금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2009-08-30)

금속재료산업기사
(2009-08-30 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 정방정계의 축 길이와 사이각을 옳게 나타낸 것은?

  1. a = b = c, α = β = γ = 90°
  2. a = b ≠ c, α = β = γ = 90°
  3. a ≠ b ≠ c, α = β = γ = 90°
  4. a = b ≠ c, α = β = 90°, γ = 120°
(정답률: 75%)
  • 정방정계는 세 변의 길이가 모두 같고, 모든 각이 직각인 사각형 모양의 입체 도형이다. 따라서 "a = b = c, α = β = γ = 90°"가 옳은 답이 아니라, "a = b ≠ c, α = β = γ = 90°"가 옳은 답이다. 이는 정방정계의 두 변의 길이가 같고, 다른 한 변의 길이가 다르며, 모든 각이 직각이라는 특징을 나타낸다.
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2. Ni-Cr계 합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기저항이 대단히 작다.
  2. 내식성이 크고 산화도가 작다.
  3. Fe 및 Cu 에 대한 열전 효과가 크다.
  4. 내열성이 크고 고온에서 경도 및 강도의 저하가 작다.
(정답률: 74%)
  • "전기저항이 대단히 작다."가 틀린 것은 아니다. Ni-Cr계 합금은 전기저항이 작아 전기적으로 저항이 적으며, 전기 열을 잘 전달하는 특성을 가지고 있다. 이는 전기적으로 발열하는 용도로 사용되는 히터 등에 적합하다는 것을 의미한다.
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3. 전자강판에 요구되는 특성을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 철손이 클 것
  2. 자화에 의한 치수변화가 클 것
  3. 투자율 및 포화자속밀도가 낮을 것
  4. 박판을 적층하여 사용할 때 층간저항이 높을 것
(정답률: 61%)
  • 박판을 적층하여 사용할 때 층간저항이 높을 것은 각 층 사이의 접촉면이 적기 때문에 전기적으로 연결되지 않아 전류가 흐르지 않아서이다. 따라서 적층된 박판의 전기적 특성을 고려하여 적절한 설계가 필요하다.
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4. 분말야금 의하여 제조된 소결베어링 합금으로 급유가 어려운 부분의 베어링으로 사용되며 마멸이 적은 합금은?

  1. 카드뮴계 베어링 합금
  2. 알루미늄계 베어링 합금
  3. 화이트메탈계 합금
  4. 오일리스 베어링 합금
(정답률: 83%)
  • 오일리스 베어링 합금은 분말야금 제조 방법으로 제조되며, 급유가 어려운 부분의 베어링으로 사용됩니다. 이 합금은 마멸이 적어서 오랫동안 사용할 수 있습니다. 따라서 오일리스 베어링 합금은 급유가 어려운 부분에서 사용되며, 오랫동안 사용할 수 있는 합금입니다.
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5. Ni 60~70% 정도를 함유한 Ni-Cu계의 합금으로 내식성이 좋아 화학공업 등의 재료로 많이 사용되는 것은?

  1. 콘스탄탄
  2. 모넬메탈
  3. 니크롬
  4. Y합금
(정답률: 54%)
  • Ni-Cu계 합금은 내식성이 우수하며, 모넬메탈은 이러한 Ni-Cu계 합금 중 Ni 함량이 60~70% 정도로 가장 많이 함유되어 있기 때문에 화학공업 등의 재료로 많이 사용됩니다. 따라서 정답은 "모넬메탈"입니다.
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6. 다음 중 초소성 및 그 재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결정립의 형상은 등축(等軸)이어야 한다.
  2. Al 합금 중에는 Supral 100 이 초소성으로 많이 사용된다.
  3. 초소성재료의 입계구조에서 모상입계는 저경각(低傾角)인 것이 좋다.
  4. 초소성이란 어느 응력 하에서 파단에 이르기까지 수백% 이상의 연신을 나타내는 현상이다.
(정답률: 77%)
  • "결정립의 형상은 등축(等軸)이어야 한다."가 틀린 설명입니다.

    초소성재료의 입계구조에서 모상입계는 저경각(低傾角)인 것이 좋은 이유는 입계면에서의 원자 배치가 안정적이기 때문입니다. 모상입계는 입계면에서의 원자 배치가 불안정하고 파괴가 쉽기 때문에, 저경각인 모상입계가 형성되는 것이 좋습니다.

    결정립의 형상은 등축이 아니어도 되는 경우도 있습니다. 예를 들어, 단결정 합금에서는 단결정의 방향성을 유지하기 위해 등축이 아닌 방향으로 결정립이 형성됩니다.
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7. 다음 중 과공석강의 탄소함량은 약 몇 wt% 인가?

  1. 0.001 ~ 0.8
  2. 0.8 ~ 2.1
  3. 2.1 ~ 4.3
  4. 4.3 ~ 6.67
(정답률: 66%)
  • 과공석강은 탄소 함량이 0.8 ~ 2.1 wt% 범위 내에 있습니다. 이는 공석강보다는 높지만, 일반적인 탄소강보다는 낮은 수준입니다. 이러한 탄소 함량은 과공석강의 강도와 경도를 적절히 유지하면서도 가공성을 유지할 수 있도록 합니다.
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8. 균일한 고용체의 결정 내부에 다른 성분의 결정이 분리하여 생기는 현상은?

  1. 시효 현상
  2. 정출 현상
  3. 용체화처리 현상
  4. 적출 현상
(정답률: 39%)
  • 균일한 고용체 내부에서 다른 성분이 분리되어 생기는 현상을 적출 현상이라고 합니다. 이는 고용체 내부에서 분리된 성분이 용액에서 용질로 분리되는 것과 유사한 현상으로, 용액에서 용질이 적출되는 것과 같은 원리로 작용합니다. 이러한 현상은 고체 용해도나 온도, 압력 등의 조건에 따라 발생할 수 있습니다.
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9. 초경합금의 제조는 주성분인 WC 분말에 어떤 분말을 점결제로 사용하여 소결을 한 것인가?

  1. Fe
  2. Sn
  3. Co
  4. Cu
(정답률: 71%)
  • 초경합금은 주로 탄화텅스텐(WC)과 코발트(Co)로 구성되어 있습니다. 따라서, 점결제로 코발트(Co) 분말을 사용하여 소결을 합니다.
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10. 주철에 나타나는 스테다이트(steadite) 조직의 3원 공정물이 아닌 것은?

  1. Fe
  2. MgS
  3. Fe3P
  4. Fe3C
(정답률: 63%)
  • 스테다이트 조직은 주철 내에서 발생하는 고온 상태에서의 조직으로, Fe, Fe3P, Fe3C, MgS로 이루어져 있다. 따라서 주어진 보기 중 3원 공정물이 아닌 것은 MgS이다. MgS는 마그네슘과 황으로 이루어진 화합물로, 주철의 조직 구성 성분이 아니기 때문이다.
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11. 면심입방정(FCC)의 격자상수를 a 라 할때 원자 반지름(r)과 격자상수(a) 의 관계를 표시한 식으로 옳은 것은?

  1. r = (√2 / 2)a
  2. r = (√3 / 2)a
  3. r = (√2 / 4)a
  4. r = (√3 / 4)a
(정답률: 53%)
  • 정답은 "r = (√2 / 4)a" 이다.

    면심입방정(FCC) 구조에서 각 원자는 12개의 가까운 이웃을 가지고 있으며, 이웃하는 원자들과의 거리는 a/√2 이다. 이때, 원자 반지름(r)은 이웃하는 원자들과의 거리 중 가장 짧은 거리이므로 r = a/√2 × 1/2 = (√2 / 4)a 이다. 따라서, 옳은 답은 "r = (√2 / 4)a" 이다.
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12. 금속의 냉간가공에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉간가공 할수록 인장강도는 커진다.
  2. 냉간가공 할수록 연신율은 작아진다.
  3. 냉간가공한 금속은 방향성을 가지지 않으며, 비섬유 조직으로 된다.
  4. 냉간가공한 금속은 결정입자가 미세화되어 재료가 단단해진다.
(정답률: 70%)
  • 냉간가공은 금속을 압연하거나 인발하는 등의 방법으로 가공하는 것을 말한다. 이 때, 금속이 냉간가공될수록 결정입자가 미세화되어 재료가 단단해지고, 인장강도는 커지지만 연신율은 작아진다. 하지만 냉간가공한 금속은 방향성을 가지지 않으며, 비섬유 조직으로 된다는 설명은 틀린 것이다. 냉간가공은 금속의 결정구조를 변화시키기 때문에 방향성을 가질 수 있다.
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13. Cu-Sn 의 평형상태도상에서 Sn 의 최대고용한도는 520℃에서 약 몇 % 정도인가?

  1. 11.0
  2. 13.5
  3. 15.8
  4. 24.6
(정답률: 38%)
  • Cu-Sn 평형상태도에서 Sn의 최대고용한도는 520℃에서 약 15.8%이다. 이는 eutectic point에서 Sn의 함량이 최대치인 것을 의미한다. 이때 Cu-Sn 합금은 최대한 Sn을 포함하고 있으며, 이후 온도가 높아지면 Sn이 과다함에 따라 Cu-Sn 합금의 구조가 변화하게 된다. 따라서 15.8%는 Cu-Sn 합금에서 Sn의 최대고용한도를 나타내는 값이다.
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14. 구상화처리에서 용탕의 방치 시간이 길어지면 흑연의 구상화 효과가 없어지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 경년(secular) 현상
  2. 전 탄소(total carbon) 현상
  3. 페이딩(fading) 현상
  4. 전이(transition) 현상
(정답률: 79%)
  • 용탕의 방치 시간이 길어지면 흑연 분자가 서서히 분해되어 구상화 효과가 감소하게 되는데, 이러한 현상을 페이딩(fading) 현상이라고 한다. 즉, 흑연의 구상화 효과가 서서히 사라지는 것을 의미한다.
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15. 금속간 화합물(Fe3C)에서 C의 원자비는 몇 % 인가?

  1. 15
  2. 25
  3. 55
  4. 75
(정답률: 56%)
  • Fe3C의 분자량은 Fe 3개의 원자량과 C 1개의 원자량을 합한 것이므로, Fe의 원자량이 3배이므로 분자량은 3Fe + C = 55.85 x 3 + 12.01 = 167.58 g/mol 이다. 이 중 C의 원자량은 12.01 g/mol 이므로, C의 질량 비율은 12.01 / 167.58 x 100% = 7.17% 이다. 따라서 C의 원자비는 약 7%이므로, 정답은 "25"가 아니라 "15"가 되어야 한다.
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16. 다음 신소재합금 중 입자분산 강화금속의 표기로 옳은 것은?

  1. PSM
  2. FRM
  3. FRS
  4. HSLA
(정답률: 50%)
  • 옳은 표기는 "PSM"입니다. PSM은 Particle Strengthened Metal의 약자로, 입자분산 강화금속을 의미합니다. 이는 금속 내부에 작은 입자를 분산시켜 강도와 경도를 높이는 방법으로, FRM(Fiber Reinforced Metal), FRS(Fiber Reinforced Steel), HSLA(High Strength Low Alloy)와는 구분됩니다.
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17. Fe-C 평형상태도에서 자기변태에 해당하는 것은?

  1. A1변태
  2. A2변태
  3. A3변태
  4. A4변태
(정답률: 77%)
  • Fe-C 평형상태도에서 A2변태는 자기변태에 해당한다. 이는 A2변태가 eutectoid 점에서 발생하며, 이때 austenite가 pearlite로 변화하는 과정에서 자기변태가 발생하기 때문이다. A1변태는 고온에서 발생하는 반면, A3변태는 저온에서 발생하며, A4변태는 Fe-C 평형상태도에서 나타나지 않는다.
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18. 아연 합금 다이캐스팅 주물의 특성이 아닌 것은?

  1. 대량생산에 적합하다.
  2. 결정입자가 조대하고 강도가 작다.
  3. 복잡하고 얇은 주물이 가능하다.
  4. 치수가 정확하고 표면이 깨끗하다.
(정답률: 77%)
  • 아연 합금 다이캐스팅 주물의 특성 중 "결정입자가 조대하고 강도가 작다."는 옳지 않은 특성이다. 이는 다이캐스팅 주물의 특성과는 반대되는 특성으로, 다이캐스팅 주물은 결정입자가 작고 강도가 높은 특성을 가지고 있다. 따라서 이 특성은 다이캐스팅 주물과는 관련이 없다.
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19. 다이(Die) 강보다 더 우수한 최고급 금형재료이나 고가이므로 소형물에 주로 사용하며 그 기호를 SKH로 사용하는 강은?

  1. 탄소공구강
  2. 합금공구강
  3. 고속도강
  4. 구상흑연주철
(정답률: 75%)
  • 고속도강은 다이 강보다 더 우수한 최고급 금형재료이지만 고가이므로 소형물에 주로 사용됩니다. 이 강의 기호는 SKH로 사용됩니다.
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20. 다음 중 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Cr 계 스테인리스강에는 σ취성 등이 나타난다.
  2. 적출경화계의 대표적인 스테인리스강은 18%Cr-8%Ni이 있다.
  3. 스테인리스강에는 페라이트계, 오스테나이트계, 마텐자이트계 등이 있다.
  4. 오스테나이트ㆍ페라이트계의 2상을 가진 스테인리스강이 존재한다.
(정답률: 38%)
  • "적출경화계의 대표적인 스테인리스강은 18%Cr-8%Ni이 있다."가 틀린 설명입니다. 적출경화계 스테인리스강은 13%Cr 이상의 크롬 함량을 가지며, 18%Cr-8%Ni는 오스테나이트계 스테인리스강입니다.
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2과목: 금속조직

21. 규칙-불규칙 변태에서 전이온도(transition temperature)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고온에서 불규칙 상태의 고용체를 서냉할 경우 규칙 격자가 형성되기 시작하는 온도
  2. 철 - 탄소 합금에서 자성을 상실하기 시작하는 온도
  3. 강을 급냉 할 때 결정이 조대화하기 시작하는 온도
  4. 저온에서 변태를 시작하는 온도
(정답률: 75%)
  • 전이온도는 고온에서 불규칙 상태의 고용체를 서냉할 경우 규칙 격자가 형성되기 시작하는 온도를 의미합니다. 이는 결정 구조의 변화를 나타내며, 이전에는 불규칙한 상태였던 고용체가 서서히 규칙적인 격자 구조를 갖추게 됩니다. 따라서 "고온에서 불규칙 상태의 고용체를 서냉할 경우 규칙 격자가 형성되기 시작하는 온도"가 옳은 설명입니다.
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22. 금속의 강화기구 중 결정립의 크기와 강도와의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결정립의 크기가 클수록 강도는 증가한다.
  2. 결정입계의 면적이 클수록 강도는 증가한다.
  3. 재료의 항복강도와 결정립의 크기 관계를 Hall-Petch식이라 한다.
  4. 결정립이 미세할수록 항복강도 뿐만 아니라 피로강도 및 인성이 증가 된다.
(정답률: 54%)
  • "결정립의 크기가 클수록 강도는 증가한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 결정립의 크기가 작을수록 강도가 증가합니다. 이는 Hall-Petch 식으로 설명됩니다. 결정립이 작을수록 재료 내부에서 발생하는 결함이 적어지기 때문에 강도가 증가하게 됩니다.
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23. 다음 중 고용체 강화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고용체 강화 합금은 고온 크리프 저항성이 순금속보다 우수하다.
  2. 황동은 고용체 강화에 의해 강도 및 연성이 감소한다.
  3. 고용체 강화 합금은 순금속에 비해 전기전도도가 떨어진다.
  4. 고용체 강화 합금의 항복강도, 인장강도가 순금속 보다 크다.
(정답률: 66%)
  • "황동은 고용체 강화에 의해 강도 및 연성이 감소한다."가 틀린 설명입니다. 황동은 고용체 강화에 의해 강도는 증가하지만, 연성은 감소합니다. 이는 고용체 강화가 결정 구조를 세분화시켜 결함이 발생하기 쉽기 때문입니다.
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24. Fe-C 평형상태도에서 공정정의 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 73%)
  • Fe-C 평형상태도는 철과 탄소의 상태 변화를 나타내는 그래프이다. 이 그래프에서는 온도와 탄소 함량이 주어졌을 때, 철과 탄소의 상태를 예측할 수 있다. 이 때, 공정정의 자유도는 온도와 탄소 함량을 모두 고정시켜놓고 변화시킬 수 있는 변수의 개수를 의미한다. 하지만 Fe-C 평형상태도에서는 온도와 탄소 함량이 주어지면 상태가 유일하게 결정되기 때문에, 공정정의 자유도는 0이 된다. 즉, 어떤 변수도 변화시킬 수 없다는 것을 의미한다.
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25. 공석강이 300℃ 부근의 등온변태에 의해 생성되는 조직으로 침상구조를 이루고 있는 것은?

  1. 레데뷰라이트
  2. 마텐자이트
  3. 하부 베이나이트
  4. 상부 베이나이트
(정답률: 61%)
  • 공석강이 300℃ 부근의 등온변태에 의해 생성되는 조직은 베이나이트 조직입니다. 이 중에서도 침상구조를 이루고 있는 것은 하부 베이나이트입니다. 이는 등온변태 과정에서 생성된 베이나이트 조직 중에서 가장 아래쪽에 위치하며, 고온에서 생성된 상부 베이나이트와는 구조적으로 차이가 있습니다.
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26. 그림과 같은 3원 합금에서 x 점의 농도는 각각 몇 % 인가?

  1. A : 20%, B : 10%, C : 70%
  2. A : 20%, B : 70%, C : 10%
  3. A : 10%, B : 10%, C : 80%
  4. A : 10%, B : 80%, C : 20%
(정답률: 56%)
  • 3원 합금에서 x 점은 A, B, C 세 원소로 이루어져 있으며, 각각의 농도를 a%, b%, c% 라고 하면 다음과 같은 방정식이 성립한다.

    a + b + c = 100 (전체 합금의 양은 100%)
    0.2a + 0.1b + 0.8c = 60 (x 점의 농도는 60%)

    위의 방정식을 풀면 a = 20, b = 10, c = 70 이므로, x 점의 농도는 A : 20%, B : 70%, C : 10% 이다.
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27. 결정 내 원자들은 열진동을 계속하면서 고체 내에 원자확산이 진행되고 있다. 다음 금속의 열진동에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자의 열진동에서 진동수는 온도에 따라 거의 변하지 않으나 진폭은 변한다.
  2. 일반적으로 온도가 상승하면 공격자점이 존재하는 비율은 적어진다.
  3. 공격자점이 많아지면 결정 내의 원자 열진동 진폭은 커진다.
  4. 공격자점 주위의 열진동하고 있는 원자가 새로운 공격자점으로 계속 위치를 변화하며 확산이 진행된다.
(정답률: 54%)
  • "일반적으로 온도가 상승하면 공격자점이 존재하는 비율은 적어진다."가 틀린 설명입니다. 공격자점은 온도가 높아질수록 더 많이 생성되며, 이는 결정 내의 원자 열진동 진폭을 더 크게 만들어 확산을 촉진시킵니다. 따라서 온도가 높을수록 원자확산이 더 빠르게 일어납니다.
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28. 재결정에서 가공 전의 결정립이 미세하다면 재결정 완료후의 재결정 온도와 결정립은 어떻게 되는가?

  1. 재결정온도는 높아지고 결정입도는 커진다.
  2. 재결정온도는 낮아지고 결정입도는 작아진다.
  3. 재결정온도는 낮아지고 결정입도는 커진다.
  4. 재결정온도는 높아지고 결정입도는 작아진다.
(정답률: 42%)
  • 재결정은 결정체를 다시 녹여서 새로운 결정체를 만드는 과정이다. 따라서, 가공 전의 결정체가 미세하다면 재결정 시에도 미세한 결정체가 생성되어 재결정 온도가 낮아지고 결정입도가 작아진다. 이는 미세한 결정체가 녹이기 쉽기 때문이다. 따라서, 정답은 "재결정온도는 낮아지고 결정입도는 작아진다."이다.
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29. 한 종류의 액상에서 고상과 다른 종류의 융액을 동시에 생성하는 반응은?

  1. 공정반응
  2. 포정반응
  3. 포석반응
  4. 편정반응
(정답률: 52%)
  • 편정반응은 한 종류의 액상에서 고상과 다른 종류의 융액을 동시에 생성하는 반응입니다. 이는 원래 액상에서의 물질들이 반응하여 새로운 물질을 생성하고, 그 중 일부가 고체로 침전하고 일부는 액체로 남아있는 현상입니다. 따라서 편정반응이 정답입니다.
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30. 전위와 용질원자사이의 상호작용으로 치환형용질 원자가 이동하여 나타난 그림에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 칼날전위의 코어에 모인 치환형 용질원자이다.
  2. 나사전위의 코어에 모인 치환형 용질원자이다.
  3. 혼합전위의 코어에 모인 치환형 용질원자이다.
  4. 이온전위의 코어에 모인 치환형 용질원자이다.
(정답률: 66%)
  • 이 그림은 칼날전위를 보여주고 있으며, 칼날전위의 코어에 모인 치환형 용질원자이기 때문에 "칼날전위의 코어에 모인 치환형 용질원자이다."가 정답입니다.
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31. 일정한 온도와 압력에서 일어나는 상변태에 있어 깁스의 자유에너지(G) 식으로 옳은 것은? (단, H는 엔탈피, T는 절대온도, S는 엔트로피)

  1. G = H - (T / S)
  2. G = H + (T / S)
  3. G = H - TS
  4. G = H + TS
(정답률: 52%)
  • 온도와 압력이 일정한 상태에서 일어나는 상변태에서는 내부에너지와 엔탈피가 일정하게 유지되므로, 상태의 변화는 엔트로피에 의해 결정된다. 따라서, 자유에너지는 엔탈피와 엔트로피의 합으로 나타낼 수 있으며, 이를 깁스의 자유에너지(G) 식으로 나타내면 G = H - TS가 된다. 이 식에서 T는 절대온도이므로, 엔트로피(S)가 증가할수록 자유에너지는 감소하게 된다. 따라서, 상태의 안정성을 판단할 때는 자유에너지의 변화량을 고려해야 한다.
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32. 마텐자이트 변태에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉각시 저탄소강은 래스(lath) 마텐자이트, 고탄소강은 판(plate) 마텐자이트가 생성된다.
  2. 오스테나이트에서 마텐자이트로 변태시 부피수축에 의해 표면에는 최종적으로 압축응력이 남는다.
  3. 비열적 마텐자이트의 경우 변태량은 온도에만 의존한다.
  4. 마텐자이트 변태는 순간적인 무확산 변태이다.
(정답률: 34%)
  • "오스테나이트에서 마텐자이트로 변태시 부피수축에 의해 표면에는 최종적으로 압축응력이 남는다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 마텐자이트는 오스테나이트보다 체적이 작기 때문에 변태 과정에서 부피가 감소하고, 이로 인해 표면에는 압축응력이 발생합니다.
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33. 다음 중 점결함에 해당되는 않는 것은?

  1. 공격자점
  2. 프렌켈결함
  3. 격자간원자
  4. 적층결함
(정답률: 59%)
  • 격자간원자는 결함이 아니라 결정 구조의 일부분으로서 발생하는 현상이기 때문에 점결함에 해당되지 않습니다.

    적층결함은 결정 구조에서 원자나 이온이 적층되어 있는데, 이 때 적층된 위치에 따라서 발생하는 결함입니다. 예를 들어 ABCABCABC...와 같이 적층된 구조에서 A나 B나 C의 위치가 바뀌어 발생하는 결함이나, ABABAB...와 같이 적층된 구조에서 A와 B의 위치가 바뀌어 발생하는 결함 등이 있습니다.

    공격자점은 결정 구조에서 원자나 이온이 빠져나가거나 다른 원자나 이온이 들어오는 등의 결함을 말합니다.

    프렌켈결함은 결정 구조에서 원자나 이온이 잘못된 위치에 들어가거나 결정 구조가 일부분이 빠져나가는 등의 결함을 말합니다.

    따라서, 점결함에 해당되지 않는 것은 "격자간원자"입니다.
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34. 금속의 산화는 확산에 의해 지배되는 현상 중의 하나이다. 상온에서 금속이 공기나 수용액 중에서 산화하려는 경향을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 공기나 수용액 중에서 산화물 상태의 자유에너지가 금속, 산소 각각의 자유에너지 합보다 낮기 때문이다.
  2. 공기나 수용액 중에서 산화물 상태의 자유에너지가 금속, 산소 각각의 자유에너지 합보다 높기 때문이다.
  3. 공기나 수용액 중에서 산화물 상태의 자유에너지가 금속, 산소 각각의 자유에너지 합과 같기 때문이다.
  4. 공기나 수용액 중에서 산화물 상태의 자유에너지가 금속, 산소 각각의 확산에너지 합과 같지 때문이다.
(정답률: 34%)
  • 정답은 "공기나 수용액 중에서 산화물 상태의 자유에너지가 금속, 산소 각각의 자유에너지 합보다 낮기 때문이다." 이다. 이유는 금속과 산소는 각각 자유에너지를 가지고 있으며, 산화물 상태의 자유에너지는 이 둘의 합보다 낮기 때문에 금속이 산화하려는 경향이 있다. 이는 열역학적인 관점에서 설명할 수 있는데, 산화반응은 엔탈피 변화와 엔트로피 변화의 합인 자유에너지 변화에 의해 결정되기 때문이다.
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35. 조밀육방격자(HCP) 내의 원자의 충전율은 약몇 % 인가?

  1. 42
  2. 53
  3. 68
  4. 74
(정답률: 66%)
  • 조밀육방격자(HCP) 내의 원자의 충전율은 74%이다. 이는 HCP 구조에서 원자가 12개의 가까운 이웃 원자와 가지고 있는 결합 전자 쌍의 수가 6개이기 때문이다. 따라서, 각 원자는 6개의 전자를 공유하고 있으며, 이는 전체 전자 수의 74%에 해당한다.
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36. 다음 중 일반적으로 전영성이 적어 취약한 성질을 가지며, 가공하기 힘들고, Mg, Te 등의 결정격자는?

  1. 체심입방격자(bcc)
  2. 체심정방격자(bct)
  3. 면심입방격자(fcc)
  4. 조밀육방격자(hcp)
(정답률: 57%)
  • 조밀육방격자는 일반적으로 전영성이 적어 취약한 성질을 가지며, 가공하기 힘들고, Mg, Te 등의 결정격자인 이유는 결정구조가 밀도가 높은 구조를 가지기 때문입니다. 조밀육방격자는 원자들이 서로 가까이 위치하여 결정구조가 밀도가 높아지기 때문에, 전자의 이동성이 낮아져 전기전도도가 낮아지는 특징을 가지고 있습니다. 또한, 가공하기 힘들고 취약한 성질을 가지는 이유는 결정구조가 복잡하고, 결정면이 많아서 가공하기 어렵기 때문입니다.
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37. 고온의 오스테나이트 조직이 서냉 하면서 A1변태할때 오스테나이트 결정 입계로부터 시멘타이트의 핵이 생성하고 그것이 성장하는 주변에 페라이트가 생성되며 다시 그 옆에 시멘타이트가 생성하여 이러한 것들이 반복되는 기구(mechanism)에 의하여 나타나는 조직은?

  1. 마텐자이트
  2. 펄라이트
  3. 하드나이트
  4. 투루스타이트
(정답률: 48%)
  • 고온의 오스테나이트 조직이 서냉하면서 A1변태할 때, 시멘타이트의 핵이 생성되고 그것이 성장하는 주변에 페라이트가 생성됩니다. 그리고 다시 그 옆에 시멘타이트가 생성하여 이러한 것들이 반복되는 기구에 의하여 나타나는 조직은 펄라이트입니다. 이는 서냉하면서 생성된 시멘타이트와 페라이트의 교대 배치로 이루어진 조직으로, 강도와 연성이 적절히 조화를 이루어 매우 우수한 기계적 성질을 가지고 있습니다.
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38. 다음 중 장범위 규칙도가 1인 합금은?

  1. 완전 규칙 고용체이다.
  2. 완전 불규칙 고용체이다.
  3. 불완전 규칙 고용체이다.
  4. 불완전 불규칙 고용체이다.
(정답률: 54%)
  • 장범위 규칙도가 1인 합금은 "완전 규칙 고용체이다." 이다. 완전 규칙 고용체란, 합금 내에서 원자들이 정해진 위치에 정확하게 배열되어 있어서 규칙적인 패턴을 이루는 고용체를 말한다. 이러한 구조는 전자의 운동에 의해 안정화되며, 전기적, 기계적, 열적 성질이 우수하다.
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39. 면심입방격자구조에서 슬립(slip)면과 방향의 조합으로 옳은 것은?

  1. (111)[110]
  2. (101)[010]
  3. (110)[111]
  4. (011)[110]
(정답률: 70%)
  • 면심입방격자구조에서 슬립면은 {111}이고, 이 슬립면에서 슬립이 일어날 때의 방향은 [110]이다. 따라서 정답은 "(111)[110]"이다.
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40. 전위의 운동에 의해 생기는 조그(jog)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전위선이 상승하거나 서로 교차할 대에 생성된다.
  2. 두 슬립면의 경계에서 전위선이 게단상으로 된 부분이다.
  3. 결정의 변형 부분과 변형되지 않은 부분이 대칭을 이루고 있는 것이다.
  4. 전위선의 일부가 어느 슬립면에서 옆의 슬립면 위로 이동할 때 생성된다.
(정답률: 59%)
  • 정답은 "결정의 변형 부분과 변형되지 않은 부분이 대칭을 이루고 있는 것이다."이다. 이유는 조그는 결정의 대칭성을 깨뜨리는 변형이기 때문에, 대칭을 이루는 부분에서는 조그가 발생하지 않는다. 따라서, 결정의 변형 부분과 변형되지 않은 부분이 대칭을 이루고 있는 경우에는 조그가 발생하지 않는다.
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3과목: 금속열처리

41. 분위기 열처리 관리에 있어 노기 가스를 분석하는 장치가 아닌 것은?

  1. 열선 분석기
  2. 오르자트 분석기
  3. 노점 분석기
  4. 헐셀 분석기
(정답률: 56%)
  • 노기 가스는 일산화탄소, 이산화질소, 아황산가스 등을 포함한 공기 중 유해한 물질입니다. 따라서 분위기 열처리 관리에 있어서는 이러한 노기 가스를 분석하여 측정하는 것이 중요합니다. 그러나 헐셀 분석기는 노기 가스를 분석하는 장치가 아닙니다. 헐셀 분석기는 대기 중의 미세먼지나 화학물질 등을 측정하는데 사용되는 장비입니다. 따라서 이 중에서 "헐셀 분석기"가 분위기 열처리 관리에 있어 노기 가스를 분석하는 장치가 아닌 것입니다.
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42. 염욕열처리에서 염을 관리하기 위하여 실시하는 시험 방법은?

  1. 설퍼프린트 시험
  2. 강박 시험
  3. 조미니 시험
  4. 한쪽 끝 퀜칭 시험
(정답률: 50%)
  • 염욕열처리에서 염을 관리하기 위해 실시하는 시험 중 강박 시험은 염의 결정화 정도를 확인하는 시험이다. 이 시험에서는 염을 물에 녹여서 일정한 온도에서 냉각하면서 염 결정화 정도를 관찰한다. 이를 통해 염의 결정화 정도를 파악하여 염욕열처리에서 필요한 염의 양을 조절할 수 있다.
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43. 마레이지강의 시효(aging) 처리는 어떤 현상을 이용한 금속강화 방법인가?

  1. 석출강화
  2. 고용강화
  3. 분산강화
  4. 규칙-불규칙강화
(정답률: 61%)
  • 마레이지강의 시효 처리는 금속 내부의 성분이 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 석출되어 결정체가 형성되는 현상을 이용한 석출강화 방법이다. 이렇게 형성된 결정체는 금속 구조 내부에서 견고한 네트워크를 형성하여 강도를 증가시키는 효과가 있다. 따라서 정답은 "석출강화"이다.
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44. A1 점 이하의 온도에서 처리하며, 인성을 부여하기 위한 열처리는?

  1. 풀림(annealing)
  2. 뜨임(tempering)
  3. 담금질(quenching)
  4. 노멀라이징(normalizing)
(정답률: 75%)
  • 뜨임(tempering)은 경도를 높이기 위해 담금질(quenching)로 강화된 강을 다시 낮은 온도에서 가열하여 조직을 안정화시키는 열처리 방법입니다. 이 과정에서 강의 내부 응력을 줄이고 인성을 높이는 효과가 있습니다. 따라서 인성을 부여하기 위한 열처리로 적합합니다.
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45. 고주파 담금질에서 물체의 표면만이 발열되는 이유로 옳은 것은?

  1. 질량효과와 전압효과 때문
  2. 와전효과와 역류효과 때문
  3. 표피효과와 근접효과 때문
  4. 침투효과와 저항효과 때문
(정답률: 59%)
  • 고주파 담금질에서 물체의 표면만이 발열되는 이유는 표피효과와 근접효과 때문입니다. 고주파 전류가 물체 표면에 진입하면, 전류는 물체 표면에서 매우 높은 저항을 만나게 됩니다. 이로 인해 전류는 물체 표면에서 열을 발생시키며, 이 열이 물체 표면을 가열합니다. 또한, 고주파 전류는 물체 표면과 매우 근접하게 흐르기 때문에 근접효과도 발생합니다. 이러한 표피효과와 근접효과로 인해 물체의 표면만이 발열되는 것입니다.
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46. 침탄 열처리 후 마이크로 조직 시험 방법으로 측정하여 유효 경화층의 깊이가 2.2mm 인 경우의 표시법으로 옳은 것은?

  1. CD - H - E 2.2
  2. CD- H - T 2.2
  3. CD - M - T 2.2
  4. CD- M - E 2.2
(정답률: 50%)
  • 침탄 열처리 후 마이크로 조직 시험 방법으로 측정하여 유효 경화층의 깊이가 2.2mm 인 경우, 표시법은 다음과 같다.

    - 첫 번째 문자: 침탄 열처리 방법 (C: 침탄하지 않음, CD: 침탄)
    - 두 번째 문자: 경화층의 경도 (H: 높은 경도, M: 중간 경도, L: 낮은 경도)
    - 세 번째 문자: 경화층의 테스트 방법 (E: 마이크로 조직 시험, T: 경도 시험)
    - 네 번째 문자: 경화층의 깊이 (숫자)

    따라서, "CD-M-E 2.2"가 옳은 표시법이다.
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47. Ar′, Ar″의 중간 온도로 유지된 열욕 속에서 변태가 완료될 때까지 항온을 유지한 다음 공냉 시키면 베이나이트 조직이 생성되는 열처리 조작방법은?

  1. 워터 퀜칭(water quenching)
  2. 마퀜칭(marquenching)
  3. 마템퍼링(martempering)
  4. 오스템퍼링(austempering)
(정답률: 63%)
  • 오스템퍼링은 변태가 완료될 때까지 항온을 유지한 후 중간 온도에서 일정 시간 동안 유지한 후 공냉시키는 열처리 방법이다. 이 방법은 마템퍼링과 유사하지만, 냉각속도가 더 느리기 때문에 내부응력이 적고, 경도와 인성이 균형적으로 유지되는 장점이 있다. 따라서 오스템퍼링은 경도와 인성이 모두 중요한 부품에 적합한 열처리 방법이다.
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48. 흑심가단주철의 열처리 중 제1단 흑연화에서 일어나는 반응식으로 옳은 것은?

  1. CaCo3 → CO2 + CaO
  2. Fe3C → 3Fe + C
  3. C + O2 → CO2
  4. 3Fe + CO2 → Fe3C + O2
(정답률: 70%)
  • 정답은 "Fe3C → 3Fe + C"이다. 이는 흑심가단주철의 열처리 중 제1단 흑연화 과정에서 일어나는 반응식이다. 이 반응식은 Fe3C 분자가 열에 의해 분해되어 철(Fe)과 순수한 탄소(C)로 분해되는 것을 나타낸다. 이는 흑심가단주철에서 탄소 함량을 줄이고 철 함량을 높이는 과정으로 중요하다.
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49. 다음 중 질화용강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. A, Cr 이 함유된 강의 경우 강은 현저하게 강화된다.
  2. Mo 이 2% 함유된 강의 경우 중심 부분의 경도를 저하시키나, 담금질 취성을 억제하는 효과는 크다.
  3. Ti, V, Si 등은 안정한 질화물을 만들기 때문에 질화용강의 합금 원소로 적당하다.
  4. 일반적으로 순철, Ni강 등은 질화처리 하여도 경도가 향상되지 않는다.
(정답률: 39%)
  • "Mo 이 2% 함유된 강의 경우 중심 부분의 경도를 저하시키나, 담금질 취성을 억제하는 효과는 크다."가 틀린 설명은 아니다.

    Mo(몰리브데넘)은 담금질 취성을 억제하는 효과가 있어서, 질화용강의 합금 원소로 많이 사용된다. 하지만 Mo이 2% 이상 함유된 강은 중심 부분의 경도를 저하시키는 부작용이 있다. 따라서 Mo 함량을 적절히 조절하여 사용해야 한다.
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50. 펄라이트 가단주철의 열처리방법 중 대량 생산에 널리 쓰이는 방법으로 제1단 흑연화가 종료한 직후 기름 담금질 또는 강제 공랭하고 이것을 650~700℃로 짧은 시간 템퍼링하여 목적하는 펄라이트조직이나 경도를 얻는 방법은?

  1. 합금 첨가에 의한 방법
  2. 열처리 곡선의 변화에 의한 방법
  3. 흑심가단주철의 재열처리에 의한 방법
  4. 백선의 유리시멘타이트의 흑연화 방법
(정답률: 23%)
  • 이 방법은 열처리 곡선의 변화에 의한 방법이다. 즉, 펄라이트 가단주철의 열처리 과정에서 온도와 시간을 조절하여 원하는 조직과 경도를 얻는 것이다. 이 방법은 대량 생산에 적합하며, 열처리 과정을 자동화하여 일관된 품질을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
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51. 텅스텐계 고속도강의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고속도강의 담금질 온도는 약 1250~1300℃의 고온이다.
  2. 담금질 온도가 높아지면 탄화물이 오스테나이트 중에 완전히 고용시켜 잔류 오스테나이트가 많아진다.
  3. 결정립의 조절, 조직의 개선 및 2차 경화를 위하여 노멀라이징 처리를 한다.
  4. 고속도강은 자경성이 강하므로 풀림시의 냉각 속도는 화색이 없어지기 전까지 서냉한다.
(정답률: 42%)
  • "결정립의 조절, 조직의 개선 및 2차 경화를 위하여 노멀라이징 처리를 한다."이 부분이 틀렸습니다. 고속도강에서는 노멀라이징 처리보다는 경화 처리가 주로 사용됩니다. 경화 처리는 높은 온도에서 담금질한 후 빠른 냉각을 통해 경화시키는 것으로, 조직의 개선과 2차 경화를 동시에 이루어집니다.
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52. 다음은 변성로에서 프로판가스에 적정 공기를 혼합한 Rx gas를 제조할 때의 반응식이다. ( )안에 생성가스로 옳은 것은?

  1. ① H2 ② N2
  2. ① H2 ② CO2
  3. ① CO2 ② N2
  4. ① CO2 ② NH3
(정답률: 46%)
  • 프로판가스와 공기가 반응하여 생성되는 가스는 주로 이산화탄소(CO2)와 수증기(H2O)이다. 이 때, 공기는 주로 질소(N2)와 산소(O2)로 이루어져 있으므로, 이 반응에서 생성되는 가스는 이산화탄소와 수증기뿐만 아니라 질소도 포함된다. 따라서 정답은 "① H2 ② N2"이다.
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53. 금속을 열처리하는 목적에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 조직을 안정화시키기 위하여 실시한다.
  2. 내식성을 개선하기 위하여 실시한다.
  3. 조직을 조대화시키고 방향성을 크게 하기 위하여 실시한다.
  4. 경도의 증가 및 인성을 부여하기 위하여 실시한다.
(정답률: 69%)
  • "조직을 안정화시키기 위하여 실시한다."는 틀린 설명입니다. 열처리는 주로 조직을 조대화시키고 방향성을 크게 하기 위해 실시됩니다. 이는 금속의 강도와 경도를 향상시키는 데 도움이 됩니다. 내식성 개선 및 인성 부여도 열처리의 목적 중 하나이지만, 이들은 조직 조대화와 방향성 증가와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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54. 열처리 후처리 공정에서 제품에 부착된 기름을 제거하는 탈지에 적합하지 않은 방법은?

  1. 전해 세정
  2. 알칼리 세정
  3. 산 세정
  4. 트리클로로에틸렌 세정
(정답률: 72%)
  • 산 세정은 제품 표면을 부식시키는 강력한 세정 방법으로, 탈지 공정에서 사용하기에는 너무 과격하고 부적합합니다. 이 방법은 제품의 표면을 손상시키고 부식시키기 때문에, 제품의 외관이나 기계적 성질에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서, 탈지 공정에서는 보다 온화한 알칼리 세정이나 전해 세정 등이 적합한 방법입니다.
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55. Fe 와 N 을 질화 처리시 표면에서 형성되는 질화 층의 화학식으로 틀린 것은?

  1. Fe4N
  2. Fe3N
  3. Fe2N
  4. FeN
(정답률: 36%)
  • 정답은 "FeN"입니다.

    Fe와 N을 질화 처리하면 Fe4N, Fe3N, Fe2N, FeN 등의 질화물이 형성될 수 있습니다.

    하지만 FeN은 존재하지 않습니다. 이는 Fe와 N이 결합할 때, Fe는 일반적으로 Fe2+ 또는 Fe3+의 양이온으로 존재하며, N은 일반적으로 N3-의 음이온으로 존재합니다. 따라서 Fe와 N이 결합하면 Fe3N, Fe2N, Fe4N과 같은 화합물이 형성되는 것입니다.
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56. 담금질된 강의 경도를 증가시키고 시효 변형을 방지하기 위한 목적으로 0℃ 이하의 온도에서 처리하는 것은?

  1. 수인처리
  2. 조질처리
  3. 서브제로처리
  4. 오스포밍처리
(정답률: 74%)
  • 서브제로처리는 0℃ 이하의 온도에서 처리하는 것으로, 이는 담금질된 강의 경도를 증가시키고 시효 변형을 방지하기 위한 목적으로 이루어진다. 따라서 이 문제의 정답은 서브제로처리이다.
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57. 과공석강(1.5%)을 완전 풀림(full annealing) 하였을 때 나타나는 조직은?

  1. 페라이트 + 층상 펄라이트
  2. 층상 펄라이트 + 스텔라이트
  3. 시멘타이트 + 층상 펄라이트
  4. 시멘타이트 + 구상 펄라이트
(정답률: 60%)
  • 과공석강은 탄소 함량이 낮은 강종으로, 완전 풀림 조건에서는 조직이 크게 변화합니다. 이 때, 과공석강의 조직은 시멘타이트와 층상 펄라이트로 구성됩니다.

    시멘타이트는 탄소 함량이 매우 낮은 철-탄소 화합물로, 경도가 높고 깨끗한 조직을 가지고 있습니다. 층상 펄라이트는 탄소 함량이 높은 철-탄소 화합물로, 경도는 낮지만 인성이 높은 조직을 가지고 있습니다.

    따라서, 과공석강을 완전 풀림 조건에서 처리하면 시멘타이트와 층상 펄라이트로 구성된 조직이 형성되는 것입니다.
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58. 다음 중 탈탄의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 강의 표면에 도금을 하거나 탈탄방지제를 도포한다.
  2. 염욕 및 금속욕에 의한 가열을 한다.
  3. 중성분말제 속에서 또는 진공 가열을 한다.
  4. 고온에서 장시간 가열을 한다.
(정답률: 74%)
  • 고온에서 장시간 가열을 하는 것은 탈탄을 방지하는 대표적인 방법이 아니라 오히려 탈탄을 유발시키는 방법입니다. 따라서 정답은 "고온에서 장시간 가열을 한다." 입니다. 이유는 고온에서 장시간 가열을 하면 탄소가 분해되어 탈탄이 발생하기 때문입니다.
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59. α - 황동을 냉간 가공하여 재결정 온도 이하로 열처리 하면 가공상태보다 경화한다. 이러한 처리와 관계 깊은 것은?

  1. 응력 제거 풀림처리이다.
  2. 저온 풀림 경화처리이다.
  3. 탈아연부식을 한 것이다.
  4. 고온탈아연처리 한 것이다.
(정답률: 62%)
  • α-황동을 냉간 가공하면 결정 구조가 세분화되어 경화되는데, 이를 저온에서 풀림 경화 처리하면 더욱 높은 강도와 인성을 얻을 수 있다. 따라서 정답은 "저온 풀림 경화처리이다."이다. "응력 제거 풀림처리"는 다른 재료에서 사용되는 용어이며, "탈아연부식"과 "고온탈아연처리"는 황동의 부식 방지와 관련된 용어이다.
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60. 두 종류의 금속선 양단을 접합하고 양 접합점에 온도차를 부여하여 기전력을 이용한 온도계는?

  1. 복사 온도계
  2. 열전쌍온도계
  3. 광전온도계
  4. 광고온계
(정답률: 72%)
  • 두 종류의 금속선이 서로 다른 열팽창 계수를 가지기 때문에, 양단을 접합하고 온도차를 부여하면 금속선의 길이가 달라져서 전기적인 기전력이 발생합니다. 이 기전력을 측정하여 온도를 알아내는 것이 열전쌍온도계입니다.
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4과목: 재료시험

61. 금속의 탄성계수에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탄성계수는 재료 강성도의 척도이다.
  2. 탄성계수는 원자사이의 결합력에 의해서 결정된다.
  3. 탄성계수는 크면 클수록 주어진 응력에 의한 탄성변형률이 더욱 커진다.
  4. 응력-변형률 곡선에서 초기 직선 부근의 기울기를 탄성계수로 한다.
(정답률: 45%)
  • "탄성계수는 크면 클수록 주어진 응력에 의한 탄성변형률이 더욱 커진다." 이 설명이 틀린 것은 아니다.

    탄성계수는 재료의 탄성(변형 후 원래 상태로 돌아오는 능력)을 나타내는 지표로, 주어진 응력에 대한 변형률의 크기를 결정한다. 탄성계수가 클수록 같은 응력에 대해 물질이 더 많이 변형되므로, 물질의 탄성이 높아진다고 볼 수 있다. 따라서 "탄성계수는 크면 클수록 주어진 응력에 의한 탄성변형률이 더욱 커진다."는 맞는 설명이다.

    "탄성계수는 원자사이의 결합력에 의해서 결정된다."는 일반적으로 맞는 설명이지만, 모든 경우에 해당하는 것은 아니다. 예를 들어, 다양한 결합 형태를 가진 고분자 재료의 경우, 탄성계수는 분자 구조와 상호작용에 따라 결정된다.

    "응력-변형률 곡선에서 초기 직선 부근의 기울기를 탄성계수로 한다."는 맞는 설명이다. 초기 직선 부근은 탄성 영역에 해당하며, 이 영역에서의 기울기가 탄성계수이다.

    따라서, 정답은 없다.
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62. 금속재료의 결하검사에서 방사선을 이용한 비파괴 검사법의 약어로 옳은 것은?

  1. UT
  2. MT
  3. RT
  4. PT
(정답률: 58%)
  • 금속재료의 결함을 검사하는 방법 중 하나는 방사선을 이용한 비파괴 검사법입니다. 이 중에서도 방사선 촬영을 통해 결함을 확인하는 방법을 RT (Radiographic Testing)라고 합니다. UT (Ultrasonic Testing)는 초음파를 이용한 검사법, MT (Magnetic Particle Testing)는 자기입자 검사법, PT (Penetrant Testing)는 염색액 검사법을 의미합니다.
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63. 인장시험편의 표점거리가 200mm일 때 시험 후 절단된 표점거리는 250mm 이었다면 연신율은 몇 % 인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 70%)
  • 연신율은 (절단된 표점거리 - 원래 표점거리) / 원래 표점거리 x 100 으로 계산할 수 있다.

    따라서, (250 - 200) / 200 x 100 = 25 이므로 정답은 "25"이다.
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64. 금속재료의 인장시험편에서 시험편의 중앙부에서 동일단면을 갖는 부분의 명칭은?

  1. 평행부
  2. 물림부
  3. 표점거리
  4. 어깨부의 반지름
(정답률: 64%)
  • 인장시험편에서 시험편의 중앙부에서 동일단면을 갖는 부분의 명칭은 "평행부"입니다. 이는 시험편의 중앙부에서 가장 넓은 부분으로, 인장 시험 중에 힘이 가해지는 부분입니다. 이 부분은 시험 결과에 큰 영향을 미치기 때문에 정확한 크기와 형태를 유지해야 합니다.
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65. 침투탐상시험의 일부적인 시험 순서로 옳은?

  1. 전처리현상처리세정처리침투처리관찰
  2. 전처리세정처리침투처리관찰현상처리
  3. 전처리관찰현상처리침투처리세정처리
  4. 전처리침투처리세정처리현상처리관찰
(정답률: 61%)
  • 침투탐상시험은 물질의 표면에 침투시켜서 결함이나 불순물을 찾는 시험 방법이다. 따라서 시험 순서는 먼저 전처리를 통해 표면을 깨끗하게 만들고, 현상처리를 통해 결함이나 불순물을 드러내고, 세정처리를 통해 표면을 다시 깨끗하게 만든 후, 침투처리를 하여 결함이나 불순물을 찾고, 마지막으로 관찰을 통해 결과를 확인한다. 따라서 "전처리침투처리세정처리현상처리관찰"이 옳은 답이다.
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66. 탄소강을 불꽃시험한 결과 불꽃파열의 숫자가 가장 많은 조성으로 옳은 것은?

  1. 0.05 ~ 0.1%C 강
  2. 0.3 ~ 0.4%C 강
  3. 0.6 ~ 0.8%C 강
  4. 0.9 ~ 1.2%C 강
(정답률: 63%)
  • 탄소강은 탄소 함량에 따라 강도와 경도가 결정되는데, 일반적으로 탄소 함량이 높을수록 강도와 경도가 높아진다. 따라서 불꽃시험에서 불꽃파열의 숫자가 가장 많은 조성은 탄소 함량이 높은 0.9 ~ 1.2%C 강일 것이다. 이는 탄소 함량이 높아서 강도와 경도가 높기 때문에 불꽃파열이 많이 발생하는 것으로 해석할 수 있다.
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67. 다음 재료 중 상온에서 크리프 현상이 나타나지 않으나 250℃ 이상에서 크리프 현상이 현저하게 나타나는 것은?

  1. Pb
  2. Cu
  3. 철강
  4. 순금속
(정답률: 44%)
  • 철강은 고온에서 크리프 현상이 발생하는 재료 중 하나입니다. 이는 철강의 구조가 고온에서 변형되어 발생하는 현상으로, 장기간에 걸쳐 작용하면 구조의 파괴를 초래할 수 있습니다. 따라서 고온에서 사용되는 구조물 등에는 크리프 현상에 대한 고려가 필요합니다. 반면, Pb와 Cu는 상온에서도 크리프 현상이 발생할 수 있으므로, 더욱 조심해서 다루어져야 합니다. 순금속은 고온에서도 안정적인 성질을 가지고 있어 크리프 현상이 발생하지 않습니다.
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68. 2개 이상의 물체가 접촉하면서 상대운동 할 때, 그 면이 감소되는 현상을 이용한 시험방법은?

  1. 마모(마멸)시험
  2. 크리프 시험
  3. 커핑 시험
  4. 에릭션 시험
(정답률: 70%)
  • 마모(마멸)시험은 두 개 이상의 물체가 접촉하면서 상대운동할 때, 그 면이 감소되는 현상을 이용하여 시험하는 방법입니다. 이 시험은 물체의 내구성과 마모 저항력을 측정하는 데 사용됩니다. 시험 시에는 시료를 특정한 압력과 속도로 마모시켜서 마모량을 측정합니다. 이 방법은 재료의 내구성과 마모 저항력을 평가하는 데 매우 유용합니다.
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69. 다음 표와 같은 조건일 때 평균입도 번호는? (문제 오류로 문제 및 보기내용이 정확하지 않습니다. 정확한 내용을 아시는분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁드립니다. 정답은 2번입니다.)

  1. 6
  2. 6.5
  3. 7
  4. 7.5
(정답률: 62%)
  • 평균입도 번호는 각 입도 번호의 합을 입도 개수로 나눈 값이다. 따라서, (6+7+7+7.5)/4 = 6.875 이므로, 가장 가까운 값인 6.5가 정답이 된다.
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70. 다음 중 초음파탐상시험으로 검출이 곤란한 결함은?

  1. 재료 내부에 라미네이션
  2. 재료 표면의 미세균열
  3. 재료 내부의 결함
  4. 용접이음 내부의 결함
(정답률: 62%)
  • 초음파탐상시험은 음파의 반사를 이용하여 재료 내부의 결함을 검출하는 방법이다. 하지만 재료 표면의 미세균열은 음파가 표면에서 반사되어 검출이 어렵다. 따라서 초음파탐상시험으로는 재료 표면의 미세균열을 검출하기 어렵다.
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71. 안전에 대한 관심과 이해가 인식되고 유지됨으로써 얻어지는 장점이 아닌 것은?

  1. 직장의 신뢰도를 높여 준다.
  2. 고유 기술의 축적으로 인하여 품질이 향상된다.
  3. 상하 동료 간에 인간관계가 개선되나 이직률이 증가한다.
  4. 고유기술이 축적되어 생산효율을 원활하게 해 준다.
(정답률: 76%)
  • "상하 동료 간에 인간관계가 개선되나 이직률이 증가한다."는 안전에 대한 관심과 이해와 직접적인 연관성이 없기 때문에 해당 보기가 정답이다. 이유는 간단하게 말하면, 안전에 대한 관심과 이해가 높아질수록 직장 내부의 인간관계나 생산성 등이 개선되어 이직률이 증가하는 것은 오히려 반대의 결과이다.
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72. 강재의 불꽃시험으로 알 수 있는 사항이 아닌것은?

  1. 이종 강재의 선별
  2. 내마모성 판정
  3. 담금질 여부 판정
  4. 탈탄, 침탄, 질화정도 판정
(정답률: 43%)
  • 강재의 불꽃시험으로는 내마모성 판정을 알 수 없습니다. 불꽃시험은 강재의 화학적 성분과 열처리 과정을 파악하여 이종 강재의 선별, 담금질 여부 판정, 탈탄, 침탄, 질화정도 판정 등을 할 수 있습니다. 하지만 내마모성 판정은 강재의 내구성과 관련된 것으로, 불꽃시험으로는 알 수 없습니다. 내마모성 판정을 위해서는 강재의 내구성을 검증하는 다른 방법이 필요합니다.
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73. 충격 시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 충격 시험은 재료의 연성과 취성의 정도를 판정하는 시험이다.
  2. 충격치란 충격 에너지를 시험편의 노치부 단면적으로 나눈 값으로 단위는 kgm/cm2 이다.
  3. 열처리한 재료의 평가를 위한 시험편은 열처리 전에 기계가공을 한다.
  4. 금속재료 충격시험편의 노치는 주로 V자형, U자형이 있다.
(정답률: 52%)
  • "열처리한 재료의 평가를 위한 시험편은 열처리 전에 기계가공을 한다."가 틀린 것이다. 실제로는 열처리 후에 기계가공을 한 후에 충격 시험을 진행한다. 이는 열처리가 재료의 미세조직을 변화시키기 때문에, 열처리 후의 미세조직을 평가하기 위해서는 열처리 후에 기계가공을 해야 한다는 이유에서이다.
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74. 매크로(macro) 조직검사는 몇 배 이내의 배율로 확대하여 시험 하는가?

  1. 10배
  2. 40배
  3. 100배
  4. 800배
(정답률: 71%)
  • 매크로 조직검사는 10배 이내의 배율로 확대하여 시험합니다. 이는 조직의 전반적인 구조와 형태를 파악하기 위함입니다. 40배 이상으로 확대하면 세포나 조직의 세부 구조를 파악할 수 있지만, 전체적인 모양이나 큰 구조를 파악하는 데는 불필요한 정보가 추가될 수 있습니다. 따라서 매크로 조직검사에서는 10배 이내의 배율로 확대하여 전체적인 모양과 구조를 파악합니다.
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75. 브리넬 경도 시험의 특징과 용도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 압입자의 압입시간은 약 10~15초이다.
  2. 시험편 윗면의 상태에 의한 측정치에 큰 오차는 발생하지 않는다.
  3. 얇은 재료나 침탄강, 질화강 등의 측정에 적합하다.
  4. 큰 압입자국을 얻기 때문에 불균일한 재료의 평균적인 경도값을 측정 할 수 있다.
(정답률: 44%)
  • "일반적으로 압입자의 압입시간은 약 10~15초이다."가 틀린 것이다. 일반적으로 압입자의 압입시간은 10초이다.

    브리넬 경도 시험은 재료의 경도를 측정하는 시험이다. 이 시험은 큰 압입자국을 얻기 때문에 불균일한 재료의 평균적인 경도값을 측정 할 수 있다. 시험편 윗면의 상태에 의한 측정치에 큰 오차는 발생하지 않으며, 얇은 재료나 침탄강, 질화강 등의 측정에 적합하다.
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76. 로크웰 경도시험에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압입자의 원추각은 120° 이다.
  2. HRB, HRC 등으로 표시한다.
  3. HRC 의 경우 시험하중은 100kgf 이다.
  4. 로크웰 경도계의 기준 하중은 10kgf 이다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "로크웰 경도계의 기준 하중은 10kgf 이다." 이다.

    HRC의 경우 시험하중이 100kgf인 이유는, HRC는 높은 경도를 가진 재료를 시험하기 위한 것으로, 더 큰 하중이 필요하기 때문이다. 반면에 HRB는 덜 경직한 재료를 시험하기 위한 것으로, 작은 하중인 60kgf를 사용한다. 압입자의 원추각은 120°로 고정되어 있어서, 시편의 표면에 일정한 압력을 가할 수 있다.
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77. 다음 중 결정입도 측정법이 아닌 것은?

  1. ASTM 결정립 측정법
  2. 제프리즈(Jefferies)법
  3. 헤인(Heyn)법
  4. 풀링(Polling)법
(정답률: 57%)
  • 풀링(Polling)법은 결정입도 측정법이 아니라, 통계적인 방법으로 샘플링을 통해 데이터를 수집하는 방법이다. 따라서 정답은 "풀링(Polling)법"이다.
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78. 와전류 탐상시험에서 사용 되는 시험코일을 tgjacp에 대한 적용 방법에 따라 분류할 때 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 매몰형 코일
  2. 내삽형 코일
  3. 과농형 코일
  4. 표면형 코일
(정답률: 39%)
  • 매몰형 코일은 시험 대상물의 내부에 삽입하여 사용하는 코일로, 와전류 탐상시험에서는 사용되지 않습니다. 대신 내삽형 코일, 과농형 코일, 표면형 코일이 사용됩니다.
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79. 미국 ASTM에서 추천한 봉재의 압축시편 규격이 아닌 것은? (단, h : 높이 , d : 직경 이다.)

  1. 단주시험편 : h = 0.9d
  2. 관주시험펴 : h = 2d
  3. 중주시험편 : h = 3d
  4. 장주시험편 : h = 10d
(정답률: 62%)
  • 정답은 "장주시험편 : h = 10d" 입니다.

    관주시험펴는 봉재의 압축시편 규격 중 하나로, 높이가 직경의 2배인 형태입니다. 이는 봉재의 압축 시편을 만들 때, 높이와 직경의 비율이 적절하게 유지되어 봉재의 물성을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것입니다.

    단주시험편은 높이가 직경의 0.9배인 형태로, 봉재의 압축 시편을 만들 때 높이와 직경의 비율이 작아서 봉재의 물성을 정확하게 측정하기 어렵습니다.

    중주시험편은 높이가 직경의 3배인 형태로, 높이와 직경의 비율이 크기 때문에 봉재의 물성을 측정하기에는 너무 큰 시편입니다.

    장주시험편은 높이가 직경의 10배인 형태로, 높이와 직경의 비율이 너무 크기 때문에 봉재의 물성을 측정하기에는 적합하지 않습니다.
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80. 취성재료의 압축 시험시 가장 안전에 유의해야 하는 것은?

  1. 시험 재료의 파괴 비산
  2. 시험기 피스톤의 변형이나 파손
  3. 변위측정계의 제어 실수에 의한 과부하 및 고장
  4. 유압밸브의 막힘 및 파워 팩의 과열
(정답률: 59%)
  • 취성재료의 압축 시험에서 가장 안전에 유의해야 하는 것은 시험 재료의 파괴 비산입니다. 이는 시험 중에 재료가 감당할 수 없는 압력이 가해져 파괴되는 것을 말합니다. 이러한 상황이 발생하면 시험 장비나 주변 환경에 대한 안전 문제가 발생할 수 있으므로, 이를 예방하기 위해 적절한 시험 조건과 장비를 사용해야 합니다. 다른 보기들은 시험 중에 발생할 수 있는 문제들이지만, 이 중에서도 가장 중요한 것은 시험 재료의 파괴 비산입니다.
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