합격인가 불합격인가 — 측정불확도로 판정선 긋기

먼저 답부터 — 측정값이 공차 안이어도, 측정불확도까지 보고 판정하세요

교정성적서를 받으면 측정값 옆에 측정불확도라는 ± 값이 적혀 있습니다. 이 값은 "이 측정기로 잰 값은 참값과 이만큼 차이가 날 수 있다"는 폭입니다. 측정기가 50.003 mm를 보여 줬고 성적서의 측정불확도가 ± 0.001 mm라면, 실제 치수는 50.002 ~ 50.004 mm 사이 어딘가라는 뜻입니다.

이제 제품 공차가 (50 ± 0.004) mm, 즉 49.996 ~ 50.004 mm라고 해 봅시다. 측정값 50.003 mm는 공차 안이니 "합격"이라고 적고 싶어집니다. 하지만 측정불확도를 더한 50.004 mm는 공차 끝에 딱 걸립니다. 실제 치수가 공차를 넘었을 가능성이 남아 있는 것입니다. 이런 부품을 그냥 합격시키면, 나중에 조립 불량이나 클레임으로 돌아옵니다.

그래서 합격/불합격은 "측정값"이 아니라 "측정값 ± 측정불확도"로 판정해야 합니다. 국제 규격(ISO/IEC 17025)과 국내 KOLAS 지침도 판정 기준을 미리 정하고 성적서와 검사 기준서에 남기도록 요구합니다. 판정은 측정이 끝난 뒤 찍는 도장이 아니라, 측정 전에 정해 두는 규칙입니다.

합격선은 공차보다 안쪽에 — 측정기 수준에 따라 다시 긋기

측정불확도가 있으니 합격선은 공차선 그대로가 아니라 공차보다 조금 안쪽에 긋습니다. 핸드북은 제품 공차 (50 ± 0.004) mm를 예로 측정기 수준별 합격판정기준을 이렇게 제시합니다.

핵심은 하나입니다. 공차 끝에서 측정불확도만큼 안으로 들어온 선이 실제 합격선이라는 것입니다. 이 안쪽 선과 공차선 사이의 폭을 전문 용어로 보호대역이라고 부르지만, "측정불확도만큼 여유를 둔 합격선"이라고 이해하시면 충분합니다.

현장에서 실제로 벌어지는 판정 3가지

제품 공차 (50 ± 0.004) mm, 4대1 기준 합격판정기준 (50 ± 0.003) mm, 마이크로미터 측정불확도 ± 0.001 mm일 때입니다.

• 측정값 50.002 mm — 합격 — 측정불확도를 더해도 50.001 ~ 50.003 mm로 합격판정기준 안입니다. 안심하고 합격을 찍습니다.
• 측정값 50.003 mm — 공차 안이지만 합격이 아님 — 실제 치수는 50.002 ~ 50.004 mm. 제품 공차(~50.004)는 만족하지만 합격판정기준(~50.003)은 벗어납니다. 이런 부품이 판정 규칙 없이 "안쪽이니 합격"으로 나가는 것이 가장 흔한 사고입니다. 규칙을 정해 두었다면 재측정·정밀 측정으로 넘기거나 조건부로 처리합니다.
• 측정값 50.004 mm — 불합격 — 실제 치수는 50.003 ~ 50.005 mm. 공차도, 합격판정기준도 모두 벗어납니다.

여기에 한 가지가 더 있습니다. 성적서의 보정값입니다. 교정은 측정기의 오차가 얼마인지 확인하는 일이라, 성적서에는 "이 눈금에서 이만큼 보정하라"는 값이 적혀 있습니다. 위 마이크로미터의 오차가 0.004 mm(보정값 −0.004 mm)였다고 해 봅시다. 측정기가 50.004 mm를 보여 줬을 때 보정을 안 하면 그대로 불합격이지만, 보정값을 반영하면 실제 치수는 50.000 mm(측정불확도 포함 49.999 ~ 50.001 mm)로 여유 있는 합격입니다. 성적서를 캐비닛에 넣어 두기만 하면 멀쩡한 제품을 버리게 되는 이유가 이것입니다.

그 측정기, 계속 써도 되나 — 측정기 자체의 합부판정

제품만 판정하는 게 아니라 측정기 자체도 계속 써도 되는지 판정해야 합니다. 핸드북 방식은 간단합니다. 제품 공차의 1/4을 측정기 관리 규격으로 잡고(위 예에서 ± 0.001 mm), 교정성적서의 보정값과 측정불확도를 대조합니다.

보정값이 커도 측정불확도가 작으면, 보정만 하면 합격으로 계속 쓸 수 있습니다. 반대로 현장에서 매번 보정하기 어려운 측정기라면 보정값과 측정불확도를 합쳐서 판정해야 합니다.

판정 규칙, 이 세 가지 중 하나로 정해 두세요

어느 규칙이 정답이라기보다, 같은 측정값이라도 규칙에 따라 결론이 달라지니 먼저 정하고 기록해 두는 것이 중요합니다.

합부판정을 정하기 전, 5분 점검

• 성적서에서 측정불확도와 보정값부터 찾기 — 두 값이 이 글의 전부입니다. 어디에 적혀 있는지 모르면 교정기관에 물어보세요.
• 4대1이 되는지 계산하기 — 제품 공차(± 값)를 측정기의 측정불확도로 나눕니다. 4 이상이면 적정, 2 근처면 측정기 교체나 더 좋은 교정을 검토합니다.
• 합격선을 공차의 75 %로 다시 긋기 — 4대1 측정기라면 합격판정기준을 공차의 75 % 안쪽에 둡니다. 검사 기준서에 이 값을 적어 둡니다.
• 보정값을 실제 측정에 반영하기 — 보정하지 않으면 멀쩡한 제품을 버리거나, 반대로 불량을 통과시킵니다.
• 어떤 규칙으로 판정했는지 기록 남기기 — 검사 기준서와 성적서에 규칙이 있어야 나중에 근거를 다시 설명할 필요가 없습니다.

합부판정은 측정기가 대신 찍어 주는 도장이 아니라, 측정불확도를 알고 내리는 결정입니다. (주)칼테크의 교정성적서에는 측정값과 함께 보정값과 측정불확도가 기재되어 있고, 합부판정이 필요한 경우 접수 단계에서 판정 기준을 함께 정해 드립니다. 공차가 빠듯해 4대1이 안 나오거나 합격선을 어디에 그어야 할지 고민된다면 대상 측정기 목록과 제품 공차를 보내 주세요.