금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2006-03-05)

금속재료산업기사
(2006-03-05 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. 그림과 같은 결정격자를 무엇이라고 하는가?

  1. FCC
  2. BCC
  3. HCP
  4. SCT
(정답률: 67%)
  • 이 결정격자는 바디센터케이지(Body-Centered Cubic, BCC) 구조이다. 이는 각 격자점이 8개의 이웃 격자점과 바디센터를 공유하는 구조이다. 다른 보기인 FCC, HCP, SCT는 이와 다른 구조를 가지고 있다.
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2. 금속의 공통적 성질로 틀린 것은?

  1. 수은을 제외하고 상온에서 고체이다.
  2. 열적 전기적 부도체이다.
  3. 가공성이 풍부하다.
  4. 금속적 광택이 있다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "열적 전기적 부도체이다." 이다. 이유는 금속은 열과 전기를 전도하는 능력이 뛰어나기 때문에 열전도성과 전기전도성이 높은 반도체이다. 따라서 "열적 전기적 부도체"가 아니라 "열전도성과 전기전도성이 높은 반도체"라는 표현이 맞다.
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3. 실리콘은 반도체 기판으로서 가장 중요하며 주로 단결정으로 제조하여 사용된다. 단결정 제조법으로 틀린 것은?

  1. FZ법
  2. CZ법
  3. 실리콘, Epitaxial법
  4. HIP법
(정답률: 48%)
  • 실리콘 단결정 제조법 중 HIP법은 존재하지 않는다. HIP는 Hot Isostatic Pressing의 약자로, 실리콘 제조 과정에서는 사용되지 않는 기술이다. 따라서 HIP법이 틀린 것이다. FZ법은 Floating Zone법으로, 실리콘 막대를 단결정으로 만드는 방법이다. CZ법은 Czochralski법으로, 용융 실리콘에서 단결정을 성장시키는 방법이다. 실리콘, Epitaxial법은 실리콘 기판 위에 다른 물질을 증착시켜 필요한 소자를 만드는 방법이다.
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4. 초전도 재료란 전기저항이 0인 상태를 말하는데 초전도현상은 어떤 온도 이하에서만 나타나게 된다. 이 온도를 무엇이라 하는가?

  1. 절도온도
  2. 임계온도
  3. 전위온도
  4. 전도온도
(정답률: 65%)
  • 초전도 현상은 전기저항이 0인 상태를 말하는데, 이는 전자들이 재료 내에서 자유롭게 움직이며 전기 전도성이 최대화되는 상태를 의미한다. 그러나 이러한 상태는 일반적으로 매우 낮은 온도에서만 나타나게 되는데, 이 온도를 "임계온도" 라고 한다. 이는 재료의 특성에 따라 다르며, 일반적으로 수십 켈빈 이하의 매우 낮은 온도에서 나타나게 된다. 따라서 초전도 재료를 이용한 기술은 매우 낮은 온도에서만 사용할 수 있으며, 이를 위해서는 매우 복잡하고 비싼 냉각 장치가 필요하다.
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5. 스프링용강에 요구되는 특성은 높은 탄성, 높은 내피로성 적당한 점성이다. 이에 적합한 조직은?

  1. 마르텐사이트
  2. 투르스타이트
  3. 솔바이트
  4. 베이나이트
(정답률: 61%)
  • 스프링용강은 높은 탄성과 내피로성이 요구되기 때문에, 이를 충족시키는 조직이 적합하다. 솔바이트는 탄성이 높고 내피로성이 뛰어나며, 적당한 점성을 가지고 있어 스프링용강에 적합한 조직이다. 따라서 정답은 "솔바이트"이다.
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6. 처음에 주어진 특정모양의 것을 인장하거나 소성변형 한것이 가열에 의하여 원형으로 되돌아가는 성질을 이용한 합금은?

  1. 초소성합금
  2. 초탄성합금
  3. 형상기억합금
  4. 수소저장합금
(정답률: 72%)
  • 형상기억합금은 처음에 주어진 특정한 모양으로 인장하거나 소성변형한 후 가열에 의해 원래의 모양으로 되돌아가는 성질을 가지고 있습니다. 이러한 성질은 합금 내부의 구조적인 변화로 인해 발생하며, 이를 이용하여 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서, 형상기억합금이 주어진 보기 중 정답인 것입니다.
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7. 지름이 2Cm인 시편으로 인장시험 한 결과 최대하중은 12000kgf 이었고, 시편의 지름이 1cm로 줄었을때 파단되었으며 이때의 하중은 8000kgf이었다면 물체 내부에 생긴 힘은?

  1. 응력
  2. 마모량
  3. 소성점
  4. 탄성율
(정답률: 74%)
  • 인장 시험에서 시편이 파단되는 지점에서 시편의 지름이 1cm로 줄어들었으므로, 시편의 단면적이 1/4배로 줄어들게 됩니다. 따라서, 파단 시점에서 시편 내부에 작용하는 인장 응력은 8000kgf / (π/4*(1cm)^2) = 101,936.8 kgf/cm^2이 됩니다. 따라서, 이 문제에서 물체 내부에 생긴 힘은 "응력"입니다.
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8. 6 : 4 황동에 Fe, Mn, Ni, Al 등 원소를 첨가하여 선박의 프로펠러와 같은 주물이나 단조품 제조에 사용되는 고강도 황동의 특징을 설명한 것중 틀린 것은?

  1. 강도를 증가 시킨다.
  2. 방식성이 우수하다.
  3. 취약해진다.
  4. 내해수성을 증가 시킨다.
(정답률: 77%)
  • "취약해진다."이 특징은 틀린 것입니다. 황동에 첨가된 Fe, Mn, Ni, Al 등의 원소는 강도를 증가시키고 방식성을 우수하게 만들어주지만, 내해수성을 증가시키는 효과가 있어서 취약해지는 것이 아니라 오히려 내식성이 향상됩니다.
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9. 침탄용강으로 가장 적합한 것은?

  1. 저탄소강
  2. 중탄소강
  3. 고탄소강
  4. 고속도강
(정답률: 53%)
  • 침탄용강은 경도와 인성이 모두 중요한 요소이기 때문에, 저탄소강이 가장 적합합니다. 이는 탄소 함량이 낮아 경도를 높이는데 도움이 되면서도, 충격에 대한 내성이 높아 인성을 유지할 수 있기 때문입니다. 중탄소강은 경도는 높지만 인성이 낮아 침탄용강으로는 적합하지 않습니다. 고탄소강은 경도는 높지만 인성이 매우 낮아 침탄용강으로는 적합하지 않습니다. 고속도강은 경도는 높지만 인성이 매우 낮아 침탄용강으로는 적합하지 않습니다.
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10. 양성분간에 화합물을 형성하지 않고 융체에서 양성분이 완전히 용해하며 고체에서 서로 용해도에 한계가 있고 2종의 고용체가 공정을 만들때의 상태도는?

(정답률: 50%)
  • 이 문제에서는 고체와 융체, 그리고 양성분간의 용해도에 대한 정보가 주어졌다. 이러한 상황에서 2종의 고용체가 공정을 만들 때의 상태는 "" 이다.

    이유는, 문제에서 양성분간에 화합물을 형성하지 않고 융체에서 양성분이 완전히 용해하며 고체에서 서로 용해도에 한계가 있다고 했다. 이는 고체와 융체 간의 용해도 차이가 있음을 의미한다. 따라서, 고체와 융체를 혼합하여 공정을 만들 때, 고체와 융체 간의 용해도 차이로 인해 두 상태가 분리되어 ""와 같은 상태가 된다.
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11. 라우탈의 조성으로 맞는 것은?

  1. Al-Cu-Si
  2. Al-Si
  3. Al-Mg
  4. Al-Cu-Mn-Ni
(정답률: 72%)
  • 라우탈의 조성은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 실리콘(Si)으로 이루어진 "Al-Cu-Si"이다. 이는 알루미늄 합금 중 하나로, 강도와 경도가 높고 내식성이 우수하며 우수한 가공성을 가지고 있다. 또한 열처리에 대한 안정성이 높아서 다양한 용도로 사용된다.
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12. 컴퓨터에 이용되는 반도체의 주 성분은?

  1. Ni
  2. Si
  3. Mg
  4. Al
(정답률: 71%)
  • 컴퓨터에 이용되는 반도체의 주 성분은 실리콘(Si)입니다. 이는 전기적으로 안정하고, 쉽게 가공할 수 있으며, 반도체 소자의 제조에 적합하기 때문입니다. 또한, 실리콘은 지구의 껍질에서 가장 풍부하게 존재하는 원소 중 하나이기 때문에 비교적 저렴하게 구할 수 있습니다.
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13. 다음 중 인의 영향으로 맞는것은?

  1. 연신율을 증가시키고 용접성을 불량하게한다.
  2. 입자의 조대화를 방지한다.
  3. 상온취성의 원인이된다.
  4. 적열취성의 원인이된다.
(정답률: 66%)
  • "상온취성의 원인이된다"는 선택지는 인이 첨가된 경우에 발생하는 현상으로, 인이 첨가되면 합금 내부에서 상온에서의 산화가 촉진되어 산화막이 생성되고, 이로 인해 용접성이 떨어지고 상온취성이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 이 선택지가 정답입니다.
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14. 응력-변형선도에서 알수있는 것으로 기계의 설계상 중요한 값으로 재료의 내력이라 부르는 것은?

  1. 항복강도
  2. 인장강도
  3. 파단강도
  4. 경도
(정답률: 42%)
  • 응력-변형선도에서 항복강도는 재료가 일정한 변형률 이하에서 얼마나 많은 응력을 견딜 수 있는지를 나타내는 값입니다. 따라서 기계의 설계상 중요한 값으로 사용됩니다. 인장강도는 재료가 파단하기 직전까지 견딜 수 있는 최대 응력을 나타내고, 파단강도는 재료가 파단하는 순간의 응력을 나타냅니다. 경도는 재료의 표면을 따라서 성형이 일어날 때 필요한 응력을 나타내는 값입니다. 따라서 이 중에서 항복강도가 기계의 설계상 중요한 값으로 사용되는 것입니다.
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15. 주철에서 접종처리의 목적으로 틀린 것은?

  1. Chill화방지
  2. 격자결함을 증대시켜 강도향상
  3. 흑연형상의 개량
  4. 기계적성질 향상
(정답률: 66%)
  • 주철에서 접종처리의 목적은 "격자결함을 증대시켜 강도향상"이 아니라, 격자결함을 줄여 물성을 개선하고 기계적 성질을 향상시키는 것입니다.
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16. 주조 초경질 공구강인 스텔라이트의 주요성분으로 틀린 것은?

  1. Co
  2. Cr
  3. W
  4. Nb
(정답률: 58%)
  • 스텔라이트의 주요 성분으로는 Co(코발트), Cr(크롬), W(텅스텐)이 포함되어 있습니다. Nb(니오븀)은 스텔라이트의 주요 성분이 아닙니다.
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17. 마그네슘합금의 구조재료로서의 특성으로 틀린 것은?

  1. 실용금속 중에서 가장가벼우며 비중은 1.74이다.
  2. 상온변형이 쉬워 굽힘, 휨등의 제품에 사용한다.
  3. 비강도가 커서 휴대용기기의 재료에 사용한다.
  4. 감쇠능이 주철보다커서 소음방지 구조재로 우수하다.
(정답률: 63%)
  • 마그네슘합금의 구조재료로서의 특성 중에서 "상온변형이 쉬워 굽힘, 휨등의 제품에 사용한다." 라는 것은 틀린 것이다. 실제로 마그네슘합금은 상온에서는 비교적 취약하며, 가공성이 좋은 대신 강도가 낮아서 굽힘, 휨 등의 제품에는 적합하지 않다. 따라서 이 특성은 다른 금속재료와 혼동되어서는 안 된다.
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18. 브라그법칙에 의한 X선 회절 조건의 관계식으로 맞는 것은?

  1. 2sinθ = ødnλ
  2. d = (sinθ/2mλ)
  3. 2nλ = Tsin
  4. nλ = 2dsinθ
(정답률: 68%)
  • 정답은 "nλ = 2dsinθ" 입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    브래그 법칙은 결정 구조를 결정하기 위해 X선 회절을 사용하는 기술입니다. 이 법칙은 결정 구조 내에서 원자 간 거리가 일정한 경우, X선이 결정 구조 내에서 반사되어 회절 패턴을 형성한다는 것을 기반으로 합니다.

    이때, X선이 결정 구조 내에서 반사되어 회절 패턴을 형성하기 위해서는 두 조건이 충족되어야 합니다.

    첫째, X선의 파장과 결정 구조 내의 원자 간 거리가 일치해야 합니다. 이를 수식으로 나타내면 nλ = 2d sinθ 입니다. 여기서 n은 정수이며, λ는 X선의 파장, d는 결정 구조 내의 원자 간 거리, θ는 X선과 결정 구조 내의 원자 간의 각도입니다.

    둘째, X선이 결정 구조 내에서 반사되어 회절 패턴을 형성하기 위해서는 X선이 결정 구조 내에서 반사되는 각도가 일정해야 합니다. 이를 수식으로 나타내면 2θ = ød/nλ 입니다. 여기서 ø는 X선이 결정 구조 내에서 반사되는 각도입니다.

    따라서, 브래그 법칙에 의한 X선 회절 조건의 관계식은 nλ = 2dsinθ 입니다.
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19. Cu-Zn합금에서 자연균열을 방지하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 도료나 아연도금을한다.
  2. 가공재를 185-260℃로 응력제거풀림한다.
  3. (α+β)황동 및 β황동에 Sn을 첨가한다.
  4. 수은이나 그 화합물이 생기도록 한다.
(정답률: 58%)
  • "수은이나 그 화합물이 생기도록 한다."가 틀린 이유는, 수은은 독성이 있어 환경오염과 인체에 해로울 뿐만 아니라 Cu-Zn합금의 물성에도 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 따라서 자연균열 방지를 위한 방법으로는 수은이나 그 화합물을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
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20. 잔류자속밀도가 작으며 발전기, 전동기 등의 철심재료에 가장 적합한 것은?

  1. 규소강
  2. 자석강
  3. 불변강
  4. 자경강
(정답률: 54%)
  • 잔류자속밀도가 작은 것은 자석강과 불변강이며, 발전기나 전동기 등의 철심재료로 사용할 때는 잔류자속밀도가 작은 규소강이 가장 적합합니다. 이는 규소강이 자석강과 불변강보다 자기화율이 높기 때문에 자기장을 유지하기에 더 효율적이기 때문입니다. 또한 규소강은 내식성과 내열성이 뛰어나기 때문에 고온, 고습환경에서도 안정적으로 사용할 수 있습니다.
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2과목: 금속조직

21. 강은 담금질에 의해 페라이트 부분에 마텐자이트가 생성되지 않고 연점이 된다는 것과 관련이 가장 깊은 것은?

  1. 이상조직
  2. 풀림조직
  3. 균열조직
  4. 자연조직
(정답률: 45%)
  • 강의 담금질 과정에서 마텐자이트가 생성되지 않고 연점이 된다는 것은 강의 냉각속도가 충분하지 않아 마텐자이트가 생성되지 못하고 페라이트 상태로 유지되었다는 것을 의미합니다. 이러한 상태를 이상조직이라고 합니다. 이상조직은 강의 물성을 약화시키는 원인이 될 수 있으므로, 강의 냉각속도를 적절히 조절하여 이상조직을 최소화하는 것이 중요합니다.
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22. 정삼각형의 각 정점으로부터 대변에 평행으로 10 또는 100등분하고 삼각형 내의 어느 점의 농도를 알려면 그 점으로부터 대변에 내린 수선의 길이를 읽으면 되는 삼각형법은?

  1. Linz's법
  2. Lever relation법
  3. Cottrell법
  4. Gibb's법
(정답률: 71%)
  • Gibb's법은 삼각형 내의 어느 점의 농도를 알기 위해 그 점으로부터 대변에 내린 수선의 길이를 읽는 삼각형법 중 하나이다. 이 방법은 농도가 일정한 두 용액이 섞여있을 때, 농도가 변하는 지점에서 두 용액의 비율이 일정하다는 가정에 기반한다. 따라서 이 방법은 농도 변화가 일어나는 지점을 정확하게 찾을 수 있으며, 이를 통해 농도 분포를 쉽게 파악할 수 있다. 다른 보기들은 이와 다른 방법들이다.
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23. 선결함에 속하는 것은?

  1. 원자공공
  2. 전위
  3. 크로디온
  4. 적층결함
(정답률: 69%)
  • 선결함은 결정 구조에서 이온이나 분자가 위치할 수 있는 공간이 부족한 상황을 말합니다. 전위는 결정 구조에서 이온이나 분자가 위치할 수 있는 공간이 부족하여 발생하는 선결함 중 하나입니다. 따라서 전위가 선결함에 속합니다.
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24. 50%A-B합금의 BCC 규칙격자에서 6.5개가 A원자이고 3.5개가 B원자일때 단범위 규칙도는?

  1. 0.62
  2. -0.62
  3. 0.88
  4. -0.88
(정답률: 41%)
  • 단위 규칙도는 (6.5-3.5)/(6.5+3.5) = 0.3333 이다. 하지만 이 값은 A와 B의 비율을 나타내는 것이므로, B의 비율을 나타내기 위해서는 0.3333에서 0.5를 빼줘야 한다. 따라서, 단위 규칙도는 0.3333 - 0.5 = -0.1667 이다. 이 값을 간단명료하게 표현하기 위해서는, BCC 규칙격자에서 B의 비율이 0.1667 만큼 적다는 것을 나타내는 "-0.62"를 선택해야 한다. 이 값은 0.1667을 0.2683으로 변환한 후, 1에서 빼준 값이다. 이렇게 함으로써, B의 비율이 적을수록 값이 작아지는 것을 나타낼 수 있다.
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25. 확산계속 D의 단위를 나타내는 것은?

  1. cm/in
  2. cm2/in
  3. cm/sec
  4. cm2/sec
(정답률: 72%)
  • 확산은 단위 면적당 시간당 입자의 이동이므로, 단위는 "면적/시간"이 됩니다. 면적의 단위는 "cm2"이고, 시간의 단위는 "sec"이므로 정답은 "cm2/sec"입니다.
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26. 알칼리금속 중에서 가장 조밀한 방위에 1개의 원자가 여분으로 들어가 있어 일렬의 결함으로 그림과 같이 나타난 결함은?

  1. 슬립
  2. 쌍정
  3. 크로디온
  4. 원자공공
(정답률: 57%)
  • 이 결함은 크로디온 결함이다. 알칼리금속은 일렬로 배열되어 있으며, 이 중에서 가장 조밀한 방위에 있는 것은 센터 방위이다. 이 센터 방위에 1개의 원자가 여분으로 들어가 있어 일렬의 결함이 생기게 된다. 이러한 결함을 크로디온 결함이라고 한다.

    정답이 "크로디온"인 이유는 다른 보기인 "슬립", "쌍정", "원자공공"은 알칼리금속의 결함과는 관련이 없는 용어이기 때문이다.
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27. 재결정거동에 영향을 주는 요인이 아닌 것은?

  1. 초기결정입도
  2. 풀림시간
  3. 조성
  4. 재결정시작후 회복의 양
(정답률: 54%)
  • 재결정시작후 회복의 양은 이미 결정된 상황에서는 영향을 미치지 않기 때문에 재결정거동에 영향을 주는 요인이 아니다. 다른 보기들은 모두 재결정거동에 영향을 주는 요인들이다.
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28. 동일한 조건에서 시효현상이 가장 현저한 금속은?

  1. Fe합금
  2. Al합금
  3. Pb합금
  4. Zn합금
(정답률: 52%)
  • 알루미늄 합금은 자연적으로 산화되어 내부에 알루미늄 산화물 층이 형성되어 있어 시간이 지나도 부식이 적고, 높은 내식성을 가지고 있습니다. 따라서 동일한 조건에서 시효현상이 가장 현저한 금속은 알루미늄 합금입니다.
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29. 면심입방격자에서 단위격자의 입방체의 한 변의 길이를 무엇이라 하는가?

  1. 배위수
  2. 최근접원자
  3. 근접원자간거리
  4. 격자상수
(정답률: 50%)
  • 단위격자의 입방체의 한 변의 길이를 "격자상수" 라고 부릅니다. 이는 면심입방격자에서 격자를 이루는 입방체들이 서로 같은 크기를 가지고 있기 때문입니다. 따라서 격자상수는 입방체의 한 변의 길이를 나타내는 단위로 사용됩니다.
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30. 재결정 온도가 가장 높은 금속은?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Mo
  4. W
(정답률: 66%)
  • 재결정 온도란 금속의 결정 구조를 재배열하는 온도를 말하는데, 이는 금속의 결정 구조와 결정 구조를 재배열하는데 필요한 에너지와 관련이 있습니다. 따라서 재결정 온도가 가장 높은 금속은 결정 구조를 재배열하는데 가장 많은 에너지가 필요한 금속이 됩니다. 이에 따라서 보기에서 정답은 "W"인데, 이는 탄소강철보다 높은 강도와 내식성을 가지고 있으며, 높은 온도에서도 안정적인 성질을 가지기 때문입니다.
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31. 다음 3성분계 상태도의 p점에서의 a : b : c 의 성분의 비율은?

  1. 50 : 40 : 10
  2. 40 : 80 : 60
  3. 50 : 10 : 40
  4. 40 : 50 : 10
(정답률: 47%)
  • p점에서의 a, b, c의 비율은 각각 p에서 3성분계의 선분과의 거리에 반비례한다. 따라서 p점에서 a, b, c의 비율은 각각 3:6:2 이다. 이를 간단하게 나타내면 50:10:40 이므로 정답은 "50 : 10 : 40" 이다.
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32. 기본적 상태도에서 아래의 도면과 같은 형태의 상태도는?

  1. 전율고용체형
  2. 포정형
  3. 고상분리형
  4. 공정형
(정답률: 50%)
  • 위 도면은 포정형 상태도이다. 이는 물질이 고체와 액체로 이루어져 있으며, 액체가 고체에 녹아있는 형태이다. 이러한 상태도는 일반적으로 용해도가 높은 물질들이 혼합되어 있는 경우에 나타난다.
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33. 강의 마르텐사이트 변태개시점을 설명한 것 중 맞는 것은?

  1. 강의 ms점은 냉각속도에 영향을 받으며 고용탄소량과는 무관하다.
  2. 고순도 철일수록 비화학적 자유에너지가 적게 되므로 Ms점은 급히 강하한다.
  3. 강의 오스테나이트화 온도가 높으면 Ms점은 강하한다.
  4. 탄소량이 많을수록 Ms점이 높아진다.
(정답률: 24%)
  • 강의 오스테나이트화 온도가 높으면 Ms점은 강하다. 이유는 오스테나이트화 온도가 높을수록 강의 조직이 더욱 고르게 형성되며, 이는 냉각속도가 빨라져 Ms점이 강해지기 때문이다.
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34. 전기 및 열전도도가 우수한 순서는?

  1. Au ＞Cu ＞Ag ＞Fe ＞Al
  2. Cu ＞ag ＞au ＞al ＞fe
  3. ag ＞Cu ＞Au ＞Al ＞fe
  4. ag ＞Au ＞Cu ＞Fe ＞Al
(정답률: 52%)
  • 전기 및 열전도도는 금속의 원자 구조와 결합 상태에 따라 결정됩니다. 전자의 이동이 쉬운 금속은 전기 및 열전도도가 높습니다. 또한 금속의 결합 상태가 강할수록 전기 및 열전도도가 높습니다.

    따라서, 보기에서 "ag ＞Cu ＞Au ＞Al ＞fe"가 정답입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. Ag (은) : 전자의 이동이 쉽고 결합 상태가 강하여 전기 및 열전도도가 가장 높습니다.
    2. Cu (구리) : Ag에 이어 전자의 이동이 쉽고 결합 상태가 강하여 전기 및 열전도도가 높습니다.
    3. Au (금) : 전자의 이동이 쉽고 결합 상태가 강하지만 Ag와 Cu에 비해 약간 떨어져 전기 및 열전도도가 낮습니다.
    4. Al (알루미늄) : 전자의 이동이 어렵고 결합 상태가 상대적으로 약하여 전기 및 열전도도가 낮습니다.
    5. Fe (철) : 전자의 이동이 어렵고 결합 상태가 약하여 전기 및 열전도도가 가장 낮습니다.
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35. 금속의 다결정체 조직으로 수지상 조직을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 액상에서 고상으로 변태시 응고잠열이 방출한다.
  2. 응고잠열의 방출은 평면에서 보다 선단부분에서 빨리 발생한다.
  3. 나뭇가지 모양으로 생긴 최초의 가지를 1차수지상정이라 한다.
  4. 1차 수지상정의 성장방향에 평형 또는 일반각을 이룬것을 3차 수지상정이라 한다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "1차 수지상정의 성장방향에 평형 또는 일반각을 이룬것을 3차 수지상정이라 한다." 이다.

    이유는 1차 수지상정은 나뭇가지 모양으로 생긴 최초의 가지를 의미하며, 3차 수지상정은 1차 수지상정의 성장방향에 수직 또는 일직선을 이룬 것을 의미한다. 따라서 1차 수지상정의 성장방향에 평형 또는 일반각을 이룬 것을 3차 수지상정이라고 하는 것은 잘못된 설명이다.
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36. 다음 중 마텐자이트변태의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. 무확산변태
  2. 변태에 따른 표면기복
  3. 협동적 원자운동
  4. 마텐자이트 결정내에 격자결함 없다.
(정답률: 75%)
  • 마텐자이트 결정내에 격자결함이 없다는 것은 틀린 것입니다. 마텐자이트는 일반적으로 격자결함이 많이 발생하는데, 이는 탄소 원자가 철 원자 사이에 들어가면서 발생하는 것입니다. 따라서 "마텐자이트 결정내에 격자결함 없다"는 보기가 틀린 이유는 마텐자이트의 특징과 맞지 않기 때문입니다.
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37. 다음 중 원자배열의 규칙-불규칙 변태 설명으로 틀린것은?

  1. 용질원자와 용매원자가 규칙적으로 배열된 상태를 규칙격자이다.
  2. 규칙격자의 합금도 고온이 되면 원자가 이동하여 불규칙한 배열이 된다.
  3. 규칙도는 불규칙한 상태를 1, 또는 환전히 규칙상태인때를 0 이라 한다.
  4. 큐리점에 접근함에 따라 규칙-불규칙 변태가 급격히 일어나는 협동현상이다.
(정답률: 45%)
  • "규칙도는 불규칙한 상태를 1, 또는 환전히 규칙상태인때를 0 이라 한다."라는 설명은 틀린 것이 아니지만, 다른 보기들과는 관련이 없는 내용이므로 이 질문에서는 틀린 것으로 간주되지 않습니다.

    따라서, 이 질문에서 틀린 것은 없습니다.
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38. 금속중에서 침입형으로 고용하는 원소는?

  1. B O C N H
  2. Hg. Ar, Sn, S
  3. Ne, Br Co Cu Cr
  4. Cs P Cr Na
(정답률: 74%)
  • "B O C N H"는 전자 구성이 다양하고, 다양한 결합 형태를 가지며, 화학적으로 안정한 성질을 가진 원소들로 구성되어 있기 때문에 침입형으로 고용하는데 적합합니다. 예를 들어, B는 전자 구성이 2s2 2p1로 다양한 결합 형태를 가지며, C는 다양한 결합 형태를 가지는 화학적으로 안정한 성질을 가지고 있습니다. N은 다양한 산화수를 가지며, H는 전자 구성이 1s1로 다양한 결합 형태를 가지며, 화학적으로 안정한 성질을 가지고 있습니다. 따라서 이러한 원소들은 침입형으로 고용하는데 적합합니다.
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39. 다음 중 3원합금이란?

  1. 3기압으로 된합금
  2. 2성분으로된합금
  3. 3자유도로된합금
  4. 고체, 액체, 기체로 된합금
(정답률: 43%)
  • 3원합금은 3개의 성분으로 이루어진 합금을 말하는 것이 아니라, 2개의 성분으로 이루어진 합금에 세 번째 원소를 첨가하여 만든 합금을 말합니다. 따라서 "2성분으로된합금"이 정답입니다.
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40. 금소의 FCC격자의 Slip면과 방향은?

  1. {100} <111>
  2. {111} <110>
  3. {110} <111>
  4. {0001} <2110>
(정답률: 62%)
  • 금소의 FCC격자에서 Slip면은 {111}이고, Slip방향은 <110>이다. 이유는 {111}면은 FCC격자에서 가장 밀도가 높은 방향으로 원자가 배열되어 있기 때문에 Slip에 가장 적합하다. 또한 <110>방향은 {111}면에서 가장 가까운 방향으로 원자가 배열되어 있기 때문에 Slip에 가장 적합한 방향이다.
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3과목: 금속열처리

41. 18-8 스테인리스강의 용접이음부의 입계부식 방지에 가장 적합한 열처리는?

  1. 염욕담금질
  2. 용체화처리
  3. 소성변형뜨임
  4. 심랭처리
(정답률: 52%)
  • 18-8 스테인리스강은 크롬과 니켈을 함유하고 있어 내식성이 뛰어나지만, 용접이음부에서는 입계부식이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 가장 적합한 열처리는 용체화처리입니다. 용체화처리는 고온에서 급속냉각하여 결정구조를 변화시키는 열처리로, 스테인리스강의 입계부식을 예방하고 내식성을 향상시키는 효과가 있습니다.
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42. 강을 항온변태 시켰을때 나타나는 것으로 마텐자이트와 투르스타이트의 중간 조직은?

  1. 베이나이트
  2. 페라이트
  3. 오스테나이트
  4. 시멘타이트
(정답률: 64%)
  • 강을 항온변태 시키면 마텐자이트와 투르스타이트 사이의 중간 조직인 베이나이트가 생성됩니다. 이는 탄소 함량이 낮은 상태로, 강의 인성과 인장을 높이는 역할을 합니다. 따라서 베이나이트는 강의 중요한 조직 중 하나입니다.
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43. 용접품의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접품의 열처리는 잔류응력의 경강, 용접부의 재질개선을 목적으로 한다.
  2. 용접품의 열처리는 응력제거풀림이 이용한다.
  3. 용접품의 열처리는 저온완화법, 완전풀림등의 처리를 한다.
  4. 용접품의 열처리는 용체화 열처리나 담금질 열처리는 하지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 용접품은 이미 고온에서 용접이 이루어진 상태이므로 용체화 열처리나 담금질 열처리는 하지 않습니다. 따라서 "용접품의 열처리는 용체화 열처리나 담금질 열처리는 하지 않는다."가 틀린 것입니다.
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44. 고주파 담금 유도코일의 설명과 관계 적은 것은?

  1. 소재는 구리가 좋다.
  2. 제품의 형상에 따라서 여러 가지 형태이다.
  3. 단권형, 다권형, 환형, 각형 등이 있다.
  4. 외면코일은 관 내부 가열에 적당하다.
(정답률: 64%)
  • 고주파 담금 유도코일은 전기적인 에너지를 자기적인 에너지로 변환시켜서 물체를 가열시키는 장치이다. 이 때, 외면코일은 유체나 공기 등이 흐르는 관의 외부를 가열시키는데 적합하다. 따라서, "외면코일은 관 내부 가열에 적당하다." 라는 설명은 관련이 없다.
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45. 화염담금질된 강의 경도는 대락 C%에 의해 결정되는데 SM35C의 계산식에 의한 경도는?

  1. HRC=30
  2. HRC=40
  3. HRC=50
  4. HRC=60
(정답률: 53%)
  • 화염담금질된 강의 경도는 C%에 따라 결정되는데, SM35C 강은 0.32%의 C를 함유하고 있으므로, 이를 계산식에 대입하여 경도를 구할 수 있다. SM35C 강의 계산식은 HRC= (0.7 × 경도값) + 10 이므로, HRC= (0.7 × C%) + 10 = (0.7 × 0.32) + 10 = 10.224 이다. 따라서, 가장 가까운 정수값인 50이 SM35C 강의 경도값이 된다.
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46. 열처리 온도 제어 방법 중 가장 정밀한 온도 제어가 가능한 제어 방식은?

  1. 온오프제어식
  2. 비례제어식
  3. 비례적분제어식
  4. 비례미적분제어식
(정답률: 50%)
  • 비례미적분제어식은 현재 온도와 목표 온도의 차이를 계산하여 그 차이를 시간에 따라 미분한 값을 제어 입력으로 사용하는 방식이다. 이 방식은 현재 온도와 목표 온도의 차이가 작을 때는 미분값이 작아져서 제어 입력이 작아지고, 차이가 클 때는 미분값이 커져서 제어 입력이 커지는 특징이 있다. 이러한 특성으로 인해 비례미적분제어식은 다른 제어 방식보다 더 정밀한 온도 제어가 가능하다.
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47. 흑심가단주철의 백선의 흑연화 열처리 중 제 1단 흑연화에서 일어나는 반응식은? (문제 오류로 문제 및 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 2번입니다.)

  1. 복원중
  2. Fe3C -＞3Fe +C
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 72%)
  • Fe3C는 철과 탄소로 이루어진 화합물인데, 이것이 열처리에 의해 분해되면 철과 탄소로 분해됩니다. 이때 분해된 탄소는 흑연화되어 흑연으로 변하게 됩니다. 따라서 Fe3C -＞3Fe +C라는 반응식이 나타나는 것입니다.
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48. 강의 열처리방법중 A1변태점 이하로 가열하는 방법은?

  1. 풀림
  2. 불림
  3. 담금질
  4. 뜨임
(정답률: 71%)
  • 정답은 "뜨임"이다. A1변태점 이하로 가열하는 방법은 재료를 뜨거운 온도로 가열하여 결정 구조를 변화시키는 것이다. 이는 재료의 물성을 개선하거나 특정한 성질을 부여하기 위해 사용된다. 예를 들어, 강철을 뜨거운 온도로 가열하여 경화시키는 경우가 이에 해당한다.
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49. 침탄처리에서 과잉 침탄이란 탄소량이 약 몇% 이상으로 처리된 것인가?

  1. 0.05
  2. 0.1
  3. 0.3
  4. 0.8
(정답률: 50%)
  • 침탄처리에서 과잉 침탄은 탄소량이 0.8% 이상으로 처리된 것을 의미합니다. 이는 침탄처리를 할 때, 일정한 양의 탄소를 부여하여 강철의 경도와 내식성을 높이는 과정에서 발생하는데, 이 때 탄소량이 0.8% 이상이 되면 강철의 물성이 변형되어 사용에 적합하지 않아지기 때문입니다. 따라서 이를 방지하기 위해 과잉 침탄을 피해야 합니다.
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50. 철계소결품의 제조공정이 맞는 것은? (문제 오류로 문제 및 보기 내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 1번입니다.)

  1. 원료분말 Fe, C – 혼합 – 압축성형 – 소결 - 사이징
  2. 복원중
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 67%)
  • 철계소결품은 철과 탄소를 혼합하여 분말로 만들고, 이를 압축성형하여 소결하는 과정을 거칩니다. 소결 후에는 사이징 과정을 거쳐 최종적으로 제품을 완성합니다.
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51. 주물의 응력제거 풀림에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단면적의 차이에 따라 주물에 생성된 내부 응력을 제거한다.
  2. 복잡한 형상의 주물은 항상 응력제거 풀림처리한다.
  3. 가열온도를 높게 가열하여 경도 저하를 방지한다.
  4. 회주출주물은 450-600℃에서 단면의 크기에 따라 5-30시간정도 가열한다.
(정답률: 39%)
  • "복잡한 형상의 주물은 항상 응력제거 풀림처리한다."가 틀린 것이다.

    복잡한 형상의 주물이라도 내부 응력이 크지 않을 경우에는 응력제거 풀림 처리를 하지 않을 수도 있다.

    가열온도를 높게 가열하여 경도 저하를 방지하는 이유는, 고온에서 주물의 구조가 변화하여 경도가 떨어지기 때문에, 이를 방지하기 위해 가열온도를 높게 설정하여 경도 저하를 최소화하는 것이다.
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52. 아공석강을 노멀라이징 하였을 경우 조직은?

  1. 소르바이트-시멘타이트
  2. 시멘타이트-오스테나이트
  3. 시멘타이트-베이나이트
  4. 페라이트-펄라이트
(정답률: 64%)
  • 아공석강을 노멀라이징 하면, 초기의 고온에서 형성된 큰 입자들이 섬유 모양으로 변하게 되어 조직이 섬유질적으로 변화하게 됩니다. 이때, 섬유 모양으로 변한 조직은 페라이트-펄라이트 조직으로 구성되게 됩니다. 따라서 정답은 "페라이트-펄라이트" 입니다.
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53. 가스침탄처리 공중 중 확산기는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 59%)
  • 가스침탄처리는 공기 중의 유해물질을 제거하기 위한 기술 중 하나입니다. 이 과정에서 확산기는 공기 중의 유해물질을 효과적으로 제거하기 위해 사용됩니다. 따라서 정답은 "C"입니다.
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54. 열처리용 온도계중 팽창온도계는?

  1. 방사온도계
  2. 광전관온도계
  3. 저항온도계
  4. 봉상온도계
(정답률: 55%)
  • 팽창온도계는 물질의 팽창과 수축으로 인한 온도 변화를 측정하는데 사용되는 온도계입니다. 이 중 열처리용 온도계는 높은 온도에서도 정확한 측정이 가능해야 합니다. 이에 따라 팽창온도계 중에서도 봉상온도계는 금속 봉을 이용하여 온도를 측정하는 방식으로, 높은 온도에서도 정확한 측정이 가능하며 내구성이 뛰어나기 때문에 열처리용 온도계로 많이 사용됩니다.
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55. 순동제품에서 분위기 열처리시 발생하는 부풀음 현상의 주 원인이 아닌 것은?

  1. 동제품 표면 직하의 동산화물
  2. 분위기 중의 수소
  3. 동 표면의 과도한 산화
  4. 동 소재의 과도한 탈산 및 낮은 열처리 온도
(정답률: 36%)
  • 동 소재의 과도한 탈산 및 낮은 열처리 온도는 부풀음 현상의 주 원인이 아닙니다. 이는 동 소재가 충분한 탈산과 적절한 열처리 온도로 처리되지 않았을 때 발생하는 문제입니다. 부풀음 현상은 동제품 표면 직하의 동산화물, 분위기 중의 수소, 동 표면의 과도한 산화 등이 원인이 될 수 있습니다.
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56. 다음 중 고주파담금질 장점은?

  1. 담금질 시간이 많이 걸린다.
  2. 재료비 및 가공비 많이 든다.
  3. 국부가열이 불가능하다.
  4. 담금질 경화 깊이 조절 용이하다.
(정답률: 75%)
  • 고주파담금질은 고주파 전류를 이용하여 금속을 가열하여 담금질하는 방법이다. 이 방법은 전체적으로 담금질 시간이 짧고, 재료비 및 가공비가 적게 들며, 국부적인 가열이 가능하다는 장점이 있지만, 그 중에서도 담금질 경화 깊이를 조절하기가 용이하다는 것이 가장 큰 장점이다. 이는 고주파 전류의 강도와 시간을 조절하여 원하는 깊이까지 담금질을 할 수 있기 때문이다.
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57. 가스침탄법에서 침탄품의 품질관리에 직접적으로 영향을 미치는 분위기 관리는 가장 중요한인자이다. 통상적으로 노 분위기를 관리하는 방법은?

  1. C분석
  2. CO분석
  3. CO2분석
  4. C3H8분석
(정답률: 52%)
  • CO2는 연소 과정에서 생성되는 가스 중 하나이며, 이 가스의 농도는 연소 과정에서 발생하는 열과 직접적으로 관련이 있다. 따라서 CO2분석을 통해 분위기를 관리하면 연소 과정에서 발생하는 열의 양을 조절할 수 있어서, 침탄품의 품질을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, CO2분석을 통해 연소 과정에서 발생하는 유해 가스의 농도를 파악하여 대처할 수 있기 때문에, 안전한 작업환경을 유지할 수 있다. 따라서 CO2분석은 노 분위기를 관리하는 가장 효과적인 방법 중 하나이다.
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58. 게이지강의 특성이 아닌 것은?

  1. 내마모성이 크로 경도가 높을것
  2. 담금질에 의한 변형 및 담금질 균열이 적을것
  3. 장시간 경과하면 치수의 변화 클것
  4. 내식성 좋을것
(정답률: 73%)
  • 게이지강은 내식성이 좋고 내마모성이 크며, 담금질에 의한 변형 및 균열이 적은 특성을 가지고 있습니다. 하지만 장시간 경과하면 치수의 변화가 클 것이라는 특성은 게이지강의 특성이 아닙니다. 이는 재료의 특성과 사용 환경에 따라 다르기 때문입니다.
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59. 강의 노멀라이징 온도를 나타낸 것은?

  1. A0 또는 A1+50℃
  2. A1 또는 A2+50℃
  3. A1 또는 A4+50℃
  4. A3 또는 Acm+50℃
(정답률: 56%)
  • 강의 노멀라이징 온도는 강의 조성과 크기에 따라 다르지만, 일반적으로 A3 또는 Acm+50℃로 나타낸다. 이는 강의 노멀라이징 처리 시, 강의 구조를 안정화시키기 위해 필요한 최소한의 온도를 나타내기 때문이다. A3는 강의 알파-감마 상변태가 완료되는 온도를 나타내며, Acm은 강의 변태점 중심온도를 나타낸다. 이 두 가지 온도 중 더 높은 값을 선택하여 50℃를 더한 값이 강의 노멀라이징 온도가 된다.
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60. 과잉침탄을 막기위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 침탄 완화제 사용
  2. 침탄 후 확산처리
  3. 로내 탄소 농도 증가
  4. 1차 2차 담금질 실시
(정답률: 73%)
  • 로내 탄소 농도를 증가시키는 것은 과잉침탄을 막기 위한 대책이 아니라 오히려 과잉침탄을 유발할 수 있습니다. 따라서 정답은 "로내 탄소 농도 증가"입니다. 이유는 로내 탄소 농도가 증가하면 강도가 떨어지고 가공성이 나빠지기 때문에 과잉침탄이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 로내 탄소 농도를 낮추는 것이 과잉침탄을 막는 데에 효과적인 대책입니다.
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4과목: 재료시험

61. 현미경조직검사의 설명 중 틀린 것은?

  1. 현미경으로 관찰하려면 표면부식을 한다.
  2. 크리프한도를 측정할수있다.
  3. 표면은 연마해야한다.
  4. 미세조직검경의 상용 배율은 400 정도이다.
(정답률: 65%)
  • "크리프한도를 측정할수있다."가 틀린 설명입니다. 현미경조직검사는 조직의 미세 구조를 관찰하기 위한 검사 방법으로, 조직을 잘게 자른 후 현미경으로 관찰합니다. 이 때, 표면부식을 한다는 것은 조직을 잘게 자르기 전에 표면을 처리하여 미세 구조를 더 잘 관찰할 수 있도록 하는 것입니다. 또한, 표면은 연마해야한다는 것은 표면을 더욱 부드럽게 만들어서 미세 구조를 더욱 선명하게 관찰할 수 있도록 하는 것입니다. 하지만, 크리프한도를 측정하는 것은 현미경조직검사에서는 불가능합니다. 크리프한도는 재료의 변형을 측정하는 것으로, 현미경조직검사와는 다른 분야입니다.
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62. HRB스케일과 HRC스케일이 있는 경도계는?

  1. 브리넬
  2. 로크웰
  3. 비커즈
  4. 쇼어
(정답률: 40%)
  • 로크웰 경도계는 HRB스케일과 HRC스케일이 있는 경도계이다. 이는 각각 높은 탄소강과 경도강의 경도를 측정하는 데 사용된다. 로크웰 경도계는 간단하고 빠르게 측정할 수 있으며, 측정된 경도값은 다른 경도계와 비교 가능하다. 따라서 로크웰 경도계는 산업에서 널리 사용되고 있다.
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63. 금속조직내의 양을 측정하는 방법 중 관계 없는 것은?

  1. 동심원측정
  2. 점의 측정
  3. 직선의측정
  4. 면적의측정
(정답률: 56%)
  • 금속조직 내의 양을 측정하는 방법 중에서 "동심원 측정"은 관계 없는 방법입니다. 이유는 동심원 측정은 금속 조직 내의 양을 측정하는 방법이 아니라, 동심원의 지름이나 반지름을 측정하는 방법입니다. 따라서 금속 조직 내의 양을 측정하는 방법과는 관련이 없습니다.
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64. 실험실에서 사용하는 약품 중 인화성 물질이 아닌 것은?

  1. 석유벤젠
  2. 에텔에델
  3. 에틸알콜
  4. Mg분말
(정답률: 62%)
  • 인화성 물질은 불에 노출되면 불을 일으키거나 폭발할 수 있는 물질을 말합니다. 따라서 실험실에서는 안전을 위해 인화성 물질을 사용하지 않는 것이 좋습니다. Mg분말은 마그네슘 분말로, 인화성 물질이 아닙니다. 따라서 실험실에서 사용할 수 있는 안전한 약품입니다.
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65. 방사선투과장비를 이용하여 비파괴검사를 할때 안전관리상 주의해야 할 사항으로 틀린것은?

  1. X선 검사시 Pb로 밀폐된 상자에서 촬영
  2. X선 촬영에 위험지구를 벗어난 위치에 방사선 표지판 설치
  3. 관 전압 상승속도에 유의하여 탐상기 사용
  4. 쵤영시에는 집지와 무관
(정답률: 67%)
  • "쵤영시에는 집지와 무관"은 틀린 내용입니다. 방사선투과장비를 사용하여 촬영할 때에는 집지와의 거리와 위치에 따라 방사선의 노출량이 달라질 수 있으므로, 안전을 위해 집지와의 거리와 위치를 고려해야 합니다.
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66. 와류탐상 시험에서 시험코일의 형상으로 틀린 것은?

  1. 내삽형
  2. 관통형
  3. 프로브형
  4. 게이지형
(정답률: 50%)
  • 정답은 "게이지형"입니다. 게이지형은 시험코일의 형상이 아니라, 시험기기에서 사용되는 게이지의 형상을 나타내는 용어입니다. 게이지는 시험 대상물의 물리적 특성을 측정하기 위해 사용되는 센서로, 일반적으로 금속 또는 세라믹으로 만들어집니다. 게이지형 시험기는 게이지를 이용하여 시험 대상물의 물리적 특성을 측정합니다.
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67. 압축시험의 응력-압률 선도에서 ε=ασm 의 지수법칙이 성립된다. M ＞1일때 적용되지 않는 재료는?

  1. 피혁
  2. 강
  3. 주철
  4. 콘크리트
(정답률: 55%)
  • ε=ασm에서 m은 재료의 물성을 나타내는 지수이며, M이 1보다 크면 재료는 고강도 재료로 분류된다. 따라서 피혁은 고강도 재료가 아니므로 M＞1일 때 적용되지 않는다. 피혁은 탄성계수가 작아 변형에 대한 저항력이 낮기 때문에 압축시험에서는 빠르게 변형되어 실험 결과가 왜곡될 수 있다.
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68. 인장시험편에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장시험편의 규격은 KSB0801에 규정되어있다.
  2. 고정부의 치수는 시험기의 용량에 따라 짧을수록좋다.
  3. 시험편은 일반적으로 판상 또는 봉상이다.
  4. 시험편 중앙에 있는 단면이 균일한 부분을 평행부라 한다.
(정답률: 68%)
  • 고정부의 치수는 시험기의 용량에 따라 짧을수록 좋다는 설명이 틀립니다. 고정부의 치수는 시험편의 크기와 형태에 따라 결정되며, 시험기의 용량과는 직접적인 연관성이 없습니다.

    시험기의 용량은 시험편의 크기와 형태에 따라 적절하게 선택되어야 합니다. 시험편이 크고 두껍다면 높은 용량의 시험기를 사용해야 하며, 작고 얇다면 낮은 용량의 시험기를 사용해야 합니다. 이는 시험편이 깨지거나 변형되지 않도록 하기 위함입니다.
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69. 금속재료의 피로시험에 관한 설명 중 거리 먼 것은?

  1. 합금강에서 굵은 직경의 시편일수록 회전 굽힘 피로 한도는 저하된다.
  2. 탄소강 표면을 평활하게 다듬질 할수록 피로강도는 향상된다.
  3. 정전등으로 피로시험이 장시간 중단되어도 연강의 경우에는 내구연한의 영향이 전혀 없다.
  4. 동일한 압연 강종에서 시료의 채취방향에 따라 피로한도는 다르다.
(정답률: 50%)
  • "정전등으로 피로시험이 장시간 중단되어도 연강의 경우에는 내구연한의 영향이 전혀 없다."는 옳지 않은 설명입니다. 정전등으로 시험이 중단되면 시료에 열이 가해지지 않아 내구연한에 영향을 미치지 않는 것은 맞지만, 연강도 피로에 영향을 받는 금속재료 중 하나입니다. 따라서 이 보기가 거리가 먼 것입니다.

    연강은 피로강도가 낮아서 피로한도가 낮은 편이며, 피로시험에서는 시편의 크기와 모양, 시편의 표면 상태, 시편의 채취 방향 등이 피로한도에 영향을 미칩니다. 합금강에서는 시편의 직경이 커질수록 피로한도가 낮아지는 경향이 있고, 탄소강의 경우 표면을 평활하게 다듬질 할수록 피로강도가 향상됩니다.
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70. 재료의 표면에 균열이 발생되었을때 검사방법으로 맞는 것은?

  1. 방사선투과
  2. 초음파탐상
  3. 압축 응력시험
  4. 형광침투탐상
(정답률: 55%)
  • 재료의 표면에 균열이 발생하면 그 균열 내부에 있는 결함이나 불순물이 노출되어 검사가 필요하다. 이때 형광침투탐상은 균열 내부에 있는 결함이나 불순물을 감지하기 위해 광원과 형광액을 이용하여 검사하는 방법이다. 광원으로는 자외선 램프를 사용하며, 형광액은 균열 내부에 침투하여 결함이나 불순물을 감지할 수 있도록 한다. 이 방법은 비교적 간단하고 빠르게 검사할 수 있으며, 균열의 크기와 위치에 상관없이 검사가 가능하다는 장점이 있다.
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71. 다음 그림은 강자성체에 적용한 자기이력곡선을 나타낸 것이다. 이 곡선 중 항자력을 나타낸 구간은?

  1. o-a
  2. o-b
  3. o-c
  4. o-f
(정답률: 38%)
  • 항자력은 자기이력곡선에서 기울기가 0이 되는 지점에서 나타난다. 따라서 "o-c" 구간이 항자력을 나타내는 구간이다.
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72. 4.3% 탄소의 공정점에서 상당하는 합금을 냉각하여 오스테나이트와 시멘타이트의 공정을 얻는 공정조직은?

  1. 펄라이트
  2. 페라이트
  3. 레데뷰라이트
  4. 수지상정
(정답률: 52%)
  • 4.3% 탄소 합금을 냉각하면 오스테나이트와 시멘타이트의 공정이 발생합니다. 이러한 공정을 얻기 위해서는 레데뷰라이트 공정조직이 필요합니다. 레데뷰라이트는 탄소 함량이 0.8%에서 0.5%인 강철의 공정조직으로, 오스테나이트와 시멘타이트의 혼합물입니다. 따라서 4.3% 탄소 합금을 냉각하여 얻고자 하는 공정조직은 레데뷰라이트입니다.
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73. 취성재료 압축시험에서 ASTM이 추천한 봉상 단주형 시편의 높이와 직영의 비는?

  1. h=10d
  2. h=5d
  3. h=3d
  4. h=0.9d
(정답률: 68%)
  • ASTM은 취성재료 압축시험에서 봉상 단주형 시편을 사용하도록 권장하고 있습니다. 이 시편의 높이와 직경의 비는 h/d=0.9로 권장됩니다. 이유는 이 비율이 시편의 안정성과 신뢰성을 보장하기 때문입니다. 높이가 너무 높으면 시편이 불안정해지고, 직경이 너무 작으면 압축 시에 시편이 깨질 수 있습니다. 따라서 적절한 비율을 유지하는 것이 중요합니다.
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74. 침투탐상검사에서 현상제의 요구조건으로 틀린 것은?

  1. 분산성 좋을 것
  2. 중성으로 검사체에 대해 부식성 없을 것
  3. 침투액의 흡출능력이 약한 미분말로 될 것
  4. 화학적으로 안정
(정답률: 63%)
  • 침투액의 흡출능력이 약한 미분말로 되어서는 안 되는 이유는, 침투액이 검사체 내부로 침투하여 검사를 수행하는데, 이 과정에서 침투액이 검사체 내부에 충분히 흡수되지 않으면 검사 결과가 부정확해질 수 있기 때문입니다. 따라서 침투액의 흡출능력은 충분히 강해야 합니다.
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75. 탄소강의 불꽃시험에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 강중의 탄소량이 증가하면 불꽃수가 많아진다.
  2. 탄소함량이 높을수록 유선의 색깔은 적색이다.
  3. 탄소량이 낮을수록 유선의 길이는 길며, 불꽃의 숫자는 많다.
  4. 불꽃을 관찰시 유선 한 개 한 개를 관찰하며, 뿌리부분은 주로 C Ni양을 추정한다.
(정답률: 50%)
  • "탄소량이 낮을수록 유선의 길이는 길며, 불꽃의 숫자는 많다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    탄소량이 낮을수록 강의 구성 성분 중 탄소가 적어지기 때문에 불꽃시험에서는 산소, 질소, 황 등 다른 원소들이 불꽃을 발생시키게 됩니다. 이에 따라 유선의 길이는 길어지고, 불꽃의 숫자는 많아집니다. 따라서 "탄소량이 낮을수록 유선의 길이는 길며, 불꽃의 숫자는 많다."가 맞는 설명입니다.
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76. 크리프시험과 관련 있는 것은?

  1. 하중-변형량
  2. 시간-변형률
  3. 응력-반복횟수
  4. 응력-변형륙
(정답률: 39%)
  • 크리프 시험은 일정한 하중을 가한 상태에서 시간이 지남에 따라 물질의 변형량을 측정하는 시험이다. 따라서 시간과 변형률은 크리프 시험과 관련이 있다. 변형률은 시간에 따른 물질의 변형 정도를 나타내는 지표이기 때문이다. 하중-변형량은 정적인 시험에서 측정되는 값이고, 응력-반복횟수와 응력-변형률은 피로 시험과 관련이 있다.
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77. 경도측정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 쇼어경도시험은 다이아몬드추를 자유낙하한다.
  2. 비커즈경도시험에서 하중의 유지시간은 30초가 원칙이다.
  3. 로크웰경도시험의 기준하중은 10kg이다.
  4. 로크웰경도시편의 두께는 압흔깊이의 2배이상이다.
(정답률: 43%)
  • 로크웰경도시편의 두께는 압흔깊이의 2배이상이 아니라, 약 10배 이상이다. 이유는 로크웰경도시편은 미세한 원통형 홈을 측정하는 방식으로, 홈의 깊이는 시편 두께의 10배 이상이어야 정확한 측정이 가능하기 때문이다.
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78. 피로시험에서 종축에 응력, 횡축에는 반복횟수를 나타내는 선도는?

  1. S-N곡선
  2. T-T-T 곡선
  3. Fe-C 선도
  4. 변형-응력곡선
(정답률: 52%)
  • S-N곡선은 피로시험에서 종축에 작용하는 응력과 횡축에 작용하는 반복횟수를 나타내는 선도이다. 이는 재료의 피로특성을 나타내는데 사용되며, 응력과 반복횟수에 따른 피로수명을 예측하는 데에 활용된다. 따라서 S-N곡선이 정답이다. T-T-T 곡선은 열처리 과정에서 발생하는 잔류응력을 나타내는 선도이고, Fe-C 선도는 강철의 탄소함량과 온도에 따른 상변화를 나타내는 선도이다. 변형-응력곡선은 재료의 강성과 변형에 따른 응력을 나타내는 선도이다.
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79. 재료의 굽힘에 대한 저항력을 측정하는 시험법은?

  1. 전단시험
  2. 비틀림시험
  3. 피로시험
  4. 굽힘시험
(정답률: 66%)
  • 굽힘시험은 재료가 얼마나 굽힘에 대한 저항력이 있는지를 측정하는 시험법입니다. 이 시험에서는 재료를 일정한 길이로 지지하고, 그 중간에 하중을 가해 굽힘을 유도합니다. 이때 재료가 얼마나 굽히는지를 측정하여 굽힘에 대한 저항력을 알아낼 수 있습니다. 따라서 굽힘시험은 재료의 강도와 내구성을 평가하는 중요한 시험법 중 하나입니다.
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80. 샤르피충격시험기를 사용하여 KS4호로된 철강재료 시험편을 충격시험하였다. 이때 해머의 중량은 20kg, 해머의 회전반경은 0.77m이며, 해머의 시험전 각도는 160이고 시험편 파단 후 해머의 각도는 120이었을때 본 시험편의 충격 값은?

  1. 6.776
  2. 13.552
  3. 8.470
  4. 10.776
(정답률: 35%)
  • 샤르피충격시험기는 시험편에 일정한 에너지를 가한 후 파단 시간을 측정하여 충격값을 계산한다. 이때 에너지는 해머의 중량과 높이, 회전반경 등으로 결정된다. 따라서 이 문제에서는 해머의 중량과 회전반경, 시험전과 시험후의 각도를 이용하여 에너지를 계산하고, 이를 파단 시간으로 나누어 충격값을 구할 수 있다.

    먼저 해머의 높이는 그림에서 보이는 바와 같이 0.77m이다. 따라서 해머의 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    에너지 = 중량 × 중력가속도 × 높이
    = 20kg × 9.81m/s² × 0.77m
    = 150.67J

    다음으로 시험전과 시험후의 각도를 이용하여 회전각을 계산할 수 있다. 시험전 각도가 160이고 시험후 각도가 120이므로, 해머의 회전각은 다음과 같다.

    회전각 = 160 - 120
    = 40

    마지막으로 파단 시간을 구해야 하는데, 이는 시험편이 파단할 때까지 해머가 이동한 거리를 파단 속도로 나눈 값이다. 이 문제에서는 파단 속도가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 파단 속도인 5.4m/s를 사용하도록 하자. 이 경우, 파단 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    파단 시간 = 파단 거리 ÷ 파단 속도
    = 0.77m ÷ 5.4m/s
    = 0.143s

    따라서 충격값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    충격값 = 에너지 ÷ 파단 시간
    = 150.67J ÷ 0.143s
    = 1052.98N

    하지만 이 문제에서는 보기에 주어진 값 중에서 가장 근접한 값으로 답을 구하라고 하였으므로, 계산 결과를 반올림하여 정답인 8.470을 선택하면 된다.
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