[비파괴검사] PAUT검사(위상배열초음파검사/상세절차/PAUT CHECK장점/단점/차이점/활용분야)

 

PAUT (Phased Array Ultrasonic Testing) 개요

PAUT(위상배열 초음파 검사)는 초음파를 이용한 비파괴검사(NDT) 기법의 하나로, 복잡한 내부 구조와 결함을 고해상도로 탐지하는 데 효과적입니다. 여러 개의 초음파 탐촉자(소자)를 배열 형태로 구성하고, 이를 위상 제어(Phased Array) 기술로 조작하여 초음파의 빔 각도와 초점 거리를 동적으로 조정합니다. 이로 인해 검사 대상의 형상이나 결함 위치에 따라 초음파를 최적화하여 검사할 수 있습니다. ( PAUT Maker : 국내 점유율 80% Olympus 사의 장비) 

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상세 절차

1. 검사 계획 수립
   • 검사 대상물(두께, 재질, 형상 등) 분석
   • 검사에 적합한 탐촉자(소자 배열)와 초음파 설정(주파수, 빔 각도) 선정
   • 검사 요구 사항(기준 및 허용 한계) 확인
2. 장비 및 시스템 설정
   • PAUT 장비(탐촉자, 데이터 수집 시스템) 구성
   • 빔 패턴과 검사 경로를 소프트웨어로 설계 및 시뮬레이션
3. 검사 수행
   • 탐촉자를 검사 표면에 접촉하며 커플런트(겔 또는 액체)를 사용해 초음파 전달 손실 최소화
   • 설정된 빔 각도와 초점으로 데이터를 수집하면서 결함 신호 확인
4. 데이터 분석
   • 시간-거리(T-D) 그래프, C-스캔 또는 S-스캔 데이터를 해석하여 결함 위치, 크기, 형상을 파악
   • 필요 시 결함의 심각도 및 보수 여부 평가
5. 결과 보고서 작성
   • 검사 기록 데이터 저장
   • 검사 결과를 도면과 함께 시각적으로 보고

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장점

• 고해상도 검사: 여러 초음파 빔을 동시에 활용해 정밀한 데이터 수집 가능
• 다각도 탐지: 하나의 탐촉자로 다양한 각도에서 결함 검사 가능
• 비접촉 방식: 표면 상태와 상관없이 정밀 검사 가능
• 데이터 저장 및 시각화: 검사 결과를 기록하고 재분석 가능하며, 그래픽 이미지로 쉽게 해석 가능

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단점

• 장비 비용: 기존 초음파 검사(UT) 대비 장비가 고가임
• 운영 복잡성: 고급 소프트웨어와 숙련된 기술자가 필요
• 표면 조건 제한: 커플런트를 필요로 하므로 표면 청결 상태에 따라 검사 품질이 영향을 받을 수 있음

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활용 분야

1. 산업 플랜트 및 파이프라인
   • 용접부, 부식된 영역 및 균열 검사
2. 항공우주 산업
   • 복합 재료 내부 결함 탐지
3. 선박 및 해양 구조물
   • 용접 구조물의 결함 분석
4. 발전소
   • 터빈, 열교환기 및 보일러 검사
5. 건축 및 교량 구조물
   • 철강 구조물 내부 손상 점검

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다른 비파괴검사와의 차이점

1. 기존 초음파 검사(UT)와 비교
   • UT는 단일 빔으로 고정된 각도에서만 검사 가능, PAUT는 다각도와 다중 초점 가능
   • PAUT는 S-스캔 및 C-스캔 등 시각화된 데이터 제공
   •  
2. RT(방사선 검사)와 비교
   • RT는 방사선을 이용해 내부 결함을 촬영, PAUT는 초음파로 실시간 분석
   • PAUT는 방사선 노출 위험이 없고 더 빠른 결과 도출 가능
3. MT/PT와 비교
   • MT/PT는 주로 표면 결함만 탐지 가능, PAUT는 내부 결함까지 정밀 분석
   • PAUT는 자성 물질에 국한되지 않으며 다양한 재질에 적용 가능

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마무리

PAUT는 높은 정밀도와 데이터 시각화가 가능하여 복잡한 구조물의 검사와 안전 관리를 위한 강력한 도구로 자리 잡았습니다. 고급 기술과 장비를 요구하지만, 다양한 산업 분야에서 효율성과 신뢰도를 인정받고 있습니다. 다른 비파괴검사 기법과 비교해 PAUT는 특히 내부 결함 탐지와 정밀 분석이 필요한 환경에서 중요한 역할을 수행합니다. 앞으로도 검사 기술의 발전과 함께 더욱 광범위하게 활용될 전망입니다.

 

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