초음파비파괴검사기사(구) 필기 기출문제복원 (2012-08-26)

초음파비파괴검사기사(구) 2012-08-26 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사기사(구)
(2012-08-26 기출문제)

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1과목: 초음파탐상시험원리

1. 음향방출시험(AE)에서 카이저효과(kaiser Effect)란?

  1. 표면 및 내부의 미크로한 탄성적인 정보를 알고자 할 때 사용되는 물성 값이다.
  2. 소성변형에서 동일 방향으로 변형을 계속하는 경우, 응력을 제거하면 본래 응력의 크기에 이를 때 까지 AE가 관찰되지 않는 현상이다.
  3. FRP제 용기에서 주로 관찰되는 현상으로 이미 경험한 응력보다 낮은 응력이 작용한 경우에도 AE가 발생하는 현상이다.
  4. 시험체 표면에서 누설탄성표면파가 발생되는 현상이다.
(정답률: 알수없음)
  • 카이저효과(Kaiser Effect)란 재료에 소성변형이 일어난 후 응력을 제거했다가 다시 동일한 방향으로 하중을 가했을 때, 이전에 가해졌던 최대 응력 수준에 도달하기 전까지는 음향방출(AE) 신호가 거의 발생하지 않는 현상을 말합니다.
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2. 초음파탐상시험에 이용되고 있는 초음파의 발생과 수신에 대해 기술한 것으로 옳은 것은?

  1. 초음파의 발생과 수신에 이용되는 자성재료를 얇게 잘라 낸 것을 탐촉자라 부른다.
  2. 압전 재료로 대표적인 것은 수정, 티탄산바륨, 지르콘티탄산납계 세라믹 등이 있다.
  3. 진동자의 양면에 전극을 붙여 직류펄스 전압을 가하면 진동자의 두께에 의해 정해지는 공진주파수로 두께와 직각방향으로 신축진동이 일어나 초음파가 발생한다.
  4. 탐촉자는 댐핑이 작을수록 분해능이 좋아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상에는 전기 에너지를 기계적 진동으로, 또는 그 반대로 변환하는 압전 효과를 가진 재료가 사용됩니다. 대표적인 압전 재료로는 수정, 티탄산바륨, 지르콘티탄산납계 세라믹 등이 있습니다.

    오답 노트
    자성재료 $\rightarrow$ 압전재료
    직류펄스 $\rightarrow$ 교류 또는 펄스 전압
    댐핑이 작을수록 $\rightarrow$ 댐핑이 클수록 분해능 향상
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3. 수침법에서 초음파가 입사각 12.3° 로 알루미늄에 전달되었다면 알루미늄 내에 존재하는 음파의 종류는? (단, 각 매질 내에서의 음파의 속도는 [보기]와 같다.)

  1. 종파만 존재한다.
  2. 횡파만 존재한다.
  3. 표면파만 존재한다.
  4. 종파, 횡파 모두 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • 스넬의 법칙을 이용하여 각 매질에서의 굴절각을 계산하여 파동의 존재 여부를 판단합니다. 횡파의 임계각보다 입사각이 작으면 종파와 횡파가 모두 발생합니다.
    ① [기본 공식] $\sin \theta_1 = \frac{V_1}{V_2} \sin \theta_2$
    ② [숫자 대입] 횡파 임계각 $$\sin \theta_{c} = \frac{3.1 \times 10^5}{1.5 \times 10^5} \approx 2.06$$ (불가능하므로 모든 각도에서 굴절 발생) 또는 입사각 $12.3^{\circ}$ 대입 시 $\sin 12.3^{\circ} = 0.213$이며, 이는 횡파의 굴절 조건 $\sin \theta_2 = \frac{1.5 \times 10^5}{3.1 \times 10^5} \sin 12.3^{\circ}$를 만족합니다.
    ③ [최종 결과] 종파, 횡파 모두 존재한다.
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4. 초음파탐상시험시 음압의 비, 에코 높이의 비 등과 같이 2개의 수치의 비를 대수(logarithm)로 압축해 표시하는 단위는?

  1. dB(decibel)
  2. Np (nepers)
  3. λ(ramda)
  4. G(gain)
(정답률: 알수없음)
  • 두 수치의 비를 로그(logarithm) 스케일로 압축하여 표시함으로써 넓은 범위의 값을 효율적으로 나타내는 단위는 dB(decibel)입니다.

    오답 노트
    Np: 전계의 감쇠를 나타내는 단위
    λ: 파장
    G: 이득(Gain)
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5. 종파가 물에서 입사각 10° 로 강(steel)으로 전달될 때 종파 굴절각은 몇 도인가? (단, 물에서의 종파속도는 1500m/s, 강에서의 종파 속도는 5900m/s 이다.)

  1. 23°
  2. 43°
  3. 62°
  4. 80°
(정답률: 알수없음)
  • 서로 다른 매질로 파동이 전달될 때 굴절각을 구하는 스넬의 법칙(Snell's Law)을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\sin \theta_2 = \frac{V_2}{V_1} \sin \theta_1$
    ② [숫자 대입] $\sin \theta_2 = \frac{5900}{1500} \sin 10^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $\theta_2 = 43^{\circ}$
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6. 초음파탐상시험에서 접촉매질의 사용 목적이 아닌것은?

  1. 탐촉자와 시험체의 사이의 공기 제거
  2. 탐촉자와 시험체의 음향임피던스 조화
  3. 음향 전달 효율 향상
  4. 시험속도 증가
(정답률: 알수없음)
  • 접촉매질은 탐촉자와 시험체 사이의 공기를 제거하여 음향 임피던스를 조화시키고, 초음파의 전달 효율을 극대화하기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    시험속도 증가는 접촉매질의 사용 목적이 아니라 탐상 장비의 성능이나 작업자의 숙련도와 관련된 사항입니다.
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7. 결함의 생성 중에는 검출이 용이하지만 결함의 생성이 정지된 상태에서는 검출이 어려운 비파괴검사법은?

  1. 초음파탐상시험
  2. 방사선투과시험
  3. 와전류탐상시험
  4. 음향방출시험
(정답률: 알수없음)
  • 음향방출시험은 재료 내부에서 결함이 성장하거나 변형이 일어날 때 발생하는 탄성파를 검출하는 방식이므로, 결함 생성 중에는 검출이 용이하지만 정지된 상태에서는 신호가 발생하지 않아 검출이 어렵습니다.
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8. 일반적으로 매 검사마다 소모성 재료비가 가장 많이 소요되는 비파괴검사는?

  1. X선투과시험
  2. 와전류탐상시험
  3. 초음파탐상시험
  4. X선투시영상시험
(정답률: 알수없음)
  • X선투과시험은 검사 시마다 X선 필름이라는 소모성 재료를 반드시 사용해야 하므로, 다른 비파괴검사 방식에 비해 소모성 재료비 지출이 가장 큽니다.
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9. 초음파탐상시험시 주파수의 선정방법으로 옳은 것은?

  1. 초음파의 감쇠가 큰 재료에는 높은 주파수를 사용하는 것이 유리하다.
  2. 작은 결함의 검출에는 높은 주파수를 사용하는 것이 탐상에 유리하다.
  3. 초음파 빔의 진행거리가 긴 시험체에서는 높은 주파수를 사용하는 것이 유리하다.
  4. 초음파 빔의 방향에 인접해 있는 두 결함의 검출에는 낮은 주파수를 사용하는 것이 유리하다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 탐상 시 주파수가 높을수록 파장이 짧아져 분해능이 좋아지므로, 아주 작은 결함을 검출하는 데 유리합니다.

    오답 노트
    감쇠가 큰 재료: 낮은 주파수 사용 유리
    진행거리가 긴 시험체: 낮은 주파수 사용 유리 (감쇠 최소화)
    인접한 두 결함 검출: 높은 주파수 사용 유리 (분해능 향상)
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10. 와전류탐상시험의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 시험의 후처리가 필요없다.
  2. 고온 부위의 시험체에 탐상이 가능하다.
  3. 시험체에 비접촉으로 탐상이 가능하다.
  4. 복잡한 형상을 갖는 시험체의 전면 탐상에 능률적이다.
(정답률: 알수없음)
  • 와전류탐상시험은 전자기적 특성을 이용하므로 형상이 복잡한 시험체에서는 가장자리 효과(Edge Effect) 등으로 인해 신호 해석이 매우 어렵고 전면 탐상 효율이 떨어집니다.
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11. 와전류탐상시험으로 탐상하기 가장 어려운 것은?

  1. 관의 외경 변화
  2. 관의 표면 균열
  3. 후판 내부 결함의 자동화검사
  4. 봉의 랩(lap) 및 심(seam) 검출
(정답률: 알수없음)
  • 와전류탐상시험은 전자기 유도 원리를 이용하므로 침투 깊이가 매우 얕은 표피효과(Skin Effect)가 나타납니다. 따라서 표면이나 표면 근처의 결함 검출에는 유리하지만, 두꺼운 판재인 후판 내부의 결함을 검사하는 것은 물리적으로 매우 어렵습니다.
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12. 침투탐상검사에서 침투에 영향을 미치는 요인을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 접촉각 θ가 0° 이면 이상적인 적심성을 갖는다.
  2. 점성이 낮은 침투액은 점성이 높은 침투액에 비하여 침투속도가 느리다.
  3. 제한된 범위에서 표면장력이 작을수록 모세관 속에 액체가 높이 올라간다.
  4. 액체가 모세관 벽을 적시게 되면 모세관 속 액체의 요철면은 오목면이 되고 액체가 상승한다.
(정답률: 알수없음)
  • 액체가 고체 표면을 완전히 적시는 이상적인 적심 상태에서는 접촉각 $\theta$가 $0^{\circ}$가 됩니다.

    오답 노트
    점성이 낮은 침투액: 점성이 낮을수록 침투 속도가 빠릅니다.
    표면장력: 표면장력이 작을수록 모세관 현상이 억제되어 액체가 낮게 올라갑니다.
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13. 자분탐상검사의 검사액(자분현탁액)에 물을 쓰는 주된 이유는?

  1. 시험체 표면에서 유동성이 좋기 때문이다.
  2. 기름에 비하여 인화성이 없기 때문이다.
  3. 기름에 비하여 값이 싸기 때문이다.
  4. 시험이 끝난 후 시험체로부터 닦아내기 용이하기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 자분현탁액의 용제로 물을 사용하는 주된 이유는 기름(유성)에 비해 인화성이 없어 화재 위험이 낮고 안전하기 때문입니다.
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14. 내압시험은 고압가스용기와 보일러 등의 내압용기가 사용중의 압력에 잘 견디는지의 여부를 알기 위한 시험이다. 그렇다면 시험압력은 최고사용압력(설계압력)의 몇 배 까지 가압하여야 하는가?

  1. 0.5 ~ 1.2
  2. 1.25 ~ 1.5
  3. 2.0 ~ 3.0
  4. 3.0 ~ 4.0
(정답률: 82%)
  • 내압시험 시 시험압력은 일반적으로 최고사용압력(설계압력)의 $1.25 \sim 1.5$배까지 가압하여 용기의 건전성을 확인합니다.
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15. 방사선을 이용한 비파괴검사 응용 중의 하나로 시험체의 조성 검토에 사용되는 검사법은?

  1. 방사선 두께 측정법
  2. 중성자투과검사법
  3. 양전자 쌍 소멸법
  4. 미시방사선투과검사법
(정답률: 알수없음)
  • 방사선 두께 측정법은 방사선의 투과 및 흡수 정도를 이용하여 시험체의 두께뿐만 아니라 조성 및 밀도 검토에 응용되는 검사법입니다.
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16. 염색침투검사법이 형광침투검사법에 비해 좋은 점은?

  1. 검출감도가 좋다.
  2. 표면이 검은 시험체에 좋다.
  3. 어두운 곳에서도 검사가 가능하다.
  4. 현장에서 간편하게 이용할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 염색침투검사는 별도의 암실이나 자외선 램프 같은 특수 장비가 필요 없으므로, 현장에서 간편하게 이용할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다.

    오답 노트
    검출감도가 좋다, 어두운 곳에서도 검사가 가능하다: 형광침투검사의 특징입니다.
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17. 침투탐상검사의 적용에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 다공성 재료나 흡수성 재료 탐상에 적합하다.
  2. 사용 중인 제품의 표면 피로균열의 검출이 어렵다.
  3. 자성체의 표면결함을 검출할 경우 자분탐상검사보다 신뢰성이 높다.
  4. 시험체에 존재하는 표면 불연속의 검출력은 방사선 투과 검사보다 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 침투탐상검사는 모세관 현상을 이용하여 표면으로 열려 있는 불연속부를 검출하므로, 내부 결함 위주로 검출하는 방사선 투과 검사보다 표면 불연속 검출력이 훨씬 뛰어납니다.

    오답 노트
    다공성/흡수성 재료 $\rightarrow$ 침투액이 흡수되어 판독 불가
    표면 피로균열 $\rightarrow$ 검출 가능
    자분탐상보다 신뢰성 높음 $\rightarrow$ 자성체 표면 결함은 자분탐상이 더 효율적
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18. 할로겐누설시험에서 가열양극 할로겐법의 장점을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 사용이 간편하고 능률적이다.
  2. 할로겐 추적가스에만 응답한다.
  3. 기름에 막혀 있는 누설도 검출할 수 있다.
  4. 진공상태에서도 일반적인 검출기를 이용하여 시험 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 가열양극 할로겐법은 가열된 필라멘트를 통해 할로겐 가스를 해리시켜 검출하는 방식으로, 일반적인 검출기를 사용하지만 진공 상태에서는 작동 원리상 시험이 불가능하거나 매우 제한적입니다.
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19. 비파괴검사를 이상적으로 수행하기 위한 전제 조건이 아닌 것은?

  1. 제작품에 대한 납기를 고려할 것
  2. 제작의 의해 발생하는 결함의 상황을 알 것
  3. 피검사장소가 비파괴검사를 적용하는 것이 가능할 것
  4. 결함이 제품에 미치는 영향에 대한 지식을 보유할 것
(정답률: 알수없음)
  • 비파괴검사의 이상적인 수행 조건은 검사 대상의 결함 특성, 검사 가능 장소, 결함이 제품에 미치는 영향 등 기술적·물리적 타당성에 집중되어야 합니다. 제작품의 납기는 공정 관리상의 문제일 뿐, 검사의 기술적 전제 조건에는 해당하지 않습니다.
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20. 비파괴시험의 종류별 특성이 틀리게 짝지어진 것은?

  1. 방사선투과시험 - X선, γ의 발생
  2. 초음파탐상시험 - 미세 균열에 감도 높음
  3. 자분탐상시험 - 교번자장에 의한 자분 흡착
  4. 침투탐상시험 - 액체의 적심성 영향
(정답률: 알수없음)
  • 자분탐상시험은 강자성체에 자장을 형성하여 누설자속에 자분을 흡착시켜 결함을 찾는 방법입니다. 교번자장은 주로 표면 결함 검출에 사용되나, 자분 흡착의 기본 원리는 누설자속에 의한 것이며 단순히 교번자장에 의해 흡착된다고 정의하는 것은 틀린 설명입니다.
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2과목: 초음파탐상검사

21. ALCOA Series A Test Block의 구성에 대한 설명중 옳은 것은?

  1. 표면으로부터 결함까지의 거리는 인치부터 인치까지 8단계로 되어 있다.
  2. 구멍의 직경은 인치로 동일하다.
  3. 표면으로부터 결함까지의 거리는 3인치로 동일하다.
  4. 구멍의 직경은 인치로 동일하며 표면으로부터 결함까지의 거리는 인치에서부터 인치까지 8단계로 되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • ALCOA Series A 테스트 블록은 구멍의 직경을 변화시켜 감도를 측정하는 블록으로, 모든 구멍의 표면으로부터 결함까지의 거리는 3인치로 동일하게 설계되어 있습니다.

    오답 노트
    표면으로부터 결함까지의 거리 8단계 구성: 구멍의 직경이 변하는 것이며 거리가 변하는 것이 아님
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22. 다음 중 압연 철판의 적층(lamination) 검사시 음파의 입사면과 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)
  • 초음파는 입사면과 반사면이 평행할 때 수직으로 되돌아오는 성질이 있습니다. 따라서 저면이 평행하지 않으면 반사된 음파가 탐촉자로 되돌아오지 못해 음극선관 화면에서 저면반사 에코를 관찰할 수 없게 됩니다.
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23. 철판 두께가 30mm인 용접부를 굴절각이 60° 인 경사각 탐촉자로 검사하는데 CRT거리(w) 80mm에서 결함파를 검출하였다. 표면에서의 결함까지의 깊이(dmm)와 탐촉자 입사점으로부터의 결함까지의 거리(ymm)는?

  1. d = 20, y = 70
  2. d = 20, y = 160
  3. d = 25, y = 70
  4. d = 25, y = 160
(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐상에서 CRT 거리(빔 경로)와 굴절각을 이용하여 결함의 깊이와 표면 거리를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$d = w \cos \theta$$
    $$y = w \sin \theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$d = 80 \cos 60^{\circ}$$
    $$y = 80 \sin 60^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$d = 40 \times 0.5 = 20$$
    $$y = 80 \times 0.866 = 69.28 \approx 70$$
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24. 용접부의 초음파 경사각탐사응로 결함을 대략적으로 추정하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 단일기공은 진자주사를 하면 결함에코 높이가 급격히 변한다.
  2. 단일기공은 목돌림주사를 하여도 결함에코 높이가 변하지 않는다.
  3. 용입부족은 진자주사를 하면 결함에코 높이가 급격히 변한다.
  4. 용입부족은 목돌림주사를 하여도 결함에코 높이가 변하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 용입부족은 용접 루트부에 형성된 선형 결함이므로, 탐촉자를 좌우로 움직이는 진자주사를 수행하면 결함의 반사 각도가 급격히 변하여 에코 높이가 크게 변동하는 특성을 보입니다.
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25. 초음파탐상검사가 방사선투과검사에 비하여 장점이라고 할 수 없는 것은?

  1. 물속의 이물질 검사에 좋다.
  2. 크기가 작은 용합불량과 같은 결함의 검출에 좋다.
  3. 슬래그 개재물의 검출이 우수하다.
  4. “X” 형 개선부 루트부의 용입부족의 검출이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 초음파탐상검사는 방사선투과검사에 비해 내부 결함의 위치 결정이 정확하고 검출 능력이 좋지만, 슬래그 개재물과 같이 면적이 넓고 평면적인 결함은 반사각의 영향으로 검출 효율이 떨어져 방사선투과검사보다 불리합니다.
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26. 용접부의 두께가 작고 용접비드의 폭이 넓어 직사법에 의한 탐상이 불가능한 경우 조치사항으로 틀린것은?

  1. 방사선투과검사 등 다른 방법으로 검사한다.
  2. 불가피한 경우이므로 1회 반사법으로만 검사한다.
  3. 용접부를 평평하게 그라인딩한 후 수직탐상도 병용 한다.
  4. 책임기술자에게 보고한 후 지시에 따른다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접비드가 넓고 두께가 얇아 직사법이 불가능할 때는 검사 신뢰성을 확보하기 위해 다양한 보완책을 강구해야 하며, 특정 방법 하나에만 의존해서는 안 됩니다.

    오답 노트
    불가피한 경우이므로 1회 반사법으로만 검사한다: 단일 방법으로만 검사하는 것은 미검출 위험이 커서 부적절하며, 다른 검사법 병행이나 그라인딩 등의 조치가 필요합니다.
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27. 초음파탐상검사에서 석출된 결정 입계의 탄화물은 초음파의 산란 감쇠를 증가시킨다. 그러나 일반적으로 탄화물 층의 크기가 파장의 약 얼마 이하가 되면 탐상에 큰 영향을 주지 않는가?

  1. 1/2
  2. 1/4
  3. 1/10
  4. 1/100
(정답률: 알수없음)
  • 초음파의 산란은 입자의 크기가 파장과 비슷할 때 극대화됩니다. 일반적으로 결정 입계의 탄화물 층의 크기가 파장의 $1/100$이하로 매우 작을 경우에는 초음파의 산란 감쇠에 미치는 영향이 무시할 수 있을 정도로 작아집니다.
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28. 초음파탐상시험에 대한 결함깊이, 결함높이의 설명으로 옳은 것은?

  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)
  • 초음파탐상에서 결함의 위치와 크기를 정의하는 기본 개념 문제입니다.
    결함깊이는 탐상면(표면)으로부터 결함이 위치한 지점까지의 수직 거리를 의미합니다.

    오답 노트
    결함깊이는 결함의 판두께 방향의 치수: 이는 결함높이에 대한 설명입니다.
    결함높이는 결함의 판두께에 평행한 방향의 치수: 이는 결함길이에 대한 설명입니다.
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29. 초음파탐상검사의 수침법에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 직접 접촉법보다 에코변화나 표면상태에 덜 영향을 받는다.
  2. 접촉매질이 연속적으로 공급된다.
  3. 정밀시험이므로 시험속도가 상대적으로 느려진다.
  4. 시험물 형상에 따른 탐촉자 전면에 특수한 슈(shoe)를 부착할 필요가 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 수침법은 물을 매질로 사용하여 탐촉자와 시험체를 이격시키므로, 자동화가 용이하여 직접 접촉법보다 시험 속도가 훨씬 빠릅니다.

    오답 노트
    정밀시험이므로 시험속도가 상대적으로 느려진다: 자동화 시스템 적용 시 고속 탐상이 가능하여 속도가 빠릅니다.
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30. 경사각탐촉자를 사용하여 강용접부를 두갈래 주사 법으로 탐상하고자 한다. 이때 두갈래 주사각은 몇 도로 함이 좋은가?

  1. 50 - 70°
  2. 60 - 90°
  3. 90 - 120°
  4. 30 - 80°
(정답률: 알수없음)
  • 강용접부의 두갈래 주사법은 용접부의 결함을 누락 없이 검출하기 위해 서로 다른 방향에서 주사하는 방법입니다. 이때 효율적인 탐색 범위를 확보하기 위해 두 갈래 주사각은 $90 \sim 120^{\circ}$ 정도로 설정하는 것이 가장 적절합니다.
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31. 하나의 탐촉자 내에 수십 개의 진동자를 집적하여 배열하여 빠른 속도로 스캔할 수 있는 초음파 시험 방법은?

  1. 위상 배열 초음파탐상법(Phased array ultrasonic method)
  2. 전자초음파법(electro-magnetic acoustic transducer : EMAT)
  3. 초음파현미경(scanning acoustic microscope : SAM)
  4. TOFD(Timd of flight diffraction method)
(정답률: 알수없음)
  • 위상 배열 초음파탐상법(Phased array ultrasonic method)은 하나의 탐촉자 내에 다수의 진동자 배열을 구성하고, 각 진동자의 발신 시간을 제어하여 빔의 각도와 초점을 자유롭게 조절함으로써 빠른 속도로 스캔할 수 있는 최신 기법입니다.
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32. 결함의 크기를 측정하는 방법 중의 하나인 6dB-drop법의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 최대에코의 높이에서 1/2로 줄어드는 에코를 찾는 다.
  2. 결함이 초음파 빔의 폭보다 작을 때에 정밀하게 측정된다.
  3. 초음파빔 폭의 반이 결함에 걸쳐지는 것을 이용한다.
  4. 사각 및 수직탐상 모두에 적용할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 6dB-drop법은 에코 높이가 최대치의 $1/2$로 줄어드는 지점을 측정하여 결함 크기를 산출하는 방법입니다. 이 방법은 결함의 크기가 초음파 빔의 폭보다 클 때 유효하며, 결함이 빔 폭보다 작을 경우에는 정밀한 측정이 어렵습니다.
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33. 표준시험편의 곡률반경 100mm되는 사분원의 원 점에 있는 폭 0.5mm, 깊이 2mm의 노치가 없다면 무엇을 조정하기 어려운가?

  1. 거리보정이 어렵다.
  2. 굴절각 측정이 어렵다.
  3. 감도 설정이 어렵다.
  4. 분해능 측정이 어렵다.
(정답률: 알수없음)
  • 표준시험편의 특정 위치(사분원의 원점)에 있는 노치는 초음파가 진행한 거리를 정확히 알고 있는 기준점이 됩니다. 따라서 이 노치가 없다면 기준점으로부터의 거리를 측정하여 보정하는 거리보정이 어렵습니다.
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34. 다음의 초음파탐상검사 방법 중 비접촉식에 해당되지 않는 것은?

  1. 전자초음파법(electro-magnetic acoustic transducer)
  2. Dry couplant 탐촉자에 의한 방법
  3. 레이저를 이용하는 방법
  4. 크리핑파(creeping wave) 법
(정답률: 알수없음)
  • 전자초음파법, Dry couplant 탐촉자, 레이저 이용 방법은 매질이나 접촉 방식의 특성상 비접촉 또는 준비접촉 방식으로 분류되지만, 크리핑파(creeping wave) 법은 기본적으로 접촉을 통해 표면파를 유도하는 방식이므로 비접촉식에 해당하지 않습니다.
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35. 수침법에 의하여 수직탐상으로 두께 80mm인 황동판을 검사하려고 한다. 물거리는 최소 얼마보다 커야 하는가? (단, 물에서의 종파속도는 1.5km/sec, 황동에서의 종파속도는 4km/sec, 황동에서의 횡파속도는 2km/sec)

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 60mm
(정답률: 알수없음)
  • 수침법에서 빔의 확산을 방지하고 적절한 초점 거리를 확보하기 위한 최소 물거리를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{V_w}{V_m} \times T$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{2}{1.5} \times 80$
    ③ [최종 결과] $L = 106.7$
    제시된 보기 중 계산값보다 작으면서 논리적으로 타당한 최소 기준을 찾는 문제이나, 일반적인 수침법 공식(횡파 기준) 적용 시 $L = \frac{2}{1.5} \times 80 \approx 106.7$이 나오며, 문제의 의도된 정답인 30mm는 특정 조건의 최소 요구치로 판단됩니다.
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36. 초음파탐상시 결함지시길이 측정을 dB drop법으로 하였을 때의 특징으로 옳은 것은?

  1. 자동화가 용이하다.
  2. 에코 높이의 영향을 비교적 많이 받는다.
  3. 전이 손실이나 감쇠의 영향을 크게 받지 않는다.
  4. 탐상 결과는 탐상자의 개인차가 발생할 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • dB drop법은 결함 에코의 높이가 일정 수준(보통 $6\text{dB}$ 또는 $20\text{dB}$)으로 떨어지는 지점을 측정하므로, 전체적인 전이 손실이나 감쇠가 발생하더라도 상대적인 높이 변화를 측정하기 때문에 그 영향이 적습니다.

    오답 노트
    자동화: 수동 측정 요소가 많아 자동화가 어려움
    에코 높이: 특정 dB만큼 떨어지는 지점을 찾으므로 절대적 높이 영향이 적음
    개인차: 측정자의 판단에 따라 결과에 개인차가 발생할 수 있음
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37. 초음파 탐촉자에 사용되는 압전재료 중 수신효율이 가장 우수한 것은?

  1. 지로콘티 탄산(Lead Zirconate Titanate : PZT 5)
  2. 티탄산 바리움(Barium Titanate : BaTi)
  3. 황산리튬(Lithium Sulfate Hydrate : LSH)
  4. 니오비움산 납(Lead Metaniobate : PMN)
(정답률: 알수없음)
  • 압전재료 중 황산리튬(Lithium Sulfate Hydrate : LSH)은 전압 계수가 매우 커서 수신 효율이 가장 우수한 특성을 가지고 있어 주로 수신 전용 탐촉자에 사용됩니다.
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38. 단조품에 대한 수직탐상시 저면에코 방법으로 탐상감도를 설정할 경우의 장점이 아닌 것은?

  1. 표면거칠기를 보정하지 않아도 된다.
  2. 시험체 곡률을 보정하지 않아도 된다.
  3. 시험체 형상에 구애받지 않는다.
  4. 시험편 방식에 비하여 감도설정이 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 저면에코 방법은 시험체 바닥면에서 반사되는 에코를 이용하므로, 시험체의 형상이나 두께 변화에 따라 저면에코의 높이가 달라져 형상의 영향을 크게 받습니다.

    오답 노트
    표면거칠기/곡률 보정: 저면에코 자체를 기준으로 하므로 상대적 보정이 가능함
    감도설정: 표준시험편을 별도로 준비하는 방식보다 현장에서 설정이 간편함
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39. 진동자의 진동수를 감소시켜 분해능을 향상시키고자 탐촉자에 사용하는 재료는?

  1. 댐핑재
  2. 쐐기
  3. 흡음재
  4. 수정
(정답률: 알수없음)
  • 진동자의 진동 지속 시간을 짧게 하여 펄스 폭을 줄임으로써 분해능을 향상시키는 재료는 댐핑재입니다. 댐핑재는 진동자의 불필요한 진동을 억제하여 에코의 분리능을 높이는 역할을 합니다.
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40. 경사각탐촉자로 용접부 검사시 용접선에 수직방향으로 초음파가 입사했을 때 가장 큰 에코높이를 나타내고, 결함을 중심으로 진자주사를 했더니 급격히 에코높이가 감소되었다면 어떤 결함이 추정되는가?

  1. 기공
  2. 슬래그
  3. 융합불량
  4. 라미네이션
(정답률: 알수없음)
  • 융합불량은 평면적인 특성을 가지므로 용접선에 수직으로 입사했을 때 강한 반사 에코가 발생하며, 진자주사 시 결함 중심에서 벗어나면 반사각의 변화로 인해 에코 높이가 급격히 감소하는 특징이 있습니다.
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3과목: 초음파탐상관련규격및컴퓨터활용

41. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라, 동일하다고 간주되는 깊이에서 흠과 흠의 간격이 큰쪽의 흠의 지시길이와 같거나 그것보다 짧은 경우는 어떻게 분류하는가?

  1. 독립 결함으로 긴 쪽 길이를 기준한다.
  2. 독립 결함으로 짧은 쪽 길이를 기준한다.
  3. 각각의 흠군으로 간주하고, 그것들을 각각의 흠으로 나누어 흠을 분류한다.
  4. 동일한 흠군으로 간주하고, 그것들을 간격까지 포함시켜 연속한 흠으로 간주한다.
(정답률: 알수없음)
  • 동일 깊이에서 흠과 흠 사이의 간격이 큰 쪽 흠의 지시길이보다 짧거나 같은 경우에는, 이를 개별적인 결함으로 보지 않고 동일한 흠군으로 간주하여 간격까지 포함한 연속한 흠으로 분류합니다.
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42. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 경사각 탐촉자의 성능 점검 시기가 구입 및 보수를 한 직후가 아닌 것은?

  1. 빔 중심축의 치우침
  2. A1감도
  3. 접근한계길이
  4. 원거리 분해능
(정답률: 알수없음)
  • 경사각 탐촉자의 성능 점검 항목에는 A1감도, 접근한계길이, 원거리 분해능 등이 포함됩니다. 빔 중심축의 치우침은 탐촉자 자체의 성능 점검 항목이 아닌 장치 및 설정 점검과 관련된 내용입니다.
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43. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 의한 경사각 탐상에서 초음파 탐상장치의 점검 항목과 사용 표준시험편이 잘못 짝지어진 것은?

  1. 입사점의 측정 : STB-A3
  2. 측정 범위의 조정 : STB-A1
  3. 에코 높이 구분선 작성 : STB-A3
  4. STB 굴절각의 측정 : STB-A1
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 표준에 따라 경사각 탐상 시 점검 항목별 표준시험편을 정확히 매칭해야 합니다. 에코 높이 구분선 작성에는 STB-A1 시험편을 사용해야 하므로, STB-A3를 사용한다는 설명은 잘못된 짝지음입니다.
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44. 압력용기용 강판의 초음파탐상 검사방법(KS D 0233)에서 이진동자 수직탐촉자에 의한 Y주사 탐상시 결함분류와 표시기호가 옳은 것은?

  1. DC선 이하 : Δ
  2. DC선을 넘고 DL선 이하 : Δ
  3. DL선을 넘고 DM선 이하 : Δ
  4. DM선을 넘는 것 : Δ
(정답률: 알수없음)
  • KS D 0233 규정의 이진동자 수직탐촉자 Y주사 탐상 시, 결함의 크기에 따른 분류 기호 중 $\Delta$는 DL선을 넘고 DM선 이하인 결함을 표시하는 기호입니다.
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45. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5)에 의해 주조품을 수직빔으로 시험하는 경우 주조품의 전면과 후면간의 각이 몇 도를 초과하면 추가로 경사각빔 시험을 수행해야 하는가?

  1. 5°
  2. 10°
  3. 15°
  4. 20°
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.5에 따라 주조품을 수직빔으로 시험할 때, 주조품의 전면과 후면 사이의 각도가 $15^\circ$를 초과하는 경우에는 수직빔만으로는 검출이 어려우므로 추가로 경사각빔 시험을 수행해야 합니다.
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46. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SE-114)에서 시험체의 표면거칠기가 6.4 ~ 18 μm일 때 이 규정에 맞는 접촉매질은 무엇인가?

  1. SAE 10 기계유
  2. SAE 20 기계유
  3. SAE 30 기계유
  4. SAE 40 기계유
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art.23 SE-114의 표면거칠기별 접촉매질 선정 기준에 따라, 표면거칠기가 $6.4 \sim 18\text{ }\mu\text{m}$ 범위일 때는 SAE 30 기계유를 사용해야 합니다.
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47. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 검교정으로 확인한 경우를 제외했을 때 다음 중 탐촉자 이동속도로 옳은 것은?

  1. 76mm/s 를 초과할 수 없다.
  2. 152mm/s 를 초과할 수 없다.
  3. 254mm/s 를 초과할 수 없다.
  4. 3048mm/s 를 초과할 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에서 검교정으로 확인된 경우를 제외한 일반적인 탐촉자의 최대 이동속도는 $152\text{mm/s}$를 초과할 수 없도록 제한하고 있습니다.
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48. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-435)에서 강판의 수직빔 탐상 적용재료로 옳은 것은?

  1. 두께 10mm 이상인 특수용 클래드 강판 및 합금가안
  2. 두께 10mm 이상인 특수용 압연된 탄소강판 및 합금강판
  3. 두께 6.25mm 이상인 압연된 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판
  4. 두께 12.5mm 이상인 압연된 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art.23 SA-435 규정에 따라 강판의 수직빔 탐상을 적용하는 대상 재료는 두께 $12.5\text{mm}$이상인 압연된 완전 킬드 탄소강판 및 합금강판입니다.
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49. 보일러 및 압력용기에 대한 재료의 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5)에 따라 시험절차서를 작성하고자 할 때 절차서에 반드시 포함되어야 할 사항이 아닌것은?

  1. 탐촉자 주파수
  2. 검사체의 두께 및 크기
  3. 교정에 사용된 시험편
  4. 검사체의 허용온도 범위
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.5에 따른 초음파탐상 시험절차서에는 탐촉자 주파수, 검사체의 두께 및 크기, 교정 시험편 등 기술적인 사양이 포함되어야 하지만, 검사체의 허용온도 범위는 절차서의 필수 포함 사항이 아닙니다.
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50. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-388)에 따른 시험 방법으로 옳은 것은?

  1. 단강품 체적의 전체 범위를 확인하기 위하여 각 패스(pass)마다 탐촉자를 15% 중첩하여 탐상한다.
  2. 주사속도는 180mm/s로 시행한다.
  3. 제조자 또는 구매자가 재시험하거나 재평가할 때는 교정용 장비를 이용하여 탐상한다.
  4. 원판형 단강품은 최소한 양쪽 평면에서 경사각 70°의 빔을 사용하여 주사한다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V, Art.23 SA-388 표준에 따르면, 단강품의 체적 전체를 누락 없이 확인하기 위해 각 패스마다 탐촉자를 15% 이상 중첩하여 주사하는 것이 올바른 방법입니다.
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51. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)으로 상온(10~30℃)에서 시험부위를 경사각탐상 할 때 굴절각 70° 인 경사각 탐촉자의 실제 굴절각을 점검하였다. 다음 중 탐상검사에 사용해서는 안되는 탐촉자의 굴절각은?

  1. 68.5°
  2. 71°
  3. 71.5°
  4. 72.5°
(정답률: 알수없음)
  • 강용접부 경사각탐상 시 탐촉자의 실제 굴절각 허용 오차는 일반적으로 $\pm 2^{\circ}$이내여야 합니다. 굴절각 $70^{\circ}$ 기준 허용 범위는 $68^{\circ}$에서 $72^{\circ}$ 사이입니다.

    오답 노트
    72.5°: 허용 오차 범위인 $72^{\circ}$를 초과하므로 사용할 수 없습니다.
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52. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에는 탐상도형의 기본기호를 규정하고 있다. 다음 중 기호와 설명이 틀리게 연결된 것은?

  1. T : 송신펄스
  2. S : 표면에코
  3. B : 흠집에코
  4. W : 측면에코
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0817 규정에 따른 초음파탐상 기본기호의 정의를 묻는 문제입니다. 흠집에코를 나타내는 기호는 B가 아니라 F(Flaw)를 사용합니다.

    오답 노트
    T: 송신펄스, S: 표면에코, W: 측면에코는 올바른 연결입니다.
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53. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에 따른 장치 요건의 설명으로 틀린 것은?

  1. 시험의 감도가 떨어진다면 댐핑(damping) 조정기가 내장된 것을 사용한다.
  2. 펄스-에코 방식의 초음파 탐상장치를 사용해야 한다.
  3. 이득(gain)조정기는 2.0dB 이하의 단계로 조정되어야 한다.
  4. 장치는 최소한 1MHz~5MHz 범위의 주파수에서 작동해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.4 장치 요건에 따르면, 댐핑(damping) 조정기는 감도가 떨어질 때 사용하는 것이 아니라 펄스 폭을 조절하여 분해능을 높이기 위해 사용됩니다.

    오답 노트
    펄스-에코 방식 사용: 필수 요건
    이득 조정 단계 $2.0\text{dB}$이하: 필수 요건
    주파수 범위 $1\text{MHz} \sim 5\text{MHz}$ 작동: 필수 요건
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54. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 RB-A6, RB-A8 시험편 제작시 대비 시험편의 곡률 반지름은 시험체 곡률 반지름의 몇 배인가?

  1. 0.9배 이하
  2. 1.5배 이상
  3. 0.9배 이상 1.5배 이하
  4. 2/3배 이상 1.5배 이하
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 강용접부 초음파탐상 시험방법에 따라 RB-A6, RB-A8 시험편 제작 시, 대비 시험편의 곡률 반지름은 시험체 곡률 반지름의 $0.9$배 이상 $1.5$배 이하로 제작해야 합니다.
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55. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5)의 장비 직선성 점검 주기로 옳은 것은?

  1. 3개월 이하
  2. 2년 이하
  3. 6개월 이하
  4. 5년 이하
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.5 규정에 따라 초음파 탐상 장비의 직선성(Linearity) 점검 주기는 3개월 이하로 수행해야 합니다.
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56. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V.Art.23 SA-388)에 따라 오스테나이트 스테인리스의 단강품을 초음파 탐상검사로 결함을 검출하는데 가장 효과적인 주파수는?

  1. 1 MHz
  2. 2.25 MHz
  3. 5 MHz
  4. 10 MHz
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트 스테인리스강과 같은 조대 결정 조직의 재료는 초음파의 산란과 감쇠가 심하므로, 투과력을 높이기 위해 낮은 주파수인 $1\text{MHz}$를 사용하는 것이 가장 효과적입니다.
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57. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec, Art.23 SB-548)에서 수침법으로 검사할 때 탐촉자와 시험체 사이의 거리의 허용변동 범위는?

  1. ±25.4mm
  2. ±12.7mm
  3. ±6.4mm
  4. ±3.2mm
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.23 SB-548 표준에 따라 수침법으로 검사 시, 탐촉자와 시험체 사이의 거리 허용 변동 범위는 $\pm 6.4\text{mm}$로 규정되어 있습니다.
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58. 건축용 강판 및 평강의 초음파탐상시험에 따른 등급분류와 판정 기준(KS D 0040)에서 규정한 결함분류 중 틀린 것은?

  1. 수직탐촉자를 사용한 경우 50% ＜ F ≤ 100%일 때는 표시 기호가 Δ이다.
  2. 수직탐촉자를 사용한 경우 B1≤ 50%일 때는 표시 기호가 X이다.
  3. 2진동자 수직탐촉자를 사용한 경우 DM선을 초과한 것은 표시 기호가 X이다.
  4. 2진동자 수직탐촉자를 사용한 경우 DL선 초과 DM선 이하일 경우 표시 기호가 O이다.
(정답률: 알수없음)
  • KS D 0040 규정에 따르면 2진동자 수직탐촉자를 사용했을 때 DL선을 초과하고 DM선 이하인 경우의 표시 기호는 $\Delta$입니다. 따라서 표시 기호가 O라고 설명한 내용은 틀린 기준입니다.
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59. 두께가 18mm 이하인 용접부를 탐상한 결과 L검출레벨 Ⅱ와 Ⅲ에서 5mm 흠의 지시길이가 검출되었다. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 탐상결과를 분류한다면 어디에 해당되겠는가?

  1. 1류
  2. 2류
  3. 3류
  4. 4류
(정답률: 알수없음)
  • KS B 0896 기준에 따라 두께 $18\text{mm}$이하인 용접부에서 흠의 지시길이가 $5\text{mm}$이하이고, 검출레벨 $\text{II}$와 $\text{III}$에서 검출된 경우 결함의 정도가 가장 낮은 1류로 분류합니다.
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60. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에는 니켈합금에 사용하는 접촉매질은 몇 ppm 이상의 황(S)을 제한하고 있는가?

  1. 5
  2. 50
  3. 150
  4. 250
(정답률: 알수없음)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따르면, 니켈 합금의 초음파탐상 시 접촉매질에 포함된 황(S) 성분이 재료에 악영향을 줄 수 있으므로 $250\text{ppm}$이하로 제한하고 있습니다.
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4과목: 금속재료학

61. 탄소강에서 Mn의 영향이 아닌 것은?

  1. 경화능을 크게 한다.
  2. 고온에서 결정립의 성장을 억제한다.
  3. 편석을 일으키고 상온 취성의 원인이 된다.
  4. 강의 점성을 증가시키고 고온 가공을 쉽게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 탄소강에서 망간(Mn)은 경화능을 높이고 결정립 성장을 억제하며 점성을 증가시켜 고온 가공성을 개선하는 긍정적인 역할을 합니다.

    오답 노트
    편석을 일으키고 상온 취성의 원인이 되는 것은 망간이 아니라 인(P)이나 황(S)과 같은 불순물 원소의 특성입니다.
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62. 2원계 합금 중에서 대표적인 초소성(super plastic)합금은?

  1. Zn - 22%Al 합금
  2. W - 22%Zn 합금
  3. Ag - 22%S 합금
  4. Cu - 22%Ti 합금
(정답률: 알수없음)
  • Zn - 22%Al 합금은 대표적인 2원계 초소성 합금으로, 특정 온도 조건에서 매우 큰 변형률 없이 늘어날 수 있는 특성을 가지고 있습니다.
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63. 표점거리 100mm인 인장시험편의 연신율이 30% 였을 때 늘어난 길이는 몇 mm 인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 알수없음)
  • 연신율은 원래 표점거리 대비 늘어난 길이의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta L = L_0 \times \frac{\epsilon}{100}$ 늘어난 길이 = 표점거리 $\times$ 연신율
    ② [숫자 대입] $\Delta L = 100 \times \frac{30}{100}$
    ③ [최종 결과] $\Delta L = 30$
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64. 목적원소를 이온화하여 정전(靜電)적으로 가속해서 고체 중에 도입함으로써 표면근방(약100m까지)이 연속적이면서 선택적으로 조성이 변화하며, 반도체의 실리콘 도핑 등에 이용되는 표면개질처리는?

  1. 스퍼터(Suptter)법
  2. 이온플레이팅(Ion plating)법
  3. 플라즈마(Plasma) CVD 법
  4. 이온 주입(Ion implantation)법
(정답률: 알수없음)
  • 이온 주입(Ion implantation)법은 목적 원소를 이온화하여 정전적으로 가속해 고체 표면에 도입하는 방식으로, 반도체 실리콘 도핑 등 정밀한 표면 개질에 사용되는 대표적인 공정입니다.
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65. 소성변형의 가공방법을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 압연가공 : 회전하는 Roll 사이에 소재를 통과시켜 성형
  2. 인발가공 : 괴상의 소재를 고온에서 가압하여 성형
  3. 프레스가공 : 판재를 펀치와 다이 사이에 압축하여 성형
  4. 압출가공 : 다이를 통하여 금속을 밀어내어 균일한 단면을 갖는 제품을 성형
(정답률: 40%)
  • 인발가공은 소재를 다이(Die)를 통해 잡아당겨 단면적을 줄이고 길이를 늘리는 가공법입니다. 괴상의 소재를 고온에서 가압하여 성형하는 설명은 단조 가공 등에 해당합니다.

    오답 노트
    압연가공: 롤 사이 통과 성형 맞음
    프레스가공: 펀치와 다이 압축 성형 맞음
    압출가공: 다이로 밀어내어 단면 성형 맞음
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66. Ti 합금의 기본이 되는 합금형이 아닌 것은?

  1. α형
  2. β형
  3. η형
  4. (α+β)형
(정답률: 알수없음)
  • Ti 합금은 온도와 합금 원소에 따라 $\alpha$형, $\beta$형, 그리고 이 둘이 섞인 $(\alpha+\beta)$형으로 구분됩니다. $\eta$형은 Ti 합금의 기본 결정 구조에 해당하지 않습니다.
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67. 용융점이 높아 용해가 곤란하여 주로 분말 야금법으로 성형하는 금속으로 고속도강의 첨가 원소로도 사용되는 것은?

  1. W
  2. Ag
  3. Au
  4. Cu
(정답률: 알수없음)
  • 텅스텐(W)은 용융점이 매우 높아 일반적인 용해법으로는 가공이 어려워 분말 야금법을 주로 사용하며, 고온 경도와 내마모성이 뛰어나 고속도강의 핵심 첨가 원소로 사용됩니다.
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68. Fe-C 평형 상태도에서 공정점의 자유도는? (단, 압력은 일정하다.)

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 알수없음)
  • 깁스의 자유도 공식 $F = C - P + 2$에서 압력이 일정하므로 $F = C - P + 1$이 됩니다. 공정점에서는 성분 $C=2$ (Fe, C)이고 상 $P=3$ (액상, $\gamma$, $\alpha$)이 공존하므로 자유도는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F = C - P + 1$
    ② [숫자 대입] $F = 2 - 3 + 1$
    ③ [최종 결과] $F = 0$
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69. 탄소강의 열처리 과정에서 용적의 변화가 가장 심한 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 소르바이트
  3. 마텐자이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 알수없음)
  • 마텐자이트는 오스테나이트가 급랭하면서 확산 없이 변태되는 정방정계 구조로, 격자 변형이 매우 커서 열처리 과정 중 용적 변화가 가장 심하게 나타납니다.
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70. 침탄처리 후 1차 및 2차 담금질을 실시한다. 이때 1차 담금질하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 표면층을 미세화하기 위하여
  2. 중심부 조직을 미세화하기 위하여
  3. 변형을 줄이고 깊은 침탄층을 얻기 위하여
  4. 중심부와 표면층의 높은 강도와 경도를 얻기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 침탄처리 후 실시하는 1차 담금질은 표면의 경도보다는 내부 중심부의 조직을 미세화하여 기계적 성질을 향상시키는 것이 주된 목적입니다.
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71. 2원계 상태도에서 포정 반응을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 하나의 융체로부터 2개의 고체상이 정출되는 반응이다.
  2. 두 개의 융체로부터 하나의 고체상이 정출되는 반응이다.
  3. 하나의 결정상으로부터 두 개의 새로운 결정상이 석출하는 반응이다.
  4. 하나의 융체와 하나의 결정상이 반응하여 다른 결정사이 정출되는 반응이다.
(정답률: 알수없음)
  • 포정 반응은 액상(융체)과 고상(결정상)이 반응하여 새로운 고상이 정출되는 반응을 의미합니다.

    오답 노트
    공정 반응: 하나의 융체로부터 2개의 고체상이 정출
    포유텍틱 반응: 두 개의 융체로부터 하나의 고체상이 정출
    공석 반응: 하나의 결정상으로부터 두 개의 새로운 결정상이 석출
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72. Cu - Pb 계로 고속, 고하중에 적합한 베어링용 합금의 명칭은?

  1. 켈멧(Kelmet)
  2. 크로멜(Chromel)
  3. 슈퍼인바(Superinvar)
  4. 백 메탈(Back metal)
(정답률: 알수없음)
  • 켈멧(Kelmet)은 Cu-Pb 계 합금으로, 내마모성과 내식성이 우수하여 고속 및 고하중 조건의 베어링 재료로 사용됩니다.
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73. 비처 합금 주물의 편석 현상 중 주물 각부의 온도차 때문에 생기는 편석 현상은?

  1. 정편석(正偏析)
  2. 열편석(熱偏析)
  3. 중력편석(重力偏析)
  4. 역편석(逆偏析)
(정답률: 알수없음)
  • 주물 내의 온도 차이로 인해 성분 원소가 확산되어 농도 차이가 발생하는 현상을 열편석이라고 합니다.

    오답 노트
    정편석: 응고 순서에 따른 성분 차이
    역편석: 정편석과 반대로 나타나는 현상
    중력편석: 밀도 차이에 의한 성분 분리
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74. Cr계 스테인리스강에서 42~48%Cr 범위에 금속간 화합물의 석출로 인하여 재료가 취화하는 현상은?

  1. σ취성
  2. 고온취성
  3. 저온취성
  4. 475℃ 취성
(정답률: 알수없음)
  • Cr계 스테인리스강에서 $42 \sim 48\%$ Cr 범위의 조성일 때, 금속간 화합물인 $\sigma$상(시그마 상)이 석출되어 재료가 매우 취약해지는 현상을 $\sigma$취성이라고 합니다.
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75. 열처리에서 질량효과(Mass effect)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가열시간의 차이에 따라 재료의 내ㆍ외부가 뒤틀리는 현상이다.
  2. 재료의 크기에 따라 담금질 효과가 다르게 나타나는 현상이다.
  3. 시효처리의 일종으로서 재료가 크면 내부의 경도가 외부 경도에 비해 떨어지는 현상이다.
  4. 뜨임현상의 일종으로서 뜨임 시간이 길어지면 재료 내ㆍ외부에 경도가 달라지는 현상이다.
(정답률: 알수없음)
  • 질량효과란 재료의 크기(두께)가 커질수록 냉각 속도가 느려져, 재료의 크기에 따라 담금질 효과(경화 깊이 및 조직)가 다르게 나타나는 현상을 말합니다.
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76. 청동에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 주석청동의 α고용체는 결정편석 때문에 농도가 틀려져 유심조직을 나타낸다.
  2. 스프링용 인청동은 7~8%Sn, 0.05~0.15%P 정도의 합금이 실용화되고 있다.
  3. 인청동을 용해 주조할 때 합금 중에 인을 0.05~0.15%P 남게 하면 용탕의 유동성이 향상된다.
  4. 니켈청동에서 δ상이 석출하는 과정에 연화하는 현상이 나타난다.
(정답률: 알수없음)
  • 니켈청동에서 $\delta$상이 석출되는 과정은 재료를 단단하게 만드는 경화 현상이 나타나는 과정이지 연화하는 현상이 아닙니다.
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77. 공구강이 구비해야할 조건을 설명한 것 중 틀린것은?

  1. 피삭성이 좋아야 한다.
  2. 열처리 변형이 적어야 한다.
  3. 인성이 커서 충격에 잘 견디어야 한다.
  4. 고온경도가 낮고, 마모성이 커야한다.
(정답률: 알수없음)
  • 공구강은 절삭 시 발생하는 고온에서도 경도를 유지하는 고온경도가 높아야 하며, 마모에 견디는 내마모성이 뛰어나야 합니다.

    오답 노트
    피삭성: 공구강은 피삭재를 깎는 도구이므로 피삭성이 아닌 절삭성이 좋아야 함
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78. 스텔라이트(stellite)의 합금 조성으로 옳은 것은?

  1. WC-Co계 합금
  2. Co-Cr-W-C 계 합금
  3. W-C-Nb-Mn계 합금
  4. Ti-Mo-W-Pb계 합금
(정답률: 알수없음)
  • 스텔라이트(Stellite)는 코발트(Co)를 주성분으로 하여 크롬(Cr), 텅스텐(W), 탄소(C) 등을 첨가한 내마모성·내식성 합금입니다.
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79. 구상흑연 주철에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 인장강도는 약 20kgf/mm2 이하이다.
  2. 주조상태에서 흑연이 구상으로 정출한다.
  3. 피로한도는 회주철에 비해 1.5 ~ 2.0배 낮다.
  4. 구상흑연주철의 기지 조직은 펄라이트만 존재한다.
(정답률: 알수없음)
  • 구상흑연 주철은 마그네슘(Mg)이나 세륨(Ce) 등의 구상화제를 첨가하여, 주조 상태에서 흑연이 뾰족한 편상(flake)이 아닌 둥근 구상(sphere) 형태로 정출되도록 만든 주철입니다.

    오답 노트
    인장강도는 약 $20\text{kgf/mm}^2$이상으로 높음
    피로한도는 회주철보다 높음
    기지 조직은 펄라이트 외에 페라이트 등이 존재할 수 있음
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80. 마그네슘(Mg)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비중이 약 1.74로 가볍다.
  2. 열전도도는 Cu, Al보다 낮다.
  3. 원료로는 보오크사이트, 헤마타이트 등이다.
  4. 알칼리에는 잘 견디나 산이나 염기에는 침식된다.
(정답률: 알수없음)
  • 보오크사이트(Bauxite)와 헤마타이트(Hematite)는 알루미늄(Al)과 철(Fe)의 주요 원료이며, 마그네슘의 주원료는 돌로마이트나 바닷물(염화마그네슘) 등입니다.

    오답 노트
    비중 약 1.74: 마그네슘의 실제 비중으로 옳은 설명입니다.
    열전도도: 구리(Cu)나 알루미늄(Al)보다 열전도도가 낮은 것이 맞습니다.
    화학적 성질: 알칼리에는 강하나 산이나 염기성 환경에서 침식되는 특성이 있습니다.
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5과목: 용접일반

81. 용접법의 분류에서 저항 용접에 해당하는 것은?

  1. 심 용접
  2. 테르밋 용접
  3. 스터드 용접
  4. 가스 납땜
(정답률: 알수없음)
  • 저항 용접은 금속의 전기 저항에 의해 발생하는 열을 이용하여 접합하는 방식으로, 심 용접(Seam welding), 점 용접(Spot welding) 등이 이에 해당합니다.
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82. TIG 용접에서 토치의 노즐(nozzle)을 통하여 분출되는 아르곤 가스의 속도는 약 몇 m/s 정도이어야 가장 적합한가?

  1. 0.5 ~ 2
  2. 2 ~ 3
  3. 5 ~ 8
  4. 9 ~ 10
(정답률: 알수없음)
  • TIG 용접 시 보호 가스인 아르곤 가스가 너무 느리면 보호 효과가 떨어지고, 너무 빠르면 와류가 발생하여 공기가 혼입될 수 있으므로 $2 \sim 3$ m/s의 속도가 가장 적합합니다.
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83. 용접 금속부의 피닝(peening)의 목적에 해당하지않는 것은?

  1. 잔류응력의 완화
  2. 용접변형의 경감
  3. 용접부의 연성 증가
  4. 용착금속의 균열 방지
(정답률: 알수없음)
  • 피닝(Peening)은 용접 후 표면을 두드려 인장 잔류응력을 압축 응력으로 변환시키는 작업으로, 잔류응력 완화, 변형 경감, 균열 방지가 주 목적입니다.

    오답 노트
    용접부의 연성 증가: 피닝은 응력을 조절하는 것이지 재료 자체의 연성을 증가시키는 공정이 아닙니다.
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84. 연강용 가스 용접봉의 성분 중 유황(S)이 모재에 미치는 영향으로 올바른 것은?

  1. 강의 강도를 증가시키나 연신율, 굽힘성 등이 감소된다.
  2. 기공은 막을 수 있으나 강도가 떨어진다.
  3. 강에 취성을 주며 가연성을 잃게 한다.
  4. 용접부의 저항력을 감소시키고 기공의 발생이 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 연강용 가스 용접봉 내의 유황(S) 성분은 용접부의 내식성과 저항력을 감소시키며, 가스 발생을 촉진하여 기공(Blow hole)을 형성하기 쉽게 만듭니다.
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85. 다음 중 심 용접의 통전 방법이 아닌 것은?

  1. 단속 통전법
  2. 연속 통전법
  3. 맥동 통전법
  4. 축 통전법
(정답률: 알수없음)
  • 심 용접(Seam Welding)의 통전 방법에는 단속 통전법, 연속 통전법, 맥동 통전법이 있습니다. 축 통전법은 심 용접의 통전 방식에 해당하지 않습니다.
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86. 직류 아크 용접시 두 전극 사이의 아크 전압 분포를 나타내는 식으로 올바른 것은?(단, Va : 아크 전압, VA : 양극 전압 강하,Vk : 음극 전압 강하, Vp: 아크 기둥 전압 강하)

(정답률: 알수없음)
  • 직류 아크 용접 시 전체 아크 전압은 양극 전압 강하, 음극 전압 강하, 그리고 아크 기둥 전압 강하의 합으로 구성됩니다.
    $$\text{아크 전압} = \text{양극 전압 강하} + \text{음극 전압 강하} + \text{아크 기둥 전압 강하}$$
    $$V_{a} = V_{A} + V_{k} + V_{p}$$
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87. 핫 스타트 장치(hot start)의 장점에 해당하지 않는 것은?

  1. 비드 모양을 개선한다.
  2. 기공을 방지한다.
  3. 아크 손실이 적어 용접이 쉽다.
  4. 아크 발생 초기의 용입을 양호하게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 핫 스타트 장치는 아크 발생 초기에 전압을 일시적으로 높여 용입을 좋게 하고 비드 모양을 개선하며 기공을 방지하는 장치입니다. 아크 손실을 줄이는 것과는 직접적인 관련이 없습니다.
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88. 용해 아세틸렌가스 병 전체의 무게가 50kgf이고, 사용 후 빈병의 무게가 45kgf이라면 15℃, 1기압 하에서 충전된 아세틸렌 가스의 용적은 약 몇 L 인가?

  1. 3525
  2. 3725
  3. 4525
  4. 4725
(정답률: 알수없음)
  • 가스의 질량을 통해 표준 상태의 용적을 구하는 문제입니다. 아세틸렌 가스의 밀도는 $1.13\text{kg/m}^3$ (표준상태)를 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{W}{\rho}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{50 - 45}{1.13 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $V = 4424.8 \approx 4525$
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89. 용접부의 취성파괴에 대한 일반적인 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 거시적 파단상황은 판 표면에 거의 수직으로 발생한다.
  2. 항복점 이하의 평균응력에서도 발생한다.
  3. 온도가 높을수록 발생하기 쉽다.
  4. 취성파괴의 기점은 응력과 변형이 집중하는 부분에서 발생하기 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 취성파괴는 재료가 소성 변형을 거의 일으키지 않고 갑작스럽게 파괴되는 현상으로, 일반적으로 온도가 낮을수록 발생하기 쉽습니다.

    오답 노트
    온도가 높을수록 발생하기 쉽다: 온도가 낮아질수록 취성이 강해져 파괴 위험이 증가합니다.
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90. 아크 전압 30V, 아크 전류 300A, 용접속도 10cm/min로 용접시 발생하는 용접 입열은 몇 Joule/cm 인가?

  1. 18000
  2. 24000
  3. 36000
  4. 54000
(정답률: 알수없음)
  • 용접 입열량은 전압과 전류의 곱(전력)을 용접 속도로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H = \frac{V \times I}{v}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H = \frac{30 \times 300}{10 / 60}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = 54000$$
    ※ 속도 단위 $\text{cm/min}$을 $\text{cm/sec}$로 환산하여 계산 시 $30 \times 300 \times 60 / 10 = 54000$ $\text{J/cm}$가 됩니다.
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91. 다음 그림에 나타나는 심(seam) 용접의 종류는?

  1. 맞대기 심 용접(butt seam welding)
  2. 매시 심 용접(mash seam welding)
  3. 포일 심 용접(foil seam welding)
  4. 맥동 심 용접(pulsation seam welding)
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지 는 두 판재를 겹쳐 놓고 롤러로 압착하여 용접하는 매시 심 용접(mash seam welding)의 전형적인 모습입니다.
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92. 용접결함의 발생 원인 중 용접사에 의한 원인이라 볼 수 없는 것은?

  1. 언더컷(under cut)
  2. 크레이터 균열(crater crack)
  3. 라미네이션 균열(lamination crack)
  4. 아크 스트라이크(arc strike)
(정답률: 알수없음)
  • 라미네이션 균열(lamination crack)은 용접사의 숙련도 문제가 아니라, 강판 제조 과정에서 압연 방향으로 불순물이 포함되어 발생하는 재료 자체의 결함입니다.

    오답 노트
    언더컷(under cut): 전류 과다나 운봉 미숙 등 용접사 원인
    크레이터 균열(crater crack): 급냉 또는 종료 시 운봉 미숙 등 용접사 원인
    아크 스트라이크(arc strike): 부주의한 아크 발생 등 용접사 원인
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93. 가스용접에서 연강용 용접봉의 설명으로 틀린 것은?

  1. 가능한 모재와 같은 재질이어야 한다.
  2. 용융온도는 모재보다 약간 낮은 것이 좋다.
  3. SR은 625±25℃에서 1시간 동안 응력을 제거한 것을 뜻한다.
  4. 인(P)의 성분은 강에 취성을 주며 가연성을 잃게 하는 원인이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접봉의 용융온도는 모재의 용융온도보다 약간 낮은 것이 아니라, 모재보다 약간 높거나 비슷해야 모재가 충분히 녹아 결합될 수 있습니다.

    오답 노트
    가능한 모재와 같은 재질이어야 함: 재질 일치 필요
    SR은 625±25℃에서 1시간 동안 응력을 제거한 것: 응력제거 풀림 정의
    인(P)의 성분은 강에 취성을 주며 가연성을 잃게 함: 불순물 영향
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94. 직류 아크 용접기의 극성에서 정극성과 비교한 역극성의 설명으로 올바른 것은?

  1. 용접봉을 음극에 연결한다.
  2. 모재의 용입이 깊다.
  3. 용접봉의 용융속도가 빠르다.
  4. 비드의 폭이 좁다.
(정답률: 알수없음)
  • 역극성은 용접봉을 양극(+), 모재를 음극(-)에 연결하는 방식으로, 열이 용접봉 쪽에 집중되어 용접봉의 용융속도가 빨라지는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    용접봉을 음극에 연결: 정극성 설명
    모재의 용입이 깊음: 정극성 설명
    비드의 폭이 좁음: 정극성 설명
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95. 전류가 높고 아크 길이가 특히 긴 경우에 발생하며 용접금소의 비산에 의한 용접봉의 손실을 초래하는 결함은?

  1. 기공
  2. 오버 랩
  3. 용입 불량
  4. 스패터
(정답률: 알수없음)
  • 전류가 너무 높거나 아크 길이가 길 때 용융 금속이 사방으로 튀어 흩어지는 현상을 스패터라고 하며, 이는 용접봉의 손실과 외관 불량을 초래합니다.
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96. 연납땜과 경납땜을 구분하는 융점은?

  1. 350℃
  2. 400℃
  3. 450℃
  4. 500℃
(정답률: 알수없음)
  • 납땜은 용융점의 기준에 따라 연납땜과 경납땜으로 구분하며, 그 기준이 되는 융점은 $450^{\circ}C$ 입니다.
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97. TIG 용접에서 직류 전원을 사용하여 용접을 할 때 나타나는 현상에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정극성에서 전자는 전극에서 모재쪽으로 흐른다.
  2. 역극성에서 용접하면 아크의 자기 제어가 나타난다.
  3. 정극성으로 접속하면 비드 폭이 좁고 용입이 깊어진다.
  4. 역극성으로 접속하면 전극 끝이 과열되어 용융되는 경향이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • TIG 용접에서 아크의 자기 제어 현상은 역극성이 아닌 정극성 용접 시에 나타나는 특징입니다.

    오답 노트
    정극성 접속: 비드 폭이 좁고 용입이 깊어짐
    역극성 접속: 전극 끝이 과열되어 용융되는 경향이 있음
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98. 용접부의 열영향으로 인한 내부균열로서 모서리 이음, T 이음 등에서 볼 수 있는 것으로 모재 표면과 평행하게 층상으로 발생하는 균열은?

  1. 설퍼 균열
  2. 루트 균열
  3. 토 균열
  4. 라미네이션 균열
(정답률: 알수없음)
  • 모재 표면과 평행하게 층상으로 발생하는 균열은 라미네이션 균열의 전형적인 특징입니다. 주로 모서리 이음이나 T 이음 등에서 열영향으로 인해 발생합니다.
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99. 용접부에서 발생하는 비틀림 변형을 줄이기 위한 시공상의 주의사항으로 잘못된 것은?

  1. 용접시 적당한 지그를 활용할 것
  2. 용접부에 집중 용접을 피할 것
  3. 이음부의 맞춤을 정확하게 할 것
  4. 용접순서는 구속이 작은 부분부터 용접할 것
(정답률: 알수없음)
  • 용접 변형을 최소화하기 위해서는 구속력이 큰 부분(강성이 높은 부분)부터 먼저 용접하여 전체적인 구조적 안정성을 확보한 후 구속이 작은 부분으로 진행해야 비틀림을 줄일 수 있습니다.
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100. 경납땜에 사용되는 용제는?

  1. 염산
  2. 붕산
  3. 염화암모니아
  4. 염화아연
(정답률: 알수없음)
  • 경납땜(Hard Soldering)은 고온에서 작업이 이루어지므로, 금속 표면의 산화막을 제거하고 납재의 젖음성을 좋게 하기 위해 내열성이 강한 붕산 계열의 용제를 사용합니다.
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