산업설비 배관의 건전성 평가를 위해 예전부터 많은 비파괴적 방법이 적용돼 왔으나 일반적인 비파괴 탐상 기법들은 센서가 위치한 지점만을 검사할 수 있기 때문에 시간의 제약과 경비의 문제가 발생하며 이런 해결점을 도출하기 위한 효과적인 검사방법의 개발이 절실히 요구되는 현실에서 대안으로 고려되고 있는 방법이 유도초음파 검사방법이다.

유도초음파는 배관 등의 구조물의 두께를 따라 전파하므로 검사지점에 대한 검사가 아닌 원거리 광범위 탐상이 가능한 장점이 있다.

센서를 한 지점에 고정시킨 채로 수 십 미터의 탐상이 가능하므로 센서의 접근이 어려운 고소배관이나 단열 배관 등의 검사가 가능해 기존의 방식으로 비파괴 검사가 불가능한 지역에 대한 검사가 가능해 진다.

이러한 원거리탐상이 가능한 유도초음파를 산업설비 배관에 적용하게 되면 대형구조물에 대한 검사 시간 및 비용을 단축 할 수 있다는 장점이 있다.

하지만 유도초음파는 사용하는 주파수에 따라 속도가 변화하는 분산적(Dispersive) 특성을 가지게 되므로 검사 대상배관의 종류에 따라 분산곡선(Dispersion Curve)을 이론적으로 해석해 최적의 모드 및 주파수를 결정해야 하는 단점이 있다.

세계적으로 1990년대 이후로 미국의 펜실베니아 주립대와 Southwest Research Institute(SwRI) 및 영국의 임페리얼대학 등을 중심으로 유도초음파를 산업설비의 진단에 활용하기 위한 노력이 계속 연구돼 왔으며 국내에서는 1990년대 후반에 원자력 발전소등의 배관검사기술을 중심으로 유도초음파가 연구돼 왔다.

유도초음파 탐상은 단일 지점으로부터 멀리 검사할 수 있는 장점 때문에 세계 각국에서 유도초음파 장비 및 기술개발에 박차를 가하고 있다.

그 중 세계적으로 가장 활용되고 있는 장비는 GUL(Guided-wave Ultrasonic Ltd.)사의 Wavemarker(G3)로서 세계에서 보유하고 있는 기관이 가장 많은 장비이다.

연구소 등에서 활용되던 유도초음파 기술을 세계 최초로 상용화에 성공하면서 현재에도 유도초음파 시장을 장악하고 있다.

또 다른 것으로는 SwRI사의 MsSR로서 자왜효과(Magneto- Strictive)를 이용하는 유도초음파 기술을 활용하고 있다.

이는 유도초음파 송수신을 위한 방법을 자왜효과를 이용하고 그 외의 방법은 종래의 유도초음파 기술과 유사하다.

한국가스안전공사에서는 여러개의 센서 및 송수신 장치를 독립적으로 구동시켜 결함의 분해능력을 높이며 결함의 원주방향 위치를 정확하게 확인할 수 있으며 결함으로 의심되는 부분에는 센서의 발진시간을 개별적으로 제어해 특정지점에 유도초음파의 위상을 집속해 결함 분해능력을 높이는 장점을 가진 유도초음파장치를 제작 중에 있다.

유도초음파 검사장비는 아직도 넘어야 할 기술적인 문제점들이 많이 산재돼 있지만 실용화단계에 접어들고 산업설비에 적용되는 시장이 갈수록 넓어지고 있다.

적용이 시도 되고 있는 분야는 가스배관중 단열 피복처리된 배관, 열교환기 세관, 도시가스사의 교량통과배관, PE코팅 배관 등이며 원자력분야의 장거리 폐수배관, 중화학 독극물 수송 배관 등에 활용이 가능하며 이와 같은 장비를 사용함으로써 검사시간을 줄이고 정확도를 높일 수 있다.

유도초음파는 차세대 비파괴진단기술에서 현재로서는 가장 주목을 받는 분야중 하나다. 유도초음파 기술 중 집속기술 등에 대한 부분에서는 선진국과 동등이상의 성과를 내고 있다.

산업설비 배관 검사에 대한 신기술 및 독자모델 개발로 산업설비의 유지 및 보수에 안전성을 확보하고 검사시간의 단축으로 국내 산업현장에 기여하는 것이 공기관의 역할이 될 것이다.

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