초음파비파괴검사기능사 필기 기출문제복원 (2016-07-10)

초음파비파괴검사기능사 2016-07-10 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사기능사
(2016-07-10 기출문제)

목록

1과목: 초음파탐상시험법

1. 방사성동위원소 중 중성자투과검사에 주로 사용되는 원소는?

  1. 252CF
  2. 96Pb
  3. 235U
  4. 137CS
(정답률: 67%)
  • 중성자투과검사에는 자발적 핵분열을 통해 중성자를 방출하는 $^{252}Cf$ (캘리포늄)이 주로 사용됩니다.
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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: 78%)
  • 초음파탐상시험의 공진법은 시험체의 두께 방향으로 초음파를 입사시켜 공진 현상을 이용하는 방법으로, 최대의 공진 효과를 얻기 위해서는 시험체의 양면이 서로 평행해야 합니다.
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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: 76%)
  • AE(음향방출시험)는 재료 내부의 변형 시 발생하는 탄성파를 검출하는 음향 원리를 이용하지만, LT(누설시험)는 유체나 기체의 누설 여부를 확인하는 원리로 작동하므로 두 시험방법의 원리는 서로 다릅니다.

    오답 노트
    RT, CT: 방사선 투과 및 전산화 투과 원리
    MT, ET: 자성 및 전자기 유도 원리
    VT, PT: 가시광선 및 모세관 현상(색채) 원리
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4. 적외선 써모그래피로 얻어진 영상을 무엇이라 하는가?

  1. 토모그래피
  2. 홀로그래피
  3. C-스코우프
  4. 열화상
(정답률: 80%)
  • 적외선 써모그래피는 물체에서 방출되는 적외선 에너지를 감지하여 온도 분포를 시각화하는 장치이며, 이를 통해 얻어진 영상을 열화상이라고 합니다.
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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%)
  • 와전류는 표면에서 내부로 갈수록 지수함수적으로 감소하며, 표준침투깊이 $\delta$ 지점에서의 밀도는 표면 밀도의 $e^{-1}$ 배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $J = J_0 e^{-x/\delta}$
    ② [숫자 대입] $J = J_0 e^{-1}$
    ③ [최종 결과] $J \approx 0.3678 J_0$
    따라서 약 $37\%$가 됩니다.
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6. 다음 중 누설검사법에 해당되지 않는 것은?

  1. 가압법
  2. 감압법
  3. 수직법
  4. 진공법
(정답률: 80%)
  • 누설검사는 압력 변화나 가스 유출을 확인하는 방법으로 가압법, 감압법, 진공법 등이 사용됩니다. 수직법은 누설검사의 표준적인 방법론에 해당하지 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: 74%)
  • 침투탐상검사는 액체의 모세관 현상을 이용하여 재료 표면에 열려 있는 미세한 균열이나 결함을 매우 민감하게 검출할 수 있어 고압용기나 탱크의 표면균열 검사에 가장 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: 65%)
  • 항공기 터빈블레이드와 같이 표면의 균열을 검사할 때는 코일을 검사체 표면에 직접 접촉시켜 와전류의 변화를 측정하는 표면형 코일이 가장 적합합니다.
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9. 액체가 고체 표면을 적시는 능력을 무엇이라고 하는가?

  1. 밀도
  2. 적심성
  3. 점성
  4. 표면장력
(정답률: 83%)
  • 액체가 고체 표면과 접촉했을 때 표면을 따라 퍼지며 적시는 성질을 적심성이라고 합니다.

    오답 노트
    밀도: 단위 부피당 질량
    점성: 액체의 끈적거리는 정도(흐름에 대한 저항)
    표면장력: 액체 표면이 최소 면적을 가지려는 힘
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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: 63%)
  • 누설의 유무, 위치, 누설량을 검출하는 것은 '누설시험방법'에 해당하며, '누설검지방법'은 누설되는 가스나 유체의 종류 파악 및 농도 계측을 의미합니다.

    오답 노트
    외부 유체 유입: 누설의 정의
    방치법: 압력 변화 계측법
    기포누설검사: 전처리가 중요한 검사법
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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: 55%)
  • 방사선 강도는 거리의 제곱에 반비례한다는 거리역자승법칙을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_2 = I_1 \times (\frac{d_1}{d_2})^2$
    ② [숫자 대입] $I_2 = 80 \times (\frac{10}{40})^2$
    ③ [최종 결과] $I_2 = 5$
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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: 78%)
  • 자분탐상시험에서 결함 검출력은 시험면의 거칠기, 자화 강도 및 방향, 자분의 특성(종류, 크기) 등에 의해 결정됩니다. 검사 시기는 결함의 검출 성능 자체에 직접적인 영향을 미치는 물리적 인자가 아닙니다.
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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: 60%)
  • 스넬의 법칙(Snell's Law)을 이용하여 굴절각이 $90^\circ$가 되는 임계각을 구하는 문제입니다.
    $$\sin \theta_1 = \frac{V_1}{V_2} \sin \theta_2$$
    $$\sin \theta_1 = \frac{2730}{5900} \sin 90^\circ$$
    $$\theta_1 = \arcsin(0.4627) \approx 27.6^\circ$$
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14. X선과 물질의 상호작용이 아닌 것은?

  1. 광전효과
  2. 카이져효과
  3. 톰슨산란
  4. 콤프톤산란
(정답률: 75%)
  • X선이 물질과 상호작용할 때 발생하는 주요 현상은 광전효과, 콤프톤산란, 톰슨산란 등이 있습니다.

    오답 노트
    카이져효과: 자성 재료의 자화 과정에서 발생하는 현상으로 X선 상호작용과 무관함
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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: 61%)
  • 진동자의 직경이 작아질수록 초음파의 회절 효과가 커지기 때문에, 빔이 더 넓게 퍼지는 빔 분산(beam spread) 현상이 증가하게 됩니다.
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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: 64%)
  • 강(Steel)에서 $5900\text{m/s}$는 종파의 속도이며, 횡파의 속도는 이보다 느린 약 $3230\text{m/s}$입니다. 횡파는 일반적으로 종파 속도의 약 $1/2$ 수준으로 전달됩니다.
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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: 56%)
  • 초음파의 주파수가 높아질수록 파장이 짧아져 산란과 흡수가 증가하므로, 매질 내에서 에너지가 빠르게 손실되는 감쇠 현상이 심하게 일어납니다.

    오답 노트
    투과력 증가: 주파수가 높을수록 감쇠가 심해져 투과력은 감소합니다.
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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%)
  • 초음파의 전파 속도는 매질의 탄성계수와 밀도에 의해 결정되며, 일반적으로 동일 매질 내에서는 입자의 진동 방향과 진행 방향이 일치하는 종파가 횡파나 표면파보다 전파 속도가 가장 빠릅니다.
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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%)
  • 1차 저면 반사파가 2차 표면 반사파보다 먼저 나타나기 위한 최소 물거리를 계산하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{t}{V_{s}} = \frac{w}{V_{w}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{80}{6000} = \frac{w}{1500}$
    ③ [최종 결과] $w = 20$ mm
    계산된 최소 물거리가 $20$ mm이므로, 보기 중 이보다 큰 $25$ mm가 정답이 됩니다.
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20. 초음파탐상검사에서 전기적 펄스가 기계적 진동으로 변환하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 경사효과
  2. 정전효과
  3. 압전효과
  4. 카이저효과
(정답률: 73%)
  • 특정 결정 구조를 가진 물질에 전기장을 가했을 때 기계적 변형이 일어나거나, 반대로 기계적 압력을 가했을 때 전기가 발생하는 현상을 압전효과라고 합니다. 초음파 탐상기의 진동자(Transducer)가 이 원리를 이용해 전기 펄스를 초음파 진동으로 변환합니다.
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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: 54%)
  • 데시벨($dB$)은 두 값의 비율에 로그를 취해 계산하며, 기준값 대비 배수만큼 증가할 때 $20 \log$ 값을 더해줍니다.
    ① [기본 공식]
    $$dB = 20 \log \frac{V_2}{V_1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$dB = 9.5 + 20 \log \frac{1500}{3} = 9.5 + 20 \log 500$$
    ③ [최종 결과]
    $$dB = 9.5 + 53.98 = 63.48 \approx 63.5$$
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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: 46%)
  • 수정진동자는 기계적, 전기적으로 매우 안정적이며 불용성이고 고온에서도 사용 가능하지만, 다른 진동자에 비해 초음파 송신효율이 낮다는 단점이 있습니다.

    오답 노트
    큐리점이 낮아 고온 사용 어려움: 수정은 고온 적용이 가능함
    변환효율이 높다: 변환효율이 낮음
    물에 잘 녹아 접촉매질 사용 불가: 불용성이므로 물 사용 가능
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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: 60%)
  • 수침법 탐상에서 스크린상의 지시는 초음파가 진행한 거리에 따라 나타납니다.
    A: 탐촉자 면 반사지시
    B: 결함 반사지시
    C: 시험체 표면 반사지시
    D: 시험체 바닥면에서 처음으로 반사되어 돌아오는 1차 저면 반사지시
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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: 61%)
  • 주강품은 결정립이 조대하여 초음파가 진행할 때 입자 경계면에서 산란과 흡수가 심하게 일어나는 특성이 있습니다. 따라서 초음파가 진행 중 입자 경계에서 흡수 또는 산란이 없다는 설명은 틀린 것입니다.
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25. 초음파탐상에서 파장이 일정할 때 종파의 주파수를 증가시키면 속도는 어떻게 변화하는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변화없다.
  4. 반전한다.
(정답률: 60%)
  • 음속, 주파수, 파장의 관계식에 따라 파장이 일정할 때 속도는 주파수에 비례하여 변화합니다.
    $$V = f \times \lambda$$
    위 식에서 $\lambda$가 일정하므로, 주파수 $f$가 증가하면 속도 $V$도 함께 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: 66%)
  • STB-A1 표준시험편은 주로 측정 범위 조정, 탐상 감도 조정, 경사각 탐촉자의 굴절각 측정 등에 사용됩니다. 경사각 탐촉자의 분해능 측정은 STB-A2 표준시험편을 사용하여 수행해야 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%)
  • 초음파 탐상 A-Scan(A 주사법)에서 가로축은 시간(거리)을 나타내고, 세로축(수직지시)의 높이는 수신된 초음파의 진폭, 즉 탐촉자로 되돌아온 초음파 반사에너지의 양을 나타냅니다.
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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: 60%)
  • STB-A7963 표준시험편의 R50면은 음파를 전파시켰을 때 $50\text{mm}$ 거리에서 반사 에코가 발생하도록 설계된 기준면입니다.
    ① [기준 거리] $D = R50$
    ② [수치 대입] $D = 50\text{mm}$
    ③ [최종 결과] $D = 50\text{mm}$
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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: 62%)
  • KS B 0535 규격의 초음파 탐촉자 성능 측정 표기법에서 기호 N은 수직탐촉자(Normal probe)를 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: 62%)
  • KS B 0897 규격에 따른 알루미늄 맞대기 용접부 초음파경사각 탐상시험 시, 탐상기의 증폭 직선성은 $\pm 3\%$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: 49%)
  • 파장은 매질 내의 초음파 속도를 주파수로 나누어 계산합니다. 탐촉자 표기 5Z20x20A70에서 주파수는 $5\text{MHz}$이며, 경사각 탐상 시 강재 내로 전파되는 파는 횡파이므로 횡파속도를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{V}{f}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{3230}{5 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 0.646$
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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: 51%)
  • KS B 0896 규격에 따라 탠덤탐상을 적용할 수 있는 최소 판두께 기준은 20mm 이상입니다.
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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: 57%)
  • 강용접부 초음파탐상 시험에서 에코 높이 구분선 영역 중 IV영역은 가장 높은 레벨인 H선을 넘는 범위에 해당합니다.
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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: 56%)
  • STB-A22는 입사점 측정이 아니라, 경사각을 이용하여 용접부 및 관의 탐상감도 조정과 탐상기의 종합 성능 측정을 목적으로 사용하는 표준시험편입니다.
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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: 71%)
  • 강 용접부를 두 방향에서 탐상하여 동일한 흠에 대해 서로 다른 판정분류(1류, 3류)가 나온 경우에는, 더 엄격한 기준인 높은 등급의 분류를 최종 판정으로 적용합니다. 따라서 3류로 판정합니다.
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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%)
  • 강용접부 초음파탐상(KS B 0896)의 등급분류 기준에 따라, M검출레벨에서 에코높이 영역이 Ⅲ인 경우 1류로 분류되는 지시 길이는 판두께 $t$에 대하여 $t/3$이하일 때입니다.
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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: 47%)
  • 탄소강 및 저합금강 단강품의 초음파탐상(KS D 0248)에서 시험편 방식으로 감도를 조정할 때, 탐상거리가 $100\text{mm}$인 강단조품에 사용하는 표준 시험편은 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: 52%)
  • 탠덤탐상 시 에코높이 영역을 구분하는 기준선 중 M선은 탐상기 눈금판 높이의 $40\%$ 지점에 설정하는 선입니다.
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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: 71%)
  • 강용접부 초음파탐상 시험(KS B 0896)에서 거리진폭특성곡선(DAC)에 의해 설정되는 에코높이 영역 구분선은 L선, M선, H선입니다. S선은 해당 구분선에 포함되지 않습니다.
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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: 73%)
  • KS B 0817 통칙에 따르면, 초음파 탐상기의 안정적인 작동을 위해 탐상기와 탐촉자를 조합하여 전원을 켠 후 최소 5분이 지난 뒤에 조정을 수행해야 합니다.
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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: 51%)
  • KS D 0040 기준에 따라 건축용 강판 및 평강의 초음파 탐상 시험에서 불합격된 강판을 용접 보수할 때, 내부 결함 제거 부분의 최대 허용 깊이는 공칭 판 두께의 25% 이내로 제한됩니다.
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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: 56%)
  • KS B 0897 규정에 따라 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상 시험에서 대비시험편으로 사용되는 표준 시편은 RB-A4AL입니다.
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43. 물과 얼음의 평형 상태에서 자유도는 얼마인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 66%)
  • 깁스의 자유도 공식 $F = C - P + 2$를 적용합니다. 성분 수 $C$는 물($H_2O$) 1가지이고, 상의 수 $P$는 물과 얼음 2가지이므로 자유도는 $1$이 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: 66%)
  • 초정(Primary crystal)은 공정 반응(Eutectic reaction)이 일어나기 전, 액상에서 가장 먼저 정출되어 나오는 고체 결정을 의미합니다.
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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: 68%)
  • 베어링용 합금은 회전축과의 마찰을 최소화하여 마모를 줄여야 하므로, 마찰계수가 작아야 합니다.

    오답 노트
    충분한 점성과 인성, 내식성 및 내소착성, 적절한 경도와 내압력은 베어링의 수명과 안정성을 위해 필수적인 조건입니다.
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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: 49%)
  • 주철에서 Si(규소)는 그래프타이저(Graphitizer) 역할을 하며, Si 함량이 증가하면 오스테나이트 영역이 축소되어 탄소의 고용도가 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: 62%)
  • 마그네슘(Mg)은 반응성이 매우 큰 금속으로, 알칼리뿐만 아니라 산(Acid)이나 염류(Salt)에 의해서도 쉽게 부식되는 성질을 가지고 있습니다.
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48. 다음 중 면심입방격자의 원자수로 옳은 것은?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 12
(정답률: 64%)
  • 면심입방격자(FCC)는 입방체의 8개 꼭짓점에 각각 $1/8$개, 6개 면의 중심에 각각 $1/2$개의 원자가 위치합니다.
    $$ \text{원자수} = (8 \times \frac{1}{8}) + (6 \times \frac{1}{2}) = 1 + 3 = 4 $$
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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%)
  • 순철은 상온에서 체심입방격자(BCC) 구조이며, 가열 시 약 $912^{\circ}C$에서 면심입방격자(FCC)로 변했다가, 다시 고온에서 체심입방격자(BCC)로 되돌아가는 BCC $\rightarrow$ FCC $\rightarrow$ BCC의 결정구조 변화를 보입니다.
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50. 금속을 냉간 가공하면 결정입자가 미세화되어 재료가 단단해지는 현상은?

  1. 가공경화
  2. 전해경화
  3. 고용경화
  4. 탈탄경화
(정답률: 70%)
  • 금속 재료를 상온에서 냉간 가공하면 전위의 밀도가 증가하고 결정입자가 미세화되어 강도와 경도가 높아지는데, 이를 가공경화라고 합니다.
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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: 60%)
  • 인바(Invar)는 Ni-Fe 합금으로, 상온 부근에서 열팽창 계수가 매우 작아 정밀 측정용 표준자나 바이메탈 재료로 사용되는 특성이 있습니다.
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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 내열성이 우수하여 공랭식 실린더 헤드나 피스톤에 주로 사용되며, 주성분은 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: 53%)
  • 센더스트는 자화와 탈자화가 매우 쉬운 대표적인 연질 자성 재료입니다.

    오답 노트
    알니코, 네오디뮴, 페라이트: 강한 자성을 유지하는 경질 자성 재료
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54. Sn - Sb - Cu의 합금으로 주석계 화이트 메탈이라고 하는 것은?

  1. 인코넬
  2. 콘스탄탄
  3. 배빗메탈
  4. 알클래드
(정답률: 61%)
  • 주석(Sn), 안티몬(Sb), 구리(Cu)를 주성분으로 하며, 마찰 계수가 낮아 베어링 재료로 사용되는 주석계 화이트 메탈을 배빗메탈이라고 합니다.
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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: 55%)
  • 라우탈 합금은 규소를 첨가하여 주조성을 개선하고 구리를 첨가하여 절삭성을 높인 시효경화성 합금입니다. 주조 균열이 적어 금형 주조에 적합하며, 주조 균열이 크다는 설명은 틀린 내용입니다.
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56. 전기전도도와 열전도도가 가장 우수한 금속으로 옳은 것은?

  1. Au
  2. Pb
  3. Ag
  4. Pt
(정답률: 61%)
  • 금속 원소 중 전기전도도와 열전도도가 가장 뛰어난 물질은 은(Ag)입니다.
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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: 75%)
  • 용융금속이 응고될 때 핵을 중심으로 나뭇가지 모양(Tree-like)으로 성장하는 결정 조직을 수지상정이라고 합니다.
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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: 48%)
  • 용접 입열량은 아크 전압과 전류의 곱을 용접 속도로 나누어 계산하며, 분당 속도를 초당으로 환산하기 위해 60을 곱합니다.
    ① $H = \frac{60 \times E \times I}{V}$
    ② $H = \frac{60 \times 25 \times 150}{15}$
    ③ $H = 15000$
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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: 65%)
  • 저수소계 용접봉은 피복제 내의 수소 함량을 최소화하여 용접 금속 내의 확산성 수소를 줄임으로써, 기계적 성질이 우수하고 저온 균열 및 지연 균열에 대한 저항성이 매우 높습니다.
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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: 70%)
  • 가스 용접 시 팁의 막힘, 과열, 부적절한 가스 압력 등으로 인해 화염이 팁 내부로 역류하여 폭발음과 함께 불꽃이 꺼졌다 나타나는 현상을 역화라고 합니다.

    오답 노트
    역류: 두 가스가 서로의 호스로 밀려 들어가는 현상
  • 몇몇 문제는 정답이 두 개네요 참고하세요
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