초음파비파괴검사산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

초음파비파괴검사산업기사 2020-06-06 필기 기출문제 해설

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초음파비파괴검사산업기사
(2020-06-06 기출문제)

목록

1과목: 비파괴검사 개론

1. 전자기초음파 탐상의 특징으로 틀린 것은?

  1. 전기, 음량변화 능률이 멀어진다.
  2. 탐상간도가 약간 저하된다.
  3. 접촉매질의 두께에 영향을 받는다.
  4. 정밀한 두께 측정이나 음속 측정에 적합하다.
(정답률: 68%)
  • 전자기초음파 탐상은 전자기 변환기를 사용하여 초음파를 발생시키므로, 일반적인 접촉식 탐상과 달리 접촉매질(접촉제)의 두께나 상태에 영향을 받지 않고 탐상이 가능하다는 것이 큰 장점입니다.
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2. 비파괴검사법 중 시험체의 내부와 외부의 압력차를 이용하여 기체나 액체가 결함부를 통해 흘러 들어가거나 나오는 것을 감지하는 방법으로써 압력용기나 배관 등에 적용하기 적합한 시험법은?

  1. 누설검사
  2. 침투탐상시험
  3. 자분탐상시험
  4. 초음파탐상시험
(정답률: 89%)
  • 누설검사는 시험체의 내외부 압력차를 이용하여 기체나 액체가 결함부를 통해 새어 나오는 것을 감지하는 방법으로, 압력용기나 배관의 기밀 시험에 매우 적합합니다.
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3. 물리적 현상의 원리에 따른 비파괴검사 방법을 분류한 것 중 틀린 것은?

  1. 광학-육안검사
  2. 열 누설검사
  3. 투과-방사선검사
  4. 전자기-와류탐상검사
(정답률: 79%)
  • 비파괴검사는 물리적 원리에 따라 분류하며, 열 누설검사는 일반적인 물리적 현상 기반의 표준 비파괴검사 분류 체계에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    육안검사: 광학 원리 이용
    방사선검사: 투과 원리 이용
    와류탐상검사: 전자기 원리 이용
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4. 침투탐상시험의 적용 방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 침투시간을 단축하기 위해서는 버너 등으로 탐상 시작 전에 침투액을 가열하여야 한다.
  2. 습식현상법은 수세성 염색침투탐상시험에 실시하는 것이 효율성을 높일 수 있다.
  3. 물과 전원이 없는 장소의 대형구조물 부분검사에는 후유화성 형광침투탐상시험이 적합하다.
  4. 건식현상법은 수세성 또는 후유화성 형광침투액을 사용하는데 주로 이용된다.
(정답률: 63%)
  • 건식현상법은 가루 형태의 현상제를 사용하므로, 세척이 까다로운 수세성이나 후유화성 형광침투액을 사용한 시험에서 침투액을 흡수하여 결함을 시각화하는 데 주로 이용됩니다.

    오답 노트
    침투액 가열: 침투액의 성질을 변화시켜 결함 검출 능력을 저하시킬 수 있음
    습식현상법: 주로 염색침투탐상시험에 사용되며 수세성보다는 유성/수용성 등에 효율적임
    후유화성 형광침투탐상: 세척을 위해 다량의 물과 전원이 필요함
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5. 초음파탐상시험에서 공진법으로 시험체의 두께를 측정할 때 2MHz의 주파수에서 기본공명이 발생했다면 이 시험체의 두께는 몇 mm인가? (단, 시험체 내의 초음파 속도는 4800m/s이다.)

  1. 1.2
  2. 2.4
  3. 3.6
  4. 4.8
(정답률: 60%)
  • 공진법에서 기본공명 시 시험체의 두께는 초음파 파장의 절반($\frac{1}{2}\lambda$)이 될 때 발생합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{V}{2f}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{4800}{2 \times 2 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $t = 0.0012 \text{ m} = 1.2 \text{ mm}$
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6. 6:4황동에 1% 내외의 Fe를 합금하여 결정립을 미세화하고 연신율의 감소 없이 강도를 증가시킨 고강도 황동은?

  1. 델타메탈(delta metal)
  2. 모넬메탈(monel metal)
  3. 두라나메탈(durana metal)
  4. 네이벌 브라스(naval brass)
(정답률: 66%)
  • 델타메탈(delta metal)은 6:4 황동에 약 $1\%$ 내외의 Fe를 첨가하여 결정립을 미세화함으로써, 연신율의 저하 없이 강도를 크게 향상시킨 고강도 황동입니다.
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7. 결정구조 및 격자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 금속은 상온에서 불규칙적인 결정구조를 갖는다.
  2. 전위, 적층결함 등의 격자결함을 점결함이라 한다.
  3. 온도 또는 압력 변화에 의해 결정구조가 달라지는 것을 자기변태라 한다.
  4. 용매금속의 결정격자 용질금속이 들어간 상태를 고용체라 한다.
(정답률: 68%)
  • 용매금속의 결정격자 내에 용질금속이 침입하거나 치환되어 들어간 상태를 고용체라고 합니다.

    오답 노트
    금속은 상온에서 규칙적인 결정구조를 가짐
    전위, 적층결함은 선결함 및 면결함에 해당함
    온도/압력에 의한 구조 변화는 동소변태라고 함
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8. 온도에 따른 열팽창계수, 탄성계수 변화가 작아 고급시계, 정밀 저온 등의 부품에 사용되는 Ni합금은?

  1. 콘스탄탄(constantan)
  2. 모넬합금(monel metal)
  3. 알드레이(alrcy)
  4. 엘린바(elinvar)
(정답률: 71%)
  • 엘린바(elinvar)는 온도 변화에 따른 열팽창계수와 탄성계수의 변화가 매우 작아, 정밀도가 요구되는 고급 시계의 헤어스프링이나 정밀 저온 측정 부품에 사용되는 Ni 합금입니다.
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9. 리드 프레임(lead frame) 재료에 요구되는 성능이 아닌 것은?

  1. 고짐적화에 따라 열방산이 좋은 것
  2. 보다 작고 엷게 하기 위하여 강도가 클 것
  3. 재료의 치수정밀도가 높고 잔류응력이 클 것
  4. 본딩(bonding)하기 용이하도록 우수한 도금성을 가질 것
(정답률: 68%)
  • 리드 프레임은 반도체 칩과 외부 단자를 연결하는 정밀 부품으로, 치수 정밀도가 높아야 하며 가공 후 변형을 막기 위해 잔류 응력은 최대한 적어야 합니다.

    오답 노트
    잔류응력이 클 것: 잔류 응력이 크면 열처리나 가공 중 변형이 발생하여 정밀도가 떨어집니다.
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10. 오스테나이트계 스테인리스강의 공시(pitting)을 방지하기 위한 대책이 아닌 것은?

  1. 할로겐 이온의 고농도를 피한다.
  2. 산소농담전지의 형상을 극대화 한다.
  3. 질산염, 크롬산염 등의 부동태화제를 가한다.
  4. 재료 중의 탄소를 적게 하거나 Ni, Cr, Mo등을 많게 한다.
(정답률: 60%)
  • 공시(pitting)는 국부적인 부식 현상으로, 산소 농도 차이에 의해 발생하는 산소농담전지 형성을 억제해야 방지할 수 있습니다. 따라서 산소농담전지의 형상을 극대화하는 것은 부식을 촉진하는 잘못된 대책입니다.
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11. 강과 비교한 회주철의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 감쇠능이 크다.
  2. 열전도도가 높다.
  3. 피삭성이 우수하다.
  4. 압축강도에 비해 인장강도가 크다.
(정답률: 61%)
  • 회주철은 흑연이 편상으로 존재하여 압축강도는 매우 높지만, 인장강도는 상대적으로 매우 낮다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    감쇠능이 크다: 흑연의 영향으로 진동 흡수력이 좋음
    열전도도가 높다: 흑연 덕분에 열 전달이 빠름
    피삭성이 우수하다: 흑연이 윤활제 역할을 하여 깎기 쉬움
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12. 과공석강의 탄소함유량은 약 몇 wt%인가?

  1. 0.025~0.8%
  2. 0.8~2.0%
  3. 2.0~4.3%
  4. 4.3~6.67%
(정답률: 72%)
  • 철-탄소 상태도에서 공석점(0.8 wt%)보다 탄소 함유량이 높은 영역을 과공석강이라고 합니다. 따라서 과공석강의 탄소 함유량 범위는 0.8~2.0%입니다.
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13. 다음 중 강의 담금질성을 개선시키는 효과가 가장 큰 것은?

  1. B
  2. Si
  3. Ni
  4. Cu
(정답률: 62%)
  • 붕소(B)는 강의 담금질성을 비약적으로 향상시키는 가장 효과적인 원소입니다.
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14. 철강의 5대 원소에 해당되는 것은?

  1. C, Si, Mn, P, S
  2. Ti, Mo, Cr, P, S
  3. Si, Mn, Mo, Cr, S
  4. Si, Mn, Ta, Cu, Sn
(정답률: 80%)
  • 철강의 성질에 큰 영향을 미치는 5대 원소는 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S)입니다.
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15. 어떤 물질이 일정한 온도, 파장, 전류밀도하에서 전기저항이 0(zero)이 되는 현상은?

  1. 초투자율
  2. 초저항
  3. 초전도
  4. 초전류
(정답률: 84%)
  • 특정 임계 온도 이하에서 물질의 전기 저항이 완전히 $0$이 되는 물리적 현상을 초전도라고 합니다.
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16. 고체 상태에 있는 무개의 금속 재료를 일이나 압력 또는 열과 압력을 동시에 가해시 서로 접합 시키는 기술을 무엇이라고 하는가?

  1. 리벳
  2. 용접
  3. 접어 잇기
  4. 기계적 이음
(정답률: 78%)
  • 금속 재료에 열, 압력 또는 이 둘을 동시에 가하여 원자 간의 결합을 통해 하나로 접합시키는 기술을 용접이라고 합니다.
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17. AW240, 정격 사용률이 50%인 용접기를 사용하여 200A로 용접할 때 이 용접기의 허용 사용률은?

  1. 54%
  2. 60%
  3. 72%
  4. 120%
(정답률: 68%)
  • 용접기의 사용률은 정격 전류의 제곱에 반비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $U_{2} = U_{1} \times (\frac{I_{1}}{I_{2}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $U_{2} = 50 \times (\frac{240}{200})^{2}$
    ③ [최종 결과] $U_{2} = 72$
    따라서 허용 사용률은 $72\%$ 입니다.
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18. 다음 중 언더컷의 원인이 아닌 것은?

  1. 전류가 너무 높을 때
  2. 아크 길이가 짧을 때
  3. 용접 속도가 적당하지 않을 때
  4. 용접봉 유지 각도가 부적당할 때
(정답률: 62%)
  • 언더컷은 주로 과도한 입열이나 부적절한 조작으로 인해 발생합니다.

    오답 노트
    아크 길이가 짧을 때: 오히려 아크 길이가 너무 길 때 아크 압력이 분산되어 언더컷이 발생하기 쉽습니다.
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19. 수축과 전류응력을 줄이기 위해 사용하는 용착법으로 그림과 같은 용착법은?

  1. 백스탭법
  2. 스킵법
  3. 전진법
  4. 대칭법
(정답률: 78%)
  • 중심에서부터 양쪽으로 번갈아 가며 용접하여 수축 변형과 전류응력을 최소화하는 방법은 와 같은 대칭법입니다.
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20. 다음 고류 아크 용접기 중 가변 저항의 변화로 용집 전류를 조정하며 조작이 간단하고 원격 제어가 가능한 용접기는?

  1. 텝 전환형 용접기
  2. 가동 철심형 용접기
  3. 가동 코일형 용접기
  4. 가포화 리액터형 용접기
(정답률: 70%)
  • 가포화 리액터형 용접기는 가변 저항을 통해 용접 전류를 조정하며, 조작이 간편하고 원격 제어가 가능하다는 특징이 있습니다.
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2과목: 초음파탐상검사 원리 및 규격

21. 음파 속도가 6000m/s이고 두께가 10mm인 재료의 공진 주파수는?

  1. 0.3MHz
  2. 0.5MHz
  3. 5MHz
  4. 10MHz
(정답률: 57%)
  • 재료의 두께가 파장의 1/2일 때 공진이 발생하며, 주파수는 속도를 파장으로 나눈 값입니다.
    ① $f = \frac{v}{2t}$
    ② $f = \frac{6000}{2 \times 0.01}$
    ③ $f = 300000$
    결과값 $300000\text{Hz}$를 $\text{MHz}$ 단위로 환산하면 $0.3\text{MHz}$가 됩니다.
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22. 6인치 두께의 알루미늄판에 표면으로부터 3인치 깊이에 표면과 평행하게 큰 결함이 놓여 있다면 어떤 탐상법으로 결함이 가장 잘 검출될 수 있는가?

  1. 수직 탐상법
  2. 판파 탐상법
  3. 표면과 탐상법
  4. 경사각 탐상법
(정답률: 68%)
  • 결함이 표면과 평행하게 놓여 있는 경우, 초음파 빔을 표면에 수직으로 입사시켜 결함면에서 반사되는 에코를 측정하는 수직 탐상법이 가장 효율적입니다.
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23. 어떤 재질에서 음파의 속도가 6000m/s이고 주파수가 2MHz일 때 이 음파의 파장은?

  1. 1.2mm
  2. 3mm
  3. 12mm
  4. 30mm
(정답률: 59%)
  • 파장은 음속을 주파수로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{V}{f}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{6000}{2 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 0.003$ (즉, $3\text{mm}$)
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24. 수침법으로 강(steel)과 알루미늄(aluminium)을 탐상할 때, 알루미늄과 비교했을 때 강에서 횡파의 굴절각은?

  1. 알루미늄에서보다 작다.
  2. 알루미늄에서보다 크다.
  3. 알루미늄에서와 같다.
  4. 입사각에 따라 다르다.
(정답률: 56%)
  • 스넬의 법칙에 따라 굴절각은 매질의 음속에 비례합니다. 강(Steel)의 횡파 속도가 알루미늄의 횡파 속도보다 빠르기 때문에, 동일한 입사각에서 강에서의 굴절각이 알루미늄에서보다 더 크게 나타납니다.
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25. 종파를 사용하여 두 재료를 수직 초음파검사할 때, 재료의 경계면에서 음압반사율이 가장 높은것끼리 짝지은 것은?

  1. 물-알루미늄
  2. 아크린-물
  3. 아크릴-기름
  4. 기름-물
(정답률: 69%)
  • 음압반사율은 두 매질의 음향 임피던스 차이가 클수록 높아집니다. 물과 알루미늄은 임피던스 차이가 매우 크기 때문에 제시된 조합 중 반사율이 가장 높습니다.
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26. 10Q20N 수직탐촉자를 이용하여 측정한 두께 35mm의 시험체의 건전부 제1저면 에코와 제2저면 에코의 크기가 각각 HB1=25dB, HB2=20dB일 때 감쇠계수 a[dB/mm]는 얼마인가? (단, 반사 및 확산에 의한 손실은 무시할 정도로 작다.)

  1. 0.071
  2. 0.14
  3. 0.64
  4. 2.5
(정답률: 50%)
  • 감쇠계수는 두 저면 에코의 크기 차이를 왕복 거리로 나누어 계산합니다. 제1저면 에코는 $2t$, 제2저면 에코는 $4t$의 거리를 이동하므로 거리 차이는 $2t$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\alpha = \frac{H_{B1} - H_{B2}}{2t}$
    ② [숫자 대입] $\alpha = \frac{25 - 20}{2 \times 35}$
    ③ [최종 결과] $\alpha = 0.071$
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27. 초음파탐상시험의 원리에서 시험방법의 적용예에 대해 기술한 것으로 올바른 것은?

  1. 강판의 라미네이션 탐상에는 주로 경사각탐상이 이용된다.
  2. 강의 맞대기용접부 탐상에는 주로 수직탐상이 이용된다.
  3. 모서리 이음이나 T이음 등의 용접부에서 수직탐상이 유효한 경우에는 그것을 병용한다.
  4. 파이프 등의 내면의 부식량 계측에는 스트레인 계측이 이용된다.
(정답률: 65%)
  • 용접부 탐상 시 기본적으로 경사각탐상을 사용하지만, 모서리 이음이나 T이음처럼 수직탐상이 유효한 구조에서는 두 방법을 병용하여 검출력을 높이는 것이 올바른 방법입니다.

    오답 노트
    라미네이션 탐상: 수직탐상 이용
    맞대기용접부 탐상: 경사각탐상 이용
    내면 부식량 계측: 초음파 두께 측정 이용
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28. 강판의 두께 100mm를 왕복 전파하는 초음파(종파)의 전파시간은? (단, 강재중의 종파속도는 5900m/s로 한다.)

  1. 약 1만분의 3초
  2. 약 100만분의 30초
  3. 약 3초
  4. 약 3분
(정답률: 68%)
  • 초음파가 왕복 전파할 때의 시간은 전체 이동 거리(두께의 2배)를 속도로 나누어 계산합니다.
    $$t = \frac{2L}{V}$$
    $$t = \frac{2 \times 0.1}{5900}$$
    $$t = 3.39 \times 10^{-5}$$
    계산 결과 약 $33.9\mu\text{s}$이며, 보기 중 가장 근접한 값은 약 100만분의 30초입니다.
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29. 광대역 탐촉자에 대한 설명으로 바른 것은?

  1. 에코의 지속시간은 통상의 탐촉자에 비해 길게 된다.
  2. 에코의 주파수 범위가 넓다.
  3. 근거리 분해능이 나빠진다.
  4. 에코의 폭이 매우 넓다.
(정답률: 54%)
  • 광대역 탐촉자는 대역폭이 넓어 에코의 주파수 범위가 넓은 것이 특징이며, 이는 펄스 폭을 짧게 만들어 근거리 분해능을 향상시키는 결과를 가져옵니다.

    오답 노트
    에코 지속시간: 짧아짐
    근거리 분해능: 좋아짐
    에코 폭: 좁아짐
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30. 압전 소자재료 중에서 초음파의 송신 효율이 가장 좋은 재료는?

  1. Lithium sulfate
  2. Quartz
  3. Barium titanate
  4. silver oxide
(정답률: 63%)
  • 압전 소자 중 Barium titanate(티탄산바륨)는 전기기계 결합 계수가 커서 에너지 변환 효율이 매우 높기 때문에 초음파 송신 효율이 가장 뛰어난 재료입니다.
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31. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 따라 탐상시험 시 사용하는 경사각탐촉자의 입사점과 굴절각을 조정 및 점검하는 시기는?

  1. 작업개시 시 및 작업시간 4시간 이내마다
  2. 작업개시 시 및 작업시간 8시간 이내마다
  3. 작업종료 시 및 작업시간 10시간 이내마다
  4. 작업종료 시 및 작업시간 12시간 이내마다
(정답률: 70%)
  • KS B 0896 강 용접부 초음파탐상 시험방법에 따라, 경사각탐촉자의 입사점과 굴절각의 정확성을 유지하기 위해 작업개시 시 및 작업시간 4시간 이내마다 조정 및 점검을 수행해야 합니다.
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32. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec,V Art.4)에 따라 직접 접촉법에 의한 초음파탐상 시 교정시험편과 시험체 표면과의 온도 차이는 얼마까지 허용되는가?

  1. 8℃
  2. 10℃
  3. 14℃
  4. 18℃
(정답률: 57%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따르면, 직접 접촉법을 이용한 초음파탐상 시 교정시험편과 시험체 표면 사이의 허용 온도 차이는 $14^{\circ}C$이내여야 합니다.
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33. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에 의하여 평판 맞대기 이음 용접부의 경사각 탐상 중 관두께가 40mm를 초과하고 60mm 이하인 재료에 대한 초음파탐상방법으로 옳은 것은?

  1. 굴절각 45°를 사용하여 한면 양쪽에서 탐상한다.
  2. 굴절각 60° 또는 70°를 사용하여 양면 한쪽에서 탐상한다.
  3. 굴절각 45°를 사용하여 양면 한쪽에서 탐상한다.
  4. 굴절각 60° 또는 70°를 사용하여 한면 양쪽에서 탐상한다.
(정답률: 62%)
  • KS B 0896 규정에 따라 평판 맞대기 이음 용접부에서 관두께가 $40\text{mm}$를 초과하고 $60\text{mm}$이하인 경우에는 굴절각 $60^{\circ}$ 또는 $70^{\circ}$를 사용하여 한 면의 양쪽에서 탐상하는 방법을 적용합니다.
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34. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0536)에서 초음파의 음속이 6000m/s이고 초음파가 재료 속을 왕복하는 시간이 1×10-4초 일 때 측정물의 두께는?

  1. 10cm
  2. 20cm
  3. 30cm
  4. 60cm
(정답률: 46%)
  • 초음파가 재료 속을 왕복했으므로, 전체 이동 거리의 절반이 측정물의 두께가 됩니다. 거리 공식인 거리 = 속도 $\times$ 시간을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{v \times t}{2}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{6000 \times 1 \times 10^{-4}}{2}$
    ③ [최종 결과] $d = 0.3\text{m} = 30\text{cm}$
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35. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec,V Art.23 SA-577)에서 초음파탐상시험의 교정을 위해 사용되는 교정노치의 깊이와 최소길이는?

  1. 강판두께의 3% 깊이, 최소길이 12.5mm
  2. 강판두께의 3% 깊이, 최소길이 25mm
  3. 강판두께의 5% 깊이, 최소길이 12.5mm
  4. 강판두께의 5% 깊이, 최소길이 25mm
(정답률: 45%)
  • ASME Sec.V Art.23 SA-577 규정에 따르면, 보일러 및 압력용기의 초음파탐상시험 교정을 위한 교정노치의 깊이는 강판 두께의 $3\%$이며, 최소 길이는 $25\text{mm}$로 규정되어 있습니다.
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36. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서 규정한 5MHz 경사각탐촉자의 원거리 분해능은 얼마 이하이어야 하는가?

  1. 2mm 이하
  2. 3mm 이하
  3. 5mm 이하
  4. 9mm 이하
(정답률: 46%)
  • KS B 0896 표준에서 규정하는 $5\text{MHz}$ 경사각탐촉자의 성능 기준에 따라, 원거리 분해능은 $5\text{mm}$이하를 유지해야 합니다.
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37. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec,V Art.4)에서 규정하고 있는 초음파탐상장치는 교정된 스크린(sereen) 높이의 20~100%에서 전스크린 높이의 몇 % 이내의 스크린 높이 직선성을 나타낼 수 있어야 하는가?

  1. ±5%
  2. ±%
  3. ±10%
  4. ±8%
(정답률: 68%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따르면, 초음파탐상장치의 스크린 높이 직선성은 교정된 스크린 높이의 $20 \sim 100\%$ 범위 내에서 전 스크린 높이의 $\pm 5\%$이내여야 합니다.
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38. 강 용접부의 초음파탐상 시험방법(KS B 0896)에서는 경사각 탐촉자와 성능 점검주기를 규정하고 있다. 요구되는 점검주기가 제일 짧은 것은?

  1. 탐상감도
  2. 원거리 분해능
  3. 불감대
  4. 빔 중심축의 치우침
(정답률: 63%)
  • 강 용접부 초음파탐상(KS B 0896)에서 탐상감도는 장비의 상태나 환경 변화에 가장 민감하게 반응하므로, 다른 항목(원거리 분해능, 불감대, 빔 중심축 치우침)보다 더 짧은 주기로 점검하여 신뢰성을 확보해야 합니다.
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39. 금속 재료의 펄스 반사법에 따른 초음파탐상시험 방법 통칙(KS B 0817)에 따른 초음파 탐상장치의 점검 종류가 아닌 것은?

  1. 일상 점검
  2. 수리 점검
  3. 정기 점검
  4. 특별 점검
(정답률: 67%)
  • KS B 0817 표준에 규정된 초음파 탐상장치의 점검 종류는 일상 점검, 정기 점검, 특별 점검의 세 가지로 분류됩니다. 수리 점검은 표준에서 규정하는 정기적인 점검 체계에 포함되지 않습니다.
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40. 보일러 및 압력용기에 대한 초음파탐상검사(ASME Sec,V Art.4)에 따라 수직탐상 할 때 설정하는 거리진폭교정곡선의 절차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기본 교정시험편의 구멍에서 나오는 진폭 중 가장 높은 지점을 찾는다.
  2. 가장 높은 진폭이 나오는 구멍에서 최대 응답을 주는 위치에 탐촉자를 위치시킨다.
  3. 전스크린 높이의 80%가 되도록 감도를 조종한다.
  4. 가장 높은 지점의 지시값과 다른 한 구멍 최대 지시값의 1/2되는 부분을 스크린에 표시선으로 연결한다.
(정답률: 68%)
  • ASME Sec.V Art.4 규정에 따른 거리진폭교정곡선(DAC) 작성 시, 각 구멍에서 얻은 최대 지시값(피크치)들을 서로 연결하여 곡선을 작성해야 합니다.

    오답 노트
    가장 높은 지점의 지시값과 다른 한 구멍 최대 지시값의 1/2되는 부분을 연결: 1/2 지점이 아닌 각 구멍의 최대 지시값(Peak)들을 직접 연결하는 것이 올바른 절차입니다.
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3과목: 초음파탐상검사 시험

41. STB-A1 길이 100mm 방향에 5220N의 탐촉자를 이용하여 초음파를 입사하였을 때의 탐상도형으로 측정 범위가 200mm일 때 자연에코에 대한 도형으로 옳은 것은?

(정답률: 63%)
  • 시험편의 길이 $100\text{mm}$와 측정 범위 $200\text{mm}$를 고려할 때, 자연에코는 시험편의 바닥면에서 반사되어 돌아오는 지점에서 나타나야 합니다. 따라서 $100\text{mm}$ 지점에서 강한 에코가 발생하는 가 옳은 탐상도형입니다.
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42. A 스캔 장비의 스크린에서 지면반사파의 강도(음압)를 나타내는 것은?

  1. 반사파의 폭
  2. 반사파의 위치
  3. 반사파의 거리
  4. 반사파의 높이
(정답률: 75%)
  • A-스캔 장비의 스크린에서 가로축은 거리(시간)를 나타내며, 세로축인 반사파의 높이는 수신된 에코의 강도(음압)를 의미합니다.
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43. 대부분의 초음파탐상시험에서 펄스반사식 초음파탐상기에 사용되는 표시방법은?

  1. 자동판독장치
  2. B-스캔 표시
  3. A-스캔 표시
  4. C-스캔 표시
(정답률: 76%)
  • 펄스반사식 초음파탐상기에서 가장 일반적으로 사용되는 표시방법은 시간(거리)에 따른 반사파의 진폭을 수직축으로 나타내는 A-스캔 표시입니다.
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44. 다음 중 결함 크기 추정법이 아닌 것은?

  1. 6dB Drop법
  2. Sound Velocity Envelope 이용법
  3. DGS(AVG) 선도 이용법
  4. DAC 곡선 이용법
(정답률: 71%)
  • 초음파탐상시험에서 결함의 크기를 추정하는 대표적인 방법으로는 6dB Drop법, DGS(AVG) 선도 이용법, DAC 곡선 이용법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    Sound Velocity Envelope 이용법: 결함 크기 추정법이 아닌 음속 측정 또는 파형 분석과 관련된 개념입니다.
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45. 초음파탐상시험 중 나타나는 결함의 종류에 따른 파형 표시에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 라미네이션은 다중에코가 생기고 에코가 등간격으로 여러 개 나오는 경우가 많다.
  2. 산재하는 블로우홀은 에코높이가 높고, 폭이 넓은 것이 특징이다.
  3. 비금속개재물에 의해 얻어진 에코는 일반적으로 저면 에코도 동시에 나타난다.
  4. 표면에코와 저면에코의 사이에 에코가 나타나면 라미네이션이나 비금속개재물의 내부균열이라 생각할 수 있다.
(정답률: 48%)
  • 산재하는 블로우홀은 개별 크기가 작고 불규칙하게 분포되어 있어, 에코 높이가 낮고 폭이 좁은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    라미네이션: 층상 결함으로 다중에코 발생 가능
    비금속개재물: 내부 결함이므로 저면 에코와 함께 관찰 가능
    내부균열: 표면과 저면 사이의 에코로 판단
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46. 탐촉자의 주파수 선정에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 탐상면에 가까운 결함을 검출할 때는 낮은 주파수가 좋다.
  2. 감쇠가 큰 재료에서는 높은 주파수가 좋다.
  3. 입자가 큰 재료에서는 높은 주파수가 좋다.
  4. 작은 결함까지 검출할 때는 높은 주파수가 좋다.
(정답률: 63%)
  • 주파수가 높을수록 파장이 짧아져 분해능이 향상되므로, 더 작은 결함까지 정밀하게 검출할 수 있습니다.

    오답 노트
    탐상면 근처 결함: 높은 주파수가 유리
    감쇠가 큰 재료: 낮은 주파수가 유리
    입자가 큰 재료: 낮은 주파수가 유리
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47. 용접부를 경사각 탐촉자로 검사 시 입사점으로부터 탐촉자 앞쪽 끝부분까지의 길이를 무엇이라 하는가?

  1. 진동자 유효길이
  2. 접근한계길이
  3. 접속거리
  4. 흡음재 길이
(정답률: 66%)
  • 경사각 탐촉자에서 입사점부터 탐촉자의 앞쪽 끝부분까지의 거리를 접근한계길이라고 하며, 이는 탐촉자가 검출할 수 있는 가장 가까운 결함의 위치를 결정합니다.
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48. 거리를 횡축으로 하고 증폭(Gain)을 중축으로 하고, 탐촉자로부터의 거리가 다양하고 직경도 다양한 평저공과 같은 작은 반사원의 에코를 다양한 거리에 있는 저면에코와 같은 큰 반사원과 비교하여 그 차이로 결함의 크기를 추정하는 방법은?

  1. DAC 선도
  2. DGS 선도
  3. ASTM 선도
  4. H&D 선도
(정답률: 53%)
  • DGS(Distance Gain Size) 선도는 거리, 증폭도, 결함 크기의 관계를 나타낸 곡선으로, 작은 반사원(평저공)의 에코를 저면 에코와 비교하여 결함의 크기를 추정하는 방법입니다.
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49. 황동에 대한 음향 임피던스는 얼마인가? (단, 황동의 밀도는 8400kg/m3, 황동의 음파속도는 4400m/s이다.)

  1. 37×106kg/(m2ㆍs)
  2. 17×106kg/(m2ㆍs)
  3. 37×108kg/(m2ㆍs)
  4. 17×108kg/(m2ㆍs)
(정답률: 61%)
  • 음향 임피던스는 매질의 밀도와 음속의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \rho \times v$
    ② [숫자 대입] $Z = 8400 \times 4400$
    ③ [최종 결과] $Z = 36,960,000 = 37 \times 10^{6}$ kg/(m$^{2}$·s)
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50. 탐촉자의 이동거리를 사용하여 결함높이를 측정하는 일반적인 방법이 아닌 것은?

  1. 3dB drop법
  2. 6dB drop법
  3. 10dB drop법
  4. 20dB drop법
(정답률: 62%)
  • 탐촉자를 이동시키며 에코 높이의 변화를 측정해 결함의 크기를 결정하는 방법으로는 일반적으로 6dB drop법, 10dB drop법, 20dB drop법 등이 사용됩니다. 3dB drop법은 일반적인 이동거리 기반 측정법에 해당하지 않습니다.
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51. 초음파 탐촉자에서의 빔의 퍼짐은 주로 무엇에 좌우되는가?

  1. 탐상방법
  2. 펄스의 길이
  3. 주파수 및 진동자 크기
  4. 내마모판(wear plate)의 두께
(정답률: 76%)
  • 초음파 빔의 퍼짐(분산) 정도는 사용하는 진동자의 지름(크기)이 클수록, 그리고 주파수가 낮을수록 더 많이 퍼지는 특성을 가집니다. 따라서 주파수 및 진동자 크기에 의해 결정됩니다.
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52. 초음파탐상검사 시 CRT의 수평축에서 특정구역의 결함에코만을 나타내기 위해 설정하는 것은?

  1. DAC회로
  2. 리색션
  3. 게인(gain)
  4. 게이트
(정답률: 70%)
  • CRT 화면의 수평축(시간/거리축) 상에서 특정 관심 영역을 설정하여, 해당 구간 내에서 발생하는 결함 에코만을 선택적으로 검출하고 표시하는 기능을 게이트라고 합니다.
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53. 초음파 시험을 위해 2개의 송수신 탐촉자를 사용하여 초음파 감쇠정도를 판단하고 결함을 탐지하는 초음파 검사법의 종류는?

  1. 수침법
  2. 반사법
  3. 투과법
  4. 간접법
(정답률: 66%)
  • 두 개의 송수신 탐촉자를 서로 마주 보게 배치하여, 송신측에서 보낸 초음파가 시험체를 투과하여 수신측에 도달하는 정도(감쇠)를 측정해 결함을 찾는 방법은 투과법입니다.
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54. 아래 그림과 같이 A-scope에서 하나의 날카로운 형태의 에코를 나타내고, 탐촉자를 움직일 때에 진폭이 최대값을 중심으로 부드러운 곡선 모양으로 나타낼 때에 결함의 종류로 가능한 것은?

  1. 단일 점상 결함
  2. 크고 평활한 반사체
  3. 크고 불규칙한 반사체
  4. 복수 결함
(정답률: 58%)
  • A-scope에서 날카로운 단일 에코가 나타나고, 탐촉자를 이동시킬 때 진폭 변화가 부드러운 종 모양의 곡선을 그리는 것은 전형적인 단일 점상 결함의 특징입니다.
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55. 초음파 에코의 진폭이 스크린 높이의 30%에서 게인을 조절하여 스크린 높이의 60%가 되었다. 이 때 변화한 게인은 얼마인가?

  1. 3dB
  2. 6dB
  3. 20dB
  4. 30dB
(정답률: 72%)
  • 에코 진폭의 변화량에 따른 게인(dB) 변화는 로그 스케일을 이용한 전력비 또는 전압비 공식으로 계산합니다.
    $$\text{Gain (dB)} = 20 \log_{10} \frac{V_2}{V_1}$$
    ① [기본 공식] $\text{dB} = 20 \log_{10} \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\text{dB} = 20 \log_{10} \frac{60}{30}$
    ③ [최종 결과] $\text{dB} = 6.02 \approx 6\text{dB}$
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56. 집속형 수직탐촉자에 대한 최대 장점으로 옳은 것은?

  1. 파형변이(mode conversion)가 일어나기 쉽다.
  2. 초음파 빔이 탐상면으로부터 어느 일정한 거리에 집속되기 때문에 거리분해능이 우수하다.
  3. 특히 고온에서의 사용이 가능하다.
  4. 파형변이(mode convcrsion)의 영향을 받기 쉬우며 수신효율이 우수하다.
(정답률: 70%)
  • 집속형 수직탐촉자는 초음파 빔을 특정 지점에 모아주는 특성이 있어, 빔이 탐상면으로부터 일정 거리에 집속되므로 거리분해능이 매우 우수하다는 것이 최대 장점입니다.
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57. 초음파검사 탐상기의 감도조정과 분해능의 측정에 사용되는 시험편으로서 Ø1. Ø2. Ø4, Ø8 구멍을 가진 것은?

  1. STB A1 시험편
  2. STB-A2 시험편
  3. STB-A3 시험편
  4. STB-G 시험편
(정답률: 66%)
  • 초음파탐상기의 감도 조정 및 분해능 측정에 사용되는 표준 시험편 중 $\varnothing 1, \varnothing 2, \varnothing 4, \varnothing 8$ mm의 구멍을 가진 시험편은 STB-A2 시험편입니다.
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58. 다음 중 초음파탐상검사 시 고려해야 할 사항으로 적합하지 않은 것은?

  1. 시험체의 형상
  2. 시험체의 재질
  3. 시험체의 치수
  4. 시험체의 조도
(정답률: 75%)
  • 초음파탐상검사 시에는 초음파의 투과와 반사에 영향을 주는 시험체의 형상, 재질, 치수 등을 반드시 고려해야 합니다. 하지만 시험체의 조도는 표면 거칠기에 해당하며, 이는 접촉 매질의 선택이나 표면 처리로 해결할 문제이지 탐상 조건 자체를 결정하는 핵심 고려 사항은 아닙니다.
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59. 접촉매질 선정 시 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 피검체의 표면조건
  2. 피검체의 온도
  3. 피검체의 크기
  4. 피검체와 접촉매질간의 화학반응
(정답률: 79%)
  • 접촉매질은 초음파가 피검체로 잘 전달되게 하는 것이 목적이므로 표면 상태, 온도, 화학적 반응성 등이 중요하며, 피검체의 전체적인 크기는 매질 선정의 직접적인 고려 사항이 아닙니다.
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60. 국제용접협회(Ⅱw)에서 제안되어 ISO에서 사용되는 시험편으로서 탐상장치의 조정에 주로 사용되는 시험편은 어느 것인가?

  1. STB A1 시험편
  2. STB-A2 시험편
  3. STB-A3 시험편
  4. STB-G 시험편
(정답률: 66%)
  • STB A1 시험편은 국제용접협회(IIW)에서 제안되고 ISO에서 사용되는 표준 시험편으로, 주로 초음파 탐상장치의 감도 조정 및 성능 점검에 사용됩니다.
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