초음파비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2018-03-04)

초음파비파괴검사산업기사 2018-03-04 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사산업기사
(2018-03-04 기출문제)

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1과목: 비파괴검사 개론

1. 전하(q)가 있을 때 이 전하로부터 거리가 r만큼 떨어진 곳에서 같은 크기의 전하에 작용하는 힘(F, 자장의 세기)을 나타낸 관계식은? (단, k는 비례상수이다.)

  1. F = k(q/r)2
  2. F = k · q(1/r)2
  3. F = k(r/q)2
  4. F = k · r(1/q)2
(정답률: 79%)
  • 쿨롱의 법칙에 따라 두 전하 사이에 작용하는 힘은 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $F = k \frac{q^{2}}{r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $F = k (\frac{q}{r})^{2}$
    ③ [최종 결과] $F = k (\frac{q}{r})^{2}$
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2. 내부결함 검출에 적절한 최적의 비파괴시험에 대하여 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 용접부 내부 블로홀의 검출에는 와전류탐상시험이 최적이다.
  2. 강판 표면과 평행한 면상의 내부결함을 검출하는데는 자분탐상시험이 최적이다.
  3. 구(球)형의 내부결함이 많은 주조품을 조사하는데는 초음파탐상시험이 최적이다.
  4. 맞대기용접부나 주조품의 내부에는 여러 형상의 결함이 혼재해 있기 때문에 방사선투과시험과 초음파탐상시험을 병용하는 것이 좋다.
(정답률: 91%)
  • 내부 결함은 형상과 위치에 따라 검출 효율이 다르므로, 투과 영상으로 결함의 형태를 확인하는 방사선투과시험과 정밀한 위치 및 깊이 측정이 가능한 초음파탐상시험을 병용하는 것이 가장 효과적입니다.

    오답 노트
    와전류탐상시험: 표면 및 표면 근처 결함 검출용
    자분탐상시험: 표면 및 표면 직하 결함 검출용
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3. 와전류탐상시험과 비교할 때 침투탐상시험시 신뢰성이 떨어지는 것은?

  1. 결함의 길이 측정
  2. 결함의 종류 판별
  3. 선형결함의 형상 파악
  4. 선형결함의 깊이 측정
(정답률: 89%)
  • 침투탐상시험은 표면에 열린 결함에 침투액을 넣어 표면 형상을 확인하는 방법이므로, 결함의 표면 길이나 형상은 파악할 수 있으나 결함이 얼마나 깊이 들어갔는지에 대한 깊이 측정은 불가능하거나 신뢰성이 매우 낮습니다.
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4. 반도체 스트레인 게이지(Strain gauge)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 게이지율이 높다
  2. 소형이고 고저항이다.
  3. 높은 피로수명을 갖고 있다.
  4. 온도특성이 저항선에 비하여 작다.
(정답률: 66%)
  • 반도체 스트레인 게이지는 일반 저항선 게이지에 비해 게이지율이 매우 높고 크기가 작으며 고저항 특성과 우수한 피로수명을 가집니다. 하지만 온도 변화에 따른 저항 변화인 온도특성이 저항선 게이지보다 크기 때문에 정밀한 온도 보정이 필요합니다.
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5. 용접 시공 시에 발생하는 균열이 아닌 것은?

  1. 루트균열
  2. 비드아래균열
  3. 재열균열
  4. 크레이터균열
(정답률: 66%)
  • 용접 시공 중 또는 직후에 발생하는 대표적인 균열로는 루트균열, 비드아래균열, 크레이터균열 등이 있습니다. 재열균열은 시공 후 열처리에 의해 발생하는 균열로 분류됩니다.
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6. 고온을 얻을 수 있고, 온도조절이 용이하며 합금원소를 정확히 첨가할 수 있어 특수강의 제조에 사용되는 용해로는?

  1. 평로
  2. 고로
  3. 용선로
  4. 전기로
(정답률: 70%)
  • 전기로는 전기 에너지를 이용하여 고온을 얻을 수 있고, 온도 조절이 매우 정밀하며, 필요한 합금 원소를 정확한 양으로 첨가할 수 있어 고품질의 특수강 제조에 주로 사용됩니다.
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7. 수소저장 합금의 금속간 화합물이 갖추어야 할 조건으로 옳은 것은?

  1. 평형 수소압 차이가 클 것
  2. 수소 저장시에는 생성열이 클 것
  3. 수소의 흡수 방출 속도가 느릴 것
  4. 활성화가 쉽고, 수소 저장 용량이 클 것
(정답률: 75%)
  • 효율적인 수소저장 합금이 되기 위해서는 수소를 쉽게 흡수하고 방출할 수 있도록 활성화가 쉬워야 하며, 단위 무게당 저장할 수 있는 수소 저장 용량이 커야 합니다.

    오답 노트
    평형 수소압 차이는 적절해야 하며, 생성열이 너무 크면 방출 시 에너지가 많이 필요하고, 흡수 및 방출 속도는 빨라야 실용적입니다.
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8. Al 또는 그 합금의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 은백색의 가볍고 전연성이 있는 금속이다.
  2. 비중은 약 2.7이며, 용융온도는 약 660°C이다.
  3. 내식성이 좋고 전기 및 열의 전도성이 좋은 금속이다.
  4. 물과 대기 중에서 내식성이 나쁘고 염산, 황산, 알칼리 등에는 잘 견딘다.
(정답률: 92%)
  • 알루미늄(Al)은 표면에 치밀한 산화피막을 형성하여 물과 대기 중에서 내식성이 매우 우수하며, 오히려 염산, 황산, 알칼리 용액에는 쉽게 부식되는 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    은백색, 가벼운 무게, 전연성, 비중 약 $2.7$, 용융온도 약 $660^{\circ}\text{C}$, 우수한 전기 및 열 전도성은 모두 알루미늄의 올바른 특징입니다.
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9. Mn 함량을 12% 정도 함유한 것으로 오스테나이트 조직이며, 인성이 높고 내마멸성도 높아 분쇄기나 롤 등에 사용되는 강은?

  1. 듀콜강
  2. 고속도강
  3. 마레이징강
  4. 해드필드강
(정답률: 77%)
  • 망간($Mn$)을 약 $12\%$ 함유하여 오스테나이트 조직을 가지며, 충격이나 마찰에 의해 표면이 경화되는 가공경화성이 뛰어나 분쇄기나 롤 등에 사용되는 강은 해드필드강입니다.
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10. 소결금속 자석으로 MK강이라고도 불리는 알니코(alnico) 자석강의 주요 성분을 올바르게 나타낸 것은?

  1. Sn, Cr, W
  2. Mo, S, V
  3. Ni, Al, Co
  4. Mn, Au, Sb
(정답률: 88%)
  • 알니코(Alnico) 자석강은 그 명칭 자체가 주요 성분인 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co)의 앞 글자를 따서 만들어진 합금 자석입니다.
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11. 백주철을 열처리로에 넣어 가열해서 탈탄 또는 흑연화 방법으로 제조된 것으로 강도, 인성, 내식성 등이 우수하여 고강도 부품, 유니버설 조인트 등으로 사용되는 주철은?

  1. 회주철
  2. 가단주철
  3. 냉경주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 61%)
  • 백주철을 가열하여 흑연화시켜 제조하는 가단주철은 강도, 인성, 내식성이 우수하여 유니버설 조인트와 같은 고강도 부품에 사용됩니다.
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12. 다음 중 과공석강의 탄소함유량은 약 몇 % 인가?

  1. 0.025% 이상 ~ 0.80% 이하
  2. 0.80% 이상 ~ 2.0% 이하
  3. 2.0% 이상 ~ 4.30% 이하
  4. 4.30% 이상 ~ 6.67% 이하
(정답률: 88%)
  • 강의 탄소 함유량에 따른 분류에서 과공석강은 공석점인 $0.80\%$이상의 탄소를 함유하고 주철의 범위인 $2.0\%$이하인 강을 의미합니다.
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13. 금속의 격자결함 중 면결함에 해당되는 것은?

  1. 적층결함
  2. 주조결함
  3. 원자공공
  4. 격자간 원자
(정답률: 76%)
  • 금속의 격자결함 중 면결함은 2차원적인 결함을 의미하며, 적층결함(Stacking Fault)과 결정립계가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    원자공공, 격자간 원자: 점결함
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14. 비중이 약 4.51, 강도가 크고, 항공이, 로켓 재료로 널리 사용되며, 용융점이 강(Steel)보다 높은 금속은?

  1. W
  2. Co
  3. Ti
  4. Sn
(정답률: 88%)
  • 티타늄(Ti)은 비중이 약 $4.51$로 가볍고 강도가 매우 뛰어나며, 용융점이 강(Steel)보다 높아 항공기 및 로켓의 고온·고강도 부품 재료로 널리 사용되는 금속입니다.
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15. 금속이 일반적으로 갖는 특성으로 틀린 것은?

  1. 전성과 연성이 나쁘다.
  2. 고유의 광택을 가진다.
  3. 전기 및 열의 양도체이다.
  4. 고체상태에서 결정구조를 갖는다.
(정답률: 83%)
  • 금속은 일반적으로 얇게 펴지는 성질인 전성과 길게 늘어나는 성질인 연성이 우수하여 가공성이 좋은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    고유의 광택을 가진다: 금속의 전형적인 물리적 특성입니다.
    전기 및 열의 양도체이다: 자유 전자 덕분에 전도성이 매우 높습니다.
    고체상태에서 결정구조를 갖는다: 원자들이 규칙적으로 배열된 결정 구조를 가집니다.
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16. 교류 아크 용접기 AW - 300에서 정격 2차 전류 값은 얼마인가?

  1. 200A
  2. 300A
  3. 400A
  4. 500A
(정답률: 77%)
  • 교류 아크 용접기의 모델명(AW-300)에서 숫자는 일반적으로 해당 용접기의 정격 2차 전류 값을 의미합니다. 따라서 AW-300의 정격 2차 전류는 $300\text{A}$입니다.
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17. 일반적인 논 가스 아크 용접(non gas arc welding)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 용접장치가 간단하며 운반이 편리하다.
  2. 바람이 있는 옥외에서는 작업이 불가능하다.
  3. 용접 비드가 아름답고 슬래그의 박리성이 좋다.
  4. 보호가스의 발생이 많아 용접선이 잘 보이지 않는다.
(정답률: 70%)
  • 논 가스 아크 용접(피복 아크 용접 등)은 피복제에서 보호 가스가 발생하여 외부 공기를 차단하므로, 가스 보호 방식과 달리 바람이 부는 옥외에서도 작업이 가능합니다.

    오답 노트
    용접장치가 간단하며 운반이 편리하다: 논 가스 용접의 일반적 장점입니다.
    용접 비드가 아름답고 슬래그의 박리성이 좋다: 적절한 피복제 사용 시 나타나는 특징입니다.
    보호가스의 발생이 많아 용접선이 잘 보이지 않는다: 피복제가 타면서 발생하는 흄과 가스로 인해 시야가 제한될 수 있습니다.
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18. 피복 아크 용접에서 무부하전압 80V, 아크전압 30V, 아크전류 200A라 하고, 이때의 내부손실을 4kW라 하면 용접기의 효율은 몇 %인가?

  1. 60
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 65%)
  • 용접기의 효율은 전체 입력 전력(출력 전력 + 내부 손실) 대비 실제 아크에 공급된 출력 전력의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P_{out}}{P_{out} + P_{loss}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{30 \times 200}{(30 \times 200) + 4000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 60$
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19. 용착법 중 용접 이음부가 짧은 경우나, 변형과 잔류응력이 크게 문제되지 않을 때 이용되며 수축과 잔류응력이 용접의 시작부분보다 끝부분이 더 큰 용착법은?

  1. 대칭법
  2. 후퇴법
  3. 전진법
  4. 비석법
(정답률: 72%)
  • 용접 진행 방향이 용접 시작점으로부터 멀어지는 전진법은 이음부가 짧거나 변형·잔류응력이 크게 문제되지 않을 때 사용하며, 수축과 잔류응력이 시작 부분보다 끝부분에서 더 크게 나타나는 특징이 있습니다.
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20. 일반적인 용접작업에서 비틀림 변형을 줄이기 위한 시공 상의 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 지그를 활용할 것
  2. 이음부의 맞춤을 정확히 할 것
  3. 구속이 큰 부분에 집중 용접을 할 것
  4. 표면 덧붙이를 필요 이상 주지 말 것
(정답률: 74%)
  • 비틀림 변형을 방지하려면 용접 응력을 분산시켜야 합니다. 구속이 큰 부분에 집중적으로 용접을 하면 응력이 집중되어 변형이 심화되므로 피해야 합니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리 및 규격

21. 초음파 빔의 원거리 음장영역에서 재질내의 에너지 감쇠는 어떻게 표현되는가?

  1. 기하학적 평균
  2. 지수함수적 증가
  3. 지수함수적 감소
  4. 등차중앙
(정답률: 90%)
  • 초음파가 재질 내를 진행할 때, 거리 증가에 따라 에너지가 흡수되거나 산란되어 강도가 줄어드는 현상은 지수함수적으로 감소하는 특성을 보입니다.
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22. 수직입사에 의한 초음파의 반사와 통과에 중요한 인자인 음향임피던스에 대한 설명 중 올바른 것은?

  1. 음향임피던스는 굴절각과 음압왕복통과율의 계산에 사용한다.
  2. 음향임피던스는 반사각 계산에 사용한다.
  3. 음향임피던스는 밀도와 음속의 곱으로 표시되고 음압반사율과 에너지의 계산에 사용된다.
  4. 음향임피던스는 두 매질 사이의 반사율이다.
(정답률: 77%)
  • 음향임피던스는 매질의 밀도와 음속의 곱으로 정의되며, 서로 다른 두 매질의 경계면에서 초음파가 얼마나 반사되고 투과되는지를 결정하는 음압반사율 및 에너지 계산의 핵심 인자입니다.
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23. 초음파 두께측정기는 초음파 펄스의 어떤 정보를 이용하여 시험체의 두께를 측정하는가?

  1. 초음파의 감쇠량
  2. 초음파의 펄스폭
  3. 초음파의 강약
  4. 시험체의 평행면 간을 왕복하는 시간
(정답률: 81%)
  • 초음파 두께측정기는 초음파가 시험체 표면에서 바닥면까지 갔다가 되돌아오는 왕복 시간을 측정하여 두께를 계산하는 원리를 이용합니다.
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24. 근거리음장거리를 구하는 공식으로 틀린 것은?(단, Xo : 근거리음장거리, D : 진동자의 직경, R : 진동자의 반경 v : 속도, λ : 파장, f : 주파수 이다.)

(정답률: 53%)
  • 근거리음장거리($X_0$)는 진동자의 크기와 파장의 관계에 의해 결정되며, 기본적으로 $R^2 / \lambda$ 형태의 비례 관계를 가집니다.
    $$\sin \theta_c = \frac{v_1}{v_2}$$
    정답인 $\text{X}_0 = \frac{2\pi R^2}{\lambda}$는 근거리음장거리의 물리적 정의와 맞지 않는 잘못된 공식입니다.
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25. 종파가 아크릴에서 철강재로 경사 입사할 때 종파의 임계각은 약 얼마인가?

  1. 26°
  2. 36°
  3. 46°
  4. 52°
(정답률: 49%)
  • 스넬의 법칙을 이용하여 아크릴에서 철강재로 입사할 때의 임계각을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sin \theta_c = \frac{v_1}{v_2}$
    ② [숫자 대입] $\sin \theta_c = \frac{2700}{5900}$
    ③ [최종 결과] $\theta_c = 27.4^{\circ}$
    제시된 보기 중 가장 근접한 값은 $26^{\circ}$입니다.
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26. 결정립이 조대한 시험편을 초음파탐상시험할 때 투과력을 높이기 위해서는 어떤 주파수를 사용하는 것이 좋은가?

  1. 1MHz
  2. 2.25MHz
  3. 3MHz
  4. 5MHz
(정답률: 73%)
  • 결정립이 조대할수록 초음파의 산란이 심해져 감쇠가 커집니다. 이때 투과력을 높이기 위해서는 파장이 긴 저주파수를 사용해야 하므로 $1\text{MHz}$가 가장 적절합니다.
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27. 동일 조건으로 검사하여 원거리음장 영역에 존재하는 금속 내부의 원형평면 결함의 결함지시가 가장 큰 것은?

  1. 결함 면적 3mm2이고, 검사체 표면으로부터 10mm 지점
  2. 결함 면적 6mm2이고, 검사체 표면으로부터 20mm 지점
  3. 결함 면적 9mm2이고, 검사체 표면으로부터 30mm 지점
  4. 결함 면적 12mm2이고, 검사체 표면으로부터 40mm 지점
(정답률: 63%)
  • 원거리 음장 영역에서 원형 평면 결함에 의한 반사 강도는 결함 면적에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례합니다. 따라서 면적 대비 거리가 가장 가까운 조건에서 결함지시가 가장 크게 나타납니다.
    결함지시 강도 $\propto \frac{Area}{Distance^{2}}$
    ① $\frac{3}{10^{2}} = 0.03$
    ② $\frac{6}{20^{2}} = 0.015$
    ③ $\frac{9}{30^{2}} = 0.01$
    ④ $\frac{12}{40^{2}} = 0.0075$
    계산 결과, 결함 면적 $3\text{mm}^{2}$이고 검사체 표면으로부터 $10\text{mm}$ 지점일 때 값이 가장 큽니다.
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28. 동일한 크기의 결함인 경우 초음파탐상시험으로 가장 발견하기 쉬운 결함은?

  1. 시험체 내부에 있는 구형의 결함
  2. 초음파의 진행방향에 평행인 결함
  3. 초음파의 진행방향에 수직인 결함
  4. 이종 물질들이 혼입된 결함
(정답률: 87%)
  • 초음파 탐상시험은 초음파 빔의 진행 방향에 수직인 평면 결함이 있을 때, 반사되는 에너지의 양이 가장 많아 결함 검출이 가장 쉽습니다.
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29. 강의 V개선 맞대기 용접부(수동용접)의 경사각탐상시험에 대해 기술한 것으로 옳은 것은?

  1. 블로홀, 슬래그 혼입 및 용입불량 중에 가장 높은 결함에코가 검출되는 것은 블로홀이다.
  2. 블로홀에서는 입사된 초음파는 여러 방향으로 반사되기 때문에 결함에코높이는 높다.
  3. 용입불량에서는 초음파는 루트면에 직각인 코너에서 2회 반사하여 감쇠된 약한 결함에코가 나타난다.
  4. 용입불량은 루트면이 그대로 남아 있기 때문에 초음파의 반사조건이 좋다.
(정답률: 64%)
  • 용입불량은 용접 루트면이 융합되지 않고 그대로 남아 있어 평면적인 반사면을 형성하므로, 초음파의 반사 조건이 매우 좋아 강한 에코가 검출됩니다.

    오답 노트
    블로홀 에코 높이: 블로홀은 구형에 가까워 반사면이 작으므로 용입불량보다 에코가 낮음
    블로홀 반사 방향: 여러 방향으로 산란되어 반사되는 에코의 높이는 낮음
    용입불량 반사 횟수: 루트면에서 직접 반사되어 강한 에코가 나타남
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30. 비파괴검사법 중 체적검사형태인 방사선 투과검사와 초음파탐상검사를 비교하였을 때 초음파 탐상검사의 장점이 아닌 것은?

  1. 탐상결과를 즉시 알 수 있으며 결함의 위치와 크기 탐지가 가능하다.
  2. 투과능력이 크므로 수 미터(m) 정도의 두꺼운 부분도 검사가 가능하다.
  3. 피검체 전반에 미세한 기공이나 편석, 개재물이 있어도 탐상이 가능하다.
  4. 감도가 높으므로 아주 작은 균열과 같은 미세한 결함 검출에 효과적이다.
(정답률: 65%)
  • 초음파 탐상검사는 초음파의 반사 원리를 이용하므로, 피검체 내부에 미세한 기공, 편석, 개재물이 많으면 초음파가 산란되어 투과력이 급격히 떨어지기 때문에 탐상이 어렵습니다.

    오답 노트
    탐상결과 즉시 확인 및 위치/크기 탐지 가능: 초음파 탐상의 기본 장점
    수 미터 두께 검사 가능: 투과력이 매우 좋아 두꺼운 재료에 유리함
    미세 균열 검출 효과적: 감도가 매우 높아 미세 결함 검출에 유리함
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31. 초음파 펄스 반사법에 의한 두께 측정 방법(KS B 0536)의 초음파 두께 측정 대비시험편(RB-T)의 두께 허용 범위는?

  1. ±0.3mm
  2. ±0.2mm
  3. ±0.1mm
  4. ±0.05mm
(정답률: 59%)
  • KS B 0536 표준에 명시된 초음파 두께 측정 대비시험편(RB-T)의 두께 허용 범위는 $\pm 0.05\text{mm}$입니다.
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32. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파 탐상검사(ASME Sec. V, Art.23 SA-609)에 규정된 품질 등급 구분의 수는?

  1. 4개
  2. 7개
  3. 10개
  4. 보통급과 특급 각각 5개
(정답률: 71%)
  • ASME Sec. V, Art.23 SA-609 규정에 따르면 보일러 및 압력용기의 표준초음파 탐상검사 품질 등급 구분은 총 7개로 정의되어 있습니다.
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33. 알루미늄의 맞대기 용접부의 초음파경사각탐상시험방법(KS B 0897)에서 모재의 두께가 60mm이고, A종 지시를 2류 판정으로 내려질 경우 허용되는 지시의 최대 길이는 얼마인가?

  1. 6.0mm 이하
  2. 10.0mm 이하
  3. 15.0mm 이하
  4. 20.0mm 이하
(정답률: 57%)
  • KS B 0897 기준에 따라 모재 두께가 $60\text{mm}$일 때, A종 지시의 2류 판정 허용 최대 길이는 두께의 $\frac{1}{6}$이하로 규정됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{최대 길이} = \frac{T}{6}$
    ② [숫자 대입] $\text{최대 길이} = \frac{60}{6}$
    ③ [최종 결과] $\text{최대 길이} = 10.0$
    따라서 허용되는 지시의 최대 길이는 $10.0\text{mm}$이하입니다.
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34. 초음파탐상장치의 성능측정 방법(KS B 0534)에서 초음파 탐상기의 성능측정 항목으로 틀린 것은?

  1. 증폭 직선성
  2. 시간축 직선성
  3. 근거리 분해능
  4. 불감대
(정답률: 82%)
  • KS B 0534 성능측정 항목에는 증폭 직선성, 시간축 직선성, 근거리 분해능 등이 포함됩니다. 불감대는 탐상기의 성능 측정 항목이 아니라 탐촉자 자체의 특성으로 인해 발생하는 물리적 영역입니다.
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35. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec. V, Art.23 SA-435)에서 수직빔탐상 적용 재료로 옳은 것은?

  1. 두께 3.0mm이상 특수용 클래드 강판 및 합금강판
  2. 두께 12.5mm이상 특수용 클래드 강판 및 합금강판
  3. 두께 3.0mm이상 압연된 완전 탈산(Killed) 탄소강판 및 합금강판
  4. 두께 12.5mm이상 압연된 완전 탈산(Killed) 탄소강판 및 합금강판
(정답률: 58%)
  • ASME Sec. V, Art.23 SA-435 표준에 따르면, 수직빔탐상을 적용하는 대상 재료는 두께 $12.5\text{mm}$이상인 압연된 완전 탈산(Killed) 탄소강판 및 합금강판입니다.
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36. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 경사각 탐상 시 흠의 횡단면 위치는 탐촉자가 어느 위치에 있을 때 표시하도록 규정하고 있는가?

  1. 최대 에코가 얻어지는 위치
  2. 흠의 지시길이의 중간 위치
  3. 흠의 지시길이가 끝나는 위치
  4. 흠의 지시길이가 시작되는 위치
(정답률: 67%)
  • 경사각 탐상 시 흠의 횡단면 위치를 결정할 때는 탐촉자를 이동시키며 에코의 높이를 측정하며, 가장 높은 신호가 나타나는 최대 에코가 얻어지는 위치를 흠의 위치로 표시하도록 규정하고 있습니다.
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37. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)의 탠덤탐상에서 Ⅲ영역 이상을 평가대상으로 할 때 어떤 검출 레벨을 지정하는가?

  1. L 검출 레벨
  2. M 검출 레벨
  3. H 검출 레벨
  4. (H+6dB) 검출 레벨
(정답률: 68%)
  • 강 용접부의 초음파탐상(KS B 0896) 탠덤탐상법에서 평가 영역에 따라 검출 레벨을 지정하는데, Ⅲ영역 이상을 평가 대상으로 할 때는 M 검출 레벨을 적용하여 결함을 검출합니다.
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38. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)의 적용범위에 관한 사항 중 틀린 것은?

  1. 두께 6mm 이상의 페라이트계 강의 완전 용입 용접부에 적용한다.
  2. 펄스 반사법을 사용한 기본표시의 초음파탐상기로 탐상한다.
  3. 자동으로 실시하는 경우의 지시 검출방법, 위치 및 치수의 측정방법에 대하여 규정한다.
  4. 강관의 제조 공정 중의 이음 용접부에는 적용하지 않는다.
(정답률: 38%)
  • KS B 0896 규격은 강 용접부의 초음파탐상 시험방법 중 수동 탐상에 관한 사항을 규정하며, 자동으로 실시하는 경우의 지시 검출 및 측정 방법은 본 규격의 적용 범위에 포함되지 않습니다.
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39. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.5)에 의거 용접부에 대한 초음파탐상시험을 시행하기 위해 필요한 기본 교정시험편을 제작할 경우에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 시험편 표면은 시험 대상물의 표면 상태를 대표하는 정도이면 된다.
  2. 시험편 재료와 시험 대상물의 열처리상태가 달라도 무방하다.
  3. 시험편 재료는 시험 대상물의 소재와 시방이 달라도 된다.
  4. 시험편 재료는 시험 대상물에서 잘라낸 것이라면 재료에 대한 품질검사는 실시하지 않아도 된다.
(정답률: 79%)
  • 초음파탐상시험의 기본 교정시험편은 시험 대상물과 최대한 유사한 조건에서 제작되어야 합니다. 따라서 시험편의 표면 상태는 시험 대상물의 표면 상태를 대표할 수 있는 정도여야 정확한 교정이 가능합니다.

    오답 노트
    열처리상태가 달라도 무방하다: 열처리 상태가 다르면 음속이 변해 오차가 발생함
    소재와 시방이 달라도 된다: 재료의 음향 특성이 일치해야 함
    품질검사를 실시하지 않아도 된다: 시험편 자체의 결함 유무를 확인하는 품질검사가 필수적임
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40. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에 따른 STB-G형 시험편의 탐상 대상물로 부적당한 것은?

  1. 극후판
  2. 조강
  3. 단조품
  4. 관용접부
(정답률: 51%)
  • STB-G형 시험편은 주로 극후판, 조강, 단조품과 같은 거친 조직의 재료에 대한 탐상 성능을 평가하는 데 사용됩니다. 관용접부는 해당 시험편의 주된 탐상 대상물로 부적당합니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 종파의 속도가 5800m/s인 재료에서 기본 공진주파수가 290kHz이라면 시험체의 두께는 얼마인가?

  1. 5mm
  2. 10mm
  3. 20mm
  4. 40mm
(정답률: 54%)
  • 기본 공진주파수와 두께, 음속의 관계식을 이용하여 시험체의 두께를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{v}{2f}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{5800}{2 \times 290 \times 10^{3}}$
    ③ [최종 결과] $t = 0.01$
    단위를 mm로 환산하면 $10\text{mm}$가 됩니다.
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42. 거리진폭교정곡선(DAC)은 무엇 때문에 생긴 신호의 손실을 보상하는 방법인가?

  1. 시험체의 길이
  2. 시험체의 자속밀도
  3. 시험체 속에서의 음속
  4. 탐상거리의 증가에 따른 감쇠
(정답률: 82%)
  • 초음파는 매질을 통과하며 거리가 멀어질수록 에너지가 줄어드는 감쇠 현상이 발생합니다. DAC는 이러한 탐상거리 증가에 따른 신호 손실을 보상하여 결함의 크기를 정확히 평가하기 위한 방법입니다.
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43. 펄스반사 초음파 탐상기에서 진동자를 작동시키는 전압을 공급해 주는 부분은?

  1. 증폭기
  2. 수신기
  3. 송신기
  4. 동기장치
(정답률: 50%)
  • 초음파 탐상기의 송신기는 진동자를 구동시키기 위해 필요한 고전압 펄스를 생성하여 공급하는 역할을 수행합니다.
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44. 가장 기본적인 펄스-에코 방식의 초음파탐상 장비는?

  1. A-Scan
  2. B-Scan
  3. C-Scan
  4. M-Scan
(정답률: 97%)
  • 초음파 탐상에서 가장 기본이 되는 방식으로, 송신된 펄스가 반사되어 돌아오는 신호를 시간(거리)과 진폭으로 표시하는 것이 A-Scan입니다.
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45. 초음파탐상에 지장을 주는 방해 에코가 발생하는 경우가 아닌 것은?

  1. 펄스 반복률이 매우 높을 때
  2. 음향임피던스가 제로(0)일 때
  3. 굴절각이 큰 경우 빔 퍼짐이 발생할 때
  4. 결정립이 조대한 시험체를 고감도로 검사할 때
(정답률: 87%)
  • 음향임피던스가 $0$이라는 것은 매질이 없는 상태를 의미하며, 이는 방해 에코의 발생 원인이 아니라 초음파가 전파되지 못하고 전반사되는 조건입니다.

    오답 노트
    펄스 반복률 높음: 이전 펄스의 반사파가 다음 펄스와 겹치는 잔향 발생
    굴절각 큰 빔 퍼짐: 불필요한 영역의 반사파 유입
    결정립 조대: 결정 입계에서 산란되어 그라스 에코(Grass Echo) 발생
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46. 직접접촉법으로 초음파탐상시험을 실시하는데 검사물 표면이 아주 거칠 때 주로 사용되는 접촉매질은?

  1. 물
  2. 공기
  3. 물 또는 공기
  4. 글리세린 또는 물유리
(정답률: 83%)
  • 검사물 표면이 매우 거칠 경우, 점도가 높고 밀착력이 좋은 글리세린이나 물유리를 접촉매질로 사용하여 초음파의 투과 효율을 높이고 공기층 유입을 방지합니다.
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47. 초음파탐상기의 조정기 중 리젝션(rejection) 손잡이를 조정하면 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 분해능이 나빠진다.
  2. 파형을 평활하게 한다.
  3. 잡음 에코를 억제한다.
  4. 증폭의 직선성을 높여준다.
(정답률: 70%)
  • 리젝션(Rejection) 기능은 설정한 기준치 이하의 낮은 진폭을 가진 신호를 제거하는 장치로, 화면상의 미세한 잡음 에코를 억제하여 결함 에코를 더 명확하게 식별하기 위해 사용합니다.
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48. 경사각탐상시험을 실시할 경우 탐상방향을 선정할 때 기본적으로 고려해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 예상되는 결함의 위치 및 방향을 고려하여 결함의 초음파 반사면과 평행이 되는 시험체 표면을 탐상면으로 정한다.
  2. 시험체의 구조상 결함의 초음파 반사면이 수직이 되는 시험체 표면을 탐상면으로 정하는 것이 불가능할 경우 1회 반사법 등을 고려하여 탐상면을 결정한다.
  3. 횡파사각탐촉자를 사용할 경우 굴절각 40°이상 70°이하 범위에서 초음파가 결함면의 수직에 근사한 방향으로 입사할 수 있는 굴절각을 선정한다.
  4. 결함의 발생위치(시험대상부분) 전체에 영향을 미칠 수 있도록 탐촉자의 주사범위를 말한다.
(정답률: 62%)
  • 초음파 탐상 시 결함을 가장 잘 검출하기 위해서는 초음파가 결함의 반사면과 수직으로 입사되어야 합니다. 따라서 결함의 초음파 반사면과 평행한 표면이 아니라, 수직에 가깝게 입사할 수 있는 면을 탐상면으로 정해야 합니다.
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49. 전자기음향탐촉자(Electro-Magnetic Acoustic Transducer : EMAT)에 관한 다음 설명 중에서 올바른 것은?

  1. 전자기적인 방법을 사용하며, 시험체 내에서 전자파 형태로 전파된다.
  2. 복합재료 및 목재와 같은 재료에도 직접 적용이 가능하다.
  3. 비전도체 재료 검사에 적합하다.
  4. 접촉매질이 필요하지 않아 비접촉식 탐상에 적합하다.
(정답률: 62%)
  • EMAT는 전자기 유도 현상을 이용하여 시험체 내에서 직접 초음파를 발생시키므로, 별도의 접촉매질(Couplant) 없이도 검사가 가능한 비접촉식 탐상법입니다.

    오답 노트
    전자파 형태로 전파: 초음파(탄성파) 형태로 전파됨
    복합재료 및 목재 적용: 전도성 재료에만 적용 가능
    비전도체 재료 적합: 전도체 재료에만 적용 가능
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50. 경사각탐상의 기본주사 방법이 아닌 것은?

  1. 좌우 주사
  2. 두갈래 주사
  3. 전후 주사
  4. 목돌림 주사
(정답률: 82%)
  • 경사각탐상의 기본 주사 방법에는 좌우 주사, 전후 주사, 목돌림 주사가 포함됩니다. 두갈래 주사는 표준적인 기본 주사 방법에 해당하지 않습니다.
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51. 용접부에 대한 초음파탐상시험에서 A-스캔법에 의해 지시가 나타났다. 지시의 양상은 아주 예리하고, 결함을 중심으로 처음 위치에서보다 비스듬하게 초음파를 입사시킨 결과 지시의 에코높이가 현저히 떨어졌다. 어떤 형태의 결함인가?

  1. 균열성
  2. 기공성
  3. 잡음성
  4. 개재물성
(정답률: 60%)
  • 균열성 결함은 평면적인 특성을 가지므로, 초음파 입사 각도를 조금만 바꾸어도 반사되는 에코의 높이가 급격하게 변하는 특성이 있습니다. 반면 기공이나 개재물 같은 점결함은 각도 변화에 따른 에코 높이 변화가 상대적으로 적습니다.
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52. 경사각 탐상의 주사방법 중 복합주사 방법이 아닌 것은?

  1. 전후 주사
  2. 종방향 주사
  3. 지그재그 주사
  4. 경사평행 주사
(정답률: 56%)
  • 복합주사는 기본 주사법을 조합하여 결함을 놓치지 않도록 하는 방법으로, 종방향 주사, 지그재그 주사, 경사평행 주사 등이 포함됩니다. 전후 주사는 복합주사 방법이 아닌 기본 주사 방식에 해당합니다.
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53. 용접부탐상시 초음파탐촉자의 주파수 선정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표면거칠기가 클 때는 높은 주파수를 선정한다.
  2. 시험체의 결정립이 클 때는 높은 주파수를 선정한다.
  3. 분해능을 높이기 위해서는 높은 주파수를 선정한다.
  4. 탐상속도를 높이기 위해서는 높은 주파수의 작은 탐촉자를 선정한다.
(정답률: 70%)
  • 초음파의 주파수가 높을수록 파장이 짧아져 작은 결함을 구분해낼 수 있는 분해능이 향상됩니다.

    오답 노트
    표면거칠기가 크거나 결정립이 클 때: 산란과 감쇠가 심해지므로 낮은 주파수를 선정해야 함
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54. 결함검출 확률(probability of detection : POD)에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 검사시스템의 성능과 교정
  2. 시험환경 및 결함의 방향성
  3. 검사기술자의 지식
  4. 표준 및 대비시험편의 개수
(정답률: 89%)
  • 결함검출 확률(POD)은 시스템의 성능, 결함의 특성, 검사자의 숙련도 등 검출 가능성에 직접적인 영향을 주는 인자들에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    표준 및 대비시험편의 개수: 시험편의 개수 자체가 결함 검출 확률을 높이거나 낮추는 직접적인 인자는 아닙니다.
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55. 초음파의 전달손실의 원인이 아닌 것은?

  1. 표면거칠기
  2. 진동자의 크기
  3. 곡률의 영향
  4. 저면 및 탐상면에서의 반사손실
(정답률: 77%)
  • 초음파 전달손실은 매질의 상태나 경계면의 특성에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    진동자의 크기: 빔의 퍼짐이나 분해능에는 영향을 주지만, 매질 내 전달손실의 직접적인 원인은 아닙니다.
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56. 두께가 25mm인 철판을 굴절각이 70°인 경사각탐촉자로 탐상하여 빔의 궤적이 87.7mm 되는 곳에서 결함에코가 나왔다면 결함의 깊이는?

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 40mm
(정답률: 53%)
  • 경사각 탐상 시 결함의 깊이는 전체 두께에서 빔의 궤적과 굴절각을 이용한 수직 거리만큼을 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = T - (S \times \cos \theta)$
    ② [숫자 대입] $d = 25 - (87.7 \times \cos 70^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $d = 20$
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57. 초음파탐상장치 수신부의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 증폭기
  2. 감쇠기
  3. 정류기
  4. 측정범위
(정답률: 65%)
  • 초음파탐상장치의 수신부는 수신된 미세한 신호를 처리하기 위해 증폭기, 감쇠기, 정류기 등으로 구성됩니다.

    오답 노트
    측정범위: 장비의 성능 지표일 뿐, 물리적인 구성 요소가 아닙니다.
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58. 초음파탐상장비에서 송신기가 탐촉자의 압전진동자에 공급해주는 전압펄스는 일반적으로 얼마인가?

  1. 1 ~ 10V
  2. 10 ~ 100V
  3. 300 ~ 1000V
  4. 1000 ~ 10000V
(정답률: 54%)
  • 초음파탐상장비의 송신기는 압전진동자를 통해 강력한 초음파를 발생시키기 위해 일반적으로 $300 \sim 1000\text{V}$의 고전압 펄스를 공급합니다.
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59. 탐상면이 곡률을% 갖는 경우 탐촉자와 탐상면의 접촉 면적에 따라 변할 수 있는 것은?

  1. 속도가 변한다.
  2. 주파수가 변한다
  3. 분산각이 변한다.
  4. 아무 변화가 없다.
(정답률: 70%)
  • 탐상면이 곡률을 가질 경우, 탐촉자와의 접촉 면적 및 접촉 상태에 따라 초음파 빔이 퍼지는 정도인 분산각이 변하게 되어 탐상 결과에 영향을 줄 수 있습니다.
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60. 다음 중 C 주사 표시법에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 결함의 깊이 정보를 알 수 있다.
  2. 결함의 평면적인 분포를 파악할 수 있다.
  3. 초음파의 세기(또는 진폭)와 도달시간을 동시에 기록한다.
  4. 한 선을 따라 측정한 초음파 신호를 측정위치에 따라 도달시간을 기록한다.
(정답률: 75%)
  • C 주사(C-scan)는 탐촉자를 평면적으로 이동시키며 결함의 유무나 진폭을 기록하는 방식으로, 결함의 평면적인 분포와 형상을 파악하는 데 최적화된 방법입니다.

    오답 노트
    결함의 깊이 정보나 도달시간을 기록하는 것은 A-scan 또는 B-scan의 특징입니다.
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