금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2007-03-04)

금속재료산업기사
(2007-03-04 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 영구자석으로 많이 이용되는 MK강(알니코 : alnico)의 주요 합금원소는 Fe 에 Al - Ni 그리고 어떤 원소가 첨가 되는가?

  1. Mn
  2. Cr
  3. W
  4. Co
(정답률: 61%)
  • MK강은 Fe, Al, Ni에 Co를 첨가하여 만들어진 합금이다. Co는 강한 자기성을 가지고 있어 영구자석 제조에 적합하며, 높은 Curie 온도를 가지고 있어 고온에서도 안정적인 자기성을 유지할 수 있다. 따라서 MK강에 Co를 첨가하여 영구자석의 성능을 향상시키는 것이다.
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2. 주철을 600℃ 이상의 온도에서 가열 및 냉각조작을 반복하면 점차 부피가 커지며 변형되고 균열발생 및 수명이 단축되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 구상화
  2. 주철의 성장
  3. 탄소의 당량
  4. 감쇠성
(정답률: 39%)
  • 주철은 고온에서 가열되면 결정구조가 변화하면서 결정의 크기가 점차 커지게 되는데, 이를 주철의 성장이라고 한다. 이 과정에서 결정 경계가 더 많아지고 결정 내부에서 응력이 발생하게 되어 균열이 발생하고 수명이 단축되는 현상이 나타난다. 이러한 이유로 주철의 성장은 원하지 않는 현상으로 여겨지며, 이를 방지하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있다.
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3. 다음 중 반도체 재료의 정제법이 아닌 것은?

  1. 대역 정제법
  2. 플로팅존법
  3. 벨크 단결정의 제작법
  4. 분사 분산법
(정답률: 55%)
  • 반도체 재료의 정제법 중에서 "분사 분산법"은 정제법이 아닙니다. 이는 반도체 재료를 정제하는 방법이 아니라, 이미 정제된 반도체 재료를 분산시켜서 다양한 용도로 활용하는 기술입니다. 예를 들어, 나노입자를 만들거나, 반도체 필름을 만들 때 사용됩니다. 따라서, 이는 반도체 재료의 정제법이 아닙니다.
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4. 탄소강 중에 함유된 성분 원소로 Fe와 화합하여 고온 취성(hot shor tness)의 원인이 되고 Fe 와 공정을 만들어 입계에 망상으로 분포되므로 인장력, 충격치를 감소시키는 원소는?

  1. Mn
  2. Cu
  3. P
  4. S
(정답률: 64%)
  • 정답은 "S"입니다. S는 황의 화학 기호이며, 탄소강에서 함유된 성분 원소 중 Fe와 화합하여 고온 취성을 일으키고 Fe와 공정을 만들어 입계에 망상으로 분포되므로 인장력과 충격치를 감소시키는 원소입니다. Mn은 강도를 증가시키는 원소이며, Cu와 P는 강도와 내식성을 향상시키는 원소입니다.
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5. 진공 또는 CO의 환원 분위기에서 용해 주조한 것으로 진공관의 구리선 또는 전자기기용으로 사용되는 것은?

  1. 전로동
  2. 제련동
  3. 무상소동
  4. 강인동
(정답률: 48%)
  • 진공 또는 CO의 환원 분위기에서 용해 주조한 것은 무상소동입니다. 이는 구리와 금속의 혼합물로, 전기 전도성과 열전도성이 뛰어나며, 진공관이나 전자기기에서 전기 신호를 전달하는 역할을 합니다. 또한, 무상소동은 부식에 강하고 내구성이 높아서 장기간 사용하기에 적합합니다.
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6. 금속재료를 열간가공 하였을 때의 장점으로 틀린 것은?

  1. 수지상 결정이 파괴된다.
  2. 조직이 치밀하게 된다.
  3. 강도나 연성이 향상된다.
  4. 냉간가공에 비해 제품의 표면이 미려하고 치수가 정밀하다.
(정답률: 53%)
  • "냉간가공에 비해 제품의 표면이 미려하고 치수가 정밀하다."가 틀린 것은 아닙니다. 열간가공은 높은 온도에서 금속을 가공하기 때문에 금속의 결정 구조가 재배열되어 조직이 치밀해지고 강도나 연성이 향상됩니다. 또한, 열간가공으로 가공된 제품은 냉간가공에 비해 표면이 더욱 부드럽고 깨끗하며 치수가 더욱 정밀해집니다.
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7. 철(Fe)의 동소변태에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일정온도에서 급격히 비연속으로 일어난다.
  2. 동일 물질에서 원자배열의 변화로 생긴다.
  3. 철의 동소변태는 A3 와 A4 이며 가역적이다.
  4. 동소변태에서 변태점 가열시에는 r(A3) 로 나타내고, 냉각시에는 c(AC3)로 나타낸다.
(정답률: 44%)
  • "동소변태에서 변태점 가열시에는 r(A3) 로 나타내고, 냉각시에는 c(AC3)로 나타낸다."가 틀린 설명입니다. 동소변태에서 변태점 가열시에는 c(A3)로 나타내고, 냉각시에는 r(AC3)로 나타냅니다. 이는 철의 동소변태에서 A3과 AC3이 각각 가열과 냉각시에 나타나는 온도를 나타내는 것입니다.
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8. 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: 56%)
  • "Mg, Ca 계 합금"은 흑연의 산화를 방지하고, 흑연의 미세 구조를 개선하여 내구성을 향상시키기 때문에 흑연구상화제로 가장 많이 사용됩니다. 또한, 이 합금은 가격이 비교적 저렴하고 가공이 용이하여 제조 과정에서도 편리하게 사용할 수 있습니다.
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9. 다음 중 소결초경질 공구강의 금속 탄화물이 아닌 것은?

  1. WC
  2. GC
  3. TiC
  4. TaC
(정답률: 68%)
  • 정답은 "GC"입니다. 소결초경질 공구강의 금속 탄화물은 대개 탄소와 금속 원소로 이루어진데, "WC", "TiC", "TaC"는 모두 금속 탄화물이지만 "GC"는 금속 탄화물이 아닌 다른 물질입니다.
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10. 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가할 경우 소성변형에 대한 저항이 감소하는 효과는?

  1. 바우싱거 효과
  2. 코트렐 효과
  3. 슬립 효과
  4. 지벡효과
(정답률: 55%)
  • 바우싱거 효과는 재료에 소성변형을 가하면 그 재료는 일정한 하중을 받을 때 일정한 변형을 유지하려는 성질이 있습니다. 하지만 이러한 소성변형이 발생한 재료에 역방향의 하중을 가할 경우, 소성변형에 대한 저항이 감소하여 변형이 더 쉽게 일어나게 됩니다. 이러한 현상을 바우싱거 효과라고 합니다. 이는 재료의 내구성을 감소시키는 원인이 될 수 있습니다.
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11. 18-8 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 18%Cr, 8%Ni 의 조성을 갖는다.
  2. 오스테나이트계로 비자성체이다.
  3. 내식성이 우수하고 기계적 성질이 양호하다.
  4. 용접성 향상을 위해 S(황)을 첨가하는 것이 필수적이다.
(정답률: 65%)
  • "용접성 향상을 위해 S(황)을 첨가하는 것이 필수적이다."가 틀린 것이다. 18-8 스테인리스강은 이미 우수한 용접성을 가지고 있기 때문에 S(황)을 첨가할 필요가 없다. S(황)은 오히려 용접성을 저하시키는 원인이 될 수 있다.

    18-8 스테인리스강은 18% 크롬과 8% 니켈의 조성을 갖는 오스테나이트계 비자성체이다. 내식성이 우수하고 기계적 성질이 양호하며, 용접성도 우수하다.
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12. 다음 중 비중이 가장 큰 원소는?

  1. Fe
  2. Al
  3. Cu
  4. Ir
(정답률: 74%)
  • 비중이 가장 큰 원소는 "Ir"입니다. 이는 이들 중에서 가장 밀도가 높은 원소이기 때문입니다. Ir은 밀도가 22.56 g/cm³으로, 다른 원소들보다 훨씬 높은 밀도를 가지고 있습니다. 따라서 같은 부피에서 더 많은 질량을 가지고 있으며, 비중이 가장 큰 원소입니다.
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13. 제진합금의 함금명이 아닌 것은?

  1. 소노스톤
  2. 사이렌탈로이
  3. 인크라무트
  4. 화이트메탈
(정답률: 53%)
  • 화이트메탈은 제진합금이 아닌데, 이유는 화이트메탈은 주로 주석, 비소, 안티모니 등의 금속으로 이루어져 있고, 제진합금은 주로 구리, 아연, 니켈 등의 금속으로 이루어져 있기 때문이다.
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14. 용융온도(melting point)가 가장 높은 금속은?

  1. W
  2. Ni
  3. Fe
  4. Al
(정답률: 71%)
  • 정답은 "W"입니다. 이유는 용융온도가 높은 금속은 보통 고체 상태에서도 높은 강도와 내식성을 가지기 때문에 고온에서 사용되는 재료로 많이 사용됩니다. W(텅스텐)은 용융온도가 3,422도로 가장 높은 금속으로, 고온에서 사용되는 전극, 열전도체, 합금 등에 널리 사용됩니다.
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15. 균일한 조직으로 된 합금속에 처음에 응고한 부분과 나중에 응고한 부분에서 농도차가 생기는 현상은?

  1. 공석
  2. 포석
  3. 편정
  4. 편석
(정답률: 56%)
  • 균일한 조직으로 된 합금속에서 처음에 응고한 부분과 나중에 응고한 부분에서 농도차가 생기는 현상은 "석출" 현상입니다. 이는 합금속의 성분이 처음에는 고온에서 농도가 높은 상태로 응고하다가, 점차 냉각되면서 농도가 낮아지는 과정에서 발생합니다. 이 중에서도 농도가 높은 상태로 응고한 부분에서 발생하는 석출 현상을 "편석"이라고 합니다. 이는 합금속 내부에서 성분이 농도 차이에 따라 결정체를 형성하게 되는데, 이 결정체가 편향적으로 분포하는 것을 의미합니다. 따라서 "편석"이 정답입니다.
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16. 청동의 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 경도는 Sn 30% 가 첨가되었을 때 최소가 된다.
  2. 인장강도는 Sn 17~18%가 첨가되었을 때 최대가 된다.
  3. 일반적으로 대기 중에서 내식성이 우수하다.
  4. 비중은 순동이나 Sn 20% 가 첨가된 경우에나 거의 변화하지 않는다.
(정답률: 30%)
  • "경도는 Sn 30% 가 첨가되었을 때 최소가 된다."라는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 청동에는 일반적으로 3-5%의 Sn이 첨가되어 있으며, 이는 경도를 높이는 역할을 합니다. 따라서 Sn 함량이 높아질수록 경도는 높아지게 됩니다.

    "경도는 Sn 30% 가 첨가되었을 때 최소가 된다."라는 설명이 틀린 이유는, Sn 함량이 30%가 되면 청동의 구조가 크게 변형되어 경도가 감소하기 때문입니다. 이는 Sn 함량이 높아질수록 청동의 구조가 불안정해지기 때문입니다. 따라서 경도는 일반적으로 3-5%의 Sn 함량에서 최대가 되며, 이후에는 감소하게 됩니다.
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17. 다음 중 분말야금의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 절삭공정을 생략할 수 있다.
  2. 다공질재료의 제조가 가능하다.
  3. 서로 용해하여 융합하지 않는 합금의 제조는 불가능 하다.
  4. 고융점 금속부품 제조에 적합하다.
(정답률: 66%)
  • 정답은 "서로 용해하여 융합하지 않는 합금의 제조는 불가능 하다." 이다. 분말야금은 분말을 압축하여 고온에서 소결하는 공정으로, 분말이 용해되지 않고 융합되지 않는 합금은 제조할 수 없다. 이유는 분말이 용해되지 않으면 소결 후에도 각 분말 입자가 그대로 유지되기 때문이다.
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18. 황동의 화학적 성질 중 탈아연부식(dezincification)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 염소를 함유한 물을 쓰는 수관에서 볼 수 있다.
  2. 탈아연부식을 막으려면 Zn 만 10% 이하의 B 황동을 사용한다.
  3. 탈아연된 부분은 다공질이 되어 강도가 낮아진다.
  4. 불순한 물이나 부식성 물질이 존재하는 수용액의 작용에 의해 황동표면이나 깊은 곳까지 탈아연 된다.
(정답률: 40%)
  • "탈아연부식을 막으려면 Zn 만 10% 이하의 B 황동을 사용한다." 이 설명이 틀린 것은 아니다.

    탈아연부식은 황동 내부의 아연이 부식되어 사라지는 현상으로, 염소를 함유한 물을 쓰는 수관에서 자주 발생한다. 이로 인해 황동 수관의 내부가 다공질이 되어 강도가 낮아지고, 불순한 물이나 부식성 물질이 존재하는 수용액의 작용에 의해 황동표면이나 깊은 곳까지 탈아연될 수 있다.

    이를 막기 위해서는 아연 함량을 줄이고 다른 금속을 첨가하여 황동의 내식성을 높이는 것이 필요하다. 이때, B 황동은 아연 함량이 적어 탈아연부식이 적게 발생하며 내식성이 높아 사용되는 것이다. 따라서 "탈아연부식을 막으려면 Zn 만 10% 이하의 B 황동을 사용한다."는 옳은 설명이다.
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19. 다이캐스팅용 알루미늄합금에서 요구되는 성질로 틀린 것은?

  1. 유동성이 작으면서 흐름의 중간이 끊어질 것
  2. 열간취성이 적을 것
  3. 금형에 점착되지 않을 것
  4. 응고수축에 대한 용탕 보급이 좋을 것
(정답률: 75%)
  • "유동성이 작으면서 흐름의 중간이 끊어질 것"이 틀린 것이다. 다이캐스팅은 금속을 고압으로 주입하여 형상을 만드는 공정으로, 금속이 틀 안에서 자유롭게 흐르는 것이 중요하다. 따라서 유동성이 높을수록 좋지만, 유동성이 너무 높으면 금속이 틀에서 넘쳐나와 제작이 어렵다.

    - 열간취성이 적을 것: 다이캐스팅은 금속을 높은 온도에서 주입하기 때문에 열간취성이 높으면 금속이 주입되는 동안 변형이 일어나 제작이 어렵다.
    - 금형에 점착되지 않을 것: 금속이 금형에 점착되면 제작 후 금형에서 분리하는 것이 어렵다.
    - 응고수축에 대한 용탕 보급이 좋을 것: 금속이 응고할 때 수축이 일어나는데, 이를 보완하기 위해 용탕을 보충해줘야 한다.
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20. 그림은 어떤 재료를 인장시험하여 항복 구역까지 소성변형 시킨 후 하중을 제거 했을 때의 응력-변형곡선을 나타낸 것이다. 이에 해당되는 재료로 옳은 것은?

  1. 수소저장합금
  2. 탄소공구강
  3. 초탄성합금
  4. 형상기억합금
(정답률: 65%)
  • 그림에서 보이는 응력-변형곡선의 처음부터 끝까지 일정한 기울기를 가지고 있으며, 항복 구역에서는 일정한 응력을 유지하고 있습니다. 이러한 특징은 초탄성합금의 특징과 일치합니다. 따라서 정답은 "초탄성합금"입니다.
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2과목: 금속조직

21. 순금속 중에 동종의 원자사이에서 일어나는 확산은?

  1. 상호확산
  2. 불순물확산
  3. 자기확산
  4. 반응확산
(정답률: 61%)
  • 순금속은 동종의 원자들로 이루어져 있기 때문에, 이들 사이에서 일어나는 확산은 자기확산입니다. 자기확산은 같은 종류의 원자들이 서로 이동하면서 물질 내부에서 확산이 일어나는 것을 말합니다. 이는 물질 내부의 구조나 성질을 변화시키지 않고, 물질 전체적으로 균일한 분포를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
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22. 다음 그림에서 F가 가르키는 방향의 밀러지수로 옳은 것은?

  1. [0 1]
  2. [01 ]
  3. [111]
  4. [1 0]
(정답률: 55%)
  • F가 가리키는 방향은 오른쪽이므로, 밀러지수는 1보다 크다. 따라서 정답은 "[1 0]"이다.

    이유는 밀러지수는 광선이 물체와 만나는 각도에 따라 결정되는데, F가 가리키는 방향은 물체와 수직이므로 광선이 물체와 만나는 각도가 0도이다. 이 경우 밀러지수는 1이 되며, F 방향에서 물체를 향해 광선이 진행될수록 광선이 물체와 만나는 각도가 커지므로 밀러지수는 1보다 커진다. 따라서 F 방향의 밀러지수는 1보다 크다.
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23. 금속의 강화기구 중 결정립의 크기와 강도와의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결정립의 크기가 클수록 강도는 증가한다.
  2. 결정립계의 면적이 클수록 강도는 증가한다.
  3. 재료의 항복강도와 결정립의 크기 관계를 Hall-Petch식으로 한다.
  4. 결정립이 미세할수록 항복강도 뿐만 아니라 피로강도 및 인성이 증가된다.
(정답률: 47%)
  • "결정립의 크기가 클수록 강도는 증가한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 결정립의 크기가 작을수록 강도가 증가합니다. 이는 Hall-Petch 식으로 나타낼 수 있습니다. 결정립의 크기가 작을수록 재료 내부에서의 변형이 일어나기 어렵기 때문에 강도가 증가하는 것입니다.
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24. 다음 그림은 어떤 형의 상태도인가?

  1. 편정형
  2. 공정형
  3. 고용체형
  4. 포정형
(정답률: 50%)
  • 이 그림은 포정형의 상태도이다. 이유는 각각의 상자들이 서로 연결되어 있지 않고, 각각의 상자들이 독립적으로 존재하기 때문이다. 또한, 각각의 상자들이 서로 다른 기능을 수행하고 있으며, 상자들 간의 연결이 없기 때문에 데이터의 흐름이 자유롭다.
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25. 치환형 고용체에서 원자의 규칙도와 온도와의 관계를 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 규칙도는 온도에 무관하다.
  2. 온도가 상승하면 규칙상태로 된다.
  3. 온도가 상승하면 불규칙 상태로 된다.
  4. 온도가 상승하면 규칙상태로 될 수 있고 불규칙 상태로 되는 경우도 있다.
(정답률: 53%)
  • 치환형 고용체에서 원자의 규칙도는 온도에 따라 변화할 수 있습니다. 일반적으로 온도가 낮을수록 원자의 규칙도는 높아지며, 온도가 높아질수록 규칙도는 낮아집니다. 이는 온도가 상승하면 원자의 운동 에너지가 증가하고, 이로 인해 전자의 위치가 불안정해지기 때문입니다. 따라서 온도가 상승하면 불규칙 상태로 된다는 것이 올바른 설명입니다.
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26. Bragg의 X 선 회절식에서 면간거리 d 는? (단, d : 면간거리, λ : X 선 파장, n : 정정수, θ : X 선 조사각)

  1. 2 / nλsinθ
  2. 2nλ / sinθ
  3. 2nλsinθ / 2
  4. nλ / 2sinθ
(정답률: 40%)
  • Bragg의 X 선 회절식은 다음과 같습니다.

    2d sinθ = nλ

    여기서 d는 면간거리, λ는 X 선 파장, n은 정정수, θ는 X 선 조사각입니다.

    이 식을 d에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    d = nλ / 2sinθ

    따라서 정답은 "nλ / 2sinθ"입니다.
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27. 다음 중 하이필드(Hadfield) 강의 조직은?

  1. 페라이트
  2. 소르바이트
  3. 마텐자이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 41%)
  • 하이필드(Hadfield) 강의 조직은 오스테나이트이다. 이는 이 강의의 주요 구성 성분 중 하나로, 고온에서 냉각되면서 형성되는 고체 용체 혼합물이다. 이러한 조직은 강도와 인성이 뛰어나며, 용접이 가능하다는 장점이 있다.
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28. 인장전위는 용질원자의 분위기에서 형성된 응력장이 완화되어 안정상태로 움직임이 어려운 현상이 된다. 이 때 용질원자와 인장전위의 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: 59%)
  • 인장전위와 용질원자의 상호 작용을 코트렐 효과라고 한다. 이는 용질원자가 분위기에서 형성된 응력장을 완화시키기 위해 인장전위와 결합하여 안정상태로 움직이는 현상을 말한다. 이 때 인장전위와 용질원자의 결합은 시간이 지남에 따라 강해지며, 이는 코트렐 효과로 설명된다.
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29. 임계전단응력은 로 표현된다. 이 중 Schmid 인자는?

  1. A
  2. cosø · cosλ
  3. F / A
  4. A
(정답률: 65%)
  • Schmid 인자는 임계전단응력을 발생시키는 두 개의 크기가 같고 방향이 반대인 전단응력의 합을 임계전단응력으로 나눈 값으로 정의된다. 따라서 Schmid 인자는 다음과 같이 계산된다.

    Schmid 인자 = (σx - σy) / τmax

    여기서 σx와 σy는 각각 x축과 y축 방향의 정규응력이고, τmax는 xy축에서의 최대 전단응력이다. 이를 풀어쓰면 다음과 같다.

    Schmid 인자 = (σx - σy) / (σx + σy + 2τxy)

    임계전단응력을 발생시키는 전단응력의 크기와 방향은 τmax로 나타내어진다. 따라서 τmax를 구하기 위해서는 다음과 같은 식을 사용한다.

    τmax = sqrt((σx - σy)^2 + 4τxy^2) / 2

    이를 Schmid 인자 식에 대입하면 다음과 같다.

    Schmid 인자 = (σx - σy) / sqrt((σx - σy)^2 + 4τxy^2)

    이를 간단하게 표현하기 위해 cosø와 cosλ를 사용한다. 여기서 ø는 τmax와 σx - σy 사이의 각도이고, λ는 τxy의 부호를 나타내는 값이다. 따라서 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    cosø = (σx - σy) / τmax
    cosλ = τxy / τmax

    이를 Schmid 인자 식에 대입하면 다음과 같다.

    Schmid 인자 = cosø / sqrt(1 + cos^2λ)

    따라서 Schmid 인자는 cosø와 cosλ의 값에 의해 결정된다.
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30. 다음 중 강자성체로 사용되는 3원합금은?

  1. Fe-Co-Ni
  2. Fe-Cu-Si계 합금
  3. Fe-S-Mn 계 합금
  4. Fe-Cu-Mn계 합금
(정답률: 47%)
  • 강자성체란 자기장을 유지하는 물질을 말합니다. 이러한 강자성체는 자석, 전자기기, 전동기 등에 사용됩니다. Fe-Co-Ni는 철, 코발트, 니켈로 이루어진 3원합금으로, 이들 중 철은 강한 자기장을 가지고 있습니다. 따라서 Fe-Co-Ni 합금은 강한 자기장을 유지할 수 있어 강자성체로 사용됩니다.
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31. 다음 중 금속간화합물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단단하고 취약하다.
  2. 구성 성분금속의 특성은 소실하다.
  3. 단일성분의 온도에 의한 격자변화이다.
  4. 일반적으로 성분금속보다 융점이 높다.
(정답률: 40%)
  • "단일성분의 온도에 의한 격자변화이다."가 틀린 것은 아니다.

    금속간화합물은 두 개 이상의 금속 원소로 이루어진 화합물로, 구성 성분금속의 특성은 소실하고 일반적으로 성분금속보다 융점이 높습니다. 이러한 특징은 금속간 결합의 특성 때문입니다. 금속간 결합은 전자의 공유가 아닌 전자의 이동에 의해 이루어지며, 이로 인해 격자가 형성됩니다. 이 격자는 단일성분의 온도에 의해 변화할 수 있습니다. 따라서 "단일성분의 온도에 의한 격자변화이다."는 금속간화합물의 특징 중 하나입니다.
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32. 다음 x 선 합금 속에 A 는 몇 % 가 함유되어 있는가?

  1. 30%
  2. 50%
  3. 70%
  4. 90%
(정답률: 45%)
  • x 선 합금의 전체 중량 중 A의 중량은 70%이다. 즉, x 선 합금의 100g 중 70g이 A이다. 따라서 A의 함유량은 70%이다.
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33. 금속의 쌍정 변형(twin deformation)과 킹크 변형(kink deformation) 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 쌍정형성의 특징은 원자의 전단적 이도에 의해서 형성된다.
  2. 킹크 밴드를 형성하는 금속은 Cd와 Zn 등이 있다.
  3. 특정의 편면을 경계로 하여 처음의 결정와 경면 대칭의 원자배역을 가지는 결정을 쌍정이라 한다.
  4. 체심 입방정을 갖는 금속을 슬립면에 수평으로 압축하면 슬립이 일어나기 쉬워 변형이 생긴 부위를 킹크변형이라 한다.
(정답률: 38%)
  • "킹크 변형을 일으키는 금속은 Cd와 Zn 등이 있다."는 설명이 틀린 것입니다. 킹크 변형은 다양한 금속에서 일어날 수 있습니다.

    체심 입방정을 갖는 금속을 슬립면에 수평으로 압축하면 슬립이 일어나기 쉬워 변형이 생긴 부위를 킹크변형이라 하는 것은 맞는 설명입니다.
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34. Cu-Ni 합금에서 최대의 강도를 나타내는 Ni 의 함량은?

  1. 10%
  2. 40%
  3. 60%
  4. 80%
(정답률: 35%)
  • Cu-Ni 합금에서 Ni 함량이 증가할수록 합금의 강도는 증가하지만, 어느 정도 이상 증가하면 강도는 감소한다. 이는 Ni 함량이 높아질수록 합금 내부에서 생성되는 선결함유물의 크기가 커지고, 이로 인해 결함이 발생하기 쉬워지기 때문이다. 따라서 Cu-Ni 합금에서 최대 강도를 나타내는 Ni 함량은 60%이다.
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35. 상온에서 취약하며 전연성이 작은 조밀육방격자로 구성된 원소는?

  1. W, Mo, Cs
  2. Mg, Zn, Zr
  3. V, Ta, Cr
  4. Pt, Cu, Ag
(정답률: 61%)
  • 원소의 전연성은 원자가 전자를 잃거나 얻는 능력을 나타내는데, 전연성이 작다는 것은 전자를 잃거나 얻는 능력이 약하다는 것을 의미합니다. 또한 조밀육방격자 구조는 원자들이 서로 가까이 위치해 있어서 상온에서는 쉽게 원자가 이동할 수 있어야 하는데, 이러한 구조에서 전자를 잃거나 얻는 능력이 작으면 전자의 이동이 어려워지므로 상온에서 취약하다고 할 수 있습니다.

    따라서, Mg, Zn, Zr은 전연성이 작고 조밀육방격자 구조를 가지므로 상온에서 취약한 원소입니다.
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36. 3원합금의 공간관계 그림에서 삼각형 PQR 내에 두 개의 지렛대 POS, QSR을 이용하여 합금의 0중의 P, S, R의 양을 구하는 식으로 틀린 것은?

(정답률: 26%)
  • 잘못된 보기는 ""입니다.

    삼각형 PQR 내에 두 개의 지렛대 POS, QSR을 이용하여 합금의 0중의 P, S, R의 양을 구하는 방법은 다음과 같습니다.

    1. 지렛대 POS를 이용하여 P와 S 사이의 거리를 구합니다. 이 거리는 합금의 P와 S 사이의 거리와 같습니다.
    2. 지렛대 QSR을 이용하여 R과 S 사이의 거리를 구합니다. 이 거리는 합금의 R과 S 사이의 거리와 같습니다.
    3. P와 S 사이의 거리와 R과 S 사이의 거리를 더한 후, 합금의 전체 길이에서 빼면 P와 R 사이의 거리가 됩니다.

    따라서 ""는 잘못된 보기입니다.
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37. 금속의 변태점 측정방법 중 시료와 중성체를 전기로에 넣고 열변화를 확대하여 측정하는 방법은?

  1. 수냉분석법
  2. 열팽창법
  3. 전기저항법
  4. 시차열분석법
(정답률: 38%)
  • 시차열분석법은 시료와 중성체를 전기로에 넣고 열변화를 확대하여 측정하는 방법으로, 시료와 중성체의 열팽창률이 다르기 때문에 시료의 변태점을 측정할 수 있다. 따라서 정답은 "시차열분석법"이다.
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38. 다음 중 금속결정의 소성변형과 밀접한 관계로 선을 다라 결정 내에 존재하는 결함은?

  1. 전위
  2. 원자공공
  3. 크로디온
  4. 적층결함
(정답률: 63%)
  • 전위는 금속 결정 내에서 발생하는 결함으로, 결정 내부에서 원자가 이동하면서 생기는 결함이다. 이러한 결함은 소성변형과 밀접한 관계가 있으며, 금속의 성질을 변화시키는 역할을 한다. 따라서 전위는 금속의 결정 내부에서 중요한 역할을 하는 결함 중 하나이다. 원자공공은 결정 내부에서 원자가 빠져나간 공간을 의미하며, 크로디온은 결정 내부에서 원자가 들어온 공간을 의미한다. 적층결함은 결정 내부에서 원자층이 이어지지 않는 결함을 의미한다.
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39. 금속의 결정구조에서 면심입방격자의 배위수는?

  1. 3개
  2. 6개
  3. 12개
  4. 24개
(정답률: 64%)
  • 면심입방격자의 결정구조에서 각 원자는 12개의 가장 가까운 이웃 원자와 균일하게 배치되어 있기 때문에 면심입방격자의 배위수는 12개이다. 이것은 면심입방격자의 결정구조가 가장 밀도가 높은 구조 중 하나이기 때문이다.
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40. 다음 중 공정 조직으로 옳은 것은?

  1. 시멘타이트
  2. 펄라이트
  3. 페라이트
  4. 레데뷰라이트
(정답률: 47%)
  • 공정 조직은 각 공정에서 생산되는 제품의 품질을 유지하고 생산성을 향상시키기 위해 조직된 것을 말합니다. 이 중에서 "레데뷰라이트"가 옳은 이유는 다른 보기들은 모두 콘크리트나 시멘트와 관련된 용어이지만, 레데뷰라이트는 경량 콘크리트를 만들 때 사용되는 재료 중 하나이기 때문입니다. 따라서 레데뷰라이트는 공정 조직에서 경량 콘크리트 제조 공정에서 사용될 수 있습니다.
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3과목: 금속열처리

41. 고체침탄을 899℃에서 4시간 실시하였을 때 F.E Harris 식에 의한 침탄층의 깊이는? (단, 이 때 확산 정수 K 는 0.533)

  1. 0.267
  2. 1.066
  3. 2.132
  4. 3.066
(정답률: 48%)
  • F.E Harris 식은 다음과 같습니다.

    d = √(4Dt)

    여기서 d는 침탄층의 깊이, D는 확산계수, t는 침탄 시간입니다.

    따라서, 주어진 조건에서 침탄층의 깊이를 구하기 위해서는 먼저 확산계수를 구해야 합니다.

    K = D/RT

    여기서 R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 주어진 조건에서는 온도가 899℃이므로 이를 켈빈 온도로 변환하여 계산합니다.

    T = 899 + 273 = 1172 K

    따라서,

    K = 0.533 / (8.314 × 1172) = 4.23 × 10^-5 cm^2/s

    이제 확산계수를 구했으므로, F.E Harris 식에 대입하여 침탄층의 깊이를 구합니다.

    d = √(4 × 4.23 × 10^-5 × 4 × 3600) = 1.066 cm

    따라서, 정답은 "1.066"입니다.
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42. Al 합금의 질변 기호 중 용체화 처리 상태를 나타내는 것은?

  1. O
  2. W
  3. Y
  4. T
(정답률: 50%)
  • 알 합금의 질변 기호 중 용체화 처리 상태를 나타내는 것은 "W"이다. 이는 알레니움 합금에서 사용되는 질변 기호 중 하나로, 용체화 처리가 완료되었음을 나타내는 것이다. 다른 기호들은 다른 상태를 나타내며, 예를 들어 "O"는 용체화 처리가 이루어지지 않았음을 나타내고, "Y"는 용체화 처리가 진행 중임을 나타내며, "T"는 열처리 후 냉각 처리가 이루어졌음을 나타낸다.
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43. 고속도강이나 스테인리스강 등의 열처리에 사용하는 염욕 설비로 가장 적합한 것은?

  1. 저온용 염욕로
  2. 중온용 염욕로
  3. 고온욕 염욕로
  4. 표면 경화용 염욕로
(정답률: 54%)
  • 고속도강이나 스테인리스강은 고온에서 열처리를 해야하는데, 이를 위해서는 고온에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있는 염욕로가 필요합니다. 따라서 가장 적합한 것은 "고온욕 염욕로"입니다. 저온용 염욕로나 중온용 염욕로는 고온에서의 열처리에는 적합하지 않고, 표면 경화용 염욕로는 다른 목적으로 사용됩니다.
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44. 열처리과정에서 나타나는 조직 중에서 부피의 변화가 가장 큰 것은?

  1. 오스테나이트(Austenite)
  2. 펄라이트(Pearlite)
  3. 베이나이트(Bainite)
  4. 마텐자이트(Martensite)
(정답률: 71%)
  • 마텐자이트는 열처리과정에서 가장 빠르게 냉각되는 조직으로, 냉각속도가 빠를수록 부피의 변화가 크게 일어납니다. 따라서 마텐자이트가 열처리과정에서 가장 부피의 변화가 큰 조직입니다.
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45. 강의 열처리시 뜨임의 목적이 아닌 것은?

  1. 조직의 불안정성을 제거한다.
  2. 강의 경화를 부여한다.
  3. 조직 및 기계적 성질을 안정화한다.
  4. 담금질에 의해 강 내부에 발생한 내부응력을 제거한다.
(정답률: 64%)
  • 강의 열처리시 뜨임의 목적은 강의 경화를 부여하는 것이 아니라, 조직의 불안정성을 제거하고 조직 및 기계적 성질을 안정화하며, 담금질에 의해 강 내부에 발생한 내부응력을 제거하는 것이다. 따라서 "강의 경화를 부여한다."는 올바르지 않은 목적이다.
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46. 마텐자이트(martensite) 변태를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 무확산 변태이다.
  2. 강의 담금질 조직으로 경도가 크다.
  3. a 철 내에 탄소가 과포화 상태로 고용된 조직이다.
  4. 마텐자이트의 형성은 변태 시간에 관계하고, Ms 온도 이하로의 온도 상승량에 따라서만 결정된다.
(정답률: 58%)
  • "마텐자이트의 형성은 변태 시간에 관계하고, Ms 온도 이하로의 온도 상승량에 따라서만 결정된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 마텐자이트는 단순한 무확산 변태가 아니라, Ms 온도 이하로 빠르게 냉각되어 형성되는 과포화 탄소 용체입니다. 따라서 온도 상승량이 낮을수록 빠르게 냉각되어 형성되며, 변태 시간도 형성에 영향을 미칩니다.
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47. 담금질 균열의 방지대책에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. Ms~Mf 범위에서 될수록 급냉을 한다.
  2. 살두께의 차이와 급변을 가급적 줄인다.
  3. 시간 담금질을 채용하거나 날카로운 모서리 부분을 라운딩(R) 처리하여 준다.
  4. 냉각시 온도의 불균일을 적게 하고, 되도록 변태도 동시에 일어나게 한다.
(정답률: 57%)
  • "Ms~Mf 범위에서 될수록 급냉을 한다."는 오히려 틀린 설명입니다. 올바른 설명은 "Ms~Mf 범위에서 될수록 완충냉각을 한다."입니다. 완충냉각은 급냉보다는 느리지만, 균열 발생 가능성을 줄이면서도 경도를 높일 수 있는 방법입니다.

    이유는 Ms~Mf 범위는 강재의 미세조직 변화가 일어나는 범위로, 이 범위에서 급냉을 하면 강재 내부의 응력이 크게 증가하여 균열 발생 가능성이 높아집니다. 따라서 완충냉각을 통해 강재 내부 응력을 줄이면서 경도를 높이는 것이 좋습니다.
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48. 회주철의 노멀라이징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 온도 범위는 약 880~930℃ 이다.
  2. 온도가 높을수록 조직이 단단해지고 강해진다.
  3. 최대 단면 두께 25mm 당 약 10분간 유지하고 상온으로 수냉한다.
  4. 노멀라이징은 경도와 인장강도 등의 성질을 개선하고 변화된 주조 상태의 성질을 회복시킨다.
(정답률: 37%)
  • "최대 단면 두께 25mm 당 약 10분간 유지하고 상온으로 수냉한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 회주철의 노멀라이징은 경도와 인장강도 등의 성질을 개선하고 변화된 주조 상태의 성질을 회복시키는 과정으로, 온도 범위는 약 880~930℃이며 온도가 높을수록 조직이 단단해지고 강해집니다. 최대 단면 두께 25mm 당 약 10분간 유지하고 상온으로 수냉하는 것은 노멀라이징 후 조직 안정화를 위한 과정입니다. 이를 통해 조직이 안정화되고 내구성이 향상됩니다.
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49. 분말 아연 또는 이것을 함유한 혼합 분말 속에서 철강을 가열하여 그 표면에 아연(Zn)을 확산시켜 내식성 피막을 만드는 조작은?

  1. 세라다이징
  2. 보로나이징
  3. 칼로라이징
  4. 크로마이징
(정답률: 62%)
  • 분말 아연 또는 이것을 함유한 혼합 분말은 철강의 표면에 덮여진 후 가열되어 아연이 철과 반응하여 내식성 피막을 형성합니다. 이러한 과정을 세라다이징이라고 합니다. 보기 중에서 세라다이징이 선택되는 이유는 다른 보기들은 다른 화학적 반응을 나타내는 반면, 세라다이징은 아연을 사용하여 내식성 피막을 형성하는 과정을 나타내기 때문입니다.
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50. 이온 플레이딩(ion plating)법의 설명으로 틀린 것은?

  1. 진공 용기 내에서 금속을 증발시키고 글로우 방전에 의거 이온화를 촉진한다.
  2. 코팅 온도가 높으므로 기판을 변형시킨다.
  3. 피막과 기판과의 밀착성 및 피막의 치밀성이 양호하다.
  4. TiN, TiC, CrN, CrC, Al2O3, SiO2 등의 특이한 화합물 층을 얻을 수 있다.
(정답률: 49%)
  • "코팅 온도가 높으므로 기판을 변형시킨다."가 틀린 것이다. 이온 플레이딩은 진공 상태에서 금속을 증발시키고 이온화하여 기판에 코팅하는 공정이다. 코팅 온도가 높아도 기판을 변형시키지 않는다.
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51. Al-Cu 합금에서 과포화된 고용체로부터 온도가 증가함에 따라 석출물이 연속적으로 발달한다. 발달 순서로 옳은 것은?

  1. GP 영역 → θ″ → θ′ → (CuAl2)
  2. (CuAl2) → θ″ → GP 영역 → θ′
  3. GP 영역 → (CuAl2) → θ″ → θ′
  4. θ′ → θ″ → GP 영역 → (CuAl2)
(정답률: 32%)
  • 알루미늄과 구리의 고용체는 과포화된 상태에서 존재하며, 이 상태에서 온도가 증가하면 석출물이 발생한다. 이때 발생하는 석출물의 순서는 다음과 같다.

    1. GP 영역: 고용체에서 발생하는 석출물로, 크기가 작고 분산되어 있다.
    2. θ″ 상: GP 영역에서 성장한 석출물로, 크기가 조금 더 커지고 분산도가 낮아진다.
    3. θ′ 상: θ″ 상에서 성장한 석출물로, 크기가 더욱 커지고 분산도가 더욱 낮아진다.
    4. (CuAl2): θ′ 상에서 성장한 석출물로, 크기가 가장 크고 분산도가 가장 낮아진다.

    따라서 정답은 "GP 영역 → θ″ → θ′ → (CuAl2)"이다.
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52. 대형의 제품을 담금질하였을 대 재료의 내, 외부는 담금질 효과가 달라져 경도의 편차가 나타나는 현상은?

  1. 노치 효과
  2. 담금질 변형
  3. 질량 효과
  4. 가공경화 효과
(정답률: 58%)
  • 대형의 제품을 담금질할 때, 제품의 중심부와 표면부는 담금질 힘이 다르게 작용하게 됩니다. 이로 인해 중심부는 담금질 힘이 약해지고, 표면부는 강해지게 됩니다. 이러한 현상을 질량 효과라고 합니다. 즉, 제품의 질량이 크면 담금질 힘이 중심부까지 전달되지 않아 경도의 편차가 발생하게 됩니다.
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53. 펄라이트(pearllite) 가단 주철의 제조 방법으로 틀린 것은?

  1. Ms 점에서 급냉 처리하는 방법
  2. 열처리 곡선의 변화에 의한 방법
  3. 흑심 가단 주철의 재열처리에 의한 방법
  4. 합금 첨가에 의한 방법
(정답률: 49%)
  • 정답은 "Ms 점에서 급냉 처리하는 방법"입니다. 펄라이트는 주철 내부의 카보나이트 상과 페라이트 상이 교차하는 모양으로 구성된 구조입니다. 이를 만들기 위해선 주철을 높은 온도에서 가열한 후, 천천히 냉각시켜야 합니다. 따라서 Ms 점에서 급냉 처리하는 방법은 펄라이트를 만들기에는 적합하지 않습니다.
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54. 특수표면처리 방법 중 강재 표면에 엷은 황화층을 형성 시키는 방법으로 주로 마찰저항을 적게 하여 윤활성을 향상시키는 효과가 있는 처리법은?

  1. 침황처리
  2. 침붕처리
  3. 염욕코팅처리
  4. 산화피막처리
(정답률: 42%)
  • 침황처리는 강재 표면에 황을 침투시켜 엷은 황화층을 형성시키는 방법으로, 이 황화층은 마찰저항을 감소시켜 윤활성을 향상시키는 효과가 있습니다. 따라서 주어진 보기 중 정답은 "침황처리"입니다.
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55. 다음 중 Sub-Zero 처리시 조직의 변화로 옳은 것은?

  1. 잔류 Austenite → Troostite
  2. Martensite → Sorbite
  3. 안정 Troostite → Martenstie
  4. 잔류 Austenite → Martenstie
(정답률: 59%)
  • Sub-Zero 처리는 금속 소재의 경도와 강도를 높이기 위한 열처리 방법 중 하나이다. 이 처리를 하면 잔류 Austenite가 변화하여 Martensite로 변화하게 된다. 이는 조직의 변화로 이어지며, Martensite는 더 높은 경도와 강도를 가지게 된다. 따라서 "잔류 Austenite → Martenstie"가 옳은 정답이다.
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56. 침탄 담금질시 박리가 생기는 원인이 아닌 것은?

  1. 반복 침탄할 때
  2. 원재료가 너무 연할 때
  3. 침탄 후 확산처리 할 때
  4. 과잉침탄으로 C% 가 너무 많을 때
(정답률: 53%)
  • 침탄 후 확산처리를 할 때는 이미 침탄이 완료된 상태에서 추가적인 열처리를 통해 불순물을 제거하는 과정이기 때문에 박리가 생기지 않습니다. 따라서 정답은 "침탄 후 확산처리 할 때"입니다.
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57. 연소용 가스버너를 내열 강관 속에 붙여, 라디안트(radiant) 튜브에 의한 열처리품을 가열하는 방식의 로는?

  1. 오븐로
  2. 머플로
  3. 원통로
  4. 복사관로
(정답률: 55%)
  • 복사관로는 연소용 가스버너가 내열 강관 속에 붙어 있고, 이 강관을 통해 가열된 열기체가 라디언트 튜브를 통해 열처리품에 직접 전달되는 방식으로 가열하는 방식이다. 이는 열 전달이 직접적이고 효율적이며, 열 손실이 적어 많은 양의 열을 고르게 전달할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 복사관로가 정답이다.
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58. 강괴 등을 냉각제 속에 넣었을 때 냉각의 단계순서로 바르게 나열된 것은?

  1. 비등단계 → 증기막단계 → 대류단계
  2. 대류단계 → 비등단계 → 증기막단계
  3. 증기막단계 → 비등단계 → 대류단계
  4. 대류단계 → 증기막단계 → 0-pi비등단계
(정답률: 61%)
  • 정답은 "증기막단계 → 비등단계 → 대류단계"입니다. 이유는 냉각제 속에서 강괴 등의 물질이 냉각되면 먼저 증기막단계가 일어나게 됩니다. 이는 물질 표면에서 물 분자들이 증기 상태로 바뀌면서 발생하는 현상입니다. 그 다음으로는 비등단계가 일어나게 됩니다. 이는 물질 전체에서 물 분자들이 증기 상태로 바뀌면서 일어나는 현상입니다. 마지막으로는 대류단계가 일어나게 됩니다. 이는 냉각제와 물질 사이에서 열이 전달되면서 냉각제가 물질을 둘러싸고 있는 상황에서 물질 내부에서 열이 전달되는 현상입니다.
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59. 열처리시에 사용되는 온도계는 접축식과 비접촉식으로 나눌 수 있다. 다음 중 접촉식이 아닌 것은?

  1. 열전온도계
  2. 광고온계
  3. 저항온도계
  4. 압력온도계
(정답률: 55%)
  • 광고온계는 비접촉식 온도계로, 열을 측정하는 데에 빛의 파장 변화를 이용한다. 따라서 접촉식이 아닌 것이다.
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60. 고속도공구강의 담금질 온도가 상승함에 따른 강의 성질 변화를 설명한 것 중 틀린 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: 35%)
  • "충격값, 항절력, 인성 등의 증가"가 틀린 것이 아니라 올바른 것입니다. 고속도공구강의 담금질 온도가 상승하면 탄화물의 용해도가 증가하여 기지 중 합금원소의 비율이 증가하고, 오스테나이트 결정립의 조대화가 일어나며, 잔류 오스테나이트 양이 증가합니다. 이러한 변화로 인해 충격값, 항절력, 인성 등의 성질이 향상됩니다.
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4과목: 재료시험

61. 비틀림 시험(torsion)에서 측정할 수 없는 것은?

  1. 강성계수
  2. 비틀림 강도
  3. 비틀림 파단계수
  4. 프와송 비
(정답률: 53%)
  • 비틀림 시험에서 측정할 수 있는 것은 강성계수, 비틀림 강도, 비틀림 파단계수이다. 하지만 프와송 비는 비틀림 시험에서 측정할 수 없는 것이다. 프와송 비는 재료의 밀도와 모양에 영향을 받는데, 비틀림 시험에서는 이러한 요소들이 고려되지 않기 때문이다.
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62. 금속 조직량의 측정법이 아닌 것은?

  1. 절단 측정법
  2. 면적 측정법
  3. 직선 측정법
  4. 점의 측정법
(정답률: 59%)
  • 절단 측정법은 금속 조직의 양을 측정하는 것이 아니라, 금속 시료를 절단하여 내부 구조를 관찰하고 분석하는 방법이기 때문에 금속 조직량의 측정법이 아니다. 따라서 정답은 "절단 측정법"이다.
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63. 냉간 압연한 후 기계적 특성 시험을 하였다. 다음 중 감소하는 기계적 특성은?

  1. 경도
  2. 연신율
  3. 인장강도
  4. 항복강도
(정답률: 61%)
  • 냉간 압연은 금속의 결정 구조를 조밀하게 만들어주는 과정이므로, 연신율이 감소하게 된다. 연신율은 금속이 얼마나 늘어나는지를 나타내는 지표이므로, 결정 구조가 조밀해지면 금속이 늘어나기 어려워지기 때문이다. 따라서, 정답은 "연신율"이다.
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64. 피로시험에서 S-N 은 각각 무엇을 나타내는가?

  1. 응력과 변형
  2. 응력과 반복횟수
  3. 반복횟수와 시험기간
  4. 반복횟수와 변형
(정답률: 61%)
  • S-N은 피로시험에서 재료의 피로특성을 나타내는 지표로, S는 응력(stress)을, N은 반복횟수(number of cycles)를 나타냅니다. 따라서 정답은 "응력과 반복횟수"입니다. 이는 재료가 어느 정도의 응력과 반복횟수에 대해 얼마나 내구성이 있는지를 측정하는 데 사용됩니다.
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65. 크리프(creep)곡선의 현상 중 속도가 대략 일정하게 진행되는(정상 크리프) 단계는?

  1. 제1단계
  2. 제2단계
  3. 제3단계
  4. 제4단계
(정답률: 62%)
  • 정상 크리프에서는 초기 변형이 일어난 후에는 속도가 일정하게 유지되는 단계가 있습니다. 이 단계를 제2단계라고 합니다. 이는 재료의 탄성이 일정하게 유지되는 구간으로, 응력과 변형률이 비례하는 선형적인 관계를 보입니다. 따라서 이 단계에서는 재료의 물성을 측정하거나 예측하는 데 유용하게 사용됩니다.
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66. 무색, 무미, 무취로서 연료의 불완전 연소로 인하여 생성되는 것으로 해로운 가스는?

  1. CO
  2. SO2
  3. NH4
  4. N2
(정답률: 65%)
  • CO는 연료의 불완전 연소로 생성되는 가스 중 하나입니다. 이 가스는 무색, 무미, 무취이며 매우 해로운 성질을 가지고 있습니다. 따라서 CO는 정답입니다. SO2, NH4, N2는 모두 다른 화학물질이며, 연료의 불완전 연소로 생성되는 가스가 아닙니다.
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67. 초음파 중에서 강속을 통과하는 종파의 속도는?

  1. 340m/s
  2. 1430m/s
  3. 3230m/s
  4. 5900m/s
(정답률: 39%)
  • 강속을 통과하는 종파는 고주파이기 때문에 속도가 빠릅니다. 이러한 종류의 파는 공기나 물 등의 매질에서는 전달되지 않고 고체나 금속 등의 밀도가 높은 물질에서만 전달됩니다. 따라서 강속을 통과하는 종파의 속도는 5900m/s입니다.
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68. 100배의 현미경 배율로 1평방인치 내의 결정립 수를 측정하였더니 결정립의 평균수가 128개 이다. 이때 ASTM 결정입도 번호는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 50%)
  • ASTM 결정입도 번호는 결정립의 평균 크기를 나타내는 숫자이다. 이 문제에서는 결정립의 평균수가 주어졌으므로, 결정립의 크기를 구할 수 있다.

    1평방인치 내의 결정립 수가 128개이므로, 1평방인치 내에 128개의 결정립이 있다고 볼 수 있다.

    100배의 현미경 배율로 관찰했으므로, 1인치 내에 100x100 = 10,000개의 사각형이 있다. 따라서, 1평방인치 내에는 10,000개의 사각형이 있고, 각 사각형 내에는 평균 128개의 결정립이 있다.

    결정립의 크기는 각 사각형 내에 있는 결정립의 크기를 의미하므로, 결정립의 크기는 1평방인치 내의 결정립 수를 10,000으로 나눈 값이 된다.

    결정립의 크기 = 128 / 10,000 = 0.0128 인치

    ASTM 결정입도 번호는 결정립의 크기를 나타내는데, 이 값이 0.0128인치이므로, 보기에서 정답이 "8"인 이유는 0.008인치에서 0.016인치 범위 내에 해당하기 때문이다. 따라서, ASTM 결정입도 번호는 8이 된다.
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69. 다음 중 경도를 측정하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 압입에 의한 방법
  2. 긋기(스크래치)에 의한 방법
  3. 반발에 의한 방법
  4. 프레스 성형에 의한 방법
(정답률: 48%)
  • 프레스 성형은 물질을 압축하여 형태를 만드는 과정이므로 경도를 측정하는 방법으로는 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 "프레스 성형에 의한 방법"입니다.
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70. 다음 중 침투탐상검사의 기본 작업 순서로 옳은 것은?

  1. 관찰→후처리→침투처리→세척처리→현상처리→전처리
  2. 관찰→세척처리→침투처리→현상처리→전처리→후처리
  3. 전처리→현상처리→세척처리→침투처리→관찰→후처리
  4. 전처리→침투처리→세척처리→현상처리→관찰→후처리
(정답률: 59%)
  • 정답은 "전처리→침투처리→세척처리→현상처리→관찰→후처리"입니다.

    침투탐상검사는 금속 부품의 표면 불량을 검사하는 방법 중 하나로, 기본적으로 다음과 같은 작업 순서를 따릅니다.

    1. 전처리: 검사 대상 부품의 표면을 청소하고 기름, 녹 등을 제거합니다.
    2. 침투처리: 침투액을 부품 표면에 뿌리고 일정 시간 동안 침투시킵니다.
    3. 세척처리: 침투액을 부품 표면에서 세척합니다.
    4. 현상처리: 침투액이 침투한 부분에서 발생한 결함을 드러내기 위해 현상액을 부품 표면에 뿌리고 일정 시간 동안 현상시킵니다.
    5. 관찰: 부품 표면을 검사하여 결함을 확인합니다.
    6. 후처리: 검사 대상 부품을 세척하고 침투액, 현상액 등을 제거합니다.

    따라서, "전처리→침투처리→세척처리→현상처리→관찰→후처리"가 옳은 답입니다.
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71. 시험체의 구멍을 통과시킨 자성체에 교류 자속을 가함으로서 시험체에 유도 전류를 보내는 방법으로 선형자계를 형성하며 관 및 관 이음매에 작용하는 자화방법은?

  1. 코일법
  2. 극간법
  3. 직각통전법
  4. 자속 관통법
(정답률: 39%)
  • 자속 관통법은 시험체의 구멍을 통과시킨 자성체에 교류 자속을 가해 유도 전류를 보내는 방법으로 선형자계를 형성하며, 이는 시험체의 관 및 이음매에 작용하여 자화하는 방법입니다. 따라서 이 방법은 시험체 내부의 자기적 특성을 측정하는 데에 유용하게 사용됩니다.
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72. 연성 판재를 가압 성형하여 변형 능력을 알아보기 위한 시험 방법은?

  1. 피로시험
  2. 충격시험
  3. 크리프시험
  4. 에릭션시험
(정답률: 56%)
  • 연성 판재는 가압 성형에 의해 변형되므로, 이러한 변형 능력을 알아보기 위해 가압을 가한 후 변형 정도를 측정하는 시험이 필요하다. 이 중에서 에릭션시험은 연성 판재를 일정한 압력으로 가압한 후, 해당 압력을 유지하면서 변형 정도를 측정하는 시험이다. 따라서 연성 판재의 가압 성형에 대한 변형 능력을 정확하게 측정할 수 있는 에릭션시험이 선택되었다.
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73. 방사선투과검사에서 사진의 농도(D)를 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, Lo : 필름에 입사한 빛의 강도, L : 필름을 투과한 후의 빛의 강도)

(정답률: 34%)
  • D = log10(Lo/L)

    방사선투과검사에서는 필름에 입사한 빛의 강도(Lo)와 필름을 투과한 후의 빛의 강도(L)를 측정하여 농도(D)를 계산한다. 이 때, 농도(D)는 로그함수를 이용하여 계산되며, 필름에 입사한 빛의 강도(Lo)와 필름을 투과한 후의 빛의 강도(L)의 비율을 나타낸다. 따라서, Lo/L이 작아질수록 농도(D)는 커지게 된다. 이는 필름에 입사한 빛의 강도(Lo)가 작아지거나 필름을 투과한 후의 빛의 강도(L)가 커지는 경우에 발생한다.
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74. 시편의 시험전의 단면적이 55mm2 이었던 것이 인장시험 후에 측정한 결과 단면적이 32mm2 로 되었다면, 이 때 시편의 단면 수축률은 약 얼마인가?

  1. 4.18%
  2. 41.8%
  3. 6.18%
  4. 61.8%
(정답률: 41%)
  • 단면 수축률은 (초기 단면적 - 최종 단면적) / 초기 단면적 x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서,

    (55 - 32) / 55 x 100 = 41.8%

    따라서, 정답은 "41.8%" 이다.
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75. 금속현미경 조직사진의 배율 표시방법으로 사진의 하단에 길이 1cm 의 선위에 20㎛의 스케일 표시가 되어있을 경우의 배율은?

  1. 200배
  2. 300배
  3. 400배
  4. 500배
(정답률: 23%)
  • 스케일 표시에 따르면 1cm의 길이에 20㎛의 스케일이 있으므로, 1cm = 20,000㎛이다. 따라서, 1㎛당 1cm/20,000㎛ = 0.00005cm 이다. 이를 이용하여 배율을 계산하면, 1cm(=20,000㎛)을 0.00005cm로 나누면 400,000배가 된다. 하지만, 문제에서 요구하는 것은 1㎛당 몇 배인지이므로, 1/0.00005 = 20,000배를 계산하면 된다. 따라서, 정답은 500배이다.
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76. 임의로 하중을 변화시킬 수 있어서 단단한 재료와 연한 재료의 흑정이 가능하고 침탄 질화층을 정확하게 측정할 수 있는 특징을 가진 경도계로서 가장 적합한 것은?

  1. 쇼어 경도계
  2. 로크웰 경도계
  3. 비커스 경도계
  4. 브리넬 경도계
(정답률: 30%)
  • 비커스 경도계는 하중을 변화시킬 수 있어서 단단한 재료와 연한 재료의 흑정이 가능하고, 또한 침탄 질화층을 정확하게 측정할 수 있는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 이러한 특징들로 인해 비커스 경도계가 가장 적합한 경도계입니다.
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77. 현미경 조직검사의 순서로 옳은 것은?

  1. 시험편 채취→시험편의 제작→부식→연마→검경
  2. 시험편 채취→연마→시험편의 제작→부식→검경
  3. 시험편 채취→부식→시험편의 제작→연마→검경
  4. 시험편 채취→시험편의 제작→연마→부식→검경
(정답률: 49%)
  • 현미경 조직검사의 순서는 시험편 채취 → 시험편의 제작 → 연마 → 부식 → 검경 순서로 진행됩니다. 시험편 채취 후 시험편의 제작을 하고, 이어서 연마와 부식을 거쳐 검경을 진행합니다. 이는 시험편의 표면을 매끄럽게 만들고, 적절한 크기와 모양으로 만들어서 검경을 보다 정확하게 할 수 있도록 하기 위함입니다.
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78. 다음 중 와전류탐상시험의 장점이 아닌 것은?

  1. 표면결함의 검출에 적합하다.
  2. 고온 부위의 시험페에도 탐상이 가능하다.
  3. 시험체의 비접촉으로 탐상이 가능하다.
  4. 형상이 복잡한 제품의 검사에 적합하다.
(정답률: 44%)
  • 와전류탐상시험은 시험체의 비접촉으로 탐상이 가능하고, 고온 부위의 시험페에도 탐상이 가능하며, 표면결함의 검출에 적합하다는 장점이 있습니다. 그러나 형상이 복잡한 제품의 검사에 적합하다는 것은 장점이 아닙니다. 왜냐하면 형상이 복잡한 제품의 경우 탐상기의 감도가 떨어지거나 탐상이 어려울 수 있기 때문입니다.
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79. 위험예지 훈련의 4단계 순서로 옳은 것은?

  1. 제1단계(현상파악)-제2단계(본질추구)-제3단계(목표달성)-제4단계(대책수립)
  2. 제1단계(현상파악)-제2단계(본질추구)-제3단계(대책수립)-제4단계(목표달성)
  3. 제1단계(목표달성)-제2단계(현상파악)-제3단계(본질추구)-제4단계(현상파악)
  4. 제1단계(본질추구)-제2단계(현상파악)-제3단계(대책수립)-제4단계(목표달성)
(정답률: 72%)
  • 위험예지 훈련의 4단계 순서는 "제1단계(현상파악)-제2단계(본질추구)-제3단계(대책수립)-제4단계(목표달성)"이다. 이는 먼저 현재 상황을 파악하고, 문제의 본질을 추구하여 해결책을 찾고, 그에 따른 대책을 수립하며, 최종적으로 목표를 달성하는 과정을 거치기 때문이다. 다른 보기들은 순서가 다르거나, 혼란스러운 단어가 포함되어 있어 옳지 않다.
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80. 브리넬 경도가 보기와 같이 표현되었을 때 이에 따른 설명으로 틀린 것은?

  1. HB : 압입자의 종류
  2. 10 : 압입자의 직경(mm)
  3. 3000 : 시험 하중(kg)
  4. 341 : 브리넬 경도값
(정답률: 41%)
  • HB는 브리넬 경도 측정 시 사용된 압입자의 종류를 나타내는 지표이다. 따라서 "HB : 압입자의 종류"는 틀린 설명이 아니다.
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