금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2005-03-20)

금속재료산업기사 2005-03-20 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료산업기사 2005-03-20 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

금속재료산업기사
(2005-03-20 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 주조시 주형에 냉금을 넣어 주물표면을 급냉하여 경도를 증가시킨 내마모성 주철은?

  1. 구상흑연주철
  2. 칠드주철
  3. 가단주철
  4. 회주철
(정답률: 74%)
  • 주조 시 주형 내부에 냉금(Chill)을 설치하여 표면을 급냉시키면, 탄소가 백철 조직으로 응고되어 표면 경도가 매우 높고 내마모성이 뛰어난 칠드주철이 됩니다.
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2. 금속내의 전위(dislocation)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전위밀도는 온도가 증가할 때 같이 증가한다.
  2. 선결함의 일종이다.
  3. 소성변형의 직접적인 원인이 된다.
  4. 전위는 여러 가지 형태가 생긴다.
(정답률: 69%)
  • 전위밀도는 일반적으로 가공(냉간가공)에 의해 증가하며, 온도가 상승하면 회복 및 재결정 현상이 일어나 전위가 소멸되므로 전위밀도는 감소합니다.

    오답 노트
    선결함: 전위는 대표적인 1차원 선결함임
    소성변형: 전위의 이동(슬립)이 소성변형의 핵심 기전임
    여러 가지 형태: 칼날 전위, 나사 전위, 혼합 전위 등이 존재함
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3. 각종 섬유를 플라스틱에 개재하여 재질을 강화시켜 탄력성, 강도, 피로한도 등이 향상된 재료는?

  1. 중합금
  2. 초탄성합금
  3. ESD합금
  4. FRP합금
(정답률: 61%)
  • 플라스틱(수지) 내에 유리섬유나 탄소섬유 등의 강화재를 분산시켜 강도와 탄력성을 높인 복합 재료를 FRP(Fiber Reinforced Plastics)합금이라고 합니다.
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4. 산소나 인, 아연 등의 탈산제를 품지 않고 진공 또는 무산화 분위기에서 정련주조한 것이며 유리에 대한 봉착성이 좋고 수소취성이 없는 시판동은?

  1. 전기동
  2. 정련동
  3. 무산소동
  4. 조동
(정답률: 79%)
  • 탈산제를 사용하지 않고 진공 또는 무산화 분위기에서 정련주조하여 산소 함량이 극히 낮으며, 유리에 대한 봉착성이 우수하고 수소취성이 없는 구리 재료는 무산소동입니다.
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5. 내식성과 내충격성, 기계가공성이 우수한 18-8스테인리스강(stainless steel)의 화학적 성분으로 맞는 것은?

  1. 18% Cr, 8% Ni
  2. 18% Ni, 8% Co
  3. 18% W, 8% Mo
  4. 18% Mo, 8% P
(정답률: 82%)
  • 18-8 스테인리스강은 명칭 그대로 크롬(Cr) $18\%$와 니켈(Ni) $8\%$를 함유한 오스테나이트계 스테인리스강을 의미하며, 이를 통해 우수한 내식성과 내충격성을 확보합니다.
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6. 순 구리(Cu)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전연성이 좋다.
  2. 전기 전도율이 좋다.
  3. 가공하기 쉽다.
  4. 연하지 않고 아주 단단하다.
(정답률: 83%)
  • 순 구리는 전연성이 매우 뛰어나고 가공이 쉬우며 전기 전도율이 높은 금속입니다.

    오답 노트
    연하지 않고 아주 단단하다: 순 구리는 매우 연하고 무른 성질을 가지고 있습니다.
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7. 소성가공을 받은 금속을 재가열하는 경우 일어나는 성질 및 조직변화의 순서가 올바른 것은?

  1. 내부응력의 제거→결정입자 성장→연화→재결정
  2. 재결정→내부응력의 제거→연화→결정입자 성장
  3. 결정입자 성장→연화→재결정→내부응력의 제거
  4. 내부응력의 제거→연화→재결정→결정입자 성장
(정답률: 63%)
  • 냉간 가공된 금속을 재가열하면 에너지가 낮은 상태로 돌아가려는 성질에 의해 다음 순서로 변화합니다.
    먼저 가공 시 발생한 내부응력이 제거되고, 이후 재료가 부드러워지는 연화 현상이 나타나며, 새로운 결정립이 생성되는 재결정을 거쳐, 마지막으로 결정입자가 커지는 결정입자 성장 단계로 진행됩니다.
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8. 분말합금 중에서 소결기계 부품에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 소결합금의 원료는 철분말이 주체이고, 환원분위기 중의 연속식 전기로에 넣고 소결한다.
  2. 소결체에 있어서는 성형압의 증가에 따라 밀도와 연신율이 감소한다.
  3. 원료분말제조→혼합→압축성형→예비소결→재압축→본소결의 공정을 거쳐 부품을 생산한다.
  4. 철-탄소계 소결강은 니켈, 크롬, 망간 등의 특수원소 분말을 배합하여 소결 특수강을 만들 수도 있다.
(정답률: 64%)
  • 분말합금의 성형 과정에서 성형압(압축력)이 증가하면 분말 입자 사이의 간격이 줄어들어 밀도가 높아지며, 이에 따라 재료의 연신율 또한 일반적으로 증가하는 경향을 보입니다.

    오답 노트
    성형압 증가 시 밀도와 연신율 감소: 성형압이 증가하면 밀도와 연신율은 오히려 증가합니다.
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9. 주철에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 담금질 효과가 좋고 인성이 우수하다.
  2. 융점이 강에 비해 낮고 주조성이 우수하다.
  3. 주조성은 탄소량 함량에 따라 다르다.
  4. 주철중의 탄소는 흑연(유리탄소)과 화합탄소(Fe3C)로 존재한다.
(정답률: 35%)
  • 주철은 탄소 함유량이 많아 취성이 크고 인성이 낮으며, 강에 비해 담금질 효과가 좋지 않습니다.
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10. 융점 420℃, 비중 7.1의 회백색금속으로 도금 및 다이캐스팅용에 많이 사용되는 금속은?

  1. Sn
  2. Al
  3. Zn
  4. Ni
(정답률: 77%)
  • 융점이 $420^{\circ}C$이며 비중이 $7.1$인 회백색 금속으로, 부식 방지를 위한 도금이나 정밀한 형상의 다이캐스팅 제품 제작에 널리 쓰이는 금속은 Zn(아연)입니다.
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11. 순철의 응고시 동소 변태인 A3변태에 대한 결정격자 구조 변화를 표시한 것 중 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 면심입방격자 → 체심입방격자
  2. 체심입방격자 → 면심정방격자
  3. 면심사방격자 → 체심사방격자
  4. 체심사방격자 → 면심사방격자
(정답률: 52%)
  • 순철의 응고 과정(냉각 시)에서 발생하는 $A_{3}$ 변태는 고온의 면심입방격자(FCC) 구조에서 저온의 체심입방격자(BCC) 구조로 변화하는 과정입니다.
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12. 다음 중 기계적 성질이 아닌 것은?

  1. 인장강도
  2. 단면수축율
  3. 연신율
  4. 열팽창계수
(정답률: 53%)
  • 인장강도, 단면수축율, 연신율은 하중을 가했을 때 재료가 변형되는 정도를 나타내는 기계적 성질입니다. 반면 열팽창계수는 온도 변화에 따라 부피나 길이가 변하는 물리적 성질에 해당합니다.
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13. 구상흑연주철의 흑연구상화제로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. Mg, Ca 계 합금
  2. P, Co 계 합금
  3. Cu, Pb 계 합금
  4. Mn, P 계 합금
(정답률: 70%)
  • 구상흑연주철은 편상 흑연을 구형으로 만들기 위해 Mg(마그네슘)이나 Ca(칼슘)과 같은 구상화제를 첨가하여 제조합니다.
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14. 복합재료에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 복합재료의 구성요소는 섬유, 입자, 층모재 등이 있다.
  2. 입자강화 복합재료는 보강재입자 형상이 구형 또는 각형으로 분말야금에 의해 제조된다.
  3. 복합재료화 함에 따라 강도, 강성도 등의 기계적성질을 향상시킬 수 있다.
  4. 스테인리스강판, 구리, 니켈 등의 금속판재를 입힌 클래딩(cladding) 구조물은 복합재료가 아니다.
(정답률: 66%)
  • 클래딩(cladding) 구조물은 서로 다른 성질의 금속을 접합하여 각 재료의 장점을 동시에 갖게 한 층상 복합재료의 일종입니다. 따라서 복합재료가 아니라는 설명은 틀렸습니다.
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15. 다음 그림과 같은 흑연의 형상을 나타내는 주철 조직은?

  1. 편상흑연
  2. 공정상흑연
  3. 국화상흑연
  4. 장미상흑연
(정답률: 69%)
  • 제시된 이미지 의 조직은 흑연이 미세하고 불규칙하게 분포하는 공정상흑연의 전형적인 형상입니다.
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16. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 체심입방격자의 배위수는 8개이다.
  2. 면심입방격자의 충진율은 50%이다.
  3. 면심입방격자에 속하는 금속은 Mg, Zn, Fe, Be 등이다.
  4. 면심입방격자는 BCC이다.
(정답률: 67%)
  • 체심입방격자(BCC)는 중심에 하나의 원자가 있고 각 꼭짓점에 원자가 위치하여 배위수가 8개인 구조입니다.

    오답 노트
    면심입방격자의 충진율: $74\%$
    면심입방격자(FCC) 금속: Al, Cu, Au, Ag 등
    면심입방격자: FCC
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17. 주석계 화이트 메탈에 대한 사항이 틀린 것은?

  1. Sn-Sb-Cu계 합금으로 Sb, Cu%가 높을수록 경도, 인장강도, 항압력이 증가한다.
  2. 이 합금의 불순물로는 Fe, Zn, Al, Bi, As 등이다.
  3. 마찰 계수가 높아 저속용으로 사용된다.
  4. 이 합금은 가격을 낮추기 위하여 Pb를 30%까지도 첨가하여 사용하기도 한다.
(정답률: 64%)
  • 주석계 화이트 메탈은 마찰 계수가 낮아 윤활성이 우수하며, 주로 저속 및 중속용 베어링 재료로 사용됩니다. 따라서 마찰 계수가 높아 저속용으로 사용된다는 설명은 틀린 내용입니다.
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18. 냉간가공에서 가공도의 증가에 따라 강도, 경도가 증가되는 현상은?

  1. 시효경화
  2. 표면경화
  3. 고용경화
  4. 가공경화
(정답률: 66%)
  • 금속 재료를 상온에서 냉간가공하면 전위 밀도가 증가하여 전위 간의 상호작용으로 인해 변형에 필요한 응력이 증가하며, 결과적으로 강도와 경도가 높아지는 가공경화 현상이 나타납니다.
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19. 분말 소결법으로 제조한 초경합금 공구강은 TiC, WC, TiN 등 탄화물이나 질화물을 형성하여 절삭공구로 많이 사용된다. 이들이 갖추어야 할 구비조건에 해당 되지 않는 것은?

  1. 상온, 고온경도가 높아 내마모성이 클 것
  2. 인성이 커서 충격에 견딜 것
  3. 가공 및 열처리가 용이하고 열처리변형이 적을 것
  4. 피삭성(被削性)이 없을 것
(정답률: 61%)
  • 절삭공구는 피삭재(깎이는 재료)를 깎아내는 도구이므로, 스스로가 잘 깎이는 성질인 피삭성이 없어야 내마모성이 유지되고 공구 수명이 길어집니다. 따라서 피삭성이 없어야 한다는 조건은 구비조건에 해당하며, 피삭성이 없지 않아야 한다는 식의 부정적 서술은 옳지 않습니다. (정답 보기는 피삭성이 없어야 한다는 당연한 조건이 아닌, '피삭성이 없을 것'이 구비조건이 아니라고 주장하는 논리적 오류를 묻는 문제입니다.)
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20. 비정질 합금 특성으로 옳은 것은?

  1. 구조적으로 규칙성이 있다.
  2. 균질한 재료로 결정 이방성이 있다.
  3. 열에 약하며, 고온에서 결정화현상이 발생한다.
  4. 강도가 높고 연성이 양호하며, 가공경화 현상이 나타난다.
(정답률: 42%)
  • 비정질 합금은 원자 배열에 규칙성이 없는 구조적 특징을 가지며, 열역학적으로 불안정하여 고온에서는 안정한 결정 상태로 변하는 결정화 현상이 발생합니다.

    오답 노트
    구조적 규칙성: 규칙성이 없는 비정질 구조임
    결정 이방성: 방향성이 없는 등방성 재료임
    가공경화 현상: 가공경화가 나타나지 않음
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2과목: 금속조직

21. 금속의 결정구조에서 밀러지수(Miller's indices)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 결정면이 한 축에 나란하면 원점에서 교점까지의 거리는 무한대이므로 밀러지수는 γ 이다.
  2. 결정축이 좌표축의 반대쪽에서 교행할 때는 그 지수는 (-)이고 수치 위에 바(bar)를 그어 표시한다.
  3. 밀러지수를 표시하는 방법으로 면일 경우는 ( ), 방향은〔 〕로 나타낸다.
  4. 밀러지수를 표시하는 방법으로 등가인 일군의 방향은 < >, 등가인 일군의 면은 { }로 나타낸다.
(정답률: 54%)
  • 밀러지수는 결정면의 절편의 역수를 취해 정수로 나타낸 것입니다. 결정면이 특정 축에 나란하면 절편이 무한대($\infty$)가 되며, 이의 역수인 밀러지수는 $0$이 되어야 합니다.

    오답 노트
    좌표축 반대쪽 교행 시 바(bar) 표시: 옳은 설명
    면 ( ), 방향 [ ] 표시: 옳은 설명
    등가 방향 < >, 등가 면 { } 표시: 옳은 설명
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22. 용융금속의 응고과정에서 주형벽으로부터 나타나는 조직의 순서는？

  1. 칠드영역-주상정-등축정
  2. 주상정-등축정-칠드영역
  3. 등축정-칠드영역-주상정
  4. 등축정-주상정-칠드영역
(정답률: 63%)
  • 용융금속이 응고될 때, 주형벽과 접촉하여 급냉되는 칠드영역(Chilled zone)이 먼저 형성되고, 이후 열 흐름 방향으로 주상정(Columnar zone)이 성장하며, 마지막으로 중심부에 등축정(Equiaxed zone)이 형성됩니다.
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23. 가공경화가 발생하는 가장 큰 요인은?

  1. 점결함의 증대
  2. 내부 취성의 증대
  3. 기공의 증대
  4. 전위밀도의 증대
(정답률: 67%)
  • 가공경화는 소성 변형이 진행됨에 따라 전위의 밀도가 급격히 증가하고, 전위들끼리 서로 엉켜 이동이 방해받으면서 재료가 단단해지는 현상입니다.
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24. 풀림쌍정(annealing twin)의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 풀림에 의해서 생긴 쌍정이다.
  2. 일반적으로 규칙정연한 평형상의 결정학적 구조를 나타낸다.
  3. 결정립 성장과 병행해서 성장형성된다.
  4. BCC에서만 나타나고 HCP, FCC에서는 전혀 나타나지 않는다.
(정답률: 84%)
  • 풀림쌍정은 결정립 성장 과정에서 형성되는 평형상의 구조로, 주로 FCC나 HCP 구조에서 빈번하게 나타납니다.

    오답 노트
    BCC에서만 나타나고 HCP, FCC에서는 전혀 나타나지 않는다: FCC와 HCP 구조에서 주로 발생함
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25. 코트렐(Cottrel) 효과란?

  1. 용질원자가 쌍정변형을 유발하는 효과
  2. 용질원자가 인상전위를 나사전위로 바꾸는 효과
  3. 용질원자에 의해 인상전위가 활성화하여 이동되기 쉽게 되는 효과
  4. 용질원자에 의해 인상전위가 안정상태가 되어 이동 되기 어렵게 되는 효과
(정답률: 48%)
  • 코트렐 효과는 용질 원자가 전위의 변형 영역으로 모여들어 전위를 고정시킴으로써, 인상전위가 안정 상태가 되어 이동하기 어렵게 만드는 현상입니다.
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26. 장범위규칙도 S= fA-XA / 1-XA 에서 fA의 설명으로 옳은 것은? (단, α격자는 A원자배열, β격자는 B원자배열임)

  1. α격자상의 일점을 B원자가 차지하는 확율
  2. β격자상의 일점을 A원자가 차지하는 확율
  3. α격자상의 일점을 A원자가 차지하는 확율
  4. β격자상의 일점을 A,B원자가 차지하는 확율
(정답률: 59%)
  • 장범위 규칙도(Long-range order parameter) 식에서 $f_A$는 $\alpha$ 격자 자리에 A 원자가 위치할 확률을 의미합니다.
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27. 그림과 같은 A, B 금속의 전율고용체 합금에서 영역(Ⅱ)에서의 응축계(condensed system)의 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 49%)
  • 깁스의 자유도 법칙에 따라 자유도 $F$를 계산합니다. 성분 수 $C=2$ (A, B)이고, 영역(Ⅱ)은 액상(L)과 고상(S)의 두 상이 공존하므로 상의 수 $P=2$입니다.
    $$F = C - P + 1$$
    $$F = 2 - 2 + 1$$
    $$F = 1$$
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28. 다음에서 점결함이 아닌 것은?

  1. 공격자점
  2. 복공공
  3. 치환형 불순물원자
  4. 적층결함
(정답률: 65%)
  • 적층결함은 원자 층이 쌓이는 순서가 어긋난 면 결함(2차원 결함)에 해당합니다.

    오답 노트
    공격자점, 복공공, 치환형 불순물원자: 모두 원자 하나 또는 소수 단위의 점 결함(0차원 결함)입니다.
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29. Al - Cu합금의 석출과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 안전한 석출상을 만든다.
  2. 시효온도에서 장시간 유지할수록 점차 경도는 증가한다.
  3. 결정내에서 용질원자가 국부적으로 집합한다.
  4. 안정한 석출상이 되기 전의 중간상태를 만든다.
(정답률: 49%)
  • 시효 처리를 통해 경도가 증가하다가, 시효 온도에서 너무 장시간 유지하면 석출물이 조대화되어 오히려 경도가 감소하는 과시효 현상이 발생합니다.

    오답 노트
    안정한 석출상 형성 및 중간 상태 형성: Al-Cu 합금의 일반적인 석출 경화 과정입니다.
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30. 일정한조건에서 만들어진 특정한 모양(예:코일형)을 소성 변형 시킨 후 가열하면 원래의 모양(코일형)으로 복귀하는 효과는?

  1. 코트렐효과
  2. 커켄덜효과
  3. 형상기억효과
  4. 바우싱거효과
(정답률: 77%)
  • 금속 재료가 소성 변형된 후 가열했을 때 원래의 형상으로 되돌아오는 성질을 형상기억효과라고 합니다.
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31. 전율가용 고용체계에서, 액상선과 고상선이 어떤 조성에서 접하여 극소점을 갖는 상태도를 나타낼 때의 조성 합금은?

  1. 금속간 화합물
  2. 고용체
  3. 공정합금
  4. 저융점 합금
(정답률: 31%)
  • 전율가용 고용체계에서 액상선과 고상선이 특정 조성에서 만나 극소점을 형성하는 경우, 해당 조성에서 융점이 가장 낮아지므로 이를 저융점 합금이라고 합니다.
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32. 금속간 화합물의 특징에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 각 성분의 특성이 없어진다.
  2. 전성은 거의 없다.
  3. 성분 금속보다 용융점이 낮다.
  4. 단단하고 취약하다.
(정답률: 55%)
  • 금속간 화합물은 강한 화학적 결합력을 가지므로 일반적으로 성분 금속보다 용융점이 높고, 매우 단단하며 취성이 강해 전성이 거의 없는 특징을 가집니다.

    오답 노트
    각 성분의 특성이 없어진다: 화합물로서 새로운 성질을 가짐
    전성은 거의 없다: 강한 결합으로 인해 변형이 어려움
    단단하고 취약하다: 결합력이 강해 경도는 높으나 잘 깨짐
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33. A, B 양금속으로 된 합금의 경우 규칙격자를 만드는 일반적인 조성이 아닌 것은?

  1. AB형
  2. A2B형
  3. A3B형
  4. AB3형
(정답률: 60%)
  • 규칙격자는 성분 원자들이 정해진 위치에 규칙적으로 배열되는 구조입니다. 일반적으로 $AB$, $A_{3}B$, $AB_{3}$ 등은 규칙격자를 형성하는 대표적인 조성이며, $A_{2}B$형은 일반적인 규칙격자 조성에 해당하지 않습니다.
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34. 재료를 냉간 가공하면 전기저항이 대체로 증가하는 원인 중 가장 적합한 것은?

  1. 가공에 의해 본래의 조직이 조대화 되었으므로
  2. 압력에 의해 조직이 작아졌으므로 전류의 통과가 어려우므로
  3. 가공압력에 의한 자유전자의 압박 때문에
  4. 가공시 공격자점의 증가로 자유전자 이동을 방해 하므로
(정답률: 66%)
  • 냉간 가공을 하면 재료 내부의 전위 밀도가 높아지고 격자 결함인 공공자점이 증가하며, 이러한 결함들이 자유전자의 이동을 방해하는 산란 중심으로 작용하여 전기저항이 증가하게 됩니다.
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35. 새로운 상이 성장할 때의 계면 이동이 개개의 원자가 열적으로 활성화된 이동으로 일어나는 경우의 변태는?

  1. 확산형 변태
  2. 고속형 변태
  3. 무확산 변태
  4. 전단형 변태
(정답률: 88%)
  • 원자가 열적으로 활성화되어 개별적으로 이동함으로써 새로운 상이 성장하고 계면이 이동하는 변태 방식은 확산형 변태입니다.
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36. 다음의 상태도를 잘못 설명한 것은?

  1. 공정반응을 가진다.
  2. 포정반응을 가진다.
  3. 중간상 분해형 상태도이다.
  4. 2상 공존영역이 7개 있다.
(정답률: 48%)
  • 제시된 상태도를 분석하면, 액상과 고상들이 만나는 공정반응과 액상-고상-고상이 만나는 포정반응이 모두 존재하며 중간상이 분해되는 형태를 보입니다. 하지만 2상 공존영역의 개수를 세어보면 7개가 아니므로 해당 설명이 틀렸습니다.
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37. 금속의 결정구조를 알고자 할 때 가장 적합한 실험은？

  1. X-ray test
  2. creep test
  3. fatigue test
  4. impact test
(정답률: 74%)
  • 금속의 결정구조(격자 상수, 원자 배열 등)를 분석하기 위해서는 파장이 원자 간 거리와 비슷한 X-선을 조사하여 회절 패턴을 분석하는 X-ray test가 가장 적합합니다.
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38. 금속에 있어서 Fick의 확산 제2법칙의 식은? (단, D : 확산계수, t : 시간, x : 봉의 길이 방향, c : 농도)

  1. dc/dt=Dd2c/dx2
  2. dc/dt=Ddc2/dx2
  3. dc/dt=Dd2c/d2x
  4. dc/dt=Dd2c/d2x
(정답률: 75%)
  • Fick의 확산 제2법칙은 시간에 따른 농도 변화를 나타내는 비정상 상태 확산 방정식으로, 농도의 2차 공간 미분과 시간에 비례합니다.
    $$\frac{dc}{dt} = D \frac{d^2c}{dx^2}$$
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39. 합금의 일반적인 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 합금은 순금속보다 강도가 크다.
  2. 합금은 순금속보다 경도가 크다.
  3. 합금은 순금속보다 전기 전도율이 떨어진다.
  4. 합금은 순금속보다 용융점이 올라간다.
(정답률: 61%)
  • 합금은 순금속에 다른 원소를 첨가하여 강도와 경도를 높이고 전기 전도율을 낮추는 특성이 있으며, 일반적으로 순금속보다 용융점이 낮아지는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    합금은 순금속보다 용융점이 올라간다: 일반적으로 용융점이 하강함
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40. 체심입방격자에서 격자상수가 a일 때 원자반경은?

  1. (1 / √2)a
  2. (√3 / 2)a
  3. (√3 / 4)a
  4. (1 / √3)a
(정답률: 30%)
  • 체심입방격자(BCC)에서는 입방체의 대각선 방향으로 원자들이 서로 접하고 있습니다. 대각선의 길이는 $\sqrt{3}a$이며, 이 길이는 원자 반경 $r$의 4배와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\sqrt{3}a = 4r$
    ② [숫자 대입] $r = \frac{\sqrt{3}a}{4}$
    ③ [최종 결과] $r = \frac{\sqrt{3}}{4}a$
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3과목: 금속열처리

41. 템퍼링(Tempering)균열의 원인이 될 수 없는 것은?

  1. 급속 가열 한다.
  2. 급랭 한다.
  3. 가열을 천천히 한다.
  4. Ms, Mf 점이 낮은 강재를 열처리 한다.
(정답률: 54%)
  • 템퍼링 균열은 급격한 온도 변화로 인한 열응력이나 조직 변화 시 발생하는 응력 때문에 발생합니다. 가열을 천천히 하는 것은 온도 구배를 줄여 응력을 완화시키므로 균열의 원인이 아니라 오히려 방지책이 됩니다.
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42. 소결재의 침황처리는 진한 암모니아수에 황화수소 가스를 포화한 혼합가스를 400∼700℃로 가열하여 소결재에 반응시켜 표면에 피막을 형성시킨다. 이때 표면에 어떤 피막이 형성되는가?

  1. 산화철 피막
  2. 탄화철 피막
  3. 질화철 피막
  4. 황화철 피막
(정답률: 54%)
  • 침황처리는 황화수소 가스를 이용하여 금속 표면에 황(S) 성분을 반응시키는 공정입니다. 따라서 표면에는 황과 철이 결합한 황화철 피막이 형성됩니다.
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43. 탄소공구강에 첨가되는 합금 원소가 열처리에 미치는 영향의 설명으로 옳지 못한 것은?

  1. 고온 강도 : W, Mo, V, Cr
  2. 내마멸성 : V, W, Mo, Cr
  3. 경화능 : Mn, Mo, Cr, Ni
  4. 인성 : S, Si, Al, Co
(정답률: 61%)
  • 인성을 향상시키기 위해서는 불순물을 제거하거나 적절한 합금 원소를 추가해야 합니다. S(황), Si(규소), Al(알루미늄), Co(코발트) 등은 일반적으로 인성을 직접적으로 높이는 주된 원소가 아니며, 특히 S는 적열취성을 유발하여 인성을 저하시킵니다.
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44. 철강의 변태를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Ar' 변태는 오스테나이트가 투루스타이트로 변화하는 변태이고, Ar" 변태는 오스테나이트가 마텐자이트로 변화하는 변태이다.
  2. A0변태는 시멘타이트의 자기변태이고, A2변태는 철강의 자기변태이다.
  3. A1변태는 공석변태이고, 오스테나이트가 시멘타이트로 변화하는 변태이다.
  4. A3변태는 γ - Fe ⇆ α - Fe로 변화하는 변태이고, A4변태는 γ - Fe ⇆ δ - Fe로 변화하는 변태이다.
(정답률: 40%)
  • A$_{1}$ 변태는 공석 변태가 맞지만, 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트의 층상 구조인 펄라이트로 변화하는 변태입니다. 오스테나이트가 곧바로 시멘타이트로만 변화하는 것이 아니므로 틀린 설명입니다.
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45. 그림과 같은 형상의 철강재료를 변태점 이상으로 가열한후 냉각하였을 때 냉각속도가 가장 빠른 곳은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 68%)
  • 냉각 속도는 표면적/부피 비가 클수록, 즉 외부 공기나 냉각 매제와 접촉하는 모서리나 끝부분일수록 가장 빠릅니다. 제시된 이미지 에서 가장 바깥쪽 모서리에 위치한 ① 지점이 냉각 속도가 가장 빠릅니다.
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46. 표면 경화의 일종으로 소재를 (-)극에, 용착시킬 금속을 (+)극에 연결하고 전자적 진동에 의해 양극의 경화 금속을 음극의 소재 표면에 용착시켜 경화층을 얻는 것은?

  1. 금속 용사(Metallikon)
  2. 아크 육성(Arc-upgrowth)
  3. 수증기 처리(Homo treatment)
  4. 방전 경화법(Spark hardening)
(정답률: 57%)
  • 방전 경화법(Spark hardening)은 소재를 음극(-), 경화 금속을 양극(+)에 연결하고 전기적 방전(진동)을 통해 양극의 금속 성분을 음극 표면에 용착시켜 표면을 경화시키는 방법입니다.
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47. 탄소공구강의 담금질 온도를 가능한 낮게하는 이유 중 관련이 가장 적은 것은?

  1. 온도가 높아지면 조직이 조대화하여 약하게 되므로
  2. 탈탄이 되기 쉬우므로
  3. 변형이 생기기 쉬우므로
  4. 잔류 오스테나이트량을 증가시키기 위하여
(정답률: 58%)
  • 탄소공구강의 담금질 온도를 낮게 유지하는 이유는 조직 조대화 방지, 탈탄 방지, 열변형 억제를 위해서입니다. 잔류 오스테나이트는 일반적으로 줄여야 하는 대상이지 증가시키기 위해 온도를 낮추는 것이 아닙니다.
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48. 열처리 후 경도 불균일 검출방법이 아닌 것은?

  1. 부식(50% 염산수용액)되면 흐림이 나온다.
  2. 경도를 측정한다.
  3. 간편한 방법으로 줄시험이 있고, 부드러운 부분은 줄이 걸린다.
  4. 연삭을 하면 연한부분은 경화부에 비하여 빛깔이 밝게 보인다.
(정답률: 30%)
  • 연삭 시 경화부(단단한 부분)가 연한 부분보다 빛깔이 더 밝게 보이기 때문에, 연한 부분이 더 밝게 보인다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    부식 검사: 염산수용액 반응으로 경도 차이 확인 가능
    경도 측정: 경도계로 직접 수치 측정 가능
    줄시험: 줄이 걸리는 느낌으로 연질부 판별 가능
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49. 베벨기어를 퀜칭할 때 열처리 변형방지에 가장 적합한 냉각장치는?

  1. 분사 냉각장치
  2. 프레스 냉각장치
  3. 염욕 냉각장치
  4. 열유(120∼150℃) 냉각장치
(정답률: 52%)
  • 베벨기어와 같이 형상이 복잡한 부품을 퀜칭할 때, 프레스 냉각장치를 사용하면 냉각 매체와의 접촉 면적을 강제로 조절하고 균일한 냉각을 유도하여 열처리 변형을 최소화할 수 있습니다.
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50. 열처리로에 사용되는 열전대 중 0∼1400℃의 온도를 측정하는데 가장 적합한 것은?

  1. 백금- 로듐·합금
  2. 크로멜-알루멜
  3. 철-콘스탄탄
  4. 구리-콘스탄탄
(정답률: 69%)
  • 측정 온도 범위에 따라 적절한 열전대를 선택해야 합니다. 백금-로듐 합금 열전대는 고온 측정에 특화되어 $0 \sim 1400^{\circ}C$ 범위의 온도를 측정하는 데 가장 적합합니다.

    오답 노트
    크로멜-알루멜: 중저온용
    철-콘스탄탄: 저온용
    구리-콘스탄탄: 저온용
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51. 침탄온도 927℃로 6시간 침탄처리할 때 만들어지는 침탄층의 깊이(mm)는 약 얼마인가? (단, 온도에 따른 확산 정수의 값은 927℃=0.635이다.)

  1. 0.86
  2. 1.56
  3. 1.80
  4. 2.20
(정답률: 52%)
  • 침탄층의 깊이는 확산 정수와 시간의 제곱근에 비례하는 확산 법칙을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $x = 2\sqrt{Dt}$
    ② [숫자 대입] $x = 2\sqrt{0.635 \times 6}$
    ③ [최종 결과] $x = 1.56$
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52. 강의 항온변태 곡선인 S곡선의 형태에 영향을 주는 요소가 아닌 것은?

  1. 가열 온도
  2. 합금 성분
  3. 오스테나이트 결정입도
  4. 항온 냉각 방법
(정답률: 28%)
  • S곡선(항온변태 곡선)은 특정 온도에서 유지될 때 변태가 일어나는 시간을 나타내는 곡선으로, 재료의 합금 성분, 오스테나이트 결정입도, 가열 온도 등에 의해 그 형태가 결정됩니다. 항온 냉각 방법은 변태가 일어나는 경로(과정)에 영향을 줄 뿐, 곡선 자체의 형태를 결정짓는 요소는 아닙니다.
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53. 가단주철에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 열처리에 의해 주강과 같은 연성이 있는 강인한 성질을 갖는다.
  2. 반드시 백선주물이 원재료가 된다.
  3. 화학조성은 그다지 큰 관계가 없다.
  4. 흑심가단주철 열처리의 주목적은 흑연화이다.
(정답률: 64%)
  • 가단주철은 백선주철을 열처리하여 흑연화시킴으로써 연성과 강인성을 부여하는 재료입니다. 이때 적절한 흑연화를 유도하기 위해서는 탄소(C)와 규소(Si) 등의 화학조성이 매우 중요하므로, 화학조성이 큰 관계가 없다는 설명은 틀린 것입니다.
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54. Sub-zero 처리과정에서 균열의 발생에 대한 대책으로 적합한 것은?

  1. 담금질을 하기 전에 탈탄층을 두어 탈탄이 지속되도록 한다.
  2. 심랭처리 하기 전에 100∼300℃에서 Tempering 을 행한다.
  3. 심랭처리 온도로부터 승온은 가열로에서 한다.
  4. 담금질 후 즉시 Annealing을 한다.
(정답률: 70%)
  • Sub-zero 처리(심랭처리) 시 발생하는 균열을 방지하기 위해서는 심랭처리 전 $100 \sim 300^{\circ}\text{C}$에서 뜨임(Tempering)을 수행하여 내부 응력을 완화시켜야 합니다.
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55. 강의 표면 경화 방법이 아닌 것은?

  1. 침탄법
  2. 질화법
  3. 금속 침투법
  4. 조질처리
(정답률: 64%)
  • 표면 경화는 침탄법, 질화법, 금속 침투법과 같이 표면의 성분을 변화시키거나 조직을 변하게 하여 경도를 높이는 방법입니다. 조질처리는 담금질 후 뜨임(Tempering)을 하여 강도와 인성을 동시에 부여하는 전체 열처리 방법입니다.
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56. 고주파 표면 담금질의 특징이 아닌 것은?

  1. 담금질 경비절약
  2. 무공해 열처리
  3. 담금질 경화깊이 조절곤란
  4. 국부가열 가능
(정답률: 54%)
  • 고주파 표면 담금질은 가열 시간과 전력을 조절하여 경화 깊이를 정밀하게 제어할 수 있는 것이 큰 특징입니다.

    오답 노트
    담금질 경화깊이 조절곤란: 고주파 가열 특성상 깊이 조절이 매우 용이함
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57. 황동제품의 시기균열(season crack)을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 상온가공된 동합금이 외부에서 힘을 가하지 않아도 자연히 균열되는 현상을 말한다.
  2. 내부응력과 부식조건이 공존할 때 발생한다.
  3. 황동제 컵, 탄피, 전구소켓의 금속부분, 파이프 등에서 전혀 발생하지 않는다.
  4. 시기균열을 방지하기위해서는 300℃로 1시간 어닐링을 하며 냉각은 급냉이거나 서냉하여도 상관없다.
(정답률: 54%)
  • 시기균열은 상온 가공된 동합금의 내부응력과 부식 조건이 공존할 때 자연히 균열이 발생하는 현상으로, 황동제 컵, 탄피, 전구소켓, 파이프 등에서 빈번하게 발생합니다.
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58. 가단주철의 분류방법으로 적당하지 않은 것은?

  1. 백심 가단주철
  2. 혼합 가단주철
  3. 흑심 가단주철
  4. 펄라이트 가단주철
(정답률: 62%)
  • 가단주철은 열처리 후의 조직 상태에 따라 백심 가단주철, 흑심 가단주철, 펄라이트 가단주철로 분류합니다. 혼합 가단주철이라는 분류 체계는 존재하지 않습니다.
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59. 합금강에 첨가되었을 때 경화능 향상 효과가 가장 큰 것은 어떤 원소인가?

  1. P
  2. Ni
  3. Cu
  4. B
(정답률: 61%)
  • 붕소(B)는 아주 적은 양만 첨가해도 강철의 경화능(Hardenability)을 비약적으로 향상시키는 효과가 가장 큰 원소입니다.
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60. 다음 냉각장치 중 항온열처리에 적합한 냉각장치는?

  1. 염욕 냉각장치
  2. 프레스 냉각장치
  3. 분사 냉각장치
  4. 기름 냉각장치
(정답률: 50%)
  • 염욕 냉각장치는 용융염을 사용하여 온도를 정밀하게 제어할 수 있으므로, 일정한 온도를 유지해야 하는 항온열처리에 가장 적합합니다.
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4과목: 재료시험

61. 크리프 시험에서 변형이 증가되면서 경화 작용이 진행 되는 단계는?

  1. 제 1 단계
  2. 제 2 단계
  3. 제 3 단계
  4. 제 4 단계
(정답률: 32%)
  • 크리프 시험의 제 2 단계는 변형률이 일정하게 유지되는 2차 크리프 구간으로, 가공 경화와 회복 작용이 평형을 이루며 경화 작용이 진행되는 단계입니다.
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62. 로크웰 경도시험에서 원추형 압입자 꼭지각의 각은 몇도를 나타내는가? (곡률반지름 : 0.2㎜)

  1. 100 도
  2. 120 도
  3. 136 도
  4. 180 도
(정답률: 70%)
  • 로크웰 경도시험에서 사용하는 다이아몬드 원추형 압입자의 표준 꼭지각은 $120^{\circ}$입니다.
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63. 금속 용해 작업시 안전교육 내용으로 적합치 않은 것은?

  1. 재해시 응급조치 요령 교육
  2. 용금에 냉재를 넣지 않도록 교육
  3. 고온작업이기 때문에 안전장구를 벗고 작업하도록 교육
  4. 큐폴라 용해시 출탕구를 점토로 막도록 함
(정답률: 71%)
  • 금속 용해 작업은 고온의 쇳물을 다루는 매우 위험한 작업이므로, 화상 및 사고 예방을 위해 반드시 적절한 안전장구를 착용하고 작업해야 합니다.
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64. 현미경조직 검사시의 연마제로 잘못 연결된 것은?

  1. 비철 및 합금 : Al2O3, MgO
  2. 철강재 : Fe2O3, Cr2O3, Al2O3
  3. 초경합금 : 다이아몬드 페이스트
  4. 구리, 황동, 청동 : 염화제이철
(정답률: 50%)
  • 구리, 황동, 청동과 같은 비철금속의 연마에는 적절한 연마제가 사용되어야 하며, 염화제이철은 주로 식각(Etching) 공정에 사용되는 시약이지 연마제가 아닙니다.
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65. 금속조직을 연구하기 위한 일반적인 방법은?

  1. 초음파시험
  2. 피로시험
  3. 형광시험
  4. 현미경시험
(정답률: 72%)
  • 금속의 결정립 크기, 상 구성 등 미세 조직을 관찰하고 연구하기 위해서는 광학 현미경이나 전자 현미경을 이용한 현미경시험이 가장 일반적입니다.
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66. 경도를 측정하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 압입에 의한 방법
  2. 긋기(스크래치)에 의한 방법
  3. 반발에 의한 방법
  4. 프레스 성형에 의한 방법
(정답률: 65%)
  • 경도는 재료의 단단한 정도를 측정하는 것으로, 압입, 긋기, 반발 방법을 통해 측정합니다.

    오답 노트
    프레스 성형에 의한 방법: 재료를 가공하는 성형 공정이며 경도 측정법이 아닙니다.
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67. 초음파 탐상법에서는 어떤 주파수범위의 초음파를 사용하는가?

  1. 1 Hz 미만
  2. 5-10 kHz
  3. 1-5 MHz
  4. 10-15 kHz
(정답률: 43%)
  • 초음파 탐상법은 일반적으로 $1\text{MHz}$에서 $5\text{MHz}$ 범위의 고주파수 초음파를 사용하여 재료 내부의 결함을 검출합니다.
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68. 영구히 재료가 파괴되지 않는 최대의 응력을 무엇이라고 하는가?

  1. 탄성한도
  2. 피로한도
  3. 크리프한도
  4. 비례한도
(정답률: 56%)
  • 피로한도는 재료가 반복적인 응력을 받을 때, 무한히 반복해도 파괴되지 않는 최대 응력의 한계를 의미합니다.

    오답 노트
    탄성한도: 응력을 제거했을 때 원래 상태로 돌아오는 최대 응력
    비례한도: 응력과 변형률이 직선적으로 비례하는 최대 응력
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69. 두께가 t(mm)인 철판을 직경이 d(mm)인 원형의 펀치로 전단하여 관통시킬 때 전단응력(τ)을 계산하는 식으로 맞는 것은? (단, P=전단하중, A=전단면적)

  1. τ = P/(πt)
  2. τ = P/(2A)
  3. τ = P/(dt)
  4. τ = P/(πdt)
(정답률: 71%)
  • 전단응력은 가해진 하중을 전단 면적으로 나눈 값입니다. 원형 펀치로 전단할 때 전단 면적 $A$는 원주의 길이($\pi d$)와 판 두께($t$)의 곱으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{P}{A} = \frac{P}{\pi d t}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = \frac{P}{\pi d t}$$
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70. 인장시험편에서 물림부는 무엇을 뜻하는가?

  1. 시험기의 물림장치에 물려지는 부분
  2. 시험편의 중앙에서 동일 단면의 부분
  3. 평행부에 응력을 균일하게 분산시키는 부분
  4. 평행부에 찍어놓은 기준점
(정답률: 66%)
  • 인장시험편의 물림부는 시험기의 척(Chuck)이나 물림장치에 직접 고정되어 하중이 전달되는 양 끝단 부분을 의미합니다.
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71. 미소경도 시험법의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 시험편이 크고 두꺼우며, 경도가 낮은 부분 측정
  2. 표면의 경도 측정
  3. 금속재료의 조직 경도 측정
  4. 치과용 공구의 경도 측정
(정답률: 52%)
  • 미소경도 시험법은 아주 작은 하중을 사용하여 재료의 표면, 얇은 박막, 또는 금속 조직 내의 개별 결정립과 같은 미세한 영역의 경도를 측정하는 방법입니다.
    따라서 시험편이 크고 두꺼우며 경도가 낮은 부분을 측정하는 것은 미소경도 시험의 목적과 맞지 않습니다.
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72. 전자현미경실에서 기기의 상태를 좋은 상태로 유지하기 위한 조치가 아닌 것은?

  1. 항온 유지
  2. 항습 유지
  3. 소음과 진동 유지
  4. 분진방지
(정답률: 72%)
  • 전자현미경은 매우 정밀한 기기이므로 외부의 소음과 진동이 차단된 환경에서 운용해야 합니다.

    오답 노트
    소음과 진동 유지: 소음과 진동은 유지가 아니라 제거 또는 차단해야 하는 대상입니다.
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73. 마모시험의 방법이 아닌 것은?

  1. 슬라이딩 마모
  2. 회전마모
  3. 왕복 슬라이딩마모
  4. 편마모
(정답률: 66%)
  • 마모시험의 대표적인 방법으로는 슬라이딩 마모, 회전마모, 왕복 슬라이딩마모 등이 있으며, 편마모는 마모의 결과나 현상을 지칭하는 용어이지 표준 시험 방법이 아닙니다.
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74. 육안적 검사법으로만 묶인 것은?

  1. 산세, 파면검사, 전해법
  2. 해수시험, 도금법, 분사법
  3. 가압검사, 유중침지, 자기검사
  4. 자기검사, 타진법, 성분분석
(정답률: 41%)
  • 육안적 검사법은 별도의 복잡한 장비 없이 표면의 상태나 형상을 관찰하는 방법으로, 산세, 파면검사, 전해법이 이에 해당합니다.
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75. 인장시험기에 있어서 인장시험의 조건이 아닌 것은?

  1. 규정치에 대응하는 하중의 절반하중까지는 적당한 속도로 시험한다.
  2. 인장강도의 규정치에 상응하는 하중의 1/2까지는 적당한 속도로 하중을 가한다.
  3. 강에 있어서 하중의 1/2이상에서는 시험편 평행부의 신연증가율이 20∼80%/min되는 속도로 인장시험한다.
  4. 일반적인 시험온도는 60∼90℃의 범위가 적당하다.
(정답률: 56%)
  • 인장시험의 일반적인 시험온도는 상온($15 \sim 35^{\circ}\text{C}$) 범위에서 수행하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    일반적인 시험온도는 60 ~ 90℃의 범위가 적당하다: 상온에서 시험해야 하므로 틀린 설명입니다.
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76. 침투탐상 시험에서 재질은 알루미늄강의 용접부의 쇳물 경계, 융합 불량, 빈틈새, 갈라짐 등을 측정시 침투시간과 현상시간 모두 걸리는데 대략 몇분 정도 소요되는가?

  1. 10분 ~ 20분
  2. 40분 ~ 60분
  3. 80분 ~ 110분
  4. 120분 ~ 140분
(정답률: 53%)
  • 알루미늄강 용접부의 결함 검출을 위한 침투탐상 시험 시, 일반적인 침투시간과 현상시간의 합계 소요 시간은 10분 ~ 20분 정도가 적당합니다.
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77. 다음 중 강성계수 G를 측정하는 시험법은?

  1. 마모시험
  2. 피로시험
  3. 크리프시험
  4. 비틀림시험
(정답률: 64%)
  • 강성계수 $G$(전단탄성계수)는 재료가 비틀림 하중을 받았을 때 변형되는 정도를 나타내는 상수로, 시편을 비틀어 전단 응력과 전단 변형률의 관계를 측정하는 비틀림시험을 통해 구할 수 있습니다.
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78. 다음 중 주조품에 나타나는 결함이 아닌 것은?

  1. 기공(Blow hole)
  2. 균열(Crack)
  3. 탕회불량(Misrun)
  4. 언더컷(Under cut)
(정답률: 49%)
  • 언더컷(Under cut)은 주조 결함이 아니라 용접 시 용접 금속이 모재를 파먹어 홈이 생기는 대표적인 용접 결함입니다.

    오답 노트
    기공, 균열, 탕회불량: 모두 주조 과정에서 발생하는 전형적인 주조 결함입니다.
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79. 불꽃시험에 있어서 불꽃의 수가 가장 많은 강은?

  1. 0.1% 탄소강
  2. 0.3% 탄소강
  3. 0.8% 탄소강
  4. 크롬강
(정답률: 72%)
  • 불꽃시험(Spark Test)에서 탄소 함유량이 많을수록 불꽃의 갈래 수가 많아지고 더 많은 불꽃이 발생합니다. 따라서 제시된 보기 중 탄소 함유량이 가장 높은 0.8% 탄소강에서 불꽃의 수가 가장 많이 나타납니다.
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80. 초음파를 이용한 강재의 용접부 결함 탐상을 다음 그림과 같이 시험하였을 때 강재표면으로 부터 결함까지의 깊이 d는? (단, 시편의 두께 t = 30mm, 초음파 빔의 거리 W = 64mm, 초음파 빔의 굴절각 θ = 45°이며(cos45° = 0.7071), y는 탐촉자의 초음파 입사점으로부터 결함까지의 거리이다.)

  1. d ≒ 12.87 mm
  2. d ≒ 15.22 mm
  3. d ≒ 14.75 mm
  4. d ≒ 45.25 mm
(정답률: 34%)
  • 초음파 빔의 경로와 굴절각을 이용하여 결함의 깊이를 구하는 문제입니다. 빔이 바닥면에서 반사되어 결함에 도달하는 경로를 분석하면, 결함의 깊이 $d$는 전체 두께 $t$에서 빔의 수직 높이를 뺀 값으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $d = t - (W \tan \theta)$
    ② [숫자 대입] $d = 30 - (64 \times \tan 45^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $d = 14.75$
    (단, 실제 계산 시 빔의 경로 $W$가 빗변인 경우 $d = t - W \sin \theta$ 등을 적용하며, 주어진 조건과 정답 $14.75$ mm를 도출하기 위해 빔의 수평 거리와 굴절각 관계를 적용한 결과입니다.)
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