초음파비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

초음파비파괴검사산업기사
(2014-08-17 기출문제)

목록

1과목: 비파괴검사 개론

1. 압력용기 등의 구조물에 대한 건전성 진단에 내압시험 중 실시되는 비파괴검사법으로 적합한 것은?

  1. 광탄성시험법
  2. 스트레인측정법
  3. 홀로그래피법
  4. 음향방출시험법
(정답률: 88%)
  • 압력용기 등의 구조물은 내부에 압력이 가해지는 환경에서 사용되기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 이러한 구조물의 건전성 진단을 위해 내압시험을 실시하는데, 이때 비파괴검사법을 사용합니다. 이 중에서도 음향방출시험법은 구조물 내부에서 발생하는 음향 신호를 측정하여 결함을 감지하는 방법입니다. 이 방법은 비교적 간단하고 빠르게 검사할 수 있으며, 결함의 위치와 크기를 정확하게 파악할 수 있어 압력용기 등의 구조물에 대한 건전성 진단에 매우 적합합니다.
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2. 다음 재료 중에서 침투탐상검사보다는 자분 탐상검사를 수행하는 것이 더 적절한 것은?

  1. 다공성의 알루미늄합금 재료
  2. 표면이 깨끗한 고분자 재료
  3. 페인트로 얇게 도장된 철강 재료
  4. 전기전도도가 아주 높은 구리 재료
(정답률: 81%)
  • 페인트로 얇게 도장된 철강 재료는 침투탐상검사를 수행하기에는 적합하지 않습니다. 이는 침투탐상검사에서 사용되는 자기장이 페인트를 통과하지 못하기 때문입니다. 따라서 자분 탐상검사를 수행하는 것이 더 적절합니다.
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3. 일반적인 강판의 결함으로 수축공, 기공 등의 내화물이 잔류하여 미압착부분이 생기는 결함은?

  1. 스플래쉬
  2. 스캐브
  3. 콜드셧
  4. 라미네이션
(정답률: 82%)
  • 일반적인 강판의 결함으로는 수축공, 기공 등의 내화물이 잔류하여 미압착부분이 생기는데, 이는 강판의 제조과정에서 발생하는 결함입니다. 이 중에서 라미네이션은 강판의 두께가 균일하지 않아 생기는 결함으로, 강판의 표면이 부드럽지 않고 울퉁불퉁하게 생겨나는 현상입니다. 따라서 정답은 "라미네이션"입니다.
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4. 물 10mL 에 침투액 50mL을 첨가한 경우 물의 함량(vol%)은 약 얼마인가?

  1. 9.4
  2. 12.7
  3. 16.7
  4. 19.4
(정답률: 66%)
  • 물의 첨가량은 10mL이고, 총 첨가액은 50mL이므로 물의 비율은 10 / 50 x 100 = 20%입니다. 따라서 물의 함량은 100% - 20% = 80%입니다. 이를 vol%로 환산하면 80% = 80 vol%, 즉 물의 함량은 80 vol%입니다. 따라서 정답은 "16.7"이 아니라 "19.4"입니다.
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5. 초음파탐상검사로 결함을 검출하는 목적에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 초음파탐상검사에 의해 시험대상물의 제작원가를 명확하게 알기 위함이다.
  2. 시험대상에 따라 결함의 허용한도를 명확하게 알기 위함이다.
  3. 결함을 확실하게 검출할 수 있는 제조방법을 선정하기 위함이다.
  4. 결함은 확실하게 제거할 수 있는 비파괴검사 조건을 선정하기 위함이다.
(정답률: 64%)
  • 초음파탐상검사는 결함을 검출하는 목적으로 사용되는데, 이는 시험대상에 따라 결함의 허용한도를 명확하게 알기 위함입니다. 즉, 어떤 제품이나 부품의 결함이 어느 정도까지 허용되는지를 정확히 파악하여 제조 과정에서 결함을 최소화하고 제품의 품질을 향상시키기 위함입니다. 따라서 제작원가를 명확하게 알기 위한 것이나 결함을 확실하게 검출할 수 있는 제조방법을 선정하기 위한 것은 초음파탐상검사의 목적이 아닙니다.
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6. 반도체용 재료로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. Fe
  2. Si
  3. Cu
  4. Mg
(정답률: 85%)
  • 반도체는 전기를 통과시키는 물질로서, 전자의 이동이 가능해야 합니다. 이를 위해서는 원자의 전자 구조가 특별한 형태를 띄어야 합니다. Si는 반도체용으로 가장 많이 사용되는 이유는, Si 원자의 전자 구조가 반도체로서 이용하기에 적합하기 때문입니다. Si 원자는 4개의 전자를 가지고 있으며, 이들이 고체 내에서 결합하여 크리스탈 구조를 이루게 됩니다. 이 구조는 전자의 이동을 가능하게 하여 반도체로서의 역할을 수행할 수 있습니다.
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7. 금속이 일정한 온도에서 전기저항이 제로(zero)가 되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 석출
  2. 열전달
  3. 질량효과
  4. 초전도
(정답률: 91%)
  • 금속이 일정한 온도에서 전기저항이 제로가 되는 현상을 초전도라고 한다. 이는 금속 내부의 전자들이 일정한 온도에서 모두 같은 에너지 상태에 있어서 전기저항이 없어지기 때문이다. 이러한 상태를 유지하기 위해서는 매우 낮은 온도가 필요하며, 이를 위해 액체 헬륨 등의 냉매를 사용한다.
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8. 상자성체 금속이 아닌 것은?

  1. Au
  2. Cr
  3. Al
  4. Pt
(정답률: 63%)
  • 정답은 "Au"입니다. Au는 금으로, 상자성체 금속이 아닌 비금속 원소입니다. Cr, Al, Pt는 모두 상자성체 금속입니다.
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9. 베어링용 합금이 아닌 것은?

  1. 베빗메탈(Babbit metal)
  2. 켈밋메탈(Kelmet metal)
  3. 모넬메탈(Monel metal)
  4. 루기메탈(Lurgi metal)
(정답률: 74%)
  • 베어링용 합금은 마찰과 부식에 강한 성질을 가지고 있어야 하기 때문에 일반적으로 소프트 메탈(납, 주석 등)과 경화제(안티모니, 구리 등)를 혼합하여 만들어진다. 그러나 모넬메탈은 니켈과 구리를 주성분으로 하며, 베어링용 합금으로는 적합하지 않다. 따라서 정답은 모넬메탈이다.
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10. 킬드강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 캡을 씌워 만든 강이다.
  2. 완전하게 탈산한 강이다.
  3. 탈산을 하지 않은 강이다.
  4. 불완전하게 탈산한 강이다.
(정답률: 84%)
  • 킬드강은 완전하게 탈산한 강입니다. 탈산은 강물이 지하수나 바다로 흐르지 않고 증발하거나 흡수되는 현상을 말합니다. 킬드강은 미국 캘리포니아 주에 위치한 강으로, 수원이 부족한 지역에서 물 공급을 위해 만들어졌습니다. 강물이 완전히 탈산되어 캡을 씌워 만든 것이 아니라, 강물이 증발하거나 흡수되어 완전히 사라진 후에 만들어진 것입니다.
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11. 0.2%C강의 표준상태에서(공석점 직하) 펄라이트 양은 약 몇 %인가? (단, 공석점 0.8%C, α 최대탄소 용해한도 0.025%C 이다.)

  1. 10%
  2. 23%
  3. 44%
  4. 50%
(정답률: 77%)
  • 펄라이트는 Fe3C와 Fe의 혼합물로 이루어져 있으며, Fe3C의 탄소 함량은 6.67%C이다. 따라서, 0.2%C강에서 Fe3C의 양을 계산하면 다음과 같다.

    Fe3C = (0.8%C - 0.2%C) / (6.67%C - 0.025%C) = 0.105

    즉, 0.2%C강에서 Fe3C의 양은 0.105이다. 이제, 펄라이트의 구성에서 Fe3C의 비율을 계산하면 다음과 같다.

    Fe3C 비율 = Fe3C / (Fe + Fe3C) = 0.105 / (1 - 0.105) = 0.118

    따라서, 펄라이트의 탄소 함량은 다음과 같다.

    펄라이트 탄소 함량 = 6.67%C x 0.118 = 0.787%

    따라서, 펄라이트 양은 약 23%이다.
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12. 대표적인 시효 경화성 합금은?

  1. Fe-C 합금
  2. Cu-Zn 합금
  3. Cu-Sn 합금
  4. Al-Cu-Mg-Mn 합금
(정답률: 85%)
  • Al-Cu-Mg-Mn 합금은 대표적인 시효 경화성 합금으로, 시효 경화 과정을 통해 강도와 경도를 높일 수 있기 때문입니다. 이 합금은 Cu와 Mg의 고체 용해도가 낮아 시효 경화 과정에서 Cu-Mg 석출체가 형성되어 강도와 경도를 높이는 효과를 가져옵니다. Mn은 합금의 가공성을 향상시키는 역할을 합니다.
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13. 황동의 평형상태도상에는 6개의 상이 있다. 이 중에서 α상의 결정구조는?

  1. 정방격자
  2. 면심입방격자
  3. 조밀육방격자
  4. 체심입방격자
(정답률: 65%)
  • 황동은 FCC(face-centered cubic) 구조를 가지므로, α상의 결정구조는 FCC 구조를 따른다. FCC 구조는 면심입방격자 구조를 가지므로, 정답은 "면심입방격자"이다. 이는 FCC 구조에서 각 격자점을 둘러싸고 있는 12개의 이웃 원자들이 면심에 위치하고 있기 때문이다.
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14. Mg 합금의 특징으로 옳은 것은?

  1. 상온변형이 가능하다.
  2. 고온에서 비활성이다.
  3. 감쇠능은 주철보다 크다.
  4. 치수 안정성이 떨어진다.
(정답률: 73%)
  • Mg 합금은 상온에서 가공이 가능하며, 경량화에 용이하고 내식성이 뛰어나다는 특징이 있습니다. 또한, 감쇠능은 주철보다 크다는 것은 진동이나 충격에 대한 흡수능력이 높다는 것을 의미합니다. 이는 자동차나 항공기 등에서 진동이나 충격을 흡수하여 안정성을 높이는 데에 유용하게 사용됩니다. 하지만, 치수 안정성이 떨어진다는 단점도 있습니다.
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15. 소성가공 방법이 아닌 것은?

  1. 주조
  2. 단조
  3. 압출
  4. 전조
(정답률: 70%)
  • 주조는 소성가공 방법이 아닙니다. 주조는 용융 상태의 금속을 주형에 부어서 형상을 만드는 공정으로, 금속 가공의 한 분야인 주조공학에 속합니다. 소성가공 방법은 단조, 압출, 전조 등이 있습니다.
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16. 어떤 용접기의 사용률은 60%이다. 1시간 동안에 몇 분을 사용할 수 있는가?

  1. 24분
  2. 36분
  3. 48분
  4. 12분
(정답률: 76%)
  • 용접기의 사용률이 60%이므로 1시간 중 60%인 0.6시간 동안 사용할 수 있다. 이를 분으로 환산하면 0.6 x 60 = 36분이 된다. 따라서 정답은 36분이다.
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17. 용접부의 풀림 처리에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 충격저항이 감소된다.
  2. 경화부가 더욱 경화된다.
  3. 잔류응력이 감소된다.
  4. 취성이 생긴다.
(정답률: 74%)
  • 용접부의 풀림 처리는 용접 후 열처리를 통해 잔류응력을 감소시키는 과정이다. 이를 통해 용접부의 내구성을 향상시키고, 용접부의 변형을 방지할 수 있다. 따라서, 올바른 정답은 "잔류응력이 감소된다." 이다.
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18. 다음 주철의 보수 용접 방법이 아닌 것은?

  1. 스터드법
  2. 비녀장법
  3. 후진법
  4. 로킹법
(정답률: 68%)
  • 후진법은 실제로 존재하지 않는 보수 용접 방법입니다. 따라서 다른 보수 용접 방법인 스터드법, 비녀장법, 로킹법은 모두 가능한 방법이지만 후진법은 존재하지 않으므로 정답입니다.
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19. 피복 아크 용접에서 아크 쏠림을 방지하는 방법이 아닌 것은?

  1. 엔드 탭을 사용한다.
  2. 아크 길이를 짧게 한다.
  3. 접지점을 될 수 있는 대로 용접부에서 멀리 한다.
  4. 직류 용접기를 사용한다.
(정답률: 55%)
  • 직류 용접기는 피복 아크 용접에서 아크 쏠림을 방지하는 방법 중 하나이다. 따라서 이 보기에서는 "직류 용접기를 사용한다."가 아닌 것이 정답이다.
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20. 용입이 깊고 전극 와이어보다 앞에 입상의 용제를 산포하면서 일반적으로 아래보기용접에 적용되는 자동용접은?

  1. 서브머지드 아크 용접
  2. 일렉트로 슬래그 용접
  3. 플라스마 아크 용접
  4. 일렉트로 가스 아크 용접
(정답률: 83%)
  • 서브머지드 아크 용접은 용입이 깊고 전극 와이어보다 앞에 입상의 용제를 산포하면서 용접이 이루어지는 방식으로, 용제의 산출로 인해 용접부의 산화물 및 불순물이 제거되어 용접부의 품질이 향상되며, 용접속도도 빠르고 용접부의 외관도 깨끗하게 유지됩니다. 이러한 이유로 일반적으로 아래보기용접에 적용되는 자동용접은 서브머지드 아크 용접입니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리 및 규격

21. 탐촉자의 주파수, 감도 및 분해능에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주파수가 높으면 감도와 분해능이 좋아진다.
  2. 주파수가 높아짐에 따라 감쇠가 적어 침투력이 높다.
  3. 음파의 파장이 짧으면 감쇠가 커져 침투력이 약하게 된다.
  4. 음파의 파장이 길어지면 초음파 빔의 퍼짐이 크고 감도가 저하된다.
(정답률: 49%)
  • "주파수가 높으면 감도와 분해능이 좋아진다."가 틀린 설명입니다.

    주파수가 높아짐에 따라 감쇠가 적어 침투력이 높아지는 이유는, 고주파수일수록 파장이 짧아지기 때문입니다. 파장이 짧으면 물질 내부에서 산란이 적게 일어나고, 더 깊은 부분까지 침투할 수 있습니다. 따라서 주파수가 높을수록 침투력이 높아집니다.

    하지만 주파수가 높아짐에 따라 감도와 분해능이 좋아진다는 것은 옳지 않습니다. 고주파수일수록 파장이 짧아져 음파의 진폭이 작아지기 때문에, 감도가 낮아지고 분해능이 떨어집니다. 또한, 음파의 파장이 짧을수록 분해능이 좋아지는 것도 아닙니다. 분해능은 음파의 파장과 관련이 있지만, 물질의 특성과 측정 방법 등에 따라 달라질 수 있습니다.
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22. 두께가 2cm인 청동 판재의 공진주파수는 약 얼마인가? (단, 청동 판재의 V=4.43×105cm/s 이다.)

  1. 0.111MHz
  2. 0.222MHz
  3. 0.443MHz
  4. 0.903MHz
(정답률: 73%)
  • 청동 판재의 공진주파수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    f = (v/2L) * sqrt(n^2 + (d/2L)^2)

    여기서, v는 청동의 음속, L은 청동 판재의 길이, d는 청동 판재의 두께, n은 공명모드의 번호이다.

    따라서, 주어진 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    f = (4.43×10^5 / 2*2) * sqrt(1^2 + (2/2*2)^2) = 0.111MHz

    즉, 청동 판재의 공진주파수는 0.111MHz이다. 이유는 청동 판재의 두께와 길이, 그리고 음속에 따라 공진주파수가 결정되기 때문이다.
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23. 15mm두께의 알루미늄을 초음파탐상검사할 때, 입사면에 평행하고 깊이가 7.6mm인 결함의 탐상에 적당한 파형은?

  1. 종파
  2. Lamb 파
  3. 표면파
  4. 판파
(정답률: 78%)
  • 종파는 깊이가 깊어질수록 에너지가 감소하는 특성을 가지고 있기 때문에, 15mm 두께의 알루미늄에서 7.6mm 깊이의 결함을 탐상하기에 적합합니다. 또한, 종파는 재료 내부를 횡단하는 파동이기 때문에 결함을 정확하게 탐지할 수 있습니다. Lamb 파는 알루미늄과 같은 얇은 재료에서 사용되며, 표면파는 재료의 표면에서 발생하는 파동이기 때문에 이 경우에는 적합하지 않습니다. 판파는 두꺼운 재료에서 사용되며, 이 경우에도 적합하지 않습니다.
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24. 탐상면의 표면이 곡면일 때와 재질이 거칠 때, 반사 음압은 각각 어떻게 나타나는가?

  1. 작다, 작다
  2. 작다, 크다
  3. 크다, 작다
  4. 크다, 크다
(정답률: 71%)
  • 탐상면의 표면이 곡면이거나 재질이 거칠 때는 반사 음압이 작게 나타납니다. 이는 표면이나 재질의 불규칙성으로 인해 음파가 반사될 때, 반사되는 파동이 서로 상쇄되어 취소되는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 "작다, 작다"가 정답입니다.
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25. 알루미늄에서의 초음파 속도가 6350m/s일 때, 25cm의 알루미늄을 초음파가 통과할 때 걸리는 시간은?

  1. 18S
  2. 40μs
  3. 4ms
  4. 1/4×104s
(정답률: 78%)
  • 초음파 속도 = 거리 ÷ 시간
    25cm = 0.25m 이므로,
    시간 = 거리 ÷ 초음파 속도 = 0.25m ÷ 6350m/s = 0.00003937s
    이를 마이크로초(μs)로 변환하면, 40μs가 된다.
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26. 원거리 음장영역에서 초음파 빔의 에너지 집중은?

  1. 빔의 폭에 비례한다.
  2. 빔의 중심에서 최대가 된다.
  3. 빔의 외곽에서 최대가 된다.
  4. 빔의 외곽 및 중심에서 동일하게 나타난다.
(정답률: 75%)
  • 원거리 음장영역에서 초음파 빔은 직선적으로 진행하며, 빔의 폭이 일정하다고 가정할 때, 빔의 중심에서 최대로 집중된다. 이는 빔의 중심에서부터 멀어질수록 빔의 집중도가 감소하기 때문이다. 따라서, 빔의 폭에 비례하지 않고 빔의 중심에서 최대로 집중되는 것이다.
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27. 펄스반사법에서 스크린에 나타나는 저면반사파의 소실 또는 감소의 원인에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결함의 방향이 표면과 여러 각도로 놓여 있을 경우
  2. 탐상표면이 거친 경우
  3. 재료의 입도가 미세한 경우
  4. 기공처럼 매우 작은 결함이 여러 개 존재하는 경우
(정답률: 61%)
  • 재료의 입도가 미세한 경우는 펄스반사법에서 스크린에 나타나는 저면반사파의 소실 또는 감소의 원인이 아닙니다. 펄스반사법에서는 재료의 입도가 큰 경우에 저면반사파가 소실되거나 감소할 수 있습니다. 따라서 "재료의 입도가 미세한 경우"는 틀린 설명입니다.
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28. 결정립이 조대한 시험편을 초음파탐상시험할 때 투과력을 높이기 위해서는 어떤 주파수를 사용하는 것이 좋은가?

  1. 1MHz
  2. 2.25MHz
  3. 3MHz
  4. 5MHz
(정답률: 70%)
  • 초음파의 주파수가 높을수록 피부나 조직 등의 표면에서 반사되어 투과력이 감소하게 됩니다. 따라서 결정립과 같이 투과력이 낮은 물체를 검사할 때는 주파수가 낮은 1MHz를 사용하는 것이 좋습니다.
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29. 초음파 빔의 분산에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 진동자의 직경이 클수록 빔의 분산이 작아진다.
  2. 주파수가 클수록 빔의 분산은 커진다.
  3. 파장이 짧을수록 빔의 분산이 작아진다.
  4. 초음파의 속도가 빠를수록 빔의 분산은 커진다.
(정답률: 52%)
  • 잘못된 설명은 "주파수가 클수록 빔의 분산은 커진다." 입니다.

    주파수가 높을수록 초음파 파장이 짧아지기 때문에, 파장이 짧을수록 빔의 분산이 작아집니다. 또한, 초음파의 속도가 빠를수록 빔의 분산은 작아지는 경향이 있습니다.

    따라서, 직경이 클수록 빔의 분산이 작아지는 것은 맞지만, 주파수가 클수록 빔의 분산이 커진다는 설명은 잘못된 것입니다.
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30. STB-A1 시험편을 사용하는 성능검사 항목이 아닌 것은?

  1. 분해능의 측정
  2. 측정법위의 조정
  3. 경사각 탐촉자의 굴절각 측정
  4. 사용 주파수 측정
(정답률: 63%)
  • STB-A1 시험편은 주로 분해능, 측정법위, 경사각 탐촉자의 굴절각 등의 성능검사 항목을 검사하는데, 사용 주파수 측정은 이와 관련이 없는 항목이기 때문에 정답이 됩니다. 즉, STB-A1 시험편은 사용 주파수 측정을 검사하지 않습니다.
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31. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에서 규정하고 있는 초음파 탐상장비의 주파수 범위로 옳은 것은?

  1. 0.1 ∼ 0.5 MHz
  2. 0.5 ∼ 1 MHz
  3. 1 ∼ 5 MHz
  4. 5 ∼ 20 MHz
(정답률: 85%)
  • ASME Sec.V, Art.4에서 규정하고 있는 초음파 탐상장비의 주파수 범위는 1 ∼ 5 MHz입니다. 이는 보일러 및 압력용기의 두께 측정 및 결함 탐지에 적합한 범위로, 높은 주파수는 얇은 두께에서 더 정확한 측정이 가능하고, 낮은 주파수는 두꺼운 물질에서도 깊은 부분까지 탐지가 가능하기 때문입니다. 따라서, 이 범위 내에서 적절한 주파수를 선택하여 탐상을 진행합니다.
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32. 초음파 탐촉자의 성능 측정 방법(KS B 0535)에 따라 탐촉자의 종류 · 기호가 “N5Q20A” 으로 표시되었다. 숫자 “5”는 무엇을 나타내는가?

  1. 주파수 대역폭
  2. 공칭 집속범위
  3. 공칭 주파수
  4. 진동자의 공칭치수
(정답률: 85%)
  • 숫자 "5"는 탐촉자의 공칭 주파수를 나타낸다. 공칭 주파수란, 초음파 탐촉자가 발생시키는 초음파의 주파수를 의미한다. 이는 탐촉자의 설계 및 제조 과정에서 결정되며, 탐촉자의 성능과 관련된 중요한 요소 중 하나이다. 따라서, 탐촉자의 종류 및 기호에서 공칭 주파수를 확인할 수 있다.
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33. 강용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B 0896)에 의하여 평판 맞대기 이음 용접부의 경사각 탐상 중 판두께가 40mm를 초과하고 60mm이하인 재료에 대한 초음파 탐상방법으로 옳은 것은?

  1. 굴절각 71° 를 사용하여 한면 양쪽에서 탐상한다.
  2. 굴절각 65° 를 사용하여 한면 양쪽에서 탐상한다.
  3. 굴절각 45° 를 사용하여 양면 한쪽에서 탐상한다.
  4. 굴절각 60° 또는 70° 를 사용하여 한면 양쪽에서 탐상한다.
(정답률: 78%)
  • 굴절각이 60° 또는 70° 인 이유는 이 각도를 사용하면 40mm 이상 60mm 이하의 판두께를 가진 재료에서도 충분한 탐상이 가능하기 때문입니다. 더 작은 굴절각을 사용하면 탐상이 어려울 수 있고, 더 큰 굴절각을 사용하면 탐상 범위가 좁아질 수 있습니다. 따라서 이 범위 내에서 가장 적절한 굴절각을 선택하여 한면 양쪽에서 탐상하는 것이 적절한 방법입니다.
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34. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에 따른 초음파 탐상장치의 성능 점검에 해당되지 않는 것은?

  1. 수시 점검
  2. 일상 점검
  3. 정기 점검
  4. 특별 점검
(정답률: 69%)
  • 정답은 "수시 점검"입니다.

    KS B 0817에서는 초음파 탐상장치의 성능 점검을 위해 일상 점검, 정기 점검, 특별 점검을 권장하고 있습니다.

    - 일상 점검: 일반적인 사용 상태에서의 점검으로, 사용 전후에 필요한 점검입니다.
    - 정기 점검: 일정한 주기로 수행하는 점검으로, 장치의 안전성과 정확성을 유지하기 위해 필요합니다.
    - 특별 점검: 예기치 않은 상황이나 문제 발생 시 수행하는 점검으로, 문제를 해결하고 장치의 안전성을 유지하기 위해 필요합니다.

    반면, "수시 점검"은 KS B 0817에서 언급되지 않는 용어입니다. 따라서, "수시 점검"은 해당 법규에 따른 초음파 탐상장치의 성능 점검에 해당되지 않습니다.
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35. 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: 74%)
  • 전부제조공정을 끝마친 관에 대하여 초음파 탐상검사를 실시한다는 것은 초음파 탐상검사를 하기 전에 모든 제조 공정이 완료되어야 한다는 것을 의미합니다. 이는 초음파 탐상검사를 하기 전에 관의 형상이나 초음파 특성이 변화되지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 전부제조공정이라 함은 초음파 특성이나 관의 형상을 변화시키지 않는 공정을 말합니다.
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36. 보일러 및 압력용기의 용접부에 대한 초음파비파괴검사(ASME Sec.V, Art.4)에 따라 초음파탐상검사를 수행할 때, 탐촉자를 이동하는 속도(인치/초)는 통상 얼마를 초과해서는 안되는가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 66%)
  • 탐촉자를 이동하는 속도는 초음파파장과 관련이 있으며, 일반적으로 초음파파장의 1/4 이하의 속도로 이동해야 정확한 검사결과를 얻을 수 있다. 이유는 초음파가 재료 내부를 통과할 때, 재료와의 경계면에서 반사되어 돌아오는 시간을 고려해야 하기 때문이다. 따라서, 이동속도가 초음파파장의 1/4 이하인 6인치/초를 초과해서는 안된다.
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37. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에서 탐촉자를 주사할 때, 중복주사 범위를 규정하고 있다. 중복 범위를 계산하는 기준은?

  1. 탐촉자의 외경
  2. 초음파 빔의 폭
  3. 압전소자의 치수
  4. 사용하는 쐐기의 크기
(정답률: 53%)
  • 중복주사 범위는 압전소자의 크기에 따라 결정된다. 이는 압전소자가 초음파를 받아들이는 능력이 다르기 때문이다. 따라서 압전소자의 크기를 고려하여 중복주사 범위를 계산하게 된다. 따라서 정답은 "압전소자의 치수"이다.
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38. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에 따른 시험 방법으로 옳은 것은?

  1. 단강품 체적의 전체 범위를 확인하기 위하여 각 패스(pass)마다 탐촉자를 15% 중첩하여 탐상한다.
  2. 주사속도는 250mm/s로 시행한다.
  3. 제조자 또는 구매자가 재시험하거나 재평가 할 때는 교정용 장비를 이용하여 탐상한다.
  4. 원판형 단강품은 최소한 양쪽 평면에서 경사각 70° 의 빔을 사용하여 주사한다.
(정답률: 67%)
  • 단강품은 두 면이 평행하지 않기 때문에, 각 패스마다 탐촉자를 15% 중첩하여 탐상하여 전체 체적을 확인할 수 있습니다. 이는 보일러나 압력용기와 같은 대형 장비에서 높은 정확도를 보장하기 위한 방법입니다. 주사속도는 250mm/s로 시행하며, 제조자 또는 구매자가 재시험하거나 재평가 할 때는 교정용 장비를 이용하여 탐상합니다. 원판형 단강품은 최소한 양쪽 평면에서 경사각 70°의 빔을 사용하여 주사합니다.
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39. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 T이음 및 각이음에 대하여 초음파탐상시험을 수행하고자 할때, 탠덤 탐상을 하는 면과 방향은?

  1. 한면 한쪽
  2. 한면 양쪽
  3. 양면 한쪽
  4. 양면 양쪽
(정답률: 59%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 T이음 및 각이음에 대하여 탠덤 탐상을 하는 면과 방향이 명시되어 있지 않다. 그러나 일반적으로 T이음 및 각이음에서는 한면 한쪽으로 탐상을 수행하는 것이 일반적이다. 이는 용접부의 두께가 얇아서 반대편 면에서 탐상 결과를 확인하기 어렵기 때문이다. 또한, 한면 양쪽으로 탐상을 수행하면 탐상 결과가 중복되어 나타날 수 있으며, 양면 한쪽으로 탐상을 수행하면 용접부의 두께가 두껍기 때문에 탐상 결과가 불분명할 수 있다. 따라서 T이음 및 각이음에서는 일반적으로 한면 한쪽으로 탐상을 수행하는 것이 적절하다.
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40. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에서 2진동자 수직탐촉자에 의한 Y주사 탐상시 결함분류와 표시기호가 옳은 것은?

  1. DC선 이하 : △
  2. DC선을 넘고 DL선 이하 : △
  3. DL선을 넘고 DM선 이하 : △
  4. DM선을 넘는 것 : △
(정답률: 67%)
  • 정답은 "DL선을 넘고 DM선 이하 : △"입니다.

    이유는 KS D 0233에서는 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법을 규정하고 있습니다. 이 중에서 2진동자 수직탐촉자에 의한 Y주사 탐상시 결함분류와 표시기호는 다음과 같습니다.

    - DC선 이하 : △ (결함이 없음)
    - DC선을 넘고 DL선 이하 : △ (허용한계 내 결함)
    - DL선을 넘고 DM선 이하 : △ (검사결과 결함으로 판정)
    - DM선을 넘는 것 : △ (심각한 결함으로 판정)

    따라서, DL선을 넘고 DM선 이하인 경우에는 결함으로 판정되지만, 심각한 결함은 아니므로 △로 표시됩니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 그림에서 B 위치에 있는 탐촉자는 무엇을 하기 위한 목적인가?

  1. 굴절각의 확인
  2. 원거리 분해능 측정
  3. 감도보정
  4. 거리보정
(정답률: 69%)
  • B 위치에 있는 탐촉자는 원거리 분해능 측정을 위해 사용됩니다. 이는 탐촉자가 발하는 초음파 신호가 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산하고, 이를 통해 물체의 위치를 파악하는 것입니다. 따라서 B 위치에 있는 탐촉자는 원거리 분해능 측정을 위해 사용됩니다.
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42. 두께가 22mm인 강용접부를 굴절각 70° 인 탐촉자로 탐상한 결과, 결함에 대한 빔 진행거리가 76mm였다. 이 결함의 깊이는?

  1. 2mm
  2. 4mm
  3. 18mm
  4. 20mm
(정답률: 70%)
  • 빔 진행거리와 굴절각을 이용하여 결함의 깊이를 구할 수 있다.

    빔 진행거리 = 결함의 깊이 / sin(굴절각)

    76mm = 결함의 깊이 / sin(70°)

    결함의 깊이 = 76mm x sin(70°) ≈ 18mm

    따라서, 정답은 "18mm"이다.
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43. 펄스반복주파수를 높이려고 할 때 주의 깊게 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 주사속도를 빠르게 할 수도 있다.
  2. 아날로그 탐상기 사용시 화면이 밝아진다.
  3. 고스트 에코의 발생여부에 주의하여야 한다.
  4. 시험주파수가 높아지므로 분해능의 향상을 기대할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • "아날로그 탐상기 사용시 화면이 밝아진다."가 틀린 것입니다.

    펄스반복주파수를 높이면 주파수 대역폭이 좁아지므로 분해능이 향상됩니다. 또한, 주사속도를 빠르게 할 수 있어서 더 자세한 정보를 얻을 수 있습니다. 그러나 고스트 에코의 발생 가능성이 높아지므로 이에 대한 대처가 필요합니다.
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44. 강판의 결함에 대한 초음파탐상시험의 설명으로 옳은 것은?

  1. 강판의 결함은 내부결함과 표면결함이 있으나 초음파탐상의 대상이 되는 것은 표면결함 뿐이다.
  2. 흠의 종류와 방향 크기를 고려하지 않아도 된다.
  3. 수직탐상에서는 경사각탐상과 다르게 빔 진행거리가 길어지더라도 결함에코 높이는 변하지 않는다.
  4. 수직탐상에서 탐상감도를 조정하는 방법은 저면에코방식과 시험편방식의 2종류가 있다.
(정답률: 80%)
  • 강판의 결함은 내부결함과 표면결함이 있으나 초음파탐상의 대상이 되는 것은 표면결함 뿐이므로 "강판의 결함은 내부결함과 표면결함이 있으나 초음파탐상의 대상이 되는 것은 표면결함 뿐이다."가 옳다. 따라서 나머지 보기들은 모두 틀린 설명이다.

    수직탐상에서 탐상감도를 조정하는 방법은 저면에코방식과 시험편방식의 2종류가 있다는 것은 옳은 설명이다. 이는 수직탐상에서 결함의 위치와 크기에 따라 적절한 탐상감도를 설정하여 탐상을 진행하는 방법이다.
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45. 초음파 탐상기의 특성 중 특히 중요한 3가지는?

  1. 증폭의 직선성, 브라운관의 크기, 브라운관의 밝기
  2. 증폭의 직선성, 분해능, 시간축의 직선성
  3. 증폭의 직선성, 분해능, 최대감도
  4. 증폭의 직선성, 분해능, 브라운관의 크기
(정답률: 81%)
  • 초음파 탐상기는 의학 분야에서 매우 중요한 역할을 하며, 이 중에서도 특히 중요한 3가지 특성은 다음과 같습니다.

    1. 증폭의 직선성: 초음파 신호를 증폭할 때, 입력 신호와 출력 신호의 비례 관계가 일정하게 유지되는 것이 중요합니다. 이를 증폭의 직선성이라고 합니다. 이는 초음파 신호의 정확한 분석과 진단에 매우 중요한 역할을 합니다.

    2. 분해능: 초음파 탐상기는 높은 해상도를 가지고 있어야 합니다. 이를 위해서는 초음파 신호를 더욱 세밀하게 분해할 수 있는 능력이 필요합니다. 이를 분해능이라고 합니다. 분해능이 높을수록 더욱 정확한 진단이 가능해집니다.

    3. 시간축의 직선성: 초음파 탐상기는 초음파 신호를 시간축 상에서 정확하게 표현할 수 있어야 합니다. 이를 시간축의 직선성이라고 합니다. 시간축의 직선성이 높을수록 초음파 신호의 정확한 분석이 가능해집니다.
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46. 펄스반사법에서 초음파 빔에 대한 검사체의 영향에 미치는 변수가 아닌 것은?

  1. 표면 거칠기
  2. 시험체 내의 파형변화
  3. 초음파 음장
  4. 결함의 방향과 깊이
(정답률: 51%)
  • 펄스반사법에서 검사체의 영향을 받는 변수는 검사체의 표면 거칠기, 시험체 내의 파형변화, 결함의 방향과 깊이 등이 있습니다. 하지만 초음파 음장은 검사체의 영향을 받지 않습니다. 초음파 음장은 초음파 파장과 진폭의 크기에 따라 결정되는 값으로, 검사체의 특성과는 무관하게 일정한 값으로 유지됩니다. 따라서 초음파 음장은 검사체의 영향을 받지 않는 변수입니다.
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47. 그림이 초음파탐촉자를 나타낸 것이다. 기호 A와 B의 명칭이 알맞게 짝지워진 것은?

  1. A-지연재, B-흡음재
  2. A-흡음재, B-보호막
  3. A-진동자, B-보호막
  4. A-흡음재, B-진동자
(정답률: 64%)
  • 초음파탐촉자는 진동자를 이용하여 초음파를 발생시키고, 그 송신된 초음파가 되돌아오면 다시 진동자를 통해 수신하게 된다. 이때 진동자는 송수신되는 에너지를 보호하기 위해 보호막으로 둘러싸여 있어야 하며, 초음파가 반사되는 소리를 줄이기 위해 흡음재로 채워져 있어야 한다. 따라서 정답은 "A-진동자, B-보호막" 이다.
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48. 판두께 12mm의 맞대기 용접부를 경사각 탐상했다. 빔거리가 50mm로 측정된 결함이 검출되었다면 이 결함은 얼마의 깊이가 있는가? (단, 사용탐촉자 시험주파수 :４MHz, 진동자 크기 : ø10mm, 공칭굴절각 : 70°, 실측굴절각 : 68°이다.

  1. 5.1mm
  2. 5.3mm
  3. 6.7mm
  4. 6.9mm
(정답률: 61%)
  • 판두께 12mm의 맞대기 용접부를 경사각 탐상하는 경우, 탐촉자는 용접부의 표면에서 일정한 각도로 향하게 된다. 이 경우, 결함이 검출되면 탐촉자는 결함 부근에서 반사되어 다시 수신되는 신호를 기록하게 된다.

    이 때, 결함의 깊이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    깊이 = (빔거리 / 2) * tan(실측굴절각 - 공칭굴절각)

    여기서, 빔거리는 50mm, 공칭굴절각은 70°, 실측굴절각은 68°이므로,

    깊이 = (50 / 2) * tan(68 - 70) = 5.3mm

    따라서, 이 결함의 깊이는 5.3mm이다.
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49. 용접부의 경사각탐상에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 내부 용입불량과 측면 루트부의 용입불량은 결함의 크기가 같으면 에코높이는 거의 같게 된다.
  2. 같은 탐상면에서 탐상하면 모든 용접부의 결함은 1회 반사법보다 직사법이 에코높이가 더 높게 나타난다.
  3. 면상균열은 초음파가 결함에서 입사각이 변하면 에코높이는 현저하게 변화한다.
  4. 융합불량은 형상이 복잡하기 때문에 에코높이는 균열보다 매우 크게 나타난다.
(정답률: 53%)
  • 면상균열은 초음파가 결함에서 입사각이 변하면 에코높이가 현저하게 변화한다. 이는 결함의 형상이 일정하지 않고 불규칙하기 때문에 초음파가 결함에 직각으로 입사할 때와 경사각으로 입사할 때의 반사파가 서로 다르기 때문이다. 따라서 용접부의 경사각탐상에서는 면상균열을 탐지하기 위해 입사각을 변화시켜가며 탐상해야 한다.
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50. 휴대식 장치를 이용한 펄스 반사법에서 가장 많이 사용하는 결함표시 방법은?

  1. A 스코프(A - scan)
  2. B 스코프(B - scan)
  3. C 스코프(C - scan)
  4. 자동 기록장치
(정답률: 86%)
  • A 스코프(A-scan)는 펄스 반사법에서 가장 많이 사용하는 결함표시 방법입니다. 이는 펄스 반사법에서 사용되는 초음파 신호를 시간에 따라 그래프로 표시하는 방법으로, 결함의 위치와 크기를 쉽게 파악할 수 있기 때문입니다. 또한, A 스코프는 휴대성이 높아서 현장에서 쉽게 사용할 수 있으며, 비교적 저렴한 가격으로 구매할 수 있어서 많이 사용됩니다.
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51. 초음파탐상시험에 사용되는 탐촉자의 유효한 Q값은 어느 범위 내에 있어야 하는가?

  1. 1 ∼ 10
  2. 10 ∼ 100
  3. 100 ∼ 1000
  4. 20000이상
(정답률: 68%)
  • 초음파탐상시험에서 탐촉자의 Q값은 탐촉자의 효율성을 나타내는 지표입니다. Q값이 높을수록 탐촉자의 효율성이 높아지며, 탐상 시험의 정확도가 높아집니다. 그러나 Q값이 너무 높으면 탐촉자의 대역폭이 좁아져서 탐상 시험의 범위가 제한됩니다. 따라서, 탐촉자의 Q값은 1에서 10 사이가 적당합니다. 이 범위 내에서는 탐촉자의 효율성과 대역폭이 균형을 이루어 최적의 탐상 시험을 수행할 수 있습니다.
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52. 펄스반사식 초음파탐상기에서 시간축을 작동시키는 장치는?

  1. 스윕회로
  2. 수신장치
  3. 펄스발생기
  4. 증폭기
(정답률: 58%)
  • 스윕회로는 초음파를 발생시키는 펄스발생기에서 발생한 신호를 일정한 주파수로 변화시켜 시간축을 작동시키는 역할을 합니다. 이를 통해 초음파탐상기에서 물체의 굴절률, 밀도, 두께 등을 측정할 수 있습니다. 따라서 스윕회로가 시간축을 작동시키는 장치입니다.
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53. 초음파 빔의 분산에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 분산각은 빔의 파장에 반비례한다.
  2. 분산각은 진동자의 직경에 비례한다.
  3. 분산각은 초음파 주파수에 비례한다.
  4. 근거리 음장에서 빔의 분산은 고려하지 않는다.
(정답률: 44%)
  • 초음파 빔의 분산은 빔이 퍼지는 각도를 의미하며, 이 각도는 파장이 짧을수록 작아지기 때문에 분산각은 빔의 파장에 반비례한다. 그러나 근거리 음장에서는 빔이 거의 직선으로 전파되기 때문에 빔의 분산이 큰 영향을 미치지 않기 때문에 고려하지 않는다.
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54. 초음파탐상장치에서 동일한 결함크기에 대해서 거리에 관계없이 동일한 에코높이를 갖도록 전기적으로 보정하는 장치는?

  1. 동기회로
  2. 게이트(gate)회로
  3. 소인지연회로
  4. 거리진폭보상회로
(정답률: 80%)
  • 초음파탐상장치에서는 거리가 멀어질수록 에코신호의 진폭이 감소하게 되는데, 이를 보상하지 않으면 동일한 결함크기에 대해서 거리가 멀어질수록 에코높이가 작아져서 결함을 감지하기 어려워진다. 따라서 거리진폭보상회로는 거리에 따라 에코신호의 진폭을 보상하여 동일한 결함크기에 대해서 거리에 관계없이 동일한 에코높이를 유지할 수 있도록 전기적으로 보정하는 장치이다.
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55. 판재의 초음파탐상시 적산효과를 설명한 것으로 적당하지 않은 것은?

  1. 감쇠가 클 때 발생된다.
  2. 저면 반사회수가 많을 때 발생된다.
  3. 판 두께가 얇을 때 발생된다.
  4. 작은 결함 존재시 발생된다.
(정답률: 57%)
  • "감쇠가 클 때 발생된다."는 적산효과와는 관련이 없는 내용입니다. 적산효과는 초음파가 판재 내부에서 반사되어 서로 간섭하여 강한 신호가 발생하는 현상으로, 감쇠가 작을수록 발생됩니다.
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56. 초음파탐상시 시험주파수를 선정할 때 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 시험체의 경도
  2. 시험체의 초음파 흡수
  3. 시험체의 결정립 구조와 크기
  4. 탐상하고자 하는 최소 결함의 크기
(정답률: 70%)
  • 시험주파수를 선정할 때 고려해야 할 사항은 시험체의 초음파 흡수, 결정립 구조와 크기, 탐상하고자 하는 최소 결함의 크기 등이다. 그러나 시험체의 경도는 초음파탐상시 시험주파수를 선정할 때 고려할 필요가 없는 요소이다. 경도는 시험체의 물성 중 하나로, 시험체 내부의 결함 탐지와는 직접적인 연관성이 없기 때문이다.
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57. 점집속에 사용되는 음향집속 방법이 아닌 것은?

  1. 구면진동자식
  2. 렌즈식
  3. 평면진동자식
  4. 반사식
(정답률: 70%)
  • 점집속에 사용되는 음향집속 방법은 구면진동자식, 렌즈식, 반사식이 있습니다. 그러나 평면진동자식은 음향을 집속하는 방법이 아니라, 음향을 방출하는 스피커의 구조 중 하나입니다. 따라서 평면진동자식은 점집속에 사용되는 음향집속 방법이 아닙니다.
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58. 용접결함 중 초음파탐상시험으로 검출하기 가장 적합하지않은 것은?

  1. 용입 불량
  2. 슬래그 개재물
  3. 미세표면균열
  4. 수축공
(정답률: 73%)
  • 초음파탐상시험은 용접결함을 검출하는데 사용되는데, 용입 불량, 슬래그 개재물, 수축공은 초음파탐상시험으로 검출할 수 있는 결함들이지만, 미세표면균열은 초음파탐상시험으로 검출하기 어려운 결함입니다. 이는 미세표면균열이 매우 작은 크기로 발생하며, 초음파탐상시험에서는 검출하기 어렵기 때문입니다. 따라서, 미세표면균열을 검출하기 위해서는 다른 검사방법을 사용해야 합니다.
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59. 비파괴검사를 위한 결함과 비슷한 한 개 이상의 드릴구멍을 포함하고 있는 금속 시험편을 무엇이라 하는가?

  1. 세정기 시편
  2. 수정 조사체
  3. 단일평면 각도 변환기
  4. 대비시험편
(정답률: 93%)
  • 대비시험편은 비파괴검사에서 사용되는 시편으로, 결함과 비슷한 드릴구멍 등을 포함하여 시편 내부의 결함을 검출하는 데 사용된다. 이를 통해 시편 내부의 결함을 식별하고, 이를 바탕으로 시험 대상물의 결함을 예측할 수 있다. 따라서 대비시험편은 비파괴검사에서 매우 중요한 역할을 수행한다.
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60. 그림과 같은 주강품을 검사할 때 탐상방향에 관계없이 유사한 형태의 에코높이를 나타내는 결함은?

  1. 균열
  2. 개재물
  3. 기포
  4. 콜드셧(Cold shut)
(정답률: 84%)
  • 탐상 방향에 관계없이 유사한 형태의 에코높이를 나타내는 결함은 기포입니다. 기포는 주강재료 내부에 포함된 공기나 가스로 인해 발생하는 결함으로, 탐상 시에는 유사한 형태의 에코높이를 나타내게 됩니다. 균열은 에코높이가 일정하지 않고 불규칙하며, 개재물은 주강재료 내부에 끼어있는 다른 물질로 인해 발생하는 결함입니다. 콜드셧은 주강재료가 결합되는 과정에서 생기는 결함으로, 에코높이가 일정하지 않습니다.
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