[침투비파괴검사기능사 필기] 14년 4회차 기출문제 정답·해설 페이지

와전류탐상시험은 전자유도 현상을 이용하므로 전도체인 시험체에만 적용할 수 있다.
코일에 교류를 흘려 시험체 표면에 와전류를 유도하고, 결함이나 재질 변화로 이 와전류가 교란되는 정도를 측정해 결함을 검출하는 원리이기 때문이다.
따라서 절연체나 비전도성 재료에는 와전류 자체가 유도되지 않아 이 방법을 적용할 수 없다.

황산가스는 누설검사에서 가압용 추적가스로 사용하지 않는다.
누설검사에는 공기·헬륨가스·암모니아가스처럼 안전하게 다루기 쉽고 검출이 용이한 기체가 주로 쓰인다.
황산가스는 부식성과 유해성이 커서 시험체나 작업자에게 위험을 줄 수 있으므로 가압 기체로 적합하지 않다.

초음파탐상시험을 원리에 따라 분류할 때는 투과법·펄스반사법·공진법으로 나누며, 종파법은 이 분류에 포함되지 않는다.
투과법·펄스반사법·공진법은 초음파 신호를 보내고 받는 방식(에너지 전달·처리 방식)에 따른 구분이다.
반면 종파는 초음파의 진동 형태(파형) 자체를 가리키는 개념이므로, 시험 원리에 따른 분류 체계와는 층위가 다르다.

자속밀도와 자화세기의 관계는 $B = \mu H$, 곧 투자율과 자화세기의 곱이다.
투자율 $\mu$ 는 같은 자화력을 걸었을 때 그 재질이 얼마나 많은 자속을 통과시키는가를 나타내는 비례상수이므로, 자속밀도는 자화세기에 정비례하고 투자율이 클수록 커진다.
투자율을 분모에 둔 $B = \dfrac{1}{\mu}H$ 꼴: 투자율이 큰 재질일수록 자속이 줄어든다는 뜻이 되어 실제와 반대다
자화세기를 분모에 둔 $B = \dfrac{1}{H}\mu$ 꼴: 자화력을 키울수록 자속밀도가 작아진다는 모순이 된다
투자율과 자화세기를 각각 제곱한 꼴: 둘의 관계는 제곱이 아니라 단순 비례다
자분탐상에서 강자성체가 쉽게 자화되어 결함부에 누설자속이 생기는 것도 이 식에서 $\mu$ 가 크기 때문이다.

방사선투과시험은 오스테나이트 스테인리스강에도 문제없이 적용할 수 있어, 적용이 곤란하다는 설명은 옳지 않다.
결정립이 굵어 초음파가 산란되는 오스테나이트강은 오히려 초음파탐상시험에서 어려움을 겪는 재료이며, 방사선투과시험은 이런 조직 특성의 영향을 크게 받지 않는다.
방사선투과시험은 체적결함에 대한 검출감도가 높고, 건전부와 결함부의 투과선량 차이에 따른 필름 농도차로 결함의 종류와 형상 정보를 얻을 수 있다.

누설검사에서 실제로 가장 많이 사용되는 추적가스는 공기이다.
헬륨은 검출 감도가 뛰어나지만 비용이 높아 고감도 정밀 시험이 필요한 경우에 제한적으로 사용된다.
반면 공기는 구하기 쉽고 비용이 거의 들지 않아 일반적인 누설검사 현장에서 가장 널리 쓰인다.

표면 근처 결함검출, 박막두께측정, 재질 식별까지 함께 가능한 비파괴시험법은 와전류탐상시험이다.
와전류탐상은 코일에 흐르는 교류가 만드는 자기장으로 시험체에 와전류를 유도하고, 재질·두께·결함 유무에 따라 달라지는 임피던스 변화를 측정하는 원리다.
이 특성 덕분에 표면 및 표면 바로 밑의 결함검출뿐 아니라 도금·코팅 두께 측정, 합금 재질 판별 등 다양한 용도로 쓰인다.

자분탐상시험은 강자성체에만 적용할 수 있어 모든 재료에 적용이 가능하다는 설명은 방사선투과시험과 비교한 특징으로 옳지 않다.
나머지 설명은 자분탐상시험의 실제 특징과 일치한다.
탐상 절차가 비교적 빠르고 간단하다.
표면 및 표면 바로 밑의 균열 검사에 적합하다.
결함이 표면에 직접 나타나 육안으로 관찰할 수 있다.

수신된 초음파 펄스의 음압과 브라운관에 나타난 에코 높이의 관계는 증폭의 직선성으로 표현한다.
증폭기가 입력 음압에 비례해서 에코 높이를 정확히 키워주는지를 나타내는 성능으로, 이 직선성이 나쁘면 결함 크기를 에코 높이로 판단하기 어렵다.
이는 탐상기가 각 위치의 신호 세기를 왜곡 없이 화면에 재현하는지를 점검하는 기준이 된다.

필름특성곡선은 필름에 조사된 방사선량과 사진농도(흑화도) 사이의 관계를 나타낸 곡선이다.
이 곡선의 기울기(감마)를 통해 노출량 변화에 따라 농도가 얼마나 민감하게 변하는지를 알 수 있어, 적정 노출 조건을 정하는 데 활용된다.
필름 종류에 따른 현상시간이나 입도 특성을 직접 나타내는 곡선과는 구분되는 개념이다.

음향방출(AE) 신호는 파형의 형태에 따라 연속형(continuous type)과 돌발형(burst type) 두 가지로 분류된다.
연속형은 소성변형이나 누설과 같이 완만하고 지속적으로 에너지가 방출될 때 나타나며, 돌발형은 균열의 급격한 진전처럼 순간적으로 에너지가 집중 방출될 때 나타난다.
따라서 AE 신호파형의 기본 짝은 연속형과 돌발형이다.

라미네이션(lamination)은 압연 등 소성가공 과정에서 재료 내부의 층이 겹쳐 분리되며 생기는 결함으로, 주조 공정으로 만들어지는 주강품에는 애초에 나타나지 않는 결함이다.
반면 슬래그 혼입, 블로우홀(기공), 수축공은 모두 용융금속이 응고하는 과정에서 생기는 전형적인 주조 결함으로 방사선투과시험으로 검출할 수 있다.
따라서 방사선투과시험으로 발견할 수 없는 것은 주강품 자체에 발생 메커니즘이 없는 라미네이션이다.

수세성 침투액은 침투액 자체에 유화제가 포함되어 있어 물로 직접 세척하는데, 결함이 넓고 얇게 열려 있으면 세척수가 결함 내부까지 쉽게 침투하여 이미 스며든 침투액을 씻어내 버리기 쉽다.
즉 얕고 개구부가 넓은 결함은 침투액을 붙잡아 두는 힘이 약해, 세척 과정에서 지시모양을 남길 침투액마저 함께 제거되는 것이 문제가 된다.
따라서 이런 형상의 결함에는 세척 내성이 더 큰 후유화성 방식이 유리하다.

용접부 개선면·중간층·완료 후 표면을 현장에서 신속히 확인해야 할 때는 물이나 전기 설비 없이 처리할 수 있는 속건식현상법에 의한 용제제거성 염색침투탐상검사가 가장 적합하다.
용제제거성 방식은 세척액을 적신 헝겊으로 잉여 침투액을 닦아내므로 수원이 필요 없고, 속건식현상제는 스프레이로 분무 후 자연 건조되어 별도 건조 설비도 필요 없다.
또한 염색침투액은 자연광이나 백색광만으로 관찰이 가능해 자외선등 없이도 현장 휴대 검사에 적합하다.

후유화성과 수세성 침투탐상의 근본적인 차이는 침투액 자체에 유화제가 포함되어 있는지에 있다.
수세성 침투액은 처음부터 유화제가 배합되어 있어 물로 바로 세척이 가능하지만, 후유화성 침투액은 유화제가 없어 잉여 침투액을 제거하려면 별도의 유화제를 도포하여 유화 공정을 거쳐야 한다.
이 때문에 후유화성 방식은 공정이 한 단계 더 필요하지만 과도한 세척으로 인한 지시모양 손실을 줄일 수 있어 미세한 결함 검출에 유리하다.

5개의 별모양 균열이 있는 영역과 세척성을 평가하기 위한 거친 영역이 나란히 나뉘어 있는 시험편은 PSM(침투탐상 시스템 모니터) 모니터패널이다.
한쪽 면은 매끄럽게 연마된 상태로 크기가 다른 다섯 개의 별모양 균열이 새겨져 침투액의 검출 감도를 확인하고, 다른 쪽 면은 거칠게 처리되어 있어 배경이 얼마나 깨끗하게 씻겨 나가는지, 즉 세척성능을 함께 점검할 수 있다.
알루미늄 합금을 급열·급랭시켜 만든 대비시험편도 가운데 홈으로 면이 나뉘지만 이는 두 가지 탐상제의 성능을 나란히 비교하기 위한 것이지 세척성능 점검용이 아니다.
니켈-크롬 도금 균열 시험편은 도금 두께에 따른 감도 확인과 탐상조작 조건 점검에 쓰이며 별모양 균열을 갖고 있지 않다.

용제제거성 침투제를 사용한 경우 잉여 침투액은 세척제를 적신 헝겊이나 종이로 닦아내는 것이 가장 바람직한 제거 방법이다.
세척제를 직접 분사하면 결함 속에 스며든 침투액까지 씻겨 나가 지시모양이 사라지기 쉽다.
물에 담가 초음파 세척을 하거나 세제를 풀어 스펀지로 닦는 방법은 수세성 침투액에 적용하는 방식으로, 용제제거성 침투액의 제거 절차와는 맞지 않는다.
따라서 헝겊에 세척제를 적셔 표면을 닦아내는 방법이 과세척을 막으면서 잉여 침투액만 제거하는 가장 적절한 방법이다.

암실의 밝기, 즉 눈에 보이는 빛의 세기를 측정하는 장비는 조도계이다.
조도계는 럭스(lx) 단위로 가시광의 밝기를 측정하므로, 형광침투탐상 관찰 전 암실이 규정된 어두운 조도 기준을 만족하는지 확인하는 데 사용된다.
반면 자외선강도계는 가시광이 아닌 자외선의 세기를 측정하는 별도의 장비로 암실 밝기 측정과는 목적이 다르다.

무관련지시란 실제 결함이 아니라 부품 자체의 형태나 구조적 특징 때문에 나타나는 지시를 말한다.
나사산, 억지끼워맞춤 경계, 단차 등 설계상 불가피한 형상은 침투액이 고이거나 스며들어 지시모양을 만들 수 있지만 이는 결함이 아니라 부품의 구조에서 비롯된 것이다.
외부균열이나 연마균열에 의한 지시는 실제 재료의 균열이므로 관련지시(결함지시)에 해당한다.
응력이나 부식으로 생긴 지시도 재료에 실제로 발생한 결함에서 비롯되므로 관련지시에 해당한다.

흰색 바탕에 빨간색으로 뚜렷한 대조를 이루며 관찰되는 조합은 염색침투액과 습식현상제이다.
염색침투액은 자연광이나 백색광 아래에서 붉은 색으로 보이도록 만들어졌고, 습식현상제는 건조되면 얇고 균일한 흰색 막을 형성해 붉은 지시모양과의 색상 대비를 극대화한다.
반면 형광침투액은 자외선 아래 암실에서 관찰하는 방식이므로 흰 배경-빨간 지시의 가시광 대비와는 관찰 조건 자체가 다르다.

모세관에서 액체가 올라가는 높이는 표면장력에 정비례한다.
상승 높이는 $h = \dfrac{2\gamma\cos\theta}{\rho g r}$ 로 표현되며, 분자에 놓인 표면장력이 클수록 액체가 더 높이 올라간다.
접촉각이 커지면 $\cos\theta$ 값이 작아져 상승 높이는 오히려 낮아진다.
비중(밀도)이나 모세관의 직경은 분모에 있어 값이 커질수록 상승 높이가 반비례하여 낮아진다.

침투탐상시험에서 침투액이 미세한 결함 속으로 스며드는 것은 근본적으로 모세관 현상에 의한 것이다.
낮은 표면장력과 적당한 점도가 좁은 틈으로 액체를 빨아들이는 모세관 작용을 극대화하여, 육안으로 보이지 않는 미세한 표면 개구 결함까지 침투액이 채워지게 한다.
건조, 세척, 후유화는 침투탐상 절차의 전후 단계이지 침투 자체를 일으키는 원리는 아니다.

구조물의 국부적인 부분만 검사할 때는 스프레이로 뿌려 신속히 건조되는 속건식현상제가 현장 이동성과 작업 편의성 면에서 가장 효과적이다.
용접부처럼 표면이 매끄럽지 않은 부위는 오히려 미세 분말을 고르게 뿌릴 수 있는 건식현상제가 더 적합하다.
거친 표면에는 균일한 막을 형성하기 어려운 습식현상제보다 건식현상제가 유리하다.
작업시간 단축을 위해 무현상법을 적용하면 지시모양의 대비가 약해져 검출감도가 떨어지므로 권장되지 않는다.
따라서 설비를 갖추기 어려운 현장에서 부분적으로 탐상해야 하는 구조물에는 빠르게 마르는 속건식 방식이 가장 알맞다.

물 공급이나 대형 설비 없이 현장에서 국부적으로 검사해야 하는 용접 개선면 검사에는 용제제거성 침투탐상이 가장 적합하다.
수세성 침투탐상은 물로 세척할 수 있는 설비를 갖춘 대량 생산 라인에 적합하여 대형 구조물의 부분탐상이나 석유저장탱크처럼 물 세척이 어려운 현장에는 맞지 않는다.
용제제거성 침투탐상은 소량·국부 검사에 쓰이는 방식이라 대형 구조물 전체 검사에는 비효율적이다.
따라서 휴대가 간편한 용제제거성 방식이 용접 개선면처럼 좁고 이동이 잦은 검사 부위에 알맞다.

현상제는 침투액을 결함 밖으로 끌어내 표면에 넓게 분산시키는 능력이 있어야 하며, 화학적으로 안정된 백색 미분말로 이루어져 침투액의 색과 뚜렷한 대비를 이루어야 한다.
그러나 형광침투액을 사용할 때 현상제 자체가 형광성을 가져야 한다는 것은 옳지 않다. 현상제는 형광을 내는 것이 아니라 결함에서 나온 침투액이 형광을 내도록 배경 역할만 할 뿐이다.
건식현상제는 주로 산화규소 등 백색 미분말로 구성되어 이 배경 대비 역할을 수행한다.

침투탐상시험에서 나타나는 결함지시모양의 크기는 실제 결함 크기보다 크거나 같다.
침투액이 결함 내부에서 모세관 현상으로 스며든 뒤 현상 과정에서 표면으로 번져 나오면서 지시모양이 실제 결함보다 넓게 퍼지는 것이 일반적이기 때문이다.
따라서 지시모양의 크기만으로 실제 결함 크기를 그대로 판단해서는 안 되며, 지시모양은 결함 존재 여부와 위치를 알려주는 신호로 이해해야 한다.

수세성 침투액, 세척액, 속건식 현상제와 같이 휘발성이 있거나 오염에 취약한 탐상제는 밀폐된 용기에 보관해야 성분과 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
따라서 이러한 탐상제를 개방형 용기에 보관해야 한다는 설명은 관리 원칙에 어긋난다.
기준 탐상제나 미사용 탐상제를 냉암소에 밀폐 보관하고, 습식·속건식 현상제의 농도를 일정하게 유지하는 것은 모두 올바른 관리 방법이다.

항공우주용 부품의 최종 수령 검사와 같이 결함 검출 신뢰도가 가장 중요한 검사에는 오히려 감도가 가장 높은 형광침투탐상이 사용된다.
따라서 최종 수령 검사에 형광침투액 계통을 사용할 수 없다는 설명은 실제 공정 제한 사항과 맞지 않는다.
동일면에 염색침투탐상을 형광침투탐상보다 먼저 적용하지 않는 것이나, 균열이 발생하기 쉬운 엔진 중요부품 정비검사에 후유화성 형광침투액과 친수성 유화제를 쓰는 것은 오히려 감도를 높이려는 합리적인 제한 사항이다.

사용 중인 유화제는 오염이나 열화로 인해 제거 성능이 떨어질 수 있으므로, 규정에서는 최대 주 1회 주기로 유화제의 제거성을 점검하도록 정하고 있다.
매일 점검하기에는 과도하고, 월 1회나 연 1회로는 유화제 성능 저하를 제때 발견하기 어렵기 때문에 주 단위의 점검 주기가 적용된다.
이 점검을 통해 유화 공정에서 결함부의 침투액이 과도하게 씻겨나가는 것을 예방할 수 있다.

KS B 0816에서는 동일선상에 있는 여러 개의 침투지시모양이라도 상호 간 거리가 2mm 이하이면 이를 하나로 이어진 연속 침투지시모양으로 규정한다.
이는 육안으로 볼 때 근접한 여러 개의 짧은 지시가 사실상 하나의 연속된 결함일 가능성이 크기 때문에, 개별로 평가하지 않고 전체 길이를 합산해 판정하기 위한 기준이다.

대비시험편은 탐상제의 성능 비교, 탐상조작 조건의 결정, 탐상조작 적부 점검과 같이 침투탐상 공정 자체의 신뢰성을 확인하는 목적으로 사용된다.
반면 시험편의 화학성분을 결정하는 것은 침투탐상이 아니라 화학분석이나 재료시험의 영역이므로 대비시험편의 용도와는 무관하다.

KS B 0816에서는 자외선 조사장치의 강도를 시험체 표면에서 800 μW/cm² 이상, 파장은 320~400 nm 범위를 만족하도록 규정하고 있다.
측정 기준점이 막연한 시험실이 아니라 실제 검사 대상인 시험체 표면이라는 점과, 강도가 최소한 확보되어야 한다는 하한 규정이라는 점이 핵심이다.
이 조건을 만족해야 형광침투액의 지시모양이 암실에서 충분히 밝게 발광하여 관찰자가 놓치지 않고 식별할 수 있다.

현상처리 후에 건조 과정이 필요한 방법은 습식현상(W, 수현탁성)을 사용하는 FB-W이다.
건식(D)이나 속건식(S) 현상제는 현상 전에 시험체를 먼저 건조시킨 뒤 마른 분말이나 휘발성 용제를 적용하는 방식이지만, 습식현상제는 수현탁액을 시험체에 도포한 뒤 젖은 상태로 남으므로 현상이 끝난 후에 별도로 건조시켜야 관찰이 가능하다.
따라서 후유화성 기름베이스(B) 침투액에 수현탁성 습식현상(W)을 조합한 FB-W가 현상 뒤 건조 단계를 필요로 하는 방법이다.

침지법으로 침투액을 적용할 때 침지시간이 침투시간의 일정 비율 이상이어야 한다는 하한 규정은 없다. 규격이 제한하는 것은 오히려 전체 침투시간 가운데 침지가 차지하는 비중의 상한 쪽이다.
시험품을 침투시간 내내 액 속에 담가 두면 표면에 두꺼운 침투액 막이 남아 이후 제거가 어려워지므로, 짧게 담갔다가 꺼내어 여분의 액을 흘려보내면서 나머지 침투시간을 채우는 것이 표준 절차다.
특별한 지시가 없을 때 최소 10분의 침투시간을 두도록 한 것은 규정에 맞는 설명이다.
침투시간이 2시간을 넘으면 말라붙지 않도록 다시 도포하는 것, 침투액이 한곳에 고이지 않게 시험품을 돌려 주는 것도 모두 옳은 설명이다.

방법 A의 수동 스프레이법으로 잉여 침투액을 제거할 때 부가하는 공기압은 최대 172 kPa을 넘지 않아야 한다.
공기압이 지나치게 높으면 물줄기의 힘이 세져 결함 속에 스며든 침투액까지 씻어내는 과세척이 일어나기 쉬우므로, 상한값을 두어 세척 강도를 제한하는 것이다.
따라서 이 기준은 최소치가 아니라 넘지 말아야 할 상한 기준으로 이해해야 한다.

염색침투액을 사용한 경우에는 제거처리 후 깨끗한 헝겊으로 표면을 닦아 잔류 침투액이 남아 있는지 눈으로 확인하는 것이 옳다.
염색침투탐상은 자외선이 아니라 백색광 아래에서 관찰하므로, 헝겊에 붉은 침투액이 묻어나는지만으로도 세척이 충분했는지를 간단히 판단할 수 있다.
세척액에 담그는 침지 방식은 침투액을 과도하게 녹여내 결함부의 지시모양까지 지워버릴 수 있어 제거처리로는 효과적이지 않다.
세척 효과를 높인다고 수압을 과도하게 높이면 오히려 결함 속 침투액까지 씻겨 나가므로 수압에는 상한이 있을 뿐 높은 하한 기준을 두지 않는다.

샘플링검사로 합격한 로트를 각인으로 표시할 때는 기호 P를 타원으로 둘러싼 표시를 사용한다.
검사 이력을 나중에도 추적할 수 있도록 표시를 반드시 남기되, 전수검사를 거친 제품과는 구별되는 형태로 표시해 어떤 방식으로 합격 판정을 받았는지가 드러나게 하는 것이 핵심이다.
아무 표시도 하지 않으면 검사 방식은 물론 검사를 받았는지조차 확인할 수 없어 규정에 맞지 않는다.
에칭으로 표시할 때도 전수검사와 똑같은 방법을 쓰면 두 검사 방식이 구분되지 않으므로 옳지 않다.

KS W 0914에서 규정하는 현상제 종류 C는 수현탁성 현상제를 의미한다.
수현탁성 현상제는 미세한 현상제 분말을 물에 현탁시켜 시험체에 도포한 뒤 건조시켜 얇은 백색 막을 형성하는 방식으로, 수세성 침투액과 함께 사용하기 적합하다.
수용성 현상제나 속건성 현상제, 건식분말 현상제는 각각 별도의 종류 기호로 구분된다.

KS B 0816에서 유기용제를 사용해 잉여 침투액을 제거하는 방법은 기호 C(용제제거성)로 표시한다.
기호 A는 물로 직접 세척하는 수세성, 기호 B는 후유화제를 기름 베이스로 사용하는 후유화성, 기호 D는 후유화제를 물 베이스로 사용하는 방식으로 각각 유기용제를 사용하는 C와 구분된다.

염색침투탐상으로 관찰할 때는 시험면에서 500 lx 이상의 자연광 또는 백색광이 확보되어야 지시모양의 붉은색과 배경의 흰색이 뚜렷하게 대비되어 보인다.
조도가 이 기준보다 어두우면 미세한 지시모양을 놓칠 수 있으므로, 형광침투탐상의 암실 기준과 달리 염색침투탐상은 충분히 밝은 조명 환경을 요구한다.

시험체나 탐상제의 온도가 규정된 표준 범위보다 낮으면 침투액의 점도가 높아지고 모세관 작용이 둔해져 결함 속으로 스며드는 속도가 느려진다.
따라서 온도가 낮은 경우에는 규정된 침투시간을 늘려주어야 결함 검출에 필요한 충분한 침투가 이루어진다.
온도를 낮췄다고 침투시간을 오히려 줄이는 조치는 검출 감도를 떨어뜨리므로 옳지 않다.

구리와 아연으로 이루어진 황동에 니켈을 10~20% 첨가하면 색깔이 은백색에 가까워지는데, 이를 양은(니켈황동)이라 부른다.
양은은 부식에 강하고 색상이 곱기 때문에 예로부터 장식품이나 식기, 양식기(스푼·포크) 등에 널리 사용되어 왔다.
켈밋은 구리-납계 베어링 합금, 콘스탄탄은 구리-니켈계 저항선 합금, 플래티나이트는 니켈-철계 봉입용 합금으로 각각 용도와 성분이 다르다.

내열강에서 내열성을 높이고 탄화물을 형성하기 쉽게 하기 위해 첨가하는 대표적인 합금 원소는 크롬(Cr)이다.
크롬은 표면에 치밀한 산화막을 형성해 고온 산화를 억제하는 동시에 강 속의 탄소와 결합해 안정적인 크롬탄화물을 만들어 내열강의 고온 강도와 내식성을 함께 높인다.
Si, Al도 내산화성에 기여하지만 탄화물 형성 경향은 Cr만큼 뚜렷하지 않고, Ni은 주로 조직 안정화와 인성 향상에 기여한다.

침입형 고용체는 원자 반지름이 매우 작은 원소가 금속 결정격자의 틈새(격자간극)에 끼어들어 형성되며, 대표적으로 H, B, N 등이 이에 해당한다.
반면 Cu는 원자 반지름이 상대적으로 커서 격자 틈새에 들어가지 못하고 금속 원자 자리를 치환하는 치환형 고용체를 이룬다.
따라서 제시된 원소 중 침입형 고용체가 될 수 없는 것은 Cu이다.

구리에 니켈을 40~50% 첨가한 합금으로 전기저항이 크고 온도 변화에 따른 저항 변화가 작아 전기저항선과 열전쌍에 널리 사용되는 것은 콘스탄탄이다.
모넬메탈은 니켈을 주성분으로 하는 내식성 합금이고, 니크롬은 니켈-크롬계 발열체 합금, 인코넬은 니켈-크롬-철계 내열 합금으로 각각 용도가 다르다.

구리(Cu)는 자성체가 아닌 비자성(반자성) 금속이라는 점에서 이 설명이 틀렸다.
구리는 전기전도율이 은 다음으로 높고 비중은 약 8.9이며, 결정격자는 면심입방격자(FCC)라서 전연성이 우수하다.
이러한 전연성 덕분에 관·선·플랜지 등 다양한 형태로 가공해 널리 사용된다.

우라늄(U)·토륨(Th)은 원자로에서 핵분열 연료로 쓰이는 1차 금속군에 해당한다.
나트륨·세슘(Na·Cs)은 냉각재나 계측용으로 쓰이는 금속, 텅스텐·탄탈럼(W·Ta)은 고융점 구조재료, 게르마늄·실리콘(Ge·Si)은 반도체 소자용 재료로 각각 성격이 달라 1차 금속군에 해당하지 않는다.
이처럼 핵분열을 직접 일으키는 연료 물질이라는 기준에서 U·Th 조합만 1차 금속군으로 분류된다.

Y합금은 Al-Cu-Mg-Ni을 주성분으로 하는 내열 알루미늄 합금이다.
고온에서도 강도 저하가 적어 내연기관의 피스톤이나 실린더 헤드 같은 내열 부품에 주로 사용된다.
Al-Cu-Mo-Mn 조합은 Y합금의 실제 성분과 다르다.
Al-Cr-Mg-Ni 조합도 Y합금의 성분 구성과 일치하지 않는다.
Al-W-Mg-Ni-Mo 조합 역시 Y합금과는 다른 성분이다.

외부 힘으로 형태를 바꾸면서 동시에 기계적 성질까지 개선하는 가공법은 소성가공이다.
단조·압연·인발 등 소성가공은 금속 내부 조직을 치밀하게 하고 결정립을 미세화해 강도와 인성을 함께 높인다.
용접은 접합, 절삭가공은 재료 제거, 분말야금은 분말을 압축·소결하는 가공법으로 소성변형을 통한 성질 개선과는 성격이 다르다.

금속의 대표적인 고강도화 기구는 고용강화·석출강화·입계강화·가공(변형)강화이며, 형상강화라는 용어는 이 분류에 속하지 않는다.
고용강화는 이종 원자를 고용시켜 격자를 일그러뜨려 전위 이동을 방해하고, 입계강화는 결정립을 미세화해 결정립계로 전위를 가로막는 방식이다.
석출강화는 미세한 제2상을 석출시켜, 가공강화는 소성변형으로 전위 밀도를 높여 전위 이동을 억제하므로, 네 기구 모두 전위의 움직임을 방해해 강도를 높인다는 공통점이 있다.

재결정 온도보다 낮은 온도에서 가공하는 방식을 냉간가공이라 한다.
냉간가공은 가공경화로 강도·경도가 높아지지만 연신율이 떨어지며, 표면이 매끄럽고 치수 정밀도가 좋다는 특징이 있다.
열간가공은 재결정 온도 이상에서 하는 가공으로 냉간가공과 반대되는 개념이다.
고온가공도 재결정 온도 이상에서 이루어지는 가공이라 열간가공과 같은 맥락이다.
풀림가공은 변형을 위한 가공이 아니라 응력을 없애거나 조직을 연화하는 열처리 공정이다.

실제 응고점보다 낮은 온도에서 응고가 시작되는 현상을 과냉(supercooling)이라 한다.
과냉이 클수록 핵생성 속도가 빨라져 결정립이 미세해지는 경향이 있다.
급냉은 냉각 속도가 빠르다는 뜻으로 응고 개시 온도가 지연되는 현상과는 다른 개념이다.
서냉은 반대로 천천히 냉각한다는 뜻이다.
방열은 열을 밖으로 내보내는 현상 자체를 가리켜 응고 온도 지연을 뜻하지 않는다.

공구강은 내마모성이 커야 하며, "마모성이 클 것"이라는 표현은 오히려 공구가 쉽게 닳는다는 뜻이어서 구비조건과 반대된다.
공구강은 상온·고온에서 경도가 높고 가공 및 열처리가 쉬워야 하며, 강인성과 내충격성도 함께 갖추어야 한다.

1kgf/mm²는 약 $9.8\ \mathrm{MPa}$에 해당하는 환산계수를 이용하면, 회주철의 인장강도 범위는 98MPa~392MPa가 된다.
$10\ \mathrm{kgf/mm^2} \times 9.8 = 98\ \mathrm{MPa}$
$40\ \mathrm{kgf/mm^2} \times 9.8 = 392\ \mathrm{MPa}$

변형 후 수백 % 이상의 연신율을 보이는 재료는 초소성 합금이다.
그림에서 (A) 변형 전에는 가운데가 잘록한 보통의 인장시험편이지만, (B) 변형 후에는 끊어지지 않고 가늘고 길게 늘어난 띠 모양으로 바뀌어 있다. 이처럼 파단 없이 거대한 연신을 나타내는 현상이 초소성이다.
초소성은 결정립이 매우 미세한 합금을 일정한 온도 범위와 느린 변형속도에서 변형시킬 때 나타나며, 복잡한 형상을 한 번에 성형하는 데 이용된다.
수소저장합금: 수소를 흡수·방출하는 기능성 재료로 연신 거동과는 무관하다
금속 초미립자: 입자 크기가 매우 작은 금속 분말 자체를 가리키는 말이다
반도체 재료: 전기 전도 특성을 기준으로 나눈 재료 분류다

비중이 약 7.13이고 도금·전기방식용 양극 재료로 쓰이며 황동·다이캐스팅 합금의 주원료가 되는 금속은 아연(Zn)이다.
아연은 철강 표면에 도금해 부식을 막는 용융아연도금(갈바나이징)과 배관·선박의 희생양극재로 널리 쓰인다.
구리와 합금하면 황동이 되고, 유동성이 좋아 아연합금 다이캐스팅 부품 제작에도 많이 활용된다.

피복제는 심선을 감싸 전기 절연 작용을 하는 재료이므로, 전기 전도를 양호하게 한다는 설명은 피복제의 역할과 어긋난다.
피복제는 아크를 안정시키고 슬래그를 만들어 제거를 쉽게 하며 비드 파형을 곱게 다듬고, 용착금속의 냉각속도를 늦춰 급랭에 따른 균열을 막아준다.
또한 용융금속의 비산을 줄여 스패터 발생을 적게 하는 역할도 한다.

붕사(borax)는 경납(brazing)용 용제로, 연납(soldering)용 용제로는 쓰이지 않는다.
연납용 용제는 산화막을 제거하고 젖음성을 높이기 위해 염화아연·염산·인산 계열이 주로 사용된다.
반면 붕사는 융점이 높은 경납땜에서 모재 표면의 산화물을 녹여 없애는 용도로 쓰인다.

사용률은 아크시간을 아크시간과 휴식시간의 합으로 나눈 뒤 100 을 곱한 식으로 구한다.
사용률은 용접 작업 전체 시간 가운데 실제로 아크를 낸 시간이 차지하는 비율이므로, 분자에는 아크시간이, 분모에는 아크시간 + 휴식시간인 총시간이 와야 한다.
아크시간을 휴식시간만으로 나눈 식: 휴식이 없으면 값이 무한대가 되어 비율이 성립하지 않는다
아크시간과 휴식시간의 합을 아크시간으로 나눈 식: 값이 늘 100%를 넘어 버린다
휴식시간을 아크시간으로 나눈 식: 쉰 시간의 비율이어서 사용률과 정반대 의미다
예를 들어 10분 중 아크 4분, 휴식 6분이면 $\dfrac{4}{4+6}\times 100 = 40$%이며, 정격사용률을 넘겨 쓰면 용접기가 과열되므로 허용 한도로 관리한다.