[초음파비파괴검사기능사 필기] 12년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

정답은 '자속밀도 : Wb/m'이다.
옳은 단위 표기에는 '투자율 : H/m'·'자계의 세기 : A/m'·'자속 : 맥스웰(Mx)'가 들어 있고, '자속밀도 : Wb/m'는 그 표기에 들지 않는다. 자속밀도는 단위 면적당 자속이며, 단위는 $\mathrm{Wb/m^2}$이다.
'투자율 : H/m'는 옳은 단위 표기이다.
'자계의 세기 : A/m'는 옳은 단위 표기이다.
'자속 : 맥스웰(Mx)'는 옳은 단위 표기이다.

정답은 '유화시간'이다.
후유화성 침투탐상시험은 침투 처리 뒤 유화제를 적용하고 물로 세척하는 방법이다. 유화시간이 길면 결함 속 침투액도 유화되고 세척 단계에서 제거된다. 유화시간은 이 시험법에서 가장 잘 준수해야 할 시간이다.
'침투시간'은 후유화성 침투탐상시험에서 가장 잘 준수해야 할 시간이 아니다.
'건조시간'은 후유화성 침투탐상시험에서 가장 잘 준수해야 할 시간이 아니다.
'현상시간'은 후유화성 침투탐상시험에서 가장 잘 준수해야 할 시간이 아니다.

정답은 '와전류탐상시험은 맴돌이 전류를 이용하여 비전도체의 내부결함검출이 가능하다.'이다.
각종 비파괴검사의 옳은 설명에는 '방사선투과시험은 기록의 보관이 용이하나 방사선 피폭 등의 위험이 있다.'·'초음파탐상시험은 대상물의 내부 결함을 검출할 수 있으나 숙련된 기술이 필요하다.'·'침투탐상시험은 표면 흠에 침투액을 침투시키는 방법이므로 흡수성인 재료는 탐상에 적합하지 않다.'가 들어 있고, '와전류탐상시험은 맴돌이 전류를 이용하여 비전도체의 내부결함검출이 가능하다.'는 그 설명에 들지 않는다. 와전류탐상시험은 도체에 흐르는 맴돌이 전류의 변화로 표면 및 표면직하 결함을 검출하는 방법이며, 비전도체에는 적용하지 않는다.
'방사선투과시험은 기록의 보관이 용이하나 방사선 피폭 등의 위험이 있다.'는 옳은 설명이다.
'초음파탐상시험은 대상물의 내부 결함을 검출할 수 있으나 숙련된 기술이 필요하다.'는 옳은 설명이다.
'침투탐상시험은 표면 흠에 침투액을 침투시키는 방법이므로 흡수성인 재료는 탐상에 적합하지 않다.'는 옳은 설명이다.

정답은 '점도가 높을 것'이다.
발포액이 지녀야 할 성질에는 '적심성이 좋을 것'·'표면장력이 작을 것'·'시험품에 영향이 없을 것'이 들어 있고, '점도가 높을 것'은 여기에 들지 않는다. 발포액은 점도가 낮아야 한다.
'적심성이 좋을 것'은 발포액이 갖추어야 할 성질이다.
'표면장력이 작을 것'은 발포액이 갖추어야 할 성질이다.
'시험품에 영향이 없을 것'은 발포액이 갖추어야 할 성질이다.

누설률 단위 lusec에 센티(c-) 접두어가 붙은 clusec은 lusec의 100분의 1을 의미한다.
즉 1clusec은 $10^{-2}$lusec과 같다.

정답은 '기공이 많은 재료에 사용할 수 없다.'이다.
침투탐상시험은 시험체 표면에 열려 있는 결함에 침투액을 채우는 방법이다. 기공이 많은 다공성 재료는 침투액이 기공에 흡수되는 재료이며, 침투탐상시험의 적용 대상이 아니다.
'비금속의 표면에 사용할 수 없다.'는 옳지 않으며, 침투탐상시험은 비금속의 표면에도 적용한다.
'크기가 큰 제품에는 사용할 수 없다.'는 옳지 않으며, 침투탐상시험은 크기가 큰 제품에도 적용한다.
'표면 결함 검출에 용이하다.'는 옳지 않으며, 표면 결함 검출의 용이성은 침투탐상시험의 단점이 아니라 장점이다.

정답은 '구리(Cu)'이다.
자분탐상검사는 강자성체에 적용하는 시험이다. 자분탐상검사에 적합한 시험체에는 '니켈(Ni)'·'코발트(Co)'·'철(Fe)'가 들어 있고, '구리(Cu)'는 비자성체이며 그 시험체에 들지 않는다.
'니켈(Ni)'는 강자성체이다.
'코발트(Co)'는 강자성체이다.
'철(Fe)'는 강자성체이다.

정답은 '시험을 통해 무엇을 알고자 하는가'이다.
비파괴시험은 시험 목적을 먼저 정한 뒤 그에 맞는 시험방법과 조건을 선택하는 순서로 진행한다.
'어떠한 시험방법을 택할 것인가'는 시험 목적을 정한 다음에 결정하는 사항이다.
'어떠한 시험조건을 이용할 것인가'는 시험 목적을 정한 다음에 결정하는 사항이다.
'제품의 불량률을 저하시킬 수 있는가'는 시험의 우선 고려사항이 아니다.

표면 경화층 깊이나 도금·피막 두께처럼 표면 근방의 물성 변화를 재는 데는 와전류탐상검사(ECT)가 쓰인다.
ECT는 코일에 교류를 흘려 시험체에 유도되는 와전류의 변화를 측정하는 방식이어서, 표면 부근의 전도율·투자율 차이로 경화층 깊이나 피막 두께를 비접촉으로 판별할 수 있다.
적외선분석검사는 표면의 온도 분포로 열적 이상을 찾는 방법이어서 경화층 깊이 측정과는 목적이 다르다.
방사선투과검사는 투과 영상으로 내부 결함을 찾는 데 적합한 방법이다.
음향방출검사는 균열이 자라면서 나오는 탄성파를 잡아 결함의 진전을 감시하는 방법이다.

정답은 '전기 전도율 측정'이다.
초음파탐상검사의 적용에는 '용접부의 내부결함 검출'·'주조품 및 단조품의 내부결함 검출'·'압연제품에 대한 내부결함 검출'이 들어 있고, '전기 전도율 측정'은 그 적용에 들지 않는다. 전기 전도율 측정은 와전류탐상검사의 적용 대상이다.
'용접부의 내부결함 검출'은 초음파탐상검사의 적용 범위이다.
'주조품 및 단조품의 내부결함 검출'은 초음파탐상검사의 적용 범위이다.
'압연제품에 대한 내부결함 검출'은 초음파탐상검사의 적용 범위이다.

정답은 'Z = 재질의 밀도 × 음속'이다.
밀도 $\rho$, 음속 $c$에서 음향임피던스(Z)는 $Z=\rho c$이다.
'Z = 재질의 질량 × 음속'은 옳지 않으며, 음향임피던스는 밀도와 음속의 곱이다.
'Z = 재질의 질량 ÷ 음속'은 옳지 않으며, 음향임피던스는 밀도와 음속의 곱이다.
'Z = 재질의 밀도 ÷ 음속'은 옳지 않으며, 음향임피던스는 밀도와 음속의 곱이다.

금속 내부의 불연속(내부 결함)을 검출하는 데 적합한 비파괴검사법의 조합은 방사선투과시험과 초음파탐상시험이다.
두 검사법 모두 시험체 내부까지 에너지가 투과하므로 표면뿐 아니라 내부에 존재하는 기공, 개재물, 균열 등을 검출할 수 있다.
이에 비해 와전류탐상·누설시험·자분탐상·침투탐상은 주로 표면 또는 표면 직하 결함 검출에 적합하다.

6-4황동에 주석(Sn)을 약 1% 첨가한 합금은 네이벌 황동이다.
주석 첨가로 내식성과 내해수성이 향상되어 판·봉재로 가공한 뒤 용접봉, 밸브대 등 해수에 노출되는 부품에 사용된다.

정답은 '금속의 기지조직이 조대화 되기 때문'이다.
마텐자이트 조직의 경도가 큰 이유에는 '금속의 결정립이 미세화 되기 때문'·'급랭으로 인한 내부 응력의 증가 때문'·'탄소 원자에 의한 Fe 격자의 강화 때문'이 들어 있고, '금속의 기지조직이 조대화 되기 때문'은 그에 들지 않는다.
'금속의 결정립이 미세화 되기 때문'은 마텐자이트 조직의 경도가 큰 이유이다.
'급랭으로 인한 내부 응력의 증가 때문'은 마텐자이트 조직의 경도가 큰 이유이다.
'탄소 원자에 의한 Fe 격자의 강화 때문'은 마텐자이트 조직의 경도가 큰 이유이다.

정답은 'Ni'이다.
니켈(Ni)은 흰색의 내식성 금속이며 인성·열전도도·전연성이 좋고 비중이 $8.9$이다.
'Mg'(마그네슘)은 경금속이며 비중이 $1.74$이다.
'Al'(알루미늄)은 경금속이며 비중이 $2.7$이다.
'Fe'(철)은 비중이 $7.87$이다.

Al-Si계 합금(실루민)의 개량처리에는 금속나트륨, 불화알칼리, 수산화나트륨(가성소다) 등을 접종처리제로 쓴다. 이 처리로 공정 Si가 미세해진다. 염화나트륨(NaCl)은 개량처리제로 쓰지 않는다.

정답은 '담금질 변형을 일으키는 경우가 적다.'이다.
화염경화법은 표면의 국부 가열과 급랭에 의한 표면경화법이며, 담금질 변형이 적은 방법이다.
'설비비가 많이 든다.'는 옳지 않으며, 화염경화법은 설비비가 적게 드는 방법이다.
'부품의 크기나 형상에 제한이 많다.'는 옳지 않으며, 화염경화법은 부품의 크기나 형상에 제한을 적게 받는 방법이다.
'국부 담금질이나 담금질 깊이의 조절이 어렵다.'는 옳지 않으며, 화염경화법은 국부 담금질이나 담금질 깊이의 조절이 쉬운 방법이다.

정답은 '25%', 즉 $25\%$이다.
시멘타이트($\mathrm{Fe_3C}$)는 철 원자 3개와 탄소 원자 1개로 된 금속간화합물이다. 탄소의 원자비는 $\dfrac{1}{3+1}=\dfrac{1}{4}=25\%$이다.
'55%'는 계산값을 넘는다.
'75%'는 철 원자의 원자비 $\dfrac{3}{4}=75\%$이다.
'95%'는 계산값을 넘는다.

탄소량이 늘어날수록 그라인더 불꽃시험의 파열은 점차 많아진다.
탄소 함유량은 불꽃의 파열 형태와 개수에 직접 반영되는 대표적 감별 지표다.
항상 일정하다: 탄소량에 따라 파열 양상이 뚜렷이 달라지므로 맞지 않는다.
점차 적어진다: 실제로는 탄소량이 늘수록 파열이 증가하므로 반대 설명이다.
탄소량에 관계없다: 파열은 탄소함유량과 뚜렷한 상관관계를 보이므로 맞지 않는다.

정답은 'Bi'이다.
열전도율이 낮고 적색을 띤 회백색이며 응고할 때 부피가 늘어나는 금속은 비스무트(Bi)이다.
'Sn'(주석)은 은백색의 연한 금속이다.
'Zn'(아연)은 청백색의 금속이다.
'Mo'(몰리브덴)은 은백색의 고융점 금속이다.

정답은 '면심입방격자의 기호는 FCC이다.'이다.
면심입방격자는 단위격자의 각 꼭짓점과 각 면의 중심에 원자가 배열된 구조이며, 기호는 FCC이다.
'원자수는 2개이다.'는 옳지 않으며, 면심입방격자의 단위격자당 원자수는 4개이다.
'충진율은 약 68%이다.'는 옳지 않으며, 면심입방격자의 충진율은 $74\%$이다.
'전면성이 작기 때문에 가공성이 나쁘다.'는 옳지 않으며, 면심입방격자는 전연성이 좋고 가공성이 우수하다.

정답은 '초소성'이다.
초소성은 재료가 응력 아래에서 파단에 이를 때까지 원래 길이의 수 배 이상으로 늘어나는 큰 연신율을 나타내는 현상이다.
'초전도'는 특정 온도 이하에서 전기저항이 0이 되는 현상이다.
'비정질'은 원자 배열이 규칙적인 결정 구조를 갖지 않는 상태이다.
'형상기억'은 변형된 금속이 가열되면 원래 형상으로 되돌아가는 성질이다.

정답은 '와이(Y) 합금'이다.
Al에 Cu·Ni·Mg 등을 첨가한 와이(Y) 합금은 내열 알루미늄 합금이다. 내연기관의 피스톤, 공랭 실린더 헤드 등에 쓰인다.
'실루민(Silumin)'은 Al-Si계 주조용 알루미늄 합금이다.
'문쯔메탈(Muntz metal)'은 황동이며 구리와 아연의 비가 $6:4$이다.
'하이드로날륨(Hydronalium)'은 Al-Mg계 합금이다.

정답은 '열간 메짐성이 클 것'이다.
다이캐스팅용 알루미늄 합금의 구비조건에는 '유동성이 좋을 것'·'금형에 점착되지 않을 것'·'응고 수축에 대한 용탕 보급성이 좋을 것'이 들어 있고, '열간 메짐성이 클 것'은 그에 들지 않는다. 다이캐스팅용 합금은 열간 메짐성이 작아야 한다.
'유동성이 좋을 것'은 다이캐스팅용 알루미늄 합금의 구비조건이다.
'금형에 점착되지 않을 것'은 다이캐스팅용 알루미늄 합금의 구비조건이다.
'응고 수축에 대한 용탕 보급성이 좋을 것'은 다이캐스팅용 알루미늄 합금의 구비조건이다.

정답은 '탄성한도 및 항복점이 커야 한다.'이다.
스프링강은 탄성한도·항복점·피로한도가 커야 한다.
'내산성 및 취성이 커야 한다.'는 옳지 않으며, 스프링강은 취성이 작고 인성이 커야 한다.
'산화성 및 취성이 커야 한다.'는 옳지 않으며, 스프링강은 산화되기 쉬운 강이 아니고 취성이 작아야 한다.
'산화성 및 인성이 커야 한다.'는 옳지 않으며, 스프링강에 요구되는 성질은 높은 탄성한도·항복점·인성이고 산화성은 그 요구 성질이 아니다.

정답은 'STS11'이다.
합금공구강인 'STS11'은 탄소함유량이 $1.20\sim1.30\%$이며, 네 강종 가운데 탄소함유량이 가장 높다.
'SM45C'는 기계구조용 탄소강이며 탄소함유량이 $0.42\sim0.48\%$이다.
'SKH51'은 텅스텐-몰리브덴계 고속도강이며 탄소함유량이 $0.80\sim0.88\%$이다.
'SNC415'는 니켈-크롬강이며 탄소함유량이 $0.12\sim0.18\%$이다.

정답은 'C 2 H 2', 즉 $\mathrm{C_2H_2}$이다.
아세틸렌가스의 화학식은 $\mathrm{C_2H_2}$이다.
'CH 4'는 메탄의 화학식이다.
'C 2 H 4'는 에틸렌의 화학식이다.
'C 3 H 8'은 프로판의 화학식이다.

정답은 '슬래그의 혼입이 발생한다.'이다.
서브머지드 아크 용접에서 전류가 과대할 때 나타나는 현상에는 '용입이 깊어진다.'·'볼록한 비드가 발생한다.'·'이면 비드의 언더컷이 발생한다.'가 들어 있고, '슬래그의 혼입이 발생한다.'는 그에 들지 않는다. 슬래그 혼입은 전류가 부족할 때 생기는 결함이다.
'용입이 깊어진다.'는 전류 과대 시 나타나는 현상이다.
'볼록한 비드가 발생한다.'는 전류 과대 시 나타나는 현상이다.
'이면 비드의 언더컷이 발생한다.'는 전류 과대 시 나타나는 현상이다.

정답은 '71%', 즉 $71\%$이다.
허용사용률은 (정격 2차전류/사용 전류)의 제곱에 정격 사용률을 곱한 값이다.
$\left(\dfrac{200}{150}\right)^2\times40=\dfrac{16}{9}\times40\approx71\%$이다.
'61%'는 사용 전류가 $162\,\mathrm{A}$일 때의 값 $\left(\dfrac{200}{162}\right)^2\times40\approx61\%$이다.
'68%'는 사용 전류가 $153\,\mathrm{A}$일 때의 값 $\left(\dfrac{200}{153}\right)^2\times40\approx68\%$이다.
'78%'는 사용 전류가 $143\,\mathrm{A}$일 때의 값 $\left(\dfrac{200}{143}\right)^2\times40\approx78\%$이다.