[초음파비파괴검사기사 필기] 22년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

방사선투과검사는 검출된 결함을 기공, 융합 부족, 균열 등의 형태와 크기에 따라 등급(예: A, B, C, D급)으로 분류하여 허용 기준을 적용하는 것이 일반적이다.
강판의 라미네이션 검출에 방사선투과검사가 적합하다는 설명은 오류인데, 강판의 라미네이션(층상박리)은 판면에 평행한 결함으로서 초음파탐상검사가 적합하고 방사선투과검사는 검출이 어렵다.
조대한 입자의 판 검사에 초음파탐상검사가 더 유리하다는 설명도 오류인데, 조대한 입자는 초음파의 산란 손실을 크게 하므로 초음파탐상검사의 감도를 저하시키며, 이 경우 방사선투과검사가 더 유리하다.
판면에 평행으로 내재하는 균열 검출에 방사선투과검사가 적합하다는 설명은 오류인데, 판면에 평행으로 내재하는 균열(횡균열 등)은 초음파 빔의 입사각을 조절하여 검출 가능하므로 초음파탐상검사가 더 적합하며, 방사선투과검사는 판면에 평행한 결함 검출에 제약이 있다.

Al-Mg계 합금 중 해수 및 알칼리성 환경에서 우수한 내식성을 갖는 소재는 하이드로날륨이다. 하이드로날륨은 알루미늄에 마그네슘을 첨가한 합금으로, 높은 강도와 함께 바닷물 부식 환경에서의 내식성이 뛰어나 해양 구조물과 용기 재료로 널리 사용된다. 라우탈은 Al-Cu 합금으로 일반 부식에는 취약하고, 인코넬은 니켈 기반 합금이며, Lo-Ex 합금은 저팽창 합금으로 내식성이 설명된 용도와 맞지 않는다.

단면 수축율(감소율)은 원래 단면적에서 파단 직전 단면적이 감소한 비율을 의미한다.
단면 수축율 공식은
$\text{단면 수축율}(\%) = \frac{A_0 - A_f}{A_0} \times 100$
이다. 주어진 조건을 대입하면
$10 = \frac{20 - A_f}{20} \times 100$
이므로,
$0.1 = \frac{20 - A_f}{20}$
에서
$2 = 20 - A_f$
이고
$A_f = 18 \text{ mm}^2$
이다.
최대 하중 값은 파단 직전 단면적 계산과 무관한 추가 정보이다.

용접변형은 용접 시 발생하는 열과 그에 따른 금속의 팽창·수축으로 발생하며, 용접 열의 크기와 분포가 주요 인자다. 가용접의 크기와 피치는 용접 계획 단계에서 결정되는 시공 방법론적 인자로, 용접 열 자체의 크기나 분포를 직접 결정하지 않으며 변형 제어 전략과 관련된 것이지 열 발생 메커니즘과는 거리가 있다.
용접전류는 열량(Q=I²Rt)을 직접 결정하므로 열 발생에 직접 관계된다.
용접속도는 단위길이당 입열량을 결정하므로 열 발생에 직접 관계된다.
용접봉의 종류와 크기는 전류 용량과 용융량을 결정해 열 발생과 열 분포에 영향을 미친다.

압접은 모재를 가열하지 않고 압력만으로 두 금속을 결합하는 용접법이다. 1번 테르밋 용접은 화학반응열을 이용한 융접, 3번 가스텅스텐 아크 용접(TIG)은 아크열을 이용한 융접, 4번 일렉트로 슬래그 용접도 슬래그의 저항열을 이용한 융접이다. 2번 초음파 용접은 초음파 진동 에너지와 압력을 이용하여 원자 간 결합을 만드는 압접으로, 모재의 용융 없이 압력에 의해 결합이 이루어진다.

초음파탐상시험의 탐상방법을 각 보기별로 검토하면, 2번이 정답이다. 경사각탐상의 전후주사는 용접선에 수직 방향으로 탐촉자를 이동시키면서 결함을 검출하는 방식으로, 용접부 전체를 체계적으로 탐사한다. 
1번은 오류로, 동일크기 결함 중 가장 높은 에코는 초음파에 수직인 균열(반사면이 음파 방향에 수직)에서 발생한다. 평행한 균열은 음파가 통과하므로 에코가 약하다. 
3번은 오류로, 경사각탐상에서는 횡파(전단파)를 주로 사용하여 용접부 결함(특히 균열)을 검출한다. 
4번도 오류로, 수직탐상시험에서는 종파를 사용하며 횡파는 경사각탐상에서 사용한다.

음파가 두 매질의 계면에 경사지게 입사할 때 반사의 법칙에 따라 입사각과 반사각이 같다. 이는 음파뿐 아니라 빛 등 모든 파동의 반사에서 성립하는 기본 법칙이다. 반면 굴절각은 스넬의 법칙에 따라 두 매질의 음속 비에 의존하므로 입사각과 다르고, 회절각은 파동이 장애물을 우회하는 현상으로 입사각 개념 자체가 다르며, 임계각은 전반사가 일어나는 특정 입사각을 의미한다.

EMAT(Electromagnetic Acoustic Transducer)는 금속 표면의 와전류와 영구자석이 만드는 자계 간의 로렌츠 힘으로 초음파를 송수신하는 장치다. 금속표면의 와전류와 자계 사이의 상호작용으로 초음파를 송수신한다는 설명은 이 원리를 정확히 설명한다.
고온시험체는 탐상할 수 없다는 설명은, EMAT가 접촉매질 불필요하고 극저온에서도 작동하는 점은 맞으나, 고온 환경(300°C 이상)에서도 영구자석의 자력이 유지되는 범위 내에서 탐상이 가능하므로 고온을 완전히 배제할 수 없다.
RF 전류가 흐르는 코일 위에 압전재료를 놓는다는 설명은 압전재료와 RF 코일의 결합을 언급하는데, EMAT의 핵심은 와전류-자계 상호작용이며 압전재료는 포함되지 않는다.
간격 조정으로 횡파, 종파 및 표면파를 발생시킨다는 설명도 접촉이 불필요한 EMAT의 특성을 간과하고 있으며, 간격 조정보다는 코일 구조와 자계 방향으로 파형을 제어한다.

탐촉자 자체의 성능점검 항목에는 접근한계길이, 불감대, 빔 중심축의 치우침(편각) 등이 있다. 분해능은 탐상기의 전기적 특성과 탐촉자를 조합한 상태에서 정해지는 성능이다. 그래서 탐촉자 단독 점검 항목으로 보지 않는다.

음파가 음향임피던스가 다른 두 재질의 계면에 입사할 때 진행 방향이 바뀌는 현상을 굴절(refraction)이라 한다. 굴절은 스넬의 법칙(Snell's law)을 따르며, 입사각과 굴절각의 관계는 두 매질의 음속 비에 의존한다.
회절은 음파가 장애물 주변으로 퍼지는 현상이다.
간섭은 두 음파가 만날 때 진폭이 강화 또는 상쇄되는 현상이다.
굽힘은 회절과 혼동할 수 있지만 일반적으로 음향학 용어로 정확히 정의되지 않는다.

투과법(transmission method)은 수직탐상뿐만 아니라 경사탐상도 적용할 수 있으므로 "2개의 송수신 탐촉자를 이용하여 수직탐상만 적용한다"는 설명이 틀렸다. 투과법은 시험체의 한쪽 표면에서 초음파를 송신하고 반대쪽 표면에서 수신하는 방식으로, 송수신 탐촉자 2개를 사용하되 탐촉자의 입사각도를 조절하여 수직 및 경사 양쪽 모두 적용 가능하다.
결함에 의한 산란 등으로 초음파가 감쇠하는 정도에 따라 결함크기를 아는 방법이라는 설명은 투과법의 정의와 일치한다(결함에 의한 산란·감쇠로 결함크기 판단).
결함이나 시험체 조직에 의한 감쇠로부터 판단한다는 설명도 투과법의 원리를 정확히 설명한다(초음파 감쇠량으로 판단).
시험체의 다른 표면에서 초음파를 송수신하는 경우가 많다는 설명도 맞다(송수신 탐촉자가 시험체의 서로 다른 표면에 위치).

초음파탐상시험의 빔 분산각은 파장과 진동자 직경의 비에 의해 결정되며, 분산각 θ ≈ λ/D (λ: 파장, D: 진동자 직경) 관계식으로 표현된다. 진동자의 직경이 감소하면 분산각은 오히려 증가한다. λ/D 식에서 분모 D가 작아지면 분산각 값이 커지기 때문이므로, "진동자 직경 감소 → 분산각 감소"라는 표현은 틀렸다.
파장이 감소하면 분산각도 감소하므로 참이다.
주파수 증가 → 파장 감소(λ = v/f) → 분산각 감소이므로 참이다.
속도 증가 → 파장 증가(동일 주파수에서) → 분산각 증가이므로 참이다.

펄스 반복주파수(PRF)가 너무 높으면 앞 펄스의 잔향이 다음 주기에 나타나 고스트 에코가 생기기 쉽지만, 화면의 에코는 밝아진다. PRF가 낮으면 화면이 어두워지고 빠르게 주사할 때 결함을 놓치기 쉽다. 그러나 PRF는 에코 높이(진폭)에는 영향을 주지 않으므로 저면에코가 낮아진다는 설명은 틀리다.

STB-A7963 시험편에는 반지름 25mm와 50mm 곡면이 있으며, 두 곡면 사이를 왕복하면 경로가 75mm씩 늘어난다. 빔을 R25 곡면으로 향하면 에코는 25mm, 100mm, 175mm 위치에 나타난다(25+75n). 65mm 위치에는 에코가 나타나지 않는다.

초음파 탐상기의 CRT 디스플레이 방식 중 B scan 법은 탐촉자를 재료 표면 위에서 이동시키면서 초음파를 보내 수신된 신호를 2차원 영상으로 표시하는 방법으로, 시험재의 측면도(수직 단면도)를 볼 수 있다. B scan 법은 횡축이 탐촉자의 이동 거리, 종축이 깊이를 나타내므로 결함의 위치와 깊이를 한 번에 정확히 파악할 수 있다.
A scan 법은 깊이에 따른 신호 파형만 표시하고, C scan 법은 평면도이므로 결함 깊이를 직접 확인하기 어렵다.

초음파 탐상에서 얇은 판(plate)을 따라 먼 거리까지 전파하는 특성을 가진 파는 램파(Lamb wave)이다. 램파는 두께가 파장에 비해 작은 얇은 평판에서 발생하는 유도파로, 판의 양 표면을 따라 진행하면서 감쇠가 적어 장거리 탐상에 유리하다. 레일리파는 표면파로 반무한 고체의 표면을 따라 전파되고, 크리핑파는 굽은 표면에서의 표면파이며, SV파는 전단파의 일종으로 판의 특성을 활용하지 않으므로 정답은 램파다.

6dB drop 법은 최대 에코높이의 1/2(−6dB)을 기준으로 탐촉자를 이동시켜 그 범위를 결함지시길이로 하는 방법으로, 큰 결함의 치수측정에 적합하다(1번: F/B값의 dB는 상대적 크기 비교일 뿐 면적을 직접 나타내지 않음, 2번: L선 cut법은 작은 결함이 아닌 큰 결함에 적합, 3번: DGS선도는 원형평면 결함이 아닌 경우에도 기울임, 형상계수 등을 보정하여 적용 가능).

STB-A3 표준시험편(방사선 투과시험용 계조계)에서 ㉠은 시험편의 두께 표시부(구멍 부분), ㉡은 계단부 치수를 나타내며, 규격상 해당 위치의 치수는 각각 45.5mm와 50mm로 규정되어 있다. 따라서 순서대로 나타내면 45.5, 50이 된다.

초음파 현미경법(acoustic microscopy)은 음향 신호를 이용하여 시료의 내부 구조와 기계적 특성을 측정하는 기술이다. T-SAM은 초음파 현미경 분류에 속하지 않으며, 이는 표준화된 음향 현미경 기법이 아니다.
SAM(Scanning Acoustic Microscopy)은 주사식 음향 현미경의 기본 형태이다.
C-SAM(Confocal Scanning Acoustic Microscopy)은 초점 심도를 개선한 공초점 방식이다.
SLAM(Scanning Laser Acoustic Microscopy)은 레이저를 음원으로 사용하는 변형 기법이다.
이들은 모두 음향 기반 미시 측정 방법에 해당한다.

용접부 초음파 검사에서 경사평행주사(각도를 기울여 주사) 또는 용접선상 주사(용접선을 따라 주사)할 때 최대 에코높이를 나타내는 결함은 횡 균열이다. 횡 균열은 용접선에 수직(횡 방향)으로 발생하므로, 용접선 방향이나 기울어진 각도에서 주사했을 때 초음파 빔이 균열 면에 수직으로 입사하여 강한 반사(최대 에코)를 생성한다.
슬래그 개재와 용입부족은 작은 결함이거나 분산되어 있어 일관된 최대 에코를 나타내기 어렵다.
개선면의 융합불량은 수직 탐촉자로 직각 주사할 때 감지되기 쉬우므로 경사 또는 선상 주사에서 최대 에코의 특징을 보이지 않는다.

초음파탐상시험은 초음파가 재료 내부를 투과하거나 반사되는 현상을 이용하여 결함을 검출하는 방법으로, 주요 기법은 투과법(Through-transmission), 펄스 반사법(Pulse-echo), 공진법(Resonance)이다. 반면 흡수법은 초음파탐상의 표준 기법이 아니며, 음향 에너지가 재료에 흡수되는 현상만으로는 결함 위치 판정이 어려워 실무적 탐상방법으로 분류되지 않는다.
투과법은 초음파를 한쪽에서 보내 반대쪽에서 수신하는 방식이다.
펄스 반사법은 반사파를 측정하는 방식이다.
공진법은 특정 주파수에서 공진 현상을 이용한다.

물속 음속은 알루미늄·강 속 음속의 약 1/4이다. 따라서 물거리를 시편 두께의 1/4 + 1/4인치로 잡으면 두 번째 표면에코가 첫 바닥면에코보다 뒤에 나타난다. 이렇게 하면 탐상 구간이 반복 표면에코에 가려지지 않는다.

STB-G 표준시험편은 수직 탐상에서 감도조정, 증폭직진성(선형성) 확인, 거리 진폭 특성 측정 등에 사용되는 기준 표준편이다. 1번 감도조정, 3번 증폭직진성 체크, 4번 거리 진폭 특성 체크는 모두 STB-G의 주된 용도이며, 2번 수직 탐상 결과의 판정(결함 평가 및 합부 판정)은 IIW(국제용접협회) 표준 블록이나 실제 시험편을 통해 수행하는 것이지, STB-G 같은 기준 표준편의 직접적인 용도는 아니다.

그래프에서 최대 진폭은 100 mV이며, 밴드 폭 기준인 70%는 70 mV에 해당한다. 응답곡선이 70 mV를 넘는 구간은 대략 4 MHz ~ 8 MHz 사이로, 이 구간의 폭은 약 4 MHz이다. 따라서 밴드 폭은 약 4 MHz이다.

검파정류회로는 수신한 초음파 신호(교류)를 직류로 변환하는 것이 주요 역할이다. 초음파 탐상기에서 압전소자를 통해 받은 신호는 교류 형태이며, 이를 디스플레이에 표시하고 신호 처리를 위해 직류로 변환해야 한다.
"교류를 직류로 바꾸어 주는 역할"이라는 설명이 검파정류회로의 핵심 기능을 정확히 설명하고 있다.
일정한 높이 이상의 잡음을 제거하는 역할은 임계값 회로(threshold circuit)의 역할이다.
복잡한 파형을 평활히 해주는 역할은 평활회로(smoothing circuit)의 역할이다.
탐상기를 시간적으로 제어하는 역할은 타이밍 회로(timing circuit)의 역할이다.
이들은 모두 검파정류회로의 기능과 무관하다.

경사각탐상에서 수직탐촉자로 경사각탐상할 모재면의 주사범위를 검사하는 것은 경사각 음파빔의 진행을 방해할 결함 유무를 검사하기 위함이다. 경사각탐상 시 음파빔이 모재를 통해 결함에 도달하기 전에 빔 경로상의 표면 근처에 있는 결함(예: 라미네이션, 표면결함)이 있으면 음파가 산란·반사되어 용접부 결함 검출을 방해하므로, 탐상 전에 빔 진행경로 구간을 미리 검사하여 이를 확인해야 한다.

공진법에서 기본공진(fundamental resonance)은 시험체 내에서 음파가 진행하면서 양쪽 표면에서 반사되어 간섭을 일으킬 때 발생한다. 기본공진 조건은 시험체의 두께가 사용주파수의 파장의 1/2과 같을 때이며, 이때 시험체 양 끝단이 음향적 반사점이 되어 정재파가 형성되고 임피던스가 최소가 되어 신호가 최대로 나타난다.
수식으로는
$d = \frac{\lambda}{2} = \frac{v}{2f}$
(d: 두께, v: 음속, f: 주파수)이므로, 주파수 기준으로는 두께가 사용주파수의 1/2 파장에 해당할 때 기본공진이 발생한다.

초음파탐상기의 탐상도형 표시방법은 탐상신호를 화면에 표현하는 방식에 따라 분류된다. E-scope는 초음파탐상 표준 표시방법에 포함되지 않는 용어로, 실제 현장에서 사용되지 않는 표시 방법이다.
A-scope는 수직축에 신호 크기, 수평축에 시간(깊이)을 표시하는 1차원 파형 표시이다.
B-scope는 수평축에 탐침 이동 거리, 수직축에 깊이를 표시하여 단면도를 만드는 방식이다.
C-scope는 수평·수직축에 좌표를 표시하여 결함의 위치를 평면도로 나타내는 방식이다.

흡음재(충진재)의 음향임피던스가 진동자와 거의 같으면 뒷면으로 간 에너지가 반사되지 않고 흡수된다. 이때 흡음(댐핑)이 가장 이상적이다. 흡음을 크게 하면 펄스가 짧아져 분해능은 높아지지만 감도는 낮아진다. 따라서 1번과 2번은 서로 반대로 서술되어 있다.

ASME Sec. V Article 4(초음파탐상검사)에서 규정하는 공칭 주파수는 2 MHz, 3 MHz, 4 MHz이며, 0.5 MHz는 규정되지 않는 주파수다. 일반적으로 초음파탐상검사에서 저주파(0.5~1 MHz)는 두께가 매우 큰 강재나 특수한 목적에 제한적으로 사용되며, 보일러 및 압력용기의 표준 검사에서는 상대적으로 높은 분해능과 신호품질을 제공하는 2~4 MHz 범위의 주파수가 주로 규정되어 있다.

ASME Sec. V Art. 23 SA-435 표준초음파탐상검사에서 전체 저면반사의 손실(loss of 100% back surface reflection)을 판정 기준으로 할 때, 합격 가능한 불연속부의 크기는 검사 대상 두께와 연관된다. 2인치(약 50.8mm) 두께의 강판을 검사할 경우, 이 기준에 따른 최대 합격 지름은 3인치(7.62cm)이다.
이는 ASME 초음파탐상 기준에서 저면반사 손실 100%를 초래하는 결함의 크기 한계로 규정된 값으로, 이를 초과하면 결함으로 판정된다.

ASME Sec.V Art.12 SA-388에서 규정하는 저면 반사기법(back-surface reflection method)은 시험체 후면(저면)에서 반사되는 에코의 높이를 기준으로 결함을 평가하며, 저면 반사 에코 높이가 감소하는 직접적인 원인은 신호 경로 상의 에너지 손실이다. 두께의 감소는 음파 감쇠(attenuation)를 오히려 감소시켜 저면 반사 에코 높이를 증가시키므로, 에코 높이 감소의 원인이 될 수 없다.
불연속의 존재는 결함 부분에서 초음파가 산란·흡수되어 에코 높이를 감소시킨다.
접촉 불량은 프로브와 시험체 사이의 음향 임피던스 정합 손실로 전송 에너지를 감소시킨다.
전면과 후면이 평행하지 않으면 후면이 곡면이 되어 반사파가 산란되므로 에코 높이가 저하된다.

'탐상 도형상의 입사점으로부터의 거리(mm)'는 에코의 위치(깊이·거리)를 나타내는 기록 방법으로, 에코 높이(신호의 진폭)를 기록하는 방법이 아니다. 에코 높이와 에코 위치는 구별되는 개념이다.
KS B 0817(금속재료의 펄스반사법에 따른 초음파탐상 시험방법 통칙)에서 규정하는 에코 높이 기록 방법은 표시기 눈금의 백분율(%), 기준선 대비 데시벨(dB)값, 미리 선정한 영역 부호 등 신호의 크기나 레벨을 나타내는 방식들이다.

KS B 0896(페라이트계 강 용접부의 초음파탐상검사) 표준에서 탠덤탐상(종단 탐상)의 탐상 면과 방향은 이음 형태에 따라 규정된다. 맞대기 이음에서 양면 양쪽에서 탐상한다는 설명은 표준의 규정과 맞지 않으며, 탠덤탐상의 기본 원칙상 맞대기 이음은 한 면만 필요충분하다(양면 탐상은 일반적으로 필요하지 않음).
맞대기 이음은 한면 양쪽에서 탐상하도록 되어 있으므로 "맞대기 이음인 경우 한면 양쪽에서 한다"는 설명은 올바르다.
T이음과 각 이음은 각각 한면 한쪽에서 탐상하는 것이 표준의 요구사항이다.

KS B 0896에서 맞대기이음은 판두께 100mm 이하이면 한면 양쪽에서 직사법과 1회 반사법으로, 100mm 초과이면 양면 양쪽에서 직사법으로 검사한다. T이음은 판두께 60mm 초과이면 양면 한쪽에서 직사법으로 검사한다. 따라서 판두께 100mm인 T이음을 한면 양쪽에서 직사법과 1회 반사법으로 검사한다는 설명은 틀리다.

KS B 0817의 기본 기호에서 T는 송신펄스, F는 흠집에코, B는 바닥면에코, S는 표면에코, W는 측면에코를 뜻한다. 따라서 W를 바닥면에코라고 한 설명이 틀렸다.

KS B 0831 초음파탐상 시험용 표준시험편 규격에서 STB-G(그루브형)는 후판, 조강 및 단조품 등 비교적 두꺼운 재료의 초음파탐상검사에 사용되며, 탐상감도 조정, 수직탐촉자의 특성측정, 탐상기의 종합성능 측정 등 기본적인 성능 확인 목적으로 활용된다.
STB-A1, STB-A2, STB-A3은 각각 작은 결함 탐지, 특정 크기 범위의 결함 검출 등 다른 용도로 분류되므로, 종합 성능 측정과 기본 감도 조정에는 STB-G가 표준편으로 지정된다.

STB-N1은 수직탐촉자의 탐상감도 조정과 특성 측정에 쓰는 표준시험편이다. 경사각탐촉자의 굴절각과 입사점 측정에는 STB-A1 계열을 쓴다.

ASME Sec. V Art.4에서 용접부 두께 t가 1인치(25mm) 이하이면 기본교정시험편 두께로 $\tfrac{3}{4}$인치 또는 t를 쓸 수 있다. 1인치 초과 2인치 이하는 $1\tfrac{1}{2}$인치 또는 t, 2인치 초과 4인치 이하는 3인치 또는 t를 쓴다. 따라서 두께 1인치 평판 용접부에는 $\tfrac{3}{4}$인치 시험편을 사용한다.

KS B 0896에서 영역 Ⅳ, 판두께 60mm 초과일 때의 분류 기준은 지시 길이 15mm 이하 1류, 20mm 이하 2류, 30mm 이하 3류, 그 초과 4류이다. 판두께가 80mm이고 지시 길이가 18mm이면 15mm 초과, 20mm 이하에 해당한다. 따라서 2류이다.

ASME Sec.Ⅷ Div.1 App.12에서는 균열, 융합불량, 용입불량으로 판정된 지시를 길이나 에코 높이와 관계없이 불합격 처리한다. 슬래그·기공 같은 기타 지시는 기준 레벨을 초과할 때에만 길이로 합부를 판정한다. 따라서 기준 레벨의 50%인 슬래그와 기공은 합격이고, 25%라도 융합불량은 불합격이다.

페라이트계 강 용접부 초음파탐상검사 기준인 KS B 0896에서 초음파탐상기의 성능 요구사항을 검토하면, 1번 증폭 직선성은 ±3%, 2번 시간축 직선성은 ±1%, 3번 감도 여유값은 40dB 이상이 모두 규정된 올바른 요구사항이다. 반면 4번의 탐촉자 케이블 길이는 검사 현장의 여건에 따라 다양한 길이가 사용되며, 기준에서 "3m 이상으로 제한하도록 규정하지 않는다. 따라서 초음파탐상기의 성능 요구사항이 아닌 것은 케이블 길이 규정이다.

ASME Section V Article 4 초음파탐상검사의 교정시험편(calibration block)은 재현성 있는 음향 특성을 가져야 하므로 조직이 안정화되어야 한다. 교정시험편은 뜨임(tempering) 이상의 열처리를 받아야 하며, 이는 담금질 후 뜨임을 거친 상태로 마르텐사이트 조직을 연화시켜 기계적 성질과 음파 투과 특성이 일정하게 유지되도록 한다.
풀림과 불림은 더 높은 온도에서 수행되는 열처리로, 시험편으로서 필요한 경도 범위를 벗어날 수 있으므로 '최소한' 뜨임 이상이라는 조건을 만족한다.
담금질만으로는 조직이 불안정하고 잔류응력이 남아있어 초음파 신호의 감쇠가 클 수 있으므로 교정시험편으로 부적절하다.