복수 공정 WPS-SMAW와 GTAW 적용 시 WPQ 운용 전략

플랜트 및 중공업 분야에서는 SMAW(피복 아크 용접)과 GTAW(텅스텐 아크 용접) 공정을 병행 적용하는 경우가 많습니다. 특히 루트 패스를 정밀하게 GTAW로 시공한 후, 후속 패스를 SMAW로 진행하는 복수 공정 방식이 일반화되어 있습니다. 이런 복합 WPS를 실무에 적용하기 위해서는 용접자의 WPQ(작업자 자격 인증서)를 효율적으로 운용하고 체계적으로 관리하는 전략이 필요합니다.

 

복수 공정 WPS의 구조와 목적

복수 공정 WPS(Welding Procedure Specification)는 하나의 용접 시퀀스에서 서로 다른 용접 프로세스를 연속 적용할 때 사용됩니다. 대표적인 예가 루트패스 GTAW + 필/캡패스 SMAW입니다. 루트패스에서 높은 정밀도와 결합 품질이 요구될 경우 GTAW가 선호되며, 이후 생산성과 속도를 고려해 SMAW로 전환하는 방식입니다.

복수 공정 WPS의 목적은 다음과 같습니다:

• 초기 용접부 안정화: GTAW는 모재의 깨끗한 융합에 탁월함
• 생산성 향상: SMAW는 작업 속도와 범용성 면에서 유리
• 특정 재질 대응: 스테인리스, 고합금강 등 특정 재질은 복합 공정이 필수

ASME Section IX 기준에서는 복수 공정 WPS의 경우 각 공정별 PQR을 기반으로 통합 WPS 작성이 가능하며, 이에 따라 작업자의 WPQ도 각각의 공정에 대한 자격을 보유해야 합니다.

WPQ 발급 시 복수 공정 조건 반영

복수 공정 WPS를 실제로 적용하려면, 용접자는 각 공정별 WPQ 자격을 동시에 보유해야 합니다. 즉, SMAW와 GTAW에 대한 자격 모두 갖추고 있어야 하며, 이를 증명하는 WPQ는 다음 조건을 포함해야 합니다:

• Welding Process: GTAW + SMAW
• WPS 번호: 단일 또는 복합 WPS 번호 기준
• 작업 위치 및 두께: 루트와 필렛, 버트 조인트 모두 포함

WPQ 시험 시에도 각 공정 구간을 구분하여 평가하게 되며, 대표적으로 다음 방식으로 시험이 진행됩니다:

1. GTAW 공정으로 루트 패스 및 핫패스 시공
2. SMAW 공정으로 필패스 및 캡패스 시공
3. 전체 조인트에 대해 RT 또는 UT 및 기계적 시험 진행

시험 결과가 적합할 경우, 두 공정에 대한 통합 WPQ 또는 개별 WPQ로 발급이 가능하며, 각 항목이 문서상에 명확히 기재되어야 합니다.

 

실무에서의 WPQ 분리 관리 전략

프로젝트 일정과 품질 요구가 다양한 실무 환경에서는 공정별 WPQ를 개별 발급한 후, 프로젝트 상황에 따라 적절히 조합하여 활용하는 방식이 효율적입니다. 이유는 다음과 같습니다:

• 유지 관리 용이: 공정 변경 또는 일부 재자격 필요 시 유연성 확보
• 적합성 추적 용이: WPS 조건에 따라 공정별 자격자 검색 가능
• 작업자 투입 전략 유연화: GTAW만 가능한 용접자, SMAW만 가능한 용접자 구분 운영

예를 들어, 용접자 A가 GTAW WPQ만 보유하고, B가 SMAW WPQ만 보유한 경우라도 루트패스와 후속패스를 분리 시공하는 방식으로 복합 공정 작업을 팀으로 분담할 수 있습니다. 단, 각자의 자격 범위 내에서만 시공이 가능해야 하며, 품질관리자는 이를 철저히 검토해야 합니다.

 

프로젝트 품질 문서와 WPQ 일치 검토

복수 공정이 포함된 WPS를 현장에서 적용할 경우, 고객 또는 제3자 검수(TPI)는 WPQ의 적합성을 꼼꼼하게 확인합니다. 따라서 품질 문서 담당자는 다음 사항을 우선적으로 점검해야 합니다:

• WPS에 명시된 모든 공정과 동일한 WPQ 보유 여부
• 자격 시험일과 최근 작업 이력 확인 (6개월 이내 활동)
• 작업 위치 및 모재/충전재 조건 일치 여부
• WPQ 문서의 관리자 서명, 인증기관 확인 등 완결성

실무에서는 WPQ와 WPS를 1:1 대응 관리하는 시스템을 갖추는 것이 중요하며, 이를 통해 문서 불일치에 따른 용접 부적합 사례를 사전에 차단할 수 있습니다. 또한 프로젝트마다 요구하는 문서 양식이 상이하므로, 사전에 고객사와 포맷 및 범위를 협의해두는 것도 좋은 전략입니다.

 

결론

복수 공정이 포함된 WPS는 용접 품질과 생산성을 동시에 확보하기 위한 전략이지만, 이에 따른 WPQ 운용은 더욱 체계적인 관리가 필요합니다. 용접자는 공정별 자격을 별도로 획득하고, 품질관리자는 이력과 적용 조건을 정확히 기록하여 프로젝트 신뢰성을 확보해야 합니다. 특히 SMAW + GTAW와 같이 실무에서 자주 사용되는 조합은 현장 중심의 WPQ 발급 전략과 작업자 교육, 문서 검토 체계를 통해 효과적으로 운용할 수 있습니다. 이는 장기적으로 플랜트 품질 수준 향상과 고객 만족도 제고에 직접적인 영향을 줍니다.