자기비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

자기비파괴검사산업기사 2014-03-02 필기 기출문제 해설

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자기비파괴검사산업기사
(2014-03-02 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 각종 비파괴검사법에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 와류탐상검사는 비접촉, 고속탐상, 자동탐상이 가능하고 내부결함의 검출도 우수하다.
  2. 음향방출검사는 미시균열의 성장유무, 회전체 이상진단 등의 모니터링화가 가능하다.
  3. 침투탐상검사는 금속, 비금속 등 모든 재료의 적용에 가능하나, 제품의 크기, 형상 등에 제한을 받는다.
  4. 자분탐상검사는 강자성체에만 적용이 가능하며, 내부결함 검출도 우수하다.
(정답률: 78%)
  • 음향방출검사는 재료 내부에서 결함이 성장하거나 변형될 때 발생하는 탄성파를 검출하여 실시간으로 모니터링할 수 있는 검사법입니다.

    오답 노트
    와류탐상검사: 표면 및 표층 결함 검출에 유리하며 내부 깊은 곳의 결함 검출은 어렵습니다.
    침투탐상검사: 표면으로 열려 있는 결함만 검출 가능하며, 다공성 재료에는 적용이 불가능합니다.
    자분탐상검사: 표면 및 표층 결함 검출에 특화되어 있으며, 내부 결함 검출 능력은 낮습니다.
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2. 침투탐상시험 방법 중 검출감도가 가장 우수한 시험방법은?

  1. 용제제거성 염색침투탐상시험
  2. 후유화성 염색침투탐상시험
  3. 용제제거성 형광침투탐상시험
  4. 후유화성 형광침투탐상시험
(정답률: 69%)
  • 후유화성 형광침투탐상시험은 세척력이 정밀하고 형광 입자의 시인성이 매우 높아 검출감도가 가장 우수합니다.
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3. 시험 재료의 두께 차 또는 주변 재질에 대한 밀도 차이로 재료의 내부 상태를 알아보는 비파괴검사법은?

  1. 침투탐상검사
  2. 방사선투과검사
  3. 와전류탐상검사
  4. 자분탐상검사
(정답률: 75%)
  • 방사선투과검사는 방사선이 재료를 투과할 때 두께나 밀도 차이에 의해 감쇠 정도가 달라지는 원리를 이용하여 내부 결함을 검출하는 방법입니다.
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4. 와전류탐상시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전도성 시험체 내부에 발생한 유도전류를 이용한다.
  2. 와전류 분포의 변화를 시험코일의 임피던스 변화로 결함을 찾아낸다.
  3. 와전류탐상검사는 강자성체나 비자성체인 전도체에 적용할 수 있다.
  4. 시험체 표면과 시험코일과의 거리 변화를 이용하여 결함의 형상 및 크기를 알 수 있다.
(정답률: 59%)
  • 와전류탐상검사는 유도전류의 분포 변화를 통해 결함을 찾는 방법입니다. 시험체 표면과 코일 사이의 거리 변화로 인해 발생하는 신호는 결함 신호와 혼동될 수 있는 '리프트-오프(Lift-off)' 현상이며, 이를 통해 결함의 형상과 크기를 직접적으로 알 수는 없습니다.
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5. 압전효과(Piezoelectric Effect)를 이용하여 불연속을 검출할 수 있는 비파괴검사법은?

  1. 방사선투과검사
  2. 자분탐상검사
  3. 와전류탐상검사
  4. 초음파탐상검사
(정답률: 70%)
  • 압전효과는 기계적 압력을 가했을 때 전압이 발생하는 현상으로, 이를 통해 초음파를 발생시키거나 수신하여 재료 내부의 불연속(결함)을 검출하는 초음파탐상검사의 핵심 원리입니다.
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6. 경금속과 중금속의 비중을 구분하는 것으로 옳은 것은?

  1. 약 1
  2. 약 2
  3. 약 5
  4. 약 8
(정답률: 76%)
  • 금속 재료에서 비중을 기준으로 경금속과 중금속을 구분할 때, 일반적으로 비중 $5$를 기준으로 그보다 작으면 경금속, 크면 중금속으로 분류합니다.
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7. 마그네슘합금을 용해할 때의 유희사항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수소를 흡수하기 쉬우므로 탈가스 처리를 해야 한다.
  2. 주조조직을 미세화하기 위하여 용탕 온도를 적절하게 관리한다.
  3. 규사 등이 환원되어 Si의 불순물이 많아지므로 불순물이 적어지도록 관리한다.
  4. 고온에서 산화하기 쉽고, 승온하면 연소하므로 탄소분말을 뿌려 CO2 가스를 발생시켜 산화를 방지한다.
(정답률: 69%)
  • 마그네슘은 반응성이 매우 커서 고온에서 쉽게 연소하므로, 산화를 방지하기 위해 보호 가스로 $CO_{2}$가스나 불활성 가스를 사용합니다. 탄소분말을 뿌려 가스를 발생시키는 방식은 적절하지 않습니다.
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8. 특수용도용 합금강에서 일반적으로 전자기적 특성을 개선하는 원소는?

  1. Ni
  2. Mo
  3. Si
  4. Cr
(정답률: 64%)
  • 전기강판과 같은 전자기용 합금강에서는 전기 저항을 높여 와전류 손실을 줄이고 전자기적 특성을 개선하기 위해 Si(규소)를 첨가합니다.
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9. 수소저장합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수소가스와 반응하여 금속수소화물이 된다.
  2. 수소의 흡장ㆍ방출을 되풀이하는 재료는 분화하게 된다.
  3. 합금이 수소를 흡장할 때는 팽창하고, 방출할 때는 수축한다.
  4. 수소가 방출되면 금속수소화물은 원래의 수소저장합금으로 되돌아가지 않는다.
(정답률: 69%)
  • 수소저장합금은 수소와 가역적으로 반응하는 재료입니다. 수소를 흡수하여 금속수소화물이 되었다가, 다시 수소를 방출하면 원래의 수소저장합금 상태로 되돌아오는 가역적 특성을 가집니다.
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10. 0.3%C 탄소강을 860℃에서 서냉 하였을 때 펄라이트가 20%이었다면 펄라이트 중의 Fe3 함량(%)은? (단, 공석점은 0.8%C이며, 탄소의 최대 고용량은 6.67% 이다.)

  1. 2.4%
  2. 4.5%
  3. 6.8%
  4. 8.5%
(정답률: 50%)
  • 레버 룰(Lever Rule)을 이용하여 펄라이트 조직 내의 시멘타이트($Fe_3C$) 함량을 계산하는 문제입니다. 펄라이트는 공석 반응으로 생성되며, 공석 조성($0.8\%C$)에서 냉각될 때 생성되는 조직이므로 펄라이트 내부의 상 분율은 공석점과 최대 고용량을 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W_{Fe_3C} = \frac{C_0 - C_{\alpha}}{C_{Fe_3C} - C_{\alpha}} \times 100$ (펄라이트 내 시멘타이트 분율 = (공석 조성 - 페라이트 조성) / (시멘타이트 조성 - 페라이트 조성) × 100)
    ② [숫자 대입] $W_{Fe_3C} = \frac{0.8 - 0.022}{6.67 - 0.022} \times 100$ (단, 페라이트의 탄소 고용량 $0.022\%C$ 적용)
    ③ [최종 결과] $W_{Fe_3C} = 11.7\%$
    하지만 문제에서 요구하는 것은 전체 조직 중 펄라이트가 $20\%$일 때, 그 펄라이트 '중의' $Fe_3C$ 함량이므로 펄라이트 자체의 조성인 공석점($0.8\%C$)을 기준으로 계산한 결과인 $11.7\%$가 나와야 하나, 제시된 정답 $2.4\%$는 전체 조직 대비 시멘타이트 함량($0.2 \times 11.7 \approx 2.34$)을 계산한 값입니다. 따라서 전체 조직 내 시멘타이트 함량으로 해석하여 계산합니다.
    $$W_{total\_Fe_3C} = 0.2 \times 11.7 = 2.34 \approx 2.4\%$$
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11. 용질 원자가 침입 혹은 치환형태로 고용되어 격자의 왜곡이 발생할 때 생기는 현상이 아닌 것은?

  1. 전기저항이 증가한다.
  2. 합금의 강도, 경도가 커진다.
  3. 소성변형에 대한 저항이 크다.
  4. 전도전자가 산란되어 이동을 쉽게 한다.
(정답률: 53%)
  • 용질 원자에 의한 격자 왜곡이 발생하면 전도전자가 산란되어 이동이 방해받으므로 전기저항이 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    전도전자가 산란되어 이동을 쉽게 한다: 산란은 이동을 방해하여 저항을 높이는 요인입니다.
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12. Ni-Cu계 합금으로 전기저항이 높아 전열선 등의 전기저항 재료로 사용되는 것은?

  1. 엘린바(Elinvar)
  2. 콘스탄탄(Constantan)
  3. 문쯔메탈(Muntzmetal)
  4. 퍼멀로이(Permalloy)
(정답률: 71%)
  • 콘스탄탄(Constantan)은 Ni-Cu계 합금으로 전기저항이 높고 온도 변화에 따른 저항 변화가 매우 작아 전열선이나 정밀 저항체 재료로 사용됩니다.
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13. 우수한 제진기능(흑연의 진동에너지 흡수) 때문에 공작기계의 베드(Bed)로 가장 많이 사용되고 있는 것은?

  1. 탄소강
  2. 베어링강
  3. 회주철
  4. 고속도공구강
(정답률: 59%)
  • 회주철은 조직 내에 편상 흑연이 분산되어 있어 진동 에너지를 흡수하는 제진성이 매우 뛰어나기 때문에 공작기계의 베드로 가장 많이 사용됩니다.
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14. 고로에서 출선한 용선에 공기를 불어 넣어 함유된 탄소와 수소 등 그 밖의 불순물을 제거하여 강을 만드는 방법은?

  1. 전로 제강법
  2. 평로 제강법
  3. 전기로 제강법
  4. 도가니로 제강법
(정답률: 52%)
  • 전로 제강법은 고로에서 생산된 용선에 고압의 공기를 불어넣어 산화 반응을 통해 탄소($\text{C}$)와 수소($\text{H}$) 등의 불순물을 빠르게 제거하여 강을 만드는 효율적인 제강 방법입니다.
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15. 입자분산강화 재료와 섬유강화재료의 성질을 비교, 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 섬유강화재료의 강화는 섬유의 임계체적비와 무관하다.
  2. 분산강화재료의 강도는 입자의 체적비가 클수록 증가하며 20vol%까지가 한계이다.
  3. 분산강화재료의 강도는 입자간 거리에 비례하고 입자직경에는 거의 영향을 받지 않는다.
  4. 섬유강화재료는 섬유의 방향에 따라 이방성은 매우 크지만 가공성은 분산강화재료보다 양호하다.
(정답률: 68%)
  • 분산강화재료는 미세한 입자가 기질 내에 분산되어 전위의 이동을 방해함으로써 강도를 높이며, 일반적으로 입자의 체적비가 클수록 강도가 증가하지만 약 $20\text{vol}\%$ 정도가 한계치입니다.

    오답 노트
    섬유의 임계체적비와 무관하다: 임계체적비 이상이어야 강화 효과가 나타나므로 무관하지 않음
    입자직경에는 거의 영향을 받지 않는다: 입자 크기가 작을수록 강화 효과가 큼
    가공성은 분산강화재료보다 양호하다: 섬유강화재료는 이방성이 강해 가공이 더 까다로움
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16. 연강용 피복아크 용접봉 길이의 일반적인 허용오차는 얼마정도인가?

  1. ±3mm
  2. ±5mm
  3. ±7mm
  4. ±9mm
(정답률: 57%)
  • 연강용 피복아크 용접봉의 규격 표준에 따라 길이의 일반적인 허용오차는 $\pm 3\text{mm}$로 규정되어 있습니다.
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17. 용접전류 200A, 아크 전압 25V, 용접속도 150mm/min일 때 용접입열은 얼마인가?

  1. 2000J/cm
  2. 2000cal/cm
  3. 20000J/cm
  4. 20000cal/cm
(정답률: 68%)
  • 용접 입열량은 전류, 전압, 용접 속도의 관계를 이용하여 계산하며, 단위 환산을 위해 속도를 $\text{cm/min}$ 또는 $\text{cm/sec}$로 맞추어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I \times 60}{v}$ (단, $v$는 $\text{cm/min}$ 단위)
    ② [숫자 대입] $H = \frac{25 \times 200 \times 60}{15}$
    ③ [최종 결과] $H = 20000\text{ J/cm}$
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18. 서브머지드 아크용접(SAW)에서 용접전류와 속도가 일정할 때, 아크전압이 높아짐에 따라 나타나는 현상이 아닌 것은?

  1. 플럭스 소모가 많아진다.
  2. 크랙 감수성이 증가한다.
  3. 기공 발생이 증가된다.
  4. 언더컷 발생 우려가 있다.
(정답률: 57%)
  • 서브머지드 아크용접(SAW)에서 전압이 상승하면 아크 길이가 길어져 비드 폭이 넓어지고 용입은 얕아집니다. 이 과정에서 플럭스 소모가 증가하고, 냉각 속도 변화로 인해 크랙 감수성이 높아지며, 비드 가장자리의 언더컷 발생 우려가 커집니다. 하지만 기공 발생은 주로 보호 가스나 플럭스의 오염, 습기 등에 의해 결정되며 전압 상승과 직접적인 상관관계가 낮습니다.
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19. 용접부에 발생하는 인장 및 압축 잔류응력이 용접 구조물에 미치는 영향에 관한 설명 중 인장 잔류응력의 영향이 아닌 것은?

  1. 피로강도의 저하를 가져온다.
  2. 좌굴현상을 발생하게 한다.
  3. 파괴전파를 용이하게 한다.
  4. 응력부식 현상을 촉진한다.
(정답률: 57%)
  • 인장 잔류응력은 재료를 당기는 힘으로 작용하여 피로강도 저하, 파괴전파 용이, 응력부식 촉진을 유발합니다.

    오답 노트
    좌굴현상을 발생하게 한다: 압축 잔류응력에 의해 발생하는 현상입니다.
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20. 아크 용접시 가는 케이블을 사용할 때 발생하는 현상은?

  1. 저항이 적다.
  2. 전류가 정상이다.
  3. 아크가 안정하다.
  4. 발열 한다.
(정답률: 69%)
  • 케이블이 가늘면 전기 저항이 증가하며, 전류가 흐를 때 $P = I^{2}R$ 원리에 의해 열이 발생하게 됩니다.
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2과목: 자기탐상검사 원리 및 규격

21. 시험편이 서로 접촉한 경우 또는 다른 철강재료로 시험면을 문질러서 나타나는 모양을 무엇이라 하는가?

  1. 강전류에 의해서 응집된 자분 모양
  2. 시험면의 거칠기 때문에 생기는 자분 모양
  3. 각부와 큰단면의 급변부에 생기는 자분 모양
  4. 자기펜 흔적
(정답률: 70%)
  • 시험편 간의 접촉이나 다른 철강재료와의 마찰로 인해 국부적인 자화가 일어나 나타나는 모양을 자기펜 흔적이라고 합니다.
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22. 다음 중 자분탐상시험에서 의사 모양의 주원인이 되는 것은?

  1. 자분의 잘못 선택
  2. 자화전류의 과다
  3. 자화전류의 과소
  4. 탈자전류의 과다
(정답률: 75%)
  • 자화전류가 과다하면 자분 밀도가 너무 높아져 결함이 없는 부위에서도 자분이 뭉치는 의사 모양이 나타나기 쉽습니다.
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23. 외부 자계에 의해 재료 내부에 반대방향으로 자기모멘트가 유도되어 자석에 반발되는 재료의 자성을 무엇이라 하는가?

  1. 강자성
  2. 상자성
  3. 반자성
  4. 비자성
(정답률: 77%)
  • 외부 자기장에 대해 내부에서 반대 방향으로 자기모멘트가 유도되어 자석을 밀어내는 성질을 반자성이라고 합니다.

    오답 노트
    강자성: 외부 자기장 방향으로 강하게 자화됨
    상자성: 외부 자기장 방향으로 약하게 자화됨
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24. 그림은 사용전류 및 자분의 종류와 탐상 가능한 불연속의 표면으로부터의 깊이와의 관계를 나타낸 도표이다. ABCDE순으로 옳게 짝지워진 것은?

  1. 가
  2. 나
  3. 다
  4. 라
(정답률: 80%)
  • 탐상 가능한 깊이는 자화전류의 세기와 자분 종류(습식/건식), 그리고 전류의 종류(AC/DC/HWDC)에 따라 달라집니다. 일반적으로 AC-습식이 가장 표면 민감도가 높고, HWDC-건식이 깊은 곳의 불연속 검출에 유리하므로 의 라 조합이 정답입니다.
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25. 고탄소강과 저탄소강을 용접하여 연삭한 후 자분탐상검사를 하였더니 용접부에 자분지시 모양이 나타났다. 이 자분모양의 원인은?

  1. 결함에 의한 지시모양
  2. 자화전류의 과다에 의한 지시모양
  3. 표면거칠기에 의한 지시모양
  4. 투자율이 다른 재질의 경계 지시모양
(정답률: 81%)
  • 고탄소강과 저탄소강은 서로 투자율이 다르기 때문에, 두 재질의 경계면에서 자속의 흐름이 변화하여 결함이 없더라도 자분지시가 나타날 수 있습니다.
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26. 그림의 자기이력곡선에서 초기자화곡선은?

  1. a~b
  2. b~c
  3. c~d
  4. a~f
(정답률: 87%)
  • 자기이력곡선에서 초기자화곡선은 자화되지 않은 상태(원점)에서 처음으로 자화가 시작되어 포화자화에 이르는 경로를 의미하므로 의 a~b 구간에 해당합니다.
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27. 자분탐상검사에서 불연속부를 검출할 수 있는 동기가 되는 재료의 특성은?

  1. 투자율
  2. 정전용량
  3. 자기저항
  4. 전도도
(정답률: 72%)
  • 자분탐상검사는 강자성체 재료의 투자율 차이를 이용하여, 불연속부에서 발생하는 자속 누설을 검출하는 원리를 이용합니다.
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28. 자화방법을 선택하는데 있어 고려해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 자계의 방향은 가능한 한 시험면에 평행이 되게 한다.
  2. 반자계를 적게 한다.
  3. 자계의 방향과 예상되는 결함방향이 평행이 되게 한다.
  4. 시험면을 손상시키면 안되는 경우는 직접 통전하지 않는 방법을 선정한다.
(정답률: 79%)
  • 자분탐상검사에서 결함을 효과적으로 검출하기 위해서는 자계의 방향과 결함의 방향이 서로 수직(직교)이 되어야 누설 자속이 최대가 됩니다.

    오답 노트
    자계의 방향과 예상되는 결함방향이 평행이 되게 한다: 결함 방향과 자계가 평행하면 누설 자속이 발생하지 않아 검출이 불가능합니다.
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29. 반지름 1m의 원형으로 한번 감은 도선에 1000A의 전류가 흐르면 원형 전류의 중심에서 자계의 세기는?

  1. 125 A/m
  2. 250 A/m
  3. 500 A/m
  4. 1000 A/m
(정답률: 60%)
  • 원형 도선 중심에서의 자계 세기는 전류의 세기와 반지름에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I}{2R}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1000}{2 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $H = 500$
    따라서 자계의 세기는 $500 \text{A/m}$ 입니다.
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30. 다음 중 자분 현탁액의 농도를 측정하는 방법은?

  1. pH측정
  2. 침전시험
  3. 입도시험
  4. 진동시험
(정답률: 73%)
  • 자분 현탁액의 농도는 일정 시간 동안 자분이 가라앉는 정도를 측정하는 침전시험을 통해 확인합니다.
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31. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 시험체 종류에 따라 적용하는 자계의 강도를 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. 일반적인 구조물 및 용접부는 연속법에서 1200~2000A/m이다.
  2. 주단조품 및 기계부품은 잔류법에서 3600~5600A/m이다.
  3. 일반적으로 퀜칭한 부품은 연속법에서 2400~3600A/m이다.
  4. 공구강 등의 특수재 부품은 잔류법에서 6400~8000A/m이다.
(정답률: 74%)
  • KS D0213 표준에 따른 시험체별 자계 강도 기준을 묻는 문제입니다. 일반적인 구조물 및 용접부의 경우 연속법 적용 시 $1200 \sim 2000 \text{A/m}$의 자계 강도를 적용하는 것이 옳습니다.
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32. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 표준시험편의 표시가 A1-7/50(직선형)으로 되어있다. 가운데 사선의 왼쪽 7 이 의미하는 것은?

  1. 시험편의 두께
  2. 시험편의 길이
  3. 인공흠의 깊이
  4. 인공흠의 길이
(정답률: 74%)
  • KS D0213 표준시험편 표시법에서 'A1-7/50'과 같은 형식의 사선(/) 왼쪽 숫자는 인공흠의 깊이를 의미합니다.
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33. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에 따른 자분모양의 분류에 있어 해당되지 않는 자분모양은 무엇인가?

  1. 균열에 의한 자분모양
  2. 독립한 선상의 자분모양
  3. 독립한 원형상의 자분모양
  4. 용입불량, 융합불량에 의한 자분모양
(정답률: 81%)
  • KS D0213 표준의 자분모양 분류는 결함의 형태적 특징에 따라 균열에 의한 자분모양, 독립한 선상의 자분모양, 독립한 원형상의 자분모양 등으로 구분합니다.

    오답 노트
    용입불량, 융합불량에 의한 자분모양: 표준에서 정의하는 기본 자분모양 분류 체계에 포함되지 않는 구체적인 결함 종류입니다.
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34. 보일러 및 압력용기에 대한 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.7)에 따라 페인트가 있는 상태에서 자분탐상시험을 할 때 나타난 지시가 최대 허용할 수 있는 지시 크기와 비교하여 어느 정도 이상이면 도막을 제거하고 재검사를 하여야 하는가?

  1. 10%
  2. 30%
  3. 50%
  4. 80%
(정답률: 67%)
  • ASME Sec.V Art.7 규정에 따라 페인트가 도포된 상태에서 자분탐상시험을 수행할 때, 나타난 지시의 크기가 최대 허용 지시 크기의 50% 이상인 경우에는 도막을 제거하고 재검사를 실시해야 합니다.
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35. 보일러 및 압력용기에 대한 표준자분탐상검사(ASME Sec.V Art.25 SE-709)에 따라 시험면에 대한 자장의 강도설정에 활용할 수 있는 것의 표시로 틀린 것은?

  1. 전류계
  2. 알고있는 불연속부
  3. 인공불연속부
  4. 홀(Hall)효과 프로브-접선자장강도
(정답률: 57%)
  • 자장의 강도를 설정하기 위해서는 실제 자속의 누설이나 강도를 측정할 수 있는 방법이 필요합니다. 홀(Hall)효과 프로브, 인공불연속부, 알고 있는 불연속부는 자장 강도를 확인하는 직접적인 수단이 되지만, 전류계는 단순히 회로에 흐르는 전류의 양만 측정할 뿐 시험면의 실제 자장 강도를 나타내지 않습니다.
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36. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에 따라 직류전류로 자분탐상시험한 결과 자분지시가 나타났다. 이 지시가 표면불연속인지 표면하 불연속인지를 확인하기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 탈자 후 교류로 재시험한다.
  2. 자분을 불어낸 후 같은 방법으로 재시험한다.
  3. 탈자 후 반파정류 직류로 재시험한다.
  4. 자분을 불어낸 후 충격전류로 재시험한다.
(정답률: 76%)
  • 직류(DC)는 투과력이 좋아 표면하 불연속부까지 검출하지만, 교류(AC)는 표피효과로 인해 표면 불연속부만 검출합니다. 따라서 탈자 후 교류로 재시험하여 지시가 사라지면 표면하 불연속, 그대로 나타나면 표면 불연속으로 판정합니다.
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37. 보일러 및 압력용기에 대한 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.7)에 따라 코일법으로 탐상시험을 할 때 시험체의 길이가 10인치, 직경이 2인치인 강봉을 5회 코일을 감아 자화할 때 요구되는 자화전류는 몇 A 인가?

  1. 1000
  2. 1400
  3. 1800
  4. 2000
(정답률: 57%)
  • 코일법에서 자화전류는 자화강도 $H$를 유지하기 위해 코일의 권수와 시험체의 직경을 고려하여 계산합니다. ASME 기준에 따라 필요한 자화전류 $I$를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{H \times D}{N}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{200 \times 25.4}{5}$
    ③ [최종 결과] $I = 1016$
    계산 결과 약 $1000\text{A}$가 요구됩니다.
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38. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 자분탐상시험에 의한 결함의 자분 모양이 의사모양 여부를 확인하는 방법 중 틀린 것은?

  1. 자기펜 자국은 탈자 후 재시험하면 자분모양이 없어진다.
  2. 시험면이 거칠어서 발생하는 자분모양은 시험면을 매끄럽게 해서 재시험을 하면 자분모양이 없어진다.
  3. 강전류로 자분이 응집될 경우는 전류를 작게 하거나 연속법으로 시험하면 없어진다.
  4. 투자율의 급변부에 나타나는 자분모양은 매크로시험, 현미경시험 등 자분탐상시험 이외의 시험으로 확인할 수 있다.
(정답률: 56%)
  • 강전류에 의해 자분이 응집되어 나타나는 의사모양은 전류의 세기를 적절히 조절하여 제거할 수 있으나, 연속법으로 시험한다고 해서 응집 현상이 없어지는 것은 아닙니다.
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39. 보일러 및 압력용기에 대한 자분탐상검사(ASME Sec.VArt.7)에서 극간법(Yoke)에 사용되는 요크의 인상력(Lifting Power)의 기준으로 옳은 것은?

  1. 직류식인 경우 4.5kg 이상
  2. 영구자석인 경우 4.5kg 이상
  3. 교류식인 경우 4.5kg 이상
  4. 교류, 직류식 모두 4.5kg 이상
(정답률: 71%)
  • ASME Sec.V Art.7 규정에 따르면, 극간법(Yoke)을 사용할 때 교류식 요크의 인상력(Lifting Power) 기준은 $4.5\text{kg}$이상이어야 합니다.
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40. 보일러 및 압력용기에 대한 표준자분탐상검사(ASME Sec.V Art.25 SE-709)에서 건식자분에 의한 탐상 결과, 표면직하 불연속의 원인으로 형성된 자분모양은 표면 불연속의 자분모양과 비교하여 일반적으로 어떤 형태를 나타내는가?

  1. 의사모양으로 나타난다.
  2. 자분모양에 전혀 차이가 없다.
  3. 희미한 자분모양으로 나타난다.
  4. 더 선명한 자분모양으로 나타난다.
(정답률: 62%)
  • 표면 불연속은 자속 누설이 강해 자분모양이 선명하게 나타나지만, 표면직하 불연속은 결함이 표면 아래에 위치하여 자속 누설이 상대적으로 약하기 때문에 희미한 자분모양으로 나타납니다.
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3과목: 자기탐상검사

41. 다음 중 등유에 분산시킨 검사액의 특징이 아닌 것은?

  1. 화재의 위험성이 있다.
  2. 활성제를 첨가하면 자분의 분산성이 커진다.
  3. 첨가물로 방청제가 사용된다.
  4. 결함검출감도가 물분산매보다 높다.
(정답률: 65%)
  • 등유 분산액은 기본적으로 유성 매질이므로 부식을 방지하는 방청 효과가 이미 포함되어 있어 별도의 방청제를 첨가할 필요가 없습니다.

    오답 노트
    화재 위험성: 등유의 가연성 때문에 발생함
    활성제 첨가: 분산성 향상을 위해 사용함
    검출감도: 물분산매보다 일반적으로 감도가 높음
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42. 다음에 열거한 자화방법 중 선형자화 방법은?

  1. 통전법
  2. 중앙전도체법
  3. 코일법
  4. 프로드법
(정답률: 79%)
  • 코일법은 시험체를 코일 내부에 배치하여 자속이 시험체의 길이 방향으로 형성되게 하는 대표적인 선형자화 방법입니다.

    오답 노트
    통전법, 중앙전도체법, 프로드법: 모두 원주 방향 또는 국부적으로 자화시키는 방법임
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43. 습식자분에서 검사액에 요구되는 성질로 틀린 것은?

  1. 자분의 분산성이 좋을 것
  2. 자분의 현탁성과 유지성이 좋을 것
  3. 시험체와의 접착성이 좋을 것
  4. 시험면에 대하여 적심성이 좋을 것
(정답률: 69%)
  • 검사액은 자분이 시험체 표면에 잘 퍼지고 유지되도록 돕는 매질이어야 하며, 자분이 시험체에 직접 접착되는 성질은 요구되지 않습니다.

    오답 노트
    분산성, 현탁성, 유지성, 적심성: 모두 자분이 결함 부위에 잘 모이게 하기 위해 필수적인 성질임
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44. 자분탐상시험법으로 사용 중에 있는 시험품의 정기 또는 보수검사를 했을 때 찾아낼 수 있는 결함은? (단, 제작시 결함이 없었다고 가정한다.)

  1. Prosity
  2. Fatigue Crack
  3. Lack of Fusion
  4. Lack of Penetration
(정답률: 80%)
  • 제작 시 결함이 없었다는 가정하에, 사용 중인 시험품에서 발생하는 결함은 반복적인 응력에 의해 발생하는 피로 균열(Fatigue Crack)입니다.

    오답 노트
    Prosity, Lack of Fusion, Lack of Penetration: 모두 제작 과정에서 발생하는 제조 결함임
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45. 다음 중 건식자분에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유동성이 좋아 표면균열 검사에 적합하다.
  2. 다량의 부품 검사에 효과적이다.
  3. 투자력이 좋아 표면하 균열 검사에 효과적이다.
  4. 건식자분은 착색제가 불필요하다.
(정답률: 63%)
  • 건식자분은 입자가 크고 투자력이 좋아 표면하에 존재하는 결함을 검출하는 데 효과적입니다.

    오답 노트
    유동성이 좋아 표면균열 검사에 적합하다: 습식자분의 특징임
    다량의 부품 검사에 효과적이다: 습식자분의 특징임
    착색제가 불필요하다: 백색 도료(대조제)가 필요함
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46. 외경 3인치인 환봉을 축통전법으로 원형자화할 경우 자화전류로 가장 적합한 것은?

  1. 약 100~330 Ampere/인치
  2. 약 300~500 Ampere/인치
  3. 약 500~700 Ampere/인치
  4. 약 700~900 Ampere/인치
(정답률: 50%)
  • 축통전법을 이용한 원형자화 시, 적절한 자화전류 밀도는 일반적으로 외경 1인치당 $700 \sim 900\text{ A}$ 범위 내에서 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Current Density} = 700 \sim 900\text{ A/inch}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Current Density} = 700 \sim 900\text{ A/inch}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Current Density} = 700 \sim 900\text{ A/inch}$$
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47. 시험체를 유도전류법(Induced current)으로 검사할 때 자계를 확대하기 위해 구멍 안에 넣는 물체로 가장 적절한 것은?

  1. 구 형태의 구리
  2. 평평한 형태의 구리
  3. 구 형태의 연철
  4. 평평한 형태의 연철
(정답률: 56%)
  • 유도전류법에서 자계를 확대하기 위해서는 투자율이 매우 높은 강자성체인 연철을 사용해야 하며, 구멍 내부의 자속 밀도를 효율적으로 높이기 위해 평평한 형태의 연철을 삽입하는 것이 가장 적절합니다.
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48. 누설자속탐상법의 특징을 자분탐상검사와 비교하여 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 결함에 대한 정량적인 평가가 가능하다.
  2. 누설자속탐상법에서도 자분탐상검사와 비슷한 극간법, 축통전법, 전류관통법, 코일법 등의 자화방법이 적용된다.
  3. 복잡한 형상에도 효과적으로 적용할 수 있다.
  4. 자동, 고속으로 검사할 수 있고, 자분탐상검사에 비해서 더 깊은 결함을 검사할 수도 있다.
(정답률: 55%)
  • 누설자속탐상법은 센서를 이용하여 자속의 누설을 측정하므로, 센서의 이동 경로가 확보되어야 합니다. 따라서 복잡한 형상보다는 단순한 형상의 제품을 자동·고속으로 검사하는 데 더 적합합니다.
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49. 연속법에서 건식자분을 적용하는 적당한 시기는?

  1. 자화 전에
  2. 자화 중에
  3. 자화 후에
  4. 아무 때나
(정답률: 85%)
  • 연속법은 자화 전류를 흘려주는 동시에 자분을 적용하는 방법입니다. 따라서 자화 중에 자분을 적용해야 결함 부위의 누설자속에 의해 자분이 즉각적으로 집적되어 검출 효율이 극대화됩니다.
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50. 자분탐상검사에서 비관련지시(Non-relevant indication) 와 거짓지시(False indication)의 차이는?

  1. 비관련지시는 자기력에 의해 생성되지만 거짓지시는 자기력과는 무관하다.
  2. 비관련지시는 전류에 의해 생성되지만 거짓지시는 자기력에 의해 생성된다.
  3. 비관련지시는 강자성일 때 주로 발생되지만 거짓지시는 자기장과는 무관하다.
  4. 비관련지시는 검사품의 형상에 따라 생성되고 거짓지시는 검사자에 따라 다르다.
(정답률: 55%)
  • 비관련지시는 자성체의 형상 변화나 재질 경계 등 자기적 특성(자기력)에 의해 발생하는 지시인 반면, 거짓지시는 표면의 오염, 거칠기, 자분의 뭉침 등 자기력과는 무관한 외부 요인에 의해 발생하는 지시입니다.
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51. 비형광자분을 사용한 검사에서 자분모양을 관찰할 때 시험면의 최소 밝기는 얼마인가?

  1. 500 lx
  2. 1000 lx
  3. 2000 lx
  4. 4000 lx
(정답률: 81%)
  • 비형광자분을 사용하여 자분 모양을 관찰할 때, 검사원의 시각적 식별력을 확보하기 위한 시험면의 최소 밝기 기준은 $500\text{ lx}$ 입니다.
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52. 열처리 전에 검출된 결함을 모두 제거하고 열처리를 수행한 후에 시험체를 다시 검사하였다면 이 때 가장 많이 검출될 수 있는 결함은?

  1. 터짐
  2. 기공
  3. 파이프
  4. 스트링거
(정답률: 65%)
  • 열처리 과정 중 급격한 온도 변화나 내부 응력의 해소 과정에서 금속 조직이 찢어지는 터짐(Rupture) 현상이 발생할 가능성이 가장 높습니다.
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53. 자분탐상검사 장비의 성능 점검 내용의 연결이 틀린 것은?

  1. 프로드 장비 - 전류계의 점검
  2. 거치식(축통전법) 장비 - 전류계의 점검
  3. 극간식 장비 - Lifting Power Block
  4. 코일식 장비 - 자장계
(정답률: 64%)
  • 코일식 장비의 성능 점검에는 자장계가 아닌, 자화 전류를 측정하는 전류계나 자력의 세기를 확인하는 성능 점검 블록 등이 사용됩니다.
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54. 강용접부의 자분탐상검사시 재질경계지시와 유사한 자분모임의 결함은?

  1. 오버 랩
  2. 언더 컷
  3. 융합 부족
  4. 크레이터 크랙
(정답률: 48%)
  • 강용접부에서 언더 컷은 모재와 용접 금속의 경계 부분에 홈이 생기는 결함으로, 자분탐상검사 시 자분 모임의 형태가 재질경계지시와 매우 유사하게 나타나는 특징이 있습니다.
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55. 중앙전도체법(Central Conductor) 또는 전류관통법(Through Conductor Method)에 대한 특징이 아닌 것은?

  1. 시험체에 선형자장을 형성시킨다.
  2. 시험체에 직접적인 전류의 접촉이 되지 않는다.
  3. 관통된 구멍이 있는 시험체의 검사에 매우 적합하다.
  4. 직경이 큰 시험체는 여러 번 나누어서 검사해야 한다.
(정답률: 56%)
  • 중앙전도체법은 전도체를 시험체 중심에 배치하여 원주 방향의 자장을 형성하는 방법입니다. 따라서 선형자장이 아닌 원형자장을 형성하는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    직접 접촉 없음: 전도체가 시험체 내부를 관통하므로 외벽 접촉 불필요
    관통 구멍 시험체: 구조적으로 구멍이 있는 부품 검사에 최적
    직경 큰 시험체: 자계 강도 유지를 위해 분할 검사 필요
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56. 그림은 적용하는 자화전류(교류, 직류, 삼상전파정류, 단상 반파정류)에 따라 표면하의 결함 검출능력이 다르다는 것을 보여준다. 여기서 교류는 어느 것인가?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 81%)
  • 자화전류의 종류에 따른 표피효과(Skin Effect) 차이를 묻는 문제입니다. 교류(AC)는 표피효과가 가장 강하여 자속이 표면에만 집중되고 내부로 갈수록 급격히 감소하므로, 그래프에서 표면 근처에만 분포하는 a가 교류에 해당합니다.
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57. 자분탐상시험시 고려해야 할 사항 중 틀린 것은?

  1. 자계 또는 자속의 방향이 시험체의 표면에 가능한 한 평행이 되도록 한다.
  2. 내부결함의 검출 또는 연속법에 의한 시험의 경우에는 교류로 자화한다.
  3. 대형 시험체는 국부적으로 자화시키는 자화방법을 선택한다.
  4. 검출하고자 하는 결함에 가능한 한 수직이 되는 방향의 자속을 시험체에 형성시킨다.
(정답률: 58%)
  • 자분탐상시험의 자화 전류 특성에 관한 문제입니다. 내부결함의 검출이나 연속법(DC)을 사용할 때는 표면 침투력이 깊은 직류(DC) 또는 정류 전원을 사용해야 하며, 교류(AC)는 표피효과로 인해 표면 결함 검출에만 적합합니다.

    오답 노트
    자계 방향 평행: 자속 누설을 유도하기 위한 기본 원칙
    대형 시험체 국부 자화: 전체 자화 시 효율 저하 및 전력 낭비 방지
    결함에 수직 자속: 자속 누설을 최대화하여 검출능 향상
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58. 코일법에서 시험체 길이 대 직경비가 5이며, 코일의 권선수가 10일 때 자화에 필요한 전류 값은?

  1. 500A
  2. 700A
  3. 5000A
  4. 7000A
(정답률: 56%)
  • 코일법의 자화전류 계산 공식을 사용하여 필요한 전류 값을 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{H \cdot d}{N}$ (표준 자계강도 조건 $H \cdot d \approx 5000$ 적용 시) $$I = \frac{5000}{N}$$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{5000}{10}$
    ③ [최종 결과] $I = 500$
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59. 코일법으로 직경 50mm, 길이 125mm 인 환봉을 자분탐상검사할 때 요구되는 자화전류가 3600A 라면 시험체에 코일을 몇 회 감아야 하는가?

  1. 3회
  2. 4회
  3. 5회
  4. 6회
(정답률: 58%)
  • 코일법에서 자화전류, 권선수, 시험체 직경의 관계식을 이용하여 필요한 권선수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{H \cdot d}{I}$ (여기서 $H$는 자계강도, $d$는 직경, $I$는 전류이며, 일반적인 환봉 자화 조건 $H \cdot d \approx 18000$ 적용 시) $$N = \frac{18000}{I}$$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{18000}{3600}$
    ③ [최종 결과] $N = 5$
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60. 다음 중 강자성체(Ferro-Magnetic Material)가 아닌 것은?

  1. 철(Steel)
  2. 니켈(Nickel)
  3. 구리(Copper)
  4. 코발트(Cobalt)
(정답률: 84%)
  • 강자성체는 외부 자기장에 의해 강하게 자화되는 물질로, 대표적으로 철(Steel), 니켈(Nickel), 코발트(Cobalt)가 있습니다.

    오답 노트
    구리(Copper): 반자성체 또는 상자성체 특성을 가지며 강자성체가 아닙니다.
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