초음파비파괴검사기사(구) 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

초음파비파괴검사기사(구)
(2012-03-04 기출문제)

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1과목: 초음파탐상시험원리

1. 두께 40mm인 강 시험체를 수침법으로 수직탐상하고자 한다. 물간거리 10mm일 때 탐상기의 화면에 초기 에코를 제외하고 2번째로 나타난 에코는 어디에서 반사한 것인가? (단, 수중의 초음파 속도는 1500m/s, 강에서의 초음파 속도는 6000m/s, 탐상기 측정범위는 500mm, 초기 에코는 화면의 영점에 맞추어져 있으며, 시험체 내부에는 결함이 없는 것으로 한다.)

  1. 제 1회 저면 반사파
  2. 제 1회 표면 반사파
  3. 제 2회 시험체의 저면 반사파
  4. 제 2회 표면 반사파와 제 1회 저면 반사파가 동시에
(정답률: 알수없음)
  • 두께 40mm인 강 시험체를 수침법으로 수직탐상할 때, 초음파는 시험체 내부에서 반사되어 탐상기로 돌아오게 된다. 이때, 초음파는 시험체 내부에서 여러 번 반사되며, 각각의 반사파는 탐상기에서 감지될 수 있다.

    초기 에코를 제외하고 2번째로 나타난 에코는 제 1회 저면 반사파와 제 1회 표면 반사파가 동시에 반사되어 탐상기로 돌아온 것이다. 이는 초음파가 시험체 내부에서 처음으로 강과의 경계면에서 반사되어 제 1회 저면 반사파가 생성되고, 이후에 강과의 경계면에서 다시 반사되어 제 1회 표면 반사파가 생성된 것이다.

    따라서, 초기 에코를 제외하고 2번째로 나타난 에코는 제 1회 저면 반사파와 제 1회 표면 반사파가 동시에 반사되어 탐상기로 돌아온 것이다.
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2. 얇은 수정판에 일정 전압을 가하였을 때의 현상으로 옳은 것은?

  1. 열이 나서 쉽게 파괴된다.
  2. 아무 변화도 안일어난다.
  3. 두께 방향으로 고주파 진동이 일어난다.
  4. 두께 반대 방향으로 저주파 진동이 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • 얇은 수정판에 일정 전압을 가하면 두께 방향으로 전자가 움직이면서 고주파 진동이 일어납니다. 이는 피에조전 효과로 인해 발생하는데, 전기장이 가해지면 결정 구조 내의 이온들이 이동하면서 결정의 크기와 모양이 변화하게 됩니다. 이러한 변화가 일어나면 결정 내부에서 전자의 운동에 의해 고주파 진동이 발생하게 됩니다.
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3. 그래프에서와 같은 주파수 응답으로 볼 때 이 탐촉자의 대략적인 밴드(Band) 폭은?

  1. 1MHz
  2. 4MHz
  3. 6MHz
  4. 9MHz
(정답률: 알수없음)
  • 주파수 응답 그래프에서 -3dB 포인트가 약 2MHz와 6MHz에 위치하고 있으므로, 이 탐촉자의 밴드 폭은 6MHz - 2MHz = 4MHz 입니다. 따라서 정답은 "4MHz"입니다.
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4. 초음파 탐상검사를 할 때 감도와 분해능을 줄이기 위한 조치사항으로 볼 수 없는 것은?

  1. 표면을 매끈하게 한다.
  2. 탐상기의 게인을 올린다.
  3. 고주파수의 탐촉자를 사용한다.
  4. 초음파 출력이 높은 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 고주파수의 탐촉자를 사용하면 초음파 파장이 짧아지기 때문에 감도와 분해능이 높아지게 된다. 이는 물체 내부의 작은 결함이나 구조물의 세부적인 부분을 더욱 정확하게 탐지할 수 있게 해준다. 따라서 고주파수의 탐촉자를 사용하는 것은 감도와 분해능을 높이기 위한 조치사항으로 볼 수 있다.
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5. 음향 임피던스가 서로 다른 두 재질의 경계면에 초음파를 입사시켰을 경우 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 모두 굴절된다.
  2. 입사한 초음파는 모두 흡수한다.
  3. 입사한 초음파는 모두 반사한다.
  4. 일부는 투과하고 일부는 반사한다.
(정답률: 알수없음)
  • 음향 임피던스가 서로 다른 두 재질의 경계면에 초음파를 입사시키면 일부는 투과하고 일부는 반사됩니다. 이는 재질의 밀도와 음속이 서로 다르기 때문에 발생하는 현상입니다. 투과되는 파동은 경계면을 통과하여 다른 재질에서 굴절됩니다. 하지만 일부 파동은 경계면에서 반사되어 돌아오게 됩니다. 이러한 현상은 의료 영상 촬영에서 중요한 역할을 합니다.
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6. 재료 내부에 타원형의 결함이 발생하였다. 초음파탐상 결과 긴 직경이 5mm, 짧은 직경이 3mm 일 때 응력집중계수(α)는 얼마인가?

  1. 1.6
  2. 3.3
  3. 4.3
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 응력집중계수(α)는 다음과 같이 계산된다.

    α = (1 + (2a/b)^2)^0.5

    여기서 a는 결함의 긴 직경, b는 결함의 짧은 직경이다.

    따라서, α = (1 + (2*5/3)^2)^0.5 = 4.3

    즉, 결함의 형태와 크기에 따라 응력집중계수가 결정되며, 이 값이 클수록 결함이 더 큰 영향을 미치게 된다.
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7. 비파과검사를 이상적으로 수행하기 위한 전제조건과 관계가 먼 것은?

  1. 검사에 소요되는 비용을 정확히 알아야 한다.
  2. 피검사 부위가 비파괴검사 적용이 가능해야 한다.
  3. 제조방법에 따른 발생기능 결함상황을 알아야 한다.
  4. 결함이 피검물의 성능에 미치는 영향을 알아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 비파과검사를 이상적으로 수행하기 위한 전제조건은 "피검사 부위가 비파괴검사 적용이 가능해야 한다."입니다. 이유는 비파과검사는 피검물의 내부 결함을 파악하기 위한 검사 방법으로, 피검물의 표면을 파손하지 않고 내부 결함을 파악해야 하기 때문입니다. 따라서 피검사 부위가 비파괴검사 적용이 불가능하다면 비파과검사를 수행할 수 없습니다.

    반면에 "검사에 소요되는 비용을 정확히 알아야 한다."는 비파과검사를 수행하기 위한 전제조건이 아니며, 비파과검사를 수행하기 전에 고려해야 할 사항 중 하나입니다. 검사에 소요되는 비용을 정확히 파악하면 예산을 효율적으로 관리할 수 있고, 비용을 줄이기 위한 대안을 모색할 수 있습니다. 하지만 이는 비파과검사를 수행하기 위한 전제조건이 아니므로 정답이 될 수 없습니다.

    "제조방법에 따른 발생기능 결함상황을 알아야 한다."와 "결함이 피검물의 성능에 미치는 영향을 알아야 한다."는 비파과검사를 수행하기 위한 전제조건 중 하나입니다. 제조방법에 따라 발생할 수 있는 결함을 파악하고, 이에 대한 대응책을 마련해야 하며, 결함이 피검물의 성능에 미치는 영향을 파악하여 적절한 조치를 취해야 합니다. 이는 비파과검사를 수행하기 위한 전제조건 중 하나이므로 정답이 될 수 있습니다.
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8. 비파괴검사법으로 볼 수 없는 것은?

  1. 자분탐상시험
  2. 인장강도시험
  3. 중성자투과시험
  4. 초음파탐상시험
(정답률: 알수없음)
  • 인장강도시험은 물체의 인장강도를 측정하는 시험으로, 물체를 끌어당기거나 늘어뜨려서 인장력을 가해 측정한다. 이는 물체 내부의 결함이나 손상을 직접적으로 확인할 수 있는 방법이 아니기 때문에 비파괴검사법으로 볼 수 없다. 반면 자분탐상시험, 중성자투과시험, 초음파탐상시험은 물체 내부의 결함이나 손상을 감지하는 비파괴검사법으로 분류된다.
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9. 자기이력곡선(Hysteresis loop)은 무엇을 나타내는가?

  1. 누설자속의 크기
  2. 강자성체의 강도
  3. 검사품의 자기적 특징
  4. 검사품의 재질과 용도
(정답률: 알수없음)
  • 자기이력곡선은 자기장이 변화할 때 자성체의 자기화 정도를 나타내는 곡선이다. 따라서 검사품의 자기적 특징을 나타내는 것이다. 다른 보기들은 자기적 특징과는 관련이 있지만, 자기이력곡선과 직접적인 연관성은 없다.
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10. 방사선투과시험의 장점과 거리가 먼 것은?

  1. 내부결함의 검출이 가능하다.
  2. 물질의 큰 조성 변화 검출이 가능하다.
  3. 검사결과를 거의 영구적으로 기록할 수 있다.
  4. 방사선 빔 방향에 평행한 판형결함의 검출이 용이하다.
(정답률: 알수없음)
  • 방사선 빔이 평행한 판형결함은 방사선이 투과할 때 판형결함이 만들어지기 때문에, 방사선투과시험에서는 이러한 결함을 쉽게 검출할 수 있습니다. 이는 다른 검사 방법에서는 검출하기 어려운 장점이 있습니다.
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11. 침투 탐상제를 이용한 누설시험에서 일반적인 침투탐상시험과 달리 포함되지 않아도 되는 탐상 절차는?

  1. 전처리
  2. 침투처리
  3. 세척처리
  4. 현상처리
(정답률: 알수없음)
  • 침투 탐상제를 이용한 누설시험에서는 누설부위에 침투 탐상제를 적용하고, 현상처리하여 누설부위를 확인하는 과정이 필요합니다. 그러나 이 과정에서 전처리는 필요하지 않으며, 침투처리 이후에는 세척처리가 필요합니다. 이는 침투 탐상제를 제거하고 부위를 깨끗하게 만들어 다음 과정에 영향을 미치지 않도록 하는 것입니다. 따라서 세척처리는 포함되지 않아도 되는 탐상 절차입니다.
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12. 비파괴검사법 중 침투탐상시험만의 단점인 것은?

  1. 숙련이 필요하다.
  2. 전처리가 필요하다.
  3. 표면이 열려 있는 결함이어야만 검출할 수 있다.
  4. 표면이 거칠거나 다공성인 경우는 검사가 어려워 진다.
(정답률: 알수없음)
  • 침투탐상시험은 결함 내부로 액체를 침투시켜서 결함을 검출하는 방법이기 때문에, 액체가 결함 내부로 침투하지 못하는 경우에는 검출이 어렵습니다. 따라서 표면이 열려 있는 결함이어야만 검출할 수 있습니다.
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13. 외경 30mm, 두께 2.5mm인 튜브를 직경 20mm인 코일이 감겨있는 내삽형 탐촉자로 와전류탐상시험 할 때, 충전율(fill factor)은 얼마인가?

  1. 0.44
  2. 0.64
  3. 0.67
  4. 0.80
(정답률: 알수없음)
  • 충전율은 코일 내부에 전류가 흐르는 부피의 비율을 나타내는 값이다. 즉, 코일 내부에 전류가 흐르는 부피가 클수록 충전율이 높아진다.

    내삽형 탐촉자는 튜브 안쪽에 코일이 감겨있기 때문에, 코일 내부에 전류가 흐르는 부피는 튜브의 단면적과 코일의 감긴 수에 비례한다.

    따라서, 내삽형 탐촉자의 충전율은 (코일 내부에 전류가 흐르는 부피) / (코일 전체 부피) 로 계산할 수 있다.

    코일 전체 부피는 파이 x (직경/2)^2 x 코일의 길이로 계산할 수 있다. 여기서 직경은 20mm이므로 반지름은 10mm이다. 따라서, 코일 전체 부피는 파이 x 10^2 x (외경 - 두께) = 7068.58mm^3 이다.

    코일 내부에 전류가 흐르는 부피는 튜브의 단면적 x 코일의 감긴 수로 계산할 수 있다. 튜브의 단면적은 파이 x (외경/2)^2 - 파이 x (내경/2)^2 = 471.24mm^2 이다. 코일의 감긴 수는 계산되지 않았으므로, 여기서는 감긴 수를 10회로 가정하겠다. 따라서, 코일 내부에 전류가 흐르는 부피는 471.24mm^2 x 10회 = 4712.4mm^3 이다.

    따라서, 내삽형 탐촉자의 충전율은 4712.4mm^3 / 7068.58mm^3 = 0.67 이다.

    하지만, 여기서는 코일의 감긴 수를 10회로 가정했기 때문에, 실제 충전율은 더 낮을 것이다. 따라서, 보기에서 가장 근접한 값인 0.64가 정답이다.
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14. 비자성체의 표면 및 표면 직하 결함을 포면개구 여부에 관계없이 검출하고자 할 때 가장 적합한 비파괴검사 방법은?

  1. 자분탐상시험
  2. 침투탐상시험
  3. 음향방출시험
  4. 와전류탐상시험
(정답률: 알수없음)
  • 와전류탐상시험은 전기적인 방법으로 비자성체의 표면 및 표면 직하 결함을 검출하는 방법입니다. 이 방법은 포면개구 여부에 관계없이 검출할 수 있으며, 빠르고 정확한 검사가 가능합니다. 따라서 비자성체의 표면 및 표면 직하 결함을 검출하고자 할 때 가장 적합한 비파괴검사 방법입니다.
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15. 초음파탐상시험에 사용되는 탐촉자의 진동자 재질 중 티탄산바륨 탐촉자의 단점으로 옳은 것은?

  1. 물에 녹는다.
  2. 내마모성이 낮다.
  3. 송신효율이 나쁘다.
  4. 화학적으로 불안정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 티탄산바륨은 물에 녹기 쉽지만, 초음파탐상시험에서는 내마모성이 낮은 것이 단점이다. 내마모성이 낮으면 탐촉자의 수명이 짧아지고, 빈번한 교체가 필요해진다.
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16. 나열된 코일 중에서 사용 용도가 서로 다른 한가지는?

  1. 관통형 코일
  2. 평면형 코일
  3. 내삽형 코일
  4. 직류여자 코일
(정답률: 알수없음)
  • 다른 코일들은 모두 전자기장을 생성하거나 전기 에너지를 변환하는 용도로 사용되지만, 직류여자 코일은 선형 모터에서 사용되어 전기 에너지를 기계적인 운동 에너지로 변환하는 역할을 합니다.
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17. 와전류탐상시험으로 탐상이 곤란한 것은?

  1. 파이프의 균열
  2. 재료의 전기전도도
  3. 박판에서 부식에 의한 두께 변화
  4. 자성체에서의 자구(magnetic domain)의 배열 상태
(정답률: 알수없음)
  • 와전류탐상시험은 전기적인 방법으로 결함을 탐지하는 방법이기 때문에 전기적으로 특성이 없는 것은 탐상이 곤란합니다. 자성체에서의 자구 배열 상태는 전기적인 특성이 없지만 자기적인 특성이 있기 때문에 탐상이 어렵습니다.
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18. 발포누설검사법(bubble test)의 장점이 아닌 것은?

  1. 큰 누설을 쉽게 찾을 수 있다.
  2. 누설부위의 직접검출이 가능하다.
  3. 시험이 간단하며 비용이 저렴하다.
  4. 작은 결함에 대한 감도가 가장 우수하다.
(정답률: 알수없음)
  • 작은 결함에 대한 감도가 가장 우수하다는 것은 작은 누설도 놓치지 않고 검출할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 작은 결함에 대한 감도가 가장 우수하다는 것은 발포누설검사법이 누설 검출에 있어서 매우 민감하다는 것을 의미한다.
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19. 방사선 투과시험과 비교한 초음파 탐사시험의 장점과 거리가 먼 것은?

  1. 시험체 두께에 대한 영향이 적다.
  2. 미세한 균열성 결함의 검사에 유리하다.
  3. 결함의 형태와 종류를 쉽게 알 수 있다.
  4. 한쪽 면에서만 접근할 수 있어도 탐상이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐사시험은 음파를 이용하여 물체 내부의 결함을 탐지하는 방법이다. 이 방법은 방사선 투과시험과 비교하여 시험체 두께에 대한 영향이 적고, 미세한 균열성 결함의 검사에 유리하다는 장점이 있다. 또한, 한쪽 면에서만 접근할 수 있어도 탐상이 가능하며, 결함의 형태와 종류를 쉽게 알 수 있다는 장점이 있다. 이는 음파가 물체 내부를 통과하면서 속도가 변화되는 부분에서 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 결함의 위치와 크기를 파악하기 때문이다.
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20. 영구자석을 사용한 극간형(yoke type) 자분탐상시험범의 주된 장점으로 옳은 것은?

  1. 자력이 수시로 바뀐다.
  2. 탈자가 요구되지 않는다.
  3. 어떤 시험체에도 적용이 용이하다.
  4. 전력(eletric power)이 요구되지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 영구자석은 자기장을 유지하기 위해 전력이 필요하지 않습니다. 따라서 영구자석을 사용한 극간형 자분탐상시험범은 전력이 필요하지 않아서 이점이 있습니다.
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2과목: 초음파탐상검사

21. 경사각 탐촉자에는 각도가 표시되어 있는데 이에 대한 설명이 맞는 것은?

  1. 입사각을 기입한 것이다.
  2. STB-A1 시험편에 의한 굴절각을 기입한 것이다.
  3. 알루미늄, 강, 동에 대한 굴절각을 기입한 것이다.
  4. 스테인리스 합금재에 대한 굴절각을 기입한 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "STB-A1 시험편에 의한 굴절각을 기입한 것이다."이다. 이는 경사각 탐촉자가 STB-A1 시험편의 굴절각을 측정하기 위해 사용되기 때문이다. 다른 보기들은 경사각 탐촉자가 측정하는 것이 아니기 때문에 틀린 설명이다.
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22. 두께가 같은 2개의 판재를 수직탐상한 결과 1개는 저면 에코의 다중반사 횟수가 많았고, 다른 하나는 수회만 나타났다. 후자의 재료로 옳은 것은?

  1. 감쇠가 큰 재료.
  2. 음속이 느린 재료.
  3. 결정입자가 미세한 재료
  4. 라미네이션이 있는 재료.
(정답률: 알수없음)
  • 저면 에코의 다중반사 횟수가 적은 재료는 음파가 재료 내부에서 감쇠되기 때문이다. 따라서 후자의 재료는 감쇠가 큰 재료여야 한다. 감쇠가 큰 재료는 음파가 재료 내부에서 빠르게 감쇠되므로 다중반사 횟수가 적어진다.
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23. 용접부의 초음파탐상검사에서 용접선이 평행한 방향으로 놓인 불연속이 검출되어 결함의 지시길이를 dB drop법으로 결정하려 할 때 가장 바람직한 주사방법은?

  1. 전후 주사
  2. 진자 주사
  3. 좌우 주사
  4. 목돌림 주사
(정답률: 알수없음)
  • 용접선이 평행한 방향으로 놓인 불연속을 검출하기 위해서는 좌우 주사가 가장 바람직한 방법이다. 이는 용접선의 길이 방향에 대해 민감한 검사 방법으로, 용접선의 불연속이 좌우 방향으로 나타나기 때문이다. 따라서 좌우 주사를 통해 결함의 지시길이를 dB drop법으로 정확하게 측정할 수 있다. 전후 주사나 진자 주사는 용접선의 불연속을 검출하기에는 적합하지 않으며, 목돌림 주사는 용접선의 결함을 검출하기 위한 특수한 방법으로 일반적으로 사용되지 않는다.
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24. STB-G V15-5.6 표준시험편의 평면바닥구멍(FBH)으로 화면의 90%에 반사에코를 얻었다. 이 감도로 STB-G V15-2.8의 평면바닥구멍으로 화면의 몇 %의 에코를 얻을 수 있는가?

  1. 22.5%
  2. 45%
  3. 50%
  4. 60%
(정답률: 알수없음)
  • STB-G V15-2.8은 V15-5.6보다 반지름이 반으로 작기 때문에, FBH의 면적은 1/4밖에 되지 않는다. 따라서, V15-2.8에서 얻을 수 있는 반사에코는 V15-5.6에서 얻을 수 있는 것의 1/4밖에 되지 않는다. 따라서, 90%의 반사에코를 얻을 수 있는 V15-5.6에서 1/4인 22.5%의 반사에코를 얻을 수 있다. 따라서 정답은 "22.5%"이다.
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25. 그림과 같이 A-스캔에서 날카로운 형태의 에코를 나타내고, 탐촉자를 좌우로 움직일 때에 진폭이 일정한 구간에서는 거의 변화가 없거나 약간 변화하고, 전후로 진폭이 부드럽게 변하는 경우 결함의 종류로 옳은 것은?

  1. 복수결함
  2. 단일 정상 결함
  3. 크고 평활한 반사체
  4. 크고 불규칙한 반사체
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "크고 평활한 반사체"입니다.

    이유는 A-스캔에서 날카로운 형태의 에코를 나타내는 것은 결함이 아닌 경계면이나 인터페이스를 나타내기 때문입니다. 또한, 진폭이 일정한 구간에서는 거의 변화가 없거나 약간 변화하고, 전후로 진폭이 부드럽게 변하는 경우는 크고 평활한 반사체를 나타내기 때문입니다.

    따라서, "복수결함"과 "단일 정상 결함"은 A-스캔에서 진폭이 부드럽게 변하지 않고, 불규칙하게 변하는 반사체를 나타내며, "크고 불규칙한 반사체"는 진폭이 부드럽게 변하지 않고 불규칙하게 변하는 반사체를 나타냅니다.
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26. 펄스반사법에서 직접접촉법과 비교한 수침법의 장점은?

  1. 휴대성이 양호하다.
  2. 빔의 침투력이 감소가 적다.
  3. 전달손실의 영향을 최소화 할 수 있다.
  4. 물거리를 측정하지 않아 간단히 탐상할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 수침법은 직접적인 접촉이 아니기 때문에 전달손실이 적습니다. 따라서 더 정확한 측정이 가능하며, 특히 멀리 떨어진 대상을 측정할 때 유용합니다.
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27. 탐촉자 2개로 송/수신(pitch-catch)하여 결함을 탐상하는 방법 중 그림과 같이 탐촉자를 배열하여 검사하는 방법은?

  1. 탠덤탐상법
  2. V반사 탐상법
  3. K반사탐상법
  4. 표면파탐상법
(정답률: 알수없음)
  • 위 그림은 탠덤탐상법을 사용하여 결함을 탐상하는 방법이다. 탠덤탐상법은 탐촉자 2개를 사용하여 송/수신을 반복하면서 결함을 탐지하는 방법으로, 탐촉자를 배열하여 검사하는 방법이다. V반사 탐상법은 탐촉자 1개를 사용하여 송신 후 반사되는 신호를 수신하여 결함을 탐지하는 방법이고, K반사 탐상법은 탐촉자 1개를 사용하여 송신 후 결함에서 반사되는 신호를 수신하여 결함을 탐지하는 방법이다. 표면파 탐상법은 탐촉자를 사용하지 않고, 결함에서 발생하는 표면파를 수신하여 결함을 탐지하는 방법이다. 따라서, 위 그림에서 사용된 방법은 탠덤탐상법이므로 정답은 "탠덤탐상법"이다.
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28. 종파 경사각 탐촉자에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 종파뿐만 아니라 횡파 또한 전파하므로 일반 강재 등의 검사에 적용하면 횡파에 의한 에코도 CRT 상에 나타나기 때문에 결과의 해석이 어렵다.
  2. 종파 경사각 탐촉자를 이용하여 용접부를 검사하는 경우 1회 반사법을 적용하여 한다.
  3. 입사각이 종파의 임계각보다 작도록 하여 시험체에 종파가 굴절 전파하도록 제작된 탐촉자이다.
  4. 재료 조직의 영향에 의한 임상 에코가 큰 경우 횡파 경사각탐촉자를 대신하여 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "종파 경사각 탐촉자를 이용하여 용접부를 검사하는 경우 1회 반사법을 적용하여 한다."이 부분이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 종파 경사각 탐촉자는 용접부 검사에 많이 사용되며, 이때 1회 반사법을 적용하여 검사합니다. 이 방법은 탐촉자를 용접부 표면에 대고 종파를 발생시킨 후, 용접부 내부를 통과한 종파가 탐촉자로 돌아와서 검출되는 방법입니다. 이 방법은 용접부 내부 결함을 검출하는 데 효과적입니다.
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29. 탐상면으로부터 100mm 떨어져있는 직경 3mm의 원형평면 결함을 가공한 대비시험편을 이용하여 대비시험편 내의 결함으로부터 에코 높이가 25%가 되도록 감도조정을 하였다. 동일한 탐상감도로 시험체를 탐상하여 빔거리 50mm의 위치에서 100% 높이의 결함 에코가 검출되었다면 결함의 직경은 몇mm인가? (단, 검출한 결함은 초음파 빔의 중심축에 수직한 원형평면 결함이며, 재료의 산란, 흡수 등으로 인한 감쇠는 고려하지 않는다.)

  1. 1.5mm
  2. 3mm
  3. 6mm
  4. 9mm
(정답률: 알수없음)
  • 에코 높이가 25%가 되도록 감도조정을 했으므로, 결함에서 반사된 초음파의 진폭은 결함이 아닌 부분에서 반사된 초음파의 진폭의 1/4이 된다. 따라서, 결함에서 반사된 초음파의 진폭이 100%일 때와 25%일 때의 진폭 비율은 4:1이다.

    빔거리가 50mm일 때, 결함에서 반사된 초음파의 진폭이 100%일 때와 25%일 때의 에코 높이 비율은 1:4이다. 따라서, 결함에서 반사된 초음파의 진폭이 100%일 때의 직경을 x라고 하면, 결함에서 반사된 초음파의 진폭이 25%일 때의 직경은 2x가 된다.

    에코 높이가 100%일 때의 직경은 3mm이므로, 결함에서 반사된 초음파의 진폭이 100%일 때의 직경 x는 3mm이다. 따라서, 결함에서 반사된 초음파의 진폭이 25%일 때의 직경은 2x = 6mm가 된다.

    따라서, 정답은 "6mm"이다.
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30. 다음 그림은 탐촉자의 무엇을 측정하는 것인가?

  1. 굴절각
  2. 분해능
  3. 감도
  4. 거리
(정답률: 알수없음)
  • 위 그림은 분광계의 구성요소 중 하나인 탐촉자를 보여주고 있습니다. 탐촉자는 빛의 파장에 따라 다른 반응을 보이는데, 이를 통해 분광분석이 가능해집니다. 따라서 위 그림은 탐촉자의 분해능을 측정하는 것입니다.

    "분해능"은 분광계에서 인접한 파장의 빛을 구별할 수 있는 능력을 말합니다. 즉, 분해능이 높을수록 더 작은 파장 차이를 구별할 수 있습니다. 따라서 분석 대상이 되는 물질의 성분을 더욱 정확하게 파악할 수 있게 됩니다.
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31. 분산각도가 가장 작은 초음파 빔(beam)의 지향특성을 갖는 것은?

  1. 높은 주파수와 큰 지름의 탐촉자 사용 시
  2. 낮은 주파수와 큰 지름의 탐촉자 사용 시
  3. 높은 주파수와 작은 지름의 탐촉자 사용 시
  4. 낮은 주파수와 작은 지름의 탐촉자 사용 시
(정답률: 알수없음)
  • 분산각도란 초음파 빔이 일정한 각도 내에서 얼마나 집중되어 있는지를 나타내는 값입니다. 따라서 분산각도가 작을수록 초음파 빔이 좁아지고 집중력이 강해집니다.

    높은 주파수와 큰 지름의 탐촉자를 사용하면 초음파 파장이 짧아지고, 탐촉자의 지름이 크기 때문에 초음파 빔이 좁아지게 됩니다. 이에 따라 분산각도가 작아지고, 초음파 빔의 집중력이 강해지게 됩니다. 따라서 "높은 주파수와 큰 지름의 탐촉자 사용 시"가 가장 작은 분산각도를 갖는 초음파 빔의 지향특성을 갖는 것입니다.
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32. 진동자의 설게 시 분해능이 가장 좋은 경우는? (단, Q는 공진주파수에서 강도의 증가를 나타낸다.)

  1. 펄스폭이 작고 댐핑상수(δ)가 커야 한다.
  2. Q값과 대역폭(band width)이 커야 한다.
  3. 펄스 폭이 크고 댐핑상수(δ)가 작아야 한다.
  4. Q값은 크고 대역폭(band width)은 작아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 진동자의 설계 시 분해능이 가장 좋은 경우는 공진주파수에서 Q값이 가장 크고 대역폭이 가장 작은 경우이다. 이를 위해서는 진동자의 펄스폭이 작아야 하며, 댐핑상수(δ)가 커야 한다. 이는 진동자의 진동이 빠르게 감쇠되어 불필요한 에너지 손실을 최소화하고, 공진주파수에서의 진폭을 최대화하기 위함이다. 따라서 "펄스폭이 작고 댐핑상수(δ)가 커야 한다."가 정답이다.
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33. 공칭굴절각인 70°인 탐촉자로 STB-A1 시험편을 이용하여 굴절각을 확인하고자 할 때 빔 진행거리(W)가 60mm이면, 이 탐촉자의 실측 굴절각은?

  1. 60.0°
  2. 68.4°
  3. 69.3°
  4. 77.0°
(정답률: 알수없음)
  • 공칭굴절각이 70°인 탐촉자를 사용하여 굴절각을 측정할 때, 빔 진행거리(W)와 실측 굴절각(n)은 다음과 같은 관계가 성립합니다.

    n = 90° - (W/2)

    따라서, 빔 진행거리(W)가 60mm일 때, 실측 굴절각(n)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    n = 90° - (60/2)
    n = 90° - 30
    n = 60°

    하지만, 이 값은 공칭굴절각인 70°보다 작은 값이므로, 탐촉자의 실측 굴절각은 더 작은 값일 것입니다. 따라서, 보기에서 실측 굴절각이 가장 가까운 값인 "69.3°"이 정답입니다.
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34. 진동자의 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 펄스 폭은 진동자에 (-)전극을 걸어서 조절한다.
  2. 펄스 폭이 크면 감도는 낮아지고 분해능은 증가한다.
  3. 펄스 폭이 크면 펄스의 지속시간이 짧아져서 분해능이 좋아진다.
  4. 펄스 폭이 좁으면 탐촉자와 가까이 있는 표면 근방의 결함검출에 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 펄스 폭이 좁으면 탐촉자와 가까이 있는 표면 근방의 결함검출에 좋다. 이유는 펄스 폭이 좁을수록 진동자가 발생시키는 에너지가 짧은 시간에 집중되기 때문에, 탐촉자와 가까이 있는 표면 근방의 작은 결함도 더 잘 감지할 수 있기 때문이다.
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35. 초음파탐상기에 요구되는 성능 중 이것이 나쁘면 정확한 에코 높이가 얻어지지 않아 결함을 과대 또는 과소 평가하게 되는 성능을 나타내는 용어는?

  1. 분해능
  2. 증폭 직선성
  3. 시간축 직선성
  4. 입사점 측정
(정답률: 알수없음)
  • 증폭 직선성은 초음파탐상기에서 입력 신호의 크기와 출력 신호의 크기가 일정한 비율로 증폭되는 성능을 나타내는 용어입니다. 이 성능이 나쁘면 입력 신호의 크기와 출력 신호의 크기가 비례하지 않아 정확한 에코 높이를 측정할 수 없게 되어 결함을 과대 또는 과소 평가하게 됩니다. 즉, 증폭 직선성이 좋을수록 초음파탐상기의 정확도가 높아지게 됩니다.
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36. 초음파탐상기를 이용하여 두께 측정을 할 때, 초기 조정을 필요로 하는 내용과 거리가 먼 것은?

  1. 영점 조정
  2. 편각 조정
  3. 게인 조정
  4. 측정물과 동일 재질의 두께를 알고 있는 시험편으로 시간축을 조정
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상기는 초음파를 발생시켜 물체 내부를 탐색하여 두께를 측정하는데, 이때 초음파가 물체와 수직으로 충돌하지 않고 일정한 각도로 충돌하도록 초기 조정이 필요합니다. 이를 편각 조정이라고 합니다. 반면에 영점 조정은 초음파가 발생하는 위치를 조정하는 것이고, 게인 조정은 초음파의 세기를 조정하는 것입니다. 마지막으로 측정물과 동일 재질의 두께를 알고 있는 시험편으로 시간축을 조정하는 것은 보정 작업으로, 측정 결과의 정확도를 높이기 위한 것입니다. 따라서 초기 조정을 필요로 하는 것은 편각 조정이며, 거리가 먼 것과는 관련이 없습니다.
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37. 최소 탐상거리를 의미하며 주로 탐촉자를 포함한 탐상기의 성능 표시용으로 쓰이는 것은?

  1. 게인
  2. 불감대
  3. 증폭직선성
  4. 원거리 분해능
(정답률: 알수없음)
  • 불감대는 탐촉자와 탐상기 사이의 최소 거리를 의미합니다. 이는 탐상기의 성능을 나타내는 중요한 지표 중 하나로, 불감대가 작을수록 탐상기의 성능이 우수하다는 것을 나타냅니다. 따라서 주로 탐촉자를 포함한 탐상기의 성능 표시용으로 사용됩니다.
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38. 초음파탐상검사에서 검출 결함의 판정 시, 요구되는 평가 인자와 거리가 먼 것은?

  1. 시험체 제조과정
  2. 초음파 전파특성
  3. 금속재료학적 지식
  4. 탐촉자 구조 및 제조일
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상검사에서 검출 결함의 판정 시, 요구되는 평가 인자는 시험체 제조과정, 초음파 전파특성, 금속재료학적 지식 등이 있습니다. 이 중에서 탐촉자 구조 및 제조일이 거리가 먼 이유는 탐촉자는 검사를 수행하는 장비에 내장되어 있으며, 제조사에서 이미 검사를 위한 최적의 구조와 제조 방법을 고려하여 제작하기 때문입니다. 따라서 탐촉자 구조 및 제조일은 검사를 수행하는 기술자가 직접적으로 조작하는 것이 아니기 때문에 다른 인자들에 비해 상대적으로 거리가 먼 것입니다.
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39. 압연제품이나 단강제품과 비교 시 주조제품을 탐상할 때 주조제품에 주로 많이 발생하는 에코는?

  1. 임상 에코
  2. 저면 에코
  3. 표면 에코
  4. 고스트 에코
(정답률: 알수없음)
  • 주조제품은 주로 금속을 주재료로 하기 때문에, 금속의 결함이나 구조적인 불균형 등이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함이나 불균형은 임상 에코로 나타날 가능성이 높습니다. 임상 에코는 내부 결함이나 불균형으로 인해 발생하는 에코로, 주로 주조제품의 내부에서 발생합니다. 따라서, 주조제품을 탐상할 때는 임상 에코에 주의해야 합니다.
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40. 경사각탐상 시 두갈래 (straddle scanning)를 이용할 때 송신 탐촉자와 수신 탐촉자의 각도로 옳은 것은?

  1. 45°
  2. 60°
  3. 100°
  4. 180°
(정답률: 알수없음)
  • 두갈래를 이용할 때 송신 탐촉자와 수신 탐촉자는 서로 반대 방향으로 위치하게 됩니다. 이때 두 탐촉자의 각도는 180°이므로, 두갈래를 이용할 때 올바른 각도는 180°에서 두 탐촉자 사이의 각도를 뺀 값입니다. 따라서 180° - 80° = 100°이므로, 정답은 "100°"입니다.
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3과목: 초음파탐상관련규격및컴퓨터활용

41. 압력용기용 강판의 초음파 탐상검사방법(KS D 0233)에서 수직법에 의한 펄스 반사법으로 탐상하고자 할 때 단일 진동자 수직탐촉자로 검사할 대상이 아닌 강판의 두께는?

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 60mm
(정답률: 알수없음)
  • 압력용기용 강판의 초음파 탐상검사방법(KS D 0233)에서 수직법에 의한 펄스 반사법으로 탐상할 때, 단일 진동자 수직탐촉자로 검사할 대상의 두께는 10mm 이하여야 합니다. 이유는 초음파가 물질 내부에서 전파될 때, 일정한 굴절률을 가지고 전파되기 때문에 두꺼운 물질일수록 초음파가 흡수되어 신호 강도가 약해지기 때문입니다. 따라서, 단일 진동자 수직탐촉자로 검사할 대상의 두께는 10mm 이하여야 검사 결과의 정확도가 보장됩니다.
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42. 초음파 펄스 반사법에 의한 두께 측정방법(KS D 0536)에서는 초음파 두께 측정 장치를 적어도 6개월마다 정기적으로 점검하고 그 결과를 기록하도록 규정하고 있는데 이 때 점검하여야 할 점검항목이 아닌 것은?

  1. 오차측정
  2. 육안점검
  3. 측정 하한의 측정
  4. 포시치 흐트러짐 폭의 측정
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 펄스 반사법에 의한 두께 측정에서는 포시치 흐트러짐 폭의 측정은 점검항목이 아닙니다. 이는 초음파 신호가 장애물에 부딪혀 반사되어 돌아오는 과정에서 발생하는 신호의 흔들림 정도를 나타내는 것으로, 초음파 두께 측정과는 관련이 없습니다. 따라서 이는 점검항목이 아닙니다.
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43. 강 용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B 0896)에서 규정하고 있는 탠덤 탐상의 적용 가능한 최소 판두께는?

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 40mm
(정답률: 알수없음)
  • 강 용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B 0896)에서는 탠덤 탐상을 위한 최소 판두께를 규정하고 있다. 이는 탠덤 탐상 시에 발생할 수 있는 반사파의 영향을 최소화하기 위함이다. 따라서, 탠덤 탐상의 적용 가능한 최소 판두께는 20mm이다. 이유는 20mm 이하의 판두께에서는 반사파가 탐지 대상과 혼동될 가능성이 높기 때문이다.
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44. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V.Art 23 SA-388)에 따라 오스테나이트 스테인리스강 단강품을 검사하는 경우 펄스에코 초음파탐상기에 사용되는 주파수는 얼마 이하에서 작동되어야 하는가?

  1. 5MHz
  2. 2.5MHz
  3. 1MHz
  4. 0.4MHz
(정답률: 알수없음)
  • 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V.Art 23 SA-388)에서는 오스테나이트 스테인리스강 단강품을 검사할 때, 펄스에코 초음파탐상기에 사용되는 주파수는 0.4MHz 이하여야 합니다. 이유는 오스테나이트 스테인리스강은 고주파에서는 반사되기 때문에, 저주파에서 검사를 해야만 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문입니다. 따라서 0.4MHz 이하의 주파수를 사용하여 검사를 진행합니다.
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45. 초음파 탐상장치의 성능측정방법(KS B 0534)에서 규정하고 있는 수직탐촉자의 근거리 분해능 측정에 사용되는 시험편은?

  1. RB-RA
  2. RB-RB
  3. RB-RC
  4. RB-RD
(정답률: 알수없음)
  • 수직탐촉자의 근거리 분해능 측정에 사용되는 시험편은 RB-RC이다. 이는 KS B 0534에서 규정된 방법으로, RB-RC 시험편은 두 개의 평행한 평판으로 이루어져 있으며, 이를 이용하여 초음파 파장의 반 이상을 차단하고 나머지 파장을 투과시키는 역할을 한다. 이렇게 만들어진 시험편을 이용하여 초음파 탐상장치의 성능을 측정하게 된다.
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46. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V.Art4)에 따라 곡률이 508mm(20인치)이하인 시험대상물을 검사하기 위해 곡률 254mm(10인치) 인 기본교정시험편을 제작하였다. 이 시험편을 사용하여 검사할 수 있는 시험대상물의 곡률반경범위로 적합한 것은?

  1. 229mm(9인치) 이상 381mm(15인치)이하의 곡률을 가진 것은 검사 가능하다.
  2. 229mm(9인치) 미만의 곡률을 가진 것은 검사 가능하다.
  3. 381mm(15인치) 초과하는 곡률을 가진 것은 검사 가능하다.
  4. 381mm(15인치)초과하고 508mm(20인치) 미만인 것은 검사가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 기본교정시험편의 곡률이 254mm(10인치)이므로, 이를 사용하여 검사할 수 있는 대상물의 곡률반경은 254mm(10인치) 이상이어야 한다. 하지만 ASME Sec.V.Art4에서는 검사 대상물의 곡률이 508mm(20인치) 이하인 경우에만 초음파탐상시험을 실시할 수 있다. 따라서, 검사 가능한 대상물의 곡률반경 범위는 254mm(10인치) 이상 508mm(20인치) 이하이다. 하지만 기본교정시험편의 곡률이 254mm(10인치)이므로, 검사 가능한 대상물의 곡률반경 범위는 229mm(9인치) 이상 381mm(15인치)이다. 따라서, "229mm(9인치) 이상 381mm(15인치)이하의 곡률을 가진 것은 검사 가능하다."가 정답이다.
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47. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파 탐상검사(ASME Sec.V.Art 4)의 일반적인 시험요건 중 진동자 치수의 최소 중접 면적은?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 15%
  4. 20%
(정답률: 알수없음)
  • 진동자 치수의 최소 중접 면적은 검사 대상의 표면적에 따라 다르며, 일반적으로 10% 이상이어야 합니다. 이는 진동자가 검사 대상의 표면에 충분한 접촉을 유지하고 검사 결과의 정확성을 보장하기 위함입니다. 따라서 정답은 "10%"입니다.
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48. 보일러 및 압력용기에 대한 재료의 초음파탐상시험(ASME Sec.V.Art5)에 따르면 펄스 에코 초음파 장비는 게인 조절기를 몇 dB이하로 조정할 수 있는 장비를 갖추도록 규정하는가?

  1. 2
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V.Art5에서는 펄스 에코 초음파 장비의 게인 조절기를 최소 20dB 이하로 조정할 수 있도록 규정하고 있습니다. 따라서 정답은 "20"이 아닌 "2"가 됩니다.
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49. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V.Art4)에서 관경20인치 이하의 곡률을 가진 모든 시험체를 완전히 적용할 수 있게 하려면 곡률이 다른 곡면대비시험편은 최소 몇 개를 만들어야 하는가?

  1. 4개
  2. 5개
  3. 6개
  4. 8개
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V.Art4에서는 곡률이 다른 곡면대비시험편을 최소 3개 이상 사용해야 하며, 각 곡률 범위에 대해 최소 1개의 시험편이 있어야 합니다. 따라서, 곡률이 다른 곡면대비시험편을 적용하기 위해서는 최소 6개의 시험편이 필요합니다.
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50. 강관의 초음파 탐상검사방법(KS D 0250)에서 규정하고 있는 일반적인 요구사항으로 옳은 것은?

  1. 관은 검사의 유효성에 관계없이 관이 휘어 있으면 안 된다.
  2. 전부제조공정을 끝마친 관에 대하여 초음파 탐상검사를 실시한다.
  3. 검사시기에 대하여 별도 협정이 없는 경우에는 검사자가 선택한 공정으로 실시한다.
  4. 전부제조공정이라 함은 초음파 특성이나 관의 형상을 변화시키지 않는 공정을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전부제조공정을 끝마친 관에 대하여 초음파 탐상검사를 실시한다는 것은 초음파 탐상검사를 하기 전에 모든 제조과정이 완료되어야 한다는 것을 의미합니다. 이는 초음파 탐상검사를 통해 관의 결함을 발견하고 수정할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 검사의 유효성에 관계없이 모든 제조과정이 완료된 후에 검사를 실시해야 합니다.
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51. 강 용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B 0896)에 의한 흠 에코 높이의 영역과 흠의 지시 길이에 따른 흠의 분류 방법 중 Ⅳ영역에 판 두께 18mm 이하의 경우 3류 결함은 몇 mm 이하인가?

  1. t/4 mm 이하
  2. t/3 mm 이하
  3. 5mm 이하
  4. 9mm 이하
(정답률: 알수없음)
  • Ⅳ영역은 흠 에코 높이가 6mm 이하이고, 흠의 지시 길이가 50mm 이하인 경우를 말한다. 따라서 Ⅳ영역에서 3류 결함을 판별하기 위해서는 흠의 지시 길이에 따라 결함의 크기가 정해진다. 이 경우, 판 두께가 18mm 이하이므로, 흠의 지시 길이가 50mm 이하인 경우, 3류 결함의 크기는 "t/3 mm 이하"이다. 따라서 정답은 "t/3 mm 이하"가 아니라 "9mm 이하"이다.
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52. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V.Art4)에 따른 접촉매질에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 티타늄에 사용되는 접촉매질은 황(S)의 함량이 250ppm을 초과해서는 안 된다.
  2. 니켈합금에 사용되는 접촉매질은 인(P)의 함량이 250ppm을 초과해서는 안 된다.
  3. 탄소강에 사용되는 접촉매질은 할로겐 화합물의 함량이 250ppm을 초과해서는 안 된다.
  4. 오스테나이트계 스테인리스강에서 사용되는 접촉매질은 할로겐 화합물의 함량이 250ppm을 초과해서는 안 된다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V.Art4에 따르면, 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상시험에서 사용되는 접촉매질은 각각의 재질에 따라 다르게 정해져 있다. 오스테나이트계 스테인리스강에서 사용되는 접촉매질은 할로겐 화합물의 함량이 250ppm을 초과해서는 안 된다. 이는 오스테나이트계 스테인리스강이 할로겐 화합물에 민감하게 반응하기 때문이다.
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53. 강 용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B 0896)에 따라 강 용접부의 두께 6mm에 따라 강 용접부 두께 6mm를 탐상하고자 한다. 전원전압의 변동에 따라 탐상기의 감도변화와 세로 축 및 시간축의 이동량은 다음 중 어느 범위내까지 허용되는가?

  1. 감도변화는 ±1dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±1%
  2. 감도변화는 ±1 dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±2%
  3. 감도변화는 ±2dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±1%
  4. 감도변화는 ±2dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±2%
(정답률: 알수없음)
  • 강 용접부의 초음파 탐상시험은 탐상기의 감도와 위치에 따라 결과값이 달라질 수 있다. 따라서 KS B 0896에서는 감도변화와 위치 이동량에 대한 허용 범위를 제시하고 있다.

    감도변화는 ±1 dB로 허용되는데, 이는 탐상기의 전원전압이 변동될 때 발생하는 감도의 변화를 의미한다. 이 범위를 벗어나면 탐상 결과가 신뢰성이 떨어지게 된다.

    세로축 및 시간축의 이동량은 풀 스케일의 ±2%로 허용된다. 이는 탐상기의 위치가 변동될 때 발생하는 탐상 결과의 위치 이동량을 의미한다. 이 범위를 벗어나면 탐상 결과의 위치가 정확하지 않아진다.

    따라서 정답은 "감도변화는 ±1 dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±2%"이다.
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54. 다음 중( ) 안에 들어갈 용어가 적절히 나열된 것은?

  1. ㉠ 평행 ㉡ 원형
  2. ㉠ 직교 ㉡ 원형
  3. ㉠ 평행 ㉡ 장방형
  4. ㉠ 직교 ㉡ 장방형
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그림에서 두 개의 선이 서로 수직이기 때문에 ㉠은 "직교"이며, 그림의 모양이 원에 가까우므로 ㉡은 "원형"이다. 따라서 정답은 "㉠ 직교 ㉡ 원형"이다.
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55. 금속재료의 펄스 반사법에 따른 초음파 탐상시험방법통칙(KS B 0817)에 의거 탐상 도형을 표시하는 기본 기호가 바르게 연결된 것은?

  1. 송신펄스 : T, 흠집에코 : F, 바닥면 에코 : B, 표면에코 : S, 측면 에코 : W
  2. 송신펄스 : T, 흠집에코 : D, 바닥면 에코 : B, 표면에코 : S, 측면 에코 : W
  3. 송신펄스 : R, 흠집에코 : F, 바닥면 에코 : B, 표면에코 : C, 측면 에코 : S
  4. 송신펄스 : T, 흠집에코 : D, 바닥면 에코 : B, 표면에코 : S, 측면 에코 : W
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "송신펄스 : T, 흠집에코 : F, 바닥면 에코 : B, 표면에코 : S, 측면 에코 : W"입니다.

    KS B 0817에서는 초음파 탐상 도형을 표시하는 기본 기호를 제시하고 있습니다. 이 중에서 송신펄스는 T로, 흠집에코는 F로, 바닥면 에코는 B로, 표면에코는 S로, 측면 에코는 W로 표시합니다.

    따라서, "송신펄스 : T, 흠집에코 : F, 바닥면 에코 : B, 표면에코 : S, 측면 에코 : W"는 KS B 0817에 따른 초음파 탐상 도형을 바르게 표시한 것입니다.
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56. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V.Art4)에서 규정하고 있는 일반 교정요건으로 옳은 것은?

  1. 교정 시에는 접촉쐐기를 사용하지 않는다.
  2. 교정에는 전체 초음파 탐상장비의 시스템이 포함되어야 한다.
  3. 교정시험이 실시될 재료표면이 볼록 또는 오목한 면에서는 실시하지 않는다.
  4. 직접접촉법의 경우 교정시험편과 시험표면 사이의 온도차는 10℃이내이어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 일반 교정요건 중 옳은 것은 "교정에는 전체 초음파 탐상장비의 시스템이 포함되어야 한다."입니다. 이는 교정 시에 모든 장비가 정확하게 작동하는지 확인하기 위함입니다. 예를 들어, 교정 시에 하나의 접촉쐐기만 사용하면 그 쐐기의 정확도만을 확인할 수 있지만, 전체 시스템을 사용하면 모든 쐐기와 전송 및 수신 장비의 정확도를 확인할 수 있습니다. 따라서 전체 시스템을 사용하여 교정을 수행하는 것이 중요합니다.
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57. 금속재료의 펄스 반사법에 따른 초음파 탐상시험방법통칙(KS B 0817)에 규정되어 있는 에코 높이를 기록하는 방법이 아닌 것은?

  1. 스크린에 새겨진 눈금으로.
  2. 표시기 눈금의 풀 스케일에 대한 백분율(%)
  3. 미리 설정한 에코 높이와의 비의 dB값
  4. 미리 설정한 에코 높이를 구분하는 영역의 부호.
(정답률: 알수없음)
  • "스크린에 새겨진 눈금으로"는 실제로 측정된 에코 높이를 기록하는 방법이 아니라, 스크린에 표시된 눈금을 참조하여 에코 높이를 추정하는 방법입니다. 따라서 이 방법은 정확한 측정을 보장하지 않을 수 있습니다. 반면, "표시기 눈금의 풀 스케일에 대한 백분율(%)", "미리 설정한 에코 높이와의 비의 dB값", "미리 설정한 에코 높이를 구분하는 영역의 부호"는 모두 실제 측정된 에코 높이를 기록하는 방법으로, 보다 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.
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58. 강 용접부의 초음파 탐상시험(KS B 0896)에서 경사각 탐촉자의 공칭주파수 5MHz 공칭치수 10*10mm일 때 탐촉자의 불감대는 얼마 이하로 하도록 규정하고 있는가?

  1. 10mm
  2. 15mm
  3. 20mm
  4. 25mm
(정답률: 알수없음)
  • 강 용접부의 초음파 탐상시험에서는 탐촉자의 불감대가 중요합니다. 불감대란 탐촉자가 감지할 수 있는 최소한의 두께를 말합니다. 이 값은 탐촉자의 공칭치수와 공칭주파수에 따라 결정됩니다.

    이 문제에서는 경사각 탐촉자의 공칭주파수가 5MHz이고 공칭치수가 10*10mm이므로, KS B 0896 기준에 따라 불감대는 15mm 이하로 규정되어 있습니다.

    즉, 만약 탐촉자가 감지하려는 두께가 15mm 이하라면 이 기준을 통과하게 됩니다. 하지만 15mm보다 두꺼운 불량 부위는 탐지하지 못할 수 있으므로, 불감대는 가능한 작게 설정하는 것이 좋습니다.
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59. 강 용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B0896)에 따라 곡률반지름 150mm의 원둘레 이음용접부를 경사각 탐상하고자 한다. 이때 사용되는 대비시험편(RB-A6)의 곡률 반지름과 그 살두께의 범위로 옳은 것은?

  1. 시험체 곡률반지름의 0.5배 이상 1.5배 이내
  2. 시험체 곡률반지름의 1.0배 이상 1.8배 이내
  3. 시험체 살두께의 0.5배 이상 1.5배 이내
  4. 시험체 살두께의 2/3배 이상 1.5배 이내
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "시험체 살두께의 2/3배 이상 1.5배 이내"이다.

    이유는 초음파 탐상시험에서는 시험체의 곡률반지름과 살두께가 중요한 요소이다. 곡률반지름이 너무 작으면 초음파 파장이 반사되어 탐상이 어렵고, 너무 크면 탐상이 불가능하다. 따라서 적절한 범위를 설정해야 한다.

    또한 살두께도 중요한 요소이다. 살두께가 너무 얇으면 초음파가 통과하여 탐상이 어렵고, 너무 두껍면 초음파가 흡수되어 탐상이 불가능하다. 따라서 적절한 범위를 설정해야 한다.

    이에 따라 KS B0896에서는 대비시험편(RB-A6)의 곡률반지름은 시험체 곡률반지름의 0.5배 이상 1.5배 이내, 살두께는 시험체 살두께의 2/3배 이상 1.5배 이내로 설정하고 있다. 이 범위를 지키면 적절한 초음파 파장이 발생하여 탐상이 가능하다.
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60. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.23-SA388)에 따라 저면반사법으로 수직탐상 중에 재교정을 실시하였더니 게인(gain)레벨이 15% 증가하였다. 어떤 조치를 취하여야 하는가?

  1. 재교정 전에 실시한 부분은 다시 재검사한다.
  2. 재교정 전에 실시한 부분 중 흠으로 기록된 부분만 재평가한다
  3. 기준보다 높은 레벨이므로 재교정 전에 실시한 부분은 재검사하지 않는다.
  4. 감독관과 협의한다.
(정답률: 알수없음)
  • 재교정을 실시하면 게인 레벨이 증가하므로, 이전에 실시한 부분에서도 게인 레벨이 증가할 가능성이 있습니다. 따라서, 재교정 전에 실시한 부분은 다시 재검사하여 새로운 게인 레벨을 확인해야 합니다. 이를 통해 정확한 검사 결과를 얻을 수 있습니다.
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4과목: 금속재료학

61. 스프링강에서 담금질성을 높이는 탄성한도를 향상시키는 원소는?

  1. S
  2. W
  3. Mo
  4. Si
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Si"입니다. 스프링강에서 담금질성을 높이는 탄성한도를 향상시키는 원소는 주로 탄소와 함께 합금으로 사용됩니다. 그 중에서도 Si는 탄소와 함께 합금으로 사용될 때, 스프링강의 담금질성을 높이는 효과가 있습니다. 이는 Si가 스프링강의 구조를 강화시키고, 탄소와 함께 결합하여 강도와 탄성한도를 높여주기 때문입니다.
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62. 탄소강의 냉간 가공에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강을 상온가공하면 경도, 항복점, 인장강도를 증가한다.
  2. 스트레처 스트레인(stretcher strain)을 억제 하려면 20~30%의 조질 압연을 미리 실시하여야 한다.
  3. 냉간 가공으로 생긴 잔류응력은 450℃이상의 가열로 급속히 감소한다.
  4. 전위밀도가 증가하여 강도가 커지며 경화도는 BCC보다 FCC에서 크다.
(정답률: 알수없음)
  • "스트레처 스트레인(stretcher strain)을 억제 하려면 20~30%의 조질 압연을 미리 실시하여야 한다."이 부분이 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 조질 압연을 미리 실시하면 먼저 조직이 조밀해지고, 이후 냉간 가공 시 스트레처 스트레인을 억제할 수 있기 때문이다.
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63. 분말의 유동도에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 분말의 비중
  2. 분말의 형상
  3. 분말의 강도
  4. 분말의 수분 함유량
(정답률: 알수없음)
  • 분말의 강도는 분말 입자들이 서로 끌어 당기는 힘의 크기를 나타내는데, 이는 분말 입자들이 서로 밀착하여 유동성을 감소시키는 경향이 있기 때문에 유동도에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 분말의 비중, 형상, 수분 함유량은 모두 분말의 유동도에 영향을 미치는 요인입니다.
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64. 탄소강에서 담금질 시 화학조성 중 마텐자이트로 변태를 시작하는 온도(Ms)에 가장 크게 영향을 미치는 것은?

  1. C
  2. Si
  3. Mn
  4. Cu
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "C"입니다. 이유는 마텐자이트 변태는 탄소의 양과 형태에 크게 영향을 받기 때문입니다. 탄소가 많을수록 변태 온도가 낮아지고, 탄소의 형태가 펄라이트에서 세베라이트로 변할수록 변태 온도가 높아집니다. 따라서 탄소강에서 담금질 시 마텐자이트 변태를 시작하는 온도(Ms)에 가장 크게 영향을 미치는 것은 탄소의 양과 형태이며, 이 중에서 탄소의 양이 가장 큰 영향을 미치기 때문에 "C"가 정답입니다.
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65. Sn-Sb-Cu계 합금(babbit metal)의 주 용도는?

  1. 베어링용 합금
  2. 활자용 합금
  3. 땜납용 합금
  4. 저융점 합금
(정답률: 알수없음)
  • Sn-Sb-Cu계 합금은 베어링용 합금으로 주로 사용됩니다. 이는 이 합금이 고내마모성과 내식성이 뛰어나며, 저마찰계수와 높은 내열성을 가지고 있기 때문입니다. 이러한 특성으로 인해 베어링의 소재로 많이 사용되며, 고속 회전하는 기계 부품에서도 사용됩니다.
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66. 스테인리스강의 분류법 중 18-8 스테인리스강의 조직으로 옳은 것은?

  1. 오스테나이트계이다.
  2. 페라이트계이다.
  3. 마텐자이트계이다.
  4. 석출경화형이다.
(정답률: 알수없음)
  • 18-8 스테인리스강은 크롬과 니켈을 주성분으로 하는 오스테나이트계 스테인리스강이다. 이는 고온에서도 안정적인 조직을 유지하며, 내식성과 내부식성이 뛰어나기 때문에 주방용품, 의료기기, 화학기기 등에 많이 사용된다.
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67. 강도, 연신성, 내식성을 목적으로 사용하는 Al-Mg합금은?

  1. 실루민(Silumin)
  2. 와이 합금(Y-alloy)
  3. 하이드로날륨(hydronalium)
  4. 로엑스 합금(Lo-Ex alloy)
(정답률: 알수없음)
  • Al-Mg 합금은 강도, 연신성, 내식성이 뛰어나기 때문에 구조용 재료로 널리 사용됩니다. 그 중에서도 하이드로날륨(hydronalium)은 알루미늄과 마그네슘의 비율이 약 1:1로 조절되어 있어서 가벼우면서도 강도와 내식성이 높아서 항공기, 자동차, 선박 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 또한 가공성이 우수하여 다양한 형태로 가공이 가능합니다.
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68. 표점거리 50mm, 단면적이 10mm2인 시편을 인장시험한 후 표점거리를 측정하였더니 늘어난 길이가 60mm, 단면적이 7mm2 이었다. 이 때 최대 하중이 1400kgf이었을 때 이 재료의 인장강도와 연신율은 각각 얼마인가?

  1. 인장강도 : 140kgf/mm2 연신율 : 20%
  2. 인장강도 : 140kgf/mm2 연신율 : 30%
  3. 인장강도 : 200kgf/mm2 연신율 : 20%
  4. 인장강도 : 200kgf/mm2 연신율 : 30%
(정답률: 알수없음)
  • 인장강도는 최대 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 따라서 인장강도 = 최대 하중 / 단면적 = 1400kgf / 7mm2 = 200kgf/mm2 이다.

    연신율은 늘어난 길이를 원래 길이로 나눈 값에 100을 곱한 것으로 계산할 수 있다. 따라서 연신율 = (늘어난 길이 / 원래 길이) x 100 = (60mm - 50mm) / 50mm x 100 = 20% 이다.

    따라서 정답은 "인장강도 : 140kgf/mm2 연신율 : 20%" 이다.
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69. 강의 조직 중 경도가 가장 높은 열처리 조직은?

  1. 페라이트
  2. 오스테나이트
  3. 마텐자이트
  4. 파인펄라이트
(정답률: 알수없음)
  • 경도란 재료의 단단함 정도를 나타내는 지표 중 하나입니다. 경도가 높은 열처리 조직은 마텐자이트입니다. 마텐자이트는 강도와 경도가 높은 조직으로, 강도와 경도를 높이기 위해 열처리를 거친 후 형성됩니다. 이는 강도와 경도가 중요한 요구사항인 고강도 강 등의 제조에 많이 사용됩니다.
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70. 펄라이트 조직의 생성반응으로 옳은 것은?

  1. 하나의 융체로부터 두 개의 고상이 생성하는 공정반응이다.
  2. 하나의 고상에서 두 개의 새로운 고상이 생성하는 공석반응이다.
  3. 두 개의 융체에서 새로운 고상이 생성되는 포정 반응이다.
  4. 두 개의 고체에서 새로운 고상이 생성되는 포석 반응이다.
(정답률: 알수없음)
  • 펄라이트 조직은 하나의 고상에서 두 개의 새로운 고상이 생성하는 공석반응입니다. 이는 원래의 고상에서 분해되어 새로운 물질이 생성되는 반응입니다.
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71. Ti의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 기계적 성질은 불순물에 의한 영향이 크다.
  2. 면심입방 금속이므로 소성변형하기에 적합하다.
  3. 응력부식 균열이 적어 화학기계나 장치에 사용된다.
  4. 상온부근의 물 또는 공기 중에서 부동태피막이 형성된다.
(정답률: 알수없음)
  • "면심입방 금속이므로 소성변형하기에 적합하다."가 틀린 것입니다. Ti는 비교적 고강도이지만, 소성변형성이 낮아 가공이 어렵습니다. 따라서 가공성을 향상시키기 위해 열처리를 하거나, 합금화하여 가공성을 개선시키는 경우가 많습니다.
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72. 용접성 때문에 탄소당량을 낮게 하고 강도와 인성을 향상시킨 50∼120kgf/mm2급 강재는?

  1. 연강
  2. 고장력강
  3. 쾌삭강
  4. 극저탄소강
(정답률: 알수없음)
  • 고장력강은 탄소 함량을 낮추어 용접성을 향상시키면서도 강도와 인성을 높인 강재입니다. 따라서 용접이 필요한 구조물에 많이 사용됩니다.
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73. WC분말과 Co분말을 압축성형하여 약 1400℃로 소결시키면 매우 단단한 금속이 되어 바이트와 같은 공구에 이용되는 합금은?

  1. 초경합금
  2. 고속도강
  3. 두랄루민
  4. 일렉트론합금
(정답률: 알수없음)
  • WC분말과 Co분말을 압축성형하여 소결시키면 매우 단단한 카바이드 금속이 형성되는데, 이를 초경합금이라고 한다. 이 합금은 고속도강성과 내마모성이 뛰어나며, 바이트와 같은 공구에 이용된다. 또한, 두랄루민과 일렉트론합금과는 구성과 특성이 다르다.
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74. 주철의 공정조직으로 γ+Fe3C인 것은?

  1. 펄라이트(pearlite)
  2. 오스몬다이트(asmondite)
  3. 레데뷰라이트(ledeburite)
  4. 시멘타이트(cementite)
(정답률: 알수없음)
  • 주철의 공정조직은 펄라이트와 시멘타이트로 이루어져 있습니다. 펄라이트는 γ-Fe와 Fe3C로 이루어진 조직이며, 시멘타이트는 Fe3C로 이루어진 조직입니다. 따라서 γ+Fe3C인 레데뷰라이트는 주철의 공정조직이 아닙니다.
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75. 다이캐스트용 Al합금의 첨가원소 중 용탕의 유동성 및 보급성을 좋게하고 미세 수축공을 감소시키는 원소는?

  1. S
  2. Cr
  3. Fe
  4. Si
(정답률: 알수없음)
  • Si는 다이캐스트용 Al합금의 첨가원소 중에서 용탕의 유동성을 좋게하고 미세 수축공을 감소시키는 원소입니다. 이는 Si가 Al합금의 결정화를 억제하여 미세 구조를 세밀하게 만들어주기 때문입니다. 또한 Si는 보급성이 높아 비용적인 측면에서도 유리합니다. 따라서 Si가 다이캐스트용 Al합금의 첨가원소로 많이 사용됩니다.
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76. Ni-Fe 합금의 특성에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전계(全系)를 통한 열간가공 및 냉간가공성이 우수하다.
  2. 20∼40%Ni의 이상 평형구역에서는 자성의 변화가 현저하게 나타난다.
  3. 3 개의 고용체가 있으며, α상 및 δ상은 면심입방정이며, γ상은 체심입방정이다.
  4. 약 34% Ni 이하의 α⇆δ로의 변태는 가열과 냉각 시에 큰 온도의 지체가 나타난다.
(정답률: 알수없음)
  • 3 개의 고용체가 있으며, α상 및 δ상은 면심입방정이며, γ상은 체심입방정이다. 이 설명은 틀린 설명입니다. Ni-Fe 합금의 3 개의 고용체는 α, γ, δ 입니다. α상은 체심입방정, γ상은 면심입방정, δ상은 면심입방정입니다.
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77. 비금속 개재물 검사 분류 항목 중 그룹B형 개재물에 해당되는 것은?

  1. 황하물 종류
  2. 규산염 종류
  3. 단일 구형 종류
  4. 알루민산염 종류
(정답률: 알수없음)
  • 그룹B형 개재물은 비금속 개재물 중에서도 산화물로 이루어진 개재물을 말합니다. 알루민산염 종류는 알루미늄과 산소가 결합하여 이루어진 산화물로, 그룹B형 개재물에 해당됩니다. 따라서 정답은 "알루민산염 종류"입니다.
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78. 역학적 강화기구에 의한 이론 강도를 갖는 신소재로서 플라스틱을 소재로 개발된 유리 섬유강화형 복합재료를 나타내는 것은?

  1. LED
  2. LSI
  3. SAP
  4. GFRP
(정답률: 알수없음)
  • GFRP는 Glass Fiber Reinforced Plastic의 약자로, 유리 섬유로 강화된 플라스틱 소재입니다. 이러한 강화기구에 의해 이론 강도를 갖는 신소재로 개발되었으며, 경량성과 내구성이 뛰어나기 때문에 건축, 운송수단, 스포츠용품 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 따라서 GFRP가 역학적 강화기구에 의한 이론 강도를 갖는 신소재로서 플라스틱을 소재로 개발된 유리 섬유강화형 복합재료를 나타내는 것입니다.
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79. 재료에 진동을 주었을 때 가장 빠르게 진동을 흡수하는 감쇠능이 가장 우수한 재료는?

  1. 탄소강
  2. 합금강
  3. 초경강
  4. 회주철
(정답률: 알수없음)
  • 회주철은 탄소강과 비교하여 감쇠능이 뛰어나기 때문에 가장 빠르게 진동을 흡수할 수 있습니다. 이는 회주철이 탄소강보다 더 많은 탄소를 함유하고 있기 때문입니다. 탄소는 진동을 흡수하는 능력이 높기 때문에, 탄소 함량이 높은 회주철이 가장 우수한 감쇠능을 가지게 됩니다.
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80. 구리에 함유된 불순물 중 전기전도도에 가장 악영향을 미치는 원소는?

  1. Ti
  2. Pb
  3. Mn
  4. Au
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Ti"입니다.

    구리 합금에서 함유된 불순물 중 전기전도도에 가장 큰 영향을 미치는 것은 전자의 이동을 방해하는 원소입니다. 이러한 원소는 전자의 이동 경로를 방해하거나 전자와 결합하여 전자의 이동을 방해합니다.

    Ti는 구리 합금에서 함유된 불순물 중에서 전자의 이동을 가장 많이 방해하는 원소 중 하나입니다. Ti는 구리와 결합하여 구리의 결정 구조를 방해하고 전자의 이동을 방해합니다. 따라서 Ti는 구리 합금의 전기전도도를 크게 감소시키는 원인 중 하나입니다.

    반면에 Pb, Mn, Au는 구리 합금에서 함유된 불순물 중에서 전기전도도에 큰 영향을 미치지 않습니다. Pb와 Mn은 구리와 결합하여 전자의 이동을 방해하지만, 그 영향은 Ti보다 적습니다. Au는 구리와 결합하여 전자의 이동을 방해하지 않습니다.
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5과목: 용접일반

81. 플래시 버트(Flash-butt) 용접의 특징을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 가열부의 열영향부가 좁다.
  2. 용접면에 산화물의 개입이 적다.
  3. 용접 시간이 짧고 업셋 용접보다 소비전력이 적다.
  4. 종류가 다른 금속의 용접은 불가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • "종류가 다른 금속의 용접은 불가능하다."가 틀린 것이다. 플래시 버트 용접은 금속의 종류에 상관없이 용접이 가능하다.
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82. 탭 작업, 구멍 뚫기 등이 필요 없이 모재에 볼트나 환봉 등을 아크열을 이용하여 자동적으로 단시간에 용접부를 가열 용융하여 용접하는 방법은?

  1. 일렉트로 슬래그 용접법
  2. 테르밋 용접법
  3. 스터드 용접법
  4. 원자 수소 용접법
(정답률: 알수없음)
  • 스터드 용접법은 모재에 볼트나 환봉 등을 아크열을 이용하여 자동적으로 단시간에 용접하는 방법입니다. 이 방법은 탭 작업이나 구멍 뚫기 등이 필요 없이 용접부를 가열 용융하여 용접할 수 있기 때문에 효율적이고 빠른 용접이 가능합니다. 따라서 정답은 "스터드 용접법"입니다.
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83. 용접변형을 적게 할 목적으로 용접하는 방법 설명으로 틀린 것은?

  1. 역변형을 주어 용접한다.
  2. 용접속도를 가능한 느리게 한다.
  3. 구속지그를 억제법으로 용접한다.
  4. 대칭법, 스킵법 등 적절한 용접순서를 택한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접속도를 가능한 느리게 한다는 것은 용접시간을 늘리는 것으로, 용접열이 물체에 전달되는 시간을 늘려 열변형을 최소화할 수 있기 때문이다. 따라서 이 보기는 틀린 것이 아니라 옳은 것이다.
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84. 두께가 20mm인 연강판을 서브머지드 아크 용접기로 용접 후, 방사선비파괴검사를 한 결과 용접부에 균열(crack)이 발견되었는데, 균열의 원인과 대책으로 틀린 것은?

  1. 원인 : 용접부의 급랭으로 인한 열영향부의 경화. 대책 : 전류와 전압은 높게, 용접속도는 느리게 한다.
  2. 원인 : 용접순서 부적당에 의한 응력집중 발생 대책 : 적당한 용접설계를 한다.
  3. 원인 : 다층 용접의 제 1층에 생긴 균열 및 비드가 수축 변형에 견디지 못할 때. 대책 : 제 1층 비드를 작게한다.
  4. 원인 : 구속이 심할 때 대책 : 낮은 전류로 용접한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "원인 : 구속이 심할 때 대책 : 낮은 전류로 용접한다."입니다.

    균열의 원인은 구속이 심한 경우입니다. 구속이란 용접부에 가해지는 외부적인 힘으로, 용접부가 수축하면서 발생하는 응력을 말합니다. 이러한 구속으로 인해 용접부에 응력이 집중되어 균열이 발생할 수 있습니다.

    따라서 대책으로는 낮은 전류로 용접하여 구속을 최소화하고, 용접부의 응력을 분산시키는 것이 필요합니다. 다층 용접의 제 1층에 생긴 균열 및 비드가 수축 변형에 견디지 못할 때는 제 1층 비드를 작게하는 것이 대책입니다. 용접부의 급랭으로 인한 열영향부의 경화일 때는 전류와 전압을 높게, 용접속도를 느리게 하는 것이 대책입니다. 용접순서 부적당에 의한 응력집중 발생일 때는 적당한 용접설계를 하는 것이 대책입니다.
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85. 불활성가스 텅스텐 아크용접(TIG 용접)에서는 교류 또는 직류가 쓰이며 직류용접에서 극성은 용접결과에 영향이 크다. 직류 정극성(DCSP)용접의 설명으로 옳은 것은?

  1. 전자가 전극을 향하고 가스이온이 모재표면을 넓게 충격하므로 용입이 얕다.
  2. 불활성 가스이온이 전극을 향하고 전자는 모재를 강하게 충격하므로 용입이 깊다.
  3. 불활성 가스이온이 모재 표면에 충돌하여 샌드 블라스트(sand blast)한 것과 같이 산화물을 제거한다.
  4. 불활성 가스이온이 모재 표면에 충돌하여 용입이 얕다.
(정답률: 알수없음)
  • "불활성 가스이온이 전극을 향하고 전자는 모재를 강하게 충격하므로 용입이 깊다."가 옳은 설명이다. 이는 불활성 가스가 전극과 모재 사이에서 전기 아크를 유지하면서 가열되고, 이 과정에서 가스 이온이 전극을 향해 이동하면서 전자와 충돌하여 모재를 강하게 충격하게 된다. 이로 인해 용접재료가 녹아 용입이 깊어지는 것이다.
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86. 티그 용접기 토치부품에서 가스 노즐(nozzle)의 재질은 다음 중 어느 것이 가장 적합한가?

  1. 세락믹(ceramic)
  2. 연강
  3. 텅스텐(tungsten),
  4. 고합금강
(정답률: 알수없음)
  • 가스 노즐은 용접 시에 가스를 정확하게 유도하기 위해 사용되며, 이때 가장 중요한 요소는 내구성과 내화성입니다. 따라서 세락믹(ceramic)이 가장 적합한 재질입니다. 세락믹은 내화성이 뛰어나며, 내구성도 높아 용접 시에 발생하는 열과 압력에도 견딜 수 있습니다. 또한, 세락믹은 가볍고 비교적 저렴하여 대량 생산에도 용이합니다.
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87. 탄산가스 아크용접의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 전류밀도가 높아 용입이 깊고 용접속도를 빠르게 할 수 있다.
  2. 용착금속의 기게적 성질 및 금속학적 성질이 좋다.
  3. 전자세 용접이 가능하나, 박판의 용접에는 곤란하다.
  4. 가시 아크이므로 시공이 편리하다.
(정답률: 알수없음)
  • "전자세 용접이 가능하나, 박판의 용접에는 곤란하다."가 틀린 것이다. 탄산가스 아크용접은 전자세 용접과 마찬가지로 전기를 이용하여 용접을 하는 방법이며, 박판의 용접도 가능하다.
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88. 신규 충전된 용해 아세틸렌 용기 전체 무게가 45kgf이고, 사용 후의 공병의 무게가 40kgf이었다면, 1kgf/cm2, 15℃에서 충전된 아세틸렌 가스의 양은 약 몇 L정도인가?

  1. 1800L
  2. 3600L
  3. 4525L
  4. 7000L
(정답률: 알수없음)
  • 용기 전체 무게에서 공병의 무게를 빼면, 아세틸렌 가스의 무게를 구할 수 있다.

    아세틸렌 가스의 밀도는 0.9kg/L 이므로, 아세틸렌 가스의 부피는 다음과 같다.

    (45kgf - 40kgf) / 0.9kg/L = 5kgf / 0.9kg/L = 5.56L

    하지만, 이는 1기압, 0℃에서의 부피이므로, 1kgf/cm2, 15℃에서의 부피로 변환해야 한다.

    아세틸렌 가스의 온도와 압력이 변할 때의 부피 변화는 아래의 식으로 계산할 수 있다.

    V2 = V1 × (P2 / P1) × (T1 / T2)

    여기서, V1은 0℃, 1기압에서의 부피이므로 5.56L이고, P1은 1기압, T1은 0℃이다. P2는 1kgf/cm2, T2는 15℃이다.

    따라서, 아세틸렌 가스의 부피는 다음과 같다.

    5.56L × (1kgf/cm2 / 1기압) × (273+0℃ / 273+15℃) = 4525L

    따라서, 정답은 "4525L"이다.
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89. 스터드 용접(Stud welding)에서 페룰(ferrule)의 역할로 틀린 것은?

  1. 용접이 진행되는 동안 아크열을 집중시켜 준다.
  2. 용융금속의 산화를 촉진시켜 준다.
  3. 용융금속의 유출을 막아준다.
  4. 용접사의 눈을 아크 광선으로부터 보호해 준다.
(정답률: 알수없음)
  • "용융금속의 산화를 촉진시켜 준다."가 틀린 것이다. 페룰은 용접이 진행되는 동안 아크열을 집중시켜 줌으로써 용융금속을 고정시키고, 용융금속의 유출을 막아주며, 용접사의 눈을 아크 광선으로부터 보호해 준다. 하지만 용융금속의 산화를 촉진시켜 주는 역할은 아니다.
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90. 용접부의 비파괴 시험법에 해당되지 않는 것은?

  1. 부식시험
  2. 침투시험
  3. 누설시험
  4. 음향시험
(정답률: 알수없음)
  • 부식시험은 용접부의 내부 결함을 검출하는 것이 아니라, 부식에 대한 내구성을 평가하는 시험법이기 때문에 비파괴 시험법에 해당되지 않습니다. 따라서 정답은 "부식시험"입니다.
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91. 용접부에 발생한 결함 중 주로 내부결함을 검출하기에 가장 적합한 검사방법은?

  1. 육안검사
  2. 초음파검사
  3. 현미경 조직검사
  4. 부식검사
(정답률: 알수없음)
  • 용접부의 내부 결함은 육안으로는 확인하기 어렵기 때문에, 내부를 직접 살피는 현미경 조직검사나 부식검사는 비용과 시간이 많이 들어가고, 검사 대상이 되는 부위를 파괴시켜야 하는 단점이 있습니다. 반면, 초음파검사는 비파괴적인 검사 방법으로, 용접부의 내부 결함을 높은 정확도로 검출할 수 있습니다. 또한, 검사 시간이 짧고 비용도 상대적으로 적게 들어가기 때문에, 대규모 생산에서도 적용이 가능합니다. 따라서, 용접부에 발생한 결함 중 주로 내부 결함을 검출하기에 가장 적합한 검사 방법은 초음파검사입니다.
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92. 내용적 40L의 산소용기에 140kgf/cm2의 산소가 들어있다. 1 시간당 350L를 사용하는 토치를 쓰고 이때의 혼합비가 1:1의 중성화염이면 이론적으로 약 몇 시간이나 사용하겠는가?

  1. 16
  2. 20
  3. 32
  4. 46
(정답률: 알수없음)
  • 산소용기에 들어있는 산소의 압력은 사용량과 무관하므로, 사용 가능한 산소의 양은 40L × 140kgf/cm2 = 5600kgf이다.

    중성화염의 경우, 산소와 연료의 양이 같으므로 1시간에 사용되는 연료의 양은 350L / 2 = 175L이다. 이에 따라 사용 가능한 연료의 양은 40L - 350L = -310L이다. 따라서 이론적으로는 0시간 동안만 사용 가능하다.

    따라서 정답은 "16"이 아닌, "사용 불가"이다.
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93. 인청동 모재의 TIG 용접에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 직류 정극성을 주로 사용한다.
  2. 토륨 텅스텐 용접봉을 사용한다.
  3. 용접속도를 느리게 해야 한다.
  4. 보호가스로 아르곤 또는 아르곤 + 헬륨을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "용접속도를 느리게 해야 한다."는 틀린 설명입니다. 인청동 모재의 TIG 용접에서는 오히려 용접속도를 빠르게 하는 것이 좋습니다. 이유는 인청동 모재는 빠른 용접속도로 용접할 경우 더욱 깨끗하고 안정적인 용접이 가능하기 때문입니다.
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94. 피복 아크 용접 시 비드 표면과 모재와의 경계부에 발생하는 용접 균열은?

  1. 루트균열(root crack)
  2. 크레이터 균열(crater crack)
  3. 토우 균열(toe crack)
  4. 비드 밑 균열(under bead crack)
(정답률: 알수없음)
  • 토우 균열은 피복 아크 용접 시 비드 표면과 모재와의 경계부에 발생하는 용접 균열로, 용접 열에 의해 발생하는 열응력과 인장응력이 모재의 경계부에 집중되어 발생합니다. 따라서 토우 균열은 경계부에서 발생하는 균열로, 다른 보기들과는 구분됩니다.
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95. 가스용접에서 전진법(forward hand method)과 비교한 후진법(back hand method)의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 두꺼운 판의 용접에 적합하다.
  2. 용접변형이 크다.
  3. 용접속도가 빠르다.
  4. 용착금속의 조직이 미세하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "용접변형이 크다."

    전진법은 용접속도가 빠르고 용착금속의 조직이 미세하다는 장점이 있지만, 용접면이 불안정하고 용접변형이 크다는 단점이 있다. 반면에 후진법은 용접면이 안정적이고 용접변형이 작지만 용접속도가 느리고 두꺼운 판의 용접에는 적합하지 않다는 단점이 있다.
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96. 불활성 가스 금속 아크 용접(MIG)의 특징설명으로 틀린 것은?

  1. 수동 피복 아크 용접에 비해 용착효율이 높아 용접 속도를 높일 수 있다.
  2. 바람의 영향을 받기 쉬우므로 방풍대책이 필요하다.
  3. 후판 및 박판(3mm이하)용접에도 적합하다.
  4. TIG용접에 비해 전류밀도가 높고 용융속도가 빠르다.
(정답률: 알수없음)
  • 틀린 것은 없습니다. MIG 용접은 후판 및 박판(3mm이하)용접에도 적합합니다. 이는 MIG 용접이 전기전도성이 높은 용접봉을 사용하고, 용접속도가 빠르기 때문입니다.
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97. 용접 홈 설계 시 고려해야할 사항으로 틀린 것은?

  1. 홈의 단면적은 가능한 한 크게 한다.
  2. 루트 반지름은 가능한 한 크게 한다.
  3. 루트 간격의 최대치는 사용 용접봉의 지름 이하로 한다.
  4. 적당한 루트 간격과 루트면을 만들어 준다
(정답률: 알수없음)
  • "홈의 단면적은 가능한 한 크게 한다."가 틀린 것은, 홈의 단면적이 너무 크면 용접봉이 충분히 채워지지 않아 용접이 제대로 이루어지지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서 적절한 홈의 단면적을 유지해야 합니다.

    루트 반지름을 크게 하는 것은 용접봉이 충분히 채워지고 용접이 강력하게 이루어지도록 도와줍니다. 루트 간격의 최대치는 사용 용접봉의 지름 이하로 하는 것이 좋습니다. 이는 용접봉이 충분히 채워지고 용접이 강력하게 이루어지도록 도와주기 때문입니다. 적당한 루트 간격과 루트면을 만들어 줘야 용접이 균일하게 이루어지고 용접봉이 충분히 채워지도록 도와줍니다.
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98. 미국 용접 협회(AWS) 자격 규정에서 평판용접 3G의 용접 자세는?

  1. 아래보기 자세
  2. 수직 자세
  3. 수평 자세
  4. 위보기 자세
(정답률: 알수없음)
  • 평판용접 3G는 수직 방향으로 용접을 수행하는 용접 위치입니다. 따라서 용접 자세는 수직 자세가 되어야 합니다.
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99. 다음 중 용접의 장점으로 보기 어려운 것은?

  1. 기밀, 수밀, 유밀성이 우수하며, 이음효율이 높다.
  2. 제품 성능과 수명이 향상되며, 이종재료도 접합할 수 있다.
  3. 보수와 수리가 용이하며, 복잡한 구조물 제작이 쉽다.
  4. 품질검사가 비교적 쉬우며, 변형과 수축 조절이 용이하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 없습니다. 모든 보기가 용접의 장점으로 볼 수 있습니다.

    품질검사가 비교적 쉬우며, 변형과 수축 조절이 용이하다는 것은 용접 후에 제품의 품질을 검사하기 쉽고, 용접 과정에서 발생하는 변형과 수축을 조절하기 쉽다는 것을 의미합니다. 이는 제품의 정확성과 일관성을 유지할 수 있게 해주며, 생산성을 향상시키는 장점으로 작용합니다.
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100. 수소가스 분위기 속에 있는 2개의 텅스텐 전극봉 사이에서 아크를 발생시키면 수소는 열 해리되어 분자 상태에서 원자 상태로 되며, 모재 표면에서 냉각되어 다시 분자 상태로 될 때, 방출되는 열(3000~4000℃)을 이용하여 용접하는 방법은?

  1. 불활성가스 텅스텐 아크 용접
  2. 원자수소 아크 용접
  3. 오토콘 용접
  4. 전자 빔 용접
(정답률: 알수없음)
  • 수소가 열 해리되어 원자 상태로 변하면서 방출되는 열을 이용하여 용접하는 방법이 원자수소 아크 용접입니다. 이 방법은 수소 분자가 열에 의해 분해되어 원자 상태로 변하면서 방출되는 열을 이용하여 용접을 수행하므로, 높은 열에 강한 재료를 용접할 수 있습니다. 또한, 수소 분자가 분해되면서 방출되는 수소 원자는 매우 높은 열을 가지고 있으므로, 용접 부위의 표면을 청정하게 만들어 줍니다.
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