표면처리산업기사 필기 기출문제복원 (2008-05-11)

표면처리산업기사 2008-05-11 필기 기출문제 해설

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표면처리산업기사
(2008-05-11 기출문제)

목록

1과목: 금속재료 및 재료시험

1. 다음 중 구상흑연주철의 조직이 아닌 것은?

  1. 페라이트(Ferrite)
  2. 오스테나이트(Austenite)
  3. 펄라이트(Pearlite)
  4. 시멘타이트(Cementite)
(정답률: 78%)
  • 구상흑연주철의 일반적인 조직은 페라이트, 펄라이트, 시멘타이트 등으로 구성되며, 오스테나이트는 일반적인 상온 조직으로 나타나지 않습니다.
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2. 다음 중 무산소 구리는 어느 것인가?

  1. OFHC
  2. DCOA
  3. TPCO
  4. UHFM
(정답률: 79%)
  • 무산소 구리는 산소 함량을 극도로 낮춘 구리로, Oxygen-Free High Conductivity의 약자인 OFHC라고 부릅니다.
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3. 다음 중 레데뷰라이트(Ledeburite) 조직을 나타낸 것은?

  1. 마텐자이트(martensite)
  2. 시멘타이트(cementite)
  3. α(ferrite) + Fe3C
  4. γ(austenite) + Fe3C
(정답률: 85%)
  • 레데뷰라이트(Ledeburite)는 공정 반응에 의해 생성되는 조직으로, 오스테나이트($\gamma$)와 시멘타이트($Fe_{3}C$)가 층상 구조를 이루고 있는 공정 조직입니다.
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4. 변형 전과 변형 후의 위치가 어떤 면을 경계로 하여 대칭을 이루는 변형을 무엇이라 하는가?

  1. 소성
  2. 슬립
  3. 전위
  4. 쌍정
(정답률: 91%)
  • 쌍정은 결정 내의 특정 면(쌍정면)을 경계로 하여 변형 전과 후의 격자 방향이 거울 대칭을 이루는 변형 기구입니다.
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5. 다음 중 60%Cu, 40%Zn 합금의 명칭으로 옳은 것은?

  1. Inver
  2. Monel metal
  3. Muntz metal
  4. Permalloy
(정답률: 84%)
  • 구리(Cu) 60%와 아연(Zn) 40%로 구성된 황동 합금의 명칭은 Muntz metal입니다.
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6. 금속이나 합금 중 면심입방격자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 원자충전율은 68% 이다.
  2. 단위정 내에 2개의 원자가 있다.
  3. 면심입방격자의 표기는 BCC로 한다.
  4. 대표적인 금속은 Cu, Al, Ni 등이다.
(정답률: 90%)
  • 면심입방격자(FCC)는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등이 대표적인 금속입니다.

    오답 노트
    원자충전율은 68% 이다: 74%임
    단위정 내에 2개의 원자가 있다: 4개임
    면심입방격자의 표기는 BCC로 한다: FCC로 표기함
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7. 내식성과 내충격성, 기계가공성이 우수한 18-8스테인리스강(stainless steel)의 화학적 성분으로 옳은 것은?

  1. 18% Cr, 8% Ni
  2. 18% Ni, 8% Co
  3. 18% W, 8% Mo
  4. 18% Mo, 8% P
(정답률: 93%)
  • 18-8 스테인리스강은 명칭 그대로 크롬(Cr) 약 18%와 니켈(Ni) 약 8%를 함유하여 내식성과 내충격성을 높인 합금강입니다.
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8. 그림과 같은 원자간 결합을 무엇이라 하는가?

  1. 반데르 발스 결합(vander waals bond)
  2. 금속 결합(metallicbond)
  3. 이온 결합(ion bond)
  4. 공유 결합(covalent bond)
(정답률: 84%)
  • 제시된 이미지 와 같이 양이온 주위를 자유 전자(전자운)가 둘러싸고 있는 결합 형태는 금속 결합(metallicbond)의 전형적인 특징입니다.
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9. 5~100μm 정도의 Cu, Sn, 흑연분말을 혼합한 후 윤활제를 첨가하여 가압성형, 환원기류 중에서 예비, 본소결을 거쳐 제조한 소결함유 베어링은?

  1. 오일라이트(oillite)
  2. 스텔라이트(stellite)
  3. 텅갈로이(tangalloy)
  4. 비디아(widia)
(정답률: 84%)
  • 구리(Cu), 주석(Sn), 흑연 분말을 혼합하여 소결한 후 내부에 윤활제를 함유시켜 만든 자가 윤활 베어링을 오일라이트(oillite)라고 합니다.
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10. 다음 중 형상기억합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 형상기억합금으로는 Ti-Ni 합금계가 있다.
  2. 고상에서 확산을 수반하지 않고 주로 전단변형에 의하여 결정구조가 변하는 상변태이다.
  3. 인정하거나 소성변형한 것이 가열에 의하여 원래의 형태로 돌아가는 현상을 형상기억효과라고 한다.
  4. 고온에서 냉각하면 마텐자이트 상에서 오스테나이트상으로 된다.
(정답률: 76%)
  • 형상기억합금은 고온의 오스테나이트 상에서 냉각될 때 마텐자이트 상으로 변태하는 특성을 가집니다. 따라서 고온에서 냉각하면 마텐자이트 상에서 오스테나이트상으로 된다는 설명은 상변태 방향이 반대로 설명되어 틀린 내용입니다.
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11. 작은 금속조각을 금속현미경으로 조직 검사하는 절차를 올바르게 나타낸 것은?

  1. 시편채취 → 부식 → 샌드페이퍼 연마 → 마운팅 → 세척 → 광택연마 → 현미경 관찰
  2. 시편채취 → 마운팅 → 샌드페이퍼 연마 → 광택연마 → 세척 → 부식 → 현미경 관찰
  3. 시편채취 → 샌드페이퍼 연마 → 광택연마 → 마운팅 → 세척 → 부식 → 현미경 관찰
  4. 시편채취 → 광택연마 → 마운팅 → 샌드페이퍼 연마 → 부식 → 세척 → 현미경 관찰
(정답률: 81%)
  • 금속 조직 검사는 시편을 고정하는 마운팅 후, 거친 연마부터 정밀한 광택 연마까지 단계적으로 진행하며, 마지막에 조직을 드러내기 위한 부식 과정을 거쳐 현미경으로 관찰하는 순서로 진행됩니다.
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12. 압축데 대한 응력-압률선도에서 m = 1 일 때에 해당하는 것은? (단, m은 재료에 따른 상수이다.)

  1. 주철
  2. 완전탄성체
  3. 피혁
  4. 고무
(정답률: 91%)
  • 응력-압률 선도 $\epsilon = \alpha \sigma^m$에서 $m=1$인 경우, 응력과 변형률이 직선적인 비례 관계를 가지므로 이는 완전탄성체에 해당합니다.
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13. 다음중 방사선투과검사에서 사용되는 방사성 동위원소의 반감기가 가장 짧은 것은?

  1. Tm
  2. Ir
  3. Cs
  4. Co
(정답률: 78%)
  • 방사선투과검사에서 사용되는 동위원소 중 Ir(이리듐)은 다른 원소들에 비해 반감기가 짧아 방사능 감소 속도가 빠르며, 효율적인 검사가 가능합니다.
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14. 전자현미경실에서 기기의 상태를 좋은 상태로 유지하기 위한 조치로 틀린 것은?

  1. 항온 유지
  2. 항습 유지
  3. 소음과 진동 유지
  4. 분진방지
(정답률: 98%)
  • 전자현미경은 매우 정밀한 기기이므로 외부의 소음과 진동이 차단된 환경에서 운용해야 합니다. 따라서 소음과 진동을 유지한다는 설명은 틀린 조치입니다.
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15. 다음 비파괴 시험법 중 내부 결함의 검출에 가장 적합한 것은?

  1. 방사선투과시험
  2. 침투탐상시험
  3. 자분탐상시험
  4. 와전류탐상시험
(정답률: 67%)
  • 방사선투과시험은 X선이나 $\gamma$선을 투과시켜 내부의 밀도 차이를 통해 결함을 찾아내므로 내부 결함 검출에 가장 적합합니다.

    오답 노트
    침투탐상시험, 자분탐상시험, 와전류탐상시험: 주로 표면 또는 표면 근처의 결함을 검출하는 방법입니다.
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16. 현미경으로 철강 시험편의 조직을 관찰하기 위하여 사용하는 부식제는?

  1. 염화 제2철 용액
  2. 염산 용액
  3. 나이탈 용액
  4. 왕수
(정답률: 72%)
  • 철강 재료의 조직을 관찰하기 위해서는 표면을 부식시켜 결정립계를 드러내야 하며, 이때 질산과 에탄올의 혼합액인 나이탈 용액을 주로 사용합니다.
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17. 브리넬경도 시험(Brinell Hardness Test)값을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, P = 하중, D = 강구의 지름, d = 압흔의 지름, h = 압흔의 깊이이다.)

(정답률: 76%)
  • 브리넬 경도는 하중 $P$를 강구의 지름 $D$와 압흔의 지름 $d$를 이용하여 계산하며, 압흔의 표면적을 통해 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{HB} = \frac{2P}{\pi D(D - \sqrt{D^2 - d^2})}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체를 묻는 문제이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과]
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18. 피로시험의 S-N 곡선에서 S와 N의 의미로 옳은 것은?

  1. S : 응력, N : 반복횟수
  2. S : 질량, N : 응력
  3. S : 반복응력, N : 시간
  4. S : 질량, N : 반복횟수
(정답률: 93%)
  • S-N 곡선은 재료의 피로 한도를 측정하는 그래프로, $S$는 가해지는 응력(Stress)을, $N$은 파단될 때까지의 반복 횟수(Number of cycles)를 의미합니다.
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19. 크리프(Creep) 시험에서 정상 크리프단계를 설명한 것은?

  1. 크리프의 진행 중 크리프의 속도가 감소하는 단계
  2. 크리프의 진행 중 크리프의 속도가 일정한 단계
  3. 크리프의 진행 중 크리프의 속도가 증가하는 단계
  4. 크리프의 진행 중 가공경화가 연화보다 크게 되는 단계
(정답률: 90%)
  • 크리프 시험의 2단계인 정상 크리프(Steady-state creep) 단계는 가공경화와 회복(연화)이 평형을 이루어 크리프 변형 속도가 일정하게 유지되는 구간입니다.
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20. 다음 중 금속의 결정입도 측정방법이 아닌 것은?

  1. ASTM 결정립 측정법
  2. 조미니(Jominy) 시험법
  3. 제프리즈(Jefferies)법
  4. 헤인(Heyn)법
(정답률: 83%)
  • 금속의 결정입도를 측정하는 방법으로는 ASTM 결정립 측정법, 제프리즈(Jefferies)법, 헤인(Heyn)법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    조미니(Jominy) 시험법: 결정입도 측정이 아닌 강의 퀜칭(Quenching)에 따른 경화능을 측정하는 시험법입니다.
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2과목: 표면처리

21. 다음 반응은 화학증착법에서 어떤 반응형식에 해당하는가?

  1. 고체확산
  2. 반응증착
  3. 수소환원
  4. 열분해
(정답률: 80%)
  • 제시된 화학 반응식은 다음과 같습니다.
    $$2TiCl_{4}(g) + N_{2}(g) + 4H_{2}(g) \xrightarrow{900^{\circ}C} 2TiN(s) + 8HCl(g)$$
    이 반응은 서로 다른 화학 물질이 반응하여 새로운 화합물인 질화티타늄($$TiN$$)을 생성하며 증착되는 반응증착의 전형적인 예입니다.
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22. 용융주석 도금의 용제처리에 사용되는 성분이 아닌 것은?

  1. 염화제일주석
  2. 염화아연
  3. 염화암모늄
  4. 염산
(정답률: 56%)
  • 용융주석 도금의 용제처리는 도금 표면의 산화막을 제거하고 젖음성을 향상시키기 위해 염화아연, 염화암모늄, 염산 등을 사용합니다. 염화제일주석은 용제처리의 주요 성분이 아닙니다.
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23. 전류계의 전류가 300A이고, 전원전압과 욕전압이 각각 6V와 2V 일 때, 전력손실은 약 몇 kW 인가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.2
  4. 4.0
(정답률: 78%)
  • 전원전압과 욕전압의 차이로 인해 발생하는 전압 강하에 전류를 곱하여 전력 손실을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = (V_{source} - V_{bath}) \times I$
    ② [숫자 대입] $P = (6 - 2) \times 300$
    ③ [최종 결과] $P = 1.2 \text{ kW}$
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24. 세라믹표면의 도금에서 알루미나 소지의 에칭액으로 사용되는 것은?

  1. HF
  2. HBF4
  3. Pb
  4. HCl
(정답률: 70%)
  • 알루미나($Al_{2}O_{3}$) 소지의 표면을 거칠게 만들어 밀착력을 높이는 에칭 공정에는 강한 부식성을 가진 불산($HF$)이 사용됩니다.
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25. ABS 수지상에 도금하는 공정 중 캐탈리스팅과 엑셀러레이터 공정에 사용되는 약품이 아닌 것은?

  1. 염산
  2. 황산
  3. 염화팔라듐
  4. 차아인산나트륨
(정답률: 68%)
  • ABS 수지 도금의 캐탈리스팅(염화팔라듐 등)과 엑셀러레이터 공정은 촉매를 활성화하는 단계입니다. 차아인산나트륨은 이후 무전해 니켈 도금 단계에서 환원제로 사용되는 약품입니다.
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26. 다음 중 산처리와 관계가 먼 것은?

  1. 산화피막 제거
  2. 금속피막 보호
  3. 수산화물 제거
  4. 외관과의 밀착성 향상
(정답률: 85%)
  • 산처리는 금속 표면의 불순물이나 산화물을 제거하여 도금 밀착성을 높이는 공정입니다.

    오답 노트
    금속피막 보호: 산처리는 피막을 제거하는 공정이지 보호하는 공정이 아닙니다.
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27. 붕소 플루오르화 구리 도금은 어떤 목적으로 실시하는가?

  1. 고속도 도금을 위하여
  2. 광택 도금을 위하여
  3. 레벨링을 좋게 하기 위하여
  4. 스트라이크 도금이 필요없기 때문에
(정답률: 82%)
  • 붕소 플루오르화 구리 도금은 전도성이 매우 뛰어나고 석출 속도가 빨라 고속도 도금을 목적으로 실시합니다.
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28. 다음 중 전해탈지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 최종 탈지과정에 속하는 완성탈지 방법이다.
  2. 양극전해탈지는 음극전해탈지보다 효율이 높다.
  3. 음극전햍라지는 수소취성을 일으키기 쉽다.
  4. 음극, 양극탈지를 보완한 밥업으로 P.R 전해탈지법이 있다.
(정답률: 85%)
  • 전해탈지에서 음극전해탈지는 가스 발생으로 인한 세척력이 우수하여 일반적으로 양극전해탈지보다 효율이 높습니다.

    오답 노트
    음극전해탈지: 수소 가스 발생으로 인해 수소취성 유발 가능성 있음
    P.R 전해탈지법: 음극과 양극 탈지의 단점을 보완한 방법
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29. 전기도금의 전착 방법에 의한 금속 제품의 제조 또는 원래 모양을 그대로 세밀하게 뜨는 도금 방법은?

  1. 스트라이크도금
  2. 금속침투도금
  3. 전주도금
  4. 화성처리도금
(정답률: 80%)
  • 전주도금은 전착 방법을 이용하여 금속 제품을 제조하거나, 원래의 모양을 정밀하게 복제하여 뜨는 도금 방식입니다.
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30. 35cm×15cm 크기의 판을 도금하는데 40A의 전류가 흘렸다면 전류밀도는 약 몇 A/dm2 인가? (단, 두께는 무시한다.)

  1. 3.8
  2. 4.8
  3. 5.8
  4. 6.8
(정답률: 64%)
  • 전류밀도는 단위 면적당 흐르는 전류의 양을 의미하며, 면적 단위를 $\text{cm}^2$에서 $\text{dm}^2$로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $J = \frac{I}{A}$
    ② [숫자 대입] $J = \frac{40}{35 \times 15 \times 0.01}$
    ③ [최종 결과] $J = 3.8$
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31. 알칼리성 무전해 구리도금을 할 때 구리착염 용액에서 일반적으로 많이 사용하는 환원제는?

  1. 포르말린
  2. 황화합물
  3. 질소화합물
  4. 시안화합물
(정답률: 82%)
  • 알칼리성 무전해 구리도금에서는 외부 전원 없이 화학적 환원 반응을 통해 구리를 석출시켜야 하며, 이때 가장 일반적으로 사용되는 강력한 환원제가 포르말린입니다.
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32. 하링(Haring cell)은 무엇을 조사하기 위한 시험인가?

  1. 전류효율
  2. 균일전착성
  3. 불순물조사
  4. 전류밀도
(정답률: 74%)
  • 하링 셀(Haring cell)은 전해조 내의 위치에 따른 도금 두께의 차이를 측정하여, 도금액의 균일전착성(Throwing Power)을 평가하기 위한 시험 장치입니다.
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33. 도금액에 첨가되는 유기 광택제의 영향이 아닌 것은?

  1. 결정의 미세화
  2. 경도의 감소
  3. 광택의 향상
  4. 평활성의 증가
(정답률: 89%)
  • 유기 광택제는 도금 입자를 미세하게 만들어 표면의 평활성을 높이고 광택을 향상시키는 역할을 하며, 일반적으로 경도를 증가시키는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    결정 미세화: 광택제 기본 기능
    평활성 증가: 표면 거칠기 감소
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34. 다음 중 직류스퍼터링(DC Sputtering)의 설명으로 틀린 것은?

  1. 고에너지로 기판에 들어오게 되므로 밀착력이 크다.
  2. 조성이 복잡한 것은 적용하기 어려운 단점이 있다.
  3. 비교적 구석구석 도금이 잘된다.
  4. 전류량과 생성피막이 두께는 정비례한다.
(정답률: 64%)
  • 직류스퍼터링(DC Sputtering)은 타겟 물질을 그대로 기판에 전사시키므로, 합금과 같이 조성이 복잡한 물질도 그대로 증착시킬 수 있다는 것이 큰 장점입니다.

    오답 노트
    고에너지 입자 충돌: 밀착력 우수
    직진성: 구석구석 도금 가능(단, 쉐도잉 효과 존재)
    전류량: 피막 두께와 비례 관계
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35. 다음 중 알루미늄 양극산화법을 적용할 수 없는 것은?

  1. 수산법
  2. 크롬산법
  3. 염산법
  4. 황산법
(정답률: 84%)
  • 알루미늄 양극산화법(Anodizing)은 전해액의 종류에 따라 수산법, 크롬산법, 황산법 등이 사용됩니다. 염산법은 알루미늄의 양극산화 피막 형성법으로 적용되지 않습니다.
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36. 철강 표면을 청색으로 착색할 때의 조성으로 적합하지 않는 것은?

  1. 아비산 + 염산 + 물
  2. 황산니켈암모늄 + 황산구리 + 과염소산칼륨
  3. 염화제이수온 + 염소산칼륨 + 알코올 + 물
  4. 염화제이철 + 질산제이수은 + 염산 + 알코올 + 물
(정답률: 72%)
  • 철강의 청색 착색을 위한 조성으로는 아비산+염산+물, 염화제이수온+염소산칼륨+알코올+물, 염화제이철+질산제이수은+염산+알코올+물 등이 사용됩니다. 황산니켈암모늄 + 황산구리 + 과염소산칼륨 조합은 청색 착색 조성에 해당하지 않습니다.
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37. 다음 중 금속 전처리 표면의 청정도 판정법이 아닌 것은?

  1. 도금에 의한 방법
  2. 유용성 염료에 의한 방법
  3. 물에 젖는 상태에 의한 방법
  4. 전기계기로 측정해 보는 방법
(정답률: 74%)
  • 금속 표면의 청정도는 표면에 남은 유분이나 오염물을 확인하는 것이 핵심입니다. 도금 후 밀착력 확인, 유용성 염료의 침투, 물의 젖음성(접촉각) 등을 통해 판정하며, 전기계기로 측정하는 방법은 표면의 청정도를 판정하는 일반적인 방법이 아닙니다.
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38. 다음 중 아연도금피막의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산, 알칼리에 대해서 강한 금속이다.
  2. 철에 대하여 방식성이 크다.
  3. 구리, 니켈, 크롬 도금에 비해 경도가 높다.
  4. 구리, 니켈, 크롬 도금에 비해 변색이 잘되지 않는다.
(정답률: 80%)
  • 아연은 철보다 이온화 경향이 커서 철 대신 먼저 부식되는 희생양극 방식 작용을 하기 때문에 철에 대하여 방식성이 매우 큽.

    오답 노트
    산, 알칼리에 강함: 아연은 양쪽성 금속으로 산과 알칼리 모두에 취약함
    경도가 높음: 구리, 니켈, 크롬에 비해 경도가 낮음
    변색이 잘되지 않음: 공기 중 산소 및 수분과 반응하여 쉽게 변색됨
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39. 다음 중 내식(耐蝕)성 시험방법이 아닌 것은?

  1. 유공도시험(pin hole test)
  2. 염수분무시험(salt spray test)
  3. 코로드코오트시험(corrodkote test)
  4. 내부응력시험(stress test)
(정답률: 86%)
  • 내식성 시험은 부식에 견디는 정도를 측정하는 시험입니다. 유공도시험, 염수분무시험, 코로드코오트시험은 모두 피막의 결함이나 부식 저항성을 확인하는 방법이지만, 내부응력시험은 피막 내부의 물리적 응력을 측정하는 시험으로 내식성 판정법이 아닙니다.
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40. 다음 중 황동도금액의 액조성과 관계없는 것은?

  1. 수산화나트륨
  2. 시안화제일구리
  3. 시안화아연
  4. 염화니켈
(정답률: 68%)
  • 황동도금은 구리와 아연의 합금 도금으로, 액조성에는 구리원(시안화제일구리), 아연원(시안화아연), 그리고 pH 조절 및 전도도 향상을 위한 수산화나트륨 등이 포함됩니다. 염화니켈은 니켈 도금의 주성분으로 황동도금액과는 관계가 없습니다.
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3과목: 부식방식

41. 외부에서 양극 전류를 흐르게 하여 금속의 표면에 부동태의 보호 피막을 형성시켜 방식하는 방법은?

  1. 펄스방식
  2. PR방식
  3. 음극방식
  4. 양극방식
(정답률: 70%)
  • 양극방식은 금속에 외부에서 양극 전류를 강제로 흐르게 하여 표면에 치밀한 부동태 보호 피막을 형성함으로써 부식을 억제하는 방식입니다.
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42. 동일 조건에서 생산된 여러 개의 시험편을 부식시험코자할 때 재현성을 높이기 위한 조건으로 타당성이 가장 결여된 것은?

  1. 응력조건이 같아야 한다.
  2. 조성이 일정하여야 한다.
  3. 표면상태가 균질하여야 한다.
  4. 한사람에 의하여 시험되어야 한다.
(정답률: 89%)
  • 부식 시험의 재현성은 시험편의 재질, 표면 상태, 응력 등 물리적·화학적 환경 조건의 동일성에 의해 결정됩니다. 시험 수행자가 누구인지와 같은 인적 요소는 표준화된 시험 절차만 준수한다면 결과의 재현성에 결정적인 영향을 미치지 않습니다.
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43. 다음 중 갈바닉부식을 방지시키기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 소양극-대음극의 부식원리를 고려하여 조임쇠 등은 덜 귀(貴)한 전위의 금속을 사용한다.
  2. 이종 금속을 함께 사용할 경우 갈바닉계열상 거리가 먼 두 금속을 사용한다.
  3. 갈바닉계열에서 멀리 떨어진 금속끼리의 나사접합을 피한다.
  4. 갈바닉 접촉을 이루고 있는 두 금속보다 활성전위를 가진 금속을 설치한다.
(정답률: 67%)
  • 갈바닉 부식은 전위차가 큰 두 금속이 접촉했을 때 발생하므로, 전위차가 작은(갈바닉 계열상 거리가 가까운) 금속을 선택해야 부식을 최소화할 수 있습니다.

    오답 노트
    갈바닉계열상 거리가 먼 두 금속을 사용한다: 전위차가 커져 부식이 가속화됨
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44. 미주전류부식(stray current corrosion) 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주파수가 낮을수록 부식경향이 적다.
  2. 직류보다는 교류에 의한 부식이 더 크다.
  3. 토양 중에 존재하는 외부전류가 금속조직 속으로 들어 가는 곳에서 부식이 발생한다.
  4. 희생양극을 설치하여 부식이 희생양극에서만 발생하도록 한다.
(정답률: 61%)
  • 미주전류부식은 외부에서 유입된 원치 않는 전류가 금속 구조물을 통해 흐르다 빠져나가는 지점에서 집중적인 부식이 발생하는 현상입니다. 이를 방지하기 위해 희생양극을 설치하여 부식이 희생양극에서만 발생하도록 유도하는 방식이 효과적입니다.

    오답 노트
    토양 중에 존재하는 외부전류가 금속조직 속으로 들어 가는 곳: 전류가 유입되는 곳이 아니라 유출되는 곳에서 부식이 발생함
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45. 다음 중 희생양극에 의한 음극방식 방법을 사용할 때 가장 많이 이용되는 금속은?

  1. Al
  2. Fe
  3. Ni
  4. Zn
(정답률: 59%)
  • 희생양극법은 보호하려는 금속보다 이온화 경향이 큰(전위가 낮은) 금속을 연결하여 대신 부식되게 하는 방법입니다. 아연(Zn)은 철보다 반응성이 커서 희생양극재로 가장 널리 사용됩니다.
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46. 황동의 응력부식균열에 대한 감수성을 감소 또는 제거하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 응력제거 열처리(stress relief heat treatment)를 실시한다.
  2. NH3 또는 아민(amine) 분위기에서 사용한다.
  3. 소성변형 환경에서 사용하도록 한다.
  4. H2S 와의 접촉을 피한다.
(정답률: 78%)
  • 황동의 응력부식균열은 인장 응력과 부식 환경이 동시에 존재할 때 발생하므로, 응력제거 열처리(stress relief heat treatment)를 통해 내부 잔류 응력을 제거함으로써 감수성을 감소시킬 수 있습니다.
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47. 다음 중 전기화학적 부식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전자가 흐르면서 부식하는 현상이다.
  2. 이온화 경향이 큰 합금사이에서는 발생되지 않는다.
  3. 부동태는 부식하기 힘든 상태를 말한다.
  4. 상대적으로 비(卑)한 금속은 활성 상태가 된다.
(정답률: 79%)
  • 전기화학적 부식은 서로 다른 이온화 경향을 가진 금속이나 합금이 접촉했을 때 전위차에 의해 발생하므로, 이온화 경향의 차이가 있는 합금 사이에서는 반드시 발생합니다.

    오답 노트
    부동태: 표면에 얇은 산화피막이 형성되어 부식이 억제된 상태
    비(卑)한 금속: 이온화 경향이 커서 산화(부식)되기 쉬운 활성 상태
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48. 실험실 부식시험 중 모형시험(Model Test)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 실제 사용되고 있는 설비 혹은 장치에서 행해진다.
  2. 자연환경에 사용하기 위해 가장 적당한 재료 혹은 방식법을 찾아내는데 이용된다.
  3. 실제 사용조건 경우보다 더 빠른 속도로 부식 진행시키는 방법이다.
  4. 부식을 촉진시키지 않고 오랜 기간에 걸쳐 행하는 시험이다.
(정답률: 86%)
  • 모형시험(Model Test)은 실제 사용 환경과 유사한 조건에서 부식을 촉진시키지 않고 오랜 기간에 걸쳐 행하는 시험입니다.

    오답 노트
    실제 설비에서 행해짐: 현장시험
    적당한 재료/방식법 탐색: 스크리닝 시험
    빠른 속도로 부식 진행: 가속시험
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49. 페러데이 벌칙을 나타낸 식으로 옳은 것은? (단, W : 전극상에 석출 또는 용해하는 물질의 질량, I : 전류의 세기, t : 전류가 흐른 시간, eq : 석출 또는 용해한 물질의 양, F : 페러데이 상수)

(정답률: 78%)
  • 전극상에 석출 또는 용해되는 물질의 질량은 전류의 세기, 시간, 화학 당량의 곱을 페러데이 상수로 나눈 값과 같습니다.
    $$\text{W} = \frac{\text{I} \times \text{t} \times \text{e}_\text{q}}{\text{F}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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50. 다음 중 전해질이 아닌 것은?

  1. 황산
  2. 염화나트륨
  3. 메탄올
  4. 수산화나트륨
(정답률: 85%)
  • 전해질은 물에 녹아 이온으로 분리되어 전류를 흐르게 하는 물질입니다. 황산, 염화나트륨, 수산화나트륨은 강전해질 또는 전해질이지만, 메탄올은 비전해질인 유기 화합물로 이온화되지 않아 전류를 흐르게 하지 못합니다.
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51. 방식을 필요 이상으로 과도하게 음극분극시키면 다른 장애가 일어날 수 있다. 이러한 과방식에 의한 손실이 아닌 것은?

  1. 전력의 낭비
  2. 양극의 소모 증가
  3. 수소취성 및 수소균열
  4. 청열취성
(정답률: 87%)
  • 과방식은 필요 이상의 전류를 흘려보내 전력 낭비, 양극 소모 가속화, 수소 가스 발생으로 인한 수소취성 및 수소균열을 유발합니다.

    오답 노트
    청열취성: 인(P) 성분이 다량 함유된 강을 특정 온도 범위로 가열할 때 취성이 생기는 현상으로, 전기방식의 과방식과는 무관합니다.
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52. 그림은 황산용액 중 철의 전형적인 분극곡선을 나타낸 것이다. 이 때 산화물 피막이 가수분해하여 이온의 형태로 다시 녹는 과부동태가 되는 곳은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉢
  4. ㉣
(정답률: 78%)
  • 분극곡선에서 전위가 계속 상승하여 부동태 피막이 파괴되고, 산화물 피막이 가수분해되어 이온 형태로 다시 용해되는 영역을 과부동태 영역이라고 합니다. 제시된 이미지 에서 가장 높은 전위 영역인 ㉣이 이에 해당합니다.
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53. 방식을 위한 도금법 중 외관이 아름답고 대기 중에서 변색되지 않으며, 염산 이외의 산이나 알칼리에 부식되지 않으나 균열이나 핀홀이 생기기 쉽기 때문에 소재금속을 완전히 피복하기 어려운 특징을 갖는 도금은?

  1. 아연도금
  2. 구리도금
  3. 니켈도금
  4. 크롬도금
(정답률: 83%)
  • 크롬도금은 광택이 우수하고 내식성과 내마모성이 뛰어나며 변색이 없다는 장점이 있지만, 내부 응력이 커서 균열(Crack)이나 핀홀이 발생하기 쉬워 소재를 완전히 피복하기 어렵다는 특징이 있습니다.
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54. 도금의 걸이(rack)로 사용되는 재료 중 전기전도율이 가장 낮은 것은?

  1. Al
  2. Cu
  3. Ti
  4. Pb
(정답률: 82%)
  • 금속의 전기전도율은 일반적으로 은(Ag) > 구리(Cu) > 금(Au) > 알루미늄(Al) 순으로 높으며, 티타늄(Ti)은 전이금속으로서 구리, 알루미늄, 납(Pb)에 비해 전기전도율이 현저히 낮습니다.
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55. 다음 중 스테인리스강의 입계 부식을 방지하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 탄소함유량을 1.5% 이상 높인다.
  2. A1 온도까지 가열한 후 로냉한다.
  3. Sn, Ni, Zn 등의 원소를 첨가한다.
  4. 약 1050~1150℃ 정도의 온도까지 가열한 후 수냉시킨다.
(정답률: 84%)
  • 스테인리스강은 $600 \sim 800^{\circ}C$ 범위에서 크롬 탄화물이 석출되어 입계 부식이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 약 $1050 \sim 1150^{\circ}C$의 고온으로 가열하여 탄화물을 고용시킨 후 급냉(수냉)하여 석출을 억제해야 합니다.
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56. 기계의 베이링부에 주로 발생하는 프렛팅(fretting) 부식을 방지 또는 감소시키기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 기름 및 그리이스(grease) 등과 같은 윤활제와 함께 사용한다.
  2. 접촉하고 있는 두 금속 중의 하나 또는 모두의 경도를 증가시킨다.
  3. 마찰계수가 큰 금속을 사용한다.
  4. 가스켓을 사용하므로서 진동을 흡수하고 산소를 제거시킨다.
(정답률: 76%)
  • 프렛팅 부식은 미세한 진동과 마찰로 인해 발생하므로, 마찰계수가 작은 금속을 사용하여 마찰 저항을 줄여야 방지할 수 있습니다.
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57. 지중시설물을 부식으로부터 방지할 수 있는 방법을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 혐기성박테리아를 적게 한다.(토양을 바꾼다.)
  2. 유기 또는 무기의 피복을 입힌다.
  3. 금속피복을 입힌다.
  4. 양극보호를 한다.
(정답률: 80%)
  • 지중시설물의 부식을 방지하기 위해서는 음극보호(Cathodic Protection)를 수행해야 합니다. 양극보호를 하면 오히려 부식이 가속화되므로 틀린 방법입니다.
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58. 다음 중 대기부식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 대기중의 먼지는 부식에 별로 영향을 미치지 않는다.
  2. 대기중의 보통 존재하게 되는 소량의 CO2는 부식에 영향을 미치지 않는다.
  3. 공업지대의 대기에 존재하는 SO2는 부식에 영향을 미치지 않는다.
  4. 임계상대습도 이하에서는 대기부식이 심하게 일어난다.
(정답률: 73%)
  • 대기 중의 소량의 $CO_{2}$는 일반적으로 부식에 큰 영향을 주지 않습니다.

    오답 노트
    대기중의 먼지, $SO_{2}$, 높은 상대습도는 부식을 촉진하는 주요 요인이며, 임계상대습도 이하에서는 부식 속도가 매우 느려집니다.
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59. 다음 중 토중부식에 영향을 미치는 흙의 성질이 아닌 것은?

  1. 다공성
  2. 함수량
  3. 전기전도도
  4. 황색의 빛깔
(정답률: 84%)
  • 토중부식은 흙의 다공성, 함수량, 전기전도도 등 물리·화학적 성질에 의해 결정됩니다. 하지만 황색의 빛깔과 같은 토양의 색상은 부식 속도나 메커니즘에 직접적인 영향을 미치지 않습니다.
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60. 중성염수분무 시험조건 중 분무액의 pH로 적당한 것은?

  1. 1.0~2.0
  2. 2.2~3.2
  3. 4.5~6.2
  4. 6.5~7.2
(정답률: 77%)
  • 중성염수분무 시험은 이름 그대로 '중성' 상태의 염수를 사용하므로, pH 지수가 중성 범위인 6.5~7.2여야 합니다.

    오답 노트
    1.0~2.0, 2.2~3.2, 4.5~6.2: 산성 영역에 해당함
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