제선기능장 필기 기출문제복원 (2018-03-31)

제선기능장 2018-03-31 필기 기출문제 해설

이 페이지는 제선기능장 2018-03-31 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

제선기능장
(2018-03-31 기출문제)

목록

1과목: 임의 구분

1. 코크스 중 회분을 구하는 식은?

  1. 장입탄 중 회분 / 전 코크스 실수율
  2. 장입탄 중 회분 - 전 코크스 실수율
  3. 장입탄 중 회분 × 전 코크스 실수율
  4. 장입탄 중 회분 + 전 코크스 실수율
(정답률: 93%)
  • 코크스 중의 회분 함량은 장입된 탄료에 포함된 회분의 총량을 최종적으로 생산된 코크스의 실수율로 나누어 계산합니다.
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2. 고로 내에서 코크스의 역할로 옳지 않은 것은?

  1. 환원제로서의 역할
  2. 연소에 따른 열원으로서의 역할
  3. 고로 내의 통기를 잘하기 위한 spacer로서의 역할
  4. 선철, 슬래그 간을 냉각시키는 매개체로서의 역할
(정답률: 87%)
  • 코크스는 고로 내에서 탄소(C)를 공급하여 철광석을 환원시키는 환원제, 연소하여 고온의 열을 제공하는 열원, 그리고 고체 상태로 존재하며 가스가 잘 흐르도록 돕는 통기성 확보(spacer) 역할을 수행합니다. 선철과 슬래그를 냉각시키는 매개체 역할은 코크스의 기능이 아닙니다.
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3. 고로용 펠릿의 소성기구에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 펠릿의 소성은 보통 환원성 분위기에서 실시한다.
  2. 펠릿의 소성과 경화는 재결정 hematite 결합이 가장 쉽다.
  3. 압궤강도를 증대시키려면 소성온도를 올려 기공률을 감소시킨다.
  4. 원료가 magnetite 일 때 광석입자는 환원하면서 확산에 의해 분해된다.
(정답률: 67%)
  • 펠릿의 소성 온도를 높이면 입자 간의 결합이 강화되고 기공률이 감소하여 외부 압력에 견디는 압궤강도가 증대됩니다.
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4. 소결조업시 장입물의 착화에서 배광까지 진행되는 Pallet 내를 4개 층으로 구분하였을 때, Pallet의 장입층 표면부터 순서대로 옳게 나열한 것은?

  1. 소결대 → 하소대 → 건조대 → 습원료대
  2. 건조대 → 소결대 → 하소대 → 습원료대
  3. 소결대 → 건조대 → 습원료대 → 하소대
  4. 하소대 → 소결대 → 건조대 → 습원료대
(정답률: 75%)
  • 소결 과정에서 장입물 표면의 착화 지점부터 하부의 습원료층까지의 층상 구조를 묻는 문제입니다. 연소대인 소결대에서 시작하여, 가스가 하강하며 수분을 제거하고 성분을 분해하는 하소대, 건조대, 그리고 아직 반응하지 않은 습원료대 순으로 구성됩니다.
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5. 품위 55.10%의 철광석으로부터 철분 93.45%의 선철 1.5톤을 만드는데 필요할 광석량은 몇 kg인가? (단, 철분이 모두 환원되어 철의 손실이 없다고 가정한다.)

  1. 1476
  2. 1576
  3. 2444
  4. 2544
(정답률: 75%)
  • 필요한 광석량은 생산하고자 하는 선철 내의 순수 철 질량을 광석의 품위로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{W \times P_{pig}}{P_{ore}}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{1500 \times 0.9345}{0.5510}$
    ③ [최종 결과] $M = 2544$
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6. 다음 중 소결 장비의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 배재구
  2. 배사판
  3. 드럼 피더
  4. 서지 호퍼
(정답률: 75%)
  • 소결 장비의 주요 구성요소로는 원료를 공급하는 서지 호퍼, 원료를 이송하는 드럼 피더, 그리고 소결 원료를 펴주는 배사판 등이 있습니다. 배재구는 소결 장비의 핵심 구성요소에 해당하지 않습니다.
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7. 소결광의 생산성과 품질은 통기도의 영향이 크다. 통기도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 통기도가 커지면 소결속도는 늦어진다.
  2. 의사입자를 강화하면 통기도는 감소한다.
  3. 원료 입자를 작게 할수록 통기도는 향상된다.
  4. 통기도가 좋으면 열효율 개선으로 품질이 좋아진다.
(정답률: 85%)
  • 소결 과정에서 통기도가 좋으면 가스의 흐름이 원활해져 열전달 효율이 개선되고, 결과적으로 소결광의 품질이 향상됩니다.

    오답 노트
    통기도가 커지면 소결속도 증가
    의사입자 강화 시 통기도 증가
    원료 입자가 작을수록 통기도 감소
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8. 고로에서 선철 1ton을 제조할 때, 원료 중 가장 많이 필요한 원료는?

  1. 석회석
  2. 코크스
  3. 소결광
  4. Mn 광석
(정답률: 79%)
  • 고로에서 선철을 제조하기 위해 투입되는 원료 중 철광석의 성분인 소결광이 가장 큰 비중을 차지하며 가장 많이 필요합니다.
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9. 코크스 습식 소화 설비와 비교한 코크스 건식 소환 설비의 특징이 아닌 것은?

  1. 낮은 고정 탄소비
  2. 코크스의 강도 향상
  3. 코크스 평균 입경하락
  4. 적열코크스의 폐열회수
(정답률: 64%)
  • 건식 소화 설비는 습식과 달리 물을 사용하지 않고 냉각하므로 코크스의 강도가 향상되고 적열코크스의 폐열을 회수할 수 있으며, 입경이 작아지는 경향이 있습니다. 하지만 고정 탄소비가 낮아지는 것은 건식 소화의 특징이 아닙니다.
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10. 그림은 소결 과정 중 점화 후 약 10분이 경과하였을 때 소결층 내의 수직 단면상 온도 분포를 나타낸 것이다. B가 나타내는 것으로 옳은 것은?

  1. 습윤대
  2. 연소대
  3. 건조대
  4. 소결광대
(정답률: 90%)
  • 소결층의 온도 분포 그래프 에서 B 영역은 점화 후 연소가 활발히 일어나는 구간으로, 온도가 급격히 상승하는 연소대에 해당합니다.
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11. 다음 중 선광의 종류가 아닌 것은?

  1. 비중선광
  2. 입도선광
  3. 자력선광
  4. 중액선광
(정답률: 64%)
  • 선광은 광석에서 유용 광물을 분리하는 공정으로, 비중 차이를 이용하는 비중선광, 자성을 이용하는 자력선광, 무거운 액체를 이용하는 중액선광 등이 있습니다. 하지만 입도선광이라는 용어는 선광의 종류에 해당하지 않습니다.
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12. 코크스로의 최고 가동률을 옳게 나타낸 식은?

  1. (coke oven의 수 / 일일 최고 압출문수) × 100
  2. (일일 최고 압출문수 / coke oven의 수) × 100
  3. (일간 최대작업 가능문수 / 일간 평균작업 가능문수) × 100
  4. (일간 평균작업 가능문수 / 일간 최대작업 가능문수) × 100
(정답률: 82%)
  • 코크스로의 가동률은 전체 보유한 코크스 오븐 수 대비 실제로 하루에 최대 몇 문을 압출할 수 있는지를 나타내는 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{가동률} = \frac{\text{일일 최고 압출문수}}{\text{coke oven의 수}} \times 100$
    ② [숫자 대입] (해당 문제의 경우 공식 도출 문제이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $\frac{\text{일일 최고 압출문수}}{\text{coke oven의 수}} \times 100$
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13. 다음 중 소결광의 부원료와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 규사
  2. 사문암
  3. 생석회
  4. 능철광
(정답률: 76%)
  • 소결 과정에서 성분 조절 및 결합력 향상을 위해 사용하는 부원료로는 규사, 사문암, 생석회 등이 있습니다. 반면 능철광은 철을 추출하기 위한 주원료(철광석)에 해당하므로 부원료와는 거리가 멉니다.
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14. 다음 중 소결광 재료원료로 가장 적절하지 않은 것은?

  1. 분광
  2. 반광
  3. 밀 스케일
  4. 분 슬러지
(정답률: 82%)
  • 소결광의 재료원료로는 분광, 반광, 밀 스케일, 황산재, 분코크스, 고로 Dust 등이 사용됩니다. 분 슬러지는 소결 원료의 일반적인 범주에 포함되지 않으므로 가장 적절하지 않습니다.
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15. 다음 중 원료탄의 파쇄입도에 영향을 주는 요인에 대한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 탄의 수분이 많으면 파쇄하기 어렵다.
  2. 분쇄전 입도가 크면 분쇄후 입도도 크다.
  3. 석탄의 휘탄부는 파쇄하기 쉽고 암탄부는 파쇄하기 어렵다.
  4. 탄의 HGI(Hardgrove Grindability Index)가 크면 파쇄하기 어렵다.
(정답률: 79%)
  • HGI(Hardgrove Grindability Index)는 석탄의 분쇄성을 나타내는 지수로, 이 값이 클수록 분쇄하기 쉽다는 것을 의미합니다.

    오답 노트
    수분이 많으면 점성이 생겨 파쇄가 어려워짐
    분쇄 전 입도가 클수록 분쇄 후 입도도 커지는 경향이 있음
    휘탄부는 구조가 느슨하여 암탄부보다 파쇄가 용이함
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16. 다음 중 코크스가 갖추어야 할 조건으로 옳은 것은?

  1. 입도는 클수록 좋다.
  2. 황 함유량은 적고 수분의 함유량은 많아야 한다.
  3. 취급시 또는 고로 안에서도 잘 분쇄되어야 한다.
  4. 회분의 양은 적고, 고정탄소의 양은 많아야 한다.
(정답률: 83%)
  • 고로 내에서 원활한 통기성을 확보하고 효율적인 환원 반응을 일으키기 위해서는 회분(Ash) 함량이 적고, 연료 역할을 하는 고정탄소 함량이 많아야 합니다.

    오답 노트
    입도는 적절한 크기가 유지되어야 함
    수분 함유량은 적어야 함
    고로 안에서 분쇄되지 않고 강도를 유지해야 함
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17. 다음 중 적철광에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화학식은 FeCO3이다.
  2. 철광석 중 자성이 가장 강하다.
  3. 순수한 상태의 적철광은 철분을 48.3% 함유하고 있다.
  4. CO 가스와 반응하여 Fe3O4 상태로 환원될 때, 열이 발생한다.
(정답률: 70%)
  • 적철광($Fe_{2}O_{3}$)이 $CO$가스와 반응하여 자철광($Fe_{3}O_{4}$)으로 환원되는 반응은 발열 반응이므로 열이 발생합니다.

    오답 노트
    화학식은 $Fe_{2}O_{3}$임
    자성이 가장 강한 것은 자철광임
    순수한 적철광의 철분 함유량은 약 $69.9\%$임
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18. 결정수제거, 탄산염분해를 통해 CO2를 제거할 목적으로 철광석을 산소와의 반응이 별로 일어나지 않은 온도 범위에서 가열 하는 공정은?

  1. 하소
  2. 배소
  3. 소결
  4. 선광
(정답률: 66%)
  • 하소(Calcination)는 철광석을 가열하여 결정수나 탄산염을 분해함으로써 $CO_{2}$나 $H_{2}O$ 등의 휘발 성분을 제거하는 공정입니다.

    오답 노트
    배소: 산소와 반응시켜 산화도를 조절하는 공정
    소결: 미분광을 덩어리로 만드는 공정
    선광: 유용한 광물을 분리하고 농축하는 공정
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19. 고로의 유효높이를 바르게 설명한 것은?

  1. 풍구 수준면에서 장입 기준선까지
  2. 출선구 수준면에서 장입 기준선까지
  3. 풍구 수준면에서 노구 하단 선까지
  4. 출선구 수준면에서 노구 하단 선까지
(정답률: 77%)
  • 고로의 유효높이란 고로 내부에서 실제로 화학 반응이 일어나는 구간을 의미하며, 풍구 수준면에서 장입 기준선까지의 거리를 말합니다.
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20. 주물용선에 Si를 많이 함유하고 Mn을 적게 함유 하도록 배합할 때, 고려해야할 사항과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 필요에 따라 조업도를 약간 낮춘다.
  2. 슬래그의 염기도를 약간 낮게 한다.
  3. 일정량의 코크스량에 대하여 광석 장입량을 적게 한다.
  4. 선철 중에 들어가는 금속원소 환원율을 최저로 하여 광석배합을 한다.
(정답률: 56%)
  • Si 함량을 높이고 Mn 함량을 낮추기 위해서는 환원 반응을 촉진하고 슬래그 조성을 조절해야 합니다. 하지만 선철 내 금속원소의 환원율을 최저로 한다는 것은 원료의 효율적인 회수를 방해하며, 의도한 성분 배합 목적과 정반대되는 방향이므로 적절하지 않습니다.
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2과목: 임의 구분

21. 열풍로의 내화물에 대한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 고온 하중에서의 체적 안정성이 있어야 한다.
  2. 내화도와 열간 용적 안정성이 좋은 연와를 사용해야 한다.
  3. 연소가스와 연소공기 중에 함유된 dust에 대한 내구성이 중요하다.
  4. 열풍로 내화물로 규석연와는 600℃ 이하에서 용적변화가 작기 때문에 많이 사용된다.
(정답률: 83%)
  • 규석연와는 $200 \sim 300^{\circ}C$ 부근에서 급격한 변태팽창을 일으키므로, $600^{\circ}C$이하에서 용적 변화가 작다는 설명은 사실과 다릅니다.
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22. 다음 중 출선 설비에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탕도 : 용선과 슬래그를 비중차에 따라 분리시키는 설비
  2. 스키머 : 출선종료 후 내화재료를 이용하여 출선구를 막는 장치
  3. 폐쇄기 : 출선된 용선을 용선운반차까지 흐르도록 주상에 설치된 용탕 통로
  4. 개공기 : 고로 내의 용융물을 출선구로 배출하기 위하여 출선구 개공에 이용되는 것
(정답률: 83%)
  • 개공기는 고로 내의 용융물을 출선구로 배출하기 위해 출선구를 뚫는(개공) 장치입니다.

    오답 노트
    탕도: 용탕 통로
    스키머: 용선과 슬래그 분리 설비
    폐쇄기: 출선구 폐쇄 장치
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23. 고로 노정장입 장치에 구비조건에 해당되지 않은 것은?

  1. 원료장입시 가스 유출이 쉬워야 한다.
  2. 장치가 간단하고 유지보수가 쉬워야 한다.
  3. 조업속도와 장입속도의 균형이 맞아야 한다.
  4. 원료장입이 균일해야 하고 장입방법 변경이 쉬워야 한다.
(정답률: 87%)
  • 고로 노정장입 장치는 원료를 균일하게 장입하고 유지보수가 쉬우며 조업 속도와 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 원료 장입 시 고로 내부의 가스가 외부로 유출되면 효율이 떨어지고 위험하므로, 가스 유출이 쉬워야 한다는 설명은 틀린 조건입니다.
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24. 다음 중 고로의 주상설비가 아닌 것은?

  1. 개공기
  2. 주선기
  3. Mud Gun
  4. 집진장치
(정답률: 68%)
  • 주상설비는 고로의 본체(로신)에 직접 부착되어 조업을 제어하는 설비를 말합니다. 개공기, Mud Gun, 집진장치는 고로 본체와 연결된 주상설비에 해당하지만, 주선기(Tapping machine)는 출선구에서 쇳물을 받는 외부 설비입니다.
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25. 다음 중 염기성 내화벽돌에 해당되는 것은?

  1. 납석질 벽돌
  2. 규석질 벽돌
  3. 알루미나질 벽돌
  4. 돌로마이트질 벽돌
(정답률: 76%)
  • 내화벽돌은 화학적 성질에 따라 분류됩니다. 돌로마이트질 벽돌은 $\text{MgO}$와 $\text{CaO}$가 주성분인 염기성 내화물입니다.

    오답 노트
    납석질, 규석질, 알루미나질 벽돌: 산성 또는 중성 내화물
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26. 다음 노외탈황법 중 교반법의 종류가 아닌 것은?

  1. KR법
  2. NKK법
  3. ATH법
  4. Rheinstahl법
(정답률: 70%)
  • 교반법은 용강 내에 불활성 가스를 불어넣어 성분을 균일하게 하고 탈황을 촉진하는 방법입니다. KR법, NKK법, Rheinstahl법은 대표적인 교반 탈황법이지만, ATH법은 교반법이 아닌 다른 방식의 탈황 공정입니다.
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27. 54% CaO, 1.8% SiO2, 0.23% Al2O3, 0.92% MgO, 0.45% FeO, 0.27% S인 석회석으로, 염기도 1.3으로 조업하면 유효 석회성분은 약 몇 %인가? (단, Ca, Si, Al, Mg, Fe, Mn, S, O의 원자량은 각각 40, 28, 27, 24, 56, 55, 32, 16로 계산한다.)

  1. 45.19
  2. 51.19
  3. 55.45
  4. 60.45
(정답률: 51%)
  • 유효 석회성분은 전체 $\text{CaO}$ 함량에서 $\text{SiO}_2$와 결합하여 슬래그를 형성하는 양과 $\text{S}$와 결합하여 제거되는 양을 제외하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \text{CaO} - (\text{SiO}_2 \times B) - (\text{S} \times \frac{M_{\text{Fe}}}{M_{\text{S}}})$ (여기서 $B$는 염기도)
    ② [숫자 대입] $L = 54 - (1.8 \times 1.3) - (0.27 \times \frac{56}{32})$
    ③ [최종 결과] $L = 51.19$
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28. 다음 중 노상 냉각 사고의 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 노내 침수 발생
  2. 장기간 걸림 발생
  3. 코크스 과다 장입
  4. 장기간 휴풍 발생
(정답률: 82%)
  • 노상 냉각 사고는 고로 내부의 온도가 급격히 떨어져 쇳물이 굳는 현상입니다. 노내 침수, 장기간의 걸림 발생, 휴풍 등은 열 공급을 차단하거나 흐름을 방해하여 냉각을 유발하지만, 코크스 과다 장입은 오히려 열원을 추가하는 행위이므로 냉각 사고의 원인과 거리가 멉니다.
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29. 200kg의 순수한 석회석 중 CaO의 함량은 몇 kg인가? (단, Ca, C, O의 원자량은 각각 40, 12, 16이다.)

  1. 56
  2. 84
  3. 112
  4. 156
(정답률: 76%)
  • 석회석($CaCO_{3}$) 중 산화칼슘($CaO$)의 질량 분율을 이용하여 함량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{CaO 함량} = \frac{\text{CaO 분자량}}{\text{CaCO}_{3} \text{ 분자량}} \times \text{전체 질량}$
    ② [숫자 대입] $\text{CaO 함량} = \frac{40 + 16}{40 + 12 + (16 \times 3)} \times 200$
    ③ [최종 결과] $\text{CaO 함량} = 112$
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30. 다음 중 고로 장입물의 걸림(Hanging) 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산소 취입량 증가
  2. 슬래그의 점도 증가
  3. 노내 통기 저항 지수 증가
  4. 풍압 상승에 따른 풍량 저하
(정답률: 74%)
  • 산소 취입량 증가는 노내 온도를 상승시켜 오히려 걸림 현상을 해소하는 데 도움을 줍니다. 반면 슬래그 점도 증가, 통기 저항 지수 증가, 풍압 상승으로 인한 풍량 저하는 장입물의 흐름을 방해하여 걸림의 원인이 됩니다.
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31. 고로내의 각 영역별 특징으로 옳은 것은?

  1. 융착대 - 광석의 환원, 연화융착
  2. 괴상대 - 광석의 직접환원, 적하개시
  3. 적하대 - 원료의 예열, 간접환원반응
  4. 연소대 - carbon deposition반응, 간접환원반응
(정답률: 69%)
  • 융착대에서는 광석의 환원이 마무리되며 연화 및 융착 현상이 일어납니다.

    오답 노트
    괴상대: 원료의 예열 및 간접환원반응 발생
    적하대: 광석의 직접환원 및 적하 개시
    연소대: carbon solution 반응 및 직접환원반응 발생
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32. 다음 중 탄소의 용해도를 감소시키는 원소는?

  1. V
  2. Mn
  3. Cr
  4. Si
(정답률: 65%)
  • Si(규소)는 탄소의 용해도를 감소시키는 원소입니다.
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33. 다음 중 용광로 공정해석의 목적과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 조업성적을 향상시키기 위하여
  2. 안정적인 조업을 확보하기 위하여
  3. 용광로 융착대의 노내 상황을 실측하기 위하여
  4. 장기 또는 단기적인 용광로의 각종 조업지표의 변화를 예측하기 위하여
(정답률: 81%)
  • 용광로 공정해석은 수치적 모델링과 계산을 통해 조업 성적 향상, 안정성 확보, 지표 변화 예측을 목적으로 하는 '예측 및 분석' 도구입니다. 융착대와 같은 노내 심부의 상황을 직접 '실측'하는 것은 물리적으로 불가능하며 공정해석의 목적이 아닙니다.
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34. 파이넥스(FINEX) 공정에서 사용하는 주연료로 적합한 것은?

  1. 분탄
  2. 분광
  3. 소결광
  4. 괴상 철광석
(정답률: 64%)
  • 파이넥스(FINEX) 공정은 소결 및 코크스 공정을 생략하고 분광과 분탄을 직접 사용하여 철을 생산하는 공법이므로, 주연료로 분탄을 사용합니다.
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35. 고로의 종풍 조업에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 최종 출선 후 휴풍하고 노정 가스를 빼낸다.
  2. 종풍에 앞서 노내 장입물을 코크스로 치환하면서 장입물 레벨을 낮춘다.
  3. 노정을 개방하여 정압으로 유지하고 공기를 취입하는 등의 작업을 한다.
  4. 노내 잔류 코코스의 냉각을 위해 노정 주수시 가스반응이 폭발적으로 일어날 위험이 있다.
(정답률: 62%)
  • 종풍 시에는 노내의 압력을 조절하고 가스를 배출하는 과정이 필요하며, 노정을 완전히 개방하면 노내 압력을 유지할 수 없으므로 정압 유지가 불가능합니다.
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36. 노정가스 중 N2는 60%, 노정가스량은 4500m3/t일 때, 송풍량은 약 얼마인가? (단, 공기 중에 N2는 79%이다.)

  1. 2700m3/t
  2. 3060m3/t
  3. 3418m3/t
  4. 7500m3/t
(정답률: 68%)
  • 노정가스 중의 질소($N_{2}$)는 송풍 공기 중의 질소가 그대로 이동한 것이므로, 질소의 양을 통해 전체 송풍량을 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{air} = \frac{V_{gas} \times \%N_{2(gas)}}{\%N_{2(air)}}$
    ② [숫자 대입] $V_{air} = \frac{4500 \times 60}{79}$
    ③ [최종 결과] $V_{air} = 3417.7$
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37. 그림은 고로 내 가스반응 곡선으로 부두아 곡선을 나타낸 것이다. 이때의 설명으로 옳은 것은?

  1. 고로에서 고압조업을 하면 carbon-deposition의 가능성이 커진다.
  2. carbon-deposition 반응은 고온부에서 일어나므로 반응 속도가 아주 빠르다.
  3. carbon-solution 반응은 고온측에서 일어남에도 반응 속도가 비교적 느리다.
  4. 압력이 1기압보다 커지게 되면 곡선의 왼쪽으로 이동하게 되어 CO2+C→2CO 의 carbon-solution 반응이 일어난다.
(정답률: 62%)
  • 부두아 곡선에서 $2CO \rightleftharpoons CO_{2} + C$ 반응은 압력이 증가할수록 르샤틀리에 원리에 의해 분자 수가 감소하는 방향인 탄소 석출(carbon-deposition) 쪽으로 평형이 이동합니다. 따라서 고압 조업 시 탄소 석출 가능성이 커집니다.

    오답 노트
    carbon-deposition 반응: 저온부에서 발생
    압력 증가 시: 곡선이 오른쪽으로 이동하여 탄소 용해(carbon-solution) 반응이 촉진됨
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38. 고로용 열풍로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열풍로의 외연식에는 Koppers식이 있다.
  2. 열풍로의 내연식에는 Cowper식이 있다.
  3. 열풍로는 연소실과 축열실로 구성되어 있다.
  4. 내연식은 연소실과 축열실이 동일한 원통 철피 내에 들어 있지 않다.
(정답률: 83%)
  • 내연식 열풍로(Cowper식)는 연소실과 축열실이 하나의 동일한 원통 철피 내에 배치되어 열효율을 높인 구조입니다.

    오답 노트
    내연식은 연소실과 축열실이 동일한 원통 철피 내에 들어 있지 않다: 내연식은 동일 철피 내에 구성되는 것이 특징이므로 틀린 설명입니다.
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39. 고로의 열정산에서 입열에 해당되는 것은?

  1. 열풍의 현열
  2. 용선의 현열
  3. 슬래그의 현열
  4. 노정가스 현열
(정답률: 69%)
  • 고로의 열정산에서 입열은 외부에서 고로 내부로 에너지가 공급되는 항목을 의미합니다. 열풍의 현열은 외부 열풍로에서 가열되어 공급되는 에너지이므로 입열에 해당합니다.

    오답 노트
    용선의 현열, 슬래그의 현열, 노정가스 현열: 고로 내부의 열이 외부로 빠져나가는 출열 항목입니다.
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40. 열풍로에서 나온 열풍이 고로 내부로 송입되는 과정의 순서로 옳은 것은?

  1. 열풍본관 → 환상관 → 송풍지관 → 블로우 파이프 → 풍구
  2. 열풍본관 → 송풍지관 → 블로우 파이프 → 환상관 → 풍구
  3. 열풍본관 → 환상관 → 블로우 파이프 → 송풍지관 → 풍구
  4. 열풍본관 → 송풍지관 → 환상관 → 블로우 파이프 → 풍구
(정답률: 69%)
  • 열풍로에서 생성된 고온의 열풍이 고로 내부의 풍구까지 전달되는 물리적 경로를 묻는 문제입니다. 열풍은 열풍본관에서 시작하여 환상관을 거쳐 각 풍구로 분배되는 송풍지관, 그리고 최종적으로 풍구에 연결되는 블로우 파이프 순으로 이동합니다.
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3과목: 임의 구분

41. 고로 내에서 환원되기 쉬운 것부터 옳게 나열한 것은?

  1. FeO → Fe2O3 → SiO2 → CaO
  2. CaO → FeO → Fe2O3 → SiO2
  3. Fe2O3 → FeO → MnO → SiO2
  4. SiO2 → CaO → FeO → Fe2O3
(정답률: 76%)
  • 산화물의 환원 용이성은 산소와의 결합력이 약할수록(열역학적으로 불안정할수록) 높습니다. 따라서 산화철의 단계적 환원과 불순물 산화물의 환원 순서를 고려하면 $\text{Fe}_2\text{O}_3 \rightarrow \text{FeO} \rightarrow \text{MnO} \rightarrow \text{SiO}_2$ 순으로 환원이 진행됩니다.
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42. 다음 성분 중 고로가스에서 가장 적은 것은?

  1. CO
  2. H2
  3. CO2
  4. N2
(정답률: 74%)
  • 고로가스는 주로 $N_{2}$, $CO$, $CO_{2}$ 등으로 구성되며, 이들 성분 중 $H_{2}$의 함유량이 가장 적습니다.
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43. Ralph M. Barnes 교수가 제시한 동작경제의 원칙 중 작업장 배치에 관한 원칙(Arrangement of the workplace)에 해당되지 않는 것은?

  1. 가급적이면 낙하식 운반방법을 이용한다.
  2. 모든 공구나 재료는 지정된 위치에 있도록 한다.
  3. 적절한 조명을 하여 작업자가 잘 보면서 작업할 수 있도록 한다.
  4. 가급적 용이하고 자연스런 리듬을 타고 일할 수 있도록 작업을 구성하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 동작경제의 원칙 중 작업장 배치에 관한 원칙은 공구의 지정 위치 배치, 낙하식 운반 이용, 적절한 조명 확보 등을 포함합니다. 가급적 용이하고 자연스런 리듬을 타고 일할 수 있도록 작업을 구성하는 것은 작업장 배치가 아니라 '신체 사용에 관한 원칙'에 해당합니다.
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44. 어떤 회사의 매출액이 80000원, 고정비가 15000원, 변동비가 40000원일 때 손익분기점 매출액은 얼마인가?

  1. 25000원
  2. 30000원
  3. 40000원
  4. 55000원
(정답률: 65%)
  • 손익분기점 매출액을 구하기 위해서는 먼저 매출액 대비 변동비를 제외한 한계이익률을 계산한 뒤, 이를 통해 고정비를 회수하는 시점의 매출액을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{BEP} = \frac{\text{Fixed Cost}}{1 - \frac{\text{Variable Cost}}{\text{Sales}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{BEP} = \frac{15000}{1 - \frac{40000}{80000}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{BEP} = 30000$$
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45. 국제 표준화의 의의를 지적한 설명 중 직접적인 효과로 보기 어려운 것은?

  1. 국제간 규격통일로 상호 이익도모
  2. KS 표시품 수출 시 상대국에서 품질인증
  3. 개발도상국에 대한 기술개발의 촉진을 유도
  4. 국가 간의 규격상이로 인한 무역장벽의 제거
(정답률: 78%)
  • 국제 표준화는 국가 간 규격을 통일하여 무역 장벽을 없애는 것이 목적입니다. 하지만 특정 국가의 국가표준인 KS 표시가 있다고 해서 상대국에서 자동으로 품질인증을 해주는 것은 국제 표준화의 직접적인 효과라고 보기 어렵습니다.
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46. 전수검사와 샘플링검사에 관한 설명으로 맞는 것은?

  1. 파괴검사의 경우에는 전수검사를 적용한다.
  2. 검사항목이 많을 경우 전수검사보다 샘플링검사가 유리하다.
  3. 샘플링검사는 부적합품이 섞여 들어가서는 안되는 경우에 적용한다.
  4. 생산자에게 품질향상의 자극을 주고 싶을 경우 전수검사가 샘플링검사보다 더 효과적이다.
(정답률: 82%)
  • 샘플링검사는 전체 제품 중 일부만 추출하여 검사하므로, 검사항목이 많거나 전수검사가 불가능한 경우 시간과 비용 면에서 매우 유리합니다.

    오답 노트
    파괴검사: 제품을 파괴하므로 샘플링검사 적용
    부적합품 혼입 방지: 전수검사 적용
    품질향상 자극: 샘플링검사가 생산자에게 더 큰 긴장감을 줌
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47. 직물, 금속, 유리 등의 일정 단위 중 나타나는 흠의 수, 핀홀 수 등 부적합수에 관한 관리도를 작성하려면 가장 적합한 관리도는?

  1. c 관리도
  2. np 관리도
  3. p 관리도
  4. 관리도
(정답률: 68%)
  • 단위당 발생하는 결점 수(부적합 수)를 관리하는 경우에는 c 관리도를 사용합니다.

    오답 노트
    np 관리도: 부적합품 수 관리
    p 관리도: 부적합품률 관리
    u 관리도: 단위당 부적합 수 관리(시료의 크기가 일정하지 않을 때)
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48. 다음 데이터의 제곱합(sum of squares)은 약 얼마인가?

  1. 0.129
  2. 0.338
  3. 0.359
  4. 1.029
(정답률: 65%)
  • 제곱합은 각 데이터 값에서 평균값을 뺀 편차를 제곱하여 모두 합산한 값입니다.
    ① [기본 공식] $SS = \sum (x_i - \bar{x})^2$
    ② [숫자 대입] $SS = (18.8-18.7)^2 + (19.1-18.7)^2 + (18.8-18.7)^2 + (18.2-18.7)^2 + (18.4-18.7)^2 + (18.3-18.7)^2 + (19.0-18.7)^2 + (18.6-18.7)^2 + (19.2-18.7)^2$
    ③ [최종 결과] $SS = 1.029$
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49. 탄소강에서 탄소함량이 0.2%에서 0.8%로 증가할 때 감소하는 기계적 성질은?

  1. 충격치
  2. 경도
  3. 항복점
  4. 인장강도
(정답률: 72%)
  • 탄소강에서 탄소 함량이 증가하면 경도, 인장강도, 항복점은 일반적으로 증가하지만, 재료가 취약해지므로 충격치(인성)는 감소합니다.
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50. 쾌삭강에서 피삭성 향상에 기여하지 않는 원소는?

  1. W
  2. S
  3. Pb
  4. Ca
(정답률: 69%)
  • 쾌삭강은 절삭성을 높이기 위해 황(S), 납(Pb), 인(P) 등의 원소를 첨가하여 칩의 분쇄성을 좋게 만듭니다. 텅스텐(W)은 주로 공구강의 경도를 높이는 합금 원소이며, 쾌삭성을 향상시키는 원소는 아닙니다.
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51. 주철에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주철은 탄소함량이 약 4.3% 이상이다.
  2. 백주철은 마텐자이트와 펄라이트를 탈탄시켜 주철에 가단성을 부여한 것이다.
  3. 고급주철이란 편상흑연 주철 중에서 인장강도가 약 250MPa 정도 이상인 주철이다.
  4. 칠드주철은 저탄소, 저규소의 백주철을 풀림 상자 속에서 열처리하여 시멘타이트를 분해시켜 흑연을 입상으로 석출시킨 것이다.
(정답률: 67%)
  • 고급주철은 편상흑연 주철 중 인장강도가 약 $250\text{MPa}$이상인 고강도 주철을 의미합니다.

    오답 노트
    주철 탄소함량: 일반적으로 $2.11\%$이상 $6.67\%$이하임
    백주철: 탄화물이 표면에 존재하여 매우 단단하고 취성이 강한 조직임
    칠드주철: 냉각 속도를 조절하여 표면은 백주철, 내부는 회주철로 만든 것임
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52. Fe-C 평행상태도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강은 탄소함유량 0.8%를 기준으로 하여 아공석강과 과공석강으로 분류된다.
  2. Fe3C는 시멘타이트라고 하며, 탄소의 최대 고용한도는 약 6.67% 까지 이다.
  3. A3 변태점은 약 910℃이며, α⇆γ 가 된다.
  4. A1 변태점은 약 210℃에서 일어나며 Fe의 자기변태점 이라고 한다.
(정답률: 72%)
  • 자기변태점(큐리점)은 약 $768^{\circ}\text{C}$에서 일어나며, $A_{1}$ 변태점은 약 $723^{\circ}\text{C}$에서 일어나는 공석 변태점입니다.

    오답 노트
    강의 분류: 탄소 함량 $0.8\%$ 기준 아공석강과 과공석강으로 구분함
    시멘타이트: $\text{Fe}_{3}\text{C}$이며 최대 탄소 고용한도는 약 $6.67\%$임
    $A_{3}$ 변태점: 약 $910^{\circ}\text{C}$에서 $\alpha \leftrightarrow \gamma$ 변태가 일어남
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53. 다음의 격자결함 중 선결함에 해당되는 것은?

  1. 공공(vacancy)
  2. 전위(dislocation)
  3. 결정립계(grain boundary)
  4. 침입형 원자(interstitial atom)
(정답률: 79%)
  • 전위(dislocation)는 원자 배열이 어긋나 선의 형태로 나타나는 대표적인 선결함입니다.

    오답 노트
    공공, 침입형 원자: 점결함
    결정립계: 면결함
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54. 마텐자이트(Martensite) 변태를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 마텐자이트 변태를 하면 표면기복이 생긴다.
  2. 마텐자이트는 단일상이 아닌 금속간 화합물이다.
  3. Ms점에서 마텐자이트 변태를 개시하여 Mf에서 완료한다.
  4. 오스테나이트에서 마텐자이트로 변태하는 무확산 변태이다.
(정답률: 64%)
  • 마텐자이트는 금속간 화합물이 아니라, 오스테나이트가 급랭되어 형성된 과포화 고용체인 단일상 조직입니다.

    오답 노트
    표면기복 발생: 변태 시 격자 변형으로 인해 발생함
    변태 온도: $M_{s}$에서 시작하여 $M_{f}$에서 종료됨
    무확산 변태: 원자의 확산 없이 전단 변형으로 일어남
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55. 다음의 청동 중 석출경화성이 있으며, 동합금 중에서 가장 높은 강도와 경도를 얻을 수 있는 청동으로 옳은 것은?

  1. 길딩 청동
  2. 베릴륨 청동
  3. 네이벌 청동
  4. 애드밀러티 청동
(정답률: 81%)
  • 베릴륨 청동은 동합금 중 석출경화 처리가 가능하여 가장 높은 강도와 경도를 얻을 수 있는 특성이 있습니다.
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56. 사업장의 무재해운동의 기대효과가 아닌 것은?

  1. 원가 상승
  2. 기업의 번영
  3. 생산성 향상
  4. 노사화합 형성
(정답률: 88%)
  • 무재해운동을 통해 사고를 예방하면 생산성이 향상되고 노사화합이 형성되며 궁극적으로 기업의 번영을 이룰 수 있습니다.

    오답 노트
    원가 상승: 사고 감소로 인한 손실 비용 절감으로 오히려 원가가 절감되는 효과가 있습니다.
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57. 산업안전보건기준에 관한 규칙 중 허가대상 유해물질을 제조하거나 사용하는 작업장에서는 보기 쉬운 장소에 해당내용을 게시하도록 하고 있다. 게시되는 내용이 아닌 것은?

  1. 인가대상 유해물질의 성분
  2. 인체에 미치는 영향
  3. 취급상의 주의사항
  4. 응급처치와 긴급 방재 요령
(정답률: 79%)
  • 허가대상 유해물질 취급 작업장에는 인체에 미치는 영향, 취급상의 주의사항, 응급처치 및 긴급 방재 요령을 게시해야 합니다. 인가대상 유해물질의 성분은 법적 게시 의무 내용에 해당하지 않습니다.
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58. 프로세스 모델(Process model)을 작성하는 방법 중 실적 데이터를 분류해서 활용하는 패턴(Pattern)법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Modeling이 쉽다.
  2. 실용화가 빠르다.
  3. 식이 단순하고 계산이 쉽다.
  4. Data file이 작아진다.
(정답률: 84%)
  • 패턴법은 실적 데이터를 분류하여 활용하므로 모델링이 쉽고 식이 단순하여 계산이 용이하며 실용화가 빠르다는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    Data file이 작아진다: 실적 데이터를 기반으로 패턴을 분류하여 저장하므로 데이터 파일의 크기가 커지는 경향이 있습니다.
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59. 공정의 변화에 의해 영향을 받는 기본적인 3가지 형태에 해당되지 않는 것은?

  1. 제한의 변화
  2. 원자재의 변화
  3. 모델계수의 변화
  4. 모델의 구조적인 변화
(정답률: 73%)
  • 공정 변화에 영향을 받는 기본적인 3가지 형태는 제한의 변화, 모델계수의 변화, 그리고 모델의 구조적인 변화입니다. 원자재의 변화는 공정 모델의 기본 변화 형태에 포함되지 않습니다.
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60. 자동화를 하여 얻어지는 효과가 아닌 것은?

  1. 생산성이 향상된다.
  2. 원자재 비용이 감소된다.
  3. 노무비가 감소된다.
  4. 노동인력이 많아진다.
(정답률: 87%)
  • 자동화 시스템을 도입하면 생산성 향상, 노무비 절감, 원자재 효율화를 통한 비용 감소 효과를 얻을 수 있으나, 필요로 하는 노동인력은 오히려 감소하게 됩니다.
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