답변이 너무나 도움이 되었습니다.

감사의 말씀 전합니다.

이인홍님의 글
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1. 안녕하세요?

2. 제가 질문 올리는 내용은 용접이나, 아크 스트라이크 등으로

인하여 금속의 재질변화가 예상될때 손상의 유무정도를 확인

하는 방법으로 정확하지는 않지만, "레플리카" 란게 있다고

이야기를 들었습니다.

3. 원리 및 방법에 대해서 자세한 정보 부탁드립니다. 끝.

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네.. 안녕하세요..

금속재질상태 진단을 위한 레플리카에 대해서 말씀드리겠습니다.

1. 잘 아시다시피 금속은 열, 응력상태에 유지되므로써 재질(특히 결정립, 석출물 등)의 변화가 발생합니다. 이러한 변화를 알아내기 위해서는 일반적으로 시료를 채취하여 실험실에서 연마(polishing)하여 에칭한 후에 금속 조직을 관찰하게 됩니다. 그러나 이렇게 샘플을 채취할 수 있는 경우는 극히 드문 경우입니다. 왜냐하면 잘 쓰고 있는데, 함부로 샘플을 채취하도록 놔두는 사람은 없기 때문입니다.
2. 그래서 비파괴검사라는 것이 효과적이지 않나 생각합니다.
그러면, 샘플을 채취하지 않고 현장에서 직접 상태를 관찰하면 되지 않느냐라고 물으실 것입니다. 물론 가능합니다. 그러나 사진으로 남겨 놓기에는 영역에 한계가 있습니다. 100배 사진 한장에 기껏해야 얼마의 영역이 포하되겠습니까..?? 1제곱 밀리미터도 되지 않습니다. 혹시 현장에서 잘 못 사진을 촬영하여 재 촬영해야 한다면, 다시 장비세우고, 연마 다시하고, 에칭 다시하여 현미경 갖다 붙여서 사진을 다시 촬영해야 할 것입니다. 이 경우 금속 조직의 전문가가 필요할 것입니다.
3. 그러나 지문을 채취하는 것과 같이 현장에서 시편의 조직을 복제할 수 있다면, 효과적일 것입니다. 이렇게 복제하는 것이 레플리케이션입니다.
레플리카는 복제된 필름을 말하는 것입니다. 레플리카의 재질은 아세틱 셀룰로오스 필름이니다. 투명한 OHP 필름 처럼 생겼죠.. 이것을 메틸 아세테이트나 아세톤과 같은 유기 용제에 담그면 흐물흐물해 집니다. 이 흐물흐물해진 상태의 것을 잘 연마되고, 에칭된 금속 표면에 기포가 생기지 않게 잘 밀찰시키면(자연스럽게 해야 합니다.) 금속표면이 그대로 필름에 복제될 것입니다. 필름이 흐물흐물하기 때문에, 표면의 홈에 잘 스며들어가게 됩니다. 이렇게 밀착 시킨 후 시간을 두면 잘 건조되어서 필름이 금속 표면에서 떨어지게 됩니다. 이 때 강제로 떼어낸다면, 필름이 늘어나서 금속조직이 늘어난 것인지, 필름을 처리하다 늘어난 것인지 구분이 안가게 됩니다.
이것은 지문을 채취하는데에도 굉장히 유용합니다.(심심해서 해 보았습니다.)

이렇게 레플리카를 만들면, 다음과 같은 장점이 있습니다.
1) 샘플링을 하지 않아도 된다. 예를 들어 터빈 같은 것의 조직 검사를 할 필요가 있을 때 어느 누가 터빈에서 샘플링하는 것을 허용하겠습니까.??
2) 장기간 보관하여 실험실에서의 보충실험이 가능하다.
3) 진동이 많은 현장에서 샘플 조직을 얻을 수 있다. 진동이 많은 경우 현장에서 현미경 놓고 조직사진 찍는 것은 미친 짓이겠죠..???
등등. 현재 생각나는 장점은 이것인데.. 음.. 찾아보면 많겠죠..

4. 그럼 과연 금속 조직을 완벽하게 복제할 수 있는 해상도가 있는냐 하는 것도 의문일 것입니다.
답부터 말씀드리면, 할 수 있습니다. 잘 아시겠지만, 일반적으로 특수한 경우를 제외하고는 조직 사진은 1000배 이하로 관찰하실 것입니다. 레플리카의 경우에 거뜬합니다. 제가 예전에 실험실에서 레플리카를 해보았을때, 고주기 피로시에 발생하는 슬립띠, 균열, 결정립의 돌출 등을 관찰할 수 있었습니다.

5. 레플리카를 이용하면, 석출물의 상태도 분석이 가능합니다. 물론 좀 어렵긴 하지만요..
6. 레플리카는 현재 석유화학 기기, 발전설비 등의 수명평가를 하는데 있어서 아주 유용하게 사용되고 있습니다.
7. 레플리카의 종류는 대략 세가지로 나눌수 있으며, 그것은 1단계 레플리카(이것은 주로 현장에서 조직 분석을 위하여 사용합니다), 2단계 레플리카, 그리고 추출 레플리카가 있습니다.

8. 이에 대한 자세한 내용은 다음에 기회가 있으면, 기술문서로 올리기로 하겠습니다.

참고로 저는 레플리카를 이용하여 발전설비, 석유화학설비의 수명평가, 상태 진단 등을 하고 있습니다.

도움이 되셨기를 바랍니다.