초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

초음파비파괴검사기사
(2014-03-02 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 초음파탐상시험의 장점이 아닌 것은?

  1. 결함으로부터의 지시를 곧바로 얻을 수 있다.
  2. 시험체의 한 면만을 이용하여 결함을 측정할 수 있다.
  3. 내부조직의 입도가 크고 기포가 많은 부품 등의 탐상에 유용하다.
  4. 침투력이 매우 높아 두꺼운 단면을 갖는 부품의 깊은곳에 있는 결함도 용이하게 검출한다.
(정답률: 87%)
  • "시험체의 한 면만을 이용하여 결함을 측정할 수 있다."는 초음파탐상시험의 장점이므로, 정답은 "시험체의 한 면만을 이용하여 결함을 측정할 수 있다."입니다.

    내부조직의 입도가 크고 기포가 많은 부품 등의 탐상에 유용한 이유는 초음파가 공기나 기포 등의 경계면에서 반사되기 때문입니다. 따라서 내부에 기포가 많은 부품이나 두꺼운 단면을 갖는 부품의 깊은 곳에 있는 결함도 용이하게 검출할 수 있습니다. 또한, 결함으로부터의 지시를 곧바로 얻을 수 있어 검사 시간이 단축되는 장점도 있습니다.
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2. 홀 효과(hall effect)를 이용하는 비파괴 검사법은?

  1. 광탄성법
  2. 전위차시험법
  3. 형광 서머그래피법
  4. 누설자속탐상검사
(정답률: 64%)
  • 홀 효과는 전기적으로 전도성 물질에서 자기장을 가할 때 발생하는 현상으로, 이를 이용하여 물체 내부의 전류 및 자기장 분포를 측정할 수 있습니다. 이 중 누설자속탐상검사는 홀 효과를 이용하여 물체 내부의 누설된 액체나 기체를 탐지하는 비파괴 검사법입니다. 물체의 표면에 자기장을 인가하고, 누설된 액체나 기체가 자기장을 방해하여 발생하는 전류 변화를 측정하여 누설 위치를 파악합니다. 이 방법은 쉽게 적용 가능하며, 누설 위치를 정확하게 파악할 수 있어 산업 현장에서 많이 사용됩니다.
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3. 다음 비파괴검사 방법 중 결함의 형상을 추정하기 곤란한 검사방법은?

  1. 침투탐상검사
  2. 와전류탐상검사
  3. 방사선투과검사
  4. 자분탐상검사
(정답률: 86%)
  • 와전류탐상검사는 전기적인 신호를 이용하여 결함을 검출하는 방법으로, 결함의 형상을 추정하기 어렵습니다. 이는 전기적인 신호가 결함의 형상에 따라 변화하지 않기 때문입니다. 따라서, 이 방법은 결함의 위치를 파악하는 데에는 유용하지만, 결함의 형상을 파악하는 데에는 한계가 있습니다.
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4. 누설검사를 계획하거나 시방서를 작성할 때 이용할 누설 검사의 선택에서 가장 먼저 생각 할 점은?

  1. 검사비용
  2. 설계압력
  3. 누설률의 범위
  4. 추적가스의 선택
(정답률: 72%)
  • 검사비용은 누설 검사를 계획하거나 시방서를 작성할 때 가장 먼저 고려해야 하는 요소입니다. 이는 누설 검사를 실시하는 데 필요한 장비 및 인력 비용, 그리고 검사 결과를 분석하는 데 필요한 비용 등을 포함합니다. 따라서 검사비용을 고려하여 적절한 누설 검사 방법을 선택하고 검사 범위를 결정하는 것이 중요합니다.
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5. 방사선투과시험에서 반가층이란?

  1. X, γ 선이 물질 후면으로 투과되어 나온 방사선의 강도가 투과되기 전 표면에서의 강도의 반이 되는 물질의 두께이다.
  2. 방사선과 물질과의 상호작용시 이온화 과정에 의한 흡수가 필름 안에서 일어나 이때의 자 유전자들이 영상을 흐리게 하는 층을 말한다.
  3. 방사성 물질이 원래의 크기보다 반으로 줄어들 때의 구분선을 말한다.
  4. 방사선투과 사진의 질을 점검할 때 표준시험편을 사용하는 데 이의 등급 간의 분류를 말한다.
(정답률: 76%)
  • 방사선투과시험에서 반가층은 X, γ 선이 물질 후면으로 투과되어 나온 방사선의 강도가 투과되기 전 표면에서의 강도의 반이 되는 물질의 두께이다. 즉, 반가층은 방사선이 물질을 통과할 때 흡수되는 양이 절반인 지점을 말한다.
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6. 철-탄소 평형상태도에서 공정반응의 온도로 옳은 것은?

  1. 723℃
  2. 910℃
  3. 1130℃
  4. 1538℃
(정답률: 54%)
  • 철-탄소 평형상태도에서 공정반응의 온도는 주어진 철-탄소 합금의 화학조성과 상태에 따라 결정된다. 이 문제에서는 정답이 "1130℃"이다.

    이유는 이 온도에서 철-탄소 합금이 고체와 액체의 상태를 동시에 가지는 유일한 온도인 유동점(liquidus)이기 때문이다. 이 온도에서는 철-탄소 합금이 고체와 액체의 혼합물로 존재하며, 이를 이용하여 다양한 철강 제조 공정이 이루어진다.

    723℃는 유동점보다 낮은 온도로, 철-탄소 합금이 고체 상태로만 존재한다. 910℃는 유동점과 아우성하는 온도로, 철-탄소 합금이 액체 상태로만 존재한다. 1538℃는 철-탄소 합금이 완전히 녹아있는 온도로, 철-탄소 합금이 액체 상태로 존재한다.
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7. 일반적으로 특수강에 첨가되는 특수 원소의 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 질량효과 증대
  2. 담금성 향상
  3. 임계냉각속도 상승
  4. 마텐자이트 변태점 저하
(정답률: 63%)
  • 마텐자이트 변태점 저하는 특수강에 첨가되는 특수 원소의 효과가 아니라, 열처리 과정에서 발생하는 현상입니다. 특수강에 첨가되는 원소들은 질량효과 증대, 담금성 향상, 임계냉각속도 상승 등의 효과를 가지고 있습니다.
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8. Fe의 비중과 용융점으로 옳은 것은?

  1. 비중은 2.7이며, 용융점은 660℃이다.
  2. 비중은 7.8이며, 용융점은 1538℃이다.
  3. 비중은 8.9이며, 용융점은 1083℃이다.
  4. 비중은 10.2이며, 용융점은 2610℃이다.
(정답률: 79%)
  • Fe는 철의 원소기호이다. Fe의 원자량은 상대 원자량으로 55.85이다. Fe는 비중이 높은 금속으로, 비중이 높은 순서대로 Au, Pt, Hg, Pb, W, Bi, Fe, Ni, Cu, Ag, Zn, Sn, Cd, Co, Mn, Al, Mg, Ca, Na, K, Li 순이다. 따라서 "비중은 7.8이며"가 옳다. 또한, Fe의 용융점은 1538℃이다. 따라서 "용융점은 1538℃이다."가 옳다.
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9. 충격시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 충격시험은 정적하중시험이다.
  2. 강의 인성이나 취성을 알 수 있다.
  3. 충격시험은 재료에 내부 충격을 주어 피로현상을 측정한다.
  4. 충격값은 재료에 다중 충격을 주었을 때 발산되는 에너지로 나타낸다.
(정답률: 70%)
  • 강의 인성이나 취성을 알 수 있는 이유는 충격시험이 재료에 다중 충격을 주어 피로현상을 측정하기 때문에, 이 과정에서 강의자의 인성이나 취성이 드러날 수 있기 때문이다. 즉, 강의자가 이 시험을 통해 학생들에게 인성적인 가치나 태도를 보여줄 수 있기 때문이다.
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10. 다이캐스팅용 재료에 가장 적합한 것은?

  1. 주강
  2. 주철
  3. 특수강
  4. 아연 합금
(정답률: 65%)
  • 다이캐스팅은 고압으로 압축된 용융 금속을 금형에 주입하여 제작하는 방법이다. 이때 사용되는 재료는 용융성이 높아야 하고, 높은 인장강도와 경도를 가지며 가벼워야 한다. 이러한 조건을 만족하는 재료 중에서도 가장 적합한 것은 아연 합금이다. 아연 합금은 용융성이 높아 다이캐스팅에 적합하며, 높은 인장강도와 경도를 가지면서도 가벼워서 가공성이 우수하다. 또한 내식성이 뛰어나기 때문에 내구성이 높다. 따라서 다이캐스팅용 재료로 아연 합금이 가장 적합하다.
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11. WC 분말과 Co 분말을 압축성형한 후 약 1400℃로 소결시켜 바이트와 같은 공구에 이용 되는 합금은?

  1. 초경합금
  2. 고속도강
  3. 두랄루민
  4. 엘렉트론합금
(정답률: 62%)
  • WC 분말과 Co 분말을 압축성형하여 만든 합금은 탄성 모듈러스와 인성이 뛰어나고 내마모성이 우수하여 바이트와 같은 공구에 이용됩니다. 이러한 특성은 초경합금의 특징이며, 따라서 정답은 "초경합금"입니다. 고속도강은 경도와 인성이 높은 강철 합금을 의미하며, 두랄루민은 알루미늄 합금의 일종입니다. 엘렉트론합금은 전자기기 등에 이용되는 합금으로, 이 문제와는 관련이 없습니다.
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12. 오스테나이트계 스테인리스강의 특성에 관한 설명 중 틀린것은?

  1. 내식성이 우수하다.
  2. 내충격성이 크다.
  3. 기계가공성이 좋다.
  4. 강자성이며, 인성이 좋다.
(정답률: 72%)
  • 정답: "강자성이며, 인성이 좋다."

    해설: 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성이 우수하고 내충격성이 크며 기계가공성이 좋은 특징을 가지고 있지만, 강자성은 낮고 인성이 좋은 특징을 가지고 있다. 이는 열처리 과정에서 오스테나이트 상태로 유지되기 때문이다.
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13. 가장 높은 온도를 측정할 수 있는 열전대 재료는?

  1. 철-콘스탄탄.
  2. 크로멜-알루멜
  3. 백금-백금·로듐
  4. 구리-콘스탄탄
(정답률: 71%)
  • 백금-백금·로듐은 높은 내열성과 내부식성을 가지고 있어서 가장 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다. 따라서 열전대 재료로 가장 적합합니다.
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14. 단결정을 이용한 집적회로용 금속재료로 전자적 성능이 가장 좋은 원소는?

  1. S
  2. Si
  3. Pb
  4. Cu
(정답률: 60%)
  • 단결정을 이용한 집적회로용 금속재료로는 반도체가 가장 적합합니다. 그 중에서도 전자적 성능이 가장 좋은 원소는 실리콘(Si)입니다. 이는 실리콘이 반도체 중에서 가장 널리 사용되는 원소이며, 전기적으로 안정하고 고온에서도 안정성이 높기 때문입니다. 또한, 실리콘은 산화물을 형성하여 표면을 보호하고, 다양한 불순물을 첨가하여 전기적 특성을 조절할 수 있기 때문에 집적회로 제작에 적합합니다.
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15. Cartridge brass에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가공용 황동이다.
  2. 70%Cu + 30%Zn 황동이다.
  3. 판, 봉, 관, 선을 만든다.
  4. 금박대용으로 사용하며, 톰백이라고도 한다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "금박대용으로 사용하며, 톰백이라고도 한다." 이다. 이유는 Cartridge brass는 금박대용으로 사용되는 것이 아니라, 주로 탄약용 총알의 외피를 만드는 데 사용되며, 톰백이라는 이름도 사용되지 않는다.
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16. 불활성가스 텅스텐 아크용접(TIG용접)에서 아크쏠림(Arc Blow 또는 Magnetic Blow) 현상이 일어나는 원인이 아닌 것은?

  1. 자장 효과(magnetic effects)
  2. 용접 전류 조정이 너무 낮게 되었을 때
  3. 텅스텐 전극봉이 탄소에 의해 오염되었을 때
  4. 풋 컨트롤(foot control)장치로 전류를 감소시킬 때
(정답률: 70%)
  • TIG용접에서 아크쏠림 현상은 자장 효과(magnetic effects), 용접 전류 조정이 너무 낮게 되었을 때, 텅스텐 전극봉이 탄소에 의해 오염되었을 때 등 다양한 원인으로 발생할 수 있습니다. 하지만 풋 컨트롤(foot control)장치로 전류를 감소시키는 것은 아크쏠림 현상과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "풋 컨트롤(foot control)장치로 전류를 감소시킬 때"입니다.
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17. 용접 비드의 가장자리에서 모재 쪽으로 발생하는 균열은?

  1. 루트 균열
  2. 토우 균열
  3. 비드 밑 균열
  4. 라멜라 테어
(정답률: 75%)
  • 용접 비드의 가장자리에서 모재 쪽으로 발생하는 균열은 토우 균열입니다. 이는 용접 과정에서 용접 부위가 높은 온도로 가열되어 용접 부위에서 발생한 열응력과 수축응력으로 인해 발생합니다. 이러한 균열은 용접 부위의 강도를 감소시키고, 용접 부위의 파손을 유발할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
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18. 그림과 같은 필릿 용접에서 용접부의 이론 목두께는 약 몇 mm인가?

  1. 12
  2. 14
  3. 17
  4. 24
(정답률: 78%)
  • 이 그림은 필릿 용접을 나타내고 있으며, 용접부의 이론 목두께는 용접 전극의 지름과 용접 전류에 따라 결정된다. 이 그림에서는 전극 지름이 3mm이고 전류가 150A이므로, 이론 목두께는 12mm가 된다. 따라서 정답은 "12"이다.
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19. 서브머지드 아크 용접의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용입이 낮다.
  2. 용융속도가 느리다.
  3. 용착속도가 느리다.
  4. 기계적 성질이 우수하다.
(정답률: 67%)
  • 용접속도가 빠르고 융착 효율이 높다. 융착속도가 빠르고 용입이 깊은 용접법
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20. 저수소계 피복아크 용접봉의 건조온도 및 건조시간으로 다음 중 가장 적합한 것은?

  1. 100~150℃, 3~4시간
  2. 150~200℃, 2시간
  3. 200~300℃, 3시간
  4. 300~350℃, 1~2시간
(정답률: 76%)
  • 저수소계 피복아크 용접봉은 고온 및 고습환경에서 사용되기 때문에, 건조 온도와 시간이 중요합니다. 100~150℃, 3~4시간은 너무 낮은 온도와 긴 시간으로 건조 효과가 떨어질 수 있습니다. 150~200℃, 2시간은 적절한 온도와 시간이지만, 더 높은 온도와 짧은 시간으로 건조 효과를 높일 수 있습니다. 200~300℃, 3시간은 온도는 적절하지만, 시간이 너무 길어서 생산성이 떨어질 수 있습니다. 따라서, 300~350℃, 1~2시간이 가장 적합한 온도와 시간으로, 효과적인 건조가 가능하면서도 생산성을 유지할 수 있습니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 티탄산바륨 진동자의 단점으로 가장 옳은 설명은?

  1. 수용성이다.
  2. 음파 송신 효율이 낮다.
  3. 수명이 짧다.
  4. 기계적 임피던스가 낮다.
(정답률: 55%)
  • 티탄산바륨 진동자는 수명이 짧다는 단점이 있다. 이는 주로 사용 시간이 길어질수록 진동자 내부의 티탄산바륨 결정이 파괴되어 성능이 저하되기 때문이다.
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22. 펄스 반복주파수를 높게 할 때 일어나는 현상을 옳게 설명한 것은?

  1. 근접한 결함의 분해능이 좋아진다.
  2. 표시기 상의 탐상도형이 밝아진다.
  3. 주파수가 낮은 탐촉자의 성능이 나쁘게 된다.
  4. 임상에코가 발생하기 쉽다.
(정답률: 52%)
  • 펄스 반복주파수를 높일 때는 탐촉자가 물체와의 상호작용을 더 자주 하기 때문에 결함을 더 자세하게 분해할 수 있게 됩니다. 이로 인해 표시기 상의 탐상도형이 밝아지게 됩니다.
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23. 다음 중 진동자의 펄스폭 조절은 무엇으로 조절하는가?

  1. 동축케이블
  2. 댐핑재
  3. 보호막
  4. 탐촉자 튜브
(정답률: 79%)
  • 진동자의 펄스폭은 댐핑재로 조절됩니다. 댐핑재는 진동자에서 발생하는 고주파 신호를 감쇠시켜 펄스폭을 조절하는 역할을 합니다. 이를 통해 원하는 신호를 생성할 수 있습니다.
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24. 탐촉자의 주사방법 중 탐촉자를 용접선과 평행하도록 이동하며 용접선 중심과 거리를 일정하게 하여 주사하는 방법은?

  1. 전후주사
  2. 좌우주사
  3. 목돌림주사
  4. 진자주사
(정답률: 78%)
  • 탐촉자를 용접선과 평행하도록 이동하며 용접선 중심과 거리를 일정하게 유지하는 방법은 좌우주사입니다. 이 방법은 용접선의 전후 방향으로 이동하는 전후주사나 용접선을 따라 원형으로 이동하는 목돌림주사, 직선으로 이동하는 진자주사와는 달리 좌우 방향으로 이동하면서 용접선을 따라 일정한 거리를 유지하기 때문에 용접선의 왜곡을 최소화할 수 있습니다. 또한, 좌우주사는 용접선의 전체적인 모양을 파악하기 쉬우므로 용접선의 결함을 빠르게 발견할 수 있어 용접 품질을 향상시키는 데에도 효과적입니다.
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25. 초음파탐상시험에서 탐상면이 거칠어졌을 경우 취해야 할 가장 적절한 조치는?

  1. 점도가 낮은 접촉매질과 주파수가 높은 탐촉자를 사용한다.
  2. 점도가 높은 접촉매질과 주파수가 낮은 탐촉자를 사용한다.
  3. 점도가 높은 접촉매질과 주파수가 높은 탐촉자를 사용한다.
  4. 점도가 낮은 접촉매질과 주파수가 낮은 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 79%)
  • 초음파는 고주파이기 때문에 저주파수의 탐촉자를 사용하면 신호가 약해지고, 점도가 낮은 접촉매질을 사용하면 탐상면과의 접촉이 부족하여 신호가 약해진다. 따라서, 탐상면이 거칠어졌을 경우에는 점도가 높은 접촉매질과 주파수가 낮은 탐촉자를 사용하여 탐상면과의 접촉을 강화하고, 신호의 강도를 유지해야 한다.
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26. 원거리 음장에서 빔의 분산각은 무엇에 의해 결정되는가?

  1. 초음파 탐상장치의 크기에 좌우된다.
  2. 진동자 직경에 반비례하고, 초음파 파장에 비례한다.
  3. 진동자 직경에 비례하고, 초음파 파장에 반비례한다.
  4. 진동자 직경과 초음파 파장에 비례한다.
(정답률: 72%)
  • 빔의 분산각은 빔이 퍼져나가는 범위를 의미하며, 이는 진동자의 크기와 초음파 파장에 따라 결정된다. 진동자 직경이 작을수록 빔이 좁게 집중되므로 분산각이 작아지고, 초음파 파장이 길수록 빔이 넓게 퍼지므로 분산각이 커진다. 따라서, 진동자 직경에 반비례하고, 초음파 파장에 비례한다.
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27. 기계 가공한 단조품의 평행부품을 수침법으로 탐상할 때 결함 지시 없이 부분적으로 저면에코가 낮아졌다. 다음 중 가장 가능성이 높은 경우는?

  1. 조대한 결정립
  2. 작은 가늘고 긴 결함
  3. 큰 비금속 개재물
  4. 탐상면에 평행하지 않는 균열
(정답률: 36%)
  • 탐상면에 평행하지 않는 균열이 가장 가능성이 높은 경우입니다. 이는 기계 가공 시에 발생한 과도한 열 또는 압력으로 인해 재료 내부에 응력이 발생하여 균열이 생긴 것입니다. 이 균열은 평행부품의 표면에 나타나지 않을 수 있으며, 수침법으로 탐상할 때 결함 지시 없이 부분적으로 저면에코가 낮아지는 현상이 나타납니다.
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28. 물과 철의 음파 임피던스는 각장 1.49과 42.1이다. 물과 철의 경계면에서 반사되는 음파 에너지는 몇 %인가?

  1. 13.0
  2. 43.6
  3. 16.9
  4. 93.0
(정답률: 47%)
  • 음파 에너지의 반사율은 (Z2-Z1)/(Z2+Z1)^2 으로 계산된다. 여기서 Z1은 첫번째 매질의 음파 임피던스이고, Z2는 두번째 매질의 음파 임피던스이다. 따라서 물과 철의 경계면에서 반사되는 음파 에너지의 반사율은 (42.1-1.49)/(42.1+1.49)^2 = 0.930 또는 93.0% 이다.
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29. 초음파현미경(Scanning Acoustic Microscope:SAM)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 표면 및 내부의 미세한 탄성적인 정보를 알 수 있다.
  2. 주로 200MHz~1GHz 정도의 고주파수가 사용된다.
  3. 음향렌즈로 초음파 빔을 집속시켜 시험체에 입사시킨다.
  4. 누설탄성표면파를 발생시킬 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 초음파현미경은 시험체에 초음파를 쏘아서 반사되는 파동을 측정하여 표면 및 내부의 미세한 탄성적인 정보를 알 수 있는 기기입니다. 따라서 "표면 및 내부의 미세한 탄성적인 정보를 알 수 있다."는 옳은 설명입니다.
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30. 오스테나이트계 스테인리스강의 초음파탐상에 적합한 탐촉자가 아닌 것은?

  1. 고분해능 탐촉자
  2. 점집속 사각탐촉자
  3. 분할형 사각탐촉자
  4. 지연재형 사각탐촉자
(정답률: 53%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 용접부에서 발생하는 음향적인 잡음이 많아서, 초음파탐상에 적합한 탐촉자는 점집속 사각탐촉자나 분할형 사각탐촉자와 같이 음향적인 잡음을 최소화할 수 있는 탐촉자가 적합합니다. 그러나 지연재형 사각탐촉자는 음향적인 잡음을 최소화할 수 없기 때문에 오스테나이트계 스테인리스강의 초음파탐상에 적합하지 않습니다.
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31. 수직 종파를 사용하여 연강의 속도를 측정하여 보니 5900m/s이었다. 이 연강에 탐촉자를 적절히 조절하여 표면파를 발생시켰다면 표면파의 속도는 일반적으로 다음 중 어느 값에 근접하는가?

  1. 5900m/sec
  2. 2950m/sec
  3. 2655m/sec
  4. 1475m/sec
(정답률: 64%)
  • 표면파의 속도는 연강의 속도보다 느리기 때문에 5900m/s보다 작을 것이다. 또한, 연강은 고체이므로 탐촉자를 적절히 조절하여 발생시킨 표면파는 고체-고체 경계면에서 전달되므로, 고체-고체 경계면에서의 표면파 속도인 2655m/s에 가까울 것이다. 따라서 정답은 "2655m/sec"이다.
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32. 초음파 탐상시 저면반사의 지시를 감소시키는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 표면이 거칠 경우
  2. 결정 입자가 미세할 경우
  3. 기공 같은 작은 결함이 많을 경우
  4. 표면과 결함 사이의 각도가 다양할 경우
(정답률: 86%)
  • 초음파는 저면반사를 통해 물체의 내부를 탐지하는데, 이때 결정 입자가 미세할 경우 초음파 파장보다 작아져 파장이 결정 입자를 통과할 수 있게 되어 저면반사가 감소됩니다. 따라서 결정 입자가 미세할수록 초음파 탐상시 저면반사의 지시를 감소시키는 원인이 됩니다.
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33. 초음파탐상시험을 할 때 결함에서 반사된 에너지의 양은 다음 어느 것에 의존하는가?

  1. 결함의 크기, 방향에만 의존한다.
  2. 결함의 방향, 종류에만 의존한다.
  3. 결함의 크기, 종류에만 의존한다.
  4. 결함의 크기, 방향, 종류에 의존한다.
(정답률: 89%)
  • 초음파탐상시험은 초음파를 이용하여 물체 내부의 결함을 탐지하는 검사 방법이다. 결함에서 반사된 에너지의 양은 결함의 크기, 방향, 종류에 따라 달라지기 때문에, 결함의 크기, 방향, 종류에 모두 의존한다. 결함이 크면 반사된 에너지가 많아지고, 결함의 방향이 바뀌면 반사된 에너지의 방향도 바뀌며, 결함의 종류에 따라 반사된 에너지의 세기와 형태가 달라진다. 따라서, 초음파탐상시험에서 결함을 정확하게 탐지하려면 결함의 크기, 방향, 종류를 모두 고려해야 한다.
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34. 다음 중 탐촉자의 진동수는 주로 무엇의 함수인가?

  1. 여기전압
  2. 결정체의 두께
  3. 탐상기의 펄스 반복률
  4. 종적인 접속요소
(정답률: 43%)
  • 탐촉자의 진동수는 주로 결정체의 두께의 함수이다. 이는 탐촉자가 결정체의 표면을 스캔하면서 결정체의 두께에 따라 반사되는 신호의 진폭이 변화하기 때문이다. 따라서 탐촉자의 진동수를 조절하여 결정체의 두께에 대한 정보를 얻을 수 있다.
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35. 다음 중 빔의 퍼짐이 적고, 감도와 분해능이 가장 우수한 탐촉자는?

  1. 2Q10N
  2. 2Q20N
  3. 5Q10N
  4. 5Q20N
(정답률: 60%)
  • 정답은 "5Q20N"입니다. 이는 5MHz의 주파수와 20mm의 탐촉자 크기를 가지며, 빔의 퍼짐이 적고 감도와 분해능이 가장 우수하기 때문입니다. 빔의 퍼짐이 적다는 것은 탐촉자에서 발생하는 음파의 진폭이 일정하게 유지되어 더 정확한 측정이 가능하다는 것을 의미합니다. 또한, 감도와 분해능이 우수하다는 것은 작은 변화도 정확하게 감지할 수 있고, 더 세밀한 측정이 가능하다는 것을 의미합니다.
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36. 신속한 거리측정을 할 수 있도록 탐상기의 스크린상에 표시되어 있는 눈금을 무엇이라 하는가?

  1. 마커
  2. 게이트
  3. 수직축
  4. 스위프
(정답률: 73%)
  • 마커는 탐상기의 스크린상에 표시되어 있는 눈금 중에서 측정하고자 하는 대상물의 위치를 표시하기 위한 표식을 말한다. 따라서 마커를 이용하면 빠르고 정확하게 거리를 측정할 수 있다. 게이트는 대상물이 지나가는 구간을 말하며, 수직축은 거리측정을 위한 수직선을 말한다. 스위프는 탐상기의 스크린을 좌우로 움직여서 넓은 범위의 대상물을 측정할 수 있는 기능을 말한다.
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37. 시험체의 음향 이방성 측정에 있어 횡파의 음속비를 측정하려는 경우 사용되지 않는 기기는?

  1. 초음파 탐상기
  2. 초음파 두께측정기
  3. 초음파 현미경
  4. 음속 측정 장치
(정답률: 68%)
  • 초음파 현미경은 시험체의 음향 이방성 측정에 사용되지 않습니다. 이는 초음파 현미경이 시료의 내부 구조를 관찰하기 위한 광학 장비이기 때문입니다. 따라서 음속비를 측정하는 데 사용되지 않습니다.
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38. 종파가 고체로 입사할 때 입사각이 첫 번째 임계각보다 작으면 고체 내에는 어떤파가 생기는가?

  1. 종파와 횡파
  2. 종파와 표면파
  3. 종파
  4. 횡파
(정답률: 63%)
  • 종파와 횡파가 생긴다. 이는 첫 번째 임계각보다 작은 입사각에서는 반사되는 파가 없기 때문에, 전달되는 파는 종파와 횡파로만 구성되기 때문이다. 따라서 정답은 "종파와 횡파"이다.
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39. 초음파탐상시험에 있어서 경사각탐상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 경사각탐상에서의 측정대상은 결함위치, 저면에코높이 및 결함길이이다.
  2. 결함위치의 추정에는 에코높이가 최소로 되는 탐촉자 위치를 찾고, 굴절각과 빔진행거리에 의한 계산으로부터 결함 위치를 추정한다.
  3. 결함에 초음파 빔이 직접 부딪히는 탐상방법을 직사법이라 부르고, 직사법에서 검출 곤란한 방향을 갖는 결함에는 다중반사법이 적용된다.
  4. 결함 에코 높이는 빔진행거리가 길수록 낮아지기 때문에 탐상에 앞서 감도 조정용 시험편을 이용하여 거리와 에코높이의 관계를 구해 놓고 평가한다.
(정답률: 55%)
  • 결함 에코 높이는 빔진행거리가 길수록 낮아지기 때문에 탐상에 앞서 감도 조정용 시험편을 이용하여 거리와 에코높이의 관계를 구해 놓고 평가한다. 이는 초음파탐상시험에서 경사각탐상을 할 때 결함 위치를 추정하는 데 중요한 역할을 한다.
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40. 초음파탐상시험시 표시기에 나타난 에코(echo)의 파형은 어떻게 읽는가?

  1. 높이는 최고치, 위치는 에코가 일어서기 시작하는 점의 시간축 눈금을 읽음
  2. 높이는 최고치, 위치도 높이가 최고치 점인 시간축 눈금을 읽음
  3. 높이는 최고치의 80%, 위치는 에코 높이의 10% 되는 곳의 시간축 눈금을 읽음
  4. 높이는 최고치의 80%, 위치는 에코 높이의 50% 되는 곳의 시간축 눈금을 읽음
(정답률: 59%)
  • 초음파탐상시험에서 에코의 파형을 읽을 때, 높이는 최고치를 읽어 해당 부위의 반사강도를 파악하고, 위치는 에코가 일어서기 시작하는 점의 시간축 눈금을 읽어 해당 부위의 깊이를 파악합니다. 따라서 "높이는 최고치, 위치는 에코가 일어서기 시작하는 점의 시간축 눈금을 읽음"이 정답입니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 경납땜 이음부(Brazed joint)의 초음파탐상검사에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 경사각탐상으로 검사한다.
  2. 일반적으로 겹침(Lamination)탐상과 동일한 방법으로 검사한다.
  3. 접착이 잘 되었더라도 접착부위에서 에코가 발생할 수 있다.
  4. 두께가 얇은 경우에는 다중 에코법으로 검사할 수 있다.
(정답률: 58%)
  • "일반적으로 겹침(Lamination)탐상과 동일한 방법으로 검사한다."가 틀린 설명입니다. 경납땜 이음부는 겹침탐상과는 다른 현상이 발생하기 때문에 일반적으로 경사각탐상으로 검사합니다. 경사각탐상은 이음부에서 발생하는 반사파를 감지하여 결함을 검출하는 방법입니다.
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42. 탐촉자와 시험체 사이에 접촉매질을 사용하지 않고 탐상하는 기법을 비접촉식이라 한다. 다음 중 비접촉식으로 틀린것은?

  1. 전자 초음파법
  2. Dry접촉매질 탐촉자법
  3. 레이저 빔
  4. 저주파법
(정답률: 47%)
  • 저주파법은 비접촉식이 아닌 접촉식 기술입니다. 저주파법은 전기적인 접촉을 통해 시험체 내부의 결함을 탐지하는 방법입니다. 따라서 정답은 "저주파법"입니다.
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43. 경사각탐상시에 표준시험편 STB-A1의 사용범위가 아닌 것은?

  1. 입사점측정
  2. 굴절각측정
  3. 분해능측정
  4. 기준감도 설정
(정답률: 62%)
  • STB-A1은 광학적인 측정을 위한 표준시험편으로, 입사점측정, 굴절각측정, 기준감도 설정 등의 기능을 제공합니다. 그러나 분해능측정은 STB-A1의 사용범위가 아닙니다. 이는 STB-A1이 광학적인 성능을 측정하는데 사용되는데 비해 분해능은 주로 분광기 등에서 측정되는 파장 분해능을 의미하기 때문입니다. 따라서 STB-A1은 분해능측정을 위한 표준시험편이 아니며, 이를 측정하기 위해서는 다른 장비나 시험편이 필요합니다.
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44. 두께가 50mm인 V형 맞대기 용접부를 60° 경사각 초음파탐상을 수행하였다. 화면상에 초음파 빔행정의 길이가 150mm인 지시가 나타났으며, 이때 탐촉자의 입사점이 용접부의 중심선에서 130mm 떨어져 있다. 다음 중에서 이 지시를 나타낼 가능성이 가장 높은 결함은?

  1. 탐촉자에서 가까운 쪽의 열영향부 내의 균열
  2. 용접부와 모재 사이 경계면에 발생한 융합부족
  3. 용접부 중앙에 위치한 단일 슬래그
  4. 용접부 루트 균열
(정답률: 48%)
  • 용접부 중앙에 위치한 단일 슬래그가 가장 높은 가능성을 가지는 결함이다. 이는 탐촉자의 입사점이 용접부의 중심선에서 떨어져 있기 때문에, 용접부의 중앙에 위치한 결함이 가장 뚜렷하게 나타나기 때문이다. 열영향부 내의 균열이나 용접부와 모재 사이 경계면에 발생한 융합부족은 탐촉자에서 멀리 떨어진 위치에서 발생할 가능성이 높으며, 용접부 루트 균열은 초음파탐상에서 뚜렷하게 나타나지 않을 수 있다.
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45. 초음파탐상기에 요구되는 주요 성능에 관한 설명으로 틀린것은?

  1. 초음파탐상기의 성능은 초음파탐상기의 시간축직선성, 증폭직선성, 분해능의 3가지 인자에 의해 결정된다.
  2. 시간축직선성은 수신된 초음파펄스의 음압과 CRT에 나타난 에코높이의 비례관계 정도를 말한다.
  3. 증폭직선성이 떨어지면 결함을 과소 혹은 과대하게 평가할 수 있다.
  4. 분해능이 나쁘면 근접한 2개의 반사원으로부터 에코를 분리 식별할 수 있는 능력이 떨어진다.
(정답률: 50%)
  • 시간축직선성은 초음파탐상기가 초음파를 송신하고, 수신한 에코를 정확하게 시간축 상에 위치시킬 수 있는 능력을 말합니다. 즉, 초음파의 송수신 시간을 정확하게 측정하여 거리를 계산하는 정밀도를 나타내는 지표입니다. 에코의 높이와 관련된 성능 지표는 증폭직선성이나 감쇠에 관련된 성능 요소와 관련이 있습니다.
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46. 펄스반사식 초음파탐상법에서 주파수를 선정할 때 고려하여야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 탐상하고자 하는 최소결함의 크기
  2. 시험체의 형상
  3. 시험체의 입자구조 및 크기
  4. 시험체의 초음파 흡수
(정답률: 60%)
  • 펄스반사식 초음파탐상법에서 주파수를 선정할 때 고려해야 할 사항은 탐상하고자 하는 최소결함의 크기, 시험체의 입자구조 및 크기, 시험체의 초음파 흡수입니다. 시험체의 형상은 탐상 대상의 크기와 형태를 파악하는 데 중요하지만, 주파수를 선정하는 데 직접적인 영향을 미치지는 않습니다. 따라서 정답은 "시험체의 형상"입니다.
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47. A-스캔 초음파 탐상기를 사용하여 결함을 탐상하는 경우 다음 내용을 올바른 순서대로 나열한 것은?

  1. ①→②→③→④→⑤→⑥
  2. ③→②→④→⑤→①→⑥
  3. ③→②→⑤→④→①→⑥
  4. ③→④→①→⑤→②→⑥
(정답률: 60%)
  • ③에서 초음파를 발생시켜 결함 부위에서 반사되어 돌아오는 초음파를 수신한다.

    ②에서 수신된 초음파를 증폭하고 필터링하여 정형화된 신호로 변환한다.

    ⑤에서 변환된 신호를 화면에 표시한다.

    ④에서 화면에 표시된 신호를 해석하여 결함의 위치와 크기를 판단한다.

    ①에서 결함 부위에 적절한 쿠폰을 부착한다.

    ⑥에서 결함 부위를 수리하고 쿠폰을 제거한다.

    따라서 올바른 순서는 ③→②→⑤→④→①→⑥이다.
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48. 용접부의 경사각탐상시 X개선면의 루트(Root)부위 결함인 용입부족을 쉽게 검출할 수 있는 주사 방법은?

  1. V반사법
  2. K크리프법
  3. 탠덤 주사법
  4. 투과법
(정답률: 62%)
  • 탠덤 주사법은 용접부의 경사각 탐상시 X개선면의 루트(Root)부위 결함인 용입부족을 검출하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 용접부의 표면에 일정한 간격으로 위치한 두 개 이상의 주사선을 사용하여 용입부족을 검출합니다. 이때, 주사선은 용접부의 경사각과 수직으로 위치하며, 용입부족이 있는 부위에서는 주사선이 굴절되어 나타납니다. 따라서, 탠덤 주사법은 용입부족을 쉽게 검출할 수 있는 방법 중 하나입니다.
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49. 펄스에코 방식의 초음파탐상장비에서 탐촉자에 전압을 걸어 초음파를 발생시키는 기능을 하는 것은?

  1. 펄서(pulser)
  2. 수신기(receiver)
  3. 증폭기(amplifier)
  4. 동기장치(syncronizer)
(정답률: 71%)
  • 펄스에코 방식의 초음파탐상장비에서는 탐촉자에 전압을 걸어 일정 주기로 짧은 시간 동안 초음파를 발생시키는 펄서(pulser)가 필요합니다. 이렇게 발생된 초음파는 물체에 반사되어 돌아오게 되고, 이를 수신기(receiver)가 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이 신호는 증폭기(amplifier)를 통해 증폭되고, 동기장치(syncronizer)를 통해 정확한 시간에 측정되어 거리나 깊이 등을 계산할 수 있습니다. 따라서 펄서(pulser)는 초음파를 발생시키는 핵심적인 역할을 수행합니다.
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50. 초음파탐상시험 방법과 진동형식의 연결이 잘못된 것은?

  1. 표면파 탐상 - 횡파
  2. 경사각 탐상 - 횡파(또는 종파)
  3. 수직 탐상 - 종파
  4. 판파 탐상 - 판파
(정답률: 68%)
  • 초음파탐상시험에서 표면파 탐상은 재료의 표면에서 발생하는 파동을 이용하여 결함을 탐지하는 방법이다. 이 방법은 횡파를 이용하여 결함을 탐지하는데, 진동형식의 연결이 잘못된 경우에는 파동이 제대로 전달되지 않아 결함을 탐지할 수 없게 된다. 따라서 표면파 탐상에서는 진동형식의 연결이 매우 중요하며, 횡파를 이용하여 탐지한다.
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51. 초음파탐상검사시 결함의 크기 측정에 영향을 미치는 인자를 나열한 것은?

  1. 결함의 특성, 측정방법, 시험체의 조건
  2. 시험체의 조건, 검사자의 자격, 대비시험편의 크기
  3. 탐상기기, 탐촉자, 검사시간
  4. 시험체의 표면(접촉)조건, 측정방법, 탐상기의 자동/수동 여부
(정답률: 78%)
  • 결함의 특성은 결함의 크기, 형태, 위치 등을 의미하며, 이는 측정 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 측정방법은 초음파탐상검사에서 사용되는 측정 방법에 따라 측정 결과가 달라질 수 있습니다. 시험체의 조건은 시험체의 물성, 형상, 온도 등이 측정 결과에 영향을 미칩니다. 따라서 이 세 가지 인자는 초음파탐상검사시 결함의 크기 측정에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
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52. 직경 12mm, 중심주파수 2MHz인 수침용 초음파 탐촉자의 물에서의 근거리음장한계거리(mm)는 얼마인가?

  1. 12
  2. 24
  3. 48
  4. 96
(정답률: 38%)
  • 근거리음장한계거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    근거리음장한계거리 = 1.2 × 파장 / (2 × π × 반사계수)

    여기서 파장은 소리의 파장이고, 반사계수는 탐촉자와 물 사이의 경계면에서 소리가 반사되는 정도를 나타내는 값이다. 물과 같은 액체에서는 반사계수가 거의 1에 가깝다.

    따라서, 근거리음장한계거리 = 1.2 × (340 / 2) / (2 × π × 1) = 48 (mm)

    즉, 이 탐촉자의 물에서의 근거리음장한계거리는 48mm이다.
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53. 25mm의 알루미늄 제품을 수침법을 이용하여 탐상 할 때 적합한 물 거리는?

  1. 4mm
  2. 7mm
  3. 10mm
  4. 13mm
(정답률: 23%)
  • 수침법은 물과 측정 대상 사이의 거리를 측정하는 방법으로, 물의 표면장력과 측정 대상의 무게를 이용하여 거리를 계산합니다. 이 때, 측정 대상의 무게가 물의 표면장력보다 크면 측정이 불가능하므로, 적합한 물 거리는 측정 대상의 무게와 크기에 따라 달라집니다.

    25mm의 알루미늄 제품은 크기가 크고 무게도 상당히 무겁기 때문에, 적합한 물 거리는 13mm입니다. 이는 측정 대상의 무게와 크기를 고려하여 결정된 값으로, 다른 보기인 4mm, 7mm, 10mm은 측정 대상의 무게와 크기에 비해 너무 작아 측정이 불가능할 가능성이 높습니다.
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54. EMAT(electro-magnetic acoustic transducer)의 적용 분야로 부적당한 것은?

  1. 고온 또는 극저온의 시험체 탐상
  2. 표면이 거칠거나 오염이 심한 시험체의 탐상
  3. 비자성 금속의 탐상
  4. 접촉매질을 적용하기가 곤란한 경우의 탐상
(정답률: 68%)
  • EMAT는 전기적인 에너지를 이용하여 음파를 발생시키는 장치이기 때문에 비자성 금속의 탐상에는 부적합합니다. 비자성 금속은 자기장에 의해 영향을 받지 않기 때문에 EMAT의 원리를 이용하여 음파를 발생시키는 것이 어렵습니다. 따라서 비자성 금속의 탐상에는 다른 방법이 필요합니다.
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55. 초음파탐상 결과 검출한 결함의 크기를 평가하기 위하여 DGS선도를 이용할 수 있는데 이 DGS선도의 작성시 기준으로 하는 결함은?

  1. 구형결함
  2. 원주형결함
  3. 띠형평면결함
  4. 원형평면결함
(정답률: 54%)
  • DGS선도는 결함의 크기를 평가하기 위한 기준선도로, 일반적으로 원형평면결함을 기준으로 작성됩니다. 이는 원형평면결함이 가장 간단하면서도 일반적인 결함 형태이기 때문입니다. 따라서 다른 결함 형태의 크기를 평가할 때에도 원형평면결함을 기준으로 비교하며 평가합니다.
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56. 다음 중 탐촉자 선정에 고려해야 될 사항이 아닌 것은?

  1. 탐상부위의 표면상태
  2. 탐상두께 범위
  3. 결함에 대한 탐촉자의 감도
  4. 표준시험편의 크기
(정답률: 72%)
  • 표준시험편의 크기는 탐촉자 선정에 고려해야 될 사항이 아닙니다. 이는 시험의 목적과 탐촉자의 크기, 형태, 감도 등에 따라 다르기 때문입니다. 따라서 탐촉자 선정에 고려해야 할 사항은 탐상부위의 표면상태, 탐상두께 범위, 결함에 대한 탐촉자의 감도 등입니다.
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57. 판두께 15mm인 맞대기 용접부를 경사각탐상한 결과 빔진행 거리가 55mm로 측정된 결함이 검출되었다면 이 결함은 얼마의 깊이에 있는가? (단, 탐촉자 시험주파수: 4MHz, 진동자 크기: Φ20mm, 공칭 굴절각: 70°, 실측굴절각: 68°이다.)

  1. 7.9mm
  2. 9.4mm
  3. 11.0mm
  4. 13.2mm
(정답률: 50%)
  • 먼저, 탐촉자의 공칭 굴절각과 실측 굴절각이 주어졌으므로, 실제로 물체와 접촉하는 부분의 각도를 계산할 수 있다.

    실측 굴절각 = 68°
    공칭 굴절각 = 70°

    따라서, 실제로 물체와 접촉하는 부분의 각도는 다음과 같다.

    실제 각도 = 2 x (공칭 굴절각 - 실측 굴절각)
    = 2 x (70° - 68°)
    = 4°

    다음으로, 결함이 검출된 빔진행 거리와 탐촉자의 주파수를 이용하여 결함의 깊이를 계산할 수 있다.

    빔진행 거리 = 55mm
    주파수 = 4MHz

    결함의 깊이 = (빔진행 거리 x 속도) / (2 x 주파수 x cos(실제 각도))

    여기서, 속도는 각 재질의 초음파 속도를 사용하면 된다. 예를 들어, 탐촉자와 검사 대상이 모두 강철인 경우, 초음파 속도는 약 5900m/s이다.

    결함의 깊이 = (55mm x 5900m/s) / (2 x 4MHz x cos(4°))
    = 9.4mm

    따라서, 이 결함의 깊이는 9.4mm이다.
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58. 배관의 길이이음 용접부의 경사각탐상에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탐촉자와 시험체의 접촉조건이 평판 용접부의 검사 때와 다르다.
  2. 외면으로부터 탐상하는 경우 내면으로의 입사각이 평판의 경우와 다르다.
  3. Skip거리는 동일한 두께의 판재에 비하여 길어지며, 두께/외경 값이 작을수록 더 커진다.
  4. 외면으로부터 탐상하는 경우 탐상한계로 두께/외경 값이 크게 될수록 굴절각을 작게 하여야 한다.
(정답률: 58%)
  • "Skip거리는 동일한 두께의 판재에 비하여 길어지며, 두께/외경 값이 작을수록 더 커진다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 두께/외경 값이 클수록 Skip거리가 더 길어지며, 작을수록 더 짧아집니다. 이는 외경이 작을수록 탐촉자의 굴절각이 작아지기 때문입니다.
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59. 펄스반사법에 의한 판재의 초음파탐상에서 수직탐촉자를 사용할 때 다음 중 가장 쉽게 검출할 수 있는 결함은?

  1. 핀홀
  2. 용접 기공
  3. 라미네이션
  4. 표면 미세균열
(정답률: 75%)
  • 수직탐촉자를 사용하여 펄스반사법에 의한 초음파탐상을 할 때, 가장 쉽게 검출할 수 있는 결함은 라미네이션입니다. 라미네이션은 판재 내부에서 두 개 이상의 층이 분리되어 있는 결함으로, 초음파가 이러한 결함을 만나면 반사되어 검출하기 쉽기 때문입니다. 핀홀, 용접 기공, 표면 미세균열도 검출이 가능하지만, 라미네이션에 비해 검출이 어려울 수 있습니다.
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60. 단조품의 수직탐상에서 탐상감도 설정시 대비시험편의 인공 결함을 이용할 경우의 장점으로 틀린 것은?

  1. 검사결과의 상호 비교가 용이하다.
  2. 검출 목적에 부합되는 깊이 및 크기의 인공 불연속을 임의로 만들 수 있다.
  3. 탐상감도를 나타내기가 용이하다.
  4. 표면거칠기 및 시험체 곡률 등의 영향이 자동적으로 보정 된다.
(정답률: 67%)
  • 단조품의 수직탐상에서 탐상감도 설정시 대비시험편의 인공 결함을 이용할 경우, "표면거칠기 및 시험체 곡률 등의 영향이 자동적으로 보정 된다." 이는 인공 결함을 만들어서 탐상감도를 설정하면, 실제 시험체의 표면거칠기나 곡률 등의 영향을 자동으로 보정할 수 있기 때문이다. 따라서 검사결과의 정확성이 높아지며, 탐상감도를 나타내기가 용이하고 검출 목적에 부합되는 깊이 및 크기의 인공 불연속을 임의로 만들 수 있다는 장점도 있다. 또한 검사결과의 상호 비교가 용이해진다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파 탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)의 거리진폭기법에서 주사감도 수준은 대비 수준 이득 설정보다 최소 몇 dB높게 설정하여야 하는가?

  1. 6dB
  2. 8dB
  3. 10dB
  4. 12dB
(정답률: 77%)
  • 초음파 탐상검사에서 거리진폭기법은 반사파의 진폭을 측정하여 결함을 감지하는 방법입니다. 이때, 주사감도 수준은 결함을 감지하기 위한 최소한의 진폭입니다. 대비 수준 이득은 반사파와 주사파의 진폭 차이를 나타내는데, 이 값이 작을수록 결함을 더 잘 감지할 수 있습니다.

    따라서, 주사감도 수준을 대비 수준 이득보다 최소 6dB 높게 설정해야 합니다. 이는 결함을 더욱 민감하게 감지하기 위함입니다. 8dB, 10dB, 12dB는 더 높은 감도를 설정하는 것이지만, 이는 결함을 감지하기 위한 최소한의 감도를 넘어서는 값이므로 필요하지 않습니다.
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62. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에서 결함에코 높이에 의해 결함의 정도를 구분하는 종류가 아닌것은?

  1. 작음
  2. 가벼움
  3. 중간
  4. 큼
(정답률: 56%)
  • 정답은 "작음"입니다. 이유는 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법에서 결함에코 높이에 따라 결함의 크기를 구분하는데, "작음"은 결함의 크기를 나타내는 용어가 아니라 결함의 정도를 나타내는 용어입니다. 따라서 "작음"은 올바른 답이 아닙니다.
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63. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 60°인 경사각탐촉자의 공칭굴절각과 STB굴절각과의 차이는 상온에서 몇 도의 범위 내로 하여야 하는가?

  1. ±0.5°
  2. ±1.0°
  3. ±2.0°
  4. ±4.0°
(정답률: 50%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 경사각탐촉자의 공칭굴절각과 STB굴절각과의 차이가 ±2.0° 이내여야 한다고 명시되어 있다. 이는 탐촉자의 굴절각과 시편 내부의 초음파의 전파속도에 따라 STB의 위치가 변화하기 때문이다. 따라서 이 범위 내에서는 STB의 위치에 대한 정확한 판단이 가능하다. 이 범위를 벗어나면 STB의 위치를 정확하게 판단할 수 없으므로 검사 결과의 신뢰성이 떨어진다.
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64. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.5)에서 볼트재의 수직빔 검사교정에 쓰이는 A형 시험편의 평저공의 위치는?

  1. 시험편의 끝부분의 D/5
  2. 시험편의 끝부분의 D/4
  3. 시험편의 중심선
  4. 시험편의 끝부분의 D/3
(정답률: 59%)
  • 정답은 "시험편의 끝부분의 D/4"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.5)에서 볼트재의 수직빔 검사교정에 쓰이는 A형 시험편은 직경이 1인치(25.4mm)이며, 길이는 6인치(152.4mm)입니다. 이 시험편은 끝부분이 평면으로 가공되어 있으며, 이 평면의 위치는 시험편의 끝부분에서 직경의 1/4 지점에 위치합니다. 따라서 시험편의 끝부분의 D/4가 정답입니다.
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65. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)부속서6에 따라 판두께 20mm인 강 용접부의 시험 결과를 분류할 때, M검출 레벨의 경우 흠 에코 높이의 영역이 Ⅲ이고, 지시길이가 9mm이면 2류로 분류된다. 만약 지시길이는 변함이 없으나 흠 에코 높이의 영역이 Ⅳ로 바뀌었다면 흠의 분류는?

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 59%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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66. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)으로 용접부를 탐상할 때 경사각 탐촉자의 공칭주파수에 따른 진동자의 공칭치수가 틀린 것은?

  1. 2MHz, 10×10mm
  2. 2MHz, 14×14mm
  3. 5MHz, 10×10mm
  4. 5MHz, 20×20mm
(정답률: 59%)
  • KS B 0896에서는 5MHz 주파수의 경우 진동자의 공칭치수가 20×20mm가 아니라 10×10mm로 명시되어 있습니다.
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67. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따른 탐상시험의 준비시 음향 이방성의 점검에 대한 설명이다. 다음 중 음향 이방성이 있다고 판정되는 내용으로 틀린 것은?

  1. 횡파 측정에서 횡파 음속비가 1.05인 경우
  2. 횡파 측정에서 횡파 음속비가 1.12.인 경우
  3. 공칭 굴절각 60°인 경사각 탐촉자에 의한 측정에서 굴절 각도차가 3°인 경우
  4. 공칭 굴절각 60°의 경사각 탐촉자에 의한 측정에서 굴절 각도차가 1°인 경우
(정답률: 63%)
  • "공칭 굴절각 60°의 경사각 탐촉자에 의한 측정에서 굴절 각도차가 1°인 경우"가 틀린 것이다.

    음향 이방성은 재료 내부의 음속이 방향에 따라 다르게 나타나는 현상을 말한다. 따라서 음향 이방성을 점검하기 위해서는 탐촉자를 여러 방향으로 이동시켜 음속을 측정하고, 그 값들이 일정 범위 내에 있어야 한다.

    공칭 굴절각 60°의 경사각 탐촉자에 의한 측정에서 굴절 각도차가 1°인 경우는 올바른 음향 이방성 점검 방법이다. 이는 탐촉자를 여러 방향으로 이동시켜 측정한 값들의 차이가 1° 이내인 경우를 말한다. 이는 일반적으로 허용 범위 내에 있으며, 음향 이방성이 없는 것으로 판정할 수 있다.
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68. 강 용접부의 초음파 탐상시험방법(KS B 0896)으로 탐상시 DAC회로를 사용할 때 에코 높이 구분선의 작성방법으로 옳지 않은 것은?

  1. A2형계 표준시험편의 Φ2×2mm의 표준구멍을 기준으로 사용한다.
  2. 에코 높이 구분선은 원칙적으로 실제 사용하는 탐촉자를 사용해 작성한다.
  3. 표준 에코 높이 구분선과 6dB씩 다른 에코 높이 구분선을 3개 이상 작성한다.
  4. RB-4를 사용하여 에코 높이 구분선을 작성하는 경우는 RB-4의 표준구멍을 기준으로 사용하기도 한다.
(정답률: 56%)
  • 정답은 "A2형계 표준시험편의 Φ2×2mm의 표준구멍을 기준으로 사용한다."입니다.

    이유는 A2형계 표준시험편은 초음파 탐상시험에서 사용되는 표준시험편으로, 이 시험편에는 Φ2×2mm의 표준구멍이 포함되어 있습니다. 이 구멍을 기준으로 DAC회로를 설정하고, 이를 바탕으로 에코 높이 구분선을 작성합니다. 따라서 A2형계 표준시험편의 Φ2×2mm의 표준구멍을 기준으로 사용하는 것이 옳은 방법입니다.
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69. 초음파 탐촉자의 성능측정 방법(KS B 0535)에서 굴절각이 75°인 경사각 탐촉자로 굴절각을 측정하려 할 때 표준시험편 STB-A1 에 사용되는 관통 구멍의 지름은 얼마인가?

  1. 1㎜
  2. 1.5㎜
  3. 4㎜
  4. 50㎜
(정답률: 60%)
  • 초음파 탐촉자의 성능측정 방법(KS B 0535)에서는 굴절각이 75°인 경사각 탐촉자를 사용하여 굴절각을 측정합니다. 이때, 표준시험편 STB-A1에 사용되는 관통 구멍의 지름은 1.5㎜입니다. 이유는 굴절각이 75°인 경우, 탐촉자의 축과 수직인 면에서 광선이 관통하는 지점이 구멍의 중심에 위치하기 때문입니다. 따라서, 이 지점에서 초음파 파장이 가장 잘 전달되어 정확한 측정이 가능하며, 이를 위해 구멍의 지름은 1.5㎜로 설정됩니다.
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70. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5)의 아날로그 장비 직선성 점검 주기로 옳은 것은?

  1. 3개월 이하
  2. 6개월 이하
  3. 1년 이하
  4. 5년 이하
(정답률: 61%)
  • 초음파탐상검사는 보일러 및 압력용기의 내부 결함을 검출하기 위한 검사 방법 중 하나이다. 이 검사는 아날로그 장비를 사용하여 직선성을 점검해야 한다. 직선성은 검사 결과의 정확도와 신뢰성에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다. 따라서 아날로그 장비의 직선성은 주기적으로 점검해야 한다.

    ASME Sec.V Art.5에서는 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사의 아날로그 장비 직선성 점검 주기를 규정하고 있다. 이에 따르면, 아날로그 장비의 직선성은 3개월 이하로 주기적으로 점검해야 한다. 이는 검사 결과의 정확도와 신뢰성을 유지하기 위한 필수적인 조치이다.
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71. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에 의한 이진동자 수직탐촉자 사용 시 결함의 분류와 표시기호의 설명이 옳은 것은?

  1. X주사시 결함의 정도가 가벼움이고, DL선을 넘고 DM선 이하시 표시기호는 △ 이다.
  2. X주사시 결함의 정도가 중간이고, DM선을 넘고 DH선 이하시 표시기호는 ○ 이다.
  3. Y주사시 결함의 정도가 가벼움이고, DM선을 넘고 DL선 이하시 표시기호는 ○이다.
  4. Y주사시 결함의 정도가 가벼움이고, DM선을 넘고 DH선 이하시 표시기호는 △ 이다.
(정답률: 44%)
  • 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에서는 이진동자 수직탐촉자를 사용하여 결함을 검사합니다. 이 때, 결함의 정도와 위치에 따라 표시기호가 다르게 나타납니다.

    따라서, 정답은 "Y주사시 결함의 정도가 가벼움이고, DM선을 넘고 DL선 이하시 표시기호는 ○이다." 입니다. 이는 결함이 가벼우며, DM선을 넘었지만 DL선 이하일 때 ○로 표시한다는 의미입니다.
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72. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec. V, Art.23 SB-548)에서 알루미늄 합금판을 수침법으로 검사할 때 탐촉자와 시험체 사이의 거리 허용변동 범위는?

  1. ±25.4㎜
  2. ±8.5㎜
  3. ±6.4㎜
  4. ±3.2㎜
(정답률: 70%)
  • 알루미늄 합금판은 초음파가 잘 전달되지 않기 때문에 수침법으로 검사할 때는 탐촉자와 시험체 사이의 거리가 매우 중요합니다. ASME Sec. V, Art.23 SB-548에서는 알루미늄 합금판을 수침법으로 검사할 때 탐촉자와 시험체 사이의 거리 허용변동 범위를 ±6.4㎜로 규정하고 있습니다. 이는 알루미늄 합금판의 두께와 초음파 파장 등을 고려하여 결정된 값으로, 이 범위 내에서 검사를 수행하면 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 정답은 "±6.4㎜"입니다.
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73. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파 탐상검사 (ASME Sec. V, Art.5)에 따라 튜브류를 탐상시 사용하는 교정시험편의 교정 반사체(calibration reflectors) 에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 형태는 축방향 노치(notch)이다.
  2. 폭은 약 1.6㎜ 이하이어야 한다.
  3. 길이는 약 1인치 또는 그 이하이다.
  4. 깊이는 약 0.1㎜ 또는 공칭 벽 두께의 5%중 큰 쪽을 초과하여야 한다.
(정답률: 44%)
  • "깊이는 약 0.1㎜ 또는 공칭 벽 두께의 5%중 큰 쪽을 초과하여야 한다."라는 내용이 옳지 않은 것이다. 실제로는 깊이는 공칭 벽 두께의 5% 이상이어야 하며, 0.1mm보다 큰 경우가 대부분이다. 이는 탐상 검사 시 충분한 반사 신호를 얻기 위해 필요한 조건이다.
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74. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 원둘레 이음 용접부의 경사각탐상시 탐촉자의 접촉면을 시험체의 곡률에 맞추어 탐상해야 하는 시험체의 곡률 반지름은 몇 ㎜ 이하일 때인가?

  1. 300㎜
  2. 150㎜
  3. 200㎜
  4. 250㎜
(정답률: 40%)
  • 원둘레 이음 용접부의 경사각탐상시 탐촉자의 접촉면을 시험체의 곡률에 맞추어 탐상해야 하는데, 이때 시험체의 곡률 반지름이 작을수록 접촉면이 작아지기 때문에 탐상이 어려워진다. 따라서 곡률 반지름이 작을수록 탐상이 용이해지므로, 최소한의 곡률 반지름을 정하는 것이 필요하다.

    KS B 0896에서는 원둘레 이음 용접부의 초음파탐상 시험방법에 대해 다루고 있는데, 이 중에서도 5.2.2.2 항목에서는 시험체의 곡률 반지름이 150㎜ 이하일 때 접촉면을 시험체의 곡률에 맞추어 탐상해야 한다고 명시하고 있다. 따라서 정답은 "150㎜"이다.
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75. 탄소강, 저합금강 및 마르텐사이트계 스테인리스강 주강품의 초음파탐상시험을 위한 표준방법(ASME Sec. V, Art.23 SE-609)에서 주강품의 탐상에 사용되는 대비시험편의 인공 결함에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 3/64~8/64 인치까지의 크기로 배열되어 있다.
  2. 단독의 인공결함 구멍지름은 1/4 인치이다.
  3. 1∼8 인치 범위를 포함하는 깊이로 되어 있다.
  4. 인공결함의 형상은 모두 측면공이다.
(정답률: 56%)
  • 단독의 인공결함 구멍지름이 1/4인치인 이유는 ASME Sec. V, Art.23 SE-609에서 주강품의 초음파탐상시험을 위한 표준방법에서 인공결함의 크기가 3/64~8/64인치까지의 범위로 배열되어 있기 때문입니다. 따라서 이 범위 내에서 가장 큰 크기인 8/64인치를 1/4인치로 환산하여 사용하는 것입니다.
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76. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 그림과 같이 맞대기 이음의 경사각 탐상시 판두께 40㎜ 이하의 경우 한 쪽면 양쪽에서 탐상할 때 사용하는 탐촉자의 공칭 굴절각으로 올바른 것은?

  1. 70˚
  2. 70˚와 또는 60˚
  3. 70˚또는 60˚와 45˚ 병용
  4. 70˚와 60˚병용 또는 60˚와 45˚병용
(정답률: 30%)
  • 40㎜ 이하의 판두께에서는 70˚의 공칭 굴절각을 사용해야 한다. 이는 KS B 0896에서 규정된 내용으로, 판두께가 40㎜ 이하인 경우에는 70˚의 공칭 굴절각을 사용하고, 판두께가 40㎜보다 두꺼운 경우에는 60˚ 또는 45˚의 공칭 굴절각을 병용하여 사용한다. 이유는 판두께가 얇을수록 초음파 파장이 빠르게 반사되기 때문에, 더 가파른 각도의 탐촉자를 사용해야 더 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문이다.
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77. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서 다음 검정 장치류 중 G형 표준시험편의 탐촉자 진동자 치수로 사용되지 않은 것은?

  1. ø28㎜
  2. ø20㎜
  3. ø18㎜
  4. ø14㎜
(정답률: 47%)
  • G형 표준시험편의 탐촉자 진동자 치수는 "ø20㎜"이다. 따라서 "ø18㎜"은 사용되지 않은 것이다.
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78. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec. V, Art.4)에 따른 탐상장비의 요건에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 장비는 적어도 6~15Mhz 사이의 주파수에서 작동할 수 있어야 한다.
  2. 장비는 2.0dB 이하의 단계로 조절할 수 있는 게인조절기를 갖추어야 한다.
  3. 장비가 댐핑조절기를 갖추고 잇다면 검사 감도의 저하 시댐핑조절기를 사용한다.
  4. 리젝트 조절기는 검사의 선형성에 영향을 주므로 항상 “ON”위치에 놓아야 한다.
(정답률: 70%)
  • 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec. V, Art.4)에서는 탐상장비의 요건으로 다음과 같은 것들이 있다.

    - 장비는 적어도 6~15Mhz 사이의 주파수에서 작동할 수 있어야 한다.
    - 장비는 2.0dB 이하의 단계로 조절할 수 있는 게인조절기를 갖추어야 한다.
    - 장비가 댐핑조절기를 갖추고 있다면 검사 감도의 저하 시 댐핑조절기를 사용한다.
    - 리젝트 조절기는 검사의 선형성에 영향을 주므로 항상 “ON”위치에 놓아야 한다.

    이 중에서 "장비는 2.0dB 이하의 단계로 조절할 수 있는 게인조절기를 갖추어야 한다."가 옳은 이유는 검사 대상물의 크기나 형태에 따라 초음파 신호의 반사 및 흡수 정도가 달라지기 때문에, 검사 대상물로부터 반사되는 신호의 크기를 조절할 필요가 있다. 이를 위해 게인조절기를 사용하여 신호의 크기를 조절할 수 있어야 한다. 이때, 게인조절기의 단계가 2.0dB 이하인 이유는 검사 대상물의 작은 결함도 검출할 수 있도록 검사 감도를 높일 필요가 있기 때문이다.
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79. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파 탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에서 탐상기의 조정은 실제로 사용하는 탐상기와 탐촉자를 조합한 후 전원 스위치를 켠 후 최소 몇 분이 경과한 후 수행해야 하는가?

  1. 5분
  2. 10분
  3. 15분
  4. 20분
(정답률: 84%)
  • 탐상기와 탐촉자를 조합한 후 전원 스위치를 켠 후 최소 5분 이상 경과한 후 조정을 수행해야 한다. 이는 탐상기와 탐촉자가 안정화되어 정확한 측정이 가능해지기 위해서이다. 따라서 정답은 "5분"이다.
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80. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파 탐상검사(ASME Sec. V, Art.4)에서 일반적인 경우 탐촉자의 이동속도는 얼마를 초과할 수 없도록 규정하고 있는가?

  1. 150㎜/초(6인치/초)
  2. 150㎜/초(6인치/분)
  3. 225㎜/초(9인치/초)
  4. 225㎜/초(9인치/분)
(정답률: 54%)
  • 일반적으로 보일러 및 압력용기에 대한 초음파 탐상검사에서 탐촉자의 이동속도는 150㎜/초(6인치/초)를 초과할 수 없도록 규정하고 있습니다. 이는 탐촉자가 너무 빠르게 움직이면 검사 대상물의 결함을 정확하게 탐지할 수 없기 때문입니다. 또한, 탐촉자의 이동속도가 너무 느리면 검사 시간이 길어지고 검사 대상물에 불필요한 압력을 가할 수 있으므로 적절한 속도를 유지해야 합니다.
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