와전류검사 (Eddy Current Testing)
쉽게 풀면
전기가 잘 통하는 금속판 옆에 자석을 흔들면서 가져다 대면 금속 내부에 소용돌이 형태의 전류, 즉 와전류가 저절로 생겨납니다. 이 금속에 균열이나 부식으로 인한 결함이 있으면 와전류가 흐르는 경로가 방해를 받아 평소와 다른 신호가 나타나게 됩니다. 와전류검사는 바로 이 원리를 이용해서, 탐촉자를 표면에 가까이 대고 교류 자기장을 걸어준 다음 와전류의 변화를 측정하여 결함이 있는지 없는지를 판별하는 방법입니다. 특히 원자로의 증기발생기 전열관처럼 얇고 긴 관 형태의 부품 내부를 검사하는 데 자주 사용됩니다.
왜 중요한가
증기발생기 전열관은 벽 두께가 얇고 개수가 매우 많아 초음파검사보다 빠르게 전체를 스캔할 수 있는 와전류검사가 표준적으로 사용되며, 이를 통해 부식이나 마모로 인한 미세한 벽 두께 감소를 조기에 발견할 수 있습니다. 이는 전열관 파단과 같은 사고를 예방하는 데 중요한 역할을 합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
전열관을 와전류검사로 살펴본 결과 응력부식균열로 보이는 결함 신호가 여러 개 발견되었다는 내용입니다.
인공지능을 활용해 와전류검사 신호에서 진짜 결함과 잡음을 자동으로 가려내려는 연구입니다.
조금 더 깊게 보면
와전류검사는 탐촉자의 주파수를 조절함으로써 검사 깊이와 민감도를 어느 정도 조절할 수 있으며, 여러 주파수를 조합해 표면 결함과 내부 결함, 지지대에 의한 신호 등을 구분하는 다주파수 기법도 활용됩니다. 자성체가 아닌 전도성 재료에 효과적이며, 검출된 신호는 위상과 진폭 등을 종합적으로 분석하여 결함의 종류와 대략적인 크기를 추정합니다.
주의할 점
와전류검사는 전도성 재료의 표면 및 표면 근처 결함을 찾는 데 강점이 있지만, 초음파검사에 비해 재료 내부 깊은 곳의 결함을 찾아내는 데는 한계가 있어 검사 목적에 맞는 방법을 선택해야 합니다. 신호 해석에는 숙련도가 필요하며, 지지구조물이나 표면 형상에 의한 신호를 결함으로 오판하지 않도록 주의가 필요합니다.