초음파비파괴검사기사(구) 필기 기출문제복원 (2006-08-06)

초음파비파괴검사기사(구) 2006-08-06 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사기사(구)
(2006-08-06 기출문제)

목록

1과목: 초음파탐상시험원리

1. 재료 내부로 전파하는 초음파는 감쇠한다. 이 감쇠의 주된 원인은?

  1. 공전현상
  2. 직진과 굴절
  3. 자력운동
  4. 산란과 흡수
(정답률: 알수없음)
  • 초음파가 재료 내부를 전파할 때 에너지가 손실되어 진폭이 줄어드는 감쇠 현상은, 입계나 불순물에 의해 파동이 흩어지는 산란과 재료 내부에서 열에너지로 변하는 흡수가 주된 원인입니다.
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2. 어떤 매질 내에서 음파가 전달되는 속도를 나타내는 일반은?

  1. 음속(V)=탄성계수 / 밀도
  2. 음속(V)=인장강도× 음향 임피던스
  3. 음속(V)=(탄성계수 / 밀도)1/2
  4. 음속(V)=(인장강도× 음향 임피던스)1/2
(정답률: 알수없음)
  • 매질 내 음속은 탄성계수에 비례하고 밀도에 반비례하며, 물리적 차원은 길이/시간이므로 다음과 같은 관계식을 갖습니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{\frac{E}{\rho}}$
    ② [숫자 대입] (해당 없음)
    ③ [최종 결과] $V = (\frac{E}{\rho})^{1/2}$
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3. 주조품과 같이 초대한 결정입자 구조의 금속을 초음파 탐상 시험할 때 발생할 수 있는 요인으로 틀린 것은?

  1. 잡음 신호가 많아진다.
  2. 저면 반사에코의 크기가 줄어든다.
  3. 감쇠현상이 커 침투력이 감소한다.
  4. 결정 입자의 크기가 조대하므로 침투력이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 결정 입자가 조대(큰)한 재료는 초음파의 산란과 흡수가 심하게 일어납니다. 이로 인해 잡음 신호가 증가하고 에너지가 빠르게 소실되는 감쇠 현상이 커지므로, 결과적으로 초음파의 침투력은 감소하게 됩니다.
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4. 펄스 반사법을 이용하여 알루미늄을 종파탐상 시험할 때 탐상면으로부터 10mm 깊이에 불연속이 존재함을 알았다. 이 때 초음파가 입사하여 CRT 상에 불연속을 나타낼 때까지 걸리는 시간은? (단, 알루미늄의 음파속도는 종파 : 2.5× 105인치/s, 알루미늄의 음파속도는 횡파 : 1.2× 105인치/s)

  1. 32초
  2. 3.2× 10-6초
  3. 64초
  4. 6.4× 10-6초
(정답률: 알수없음)
  • 펄스 반사법에서 초음파는 불연속부까지 갔다가 되돌아오는 왕복 거리를 이동하므로, 시간은 거리의 2배를 속도로 나누어 계산합니다. 단, 깊이 $10\text{mm}$를 인치 단위로 환산($1\text{inch} = 25.4\text{mm}$)하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{2d}{v}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{2 \times (10 / 25.4)}{2.5 \times 10^{5}}$
    ③ [최종 결과] $t = 3.2 \times 10^{-6}$ 초
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5. 다음 중 빔의 퍼짐이 적고 감도와 분해능이 가장 우수한 탐촉자는?

  1. 5Q10N
  2. 5Q20N
  3. 10Q10N
  4. 10Q20N
(정답률: 알수없음)
  • 탐촉자의 진동수(f)가 높을수록 분해능이 좋아지고, 진동자 지름(D)이 클수록 빔의 퍼짐이 적고 지향성이 우수해집니다. 따라서 제시된 보기 중 진동수가 $10\text{MHz}$로 가장 높고 지름이 $20\text{mm}$로 가장 큰 10Q20N이 감도와 분해능 면에서 가장 우수합니다.
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6. 두께 10mm 미만의 강판에 존재하는 라미네이션의 검출에 관한 초음파 탐상시험의 설명 중 옳은 것은?

  1. 탐촉자에 의한 경사각 탐상이 유리하다.
  2. 탠덤법에 의한 경사각 탐상이 유리하다.
  3. 수직탐상에 의한 다중반사법의 탐상이 유리하다.
  4. 수직탐상에 의한 지면에코를 탐상하는 것이 유리하다.
(정답률: 알수없음)
  • 두께가 얇은 강판($10\text{mm}$ 미만)의 경우, 일반적인 수직 탐상으로는 바닥 에코와 결함 에코가 겹쳐 구분이 어렵습니다. 이때 초음파를 내부에서 여러 번 반사시켜 결함 신호를 분리해내는 수직탐상에 의한 다중반사법을 사용하는 것이 가장 유리합니다.
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7. 다음 중 진동자의 펄스폭 조절은 무엇으로 조절하는가?

  1. 동축 케이블
  2. 댐핑재
  3. 보호막
  4. 탐촉자 튜브
(정답률: 알수없음)
  • 진동자의 뒤편에 부착하는 댐핑재(Backing material)는 진동자의 불필요한 잔류 진동을 빠르게 흡수하여 펄스폭을 짧게 조절함으로써 분해능을 높이는 역할을 합니다.
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8. 초음파 탐상시험에서 제 1 임계각은 무엇을 나타내는 것인가?

  1. 횡파의 반사각이 90°가 되었을 때의 입사각
  2. 종파의 굴절각이 90°가 되었을 때의 입사각
  3. 반사각과 굴절각이 동일할 때
  4. 입사각과 바사각의 합이 90° 일 때
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상시험에서 제 1 임계각이란, 초음파가 매질 경계면에서 굴절될 때 종파의 굴절각이 $90^{\circ}$가 되어 표면을 따라 전파되기 시작하는 시점의 입사각을 의미합니다.
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9. 다음 중에서 비파괴검사의 적용이 적절한 것은?

  1. 스테인리스강의 내부에 존재하는 결함의 깊이를 측정하기 위해서는 방사선 투과검사를 선정한다.
  2. 알루미늄 주조품의 표면 근처 결함을 검출하기 위해서는 자분탐상시험을 선정한다.
  3. 동관의 표층부 결함을 검출하기 위해서는 와전류 탐상시험을 선정한다.
  4. 다공질 강재의 표면결함 검출을 위해서는 초음파 탐상시험을 선정한다.
(정답률: 알수없음)
  • 와전류 탐상시험은 전도성 재료의 표면 및 표층부 결함을 검출하는 데 매우 효과적이므로 동관의 표층부 결함 검출에 적절합니다.

    오답 노트
    방사선 투과검사: 내부 결함의 존재 여부는 알 수 있으나 깊이 측정은 어렵습니다.
    자분탐상시험: 강자성체에만 적용 가능하므로 비자성체인 알루미늄에는 사용할 수 없습니다.
    초음파 탐상시험: 표면 결함보다는 내부 결함 검출에 더 특화되어 있습니다.
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10. 시험체에 종파가 굴절 전파하도록 제작된, 특수한 목적에 또는 오스테나이트스테인리스강 용접부 검사 등에 이용되는 탐촉자는?

  1. 집속경사각 탐촉자
  2. 종파경사각 탐촉자
  3. 광대역 탐촉자
  4. 타이어 탐촉자
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트 스테인리스강과 같이 결정립이 조대하여 횡파의 감쇠가 심한 재료의 용접부 검사에는, 굴절 전파를 통해 내부를 검사할 수 있는 종파경사각 탐촉자를 사용합니다.
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11. 알루미늄과 강의 계면에서 음압반사율은 몇 %인가? (단, 알루미늄 : VL=6320m/s, 밀도 = 2700kg/ m3, 강 : VL=5920m/s, 밀도 = 7850kg/m3 )

  1. 13%
  2. 46%
  3. 75%
  4. 100%
(정답률: 알수없음)
  • 두 매질의 음향 임피던스 차이에 의한 음압반사율 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $R = | \frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1} | \times 100$
    ② [숫자 대입] $R = | \frac{(7850 \times 5920) - (2700 \times 6320)}{(7850 \times 5920) + (2700 \times 6320)} | \times 100$
    ③ [최종 결과] $R = 46\%$
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12. 에코 A를 4dB 올려 에코 B와 동일한 높이로 하면 에코 A와 에코 B의 진폭의 비는 어떻게 되는가?

  1. 1.6배
  2. 2.6배
  3. 3배
  4. 6배
(정답률: 알수없음)
  • 데시벨(dB) 차이를 진폭의 비로 변환하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $dB = 20 \log_{10} \frac{A_2}{A_1}$
    ② [숫자 대입] $4 = 20 \log_{10} \frac{A_B}{A_A}$
    ③ [최종 결과] $\frac{A_B}{A_A} = 10^{0.2} \approx 1.58$
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13. 초음파의 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 가청음보다 파장이 길다.
  2. 빛과 같이 직진성이 있다.
  3. 강과 공기 등 매질의 경계에서 반사 또는 굴절한다.
  4. 빛보다는 파장이 길고 보통의 전파보다는 짧다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파는 가청 주파수보다 훨씬 높은 주파수를 가진 음파입니다. 파장 $\lambda$는 속도 $v$를 주파수 $f$로 나눈 값($\lambda = v/f$)이므로, 주파수가 매우 높은 초음파는 가청음보다 파장이 짧습니다.

    오답 노트
    빛과 같이 직진성 있음: 옳은 설명
    매질 경계에서 반사/굴절: 옳은 설명
    빛보다 길고 전파보다 짧은 파장: 옳은 설명
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14. Z와 Y축에 평행하고 X축에 수직인면을 갖는 결정체를 무엇이라 하는가?

  1. Y-cut
  2. X-cut
  3. Z-cut
  4. XY-cut
(정답률: 알수없음)
  • 결정체의 절단면이 특정 축에 수직인 경우, 그 축의 이름을 따서 명명합니다. Z축과 Y축에 평행하며 X축에 수직인 면을 갖는 결정체는 X-cut이라고 합니다.
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15. 다음의 경우 근거리 음장은 얼마(mm)인가?

  1. 4.2
  2. 42.4
  3. 8.5
  4. 85
(정답률: 알수없음)
  • 진동자의 직경과 주파수, 매질의 음속을 이용하여 근거리음장 거리를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{D^{2} f}{4 V}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{20^{2} \times 5 \times 10^{6}}{4 \times 5900 \times 10^{3}}$
    ③ [최종 결과] $N = 84.7$ (약 $85$ mm)
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16. 탐촉자의 주사방법 중 탐촉자를 용접선과 평행하도록 이동하며 용접선 중심과 거리를 일정하게 하여 주사하는 방법은?

  1. 전후 주사
  2. 좌우 주사
  3. 목돌림 주사
  4. 진자 주사
(정답률: 알수없음)
  • 탐촉자를 용접선과 평행하게 이동시키며 용접선 중심과의 거리를 일정하게 유지하며 주사하는 방식은 좌우 주사입니다.
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17. 다음 설명 중 적절하지 못한 것은?

  1. 근거리음장 거리를 최소화하기 위해 직경이 큰 진동자를 사용한다.
  2. 근거리음장 거리를 최소화하기 위해 주파수가 낮은 진동자를 사용한다.
  3. 초음파 빔의 분산각을 작게 하기 위해 직경이 큰 진동자를 사용한다.
  4. 초음파 빔의 분산각을 작게 하기 위해 주파수가 높은 진동자를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 근거리음장 거리 $N$은 진동자의 직경 $D$의 제곱에 반비례하고 주파수 $f$에 비례합니다. 따라서 근거리음장 거리를 최소화하려면 직경이 작은 진동자를 사용해야 합니다.
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18. 초음파 중 종파의 특성 설명으로 틀린 것은?

  1. 파 중에서 속도가 제일 빠르다.
  2. 같은 주파수에서 가장 긴 파장을 가진 파다.
  3. 같은 주파수에서 투과력이 제일 좋다.
  4. 입자의 운동은 파의 진행방향에 대해 수직이다.
(정답률: 알수없음)
  • 종파는 매질 입자의 진동 방향과 파의 진행 방향이 일치하는 파동입니다.

    오답 노트
    입자의 운동은 파의 진행방향에 대해 수직이다: 이는 횡파의 특성입니다.
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19. 다음 중 초음파 탐상시험의 진동 양식에 따른 파(波)의 분류에 해당하지 않은 것은?

  1. 횡파
  2. 표면파
  3. 판파
  4. 복사파
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상시험에서 진동 양식에 따른 파의 분류에는 횡파, 표면파, 판파, 종파 등이 포함됩니다. 복사파는 전자기파의 일종으로 초음파의 진동 양식 분류에 해당하지 않습니다.
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20. 초음파 탐상시험을 방사선 투과시험과 비교했을 때의 장점을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 탐상기기가 경량(輕量)이다.
  2. 검사체의 한쪽 면만 접근 가동하면 검사할 수 있다.
  3. 결함의 방향과 경사 각도에 무관하며 영국적으로 기록 보존이 가능하다.
  4. 결함의 판두께 방향의 위치 추정이 용이하며 방사선에 의한 장해의 위험이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상시험은 결함의 방향과 각도에 따라 검출 능력이 크게 달라지며, 방사선 투과시험과 달리 영구적인 기록 보존이 어렵다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    탐상기기 경량: 초음파 장비는 휴대성이 좋음
    한쪽 면 접근: 단면 검사 가능
    위치 추정 및 안전성: 두께 방향 위치 파악이 쉽고 방사선 위험이 없음
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2과목: 초음파탐상검사

21. 초음파 탐상시험에서 수침법에 비하여 직접 접촉법이 갖는 가장 큰 문제점은 무엇인가?

  1. 전이손실이 크다.
  2. 펄스 간섭이 적다.
  3. 면상 결함 검출능력이 떨어진다.
  4. 결함의 종류 식별이 곤란하다.
(정답률: 알수없음)
  • 직접 접촉법은 탐촉자와 시험체 표면 사이의 접촉 상태에 따라 에너지 전달 효율이 결정됩니다. 수침법에 비해 접촉면에서의 에너지 손실인 전이손실이 크게 발생하는 것이 가장 큰 문제점입니다.
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22. 다음 중 종파의 진행속도가 가장 빠른 물질은?

  1. 베릴륨(beryllium)
  2. 알루미늄(aluminum)
  3. 스테인리스 강(stainless steel)
  4. 강(steel)
(정답률: 알수없음)
  • 종파의 속도는 매질의 탄성계수가 클수록, 밀도가 작을수록 빠릅니다. 제시된 금속들 중 베릴륨이 가장 높은 음속을 가집니다.
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23. 종파 수직 탐상시 두 매질의 경계를 통과할 때 음압 반사율이 가장 큰 경우는?

  1. 철강 → 물
  2. 알루미늄 → 기름
  3. 글리세린 → 물
  4. 철강 → 공기
(정답률: 알수없음)
  • 음압 반사율은 두 매질의 음향 임피던스 차이가 클수록 커집니다. 철강과 공기는 임피던스 차이가 극심하여 대부분의 에너지가 반사되므로 반사율이 가장 큽니다.
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24. 초음파 탐상기에서 이득형(gain) 조정장치를 사용하여 어떤 에코의 높이를 10dB 내렸을 때 에코 높이 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: 알수없음)
  • 데시벨(dB)은 로그 스케일로, 전압이나 높이의 경우 $20 \log_{10}(V_2 / V_1)$ 공식을 사용합니다. $10 \text{dB}$ 감소는 전압비로 약 $0.316$배가 됨을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $dB = 20 \log_{10} \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $-10 = 20 \log_{10} \frac{V_2}{V_1} \rightarrow -0.5 = \log_{10} \frac{V_2}{V_1}$
    ③ [최종 결과] $\frac{V_2}{V_1} = 10^{-0.5} \approx 0.3$
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25. 모재 두께 20mm인 용접부를 60° 경사각 탐촉자를 이용하여 탐상했을 때 초음파 빔 거리가 70mm에서 결함이 검출되었다면, 두께 결함은 모재 표면에서 탐촉자 입사점으로부터 어느 위치(탐촉자-결함거리)에 존재하는가? (단, sin 60° = 0.87로 계산할 것 )

  1. 약 17mm
  2. 약 23mm
  3. 약 61mm
  4. 약 80mm
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 빔 거리(S)는 탐촉자-결함 거리(X)와 빔의 수직 거리(Y)의 합으로 계산됩니다. 결함이 모재 표면에 있다고 가정할 때, 빔 거리 공식 $S = X / \cos \theta$ 또는 $X = S \times \cos \theta$를 활용합니다. $\cos 60^{\circ} = 0.5$이므로 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $X = S \times \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $X = 70 \times 0.87$ (문제 조건의 $\sin 60^{\circ}$ 값을 활용한 빔 거리 계산 시 $X = 70 - (20 / \tan 60^{\circ})$ 등의 경로 분석이 필요하나, 정답 도출을 위해 빔 거리와 각도의 관계를 적용하면 $70 \times \cos 60^{\circ}$가 아닌 빔 경로의 수평 투영 성분을 계산해야 합니다. 정답 61mm는 $70 - (20 \times \cot 60^{\circ}) \approx 70 - 11.5 = 58.5$ 또는 $70 \times \sin 60^{\circ} \approx 60.9$로 도출됩니다.)
    ③ [최종 결과] $X = 61$
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26. 펄스반사식 초음파 탐상기에서 동기회로는 탐상기의 무엇을 조정하는가?

  1. 펄스길이
  2. 게인
  3. 펄스 반복 주파수
  4. 소인길이
(정답률: 알수없음)
  • 동기회로는 송신 펄스의 발생 타이밍을 제어하여 1초당 송신되는 펄스의 횟수인 펄스 반복 주파수를 조정하는 역할을 합니다.
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27. 결함에코의 높이가 비교적 낮고 폭이 좁은 특성이 있으며, 진자주사를 하거나 반대쪽에서 주사를 하여도 거의 일정한 펄스 강도를 나타냈다면 검출된 결함은 다음 중 어느 것에 가장 가까운가?

  1. 균열
  2. 기공
  3. 슬래그 혼입
  4. 융합불량
(정답률: 알수없음)
  • 기공은 구형에 가까운 형태를 가지므로 반사 면적이 작아 에코 높이가 낮고 폭이 좁으며, 어느 방향에서 입사시켜도 반사 특성이 일정하게 나타나는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    균열, 융합불량: 평면적 특성으로 인해 주사 방향에 따라 에코 강도 변화가 심함
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28. 다음 중 음향 임피던스의 차가 가장 큰 물질들로 조합된 것은?

  1. 글리세린 - 물
  2. 알루미늄 - 물
  3. 철 - 알루미늄
  4. 알루미늄 - 글리세린
(정답률: 알수없음)
  • 음향 임피던스는 물질의 밀도와 음속의 곱으로 결정되며, 일반적으로 금속 간의 차이보다 금속과 액체 간의 차이가 크지만, 제시된 조합 중 철과 알루미늄은 금속 내에서도 밀도와 음속의 차이가 뚜렷하여 임피던스 차이가 크게 나타납니다.
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29. 초음파 탐상시험시 시험주파수를 선정할 때는 여러 가지 사항을 고려하여야 한다. 고려사항의 설명으로 맞는 것은?

  1. 주파수를 낮추는 것이 결함검출 동력을 높이는데 유효하다.
  2. 결정립이 초대한 재료를 검사할 경우 높은 주파수를 선택한다.
  3. 면 모양의 결함탐상시 필요 이상으로 높은 주파수의 적용은 피하는 것이 좋다.
  4. 결함의 위치결정의 정밀도를 높이기 위해 낮은 주파수를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 면 모양의 결함은 주파수가 너무 높으면 결함 표면의 미세한 거칠기에 의해 산란이 심해져 오히려 검출 효율이 떨어질 수 있으므로 적절한 주파수 선정이 필요합니다.

    오답 노트
    주파수를 낮추어 검출 동력 높임: 주파수가 높을수록 분해능과 감도가 좋아짐
    결정립 조대 재료에 높은 주파수 선택: 산란을 줄이기 위해 낮은 주파수를 선택해야 함
    위치결정 정밀도를 위해 낮은 주파수 사용: 정밀도를 높이려면 높은 주파수를 사용해야 함
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30. 용접부 탐상을 위해 준비해야 할 사항 중 잘못 설명된 것은?

  1. 용접부 인접 모재면에 스패터 등의 부착물이 있으면 스크레퍼 등으로 제거해야 한다.
  2. 4MHz 이상의 경사각 탐촉자 사용을 위한 감도조정시 반드시 글리세린을 접촉 매질로 사용해야 한다.
  3. 시험감도 조정을 위해 필요시 표준시험편 또는 대비시험편을 사용해야 한다.
  4. 거친 표면은 그라인딩으로 다듬질한 후 검사하기도 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 접촉 매질은 탐촉자와 시험체 사이의 공기를 제거하여 초음파 전달을 돕는 역할을 합니다. 글리세린 외에도 물, 오일, 전용 젤 등 다양한 매질을 사용할 수 있으며, 반드시 글리세린만을 사용해야 한다는 제약은 없습니다.
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31. 집속형 수직탐촉자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 초음파 빔의 강도를 낮추기 위해 음향렌즈를 부착한 것이다.
  2. 빔을 집속함으로써 최대 강도점이 진동자 쪽으로 이동하게 되고 유효 범위가 짧아진다.
  3. 집속된 빔으로 인해 탐상감도를 높이고 큰 불연속의 검출에 유용한 방법이다.
  4. 초음파 에너지는 한 곳에 집중되지만 집중된 부위 이외에 반사 감도가 더 많이 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 집속형 탐촉자는 음향렌즈를 통해 초음파 빔을 특정 지점으로 모으는 방식입니다. 빔을 집속시키면 에너지 밀도가 높아져 감도가 향상되지만, 최대 강도점이 진동자 쪽으로 당겨지며 빔이 유효하게 작용하는 범위는 짧아지게 됩니다.

    오답 노트
    강도를 낮추기 위해 렌즈 부착: 강도를 높이기 위해 부착함
    큰 불연속 검출에 유용: 작은 결함 검출에 더 유용함
    집중 부위 외 반사 감도 증가: 집중 부위 외에는 감도가 급격히 저하됨
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32. 초음파 에코를 CRT 스크린이나 다른 기록장치에 나타내는 방식에 관한 설명으로 이 중에서 B주사 표시법에 해당하는 것은?

  1. 수평축은 경과시간을 나타내고 수직축은 에코 높이를 나타내는 방법이다.
  2. 시험체 내의 결함이 초음파 빔과 일직선상에 여러 개 있는 경우에는 각각 분리되어 나타낸다.
  3. 초음파 빔과 탐촉자 주사방향에 수직으로 있는 결함은 넓이를 기록할 수 있다.
  4. 일반적으로 시험체의 저면측 결함이 표면 결함보다 길게 나타난다.
(정답률: 알수없음)
  • B주사 표시법은 탐촉자를 시험체 표면에서 이동시키며 에코를 기록하는 방식으로, 결함의 평면적 형상을 나타낼 수 있습니다. 이때 빔의 확산 현상으로 인해 동일한 크기의 결함이라도 깊은 곳에 위치한 저면측 결함이 표면 결함보다 더 길게 나타나는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    수평축이 경과시간, 수직축이 에코 높이인 방법: A주사 표시법
    결함을 각각 분리하여 나타내는 방법: A주사 표시법
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33. 판재를 경사각 초음파 탐상법으로 검사할 때 다음 중 가장 검출하기 어려운 결함은?

  1. 초음파빔에 수직으로 존재하는 균열
  2. 방향이 불규칙한 개재물
  3. 초음파빔 진행과 평행한 라미네이션
  4. 작은 불연속이 군집된 경우
(정답률: 알수없음)
  • 초음파는 결함 면에 수직으로 입사될 때 가장 강하게 반사됩니다. 초음파빔의 진행 방향과 평행하게 존재하는 라미네이션은 빔이 결함 면을 스쳐 지나가므로 반사파가 거의 발생하지 않아 검출이 가장 어렵습니다.
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34. 시험편 방식으로 탐상감도를 조정하여 동일한 두께를 가진 2장의 강판 A와 B를 수직 탐상하였을 때 각각 그림 1, 그림 2의 탐상도형을 얻었다. 결함에코가 발견되지 않았다면 다음 설명 중 올바른 것은?

  1. A는 B보다 조직이 조대하고 감쇄가 심하다.
  2. B는 A보다 미소한 결함이 많다.
  3. B는 A보다 저면부의 표면 거칠기가 나쁘다.
  4. B는 A와 감쇠는 거의 같으나 탐촉자의 접촉이 나쁘다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림 1과 그림 2를 비교하면, 그림 2의 전체적인 에코 높이가 낮지만 각 에코 간의 감쇠 비율(기울기)은 그림 1과 유사합니다. 이는 재질에 의한 감쇠 차이가 아니라, 탐촉자와 시험편 사이의 접촉 상태가 불량하여 투입되는 에너지 자체가 적기 때문에 발생하는 현상입니다.
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35. 초음파 탐상시험에서 용접부의 결함을 등급분류할 때 직접 필요한 항목은?

  1. 시험주파수
  2. 탐속자의 공칭굴절각
  3. 진동자의 크기
  4. 결함 에코 높이의 영역
(정답률: 알수없음)
  • 용접부 결함의 등급 분류는 결함으로부터 반사되어 돌아오는 에코의 높이가 어느 범위(영역)에 속하는지를 기준으로 결정합니다.
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36. AVG선도 또는 DGS선도에 나타나지 않는 정보는?

  1. 거리(distance)
  2. 증폭(gain)
  3. 음파의 속도
  4. 결함의 크기
(정답률: 알수없음)
  • AVG 선도나 DGS 선도는 결함의 크기, 거리, 증폭도(Gain) 사이의 관계를 나타내는 그래프이므로, 매질의 특성인 음파의 속도는 선도에 직접적으로 나타나는 정보가 아닙니다.
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37. 후판 용접부의 경사각탐상의 경우 2개의 경사각 탐촉자를 용접부의 한쪽에서 전후로 배열하여 하나는 송신용, 하나는 수신용으로 하는 탐상방법은?

  1. 탠덤 주사
  2. 두갈래 주사
  3. 경사평행 주사
  4. 전후 주사
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 경사각 탐촉자를 한쪽 면에 전후로 배치하여, 하나는 송신용으로 다른 하나는 수신용으로 사용하여 결함을 검출하는 방법을 탠덤 주사라고 합니다.
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38. 초음파 진동자로 현재 압전재료인 PZT를 많이 사용한다. PZT에서의 종파 속도가 약 4000m/s라 할 때 5MHz의 종파를 발생시키려면 그 두께를 얼마로 하여야 하는가?

  1. 0.2mm
  2. 0.4mm
  3. 0.6mm
  4. 0.9mm
(정답률: 알수없음)
  • 압전소자의 두께는 발생시키고자 하는 주파수의 반파장($\lambda/2$)으로 설계합니다. 파장은 속도를 주파수로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{v}{2f}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{4000}{2 \times 5 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $d = 0.0004\text{m} = 0.4\text{mm}$
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39. 곡률을 갖는 시험체의 원주 용접부를 탐상할 때 RB-A6 대비시험편을 사용하여 감도보정을 하려고 한다. 다음 중 시험편에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 곡률반경은 시험체의 곡률반경의 0.9배 이상 1.5배 이하로 한다.
  2. 살두께는 시험체 살두께의 2/3배 이상 1.5배 이내로 한다.
  3. 표준구명은 ø4mm의 관통구멍으로 한다.
  4. 나비는 60mm 이상으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • RB-A6 대비시험편의 표준구멍은 $\phi 3\text{mm}$의 관통구멍을 사용하는 것이 원칙입니다. 따라서 $\phi 4\text{mm}$의 관통구멍으로 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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40. 초음파 탐상검사시 접촉매질이 가져야 할 조건은?

  1. 탐촉자의 음향 임피던스보다 낮아야 한다.
  2. 탐촉자의 음향 임피던스보다 높아야 한다.
  3. 탐촉자와 검사물의 중간정도 음향 임피던스를 갖는 것이 좋다.
  4. 접촉매질의 막은 두꺼울수록 좋으며 탐촉자와 검사물의 음향 임피던스값과는 무관하다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파가 탐촉자에서 검사물로 효율적으로 전달되려면, 접촉매질의 음향 임피던스가 탐촉자와 검사물의 중간 정도 값을 가져야 반사 손실을 최소화하고 투과율을 높일 수 있습니다.
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3과목: 초음파탐상관련규격및컴퓨터활용

41. 보일러 및 압력용기에 대한 대형 단강품의 초음파 탐상시험(ASME Sev. V, Art. 23 SA 388)에 따라 저면반사법(back reflection technique)으로 수직탐상 중에 재교정을 실시하였더니 게인(gain)레벨이 15% 증가하였다. 어떤 조치를 취하여야 하는가?

  1. 재교정 전에 실시한 부분은 다시 재검사한다.
  2. 재교정 전에 실시한 부분 중 홈으로 기록된 부분만 재평가 한다.
  3. 기준보다 높은 레벨이므로 재교정 전에 실시한 부분은 재검사하지 않는다.
  4. 감독관과 협의 한다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Section V, Article 23 (SA 388) 규정에 따르면, 재교정 시 게인 레벨이 15% 이상 증가한 경우, 재교정 전에 실시한 부분 중 홈(notch)으로 기록된 부분에 대해서만 재평가를 실시하여 결함 여부를 다시 확인해야 합니다.
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42. 알루미늄관 용접부의 초음파 경사 각 탐상시험 방법(KS B 0521)에 의한 탐상방법 및 시험 결과의 분류방법 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 홈을 평가하기 위한 레벨 중 A평가 레벨은 에코 높이의 레벨을 “HRL(기준레벨)-12dB"로 한다.
  2. 홈 에코 높이의 레벨이 A평가레벨을 넘는 것은 “C종 흠” 으로 판정한다.
  3. 동일한 흠으로 간주하는 것은 흠과 흠의 간격이 큰 쪽 흠 지시길이보다 짧은 경우, 깊이가 동일하다고 간주할 때에 적용한다.
  4. 인접 흠을 동일한 흠으로 간주할 경우 간격도 포함시켜 연속한 흠으로 취급한다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0521 규정에 따른 알루미늄관 용접부의 흠 분류 방법에서, A평가레벨을 초과하는 흠의 판정 기준이 틀렸습니다.

    오답 노트
    홈 에코 높이의 레벨이 A평가레벨을 넘는 것은 “C종 흠” 으로 판정한다: A평가레벨을 넘는 흠은 일반적으로 A종 흠으로 판정합니다.
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43. 강 용접부의 초음파 자동탐상 방법(KS B 0894)에서 탐상기에 필요한 기능 및 상등에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탐상기의 게인 조정기는 1스텝 1dB이하로 합계의 조정량은 50dB 이상으로 한다.
  2. 증폭 직선상의 성능은 ± 3%의 범위내로 한다.
  3. 시간축의 직선상의 성능은 ± 3%의 범위 내로 한다.
  4. 감도 여유 값의 성능은 40dB이상으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0894 규정에 따른 초음파 자동탐상 장치의 성능 기준 중 시간축 직선성 성능에 대한 수치가 잘못되었습니다.

    오답 노트
    시간축의 직선상의 성능은 ± 3%의 범위 내로 한다: 시간축의 직선성 성능은 $\pm 1\%$ 범위 내로 유지되어야 합니다.
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44. 알루미늄의 맞대기 용접부 초음파 경사각 탐상시험 방법(KS B 0897)에 규정된 탐상장치 및 부속품에 대한 설명이 바르게 기술된 것은?

  1. 경사각 탐촉자에 사용되는 공칭주파수는 5MHz이다.
  2. 탐상기의 시간축의 직선상은 실물크기의 5% 이내여야 한다.
  3. 경사각 탐촉자의 양측에는 적어도 10mm의 범위에 2mm의 간격으로 유도 눈금이 새겨져야 한다.
  4. 경사각 탐촉자의 공칭굴절각은 35°, 50°, 70° 중 하나여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0897 규정에 따른 알루미늄 맞대기 용접부 경사각 탐상 시, 탐촉자의 공칭주파수는 $5\text{MHz}$를 사용하는 것이 올바른 규정입니다.

    오답 노트
    탐상기의 시간축의 직선상은 실물크기의 5% 이내여야 한다: 시간축 직선성은 $\pm 3\%$이내여야 합니다.
    경사각 탐촉자의 양측에는 적어도 10mm의 범위에 2mm의 간격으로 유도 눈금이 새겨져야 한다: 유도 눈금의 범위와 간격 규정이 다릅니다.
    경사각 탐촉자의 공칭굴절각은 35°, 50°, 70° 중 하나여야 한다: 규정된 굴절각 수치가 다릅니다.
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45. 강 용접부의 초음파 탐상시험 방법(KS B 0896)에서 경사각 탐상시 영역구분에 대한 H선, M선 및 L선의 결정 설명 중 틀린 것은?

  1. 작성된 에코 높이 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 에코 높이 구분선을 L선으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 규정에 따른 에코 높이 구분선 설정 시, M선과 L선의 기준은 H선으로부터의 dB 차이로 결정됩니다.

    오답 노트
    H선보다 3dB 낮은 에코 높이 구분선을 M선으로 하고, 6dB 낮은 에코 높이 구분선을 L선으로 한다: M선은 H선보다 $6\text{dB}$ 낮게, L선은 $12\text{dB}$ 낮게 설정해야 합니다.
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46. 보일러 및 압력용기에 대한 용접부의 음파 탐상검사(ASME Sec.V Art. 4 app.C)에 따라 용접부를 수직탐상하는 경우, 수직 빔 교정의 일반적인 절차를 위해 필요한 구멍의 크기는?

  1. 와 측 구멍
  2. 와 측 구멍
  3. 와 측 구멍
  4. 0.5스킵과 2스킵에서 최대 신호가 오는 구멍
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art. 4 app.C 규정에 따라 보일러 및 압력용기 용접부의 수직 빔 교정을 위해서는 특정 깊이에 위치한 구멍이 필요합니다. 일반적인 절차에서 필요한 구멍의 크기는 와 측 구멍을 사용합니다.
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47. 강 용접부의 초음파 탐상시험 방법(KS B 0896)에 관한 탐상기에 필요한 성능에 대해 설명한 것이다. 옳은 것은?

  1. 증폭 직선성은 5%의 범위 내로 하여야 한다.
  2. 시간축 직선상은 ± 1%의 범위 내로 하여야 한다.
  3. 전원전압 변동에 대한 안정도는 사용 전압 범위 내에서 감도 변화는 ± 5dB의 범위 내로 하여야 한다.
  4. 전원전압 변동에 대한 안정도는 세로축, 시간측 및 DAC기점의 이동량은 풀스케일의 ± 3%의 범위내로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 규정에서 탐상기의 성능 기준 중 시간축 직선상은 $\pm 1\%$ 범위 내에 있어야 합니다.

    오답 노트
    증폭 직선성: $5\%$가 아니라 $\pm 10\%$ 범위 내여야 함
    전원전압 안정도(감도): $\pm 5\text{dB}$가 아니라 $\pm 2\text{dB}$ 범위 내여야 함
    전원전압 안정도(이동량): $\pm 3\%$가 아니라 $\pm 1\%$ 범위 내여야 함
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48. 보일러 및 압력용기에 대한 재료의 초음파 탐상검사 (ASME Sec.V Art.5)에 따라 탐상장치의 스크린 높이 직선성 및 증폭 직선성을 검사해야 하는 최대 주기 기간은? (단, 연속적으로 사용치 않음 )

  1. 8시간
  2. 30일
  3. 3개월
  4. 6개월
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.5 규정에 따라 탐상장치의 스크린 높이 직선성 및 증폭 직선성 검사는 장비를 연속적으로 사용하지 않는 경우, 최대 3개월 주기로 실시하여 장비의 신뢰성을 확보해야 합니다.
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49. 보일러 및 압력용기에 대한 대형 단강품의 초음파 탐상검사 (ASME Sec.V Art. 23 SA 388)에 따라 오스테나이트 스테인리스강 단강품을 검사하는 경우 펄스에코 초음파 탐상기에 사용되는 주파수는 얼마이하에서 작동되어야 하는가?

  1. 5MHz
  2. 2.5MHz
  3. 1MHz
  4. 0.4MHz
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art. 23 SA 388 규정에 따르면, 결정립이 조대한 오스테나이트 스테인리스강 단강품의 경우 초음파의 산란과 감쇠가 심하므로, 투과력을 높이기 위해 펄스에코 초음파 탐상기의 주파수를 $0.4\text{MHz}$이하로 낮추어 작동시켜야 합니다.
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50. 강 용접부의 초음파 탐상시험 방법(KS B 0896)에서 시험결과의 분류방법 시, 동일하다고 간주되는 깊이에서 흠과 흠의 간격이 큰 쪽의 흠의 지시길이와 같거나 그것보다 짧은 경우는 어떻게 분류하는가?

  1. 독립 결함으로 짧은 쪽 길이를 기준한다.
  2. 독립결함으로 긴 쪽 길이를 기준한다.
  3. 연속 결함으로 두 흠 길이를 합한 것을 기준한다.
  4. 연속 결함으로 두 흠 길이 및 그들 사이 간격까지 합한 것을 기준한다.
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 규정에 따라 동일 깊이에서 흠과 흠의 간격이 큰 쪽의 흠의 지시길이보다 짧거나 같은 흠이 인접해 있을 경우, 이를 하나의 연속된 결함으로 간주합니다. 이때 결함의 길이는 두 흠의 길이와 그 사이의 간격을 모두 합산하여 산출합니다.
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51. 보일러 및 압력용기에 대한 재료의 초음파 탐상검사 (ASME Sec.V, Art. 5)에서 요구하는 작업 절차서에 꼭 포함되어야 할 내용이 아닌 것은?

  1. 접촉 매질의 적용방법
  2. 시험대상품의 제품 형태
  3. 시험대상품의 표면조건
  4. 시험대상품 재료의 종류
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art. 5의 작업 절차서에는 시험대상품의 제품 형태, 표면 조건, 재료의 종류 등 검사 대상의 특성이 명시되어야 하지만, 접촉 매질을 단순히 어떻게 바르는지에 대한 적용방법은 필수 포함 사항이 아닙니다.
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52. 강용접부의 초음파 탐상시험 방법(KS B 0896)에 따라 그림과 같이 맞대기 이음의 경사각 탐상시 판두께 40mm이하의 경우 한쪽면 양쪽에서 탐상할 때 사용하는 탐촉자의 공칭 굴절각으로 올바른 것은?

  1. 70°
  2. 70° 또는 60°
  3. 70° 또는 60°와 45° 병용
  4. 70°와 60° 병용 또는 60°와 45° 병용
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 규정에 따라 맞대기 이음의 경사각 탐상 시, 판두께 $40\text{mm}$이하인 경우 한쪽 면 또는 양쪽 면에서 탐상할 때 사용하는 탐촉자의 공칭 굴절각은 $70^{\circ}$를 사용합니다.
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53. 보일러 및 압력용기에 관한 초음파 탐상시험( ASME Sec.V, Art.5) 규정에서 니켈합금에 사용되는 접촉 매질은 몇 ppm이상의 황을 포함하지 않아야 하는가?

  1. 250
  2. 560
  3. 1000
  4. 2000
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art.5 규정에 따라 니켈합금 재료에 사용하는 접촉 매질은 황(S) 성분에 의한 부식을 방지하기 위해 황 함유량이 $250\text{ppm}$이상이 되어서는 안 됩니다.
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54. 강 용접부의 초음파 탐상시험 방법(KS B 0896)에 따라 경사각 탐상시 초음파가 통과하는 부분의 모재는 필요에 따라 미리 수직탐상하여 방해가 되는 흠을 검출하여 기록한다. 이 경우 수직탐상할 때 탐상감도는 어떻게 하는가?

  1. 건전부 밑면 에코 높이가 80%되게 한다.
  2. 건전부 밑면 에코 높이가 50%되게 한다.
  3. 건전부의 제 2회 바닥면 에코 높이가 80%되게 한다.
  4. 건전부의 제 2회 바닥면 에코 높이가 50%되게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 강 용접부 경사각 탐상 전 모재의 수직탐상을 실시할 때, 탐상 감도는 건전부의 제 2회 바닥면 에코 높이가 $80\%$가 되도록 설정하여 흠결 검출 능력을 확보해야 합니다.
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55. 초음파 탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에는 시험편의 종류에 다른 재료검사에 대하여 규정하고 있다. G형 STB 시험편의 재료검사에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 재료의 종파 감쇠 계수는 5MHz에서 5dB/m 이하로 한다.
  2. 재료의 종파 감쇠계수는 10MHz에서 20dB/m 이하로 한다.
  3. 직접 접촉법에 따라 공칭 지름 20mm인 탐촉자를 사용한다.
  4. 수침법에 따라 주파수 5MHz, 공칭지름 20mm의 탐촉자를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • G형 STB 시험편의 재료검사 시, 탐촉자는 직접 접촉법이 아닌 수침법을 사용하여 주파수 $5\text{MHz}$, 공칭지름 $20\text{mm}$인 탐촉자로 검사해야 합니다.

    오답 노트
    재료의 종파 감쇠 계수: $5\text{MHz}$에서 $5\text{dB/m}$이하, $10\text{MHz}$에서 $20\text{dB/m}$이하로 규정되어 있습니다.
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56. 다음 중 인터넷 표준문서 언어가 아닌 것은?

  1. XML
  2. DSSL
  3. HTML
  4. SGML
(정답률: 알수없음)
  • 인터넷 표준문서 언어로는 웹 페이지의 기본 구조를 만드는 HTML, 데이터 전송 및 저장에 최적화된 XML, 그리고 이들의 모태가 되는 표준 일반화 마크업 언어인 SGML이 있습니다. DSSL은 표준문서 언어에 해당하지 않습니다.
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57. 인터넷 익스플로러 6.0으로 FTP사이트에 접속할 때 ID와 password를 주소창에 주소와 같이 넣어 접속하는 방법을 옳은 것은?(단, 사이트는 korea.go.kr 이고, ID는 abcd이고, Password는 1234라 가정한다)

  1. ftp;//abcd:1234@korea.go.kr
  2. ftp;//abcd,1234@korea.go.kr
  3. ftp;//abcd.1234@korea.go.kr
  4. ftp;//abcd;1234@korea.go.kr
(정답률: 알수없음)
  • FTP 사이트에 접속할 때 사용자 ID와 비밀번호를 주소창에 직접 입력하는 표준 형식은 $\text{ftp://ID:Password@주소}$ 형태입니다. 따라서 $\text{ftp;//abcd:1234@korea.go.kr}$ 형식이 정답입니다.
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58. 컴퓨터의 특성에 대한 설명이다. 맞지 않는 것은?

  1. 단일화된 입출력 매체를 갖는다.
  2. 데이터 처리비용을 최소화할 수 있다.
  3. 대량의 데이터 처리에 적합하다.
  4. 자동화에 기여한다.
(정답률: 알수없음)
  • 컴퓨터는 키보드, 마우스, 모니터, 프린터, 스캐너 등 매우 다양하고 다변화된 입출력 매체를 사용하여 데이터를 처리합니다.

    오답 노트
    데이터 처리비용 최소화, 대량 데이터 처리, 자동화 기여는 컴퓨터의 핵심적인 특징입니다.
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59. 프로그램 명령어들을 해석하고 수행하기 위해 주기억장치와 상호 작용하는 동시에 입ㆍ출력장치와 보조기억장치들과 통신을 하는 장치를 무엇이라 하는가?

  1. 중앙처리장치
  2. 네트워크장치
  3. 프린터
  4. 디스크
(정답률: 알수없음)
  • 컴퓨터의 두뇌 역할을 하며 프로그램 명령어를 해석하고 실행하며, 주기억장치, 입출력장치, 보조기억장치와 데이터를 주고받으며 제어하는 장치는 중앙처리장치(CPU)입니다.
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60. 컴퓨터 연산 장치 중 연산 후 결과 값을 일시적으로 기억하는 장치는?

  1. accumulator
  2. instruction register
  3. data register
  4. status register
(정답률: 알수없음)
  • 누산기(accumulator)는 CPU 내의 레지스터 중 하나로, 산술 및 논리 연산의 중간 결과나 최종 결과 값을 일시적으로 저장하는 장치입니다.
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4과목: 금속재료학

61. Mg-Al계 합금에 소량의 Zn과 Mn을 첨가한 마그네슘 합금은?

  1. 엘렉트론(elektron)합금
  2. 하스텔로이(hastelloy)
  3. 모넬(monel)
  4. 자마크(zamak)
(정답률: 알수없음)
  • 엘렉트론(elektron) 합금은 마그네슘(Mg)에 알루미늄(Al)을 주성분으로 하고 소량의 아연(Zn)과 망간(Mn)을 첨가하여 만든 경량 합금입니다.
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62. 강 내에 존재하는 황(S)에 의하여 나타나는 취성현상을 어떤 취성이라 하는가?

  1. 고온취성
  2. 뜨임취성
  3. 청열취성
  4. 저온취성
(정답률: 알수없음)
  • 강 속에 포함된 황(S)이 망간(Mn) 등과 결합하지 않고 철(Fe)과 결합하여 입계에 황화철(FeS)을 형성하면, 고온에서 결정립계가 약해져 깨지는 고온취성 현상이 발생합니다.
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63. 고강도 알루미늄 합금인 두랄루민의 주요 구성원소는?

  1. Al-Cu-Mn-Mg
  2. Al-Ni-Co-Mg
  3. Al-Ca-Si-Mg
  4. Al-Zn-Si-Mg
(정답률: 알수없음)
  • 두랄루민은 알루미늄(Al)에 구리(Cu), 망간(Mn), 마그네슘(Mg)을 첨가하여 강도를 높인 대표적인 고강도 알루미늄 합금입니다.
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64. 로엑스(low-ex) 합금의 설명으로 옳은 것은?

  1. 내마모성이 좋다.
  2. 열팽창계수가 크다.
  3. 고온 강도가 낮다.
  4. 합금조성은 Al-1% Si 12%Cu-15%MC-1.8%Ni이다.
(정답률: 알수없음)
  • 로엑스(low-ex) 합금은 열팽창계수가 낮고 내마모성이 우수한 특성을 가진 알루미늄 합금입니다.
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65. 순철의 평행상태도에서 온도가 상승함에 따라 r-Fe⇆δ-Fe 로 바뀔 때의 변태를 무엇이라 하며, 이 때의 온도는 몇 ℃인가?

  1. A1변태, 약 723℃
  2. A2변태, 약 768℃
  3. A3변태, 약 910℃
  4. A4변태, 약 1400℃
(정답률: 알수없음)
  • 순철의 상태도에서 온도가 상승함에 따라 $\gamma\text{-Fe}$ (오스테나이트)가 $\delta\text{-Fe}$ (델타 페라이트)로 변하는 변태를 $A_4$ 변태라고 하며, 이 변태가 일어나는 온도는 약 $1400^{\circ}C$ 부근입니다.
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66. Al-Mg-Si계 합금의 시효적출 과정으로 옳은 것은?

  1. GP영역→θ안정상→θ'중간상→과포화고용체
  2. 과포화고용체→GP영역→θ'중간상→θ안정상
  3. θ안정상→θ'중간상→GP영역→과포화고용체
  4. θ'중간상→θ안정상→과포화고용체→GP영역
(정답률: 알수없음)
  • Al-Mg-Si계 합금의 시효 경화 과정은 고온에서 급냉시킨 과포화고용체 상태에서 시작하여, 원자들이 응집되는 GP영역을 거쳐 중간상인 $\theta'$ 상이 형성되고, 최종적으로 평형 상태인 $\theta$ 안정상으로 석출되는 순서로 진행됩니다.
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67. 강의 표면에 Al을 침투시켜 내 scale성을 증가시키는 것을 목적으로 하는 표면 경화처리는?

  1. 크로마이징
  2. 실리코나이징
  3. 브로나이징
  4. 칼로라이징
(정답률: 알수없음)
  • 칼로라이징은 강철 표면에 알루미늄(Al)을 확산 침투시켜 내산화성 및 내식성을 높여 스케일(Scale) 발생을 억제하는 표면 처리법입니다.

    오답 노트
    크로마이징: 크롬(Cr) 침투
    실리코나이징: 실리콘(Si) 침투
    브로나이징: 붕소(B) 침투
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68. 다음의 원소들 중에서 응고할 때 수축하지 않고 오히려 팽창하는 원소는?

  1. Bi
  2. Sn
  3. Al
  4. Cu
(정답률: 알수없음)
  • 일반적인 금속은 액체에서 고체로 응고할 때 부피가 수축하지만, 비스무트(Bi)와 안티모니(Sb) 같은 일부 원소는 응고 시 부피가 팽창하는 특이한 성질을 가지고 있습니다.
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69. 금속 초미립자의 특성으로 옳은 것은?

  1. 금속 초미립자는 융점의 금속덩어리보다 낮다.
  2. 저온에서 열저항이 매우 커서 열의 부도체이다.
  3. 활성은 강하나 화학반응은 일으키지 않는다.
  4. Fe계 합금 초미립자는 금속덩어리보다 자성이 약하다.
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 입자 크기가 매우 작아지는 초미립자 상태에서는 표면적의 비율이 급격히 증가하여 표면 에너지가 높아지므로, 일반적인 금속 덩어리(Bulk) 상태일 때보다 융점이 낮아지는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    열저항: 열전도성이 높음
    화학반응: 표면적이 넓어 반응성이 매우 강함
    자성: 입자 크기에 따라 초상자성 등 특수한 자성 특성을 보임
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70. Fe-C 평형 상태도에서 공정조직을 무엇이라 하는가?

  1. 페라이트(Ferrite)
  2. 펄라이트(pearlite)
  3. 레데부라이트(ledeburite)
  4. 오스테나이트(austenite)
(정답률: 알수없음)
  • Fe-C 평형 상태도에서 액상(Liquid)이 고체인 오스테나이트와 시멘타이트로 동시에 정출되는 공정 반응을 통해 형성되는 조직을 레데부라이트(ledeburite)라고 합니다.
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71. 다음은 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Cr과 Ni은 스테인리스강의 기본적인 합금원소이다.
  2. 오스테나이트계 스테인리스강은 자성이 강하다.
  3. 조직에 따라서 오스테나이트계, 마텐자이트계 및 페라이트계 스테인리스강으로 분류한다.
  4. 탄화물(Cr23G6)은 오스테나이트입계에 석출하여 입계부식의 원인이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 결정 구조의 특성상 자성을 띠지 않는 비자성체입니다.

    오답 노트
    탄화물( $Cr_{23}C_{6}$)은 오스테나이트입계에 석출하여 입계부식의 원인이 된다: 옳은 설명
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72. 함유 베어링(oilless bearing)의 제조 방법으로 옳은 것은?

  1. 전착법(電着法)
  2. 박야금법(薄冶金法)
  3. 분말야금법(粉末冶金法)
  4. 일방향응고법(一方向凝固法)
(정답률: 알수없음)
  • 함유 베어링(Oilless bearing)은 금속 분말과 윤활제를 혼합하여 성형한 후 소결하는 분말야금법(粉末冶金法)으로 제조하여, 내부에 미세한 기공을 형성해 윤활유를 보유하도록 만듭니다.
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73. 특수강인 엘린바(elinvar)를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 열팽창계수가 아주 크다.
  2. 규소계 합금 금속이다.
  3. 구리가 다량 함유되어있어 전도율이 좋다.
  4. 초음파 진동소자, 계측기기, 전자장치 등에 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 엘린바는 온도 변화에 따른 탄성 계수와 열팽창 계수의 변화가 매우 적은 특수 합금으로, 정밀한 측정이 필요한 계측기기, 전자장치 및 초음파 진동소자 등에 널리 사용됩니다.

    오답 노트
    열팽창계수가 아주 크다: 열팽창 계수가 매우 낮음
    규소계 합금 금속이다: 니켈-크롬-철 합금임
    구리가 다량 함유되어있어 전도율이 좋다: 구리 합금이 아님
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74. 고망간강(하드필드강)이 내마모성을 갖는 주요 원인으로 옳은 것은?

  1. 고탄소, 고망간에 의하여 강력한 페라이트 조직을 갖기 때문이다.
  2. 오스테나이트가 마텐자이트로 변태하여 고온에서 크리프 저항이 대단히 크기 때문이다.
  3. 고탄소에 의하여 마모성이 강한 탄화물(M3C)이 형성되기 때문이다.
  4. 가공경화가 가능한 오스테나이트 단상 조직을 갖기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 고망간강은 가공 시 표면의 오스테나이트 조직이 마텐자이트로 변하는 가공경화 특성이 매우 뛰어납니다. 이로 인해 마찰이 일어나는 표면이 스스로 단단해져 내마모성이 극대화됩니다.
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75. BCC 금속의 한 변에 길이가 a, 단위격자의 소속 원자수가 2, 배위수가 8, 근접원자 간 거리가 일 대 충진율(%)은?

  1. 56%
  2. 68%
  3. 74%
  4. 82%
(정답률: 알수없음)
  • BCC(체심입방격자) 구조의 충진율은 단위격자 내 원자의 전체 부피를 격자 전체 부피로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{APF} = \frac{n \times \frac{4}{3}\pi r^{3}}{a^{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$n=2, r = \frac{\sqrt{3}a}{4} \text{ 이므로 } \text{APF} = \frac{2 \times \frac{4}{3}\pi (\frac{\sqrt{3}a}{4})^{3}}{a^{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{APF} = 0.68 = 68\%$$
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76. 다음 중 표면경화법에 속하지 않는 것은?

  1. 노멀라이징
  2. 고주파 담금질
  3. 침탄법
  4. 질화법
(정답률: 알수없음)
  • 노멀라이징은 강을 가열 후 공기 중에서 냉각시켜 조직을 표준화하고 결정립을 미세화하는 일반 열처리법이며, 표면만 단단하게 만드는 표면경화법이 아닙니다.

    오답 노트
    고주파 담금질, 침탄법, 질화법은 모두 재료의 표면 경도를 높이는 대표적인 표면경화법입니다.
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77. 냉간가공(cold working)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 항복점 연신을 나타내는 강을 항복점이상으로 냉간가공 하여 되면 항복점과 항복점 연신이 없어진다.
  2. 전위밀도가 감소하여 강도가 약해진다.
  3. 냉간가공으로 생긴 잔류응력이 재료 내에 압축 응력으로 하면 피로강도가 나빠진다.
  4. 냉간가공은 재결정온도 이상에서 가공한 것을 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 강재를 항복점 이상으로 냉간가공하면 내부 응력이 제거되고 조직이 변화하여, 특유의 항복점과 항복점 연신 현상이 사라지게 됩니다.

    오답 노트
    전위밀도가 증가하여 강도가 높아집니다.
    압축 잔류응력은 피로강도를 향상시킵니다.
    재결정온도 미만에서 가공하는 것이 냉간가공입니다.
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78. 비정질합금(非晶質合金)의 특성으로 옳은 것은?

  1. 고온에서는 결정화하여 전혀 다른 재료가 된다.
  2. 균질한 재료이고, 결정이방성이 있다.
  3. 전기저항이 작고, 온도의 의존성이 크다.
  4. 강도는 낮고 연성은 크며, 가공 경화를 일으킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 비정질합금은 원자 배열이 불규칙한 상태로 급냉하여 만들어진 재료입니다. 따라서 열을 가해 고온 상태가 되면 원자들이 규칙적으로 배열되는 결정화 현상이 일어나며, 성질이 완전히 다른 결정질 재료로 변하게 됩니다.

    오답 노트
    균질한 재료이나 결정이 없으므로 결정이방성이 없습니다.
    전기저항이 크고 온도 의존성이 작습니다.
    강도가 높고 연성이 작으며 가공 경화가 거의 일어나지 않습니다.
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79. 내식성 알루미늄합금에 어떤 원소가 첨가되면 내식성을 악화시키지 않고 소량만으로도 강도를 개선할 수 있는가?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Cu
  4. Mg
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄 합금에 마그네슘($Mg$)을 첨가하면 내식성을 크게 저하시키지 않으면서도 고용강화 효과를 통해 재료의 강도를 효과적으로 개선할 수 있습니다.
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80. 다음 중 경화능을 향상시키는 원소의 영향이 큰 순서대로 나열된 것은?

  1. Cu ＞Mn ＞B ＞Cl
  2. Cr ＞Cu ＞B ＞Mn
  3. B ＞Mn ＞Cr ＞Cu
  4. Mn ＞Cr ＞Cu ＞B
(정답률: 알수없음)
  • 강의 경화능(Hardenability)에 영향을 주는 원소 중 붕소($B$)가 가장 강력한 효과를 가지며, 일반적으로 $B > Mn > Cr > Cu$ 순으로 영향력이 큽니다.
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5과목: 용접일반

81. 진공 중 용접하므로 불순 가스에 의한 오염이 적고 활성 금속의 용접 및 용융점이 높은 텅스텐, 몰리브덴의 용접이 가능한 것은?

  1. 가스 용접
  2. 플라스마 아크 용접
  3. 잠호 용접
  4. 전자빔 용접
(정답률: 알수없음)
  • 전자빔 용접은 고진공 상태에서 전자빔을 열원으로 사용하므로, 불순 가스에 의한 오염이 극히 적으며 텅스텐이나 몰리브덴과 같이 용융점이 매우 높은 난용접성 금속의 용접에 최적화된 방식입니다.
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82. 철분절단에서 철분은 몇 메시(mesh)정도를 사용하는가?

  1. 약 20
  2. 약 50
  3. 약 200
  4. 약 1000
(정답률: 알수없음)
  • 철분절단(Powder Cutting) 공정에서 정밀한 절단면을 얻기 위해 일반적으로 사용하는 철분의 입자 크기는 약 $200$ mesh 정도입니다.
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83. 가스용접에서 스테인리스강, 스텔라이트, 모넬메탈 등의 용접에 사용되며, 금속 표면에 침탄작용을 일으키기 쉬운 가스 불꽃은?

  1. 아세틸렌 과잉 불꽃
  2. 중성 불꽃
  3. 약한 산화 불꽃
  4. 산소 과잉 불꽃
(정답률: 알수없음)
  • 아세틸렌 과잉 불꽃은 환원성 불꽃의 일종으로, 탄소 함량이 많아 스테인리스강이나 모넬메탈 용접에 사용되지만 금속 표면에 탄소가 침투하는 침탄작용을 일으키기 쉽습니다.
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84. 피복 아크 용접봉의 피복제 주요 역할이 아닌 것은?

  1. 아크의 발생을 쉽게 하고 안정시킨다.
  2. 용착 금속의 탈산 정련 작용을 한다.
  3. 모재의 수분제거 작업을 한다.
  4. 슬래그를 제거하기 쉽게 하고, 파형이 고운 비드를 만든다.
(정답률: 알수없음)
  • 피복제는 아크 안정, 탈산 정련, 슬래그 형성 및 비드 외관 개선 등의 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    모재의 수분제거: 피복제가 아닌 용접 전 예열이나 건조 공정을 통해 수행해야 하는 작업입니다.
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85. 피복 금속 아크 용접봉의 용융속도에 관한 설명으로 맞는 것은?

  1. 용융속도는 아크 전류에 반비례한다.
  2. 용융속도는 아크 전류에 비례한다.
  3. 용융속도는 아크 전압에 반비례한다.
  4. 용융속도는 아크 전압에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 피복 아크 용접에서 용융속도는 단위 시간당 녹아내리는 용접봉의 양을 의미하며, 이는 아크 전류가 증가할수록 입열량이 많아져 더 빠르게 녹으므로 아크 전류에 비례합니다.
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86. 서브머지드 아크 용접에 사용되는 와이어(wire)표면에 구리 도금하는 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 콘택트 팁과 전기적 접촉을 좋게 하고 녹이 발생하는 것을 방지한다.
  2. 용착 금속의 균열을 방지하기 위해서이다.
  3. 용접 속도를 증가시키기 위해서이다.
  4. 비드 형상을 좋게 하기 위해서이다.
(정답률: 알수없음)
  • 와이어 표면에 구리 도금을 하는 이유는 전기 전도성이 좋은 구리를 통해 콘택트 팁과의 전기적 접촉을 원활하게 하고, 공기 중의 산소와 반응하여 녹이 발생하는 것을 방지하기 위함입니다.
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87. 용접 후 수축 변형을 최소화하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 용접시간을 최소화한다.
  2. 용접 패스 수를 최소화한다.
  3. 중심축을 기준으로 용접부를 균형되게 한다.
  4. 각 패스의 용접길이를 길게 하면서 용접을 계속한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접 수축 변형을 줄이려면 입열량을 최소화하고 열분포를 균일하게 해야 합니다. 각 패스의 용접길이를 길게 하면 열 영향부가 넓어져 변형이 오히려 증가하므로, 짧은 구간을 나누어 용접하는 것이 바람직합니다.
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88. 내용적 40L의 산소용기에 140kgf/cm2의 산소가 들어있다. 1시간당 350L를 사용하는 토치를 쓰고 이 때의 혼합기가 1:1의 중성화염이면 이론적으로 약 몇 시간이나 사용하겠는가?

  1. 16
  2. 20
  3. 32
  4. 46
(정답률: 알수없음)
  • 보일의 법칙을 통해 용기 내 산소의 총 부피를 구한 뒤, 시간당 사용량으로 나누어 사용 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{V \times P}{v \times P_0}$ (t: 사용시간, V: 용기내용적, P: 압력, v: 시간당 사용량, $P_0$: 표준압력 $1\text{kgf/cm}^2$)
    ② [숫자 대입] $t = \frac{40 \times 140}{350 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $t = 16$ 시간
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89. 제품의 한 쪽 또는 양쪽에 돌기를 만들어 이 부분에 용접전류를 집중시켜 압접하는 용접법은?

  1. 프로젝션 용접
  2. 맥동 용접
  3. 업셋 용접
  4. 퍼커션 용접
(정답률: 알수없음)
  • 프로젝션 용접(Projection Welding)은 접합부에 돌기(Projection)를 만들어 전류를 국부적으로 집중시킴으로써 효율적으로 압접하는 저항 용접 방식입니다.
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90. 오스테나이트계 스테인리스강을 1시간 정도 가열하여 고용화 처리하여 급랭할 때 가장 적합한 고용화 처리 온도는?

  1. 약 700~750℃
  2. 약 750~850℃
  3. 약 850~920℃
  4. 약 1000~ 1050℃
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트계 스테인리스강의 고용화 처리는 탄화물을 완전히 고용시키기 위해 고온으로 가열한 후 급랭하는 공정으로, 일반적으로 약 $1000 \sim 1050^{\circ}C$ 범위의 온도가 가장 적합합니다.
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91. 다음 산소용기에 각인되어 있는 기호 중 TP가 의미하는 것은?

  1. 내압시험압력
  2. 최고충전압력
  3. 용기중량
  4. 내용적
(정답률: 알수없음)
  • 산소용기 각인 기호에서 TP는 Test Pressure의 약자로, 용기의 안전성을 확인하기 위해 실시하는 내압시험압력을 의미합니다.
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92. 다음 용접방법 중 저항 용접법인 것은?

  1. 심 용접
  2. 테르밋 용접
  3. 스터드 용접
  4. 경납땜
(정답률: 알수없음)
  • 심 용접(Seam Welding)은 롤러 전극을 사용하여 연속적으로 저항 용접을 수행함으로써 기밀성이 필요한 접합부에 사용하는 대표적인 저항 용접법입니다.
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93. 아크 용접에서 직류 용접기의 정극성에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 모재의 용입이 얕다.
  2. 용접봉의 녹음이 빠르다.
  3. 비드 폭이 넓다.
  4. 용접봉을 (-)극, 모재를 (+)극에 연결한다.
(정답률: 알수없음)
  • 직류 용접기의 정극성(DCEN)은 용접봉을 (-)극에, 모재를 (+)극에 연결하는 방식입니다.

    오답 노트
    모재의 용입이 얕다: 정극성은 모재에 열이 집중되어 용입이 깊습니다.
    용접봉의 녹음이 빠르다: 정극성은 모재보다 용접봉의 용융 속도가 느립니다.
    비드 폭이 넓다: 정극성은 용입이 깊고 비드 폭은 좁은 특성을 가집니다.
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94. 교류 용접기를 사용할 때 무부하 전압이 80V, 아크 전압이 30V, 아크 전류가 300A 라면 역률은 약 몇 %인가? (단, 내부손실은 4kW 이다.)

  1. 36
  2. 54
  3. 90
  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 역률은 용접기의 실제 출력과 입력 전력의 비로 계산하며, 입력 전력은 무부하 전압과 전류의 곱으로 나타냅니다.
    ① [기본 공식] $\text{역률} = \frac{(V_a \times I) + P_{loss}}{V_0 \times I} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{역률} = \frac{(30 \times 300) + 4000}{80 \times 300} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{역률} = 54$
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95. 용접전류가 200A, 아크 전압은 25V, 용접속도는 10cm / min 일 때 용접길이 1cm 당의 용접입열은 몇 Joule / cm인가?

  1. 4800
  2. 20000
  3. 30000
  4. 40000
(정답률: 알수없음)
  • 용접 입열량은 전류, 전압, 용접 속도의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I \times 60}{v}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{25 \times 200 \times 60}{10}$
    ③ [최종 결과] $H = 30000$
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96. 용접 후 용접-변형을 교정하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 피닝법
  2. 역변형법
  3. 얇은 판에 대한 점 수축법
  4. 후판에 대한 가열 후 압력을 주어 수랭하는 법
(정답률: 알수없음)
  • 역변형법은 용접 전 변형을 예측하여 미리 반대 방향으로 변형시켜 두는 '용접 전' 방지책입니다. 반면 피닝법, 점 수축법, 가열 후 수랭법은 용접이 끝난 후 변형을 바로잡는 '용접 후' 교정 방법입니다.
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97. 산소-아세틸렌 가스 절단시 절단조건으로 설명이 잘못된 것은?

  1. 모재 중 불연소물이 적을 것
  2. 슬래그의 유동성이 좋고 쉽게 이탈할 것
  3. 모재의 연소온도가 용융온도보다 높을 것
  4. 슬래그 용융온도가 모재의 용융온도보다 낮을 것
(정답률: 알수없음)
  • 가스 절단이 가능하려면 모재의 연소온도가 모재의 용융온도보다 충분히 높아야 산화 반응과 동시에 용융이 일어나 슬래그가 배출될 수 있습니다. 따라서 모재의 연소온도가 용융온도보다 높아야 한다는 설명은 옳은 조건이며, 문제에서 잘못된 것을 찾으라고 하였으나 제시된 정답 논리에 따라 해당 조건의 성립 여부를 확인하십시오.
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98. 불활성 가스 아크 용접법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 불활성 가스 아크 용접에서 쓴 불활성 가스의 연소열을 이용한다.
  2. TIG 용접에서는 텅스텐 전극을 사용한다.
  3. MIG 용접에서는 금속 전극을 사용한다.
  4. 불활성 가스로서는 Ar, He 등이 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 불활성 가스는 화학적으로 반응하지 않는 가스이므로 연소하지 않으며, 따라서 연소열을 이용한다는 설명은 틀린 것입니다. 불활성 가스는 오직 용융 금속을 공기(산소, 질소)로부터 보호하는 역할만 수행합니다.
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99. 용접에 의한 변형을 적게 하기 위하여 띄엄띄엄 용접한 다음 냉각된 용접부 사이를 용접하는 용접을 뜻하는 것은?

  1. 슬롯 용접
  2. 필릿 용접
  3. 단속 용접
  4. 스킵 용접
(정답률: 알수없음)
  • 용접 변형을 최소화하기 위해 일정 간격을 띄워 용접한 후, 냉각된 용접부 사이를 다시 용접하는 방식은 스킵 용접입니다.
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100. 아크 용접기의 구비조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 역률은 나쁘고 효율은 좋아야 한다.
  2. 사용 중에 온도 상승이 작아야 한다.
  3. 전류조정이 용이하고 일정한 전류가 흘러야 한다.
  4. 아크 발생과 유지가 용이하고 아크가 안정되어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기 기기의 효율적인 운용을 위해서는 에너지 손실을 줄여 효율이 높아야 하며, 전원 공급의 효율성을 나타내는 역률 또한 좋아야 합니다. 따라서 역률은 나쁘고 효율은 좋아야 한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    온도 상승 작아야 함: 옳은 설명
    전류조정 용이 및 일정 전류: 옳은 설명
    아크 발생/유지 용이 및 안정: 옳은 설명
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