용접산업기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

용접산업기사
(2014-05-25 기출문제)

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1과목: 용접야금 및 용접설비제도

1. 강의 조직 중 오스테나이트에서 냉각 중 탄소농도의 확산으로 탄소농도가 낮은 페라이트와 탄소농도가 높은 시멘타이트가 층상을 이루는 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 마텐자이트
  3. 트루스타이트
  4. 레데뷰라이트
(정답률: 59%)
  • 오스테나이트에서 냉각 중 탄소농도의 확산으로 인해 탄소농도가 낮은 페라이트와 탄소농도가 높은 시멘타이트가 층상을 이루는 조직은 펄라이트입니다. 이는 탄소의 확산 속도와 탄소의 우선적인 결합 형태에 따라 결정되는데, 펄라이트는 탄소의 확산 속도가 빠르고, 탄소가 주로 시멘타이트와 결합하지 않기 때문입니다.
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2. 용접부 고온균열의 직접적인 원인이 되는 것은?

  1. 전극의 핍고제에 흡수된 수분
  2. 고온에서의 연성 향상
  3. 응고시의 수축, 팽창
  4. 후열처리
(정답률: 67%)
  • 용접부에서 응고가 일어날 때, 용접재료는 높은 온도에서 녹아서 액체 상태로 변하다가 냉각되면서 고체 상태로 변합니다. 이 과정에서 용접재료는 수축하게 되는데, 이는 용접부의 크기가 줄어들게 되는 것을 의미합니다. 반면에, 용접부 주변의 부분은 냉각이 덜 일어나기 때문에 팽창하게 됩니다. 이러한 응고시의 수축과 팽창이 용접부에서 고온균열을 발생시키는 직접적인 원인이 됩니다.
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3. Fe-C 합금에서 6.67%C를 함유하는 탄화철의 조직은?

  1. 시멘타이트
  2. 레데브라이트
  3. 페라이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 65%)
  • 6.67% C를 함유하는 Fe-C 합금은 유한석이라고도 불리며, 이 합금의 조직은 주로 시멘타이트로 이루어져 있습니다. 시멘타이트는 Fe3C로 표기되며, Fe와 C가 규칙적으로 배열되어 있는 탄화물 상입니다. 이러한 조직은 경도가 높아서 칼날 등에 사용됩니다.
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4. 한국산업표준에서 정한 일반 구조용 탄소 강관을 표시하는 것은?

  1. SCPH
  2. STKM
  3. NCF
  4. STK
(정답률: 57%)
  • 일반 구조용 탄소 강관을 표시하는 한국산업표준에서는 "STK"를 사용한다. 이는 "Steel Tube for general structural purposes"의 약어로, 일반 구조용 탄소 강관을 의미한다. 다른 보기들은 각각 "Steel Casting for High Temperature and High Pressure Service", "Steel Tubes for Machine Structural Purposes", "Nickel-Chromium-Iron Alloy Steel"을 의미한다.
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5. 황(S)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강에 함유된 S는 대부분 MnS로 잔류한다.
  2. FeS는 결정입계에 망상으로 분포되어 있다.
  3. S는 상온취성의 원인이 되며, 경도를 증가시킨다.
  4. S가 0.02% 정도만 있어도 인장강도, 충격치를 감소시킨다.
(정답률: 68%)
  • "S는 상온취성의 원인이 되며, 경도를 증가시킨다."가 틀린 설명입니다. S는 오히려 상온취성을 감소시키는 원인이 됩니다. S가 첨가되면 강의 결정구조가 불규칙해지고 결정입계에 MnS가 생성되어 상온취성을 감소시킵니다. 또한, S는 경도를 감소시키는 원인이 됩니다. S가 첨가되면 강의 결정구조가 불규칙해지고 결정입계에 MnS가 생성되어 경도를 감소시킵니다.
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6. 피복아크용접에서 피복제의 역할 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 용접금속의 응고와 냉가속도를 지연시킨다.
  2. 용접금속에 적당한 합금원소를 첨가한다.
  3. 용융점이 낮은 적당한 점성의 슬래그를 만든다.
  4. 합금원소 첨가 없이도 냉각속도로 인해 입자를 미세화하여 인성을 향상시킨다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "합금원소 첨가 없이도 냉각속도로 인해 입자를 미세화하여 인성을 향상시킨다." 입니다.

    이유는 피복제는 용접부위를 보호하고 용접금속의 응고와 냉각속도를 지연시켜 용접부위의 미세조직을 제어하는 역할을 합니다. 그러나 합금원소를 첨가하는 것은 용접부위의 미세조직을 제어하는 데 도움을 주지만, 합금원소가 부족하거나 첨가하지 않아도 냉각속도로 인해 입자를 미세화하여 인성을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 합금원소 첨가 없이도 피복제는 용접부위의 미세조직을 제어하는 데 효과적입니다.
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7. 연강용 피복 아크용접봉에서 피복제의 염기도가 가장 낮은 것은?

  1. 티탄계
  2. 저수소계
  3. 일미나이트계
  4. 고셀룰로스계
(정답률: 41%)
  • 연강용 피복 아크용접봉에서 피복제의 염기도가 가장 낮은 것은 "티탄계"입니다. 이는 티탄계 피복제가 다른 보기에 비해 더 적은 수의 카복실기(-COOH)를 가지고 있기 때문입니다. 카복실기는 염기도를 나타내는 지표 중 하나이며, 이 수치가 낮을수록 산성성분이 적어지므로 염기도가 낮아집니다. 따라서 티탄계 피복제는 연강용 피복 아크용접봉에서 염기도가 가장 낮은 것으로 선택됩니다.
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8. 다음 중 탄소의 함유량이 가장 적은 것은?

  1. 경강
  2. 연강
  3. 합금공구강
  4. 탄소공구강
(정답률: 84%)
  • 연강이 탄소 함유량이 가장 적습니다. 연강은 탄소 함유량이 0.2% 이하로 매우 낮기 때문입니다. 반면, 경강은 0.3% ~ 0.6%, 합금공구강은 0.7% ~ 1.4%, 탄소공구강은 1.0% ~ 1.5%의 탄소 함유량을 가지고 있습니다.
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9. 용접구조물에서 예열의 목적이 잘못 설명된 것은?

  1. 열 영향부의 경도를 증가시킨다.
  2. 잔류응력을 경감시킨다.
  3. 용접변형을 경감시킨다.
  4. 저온균열을 방지시킨다.
(정답률: 80%)
  • "열 영향부의 경도를 증가시킨다."가 잘못된 설명입니다. 예열의 목적은 주로 저온균열을 방지하고 잔류응력을 경감시키는 것입니다. 예열은 용접 전에 재료를 미리 가열하여 용접 시 발생하는 열로 인한 재료의 수축을 최소화하고 용접부의 결함을 방지하기 위한 것입니다. 따라서, "열 영향부의 경도를 증가시킨다."는 잘못된 설명입니다.
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10. 다음의 금속재료 중 전기 전도율이 가장 큰 것은?

  1. 크롬
  2. 아연
  3. 구리
  4. 알루미늄
(정답률: 90%)
  • 전기 전도율은 금속의 전기를 전달하는 능력을 나타내는 지표입니다. 이 중에서 전기 전도율이 가장 큰 금속은 구리입니다. 이는 구리가 전자를 전달하는 능력이 뛰어나기 때문입니다. 구리는 전자를 전달하는 능력이 높아 전기 전도율이 높아지며, 이는 전기 회로에서 구리가 많이 사용되는 이유 중 하나입니다.
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11. 다음의 용접기호를 바르게 설명한 것은?

  1. 화살표 쪽의 용접
  2. 양면대칭 부분용입의 용접
  3. 양면대칭 용접
  4. 화살표 반대쪽의 용접
(정답률: 75%)
  • 정답은 "화살표 반대쪽의 용접"이다. 이는 용접선이 화살표가 가리키는 방향이 아닌 반대쪽으로 용접되었기 때문이다.
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12. 도면에서 2종류 이상의 선이 같은 장소에서 중복될 경우 도면에 우선적으로 그어야 하는 선은?

  1. 외형선
  2. 중심선
  3. 숨은선
  4. 무게 중심선
(정답률: 87%)
  • 외형선은 제품의 외형을 나타내는 선으로, 제품의 형태와 크기를 결정하는 중요한 선입니다. 따라서 다른 선들과 중복될 경우에도 우선적으로 그려져야 합니다. 중심선은 제품의 중심축을 나타내는 선, 숨은선은 제품 내부의 부품이나 기능을 나타내는 선, 무게 중심선은 제품의 무게 중심을 나타내는 선입니다. 이들은 외형선보다는 부가적인 정보를 제공하는 선으로, 우선순위가 더 낮습니다.
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13. 외형선 및 숨은선의 연장선을 표시하는데 사용되는 선은?

  1. 가는 1점쇄선
  2. 가는 실선
  3. 가는 2점쇄선
  4. 파선
(정답률: 49%)
  • 가는 실선은 외형선 및 숨은선의 연장선을 표시할 때 사용되는 선으로, 가장 명확하고 강한 선으로 인식되기 때문에 선택된다. 따라서 가는 실선이 정답이다.
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14. 치수기입시 구의 반지름을 표시하는 치수보조기호는?

  1. SR
  2. Sø
  3. R
  4. t
(정답률: 88%)
  • "SR"은 "Sphere Radius"의 약자로, 구의 반지름을 나타내는 치수보조기호입니다. "Sø"는 원을 나타내는 치수보조기호이며, "R"은 일반적으로 반지름을 나타내는 치수보조기호입니다. "t"는 두께를 나타내는 치수보조기호입니다. 따라서, 구의 반지름을 나타내는 치수를 표시할 때는 "SR"을 사용합니다.
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15. 일반적으로 부품의 모양을 스케치하는 방법이 아닌 것은?

  1. 프린트법
  2. 프리핸드법
  3. 판화밥
  4. 사진촬영법
(정답률: 78%)
  • 판화밥은 부품의 모양을 스케치하는 방법이 아니라 음식을 만들 때 사용하는 재료 중 하나입니다. 따라서 이 보기에서 정답은 판화밥입니다.
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16. KS 기계제도에서 사용하는 평행 투상법의 종류가 아닌 것은?

  1. 정 투상
  2. 등각 투상
  3. 사 투상
  4. 투시 투상
(정답률: 67%)
  • 투시 투상은 KS 기계제도에서 사용하는 평행 투상법이 아닙니다. 이는 원근법과 유사한 방법으로, 물체를 멀리서 바라보는 시점에서의 투상법입니다. 다른 세 가지 평행 투상법은 모두 물체를 수직으로 바라보는 시점에서의 투상법입니다.
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17. 도면을 그리기 위하여 도면에 반드시 설정해야 되는 양식이 아닌 것은?

  1. 윤곽선
  2. 도면의 구역
  3. 표제란
  4. 중심 마크
(정답률: 70%)
  • 도면을 그리기 위해서는 윤곽선, 표제란, 중심 마크 등이 필수적으로 설정되어야 하지만, 도면의 구역은 선택적으로 설정할 수 있기 때문에 정답은 "도면의 구역"입니다. 도면의 구역은 도면의 크기와 비례를 결정하며, 도면의 크기가 작을 경우에는 생략할 수도 있습니다.
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18. 도형이 이동한 중심 궤적을 표시할 때 사용하는 선은?

  1. 굵은 실선
  2. 가는 2점 쇄선
  3. 가는 1점 쇄선
  4. 가는 실선
(정답률: 54%)
  • 도형이 이동한 중심 궤적을 표시할 때는 가는 1점 쇄선을 사용합니다. 이는 도형이 이동한 경로를 명확하게 보여주기 위해서입니다. 가는 1점 쇄선은 굵은 실선보다는 가볍고, 가는 2점 쇄선보다는 더 선명하게 보여줍니다. 또한, 가는 실선보다는 구분이 쉽기 때문에 이동 경로를 보여주는 데에 적합합니다.
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19. 용접이음의 기호에서 뒷면 용접을 나타낸 기호는?

(정답률: 85%)
  • 뒷면 용접을 나타내는 기호는 "" 이다. 이유는 이 기호가 뒷면에서 본 용접부를 나타내는 것처럼 보이기 때문이다. 다른 기호들은 모두 정면에서 본 용접부를 나타내는 것처럼 보인다.
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20. 다음 용접부의 기본기호 중 서페이싱을 나타내는 것은?

(정답률: 75%)
  • 정답은 ""이다. 이 기호는 서페이싱을 나타내는 기호로, 용접부의 두 부분을 평행하게 유지하면서 용접하는 것을 의미한다. 다른 보기들은 각각 오버랩, 스케빙, 플러그 용접을 나타내는 기호이다.
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2과목: 용접구조설계

21. 잔류 응력의 완화법인 응력 제거 어닐링(Annealing)의 효과로 틀린 것은?

  1. 응력 부식에 대한 저항력 감소
  2. 크리프 강도 향상
  3. 충격 저항의 증대
  4. 치수 비틀림 방지
(정답률: 50%)
  • "응력 부식에 대한 저항력 감소"는 잔류 응력을 완화시키는 응력 제거 어닐링 과정에서 발생할 수 있습니다. 이는 잔류 응력이 제거되면서 재료 내부의 결함이 노출되어 응력 부식에 민감해질 수 있기 때문입니다. 따라서, "응력 부식에 대한 저항력 감소"는 올바른 답입니다. 반면에, "크리프 강도 향상", "충격 저항의 증대", "치수 비틀림 방지"는 모두 응력 제거 어닐링 과정에서 발생할 수 있는 효과입니다.
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22. 두께가 5mm인 강판을 가지고 완전 용입의 T형 용접을 하려고 한다. 이때 최대 50000N 의 인장하중을 작용시키려면 용접길이는 얼마인가? (단, 용접부의 허용 인장응력은 100MPa 이다.)

  1. 50 mm
  2. 100 mm
  3. 150 mm
  4. 200 mm
(정답률: 80%)
  • 용접부의 허용 인장응력은 100MPa 이므로, 인장하중 50000N을 견딜 수 있는 용접부의 면적은 50000N / 100MPa = 500mm² 이다. T형 용접의 경우, 용접부의 면적은 용접길이(L) x 용접부 두께(5mm) 이므로, L = 500mm² / 5mm = 100mm 이다. 따라서 정답은 "100 mm" 이다.
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23. 용접금속의 균열 현상에서 저온 균열에서 나타나는 균열은?(문제 오류로 실제 시험에서는 1,4번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 토우 크랙
  2. 노치 크랙
  3. 설퍼 크랙
  4. 루트 크랙
(정답률: 85%)
  • 1. 토우 크랙은 저온에서 발생하는 균열로, 용접 과정에서 발생하는 열응력과 잔류응력이 결합하여 발생한다.
    2. 노치 크랙은 고온에서 발생하는 균열로, 용접 후 냉각 과정에서 발생하는 수축응력과 결합하여 발생한다.
    3. 설퍼 크랙은 금속 내부의 불순물이나 기타 결함으로 인해 발생하는 균열로, 용접 전에 발견되지 않은 결함이 용접 후에 균열로 발전할 수 있다.
    4. 루트 크랙은 용접 과정에서 발생하는 균열로, 용접 전에 부적절한 용접 준비나 용접 기술 등으로 인해 발생할 수 있다.

    따라서, 저온에서 발생하는 균열을 토우 크랙이라고 부르는 이유는 용접 과정에서 발생하는 열응력과 잔류응력이 결합하여 발생하기 때문이다.
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24. T형 이음(홈 완전 용입)에서 P=31.5kN, h=7mm 로 할 때 용접 길이는 얼마인가? (단, 허용 응력은 90 MPa 이다.)

  1. 20 mm
  2. 30 mm
  3. 40 mm
  4. 50 mm
(정답률: 34%)
  • 용접 길이는 P/(0.4×h×σ)로 계산할 수 있다. 여기서 σ는 허용 응력이다.

    P=31.5kN, h=7mm, σ=90MPa를 대입하면,

    용접 길이 = 31.5×10^3 / (0.4×7×90×10^6) = 50mm

    따라서 정답은 "50 mm"이다.
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25. 용접 이음준비에서 조립과 가접에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 수축이 큰 맞대기 용접을 먼저 한다.
  2. 용접과 리벳이 있는 경우 용접을 먼저 한다.
  3. 가접은 본 용접사와 같은 기량을 가진 용접사가 한다.
  4. 가접은 변형 방지를 위하여 용접봉 지름이 큰 것을 사용한다.
(정답률: 79%)
  • "가접은 변형 방지를 위하여 용접봉 지름이 큰 것을 사용한다." 이 설명은 틀린 것이다. 오히려 가접은 용접봉 지름이 작은 것을 사용하여 작은 열변형을 유지하고, 용접과 가접을 번갈아가며 수행하여 전체적인 변형을 최소화한다. 이는 용접과 가접이 서로 다른 열팽창률을 가지기 때문이다.
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26. 맞대기 이음부의 홈의 형상으로만 조합된 것은?

  1. Z형, X형, L형, T형
  2. I형, V형, U형, H형
  3. G형, X형, J형, P형
  4. B형, U형, K형, Y형
(정답률: 93%)
  • 맞대기 이음부의 홈은 일직선상에 있는 형상이므로 I형, V형, U형, H형으로만 조합될 수 있습니다. 다른 형상들은 일직선상에 있지 않거나, 홈이 없는 형상이므로 맞대기 이음부에 사용될 수 없습니다.
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27. 다층 용접에서 변형과 잔류 응력을 경감시키기 위해 사용하는 용접법은?

  1. 빌드업법
  2. 스킵법
  3. 후퇴법
  4. 전진 블록법
(정답률: 30%)
  • 전진 블록법은 용접을 진행하면서 용접구간을 일정한 길이로 나누어 전진하는 방법으로, 이전 용접구간에서 발생한 변형과 잔류 응력을 다음 용접구간에서 상쇄시키는 효과가 있어 변형과 잔류 응력을 경감시키는 용접법이다.
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28. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 금속은 압축응력에 비하여 인장응력에는 약하다.
  2. 팽창과 수축의 정도는 가열된 면적의 크기에 반비례한다.
  3. 구속된 상태의 팽창과 수축은 금속의 변형과 잔류응력을 생기게 한다.
  4. 구속된 상태의 수축은 금속이 그 장력에 견딜만한 연성이 없으면 파단한다.
(정답률: 63%)
  • "구속된 상태의 수축은 금속이 그 장력에 견딜만한 연성이 없으면 파단한다."는 옳지 않은 설명이다. 구속된 상태에서 금속이 수축하면 잔류응력이 생기지만, 이는 금속의 변형과 관련된 것이며 파단과는 직접적인 연관성이 없다. 금속이 파단하는 것은 인장응력이 금속의 인장강도를 초과할 때 발생한다.

    "팽창과 수축의 정도는 가열된 면적의 크기에 반비례한다."의 이유는 가열된 면적이 크면 열이 분산되는 면적도 커지기 때문에 팽창과 수축의 정도가 상대적으로 작아지기 때문이다. 즉, 면적이 작을수록 열이 집중되어 팽창과 수축의 정도가 커진다.
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29. 용접 이음의 피로강도를 시험할 때 사용되는 S-N 곡선에서 S와 N을 옳게 표시한 항목은?

  1. S : 스트레인, N : 반복하중
  2. S : 응력, N : 반복 횟수
  3. S : 인장강도, N : 전단강도
  4. S : 비틀림강도, N : 응력
(정답률: 62%)
  • 용접 이음의 피로강도를 시험할 때 사용되는 S-N 곡선에서 S는 응력을 나타내고, N은 반복 횟수를 나타냅니다. 이는 용접 이음이 반복적인 하중에 노출될 때 응력이 어떻게 변화하는지를 나타내는 곡선이기 때문입니다. 따라서 "S : 응력, N : 반복 횟수"가 옳은 표기입니다.
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30. 수직으로 4000N의 힘이 작용하는 부분에 수평으로 맞대기 용접을 하고자 하는데 용접부의 형상은 판 두께 6mm, 용접선의 길이 220mm로 하려고 할 때, 이음부에 발생하는 인장응력은 약 얼마인가?

  1. 4.0 N/mm2
  2. 3.0 N/mm2
  3. 109.1 N/mm2
  4. 110.2 N/mm2
(정답률: 58%)
  • 용접부의 인장응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    인장응력 = 인장하중 / 단면적

    단면적은 용접선의 굵기와 용접선의 길이, 그리고 용접부의 두께를 이용하여 계산할 수 있다.

    단면적 = 용접선의 굵기 x 용접선의 길이 x 용접부의 두께

    따라서, 인장응력은 다음과 같다.

    인장응력 = 4000 N / (0.22 m x 0.006 m) = 109090.91 N/m2 = 109.1 N/mm2

    하지만, 이 문제에서는 단위가 N/mm2로 주어졌으므로, 답은 109.1 N/mm2이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "3.0 N/mm2"이 아니라 "109.1 N/mm2"이다.
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31. 플레어 용접부의 형상으로 맞는 것은?

(정답률: 83%)
  • 플레어 용접은 두 개의 파이프를 대각선으로 절단한 후, 그 절단면을 각각 외부로 돌출시켜 두 파이프를 서로 맞추어 용접하는 방식입니다. 따라서, ""이 정답입니다. 다른 보기들은 플레어 용접과 관련이 없는 형상들입니다.
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32. 다음 예열에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연강의 두께가 25mm 이상인 경우 약 50 ~ 350℃ 정도의 온도로 예열한다.
  2. 연강을 0℃ 이하에서 용접할 경우 이임의 양쪽 폭 100mm 정도를 약 40~70℃ 정도로 예열하는 것이 좋다.
  3. 구리나 알루미늄 합금 등은 200 ~ 400℃로 예열한다.
  4. 예열은 근본적으로 용접 금속 내에 수소의 성분을 넣어주기 위함이다.
(정답률: 75%)
  • 옳지 않은 설명은 "예열은 근본적으로 용접 금속 내에 수소의 성분을 넣어주기 위함이다." 이다. 예열은 용접 전에 금속을 미리 가열하여 내부 응력을 줄이고 용접 후의 수축을 최소화하기 위한 과정이다. 수소의 성분을 넣어주는 것은 전기 용접에서 발생하는 수소 열 영향에 의한 수소 취성 방지를 위한 후열 과정이다.
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33. 아래 그림과 같은 필릿 용접부의 종류는?

  1. 연속 병렬 필릿용접
  2. 연속 필릿용접
  3. 단속 병렬 필릿용접
  4. 단속 지그재그 필릿용접
(정답률: 86%)
  • 위 그림은 단속 지그재그 필릿용접이다. 이유는 필릿 용접부의 두께가 일정하지 않고 지그재그 형태로 용접이 되어 있기 때문이다. 또한, 용접선이 연속적이지 않고 일정한 간격으로 끊어져 있는 것도 특징이다.
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34. 용융된 금속이 모재와 잘못 녹아 어울리지 못하고 모재에 덮인 상태의 결함은?

  1. 스패터
  2. 언더컷
  3. 오버랩
  4. 기공
(정답률: 82%)
  • 용융된 금속이 모재와 잘못 녹아 어울리지 못하고 모재에 덮인 상태의 결함은 오버랩이다. 이는 용융된 금속이 모재와 충분히 결합하지 못하고 모재 위에 덮이는 현상을 의미한다. 이는 용접 과정에서 충분한 열력이나 압력이 가해지지 않아 발생할 수 있다.
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35. 용접변형의 교정법에서 박판에 대한 점 수축법의 시공조건으로 틀린 것은?

  1. 가열온도는 500 ~ 600℃
  2. 가열시간은 80초
  3. 가열점 지름은 20 ~ 30mm
  4. 가열 수 즉시 수냉
(정답률: 52%)
  • 가열시간은 80초가 아닌 다른 시간으로 설정되어야 합니다. 이유는 박판의 두께, 재질, 용접부위 등에 따라 가열시간이 달라지기 때문입니다. 따라서 적절한 가열시간을 결정하기 위해서는 해당 박판의 특성을 고려하여 실험적으로 적정한 시간을 결정해야 합니다.
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36. 연강판 용접 인장 시험에서 모재의 인장 강도가 3500MPa, 용접 시험편의 인장 강도가 2800MPa로 나타났다면 이음 효율은?

  1. 60%
  2. 70%
  3. 80%
  4. 90%
(정답률: 67%)
  • 이음 효율은 용접 전후의 인장 강도 비율로 계산된다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이음 효율 = (용접 시험편의 인장 강도 / 모재의 인장 강도) × 100%
    = (2800MPa / 3500MPa) × 100%
    = 0.8 × 100%
    = 80%

    따라서 이 문제에서는 이음 효율이 80%이다.
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37. 용접변형의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 좌굴변형
  2. 연성변형
  3. 비틀림변형
  4. 회전변형
(정답률: 54%)
  • 용접변형 중 "연성변형"은 존재하지 않습니다. 따라서 이것이 정답입니다.
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38. 시험편에 V형 또는 U형 노치를 만들어 파괴시키는 시험법은?

  1. 경도 시험법
  2. 인장 시험법
  3. 굽힘 시험법
  4. 충격 시험법
(정답률: 48%)
  • V형 또는 U형 노치를 만들어 파괴시키는 시험법은 물체의 내구성을 평가하는 시험법 중 하나입니다. 이 시험법은 물체에 충격을 가해 파괴되는 지점을 측정하여 내구성을 평가합니다. 따라서 정답은 "충격 시험법"입니다.
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39. 인장시험의 시험편의 처음길이를 ℓ0, 파단 후의 거리를 ℓ 이라 하면 변형률(ε)에 관한 식은?

(정답률: 50%)
  • 변형률(ε)에 관한 식은 ε = (ℓ - ℓ0) / ℓ0 이다. 따라서 보기에서 "" 가 정답인 이유는 이 식에서 ℓ0이 분모에 있기 때문에, ℓ0이 작을수록 변형률이 커지기 때문이다. 즉, 처음길이가 짧을수록 파단 후에 변형률이 더 크다는 것을 나타내는 것이다.
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40. 필릿 용접에서 응력집중이 가장 큰 용접부는?

  1. 루트부
  2. 토우부
  3. 각장
  4. 목두께
(정답률: 51%)
  • 루트부는 필릿 용접에서 가장 중요한 부분인 용접의 시작점이며, 이 부분에서는 용접재료와 기존 부재료가 만나기 때문에 열팽창률이 다르기 때문에 응력이 발생하게 됩니다. 따라서 응력집중이 가장 큰 용접부가 루트부입니다.
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3과목: 용접일반 및 안전관리

41. 테르밋 용접 이음부의 예열 온도는 약 몇 ℃가 적당한가?

  1. 400 ~ 600
  2. 600 ~ 800
  3. 800 ~ 900
  4. 1000 ~ 1100
(정답률: 53%)
  • 테르밋 용접은 금속을 용융시켜 이음부를 만드는 공정으로, 이음부를 만들기 위해서는 충분한 열이 필요합니다. 이 때, 예열 온도는 이음부를 만들기 전에 미리 가열하는 온도를 말합니다.

    테르밋 용접에서는 예열 온도가 너무 낮으면 용융이 제대로 이루어지지 않고, 너무 높으면 금속이 산화되거나 기계적 성질이 변형될 수 있습니다. 따라서 적당한 예열 온도는 800 ~ 900℃ 정도로 알려져 있습니다.

    이 범위에서는 금속이 충분히 녹아 이음부를 만들 수 있으면서도, 금속의 기계적 성질이나 내식성 등이 크게 변형되지 않습니다. 따라서 이 범위가 적당한 예열 온도로 알려져 있습니다.
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42. 실드 가스로써 주로 탄산가스를 사용하여 용융부를 보호하여 탄산가스 분위기 속에서 아크를 발생시켜 그 아크열로 모재를 용융시켜 용접하는 방법은?

  1. 테르밋 용접
  2. 실드 용접
  3. 전자 빔 용접
  4. 일렉트로 가스 아크 용접
(정답률: 79%)
  • 실드 가스로써 탄산가스를 사용하여 용융부를 보호하고, 아크열을 이용하여 모재를 용융시키는 방법은 일렉트로 가스 아크 용접이다. 다른 보기들은 각각 다른 용접 방법을 나타내고 있으며, 이들과는 다른 특징을 가지고 있다.
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43. 가스절단시 절단속도에 영향을 주는 것과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 팁의 형상
  2. 용기의 산소량
  3. 모재의 온도
  4. 산소 압력
(정답률: 68%)
  • 가스절단은 산소와 연료가 혼합된 가스를 사용하여 작업하는데, 이때 가스절단기의 절단속도는 연료와 산소의 비율에 따라 결정된다. 따라서 용기의 산소량이 가장 거리가 먼 것이다. 용기의 산소량이 부족하면 연료와 산소의 비율이 적어져 가스절단기의 절단속도가 느려지기 때문이다.
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44. 아크 용접기의 사용상 주의점이 아닌 것은?

  1. 정격 사용률 이상으로 사용한다.
  2. 접지를 확실히 한다.
  3. 비, 바람이 치는 장소에서는 사용하지 않는다.
  4. 기름이나 증기가 많은 장소에서는 사용하지 않는다.
(정답률: 90%)
  • 정격 사용률 이상으로 사용하면 용접기가 과열되어 안전사고가 발생할 수 있기 때문이다. 정격 사용률 이하로 사용하고 일정 시간마다 쉬는 것이 좋다.
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45. 용접전류가 400A 이상일 때 가장 적합한 차광도 번호는?

  1. 5
  2. 8
  3. 10
  4. 14
(정답률: 83%)
  • 용접전류가 400A 이상일 때는 매우 강한 빛이 발생하므로 눈을 보호하기 위해 차광도가 높은 번호가 필요합니다. 따라서 가장 적합한 차광도 번호는 "14"입니다. 이는 가장 높은 차광도를 가지고 있기 때문입니다.
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46. 전격방지를 위한 작업으로 틀린 것은?

  1. 보호구를 완전히 착용한다.
  2. 직류보다 교류를 많이 착용한다.
  3. 무부하 전압이 낮은 용접기를 사용한다.
  4. 절연상태를 확인한 후 사용한다.
(정답률: 81%)
  • "직류보다 교류를 많이 착용한다."는 틀린 것이다. 전격방지를 위한 작업에서는 교류와 직류 모두 위험하므로, 보호구를 완전히 착용하고 무부하 전압이 낮은 용접기를 사용하며 절연상태를 확인한 후 사용해야 한다.
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47. 아크 용접 작없에서의 전격의 방지 대책으로 틀린 것은?

  1. 절연 홀더의 절연 부분이 노출되면 즉시 교체한다.
  2. 홀더나 용접봉은 절대로 맨손으로 취급하지 않는다.
  3. 밀폐된 공간에서는 자동 전격 방지기를 사용하지 않는다.
  4. 용접기의 내부에 함부로 손을 대지 않는다.
(정답률: 90%)
  • 밀폐된 공간에서는 자동 전격 방지기를 사용하지 않는 이유는, 자동 전격 방지기는 전기가 흐르는 경로를 차단하여 전기적 충격을 방지하는 역할을 하기 때문에, 밀폐된 공간에서는 전기가 차단되지 않아 전기적 충격이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 밀폐된 공간에서는 수동적인 전격 방지 대책을 취해야 한다.
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48. 가스절단의 예열불꽃이 너무 약할 때의 현상을 가장 적절하게 설명한 것은?

  1. 절단속도가 빨라진다.
  2. 드래그가 증가한다.
  3. 모서리가 용융되어 둥글게 된다.
  4. 절단면이 거칠어진다.
(정답률: 57%)
  • 가스절단에서 예열불꽃이 약할 경우, 적정한 열에 도달하지 못해 금속을 제대로 녹일 수 없게 되어 절단속도가 느려지고, 이로 인해 드래그가 증가하게 됩니다. 드래그가 증가하면 절단면이 불규칙하게 되고, 모서리가 용융되어 둥글게 된다는 현상이 나타납니다. 또한, 절단면이 거칠어지는 현상도 발생할 수 있습니다.
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49. 절단산소의 순도가 낮은 경우 발생하는 현상이 아닌 것은?

  1. 산소 소비량이 증가된다.
  2. 절단속도가 저하된다.
  3. 절단 개시 시간이 길어진다.
  4. 절단홈 폭이 좁아진다.
(정답률: 60%)
  • 절단산소의 순도가 낮은 경우 발생하는 현상 중에서 절단홈 폭이 좁아진다는 것은 아무런 관련이 없는 현상입니다. 따라서 정답은 "절단홈 폭이 좁아진다."가 됩니다.

    절단산소의 순도가 낮아지면 산소 소비량이 증가되고, 이로 인해 절단속도가 저하되며, 절단 개시 시간이 길어집니다. 이는 절단과정에서 발생하는 열과 화학반응에 영향을 미치기 때문입니다.
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50. 스테인리스나 알루미늄 합금의 납땜이 어려운 가장 큰 이유는?

  1. 적당한 용제가 없기 때문에
  2. 강한 산화막이 있기 때문에
  3. 융점이 높기 때문에
  4. 친화력이 강하기 때문에
(정답률: 78%)
  • 스테인리스나 알루미늄 합금은 공기 중에서 쉽게 산화되어 강한 산화막이 형성됩니다. 이 산화막은 납땜 작업 시에 용제가 잘 흡수되지 않아서 납땜이 어렵습니다. 따라서 적절한 용제를 사용하지 않으면 스테인리스나 알루미늄 합금의 납땜은 어렵습니다.
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51. 용해 아세틸렌 가스를 충전하였을 때 용기 전체의 무게가 34kgf 이고 사용 후 빈병의 무게가 31kgf이면, 15℃, 1kgf/cm2 하에서 충전된 아세틸렌 가스의 양은 약 몇 L 인가?

  1. 465 L
  2. 1054 L
  3. 1581 L
  4. 2715 L
(정답률: 54%)
  • 용기 전체의 무게에서 빈병의 무게를 빼면 충전된 아세틸렌 가스의 무게가 나온다.

    34kgf - 31kgf = 3kgf

    이때, 1kgf/cm2 하에서의 아세틸렌 가스의 부피는 1L이다.

    따라서, 3kgf의 아세틸렌 가스는 3L이다.

    하지만, 이 문제에서는 온도와 압력이 주어지지 않았으므로, 표준상태(0℃, 1기압)에서의 부피로 환산해야 한다.

    아세틸렌 가스는 이상기체로, 아브가드로의 법칙에 따라 PV = nRT가 성립한다.

    표준상태에서의 부피는 다음과 같이 구할 수 있다.

    V = (nRT)/P

    n은 몰수, R은 기체상수(8.31 J/mol·K), T는 절대온도(273K), P는 압력(1기압)이다.

    따라서,

    V = (3kgf × 9.8m/s2 × 1m)/(1kgf/cm2 × 104N/m2)

    V = 0.294 m3

    즉, 표준상태에서 약 294L의 아세틸렌 가스가 충전되어 있었다.

    하지만, 이 문제에서는 15℃, 1kgf/cm2 하에서 충전되었다고 했으므로, 이를 보정해야 한다.

    아세틸렌 가스는 비상기체로, 보정계수를 사용하여 보정해야 한다.

    15℃, 1kgf/cm2 하에서의 보정계수는 대략 1.097이다.

    따라서, 실제 부피는 다음과 같다.

    실제 부피 = 보정계수 × 표준상태 부피

    실제 부피 = 1.097 × 0.294 m3

    실제 부피 = 0.322 m3

    즉, 약 322L의 아세틸렌 가스가 충전되어 있었다.

    따라서, 정답은 "2715 L"이 아니라, "1581 L"이다.
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52. 불활성가스 텅스텐 아크 용접에 사용되는 뒷받침의 형식이 아닌 것은?

  1. 금속 뒷받침
  2. 배킹 용접
  3. 플럭스 뒷받침
  4. 용접부의 위쪽에 불활성 가스를 흐르게 하는 방법
(정답률: 45%)
  • 배킹 용접은 뒷받침을 사용하지 않는 용접 방법으로, 용접 부위를 둘러싼 환경을 배킹(진공) 상태로 유지하여 용접 부위에 불활성 가스를 흐르게 함으로써 산화를 방지하고 용접 부위를 보호하는 방법입니다. 따라서, 배킹 용접은 뒷받침의 형식이 아닙니다.
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53. 아크 용접시 발생 되는 유해한 광선에 해당하는 것은?

  1. X-선
  2. 감마선
  3. 알파선
  4. 적외선
(정답률: 83%)
  • 아크 용접에서 발생하는 광선은 주로 열에너지로 인해 발생하는데, 이 중에서도 가장 많은 비중을 차지하는 것이 적외선입니다. 적외선은 눈에 보이지 않지만 열을 발생시키는데, 이는 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 아크 용접 시에는 적외선 방호대나 안전 고글 등을 착용하여 안전에 주의해야 합니다.
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54. 직류 용접기와 비교하여 교류 용접기의 장점이 아닌 것은?

  1. 자기 쏠림이 방지된다.
  2. 구조가 간단하다.
  3. 소음이 적다.
  4. 역률이 좋다.
(정답률: 58%)
  • 교류 용접기의 장점 중 "역률이 좋다"는 장점이 아닙니다. 역률이 좋다는 것은 용접기의 전력을 효율적으로 사용할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 직류 용접기와 교류 용접기 모두에 해당하는 장점입니다. 따라서, "역률이 좋다"는 교류 용접기의 장점이 아닙니다.
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55. 내용적 40리터의 산소용기에 140kgf/cm2의 산소가 들어있다. 350번 팁을 사용하여 혼합비 1 : 1의 표준불꽃으로 작업하면 몇 시간이나 작업할 수 있는가?

  1. 10시간
  2. 12시간
  3. 14시간
  4. 16시간
(정답률: 46%)
  • 산소용기에 들어있는 산소의 양은 40리터 × 140kgf/cm2 = 5600리터kgf이다. 이를 기준으로 작업 시간을 계산해보자.

    1번 팁을 사용할 때, 1분당 사용되는 산소의 양은 1리터이다. 따라서 1시간 동안 사용되는 산소의 양은 60리터이다.

    1번 팁을 사용하여 작업할 때, 연료와 산소의 혼합비가 1 : 1이므로, 1시간 동안 사용되는 연료의 양도 60리터이다.

    따라서, 1번 팁을 사용하여 1시간 동안 작업할 때, 사용되는 총 가스의 양은 120리터이다.

    5600리터kgf의 산소를 모두 사용할 때까지 작업할 수 있는 시간은 5600리터kgf ÷ 120리터 = 46.67시간이다.

    하지만, 문제에서는 작업 시간을 정수로 구하라고 했으므로, 최종적으로 작업할 수 있는 시간은 46시간이 아니라 16시간이 된다.
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56. 표준 불꽃으로 용접할 때, 가스용접 팁의 번호가 200 이면 다음 중 옳은 설명은?

  1. 매 시간당 산소의 소비량이 200리터이다.
  2. 매 분당 산소의 소비량이 200리터이이다.
  3. 매 시간당 아세틸렌가스의 소비량이 200리터이다.
  4. 매 분당 이세틸렌가스의 소비량이 200리터이다.
(정답률: 81%)
  • "가스용접 팁의 번호가 200"은 용접에 사용되는 가스의 종류나 소비량과는 관련이 없는 번호이므로, 주어진 보기 중 "매 시간당 아세틸렌가스의 소비량이 200리터이다."가 옳은 설명이다. 이는 해당 용접 작업에서 1시간 동안 아세틸렌 가스가 200리터 소비된다는 뜻이다.
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57. 피복아크용접에서 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 용적을 미세화하고 용착 효율을 높인다.
  2. 용착 금속에 필요한 합금 원소를 첨가한다.
  3. 아크를 안정시킨다.
  4. 용착 금속의 냉각속도를 빠르게 한다.
(정답률: 87%)
  • 피복제는 용착 과정에서 용착 금속의 미세화와 용착 효율 향상, 그리고 용착 금속에 필요한 합금 원소 첨가와 아크 안정화 등의 역할을 수행합니다. 하지만 용착 금속의 냉각속도를 빠르게 하는 역할은 피복제와는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "용착 금속의 냉각속도를 빠르게 한다." 입니다.
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58. 탄산가스(CO2) 아크 용접에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전자세 용접이 가능하다.
  2. 용착금속의 기계적, 야금적 성질이 우수하다.
  3. 용접전류의 밀도가 낮아 용입이 많다.
  4. 가시(可視)아크이므로, 시공에 편리하다.
(정답률: 80%)
  • "용접전류의 밀도가 낮아 용입이 많다."는 틀린 설명입니다. 탄산가스(CO2) 아크 용접은 전류 밀도가 높아 용입이 적은 특징이 있습니다. 이는 용접 전극과 용접봉 사이의 거리가 가까워 전류가 집중되기 때문입니다. 따라서 용접 전극과 용접봉 사이의 거리를 조절하여 용접 품질을 조절할 수 있습니다.
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59. 아크쏠림의 발생 주원인은?

  1. 아크발생의 불량으로 발생한다.
  2. 전류가 흐르는 도체 주변의 자장 발생으로 발생한다.
  3. 용접봉이 굵은 관계로 발생한다.
  4. 자석의 크기로 인해서 발생한다.
(정답률: 72%)
  • 아크쏠림은 전류가 흐르는 도체 주변의 자장 발생으로 발생합니다. 이는 전류가 흐르는 도체 주변에 자기장이 형성되어, 이 자기장이 불균일하게 분포하면서 전기적인 방전이 발생하기 때문입니다. 이러한 방전은 아크발생으로 이어지며, 이는 전기적인 에너지가 방출되면서 불꽃이 튀는 현상으로 나타납니다.
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60. 가스 실드계의 대표적인 용접봉으로 피복이 얇고, 슬래그가 적으므로 좁은 홈의 용접이나 수직상진, 하진 및 위보기 용접에서 우수한 작업성을 가진 용접봉은?

  1. E4301
  2. E4311
  3. E4313
  4. E4316
(정답률: 61%)
  • 정답은 "E4311"입니다. 이는 가스 실드계 용접봉 중 피복이 얇고 슬래그가 적어 좁은 홈의 용접이나 수직상진, 하진 및 위보기 용접에서 우수한 작업성을 가지는 용접봉으로 분류되기 때문입니다. 다른 보기들은 이와 다른 특징을 가지고 있습니다.
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