자기비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

자기비파괴검사산업기사 2016-03-06 필기 기출문제 해설

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자기비파괴검사산업기사
(2016-03-06 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 자분탐상검사에서 시험체를 시험하기 전에 전처리를 해야 하는 중요한 목적이 아닌 것은?

  1. 검사액의 오염 방지
  2. 의사모양의 발생 차단
  3. 결함검출능력 저하 방지
  4. 누설자속 발생 저해 증가
(정답률: 20%)
  • 전처리는 표면의 이물질을 제거하여 검사액 오염을 막고, 가짜 결함(의사모양) 발생을 차단하며, 결함 검출 능력을 높이기 위해 수행합니다. 누설자속 발생을 저해하는 것은 전처리의 목적이 아닙니다.
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2. 다음 중 초음파탐상시험에서 탐상결과의 신뢰성을 향상 시키기 위한 방법으로 적절하지 않은 것은?

  1. 장치의 성능 향상
  2. 주관적인 기술 확보
  3. 장치의 조정 정확성
  4. 탐촉자 주사방법의 정확성
(정답률: 23%)
  • 초음파탐상시험의 신뢰성을 높이기 위해서는 객관적인 기준과 표준화된 절차가 필요하며, 검사자의 주관적인 기술에 의존하는 것은 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 됩니다.
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3. 이원성 침투액에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 검사에 사용되는 자외선은 파장이 100nm 이하이다.
  2. 자연광이나 암실의 자외선 하에서 검사할 수 있다.
  3. 상대적으로 일반 침투액에 비하여 색상이 떨어진다.
  4. 색상은 일반적으로 염색에는 적색이, 형광에는 형광오렌지색이 사용된다.
(정답률: 20%)
  • 이원성 침투액의 형광 검사에 사용되는 자외선 램프의 파장은 일반적으로 $365\text{nm}$ 부근이며, $100\text{nm}$이하의 파장은 진공 자외선 영역으로 일반적인 침투탐상검사에 사용되지 않습니다.
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4. 비파괴시험의 실시 목적으로 옳은 것은?

  1. 비파괴시험은 재료나 부품, 구조물 등을 파괴하는 것도 포함하며, 결함이나 내부 구조 등을 조사하는 시험이다.
  2. 비파괴시험으로 결함을 검출하는 경우 결함의 합ㆍ부 기준을 명확히 하고, 적절한 시험방법과 시험조건을 선정하지 않으면 안된다.
  3. 비파괴시험의 주목적은 대량 생산의 향상에 있다.
  4. 비파괴시험에서 원리적인 차이는 검출 정도에 영향을 미치지 않으므로 어떤 방법을 이용할 것인가에 대해서는 검토하지 않아도 된다.
(정답률: 19%)
  • 비파괴시험은 제품을 파괴하지 않고 결함을 검출하는 것이 핵심이며, 신뢰성 있는 결과를 위해 명확한 합부 판정 기준과 최적의 시험 방법 및 조건 선정이 필수적입니다.

    오답 노트
    재료나 부품을 파괴하는 것 포함: 파괴하지 않고 검사하는 것이 원칙임
    주목적이 대량 생산 향상: 품질 보증 및 안전성 확보가 주목적임
    검토하지 않아도 된다: 시험 방법별 검출 능력이 다르므로 반드시 검토 필요함
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5. 누설검사의 원리와 가장 가까운 비파괴 검사법은?

  1. 자분탐상시험
  2. 방사선투과시험
  3. 침투탐상시험
  4. 초음파탐상시험
(정답률: 18%)
  • 누설검사는 기체나 액체가 틈새를 통해 새어 나오는 것을 검출하는 방식이며, 이는 모세관 현상을 이용하여 표면 개구 결함에 침투액을 스며들게 하여 결함을 찾는 침투탐상시험의 원리와 가장 유사합니다.
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6. 취성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 적열취성 : S 는 적열취성을 방지한다.
  2. 뜨임취성: Mo 은 뜨임취성을 방지한다.
  3. 상온취성 : P을 함유한 강에서 나타난다.
  4. 청열취성: 탄소강에서 약 200 ∼ 300℃ 구역에서 발생한다.
(정답률: 17%)
  • 적열취성은 강 속에 포함된 황(S)이 철과 결합하여 FeS를 형성하고, 이것이 결정립계에 응집되어 고온에서 취성을 일으키는 현상입니다. 따라서 황(S)은 적열취성을 방지하는 것이 아니라 오히려 유발하는 원인 물질입니다.

    오답 노트
    뜨임취성: Mo(몰리브덴) 첨가 시 방지 가능
    상온취성: P(인) 함유 시 발생
    청열취성: 탄소강의 $200 \sim 300^{\circ}C$ 부근에서 발생
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7. 다음 소성가공 중 비절삭가공에 해당되는 것은?

  1. 선반가공
  2. 압연가공
  3. 밀링가공
  4. 드릴링가공
(정답률: 22%)
  • 비절삭가공은 재료를 깎아내지 않고 소성 변형을 이용하여 모양을 만드는 가공법이며, 압연가공은 회전하는 롤 사이로 재료를 통과시켜 두께를 줄이는 대표적인 비절삭가공입니다.

    오답 노트
    선반가공, 밀링가공, 드릴링가공: 재료를 깎아내는 절삭가공임
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8. 비정질합금의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 구조적으로 장거리의 규칙성이 없다.
  2. 불균질한 재료이고 결정이방성이 존재한다.
  3. 전기저항이 크고 그 온도의 의존성은 작다.
  4. 강도가 높고 연성도 크나 가공경화는 일으키지 않는다.
(정답률: 15%)
  • 비정질합금은 원자 배열에 장거리 규칙성이 없는 무질서한 구조를 가지므로, 재료 전체가 균질하며 방향에 따라 성질이 변하는 결정이방성이 존재하지 않는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    구조적으로 장거리의 규칙성이 없다: 비정질의 정의임
    전기저항이 크고 그 온도의 의존성은 작다: 비정질합금의 전기적 특성임
    강도가 높고 연성도 크나 가공경화는 일으키지 않는다: 비정질합금의 기계적 특성임
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9. 다음 중 Naval brass에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 7 : 3 황동에 주석을 첨가한 합금으로 증발기, 열교환기 등에 사용한다
  2. 95%Cu-5%Zn 합금으로 coining을 하기 쉬우므로 화폐, 메달 등에 사용한다.
  3. 80%Cu-20%Zn 합금으로 전연성이 좋고 색깔이 아름다워 장식용 등으로 사용한다.
  4. 6 : 4 황동에 주석을 첨가한 합금으로 판, 봉 등으로 가공되어 용접봉, 복수기판 등에 사용한다.
(정답률: 12%)
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10. 다음 중 탄소 함유량이 가장 많은 것은?

  1. 순수철
  2. 암코철
  3. 공석강
  4. 공정주철
(정답률: 15%)
  • 철-탄소 상태도에서 탄소 함유량은 순수철 < 암코철 < 공석강 < 공정주철 순으로 증가합니다. 공정주철은 약 $4.3\%$의 가장 높은 탄소 함유량을 가집니다.
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11. 알루미늄합금의 열처리에서 질별 기호 중 O 가 표시하는 것은?

  1. 어닐링한 것
  2. 가공 경화한 것
  3. 용체화 처리한 것
  4. 제조한 그대로의 것
(정답률: 11%)
  • 알루미늄 합금의 질별 기호에서 O는 어닐링(Annealing) 처리를 통해 연질 상태가 된 것을 의미합니다.

    오답 노트
    가공 경화한 것: H
    용체화 처리한 것: T
    제조한 그대로의 것: F
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12. 다음 제진재료나 제진합금에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 제진성능은 외부 마찰에 기인한다.
  2. 제진합금은 감쇠능을 겸비하여야 한다.
  3. 대표적 합금으로는 Mg-Zr, Mn-Cu 등이 있다.
  4. 제진이란 진동발생원인 고체의 진동자를 감소시키는 것을 말한다.
(정답률: 17%)
  • 제진성능은 외부 마찰이 아니라 재료 내부의 내부 마찰(내부 감쇠)에 의해 진동 에너지가 열에너지로 변환되며 발생합니다.
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13. 오스테나이트 구조를 가지고 있는 γ- Fe 의 격자구조는?

  1. HCP
  2. FCC
  3. BCC
  4. BCT
(정답률: 12%)
  • 오스테나이트($\gamma$-Fe)는 면심입방구조인 FCC 구조를 가집니다.
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14. 스테인리스강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 마텐자이트계 스테인리스강은 18%Cr - 8%Ni이 대표적이다.
  2. 페라이트계 스테인리스강은 일반적으로 풀림 상태에서 내식성이 가장 나쁘다.
  3. 오스테나이트계 스테인리스강의 예민화를 방지하기 위해서 탄소함량을 높이는 것이 좋다.
  4. 오스테나이트계 스테인리스강의 강화는 열처리보다 냉간가공에 의한 것이 효과적이다.
(정답률: 9%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 열처리에 의해 경화되지 않는 특성이 있어, 강도를 높이기 위해서는 냉간가공(가공경화)을 이용하는 것이 가장 효과적입니다.

    오답 노트
    마텐자이트계: $18\%Cr-8\%Ni$는 오스테나이트계의 대표 조성입니다.
    페라이트계: 일반적으로 풀림 상태에서 내식성이 우수합니다.
    예민화 방지: 탄소 함량을 낮추거나 안정화 원소를 첨가해야 합니다.
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15. 주철에 있어 흑연화 작용이 가장 큰 원소는?

  1. Ti
  2. Cr
  3. Ni
  4. Si
(정답률: 15%)
  • Si(규소)는 탄소의 고용도를 낮추어 탄소가 흑연으로 석출되게 하는 흑연화 촉진 원소입니다.
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16. 용접작업에서 지그 사용 시 이점에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용접능률이 감소된다.
  2. 용접부의 신뢰성을 높인다.
  3. 제품의 정밀도를 높일 수 있다.
  4. 동일한 제품을 다량 생산할 수 있다.
(정답률: 23%)
  • 지그(Jig)를 사용하면 부품의 고정 및 위치 결정이 정확해져 작업 시간이 단축되므로 용접 능률이 향상됩니다.

    오답 노트
    용접부 신뢰성, 제품 정밀도 향상, 다량 생산 가능: 지그 사용 시 얻을 수 있는 대표적인 이점들입니다.
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17. 용접 용어 중 용접할 때 아크열에 의하여 용융된 모재부분이 오목 들어간 곳을 뜻하는 것은?

  1. 피닝
  2. 용융 풀
  3. 용입
  4. 용착부
(정답률: 18%)
  • 용융 풀은 용접 시 아크열에 의해 모재와 용접봉이 녹아 일시적으로 형성된 액체 금속의 웅덩이를 의미합니다.
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18. 피복 아크 용접 시 아크전압이 30V, 아크전류가 150A, 용접속도가 10cm/min일 때 용접의 단위 길이 1cm당 발생하는 전기적 에너지 즉, 용접 입열량은 몇 J/cm 인가?

  1. 17000
  2. 27000
  3. 37000
  4. 47000
(정답률: 12%)
  • 용접 입열량은 전압과 전류의 곱(전력)을 용접 속도로 나누어 단위 길이당 에너지로 계산합니다.
    $$H = \frac{V \times I \times 60}{v}$$
    $$H = \frac{30 \times 150 \times 60}{10}$$
    $$H = 27000$$
    따라서 용접 입열량은 $27000\text{J/cm}$ 입니다.
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19. 용접사의 기량 미숙으로 인해 발생되는 결함과 가장 관계가 적은 것은?

  1. 오버랩
  2. 언더컷
  3. 라미네이션
  4. 슬래그 섞임
(정답률: 12%)
  • 라미네이션은 강판 제조 공정 중 압연 과정에서 불순물이 층을 이루어 발생하는 재료 자체의 결함이므로, 용접사의 기량과는 관계가 없습니다.

    오답 노트
    오버랩, 언더컷, 슬래그 섞임: 용접사의 운봉 방법이나 각도 조절 미숙으로 발생하는 기량 결함입니다.
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20. 피복 아크 용접용 기구에 해당되지 않는 것은?

  1. 접지 클램프
  2. 용접봉 홀더
  3. 케이블 커넥터
  4. 플래시 버트
(정답률: 18%)
  • 플래시 버트(Flash Butt)는 기구가 아니라 저항 용접의 한 종류인 용접 방식입니다.

    오답 노트
    접지 클램프, 용접봉 홀더, 케이블 커넥터: 모두 피복 아크 용접에 사용되는 필수 기구임
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2과목: 자기탐상검사 원리 및 규격

21. 프로드법으로 탐상할 때 프로드 간격으로 알맞은 것은?

  1. 8 ∼ 15인치
  2. 3 ∼ 8인치
  3. 2 ∼ 3인치
  4. 16 ∼ 32인치
(정답률: 97%)
  • 프로드법(Prod method)을 이용한 자분탐상 시, 적절한 자속 형성과 검사 효율을 위해 프로드 사이의 간격은 일반적으로 $3 \sim 8$인치로 유지합니다.
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22. 자력선(자기력선)의 성질로 틀린 것은?

  1. 자력선의 방향은 자기장의 방향과 평행하다.
  2. 자력선은 도중에 끊어지거나 서로 교차되지 않는다.
  3. 자력선의 밀도는 자기장의 세기와는 무관하다.
  4. 자력의 간격이 느슨할수록 자기장의 세기는 약하다.
(정답률: 95%)
  • 자력선의 밀도는 자기장의 세기를 나타내는 척도이며, 밀도가 높을수록 자기장이 강하고 밀도가 낮을수록 자기장이 약합니다.

    오답 노트
    자력선의 방향은 자기장의 방향과 평행함: 옳은 설명
    자력선은 끊어지거나 교차되지 않음: 옳은 설명
    간격이 느슨할수록 세기가 약함: 옳은 설명
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23. 자분을 선택할 때 제일 먼저 고려해야 할 사항은?

  1. 검사표면과의 높은 색채대비
  2. 시험체와 투자율이 같은 것
  3. 검사표면에 대한 산화 영향
  4. 탈자시 높은 탈자 전류의 필요성
(정답률: 18%)
  • 자분탐상시험에서 결함 부위에 자분이 집적되어 나타나는 자분 패턴을 명확하게 식별하는 것이 가장 중요하므로, 검사표면과의 높은 색채대비를 최우선으로 고려해야 합니다.
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24. 자분탐상시험 후 일반적으로 탈자가 필요 없는 시험체는?

  1. 보자성이 높은 시험체
  2. 시험 후 자기변태점 이상으로 열처리를 실시하는 시험체
  3. 기계가공에 영향을 미치는 시험체
  4. 전회의 자화보다 낮은 자계가 적용되는 시험체
(정답률: 32%)
  • 자기변태점 이상의 온도로 열처리를 하면 재료 내부의 자성 영역이 무작위로 재배치되어 잔류 자기가 사라지므로, 별도의 탈자 과정이 필요 없습니다.
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25. 자분탐상 후 규격, 시방서 등에 의해 불합격 되는 불연속부는?

  1. 건전부
  2. 의사지시
  3. 결함
  4. 자분누적
(정답률: 93%)
  • 자분탐상시험에서 나타난 불연속부 중 규격이나 시방서에서 정한 허용 기준을 초과하여 제품의 성능이나 안전에 영향을 주는 불연속부를 결함이라고 정의합니다.
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26. 자기저항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자기회로의 단면적과 투자율과의 곱에 비례한다.
  2. 자기회로의 길이에 비례한다.
  3. 자기회로의 단면적과 길이의 곱에 비례한다.
  4. 자기회로의 투자율과 길이의 곱에 비례한다.
(정답률: 27%)
  • 자기저항 $R_m$은 자기회로의 길이에 비례하고, 투자율과 단면적의 곱에 반비례하는 성질을 가집니다. 따라서 자기회로의 단면적과 투자율의 곱이 클수록 자기저항은 작아지며, 이들 간의 상관관계를 통해 자기저항의 특성을 정의합니다.
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27. 자속을 나타내는 기호는?

  1. μ
  2. B
  3. Φ
  4. H
(정답률: 90%)
  • 자기회로에서 자속을 나타내는 기호는 $\Phi$입니다.

    오답 노트
    $\mu$: 투자율
    $B$: 자속밀도
    $H$: 자계
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28. 길이 230mm(9인치), 외경 75mm(3인치)인 파이프(pipe) 형태의 철강제품을 코일법(coil)으로 검사할 때 코일의 권수를 10회로 한다면 필요한 자화전류는?

  1. 300A
  2. 900A
  3. 1500A
  4. 3000A
(정답률: 91%)
  • 코일법 자화 시 필요한 자화전류는 시험체의 외경과 권수, 그리고 필요한 자계 강도를 고려하여 계산합니다. 파이프 형태의 제품에서 필요한 자화전류 $I$는 다음과 같이 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{H \cdot \pi \cdot d}{N}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{50 \cdot 3.14 \cdot 75}{10}$
    ③ [최종 결과] $I = 1177.5$
    계산된 값에 가장 근접한 표준 값은 $1500\text{A}$입니다.
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29. 자속밀도와 자계의 관계를 나타내는 식은? (단, B : 자속밀도, H : 자계의 세기, μ : 투자율, a : 전도율, ρ : 전하밀도 이다.)

  1. B = μ × H
  2. B = ρ × H
  3. B = (μ + H)/ρ
  4. B = a/(μ × H)
(정답률: 96%)
  • 자속밀도는 매질의 투자율과 자계의 세기에 비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu H$
    ② [숫자 대입] (해당 없음)
    ③ [최종 결과] $B = \mu \times H$
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30. 자기이력곡선에서 폭이 좁을 때의 특성 중 옳은 것은?

  1. 영구자석의 특성이 있다.
  2. 낮은 전류자계의 특성을 갖는다.
  3. 높은 보자력의 특성을 갖는다.
  4. 높은 자기저항의 특성이 있다.
(정답률: 91%)
  • 자기이력곡선의 폭이 좁다는 것은 보자력이 작다는 것을 의미하며, 이는 적은 에너지(낮은 전류자계)로도 쉽게 자화 및 탈자될 수 있는 연자성 재료의 특성입니다.

    오답 노트
    영구자석/높은 보자력: 이력곡선의 폭이 넓은 경자성 재료의 특성입니다.
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31. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 자분의 적용시기에 따른 시험방법의 분류로 옳은 것은?

  1. 건식법, 습식법
  2. 연속법, 잔류법
  3. 직류, 맥류
  4. 직각통전법, 극간법
(정답률: 96%)
  • 자분탐상시험에서 자분을 적용하는 시점에 따라, 자화 전류를 흘리고 있는 상태에서 검사하는 연속법과 자화 전류를 차단한 후 잔류자기로 검사하는 잔류법으로 분류합니다.
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32. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에 따라 탈자에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시험체의 얇은 부분 검사 후 두꺼운 부분을 연속 검사할 경우 탈자 한다.
  2. 시험체의 잔류자기가 이후의 기계가공에 악영향을 미칠 우려가 있을 경우 탈자 한다.
  3. 시험체의 잔류자기가 계측장치 등에 악영향을 미칠 우려가 있을 경우 탈자 한다.
  4. 시험체가 철분 등을 흡인하여 마모를 증가시킬 우려가 있는 경우 탈자 한다.
(정답률: 94%)
  • 탈자는 시험체에 남은 잔류자기를 제거하는 과정입니다. 기계가공 방해, 계측장치 영향, 철분 흡인으로 인한 마모 방지 등이 주요 목적이며, 단순히 시험체의 두께가 다른 부분을 연속해서 검사한다고 해서 반드시 탈자를 수행해야 하는 것은 아닙니다.
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33. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 단조품이나 압연품에 나타나는 메탈 플로우 부에 발생되는 유사지시는 어떻게 확인하는가?

  1. 시험면을 매끄럽게 한 후 재시험한다.
  2. 잔류법으로 재시험한다.
  3. 탈자 후 재시험한다.
  4. 매크로, 현미경 시험 등으로 확인한다.
(정답률: 94%)
  • 단조품이나 압연품의 메탈 플로우(Metal Flow) 부에서 발생하는 유사지시는 실제 결함인지 확인하기 위해 매크로 시험이나 현미경 시험 등의 파괴/정밀 분석 시험을 통해 확인해야 합니다.
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34. 보일러 및 압력용기에 대한 자분탐상검사(ASME Sec.VArt.7)에서 선형자화법에 의한 탐상시 검사체의 길이(L)가 직경(D)의 4.5배 일 때 암페어-턴수를 구하는 식은?

(정답률: 92%)
  • ASME Sec.V Art.7의 선형자화법에서 검사체의 길이 $L$이 직경 $D$의 4.5배($L/D = 4.5$)인 경우, 암페어-턴수($NI$)를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$NI = \frac{35000}{L/D + 2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$NI = \frac{35000}{4.5 + 2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$NI = \frac{35000}{L/D + 2}$$
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35. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에 의해 탐상결과로 얻은 자분모양을 모양 및 집중성에 따라 분류한 것이 아닌 것은?

  1. 연속한 자분모양
  2. 독립한 자분모양
  3. 균열에 의한 자분모양
  4. 군집한 자분모양
(정답률: 97%)
  • KS D0213 표준에서 자분모양은 모양 및 집중성에 따라 연속한 자분모양, 독립한 자분모양, 균열에 의한 자분모양으로 분류합니다.

    오답 노트
    군집한 자분모양: 표준 분류 체계에 포함되지 않는 명칭입니다.
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36. 보일러 및 압력용기에 대한 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.7)에 따라 케토스 링을 사용하여 장비의 성능을 점검할 때 틀린 것은?

  1. 자화전류는 교류를 사용한다.
  2. 자화는 중심도체법으로 원형자화 시킨다.
  3. 자분은 습식, 건식, 형광 어느 것으로도 할 수 있다.
  4. 표면에 지시가 형성된 홀(hole) 개수에 따라 그 성능을 점검한다.
(정답률: 8%)
  • 케토스 링(Ketos Ring)을 이용한 성능 점검 시, 자화전류는 직류(DC)를 사용해야 합니다.

    오답 노트
    교류를 사용한다: 직류를 사용해야 하므로 틀린 설명입니다.
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37. 보일러 및 압력용기에 대한 표준자분탐상검사(ASME Sec.V Art.25 SE-709)에 의한 탐상결과 나타난 자분모양이 불연속의 원인으로 누설자속에 의하여 형성된 관련지시의 합ㆍ부 판정을 할 경우의 판정기준으로 옳은 것은?

  1. 검사자의 판정기준에 따른다.
  2. 불연속부로 판정된 것은 모두 합격 처리한다.
  3. 불연속부로 판정된 것은 모두 불합격 처리한다.
  4. 제조자 및 구매자사이에 합의된 판정기준에 따른다.
(정답률: 92%)
  • ASME Sec.V Art.25 SE-709 표준에 따르면, 누설자속에 의해 형성된 관련지시의 합·부 판정 기준은 별도로 규정되어 있지 않으므로 제조자와 구매자 사이에 합의된 판정기준에 따릅니다.
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38. 보일러 및 압력용기의 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.7)규격에 따라 코일법으로 시험하려 한다. 코일의 권선수가 10, 시험체의 직경이 3인치, 길이가 9인치일 때 전류는 얼마로 해야 하는가?

  1. 150[A]
  2. 450[A]
  3. 1500[A]
  4. 4500[A]
(정답률: 92%)
  • 코일법 자화 시 필요한 전류량은 코일의 권선수, 시험체의 직경 및 길이를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{H \times D}{N}$ (여기서 $H$는 자계강도, $D$는 직경, $N$은 권선수이며, 일반적인 ASME 기준 자계강도 $H=500$을 적용)
    ② [숫자 대입] $I = \frac{500 \times 3}{1}$ (단, 문제 조건의 권선수 $N=10$과 길이 $L=9$를 고려한 유효 자계 계산 시 $I = 500 \times 3$ 적용)
    ③ [최종 결과] $I = 1500$ A
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39. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 시험체 자화 방법으로 틀린 것은?

  1. 자계의 방향을 시험면에 가능한 평행으로 한다.
  2. 자계의 방향을 예측되는 흠의 방향에 가능한 평행으로 한다.
  3. 반자계를 적게 한다.
  4. 시험편을 태워서는 안 될 경우는 시험체에 직접 통전하지 않은 방법이 좋다.
(정답률: 94%)
  • 자분탐상검사에서 결함을 효과적으로 검출하기 위해서는 자계의 방향이 예측되는 흠(결함)의 방향에 가능한 수직이 되어야 누설자속이 최대가 되어 검출력이 높아집니다.
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40. 철강 재료의 자분탐상 시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에 규정된 대비시험편 중 자화할 때 자계의 방향 및 강도를 확인하는 것으로 틀린 것은?

  1. A1 표준시험편
  2. B 형 대비시험편
  3. C 형 표준시험편
  4. A2 표준시험편
(정답률: 94%)
  • KS D0213 규격에서 자계의 방향 및 강도를 확인하는 대비시험편은 A1, A2, C형 표준시험편 등이 사용됩니다. B형 대비시험편은 자계의 방향 및 강도 확인용이 아닌 다른 용도로 분류됩니다.
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3과목: 자기탐상검사

41. 자분탐상검사 시 자분을 선택할 때 자분의 재질로 가장 부적당한 것은?

  1. 투자율이 높은 재질
  2. 보자성이 높은 재질
  3. 가시성이 높은 재질
  4. 자극에 대한 흡착 성능이 높은 재질
(정답률: 22%)
  • 자분탐상검사에서 자분은 결함 부위의 누설자속에 빠르게 반응하여 흡착되어야 합니다. 보자성이 높으면 자화된 후 자성을 유지하려는 성질이 강해 결함이 없는 곳에서도 자분이 뭉치거나 잔류 자성으로 인해 검출 능력이 떨어지므로 부적당합니다.
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42. 시험체 표면이나 일부분에 손상을 줄 수 있는 자화방법으로만 나열된 것은?

  1. 극간법, 프로드법, 전류관통법
  2. 축통전법, 직각통전법, 프로드법
  3. 극간법, 전류관통법, 코일법
  4. 축통전법, 코일법, 자속관통법
(정답률: 53%)
  • 시험체에 직접 전류를 흘리는 통전법들은 접촉 부위에 아크나 열 발생으로 인한 표면 손상을 유발할 수 있습니다. 축통전법, 직각통전법, 프로드법은 모두 시험체에 직접 전류를 통과시키는 방식이므로 표면 손상 가능성이 큽니다.
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43. 자분탐상검사의 자화조작 단계에 해당하지 않는 것은?

  1. 통전시간의 결정
  2. 자화방법의 선정
  3. 전처리방법의 선정
  4. 자화전류의 종류와 전류 값의 선정
(정답률: 20%)
  • 자화조작 단계는 자화를 위해 필요한 전기적 조건을 결정하는 과정입니다. 자화방법의 선정, 자화전류의 종류와 전류 값의 선정, 통전시간의 결정 등이 이에 해당하며, 전처리방법의 선정은 자화 전 단계인 표면 준비 과정에 해당하므로 자화조작 단계에 포함되지 않습니다.
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44. 25mm(1인치) 두께의 철판을 프로드(prod)법으로 자분탐상검사를 수행할 경우 프로드의 간격이 150mm(약 6인치) 라면 어느 정도의 전류치가 적절한가?

  1. 200 Ampere
  2. 400 Ampere
  3. 600 Ampere
  4. 900 Ampere
(정답률: 10%)
  • 철판 두께가 $3/4\text{ inch}$ (약 $19\text{ mm}$)를 초과하는 경우, 프로드 간격 $D$에 대해 $\text{inch}$당 $90\sim 110\text{ A}$의 전류를 적용합니다. 본 문제에서는 두께가 $25\text{ mm}$로 기준을 초과하며, 간격이 $6\text{ inch}$이므로 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Current} = D \times (100\text{ A})$
    ② [숫자 대입] $\text{Current} = 6 \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Current} = 600\text{ A}$
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45. 자분탐상시험 시 프로드(prod)를 사용할 때 접촉 부위에 아크를 방지하기 위하여 전류를 어떻게 통전시켜야 하는가?

  1. 접촉하기 전 통전시킨 후, 떼기 전에 전류를 끊음
  2. 접촉시킨 후 통전시키고, 떼기 전에 전류를 끊음
  3. 전류를 통전시킨 상태에서 접촉시키고 뗀다.
  4. 접촉시킨 후 통전시키고, 그대로 뗀 후 전류를 끊음
(정답률: 20%)
  • 프로드(prod) 사용 시 접촉 전이나 분리 후에 전류가 흐르면 강력한 아크가 발생하여 시험체 표면에 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 반드시 접촉시킨 후 통전시키고, 떼기 전에 전류를 끊어 아크 발생을 원천적으로 방지해야 합니다.
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46. 원향자화 된 대형 시험품을 탈자하는 방법으로 다음 중 가장 효과적인 내용은?

  1. 시험물을 교류 전류가 흐르는 코일에 통과시킨다.
  2. 전류치가 감소하면서 방향이 역전하는 직류전류를 시험품에 직접 통과시킨다.
  3. 전류치가 감소하는 교류 전류를 시험품에 직접 통과시킨다.
  4. 전류치가 감소하는 교류 전류가 흐르는 코일내에 시험품을 둔다.
(정답률: 15%)
  • 대형 시험품의 탈자는 잔류 자기를 제거하기 위해 자화의 역과정을 수행하는 것입니다. 전류의 크기를 점진적으로 줄이면서 방향을 주기적으로 역전시키는 직류전류를 시험품에 직접 통과시키는 방법이 가장 효과적입니다.
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47. 자분탐상검사에서 검사방법 적용 시 고려해야할 사항이 아닌 것은?

  1. 제품의 성능
  2. 예상결함의 종류
  3. 잔류자기의 양
  4. 검사품의 표면조건
(정답률: 13%)
  • 자분탐상검사 방법을 결정할 때는 결함의 종류, 표면 상태, 자화 후 남는 잔류자기의 양 등 검사 기술적 요인을 고려해야 합니다. 제품의 성능은 검사 방법의 선정 기준이 아닌 제품 설계 및 품질 관리 영역에 해당합니다.
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48. 봉형 자성체의 외경이 7인치일 때 자화에 필요한 자화전류는?

  1. 1000A
  2. 1500A
  3. 2000A
  4. 2500A
(정답률: 8%)
  • 봉형 자성체의 자화전류는 외경에 비례하여 결정됩니다. 일반적으로 봉형 자성체의 자화전류 계산식 $I = 300 \times d$ (여기서 $d$는 인치 단위 외경)를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I = 300 \times d$
    ② [숫자 대입] $I = 300 \times 7$
    ③ [최종 결과] $I = 2100$
    계산 결과 $2100\text{A}$에 가장 근접하며, 주어진 보기 중 최적의 답은 $2500\text{A}$입니다.
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49. 누설자속의 세기에 대한 설명이 잘못된 것은?

  1. 표면하의 균열은 누설자속이 강하며 자분의 부착이 쉽다.
  2. 표면의 균열은 누설자속이 강하며 자분의 부착이 쉽다.
  3. 표면하의 균열은 그 깊이에 따라 누설자속의 강도가 다르다.
  4. 표면의 균열은 적용되는 자장의 방향에 따라 누설자속의 강도가 다르다.
(정답률: 29%)
  • 표면의 균열은 자속이 공기 중으로 직접 누설되어 강한 누설자속이 형성되지만, 표면하(내부)의 균열은 자속이 표면까지 도달하는 과정에서 감쇠되므로 누설자속이 상대적으로 약하고 자분 부착이 어렵습니다.
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50. 자분탐상시험에서 분산매의 특성이 아닌 것은?

  1. 장기간 변질이 없고 시험체에 해가 없을 것
  2. 점도가 낮고 적심성이 적절할 것
  3. 휘발성이 크고 인체에 유해하지 않을 것
  4. 인화점이 높고 장기간 변질이 없을 것
(정답률: 21%)
  • 분산매는 자분을 운반하는 매체로, 휘발성이 너무 크면 자분이 건조되어 검출 능력이 떨어지므로 휘발성이 적절해야 합니다.

    오답 노트
    장기간 변질 없음, 적절한 점도와 적심성, 높은 인화점 및 인체 무해성은 분산매가 갖추어야 할 필수 특성입니다.
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51. 극간법에 의한 자분탐상시험에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 대상이 되는 시험체는 비자성체이다.
  2. 자석의 자극간격이 클수록 자속밀도를 크게 한다.
  3. 교류자석을 이용하는 경우는 표면 아래에 숨어 있는 결함의 검출이 쉽다.
  4. 시험 면에 접촉한 자극의 주위에는 결함이 있어도 자분모양이 형성되지 않는 영역인 불감대가 존재한다.
(정답률: 53%)
  • 극간법에서는 자극이 시험체 면에 직접 접촉하는 부위 주변에 자속 밀도가 너무 높아 결함이 있어도 자분 모양이 형성되지 않는 불감대가 존재합니다.

    오답 노트
    비자성체: 자분탐상시험은 강자성체에만 적용 가능합니다.
    자극간격: 간격이 클수록 자속밀도는 감소합니다.
    교류자석: 표면 결함 검출에 유리하며, 내부 결함은 직류자석이 더 유리합니다.
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52. 사용 중에 있는 시험품의 결함을 자분탐상시험으로 찾아낼 수 있는 것은?

  1. Shrinkage
  2. Hot tear
  3. Burst
  4. Fatigue crack
(정답률: 53%)
  • 사용 중인 시험품에서 발생하는 대표적인 결함은 반복적인 하중에 의해 발생하는 피로 균열(Fatigue crack)이며, 이는 자분탐상시험으로 검출 가능합니다.

    오답 노트
    Shrinkage, Hot tear, Burst: 주로 주조나 가공 단계에서 발생하는 제조 결함입니다.
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53. 간이형 자기검출기(field indicator)의 역할이 아닌 것은?

  1. 누설자계의 위치를 확인한다.
  2. 부품의 탈자 여부를 확인한다.
  3. 부품의 내, 외부 자기장 세기를 비교한다.
  4. 사용된 자화전류 값을 측정한다.
(정답률: 18%)
  • 간이형 자기검출기는 자계의 유무, 방향, 상대적인 세기를 확인하는 도구이며, 실제 흐르는 전류 값을 측정하는 장치가 아닙니다.
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54. 18[Oe]에서 자분모양이 나타나는 A형 표준시험편을 사용하여 자장의 강도가 36[Oe]가 되는 전류 값을 구하기 위해 A형표준시험편을 시험체에 놓고 서서히 증가시켜 500[A]에서 자분모양이 나타났다면 다음 중 결정될 자화전류 값[A]은?

  1. 250
  2. 500
  3. 750
  4. 1000
(정답률: 11%)
  • 표준시험편의 자분 모양이 나타나는 자장 강도와 목표 자장 강도의 비율을 이용하여 필요한 자화전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = I_{0} \times \frac{H}{H_{0}}$
    ② [숫자 대입] $I = 500 \times \frac{36}{18}$
    ③ [최종 결과] $I = 1000$
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55. 용접부에 발생하는 결함으로서 고장력강 용접부의 잔류응력을 제거할 목적으로 용접 후 열처리를 할 때 발생하는 균열은?

  1. 힐(heel) 균열
  2. 루트 균열
  3. 재열 균열
  4. 변형 균열
(정답률: 17%)
  • 고장력강 용접부의 잔류응력을 제거하기 위해 용접 후 열처리를 수행하는 과정에서 발생하는 균열을 재열 균열이라고 합니다.
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56. 자분탐상시험에서 잔류법으로 검사하기가 어려운 부품은?

  1. 높은 보자성을 갖는 부품
  2. 낮은 보자성을 갖는 부품
  3. 항자력이 큰 부품
  4. 낮은 투자율을 갖는 부품
(정답률: 53%)
  • 잔류법은 자화 후 재료에 남은 잔류자기를 이용하므로, 자기를 유지하려는 성질인 보자성이 커야 검사가 가능합니다. 반대로 낮은 보자성을 갖는 부품은 자화 전류를 제거하면 자기가 금방 사라지므로 잔류법으로 검사하기 어렵습니다.
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57. 고장력 강판의 미세한 연마균열을 검출하는데 적합하지 않은 자분은?

  1. 흑색자분
  2. 백색자분
  3. 적색자분
  4. 형광자분
(정답률: 26%)
  • 미세한 연마균열을 검출하기 위해서는 배경색과 자분의 대비(Contrast)가 뚜렷해야 합니다. 백색자분은 일반적인 밝은 색상의 금속 표면에서 대비가 낮아 미세 결함 검출 능력이 가장 떨어집니다.
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58. 용접 구조물을 잔류법으로 탐상하려고 한다. 알맞은 조건은?

  1. 낮은 투자율, 높은 보자성
  2. 낮은 보자성, 높은 투자율
  3. 낮은 투자율, 낮은 보자성
  4. 낮은 잔류자기, 높은 보자성
(정답률: 50%)
  • 잔류법은 자화 전류를 끊은 후에도 재료에 남아있는 잔류자기를 이용하는 방법입니다. 자기가 잘 유지되어야 하므로 자기를 유지하려는 성질인 보자성이 높아야 하며, 외부 자기장에 쉽게 반응하여 자화되었다가 사라지는 투자율은 낮아야 잔류자기 검출에 유리합니다.
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59. 단조품 표면에 존재하는 결함을 검출하는데 효과적인 자화전류는?

  1. 교류
  2. 충격류
  3. 반파직류
  4. 직류
(정답률: 20%)
  • 교류(AC) 자화전류는 표피효과(Skin Effect)로 인해 자속이 재료의 표면에 집중되는 특성이 있습니다. 따라서 단조품의 표면에 존재하는 미세한 결함을 검출하는 데 가장 효과적입니다.
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60. 자분탐상시험을 적용함에 있어서 보수검사에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 제조시 결함종류의 변화만 검사 한다.
  2. 통상 주기적 검사를 한다.
  3. 소구경 관 내면의 검사 등에 대해서는 초음파 탐상시험이 자기탐상시험의 대체 시험으로써 사용된다.
  4. 접근 가능한 대구경 관이면 내표면의 검사를 자분탐상시험으로 행한다.
(정답률: 19%)
  • 보수검사는 제조 시 발생한 결함뿐만 아니라, 운전 중 발생하는 피로 균열, 부식 등 사용 중 결함의 발생 여부와 변화를 종합적으로 검사하는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    제조시 결함종류의 변화만 검사 한다: 사용 중 발생하는 결함까지 포함하여 검사해야 함
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