초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2015-03-08)

초음파비파괴검사기사
(2015-03-08 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 기체에 방사선이 닿으면 전기적으로 중성이었던 기체의 원자 또는 분자가 이온으로 분리되는 작용은?

  1. 형광작용
  2. 사진작용
  3. 전리작용
  4. 기상작용
(정답률: 78%)
  • 기체에 방사선이 닿으면 전기적으로 중성이었던 기체의 원자 또는 분자가 이온으로 분리되는 작용을 전리작용이라고 합니다. 이는 방사선이 기체 분자에 충돌하여 전자를 제거하거나 추가함으로써 일어납니다. 이 과정에서 기체 분자가 이온화되어 전기적으로 활성화되며, 이를 이용하여 다양한 실험 및 기술적 용도로 활용됩니다.
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2. 다음 중 와전류탐상검사로 검사가 곤란한 것은?

  1. 페인트의 두께 측정
  2. 도금의 두께 측정
  3. 배관 용접부 내부의 기공
  4. 탄소강과 스테인리스강과의 재질 구별
(정답률: 73%)
  • 와전류탐상검사는 전기적인 방법으로 불순물이나 결함을 검출하는 방법이기 때문에, 전기가 통하지 않는 배관 용접부 내부의 기공은 검사가 곤란합니다.
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3. 비파괴검사의 역할에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제조공정을 합리화할 수 있다.
  2. 제조원가의 절감이 가능하다.
  3. 재료의 손실을 줄일 수 있다.
  4. 결함이 존재하는 재료를 항상 폐기할 수 있다.
(정답률: 55%)
  • "결함이 존재하는 재료를 항상 폐기할 수 있다."는 틀린 설명입니다. 비파괴검사는 결함이 존재하는 재료를 식별하고, 그 결함의 크기와 위치 등을 파악하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 결함이 존재하는 재료를 폐기하는 것이 아니라, 그 결함을 해결하거나 적절한 대처 방안을 마련하여 재료를 유용하게 활용할 수 있도록 돕는 역할을 합니다.
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4. 중성자투과시험(NRT)에서 중성자 선원의 선택 시 고려할 사항에 해당하디 않는 것은?

  1. 중성자 에너지
  2. 중성자 강도
  3. 가속기의 종류
  4. 선원의 크기와 운반성
(정답률: 40%)
  • 가속기의 종류는 중성자투과시험에서 중요한 요소가 아닙니다. 중성자 에너지와 강도는 중성자가 투과할 물질과 상호작용하는 데 중요한 역할을 합니다. 선원의 크기와 운반성은 중성자 선원의 선택에 영향을 미치는 요소 중 하나입니다.
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5. 다음 중 방시선투과검사로 검출하기 어려운 결함은?

  1. 용입부족
  2. 언더컷
  3. 기공
  4. 라미네이션
(정답률: 67%)
  • 라미네이션은 표면에 발생하는 결함으로, 방시선투과검사는 내부 결함을 검출하는 검사 방법이기 때문에 검출하기 어렵습니다.
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6. 금속초미립자의 특성으로 옳은 것은?

  1. 금속포미립자의 융점은 금속덩어리보다 낮다.
  2. 저온에서 열저항이 매우 커서 열의 도부체이다.
  3. 활성이 약하여 화학반응은 일으키지 않는다.
  4. Fe계 합금 초미립자는 금속덩어리보다 자성이 약하다.
(정답률: 54%)
  • 금속초미립자는 작은 입자로 구성되어 있기 때문에 표면적 대비 부피가 크고, 이로 인해 높은 활성을 가지며, 높은 화학 반응성을 보입니다. 그러나 금속덩어리보다 작은 크기 때문에 표면에 노출된 원자들이 더 많아서 융점이 낮아지는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 "금속포미립자의 융점은 금속덩어리보다 낮다."는 말이 옳습니다.
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7. Cu-Ni 합금이 아닌 것은?

  1. 알루엘(Alumel)
  2. 백동(White copper)
  3. 콘스탄탄(Constantan)
  4. 모넬메탈(Monel metal)
(정답률: 52%)
  • 알루엘(Alumel)은 Cu-Ni 합금이 아닌데, 이는 알루미늄(Aluminum)과 망가니즈(Manganese)를 주원소로 하는 합금이기 때문이다. 반면, 백동(White copper), 콘스탄탄(Constantan), 모넬메탈(Monel metal)은 모두 구리(Copper)와 니켈(Nickel)을 주원소로 하는 Cu-Ni 합금이다.
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8. 강을 열처리할 때 탄소와 반응하여 탄화물을 생성하지 않는 원소는?

  1. W
  2. Mo
  3. Ni
  4. Cr
(정답률: 40%)
  • 강을 열처리할 때 탄소와 반응하여 탄화물을 생성하지 않는 원소는 "Ni"입니다. 이는 Ni가 탄소와 반응하여 탄화물을 생성하지 않기 때문입니다. 따라서, Ni는 고강도 강의 제조에 매우 중요한 원소 중 하나입니다.
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9. 탄소강의 마텐자이트변태에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 확산을 수반하는 변태이다.
  2. 과포화 고용체이다.
  3. 결정구조는 면심입방결정구조이다.
  4. 0.6탄소 이하에서 판상(플레이트) 형태의 마텐자이트가 나타난다.
(정답률: 44%)
  • 마텐자이트는 탄소강의 냉각에 따라 형성되는 구조 중 하나로, 과포화 고용체이다. 이는 탄소가 과다하게 용해되어 있어, 일정 온도 이하에서는 과포화 상태를 유지할 수 있으며, 이후에는 결정화하여 고정체가 된다는 것을 의미한다. 따라서 마텐자이트는 확산을 수반하는 변태이며, 결정구조는 면심입방결정구조이다. 또한, 0.6탄소 이하에서는 판상(플레이트) 형태의 마텐자이트가 나타난다.
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10. 강 속의 망간(Mn) 합금량이 충분하지 못한 경우 1100~1200℃의 고온가공을 받을 때 균열이 발생하는 적열취(red shortness)의 원인이 되는 원소는?

  1. S
  2. P
  3. Si
  4. Cu
(정답률: 55%)
  • 정답은 "S"입니다. 적열취는 강 속의 황(S) 원소가 망간(Mn)과 결합하여 황화망간(MnS)을 형성하면서 발생합니다. 이로 인해 강의 인성이 감소하고 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 강 제조 과정에서는 황(S) 함량을 적절히 조절하여 적열취를 방지해야 합니다. P, Si, Cu는 강의 물성에 영향을 미치는 원소이지만 적열취와 직접적인 연관성은 없습니다.
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11. 구상흑연주철 제조에 첨가되는 흑연구상화제가 아닌 것은?

  1. Sn계 합금
  2. Mg계 합금
  3. Si계 합금
  4. Ca계 합금
(정답률: 35%)
  • 흑연구상화제는 구상흑연주철 제조 과정에서 흑연 결정성장을 촉진시키는 역할을 합니다. 그 중에서도 "Sn계 합금"은 흑연 결정성장을 방해하는 성질을 가지고 있기 때문에 흑연구상화제로 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 "Sn계 합금"입니다. 반면에 "Mg계 합금", "Si계 합금", "Ca계 합금"은 흑연구상화제로 사용될 수 있습니다.
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12. 텅스텐계 고속도 공구강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 조성은 18%W-4%Mo-1%V이다.
  2. 고온에서 결정립 조대화에 기여한다.
  3. 텅스텐은 마텐자이트에 고용되어 뜨임저항을 감소시킨다.
  4. W은 일부의 C와 결합하여 W6C를 형성하여 내마모성을 높인다.
(정답률: 49%)
  • 텅스텐계 고속도 공구강은 18%W-4%Mo-1%V의 조성을 가지며, 고온에서 결정립 조대화에 기여하고, 텅스텐은 마텐자이트에 고용되어 뜨임저항을 감소시킨다. 또한, W은 일부의 C와 결합하여 W6C를 형성하여 내마모성을 높인다. 이는 고속도공구강이 자주 마모되는 환경에서 내구성을 높이는 역할을 한다는 것을 의미한다.
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13. 합금의 조직 미세화 처리 목적으로 용융금속에 금속 나트륨을 첨가한 합금계는?

  1. Cu-Zn 계
  2. Cu-Ni 계
  3. Al-Si 계
  4. Zn-Al-Cu 계
(정답률: 40%)
  • 금속 나트륨은 합금의 조직을 미세화시키는데 효과적인 첨가제입니다. 이 중에서도 Al-Si 계는 알루미늄과 실리콘으로 이루어져 있어 가볍고 내식성이 뛰어나며, 고강도와 내열성이 높은 장점이 있습니다. 또한, 알루미늄과 실리콘은 용융점이 낮아 용융성이 좋아서 가공이 용이합니다. 따라서, 합금의 조직 미세화 처리 목적으로 용융금속에 금속 나트륨을 첨가한 합금계 중에서 Al-Si 계가 선택됩니다.
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14. 단면수축율이 10%이고 원단면적이 20m2인 시편을 최대하중 2000kgf로 인장하였을 때, 파단직전의 단면적은?

  1. 14mm2
  2. 15mm2
  3. 17mm2
  4. 18mm2
(정답률: 42%)
  • 단면수축율은 시편이 인장되면 길이가 늘어나면서 단면적이 줄어드는 비율을 나타내는 값입니다. 이 문제에서는 단면수축율이 10%이므로, 시편이 인장되면 단면적은 10%만큼 줄어들게 됩니다.

    시편의 원단면적이 20m2이므로, 인장 전의 단면적은 20m2입니다. 최대하중 2000kgf로 인장하면, 시편에 작용하는 응력은 다음과 같습니다.

    응력 = 최대하중 / 원단면적
    = 2000kgf / 20m^2
    = 100kgf/m^2

    시편의 단면수축율이 10%이므로, 인장 후의 단면적은 다음과 같습니다.

    인장 후의 단면적 = 인장 전의 단면적 × (1 - 단면수축율)
    = 20m^2 × (1 - 0.1)
    = 18m^2

    단면적은 미터제곱(m^2)으로 나타내야 하지만, 보기에서는 밀리미터제곱(mm^2)으로 나타내고 있습니다. 따라서, 인장 후의 단면적을 밀리미터제곱으로 변환하면 다음과 같습니다.

    인장 후의 단면적 = 18m^2 × (1000mm/m)^2
    = 18 × 10^6 mm^2

    이 값은 보기 중에서 "18mm2"과 일치합니다. 따라서, 정답은 "18mm2"입니다.
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15. Fe-C 평형 상태도에서 존재하지 않는 불변 반응은?

  1. 공정반응
  2. 공석반응
  3. 포정반응
  4. 포석반응
(정답률: 33%)
  • Fe-C 평형 상태도에서 존재하지 않는 불변 반응은 "포석반응"입니다. 이는 Fe-C 평형 상태도에서 탄소의 농도가 0.8%인 지점에서 Fe3C라는 화합물이 생성되어 더 이상 탄소가 고체상태로 존재하지 않기 때문입니다. 따라서 포석반응은 존재하지 않습니다.
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16. 정격 2차 전류가 300A, 정격 사용율이 40%인 아크 용접기에서 200A로 용접의 허용사용율(%)은?

  1. 40
  2. 60
  3. 90
  4. 100
(정답률: 47%)
  • 정격 2차 전류가 300A이므로, 최대 사용 가능한 전류는 300A입니다. 정격 사용율이 40%이므로, 최대 사용 가능한 전류 중 40%인 120A까지만 사용할 수 있습니다. 따라서, 200A로 용접을 하면 허용사용율은 120A 중 200A를 사용한 것이므로 200/120 = 1.67배가 됩니다. 이를 백분율로 환산하면 167%가 되므로, 정답은 "90"이 됩니다.
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17. 용접부에 생기는 결함 중 구조상의 결함이 아닌 것은?

  1. 변형
  2. 표면 결함
  3. 기공
  4. 슬래그 섞임
(정답률: 59%)
  • 정답은 "변형"입니다.

    용접 시에는 금속이 가열되어 녹아서 용융 상태가 되고, 이후 냉각되면서 다시 고체 상태로 변형됩니다. 이 때 변형이 일어나지 않도록 적절한 용접 조건과 후처리가 필요합니다.

    반면, "표면 결함", "기공", "슬래그 섞임"은 용접 시에 발생하는 결함으로, 용접 부위의 강도를 저하시키거나 부식 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.

    따라서, 용접 시에는 이러한 결함을 최소화하기 위해 적절한 용접 기술과 검사가 필요합니다.
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18. 강의 용착 금속 결함 중 은점(Fish eye) 발생의 가장 큰 원인이 되는 가스로 가장 적합한 것은?

  1. O2
  2. N2
  3. Co2
  4. H2
(정답률: 58%)
  • 은점(Fish eye)은 금속 용착 시 발생하는 결함 중 하나로, 용착 부위에서 가스가 발생하여 생기는 결함입니다. 따라서 가장 큰 원인이 되는 가스는 용착 시 발생하는 가스 중에서 가장 많이 발생하는 가스인 H2입니다. O2, N2, Co2는 용착 시 발생하는 가스 중에서는 상대적으로 적게 발생하므로, 은점 발생의 가장 큰 원인이 되지 않습니다.
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19. 직류 아크 용접기의 극성에서 정극성과 비교한 역극성의 설명으로 올바른 것은?

  1. 용접봉을 음극에 연결한다.
  2. 모재의 용입이 깊다.
  3. 용접봉의 용융속도가 빠르다.
  4. 비드의 폭이 좁다.
(정답률: 31%)
  • 정답: "용접봉을 음극에 연결한다."

    설명: 직류 아크 용접기에서 정극성은 양극과 음극 중 어느 쪽에 용접봉을 연결할 것인지를 결정하는 것이다. 양극에 연결하면 양이온이 모재로 이동하면서 용입이 깊어지고, 음극에 연결하면 음이온이 모재로 이동하면서 용접봉의 용융속도가 빨라진다. 따라서, "용접봉을 음극에 연결한다."는 역극성의 설명이다.
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20. 다음 중 금속원자가 상온에서 원자간의 인력에 의해 접합할 수 있는 거리로 옳은 것은?

  1. 10-7 cm
  2. 10-8 cm
  3. 10-9 cm
  4. 10-10 cm
(정답률: 54%)
  • 금속원자가 상온에서 원자간의 인력에 의해 접합할 수 있는 거리는 원자의 크기와 결합에 필요한 에너지에 따라 달라진다. 일반적으로 금속원자의 크기는 약 10-8 cm 정도이며, 결합에 필요한 에너지는 약 1~10 eV 정도이다. 이러한 이유로 금속원자가 상온에서 원자간의 인력에 의해 접합할 수 있는 거리는 약 10-8 cm 정도이다. 따라서 정답은 "10-8 cm"이다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 수침법에서 근거리 음장(near zone)현상을 없애려면 어느 방법이 가장 좋은가?

  1. 주파수를 높인다.
  2. 물의 깊이를 조절한다.
  3. 탐촉자의 직경이 큰 것을 사용한다.
  4. 초점을 갖는 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 62%)
  • 수침법에서 근거리 음장 현상은 탐촉자와 샘플 사이의 거리가 가까울 때 발생하는 현상입니다. 이를 없애기 위해서는 샘플과 탐촉자 사이의 거리를 멀리하거나, 샘플의 깊이를 더 깊게 조절해야 합니다. 따라서 "물의 깊이를 조절한다."가 가장 좋은 방법입니다.
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22. 초음파탐상시험에서 제1임계각은 무엇을 나타내는 것인가?

  1. 횡파의 반사각이 90˚ 되었을 때의 입사각
  2. 종파의 굴절각이 90˚ 되었을 때의 입사각
  3. 반사각과 굴절각이 동일할 때
  4. 입사각과 반사각의 합이 90˚ 일 때
(정답률: 58%)
  • 제1임계각은 종파의 굴절각이 90˚ 되었을 때의 입사각을 나타냅니다. 이는 초음파파가 물과 같은 매질에서 전달될 때, 일정한 각도 이상으로 기울어지면 굴절되어 전달되지 않고 반사되기 때문입니다. 따라서 제1임계각 이상으로 기울어진 초음파는 검사 대상물의 내부까지 전달되지 않아 검사 결과에 영향을 미칩니다.
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23. 아크릴에서 철강 재료로 종파가 굴절할 때 종파의 임계각은? (단, 아크릴에서 종파속도, CA=2600 m/s, 철강재에서 종파속도, Cs=6000 m/s이다.)

  1. 약 26도
  2. 약 36도
  3. 약 46도
  4. 약 15도
(정답률: 56%)
  • 임계각은 Snell의 법칙에 의해 결정된다. Snell의 법칙은 다음과 같다.

    n1 sinθ1 = n2 sinθ2

    여기서 n1은 첫 번째 매질의 굴절률이고, n2는 두 번째 매질의 굴절률이다. θ1은 첫 번째 매질에서의 입사각이고, θ2는 두 번째 매질에서의 굴절각이다.

    임계각은 두 번째 매질에서의 굴절각이 90도가 되는 경우이다. 이 경우, sinθ2는 1이 되고, θ2는 90도가 된다. 따라서, Snell의 법칙을 다시 쓰면 다음과 같다.

    n1 sinθ1 = n2

    여기서 θ1은 임계각이다. 따라서, 아크릴에서 철강으로 종파가 굴절할 때의 임계각은 다음과 같다.

    2600 sinθ1 = 6000
    sinθ1 = 6000/2600
    θ1 = arcsin(6000/2600)
    θ1 ≈ 26도

    따라서, 정답은 "약 26도"이다.
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24. 집속탐촉자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 집속방법에는 평면진동자와 음향렌즈를 조합한 것과 구면진동자를 사용하는 것이 있다.
  2. 조점거리는 진동자의 직경에 따라 결정된다.
  3. 다른 조건이 동일하면 주파수가 낮을수록 강하게 집속한다.
  4. 다른 조건이 동일하면 초점길이가 길수록 강하게 집속한다.
(정답률: 62%)
  • 집속탐촉자는 소리나 진동을 이용하여 원하는 대상물의 위치를 파악하거나 대상물에 집속된 에너지를 증폭시키는 장치이다. 평면진동자와 음향렌즈를 조합한 방법과 구면진동자를 사용하는 방법이 있다. 진동자의 직경에 따라 조점거리가 결정되며, 주파수가 낮을수록 강하게 집속되며 초점길이가 길수록 강하게 집속된다. 따라서 "집속방법에는 평면진동자와 음향렌즈를 조합한 것과 구면진동자를 사용하는 것이 있다."가 옳은 설명이다.
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25. 전자초음파탐촉자(EMAT)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압전소자 탐촉자에 비해 일반적으로 강도가 낮다.
  2. 시험체 내에 종파만 발생시킨다.
  3. 시험체와 탐촉자 사이의 간격은 보통 10mm로 하여 사용할 수 있다.
  4. 코일의 형식 및 자계의 방향을 바꾸어 항상 일정한 초음파만을 송수신한다.
(정답률: 42%)
  • EMAT는 전자기장을 이용하여 초음파를 발생시키는 탐촉자이다. 따라서 압전소자 탐촉자와 달리 직접적인 접촉 없이 시험체 내부에서 초음파를 발생시키기 때문에 강도가 낮을 수 있다. 이는 EMAT의 발생 원리와 관련이 있다.
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26. 동일한 시험체를 탐상함에 있어, 같은 재질의 진동자로 만든 탐촉자를 사용한다고 할 때, 표면근방의 결함검출에 유리한 탐촉자는?

  1. 펄스폭이 큰 탐촉자
  2. 댐핑이 큰 탐촉자
  3. 대역폭이 작은 탐촉자
  4. Q값이 큰 탐촉자
(정답률: 44%)
  • 댐핑이 큰 탐촉자는 진동이 빠르게 감쇠되어 표면근방의 결함을 더욱 뚜렷하게 검출할 수 있기 때문에 유리하다. 다른 보기들은 표면근방의 결함을 검출하는 데 있어서는 불리한 특성을 가지고 있다.
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27. 다음 중 초음파의 펄스 반사법(echo법)에서 깊이에 대한 분해능과 관계없는 것은?

  1. 탐촉자의 감쇠능
  2. 펄스의 에너지
  3. 펄스의 반복률
  4. 수신기의 밴드폭
(정답률: 43%)
  • 펄스의 반복률은 초음파의 펄스 반사법에서 깊이에 대한 분해능과 관계없는 것이다. 이는 펄스의 반복 주기가 깊이에 영향을 받지 않기 때문이다. 다른 보기들은 각각 초음파의 진행 거리, 에너지 전달량, 신호 처리 능력 등과 관련된 요소들이므로 깊이에 대한 분해능과 관련이 있다.
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28. 어떤 매질 내에서 음파가 전달되는 속도를 나타내는 일반식은?

  1. 음속(V)=탄성계수/밀도
  2. 음속(V)=안장강도×음향임피던스
  3. 음속(V)=(탄성계수/밀도)1/2
  4. 음속(V)=(인장강도/음향임피던스)1/2
(정답률: 44%)
  • 음파가 전달되는 속도는 매질의 탄성과 밀도에 영향을 받기 때문에, 이 두 가지 요소를 고려한 일반식이 필요하다. 탄성계수는 매질이 얼마나 변형에 강하게 반응하는지를 나타내는 지표이고, 밀도는 매질 내 입자의 질량 밀도를 나타내는 지표이다. 따라서 탄성계수를 밀도로 나눈 값의 제곱근을 구하면, 매질 내에서 음파가 전달되는 속도를 나타내는 공식이 된다. 이를 수식으로 나타내면 "음속(V)=(탄성계수/밀도)1/2"가 된다.
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29. 초음파탐상시험에서 근거리 분해능을 개선해 주는 방법이 아닌 것은?

  1. 주파수가 낮은 것을 사용한다.
  2. 진동자의 직경을 크게 한다.
  3. 충분한 접촉매질을 사용한다.
  4. 분할형 2진동자 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 53%)
  • 주파수가 낮을수록 파장 길이가 길어지기 때문에 초음파 파장이 더 넓게 퍼져서 더 넓은 범위를 탐지할 수 있습니다. 따라서 근거리 분해능을 개선하기 위해서는 주파수가 낮은 것을 사용하는 것이 아닌 것입니다.
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30. 재료의 음향임피던스를 사용하여 결정할 수 있는 것은?

  1. 불감대의 크기 및 결함의 검출도
  2. 빔의 지향성
  3. 결함의 분해능
  4. 매질 경계면에서 투과 및 반사되는 에너지의 양
(정답률: 60%)
  • 재료의 음향임피던스는 매질 경계면에서 투과 및 반사되는 에너지의 양을 결정할 수 있습니다. 이는 재료의 밀도와 음속에 의해 결정되며, 이를 이용하여 재료 내부의 결함이나 불감대의 크기 및 결함의 검출도를 파악할 수 있습니다. 또한, 음향임피던스는 빔의 지향성과 결함의 분해능에도 영향을 미칩니다.
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31. 다음 중 초음파의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 초음파는 물속에서 진행한다.
  2. 5MHz의 초음파는 진공 중에서 진행할 수 없다.
  3. 초음파는 방사선보다 파장이 짧고 속도가 빠르다.
  4. 0.1mW/cm2이상의 초음파는 인체 장해 우려가 있다.
(정답률: 47%)
  • "5MHz의 초음파는 진공 중에서 진행할 수 없다."가 틀린 설명입니다.

    초음파는 고주파 소리의 일종으로, 파장이 짧고 속도가 빠릅니다. 이러한 특성 때문에 의학 분야에서는 의료 영상 촬영이나 진단에 활용됩니다. 또한, 초음파는 공기나 진공에서는 전달되지 않지만, 고체나 액체에서는 전달됩니다. 따라서, "5MHz의 초음파는 진공 중에서 진행할 수 없다."라는 설명은 틀린 것입니다.
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32. 수직탐상시험 할 때 탐촉자의 선정으로 잘못된 것은?

  1. 높은 주파수의 탐촉자는 주사 피치를 작게 하여야 한다.
  2. 결함의 투영 면적이 최대가 되는 방향으로 탐상방향을 선정한다.
  3. 작은 결함을 검출하기 위해서 주파수가 높은 탐촉자를 선택한다.
  4. 시험대상 부위까지의 최단거리가 근거리음장한계 이하가 되도록 진동자의 크기를 결정한다.
(정답률: 37%)
  • 시험대상 부위까지의 최단거리가 근거리음장한계 이하가 되도록 진동자의 크기를 결정하는 것은 올바른 방법이다. 이는 탐촉자와 시험대상 사이의 거리가 너무 멀어지면 음향파가 손실되어 결함을 검출하기 어렵기 때문이다. 따라서 최단거리가 근거리음장한계 이하가 되도록 진동자의 크기를 결정하여 음향파의 손실을 최소화하고 검출 능력을 향상시키는 것이 중요하다.
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33. 초음파탐상검사시 특정 불연속으로부터의 지시 증폭치는 거리가 증가함에 따라서 어떤 영역내에서 지수함수적으로 감소하게 되는가?

  1. 원거리 음장영역
  2. 근거리 음장영역
  3. 불감대 영역
  4. 프레넬 영역
(정답률: 64%)
  • 초음파는 공기나 물 등의 매질에서 전파되는 파동이기 때문에, 파동이 전파되는 동안 일정한 에너지를 잃게 됩니다. 이로 인해 초음파는 일정 거리 이상 전파될 때, 특정 불연속으로부터의 지시 증폭치가 거리가 증가함에 따라 지수함수적으로 감소하게 됩니다. 이러한 현상이 가장 뚜렷하게 나타나는 영역이 바로 "원거리 음장영역"입니다. 이 영역에서는 초음파의 진폭이 급격하게 감소하므로, 더 이상 측정이 불가능한 거리가 됩니다.
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34. 초음파탐상시험에 사용되는 접촉매질에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시험편과 표면사이의 공기를 제거할 수 있어야 한다.
  2. 접촉매질의 막은 가능한 한 얇은 것을 선택하여야 한다.
  3. 시험체의 음향임피던스와 차이가 큰 것을 사용하여야 한다.
  4. 쉽게 제거될 수 있어야 하며 표면에 머무르는 성질을 가져야 한다.
(정답률: 56%)
  • "시험체의 음향임피던스와 차이가 큰 것을 사용하여야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이는 오히려 반대이다. 접촉매질은 시험체와 음향적으로 일치해야 하므로 시험체의 음향임피던스와 유사한 것을 선택해야 한다. 이렇게 하면 초음파 파동이 시험체와 접촉매질 사이에서 반사되는 것을 최소화할 수 있다.
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35. 초음파탐상시험에서 표면에 인접한 결함은 탐상이 어렵다. 가장 큰 이유는 무엇인가?

  1. 감쇠 때문에
  2. 접촉매질의 음향임피던스영향 때문에
  3. 불감대 영역 때문에
  4. 접촉매질의 점성 때문에
(정답률: 60%)
  • 초음파는 공기나 물 등의 매질에서는 속도가 빠르지만, 고체에서는 속도가 느리기 때문에 초음파가 고체에 들어가면서 감쇠가 발생합니다. 이 감쇠로 인해 초음파는 결함이나 불순물과 같은 부분에서 반사되어 다시 돌아오지 않을 수 있습니다. 이러한 감쇠 현상이 가장 심한 부분이 바로 불감대 영역이며, 이 영역에서는 결함이나 불순물이 초음파에 가려져서 탐상이 어렵습니다. 따라서 초음파탐상시험에서는 불감대 영역을 최소화하기 위해 적절한 접촉매질과 적정한 각도로 탐상을 진행해야 합니다.
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36. 2720×20A70 탐촉자로 강재를 탐상하였다. 이 강재 내에 전달되는 파장의 크기는? (단, 강재내의 횡파속도 3230m/sec이다.)

  1. 2.95mm
  2. 1.62mm
  3. 3.25mm
  4. 4.5mm
(정답률: 47%)
  • 파장 = 파동속도 ÷ 주파수 이므로, 주어진 정보를 이용하여 파동속도를 구하고, 이를 주파수로 나누어 파장을 구할 수 있다.

    파동속도 = 횡파속도 = 3230m/sec
    주파수 = 2720×20A70 = 54414Hz

    따라서, 파장 = 3230m/sec ÷ 54414Hz = 0.0593m = 59.3mm

    하지만, 이는 강재 내에서 전달되는 파장의 크기가 아니라, 파장의 길이이므로, 이를 반으로 나누어 강재 내에서 전달되는 파장의 크기를 구해야 한다.

    따라서, 강재 내에서 전달되는 파장의 크기 = 59.3mm ÷ 2 = 29.65mm = 1.62mm

    따라서, 정답은 "1.62mm" 이다.
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37. 긴 종방향 결함이 존재하는 봉재를 단면으로부터 수직 탐상하는 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 저면에코가 현저히 저하된다.
  2. 송신펄스와 제1저면에코 사이에 결함의 위치를 정확히 경정할 수 없는 에코가 나타난다.
  3. 굴절한 초음파에 의해 에코 높이가 낮아진다.
  4. 전체적으로 잡음에코가 나타난다.
(정답률: 50%)
  • 긴 종방향 결함이 존재하는 봉재를 단면으로부터 수직 탐상하는 경우, 송신펄스와 제1저면에코 사이에 결함의 위치를 정확히 경정할 수 없는 에코가 나타나며, 이로 인해 저면에코가 현저히 저하된다. 이는 결함이 있는 부분에서 초음파가 반사되어 제1저면에코가 형성되지 않기 때문이다. 또한, 굴절한 초음파에 의해 에코 높이가 낮아지고, 전체적으로 잡음에코가 나타날 수 있다.
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38. 용접부에대한 초음파탐상검사에서 탐촉자 선정과 관련하여 설명이 틀린 것은?

  1. 탐상표면의 거칠기가 클 때에는 낮은 주파수를 사용하여 표면의 산란을 방지하여야 한다.
  2. 피검체의 결정립이 클 경우에는 저주파수를 사용하여 산란에 의한 감쇠를 보상해 주어야한다.
  3. 탐상속도를 높일 경우 저주파수의 큰 탐촉자를 사용하여 속도에 의한 감쇠를 보상해 주어야한다.
  4. 두께가 비교적 얇은 판은 분해능을 높이기 위하여 저주파수를 이용한 광대역 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 56%)
  • "두께가 비교적 얇은 판은 분해능을 높이기 위하여 저주파수를 이용한 광대역 탐촉자를 사용한다."이 설명이 틀린 것이다. 실제로는 두께가 얇은 판에서는 고주파수를 사용하여 분해능을 높이는 것이 일반적이다. 이는 두께가 얇을수록 고주파수를 사용하면 더 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문이다.

    간단한 설명: 두께가 얇은 판에서는 고주파수를 사용하여 분해능을 높이는 것이 일반적이다.
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39. 보통의 경우 경사각 탐촉자에 아크릴수지의 쐐기를 사용하는데 아크릴수지를 사용하는 이유가 아닌 것은?

  1. 감쇠가 적으므로
  2. 음향임피던스 값이 크므로
  3. 가공성이 좋으므로
  4. 음속이 적절하므로
(정답률: 64%)
  • 아크릴수지는 감쇠가 적어서 소리가 잘 전달되기 때문에 경사각 탐촉자에 사용됩니다. 하지만 이 문제에서는 "아크릴수지를 사용하는 이유가 아닌 것"을 찾으라고 하고 있으므로, 정답은 "음향임피던스 값이 크므로"입니다. 아크릴수지는 음향임피던스 값이 크기 때문에, 소리가 잘 전달되지 않고 반사되는 경향이 있습니다. 따라서 경사각 탐촉자에는 음향임피던스 값이 작은 소재가 사용됩니다.
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40. 초음파탐상시험의 수직탐상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시험의 목적은 결함의 발생원인을 조사하는 것이고, 결함의 크기나 치수는 조사할 필요는 없다.
  2. 결함은 저면에코가 최대로 되었을 때 탐촉자의 위치 바로 아래에 있다.
  3. 결함까지의 거리는 CRT상의 결함 에코의 크기로 알 수 있다.
  4. 탐상강도의 결정방법에는 시험편방식과 저면에코방식이 있다.
(정답률: 63%)
  • 탐상강도는 결함의 크기와 위치를 파악하기 위해 측정하는 값으로, 초음파탐상시험에서는 시험편방식과 저면에코방식으로 결정할 수 있다. 시험편방식은 결함이 시험편과 수직인 방향에서 탐상강도를 측정하는 방법이고, 저면에코방식은 결함이 시험편과 수평인 방향에서 탐상강도를 측정하는 방법이다. 따라서 "탐상강도의 결정방법에는 시험편방식과 저면에코방식이 있다."가 옳은 설명이다. 다른 보기들은 모두 틀린 설명이다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 다음 중 초음파 현미경법에 해당하지 않는 것은?

  1. SAM
  2. C-SAM
  3. SLAM
  4. T-SAM
(정답률: 47%)
  • T-SAM은 초음파 현미경법에 해당하지 않는다. T-SAM은 전자 현미경법(Electron Microscopy)으로, 전자를 이용하여 샘플의 구조를 관찰하는 기술이다. 초음파 현미경법은 초음파를 이용하여 샘플의 구조를 관찰하는 기술이며, SAM, C-SAM, SLAM은 모두 초음파 현미경법의 일종이다.
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42. 분할형 수직 탐촉자를 제작하여 사용하여 한다. 송신과 수신효율이 가장 좋은 것으로 순서대로 묶인 탐촉자는?

  1. 황산리튬, 수정
  2. 수정, 티탄산바륨
  3. 황산나트륨, 티탄산바륨
  4. 티탄산바륨, 황산리튬
(정답률: 85%)
  • 분할형 수직 탐촉자는 송신과 수신효율이 높은 물질을 사용해야 한다. 이 중에서도 티탄산바륨과 황산리튬은 높은 송신과 수신효율을 가지고 있기 때문에 순서대로 묶인 탐촉자가 가장 좋다고 할 수 있다. 따라서 정답은 "티탄산바륨, 황산리튬"이다.
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43. 다음 중 결함위치 측정시 오차의 원인이 아닌 것은?

  1. 결함의 형상에 따른 오차
  2. 결함에서 파의 감쇠에 의한 오차
  3. 장치의 조정 및 계측에 의한 오차
  4. 결함의 경사로 인한 오차
(정답률: 48%)
  • 결함에서 파의 감쇠에 의한 오차는 결함 위치 측정시 오차의 원인이 아니다. 이는 결함이 있는 위치에서 발생한 파가 결함을 통과하면서 감쇠되어 측정기에서 감지되는 파의 진폭이 작아지기 때문이다. 따라서 결함 위치 측정시 이러한 감쇠를 고려하여 보정해야 한다. 결함의 형상에 따른 오차, 장치의 조정 및 계측에 의한 오차, 결함의 경사로 인한 오차는 결함 위치 측정시 오차의 원인이 될 수 있는 요인들이다.
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44. 초음파탐상시험시 사용하는 표준시험편의 사용목적으로 적절하지 않은 것은?

  1. 결함의 종류를 분류하기 위하여 사용한다.
  2. 탐상장치의 작동특성을 알아보기 위해 사용한다.
  3. 탐상조건을 설정하기 위해 사용한다.
  4. 결함에코의 높이와 위치를 비교 평가하기 위해 사용한다.
(정답률: 75%)
  • 초음파탐상시험은 재료 내부의 결함을 탐지하기 위한 검사 방법 중 하나이다. 이때 사용되는 표준시험편은 결함의 종류를 분류하기 위해 사용된다. 즉, 표준시험편을 이용하여 결함의 종류를 파악하고, 이를 기준으로 실제 검사 대상에서 발견된 결함을 비교 평가할 수 있다. 따라서 "결함의 종류를 분류하기 위하여 사용한다."가 적절하지 않은 목적은 없다.
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45. 용접부의 초음파 경사각탐상으로 결함을 대략적으로 추정하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 단일기공은 진자주사를 하면 결함에코 높이가 급격히 변한다.
  2. 단일기공은 목돌림주사를 하여도 결함에코 높이가 변하지 않는다.
  3. 용입부족은 진자주사를 하면 결함에코 높이가 급격히 변한다.
  4. 용입부족은 목돌림주사를 하여도 결함에코 높이가 변하지 않는다.
(정답률: 54%)
  • "용접부의 초음파 경사각탐상으로 결함을 대략적으로 추정하는 방법"은 용접부의 결함을 대략적으로 추정하는 방법 중 하나입니다. 따라서 이 방법으로는 결함의 정확한 크기나 위치를 파악할 수는 없으며, 결함의 존재 여부와 대략적인 크기 정도만 파악할 수 있습니다.

    "용입부족은 진자주사를 하면 결함에코 높이가 급격히 변한다."는 용입부족이 초음파 진자에 의해 감지될 때, 결함에코 높이가 급격히 변화하는 것을 의미합니다. 이는 용입부족이 결함의 크기가 크고 깊은 경우에 발생하는 현상으로, 용입부족의 크기와 깊이를 대략적으로 추정할 수 있는 지표 중 하나입니다.

    따라서 "용입부족은 진자주사를 하면 결함에코 높이가 급격히 변한다."가 정답입니다.
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46. 펄스반복율에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단위시간동안 발생된 송신펄스의 수를 말한다.
  2. 펄스반복율이 높으면 투과력이 좋아진다.
  3. 펄스반복율이 낮으면 에코의 밝기가 밝아진다.
  4. 펄스반복율이 낮으면 고스트(ghost)에코가 발생하기 쉽ㄷ.
(정답률: 62%)
  • 펄스반복율은 단위시간동안 발생된 송신펄스의 수를 말합니다. 즉, 초당 발생하는 송신펄스의 수를 의미합니다. 이 값이 높을수록 초당 발생하는 송신펄스의 수가 많아지므로 투과력이 좋아지게 됩니다. 반대로 펄스반복율이 낮을수록 초당 발생하는 송신펄스의 수가 적어지므로 에코의 밝기가 밝아지고 고스트(ghost)에코가 발생하기 쉬워집니다.
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47. 초음파탐상시험에 대한 결함길이, 결함높이의 설명으로 옳은 것은?

  1. 결함깊이는 탐상면으로부터의 결함위치이다.
  2. 결함깊이는 결함의 판두께 방향의 치수를 말한다.
  3. 결함높이는 결함의 판두께에 평행한 방향의 치수를 말한다.
  4. 결함높이는 에코높이 구분선의 영역을 나타낸다.
(정답률: 53%)
  • 정답은 "결함깊이는 탐상면으로부터의 결함위치이다."이다.

    결함깊이는 결함이 위치한 탐상면으로부터의 거리를 말한다. 즉, 결함이 탐상면과 얼마나 깊이 있는지를 나타내는 것이다. 반면, 결함높이는 결함이 위치한 판두께에 평행한 방향의 치수를 말한다. 결함이 판두께와 얼마나 높이 있는지를 나타내는 것이다. 따라서, "결함깊이는 탐상면으로부터의 결함위치이다."가 옳은 설명이다.
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48. 용접부를 경사각탐촉자로 탐상시 초음파빔 폭보다 큰 용접부 방향의 경함길이를 측정하는 주사방법은?

  1. 전후주사
  2. 좌우주사
  3. 목돌림주사
  4. 진자주사
(정답률: 59%)
  • 용접부를 경사각탐촉자로 탐상할 때, 좌우주사 방법을 사용하면 용접부 방향의 경함길이를 측정할 수 있습니다. 이는 좌우 방향으로 초음파빔을 발생시켜 용접부의 경사각을 파악하고, 이를 기반으로 용접부 방향의 경함길이를 측정하기 때문입니다. 따라서 정답은 "좌우주사"입니다.
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49. 압력용기의 내식성을 증가시키는 클래드(Clad)부 바로 밑의 균열검사는 어떻게 하는 것이 효과적인가?

  1. 클래드(Clad) 부에서 경사각 탐상
  2. 모재부에서 경사각 탐상
  3. 클래드(Clad) 부에서 수직 탐상
  4. 모재부에서 수직 탐상
(정답률: 46%)
  • 클래드(Clad) 부에서 경사각 탐상은 압력용기의 내식성을 증가시키는 클래드(Clad) 부와 모재부 간의 결함을 검사하기 위해 효과적인 방법이다. 이는 클래드(Clad) 부와 모재부 간의 경사각을 측정하여 결함이 있는 부분을 파악할 수 있기 때문이다. 반면에 모재부에서 경사각 탐상은 결함이 있는 부분을 파악하기 어렵기 때문에 효과적이지 않다. 수직 탐상은 결함을 파악하는 데 있어서도 경사각 탐상보다는 효과적이지 않다.
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50. 다음 초음파탐상시험방법 중 주로 두께 측정에만 사용되는 방법은?

  1. 펄스반사법
  2. 투과법
  3. 공진법
  4. wheel법
(정답률: 65%)
  • 공진법은 재료의 두께를 측정하는 방법으로, 초음파를 재료에 보내면서 재료 내부에서 반사되는 파동의 주파수를 측정하여 두께를 계산합니다. 이 방법은 주로 두께 측정에 사용되며, 재료의 밀도나 소리속도 등의 물성값을 고려하지 않고도 정확한 두께 측정이 가능합니다.
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51. 초음파탐상시험에서 탐촉자의 주파수를 증가시킬 경우 얻을 수 있는 장점은?

  1. 지향각이 작아지고 분해능이 증가한다.
  2. 지향각이 커지고 감도와 분해능이 증가한다.
  3. 지향각이 작아지고 감도와 분해능이 감소한다.
  4. 지향각이 커지고 감도는 증가하나 분해능은 감소한다.
(정답률: 60%)
  • 초음파의 파장은 주파수와 반비례 관계에 있으므로, 주파수를 증가시키면 파장이 짧아지게 된다. 이는 탐촉자가 물체에 더 가까이 다가갈 수 있게 되므로, 지향각이 작아지고 분해능이 증가하게 된다. 즉, 더 정확한 검사 결과를 얻을 수 있다는 것이 장점이다.
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52. 다음 중 주강품에서 주로 발생하지 않는 결함은?

  1. 수축공
  2. 콜드셧
  3. 균열
  4. 시임(seams)
(정답률: 54%)
  • 주강품은 주로 주조 공정을 통해 생산되는데, 이때 시임(seams) 결함은 발생하지 않습니다. 시임 결함은 주로 용접 공정에서 발생하는데, 주강품은 주조 공정에서 형성되는 결함들이 주로 발생하기 때문입니다. 따라서 시임 결함은 주강품에서 주로 발생하지 않는 결함입니다.
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53. 후판 용접부의 경사각 탐상에서 2개의 경사각 탐촉자를 용접부의 한쪽에서 전후로 배열하는 하나는 송신용으로, 다른 하나는 수신용으로 탐상하는 주사법은?

  1. 두갈래주사
  2. 목돌림주사
  3. 탠덤주사
  4. 지그재그주사
(정답률: 77%)
  • 탠덤주사는 두 개의 경사각 탐촉자를 용접부의 한쪽에서 전후로 배열하여 송신용과 수신용으로 번갈아가며 탐상하는 주사법입니다. 이 방법은 용접부의 전방과 후방을 동시에 탐지할 수 있어서 용접부의 전반적인 상태를 정확하게 파악할 수 있습니다. 따라서 후판 용접부의 경사각 탐상에서는 탠덤주사가 가장 적합한 방법입니다.
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54. 초음파탐상에 사용되는 감도 중 평가감도(Evaluation Sensitivity)를 설정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 거리진폭특성곡선(DAC곡선법)
  2. DGS(vg) 선도를 이용하는 방법
  3. 대비시험편을 이용하는 방법
  4. TOFD(Time of Flight Diffraction)법
(정답률: 63%)
  • TOFD(Time of Flight Diffraction)법은 초음파 파장의 시간차를 이용하여 결함을 탐지하는 방법으로, 평가감도를 설정하는 방법이 아니기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 초음파탐상에서 평가감도를 설정하는 방법들입니다. 거리진폭특성곡선(DAC곡선법)은 초음파 파장이 거리에 따라 진폭이 감소하는 특성을 이용하여 평가감도를 설정하는 방법입니다. DGS(vg) 선도를 이용하는 방법은 초음파 파장의 속도와 각도에 따른 감도를 설정하는 방법입니다. 대비시험편을 이용하는 방법은 결함의 크기와 위치에 따라 초음파 파장의 반사파 크기를 비교하여 평가감도를 설정하는 방법입니다.
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55. 초음파탐상시험시 범용 탐촉자로 시험이 어려운 것은?

  1. 일반 구조용강
  2. 오스테아니트 스테인리스강
  3. 용접 구조용강
  4. 단조강
(정답률: 62%)
  • 오스테아니트 스테인리스강은 초음파 파동이 잘 흡수되어 반사되기 어려워서 탐촉자와의 접촉이 어렵기 때문에 초음파탐상시험시 범용 탐촉자로 시험이 어려운 것입니다.
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56. STB-A1 표준시험편의 100R 원주의 중심점(입자점을 측정하는곳)에 폭 0.5mm, 깊이 2mm, 길이 30mm의 노치흠(슬리트)가 있다. 이노치흠가 없다면 경사각탐촉자를 사용할 대 어떠한 점이 불편하겠는가?

  1. 입사점 측정이 곤란하다.
  2. 측정범위의 조정이 곤란하다.
  3. 굴절각 측정이 곤란하다.
  4. 분해능 측정이 곤란하다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "측정범위의 조정이 곤란하다." 입니다. 경사각탐촉자는 측정 범위가 좁기 때문에 측정 대상의 표면이 완전히 평평하지 않으면 측정이 어렵습니다. 따라서 노치흠이 없는 경우에는 경사각탐촉자를 사용할 때 측정 대상의 표면을 완전히 평평하게 만들어야 하므로 불편합니다.
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57. 강재에서 횡파 굴절각이 60도인 경사각탐촉자를 구리에서 사용할 경우에 굴절각은 얼마인가? (단, 강재에의 종파, 횡파 속도는 5900m/s, 3200m/s, 구리에의 종파, 횡파속도는 4700m/s, 2260m/s)

  1. 32.5도
  2. 37.3도
  3. 43.6도
  4. 46.4도
(정답률: 47%)
  • 강재에서의 횡파 굴절각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    sin(60도) = 강재의 횡파속도 / 강재의 종파속도
    sin(60도) = 3200 / 5900
    sin(60도) = 0.542

    강재에서의 횡파 굴절각은 arcsin(0.542) = 32.5도 이다.

    구리에서의 굴절각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    sin(θ1) / sin(θ2) = v1 / v2
    sin(θ1) / sin(60도) = 4700 / 5900
    sin(θ1) = sin(60도) * (4700 / 5900)
    sin(θ1) = 0.542 * 0.7966
    sin(θ1) = 0.432

    θ1 = arcsin(0.432) = 25.7도

    따라서, 구리에서의 굴절각은 90도 - 25.7도 = 64.3도 이다.

    하지만, 이 문제에서는 횡파 굴절각을 구하는 것이므로, 구리에서의 횡파 굴절각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    sin(θ1) / sin(θ2) = v1 / v2
    sin(θ1) / sin(θ2) = 2260 / 3200
    sin(θ2) = sin(θ1) * (3200 / 2260)
    sin(θ2) = 0.432 * 1.4168
    sin(θ2) = 0.611

    θ2 = arcsin(0.611) = 37.3도

    따라서, 구리에서의 횡파 굴절각은 37.3도이다.
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58. 다음 시험편 중 경사각탐촉자의 거리진폭특성곡선을 작성하는데 일반적으로 사용되지 않는 것은?

  1. RB-4 블럭
  2. STB-A2 블럭
  3. IIW-1형 블록
  4. ASME 표준 교정시험편(Basic calibration block)
(정답률: 55%)
  • IIW-1형 블록은 경사각탐촉자의 거리진폭특성곡선을 작성하는데 일반적으로 사용되지 않는다. 이는 IIW-1형 블록이 경사각탐촉자의 거리진폭특성곡선을 작성하는데 필요한 기하학적 특성이 충분하지 않기 때문이다. 따라서 다른 보기인 RB-4 블럭, STB-A2 블럭, ASME 표준 교정시험편(Basic calibration block)이 일반적으로 사용된다.
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59. 표준시험편의 곡률반경 100mm되는 사분원의 원점에 있는 폭 0.5mm, 깊이 2mm의 노치가 없다면 무엇을 조정하기 어려운가?

  1. 거리보정이 어렵다,
  2. 굴절각 측정이 어렵다.
  3. 감도 설정이 어렵다.
  4. 분해능 측정이 어렵다.
(정답률: 37%)
  • 노치가 없으면 광선이 일직선으로 통과하기 때문에 거리보정이 어렵습니다. 거리보정은 광선이 물체와 상호작용하여 굴절되는 정도를 보정하는 것인데, 노치가 없으면 광선이 일직선으로 통과하기 때문에 굴절되는 정도를 측정할 수 없습니다. 따라서 거리보정이 어렵습니다.
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60. 다음 시험편 중 경사각탐촉자의 입사점을 측정하는데 사용되지 않는 것은?

  1. STB-A1 Block
  2. IIW-2형(Miniature Block)
  3. DSC형 Block
  4. DS형 Block
(정답률: 27%)
  • DS형 Block은 경사각탐촉자의 입사점을 측정하는데 사용되지 않는 것이다. 이유는 DS형 Block은 두 개의 평면이 서로 직각이 아닌 경우에 사용되는 블록으로, 경사각탐촉자의 입사점 측정과는 관련이 없기 때문이다. STB-A1 Block, IIW-2형(Miniature Block), DSC형 Block은 모두 경사각탐촉자의 입사점을 측정하는데 사용되는 블록이다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 건축용 강판 및 평강의 초음파탐상시험에 따른 등급분류와 판정기(KS D 0040)에서 점적률이 6%일 때의 등급과 합격여부는 어떻게 되는가?

  1. A등급, 합격
  2. B등급, 불합격
  3. X등급, 불합격
  4. Y등급, 합격
(정답률: 56%)
  • KS D 0040에서는 초음파탐상시험에서 점적률이 6% 이하인 경우 Y등급으로 분류하며, 이 경우 합격으로 판정된다. 따라서 이 문제에서는 점적률이 6%이므로 Y등급으로 분류되며, 합격으로 판정된다.
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62. 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에서 시험결과의 분류 중 1류는 흠의 길이가 몇 mm이하인가? (단, 흡의 구분은 B종이며, 모재의 두께는 60mm이다.)

  1. 15mm 이하
  2. 20mm 이하
  3. 25mm 이하
  4. 30mm 이하
(정답률: 43%)
  • 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에서 1류는 흠의 길이가 15mm 이하인 경우를 말한다. 이는 B종 흡의 구분과 모재의 두께 60mm에 따른 기준으로 결정된 것이다. 따라서, 흠의 길이가 15mm 이하인 경우에는 1류로 분류되며, 이보다 큰 경우에는 2류, 3류, 4류로 분류된다.
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63. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에 의가 g형 STB시험편 합격여부의 판정을 위한 시험편 반사원 에코높이의 측정값은 검정용 표준시험편에서 정한 기준값에 대해 어느 정도의 범우에 있어야 하나? (단, 시험주파수 2MHz의 경우이다.)

  1. ±0.5 dB
  2. ±1 dB
  3. ±1.5 dB
  4. ±2 dB
(정답률: 44%)
  • 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서는 시험편 반사원 에코높이의 측정값이 검정용 표준시험편에서 정한 기준값과 최대 ±1 dB 이내로 일치해야 합니다. 이는 시험주파수 2MHz에서의 측정값의 정확도를 보장하기 위한 것입니다. 즉, 시험편의 반사원 에코높이가 기준값과 최대 ±1 dB 이내로 차이가 나지 않으면 해당 시험편은 합격으로 판정됩니다.
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64. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)의 기본 교정시험편에 대하여 시험체의 두께가 10인치를 초과할 때 2인치 증가할 때마다 용접부에 대한 기본교정시험편에서 구멍 직경은 얼마씩 증가하는가?

  1. 1/8인치
  2. 1/16인치
  3. 1/32인치
  4. 1.64인치
(정답률: 60%)
  • ASME Sec.V, Art.4에서는 시험체의 두께가 10인치를 초과할 때 2인치 증가할 때마다 용접부에 대한 기본교정시험편에서 구멍 직경은 1/16인치씩 증가한다고 명시하고 있다. 이는 두께가 증가함에 따라 용접부의 강도가 증가하므로 구멍 직경도 그에 맞게 증가해야 하기 때문이다. 따라서 정답은 "1/16인치"이다.
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65. 압력용기 제작규정(ASME Sec Ⅷ, Div.1)에 따라 초음파탐상 결과를 판정하고자 할 때 결함의 길이에 관계없이 불합격 처리되는 결함은?

  1. 융합불량
  2. 기공
  3. 슬래그
  4. 블로우홀
(정답률: 68%)
  • 융합불량은 용접 과정에서 용접재료가 충분히 융해되지 않아 결함이 발생한 것을 의미합니다. 이러한 결함은 압력용기 제작규정에서 안전성을 보장할 수 없다고 판단하여 불합격 처리됩니다. 따라서 결함의 길이에 관계없이 융합불량이 발견되면 불합격 처리됩니다.
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66. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서 G형 표준시험편 중 인접한 시험편 V15-2와 V12-2.8을 5MHz, φ20mm 탐촉자로 측정할 때 반사원 에코높이의 dB 차는 얼마 이내이어야 하는가?

  1. 4.8±1dB
  2. 5.7±1dB
  3. 15±1dB
  4. 18±1dB
(정답률: 62%)
  • 초음파탐상 시험에서 인접한 시험편을 측정할 때, 반사원 에코높이의 dB 차이는 일정한 범위 내에 있어야 합니다. 이는 시험편 간의 차이나 측정 오차 등으로 인한 영향을 최소화하기 위함입니다.

    KS B 0831에서는 G형 표준시험편 중 인접한 시험편 V15-2와 V12-2.8을 5MHz, φ20mm 탐촉자로 측정할 때 반사원 에코높이의 dB 차이가 "5.7±1dB" 이내이어야 합니다. 이는 측정 결과의 신뢰성을 보장하기 위한 기준값으로, 이 범위를 벗어나면 측정 결과가 신뢰할 수 없다는 것을 의미합니다.

    따라서, 정답은 "5.7±1dB" 입니다.
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67. 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0250)에서 대비시험편 검사대상이 동등하여야 하는 조건에 포함되지 않는 것은?

  1. 바깥지름
  2. 모양
  3. 두께
  4. 초음파특성
(정답률: 36%)
  • 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0250)에서 대비시험편 검사대상이 동등하여야 하는 조건에 포함되지 않는 것은 "모양"입니다. 이는 대비시험편의 모양이 다양하더라도 검사 결과에 영향을 미치지 않기 때문입니다. 대신, 검사대상은 바깥지름, 두께, 초음파특성 등이 동등해야 합니다.
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68. 원자로, 보일러 및 압력용기 등에 사용되는 두께 6mm 이상의 킬드강판의 초음파탐상검사에 대하여 규정한 규격은? (단, 스테인레스강은 제외한다.)

  1. KS D 0333
  2. KS D 0040
  3. KS D 0250
  4. KS D 0252
(정답률: 44%)
  • KS D 0333은 "킬드강판의 초음파탐상검사 기준"을 규정한 규격이다. 이 규격은 두께 6mm 이상의 킬드강판에 대한 초음파탐상검사 방법과 기준을 제시하고 있다. 따라서, 원자로, 보일러 및 압력용기 등에 사용되는 킬드강판의 초음파탐상검사를 수행할 때는 이 규격을 참고하여 검사를 진행해야 한다. KS D 0040은 "강판의 일반 기계적 성질 및 시험 방법", KS D 0250은 "강판의 일반 기술 조건", KS D 0252는 "강판의 일반 품질"을 규정한 규격이며, 스테인레스강은 제외되어 있으므로 해당 규격들은 이 문제와 관련이 없다.
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69. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에서 탐상기의 성능 중 불감대에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 탐상기는 A 스코프 표시식인 경우이다.)

  1. 주파수가 5MHz 일 때 20mm 이하로 한다
  2. 주파수가 5MHz 일 때 15mm 이하로 한다
  3. 주파수가 2MHz 일 때 20mm 이하로 한다
  4. 주파수가 2MHz 일 때 15mm 이하로 한다
(정답률: 35%)
  • 정답은 "주파수가 2MHz 일 때 15mm 이하로 한다" 이다.

    불감대란 탐상기에서 신호를 보내고 받을 때, 신호가 일정한 강도 이상이 되어야만 탐지가 가능한 영역을 말한다. 이 영역을 너무 크게 설정하면 실제 결함이 있어도 탐지하지 못할 수 있으며, 너무 작게 설정하면 결함이 없는 부위에서도 잘못된 탐지가 발생할 수 있다.

    따라서, 주파수가 낮을수록 파장이 길어져 불감대가 크게 설정되어야 하며, 주파수가 높을수록 파장이 짧아져 불감대가 작게 설정되어야 한다. 이 문제에서는 주파수가 2MHz 일 때 15mm 이하로 불감대를 설정하는 것이 적절하다.
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70. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SE-114)에서 시험체의 표면거칠기가 10일 때 이 규정에 맞는 접촉매질은?

  1. SAE 10 기계유
  2. SAE 20 기계유
  3. SAE 30 기계유
  4. SAE 40 기계유
(정답률: 27%)
  • ASME Sec.V, Art.23 SE-114에서는 보일러 및 압력용기의 표면거칠기가 10일 때 접촉매질로 SAE 40 기계유를 사용하도록 규정하고 있습니다. 이는 SAE 40 기계유가 높은 점도와 저휘발성으로 인해 접촉면에서의 마찰을 줄여주고, 높은 부식방지성과 내열성을 가지고 있어 보일러 및 압력용기 내부에서 안정적으로 사용될 수 있기 때문입니다. 또한, SAE 10, 20, 30 기계유는 점도가 낮아 접촉면에서의 마찰을 줄여주지 못하고, 부식방지성과 내열성도 SAE 40 기계유보다 낮기 때문에 이 규정에 맞는 접촉매질로는 적합하지 않습니다.
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71. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에서 용접부의 두께가 1인치일 때 기본교정시험편의 두께는?

  1. 3/4인치
  2. 1½인치
  3. 2인치
  4. 2½인치
(정답률: 47%)
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72. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SE-435)에서 강판의 수직빔 탐상 적용 재료로 옳은 것은?

  1. 두께 6.25mm 이상인 특수용 클래드 강판 및 합금강판
  2. 두께 12.5mm 이상인 특수용 압연된 탄소강판 및 합금간판
  3. 두께 6.25mm 이상인 압연된 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판
  4. 두께 12.5mm 이상인 압연된 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판
(정답률: 39%)
  • 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사에서는 수직빔 탐상을 적용하며, 이는 두께가 일정 이상인 강판에만 적용할 수 있습니다. 따라서 "두께 12.5mm 이상인 압연된 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판"이 옳은 답입니다. 이유는 두께가 일정 이상이어야 수직빔 탐상 검사가 가능하며, 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판은 내구성이 높아 보일러 및 압력용기에 적합하기 때문입니다.
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73. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서 초음파탐상용 G형 감도 표준시험편 중에서 STB-G V5 시험편에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 평저공(flat bottomed hole)의 직경은 5mm이다.
  2. 시험편의 총길이는 50mm이다.
  3. 평저공의 직경은 2±0.1mm이다.
  4. 시험편의 두께는 50mm이다.
(정답률: 39%)
  • 정답은 "평저공의 직경은 2±0.1mm이다." 이다. 이유는 KS B 0831 표준에서 STB-G V5 시험편의 평저공 직경은 2±0.1mm로 명시되어 있기 때문이다. 다른 보기들은 시험편의 총길이, 두께 등과 관련된 내용이지만, 직경과는 관련이 없다.
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74. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 두께 20mm 페라이트계 강의 초음파탐상검사시 표면 거칠기가 80μm이상이라면 사용할 접촉매질로 가장 적합한 것은?

  1. 물
  2. 농도 50%의 글리세린 수용액
  3. 농도 80%의 글리세린 수용액
  4. 그리스
(정답률: 59%)
  • 표면 거칠기가 80μm 이상인 경우, 접촉매질은 높은 점착성과 낮은 휘어짐 성질을 가지고 있어야 합니다. 이러한 조건을 만족하는 것은 농도 80%의 글리세린 수용액입니다. 글리세린은 높은 점착성과 낮은 휘어짐 성질을 가지고 있어 초음파탐상 시험에서 접촉매질로 많이 사용됩니다. 또한, 농도가 높을수록 점착성이 더욱 강해지므로 농도 80%의 글리세린 수용액이 가장 적합한 접촉매질입니다.
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75. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 경사각 탐상시 초음파가 통과하는 부분의 모재는 필요에 따라 미리 수직탐상하여 발해가 되는 흠을 검출하여 기록한다. 이 경우 수직탐상할 때 탐상감도는 어떻게 하는가?

  1. 건전부 밑면 에코 높이가 80% 되게 한다.
  2. 건전부 밑면 에코 높이가 50% 되게 한다.
  3. 건전부의 제2회 바닥면 에코 높이가 80% 되게 한다.
  4. 건전부의 제2회 바닥면 에코 높이가 50% 되게 한다.
(정답률: 47%)
  • 수직탐상 시 탐상감도를 높이면 흠을 더욱 민감하게 검출할 수 있지만, 동시에 건전부의 밑면 에코 높이도 높아져서 흠과 건전부의 경계가 모호해질 수 있다. 따라서 KS B 0896에서는 건전부의 제2회 바닥면 에코 높이를 80%로 설정하여, 흠과 건전부의 경계를 명확하게 구분할 수 있도록 하고, 동시에 흠을 민감하게 검출할 수 있도록 한다.
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76. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에서 탐상 온도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 접촉법에서 교정시험편과 검사 표면 간의 온도 차는 30˚F 이내이어야 한다.
  2. 접촉법에서 교정시험편과 검사 표면 간의 온도 차는 25˚F 이내이어야 한다.
  3. 수침법에서 교정시 접촉매질의 온도는 검사시 접촉 매질온도의 30˚F 이내이어야 한다.
  4. 수침법에서 교정시 접촉매질의 온도는 검사시 접촉 매질온도의 35˚F 이내이어야 한다.
(정답률: 45%)
  • 정답은 "접촉법에서 교정시험편과 검사 표면 간의 온도 차는 25˚F 이내이어야 한다." 이다.

    초음파탐상검사는 보일러 및 압력용기 등의 장비에서 결함을 탐지하기 위해 사용되는 검사 방법 중 하나이다. 이 검사에서는 초음파를 이용하여 장비 내부를 탐색하고 결함을 찾아내는데, 이때 검사 온도가 중요한 역할을 한다.

    접촉법에서는 검사 표면과 교정시험편 사이에 접촉 매질을 사용하여 초음파를 전달한다. 이때 교정시험편과 검사 표면 간의 온도 차이가 크면 초음파 전달에 영향을 미치게 되어 검사 결과에 오차가 발생할 수 있다. 따라서 교정시험편과 검사 표면 간의 온도 차이는 최대 25˚F 이내이어야 한다.

    수침법에서도 검사 온도가 중요하지만, 이 경우에는 교정시험편과 검사 표면 간의 온도 차이보다는 접촉 매질의 온도가 더 중요하다. 교정시에는 접촉 매질의 온도가 검사 시에 사용될 접촉 매질의 온도와 최대 35˚F 이내로 일치해야 한다.
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77. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-548)에서 압력용기용 알루미늄 합금판에 실시하는 탐상 최대 주사속도로 옳은 것은?

  1. 152mm/초
  2. 204mm/초
  3. 255mm/초
  4. 305mm/초
(정답률: 20%)
  • 알루미늄 합금판은 소리의 속도가 강철보다 느리기 때문에 탐상 속도가 느려야 합니다. ASME Sec.V, Art.23 SA-548에서는 알루미늄 합금판에 대한 최대 주사속도를 305mm/초로 규정하고 있습니다. 따라서 정답은 "305mm/초"입니다.
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78. 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상시험방법(KS B 0897)에 규정된 탐상장치 및 부속품에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 경사각 탐촉자에 사용되는 공칭주파수는 5MHz이다.
  2. 탐상기의 시간축의 직선성은 실물 크기의 5% 이내이어야 한다.
  3. 경사각 탐촉자의 양측에는 적어도 10mm의 범위에 2mm의 간격으로 유도 눈금이 새겨져야 한다.
  4. 경사각 탐촉자의 공칭굴절각은 35˚, 50˚, 71˚ 중 하나여야 한다.
(정답률: 49%)
  • - "경사각 탐촉자에 사용되는 공칭주파수는 5MHz이다." : 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상시험에서는 5MHz의 주파수를 사용한다. 이는 알루미늄 재질의 두께와 탐촉자의 크기 등을 고려하여 결정된 값이다.
    - "탐상기의 시간축의 직선성은 실물 크기의 5% 이내이어야 한다." : 탐상기의 시간축의 직선성은 탐상기의 정확도를 나타내는 지표 중 하나이다. 이는 탐상기가 실제로 측정한 값과 실제 값 사이의 오차가 얼마나 되는지를 나타내는 것으로, 이 값은 실물 크기의 5% 이내여야 한다.
    - "경사각 탐촉자의 양측에는 적어도 10mm의 범위에 2mm의 간격으로 유도 눈금이 새겨져야 한다." : 경사각 탐촉자의 양측에는 유도 눈금이 새겨져 있어야 한다. 이는 탐상시에 탐촉자의 위치를 정확하게 파악하기 위한 것으로, 10mm의 범위에 2mm의 간격으로 새겨져 있어야 한다.
    - "경사각 탐촉자의 공칭굴절각은 35˚, 50˚, 71˚ 중 하나여야 한다." : 경사각 탐촉자의 공칭굴절각은 탐상 대상물의 형태와 크기에 따라 다르게 결정된다. 알루미늄 맞대기 용접부의 경우에는 35˚, 50˚, 71˚ 중 하나의 굴절각을 사용한다. 이는 탐상 대상물의 두께와 형태 등을 고려하여 결정된 값이다.
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79. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에서 오스테나이트 스테인리스강 단강품을 검사할 수 있는 장비의 주파수 규정으로 옳은 것은?

  1. 0.4MHz 이하에서 검사할 수 있어야 한다.
  2. 1MHz 이하에서 검사할 수 있어야 한다.
  3. 2.225MHz 이상에서 검사할 수 있어야 한다.
  4. 5MHz 이상에서 검사할 수 있어야 한다
(정답률: 48%)
  • 정답: "0.4MHz 이하에서 검사할 수 있어야 한다."

    오스테나이트 스테인리스강은 고주파에서 반사율이 높기 때문에 저주파에서 검사하는 것이 적합하다. 따라서, 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사에서 오스테나이트 스테인리스강 단강품을 검사할 때는 0.4MHz 이하의 주파수를 사용하여 검사해야 한다. 이는 ASME Sec.V, Art.23 SA-388에서 규정된 내용이다.
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80. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-578)에서는 탐상면의 거칠기를 규정하고 있는데 탐촉자 주사중에 B1에코가 풀스케일의 몇 % 까지 유지할 수 있도록 규정되어 있는가?

  1. 40%
  2. 50%
  3. 60%
  4. 80%
(정답률: 42%)
  • ASME Sec.V, Art.23 SA-578에서는 초음파탐상검사 시 탐촉자 주사 중 B1에코가 풀스케일의 50%까지 유지할 수 있도록 규정되어 있습니다. 이는 탐촉자가 탐상면에 충분한 접촉을 유지하면서도 충분한 신호를 발생시키기 위한 것입니다. 만약 B1에코가 풀스케일의 40% 이하로 떨어진다면 탐촉자와 탐상면 사이의 접촉이 부족하거나 탐촉자의 신호가 충분하지 않을 수 있습니다. 반면에 B1에코가 풀스케일의 60% 이상이라면 탐촉자와 탐상면 사이의 접촉이 너무 강하거나 탐촉자의 신호가 과도하게 강할 수 있습니다. 따라서 B1에코가 풀스케일의 50%까지 유지되도록 규정되어 있는 것입니다.
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