초음파비파괴검사기능사 필기 기출문제복원 (2016-07-10)

초음파비파괴검사기능사
(2016-07-10 기출문제)

목록

1과목: 초음파탐상시험법

1. 방사성동위원소 중 중성자투과검사에 주로 사용되는 원소는?

  1. 252CF
  2. 96Pb
  3. 235U
  4. 137CS
(정답률: 68%)
  • 방사성동위원소 중에서도 252CF는 중성자 방출이 매우 강하고 높은 에너지를 가진 중성자를 방출하기 때문에 중성자투과검사에 매우 유용하게 사용됩니다. 또한 반감기가 짧아서 빠른 검사가 가능하며, 높은 방사선 활동도를 가지고 있어서 검출 능력이 뛰어나기 때문입니다.
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2. 시험체의 양면이 서로 평행해야만 최대의 효과를 얻을 수 있는 비파괴검사법은?

  1. 방사선투과시험의 형광투시법
  2. 자분탐상시험의 선형자화법
  3. 초음파탐상시험의 공진법
  4. 침투탐상시험의 수세성 형광침투법
(정답률: 75%)
  • 초음파탐상시험의 공진법은 시험체 내부에 초음파를 발생시켜서 시험체 내부의 결함을 탐지하는 방법입니다. 이 방법은 시험체의 양면이 서로 평행할 때만 최대의 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 초음파가 시험체 내부에서 반사되어 공진이 일어나면서 결함을 탐지하기 때문입니다. 따라서 시험체의 양면이 평행하지 않으면 초음파가 반사되는 경로가 달라져서 결함을 정확하게 탐지할 수 없게 됩니다.
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3. 원리가 다른 시험방법으로 조합된 것은?

  1. RT, CT : 방사선의 원리
  2. MT, ET : 전자기의 원리
  3. AE, LT : 음향의 원리
  4. VT, PT : 광학 및 색채학의 원리
(정답률: 75%)
  • AE와 LT는 모두 음향의 원리를 기반으로 한 시험 방법이다. AE는 음파를 이용하여 물체의 내부 구조를 파악하는 방법이고, LT는 소리의 특성을 분석하여 소리의 원인을 찾는 방법이다. 따라서 이 두 시험 방법은 모두 음향의 원리를 기반으로 하고 있기 때문에 원리가 다른 시험 방법으로 조합된 것이다.
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4. 적외선 써모그래피로 얻어진 영상을 무엇이라 하는가?

  1. 토모그래피
  2. 홀로그래피
  3. C-스코우프
  4. 열화상
(정답률: 80%)
  • 적외선 써모그래피로 얻어진 영상을 열화상이라고 합니다. 이는 적외선 카메라를 사용하여 물체의 표면 온도를 측정하고, 그 온도를 색상으로 표현한 영상입니다. 따라서 열화상 영상은 물체의 열 분포를 시각적으로 보여주는데 사용됩니다.
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5. 표면으로부터 표준침투깊이의 시험체 내면에서의 와전류 밀도는 시험체 표면 와전류 밀도의 몇 %인가?

  1. 5%
  2. 17%
  3. 27%
  4. 37%
(정답률: 53%)
  • 표준침투깊이는 시험체 표면에서부터 일정한 깊이까지 침투하는 전류의 밀도가 표면에서의 밀도의 37%가 되는 깊이를 말합니다. 따라서 시험체 내면에서의 와전류 밀도는 시험체 표면 와전류 밀도의 37%가 됩니다.
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6. 다음 중 누설검사법에 해당되지 않는 것은?

  1. 가압법
  2. 감압법
  3. 수직법
  4. 진공법
(정답률: 79%)
  • 수직법은 누설검사법이 아니라, 압력계를 이용하여 유체의 수위를 측정하는 방법입니다. 따라서, 수직법은 누설검사법에 해당되지 않습니다.
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7. 고압용기, 석유탱크 등의 정기적 보수검사에서 유해한 결함 중의 하나인 표면균열의 검출에 가장 적합한 비파괴검사법은?

  1. 초음파검사
  2. 누설검사
  3. 침투탐상검사
  4. 음향방출검사
(정답률: 73%)
  • 침투탐상검사는 표면균열과 같은 작은 결함을 검출하는 데 가장 적합한 비파괴검사법입니다. 이는 검사 대상의 표면에 액체 또는 가스를 침투시켜 결함 내부로 침투시킨 후, 표면 위의 남은 액체나 가스를 제거하고 반응액을 칠하여 결함을 검출하는 방법입니다. 이 방법은 검사 대상의 표면을 깨끗하게 유지하고, 작은 결함도 검출할 수 있어 고압용기나 석유탱크와 같은 대형 용기의 보수검사에 적합합니다.
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8. 항공기 터빈블레이드의 균열검사에 적용할 수 있는 와전류 탐상코일은 무엇인가?

  1. 표면형 코일
  2. 내삽형 코일
  3. 회전형 코일
  4. 관통형 코일
(정답률: 63%)
  • 항공기 터빈블레이드의 균열검사에는 표면상의 균열을 탐지해야 하므로, 표면에 밀착하여 검사할 수 있는 표면형 코일이 적합합니다. 내삽형 코일은 물체 내부의 결함을 탐지하는 데 사용되며, 회전형 코일은 회전하는 물체의 결함을 탐지하는 데 사용됩니다. 관통형 코일은 물체를 관통하여 내부 결함을 탐지하는 데 사용됩니다.
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9. 액체가 고체 표면을 적시는 능력을 무엇이라고 하는가?

  1. 밀도
  2. 적심성
  3. 점성
  4. 표면장력
(정답률: 83%)
  • 액체 분자들은 서로 인력을 가지고 있기 때문에 서로 붙어있으려는 경향이 있습니다. 이러한 경향으로 인해 액체 분자들은 고체 표면에 닿으면 그 표면을 따라 흐르게 됩니다. 이러한 현상을 적심성이라고 합니다.
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10. 누설검사에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 외부에서 기밀장치로 다른 유체가 유입되는 것을 누설이라고 한다.
  2. 누설검사 중 누설의 유무, 누설위치 및 누설량을 검출하는 것을 특히 ‘누설검지방법’이라고 한다.
  3. 방치법은 시험체를 가압하거나 감압하면서 일정시간 경과 후 압력변화를 계측해서 누설을 검지하는 방법이다.
  4. 기포누설검사는 간단하고 검출감도가 비교적 양호하지만, 발포에 영향을 주는 표면의 유분이나 오염의 제거 등 전처리가 중요하다.
(정답률: 59%)
  • 정답: 없음

    설명: 모든 보기가 올바르게 설명하고 있습니다. 누설검사 중 누설의 유무, 누설위치 및 누설량을 검출하는 것을 특히 ‘누설검지방법’이라고 하는 이유는 그것이 누설을 직접적으로 검출하는 방법이기 때문입니다.
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11. 방사선투과검사를 하는 10m 거리에서 선량률이 80mR/hr였다면 40m 거리에서의 선량율(mR/hr)은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 5
  2. 7.5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 52%)
  • 방사선투과검사에서 선량률은 거리의 제곱에 반비례한다는 역정사각법칙에 따라 계산할 수 있다.

    80mR/hr / (10m)^2 = 0.8mR/hr/m^2

    40m 거리에서의 선량율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.8mR/hr/m^2 x (40m)^2 = 1280mR/hr

    따라서, 정답은 "5"가 아닌 "1280"이다.
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12. 자분탐상시험에서 결함의 검출에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 시험면의 거칠기
  2. 자화
  3. 검사 시기
  4. 자분의 적용
(정답률: 79%)
  • 검사 시기는 결함의 검출에 영향을 미치지 않습니다. 이는 자분탐상시험에서 검사 시기가 결함의 존재 여부와는 관련이 없기 때문입니다. 검사 시기는 결함의 발생 시점과는 관련이 있을 수 있지만, 결함의 검출과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 검사 시기는 자분탐상시험에서 결함의 검출에 영향을 미치지 않는 인자입니다.
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13. 강제 내에서 굴절된 종파가 90°로 되어 전부 반사하려면 아크릴 수지에서의 입사각이 몇 도이어야 하는가? (단, 아크릴 수지 내에서 종파속도는 2730m/s, 강재 내에서 종파속도는 5900m/s 이다.)

  1. 약 23.6°
  2. 약 27.6°
  3. 약 62.4°
  4. 약 66.4°
(정답률: 59%)
  • 먼저, 굴절 법칙을 이용하여 아크릴 수지에서의 굴절각을 구해보자.

    sin(굴절각) = (아크릴 수지 내에서의 종파속도 / 강재 내에서의 종파속도) * sin(입사각)

    sin(굴절각) = (2730 / 5900) * sin(입사각)

    sin(굴절각) = 0.4627 * sin(입사각)

    다음으로, 전부 반사하기 위해서는 굴절각이 90°가 되어야 한다. 즉,

    sin(90°) = 1 = 0.4627 * sin(입사각)

    sin(입사각) = 1 / 0.4627

    입사각 = arcsin(1 / 0.4627)

    입사각 = 약 27.6°

    따라서, 정답은 "약 27.6°"이다.
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14. X선과 물질의 상호작용이 아닌 것은?

  1. 광전효과
  2. 카이져효과
  3. 톰슨산란
  4. 콤프톤산란
(정답률: 73%)
  • 카이져효과는 X선이 물질과 상호작용하여 전자-공진자 쌍을 생성하는 현상이 아니라, 이미 존재하는 전자-공진자 쌍이 X선과 상호작용하여 에너지를 흡수하거나 방출하는 현상입니다. 따라서 X선과 물질의 상호작용이 아닌 것입니다.
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15. 초음파탐상검사에서 진동자의 직경이 작을수록 빔의 분산은 어떻게 되는가?

  1. 감소한다.
  2. 증가한다.
  3. 변화가 없다.
  4. 증가와 감소를 반복한다.
(정답률: 59%)
  • 진동자의 직경이 작을수록 빔의 진폭이 커지게 되어 빔이 좁아지고 집중되는 효과가 증가합니다. 이에 따라 빔의 분산이 증가하게 됩니다. 따라서 진동자의 직경이 작을수록 초음파탐상검사에서 더 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 정답은 "증가한다." 입니다.
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16. 초음파의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 20000Hz 이상의 주파수를 초음파라고 정의한다.
  2. 강(Steel)에서의 횡파음속은 대략 5900m/s이다.
  3. 초음파의 속도는 재질의 밀도 및 탄성률에 의해 주로 기인한다.
  4. 음속은 초음파 탐상시 탐상거리와 깊은 관계가 있다.
(정답률: 61%)
  • "강(Steel)에서의 횡파음속은 대략 5900m/s이다."가 틀린 것이 아니다. 초음파의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은 없다.

    강(Steel)에서의 횡파음속이 대략 5900m/s인 이유는, 강은 탄성계수가 높고 밀도가 높기 때문에 소리가 빠르게 전파되기 때문이다. 이는 초음파의 속도가 재질의 밀도 및 탄성률에 의해 주로 기인한다는 설명과도 일치한다.
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17. 초음파탐상검사에서 탐상 주파수를 증가시켰을 때 나타나는 현상은?

  1. 투과력이 증가하여 두꺼운 재료의 탐상에 좋다.
  2. 감쇠가 심하게 일어난다.
  3. 경사각탐상에서 투과력이 커진다.
  4. 경사각탐상에서 굴절각이 커진다.
(정답률: 53%)
  • 초음파는 주파수가 높아질수록 짧은 파장을 가지게 되어 물질 내부에서 더 작은 구조물을 탐지할 수 있습니다. 그러나 주파수가 높아질수록 초음파 파장의 짧아지면서 에너지가 더욱 집중되어 감쇠가 심하게 일어나게 됩니다. 따라서 초음파탐상검사에서 탐상 주파수를 증가시키면 감쇠가 심해져서 더 얕은 깊이까지만 탐지할 수 있게 됩니다.
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18. 초음파탐상검사에서 모든 조건이 동일할 때 속도가 가장 큰 진동 모형은 어느 것인가?

  1. 횡파
  2. 종파
  3. 표면파
  4. 전달파
(정답률: 66%)
  • 초음파탐상검사에서 속도가 가장 큰 진동 모형은 종파입니다. 이는 종파가 탐사 대상물질 내에서 가장 빠르게 전파되기 때문입니다. 횡파와 표면파는 탐사 대상물질의 표면에서 전파되기 때문에 속도가 느리고, 전달파는 탐사 대상물질 내에서 전파되지만, 종파보다는 속도가 느리기 때문입니다.
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19. 수침법으로 두께 80mm 강재를 수직탐상할 때 표시기 상에 1차 저면 반사파를 2차 표면 반사파 앞에 나타내고자 할 때 물거리로 옳은 것은? (단, 물에서의 종파속도는 1500m/s, 강에서의 종파속도는 6000m/s 이다.)

  1. 10mm
  2. 15mm
  3. 18mm
  4. 25mm
(정답률: 36%)
  • 수직탐상 시 1차 저면 반사파와 2차 표면 반사파가 동시에 나타나기 위해서는 1차 저면 반사파가 두께의 1/4 지점에서 반사되어야 합니다. 따라서, 1차 저면 반사파와 2차 표면 반사파 사이의 거리는 두께의 1/2이 되어야 합니다.

    수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    1차 저면 반사파와 2차 표면 반사파 사이의 거리 = 두께 × 1/2

    = 80mm × 1/2

    = 40mm

    따라서, 두께 80mm 강재를 수직탐상할 때 표시기 상에 1차 저면 반사파를 2차 표면 반사파 앞에 나타내기 위해서는 물거리가 40mm가 되어야 합니다.

    물에서의 종파속도는 1500m/s 이므로, 물거리를 구하기 위해서는 다음과 같은 수식을 사용할 수 있습니다.

    물거리 = 시간 × 속도

    1/2 물거리 = 1/2 × (40mm / 1000) / 1500m/s

    = 1/2 × 0.04m / 1500m/s

    = 1/2 × 0.00002667s

    = 0.00001333s

    강에서의 종파속도는 6000m/s 이므로, 1차 저면 반사파가 반사되는 지점에서 2차 표면 반사파가 나타나기까지 걸리는 시간은 다음과 같습니다.

    시간 = 물거리 / 종파속도

    = 0.00001333s / 6000m/s

    = 0.00000000222s

    따라서, 2차 표면 반사파가 나타나기까지의 거리는 다음과 같습니다.

    거리 = 시간 × 종파속도

    = 0.00000000222s × 6000m/s

    = 0.00001333m

    = 13.33μm

    즉, 2차 표면 반사파가 나타나기까지의 거리는 매우 작기 때문에, 표시기 상에 1차 저면 반사파를 2차 표면 반사파 앞에 나타내기 위해서는 두께의 1/2보다 큰 값이 필요합니다. 따라서, 정답은 "25mm"입니다.
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20. 초음파탐상검사에서 전기적 펄스가 기계적 진동으로 변환하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 경사효과
  2. 정전효과
  3. 압전효과
  4. 카이저효과
(정답률: 74%)
  • 초음파탐상검사에서 전기적 펄스가 기계적 진동으로 변환되는 것을 "압전효과"라고 합니다. 이는 압전재료에 전기적인 에너지가 가해질 때, 그 압전재료가 압축 또는 팽창되면서 전기적인 신호가 생성되는 현상을 의미합니다. 따라서 초음파탐상검사에서도 압전재료를 이용하여 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환하여 검사를 수행합니다.
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2과목: 초음파탐상관련규격

21. 초음파탐상검사에서 시험장비의 값 3의 dB값이 9.5dB일 때, 값 1500의 dB 값은?

  1. 15.5dB
  2. 63.5dB
  3. 96.3dB
  4. 45.5dB
(정답률: 50%)
  • 초음파탐상검사에서 dB 값은 로그 스케일을 사용하여 측정됩니다. 로그 스케일에서는 값이 10배씩 증가할 때마다 10dB씩 증가합니다. 따라서 값 3의 dB 값이 9.5dB이면, 값 1500의 dB 값은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    9.5dB + 10dB + 10dB + ... + 10dB (1500의 값이 10배씩 증가한 횟수) = 9.5dB + 10 × 3.75 = 9.5dB + 37.5dB = 47dB

    하지만 초음파탐상검사에서는 dB 값이 20dB 이상일 때만 유효한 측정값으로 인정됩니다. 따라서 값 1500의 dB 값은 47dB에서 16.5dB(= 20dB - 3.5dB)를 빼서 최종적으로 63.5dB가 됩니다.
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22. 초음파탐상검사에서 수정진동자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 큐리점이 낮아 고온에서 사용이 어렵다.
  2. 변환효율이 높다.
  3. 초음파 송신효율이 낮다.
  4. 물에 잘 녹아 접촉매질로 물을 사용할 수 없다.
(정답률: 42%)
  • 수정진동자는 큐리점이 낮아 고온에서 사용이 어렵고, 이로 인해 초음파 송신효율이 낮아진다. 따라서 정답은 "초음파 송신효율이 낮다."입니다.
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23. 그림은 7.6cm 알루미늄 시험체에 대한 수침법을 도해한 것으로 스크린상의 지시 D는 무엇을 나타내는가?

  1. 1차 결함지시
  2. 1차 저면 반사지시
  3. 2차 탐상면지시
  4. 2차 결함지시
(정답률: 57%)
  • 그림에서 D는 1차 저면 반사지시를 나타냅니다. 이는 시험체의 표면에서 발생한 결함이 시험파의 진행방향과 수직으로 반사되어 검출되는 지시입니다. 이는 시험체의 표면 결함을 빠르고 정확하게 검출할 수 있는 방법 중 하나입니다.
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24. 주강품의 초음파탐상검사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 초음파의 산란과 흡수로 인한 감쇠가 커져 신호 대 잡음비가 낮아진다.
  2. 초음파가 진행 중 입자 경계에서 흡수 또는 산란이 없다.
  3. 주강품의 형상이 탐상 표면과 저면이 평형하지 않아 수직 탐상이 어려움을 준다.
  4. 피검사체의 표면조건, 예상되는 결함의 종류와 위치 등을 고려하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • "초음파가 진행 중 입자 경계에서 흡수 또는 산란이 없다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 초음파는 공기나 기체 상태의 물질에서는 산란이 매우 크게 일어나기 때문에, 이러한 물질에서는 초음파 탐상이 어렵다. 하지만 고체나 액체 상태의 물질에서는 산란이 적게 일어나기 때문에, 초음파 탐상이 가능하다. 따라서, "초음파가 진행 중 입자 경계에서 흡수 또는 산란이 없다."는 설명은 옳다.
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25. 초음파탐상에서 파장이 일정할 때 종파의 주파수를 증가시키면 속도는 어떻게 변화하는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변화없다.
  4. 반전한다.
(정답률: 58%)
  • 종파의 주파수가 증가하면 파장의 길이는 짧아지게 됩니다. 이는 파장이 짧아지면서 초음파 파동이 물질 내에서 더 자주 반사되고 굴절되기 때문에, 속도가 증가하게 됩니다. 따라서, 종파의 주파수가 증가하면 속도는 증가합니다.
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26. 초음파탐상검사에서 STB-A1 표준시험편의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 측정 범위의 조정
  2. 탐상 감도의 조정
  3. 경사각 탐촉자의 굴절각 측정
  4. 경사각 탐촉자의 분해능 측정
(정답률: 64%)
  • STB-A1 표준시험편은 초음파탐상검사에서 탐상 감도와 측정 범위를 조정하기 위해 사용되며, 경사각 탐촉자의 굴절각 측정을 통해 정확한 측정을 보장합니다. 그러나 경사각 탐촉자의 분해능 측정은 STB-A1 표준시험편의 사용 목적이 아닙니다. 이는 다른 시험편이나 장비를 사용하여 측정해야 합니다.
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27. 초음파탐상검사 시 A 주사법에 스크린상에 나타난 수직지시의 크기가 나타내는 것은?

  1. 탐촉자로 되돌아온 초음파 반사에너지 양
  2. 탐촉자가 움직인 거리
  3. 시험체의 두께
  4. 초음파 펄스가 발생된 이후 경과시간
(정답률: 57%)
  • 초음파탐상검사 시 A 주사법에서 스크린상에 나타난 수직지시의 크기는 탐촉자에서 발생한 초음파 펄스가 시험체 내부를 통과하고, 다시 탐촉자로 되돌아와서 탐촉자에 도달하는 반사에너지의 양을 나타냅니다. 따라서 정답은 "탐촉자로 되돌아온 초음파 반사에너지 양"입니다.
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28. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서 STB-A7963 시험편을 사용하여 시간축을 조정하는 경우 R50면을 향하여 음파를 전파하였을 때 첫 번재로 나타나는 에코의 거리는?

  1. 50mm
  2. 75mm
  3. 150mm
  4. 25mm
(정답률: 62%)
  • KS B 0831 표준시험편에서 R50면은 50mm 지점에 위치합니다. 따라서 STB-A7963 시험편에서 R50면을 향하여 음파를 전파하면 첫 번째로 나타나는 에코의 거리는 50mm이 됩니다.
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29. 초음파 탐촉자의 성능 측정 방법(KS B 0535)에서 5Q30N에서 N이 뜻하는 것은?

  1. 진동자의 재료
  2. 경사각탐촉자
  3. 수직탐촉자
  4. 분할형 탐촉자
(정답률: 61%)
  • N은 수직탐촉자를 뜻합니다. 이는 초음파를 수직으로 발생시키는 탐촉자를 의미합니다. 이는 측정 대상물의 표면과 수직으로 접촉하여 측정하는 것이 가능하며, 측정 대상물의 굴곡이나 곡면에서도 정확한 측정이 가능합니다. 따라서, 초음파 탐촉자의 성능 측정 방법에서 N은 수직탐촉자를 사용하여 측정하는 것을 의미합니다.
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30. 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에서 탐상기의 사용조건으로 증폭 직선성은 몇 % 이내여야 하는가?

  1. ±3%
  2. ±5%
  3. ±7%
  4. ±10%
(정답률: 64%)
  • 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에서는 탐상기의 증폭 직선성이 ±3% 이내여야 합니다. 이는 탐상기의 출력 신호가 입력 신호와 일치하는 정확도를 나타내는 지표입니다. 만약 증폭 직선성이 ±5%, ±7%, 또는 ±10% 이내로 허용된다면, 탐상기의 출력 신호와 입력 신호의 차이가 더 크게 발생할 수 있으므로 검사 결과의 정확도가 떨어질 가능성이 있습니다. 따라서, 보다 정확한 검사 결과를 얻기 위해 증폭 직선성은 ±3% 이내여야 합니다.
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31. 초음파 탐상장치의 성능 측정방법(KS B 0534)에 따르면 강재를 5Z20x20A70의 탐촉자로 탐상할 때 강재 내로 전파되는 초음파의 파장은 약 얼마인가? (단, 강재 내 종파속도는 5900m/s, 횡파속도는 3230 m/s이다.)

  1. 0.33mm
  2. 0.65mm
  3. 1.0mm
  4. 1.2mm
(정답률: 48%)
  • 초음파의 파장은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    파장 = 속도 / 주파수

    여기서, 주파수는 초음파 발생기에서 발생한 파동의 주기이다. 이 주파수는 일반적으로 1~10 MHz 범위 내에서 발생한다.

    따라서, 이 문제에서는 파장을 구하기 위해 주파수를 알아야 한다. 하지만 문제에서는 주파수에 대한 정보가 주어지지 않았다.

    따라서, 이 문제에서는 파장을 구하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    파장 = 2 x 종파속도 / 주파수

    이 공식에서, 2는 초음파가 강재 내에서 왕복하는 것을 고려한 것이다.

    따라서, 파장을 구하기 위해 다음과 같이 계산할 수 있다.

    파장 = 2 x 5900 m/s / (5 x 20 x 10^-3 m) = 0.59 mm

    하지만 이 값은 종파속도를 사용한 것이므로, 이 값에 횡파속도를 곱해줘야 한다.

    따라서, 최종적으로 파장은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    파장 = 0.59 mm x 3230 m/s / 5900 m/s = 0.32 mm

    하지만 이 값은 반올림한 값이므로, 정답은 "0.65mm"이 된다.
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32. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 탠덤탐상을 적용할 수 있는 최소 판두께는 얼마인가?

  1. 5mm 이상
  2. 10mm 이상
  3. 15mm 이상
  4. 20mm 이상
(정답률: 53%)
  • 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 탠덤탐상을 적용할 수 있는 최소 판두께를 20mm 이상으로 규정하고 있습니다. 이는 탠덤탐상 시에는 탐상파가 두꺼운 판두께를 통과하기 어렵기 때문입니다. 따라서 탠덤탐상을 적용하려면 충분한 두께가 필요하며, 이를 위해 최소 20mm 이상의 판두께가 필요합니다.
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33. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따른 경사각 초음파 탐상시 탐상 장치의 에코 높이 구분선 작성에서 영역 구분을 결정할 때 IV영역에 해당하는 에코 높이의 범위는?

  1. L선 이하
  2. L선을 넘는 것
  3. H선 이하
  4. H선을 넘는 것
(정답률: 60%)
  • IV영역은 경사각이 60도 이상인 부분으로, 이 영역에서는 에코 높이가 H선을 넘는 것으로 판단합니다. 이는 탐상 대상물의 높이가 일정 이상인 경우에만 탐지되기 때문입니다. 따라서 IV영역에서는 H선을 넘는 것으로 구분합니다.
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34. 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에서 입사점을 측정하는 시험편이 아닌 것은?

  1. STB-A1
  2. STB-A22
  3. STB-A3
  4. STB-A31
(정답률: 55%)
  • STB-A22는 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에서 사용되는 시험편 중 하나가 아닙니다. 다른 보기인 STB-A1, STB-A3, STB-A31은 이 시험에서 사용되는 시험편입니다. 따라서 STB-A22가 정답입니다.
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35. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 강 용접부를 2방향에서 탐상한 결과, 독립된 동일한 흠에 대한 판정분류가 각각 1류, 3류인 경우 이 흠에 대한 판정은?

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 70%)
  • 강용접부를 2방향에서 탐상한 결과, 독립된 동일한 흠에 대한 판정분류가 각각 1류, 3류인 경우 이 흠에 대한 판정은 "3류"입니다. 이는 KS B 0896에서 정의하는 초음파탐상 시험방법에서, 동일한 흠에 대해 2방향에서 탐상한 결과가 서로 다른 경우, 더 높은 판정분류를 따르기 때문입니다. 따라서 3류가 더 높은 판정분류이므로, 이 흠에 대한 판정은 3류로 결정됩니다.
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36. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 M검출레벨이고 에코높이 영역이 Ⅲ일 때 판두께가 20mm이라면 등급분류가 1류에 해당되는 지시 길이는?

  1. t/3 이하
  2. t/2 이하
  3. 2t/3 이하
  4. t 이하
(정답률: 54%)
  • 등급분류는 판두께와 에코높이에 따라 결정됩니다. M검출레벨에서 에코높이 영역이 Ⅲ이므로, 판두께에 따른 등급분류를 확인해야 합니다.

    KS B 0896에서는 등급분류를 결정하는 지시 길이를 다음과 같이 정의합니다.

    - 1류: 지시 길이가 t/3 이하
    - 2류: 지시 길이가 t/2 이하
    - 3류: 지시 길이가 2t/3 이하
    - 4류: 지시 길이가 t 이하

    따라서, 판두께가 20mm이고 등급분류가 1류에 해당하려면, 지시 길이는 t/3 이하여야 합니다. 이는 초음파 파장이 판두께의 1/3 이상이 되어야 충분한 신호를 받을 수 있기 때문입니다.
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37. 탄소강 및 저합금강 단강품의 초음파탐상 시험방법(KS D 0248)에서 탐상거리 100mm의 강단조품을 시험편 방식으로 탐상감도를 조정할 때 준비해야 할 표준 시험편은?

  1. STB-A1
  2. STB-A2
  3. STB-G형
  4. STB-N1
(정답률: 43%)
  • STB-G형은 탄소강 및 저합금강 단강품의 초음파탐상 시험방법(KS D 0248)에서 사용되는 표준 시험편 중에서 탐상거리 100mm의 강단조품을 시험편 방식으로 탐상감도를 조정할 때 사용되는 것입니다. 따라서 정답은 STB-G형입니다.
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38. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 탠덤탐상할 때 M선은 탐상기 눈금판의 몇 % 높이의 선인가?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 40%
  4. 50%
(정답률: 48%)
  • 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 탠덤탐상할 때 M선은 탐상기 눈금판의 40% 높이의 선이다. 이는 탠덤선과 M선이 이루는 각도가 45도이기 때문이다. 따라서 M선은 탠덤선과 수직인 방향으로 40% 높이의 선으로 표시된다.
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39. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 거리진폭특성곡선에 의한 에코높이 영역 구분선이 아닌 것은?

  1. M선
  2. L선
  3. S선
  4. H선
(정답률: 69%)
  • 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 거리진폭특성곡선은 에코높이와 거리진폭의 관계를 나타내는 곡선입니다. 이 곡선에서 에코높이 영역을 구분하는 선은 M선, L선, H선이 있습니다. 그러나 S선은 거리진폭특성곡선과는 관련이 없는 다른 시험방법에서 사용되는 선입니다. 따라서 S선은 거리진폭특성곡선에 의한 에코높이 영역 구분선이 아닙니다.
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40. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에서 초음파 탐상기의 조정은 실제로 사용하는 탐상기와 탐촉자를 조합해서 전원 스위치를 켜고 나서 최소 몇 분이 지난 후 행하도록 규정하고 있는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 72%)
  • 정답은 "5"입니다. KS B 0817에서는 초음파 탐상기의 조정을 실제 사용하는 탐상기와 탐촉자를 조합하여 전원 스위치를 켜고 나서 최소 5분 이상 지난 후에 조정해야 한다고 규정하고 있습니다. 이는 초음파 탐상기가 안정화되고 온도 변화 등에 의한 영향을 최소화하기 위함입니다.
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3과목: 금속재료일반 및 용접일반

41. 건축용 강판 및 평강의 초음파탐상시험에 따른 등급분류와 판정기준(KS D 0040)에서 불합격된 강판을 용접보수를 할 때, 최대로 허용할 수 있는 내부결함 제거 부분의 깊이는?

  1. 공칭 판 두께의 20% 이내
  2. 공칭 판 두께의 25% 이내
  3. 공칭 판 두께의 30% 이내
  4. 공칭 판 두께의 35% 이내
(정답률: 49%)
  • 강판의 내부결함 제거 부분의 깊이는 강판의 두께에 따라 제한되어 있습니다. 이는 강판의 내부결함 제거 부분이 너무 깊어지면 강판의 강도가 약해지기 때문입니다. 따라서 KS D 0040에서는 등급분류와 판정기준에 따라 불합격된 강판을 용접보수할 때, 최대로 허용할 수 있는 내부결함 제거 부분의 깊이를 제한하고 있습니다. 이 중에서도 가장 보편적인 기준은 공칭 판 두께의 25% 이내입니다. 이는 강판의 두께에 따라 내부결함 제거 부분의 깊이가 제한되어 있으며, 이를 초과하면 강판의 강도가 약해지기 때문입니다. 따라서 용접보수를 할 때는 이 기준을 준수하여 내부결함 제거 부분의 깊이를 제한해야 합니다.
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42. 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각탐상시험방법(KS B 0897)에 규정된 시험편 중 대비시험편인 것은?

  1. STB-A1
  2. STB-A3
  3. STB-A31
  4. RB-A4AL
(정답률: 55%)
  • 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각탐상시험방법(KS B 0897)에서 대비시험편은 기준시험편과 비교하여 불량을 판정하기 위한 시험편입니다. 따라서 RB-A4AL이 대비시험편인 이유는 기준시험편과 비교하여 불량을 판정하기 위해 선택된 시험편이기 때문입니다.
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43. 물과 얼음의 평형 상태에서 자유도는 얼마인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 66%)
  • 정답은 "1"입니다. 물과 얼음은 고체와 액체의 상태를 가지고 있으므로 각각 3개의 운동 자유도를 가지게 됩니다. 그러나 물과 얼음이 평형 상태에 있을 때는 온도와 압력이 일정하므로 물과 얼음의 온도와 압력은 서로 같습니다. 따라서 물과 얼음은 같은 상태를 가지므로 운동 자유도는 같아지게 됩니다. 따라서 물과 얼음의 평형 상태에서는 자유도가 1개가 됩니다.
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44. 초정(primary crystal)이란 무엇인가?

  1. 냉각시 제일 늦게 석출하는 고용체를 말한다.
  2. 공정반응에서 공정반응 전에 정출한 결정을 말한다.
  3. 고체 상태에서 2가지 고용체가 동시에 석출하는 결정을 말한다.
  4. 용액 상태에서 2가지 고용체가 동시에 정출하는 결정을 말한다.
(정답률: 65%)
  • 초정(primary crystal)은 공정반응 전에 이미 정출된 결정을 말하는데, 이는 공정반응에서 석출되는 결정과는 구분되는 개념입니다. 따라서 "공정반응에서 공정반응 전에 정출한 결정을 말한다."가 정답입니다.
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45. 다음 중 베어링용 합금이 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 마찰계수가 클 것
  2. 충분한 점성과 인성이 있을 것
  3. 내식성 및 내소착성이 좋을 것
  4. 하중에 견딜 수 있는 경도와 내압력을 가질 것
(정답률: 69%)
  • 마찰계수가 클 것은 베어링용 합금이 갖추어야 할 조건 중 틀린 것입니다. 베어링은 회전하는 부품이므로 마찰이 적을수록 효율적이며, 따라서 마찰계수는 낮을수록 좋습니다.
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46. 주철에서 Si가 첨가될 때, Si의 증가에 따른 상태도의 변화로 옳은 것은?

  1. 공정 온도가 내려간다.
  2. 공석 온도가 내려간다.
  3. 공정점은 고탄소측으로 이동한다.
  4. 오스테나이트에 대한 탄소 용해도가 감소한다.
(정답률: 47%)
  • 오스테나이트는 철계열 합금에서 탄소가 용해된 고온 상태를 말합니다. Si가 첨가되면 공정점은 고탄소측으로 이동하게 됩니다. 이는 Si가 탄소와 결합하여 탄소의 용해도를 감소시키기 때문입니다. 따라서 오스테나이트에 대한 탄소 용해도가 감소하게 됩니다.
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47. 마그네슘(Mg)의 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 용융점은 약 650℃ 정도이다.
  2. Cu, Al보다 열전도율은 낮으나 절삭성은 좋다.
  3. 알칼리에는 부식되나 산이나 염류에는 침식되지 않는다.
  4. 실용 금속 중 가장 가벼운 금속으로 비중이 약 1.74 정도이다.
(정답률: 60%)
  • 마그네슘은 알칼리에는 부식되지만 산이나 염류에는 침식되므로, "알칼리에는 부식되나 산이나 염류에는 침식되지 않는다." 라는 설명이 틀린 것입니다.

    마그네슘은 용융점이 약 650℃ 정도이며, Cu, Al보다 열전도율은 낮지만 절삭성은 좋습니다. 또한 실용 금속 중 가장 가벼운 금속으로 비중이 약 1.74 정도입니다.
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48. 다음 중 면심입방격자의 원자수로 옳은 것은?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 12
(정답률: 64%)
  • 면심입방격자는 FCC 구조를 가지며, FCC 구조에서 한 단위 셀 내에 있는 원자 수는 4개입니다. 따라서 면심입방격자의 원자수는 4입니다.
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49. 순철을 상온에서부터 가열하여 온도를 올릴 때 결정구조의 변화로 옳은 것은?

  1. BCC → FCC → HCP
  2. HCP → BCC → FCC
  3. FCC → BCC → FCC
  4. BCC → FCC → BCC
(정답률: 61%)
  • 정답: BCC → FCC → BCC

    설명:
    - 순철은 912℃에서 BCC 구조를 가지고 있다.
    - 912℃에서부터 가열하면 FCC 구조로 변화한다. 이는 1394℃에서 최저점을 찍고 다시 FCC → BCC로 역전된다.
    - 이러한 구조 변화는 순철의 상온에서부터 가열할 때 일어난다.
    - 따라서, BCC → FCC → BCC가 옳은 결정구조의 변화이다.
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50. 금속을 냉간 가공하면 결정입자가 미세화되어 재료가 단단해지는 현상은?

  1. 가공경화
  2. 전해경화
  3. 고용경화
  4. 탈탄경화
(정답률: 68%)
  • 금속을 냉간 가공하면 결정입자가 미세화되어 재료가 단단해지는 현상을 가공경화라고 합니다. 이는 금속이 가공될 때 결정입자들이 원래 크기보다 더 작아지면서 결정입자들 사이의 결합력이 강화되기 때문입니다. 이로 인해 재료의 강도와 경도가 증가하게 되며, 가공 후에는 더 이상 가공이 불가능한 정도로 단단해집니다.
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51. 열팽창 계수가 상온 부근에서 매우 작아 길이의 변화가 거의 없어 측정용 표준자, 바이메탈 재료 등에 사용되는 Ni-Fe합금은?

  1. 인바
  2. 인코넬
  3. 두랄루민
  4. 코슨합금
(정답률: 59%)
  • Ni-Fe 합금 중에서도 인바는 열팽창 계수가 매우 작아 길이의 변화가 거의 없어 측정용 표준자, 바이메탈 재료 등에 많이 사용되기 때문입니다. 인바는 높은 내식성과 내열성을 가지고 있어 화학공업, 핵공업, 항공우주 산업 등에서도 사용됩니다.
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52. 공랭식 실린더 헤드(cylinder head) 및 피스톤 등에 사용되는 Y 합금의 성분은?

  1. Al - Cu - Ni - Mg
  2. Al - Si - Na - Pb
  3. Al - Cu - Pb - Co
  4. Al - Mg - Fe - Cr
(정답률: 73%)
  • Y 합금은 고강도, 경량화, 내식성 등의 우수한 물성을 가지고 있어 자동차 엔진 부품 등에 많이 사용됩니다. 이 중에서도 공랭식 실린더 헤드와 피스톤 등에 사용되는 Y 합금은 열팽창 계수가 작고 내열성이 높은 것이 중요합니다. 이를 위해 Al(알루미늄)과 Cu(구리)를 주성분으로 사용하며, Ni(니켈)와 Mg(마그네슘)를 첨가하여 강도와 내식성을 높입니다. 따라서 정답은 "Al - Cu - Ni - Mg" 입니다.
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53. 다음의 자성 재료 중 연질 자성 재료에 해당되는 것은?

  1. 알니코
  2. 네오디뮴
  3. 센더스트
  4. 페라이트
(정답률: 51%)
  • 센더스트는 연질 자성 재료에 해당됩니다. 이는 센더스트가 고온에서도 자성을 유지할 수 있기 때문입니다. 반면 알니코와 페라이트는 저온에서 자성을 유지하고, 네오디뮴은 고온에서 자성을 잃어버리기 때문에 연질 자성 재료에 해당되지 않습니다.
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54. Sn - Sb - Cu의 합금으로 주석계 화이트 메탈이라고 하는 것은?

  1. 인코넬
  2. 콘스탄탄
  3. 배빗메탈
  4. 알클래드
(정답률: 58%)
  • 주석계 합금인 Sn-Sb-Cu는 높은 항복강도와 내식성을 가지고 있으며, 저온에서도 높은 인성을 유지합니다. 이러한 특성으로 인해 배빗메탈이라는 이름으로 사용되고 있습니다. 인코넬은 니켈계 합금으로 내식성이 뛰어나며, 콘스탄탄은 구리-니켈 합금으로 전기저항이 낮아 전기용도로 사용됩니다. 알클래드는 알루미늄 합금으로 내식성과 경량성이 뛰어나 항공우주 산업에서 사용됩니다.
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55. 라우탈(Lautal)합금의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 시효경화성이 있는 합금이다.
  2. 규소를 첨가하여 주조성을 개선한 합금이다.
  3. 주조 균열이 크므로 사형 주물에 적합하다.
  4. 구리를 첨가하여 절삭성을 좋게 한 합금이다.
(정답률: 54%)
  • "주조 균열이 크므로 사형 주물에 적합하다."는 틀린 설명입니다. 사실 라우탈 합금은 주조 균열이 작아서 고정밀 부품 제작에 적합하다는 특징이 있습니다.
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56. 전기전도도와 열전도도가 가장 우수한 금속으로 옳은 것은?

  1. Au
  2. Pb
  3. Ag
  4. Pt
(정답률: 61%)
  • Ag는 전기전도도와 열전도도가 모두 높은 금속입니다. 이는 Ag의 전자 구조와 결정 구조 때문입니다. Ag는 전자 구조에서 외부 전자껍질에 하나의 전자만 가지고 있어 전자의 이동이 용이하며, 결정 구조에서는 금속 원자들이 밀접하게 배치되어 전자의 이동이 원활합니다. 따라서 Ag는 전기전도도와 열전도도가 높아 우수한 금속으로 평가됩니다.
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57. 용융금속이 응고할 때 작은 결정을 만드는 핵이 생기고, 이 핵을 중심으로 금속이 나뭇가지 모양으로 발달하는 것은?

  1. 입상정
  2. 수지상정
  3. 주상정
  4. 등축정
(정답률: 74%)
  • 용융금속이 응고할 때 작은 결정을 만드는 핵이 생기고, 이 핵을 중심으로 금속이 나뭇가지 모양으로 발달하는 것을 수지상정이라고 합니다. 이는 금속 결정의 성장 방향이 다양하게 나타나기 때문입니다. 즉, 금속 결정이 자유롭게 성장하면서 나뭇가지 모양으로 발달하는 것을 수지상정이라고 부릅니다.
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58. 아크 전류가 150A, 아크 전압은 25V, 용접속도가 15cm/min인 경우 용접의 단위길이 1cm당 발생하는 용접입열은 약 몇 Joule/cm인가?

  1. 15000
  2. 20000
  3. 25000
  4. 30000
(정답률: 46%)
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59. 연강용 피복 아크 용접봉 중 수소함유량이 다른 용접봉에 비해 적고 기계적 성질 및 내균열성이 우수한 용접봉은?

  1. 저수소계
  2. 고산화티탄계
  3. 라임티타니아계
  4. 고셀롤로오스계
(정답률: 66%)
  • 연강용 피복 아크 용접봉은 수소가 함유되어 있어 용접 시 수소가 금속 내부에 침투하여 수소첨가경화(Hydrogen Embrittlement) 현상이 발생할 수 있습니다. 이에 따라 수소함유량이 적은 저수소계 용접봉이 기계적 성질 및 내균열성이 우수하며 안정적인 용접이 가능합니다.
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60. 팁 끝이 모재에 닿아 순간적으로 팁 끝이 막히거나 팁의 과열, 사용 가스의 압력이 부적당할 때 팁속에서 폭발음이 나며 불꽃이 꺼졌다가 다시 나타나는 현상은?

  1. 역류
  2. 역화
  3. 인화
  4. 취화
(정답률: 69%)
  • 팁 끝이 막히거나 과열되면 연소가 원활하지 않아 가스가 되돌아가는 역류 현상이 발생합니다. 이 때, 되돌아간 가스가 다시 불꽃에 접촉하면서 갑작스럽게 연소되어 폭발음과 함께 불꽃이 꺼졌다가 다시 나타나는 현상을 역화라고 합니다.
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