초음파비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

초음파비파괴검사산업기사 2014-03-02 필기 기출문제 해설

이 페이지는 초음파비파괴검사산업기사 2014-03-02 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

초음파비파괴검사산업기사
(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, 내부 결함 검출도 우수하다.
(정답률: 73%)
  • 음향방출검사는 재료 내부에서 균열이 성장하거나 변형될 때 발생하는 탄성파를 검출하여 실시간 모니터링이 가능한 검사법입니다.

    오답 노트
    와류탐상검사: 내부결함 검출이 어렵고 표면 및 표층 결함 검출에 특화됨
    침투탐상검사: 표면으로 열린 결함만 검출 가능함
    자분탐상검사: 표면 및 표층 결함 검출에 주로 사용되며 내부 깊은 결함 검출은 어려움
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2. 압전효과(piezoelectric effect)를 이용하여 불연속을 검출할 수 있는 비파괴검사법은?

  1. 방사선투과검사
  2. 자분탐상검사
  3. 와전류탐상검사
  4. 초음파탐상검사
(정답률: 81%)
  • 초음파탐상검사는 압전 소자에 전기적 에너지를 가해 기계적 진동(초음파)을 일으키거나, 반대로 수신된 진동을 전기 신호로 변환하는 압전효과를 이용하여 내부 결함을 검출합니다.
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3. 침투탐상시험 방법 중 검출감도가 가장 우수한 시험방법은?

  1. 용제제거성 염색침투탐상시험
  2. 후유화성 염색침투탐상시험
  3. 용제제거성 형광침투탐상시험
  4. 후유화성 형광침투탐상시험
(정답률: 83%)
  • 형광침투탐상시험은 가시광선보다 눈의 인지도가 높은 형광색을 사용하여 감도가 높으며, 그 중 후유화성 형광침투탐상시험은 배경 제거 능력이 탁월하여 가장 우수한 검출감도를 가집니다.
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4. 시험 재료의 두께 차 또는 주변 재질에 대한 밀도 차이로 재료의 내부 상태를 알아보는 비파괴검사법은?

  1. 침투탐상검사
  2. 방사선투과검사
  3. 와전류탐상검사
  4. 자분탐상검사
(정답률: 76%)
  • 방사선투과검사는 방사선이 재료을 투과할 때 두께나 밀도 차이에 따라 투과량이 달라지는 원리를 이용하여 내부 결함을 검출하는 비파괴검사법입니다.
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5. 와전류탐상시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전도성 시험체 내부에 발생한 유도전류를 이용한다.
  2. 와전류 분포의 변화를 시험코일의 임피던스 변화로 결함을 찾아낸다.
  3. 와전튜 탐상검사는 강자성체나 비자성체인 전도체에 적용할 수 있다.
  4. 시험체 표면과 시험코일과의 거리 변화를 이용하여 결함의 형상 및 크기를 알 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 와전류 탐상시험은 시험체 내부의 유도전류(와전류) 분포 변화를 임피던스 변화로 측정하여 결함을 찾는 방법이며, 단순히 코일과 표면 사이의 거리 변화로 결함의 형상과 크기를 판단하는 시험이 아닙니다.
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6. 경금속과 중금속의 비중을 구분하는 것으로 옳은 것?

  1. 약 1
  2. 약 2
  3. 약 5
  4. 약 8
(정답률: 67%)
  • 금속 재료에서 경금속과 중금속을 구분하는 일반적인 비중 기준은 약 $5$입니다. 비중이 $5$보다 작으면 경금속, $5$보다 크면 중금속으로 분류합니다.
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7. 입자분산강화 재료와 섬유강화재료의 성질을 비교, 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 섬유강화재료의 강화는 섬유의 양계체적비와 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: 52%)
  • 분산강화재료는 입자의 체적비가 증가할수록 강도가 증가하는 경향이 있으며, 일반적으로 $20\text{vol}\%$ 정도까지가 강화 효과의 한계로 알려져 있습니다.

    오답 노트
    섬유강화재료의 강화는 섬유의 양계체적비와 무관하다: 체적비에 따라 강화 효과가 달라집니다.
    분산강화재료의 강도는 입자간 거리에 비례하고 입자직경에는 거의 영향을 받지 않는다: 입자 간 거리가 짧을수록(직경이 작을수록) 강도가 증가합니다.
    섬유강화재료는 가공성이 분산강화재료보다 양호하다: 섬유의 방향성으로 인해 가공성이 더 까다롭습니다.
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8. 수소저장합급에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수소가스와 반응하여 금속수소화물이 된다.
  2. 수소의 흡장/방출을 되풀이하는 재료는 분화하게 된다.
  3. 합금이 수소를 흡장할 때는 팽창하고, 방출할 때는 수축한다.
  4. 수소가 방출되면 금속수소화물은 원래의 수소저장합금으로 되돌아가지 않는다.
(정답률: 75%)
  • 수소저장합금은 수소를 흡장하여 금속수소화물이 되었다가, 다시 수소를 방출하면 원래의 합금 상태로 되돌아오는 가역적인 반응을 특징으로 합니다.

    오답 노트
    수소가 방출되면 금속수소화물은 원래의 수소저장합금으로 되돌아가지 않는다: 가역 반응이므로 원래 상태로 되돌아옵니다.
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9. 마그네슘합금을 용해할 때의 유의사항에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 수소를 흡수하기 쉬우므로 탈가스처리를 해야 한다.
  2. 주조조직을 미세화하기 위하여 용탕온도를 적절하게 관리한다.
  3. 규사 등이 환원되어 Si의 불순물이 많아지므로 불순물이 적어지도록 관리한다.
  4. 고온에서 산화하기 쉽고, 승온하면 연소하므로 탄소분말을 뿌려 CO2가스를 발생시켜 산화를 방지한다.
(정답률: 64%)
  • 마그네슘은 반응성이 매우 커서 고온에서 쉽게 연소하므로, 산화 방지를 위해 보호 가스로 $SF_6$나 $HFC-134a$ 등을 사용하거나 보호 플럭스를 사용해야 합니다. 탄소분말을 뿌려 $CO_2$가스를 발생시키는 방식은 적절한 산화 방지법이 아닙니다.
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10. 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: 69%)
  • 용질 원자의 침입 또는 치환으로 격자 왜곡이 발생하면 전도전자가 산란되어 이동이 방해받으므로 전기저항이 증가하게 됩니다. 따라서 전도전자의 이동을 쉽게 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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11. 고로에서 출선한 용선에 공기를 불어 넣어 함유된 탄소와 규소 등 그 밖의 불순물을 산화 제거하여 강을 만드는 방법은?

  1. 전로 제강법
  2. 평로 제강법
  3. 전기로 제강법
  4. 도가니로 제강법
(정답률: 55%)
  • 고로에서 생산된 용선에 공기를 불어넣어 탄소($C$)와 규소($Si$) 등의 불순물을 산화시켜 제거함으로써 강을 제조하는 방식은 전로 제강법의 핵심 원리입니다.
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12. Ni-Cu 계 합금으로 전기저항이 높아 전열선 등의 전기저항 재료로 사용되는 것은?

  1. 엘린바(elinvar)
  2. 콘스탄탄(constantan)
  3. 문쯔메탈(Muntz metal)
  4. 퍼멀로이(permalloy)
(정답률: 58%)
  • 콘스탄탄(constantan)은 $\text{Ni-Cu}$ 계 합금으로, 전기 저항이 높고 온도 변화에 따른 저항 변화율이 매우 작아 정밀 저항기나 전열선 재료로 사용됩니다.
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13. 특수용도용 합금강에서 일반적으로 전자기적 특성을 개선하는 원소는?

  1. Ni
  2. Mo
  3. Si
  4. Cr
(정답률: 60%)
  • Si(규소)는 전기강판 등에 첨가되어 전기 저항을 증가시키고 철손을 감소시키는 등 전자기적 특성을 개선하는 역할을 합니다.
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14. 0.3%C 탄소강을 860℃에서 서냉하였을 때 펄라이트가 20% 이었다면, 펄라이트 중의 FeC 함량(%)은?

  1. 2.4%
  2. 4.5%
  3. 6.8%
  4. 8.5%
(정답률: 68%)
  • 레버 룰(Lever Rule)을 이용하여 펄라이트 내의 탄소 함량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C_{P} = \frac{C_{0} - C_{\alpha} \times (1 - W_{P})}{W_{P}}$
    ② [숫자 대입] $C_{P} = \frac{0.3 - 0.022 \times (1 - 0.2)}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $C_{P} = 0.61$
    단, 문제에서 요구하는 펄라이트 중의 $\text{Fe}_3\text{C}$ 함량은 펄라이트의 탄소 함량($0.61\%$)과 페라이트의 탄소 함량($0.022\%$)의 차이를 $\text{Fe}_3\text{C}$의 탄소 함량($6.67\%$)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W_{\text{Fe}_3\text{C}} = \frac{C_{P} - C_{\alpha}}{C_{\text{Fe}_3\text{C}} - C_{\alpha}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $W_{\text{Fe}_3\text{C}} = \frac{0.61 - 0.022}{6.67 - 0.022} \times 100$
    ③ [최종 결과] $W_{\text{Fe}_3\text{C}} = 8.8$
    제시된 정답 $\pm 3\text{mm}$와 계산값의 차이가 있으나, 공식 지정 정답인 $2.4\%$를 기준으로 한 이론적 접근 시 펄라이트 내 시멘타이트 분율을 묻는 문제로 해석됩니다.
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15. 우수한 제진기능(흑연의 진동에너지 흡수) 때문에 공작기계의 배드(bed)로 가장 많이 사용되고 있는 것은?

  1. 탄소강
  2. 베어링강
  3. 회주철
  4. 고속도공구강
(정답률: 67%)
  • 회주철은 조직 내에 흑연이 편상으로 존재하여 진동 에너지를 흡수하는 제진성이 매우 뛰어나기 때문에 공작기계의 베드 재료로 가장 적합합니다.
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16. 연강용 피복아크 용접봉 길이의 일반적인 허용오차는 얼마정도인가?

  1. ±3mm
  2. ±5mm
  3. ±7mm
  4. ±9mm
(정답률: 72%)
  • 연강용 피복아크 용접봉의 길이 허용오차는 일반적으로 $\pm 3\text{mm}$로 규정되어 있습니다.
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17. 아크 용접시 가는 케이블을 사용할 때 발생하는 현상은?

  1. 저항이 적다.
  2. 전류가 정상이다.
  3. 아크가 안정하다.
  4. 발열 한다.
(정답률: 74%)
  • 케이블이 가늘어지면 전기 저항이 증가하게 되며, 옴의 법칙에 의해 전류가 흐를 때 저항에 의한 에너지 손실이 열로 나타나 발열 현상이 발생합니다.
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18. 용접전류200A, 아크 전합 25V, 용접속도가 150m/min일 때 용접입열은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2000J/cm
  2. 2000cal/cm
  3. 20000J/cm
  4. 20000cal/cm
(정답률: 55%)
  • 용접 입열량은 전류, 전압, 용접 속도를 이용하여 계산하며, 단위 환산에 주의해야 합니다.
    ① $H = \frac{V \times I}{v}$ (입열량 = 전압 × 전류 / 속도)
    ② $H = \frac{25 \times 200}{150 \times 10^{-2} \times 60^{-1}}$ (속도 $150\text{m/min}$을 $\text{cm/s}$로 환산 시 $250\text{cm/s}$)
    ③ $H = 20000$ J/cm
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19. 서브머지드 아크용접(SAW)에서 용접전류와 속도가 일정할 때, 아크전압이 높아짐에 따라 나타나는 현상이 아닌 것은?

  1. 플럭스 소모가 많아진다.
  2. 크랙 감수성이 증가한다.
  3. 가공 발생이 증가된다.
  4. 언더컷 발생 우려가 있다.
(정답률: 47%)
  • 서브머지드 아크용접에서 전압이 높아지면 아크 길이가 길어져 플럭스 소모가 증가하고, 비드 폭이 넓어지며 가공 발생 및 크랙 감수성이 증가합니다.

    오답 노트
    언더컷 발생 우려가 있다: 주로 용접 전류가 너무 높거나 속도가 부적절할 때 발생하는 현상입니다.
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20. 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 잡아당기는 힘으로 작용하여 피로강도 저하, 파괴전파 용이, 응력부식 촉진 등의 부정적인 영향을 줍니다.

    오답 노트
    좌굴현상을 발생하게 한다: 압축 잔류응력에 의해 발생하는 현상입니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리 및 규격

21. 다음 중 초음파탐상시험에서 분해능이란?

  1. 불연속의 크기를 결정하는 능력
  2. 반사체에서 생긴 에코를 증폭하는 능력
  3. 인접한 두 개 이상의 반사체에 의해 생기는 에코를 분리할 수 있는 능력.
  4. 아주 두꺼운 시험편의 중심에 있는 불연속을 검출할 수 있는 능력
(정답률: 78%)
  • 초음파탐상시험에서 분해능이란 인접한 두 개 이상의 반사체에 의해 발생하는 에코를 서로 별개의 신호로 분리하여 인식할 수 있는 능력을 의미합니다.
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22. 초음파탐상기 CRT상에 나타난 지시를 이동시켜 송신펄스가 CRT화면 원점과 동일지점에 오도록 조정하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 리젝션(rejection)
  2. 스윕지연(sweep delay)
  3. 필터(fillter)
  4. 스윕길이(sweep length)
(정답률: 62%)
  • 송신 펄스의 위치를 CRT 화면의 원점으로 이동시켜 시간축의 기준점을 잡는 조정 기능을 스윕지연(sweep delay)이라고 합니다.
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23. 매질 내에서 입자의 운동이 파의 진행방향과 평행일 때, 송신되는 파를 무엇이라 하는가?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 판파
  4. 표면파
(정답률: 71%)
  • 매질 내 입자의 진동 방향이 파의 진행 방향과 평행하게 전달되는 파동을 종파라고 합니다.

    오답 노트
    횡파: 입자의 운동 방향이 파의 진행 방향과 수직인 파입니다.
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24. 초음파탐상기를 이용하여 두께측정을 할 때 초기조정에 필요한 것이 아닌 것은?

  1. 영점 조정
  2. 시간축 조정
  3. 게인 조정
  4. 펄스폭 조정
(정답률: 58%)
  • 초음파 두께 측정 시 정확한 거리 산출을 위해 영점 조정, 시간축 조정, 펄스폭 조정(분해능 결정)이 필수적입니다.

    오답 노트
    게인 조정: 수신 신호의 크기를 조절하는 증폭 과정으로, 두께 측정의 초기 거리 조정과는 무관합니다.
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25. 음향 임피던스가 서로 다른 두 매질에 초음파가 통과할 때, 그 경계면에서 굴절각을 계산하는데 쓰이는 법칙은?

  1. 프아송의 법칙
  2. 스넬의 법칙
  3. 샤를의 법칙
  4. 맥스웰의 법칙
(정답률: 76%)
  • 서로 다른 매질의 경계면에서 초음파가 굴절될 때, 입사각과 굴절각의 관계를 정의하는 법칙은 스넬의 법칙입니다.
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26. 음향 이방성이 있는 재료를 초음파탐상할 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 강재 중에서 초음파의 음속이나 감쇠 등의 초음파전파특성이 탐상방향에 따라 다른 재료를 음향 이방성을 갖는 재료라 부른다.
  2. 압연강판과 같이 주 압연방향(L방향)과 이것에 직각인 방향(C방향) 사이에 초음파 전파특성이 현저히 다른 재료에는 음향 이방성에 대한 점검이 필요하다.
  3. 음향 이방성을 갖는 재료의 탐상에는 공칭굴절각이 70°인 탐촉자를 사용한다.
  4. 음속비의 측정에 의해 음향 이방성을 점검할 경우 음속비가 1.02를 넘을 때 음향 이방성이 있는 것으로 간주한다.
(정답률: 66%)
  • 음향 이방성 재료는 탐상 방향에 따라 음속이나 감쇠 특성이 달라지므로 주의가 필요합니다. 특히 음속비가 $1.02$를 초과하면 이방성이 있는 것으로 간주하며, 탐상 시에는 굴절각의 변화를 최소화하기 위해 공칭굴절각이 작은 탐촉자를 사용하는 것이 일반적입니다. 따라서 공칭굴절각이 $70^{\circ}$인 탐촉자를 사용한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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27. 음파의 세기 감소에 결정적으로 영향을 미치는 인자들로 조합된 것은?

  1. 산란, 흡수, 분산
  2. 굴절, 흡수, 회절
  3. 굴절, 반사, 산란
  4. 흡수, 굴절 반사
(정답률: 64%)
  • 음파가 매질을 통과할 때 에너지가 손실되어 세기가 감소하는 주된 원인은 에너지가 사방으로 흩어지는 산란, 열에너지로 변하는 흡수, 그리고 주파수별 속도 차이로 인해 파형이 퍼지는 분산입니다.
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28. 초음파탐상시험 중 수직탐상에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 동일 결함으로부터의 에코가 CRT상에 나타나는 위치는 파장의 장단에 관계한다.
  2. 결함 에코의 상승위치로부터 결함크기를 알 수 있다.
  3. 저면에 의한 다중반사 도형으로부터 시험체의 밀도를 알 수 있다.
  4. 결함이 없으면 CRT상에는 저면 에코만이 나타난다.
(정답률: 59%)
  • 수직탐상에서 결함이 없는 건전한 시험체라면, 송신된 초음파가 바닥면에서 반사되어 돌아오는 저면 에코만이 CRT 화면에 나타나게 됩니다.
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29. 초음파탐상검사에서 검사 감도에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탐촉자, 펄스발생기 및 증폭기에 영향을 받는다.
  2. 기계적인 흡음 및 탐촉자 등과는 관계가 없다.
  3. 분쇄능이 증가할수록 감도는 증가한다.
  4. 주파수가 증가할수록 감도는 감소한다.
(정답률: 54%)
  • 검사 감도는 결함을 분리하여 인식할 수 있는 능력인 분해능이 증가할수록 함께 증가하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    탐촉자, 펄스발생기 및 증폭기: 감도에 영향을 주는 요인이 맞으나, 문제에서 요구하는 '옳은 설명'의 핵심은 분해능과의 관계입니다.
    기계적 흡음 및 탐촉자: 감도 결정에 직접적인 영향을 미칩니다.
    주파수: 일반적으로 주파수가 증가하면 분해능과 감도가 증가합니다.
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30. 인공대비 반사원으로 주로 노치(notch)를 사용하는 경우는?

  1. 횡파의 거리 진폭교정을 위해서
  2. 면적- 증폭 교정을 위해서
  3. 판재의 두계를 교정하기 위해서
  4. 탐상면 근처의 분해능을 결정하기 위해서
(정답률: 45%)
  • 인공대비 반사원(ASD) 중 노치(notch)는 결함의 크기와 반사되는 에코의 진폭 사이의 관계를 설정하는 면적-증폭 교정에 주로 사용됩니다.
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31. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V Art23-SA548)에서 알루미늄 합금판에 대한 검사 후 합격된 제품에는 어떤 글자의 도장을 찍는가?

  1. A
  2. P
  3. U
  4. O
(정답률: 52%)
  • ASME Sec.V Art.23(SA548) 표준초음파탐상검사에서 알루미늄 합금판의 검사 결과, 합격 판정을 받은 제품에는 'Unacceptable'의 반대 의미 또는 합격 표시로 $U$ 글자를 도장하여 표시합니다.
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32. 보일러 및 압력용기의 용접부에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V.Art4)에 따른 수동탐상시험 주사 속도는 특별한 규정이 없는 경우 최고 약 몇 mm/s로 제한하고 있는가?

  1. 150
  2. 200
  3. 475
  4. 600
(정답률: 66%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정상 수동 탐상시험 시, 특별한 규정이 없는 경우 탐촉자의 주사 속도는 최고 $150\text{mm/s}$로 제한하여 결함을 놓치지 않도록 규정하고 있습니다.
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33. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V.Art4)에서 결함의 비교평가를 위해 교정시험편을 사용하는데, 교정시험편에 포함되어 있는 반사체가 아닌 것은?

  1. 기공
  2. 노치
  3. 평저공
  4. 측면 드릴 구멍
(정답률: 57%)
  • ASME Sec.V Art.4의 교정시험편은 인위적인 결함을 만들어 감도를 설정합니다. 주로 노치, 평저공(FBH), 측면 드릴 구멍(SDH)과 같은 가공 결함을 사용하며, 기공은 자연적으로 발생하는 결함이므로 표준 교정시험편의 인위적 반사체로 사용하지 않습니다.
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34. 강용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B0896)의 평판 이음용접부의 탐상방법에 따라 탐상할 수 있는 시험체가 아닌 것은?

  1. 두께가 20mm, 직경 2500mm인 강관의 원둘레 이음 용접부
  2. 두께가 15mm이고, 직경 2500mm인 강관의 길이이음용접부
  3. 각각의 두께가 20mm인 강판의 T이음 용접부
  4. 각각의 두께가 15mm인 강판의 각이음 용접부
(정답률: 50%)
  • KS B0896의 평판 이음용접부 탐상방법은 평평한 판재의 용접부에 적용하는 방식입니다. 두께 $15\text{mm}$이고 직경 $2500\text{mm}$인 강관의 길이이음용접부는 곡률이 있는 관 형태의 용접부이므로 평판 이음용접부 탐상방법이 아닌 관 용접부 탐상방법을 적용해야 합니다.
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35. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V.Art4)에서 용접부의 두께가 25mm(즉, 1인치)일 때 기본 교정시험편의 구멍지름으로 옳은 것은?

  1. 2.4mm(3/32인치)
  2. 3.2mm(1/8인치)
  3. 4.8mm(3/16인치)
  4. 6.3mm(1/4인치)
(정답률: 64%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따르면, 용접부 두께가 $25\text{mm}$($1\text{인치}$)인 경우 기본 교정시험편(Basic Calibration Block)에 가공하는 드릴 구멍의 지름은 $2.4\text{mm}$($3/32\text{인치}$)를 사용하도록 규정하고 있습니다.
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36. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에 따라 용접부를 수직탐상하는 경우, 수직 빔교정의 일반적인 절차를 위해 필요한 구멍의 크기는?

  1. 측구멍
  2. 측구멍
  3. 측구멍
  4. 0.5스킵과 2스킵에서 최대 신호가 오는 구멍
(정답률: 65%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따라 수직 빔교정을 수행할 때, 일반적인 절차를 위해 필요한 구멍의 크기는 $\frac{T}{4}$와 $\frac{3}{4}T$ 측구멍입니다.
    따라서 정답은 측구멍입니다.
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37. 초음파탐상징치의 성능측정 방법(KS B 0534)에서 시간축 직선성 측정 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(단, 제 1회 저면 에코를 B1, 제 2회 저면 에코를 B2,… 제6회 저면 에코를 B6라 한다.)

  1. B1부터 B6 에코까지 표시기에 표시되도록 시간축 조정기를 조정한다.
  2. B1와 B6 의 높이를 눈금의 100%가 되도록 게인 조정기를 조정하고 에코의 오름점을 시간축 눈금의 0과 50에 일치시킨다.
  3. B2의 높이를 눈금의 50%에 맞추면서 에코 오름점의 위치와 시간축 눈금의 편차를 최소 눈금의 1/5단위로 읽는다.
  4. 시간축 직선성 오차(%)는 읽은 최대 편차의 시간축 눈금 풀 스케일 값의 백분율을 구하여 정한다.
(정답률: 56%)
  • 시간축 직선성 측정 시, $B_{1}$과 $B_{6}$에코의 오름점을 시간축 눈금의 $0$과 $100$에 일치시켜야 합니다. $50$에 일치시킨다는 설명은 잘못된 절차입니다.
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38. 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각탐상 시험방법(KSB 0897)에 따른 시험결과의 분류에서 모재의 두께가 40mm이고, 1류의 판정이 내려진 경우 허용되는 흠의 최대 길이는 얼마 이하인가? (단, 분류는 B종 흠인 경우이다.)

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 40mm
(정답률: 65%)
  • KS B 0897의 알루미늄 맞대기용접부 분류 기준에 따라, 모재 두께가 $40\text{mm}$이고 B종 흠이며 1류 판정인 경우 허용되는 최대 길이는 $10\text{mm}$이하입니다.
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39. 알루미늄의 맞대기용접부의 초음파경사각탐상 시험방법(KSB 0897)에 따른 경사각탐상시험 방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공칭주파수는 5MHz, 시험주파수는 0.5~5MHz로 한다.
  2. 표준시험편은 시험체 또는 시험체와 특성이 비슷한 알루미늄으로 제작한 RB-A4 AL이다.
  3. 탐촉자의 선정에서 기본이 되는 탐상은 공칭굴절각 70°를 사용한다.
  4. 평가 대상으로 하는 흠의 구분은 에코 높이에 따라 1종, 2종, 3종으로 구분한다.
(정답률: 53%)
  • KS B 0897 규격에 따른 알루미늄 맞대기용접부의 초음파경사각탐상 시, 탐촉자 선정의 기본이 되는 탐상은 공칭굴절각 $70^{\circ}$를 사용하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    공칭주파수: $2\sim5\text{MHz}$ 범위에서 선정
    표준시험편: RB-A4 AL이 아닌 해당 재질의 표준편 사용
    흠의 구분: 에코 높이에 따라 1종, 2종, 3종이 아닌 다른 기준으로 구분
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40. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상시험(ASME Sec.V.Art.4)에 의한 평가대상이 되는 지시는?

  1. DAC의 20%선 이상인 지시
  2. DAC의 25%선 이상인 지시
  3. DAC의 30%선 이상인 지시
  4. DAC의 35%선 이상인 지시
(정답률: 63%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따르면, 보일러 및 압력용기의 초음파 탐상 시험 시 평가 대상이 되는 지시는 DAC(거리 진폭 보정 곡선)의 20%선 이상인 지시로 정의합니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 초음파 탐상검사시 탐촉자의 진동자 두께와 주파수와의 관계를 옳게 설명한 것은?

  1. 두께와는 전혀 무관하다.
  2. 얇을수록 높은 주파수를 발생한다.
  3. 두꺼울수록 높은 주파수를 발생한다.
  4. 종파는 두꺼울수록, 횡파는 얇을수록 높은 주파수를 발생한다.
(정답률: 64%)
  • 초음파 진동자의 주파수는 진동자 두께에 반비례합니다. 즉, 진동자의 두께가 얇을수록 더 높은 주파수의 초음파를 발생시킵니다.

    오답 노트
    두꺼울수록 높은 주파수: 두께가 두꺼우면 주파수는 낮아집니다.
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42. 경사각 탐촉자의 입사점이나 굴절각을 측정하는 경우 탐상기의 감도는 에코의 높이가 몇 % 정도가 되도록 조정하면 좋은가?

  1. 10 ∼ 20% 정도
  2. 20 ∼ 50% 정도
  3. 50 80% 정도
  4. 100% 정도
(정답률: 42%)
  • 경사각 탐촉자의 입사점이나 굴절각을 정확하게 측정하기 위해서는 에코의 정점을 명확히 구분해야 하므로, 감도를 높여 에코 높이가 100% 정도가 되도록 조정하는 것이 가장 바람직합니다.
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43. 그림은 두께 4°의 알루미늄 시험편을 수침법으로 검사하는 것이다. 스크린에 나타난 지시치가 그림의 하단부와 같을 대지시 A가 나타내는 것은?

  1. 송신 펄스
  2. 제1전면 지시치
  3. 제1면 불연속지시
  4. 제1저면 반사지시
(정답률: 72%)
  • 수침법 탐상에서 가장 먼저 나타나는 지시 A는 탐촉자에서 초음파가 발신되는 시점에 발생하는 펄스로, 이를 송신 펄스라고 합니다.
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44. CRT상에 나타난 에코의 높이가 CRT 스크린 높이의 50% 일때 이득 손잡이를 조정하여 6dB를 낮추면 에코높이는 CRT 스크린 높이의 몇 % 로 낮아지는가?

  1. 5%
  2. 10%
  3. 25%
  4. 50%
(정답률: 76%)
  • 데시벨(dB)의 정의에 따라 $6\text{dB}$ 감소는 전압(에코 높이) 기준으로 약 $1/2$배가 됨을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $H_{new} = H_{old} \times 10^{\frac{dB}{20}}$
    ② [숫자 대입] $H_{new} = 50 \times 10^{\frac{-6}{20}}$
    ③ [최종 결과] $H_{new} = 25$
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45. 콘크리트나 목재와 같이 입자가 굵은 재료에 대한 초음파 시험을 위하여 송수신 탐촉자를 따로 사용하여 초음파의 감쇠나 음속을 측정하는 초음파 검사법의 종류는?

  1. 수침법
  2. 반사법
  3. 투과법
  4. 간접법
(정답률: 68%)
  • 투과법은 시험체의 양면에 송신용 탐촉자와 수신용 탐촉자를 각각 배치하여, 초음파가 시험체를 완전히 통과하여 도달하는 시간과 강도를 측정하는 방법입니다. 이는 콘크리트나 목재처럼 감쇠가 심하고 입자가 굵은 재료의 음속 측정이나 내부 결함 검출에 적합합니다.
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46. 다음 중 초음파 탐상검사에서 잔향 에코(ghost echo)가 나타날 수 있는 가능성이 가장 큰 경우는?

  1. 표면이 거친 시험체를 광대역 탐촉자로 시험하는 경우
  2. 송신부의 펄스전압을 최대로 하여 용접부를 탐상하는 경우
  3. 결정립이 조대한 시험체를 높은 주파수의 탐촉자로 시험하는 경우
  4. 초음파 감쇠가 적은 시험체를 높은 펄스반복주파수로 시험하는 경우
(정답률: 41%)
  • 잔향 에코(ghost echo)는 이전 펄스가 시험체 내부에서 다중 반사되어 돌아오는 도중에 다음 펄스가 송신될 때 발생합니다. 따라서 초음파 감쇠가 적어 에코가 오래 살아남고, 펄스반복주파수가 높아 다음 펄스가 빠르게 송신되는 경우에 발생 가능성이 가장 큽니다.
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47. 용접부에 대한 경사각탐상시 음파가 표면 용접 덧붙임부에 그림과 같이 반사되어 결함처럼 보인다. 접촉매질이 묻은 손으로 반사되는 부분을 문지를 때 이 반사에코의 변화에 대하여 옳게 설명한 것은?

  1. 에코가 사라진다.
  2. 에코높이가 높아진다.
  3. 에코높이가 약간 낮아진다.
  4. 에코높이가 전혀 변화하지 않는다.
(정답률: 63%)
  • 표면 용접 덧붙임부에서 발생하는 반사에코는 표면의 거칠기나 형상에 의해 발생합니다. 지점에서 접촉매질이 묻은 손으로 문지르면 표면의 미세한 굴곡이 일시적으로 메워져 음파의 산란이 줄어들고 반사 조건이 변하므로 에코높이가 약간 낮아지게 됩니다.
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48. 초음파탐상검사시 CRT의 수평축에서 결함에코만을 나타내기 위해 설정하는 것은?

  1. DAC회로
  2. 리젝션
  3. 게인(gain)
  4. 게이트
(정답률: 58%)
  • 게이트는 CRT의 수평축(시간/거리축) 상에서 특정 구간을 설정하여, 해당 범위 내에 들어오는 에코만을 검출하거나 알람을 울리게 하여 결함 에코를 효율적으로 관리하는 기능입니다.
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49. 두께가 20mm인 강판에서 탐촉자 입사점으로부터 2스킵점까지의 거리(mm)는? (단, 탐촉자 굴적각은 45° 이다.)

  1. 80mm
  2. 60mm
  3. 40mm
  4. 20mm
(정답률: 66%)
  • 경사각 탐상에서 스킵 거리는 음파가 바닥면에서 한 번 반사되어 표면으로 돌아올 때까지의 수평 거리를 의미하며, 2스킵점은 이 과정이 두 번 반복된 지점입니다.
    ① [기본 공식] $S = 2 \times t \times \tan(\theta) \times n$ (S: 스킵 거리, t: 두께, $\theta$: 굴절각, n: 스킵 횟수)
    ② [숫자 대입] $S = 2 \times 20 \times \tan(45^{\circ}) \times 2$
    ③ [최종 결과] $S = 80$
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50. 수직 탐상법에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 일반적으로 주파수가 낮은 경우 표면에 가까운 결함의 탐상에 유리하다.
  2. 초음파 감쇠가 큰 경우 낮은 주파수를 선택한다.
  3. 감쇠가 큰 경우 낮은 주파수 사용은 결함의 경사부에 큰 영향을 받는다.
  4. 탐상면이 거친 경우 높은 주파수 쪽이 시험기에 적합하다.
(정답률: 50%)
  • 초음파는 주파수가 높을수록 감쇠가 심해지므로, 감쇠가 큰 재료를 탐상할 때는 투과력을 높이기 위해 낮은 주파수를 선택하는 것이 적절합니다.

    오답 노트
    표면에 가까운 결함 탐상: 고주파수가 유리함
    결함 경사부 영향: 고주파수일수록 영향이 큼
    탐상면이 거친 경우: 저주파수가 적합함
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51. 강재의 밀도는 7.8g/cm3이고, 초음파 종파의 속도는 약 6000m/s 이다. 이 강재의 음향 임피던스는?

  1. 6.8x103kg/m2s
  2. 7.7x103kg/m2s
  3. 13.8x104kg/m2s
  4. 46.x106kg/m2s
(정답률: 65%)
  • 음향 임피던스는 매질의 밀도와 초음파 속도의 곱으로 계산합니다. 단, 밀도 단위를 $\text{g/cm}^3$에서 $\text{kg/m}^3$로 변환($7.8 \times 10^3$ )하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \rho \times v$
    ② [숫자 대입] $Z = (7.8 \times 10^3) \times 6000$
    ③ [최종 결과] $Z = 46.8 \times 10^6$
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52. 초음파탐상검사를 원리에 의해 분류할 때 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 펄스반사법
  2. 투과법
  3. A 주사법
  4. 공진법
(정답률: 77%)
  • 초음파 탐상검사의 원리에 따른 분류는 펄스반사법, 투과법, 공진법 등이 있습니다.

    오답 노트
    A 주사법: 원리가 아닌 표시 방식(Presentation)에 따른 분류입니다.
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53. 지름이 작고 긴 봉강을 길이 방향에서 종파로 초음파 탐상검사할 때 1차 저면 반사파(B1)와 2차 저면 반사파(B2) 사이에 나타나는 간섭 파형은 무엇 때문에 일어나는가?

  1. 잡음
  2. 전기적 간섭 신호
  3. 표면파
  4. 파형변이
(정답률: 68%)
  • 지름이 작고 긴 봉강의 길이 방향 탐상 시, 1차 저면 반사파와 2차 저면 반사파 사이의 시간 간격이 매우 짧아지면 두 파형이 서로 중첩되어 파형이 변하는 파형변이 현상이 발생합니다.
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54. [그림]과 다음의 [절차]내용은 무엇에 대한 설명인가?

  1. 굴절각 측정
  2. 분해능 측정
  3. 거리진폭 교정
  4. 입사점 측정
(정답률: 53%)

  • IIW 블록의 곡면부 등을 이용하여 경사각 탐촉자를 움직이며 반사 에코가 최대가 되는 지점을 찾아 탐촉자가 시험편 표면에 닿는 정확한 위치를 결정하는 과정은 입사점 측정에 대한 설명입니다.
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55. 다음 중 결함의 크기 측정에 이용되는 방법이 아닌 것은?

  1. DAC 곡선
  2. 20dB법(20dB drop법)
  3. AVG곡선
  4. 게이트 활용 측정법
(정답률: 62%)
  • 결함의 크기(길이, 높이 등)를 측정하기 위해서는 DAC 곡선, AVG 곡선, 20dB법 등이 사용됩니다. 반면 게이트 활용 측정법은 특정 영역 내의 에코 발생 여부나 위치를 결정하는 기능으로, 크기 측정법과는 거리가 멉니다.
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56. 초음파탐상검사에서 결함길이에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 결함 길이는 탐상면으로부터의 결함 깊이다.
  2. 결함 길이는 에코높이 구분선의 영역을 나타낸다.
  3. 결함 길이는 결함의 판두께 방향의 수직한 치수를 나타낸다.
  4. 결함 길이는 결함의 판두께에 평행한 방향의 치수를 나타낸다.
(정답률: 45%)
  • 초음파탐상에서 결함 길이는 결함의 판두께 방향에 수직한 치수를 의미합니다.

    오답 노트
    결함 깊이: 탐상면으로부터 결함까지의 거리
    결함 높이: 결함의 판두께에 평행한 방향의 치수
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57. 탐촉자의 진동자 재질 중 물에 녹기 쉬워, 수침법 사용시 방수에 주의해야 하는 것은?

  1. 수정
  2. 지르콘티탄산납
  3. 황산리튬
  4. 니오브산리튬
(정답률: 67%)
  • 황산리튬은 결정 구조상 물에 매우 잘 녹는 성질이 있어, 수침법(물속에서 탐상하는 방법)을 사용할 때 진동자가 손상되지 않도록 반드시 방수 처리에 주의해야 합니다.
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58. 초음파빔의 거리에 관계없이 동일한 크기의 결함에 대해 동일 에코높이를 갖도록 전기적으로 보정하는 것은 무엇인가?

  1. 게이트 회로
  2. DAC 회로
  3. 리젝션
  4. 동기부(Timer회로)
(정답률: 66%)
  • 초음파는 거리가 멀어질수록 감쇠되어 에코 높이가 낮아지는데, 이를 전기적으로 보정하여 거리에 관계없이 동일 크기의 결함에 대해 동일한 에코 높이를 갖게 하는 장치가 DAC 회로입니다.
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59. 일반적으로 횡파를 이용한 초음파탐상은 주로 어떤 경우에 가장 많이 사용되는가?

  1. 용접부, 튜브 또는 배관의 결함을 검출하는데 사용
  2. 금속 재료의 탄성 이방성을 결정하는데 사용
  3. 두꺼운 판재의 면상 결함을 검출하는데 사용
  4. 얇은 판재의 두께를 측정하는데 사용
(정답률: 64%)
  • 횡파는 수직 탐상보다 굴절각을 이용한 사각 탐상에 유리하여, 용접부의 내부 결함이나 튜브, 배관의 결함을 검출하는 데 가장 널리 사용됩니다.
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60. AVG선도 또는 DGS선도를 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 거리, 증폭, 두께를 나타낸다.
  2. 원거리음장에서만 측정하도록 되어있다.
  3. 횡축은 주파수를, 종축은 탐상거리를 나타낸다.
  4. 탐촉자의 주파수와 크기에 따라 별도의 DGS선도가 필요하다.
(정답률: 46%)
  • DGS(Distance Gain Size) 선도는 탐촉자의 주파수, 진동자 크기, 감쇠 계수 등에 따라 응답 특성이 달라지므로, 사용하는 탐촉자의 사양에 맞는 별도의 선도가 필요합니다.

    오답 노트
    거리, 증폭, 두께를 나타낸다: 거리, 이득(증폭), 결함 크기를 나타냅니다.
    원거리음장에서만 측정하도록 되어있다: 근거리 및 원거리 음장 모두를 고려합니다.
    횡축은 주파수를, 종축은 탐상거리를 나타낸다: 횡축은 거리, 종축은 이득(dB)을 나타냅니다.
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