엔드탭

왜 배우는가: 엔드탭은 철골 용접 결함 중 가장 중요한 용접 시작·종료부 품질을 확보하는 부재다. 실무에서는 용접 결함과 비드 끝 크레이터를 막는 장치로 쓰이며, 시험에서는 용접 품질관리와 함께 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제130회 1교시 8번, 제94회 1교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

엔드탭은 용접선의 시작과 끝에 붙이는 보조강판으로, 본 용접부의 결함을 용접 끝단 밖으로 밀어내어 부재 끝의 용입 부족과 크레이터 균열을 방지하는 부재이다.

• 엔드탭(End Tab)
• 용접 시작부·종료부
• 크레이터(Crater)
• 용입 부족
• 아크 시작·종료 결함
• 보조판(Run-off plate)
• 제거 후 그라인딩
• 완전용입(Complete Penetration)

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 용접을 시작하고 끝내는 자리에 미리 붙여 두는 덧댐 강판이다. 용접봉이 처음 아크를 일으키는 자리와 마지막에 아크를 끊는 자리는 용융풀이 안정되지 않아 결함이 생기기 쉽다. 엔드탭을 붙이면 이 결함이 실제 부재 밖의 탭 안에서 생기므로, 부재 본체의 용접부는 건전하게 남는다.

정식으로는 엔드탭을 용접선의 양 끝에 부착하는 보조판으로 정의한다. 탭은 본 부재와 같은 재질·두께를 쓰고, 용접 완료 후 절단하고 그라인더로 매끈하게 다듬는다. 이 과정을 탭 제거 및 마감이라 부른다.

크레이터는 아크를 끊을 때 용융풀이 식으면서 생기는 움푹 파인 자리다. 이 자리는 응력이 집중되어 균열의 기점이 된다. 엔드탭은 이 크레이터를 탭 안으로 옮겨 부재 본체에서 제거한다.

용입 부족은 용접 시작부에서 모재가 충분히 녹지 않아 용입 깊이가 얕아지는 결함이다. 완전용입 그룹 용접 조인트에서는 특히 문제가 되므로, 시작부 용입을 확보하는 수단으로 엔드탭을 쓴다.

3. 등장 배경과 필요성

고층 철골 구조는 기둥과 보의 접합부에 완전용입 그룹 용접이 많이 쓰인다. 이 접합부는 설계상 인장·전단력을 전달해야 하므로, 용접 끝단의 결함이 곧 내력 저하로 이어진다. 따라서 용접 시작·종료부 결함을 부재 밖으로 빼내는 기법이 필요해졌다.

특히 두꺼운 강재를 쓰는 건물에서는 라멜라 티어링(Lamellar Tearing)과 같은 내부 균열이 문제로 떠올랐다. 용접 시작·종료부는 열응력이 집중되는 곳이므로, 이 부위를 탭으로 분리하면 본 부재의 열영향부 손상을 줄일 수 있다. 용접 품질관리와 비파괴검사 기준을 맞추려면 엔드탭의 사용과 제거 절차가 함께 정해져야 한다.

국내 철골공사에서는 엔드탭을 공작도 단계에서 미리 계획해 두는 것이 일반적이다. 현장에서 임의로 붙이면 탭 제거 후 흔적이 남아 부재 단면이 줄어들 수 있다. 그래서 공장제작 단계에서 탭의 위치와 치수를 정하고, 현장 용접 시에도 같은 기준을 적용한다.

4. 구성요소·원리·절차

엔드탭(End tab)은 용접 시작점과 종료점에 부착하여 용접 본체의 결함을 외부로 밀어내는 보조판이다. 철골 기둥·보의 그루브 용접과 같이 용접 길이가 긴 이음에서 시점·종점 결함 을 방지하는 역할을 한다. 엔드탭은 용접 후 절단·제거되며, 이 과정에서 모재를 손상시키지 않도록 관리해야 한다.

엔드탭은 용접 비드의 시점과 종점에 부착해 용입 부족·크레이터·기공 같은 결함을 본체 밖으로 옮기는 보조판이다.

위 표의 항목은 용접 품질을 좌우하는 관리 요소다. 엔드탭 재질이 모재와 다르면 용접부 성질이 달라지므로 같은 강종을 쓰는 것이 원칙이다.

원리 는 아크 시작 때 불안정한 용융 풀과 종료 때 생기는 크레이터를 엔드탭 위에서 형성하는 데 있다. 본용접부의 용입이 엔드탭 구간까지 완전히 이어지면 시점과 종점의 결함이 제거된 상태로 본용접 길이가 확보된다. 응력 집중이 큰 기둥 이음부에서는 이 효과가 특히 중요하다.

절차는 다음과 같다.

• 개선부 시작·끝 위치를 도면에 표시하고 엔드탭 설치 위치를 정한다.
• 모재와 같은 강종의 엔드탭을 준비하고 개선면과 같은 형상으로 가공한다.
• 엔드탭을 개선부 양 끝에 가접하고 가접 비드 결함을 확인한다.
• 본용접을 엔드탭 시점에서 시작해 엔드탭 종점에서 끝낸다.
• 용접 후 외관검사를 하고 엔드탭을 절단한 뒤 그라인딩으로 면을 정리한다.
• 절단·그라인딩 면에 대해 표면결함 검사를 실시한다.

용접 길이에 따른 엔드탭 길이 는 용접 방법과 판 두께에 맞추어 정한다. 수동 아크용접은 짧은 엔드탭으로 충분하고, 서브머지드 아크용접과 같이 용입이 깊은 공법은 더 긴 엔드탭을 쓴다.

5. 관련 법령·기준·표준

엔드탭에 직접 규정한 법령 조문은 「철골공사표준안전작업지침」에 없다. 이 지침은 용접 설비와 용접기·용접봉 보관을 다룬다(제15조). 따라서 엔드탭의 치수와 재질은 구조설계기준과 용접 시방서로 정한다. 본 절은 지침에서 확인되는 용접 관련 수치만 표로 정리한다.

강우량 1시간당 1mm 이상 이면 용접 작업을 중지한다. 용접은 기상 영향을 크게 받으므로 이 조건을 엔드탭 시공과 함께 점검한다.

용접 품질 관련 기준은 건축구조기준과 용접 시방서가 정한다. 엔드탭 재질과 길이는 용접 시방서의 개선 형상과 맞춰 정한다. 용접재료 흡습 관리 기준은 재건조 온도와 시간을 함께 적용한다.

개정 연혁으로는 지침 제17조에 2016년 1월 1일 기준 3년마다 타당성을 검토하도록 규정되어 있다.

6. 유형과 비교

엔드탭은 용접 시작부와 종료부의 결함을 줄이기 위해 모재 밖에 부착하는 보조판이다. 용접 비드의 시작과 끝은 전류·용융이 불안정해 기공이나 크레이터가 생기기 쉽다. 엔드탭은 이 불안정 구간을 모재 밖으로 빼내어 본 부재의 용접 품질을 확보한다.