🧠 오늘의 학습 목표

오늘은 잔류응력에 대해 알아봅니다. 잔류응력은 용접 등 다양한 공정에서 자주 발생하며, 구조물의 안전성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 학습 목표는 다음과 같습니다:

잔류응력이 발생하는 원인과 그로 인한 위험성 이해
대표적인 해소 기법(PWHT, 피닝 등)의 작동 원리 파악
시험에 자주 등장하는 해소 방법 비교 및 오답 유형 분석

🔍 문제 1

다음 중 잔류응력의 발생 원인으로 가장 적절한 것은?

① 절삭속도의 부족
② 모재와 용접재료의 밀도 차이
③ 용접 시 국부적인 가열 및 냉각
④ 모재 표면의 스케일 잔존

✅ 정답: ③

해설:
용접 과정에서는 특정 부위가 빠르게 가열되고 다시 급속히 냉각됩니다. 이때 팽창과 수축이 반복되면서 재료 내부에 수축 응력과 팽창 응력이 발생합니다. 이러한 불균형이 누적되면 눈에 보이지 않는 **잔류응력(Residual Stress)**이 남게 됩니다.

🔍 문제 2

잔류응력을 완화하기 위한 **후열처리(PWHT)**의 효과 중 옳지 않은 것은?

① 용접부의 경도 증가
② 용접 잔류응력 완화
③ 인성 및 연성 회복
④ 수소확산에 의한 균열 방지

✅ 정답: ①

해설:
PWHT(Post Weld Heat Treatment)는 열을 가해 잔류응력을 완화하고, 재료의 인성과 연성을 회복시키는 것이 주 목적입니다. 경도를 증가시키기보다는 오히려 과도한 경도를 낮추는 역할을 하며, 수소로 인한 균열 발생도 줄여줍니다.

🔍 문제 3

기계적인 방법으로 잔류응력을 해소하는 방식으로 알맞은 것은?

① 저온 담금질
② 피닝(Peening)
③ 노멀라이징
④ 용접 속도 증가

✅ 정답: ②

해설:
피닝은 망치나 강구(금속 볼), 공압 해머 등을 이용해 용접부에 충격을 줘 표면에 압축응력을 유도하는 방식입니다. 이를 통해 기존의 인장 잔류응력을 상쇄하며, 특히 피로파괴나 **응력부식균열(SCC)**이 우려되는 부위에 효과적입니다.

🔧 잔류응력 해소 방법 비교

방법원리특징

PWHT	일정 온도로 가열 후 서서히 냉각	고온 열처리 방식 / ASME 기준 적용 필요
피닝	표면에 기계적 충격 가함	국부 적용 가능 / 저온에서도 작업 가능
진동 응력 제거	공진 주파수로 진동 유도	전용 장비 필요 / 효과는 제한적일 수 있음
설계 대응	용접 순서, 형상, 예열 등 최적화	사전 예방 중심 / 잔류응력 발생 자체를 줄임

📘 다음 시간 예고
다음 11편에서는 구조물의 열화(劣化) 현상에 대해 다룹니다.

피로, 응력부식균열(SCC), 크리프 등
장시간 사용으로 발생할 수 있는 파괴 기전과 예방 방법을 정리합니다.

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