주조산업기사 필기 기출문제복원 (2002-08-11)

주조산업기사 2002-08-11 필기 기출문제 해설

이 페이지는 주조산업기사 2002-08-11 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

주조산업기사
(2002-08-11 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 용질금속이 한개한개의 원자가 되어 용매금속의 결정격자 속에 들어간 상태(고체 상태에서 융합한 상태)는?

  1. 공정반응
  2. 공석반응
  3. 고용체
  4. 금속간 화합물
(정답률: 93%)
  • 용질 원자가 용매 금속의 결정 격자 내로 들어가 원자 단위로 균일하게 혼합된 고체 용액 상태를 고용체라고 합니다.
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2. 용접한 오스테나이트 스테인리스강의 제품을 사용 하였더니 얼마 후 용접부위 주위에 녹이 생겼다. 그 방지대책으로 옳지 않는 것은?

  1. 끓은 물에 넣어서 시효처리 한다.
  2. 용체화 열처리 한다.
  3. 탄소가 낮은 재료를 선택 한다.
  4. Ti, Nb 등이 첨가된 재료를 선택 한다.
(정답률: 77%)
  • 오스테나이트 스테인리스강의 용접부 부식(입계부식)은 크롬 탄화물이 석출되어 발생합니다. 이를 방지하려면 용체화 열처리를 하거나, 탄소 함량을 낮추거나, Ti나 Nb 같은 안정화 원소를 첨가해야 합니다. 끓는 물에서의 시효처리는 부식 방지 대책이 아닙니다.
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3. Cu - Zn 합금에서 자연균열을 방지 하는 방법이 아닌 것은?

  1. 도료나 아연도금을 한다.
  2. 가공재를 185∼260℃로 응력제거 풀림한다.
  3. (α + β )황동 및 β 황동에 Sn을 첨가한다.
  4. 수은이나 그 화합물이 생기도록 한다.
(정답률: 100%)
  • Cu-Zn 합금의 자연균열(Season Cracking)은 잔류 응력과 부식성 환경에 의해 발생합니다. 수은이나 그 화합물은 오히려 부식을 촉진하여 균열을 유발하는 요인이 되므로 방지 방법이 될 수 없습니다.

    오답 노트
    도료/아연도금: 부식 환경 차단
    응력제거 풀림: 잔류 응력 제거
    Sn 첨가: 내식성 향상
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4. 수소저장합금의 특징이 아닌 것은?

  1. 무공해연료라고 할 수 있다.
  2. 수소가스와 반응하여 금속수소화물이 된다.
  3. 수소의 흡장· 방출을 되풀이 하는 재료는 분화하게 된다.
  4. 수소가 방출하면 금속수소화물은 원래의 수소저장 합금으로 되돌아가지 않는다.
(정답률: 100%)
  • 수소저장합금은 수소를 흡수하여 금속수소화물이 되었다가, 다시 수소를 방출하면 원래의 합금 상태로 되돌아오는 가역적인 반응을 특징으로 합니다.
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5. 무산소 구리에 해당되는 것은?

  1. OFHC
  2. DCOA
  3. TPCO
  4. UHFM
(정답률: 알수없음)
  • OFHC(Oxygen-Free High Conductivity copper)는 구리 내의 산소 함량을 극도로 낮춘 무산소 고전도 구리를 의미합니다.
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6. 순철의 자기변태에 해당되는 것은?

  1. A1 변태
  2. A2 변태
  3. A3 변태
  4. A4 변태
(정답률: 90%)
  • 순철의 자기변태는 $768^{\circ}C$에서 강자성체($$\alpha\text{-Fe}$}$)가 상자성체($$\gamma\text{-Fe}$$)로 변하는 현상을 말하며, 이를 $A_{2}$ 변태라고 합니다.
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7. 철강 주물이 응고했을 때 응고 온도차에 따라 농도차이가 생기는 현상은?

  1. 공석
  2. 포석
  3. 편정
  4. 편석
(정답률: 알수없음)
  • 철강 주물이 응고할 때, 응고 온도 차이에 의해 성분이 균일하게 분포되지 않고 국부적으로 농도 차이가 발생하는 현상을 편석이라고 합니다.
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8. 금속 침투법의 연결이 옳은 것은?

  1. 세라다이징- Si 침투
  2. 칼로라이징- Aℓ 침투
  3. 크로마이징- C 침투
  4. 실리코나이징- Zn 침투
(정답률: 92%)
  • 금속 침투법은 특정 원소를 금속 표면에 확산시켜 성질을 개선하는 방법으로, 칼로라이징은 $Al$(알루미늄)을 침투시키는 공정입니다.

    오답 노트
    세라다이징: $Cr$ 침투, 크로마이징: $Cr$ 침투, 실리코나이징: $Si$ 침투
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9. 비중이 2.33, 용융점이 1410℃이며 고순도의 단결정으로 제작되어 사용되며 반도체 공업에 필수적인 것은?

  1. Si
  2. Zr
  3. Se
  4. Te
(정답률: 93%)
  • 비중 $2.33$, 용융점 $1410^{\circ}C$의 특성을 가지며, 고순도 단결정 형태로 제작되어 반도체 소자의 핵심 재료로 사용되는 원소는 Si(실리콘)입니다.
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10. γ고용체에 대한 Fe3C의 용해 한도 곡선이며 γ고용체에서 Fe3C가 석출하기 시작하는 온도선은?

  1. Acm선
  2. A2선
  3. 공정선
  4. 포정선
(정답률: 100%)
  • $\gamma$고용체에서 탄소 함량이 증가함에 따라 $\text{Fe}_3\text{C}$(시멘타이트)가 석출되기 시작하는 한계 온도선을 $\text{A}_{\text{cm}}$선이라고 합니다.
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11. 특수강에 첨가되는 원소의 일반적인 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. Ni:인성증가
  2. Cr:내식성 증가
  3. Mo:뜨임취성 방지
  4. Si:취성 증가
(정답률: 93%)
  • 실리콘(Si)은 강철에 첨가될 때 강도와 경도를 높이며 내열성을 향상시키지만, 취성을 증가시키는 것이 아니라 일반적으로 탈산제나 강도 향상 목적으로 사용됩니다.

    오답 노트
    Ni: 인성 및 내식성 증가
    Cr: 내식성 및 내마모성 증가
    Mo: 뜨임취성 방지 및 고온강도 향상
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12. Co, W, Mo의 합금으로 스텔라이트21종인 합금은?

  1. 하이드로 T메탈
  2. 모넬 메탈
  3. 바빗트 메탈
  4. 비탈리움
(정답률: 90%)
  • 비탈리움은 코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)을 주성분으로 하는 스텔라이트 21종 합금으로, 주로 치과용 보철물 등에 사용됩니다.
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13. 프와송의 비가 가장 큰 금속은?

  1. Fe
  2. W
  3. Pb
  4. Ti
(정답률: 43%)
  • 금속의 프와송 비는 재료의 연성과 변형 특성에 따라 다르며, 제시된 금속 중 납(Pb)이 가장 큰 값을 가집니다.
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14. 다음 중 Dolomite 의 주성분은?

  1. Fe3O4 · CaC2
  2. PbCO3
  3. MgCO3 · CaCO3
  4. Al2O3
(정답률: 알수없음)
  • 돌로마이트(Dolomite)는 마그네슘과 칼슘의 탄산염이 혼합된 광물로, 주성분은 $MgCO_{3} \cdot CaCO_{3}$ 입니다.
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15. WC제조시 W분말이 C를 흡수하는 온도는?

  1. 150℃
  2. 350℃
  3. 650℃
  4. 850℃
(정답률: 82%)
  • 텅스텐 카바이드($WC$) 제조 공정에서 텅스텐($W$) 분말이 탄소($C$)를 흡수하여 반응을 시작하는 온도는 약 $850^{\circ}C$ 입니다.
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16. 실용되고 있는 형상기억 합금계가 아닌 것은?

  1. Cu - Aℓ
  2. Ti - Ni
  3. Cu - Aℓ - Ni
  4. Cu - Zn - Aℓ
(정답률: 58%)
  • 실용적인 형상기억 합금으로는 $Ti-Ni$, $Cu-Al-Ni$, $Cu-Zn-Al$ 계열이 주로 사용되며, 단순한 $Cu-Al$이원계 합금은 일반적인 형상기억 합금계로 분류되지 않습니다.
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17. 소결마찰 부품의 구비 조건이 아닌 것은?

  1. 내마모성, 내열성이 클 것
  2. 열전도성, 내유성이 좋을 것
  3. 마찰계수가 낮고 안정될 것
  4. 가격이 저렴할 것
(정답률: 알수없음)
  • 소결마찰 부품은 마찰재로서 적절한 마찰력을 유지해야 하므로, 마찰계수가 무조건 낮기보다는 용도에 맞는 적정 수준의 마찰계수를 가지고 안정적으로 유지되는 것이 중요합니다.
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18. 순금속이 합금에 비하여 떨어지는 성질은?

  1. 융점
  2. 가단성
  3. 전도율
  4. 경도 및 강도
(정답률: 100%)
  • 순금속은 원자 배열이 규칙적이고 슬립(slip)이 일어나기 쉬워 연성과 전성이 좋지만, 합금에 비해 기계적 성질인 경도 및 강도가 낮습니다.
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19. 킬드강에 속하는 것은?

  1. 캠을 씌워 만든 강
  2. 탈산을 완전히 한 강
  3. 탈산을 하지 않은 강
  4. 강괴를 만든 다음 압연하여 풀림한 강
(정답률: 100%)
  • 킬드강(Killed Steel)은 제강 과정에서 탈산제를 첨가하여 산소를 완전히 제거함으로써, 응고 시 가스 방출로 인한 기포(Blow hole)가 생기지 않도록 만든 강입니다.
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20. 지름이 2cm인 시편으로 인장시험 한 결과 최대하중은 12000kgf이었고 시편의 지름이 1cm로 줄었을 때 파단되었으며 이 때의 하중은 8000kgf 이었다면 물체 내부에 생긴 힘은?

  1. 응력
  2. 마모량
  3. 소성점
  4. 탄성율
(정답률: 알수없음)
  • 재료에 외력이 가해졌을 때, 그 하중에 저항하여 물체 내부에서 발생하는 단위 면적당 힘을 응력이라고 합니다.
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2과목: 금속조직

21. 금속의 결정입계를 강화시킬 수 있는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 불순물의 양을 줄여준다.
  2. 고온에서 장시간 가열해준 다음 서냉시킨다.
  3. 불순물은 결정입자 내부로 고용시킨다.
  4. 조직을 미세화시킨다.
(정답률: 86%)
  • 결정입계를 강화하려면 입자 크기를 미세화하거나 불순물을 적절히 제어해야 합니다. 고온에서 장시간 가열 후 서냉시키면 결정입자가 성장하여 조대화되므로 오히려 강도가 저하됩니다.

    오답 노트
    조직 미세화: 입계 면적을 넓혀 전위 이동을 방해하므로 강화됨
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22. FCC 금속에서 슬립이 가장 쉽게 일어나는 면과 방향은?

  1. (111),[110]
  2. (100),[110]
  3. (101),[111]
  4. (111),[111]
(정답률: 알수없음)
  • FCC(면심입방구조) 금속은 원자 충진율이 가장 높은 {111} 면이 슬립면이 되고, 원자가 가장 조밀하게 배열된 <110> 방향이 슬립 방향이 되어 슬립이 가장 쉽게 일어납니다.
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23. 금속에 산화물이 형성될 때 산화물의 분자량을 M, 산화물의 밀도 D, 금속의 원자량 m, 금속의 밀도를 d 라 하면 용적비는?

(정답률: 70%)
  • 금속이 산화될 때 생성되는 산화물의 부피와 소모된 금속 부피의 비율인 용적비(Pilling-Bedworth Ratio)를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{M}{m} \times \frac{d}{D}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{M \times d}{m \times D}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{Md}{mD}$$
    따라서 정답은 입니다.
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24. 주방조직으로 1차 조직에 속하는 것은?

  1. 베이나이트 조직
  2. 마텐자이트 조직
  3. 솔바이트 조직
  4. 수지상 조직
(정답률: 알수없음)
  • 주조 시 응고 과정에서 가장 먼저 나타나는 1차 조직은 나뭇가지 모양으로 성장하는 수지상 조직입니다.

    오답 노트
    베이나이트, 마텐자이트, 솔바이트: 열처리에 의해 생성되는 변태 조직입니다.
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25. 그림에서 a,b선으로 표시되는 합금은?

  1. A조성이 일정하고 BC 조성이 변하는 합금
  2. B조성이 일정하고 AC 조성이 변하는 합금
  3. C조성이 일정하고 AB 조성이 변하는 합금
  4. AB조성이 일정하고 C 조성이 변하는 합금
(정답률: 60%)
  • 삼각 상태도에서 의 a, b 선은 꼭짓점 C로부터의 거리가 일정하게 유지되는 평행선입니다. 따라서 C조성이 일정하고 AB 조성이 변하는 합금을 나타냅니다.
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26. 연성-취성 천이온도와 관련된 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 시편의 치수가 클수록 천이온도는 높아진다.
  2. 단일 축응력보다는 2축 또는 3축응력이 작용하면 천이온도는 높아진다.
  3. 연신속도가 빠를수록 천이온도는 높아진다.
  4. 노치가 날카로울수록 천이온도는 낮아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 노치가 날카로울수록 응력 집중이 심해져 취성 파괴가 일어나기 쉬우므로, 연성-취성 천이온도는 낮아지는 것이 아니라 높아집니다.
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27. 순금속과 비교할 때 합금에서 얻어지는 일반적인 성질이 아닌 것은?

  1. 일반적으로 융점이 낮아지므로 주조성이 양호해진다.
  2. 강도 및 경도가 높아진다.
  3. 변태가 없는 순금속들끼리 합금하여도 열처리가 가능한 경우가 있다.
  4. 전기 및 열전도도가 양호해진다.
(정답률: 90%)
  • 합금을 만들면 순금속일 때보다 격자 구조 내에 불순물 원자가 들어가 전자 흐름을 방해하므로 전기 및 열전도도는 오히려 낮아집니다.
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28. 알파(α)Ferrite 의 결정구조는?

  1. LPH
  2. HCP
  3. BCC
  4. FCC
(정답률: 70%)
  • 알파 페라이트($\alpha$-Ferrite)는 상온에서 안정된 철의 구조로, 체심 입방 격자인 BCC 구조를 가집니다.
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29. 실용상 재결정온도를 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 60분내 100％ 재결정이 끝나는 온도
  2. 60분내 70％ 재결정이 끝나는 온도
  3. 30분내 30％ 재결정이 끝나는 온도
  4. 30분내 10％ 재결정이 끝나는 온도
(정답률: 100%)
  • 실용상 재결정온도는 공학적으로 정의된 온도로, 일반적으로 $60$분 내에 $100\%$ 재결정이 완료되는 온도를 말합니다.
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30. Fe3C의 자기변태점은 약 어느 정도인가?

  1. 215 ℃
  2. 353 ℃
  3. 768 ℃
  4. 1150 ℃
(정답률: 알수없음)
  • 시멘타이트($Fe_{3}C$)의 자기변태점은 약 $215^{\circ}C$이며, 이 온도 이하에서 강자성을 띱니다.
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31. Gibbs의 상율공식 F = C-P+1에서 F가 의미하는 것은?

  1. 성분수
  2. 상수
  3. 자유도
  4. 물질정수
(정답률: 82%)
  • Gibbs의 상율공식 $F = C - P + 2$ (또는 조건에 따라 $F = C - P + 1$)에서 $F$는 시스템의 상태를 정의하기 위해 독립적으로 변화시킬 수 있는 변수의 수인 자유도를 의미합니다.
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32. 마텐자이트 변태에 대한 현상의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 온도 의존성
  2. 결정립 의존성
  3. 응력 의존성
  4. 변태의 비가역성
(정답률: 77%)
  • 마텐자이트 변태는 확산 없이 매우 빠르게 일어나는 무확산 변태로, 온도, 결정립의 크기, 외부 응력 등에 매우 민감하게 반응하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    변태의 비가역성: 마텐자이트 변태는 특정 조건에서 가역적으로 일어날 수 있는 변태이므로 옳지 않습니다.
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33. 체심입방격자의 격자 상수를 a라고 할 때 원자 반경 r를 구하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 체심입방격자(BCC)에서는 입방체의 체대각선을 따라 원자들이 서로 접촉하고 있습니다. 따라서 체대각선의 길이 $\sqrt{3}a$는 원자 반경 $r$의 $4$배와 같습니다.
    ① [기본 공식] $4r = \sqrt{3}a$
    ② [숫자 대입] $r = \frac{\sqrt{3}a}{4}$
    ③ [최종 결과] $r = \frac{\sqrt{3}}{4}a$
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34. 그림과 같은 결정구조를 갖는 것은?

  1. 조밀입방격자
  2. 면심입방격자
  3. 체심입방격자
  4. 면심정방격자
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지 를 분석하면, 입방체의 각 꼭짓점에 원자가 위치하고 정중앙(체심)에 하나의 원자가 더 존재하는 구조입니다. 이는 전형적인 체심입방격자(BCC)의 형태입니다.
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35. Austenite를 서냉할 때 Ferrite와 Cementite의 층상조직인 Pearlite가 생성될 때 Cementite의 결정구조는?

  1. 사방정
  2. 면심입방정
  3. 삼사정
  4. 육방정
(정답률: 59%)
  • 펄라이트(Pearlite)는 페라이트와 시멘타이트가 층상 구조를 이룬 조직입니다. 이때 시멘타이트($\text{Fe}_3\text{C}$)는 매우 단단하고 취성이 강한 화합물로, 결정 구조는 사방정(Orthorhombic) 구조를 가집니다.
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36. 50% A-B 합금의 FCC 규칙격자에서 8개가 A원자이고, 4개가 B원자일 때 단(短)범위 규칙도 σ 는?

  1. 0.25
  2. -0.125
  3. -0.34
  4. -0.87
(정답률: 54%)
  • 단범위 규칙도 $\sigma$는 원자 주변의 배위수와 조성의 관계를 통해 계산합니다. FCC 구조에서 한 원자 주변의 총 배위수는 $12$이며, 주어진 조건에서 A원자 주변에 B원자가 $4$개, A원자가 $8$개 배치된 상황을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = 1 - \frac{z_{AB}}{z_{max}}$ (여기서 $z_{AB}$는 실제 B원자 수, $z_{max}$는 무작위 분포 시 기대되는 B원자 수)
    ② [숫자 대입] $\sigma = 1 - \frac{4}{12 \times 0.5} = 1 - \frac{4}{6}$ (단, 규칙도 정의에 따라 $\sigma = 1 - \frac{z_{AB}}{z_{max}}$ 또는 조성비에 따른 편차로 계산 시 $\sigma = \frac{z_{AB} - z_{max}}{z_{max}}$ 등의 변형식을 사용하며, 본 문제의 정답 도출을 위한 계산식은 다음과 같습니다.)
    $$\sigma = \frac{4 - (12 \times 0.5)}{12 \times 0.5} = \frac{4 - 6}{6} = -0.333...$$
    ③ [최종 결과] $\sigma = -0.34$
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37. 결정구조에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 체심입방정에서 {110}면은 원자밀도가 조밀하다.
  2. 조밀육방정의 원자 충전률은 약 0.74이다.
  3. 면심입방정의 배위수는 2개이다.
  4. 조밀육방정은 축비 c/a를 표시한다.
(정답률: 93%)
  • 면심입방정(FCC) 구조에서 하나의 원자는 주변의 12개 원자와 접하고 있으므로 배위수는 12입니다.

    오답 노트
    체심입방정 {110}면: 가장 조밀한 면이 맞음
    조밀육방정 충전률: 약 0.74로 최대 충전 밀도를 가짐
    조밀육방정 축비: $c/a$ 비율로 결정 구조를 표시함
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38. 순철의 3가지 동소체에 속하지 않는 것은?

  1. α
  2. ρ
  3. γ
  4. δ
(정답률: 75%)
  • 순철의 동소체는 온도에 따라 $\alpha$ (페라이트), $\gamma$ (오스테나이트), $\delta$ (델타 페라이트)의 세 가지 형태로 존재합니다.
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39. 임계전단응력 에서 Schmid 인자는?

  1. F
  2. cosφ ㆍcosλ
  3. F/A
  4. A
(정답률: 알수없음)
  • 임계전단응력 식에서 하중의 방향과 슬립면, 슬립방향 사이의 각도 관계를 나타내는 항이 Schmid 인자입니다.
    $$\tau = \frac{F}{A} \cos \phi \cdot \cos \lambda$$
    위 식에서 Schmid 인자는 $\cos \phi \cdot \cos \lambda$에 해당합니다.
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40. 원자배열이 어느 축을 경계로 전혀 반대의 배열을 갖는 것은?

  1. 초격자
  2. 역위상구역
  3. 중격자
  4. 장범위 규칙도
(정답률: 알수없음)
  • 원자 배열이 특정 축이나 면을 경계로 서로 반대되는 배열을 갖는 영역을 역위상구역이라고 합니다.
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3과목: 일반주조

41. 용해작업 중 가스의 흡수를 방지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 슬래그를 형성시켜 분위기와 접촉을 차단하는 방법
  2. 가스흡수를 감소시키기 위한 고온용해 및 고온주입
  3. 불활성 분위기 또는 진공을 이용한 방법
  4. 제재,교반 및 옮김 등의 용탕 처리를 가급적 적게 함
(정답률: 70%)
  • 용탕의 온도가 높아질수록 가스의 용해도가 증가하여 가스 흡수가 더 활발해지므로, 고온 용해 및 고온 주입은 가스 흡수를 촉진하는 원인이 됩니다.

    오답 노트
    슬래그 형성, 불활성 분위기/진공 이용, 용탕 처리 최소화: 모두 가스 접촉을 차단하거나 유입을 막는 올바른 방지법입니다.
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42. 균일한 단면을 가지고 비교적 가늘고 긴 관모양의 조형에 가장 효율적으로 사용되는 원형은?

  1. 현형
  2. 긁기형
  3. 골격형
  4. 분할형
(정답률: 알수없음)
  • 긁기형은 회전체나 관 모양처럼 단면이 일정하고 가늘고 긴 형상을 만들 때, 회전판을 이용하여 모래를 긁어내어 형상을 만드는 가장 효율적인 방법입니다.
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43. 구리합금계 주물의 주입온도(℃)로 적당한 것은?

  1. 1500∼1560
  2. 1150∼1200
  3. 700∼ 760
  4. 500∼ 550
(정답률: 75%)
  • 구리합금계 주물의 경우, 합금의 성분과 유동성을 고려하여 일반적으로 $1150 \sim 1200$ ℃ 범위의 주입온도를 유지하는 것이 적당합니다.
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44. 목형 재료의 특성 중 맞지 않는 것은?

  1. 가공성이 양호하다.
  2. 가벼워 취급이 용이하다.
  3. 보관 중 변형이 쉽다.
  4. 내구성이 아주 강하다.
(정답률: 90%)
  • 목형은 나무를 재료로 하므로 가공이 쉽고 가벼워 취급이 용이하지만, 습도나 온도 변화에 따라 변형되기 쉽고 금속에 비해 내구성이 약한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    내구성이 아주 강하다: 목형은 마모가 쉽고 내구성이 낮아 수명이 짧습니다.
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45. 주물사의 통기도 시험에서 2000 mL 의 공기를 1분 30초에 통과시켰을 때 통기도(mL/cm2.분)는? (단, 공기 압력차이 9cm이고, 표준시험편은 Φ 5cmx5cm)

  1. 약 27.74
  2. 약 37.74
  3. 약 47.74
  4. 약 57.74
(정답률: 알수없음)
  • 통기도는 단위 면적당, 단위 압력차에서 1분 동안 통과하는 공기량을 계산하는 시험입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V \times 60}{A \times t \times h}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{2000 \times 60}{(\pi \times 2.5^{2}) \times 90 \times 9}$
    ③ [최종 결과] $P = 37.74$
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46. 원형주물이나 원형에 가까운 모양의 주물에 용탕을 주입할 때 사용되며 코어 또는 주형표면에 용탕이 충돌되어 파손이나 과열되지 않고 주형의 접선방향으로 된 것은?

  1. 휠 게이트(wheel gate)
  2. 스텝 게이트(step gate)
  3. 직접 게이트(top gate)
  4. 아래 게이트(bottom gate)
(정답률: 91%)
  • 휠 게이트(wheel gate)는 원형 주물에서 용탕이 주형 벽면을 따라 접선 방향으로 완만하게 흐르도록 설계되어, 용탕의 직접적인 충돌로 인한 주형 파손이나 과열을 방지하는 게이트 방식입니다.
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47. 규사를 2-5 기압의 압축 공기로 분사구에서 분사 시켜 주물표면을 연마하고 청정하는 장치는?

  1. 샌드 슬링거
  2. 샌드 시프터
  3. 샌드 블라스트
  4. 샌드 밀
(정답률: 알수없음)
  • 샌드 블라스트(Sand Blast)는 압축 공기를 이용하여 규사 등의 연마재를 고속으로 분사함으로써 주물 표면의 이물질을 제거하고 매끄럽게 만드는 청정 장치입니다.
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48. 유동성에 관련된 내용 중 틀린 것은?

  1. 점도가 높으면 유동성이 떨어진다.
  2. 과열온도가 높으면 표면장력이 증가한다.
  3. 표면장력이 높으면 유동성이 떨어진다.
  4. 점도는 합금에 따라 다르다.
(정답률: 70%)
  • 일반적으로 액체 금속의 과열온도가 높아지면 표면장력은 감소하여 유동성이 향상됩니다.

    오답 노트
    점도가 높으면 유동성이 떨어진다: 점성은 흐름에 저항하는 힘이므로 옳은 설명임
    표면장력이 높으면 유동성이 떨어진다: 표면장력이 크면 좁은 틈으로 들어가기 어려우므로 옳은 설명임
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49. 상자조형에서 손 조형방법의 설명이 가장 적절한 것은?

  1. 래머작업은 상자 가까운 곳을 다진 후 안쪽으로 향해다진다.
  2. 목형(원형)가까운 곳을 강하게 다져준다.
  3. 주물사는 수북히 쌓이게 1 회의 양으로 하도록 한다.
  4. 스탬핑 후 래머작업을 한다.
(정답률: 84%)
  • 손 조형 시 래머 작업은 주형의 변형을 막고 균일한 밀도를 얻기 위해 상자 외곽(가까운 곳)부터 시작하여 안쪽 방향으로 다져나가는 것이 올바른 방법입니다.

    오답 노트
    목형 가까운 곳을 강하게 다짐: 목형의 변형이나 밀림이 발생할 수 있음
    주물사 수북히 쌓기: 층이 너무 두꺼우면 다짐 효율이 떨어짐
    스탬핑 후 래머작업: 일반적으로 래머 작업으로 전체를 다진 후 세부적인 스탬핑을 진행함
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50. 합성수지의 특성 중 틀린 것은?

  1. 가볍다.
  2. 성형성이 우수하다.
  3. 기계적 강도가 약하다.
  4. 착색성이 양호하다.
(정답률: 93%)
  • 합성수지는 일반적으로 가볍고 성형성과 착색성이 우수하며, 강화 플라스틱 등의 형태로 제작 시 금속에 준하거나 매우 높은 기계적 강도를 가질 수 있으므로 기계적 강도가 약하다는 설명은 틀린 것입니다.
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51. 주형작업을 할 때 상형과 하형 또는 원형과 주물사가 서로 붙는 것을 막기 위하여 사용하는 것은?

  1. 점토제
  2. 코어제
  3. 건조제
  4. 이형제
(정답률: 100%)
  • 주형 작업 시 상형과 하형, 또는 원형과 주물사 사이의 마찰을 줄여 서로 달라붙지 않고 쉽게 분리되도록 돕는 물질을 이형제라고 합니다.
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52. CAD에 사용되고 있는 명령어 중 도형작성(CREATION)에 해당되는 명령어는?

  1. ARC
  2. TRIM
  3. BREAK
  4. RELIMIT
(정답률: 77%)
  • CAD 명령어 중 ARC는 원호라는 새로운 도형을 생성하는 도형작성(CREATION) 명령어입니다.

    오답 노트
    TRIM, BREAK, RELIMIT: 기존 도형을 수정하거나 삭제하는 편집 명령어
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53. 용해된 용탕이 주형 내에서 응고할 때 주형면의 직각방향에 수지상정이 발달 하므로 주물의 재질이 취약 해지는 것을 방지하기 위한 것은?

  1. 덧붙임
  2. 가공여유
  3. 인발 기울기
  4. 라운딩
(정답률: 70%)
  • 주형면에서 수직으로 발달하는 수지상정으로 인해 재질이 취약해지는 것을 방지하기 위해, 모서리 부분을 둥글게 처리하는 라운딩을 적용하여 응력 집중을 완화하고 품질을 높입니다.
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54. 주철 용탕의 탕면모양에서 규소 및 탄소가 적을 때 나타나는 것은?

  1. 거북형
  2. 솔잎형
  3. 국화형
  4. 대잎형
(정답률: 92%)
  • 주철 용탕의 탕면 모양은 성분 함량에 따라 달라지며, 규소($Si$)와 탄소($C$) 함량이 적을 때는 결정이 뾰족하게 발달하는 솔잎형이 나타납니다.
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55. 주형이 팽창하여 주물사 뒤로 용금이 들어가서 응고되는 파임(scab),꾸김(buckle)의 발생 방지대책이 아닌 것은?

  1. 주물사의 강도를 높이고 수분함량을 조절한다.
  2. 첨가제 등을 적당히 첨가하여 사용 주물사 팽창을 줄인다.
  3. 장입재료의 관리를 철저히 하여 N2, H2 등의 양을 증가 시킨다.
  4. 주입온도를 낮추고 주입속도를 높인다.
(정답률: 90%)
  • 파임(scab)이나 꾸김(buckle)은 주물사의 팽창으로 인해 발생하므로, 이를 방지하려면 가스 발생을 억제해야 합니다. 질소($N_2$)나 수소($H_2$) 등의 가스 양을 증가시키는 것은 오히려 결함을 유발하는 원인이 되므로 방지대책이 될 수 없습니다.
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56. 주형 안에 흘러 들어가서 주형의 구석구석까지 완전히 충만되는 능력은?

  1. 성형성
  2. 유동성
  3. 용해성
  4. 내화성
(정답률: 100%)
  • 용융된 금속이 주형 내부의 좁은 틈이나 구석진 곳까지 막힘없이 흘러 들어가 충만되는 성질을 유동성이라고 합니다.
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57. 주조품의 내부결함검출에 대한 비파괴검사법은?

  1. 초음파 검사법
  2. 에릭션검사
  3. 칠에어검사
  4. 수압검사
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 검사법은 고주파 초음파를 재료 내부에 투과시켜 반사되는 파형을 분석함으로써 내부의 결함을 찾아내는 대표적인 비파괴 검사법입니다.
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58. 제도의 규격 중 국제표준화 기구의 약호는?

  1. VSM
  2. JIS
  3. ASA
  4. ISO
(정답률: 100%)
  • 국제표준화 기구의 약호는 ISO(International Organization for Standardization)입니다.

    오답 노트
    JIS: 일본 산업 규격
    ASA: 미국 표준 협회
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59. 주형에 주입된 용탕이 최종응고부위에서 공동(空洞)이 생기는 것은?

  1. 수축공(shrinkage cavity)
  2. 기공(blow hole)
  3. 개재물(inclusion)
  4. 소착(sandburning)
(정답률: 알수없음)
  • 용탕이 응고될 때 부피가 수축하면서, 마지막으로 응고되는 부위에 금속이 부족하여 빈 공간이 생기는 현상을 수축공(shrinkage cavity)이라고 합니다.
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60. 금속 용사법에 의한 모형 제작의 장점이 아닌 것은?

  1. 제작비를 절감할 수 있다.
  2. 신속한 신제품의 개발을 할 수 있다.
  3. 기계에 대한 투자와 숙련된 기술자가 반드시 필요하다.
  4. 설계된 제품에 대해 최소의 노력과 시간으로 최대효과를 거둘 수 있다.
(정답률: 92%)
  • 금속 용사법을 이용한 모형 제작은 신속한 개발이 가능하고 제작비를 절감할 수 있어 효율적이며, 상대적으로 적은 노력과 시간으로 최대 효과를 낼 수 있는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    기계에 대한 투자와 숙련된 기술자가 반드시 필요하다: 용사법은 오히려 신속하고 간편한 제작을 위해 사용됩니다.
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4과목: 특수주조

61. 주물의 수축공 발생원인과 관련이 가장 적은 것은?

  1. 주조방안 불량
  2. 주조품의 설계 부적정
  3. 용탕의 재질 부적당
  4. 낮은 주입온도
(정답률: 79%)
  • 수축공은 응고 과정에서 용탕의 보급이 부족할 때 발생합니다. 주입 온도가 너무 낮으면 오히려 응고 속도가 빨라져 수축공 발생 가능성이 낮아지며, 주로 주조 방안 불량, 설계 부적정, 재질 문제 등이 주요 원인이 됩니다.
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62. 쇼오 프로세스(shaw process)주형에 사용되는 점결제는?

  1. 규산졸
  2. 용융실리카
  3. 계면활성제
  4. 알킨벤젠술폰산소오다
(정답률: 55%)
  • 쇼오 프로세스(Shaw process)는 규산졸(Colloidal silica)을 점결제로 사용하여 주형을 제작하는 정밀 주조법의 일종입니다.
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63. 쉘몰드법의 특징이 아닌 것은?

  1. 치수정밀도가 높고 제품표면이 우수하다.
  2. 조형작업에 숙련이 그다지 필요하지 않다.
  3. 통기성이 좋아 가스로 인한 주물불량이 적다.
  4. 소량생산에 적합하다.
(정답률: 82%)
  • 쉘몰드법은 금속제 모형을 사용하여 정밀한 주형을 제작하므로 치수 정밀도가 높고 표면이 우수하며, 자동화가 가능해 대량생산에 매우 적합한 공법입니다.

    오답 노트
    소량생산에 적합하다: 대량생산에 적합한 공법입니다.
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64. 공기경화주형법에서 사용되는 점결제가 아닌 것은?

  1. 푸란수지
  2. 규산나트륨
  3. 페놀수지
  4. 리그린수지
(정답률: 62%)
  • 공기경화주형법은 상온에서 화학 반응을 통해 경화되는 수지 점결제를 사용합니다. 푸란수지, 페놀수지, 리그닌수지는 대표적인 유기 점결제이지만, 규산나트륨은 무기 점결제로 주로 가열 경화나 다른 방식에 사용됩니다.
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65. 금형주조에서 금형 예열온도(℃)로 가장 적당한 것은?

  1. 알루미늄합금:300
  2. 주철:150
  3. 황동:400
  4. 알루미늄청동:150
(정답률: 64%)
  • 금형주조 시 급냉으로 인한 결함을 방지하기 위해 적절한 예열온도가 필요하며, 알루미늄 합금의 경우 일반적으로 $300^{\circ}\text{C}$ 정도의 예열온도가 가장 적당합니다.
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66. 인베스트먼트 주조방안 설계시 주입구(gate) 위치로 적당치 않는 것은?

  1. 절단 및 가공이 용이한 곳
  2. 탈 왁스가 용이한 곳
  3. 가장 얇은 곳
  4. 가장 두꺼운 곳
(정답률: 46%)
  • 주입구는 쇳물이 원활하게 유입되어야 하며, 응고 시 수축 결함을 방지하기 위해 가장 두꺼운 곳에 위치시키는 것이 원칙입니다. 따라서 가장 얇은 곳에 배치하는 것은 부적절합니다.
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67. 주물사에 유동성을 부여해서 수평형의 형틀 코어상자에 유입하여 자동경화시키는 조형법인 HS-process 의 특징과 거리가 먼 것은?

  1. 공기속에서 자연히 경화한다.
  2. 적은 수분으로(5-5.5% 이하)높은 유동성을 슬러리로 할 수 있다.
  3. 점결제로 페놀레진을 사용한다.
  4. 충전사로써 석영사,크롬마그네사이트 등이 활용된다.
(정답률: 70%)
  • HS-process는 유동성이 좋은 슬러리를 이용하여 자동경화시키는 조형법으로, 점결제로 페놀레진이 아닌 특수 점결제를 사용합니다.
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68. 콜로이달 실리카 점결제(colloidal silica binder)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 건조 후 내화물 결합강도가 에틸 실리케이트 점결제보다 우수하다.
  2. 주성분이 수분이며 약 70% 함유하고 있다.
  3. 보존 기간이 반영구적이다.
  4. 가수분해 후 사용한다.
(정답률: 67%)
  • 콜로이달 실리카 점결제는 이미 분산된 상태의 실리카 입자를 사용하므로 별도의 가수분해 과정 없이 그대로 사용합니다. 가수분해 과정이 필요한 것은 에틸 실리케이트 점결제의 특징입니다.
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69. 후란수지형 주물사의 조건이 아닌 것은?

  1. SiO2의 순도가 높을 것
  2. 알칼리분의 함유량이 높을 것
  3. pH가 중성일 것
  4. 수분이 적을 것
(정답률: 55%)
  • 후란수지형 주물사는 수지와의 반응을 억제하고 품질을 유지하기 위해 $SiO_{2}$ 순도가 높고, pH가 중성이며, 수분이 적어야 합니다. 알칼리분 함유량이 높으면 수지와 반응하여 주형의 강도나 품질에 악영향을 주므로 함유량이 낮아야 합니다.
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70. 쉘모울드 주조공정 순서를 올바르게 나열한 것은?

  1. ①→ ②→ ③→ ④
  2. ②→ ①→ ④→ ③
  3. ③→ ④→ ②→ ①
  4. ④→ ③→ ②→ ①
(정답률: 알수없음)
  • 쉘모울드 주조는 금속제 패턴을 준비하고 주형을 형성한 뒤 조립하여 주입하는 순서로 진행됩니다.
    금형을 청소하고 이형제제 바른다 $\rightarrow$ 주형에 코어를 넣는다 $\rightarrow$ 형을 조립하고 공기압으로 청소한다 $\rightarrow$ 주입장으로 운반하며 용탕을 주입한다 순으로 진행되는 것이 올바른 공정입니다.
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71. 인베스트먼트 주조법에 사용하는 주형용 내화물이 아닌 것은?

  1. 지르콘
  2. 산화철
  3. 알루미나
  4. 몰로카이트
(정답률: 알수없음)
  • 인베스트먼트 주조법은 정밀 주조를 위해 지르콘, 알루미나, 몰로카이트와 같은 고온에 강한 내화물을 사용하여 주형을 제작합니다. 산화철은 일반적인 주형용 내화물로 사용되지 않습니다.
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72. 다이칼 주형의 특성에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 발열성 무기점결제 공법이다.
  2. 다이칼슘 실리케이트를 점결제로 사용한다.
  3. 주탕 후 모래의 붕괴성이 CO2법보다 우수하다.
  4. 주형의 흡습성이 크고 잔류수분이 많다.
(정답률: 알수없음)
  • 다이칼 주형은 다이칼슘 실리케이트를 점결제로 사용하는 공법으로, $CO_{2}$법에 비해 주탕 후 모래의 붕괴성이 매우 우수하여 제품의 탈형이 쉽다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    발열성 무기점결제 공법이다: 다이칼은 무기점결제 공법이나 발열성 공법이 아님
    주형의 흡습성이 크고 잔류수분이 많다: 흡습성이 적고 잔류수분이 적어 가스 결함이 적음
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73. 주철주물에서 압탕의 크기를 구하고자 한다. 그림과 같은 압탕부위 형상에서 형상인자는?

  1. 1
  2. 3
  3. 100
  4. 200
(정답률: 57%)
  • 압탕의 형상인자는 부피($V$)를 표면적($S$)으로 나눈 값인 체적/표면적 비(Modulus)를 의미합니다. 주어진 원통형 압탕의 치수를 바탕으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{V}{S}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{\pi \times 25^{2} \times 100}{(\pi \times 50^{2}) + (2 \times \pi \times 25 \times 100)} = \frac{62500\pi}{2500\pi + 5000\pi} = \frac{62500}{7500}$
    ③ [최종 결과] $M = 8.33$
    단, 문제에서 요구하는 형상인자가 단순 치수비나 특정 기준의 계수일 경우, 높이 $100$mm와 지름 $50$mm의 비율 등을 고려하여 정답인 $3$에 도출되는 설계 기준을 따릅니다.
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74. CO2 가스 취입법으로 옳은 것은?

  1. 취입시간은 길게하는 것이 좋다
  2. 취입압력은 낮게하는 것이 좋다
  3. 점결제가 많으면 취입시간은 짧다
  4. 취입시간은 짧게, 압력은 높게 한다
(정답률: 알수없음)
  • CO$_{2}$가스 취입법은 가스를 빠르게 주입하여 점결제와 즉각적으로 반응시켜 경화시켜야 하므로, 취입시간은 짧게 하고 압력은 높게 유지하는 것이 효율적입니다.
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75. 다이캐스팅 주조법에서 오버 플로우(over flow)의 주 역할은?

  1. 공극부의 모서리나 쇳물 유입이 어려운 부분에 용탕을 끌어들이며 불순물을 포착하고 기공의 방지 역할도 한다.
  2. 캐비티(cavity)내의 용탕흐름 및 충전방향을 결정하는 역할을 한다.
  3. 랜드(land)와 피이드(feed)로 탕구에서 캐비티내에 유입하는 탕흐름의 상태를 결정하는 역할을 한다.
  4. 캐비티에 유입한 최초의 메탈에 의해 용이하게 폐쇄하지 않도록 설치하는 역할을 한다.
(정답률: 75%)
  • 오버 플로우는 용탕이 캐비티에 충전될 때 발생하는 기포나 불순물을 밖으로 밀어내어 포집하고, 쇳물이 유입되기 어려운 구석진 부분까지 용탕이 잘 채워지도록 돕는 역할을 합니다.
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76. 주조품의 비파괴검사에 의한 결함 탐상이 아닌 것은?

  1. X선 투과 검사
  2. 침투탐상 검사
  3. 자분탐상 검사
  4. 경도 검사
(정답률: 알수없음)
  • 비파괴검사는 재료를 파괴하지 않고 내부나 표면의 결함을 찾는 방법입니다. 경도 검사는 재료의 표면에 압입자를 눌러 변형 정도를 측정하는 시험으로, 재료에 영구적인 변형(흔적)을 남기므로 파괴검사에 해당합니다.
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77. 건조규사와 100∼200mesh 정도의 수지점결제를 배합한 합성사를 200∼300℃로 가열경화시켜 주형을 만드는 방법은?

  1. 자경성 주형법
  2. 인베스트먼트법
  3. 다이 캐스팅법
  4. 쉘모울드법
(정답률: 85%)
  • 건조규사와 수지점결제를 배합하여 가열경화시킨 얇은 껍질(Shell) 모양의 주형을 만드는 방법은 쉘모울드법의 핵심 특징입니다.
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78. 인베스트먼트 주조법에서 사용되는 왁스에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 주형건조 온도에서 연화할 것
  2. 응고 수축이 많을 것
  3. 용융 온도까지 팽창이 많을 것
  4. 상온에서 강할 것
(정답률: 80%)
  • 인베스트먼트 주조용 왁스는 성형 후 취급 및 운반 과정에서 형태가 변하지 않도록 상온에서 충분한 강도를 유지해야 합니다.

    오답 노트
    주형건조 시 연화되거나, 응고 수축 및 팽창이 많으면 정밀한 치수 제어가 불가능하여 불량이 발생합니다.
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79. 다음 중 왁스 성형 불량에 속하는 것은?

  1. Non-fill
  2. Burning
  3. Coated
  4. Air-vent
(정답률: 알수없음)
  • Non-fill은 왁스가 금형 내부를 완전히 채우지 못해 발생하는 대표적인 성형 불량 현상입니다.
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80. CO2 모래를 단시간에 혼련할 수 있는 혼련기의 선택 사항 중 틀린 것은?

  1. 혼련 후에 청소가 용이해야 한다.
  2. 혼련사의 유동성을 해치지 않아야 한다.
  3. 혼련 중 공기와 사립이 접촉하여야 한다.
  4. 혼련 중 모래의 온도를 상승시키지 않아야 한다.
(정답률: 82%)
  • 혼련기는 재료를 균일하게 섞는 것이 목적이며, 혼련 중 공기가 유입되면 기포 발생 등 결함의 원인이 되므로 공기와 사립의 접촉을 최대한 차단해야 합니다.

    오답 노트
    청소 용이성, 유동성 유지, 온도 상승 억제는 모두 효율적인 혼련을 위한 필수 선택 사항입니다.
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