초음파비파괴검사기사(구) 필기 기출문제복원 (2005-03-06)

초음파비파괴검사기사(구) 2005-03-06 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사기사(구)
(2005-03-06 기출문제)

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1과목: 초음파탐상시험원리

1. 다음 중 표면 바로 밑에 존재하는 미세한 불연속에 의한 에코와 탐상면에서 나오는 에코를 분리시킬수 있는 장비의 능력을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 탐촉자에서 나오는 초기 펄스의 형상에 영향을 받는다.
  2. 검사할 시험체의 표면 거칠기와는 관계가 없다.
  3. 검사할 시험체의 두께와 큰 관계가 있다.
  4. 직경이 큰 탐촉자를 사용하면 결과가 양호하게 나타난다.
(정답률: 알수없음)
  • 표면 근처의 결함 에코와 초기 펄스 에코를 분리하는 능력은 초기 펄스의 폭과 형상에 의해 결정됩니다. 펄스 폭이 짧고 형상이 날카로울수록 분해능이 좋아져 미세한 불연속을 더 잘 찾아낼 수 있습니다.
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2. 초음파탐상시험시 주파수 선택에 고려할 점으로 잘못된것은?

  1. 감쇠가 클 경우에는 낮은 주파수가 좋다.
  2. 낮은 주파수 쪽이 분해능이 좋고 작은 결함의 검출에 적합하다.
  3. 주파수가 높은 쪽이 결함의 크기를 정하는데 정밀도가 높다.
  4. 주파수가 높은 쪽이 지향성이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파의 주파수가 높을수록 파장이 짧아져 분해능이 향상되고 작은 결함을 검출하는 데 유리합니다. 따라서 낮은 주파수 쪽이 분해능이 좋다는 설명은 잘못된 것입니다.

    오답 노트
    감쇠가 큰 재료는 투과력이 좋은 낮은 주파수를 선택해야 합니다. / 주파수가 높을수록 파장이 짧아 결함 크기 측정 정밀도가 높아집니다. / 주파수가 높을수록 빔의 퍼짐이 적어 지향성이 좋아집니다.
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3. 다음 중 기본 공진주파수의 식은? (단, F는 공진주파수, V는 속도, T는 두께를 나타낸다.)

  1. F = V/T
  2. F = T/V
  3. F = V/2T
  4. F = VT
(정답률: 알수없음)
  • 기본 공진주파수는 파동이 재료 내부에서 왕복하며 정상파를 형성할 때 발생하며, 두께의 2배가 파장의 정수배가 되는 원리를 이용합니다.
    $$\text{공진주파수} = \frac{\text{속도}}{\text{2} \times \text{두께}}$$
    $$\text{F} = \frac{\text{V}}{\text{2T}}$$
    $$\text{F} = \frac{\text{V}}{\text{2T}}$$
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4. 오스테나이트계 스테인레스강 용접부의 초음파탐상시험에 대한 다음 설명중 올바른 것은?

  1. 종파 경사각탐촉자는 1회 반사법에서 시험체저면에서 모두 횡파로 모드 변환하므로 횡파만의 탐상이 된다.
  2. 종파 경사각탐촉자는 진동자가 종파용이므로 종파만 수신되므로 횡파는 무시하고 탐상한다.
  3. 종파 경사각탐촉자에서 발생하는 횡파를 무시하기 위해서는 수침법으로 탐상하는 것이 좋다.
  4. 종파 경사각탐촉자에서 종파에코와 횡파에코를 구별하기 위해 단면도를 작성하여 확인하는 것이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트계 스테인레스강은 결정립이 조대하여 산란이 심하므로 종파 경사각탐촉자를 주로 사용합니다. 이때 종파와 횡파가 동시에 발생하여 에코가 혼재될 수 있으므로, 단면도를 작성하여 각 에코의 도달 시간과 위치를 분석함으로써 종파에코와 횡파에코를 정확히 구별해야 합니다.
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5. 두께 25㎜의 강재용접부를 굴절각 70°로 탐상하여 결함깊이가 14㎜ 였다면 탐촉자에서 결함까지의 직선거리는?

  1. 38.46㎜
  2. 40.93㎜
  3. 45.23㎜
  4. 48.55㎜
(정답률: 알수없음)
  • 굴절각 탐상 시 탐촉자에서 결함까지의 직선거리(빔 경로)는 결함 깊이와 굴절각의 사인(sin) 함수 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{d}{\sin \theta}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{14}{\sin 70^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $W = 14.85$
    ※ 제시된 정답 40.93mm는 직선거리(Beam Path)가 아닌 표면 거리(Surface Distance) 계산값($$14 \times \tan 70^{\circ} \approx 38.46$$) 또는 다른 조건의 계산으로 보이나, 공식 지정 정답인 40.93mm를 도출하기 위한 수식은 $$W = \frac{14}{\sin 20^{\circ}} \approx 40.93$$ (입사각 기준 계산 시) 입니다.
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6. 지름 12mm, 주파수 4MHz인 수직 탐촉자로 철강재를 검사할 때 근거리 음장은? (단, 철강재에서의 음속은 6000m/sec)

  1. 12.5mm
  2. 15.0mm
  3. 24.0mm
  4. 48.0mm
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐촉자의 근거리 음장은 진동자의 지름, 주파수, 음속의 관계를 통해 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{D^{2} f}{4 v}$ (근거리 음장 = 지름의 제곱 × 주파수 / 4 × 음속)
    ② [숫자 대입] $N = \frac{0.012^{2} \times 4 \times 10^{6}}{4 \times 6000}$
    ③ [최종 결과] $N = 0.024$ (m) = $24.0$ mm
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7. 초음파탐상에 관한 다음 설명 중 맞는 것은?

  1. 서로 접촉된 두 매질의 음향 임피던스차가 극히 크면 100% 반사를 한다고 할 수 있다.
  2. 서로 접촉된 두 매질의 음향 임피던스차가 극히 작으면 음압반사율은 1에 가깝다.
  3. 음압반사율이 커지면 음압의 왕복 통과율은 반비례적으로 작아진다.
  4. 에코의 높이는 음압의 제곱에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상 시 두 매질의 음향 임피던스 차이가 매우 크면 경계면에서 초음파의 대부분이 반사되어 반사율이 1(100%)에 수렴하게 됩니다.

    오답 노트
    임피던스차가 작으면: 반사율은 0에 가까워지며 투과율이 높아집니다.
    에코의 높이: 음압의 제곱이 아니라 음압에 비례합니다.
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8. 초음파탐상시험시 깊이가 깊은 결함을 분해하려면 다음중 무엇에 가장 영향을 많이 받겠는가?

  1. 탐촉자의 직경
  2. 주파수
  3. 입사각
  4. 탐촉자의 초점거리
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상시험에서 분해능(Resolution)은 주파수에 의해 결정됩니다. 주파수가 높을수록 파장이 짧아져 깊은 곳에 위치한 인접 결함들을 더 세밀하게 구분하여 검출할 수 있습니다.
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9. 초음파탐상시험에서 큰 결함영역의 크기를 측정하는 경우 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: 알수없음)
  • dB drop법은 결함의 끝단에서 에코 높이가 특정 값(보통 -6dB)으로 떨어지는 지점을 측정하여 크기를 결정하므로, 초기 결함 에코 높이의 설정값에 따라 측정 결과가 영향을 받기 쉽습니다.
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10. 초음파 탐상기의 탐촉자에서 탐촉자의 분해능은 다음 중 무엇에 비례하는가?

  1. 탐촉자의 직경
  2. 밴드 폭
  3. 펄스 반복율
  4. 불감대
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상에서 분해능은 펄스 폭이 짧을수록 좋아지며, 펄스 폭은 주파수 대역폭인 밴드 폭에 반비례합니다. 따라서 밴드 폭이 넓을수록 분해능이 향상되므로 밴드 폭에 비례한다고 할 수 있습니다.
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11. 다음 중 초음파탐상시험시 접촉매질로 쓸 수 없는 것은?

  1. 물
  2. 고무
  3. 글리세린
  4. 고강력 접착제
(정답률: 알수없음)
  • 접촉매질은 진동자와 시험체 사이의 공기를 제거하여 초음파 전달을 돕는 역할을 해야 합니다. 물, 고무, 글리세린은 적절한 매질이 되지만, 고강력 접착제는 한 번 굳으면 제거가 어렵고 매질로서의 기능보다 고정 목적이 강하므로 사용할 수 없습니다.
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12. 초음파탐상시험에서 초음파의 주파수가 높을수록 빔의 분산각은 어떻게 변화되는가? (단, 진동자의 직경은 동일)

  1. 감소한다.
  2. 변화하지 않는다.
  3. 증가한다.
  4. 일정하게 증가하다가 변화하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파의 분산각은 주파수에 반비례합니다. 따라서 진동자의 직경이 일정할 때 주파수가 높아질수록 빔의 퍼짐 정도인 분산각은 감소하게 됩니다.
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13. 음파의 진행 방향에 수직으로 입자의 진동을 갖는 파로서 종파속도의 1/2에 해당하는 파를 무엇이라 부르는가?

  1. 판파
  2. 횡파
  3. 표면파
  4. 레일리히파
(정답률: 알수없음)
  • 음파의 진행 방향에 수직으로 입자가 진동하는 파동을 횡파라고 하며, 일반적으로 고체 내에서의 속도는 종파 속도의 약 $1/2$ 수준입니다.
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14. 다음 중 내부의 크랙(Crack)과 같은 작은 결함에 높은 감도를 가지며, 검사속도가 빠르고 자동화할 수 있을 것으로 적당하다고 생각되는 비파괴검사법은?

  1. 방사선투과검사
  2. 초음파탐상검사
  3. 침투탐상검사
  4. 자분탐상검사
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상검사는 고주파 음파를 이용하여 내부 결함을 찾아내는 방식으로, 특히 크랙과 같은 미세한 결함에 대해 감도가 매우 높으며 검사 속도가 빠르고 자동화가 용이한 특징이 있습니다.
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15. 초음파탐상시험에서 입사파의 종파 굴절각이 90°가 되는 경우 이 때의 입사각을 무엇이라 하는가?

  1. 입사각이 90°라는 의미와 상응한다.
  2. 제1임계각을 의미한다.
  3. 제1굴절각을 의미한다.
  4. 입사각과 반사각이 일치하지 않은 각도를 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파가 굴절각 $90^{\circ}$가 되어 매질의 경계면을 따라 진행하게 만드는 최소의 입사각을 임계각이라고 합니다. 특히 종파가 입사하여 굴절각이 $90^{\circ}$가 되는 시점의 입사각을 제1임계각을 의미한다고 정의합니다.
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16. 다음중 비파괴검사의 목적과 역할에 가장 부적절한 것은?

  1. 재료의 내부 구조 변화 가능
  2. 생산원가의 절감
  3. 재료 및 품질의 평가
  4. 생산 제품의 수명 연장
(정답률: 알수없음)
  • 비파괴검사는 제품을 파괴하지 않고 내부 결함이나 품질을 평가하여 생산 원가를 절감하고 안전성을 확보하는 것이 목적입니다. 하지만 검사 자체만으로는 이미 제작된 생산 제품의 물리적 수명 연장을 직접적으로 수행할 수 없으므로 생산 제품의 수명 연장은 부적절한 설명입니다.
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17. 다음 측정범위의 조정결과중 시험편 두께가 다른 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상에서 시험편의 두께는 에코의 위치와 측정 범위(Range)의 곱으로 계산됩니다. 각 보기의 이미지 , , , 를 분석하여 계산된 두께 값을 비교했을 때, 의 경우 다른 보기들과 계산 결과가 상이하므로 두께가 다른 시험편입니다.
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18. 다음 중 감쇠현상을 가장 크게 일으키는 주파수는?

  1. 0.5kHz
  2. 1.0MHz
  3. 15kHz
  4. 25MHz
(정답률: 알수없음)
  • 초음파의 감쇠는 주파수에 비례하여 증가하는 특성이 있습니다. 즉, 주파수가 높을수록 매질 내에서 에너지가 더 빠르게 흡수되거나 산란되어 감쇠 현상이 크게 일어납니다. 제시된 보기 중 가장 높은 주파수인 $25\text{MHz}$에서 감쇠가 가장 크게 발생합니다.
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19. 경사각 탐촉자를 사용할 때 매질1에서 매질2로 초음파가 입사할 때 입사각이 2차 임계각보다 크게 되면 매질2내에는 어떤 파가 존재하는가?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 종파와 횡파가 함께 존재
  4. 종파와 횡파 모두 존재 안함
(정답률: 알수없음)
  • 초음파가 매질 1에서 매질 2로 입사할 때, 입사각이 제1임계각을 넘으면 횡파가 발생하지 않고, 제2임계각(종파의 임계각)까지 넘어서게 되면 종파와 횡파 모두 굴절되지 못하고 전반사됩니다. 따라서 제2임계각보다 큰 입사각에서는 매질 2 내에 종파와 횡파 모두 존재 안함 상태가 됩니다.
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20. 초음파탐상시험의 수직탐상에 대해 기술한 것으로 올바른 것은?

  1. 시험의 목적은 결함의 발생원인을 조사하는 것이고, 결함의 크기나 치수는 조사할 필요는 없다.
  2. 결함은 저면에코가 최대로 되었을 때 탐촉자의 위치바로 아래에 있다.
  3. 결함까지의 거리는 CRT상의 결함 에코의 크기로 알 수 있다.
  4. 탐상감도의 결정방법에는 시험편방식과 저면에코방식이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상시험의 수직탐상에서 탐상감도를 설정하는 대표적인 방법으로는 표준 시험편을 이용하는 시험편방식과 시험체의 바닥면에서 반사되는 에코를 이용하는 저면에코방식이 사용됩니다.

    오답 노트
    결함의 발생원인 조사뿐만 아니라 크기와 치수 측정 또한 중요한 목적입니다. / 결함은 저면에코가 최소가 되었을 때 탐촉자 바로 아래에 위치합니다. / 결함까지의 거리는 에코의 크기가 아니라 CRT상의 에코 위치(시간)로 결정합니다.
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2과목: 초음파탐상검사

21. 경사각탐상에서 결함지시길이를 측정하는 경우에 대한 설명중 올바른 것은?

  1. 결함지시길이는 보통 0.1mm 단위로 측정한다.
  2. M 검출레벨에서는 H선으로 결함지시길이를 측정한다.
  3. M 검출레벨에서도 L선으로 결함지시길이를 측정한다.
  4. H 검출레벨에서도 H선으로 결함지시길이를 측정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 결함지시길이는 일반적으로 L선(Low line)을
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22. 다음 중 판재를 경사각 탐상할 때 불연속의 위치를 알아내기 위하여 알아야 되는 요소는?

  1. 판재의 두께와 탐촉자의 굴절각을 알아야 한다.
  2. 판재의 두께와 탐촉자의 웨지(Wedge)내 음향속도를 알아야 한다.
  3. 탐촉자의 웨지(Wedge)와 판재의 음향속도를 알아야 한다.
  4. 탐촉자의 입사각과 판재의 음향속도를 알아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐상에서 결함의 정확한 위치(깊이 및 수평 거리)를 산출하기 위해서는 판재의 두께와 굴절각을 이용한 삼각함수 계산이 필수적입니다.
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23. 물질 내부를 전파하는 음파의 속도는 다음 중 무엇에 기인 하는가?

  1. 주파수
  2. 파장
  3. 물질의 특성
  4. 진동 주기
(정답률: 알수없음)
  • 음파의 속도는 매질의 탄성계수와 밀도에 의해 결정되므로, 전파되는 물질의 특성에 따라 달라집니다.
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24. 두께가 26㎜인 알루미늄판을 수침법으로 탐상하려할 때 이 때 물거리(Water path distance)가 최소 어느 정도되어야 알루미늄판의 표면에코와 제1저면에코 사이에 탐상에방해가 되는 에코가 나타나지 않는가? (단, 알루미늄에서의 종파속도는 6500m/sec 이고, 물속에서의 종파속도는 1500m/sec 이다.)

  1. 6㎜
  2. 13㎜
  3. 52㎜
  4. 113㎜
(정답률: 알수없음)
  • 수침법 탐상 시 표면에코와 제1저면에코 사이에 간섭 에코가 발생하지 않기 위한 최소 물거리를 구하는 문제입니다. 물속에서의 왕복 시간이 알루미늄판 내부에서의 왕복 시간보다 짧아야 한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{V_w \times T}{2 \times V_m}$ (물거리 = 물속 속도 × 두께 / (2 × 재료 속도))
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1500 \times 0.026}{2 \times 6500}$
    ③ [최종 결과] $W = 0.003 = 3\text{mm}$
    계산된 최소 물거리는 $3\text{mm}$이며, 보기 중 이 조건을 만족하는 가장 적절한 최소값은 $6\text{mm}$입니다.
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25. 그림은 경사각탐촉자를 사용하여 측정범위를 125㎜에 조정 하였을 때의 도중의 CRT상 도형을 나타낸 것이다. 순서가 올바른 것은?

  1. ②→①→④→③
  2. ③→①→④→②
  3. ①→③→②→④
  4. ③→④→①→②
(정답률: 알수없음)
  • 경사각탐촉자를 이용한 탐상에서 결함의 깊이가 깊어질수록 초음파의 이동 거리가 길어지므로, CRT 상의 에코 위치는 오른쪽(시간축 후방)으로 이동하게 됩니다.
    제시된 이미지의 에코 위치를 확인하면, 가장 왼쪽에 위치한 ③번부터 시작하여 ④번, ①번, ②번 순으로 에코가 나타나므로 올바른 순서는 ③→④→①→②입니다.
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26. B Scan장비에 있는 Rate 발생기는 다음 중 어디에 직접 연결되는가?

  1. CRT 강도 회로
  2. 펄스발생기 회로
  3. RF 증폭회로
  4. 수평 소인회로
(정답률: 알수없음)
  • B-Scan 장비에서 Rate 발생기는 펄스의 반복 주기(반복률)를 제어하는 장치입니다.
    따라서 초음파 펄스를 생성하여 송신하는 펄스발생기 회로에 직접 연결되어 펄스의 송신 간격을 조절합니다.
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27. 자동 수침초음파탐상시험에서 주사속도는 무엇을 고려하여 결정되는가?

  1. 재질내에서의 초음파 전파속도
  2. 탐촉자 주파수
  3. 대비시험편에서 인공결함을 탐지할 수 있는 능력
  4. 피검체의 크기
(정답률: 알수없음)
  • 자동 수침초음파탐상시험에서 주사속도는 너무 빠르면 결함을 놓칠 수 있고, 너무 느리면 효율이 떨어집니다.
    따라서 실제 검사 조건과 유사한 대비시험편을 사용하여, 인공결함을 누락 없이 확실하게 탐지할 수 있는 최대 속도를 고려하여 결정해야 합니다.
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28. 주파수에 대한 응답곡선이 그림과 같을 때 탐촉자의 대략적인 밴드 폭(band width)을 구하면?

  1. 4MHz
  2. 6MHz
  3. 10MHz
  4. 12MHz
(정답률: 알수없음)
  • 밴드 폭(Band Width)은 최대 응답 전압의 $50\%$ (반전력 지점)가 되는 두 주파수 사이의 차이를 의미합니다.
    제시된 그래프에서 최대 전압은 $100\text{mV}$이며, $50\text{mV}$가 되는 지점의 주파수는 $3\text{MHz}$와 $7\text{MHz}$입니다.
    ① [기본 공식] $BW = f_2 - f_1$
    ② [숫자 대입] $BW = 7 - 3$
    ③ [최종 결과] $BW = 4\text{MHz}$
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29. 초음파의 성질에 관한 용어중 초음파의 감쇠와는 무관한 것은?

  1. 흡수
  2. 산란
  3. 회절
  4. 반사
(정답률: 알수없음)
  • 초음파의 감쇠는 매질을 통과할 때 에너지가 감소하는 현상으로, 에너지가 열로 변하는 흡수와 여러 방향으로 흩어지는 산란, 그리고 경계면에서 튕겨 나가는 반사가 이에 해당합니다.
    반면 회절은 장애물을 만나거나 좁은 틈을 지날 때 굽어 들어가는 현상으로, 에너지의 손실(감쇠)과는 직접적인 관련이 없는 파동의 전파 특성입니다.
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30. 배관의 원주용접부를 경사각탐상으로 0.5스킵 범위내에서 검사하였다. 다음 중 검출하기 어려운 결함은? (단, 배관 내면에서는 검사하기 어려운 경우)

  1. 기공
  2. 슬래그
  3. 용입부족
  4. 외면 언더컷
(정답률: 알수없음)
  • 경사각탐상은 빔의 굴절과 반사를 이용하여 내부 결함을 찾는 방식입니다.
    외면 언더컷은 배관의 가장 바깥쪽 표면에서 발생하는 결함이므로, 빔이 내부로 진입하여 반사되어 돌아오는 경사각탐상 방식으로는 검출하기 매우 어렵습니다.
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31. A-Scan 장비에서 스크린을 더 밝게 하려면 다음 중 무엇을 조정하여야 하는가?

  1. 펄스의 폭
  2. 펄스 반복주파수
  3. 소인지연 조정노브
  4. 진동수
(정답률: 알수없음)
  • A-Scan 장비에서 펄스 반복주파수(PRF)를 높이면 단위 시간당 송신되는 펄스의 수가 많아져 스크린에 표시되는 전체적인 에코의 강도가 세지고 화면이 더 밝게 나타납니다.
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32. 초음파탐상장치에서 스크린상에 결함에코 높이가 20%에 위치하고 저면에코 높이가 50%에 나타났다. 임상에코가 많아 리젝션(rejection)을 조정하니 저면에코 높이가 25% 로 조정되었다. 결함에코의 높이는?

  1. 결함에코가 나타나지 않는다.
  2. 10%
  3. 20%
  4. 25%
(정답률: 알수없음)
  • 리젝션(Rejection) 기능은 설정값 이하의 낮은 에코(잡음)를 제거하는 장치입니다.
    조정 전 결함에코 높이가 $20\%$이고 저면에코가 $50\%$였는데, 리젝션을 조정하여 저면에코가 $25\%$로 낮아졌다는 것은 $25\%$이하의 신호를 모두 제거했다는 의미입니다. 따라서 $20\%$ 높이의 결함에코는 리젝션 범위에 포함되어 사라지게 됩니다.
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33. 일반적으로 경사각 탐촉자의 표시는 어떻게 하는가?

  1. 횡파가 발생했을 때의 반사각을 표시
  2. 종파가 발생했을 때의 굴절각을 표시
  3. 발생한 횡파의 굴절각을 표시
  4. 발생한 종파의 반사각을 표시
(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐촉자는 쐐기(Wedge)를 통해 초음파를 굴절시켜 시험체 내부로 보냅니다. 이때 탐촉자에 표시되는 각도는 쐐기에서 시험체로 진입할 때 발생하는 횡파의 굴절각을 의미합니다.
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34. 초음파탐상시험시 횡파를 사용하는 목적으로 맞는 것은?

  1. 용접물 튜브 및 관의 불연속부를 검출
  2. 금속재료의 특성중 탄성효과를 검출
  3. 후판의 불연속중 적층(Lamination)의 유무를 확인
  4. 박판의 두께 측정
(정답률: 알수없음)
  • 횡파는 종파보다 파장이 짧아 분해능이 좋고, 경사각 탐촉자를 통해 굴절시켜 사용할 수 있어 용접부의 융합 불량이나 튜브 및 관의 불연속부를 검출하는 데 매우 효과적입니다.

    오답 노트
    적층 유무 확인 및 두께 측정: 주로 수직 탐상(종파)을 사용함
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35. 시험체의 종류에 따라 가끔 탐촉자에 음향렌즈(Acoustic Lens)를 부착하여 사용한다. 그러나 이 렌즈는 검사원이 직접 제작하여 사용할 수 있기 때문에 렌즈의 재질을 선택하는데 있어서 상당한 주의를 필요로 한다. 이 렌즈가 갖추어야 할 재질의 특성이 아닌 것은?

  1. 내부 음향감쇠 효과가 적어야 한다.
  2. 제작이 용이해야 한다.
  3. 음향 임피던스가 물이나 압전물질의 경우와 비슷해야 한다.
  4. 물에서의 굴절 인덱스(Index)가 적어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 음향렌즈는 초음파를 효율적으로 집속시키기 위해 사용하며, 에너지 손실을 줄이기 위해 감쇠가 적고 임피던스가 매질과 유사해야 하며 가공이 쉬워야 합니다. 굴절 인덱스는 렌즈의 설계 목적(집속)에 따라 적절한 값을 가져야 하는 것이지, 무조건 적어야 한다는 특성은 렌즈 재질의 필수 조건이 아닙니다.
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36. 다음 중 압연 철판의 적층(lamination)검사시 음파의 입사 면과 반대편 저면이 평행상태를 이루지 못할 경우 파생되는 효과로 생각되는 것은?

  1. 장비의 음극선관 화면에 저면반사를 얻지 못하는 경우가 생긴다.
  2. 입사면과 평행한 적층의 검출이 어려워진다.
  3. 초음파의 침투력이 증가한다.
  4. 초음파 침투력은 감소하나 분해능이 좋아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 적층 검사는 입사면과 저면이 평행할 때 초음파가 수직으로 왕복하며 저면 반사 에코를 명확히 보여줍니다. 만약 두 면이 평행하지 않으면 반사된 음파가 탐촉자로 되돌아오지 못하고 다른 방향으로 굴절되어, 장비의 음극선관 화면에 저면반사를 얻지 못하는 경우가 발생합니다.
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37. 그림의 도형은 STB-A1에 있는 직경 1.5㎜의 관통구멍을 STB 굴절각 70도의 경사각탐촉자로 검출한 상황을 나타내고 있다. 이 때 얻어지는 탐상도형 중 올바른 것은?(단, 측정범위는 125㎜이고, 직경 1.5㎜ 관통구멍은 탐상면으로부터 깊이 15㎜ 위치에 있다.)

(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐촉자를 이용한 결함 위치 계산은 삼각함수를 이용합니다. 관통구멍의 깊이와 굴절각을 통해 표면 거리(Beam Path)를 산출하여 탐상도형의 위치를 결정합니다.
    ① [기본 공식] $X = 2 \times d \times \tan(\theta)$
    ② [숫자 대입] $X = 2 \times 15 \times \tan(70^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $X \approx 82.4$
    계산된 표면 거리 $82.4\text{mm}$ 부근에서 에코가 발생하는 가 정답입니다.
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38. 거리진폭교정(DAC)이 필요한 것은 다음 중 어떤 현상에의해서 생기는 감쇠를 보상해 주기 위해서인가?

  1. 표면의 거칠기
  2. 탐촉자의 종류
  3. 탐상기의 특성
  4. 반사체의 거리
(정답률: 알수없음)
  • 초음파는 매질을 통과하며 거리가 멀어질수록 확산과 흡수에 의해 에너지가 감소하는 감쇠 현상이 발생합니다. DAC(거리진폭교정)는 이러한 반사체의 거리에 따른 감쇠량을 보상하여, 거리와 상관없이 동일한 크기의 결함을 동일한 높이의 에코로 평가하기 위해 사용합니다.
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39. 그림과 같은 주강품의 검사시 탐상방향(방향 A, 방향 B)에 관계없이 제품 중앙에서 발생된 유사한 높이의 결함에코가 일정 길이(ℓ)만큼 존재하는 것을 알았다. 어떤 결함으로 추정되는가?

  1. 기포
  2. 균열
  3. 개재물
  4. 수축공
(정답률: 알수없음)

  • 주강품의 중앙부에서 탐상 방향(방향 A, 방향 B)에 관계없이 일정 길이 $\ell$ 동안 유사한 높이의 에코가 지속적으로 나타나는 것은 응고 과정에서 중심부에 형성되는 전형적인 수축공의 특징입니다.
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40. 초음파탐상시험에서 검출된 결함 판정시 요구되는 지식중 상대적으로 거리가 제일 먼 것은?

  1. 시험체 제조과정
  2. 초음파의 전파특성
  3. 금속재료학적 지식
  4. 탐촉자 구조 및 특성
(정답률: 알수없음)
  • 결함 판정 시에는 시험체의 재질, 제조 공정, 초음파의 전파 특성 등 결함의 발생 원인과 거동에 관한 지식이 필수적입니다. 반면, 탐촉자의 내부 구조 및 세부 특성은 장비 설정 단계의 지식이며, 실제 검출된 결함의 성격을 판정하는 단계에서는 상대적으로 연관성이 가장 낮습니다.
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3과목: 초음파탐상관련규격및컴퓨터활용

41. ASME Sec.V에 의한 초음파탐상시험에서 거리진폭특성곡선을 작성하여 검사를 수행하던 중 첫번째 거리진폭특성곡선을 확인한 결과 DAC상의 한 점이 시간축 값의 20%를 초과 하였다. 다음 중 어떤 조치가 필요한가?

  1. 본 교정에 사용된 장비와 연관된 모든 검사 데이타를 전부 무효로 해야 한다.
  2. 교정전 기록은 유효 처리하고, 새로 교정하여 검사를 계속 수행한다.
  3. 최종 유효교정까지의 시험결과는 인정하고 유효 교정이후 기록은 모두 확인.점검하고 수정한다.
  4. 본 교정에 사용된 장비와 연괸된 모든 결함기록을 확인, 점검하고 기록 확인된 수치를 수정한다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V 규정에 따라 DAC 교정 확인 중 오차가 허용 범위를 초과한 경우, 마지막으로 확인된 유효한 교정 시점까지의 결과는 인정하되, 그 이후부터 현재까지의 기록은 모두 재점검하고 수정하는 것이 원칙입니다.
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42. KS B 0897에서 모재 두께가 30mm일 때 흠길이가 10mm이면 흠의 분류는? (단, B종일 때)

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0897의 B종 분류 기준에 따르면, 모재 두께가 $30\text{mm}$일 때 흠의 길이가 $10\text{mm}$인 경우는 2류에 해당합니다.
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43. KS B 0896에 따라 모재 두께가 15mm인 맞대기용접부를 탐상한 결과 M검출 레벨에서 흠의 최대에코 높이가 제Ⅱ영역에 해당하고 흠의 길이는 20mm인 것이 1개 검출되었다. 이 용접부의 시험결과 분류는?

  1. 1 류
  2. 2 류
  3. 3 류
  4. 4 류
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896의 맞대기 용접부 평가 기준에 따라, 흠의 최대에코 높이가 제Ⅱ영역에 해당하고 흠의 길이가 $20\text{mm}$인 경우, 해당 기준의 분류 표에 의해 1류로 판정됩니다.
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44. ASTM A-435는 어떤 종류의 재료에 대한 초음파탐상시험인가?

  1. 주조품
  2. 단조품
  3. 강판
  4. 용접부재
(정답률: 알수없음)
  • ASTM A-435는 탄소강 및 저합금강 강판(Steel Plates)의 초음파 탐상 시험을 규정하는 표준입니다.
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45. KS B 0817에서 규정된 탐상도형표시 기본기호의 설명 중 틀린 것은?

  1. T : 송신펄스
  2. F : 흠집에코
  3. B : 바닥면에코
  4. S : 측면에코
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0817의 탐상도형표시 기본기호에서 S는 측면에코가 아니라 '표면 에코(Surface echo)'를 의미합니다.

    오답 노트
    T: 송신펄스, F: 흠집에코, B: 바닥면에코는 올바른 정의입니다.
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46. ASTM A-388의 규격을 적용할 수 있는 제품은?

  1. 단조강 - 봉 - 직경 3인치
  2. 주조니켈 - 판재 - 두께 4인치
  3. 용접연철 - 판재 - 두께 1인치
  4. 압연알루미늄 - 봉 - 직경 3인치
(정답률: 알수없음)
  • ASTM A-388은 강철 단조품(Steel Forgings)의 초음파 탐상 시험 표준 규격입니다. 따라서 단조강 제품에 적용하는 것이 옳습니다.
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47. KS D 0040에 따라 판두께가 30mm인 시험체를 검사할 때 시험주파수 및 탐상 감도는? (단, 수직탐촉자 사용)

  1. 2MHz, STB-N1 : 25%
  2. 2MHz, STB-N1 : 40%
  3. 5MHz, STB-N1 : 50%
  4. 5MHz, STB-N1 : 70%
(정답률: 알수없음)
  • KS D 0040 규격에서 판두께 $30\text{mm}$인 시험체를 수직탐촉자로 검사할 때, 권장되는 시험주파수는 $5\text{MHz}$이며 탐상 감도는 STB-N1 기준 $50\%$를 적용합니다.
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48. KS B 0817에 따라 두께 30mm의 강용접부에 대하여 펄스반사법에 의한 초음파탐상을 하고자 한다. 이 때 초음파탐상기의 시간축의 직선성은 풀 스케일의 몇 %이내이면 만족되는가?

  1. ±4.0%
  2. ±1.0%
  3. ±2.0%
  4. ±5.0%
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0817 표준에 따라 초음파탐상기의 시간축 직선성(Linearity)은 측정의 정확도를 위해 풀 스케일의 $\pm 1.0\%$이내여야 합니다.
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49. ASME Sec.V, Art.5에 따라 튜브류를 초음파탐상검사시 사용하는 교정시험편의 교정 반사체(calibration reflect-ors)에 관한 사항이다. 틀린 것은?

  1. 형태는 노치(notch) 또는 흠(groove) 이다.
  2. 길이는 약 1인치 또는 그 이하이다.
  3. 폭은 1.6mm 이하이어야 한다.
  4. 깊이는 0.1mm 또는 공칭 살두께의 5%중 작은 쪽 이하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art.5의 튜브류 초음파탐상 교정 반사체 규정에 따르면, 깊이는 0.1mm 또는 공칭 살두께의 5% 중 큰 쪽(larger)이어야 합니다.

    오답 노트
    작은 쪽 이하여야 한다: 규정상 '큰 쪽'을 기준으로 설정해야 함
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50. ASME Sec.V에 따라 용접부를 초음파탐상시험시 다음 중 평판의 기본교정시험편을 사용할 수 있는 시험체는?

  1. 직경 25인치인 재료
  2. 직경 19인치인 재료
  3. 직경 15인치인 재료
  4. 직경 10인치인 재료
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V 규정에 따르면, 곡률이 매우 작은 큰 직경의 재료는 평판과 유사한 특성을 가지므로 평판 기본교정시험편을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 직경이 큰 직경 25인치인 재료의 경우 평판 시험편 적용이 가능합니다.
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51. KS D 0040에서 점적률이 7%일 때 등급은?

  1. A등급
  2. B등급
  3. X등급
  4. Y등급
(정답률: 알수없음)
  • KS D 0040의 점적률 등급 분류 기준에 따라, 점적률이 $7\%$인 경우는 Y등급에 해당합니다.
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52. KS B 0896에 따라 강용접부의 초음파탐상시험시 경사각 탐상의 에코높이 구분선 작성시 사용되는 시험편으로 올바른 것은?

  1. STB-A2 φ1x1mm
  2. STB-A2 φ2x2mm
  3. STB-A2 φ4x4mm
  4. STB-A2 φ8x8mm
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 강용접부 초음파탐상시험의 경사각 탐상 시, 에코높이 구분선(DAC 곡선)을 작성하기 위해 사용되는 표준 시험편의 가공공은 $\phi 4\times 4\text{mm}$인 STB-A2 시험편을 사용합니다.
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53. ASME Sec.Ⅴ, Art.5에 따라 곡률이 20인치 이하인 시험대상물을 검사하기 위해 곡률이 10인치인 기본교정시험편을 제작하였다. 이것을 사용하여 검사할 수 있는 시험대상물의 곡률 반경 범위로 적합한 것은?

  1. 9인치 이상 12인치 미만의 곡률을 가진 것은 모두 검사 가능하다.
  2. 9인치 미만의 곡률을 가진 것은 모두 검사 가능하다.
  3. 15인치를 초과하는 곡률을 가진 것은 모두 검사 가능하다.
  4. 15인치를 초과하고 20인치 미만인 것은 모두 검사 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art.5 규정에 따르면, 기본교정시험편의 곡률 반경을 기준으로 $\pm 10\%$ 범위 내의 곡률을 가진 시험대상물을 검사할 수 있습니다. 기본교정시험편의 곡률이 $10\text{인치}$이므로, $10\text{인치}$의 $90\%$인 $9\text{인치}$이상부터 $110\%$인 $11\text{인치}$(또는 범위상 $12\text{인치}$ 미만)까지 검사가 가능합니다.
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54. KS B 0817에서 규정하는 초음파탐상기의 감도를 조정하는 방법은?

  1. 수직빔 및 경사각빔 방식
  2. 시험편 및 바닥면에코 방식
  3. 표준시험편 및 대비시험편 방식
  4. 접촉법 및 수침법 방식
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0817에서 초음파탐상기의 감도를 조정하는 표준적인 방법은 표준 시험편을 이용하는 방식과 시험대상물의 바닥면에서 반사되는 에코를 이용하는 시험편 및 바닥면에코 방식입니다.
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55. KS D 0040에서 두께 50mm일 때 수직 1탐촉자법으로 탐상감도를 설정할 경우 STB-N1에서 에코높이를 몇 %에 맞추는가?

  1. 25%
  2. 50%
  3. 70%
  4. 규정하지 않음
(정답률: 알수없음)
  • KS D 0040 규정에 따라 수직 1탐촉자법으로 탐상감도를 설정할 때, 두께 $50\text{mm}$인 경우 STB-N1 표준시험편의 에코높이를 $70\%$로 설정하여 감도를 조정합니다.
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56. 다음 중 정보의 형태와 정보통신 서비스가 잘못 연결된 것은?

  1. 영상 : TV방송
  2. 데이터 : 전자 우편
  3. 화상 : 파일 전송
  4. 음성 : 음성 원격 회의
(정답률: 알수없음)
  • 파일 전송은 텍스트나 바이너리 형태의 데이터를 주고받는 서비스이며, 화상 정보와는 직접적인 연결이 없습니다.

    오답 노트
    화상 : 파일 전송 $\rightarrow$ 파일 전송은 데이터 형태의 서비스입니다.
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57. ROM에 상주하는 마이크로컴퓨터 운영체제내의 작은 프로그램이며, 시스템이 시동될 때 실행되어 주기억장치를 검사하며, 시스템 디스크에 있는 부트(boot)라고 하는 운영체제의 일부분을 RAM에 적재하게 하는 것은?

  1. 모니터(monitor) 프로그램
  2. 부트스트랩(bootstrap)
  3. 마이크로 프로그램(micro program)
  4. 부트 프로그램(boot program)
(정답률: 알수없음)
  • 모니터(monitor) 프로그램은 ROM에 상주하며 시스템 시동 시 주기억장치를 검사하고, 디스크의 부트 영역을 RAM에 적재하여 운영체제를 실행시키는 역할을 수행합니다.
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58. 디스켓을 포맷할 때 포맷형식을 [시스템파일만 복사]로 선택하였을 때 복사되는 파일명은? (단, 숨겨진 파일 포함)

  1. COMMAND.COM
  2. MSDOS.SYS, IO.SYS
  3. MSDOS.SYS, IO.SYS, COMMAND.COM
  4. COMMAND.COM, AUTOEXEC.BAT, CONFIG.SYS
(정답률: 알수없음)
  • 디스켓 포맷 시 시스템 파일만 복사하는 옵션을 선택하면, DOS 부팅에 필수적인 커널 파일과 명령 해석기 파일이 복사됩니다.
    복사되는 파일은 시스템의 핵심인 MSDOS.SYS, IO.SYS 그리고 명령어를 처리하는 COMMAND.COM입니다.
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59. 다음 중 인터넷 검색엔진의 종류가 아닌 것은?

  1. Yahoo
  2. Galaxy
  3. 심마니
  4. MIME
(정답률: 알수없음)
  • MIME은 인터넷 검색엔진이 아니라, 전자우편에서 텍스트 외의 멀티미디어 파일(이미지, 오디오, 비디오 등)을 전송하기 위해 정의된 표준 문서 형식입니다.

    오답 노트
    Yahoo, Galaxy, 심마니: 웹 페이지의 정보를 수집하고 색인하여 제공하는 검색엔진입니다.
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60. 컴퓨터 바이러스에 감염되었을 때의 증상이 아닌 것은?

  1. 파일의 크기가 커진다.
  2. 엉뚱한 에러 메시지가 나온다.
  3. 프로그램의 실행이 되지 않는다
  4. 컴퓨터의 속도가 빨라진다.
(정답률: 알수없음)
  • 컴퓨터 바이러스에 감염되면 시스템 자원을 무단으로 사용하거나 파일을 파괴하므로, 일반적으로 컴퓨터의 처리 속도가 느려지게 됩니다.
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4과목: 금속재료학

61. 열처리에서 질량효과라는 것은 무엇을 의미하는가?

  1. 재료의 크기에 따라 담금질효과가 다르게 나타나는 현상
  2. 시효처리의 일종으로서 재료가 크면 내부가 더 약한 현상
  3. 가열시간의 차이에 따라 시효경화가 다르게 나타나는 현상
  4. 뜨임현상의 일종으로서 뜨임시간이 길면 강도가 작아지는 현상
(정답률: 알수없음)
  • 질량효과란 재료의 크기(두께)가 커질수록 중심부의 냉각 속도가 느려져, 표면과 내부의 담금질 효과(경도 및 조직)가 다르게 나타나는 현상을 의미합니다.
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62. 다음 중 Muntz metal의 설명이 옳은 것은?

  1. 20 %의 Zn이 첨가된다.
  2. α+ β조직이다.
  3. 상온에서 전연성이 아주 높다.
  4. 내식성이 크므로 기계 부품에는 사용될 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • Muntz metal은 아연(Zn) 함량이 약 30% 이상인 황동으로, $\alpha$상과 $\beta$상이 공존하는 $\alpha + \beta$ 조직을 가집니다.

    오답 노트
    20%의 Zn이 첨가된다: 보통 30% 이상의 Zn이 첨가됩니다.
    상온에서 전연성이 아주 높다: $\beta$상의 영향으로 전연성이 낮아집니다.
    기계 부품에는 사용될 수 없다: 가공성이 좋아 기계 부품으로 널리 사용됩니다.
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63. 활자 합금(type metal)의 주성분으로 맞는 것은?

  1. Pb - Sb - Sn
  2. Pu - Zn - As
  3. Bi - Aℓ- Zn
  4. Cu - Si - Zn
(정답률: 알수없음)
  • 활자 합금은 낮은 융점과 우수한 주조성을 위해 납(Pb), 안티몬(Sb), 주석(Sn)을 주성분으로 하여 제작합니다.
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64. Cu를 4% 함유한 Aℓ합금을 고용체로 만든 다음 약 130℃로 유지시켰더니 시간의 경과에 따라 경도가 증가하는 것과 관계가 가장 깊은 것은?

  1. 가공경화
  2. 시효경화
  3. 고온경화
  4. 분산경화
(정답률: 알수없음)
  • 고용체 상태의 합금을 특정 온도에서 유지하여 시간이 지남에 따라 석출물이 형성되고 경도가 증가하는 현상을 시효경화라고 합니다.
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65. 담금질시 균열이나 비틀림 방지 대책이 아닌 것은?

  1. 대상부품의 뾰족한 부분을 둥글게 한다.
  2. 급격한 단면형상을 갖도록 한다.
  3. 담금질 후 가능한 한 빨리 뜨임 처리하여 잔류응력을 제거한다.
  4. 필요이상의 고탄소강을 사용하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 담금질 시 급격한 단면 변화는 응력 집중을 유발하여 균열이나 비틀림의 원인이 되므로, 단면 형상을 완만하게 설계해야 합니다.
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66. 18K 금은 Au 의 함유율이 몇 % 정도 인가?

  1. 60%
  2. 75%
  3. 85%
  4. 90%
(정답률: 알수없음)
  • 금의 순도는 24K를 100%로 기준하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{함유율} = \frac{\text{K 수치}}{24} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{함유율} = \frac{18}{24} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{함유율} = 75$
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67. 강도와 탄성을 요구하는 스프링강의 조직으로 가장 적당한 것은?

  1. Martensite
  2. Sorbite
  3. Ferrite
  4. Austenite
(정답률: 알수없음)
  • 스프링강은 강도와 탄성을 동시에 확보해야 하므로, 적절한 강도와 인성을 갖춘 소르바이트(Sorbite) 조직이 가장 적당합니다.
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68. 청동합금에 탄성, 내마모성, 내식성 및 유동성 등을 향상시키기 위하여 첨가하는 원소는?

  1. Pb
  2. Zn
  3. P
  4. Aℓ
(정답률: 알수없음)
  • 청동합금에 인(P)을 첨가하면 내마모성, 내식성, 유동성이 향상되어 가공성이 좋아집니다.
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69. KS재료기호 중 SS400의 KS규격상 명칭은?

  1. 합금공구강40종
  2. 일반구조용 압연강재
  3. 열간압연 스테인리스 강판 및 강대
  4. 기계구조용 스테인리스 강재
(정답률: 알수없음)
  • KS재료기호에서 SS는 Steel Structure의 약자로, 일반구조용 압연강재를 의미합니다.
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70. Al-Cu계 합금에 Si을 첨가하여 유동성이 좋으며, 피삭성, 용접성, 내기밀성이 양호하고 열처리가 가능한 합금은?

  1. 인코넬
  2. 라우탈
  3. 크로멜
  4. 퍼인바
(정답률: 알수없음)
  • 라우탈은 Al-Cu계 합금에 Si을 첨가하여 유동성, 피삭성, 용접성 및 내기밀성이 뛰어나며 열처리가 가능한 알루미늄 합금의 일종입니다.
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71. 가단 주철은 열처리 하기 전의 주조상태에서 어떠한 주철상태가 바람직한가?

  1. 백주철 (white cast iron)
  2. 회주철 (grey cast iron)
  3. 반주철 (mottled cast iron)
  4. 펄라이트 주철 (pearlite cast iron)
(정답률: 알수없음)
  • 가단 주철을 제조하기 위해서는 먼저 탄화물이 많이 포함된 백주철(white cast iron) 상태로 주조한 후, 장시간 열처리를 통해 흑연화시켜 연성을 부여해야 합니다.
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72. 탄소강에서 Cementite(Fe3C)란?

  1. 철에 탄소가 고용된 고용체
  2. 철과 탄소의 금속간 화합물
  3. 철과 탄소가 합금되어 단상을 이룬 상태
  4. 선철에서만 존재하는 고용체
(정답률: 알수없음)
  • 시멘타이트($Fe_{3}C$)는 철(Fe)과 탄소(C)가 결합하여 형성된 매우 단단하고 취성이 강한 금속간 화합물입니다.
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73. 황동(brass)의 설명이 틀린 것은?

  1. Cu와 Zn으로 된 황색 합금이다.
  2. 실용적으로는 대략 Zn이 약 30-40% 정도이다.
  3. Cu와 Sb의 합금을 말한다.
  4. 주조성, 가공성, 기계적 성질이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 황동은 구리(Cu)와 아연(Zn)의 합금으로, 특유의 황색을 띠며 가공성과 기계적 성질이 우수한 재료입니다.

    오답 노트
    Cu와 Sb의 합금: 안티몬 구리 합금에 대한 설명입니다.
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74. 0.3% 탄소강의 723℃ 선상에서의 초석 α 의 량은 약 몇% 정도 되는가? (공석강의 탄소함량은 0.8% 임)

  1. 63%
  2. 79%
  3. 84%
  4. 89%
(정답률: 알수없음)
  • 레버 룰(Lever Rule)을 이용하여 $723^{\circ}C$ 선상에서의 초석 $\alpha$ 페라이트의 분율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Fraction of } \alpha = \frac{C_{eutectoid} - C_0}{C_{eutectoid} - C_{\alpha}}$
    ② [숫자 대입] $\text{Fraction of } \alpha = \frac{0.8 - 0.3}{0.8 - 0.022}$
    ③ [최종 결과] $\text{Fraction of } \alpha = 0.63$
    따라서 초석 $\alpha$의 량은 약 $63\%$ 입니다.
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75. 알루미늄 합금 중 개량처리(modification)의 효과를 가장 기대하는 합금계(실루민)는?

  1. Aℓ- Co계
  2. Aℓ- Si계
  3. Aℓ- Sn계
  4. Aℓ- Zn계
(정답률: 알수없음)
  • 개량처리(modification)는 주로 $Al-Si$ 합금계에서 조대한 공정 실리콘 입자를 미세하게 만들어 기계적 성질을 개선하기 위해 수행하는 공정입니다.
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76. 보통주철의 재질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 보통주철은 성분범위가 C 2.5-4.0%, Si 0.5-3.5%, Mn 0.2-1.0%, P 0.03-0.8%, S 0.01-0.12%이다.
  2. C는 응고할 때 공정조직의 한 구성 요소인 편상 흑연(flake carbon)을 정출한다.
  3. C, Si 양이 낮을수록 공정량은 많아지고 주조성은 좋아진다.
  4. 보통 주철은 냉각속도가 빠를수록 Fe3C 를 정출한다.
(정답률: 알수없음)
  • 주철에서 탄소(C)와 규소(Si)는 흑연화를 촉진하는 원소입니다. 따라서 C와 Si의 함량이 높을수록 공정량이 많아지고 유동성이 좋아져 주조성이 향상됩니다.
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77. 경도시험에서 나타내는 약어 표기가 틀린 것은?

  1. 비커즈 경도:HV
  2. 쇼어 경도:HS
  3. 브리넬 경도:HB
  4. 로크웰 경도:HL
(정답률: 알수없음)
  • 각 경도시험의 약어 표기를 정확히 암기해야 합니다.

    오답 노트
    로크웰 경도: HR (HL은 다른 표기법임)
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78. 강철에 포함된 Mn의 영향이 아닌 것은?

  1. 유동성 증가
  2. 담금성 양호
  3. 고온가공 용이
  4. 경도, 강도 감소
(정답률: 알수없음)
  • 망간(Mn)은 강철의 유동성을 좋게 하고 담금성을 향상시키며, 고온 가공성을 높여주는 역할을 합니다. 또한 탄소와 결합하여 경도와 강도를 증가시키므로, 경도와 강도가 감소한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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79. 강의 표면경화 열처리에서 고체 침탄 촉진제로서 가장 많이 사용되는 것은?

  1. KCN
  2. KCl
  3. NaCl
  4. BaCO3
(정답률: 알수없음)
  • 강의 표면경화 중 고체 침탄법에서는 탄소의 확산을 돕고 반응을 촉진하기 위해 촉진제로 탄산바륨($BaCO_{3}$)을 가장 많이 사용합니다.
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80. 상업화에 활용되고 있는 FRM(섬유강화금속)에 사용되는 섬유의 종류가 아닌 것은?

  1. B
  2. SiC
  3. C
  4. Cr2O3
(정답률: 알수없음)
  • 섬유강화금속(FRM)에는 주로 붕소(B), 탄소(C), 탄화규소(SiC)와 같은 고강도 섬유가 사용됩니다.

    오답 노트
    Cr2O3: 산화크롬으로 섬유 강화재가 아닌 세라믹 코팅이나 산화물 재료에 해당합니다.
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5과목: 용접일반

81. 다음 중 습기가 있는 용접봉을 사용할 경우 해로운 점 설명과 가장 관계가 적은 것은?

  1. 피복이 떨어지기 쉽고, 아크가 불안정하다.
  2. 용착금속의 기계적 성질이 나빠진다.
  3. 기공이나 균열의 원인이 된다.
  4. 용접기를 손상시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 습기가 있는 용접봉을 사용하면 피복 박리, 아크 불안정, 기공 및 균열 발생 등 용접부의 품질 저하를 초래하지만, 이것이 용접기 기계 자체를 직접적으로 손상시키지는 않습니다.
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82. 다음 용접 중 구리합금의 용접에 가장 적합한 것은?

  1. 산소 아세틸렌 용접
  2. 불활성가스 아크용접
  3. 일렉트로 슬래그용접
  4. 서브머지드 아크용접
(정답률: 알수없음)
  • 구리합금은 열전도율이 매우 높고 산화되기 쉬운 특성이 있어, 보호 가스를 사용하여 산화를 방지하고 정밀한 용접이 가능한 불활성가스 아크용접이 가장 적합합니다.
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83. 연강용 피복 아크용접봉 중 내균열성이 가장 좋은 것은?

  1. 고셀룰로스계
  2. 티탄계
  3. 일미나이트계
  4. 저수소계
(정답률: 알수없음)
  • 저수소계 용접봉은 피복제 내의 수소 함량을 극도로 낮추어 용접 금속 내의 확산성 수소를 줄임으로써, 수소 유기 균열을 방지하여 내균열성이 가장 우수합니다.
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84. 아세틸렌 용기의 안전장치에 대한 설명으로 가장 적합한 것은 ?

  1. 질소를 가스 안정제로 주입하여 가스의 내부 폭발을 방지한다.
  2. 용기 상부 또는 하부에 가용 플러그를 장치하여 용기 내의 온도 상승시 녹아 터지도록 한다.
  3. 다공성 물질과 아세톤에서 모든 위험을 자연적으로 흡수하도록 고안되어 있다.
  4. 스프링식 안전 밸브가 부착되어 용기압이 올라가면 자동 방출하도록 되어있다.
(정답률: 알수없음)
  • 아세틸렌 용기는 내부 온도 상승으로 인한 압력 증가 시, 용기 자체가 파괴되기 전 가용 플러그가 먼저 녹아 가스를 방출함으로써 폭발을 방지하는 안전장치를 갖추고 있습니다.
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85. 전기저항 점(Spot)용접의 전극(Electrode)재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 피용접재와 합금되기 어려울 것
  2. 전기 전도도가 높을 것
  3. 열전도율이 낮을 것
  4. 기계적 강도가 클 것
(정답률: 알수없음)
  • 점용접 전극은 피용접재의 열을 빠르게 빼앗아 전극의 용융을 방지하고 냉각을 도와야 하므로, 열전도율이 높아야 합니다.
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86. 동 용접이 철강용접에 비해서 어려운 이유가 아닌 것은?

  1. 열전도율이 낮고 냉각속도가 크다.
  2. 산화동을 포함한 부분이 순동보다 먼저 용융하여 균열을 일으키기 쉽다.
  3. 동은 용융 시 산화가 심하며 가스 흡수로 용접부에 기공이 생기는 경우가 많다.
  4. 수소와 같은 확산이 큰 가스를 석출하며 그 압력으로 약점을 형성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 동은 철강에 비해 열전도율이 매우 높기 때문에 열이 빠르게 빠져나가 냉각 속도가 빠르며, 이로 인해 용접이 어렵습니다.

    오답 노트
    열전도율이 낮고 냉각속도가 크다: 동은 열전도율이 매우 높습니다.
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87. 모재는 전혀 녹이지 않고, 모재보다 용융점이 낮은 금속을 녹여 표면장력(원자간의 확산 침투)으로 접합하는 것을 의미하는 용어는?

  1. 융접(fusion welding)
  2. 압접(pressure welding)
  3. 납땜(brazing and soldering)
  4. 저항용접(resistance welding)
(정답률: 알수없음)
  • 모재를 녹이지 않고 모재보다 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 표면장력과 원자간 확산으로 접합하는 방식은 납땜(brazing and soldering)의 핵심 원리입니다.
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88. 다음 용접 중 TIG 용접에서 모재에 열이 가장 많이 발생하는 가스와 극성은 ?

  1. Ar가스, DCRP 용접
  2. He가스, DCSP 용접
  3. Ar가스, DCSP 용접
  4. He가스, DCRP 용접
(정답률: 알수없음)
  • TIG 용접에서 헬륨(He) 가스는 아르곤(Ar)보다 열전도율이 높아 입열량이 크며, 직류 정극성(DCSP)일 때 모재 쪽으로 열이 집중되어 열 발생이 가장 많습니다.
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89. 납땜시 사용되는 용제(Flux)의 역할로 잘못 설명한 것은?

  1. 용접중 발생하는 산화물 제거
  2. 용접부의 인성을 증가
  3. 용가재의 유동성을 향상
  4. 모재 표면의 산화 방지
(정답률: 알수없음)
  • 플럭스(Flux)는 금속 표면의 산화물을 제거하고 재산화를 방지하며 용가재의 흐름성을 좋게 만드는 역할을 하지만, 재료 자체의 기계적 성질인 인성을 증가시키지는 않습니다.
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90. 미그(MIG)용접의 장점 설명으로 틀린 것은?

  1. 수동 아크용접에 비해 용착율이 높다.
  2. 박판 용접에는 적합하지 않다.
  3. 티그 용접에 비해 용융속도가 빠르다.
  4. 탄산가스 아크용접에 비해 스패터 발생이 많다.
(정답률: 알수없음)
  • 미그(MIG) 용접은 불활성 가스를 사용하여 아크가 안정적이며, 탄산가스 아크용접에 비해 스패터 발생이 훨씬 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    박판 용접에는 적합하지 않다: 박판 용접에 매우 적합함
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91. 피복금속 아크용접에서 아크가 용접의 단위 길이(1㎝)당 발생하는 전기적 에너지 H(Joule/cm)는? ( 아크 전압은 E Volt, 아크전류를 I 암페어, 용접속도는 V ㎝/min 라 한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 단위 길이당 전기적 에너지는 전력($$E \times I$$)에 시간(분당 속도의 역수)을 곱하여 산출하며, 분 단위를 초 단위로 환산하기 위해 60을 곱해줍니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{60EI}{V}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $H = \frac{60EI}{V}$
    따라서 정답은 입니다.
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92. 용접부의 기공 발생 방지책 설명으로 틀린 것은 ?

  1. 위빙을 하여 열량을 늘리거나 예열을 한다.
  2. 충분히 건조한 저수소계 용접봉으로 바꾼다.
  3. 이음 표면을 깨끗하게 하고 적당한 전류로 조절한다.
  4. 용접속도를 빠르게 조절한 후 용접부를 급냉한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접부의 기공은 가스가 갇혀 발생하는 결함으로, 이를 방지하기 위해서는 충분한 열량 확보와 수분 제거, 표면 청결이 필수적입니다.
    용접속도를 너무 빠르게 하거나 용접부를 급냉시키면 가스가 빠져나갈 시간이 부족해져 오히려 기공 발생 가능성이 높아집니다.
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93. 피복금속 아크용접봉 E4316은 어떤 계통의 용접봉인가 ?

  1. 저수소계
  2. 철분수소계
  3. 철분 산화철계
  4. 고산화 티탄계
(정답률: 알수없음)
  • AWS 규격에 따른 용접봉 기호에서 E4316의 끝자리 숫자 16은 저수소계(Low Hydrogen) 용접봉을 의미합니다.

    오답 노트
    철분수소계: E4321
    철분 산화철계: E4323
    고산화 티탄계: E4313
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94. 탄산가스 아크 용접에 관한 다음 사항 중 틀린 것은?

  1. 이음가공에서의 이음 각도공차는 ±5°이내로 하는 것이 좋다.
  2. 아크 종점에서는 용입이 얕으므로 아크를 신속하게 정지시켜 크레이터의 발생을 막는다.
  3. 고장력강이나 합금강의 가접은 반드시 저수소계 용접봉을 사용하도록 한다.
  4. 2차 무부하 전압이 60V 정도인 경우, 콘택트 팁에 와이어가 용착하기 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 아크 종점에서는 용입이 얕아지기 때문에 크레이터(오목한 홈)가 발생하기 쉽습니다. 이를 방지하기 위해서는 아크를 신속하게 정지시키는 것이 아니라, 서서히 전류를 줄이거나 크레이터 처리 기법을 사용하여 충분히 채워주어야 합니다.
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95. 피복 금속 아크 용접봉에 도포(塗布)되는 용제(Flux)의 기능(機能) 설명으로 틀린 것은?

  1. 특별한 자세(姿勢)의 용접을 쉽게 한다.
  2. 아크(arc)의 발생, 안전 및 유지를 용이하게 한다.
  3. 가스를 발생시켜서 대기(大氣)의 침입을 방지한다.
  4. 적당한 아크 전압과 용융점이 높은 슬랙을 만든다.
(정답률: 알수없음)
  • 용제(Flux)는 용융 금속을 보호하고 슬래그를 형성하여 냉각 속도를 늦추는 역할을 합니다. 이때 슬래그는 용융 금속보다 용융점이 낮아야 금속 위에 떠올라 불순물을 제거하고 보호막을 형성할 수 있으므로, 용융점이 높은 슬랙을 만든다는 설명은 틀렸습니다.
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96. 논 가스 아크용접의 장ㆍ단점 설명으로 틀린 것은?

  1. 전자세 용접이 가능하다.
  2. 보호가스나 용제의 공급이 필요하다.
  3. 용접 전원으로 교ㆍ직류를 모두 사용할 수 있다.
  4. 용접 길이가 긴 용접물은 아크를 중단하지 않고 연속용접을 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 논 가스 아크용접은 이름 그대로 보호가스를 사용하지 않는 용접 방식입니다. 따라서 보호가스나 용제의 공급이 필요하다는 설명은 논 가스 용접의 정의에 어긋나는 틀린 설명입니다.
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97. 용접시 발생하는 결함인 균열(crack)을 억제하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 예열을 한다
  2. 후열을 한다
  3. 용접전류를 높인다
  4. 피닝을 한다
(정답률: 알수없음)
  • 용접 균열을 방지하기 위해서는 냉각 속도를 늦추거나 잔류 응력을 제거해야 합니다. 예열과 후열은 냉각 속도를 조절하고, 피닝은 물리적으로 잔류 응력을 제거하는 방법입니다. 반면 용접전류를 높이면 입열량이 증가하여 오히려 열영향부의 조직 변화나 변형을 초래해 균열 위험을 높일 수 있습니다.
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98. 150㎏f/cm2 의 압력으로 대기압하에는 6,000ℓ가 충전된 산소를 압력이 100㎏f/cm2 될 때까지 사용하였다면 산소 사용량은?

  1. 1200ℓ
  2. 1500ℓ
  3. 1800ℓ
  4. 2000ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 보일의 법칙에 따라 온도와 양이 일정할 때 압력과 부피는 반비례하며, 사용량은 초기 부피와 나중 부피의 차이로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{used} = V_1 \times \frac{P_1 - P_2}{P_1}$
    ② [숫자 대입] $V_{used} = 6000 \times \frac{150 - 100}{150}$
    ③ [최종 결과] $V_{used} = 2000$
    따라서 산소 사용량은 $2000\text{ℓ}$입니다.
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99. 교류아크 용접기의 1차측 입력이 20[kVA]인 경우 가장 적합한 퓨즈의 용량은? (단, 이 용접기의 전원전압은 200V이다.)

  1. 100[A]
  2. 120[A]
  3. 150[A]
  4. 200[A]
(정답률: 알수없음)
  • 용접기의 입력 용량과 전압을 이용하여 1차측 정격 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{V}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{20000}{200}$
    ③ [최종 결과] $I = 100$
    따라서 퓨즈 용량은 $100\text{A}$가 가장 적합합니다.
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100. 용접후 용접변형을 교정하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 피닝법
  2. 역변형법
  3. 얇은 판에 대한 점 수축법
  4. 후판에 대한 가열후 압력을 주어 수냉하는 법
(정답률: 알수없음)
  • 용접변형 교정법은 이미 발생한 변형을 바로잡는 후처리를 의미합니다. 역변형법은 용접 전 변형이 예상되는 방향의 반대쪽으로 미리 변형을 주는 '변형 방지법'에 해당하므로 교정 방법이 아닙니다.
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