[초음파비파괴검사기능사 필기] 13년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

정답은 '중성자투과시험'이다.
중성자투과시험은 중성자선을 시험체에 투과시키는 방법이며, 간접 촬영법(전사법)을 쓰면 방사성이 높은 시험체에서 나오는 감마선의 영향을 받지 않는다.
'자분탐상시험'은 표면 및 표면직하 결함의 검출법이며, 내부결함 검사법이 아니다.
'방사선투과시험'은 X선·감마선으로 필름을 감광하는 방법이며, 방사성이 높은 시험체에서는 시험체가 내는 감마선도 필름을 감광한다.
'와전류탐상시험'은 도체의 표면 및 표면직하 결함의 검출법이며, 내부결함 검사법이 아니다.

정답은 '와전류탐상시험'이다.
와전류탐상시험은 교류가 흐르는 코일이 시험체에 만드는 와전류의 변화를 검출하는 방법이며, 전도성 재료에 적용되고 시험체와 접촉하지 않는 고속 자동탐상이 가능하다.
'자분탐상시험'은 강자성체에 한정되는 방법이며, 전도성 재료 전반에 적용되는 방법이 아니다.
'음향방출시험'은 하중을 받는 재료 속 결함이 성장할 때 내는 탄성파를 검출하는 방법이다.
'초음파탐상시험'은 접촉매질이 필요한 방법이며, 내부결함 검출에 알맞다.

정답은 '알루미늄'이다.
초음파의 종파속도는 매질마다 다르다. 금속 중에서도 알루미늄은 철강보다 종파속도가 빠른 대상물이다.
'철강'은 알루미늄보다 종파속도가 느린 금속이다.
'글리세린'은 액체이며 고체인 금속보다 종파속도가 느린 물질이다.
'아크릴수지'는 고분자 재료이며 금속보다 종파속도가 느린 물질이다.

정답은 '투자율은 재질에 따라 다르다.'이다.
투자율은 물질이 자화되기 쉬운 지표이며, 재질마다 그 크기가 다르다.
'투자율은 자계의 세기에 관계없이 일정하다.'는 옳지 않으며, 강자성체의 투자율은 자계의 세기마다 값이 다르다.
'강자성체의 투자율은 비자성체에 비해 매우 작다.'는 옳지 않으며, 강자성체의 투자율은 비자성체보다 크다.
'자속밀도를 계측하여 음향신호로 변환시켜 결함을 평가한다.'는 옳지 않으며, 자분탐상시험은 결함부 누설자속에 흡착한 자분모양으로 결함을 평가한다.

정답은 '자분탐상검사'이다.
니켈은 강자성체이며, 자분탐상검사는 강자성체의 표면과 표면 바로 아래 균열을 검출하는 방법이다.
'방사선투과검사'는 체적 결함 검출에 알맞으며, 미세한 표면 균열의 검출 감도가 낮다.
'초음파탐상검사'는 내부결함 검출에 알맞은 방법이다.
'누설검사'는 압력 경계의 관통 누설을 찾는 방법이다.

정답은 '전자포획장치'이다.
헬륨질량분석기의 구성요소에는 '이온포집장치'·'필라멘트'·'자장영역'이 들어 있고, '전자포획장치'는 여기에 들지 않는다.
'이온포집장치'는 헬륨질량분석기의 구성요소이다.
'필라멘트'는 헬륨질량분석기의 구성요소이다.
'자장영역'은 헬륨질량분석기의 구성요소이다.

정답은 '점도가 낮을 것'이다.
기포누설시험용 발포액의 구비조건에는 점도가 낮을 것·표면장력이 작을 것·시험품에 영향이 없을 것 등이 있다.
'표면장력이 클 것'은 옳지 않으며, 발포액은 표면장력이 작아야 한다.
'발포액 자체에 거품이 많을 것'은 옳지 않으며, 발포액은 도포할 때 거품이 일지 않아야 한다.
'유황성분이 많을 것'은 옳지 않으며, 발포액은 시험품에 영향이 없어야 한다.

정답은 '파괴시험'이다.
파괴시험은 인장시험·충격시험처럼 시험체를 절단하거나 외력을 가하는 방법이며, 시험체를 손상시키지 않는 비파괴시험과 구별된다.
'가압시험'은 시험체에 압력을 가하는 시험이며, 시험체를 파괴하지 않는다.
'위상분석시험'은 와전류 신호의 위상을 분석하는 비파괴 방법이다.
'임피던스검사'는 코일의 임피던스 변화를 보는 비파괴 방법이다.

정답은 '대형 부품, 구조물의 부분탐상에 적용할 수 있다.'이다.
용제제거성 형광 침투탐상검사는 잉여 침투액을 용제로 제거하는 방법이며, 수도시설이 필요 없고 구조물의 부분적인 탐상이 가능하다.
'현상법은 건식 현상법만 적용할 수 있다.'는 옳지 않으며, 용제제거성 침투탐상에는 속건식 현상법도 적용된다.
'시험면이 거친 것이라도 형광 휘도가 높기 때문에 적용이 가능하다.'는 옳지 않으며, 표면이 거친 시험체에는 수세성 침투탐상검사가 알맞다.
'침투시간은 다른 방법에 비해 길어야 한다.'는 옳지 않으며, 침투시간은 시험체 재질·결함 종류·온도로 정하는 값이다.

봉재(Bar) 내부에 길게 늘어선 형태로 존재하는 비금속 개재물을 스트링거(stringer)라 부른다.
제강 과정에서 생긴 산화물·황화물 등의 개재물이 압연 방향을 따라 길게 늘어난 것으로, 탐상 시 방향성이 뚜렷한 선상의 지시로 나타난다.
겹침(lap)과 언더컷(under cut)은 표면 형상에 생기는 결함이다.
용락(burn through)은 용접부가 과열되어 녹아 뚫린 결함이다.

정답은 '필라멘트를 통하는 전류'이다.
X선발생장치의 관전류는 필라멘트를 가열하는 전류의 크기로 조정되며, 이 전류가 커질수록 방출되는 전자의 양이 늘어난다.
'표적에 사용된 재질'은 관전류의 조정 요인이 아니며, 특성 X선의 파장과 X선 발생 효율에 관계된다.
'양극와 음극사이의 거리'는 관전류의 조정 요인이 아니다.
'X선 관구에 가해진 전압과 파형'은 관전압과 그 파형이며, 관전압은 X선의 투과력을 정한다.

정답은 '굴절각'이다.
경사각 탐촉자는 초음파를 시험체에 비스듬히 입사시키는 탐촉자이며, 시험체 속으로 굴절한 초음파의 각도인 굴절각이 그 성질이다.
'교축점'은 경사각 탐촉자가 갖는 성질의 명칭이 아니다.
'분해능'은 탐촉자 전반에 적용되는 성질이며, 경사각 탐촉자에 한정된 성질이 아니다.
'불감대'는 표면 가까운 결함을 검출하지 못하는 구간이며, 경사각 탐촉자에 한정된 성질이 아니다.

정답은 '내구성검사'이다.
와전류탐상검사(ECT)의 검사범위에는 '불연속부 검사'·'재질검사'·'도막두께 검사'가 들어 있고, '내구성검사'는 그 범위에 들지 않는다.
'불연속부 검사'는 와전류탐상검사(ECT)의 검사 대상이다.
'재질검사'는 와전류탐상검사(ECT)의 검사 대상이다.
'도막두께 검사'는 와전류탐상검사(ECT)의 검사 대상이다.

중금속에 해당하는 것은 구리이다.
알루미늄·마그네슘·베릴륨은 비중이 작은 경금속으로 분류되는 반면, 구리는 비중이 커서 중금속으로 구분된다.

기지 금속에 0.01~0.1μm 정도의 미세한 산화물 입자를 균일하게 분산시켜 고온 크리프 특성을 높인 재료는 TD Ni 재료이다.
서멧은 세라믹과 금속의 소결 복합재료, FRM은 섬유강화금속, 클래드 재료는 서로 다른 금속을 접합한 재료로 분산강화 원리와는 다르다.

Al-Mg계 합금에 Si가 일정량 이상 첨가되면 Mg₂Si가 석출되어 오히려 연성이 저하되므로, Si 첨가로 연성이 향상된다는 설명은 옳지 않다.
Al-Mg계 합금은 내식성과 강도가 우수하며, 하이드로날륨은 Al에 Mg를 첨가한 합금이다.

심랭 처리는 담금질한 강을 0℃ 이하의 저온으로 냉각하여, 담금질 후 조직 중에 남아있는 (A) 잔류 오스테나이트를 (B) 마텐자이트로 변태시켜 경도를 높이고 치수 변화를 방지하는 처리이다. 게이지강, 정밀금형 등 치수 안정성이 중요한 부품에 주로 적용된다.

Mg는 산성 환경(산, 염수)에서 쉽게 산화되어 침식되는 활성 금속이지만, 알칼리 용액에서는 산화막이 안정적으로 유지되어 부식에 강한 특성을 보인다.
열전도율: Mg의 열전도율(약 156 W/m·K)은 Cu(약 400) 및 Al(약 237)보다 낮으므로 거짓이다.
전기전도율: 전기전도율 역시 Mg(약 2.3×10⁶ S/m)가 Cu(약 5.9×10⁷)나 Al(약 3.8×10⁷)보다 훨씬 낮으므로 거짓이다.
Al합금의 비강도 우수: 비강도(강도/밀도) 관점에서 정확하지 않은데, Mg 합금은 가볍고 높은 비강도를 가지는 소재로 설계되어 있어 Al 합금과 경쟁 관계에 있으며, 용도에 따라 우열이 결정되므로 절대적 우위를 단정할 수 없다.

하나의 고체상이 냉각되면서 두 가지 고체상으로 동시에 분해되는 공석반응이다.
보기의 반응식은 $\gamma(0.76\%\mathrm{C}) \rightleftarrows \alpha + \mathrm{Fe_3C}(6.70\%\mathrm{C})$ 로, 왼쪽의 오스테나이트(γ)도 고체이고 오른쪽의 페라이트(α)와 시멘타이트($\mathrm{Fe_3C}$)도 모두 고체이다. 액체가 전혀 관여하지 않는다는 점이 판별의 핵심이다.
탄소량 0.76%는 공석점의 조성, 6.70%는 시멘타이트의 조성이며, 이 반응은 약 723°C(A1 변태점)에서 일어나 페라이트와 시멘타이트가 층상으로 겹친 펄라이트 조직을 만든다.
포정반응은 액체와 고체가 반응해 다른 고체가 되는 것으로 약 1,495°C에서 일어난다.
공정반응은 액체 하나가 두 고체로 분해되는 것으로 약 1,148°C에서 레데뷰라이트를 만든다.
편정반응은 액체가 다른 조성의 액체와 고체로 나뉘는 반응이다.

탄소(C)와 규소(Si) 함유량에 따라 주철의 조직 변화를 나타낸 도표는 마우러조직도이다.
하드필드강은 고망간강의 상표명이고, 불스아이 조직은 구상흑연주철에서 페라이트가 흑연을 둘러싼 조직을 가리키며, 미하나이트주철은 접종으로 조직을 미세화한 주철의 한 종류일 뿐 C·Si 함유량과 조직의 관계를 나타내는 도표는 아니다.

탄소강의 5대 원소는 C, Si, Mn, P, S이며, Al은 이에 포함되지 않는다.
Al은 탈산이나 결정립 미세화 목적으로 소량 첨가되는 특수 원소일 뿐, 탄소강에 기본적으로 함유되는 5대 원소로는 분류되지 않는다.

고 투자율을 갖는 자성합금은 퍼멀로이이다.
니켈을 다량 함유한 Ni-Fe계 합금으로, 투자율이 매우 높아 통신기기의 자심 재료 등에 사용된다.
화이트 메탈은 베어링용 합금, 바이탈륨은 내식성 코발트기 합금, 하스텔로이는 내식·내열용 니켈기 합금으로 모두 고투자율 자성재료와는 용도가 다르다.

순철의 동소 변태(A3 변태)가 일어나는 온도는 약 912℃이다.
이 온도에서 저온의 체심입방구조(α철)가 고온의 면심입방구조(γ철)로 원자 배열이 바뀐다.

인장 시험은 시편에 축방향 하중을 가해 파단시키는 시험이므로 충격값은 별도의 충격시험(샤르피 등)으로 구해야 한다.
인장강도, 항복강도, 연신율은 인장 시험 결과로부터 직접 구할 수 있는 값이다.

정답은 '고온 응력 제거법'이다.
용접 잔류응력 제거방법에는 '저온 응력 완화법'·'국부 풀림법'·'노내 풀림법'이 들어 있고, '고온 응력 제거법'은 그 방법의 명칭에 들지 않는다.
'저온 응력 완화법'은 용접 잔류응력 제거방법이다.
'국부 풀림법'은 용접 잔류응력 제거방법이다.
'노내 풀림법'은 용접 잔류응력 제거방법이다.

정답은 '20000', 즉 $20000\,\mathrm{J/cm}$이다.
용접입열은 $H=\dfrac{60EI}{V}=\dfrac{60\times25\times200}{15}=20000\,\mathrm{J/cm}$이다.
'15000'은 용접속도가 $20\,\mathrm{cm/min}$일 때의 값이다.
'25000'은 용접속도가 $12\,\mathrm{cm/min}$일 때의 값이다.
'30000'은 용접속도가 $10\,\mathrm{cm/min}$일 때의 값이다.

정답은 '산소 : 0.3~0.4MPa, 아세틸렌 : 0.01~0.03MPa', 즉 산소 $0.3\sim0.4\,\mathrm{MPa}$, 아세틸렌 $0.01\sim0.03\,\mathrm{MPa}$이다.
산소-아세틸렌가스 용접에서 아세틸렌은 산소보다 낮은 압력으로 조정한다.
'산소 : 0.3~0.4MPa, 아세틸렌 : 0.1~0.3MPa'은 아세틸렌 압력이 $0.01\sim0.03\,\mathrm{MPa}$ 범위를 넘는다.
'산소 : 0.03~0.04MPa, 아세틸렌 : 0.01~0.03MPa'은 산소 압력이 $0.3\sim0.4\,\mathrm{MPa}$ 범위에 못 미친다.
'산소 : 0.03~0.04MPa, 아세틸렌 : 0.1~0.3MPa'은 산소 압력은 범위에 못 미치고 아세틸렌 압력은 범위를 넘는다.