한국표준정보망(KSSN)

오늘은 "AWS D1.1"표준에 대해 알아 보도록 하겠습니다~~!

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AWS D1.1은 미국용접학회(American Welding Society, AWS)에서 제정한 구조용 강재의 용접에 관한 표준 코드(Structural Welding Code – Steel)입니다. 이 표준은 건축, 교량, 산업 구조물 등에서 널리 사용되는 탄소강 및 저합금 구조용 강재의 용접에 관한 요구사항을 규정합니다.

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AWS D1.1의 주요 내용과 특징에 대해 알아 보도록 하겠습니다.

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- 적용 범위: 구조용 강재(탄소강, 저합금강)로 제작된 모든 용접 구조물의 설계, 제작, 시공, 검사, 자격인정까지 포괄합니다.

- 주요 구성 : 용접 설계 및 접합부 설계 기준 / 용접 절차서(WPS) 및 절차서 인증(PQR) 요건 / 용접사 및 용접 작업자 자격시험 / 제작 및 시공 요건(재료, 용접재료, 용접방법, 조립, 수리 등) / 검사 및 비파괴검사(NDT) 기준 / 품질보증 및 문서화 요구사항

- Prequalified WPS : 사전 인증된 용접절차서(Prequalified WPS) 개념을 도입하여, 일정 조건을 만족하면 별도의 절차서 인증(PQR) 없이 사용이 가능합니다. 이는 시간과 비용을 줄여주는 특징입니다.

- 자격시험 : 용접사, 용접 작업자, 태커(tack welder) 등은 반드시 시험을 통해 자격을 취득해야 하며, 자격은 해당 용접 방법과 자세에 한해 유효합니다.

- 개정 주기 : AWS D1.1은 과거 2년마다 개정되었으나, 최근에는 5년 주기로 개정되고 있습니다. 기본 원칙은 크게 변하지 않지만, 기술 변화나 해석상의 명확성을 위해 일부 내용이 보완됩니다.

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AWS D1.1은 구조용 강재의 용접에 관한 미국 및 국제적으로 가장 널리 인정받는 표준 코드로, 설계부터 시공, 검사, 자격인정까지 용접 품질과 안전성을 보장하는 기준을 제공합니다.

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건축 및 토목 구조물 : 빌딩, 공장, 창고, 고층 건물 등 모든 철골 구조물의 용접 시공에 필수적으로 적용됩니다.

교량 및 인프라 : 도로, 철도, 보행자 교량 등 다양한 교량 구조물의 강재 용접에 사용됩니다.

에너지 및 발전 설비 : 원자력, 화력, 수력 등 발전소의 강재 구조물, 터빈, 보일러 프레임 등에도 적용됩니다.

중화학 및 플랜트 산업 : 석유화학, 정유, 가스, 플랜트 구조물, 대형 저장탱크, 압력용기 외부 구조 등 중공업 분야에서 활용됩니다.

해양 및 선박 구조물 : 해양 플랜트, 해상 플랫폼, 선박의 강재 구조물 등에도 적용됩니다.

기타 중·대형 금속 제작 산업 : 산업용 크레인, 대형 기계 프레임, 철도차량 등 구조적 강재 용접이 요구되는 다양한 중공업 및 금속 가공 산업

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1. 용어 및 정의 정비

"허용 강도", "가용 강도", "설계 강도" 등 새로운 용어가 추가되고, 기존 용어의 모호성이 해소되었습니다.

2. 설계 기준의 확대

기존 허용응력설계(ASD) 방식에 더해, 하중 및 저항계수 설계 방식이 새롭게 도입되었습니다. 이로써 AWS D1.1이 AISC 360과 더욱 밀접하게 정렬되었습니다.

3. 용접재료 및 WPS(용접절차서)

AWS A5.36에 대한 참조가 코드 전체에서 삭제되었습니다. 대신, AWS A5.18, A5.20, A5.28, A5.29 등 기존 용접재료 규격이 유지됩니다. WPS 예비인정(Prequalification) 관련 표(Table 5.1)가 네 개의 표로 분할되어 구조가 명확해졌으며, 세부 요구사항이 최신화되었습니다.Shielding gas(차폐가스) 허용 범위, 산소등가(OE) 정의, 새로운 기재(예: ASTM A913 Grade 80, ASTM A216 주강) 추가 등도 반영되었습니다.

4. 자격 및 시공

그루브, 필릿, 슬롯 용접 시험 요건이 명확해졌고, 용접사 자격시험 및 예열·층간온도 규정이 개정되었습니다.

두께 1.5인치 미만 기재의 예열·층간 거리 단축, 응력제거 후열처리(PWHT) 요건 강화, 웰드탭(weld tab) 면제 요건 명확화

5. 검사 및 비파괴검사(NDT)

MT(자분탐상), PT(침투탐상) 등 비파괴검사 인증 경로 확대(ISO 9712 등 포함), 시각검사 기준(언더컷, 기공, MT/PT 표시 등) 명확화 UT(초음파탐상)는 NDT Level III가 작성한 절차서에 따라 수행해야 하며, 생산에서 오버헤드 용접이 없으면 자격시험에서 생략 가능

6. 스터드용접 및 튜브 구조물

ASTM A706 Grade 60에 적합한 변형철근(Type D studs) 도입, 인장시험·필릿용접 요건 신설. 튜브 구조물(T-, Y-, K- 접합 등) 자격시험, UT 검사, 성능자격 등 요건 개정

7. 새로운 부속서(Annex S)

D1.1에 등재되지 않은 신소재(기재) 추가 절차 및 기술 요건을 안내하는 부속서 신설

8. 기타

기존 조항의 오류 수정, 현장 피드백 반영, 최신 산업 관행과의 정렬 등 전반적인 가독성 및 실무 적용성 개선

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2025년판 AWS D1.1/D1.1M(Structural Welding Code – Steel)은 산업계의 최신 동향과 기술 발전을 반영하여 여러 조항에서 중요한 개정이 이루어졌습니다. 이러한 변경 사항들은 AWS D1.1이 최신 구조용 강재 용접 실무와 기술을 반영하고, 국제적·산업적 요구에 부합하도록 한 결과입니다. 프로젝트별로 적용 버전이 다를 수 있으니, 계약서나 설계 문서에서 명시된 D1.1 버전을 반드시 확인해야 합니다.​

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1. 적용 범위 및 일반 요구사항

구조용 강재로 제작되는 모든 용접 구조물의 설계, 제작, 시공, 검사, 자격인정, 기록 보관 등에 대한 최소 필수 요건을 규정합니다.

2. 용접 설계

용접 접합부의 설계 기준을 상세히 제시하며, 정적 하중과 반복 하중(동적 하중)이 적용되는 구조물 모두에 대한 요구사항을 포함합니다. 효율적인 용접 설계를 통해 과도한 용접(오버웰딩)을 방지하고, 구조적 안전성을 확보하도록 규정합니다.

3. 용접 절차 사양(WPS) 및 자격

모든 용접 작업은 사전에 승인된 용접 절차 사양(WPS)에 따라 수행해야 하며, WPS의 개발과 승인은 필수입니다. WPS는 열 입력, 충전재, 조인트 준비 등 용접 방법과 매개변수를 명확히 규정해야 합니다. 예비인정(Prequalified) WPS의 경우, 별도의 시험 없이 코드에서 정한 조건을 만족하면 사용할 수 있습니다.

4. 자격 시험

용접사 및 용접 작업자는 코드에 명시된 자격 시험을 통과해야 하며, 실제 적용되는 용접 자세와 방법에 따라 자격이 부여됩니다. 절차 자격 기록(PQR)을 통해 특정 용접 조건이 구조적 요구를 충족하는지 검증해야 합니다.

5. 제작 및 시공

재료, 용접재료, 용접 방법, 조립, 수리 등 제작 및 시공 과정 전반에 걸쳐 상세한 기술적 요건을 명시합니다. 각 단계별로 품질과 안전성을 확보하기 위한 절차를 규정합니다.

6. 검사 및 품질 관리

용접의 무결성을 보장하기 위해 시각검사, 초음파, 방사선 등 다양한 비파괴검사(NDT) 기법을 적용해야 하며, 검사 기준과 허용 한계를 명확히 제시합니다. 검사 및 품질 관리 기록의 보관도 필수입니다.

7. 문서화 및 기록​

모든 용접 작업, 자격 시험, 검사 결과 등은 문서화하여 보관해야 하며, 필요 시 이를 근거로 품질을 입증해야 합니다. AWS D1.1의 핵심 규정은 용접 설계, WPS 개발 및 승인, 용접사 자격, 제작 및 시공, 검사와 품질 관리, 그리고 문서화에 관한 엄격한 기준을 제시하여, 구조용 강재 용접의 품질과 안전성을 체계적으로 보장하는 데 목적이 있습니다.

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구조물 건설에 사용되는 강철, 즉 탄소강 및 저합금강의 강판과 형강(섹션)에 적용되는 용접 표준입니다. 구체적으로, 두께 1/8인치(약 3mm)에서 8인치(약 200mm)까지의 강재를 대상으로 하며, 건물, 교량 등 구조적 하중을 지지하는 철골 구조물의 용접 설계, 제작, 시공, 검사, 자격인정, 기록 유지에 관한 요구사항을 규정합니다.

이 코드는 모든 금속 제작이나 용접에 적용되는 것은 아니며, 특히 압력용기, 배관, 비구조 판금 등은 별도의 코드(예: ASME, AWS D9.1 등)를 적용해야 합니다. 따라서 AWS D1.1은 “구조용 강재”의 용접에 한정하여 적용되며, 비구조적 용접이나 기타 금속(예: 알루미늄, 스테인리스 등)에는 별도의 AWS D1 시리즈 코드가 존재합니다.

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