건설공사 강구조물에서 용접 품질을 어떻게 검사해야 하는지, 비파괴시험은 어디에 얼마나 해야 하는지, 용접사와 검사자는 어떤 자격이 있어야 하는지,
이 글에서는 KCS 14 31 20 : 2024 용접 표준시방서(2024.5.3 개정)와 KCS 14 31 05 : 2024 강구조공사 일반사항을 기준으로, 품질관리 구분에 따른 용접검사 종류·범위, 용접사·비파괴검사자 자격, 그리고 시공사·감리자·발주자가 확인해야 할 체크포인트를 실무 중심으로 정리하였으니 참고바랍니다.
💡 기준 적용 구분 (2024 개정 반영)
- KCS 14 31 20 : 2024 — 토목 및 일반 건설 강구조물 용접 (2024.5.3 개정, 구조물 안전향상을 위한 정비)
- KCS 41 31 20 : 2022 — 건축물 강구조공사 용접 전용 (2022년 제정)
- KCS 14 31 05 : 2024 — 강구조공사 일반사항, 품질관리 구분 기준 포함
구조물 중요도에 따른 품질관리 구분
용접에 관한 모든 기준은 품질관리 구분(가·나·다·라)에 따라 달라집니다. KCS 14 31 20 : 2024 제1.1조에서는 품질관리 구분별로 KS B ISO 3834의 해당 요구사항에 부합하도록 수행할 것을 명시합니다.
| 구분 | 해당 구조물 | KS B ISO 3834 대응 |
|---|---|---|
| 가 | 특별한 중요도가 요구되지 않는 경량 구조물 및 소규모 구조물 | 3834-4 (기초 요구사항) |
| 나 | 중요도가 보통 수준인 일반 구조물 | 3834-3 (표준 요구사항) |
| 다 | 비교적 높은 중요도가 요구되는 구조물 | 3834-2 (포괄적 요구사항) |
| 라 | 특히 높은 중요도가 요구되는 구조물 (주요 교량, 특수 구조물 등) | 3834-2 (포괄적 요구사항) |
건축물의 경우 — KCS 41 31 20 : 2022 별도 적용
건축물 강구조 용접에는 2022년 제정된 KCS 41 31 20 : 2022를 적용합니다. 건축물 중요도 분류(특·1·2·3)와 강구조 품질관리 구분의 연계는 해당 기준에서 별도로 규정합니다.
용접검사의 종류
KCS 14 31 20 : 2024 제3.11조에 따르면, 용접검사는 크게 육안검사와 비파괴시험으로 구분됩니다.
① 육안검사 (전 용접부에 의무 적용)
- 모든 용접은 전 길이에 대해 육안검사를 수행(품질관리 구분에 관계없이 예외가 없음)
- 육안검사 합격 후에만 비파괴시험을 실시
- 표면 결함이 발견된 경우에는 PT 또는 MT를 추가 실시할 수 있음
육안검사 허용기준
| 검사 항목 | 나 | 다 | 라 |
|---|---|---|---|
| 비드 표면 요철 허용값 (25 mm 범위 고저차, mm) | 4 | 4 | 3 |
| 언더컷 — 주요부재 1차응력 직교 비드 지단부 (mm) | 0.5 | 0.5 | 0.3 |
| 언더컷 — 주요부재 1차응력 평행 비드 지단부 (mm) | 1.0 | 0.8 | 0.5 |
| 언더컷 — 2차부재 비드 지단부 (mm) | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 오버랩 | 허용되지 않음 (전 구분 공통) | ||
② 비파괴시험의 종류
| 약호 | 명칭 | 검출 대상 및 특징 |
|---|---|---|
| PT | 침투탐상시험 (KS B 0816) |
표면에 열린 균열·기공 등 표면 결함 검출. 자성 여부 무관하게 적용 가능 |
| MT | 자분탐상시험 (KS D 0213) |
표면 및 표면 직하 결함 검출. 강자성체(강재)에 한해 적용. 필릿·종방향 용접 검사에 주로 사용. 합격기준: 육안검사 기준과 동일 |
| RT | 방사선투과검사 (KS B 0845) |
내부 기공·슬래그 혼입 등 내부 결함 검출. 원자력안전법에 따른 안전 요건 이행 필요. ※ 원자력 분야에는 사용 불가 |
| UT | 초음파탐상검사 (KS B 0896) |
내부 균열·용입 불량 등 검출. 두께 50 mm 이상 강재·T이음·모서리이음 완전용입부에 기본 적용. RT를 대체 가능 |
| PAUT | 자동초음파탐상검사 (KS B 0896) |
UT 대비 정밀 내부 결함 검출. 강도로교·강철도교에서 기본 적용. UT로 대치 가능하나 장비 운용 불가 시 공사감독자 승인 필요 |
⚠️ 비파괴시험 절차서 승인 필수 — 사전 제출
용접의 육안검사 및 비파괴시험은 구조물의 중요도 및 용접의 종류에 따라 결정하되, 비파괴시험 관련 절차서를 사전에 제출하여 공사감독자의 승인을 받은 후 시행합니다. (KCS 14 31 20 : 2024 제3.11.1조)
품질관리 구분별 비파괴시험 범위
설계도서에 별도로 명시되어 있지 않는 한 품질관리 구분 ‘가’는 비파괴시험 불필요, 구분 ‘나’, ‘다’, ‘라’는 비파괴시험 필수입니다. KCS 14 31 20 : 2024 표 3.11-1의 비파괴시험 범위는 다음과 같습니다.
| 용접부 종류 | 시험 방법 |
품질관리 구분 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 가 | 나 | 다 | 라 | ||
| 인장응력을 받는 완전용입 또는 부분용입 횡방향 맞대기용접부 |
RT, PAUT, UT | 해당없음 | 10 % | 20 % | 100 % |
| 완전용입 또는 부분용입 횡방향 맞대기 — 십자이음부 — T이음부 |
UT | 해당없음 | 10 % 5 % |
20 % 10 % |
100 % 50 % |
| 인장 또는 전단을 받는 횡방향 필릿용접부 — a > 12 mm 또는 t > 20 mm — a ≤ 12 mm 이고 t ≤ 20 mm |
MT | 해당없음 | 5 % 0 % |
10 % 5 % |
20 % 10 % |
| 종방향 용접과 보강재 용접부 (부재 축방향과 평행인 용접) |
MT | 해당없음 | 0 % | 5 % | 10 % |
주) a = 용접의 목두께, t = 모재의 두께(mm). RT는 원자력 분야에 사용 불가.
비파괴시험 후 최소 지체시간
KCS 14 31 20 : 2024에서 신규로 명시된 기준입니다. 비파괴시험은 육안검사 합격 후, 표 3.11-4에 명시된 최소 지체시간이 경과한 이후에 실시합니다.
| 용접 목두께 (mm) | 용접 입열량 (J/mm) | 지체시간 (h) — 인장강도(MPa)별 | |
|---|---|---|---|
| 420 이하 | 420 초과 | ||
| a ≤ 6 | 모든 경우 | 냉각시간 | 24 |
| 6 < a ≤ 12 | 3,000 이하 | 8 | 24 |
| 3,000 초과 | 16 | 40 | |
| a ≥ 12 | 3,000 이하 | 16 | 40 |
| 3,000 초과 | 40 | 48 | |
비파괴시험 합격등급
| 품질관리 구분 및 응력 종류 | 합격 등급 |
|---|---|
| 품질관리 구분 ‘가’ | 해당없음 |
| 품질관리 구분 ‘나’ | 3류 이상 |
| 품질관리 구분 ‘다’ | 2류 이상 |
| 품질관리 구분 ‘라’ | 2류 이상 |
| 강도로교·강철도교 — 인장 및 교번응력 용접부 | 2류 이상 |
| 강도로교·강철도교 — 압축 및 전단응력 용접부 | 3류 이상 |
💡 부분검사 결함 발견 시 → 즉시 100 % 확대 검사
부분검사 결과 결함이 발견된 경우에는 동일한 용접 품질이 예상되는 용접그룹의 나머지 용접부 100 %에 대해 추가 검사를 실시해야 합니다. (KCS 14 31 20 : 2024 제3.11.3조)
강도로교·강철도교 비파괴시험 상세
강도로교 및 강철도교에는 일반 기준이 아닌 KCS 14 31 20 : 2024 제3.11.4조 별도 기준을 적용합니다.
| 대상 용접부 | 적용 검사 방법 및 범위 |
|---|---|
| 인장 또는 교번하중 용접부 (시·종점부) | 각각 300 mm 이상 PAUT 또는 각 1매 RT + 나머지 100 % UT |
| 거더 웨브 수직방향 맞대기이음 (용접축 ⊥ 거더 축) | 최대 인장점에서 웨브 높이 1/6 범위 100 % + 나머지 25 % UT |
| 거더 웨브 수평방향 맞대기이음 (용접축 ∥ 거더 축) | RT·UT 미적용, MT만 실시 (3.11.4(3) 기준) |
| 압축·전단응력 맞대기이음 | UT 50 % (★ 2019 대비 25 % → 50 %로 강화) |
| 크로스빔-주거더 또는 크로스빔-스트링거 상부플랜지 맞대기이음 | UT 100 % |
⚠️ MT 불합격 시 확대 검사 (3.11.4(3))
불합격 구간의 양쪽으로 각 1.5 m씩 MT 추가 실시. HSB 690 강재는 용접부 전체 MT. 결함 보수 후 재검사 시 보수부 양쪽으로 최소 50 mm 연장 범위 포함.
용접사·용접업무 조정담당자·비파괴검사자 자격
용접사 자격 (제1.7.1조)
| 항목 | 기준 |
|---|---|
| 자격 요건 | ① KS 해당 요건에 따라 자격을 갖춘 자 또는 ② 해당 작업에 2년 이상 경험이 있는 자로서 제작자 자체 검증시험으로 확인된 자 (검증시험 수준은 (3)항에 준해야 함) |
| 제출 서류 | 참여 용접사 전원에 대해 신분증과 자격증 사본, 또는 제작자 자체 검증시험 합격증 사본 제출 |
| 자격 실효 조건 | ① 자격 검정을 받은 용접법을 6개월 이상 작업에 적용하지 않은 경우 ② 용접사의 기량에 특별히 의문을 제기할 만한 이유가 있는 경우 |
| 재검정 기준 | 6개월 이상 미적용 후 재검정 시험은 두께 10 mm 강판에 대해 시행 |
| 검정시험 기준 | 건축물: KS B 0885 또는 AWS D1.1 4장 Part C 교량: AWS D1.5 5장 Part B 또는 세계적으로 인정받는 기준 |
용접업무 조정담당자 자격 (제1.7.2조) — 2024 신규 강화
용접업무 조정담당자는 용접 생산작업 전반을 책임지며, 품질관리 구분·강종·판두께에 따라 요구되는 기술관련 지식 수준이 다릅니다.
| 품질관리 구분 |
강종 항복강도 (MPa) |
판두께 t (mm)별 요구 지식 수준 | ||
|---|---|---|---|---|
| t ≤ 25 | 25 < t ≤ 50 | t > 50 | ||
| 가 | — (해당없음) | |||
| 나 | 235~360 | B | S | C |
| 420~460 | S | C | C | |
| 다 | 235~360 | C | C | C |
| 420~690 | C | C | C | |
| 라 | 235~690 | C | C | C |
B = 기초적인 기술관련 지식 / S = 세부적인 기술관련 지식 / C = 포괄적인 기술관련 지식 (KS B ISO 14731)
비파괴검사자 자격 (제1.7.3조)
- 제작자 자체 품질관리 검사자: 최소 5년 이상 경력자로서 제작자가 선임한 해당 종목 비파괴검사 기술자
- 공인 자격: 비파괴검사기술의 진흥 및 관리에 관한 법 또는 KS B ISO 9712, 레벨 2 이상의 해당 종목 자격 취득자
시공사·감리자·발주자 체크포인트
KCS 14 31 20 : 2024 기준에 따라, 각 주체별로 반드시 확인해야 할 사항을 정리합니다.
시공사 체크포인트
| 단계 | 확인 사항 |
|---|---|
| 제출자료 준비 (표 1.2-1) |
① 나·다·라: 용접작업계획서 + 용접기록 및 자료 제출 ② 다·라: 용접시공시험기록 + 제작확인서 추가 제출 ③ 현장용접이 허용된 경우: 용접기기 명세서 + 용접기록서 별도 작성 |
| 용접법 인증 (표 1.3-1) |
① 나: 표준용접절차·용접시공실적 허용 (항복강도 275 MPa 이하 강재만) ② 다: 표준용접절차 허용하나 항복강도 355 MPa 이하 강재만 (건축물 SAW·ESW 제외) ③ 라: 용접절차시험만 허용. 표준용접절차·실적·검증봉 사용 불가 |
| 주요시설·기기 승인 (제1.6조) |
다·라 구분: 용접 주요시설 및 기기는 사전에 공사감독자 승인 필요 단, 건설기술진흥법 제58조에 따른 철강구조물 제작 인증공장인 경우 승인 생략 가능 |
| 인력 자격 관리 (제1.7조) |
① 용접사 자격증·검정결과 보관 (공사감독자 수시 열람 가능 상태 유지) ② 6개월 이상 미적용 용접법 확인 → 재검정 실시 후 투입 ③ 용접업무 조정담당자 선임 (표 1.5-1 기술지식 구분 B/S/C 충족 확인) ④ 비파괴검사자: 5년 이상 경력 + KS B ISO 9712 레벨 2 이상 자격 확인 |
| 용접재료 관리 (제3.3.4조) |
① 저수소계 용접봉 건조로(300~400℃, 1시간 이상) 관리, 개봉 4시간 이내 사용 ② 이동용 건조로(portable canister) 사용으로 건조 상태 유지 ③ 플럭스: 48시간 이상 작업 중단 시 새 플럭스로 교환 ④ 용접봉 납품 성적서를 공사감독자 승인 후 사용 |
| 예열 관리 (제3.4조) |
① 탄소당량 Ceq > 0.44 %, 경도 HV > 370, 모재 표면온도 0 ℃ 이하 → 예열 의무 ② 용접선 양측 및 아크 전방 100 mm 범위를 최소예열온도 이상으로 가열 확인 ③ 대기온도 −20 ℃ 미만: 용접 금지 (주위온도 상승 조치 후 가능) ④ 최대 예열온도 230 ℃ 이하 준수 (공사감독자 별도 승인 없을 시) |
| 비파괴시험 준비 (제3.11조) |
① 비파괴시험 절차서 사전 제출 → 공사감독자 승인 후 시행 ② 육안검사 합격 후에만 비파괴시험 실시 ③ 표 3.11-4에 따른 최소 지체시간 경과 후 시험 실시 (목두께·입열량·강재 인장강도별 최대 48시간) ④ 결함 발견 시 즉시 100 % 확대 검사 실시 |
| 결함 보수 (표 3.12-1) |
① 균열: 완전 제거 → 원인 규명 → 재용접 ② 언더컷: 비드용접 후 그라인더 마무리 (비드 40 mm 이상) ③ 아크스트라이크: 오목부 덧살용접 후 그라인더 마무리 ④ 표 3.12-1 이외의 보수방법: 사전 절차서 제출 → 공사감독자 승인 후 시행 |
감리자 체크포인트
| 단계 | 확인 사항 |
|---|---|
| 착수 전 검토 |
① 설계도서에 명시된 품질관리 구분 확인 → 적용 기준(KCS 14 31 20 또는 KCS 41 31 20) 결정 ② 품질관리 구분별 제출자료 요건(표 1.2-1) 충족 여부 검토·승인 ③ 용접작업계획서 내용 검토 (용접절차서, 뒤틀림 방지 대책, 용접 순서, 검사 계획 포함 여부) |
| 용접법·시설 승인 |
① 용접법 인증방법(표 1.3-1) 적정성 확인 — 라 구분에 표준용접절차·실적이 제출된 경우 반려 ② 다·라 구분: 용접 주요시설 및 기기 사전 승인 (철강구조물 제작 인증공장 여부 확인 후 생략 여부 결정) ③ 용접시공시험 결과(다·라 구분) 검토 후 승인 |
| 인력 자격 확인 |
① 용접사 자격증·검정결과 수시 열람 (6개월 이상 미사용 용접법 해당자 투입 여부 확인) ② 용접업무 조정담당자가 표 1.5-1의 기술지식 구분을 충족하는지 확인 ③ 비파괴검사자 자격증 (KS B ISO 9712 레벨 2 이상, 5년 이상 경력) 확인 |
| 비파괴시험 관리 |
① 비파괴시험 절차서 사전 승인 전 시행 여부 점검 (위반 시 결과 무효화 조치) ② 육안검사 합격 여부를 비파괴시험 전에 확인 ③ 표 3.11-4 최소 지체시간 준수 여부 확인 (용접 완료 시각 기록 대비 시험 시작 시각 대조) ④ 합격등급 판정 확인 — 나: 3류 이상 / 다·라: 2류 이상 ⑤ 부분검사 결함 발견 시 → 즉시 100 % 확대 검사 지시 |
| 변형·결함 관리 |
① 표 3.12-1 이외의 보수방법 적용 시 사전 절차서 검토 및 승인 ② 결함 보수 후 재비파괴검사 결과 확인 (보수부 양쪽 50 mm 연장 범위 포함) ③ 가스화염 변형교정 시 강재 표면온도 준수 확인 (표 3.13-1: 조질강 750 ℃, 기타 900 ℃ 이하) ④ 응력제거 열처리 요구 시 열처리계획서 승인 후 시행 여부 확인 |
발주자 체크포인트
| 단계 | 확인 사항 |
|---|---|
| 설계도서 단계 |
① 설계도서에 품질관리 구분(가·나·다·라)이 명시되어 있는지 확인 — 미명시 시 일반 기준(나) 적용되어 적정 품질 미확보 우려 ② 비파괴시험 범위의 별도 요건이 있는 경우 설계도서에 명시 (표 3.11-1은 최소 기준이며 설계자가 강화 가능) ③ 건축물인 경우 KCS 41 31 20 : 2022 적용 여부 확인 |
| 업체 선정 단계 |
① 다·라 구분 구조물: 강구조 제작업체가 철강구조물 제작 인증공장(건설기술진흥법 제58조)인지 확인 → 인증공장이면 주요시설 사전승인 절차 면제, 공기 단축 가능 ② 라 구분: 용접절차시험(WPS) 보유 업체 여부 사전 확인 (실적 기반 인증 불가 구분) |
| 시공 중 관리 |
① 감리자가 비파괴시험 절차서 승인 이행 여부를 관리하고 있는지 점검 ② 표 3.11-4에 따른 최소 지체시간 준수로 인한 공정 영향 확인 (목두께 12 mm 이상, 인장강도 420 MPa 초과 강재의 경우 최대 48시간 지연 발생 가능) ③ 제출자료(제작확인서, 비파괴시험기록 등) 수령 및 보관 — 준공 시 품질서류 일체 인수 |
자주 묻는 질문 (FAQ)
Q. 품질관리 구분 ‘라’에서 표준용접절차를 사용할 수 없나요?
맞습니다. KCS 14 31 20 : 2024 표 1.3-1에 따르면, 품질관리 구분 ‘라’에서는 용접절차시험만 허용되며, 표준용접절차·용접시공실적·검증된 용접봉 사용을 통한 인증은 불가합니다. ‘다’ 구분은 항복강도 355 MPa 이하 강재에 한해 표준용접절차를 허용하나, 건축물의 SAW·ESW 적용 시에는 제외됩니다.
Q. 비파괴시험을 용접 직후 바로 할 수 없나요?
KCS 14 31 20 : 2024 표 3.11-4에 따라 용접 완료 후 최소 지체시간이 경과한 이후에 비파괴시험을 실시해야 합니다. 지체시간은 용접 목두께·입열량·강재 인장강도에 따라 달라지며, 최대 48시간이 요구되는 경우도 있습니다. 예를 들어 목두께 12 mm 이상, 입열량 3,000 J/mm 초과, 인장강도 420 MPa 초과 강재라면 48시간을 기다려야 합니다. 공정 계획 수립 시 이 지체시간을 반드시 고려해야 합니다.
Q. 품질관리 구분 ‘가’ 구조물은 비파괴시험이 전혀 없어도 되나요?
설계도서에 별도 명시가 없는 경우 ‘가’ 구분은 비파괴시험이 요구되지 않습니다. 그러나 육안검사는 모든 용접의 전 길이에 대해 반드시 수행해야 합니다. 표면 결함 발견 시 PT·MT를 추가 실시할 수 있습니다. 또한 ‘가’ 구분이라도 비파괴시험 절차서를 사전 제출해야 하는 경우(설계도서 명시)에는 동일한 절차를 따릅니다.
Q. 강도로교 압축응력 용접부의 UT 범위가 2019 대비 달라졌나요?
네, 강화됐습니다. KCS 14 31 20 : 2019에서는 압축응력·전단응력을 받는 맞대기이음부의 UT 범위가 25 %였으나, 2024 개정에서는 50 %로 강화됐습니다(제3.11.4(2)④). 기존 도면이나 시방서를 그대로 적용하면 기준 미달이 될 수 있으므로, 진행 중인 공사에서도 2024 기준 적용 여부를 반드시 확인해야 합니다.
Q. 용접사가 6개월간 용접 작업을 하지 않았습니다. 재검정이 필요한가요?
예, 자격 검정을 받은 용접법을 6개월 이상 작업에 적용하지 않은 경우 해당 자격이 실효됩니다. 재검정 시험은 두께 10 mm 강판에 대해 실시합니다. (KCS 14 31 20 : 2024 제1.7.1조) 현장 투입 전 용접사별로 마지막 용접 작업일을 확인하는 것이 필요합니다.
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