초음파비파괴검사기사(구) 필기 기출문제복원 (2005-03-20)

초음파비파괴검사기사(구) 2005-03-20 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사기사(구)
(2005-03-20 기출문제)

목록

1과목: 초음파탐상시험원리

1. 초음파탐상시험법에 관한 특성 설명으로 틀린 것은?

  1. 진동자의 두께가 얇을수록 주파수가 높아진다.
  2. 주파수가 높을수록 투과 능력이 좋아진다.
  3. 진동자의 면적이 클수록 근거리음장한계거리는 커진다.
  4. 진동자의 면적이 클수록 지향각은 작아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 주파수가 높아질수록 분해능은 좋아지지만, 재료 내부의 산란과 흡수가 증가하여 투과 능력은 오히려 떨어집니다.

    오답 노트
    진동자 두께: 두께가 얇을수록 진동수가 많아져 주파수 상승
    근거리음장: 진동자 면적이 클수록 음장 거리 증가
    지향각: 진동자 면적이 클수록 빔이 좁게 퍼져 지향각 감소
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2. 국제표준화규격(ISO)에서 분류하고 있는 비파괴시험의 전문위원회에 관한 규격에 해당하는 것은?

  1. ISO TC 44
  2. ISO TC 135
  3. ISO TC 107
  4. ISO TC 17
(정답률: 알수없음)
  • 국제표준화규격(ISO)에서 비파괴시험(Non-destructive testing) 분야를 담당하는 전문위원회는 ISO TC 135입니다.
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3. 초음파탐상시험을 할 때 결함에서 반사된 에너지의 양은 다음 어느 것에 의존하는가?

  1. 결함의 크기, 방향에만 의존한다.
  2. 결함의 방향, 종류에만 의존한다.
  3. 결함의 크기, 종류에만 의존한다.
  4. 결함의 크기, 방향, 종류에 의존한다.
(정답률: 알수없음)
  • 결함에서 반사되어 돌아오는 에너지의 양은 결함이 얼마나 큰지(크기), 초음파 입사 방향과 결함면이 이루는 각도가 어떠한지(방향), 그리고 결함의 성질이 무엇인지(종류)라는 세 가지 요소에 모두 의존합니다.
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4. 탄소강(음향 임피던스 Z1)에 스테인리스강(음향임피던스 Z2)이 클래딩되어 있다. 탄소강 측에서 2㎒로 수직탐상하였을 때 경계면에서의 음압 반사율은?

(정답률: 알수없음)
  • 서로 다른 두 매질의 경계면에서 발생하는 음압 반사율은 두 매질의 음향 임피던스 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{반사율} = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_1 + Z_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{반사율} = \frac{Z_2 - Z_1}{Z_1 + Z_2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{Z_2 - Z_1}{Z_1 + Z_2}$$
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5. 진동자로 사용키 위해 수정을 Y-cut 했을 경우 파형은?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 판파
  4. 종파 및 횡파
(정답률: 알수없음)
  • 수정 진동자를 Y-cut(Y-절단) 방식으로 가공하면 전단 진동이 발생하여 횡파가 생성됩니다.
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6. A.V.G 선도에서 NB=2, 피검체 두께 T=30㎜일 때 근거리 음장은 얼마인가? (단, NB=저면까지 규준화거리)

  1. 15㎜
  2. 30㎜
  3. 32㎜
  4. 40㎜
(정답률: 알수없음)
  • A.V.G 선도에서 근거리 음장(Near Field)은 저면까지의 규준화 거리 $N_B$와 피검체 두께 $T$의 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{T}{N_B}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{30}{2}$
    ③ [최종 결과] $N = 15$
    따라서 근거리 음장은 $15\text{mm}$입니다.
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7. 다음 중 파괴관리에 도움을 주기 위한 비파괴시험의 역할은?

  1. 인장강도의 정확한 측정
  2. 불연속의 수와 종류의 정확한 평가
  3. 일정결함이 임계크기로 성장하는데 걸리는 시간의 예측
  4. 충격강도와 크리프강도의 정확한 측정
(정답률: 알수없음)
  • 비파괴시험은 재료를 파괴하지 않고 내부나 표면의 결함을 찾아내는 시험입니다. 따라서 재료 내부에 존재하는 불연속(결함)의 수와 종류를 정확하게 평가하여 파괴를 방지하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    인장강도, 충격강도, 크리프강도 측정: 재료를 파괴해야 알 수 있는 파괴시험 영역입니다.
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8. 다음 중 비철 재료의 용접부위에 들어 있는 개재물의 형상을 검출하는데 가장 적절한 비파괴검사법은?

  1. 방사선투과시험
  2. 자분탐상시험
  3. 침투탐상시험
  4. 음향방출시험
(정답률: 알수없음)
  • 방사선투과시험(RT)은 방사선이 재료를 투과할 때 밀도 차이에 따라 흡수량이 달라지는 원리를 이용하므로, 용접부 내부의 개재물과 같은 체적 결함의 형상을 검출하는 데 가장 적합합니다.
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9. 초음파탐상시험에서 접촉매질의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 탐촉자와 시험체 사이의 공기 제거
  2. 탐촉자와 시험체의 음향임피던스 조화
  3. 음향 전달 효율 향상
  4. 시험속도 증가
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상시험에서 접촉매질은 탐촉자와 시험체 사이의 공기를 제거하여 음향 임피던스를 조화시키고 초음파의 전달 효율을 높이기 위해 사용합니다. 시험 속도의 증가와는 직접적인 관련이 없습니다.
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10. 표면이 거칠은 부품을 초음파탐상시험할 경우 일반적으로 만족할만한 시험효과를 얻기 위하여, 표면이 매끈한 부품에 사용할 경우와 비교한 설명 중 맞는 것은?

  1. 표면이 매끈한 부품에 사용할 경우보다 더 낮은 주파수의 탐촉자와 점성이 높은 접촉 매질을 사용한다.
  2. 표면이 매끈한 부품에 사용할 경우보다 더 높은 주파수의 탐촉자와 점성이 높은 접촉 매질을 사용한다.
  3. 표면이 매끈한 부품에 사용할 경우보다 더 높은 주파수의 탐촉자와 점성이 적은 접촉 매질을 사용한다.
  4. 표면이 매끈한 부품에 사용할 경우보다 더 낮은 주파수의 탐촉자와 점성이 적은 접촉 매질을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 표면이 거칠면 초음파의 산란이 심해지므로, 투과력이 좋은 낮은 주파수의 탐촉자를 사용해야 합니다. 또한, 거친 표면의 틈새를 메워 초음파 전달 효율을 높이기 위해 점성이 높은 접촉 매질을 사용하는 것이 유리합니다.
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11. 초음파의 지향성에 관한 설명중 틀린 것은?

  1. 원형진동자의 지향성은 빔축에 대해 대칭이 된다.
  2. 만일 같은 진동자에서 종파와 횡파가 같이 발생할 때는 횡파의 지향성이 예리하다.
  3. 지향성은 파장과 펄스폭으로서 변화된다.
  4. 지름이 큰 진동자라 하여도 일부분에서만 진동할 때는 지향성은 둔하다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파의 지향성은 진동자의 크기(지름)와 파장에 의해 결정되며, 펄스폭은 분해능에 영향을 주는 요소이지 지향성을 변화시키는 직접적인 요인이 아닙니다.

    오답 노트
    원형진동자: 축 대칭 구조임
    횡파: 종파보다 속도가 느려 파장이 짧으므로 지향성이 더 예리함
    부분 진동: 실질적인 진동자 지름이 작아지는 효과가 있어 지향성이 둔해짐
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12. 탐촉자의 빔 분산은 다음 중 무엇에 주로 좌우되는가?

  1. 탐상 방법
  2. 탐촉자에서 수정의 밀착성
  3. 펄스의 길이
  4. 주파수 및 진동자의 크기
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 빔의 분산(지향성)은 진동자의 지름($D$)과 파장($\lambda$)의 곱에 의해 결정됩니다. 따라서 주파수(파장에 영향) 및 진동자의 크기가 빔 분산을 결정하는 주된 요인이 됩니다.
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13. 진동자와 주파수의 관계에 대한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 진동자는 사용주파수의 한 파장의 길이를 그 두께로 한다.
  2. 주파수의 변화에는 관계없이 진동자의 두께는 일정하다.
  3. 주파수가 높아질수록 진동자의 두께는 얇아진다.
  4. 주파수가 높아질수록 진동자의 두께는 두꺼워진다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 진동자의 두께는 일반적으로 사용 주파수 파장의 절반($\frac{1}{2}\lambda$)으로 설계됩니다. 주파수가 높아지면 파장이 짧아지므로, 이에 따라 진동자의 두께는 더 얇아져야 합니다.
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14. 다음 중 일반적으로 알루미늄 제품의 미세한 표면결함을 다량으로 검사하는데 효율적인 비파괴검사법은?

  1. 습식 자분탐상검사
  2. 수세성 형광침투탐상검사
  3. 용제제거성 염색침투탐상검사
  4. 수세성 염색침투탐상검사
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄은 비자성체이므로 자분탐상검사는 적용할 수 없으며, 미세한 표면결함을 다량으로 효율적으로 검사하기 위해서는 감도가 매우 높고 세척이 용이한 수세성 형광침투탐상검사가 가장 적합합니다.
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15. 초음파의 투과와 반사를 결정할 때 음향 임피던스가 중요한 인자이다. 다음 중 음향임피던스가 가장 큰 재료는?

  1. 물
  2. 유리
  3. 공기
  4. 철
(정답률: 알수없음)
  • 음향 임피던스는 재료의 밀도와 음속의 곱으로 결정됩니다. 일반적으로 공기 < 물 < 유리 < 철 순으로 밀도와 음속이 크기 때문에 철의 음향 임피던스가 가장 큽니다.
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16. 다음 중 원거리음장에서 빔의 분산각을 나타내는 식은? (단, ø : 빔분산각, λ : 파장, f : 주파수, V : 속도, d : 진동자직경)

(정답률: 알수없음)
  • 원거리 음장에서 빔의 분산각 $\phi$는 진동자 직경 $d$와 파장 $\lambda$의 관계에 의해 결정되며, 주파수 $f$와 속도 $V$를 이용하여 다음과 같이 나타냅니다.
    $$\sin \phi = 1.22 \frac{V}{fd}$$
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17. 두께 25mm인 철판을 굴절각이 70°인 탐촉자로 탐상한 결과 결함에 대한 빔행정(Beam path distance)이 58.5mm였다면 이 결함의 깊이는?

  1. 8.5mm
  2. 14.9mm
  3. 20.0mm
  4. 24.9mm
(정답률: 알수없음)
  • 결함의 깊이는 빔 행정과 굴절각의 코사인 값을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $d = L \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $d = 58.5 \cos 70^\circ$
    ③ [최종 결과] $d = 20.0\text{mm}$
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18. 초음파탐상시험에서 수직탐상시 시험편방식에 의한 감도 조정에 관한 설명으로 맞는 것은?

  1. 감쇠가 적은 시험체에만 적용할 수 있다.
  2. 시험체의 탐상면과 저면이 평행하지 않으면 적용할 수 없다.
  3. 감쇠가 큰 시험체일때 결함을 과소평가할 우려가 있다.
  4. 시험체의 탐상면의 거칠기에 영향을 받지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 시험편 방식의 감도 조정은 시험편 내부의 감쇠를 고려하지 않고 표면 근처의 반사파로 기준을 잡기 때문에, 감쇠가 심한 재료일수록 깊은 곳의 결함 신호가 약해져 결함을 실제보다 작게 평가할 위험이 있습니다.

    오답 노트
    감쇠가 적은 시험체에만 적용: 감쇠가 큰 시험체에서도 사용 가능하나 주의가 필요함
    탐상면과 저면이 평행하지 않으면 적용 불가: 평행 여부와 상관없이 적용 가능함
    탐상면 거칠기에 영향 없음: 표면 거칠기는 투과 효율에 영향을 줌
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19. 그림과 같은 횡파 굴절각 45°의 경사각탐촉자에서 아크릴 쐐기의 각도는? (단, 아크릴 수지의 종파속도 CL = 2730 m/s, 강중의 횡파속도 CS = 3230 m/s)

  1. 약 57.7°
  2. 약 46.7°
  3. 약 36.7°
  4. 약 27.7°
(정답률: 알수없음)
  • 스넬의 법칙을 이용하여 굴절각과 쐐기각의 관계를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sin \theta_1 = \frac{C_L}{C_S} \sin \theta_2$
    ② [숫자 대입] $\sin \theta_1 = \frac{2730}{3230} \sin 45^\circ$
    ③ [최종 결과] $\theta_1 = 36.7^\circ$
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20. 초음파탐상시험시 탐촉자의 주파수가 커지면 어떻게 되는가?

  1. 빔퍼짐(beam spread)과 투과력이 커진다.
  2. 빔퍼짐은 작아지고 감도와 분해능은 커진다.
  3. 빔퍼짐은 작아지고 투과력은 커진다.
  4. 감도는 적어지고 투과력은 커진다.
(정답률: 알수없음)
  • 탐촉자의 주파수가 높아지면 파장이 짧아져 빔의 지향성이 좋아지므로 빔퍼짐은 줄어들고, 작은 결함도 잘 찾아내는 감도와 인접한 결함을 구별하는 분해능은 향상됩니다.

    오답 노트
    투과력: 주파수가 커지면 감쇠가 심해져 투과력은 오히려 감소함
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2과목: 초음파탐상검사

21. 초음파 탐상기의 탐상도형에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 송신펄스 다음에 맨 처음 나타나는 에코는 반드시 저면에코이다.
  2. 저면과 표면에서 다중반사를 일으키고 에코가 등간격으로 여러 개 나오는 경우가 많다.
  3. 라미네이션 결함에서는 다중반사를 일으키고 에코가 등간격으로 여러개 나오는 경우가 많다.
  4. 표면에코와 저면에코와의 사이에 에코가 나타나면 라미네이션이나 비금속개재물 등의 내부결함이 존재한다고 생각해도 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 송신 펄스 이후에 나타나는 첫 번째 에코는 내부 결함이 있을 경우 저면 에코가 아니라 결함 에코가 먼저 나타나게 됩니다.

    오답 노트
    저면과 표면 사이의 다중반사: 정상적인 현상임
    라미네이션 다중반사: 결함면에서 반사되어 나타남
    표면-저면 사이 에코: 내부 결함 존재의 증거임
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22. 초음파 탐촉자에서 사용되는 압전재료 중 송신효율이 가장 우수한 것은?

  1. 지르콘산 납
  2. 티탄산 바륨
  3. 황산 리튬
  4. 니오비움산 납
(정답률: 알수없음)
  • 티탄산 바륨은 압전 계수가 매우 커서 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 송신 효율이 매우 우수한 재료입니다.
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23. 펄스반사법에 의한 초음파탐상시험에서 수직탐촉자를 사용하였을 때 가장 쉽게 검출할 수 있는 결함은?

  1. 표면 미세균열
  2. 핀홀
  3. 라미네이션
  4. 용접 기공
(정답률: 알수없음)
  • 수직탐촉자는 초음파 빔이 시험체 표면에 수직으로 입사하므로, 표면과 평행하게 발달한 판상 결함인 라미네이션을 검출하는 데 가장 효과적입니다.
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24. 판재를 경사각탐상할 때 다음 중 빠뜨리기 쉬운 결함은?

  1. 음파에 수직인 균열
  2. 갖가지 방향으로 있는 개재물
  3. 표면에 평행인 균열
  4. 작은 결함들이 연속된 것
(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐상은 주로 표면에 수직인 결함을 찾는 데 유리합니다. 반면, 표면에 평행하게 존재하는 균열은 경사각으로 입사한 음파가 결함면에서 반사되어 되돌아오지 않고 굴절되어 나가므로 검출하기 매우 어렵습니다.
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25. 두께 60mm의 알루미늄 판에 큰 결함이 탐상표면으로부터 30mm 깊이에 탐상표면과 평행하게 결함이 존재할 때 가장 적합한 탐상방법은?

  1. 수직 탐상법
  2. 경사각 탐상법
  3. 표면파 탐상법
  4. 판파 탐상법
(정답률: 알수없음)
  • 결함이 탐상표면과 평행하게 존재하고 깊이가 깊은 경우, 초음파를 표면에 수직으로 입사시켜 결함면에서 반사되는 신호를 검출하는 수직 탐상법이 가장 적합합니다.
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26. 다음 중 초음파탐상시험시 범용 탐촉자로 시험이 어려운 것은?

  1. 일반 구조용강
  2. 오스테나이트 스텐레스강
  3. 용접 구조용강
  4. 단조강
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트 스텐레스강은 결정립이 조대하고 이방성이 강하여 초음파의 산란과 감쇠가 매우 심합니다. 따라서 일반적인 범용 탐촉자로는 투과력이 떨어져 시험이 어렵습니다.
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27. 반사원이 의사지시인지 또는 결함지시인지를 판단하기 위하여 반사원의 위치를 정확히 측정해야 한다. 다음중 결함위치 측정시 오차의 원인이 아닌 것은?

  1. 결함의 형상에 따른 오차
  2. 결함에서 파의 감쇠에 의한 오차
  3. 장치의 조정 및 계측에 의한 오차
  4. 결함의 경사로 인한 오차
(정답률: 알수없음)
  • 결함의 위치 측정 오차는 주로 기하학적 형상, 경사도, 장비의 정밀도 등 거리 측정과 직접 관련된 요인에 의해 발생합니다. 결함에서 파의 감쇠는 신호의 크기(진폭)에 영향을 주는 요인이지, 위치 측정의 오차를 유발하는 직접적인 원인은 아닙니다.
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28. 필터 조정기가 부착된 초음파탐상기에서 필터를 사용할 경우 다음 중 올바른 것은?

  1. 불감대가 커진다.
  2. 분해능이 증가된다.
  3. 불감대가 작아진다.
  4. 분해능이 저하된다.
(정답률: 알수없음)
  • 필터를 사용하면 고주파 성분이 제거되어 신호의 파형이 넓어지게 됩니다. 이로 인해 인접한 두 결함을 구분하는 능력인 분해능이 저하됩니다.
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29. STB-A1의 표준시험편으로 초음파 탐촉자의 굴절각을 측정한 결과 45°였다. 이 탐촉자로 알루미늄에 대한 굴절각을 측정하면 얼마인가?

  1. 43.5°
  2. 45°
  3. 47.5°
  4. 50°
(정답률: 알수없음)
  • 매질의 음속 차이에 따른 굴절각 변화는 스넬의 법칙(Snell's Law)을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{\sin \theta_1}{V_1} = \frac{\sin \theta_2}{V_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{\sin 45^{\circ}}{5920} = \frac{\sin \theta_2}{6320}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\theta_2 = 43.5^{\circ}$$
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30. 초음파탐상시험시 탐상면에 접촉매질을 적용하는 가장 큰 이유는?

  1. 탐촉자의 소모를 방지하기 위하여
  2. 초음파의 전달효율을 좋게하기 위하여
  3. 탐촉자의 움직임을 원활히 하기 위해서
  4. 탐상면의 마모를 방지하기 위해서
(정답률: 알수없음)
  • 탐촉자와 탐상면 사이의 공기층은 초음파의 투과를 방해하므로, 접촉매질을 사용하여 공기를 제거함으로써 초음파의 전달효율을 좋게하기 위해 적용합니다.
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31. 초음파 탐상기의 CRT 스크린 상에 나타나는 에코의 높이는 다음 중 무엇에 비례하는가?

  1. Acoustic pressure
  2. Acoustic intensity
  3. Acoustic impedance
  4. Acoustic amplitude
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상기의 CRT 스크린에 표시되는 에코의 높이는 수신된 초음파의 음압(Acoustic pressure)에 직접적으로 비례하여 나타납니다.
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32. KS B 0896에 의거 판두께 19㎜의 강판 맞대기용접부를 5Z 10x10A70(STB 굴절각 69.5도)을 사용하고 STB-A2에 의해 에코높이 구분선을 작성하였다. 다음의 에코높이 구분선 중에서 가장 적합한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 표준에 따라 판두께 $19\text{mm}$ 강판의 맞대기 용접부 탐상 시, STB-A2 기준에 의해 작성된 에코높이 구분선은 거리별 감쇠 특성을 반영하여 작성되어야 합니다. 제시된 조건과 표준 곡선 형태를 분석했을 때, 가 가장 적합한 구분선입니다.
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33. 초음파탐상시험시 동일한 크기의 탐촉자에서 주파수를 증가시켰을 때 예상되는 결과는?

  1. 초음파 빔의 분산이 증가한다.
  2. 근거리 음장이 증가한다.
  3. 분해능이 저하된다.
  4. 파장이 길어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 동일한 탐촉자 크기에서 주파수가 증가하면 파장이 짧아지며, 이로 인해 초음파 빔이 평행하게 진행하는 구간인 근거리 음장(Near Field)의 길이는 길어집니다.

    오답 노트
    분산 증가: 지향각이 작아져 분산은 감소함
    분해능 저하: 분해능은 증가함
    파장: 주파수와 파장은 반비례하므로 짧아짐
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34. 초음파탐상검사시 사용되는 탐촉자의 공진주파수에 대한 설명중 옳은 것은?

  1. 탐촉자의 공진주파수에서 최대의 진동이 일어난다.
  2. 공진주파수는 종파속도에 반비례한다.
  3. 공진주파수는 진동자 두께에 비례한다.
  4. 공진주파수는 진동자 두께의 2배에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공진주파수란 진동자가 가장 효율적으로 진동하여 최대 진폭을 가지는 주파수를 의미합니다.

    오답 노트
    공진주파수는 종파속도에 비례하고 진동자 두께에 반비례합니다.
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35. 초음파탐상시 결함지시길이 측정을 dB drop법으로 하였을 때의 특징으로 옳은 것은?

  1. 전이 손실이나 감쇠의 영향을 크게 받지 않는다.
  2. 작은 결함은 실제보다 작게 나타나는 경향이 있다.
  3. 에코 높이의 영향을 비교적 많이 받는다.
  4. 자동화가 용이하다.
(정답률: 알수없음)
  • dB drop법은 에코 높이가 일정 값(예: $6\text{dB}$ 또는 $20\text{dB}$)만큼 떨어지는 지점을 측정하여 결함 길이를 산출하므로, 전체적인 전이 손실이나 감쇠가 발생하더라도 상대적인 높이 변화를 측정하기 때문에 그 영향이 적습니다.
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36. 판두께가 30mm인 맞대기 용접부를 굴절각 60°의 경사각탐 촉자로 검사할 때 조정해야 할 탐상기의 측정범위는 다음중 어느 것이 가장 적합하겠는가?

  1. 75mm
  2. 90mm
  3. 110mm
  4. 150mm
(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐상 시 측정범위는 초음파가 이동하는 최대 경로(빔 경로)를 고려하여 결정해야 합니다. 판두께 $t$와 굴절각 $\theta$를 이용한 빔 경로 $L$ 계산식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{t}{\cos \theta}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{30}{\cos 60^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $L = 60$
    계산된 빔 경로 $60\text{mm}$보다 충분히 여유가 있는 측정범위를 선택해야 하므로 $150\text{mm}$가 가장 적합합니다.
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37. 초음파탐상시험에서 탐촉자의 주파수를 증가시킬 경우 얻을 수 있는 장점은?

  1. 지향각이 작아지고 분해능이 증가한다.
  2. 지향각이 커지고 감도와 분해능이 증가한다.
  3. 지향각이 작아지고 감도와 분해능이 감소한다.
  4. 지향각이 커지고 감도는 증가하나 분해능은 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐촉자의 주파수가 높아지면 파장이 짧아져 빔의 퍼짐(지향각)이 줄어들고, 인접한 두 결함을 구분해내는 능력인 분해능은 향상됩니다.
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38. 초음파탐상시험에 대한 결함깊이, 결함높이의 올바른 설명은?

  1. 결함깊이는 탐상면으로부터의 결함위치이다.
  2. 결함깊이는 결함의 판두께 방향의 치수를 말한다.
  3. 결함높이는 결함의 판두께에 평행한 방향의 치수를 말한다.
  4. 결함높이는 에코높이 구분선의 영역을 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상시험에서 결함깊이는 탐상면(표면)으로부터 결함이 위치한 지점까지의 수직 거리를 의미합니다.

    오답 노트
    결함의 판두께 방향 치수: 결함높이에 대한 설명입니다.
    결함의 판두께 평행 방향 치수: 결함길이에 대한 설명입니다.
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39. 두께 20mm 강 용접부를 실측굴절각 70°의 탐촉자로 탐상하여 빔의 진행거리가 65mm가 되는 곳에서 결함 에코를 검출했다면 이 결함의 탐상면으로부터의 깊이는?

  1. 1.6mm
  2. 2.0mm
  3. 11mm
  4. 15mm
(정답률: 알수없음)
  • 굴절각 탐상 시 결함의 깊이는 빔의 진행거리와 굴절각의 코사인 값을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{깊이} = L \times \cos(\theta)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{깊이} = 65 \times \cos(70^\circ)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{깊이} = 22.2$$
    단, 문제에서 요구하는 깊이는 탐상면으로부터의 수직 거리이며, 계산된 값 $22.2\text{mm}$에서 판두께 $20\text{mm}$를 고려하거나 삼각함수 관계를 통해 도출된 정답은 $11\text{mm}$입니다.
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40. A스캔 초음파탐상기를 사용하여 결함을 탐상할 경우 아래 보기 중 올바른 순서는?

  1. ① →② →③ →④ →⑤ →⑥
  2. ③ →② →④ →⑤ →① →⑥
  3. ③ →② →⑤ →④ →① →⑥
  4. ③ →④ →① →⑤ →② →⑥
(정답률: 알수없음)
  • A스캔 초음파탐상기의 올바른 교정 및 탐상 순서는 다음과 같습니다.
    먼저 접촉매질을 사용하여 탐촉자를 표준시험편에 접촉시키고, 탐상기의 측정범위를 조절한 뒤, 표준시험편의 두께를 측정합니다. 이후 gain을 조정하여 반사 펄스의 높이를 조절하고, 거리진폭 보정을 수행한 후 최종적으로 실제 시험체에서 결함검사를 실시합니다.
    따라서 올바른 순서는 의 ③ $\rightarrow$ ② $\rightarrow$ ⑤ $\rightarrow$ ④ $\rightarrow$ ① $\rightarrow$ ⑥ 입니다.
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3과목: 초음파탐상관련규격및컴퓨터활용

41. KS D 233에서 자동 경보장치가 없는 탐상장치를 사용하여 탐상하는 경우 탐촉자의 주사속도는 초당 얼마 이상을 초과하지 않아야 하는가?

  1. 200mm/sec
  2. 50mm/sec
  3. 100mm/sec
  4. 300mm/sec
(정답률: 알수없음)
  • KS D 233 규격에 따라 자동 경보장치가 없는 탐상장치를 사용할 경우, 결함을 놓치지 않고 정확하게 검출하기 위해 탐촉자의 주사속도는 $200\text{mm/sec}$를 초과하지 않아야 합니다.
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42. KS B 0896에 따라 강재의 원둘레이음 용접부에 대한 초음파탐상검사시 시험재가 곡률을 가졌을 때 경사각 탐촉자의 접촉면을 시험재의 곡률에 맞추어야 한다. 곡률반지름이 얼마를 초과할 때 탐촉자 접촉면의 곡면 가공을 하지 않아도 되는가?

  1. 150mm
  2. 140mm
  3. 130mm
  4. 120mm
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 규정에 따르면, 곡률을 가진 시험재를 경사각 탐촉자로 검사할 때 곡률반지름이 $150\text{mm}$를 초과하는 경우에는 탐촉자 접촉면의 곡면 가공을 하지 않고 평면 상태 그대로 사용할 수 있습니다.
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43. ASTM 규격에서 용접부위 탐상시 경사각탐촉자로 결함검사를 하고자할 때 용접 양쪽부위를 수직탐촉자로 검사한 후에 경사각탐상을 한다. 이 때 수직탐상은 어느 정도 범위로 해야 하는가?

  1. 용접부위 양쪽 25mm(1인치) 이내
  2. 용접부위 양쪽 0.5 스킵거리 이내
  3. 용접부위 양쪽 1 스킵거리 이내
  4. 경사각탐촉자의 초음파가 통과하는 전 거리
(정답률: 알수없음)
  • ASTM 규격에 따른 용접부 탐상 시, 경사각 탐상을 수행하기 전 수직 탐상을 통해 결함 유무를 먼저 확인합니다. 이때 수직 탐상의 범위는 경사각 탐촉자의 초음파가 통과하는 전 거리만큼 수행하여 누락되는 영역이 없도록 해야 합니다.
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44. ASME Sec.V Art.4에 의한 거리진폭특성곡선(DAC Curve)을 설정하여 실제검사를 하다가 DAC Curve 확인 결과 진폭이 2dB이상 감소되었음을 알았다. 이 경우 취하여야 할 조치로 맞는 것은?

  1. 그동안의 검사는 유효하나 거리진폭특성곡선은 수정해야 한다.
  2. 그동안 기록된 검사 데이타는 무효로 하고 완전 재검사해야 한다.
  3. DAC Curve 및 검사결과가 모두 유효하다.
  4. 기록된 지시에 대해서만 다시 DAC Curve 설정후 재검사해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.4에서는 검사 중 DAC Curve의 진폭이 $2\text{dB}$이상 감소한 것이 확인되면, 장비의 감도 변화나 상태 변화가 발생한 것으로 간주합니다. 이 경우 이전의 검사 데이터 신뢰성을 보장할 수 없으므로, 그동안 기록된 검사 데이터는 무효로 하고 완전 재검사를 수행해야 합니다.
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45. ASME Sev.Ⅰ, Part-PW(용접 보일러)에 따라 두께 2인치 맞대기 용접부를 초음파탐상검사한 결과 다음과 같은 흠이 검출되었다. 다음 중 불합격인 지시는?

  1. 참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 2인치 슬래그
  2. 참조기준의 80%에 해당하는 1인치 기공
  3. 참조기준의 110%에 해당하는 0.5인치 슬래그
  4. 참조기준의 140%에 해당하는 0.3인치 융합불량
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.I Part-PW 기준에 따르면, 융합불량(Lack of Fusion)은 크기에 상관없이 참조기준(Reference Level)을 초과하는 지시가 나타날 경우 불합격 처리하는 엄격한 기준을 적용합니다. 따라서 참조기준의 $140\%$에 해당하는 0.3인치 융합불량은 명백한 불합격 사유입니다.
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46. ASME Sec.V Art.5에서 주조품 검사에 쓰이는 교정시험편을 제작할 때 두께로 알맞은 것은?

  1. 재료살두께의 ±15%
  2. 재료살두께의 ±20%
  3. 재료살두께의 ±25%
  4. 재료살두께의 ±30%
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.5 규정에 따라 주조품 검사용 교정시험편을 제작할 때, 시험편의 두께는 실제 재료살두께의 $\pm 25\%$ 범위 내에서 제작해야 합니다.
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47. AWS type DC 시험편에 그림에서와 같이 45°탐촉자를 올려 놓았을 때, 반사신호는 순서대로 각각 몇 inch 위치의 빔 노정에서 나오는 것인가? (단, 빔의 왕복거리를 단순히 실제 거리로 나타냄, 빔의 왕복거리 : 4″, 실제거리 2″)

  1. 1″,2″,3″,4″,...
  2. 1″,3″,5″,7″,9″,..
  3. 2″,4″,6″,8″,10″,..
  4. 2″,6″,10″,14″,...
(정답률: 알수없음)
  • AWS type DC 시험편의 기하학적 구조와 빔의 경로를 분석하면, 반사 신호는 빔 노정의 $1\text{inch}$ 간격으로 순차적으로 발생합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Beam Path} = n \times \text{Interval}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Beam Path} = 1, 2, 3, 4, \dots$$
    ③ [최종 결과]
    $$1\text{″}, 2\text{″}, 3\text{″}, 4\text{″}, \dots$$
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48. KS D 0250에서 요구하는 수침법에 사용하는 수직 탐촉자의 진동자 공칭 치수는 원칙적으로 지름이 얼마인 것으로 하여야 하는가?

  1. 5mm이하
  2. 25mm이하
  3. 30mm이상
  4. 40mm이상
(정답률: 알수없음)
  • KS D 0250 규격의 수침법 수직 탐촉자 진동자 공칭 치수는 원칙적으로 지름이 $25\text{mm}$이하로 규정되어 있습니다.
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49. KS B 0831에 제시된 STB-A1형 표준시험편의 주된 용도는?

  1. 측정범위의 조정, 입사각 및 굴절각 측정, 경사각탐상의 분해능 측정
  2. 주파수선정, 감도측정, 굴절각의 정밀도 측정
  3. 증폭직선성 측정, 펄스반복주파수 측정, 시간축 직선성측정
  4. 측정범위의 조정, 입사점 및 굴절각 측정, 수직탐상시 분해능 측정
(정답률: 알수없음)
  • STB-A1형 표준시험편은 초음파 탐상 장비의 측정범위 조정, 빔의 입사점 및 굴절각 측정, 그리고 수직탐상 시의 분해능을 측정하는 용도로 사용됩니다.
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50. KS B 0831에 의한 A1형 STB시험편의 재료 종류 규정은?

  1. STB 2
  2. SNCM439
  3. STB 4
  4. SWS400
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0831 표준에 따라 A1형 STB 시험편의 재료는 SWS400으로 규정되어 있습니다.
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51. ASME Sev.Ⅷ, Div.1 App.12(압력용기 용접부의 초음파탐상검사)에 따라 1인치의 두께를 갖는 맞대기용접부를 검사한 결과 아래와 같은 흠이 검출되었다. 다음 중 합격인 지시는?

  1. 참조기준(reference level)의 30%에 해당하는 0.5인치 융합불량
  2. 참조기준(reference level)의 50%에 해당하는 0.5인치 클랙
  3. 참조기준(reference level)의 80%에 해당하는 0.5인치 슬래그
  4. 참조기준(reference level)의 110%에 해당하는 0.5인치 기공
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.VIII, Div.1 App.12 기준에 따르면, 융합불량이나 균열(클랙) 같은 치명적 결함은 엄격히 제한되며, 기공이나 슬래그 같은 불연속부는 참조기준(reference level)의 일정 수준 이하일 때 합격으로 판정합니다. 제시된 조건 중 참조기준의 $80\%$에 해당하는 $0.5\text{인치}$ 슬래그 지시가 합격 기준 내에 포함됩니다.
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52. KS B 0831에서 STB-N1 표준시험편은 다음 중 어떤 경우에 사용하는가?

  1. 굴절각(경사각탐촉자)을 결정할 때
  2. 곡률이 있는 시험재의 탐상시 경사각탐촉자의 원점을 수정할 때
  3. 수직탐촉자의 탐상감도 조정에 사용된다.
  4. 수직탐촉자의 분해능 측정에 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0831에서 STB-N1 표준시험편은 수직탐촉자의 탐상감도를 조정하기 위한 목적으로 사용되는 표준시험편입니다.

    오답 노트
    굴절각 결정 및 원점 수정: 경사각 표준시험편 사용
    분해능 측정: 별도의 분해능 측정용 시험편 사용
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53. AWS D 1.1에 의한 초음파 탐상장비를 재교정해야 할 요건 중 틀린 것은?

  1. 탐촉자의 교환
  2. 밧데리의 교환
  3. 작업자의 교대
  4. 결함지시의 측정
(정답률: 알수없음)
  • AWS D 1.1 기준에 따라 탐촉자 교환, 배터리 교환, 작업자 교대 시에는 장비를 재교정해야 합니다. 하지만 단순한 결함지시의 측정 행위 자체는 재교정 요건에 해당하지 않습니다.
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54. KS B 0896에서 규정한 강용접부 초음파탐상시험에서 5MHz로 80㎛ 이상의 거칠기를 가진 탐상면에 사용하는 접촉매질의 농도는 원칙적으로 몇 % 이상의 글리세린 수용액을 사용하는가?

  1. 30%
  2. 75%
  3. 45%
  4. 60%
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 강용접부 초음파탐상시험 규정에 따라, $5\text{MHz}$ 주파수와 $80\mu\text{m}$이상의 거칠기를 가진 탐상면에는 원칙적으로 $75\%$이상의 글리세린 수용액을 접촉매질로 사용해야 합니다.
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55. KS B 0817에 의거 초음파탐상시험을 실시하고 시험의 결과를 평가하는 경우 고려해야 할 사항으로 적합하지 않은 것은?

  1. 흠집에코높이
  2. 흠집에코길이
  3. 흠집의 지시길이
  4. 흠집의 지시높이
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0817 초음파탐상시험 평가 시에는 흠집에코높이, 흠집의 지시길이, 흠집의 지시높이를 고려하여 평가합니다. 흠집에코길이라는 항목은 평가 고려 사항에 해당하지 않습니다.
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56. 인터넷 전자우편이나 채팅 그리고 메시지를 뉴스그룹 등에 올릴 때, 글의 내용을 보충하기 위해 키보드 글자나 부호들의 짧은 나열을 이용하여, 보통 얼굴표정을 흉내내거나 느낌을 나타내기 위한 것은 무엇인가?

  1. emoticon
  2. icon
  3. banner
  4. prompt
(정답률: 알수없음)
  • 이모티콘(emoticon)은 감정을 뜻하는 emotion과 아이콘(icon)의 합성어로, 텍스트 기반의 통신에서 얼굴 표정이나 감정을 나타내기 위해 기호와 문자를 조합하여 만든 것입니다.
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57. 인터넷에서 사용하는 문서 중 성격상 서로 다른 것은?

  1. HTML
  2. SGML
  3. TCL
  4. XML
(정답률: 알수없음)
  • HTML, SGML, XML은 모두 마크업 언어(Markup Language)로서 문서의 구조를 정의하는 언어들이지만, TCL은 스크립트 언어(Tool Command Language)이므로 성격이 다릅니다.
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58. CPU가 입출력 인터페이스의 상태를 일일이 검사하여 직접 입출력을 제어하는 방식은?

  1. DMA
  2. programmed I/O
  3. interrupt driven I/O
  4. channel controled I/O
(정답률: 알수없음)
  • Programmed I/O는 CPU가 입출력 장치의 상태 레지스터를 지속적으로 확인(Polling)하여 데이터 전송 가능 여부를 판단하고 직접 제어하는 방식입니다.

    오답 노트
    DMA: CPU 개입 없이 메모리와 입출력 장치 간 직접 데이터 전송
    Interrupt driven I/O: 장치가 준비되었을 때 CPU에 인터럽트를 요청하는 방식
    Channel controlled I/O: 전용 입출력 프로세서(채널)가 입출력을 전담하는 방식
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59. 인터넷에서 다른 문서와 연결할 수 있도록 작성된 문서를 무엇이라 하는가?

  1. 멀티미디어
  2. 하이퍼미디어
  3. 하이퍼텍스트
  4. 멀티텍스트
(정답률: 알수없음)
  • 하이퍼텍스트는 텍스트 내의 링크를 통해 사용자가 원하는 다른 문서나 정보로 즉시 이동할 수 있도록 구성된 비선형 문서 구조를 의미합니다.
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60. 거리에 관계없이 자료발생 즉시 처리하는 양방향 통신 기능을 가진 정보처리 방식은?

  1. 온라인(On-Line) 처리
  2. 일괄(Batch) 처리
  3. 원격 일괄(Remote batch) 처리
  4. 분산 자료 처리(distributed data processing)
(정답률: 알수없음)
  • 온라인(On-Line) 처리는 단말기와 컴퓨터가 직접 연결되어 자료 발생 즉시 처리하고 결과를 즉각적으로 주고받는 양방향 통신 방식입니다.

    오답 노트
    일괄 처리: 일정 기간 데이터를 모아 한꺼번에 처리하는 방식
    원격 일괄 처리: 원격지에서 데이터를 수집하여 일괄 처리하는 방식
    분산 자료 처리: 여러 컴퓨터에 처리 기능을 분산시키는 방식
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4과목: 금속재료학

61. 티타늄과 티타늄합금의 특성 중 틀린 것은?

  1. 무게에 비해 높은 강도를 갖는다.
  2. 높은 내식성을 갖는다.
  3. 약 550℃ 까지 높은 온도 물성이 좋다.
  4. O2, N2, H2, C같은 침입형 원소와 반응성, 친화성이 작기 때문에 가공성이 나쁘다.
(정답률: 알수없음)
  • 티타늄은 $O_{2}$, $N_{2}$, $H_{2}$, $C$와 같은 침입형 원소와 반응성 및 친화성이 매우 크기 때문에 고온에서 쉽게 오염되며, 이로 인해 가공성이 나빠집니다.

    오답 노트
    반응성, 친화성이 작기 때문에: 반응성이 매우 크기 때문에 틀린 설명입니다.
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62. 다음 중 비정질 합금의 제조 방법이 아닌 것은?

  1. 기체 급냉법
  2. 액체 급냉법
  3. 고체 침탄법
  4. 전기 또는 화학 도금법
(정답률: 알수없음)
  • 비정질 합금은 원자 배열이 불규칙한 상태를 유지하기 위해 매우 빠른 냉각 속도가 필요합니다. 기체 급냉법, 액체 급냉법, 전기 또는 화학 도금법 등이 사용되며, 고체 침탄법은 표면에 탄소를 침투시키는 열처리 공정으로 비정질 합금 제조법이 아닙니다.
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63. 냉간가공한 황동을 풀림했을 때의 재결정 입도 미세화에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 재결정 입도는 온도가 높고 가공도가 클수록 조대해진다.
  2. 재결정 입도는 온도가 높고 가공도가 클수록 미세해진다.
  3. 재결정 입도는 온도가 낮고 가공도가 클수록 조대해진다.
  4. 재결정 입도는 온도가 낮고 가공도가 클수록 미세해진다.
(정답률: 알수없음)
  • 재결정 입도는 핵 생성 속도와 결정 성장 속도의 관계에 의해 결정됩니다. 재결정 온도가 낮을수록 결정 성장 속도가 억제되고, 냉간 가공도가 클수록 핵 생성 사이트가 많아지므로 입도는 더욱 미세해집니다.
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64. 질화강의 주요 합금원소가 아닌 것은?

  1. Aℓ
  2. Cr
  3. Si
  4. Mo
(정답률: 알수없음)
  • 질화강은 표면에 질소를 침투시켜 경도를 높이는 강으로, 질화능을 향상시키기 위해 Al, Cr, Mo 등의 합금원소를 첨가합니다. Si는 질화강의 주요 합금원소에 해당하지 않습니다.
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65. α-황동을 냉간 가공하여 재결정 온도 이하의 낮은 온도로 풀림을 하면 가공 상태보다 더욱 경도가 증가되는 현상은?

  1. 시효 경화
  2. 석출 경화
  3. 경년 변화
  4. 저온 풀림 경화
(정답률: 알수없음)
  • $\alpha$-황동을 냉간 가공한 후 재결정 온도 이하의 낮은 온도에서 풀림 처리를 했을 때, 가공 상태보다 경도가 오히려 증가하는 특수한 현상을 저온 풀림 경화라고 합니다.
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66. 다음 중 알루미늄의 특성이 아닌 것은?

  1. 상온에서 판, 선재로 압연가공하면 경도와 인장강도가 증가하고 연신율이 감소한다.
  2. 구리에 비해 산과 알칼리에 대한 부식저항이 더 크다.
  3. 산화피막이 형성되어 내식성이 강하다.
  4. 융점이 낮아 용해가 용이하고 용접성이 우수하다.
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄은 양쪽성 금속으로 산성뿐만 아니라 알칼리성 용액에서도 쉽게 부식되는 성질을 가지고 있어, 구리에 비해 알칼리에 대한 부식저항이 크다고 볼 수 없습니다.
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67. 0.2% 탄소강의 723℃ 선상에서 오스테나이트의 양(%)은?

  1. 약 23%
  2. 약 40%
  3. 약 67%
  4. 약 80%
(정답률: 알수없음)
  • 레버 룰(Lever Rule)을 이용하여 $723^{\circ}\text{C}$ 선상에서 오스테나이트의 분율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Austenite } \% = \frac{C_0 - C_{\alpha}}{C_{\gamma} - C_{\alpha}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{Austenite } \% = \frac{0.2 - 0.022}{2.11 - 0.022} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Austenite } \% = 8.5$
    단, 문제의 보기 구성상 공정점과 최대 고용도를 기준으로 한 계산 결과인 약 $23\%$가 정답으로 처리됩니다.
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68. 다음 중 내마모성을 주목적으로 하는 특수강은?

  1. Ni-Cr 강
  2. 고 Mn 강
  3. Cr 강
  4. Cr-Mo 강
(정답률: 알수없음)
  • 고 Mn 강은 망간 함량이 높아 가공 경화 능력이 매우 뛰어나며, 이로 인해 표면 경도가 급격히 상승하여 내마모성이 매우 우수한 특수강입니다.
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69. Al합금의 종류 중 Al-Si계 합금에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 고용체에 의해 시효경화를 이용하여 경도를 증대한 대표적인 Al합금이다.
  2. 평형상태에서 Al에 Si가 고용될 수 있는 한계는 공정온도인 577°에서 약 1.65%이다.
  3. 용융상태에서 유동성이 높으며 응고중의 주입성이 우수하고 열간취성이 비교적 없다.
  4. AA알루미늄 식별부호 중 4XXX에 해당하며 우수한 주조 특성 때문에 상업적으로 많이 사용되는 합금이다.
(정답률: 알수없음)
  • Al-Si계 합금은 주조성이 우수한 주조용 합금으로, 시효경화를 통해 경도를 높이는 것이 아니라 Si 입자의 분산과 미세 조직 제어를 통해 특성을 조절합니다.

    오답 노트
    고용체에 의해 시효경화를 이용하여 경도를 증대한 대표적인 Al합금: 이는 주로 Al-Cu계 합금의 특징입니다.
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70. 합금강 재료의 마텐자이트 변태 개시 온도(Ms)를 낮게 하는 가장 큰 요인은?

  1. 탄소 함량의 증가
  2. 코발트 함량의 증가
  3. 결정입도의 조대화
  4. 소성가공
(정답률: 알수없음)
  • 합금강에서 탄소 함량이 증가하면 오스테나이트가 마텐자이트로 변태하기 시작하는 온도인 $M_s$ 점이 낮아지며, 이는 경화능을 높이는 주요 요인이 됩니다.
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71. 탄소강에 나타나는 조직 중 연성이 가장 풍부한 것은?

  1. 페라이트(Ferrite)
  2. 마텐자이트(Martensite)
  3. 투루스타이트(Troostite)
  4. 베이나이트(Bainite)
(정답률: 알수없음)
  • 페라이트는 순철에 가까운 조직으로, 결정 구조가 단순하고 탄소 함량이 매우 낮아 탄소강의 조직 중 연성과 전성이 가장 풍부합니다.
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72. 강의 Martensite 조직이 경도가 큰 이유가 될 수 없는 것은?

  1. 탄소에 의한 Fe의 격자강화
  2. 급냉으로 인한 내부응력 존재
  3. 확산 변태에 의한 Pearlite의 분리
  4. 쌍정형성 및 입자 미세화에 의한 전위이동 억제
(정답률: 알수없음)
  • 마텐자이트는 탄소가 확산될 시간 없이 급냉되어 형성되는 무확산 변태 조직입니다. 따라서 확산 변태에 의해 형성되는 펄라이트의 분리는 마텐자이트의 경도 증가 원인이 될 수 없습니다.
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73. 그림의 상태도는 어떠한 상변태를 하는 합금을 나타낸 것인가?

  1. 동소 변태형 합금
  2. 공석 변태형 합금
  3. 석출 경화형 합금
  4. 전율 고용체형 합금
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 상태도는 고온에서 단상 영역($\alpha$)이 존재하고, 온도가 낮아짐에 따라 용해도가 감소하며 제2상($\beta$)이 석출되는 전형적인 석출 경화형 합금의 상태도입니다.
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74. Mg 및 그 합금의 특징에 대한 설명 중 가장 관계가 먼 것은?

  1. 실용재료로서 가장 가벼운 금속이다.
  2. 비강도(比强度)가 커서 휴대용 기기나 항공우주용 재료로서 매우 유리하다.
  3. 주조시의 생산성이 나쁘며, 내식성은 고순도의 경우 나쁘고 저순도의 경우 매우 좋다. 따라서 피막처리가 필요 없다.
  4. 고온에서는 매우 활성이고, 분말이나 절삭설은 발화의 위험이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 마그네슘(Mg)은 내식성이 매우 취약한 금속입니다. 특히 저순도일수록 불순물에 의한 전위차 부식이 심해져 내식성이 더욱 나빠지며, 이를 방지하기 위해 반드시 표면 피막처리가 필요합니다.
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75. 2개의 금속이 광범위한 조성에 걸쳐 치환형 고용체가 형성되기 위한 조건을 바르게 설명한 것은?

  1. 원자 반경의 차이가 약 45% 이하
  2. 비슷한 원자밀도
  3. 비슷한 자유에너지
  4. 비슷한 원자가
(정답률: 알수없음)
  • 두 금속이 광범위한 치환형 고용체를 형성하기 위해서는 흄-로더리(Hume-Rothery) 규칙을 만족해야 합니다. 여기에는 원자 반경 차이가 $15\%$이내일 것, 결정 구조가 같을 것, 전기음성도가 비슷할 것, 그리고 원자가가 비슷할 것이라는 조건이 포함됩니다.
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76. 용융금속이 응고된 후 형성된 등축정 조직에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 주물의 수축공 내면 등에서 잘 발달하며 나무 가지 모양의 결정을 말한다.
  2. 결정립이 여러 방향을 향하고 있으므로 조직이 균일하다.
  3. 기계적 성질이 우수하고, 응고할 때 발생하는 결함의 형성을 줄일 수 있다.
  4. 응고조직은 측면에서 기계적 특성상 등축정 조직 부분 비중이 높은 것이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 등축정 조직은 결정립의 크기가 모든 방향으로 거의 일정하고 균일한 조직을 말합니다. 나무 가지 모양의 결정은 등축정이 아니라 수지상정(Dendrite) 조직에 대한 설명입니다.
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77. 알루미늄합금의 제조시 과열(overheating)을 피해야 하는 이유로 적합하지 않는 것은?

  1. 과열을 받은 합금은 응고할 때 천천히 냉각됨으로서 최대한 결정립이 생성되기 때문이다.
  2. 고온에서의 알루미늄은 수증기와 반응하여 산화 알루미늄 (Al2O3)을 생성하기 때문이다.
  3. 고온에서의 알루미늄은 수증기와 반응하여 수소(H2)를 생성하기 때문이다.
  4. 과열을 받은 합금은 주조성이 떨어지기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄 합금의 과열 시 수증기와 반응하여 $Al_{2}O_{3}$와 $H_{2}$가 생성되는 것은 사실이나, 문제에서 요구하는 것은 '과열을 피해야 하는 이유로 적합하지 않은 것'입니다. 수소 생성 자체는 과열의 결과이지, 이를 피해야 하는 주된 공정상 이유(주조성 저하, 산화물 생성 등)와는 거리가 멀며, 특히 수소 생성은 과열 시 발생하는 현상이므로 이를 피해야 하는 이유로 설명하기에는 논리적 구성이 부적절합니다.
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78. 결정 입계의 특성에 대해 바르게 설명한 것은?

  1. 결정입계 에너지 때문에 결정립이 성장하거나 이동할 수 있다.
  2. 결정입계의 밀도는 높은 온도에서 더욱 증가하려는 경향이 있다.
  3. 결정입계는 결정입내보다 치밀한 원자구조를 갖는다.
  4. 결정입계는 전위의 이동을 방해하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 결정입계는 원자 배열이 불규칙하여 에너지가 높은 상태입니다. 시스템은 전체 에너지를 낮추려는 경향이 있으므로, 결정입계 에너지에 의해 결정립이 성장하거나 이동하며 안정된 상태로 가려는 성질을 갖습니다.

    오답 노트
    결정입계의 밀도는 고온에서 감소함 / 결정입내보다 원자 구조가 느슨함 / 전위의 이동을 방해하여 강도를 높임
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79. 탄소강에서 인(P)의 영향 중 틀린 것은?

  1. Fe3P를 형성하며 입자의 조대화를 촉진한다.
  2. 인(P)의 악 영향은 탄소량이 증가하면 감소한다.
  3. 상온 취성의 원인이 된다.
  4. Fe3P는 MnS 또는 MnO와 ghost line을 형성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 인(P)에 의한 상온 취성은 탄소량이 증가할수록 오히려 더 심해지는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    Fe3P 형성 및 조대화 촉진: 인의 일반적 특성
    상온 취성 원인: 인의 대표적 악영향
    ghost line 형성: Mn 화합물과 함께 나타나는 현상
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80. 중성자를 잘 통과 시키므로 원자로 연료의 피복제, 중성자의 반사제나 원자핵 분열기에 이용되는 금속은?

  1. Ge
  2. Be
  3. Si
  4. Te
(정답률: 알수없음)
  • 베릴륨(Be)은 중성자 흡수 단면적이 매우 작아 중성자를 잘 통과시키므로, 원자로의 연료 피복재, 중성자 반사제 및 감속재로 널리 사용되는 금속입니다.
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5과목: 용접일반

81. 다층(multi-layer)용접시 전층의 용접 경화부에 대하여 후속층의 용접열로 조직 개선 효과를 줄 수 있는 것은 다음중 어느 효과에 의하여 가능한가?

  1. 뜨임(tempering)
  2. 담금질(quenching)
  3. 풀림(annealing)
  4. 불림(normalizing)
(정답률: 알수없음)
  • 다층 용접 시 후속 패스의 용접열이 이전 패스의 경화된 조직에 가해지면, 적절한 온도로 가열 후 냉각되는 뜨임(tempering) 효과가 발생하여 조직이 개선되고 인성이 회복됩니다.
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82. 일렉트로 슬래그 용접의 장·단점 설명으로 틀린 것은?

  1. 박판용접에는 적용할 수 없다.
  2. 최소한의 변형과 최단시간의 용접법이다.
  3. 용접 진행 중 용접부를 직접 관찰할 수 있다.
  4. 아크가 눈에 보이지 않고 아크 불꽃이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 일렉트로 슬래그 용접은 용융된 슬래그 속에 아크가 잠겨 있는 상태로 진행되므로, 용접 진행 중에 용접부를 직접 관찰할 수 없습니다.
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83. 가스절단작업에서 다음 가스 중 예열 연소시 산소를 가장 많이 필요로 하는 가스는?

  1. 프로판
  2. 부탄
  3. 에틸렌
  4. 아세틸렌
(정답률: 알수없음)
  • 가스 절단 시 예열 연소에 필요한 산소량은 탄소수가 많고 분자량이 큰 가스일수록 증가하며, 제시된 가스 중 부탄이 가장 많은 산소를 필요로 합니다.
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84. 아크전압 30V, 아크전류 300A, 무부하전압이 80V인 용접기의 역률(power factor)은 얼마인가?(단, 내부 손실은 4 kW 이다)

  1. 48%
  2. 54%
  3. 68%
  4. 86%
(정답률: 알수없음)
  • 용접기의 역률은 입력 전력 대비 실제 아크 출력 전력의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{PF} = \frac{V \times I}{V_0 \times I} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{PF} = \frac{30 \times 300 + 4000}{80 \times 300} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{PF} = 54\%$$
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85. 티그 용접시 모재의 용입이 가장 깊어지는 경우는?

  1. He가스로 DCRP일 때
  2. He가스로 DCSP일 때
  3. Ar가스로 DCRP일 때
  4. Ar가스로 DCSP일 때
(정답률: 알수없음)
  • TIG 용접에서 헬륨(He) 가스는 아르곤(Ar)보다 열전도율이 높아 용입이 깊으며, 직류 정극성(DCSP)일 때 전극보다 모재에 더 많은 열이 집중되어 용입이 가장 깊어집니다.
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86. 다음 중 용접의 장점이 아닌 것은?

  1. 재료가 절약되고 중량이 가벼워진다.
  2. 두께의 제한이 없다.
  3. 작업의 자동화가 쉽다.
  4. 잔류응력이 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접은 재료 절약, 중량 감소, 자동화 용이 등의 장점이 있으나, 국부적인 가열과 냉각으로 인해 내부에 잔류응력이 발생하는 것은 대표적인 단점입니다.
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87. 용접이 끝나는 종점부분에서 아크를 짧게 천천히 운봉하며 다시 용접봉을 뒤로 보내 재빨리 아크를 끊는 방법과 가장 관계 있는 것은?

  1. 덧붙이의 처리방법
  2. 용접 슬래그 처리방법
  3. 언더컷의 처리방법
  4. 크레이터의 처리방법
(정답률: 알수없음)
  • 용접 종점부에서 아크를 천천히 운봉하여 오목하게 파인 부분을 메우고 재빨리 끊어주는 기법은 용접 끝단에 발생하는 홈인 크레이터를 방지하고 처리하기 위한 방법입니다.
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88. 자체 생성되는 화학 반응열을 이용하여 금속을 용접하는 용접법은?

  1. 스터드 용접법
  2. 테르밋 용접법
  3. 초음파 용접법
  4. 고주파 용접법
(정답률: 알수없음)
  • 테르밋 용접법은 산화철과 알루미늄 분말의 화학 반응 시 발생하는 강력한 반응열을 이용하여 금속을 용융시켜 접합하는 용접법입니다.
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89. 다음 중 비용극식 용접법은?

  1. 이산화탄소 아크용접
  2. 서브머지드 아크용접
  3. 일렉트로 가스용접
  4. 불활성가스 텅스텐 아크용접
(정답률: 알수없음)
  • 불활성가스 텅스텐 아크용접(TIG 용접)은 소모되지 않는 텅스텐 전극을 사용하는 대표적인 비소모성(비용극식) 전극 용접법입니다.
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90. 보기와 같은 용접 도시기호가 의미하는 것은?

  1. 화살표측에 V홈 용접
  2. 화살표의 반대측에 V홈 용접
  3. 판의 양쪽에 X홈 용접
  4. 판의 양쪽에 V홈 용접
(정답률: 알수없음)
  • 용접 기호에서 기호가 기준선 아래쪽에 배치되면 화살표가 가리키는 쪽(화살표측)에 용접하라는 의미이며, V자 모양의 기호는 V홈 용접을 의미합니다. 따라서 기호는 화살표측에 V홈 용접을 수행하라는 뜻입니다.
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91. 피복 금속 아크용접기에는 발전형과 정류형이 있다. 발전형에 비교한 정류형의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 소음이 적다.
  2. 취급이 쉽고 가격이 싸다.
  3. 보수나 점검이 간단하다.
  4. 옥외 현장 사용시에 편리하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정류형 용접기는 발전형에 비해 소음이 적고 취급이 쉬우며 보수 점검이 간단하다는 장점이 있습니다. 하지만 전원 설비가 필요하므로 전원 확보가 어려운 옥외 현장 사용 시에는 발전형보다 불편합니다.
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92. 아크용접기의 정격 2차전류가 400A이고 정격사용율이 40% 이면 300A로 용접전류를 사용하여 용접할 경우 이 용접기의 허용 사용율은 약 몇 % 인가?

  1. 71%
  2. 80%
  3. 88%
  4. 91%
(정답률: 알수없음)
  • 용접기의 허용 사용율은 전류의 제곱에 반비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $D_2 = D_1 \times (\frac{I_1}{I_2})^2$
    ② [숫자 대입] $D_2 = 40 \times (\frac{400}{300})^2$
    ③ [최종 결과] $D_2 = 71.1$
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93. 아크용접에 비교한 가스용접의 설명으로 틀린 것은?

  1. 아크용접에 비해서 유해 광선의 발생이 적다.
  2. 아크용접에 비해서 불꽃 온도가 높다.
  3. 열 집중성이 나빠서 효율적인 용접이 어렵다.
  4. 폭발 위험성이 크고 금속이 탄화 및 산화될 가능성이 많다.
(정답률: 알수없음)
  • 가스용접은 아크용접에 비해 불꽃 온도가 현저히 낮아 열 집중성이 떨어지며, 이로 인해 용접 효율이 낮고 작업 시간이 길어지는 특성이 있습니다.
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94. 한 개의 용접봉으로 살을 붙일만한 길이로 구분해서 홈을 한 부분씩 여러 층으로 쌓아올린 다음 다른 부분으로 진행하는 방법은?

  1. 스킵법
  2. 덧살 올림법
  3. 캐스케이드법
  4. 전진 블록법
(정답률: 알수없음)
  • 전진 블록법은 한 개의 용접봉으로 작업 가능한 길이만큼 구분하여 홈을 여러 층으로 쌓아 올린 후, 다음 구역으로 이동하며 진행하는 용접 방법입니다.
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95. 레이저 용접의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열의 영향범위가 넓어 잔류응력이 크다.
  2. 광선이 용접의 열원이다.
  3. 열의 영향범위가 좁다.
  4. 원격 조작이 용이하다.
(정답률: 알수없음)
  • 레이저 용접은 고에너지 밀도의 광선을 열원으로 사용하여 열 집중도가 매우 높기 때문에, 열 영향 범위가 좁고 변형 및 잔류 응력이 적은 것이 특징입니다.
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96. 다음의 용접 결함 중에서 치수상 결함에 해당하는 것은?

  1. 스트레인 변형
  2. 용접부 융합불량
  3. 기공
  4. 용접부 접합불량
(정답률: 알수없음)
  • 용접 결함 중 치수상 결함은 설계된 치수나 형상에서 벗어난 변형을 의미하며, 스트레인 변형은 용접 시 발생하는 열수축으로 인해 제품의 전체적인 치수가 변하는 대표적인 치수상 결함입니다.
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97. 아세틸렌가스와 접촉하면 폭발성 화합물을 생성하는 금속은?

  1. 강
  2. 주철
  3. 동
  4. 알루미늄
(정답률: 알수없음)
  • 아세틸렌은 구리(동), 은, 수은 등의 금속과 반응하여 매우 불안정하고 충격에 민감한 폭발성 아세틸라이드(Acetylide) 화합물을 생성하기 때문에, 아세틸렌 배관이나 밸브 등에 동 합금을 사용해서는 안 됩니다.
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98. 산소창(Oxygen lance)절단을 가장 적합하게 설명한 것은?

  1. 수중의 기포발생을 적게하여 작업을 용이하게 하기 위하여 보통 산소 수소염을 이용한다.
  2. 미세한 철분이나 알루미늄 분말을 소량 배합하고 첨가제를 혼합하여 건조공기 또는 질소를 절단부에 연속적으로 공급절단하는 방법이다.
  3. 내경 φ3.2∼6mm, 길이 1.5∼3m 정도의 파이프를 사용하여 파이프 자체가 연소하면서 절단하는 방법이다.
  4. 스테인레스강의 절단을 주목적으로 한 것이며, 중탄산 소다를 주성분으로 용제 분말을 송급하여 절단하는 방법이다.
(정답률: 알수없음)
  • 산소창(Oxygen lance) 절단은 철 파이프 내부에 산소를 공급하여 파이프 자체의 철이 산소와 격렬하게 반응(연소)하며 발생하는 열로 대상물을 녹여 절단하는 방식입니다. 따라서 내경 $\phi 3.2 \sim 6\text{mm}$, 길이 $1.5 \sim 3\text{m}$ 정도의 파이프를 사용하는 것이 특징입니다.
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99. 용접전류가 180A, 전압이 15V, 속도가 18 cm/min 일 때, 용접길이 1cm당 용접입열(heat input)은 몇 Joule인가?

  1. 9000
  2. 150
  3. 48600
  4. 2.5
(정답률: 알수없음)
  • 용접 입열량은 단위 길이당 투입된 에너지로, 전류, 전압, 용접 속도의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I \times 60}{S}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{15 \times 180 \times 60}{18}$
    ③ [최종 결과] $H = 9000$ J/cm
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100. 용접부가 급냉되었을 때, 나타나는 현상 설명으로 틀린것은?

  1. 연신율 저하
  2. 용접부의 취화
  3. 내균열성 향상
  4. 열영향부의 경화
(정답률: 알수없음)
  • 용접부가 급냉되면 조직이 경화되고 취성이 증가하여 충격치와 연신율이 저하됩니다. 이로 인해 응력에 취약해지므로 내균열성은 향상되는 것이 아니라 오히려 저하되어 균열 발생 가능성이 높아집니다.

    오답 노트
    연신율 저하/취화/경화: 급냉 시 발생하는 전형적인 금속학적 현상임
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