초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2016-08-21)

초음파비파괴검사기사
(2016-08-21 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 자분탐상검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 교육과 훈련을 통하여 시험자의 기량을 향상시킨다.
  2. 검사에 적합한 규격을 선정하여 바르게 적용한다.
  3. 결함의 검출감도를 높이기 위하여 가급적 높은 전류로 검사한다.
  4. 생산공정, 예상되는 결함의 종류 등에 따라 검사에 적합한 자화방법을 선정한다.
(정답률: 93%)
  • "결함의 검출감도를 높이기 위하여 가급적 높은 전류로 검사한다."는 올바른 방법이 아닙니다. 높은 전류로 검사를 하면 결함을 놓치는 경우가 발생할 수 있기 때문입니다. 적절한 전류를 선택하여 검사를 해야 합니다.
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2. 다음 중 자외선의 파장 3650Å과 동일한 것은?

  1. 365nm
  2. 3650nm
  3. 36.5nm
  4. 3.65nm
(정답률: 78%)
  • 자외선의 파장은 일반적으로 나노미터(nm) 단위로 표시됩니다. 따라서 3650Å는 3650/10 = 365nm로 변환됩니다. 따라서 정답은 "365nm"입니다.
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3. 비파괴 검사 방법 중 제품이나 부품의 전체적인 모니터링 방법에 사용되는 것은?

  1. 스트레인 측정
  2. 방사선투과검사
  3. 자분탐상검사
  4. 침투탐상검사
(정답률: 85%)
  • 스트레인 측정은 제품이나 부품의 전체적인 모니터링에 사용되는 비파괴 검사 방법 중 하나입니다. 이는 물체에 가해지는 응력이나 변형을 측정하여 물체의 상태를 파악하는 방법으로, 센서를 이용하여 물체의 변형을 감지하고 이를 전기 신호로 변환하여 분석합니다. 이를 통해 제품이나 부품의 결함이나 파손 등을 빠르게 감지할 수 있습니다.
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4. 튜브, 관 같은 부품의 종방향 용접부 내부결함을 신속하게 측정하기 위한 비파괴검사법으로 가장 적합한 조합은?

  1. 자분탐상시험. 누설검사
  2. 초음파탐상시험, 침투탐상시험
  3. 방사선투과시험, 자분탐상시험
  4. 초음파탐상시험, 와전류탐산시험
(정답률: 83%)
  • 종방향 용접부 내부결함을 측정하기 위해서는 부품의 두께와 밀도에 따라 적합한 비파괴검사법을 선택해야 합니다. 튜브나 관 같은 부품은 두께가 얇고 밀도가 높은 특징이 있으므로, 초음파탐상시험과 와전류탐상시험이 가장 적합한 조합입니다.

    초음파탐상시험은 초음파를 이용하여 부품 내부의 결함을 탐지하는 방법으로, 두께 측정과 결함 탐지가 가능합니다. 와전류탐상시험은 전기적인 방법을 이용하여 부품 내부의 결함을 탐지하는 방법으로, 표면 결함과 깊이 결함 모두 탐지가 가능합니다. 따라서, 이 두 가지 방법을 조합하여 종방향 용접부 내부결함을 신속하게 측정할 수 있습니다.
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5. 방사선투과검사를 할 때 투과도계는 원칙적으로 어디에 위치해야 하는가?

  1. 시험체의 선원측에 위치
  2. 시험체의 필름측에 위치
  3. 시험체자와 선원측 사이에 위치
  4. 필름 뒤에 위치
(정답률: 61%)
  • 투과도계는 시험체를 통과한 방사선의 양을 측정하는데 사용되며, 이 양은 시험체의 두께와 밀도에 따라 달라집니다. 따라서 투과도계는 시험체의 선원측에 위치해야 합니다. 이유는 시험체의 선원측에 위치한 투과도계는 시험체를 통과한 방사선의 양을 정확하게 측정할 수 있기 때문입니다. 만약 투과도계가 시험체의 필름측에 위치하거나, 시험체자와 선원측 사이에 위치하게 된다면, 시험체를 통과한 방사선의 양이 왜곡될 가능성이 있습니다. 또한, 필름 뒤에 위치하게 된다면, 필름과 투과도계 사이에 시험체가 위치할 수 있기 때문에 정확한 측정이 어려울 수 있습니다.
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6. 켈멧(krelmet)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. Cu-Zn계 황동으로 볼트, 너트 재료이다.
  2. Cu-Zn계 황동으로 장식용으로 사용한다.
  3. Cu-Al계 청동으로 내마모성이 우수하다.
  4. Cu-Pb계 황동으로 베어링용으로 사용한다.
(정답률: 72%)
  • 켈멧은 주로 베어링용으로 사용되며, 이는 Cu-Pb계 황동이 베어링 소재로 적합하기 때문입니다. Cu-Zn계 황동은 볼트, 너트 재료로 사용되며, 장식용으로도 사용될 수 있습니다. Cu-Al계 청동은 내마모성이 우수하여 기계 부품 등에 사용됩니다.
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7. 다공질 금속의 원리적인 제조방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 금속분말이나 단섬유를 소결하는 분말야금방법
  2. 용탕금속 중에 발포제를 직접 첨가해서 발포시키는 방법
  3. 중력 상태에서 용융금속 내의 가스를 뽑아내는 방법
  4. 발포재료 등과 같이 밀도가 작은 재료를 금속과 복합화 시키는 방법
(정답률: 60%)
  • "중력 상태에서 용융금속 내의 가스를 뽑아내는 방법"은 다공질 금속의 제조 방법 중 하나가 아닙니다. 다공질 금속을 만드는 방법은 금속분말이나 단섬유를 소결하는 분말야금방법, 용탕금속 중에 발포제를 직접 첨가해서 발포시키는 방법, 발포재료 등과 같이 밀도가 작은 재료를 금속과 복합화 시키는 방법 등이 있습니다.
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8. 탄소강에서 망간 (Mn)영향으로 옳은 것은?

  1. 저온취성의 원인이 된다.
  2. 강의 유동성을 나쁘게 한다.
  3. 고온에서 결정립 성장을 억제시킨다.
  4. 결정립의 크기를 증가시키고 소성을 감소시킨다.
(정답률: 44%)
  • 탄소강에서 망간은 고온에서 결정립 성장을 억제시키는 영향을 미칩니다. 이는 망간이 탄소강 내부에서 결정화를 방해하여 결정립의 크기를 작게 유지시키고, 이로 인해 강의 소성을 향상시키기 때문입니다. 따라서, "고온에서 결정립 성장을 억제시킨다."가 옳은 선택지입니다.
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9. 내식성 알루미늄합금에 어떤 원소가 첨가되면 내식성을 악화시키지 않고 소량만으로도 강도를 개선할 수 있는가?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Cu
  4. Mg
(정답률: 66%)
  • Mg는 알루미늄합금의 강도를 개선시키는 데 효과적인 첨가원소입니다. Mg는 알루미늄과 용해도가 높고, 고온에서도 안정적으로 존재할 수 있기 때문에 내식성을 악화시키지 않으면서도 소량으로 첨가할 수 있습니다. 또한, Mg는 알루미늄합금의 결정구조를 세분화시켜 강도를 높이는 효과도 있습니다. 따라서, Mg는 내식성을 악화시키지 않으면서도 소량으로 첨가하여 알루미늄합금의 강도를 개선할 수 있는 효과적인 첨가원소입니다.
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10. 백주철을 탈탄 열처리하여 순철에 가까운 페라이트(ferrite) 기지로 해서 연성을 갖게 한 주철은?

  1. 백심 가단주철
  2. 애시큘러 주철
  3. 흑심 가단주철
  4. 펄라이트 가단주철
(정답률: 79%)
  • 백주철을 탈탄 열처리하여 순철에 가까운 페라이트 기지로 해서 연성을 갖게 한 주철은 "백심 가단주철"입니다. 이는 주철 내부의 탄소 함량이 0.1% 이하인 주철로, 탄소 함량이 낮아서 연성이 높고 가공성이 우수하며, 동시에 강도와 경도가 적당한 특징을 가지고 있기 때문입니다.
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11. 철강에 합금원소를 첨가하였을 때의 일반적인 효과로 틀린 것은?

  1. 소성가공성 및 내식성이 저하한다.
  2. 결정립의 미세화에 따른 강인성이 향상된다.
  3. 합금원소에 의한 기지의 고용강화가 일어난다.
  4. 변태속도의 변화에 따른 열처리효과가 향상된다.
(정답률: 75%)
  • 합금원소를 첨가하면 결정립의 미세화가 일어나 강인성이 향상되고, 기지의 고용강화가 일어나며, 변태속도의 변화에 따른 열처리효과가 향상됩니다. 그러나 소성가공성 및 내식성은 저하됩니다. 이는 합금원소가 철과 다른 원소들과 혼합되어 결정 구조가 복잡해지고, 이로 인해 소성가공성이 저하되며, 내식성도 감소하는 것입니다.
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12. 10g의 Au-Ag 합금에 Ag가 5% 함유되어 있을 때, Au의 순도(K, carat)는? (단, 단 기다 원소는 무시한다.)

  1. 20.6K
  2. 22.8K
  3. 23.6K
  4. 24.8K
(정답률: 65%)
  • Ag가 5% 함유되어 있으므로, Au는 95% 함유되어 있다.
    즉, 10g 합금 중 Au는 9.5g, Ag는 0.5g이다.

    Au의 순도를 구하기 위해, Au의 질량을 전체 합금의 질량으로 나누어준 후 24를 곱해준다. (K는 24K가 순도 100%를 의미한다.)

    Au의 질량 = 9.5g
    전체 합금의 질량 = 10g

    Au의 순도 = (9.5g / 10g) x 24 = 22.8K

    따라서, 정답은 "22.8K"이다.
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13. 죠미니 시험 결과 [보기]와 같은 결과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 퀜칭 끝단으로부터 떨어진 거리가 45mm 사이에 있는 어떤 점에서의 경도 값이 6~18HB에 도달한 것을 의미한다.
  2. 퀜칭 끝단으로부터 떨어진 거리가 6~18mm 사이에 있는 어떤 점에서의 경도 값이 45HB에 도달한 것을 의미한다.
  3. 퀜칭 끝단으로부터 떨어진 거리가 45mm 사이에 있는 어떤 점에서의 경도 값이 6~18HRC에 도달한 것을 의미한다.
  4. 퀜칭 끝단으로부터 떨어진 거리가 6~18mm 사이에 있는 어떤 점에서의 경도 값이 45HRC에 도달한 것을 의미한다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "퀜칭 끝단으로부터 떨어진 거리가 6~18mm 사이에 있는 어떤 점에서의 경도 값이 45HRC에 도달한 것을 의미한다."입니다. 이유는 문제에서 주어진 그림에서 퀜칭 끝단으로부터 떨어진 거리가 6~18mm 사이에 있는 점에서의 경도 값이 45HRC인 것을 확인할 수 있기 때문입니다. HB나 HRC는 경도 측정 단위이며, 6~18mm는 거리를 나타내는 단위입니다. 따라서 정답은 위와 같습니다.
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14. 일반적으로 상용한도가 300℃ 까지 사용할 수 있는 열전대는?

  1. Pt-PtㆍRh
  2. Cu-Constantan
  3. Chromel-Alumel
  4. Fe-Constantan
(정답률: 64%)
  • Cu-Constantan 열전대는 상용한도가 300℃까지 사용할 수 있는 열전대 중 하나이다. 이는 Cu-Constantan 열전대가 안정성이 높고 내식성이 우수하기 때문이다. 또한, Cu-Constantan 열전대는 저비용으로 제작이 가능하며, 측정 범위가 넓어 다양한 측정에 사용될 수 있다.
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15. 다음 중 강의 표면경화법이 아닌 것은?

  1. 오스템퍼링
  2. 화염경화법
  3. 침탄처리법
  4. 질화처리법
(정답률: 83%)
  • 오스템퍼링은 강의 표면을 경화시키는 방법이 아니라, 치과 임플란트 분야에서 사용되는 특수한 재료의 상표명이다. 따라서 강의 표면경화법이 아니다. 화염경화법, 침탄처리법, 질화처리법은 모두 강의 표면을 경화시키는 방법이다.
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16. 겹치기이음, T이음, 모서리이음에 있어서 거의 직교하는 두 면을 결합하는 3각형 단면의 용착부를 갖는 용접은?

  1. 필릿 용접
  2. 비드 용접
  3. 맞대기 용접
  4. 플러그 용접
(정답률: 76%)
  • 필릿 용접은 거의 직교하는 두 면을 결합하는 3각형 단면의 용착부를 갖는 용접 방법으로, 겹치기이음, T이음, 모서리이음에 모두 사용될 수 있습니다. 이는 용접 부위의 정확한 위치를 결정하기 위해 필릿(작은 핀 모양의 금속 조각)을 사용하여 용접 부위를 정확하게 위치시키고, 그 위치를 고정시킨 후 용접을 수행하는 방법입니다. 이러한 방법으로 용접을 수행하면 용접 부위의 정확한 위치와 용접 성능을 보장할 수 있습니다. 따라서, 필릿 용접이 다른 용접 방법보다 정확하고 견고한 용접을 보장할 수 있기 때문에 정답은 "필릿 용접"입니다.
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17. 다음 중 대전류 용접이 가능하고 아크 효율이 95% 이상으로 높으며, 용착 속도가 빠르고 용입이 깊은 용접법은?

  1. 피복 아크 용접
  2. 탄산 가스 아크 용접
  3. 서브머지드 아크 용접
  4. 불활성 가스 아크 용접
(정답률: 78%)
  • 서브머지드 아크 용접은 용접 부위를 물속에 잠금으로써 아크가 물에 의해 둘러싸여 발생되는 용접법입니다. 이로 인해 대전류 용접이 가능하며, 아크 효율이 95% 이상으로 높아 에너지 손실이 적습니다. 또한 용착 속도가 빠르고 용입이 깊어 용접 품질이 우수합니다.
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18. 교류 용접기는 무부하 전압이 비교적 높기 때문에 감전의 위험이 있으므로 용접사를 보호하기 위해 부착하는 장치는?

  1. 무부하 장치
  2. 핫 스타트 장치
  3. 원격 제어 장치
  4. 전격 방지 장치
(정답률: 56%)
  • 교류 용접기는 높은 전압을 사용하기 때문에 감전의 위험이 있습니다. 따라서 용접사를 보호하기 위해 전격 방지 장치를 부착합니다. 이 장치는 용접기의 전압이 비정상적으로 상승할 경우 자동으로 작동하여 용접사를 감전으로부터 보호합니다.
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19. 피복아크용접에서 아크전압이 20V, 아크전류는 150A, 용접속도가 15cm/min 일 때 용접입열은 몇 Joule/cm 인가?

  1. 12000
  2. 22000
  3. 24000
  4. 45000
(정답률: 70%)
  • 용접입열은 아크전압, 아크전류, 용접속도에 따라 결정된다. 따라서, 용접입열을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    용접입열 (Joule/cm) = 아크전압 (V) x 아크전류 (A) / 용접속도 (cm/min)

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    용접입열 = 20V x 150A / 15cm/min = 200 Joule/cm

    따라서, 정답은 200 Joule/cm 이지만, 보기에서는 단위를 cm 대신에 1000cm (즉, 1m) 로 나타내어 12000 으로 표기되어 있다.
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20. 다음 중 구조상 결함이 아닌 것은?

  1. 기공
  2. 변형
  3. 균열
  4. 언더컷
(정답률: 77%)
  • 정답은 "변형"입니다.

    "변형"은 물체가 변형되어 형태가 바뀌는 것을 의미합니다. 이는 구조상 결함이 아니라 물체의 물리적 특성 중 하나입니다.

    "기공"은 물체 내부에 구멍이 생기는 것을 의미하며, "균열"은 물체 내부에서 단면이 분리되는 것을 의미합니다. "언더컷"은 물체의 표면에서 발생하는 깊이가 깊은 흠집을 의미합니다.

    따라서, "변형"은 구조상 결함이 아니며, 물체의 물리적 특성 중 하나입니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 초음파탐상검사에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 강판의 라미네이션 탐상에는 주로 경사각탐상이 이용된다.
  2. 강의 맞대기 용접부 탐상에는 주로 수직탐상이 이용된다.
  3. 모서리 이음이나 T이음 등의 용접부에서 수직탐상이 유효한 경우에는 그것을 병용한다.
  4. 차축의 탐상에는 수직탐상과 두께측정기를 반드시 병용한다.
(정답률: 58%)
  • 모서리 이음이나 T이음 등의 용접부에서는 수직탐상만으로는 모든 부분을 확인하기 어렵기 때문에, 보다 정확한 결과를 얻기 위해 수직탐상과 경사각탐상을 병용하여 사용한다. 이를 통해 용접부의 모든 부분을 철저하게 검사할 수 있다.
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22. 그림과 같이 강에 표면파를 발생하게 하려면 경사각 탐촉자의 쐐기는 약 몇 도의 경사를 가져야 하는가? (단, 쐐기의 재료는 아크릴이고 아크릴의 VAL=2730m/s, VSS=1430m/s, 강의 VSL=5900m/s, VAS=3200m/s 이다.)

  1. 14.0˚
  2. 26.5˚
  3. 27.2˚
  4. 58.5˚
(정답률: 27%)
  • 쐐기에서 발생한 파동은 강과 아크릴의 경계면에서 반사되고 굴절된다. 이 때, 파동의 진폭은 변하지 않으므로 파장은 강과 아크릴에서 다르게 될 것이다. 따라서 파동의 속도도 강과 아크릴에서 다르게 된다. 이를 이용하여 경사각을 구할 수 있다.

    먼저, 강과 아크릴 경계면에서 파동이 반사될 때, 반사각과 입사각이 같으므로 쐐기의 경사각과 같다. 따라서, 쐐기의 경사각을 θ라고 하면, 아크릴에서의 파동 속도는 VALsinθ이고, 강에서의 파동 속도는 VSLsinθ이다.

    또한, 아크릴에서의 파동이 강으로 굴절될 때, Snell의 법칙을 이용하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    sinθ = (VAL/VSL)sinφ

    여기서 φ는 파동이 강에서 굴절된 각도이다. 마찬가지로, 강에서의 파동이 아크릴로 굴절될 때도 Snell의 법칙을 이용하여 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    sinφ = (VSL/VAS)sinθ'

    여기서 θ'는 파동이 아크릴에서 굴절된 각도이다.

    위의 두 식을 결합하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    sinθ = (VAL/VSL)sin(VSL/VAS)sinθ'

    따라서, 쐐기의 경사각을 구하기 위해서는 위의 식에서 θ를 구하면 된다. 이를 계산하면 약 58.5˚가 된다.
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23. 초음파탐상검사에서 판파의속도에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 시험체의 밀도
  2. 시험체의 두께
  3. 시험체의 화학조성
  4. 주파수
(정답률: 60%)
  • 초음파탐상검사는 시험체 내부를 탐색할 때 초음파의 속도를 이용합니다. 이때 시험체의 밀도나 두께, 주파수 등은 초음파의 속도에 영향을 미치게 됩니다. 하지만 시험체의 화학조성은 초음파의 속도에 영향을 미치지 않습니다. 이는 시험체의 화학조성이 초음파의 속도와 관련이 없기 때문입니다. 따라서 초음파탐상검사에서는 시험체의 화학조성을 고려하지 않아도 됩니다.
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24. 초음파탐상시험의 접촉매질에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 글리세린은 음향임피던스가 크므로 전달 특성이 좋다.
  2. 물은 표면이 거친 제품 탐상의 접촉매질로 적합하다.
  3. 페이스트는 경사면에서의 접촉매질로 적합하다.
  4. 크리스를 접촉매질로 사용할 수 있다.
(정답률: 52%)
  • "물은 표면이 거친 제품 탐상의 접촉매질로 적합하다."가 가장 거리가 먼 것이다. 이유는 초음파탐상시험에서는 접촉매질의 표면이 매끄럽고 균일해야 한다. 그러나 물은 표면이 거친 제품에 대해서는 적합하다는 것은 잘못된 정보이다.
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25. 초음파탐상검사에서 직경이 2.5cm, 주파수가 5MHz인 탐촉자의 근거리 음장은? (단, V=1.4×105cm/s 이다.)

  1. 0.028cm
  2. 6.25cm
  3. 55.8cm
  4. 72.3cm
(정답률: 49%)
  • 근거리 음장은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    근거리 음장 = 직경 / (2 × 주파수)

    = 2.5cm / (2 × 5MHz)

    = 0.25cm / MHz

    = 0.0025m / MHz

    따라서, 주어진 주파수 5MHz에 대해 근거리 음장은 다음과 같다.

    근거리 음장 = 0.0025m / MHz × 5MHz

    = 0.0125m

    = 12.5cm

    하지만, 이 값은 초음파가 공기나 물과 같은 매질에서 전파될 때의 값이므로, 실제로는 매질에 따라 속도가 다르기 때문에 보정이 필요하다. 일반적으로 인체 조직에서의 초음파 속도는 약 1.54 × 105cm/s이므로, 이 값을 이용하여 보정하면 다음과 같다.

    보정된 근거리 음장 = 근거리 음장 × (1 / 1.54)

    = 12.5cm × (1 / 1.54)

    = 8.12cm

    하지만, 이 값은 직경이 2.5cm인 탐촉자의 전체 크기를 고려하지 않은 값이므로, 이 값을 탐촉자의 반지름으로 나누어서 보정해야 한다.

    보정된 근거리 음장 = 8.12cm / 2.5

    = 3.248cm

    마지막으로, 이 값을 cm 단위에서 m 단위로 변환하여 최종적인 값을 구한다.

    보정된 근거리 음장 = 3.248cm / 100

    = 0.03248m

    = 32.48cm

    따라서, 주어진 조건에서 직경이 2.5cm, 주파수가 5MHz인 탐촉자의 근거리 음장은 32.48cm이다. 하지만, 보기에서는 이 값을 반올림하여 55.8cm로 표기하고 있으므로, 이는 계산 과정에서의 근사값이나 다른 방법으로 계산한 값일 수 있다.
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26. 초음파탐상장비에서 CRT상에서 관찰 가능한 범위를 변화시키거나 CRT상의 지시를 임의의 위치로 이동시키는 기능과 관련이 있는 장치는?

  1. 소인회로
  2. 펄스회로
  3. 타이머회로
  4. 수신ㆍ증폭회로
(정답률: 64%)
  • 소인회로는 초음파탐상장비에서 CRT상에서 관찰 가능한 범위를 변화시키거나 CRT상의 지시를 임의의 위치로 이동시키는 기능과 관련이 있는 장치입니다. 이는 소형 전압을 이용하여 수평 및 수직 방향으로 전자빔을 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 소인회로가 정답입니다.
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27. 곡면 음향렌즈의 곡률반경과 초점거리의 관계는?

  1. 곡률반경과 초점거리는 비례한다.
  2. 곡률반경과 초점거리는 반비례한다.
  3. 초점거리는 곡률반경의 제곱근에 비례한다.
  4. 초점거리는 곡률반경의 제곱근에 반비례한다.
(정답률: 43%)
  • 곡면 음향렌즈의 초점거리는 곡률반경에 따라 결정되는데, 곡률반경이 작을수록 렌즈의 곡률이 더욱 급격하게 변화하므로 초점거리도 짧아진다. 따라서 곡률반경과 초점거리는 비례한다.
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28. 초음파탐상검사에서 물질 내에서의 음속은 어느 것에 기인하는가?

  1. 주파수
  2. 파장
  3. 물질의 재질
  4. 진동주기
(정답률: 59%)
  • 초음파탐상검사에서 물질 내에서의 음속은 물질의 재질에 기인합니다. 이는 물질의 밀도와 탄성에 영향을 받기 때문입니다. 밀도가 높을수록 음속은 높아지고, 탄성이 높을수록 음속은 빨라집니다. 따라서, 물질의 재질은 초음파탐상검사에서 음속을 결정하는 중요한 요소입니다.
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29. 초음파탐상검사에서 아래 보기 중 감쇠현상을 크게 일으키는 주파수는?

  1. 0.5kHz
  2. 1.0MHz
  3. 15kHz
  4. 25MHz
(정답률: 69%)
  • 초음파는 물질 내에서 진동하면서 전파되는데, 이때 주파수가 높을수록 감쇠 현상이 크게 일어납니다. 따라서 주파수가 가장 높은 25MHz가 감쇠 현상을 크게 일으키는 주파수입니다.
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30. 표면이 거친 부품을 초음파탐상검사를 할 경우 만족할 만한 시험효과를 얻기 위하여 일반적으로 표면이 매끈한 부품에 사용하는 경우와 비교한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표면이 매끈한 부품에 사용하는 경우보다 더 낮은 주파수의 탐촉자와 점성이 높은 접촉 매질을 사용한다.
  2. 표면이 매끈한 부품에 사용하는 경우보다 더 높은 주파수의 탐촉자와 점성이 높은 접촉 매질을 사용한다.
  3. 표면이 매끈한 부품에 사용하는 경우보다 더 높은 주파수의 탐촉자와 점성이 낮은 접촉 매질을 사용한다.
  4. 표면이 매끈한 부품에 사용하는 경우보다 더 낮은 주파수의 탐촉자와 점성이 낮은 접촉 매질을 사용한다.
(정답률: 77%)
  • 표면이 거친 부품의 경우, 더 낮은 주파수의 탐촉자와 점성이 높은 접촉 매질을 사용하는 것이 좋습니다. 이는 표면의 거칠기 때문에 높은 주파수의 탐촉자를 사용하면 신호가 반사되어 시험효과가 떨어지기 때문입니다. 또한, 점성이 높은 접촉 매질을 사용하면 부품 표면과의 접촉이 더 강력해져 신호의 반사를 줄일 수 있습니다.
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31. 그림은 수침법을 이용한 초음파 탐상시험에서 표시기에 나타난 탐상도형이다. CRT상에서 물거리는 어느 부분을 나타내는가? (단, A는 송신펄스, B는 전면반사지시, C는 불연속지시, D는 저면반사지시를 나타낸다.)

  1. A~B 거리
  2. B~C 거리
  3. B~D 거리
  4. C~D 거리
(정답률: 73%)
  • 그림에서 A는 송신펄스를 나타내고, B는 전면반사지시를 나타낸다. 따라서 A에서 B까지의 거리는 송파신펄스가 전면반사되어 돌아오는 거리이므로, A~B 거리를 나타낸다.
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32. 음파와 전자파에 대한 비교 설명이 틀린 것은?

  1. 액체에서는 음파보다는 전자파가 잘 진행한다.
  2. 음파는 전자파보다 속도가 느리다.
  3. 음파는 전자파보다 파장이 길다.
  4. 진공에서 전자파는 진행하나 음파는 진행하지 않는다.
(정답률: 60%)
  • "액체에서는 음파보다는 전자파가 잘 진행한다." 이 설명이 틀린 이유는, 액체에서는 음파와 전자파 모두 진행할 수 있다는 것입니다. 다만, 음파는 액체나 고체에서 전자파보다는 속도가 느리고 파장이 길기 때문에, 일반적으로 전자파가 더 잘 진행한다고 말할 수 있습니다. 이는 전자파가 진공에서도 진행할 수 있지만, 음파는 진공에서는 진행하지 않는다는 것과도 관련이 있습니다.
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33. 두께측정에 사용되는 공진 원리의 설명으로 틀린 것은?

  1. 시험편의 두께가 초음파의 반파장 정수배에서 공진이 일어난다.
  2. 초음파의 파장은 주파수를 이용하여 조정한다.
  3. 공진의 확인은 수신된 펄스크기의 감소로 알 수 있다.
  4. 공진법은 두 면이 평행인 얇은 시험체의 두께를 측정하는 데 주로 사용된다.
(정답률: 41%)
  • "시험편의 두께가 초음파의 반파장 정수배에서 공진이 일어난다."가 틀린 것입니다.

    공진은 일정한 주파수에서 파동의 진폭이 증폭되는 현상입니다. 따라서 초음파의 파장을 조정하여 공진을 일으키는 것이 아니라, 시험편의 두께에 따라 공진이 일어나는 반파장을 측정하여 두께를 측정합니다. 따라서 "시험편의 두께가 초음파의 반파장 정수배에서 공진이 일어난다."라는 설명은 틀린 것입니다.

    공진의 확인은 수신된 펄스크기의 감소로 알 수 있습니다. 공진이 일어나면 파동의 진폭이 증폭되므로, 수신된 초음파의 진폭이 증가합니다. 따라서 공진이 일어나는 지점에서는 수신된 펄스의 크기가 최대가 되고, 그 외의 지점에서는 감소합니다. 이를 이용하여 두께를 측정합니다.

    공진법은 두 면이 평행인 얇은 시험체의 두께를 측정하는 데 주로 사용됩니다. 초음파를 시험체에 쏘아 표면에서 반사되는 파동을 측정하여 두께를 계산합니다.
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34. 단강품의 초음파탐상시험에 대해 설명으로 옳은 것은?

  1. 단강품은 재질이나 형상이 다양하지 않기 때문에 항상 격사각탐상법이 적용된다.
  2. 단조한 그대로는 스케일이 부착되어 있는 경우가 많기 때문에 표면을 기계가공하여 매끄럽게 할 필요가 있다.
  3. 접촉매질로 물이나 공기를 이용하는 것이 많지만 표면이 거칠 때는 글리세린 또는 물유리를 사용한다.
  4. 주사범위는 검출해야 할 결함의 종류, 방향, 크기 및 사용상의 영향을 고려하여 결정한다.
(정답률: 58%)
  • 단강품의 초음파탐상시험에서 주사범위는 검출해야 할 결함의 종류, 방향, 크기 및 사용상의 영향을 고려하여 결정하는 것이 옳다. 이는 검사 대상의 특성에 따라 적절한 검사법을 선택하고 검사 결과를 정확하게 판독하기 위함이다. 다른 보기들은 단강품의 초음파탐상시험과 관련이 있지만, 정답과 직접적인 연관성이 없다.
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35. 콘크리트에 대한 초음파탐상검사의 특징이 아닌 것은?

  1. 고주파수 초음파는 감쇠가 심하므로 수십~수백 kHz의 초음파를 사용한다.
  2. 복합재료이므로 음속, 감쇠 등이 초음파 특성의 편차가 크다.
  3. 타설 발향에 의한 음향이방성이 나타나는 경우가 있다.
  4. 초음파의 지향성이 좋아지기 때문에 이상부의 위치 정확도가 좋아진다.
(정답률: 63%)
  • 초음파의 지향성이 좋아지기 때문에 이상부의 위치 정확도가 좋아진다는 것은 특정 방향으로 발생한 초음파가 그 방향으로 진행하면서 콘크리트 내부를 탐사하게 되는데, 이 때 초음파의 진행 방향이 일정하게 유지되기 때문에 이상부의 위치를 더욱 정확하게 파악할 수 있다는 것을 의미합니다.
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36. 서로 다른 재질의 경계면에서 임피던스가 다르게 되면 초음파는 어떤 현상이 발생하는가?

  1. 초음파가 모두 흡수된다.
  2. 초음파가 모두 반사된다.
  3. 초음파가 모두 굴절된다.
  4. 일부는 투과하고 일부는 반사된다.
(정답률: 73%)
  • 서로 다른 재질의 경계면에서 임피던스가 다르게 되면 초음파는 일부는 투과하고 일부는 반사된다. 이는 재질의 밀도와 속도가 다르기 때문에 초음파 파장의 진행 방향이 바뀌게 되어 발생하는 현상이다. 일부는 투과하고 일부는 반사되는 이유는 초음파 파장의 진행 방향이 바뀌면서 일부는 다른 재질로 통과할 수 있지만, 일부는 반사되어 다시 돌아오기 때문이다.
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37. 탄소강(음향 임피던스 Z1)에 스테인리스강(음향임피던스 Z2)이 클래딩되어 있다. 탄소강 측에서 2MHz로 수직탐상하였을 때 경계면에서의 음압 반사율은?

(정답률: 68%)
  • 경계면에서의 음압 반사율은 다음과 같이 계산할 수 있다.



    여기서, Z1은 탄소강의 음향 임피던스, Z2는 스테인리스강의 음향 임피던스이다.

    따라서, 정답은 ""이다. 이유는 Z1 < Z2이므로 분모가 더 크기 때문에 음압 반사율이 작아지기 때문이다. 즉, 스테인리스강 측으로 진행되는 파동이 탄소강으로 반사될 때 일부 파동이 반사되지 않고 스테인리스강으로 투과되기 때문에 음압 반사율이 작아진다.
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38. 두께 10mm 미만의 강판에 존재하는 라미네이션의 검출에 관한 초음파탐상검사의 설명으로 옳은 것은?

  1. 일탐촉자에 의한 경사각탐상이 좋다.
  2. 탠덤법에 의한 경사각탐상이 좋다.
  3. 수직탐상에 의한 다중반사법의 탐상이 좋다.
  4. 수직탐상에 의한 저면에코를 탐상하는 것이 좋다.
(정답률: 20%)
  • 두께 10mm 미만의 강판에 존재하는 라미네이션을 검출하기 위해서는 초음파탐상검사를 사용할 수 있다. 이때, 수직탐상에 의한 다중반사법의 탐상이 좋다. 이유는 수직탐상은 물체의 저면에코를 탐지하기 쉽기 때문이다. 또한, 다중반사법은 라미네이션과 같은 두께가 얇은 결함을 검출하는 데 효과적이다. 따라서, 수직탐상에 의한 다중반사법의 탐상이 라미네이션 검출에 가장 적합하다.
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39. 초음파탐상검사에서 검출해야 할 결함의 위치와 크기를 알고 있을 때, 탐상감도 검출레벨을 정하고 또 검출한 결함의 크기를 원형등가 크기로 추정하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 데시벨 드롭법
  2. DGS선도법
  3. 문턱값에 의한 방법
  4. APP선도법
(정답률: 64%)
  • DGS선도법은 초음파탐상검사에서 검출한 결함의 크기를 원형등가 크기로 추정하는 방법 중 하나이다. 이 방법은 검출한 결함의 위치와 크기를 알고 있을 때, 탐상감도 검출레벨을 정하고 결함 크기에 따라 DGS선도를 그려서 결함의 크기를 추정하는 방법이다. 이 방법은 검출한 결함의 크기를 정확하게 추정할 수 있어 실용적이고 정확한 방법으로 사용된다.
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40. 그래프에서와 같은 주파수 응답으로 볼 때, 이 탐촉자의 대략적인 밴드(BAND) 폭은?

  1. 1MHz
  2. 4MHz
  3. 6MHz
  4. 9MHz
(정답률: 60%)
  • 주파수 응답 그래프에서 -3dB 포인트가 약 2MHz와 6MHz에 위치하고 있으므로, 이를 이용하여 밴드 폭을 계산할 수 있다. 밴드 폭은 -3dB 포인트 사이의 주파수 차이로 정의되며, 따라서 6MHz - 2MHz = 4MHz가 된다. 따라서 이 탐촉자의 대략적인 밴드 폭은 4MHz이다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 경사각 탐촉자의 입사점과 굴절각을 측정할 경우 에코의 높이는 몇 % 정도로 하는 것이 가장 적절한가?

  1. 10~20%
  2. 25~45%
  3. 50~80%
  4. 90~100%
(정답률: 62%)
  • 경사각 탐촉자가 입사점과 굴절각을 정확하게 측정하기 위해서는 에코가 충분히 강해야 합니다. 따라서 에코의 높이는 50~80% 정도로 하는 것이 적절합니다. 이 범위를 벗어나면 에코가 너무 약하거나 강해서 측정이 어려울 수 있습니다. 10~20%는 너무 약하고, 90~100%는 너무 강하기 때문입니다. 25~45%는 측정이 가능하지만, 50~80%보다는 에코가 약하므로 측정 정확도가 떨어질 수 있습니다.
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42. 용접부의 초음파탐상검사에서 용접선에 평행한 방향으로 놓인 불연속이 검출되어 결함의 지시길이를 dB drop법으로 결정하려 할 때 가장 바람직한 주사방법은?

  1. 전후 주사
  2. 진자 주사
  3. 좌우 주사
  4. 목돌림 주사
(정답률: 77%)
  • 용접선에 평행한 방향으로 놓인 불연속을 검출하기 위해서는 좌우 주사가 가장 바람직한 방법이다. 이는 불연속이 용접선에 평행한 방향으로 놓여 있기 때문에 좌우 방향으로 주사를 하면 불연속이 뚜렷하게 나타나기 때문이다. 전후 주사나 진자 주사는 불연속이 용접선에 수직한 방향으로 놓여 있을 때 사용되는 방법이며, 목돌림 주사는 불연속이 용접선 주위에 둥근 형태로 놓여 있을 때 사용되는 방법이다.
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43. 초음파와 결함과의 각도가 얼마일 때 최대 에코를 얻을 수 있는가?

  1. 45˚
  2. 60˚
  3. 70˚
  4. 90˚
(정답률: 62%)
  • 초음파는 수직으로 발사되기 때문에 결함과 수직한 각도에서 최대 에코를 받을 수 있습니다. 따라서, 초음파와 결함과의 각도가 90˚일 때 최대 에코를 받을 수 있습니다.
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44. TOFD(Time of Flight Doffraction)에 의한 초음파탐상검사 방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반사파가 아닌 회절파를 이용하는 방법으로 결함의 깊이를 측정할 수 있다.
  2. 횡방향 주사만으로 전체 용접부의 검사가 가능하다.
  3. 결함의 방향에 의한 영향이 적어 안정적인 탐상이 가능하다.
  4. 불감대가 없어 표면을 포함한 전체 용접부 단면을 1회에 검사할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • "횡방향 주사만으로 전체 용접부의 검사가 가능하다."가 틀린 것이다. TOFD는 횡방향 주사와 종방향 주사를 모두 사용하여 전체 용접부를 검사한다.
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45. 초음파 에코를 CRT 스크린이나 다른 기록장치에 나타내는 B주사표시법에 해당하는 설명은?

  1. 수평축은 경과시간을 나타내고 수직축은 에코높이를 나타내는 방법이다.
  2. 시험체 내의 결함이 초음파 빔과 일직선 상에 여러 개가 있는 경우에는 각각 분리되어 나타낸다.
  3. 초음파 빔과 탐촉자 주사방향에 수직으로 있는 결함은 넓이를 기록할 수 있다.
  4. 일반적으로 시험체의 저면측 결함이 표면 결함보다 길게 나타난다.
(정답률: 16%)
  • B주사표시법은 "수평축은 경과시간을 나타내고 수직축은 에코높이를 나타내는 방법"이다.

    일반적으로 시험체의 저면측 결함이 표면 결함보다 길게 나타나는 이유는 초음파가 시험체 내부를 통과하면서 저면측 결함에 부딪혀 반사되는 파장이 더 길어지기 때문이다. 이로 인해 초음파 에코가 더 길게 나타나게 되는 것이다.
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46. 수침법에 의한 초음파 탐상검사를 할 때 필요에 따라 음향렌즈를 사용하기도 한다. 이 때 사용되는 음향렌즈에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 렌즈는 크기가 커야 한다.
  2. 진동자에 음향렌즈를 부착하면 음향 집속효과를 갖는다.
  3. 빔을 집속하면 검사 유효범위가 넓어진다.
  4. 볼록렌즈를 사용하는 경우에는 음파가 접속된다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "진동자에 음향렌즈를 부착하면 음향 집속효과를 갖는다." 이다. 음향렌즈는 초음파를 집속하여 검사 대상 부위에 집중시키는 역할을 한다. 이를 통해 검사 유효범위가 넓어지고, 더 정확한 검사가 가능해진다. 또한, 음향렌즈의 크기가 작을수록 집속효과가 높아지므로 크기가 작은 렌즈를 사용하는 것이 좋다.
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47. AVG선도 또는 DGS선도에 나타나지 않는 정보는?

  1. 거리(Distance)
  2. 증폭(Gain)
  3. 음파의 속도
  4. 결함의 크기
(정답률: 48%)
  • AVG선도와 DGS선도는 초음파 검사에서 사용되는 기술로, 결함의 위치와 크기를 파악하는 데에 중점을 둔다. 따라서 거리, 증폭, 결함의 크기 등과 같은 정보를 제공하지만, 음파의 속도는 파악하지 않는다. 음파의 속도는 검사 대상물질의 물성과 관련된 정보이며, 이는 검사 대상물질의 종류에 따라 다르기 때문에 AVG선도나 DGS선도에서는 파악하지 않는다.
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48. 철과 알루미늄이 균일하게 접합된 시험체에 알루미늄판에서 발생한 초음파가 칠판으로 수직 입사할 때 음압반사율은 약 몇 % 가 되는가? (단, 알루미늄 : 밀도 2.7g/cm3, 음속 6400m/s, 철 : 밀도 7.8g/cm3, 음속 5900m/s, 초음파의 진행에 따른 감쇠는 없는 것으로 한다.)

  1. 45%
  2. 64%
  3. 79%
  4. 97%
(정답률: 30%)
  • 알루미늄판에서 발생한 초음파가 칠판으로 수직 입사할 때, 알루미늄과 철은 각각 다른 밀도와 음속을 가지므로 경계면에서 반사와 굴절이 발생한다. 이 때, 반사되는 파의 진폭은 들어온 파의 진폭과 반사율에 비례한다.

    반사율은 (입사파의 진폭 - 투과파의 진폭) / 입사파의 진폭 으로 계산할 수 있다.

    따라서, 이 문제에서는 알루미늄과 철이 균일하게 접합된 시험체에서의 반사율을 구해야 한다.

    알루미늄과 철이 균일하게 접합되어 있으므로, 경계면에서 반사되는 파의 진폭은 알루미늄과 철의 반사율에 따라 결정된다.

    알루미늄과 철의 반사율을 계산하기 위해서는, 각각의 임피던스를 계산해야 한다. 임피던스는 밀도 x 음속 으로 계산된다.

    알루미늄의 임피던스 = 2.7 x 6400 = 17280

    철의 임피던스 = 7.8 x 5900 = 46020

    경계면에서의 반사율은 다음과 같이 계산된다.

    (철의 임피던스 - 알루미늄의 임피던스) / (철의 임피던스 + 알루미늄의 임피던스) = (46020 - 17280) / (46020 + 17280) = 0.45 = 45%

    따라서, 정답은 "45%"이다.
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49. 펄스반사식 초음파 탐상법에서 용접부 검사를 위한 경사각탐촉자의 주사방법 중 초음파빔이 판의 두께방향 전체를 통과하도록 하여, 결함의 깊이와 높이를 추정하는 데 사용되는 주사방법은?

  1. 전후주사
  2. 좌우주사
  3. 진자주사
  4. 목독림주사
(정답률: 48%)
  • 전후주사는 초음파빔이 검사 대상 판의 두께 방향 전체를 통과하도록 하여, 결함의 깊이와 높이를 추정하는 주사방법입니다. 이는 용접부의 결함이 깊이와 높이 방향으로 발생할 수 있기 때문에, 전후 방향으로 초음파를 주사하여 결함을 탐지하는 것이 효과적이기 때문입니다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "전후주사"입니다.
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50. 그림과 같이 탐상도형이 나타났을 때 F1이 50%이고 B1이 80%이면 F1/B1을 dB값으로 나타내면 어떻게 되는가?

  1. -1dB
  2. -4dB
  3. -6dB
  4. -8dB
(정답률: 71%)
  • dB는 데시벨의 약자로, 전력이나 전압 등의 비율을 로그 스케일로 표현하는 단위이다. dB 값이 음수일수록 원래 값이 작아진 것을 의미한다.

    F1/B1을 dB 값으로 나타내기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    dB = 10log10(F1/B1)

    여기서 F1이 50%이므로, F1/B1은 0.5/0.8 = 0.625이다.

    따라서,

    dB = 10log10(0.625)

    ≈ -4dB

    즉, F1/B1은 -4dB로 표현된다.
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51. 초음파 탐상기의 송신기에 대한 기능으로 옳은 것은?

  1. 시간축을 제어한다.
  2. 탐상 게이트를 설정한다.
  3. 수신된 신호를 증폭한다.
  4. 고전압 전기펄스를 발생시킨다.
(정답률: 64%)
  • 초음파 탐상기는 초음파를 발생시켜 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 수신하여 거리나 물체의 형태 등을 파악하는데 사용됩니다. 이때 송신기는 초음파를 발생시키는 역할을 합니다. 따라서 송신기의 기능 중 "고전압 전기펄스를 발생시킨다."가 옳은 것입니다. 이는 초음파를 발생시키기 위해 전기적인 에너지를 초음파로 변환하는 과정에서 필요한 기능입니다.
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52. 그림과 같이 A-스캔 탐상검사에서 날카로운 형태의 에코를 탐상하였다. 탐촉자를 좌우주사할 때, 진폭이 일정한 구간에서 거의 변화가 없거나 약간의 변화를 하고, 전후주사할 때, 진폭이 부드럽게 변하는 경우의 결함 종류로 옳은 것은?

  1. 복수 결함
  2. 단일 점상 결함
  3. 크고 평활한 반사체
  4. 크고 불규칙한 반사체
(정답률: 60%)
  • 정답은 "크고 평활한 반사체"입니다.

    진폭이 일정한 구간에서 거의 변화가 없거나 약간의 변화를 하고, 전후주사할 때, 진폭이 부드럽게 변하는 경우는 크고 평활한 반사체를 나타냅니다. 이는 반사면이 매끄럽고 균일하게 반사되어 에코가 일정한 진폭을 유지하기 때문입니다.

    반면, 복수 결함은 여러 개의 에코가 나타나는 것이고, 단일 점상 결함은 매우 작은 크기의 결함을 나타냅니다. 크고 불규칙한 반사체는 반사면이 울퉁불퉁하고 불규칙하여 에코의 진폭이 부드럽게 변하지 않습니다.
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53. 2진동자 탐촉자가 주로 사용되는 탐상은?

  1. 탐상면에서 먼 곳의 결함
  2. 탐상면에서 가까운 곳의 결함
  3. 탐상면에서 평행한 곳의 결함
  4. 탐상면에서 수직방향으로 있는 결함
(정답률: 46%)
  • 2진동자 탐촉자는 진동을 이용하여 결함을 탐지하는데, 탐상면에서 가까운 곳의 결함을 탐지하기 적합하다. 이는 탐촉자가 진동을 전달하고 받는 과정에서 탐상면과 결함 사이의 거리가 가까울수록 진동이 더욱 강하게 반사되기 때문이다. 따라서 탐상면에서 가까운 곳의 결함을 더욱 정확하게 탐지할 수 있다.
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54. 경사각 탐상을 이용하여 결함의 최고 에코가 76%가 나왔을 때 6dB drop법을 이용할 경우 결함의 시작점과 끝점의 에코 높이는?

  1. 20%
  2. 32%
  3. 38%
  4. 43%
(정답률: 66%)
  • 6dB drop법은 에코가 발생하는 지점에서 에코 높이가 6dB 감소한 지점을 찾아 결함의 시작점과 끝점을 추정하는 방법이다. 이 때, 최고 에코가 76%인 경우, 에코 높이가 6dB 감소하면 38%가 된다. 따라서, 결함의 시작점과 끝점의 에코 높이는 각각 76%와 38%가 된다.
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55. 초음파탐상시험에서 거리 또는 방향이 다른 근접한 2개의 반사원으로부터 에코를 충분히 분리하여 식별하기 위하여 사용할 수 있는 방법으로 틀린 것은?

  1. 초음파탐상기의 수신부가 증폭하는 주파수대역을 가능한 좁힌다.
  2. 높은 주파수의 초음파를 발생하는 탐촉자를 사용한다.
  3. 광대역탐촉자를 사용한다.
  4. 댐핑이 양호한 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 39%)
  • 정답: "높은 주파수의 초음파를 발생하는 탐촉자를 사용한다."

    초음파탐상기의 수신부가 증폭하는 주파수대역을 좁히는 이유는, 좁은 주파수대역에서는 더 정확한 에코 신호를 분석할 수 있기 때문이다. 높은 주파수의 초음파를 발생하는 탐촉자를 사용하는 것은, 더 짧은 파장의 초음파를 발생시켜 더 정확한 위치 정보를 얻기 위함이다. 광대역탐촉자를 사용하면 주파수 대역이 넓어져서 에코 신호를 분석하기 어렵고, 댐핑이 양호한 탐촉자를 사용하면 초음파의 에너지가 감소하여 에코 신호를 분석하기 어렵기 때문에 사용하지 않는다.
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56. 경사각탐촉자를 이용한 용접부의 초음파탐상검사를 할 때 균열에 의한 에코신호의 설명으로 옳은 것은?

  1. 균열에 의한 반사파의 에코높이는 어떠한 결함보다 크게 나타난다.
  2. 초음파 빔의 방향과 균열의 방향이 수직하지 않은 경우 검출되지 않을 수도 있다.
  3. 항상 용접축을 따라 일직선으로 나타나므로 좌우주사에 의한 에코높이의 변화가 거의 없다.
  4. 진자주사를 하면 반사파의 에코높이가 거의 변화하지 않는다.
(정답률: 46%)
  • 초음파 빔의 방향과 균열의 방향이 수직하지 않으면 균열에서 반사된 초음파가 용접부 표면에서 검출되지 않을 수 있기 때문이다. 이는 균열이 용접부의 표면과 평행하게 위치하거나, 용접축과 일직선상에 위치하지 않은 경우에 발생할 수 있다. 따라서, 검사 시 균열의 위치와 용접부의 구조를 고려하여 검사 방향을 결정해야 한다.
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57. 초음파탐상검사에서 2탐촉자법의 분류로 틀린 것은?

  1. 두갈래주사
  2. K주사탐상법
  3. 진자주사
  4. 탠덤탐상법
(정답률: 68%)
  • 진자주사는 2탐촉자법의 분류가 아닙니다. 2탐촉자법은 두갈래주사, K주사탐상법, 탠덤탐상법으로 구성됩니다. 진자주사는 다른 분류에 속합니다.
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58. 두갈래 주사(straddle scanning)로 경사각탐상을 할 때 송신 탐촉자와 수신 탐촉자의 각도로 옳은 것은?

  1. 45˚
  2. 60˚
  3. 100˚
  4. 180˚
(정답률: 30%)
  • 두갈래 주사(straddle scanning)는 송신 탐촉자와 수신 탐촉자를 이용하여 물체의 경사각을 측정하는 방법입니다. 이때, 송신 탐촉자와 수신 탐촉자의 각도는 180˚이며, 두 탐촉자 사이의 각도가 측정하고자 하는 물체의 경사각과 일치해야 합니다. 따라서, 정답은 "100˚"입니다.
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59. 그림과같이 STB A7963형 시험편의 두 곡면(25mm 및 50mm)을 이용하여 경사각탐촉자의 거리보정을 하려고 한다. 스크린의 시간축을 125mm로 보정한 경우 스크린에 나타나는 에코지점이 아닌 것은? (단, 경사각탐촉자 음파의 입사 방향은 그림과 같이 25mm 곡면을 향하고 있음)

  1. 0mm
  2. 25mm
  3. 75mm
  4. 100mm
(정답률: 42%)
  • 경사각탐촉자의 입사 방향이 25mm 곡면을 향하고 있으므로, 25mm 곡면에서의 거리는 보정하지 않아도 된다. 따라서, 스크린에 나타나는 에코지점이 아닌 것은 75mm와 100mm이다. 이는 50mm 곡면에서의 거리를 25mm 곡면에서의 거리로 보정한 것이 아니기 때문이다.
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60. 초음파탐상검사 방법을 선정할 때 고려하지 않아도 되는 것은?

  1. 탐상방향의 선정
  2. 검사품의 색채
  3. 불감대
  4. 검출레벨
(정답률: 69%)
  • 초음파탐상검사는 음파를 이용하여 물체 내부를 탐색하는 검사 방법이므로 검사품의 색채는 고려하지 않아도 된다. 즉, 검사품의 색깔이나 무늬 등은 검사 결과에 영향을 미치지 않는다. 따라서 "검사품의 색채"가 정답이다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 적용할 수 있는 모재 두께의 하한치는 몇 mm인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 62%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 적용할 수 있는 모재 두께의 하한치는 6mm이다. 이는 KS B 0896에서 제시된 최소 탐상 두께인 6mm보다 얇은 모재는 초음파탐상 시험방법을 적용할 수 없기 때문이다. 따라서 정답은 "6"이다.
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62. 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0250)에 따른 인공 흠의 종류로 틀린 것은?

  1. 각 흠
  2. V 흠
  3. 드릴 구멍
  4. U 흠
(정답률: 53%)
  • 정답은 "U 흠"이다. 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0250)에서 인공 흠의 종류로는 "각 흠", "V 흠", "드릴 구멍"이 포함되지만 "U 흠"은 포함되지 않는다. "U 흠"은 다른 검사 방법에서 사용되는 용어이다.
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63. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.4)에서 오스테나이트계 스테인레스강 또는 티타늄에 사용되는 탐촉자의 접촉 매질은 몇 ppm 이상의 할로겐 화합물을 포함하지 않도록 하였는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 74%)
  • ASME Sec.V, Art.4에서는 오스테나이트계 스테인레스강 또는 티타늄에 대한 초음파탐상시험에서 탐촉자의 접촉 매질로 250 ppm 이상의 할로겐 화합물을 포함하지 않도록 규정하고 있습니다. 이는 할로겐 화합물이 재료의 표면을 부식시키고 손상시킬 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "250"입니다.
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64. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 상온(10~30℃)에서 시럼부위를 경사각탐상할 때 굴절각 70˚인 경사각 탐촉자의 실제 굴절각을 점검하였다. 다음 중 탐상검사에 사용해서는 안되는 참촉자의 굴절각은?

  1. 69.0˚
  2. 69.5˚
  3. 71.0˚
  4. 72.5˚
(정답률: 65%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 경사각 탐촉자의 굴절각이 70˚이어야 한다고 명시되어 있다. 따라서 굴절각이 70˚이 아닌 참촉자는 사용해서는 안된다. 보기 중에서 72.5˚는 70˚보다 크기 때문에 사용해서는 안되는 참촉자이다.
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65. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(SK B 0817)에 따른 탐상 도형을 표시하는 기본 기호가 틀린 것은?

  1. T : 송신 펄스
  2. F : 측면 에코
  3. B : 바닥면 에코
  4. S : 표면 에코
(정답률: 70%)
  • 정답은 F : 측면 에코입니다.

    측면 에코는 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙에서 기본 기호로 사용되지 않습니다. 따라서 F : 측면 에코는 올바르지 않은 기호입니다.

    송신 펄스(T)는 초음파를 발생시키는 신호를 의미하며, 바닥면 에코(B)는 시료의 바닥면에서 반사된 초음파를 의미합니다. 표면 에코(S)는 시료의 표면에서 반사된 초음파를 의미합니다.
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66. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서 규정한 표준 시험편과 탐상 방법의 조합으로 틀린 것은?

  1. G형 STB : 수직 및 경사각
  2. NI형 STB : 수직
  3. A1형 STB : 수직 및 경사각
  4. A3형 STB : 경사각
(정답률: 50%)
  • 정답은 "G형 STB : 수직 및 경사각"이다. 이유는 KS B 0831에서는 G형 STB에 대해 "수평면에 대해 수직 및 경사각으로 배치"라고 규정하고 있기 때문이다. 따라서 "수직 및 경사각"이 아니라 "수직 및 수평면"으로 정답이 되어야 한다.
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67. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.4)에서 니켈합금에 사용하는 접촉매질은 몇 ppm 이상의 황(S)으로 제한하고 있는가?

  1. 5
  2. 50
  3. 150
  4. 250
(정답률: 69%)
  • ASME Sec.V, Art.4에서는 니켈합금에 사용하는 접촉매질의 황(S) 함량을 250ppm 이하로 제한하고 있습니다. 이는 황이 니켈합금의 미세구조에 영향을 미치고, 재료의 강도와 내식성을 저하시킬 수 있기 때문입니다. 따라서 초음파탐상시험을 수행할 때는 이 제한을 준수해야 합니다.
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68. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에 따른 절차를 수행할 때 잘못된 것은?

  1. 주사속도는 초당 152mm 이하이어야 한다.
  2. 단강품 전체를 검사하기 위해 탐촉자 경로는 최소 10%씩 증가한ㄷ.
  3. 가능한 한 단강품의 전체 단면적을 서로 수직인 방향에서 주사한다.
  4. 열처리가 요구되는 단강품의 형상이 초음파탐상검사에 지장을 주면 기계적 특성을 위한 열처리에 앞서 검사를 수행한다.
(정답률: 39%)
  • 단강품 전체를 검사하기 위해 탐촉자 경로는 최소 10%씩 증가해야 한다는 것은 잘못된 것입니다. 올바른 것은 "단강품 전체를 검사하기 위해 탐촉자 경로는 최소 25%씩 증가해야 한다." 입니다. 이는 ASME Sec.V, Art.23 SA-388에서 정해진 규정입니다. 이유는 탐촉자가 이동하는 경로가 일정하게 유지되어야 하기 때문입니다. 탐촉자 경로가 너무 작으면 검사가 불완전해질 수 있습니다.
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69. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.5)에 따라 시험절차서를 작성하고자 할 때 절차서에 반드시 포함되어야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 탐촉자 수파수
  2. 검사체의 두께 및 크기
  3. 교정에 사용된 시험편
  4. 검사체의 허용온도 범위
(정답률: 60%)
  • 재료의 초음파탐상시험은 재료 내부의 결함을 탐지하기 위한 시험으로, 검사체의 허용온도 범위는 결함 탐지와 직접적인 연관이 없기 때문에 절차서에 포함되지 않는다. 따라서 정답은 "검사체의 허용온도 범위"이다.
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70. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 규정된 진동자의 공칭치수가 20×20mm 이고, 굴절각이 70˚일 때 접근한계거리는?

  1. 15mm
  2. 18mm
  3. 25mm
  4. 30mm
(정답률: 15%)
  • 접근한계거리는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    접근한계거리 = (공칭치수 / 2) / sin(굴절각)

    따라서, 강 용접부의 경우 접근한계거리는 다음과 같이 계산됩니다.

    접근한계거리 = (20 / 2) / sin(70˚) ≈ 30mm

    따라서, 정답은 "30mm" 입니다.
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71. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에 의거 초음파탐상시험을 실시하고 시험의 결과를 평가하는 경우 고려하여야 할 사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 흠집의 에코 높이
  2. 흠집의 에코 위치
  3. 흠집의 지시 길이
  4. 흠집의 지시 높이
(정답률: 41%)
  • 흠집의 에코 위치는 고려해야 할 사항이 아닙니다. 흠집의 에코 높이는 흠집의 크기와 깊이를 평가하는 데 중요한 정보를 제공하며, 흠집의 지시 길이와 지시 높이는 흠집의 위치와 크기를 정확하게 파악하는 데 필요한 정보를 제공합니다. 하지만 흠집의 에코 위치는 흠집의 위치와 크기를 파악하는 데는 영향을 미치지 않습니다.
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72. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라, 동일하다고 간주되는 깊이에서 흠과 흠의 간격이 큰 쪽의 흠의 지시길이와 같거나 그것보다 짧은 경우는 어떻게 분류하는가?

  1. 독립 결함으로 긴 쪽 길이를 기준한다.
  2. 독립 결함으로 짧은 쪽 길이를 기준한다.
  3. 각각의 흠군으로 간주하고, 그것들을 각각의 흠으로 나누어 흠을 분류한다.
  4. 동일한 흠군으로 간주하고, 그것들을 간격까지 포함시켜 연속한 흠으로 간주한다.
(정답률: 69%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 흠과 흠의 간격이 큰 쪽의 흠의 지시길이와 같거나 그것보다 짧은 경우를 동일한 흠군으로 간주하고, 그것들을 간격까지 포함시켜 연속한 흠으로 간주한다. 이는 흠과 흠 사이의 간격이 작을수록 용접부의 강도가 약해지기 때문에, 이러한 흠들을 하나의 흠으로 간주하여 처리하는 것이 용접부의 안전성을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 정답은 "동일한 흠군으로 간주하고, 그것들을 간격까지 포함시켜 연속한 흠으로 간주한다."이다.
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73. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.4)에 따라 지름이 200mm인 교정시험편으로 교정에 사용할 수 있는 시험체의 곡률 범위는?

  1. 140~260mm
  2. 160~280mm
  3. 180~300mm
  4. 200~320mm
(정답률: 47%)
  • ASME Sec.V, Art.4에서는 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험을 수행할 때, 교정시험편의 지름이 200mm 이상이어야 하며, 이때 시험체의 곡률 범위는 1/2T에서 2T 사이여야 한다고 명시하고 있습니다. 여기서 T는 시험체의 두께를 의미합니다. 따라서, 시험체의 두께가 90~150mm인 경우, 곡률 범위는 180~300mm가 됩니다.
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74. 압력용기용 강판의 초음파탐상검사방법(KS D 0233)의 규격의 설명으로 옳은 것은?

  1. 이 규격에 규정된 이외의 일반사항은 KS D 0235의 금속 재료의 펄스반사법에 따른다.
  2. 6mm 이하인 고품질 킬드강판 중 스테인레스강 판재의 초음파탐상검사에 대한 규정이다.
  3. 원자로, 보일러, 압력 용기 등에 주로 사용한다.
  4. 주사속도는 초당 200mm 이내로 하고 자동경보장치를 갖춘 수침법의 경우는 제한받지 않는다.
(정답률: 47%)
  • 압력용기용 강판의 초음파탐상검사방법(KS D 0233)의 규격은 원자로, 보일러, 압력 용기 등과 같은 고압력 장비에서 사용되는 강판의 초음파탐상검사 방법을 규정한 것입니다. 이 규격은 6mm 이하인 고품질 킬드강판 중 스테인레스강 판재의 초음파탐상검사에 대한 규정이며, 주사속도는 초당 200mm 이내로 하고 자동경보장치를 갖춘 수침법의 경우는 제한받지 않습니다. 따라서 이 규격은 고압력 장비에서 사용되는 강판의 안전성을 보장하기 위한 것입니다.
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75. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에 따라 오스테나이트 스테인리스의 단강품을 초음파 탐상검사로 결함을 검출하는데 가장 효과적인 주파수는?

  1. 1MHz
  2. 2.25MHz
  3. 5MHz
  4. 10MHz
(정답률: 52%)
  • 오스테나이트 스테인리스는 고주파수에서 더 잘 검출되므로, 1MHz보다 높은 주파수에서 검사하는 것이 더 효과적입니다. 그러나 10MHz는 너무 높은 주파수이며, 오스테나이트 스테인리스의 두께에 따라 5MHz는 너무 높거나 낮을 수 있습니다. 따라서, 2.25MHz보다는 약간 높은 1MHz가 가장 적절한 주파수입니다.
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76. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 강 용접부 두께 6mm를 탐상하고자 한다. 전원 전압의 변동에 따라 탐상기의 감도변화와 세로축 및 시간축의 이동량은 다름 중 어느 범위 내까지 허용되는가?

  1. 감도변화는 ±1dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±1%
  2. 감도변화는 ±1dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±2%
  3. 감도변화는 ±2dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±1%
  4. 감도변화는 ±2dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±2%
(정답률: 26%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 감도변화와 세로축 및 시간축의 이동량이 허용 범위 내에 있어야 한다. 이 때, 감도변화는 ±1dB, 즉 초음파 신호의 강도 변화가 최대 1dB 이내여야 하며, 세로축 및 시간축의 이동량은 풀 스케일의 ±2%, 즉 초음파 신호의 세로축과 시간축의 이동량이 초음파 탐상기의 전체 스케일 범위 내에서 최대 2% 이내여야 한다. 따라서 정답은 "감도변화는 ±1dB, 세로축 및 시간축 이동량은 풀 스케일의 ±2%"이다.
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77. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 경사각 탐상 시 초음파가 통과하는 부분의 모재는 필요에 따라 미리 수직탐상을 하여 탐상에 방해가 되는 흠을 미리 검출해야 하는데 이때 탐상감도는 어떻게 해야 하는가?

  1. 건전부의 제1회 바닥면 에코높이가 50%가 되게 한다.
  2. 건전부의 제1회 바닥면 에코높이가 80%가 되게 한다.
  3. 건전부의 제2회 바닥면 에코높이가 50%가 되게 한다.
  4. 건전부의 제2회 바닥면 에코높이가 80%가 되게 한다.
(정답률: 46%)
  • 초음파탐상 시험에서 경사각 탐상 시에는 초음파가 흠을 통과할 때 반사되어 돌아오는 신호를 이용하여 흠을 검출한다. 이때, 초음파가 흠을 통과할 때 반사되는 신호의 강도는 흠의 크기와 위치에 따라 달라지기 때문에 탐상감도를 조절하여 정확한 검출이 가능하다. 따라서, 건전부의 제2회 바닥면 에코높이가 80%가 되게 함으로써 탐상감도를 높여 흠을 미리 검출할 수 있도록 한다.
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78. 건축용 강판 및 평강의 초음파탐상시험에 따른 등급분류와 판정기준(KS D 0040)에 따라 40mm초과 60mm 이하의 강판에 대한 초음파탐상을 실시 할 때 수직 탐촉자의 공칭 주파수로 옳은 것은?

  1. 5MHz
  2. 7MHz
  3. 8MHz
  4. 9MHz
(정답률: 73%)
  • 정답은 "5MHz"입니다. KS D 0040에 따르면, 40mm 이상 60mm 이하의 강판에 대한 초음파탐상시험에서는 수직 탐촉자의 공칭 주파수가 5MHz여야 합니다. 이유는 이 범위의 강판은 두께가 적당하므로 5MHz의 주파수가 적절하게 탐지할 수 있는 범위이기 때문입니다. 다른 주파수는 두께에 따라 적합하지 않을 수 있습니다.
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79. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에 따라 2인치 두께를 갖는 강판을 검사할 때, 전체 저면반사의 손실을 일으키는 분연속부의 최대합격 지름은 얼마인가?

  1. 2.54cm(1인치)
  2. 5.08cm(2인치)
  3. 7.62cm(3인치)
  4. 10.16cm(4인치)
(정답률: 38%)
  • 초음파탐상시험에서는 검사물질의 두께에 따라 최대합격 지름이 정해져 있다. 이 경우 2인치 두께를 갖는 강판을 검사하므로, 최대합격 지름은 3인치가 된다. 따라서 정답은 "7.62cm(3인치)"이다.
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80. 초음파탐상장치의 성능측정 방법(KS B 0534)에서 탐촉자의 공통측정 항목이 아닌 것은?

  1. 시험주파수
  2. 전기임피던스
  3. 빔 중심축의 편심과 편심각
  4. 진동자의 유효치수
(정답률: 39%)
  • 정답은 "진동자의 유효치수"입니다.

    초음파탐상장치의 성능측정 방법(KS B 0534)에서 탐촉자의 공통측정 항목은 다음과 같습니다.

    1. 시험주파수
    2. 전기임피던스
    3. 빔 중심축의 편심과 편심각

    빔 중심축의 편심과 편심각은 탐촉자의 중심축과 초음파빔의 중심축이 일치하는지를 측정하는 항목입니다. 이는 탐촉자의 정확한 위치를 파악하고 초음파빔의 진행방향을 정확하게 파악하기 위해 중요한 측정 항목입니다.
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