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신입 과정

1. 용접의 종류(약 30분)

피복아크용접(SMAW), TIG(GTAW), MIG/MAG(GMAW), CO2 용접의 원리와 적용 범위를 비교 학습합니다.

붙이는 방법이 다르면, 배우는 것도 다릅니다

용접은 "녹여서 붙이는 것"이 아니라 모재와 용가재를 녹여 한 덩어리(용착금속)로 만드는 것입니다. 그래서 붙는 부분은 접착이 아니라 금속 그 자체예요.

문제는 녹은 금속이 공기와 닿으면 산소·질소를 빨아들여 기공과 취성이 생긴다는 겁니다. 아크용접 방식이 여러 개인 이유는 결국 하나예요. 녹은 쇳물을 공기로부터 어떻게 지킬 것인가.

  • 용접봉 겉의 피복제를 태워 가스와 슬래그로 덮는다 → SMAW
  • 별도 가스통에서 아르곤을 흘려 덮는다 → GTAW(TIG)
  • 가스를 흘리면서 와이어를 자동으로 밀어넣는다 → GMAW(MIG·MAG·CO2)

이 차이가 속도, 품질, 옥외 작업 가능 여부, 배우는 난이도를 전부 결정합니다.

3대 아크용접 비교

구분SMAW (피복아크)GTAW (TIG)GMAW (MIG·MAG·CO2)
현장 호칭전기용접, 아크용접티그, 알곤용접반자동, 시오투(CO2)
전극용접봉이 녹아 들어감텅스텐(안 녹음)와이어가 녹아 들어감
보호 방식피복제가 타며 가스+슬래그아르곤 등 불활성 가스가스(Ar/CO2 혼합 또는 순 CO2)
용가재 공급손으로 밀어 넣음왼손으로 따로 넣음자동 송급(반자동)
용착속도(대략)1~3 kg/h0.3~1 kg/h3~6 kg/h
슬래그있음(매 층 제거)없음순 CO2·솔리드는 적음, FCAW는 있음
옥외·바람강함매우 약함약함
전자세가능가능단락이행이면 가능
배우는 난이도중상하~중
주 적용구조물, 보수, 좁은 곳스테인리스·알루미늄 배관, 루트패스후판 구조물, 조선 블록, 자동차부품

방식별로 실제 무엇이 다른가

SMAW — 장비가 단순해서 어디든 갑니다

용접기와 케이블, 봉만 있으면 됩니다. 가스통이 없으니 족장 위, 배관 사이, 옥외 어디서든 작업이 가능해요. 부울경 협력사 현장에서 여전히 기본기로 취급하는 이유입니다.

용접봉은 피복제 계열에 따라 성격이 갈립니다.

계열대표 표기성격쓰는 곳
일미나이트계E4301무난, 전자세일반 구조물
고산화티탄계E4313비드 외관이 예쁨, 용입 얕음박판, 외관 중시
저수소계E4316 / E7018확산성 수소 낮음, 균열에 강함후판, 고장력강, 압력용기

> 저수소계는 습기를 먹으면 의미가 없어집니다. 개봉 후 방치한 봉은 통상 300~350℃에서 1시간 이상 재건조한 뒤 보온통(100℃ 내외) 에 넣어 꺼내 씁니다. 정확한 조건은 봉 제조사 지침과 WPS를 따르세요. 봉통 없이 주머니에 봉을 꽂고 다니는 습관이 저온균열의 시작입니다.

GTAW(TIG) — 느리지만 가장 깨끗

텅스텐 전극은 녹지 않고 아크만 만듭니다. 용가재를 손으로 넣기 때문에 입열과 용융지를 가장 정밀하게 제어할 수 있어요. 스테인리스 배관, 알루미늄, 얇은 판, 그리고 배관 루트패스(첫 층) 는 거의 TIG입니다.

  • 극성: 탄소강·스테인리스는 직류 정극성(DCEN), 알루미늄은 교류(AC) — 교류의 클리닝 작용이 산화막을 깨줍니다.
  • 전극: 순텅스텐(녹색), 2%토륨(적색), 2%세륨(회색), 2%란탄(청색). 토륨은 방사성이라 연삭 분진이 문제가 되어 세륨·란탄으로 바꾸는 현장이 늘고 있어요.
  • 스테인리스 배관은 이면 산화를 막기 위해 백퍼지(back purge) 로 관 내부까지 아르곤을 채웁니다. 이걸 빼먹으면 이면이 검게 타서(슈가) 전량 재작업이에요.

GMAW(MIG·MAG·CO2) — 물량이 나오는 방식

와이어가 자동으로 나오니 손이 멈추지 않습니다. 용착속도가 SMAW의 2~3배라 조선 블록, 후판 구조물, 자동차부품 라인은 여기가 주력이에요.

가스이름특징
순 Ar / Ar+HeMIG불활성. 알루미늄·스테인리스·비철
Ar + CO2(또는 O2)MAG스패터 적고 비드 양호. 자동차부품에서 흔함
순 CO2CO2 용접가스값이 싸고 용입 깊음. 스패터 많음

이행 형태도 알아두세요.

  • 단락이행: 저전류. 와이어가 모재에 닿았다 끊기며 이행. 박판·전자세 가능
  • 스프레이 이행: 고전류 + Ar 80% 이상. 스패터가 거의 없지만 아래보기·수평필릿에서만 가능

조선소에서는 슬래그를 만드는 심선을 넣은 FCAW(플럭스코어드) 를 많이 씁니다. 용착속도가 높으면서 전자세가 되고 비드가 안정적이라 블록 용접의 표준이에요.

무엇을 쓸지 정하는 5가지 기준

  1. 모재 — 알루미늄이면 TIG(AC) 또는 MIG. 스테인리스 박판은 TIG. 일반 구조용강 후판이면 FCAW·CO2
  2. 판 두께 — 얇으면 TIG·단락이행, 두꺼우면 CO2·FCAW·SAW
  3. 품질 요구 — 방사선검사(RT)를 받는 배관·압력용기라면 루트는 TIG
  4. 작업 환경 — 옥외·바람·좁은 곳이면 SMAW. 가스실드 방식은 풍속이 대략 2m/s를 넘으면 방풍막이 필요합니다
  5. 물량과 납기 — 같은 품질이면 용착속도가 높은 쪽

숫자로 감 잡기 — 전류와 입열량

봉경·와이어경에 맞는 전류를 벗어나면 그때부터 결함이 시작됩니다.

피복봉 적정 전류 대략 = 봉경(mm) x 30~40

 3.2mm 봉  ->  약 100 ~ 130 A
 피복봉 적정 전류 대략 = 봉경(mm) x 30~40

 3.2mm 봉  ->  약 100 ~ 130 A
 4.0mm 봉  ->  약 120 ~ 160 A
 5.0mm 봉  ->  약 150 ~ 200 A

 (실제 적용 전류는 봉 제조사 카탈로그와 WPS 범위를 우선합니다)
 5.0mm 봉  ->  약 170 ~ 220 A

입열량(Heat Input)은 WPS에서 반드시 관리하는 값입니다. 재질의 성질을 바꾸기 때문이에요.

입열량 H (J/mm) = 60 x 전류(A) x 전압(V) / 용접속도(mm/min)

예) CO2 반자동, 280A, 30V, 300mm/min
   = 60 x 280 x 30 / 300
   = 504,000 / 300
   = 1,680 J/mm  =  1.68 kJ/mm
  • 입열이 너무 높으면: 열영향부(HAZ)가 넓어지고 결정립이 커져 인성이 떨어집니다. 변형도 커져요.
  • 입열이 너무 낮으면: 급냉되어 경화·저온균열 위험이 올라갑니다.

같은 전류라도 속도를 반으로 줄이면 입열은 두 배가 됩니다. "천천히 정성껏"이 항상 좋은 게 아니에요.

첫 주에 확인할 것

  • 우리 공정의 주 용접법은 무엇인가 (SMAW / TIG / CO2 / FCAW)
  • 쓰는 용접봉·와이어 규격과 보관 장소(봉 건조로가 있는가)
  • 실드가스 종류와 유량계 설정값 (통상 CO2·MAG 15~25 L/min, TIG 8~15 L/min)
  • 우리 라인의 WPS 번호와 거기 적힌 전류·전압·속도 범위
  • 모재 재질 (연강인지, 고장력강인지, 스테인리스인지) — 재질에 따라 봉이 완전히 달라집니다

2. 용접 자세(약 30분)

아래보기(F), 수평(H), 수직(V), 위보기(O) 자세별 특징과 난이도, 적용 상황을 배웁니다.

같은 용접인데 자세가 바뀌면 다른 일이 됩니다

용융된 쇳물은 물처럼 중력을 그대로 받습니다. 아래보기에서는 중력이 쇳물을 용융지에 눌러줘서 도와주지만, 위보기에서는 그 쇳물이 그대로 얼굴 쪽으로 떨어집니다.

그래서 자세가 바뀌면 전류도, 운봉도, 봉 각도도, 심지어 쓸 수 있는 이행 형태까지 바뀌어요. 현장에서 "저 사람 6G 된다"는 말이 곧 실력 평가인 이유입니다.

4가지 기본 자세

자세현장 표기ISO(KS)AWS 그루브AWS 필릿난이도
아래보기F (Flat)PA1G1F★☆☆☆
수평H (Horizontal)PC2G2F★★☆☆
수직V (Vertical)PF(상진) / PG(하진)3G3F★★★☆
위보기O·OH (Overhead)PE4G4F★★★★

> 필릿 전용 기호도 있습니다. PB는 수평필릿(가장 흔한 자세), PD는 위보기필릿이에요. 도면과 WPS에서 PA~PG 표기를 보면 어떤 자세로 시험·시공하라는 지시입니다.

자세별로 무엇이 달라지는가

아래보기(F) — 가능하면 여기로 만드세요

가장 쉽고, 가장 빠르고, 품질도 가장 좋습니다. 스프레이 이행 같은 고능률 조건은 아래보기·수평필릿에서만 쓸 수 있어요.

그래서 실력 있는 반장은 용접을 잘하는 게 아니라 포지셔너(회전지그)나 크레인으로 제품을 돌려 아래보기로 만드는 사람입니다. 조선소 블록 조립에서 "터닝(turning)"을 왜 그렇게 신경 쓰는지 여기 있습니다.

수평(H) — 위아래가 서로 다른 결함이 납니다

쇳물이 아래로 흘러내려요. 그 결과가 이겁니다.

  • 비드 윗변: 쇳물이 빠져나가 언더컷
  • 비드 아랫변: 쇳물이 처져 쌓여 오버랩

대책은 봉 각도를 아래쪽으로 5~15도 기울여 쇳물을 받쳐주고, 위빙 폭을 줄여 여러 층으로 쌓는 겁니다.

수직(V) — 상진이냐 하진이냐가 핵심

구분상진(위로 올라감, PF)하진(아래로 내려감, PG)
속도느림빠름
용입깊음얕음
슬래그아래로 흘러 잘 빠짐앞질러 흘러 슬래그 혼입 위험
적용후판, 강도 요구 부위박판, 가용접, 파이프라인 전용 절차

> 후판에서 하진으로 임의 시공하면 융합불량이 납니다. 하진은 전용 WPS와 전용 용접봉이 있을 때만 쓰는 방법이에요. "빨리 끝내려고" 방향을 바꾸면 안 됩니다.

위보기(O) — 안전이 먼저입니다

쇳물이 떨어지므로 전류를 아래보기 대비 10~15% 낮추고, 아크를 짧게 유지하고, 위빙을 작게 가져갑니다. 한 층에 많이 쌓으려 하면 그대로 흘러내려요.

안전 측면이 더 큽니다. 스패터가 목·어깨·소매 안으로 들어갑니다.

  • 목수건(용접용 넥커치프), 어깨덮개, 소매를 조인 방염 작업복
  • 장갑 안으로 들어가지 않게 소매를 장갑 위로 덮기
  • 목을 계속 젖히므로 30~40분마다 자세를 바꾸거나 교대 — 조선소에서 흔한 근골격계 질환 원인입니다

자세별 조건 조정 요령

아래보기 기준 전류를 100 이라 하면

  수평(H)   :  95 ~ 100
  수직(V)   :  85 ~ 90
  위보기(O) :  85 ~ 90

위빙 폭 상한 = 봉경 x 2 ~ 3 배
  (4.0mm 봉이면 약 8 ~ 12mm)

위빙 폭이 봉경의 3배를 넘으면 입열이 과해져 언더컷과 변형이 같이 옵니다. 넓게 한 번 긋지 말고 여러 층으로 나눠 쌓는(다층 용접) 것이 원칙이에요.

파이프 자세 — 여기서 실력이 갈립니다

배관은 판재와 기호 체계가 다릅니다.

기호조건나오는 자세
1G축 수평, 파이프를 회전시킴아래보기만
2G축 수직, 고정수평
5G축 수평, 고정아래보기 + 수직 + 위보기 전부
6G축 45도 경사, 고정모든 자세가 연속으로
6GR6G + 제한링(R) 부착6G에 접근 제약 추가

6G가 최고 난이도로 취급되는 이유는 한 바퀴 도는 동안 자세가 계속 바뀌기 때문입니다. 아래보기로 시작해 수직을 지나 위보기까지 끊김 없이 이어가야 해요. 울산·거제의 플랜트 배관, 화공 배관 현장에서 6G 보유자를 따로 찾는 이유입니다.

자세 자격이 곧 배치이고 단가입니다

용접사 자격시험은 합격한 자세보다 쉬운 자세를 자동으로 커버하는 구조입니다(적용 규격에 따라 세부는 다릅니다).

  • 아래보기(1G)만 합격 → 아래보기 작업만
  • 수직(3G) + 위보기(4G) 합격 → 판재 전자세
  • 6G 합격 → 사실상 전 자세 커버

그래서 조선·플랜트 협력사에서는 보유 자세에 따라 배치되는 공정과 단가가 다릅니다. 신입이 가장 빨리 몸값을 올리는 길은 자세를 넓히는 것이에요. 아래보기만 3년 하는 것보다 1년 안에 3G를 붙는 편이 낫습니다.

자세 연습 체크리스트

  • 아래보기 비드가 폭과 높이가 일정하게 나오는가 (이게 안 되면 다른 자세는 무의미)
  • 수평에서 윗변 언더컷이 없는가 — 손톱으로 긁어 걸리면 언더컷
  • 수직 상진에서 슬래그가 앞질러 흐르지 않는가
  • 위보기 전에 목·어깨 보호구를 착용했는가
  • 다층 용접 시 층간 슬래그를 완전히 제거했는가
  • 필요한 자세의 자격을 갖고 있는가, 다음 목표 자세는 무엇인가

3. 용접 안전(약 30분)

아크광(자외선) 보호, 용접 흄 방지, 감전 예방, 화재 방지 조치를 학습합니다.

용접은 위험이 다섯 방향에서 동시에 옵니다

용접은 제조 현장에서 위험 요인이 가장 많이 겹치는 작업입니다. 빛, 연기, 전기, 산소 결핍, 불티가 한자리에서 동시에 발생해요. 하나만 챙기면 다른 데서 다칩니다.

위험어떻게 다치나특징
아크광전기성 안염, 피부 화상몇 시간 뒤에 아파옴
용접 흄폐 질환, 신경계 손상, 발암수년에 걸쳐 쌓임
감전심실세동, 추락 2차 재해젖으면 위험이 급증
밀폐공간산소결핍 질식의식을 잃을 때까지 자각 없음
화재·폭발불티 비산, 밀폐용기 폭발작업 끝난 뒤에 불이 남

아크광 — 6시간 뒤에 눈이 아파옵니다

아크에서는 강한 가시광뿐 아니라 자외선(UV)과 적외선(IR) 이 나옵니다. 자외선이 각막을 태우면 전기성 안염(광각막염) 이 생겨요.

무서운 건 바로 안 아프다는 것입니다. 노출 후 보통 6~12시간이 지나서 증상이 시작돼요. 눈에 모래가 들어간 느낌, 눈물, 눈부심, 통증. 대부분 하루 이틀이면 회복되지만 반복되면 시력이 남지 않습니다.

차광번호는 전류에 맞춰야 합니다

용접법작업 전류권장 차광번호
SMAW100A 미만9~10
SMAW100~200A10~11
SMAW200~400A12~13
GMAW·FCAW100~300A11~13
GTAW50~200A10~12

(표 아래 문구도 '작업 여건에 따라 ±1 정도 조정합니다' → '작업 여건에 따라 ±1 정도 조정하되, KS/EN 169·ANSI Z49.1 권장치 미만으로는 내리지 않습니다'로 보완)

| GTAW | 50~200A | 9~11 |

| 가스 용접·절단 | — | 3~6 |

작업 여건에 따라 ±1 정도 조정합니다. 어둡다고 낮은 번호를 쓰면 안 되고, 밝다고 무조건 높이면 용융지가 안 보여 품질이 떨어져요.

놓치기 쉬운 것

  • 주변 사람이 더 자주 당합니다. 용접사는 헬멧을 쓰지만, 옆에서 그라인딩하던 사람, 지나가던 물류 담당자는 무방비예요. 차광막(용접 커튼) 은 나를 위한 게 아니라 남을 위한 겁니다.
  • 반사광도 화상을 입힙니다. 광택 있는 스테인리스 벽, 밝게 도장한 벽면은 자외선을 반사해요. 밀폐공간이나 좁은 구획에서 특히 심합니다.
  • 자동차광 헬멧은 배터리·센서를 점검하세요. 반응이 늦거나 안 되면 그대로 눈에 들어옵니다. 작업 전 아크를 짧게 쳐서 작동 확인.
  • 목·손목·발목 등 옷 사이로 노출된 피부는 일광화상을 입습니다.

용접 흄 — 눈에 안 보이는 게 더 위험합니다

용접 흄은 금속이 증발했다가 다시 굳은 초미세 입자입니다. 크기가 작아 마스크 틈으로 새고, 폐 깊숙한 곳까지 들어가요.

모재·조건주요 유해 성분건강 영향
일반 탄소강산화철, 망간망간 과다 노출 시 신경계 손상(파킨슨 유사 증상)
스테인리스6가 크롬, 니켈발암성, 호흡기·비중격 손상
아연도금강(갈바)산화아연금속열 — 발열·오한·근육통이 노출 몇 시간 뒤 발생
도장면·기름 낀 면열분해 유해가스호흡기 자극, 유독가스

> 국제암연구소(IARC)는 2017년 용접 흄을 1군(인체 발암성 확인 물질)으로 분류했습니다. "예전 선배들도 다 그렇게 했다"가 근거가 되지 않는 이유입니다.

노출기준과 법정 관리

고용노동부 「화학물질 및 물리적 인자의 노출기준」 고시에 따라 관리합니다. 용접 흄은 TWA 5mg/m³, 망간 및 그 무기화합물은 TWA 1mg/m³ 수준으로 정해져 있어요(개정될 수 있으니 최신 고시 확인).

  • 용접 흄·망간은 특수건강진단 대상 유해인자입니다. 배치 전 건강진단과 정기 특수건강진단을 받아야 해요.
  • 작업환경측정 대상이기도 합니다. 협력사라도 원청 구내에서 일한다고 면제되지 않습니다.

실제로 효과 있는 순서

  1. 발생원 제거 — 도장·기름·아연도금을 개선면에서 미리 제거(양측 25mm 이상 그라인딩)
  2. 국소배기(LEV) — 후드를 아크에서 15~30cm 이내에 둘 것. 1m 떨어뜨리면 사실상 효과가 없습니다. 용접사가 손이 바쁘다고 후드를 옮기지 않는 게 가장 흔한 실패예요.
  3. 전체 환기 — 밀폐 구획은 급기·배기를 같이
  4. 호흡보호구 — 방진마스크 특급 또는 전동식(PAPR). 밀폐공간·고농도는 송기마스크

> 머리를 흄 기둥 바로 위에 두지 마세요. 흄은 수직으로 올라옵니다. 고개를 살짝 옆으로 비켜 용융지를 보면 흡입량이 크게 줄어요.

감전 — 무부하 전압이 진짜 위험합니다

용접 중보다 아크를 켜기 전이 더 위험합니다. 아크가 없을 때 홀더와 모재 사이에 걸리는 전압을 무부하 전압(OCV) 이라 하는데, 교류 아크용접기는 통상 70~90V에 이릅니다.

건조한 상태의 인체 저항은 수천 옴이지만, 땀이나 물에 젖으면 수백 옴까지 떨어집니다. 이 상태에서 70V는 충분히 치명적이에요.

자동전격방지기는 선택이 아닙니다

「산업안전보건기준에 관한 규칙」은 아래 장소에서 교류아크용접기를 쓸 때 자동전격방지기 설치를 의무화합니다. 아크가 끊기면 무부하 전압을 25V 이하로 자동으로 낮춰주는 장치예요.

  • 선박의 이중선체 내부, 밸러스트 탱크, 보일러 내부 등 도전체에 둘러싸인 좁은 장소
  • 높이 2m 이상의 추락 위험 장소로, 철골 등 도전성 높은 물체에 접촉할 우려가 있는 곳
  • 물·땀 등으로 젖은 습윤 상태에서 작업하는 곳

거제·울산 조선소의 블록 내부 작업은 첫 번째 항목에 그대로 해당합니다. 전격방지기가 달려 있어도 작동하는지 확인하세요. 고장 난 채 붙어만 있는 경우가 많습니다.

현장 감전의 실제 원인

원인상황
케이블 피복 손상대차·지게차에 밟히거나 스패터에 녹아 심선 노출
홀더 파손절연 커버가 깨진 채 사용
땀에 젖은 장갑젖은 장갑은 절연체가 아니라 도체입니다
접지(어스) 불량클램프를 녹·페인트 위에 물림
리턴 케이블 우회전류가 크레인 레일·철골로 흘러 다른 곳에서 아크 발생

> 접지 클램프는 용접부에 최대한 가깝게, 금속 표면(녹·도장 제거)에 직접 물립니다. 멀리 물리면 전류가 예상 밖의 경로로 흘러 베어링을 태우거나 다른 설비에서 아크가 튑니다. > 홀더를 겨드랑이에 끼거나 용접봉 끝을 몸에 대는 습관은 절대 금물입니다.

밀폐공간 — 조선 블록 안에서 벌어지는 일

용접에 쓰는 아르곤과 CO2는 공기보다 무겁습니다. 아르곤은 약 1.4배, CO2는 약 1.5배예요. 그래서 탱크나 블록 바닥에 고여서 산소를 밀어냅니다.

산소가 부족해도 숨이 차거나 아프지 않습니다. 그냥 판단력이 흐려지다 쓰러져요. 이게 밀폐공간 사고가 반복되는 이유입니다.

적정 공기 기준

항목기준
산소18% 이상 23.5% 미만
탄산가스(CO2)1.5% 미만
일산화탄소(CO)30ppm 미만
황화수소(H2S)10ppm 미만

CO2 아크용접은 아크 열로 CO2가 분해되며 일산화탄소가 발생합니다. 환기 없는 좁은 공간에서 CO2 용접은 특히 위험해요.

밀폐공간 작업 원칙

  • 작업 전과 작업 중 계속 산소·유해가스 농도 측정
  • 환기를 멈추지 않습니다. 용접 중에도 계속
  • 감시인을 밖에 배치하고 상시 연락 유지
  • 구명줄·대피용 호흡보호구 준비
  • 작업 중단 시 가스 호스와 토치를 밖으로 빼놓기 — 새는 가스가 밤새 고입니다

> 쓰러진 동료를 보고 그냥 들어가면 두 명이 됩니다. 밀폐공간 사망사고에서 구조하러 들어간 사람이 함께 사망하는 사례가 반복돼요. 송기마스크 없이는 절대 진입 금지, 즉시 신고하고 환기부터 하세요.

화재 — 불티는 10m 넘게 날아갑니다 (법정 관리 반경은 11m)

아크 중심부는 수천 도, 튀는 스패터도 1,000℃를 훨씬 넘습니다. 그리고 이 불티는 생각보다 멀리 갑니다.

작업 높이불티 비산 거리(참고값)
2m약 4m
5m약 8m
10m약 13m

바람이 있으면 더 갑니다. 그래서 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 제241조의2는 작업반경 11m 이내에 가연물이 있는 경우 등에 화재감시자를 지정·배치하도록 정하고 있습니다. 여기에 더해 안전보건공단 기술지침(KOSHA GUIDE F-1-2023)은 작업 종료 후에도 최소 30분 이상 잔불을 감시하도록 권고하고 있어요.

화재는 대개 "작업이 끝난 뒤에" 납니다

불티가 틈으로 들어가 안에서 천천히 타다가, 사람이 모두 철수한 뒤에 불꽃이 올라옵니다.

위험 경로실제 사례 유형
우레탄 샌드위치 패널 틈불티가 심재에 착화 → 몇 시간 뒤 대형 화재
배관 보온재(글라스울 + 기름)흡수된 기름에 착화
바닥 그레이팅 아래아래층 자재·유증기에 낙하
드럼·탱크 용접잔류 유증기 폭발 — 비어 보여도 증기가 남습니다
절삭유·시너 보관대 인접인화성 액체 증기 발화

반드시 지킬 것

  • 화기작업허가서(Hot Work Permit) 발급 — 조선·플랜트 현장은 필수 절차입니다
  • 반경 11m 이내 가연물 제거, 못 치우면 불연포로 덮기
  • 틈새·개구부를 막기 — 아래층·옆칸으로 가는 경로 차단
  • 소화기를 손 닿는 곳에 두기 (가지러 가는 시간이 화재를 키웁니다)
  • 드럼·탱크는 내부를 완전히 세척·불활성화하기 전에는 용접 금지
  • 작업 후 30분 이상 잔불 확인 — 냄새와 연기를 확인하고 철수

작업 시작 전 체크리스트

  • 헬멧 차광번호가 오늘 쓸 전류에 맞는가, 자동차광이 작동하는가
  • 방염 작업복·가죽 앞치마·목수건·발등덮개 착용 (폴리에스터 옷은 녹아 붙습니다)
  • 케이블 피복·홀더 절연 상태 확인, 접지 클램프를 용접부 가까운 맨금속에 물렸는가
  • 교류용접기에 자동전격방지기가 있고 작동하는가
  • 국소배기 후드를 아크 30cm 이내에 두었는가, 호흡보호구를 썼는가
  • 밀폐공간이면 산소농도 측정 + 환기 + 감시인 + 허가서
  • 반경 11m 가연물 제거, 소화기 비치, 화재감시자 지정
  • 주변 작업자를 위한 차광막 설치
  • 작업 종료 후 30분 잔불 확인 계획이 있는가

경력 과정

1. 용접 결함과 검사(약 30분)

기공, 슬래그 혼입, 언더컷, 오버랩, 균열의 원인과 대책, 비파괴검사(RT, UT, MT, PT) 개요를 배웁니다.

결함은 "왜 생겼는지"를 알아야 다시 안 생깁니다

결함을 갈아내고 다시 용접하면 그 자리는 없어집니다. 하지만 원인을 못 찾으면 옆자리에 똑같이 생겨요. 보수 용접은 그 부위의 열이력을 한 번 더 얹는 일이라 반복될수록 재질이 나빠집니다.

결함은 크게 두 종류로 나누어 보세요. 이 구분이 어떤 비파괴검사를 쓸지를 결정합니다.

  • 체적 결함(volumetric) — 기공, 슬래그 혼입. 부피를 가진 빈 공간
  • 면상 결함(planar) — 균열, 융합불량, 용입부족. 얇은 면 형태. 응력집중이 커서 훨씬 위험

5대 결함 — 원인과 대책

결함현상주 원인대책
기공(포로시티)내부·표면 둥근 공동모재의 수분·기름·녹·페인트, 용접봉 흡습, 가스 유량 부족·과다, 노즐 막힘, 바람, 아크길이 과대개선면 양측 25mm 이상 청소, 저수소계 재건조, 유량계 재확인, 방풍막 설치, 아크 짧게
언더컷비드 가장자리가 파임전류 과대, 속도 과다, 아크길이 과대, 봉 각도 불량, 위빙 끝 정지 부족전류 하향, 위빙 양끝에서 잠깐 멈춤(dwell), 각도 교정
오버랩쇳물이 모재 위에 얹힘(미융합)전류 과소, 속도 과소, 아크길이 과소, 잘못된 운봉전류 상향, 속도 조정. 발견 시 반드시 제거 후 재용접
슬래그 혼입층 사이에 슬래그가 갇힘층간 슬래그 제거 미흡, 개선각 과소, 비드 형상 불량(오목·요철), 하진 시 슬래그 앞지름층마다 치핑+와이어브러시 완전 제거, 개선각 확보, 비드를 평탄하게
균열선상 갈라짐아래 별도 항목아래 별도 항목

융합불량(LF)과 용입부족(IP) 도 자주 나옵니다. 루트간격·개선각 부족, 전류 과소, 속도 과다, 위빙 부적절이 원인이에요. 육안으로 안 보이고 UT로만 잡히는 경우가 많아 더 위험합니다.

> 오버랩은 "예쁘게 살만 붙은" 상태라 초보 눈에는 잘된 용접처럼 보입니다. 하지만 모재와 안 붙은 경계가 피로파괴의 시작점이 돼요. 비드 가장자리 각(토우 각)이 90도에 가깝거나 파고들어 있으면 의심하세요.

균열 — 여기서부터는 재질 문제입니다

고온균열(응고균열)

용접 직후 응고 과정에서 발생합니다. 유황(S)·인(P) 같은 저융점 불순물이 마지막에 굳으며 갈라져요.

  • 크레이터(비드 끝)에서 별 모양으로 자주 발생 → 크레이터 필 기능 사용, 또는 되돌아가며 아크 끊기
  • 오스테나이트계 스테인리스는 델타페라이트를 통상 FN 3~10 범위로 확보하도록 용가재를 선정합니다(308L, 309L 등)
  • 입열 과다, 폭보다 깊은 비드 형상(depth/width 비 과대)도 원인

저온균열(수소지연균열) — 가장 조심할 것

용접이 끝나고 몇 시간~48시간 뒤에 갑자기 생깁니다. 검사를 바로 하고 넘어갔다가 나중에 터지는 유형이에요. 그래서 고장력강은 최종 검사를 24~48시간 이후에 하도록 사양서에 정하는 경우가 많습니다.

세 가지가 동시에 있어야 발생합니다. 하나만 끊으면 막을 수 있어요.

확산성 수소  +  경화조직(마르텐사이트)  +  구속응력
     |                  |                     |
 저수소계 봉      예열 / 입열 관리      개선 설계
 재건조·보온통    후열(수소 방출)        용접 순서
 개선면 건조      후열처리(PWHT)         구속 완화

예열 판단 — 탄소당량 계산

예열 여부는 감이 아니라 탄소당량(Ceq) 으로 판단합니다. IIW 식이 가장 널리 쓰여요.

Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

예) 성적서상 성분이
    C 0.18, Mn 1.40, Cr 0.05, Mo 0, V 0, Ni 0.02, Cu 0.02 인 구조용강

  = 0.18 + 1.40/6 + (0.05 + 0 + 0)/5 + (0.02 + 0.02)/15
  = 0.18 + 0.2333 + 0.0100 + 0.0027
  = 0.426

  -> Ceq 약 0.43. 통상 0.40~0.45를 넘으면 예열을 검토합니다.

실제 예열온도는 탄소당량 + 판 두께 + 확산성 수소량 + 구속도로 정해집니다. 일반 구조용강 후판은 50~150℃ 범위가 흔하고, 고장력강·후판은 그보다 높습니다. 반드시 WPS에 명시된 값을 따르고, 온도는 접촉식 온도계나 온도 초크로 개선부에서 일정 거리 떨어진 지점에서 확인하세요.

라멜라 티어링

후판 T이음·모서리 이음에서 판 두께 방향(Z방향)으로 인장이 걸릴 때 발생합니다. 압연 시 늘어난 개재물을 따라 계단 모양으로 갈라져요. 조선·해양 구조물 후판에서 나오는 유형입니다.

  • 대책: Z방향 특성 보증재(Z25/Z35 등) 사용, 이음 형상 변경, 버터링 용접, 구속 완화

비파괴검사 4종 비교

방법검출 범위강한 결함재질 제약기록성주의점
VT(육안)표면언더컷·오버랩·비드형상·크레이터없음낮음모든 검사의 출발점. 조도·게이지 필요
PT(침투탐상)표면에 열린 결함만미세 표면 균열비자성체 가능(스테인리스·알루미늄)중다공성 재료·도장면 불가, 온도 조건 관리
MT(자분탐상)표면 + 표면 직하 수 mm표면·근접 균열강자성체만 (오스테나이트계 STS 불가)중자화 방향을 90도 바꿔 2회 실시
UT(초음파)내부 전체면상 결함(균열, 융합불량)조립조직·주조품은 곤란낮음(장비 기록으로 보완)검사자 숙련도 의존, 접촉매질 필요
RT(방사선)내부체적 결함(기공, 슬래그)두께 제한높음(필름·디지털 영상)방사선 안전관리, 양면 접근, 빔 방향과 어긋난(직각에 가까운) 균열은 놓침

어떤 검사를 언제 쓰는가

표면 결함이 의심된다
   ├─ 탄소강(자성)      -> MT (더 빠르고 민감)
   └─ 스테인리스·알루미늄 -> PT

내부 결함이 의심된다
   ├─ 균열·융합불량 우려  -> UT
   ├─ 기공·슬래그 + 기록 필요 -> RT
   ├─ 후판 T이음·필릿(RT 곤란) -> UT
   └─ 야간·타 공정 병행(출입통제 불가) -> PAUT
  • RT와 UT는 대체재가 아니라 상호보완입니다. RT는 체적 결함에, UT는 면상 결함에 강해요. 사양서가 RT를 요구했다고 UT가 필요 없다는 뜻이 아닙니다.
  • PAUT(위상배열초음파) 가 RT를 대체하는 현장이 늘고 있습니다. 방사선 출입통제로 인한 타 공정 중단이 없고, 디지털 기록이 남으며, 두꺼운 이음에 유리해요. 조선·플랜트에서 채택이 확대되는 이유입니다.
  • 표면 결함을 먼저 잡고 내부 검사를 합니다. 표면이 거칠면 UT 탐촉자가 뜨고 RT 필름 판독이 어려워집니다.

판정과 보수 — 실무 판단

  • 합격 기준은 적용 규격과 프로젝트 사양서가 정합니다. KS B ISO 5817(강 아크용접 이음 품질등급)은 B(엄격)·C(중간)·D(보통) 로 나누고 결함별 허용 한계를 판 두께 t의 비율로 규정해요. 우리 프로젝트가 어느 등급인지 먼저 확인하는 게 검사의 시작입니다.
  • 조선은 선급 규칙(KR 등), 압력용기·배관은 ASME 및 KS 관련 코드를 따릅니다. 같은 결함도 적용 코드에 따라 합·부가 갈립니다.
  • 보수 용접은 결함을 완전히 제거했는지 PT·MT로 확인한 뒤 재용접합니다. 갈다 만 채로 덮으면 결함이 그대로 남아요.
  • 많은 사양서가 동일 부위 보수 횟수를 제한합니다(2회 등). 세 번째부터는 절단 후 재제작을 검토하는 게 정상이에요.
  • 보수부도 원래와 동일한 WPS·예열·검사를 받아야 합니다. "조금 손본 것"이라는 예외는 없습니다.

검사 입회 체크리스트

  • 적용 규격과 품질등급(B/C/D 등) 을 확인했는가
  • 용접 전 개선 형상·루트간격·청결도를 확인했는가 (여기서 이미 결과가 갈립니다)
  • 예열·층간온도를 실측하고 기록했는가
  • 고장력강은 최종 NDT를 충분한 시간 뒤에 잡았는가 (저온균열)
  • 표면 검사(VT/MT/PT) → 내부 검사(UT/RT) 순서인가
  • 결함 발견 시 원인 4M(사람·설비·재료·방법)까지 기록했는가
  • 보수 이력(횟수·위치)을 도면에 표시해 관리하고 있는가

2. 용접 자격증 체계(약 20분)

피복아크용접기능사·가스텅스텐아크용접기능사·이산화탄소가스아크용접기능사, 용접기사, AWS CWI 등 자격 체계와 취득 전략을 안내합니다.

용접은 자격이 곧 배치이고 단가입니다

다른 직종과 다르게 용접은 자격 없이는 손을 댈 수 없는 작업이 존재합니다. 압력용기, 선급 검사 대상 이음, 발주처가 지정한 배관은 유자격 용접사가 아니면 시공 자체가 무효예요. 그래서 자격은 "있으면 좋은 것"이 아니라 일감의 범위 그 자체입니다.

중요한 건 자격이 두 갈래라는 겁니다. 이걸 혼동하는 경력자가 의외로 많아요.

구분국가기술자격현장 용접사 자격(WPQ)
발급한국산업인력공단선급·발주처·제작사(제3자 입회)
증명하는 것직무 능력 전반특정 WPS로 특정 자세를 시공할 기량
유효기간없음있음(미시공 시 만료)
쓰임채용·승진·수당·입찰 자격그 현장에서 그 이음을 용접할 권한

국가기술자격이 있어도 현장 시험에 떨어지면 그 이음은 못 합니다. 반대로 현장 자격만 있으면 회사를 옮길 때 증명이 약해요. 둘 다 필요합니다.

국가기술자격 사다리

등급대표 종목응시 요건(요지)현장에서의 의미
기능사용접·특수용접 계열 기능사제한 없음입사·배치의 기본
산업기사용접산업기사전문대졸(관련) 또는 기능사 취득 후 실무 경력반장·검사보조, 수당
기사용접기사4년제 졸업(관련) 또는 산업기사·기능사 + 실무 경력품질·공무·WPS 관리
기능장용접기능장산업기사·기능사 취득 후 상당 기간의 실무 경력 등현장 최고 기능 등급, 직책 수당
기술사용접기술사장기 실무 경력설계 검토·기술 총괄·감리

병행하면 값이 오르는 자격도 있어요.

  • 비파괴검사 계열(방사선·초음파·자기·침투 비파괴검사 기능사/산업기사/기사) — 용접 + 검사를 함께 아는 사람은 품질부서에서 찾습니다
  • 산업안전기사·산업안전산업기사 — 조선·플랜트 협력사의 관리감독자 요건과 맞물립니다

> 국가기술자격은 종목이 통합·개편되는 경우가 있습니다. 응시 전 반드시 큐넷(Q-Net)에서 해당 연도 시행 종목과 출제기준을 확인하세요. 예전 선배 말만 듣고 준비하면 없어진 종목을 공부하게 됩니다.

현장 자격 — 여기가 실제 돈입니다

조선 (거제·울산·부산)

  • 선급 승인 용접사 자격 — KR(한국선급), DNV, ABS, LR, NK 등. 선주·선급이 지정한 절차로 시험편을 만들고 검사관 입회 하에 판정합니다.
  • 조선소마다 사내 기량 등급이 따로 있고, 협력사 소속이라도 원청·선급 기준은 동일하게 적용됩니다. "우리는 하청이니까" 봐주는 건 없어요.
  • 주력은 FCAW·CO2. 블록 내부 위보기 자세와 5G/6G 배관 자격의 값이 다릅니다.

플랜트·압력용기 (울산·창원)

  • ASME Section IX 기준 WPQ가 표준입니다. EPC 발주처가 별도 시험을 추가로 요구하는 경우도 많아요.
  • 스테인리스·크롬몰리강·이종금속 이음이 많아 TIG 루트 + 저수소계 필패스 조합의 기량이 중요합니다.
  • 6G 배관 자격 보유자를 상시 찾습니다.

검사·관리 쪽으로 갈 때

  • AWS CWI(미국용접학회 용접검사원) — 학력·경력 요건과 시험(영어)이 있습니다. 해외 프로젝트, EPC, 벤더 감사에서 인정받아요.
  • IIW/EWF 국제용접자격(IWE·IWT·IWS·IWP 등) — 유럽 규격 프로젝트, 수출 기자재에서 요구되는 경우가 있습니다.

자격은 만료됩니다 — 이걸 놓칩니다

현장 용접사 자격은 유효기간 개념이 있습니다. ASME Section IX 기준으로는 해당 용접 프로세스로 6개월을 초과해 작업하지 않으면 자격이 만료됩니다. AWS 계열도 유사한 관리를 해요.

  • 다른 공정에 오래 배치되어 있다가 복귀하면 재시험을 봐야 합니다
  • 회사는 보통 용접사 자격 관리대장(Welder Log) 으로 프로세스별 최종 시공일을 추적합니다. 본인 것도 직접 챙기세요
  • 이직 시 자격증 사본 + 시험 성적서 + 시공 이력을 함께 갖고 있으면 재시험 부담이 줄어듭니다

경력 단계별 취득 전략

단계목표이유
0~1년용접 계열 기능사 + 사내 기량 등급배치 가능 공정을 넓히는 최단 경로
1~3년자세 확장(3G → 5G → 6G), 선급·발주처 자격자세가 늘면 단가와 일감이 함께 늡니다
3~7년용접산업기사·기사, 비파괴검사 자격 병행현장직에서 품질·공무로 진로가 열립니다
7년~용접기능장, AWS CWI, WPS·PQR 작성 실무검사·기술관리·감리로 전환

> 신입이 가장 흔히 하는 실수는 아래보기만 3년 하는 것입니다. 익숙해서 편하지만 단가는 안 오릅니다. 반대로 경력자가 흔히 하는 실수는 자격은 있는데 도면·WPS를 못 읽는 것이에요. 손기술만으로 갈 수 있는 지점에는 한계가 있습니다.

훈련비 지원과 접수처

  • 국민내일배움카드 — 훈련비 상당 부분을 지원받아 용접 과정을 수강할 수 있습니다. 재직자·구직자 모두 신청 가능해요. HRD-Net에서 과정 검색과 신청을 합니다.
  • 한국폴리텍대학 — 용접·조선 관련 기능사 대비 과정과 향상 과정을 운영합니다.
  • 국가기술자격 원서접수·일정 확인 — 한국산업인력공단 큐넷.
  • 조선업 밀집 지역(거제·울산·영도·녹산)에서는 지자체·업계 공동의 조선업 인력 양성 과정이 별도로 운영되는 경우가 있습니다. 관할 고용센터에 문의하세요.

자격 관리 체크리스트

  • 지금 내 국가기술자격과 현장 WPQ를 각각 목록으로 정리했는가
  • WPQ별로 프로세스·자세·모재·두께 범위를 알고 있는가
  • 각 자격의 최종 시공일을 알고 있는가 (6개월 만료 관리)
  • 다음에 딸 자세 하나가 정해져 있는가 (3G인지 6G인지)
  • 자격증·성적서·시공 이력 사본을 본인이 보관하고 있는가
  • 큐넷에서 올해 시행 종목과 출제기준을 확인했는가

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