기획특집: 국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 현황과 전망은?
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인천국제용접&절단&레이저설비산업전시회
국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 현황과 전망은?

글 / 메탈넷코리아(월간 용접저널) 김미선 기자(Journalist Kim Mi Seon)
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  • 인터뷰 ①: 한양대학교 교수 이세헌(용접 모니터링 시스템, 현장 적용이 가능하도록 산업화 중요!)
    조선, 자동차, 전자부품, 항공기 제작에 있어 용접이 안전과 직결되기 때문으로, 용접 상태를 제대로 검사하지 못해 결함이 발생한다면 큰 대형 사고로 이어질 수 있어 그만큼 용접부 측정 및 검사 작업의
  • 인터뷰 ②: 인하공업대학 교수 이정익(용접기술 더욱 다양한 산업에 접목시켜 새로운 시장개척!)
    용접 측정 및 검사 방법은 크게 ‘접촉 방식’과 ‘비접촉 방식’으로 나뉘는데, ‘접촉 방식’은 용접부를 게이지로 측정하거나 숙련된 검사자가 육안으로 결함 여부를 판단하는 것이 대표적이며, ‘비접촉 방식’은
  • 인터뷰 ③: 부경대학교 교수 박영환(인공지능 등 첨단기술 접목한 소프트웨어 개발 주력)
    레이저 용접 모니터링 장치란 레이저 용접 현상을 다양한 센서들을 이용하여 계측하고, 이를 통해 용접부의 품질을 평가하는 장치를 말한다. 레이저 용접에서 발생되는 키홀이나 용융풀, 상변화의 상태를
  • 인터뷰 ④: 생산기술연구원 박수근 수석연구원(비파괴검사장비, 외제장비를 선호수요측 인식문제!)
    국내에 비파괴 검사가 도입된 지는 대략 40여 년 정도로 오래된 편이지만, 아직까지 비파괴 검사 장비 산업은 다른 장비 산업과 비교하면 ‘기초 단계’에 불과할 정도로 발전을 이루지 못한 상태다.
  • 인터뷰 ⑤: ㈜코닥트 팀장 박성배(일회성 지원보다 산업적용 이끌어낼 수 있는 장기지원 필요!)
    ‘스팟 아이(Spot Eye)’는 용접 작업 시 실시간으로 용접 결함을 판단하여 알려주는 ‘용접 모니터링 장치’로, 국내에서 이런 장치를 생산하고 있는 업체는 당사를 제외하고는 한 업체밖에 없다.
  • 인터뷰 ⑥: ㈜로봇밸리 연구소장 신기수 (용접비드검사장, 첫 선! 용접 비용절감 효과탁월 )
    용접 후 결함을 측정 및 검사하는 장비는 ‘비파괴 검사’ 장비를 비롯해 여러 가지가 있지만, 당사가 개발 출시한 ‘B-One 레이저 비드 검사기’는 용접 표면의 결함 여부를 레이저를 통해 검사함으로써
  • 인터뷰 ⑦: 대한검사기술 손태순 대표 (장비개발보다 고급인력양성 및 적용 기술개발 더욱 필요)
    국내에서 용접 측정을 위해 쓰이는 비파괴 검사 중 가장 많이 쓰이는 방법은 ‘방사선 투과 검사(Radiographic Testing: RT)’로, 단가가 저렴하기 때문에 업계에서 많이 선호하고 있다.
  • 인터뷰 ⑨: ㈜피코소닉 대표 전기찬(용접검사장비 개발업체에 실질적인 정부지원 필요)
    ‘방사선 투과 검사’나 ‘초음파 탐상 검사’ 등 조선 및 플랜트 산업의 용접부 검사에 주로 사용되고 있는 비파괴 검사의 경우 이전까지는 ‘방사선 투과 검사’가 주로 많이 사용돼 왔지만, 최근에는 초음파 탐상
  • 누구나 ‘사후 수습’보다 ‘예방’이 더 중요하다는 것을 인식하고 있다. 그러나 용접 산업에 있어서도 과연 그러할까? 이전에 용접 관련 업체 한 분이 “국내 용접 관련 산업 중 용접 측정 및 검사 장비 산업은 다른 산업에 비해 조명을 받지 못하고 있다”고 언급한 적 있다.
    과연 그랬다. 모두들 ‘용접’이 산업 전 분야에 있어 가장 기본이 되는 가장 중요한 공정이라고 인식하고 있으면서도, 정작 용접 결함을 측정 검사함으로써 용접 품질을 높이는 데 결정적인 역할을 담당하고 있는 ‘용접 측정 검사 장비’ 산업에 대한 중요성은 그다지 파악하지 못하고 있었다.

    이에 따라, 이번 호 용접저널에서는 그간 우리가 깨닫지 못하는 부분에서 ‘안전성’과 ‘용접 품질 향상’을 위해 큰 역할을 담당해 온 ‘국내 용접 측정 및 검사 장비’ 산업에 대해 집중 조명해 보는 시간을 마련해 봄으로써, 현재 활성화되지 못하고 있는 이 산업이 이번 기회를 맞아 향후 발전을 이룩할 수 있는 기회가 됐으면 한다.

    Ⅰ. 개요
    1. 용접 측정 및 검사 방법의 분류
    용접부를 측정하거나 검사하는 방법은 총 세 가지로 구분할 수 있다.
    그 첫 번째는 용접부 검사 시 용접 전에 검사하느냐, 용접 중에 검사하느냐, 용접 후에 검사하느냐로 구분하는 방법인데, ‘용접 전 검사’는 용접할 재료의 단면 형상이나 용접 부재의 직선도 및 청소 상태를 검사하여, 용접하는 데 있어 최고 상태의 조건에서 용접을 실시함으로써 최대한 결함이 발생하지 않도록 하는 방법이다.
    ‘용접 중 검사’는 용접 작업 시 재료와 장비로 인해 결함이 발생하는지를 용접 중에 검사하는 방법으로, 용입 상태와 용접폭, 표면 형상 등을 체크한다.
    ‘용접 후 검사’는 용접이 완료된 상황 하에서 구조적으로 용접 내외부에 결함이 있는지를 체크하는 검사로, 우리가 흔히 생각하는 ‘용접 측정 및 검사’가 이에 속한다.
    한편, 용접 측정 및 검사 방법 중 두 번째 분류 방식은 ‘파괴 검사’와 ‘비파괴 검사’로 나누는 방법인데, ‘파괴 검사’는 검사자의 육안으로 확인이 불가능하거나 비파괴 검사 장비로도 확실한 결과를 분석하기 어려울 경우 이를 절단하여 절단 부위의 용접 상태를 분석함으로써 결함을 예상하고, 혹시 결함이 추정된다면 이를 토대로 수정할 수 있도록 하는 검사다.
    ‘비파괴 검사’는 가장 일반적으로 이루어지는 용접 검사 방법으로 방사선, 초음파, 전자기, 유체, 열, 빛 등을 이용하여 재료, 기기 구조물 등의 성질과 내부 조직을 변화시키거나 파괴하지 않고, 시험체 내?외면의 결함 존재 유무, 응력 상태, 특성, 재질변화, 건전도 등을 검사하는 안전성 평가 기술이다.
    ‘용접 측정 및 검사’ 방법의 마지막 분류 방식은 용접 검사부 위치에 따라 구분하는 방법으로, ‘외부 검사’와 ‘내부 검사’로 분류된다. ‘외부 검사’는 용접부를 손상시키지 않은 범위 내에서 용접부를 주로 육안으로 분석하는 방법으로, 이 검사를 통해 용접 결함의 70∼80%까지 분석할 수 있으므로 검사자의 숙련도가 요구된다.
    반면, ‘내부 검사’는 용접면의 내부를 측정 검사하여 결함 여부를 판단하는데, 육안으로는 확인할 수 없으므로 ‘비파괴 검사’와 같은 장비를 사용하여 장비에 의한 데이터로 결함 여부를 판단할 수 있으며, 앞서의 ‘파괴 검사’도 일종의 이 검사에 속한다고 할 수 있다.
    용접저널 9월호에서는 상기 검사 중에서도 장비를 사용하는 측정 및 검사 장비에 초점을 맞춰 관련 업체 및 대학과 연구기관을 중심으로 인터뷰를 실시했으며, 이를 통해 ‘국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 현황과 전망’을 살펴보고자 했다.

    2. 용접 측정 및 검사 방법 소개
    (1) 비파괴 탐상 시험 방법 ? 재료의 손상 탐지
    비파괴 검사는 방사선, 초음파, 전자기, 유체, 열, 빛 등을 이용하여 재료, 기기 구조물 등의 성질과 내부 조직을 변화시키거나 파괴하지 않고 시험체 내·외면의 결함 존재 유무, 응력 상태, 특성, 재질 변화, 건전도 등을 검사하는 안전성 평가 기술로, 제품의 신뢰성 향상과 제조 기술의 개량 및 제조 원가 절감에 크게 기여한다.
    선진국의 경우 20세기 초부터 널리 사용되기 시작했으며, 석유 화학 설비의 건설 및 가동 중의 유지 보수 검사, 상하수도관의 누수, 누출을 방지하기 위한 검사, 발전소의 안전성 확보를 위한 가동 전 및 가동 중 검사, 가스 공급 배관 및 설비의 건설 및 유지 보수 검사, 지역 난방 열 배관의 건설 및 유지 보수 검사, 각종 교량과 토목 구조물의 건설 및 유지 보수를 위한 정밀 안전 진단뿐 아니라 모든 산업 설비, 교량, 터널, 항만, 수리 시설, 토목, 건축 구조물, 부품, 소재 등에까지 광범위하게 적용되고 있다.

    ① 방사선 투과 검사(Radiographic Testing : RT):
    ② 초음파 탐상 시험법(Ultrasonic Testing: UT):
    ③ 액체 침투 탐상 시험법(Liquid Penetrant Testing: PT):
    ④ 자분 탐상 시험법(Magnetic Particle Testing: MT):
    ⑤ 와류 탐상 시험법(Eddy Current Testing: ET):
    ⑥ 누설 자속 탐상 시험법:
    ⑦ 전위차법:
    ⑧ 적외선 서모그래피법:
    ⑨ 육안 시험법:

    (2) 비파괴 시험 방법 - 치수, 재질 등의 탐지
    한편, 비파괴 시험 방법 중 치주 및 재질 등을 탐지하는 방법을 <표 1>로 나타냈다.

    (3) 용접 모니터링 시스템 <

    ① 아크 모니터링 시스템

    ② 스팟 모니터링 시스템

    ③ 레이저 용접 모니터링 시스템

    (4) 레이저를 이용한 용접 검사
    ① 자동 레이저 용접선 추적 검사

    ② 레이저 비전 센서를 이용한 용접 품질 검사

    ③ 레이저 용접 비드 검사
    2009년 국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 현황과 전망은?
    2009년 국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 현황과 전망은?의 상세정보 및 업계실태설문조사 통계 종합 자료는 정기구독자에게만 제공됩니다.
    Ⅱ. 국내 용접 측정 및 검사 장비 산업 현황
    1. 중요성

    2. 현실
    (1) 비파괴 검사 장비 산업
    - ‘국산 장비’보다는 ‘외산 장비’ 판매가, 장비 판매보다는 검사 용역업이 위주

    (2) 용접 모니터링 시스템 장비 산업
    - 학술용으로만 연구 개발됐을 뿐, 산업화는 거의 진행 안 돼

    (3) 레이저를 이용한 용접 검사
    - 이제야 ‘출발점’에 서다!

    3. 시장 규모
    (1) 비파괴 검사 장비 산업

    (2) 용접 모니터링 시스템 장비 산업

    (3) 레이저를 이용한 용접 검사

    4. 기술 수준

    Ⅲ. 국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 문제점
    1. 정부의 지원 부족이 가장 큰 문제

    2. “외산 OK!, 국산 NO!!” 외산만 맹신하는 국내 유저들의 인식이 문제

    3. 기술력은 있어도 이를 산업에 적용하는 힘 부족해

    4. 개발 여건 어려워

    5. 이제 막 시작되는 ‘신(新) 시장’인 경우 많아

    Ⅳ. 국내 용접 측정 및 검사 장비 산업의 전망 및 육성 방안
    1. 전망

    2. 육성 방안 및 개발 방향
    (1) 산업화로 이어질 수 있는 실질적인 정부 지원 이루어져야

    (2) 더욱 다양한 측정 및 검사 장비 개발이 이루어져야
    ① ‘용접 후’ 검사가 아닌, ‘용접 전’ 및 ‘용접 중’ 검사 기술 장비 개발 필요

    ② 첨단 기술 접목한 장비 개발 필요

    (3) 고가 장비라 외면 말고 안전성 위해 적극 도입해야

    (4) 검증된 장비라면 국내 제품도 사용해야

    (5) 불필요한 정부 규제는 생략하여 장비 개발 여건 만들어야

    Ⅴ. 맺음말
    용접 측정 및 검사 작업은 조선, 자동차, 항공, 철도와 같이 용접이 기본이 되는 산업에 있어 안전성을 향상시키는 매우 중요한 역할을 한다. 유럽과 미국 등 선진국이 용접이 기본이 되고 있는 제조업을 우리나라를 비롯한 경제 성장국으로 위임하고 있는 지금, ‘조선 분야 1위국’, ‘자동차 분야 세계 4위국’으로 전 세계적으로 이름을 날리고 있는 우리나라는 최고 호황기를 맞이하고 있는 셈이다.
    이런 호기를 맞아 어느 나라보다 더 품질 좋고 안전성 면에 있어 신뢰할 만한 제품으로 승부하려면, 역시 용접 측정 및 검사 작업에 대한 중요성을 잘 인식하고 관련 산업 육성에도 더욱 적극적이어야 하겠다.
    그러나 한양대 이세헌 교수의 말처럼, 정부의 지원이나 육성 정책이 모두 BT, IT, ST 등 첨단 기술에만 초점 맞춰져 실질적으로 ‘돈’과 ‘경쟁력’이 되는 생산 기반 기술, 그 중에서도 ‘용접 관련 산업’이 외면당하는 현실이 계속된다면, 첨단 산업으로 국가가 부강해지기도 전에 기반 산업의 도태로 인해 날기도 전에 주저앉아버리는 경우가 발생해버리고 말 것이다.
    전 산업에 있어 근간이 되는 ‘용접 산업’이 제대로 서야 ‘국가 발전’도 이루어진다. 그리고 용접 산업에서 기술력과 경쟁력으로 승부할 수 있는 것은 바로 용접 측정 및 검사 산업이다. 지금까지 살펴본 바와 같이, 그 동안은 국내 용접 측정 및 검사 산업, 특히 장비 산업이 많이 미흡한 것이 사실이지만, 이제부터라도 중요성을 깨닫고 장비 개발에 있어서도 총력을 기울어야 하겠다.
    ‘성수대교 붕괴 사건’을 비롯해 용접 결함으로 인해 발생한 인명 및 재산 피해를 우리는 많이 겪어 왔다. 이제는 사고 발생 후 수습하려 하지 말고 사건 발생 전 예방할 수 있도록 ‘용접 측정 및 검사 산업’ 발전에 관심을 가지고 산업을 육성함으로써 더 이상 “소 잃고 외양간 고치는 일”은 일어나지 않도록 해야 할 것이다.

    ■ 참고 문헌
  • 메탈넷코리아 월간 <용접저널> 2009년 4월호
  • 한국비파괴검사협회 ‘2008년 비파괴검사 실태조사보고서’
  • 인하공업전문대학 이정익 교수 ‘레이저 비전 센서를 이용한 용접선 추적 및 용접 품질 검사에 관한 연구’
  • ㈜로봇밸리 ‘B-one 용접 비드 검사기’ 기술 자료
  • 에스브이㈜ 회사 기술 자료
  • 모니텍㈜ 회사 기술 자료
  • 제2회부산국제용접&절단&레이저설비산업전시회
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