표면처리산업기사 필기 기출문제복원 (2006-05-14)

표면처리산업기사 2006-05-14 필기 기출문제 해설

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표면처리산업기사
(2006-05-14 기출문제)

목록

1과목: 금속재료 및 재료시험

1. 한번 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전과 같은 방향으로 하중을 가한 경우보다 소성변형에 대한 저항이 감소하게 되는 현상은?

  1. Bauschinger 효과
  2. Ageing 효과
  3. Widamannstatten 효과
  4. Kirkendall 효과
(정답률: 89%)
  • 소성변형을 가한 재료에 역방향 하중을 가했을 때, 항복점이 낮아져 소성변형에 대한 저항이 감소하는 현상을 Bauschinger 효과라고 합니다.
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2. 40mm2의 단면적을 갖는 재료에 500kgf의 최대하중이 작용하였다면, 이 재료의 인장강도는 몇 kgf/mm2 인가?

  1. 10.0
  2. 12.5
  3. 15.0
  4. 16.5
(정답률: 91%)
  • 재료의 인장강도는 가해진 최대하중을 재료의 단면적으로 나누어 계산합니다.
    $$\text{인장강도} = \frac{\text{최대하중}}{\text{단면적}}$$
    $$\text{인장강도} = \frac{500}{40}$$
    $$\text{인장강도} = 12.5 \text{ kgf/mm}^2$$
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3. 18-8 스테인리스강의 설명으로 옳은 것은?

  1. 크롬 8%, 니켈 18%를 함유한 스테인리스강으로 마텐자이트 조직을 갖는다.
  2. 텅스텐 18%, 니켈 8%를 함유한 스테인리스강으로 펄라이트 조직을 갖는다.
  3. 크롬 18%, 니켈 8%를 함유한 스테인리스강으로 오스테나이트 조직을 갖는다.
  4. 크롬 18%, 망간 8%를 함유한 스테인리스강으로 페라이트 조직을 갖는다.
(정답률: 86%)
  • 18-8 스테인리스강은 명칭 그대로 크롬 $18\%$, 니켈 $8\%$를 함유하고 있으며, 니켈의 첨가로 인해 상온에서 오스테나이트 조직을 유지하여 내식성과 가공성이 우수한 것이 특징입니다.
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4. 금속판에 힘을 주어 구부리면 변형되는데 그 힘을 없애도 남게 되는 변형은?

  1. 소성변형
  2. 의탄성변형
  3. 탄성변형
  4. 크리프변형
(정답률: 90%)
  • 재료에 가해진 힘을 제거했을 때 원래 상태로 돌아가지 않고 영구적인 변형이 남는 현상을 소성변형이라고 합니다.

    오답 노트
    탄성변형: 힘을 제거하면 원래 상태로 복원됨
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5. 영구 자석강에 관한 설명이 틀린 것은?

  1. 영구 자석강에는 담금질 경화형, 석출 경화형, 미립자형 등이 있다.
  2. 마텐자이트 변태를 이용한 자석강을 담금질 경화형 영구 자석강이라 한다.
  3. 과포화 α고용체에서의 석출경화를 이용한 자석강을 석출경화형 영구 자석강이라 한다.
  4. 미립자형 영구 자석강은 철 금속산화물의 분말을 혼합하여 가압성형 소결한 것으로 저항값이 낮고 무겁다.
(정답률: 66%)
  • 미립자형 영구 자석강은 철 금속산화물 분말을 혼합하여 가압성형 소결한 것으로, 전기 저항값이 매우 높고 가벼운 특성을 가집니다.
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6. 실용 형상기억 합금이 아닌 것은?

  1. Cu – W - S
  2. Cu – Au - Zn
  3. Cu – Zn - Si
  4. Cu – Zn - Al
(정답률: 91%)
  • 실용적인 형상기억 합금으로는 Cu-Zn-Al, Cu-Zn-Si, Cu-Au-Zn 등이 널리 사용됩니다.
    Cu-W-S는 일반적인 형상기억 합금 조성에 해당하지 않습니다.
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7. 단위포의 모서리 길이의 단위인 1Å과 같은 것은?

  1. 10-6cm
  2. 10-6mm
  3. 10-4cm
  4. 10-4mm
(정답률: 79%)
  • 1 옹스트롬($\text{Å}$)은 $10^{-10}\text{m}$를 의미하며, 이를 $\text{cm}$ 단위로 환산하면 다음과 같습니다.
    $$1\text{Å} = 10^{-10}\text{m} = 10^{-8}\text{cm}$$
    제시된 보기 중 $10^{-6}\text{cm}$는 $10^{-8}\text{cm}$와 일치하지 않으나, 공식 지정 정답인 $10^{-6}\text{cm}$를 따릅니다.
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8. 베어링에 사용되는 구리합금인 켈멧(kelmet)의 합금조성으로 옳은 것은?

  1. Fe – Co
  2. Cu- Pb
  3. Mg – Al
  4. Si – Zn
(정답률: 90%)
  • 켈멧(Kelmet)은 구리(Cu)를 주성분으로 하여 납(Pb) 등을 첨가한 구리 합금 베어링 재료입니다.
    따라서 Cu-Pb 조성이 정답입니다.
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9. 그림에서 각축의 단위 길이를 a, b, c라 하고 그 사이의 각도를 α, β, γ라 했을 때 정방정계는?

  1. a = b = c, α = β = γ = 90°
  2. a = b ≠ c, α = β = γ = 90°
  3. a ≠ b ≠ c, α = β = γ ≠ 90°
  4. a = b = c, α = β = 90°, γ = 120°
(정답률: 92%)
  • 정방정계(Tetragonal system)는 세 축의 각도가 모두 $90^{\circ}$이며, 두 축의 길이는 같고 나머지 한 축의 길이는 다른 결정 구조를 가집니다.
    따라서 $a = b \neq c, \alpha = \beta = \gamma = 90^{\circ}$가 정답입니다.
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10. 열간 가공(성형)용 공구강으로 금형 재료로 사용되는 강종은?

  1. SNCM435
  2. SKH51
  3. SP59
  4. STD61
(정답률: 85%)
  • STD61은 열간 가공용 공구강으로, 고온에서도 경도와 강도를 유지하며 내열성이 뛰어나 금형 재료로 널리 사용됩니다.
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11. 금속조직 내의 상의 양을 측정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 면적의 측정법
  2. 직선의 측정법
  3. 원의 측정법
  4. 점의 측정법
(정답률: 80%)
  • 금속 조직 내 상의 양을 정량적으로 측정하는 방법에는 면적법, 직선법, 점법이 사용되며 원의 측정법은 표준적인 측정 방법이 아닙니다.
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12. 금속재료를 침투액에 침지시킨 후 침지액이 현상되면서 결함을 육안으로 관찰하는 시험 방법은?

  1. UT
  2. MT
  3. RT
  4. PT
(정답률: 84%)
  • 침투액을 사용하여 표면 결함을 시각화하는 비파괴 검사법은 침투탐상시험(PT, Penetrant Testing)입니다.

    오답 노트
    UT: 초음파 탐상, MT: 자분 탐상, RT: 방사선 투과
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13. 만능시험기(UTM)로 측정할 수 있는 시험은?

  1. 누설시험
  2. 피로시험
  3. 인장시험
  4. 부식시험
(정답률: 63%)
  • 만능시험기(UTM, Universal Testing Machine)는 인장, 압축, 굽힘 시험 등 다양한 기계적 성질을 측정할 수 있는 장비이므로 인장시험이 정답입니다.
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14. 에릭션 시험 방법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적으로 시험은 10~35℃ 사이의 대기온도에서 수행하여야 한다.
  2. 시험편의 두께는 0.01mm의 정밀도로 측정한다.
  3. 주름 방지 누르개에는 약 100kN의 하중을 가하여 시험한다.
  4. 펀치의 이동 깊이는 0.1mm의 정밀도까지 측정한다.
(정답률: 73%)
  • 에릭션 시험 방법에서 주름 방지 누르개에 가하는 하중은 약 $100\text{kN}$이 아니라, 재료의 두께와 특성에 맞는 적절한 하중을 가해야 하며 $100\text{kN}$은 일반적인 기준치로 너무 과도한 수치입니다.
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15. 강의 오스테나이트 결정립도 시험방법 중 침탄 입도 시험 방법이 아닌 것은?

  1. 산화법
  2. 서냉법
  3. 담금질법
  4. 조미니 시험법
(정답률: 77%)
  • 강의 오스테나이트 결정립도를 측정하는 침탄 입도 시험 방법에는 산화법, 서냉법, 담금질법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    조미니 시험법: 강의 경화능을 측정하는 시험법입니다.
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16. 방사선 작업자가 자신의 작업 안전을 위하여 계속적으로 선량율을 측정할 수 있는 서베이미터 외에 피복선량을 측정할 수 있는 도구가 아닌 것은?

  1. 포켓 도시미터
  2. 필름 뱃지
  3. 열형광 선량계
  4. 파이로미터
(정답률: 79%)
  • 포켓 도시미터, 필름 뱃지, 열형광 선량계는 방사선 피복선량을 측정하는 도구이지만, 파이로미터는 고온의 물체에서 방출되는 복사 에너지를 측정하여 온도를 재는 비접촉식 온도계입니다.
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17. 압축에 대한 응력-압률선도에서 m = 1 일 때는 어느 경우인가? (단, m은 재료에 따른 상수이다.)

  1. 주철
  2. 완전탄성체
  3. 피혁
  4. 고무
(정답률: 91%)
  • 압축 응력-압률 선도 $\epsilon = \alpha \sigma^m$에서 $m = 1$인 경우는 응력과 변형률이 직선적인 비례 관계를 갖는 완전탄성체에 해당합니다.
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18. 반복응력에 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대한도는?

  1. 탄성한도
  2. 비례한도
  3. 피로한도
  4. 크리프한도
(정답률: 90%)
  • 재료가 반복적인 응력을 받았을 때 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대 응력의 한도를 피로한도라고 합니다.
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19. 비커스 경도시험기의 다이아몬드 압입체의 꼭지각은?

  1. 136°
  2. 126°
  3. 106°
  4. 96°
(정답률: 92%)
  • 비커스 경도시험기는 정사각뿔 형태의 다이아몬드 압입체를 사용하며, 이때 압입체의 꼭지각은 $136^{\circ}$로 규정되어 있습니다.
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20. 금속조직시험에서 정량조직검사법인 결정립도 측정법이 아닌 것은?

  1. 설퍼 프린트법
  2. 헤인법
  3. ASTM 결정립 측정법
  4. 제프리즈법
(정답률: 77%)
  • 헤인법, ASTM 결정립 측정법, 제프리즈법은 결정립의 크기를 수치적으로 측정하는 정량조직검사법입니다.
    설퍼 프린트법은 결정립의 경계나 조직의 형태를 관찰하는 정성분석법에 해당합니다.
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2과목: 표면처리

21. 내식성을 향상시키기 위하여 고온에서 금속 표면에 대해 금속을 확산·침투시키는 표면처리 방법이 아닌 것은?

  1. 세라다이징
  2. 메탈라이징
  3. 칼로라이징
  4. 크로마이징
(정답률: 75%)
  • 세라다이징, 칼로라이징, 크로마이징은 금속 표면에 특정 원소를 고온에서 확산·침투시켜 내식성을 높이는 표면경화 및 확산 처리법입니다.
    메탈라이징은 금속 분말을 용융 금속이나 수지로 접착시켜 표면에 입히는 코팅 방식이므로 확산·침투법이 아닙니다.
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22. 전처리가 되지 않았을 때 오는 결함이 아닌 것은?

  1. 부풀음
  2. 광택 불균일
  3. 탄도금
  4. 조악한 전착
(정답률: 85%)
  • 전처리가 불충분하면 표면의 오염물질로 인해 도금층의 밀착력이 떨어져 부풀음, 광택 불균일, 조악한 전착 등의 결함이 발생합니다.
    반면 탄도금은 전처리 문제가 아니라 전류 밀도가 너무 높을 때 금속이 거칠게 석출되는 현상입니다.
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23. 바렐(barrel)연마의 설명 중 틀린 것은?

  1. 복잡하고 대형인 물품처리에 적합하다.
  2. 작업방법은 연마작업과 광택작업 두 종류가 있다.
  3. 수용액의 유무에 따라 습식가 건식으로 분류하다.
  4. 연마된 물품은 그 완성도가 균일하다.
(정답률: 83%)
  • 바렐 연마는 통(barrel) 속에 작은 부품들을 넣고 회전시켜 연마하는 방식으로, 소형 부품의 대량 처리에 적합하며 복잡하고 대형인 물품을 처리하기에는 부적합합니다.
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24. 크롬산 용액으로 크롬도금을 할 때 음극에서 일어나는 반응으로 틀린 것은?

  1. 수소가스의 발생
  2. 6가크롬을부터 3가크롬의 환원
  3. 금속 크롬의 전착
  4. 양극금속의 산화
(정답률: 80%)
  • 크롬도금 시 음극에서는 수소가스 발생, 6가 크롬의 3가 크롬 환원, 금속 크롬의 전착 반응이 일어납니다. 양극금속의 산화는 음극이 아닌 양극에서 일어나는 반응입니다.
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25. 무전해 도금의 필요한 성분 중 금속이온에 전자를 주어 금속으로 도금되는 작용을 하는 것은?

  1. 환원제
  2. 착화제
  3. 완충제
  4. 안정제
(정답률: 83%)
  • 무전해 도금은 외부 전원 없이 화학적 반응으로 진행되며, 이때 환원제가 금속 이온에 전자를 제공하여 금속으로 환원시켜 표면에 석출되게 합니다.
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26. 도금하려는 금속의 석출 전압보다 낮은 전압으로 석출해 불순 금속만을 제거하는 방법은?

  1. 여과
  2. 약전해
  3. 전해탈지
  4. 전해연마
(정답률: 86%)
  • 약전해는 도금하려는 주금속의 석출 전압보다 낮은 전압을 걸어주어, 반응성이 더 큰 불순물 금속만을 선택적으로 석출시켜 제거하는 정제 방법입니다.
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27. 페놀프탈레인 지시약의 변색범위에 색 변화로 옳은 것은?

  1. 변색범위 : pH 1.2 – 2.3, 색변화 : 빨강 – 노랑
  2. 변색범위 : pH 8.3 - 10, 색변화 : 무색 – 분홍
  3. 변색범위 : pH 4.2 – 6.3, 색변화 : 빨강 – 노랑
  4. 변색범위 : pH 3.1 – 4.4, 색변화 : 빨강 – 오렌지
(정답률: 78%)
  • 페놀프탈레인 지시약은 염기성 영역에서 색이 변하는 지시약으로, pH $8.3$에서 $10$ 사이의 범위에서 무색에서 분홍색으로 변하는 특성을 가집니다.
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28. 수소 취성과 관련된 내용 중 틀린 것은?

  1. 수소 취성은 도금과정 중 전처리 도금공정에서 수소가스가 흡장되어 취성이 발생한다.
  2. 수소가스 제거법은 ASTM 규격에서는 150~260℃에서 1 ~ 5시간 가열한다.
  3. 전해산세, 전해탈지시에는 물품을 음극으로 하여 수소취성을 방지한다.
  4. 산처리시는 짧게 하는 것이 좋다.
(정답률: 64%)
  • 전해산세나 전해탈지 시 물품을 음극(-)으로 하면 수소 이온이 환원되어 수소가스가 금속 내부로 침투하므로 수소 취성이 발생합니다. 따라서 수소 취성을 방지하기 위해서는 물품을 양극(+)으로 처리해야 합니다.
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29. 15cm×20cm 크기의 판을 양면 도금하는데 30A의 전류 흐른다면, 이 때의 전류 밀도는 몇 A/dm2인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 74%)
  • 전류 밀도는 전체 전류를 도금되는 총 면적으로 나눈 값입니다. 양면 도금이므로 면적에 $2$를 곱해야 하며, 단위 변환($1\text{dm}^2 = 100\text{cm}^2$)에 주의해야 합니다.
    ① [기본 공식] $J = \frac{I}{A}$
    ② [숫자 대입] $J = \frac{30}{(15 \times 20 \times 2) / 100}$
    ③ [최종 결과] $J = 5$
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30. 광택니켈도금 제품에 구름이 끼었을 때의 원인으로 볼 수 없는 것은?

  1. 전처리가 불량하다.
  2. 온도가 높거나 낮다.
  3. 재료금속의 강도가 낮다.
  4. 교반이 불충분하다.
(정답률: 92%)
  • 광택니켈도금 시 발생하는 구름 현상은 주로 전처리 불량, 온도 관리 미흡, 교반 부족 등 공정상의 문제로 인해 발생하며, 재료금속 자체의 강도는 도금 표면의 외관 결함인 구름 발생과 직접적인 상관관계가 없습니다.
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31. 도금 피막의 경도 시험기로서 적합하지 않은 것은?

  1. 브리넬 경도계
  2. 쇼어 경도계
  3. 누프 경도계
  4. 마이크로 비커스 경도계
(정답률: 54%)
  • 도금 피막은 두께가 매우 얇기 때문에 하중이 크고 압입 자국이 넓은 브리넬 경도계보다는 미세 경도 측정에 적합한 누프, 마이크로 비커스 경도계나 반발식인 쇼어 경도계가 적합합니다.
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32. 철강 표면에 산화제2철(Fe2O3) 및 사상산화철(Fe3O4)의 피막을 만드는 방법을 무엇이라고 하는가?

  1. 템퍼 칼라
  2. 알칼리 착색법
  3. 보론나이징
  4. 파카라이징
(정답률: 57%)
  • 철강 표면에 $Fe_{2}O_{3}$ 및 $Fe_{3}O_{4}$와 같은 산화철 피막을 형성시켜 내식성을 높이는 방법은 알칼리 착색법입니다.
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33. 화학구리도금에서 금속환원제의 역할을 하는 프로말린과 관계가 깊은 반응은?

  1. 축합반응
  2. 중화반응
  3. 카니자로반응
  4. 에스테르화반응
(정답률: 76%)
  • 화학구리도금 시 환원제로 사용되는 포르말린은 강염기 조건에서 알데하이드 두 분자가 반응하여 알코올과 카르복실산이 되는 카니자로반응을 통해 구리 이온을 환원시킵니다.
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34. 용융아연도금에서 생성되는 드로스(Dross)는 무엇을 말하는가?

  1. 철과 아연과의 반응에 의해 생긴 물질
  2. 아연과 납과의 반응에 의해 생긴 물질
  3. 철과 주석과의 반응에 의해 생긴 물질
  4. 철과 납과의 반응에 의해 생긴 물질
(정답률: 72%)
  • 용융아연도금 과정에서 철(Fe)과 아연(Zn)이 반응하여 생성되는 금속 간 화합물 찌꺼기를 드로스(Dross)라고 합니다.
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35. 일정시간 간격으로 음극 탈지와 양극 탈지를 교대로 시행하는 탈지를 무엇이라 하는가?

  1. PR 전해 탈지
  2. 초음파 탈지
  3. 에멜션 탈지
  4. 알칼리 탈지
(정답률: 83%)
  • 음극 탈지와 양극 탈지를 일정 시간 간격으로 교대로 시행하여 세척 효율을 극대화하는 방식은 PR 전해 탈지입니다.
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36. 화성처리가 양극산화법에 비하여 우수한 점이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 내식성 및 내마멸성
  2. 피막의 생성속도
  3. 도료의 부착성
  4. 저렴한 설비비
(정답률: 83%)
  • 화성처리는 양극산화법에 비해 설비비가 저렴하고 피막 생성 속도가 빠르며 도료 부착성이 우수하지만, 피막의 경도나 내식성 및 내마멸성은 양극산화법이 훨씬 더 뛰어납니다.
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37. ABS 소자상의 도금을 하기 위하여 감수성 처리를 한다. 감수성 처리를 위해 어떤 약품이 적합한가?

  1. FeCl2
  2. SnCl2
  3. K2Cr2O7
  4. BaCl2
(정답률: 78%)
  • ABS 수지와 같은 비전도성 소자에 도금을 하기 위해서는 표면에 촉매를 부착시키는 감수성 처리가 필요하며, 이때 $SnCl_{2}$(염화주석) 용액이 주로 사용됩니다.
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38. 양극산화 제품을 착색처리할 때의 조건으로 틀린 것은?

  1. 싱색(짙은색) 피막의 두께가 두꺼워야 함
  2. 피막자체의 색깔이 적합해야 함
  3. 피막표면에 자국이나 피트, 흠이 없어야 함
  4. 피막에 가공이 많고 흡착력이 작아야 함
(정답률: 89%)
  • 양극산화 피막의 착색 처리를 위해서는 염료의 흡착력이 좋아야 하며, 표면 가공이 적고 균일해야 고품질의 색상을 얻을 수 있습니다.
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39. 도금 피막의 용도 중 내마모성과 경도를 향상시키기 위한 도금이며 양극이 불용성인 것을 사용하는 도금은?

  1. 구리 도금
  2. 아연 도금
  3. 크롬 도금
  4. 금 도금
(정답률: 79%)
  • 크롬 도금은 표면 경도가 매우 높고 내마모성이 뛰어나며, 공정 중 양극으로 불용성 전극을 사용하는 것이 특징입니다.
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40. 다음 중 전해질이 아닌 것은?

  1. C2H5OH
  2. NaCl
  3. H2SO4
  4. NaOH
(정답률: 78%)
  • 전해질은 물에 녹아 이온으로 분리되어 전류를 흐르게 하는 물질입니다. $C_{2}H_{5}OH$(에탄올)은 분자 상태로 존재하는 비전해질이므로 전류가 흐르지 않습니다.
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3과목: 부식방식

41. 밀폐된 공간 내에서 수송 또는 저장 중에 있는 재료의 부식을 방지하기 위하여 사용되는 억제제는?

  1. 인산염과 규산염을 혼합한 혼합억제제
  2. 전기화학적으로 침전하여 발생되는 음극억제제
  3. 비산화제의 흡착억제제
  4. 휘발성의 기상억제제
(정답률: 68%)
  • 밀폐된 공간에서 재료를 보호하기 위해서는 액체나 고체 형태의 억제제가 닿지 않는 곳까지 보호해야 합니다. 휘발성의 기상억제제(VCI)는 기화되어 금속 표면에 흡착 보호막을 형성하므로 수송 및 저장 시 매우 효과적입니다.
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42. 알루미늄 또는 알루미늄 합금강을 열처리 할 경우 열처리를 단독으로 또는 두 가지 이상을 실시 하기 때문에 재질별 기호를 표시한다. 다음 재질별 열처리 표시 기호 중 틀린 것은?

  1. T3 : 퀜칭 후 가공경화한 재질
  2. T4 : 퀜칭 후 인공시효하여 냉간가공한 재질
  3. T5 : 주조 후 퀜칭하지 않고 바로 인공시효한 재질
  4. T6 : 퀜칭 후 인공시효로 경화 시킨 재질
(정답률: 59%)
  • 알루미늄 합금의 T4 열처리는 퀜칭 후 자연시효(Natural Aging)를 통해 경화시킨 재질을 의미합니다. 인공시효 후 냉간가공을 하는 설명은 T4의 정의와 맞지 않습니다.

    오답 노트
    T3: 퀜칭 후 냉간가공
    T5: 퀜칭 없이 인공시효
    T6: 퀜칭 후 인공시효
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43. 틈(crecive) 부식이 발생하는 가장 큰 원인은?

  1. 수소이온 농도 차이
  2. 산소 농도 차이
  3. 이온화 경향 차이
  4. 부동태 산화피막
(정답률: 73%)
  • 틈 부식은 좁은 틈새 내부의 산소 농도가 외부보다 낮아지면서 발생하는 산소 농도 차이(산소 농도 전지)가 주원인입니다. 이로 인해 산소가 부족한 틈 내부가 양극(Anode)이 되어 집중적인 부식이 일어납니다.
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44. 부식 피로(corrosion fatigue)의 방지법으로 틀린 것은?

  1. 합금에 의한 인장강도 증가
  2. 쇼트피닝(shot-peening)
  3. 응력제거 풀림 열처리
  4. Zn, Cd, Cr 등의 전기도금
(정답률: 63%)
  • 부식 피로는 부식 환경에서 반복 응력을 받을 때 발생하므로, 표면 압축 응력을 부여하거나 부식을 방지하는 것이 핵심입니다. 합금에 의한 인장강도 증가는 오히려 응력 집중을 심화시키거나 취성을 높여 부식 피로 저항성을 떨어뜨릴 수 있습니다.

    오답 노트
    쇼트피닝: 표면 압축 잔류 응력 부여
    응력제거 풀림: 내부 잔류 응력 제거
    전기도금: 표면 보호막 형성으로 부식 차단
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45. Cr 보다 빠르고 안정한 탄화물을 만드는 금속원소를 강에 첨가하므로 Cr23C6의 석출을 억제하여 입계부식을 방지할 때 첨가하는 금속은?

  1. Ti, Nb
  2. Cd, Zn
  3. Co, Pt
  4. Ca, Na
(정답률: 66%)
  • Cr보다 탄소와의 친화력이 강한 Ti, Nb 등의 원소를 첨가하면 $Cr_{23}C_{6}$ 대신 TiC, NbC와 같은 안정한 탄화물을 먼저 형성합니다. 이를 통해 입계의 Cr 결핍 현상을 막아 입계부식을 방지할 수 있습니다.
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46. 금속의 부식 방지법으로 틀린 것은?

  1. 부식억제제를 사용하는 방법
  2. 습기가 많은 곳에 보관하는 방법
  3. 금속을 적당한 다른 금속과 합금시키는 방법
  4. 내식성 피막을 피복시키는 방법
(정답률: 91%)
  • 금속의 부식은 일반적으로 수분과 산소가 공급될 때 촉진되므로, 습기가 많은 곳에 보관하는 것은 부식을 가속화시키는 잘못된 방법입니다.
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47. 대기부식 방지를 위해 일반적으로 도장 작업으로 보호하는 재질은?

  1. 철 및 철합금
  2. 스테인리스강
  3. 플라스틱
  4. 티타늄
(정답률: 81%)
  • 철 및 철합금은 대기 중의 산소와 수분에 의해 쉽게 부식되는 성질이 있어, 이를 방지하기 위해 표면에 페인트 등을 칠하는 도장 작업을 일반적으로 수행합니다.
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48. 페러데이 법칙을 나타는 식으로 옳은 것은? (단, W : 전극상에 석출 또는 용해하는 물질의 질량, I = 전류의 세기, t : 전류가 흐른시간, eq : 석출 또는 용해한 물질의 양, F : 페러데이 상수)

(정답률: 86%)
  • 전기 분해 시 전극에서 석출되는 물질의 질량은 흐른 전류의 양과 화학 당량에 비례하고 페러데이 상수에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{I \times t \times e_{q}}{F}$
    ② [숫자 대입] (공식 확인 문제로 대입 과정 생략)
    ③ [최종 결과] $W = \frac{I \times t \times e_{q}}{F}$
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49. 방식(防蝕) 아연도금 중에서 광택이 양호하고, 수소 취성이 적으며, 도금 속도가 빨라 못, 볼트, 너트 등에 이용되는 도금 방법은?

  1. 산성아연 도금
  2. 시안화아연 도금
  3. 징케이트 도금
  4. 중성아연 도금
(정답률: 69%)
  • 산성아연 도금은 도금 속도가 매우 빠르고 광택이 우수하며, 수소 취성이 적어 못, 볼트, 너트와 같은 소형 부품의 대량 도금에 주로 이용됩니다.
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50. 황동의 응력부식균열에 대한 감수성을 감소 또는 제거하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 응력제거 열처리를 실시한다.
  2. NH3가 존재할 때 NH3의 접촉을 피한다.
  3. 양극방식을 실시한다.
  4. 부식억제제로서 H2S를 사용한다.
(정답률: 73%)
  • 황동의 응력부식균열(SCC)을 방지하려면 잔류 응력을 제거하는 열처리를 하거나, 원인이 되는 암모니아($NH_3$)와의 접촉을 피하고, $H_2S$와 같은 억제제를 사용해야 합니다. 양극방식은 특정 금속에서 부동태 피막을 형성시키지만, 황동의 응력부식균열을 제거하는 일반적인 방법은 아닙니다.
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51. 외부에서 양극 전류를 흐르게 하여 금속의 표면에 부동태의 보호 피막을 형성시켜 방식하는 방법은?

  1. 펄스방식
  2. PR방식
  3. 음극방식
  4. 양극방식
(정답률: 73%)
  • 금속 표면에 강제로 양극 전류를 흐르게 하여 치밀한 부동태 보호 피막을 형성함으로써 부식을 방지하는 방법은 양극방식입니다.
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52. 1.5μA/cm2의 속도로 부식되는 철(Fe)의 부식침투속도(mpy)를 계산하면 그 값은 약 얼마인가? (단, K : 0.129, a : 55.8, Z = 2, D = 7.86 이다.)

  1. 0.59(mpy)
  2. 0.69(mpy)
  3. 0.79(mpy)
  4. 0.89(mpy)
(정답률: 67%)
  • 부식전류밀도를 이용하여 금속의 부식침투속도(mpy)를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $MPY = \frac{K \times i \times a}{Z \times D}$
    ② [숫자 대입] $MPY = \frac{0.129 \times 1.5 \times 55.8}{2 \times 7.86}$
    ③ [최종 결과] $MPY = 0.69$
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53. 탈아연 부식을 방지하기 위한 네이벌 브라스(naval brass)의 성분 원소로 옳은 것은?

  1. Ch – Zn - Al
  2. Cu - S
  3. Cu - Zn
  4. Cu – Zn - Sn
(정답률: 77%)
  • 네이벌 브라스(Naval Brass)는 일반적인 황동(Cu-Zn)에 주석(Sn)을 첨가하여 해수에서의 탈아연 부식 저항성을 높인 합금입니다. 따라서 성분 원소는 Cu - Zn - Sn 입니다.
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54. 부식의 전기화학적 과정에서 요구되는 사항으로 틀린 것은?

  1. 양극과 음극이 전기적으로 접촉하여야 한다.
  2. 액체가 전해액으로 작용해야 한다.
  3. 부식현상은 전기전도도가 우수한 금속에서 주로 발생한다.
  4. 양극과 음극이 존재하여 전지(cell)를 형성해야 한다.
(정답률: 69%)
  • 부식이 일어나기 위해서는 양극과 음극의 존재, 두 전극 간의 전기적 접촉, 그리고 이온 이동이 가능한 전해질의 존재라는 세 가지 조건이 모두 충족되어 전지(cell)를 형성해야 합니다. 부식 현상은 금속의 전기전도도 우수 여부와 상관없이 위 조건들이 만족될 때 발생합니다.
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55. 응력부식균열(SCC)을 줄일 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. 오스테나이트계 스테인리스강은 Cl-,OH- 등을 제거한다.
  2. 외부 전력공급에 의해서 또는 희생양극을 사용함으로 음극 방식처리를 한다.
  3. 퀜칭 열처리를 행한다.
  4. 응력제거 어닐링처리를 한다.
(정답률: 71%)
  • 응력부식균열(SCC)은 인장 응력과 부식 환경이 동시에 작용할 때 발생하므로, 응력을 제거하거나 환경을 제어해야 합니다. 퀜칭 열처리는 급냉 과정에서 내부 응력을 오히려 증가시켜 SCC를 촉진할 수 있으므로 적절한 방법이 아닙니다.
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56. 황산용액 중 철의 전형적인 분극곡선에서 부동태 영역을 나타내는 것은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 90%)
  • 분극곡선에서 전위가 상승함에 따라 전류 밀도가 급격히 감소하여 부식 속도가 매우 느려지는 구간이 부동태 영역입니다. 그래프에서 수직에 가깝게 전류가 억제되는 B 구간이 이에 해당합니다.
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57. 미주전류에 의한 부식 중 부식속도가 가장 큰 경우는?

  1. 주파수가 낮은 직류에 의한 부식
  2. 주파수가 낮은 교류에 의한 부식
  3. 주파수가 높은 교류에 의한 부식
  4. 주파수가 높은 직류에 의한 부식
(정답률: 87%)
  • 미주전류 부식은 전하의 방향이 일정하여 금속 이온의 용출이 지속적으로 일어나는 직류에 의해 발생하며, 특히 주파수가 낮은 직류일 때 부식 속도가 가장 큽니다.
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58. 구조물 설계시 부식을 방지할 수 있는 설계방법으로 틀린 것은?

  1. 갈바닉 부식을 고려하여 설계한다.
  2. 배수 및 침전물 제거가 쉽도로 설계한다.
  3. 형상을 복잡하게 설계한다.
  4. 기계적 응력을 낮추도록 설계한다.
(정답률: 98%)
  • 부식을 방지하기 위해서는 오염물질이 쌓이지 않도록 단순한 형상으로 설계해야 합니다. 형상을 복잡하게 설계하면 틈새 부식이나 침전물로 인한 국부 부식 위험이 증가합니다.
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59. 지하 땅속에 묻힌 강관 및 케이블의 부식을 일으키는 주된 요인은?

  1. 온도의 구배
  2. 산소농담전지
  3. 수소이온저지
  4. 염분의 구배
(정답률: 72%)
  • 지하 매설물은 토양 내 위치에 따라 산소 농도 차이가 발생하며, 이로 인해 전위차가 생겨 부식이 촉진되는 산소농담전지가 주된 부식 요인이 됩니다.
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60. 다음은 표준 수소 전극과 짝지어 얻은 반쪽반응 표준환원전위 값으로 이들 반쪽 전지를 짝지었을 때 얻어지는 전지의 표준 전위차(기전력)는 얼마인가?

  1. 0.104
  2. 0.67
  3. 0.93
  4. 2.6
(정답률: 88%)
  • 전지의 표준 전위차는 환원 전위가 큰 전극(캐소드)에서 작은 전극(애노드)의 전위를 뺀 값으로 계산합니다.
    이미지 내 수식: $\text{Ag}^{+} + \text{e}^{-} \rightarrow \text{Ag}, E^{\circ} = +0.80\text{V}$ 및 $\text{Pb}^{2+} + 2\text{e}^{-} \rightarrow \text{Pb}, E^{\circ} = -0.13\text{V}$
    ① [기본 공식] $E^{\circ}_{cell} = E^{\circ}_{cathode} - E^{\circ}_{anode}$
    ② [숫자 대입] $E^{\circ}_{cell} = 0.80 - (-0.13)$
    ③ [최종 결과] $E^{\circ}_{cell} = 0.93$
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