금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2004-03-07)

금속재료산업기사 2004-03-07 필기 기출문제 해설

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금속재료산업기사
(2004-03-07 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 다음 격자결함 중 선결함에 해당 되는 것은?

  1. 원자공공
  2. 전위
  3. 적층결함
  4. 주조결함
(정답률: 85%)
  • 결정결함 중 전위는 원자 배열이 선 형태로 어긋나 있는 선결함(Line defect)에 해당합니다.

    오답 노트
    원자공공: 점결함
    적층결함: 면결함
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2. 처음에 주어진 특정 모양의 것을 인장하거나 소성변형 된 것이 가열에 의하여 원래의 모양으로 되돌아 가는 것은?

  1. 항복융해합금
  2. 형상기억합금
  3. 압축성합금
  4. 비결정합금
(정답률: 94%)
  • 특정 모양으로 변형된 합금을 가열했을 때 원래의 모양으로 되돌아오는 성질을 형상기억효과라고 하며, 이러한 특성을 가진 재료가 형상기억합금입니다.
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3. 일정온도 영역과 변형속도의 영역에서만 300-500%이상의 연성을 나타내는 신소재의 명칭은?

  1. 초탄성합금
  2. 초소성합금
  3. 비정질합금
  4. 복합재료
(정답률: 39%)
  • 특정 온도와 변형 속도 조건에서 수백에서 수천 %에 이르는 매우 큰 소성 변형을 일으키는 재료를 초소성합금이라고 합니다.
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4. 공석강의 탄소함량(%)은?

  1. 약 0.1
  2. 약 0.3
  3. 약 0.5
  4. 약 0.8
(정답률: 71%)
  • Fe-C 상태도에서 오스테나이트가 동시에 페라이트와 시멘타이트로 변태하는 공석점의 탄소 함량은 약 $0.8\%$ 입니다.
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5. 황동 합금의 주성분은?

  1. Cu-Fe
  2. Cu-Zn
  3. Cu-Pb
  4. Cu-Sn
(정답률: 72%)
  • 황동(Brass)은 구리(Cu)와 아연(Zn)의 합금입니다.

    오답 노트
    Cu-Sn: 청동(Bronze)
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6. 니켈의 설명이 틀린 것은?

  1. 상온에서 결정구조가 면심입방격자이다.
  2. 철과 합금이 잘 된다.
  3. 구리와 합금이 잘 된다.
  4. 알루미늄과 무게가 같다.
(정답률: 68%)
  • 니켈은 면심입방격자 구조를 가지며 철 및 구리와 합금성이 우수한 금속입니다.

    오답 노트
    알루미늄과 무게가 같다: 니켈의 밀도는 약 $8.9\text{g/cm}^3$이며, 알루미늄의 밀도는 약 $2.7\text{g/cm}^3$로 무게 차이가 매우 큽니다.
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7. 공석 탄소강의 조직은?

  1. Pearlite
  2. Austenite
  3. Cementite
  4. Ferrite
(정답률: 58%)
  • 공석 탄소강(탄소 함유량 약 $0.76\%$)은 오스테나이트가 냉각되면서 페라이트와 시멘타이트가 층상 구조로 배열된 펄라이트(Pearlite) 조직을 형성합니다.
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8. 마우러 조직도란 주철 중의 어떤 원소의 함량과 조직분포를 나타낸 것인가?

  1. C 와 Si
  2. C 와 Mn
  3. P 와 Si
  4. P 와 S
(정답률: 68%)
  • 마우러 조직도는 주철의 성분 중 탄소($C$)와 규소($Si$)의 함량 변화에 따른 조직의 분포와 상태를 나타낸 평형 상태도입니다.
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9. 철강 주물이 응고했을 때 응고 온도차에 따라 농도차이가 생기는 현상은?

  1. 공석
  2. 포석
  3. 편정
  4. 편석
(정답률: 63%)
  • 금속이 응고할 때 액상과 고상의 용해도 차이 및 응고 온도 차이로 인해 성분이 불균일하게 분포되는 현상을 편석이라고 합니다.
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10. 다음 중 비중이 가장 작은 것은?

  1. Al
  2. Mg
  3. Ti
  4. Ni
(정답률: 66%)
  • 제시된 금속 중 마그네슘(Mg)의 비중이 약 $1.74$로 가장 작습니다.

    오답 노트
    알루미늄(Al): 약 $2.7$
    티타늄(Ti): 약 $4.5$
    니켈(Ni): 약 $8.9$
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11. 림드강을 변형시킨 것으로서 용강을 주입 후 뚜껑을 씌워 용강의 비등을 억제시켜 림 부분을 얇게하여 내부의 편석을 적게한 강괴는?

  1. 킬드강
  2. 림드강
  3. 쎄미킬드강
  4. 캐프드강
(정답률: 47%)
  • 캐프드강은 림드강의 변형으로, 용강 주입 후 뚜껑을 씌워 비등을 억제함으로써 림 부분을 얇게 만들고 내부 편석을 줄인 강괴를 말합니다.
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12. 초내열강(초합금 = super alloy)의 합금 원소는?

  1. Ni, Co, Cr 등
  2. Pb, Mn, Zn 등
  3. Cs, Cu, Hg 등
  4. Al , Mg, Sn 등
(정답률: 65%)
  • 초내열강(Super alloy)은 고온에서도 강도와 내식성이 뛰어나야 하므로, 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr) 등을 주성분으로 하는 합금을 사용합니다.
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13. 탄소 함유량이 가장 많은 것은?

  1. Pure iron
  2. Eutectic cast iron
  3. Eutectoid steel
  4. Armco iron
(정답률: 58%)
  • 탄소 함유량은 순철 < 공강 < 강 < 주철 순으로 증가합니다. 제시된 보기 중 Eutectic cast iron(공정 주철)은 주철의 일종으로 탄소 함유량이 가장 많습니다.
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14. 용융점이 가장 높은 금속은?

  1. Fe
  2. W
  3. Hg
  4. Cu
(정답률: 78%)
  • 금속 원소 중 텅스텐(W)은 용융점이 약 $3422^{\circ}\text{C}$로 모든 금속 중에서 가장 높습니다.
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15. 편석을 막기 위하여 모서리 부분을 둥글게 하는 것은?

  1. 라운딩
  2. 결정 경계
  3. 격자 상수
  4. 고우스트라인
(정답률: 83%)
  • 주조 시 응고 과정에서 발생하는 편석을 방지하고 응력 집중을 줄이기 위해 모서리 부분을 둥글게 처리하는 가공법을 라운딩이라고 합니다.
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16. 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: 78%)
  • 킬드강(Killed Steel)은 제강 과정에서 탈산제를 첨가하여 용강 속의 산소를 완전히 제거함으로써 기포 발생을 억제한 강을 말합니다.
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17. Ni-Cr계 합금의 특징 중 틀린 것은?

  1. 전기 저항이 대단히 작다.
  2. 내식성이 크고 산화도가 적다.
  3. Fe 및 Cu에 대한 열전 효과가 크다.
  4. 내열성이 크다.
(정답률: 75%)
  • Ni-Cr계 합금은 고저항 합금의 대표적인 종류로, 전기 저항이 매우 큰 것이 특징입니다.

    오답 노트
    내식성, 내열성이 크고 열전 효과가 큰 것은 Ni-Cr계 합금의 올바른 성질입니다.
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18. 구리의 환원성 분위기에서 가열할 때 미세 기포나 작은 균열이 발생하는 현상은?

  1. 뜨임취성
  2. 고온취성
  3. 입계취성
  4. 수소취성
(정답률: 49%)
  • 구리를 환원성 분위기에서 가열할 때, 수소가 구리 내부로 침투하여 수증기 $\text{H}_2\text{O}$를 형성하며 미세 기포나 균열을 일으키는 현상을 수소취성이라고 합니다.
    반응식: $\text{Cu}_2\text{O} + \text{H}_2 \rightarrow 2\text{Cu} + \text{H}_2\text{O}$
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19. 모터, 단전기, 자기스위치, 변압기 등에 사용되는 고투자율 재료로써 소결금속자심이 아닌 것은?

  1. Fe-Si 계
  2. Fe-Al 계
  3. Fe-Ni 계
  4. Fe-S 계
(정답률: 69%)
  • 고투자율 소결금속자심은 주로 철(Fe)을 기반으로 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 등을 첨가하여 제작합니다. Fe-S 계는 자성 재료의 특성을 갖는 소결자심 재료가 아닙니다.
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20. 형상기억효과나 초탄성현상을 나타내는 합금이 아닌것은?

  1. Ti-Ni 계
  2. Cu-Al-Ni 계
  3. Cu-Zn-Al 계
  4. Mg-Cr 계
(정답률: 64%)
  • 형상기억합금은 주로 Ti-Ni 계, Cu-Al-Ni 계, Cu-Zn-Al 계 등이 대표적이며, Mg-Cr 계는 이러한 형상기억효과나 초탄성현상을 나타내는 합금에 해당하지 않습니다.
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2과목: 금속조직

21. 철강의 공정(共晶)반응에 의하여 생긴 주 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 오스테나이트
  3. 레데뷰라이트
  4. 페라이트
(정답률: 52%)
  • 철-탄소 상태도에서 공정반응(Eutectic reaction)은 액상에서 두 개의 고상(오스테나이트와 시멘타이트)이 동시에 석출되는 반응이며, 이때 생성되는 층상 조직을 레데뷰라이트라고 합니다.
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22. 전위 주위의 응력장에 용질원자가 모여 고착되어 기계적 성질에 영향을 주는 것은?

  1. 원자공공
  2. 코트렐 효과
  3. 프렌켈결함
  4. 전위의 상승
(정답률: 47%)
  • 전위(dislocation) 주변의 응력장에 용질 원자가 모여 전위의 이동을 방해함으로써 재료의 항복 강도를 높이는 현상을 코트렐 효과라고 합니다.
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23. 금속에서 사용하는 기브스의 상율(F=n+2-P)식 중 성분의 수를 표시 하는 것은?

  1. F
  2. n
  3. 2
  4. P
(정답률: 47%)
  • 기브스의 상율 식 $F = n + 2 - P$에서 각 기호의 의미는 다음과 같습니다.
    - $F$: 자유도(Degrees of freedom)
    - $n$: 성분의 수(Number of components)
    - $P$: 상의 수(Number of phases)
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24. 확산(diffusion)과 관련이 가장 작은 것은?

  1. 침탄(carburizing)
  2. 질화(nitriding)
  3. 담금질(quenching)
  4. 금속침투(metallic cementation)
(정답률: 48%)
  • 침탄, 질화, 금속침투는 모두 외부에서 원자를 내부로 확산시켜 표면 성질을 변화시키는 확산 공정입니다.

    오답 노트
    담금질: 고온의 금속을 급냉시켜 조직을 변화시키는 열처리 공정으로 확산과는 거리가 멉니다.
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25. 다음 그림에서 XY축을 경계로 좌우측의 원자들은 완전한 규칙배열로 되어 있으나 전체로 보면 XY축을 경계로 하여 대칭으로 되어있다. 이러한 원자배열의 구역은?

  1. 완화 구역
  2. 자성 구역
  3. 역위상 구역
  4. 전이 구역
(정답률: 59%)
  • 제시된 이미지 와 같이 XY축을 경계로 좌우 원자 배열이 대칭을 이루며 서로 반대되는 위상을 가지는 구역을 역위상 구역이라고 합니다.
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26. 면심입방 결정구조에서 단위격자 소속 원자수가 4일 때 배위수는?

  1. 1개
  2. 4개
  3. 7개
  4. 12개
(정답률: 78%)
  • 면심입방구조(FCC)는 각 꼭짓점과 각 면의 중심에 원자가 위치하는 구조로, 하나의 원자를 중심으로 가장 가까이 접하고 있는 인접 원자의 수인 배위수는 12개입니다.
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27. 강의 Martensite 변태를 바르게 설명한 것은?

  1. 변태량은 냉각온도의 영향을 받지 않는다.
  2. 무확산 과정이다.
  3. 면심입방격자이다.
  4. 원자의 협동운동에 의한 변태가 아니다.
(정답률: 69%)
  • 마르텐사이트 변태는 탄소 원자가 확산될 시간 없이 매우 빠르게 일어나는 무확산 변태(Diffusionless transformation)가 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    변태량은 냉각온도의 영향을 받지 않는다: 냉각 온도에 따라 변태 시작/종료 온도가 결정됩니다.
    면심입방격자이다: 체심정방격자(BCT) 구조를 가집니다.
    원자의 협동운동에 의한 변태가 아니다: 원자들이 동시에 이동하는 협동적 전단 운동으로 일어납니다.
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28. 열분석 곡선으로부터 평행상태도를 작성할려고 할 때 이들과 관계없는 변수는?

  1. 온도
  2. 시간
  3. 습도
  4. 농도
(정답률: 64%)
  • 평형상태도는 온도, 조성(농도), 그리고 시간에 따른 상변화를 분석하여 작성하는 도표입니다. 습도는 금속의 상평형 분석과 직접적인 관계가 없는 변수입니다.
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29. 금속재료를 상온가공해서 성질이 변했을 때 틀린 것은?

  1. 경도는 증가한다.
  2. 인장강도는 증가한다.
  3. 연신율은 증가한다.
  4. 항복점이 높아진다.
(정답률: 45%)
  • 금속재료를 상온에서 가공(냉간가공)하면 가공경화 현상이 발생하여 강도와 경도는 높아지지만, 연성은 감소합니다.

    오답 노트
    연신율은 증가한다: 가공경화로 인해 연신율은 감소합니다.
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30. 전율고용체를 이루는 합금에서 전기저항이 가장 큰 것은 두 원자의 혼합비에서 어느 때인가? (단, M과 N 두 원자의 2원계)

  1. 100% M
  2. 100% N
  3. 50% M 과 50% N
  4. 10% M 과 90% N
(정답률: 70%)
  • 전율고용체에서 전기저항은 원자 배열의 무질서도(Entropy)가 최대일 때 가장 커집니다. 두 원자 M과 N이 50%씩 혼합되었을 때 격자 왜곡과 산란 효과가 최대가 되어 저항이 가장 높게 나타납니다.
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31. 순철을 가열할 때 1400℃에서 면심입방격자인 γ-철이 체심입방격자인 δ -철로 동소변태를 일으키는 변태는?

  1. A1변태
  2. A2변태
  3. A3변태
  4. A4변태
(정답률: 62%)
  • 순철을 가열할 때 발생하는 동소변태 중 $1400^{\circ}C$ 부근에서 면심입방격자인 $\gamma$-철이 체심입방격자인 $\delta$-철로 변하는 현상을 $A_{4}$ 변태라고 합니다.
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32. 금속간 화합물의 특성이 아닌 것은?

  1. 결정구조가 간단하다.
  2. 취약(brittle)하다.
  3. 소성변형이 어렵다.
  4. 경하고 전기저항이 크다.
(정답률: 41%)
  • 금속간 화합물은 서로 다른 금속 원소가 화학적으로 결합하여 형성되며, 일반적으로 결정구조가 매우 복잡한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    취약(brittle)함, 소성변형 어려움, 경도 높음, 전기저항 큼: 금속간 화합물의 전형적인 특성입니다.
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33. 조밀육방격자의 충전율을 구하는 식이 옳은 것은?

(정답률: 21%)
  • 조밀육방격자(HCP)의 충전율(p.f)은 단위 격자 내 원자의 총 부피를 단위 격자의 전체 부피로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $p.f = \frac{V_{atom} \times n}{V_{unit cell}}$
    ② [숫자 대입]
    $p.f = \frac{\frac{4}{3}\pi(\frac{a}{2})^{3} \times 2}{\sqrt{2}a^{3}}$
    ③ [최종 결과]
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34. 그림에서 A 면의 밀러지수는?

  1. (123)면
  2. (132)면
  3. (111)면
  4. (124)면
(정답률: 75%)
  • 밀러지수는 각 축의 절편의 역수를 취해 정수비로 나타냅니다. 에서 A 면은 $x, y, z$ 축의 절편이 각각 $1, 1, 1$이므로, 역수를 취해도 $1, 1, 1$이 되어 (111)면이 됩니다.
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35. 순철에서 나타나는 변태가 아닌 것으로 공석변태는?

  1. A1
  2. A2
  3. A3
  4. A4
(정답률: 67%)
  • 순철의 변태 중 $A_{1}$ 변태는 공석강에서 나타나는 공석변태(오스테나이트 $\rightarrow$ 펄라이트)이며, 순철의 동소변태와는 구분됩니다.

    오답 노트
    $A_{2}, A_{3}, A_{4}$ 변태: 순철에서 발생하는 동소변태에 해당합니다.
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36. Fe-C 상태도에서 관계가 없는 상태도 형은?

  1. 포정 반응형
  2. 균형 반응형
  3. 공정 반응형
  4. 공석 반응형
(정답률: 75%)
  • Fe-C 상태도에는 공석 반응, 공정 반응, 포정 반응과 같은 상변태 반응형이 존재하지만, 균형 반응형이라는 용어는 상태도의 반응 유형을 분류하는 명칭이 아닙니다.
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37. 금속이 용해할 때 부피변화가 가장 큰 것은?

  1. Li
  2. Na
  3. Sn
  4. Al
(정답률: 20%)
  • 금속의 용해 시 부피 변화는 액체와 고체 상태의 밀도 차이에 의해 결정되며, 제시된 원소들 중 Al(알루미늄)이 용해 시 부피 변화가 가장 큽니다.
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38. 아공석강의 표준상태에 있어서 [(35×F)+(80×P)]/100으로 나타내는 기계적 성질의 식은? (단, F는 페라이트(%), P는 펄라이트(%)의 분율을 나타냄)

  1. 인장강도
  2. 연신율
  3. 단면수축율
  4. 전성
(정답률: 33%)
  • 아공석강의 기계적 성질 중 인장강도는 페라이트와 펄라이트의 분율에 따라 결정되며, 제시된 식은 각 상의 강도 기여도를 합산하여 전체 인장강도를 산출하는 식입니다.
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39. 금속의 결정격자 결함 중 선(line)결함에 해당하는 결함은?

  1. 수축공(shrinkage cavity)
  2. 적층결함(stacking fault)
  3. 원자공공(vacancy)
  4. 전위(dislocation)
(정답률: 62%)
  • 금속의 결정결함은 차원에 따라 분류하며, 전위(dislocation)는 원자 배열이 선을 따라 어긋나 있는 대표적인 선(line)결함입니다.

    오답 노트
    원자공공: 점결함
    적층결함: 면결함
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40. BCC에서 원자 밀도가 가장 큰 면은?

  1. (111)
  2. (100)
  3. (110)
  4. (0001)
(정답률: 35%)
  • 체심입방격자(BCC) 구조에서 원자들이 가장 조밀하게 배열되어 원자 밀도가 가장 높은 면은 $(110)$ 면입니다.
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3과목: 금속열처리

41. 강의 노말라이징 온도를 나타낸 것 중 옳은 것은?

  1. A0 또는 A1 + 50℃
  2. A1 또는 A2 + 50℃
  3. A1 또는 A4 + 50℃
  4. A3 또는 A㎝ + 50℃
(정답률: 57%)
  • 노말라이징(정준화)은 결정립을 미세화하고 조직을 균질하게 만들기 위해 $A_{3}$ 변태점(아공석강) 또는 $A_{\text{cm}}$ 변태점(과공석강)보다 $30 \sim 50^{\circ}\text{C}$ 높게 가열한 후 공냉하는 열처리입니다.
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42. 침탄처리도에서 (나)에 들어갈 공정은?

  1. 승온
  2. 침탄
  3. 확산
  4. 하강
(정답률: 64%)
  • 침탄처리 공정도는 일반적으로 승온 $\rightarrow$ 침탄 $\rightarrow$ 확산 $\rightarrow$ 냉각 순으로 진행됩니다. 이미지에서 (가)는 승온 단계이며, 고온을 유지하며 탄소를 침투시키는 (나) 단계는 침탄 공정에 해당합니다.
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43. 회주철주물의 응력제거열처리시 가장 적합한 온도(℃)는?

  1. 1000
  2. 650
  3. 350
  4. 150
(정답률: 40%)
  • 회주철의 응력제거열처리는 일반적으로 $550 \sim 650^{\circ}\text{C}$ 범위에서 수행하여 내부 잔류 응력을 제거합니다. 따라서 제시된 보기 중 $650^{\circ}\text{C}$가 가장 적합한 온도입니다.
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44. 고주파 담금질의 장점 중 틀린 것은?

  1. 열처리 시간이 짧다.
  2. 산화 및 탈탄이 많다.
  3. 대량 생산이나 연속작업에 적합하다.
  4. 경제적이다.
(정답률: 74%)
  • 고주파 담금질은 표면만 빠르게 가열하여 냉각시키는 방식이므로 열처리 시간이 짧고 경제적이며, 대량 생산에 매우 유리합니다. 또한 가열 시간이 매우 짧기 때문에 표면의 산화 및 탈탄이 적게 일어나는 것이 특징입니다.
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45. 고주파 담금질에서 물체의 표면만 발열되는 원인은?

  1. 질량효과와 전압효과
  2. 와전효과와 역류효과
  3. 표피효과와 근접효과
  4. 침투효과와 저항효과
(정답률: 52%)
  • 고주파 전류가 흐를 때 전류가 도체의 표면 쪽으로 집중되어 흐르는 표피효과와, 인접한 도체 간의 자기장 영향으로 전류 분포가 치우치는 근접효과 때문에 표면만 발열됩니다.
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46. 고속도 공구강의 열처리에 사용되는 적합한 가열로는?

  1. 염욕로
  2. 전로
  3. 용광로
  4. 소결로
(정답률: 43%)
  • 고속도 공구강은 가열 온도가 매우 높고 산화 방지가 중요하므로, 정밀한 온도 제어가 가능하고 산화를 막을 수 있는 염욕로가 가장 적합합니다.
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47. SM35C 의 화염 담금질경도(HRC)값은?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 90
(정답률: 72%)
  • SM35C 탄소강의 화염 담금질 시 얻어지는 일반적인 표면 경도 값은 $50\text{HRC}$입니다.
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48. 가열장치를 열원, 용도, 구조 등에 따라 분류하는 것 중 열원에 따른 분류가 아닌 것은?

  1. 전기로
  2. 중유로
  3. 가스로
  4. 연속로
(정답률: 43%)
  • 가열장치를 열원에 따라 분류하면 전기로, 중유로, 가스로 등이 있습니다.

    오답 노트
    연속로는 열원이 아닌 로의 구조나 운전 방식에 따른 분류입니다.
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49. 두 종류의 금속선 양단을 접합하고 양 접합점에 온도차를 부여하여 기전력을 이용한 온도계는?

  1. 복사온도계
  2. 열전대온도계
  3. 광전온도계
  4. 광온도계
(정답률: 57%)
  • 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하고 양단에 온도차를 주었을 때 전압(기전력)이 발생하는 제베크 효과(Seebeck effect)를 이용한 온도계는 열전대온도계입니다.
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50. 알루미늄(Al)열처리 기호 중 가공경화한 재질을 나타내는 것은?

  1. F
  2. O
  3. H
  4. T
(정답률: 53%)
  • 알루미늄 열처리 기호에서 H는 가공경화(Strain Hardened) 상태를 나타냅니다.

    오답 노트
    F: 제조 상태 그대로
    O: 풀림(Annealed) 상태
    T: 열처리(Thermal Treatment) 상태
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51. 금속의 변태 중 자기변태를 바르게 설명한 것은?

  1. 고체 상태로 어느 온도에 있어서 원자의 배열과 결정구조가 변화한다.
  2. 원자의 배열은 변화하지 않고 강자성으로부터 상자성으로 자성이 변화한다.
  3. 체적에 팽창이나 수축현상을 볼 수 있고 기계적 물리적 성질이 변화한다.
  4. 금속 또는 합금에서 응고된 후에 내부상태에 변화를 일으키는 성질이다.
(정답률: 68%)
  • 자기변태는 결정 구조나 원자 배열의 변화 없이, 특정 온도(퀴리 온도)에서 강자성체가 상자성체로 자성만이 변화하는 현상입니다.

    오답 노트
    고체 상태에서 원자 배열과 결정구조가 변화하는 것: 동소변태
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52. 응고된 강속에 포함되어 백점을 형성하는 주 원인이 되는 것은?

  1. 크롬
  2. 탄소
  3. 수소
  4. 황
(정답률: 59%)
  • 강의 응고 과정에서 수소 가스가 배출되지 못하고 내부에 잔류하여 응력을 유발하면, 표면에 하얀색의 작은 점이나 균열 형태인 백점이 형성됩니다.
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53. 고속도 공구강의 담금질 온도 상승에 따른 성질 변화 중 맞지 않는 것은?

  1. 탄화물의 고용량이 증대하여 기지 중 합금원소 증가
  2. 오스테나이트 결정립의 조대화
  3. 잔류 오스테나이트 양의 증가
  4. 충격값, 항절력, 인성 등의 증가
(정답률: 29%)
  • 고속도 공구강의 담금질 온도가 상승하면 탄화물의 고용량이 늘어나 기지 조직 내 합금 원소가 증가하고, 오스테나이트 결정립이 조대화되며 잔류 오스테나이트 양이 증가합니다. 이로 인해 경도는 높아질 수 있으나, 충격값, 항절력, 인성 등은 오히려 감소하게 됩니다.
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54. 고주파 담금질할 때의 경도가 부족한 원인이 아닌 것은?

  1. 재료가 부적당하다.
  2. 냉각이 부적당하다.
  3. 가열온도가 부족하다.
  4. 마텐자이트 변태를 일으킨다.
(정답률: 62%)
  • 고주파 담금질에서 경도가 부족한 이유는 재료의 성분 부적합, 냉각 속도 부족, 가열 온도 미달 등이 원인이 됩니다. 마텐자이트 변태는 담금질을 통해 경도를 높이는 핵심 기전이므로 경도 부족의 원인이 될 수 없습니다.
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55. 구상화 풀림의 목적이 아닌 것은?

  1. 담금질 효과를 균일하게 하기 위해서
  2. 담금질 변형을 크게하기 위해서
  3. 담금질 경도를 높이기 위하여
  4. 기계적 가공성을 좋게하기 위하여
(정답률: 68%)
  • 구상화 풀림은 층상 펄라이트를 구상 펄라이트로 변화시켜 기계 가공성을 높이고, 담금질 시 변형과 균열을 줄이며 경도를 균일하게 하기 위해 실시합니다.

    오답 노트
    담금질 변형을 크게하기 위해서: 변형을 최소화하는 것이 목적입니다.
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56. 직경 25㎜의 봉재를 A3 + 30℃까지 가열 후 수냉을 실시하기 위한 냉각의 3단계를 바르게 나열한 것은?

  1. 비등단계→ 증기막단계→ 대류단계
  2. 비등단계→ 대류단계→ 증기막단계
  3. 증기막단계→ 비등단계→ 대류단계
  4. 대류단계→ 증기막단계→ 비등단계
(정답률: 50%)
  • 고온의 금속을 수냉할 때 냉각 단계는 표면에 증기막이 형성되는 증기막단계, 격렬하게 끓어오르는 비등단계, 그리고 증기막이 사라지고 액체와 직접 접촉하는 대류단계 순으로 진행됩니다.
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57. 흑심가단주철의 주 바탕 조직은?

  1. 시멘타이트
  2. 페라이트
  3. 펄라이트
  4. 베이나이트
(정답률: 39%)
  • 흑심가단주철은 열처리를 통해 흑연이 구상화되거나 뭉쳐지며, 그 바탕 조직은 부드러운 페라이트로 구성됩니다.
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58. 침투법 중에서 세라다이징에 사용되는 원소는?

  1. 알루미늄
  2. 보론
  3. 아연
  4. 크롬
(정답률: 55%)
  • 세라다이징(Sherardizing)은 아연($Zn$) 분말을 사용하여 강철 표면에 아연 확산층을 형성시키는 침투법입니다.
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59. 고체 침탄법에서 침탄 촉진제로서 가장 많이 사용되는 것은?

  1. NaCN
  2. BaCO3
  3. KCN
  4. NaCl
(정답률: 41%)
  • 고체 침탄법에서 침탄 속도를 높이기 위해 사용하는 촉진제로는 $\text{BaCO}_3$ (탄산바륨)가 가장 널리 사용됩니다.
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60. 강재를 담금질 할 때 연속 냉각변태의 표시로 맞는 것은?

  1. CCT
  2. TAA
  3. ESA
  4. FRT
(정답률: 71%)
  • 강재의 냉각 속도에 따른 변태 과정을 나타낸 곡선인 연속 냉각변태 곡선을 영어로 Continuous Cooling Transformation의 약자인 CCT라고 합니다.
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4과목: 재료시험

61. 충격시험과 관계없는 용어는?

  1. 샤르피시험법
  2. 눌림저항
  3. 파괴인성
  4. 흡수에너지
(정답률: 48%)
  • 충격시험은 재료의 인성과 파괴 저항성을 측정하는 시험으로, 샤르피시험법, 파괴인성, 흡수에너지 등이 핵심 관련 용어입니다.

    오답 노트
    눌림저항: 경도 시험이나 표면 압축 특성과 관련된 용어입니다.
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62. 액체 침투탐상검사로서 검출할 수 없는 결함은?

  1. 단조 겹침
  2. 크레이터 균열
  3. 그라인딩 균열
  4. 비금속 내부 개재물
(정답률: 82%)
  • 액체 침투탐상검사는 침투액이 결함 내부로 스며들어야 하므로, 반드시 표면으로 열려 있는 결함만 검출할 수 있습니다.
    비금속 내부 개재물은 표면과 연결되지 않은 내부 결함이므로 검출이 불가능합니다.
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63. 기계적 성질중에서 동적 시험으로 샤르피 시험기가 필요한 것은?

  1. 충격 시험
  2. 인장 시험
  3. 압축 시험
  4. 전단 시험
(정답률: 71%)
  • 샤르피(Charpy) 시험기는 재료에 충격을 가하여 흡수되는 에너지를 측정함으로써 재료의 인성과 취성을 평가하는 대표적인 충격 시험 장치입니다.
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64. 자분탐상 시험에서 자화방법에 속하지 않는 것은?

  1. 플로트법
  2. 통전법
  3. 코일법
  4. 형광법
(정답률: 62%)
  • 자분탐상 시험의 자화방법에는 통전법, 코일법, 플로트법 등이 있습니다. 형광법은 자화 방법이 아니라 결함을 시각적으로 더 잘 확인하기 위해 사용하는 검사 방법(관찰법)입니다.
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65. 표점거리 50mm, 직경 14mm인 인장시험편을 인장시험한 결과 최대하중이 7.5ton, 파단 후 표점거리는 65mm로 측정되었을 때 인장강도(kgf/mm2) 및 연신율(%)은 약 얼마인가?

  1. 48.7, 30
  2. 12.2, 30
  3. 50.7, 35
  4. 15.2, 35
(정답률: 33%)
  • 인장강도는 최대하중을 초기 단면적으로 나누어 구하며, 연신율은 표점거리의 증가량을 초기 표점거리로 나누어 백분율로 나타냅니다.
    인장강도 계산:
    ① $ \sigma = \frac{P}{A} $
    ② $ \sigma = \frac{7.5 \times 1000}{\frac{\pi \times 14^{2}}{4}} $
    ③ $ \sigma = 48.7 $ kgf/mm²
    연신율 계산:
    ① $ \epsilon = \frac{L_{f} - L_{0}}{L_{0}} \times 100 $
    ② $ \epsilon = \frac{65 - 50}{50} \times 100 $
    ③ $ \epsilon = 30 $ %
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66. 굽힘 저항 시험과 관련이 가장 먼 것은?

  1. 굽힘강도
  2. 탄성계수
  3. 전단 변형율
  4. 탄성에너지
(정답률: 67%)
  • 굽힘 저항 시험은 재료의 굽힘강도, 탄성계수, 탄성에너지 등을 측정하는 시험이며, 전단 변형율은 전단 하중에 의한 변형을 측정하는 개념이므로 굽힘 시험과는 거리가 멉니다.
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67. KSB 0801 에 의해 주조한 일반 주강 및 주철품을 인장시험 하고자할 때 가장 적당한 봉 시험편은?

  1. 1호
  2. 5호
  3. 8호
  4. 11호
(정답률: 47%)
  • KSB 0801 규격에 따라 주조한 일반 주강 및 주철품의 인장시험에 사용하는 표준 봉 시험편은 8호입니다.
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68. 두랄루민 등의 비철금속재료에서 얼마의 반복횟수에 견딜수 있는 한도의 응력을 취할 때 그 횟수에 대한 시간 한도를 결정하는가?

  1. 100∼101
  2. 102∼103
  3. 104∼105
  4. 107∼108
(정답률: 46%)
  • 두랄루민과 같은 비철금속재료는 철강과 달리 명확한 피로한계가 나타나지 않는 경우가 많습니다. 따라서 일반적으로 $10^{7} \sim 10^{8}$ 회 정도의 반복 횟수를 기준으로 시간 한도(피로 강도)를 결정합니다.
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69. 금속재료의 흠집, 결함 등의 위치, 크기를 알며 진동파의 차이로 결함유무를 판단하는 비파괴 검사법은?

  1. 침투탐상법
  2. 자분탐상법
  3. γ - 선 시험법
  4. 초음파탐상법
(정답률: 72%)
  • 초음파탐상법은 재료 내부에 초음파(진동파)를 송신하여 결함 부위에서 반사되어 돌아오는 파형의 차이를 분석함으로써 결함의 위치와 크기를 찾아내는 비파괴 검사법입니다.
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70. 불꽃검사법의 종류가 아닌 것은?

  1. 그라인더 불꽃검사법
  2. 매입시험
  3. 파렛트시험
  4. 아말감시험
(정답률: 67%)
  • 불꽃검사법은 그라인더 불꽃검사법, 매입시험, 파렛트시험 등이 있으며, 이를 통해 금속의 성분을 간이하게 판별합니다.

    오답 노트
    아말감시험: 수은을 이용한 합금 형성 시험으로 불꽃검사법에 해당하지 않습니다.
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71. 비금속 개재물(Non-metallic inclusion)에 대한 설명이 적합치 않은 것은?

  1. 응력집중의 원인이 된다.
  2. 피로한계를 저하시킨다.
  3. 철강내에 개재하는 고형체의 불순물이다.
  4. 마이크로 조직시험으로만 발견할 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 비금속 개재물은 철강 내에 포함된 고형 불순물로, 응력 집중의 원인이 되어 피로한계를 저하시키는 부정적인 영향을 줍니다.
    마이크로 조직시험뿐만 아니라 다양한 분석법을 통해 발견할 수 있으므로 마이크로 조직시험으로만 발견할 수 있다는 설명은 틀렸습니다.
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72. 불꽃시험에 대한 설명 중 맞지 않는 것은?

  1. 불꽃의 구조는 뿌리, 중앙, 앞끝으로 되어 있다.
  2. 불꽃의 유선의 길이, 유선의 색, 불꽃의 수를 보고 강종을 판별한다.
  3. 불꽃의 중앙부분은 주로 S, P 의 량을 추정한다.
  4. 불꽃 유선의 길이는 0.5m 정도가 적당하다.
(정답률: 66%)
  • 불꽃시험에서 탄소(C)와 망간(Mn)의 함량은 주로 불꽃의 앞끝 부분의 유선 모양과 수를 통해 판별합니다. 황(S)과 인(P)의 함량은 불꽃의 뿌리 부분에서 나타나는 특성(색깔이나 모양)을 보고 추정하므로, 중앙부분에서 추정한다는 설명은 틀린 것입니다.
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73. 압축시험편의 지름(D)과 길이(L)의 관계비는 어느 범위가 가장 널리 사용되는가?

  1. L/D=1∼3
  2. L/D=5∼6
  3. L/D=7∼8
  4. L/D=9∼11
(정답률: 32%)
  • 압축시험 시 시험편이 너무 길면 좌굴(Buckling) 현상이 발생하여 정확한 압축 강도를 측정할 수 없습니다. 이를 방지하기 위해 지름 $D$와 길이 $L$의 비율인 $L/D$를 보통 $1 \sim 3$ 범위로 설정하여 사용합니다.
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74. 사람의 눈에 가장 해로운 영향을 가져 올 수 있는 자외선의 파장은?

  1. 2500Å
  2. 1500Å
  3. 1000Å
  4. 500Å
(정답률: 52%)
  • 자외선 중에서도 파장이 길수록 투과력이 강해져 눈의 수정체나 망막까지 도달할 가능성이 높습니다. 제시된 보기 중 파장이 가장 긴 $2500\text{Å}$가 사람의 눈에 가장 해로운 영향을 줄 수 있습니다.
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75. 방사선 투과에 의한 비파괴시험시 선량의 차폐에 쓰이는 재질은?

  1. Cu
  2. Pb
  3. Fe
  4. Al
(정답률: 64%)
  • 방사선 투과 시험 시 방사선을 효과적으로 차단하기 위해서는 밀도가 매우 높고 원자번호가 큰 물질이 필요합니다. 납(Pb)은 밀도가 매우 높아 방사선 차폐재로 가장 널리 사용되는 재질입니다.
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76. 미소경도시험이 필요치 않는 경우는?

  1. 시험편이 작고 경도가 높은 부분 측정
  2. 도금층 등 표면의 경도측정
  3. 박판 또는 가는 선재의 경도측정
  4. 경도가 낮고 시험편이 큰 재료
(정답률: 62%)
  • 미소경도시험은 아주 작은 하중을 사용하여 얇은 층이나 작은 부위의 경도를 측정하는 시험입니다. 따라서 경도가 낮고 시험편이 큰 재료는 일반적인 경도시험으로 충분히 측정이 가능하므로 굳이 미소경도시험을 사용할 필요가 없습니다.
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77. 한 곳에 밀집된 고층 건물이나 주택의 난방시설, 자동차나 하수 등에서 배출되는 유해물질에 의한 산업재해는?

  1. 해상 오염
  2. 응력 오염
  3. 도시 오염
  4. 시각 오염
(정답률: 66%)
  • 고층 건물, 주택 난방, 자동차, 하수도 등 도시 생활 기반 시설에서 배출되는 유해물질로 인해 발생하는 환경 오염 및 산업재해를 도시 오염이라고 합니다.
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78. 재료에 일정한 하중을 가하고 일정한 온도에서 긴시간 동안 유지하면 시간이 경과함에 따라 변형량이 증가하는 현상은?

  1. 크리프 시험
  2. 피로 시험
  3. 충격 시험
  4. 경도 시험
(정답률: 64%)
  • 고온에서 일정한 하중을 장시간 가했을 때, 시간이 경과함에 따라 재료의 변형률이 점진적으로 증가하는 현상을 측정하는 것이 크리프 시험입니다.
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79. 황의 편석부가 짙은 농도로 착색된 점상으로 나타난 편석은?

  1. SN
  2. SC
  3. SD
  4. SCO
(정답률: 42%)
  • 황의 편석 중 황의 농도가 매우 짙어 점상(dot-like)으로 나타나는 편석을 $S_{D}$라고 합니다.
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80. 작은 응력을 반복해서 작용시켰을 때 시간과 더불어 점차적으로 파괴되는 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 충격파괴
  2. 피로파괴
  3. 응력파괴
  4. 인장파괴
(정답률: 71%)
  • 재료에 항복강도보다 낮은 작은 응력이라도 반복적으로 가해지면, 시간이 지남에 따라 미세한 균열이 성장하여 결국 파괴되는 현상을 피로파괴라고 합니다.
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