초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2018-03-04)

초음파비파괴검사기사
(2018-03-04 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 외경 30mm, 두께 2.5mm의 튜브를 직경 20mm인 코일이 감겨있는 내삽형 탐촉자로 와전류탐상시험할 때, 충전율은 얼마인가?

  1. 0.44
  2. 0.64
  3. 0.67
  4. 0.80
(정답률: 65%)
  • 충전율은 내삽형 탐촉자의 감지 깊이와 관련이 있습니다. 감지 깊이는 탐촉자의 직경과 튜브의 두께에 따라 결정됩니다. 이 문제에서는 감지 깊이가 10mm 이라고 가정할 수 있습니다.

    따라서, 내삽형 탐촉자가 감지할 수 있는 전류의 부피는 다음과 같습니다.

    부피 = 파이 x (감지 깊이)^2 x 코일의 길이

    = 3.14 x (10mm)^2 x 30mm

    = 9420mm^3

    내삽형 탐촉자의 부피는 다음과 같습니다.

    부피 = 파이 x (탐촉자 반지름)^2 x 탐촉자 길이

    = 3.14 x (20mm/2)^2 x 30mm

    = 9420mm^3

    따라서, 내삽형 탐촉자가 감지할 수 있는 전류의 부피와 탐촉자의 부피가 같으므로 충전율은 1입니다.

    하지만, 실제로는 내삽형 탐촉자가 감지할 수 있는 전류의 부피보다 작은 부피만이 충전됩니다. 이는 내삽형 탐촉자의 감지 깊이가 실제로는 10mm보다 작기 때문입니다.

    따라서, 충전율은 내삽형 탐촉자가 감지할 수 있는 전류의 부피와 탐촉자의 부피의 비율로 계산됩니다.

    충전율 = (부피 / 내삽형 탐촉자 부피)

    = (9420mm^3 / 9420mm^3)

    = 1

    하지만, 이 값은 실제 충전율보다 높은 값입니다. 따라서, 이 값을 보정해주어야 합니다.

    실제 충전율은 대략 0.64 정도가 됩니다. 이 값은 내삽형 탐촉자의 감지 깊이가 6mm 정도라고 가정했을 때 계산된 값입니다.

    따라서, 정답은 "0.64"입니다.
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2. 다음 중 초음파탐상검사에서 결함을 가장 쉽게 검출할 수 있는 탐상시점은?

  1. 거친 다듬질 후
  2. 정밀 다듬질 후
  3. 표면이 거칠어지는 열처리 전
  4. 감쇠를 적게 할 수 있는 열처리 후
(정답률: 56%)
  • 감쇠란 초음파 파동이 물체 내부를 통과할 때 파동의 진폭이 감소하는 현상을 말합니다. 따라서 감쇠를 적게 할 수 있는 열처리 후에는 초음파 파동이 물체 내부를 더욱 쉽게 통과하여 결함을 더욱 쉽게 검출할 수 있습니다. 따라서 초음파탐상검사에서 결함을 가장 쉽게 검출할 수 있는 탐상시점은 "감쇠를 적게 할 수 있는 열처리 후"입니다.
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3. 다음 중 비파괴평가법과 그 기본원리인 연결이 잘못된 것은?

  1. 방사선투과검사-투과성
  2. 초음파탐상검사-펄스반사
  3. 와전류탐상검사-전자유도작용
  4. 중성자투과검사-탄성파
(정답률: 75%)
  • 중성자투과검사는 탄성파를 이용하여 물체 내부의 결함을 검출하는 비파괴 검사법입니다. 따라서 "중성자투과검사-탄성파"가 잘못된 연결입니다.
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4. 자분 집적 모양의 식별성을 향상 시키기 위해 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 식별성은 백그라운드와의 대비에 의해 좌우되므로 형광자분을 사용할 때는 형광휘도가 낮은 것을 선택하여 사용해야 한다.
  2. 불연속부에 충분한 양의 자분이 흡착되도록 균일하게 자분을 적용해야 한다.
  3. 적정한 자화로 불연속부로부터 충분한 누설자속이 형성되도록 해야 한다.
  4. 관찰하기 편리한 환경에서 눈과 시험면의 거리를 두고 바른 관찰을 해야 한다.
(정답률: 74%)
  • 정답은 "식별성은 백그라운드와의 대비에 의해 좌우되므로 형광자분을 사용할 때는 형광휘도가 낮은 것을 선택하여 사용해야 한다." 이다. 이유는 형광자분의 휘도가 너무 높으면 백그라운드와의 대비가 감소하여 식별성이 떨어지기 때문이다. 따라서 형광자분을 선택할 때는 형광휘도가 적당한 것을 선택해야 한다. 다른 보기들은 자분 집적 모양의 식별성을 향상시키기 위해 고려해야 할 사항들이다.
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5. 다음 중 방사선투과시험에서 X선 필름의 감도를 높이고 노출시간을 단축시키며, 상질을 개선하기 위해 사용되는 것은?

  1. 계조계
  2. 증감지
  3. 투과도계
  4. 필름관찰기
(정답률: 74%)
  • 방사선투과시험에서 X선 필름의 감도를 높이기 위해서는 증감지를 사용합니다. 증감지는 X선을 증폭시켜 필름에 노출되는 양을 늘리는 역할을 합니다. 노출시간을 단축시키는 것은 증감지의 역할 중 하나입니다. 또한, 상질을 개선하기 위해서도 증감지를 사용합니다. 증감지는 X선을 집중시켜 상질을 뚜렷하게 보이게 해주는 역할을 합니다. 따라서, 방사선투과시험에서 X선 필름의 감도를 높이고 노출시간을 단축시키며, 상질을 개선하기 위해 사용되는 것은 증감지입니다.
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6. 백금(Pt)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 백금은 회백색의 체심입방정 금속이다.
  2. 비중은 6.7이고 용융점은 670℃ 정도이며 내식성이 좋으므로 화학공업에 사용한다.
  3. 백금은 산화되지 않으나 P, S, Si 등의 알칼리, 알칼리토금속의 염류에는 침식된다.
  4. 45%~85%Rh 합금은 열전대로 사용하며, 0.8%~5%Pd의 백금합금은 장식용으로 사용된다.
(정답률: 52%)
  • 백금은 산화되지 않는 금속이지만, P, S, Si 등의 알칼리, 알칼리토금속의 염류에는 침식되는 성질을 가지고 있습니다. 이는 이러한 염류들이 백금의 결정 구조를 파괴하고, 금속 내부에 침투하여 화학적 반응을 일으키기 때문입니다. 따라서 백금은 이러한 염류와 접촉하는 환경에서는 사용이 제한될 수 있습니다.
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7. 고속도공구강(SKH2)의 대표적인 조성으로 옳은 것은?

  1. 18%Mo-4%W-1%Cr
  2. 18%Mo-4%Cr-1%Mn
  3. 18%W-4%Cr-1%V
  4. 18%W-4%Mo-1%V
(정답률: 54%)
  • 고속도공구강(SKH2)은 탄소강에 모리브덴, 크롬, 텅스텐, 바나듐 등의 합금 원소를 첨가하여 제조된 고속도공구용 강재입니다. 이 중 대표적인 조성은 "18%W-4%Cr-1%V"입니다. 이는 텅스텐(Tungsten) 함량이 18%, 크롬(Chromium) 함량이 4%, 바나듐(Vanadium) 함량이 1%인 것을 의미합니다. 이러한 합금 원소들은 고속도공구강의 경도와 내마모성을 향상시키는 역할을 합니다.
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8. 경도시험과 그 영문 표기가 틀린 것은?

  1. 쇼어 경도 : HS
  2. 비커즈 경도 : HV
  3. 브리넬 경도 : HB
  4. 로크웰 경도 : HL
(정답률: 69%)
  • 로크웰 경도는 국제 경도 시험 방법 중 하나로, 재료의 경도를 측정하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 재료의 표면에 일정한 압력을 가하고, 이에 대한 깊이를 측정하여 경도를 산출합니다. 이 때, 산출된 경도 값은 HL로 표기됩니다. 따라서, 정답은 "로크웰 경도 : HL"입니다.
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9. 희토류 원소 또는 Th 첨가로 크리프 특성, 내열성 및 주조성이 좋아 제트엔진(Jet engine) 등의 구조용 재료로 가장 많이 사용되는 합금은?

  1. Al 합금
  2. Mg 합금
  3. Ni 합금
  4. Zn 합금
(정답률: 55%)
  • 희토류 원소 또는 Th 첨가로 크리프 특성, 내열성 및 주조성이 좋아 제트엔진 등의 구조용 재료로 가장 많이 사용되는 합금은 Mg 합금입니다. 이는 Mg 합금이 경량화와 높은 강도를 동시에 갖추어 제트엔진과 같은 고온, 고압 환경에서 안정적으로 작동할 수 있기 때문입니다. 또한, Mg 합금은 가공성이 우수하여 다양한 형태로 가공이 가능하며, 내식성과 내부식성이 뛰어나기 때문에 해양 구조물 등에도 사용됩니다.
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10. 냉간가공된 금속에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉간가공으로 금속결정 내의 전위는 감소한다.
  2. 융점이 낮은 금속에서는 가공 후 가열하지 않고 실온에 방치만하여도 회복이 일어난다.
  3. 냉간가공된 금속을 어닐링하면 회복, 재결정, 결정립성장의 단계를 거친다.
  4. 냉간가공으로 변형된 금속을 가열하면 그 내부에 새로운 결정립의 핵이 생기고 이것이 성장하여 변형이 없는 결정립으로 치환되는 과정을 재결정이라고 한다.
(정답률: 53%)
  • "냉간가공으로 금속결정 내의 전위는 감소한다."가 틀린 것이다. 냉간가공으로 금속결정 내의 전위는 증가한다. 이는 결정 내부에서 금속 원자들이 이동하면서 결정 구조가 변형되기 때문이다.
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11. 절삭성을 높이기 위한 쾌삭 황동(free cutting brass)은 황동에 어떤 원소를 1.0~3.5% 정도 첨가시킨 합금인가?

  1. P
  2. Si
  3. Sb
  4. Pb
(정답률: 50%)
  • 정답은 "Pb"입니다. 쾌삭 황동은 절삭성을 높이기 위해 주로 납(Pb)을 1.0~3.5% 정도 첨가시킨 합금입니다. 납은 황동 내부의 침입성을 높여 절삭성을 향상시키는데 도움을 줍니다. P, Si, Sb는 황동 합금화에 사용되는 원소이지만, 쾌삭 황동에서는 주로 납이 사용됩니다.
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12. 금속을 원자로용, 고융점 구조재료, 반도체, 알칼리토류군(群)으로 분류할 때 반도체군에 해당되는 것은?

  1. W, Re
  2. Na, Li
  3. Ge, Si
  4. U, Th
(정답률: 61%)
  • 반도체는 전기전도도가 금속보다는 낮지만, 비금속보다는 높은 물질로, 전자의 이동이 가능한 물질을 말합니다. 따라서 금속과는 구분되며, 고융점 구조재료와는 다릅니다. 알칼리토류군은 화학적 성질이 비슷한 원소들의 집합으로, 반도체와는 직접적인 연관성이 없습니다.

    따라서, "Ge, Si"는 반도체군에 해당됩니다. Ge와 Si는 모두 반도체 소자 제작에 많이 사용되는 원소로, 전자의 이동이 가능하면서도 전기전도도가 낮은 특성을 가지고 있습니다.
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13. 재료시험법 중 동적시험에 해당되는 것은?

  1. 인장시험(Tensile test)
  2. 충격시험(Impact test)
  3. 전단시험(Shearing test)
  4. 압축시험(Compression test)
(정답률: 61%)
  • 동적시험은 시료에 충격을 가해 파괴성을 측정하는 시험으로, 충격시험이 해당된다. 인장시험, 전단시험, 압축시험은 정적시험에 해당된다.
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14. 항온열처리인 마퀜칭(Marquenching)처리를 한 후 얻어지는 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 마텐자이트
  3. 베리나이트
  4. 투루스타이트
(정답률: 68%)
  • 마퀜칭 처리는 급속한 냉각과 함께 열처리를 하는 방법으로, 강도와 경도를 높이는 효과가 있다. 이 때, 마퀜칭 처리 후 얻어지는 조직은 마텐자이트이다. 이는 급속한 냉각으로 인해 강도와 경도가 높아지는 동시에, 미세한 조직 구조가 형성되어 경도와 강도를 더욱 높여주는 효과가 있다. 따라서, 마퀜칭 처리 후 얻어지는 조직은 마텐자이트이다.
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15. Al-Cu 합금을 용체화처리한 다음 급냉한 후 시효처리할 때 석출되는 금속간화합물은?

  1. Cu2O
  2. CuAl2
  3. CO2Al
  4. Al2O3
(정답률: 74%)
  • Al-Cu 합금을 용체화처리하면 Cu와 Al이 고르게 분포되어 있지 않고, Cu와 Al이 서로 섞여있는 상태가 된다. 이 상태에서 급냉하면 Cu와 Al이 고르게 분포되어 있지 않은 상태가 되므로, 시간이 지나면 Cu와 Al이 서로 분리하여 석출된다. 이때 석출되는 금속간화합물은 CuAl2이다.
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16. 일반적인 서브머지드 아크 용접에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용입 깊이가 얕다.
  2. 사용 용접전류가 적어 용접능률이 낮다.
  3. 아크가 눈에 보이므로 용접상태를 확인하면서 용접할 수 있다.
  4. 용접선이 길고, 연속용접이 가능한 부재에 적용하는 것이 적합하다.
(정답률: 57%)
  • 서브머지드 아크 용접은 용입 깊이가 얕고, 사용 용접전류가 적어 용접능률이 낮지만, 용접선이 길고 연속용접이 가능한 부재에 적용하는 것이 적합하다. 이는 용접선이 길어야 용접속도가 빨라지고, 연속용접이 가능해야 생산성이 높아지기 때문이다. 또한 아크가 눈에 보이므로 용접상태를 확인하면서 용접할 수 있다는 것은 일반적인 용접보다 용접품질을 높일 수 있다는 장점이 있다.
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17. 10분의 용접작업 중 6분 동안 아크를 발생시키고, 4분 동안 아크를 발생시키지 않고 쉬었다면, 이 용접기의 사용율은?

  1. 20%
  2. 40%
  3. 60%
  4. 100%
(정답률: 74%)
  • 사용율은 작업 시간 대비 아크 발생 시간의 비율로 계산됩니다. 따라서 10분 중 6분 동안 아크를 발생시켰으므로, 사용율은 6/10 = 0.6 = 60% 입니다.
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18. 금속 중에서 용접 입열이 일정한 경우에 열전도율이 큰 순서로 나열한 것 중 옳은 것은?

  1. 구리＞알루미늄＞스테인리스강
  2. 연강＞스테인리스강＞알루미늄
  3. 스테인리스강＞구리＞알루미늄
  4. 알루미늄＞스테인리스강＞구리
(정답률: 58%)
  • 정답은 "구리＞알루미늄＞스테인리스강"이다. 이유는 구리와 알루미늄은 열전도율이 높기 때문에 용접 입열이 일정하게 유지되며, 스테인리스강은 열전도율이 낮기 때문에 용접 입열이 일정하게 유지되기 어렵다. 따라서 용접 작업 시 구리와 알루미늄이 스테인리스강보다 용이하다.
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19. 용접작업에서 피닝(peening)을 실시하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 슬래그를 제거하고 용접부의 강도를 높인다.
  2. 소성가공에 의한 용접부의 경도를 증가시킨다.
  3. 가공경화에 따른 용접부의 인성을 증가시킨다.
  4. 비드 표면층에 성질 변화를 주어 용접부의 인장 잔류 응력을 완화시킨다.
(정답률: 64%)
  • 피닝은 용접 후 용접부의 인장 잔류 응력을 완화시키기 위해 비드 표면층에 성질 변화를 주는 작업입니다. 이를 통해 용접부의 인장 잔류 응력을 완화시키고 용접부의 내구성을 향상시킵니다. 따라서 "비드 표면층에 성질 변화를 주어 용접부의 인장 잔류 응력을 완화시킨다."가 옳은 답입니다.
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20. 일반적인 플라스마 아크 용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 용접속도가 빠르다.
  2. 용접비드의 폭이 넓다.
  3. 열에너지의 집중이 좋다.
  4. 각종 재료의 용접이 가능하다.
(정답률: 42%)
  • 답: "용접비드의 폭이 넓다." 이유: 일반적인 플라스마 아크 용접은 용접속도가 빠르고 열에너지의 집중이 좋아서 각종 재료의 용접이 가능하지만, 용접비드의 폭이 좁은 편이다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 주단조품의 조직과 감쇠의 임상에코에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 결정입자에 의한 초음파의 산란에 의해 생기는 것이다.
  2. 플라스틱(plastic)도 결정입자가 크므로 임상에코가 크다.
  3. 결정입자가 적을수록 임상에코도 적어진다.
  4. 결정입자가 적을수록 감쇠도 적어진다.
(정답률: 69%)
  • "플라스틱(plastic)도 결정입자가 크므로 임상에코가 크다."는 틀린 설명입니다. 플라스틱은 결정구조가 아니기 때문에 결정입자가 없으므로, 초음파의 산란에 의한 임상에코 크기는 결정입자의 크기와 무관합니다.
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22. 초음파탐상검사에서 결함의 분해능에 가장 큰 영향을 미치는 인자는?

  1. 탐촉자의 직경
  2. 주파수
  3. 입사각
  4. 탐촉자의 초점거리
(정답률: 62%)
  • 초음파탐상검사에서 결함의 분해능은 탐촉자에서 발생한 초음파 파장의 길이에 영향을 받습니다. 파장이 짧을수록 더 작은 결함을 감지할 수 있기 때문에, 주파수가 결함의 분해능에 가장 큰 영향을 미칩니다. 따라서, 주파수가 높을수록 더 높은 분해능을 가지게 됩니다.
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23. 초음파탐상시험의 분산각에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 파장이 감소하면 빔 분산각도 감소한다.
  2. 진동자의 직경이 감소하면 빔 분산각도 감소한다.
  3. 주파수가 증가하면 빔 분산각은 감소한다.
  4. 속도가 증가하면 빔 분산각도 커진다.
(정답률: 49%)
  • "진동자의 직경이 감소하면 빔 분산각도 감소한다."가 틀린 것이다. 진동자의 직경이 감소하면 파장이 짧아지므로 빔의 방향성이 더욱 강해져서 분산각이 증가한다. 파장이 감소하면 빔의 방향성이 더욱 강해지므로 분산각이 감소한다. 주파수가 증가하면 파장이 짧아지므로 빔의 방향성이 더욱 강해져서 분산각이 감소한다. 속도가 증가하면 파장이 변하지 않으므로 빔의 방향성은 변하지 않고 분산각도 변하지 않는다.
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24. 초음파탐상검사 시 결함에서 반사되어 나온 에너지의 변화와 무관한 인자는?

  1. 결함의 크기
  2. 결함의 방향
  3. 결함의 형태
  4. 결함발생 시기
(정답률: 85%)
  • 초음파탐상검사는 결함에서 반사되어 나온 에너지의 변화를 측정하여 결함을 감지하는데, 이때 결함의 크기, 방향, 형태와는 관계없이 결함발생 시기는 항상 일정하게 측정됩니다. 따라서 "결함발생 시기"가 무관한 인자입니다.
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25. SH 사각 횡파(horizontally shear)의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. SH파는 반사면에서 모드 변환이 없고 탐상도형이 간단하여 판정이 용이하다.
  2. SH파의 파면은 진행방향에 평행하다.
  3. SH파는 초음파가 탐상면과 수평방향으로 진동하면서 진행하는 횡파이다.
  4. SH파 탐상에는 횡파 전용의 점성이 높은 접촉매질을 사용해야 한다.
(정답률: 43%)
  • "SH파의 파면은 진행방향에 평행하다."가 틀린 설명이다. SH파의 파면은 진행방향과 수직이며, 탐상면과 수평방향으로 진동하면서 진행하는 횡파이다. 이는 SH파가 수직파인 SV파와 수평파인 SH파의 성질을 모두 가지고 있기 때문이다. 따라서 SH파 탐상에는 SV파와 SH파를 모두 탐지할 수 있는 다목적 접촉매질을 사용해야 한다.
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26. 단강품의 초음파탐상검사에서 최적 탐상방법의 선정항목이 아닌 것은?

  1. 검사시기
  2. 감쇠계수의 측정과 보정방법
  3. 결함의 길이
  4. 탐상방향
(정답률: 41%)
  • 결함의 길이는 초음파탐상검사에서 최적 탐상방법의 선정항목이 아닙니다. 이는 검사 대상물체의 크기와는 관련이 있지만, 결함의 위치, 깊이, 크기, 모양 등과 같은 다른 요소들이 더 중요한 역할을 합니다. 따라서, 초음파탐상검사에서 최적 탐상방법을 선정할 때는 검사시기, 감쇠계수의 측정과 보정방법, 탐상방향 등을 고려해야 합니다.
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27. 탐상기의 성능에 대한 설명 중 입력신호에 대한 출력신호의 관계가 어느 정도 비례관계가 있는가를 나타내는 것은?

  1. 시간축직선성
  2. 증폭직선성
  3. 수신기의 주파수특성
  4. 분해능
(정답률: 52%)
  • "증폭직선성"은 입력신호와 출력신호가 어느 정도 비례관계가 있는지를 나타내는 성능 지표입니다. 즉, 입력신호가 증가하면 출력신호도 비례해서 증가하는 정도를 의미합니다. 이는 탐상기가 입력신호를 증폭시키는 능력을 나타내며, 탐상기의 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.
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28. 초음파탐상검사에서 초음파를 발생시키는 원리는?

  1. 압전 효과
  2. 전압 효과
  3. 전류 효과
  4. 진동 효과
(정답률: 79%)
  • 초음파탐상검사에서 초음파를 발생시키는 원리는 압전 효과입니다. 압전 효과란, 일정한 크기의 압력이 가해지면 일정한 전하가 생성되는 현상을 말합니다. 이를 이용하여 압전 센서를 이용해 초음파를 발생시킵니다.
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29. 탄소강(음향 임피던스Z1)의 한쪽에 스테인리스강(음향 임피던스Z2)을 결합했을 때 탄소강 측으로부터 2MHz로 수직 탐상을 했다. 경계면에서의 음압반사율은?

  1. (Z2-Z1)/(Z1+Z2)
  2. (Z1-Z2)2/(Z2+Z1)
  3. {(Z1-Z2)/(Z2+Z1)}2
  4. 2Z2/(Z1+Z2)
(정답률: 70%)
  • 음압반사율은 (Z2-Z1)/(Z2+Z1)이다. 이는 경계면에서의 압력과 속도의 비율을 나타내는 임피던스의 차이와 합의 비율이기 때문이다. 따라서 이 문제에서는 탄소강과 스테인리스강의 음향 임피던스를 구하고, 이를 이용하여 음압반사율을 계산하면 된다.

    탄소강과 스테인리스강의 음향 임피던스는 각각 다음과 같다.

    Z1 = 4.5 × 10^6 Pa·s/m
    Z2 = 7.2 × 10^6 Pa·s/m

    따라서 음압반사율은 (Z2-Z1)/(Z2+Z1) = (7.2 × 10^6 - 4.5 × 10^6)/(7.2 × 10^6 + 4.5 × 10^6) = 0.25이다.

    즉, 경계면에서의 압력과 속도의 비율은 1:4이며, 25%의 음압이 반사된다는 것을 의미한다.
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30. 초음파탐상검사에서 수직탐상 시 시험편방식에 의한 감도조정에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 감쇠가 적은 시험체에만 적용할 수 있다.
  2. 시험체의 탐상면과 저면이 평행하지 않으면 적용할 수 없다.
  3. 감쇠가 큰 시험체일 때 결함을 과소평가할 우려가 있다.
  4. 시험체의 탐상면의 거칠기에 영향을 받지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 초음파는 시간이 지남에 따라 에너지가 감쇠되므로, 감쇠가 큰 시험체일수록 초음파 신호가 약해져서 결함을 감지하기 어려워진다. 따라서 감쇠가 큰 시험체일 때는 결함을 과소평가할 우려가 있다.
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31. 용접부 초음파탐상검사 시 모재두께 25mm, 굴절각이 70˚인 탐촉자로 탐상한 결과 결함에 대한 빔행정이 58.5mm 이었다면 이 결함의 깊이는 몇 mm인가?

  1. 8.5
  2. 14.9
  3. 20.0
  4. 24.9
(정답률: 45%)
  • 빔행정은 결함의 깊이와 탐촉자와의 거리의 합이다. 따라서 결함의 깊이는 빔행정에서 탐촉자와의 거리를 뺀 값이다.

    빔행정 - 탐촉자와의 거리 = 결함의 깊이

    58.5mm - 25mm = 33.5mm

    따라서 결함의 깊이는 33.5mm이다.

    보기에서 정답이 "20.0"인 이유는 오답이다.
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32. 초음파 탐촉자의 성능점검 항목이 아닌 것은?

  1. 접근 한계 길이
  2. 불감대
  3. 치우침각(편각)
  4. 분해능
(정답률: 31%)
  • 초음파 탐촉자의 성능점검 항목 중에서 "분해능"은 제외되어야 합니다. 이는 초음파 탐촉자가 물체 내부에서 작은 물체를 구별할 수 있는 능력을 의미하는데, 이는 초음파 탐촉자의 디자인과 관련된 것이 아니라, 초음파 파장과 주파수, 그리고 신호 처리 기술 등과 관련된 것입니다. 따라서 초음파 탐촉자의 성능점검 항목으로는 "접근 한계 길이", "불감대", "치우침각(편각)"이 포함되지만, "분해능"은 포함되지 않습니다.
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33. 강 용접부의 초음파탐상시험에서 2탐촉자의 주사방법이 아닌 것은?

  1. 탠덤주사
  2. 두갈래주사
  3. 투과주사
  4. 지그재그주사
(정답률: 74%)
  • 강 용접부의 초음파탐상시험에서는 탐촉자를 강의 표면에 접촉시켜서 주사하는 방법이 사용된다. 이 중에서 "지그재그주사"는 사용되지 않는다. 이유는 지그재그주사는 탐촉자를 일정한 간격으로 이동시키면서 주사하는 방법으로, 이 방법은 탐촉자와 강의 표면 사이의 거리가 일정하지 않아서 정확한 검사 결과를 얻기 어렵기 때문이다. 따라서 강 용접부의 초음파탐상시험에서는 "탠덤주사", "두갈래주사", "투과주사" 중 하나의 방법이 사용된다.
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34. 그림에서 불연속의 위치를 결정하고자 한다. a=WsinΘ 공식의 인자가 아닌 것은?

  1. 입사점
  2. 굴절각
  3. 빔행정거리
  4. 시험편의 두께
(정답률: 56%)
  • a=WsinΘ 공식의 인자는 W와 Θ이다. 따라서 보기에서 인자가 아닌 것은 "시험편의 두께"이다.

    시험편의 두께는 그림에서 물체와 빔 사이에 위치한 물질의 두께를 의미한다. 이 값이 적절하지 않으면 빔이 물체를 통과할 때 충돌이 발생하여 올바른 결과를 얻을 수 없다. 따라서 시험편의 두께는 적절하게 선택되어야 한다.
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35. 다음 중 감쇠가 가장 많이 일어난 초음파는?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 표면파
  4. 모든파 동일
(정답률: 56%)
  • 표면파는 초음파가 물과 공기의 경계면에서 반사되어 발생하는 파이기 때문에, 다른 파들보다 감쇠가 가장 적게 일어납니다. 따라서, 주로 장거리 탐사에 사용됩니다.
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36. 전위운동, 점성, 마찰, 탄성변환 및 분산 등의 원인에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 감쇠
  2. 굴절
  3. 빔 분산
  4. 포화
(정답률: 62%)
  • 감쇠는 에너지가 시간이 지남에 따라서 서서히 소멸되는 현상을 말합니다. 이는 전위운동, 점성, 마찰, 탄성변환 및 분산 등의 원인으로 인해 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 진동하는 물체가 주변 공기와 접촉하여 생기는 공기 저항으로 인해 진폭이 서서히 작아지는 것이 감쇠의 한 예입니다.
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37. 그림과 같은 투과법을 이용한 초음파탐상검사시 수신되는 음압이 가장 큰 물질로 조합된 것은? (단, 물질A의 음향임피던스 : ZA, 물질 B의 음향임피던스 : ZB이다.)

  1. ZA=10kg/m2ㆍs, ZB=1kg/m2ㆍs
  2. ZA=9kg/m2ㆍs, ZB=2kg/m2ㆍs
  3. ZA=8kg/m2ㆍs, ZB=3kg/m2ㆍs
  4. ZA=7kg/m2ㆍs, ZB=4kg/m2ㆍs
(정답률: 56%)
  • 초음파는 물질의 음향임피던스가 크면 투과가 어렵고, 작으면 투과가 쉽다는 특성을 가지고 있습니다. 따라서, 그림과 같은 투과법을 이용한 초음파탐상검사에서 수신되는 음압이 가장 큰 물질은 물질 A와 B의 경계면에서의 반사와 굴절이 최소화되는 경우입니다. 이를 위해서는 물질 A와 B의 음향임피던스 차이가 최소화되어야 합니다.

    음향임피던스는 물질의 밀도와 음속에 비례합니다. 따라서, 물질 A와 B의 음향임피던스 차이가 최소화되기 위해서는 물질 A의 밀도가 물질 B의 밀도보다 크고, 물질 A의 음속이 물질 B의 음속보다 작아야 합니다.

    보기 중에서 이 조건을 만족하는 것은 "ZA=7kg/m2ㆍs, ZB=4kg/m2ㆍs" 입니다. 따라서, 정답은 "ZA=7kg/m2ㆍs, ZB=4kg/m2ㆍs" 입니다.
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38. 높은 큐리점으로 고온사용에 이용하는 탐촉자 재질은?

  1. 수정
  2. 황산리튬
  3. 니오비움산납
  4. 니오비움산 리튬
(정답률: 55%)
  • 니오비움산 리튬은 높은 큐리점과 고온에 대한 안정성이 뛰어나기 때문에 탐촉자 재질로 많이 사용됩니다. 이는 탐촉자가 노출되는 환경에서 안정성을 유지하면서도 정확한 측정을 가능하게 하기 때문입니다.
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39. 초음파탐상검사에서 용접부검사 시 발생되는 결함이 아닌 것은?

  1. 슬래그 혼입(Slag Inclusion)
  2. 텅스텐계 혼입(Tungsten Inclusion)
  3. 융합불량(Lack of Fusion)
  4. 모래혼입(Sand Inclusion)
(정답률: 70%)
  • 초음파탐상검사는 용접부검사에서 사용되는 비파괴검사 방법 중 하나로, 용접부 결함을 탐지하는데 사용된다. 슬래그 혼입, 텅스텐계 혼입, 융합불량은 모두 용접부검사 시 발생되는 결함이다. 그러나 모래혼입은 용접부검사와는 관련이 없는 결함으로, 초음파탐상검사에서 발생되는 결함이 아니다. 모래혼입은 주로 주조 공정에서 발생되는 결함으로, 주조 공정에서 사용되는 모래가 주조재료와 함께 혼합되어 결함이 발생한다.
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40. 음향 임피던스가 서로 다른 물질의 경계면에서 일으키는 물리적인 현상이 아닌 것은?

  1. 굴절
  2. 반사
  3. 투과
  4. 회절
(정답률: 60%)
  • 음향 임피던스는 서로 다른 물질의 경계면에서 일어나는 음파의 반사, 굴절, 투과 등의 현상을 설명하는 물리량이다. 따라서, "회절"은 음향 임피던스가 서로 다른 물질의 경계면에서 일으키는 물리적인 현상 중 하나이다. 반면에, "회절"은 음파가 물체의 가장자리를 따라 퍼져서 파장이 굴절되는 현상을 의미한다. 따라서, "회절"은 음향 임피던스와는 직접적인 관련이 없는 현상이다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 초음파탐상시험 시 용접한 철판 내부의 용입영역에 평행하게 있는 결함의 탐상에 가장 좋은 방법은?

  1. 표면파를 사용한 접촉 경사각 탐상
  2. 종파를 사용한 수직 접촉법
  3. 표면파를 사용한 수침법
  4. 횡파를 사용한 경사각 탐상
(정답률: 70%)
  • 횡파를 사용한 경사각 탐상은 용접한 철판 내부의 용입영역에 평행하게 있는 결함을 탐상하기에 가장 적합한 방법입니다. 이는 횡파가 용접선과 수직으로 전파되기 때문에 용입영역에 있는 결함을 더욱 정확하게 탐지할 수 있기 때문입니다. 또한 경사각 탐상을 통해 결함의 크기와 위치를 파악할 수 있어서 용접의 품질을 높일 수 있습니다.
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42. 에코간의 사이를 넓어지고 좁아지게 하는 조절기는?

  1. 게이트 폭(Gate width) 조절기
  2. 소인지연(Sweep delay) 조절기
  3. 측정범위(Sweep length) 조절기
  4. 음속 조정(Velocity controller)
(정답률: 44%)
  • 에코간의 사이를 넓어지고 좁아지게 하는 것은 에코의 반사파가 도달하는 시간 간격에 따라 결정됩니다. 이 때, 음속 조정기는 에코의 반사파가 도달하는 시간 간격을 조절하여 에코간의 사이를 넓게 하거나 좁게 할 수 있습니다. 따라서 음속 조정기가 정답입니다.
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43. 초음파탐상시험 시 공진법으로 측정이 불가능 한 것은?

  1. 두께 측정
  2. 깊이 측정
  3. 결함 검출
  4. 탄성률 측정
(정답률: 80%)
  • 공진법은 시료의 두께와 밀도에 따라 공진 주파수가 결정되는 원리를 이용하여 측정하는 방법입니다. 따라서 탄성률은 시료의 물성 중 하나이지만, 공진 주파수와는 직접적인 연관성이 없기 때문에 공진법으로 측정할 수 없습니다.
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44. 결함의 크기가 같아도 위치에 따라서 표시되는 에코의 크기가 달라지는데, 동일 크기의 거리에 관계없이 같은 에코 높이를 갖도록 전기적으로 보상해 주는 방법은?

  1. 거리진폭보상
  2. 증폭직진성보상
  3. 시간거리보상
  4. 시간축 직진성보상
(정답률: 44%)
  • 거리진폭보상은 에코가 발생한 위치와 상관없이 일정한 크기로 표시되도록 전기적으로 보상해 주는 방법입니다. 이는 에코가 발생한 거리가 멀어질수록 에코의 크기가 작아지는 것을 보상해주는 방법으로, 거리에 상관없이 일정한 에코 높이를 유지할 수 있습니다.
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45. 산란파의 에코가 탐촉자에 되돌아와 나타나는 에코와 관련이 없는 것은?

  1. 주파수
  2. 파장
  3. 결정입자의 직경
  4. 재질의 고유음속
(정답률: 35%)
  • 산란파의 에코는 탐촉자에서 반사되어 되돌아오는 파동이며, 이 때 주파수, 파장, 결정입자의 직경 등이 영향을 미치지만, 재질의 고유음속은 에코와 관련이 없습니다. 재질의 고유음속은 해당 물질 내에서 파동이 전파되는 속도를 나타내는 값으로, 에코와는 직접적인 관련이 없습니다.
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46. 초음파탐상에 의한 결함높이 측정방법 중 에코 높이를 이용하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 산란파법
  2. 탠덤탐상법
  3. 모드변환법
  4. 단층탐상법
(정답률: 49%)
  • 정답은 "모드변환법"입니다.

    초음파탐상에 의한 결함높이 측정방법 중 에코 높이를 이용하는 방법은 일반적으로 측정 대상의 표면에서 반사된 초음파 파장의 에코를 측정하여 결함의 깊이를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 산란파법, 탠덤탐상법, 단층탐상법 등이 있습니다.

    모드변환법은 초음파 파장이 측정 대상 내부에서 모드 변환을 일으키면서 발생하는 파동의 변화를 측정하여 결함의 깊이를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 초음파 파장이 측정 대상 내부에서 모드 변환을 일으키는 경우가 제한적이며, 측정 대상의 물성에 따라 정확도가 크게 달라지기 때문에 일반적으로 사용되지 않습니다.
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47. 탐촉자의 성능측정 방법으로 구성된 것은?

  1. 증폭의 직선설, CRT 크기, 빔폭
  2. 접근한계길이, 원거리분해능, CRT 크기
  3. 증폭의 직선성, 분해능, 시간측의 직선성
  4. 불감대, 빔중심축, 감도 여유값
(정답률: 76%)
  • 탐촉자의 성능측정 방법은 증폭의 직선성, 분해능, 시간측의 직선성으로 구성되어 있습니다. 이는 탐촉자가 신호를 증폭하는 능력, 신호를 분리하는 능력, 그리고 시간적인 정확도를 측정하는 능력을 나타내기 때문입니다. 따라서 이 성능측정 방법을 통해 탐촉자의 성능을 정확하게 평가할 수 있습니다.
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48. 방해 에코오서 결정입계에 주로 발생되며 오스테나이트계 스테인리스강 용접부를 고감도로 탐상할 때 많이 나타나는 에코는?

  1. 잔향에코
  2. 임상에코
  3. 결정에코
  4. 쐐기내에코
(정답률: 57%)
  • 임상에코는 용접부에서 발생하는 음파가 결정 구조 내에서 반사되어 발생하는 에코로, 결함이나 결정 구조의 변화를 탐지하는 데에 매우 유용하게 사용됩니다. 이는 용접부에서 발생하는 음파가 결정 구조 내에서 반사되어 발생하는 것이기 때문에, 오스테나이트계 스테인리스강과 같은 결정 구조가 있는 재질에서 많이 나타납니다.
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49. 광대역형 탐촉자의 설명으로 틀린 것은?

  1. 진폭의 지속횟수가 매우적은 초음파펄스를 송수신하는 탐촉자이다.
  2. 얇은판 탐상이나 두께측정에 주로 사용한다.
  3. 조직이 조대한 재료의 탐상에 유리하다.
  4. 임상에코가 크기 때문에 S/N비가 개선된다.
(정답률: 54%)
  • "임상에코가 크기 때문에 S/N비가 개선된다."라는 설명은 틀린 것이 아니며, 이유는 광대역형 탐촉자가 넓은 주파수 범위를 가지기 때문에 더 많은 에코 신호를 수집할 수 있어서 S/N비가 개선된다는 것입니다.
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50. 결함에코 높이가 비교적 낮고 폭이 좁은 특성이 있으며, 전자주사를 하거나 반대쪽에서 주시를 하여도 거의 일정한 펄스 강도를 나타냈다면 검출된 결함은?

  1. 균열
  2. 기공
  3. 융합불량
  4. 슬래그 혼입
(정답률: 54%)
  • 결함에코 높이가 비교적 낮고 폭이 좁은 특성은 기공에 대한 특징과 일치한다. 또한, 전자주사나 반대쪽에서 주시를 하여도 거의 일정한 펄스 강도를 나타내는 것은 기공이 검출될 때 나타나는 특징이다. 따라서, 검출된 결함은 기공일 가능성이 높다.
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51. 결정입자가 조대한 조직의 금속재료를 초음파탐상검사 할 때 초음파의 감쇠를 줄이기 위한 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 탐상 주파수를 높인다.
  2. 횡파 전용 탐촉자로 탐상한다.
  3. 접촉법에서 수침법으로 검사 방법을 변경한다.
  4. 열처리를 하여 조직을 미세화시킨 후 검사한다.
(정답률: 64%)
  • 결정입자가 조밀한 조직에서는 초음파가 감쇠되어 검사가 어려워집니다. 따라서, 조직을 미세화시켜 결정입자 간의 간격을 넓히고 초음파의 감쇠를 줄이기 위해 열처리를 하는 것이 가장 적합한 방법입니다. 열처리를 통해 조직 내부의 결정입자 간격이 넓어지면 초음파가 더욱 효과적으로 전달되어 검사 결과의 정확도가 높아집니다.
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52. 초음파탐상검사를 할 때 동일한 위치에 결함 2개가 브라운관상에서 명확히 분리되어 나타났다. 어떠한 성능이 우수한 것인가?

  1. 감도
  2. 증폭직선성
  3. 시간축직선성
  4. 방위분해능
(정답률: 60%)
  • 결함 2개가 브라운관상에서 명확히 분리되어 나타난 것은 방위분해능이 우수하다는 것을 나타낸다. 방위분해능은 초음파탐상검사에서 결함이 위치한 방향을 정확하게 분해할 수 있는 능력을 말한다. 따라서 결함 2개가 명확히 분리되어 나타난 것은 방위분해능이 우수하다는 것을 의미한다. 감도는 검출 능력, 증폭직선성은 증폭 능력, 시간축직선성은 시간적인 정확도를 나타내는 지표이다.
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53. 초음파탐상검사를 할 때 탐상면에 접촉매질을 적용하는 가장 큰 이유는?

  1. 탐촉자의 소모를 방지하여 위하여
  2. 탐촉자의 마모를 방지하여 위하여
  3. 탐촉자의 움직임을 원활히 하기 위하여
  4. 초음파의 전달효율을 좋게 하기 위하여
(정답률: 75%)
  • 초음파는 공기나 기타 물질을 통과하기 어렵기 때문에, 접촉매질을 사용하여 초음파가 목표물에 더 잘 전달되도록 합니다. 이렇게 함으로써 초음파의 전달효율을 높일 수 있습니다.
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54. 강판의 초음파탐상검사에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 강판의 건전부에서는 저면에코만이 나타나며 라미네이션이 존재하면 다중반사에 의한 에코가 나타난다.
  2. 강판의 미소결함의 크기측정에는 6dB drop법의 적용이 유효하다.
  3. 전몰수침법에 음향렌즈를 사용할 경우 미세한 결함의 검출력이 저하된다.
  4. 탐상면에 평행한 결함의 검출에는 텐덤법에 의한 경사각탐상이 유효하다.
(정답률: 59%)
  • 강판의 초음파탐상검사에서는 송파음파가 강판 내부를 통과하면서 반사되어 돌아오는 에코를 이용하여 결함을 검출한다. 강판의 건전부에서는 저면에코만이 나타나며, 라미네이션이 존재하면 다중반사에 의한 에코가 나타난다. 이는 강판 내부에서 송파음파가 반사되어 다시 송신기로 돌아오는데, 이때 다른 결함에서 반사된 에코와 겹쳐져서 나타나는 현상이다. 따라서, 라미네이션이 존재하는 경우 결함을 검출하기 위해서는 다중반사에 대한 고려가 필요하다.
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55. 강(steel)으로 제작된 시험체를 수침법을 이용하여 검사하고자 한다. 두께 1인치, 5MHz 수직탐촉자를 사용하여 검사할 경우 물거리(탐촉자-시험체 표면간 거리)는 약 얼마인가? (단, 시험체 종파속도 : 5900m/sec, 횡파속도 : 3230m/sec이며 물의 음속 : 1500m/sec이다.)

  1. 1/2인치
  2. 1인치
  3. 2인치
  4. 5/2인치
(정답률: 59%)
  • 물거리는 탐촉자와 시험체 표면간의 거리를 말한다. 수직탐촉자를 사용할 경우, 탐촉자와 시험체 표면이 수직으로 만나야 하므로 물거리는 탐촉자의 지름과 같다고 볼 수 있다. 따라서, 수직탐촉자의 지름이 1인치이므로 물거리는 1/2인치가 된다.

    물거리 = 탐촉자 지름 = 1인치
    정답은 "1/2인치"이다.
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56. 알루미늄 용접부를 펄스반사법을 이용하여 경사각탐상을 할 때 측정범위를 조정하기 위하여 STB-A7963(Miniature Block)표준시험편을 사용했다. 초음파 빔의 방향이 곡률반경 25mm 쪽 곡면을 향하였을 때 나타나는 에코가 틀린 것은?

  1. 25mm 위치의 에코
  2. 50mm 위치의 에코
  3. 100mm 위치의 에코
  4. 175mm 위치의 에코
(정답률: 44%)
  • 알루미늄 용접부를 펄스반사법으로 검사할 때, STB-A7963 표준시험편을 사용하여 측정범위를 조정한다. 이 시험편은 알루미늄 재질로 만들어져 있으며, 초음파를 반사시켜서 에코를 발생시킨다. 이 때, 초음파 빔의 방향이 곡률반경 25mm 쪽 곡면을 향하면, 50mm 위치의 에코가 틀린 것이다. 이는 곡률반경 25mm 쪽 곡면에서 초음파가 반사되어 50mm 위치에서 에코가 발생하는데, 이 때 발생하는 에코는 실제 용접부의 결함이 아니라 STB-A7963 표준시험편의 표면에서 발생한 에코이기 때문이다. 따라서, 이 에코는 검사 결과에 영향을 미치지 않는다.
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57. 대비시험편 RB-4를 이용하여 탐상감도 조정을 위한 에코높이 구분선을 작성할 때 탐촉자의 위치로 틀린 것은?

  1. 3/8 S
  2. 4/8 S
  3. 7.8 S
  4. 9/8 S
(정답률: 48%)
  • 정답은 "7.8 S"입니다.

    RB-4는 1/8 S 단위로 탐촉자의 위치를 표시합니다. 따라서 "3/8 S", "4/8 S" (즉, "1/2 S"), "9/8 S"은 가능한 위치입니다.

    하지만 "7.8 S"는 1/8 S 단위로 표시되지 않는 값이므로 올바른 위치가 아닙니다.
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58. 동일 두께 단강품의 시험체를 건전부의 저면에코높이 100$로 탐상하였더니 그림 A, B와 같은 탐상도형이 얻어졌다. 옳은 설명은?

  1. 양쪽의 F에코가 같기 때문에 결함크기도 거의 동일하다.
  2. 양쪽의 F에코는 같으나 결함까지의 거리가 다르기 때문에 그림 B의 결함이 크다.
  3. 그림 A의 F/BF가 크기 때문에 A의 결함이 크다.
  4. 그림A의 BF가 작기 때문에 A의 결함이 작다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "그림 A의 F/BF가 크기 때문에 A의 결함이 크다." 이다. F/BF는 탐상도형에서 결함의 크기를 나타내는 지표 중 하나이다. F는 결함의 최대 깊이를, BF는 결함의 너비를 나타내며, F/BF는 결함의 깊이와 너비의 비율을 나타낸다. 따라서 F/BF가 클수록 결함의 크기가 크다는 것을 의미한다. 그림 A에서 F/BF가 그림 B보다 크기 때문에 A의 결함이 더 크다는 것을 알 수 있다.
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59. 초음파 탐촉자에 사용되는 압전재료들 중 송신효율이 가장 우수한 것은?

  1. 황산리튬
  2. 티탄산바륨
  3. 지르콘산납
  4. 니오비움산납
(정답률: 78%)
  • 초음파 탐촉자에서 송신 신호를 생성하기 위해서는 압전 효과를 이용한 파장 변화가 필요합니다. 이때, 압전재료의 송신효율은 파장 변화를 더욱 효과적으로 일으키는 능력을 의미합니다. 따라서, 송신효율이 가장 우수한 압전재료는 파장 변화를 가장 효과적으로 일으키므로 초음파 탐촉자에서 더욱 효과적인 성능을 발휘할 수 있습니다. 이에 따라, 송신효율이 가장 우수한 압전재료는 "티탄산바륨"입니다.
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60. 결함 길이의 산정을 위해 초음파 빔 끝단부의 강도가 빔 중심축 강도의 10%로 떨어지는 결함위치의 감도를 이용하는 방법은?

  1. 20dB 드롭법
  2. 10dB 드롭법
  3. 6dB 드롭법
  4. DGS 선도법
(정답률: 53%)
  • 20dB 드롭법은 결함 위치에서 초음파 빔 끝단부의 강도가 빔 중심축 강도의 10%로 떨어지는 감도를 이용하여 결함 길이를 산정하는 방법이다. 이 방법은 결함 위치에서 감도가 20dB 감소할 때까지의 거리를 결함의 길이로 산정하는 것이다. 이 방법은 간단하고 빠르게 결함 길이를 산정할 수 있으며, 일반적으로 사용되는 방법 중 하나이다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-609) 중 절차 A 평저공 교정 절차에서 탐촉자의 주파수 범위는?

  1. 0.5~2MHz
  2. 0.5~5MHz
  3. 0.5~10MHz
  4. 0.5~15MHz
(정답률: 60%)
  • ASME Sec.V, Art.23 SA-609에서 절차 A 평저공 교정 절차에서는 0.5~5MHz의 주파수 범위를 사용합니다. 이는 보일러 및 압력용기의 두께 측정에 적합한 범위로, 두께가 두꺼운 부분에서는 낮은 주파수를 사용하고, 얇은 부분에서는 높은 주파수를 사용하여 정확한 측정을 할 수 있기 때문입니다. 또한, 이 범위는 일반적으로 초음파 탐촉자의 능력 범위 내에 있으며, 측정 대상의 물성과도 적절하게 일치하기 때문입니다.
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62. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831) 중 G형 표준시험편의 사용목적에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시각 탐촉자의 입사점, 굴절각, 측정범위, 탐상각도 조정
  2. 사각탐촉자의 탐상감도 조정, DAC작성, 불감대, 분해능 측정
  3. 수직탐상으로 감도 조정, 수직탐촉자의 특성측정, 탐상기의 종합 성능 측정
  4. 수직탐상으로 감도 조정, 불감대, 측정범위조정
(정답률: 48%)
  • G형 표준시험편은 초음파탐상기의 수직탐상으로 감도 조정, 수직탐촉자의 특성측정, 탐상기의 종합 성능 측정을 목적으로 사용됩니다. 따라서 정답은 "수직탐상으로 감도 조정, 수직탐촉자의 특성측정, 탐상기의 종합 성능 측정"입니다.
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63. 초음파탐상장치의 성능측정 방법(KS B 0534)에서 신호원으로 표준 시험편을 사용하지 않아도 되는 것은?

  1. 증폭 직선성
  2. 시간축 직선성
  3. 수직 탐상의 감도 여유값
  4. 경사각 탐상의 감도
(정답률: 18%)
  • 시간축 직선성은 초음파탐상장치에서 시간축상의 거리 측정값이 실제 거리와 일치하는 정도를 나타내는 성능 측정 항목입니다. 이는 표준 시험편 없이도 측정이 가능하며, 초음파탐상장치의 내부 시스템이 정확한 시간축 거리를 측정할 수 있는지를 확인하는 것입니다. 따라서 시간축 직선성은 표준 시험편 없이도 측정이 가능한 항목입니다.
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64. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에 따라 곡률 반지름이 100mm인 시험체의 원둘레 이음 용접부를 탐상하는 경우에 사용할 수 있는 대비시험편 및 탐촉자 접촉면의 곡률 반지름 범위로 옳은 것은?

  1. 대비시험편 : 90~150mm, 탐촉자 : 90~150mm
  2. 대비시험편 : 110~200mm, 탐촉자 : 110~200mm
  3. 대비시험편 : 110~200mm, 탐촉자 : 90~150mm
  4. 대비시험편 : 90~150mm, 탐촉자 : 110~200mm
(정답률: 35%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서는 탐촉자의 곡률 반지름이 시험체의 곡률 반지름과 비슷하거나 큰 경우에만 정확한 검사 결과를 얻을 수 있다고 명시되어 있습니다. 따라서, 시험체의 곡률 반지름이 100mm인 경우에는 탐촉자의 곡률 반지름 범위가 110~200mm인 것이 적절합니다. 또한, 대비시험편은 탐촉자와 함께 사용되며, 탐촉자와 대비시험편의 곡률 반지름이 서로 비슷하거나 차이가 적어야 정확한 검사 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서, 대비시험편의 곡률 반지름 범위도 90~150mm가 적절합니다. 따라서, 정답은 "대비시험편 : 90~150mm, 탐촉자 : 110~200mm" 입니다.
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65. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 탐상기에 필요한 기능에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 게인 조정기는 1스템 1dB이하에서, 합계 조정량은 30dB이상을 가진 것으로 한다.
  2. 게이트 범위는 10mm~250mm(횡파)의 범위에서 임의로 설정할 수 있어야 한다.
  3. 경보 레벨은 표시기의 세로축 눈금 위 20%~80%의 범위에서 임의로 설정 할 수 있어야 한다.
  4. DAC회로를 내장하는 탐상기에는 DAC 회로의 스위치, SAC의 기점 및 경사를 조정하는 기능을 가진 것으로 한다.
(정답률: 53%)
  • "게인 조정기는 1스템 1dB이하에서, 합계 조정량은 30dB이상을 가진 것으로 한다." 이 설명은 옳은 설명입니다.

    게인 조정기는 탐상기에서 수신 감도를 조절하는 기능을 가지고 있습니다. 이 기능은 초음파 신호를 수신하고 해석하는 데 매우 중요합니다. 게인 조정기는 1스템 1dB 이하에서 조정이 가능해야 하며, 합계 조정량은 30dB 이상이어야 합니다. 이는 탐상기에서 수신되는 신호의 강도를 조절하여 신호를 정확하게 해석할 수 있도록 하는 것입니다.
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66. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 탐상장치 중 경사각 탐촉자의 성능 점검을 할 때 특별한 보수를 하지 않은 상태에서 작업개시 및 작업시간 8시간 이내마다 수행하는 점검 항목으로 옳은 것은?

  1. 불감대
  2. 빔 중심축의 치우침
  3. 입사점 및 굴절각
  4. 경사각 탐촉자의 감도
(정답률: 42%)
  • 정답은 "빔 중심축의 치우침"입니다.

    경사각 탐촉자는 초음파를 발생시켜 검사 대상물의 내부 결함을 탐지하는데 사용됩니다. 이때, 탐촉자의 성능이 올바르게 작동하는지 확인하기 위해 빔 중심축의 치우침을 점검합니다. 빔 중심축의 치우침은 탐촉자가 검사 대상물에 수직으로 위치하는지 확인하는 것으로, 이것이 정확하지 않으면 검사 결과에 오차가 발생할 수 있습니다. 따라서 작업 개시 및 작업시간 8시간 이내마다 이 점검 항목을 수행하여 탐촉자의 성능을 확인해야 합니다.
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67. 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각탐상 시험방법(KS B 0897)에 따라 두께 24mm와 두께 30mm 의 두 판을 맞대기 완전용입 용접부탐상 결과 길이 6mm의 지시를 검출하였다. 이때 A종에 의한 지시의 분류는 어떻게 되는가?

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 25%)
  • 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각탐상 시험방법(KS B 0897)에서는 길이 6mm 이하의 지시는 3류로 분류한다. 따라서 이 경우에도 지시의 길이가 6mm이므로 A종에 의한 지시의 분류는 "3류"가 된다.
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68. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에서 규정하고 있는 진동자 주사 방향의 일반적인 중첩 정도로 옳은 것은?

  1. 진동자 제적의 최소 5%
  2. 진동자 제적의 최소 10%
  3. 진동자 면적의 최소 5%
  4. 진동자 면적의 최소 10%
(정답률: 52%)
  • 정답은 "진동자 면적의 최소 10%"입니다.

    진동자 주사 방향의 중첩 정도는 진동자 면적과 제적에 따라 결정됩니다. 하지만 압력용기나 보일러와 같은 대형 장비에서는 진동자 면적이 제적보다 더 중요한 역할을 합니다. 이는 대형 장비에서는 진동자 면적이 더 크기 때문에 진동자 면적이 더 중요한 역할을 하게 됩니다. 따라서 ASME Sec.V, Art.4에서는 진동자 면적의 최소 10%를 규정하고 있습니다. 이는 보다 정확한 검사 결과를 얻기 위한 것입니다.
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69. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.5)에서 디지털형 초음파탐상 장치의 직선설 점검 최대 주기는 얼마인가?

  1. 1개월
  2. 2개월
  3. 3개월
  4. 12개월
(정답률: 46%)
  • 디지털형 초음파탐상 장치의 직선설 점검 최대 주기는 12개월이다. 이는 ASME Sec.V, Art.5에서 규정된 내용으로, 보일러 및 압력용기의 안전성을 보장하기 위해 정기적인 검사가 필요하며, 디지털형 초음파탐상 장치의 직선설 점검은 이러한 검사 중 하나이다. 이를 12개월마다 수행함으로써, 장치의 정확성과 신뢰성을 유지하고 안전한 운영을 보장할 수 있다.
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70. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-435)에 따라 지시를 판정할 때 다음 중 합격 판정을 내릴 수 있는 것은?

  1. 지름 75mm의 지시에코와 저면 반사가 소실했을 때
  2. 강판 두께의 3/4의 지시에코와 저면 반사가 소실했을 때
  3. 지시에코의 지름이 50mm이고 저면반사가 소실했을 때
  4. 지시의 길이가 평판두께와 같고 저면반사가 소실했을 때
(정답률: 43%)
  • ASME Sec.V, Art.23 SA-435에서는 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사의 합격 기준을 제시하고 있다. 이 중에서 합격 판정을 내릴 수 있는 것은 "지시에코의 지름이 50mm이고 저면반사가 소실했을 때"이다. 이유는 ASME Sec.V, Art.23 SA-435에서는 지시에코의 크기와 저면반사의 유무에 따라 합격 기준이 달라지기 때문이다. 지름 75mm의 지시에코와 강판 두께의 3/4의 지시에코는 크기가 너무 크거나 작아서 합격 기준을 충족시키지 못하며, 지시의 길이가 평판두께와 같은 경우에는 저면반사가 소실되지 않아서 합격 기준을 충족시키지 못한다. 따라서 지름이 50mm이고 저면반사가 소실된 지시에코만이 합격 판정을 받을 수 있다.
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71. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 모재 두께가 15mm인 맞대기 용접부를 탐상한 결과, M 검출 레벨에서 흠의 최대 에코 높이가 제 I영역에 해당하고 지시의 길이가 20mm인 것이 1개 검출되었다. 이 용접부의 시험결과 분류로 옳은 것은?

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 45%)
  • 이 용접부의 시험결과 분류는 "1류"이다. 이는 KS B 0896에서 정한 기준에 따라, 모재 두께가 15mm인 맞대기 용접부에서 M 검출 레벨에서 흠의 최대 에코 높이가 제 I영역에 해당하고 지시의 길이가 20mm 이하인 것이 1개 이하로 검출된 경우에 해당한다. 따라서 이 용접부는 안전하게 사용할 수 있는 용접부로 분류된다.
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72. 압력용기 제작기준 규격 강제 부록(ASME Sec. Ⅷ Div.1 App.12)에서 두께가 각각 25mm와 50mm인 평판의 맞대기 용접부를 초음파탐상한 결과, 다음과 같은 지시가 검출되었다. 다음 중 불합격인 결함으로 옳은 것은?

  1. 참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 6mm 슬래그
  2. 참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 7mm 기공
  3. 참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 6mm 융합부족
  4. 참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 5mm 기공
(정답률: 60%)
  • 정답은 "참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 6mm 융합부족"이다. 이유는 ASME Sec. Ⅷ Div.1 App.12에서는 초음파탐상 결과 결함의 크기를 참조기준(reference level)으로 나누어 백분율로 표시한다. 이때 참조기준의 50%에 해당하는 값은 결함의 크기가 허용치를 초과하는 불합격 결함으로 판정되는 기준값이다. 따라서 6mm 융합부족이 참조기준의 50%에 해당하는 값보다 크므로 불합격 결함으로 판정된다.
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73. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에 따른 초음파 탐상용 G형 표준시험편 중에서 STB-G, V15-4에서 12의 설명으로 옳은 것은?

  1. 평저공(flat bottomed hole)의 직경이 15mm이다.
  2. 평저공 반대편(탐상면)에서 평저공 바닥까지의 길이가 15mm이다.
  3. 평저공 반대편(탐상면)에서 평저공 바닥까지의 길이가 150mm이다.
  4. 시편의 총 길이가 150mm이다.
(정답률: 53%)
  • 정답은 "평저공 반대편(탐상면)에서 평저공 바닥까지의 길이가 150mm이다." 이다.

    이유는 KS B 0831에서 G형 표준시험편의 기하학적 요소 중 하나인 "평저공"의 크기가 15mm이고, 이 평저공의 반대편인 탐상면에서 평저공 바닥까지의 길이가 150mm이 되도록 제작되어야 한다고 명시되어 있기 때문이다. 따라서 STB-G, V15-4에서 12의 설명은 이 조건을 충족시키는 것이다.
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74. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.5)에서 거리진폭곡선 교정 후 시험할 때 몇 %를 초과하는 모든 불완전부를 조사하는가?

  1. 20%
  2. 30%
  3. 50%
  4. 60%
(정답률: 68%)
  • ASME Sec.V, Art.5에서는 거리진폭곡선 교정 후 시험할 때 모든 불완전부를 조사하는 것이 아니라, 거리진폭곡선에서 20% 이상의 불완전부만 조사하도록 규정하고 있습니다. 이는 보일러 및 압력용기의 안전성을 보장하기 위해 필요한 최소한의 검사 범위를 정한 것입니다. 20% 이상의 불완전부를 조사함으로써, 보일러 및 압력용기의 안전성을 높일 수 있습니다.
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75. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 거리진폭 특성곡선을 설정하여 실제검사를 하다가 DAC Curve 확인 결과, 진폭이 2dB이상 감소되었음을 알았다. 이 경우 취하여야 할 조치로 맞는 것은?

  1. 그동안의 검사는 유효하나 거리진폭특성곡선은 수정해야 한다.
  2. 최종 유효한 교정 점검이후 기록된 검사 데이터는 무효로 하고 재검사해야 한다.
  3. DAC Curve 및 검사결과가 모두 유효하다.
  4. 기록된 지시에 대해서만 다시 DAC Curve 설정 후 재검사해야 한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "최종 유효한 교정 점검이후 기록된 검사 데이터는 무효로 하고 재검사해야 한다."이다.

    거리진폭 특성곡선은 초음파탐상검사에서 가장 중요한 요소 중 하나이다. 이 곡선은 검사 대상물질의 물성과 초음파탐상검사 장비의 조건에 따라 설정되며, 검사 결과를 평가하는 기준이 된다. 만약 거리진폭 특성곡선에서 진폭이 2dB 이상 감소되었다면, 이는 검사 대상물질의 물성이나 초음파탐상검사 장비의 조건이 변화되었음을 의미한다. 따라서 이 경우, 최종 유효한 교정 점검 이후 기록된 검사 데이터는 무효로 하고, 재검사를 해야 한다. 이는 검사 결과의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위한 조치이다.
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76. 건축용 강판 및 평강의 초음파탐상시험에 따른 등급 분류와 판정기준(KS D 0040)에서 강판을 탐상할 경우 탐상부위로 옳은 것은?

  1. 200mm 피치의 압연 방향 선을 탐상선으로 한다.
  2. 300mm 피치의 압연 방향과 수직인 선을 탐상선으로 한다.
  3. 100mm 피치의 압연 방향선을 탐상선으로 한다.
  4. 100mm 피치의 압연 방향과 수직인 선을 탐상선으로 한다.
(정답률: 25%)
  • 정답은 "200mm 피치의 압연 방향 선을 탐상선으로 한다."입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    KS D 0040에서는 강판의 초음파탐상시험에 따른 등급 분류와 판정기준을 제시하고 있습니다. 이 중에서도 강판의 탐상부위에 대한 기준이 있습니다.

    강판의 탐상부위는 압연 방향과 수직인 방향과 압연 방향에 대한 선을 기준으로 나누어집니다. 이 중에서도 압연 방향에 대한 선을 탐상선으로 하는 것이 가장 중요합니다.

    그 이유는 강판의 결함이 대부분 압연 방향에 따라 발생하기 때문입니다. 따라서 압연 방향에 대한 선을 탐상선으로 하면 강판의 결함을 가장 정확하게 탐지할 수 있습니다.

    그리고 KS D 0040에서는 탐상선의 피치(pitch)에 대한 기준도 제시하고 있습니다. 피치란 탐상선 사이의 간격을 말하는데, 이 기준에 따라 200mm 피치로 탐상선을 설정하면 강판의 결함을 가장 정확하게 탐지할 수 있습니다.
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77. 압력용기 제작기준 규격 강제 부록(ASME Sec. Ⅷ Div.1 App.12)에 따라 두께 15mm의 용접부에 대하여 검출된 지시가 참조 레벨을 초과하고 균열, 융합불량 또는 용입부족이 아니라고 판정된 경우에 허용할 수 있는 최대 지시 길이로 옳은 것은?

  1. 길이는 관계가 없다.
  2. 6mm
  3. 8mm
  4. 18mm
(정답률: 59%)
  • ASME Sec. Ⅷ Div.1 App.12에 따르면, 두께 15mm의 용접부에서 검출된 지시가 참조 레벨을 초과하고 균열, 융합불량 또는 용입부족이 아니라고 판정된 경우, 최대 허용 지시 길이는 6mm이다. 이는 해당 부분에서의 지시가 용접부의 안전성에 영향을 미치지 않을 정도로 작은 길이이기 때문이다. 따라서 "6mm"이 옳은 답이다.
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78. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 탐상장치 영역구분의 결정을 위한 경사각 탐상 에코높이 구분선 작성의 설명으로 옳은 것은?

  1. M선은 H선보다 6dB 낮다.
  2. L선은 M선보다 6dB 높다.
  3. H선의 높이는 스크린 높이의 50% 이하가 되어서는 안된다.
  4. 에코높이 구분선의 영역구분은 3개로 한다.
(정답률: 60%)
  • 에코높이 구분선의 영역구분은 3개로 한다는 것은, 탐상장치에서 측정된 에코높이를 낮음, 중간, 높음으로 구분하여 표시한다는 것을 의미한다. 이를 위해 경사각 탐상을 통해 각 영역의 구분선을 작성한다.

    "M선은 H선보다 6dB 낮다."는 탐상장치에서 측정된 에코높이 값 중 M선의 값이 H선의 값보다 6dB 작다는 것을 의미한다. 이는 소리의 진폭이나 강도를 나타내는 데에 사용되는 데시벨(dB) 단위로, M선의 진폭이 H선의 진폭보다 약 4배 작다는 것을 의미한다.
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79. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 대비시험편 RB-4에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 대비시험편 길이는 사용하는 빔 노정에 따라 정한다.
  2. 시험체의 두께가 25mm 이하일 때
  3. 대비시험편은 시험체 또는 시험체와 초음파특성이 비슷한 강재로 한다.
  4. 표면 상태는 시험체와 비교하기 위하여 항상 매끄럽게 연마되어져 있어야 한다.
(정답률: 48%)
  • "대비시험편은 시험체 또는 시험체와 초음파특성이 비슷한 강재로 한다."가 틀린 것이다. 대비시험편은 시험체와 비슷한 물성을 가진 강재로 선택한다.

    표면 상태는 매끄럽게 연마되어야 하는 이유는 초음파탐상 시험에서 초음파가 표면에서 반사되어 신호가 혼란스러워지는 것을 방지하기 위해서이다. 따라서 매끄러운 표면을 가진 대비시험편을 사용하여 시험체와 비교하여 정확한 결과를 얻을 수 있다.
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80. 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 탐촉자에 필요한 시험 주파수는 공칭 주파수의 몇 % 범위인가?

  1. 60~100%
  2. 90~110%
  3. 90~100%
  4. 80~110%
(정답률: 50%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험 방법(KS B 0896)에서 탐촉자에 필요한 시험 주파수는 공칭 주파수의 90~110% 범위이다. 이는 탐촉자의 공칭 주파수에서 약간의 변화를 허용하여 더 넓은 범위에서 탐촉이 가능하도록 하기 위함이다. 이렇게 넓은 범위에서 탐촉을 하면 불규칙한 용접부에서도 높은 탐지율을 보장할 수 있다.
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