숏비드와 아크스트라이크란? 최소 비드 길이와 용접결함 발생 원인

조선소 현장에서 숏비드(Short Bead)와 아크스트라이크(Arc Strike)는 순간적으로 발생하기 때문에 대수롭지 않게 생각하기 쉽습니다. 저도 처음 조선소에 들어왔을 때 작업자들 사이에서 “한 방!”이라는 말을 많이 들었습니다. 필요한 부분에 짧게 한 번 용접하고 끝내는 작업을 그렇게 표현하곤 했습니다.

하지만 용접에서는 이 짧은 한 번이 문제가 될 수 있습니다. 지나치게 짧은 용접비드는 국부적인 열 사이클과 빠른 냉각으로 경화조직 및 균열 위험을 높일 수 있고, 용접부 밖에서 발생한 아크스트라이크 역시 국부적인 용융과 급랭으로 모재에 영향을 줄 수 있습니다.

특히 조선용 고장력강이나 저온용 강재처럼 재질에 따라 경화와 균열에 민감한 강재에서는 더욱 주의해야 합니다. 오늘은 현장에서 반복적으로 교육할 필요가 있는 숏비드와 아크스트라이크를 정리해보겠습니다.

숏비드가 왜 문제가 될까?

숏비드는 말 그대로 매우 짧게 형성된 용접비드를 의미합니다.

용접을 하면 아크의 열이 용접금속과 주변 모재에 전달됩니다. 그런데 비드가 지나치게 짧으면 가열된 영역이 작고 주변의 차가운 모재로 열이 빠르게 전달되면서 국부적인 냉각속도가 빨라질 수 있습니다.

특히 경화성이 높은 강재에서는 열영향부(HAZ)가 빠르게 냉각될 경우 단단하고 취약한 조직이 형성될 가능성이 커집니다. 여기에 확산성 수소와 높은 구속응력까지 겹치면 저온균열, 즉 수소균열 위험이 증가할 수 있습니다.

따라서 숏비드는 단순히 “용접 길이가 짧아서 모양이 좋지 않은 것”의 문제가 아닙니다. 재질과 용접조건에 따라 용접부 주변의 금속조직과 균열 위험에 영향을 줄 수 있는 문제로 봐야 합니다.

핵심: 숏비드 → 국부적인 열 사이클 → 빠른 냉각 → HAZ 경화 가능성 증가 → 수소·구속응력 등의 조건이 겹치면 균열 위험 증가

 

숏비드 최소 길이는 무조건 30mm·50mm일까?

현장에서 흔히 “연강 30mm, 고장력강 50mm”라고 교육하는 경우가 있습니다. 그런데 이 숫자를 모든 강재에 적용되는 절대 기준으로 이해하면 정확하지 않습니다.

IACS Recommendation No.47의 선박 건조·보수 품질기준에서는 흠집 등을 용접으로 보수하기 위한 숏비드에 대해 재질과 탄소당량(Ceq)에 따라 최소 길이를 구분하고 있습니다.

• HT강·주강 및 Ceq > 0.36%인 일부 TMCP강·저온용 강재: 50mm 이상
• Grade E 연강: 30mm 이상
• Ceq ≤ 0.36%인 일부 TMCP강·저온용 강재: 조건에 따라 10mm 이상

즉, “고장력강은 무조건 50mm, 연강은 전부 30mm”라고 단순화하기보다는 적용되는 선급 규칙과 야드 표준, 재질 및 탄소당량을 확인하는 것이 정확합니다.

또 하나 중요한 점이 있습니다. IACS No.47에서는 잘못 시공된 숏비드에 대해서는 해당 비드를 그라인딩으로 제거하도록 제시하고 있습니다.

현장에서 재질을 정확하게 구분하기 어려운 상황이라면 작업자가 임의로 판단하기보다 재질 확인 → 적용 기준 확인 → WPS 및 야드 작업표준 확인 순서로 처리하는 것이 원칙입니다.

현장 포인트: 30mm와 50mm는 근거 없는 숫자가 아닙니다. 다만 모든 강재에 동일하게 적용되는 절대값도 아닙니다. 재질·Ceq·선급 및 야드 기준을 함께 확인해야 합니다.

 

아크스트라이크란 무엇인가?

아크스트라이크(Arc Strike)는 원래 용접해야 할 위치가 아닌 모재 표면에서 순간적으로 아크가 발생하면서 남는 흔적을 말합니다.

용접봉이나 와이어가 모재에 순간적으로 접촉하거나, 손상된 용접 케이블이나 부적절한 접촉 등에 의해 발생할 수도 있습니다.

문제는 단순히 표면에 검은 자국 하나가 남는 것으로 끝나지 않는다는 것입니다.

아크가 발생한 부분은 순간적으로 매우 높은 온도에 노출되어 국부적으로 용융될 수 있고, 아크가 사라진 직후 주변 모재에 의해 빠르게 냉각됩니다. 재질에 따라 이 과정에서 국부적인 경화부가 형성되고 미세균열의 발생 가능성이 커질 수 있습니다.

핵심: 아크스트라이크는 단순한 표면 얼룩이 아니라 모재가 실제로 국부적인 용접 열 사이클을 받은 흔적입니다.

 

아크스트라이크를 발견하면 어떻게 해야 할까?

AWS D1.1에서는 영구 용접부 이외의 위치에서 아크스트라이크가 발생하지 않도록 해야 하며, 아크스트라이크로 발생한 균열이나 흠은 매끄러운 형상이 되도록 그라인딩하고 건전성을 확인하도록 규정하고 있습니다.

조선 분야의 IACS Recommendation No.47에서도 특정 선박용 강재에 발생한 아크스트라이크에 대해 경화된 부분을 그라인딩하거나 적절한 용접 보수 등의 방법으로 제거하도록 제시하고 있습니다.

따라서 현장에서 아크스트라이크를 발견했다고 작업자가 임의로 그라인더부터 사용하는 것은 좋은 방법이 아닙니다.

1. 아크스트라이크 위치와 범위를 확인합니다.
2. QC 또는 용접 감독자에게 보고합니다.
3. 적용 선급·선주·야드 기준을 확인합니다.
4. 승인된 절차에 따라 그라인딩 등으로 경화·손상부를 제거합니다.
5. 필요한 방법으로 표면의 건전성을 확인합니다.
6. 용접 보수가 필요하면 승인된 WPS와 보수 절차를 적용합니다.

특히 손상부를 제거한 뒤 모재 두께가 허용범위를 벗어나거나 추가적인 용접 보수가 필요한 경우에는 임의로 육성용접을 해서는 안 됩니다. 적용되는 보수절차와 WPS, 선급·선주 또는 검사원의 요구사항을 먼저 확인해야 합니다.

현장 원칙: 아크스트라이크 발견 → 임의 처리보다 먼저 보고 → 손상범위 확인 → 승인된 방법으로 제거·검사 → 필요 시 승인된 용접 보수

 

숏비드와 아크스트라이크의 공통점

숏비드와 아크스트라이크는 발생 형태는 다르지만 중요한 공통점이 있습니다.

바로 작은 영역에 짧은 시간 동안 높은 열이 들어가고 주변 모재에 의해 빠르게 냉각될 수 있다는 것입니다.

특히 고장력강처럼 경화성이 높은 재질에서는 이러한 국부적인 열 사이클을 가볍게 생각해서는 안 됩니다.

• 숏비드 → 짧은 용접구간에서 국부적인 열 사이클 발생
• 아크스트라이크 → 용접부 밖 모재에 순간적인 아크 발생
• 공통 위험 → 빠른 냉각에 따른 경화 및 균열 가능성
• 관리 핵심 → 재질·Ceq·WPS·선급·야드 기준 확인

한 줄 정리: 용접에서 “한 방 정도는 괜찮겠지”라는 생각이 가장 위험할 수 있습니다.

 

자주 묻는 질문

Q. 숏비드는 그 자체가 용접결함인가요?

A. 모든 짧은 비드를 곧바로 균열이나 불연속과 같은 의미의 용접결함이라고 단정하기보다는, 적용 기준에서 허용하지 않는 숏비드가 경화와 균열을 유발할 수 있는 부적합 시공이라는 관점으로 이해하는 것이 정확합니다.

 

Q. 고장력강은 무조건 50mm 이상인가요?

A. 아닙니다. IACS No.47에서도 강종과 탄소당량에 따라 기준이 달라집니다. 따라서 실제 작업에서는 적용되는 재질과 선급·야드 기준을 확인해야 합니다.

 

Q. 아크스트라이크는 무조건 육성용접해야 하나요?

A. 아닙니다. 손상 정도와 적용 기준에 따라 그라인딩으로 경화·손상부를 제거하고 건전성을 확인하는 방식으로 처리할 수 있습니다. 제거 후 추가적인 용접 보수가 필요하다면 승인된 보수절차와 WPS를 따라야 합니다.

 

Q. 아크스트라이크를 발견하면 가장 먼저 무엇을 해야 하나요?

A. 작업자가 임의로 처리하기보다 위치와 범위를 확인하고 QC 또는 용접 감독자에게 보고하는 것이 좋습니다. 이후 적용되는 선급·선주·야드 절차에 따라 처리방법을 결정합니다.

 

결론 — 현장의 ‘한 방’을 가볍게 보지 말자

조선소에서 용접하다 보면 작은 흠집 하나를 메우거나 순간적으로 아크가 튀는 일을 대수롭지 않게 생각할 수 있습니다.

하지만 용접야금의 관점에서 보면 그 짧은 순간에도 모재에는 가열과 냉각이라는 열 사이클이 발생합니다. 특히 경화성이 높은 강재에서는 작은 숏비드나 아크스트라이크가 품질 문제로 이어질 가능성을 무시할 수 없습니다.

중요한 것은 “몇 mm까지 괜찮다”라는 숫자 하나를 외우는 것이 아닙니다.

어떤 재질인가?
탄소당량은 얼마인가?
어떤 선급 기준을 적용하는가?
야드의 보수절차와 WPS는 어떻게 되어 있는가?

이 네 가지를 확인하는 습관이 중요합니다.

현장에서 흔히 말하는 “한 방!”
용접에서는 그 한 방도 반드시 기준 안에서 이루어져야 합니다.

한 줄 정리: 숏비드와 아크스트라이크는 작아 보여도 모재에는 실제 열영향을 남깁니다. 발견했을 때 임의로 판단하지 말고 적용 기준과 승인된 절차에 따라 처리해야 합니다.

 

참고 자료
• IACS Recommendation No.47 — Shipbuilding and Repair Quality Standard
• AWS D1.1/D1.1M — Structural Welding Code — Steel
• 실제 적용 시 해당 선급 규칙, 선주 요구사항 및 조선소 작업표준·WPS를 우선 확인하시기 바랍니다.

 

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