방사선투과검사 (Radiographic Testing)
쉽게 풀면
병원에서 뼈가 부러졌는지 확인하려고 X-ray를 찍는 것과 원리가 똑같습니다. 방사선은 밀도가 낮은 부분(빈 공간, 기공, 균열)은 잘 통과하고, 밀도가 높거나 두꺼운 부분은 상대적으로 적게 통과합니다. 이 차이가 반대편 필름이나 디지털 센서에 짙고 옅은 무늬로 나타나는데, 방사선이 많이 통과한 곳(결함 부위)은 필름에 더 검게, 정상 부위는 더 밝게 찍힙니다. 이 명암 차이를 읽어 내부에 결함이 있는지, 어디에 얼마나 있는지를 판단합니다. 용접부의 기공이나 균열, 슬래그 혼입을 확인할 때 특히 많이 쓰입니다.
왜 중요한가
방사선투과검사는 대상물을 파괴하지 않고 내부 결함을 직접 눈으로 확인할 수 있는 몇 안 되는 방법 중 하나이기 때문에, 압력용기, 배관, 항공기 부품처럼 결함이 곧 안전사고로 이어질 수 있는 구조물의 품질 검증에 필수적으로 쓰입니다. 특히 용접부의 내부 결함은 표면 검사로는 발견하기 어려운 경우가 많아, 제조 공정의 신뢰성 평가나 구조물 유지보수 연구에서 방사선투과검사 결과가 핵심 근거 자료로 인용됩니다. 최근에는 필름 대신 디지털 검출기를 사용하는 디지털 방사선투과검사로 확장되며 자동화·인공지능 결함 판독 연구와도 연결되고 있습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
이 문장은 감마선을 용접 부위에 투과시켜 필름에 나타나는 짙은 반점의 위치와 크기를 분석함으로써, 눈에 보이지 않는 내부 기공의 존재 여부를 확인했다는 뜻입니다.
최근에는 촬영된 방사선투과검사 영상을 인공지능으로 자동 판독해 검사자의 판단을 보조하는 연구가 활발하다는 것을 보여준다.
항공우주 분야에서는 복합재료의 내부 결함을 확인하기 위해 방사선투과검사를 다른 비파괴검사 기법과 함께 병행 적용한다는 내용이다.
조금 더 깊게 보면
검사 결과의 신뢰도를 확인하기 위해 시험편 옆에 투과도계(image quality indicator, IQI)라는 표준 시편을 함께 촬영해, 필름이나 영상에서 어느 정도 크기의 결함까지 구분해낼 수 있는지를 평가하는 것이 일반적입니다. 또한 결함이 방사선의 진행 방향과 나란한지 수직인지에 따라 영상에 나타나는 정도가 크게 달라지기 때문에, 필요하면 촬영 각도를 바꿔가며 여러 방향에서 촬영하기도 합니다. 최근에는 필름을 디지털 검출기로 대체한 전산화 방사선투과검사(computed radiography)나 실시간 촬영이 가능한 방식도 널리 보급되고 있습니다.
주의할 점
방사선투과검사는 결함이 방사선이 지나가는 방향과 나란하게 놓여 있으면 필름에 뚜렷하게 나타나지 않을 수 있어, 균열의 방향에 따라 검출률이 크게 달라질 수 있습니다. 또한 방사선을 직접 다루는 비파괴검사 기법인 만큼, 작업자의 피폭을 막기 위한 차폐와 안전 관리가 다른 검사법보다 훨씬 중요합니다.