초음파 탐상 검사(UT)에서 A-scan이 1차원 신호 파형을 보여주고, B-scan이 2차원 수직 단면을 보여주었다면, 제품 전체를 위에서 투시하여 결함의 평면적 분포를 지도처럼 그려내는 기술이 바로 **‘C-scan (C-스캔)‘**입니다. 글로벌 NDT 기술 표준 자료를 바탕으로, C-scan의 물리적 정의와 화면에 표시되는 평면 투시 그래프를 해석하는 구체적인 방법을 설명합니다.
1. C-scan의 정의와 핵심 개념
C-scan은 탐촉자(Probe)를 검사 대상체의 표면 위에서 가로(X방향)와 세로(Y방향) 2차원 평면으로 모두 이동시키며 데이터를 수집하는 방식입니다.
장비는 전체 면적을 격자 형태로 스캔하면서, 각 지점마다 내부에서 발생하는 초음파 에코 신호를 기록합니다. 그리고 미리 설정한 특정 깊이 구간(Gate)에서 돌아온 신호의 최대 크기(Amplitude)나 결함까지의 깊이(Time of Flight) 정보를 색상(Color)으로 변환하여 평면 좌표에 점을 찍어 정렬합니다. 그 결과, 대상체를 파괴하지 않고 내부를 위에서 들여다보는 한 장의 2차원 평면 투시 지도 그래프가 완성됩니다.
2. C-scan 그래프를 해석하는 방법: 가로축과 세로축
C-scan 그래프는 실제 제품의 가로, 세로 표면 치수와 일대일로 대응하므로 해석하기가 매우 직관적입니다.
① 가로축 (X축) 및 세로축 (Y축): 2차원 표면 좌표 (Scanning Position)
C-scan 그래프의 가로축과 세로축은 **탐촉자가 제품 표면 위를 실제로 움직인 2차원 물리적 거리(mm)**를 나타냅니다. 예를 들어 가로 200mm, 세로 100mm 영역을 스캔했다면, 그래프의 가로·세로축 역시 0200mm와 0100mm의 실제 제품 크기를 축척에 맞게 대변합니다.
② 색상 및 밝기 (Color Mapping): 신호 크기 또는 결함 깊이
A-scan의 뾰족한 높이나 B-scan의 단면 선과 달리, C-scan에서는 오직 색상의 변화만을 사용하여 내부 정보를 표현합니다. 장비 설정에 따라 두 가지 방식으로 해석됩니다.
- 신호 크기 매핑(Amplitude C-scan): 결함이 없는 정상 영역은 초음파가 통과하므로 차가운 색(예: 파란색 또는 배경색)으로 표시되고, 내부에 결함이 있어 강한 에코가 돌아온 지점은 붉은색이나 노란색 등 경고 색상으로 뚜렷하게 표시됩니다.
- 깊이 매핑(Depth C-scan): 결함이 위치한 깊이에 따라 색상을 다르게 하여, 제품 내부의 어느 깊이에 결함이 깔려있는지 색상표(Color Bar)를 통해 입체적으로 판독할 수 있게 합니다.
3. 화면 데이터 판독의 원리 (결함의 형태와 크기 측정)
제품을 검사할 때, C-scan 그래프상에서 나타나는 선들의 형태를 통해 내부 상태를 다음과 같이 진단합니다.
- 균일한 배경 영역 (Intact Zone) 제품 내부에 아무런 결함이 없고 두께가 일정한 정상적인 상태라면, 화면 전체가 균일한 배경 색상(예: 완전한 파란색 또는 흰색)으로 깨끗하게 나타납니다.
- 특정 형태를 가진 색상 군집 (Defect Indications) 내부에 균열, 박리(Delamination), 기포 군집 등이 존재하면, 해당 결함이 위치한 평면 좌표 위에 결함의 실제 모양과 크기를 반영하는 색상 덩어리가 선명하게 나타납니다. 바이어는 이 색상 군집의 가로·세로 경계를 읽어 “제품 왼쪽 시작점으로부터 (X: 50mm, Y: 30mm) 지점에 직경 5mm 크기의 원형 기포가 존재한다” 또는 “중앙부에 가로로 20mm 길이의 균열이 진행 중이다”라는 것을 공간적으로 완벽하게 파악할 수 있습니다.