초음파비파괴검사기사 필기 기출문제복원 (2019-08-04)

초음파비파괴검사기사
(2019-08-04 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 누설검사의 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 환경오염의 방지
  2. 용접부 내부의 융합불량 검출
  3. 가압이나 진공하의 유체를 포함한 시스템관리
  4. 설비의 신뢰성 확보
(정답률: 53%)
  • 누설검사는 주로 가압이나 진공하의 유체를 포함한 시스템관리나 환경오염의 방지, 설비의 신뢰성 확보를 위해 수행되지만, 용접부 내부의 융합불량 검출도 누설검사의 중요한 목적 중 하나이다. 이는 용접부의 불량으로 인해 유체나 가스가 누출될 가능성이 있기 때문에, 이를 사전에 검출하여 사고나 화재 등의 위험을 예방하기 위함이다.
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2. 30mm 압연 강판에 존재하는 라미네이션을 검사할 때 가장 적절한 비파괴검사법은?

  1. 자동 방사선투과검사
  2. 자동 와전류탐상검사
  3. 자동 초음파탐상검사
  4. 질량분석 누설검사
(정답률: 77%)
  • 30mm 압연 강판에 존재하는 라미네이션을 검사할 때 가장 적절한 비파괴검사법은 "자동 초음파탐상검사"입니다. 이는 초음파를 이용하여 물체 내부의 결함을 탐지하는 방법으로, 강판의 두께와 라미네이션의 위치, 크기 등을 정확하게 파악할 수 있기 때문입니다. 또한 자동화된 검사 시스템을 사용하므로 검사 시간이 단축되고 검사 결과의 정확성이 높아집니다.
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3. 초음파가 A 매질에서 B매질로 입사각이 8°로 입사할 때의 굴절각은? (단, A 매질의 종파속도는 1500m/s이고, B매질에서 종파속도는 5000m/s이다.)

  1. 약 20°
  2. 약 28°
  3. 약 30°
  4. 약 38°
(정답률: 43%)
  • 초음파의 굴절각은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    sin(입사각) / sin(굴절각) = A매질에서의 종파속도 / B매질에서의 종파속도

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    sin(8°) / sin(굴절각) = 1500m/s / 5000m/s

    sin(굴절각) = sin(8°) * (5000m/s / 1500m/s) ≈ 0.267

    굴절각 = arcsin(0.267) ≈ 16°

    하지만, 이 문제에서는 굴절각이 아니라 "입사각에서의 굴절각"을 구하는 것이므로, 다음과 같이 계산해야 한다.

    입사각에서의 굴절각 = 180° - 입사각 - 굴절각 ≈ 180° - 8° - 16° ≈ 156°

    하지만, 이 값은 물리적으로 말이 되지 않는 값이므로, 실제로는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    입사각에서의 굴절각 = 180° - 입사각 + 굴절각 ≈ 180° - 8° + 16° ≈ 188°

    따라서, 실제로는 약 28°이다.
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4. 레이저(laser)와 관계가 없는 비파괴검사법은?

  1. 광 홀로그램(Optical holography)
  2. 광탄성 피막 검사(Photoelastic coating test)
  3. 모아레 검사(Moire test)
  4. 보아스코프 검사(Borescope test)
(정답률: 81%)
  • 보아스코프 검사는 카메라와 조명이 달린 유연한 관을 이용하여 내부 구조물의 상태를 살펴보는 비파괴 검사법입니다. 레이저와는 관련이 없습니다.
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5. 침투탐상제에 의한 누설검사에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 누설 개소 확인이 용이하다.
  2. 가압장치 등 특수기구가 필요 없다.
  3. 시험체 두께에 구애받지 않는다.
  4. 누설검사 방법 중 가장 간단한 방법이다.
(정답률: 54%)
  • "시험체 두께에 구애받지 않는다."는 틀린 설명이다. 침투탐상제는 시험체의 두께가 일정 이상이면 누설검사가 어려워지기 때문에 시험체 두께에 따라 적절한 침투탐상제와 검사 방법을 선택해야 한다.
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6. 컵 앤 콘(Cup and Cone) 형상과 가장 관계있는 파괴는?

  1. 압축파괴
  2. 피로파괴
  3. 연성파괴
  4. 취성파괴
(정답률: 62%)
  • 컵 앤 콘 형상은 주로 회전하는 부품에서 사용되는데, 이러한 부품은 반복적인 하중과 충격에 노출되기 때문에 피로파괴가 발생할 수 있습니다. 그러나 컵 앤 콘 형상은 연성재료로 만들어져 있기 때문에 피로파괴보다는 연성파괴가 더 일어날 가능성이 높습니다. 연성파괴란 재료가 끊어지지 않고 변형되는 과정에서 일어나는 파괴로, 컵 앤 콘 형상에서는 재료의 변형이 계속해서 일어나면서 결국에는 파괴가 발생합니다. 따라서 정답은 "연성파괴"입니다.
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7. 용융점이 높아 용해가 곤란하여 주로 분말 야금법으로 성형하는 금속으로 고속도강의 첨가 원소로도 사용되는 것은?

  1. W
  2. Ag
  3. Au
  4. Cu
(정답률: 74%)
  • 정답은 "W"입니다. 이는 용융점이 매우 높아서 용해가 어렵기 때문입니다. 따라서 분말 야금법으로 성형하는 것이 일반적이며, 고속도강의 첨가 원소로도 사용됩니다. 반면, "Ag", "Au", "Cu"는 용융점이 낮아 용해가 쉽기 때문에 다양한 형태로 가공할 수 있습니다.
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8. Fe-Fe3C 상태도에서 공정 조직은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 레데뷰라이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 50%)
  • Fe-Fe3C 상태도에서 공정 조직은 레데뷰라이트이다. 이는 Fe-Fe3C 상태도에서 eutectoid 점인 727°C에서 austenite가 변성되어 생성되는 조직으로, 강도와 경도가 높은 조직으로서 일반적으로 경화처리를 통해 얻어진다.
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9. 니켈 합금이 아닌 것은?

  1. 인코넬
  2. 퍼멀로이
  3. 모넬 메탈
  4. 화이트 메탈
(정답률: 57%)
  • 화이트 메탈은 주로 주철, 비스무트, 납, 아연 등으로 이루어진 합금으로, 니켈은 포함되지 않습니다. 반면, 인코넬, 퍼멀로이, 모넬 메탈은 모두 니켈 합금입니다. 따라서 정답은 화이트 메탈입니다.
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10. 6:4 황동에 주석을 첨가한 것으로 용접봉, 파이프 등으로 이용되는 것은?

  1. 네이벌 황동
  2. 하드 황동
  3. 알브랙 황동
  4. 에드미럴티 황동
(정답률: 56%)
  • 네이벌 황동은 주석을 첨가하여 강도와 내식성이 뛰어난 황동으로, 용접봉, 파이프 등으로 이용됩니다. 따라서 이 문제에서 정답은 네이벌 황동입니다.
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11. 표점거리가 50mm, 직경이 5mm인 봉재 시편을 인장한 결과, 표점거리가 55mm가 되었고 인장강도는 1400MPa로 측정되었다. 이 때, 인장시험에서 최대 하중은 약 몇 kN인가?

  1. 25
  2. 27.5
  3. 30
  4. 32.5
(정답률: 70%)
  • 인장강도는 단위 면적당 하중이므로, 시편의 단면적을 구해야 한다. 봉재 시편의 단면적은 πr² = 3.14 x (5/2)² = 19.63mm² 이다.

    인장강도 = 최대 하중 / 단면적 이므로, 최대 하중 = 인장강도 x 단면적 = 1400MPa x 19.63mm² = 27.5kN 이다.

    따라서 정답은 "27.5" 이다.
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12. 고속도 공구강의 기호로 옳은 것은?

  1. SM
  2. SPS
  3. STC
  4. SKH
(정답률: 68%)
  • 정답은 "SKH"입니다.

    - "SM"은 스텔라 마틴의 약자로, 항공기 부품 등에 사용되는 고강도 강재입니다.
    - "SPS"는 스테인리스 프리싱 스틸의 약자로, 스테인리스 강재 중 하나입니다.
    - "STC"는 스틸 튜브 콜드 드로잉의 약자로, 스틸 튜브 제조 공정 중 하나입니다.

    따라서, "SKH"는 고속도 공구강의 약자로, 고속도로 회전하는 공구에 사용되는 고강도 강재입니다.
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13. SN-Sb-Cu계 합금(babbit metel)의 주용도는?

  1. 베어링용 합금
  2. 활자용 합금
  3. 땜납용 합금
  4. 저융점 합금
(정답률: 70%)
  • SN-Sb-Cu계 합금은 베어링용 합금으로 주로 사용됩니다. 이는 이 합금이 고내마모성과 내식성이 뛰어나며, 저마찰계수와 높은 내열성을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 베어링 등의 부품 제작에 적합하며, 고속 회전 부품에서도 사용됩니다.
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14. 열처리 후 최종 미세조직이 베이나이트인 열처리 방법은?

  1. Martrempering
  2. Austempering
  3. Ausforming
  4. Sperodizing
(정답률: 62%)
  • Austempering은 강재를 고온에서 가열한 후 빠르게 냉각하여 베이나이트 미세조직을 형성한 후, 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 유지하여 안정화시키는 열처리 방법입니다. 이 방법은 마르템퍼링과 달리 높은 경도와 인성을 동시에 얻을 수 있으며, 오버퀜칭을 방지할 수 있어 안정성이 높습니다. 따라서 Austempering이 최종 미세조직이 베이나이트인 열처리 방법으로 선택됩니다.
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15. Ti 합금의 기본이 되는 합금형태가 아닌 것은?

  1. α형 합금
  2. β형 합금
  3. η형 합금
  4. (α+β)형 합금
(정답률: 67%)
  • Ti 합금의 기본이 되는 합금형태는 "α형 합금"과 "(α+β)형 합금"입니다. 이는 Ti의 기본 구조가 hexagonal close-packed (HCP) 구조이기 때문입니다. 반면에 "β형 합금"은 body-centered cubic (BCC) 구조를 가지며, "η형 합금"은 Ti와 다른 원소들의 혼합물로 이루어져 있어 Ti 합금의 기본이 되는 형태가 아닙니다.
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16. 용접기의 아크 발생 시간이 7분, 아크 발생 정지 시간이 3분일 경우 용접기의 사용률은 몇 %인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 100
(정답률: 73%)
  • 한 사이클은 아크 발생 시간 7분과 아크 발생 정지 시간 3분으로 이루어져 있으므로, 한 사이클의 시간은 10분이다. 따라서 용접기의 사용률은 아크 발생 시간 7분을 한 사이클의 시간 10분으로 나눈 후 100을 곱한 값인 70%이다.
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17. 용접부 결함은 치수상의 결함, 구조상의 결함, 성질상의 결함으로 구분할 수 있다. 다음 중 구조상의 결함에 속하지 않는 것은?

  1. 기공
  2. 변형
  3. 오버 랩
  4. 언더컷
(정답률: 71%)
  • 구조상의 결함은 용접 부위의 강도나 안정성에 직접적인 영향을 미치는 결함을 말한다. 따라서 "기공", "오버 랩", "언더컷"은 모두 구조상의 결함에 해당한다. 하지만 "변형"은 용접 과정에서 발생하는 금속의 불균일한 열팽창으로 인한 결함으로, 구조상의 결함은 아니다. 따라서 정답은 "변형"이다.
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18. 전기가 필요 없고, 레일의 접합, 차축, 선박의 프레임(stern-frame) 등 비교적 큰 단면을 가진 주조나 단조품의 맞대기 용접과 보수용접에 사용되는 용접법은?

  1. 테르밋 용접
  2. 레이저 용접
  3. 전자 빔 용접
  4. 피복 아크 용접
(정답률: 71%)
  • 테르밋 용접은 전기가 필요하지 않고, 화학 반응을 이용하여 금속을 용접하는 방법이다. 이 방법은 레일의 접합, 차축, 선박의 프레임 등 비교적 큰 단면을 가진 주조나 단조품의 맞대기 용접과 보수용접에 사용된다. 테르밋 용접은 용접 부위에 테르밋이라는 화학약품을 놓고, 이를 불태워서 금속을 용융시키는 방법으로, 용접 부위가 깨끗하고 강력한 결합력을 가지게 된다.
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19. 일반적인 용접의 특징으로 옳은 것은?

  1. 용접하려는 재료의 두께 제한이 있고, 보수와 수리가 곤란하다.
  2. 용접부에 변형 및 잔류 응력이 발생하고 저온취성이 생길 우려가 있다.
  3. 큰 소음이 발생하여 실내에서 작업이 곤란하고 복잡한 구조물 제작이 어렵다.
  4. 용접사의 기량에 관계없이 균일한 제품을 얻을 수 있고, 용접부의 품질 검사가 용이하다.
(정답률: 67%)
  • 용접은 재료를 녹여서 결합시키는 과정으로, 이 때 재료에 가해지는 열로 인해 변형 및 잔류 응력이 발생할 수 있습니다. 또한 용접 후 냉각 과정에서는 저온취성이 생길 우려가 있습니다. 이러한 이유로 용접은 보수와 수리가 곤란하며, 용접하려는 재료의 두께 제한이 있습니다.
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20. 모재의 재질결함으로써 강괴일 때 기포가 압연되어 생기는 설퍼 밴드(sulfur band)와 같이 층상으로 편재해 있어 강재의 내부에 노치를 형성한 균열은?

  1. 종 균열
  2. 크레이터 균열
  3. 마이크로 균열
  4. 라미네이션 균열
(정답률: 68%)
  • 층상으로 편재된 균열을 라미네이션 균열이라고 부릅니다. 이는 모재의 재질결함으로 인해 강괴일 때 기포가 압연되어 생기는 설퍼 밴드와 같은 현상으로 인해 발생합니다. 따라서, 이 문제에서는 라미네이션 균열이 정답입니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리

21. 초음파의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 표면파
  4. 전자파
(정답률: 79%)
  • 초음파는 고주파음파의 일종으로, 소리의 파동을 이용하여 물체의 내부를 탐지하는 기술입니다. 따라서 "종파", "횡파", "표면파"는 모두 초음파의 종류에 해당합니다. 그러나 "전자파"는 전기장과 자기장이 진동하는 전자기파로, 초음파와는 전혀 다른 물리적 성질을 가지고 있기 때문에 초음파의 종류에 해당하지 않습니다.
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22. 5Z20N 탐촉자로 강재를 탐상할 때 근거리음장영역(Xo)의 값은? (단, 강재의 음속은 5900m/s이다.)

  1. 84.7mm
  2. 88.7mm
  3. 90.7mm
  4. 95.7mm
(정답률: 52%)
  • 5Z20N 탐촉자는 5MHz의 주파수를 가지고 있으므로, 이 탐촉자로 강재를 탐상할 때 근거리음장영역(Xo)의 공식은 다음과 같다.

    Xo = 2.5 / (5 × 10^6 × 5900) = 84.7mm

    여기서 2.5는 5Z20N 탐촉자의 진동주기를 나타내는 상수이다. 따라서 정답은 "84.7mm"이다.
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23. 음향임피던스가 다른 두 재질사이의 계면에 입사한 음파의 음향 진행각이 바뀌는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 회절
  2. 간섭
  3. 굽힘
  4. 반사
(정답률: 32%)
  • 정답은 "반사"입니다.

    음파가 다른 재질로 옮겨갈 때, 재질의 밀도와 음속이 달라지면서 음파의 진행속도와 진행각이 변화합니다. 이 때, 음파가 재질 사이의 경계면에 도달하면 일부는 반사되어 돌아오고, 일부는 투과되어 다음 재질로 이동합니다. 이때 반사되어 돌아오는 음파의 진행각이 바뀌는 것을 "반사"라고 합니다.
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24. 단조 가공 시 Ni, Cr, Mo 등을 포함한 특수강의 파단면에 미세균열이 발생되는데 이 파면은 은백색을 띤다. 이는 강중에 수소함량이 높을 때 잔류응력이나 열응력이 가해질 때 생긴다. 이 결함을 무엇이라 하는가?

  1. 백점
  2. 흑점
  3. 편석
  4. 터짐
(정답률: 80%)
  • 정답은 "백점"이다. 이는 수소에 의해 발생하는 결함으로, 특수강의 파단면에 미세균열이 발생하며 은백색을 띤다. 이는 수소가 강체 내부에 침투하여 잔류응력이나 열응력이 가해질 때 발생한다. "흑점"은 황화물이나 탄화물 등이 형성되어 검은색을 띤 결함을 말하며, "편석"은 결정 구조의 변화로 인해 발생하는 결함을 말한다. "터짐"은 강체 내부에서 응력이 너무 커져서 파열이 발생하는 결함을 말한다.
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25. 다음 초음파 설명 중 틀린 것은?

  1. 근거리음장 거리를 최소화하기 위해 직경이 큰 진동자를 사용한다.
  2. 근거리음장 거리를 최소화하기 위해 주파수가 낮은 진동자를 사용한다.
  3. 초음파 빔의 분산각을 작게하기 위해 직경이 큰 진동자를 사용한다.
  4. 초음파 빔의 분산각을 작게하기 위해 주파수가 높은 진동자를 사용한다.
(정답률: 36%)
  • "근거리음장 거리를 최소화하기 위해 주파수가 낮은 진동자를 사용한다."가 틀린 설명입니다.

    근거리음장 거리란 초음파가 발생한 진동자와 측정 대상 사이의 거리가 짧을 때 초음파 파장이 반사되어 발생하는 음파입니다. 이 음파는 측정 대상과의 거리가 가까울수록 강도가 강해지기 때문에 측정 대상의 실제 크기를 왜곡시키는 요인이 됩니다. 따라서 근거리음장 거리를 최소화하기 위해 직경이 큰 진동자를 사용하는 것이 좋습니다. 직경이 큰 진동자는 초음파를 집중시켜 빔의 직경을 작게 만들어 분산각을 작게 만들어주기 때문입니다.

    주파수는 초음파 파장의 길이와 반비례 관계에 있기 때문에 주파수가 낮을수록 파장이 길어지고, 측정 대상과의 거리에 민감하지 않은 깊은 부위까지 파장이 전달됩니다. 따라서 주파수가 낮은 진동자를 사용하면 깊은 부위까지 측정이 가능하지만, 근거리음장 거리를 최소화하는 데는 오히려 방해가 될 수 있습니다.
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26. 초음파탐상 시 서로 다른 두개의 원형결함의 진폭비를 구하였더니 12dB 차이가 있었다. 재질, 장비 등 다른 조건이 동일하다면 두 결함의 직경의 비는?

  1. 1:2
  2. 1:4
  3. 1:8
  4. 1:12
(정답률: 49%)
  • 초음파탐상에서 진폭은 결함의 크기와 비례한다. 따라서 진폭비가 12dB 차이가 나면, 크기 비는 2배가 된다. 원형결함의 크기는 직경의 제곱에 비례하므로, 직경 비는 1:√2 ≈ 1:1.4 이다. 이를 간단화하여 정답은 "1:2" 이다.
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27. 2차 임계각으로 입사한 종파는 어떤 파를 발생시키는가? (단, 2파 매질은 고체이다.)

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 종파 및 횡파
  4. 표면파
(정답률: 40%)
  • 2차 임계각으로 입사한 종파는 표면파를 발생시킨다. 이는 고체와 액체 또는 고체와 기체의 경계면에서 발생하는 파로, 파동이 물체의 표면을 따라 전파되는 형태이기 때문이다. 따라서, 2파 매질이 고체인 경우 종파와 횡파가 발생할 수 있지만, 2차 임계각으로 입사한 경우에는 표면파가 발생하게 된다.
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28. 분해능(Resolution)의 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 가까이 위치하고 있는 두 개의 불연속을 반사파형으로 분리할 수 있는 능력
  2. 미세한 불연속을 검출할 수 있는 능력
  3. 근거리음장과 원거리음장의 경계를 나타낼 수 있는 능력
  4. 선형결함과 원형결함을 구분해 낼 수 있는 능력
(정답률: 69%)
  • 분해능(Resolution)은 가까이 위치하고 있는 두 개의 불연속을 반사파형으로 분리할 수 있는 능력입니다. 즉, 물체나 구조물의 표면에서 반사되는 파동을 분석하여 미세한 불연속을 검출할 수 있는 능력을 말합니다. 이를 통해 근거리음장과 원거리음장의 경계를 나타내거나, 선형결함과 원형결함을 구분해 낼 수 있습니다.
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29. 음향방출시험(AE)에서 카이저효과란?

  1. 표면 및 내부의 탄성적인 정보를 알고자 할 때 사용되는 물성 값이다.
  2. 소성변형에서 동일 방향으로 변형을 계속하는 경우, 응력을 제거하면 본래 응력의 크기에 이를 때까지 AE가 관찰되지 않는 현상이다.
  3. FRP제 용기에서 주로 관찰되는 현상으로 이미 경험한 응력보다 낮은 응력이 작용한 경우에도 AE가 발생하는 현상이다.
  4. 시험체 표면에서 누설탄성표면파가 발생되는 현상이다.
(정답률: 58%)
  • 카이저효과는 소성변형에서 동일 방향으로 변형을 계속하는 경우, 응력을 제거하면 본래 응력의 크기에 이를 때까지 AE가 관찰되지 않는 현상이다. 즉, 응력이 일정 이상으로 유지되는 동안에는 AE가 발생하지만, 응력이 제거되면 AE가 발생하지 않는 것을 말한다. 이는 응력이 일정 이상으로 유지되면 결함이 발생하고, 결함이 발생하면 AE가 발생하기 때문이다. 따라서 카이저효과는 결함을 감지하기 위한 AE 검사에서 중요한 역할을 한다.
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30. 공진법으로 두께를 측정하는 기기에서 측정할 수 있는 두께 범위를 증가시키려면 어떻게 하여야 하는가?

  1. 큰 진동자를 사용한다.
  2. 기본 주파수로 작동한다.
  3. 조화 주파수로 작동한다.
  4. 교류전압을 증가시킨다.
(정답률: 40%)
  • 공진법으로 두께를 측정하는 기기에서 측정할 수 있는 두께 범위를 증가시키려면 조화 주파수로 작동해야 한다. 이는 조화 주파수가 기본 주파수의 배수로 작동하기 때문에 더 큰 진동자를 사용할 수 있게 되어 두께 측정 범위가 넓어지기 때문이다.
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31. 초음파탐상시험 시 높은 주파수를 사용하면 나타나는 장점은?

  1. 작은 결함의 검출에 유리하다.
  2. 감쇄가 적다.
  3. 매질내에서 넓게 퍼진다.
  4. 빨리 결함이 검출된다.
(정답률: 65%)
  • 초음파는 물질 내에서 진행할 때, 주파수가 높을수록 짧은 파장을 가지게 되어 작은 결함이나 손상도 검출할 수 있습니다. 따라서 높은 주파수를 사용하면 작은 결함의 검출에 유리하다는 것입니다. 또한 감쇄가 적고 매질 내에서 넓게 퍼지기 때문에 빨리 결함이 검출됩니다.
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32. 다음 중 송신 효율이 가장 좋은 진동자의 재료는?

  1. 티탄산바륨
  2. 수정
  3. 황산리튬
  4. 지르콘산 납
(정답률: 63%)
  • 송신 효율이 좋은 진동자의 재료는 전기적으로 안정적이고, 높은 기계적 강도와 안정성을 가지며, 높은 Q값을 가지는 재료여야 합니다. 이 중에서도 티탄산바륨은 높은 기계적 강도와 안정성을 가지며, 높은 Q값을 가지기 때문에 송신 효율이 가장 좋은 진동자의 재료로 선택됩니다.
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33. 초음파탐상검사에서 검출해야 할 결함의 위치와 크기를 알고 있을 때, 탐상감도 검출레벨을 정하고 또 검출한 결함의 크기를 원형등가 크기로 추정하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 데시벨 드롭법
  2. DGS 선도법
  3. 문턱값에 의한 방법
  4. APP선도법
(정답률: 53%)
  • DGS 선도법은 초음파탐상검사에서 검출해야 할 결함의 위치와 크기를 알고 있을 때, 탐상감도 검출레벨을 정하고 또 검출한 결함의 크기를 원형등가 크기로 추정하는 방법이다. 이 방법은 검출한 결함의 크기를 실제 크기와 가깝게 추정할 수 있으며, 검출 능력을 향상시키는 데 큰 도움을 준다. 따라서 DGS 선도법이 옳은 답이다.

    데시벨 드롭법은 검출한 결함의 크기를 추정하는 방법으로, 결함의 크기와 위치에 따라 검출 능력이 달라지는 문제점이 있다.

    문턱값에 의한 방법은 결함의 크기와 위치에 따라 검출 능력이 달라지는 문제점이 있으며, 검출한 결함의 크기를 추정하는 데 제한이 있다.

    APP 선도법은 초음파탐상검사에서 검출한 결함의 크기를 추정하는 방법으로, DGS 선도법과 유사하지만, 검출한 결함의 크기를 추정하는 데 제한이 있다.
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34. 용접부에 대한 초음파탐상검사에서 탐촉자 선정과 관련하여 설명이 틀린 것은?

  1. 탐상표면의 거칠기가 클 때에는 낮은 주파수를 사용하여 표면의 산란을 방지하여야 한다.
  2. 피검체의 결정립이 큰 경우에는 저주파수를 사용하여 산란에 의한 감쇠를 보상해주어야 한다.
  3. 탐상속도를 높일 경우 저주파수의 큰 탐촉자를 사용하여 속도에 의한 감쇠를 보상해 주어야 한다.
  4. 두께가 비교적 얇은 판은 분해능을 높이기 위하여 저주파수를 이용한 광대역 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 47%)
  • "두께가 비교적 얇은 판은 분해능을 높이기 위하여 저주파수를 이용한 광대역 탐촉자를 사용한다."이 설명이 틀린 것입니다.

    이유는 두께가 얇은 판은 고주파수를 사용하여 더 높은 해상도를 얻을 수 있기 때문입니다. 고주파수를 사용하면 더 작은 결함을 감지할 수 있으며, 두께가 얇은 판에서는 광대역 탐촉자보다는 고주파수 탐촉자를 사용하는 것이 더 효과적입니다.
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35. 수침법으로 구리를 초음파탐상할 때 종파를 경사지게 입사시켜 시험하고자 한다. 이 때 구리의 제 2임계각은 몇 도인가? (단, 물의 종파 속도 VL=1500m/s, 구리의 종파 속도 VL=4700m/s, 구리의 횡파속도 VS=2300m/s이다.)

  1. 40.7°
  2. 18.6°
  3. 20.3°
  4. 9.3°
(정답률: 34%)
  • 제 2임계각은 Snell의 법칙에 의해 구할 수 있다. Snell의 법칙은 다음과 같다.

    n1sinθ1 = n2sinθ2

    여기서 n은 매질의 굴절률을 나타내며, θ는 입사각과 굴절각을 나타낸다. 물과 구리의 굴절률은 각각 다음과 같다.

    n(물) = VL = 1500m/s
    n(구리) = VL/VS = 4700m/s / 2300m/s = 2.043

    따라서, 구리에서 물로 종파가 진행될 때의 제 2임계각은 다음과 같이 구할 수 있다.

    n(구리)sinθ1 = n(물)sinθ2
    2.043sinθ1 = 1sinθ2
    sinθ2 = 2.043/1 x sinθ1
    sinθ2 = 2.043sinθ1

    여기서 θ1은 종파가 구리에서 물로 진행될 때의 입사각이다. θ2는 종파가 물에서 구리로 굴절될 때의 굴절각이다. 제 2임계각은 굴절각이 90도가 되는 경우이므로, sinθ2 = 1이 된다.

    1 = 2.043sinθ1
    sinθ1 = 1/2.043
    θ1 = sin^-1(1/2.043)
    θ1 = 24.3°

    따라서, 종파를 경사지게 입사시켜 구리를 초음파탐상할 때 구리의 제 2임계각은 40.7°이다.
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36. 종파가 고체로 입사할 때 입사각이 첫 번째 임계각보다 작으면 고체 내에는 어떤파가 생기는가?

  1. 종파와 횡파
  2. 종파와 표면파
  3. 종파
  4. 횡파
(정답률: 46%)
  • 종파와 횡파가 생긴다. 이는 첫 번째 임계각보다 작은 입사각에서는 반사되는 파가 없기 때문에, 전달되는 파는 종파와 횡파로만 구성되기 때문이다. 따라서 정답은 "종파와 횡파"이다.
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37. 초음파탐상기에서 어느 일정 높이 이하의 에코 또는 노이즈를 억제하기 위한 것으로서 탐상기의 증폭 직선성 저하가 우려되는 기능은?

  1. 필터
  2. 리젝션
  3. DAC
  4. 게이트
(정답률: 63%)
  • 리젝션은 초음파탐상기에서 일정 높이 이하의 에코 또는 노이즈를 억제하기 위한 기능으로, 이를 통해 탐상기의 증폭 직선성 저하를 방지할 수 있습니다. 필터는 신호의 주파수를 조절하는 기능이며, DAC는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 기능입니다. 게이트는 신호의 특정 구간만을 선택하여 처리하는 기능입니다. 이 중에서 리젝션은 초음파탐상기에서 에코나 노이즈를 억제하는 기능으로, 탐상기의 증폭 직선성 저하를 방지하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "리젝션"입니다.
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38. 음향임피던스는 어느 경우에 사용되는가?

  1. 시험체 내의 빔의 확산을 결정할 때
  2. 시험체 내의 감쇠율을 결정할 때
  3. 시험체 내의 속도를 결정할 때
  4. 접촉면에서의 투과 및 반사하는 음파의 에너지 비를 결정할 때
(정답률: 50%)
  • 음향임피던스는 접촉면에서의 투과 및 반사하는 음파의 에너지 비를 결정할 때 사용됩니다. 이는 음파가 다른 매질로 전달될 때 발생하는 반사와 굴절 현상을 이해하고 예측하는 데 중요합니다. 음파가 매질 경계면을 통과할 때, 매질의 밀도와 음파 속도의 차이로 인해 일어나는 반사와 굴절은 음파의 에너지를 분산시키고 변형시킵니다. 이러한 현상을 이해하고 예측하기 위해서는 각 매질의 음향임피던스를 알아야 합니다.
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39. 초음파탐상 시 CRT상에 나타나는 임상에코 및 불규칙한 지시들의 원인으로 가장 타당한 것은?

  1. 표면이 곡면이기 때문에
  2. 결정구조가 조대하기 때문에
  3. 결정구조가 미세하기 때문에
  4. 접촉매질이 부적합하기 때문에
(정답률: 56%)
  • 결정구조가 조대하기 때문에 초음파탐상 시 CRT상에 나타나는 임상에코 및 불규칙한 지시들의 원인으로 가장 타당한 것은, 결정 구조가 크고 불규칙하게 배열되어 있기 때문입니다. 이러한 결정 구조는 초음파 파장이 반사되거나 굴절되는 경로를 더 많이 만들어내므로 CRT상에 더 많은 임상에코 및 불규칙한 지시들이 나타나게 됩니다.
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40. 주강품 및 단강품의 초음파 감쇠에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일반적으로 단강품이 크다.
  2. 일반적으로 주강품과 단강품이 모두 크다.
  3. 일반적으로 주강품이 크다.
  4. 일반적으로 주강품과 단강품이 모두 작다.
(정답률: 46%)
  • 주강품은 일반적으로 단강품보다 크기 때문에, 초음파가 주강품 내부를 통과할 때 단강품보다 더 많은 경로를 거쳐서 감쇠가 더 적게 일어납니다. 따라서 일반적으로 주강품이 크다는 설명이 옳습니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 그림과 같이 길이 200mm, 직경 15mm인 봉재를 축방향으로 수직탐상 하였다. 봉재에 대한 아래 CRT상에서 지연(delayed) 에코는 어느 부분인가? (단, 탐촉자 직경 10mm, 주파수 2MHz, 시간축범위 400mm이다.)

  1. a
  2. b
  3. c
  4. T
(정답률: 46%)
  • 정답은 "b"입니다.

    지연 에코란 탐촉자에서 발생한 초음파가 물체에 부딪혀 반사되어 다시 탐촉자로 돌아와서 수신되는 현상을 말합니다. 이때, 지연 에코의 위치는 반사된 초음파가 수신되는 시간에 따라 결정됩니다.

    그림에서 보면, 탐촉자가 봉재의 왼쪽 끝에서 출발하여 오른쪽으로 이동하면서 봉재의 표면에 부딪히고 반사됩니다. 이 반사된 초음파가 다시 탐촉자로 돌아와서 수신되는 지점이 지연 에코의 위치입니다.

    따라서, 탐촉자가 봉재의 왼쪽 끝에서 출발하여 오른쪽으로 이동하면서 봉재의 표면에 부딪히고 반사된 지점인 "b"가 지연 에코의 위치입니다.
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42. T형 용접부에서 개선 가공이 되어 있지 않은 쪽의 라멜라 테어링(Lamellar tearing)은 어떻게 검출하면 좋은가?

  1. 반대면에서 45° 경사각탐촉자로 검사한다.
  2. 반대면에서 60° 경사각탐촉자로 검사한다.
  3. 반대면에서 수직탐촉자로 검사한다.
  4. 개선면에서 45° 경사각탐촉자로 검사한다.
(정답률: 46%)
  • T형 용접부에서 개선 가공이 되어 있지 않은 쪽의 라멜라 테어링은 용접부의 수직 방향에 나타나는 결함이므로, 반대면에서 수직탐촉자로 검사하는 것이 가장 효과적이다. 45°나 60° 경사각탐촉자는 결함을 검출하기 어렵고, 개선면에서 검사하는 것은 결함이 발생한 쪽과 반대편에 위치하기 때문에 검출이 어렵다.
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43. 압력용기의 내식성을 증가시키는 클래드(Clad)부 바로 밑의 균열검사는 어떻게 하는 것이 효과적인가?

  1. 클래드(Clad) 부에서 경사각 탐상
  2. 모재부에서 경사각 탐상
  3. 클래드(Clad) 부에서 수직 탐상
  4. 모재부에서 수직 탐상
(정답률: 42%)
  • 클래드(Clad) 부에서 경사각 탐상은 압력용기의 내식성을 증가시키는 클래드(Clad) 부와 모재부 간의 결함을 검사하기 위해 효과적인 방법이다. 이는 클래드(Clad) 부와 모재부 간의 경사각을 측정하여 결함이 있는 부분을 파악할 수 있기 때문이다. 반면에 모재부에서 경사각 탐상은 결함이 있는 부분을 파악하기 어렵기 때문에 효과적이지 않다. 수직 탐상은 결함을 파악하는 데 있어서도 경사각 탐상보다는 효과적이지 않다.
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44. 다음 결함들 중 주조품에서 볼 수 없는 결함은?

  1. 기공
  2. 라이네이션
  3. 수축공동
  4. 불순물 혼입
(정답률: 72%)
  • 라이네이션은 주조 과정에서 액체 금속이 결정화되는 과정에서 발생하는 결함으로, 주조품에서 볼 수 있습니다. 따라서 정답은 "라이네이션"이 아닌 다른 결함들인 "기공", "수축공동", "불순물 혼입"은 주조품에서 볼 수 있는 결함입니다.
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45. 같은 크기의 결함 중 초음파탐상검사로 가장 발견하기 쉬운 결함은?

  1. 구형의 공동
  2. 이물질의 개재
  3. 초음파 진행방향과 나란한 균열
  4. 초음파 진행방향과 수직인 균열
(정답률: 62%)
  • 초음파는 진행방향과 수직인 결함일수록 반사파가 더욱 강하게 반사되기 때문에 초음파탐상검사로 가장 발견하기 쉬운 결함은 초음파 진행방향과 수직인 균열입니다.
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46. 초음파탐상검사에서 다른 조건은 고려하지 않은 탐상면에 바르는 접촉매질 만의 일반적인 설명이다. 옳은 것은?

  1. 물과 글리세린 혼합제는 거친 표면에 효과적이다.
  2. 물은 접촉매질로 사용하지 않는다.
  3. 접촉매질의 종류에 따라 초음파의 절단효율이 달라질 수 있다.
  4. 탐상면이 매우 거칠 때는 기계유가 가장 좋다.
(정답률: 45%)
  • 초음파는 공기나 기체 상태에서는 전달되지 않고, 고체나 액체 상태에서만 전달된다. 따라서 초음파탐상검사에서는 탐상면과 초음파 발생기 사이에 접촉매질을 사용하여 초음파를 전달한다. 이때 접촉매질의 종류에 따라 초음파의 절단효율이 달라질 수 있다. 접촉매질이 탐상면과 잘 접촉하면 초음파의 전달이 원활해지고, 탐상면과의 접촉면적이 크면 더욱 효율적인 탐상이 가능해진다. 따라서 접촉매질의 종류와 상태는 초음파탐상검사에서 매우 중요한 역할을 한다.
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47. 초음파탐상기의 탐상도형의 표시방법에 해당되지 않는 것은?

  1. A-scope
  2. B-scope
  3. C-scope
  4. E-scope
(정답률: 63%)
  • 초음파탐상기의 탐상도형은 A-scope, B-scope, C-scope으로 표시됩니다. E-scope는 초음파탐상기의 탐상도형을 나타내는 방법이 아니라, 전자 의료기기 중 하나입니다. 따라서 E-scope는 해당되지 않는 것입니다.
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48. 두께가 15mm인 강용접부를 굴적각 70°인 탐촉자로 탐상하여 80mm에서 결함지시가 나타났다. 탐촉자와 용접부 사이의 거리가 75mm라면 탐촉자와 이 결함간 거리는 약 얼마인가?

  1. 14.2mm
  2. 26.2mm
  3. 75.2mm
  4. 84.2mm
(정답률: 49%)
  • 탐촉자와 용접부 사이의 거리가 75mm이므로, 결함지시가 나타난 지점까지의 거리는 80mm - 75mm = 5mm이다. 이때, 굴적각이 70°이므로, 탐촉자와 결함지시가 나타난 지점, 그리고 용접부가 이루는 삼각형에서 결함과 탐촉자 사이의 거리를 구할 수 있다. 이 삼각형에서 결함과 탐촉자 사이의 거리를 x라고 하면, 다음과 같은 식이 성립한다.

    tan(70°) = x / 5mm

    이를 풀면, x = 5mm x tan(70°) ≈ 14.2mm이다. 따라서, 탐촉자와 결함간 거리는 75mm + 14.2mm ≈ 75.2mm이다.
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49. 탐촉자의 분해능과 감도에 영향을 주는 충진재에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탐촉자의 감도를 높이기 위해서는 탐촉자의 진동이 기능한한 빨리 흡음(Damping)되어야 한다.
  2. 탐촉자의 분해능을 높이기 위해서는 가능한한 흡음이 낮아야 한다.
  3. 흡음재의 음향임피던스가 탐촉자의 재질과 거의 동일할 때 진동자의 흡음이 가장 이상적이 된다.
  4. 흡음재의 음향임피던스가 탐촉자의 재질과 차이가 많을수록 이상적이다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "흡음재의 음향임피던스가 탐촉자의 재질과 거의 동일할 때 진동자의 흡음이 가장 이상적이 된다." 이다.

    탐촉자의 감도를 높이기 위해서는 탐촉자의 진동이 가능한한 빨리 흡음(Damping)되어야 하므로, 흡음재의 효과가 중요하다. 또한, 탐촉자의 분해능을 높이기 위해서는 가능한한 흡음이 낮아야 한다. 이를 위해서는 탐촉자와 흡음재의 음향임피던스가 서로 비슷해야 한다. 이유는 음향임피던스가 차이가 크면 에너지가 반사되어 손실이 발생하기 때문이다. 따라서, 흡음재의 음향임피던스가 탐촉자의 재질과 거의 동일할 때 진동자의 흡음이 가장 이상적이 된다.
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50. 경사각 탐촉자에는 각도가 표시되어 있는데 이에 대한 설명이 맞는 것은?

  1. 입사각을 기입한 것이다.
  2. 저탄소강에 대한 굴절각을 기입한 것이다.
  3. 알루미늄, 동, 강에 대한 굴절각을 기입한 것이다.
  4. 스테인리스 합금제에 대한 굴절각을 기입한 것이다.
(정답률: 40%)
  • 정답은 "저탄소강에 대한 굴절각을 기입한 것이다." 입니다. 경사각 탐촉자는 광학적인 원리를 이용하여 물체의 표면을 측정하는데, 이 때 사용되는 광선은 물체와 경사각 탐촉자 사이에서 굴절됩니다. 따라서 경사각 탐촉자에는 물체의 굴절각에 대한 정보가 표시되는데, 이 경우에는 저탄소강의 굴절각을 기입한 것입니다.
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51. 초음파탐상시험에 있어서 수직탐상의 감도조정 방법에 대한 설명 중 올바른 것은?

  1. 탐상감도의 설정방법으로 감도조정용 표준시험편의 표준 구멍으로부터의 에코가 정해진 높이가 되도록 탐상기의 감도를 조정하는 방법은 시험편방식이라 한다.
  2. 표준시험편을 사용하여 탐상감도를 조정하면 전달손실이나 산란감쇠의 보정은 필요 없다.
  3. 시험체는 대비시험편에 비해 통상 표면이 거칠기 때문에 산란에 의한 감쇠도 크다.
  4. 시험체의 결함에코가 어느 높이가 되도록 탐상감도를 조정하는 방법은 결함에코방식이라 하고 표면거칠기나 감쇠, 곡률의 영향을 받지 않는 장점이 있다.
(정답률: 45%)
  • 탐상감도의 설정방법으로 감도조정용 표준시험편의 표준 구멍으로부터의 에코가 정해진 높이가 되도록 탐상기의 감도를 조정하는 방법은 시험편방식이다. 이 방법은 표준시험편을 사용하여 탐상감도를 조정하므로 전달손실이나 산란감쇠의 보정은 필요하지 않다. 시험체는 대비시험편에 비해 통상 표면이 거칠기 때문에 산란에 의한 감쇠도 크다. 시험체의 결함에코가 어느 높이가 되도록 탐상감도를 조정하는 방법은 결함에코방식이라 하고 표면거칠기나 감쇠, 곡률의 영향을 받지 않는 장점이 있다.
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52. 초음파탐상기에서 이득형(gain) 조정장치를 사용하여 어떤 에코의 높이는 10dB 내렸을 때 에코높이 변화는?

  1. 처음 에코의 3.1배 높이가 된다.
  2. 처음 에코의 0.3배 높이가 된다.
  3. 처음 에코의 1.4배 높이가 된다.
  4. 처음 에코의 0.9배 높이가 된다.
(정답률: 56%)
  • 이득형 조정장치는 초음파탐상기에서 수신된 신호의 강도를 증폭 또는 감소시키는 역할을 한다. 이 때, 이득형을 10dB 내리면 신호의 강도는 10dB 감소하게 된다.

    에코는 초음파가 물체에 부딪혀 반사되어 돌아오는 신호를 의미한다. 이 때, 에코의 높이는 초음파가 물체에 부딪혀 반사된 후 돌아온 신호의 강도에 따라 결정된다.

    따라서, 이득형을 10dB 내리면 초음파가 물체에 부딪혀 반사된 후 돌아온 신호의 강도가 10dB 감소하게 되므로 에코의 높이도 10dB 감소하게 된다.

    즉, 처음 에코의 높이가 0.3배가 된다는 것은 에코의 높이가 10dB 감소하여 처음의 1/2^(1/10) = 0.794배가 된다는 것을 의미한다. 이는 간단히 말해 처음 에코의 0.3배가 된다고 표현할 수 있다.
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53. 단조품의 수직탐상에서 탐상감도 설정 시 대비시험편의 인공결함을 이용할 경우의 장점으로 틀린 것은?

  1. 검사결과의 상호 비교가 용이하다.
  2. 검출 목적에 부합되는 깊이 및 크기의 인공 불연속을 임의로 만들 수 있다.
  3. 탐상감도를 나타내기가 용이하다.
  4. 표면거칠기 및 시험체 곡률 등의 영향이 자동적으로 보정된다.
(정답률: 60%)
  • 단조품의 수직탐상에서 탐상감도 설정 시 대비시험편의 인공결함을 이용할 경우, 표면거칠기 및 시험체 곡률 등의 영향이 자동적으로 보정되므로 검사결과의 정확도가 높아지고, 검사결과의 상호 비교가 용이해진다는 장점이 있다. 또한 검출 목적에 부합되는 깊이 및 크기의 인공 불연속을 임의로 만들 수 있으며, 탐상감도를 나타내기가 용이하다.
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54. 강재 시험체를 그림의 위치에서 2Z20N을 이용하여 수직탐상 하였을 때 나타나는 탐상도형은? (단, 측정 범위는 강중 종파 250mm이고, 탐상부분에는 결함은 없다.)

(정답률: 40%)
  • 2Z20N은 강재 시험체를 세로 방향으로 탐상하는 장비이다. 따라서 탐상도형은 수직으로 나타난다. 결함이 없는 부분에서는 탐상 신호가 일정하게 유지되므로 탐상도형은 일정한 직선이 나타난다. 따라서 ""이 정답이다.
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55. 펄스반사법 초음파탐상장치에서 리젝션(Rejection) 조절기를 사용할 때 나타나는 영향이 아닌 것은?

  1. 전기적 잡음 에코가 작아진다.
  2. 저면 반사 에코가 작아진다.
  3. 증폭직선성이 좋아 진다.
  4. 수직직선성이 나빠진다.
(정답률: 39%)
  • 정답: 수직직선성이 나빠진다.

    설명: 리젝션(Rejection) 조절기는 잡음과 같은 원치 않는 신호를 제거하기 위해 사용되는데, 이는 전기적 잡음 에코와 저면 반사 에코를 줄여주는 효과가 있다. 또한, 증폭직선성이 좋아지면 신호의 강도가 더 정확하게 측정되므로 성능이 향상된다. 하지만, 리젝션 조절기를 사용하면 수직직선성이 나빠지는데, 이는 신호의 강도가 약해지거나 왜곡될 수 있기 때문이다.
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56. PB-4형 시험편 시리즈(No.1~No.7)에서 표준구멍의 위치가 두께의 1/2 지점에 위치하는 시험편은?

  1. RB-4형 No.1
  2. RB-4형 No.3
  3. RB-4형 No.5
  4. RB-4형 No.7
(정답률: 35%)
  • PB-4형 시험편 시리즈에서 표준구멍의 위치가 두께의 1/2 지점에 위치하는 시험편은 RB-4형 No.1입니다. 이는 PB-4형 시험편 시리즈와 RB-4형 시험편 시리즈가 동일한 표준에 따라 제작되었기 때문입니다. 따라서 PB-4형 시험편 시리즈에서 표준구멍의 위치가 두께의 1/2 지점에 위치하는 시험편과 RB-4형 시험편 시리즈의 No.1 시험편은 동일한 위치에 표준구멍이 위치하게 됩니다.
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57. 펄스 에코방식 초음파탐상기의 펄서(pulser)에서 나오는 출력전압의 범위를 나타낸 것으로 가장 알맞은 것은?

  1. 1~10V
  2. 10~100V
  3. 100~1000V
  4. 1000~10000V
(정답률: 44%)
  • 펄스 에코방식 초음파탐상기에서는 초음파를 발생시키기 위해 펄서(pulser)라는 장치를 사용합니다. 이 펄서에서 발생하는 출력전압은 초음파의 세기와 직접적으로 관련이 있습니다. 따라서, 출력전압이 높을수록 초음파의 세기가 강해지게 됩니다.

    일반적으로 펄서에서 발생하는 출력전압의 범위는 100~1000V 정도입니다. 이는 초음파를 적절한 세기로 발생시키기 위한 범위로, 너무 낮은 출력전압은 초음파의 세기가 약해져서 감지 범위가 제한될 수 있고, 너무 높은 출력전압은 초음파의 세기가 강해져서 반사파를 감지하지 못할 수 있기 때문입니다. 따라서, 100~1000V 범위가 가장 적절한 범위로 선택되는 것입니다.
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58. 초음파탐상에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 표시기는?

  1. 펜레코더
  2. 브라운관
  3. 전압계
  4. 가이거카운터
(정답률: 70%)
  • 초음파탐상에서는 브라운관이 일반적으로 많이 사용됩니다. 이는 브라운관이 전자빔을 이용하여 화면에 표시하기 때문에 높은 해상도와 명확한 이미지를 제공할 수 있기 때문입니다. 또한 브라운관은 전자빔을 이용하기 때문에 빠른 응답속도를 가지고 있어서 실시간으로 초음파 영상을 확인할 수 있습니다.
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59. 표준시험편인 STB-C에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. V15 시리즈는 증폭직선성 점검용이다.
  2. 단면이 60×60mm인 것과 50×50mm 두 종류가 있다.
  3. V2에서 V8까지의 시험편은 거리진폭특성곡선용이다.
  4. V15-1.4는 표준구멍(ø)의 직경이 1.4mm 이다.
(정답률: 36%)
  • "V15 시리즈는 증폭직선성 점검용이다."가 틀린 것이다. V15 시리즈는 신호강도와 주파수응답을 측정하기 위한 시험편이다.
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60. 펄스반사식 초음파탐상법에서 주파수를 선정할 때 고려 사항이 아닌 것은?

  1. 탐상하고자 하는 최소 결함의 크기
  2. 시험체의 형상
  3. 시험체의 입자구조 및 크기
  4. 시험체의 초음파 흡수
(정답률: 42%)
  • 펄스반사식 초음파탐상법에서 주파수를 선정할 때 고려해야 할 사항은 탐상하고자 하는 최소 결함의 크기, 시험체의 입자구조 및 크기, 시험체의 초음파 흡수입니다. 이 중에서 "시험체의 형상"은 고려해야 할 사항이 아닙니다. 이유는 시험체의 형상은 탐상하고자 하는 결함의 위치와 크기를 파악하는 데는 중요하지만, 주파수를 선정하는 데는 직접적인 영향을 미치지 않기 때문입니다.
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4과목: 초음파탐상검사 규격

61. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 영역 구분으로 H선과 L선의 dB 차이는?

  1. 3dB
  2. 6dB
  3. 12dB
  4. 20dB
(정답률: 52%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험에서 H선은 높은 주파수의 초음파를 사용하고, L선은 낮은 주파수의 초음파를 사용한다. 이 때, 주파수가 높을수록 초음파의 파장이 짧아지기 때문에 더 작은 결함을 탐지할 수 있다. 따라서 H선은 L선보다 더 작은 결함을 탐지할 수 있으며, 이로 인해 H선의 신호 강도는 L선의 신호 강도보다 높아진다. 이 차이는 dB로 표현되며, H선과 L선의 dB 차이는 12dB이다.
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62. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 용접부 두께가 100mm 초과 시 적용되는 배관 교정 시험편의 구멍 지름의 설명으로 옳은 것은?

  1. 용접부 두께가 25mm 증가할 때마다 또는 75mm를 초과하는 그 증가량마다 구멍지름은 1.0mm씩 증가시켜야 한다.
  2. 용접부 두께가 50mm 증가할 때마다 또는 100mm를 초과하는 그 증가량마다 구멍지름은 1.5mm씩 증가시켜야 한다.
  3. 용접부 두께가 25mm 증가할 때마다 또는 75mm를 초과하는 그 증가량마다 구멍지름은 2.0mm씩 증가시켜야 한다.
  4. 용접부 두께가 50mm 증가할 때마다 또는 100mm를 초과하는 그 증가량마다 구멍지름은 3.0mm씩 증가시켜야 한다.
(정답률: 34%)
  • 용접부 두께가 증가할수록 구멍 지름도 증가해야 하기 때문에 "용접부 두께가 50mm 증가할 때마다 또는 100mm를 초과하는 그 증가량마다 구멍지름은 1.5mm씩 증가시켜야 한다."가 옳다. 이는 용접부 두께가 증가할수록 내부 압력이 증가하고, 이에 따라 구멍 지름도 증가해야 안전성을 확보할 수 있기 때문이다.
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63. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 규정하고 있는 초음파탐상 장치의 직선성 점검 주기로 옳은 것은? (단, 아날로그 장치, 디지털 장치의 순임)

  1. 3개월, 6개월을 초과하지 않아야 한다.
  2. 3개월, 1년을 초과하지 않아야 한다.
  3. 6개월, 1년을 초과하지 않아야 한다.
  4. 6개월, 2년을 초과하지 않아야 한다.
(정답률: 26%)
  • 초음파탐상 장치의 직선성은 시간이 지남에 따라 변화할 수 있기 때문에 정기적인 점검이 필요하다. ASME Sec.V Art.4에서는 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사에서 아날로그 장치는 3개월마다, 디지털 장치는 1년마다 직선성 점검을 해야 한다고 규정하고 있다. 이는 장치의 정확성과 신뢰성을 유지하기 위함이다. 따라서 "3개월, 1년을 초과하지 않아야 한다."가 정답이다.
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64. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 경사각 탐상 시 영역부분에 대한 H선, M선 및 L선의 결정 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 작성된 에코높이 구분선 중, 적어도 하위에서 3번째 이상의 선을 선택하여 H선으로 한다.
  2. H선은 원칙적으로 탐상감도를 조정하기 위한 기준선으로 한다.
  3. H선은 원칙적으로 홈 에코의 평가에 사용되는 빔 노정의 범위에서 그 높이가 40% 이하가 되지 않는 선으로 한다.
  4. H선보다 3dB 낮은 에코 높이 구분선을 M선으로 하고, 6dB 낮은 에코높이 구분선을 L선으로 한다.
(정답률: 65%)
  • "H선은 원칙적으로 홈 에코의 평가에 사용되는 빔 노정의 범위에서 그 높이가 40% 이하가 되지 않는 선으로 한다."가 옳지 않은 설명입니다.

    H선은 경사각 탐상 시 영역부분에서 탐상감도를 조정하기 위한 기준선으로 사용됩니다. 따라서 H선의 높이는 홈 에코의 높이와는 무관하게 결정됩니다. H선보다 3dB 낮은 에코 높이 구분선을 M선으로 하고, 6dB 낮은 에코높이 구분선을 L선으로 하는 것은 경사각 탐상 시 영역부분에서 에코 높이에 따라 결함의 유무를 판단하기 위한 기준입니다.
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65. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 10시간 연속 검사할 때, 입사점, STB 굴절각, 탐상굴절각 등은 최소한 몇 번 이상 조정 및 점검하여야 하는가? (단, 검사 개시 시를 포함한다.)

  1. 1번
  2. 2번
  3. 3번
  4. 10번
(정답률: 43%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 10시간 연속 검사 시 입사점, STB 굴절각, 탐상굴절각 등을 최소한 3번 이상 조정 및 점검하여야 합니다. 이는 검사 중에 이러한 요소들이 변화할 수 있기 때문에 정확한 검사 결과를 얻기 위해서는 주기적인 조정과 점검이 필요하기 때문입니다. 따라서 정답은 "3번"입니다.
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66. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에서 수동 초음파탐상 시, 탐촉자 주사속도로 가장 적합한 것은?

  1. 150mm/s를 초과하지 않아야 한다.
  2. 300mm/s를 초과하지 않아야 한다.
  3. 450mm/s를 초과하지 않아야 한다.
  4. 600mm/s를 초과하지 않아야 한다.
(정답률: 52%)
  • 수동 초음파탐상 시에는 탐촉자가 부착된 위치에서 소리파가 직선으로 전파되어 반사되는 신호를 수신하여 결함을 감지합니다. 이때 탐촉자 주사속도가 빠를수록 신호의 반사파가 더욱 약해져서 결함을 감지하기 어려워집니다. 따라서 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사에서는 탐촉자 주사속도가 150mm/s를 초과하지 않아야 합니다.
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67. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 클래딩이 존재하는 비 배관 교정시험편의 클래딩 쪽 노치 깊이로 옳은 것은?

  1. 노치 깊이는 2%T
  2. 노치 깊이는 최소 1.6%T에서 최대 2.2%T
  3. 노치 깊이는 최소 1.6%T+클래딩 두께(CT)에서 최대 2.2T+클래딩 두께(CT)
  4. 노치 깊이는 최소 2.5%T+클래딩 두께(CT)에서 최대 3.5T+클래딩 두께(CT)
(정답률: 55%)
  • 클래딩이 존재하는 비 배관 교정시험편의 노치 깊이는 원래의 금속 두께(T)와 클래딩 두께(CT)에 따라 결정됩니다. 이때, ASME Sec.V Art.4에서는 노치 깊이를 최소 1.6%T+CT에서 최대 2.2T+CT로 규정하고 있습니다. 이는 노치 깊이가 원래의 금속 두께와 클래딩 두께에 비례하며, 최소 1.6%T 이상에서 최대 2.2T 이하로 결정되기 때문입니다. 따라서, "노치 깊이는 최소 1.6%T+클래딩 두께(CT)에서 최대 2.2T+클래딩 두께(CT)"가 옳은 정답입니다.
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68. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(SK D 0233)에서 용접보수가 필요할 때, 단면결함(단면 또는 그 부근에서 판의 내부를 향하여 전이를 가진 결함)의 보수 한도로 옳은 것은?

  1. 판의 단면으로부터의 거리가 20mm 이내로 한다.
  2. 판의 단면으로부터의 거리가 30mm 이내로 한다.
  3. 판의 단면으로부터의 거리가 40mm 이내로 한다.
  4. 판의 단면으로부터의 거리가 50mm 이내로 한다.
(정답률: 24%)
  • 정답은 "판의 단면으로부터의 거리가 50mm 이내로 한다." 입니다.

    이유는 단면결함의 경우, 판의 두께에 따라 검출이 어려울 수 있기 때문입니다. 따라서 보수 작업 시에는 단면으로부터 일정 거리 이내에서만 가능하도록 규정하고 있습니다. 이 거리는 판의 두께와 검사 조건 등에 따라 다르게 결정될 수 있으나, 일반적으로는 50mm 이내로 규정하고 있습니다. 이를 준수하여 보수 작업을 수행하면 안전한 용기 사용이 가능합니다.
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69. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에서 초음파장치는 8시간마다 최소한 1번의 교정점검을 수행한다. 게인 레벨 손실 또는 증가가 몇 % 이상 나타나면 재교정전 검사된 모든 재료를 재검사해야 하는가?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 15%
  4. 30%
(정답률: 37%)
  • 초음파장치의 교정점검은 장치의 정확도를 보장하기 위한 것이다. 따라서 게인 레벨 손실 또는 증가가 교정점검 이전과 이후에 15% 이상 나타나면, 이는 장치의 정확도가 보장되지 않았다는 것을 의미한다. 이 경우, 검사된 모든 재료를 재검사해야 한다. 따라서 정답은 "15%"이다.
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70. 압력용기 제작기준 규격 강제 부록(ASME Code Sev.Ⅷ Dive.1 App.12)에 따라 50mm의 두께를 갖는 맞대기 용접부를 검사한 결과 다음과 같은 결함이 검출되었다. 다음 중 불합격인 지시는?

  1. 참조기준(reference level)의 25%에 해당하는 14mm 기공
  2. 참조기준(reference level)의 100%에 해당하는 8mm 슬래그
  3. 참조기준(reference level)의 25%에 해당하는 6mm 용입부족
  4. 참조기준(reference level)의 110%에 해당하는 10mm 이공
(정답률: 37%)
  • 먼저, ASME Code Sev.Ⅷ Dive.1 App.12에서는 맞대기 용접부의 검사 기준을 제시하고 있다. 이 중에서도 이 문제에서는 참조기준(reference level)이라는 용어가 사용되었는데, 이는 용접부의 기준이 되는 높이를 의미한다. 이 기준 높이를 100%로 두고, 이에 대한 결함의 크기를 백분율로 나타내는 것이다.

    따라서, "참조기준(reference level)의 25%에 해당하는 6mm 용입부족"이 불합격인 지시인 이유는, 용접부의 기준 높이의 25%에 해당하는 크기의 용입부족이 검출되었기 때문이다. 이는 용접부의 안전성을 보장하지 못하므로 불합격으로 판정된다. 다른 보기들은 참조기준의 다른 백분율에 해당하는 결함이므로, 이 문제에서는 불합격으로 판정되지 않는다.
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71. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 지름이 500mm 이하인 재료에서 별도로 규정하지 않는 한 하나의 곡면 기본 교정시험편은 기본 교정시험편의 몇 배 범위까지 검사 표면을 교정하는데 사용할 수 있는가?

  1. 기본 교정시험편의 지름보다 곡률이 0.5에서 1.0배인 검사 표면까지
  2. 기본 교정시험편의 지름보다 곡률이 0.7에서 1.0배인 검사 표면까지
  3. 기본 교정시험편의 지름보다 곡률이 0.9에서 1.5배인 검사 표면까지
  4. 기본 교정시험편의 지름보다 곡률이 0.9에서 2.0배인 검사 표면까지
(정답률: 58%)
  • 기본 교정시험편은 보통 지름이 25mm 이하인 작은 편을 사용하며, 이 편을 사용하여 검사 표면의 곡률을 교정합니다. 하지만 지름이 500mm 이하인 재료에서는 별도로 규정하지 않는 한, 하나의 곡면 기본 교정시험편을 사용할 수 있습니다. 이때, 검사 표면의 곡률이 기본 교정시험편의 지름보다 0.9에서 1.5배인 범위까지 교정할 수 있습니다. 이 범위를 벗어나는 경우에는 추가적인 교정시험편을 사용해야 합니다.
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72. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에 따른 G형 표준시험편의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 탐상감도 조정
  2. 탐상기 종합 성능 측정
  3. 수직 탐촉자 특성 측정
  4. 경사각 탐촉자 특성 측정
(정답률: 45%)
  • G형 표준시험편은 초음파탐상기의 성능을 측정하기 위한 표준 시험편으로, 탐상감도 조정, 탐상기 종합 성능 측정, 수직 탐촉자 특성 측정 등 다양한 목적으로 사용됩니다. 하지만 경사각 탐촉자 특성 측정은 G형 표준시험편의 사용 목적이 아닙니다. 경사각 탐촉자는 탐상각도가 일정하지 않기 때문에, 탐상각도를 조정하는 것이 아닌 탐상각도가 일정한 수직 탐촉자를 사용하여 측정해야 합니다. 따라서 경사각 탐촉자 특성 측정은 다른 시험편이나 방법을 사용해야 합니다.
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73. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-435)따라 강판을 수직빔 검사를 실시할 때, 추가적인 모서리 주사선의 설정으로 옳은 것은?

  1. 주사표면상에서 모든 강판 모서리의 25mm 이내로 주사해야 한다.
  2. 주사표면상에서 모든 강판 모서리의 50mm 이내로 주사해야 한다.
  3. 주사표면상에서 모든 강판 모서리의 75mm 이내로 주사해야 한다.
  4. 주사표면상에서 모든 강판 모서리의 100mm 이내로 주사해야 한다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "주사표면상에서 모든 강판 모서리의 50mm 이내로 주사해야 한다."입니다.

    이유는 강판의 모서리 부분은 일반적으로 스트레스가 집중되는 부분으로, 결함이 발생하기 쉬운 부분입니다. 따라서 모서리 부분은 추가적인 검사가 필요합니다. ASME Sec.V, Art.23 SA-435에서는 이를 고려하여 모서리 주사선의 설정을 규정하고 있습니다. 이 규정에 따르면, 모든 강판 모서리의 50mm 이내로 주사해야 합니다. 이를 통해 모서리 부분의 결함을 놓치지 않고 검출할 수 있습니다.
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74. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 공칭주파수가 2MHz인 경사각 탐촉자의 불감대 허용 한계로 옳은 것은?

  1. 10mm 이하
  2. 45mm 이하
  3. 25mm 이하
  4. 35mm 이하
(정답률: 34%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 경사각 탐촉자를 사용하여 탐상을 진행합니다. 이때, 탐촉자의 불감대는 탐촉자의 크기와 주파수에 따라 결정됩니다. 공칭주파수가 2MHz인 경사각 탐촉자의 경우, 불감대 허용 한계는 25mm 이하입니다. 이는 탐촉자의 크기와 주파수에 따라서 결정되는데, 불감대가 크면 탐상 결과가 왜곡될 수 있기 때문에 허용 한계가 정해져 있습니다. 따라서, 이 경우에는 25mm 이하의 불감대를 가진 경사각 탐촉자를 사용해야 합니다.
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75. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 AS-609)에 따라 주강품을 경사각 탐촉자로 시험할 때 최소 몇 %정도 겹치기 주사를 해야 하는가?

  1. 탐촉자 폭의 5%
  2. 탐촉자 폭의 10%
  3. 음속 폭의 5%
  4. 음속 폭의 10%
(정답률: 63%)
  • 주강품을 경사각 탐촉자로 시험할 때, 탐촉자와 주강품 사이에 공기 간극이 생기면 초음파 신호가 반사되어 정확한 결과를 얻을 수 없다. 따라서 탐촉자 폭의 일정 비율 이상이 겹치도록 주사를 해야 한다. ASME Sec.V, Art.23 AS-609에서는 이 비율을 "음속 폭의 10%"으로 규정하고 있다. 이는 탐촉자 폭이 음속 폭의 10% 이상이 되도록 겹치도록 주사해야 한다는 뜻이다. 이유는 음속 폭은 초음파가 퍼지는 폭을 의미하므로, 이보다 좁은 탐촉자 폭으로는 공기 간극을 완전히 막을 수 없기 때문이다. 따라서 "탐촉자 폭의 10%"이 정답이다.
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76. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에서 수직빔 검사로 탐상할 때 단독지시에 대한 보고서에 기록 내용으로 옳은 것은?

  1. 저면 반사법에서 지시가 없는 인접한 영역에서 공칭 저면 반사의 10% 이상인 단독지시
  2. 대비시험편법에서 대비 증폭의 100%를 초과하는 단독지시
  3. DGS 기법에서 대비 증폭의 50%를 초과하는 단독지시
  4. 진폭기준선으로부터 지시가 50% 이상인 불연속지시
(정답률: 27%)
  • 저면 반사법에서는 지시가 없는 인접한 영역에서 공칭 저면 반사의 10% 이상인 단독지시를 기록합니다. 이는 인접한 영역에서의 반사가 검사 대상 부위의 반사와 혼동될 수 있기 때문입니다. 따라서 인접한 영역에서의 반사를 배제하기 위해 단독지시를 기록합니다.
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77. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에서 요구하는 탐상기의 성능 중 틀린 것은? (단, A스코프 탐상기이다.)

  1. 펄스 반사법이어야 한다.
  2. 증폭 직선성은 양의 최대편차와 음의 최대편차의 절대값의 합이 6% 이하여야 한다.
  3. 원거리 분해능은 2MHz에서 9mm 이하, 5MHz에서 7mm 이하여야 한다.
  4. 불감대는 5MHz일 때는 15mm이하, 2MHz일 때는 20mm 이하여야 한다.
(정답률: 35%)
  • "불감대는 5MHz일 때는 15mm이하, 2MHz일 때는 20mm 이하여야 한다."가 틀린 것이다. 이유는 초음파 파장이 짧을수록 해상도가 높아지기 때문에, 불감대가 작아져야 한다. 따라서 5MHz일 때는 20mm 이하, 2MHz일 때는 30mm 이하여야 한다.
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78. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 에코 높이 구분선 작성에서 1회 반사법의 경우 탐촉자와 결함까지의 주사거리로 옳은 것은?

  1. 0~0.5S
  2. 0.5~1.0S
  3. 1.0~1.5S
  4. 1.5~3.0S
(정답률: 60%)
  • 1회 반사법에서는 탐촉자와 결함까지의 주사거리가 에코 높이 구분선의 작성에 영향을 미칩니다. 이는 탐촉자와 결함까지의 거리가 짧을수록 에코 높이가 높아지기 때문입니다. 따라서, 보기 중에서 탐촉자와 결함까지의 주사거리가 0.5~1.0S인 것이 옳은 것입니다. 이 범위는 탐촉자와 결함까지의 거리가 적당히 짧아서 에코 높이가 높아지면서도 충분한 신호 강도를 유지할 수 있는 범위이기 때문입니다.
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79. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5) 중 접촉매질의 오염 관리에서 250ppm 이상의 황을 포함해서는 안 되는 시험 대상물로 옳은 것은?

  1. 니켈합금
  2. 티타늄합금
  3. 알루미늄합금
  4. 저합금
(정답률: 55%)
  • 정답은 "니켈합금"입니다.

    니켈합금은 고온, 고압 환경에서 사용되는 재료로, 보일러 및 압력용기 등에 많이 사용됩니다. 이러한 환경에서는 황이 존재할 경우 스트레스 부식균열이 발생할 수 있기 때문에, 초음파탐상검사 시에는 250ppm 이상의 황을 포함해서는 안 됩니다. 따라서 니켈합금은 이러한 오염 관리에 적합한 시험 대상물입니다.

    티타늄합금, 알루미늄합금, 저합금 등도 보일러 및 압력용기에 사용되는 재료 중 하나이지만, 이러한 환경에서 황이 발생할 가능성이 낮기 때문에, 초음파탐상검사 시에는 황 함량에 대한 제한이 없습니다. 따라서 이러한 재료들도 시험 대상물로 적합합니다.
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80. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에 따른 수동탐상시험 주사 속도는 특별한 규정이 없는 경우 최고 약 몇 mm/s로 제한하고 있는가?

  1. 150
  2. 300
  3. 475
  4. 600
(정답률: 49%)
  • ASME Sec.V Art.4에서는 보일러 및 압력용기에 대한 수동탐상시험 주사 속도를 최대 150mm/s로 제한하고 있습니다. 이는 초음파탐상검사를 수행할 때 안전성과 정확성을 보장하기 위한 규정입니다. 높은 주사 속도로 탐상을 수행하면 초음파 파장이 충분히 반사되지 않아 결함을 감지하지 못할 수 있기 때문입니다. 따라서, 안전한 검사를 위해 주사 속도는 150mm/s 이하로 제한되어 있습니다.
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