자기비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

자기비파괴검사산업기사 2017-03-05 필기 기출문제 해설

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자기비파괴검사산업기사
(2017-03-05 기출문제)

목록

1과목: 비파괴검사 개론

1. 다음 중 방사선투과검사로 가장 검출이 힘든 결함은?

  1. 판재의 두께 차이 측정
  2. 주조품의 탕계(cold shut) 검출
  3. 봉재의 심(seam) 검출
  4. 용접부의 수축 균열 검출
(정답률: 43%)
  • 방사선투과검사(RT)는 결함의 두께 변화(밀도 차이)가 방사선 방향과 평행할 때 검출이 용이합니다. 봉재의 심(seam)은 결함의 폭이 매우 좁고 방사선 조사 방향과 수직인 경우가 많아 투과 사진상에서 식별하기 가장 어렵습니다.
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2. 이상적인 침투액의 특성에 대해 잘못 설명한 것은?

  1. 증발이나 건조가 빨라야 한다.
  2. 미세 개구부에 쉽게 침투되어야 한다.
  3. 얇은 도포막을 형성하여야 한다.
  4. 냄새가 없으며 불연소성이어야 한다.
(정답률: 61%)
  • 침투액은 미세한 결함 내부로 충분히 스며들 시간이 필요하므로, 증발이나 건조가 너무 빠르면 침투가 제대로 이루어지지 않아 결함 검출 능력이 떨어집니다. 따라서 증발이나 건조가 느려야 하는 것이 이상적인 특성입니다.
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3. 열처리의 영향에 따른 전기전도도의 변화를 측정할 수 있는 비파괴검사법은?

  1. 자분탐상시험
  2. 음향방출시험
  3. 와전류탐상시험
  4. 초음파탐상시험
(정답률: 60%)
  • 와전류탐상시험은 재료의 전기전도도와 투과율 변화에 민감하게 반응하는 특성이 있어, 열처리에 따른 금속 조직의 변화나 전기전도도의 차이를 측정하는 데 최적화된 검사법입니다.
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4. 다음 초음파 중에서 전파속도가 가장 느린 파는?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 압축파
  4. 표면파
(정답률: 74%)
  • 초음파의 전파 속도는 일반적으로 종파(압축파) > 횡파 > 표면파 순으로 느립니다. 따라서 표면파가 가장 느린 속도를 가집니다.
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5. 비파괴시험을 수행하는 기술자에게 가장 우선적으로 요구되는 사항은?

  1. 검사자는 성실성이 적더라도 능력만 있으면 된다.
  2. 검사의 정확도보다는 작업비용을 적게 들도록 한다.
  3. 시험한 제품의 안전성에 대한 책임감을 가져야 한다.
  4. 어떤 사정이 생기면 제조공정을 계획하고 비파괴검사를 실시하여야 한다.
(정답률: 87%)
  • 비파괴시험은 제품의 결함 여부를 판단하여 사고를 예방하는 중요한 공정이므로, 기술자에게는 무엇보다 시험한 제품의 안전성에 대한 강한 책임감이 가장 우선적으로 요구됩니다.

    오답 노트
    성실성 부족: 검사자의 도덕성과 성실성은 필수적임
    작업비용 우선: 비용보다 검사의 정확도와 안전이 우선임
    제조공정 계획: 검사자는 계획된 공정에 따라 검사를 수행하는 역할임
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6. Al-Si계 합금에서 개량 처리를 하기 위해 사용되는 첨가제가 아닌 것은?

  1. 불화물
  2. 금속 Mn
  3. 금속 Na
  4. 수산화나트륨(NaOH)
(정답률: 39%)
  • Al-Si계 합금의 개량 처리는 조대한 Si 입자를 미세화하여 기계적 성질을 향상시키는 공정으로, 주로 Na, NaOH, 불화물 등이 첨가제로 사용됩니다.

    오답 노트
    금속 Mn: 개량제가 아닌 결정립 미세화제 또는 불순물 제어 목적으로 사용됩니다.
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7. 초소성 재료의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 외력을 받았을 때 슬립 변형이 쉽게 일어난다.
  2. 초소성 재료는 300 ~ 500% 이상의 연성을 가질 수 없다.
  3. 초소성 재료는 낮은 응력으로 변형하는 것이 특징이다.
  4. 초소성은 일정한 온도영역과 변형속도의 영역에서 나타난다.
(정답률: 72%)
  • 초소성 재료는 특정 온도와 변형 속도 조건에서 매우 큰 소성 변형이 일어나는 재료로, 일반적으로 $300 \sim 500\%$이상의 매우 높은 연성을 가질 수 있는 것이 핵심 특징입니다.
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8. Co계 주조 경질 합금으로 사용되는 공구재료는?

  1. 탄소강
  2. 게이지강
  3. 스텔라이트
  4. 구상흑연주철
(정답률: 66%)
  • 스텔라이트는 코발트(Co)를 주성분으로 하여 크롬(Cr)과 텅스텐(W) 등을 첨가한 주조 경질 합금으로, 내마모성과 내식성이 매우 뛰어나 공구재료로 널리 사용됩니다.
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9. 공구용 합금강에 요구되는 일반적인 특성으로 틀린 것은?

  1. 열처리성이 우수해야 한다.
  2. 마멸성 및 충격성이 커야 한다.
  3. 상온 및 고온에서 경도가 커야 한다.
  4. 피삭성이 좋고, 내마모성이 커야 한다.
(정답률: 74%)
  • 공구용 합금강은 절삭 도구로 사용되므로 마멸에 견디는 성질인 내마모성이 커야 하며, 충격에 의해 깨지지 않도록 충격성이 우수해야 합니다. 따라서 마멸성(마모되는 성질)이 크다는 설명은 틀린 것입니다.
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10. Fe-C 상태도에서 공석반응이 일어나는 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 700℃
  2. 723℃
  3. 1147℃
  4. 1493℃
(정답률: 77%)
  • Fe-C 상태도에서 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트로 분해되는 공석반응은 약 $723^{\circ}C$에서 일어납니다.
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11. 주철을 파면에 따라 분류한 것이 아닌 것은?

  1. 회주철
  2. 백주철
  3. 반주철
  4. 가단주철
(정답률: 67%)
  • 주철은 파면의 색깔에 따라 회주철, 백주철, 반주철로 분류합니다. 가단주철은 백주철을 열처리하여 성질을 변화시킨 것으로, 파면 기준의 분류가 아닙니다.
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12. 금속 중에 0.01 ~ 0.1 ㎛ 정도의 미립자를 분산시켜, 모체 자체의 변형 저항을 높여 고온에서의 탄성률, 강도 및 크리프 특성을 개선하기 위해 개발된 재료는?

  1. FRM
  2. PSM
  3. FRS
  4. CFRP
(정답률: 45%)
  • 미세 분산 강화 재료인 PSM(Particle Strengthened Metal)은 $0.01 \sim 0.1 \mu m$ 크기의 미립자를 분산시켜 고온 강도와 크리프 특성을 개선한 재료입니다.
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13. 압력이 일정한 경우 A, B 합금에서 두 상이 공존하는 영역에서의 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 75%)
  • 깁스의 자유도 법칙을 사용하여 계산합니다. 다만, 문제에서 압력이 일정하다고 명시했으므로 변수에서 압력 1개를 제외해야 합니다.
    ① [기본 공식] $F = n + 1 - p$ (압력 일정 시)
    ② [숫자 대입] $F = 2 + 1 - 2$
    ③ [최종 결과] $F = 1$
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14. 소성변형에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소성변형하기 쉬운 성질을 가소성이라 한다.
  2. 소성가공법에는 단조, 압연, 인발 등이 있다.
  3. 재료에 외력을 가했다가 외력을 제거하면 원상태로 되돌아 오는 것을 소성이라 한다.
  4. 가공으로 생긴 내부응력을 적당히 남게 하여 기계적 성질을 향상시킨다.
(정답률: 73%)
  • 외력을 제거했을 때 원래 상태로 되돌아오는 성질은 소성이 아니라 탄성입니다. 소성은 항복점 이상의 힘을 가해 영구적인 변형이 남는 성질을 의미합니다.
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15. 다음 중 대표적인 시효 경화성 합금은?

  1. Fe-C 합금
  2. Ni-Cu 합금
  3. Cu-Sn 합금
  4. Al-Cu-Mg-Mn 합금
(정답률: 82%)
  • 시효 경화란 고용체 상태의 합금을 적절한 온도로 가열하거나 방치했을 때 석출물이 형성되어 경도가 증가하는 현상입니다. Al-Cu-Mg-Mn 합금(두랄루민 계열)은 대표적인 석출 경화형 시효 경화성 합금입니다.
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16. 다음 중 융접의 종류가 아닌 것은?

  1. 테르밋 용접
  2. 초음파 용접
  3. 피복 아크 용접
  4. 서브머지드 아크 용접
(정답률: 69%)
  • 융접은 재료를 가열하여 녹여 접합하는 방식입니다. 테르밋, 피복 아크, 서브머지드 아크 용접은 모두 열을 이용해 녹이는 융접법이지만, 초음파 용접은 고주파 진동에 의한 마찰열과 압력을 이용하는 압접의 일종입니다.
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17. AW 240, 정격 사용률이 50%인 용접기를 사용하여 200A로 용접할 때 이 용접기의 허용 사용률은?

  1. 54%
  2. 60%
  3. 72%
  4. 120%
(정답률: 49%)
  • 용접기의 허용 사용률은 정격 전류와 사용 전류의 제곱비에 반비례하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $U = U_0 \times (\frac{I_0}{I})^2$
    ② [숫자 대입] $U = 50 \times (\frac{240}{200})^2$
    ③ [최종 결과] $U = 72$
    따라서 허용 사용률은 $72\%$ 입니다.
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18. 직류아크용접에서 정극성과 역극성을 비교했을 때 역극성의 특징으로 틀린 것은?

  1. 비드 폭이 좁다.
  2. 박판용접에 적합하다.
  3. 용접봉의 녹는 속도가 빠르다.
  4. 주철 및 고탄소강 용접에 적합하다.
(정답률: 63%)
  • 역극성(DC-)은 모재에 전자가 집중되어 모재 용입이 얕고 비드 폭이 넓은 특징이 있습니다.

    오답 노트
    박판용접 적합: 용입이 얕아 얇은 판에 유리함
    용접봉 용융 속도: 열이 용접봉에 집중되어 빠르게 녹음
    주철 및 고탄소강: 급냉 방지 및 입열량 조절에 유리함
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19. 용접 결함 중 구조상의 결함에 속하지 않는 것은?

  1. 변형
  2. 기공
  3. 언더컷
  4. 오버랩
(정답률: 63%)
  • 용접 결함은 크게 구조적 결함과 금속학적 결함으로 나뉩니다. 기공, 언더컷, 오버랩은 용접부의 형상이나 구조적 문제로 발생하는 구조상 결함이지만, 변형은 용접 후 열수축 등에 의해 발생하는 치수 변화에 해당합니다.
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20. 용접 변형에 대한 교정 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 피닝법
  2. 점 수축법
  3. 덧살 올림법
  4. 직선 수축법
(정답률: 43%)
  • 용접 변형 교정법은 피닝법, 점 수축법, 직선 수축법 등이 있으며, 이는 물리적인 힘이나 열을 가해 변형을 바로잡는 방법입니다. 덧살 올림법은 변형 교정법이 아니라 용접부의 강도 보강이나 형상 조절을 위한 기법입니다.
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2과목: 자기탐상검사 원리 및 규격

21. 1G(Gauss)와 동일한 값을 갖는 단위는?

  1. 10-3T
  2. 10-4T
  3. 10-5T
  4. 10-6T
(정답률: 79%)
  • 자기장의 세기를 나타내는 단위인 가우스(Gauss)와 테슬라(Tesla)의 환산 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $1\text{ T} = 10^{4}\text{ G}$
    ② [숫자 대입] $1\text{ G} = \frac{1}{10^{4}}\text{ T}$
    ③ [최종 결과] $1\text{ G} = 10^{-4}\text{ T}$
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22. 강자성체를 자화한 경우 누설자속이 발생되지 않는 것은?

  1. 코일 내에서 자화된 강자성체의 양 끝
  2. 자석으로 자화했을 때 철심의 접촉부분
  3. 포화자속밀도 이하의 약한 자기장을 적용할 경우
  4. 단면급변부가 존재하는 경우
(정답률: 78%)
  • 누설자속은 자속밀도가 포화자속밀도를 초과하거나 단면의 급격한 변화가 있을 때 발생합니다. 따라서 포화자속밀도 이하의 약한 자기장을 적용할 경우에는 자속이 재료 내부로 흐르므로 누설자속이 발생하지 않습니다.

    오답 노트
    코일 양 끝, 자석 접촉부, 단면급변부: 자속이 외부로 유출되는 지점으로 누설자속이 발생함
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23. 자분탐상검사를 할 때 우선적으로 고려해야 할 내용이 아닌것은?

  1. 탈자 여부
  2. 전류의 종류
  3. 시험체의 재질, 형상
  4. 자분의 종류 및 적용법
(정답률: 76%)
  • 자분탐상검사의 기본 계획 단계에서는 결함을 효과적으로 검출하기 위해 시험체의 재질과 형상, 적절한 전류의 종류, 그리고 자분의 종류 및 적용법을 우선적으로 결정해야 합니다. 탈자 여부는 검사가 완료된 후의 후처리 과정에 해당하므로 우선 고려 사항이 아닙니다.
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24. 균일한 세기의 자기장을 걸어줄 때 시험체의 표면에서 내부로 들어갈수록 자기장의 변화는?

  1. 지수함수적으로 감소한다.
  2. 지수함수적으로 증가한다.
  3. 표면과 내부의 자기장은 균일하다.
  4. 표면 이외에는 자기장이 존재하지 않는다.
(정답률: 80%)
  • 균일한 외부 자기장이 인가될 때, 전도성 시험체 내부에서는 와전류 및 자기 차폐 효과로 인해 표면에서 내부로 들어갈수록 자기장의 세기가 지수함수적으로 감소하는 특성을 보입니다.
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25. 축 통전법에 의한 자분탐상시험을 할 경우, 자화전류의 세기(I)를 구하는 식은? (단, μ: 투자율, H: 자계강도, r: 시험체의 반경이다.)

  1. I=2πrH
  2. I=2πrμH
(정답률: 79%)
  • 축 통전법에서 자계강도 $H$와 전류 $I$의 관계는 앙페르의 법칙에 의해 결정되며, 원통형 시험체의 표면에서 자계강도는 전류와 반경의 관계로 정의됩니다.
    $$I = 2\pi r H$$
    $$I = 2\pi r H$$
    $$I = 2\pi r H$$
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26. 자속밀도의 단위는 T(테슬라)이다. MKS 단위는?

  1. Wbㆍm2
  2. Wb/m2
  3. Wbㆍm
  4. Wb/m
(정답률: 89%)
  • 자속밀도 $B$는 단위 면적당 자속 $\Phi$의 양을 의미하며, MKS 단위계에서 테슬라 $T$는 웨버를 면적으로 나눈 값과 같습니다.
    $$B = \frac{\Phi}{A}$$
    $$B = \frac{Wb}{m^{2}}$$
    $$B = Wb/m^{2}$$
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27. 자석에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 모든 자석은 반드시 N극과 S극으로 되어있다.
  2. 하나의 자석에서 N극과 S극의 세기는 같다.
  3. 막대자석을 자유롭게 허공에 놓으면 N극은 북쪽, S극은 남쪽을 가리킨다.
  4. 지구를 하나의 자석으로 보았을 때 북극은 자석의 N극이라고 볼 수 있다.
(정답률: 74%)
  • 지구는 거대한 자석과 같으나, 지리적 북극(North Pole)은 자석의 S극 성질을 띠고 있어 자석의 N극이 북쪽으로 끌려가는 것입니다.

    오답 노트
    지구를 하나의 자석으로 보았을 때 북극은 자석의 N극이라고 볼 수 있다: 지리적 북극은 자기적으로 S극임
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28. 자분탐상검사로 용접부를 검사할 때 자화장치의 배치가 옳은 것은?

  1. 용접선에 거의 직각방향의 자장이 얻어지도록 배치한다.
  2. 용접선에 거의 평행방향의 자장이 얻어지도록 배치한다.
  3. 용접선에 거의 직각 및 평행방향의 자장이 얻어지도록 2가지를 병행한다.
  4. 용접선의 빗각의 자장이 얻어지도록 배치한다.
(정답률: 82%)
  • 용접부의 결함은 방향성이 있기 때문에, 결함의 방향과 관계없이 모든 결함을 검출하기 위해서는 용접선에 거의 직각 및 평행방향의 자장이 얻어지도록 2가지를 병행하여 자화시켜야 합니다.
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29. 습식자분의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분산성 및 현탁성이 우수해야 한다.
  2. 큰 결함일 경우 습식 자분은 미세할수록 좋다.
  3. 자분의 겉보기 비중은 높을수록 좋다.
  4. 표면결함 검출에 효과적이다.
(정답률: 52%)
  • 습식 자분은 입자가 미세할수록 표면장력이 작아 미세한 결함에 더 잘 집적되므로 탐상감도가 높아집니다. 따라서 결함의 크기와 상관없이 일반적으로 자분은 미세할수록 유리하며, 특히 미세 결함 검출에 필수적입니다.

    오답 노트
    분산성 및 현탁성: 자분이 뭉치지 않고 잘 퍼져 있어야 함
    겉보기 비중: 비중이 낮아야 현탁액 내에서 침전되지 않고 오래 유지됨
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30. 자분탐상 검사에서 비형광 습식법보다 형광습식법을 사용하는 것이 바람직한 경우는?

  1. 시편이 대단히 큰 경우
  2. 탐상감도가 높게 요구될 경우
  3. 검사시간을 단축할 경우
  4. 내부결함을 검사할 경우
(정답률: 86%)
  • 형광습식법은 암실에서 자외선을 조사하여 검사하므로, 비형광 습식법에 비해 대비(Contrast)가 매우 뛰어나 미세한 결함을 찾아내는 탐상감도가 훨씬 높습니다.
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31. 철강 재료의 자분탐상시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에 따라 자분탐상시험을 할 때 용접부 탐상시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접 후 열처리 등의 지정이 있는 경우 최종시험은 열처리 후에 하여야 한다.
  2. 내압시험을 하여야 하는 경우는 내압시험 후에 최종시험을 한다.
  3. 자화방법은 극간법을 원칙으로 한다.
  4. 열처리 후 자화방법은 프로드법을 사용할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 용접부 탐상시험 시 열처리 후에는 표면의 변형이나 상태 변화가 있을 수 있으며, 프로드법은 시험체 표면에 직접 전극을 접촉시켜 강한 전류를 흘리므로 표면 손상(아크 번)의 위험이 있어 열처리 후 최종 시험 방법으로는 부적절합니다.
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32. 보일러 및 압력용기에 대한 자분탐상시험(ASME Sec,V Art.7)에 따라 코일법으로 자화할 때 시험체의 길이가 L, 직경이 D일 때 사용상 제한되는 L/D의 비는?

  1. 1
  2. 4
  3. 5
  4. 10
(정답률: 70%)
  • ASME Sec.V Art.7 규정에 따라 코일법으로 자화할 때, 시험체의 길이 $L$과 직경 $D$의 비인 $L/D$가 1 이하일 때 자계의 균일성이 확보되어 효과적인 탐상이 가능합니다.
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33. 철강 재료의 자분탐상시험방법 및 자분모양의 분류(KS D0213)에서 검사액 속의 자분 분산 농도의 설명으로 틀린 것은?

  1. 분산 농도는 검사액의 단위 용적(ℓ)중에 포함하는 자분의 무게(g)로 나타낸다.
  2. 분산 농도는 검사액의 단위 용적(100mℓ)중에 포함되는 자분의 침전 용적(mℓ)으로 나타낸다.
  3. 비형광 자분의 분산 농도는 자분의 종류 및 입도를 고려하여 설정한다.
  4. 형광 자분의 분산농도는 자분의 색조와 휘도를 고려하여 설정한다.
(정답률: 54%)
  • 형광 자분의 분산 농도는 자분의 색조나 휘도가 아니라, 자분의 종류, 입도 및 검사액의 특성을 고려하여 설정해야 합니다.

    오답 노트
    분산 농도 정의: 단위 용적($\ell$)당 자분 무게($\text{g}$) 또는 침전 용적($\text{m}\ell$)으로 나타내는 것이 맞음
    비형광 자분: 종류 및 입도를 고려하여 설정하는 것이 맞음
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34. 철강 재료의 자분탐상시험방법 및 분모양의 분류(KS D0213)에 의한 자분모양 분류에서 선상 자분모양 및 원형상 자분모양의 분류는?

  1. 연속한 자분모양
  2. 분산한 자분모양
  3. 독립한 자분모양
  4. 균열에 의한 자분모양
(정답률: 82%)
  • KS D 0213 자분모양 분류에 따르면, 선상 자분모양 및 원형상 자분모양은 주변의 다른 자분모양과 떨어져 단독으로 나타나는 독립한 자분모양으로 분류됩니다.
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35. 보일러 및 압력용기에 대한 비파괴검사의 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.7)에서 원형자화법 직접 접촉법(direct contact technique)으로 자화할 때 자화전류는 직류 또는 정류 자화전류를 이용한다. 자화전류에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 사각형 형상(단면)의 시험체는 긴 변의 길이와 짧은 변의 길이의 합으로 계산한다.
  2. 사각형 형상(단면)의 시험체는 짧은 변의 길이로 계산한다.
  3. 사각형 형상(단면)의 시험체는 긴 변의 길이로 계산한다.
  4. 사각형 형상(단면)의 시험체는 전류 흐름에 직각인 최대 단면 대각선의 길이로 계산한다.
(정답률: 68%)
  • ASME Sec.V Art.7 규정에 따라 원형자화법 직접 접촉법을 적용할 때, 사각형 단면 시험체의 자화전류 계산 기준은 전류 흐름에 직각인 최대 단면 대각선의 길이를 기준으로 산정합니다.
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36. 철강 재료의 자분재료의 자분탐상시험방법 및 자분모양의 분류(KS D 0213)에 따라 직류자화 했을 때 자분모양이 표면의 흠 또는 표면근처 내부 흠에 의한 것인지를 구별하기 위한 조치로 옳은 것은?

  1. 적용한 전류치보다 더 높은 직류전류로 재시험한다.
  2. 충격전류를 사용하여 연속법으로 재시험한다.
  3. 교류로 재시험한다.
  4. 탈자한 후 자분분산매를 적용한다.
(정답률: 79%)
  • 직류(DC) 자화는 표면 흠과 표면 근처의 내부 흠을 모두 검출할 수 있습니다. 이때 검출된 자분모양이 표면 흠에 의한 것인지 확인하려면, 표면 흠만 검출하는 특성을 가진 교류(AC)로 재시험하여 비교함으로써 구별할 수 있습니다.
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37. 철강 재료의 자분재료의 자분탐상시험방법 및 자분모양의 분류(KS D 0213)에 따라 형광자분을 사용할 때 틀린 것은?

  1. 습식법에서 자분의 농도를 0.2~2g/ℓ의 범위로 한다.
  2. 암실의 밝기는 20 lx이상이어야 한다.
  3. 관찰면에서의 자외선 강도는 800㎼/cm2이상이어야 한다.
  4. 자분모양 관찰은 원칙적으로 자분모양이 형성된 직후에 하여야 한다.
(정답률: 88%)
  • 형광자분탐상시험 시 암실의 밝기는 자분모양의 시인성을 확보하기 위해 매우 낮게 유지해야 합니다. 암실의 밝기는 $20\text{ lx}$이하로 유지하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    습식법 농도 $0.2\sim 2\text{ g/}\ell$: 적정 범위임
    자외선 강도 $800\text{ }\mu\text{W/cm}^2$이상: 적정 강도임
    관찰 시점: 자분모양 형성 직후 관찰이 원칙임
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38. 보일러 및 압력용기에 대한 비파괴검사의 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.25 SE-709)에 따라 외경 5인치 크기의 원형부품을 직경 1인치의 중심도체를 사용하여 자분탐상시험을 하고자 한다. 중심도체의 직경에 따른 검사유효범위 때문에 원형부품을 몇 번 나누어 자화시켜야 하는가? (단, 원형부품의 중심부는 뚫려 있다.)

  1. 1번 자화
  2. 2번 자화
  3. 3번 자화
  4. 4번 자화
(정답률: 63%)
  • 중심도체를 이용한 자화 시, 유효 자화 범위는 중심도체 직경의 2배(반경의 2배) 범위 내에서 유효합니다. 원형 부품의 전체 둘레를 커버하기 위해 필요한 자화 횟수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{자화 횟수} = \frac{\text{원형부품 외경}}{\text{중심도체 직경} \times 2}$
    ② [숫자 대입] $\text{자화 횟수} = \frac{5}{1 \times 2} = 2.5$
    ③ [최종 결과] $\text{자화 횟수} = 3 \text{ (올림 처리 시 3번이나, ASME 기준 및 보기 구성상 4번 자화가 정답으로 처리됨)}$
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39. 철강 재료의 자분재료의 자분탐상시험방법 및 자분모양의 분류(KS D 0213)에 따라 탐상시험 후 탈자하지 않아도 되는 경우는?

  1. 시험 후 시험체를 열처리할 때
  2. 시험체가 마찰부분에 사용될 때
  3. 시험 후 시험체를 정밀 기계 가공할 때
  4. 시험체의 잔류자기가 계측장치에 영향을 미칠 때
(정답률: 92%)
  • 탈자는 잔류자기가 후속 공정이나 제품 성능에 영향을 줄 때 수행합니다. 시험 후 열처리를 하게 되면 열에 의해 자성이 소멸되므로 별도의 탈자 과정이 필요 없습니다.

    오답 노트
    마찰부분 사용, 정밀 기계 가공, 계측장치 영향: 잔류자기가 있으면 마찰 마모 촉진, 가공 정밀도 저하, 계측 오류가 발생하므로 반드시 탈자해야 함
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40. 보일러 및 압력용기에 대한 비파괴검사의 자분탐상검사(ASME Sec.V Art.25 SE-709)에 따라 탐상시험을 할 때 열쇠구멍이나 드릴구멍과 같이 두께 변화나 재질의 고유특성 등의 원인으로 누설자속에 의하여 형성된 단독 또는 모양을 가진 형태의 자분지시는?

  1. 불연속(discontinuities)
  2. 거짓지시(false discontinuities)
  3. 관련지시(relevant discontinuities)
  4. 무관련지시(non- relevant discontinuities)
(정답률: 65%)
  • 열쇠구멍, 드릴구멍과 같이 부품의 형상 변화나 재질 특성으로 인해 누설자속이 형성되어 나타나는 지시는 결함이 아니므로 무관련지시(non-relevant discontinuities)로 분류합니다.
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3과목: 자기탐상검사

41. 자분탐상검사에서 나타나는 용접 결함은?

  1. 수축공
  2. 기공
  3. 편석
  4. 핫티어
(정답률: 59%)
  • 자분탐상검사는 표면 및 표면 직하의 결함을 검출하는 방법으로, 용접부에서 발생하는 기공은 표면으로 개구되어 있을 경우 자분지시로 나타날 수 있는 대표적인 결함입니다.
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42. 자분탐상시험에서 자분이 가져야 할 성질로써 틀린 것은?

  1. 비독성이어야 한다.
  2. 낮은 투자율을 가져야 한다.
  3. 낮은 보자성을 가져야 한다.
  4. 검사체와의 색대비가 좋아야 한다.
(정답률: 84%)
  • 자분은 외부 자계에 의해 빠르게 자화되어 결함 부위에 잘 달라붙어야 하므로, 자기장을 잘 통과시키는 성질인 투자율이 높아야 합니다.

    오답 노트
    낮은 투자율을 가져야 한다: 높은 투자율을 가져야 결함 검출력이 향상됨
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43. 자분탐상시험 시 솔레노이드 코일을 이용 할 경우, 기준 시험체보다 “길이/직경”이 비가 작아질 경우 다음 중 동일한 자계의 강도를 유지하기 위해 어떻게 조절해야 하는가?

  1. 전류를 일정하게 하고 코일의 감은 수를 줄인다.
  2. 전류와 코일의 감은 수를 모두 줄인다.
  3. 코일의 감은 수를 일정하게 하고 전류를 줄인다.
  4. 전류와 코일의 감은 수를 증가시킨다.
(정답률: 69%)
  • 솔레노이드 코일 내부의 자계 강도 $H$는 전류 $I$와 단위 길이당 감은 수 $n$의 곱에 비례합니다. 길이/직경 비가 작아져 자계 강도가 약해질 가능성이 있을 때, 동일한 자계 강도를 유지하려면 전류 $I$를 높이거나 코일의 감은 수 $n$을 늘려야 합니다.
    $$\text{자계 강도 } H = n \times I$$
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44. 직경 20mm, 길이 80mm인 볼트의 나사부 원주방향 결함을 검출하는데 가장 적합한 자화방법은?

  1. 코일법
  2. 전류관통법
  3. 축통전법
  4. 프로드법
(정답률: 72%)
  • 원주방향 결함을 검출하기 위해서는 시험체 축 방향으로 자계를 형성해야 합니다. 코일법은 시험체를 코일 내부에 배치하여 축 방향 자계를 형성하므로, 볼트의 나사부 원주방향 결함을 찾는 데 가장 적합한 방법입니다.
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45. 건식법에 의한 자분탐상시험의 설명으로 틀린 것은?

  1. 시험체가 고온인 경우 습식법보다 더 적합하다.
  2. 표면결함의 검출에는 습식법보다 더 적합하다.
  3. 공기를 매체로 하여 자분을 적용하는 방법이다.
  4. 내부결함 검출에는 습식법보다 더 적합하다.
(정답률: 73%)
  • 건식법은 자분이 공기를 매체로 하여 적용되므로 고온 시험체에 적합하며, 자분이 뭉쳐서 적용되므로 내부 결함 검출에 유리합니다. 반면, 표면 결함의 정밀한 검출에는 자분이 액체에 분산되어 유동성이 좋은 습식법이 더 적합합니다.

    오답 노트
    표면결함의 검출에는 습식법보다 더 적합하다: 습식법이 표면 결함 검출에 더 유리함
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46. 자분탐상검사에서 자분의 선택 시 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 자기적 성질
  2. 자분 색조
  3. 보자성이 높은 것
  4. 자분 휘도
(정답률: 69%)
  • 자분은 결함 부위에서 빠르게 자화되고, 검사가 끝난 후 쉽게 제거되어야 하므로 보자성이 낮아야 합니다. 보자성이 높으면 결함이 없는 곳에도 자분이 잔류하여 가짜 지시(거짓 지시)가 나타날 수 있습니다.
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47. 자분탐상검사 시 검출된 지시의 관찰에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 자분모양은 실제 불연속의 크기보다 크게 나타날 수 있다.
  2. 자분모양의 관찰은 지시모양이 형성된 후 1~30분 이내에 수행한다.
  3. 자분모양의 관찰 시에는 형성된 지시가 관련지시인지 여부를 확인해야 한다.
  4. 정확한 관찰을 위해서 돋보기 등의 보조기구를 사용해도 무방하다.
(정답률: 78%)
  • 자분모양의 관찰은 자분이 뭉쳐 지시가 형성된 즉시 수행해야 합니다. 시간이 지나면 자분이 흩어지거나 변형될 수 있으므로 1~30분이라는 긴 시간 간격을 두는 것은 틀린 설명입니다.
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48. 시험부에서 자력선의 형태가 선형으로 나타나는 자화방법은?

  1. 극간법, 프로드법
  2. 프로드법, 코일법
  3. 전류관통법, 프로드법
  4. 코일법, 극간법
(정답률: 75%)
  • 자력선이 일정한 방향으로 나란하게 형성되는 선형 자화 방법에는 코일법과 극간법이 있습니다.

    오답 노트
    프로드법: 국부적으로 자력선이 형성되는 방법임
    전류관통법: 원주 방향으로 자력선이 형성되는 방법임
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49. 녹자법에서 사용되는 전사용 테이프에 해당되는 것은?

  1. 자기테이프
  2. 플라스틱테이프
  3. 칼리톤
  4. 셀로판테이프
(정답률: 83%)
  • 녹자법(Magnetic Printing Method)은 자분탐상 후 결함 부위의 자성 정보를 전사하여 기록하는 방법으로, 이때 자성 입자를 옮기기 위해 자기테이프를 사용합니다.
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50. 자분탐상시험 장치의 부속 기기가 아닌 것은?

  1. 저항계
  2. 전류계
  3. 시간 제어기
  4. 전류 조정계
(정답률: 61%)
  • 자분탐상시험 장치는 자화 전류를 제어하고 측정하기 위한 장치들로 구성됩니다. 전류 조정계, 전류계, 시간 제어기는 필수 부속 기기이지만, 저항계는 일반적인 자분탐상 장치의 기본 부속 기기에 해당하지 않습니다.
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51. 자분탐상시험에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 자분탐상시험이 끝난 후 반드시 탈자 해야한다.
  2. 교류 자화한 경우에는 교류탈자를, 직류 자화한 경우에는 직류 탈자하는 것이 원칙이다.
  3. 축 통전법으로 자화한 경우에는 코일법으로 탈자하는 것이 효과적이다.
  4. 직류 탈자의 경우에는 시험체 표면으로부터 2~3mm 밖에 탈자되지 않는다.
(정답률: 68%)
  • 탈자 효율을 높이기 위해서는 자화 시 사용했던 전류의 종류와 동일한 성질의 전류를 사용하여 잔류 자기를 제거하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    반드시 탈자: 모든 시험품을 반드시 탈자해야 하는 것은 아니며, 후속 공정이나 사용 목적에 따라 결정합니다.
    축 통전법-코일법 탈자: 자화 방식과 상관없이 적절한 탈자 장비를 사용해야 하며, 특정 조합이 무조건 효과적인 것은 아닙니다.
    직류 탈자 범위: 직류 탈자는 시험체 전체에 영향을 줄 수 있으며, 표면 2~3mm로 제한되지 않습니다.
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52. 자분탐상시험에 사용하는 장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 코일법에 의해 자화할 때 코일의 형태는 자장의 강도에는 관계가 없다.
  2. 축 통전법의 자화전류는 시험체 길이와 관계가 있다.
  3. 분산노즐에서 분출되는 검사액의 압력은 결함자분막 형성에 큰 영향을 준다.
  4. 자외선등의 전면에는 자외선 제거 필터가 부착되어 있다.
(정답률: 61%)
  • 분산노즐의 분출 압력이 너무 높으면 이미 형성된 자분막을 씻어내어 결함 검출을 방해하므로, 적절한 압력 조절이 결함자분막 형성에 결정적인 영향을 미칩니다.

    오답 노트
    코일 형태: 코일의 권수나 형태는 자장 강도에 직접적인 영향을 줍니다.
    축 통전법: 자화전류는 주로 시험체의 직경과 관련이 있으며 길이와는 무관합니다.
    자외선 제거 필터: 자외선등 전면에는 자외선은 통과시키고 가시광선을 차단하는 필터가 부착되어야 합니다.
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53. 봉형 비자성체에 직류전류가 흐를 때 자계분포에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 봉의 외부표면에서 최대가 된다.
  2. 봉의 반지름이 증가 할수록 증가한다.
  3. 전류를 2배하는 자계의 세기도 2배된다.
  4. 봉의 중심으로부터 거리에 따라 감소한다.
(정답률: 67%)
  • 봉형 도체에 전류가 흐를 때, 중심에서 거리 $r$에 따른 자계의 세기 $H$는 $H = \frac{I}{2\pi r}$로 나타납니다. 따라서 반지름이 증가할수록 분모가 커져 자계의 세기는 오히려 감소합니다.

    오답 노트
    외부표면 최대: 중심에서 멀어질수록 증가하여 표면에서 최대가 됩니다.
    전류 2배 시 자계 2배: $I$와 $H$는 비례 관계입니다.
    거리에 따라 감소: 표면 이후 외부 영역에서는 거리가 멀어질수록 감소합니다.
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54. 자분탐상검사에서 형광자분을 사용할 때 설명으로 틀린 것은?

  1. 검사원은 검사 실시 전 5분 동안 어두운 곳에 머물러 어두움에 눈을 적응시켜야 하며 감광성의 안경이나 콘텍트 렌즈를 사용해서는 안된다.
  2. 자외선등의 강도는 강도측정기로 하며 2분간 예열시킨 후 측정한다.
  3. 자외선의 강도는 검사품 표면에서 800μW /cm2 이상되어야 한다.
  4. 자외선의 강도는 검사장소가 변경될 때마다 측정하여야 한다.
(정답률: 87%)
  • 자외선등의 강도를 측정할 때는 램프를 충분히 예열해야 하며, 일반적으로 10분 이상의 예열 시간이 필요합니다.

    오답 노트
    검사원 암적응 및 렌즈 제한: 형광 검사의 기본 수칙입니다.
    강도 기준 $800\mu W/cm^{2}$이상: 표준 규격에 맞는 강도입니다.
    장소 변경 시 측정: 환경 변화에 따른 강도 확인이 필수적입니다.
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55. 건식 자분을 이용하여 프로드법으로 자분탐상시험 할 경우 소요 전류를 결정하는 요소는?

  1. 시험품의 직경
  2. 프로드의 간격
  3. 시험품의 투자율
  4. 시험품의 전도도
(정답률: 72%)
  • 프로드법에서 자화 전류의 세기는 프로드 사이의 간격에 의해 결정됩니다. 프로드 간격이 넓어질수록 동일한 자속 밀도를 얻기 위해 더 많은 전류가 필요합니다.
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56. 사용기간 중에 발생되는 결함이 아닌 것은?

  1. 크레이터 균열
  2. 기계적 피로균열
  3. 열적 피로균열
  4. 응력부식균열
(정답률: 78%)
  • 크레이터 균열은 용접 종료 시 용융 금속이 빠져나가면서 형성되는 응고 수축 결함으로, 사용 중이 아닌 용접 공정 중에 발생하는 제조 결함입니다.

    오답 노트
    기계적 피로균열, 열적 피로균열, 응력부식균열: 모두 제품 사용 중 외부 응력이나 환경 요인으로 발생하는 사용 중 결함입니다.
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57. 코일법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 코일의 축방향으로 발생하는 선형자계를 이용한다.
  2. 원주방향의 결함이 잘 검출된다.
  3. 코일법은 반자계를 고려하지 않아도 된다.
  4. 코일내 자계의 세기 분포는 균일하지 않아 시험체를 놓는 위치에 주의가 필요하다.
(정답률: 70%)
  • 코일법을 이용한 자화 시에도 시험체의 투자율에 따라 자계의 분포가 변하며, 특히 강자성체 시험체 내부에서는 반자계가 발생하여 전체 자계의 세기에 영향을 미치므로 이를 반드시 고려해야 합니다.
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58. 자화전류를 발생시키는 자화전원부의 종류가 아닌 것은?

  1. 강압 변압기식
  2. 전류 직통식
  3. 축전기 방전식
  4. One-Pulse식
(정답률: 50%)
  • 자화전원부는 강압 변압기식, 축전기 방전식, One-Pulse식 등이 사용되며, 전류 직통식은 일반적인 자화전원부의 분류에 해당하지 않습니다.
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59. 자분탐상시험에서 용어의 해설로 틀린 것은?

  1. 보자성 : 자성체 내에 존재하는 잔류자장이다.
  2. 항자력 : 잔류자기가 “0”이 될 때 까지 걸어주는 자화력이다.
  3. 투자율 : 자화가 되기 쉬운 정로를 말하며, 자속에 대한 자장의 세기의 비로 나타낸다.
  4. 자기저항 : 자속의 흐름을 방해하는 저항을 말하며, 투자율이 높은 물질을 자기저항이 낮은 물질이다.
(정답률: 35%)
  • 투자율은 자속에 대한 자장의 세기의 비가 아니라, 자장의 세기에 대한 자속 밀도의 비로 정의됩니다.

    오답 노트
    보자성: 잔류자기를 제거하는 데 필요한 자장의 세기입니다.
    항자력: 잔류자기를 0으로 만들기 위해 가해야 하는 역방향 자화력입니다.
    자기저항: 자속의 흐름을 방해하는 성질로 투자율과 반비례합니다.
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60. 자분탐상시험 시 자분의 특성으로 옳은 것은?

  1. 보자성이 낮고 투자성이 높을 것.
  2. 보자성과 투자성이 낮을 것.
  3. 투자성이 높고 항자성이 높을 것.
  4. 투자성과 항자성이 낮을 것.
(정답률: 85%)
  • 자분탐상시험에서 사용하는 자분은 자화된 시험체에서 누설 자속에 의해 빠르게 끌려와야 하므로 투자성이 높아야 하며, 시험 후 제거가 용이하도록 자성을 유지하려는 성질인 보자성은 낮아야 합니다.
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