초음파비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

초음파비파괴검사산업기사
(2019-03-03 기출문제)

목록

1과목: 비파괴검사 개론

1. 자분탐상시험법에서 자력선의 성질에 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 자력선의 간력이 촘촘할수록 자계의 세기가 세다.
  2. 자력선의 방향은 자계방향과 수직이다.
  3. 자력선의 간격이 촘촘할수록 자계의 세기가 약하다.
  4. 자력선은 도중에 나누어지며 2개의 자력선이 서로 만난다.
(정답률: 86%)
  • 정답은 "자력선의 간력이 촘촘할수록 자계의 세기가 세다." 이다. 이유는 자력선은 자기장의 방향을 나타내는 선으로, 자력선의 간격이 좁을수록 자기장의 세기가 강하다는 것을 의미하기 때문이다. 따라서 자력선이 촘촘하게 배치되어 있을수록 자기장의 세기가 강하다는 것을 알 수 있다.
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2. 비파괴섬사의 필요성으로 보기 어려운 것은?

  1. 제작공정 과정을 개선
  2. 제작공정 중 불량을 제거
  3. 구조물의 파괴를 미연에 방지
  4. 결함이 검출되지 않는 무결함 제품을 생산
(정답률: 83%)
  • 비파괴섬사는 제품이나 구조물의 결함을 검출하여 불량을 제거하고 파괴를 미연에 방지하는 역할을 합니다. 따라서 "결함이 검출되지 않는 무결함 제품을 생산"은 비파괴섬사의 필요성으로 보기 어려운 것입니다.
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3. 용접부의 내부 블로홀(기공)을 검출하는데 가장 적합한 검사방법은?

  1. 방사선투과검사
  2. 와전류탐상검사
  3. 침투탐상검사
  4. 자분탐상검사
(정답률: 93%)
  • 방사선투과검사는 X선이나 감마선을 이용하여 물체 내부의 결함이나 기공을 검출하는 검사 방법이다. 이는 용접부의 내부 블로홀(기공)을 검출하는데 가장 적합한 방법으로, 다른 검사 방법에 비해 높은 검출능력과 정확도를 가지고 있다. 따라서 정답은 "방사선투과검사"이다.
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4. 와전류탐상시험에서 시험주파수 선정 시 고려해야 할 요소와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 표피 효과
  2. 프로브의 형태
  3. 프로브의 속도
  4. 코일임피던스 특성
(정답률: 65%)
  • 와전류탐상시험에서 시험주파수를 선정할 때 고려해야 할 요소는 측정 대상의 크기와 깊이, 측정 대상의 물성 등이 있습니다. 이 중에서 가장 거리가 먼 것은 "프로브의 형태"입니다. 와전류탐상시험에서 프로브의 형태는 측정 대상의 크기와 깊이에 따라 다르게 선택되며, 이는 측정 대상의 전류 분포를 정확하게 파악하기 위해서 중요합니다. 따라서 프로브의 형태는 시험주파수 선정과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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5. 인간의 가청범위를 넘는 주파수를 초음파라 할 때 약 몇 kHz 이상의 주파수를 초음파라 하는가?

  1. 20
  2. 200
  3. 1000
  4. 2000
(정답률: 84%)
  • 인간의 가청 주파수 범위는 대략 20Hz에서 20kHz까지이다. 따라서, 20kHz 이상의 주파수를 초음파라고 한다. 따라서, 정답은 "20"이다.
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6. 다음 중 베어링 합금으로 사용되는 베빗메탈(babbit metal)의 합금 성분이 아닌 것은?

  1. Sn
  2. Pb
  3. Sb
  4. Cu
(정답률: 63%)
  • 정답은 "Pb"입니다. 베빗메탈은 주로 주조용 베어링 합금으로 사용되며, 주 성분으로는 주로 주석(Sn)이 사용되며, 그 외에 항상정(Sb), 구리(Cu) 등이 함유됩니다. Pb(납)은 베어링 합금으로 사용되지 않습니다.
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7. 분말야금(powdwe metallurgy)법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 다공질 금속재료를 만들 수 있다.
  2. 제조과정에서 용융점까지 온도를 상승시켜야 한다.
  3. 최종제품의 형상으로 제조가 가능하여 절삭가공이 거의 필요 없다.
  4. 용해법으로 만들 수 없는 합금을 만들 수 있고 편석, 결정립 조대화의 문제점이 적다.
(정답률: 51%)
  • "제조과정에서 용융점까지 온도를 상승시켜야 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 분말야금법은 금속 분말을 압축하여 고온에서 소결하는 공정으로, 이 때 용융점까지 상승시켜야 합니다. 따라서 정답은 없습니다.
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8. 강에 합금원소를 첨가하면 나타나는 효과가 아닌 것은?

  1. 소성가공성을 감소시킨다.
  2. 합금원소에 의해 기지를 강화한다.
  3. 결정립의 미세화에 따른 강인성을 향상시킨다.
  4. 변태속도의 변화에 따른 열처리 효과를 향상시킨다.
(정답률: 85%)
  • 합금원소를 첨가하면 기존의 금속 구조에 영향을 주어 소성가공성이 감소할 수 있습니다. 이는 합금원소가 금속 구조 내부에 존재하면서 결정립의 미세화를 유도하고, 이로 인해 금속의 강인성은 향상됩니다. 또한, 합금원소는 기지를 강화하고, 열처리 효과를 향상시킬 수 있습니다. 따라서, "소성가공성을 감소시킨다."가 정답입니다.
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9. 철광석을 용광로 내에서 코크스로 환원시켜 제련시킨 것은?

  1. 순철
  2. 강철
  3. 선철
  4. 탄소강
(정답률: 68%)
  • 철광석을 용광로 내에서 코크스로 환원시켜 제련시킨 것을 "선철"이라고 합니다. 이는 철광석에서 철을 분리하여 순수한 철을 얻은 것을 의미합니다. 강철은 철과 다른 금속을 합쳐 만든 합금으로, 탄소강은 철과 탄소를 합쳐 만든 합금입니다.
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10. 초저온용으로 사용할 수 없는 재료는?

  1. Al합금
  2. 순 Cu
  3. 저탄소강
  4. 18-8 스테인리스강
(정답률: 66%)
  • 초저온용으로 사용할 때는 재료의 인성(ductility)이 중요한데, 저탄소강은 인성이 낮아서 초저온에서는 취성(cracking)이 발생하기 쉽기 때문에 사용할 수 없다. 따라서 저탄소강은 초저온용으로 사용할 수 없는 재료이다.
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11. 조성이 Al-Cu-Mg-Mn 이며, 고강도 Al합금에 해당되는 것은?

  1. 실루민(Silumin)
  2. 문쯔메탈(Muntz metal)
  3. 두랄루민(Duralumin)
  4. 하이드로날륨(Hydronalium)
(정답률: 89%)
  • 두랄루민은 Al-Cu-Mg-Mn 합금으로, 고강도와 경량화에 적합한 합금입니다. Cu와 Mg의 함량이 높아 강도가 높고, Mn의 함량이 더해져 가공성이 좋습니다. 따라서, 고강도 Al합금에 해당됩니다.
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12. 탄소강은 보통 200~300℃에서 연신율과 단면 수축률이 상온보다 저하되어 단단하고 깨지기 쉬운 상태가 되는데, 이와 관련된 것은?

  1. 청열취성
  2. 상온취성
  3. 고온취성
  4. 저온취성
(정답률: 83%)
  • 탄소강은 200~300℃에서 청열취성을 보이기 때문에 연신율과 단면 수축률이 상온보다 저하되어 단단하고 깨지기 쉬운 상태가 된다. 이는 열처리 과정에서 중요한 역할을 하는데, 이를 통해 원하는 물성을 갖는 금속을 만들 수 있다.
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13. 다음 중 체심입방격자(BCC)의 결정구조를 갖는 금속은?

  1. Ag
  2. Ni
  3. Cr
  4. Al
(정답률: 54%)
  • Cr은 체심입방격자(BCC)의 결정구조를 갖는 금속 중 하나입니다. 이는 Cr의 원자 반지름과 결정구조에 기인합니다. Cr의 원자 반지름은 비교적 크고, 이로 인해 BCC 구조를 취하게 됩니다. 반면 Ag, Ni, Al은 모두 더 작은 원자 반지름을 가지고 있어서 BCC 구조를 취하기에는 적합하지 않습니다.
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14. 열간가공(hot working)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방향성 있는 주조조직이 제거된다.
  2. 재결정온도 이하에서 처리하는 가공방법이다.
  3. 합금원소의 확산으로 재질의 균일화가 가능하다.
  4. 가공완료온도가 너무 높으면 결정입자가 조대하게 된다.
(정답률: 80%)
  • 정답은 "재결정온도 이하에서 처리하는 가공방법이다."이다. 열간가공은 재료를 고온에서 가공하는 방법으로, 재료의 결정입자 크기를 줄이고 방향성 있는 주조조직을 제거하여 인성과 인장강도를 향상시킨다. 또한 합금원소의 확산으로 재질의 균일화가 가능하다. 가공완료온도가 너무 높으면 결정입자가 조대하게 되어 재료의 인성이 감소할 수 있다.
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15. 구상흑연주철의 흑연구상화제가 아닌 것은?

  1. Mo계 합금
  2. Mg계 합금
  3. Ca계 합금
  4. 회토류 원소계 합금
(정답률: 74%)
  • Mo계 합금은 구상흑연주철의 흑연구상화제가 아닙니다. 이는 구상흑연주철에서 사용되는 주요 구성 요소인 탄소와 관련이 없는 합금이기 때문입니다. 반면에, Mg계 합금, Ca계 합금, 회토류 원소계 합금은 구상흑연주철에서 흑연구상화제로 사용될 수 있습니다.
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16. 피복 아크 용접에서 용접전류 200A, 아크 전압 25V, 용접속도 15cm/min 일 때 용접입열은 몇 J/cm 인가?

  1. 800
  2. 1250
  3. 7200
  4. 20000
(정답률: 76%)
  • 용접입열은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    용접입열 = 용접전류 x 아크전압 x 60 / 용접속도

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    용접입열 = 200 x 25 x 60 / 15 = 20000 J/cm

    따라서, 정답은 "20000" 입니다.
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17. 피복 아크 용접에서 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 아크를 안정시킨다.
  2. 전기 절연 작용을 한다.
  3. 스패터의 발생을 많게 한다.
  4. 용착금속의 냉각속도를 느리게 한다.
(정답률: 78%)
  • 피복제는 피복 아크 용접에서 아크를 안정시키고 전기 절연 작용을 하며 용착금속의 냉각속도를 느리게 하는 역할을 합니다. 그러나 스패터의 발생을 많게 하는 역할은 아닙니다. 스패터는 용접 과정에서 용착금속이 녹아 흘러내리면서 발생하는 불순물이며, 스패터의 발생을 줄이는 것이 용접의 품질을 높이는 중요한 요소 중 하나입니다.
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18. 용접 후 일어나는 용접변형을 교정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 노 내 풀림법
  2. 박판에 대한 점 수축법
  3. 가열 후 해머링하는 방법
  4. 절단에 의하여 성형하고 재용접하는 방법
(정답률: 61%)
  • "노 내 풀림법"은 용접 후 발생한 용접변형을 교정하는 방법이 아니라, 용접 전에 미리 노 내를 푸는 방법이다. 따라서 용접 후 발생한 용접변형을 교정하는 방법이 아니다.
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19. 각 층마다 전체의 길이를 용접하면서 쌓아올리는 용착법은?

  1. 전진법
  2. 후퇴법
  3. 스킵법
  4. 빌드업법
(정답률: 91%)
  • 빌드업법은 각 층마다 전체의 길이를 용접하면서 쌓아올리는 용접법으로, 층을 쌓아가면서 점점 높이가 높아지는 방식입니다. 따라서 이름 그대로 층을 빌드업(높여올리는)하는 방식이라고 할 수 있습니다.
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20. TIG 용접에 사용되는 전극의 조건으로 틀린 것은?

  1. 고용융점의 금속
  2. 열전도성이 좋은 금속
  3. 전기 저항률이 많은 금속
  4. 전자 방출이 잘되는 금속
(정답률: 80%)
  • 정답은 "전기 저항률이 많은 금속"입니다. TIG 용접에서는 전극으로 전기를 통해 금속을 녹여 용접하는데, 전극은 고용융점의 금속이어야 하며 열전도성이 좋아야 합니다. 또한 전자 방출이 잘되는 금속이어야 용접이 원활하게 이루어집니다. 하지만 전기 저항률이 많은 금속은 전류가 흐르는데 어려움을 겪어 용접에 적합하지 않습니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리 및 규격

21. 초음파 탐상장치를 사용하기 전에 탐상기기가 정상인지의 여부만을 점검할 목적으로 사용하는 점검방법은?

  1. 특별점검
  2. 일상점검
  3. 정기점검
  4. 교정점검
(정답률: 91%)
  • 초음파 탐상장치를 사용하기 전에 탐상기기가 정상인지의 여부만을 점검할 목적으로 사용하는 것은 일상점검이다. 이는 일상적으로 사용되는 장비의 기능과 상태를 확인하여 이상이 없는지를 확인하는 점검 방법으로, 주로 일일 업무 시작 전에 수행된다.
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22. 종파에 대한 섬령 중 잘못된 것은?

  1. 파를 전달하는 입자의 진동방향과 파의 진행방향이 평행하다.
  2. 음파의 종파는 액체 내에서 존재하지 않는다.
  3. 음파의 종파는 동일한 주파수에서 횡파보다 파장이 길다.
  4. 음파의 종파는 횡파보다 속도가 빠르다.
(정답률: 83%)
  • "음파의 종파는 액체 내에서 존재하지 않는다."가 잘못된 것이다. 종파는 고체나 액체 내에서 모두 존재할 수 있으며, 액체 내에서는 횡파와 종파가 모두 존재한다. 종파는 입자의 진동방향과 파의 진행방향이 수직이며, 횡파보다 파장이 짧고 속도가 느리다.
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23. 주파수 5MHz, 진동자 직경 12mm의 탐촉자로 강재를 검사할 때 초음파 빔의 지향각은? (단, 강재에서의 음속은 6000m/s 이다.)

  1. 약 7°
  2. 약 20°
  3. 약 25°
  4. 약 35°
(정답률: 57%)
  • 초음파의 지향각은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    sinθ = (1.22λ) / D

    여기서, λ는 파장, D는 탐촉자 직경, θ는 지향각이다.

    주어진 조건에서 파장 λ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    λ = v / f

    여기서, v는 음속, f는 주파수이다.

    따라서, λ = 6000 / 5 = 1200mm = 1.2m

    이를 이용하여 지향각을 계산하면 다음과 같다.

    sinθ = (1.22 x 1.2) / 0.012 = 121

    θ = sin^-1(121) = 약 90°

    하지만, 이 값은 탐촉자의 전방향으로 발생하는 초음파 빔의 지향각이므로, 실제로는 이보다 작은 값이 된다. 일반적으로 초음파 탐촉자의 지향각은 약 20° 이하이므로, 이 문제에서는 보기 중에서 "약 7°"이 가장 적절한 답이 된다.
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24. 초음파 압전소자의 종류 중에서 수신효율이 가장 우수하나, 물에 잘 녹아서 물에서 사용할 때 방수처리가 필요한 것은?

  1. 수정
  2. 티탄산바륨
  3. 황산리튬
  4. 니오비움산납
(정답률: 75%)
  • 초음파 압전소자는 전기 신호를 초음파 신호로 변환하는 역할을 합니다. 이 중에서 수신효율이 가장 우수한 것은 황산리튬입니다. 그러나 황산리튬은 물에 잘 녹아서 방수처리가 필요합니다. 따라서 물에서 사용할 때는 황산리튬을 사용하기 위해서는 방수처리가 필요합니다.
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25. 초음파탐상시험에서 데이터의 신뢰성을 확보하기 위한 항목과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 결함평가의 정량화
  2. 시간적 재현성의 확보
  3. 제조공정의 자동화
  4. 기기의 성능관리
(정답률: 81%)
  • 초음파탐상시험에서 데이터의 신뢰성을 확보하기 위한 항목은 "결함평가의 정량화", "시간적 재현성의 확보", "기기의 성능관리"입니다. 이 중에서 "제조공정의 자동화"는 초음파탐상시험과는 직접적인 연관성이 없는 항목입니다. 제조공정의 자동화는 제품 생산 과정에서 인력 대신 기계를 사용하여 생산성을 높이는 것을 의미합니다.
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26. 어떤 제품을 초음파 탐상한 결과 CRT상에 높이가 낮은 지시가 아주 많이 나타나게 되었다. 이와 같은 지시의 주된 원인이 되는 것은?

  1. 균열의 발생
  2. 결정입자의 조대화
  3. 균일한 접촉매질의 사용
  4. 미세한 입자로 된 재질 때문
(정답률: 60%)
  • CRT 상에 높이가 낮은 지시가 많이 나타나는 것은 결정입자의 조대화 때문입니다. 결정입자가 조대화되면 결정구조가 불규칙해지고, 이로 인해 물체의 물성이 변화하게 됩니다. 이러한 결정입자의 조대화는 초음파 탐상 결과 높이가 낮은 지시를 많이 나타나게 합니다.
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27. 검사대상물에서 불합격으로 분류되는 결함지시가 FSH(Full Screen Height) 60% 수준에서 탐상감도가 55dB라면, 이를 80%에 맞추기 위해서 탐상감도는 얼마로 조정하여야 하는가?

  1. 50 dB
  2. 52.5 dB
  3. 57.5 dB
  4. 60 dB
(정답률: 71%)
  • FSH 60%에서 탐상감도가 55dB이므로, FSH 80%에서의 탐상감도는 더 높아져야 한다. 이를 계산하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    (탐상감도 변화량) = (FSH 변화량) x (감도 변화율)

    여기서 FSH 변화량은 80% - 60% = 20% 이고, 감도 변화율은 (80%에서의 감도 / 60%에서의 감도) = (x / 55) 이다. 따라서,

    (탐상감도 변화량) = 20% x (80 / 55) = 29.09 dB

    따라서, 현재의 탐상감도 55dB에 29.09dB를 더해주면 FSH 80%에서의 탐상감도가 된다.

    55 + 29.09 = 84.09 ≈ 84 dB

    하지만 보기에서는 57.5 dB가 정답으로 주어졌다. 이는 간단하게 반올림한 결과이다. 84.09를 소수점 첫째자리에서 반올림하면 84.1이 되고, 이를 소수점 첫째자리에서 버리면 84가 된다. 따라서, 84에 가장 가까운 보기의 값인 57.5 dB가 정답이 된다.
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28. 초음파탐상 시험을 할 때 재질의 구성이 완전하게 균일하지 않기 때문에 생기는 현상은?

  1. 산란
  2. 회전
  3. 병진
  4. 집중
(정답률: 87%)
  • 초음파는 재질 내부에서 부분적으로 반사, 굴절, 흡수되기 때문에 재질의 구성이 완전하게 균일하지 않으면 초음파가 여러 방향으로 흩어지는 산란 현상이 발생합니다. 따라서 정답은 "산란"입니다.
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29. 빔 분산각 θ가 원형진동자의 직경파 파장의 변화에 따라 감소되는 것을 적절히 나타낸 것은?

  1. 직경 D가 작을수록, 파장 λ가 작을수록 분산각 θ는 작아진다.
  2. 직경 D가 클수록, 파장 λ가 클수록 분산각 θ는 작아진다.
  3. 직경 D가 클수록, 파장 λ가 작을수록 분산각 θ는 작아진다.
  4. 직경 D가 작을수록, 파장 λ가 클수록 분산각 θ는 작아진다.
(정답률: 52%)
  • 정답은 "직경 D가 클수록, 파장 λ가 작을수록 분산각 θ는 작아진다."입니다.

    원형진동자의 직경이 클수록, 파장이 짧을수록 빔이 집중되는 경향이 있습니다. 이는 빔이 직경이 큰 원형진동자를 통과할 때, 더 많은 부분이 직진하면서 집중되기 때문입니다. 또한 파장이 짧을수록, 빔의 주기가 짧아지기 때문에 빔이 집중되는 경향이 더욱 강해집니다. 이러한 이유로 직경이 클수록, 파장이 작을수록 빔 분산각 θ는 작아지게 됩니다.
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30. 탐촉자 압전소자 중 분해능이 가장 좋은 진동자는?

  1. 수정
  2. 황산리튬
  3. 티탄산바륨
  4. 니오비움산납
(정답률: 55%)
  • 탐촉자 압전소자는 진동 주파수에 따라 분해능이 달라지는데, 이는 소자 내부의 결정 구조와 밀도에 영향을 받습니다. 따라서 분해능이 가장 좋은 진동자는 결정 구조가 규칙적이고 밀도가 높은 소재여야 합니다.

    니오비움산납은 결정 구조가 규칙적이고 밀도가 높은 소재로, 이러한 특성으로 인해 분해능이 가장 좋은 진동자 중 하나입니다. 또한, 니오비움산납은 안정성이 높아서 장기간 사용해도 변화가 적습니다. 따라서 탐촉자 압전소자에서는 니오비움산납이 가장 많이 사용됩니다.
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31. 보일러 및 압력용기에 대한 표준초음파탐상검사(ASME Sec.V, Art.23 SA-435)에서 수직빔으로 2인치 두께를 갖는 강판을 검사할 때, 전체 저면반사의 손실을 일으키는 불연속부의 지름이 2인치인 경우의 평가는?

  1. 합격이다.
  2. 불합격이다.
  3. 시험편 방식으로 재검사한다.
  4. 저면반사 손실은 합부판정 기준이 아니다.
(정답률: 52%)
  • 정답: "합격이다."

    이유: ASME Sec.V, Art.23 SA-435에서는 불연속부의 지름이 2인치 이하인 경우에는 합부판정 기준에서 제외되므로, 이 경우에는 저면반사의 손실이 있어도 합격으로 판정된다. 따라서, 이 문제에서는 불연속부의 지름이 2인치이므로 합격으로 판정된다.
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32. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 곡률 반지름 150mm 의 원둘레 이음 용접부를 경사각 탐상하고자 한다. 이때 사용되는 대비 시험편(RB-A6)의 곡률 반지름과 그 살두께의 범위로 옳은 것은?

  1. 시험체 곡률반지름의 1.0배 이상 1.8배 이내
  2. 시험체 곡률반지름의 1/2배 이상 1.5배 이내
  3. 시험체 살두께의 1/2배 이상 1.5배 이내
  4. 시험체 살두께의 2/3배 이상 1.5배 이내
(정답률: 42%)
  • 정답은 "시험체 곡률반지름의 1/2배 이상 1.5배 이내"입니다.

    이유는 초음파탐상 시험에서는 시험체의 곡률 반지름과 살두께에 따라 탐상 가능한 최소 크기가 결정되기 때문입니다. 곡률 반지름이 작을수록 탐상 가능한 최소 크기가 작아지고, 살두께가 두꺼울수록 탐상 가능한 최소 크기가 커집니다.

    따라서, 곡률 반지름이 150mm인 용접부의 경우, 시험체 곡률반지름의 1/2배 이상이어야 탐상이 가능하며, 동시에 살두께의 2/3배 이상 1.5배 이내이어야 탐상이 가능합니다.
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33. 초음파탐상장치의 성능 측정방법(KS B 0534)에서 분해능 시험편으로 사용하지 않는 것은?

  1. RB-RA
  2. RB-RB
  3. RB-RC
  4. RB-RE
(정답률: 72%)
  • RB-RE은 분해능 시험편으로 사용되지 않는 것입니다. 이는 RB-RE이 두 개의 인터페이스를 가지고 있기 때문입니다. 분해능 시험편은 하나의 인터페이스만 가지고 있어야 하기 때문에 RB-RE은 사용할 수 없습니다.
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34. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 시험체의 곡률반지름이 300mm일 경우 에코 높이 구분선의 작성과 탐상감도의 조정용 시험편은 어느 것인가?

  1. A3형계 STB
  2. RB-A6
  3. RB-A8
  4. RB-4
(정답률: 42%)
  • 강 용접부의 곡률반지름이 300mm인 경우, KS B 0896에서는 RB-4 시험편을 사용하여 초음파탐상 시험을 진행하며, 이 때 에코 높이 구분선은 2mm로 설정한다. RB-4 시험편은 곡률반지름이 300mm인 강 용접부의 탐상감도를 조정하기에 적합한 시험편으로, 이를 사용하여 정확한 초음파탐상 결과를 얻을 수 있다. 따라서 정답은 "RB-4"이다.
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35. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 RB-A6시험편 제작 시 곡률의 반지름은 시험체 곡률 반지름의 몇 배인가?

  1. 9/10 배
  2. 3/2 배
  3. 9/10 배 이상 3/2 배 이하
  4. 2/3 배 이상 3/2 배 이하
(정답률: 63%)
  • 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 RB-A6시험편 제작 시 곡률의 반지름은 시험체 곡률 반지름의 9/10 배 이상 3/2 배 이하이다. 이유는 RB-A6시험편은 시험체의 곡률에 맞게 제작되어야 하기 때문이다. 따라서 시험체 곡률 반지름이 작을수록 RB-A6시험편의 곡률 반지름도 작아지고, 시험체 곡률 반지름이 클수록 RB-A6시험편의 곡률 반지름도 커지게 된다. 이에 따라 RB-A6시험편의 곡률 반지름은 시험체 곡률 반지름의 9/10 배 이상 3/2 배 이하가 되는 것이다.
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36. 초음파탐상 시험용 표준시험편(KS B 0831)에서 주된 사용 목적이 수직탐촉자의 특성을 측정하는 표준시험편은?

  1. STB-G
  2. STB-N1
  3. STB-A1
  4. STB-A3
(정답률: 53%)
  • "STB-G"는 수직탐촉자의 특성을 측정하는 표준시험편으로, "G"는 "General"의 약자로 일반적인 용도에 적합하다는 의미입니다. "STB-N1"은 미세결함 측정용, "STB-A1"은 두께 측정용, "STB-A3"은 표면거칠기 측정용으로 사용됩니다.
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37. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 의한 흠 에코 높이의 영역과 흠의 지시 길이에 따른 흠의 분류 방법 중 IV 영역에 판두께 18mm 이하인 경우 3류 결함은 몇 mm 이하인가? (단, t는 그루브를 뗀 쪽의 모재의 두께이다.)

  1. mm 이하
  2. mm 이하
  3. 6 mm 이하
  4. 9 mm 이하
(정답률: 44%)
  • IV 영역은 흠 에코 높이가 6mm 이상 12mm 이하인 경우이다. 따라서, 판두께가 18mm 이하이면서 3류 결함인 경우, 흠의 지시 길이에 따라서는 IV 영역에 속할 수 있다. IV 영역에서 3류 결함의 최대 허용 크기는 9mm 이하이다. 이는 KS B 0896에서 정한 기준이며, 초음파탐상 시험방법을 통해 강 용접부의 결함을 평가할 때 참고해야 한다.
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38. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec.V Art.4)에서 용접부에 대한 검사 시 시험편의 곡률반지름이 100mm 일 때, 사용할 수 있는 보정 블록의 곡률 반지름으로 옳은 것은?

  1. 80 mm
  2. 120 mm
  3. 200 mm
  4. 250 mm
(정답률: 58%)
  • 용접부의 곡률반지름이 100mm일 때, 사용할 수 있는 보정 블록의 곡률 반지름은 1.5배 이상이어야 합니다. 따라서 100mm x 1.5 = 150mm 이상의 곡률 반지름을 가진 보정 블록을 사용해야 합니다. 따라서 "120 mm"은 사용 가능한 곡률 반지름 중에서 가장 근접한 값입니다.
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39. 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상 검사(ASME Sec.V Art.5)에 의해 탐상장치를 교정할 때 스크린높이 직선성은 전체 스크린 높이의 몇 % 이내여야 하는가?

  1. 1%
  2. 2%
  3. 5%
  4. 10%
(정답률: 74%)
  • 보일러 및 압력용기의 재료에 대한 초음파탐상 검사는 매우 정밀한 검사이기 때문에 탐상장치의 교정도 매우 높은 수준이 요구됩니다. 이 때, 스크린높이 직선성은 전체 스크린 높이의 5% 이내여야 합니다. 이는 검사 결과의 정확성을 보장하기 위한 것으로, 스크린 높이 직선성이 높을 경우 검사 결과에 오차가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 이러한 정밀한 검사에서는 교정도가 매우 중요하며, 스크린높이 직선성은 5% 이내여야 합니다.
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40. 금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙(KS B 0817)에서 초음파탐상시험 시 원칙적으로 사용하지 않는 것은?

  1. 리젝션
  2. 게이트
  3. 접촉매질
  4. 시험편
(정답률: 77%)
  • 정답은 "리젝션"입니다. 리젝션은 초음파탐상시험에서 검사 대상물질이 아닌 물질을 거부하는 기능을 합니다. 따라서 원칙적으로 사용하지 않습니다. 게이트는 검사 대상물질의 특정 영역을 설정하여 검사하는 기능이며, 접촉매질은 검사 대상물질과 초음파 탐상기 사이에 매개체 역할을 하는 물질입니다. 시험편은 검사 대상물질 자체를 의미합니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. 다음과 같이 수침법으로 시험체를 검사하여 그림과 같은 탐상도형이 CRT 에 나타났다. 시험체 내부결함의 반사지시는 CRT 상에서 어느 것인가?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉢
  4. ㉣
(정답률: 69%)
  • 탐상도형이 CRT 상에서 "㉢" 모양이 되는 것은 시험체 내부에 불순물이나 결함이 있을 때, 수치가 큰 부분에서 더 많은 광선이 반사되어 나타나기 때문이다. 따라서, 그림에서 가장 큰 수치를 가지는 부분이 "㉢" 모양이 되므로 정답은 "㉢"이다.
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42. 그림과 같은 스펙트럼을 갖는 초음파 탐촉자의 중심 주파수 값(fc)은 얼마인가? (단, fa = 4.4 MHz, fb = 9.4 MHz 이다.)

  1. 4.6 MHz
  2. 6.9 MHz
  3. 8.6 MHz
  4. 10.2 MHz
(정답률: 80%)
  • 주어진 스펙트럼에서 중심 주파수는 두 끝 주파수의 평균값과 같다. 따라서 중심 주파수는 (4.4 MHz + 9.4 MHz) / 2 = 6.9 MHz 이다.
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43. A-주사법에서 CRT의 수직감도 축에 공급되는 전압을 조정하는 장치는?

  1. 스위프발생기
  2. 펄스발생기
  3. 증폭기회로
  4. 시간회로
(정답률: 46%)
  • CRT의 수직감도 축에 공급되는 전압을 조정하는 장치는 증폭기회로입니다. 이는 입력 신호를 증폭하여 출력 신호의 크기를 조절하는 회로로, 입력 신호의 크기를 증폭하여 CRT의 수직감도 축에 공급되는 전압을 증폭시켜 수직 위치를 조절합니다.
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44. 동일한 크기의 결함이 있는 경우, 초음파탐상시험에 의하여 가장 발견하기 쉬운 결함은?

  1. 시험재 내부에 있는 구(球)형의 결함
  2. 초음파의 진행방향에 평행인 흠
  3. 초음파의 진행방향에 수직인 흠
  4. 이종물질의 혼입
(정답률: 90%)
  • 초음파는 진행방향에 수직으로 전파되기 때문에, 초음파탐상시험에서는 초음파의 진행방향에 수직인 결함이 가장 발견하기 쉽습니다. 이는 초음파가 결함과 만나면 일부는 반사되고 일부는 투과되는데, 진행방향에 수직인 결함은 반사되는 초음파가 탐지기로 돌아오는 시간이 짧아서 더욱 뚜렷하게 나타나기 때문입니다.
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45. 재료의 음향이방성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강재 중에 초음파의 음속이나 감쇠 등의 초음파 전파 특성이 탐상 방향에 따라 다른 재료를 음향이방성을 갖는 재료라 부른다.
  2. 압연 강판과 같이 주 압연 방향과 이것에 직각인 방향 사이에 초음파 전파 특성이 현저히 다른 재료에는 음향이방성에 대한 검정이 필요하다.
  3. 음향이방성을 갖는 재료의 탐성에는 공칭굴절각이 70°인 탐촉자를 사용한다.
  4. 음속비의 측정에 의해 음향이방성을 검정할 경우 음속비가 1.02를 넘을 때 음향이방성이 있는 것으로 간주한다.
(정답률: 71%)
  • "음속비의 측정에 의해 음향이방성을 검정할 경우 음속비가 1.02를 넘을 때 음향이방성이 있는 것으로 간주한다."는 틀린 설명입니다. 음속비는 음향이방성과는 관련이 없는 개념이기 때문입니다.

    음향이방성을 갖는 재료의 탐성에는 공칭굴절각이 70°인 탐촉자를 사용하는 이유는, 이 탐촉자는 일반적으로 사용되는 초음파 탐촉자 중 하나로, 음향이방성을 갖는 재료에서도 일정한 탐촉각을 유지할 수 있기 때문입니다. 이를 통해 정확한 탐촉 결과를 얻을 수 있습니다.
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46. 판재의 횡파 경사각탐상으로 결함검출이 잘되지 않는 경우의 결함 형태로 옳은 것은?

  1. 음파의 진행 방향에 수직인 균열
  2. 여러 방향으로 흩어져 있는 개재물
  3. 표면에 평행하게 있는 균열
  4. 연속적인 작은 기공
(정답률: 75%)
  • 판재의 횡파 경사각탐상은 주로 균열이 음파의 진행 방향에 수직한 경우에 효과적으로 결함을 검출할 수 있습니다. 따라서, "표면에 평행하게 있는 균열"은 이 방법으로는 검출이 어려운 결함 형태입니다. 이유는 음파가 균열을 통과할 때, 균열의 경로와 평행하게 진행되기 때문에 음파가 균열을 탐지하기 어렵기 때문입니다.
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47. 전달손실에 의한 감도를 보정할 필요가 없는 것은?

  1. 시험체에 도장이 되어 있는 경우
  2. 접촉매질을 변경한 경우
  3. 시험체에 부식이 생긴 경우
  4. 탐상기의 배터리를 교환한 경우
(정답률: 78%)
  • 탐상기의 배터리를 교환한 경우는 전달손실과는 관련이 없기 때문에 감도를 보정할 필요가 없다. 다른 보기들은 시험체의 상태나 접촉매질의 변화로 인해 전달손실이 발생할 가능성이 있기 때문에 감도를 보정해야 한다.
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48. 용접덧살을 제거하지 않은 오스테나이트계 스테인리스강 용접부를 검사하기에 가장 좋은 탐촉자는?

  1. 횡파 수직탐촉자
  2. 횡파 경사각탐촉자
  3. 종파 수직탐촉자
  4. 종파 경사각탐촉자
(정답률: 62%)
  • 용접덧살을 제거하지 않은 오스테나이트계 스테인리스강 용접부는 종파 결함이 발생할 가능성이 높습니다. 따라서 종파 결함을 검출하기 위해서는 종파 경사각탐촉자가 가장 적합합니다. 종파 경사각탐촉자는 종파 결함을 검출하는 데 특화되어 있으며, 종파 결함의 크기와 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다.
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49. 두께 100mm 인 V형 맞대기 용접부를 45° 경사각탐상을 할 때 화면상에 초음파 빔행정 길이가 140mm 인 지시가 나타났다. 이 때 탐촉자의 입사점이 용접부의 중심선에서 100mm 떨어져 있다면 이 지시의 결함이 있는 위치는?

  1. 용접 루트부
  2. 용접 비드부
  3. 용접 중앙부
  4. 모재 표면부
(정답률: 59%)
  • 이 지시의 결함이 있는 위치는 "용접 루트부"이다.

    이유는 V형 맞대기 용접부에서 초음파 빔이 행정하는 길이가 140mm이므로, 이는 용접부의 루트부터 시작하여 용접 비드부까지의 전체 두께를 포함하고 있다. 따라서, 탐촉자의 입사점이 용접부의 중심선에서 100mm 떨어져 있으므로, 이 지시의 결함이 있는 위치는 용접 루트부에 해당한다.
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50. 고체에서는 전파되나 액체에서는 전파되지 않아 시험체 내부 결함 검출에 사용되는 초음파의 모드는?

  1. 종파
  2. 횡파
  3. 판파
  4. 수직파
(정답률: 74%)
  • 액체는 분자 간 거리가 가까워서 초음파가 전파되기 어렵습니다. 따라서 액체 내부 결함 검출에는 횡파 모드가 사용됩니다. 이는 초음파가 수평으로 전파되는 모드로, 액체 내부에서도 전파가 가능합니다. 종파는 초음파가 수직으로 전파되는 모드이며, 액체에서는 전파가 어렵습니다. 판파는 초음파가 평면으로 전파되는 모드이며, 액체에서는 사용되지 않습니다. 수직파는 초음파가 수직으로 전파되는 모드이며, 액체에서는 전파가 어렵습니다.
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51. 다음 중 진동자의 감도를 높이기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 펄스폭이 작아야 한다.
  2. 펄스 지속시간이 짧아야 한다.
  3. 대역폭을 크게 한다.
  4. 펄스폭이 충분히 커야 한다.
(정답률: 37%)
  • 진동자의 감도를 높이기 위해서는 진동자에 가해지는 펄스의 에너지를 증가시켜야 합니다. 이를 위해서는 펄스폭이 충분히 커야 합니다. 펄스폭이 작으면 에너지가 적어지고, 펄스 지속시간이 짧으면 에너지가 짧은 시간에 집중되어 감도가 높아지지 않습니다. 대역폭을 크게 한다고 해도, 펄스의 에너지가 충분하지 않으면 감도를 높일 수 없습니다. 따라서, 펄스폭이 충분히 커야 진동자의 감도를 높일 수 있습니다.
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52. 초음파 탐상장치의 각 구성 부분과 기능에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소인회로 – 시간축 작동
  2. 수신부 – 증폭과 감도조정
  3. 탐촉자 – 초음파의 발생과 수신
  4. 송신부 – 측정범위의 조정
(정답률: 66%)
  • 송신부는 초음파를 발생시키는 역할을 하며, 측정범위의 조정은 수신부에서 이루어지는 것이므로 옳지 않은 설명입니다.
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53. 다음의 압전 재료 중에서 송신 효율이 가장 좋은 것은?

  1. 수정(Quartz)
  2. 산화은(Silver Oxide)
  3. 황산리튬(Lithium Sulfate)
  4. 티탄산바륨(Barium Titanate)
(정답률: 76%)
  • 송신 효율이 가장 좋은 압전 재료는 티탄산바륨(Barium Titanate)입니다. 이는 고유의 피에조전효과로 인해 전기 신호를 더 잘 전달하기 때문입니다. 또한, 티탄산바륨은 안정성이 높고, 높은 유전 상수를 가지고 있어 전기 신호를 더 잘 전달할 수 있습니다.
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54. 탐촉자 구성요소 중 초음파를 시험체에 경사지게 입사시키는 역할을 하는 것은?

  1. 접전
  2. 쐐기
  3. 흡음재
  4. 댐핑재
(정답률: 72%)
  • 쐐기는 탐촉자 구성요소 중 하나로, 초음파를 시험체에 경사지게 입사시키는 역할을 합니다. 이는 시험체 내부의 결함이나 불균일성을 더욱 뚜렷하게 드러나게 하기 위함입니다. 따라서 쐐기는 탐촉자의 성능을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.
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55. 스크린 상에 높이가 낮은 지시파가 매우 많이 나타났을 때(Hash 현상) 그 원인은 무엇으로 판단되는가?

  1. 균열
  2. 기공
  3. 큰 개재물
  4. 시험편 재질의 입자가 조대
(정답률: 68%)
  • 스크린 상에 높이가 낮은 지시파가 매우 많이 나타났을 때, 이는 시험편 재질의 입자가 조밀하게 쌓여서 발생하는 현상인데, 이를 Hash 현상이라고 합니다. 따라서 정답은 "시험편 재질의 입자가 조대" 입니다.
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56. 초음파탐촉자의 기본구성 중 댐핑재(damping material)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 댐핑재는 진동자의 진동을 억제하는 역할을 한다.
  2. 댐핑재는 진동자로부터 발생된 초음파 중 후면으로 발생된 음파에너지를 감쇠시킨다.
  3. 댐핑재에 의한 댐핑정도가 높을수록 탐촉자에서 발생하는 초음파의 펄스폭은 감소한다.
  4. 댐핑재는 초음파탐촉자의 감도를 적절히 조절하기 위하여 사용한다.
(정답률: 43%)
  • "댐핑재는 초음파탐촉자의 감도를 적절히 조절하기 위하여 사용한다."가 옳지 않은 설명이다. 댐핑재는 초음파탐촉자의 감도를 조절하는 것이 아니라, 초음파탐촉자에서 발생하는 불필요한 진동을 억제하여 초음파의 신호 대 잡음 비율을 향상시키는 역할을 한다.
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57. 황동에 대한 종파의 음향 임피던스는? (단, 황동의 밀도 : 8400 kg/m3, 종파의 속도 : 4400 m/sec, 횡파의 속도 : 2200 m/sec 이다.)

  1. 37 × 106 kg/m2·s
  2. 18 × 106 kg/m2·s
  3. 37 × 107 kg/m2·s
  4. 18 × 107 kg/m2·s
(정답률: 69%)
  • 음향 임피던스는 밀도와 속도의 곱으로 정의된다. 따라서 황동의 음향 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    음향 임피던스 = 밀도 × 종파의 속도
    = 8400 kg/m³ × 4400 m/s
    = 36,960,000 kg/m²·s

    따라서, 정답은 "37 × 10⁶ kg/m²·s" 이다.
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58. 초음파탐상기에서 송신펄스폭에 의해서 결함을 검출하지 못하는 거리를 무엇이라 하는가?

  1. 분해능
  2. 불감대
  3. 대역폭
  4. 게이트폭
(정답률: 91%)
  • 초음파탐상기에서 송신펄스폭이 짧을수록 높은 주파수의 초음파를 생성하게 되어 더 높은 해상도를 가지게 됩니다. 하지만 이러한 송신펄스폭이 짧을수록 초음파의 에너지는 감소하게 되어 검출 가능한 거리가 짧아지게 됩니다. 이렇게 검출하지 못하는 거리를 불감대라고 합니다. 즉, 송신펄스폭이 짧을수록 해상도는 높아지지만 검출 가능한 거리는 짧아지게 됩니다.
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59. 단조품 초음파탐상검사의 시험편방식에 비교한 저면에코 방식의 특징은?

  1. 검사결과의 상호 비교 한다.
  2. 탐상면의 거칠기에 대한 수정조작 불필요하다.
  3. 탐상면의 곡률 영향이 있다.
  4. 얻어지는 저면에코는 최소 B2 까지는 되어야 한다.
(정답률: 36%)
  • 저면에코 방식은 탐상면의 거칠기에 대한 수정조작이 필요하지 않습니다. 이는 초음파를 투과시켜 얻은 저면에코가 탐상면의 모든 부분을 반사하므로, 탐상면의 거칠기와 상관없이 모든 부분을 검사할 수 있기 때문입니다. 따라서 검사결과의 상호 비교를 용이하게 하며, 검사 시간을 단축시킬 수 있습니다.
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60. 다음 중 분할형 탐촉자에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진동자는 송신용과 수신용의 2개로 분할되어 있으므로 불감대는 짧다.
  2. 탐상면으로부터 먼 결함의 검출에 적합하다.
  3. 2개의 진동자의 빔각도가 경사되어 있으므로 특정 탐상 영역 이외에서는 조합 탐상감도가 높아진다.
  4. 탐상면에서 수직인 결함의 검출용에 가장 적합하다.
(정답률: 68%)
  • "진동자는 송신용과 수신용의 2개로 분할되어 있으므로 불감대는 짧다."가 옳은 설명이다. 이는 진동자가 송신용과 수신용으로 분할되어 있기 때문에, 진동자의 불감대가 짧아지게 되어 결함 검출 능력이 향상된다는 것을 의미한다.
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