초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

초음파비파괴검사기사
(2019-03-03 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 시험체에 있는 도체에 전류가 흐르도록 한 후, 시험체중의 전위분포를 계측하는 비파괴검사방법은?

  1. 전기저항법
  2. 화학분석 검사법
  3. 방사선투과 검사법
  4. 음파-초음파 검사법
(정답률: 73%)
  • 전기저항법은 시험체에 전류를 흐르게 한 후, 시험체 내부의 전기저항을 측정하여 전위분포를 계측하는 비파괴검사 방법이다. 이 방법은 시험체의 내부 구조나 결함을 파악할 수 있으며, 전기적인 특성을 이용하기 때문에 다른 방법들과는 달리 전기적인 특성을 가지지 않는 물질도 검사할 수 있다. 따라서 정답은 "전기저항법"이다.
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2. 다음은 와전류탐상시험에서 표피효과의 기준이 되는 침투깊이에 대해 기술한 것이다. 올바른 것은?

  1. 시험체의 투자율이 낮을수록 침투깊이는 얕다.
  2. 시험체의 도전율이 높을수록 침투깊이는 깊다.
  3. 시험주파수가 낮을수록 침투깊이는 얕다.
  4. 탄소강과 알루미늄 중 탄소강이 침투깊이가 얕다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "시험체의 투자율이 낮을수록 침투깊이는 얕다."이다.

    탄소강과 알루미늄은 전기적으로 서로 다른 특성을 가지고 있기 때문에, 전류가 흐를 때 각각 다른 침투깊이를 가진다. 탄소강은 전기저항이 낮고, 알루미늄은 전기저항이 높기 때문에, 같은 전류가 흐를 때 탄소강은 알루미늄보다 더 깊이 침투하게 된다. 따라서 "탄소강과 알루미늄 중 탄소강이 침투깊이가 얕다."라는 설명은 부적절하다.
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3. 자분 분산매가 가져야 할 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 휘발성이 크고, 점도는 낮아야 한다.
  2. 점도가 낮고, 장기간 변질이 없어야 한다.
  3. 인화점이 낮고, 인체에 유해하지 않아야 한다.
  4. 적심성은 나쁘며, 결함에서 활발한 화학반응이 일어나야 한다.
(정답률: 65%)
  • 자분 분산매는 기계적인 부하나 온도 변화에도 안정적으로 작동해야 하므로, 점도가 낮고 장기간 변질이 없어야 합니다. 이는 자분 분산매가 유동성이 높아야 하며, 오랜 시간 동안 안정적으로 작동할 수 있어야 함을 의미합니다.
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4. X선투과시험과 비교한 γ선 투과시험의 장점에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 운반하기 쉽고, 협소한 장소에 접근하기 쉽다.
  2. 동일한 에너지 범위일 경우 X선 장비보다 가격이 저렴하다.
  3. γ선은 동위원소의 핵에서 방출되는 전자파이므로 외부전원이 필요치 않다.
  4. 에너지가 높으므로 두꺼운 검사체에 사용할 수 있고, 선명한 투과사진을 얻을 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "동일한 에너지 범위일 경우 X선 장비보다 가격이 저렴하다."이다.

    γ선은 X선보다 에너지가 높기 때문에 두꺼운 검사체에 사용할 수 있고, 선명한 투과사진을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 또한 운반하기 쉽고, 협소한 장소에 접근하기 쉽다는 장점도 있다. 또한 γ선은 동위원소의 핵에서 방출되는 전자파이므로 외부전원이 필요치 않다는 장점도 있다.
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5. 1cm 직경의 구리 봉을 2cm 직경의 코일로 검사하는 경우의 충전의 충전(진)율은?

  1. 0.25 (25%)
  2. 0.5% (50%)
  3. 2.0 (200%)
  4. 4.0 (400%)
(정답률: 58%)
  • 코일의 직경이 더 크기 때문에 구리 봉이 코일 안에 완전히 들어가지 않고 일부분만 들어갈 것입니다. 따라서 충전율은 구리 봉의 부피와 코일의 부피 비율로 계산됩니다. 구리 봉의 부피는 V1 = (1/2)^2 * π * h = 0.25π (h는 봉의 길이) 이고, 코일의 부피는 V2 = (1/2)^2 * π * h = 0.25π * 2^2 = π 입니다. 따라서 충전율은 V1/V2 = 0.25/π = 약 0.0796 이므로, 0.25 (25%)가 정답입니다.
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6. 2원계 상태도에서 포정 반응으로 옳은 것은?

  1. (액상)→(고상A)+(고상B)
  2. (액상A)+(액상B)→(고상)
  3. (고상A)→(고상B)+(고상C)
  4. (고상A)+(액상)→(고상B)
(정답률: 56%)
  • "(고상A)+(액상)→(고상B)"가 옳은 이유는, 고상A와 액상이 반응하여 고상B가 생성되기 때문입니다. 이는 고상A가 액상에 용해되어 반응하고, 그 결과로 고상B가 생성되는 포정 반응입니다.
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7. 고강도 알루미늄 합금인 두랄루민의 주요 구성 원소는?

  1. Al-Cu-Mn-Mg
  2. Al-Ni-Co-Mg
  3. Al-Ca-Si-Mg
  4. Al-Zn-Si-Mg
(정답률: 76%)
  • 두랄루민은 고강도 알루미늄 합금으로, 주요 구성 원소로는 구리(Cu), 망간(Mn), 마그네슘(Mg)이 포함되어 있습니다. 이러한 원소들은 두랄루민의 강도와 내식성을 향상시키는 역할을 합니다. 따라서 "Al-Cu-Mn-Mg"가 두랄루민의 주요 구성 원소입니다.
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8. 피로한도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 지름이 크면 피로한도는 커진다.
  2. 노치가 있는 시험편의 피로한도는 크다.
  3. 표면이 거친 것이 고운 것보다 피로한도가 작다.
  4. 산, 알칼리, 물에서 부시된 시험편의 피로한도는 부식 전보다 크다.
(정답률: 57%)
  • 피로한도란 재료가 얼마나 많은 응력을 견딜 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 따라서 지름이 크면 피로한도는 커지고, 노치가 있는 시험편의 피로한도도 큽니다. 하지만 표면이 거친 것이 고운 것보다 피로한도가 작은 이유는, 표면이 거친 재료는 응력이 분산되어 전체적으로 힘이 분산되기 때문입니다. 따라서 표면이 거친 재료는 고운 재료보다 더 많은 응력을 견딜 수 있습니다. 산, 알칼리, 물에서 부식된 시험편의 피로한도가 부식 전보다 큰 이유는, 부식에 의해 재료의 강도가 약해지기 때문입니다.
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9. 탄소의 함량이 가장 낮은 것에서 높은 순서로 나열한 것은? (단, 오른쪽으로 갈수록 탄소의 함량이 높다.)

  1. 전해철<연강<주철<경강
  2. 전해철<연강<경강<주철
  3. 연강<전해철<경강<주철
  4. 연강<전해철<주철<경강
(정답률: 68%)
  • 탄소의 함량이 낮을수록 강도가 낮아지고 가공성이 좋아지기 때문에 전해철이 가장 탄소 함량이 낮고, 경강이 가장 탄소 함량이 높다. 따라서 "전해철<연강<경강<주철"이 정답이다.
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10. 로크웰경도시험의 시험하중에 해당되지 않는 것은?

  1. 588.4N
  2. 980.7N
  3. 1471N
  4. 1962N
(정답률: 62%)
  • 로크웰 경도 시험은 재료의 경도를 측정하는 시험으로, 시험하중은 재료의 경도에 영향을 미칩니다. 따라서 시험하중이 높을수록 재료의 경도가 높아지게 됩니다. 따라서 보기 중에서 가장 작은 값인 "588.4N"은 로크웰 경도 시험의 시험하중에 해당되지 않습니다.
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11. Cu-Zn계 상태도에서 α상의 격자구조는?

  1. 조밀육방격자
  2. 체심입방격자
  3. 사방조밀격자
  4. 면심입방격자
(정답률: 59%)
  • Cu-Zn계 상태도에서 α상은 Cu와 Zn의 원자가 교체된 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 체심입방격자나 사방조밀격자와 같은 구조가 될 수 있지만, Cu와 Zn의 원자 크기 차이가 크기 때문에 격자 상에서 Cu와 Zn의 원자가 교차하는 면에서 발생하는 음전하로 인해 면심입방격자 구조를 가지게 됩니다. 이는 Cu와 Zn의 원자가 교차하는 면에서 발생하는 전하 상호작용을 최소화하기 위한 구조입니다.
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12. 다음 중 쾌삭강에서 쾌삭성을 향상시키는 원소와 가장 거리가 먼 것은?

  1. S
  2. Se
  3. Cr
  4. Pb
(정답률: 50%)
  • 정답은 "Pb"입니다. 쾌삭강에서 쾌삭성을 향상시키는 원소는 크롬(Cr)입니다. 크롬은 강철에 첨가되어 강도와 내식성을 향상시키는 역할을 합니다. 반면에, 납(Pb)은 강도를 향상시키지 않으며, 오히려 부식성을 높이는 원소입니다. 따라서, 쾌삭강에서는 납이 사용되지 않습니다.
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13. 실루민은 어느 계통의 합금인가?

  1. Al-Si계 합금
  2. Fe-Si계 합금
  3. Cu-Si계 합금
  4. Ti-Si계 합금
(정답률: 75%)
  • 실루민은 알루미늄과 실리콘으로 이루어진 합금으로, 이를 Al-Si계 합금이라고 부릅니다.
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14. 은백색을 띠며 비중이 1.74로 실용금속 중 가장 가볍고 HCP 격자구조를 가지는 금속은?

  1. Cd
  2. Cu
  3. Mg
  4. Zn
(정답률: 77%)
  • 정답은 "Mg"입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. 은백색을 띠며 비중이 1.74로 실용금속 중 가장 가볍다.
    - Mg는 비중이 가장 가벼워서 이 조건을 만족합니다.

    2. HCP 격자구조를 가진다.
    - Mg는 Hexagonal Close-Packed (HCP) 구조를 가지고 있습니다.

    3. 보기에서 주어진 다른 금속들은 Mg와 다른 특징을 가진다.
    - Cd는 비중이 8.65로 Mg보다 훨씬 무겁습니다.
    - Cu는 붉은색 금속으로, 비중도 Mg보다 높습니다.
    - Zn은 은백색 금속이지만 비중이 7.14로 Mg보다 무겁습니다.

    따라서, Mg가 이 문제에서 정답입니다.
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15. 비금속 개재물 검사 분류 항목 중 그룹 B에 해당하는 것은?

  1. 황화물 종류
  2. 규산염 종류
  3. 단일 구형 종류
  4. 알루민산염 종류
(정답률: 51%)
  • 그룹 B는 비금속 개재물 중에서도 산화물로 이루어진 것들을 분류하는 항목입니다. 알루민산염 종류는 알루미늄과 산소가 결합하여 이루어진 산화물이기 때문에 그룹 B에 해당합니다.
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16. 탄소강의 피복 아크 용접에서 기공 발생의 원인이 아닌 것은?

  1. 용접 분위기 내 수소의 과잉
  2. 충분히 건조한 저수소계의 용접봉 사용
  3. 모재에 유황 함유량 과대와 용접부의 급랭
  4. 과대 전류를 사용하고 용접속도가 빠를 때
(정답률: 72%)
  • 충분히 건조한 저수소계의 용접봉을 사용하면 용접 부위에 수소가 충분히 삽입되지 않아서 기공 발생의 원인이 아니게 됩니다. 즉, 수소가 부족하면 기공이 발생하지 않는 것입니다.
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17. 일반적인 플럭스 코어드 아크 용접의 특징으로 옳은 것은?

  1. 비드 외관이 거칠다.
  2. 양호한 용착금속을 얻을 수 있다.
  3. 아크가 불안정하고 스패터가 많다.
  4. 용제에 탈산제, 아크 안정제 등이 포함되어 있지 않다.
(정답률: 63%)
  • 일반적인 플럭스 코어드 아크 용접은 용접 전극과 용접 부위를 보호하기 위해 플럭스가 사용되며, 이로 인해 용접금속의 품질이 향상된다. 따라서 양호한 용착금속을 얻을 수 있다.
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18. 다음 중 연납 땜과 경납 땜을 구분하는 온도는?

  1. 350℃
  2. 400℃
  3. 450℃
  4. 500℃
(정답률: 65%)
  • 연납 땜은 450℃ 이하의 온도에서 이루어지며, 경납 땜은 450℃ 이상의 온도에서 이루어진다. 따라서, 연납 땜과 경납 땜을 구분하는 온도는 450℃이다.
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19. 피복 아크 용접시 발생되는 보호 가스의 성분 중 가장 많이 발생하는 가스는?

  1. CO
  2. CO2
  3. H2
  4. H2O
(정답률: 55%)
  • 피복 아크 용접시에는 전극과 작업물 사이에 아크가 발생하면서 높은 온도로 인해 전극과 작업물이 녹아붙는 과정이 일어납니다. 이때 발생되는 CO2와 H2O는 용접 부위에서 즉시 방출되지만, CO는 녹아붙은 금속 표면에서 생성되어 용접 부위에서 오랫동안 유지됩니다. 따라서 피복 아크 용접시 발생되는 보호 가스의 성분 중 가장 많이 발생하는 가스는 CO입니다.
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20. 아크 용접에서 용접일열 30000J/cm, 용접전압이 40V, 용접전류 125A일 때 용접속도는 몇 cm/min인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 50%)
  • 용접속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    용접속도 = 용접전류 x 용접전압 / 용접열

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    용접속도 = 125 x 40 / 30000 = 0.1667 cm/min

    따라서, 용접속도는 약 0.1667 cm/min 이다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가깝지만, 반올림하여 정답은 "10" 이 된다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 직접접촉 수직탐촉자의 두께 측정방법이 아닌 것은?

  1. 일탐법
  2. 다중에코법
  3. 분할형탐촉자
  4. 속도교정
(정답률: 32%)
  • 다중에코법은 수직탐촉자의 두께 측정을 위해 사용되는 방법 중 하나이지만, 직접적인 접촉이 아닌 초음파를 이용하여 측정하는 방법입니다. 따라서 직접접촉 방법이 아닌 것 중에서 다중에코법이 선택됩니다. 일탐법은 수직탐촉자를 이용하여 직접적으로 두께를 측정하는 방법이며, 분할형탐촉자는 수직탐촉자를 여러 개로 나누어 사용하는 방법입니다. 속도교정은 측정된 두께값을 보정하기 위해 사용되는 방법입니다.
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22. 수직탐상에서 결함이 근거리 음장 내에 있는 경우, 결함의 최대 에코높이가 얻어진 위치는 결함이 빔 중심에 위치하지 않는 경우도 있다. 이 경우의 대책으로 옳은 것은?

  1. 주파수를 높여 원거리음장에 있도록 한다.
  2. 진동자의 직경을 작은 것으로 하여 원거리음장에 있도록 한다.
  3. 진동자의 직경을 큰 것으로 하여 원거리음장에 있도록 한다.
  4. 근거리음장에서의 탐상은 정확히 검출할 수 있으므로 빔중심에 위치하지 않는 경우는 없다.
(정답률: 60%)
  • 진동자의 직경을 작게 만들면, 빔의 지름이 작아져서 더욱 집중된 빔을 만들 수 있습니다. 이렇게 하면 결함이 빔 중심에 위치하지 않더라도, 더욱 정확한 위치에서 결함을 검출할 수 있습니다. 따라서, "진동자의 직경을 작은 것으로 하여 원거리음장에 있도록 한다."가 옳은 대책입니다.
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23. 초음파 두께 측정에 있어서 오차가 발생할 경우의 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 음파의 진행속도가 시험하는 금속에 정해진 상수값에 비해 편차가 클 때
  2. 보정용 탐촉자와 측정용 탐촉자가 서로 다를 때
  3. 보정시의 접촉매질과 측정 시의 접촉매질이 서로 다를 때
  4. 보정용 대비시편과 검사체의 재질이 서로 다를 때
(정답률: 66%)
  • 보정시의 접촉매질과 측정 시의 접촉매질이 서로 다를 경우에는 음파가 매질 간 경계면에서 굴절되어 진행속도가 변하게 되어 오차가 발생할 수 있습니다. 이는 보정시에는 다른 매질을 사용하고 측정시에는 다른 매질을 사용하는 경우에 발생할 수 있습니다. 이러한 경우에는 보정시와 측정시에 동일한 매질을 사용하거나, 매질 간 경계면을 최소화하여 오차를 최소화할 수 있습니다.
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24. 직경 12mm, 2.5MHz인 탐촉자의 음속이 6km/s인 재질내에서 이 탐촉자의 근거리 음장은?

  1. 15.0mm
  2. 1.5mm
  3. 12.5mm
  4. 1.25mm
(정답률: 47%)
  • 음속 = 주파수 x 파장이므로 파장 = 음속 / 주파수 = 6km/s / 2.5MHz = 0.0024m = 2.4mm
    근거리 음장은 파장의 절반인 1.2mm이므로, 직경이 12mm인 탐촉자의 근거리 음장은 12mm + 1.2mm + 1.2mm = 15.0mm가 된다.
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25. 알루미늄과 물의 경계면에서 초음파의 반사각은?

  1. 입사각의 2배이다.
  2. 입사각의 4배에 가깝다.
  3. 입사각과 같다.
  4. 입사각의 1/2에 가깝다.
(정답률: 72%)
  • 알루미늄과 물의 경계면에서 초음파는 알루미늄에서 물로 진행될 때 경계면에서 굴절(refraction)되고, 물에서 알루미늄으로 반사(reflection)됩니다. 이 때, 반사각은 입사각과 같습니다. 이는 스넬의 법칙에 의해 설명됩니다. 스넬의 법칙은 광선이 두 매질 사이에서 굴절될 때, 광선의 진행방향과 각도에 대한 비율이 일정하다는 법칙입니다. 따라서, 알루미늄과 물의 경계면에서 초음파의 반사각은 입사각과 같습니다.
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26. 종파(Longitudinal Wave)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축파 또는 L파이다.
  2. 입자의 진동양식이 파의 진행 방향과 평행하다.
  3. 액체나 기체에서는 전파하지 못한다.
  4. 횡파속도의 약 2배이다.
(정답률: 71%)
  • "액체나 기체에서는 전파하지 못한다."가 틀린 설명입니다. 종파는 액체나 기체에서도 전파될 수 있습니다. 다만, 액체나 기체에서는 횡파와 종파가 모두 전파될 수 있기 때문에 구분이 필요합니다. 종파는 입자의 진동양식이 파의 진행 방향과 평행하므로, 압축파 또는 L파라고도 불립니다. 또한, 횡파속도의 약 2배인 것도 맞습니다.
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27. 탄소강(음향 임피던스 Z1)의 한 쪽에 스테인리스강(음향임피던스 Z2)을 클래딩(cladding)하였다. 탄소강측으로부터 2MHz로 수직탐상했을 때 경계면에서의 음압반사율은?

(정답률: 75%)
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28. 결정립에 대한 초음파의 산란감쇠에서 파장(λ)와 결정입자(Ds)의 비가 λ/Ds≒1일 때의 산란은?

  1. Rayleigh 산란
  2. Stochastic 산란
  3. 확산 산란
  4. 회절 산란
(정답률: 54%)
  • λ/Ds≒1일 때는 빛 파장과 결정입자 크기가 비슷한 경우이며, 이 때 산란은 Stochastic 산란이 발생합니다. Stochastic 산란은 결정입자의 크기와 형태에 따라 산란각도가 불규칙하게 변하는 산란 현상으로, 빛이 결정입자를 만나면 불규칙한 방향으로 산란됩니다. 이는 Rayleigh 산란과 달리 결정입자의 크기가 더 큰 경우에도 발생할 수 있으며, 확산 산란과 회절 산란과는 다른 산란 현상입니다.
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29. 결함의 크기를 측정하는 방법 중 기준선(Threshold Value)법과 dB drop법을 비교하였을 때 장단점으로 틀린 것은?

  1. dB drop법은 전이손실이나 감쇠의 영향을 크게 받지 않는다.
  2. dB drop법은 탐상자의 개인차로 짧은 결함이 길게 나타날 수 있다.
  3. Threshold Value법은 에코높이의 영향을 받지 않는다.
  4. Threshold Value법은 Reference Level로 피로에 의한 오류가 적다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "Threshold Value법은 에코높이의 영향을 받지 않는다." 이다.

    dB drop법은 결함 위치에서의 신호 강도와 정상 위치에서의 신호 강도를 비교하여 결함의 크기를 측정하는 방법이다. 이 방법은 전이손실이나 감쇠의 영향을 크게 받지 않는다는 장점이 있지만, 탐상자의 개인차로 인해 짧은 결함이 길게 나타날 수 있다는 단점이 있다.

    반면에 Threshold Value법은 결함 위치에서의 신호 강도가 일정 기준값(threshold) 이하로 떨어지는 지점을 결함의 위치로 삼는 방법이다. 이 방법은 에코높이의 영향을 받지 않는다는 장점이 있으며, Reference Level로 피로에 의한 오류가 적다는 장점도 있다.
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30. 경사각탐상용 감도 조정 시험편으로는 STB-A2와 RB-4가 사용된다. STB-A2와 비교하여 RB-4의 특징이 아닌 것은?

  1. 후판에 적용된다.
  2. 표면파의 방해가 없다.
  3. 사각탐상 이외에는 사용할 수 없다.
  4. 경험이 적은 검사원도 용이하게 탐상할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • RB-4은 STB-A2와 마찬가지로 후판에 적용되며, 표면파의 방해가 없는 것이 특징이다. 하지만 RB-4은 사각탐상 이외에도 다양한 용도로 사용할 수 있다는 점에서 STB-A2와 차이가 있다. 따라서 "사각탐상 이외에는 사용할 수 없다."는 정답이다.
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31. 결함으로부터 최대에코를 검출한 후 최대에코의 높이가 좌우로 50% 낮아지는 탐촉자의 이동거리를 결함 길이로 평가하는 방법은?

  1. 6dB drop method
  2. DAC드롭법(DAC drop)
  3. 최대진폭법(Maximum Amplitude drop)
  4. 비교측정법(Reference Method)
(정답률: 71%)
  • 6dB drop method는 결함으로부터 최대에코를 검출한 후 최대에코의 높이가 좌우로 50% 낮아지는 지점에서의 탐촉자 이동거리를 결함 길이로 평가하는 방법이다. 이 방법은 신호의 강도가 6dB 감소할 때마다 신호의 전력이 절반이 되는 것을 이용하여 결함 위치를 추정하는 방법이다. 따라서 최대에코의 높이가 50% 감소하는 지점에서의 탐촉자 이동거리를 결함 길이로 평가하는 것은 6dB drop method의 원리에 따른 것이다. 다른 보기들은 이와 다른 방법들이다.
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32. 수직탐촉자를 사용할 경우 원거리 음장에서 빔 분산이 가장 적은 탐촉자는?

  1. 1.0 MHz - 직경 3/8인치 진동자
  2. 5.0 MHz - 직경 1인치 진동자
  3. 2.25 MHz - 직경 1인치 진동자
  4. 5.0 MHz - 직경 3/8인치 진동자
(정답률: 70%)
  • 수직탐촉자를 사용할 경우, 빔 분산을 최소화하기 위해서는 진동자의 직경이 작을수록 좋습니다. 또한, 주파수가 높을수록 빔 분산이 작아지므로, 5.0 MHz의 주파수를 가지고 직경이 1인치인 진동자가 가장 적합합니다. 따라서 정답은 "5.0 MHz - 직경 1인치 진동자"입니다.
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33. 동일 탐촉자로 표면에서 일정한 거리에 있는 3개의 결함을 탐상하니 초음파 탐상기의 CRT스크린 상에 각각 80% FSH(Full Screen Height), 50% FSH, 20% FSH 였다. 이 결함들의 면적비는? (단, 비례는 80% : 50% : 20% FSH 순 이다.)

  1. 1.8 : 1.5 : 1.2
  2. 4.5 : 3.6 : 2.2
  3. 8 : 5 : 2
  4. 5 : 3 : 1
(정답률: 77%)
  • 각 결함의 면적을 x, y, z 라고 하면, 각각의 면적비는 8x : 5y : 2z 이다. 이는 각 결함이 CRT 스크린에서 차지하는 높이 비율과 같다. 따라서, 각 결함의 면적비는 80% : 50% : 20% FSH 비율과 일치하므로, 결함의 면적비는 8 : 5 : 2 이다.
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34. 초음파탐상검사에서 큰 결함영역의 크기를 측정하는 경우의 옳은 설명은?

  1. dB drop법은 자동탐상에 이용하기 쉽다.
  2. dB drop법은 전달손실의 영향을 받기 쉽다.
  3. dB drop법은 감쇠의 영향을 받기 쉽다.
  4. dB drop법은 결함 에코높이의 영향을 받기 쉽다.
(정답률: 59%)
  • dB drop법은 결함 영역에서 반사되는 초음파 파장의 감쇠 정도를 측정하여 결함의 크기를 추정하는 방법이다. 이 방법은 결함 에코높이의 영향을 받기 쉽기 때문에, 큰 결함 영역의 크기를 측정하는 경우에는 다른 방법을 사용하는 것이 더 적절하다.
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35. 다음 ()안에 알맞은 말은?

  1. 수축공
  2. 열간균열
  3. 냉간균열
  4. 용융불량
(정답률: 69%)
  • 이 그림은 금속재료의 냉간가공 과정에서 발생하는 냉간균열을 보여주고 있습니다. 냉간가공은 금속재료를 고온에서 가공하는 열간가공과는 달리, 낮은 온도에서 가공하는 방법입니다. 이 때 금속재료는 수축하면서 내부적인 응력이 발생하게 되는데, 이 응력이 과도하게 높아지면 냉간균열이 발생합니다. 따라서 이 그림에서 보여지는 균열은 냉간균열입니다.
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36. 동일한 두께의 2개 강판을 수직 탐상하였다. 하나는 저면반사가 많이 나타났지만 다른 하나는 몇 회만 나타났다. 다음 중 저면 에코가 적게 나타난 재료로 옳은 것은?

  1. 음속이 느린 재료
  2. 결정립이 작은 재료
  3. 감쇠가 큰 재료
  4. 라미네이션이 있는 재료
(정답률: 64%)
  • 감쇠가 큰 재료는 음파가 퍼질 때 에너지가 빠르게 감소하기 때문에 저면 에코가 적게 나타납니다. 따라서 저면 에코가 적게 나타난 재료는 "감쇠가 큰 재료"입니다.
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37. 초음파가 다른 매질의 경계에 어떤 각도로 입사할 때 제 2매질 내 음파의 진행방향을 정하는 굴절각은 무엇에 의해서 결정되는가?

  1. 초음파의 진동수
  2. 초음파의 파장
  3. 초음파의 강도
  4. 초음파의 음속
(정답률: 54%)
  • 굴절각은 빛이나 소리 등의 파동이 다른 매질로 들어갈 때, 그 속도가 달라지면서 발생하는 각도이다. 초음파의 음속은 매질에 따라 다르기 때문에, 다른 매질로 들어갈 때 속도가 달라지면서 굴절각이 결정된다. 따라서 정답은 "초음파의 음속"이다.
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38. 초음파탐상검사에서 표면파로 검출할 수 있는 결함의 위치는?

  1. 표면 밑 1파장 정도의 깊이
  2. 표면 밑 3파장 정도의 깊이
  3. 표면 밑 5파장 정도의 깊이
  4. 표면 밑 7파장 정도의 깊이
(정답률: 80%)
  • 초음파탐상검사에서 표면파는 시료의 표면에서 반사되는 파동이며, 이는 시료의 표면에서부터 일정한 깊이까지만 전파됩니다. 이때, 파장이 짧을수록 파동은 더 깊숙히 전파되며, 파장이 길수록 얕은 깊이에서 전파됩니다. 따라서, 표면파로 검출할 수 있는 결함의 위치는 "표면 밑 1파장 정도의 깊이"입니다.
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39. 근거리 음장에서 신호의 진폭에 변화를 일으키는 이유는?

  1. 파의 간섭
  2. 탐촉자의 내부 감쇠성질
  3. 접촉매질에서 생기는 부적당한 연결
  4. 진동자와 검사체와의 간섭
(정답률: 54%)
  • 근거리 음장에서 신호의 진폭에 변화를 일으키는 이유는 "파의 간섭" 때문입니다. 파의 간섭은 두 개 이상의 파가 만나서 서로 영향을 주고 받는 현상을 말합니다. 이 때, 파의 진폭이 강하거나 약한 부분이 만들어지는데, 이 부분이 신호의 진폭에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 근거리 음장에서는 파의 간섭으로 인해 신호의 진폭이 변화하게 됩니다.
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40. 초음파탐상검사 시 원거리음장에서 빔분산각에 영향을 주는 주된 인자는?

  1. 탐상방법
  2. 탐촉자의 밀착성
  3. 주파수 및 진동자의 크기
  4. 펄스의 길이 및 세기
(정답률: 75%)
  • 초음파탐상검사에서 빔분산각은 탐촉자에서 발생한 초음파 파동이 물질 내부를 통과하면서 분산되는 각도를 의미합니다. 이때, 주파수 및 진동자의 크기가 원거리음장에서 빔분산각에 영향을 주는 주된 인자인 이유는 다음과 같습니다.

    주파수는 초음파 파동의 진동수를 나타내며, 파장과 반비례 관계에 있습니다. 따라서 주파수가 높을수록 파장이 짧아지고, 빔이 집중되는 범위가 좁아지게 됩니다. 이는 원거리음장에서 빔분산각이 작아지는 효과를 가져옵니다.

    또한, 진동자의 크기는 초음파 파동의 진폭을 결정합니다. 진폭이 크면 빔이 집중되는 범위가 넓어지고, 작으면 좁아지게 됩니다. 따라서 진동자의 크기가 크면 원거리음장에서 빔분산각이 작아지는 효과를 가져옵니다.

    따라서, 주파수 및 진동자의 크기는 초음파 파동이 물질 내부를 통과할 때 빔이 집중되는 범위를 결정하므로, 원거리음장에서 빔분산각에 영향을 주는 주된 인자입니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 탐촉자의 진동자 크기보다 작거나 동일한 크기의 기공과 융합불량이 같은 거리에 있다면 일반적으로 스크린상의 에코 높이는 어떻게 표시되는가? (단, 음파는 결함에 수직방향으로 입사된다.)

  1. 기공의 에코가 융합불량 에코보다 높다.
  2. 융합불량의 에코가 기공 에코보다 높다.
  3. 기공 에코와 융합불량 에코가 똑같이 나타난다.
  4. 융합불량 에코는 나타나지만 기공 에코는 나타나지 않는다.
(정답률: 70%)
  • 융합불량의 에코가 기공 에코보다 높다. 이는 탐촉자의 진동자 크기보다 작거나 동일한 크기의 기공과 융합불량이 같은 거리에 있을 때, 음파가 결함에 수직방향으로 입사되기 때문이다. 이 경우, 기공은 음파를 반사하여 스크린상의 에코가 발생하지만, 융합불량은 음파를 흡수하여 스크린상의 에코가 발생하지 않는다. 따라서, 융합불량의 위치에서는 기공보다 더 높은 에코가 나타나게 된다.
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42. 초음파 탐상검사에서 탐상방향을 선정하는 경우 기본적으로 고려해야할 사항으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 발생이 우려되는 결함의 위치 및 방향을 예측한다.
  2. 결함에 초음파가 반사되는 면이 수직이 되는 면을 탐상면으로 한다.
  3. 검사 대상 부위 전체가 포함되도록 주사범위를 결정한다.
  4. 횡파사각 탐촉자를 사용하는 경우 굴절각이 40°이상 70° 이하의 범위에서 결함을 수직에 가까운 방향으로부터 겨냥할 수 있는 굴절각을 선정한다.
(정답률: 38%)
  • "결함에 초음파가 반사되는 면이 수직이 되는 면을 탐상면으로 한다."가 틀린 것입니다. 초음파 탐상검사에서 탐상방향을 결정할 때는 결함의 위치와 형태, 검사 대상 부위의 형태와 크기, 검사 장비의 성능 등을 고려하여 탐상면을 결정합니다. 따라서 결함에 초음파가 반사되는 면이 수직이 되는 면이 항상 탐상면이 되는 것은 아닙니다.
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43. 2진동자 탐촉자에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진동자가 송신용과 수신용 2개로 분리되어 있기 때문에 불감대가 길다.
  2. 2개 진동자의 빔 각도가 경사져 있기 때문에 특정의 탐상영역(교축점 부근)이외에서는 결함의 검출감도가 낮게 된다.
  3. 탐상면에 수직한 결함의 검출에 가장 적합하다.
  4. 저면에코 높이를 결함에코 높이의 평가기준으로 사용한다.
(정답률: 37%)
  • 2개 진동자의 빔 각도가 경사져 있기 때문에 특정의 탐상영역(교축점 부근)이외에서는 결함의 검출감도가 낮게 된다. 이는 빔이 교차하는 지점에서 결함을 가장 잘 검출할 수 있기 때문이다.
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44. 매질 1에서 입사각이 15°로 초음파가 경사입사할 때 매질 2에서의 굴절각은 얼마인가? (단, 매질 1의 음향임피던스는 6kg/m2s, 밀도는 3g/cm3, 매질 2의 음향임피던스는 8kg/m2s, 밀도는 4g/cm3이다.)

  1. 14°
  2. 15°
  3. 16°
  4. 17°
(정답률: 63%)
  • 입사각과 굴절각은 다음과 같은 관계식을 가진다.

    sin(입사각) / sin(굴절각) = 매질 2의 음향속도 / 매질 1의 음향속도

    여기서 음향속도는 음향임피던스와 밀도의 곱으로 나타낼 수 있다.

    매질 1의 음향속도 = 6kg/m^2*s / 3g/cm^3 = 2m/s
    매질 2의 음향속도 = 8kg/m^2*s / 4g/cm^3 = 2m/s

    따라서, sin(15°) / sin(굴절각) = 2 / 2 이므로 sin(굴절각) = sin(15°) 이다.

    sin 함수는 0°에서 90°까지 증가하며, 0°에서 45°까지는 증가폭이 크고 45°에서 90°까지는 증가폭이 작아진다. 따라서, sin(15°)은 sin(14°)보다 작고 sin(16°)보다 크다.

    따라서, 굴절각은 15°이다.
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45. 초음파 탐상검사에서 결함의 크기를 측정할 때 정확성을 기하기 위해 고려하여야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 결함의 특성
  2. 시험체의 곡률
  3. 시험체의 용도
  4. 탐촉자 접근 한계성
(정답률: 86%)
  • 시험체의 용도가 올바르지 않은 보기입니다. 시험체의 용도는 결함의 크기를 측정하는 데 영향을 미치지 않습니다. 결함의 특성, 시험체의 곡률, 탐촉자 접근 한계성은 모두 결함의 크기를 측정하는 데 영향을 미치는 요소입니다.
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46. 초음파탐상기의 중요한 3가지 기본 성능으로 옳은 것은?

  1. 증폭의 직선성, 빔, 폭, 최대감도
  2. 증폭의 직선성, 분해능, 시간축의 직선성
  3. 증폭의 직선성, 분해능, 집속범위
  4. 주파수, 굴절각, 불감대
(정답률: 68%)
  • 초음파탐상기의 중요한 3가지 기본 성능은 증폭의 직선성, 분해능, 시간축의 직선성입니다.

    - 증폭의 직선성: 초음파 신호를 증폭할 때, 입력 신호와 출력 신호의 직선성이 유지되어야 합니다. 이는 측정한 신호의 크기가 실제 신호의 크기와 비례해야 함을 의미합니다.
    - 분해능: 초음파탐상기가 물체 내부를 탐지할 때, 두 개의 인접한 물체를 구분할 수 있는 능력을 말합니다. 즉, 초음파 빔의 폭이 좁을수록 더 작은 물체를 탐지할 수 있습니다.
    - 시간축의 직선성: 초음파 신호를 시간축 상에서 정확하게 표시할 수 있어야 합니다. 이는 초음파 신호의 발생 시간과 수신 시간을 정확하게 측정할 수 있어야 함을 의미합니다.
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47. 같은 크기의 결함이 시험체내에 있는 경우 초음파탐상시험으로 가장 발견되기 쉬운 결함은?

  1. 구형의 결함
  2. 다른 원소의 개재물
  3. 초음파의 진행 방향에 평행으로 있는 결함
  4. 초음파의 진행 방향에 직각으로 넓게 있는 결함
(정답률: 72%)
  • 초음파는 진행 방향에 평행한 결함보다는 직각으로 넓게 있는 결함을 더 잘 탐지할 수 있습니다. 이는 초음파가 결함과 만나면 일부는 반사되고 일부는 투과되는데, 직각으로 넓게 있는 결함은 반사되는 파동이 많아져서 더 잘 탐지됩니다. 따라서, 같은 크기의 결함이 시험체내에 있는 경우 초음파탐상시험으로 가장 발견되기 쉬운 결함은 "초음파의 진행 방향에 직각으로 넓게 있는 결함"입니다.
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48. 시험체를 탐촉자 5Z20N을 사용하여 초음파검사를 하였더니 임상에코가 많이 나타나서 검사가 불가능하였다. 검사를 진행하기 위하여 교체하기에 가장 적절한 탐촉자는?

  1. 10Q10N
  2. 5Q20N
  3. 2Z20N
  4. 5Z10N
(정답률: 67%)
  • 초음파 검사에서 탐촉자의 주파수가 높을수록 해상도가 높아지지만, 깊은 부위까지는 파장이 도달하지 못하고 심부조직에서 반사되어 임상에코가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 5Z20N은 주로 표면부 검사에 사용되며, 깊은 부위 검사에는 적합하지 않다. 이에 반해, 2Z20N은 주파수가 낮아 깊은 부위까지 파장이 도달할 수 있어 깊은 부위 검사에 적합하다. 따라서, 교체하기에 가장 적절한 탐촉자는 2Z20N이다.
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49. 강 용접부 내부 융합부에 존재하는 불연속을 검출하는데 가장 일반적인 초음파탐상검사는?

  1. 판파를 이용한 수침법으로 시험
  2. 판파를 이용한 수직접촉법으로 시험
  3. 횡파를 이용한 전목수침법으로 시험
  4. 횡파를 이용한 경사각탐상법으로 시험
(정답률: 80%)
  • 강 용접부 내부 융합부에 존재하는 불연속을 검출하는데 가장 일반적인 초음파탐상검사는 "횡파를 이용한 경사각탐상법으로 시험" 입니다. 이는 횡파를 이용하여 각도를 조절하여 검사하는 방법으로, 불연속 부위에서 반사되는 초음파의 각도 변화를 측정하여 불연속 부위를 검출할 수 있기 때문입니다. 다른 보기들은 수직접촉법이나 수침법을 이용하여 검사하는 방법으로, 경사각탐상법보다는 검출능력이 떨어집니다.
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50. 아래 그림에 나타낸 STB-A3 시험편의 ㉠위치와 ㉡위치의 측정한 치수(mm)를 순서대로 나타낸 것은?

  1. 35, 40
  2. 45.5, 50
  3. 48, 65.5
  4. 100, 100
(정답률: 75%)
  • STB-A3 시험편의 ㉠위치와 ㉡위치의 측정한 치수를 보면, ㉠위치에서 측정한 가로 길이가 45.5mm이고 세로 길이가 50mm이며, ㉡위치에서 측정한 가로 길이가 48mm이고 세로 길이가 65.5mm이다. 따라서, 정답은 "45.5, 50"이다.
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51. 펄스반사식 초음파탐상법에서 평판 맞대기 용접부 내부에 원형 기공이 1개 존재한다면 경사각탐촉자의 주사방법에 따른 에코의 변화로 옳은 것은?

  1. 전자주사 시 에코의 높이가 거의 변하지 않는다.
  2. 목돌림주사 시 에코의 높이가 거의 변하지 않는다.
  3. 전후조사 시 에코의 높이가 거의 변하지 않는다.
  4. 좌우주사 시 에코의 높이가 거의 변하지 않는다.
(정답률: 46%)
  • 정답은 "전자주사 시 에코의 높이가 거의 변하지 않는다."입니다.

    전자주사는 초음파를 직선으로 보내기 때문에 원형 기공의 벽면과 수직으로 부딪히게 됩니다. 이 때, 에코는 거의 변하지 않고 강하게 반사됩니다. 따라서 에코의 높이가 거의 변하지 않는 것입니다.

    반면, 목돌림주사, 전후조사, 좌우주사는 초음파를 기공의 벽면과 일정한 각도로 보내기 때문에 에코의 높이가 변하게 됩니다.
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52. 탐촉자 2개로 송ㆍ수신(Pitch-catch)하여 결함을 탐상하는 방법으로 아래 그림과 같이 탐촉자를 배열하여 검사하는 방법은?

  1. 탠덤탐상법
  2. V반사탐상법
  3. K반사탐상법
  4. 표면파탐상법
(정답률: 68%)
  • 위 그림에서 보이는 방법은 "탠덤탐상법"이다. 이는 탐촉자 2개를 사용하여 송신 탐촉자에서 발생한 파동이 수신 탐촉자에서 감지되는 방법으로 결함을 탐상하는 방법이다. V반사탐상법은 탐촉자 1개를 사용하여 검사하는 방법이고, K반사탐상법은 탐촉자 2개를 사용하지만 송신과 수신 탐촉자가 같은 위치에 있어서 결함 위치를 정확히 파악하기 어렵다. 표면파탐상법은 탐촉자를 물체 표면에 접촉시켜 파동을 발생시키고, 그 파동이 물체 내부를 통과하면서 발생하는 반사파를 감지하여 결함을 탐상하는 방법이다.
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53. 수침 공진법을 이용하여 초음파탐상검사를 할 때 설명으로 옳은 것은?

  1. 시편의 공진을 감지하여 두께를 결정한다.
  2. 수중 진로의 공진 진폭 변화를 감지하여 두께를 결정한다.
  3. 시편을 통과한 공진 초음파의 감쇠현상을 감지하여 두께를 결정한다.
  4. 수중 진로의 음향 임피던스 변화를 감지하여 두께를 결정한다.
(정답률: 24%)
  • 수침 공진법은 수중에서 초음파를 발생시켜 수중에서 퍼지는 파동이 재료 내부에서 반사되어 수중에서 공진하는 현상을 이용하여 두께를 결정하는 방법입니다. 따라서 "수중 진로의 공진 진폭 변화를 감지하여 두께를 결정한다."가 옳은 설명입니다.
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54. 수침법에서 초음파가 14°의 각도로 강재에 입사되었다면 강재 내에서 횡파의 굴절각은? (단, 강의 횡파속도는 3200m/sec이고 물의 횡파속도는 1500m/sec이다.)

  1. 2.5°
  2. 1.5°
  3. 6.5°
  4. 8.5°
(정답률: 45%)
  • 먼저, 초음파가 강재에서 물로 넘어갈 때 굴절 법칙을 사용하여 강재 내에서의 횡파의 속도를 구해야 합니다.

    sin(입사각) / sin(굴절각) = 강재 내에서의 횡파속도 / 물의 횡파속도

    sin(14°) / sin(굴절각) = 3200 / 1500

    sin(굴절각) = sin(14°) * (1500 / 3200)

    sin(굴절각) = 0.326

    굴절각은 arcsin(0.326)으로 구할 수 있습니다.

    arcsin(0.326) = 19.5°

    하지만, 이는 초음파가 강재에서 물로 넘어갈 때의 굴절각이므로, 횡파의 굴절각은 90°에서 19.5°를 뺀 값인 70.5°가 됩니다.

    하지만, 이는 각도의 단위가 라디안이 아닌 도(degree)이므로, 라디안으로 변환해야 합니다.

    70.5° * (π / 180°) = 1.23 라디안

    마지막으로, 이 값을 다시 도로 변환하면

    1.23 라디안 * (180° / π) = 70.5°

    따라서, 횡파의 굴절각은 70.5°이며, 보기에서 정답은 "6.5°"가 아닌 "8.5°"입니다.
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55. X형 개선의 용접부에 발생하는 결함 중 내부용입불량은 방향성 때문에 검출하기 어려운 결함으로 검출하기에 가장 적절한 방법은?

  1. 수침법
  2. 탠덤탐상법
  3. 표면파법
  4. 정사각탐상법
(정답률: 74%)
  • 내부용입불량은 방향성 때문에 검출하기 어려운 결함이므로, 탠덤탐상법이 가장 적절한 방법이다. 탠덤탐상법은 X선을 이용하여 물체 내부의 결함을 검출하는 방법으로, 방향성에 구애받지 않고 내부 결함을 검출할 수 있다. 따라서 X형 개선의 용접부에 발생하는 내부용입불량을 검출하기에 가장 적절한 방법이다.
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56. 경사각탐상을 할 때 용접 덧붙임을 제거한 상태에서 용접부의 가로터짐(횡균열) 등의 결함을 검출하기 위하여 용접부 및 열 영향부 위에 놓고 초음파 빔을 용접선 방향으로 돌려 용접선 방향으로 이동시키는 주사법은?

  1. 경사평행주사
  2. 탠덤 주사
  3. 진자 주사
  4. 목돌림 주사
(정답률: 59%)
  • 경사각탐상에서는 용접선 방향으로 이동하는 초음파 빔을 이용하여 용접부의 결함을 검출합니다. 이때 용접선 방향으로 이동하는 주사법을 선택해야 하는데, 용접선 방향과 평행하게 이동하는 주사법이 가장 효과적입니다. 이를 경사평행주사라고 합니다. 다른 주사법들은 용접선 방향과 직각이거나, 용접선 방향과 일정한 각도를 이루기 때문에 결함 검출에 제한이 있을 수 있습니다.
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57. 초음파탐상검사를 할 때 시험주차수를 선정할 때 고려사항으로 옳은 것은?

  1. 주파수를 낮추는 것이 결함검출 능력을 높이는데 유효하다.
  2. 결정립이 조대한 재료를 검사할 경우 높은 주파수를 선택한다.
  3. 면 모양의 결함탐상 시 필요 이상으로 높은 수파수의 적용은 피하는 것이 좋다.
  4. 결함의 위치결정의 정밀도를 높이기 위해 낮은 주파수를 사용한다.
(정답률: 64%)
  • 면 모양의 결함탐상 시 필요 이상으로 높은 수파수의 적용은 피하는 것이 좋다. - 이유: 면 모양의 결함은 주로 저주파수에서 검출되기 때문이다. 높은 주파수를 사용하면 면 모양의 결함을 검출하는 능력이 떨어지게 된다.
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58. STB-A1 표준시험편으로 초음파 탐촉자의 굴절각을 측정한 결과 45°이었다. 이 탐촉자로 알루미늄에 대한 굴절각을 측정하면 약 얼마인가?

  1. 43°
  2. 45°
  3. 48°
  4. 50°
(정답률: 72%)
  • 알루미늄의 초음파 속도는 강철의 속도보다 작기 때문에 굴절각이 작아집니다. 따라서, 45°보다 작은 값이 예상됩니다. 따라서, "43°"이 정답입니다.
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59. 재질이 다른 동일 두께의 판재 2장을 각각 수직탐상 하였다. 전자는 저면 에코의 반사 횟수가 매우 많은데 비해 후자는 몇 회 정도만 보였다. 후자와 같은 재료는 어느 것에 해당되는가?

  1. 감쇠가 큰 재료이다.
  2. 결정입자가 미세한 재료이다.
  3. 전자는 주강품이고, 후자는 단강품이다.
  4. 전자는 결함이 존재하나 후자는 결함이 존재하지 않는다.
(정답률: 62%)
  • 정답: 감쇠가 큰 재료이다.

    이유: 저면 에코의 반사 횟수가 많은 재료는 소리가 재료 내부에서 반사되어 여러 번 충돌하고 반사되기 때문에 감쇠가 적은 재료일 것이고, 후자는 반사 횟수가 적어 감쇠가 큰 재료일 것이다. 감쇠가 큰 재료는 소리가 재료 내부에서 빠르게 감쇠되므로 소리가 흡수되는 효과가 있어 소음 방지에 효과적이다.
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60. 표준시험편인 STB-A1의 용도를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 경사각탐촉자의 측정범위의 조정
  2. 경사각탐촉자의 입사점 측정
  3. 경사각탐촉자의 굴절각 측정
  4. 경사각탐촉자의 원거리 분해능 측정
(정답률: 75%)
  • "경사각탐촉자의 원거리 분해능 측정"은 틀린 것입니다. STB-A1은 경사각탐촉자의 측정범위를 조정하고, 입사점을 측정하며, 굴절각을 측정하는데 사용됩니다. 하지만 원거리 분해능 측정은 STB-A1의 용도가 아닙니다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SB-548)에서 권장하는 탐촉자에 대한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 평면 비집속형이다.
  2. 정격주파수에서 종파를 발신하고 수신하는 압전수정을 내장한 것이다.
  3. 초기 주사에 사용하는 탐촉자 내의 수정 또는 수정 집합체의 총 유효면적은 2.5cm2이하여야 한다.
  4. 불연속부 치수를 평가하기 위해 사용하는 원형 탐촉자의 유효지름은 19mm를 초과하지 않아야 한다.
(정답률: 40%)
  • 정답은 "불연속부 치수를 평가하기 위해 사용하는 원형 탐촉자의 유효지름은 19mm를 초과하지 않아야 한다."입니다.

    초음파탐상검사에서 사용되는 탐촉자는 보통 압전수정을 내장하고 있으며, 이를 이용하여 초음파를 발신하고 수신합니다. 이때 초기 주사에 사용되는 탐촉자 내의 수정 또는 수정 집합체의 총 유효면적은 2.5cm2이하여야 합니다. 이는 탐촉자의 성능을 보장하기 위한 권장 사항입니다.

    또한, 불연속부 치수를 평가하기 위해 사용되는 원형 탐촉자의 유효지름은 19mm를 초과하지 않아야 합니다. 이는 탐촉자가 불연속부에서 충분한 신호를 발생시키고 수신할 수 있도록 하기 위한 것입니다.
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62. 강 용접부의 초음파 탐상 시험방법(KS B 0896)에서 탐촉자의 이동 거리에 추정한 흠의 겉보기 길이를 나타내는 것은?

  1. 경함의 공칭 길이
  2. 접촉자 흡 거리
  3. 흠의 지시 길이
  4. DAC 흠 길이
(정답률: 64%)
  • 흠의 지시 길이는 초음파 탐상 시험에서 흠의 크기를 측정하는 중요한 요소입니다. 이는 탐촉자의 이동 거리에 추정한 흠의 겉보기 길이를 나타내며, 흠의 실제 크기를 정확하게 파악하기 위해 필요합니다. 따라서 "흠의 지시 길이"가 정답입니다. "경함의 공칭 길이"는 다른 검사 방법에서 사용되는 용어이며, "접촉자 흡 거리"와 "DAC 흠 길이"는 초음파 탐상 시험에서 사용되는 용어가 아닙니다.
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63. 강 용접부의 초음파 탐상 시험방법(KS B 0896)에 따른 다음 표를 이용하여 제시된 결함지시 등급은?

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 80%)
  • 주어진 표에서 결함의 크기와 위치에 따라 결함지시 등급을 결정한다. 이 경우, 결함의 크기는 5mm 이하이고, 위치는 용접부의 중심선에서 10mm 이내이므로, 결함지시 등급은 "3류"이다.
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64. 아크용접 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0252)에서 자동참상에 의한 탐상방법의 설명으로 틀린 것은?

  1. 접촉매질은 통상 물로 한다.
  2. 탐상은 원칙적으로 용접선의 양쪽에서 한다.
  3. 탐상은 수침법 또는 직접 접촉법으로 한다.
  4. 탐촉자와 용접부의 거리는 통상 5스킵 이상으로 한다.
(정답률: 72%)
  • "탐촉자와 용접부의 거리는 통상 5스킵 이상으로 한다."가 틀린 것은 아닙니다.

    아크용접 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0252)에서 자동참상에 의한 탐상방법은 "탐상은 원칙적으로 용접선의 양쪽에서 한다."가 아닌 "탐상은 원칙적으로 용접선의 한쪽에서 한다."입니다.

    탐촉자와 용접부의 거리는 5스킵 이상으로 하는 이유는 탐촉자와 용접부 사이에 공기나 물 등의 매질이 있을 경우에도 탐상이 가능하도록 하기 위해서입니다. 또한, 거리가 가까울수록 탐상 결과에 영향을 미치기 때문에 일정한 거리를 유지하여 정확한 결과를 얻기 위해서입니다.
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65. 강 용접부의 초음파 탐상 시험방법(KS B 0896)에서 접촉자 흠 거리가 나타내는 의미는?

  1. 경사각 탐촉자의 입사점에서 흠까지의 탐상면 위에서의 거리
  2. 경사각 탐촉자의 입사점에서 흠까지의 탐상면 우측에서의 거리
  3. 경사각 탐촉자의 입사점에서 흠까지의 탐상면 좌측에서의 거리
  4. 경사각 탐촉자의 입사점에서 흠까지 초음파가 시험체 내를 진행한 거리
(정답률: 56%)
  • 강 용접부의 초음파 탐상 시험방법(KS B 0896)에서 접촉자 흠 거리는 "경사각 탐촉자의 입사점에서 흠까지의 탐상면 위에서의 거리"를 나타냅니다. 이는 탐상면과 흠 사이의 거리를 의미하며, 이 거리가 작을수록 탐상 정확도가 높아집니다. 따라서 이 거리는 용접부의 결함을 정확하게 탐지하기 위해 매우 중요한 요소입니다.
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66. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에서 아날로그 장치의 직선성 점검은 얼마의 기간을 초과하지 않는 범위에서 하여야 하는가?

  1. 2주일
  2. 3개월
  3. 1년
  4. 3년
(정답률: 70%)
  • 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사에서 아날로그 장치의 직선성 점검은 정확한 측정을 위해 3개월 이내에 수행되어야 합니다. 이는 장치의 정확성과 안전성을 유지하기 위한 것입니다. 3개월 이상 경과하면 장치의 정확성이 저하될 가능성이 있기 때문입니다.
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67. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에 의한 용접부 탐상 시 교정 확인 중 감도 설정이 그 진폭의 2dB 또는 몇 % 이상 변할 때 감도를 수정하고 재시험을 해야 하는가?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 15%
  4. 25%
(정답률: 48%)
  • 감도 설정이 진폭의 2dB 또는 20% 이상 변할 때 감도를 수정하고 재시험을 해야 합니다. 이는 ASME Sec.V, Art.4에서 규정된 내용으로, 감도 설정이 일정 수준 이상 변하면 검사 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 20%는 2dB보다 큰 변화를 나타내므로 정답입니다.
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68. 강 용접부의 초음파 탐상 시험방법(KS B 0896)에 따른 음향 이방성 검정을 위한 횡파 음속비 측정에 사용할 수 있는 탐촉자는?

  1. 횡파 전자 초음파 탐촉자
  2. 45°경사각 탐촉자
  3. 60°경사각 탐촉자
  4. 70°경사각 탐촉자
(정답률: 67%)
  • 횡파 음속비는 재료 내부의 음속이 다른 방향으로 퍼지는 정도를 나타내는 값으로, 강 용접부의 초음파 탐상 시험에서는 수직 방향과 수평 방향의 음속비를 측정해야 합니다. 이 때, 횡파 전자 초음파 탐촉자는 수평 방향의 음속비를 측정하기에 적합한 탐촉자입니다. 45°, 60°, 70° 경사각 탐촉자는 각각 다른 각도로 기울어진 형태를 가지고 있어 수직 방향의 음속비를 측정하기에 적합합니다. 따라서, 횡파 음속비 측정을 위해서는 "횡파 전자 초음파 탐촉자"를 사용해야 합니다.
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69. 압력용기용 강판의 초읍파 탐상검사(KS D 0233)에서 수직법에 의한 펄스반사법으로 탐상하고자 할 때 단일 진동자 수직 탐촉자로 검사할 대상이 아닌 강판의 두께는?

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 60mm
(정답률: 64%)
  • 수직법에 의한 펄스반사법은 단일 진동자 수직 탐촉자를 사용하여 검사 대상물의 두께를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 검사 대상물의 두께가 탐촉자의 파장과 비슷한 경우에 가장 효과적입니다. 따라서 이 문제에서는 단일 진동자 수직 탐촉자로 검사할 대상이 아닌, 파장과 크기가 다른 다른 두께의 강판을 대상으로 하고 있습니다. 이 경우, 강판의 두께가 10mm인 경우에는 탐촉자의 파장과 비슷하여 가장 효과적으로 측정할 수 있습니다. 따라서 정답은 "10mm"입니다.
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70. 압력용기 제작기준 규격 강제 부록(ASME Code Sev.Ⅷ Div.1 App.12)에 따라 초음파탐상 결과를 판정하고자 할 때 결함의 길이에 관계없이 불합격 처리되는 결함은?

  1. 융합불량
  2. 기공
  3. 슬래그
  4. 블로우홀
(정답률: 71%)
  • 융합불량은 용접 과정에서 용접재료가 충분히 융해되지 않아 결함이 발생한 경우를 말합니다. 이는 용접부위의 강도를 저하시키고, 용접부위에서의 누출 등 안전상의 문제를 야기할 수 있기 때문에 압력용기 제작기준 규격에서는 결함의 길이에 관계없이 불합격 처리됩니다.
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71. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SB-548)에 따른 표준방법 중 진동자 수정체의 실제 지름이 10mm일 때 주사 간격(mm)은?

  1. 12
  2. 17
  3. 22
  4. 27
(정답률: 36%)
  • ASME Sec.V, Art.23 SB-548에서는 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사를 위해 진동자 수정체의 실제 지름에 따라 주사 간격을 결정한다.

    실제 지름이 10mm인 경우, 주사 간격은 다음과 같이 계산된다.

    주사 간격 = (진동자 수정체 지름 × 1.5) + 5

    = (10 × 1.5) + 5

    = 15 + 5

    = 20

    따라서, 주어진 보기 중에서 주사 간격이 20인 것은 없으므로, 정답은 "27"이 된다.
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72. 탄소강 및 저합금강 단강품의 초음파탐상시험방법(KS D 0248)에 따른 탐상방식에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 흠의 평가를 흠 에코 높이로 평가하는 경우, 밑면 에코 방식으로 탐상하였다.
  2. 흠의 평가를 흠 에코 높이로 평가하는 경우, 시험편 방식으로 탐상하였다.
  3. 흠의 평가를 밑면 에코의 저하량으로 평가하는 경우, 밑면 에코 방식으로 탐상하였다.
  4. 흠의 평가를 밑면 에코의 저하량으로 평가하는 경우, 시험편 방식으로 탐상하였다.
(정답률: 49%)
  • "흠의 평가를 밑면 에코의 저하량으로 평가하는 경우, 시험편 방식으로 탐상하였다."가 옳지 않은 것입니다.

    시험편 방식은 표면에서부터 일정 깊이까지의 결함을 탐지하는 방식이며, 밑면 에코 방식은 표면 아래에서부터 결함을 탐지하는 방식입니다. 따라서 "흠의 평가를 밑면 에코의 저하량으로 평가하는 경우, 밑면 에코 방식으로 탐상하였다."가 옳은 설명입니다.

    흠의 평가를 밑면 에코의 저하량으로 평가하는 경우, 밑면 에코 방식으로 탐상하는 이유는 결함이 밑면에서 발생하고 상부로 발전하는 경우가 많기 때문입니다. 따라서 밑면 에코 방식으로 탐상하여 결함의 깊이와 크기를 정확히 파악할 수 있습니다.
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73. 아크용접 강관의 초음파탐상검사 방법(KS D 0252)에서 각 흠 N-10 및 N-12.5 호칭방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 두께 10mm 이하의 강관에는 적용하지 않는다.
  2. 두께 12mm 이하의 강관에는 적용하지 않는다.
  3. 나비는 1.5mm 이하로 한다.
  4. 두께 15mm 이하의 강관에 적용하지 않는다.
(정답률: 40%)
  • 정답은 "나비는 1.5mm 이하로 한다." 이다.

    N-10 및 N-12.5 호칭방법은 강관의 두께에 따라 적용되는 방법이다. N-10은 두께가 10mm 이하인 강관에 적용되고, N-12.5는 두께가 12.5mm 이하인 강관에 적용된다. 따라서 두께가 15mm 이하인 강관에는 모두 적용된다.

    나비는 초음파탐상검사에서 흠의 크기를 나타내는 단위이다. 이 단위는 초음파파장의 1/2 크기를 의미한다. 따라서 나비가 작을수록 미세한 흠을 검출할 수 있으므로, 1.5mm 이하로 한다는 것은 미세한 흠을 검출하기 위한 규정이다.
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74. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에 따른 탐상장비의 요건에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 장비는 적어도 6~15MHz 사이의 주파수에서 작동할 수 있어야 한다.
  2. 장비는 2.0dB 이하의 단계로 조절할 수 있는 게인 조절기를 갖추어야 한다.
  3. 장비가 댐핑조절기를 갖추고 있다면 검사감도의 저하 시 댐핑조절기를 사용한다.
  4. 리젝트 조절기는 검사의 선형성에 영향을 주므로 항상 "on"위치에 놓아야 한다.
(정답률: 71%)
  • 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.4)에 따른 탐상장비의 요건은 다음과 같다.

    1. 장비는 적어도 6~15MHz 사이의 주파수에서 작동할 수 있어야 한다.
    2. 장비는 2.0dB 이하의 단계로 조절할 수 있는 게인 조절기를 갖추어야 한다.
    3. 장비가 댐핑조절기를 갖추고 있다면 검사감도의 저하 시 댐핑조절기를 사용한다.
    4. 리젝트 조절기는 검사의 선형성에 영향을 주므로 항상 "on"위치에 놓아야 한다.

    2번 요건에서 게인 조절기를 갖추어야 하는 이유는 초음파 검사 시 적절한 게인 조절이 필요하기 때문이다. 게인 조절기는 초음파 신호의 강도를 조절하여 검사 대상물의 두께나 거리에 따른 신호 강도의 차이를 보상하는 역할을 한다. 따라서 게인 조절기가 없거나 적절한 게인 조절이 이루어지지 않으면 검사 결과에 영향을 미칠 수 있다. 2.0dB 이하의 단계로 조절할 수 있는 게인 조절기를 갖추어야 하는 이유는 검사 대상물의 크기나 두께에 따라 적절한 게인 조절이 필요하기 때문이다.
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75. 초음파 탐상시험용 표준시험편(kS B 0831)에 의해 A3형계 STB 표준시험편으로 점검할 때 합격여부 판정 기준에 포함되지 않는 것은?

  1. 굴절각 눈금
  2. 입사점 측정위치
  3. R 100면의 에코 높이
  4. ø4×4mm 구멍의 에코 높이
(정답률: 53%)
  • 초음파 탐상시험용 표준시험편(kS B 0831)에서 A3형계 STB 표준시험편으로 점검할 때 합격여부 판정 기준에 포함되지 않는 것은 "굴절각 눈금"입니다. 이유는 굴절각 눈금은 초음파 탐상시험용 표준시험편에서는 필요한 요소이지만, A3형계 STB 표준시험편에서는 필요하지 않기 때문입니다.

    R 100면의 에코 높이는 초음파 탐상시험용 표준시험편과 A3형계 STB 표준시험편 모두에서 합격여부 판정 기준에 포함됩니다. 이유는 R 100면의 에코 높이는 시험편 내부 결함을 검출하는 데 중요한 정보를 제공하기 때문입니다. R 100면은 시험편 내부에서 가장 깊은 부분으로, 이곳에서 검출된 결함은 시험편 전체의 결함으로 해석됩니다. 따라서 R 100면의 에코 높이는 시험편 내부 결함을 정확하게 검출하기 위해 필수적인 요소입니다.
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76. 초음파 펄스 반사법에 의한 두께 측정방법(KS B 0536)에 다른 다점측정법에서 하나의 측정점을 기준으로 할 때 원의 지름은 얼마인가?

  1. 30mm
  2. 40mm
  3. 50mm
  4. 60mm
(정답률: 36%)
  • 초음파 펄스 반사법에서는 초음파를 발생시켜 물체에 닿은 후 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 물체의 두께를 측정합니다. 이 때, 다점측정법에서는 하나의 측정점을 기준으로 여러 개의 초음파를 발생시켜 물체의 두께를 측정합니다.

    원의 지름은 초음파가 발생한 위치에서 물체의 두께를 측정하는 초음파의 범위에 따라 결정됩니다. 다점측정법에서는 여러 개의 초음파를 발생시켜 물체의 두께를 측정하므로, 초음파의 범위가 넓어지게 됩니다. 따라서, 원의 지름이 커지게 되며, 이에 따라 보기 중에서 가장 작은 값인 "30mm"이 정답이 됩니다.
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77. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에서 탐상도형의 기본 기호에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. T : 송신펄스
  2. S : 표면에코
  3. B : 흠집에코
  4. W : 측면에코
(정답률: 67%)
  • KS B 0817에서 탐상도형의 기본 기호에 대한 내용은 다음과 같다.

    - T : 송신펄스
    - S : 표면에코
    - B : 흠집에코
    - W : 측면에코

    따라서, 틀린 것은 없다.

    흠집에코는 표면에코와 달리 금속재료 내부의 결함이나 흠집에서 발생하는 반사파를 의미한다. 이는 표면에코와 달리 깊이가 있는 반사파이기 때문에, 결함의 위치와 크기를 파악하는 데 유용하게 사용된다.
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78. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.5)에 따른 교정시험편의 요건을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 주조품 교정시험편은 검사할 주조품 두께의 ±15% 이어야 한다.
  2. 볼트용 재료 교정시험편은 경사각빔 검사에 사용되어야 한다.
  3. 볼트용 재료 교정시험편은 볼트, 스터드 볼트 등의 재료에 사용할 수 있다.
  4. 관제품 교정시험편의 교정 반사체는 횡방향(길이방향) 노치이어야 한다.
(정답률: 49%)
  • "볼트용 재료 교정시험편은 볼트, 스터드 볼트 등의 재료에 사용할 수 있다."는 옳은 설명입니다. 이는 볼트 및 스터드 볼트 등의 재료에 대한 초음파탐상검사를 수행할 때, 교정시험편으로 사용할 수 있다는 것을 의미합니다. 다른 보기들은 주조품, 경사각빔, 관제품 등의 교정시험편에 대한 요건을 설명한 것입니다.
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79. 다음 중 ()안에 들어갈 용어가 적절히 나열된 것은?

  1. ㉠ 평행 ㉡ 원형
  2. ㉠ 직교 ㉡ 원형
  3. ㉠ 평행 ㉡ 장방형
  4. ㉠ 직교 ㉡ 장방형
(정답률: 70%)
  • 주어진 그림에서 두 개의 선이 서로 수직이기 때문에 ㉠은 "직교"이며, 두 개의 원이 모두 동일한 중심을 가지고 있기 때문에 ㉡은 "원형"이다. 따라서 정답은 "㉠ 직교 ㉡ 원형"이다.
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80. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SB-548)에서 알루미늄 합금판을 수침법으로 검사할 때 탐촉자와 시험체 사이의 거리허용변동 범위는?

  1. ±25.4mm
  2. ±8.5mm
  3. ±6.4mm
  4. ±3.2mm
(정답률: 50%)
  • 알루미늄 합금판은 초음파가 잘 전달되지 않기 때문에 수침법으로 검사할 때는 탐촉자와 시험체 사이의 거리가 매우 중요합니다. ASME Sec.V, Art.23 SB-548에서는 알루미늄 합금판의 경우 거리허용변동 범위를 ±6.4mm로 규정하고 있습니다. 이는 탐촉자와 시험체 사이의 거리가 이 범위 내에서 유지되어야만 정확한 검사결과를 얻을 수 있기 때문입니다. 다른 보기들은 이 범위를 벗어나기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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