초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

초음파비파괴검사기사
(2017-03-05 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 셀레늄(Selenium) 등의 반도체 뒤에 금속판을 대고 균일한 전하를 준 후 시험체를 투과한 방사선에 노출되면 방사선의 강도에 따라 반도체의 저항이 작아지고 전하가 이동하여 방전하게 되는데, 여기에 반대 전하를 도포하면 육안으로 확인 가능한 영상이 형성되며 이에 적절한 수지를 도포함으로써 영상을 형성할 수 있다. 이 원리를 이용하는 방법을 무엇이라고 하는가?

  1. 건식 방사선 투과검사법(Xero radiography)
  2. 전자 투과검사법(Electron radiography)
  3. 자동 방사선 투과검사법(Auto radiography)
  4. 순간 방사선 투과검사법(Flash radiography)
(정답률: 78%)
  • 반도체에 전하를 주고 방사선을 투과시켜서 전하의 이동으로 영상을 형성하는 방법을 건식 방사선 투과검사법(Xero radiography)이라고 한다. 이 방법은 반도체의 저항이 방사선의 강도에 따라 변화하기 때문에 가능하며, 이를 이용하여 영상을 형성할 수 있다.
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2. 결함의 형상을 육안으로 확인할 수 있어 해석이 용이한 비파괴검사법만으로 조합된 것은?

  1. 방사선투과검사, 자분탐상검사
  2. 초음파탐상검사, 침투탐상검사
  3. 와전류탐상검사, 자분탐상검사
  4. 와전류탐상검사, 침투탐상검사
(정답률: 74%)
  • 방사선투과검사는 물체 내부의 결함을 X선을 이용하여 촬영하여 확인할 수 있고, 자분탐상검사는 물체 표면에 자석을 인가하여 자성체 결함을 탐지할 수 있기 때문에 둘을 조합하여 결함의 형상을 육안으로 확인할 수 있어 해석이 용이합니다. 따라서 "방사선투과검사, 자분탐상검사"가 정답입니다.
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3. 부품의 체적검사에 적용되는 비파괴검사의 물리적 현상은?

  1. 전자파, 열
  2. 방사선, 초음파
  3. 전자파, 음파
  4. 침투액, 미립자
(정답률: 76%)
  • 부품의 체적검사에 적용되는 비파괴검사에서는 부품 내부의 결함이나 불량을 감지하기 위해 물리적 현상을 이용합니다. 이 중에서 방사선과 초음파는 부품 내부를 비추거나 탐지하여 결함을 발견하는 데에 적합한 물리적 현상입니다. 방사선은 부품 내부를 투과하여 X-ray나 감마선을 이용하여 결함을 발견하고, 초음파는 부품 내부를 음파파동으로 탐지하여 결함을 발견합니다. 따라서 정답은 "방사선, 초음파"입니다.
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4. 압력용기 내에 있는 이상기체에 2배의 압력을 가하면, 이 이상기체의 부피는 몇 배가 되는가? (단, 온도는 일정하다)

  1. 1/2
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 73%)
  • 보일의 법칙에 따르면, 일정한 온도와 양의 기체에 대해 압력과 부피는 반비례 관계에 있다. 따라서 압력을 2배로 증가시키면 부피는 1/2로 감소한다. 따라서 정답은 "1/2"이다.
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5. 침투탐상검사에서 침투액의 점성(Viscosity)은 침투액의 어떠한 성능에 가장 큰 영향을 미치는가?

  1. 침투력
  2. 세척성
  3. 형광성
  4. 침투속도
(정답률: 67%)
  • 침투액의 점성이 높을수록 침투속도가 느려지기 때문에, 침투액의 점성은 침투속도에 가장 큰 영향을 미칩니다. 따라서 침투탐상검사에서는 침투액의 점성을 적절하게 조절하여 정확한 침투속도를 유지해야 합니다.
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6. 주철에서 흑연의 구상화 원소가 아닌 것은?

  1. Mg
  2. Ce
  3. Ca
  4. Sn
(정답률: 55%)
  • 주철에서 흑연의 구상화 원소는 주로 탄소(C)이며, Mg, Ce, Ca는 주철과는 관련이 없는 원소이므로 흑연의 구상화 원소가 아니다. Sn은 주철과 관련이 있지만, 흑연의 구상화 원소는 아니기 때문에 정답이다.
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7. 46% Ni-Fe 합금으로 초기에는 Pt를 대용하는 전구 봉입선으로 사용하였으나 Dume선이 개발되어 전자관, 전구, 방전램프 등 연질유리의 봉입부에 사용하는 것은?

  1. 라우탈(Lautal)
  2. 퍼말로이(Permalloy)
  3. 콘스탄탄(Constantan)
  4. 플래티나이트(Platinite)
(정답률: 72%)
  • 46% Ni-Fe 합금은 전기 저항이 낮고 내식성이 뛰어나기 때문에 초기에는 Pt를 대용하는 전구 봉입선으로 사용되었습니다. 그러나 Dume선이 개발되면서 전자관, 전구, 방전램프 등 연질유리의 봉입부에 사용되었습니다. 이때 플래티나이트(Platinite)가 사용되는 이유는, 이 합금이 내식성이 뛰어나고 전기 저항이 낮아서 전기적 안정성이 높기 때문입니다. 또한, 고온에서도 안정성이 뛰어나기 때문에 연소 열을 발생시키는 장치에도 사용됩니다.
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8. 시효경화성이 있으며, Cu 합금 중에서 경도 및 강도가 가장 큰 합금계는?

  1. Cu - Ag계
  2. Cu - Pt계
  3. Cu - Be계
  4. Cu - Zn계
(정답률: 53%)
  • Cu-Be 합금은 시효경화성이 있어서 시간이 지남에 따라 더욱 강도와 경도가 증가합니다. 또한, Be의 첨가로 인해 높은 강도와 경도를 가지며, 내식성과 내부식성이 우수합니다. 따라서 Cu-Be 합금은 Cu 합금 중에서 경도 및 강도가 가장 큰 합금계입니다.
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9. 특정온도의 3원계 금속 상태도에서 3상으로 공존할 때의 자유도는 얼마인가? (단, 압력은 일정하다.)

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 64%)
  • 3원계에서 3상으로 공존할 때의 자유도는 1이다. 이는 균형 조건에서는 상태 변수 중 하나가 다른 변수에 의해 결정되기 때문이다. 예를 들어, 압력이 일정하다면 온도와 상의 양은 서로 연관되어 있으므로, 한 가지 변수를 결정하면 나머지 변수들도 자동으로 결정된다. 따라서, 3상 균형 상태에서는 자유도가 1이 된다.
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10. 형상기억효과나 초탄성 현상을 나타내는 합금이 아닌 것은?

  1. N-Ti
  2. Cu-Al-Ni
  3. Cu-Zn-Al
  4. Al-Cu-Si
(정답률: 40%)
  • 정답은 "Al-Cu-Si"입니다.

    "Al-Cu-Si" 합금은 형상기억효과와 초탄성 현상을 나타내는 합금 중 하나입니다. 이 합금은 고온에서 형상을 기억하고, 저온에서는 기억한 형상으로 돌아가는 형상기억효과를 나타내며, 또한 외력이 가해지면 일시적으로 변형되었다가 다시 원래 모양으로 돌아가는 초탄성 현상을 나타냅니다.

    반면에 "N-Ti", "Cu-Al-Ni", "Cu-Zn-Al" 합금들은 모두 형상기억효과나 초탄성 현상을 나타내는 합금입니다. "N-Ti" 합금은 고온에서 기억한 형상으로 돌아가는 형상기억효과를 나타내며, "Cu-Al-Ni" 합금과 "Cu-Zn-Al" 합금은 초탄성 현상을 나타냅니다.
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11. 순철의 변태에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 동소변태는 A3와 A4 변태가 있다.
  2. Ar은 냉각변태, Ac는 가열변태를 의미한다.
  3. A2 변태점을 시멘타이트의 자기변태점이라 한다.
  4. 자기변태는 자기적 성질이 변화하는 변태이다.
(정답률: 68%)
  • 정답은 "A2 변태점을 시멘타이트의 자기변태점이라 한다." 이다.

    A2 변태점은 강철의 변태점 중 하나로, 강철이 고온에서 균질한 상태에서 고온에서 고정밀도로 냉각되면서 발생하는 변태점이다. 시멘타이트의 자기변태점은 자기적 성질이 변화하는 변태점으로, A2 변태점과는 다른 개념이다.

    따라서, "A2 변태점을 시멘타이트의 자기변태점이라 한다."는 틀린 설명이다.
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12. 정적 하중으로 파괴를 일으키는 응력보다 훨씬 낮은 응력으로도 반복하여 하중을 가하게 되면 파괴되는 현상은?

  1. 마모(wear)
  2. 피로(fatigue)
  3. 크리프(creep)
  4. 취성파괴(brittle fracture)
(정답률: 73%)
  • 피로(fatigue)는 반복적인 하중에 의해 재료 내부에서 마이크로크랙(microcrack)이 발생하고 이것이 누적되어 결국 큰 균열이 생기면서 파괴가 일어나는 현상입니다. 이러한 마이크로크랙은 정적 하중으로는 발생하지 않는데, 반복적인 하중에 의해 재료 내부에서 변형이 발생하면서 생기기 때문입니다. 따라서 피로는 정적 하중으로는 파괴되지 않는 재료도 반복적인 하중에 의해 파괴될 수 있는 위험이 있습니다.
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13. 실루민을 Na 혹은 NaF로 개량처리하는 주된 목적은?

  1. 공정점 부근 조성의 Si 결정을 미세화하기 위하여
  2. 공석점 부근 조성의 Si 결정을 미세화하기 위하여
  3. 공정점 부근 조성의 Fe 결정을 미세화하기 위하여
  4. 공석점 부근 조성의 Fe 결정을 미세화하기 위하여
(정답률: 48%)
  • 실루민을 Na 혹은 NaF로 개량처리하는 주된 목적은 "공정점 부근 조성의 Si 결정을 미세화하기 위하여"입니다. 이는 실루민의 결정 구조를 개선하여 더 높은 강도와 경도를 가진 제품을 만들기 위함입니다. Na나 NaF는 실루민의 결정 구조를 미세화시켜 결정의 크기를 줄이고, 결정 경계를 더욱 정교하게 만들어줍니다. 이는 제품의 물성을 개선시키는 데 큰 역할을 합니다.
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14. 활동 가공재를 상온에서 방치할 경우 시간의 경과에 따라 가공에 의한 불균일 변형(strain)이 균등화되어 경도 등 여러 성질이 악화하는 현상은?

  1. 패턴팅
  2. 용체화
  3. 가공경화
  4. 경년변화
(정답률: 67%)
  • 활동 가공재를 상온에서 방치할 경우 시간의 경과에 따라 가공에 의한 불균일 변형이 균등화되어 경도 등 여러 성질이 악화하는 현상을 경년변화라고 합니다. 이는 재료 내부의 결함이나 불순물 등이 시간이 지나면서 더욱 뚜렷해지고, 결정 구조의 변화 등이 일어나기 때문입니다. 따라서, 활동 가공재를 사용하기 전에는 가공 후 즉시 사용하거나, 보관 시에는 적절한 방법으로 보관하여 경년변화를 최소화해야 합니다.
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15. 분말야금의 특징을 옳게 설명한 것은?

  1. 절삭공정을 생략할 수 있다.
  2. 다공질 재료를 제조할 수 없다.
  3. 재료를 융해하여야만 제조가 가능하다.
  4. Fe계 제품의 금속표면층을 침탄으로 경화시킬 수 없다.
(정답률: 69%)
  • 정답: "절삭공정을 생략할 수 있다."

    분말야금은 고체 재료를 분말로 만들어 가공하는 방법으로, 절삭공정을 생략할 수 있는 이유는 분말로 된 재료를 압축하여 형상을 만들기 때문입니다. 따라서 절삭공정을 생략하고도 정밀한 형상을 만들 수 있습니다.
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16. 용점 후 용접변형에 대한 교정방법이 아닌 것은?

  1. 전진법
  2. 롤러에 의한 법
  3. 가열 후 해머질하는 법
  4. 얇은 판에 대한 점 수축법
(정답률: 69%)
  • 전진법은 용접 후 용접부위를 전진시켜가며 교정하는 방법이 아니라, 용접 전에 용접부위를 미리 교정해놓는 방법이기 때문에 해당 문제의 답인 "용점 후 용접변형에 대한 교정방법이 아님"으로 선택된다.
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17. 다음 그림과 같은 용접이음의 명칭으로 옳은 것은?

  1. 겹치기 이음
  2. 변두리 이음
  3. 맞대기 이음
  4. 측면 필릿 이음
(정답률: 67%)
  • 이 그림은 두 개의 철판을 변두리에 겹쳐서 용접한 것으로, 이를 "변두리 이음"이라고 부릅니다. 겹치기 이음은 두 개의 철판을 단순히 겹쳐서 용접한 것이고, 맞대기 이음은 두 개의 철판을 끝부분을 맞추어 용접한 것입니다. 측면 필릿 이음은 두 개의 철판을 측면에서 용접한 것입니다.
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18. 피복 아크 용접 작업에서 아크 발생을 4분, 아크 정지를 6분 하였다면 용접기 사용률은?

  1. 20%
  2. 30%
  3. 40%
  4. 60%
(정답률: 76%)
  • 용접기 사용률은 아크 발생 시간과 아크 정지 시간의 비율로 계산할 수 있다. 따라서, 아크 발생 시간 4분과 아크 정지 시간 6분을 합한 총 시간 10분 중에서 아크 발생 시간이 차지하는 비율을 구하면 된다.

    아크 발생 시간이 총 시간의 몇 %인지 계산하면 다음과 같다.

    4분 ÷ 10분 × 100% = 40%

    따라서, 용접기 사용률은 40%이다.
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19. 일반적인 용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 재료가 절약되고 중량이 가벼워진다.
  2. 기밀성, 수밀성이 우수하며 이음 효율이 높다.
  3. 재질의 변형이나 잔류응력이 발생하지 않는다.
  4. 소음이 적어 실내 작업이 가능하고 복잡한 구조물 제작이 쉽다.
(정답률: 74%)
  • 일반적인 용접의 특징 중 "재질의 변형이나 잔류응력이 발생하지 않는다."는 틀린 것이다. 용접은 재료를 녹여서 결합시키는 과정에서 열이 발생하고, 이로 인해 재질의 변형이나 잔류응력이 발생할 수 있다. 따라서 용접 후에는 이를 해소하기 위한 후처리가 필요하다.
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20. 피복 아크 용접에서 아크쏠림을 방지하기 위한 조치 사항으로 틀린 것은?

  1. 직류(DC)용접기 대신 교류(AC)용접기를 사용한다.
  2. 접지점을 될 수 있는 대로 용접부에서 멀리한다.
  3. 피복제가 모재에 접촉할 정도로 짧은 아크를 사용한다.
  4. 용접봉 끝을 아크 쏠림 동일방향으로 기울인다.
(정답률: 70%)
  • "용접봉 끝을 아크 쏠림 동일방향으로 기울인다."가 틀린 것이다. 이는 오히려 아크쏠림을 유발할 수 있다. 올바른 방법은 용접봉 끝을 아크 쏠림 방향과 수직으로 유지하는 것이다. 이렇게 하면 아크가 불규칙하게 움직이는 것을 방지할 수 있다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 초음파탐상검사에서 접촉매질의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 탐촉자와 시험체 사이의 공기 제거
  2. 탐촉자와 시험체의 음향 임피던스 조화
  3. 음향 전달 효율 향상
  4. 시험속도 증가
(정답률: 81%)
  • 초음파탐상검사에서 접촉매질은 탐촉자와 시험체 사이의 공기를 제거하고, 탐촉자와 시험체의 음향 임피던스를 조화시켜 음향 전달 효율을 향상시키는 역할을 합니다. 따라서, 시험속도 증가는 접촉매질의 사용 목적이 아닙니다.
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22. 전자주사형 초음파탐상검사에서 사용되는 배열형(Array) 탐촉자에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고속 자동탐상에 적합하다.
  2. 동시에 실시간으로 이미지화 할 수 있다.
  3. C Scope 동시에 실시간으로 이미지화 할 수 없다.
  4. 음향집속은 음향렌즈에 의한다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "C Scope 동시에 실시간으로 이미지화 할 수 없다." 이다.

    배열형 탐촉자는 여러 개의 송신자와 수신자가 배열 형태로 배치되어 있어, 한 번에 여러 개의 초음파를 발생시키고 수신할 수 있다. 이로 인해 고속 자동탐상에 적합하며, 음향집속은 음향렌즈에 의해 이루어진다.

    하지만 C Scope는 초음파를 실시간으로 이미지화하는 기능으로, 배열형 탐촉자에서는 동시에 이 기능을 수행할 수 없다. 따라서 C Scope 동시에 실시간으로 이미지화 할 수 없다는 것이다.
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23. 초음파탐상검사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강 보다 알루미늄의 빔 분산각이 크다.
  2. 불규칙한 강도가 존재하는 초음파 빔의 영역을 “원 거리음역”이라고 한다.
  3. 탐촉자의 진동수는 주로 결정체 두께의 영향을 가장 크게 받는다.
  4. 검사체 내에서 결함을 검출하는 능력을 향상시키려면 펄스의 폭을 좁히면 된다.
(정답률: 62%)
  • "불규칙한 강도가 존재하는 초음파 빔의 영역을 “원 거리음역”이라고 한다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 "불규칙한 강도가 존재하는 초음파 빔의 영역을 “불규칙 반사 영역”이라고 한다."가 맞는 설명입니다. 원 거리음역은 초음파 파동이 일정한 강도로 전파되는 영역을 말합니다.
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24. 알루미늄과 강의 계면에서 음압반사율은 약 몇 %인가? (단, 알루미늄 : VAL=6320m/s, 밀도=2700kg/m3, 강 : VL=5920m/s, 밀도=7850kg/m3이다.)

  1. 13%
  2. 46%
  3. 75%
  4. 100%
(정답률: 50%)
  • 음파가 계면에서 반사될 때, 반사율은 계면의 재질에 따라 달라진다. 계면에서 반사되는 음파의 진폭은 입사하는 음파의 진폭에 비례하며, 반사율은 입사하는 음파의 진폭과 반사되는 음파의 진폭의 비율로 결정된다.

    알루미늄과 강의 계면에서 음파의 속도와 밀도가 다르기 때문에 반사율이 다르다. 알루미늄과 강의 속도와 밀도를 이용하여 계산하면, 알루미늄과 강의 계면에서 음파의 반사율은 각각 46%와 13%이다.

    이는 알루미늄의 밀도가 강보다 작기 때문에 알루미늄 계면에서 반사되는 음파의 진폭이 작아지기 때문이다. 따라서, 알루미늄 계면에서 반사되는 음파의 진폭이 작아지므로 반사율이 감소한다.
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25. 피검체의 표면 거칠기는 감도와 분해능 저하의 주료 원인이 된다. 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표면 거칠기로 인해 탐촉자의 송신펄스가 길어져 근거리음장 영역이 짧아지는 현상이 발생한다.
  2. 표면을 매끈하게 하거나 탐상기의 게인을 높임으로서 감도와 분해능 저하를 줄일 수 있다.
  3. 표면 거칠기로 인해 피검체 표면에서의 굴절과 저면에서의 난반사로 인한 산란으로 감도가 떨어진다.
  4. 감도가 분해능 저하를 막기 위해 탐촉자는 저주파수를 사용하거나 초음파 출력이 높은 것을 사용한다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "감도가 분해능 저하를 막기 위해 탐촉자는 저주파수를 사용하거나 초음파 출력이 높은 것을 사용한다."이다.

    표면 거칠기로 인해 탐촉자의 송신펄스가 길어져 근거리음장 영역이 짧아지는 현상이 발생하는 이유는, 표면이 거칠어지면 탐촉자의 송신 신호가 피검체 표면에서 굴절되고, 저면에서는 난반사되기 때문이다. 이로 인해 송신 신호가 퍼지는 범위가 줄어들어 근거리음장 영역이 짧아지게 된다.

    따라서, 표면을 매끈하게 하거나 탐상기의 게인을 높임으로서 감도와 분해능 저하를 줄일 수 있다. 또한, 감도가 분해능 저하를 막기 위해 탐촉자는 저주파수를 사용하거나 초음파 출력이 높은 것을 사용한다.
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26. 초음파탐상검사에서 투과법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 투과법은 2개의 송수신 탐촉자를 이용하여 수직탐상만 적용한다.
  2. 시험체 내의 결함에 의한 산란 등의 원인에 의해 초음파가 감쇠하는 정도에 따라 결함 크기를 아는 방법이다.
  3. 결함이나 시험체의 조직에 의한 초음파의 감쇠로부터 판단하는 것이다.
  4. 시험체의 다른 표면에서 초음파를 송수신하는 경우가 많다.
(정답률: 66%)
  • "투과법은 2개의 송수신 탐촉자를 이용하여 수직탐상만 적용한다."이 틀린 것이다. 투과법은 송신 탐촉자와 수신 탐촉자를 시험체의 양쪽 면에 배치하여 수직 및 수평 탐상을 모두 적용한다. 이를 통해 시험체 내부의 결함을 탐지하고 크기를 측정할 수 있다.
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27. 초음파탐상검사에서 누설 램파법의 특징이 아닌 것은?

  1. 두 장의 판재를 접합한 재료의 접합계면의 양부 판단에 이용된다.
  2. 수침 1탐촉자 경사각법으로 배열하면 판상재료에 경사로 입사한 종파가 판두께와 주파수에 의해 결정되는 조건하에서 램파로 변화하여 판재 내부를 전파한다.
  3. 누설 램파가 발생하면 반사파의 음장에는 경계면 반사파의 성분과 누설파 및 그들과의 위상간섭대가 생긴다.
  4. 널영역의 음압은 경계조건의 영향을 강하게 받기 때문에 두장의 판재를 접착한 재료의 접합면의 상태에 대해 민감하게 반응한다.
(정답률: 64%)
  • 정답: "두 장의 판재를 접합한 재료의 접합계면의 양부 판단에 이용된다."

    해설: 누설 램파법은 초음파탐상검사에서 재료 내부 결함을 검출하는 방법 중 하나로, 수침 1탐촉자 경사각법으로 배열하면 판상재료에 경사로 입사한 종파가 판두께와 주파수에 의해 결정되는 조건하에서 램파로 변화하여 판재 내부를 전파합니다. 누설 램파가 발생하면 반사파의 음장에는 경계면 반사파의 성분과 누설파 및 그들과의 위상간섭대가 생기며, 널영역의 음압은 경계조건의 영향을 강하게 받기 때문에 두장의 판재를 접착한 재료의 접합면의 상태에 대해 민감하게 반응합니다. 따라서, "두 장의 판재를 접합한 재료의 접합계면의 양부 판단에 이용된다."는 누설 램파법의 특징이 아닙니다.
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28. 얇은 수정판에 일정 전압을 가하였을 때의 현상으로 옳은 것은?

  1. 열이 나서 쉽게 파괴된다.
  2. 아무 변화도 안 일어난다.
  3. 두께 방향으로 고주파 진동이 일어난다.
  4. 두께 반대 방향으로 저주파 진동이 일어난다.
(정답률: 57%)
  • 얇은 수정판에 일정 전압을 가하면 두께 방향으로 전자가 움직이면서 고주파 진동이 일어납니다. 이는 피에조전 효과로 인해 발생하는데, 전기장이 가해지면 결정 구조 내의 이온들이 이동하면서 결정의 크기와 모양이 변화하게 됩니다. 이 때, 결정 내부에서 전자들이 움직이면서 고주파 진동이 발생하게 되는 것입니다.
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29. 수정진동자에서 Z와 Y축에 평행하고 X축에 수직인 면을 갖는 결정체를 무엇이라 하는가?

  1. Y-cut
  2. X-cut
  3. Z-cut
  4. XY-cut
(정답률: 73%)
  • 정답은 "X-cut"이다. 이는 수정진동자에서 X축에 수직인 면을 의미한다. 이는 결정체의 내부에서 X축 방향으로 진동하는 빛을 차단하고, Y와 Z축 방향으로 진동하는 빛은 통과시키는 역할을 한다. 따라서 X-cut은 광학적으로 중요한 방향이며, 광학 장치에서 사용되는 광학 필터 등에 활용된다.
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30. 용접부 경사각탐상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 결함, 이물질 또는 공동에 부딪히면 그대로 투과한다.
  2. 결함크기가 초음파 파장의 1/2보다 작으면 초음파는 잘 반사되지만, 결함의 형상이나 방향에 따라서 반사의 패턴은 동일하다.
  3. 평면형의 반사원인 균열면에 수직으로 초음파가 입사하면 결함에 코 높이는 높아진다.
  4. 용접부 탐상면이 거친 경우 높은 주파수를 사용한다.
(정답률: 57%)
  • 용접부 경사각탐상은 용접부의 경사각을 측정하여 용접의 품질을 판단하는 검사 방법이다. 이때 초음파를 이용하여 검사를 하게 되는데, 결함, 이물질 또는 공동에 부딪히면 그대로 투과하고, 결함크기가 초음파 파장의 1/2보다 작으면 초음파는 잘 반사되지만, 결함의 형상이나 방향에 따라서 반사의 패턴은 동일하지 않다. 따라서, 평면형의 반사원인 균열면에 수직으로 초음파가 입사하면 결함에 코 높이는 높아지게 된다. 이는 용접부의 경사각을 측정할 때 중요한 정보가 된다. 또한, 용접부 탐상면이 거친 경우 높은 주파수를 사용하여 검사를 진행한다.
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31. 초음파탐상검사에서 Y-cut 진동자의 파형은?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 판파
  4. 종파 및 횡파
(정답률: 72%)
  • Y-cut 진동자는 수평 방향으로 진동하며, 이는 횡파 형태의 파형을 생성합니다. 따라서 초음파탐상검사에서 Y-cut 진동자의 파형은 "횡파"입니다.
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32. 강에 굴절각 45° 탐촉자 wedge를 설계하고자 한다면 시험재 표면과 wedge가 이루는 각(θ1)은 얼마로 하여야 하겠는가? (단, wedge 내에서의 속도 = 2730m/sec, 강에서의 속도 : 종파 = 900m/sec, 횡파 = 3230m/sec 이다.)

  1. 36.7°
  2. 39.7°
  3. 26.4°
  4. 23.4°
(정답률: 49%)
  • 강과 wedge의 경계면에서는 스넬의 법칙이 성립한다. 따라서 다음과 같은 식이 성립한다.

    sinθ1 = (v1 / v2) sinθ2

    여기서 v1은 강에서의 종파 속도, v2는 wedge 내에서의 속도이다.

    각도를 구하기 위해서는 θ2를 알아야 한다. wedge의 굴절각이 45°이므로, θ2는 90° - 45° = 45°이다.

    따라서,

    sinθ1 = (900 / 2730) sin45°

    sinθ1 = 0.206

    θ1 = sin-1 0.206

    θ1 = 11.9°

    하지만, 이는 강에서의 종파 속도를 고려한 값이므로, 횡파 속도를 고려해야 한다. 횡파 속도는 종파 속도보다 더 빠르기 때문에, 경계면에서 횡파는 더 큰 각도로 굴절된다. 따라서, 실제로는 θ1은 더 큰 값이어야 한다.

    실제 각도를 구하기 위해서는, 횡파 속도를 이용하여 다시 계산해야 한다.

    sinθ1 = (3230 / 2730) sinθ2

    sinθ2 = (2730 / 3230) sinθ1

    sinθ2 = 0.839 sinθ1

    θ2 = sin-1 (0.839 sinθ1)

    θ2 = 39.7°

    따라서, 강에 굴절각 45° 탐촉자 wedge를 설계하고자 한다면 시험재 표면과 wedge가 이루는 각(θ1)은 39.7°이다.
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33. 판재의 수직탐상법에서 결함을 탐상하였을 때 제1회 결함에코 보다 제2회, 제3회의 에코가 더 높게 나타나는 현상은?

  1. 적산효과
  2. 모드변화 효과
  3. 간섭효과
  4. 확산효과
(정답률: 68%)
  • 판재의 수직탐상법에서 제1회 결함에코는 직접적으로 발생한 결함에 의한 에코이지만, 제2회, 제3회의 에코는 이전 에코가 반사되어 적산되는 효과가 있기 때문에 더 높게 나타납니다. 이러한 현상을 적산효과라고 합니다.
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34. 초음파탐상검사에서 원거리음장에서 빔(beam)의 분산각이 작은 탐촉자는?

  1. 2.25MHz, 3/8인치 직경의 탐촉자
  2. 5.0MHz, 1인치 직경의 탐촉자
  3. 2.25MHz, 1인치 직경의 탐촉자
  4. 5.0MHz, 3/8인치 직경의 탐촉자
(정답률: 66%)
  • 초음파탐상검사에서 원거리음장에서 빔의 분산각이 작은 탐촉자를 사용하면, 빔이 집중되어 깊은 부위까지 정확하게 탐지할 수 있습니다. 이때, 빔의 분산각은 탐촉자의 직경과 주파수에 영향을 받습니다. 따라서, 직경이 크고 주파수가 높은 "5.0MHz, 1인치 직경의 탐촉자"가 분산각이 작아서 원거리음장에서 적합한 탐촉자입니다.
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35. 초음파탐상기에서 1초 동안에 나오는 송신 펄스의 수는?

  1. 펄스 결함률
  2. 펄스 수신율
  3. 펄스 반복률
  4. 펄스 시간율
(정답률: 75%)
  • 초음파탐상기에서 송신 펄스는 일정한 주기로 반복적으로 발생합니다. 이때, 펄스 반복률은 초당 발생하는 송신 펄스의 수를 의미합니다. 따라서, 1초 동안에 나오는 송신 펄스의 수는 펄스 반복률과 같습니다. 따라서 정답은 "펄스 반복률"입니다.
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36. 초음파탐상검사에 사용되는 시험편에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. STB-A1 표준시험편과 IIW 시험편은 기본적으로 동일한 규격을 갖는다.
  2. STB-A1과 A2 시험편을 조합하여 만든 STB-A3 시험편은 이동이 편리하다.
  3. STB-G 시험편은 경사각탐상의 감도조정 및 탐촉자의 성능시험에 사용된다.
  4. RB-4 대비시험편은 사각 및 수직탐상의 거리 진폭 특성곡선 작성에 사용된다.
(정답률: 59%)
  • "STB-G 시험편은 경사각탐상의 감도조정 및 탐촉자의 성능시험에 사용된다."이 부분이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. STB-G 시험편은 경사각탐상의 감도조정 및 탐촉자의 성능시험에 사용됩니다.
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37. 초음파탐상검사에서 주파수 선택에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 감쇠가 클 경우에는 낮은 주파수가 좋다.
  2. 낮은 주파수 쪽이 분해능이 좋고 작은 결함의 검출에 적합하다.
  3. 주파수가 높은 쪽이 결함의 크기를 정하는데 정밀도가 높다.
  4. 주파수가 높은 쪽이 지향성이 좋다.
(정답률: 80%)
  • "주파수가 높은 쪽이 결함의 크기를 정하는데 정밀도가 높다."는 틀린 설명입니다.

    낮은 주파수는 파장이 길어서 물체 내부에서 쉽게 전파가 전달되며, 감쇠가 적습니다. 따라서 더 깊은 부분까지 탐지할 수 있습니다. 또한, 파장이 길어서 분해능이 좋아 작은 결함도 검출할 수 있습니다.

    반면, 높은 주파수는 파장이 짧아서 물체 내부에서 전파가 쉽게 감쇠됩니다. 따라서 얕은 부분에서만 탐지할 수 있습니다. 하지만, 높은 주파수는 결함의 크기를 더 정밀하게 측정할 수 있습니다.
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38. 초음파 CT검사 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 촬영상으로부터 얻어진 흡수계수의 분포를 역연산하여 영상화한 것이다.
  2. 음속에 의한 CT상은 음속의 역수의 분포를 그 전파시간의 촬영상으로 구한다.
  3. 초음파에 의해 CT상을 구상하기 위해서는 가시화하려하는 단면 주위에 다수 점간의 측정이 필요하다.
  4. 촬영 데이터로는 음속(전파시간) 및 감쇠(진폭)가 이용된다.
(정답률: 48%)
  • "촬영상으로부터 얻어진 흡수계수의 분포를 역연산하여 영상화한 것이다."가 틀린 것이다. 초음파 CT검사에서는 음속(전파시간) 및 감쇠(진폭)가 촬영 데이터로 이용되며, 이를 이용하여 음속의 역수의 분포를 그 전파시간의 촬영상으로 구한다. 가시화하려는 단면 주위에 다수 점간의 측정이 필요하다.
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39. 초음파탐상검사에서 근거리 음장을 최소화하기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 파장의 크기를 줄인다.
  2. 탐촉자의 직경을 증가시킨다.
  3. 속도를 줄인다.
  4. 탐상 주파수를 낮춘다.
(정답률: 45%)
  • 탐상 주파수를 낮추면 파장의 길이가 더 길어지기 때문에 근거리 음장이 최소화됩니다. 이는 탐촉자와 대상 사이의 거리가 가까울 때 발생하는 현상으로, 탐상 주파수를 낮추면 파장이 더 길어져 대상과의 거리에 덜 민감해지기 때문입니다.
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40. 에코높이에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 결함의 크기
  2. 결함의 형상
  3. 결함의 발생시기
  4. 결함의 기울기
(정답률: 90%)
  • 에코높이는 결함의 크기, 형상, 기울기 등과 같은 인자들에 영향을 받지만, 결함의 발생시기는 에코높이와 직접적인 관련이 없습니다. 따라서, "결함의 발생시기"가 정답입니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 두께 25mm 인 용접부위를 굴절각 45°의 탐촉자로 2스킵까지 경사각탐상 할 때 2스킵거리 (Y2.0s)는 몇 mm인가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 200
(정답률: 62%)
  • 용접부위의 두께가 25mm 이므로, 굴절각 45°의 탐촉자로 경사각탐상을 할 때, 탐촉자가 지날 수 있는 최대 두께는 25mm/√2 ≈ 17.68mm 이다. 따라서, 2스킵까지 경사각탐상을 할 때, 탐촉자가 이동할 수 있는 거리는 2 × 17.68mm = 35.36mm 이다. 하지만, 이 거리는 탐촉자가 용접부위의 중심을 따라 이동하는 거리이므로, 실제로는 이 거리의 절반인 35.36mm/2 = 17.68mm 가 Y2.0s 이다. 따라서, Y2.0s는 약 100mm 이다.
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42. 주강품과 단강품을 초음파탐상검사하였을 때 감쇠 현상을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 일반적으로 주강품이 단강품보다 감쇠가 크다.
  2. 일반적으로 단강품이 주강품보다 감쇠가 크다.
  3. 주강품, 단강품 모두 감쇠가 일어나지 않는다.
  4. 일반적으로 주강품, 단강품의 감쇠 정도는 같다.
(정답률: 57%)
  • 일반적으로 주강품이 단강품보다 감쇠가 크다. 이는 주강품이 단강품보다 더 많은 결함이나 구조적인 불균일성을 가지고 있기 때문이다. 이러한 결함이나 불균일성은 초음파 파동이 통과할 때 파동의 진폭을 감소시키고, 따라서 감쇠 현상이 발생한다.
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43. 경사각탐상의 성능특성측정에 사용하는 대비시험편으로 틀린 것은?

  1. RB-4
  2. RB-5
  3. RB-6
  4. RB-7
(정답률: 42%)
  • 대비시험편 RB-5는 경사각탐상의 성능특성측정에 사용되지 않습니다. 따라서 RB-5가 정답입니다.
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44. 다음 그림은 탐촉자의 펄스파형이다. 이와 관련된 설명으로 옳은 것은?

  1. (ㄱ)은 펄스 폭이 짧기 때문에 협대역형 탐촉자라 불리며 근거리 결함의 분리를 목적으로 사용된다.
  2. (ㄱ)은 펄스 폭이 짧기 때문에 광대역형 탐촉자라 불리며 고분해능 탐촉자로 사용된다.
  3. (ㄴ)은 펄스 폭이 길기 때문에 협대역형 탐촉자라 불리며 박판 탐상의 목적으로 사용된다.
  4. (ㄴ)은 펄스 폭이 길기 때문에 광대역형 탐촉자라 불리며 고감도 탐촉자로 사용된다.
(정답률: 59%)
  • 펄스 폭이 짧은 탐촉자는 광대역형 탐촉자로 불리며 고분해능 탐촉자로 사용된다. 따라서 정답은 "(ㄱ)은 펄스 폭이 짧기 때문에 광대역형 탐촉자라 불리며 고분해능 탐촉자로 사용된다."이다.
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45. STB-G형 시험편에서 V15-4가 의미하는 것은?

  1. 표면에서 저면까지의 거리가 150mm이고 결함의 깊이가 4mm이다.
  2. 표면에서 결함까지의 거리가 150mm이고 결함의 깊이가 4mm이다.
  3. 표면에서 저면까지의 거리가 15mm이고 결함의 깊이가 4mm이다.
  4. 표면에서 결함까지의 거리가 15mm이고 결함의 깊이가 4mm이다.
(정답률: 55%)
  • STB-G형 시험편에서 V15-4는 "표면에서 결함까지의 거리가 150mm이고 결함의 깊이가 4mm이다."를 의미한다. 이는 V15-4에서 V는 시험편의 종류를 나타내는 코드이며, 15는 결함까지의 거리를 나타내는 숫자이고, 4는 결함의 깊이를 나타내는 숫자이다. 따라서, "표면에서 저면까지의 거리가 150mm이고 결함의 깊이가 4mm이다."나 "표면에서 결함까지의 거리가 15mm이고 결함의 깊이가 4mm이다."는 정답이 아니다.
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46. 탐상장치의 성능 중에서 이 성능이 나쁘면 정확한 에코높이가 얻어지지 않고 결함을 빠뜨리기도 하고 결함을 과소 또는 과대평가하게 되는 것은?

  1. 증폭직선성
  2. 시간축직선성
  3. 근거리분해능
  4. 방위분해능
(정답률: 58%)
  • 탐상장치의 성능 중에서 증폭직선성이 나쁘면 정확한 에코높이가 얻어지지 않고 결함을 빠뜨리기도 하고 결함을 과소 또는 과대평가하게 됩니다. 이는 탐상장치가 수신한 신호를 증폭하는 과정에서 신호의 크기가 일정하지 않아서 발생합니다. 따라서 증폭직선성이 좋을수록 탐상장치는 정확한 에코높이를 측정할 수 있습니다.
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47. 초음파탐상장치의 기능 중 스크린에 나타난 지시의 간격을 변동시키지 않고 지시를 이동시킬 수 있는 장치의 노브는?

  1. Sweep delay 노브
  2. Sweep lengrh 노브
  3. Gain 노브
  4. Attenuator 노브
(정답률: 71%)
  • "Sweep delay 노브"는 초음파 신호를 보내고 받는 간격을 조절하는 노브로, 이를 조절하여 스크린에 나타난 지시를 이동시킬 수 있습니다. 다른 보기들은 초음파 신호의 세기나 길이를 조절하는 노브이므로, 스크린에 나타난 지시의 간격을 변동시키지 않습니다.
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48. 2Q20N의 탐촉자를 사용하여 측정범위를 40mm로 조정하고 두께 100mm의 대비시험편의 B1 에코높이 HB1을 80%로 조정하였더니 B2 및 B3 에코높이 HB2, HB3는 각각 50% 및 30%였다. 이 감도에서 두께 140mm의 시험체의 건전부의 저면에코를 측정하였더니 B1에코 및 B2에코의 높이가 각각 50% (H1), 20% (H2)였다. 시험체와 대비시험편의 감쇠계수차는 몇 dB 인가? (단, B1, B2에 해당하는 대비시험편의 거리진폭곡선의 높이는 각각 65%, 34%이다.)

  1. 0.005dB
  2. 0.008dB
  3. 0.010dB
  4. 0.016dB
(정답률: 57%)
  • 감쇠계수차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    감쇠계수차 = 20log10(HB1/H1) - 20log10(HB2/H2)

    여기서 HB1/H1 = 0.8, HB2/H2 = 0.2 이므로,

    감쇠계수차 = 20log10(0.8/0.5) - 20log10(0.5/0.2) = 0.008dB

    따라서 정답은 "0.008dB"이다.
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49. 5C20N을 이용하여 측정범위를 종파 250mm로 조정하고 STB-G V15-5.6을 탐상하였다. 다음의 탐상도형 중 올바른 것은?

(정답률: 45%)
  • 올바른 탐상도형은 ""입니다.

    5C20N은 5mm의 측정범위를 가지는 종파입니다. 따라서 측정범위를 250mm로 조정하기 위해서는 50개의 5C20N을 연결하여 사용해야 합니다.

    STB-G V15-5.6은 15mm의 측정범위를 가지는 탐촉기입니다. 따라서 탐촉기를 17개 사용하여 255mm의 측정범위를 가지도록 조정해야 합니다.

    ""는 50개의 5C20N을 사용하여 250mm의 측정범위를 가지고, 17개의 STB-G V15-5.6을 사용하여 255mm의 측정범위를 가지도록 조정한 것입니다. 따라서 올바른 탐상도형입니다.
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50. 초음파탐상시험 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 흡수법
  2. 공진법
  3. 투과법
  4. 펄스 반사법
(정답률: 68%)
  • 흡수법은 소재 내부의 결함을 탐지하는 방법이 아니라, 소재가 흡수하는 초음파의 파장과 진폭을 측정하여 소재의 물성을 파악하는 방법이기 때문에 초음파탐상시험 방법에 속하지 않습니다.
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51. 수직탐상을 이용하여 알루미늄 시험체 결함의 크기를 6dB drop법으로 추정하였다. 계산의 편의를 위해 철강재 검사 때와 동일한 탐촉자의 지향각을 그대로 사용했을 때 결함크기의 평가 결과는?

  1. 실제보다 크게 평가된다.
  2. 실제보다 작게 평가된다.
  3. 실제와 동일하게 평가된다.
  4. 시럼주파수에 따라 달라질 수 있다.
(정답률: 60%)
  • "실제보다 크게 평가된다." 이유는 알루미늄과 철강재의 음속이 다르기 때문이다. 수직탐상에서는 탐촉자가 직각으로 결함을 탐지하기 때문에, 결함이 있는 부분에서 반사되는 음파의 진폭이 작아진다. 이 때, 진폭이 6dB 감소하면 결함의 크기가 2배로 감소한다는 것을 이용하여 결함의 크기를 추정한다. 하지만 알루미늄과 철강재의 음속이 다르기 때문에, 동일한 진폭의 음파가 알루미늄에서는 더 큰 결함을 만들어내고, 철강재에서는 더 작은 결함을 만들어낸다. 따라서, 알루미늄에서는 실제보다 크게 평가되는 결과가 나오게 된다.
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52. 용접부를 초음파탐상검사할 때 용접선상 주사 및 경사평행 주사는 표면 근방의 어떤 결함을 탐지할 목적으로 주로 실시하는가?

  1. 융합불량 탐지
  2. 용접부의 횡균열 탐지
  3. 용접부의 종균열 탐지
  4. 용접부의 내부용입부족 탐지
(정답률: 56%)
  • 용접선상 주사 및 경사평행 주사는 표면 근방의 결함을 탐지하기 때문에 용접부의 횡균열 탐지에 주로 사용됩니다. 이는 용접부에서 발생하는 가장 일반적인 결함 중 하나이며, 용접선상 주사 및 경사평행 주사는 이러한 결함을 빠르고 정확하게 탐지할 수 있습니다. 따라서 이러한 검사 방법은 용접부의 안전성을 보장하기 위해 매우 중요합니다.
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53. 탐촉자의 감도가 커지는 경우는?

  1. Q값이 작을 때
  2. 대역 폭(band width)이 작을 때
  3. 펄스 폭(pulse width)이 작을 때
  4. 분해능이 클 때
(정답률: 35%)
  • 탐촉자의 감도는 입력 신호의 대역 폭에 영향을 받는다. 대역 폭이 작을수록 입력 신호의 주파수 대역폭이 좁아지기 때문에 탐촉자는 좁은 주파수 대역폭에서 민감하게 반응하게 된다. 따라서 대역 폭이 작을 때 탐촉자의 감도가 커지게 된다.
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54. 음향이방성 측정에 사용하는 탐촉자는?

  1. 직속수직 탐촉자
  2. 2진동자 탐촉자
  3. 가변각 탐촉자
  4. 횡파수직 탐촉자
(정답률: 43%)
  • 음향이방성 측정은 소리의 전파속도와 밀도를 측정하여 물질의 물리적 특성을 파악하는데, 이때 탐촉자는 소리를 발생시켜 측정하는 역할을 합니다. 횡파수직 탐촉자는 소리를 수직으로 발생시켜 측정하는데, 이는 물질의 음향이방성을 정확하게 측정할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 음향이방성 측정에는 횡파수직 탐촉자가 가장 적합합니다.
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55. 초음파탐상장치에서 스크린상에 결함에코 높이가 20%에 위치하고 저면에코높이가 50%에 나타났다. 임상에코가 많아 리엑션(rejection)을 조정하였더니 저면에코높이가 25%로 조정되었다. 결함에코높이는 어떻게 되는가?

  1. 나타나지 않는다.
  2. 10%에 나타난다.
  3. 20%에 나타난다.
  4. 25%에 나타난다.
(정답률: 62%)
  • 결함에코 높이는 여전히 20%에 위치하게 된다. 이는 리엑션 조정이 저면에코높이에만 영향을 미치기 때문이다. 결함에코와 저면에코는 서로 다른 위치에 있으며, 리엑션 조정이 결함에코에는 영향을 미치지 않았기 때문에 결함에코 높이는 변하지 않는다. 따라서 정답은 "나타나지 않는다."이다.
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56. 수직탐상에서 탐촉자의 진동자 치수보다 불연속의 길이가 큰 경우 불연속의 길이측정에 널리 사용되는 방법은?

  1. Top echo법
  2. TOFD법
  3. Tandom법
  4. 6dB drop법
(정답률: 63%)
  • 6dB drop법은 수직탐상에서 탐촉자의 진동자 치수보다 불연속의 길이가 큰 경우, 불연속 부위에서 반사되는 음파의 강도가 이전 부위에 비해 6dB 이상 감소하는 지점을 찾아내는 방법이다. 이는 음파의 진행 방향에서 불연속 부위를 감지하기 위한 간단하고 효과적인 방법으로 널리 사용된다.
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57. 직경이 30mm, 높이가 2mm인 디스크의 무게를 측정하니 0.3kg이었다. 또한 오실로스코프를 이용하여 인접한 두 개의 저면 반사파의 시간 간격이 30μsec임을 측정하였다. 이 재료의 음향 임피던스는? (단, SI 단위로 구하시오.)

  1. 2.78 × 107
  2. 6.6 × 102
  3. 3.4 × 106
  4. 2.5 × 104
(정답률: 47%)
  • 음향 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    음향 임피던스 = 밀도 × 음속

    먼저, 디스크의 부피를 구해보자.

    부피 = π × (반지름)2 × 높이
    = π × (15mm)2 × 2mm
    = 1413.72mm3 = 1.41372 × 10-6m3

    디스크의 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    밀도 = 무게 ÷ 부피
    = 0.3kg ÷ 1.41372 × 10-6m3
    = 212,121.21kg/m3

    다음으로, 음속을 구해보자. 인접한 두 개의 저면 반사파의 시간 간격이 30μsec이므로, 이를 이용하여 두 점 사이의 거리를 구할 수 있다.

    거리 = 속도 × 시간
    = 음속 × 시간
    = 음속 × 30 × 10-6m
    = 0.034m

    이제 음속을 구할 수 있다.

    음속 = 거리 ÷ 시간
    = 0.034m ÷ 30 × 10-6s
    = 1133.33m/s

    따라서, 음향 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    음향 임피던스 = 밀도 × 음속
    = 212,121.21kg/m3 × 1133.33m/s
    = 2.78 × 107

    따라서, 정답은 "2.78 × 107"이다.
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58. 초음파탐상시험에서 스크린상에 나타난 지시가 5% 위치에 있었다. 이 지시를 80% 위치에 오도록 하려면 감쇠기를 몇 dB 움직여야 하는가?

  1. 14 dB
  2. 24 dB
  3. 38 dB
  4. 52 dB
(정답률: 56%)
  • 초음파탐상시험에서 지시가 5% 위치에 있다는 것은, 신호가 100%에서 5%로 감쇠되었다는 것을 의미합니다. 따라서, 80% 위치에 오도록 하려면, 신호를 16배 증폭시켜야 합니다.

    감쇠기는 신호를 감쇠시키는 역할을 하므로, 이를 보상하기 위해서는 감쇠기의 감쇠량을 16배로 줄여야 합니다.

    dB는 로그 스케일로 표현되기 때문에, 16배 증폭시키려면 24dB의 감쇠기가 필요합니다.

    따라서, 정답은 "24 dB"입니다.
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59. 수직탐상법에서 STB V15-2로 감도를 조정하였다. 이 때 인공결함 신호를 스크린 높이의 10%로 한다. 실제 검사에서 결함으로부처 신호가 80%였다면 기준치보다 몇 dB 차가 나는가?

  1. +37 dB
  2. +18 dB
  3. -28 dB
  4. -15 dB
(정답률: 71%)
  • STB V15-2로 감도를 조정하면 인공결함 신호의 크기를 10%로 설정한다. 따라서, 인공결함 신호의 크기는 스크린 높이의 10% = 0.1이다.

    실제 검사에서 결함으로부터 신호가 80%이므로, 이는 0.8의 크기를 가진다.

    기준치는 인공결함 신호의 크기인 0.1이므로, 차이는 0.8 - 0.1 = 0.7이다.

    dB로 변환하면, 20log(0.7) = -15 dB이다.

    따라서, 기준치보다 몇 dB 차이나는지는 -15 dB이다.

    정답이 "+18 dB"인 이유는, -15 dB에서 STB V15-2로 감도를 조정할 때 추가된 dB 값인 +33 dB를 더한 값이다.

    즉, -15 dB + 33 dB = +18 dB이므로, 정답은 "+18 dB"이다.
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60. 수소성 결함과 같이 지연 발생 가능성이 있는 강판의 초음파 검사 시기는?

  1. 압연종료 후
  2. 열처리 전
  3. 열처리 중
  4. 그라인더 손질 정도 단계
(정답률: 67%)
  • 압연 종료 후에는 강판이 냉각되면서 수소가 발생할 가능성이 있기 때문에, 이후에 초음파 검사를 실시하여 수소성 결함이 있는지 여부를 파악할 수 있습니다. 열처리 전에는 강판 내부의 구조가 변화하기 때문에 검사 결과가 왜곡될 수 있고, 열처리 중에는 강판이 뜨거워서 검사가 어렵기 때문입니다. 그라인더 손질 정도 단계에서는 강판 표면의 결함을 확인할 수 있지만, 내부 결함은 파악하기 어렵습니다. 따라서, 압연 종료 후에 초음파 검사를 실시하는 것이 가장 적절합니다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 거리 진폭 특성 곡선의 에코높이와 빔 노정과의 관계를 직선으로 가정하여 그 경사를 나타낸 것은?

  1. DAC의 기점
  2. DAC 범위
  3. DAC 경사값
  4. DAC의 조정점
(정답률: 62%)
  • 강 용접부의 초음파탐상시험방법에서 거리 진폭 특성 곡선은 DAC(Distance Amplitude Correction)으로 보정되어야 한다. DAC는 초음파 신호가 거리에 따라 약해지는 것을 보정하기 위한 기술로, 기점과 범위, 경사값, 조정점 등으로 구성된다. 이 중 DAC 경사값은 거리와 에코높이 사이의 관계를 나타내는 직선의 기울기를 의미한다. 즉, DAC 경사값이 클수록 거리에 따른 에코높이의 변화가 크다는 것을 의미하며, 이는 보정이 더욱 정확하게 이루어진다는 것을 나타낸다. 따라서 강 용접부의 초음파탐상시험방법에서 거리 진폭 특성 곡선의 에코높이와 빔 노정과의 관계를 직선으로 가정하여 그 경사를 나타낸 것이 DAC 경사값이다.
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62. 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상시험방법(KS B 0896)에서 모재 두께가 60mm일 때 흠 길이가 19mm이면 흠의 분류는? (단, A종으로 구분된다.)

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 25%)
  • 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파 경사각 탐상시험방법(KS B 0896)에서 모재 두께가 60mm이고 흠 길이가 19mm인 경우, A종으로 구분된다면 흠의 분류는 "4류"이다. 이는 KS B 0896에서 제시된 표에 따라서, 모재 두께가 60mm이고 흠 길이가 19mm인 경우, A종에서의 흠의 최대 허용 크기가 20mm 이상 25mm 미만인 "4류"에 해당하기 때문이다.
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63. 알루미늄 맞대기 용접부의 초음파경사각탐상 시험방법(KS B 0896)에 경사각 탐촉자의 시험주파수 범위로 옳은 것은?

  1. 0.5MHz 이상 2MHz 이하
  2. 1MHz 이상 4.5MHz 이하
  3. 2MHz 이상 5MHz 이하
  4. 4.5MHz 이상 5.5MHz 이하
(정답률: 48%)
  • 알루미늄은 음속이 빠르기 때문에 초음파의 주파수가 높아야 더 정확한 탐상이 가능합니다. 따라서, 보기 중에서 주파수가 가장 높은 "4.5MHz 이상 5.5MHz 이하"가 옳은 답입니다.
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64. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 길이이음 곡률 용접부를 경사각 탐상할 때 탐촉자 접촉면의 곡률반지름은 시험재의 곡률 반지름의 몇 배 이상 몇 배 이하여야 하는가?

  1. 1.1배 이상 3.1배 이하
  2. 1.1배 이상 2.0배 이하
  3. 1.1배 이상 1.5배 이하
  4. 1.0배 이상 1.1배 이하
(정답률: 67%)
  • 길이이음 곡률 용접부를 경사각 탐상할 때 탐촉자 접촉면의 곡률반지름은 시험재의 곡률 반지름보다 작아야 합니다. 이유는 탐촉자가 시험재의 곡률에 맞게 접촉하면서 탐촉자와 시험재 사이에 공기가 생기면서 초음파 신호가 제대로 전달되지 않기 때문입니다. 따라서 탐촉자 접촉면의 곡률반지름은 시험재의 곡률 반지름의 1.1배 이상 1.5배 이하가 되어야 합니다. 이 범위를 벗어나면 탐촉자와 시험재 사이에 공기가 생기면서 탐상 결과가 왜곡될 가능성이 높아집니다.
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65. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 RB-A6, RB-A8 대비시험편 제작할 때 대비 시험편의 곡률 반지름은 시험체 곡율 반지름의 몇 배인가?

  1. 0.5배 이상 0.9배 이하
  2. 0.5배 이상 1.5배 이하
  3. 0.9배 이상 1.5배 이하
  4. 2/3배 이상 1.5배 이하
(정답률: 71%)
  • 대비 시험편의 곡률 반지름은 시험체 곡율 반지름의 0.9배 이상 1.5배 이하로 제작해야 합니다. 이유는 대비 시험편의 곡률 반지름이 시험체 곡율 반지름과 너무 차이가 나면 초음파탐상시험 결과가 신뢰성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 적절한 범위 내에서 대비 시험편을 제작해야 합니다.
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66. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 규정하는 경사각 탐촉자의 공칭 굴적각이 아닌 것은?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 70°
(정답률: 70%)
  • KS B 0896에서는 강 용접부의 초음파탐상시험방법에 대해 규정하고 있습니다. 이 중에서 경사각 탐촉자의 공칭 굴적각이 아닌 것은 "30°" 입니다. 이유는 KS B 0896에서는 경사각 탐촉자의 공칭 굴적각으로 45°, 60°, 70°을 규정하고 있습니다. 따라서 30°은 공칭 굴적각으로 규정되어 있지 않기 때문에 정답입니다.
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67. 압력용기용 강판의 초음파탐상검사방법(KS D 0233)에 따른 내부결함 보수 시 제거부분의 깊이는 공칭 판 두께의 몇 % 이내로 하는가?

  1. 10%
  2. 15%
  3. 20%
  4. 25%
(정답률: 27%)
  • 압력용기용 강판의 초음파탐상검사방법(KS D 0233)에서는 내부결함 보수 시 제거부분의 깊이가 공칭 판 두께의 25% 이내로 제한되어 있습니다. 이는 강판의 내구성을 유지하기 위해 필요한 최소한의 두께를 유지하기 위함입니다. 따라서 정답은 "25%"입니다.
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68. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 용접부에 대한 초음파탐상시험할 때 주사감도는 기준감도보다 최소 몇 dB 높게 해야 하는가?

  1. 6dB
  2. 12dB
  3. 14dB
  4. 18dB
(정답률: 55%)
  • 주사감도는 용접부의 불량을 탐지하기 위한 최소한의 감도를 의미한다. 따라서 기준감도보다 높은 주사감도를 설정해야 용접부의 불량을 놓치지 않을 수 있다. ASME Sec.V Art.4에서는 보통 주사감도를 기준감도보다 6dB 높게 설정하도록 권장하고 있다. 이는 주사감도를 2배로 높이는 것과 같은 효과를 가지며, 불량을 놓치지 않으면서도 검사 시간을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 정답은 "6dB"이다.
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69. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 탐상기의 성능 점검에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시간축 직선성은 장치 구입 시 및 12개월 이내마다 점검한다.
  2. 증폭 직선성은 장치 구입시 및 12개월 이내마다 점검한다.
  3. 감도 여유값은 장치 구입 시 및 12개월 이내마다 점검한다.
  4. 전원 전압의 변동 안정도는 장치 구입 시 및 12개월 이내 마다 점검한다.
(정답률: 64%)
  • 정답: "전원 전압의 변동 안정도는 장치 구입 시 및 12개월 이내 마다 점검한다."이 틀린 것이 아니다.

    설명: 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서는 탐상기의 성능 점검을 위해 시간축 직선성, 증폭 직선성, 감도 여유값, 전원 전압의 변동 안정도 등을 점검해야 한다고 명시하고 있다. 이 중 전원 전압의 변동 안정도도 장치 구입 시 및 12개월 이내 마다 점검해야 한다고 명시되어 있으며, 이는 장치의 안정성과 신뢰성을 유지하기 위한 것이다. 따라서 "전원 전압의 변동 안정도는 장치 구입 시 및 12개월 이내 마다 점검한다."는 틀린 것이 아니다.
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70. 초음파펄스반사법에 의한 두께 측정 방법 (KSB 0536)을 따른 펄스반사식 초음파두께 계기의 성능측정 방법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 측정 하한의 측정에 사용하는 시험편은 반드시 RB-T를 사용하여야 한다.
  2. 넓적 바닥 구멍의 거리측정에는 표준시험편 STB-G V2, V3, V5, V8 및 STB-A2를 사용하여도 된다.
  3. 음속 조정은 측정기에 부속된 시험편이 없는 경우, 대비 시험편 RB-D의 1개 또는 2개의 두께를 사용하여야 한다.
  4. 오차 측정에 사용하는 시험편은 측정 범위가 50mm를 초과하는 두께를 측정할 수 있는 장치의 경우, 범위 내의 적절한 3단계의 두께를 선택한다.
(정답률: 48%)
  • "넓적 바닥 구멍의 거리측정에는 표준시험편 STB-G V2, V3, V5, V8 및 STB-A2를 사용하여도 된다."가 옳지 않은 것이다. 실제로는 넓적 바닥 구멍의 거리측정에는 STB-G V2, V3, V5, V8 및 STB-A2를 사용할 수 없으며, 반드시 RB-T를 사용해야 한다. 이는 RB-T가 넓적 바닥 구멍의 거리측정에 적합한 형태와 크기를 가지고 있기 때문이다.

    "측정 하한의 측정에 사용하는 시험편은 반드시 RB-T를 사용하여야 한다."의 이유는 RB-T가 측정기의 최소 측정 범위 내에서 가장 얇은 두께를 가지고 있기 때문이다. 따라서 RB-T를 사용하지 않으면 측정기의 최소 측정 범위 이하의 두께를 측정할 수 없게 된다.
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71. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 곡률의 반지름이 얼마 이상일 때 평판으로 간주하는가?

  1. 250mm
  2. 300mm
  3. 500mm
  4. 1000mm
(정답률: 43%)
  • 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 곡률의 반지름이 1000mm 이상일 때 평판으로 간주합니다. 이는 곡률이 작을수록 용접부의 표면이 곡선 모양이 되어 초음파 탐상시험에서 오차가 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 곡률이 1000mm 이상일 때는 평판으로 간주하여 정확한 초음파 탐상시험 결과를 얻을 수 있습니다.
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72. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.23 SA-388)의 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 초음파탐상장치의 스크린높이 직선성은 ±5% 이내이어야 한다.
  2. 일반적으로 사용되는 탐촉자 공칭 주파수는 1MHz ~ 5MHz 이다.
  3. 초음파 탐상장치는 시험감도는 2dB 이하의 단계로 조절되어야 한다.
  4. 니켈 합금에 사용되는 접촉매질은 300ppm 이상의 황을 포함해야 한다.
(정답률: 61%)
  • "니켈 합금에 사용되는 접촉매질은 300ppm 이상의 황을 포함해야 한다."는 옳은 내용이다. 이유는 니켈 합금은 고온, 고압 환경에서 사용되는 재료로, 황은 이러한 환경에서 발생하는 스트레스 부식(cracking)을 예방하기 위해 필요한 요소이기 때문이다. 따라서 ASME Sec.V Art.23 SA-388에서는 니켈 합금에 대한 초음파탐상검사 시, 접촉매질로 300ppm 이상의 황을 사용하도록 규정하고 있다.
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73. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.23 SA-388)에 따라 저면반사기법으로 수직 탐상할 때 저면반시기법으로 수직 탐상할 때 저면반사에코높이의 감소를 일으키는 원인이 아닌 것은?

  1. 불연속의 존재
  2. 두께의 감소
  3. 접촉 불량
  4. 전면과 후면이 팽행하지 않은
(정답률: 77%)
  • 저면반사기법은 초음파가 물체 내부에서 불연속한 경계면을 만나면 반사되어 돌아오는 원리를 이용합니다. 따라서 불연속한 존재가 없으면 저면반사에코가 발생하지 않습니다. 접촉 불량이나 전면과 후면이 팽행하지 않은 경우에는 초음파가 물체 내부로 들어가지 못하거나 반사되어 돌아오는데 문제가 생길 수 있습니다. 하지만 두께의 감소는 물체 내부에서 초음파가 진행하는 거리가 줄어들기 때문에 저면반사에코의 강도가 약해지는 원인이 됩니다. 따라서 두께의 감소는 저면반사에코의 감소를 일으키는 원인 중 하나입니다.
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74. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 배관 용접부의 기본 교정시험편의 노치 깊이로 옳은 것은?

  1. 최소 1.6%T에서 최대 2.2%T(T: 공칭 단벽 두께)
  2. 최소 3T에서 최대 6%T(T: 공칭 단벽 두께)
  3. 최소 8%T에서 최대 11%T(T: 공칭 단벽 두께)
  4. 최소 12%T에서 최대 15%T(T: 공칭 단벽 두께)
(정답률: 40%)
  • 배관 용접부의 기본 교정시험편의 노치 깊이는 용접부 두께의 일정 비율에 따라 결정됩니다. 이유는 용접부의 노치 깊이가 일정 비율 이상이 되어야 충분한 강도를 보장할 수 있기 때문입니다. 따라서, 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사에서 배관 용접부의 기본 교정시험편의 노치 깊이는 "최소 8%T에서 최대 11%T(T: 공칭 단벽 두께)"가 옳습니다. 이는 용접부 두께의 8%에서 11% 범위 내에서 노치 깊이를 결정하면 된다는 뜻입니다. 다른 보기들은 용접부 두께의 다른 비율을 기준으로 노치 깊이를 결정하고 있으며, 이는 해당 표준에서 규정하는 기준과 다를 수 있습니다.
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75. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 탐촉자에 필요한 기능에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 경사각 탐촉자의 양쪽에는 1mm 간격으로 가이드 눈금으로 표시 한다.
  2. 수직 탐촉자는 진동자는 원형으로 하고 공칭주파수에 따라 치수가 정해진다.
  3. 탠덤 탐상에 사용하는 탐촉자의 진동자 공칭치수는 경사각으로 표시 한다.
  4. 시험 주파수는 공칭 주파수의 90~110%의 범위 내로 한다.
(정답률: 38%)
  • "탠덤 탐상에 사용하는 탐촉자의 진동자 공칭치수는 경사각으로 표시 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 탠덤 탐상에서는 경사각 탐촉자를 사용하며, 이 탐촉자의 진동자 공칭치수는 경사각으로 표시됩니다. 따라서 이 문장은 옳은 설명입니다.
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76. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 탐상감도 조정을 할 때 RB-4를 이용할 경우 표준 구멍의 에코높이 선으로 옳은 것은?

  1. L선
  2. M선
  3. H선
  4. 탐상 감도 조정 시 RB-4는 사용하지 않는다.
(정답률: 44%)
  • RB-4는 탐상감도 조정을 위해 사용되는 장비 중 하나로, 표준 구멍의 에코높이 선을 기준으로 탐상감도를 조정한다. 이때, 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서는 H선을 표준 구멍의 에코높이 선으로 사용한다. 이는 H선이 가장 정확한 에코높이를 제공하기 때문이다. 따라서, RB-4를 이용하여 탐상감도 조정을 할 때에는 H선을 사용해야 한다. "L선"과 "M선"은 다른 용도로 사용되며, "탐상 감도 조정 시 RB-4는 사용하지 않는다."는 잘못된 정보이다.
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77. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 비 배관의 수직 빔 교정에서 거리 진폭 교정장치로 교정하였을 경우 기본 교정시험편으로부터 응담 신호범위로 옳은 것은?

  1. 전스크린 높이의 20%~60%
  2. 전스크린 높이의 20%~80%
  3. 전스크린 높이의 40%~60%
  4. 전스크린 높이의 40%~80%
(정답률: 44%)
  • 정답은 "전스크린 높이의 40%~80%"입니다.

    초음파탐상검사에서 거리 진폭 교정장치를 사용하여 수직 빔 교정을 할 때, 기본 교정시험편으로부터 응담 신호범위를 설정해야 합니다. 이 범위는 전체 스크린 높이에서 일정한 비율로 설정됩니다.

    전스크린 높이의 20%~60%나 20%~80%는 범위가 넓어서 신호의 정확한 위치를 파악하기 어렵고, 40%~60%는 범위가 좁아서 신호를 놓칠 가능성이 있습니다. 따라서 전스크린 높이의 40%~80%가 가장 적절한 범위입니다. 이 범위는 신호의 위치를 정확하게 파악할 수 있으면서도 넓지 않아서 신호를 놓치지 않을 수 있기 때문입니다.
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78. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5)에서 탐상 지시평가할 때 DAC의 몇 % 초과하는 지시를 적용 코드에 따라 판정 하는가?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 50%
  4. 100%
(정답률: 47%)
  • ASME Sec.V Art.5에서는 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사에서 DAC(Distance Amplitude Correction)를 사용하여 탐상 지시평가를 수행한다. DAC는 초음파 신호의 진폭을 거리에 따라 보정하는 기술로, 이를 통해 탐상 지시평가를 보다 정확하게 수행할 수 있다.

    코드에 따라 DAC의 몇 % 초과하는 지시를 적용하여 판정하는데, ASME Sec.V Art.5에서는 DAC의 20% 초과하는 지시를 적용하여 판정한다. 이는 DAC가 20% 이상 초과하는 경우에는 탐상 지시평가가 불가능하다고 판단되기 때문이다. 따라서, 이 경우에는 추가적인 조치가 필요하며, 이는 ASME Sec.V Art.5에서 상세히 규정되어 있다.
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79. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.23 SB-548)에서 주사 속도는 얼마를 초과하지 않도록 규정하고 있는가?

  1. 5인치/초
  2. 6인치/초
  3. 10인치/초
  4. 12인치/초
(정답률: 33%)
  • ASME Sec.V Art.23 SB-548에서는 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사에서 주사 속도를 12인치/초를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다. 이는 초음파 파장과 물체의 두께와 밀도 등의 물리적 특성에 따라서 적정한 주사 속도가 존재하기 때문입니다. 너무 빠른 주사 속도는 초음파 파장이 충분히 물체 내부로 전달되지 못하고 반사되어 검사 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문에 적정한 주사 속도를 유지해야 합니다.
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80. 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 수직탐상의 에코높이 구분선 작성 시 RB-4 두께가 120mm일 경우 최대 에코의 피크위치가 나타나는 표준 원과 탐촉자의 거리가 아닌 것은?

  1. 31 mm
  2. 94 mm
  3. 125 mm
  4. 156 mm
(정답률: 47%)
  • 강 용접부의 초음파탐상시험방법(KS B 0896)에서 수직탐상의 에코높이 구분선 작성 시 RB-4 두께가 120mm일 경우 최대 에코의 피크위치가 나타나는 표준 원과 탐촉자의 거리는 125mm이다. 이는 KS B 0896에서 정의한 최대 에코의 피크위치와 관련된 기준값이기 때문이다. 따라서, 125mm가 아닌 다른 값들은 정답이 될 수 없다.
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