[초음파비파괴검사기능사 필기] 12년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

정답은 '1500', 즉 $1500\,\mathrm{A}$이다.
코일법에서 $2\le L/D\lt4$ 구간의 기자력은 $AT=\dfrac{45000}{L/D}$이다.
$L/D=3$이면 $AT=\dfrac{45000}{3}=15000$이고, 감은 수 10회로 나눈 전류는 $I=\dfrac{15000}{10}=1500\,\mathrm{A}$이다.
'30'은 길이·외경 비와 감은 수를 곱한 값 $3\times10=30$이다.
'700'은 $L/D\ge4$ 구간식을 적용한 값 $\dfrac{35000}{3+2}\div10=700$이다.
'1167'은 상수를 35000으로 바꾼 값 $\dfrac{35000}{3}\div10\approx1167$이다.

정답은 '적외선검사(TT)'이다.
적외선검사(TT)는 결함부와 건전부의 온도 분포 패턴을 열화상으로 표시하는 방법이다.
'중성자투과검사(NRT)'는 중성자로 촬영하는 방법이다.
'음향방출검사(AET)'는 결함이 성장할 때 방출되는 탄성파를 검출하는 방법이다.
'와전류탐상검사(ECT)'는 도체에 유도한 와전류의 변화로 결함을 검출하는 방법이다.

정답은 '비파괴검사 시스템에 의해 실제로는 결함이 없는 부위를 결함으로 판단하는 것'이다.
거짓지시는 결함이 없는 부위를 결함으로 판단하는 지시이다.
'비파괴검사 시스템에 의해 결함이 반복되어 나타나는 것'은 거짓지시의 정의가 아니다.
'비파괴검사 시스템에 의해 실제로 결함이 있는 부위를 무결함이라 나타내는 것'은 거짓지시가 아니라 결함을 놓친 경우이다.
'비파괴검사 시스템의 장치적 문제로 나타나는 지시의 모양'은 거짓지시의 정의가 아니다.

정답은 '6dB 드롭법'이다.
$6\,\mathrm{dB}$ 드롭법은 초음파빔 폭보다 큰 결함의 크기를 에코 높이가 최대치의 절반으로 낮아지는 두 위치의 간격으로 측정하는 기법이다.
'DGS선도법'은 초음파빔 폭보다 작은 결함의 등가 크기를 구하는 기법이다.
'20dB 드롭법'은 에코 높이가 최대치보다 $20\,\mathrm{dB}$ 낮아지는 위치를 빔 경계로 삼는 기법이다.
'TOF법'은 결함 끝부분의 회절파 도달시간으로 결함 높이를 구하는 기법이다.

정답은 '무현상법'이다.
무현상법은 현상제를 적용하지 않는 현상법이며, 가열한 시험체의 결함 속 공기나 침투제가 팽창하는 현상으로 지시모양을 만든다.
'건식현상법'은 건조한 시험체 표면에 분말 현상제를 뿌리는 방법이다.
'속건식현상법'은 휘발성 용제에 현상제가 현탁된 액을 분무하는 방법이다.
'특수현상법'은 플라스틱 필름 현상제 등을 쓰는 현상법이다.

정답은 '147psi'이다.
표준 대기압 $1\,\mathrm{atm}$에 해당하는 압력에는 '101.3kPa'·'760mmHg'·'760torr'가 들어 있고, '147psi'는 그에 들지 않는다. $1\,\mathrm{atm}\approx14.7\,\mathrm{psi}$이다.
'101.3kPa'은 $1\,\mathrm{atm}$에 해당하는 압력이다.
'760mmHg'는 $1\,\mathrm{atm}$에 해당하는 압력이다.
'760torr'는 $1\,\mathrm{atm}$에 해당하는 압력이다.

두꺼운 금속 용기나 구조물 내부에 있는 가벼운 수소화합물을 검출하기에 가장 적합한 방법은 중성자투과검사다.
중성자는 금속처럼 원자번호가 큰 물질은 비교적 쉽게 투과하면서도 수소처럼 가벼운 원소와는 강하게 상호작용하므로, 두꺼운 금속 벽 안에 있는 수소화합물도 선명하게 구분해낼 수 있다.
X선과 감마선은 금속에서는 잘 흡수·산란되면서도 가벼운 수소 원소와는 상호작용이 약해 이런 용도에는 불리하다.
초음파탐상검사는 경계면에서의 반사를 이용하는 방식이라 특정 화합물의 존재 자체를 구분해내기는 어렵다.

정답은 '전처리 → 침투처리 → 유화처리 → 세척처리 → 현상처리 →건조처리 → 관찰 → 후처리'이다.
침투탐상검사 FB-W의 시험순서에서는 침투처리 다음에 유화처리와 세척처리가 오고, 현상처리 다음에 건조처리가 온다.
'전처리 → 침투처리 → 세척처리 → 건조처리 → 현상처리 → 관찰 → 후처리'는 유화처리 단계가 빠져 있고 건조처리가 현상처리보다 앞서 있다.
'전처리 → 침투처리 → 유화처리 → 세척처리 → 건조처리 → 현상처리 → 관찰 → 후처리'는 건조처리가 현상처리보다 앞서 있다.
'전처리 → 침투처리 → 유화처리 → 세척처리 → 건조처리 → 관찰 → 후처리'는 현상처리 단계가 빠져 있다.

정답은 '전자유도시험'이다.
전자유도시험은 도체인 시험체의 표면과 표면 바로 아래에 있는 결함을 검출하는 방법이며, 비철재료와 같은 도체에도 적용된다.
'자기탐상검사'는 강자성체에 적용하는 방법이며 비자성인 비철재료에는 적용되지 않는다.
'초음파탐상검사'는 시험체 내부의 결함을 찾는 체적 검사법이다.
'침투탐상검사'는 표면에 열려 있는 결함만 검출하며 표면직하의 비개구 결함은 찾지 못한다.

정답은 '시험주파수를 감소시킨다.'이다.
와전류탐상검사의 표준 침투 깊이는 $\delta=\dfrac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}}$이며, 시험주파수를 낮추면 표준 침투 깊이가 깊어진다.
'전압을 감소시킨다.'는 신호의 크기를 줄이는 조작이며 표준 침투 깊이는 바뀌지 않는다.
'시험속도를 증가시킨다.'는 표준 침투 깊이를 바꾸지 않는 조작이다.
'fill factor(필 펙터)를 감소시킨다.'는 코일과 시험체의 전자기 결합을 약하게 하는 조작이며 표준 침투 깊이는 바뀌지 않는다.

접촉각이 작을수록 적심성(퍼짐성)이 좋다.
침투액이 표면에서 낮은 접촉각을 가질수록 좁은 틈까지 잘 퍼져 들어가므로, 침투탐상제는 접촉각이 작은 성질을 갖도록 설계된다.
접촉각이 클수록 적심성이 좋다는 설명은 실제와 반대다.
접촉각과 적심성이 서로 관련이 없다는 설명도 틀렸다.
접촉각이 90˚ 이상일 때 적심성이 좋다는 설명 역시 사실과 다르다.

두랄루민은 Al-Cu 계 합금으로, 우수한 강도와 경량성이 필요한 항공기 재료로 사용된다. 단조경화 합금은 냉간 가공에 의해서만 경화되는 합금(예: 순알루미늄, Al-Mg 합금)을 지칭하는데, 두랄루민은 열처리(용체화·시효)에 의해 경화되는 석출경화형 합금이므로 단조경화 합금이 아니다.
용체화처리: 고온에서 Cu를 고용시킨 후 급냉하여 과포화 고용체를 만드는 핵심 열처리 공정이다.
상온시효처리(자연시효): 실온에서 시간 경과에 따라 강도가 증가하는 두랄루민의 특성이다.
알루미늄 합금: 두랄루민의 정의 그 자체다.

구상흑연 주철품은 GCD 450과 같은 형식으로 표기한다.
GCD는 구상흑연이 기지에 고르게 분포된 덕타일 주철을 나타내는 기호이며, WMC·BMC·PMC는 구상흑연주철과는 다른 주철 계열의 기호이다.

Al-Si 합금 용탕에 소량의 금속나트륨을 첨가해 조직을 미세화하고 공정점을 이동시키는 처리는 개량처리이다.
나트륨 같은 개량제는 공정 실리콘의 결정을 미세하고 둥글게 만들어 합금의 강도와 연신율을 높인다.
용체화처리는 합금원소를 고용시키기 위한 가열·급랭 열처리로 목적이 다르다.
접종처리·구상화처리는 주로 주철에서 흑연의 형태를 조정하는 처리로 대상 합금과 목적이 다르다.

반도체 소자 제조에 쓰이는 대표적인 원소는 Si(규소)와 Ge(게르마늄)이다.

공구용 재료는 마모에 견디도록 내마멸성이 커야 하므로, 내마멸성이 작아야 한다는 설명은 요구 조건과 반대된다.
강인성이 크고 열처리·가공이 쉬우며 상온과 고온에서 경도가 높아야 한다는 나머지 조건은 모두 공구재료에 실제로 요구되는 성질이다.

슬립이 진행될수록 결정은 가공경화되어 변형이 오히려 어려워진다.
슬립면을 따라 전위가 이동하면서 서로 얽혀 전위 밀도가 높아지기 때문에, 변형이 쌓일수록 재료는 단단해지고 추가 변형에 필요한 힘도 커진다.
슬립은 원자 밀도가 가장 큰 격자면에서, 그리고 원자 밀도가 최대인 방향으로 잘 일어난다.
다결정에서는 결정립마다 슬립 방향이 달라 외력이 가해질 때 서로 간섭을 일으킨다.

황동(brass)은 구리와 아연을 주성분으로 하는 합금이다. 톰백(tomback)은 구리 88~92%, 아연 8~12%로 구성된 황동 합금으로, 색상이 붉은 금색을 띠며 장식용·악기용으로 사용된다. 질화강은 강철에 질소를 침탄시킨 표면 경화재료, 스텔라이트는 코발트·크롬·텅스텐 기반의 초경합금, 화이트 메탈은 주석·납·안티몬 기반의 합금으로 모두 황동과 무관하다.

주형 벽면에서 중심 방향으로 가늘고 길게 성장한 결정을 주상 결정이라 한다.
용탕이 주형 표면에서부터 냉각되면서 열이 빠져나가는 방향을 따라 나란한 기둥 모양으로 자라기 때문이며, 단결정이나 다결정이라는 일반적 표현, 실재하지 않는 '크리스탈 결정'이라는 용어와는 다르다.

Y합금에 Ti과 Cu를 각각 약 0.2% 첨가해 내열성을 높인 합금이 코비탈륨이며, 열팽창이 작아 피스톤 재료로 사용된다.
라우탈은 Al-Cu-Si계 주물용 합금, 엘린바는 Fe-Ni계 불변강, 두랄루민은 Al-Cu-Mg-Mn계 시효경화형 합금으로 각각 조성과 용도가 다르다.

크리프 저항성이 향상된다. 산화물 등 미세한 입자를 금속 기지에 균일하게 분산시키면 고온에서도 입자가 전위 이동을 가로막아 장시간 하중을 받아도 서서히 변형되는 크리프 현상에 강해진다.
이러한 산화물 분산강화 재료는 내식성이나 전기전도도, 상온 피로강도를 높이기 위한 것이 아니라 고온 장시간 사용 환경에서의 형상 안정성을 목표로 한다.

강괴는 탈산 정도에 따라 킬드강, 세미킬드강, 캡드강, 림드강으로 분류되며, 쾌삭강은 절삭성을 높이기 위한 강종 분류로 강괴 종류에 해당하지 않는다.

Mg 합금은 마그네슘을 주 성분으로 하는 합금이다. 각 보기를 검토하면, 1번 실루민은 Al-Si 합금, 2번 문쯔메탈은 Fe-Mn 합금, 4번 배빗메탈은 Sn-Cu-Sb 합금으로 모두 Mg을 주 성분으로 하지 않는다. 3번 엘렉트론은 Mg-Al-Zn 계의 경량 합금으로 마그네슘을 주 성분으로 하며, 항공기 부품 등에 사용되는 대표적인 Mg 합금이다.

주석(Sn)은 독성이 낮고 표면이 은백색으로 탈색효과가 우수해 의약품·식품 포장용 튜브 제조에 많이 쓰인다.
비중도 약 7.3으로 문제에서 제시한 값과 일치하며, 아연·망간·백금은 이러한 용도로 일반적으로 사용되지 않는다.

아공석강은 약 0.025~0.8%C를 함유한 강으로, 공석점(0.8%C) 이하의 탄소 함유량을 갖는다.

정답은 '서브머지드 아크 용접'이다.
서브머지드 아크 용접은 입상 용제 속에서 아크를 발생시키는 용접법이며, 용융속도와 용착속도가 빠르고 용입이 깊다. 이 용접을 잠호용접이라고도 부른다.
'저항 용접'은 잠호용접이라 불리는 용접이 아니다.
'피복 금속 아크 용접'은 잠호용접이라 불리는 용접이 아니다.
'불활성 가스 텅스텐 아크'는 잠호용접이라 불리는 용접이 아니다.

정답은 '10분'이다.
용접기의 사용률은 아크 시간과 휴식 시간을 합한 전체 시간 $10\,\mathrm{min}$에서 아크를 발생시킨 시간의 비율이다.
'20분'은 그 기준 시간이 아니다.
'40분'은 그 기준 시간이 아니다.
'60분'은 그 기준 시간이 아니다.

정답은 '산소(O 2 )'이다.
지연성 가스(조연성 가스)는 스스로 타지 않고 다른 물질의 연소를 돕는 기체이며, 산소가 이에 해당한다.
'아세틸렌(C 2 H 2 )'는 가연성 가스이다.
'수소(H 2 )'는 가연성 가스이다.
'메탄(CH 4 )'는 가연성 가스이다.