주조산업기사 필기 기출문제복원 (2010-07-25)

주조산업기사 2010-07-25 필기 기출문제 해설

이 페이지는 주조산업기사 2010-07-25 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

주조산업기사
(2010-07-25 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 다음 금속 중 중금속에 해당되는 것은?

  1. Al
  2. Mg
  3. Be
  4. Cu
(정답률: 74%)
  • 금속은 비중에 따라 경금속(비중 4 이하)과 중금속(비중 4 초과)으로 구분합니다. Cu(구리)는 비중이 약 8.96으로 중금속에 해당합니다.

    오답 노트
    Al, Mg, Be: 비중이 4 이하인 경금속임
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2. 리드 프레임(Lead frame) 재료에 요구되는 성능이 아닌 것은?

  1. 본딩(bonding)하기 용이하도록 우수한 도금성을 가질 것
  2. 보다 작고 엷게 하기 위하여 강도가 클 것
  3. 재료의 치수정밀도가 높고 잔류응력이 클 것
  4. 고집적화에 따라 열방산이 좋은 것
(정답률: 84%)
  • 리드 프레임은 정밀한 가공이 필요하므로 치수정밀도가 높아야 하며, 변형을 방지하기 위해 잔류응력은 최대한 작아야 합니다.

    오답 노트
    잔류응력이 클 것: 잔류응력은 작아야 함
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3. 다음 중 배빗메탈(babbit metal)에 해당되는 것은?

  1. 주석계 화이트메탈
  2. 납계 화이트메탈
  3. 구리계 베어링합금
  4. 오일리스 베어링합금
(정답률: 67%)
  • 배빗메탈(Babbit metal)은 주로 주석(Sn)을 기반으로 안티몬(Sb), 구리(Cu) 등을 첨가하여 만든 주석계 화이트메탈을 의미하며, 주로 베어링 합금으로 사용됩니다.
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4. 다음 중 금속의 소성가공 방법이 아닌 것은?

  1. 압연가공
  2. 단조가공
  3. 주조가공
  4. 압출가공
(정답률: 91%)
  • 소성가공은 재료에 항복강도 이상의 힘을 가해 영구적인 변형을 일으켜 모양을 만드는 가공법입니다. 주조가공은 금속을 녹여 액체 상태로 틀에 부어 굳히는 응고 가공법이므로 소성가공에 해당하지 않습니다.
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5. 500~600℃까지 가열해도 뜨임 효과에 의해 연화되지 않고 고온에서도 경도의 감소가 적은 것이 특징인 18%W-4%Cr-1%V-0.8~0.9%C의 조성으로 된 강은?

  1. 다이스강(Dies Steel)
  2. 스테인리스강(Stainless Steel)
  3. 게이지용강(Gauge Steel)
  4. 고속도공구강(High Speed Tool Steel)
(정답률: 75%)
  • 고온에서도 경도가 잘 유지되는 적열경도(Red Hardness)가 특징이며, 텅스텐(W), 크롬(Cr), 바나듐(V) 등이 첨가된 18%W-4%Cr-1%V-0.8~0.9%C 조성의 강은 고속도공구강(High Speed Tool Steel)입니다.
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6. 구상흑연주철에서 페라이트가 석출한 페라이트형 주철의 생성은 어느 경우에 발생되는가?

  1. 냉각속도가 빠를 때
  2. Mn 첨가량이 많을 때
  3. C, Si 특히 Si가 많을 때
  4. 담금질 및 뜨임 하였을 때
(정답률: 67%)
  • 탄소(C)와 규소(Si) 함량이 높을수록 흑연화가 촉진되어, 기질 조직에서 페라이트가 석출되는 페라이트형 주철이 생성되기 쉽습니다.
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7. 냉간가공 후의 성질변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가공하면 항복강도가 감소한다.
  2. 가공하면 밀도가 감소한다.
  3. 가공하면 경화한다.
  4. 가공에 의하여 전기저항은 증가한다.
(정답률: 58%)
  • 냉간가공을 하면 금속 내부의 전위 밀도가 증가하여 재료가 단단해지는 가공경화 현상이 일어납니다. 이로 인해 경도와 항복강도는 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    밀도 감소: 가공 시 미세한 구조 변화로 발생 가능
    경화: 가공경화 현상으로 인해 발생
    전기저항 증가: 격자 결함 증가로 인해 전자 이동이 방해받아 발생
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8. 비정질합금의 일반적인 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전기저항이 크다.
  2. 열에 약하며, 가공경화를 일으키지 않는다.
  3. 구조적으로는 장거리의 규칙성이 있다.
  4. 균질한 재료이고, 결정이방성이 없다.
(정답률: 60%)
  • 비정질합금은 원자 배열이 불규칙한 상태로 급냉시킨 합금으로, 결정 구조가 없기 때문에 장거리 규칙성이 없는 것이 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    결정이방성: 결정 구조가 없으므로 방향에 따른 성질 차이가 없는 등방성 재료임
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9. Al-Mg 합금에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 내식성, 강도, 연신성이 우수하다.
  2. Al에 약 10%까지의 Mg을 품는 합금을 하이드로날륨이라 한다.
  3. Al-Mg계 평형상태도에서 α 고용체와 β상이 450℃에서 공정을 만든다.
  4. 고온에서 Mg의 고용도가 낮고, 약 400℃에서 풀림하면 강도와 연신이 저하한다.
(정답률: 80%)
  • Al-Mg 합금은 고온에서 Mg의 고용도가 높으며, 약 $400^{\circ}C$에서 풀림(Annealing) 처리를 하면 석출 경화 효과 등으로 인해 오히려 강도와 연신율이 향상됩니다.

    오답 노트
    하이드로날륨: Al에 Mg을 약 $10\%$까지 첨가한 합금을 지칭함
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10. 형상기억합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 형상기억효과는 일방향성(one way)의 현상이다.
  2. 형상기억합금은 Ms 점을 통과시키면 마텐자이트상에서 오스테나이트 상이 된다.
  3. 실용합금에는 Ni-Ti계, Cu-Al-Ni, Cu-Zn-Al합금 등이 있다.
  4. 처음에 주어진 특정한 모양의 것(코일형)을 인장한 것이 가열에 의하여 원래의 상태로 돌아가는 현상이다.
(정답률: 68%)
  • 형상기억합금에서 $M_s$점(Martensite start)은 오스테나이트 상에서 마텐자이트 상으로 변태가 시작되는 온도입니다. 따라서 $M_s$점을 통과하면 오스테나이트 상에서 마텐자이트 상이 됩니다.
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11. 순철의 변태에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Fe의 자기변태점은 A2(768℃)점이다.
  2. α-Fe은 체심입방격자이며 910℃ 동소변태이다.
  3. 자기변태는 원자의 배열, 격자의 배열이 변화하는 것이다.
  4. 고체상태에서의 원자배열의 변화 즉, 고체상태에서 서로 다른 공간격자 구조를 갖는 경우를 동소변태라고 한다.
(정답률: 67%)
  • 자기변태는 원자 배열이나 격자 구조의 변화 없이, 오직 자성(강자성 $\leftrightarrow$ 상자성)만 변화하는 현상입니다.

    오답 노트
    자기변태점: $A_2$($768^{\circ}C$)에서 발생함
    $\alpha$-Fe: BCC 구조이며 $910^{\circ}C$에서 동소변태함
    동소변태: 고체 상태에서 원자 배열(격자 구조)이 변하는 현상임
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12. 체심입방격자(BCC)구조에서 근접 원자간 거리는? (단, a는 격자정수이다.)

  1. (√3/2)a
  2. (1/2)a
  3. √2a
  4. 2a
(정답률: 70%)
  • 체심입방격자(BCC) 구조에서 원자들은 입방체의 대각선 방향으로 서로 접하고 있습니다. 따라서 대각선 길이 $\sqrt{3}a$가 원자 지름의 2배($$2r$$)가 되므로, 근접 원자 간 거리(원자 반지름의 2배)는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{\sqrt{3}}{2}a$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{\sqrt{3}}{2}a$
    ③ [최종 결과] $d = \frac{\sqrt{3}}{2}a$
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13. 쾌삭강의 피삭성을 향상시키기 위해서 첨가하는 합금원 원소가 아닌 것은?

  1. Pb
  2. S
  3. Cr
  4. Ca
(정답률: 61%)
  • 쾌삭강은 절삭성을 높이기 위해 칩을 잘게 부수어주는 Pb(납)이나 S(황), Ca(칼슘) 등을 첨가합니다. 반면 Cr(크롬)은 내식성이나 경도를 높이는 합금 원소로, 피삭성 향상을 위한 첨가 원소가 아닙니다.
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14. 다음의 탄소강의 조직 중 연하고 연성이 크며 자성을 갖는 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 페라이트
  3. 오스테나이트
  4. 시멘타이트
(정답률: 82%)
  • 페라이트는 순철에 가까운 조직으로, 매우 연하고 연성이 크며 강자성을 띠는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    펄라이트: 층상 조직으로 강도가 높음
    오스테나이트: 비자성 조직
    시멘타이트: 매우 단단하고 취성이 큼
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15. 7 : 3 황동의 자연균열을 조장하는 인자가 아닌 것은?

  1. 암모니아가스 분위기
  2. 습기가 많은 분위기
  3. 탄산가스 분위기
  4. Zn을 도금하였을 때
(정답률: 64%)
  • 황동의 자연균열(Season Cracking)은 잔류 응력이 있는 상태에서 암모니아 가스, 습기, 탄산가스 등 부식성 분위기에 노출될 때 발생합니다. Zn을 도금하는 것은 오히려 부식을 방지하는 보호막 역할을 하므로 균열을 조장하는 인자가 아닙니다.
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16. 다음 중 주강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용융점은 1600℃ 전후로 고온이며, 수축률이 크다.
  2. 주철에 비하여 기계적 성질이 떨어진다.
  3. 주조 상태에서 조직이 미려하고 메짐성이 없다.
  4. 용접에 의한 보수가 어렵고 주조 후에는 풀림 작업이 필요하지 않다.
(정답률: 60%)
  • 주강은 주철에 비해 용융점이 약 $1600^{\circ}C$ 전후로 높으며, 응고 시 수축률이 크다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    기계적 성질: 주철보다 우수함
    조직: 주조 상태에서 조직이 조대하고 메짐성이 있음
    보수 및 열처리: 용접 보수가 가능하며 주조 후 풀림 작업이 필요함
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17. 초경합금에 관한 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. WC계 초경합금은 고속도공구강에 비해 열전도도가 2~3배 크다.
  2. 초경합금은 고온에서 탄소공구강보다 경도가 매우 낮다.
  3. 초경합금 중에는 NbC, TaC, TiN 등이 있다.
  4. TiC계 초경합금은 내산화성 및 내용착성이 우수하다.
(정답률: 83%)
  • 초경합금은 고온에서도 경도가 매우 높게 유지되는 특성이 있어 고속 절삭 공구에 적합합니다. 따라서 고온에서 탄소공구강보다 경도가 매우 낮다는 설명은 틀린 내용입니다.
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18. 분말야금(powder metallurgy)법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제조과정에서 용융점까지 온도를 상승시켜야 한다.
  2. 다공질의 금속재료를 만들 수 있다.
  3. 최종제품의 형상으로 제조가 가능하여 절삭가공이 거의 필요 없다.
  4. 용해법으로 만들 수 없는 합금을 만들 수 있고 편석, 결정립 조대화의 문제점이 적다.
(정답률: 78%)
  • 분말야금법은 금속 분말을 압축한 후 용융점 이하의 온도에서 가열하는 소결(Sintering) 과정을 거치므로, 용융점까지 온도를 상승시킬 필요가 없습니다.

    오답 노트
    다공질 재료: 소결 온도와 압력 조절로 가능
    절삭가공 불필요: 정밀 성형(Net-shape) 가능
    편석 및 조대화 방지: 액체 상태를 거치지 않으므로 억제 가능
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19. 구조용 특수강 중 Ni-Cr강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Ni은 탄화물을 형성시켜 결정립을 조대화시켜 인성을 해치는 원소이다.
  2. Cr은 탄화물 중에 고용되어 경도를 증가시키는 원소이다.
  3. 주조 또는 가공시 수지상정, 백점이 생기기 쉽다.
  4. 열처리 방법으로는 820~880℃에서 유냉한 후 550~650℃에서 뜨임처리 한다.
(정답률: 79%)
  • Ni(니켈)은 오스테나이트 영역을 확장시켜 결정립을 미세화하고 인성을 향상시키는 원소입니다.

    오답 노트
    Ni은 탄화물을 형성시켜 결정립을 조대화시켜 인성을 해치는 원소이다: 인성을 향상시키는 원소임
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20. 탈산정도에 따라 분류된 강괴 중 재질이 균일하고 기계적 성질 및 방향성이 좋아 합금강, 단조용강, 침탄강의 원재료로 사용할 수 있는 강괴는?

  1. 킬드강(Killed steel)
  2. 세미킬드강(Semi-killed steel)
  3. 림드강(Rimmed steel)
  4. 캡드강(Capped steel)
(정답률: 80%)
  • 킬드강(Killed steel)은 탈산제를 첨가하여 완전히 탈산시킨 강으로, 내부 기포가 없어 재질이 균일하고 기계적 성질 및 방향성이 우수하여 합금강, 단조용강, 침탄강의 원재료로 적합합니다.
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2과목: 금속조직

21. 그림에 빗금친 부분에 해당되는 면의 지수로 옳은 것은?

  1. (100)
  2. (010)
  3. (011)
  4. (112)
(정답률: 67%)
  • 밀러 지수는 각 축의 절편의 역수를 취해 정수로 나타냅니다. 에서 면이 $x$축과는 만나지 않고($\infty$), $y$축은 $1$, $z$축은 $1$에서 만나므로 절편의 역수는 $(\frac{1}{\infty}, \frac{1}{1}, \frac{1}{1})$이 되어 (011) 면이 됩니다.
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22. 다음 조직 중 경도가 가장 높은 것은?

  1. ferrite
  2. bainite
  3. pearlite
  4. austenite
(정답률: 65%)
  • 철강 조직의 경도는 일반적으로 마텐자이트 > 베이나이트 > 펄라이트 > 페라이트 순으로 나타납니다. 따라서 제시된 조직 중 베이나이트가 가장 높은 경도를 가집니다.
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23. 시멘타이트의 자기변태점에 해당되는 것은?

  1. A0
  2. A1
  3. A2
  4. A3
(정답률: 64%)
  • 시멘타이트($\text{Fe}_3\text{C}$)의 자기변태점은 $A_0$점입니다. 이는 시멘타이트가 강자성에서 상자성으로 변하는 온도를 의미합니다.

    오답 노트
    $A_1$: 공석변태점
    $A_2$: 오스테나이트의 자기변태점
    $A_3$: $\alpha$철의 변태점
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24. 단순입방격자에서 각축의 절편 값이 (3,3,3) 일 때 밀러 지수는?

  1. (111)
  2. (321)
  4. (000)
(정답률: 72%)
  • 밀러 지수는 각 축의 절편의 역수를 취한 후, 가장 작은 정수비로 나타낸 값입니다.
    ① [기본 공식] $ (h k l) = \frac{1}{a} : \frac{1}{b} : \frac{1}{c} $
    ② [숫자 대입] $ (h k l) = \frac{1}{3} : \frac{1}{3} : \frac{1}{3} $
    ③ [최종 결과] $ (h k l) = (1 1 1) $
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25. 그림은 3성분 중 2쌍의 용해한도를 갖는 상태도이다. 그림에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. AC는 모든 비율로 용해하고, AB, BC는 부분적으로 용해하고 있음을 나타낸다.
  2. AC 부분적으로 용해하고, AB, BC는 모든 비율로 용해하고 있음을 나타낸다.
  3. AB는 부분적으로 용해하고, AC, BC에는 모든 비율로 용해하고 있음을 나타낸다.
  4. AB는 모든 비율로 용해하고, AC, BC는 부분적으로 용해하고 있음을 나타낸다.
(정답률: 74%)
  • 제시된 3성분 상태도 를 분석하면, AC 변에는 용해 한도를 나타내는 곡선이 없어 모든 비율로 완전 용해됨을 알 수 있고, AB 변과 BC 변에는 부분 용해 영역을 나타내는 곡선이 존재합니다. 따라서 AC는 모든 비율로 용해하고, AB, BC는 부분적으로 용해하고 있다는 설명이 옳습니다.
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26. 다음 중 전위의 이동을 방해하는 장애물이 아닌 것은?

  1. 석출물
  2. 결정입계
  3. 결정입자
  4. 이동이 정지된 전위
(정답률: 60%)
  • 전위의 이동을 방해하여 재료의 강도를 높이는 요인으로는 석출물, 결정입계, 고용 원자, 정지된 전위 등이 있습니다. 하지만 결정입자 그 자체는 전위가 이동하는 공간이며, 그 경계인 결정입계가 장애물로 작용하는 것이므로 결정입자는 장애물이 아닙니다.
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27. 조밀육방격자 금속으로만 이루어진 것은?

  1. Li, Cr, Mo
  2. Ca, Ni, Ag
  3. Mg, Zn, Cd
  4. Al, Cu, Be
(정답률: 78%)
  • 조밀육방격자(HCP) 구조를 갖는 대표적인 금속으로는 Mg, Zn, Cd, Be, Ti 등이 있습니다. 따라서 Mg, Zn, Cd가 포함된 구성이 정답입니다.
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28. 다음 중 공석조직에 해당하는 것은?

  1. martensite
  2. ferrite
  3. pearlite
  4. austenite
(정답률: 54%)
  • 공석 반응(Eutectoid reaction)이란 고체 상태의 오스테나이트가 냉각되면서 페라이트와 시멘타이트의 층상 구조로 변하는 반응이며, 이때 형성되는 조직이 pearlite입니다.

    오답 노트
    martensite: 급랭 시 형성되는 무탄소 마르텐사이트 조직
    ferrite: 순철에 가까운 $\alpha$철 조직
    austenite: 고온에서 안정된 $\gamma$철 조직
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29. 그림과 같이 면심입방격자로 된 A 원자와 B 원자의 규칙격자 원자배열에서 A 와 B 의 조성을 나타내는 것은?

  1. AB
  2. AB3
  3. A3B
  4. AB2
(정답률: 45%)
  • 면심입방격자(FCC) 구조에서 원자의 개수를 계산하여 조성을 결정합니다.
    A 원자는 꼭짓점에 위치하므로 $\frac{1}{8} \times 8 = 1$개, B 원자는 면심에 위치하므로 $\frac{1}{2} \times 6 = 3$개입니다.
    따라서 A와 B의 원자 수 비는 $1:3$이 되어 조성은 $AB_{3}$가 됩니다.
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30. 금속결정구조에 체심입방격자의 배위수는?

  1. 6개
  2. 8개
  3. 12개
  4. 24개
(정답률: 61%)
  • 체심입방격자(BCC)는 입방체의 각 꼭짓점에 원자가 있고 중심에 원자가 하나 위치하는 구조로, 중심 원자를 둘러싼 인접 원자의 수는 총 8개입니다.
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31. 규칙-불규칙 변태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일반적으로 규칙화 진행과 함께 강도가 증가한다.
  2. 규칙상은 상자성체이나 불규칙상은 강자성체이다.
  3. 일반적으로 규칙화의 진행과 함께 탄성계수는 작게 된다.
  4. 규칙도가 큰 합금은 비정하이 크고, 불규칙이 됨에 따라 비저항이 작게 된다.
(정답률: 48%)
  • 규칙-불규칙 변태에서 원자들이 규칙적으로 배열되는 규칙화가 진행되면 격자 왜곡과 전위 이동의 방해로 인해 일반적으로 강도가 증가합니다.

    오답 노트
    규칙상/불규칙상의 자성: 규칙상은 강자성, 불규칙상은 상자성인 경우가 많음
    탄성계수: 규칙화 진행 시 일반적으로 증가함
    비저항: 규칙도가 커질수록 원자 배열이 정돈되어 비저항이 작아짐
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32. 시효경화를 위한 조건으로 틀린 것은?

  1. 기지상은 연성을 가져야 한다.
  2. 고용체의 용해한도가 온도감소에 따라 급감해야 한다.
  3. 석출물이 기지조직과 정합 상태이어야 한다.
  4. 급냉에 의해 제2상의 석출이 잘 이루어져야 한다.
(정답률: 30%)
  • 시효경화는 급냉을 통해 과포화 고용체를 만든 후, 적절한 온도에서 서서히 제2상을 석출시켜 강도를 높이는 공정입니다. 따라서 급냉 단계에서는 제2상의 석출이 억제되어야 하며, 석출은 이후 시효 과정에서 이루어져야 합니다.
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33. 금속을 가공하면 외력에 의하여 결정립 내부에 규칙적으로 배열되어 있는 원자들이 미끄러지면서 선결함인 전위의 발생을 증가시켜서 점차 경화된다. 금속을 심하게 냉간가공 했을 때의 전위밀도는?

  1. 102 ~ 103/cm2
  2. 104 ~ 105/cm2
  3. 106 ~ 108/cm2
  4. 1011 ~ 1012/cm2
(정답률: 48%)
  • 금속을 심하게 냉간가공하면 전위의 밀도가 급격히 증가하여 가공경화가 일어나며, 이때의 전위밀도는 $10^{11} \sim 10^{12}/cm^{2}$ 수준에 도달합니다.
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34. 재결정(recrystalization) ) 및 재결정 온도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 재결정은 합금보다 순금속에서 더 빠르게 일어난다.
  2. 가공도가 클수록 재결정 온도는 높아진다.
  3. 가공시간이 길수록 재결정 온도는 높아진다.
  4. 가공전의 결정립이 미세할수록 재결정 완료 후의 결정립은 조대하게 크다.
(정답률: 64%)
  • 재결정은 순금속일수록 불순물에 의한 이동 방해가 적어 합금보다 더 빠르게 일어납니다.

    오답 노트
    가공도가 클수록: 재결정 온도는 낮아짐
    가공시간이 길수록: 재결정 온도와 직접적 상관관계 낮음
    결정립 미세할수록: 재결정 후 결정립도 미세한 경향이 있음
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35. 다음 중 침입형고용체를 만드는 원소는?

  1. Mn
  2. Ni
  3. Cr
  4. C
(정답률: 53%)
  • 침입형 고용체는 용질 원자의 크기가 매우 작아 용매 원자 사이의 빈 공간(침입형 자리)에 들어가는 형태이며, 탄소(C)가 대표적인 침입형 원소입니다.
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36. 칼날전위는 용질원자의 분위기에서 형성된 응력장이 완화되어 안정상태로 움직임이 어려운 현상이 된다. 이 때 용질원자와 인상전위의 상호 작용을 무엇이라 하는가?

  1. 분위기 효과(Atmosphere effect)
  2. 전위의 상승 효과(Climbing effect)
  3. 고착작용 효과(Locking anchoring effect)
  4. 코트렐 효과(Cottrel effect)
(정답률: 69%)
  • 용질 원자가 전위 주변의 응력장에 모여 전위의 이동을 방해하고 고정시키는 현상을 코트렐 효과(Cottrel effect)라고 합니다.
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37. 일반적인 금속의 단결정에서 강성률이 가장 큰 방향은?

  1. [111]
  2. [100]
  3. [110]
  4. [011]
(정답률: 48%)
  • 금속 단결정의 탄성 계수(강성률)는 결정 방향에 따라 달라지는 이방성을 가집니다. 일반적인 입방 구조의 금속에서 [100] 방향이 원자 배열의 특성상 강성률이 가장 크게 나타나는 방향입니다.
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38. 금속에 있어서 확산을 나타내는 Fick의 제1법칙의 식으로 옳은 것은? (단, J 는 농도구배, D 는 확산계수, c 는 농도, x 는 위치(거리)이고, 농도의 시간적 변화는 고려하지 않는다.)

  1. J = -D(dc/dx)
  2. J = -D(dx/dc)
  3. J = D(dx/dc)
  4. J = D(dc/dx)
(정답률: 62%)
  • Fick의 제1법칙은 정상 상태(Steady-state)에서 확산 유속이 농도 기울기에 비례한다는 법칙입니다. 확산은 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하므로 농도 기울기 앞에 마이너스($-$) 부호가 붙습니다.
    ① [기본 공식] $J = -D \frac{dc}{dx}$
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $J = -D \frac{dc}{dx}$
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39. 금속에 있어서 확산속도가 가장 빠른 것에서 늦은 순서로 되어 있는 것은?

  1. 표면확산 > 입계확산 > 격자확산
  2. 입계확산 > 표면확산 > 격자확산
  3. 격자확산 > 입계확산 > 표면확산
  4. 표면확산 > 격자확산 > 입계확산
(정답률: 61%)
  • 확산 속도는 원자가 이동할 때 마주치는 저항(결합 에너지)이 적을수록 빠릅니다. 원자 결합이 가장 느슨한 표면에서 가장 빠르고, 그다음이 입계, 가장 조밀한 격자 내부 순으로 확산이 일어납니다.
    따라서 표면확산 > 입계확산 > 격자확산 순으로 속도가 빠릅니다.
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40. 그림과 같은 X와 Y의 2성분계 공정형 함금상태도에서 α+β 구역의 자유도(F)는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 60%)
  • 깁스의 자유도 법칙 $F = C - P + 2$ (또는 압력이 일정할 때 $F = C - P + 1$)를 적용합니다. 성분 수 $C=2$ (X, Y)이고, $\alpha + \beta$ 구역의 상 수 $P=2$이므로, 압력이 일정하다고 가정할 때 자유도는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F = C - P + 1$
    ② [숫자 대입] $F = 2 - 2 + 1$
    ③ [최종 결과] $F = 1$
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3과목: 일반주조

41. 제도 규격에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구의 반지름은 SR 로 표시한다.
  2. 치수는 될 수 있는 한 보조투상도에 기입해야 한다.
  3. A4 도면의 크기는 210mm×297mm 이다.
  4. 도면이 치수에 비례하지 않을 때는 비례척 아님 또는 NS 로 표시한다.
(정답률: 71%)
  • 치수는 도면의 가독성을 높이기 위해 가능한 한 정면도, 평면도, 측면도와 같은 주투상도에 기입하는 것이 원칙이며, 보조투상도는 보조적으로만 사용해야 합니다.

    오답 노트
    구의 반지름은 SR, A4 크기는 $210\text{mm} \times 297\text{mm}$, 비례하지 않는 도면은 NS(Not to Scale)로 표시하는 것이 맞습니다.
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42. 규사의 주성분으로 옳은 것은?

  1. CaO
  2. MgO
  3. SiO2
  4. Al2O3
(정답률: 85%)
  • 규사(Silica sand)는 주물사로 가장 많이 사용되는 모래이며, 그 주성분은 이산화규소인 $\text{SiO}_2$ 입니다.
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43. 원형의 재질에 따른 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 목형(wooden pattern) : 가공하기 쉽고 다루기 편리하나 변형되기 쉽다.
  2. 합성수지형(plastic pattern) : 치수의 수축, 변형 등이 생기지 않고 취급이 간편하다.
  3. 석고형(plaster pattern) : 정밀한 치수를 얻을 수 있고 원형 만들기가 간단하다.
  4. 왁스형(wax pattern) : 셀몰드 주조법의 원형으로 대부분 사용된다.
(정답률: 63%)
  • 왁스형은 정밀 주조법인 인베스트먼트 주조법(Investment Casting)의 원형으로 사용됩니다. 셀몰드 주조법은 주로 목형이나 금속형을 사용하여 쉘을 만듭니다.

    오답 노트
    목형은 가공이 쉽지만 변형이 잦고, 합성수지형은 치수 안정성이 좋으며, 석고형은 정밀도가 높고 제작이 간단한 특성을 가집니다.
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44. 다음 중 압탕 효과를 개선시키기 위한 방안이 아닌 것은?

  1. 덧살 붙임
  2. 냉금 사용
  3. 스트레이너(strainer) 설치
  4. 압탕부 보온 또는 발열재 사용
(정답률: 56%)
  • 압탕은 주물의 수축 결함을 방지하기 위해 쇳물을 보충하는 장치입니다. 따라서 쇳물이 천천히 식도록 보온/발열재를 사용하거나, 응고 속도를 조절하는 냉금 사용, 덧살 붙임 등이 효과적입니다.

    오답 노트
    스트레이너 설치는 쇳물 속의 불순물을 걸러내기 위한 장치이며, 압탕의 보충 효과와는 무관합니다.
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45. 다음 중 열간균열의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 합금의 함량을 조절한다.
  2. 주형은 열팽창계수가 높도록 한다.
  3. 주물 두께의 급격한 변화가 없도록 주형을 설계한다.
  4. 최고 몽고 부위에 냉금을 부착시켜 응력 발생을 방지한다.
(정답률: 69%)
  • 열간균열은 응고 과정에서 수축 응력이 발생하여 생기는 균열입니다. 이를 방지하려면 주형이 금속의 수축을 방해하지 않고 함께 수축해줘야 하므로, 주형의 열팽창계수는 낮아야 하며 붕괴성이 좋아야 합니다.

    오답 노트
    합금 함량 조절, 주물 두께의 급격한 변화 방지, 냉금 부착은 모두 응력 집중을 완화하는 올바른 방지 대책입니다.
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46. 쇼트 또는 그릿(grit)을 고속회전의 임펠러(impeller)를 이용하여 주물표면에 투사하여 주물표면을 깨끗이 하는 기계는?

  1. 텀블러(Tumbler)
  2. 쇼트 블라스트(Shot blast)
  3. 하이드로 블라스트(Hydro blast)
  4. 녹아웃 머신(Knock-out machine)
(정답률: 70%)
  • 쇼트 블라스트(Shot blast)는 고속 회전하는 임펠러를 사용하여 작은 금속 구슬(shot)이나 거친 입자(grit)를 주물 표면에 강하게 투사함으로써 표면의 산화막이나 모래 등을 제거하는 기계입니다.
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47. 주물제품의 외형검사에 속하지 않는 것은?

  1. 부분적 변형검사
  2. 합형의 틀림검사
  3. 표면의 거칠기검사
  4. 기계적 성질검사
(정답률: 69%)
  • 외형검사는 제품의 겉모양, 치수, 표면 상태 등을 확인하는 검사입니다. 기계적 성질검사는 인장 강도, 경도, 충격치 등 재료 내부의 물리적 특성을 측정하는 검사이므로 외형검사에 속하지 않습니다.
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48. 다음 중 주물사가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 보온성이 양호할 것
  2. 통기성이 양호할 것
  3. 용해성이 양호할 것
  4. 성형성이 양호할 것
(정답률: 79%)
  • 주물사는 쇳물을 가두어 형상을 만들어야 하므로 고온에서도 녹지 않는 내화성이 필수적입니다. 따라서 용해성이 양호해야 한다는 설명은 주물사의 조건으로 틀린 것입니다.

    오답 노트
    보온성, 통기성, 성형성은 주물의 품질과 생산성을 결정하는 필수 조건입니다.
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49. 주물의 결함 중 파임(scab)이나 꾸김(backle)의 방지대책이 아닌 것은?

  1. 주입온도를 낮추고 주입속도를 높인다.
  2. 주물사의 강도를 높이고 수분향량을 조절한다.
  3. 첨가제를 적절히 사용하여 사용 주물사의 팽창을 줄인다.
  4. 모형표면에 결함을 보수하고 적당한 모형빼기를 준다.
(정답률: 50%)
  • 파임(scab)이나 꾸김(buckle)은 주로 주물사의 팽창이나 강도 부족으로 인해 발생하는 표면 결함입니다. 모형표면 보수와 적당한 모형빼기를 주는 것은 주물 탈형 시 발생하는 결함을 방지하는 대책이며, 파임이나 꾸김의 직접적인 방지대책으로는 적절하지 않습니다.
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50. 큐폴라에 의한 회주철 용해 중 가스성분의 조사결과 CO2 가스는 30%, CO 가스는 20% 이었을 때 연소율(%)은?

  1. 60
  2. 50
  3. 40
  4. 30
(정답률: 60%)
  • 연소율은 전체 가스 성분 중 연소 가스인 $CO_{2}$가 차지하는 비율을 계산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\text{연소율} = \frac{CO_{2}}{CO_{2} + CO} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{연소율} = \frac{30}{30 + 20} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{연소율} = 60$
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51. 고압 조형에 의해 모래의 온도가 상승함에 따른 현상이 아닌 것은?

  1. 주형표면이 건조하기 쉽게 된다.
  2. 강도나 통기도 등의 사형의 성질이 균일하게 된다.
  3. 먼지가 나기 쉽고, 작업환경 약화된다.
  4. 모래가 모형이나 호퍼에 부착하고 이형(離型)이 노화한다.
(정답률: 64%)
  • 고압 조형 시 모래의 온도가 상승하면 수분이 증발하여 주형 표면이 건조해지고 먼지가 발생하며 모형 부착 현상이 일어납니다.

    오답 노트
    강도나 통기도 등의 사형 성질이 균일하게 된다: 온도 상승으로 인해 성질이 불균일해지므로 틀린 설명입니다.
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52. 정면도, 좌측면도, 우측면도, 평면도 및 배면도가 모두 같은 모양으로 투상되어지는 형상은?

  1. 원기둥
  2. 원뿔
  3. 구(공)
  4. 직육면체
(정답률: 73%)
  • 구(공)는 모든 방향에서 보았을 때 동일한 원형으로 투상되는 완벽한 대칭 형상입니다.
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53. 주물상자 속의 원형 위에 난타 투사하여 주물사의 충전과 다지기가 동시에 이루어지는 능률적인 조형기계는?

  1. 혼합 조형기
  2. 샌드 슬링거
  3. 스퀴즈식 조형기
  4. 졸트식 조형기
(정답률: 60%)
  • 샌드 슬링거는 원심력을 이용하여 주물사를 고속으로 투사함으로써 주물상자 내의 충전과 다지기를 동시에 수행하는 효율적인 조형기계입니다.
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54. 다음 중 탕구비를 옳게 나타낸 것은?

  1. 탕도의 단면적 : 탕구의 단면적 : 주입구의 총 단면적의 비로 나타낸다.
  2. 탕구의 단면적 : 주입컵의 단면적 : 주입구의 총 단면적의 비로 나타낸다.
  3. 탕구의 단면적 : 탕도의 단면적 : 주입구의 총 단면적의 비로 나타낸다.
  4. 주입구의 총 단면적 : 탕구의 단면적 : 탕도의 단면적의 비로 나타낸다.
(정답률: 59%)
  • 탕구비는 쇳물이 주입되는 경로의 단면적 비율을 의미하며, 탕구의 단면적 : 탕도의 단면적 : 주입구의 총 단면적의 순서로 나타냅니다.
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55. 주입컵에서 불순물이나 슬래그를 제거시키는데 사용하는 것이 아닌 것은?

  1. 스키머
  2. 스트레이너
  3. 스퀴즈
  4. 스토퍼
(정답률: 75%)
  • 주입컵에서 슬래그나 불순물을 걸러내기 위해 스키머, 스트레이너, 스토퍼 등을 사용하지만, 스퀴즈는 불순물 제거와는 무관한 장치입니다.
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56. 각종 주물의 수축여유가 잘못 연결된 것은?

  1. 주철 : 8/1000 ~ 9/1000
  2. 알루미늄 : 11/1000 ~ 12/1000
  3. 주강 : 16/1000 ~ 20/1000
  4. 황동 : 22/1000 ~ 30/1000
(정답률: 57%)
  • 주물 재료별 수축여유는 재질의 열팽창 계수에 따라 다르며, 황동의 일반적인 수축여유는 $13/1000 \sim 18/1000$ 정도입니다. 따라서 황동을 $22/1000 \sim 30/1000$으로 표기한 것은 잘못된 연결입니다.
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57. 내화물을 화학적 조성으로 분류할 때 염기성 내화물로만 이루어진 것은?

  1. 규석질, 납석질, 샤모트질
  2. 고알루미나질, 탄소질, 규석질
  3. 마그네시아질, 돌로마이트질, 포스테라이트질
  4. 마그네시아질, 고알루미나질, 점토질
(정답률: 67%)
  • 내화물 중 염기성 내화물은 산성 슬래그와 반응하여 이를 제거하는 성질을 가지며, 대표적으로 마그네시아질, 돌로마이트질, 포스테라이트질이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    규석질, 납석질, 샤모트질: 산성 내화물입니다.
    고알루미나질: 중성 내화물에 가깝습니다.
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58. 주철의 재질을 개선하는 접종의 효과를 충분히 발휘하기 위해서는 용해와 접종을 약 몇 ℃ 이상에서 하는 것이 좋은가?

  1. 700℃
  2. 900℃
  3. 1200℃
  4. 1400℃
(정답률: 58%)
  • 주철의 접종 효과를 극대화하여 조직을 미세화하고 재질을 개선하기 위해서는 고온 상태인 $1400^{\circ}\text{C}$이상에서 용해와 접종을 수행하는 것이 가장 바람직합니다.
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59. 합성수지형 원형에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 원형이 무겁다.
  2. 원형이 신속하게 만들어진다.
  3. 원형의 복제, 수정, 보수가 어렵다.
  4. 녹이 슬기 쉽고, 자유로운 착색이 어렵다.
(정답률: 64%)
  • 합성수지형 원형은 금속제 원형에 비해 가볍고 가공성이 뛰어나 원형을 신속하게 제작할 수 있는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    원형이 무겁다: 가볍습니다.
    원형의 복제, 수정, 보수가 어렵다: 수정과 보수가 용이합니다.
    녹이 슬기 쉽고, 자유로운 착색이 어렵다: 부식되지 않으며 착색이 자유롭습니다.
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60. 다음 주조법에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 석고주형은 텅스텐 합금까지의 고융점 재료에만 많이 사용된다.
  2. 쇼 주형법(Show Process Mould)은 수축성이 좋으나 통기성이 나쁘다.
  3. 풀 몰드법(Full Mould Process)은 폴리스티렌 원형을 사용한다.
  4. 쇼 주형법(Show Process Mould)의 주형은 단체형이며 정말 제품에 효과적이다.
(정답률: 63%)
  • 풀 몰드법(Full Mould Process)은 폴리스티렌 수지로 만든 원형을 모래 속에 매립한 후, 용탕의 열로 원형을 증발시켜 주조하는 방식입니다.

    오답 노트
    석고주형: 저융점 합금에 주로 사용
    쇼 주형법: 통기성이 좋으며, 복잡한 형상보다는 단순 형상에 유리
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4과목: 특수주조

61. CO2 process 에서 주형의 붕괴성을 향사시키기 위해 첨가하는 것은?

  1. 규사, 알루미늄
  2. 탄산칼슘, 석회석
  3. 시콜, 톱밥
  4. 생석회, 마그네시아
(정답률: 70%)
  • CO$_{2}$ 공정에서 주형의 붕괴성을 향상시키기 위해 유기물인 시콜이나 톱밥을 첨가하여, 주조 후 열분해를 통해 모래 입자 사이의 결합력을 약화시킵니다.
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62. CO2법으로 조형할 때 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 용탕의 종류에 따라 모래의 품질과 입도분포를 선정해야 한다.
  2. 혼합물의 조성은 작업의 간편성, 혼합사의 균일성을 고려해야 한다.
  3. 모래에 대한 규산나트륨의 첨가량을 가능한 적게 해야 한다.
  4. CO2 가스의 통기조건을 가변적으로 관리하고 가스압을 높이거나 통기시간을 최대한 길게 한다.
(정답률: 50%)
  • CO$_{2}$법에서 가스압이 너무 높거나 통기 시간이 지나치게 길어지면 주형의 강도가 과하게 높아져 붕괴성이 나빠지므로, 적절한 가스압과 통기 시간을 일정하게 관리해야 합니다.
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63. 자경성주형법에 사용되고 있는 후란레진 공정(Furan Resin process)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 점결제가 연소 또는 열분해에 의한 붕괴가 용이하다.
  2. 경화속도는 촉매재의 첨가량, 모래온도 등에 민감하다.
  3. 모래의 pH가 알칼리성 쪽이면 경화속도에 지장이 있으므로 가능한 한 산성쪽 성향이 강한 모래를 사용한다.
  4. 한번 사용하나 모래는 재생할 수 없으므로 모래손실이 크다.
(정답률: 60%)
  • 후란레진 공정은 사용 후 모래를 재생하여 재사용할 수 있는 공법이므로, 모래를 재생할 수 없어 손실이 크다는 설명은 틀린 내용입니다.
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64. 진공주조의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 용해과정에서 분위기의 오염을 방지할 수 있다.
  2. 수소, 산소, 질소 등의 유해 가스 성분을 제거하기 쉽다.
  3. 유해한 불순 원소를 제거할 수 있다.
  4. 대형주물을 주조하기에 적합하다.
(정답률: 72%)
  • 진공주조는 고진공 상태에서 정밀한 주조가 가능하여 오염 방지와 가스 제거에 유리하지만, 장비의 크기와 진공 유지의 한계로 인해 대형주물을 주조하기에는 부적합합니다.
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65. 주형의 조건 중 용탕압이 주형의 배압보다 큰 경우 발생하는 현상은?

  1. 아무런 현상이 일어나지 않는다.
  2. 주물표면이 아주 좋은 상태가 된다.
  3. 용탕이 모래 입자 사이에 침입하는 경향이 일어난다.
  4. 가스가 용탕에 밀려 들어와 블로우 홀이 되는 경향이 일어난다.
(정답률: 76%)
  • 용탕압이 주형 내부의 배압보다 높으면, 압력 차이에 의해 액체 상태의 금속인 용탕이 주형 모래 입자 사이의 틈새로 강제로 밀려 들어가는 현상이 발생합니다.
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66. 금형주조를 할 때 금형표면에 도형을 해주는 이유가 아닌 것은?

  1. 금형표면의 마모를 방지한다.
  2. 주물표면의 결함을 감소시킨다.
  3. 금형에 발생하는 급격한 열응력을 증가시킨다.
  4. 제품을 금형에서 쉽게 이탈시킬 수 있다.
(정답률: 73%)
  • 금형 표면에 도형(coating)을 하는 목적은 금형 마모 방지, 주물 표면 결함 감소, 제품의 이탈 용이성 확보를 위함입니다.

    오답 노트
    금형에 발생하는 급격한 열응력을 증가시킨다: 도형은 오히려 열충격을 완화하고 응력을 감소시키는 역할을 합니다.
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67. 다이캐스팅용 재료로 적합하지 않은 것은?

  1. Al
  2. Zn
  3. Sn
  4. Fe
(정답률: 84%)
  • 다이캐스팅은 융점이 낮고 유동성이 좋은 비철금속(Al, Zn, Mg, Sn 등)에 적합합니다. Fe(철)는 융점이 매우 높아 금형의 수명을 급격히 단축시키므로 다이캐스팅 재료로 적합하지 않습니다.
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68. 생형주형의 표면을 급가열하므로 미세한 균열을 균일하게 하여 주형의 수축을 방지함과 동시에 통기성을 좋게 하여 탄력성이 남아 있을 때 빼내기 작업을 할 수 있는 주형 제작법은?

  1. 푸르푸랄 프로세스(Furfural Process)
  2. 쇼 프로세스(Shaw Process)
  3. 풀 몰드 프로세스(Full mold Process)
  4. D-프로세스(D-Process)
(정답률: 73%)
  • 쇼 프로세스(Shaw Process)는 생형주형 표면을 급가열하여 미세 균열을 형성함으로써 주형 수축을 방지하고 통기성을 개선하여, 탄력성이 있을 때 제품을 쉽게 빼낼 수 있게 하는 주형 제작법입니다.
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69. 다이캐스팅 조업 중 기포결함의 발생을 억제하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 주입온도를 높인다.
  2. 압입 압력을 증가시킨다.
  3. 가스 구멍을 변경한다.
  4. 게이트의 두께 및 위치를 변경한다.
(정답률: 60%)
  • 다이캐스팅에서 주입온도를 너무 높이면 용탕 내 가스 용해도가 증가하고 수축 결함이 심해져 오히려 기포 결함이 발생하기 쉽습니다. 기포를 억제하려면 적정 온도를 유지하고 압입 압력을 높이거나 가스 배출 경로를 최적화해야 합니다.
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70. 다음 중 복잡한 주조품을 가장 높은 정밀도로 만들 수 있는 주형제작 방법은?

  1. 자경성 주형법
  2. 인베스트먼트 주형법
  3. 셀 몰드 주형법
  4. 포틀랜드 시멘트 주형법
(정답률: 70%)
  • 인베스트먼트 주형법은 정밀한 왁스 모형을 사용하고 이를 세라믹 등으로 감싸 제거하는 방식으로, 복잡한 형상의 제품을 매우 높은 치수 정밀도로 제작할 수 있는 대표적인 정밀 주조법입니다.
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71. 모형을 발포폴리스티렌으로 만들고 이것을 용탕의 열에 의하여 기화 소실시키는 방법으로서 강철 입자를 사용하며, 점결제 대신 자력을 이용하는 주형법은?

  1. 석고 주형법
  2. 쇼 주형법
  3. 풀 몰드법
  4. 마그네틱 주형법
(정답률: 60%)
  • 발포폴리스티렌 모형을 용탕의 열로 기화시켜 소실시키며, 점결제 대신 강철 입자와 자력을 이용하여 주형을 형성하는 방식은 마그네틱 주형법의 핵심 특징입니다.
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72. 인베스트먼트 주조법에서 왁스 성형 불량의 원인이 아닌 것은?

  1. 왁스 온도가 너무 낮을 때
  2. 주입구가 너무 클 때
  3. 이형제를 과도하게 사용 했을 때
  4. 왁스 주입구 위치가 잘못되었을 때
(정답률: 53%)
  • 왁스 성형 시 온도가 너무 낮으면 유동성이 떨어지고, 이형제가 과도하거나 주입구 위치가 부적절하면 성형 불량이 발생합니다. 하지만 주입구가 너무 큰 것은 왁스의 원활한 주입을 도와 오히려 불량 발생 가능성을 낮추므로 성형 불량의 원인으로 보기 어렵습니다.
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73. 콜드 박스법(cold box process)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 손 조형도 가능하다.
  2. 아민 가스로 경화시킨다.
  3. 점결제는 규산나트륨을 사용한다.
  4. 주형은 아민 가스가 새어 나오지 않도록 완전히 밀폐 한다.
(정답률: 56%)
  • 콜드 박스법은 아민 가스를 사용하여 상온에서 빠르게 경화시키는 방법이며, 점결제로 규산나트륨이 아닌 특수 수지(페놀 또는 푸란 수지 등)를 사용합니다.

    오답 노트
    손 조형 가능, 아민 가스 경화, 가스 누출 방지를 위한 밀폐 주형 사용은 콜드 박스법의 올바른 특징입니다.
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74. 셀몰드법에서 배면금형법이라고 불리는 방법은?

  1. 블로잉 조형법
  2. 콘터어드 셀조형법
  3. 스택 몰드법
  4. 덤프식 조형법
(정답률: 40%)
  • 셀몰드법 중 콘터어드 셀조형법은 금형의 배면(뒷면)을 이용하여 형상을 만드는 방식이므로 배면금형법이라고도 불립니다.
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75. 인베스트먼트 주조법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 주형이 일체형이다.
  2. 형상적으로 제한을 많이 받는다.
  3. 거의 모든 재질을 주조할 수 있다.
  4. 기계가공비가 절감된다.
(정답률: 72%)
  • 인베스트먼트 주조법은 정밀 주조의 일종으로, 왁스 패턴을 사용하여 매우 복잡한 형상도 정밀하게 구현할 수 있어 형상적 제한이 거의 없습니다.

    오답 노트
    일체형 주형 사용, 광범위한 재질 적용 가능, 정밀도가 높아 기계가공비 절감이 가능합니다.
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76. 원심주조법에서 나타나는 편석현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 응고속도가 늦을수록 편석이 커진다.
  2. 회전수가 적은 것일수록 편석이 커진다.
  3. 점성계수가 큰 것일수록 편석이 커진다.
  4. 초정과 용체의 비중차가 작을수록 편석이 커진다.
(정답률: 40%)
  • 원심주조 시 응고 속도가 느릴수록 성분 원소들이 이동할 수 있는 시간이 길어져 편석 현상이 더욱 심해집니다.

    오답 노트
    회전수 증가, 점성계수 감소, 비중차 증가는 편석을 촉진하는 요인입니다.
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77. 저압 주조법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 복잡하거나 얇은 주물의 주조는 가능하나 대형 주물의 주조는 불가능하다.
  2. 주입속도를 자유로이 조절할 수 있다.
  3. 압탕, 탕구 등이 필요 없으므로 회수율이 90%이상으로 매우 높다.
  4. 방향성 응고가 쉽게 이루어지므로 가공이나 수축공이 적은 건전한 주물을 얻을 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 저압 주조법은 용탕을 낮은 압력으로 밀어 올려 주입하는 방식으로, 복잡하고 얇은 형상뿐만 아니라 대형 주물의 주조도 충분히 가능합니다.

    오답 노트
    주입속도 조절 가능, 높은 회수율(90% 이상), 방향성 응고를 통한 건전한 주물 획득은 저압 주조법의 대표적인 장점입니다.
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78. 셀 몰드법을 이용한 강 주물제조 방법에서 가장 많이 나타나는 결함으로 주형과 용탕 간의 반응에 의해 주물사가 주물 표면에 융착되어 표면이 거칠어지는 결함은?

  1. 균열
  2. 수축
  3. 소착
  4. 탕경
(정답률: 75%)
  • 용탕과 주형 재료가 화학적으로 반응하여 주물 표면에 모래 입자가 달라붙어 표면이 거칠어지는 현상을 소착(Burn-on)이라고 합니다.
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79. 압탕 모양에 따라 주물이 응고하는데 걸리는 시간을 나타낸 식으로 옳은 것은? (단, V는 주물의 체적, A는 주물의 표면적, K는 용융금속과 모양에 따른 상수이다.)

  1. K(A/V)2
  2. K(V/A)2
  3. V(K/A)2
  4. A(V/K)2
(정답률: 57%)
  • 주물의 응고 시간은 체적($V$)에 비례하고 표면적($A$)의 제곱에 반비례한다는 Chvorinov의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $t = K ( \frac{V}{A} )^{2}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $K(V/A)^{2}$
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80. N법 자경성 주형의 강도에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 규산나트륨의 양은 6%가 적당하다.
  2. 규산나트륨의 희석률은 2배 이하가 적당하다.
  3. Fe-Si의 양은 많을수록 강도가 증가하므로 20% 이상 첨가하여야 한다.
  4. 규산나트륨염과 물의 반응에 의해 발생하는 열을 이용하여 규산나트륨을 겔화시켜 주형을 경화시킨다.
(정답률: 62%)
  • N법 자경성 주형에서 Fe-Si는 경화제 역할을 하지만, 과량 첨가 시 오히려 주형의 성질을 악화시킬 수 있으므로 적정량을 유지해야 하며 무조건 $20\%$이상 첨가해야 한다는 설명은 틀렸습니다.
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