금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

금속재료산업기사
(2011-10-02 기출문제)

목록

1과목: 금속재료

1. FRM용 강화섬유 중 인장강도가 가장 큰 것은?

  1. 알루미나
  2. C(PAN)
  3. C(피치)
  4. 보른
(정답률: 68%)
  • 보른은 강도와 탄성 모듈러스가 높아서 FRM에서 가장 인기 있는 강화섬유 중 하나입니다. 특히, 보른은 고온에서도 안정적인 성능을 유지하므로 고온 환경에서 사용되는 구조물에 적합합니다.
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2. 주철의 마우러 조직도에서 가장 큰 영향을 미치는 원소는?

  1. W, Mo
  2. C, Cr
  3. CO, Si
  4. C, Si
(정답률: 80%)
  • 주철의 마우러 조직에서 가장 큰 영향을 미치는 원소는 탄소(C)와 실리콘(Si)입니다. 이는 주철의 물성을 결정하는 데 중요한 역할을 하기 때문입니다. 탄소는 주철의 경도와 내식성을 높이는 역할을 하며, 실리콘은 주철의 강도와 내식성을 높이는 역할을 합니다. 따라서, 이 두 원소는 주철의 물성을 개선하는 데 가장 큰 영향을 미치는 원소입니다.
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3. 두 금속의 비중 차이가 가장 큰 것은?

  1. Ni - W
  2. Ti - Fe
  3. Li - Ir
  4. Al - Mg
(정답률: 81%)
  • 두 금속의 비중은 원자량과 밀도에 영향을 받는데, Li와 Ir은 원자량 차이가 크기 때문에 비중 차이가 가장 큽니다. Li는 원자량이 6.94이고 Ir은 원자량이 192.22입니다. 또한, Ir은 밀도가 매우 높고 Li는 매우 낮기 때문에 비중 차이가 더욱 커집니다.
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4. 초소성 재료를 얻기 위한 조직의 조건을 설명한 것중 옳은 것은?

  1. 모상임계는 저경각인 편이 좋다.
  2. 결정립의 모양은 비등방성 이어야 한다.
  3. 모상입계가 인장분리하기 쉬어야 한다.
  4. 결정립의 크기는 수 μm 이하이어야 한다.
(정답률: 74%)
  • 결정립의 크기가 수 μm 이하이어야 하는 이유는 작은 결정립이 더 많은 결정핵을 형성할 수 있기 때문입니다. 이는 초소성 재료의 강도와 인성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한, 작은 결정립은 더 높은 결정핵 밀도를 가지므로 더 빠른 결정화 속도를 가질 수 있습니다.
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5. 실루민에서 조대한 규소 결정을 미세화시키기 위해 금속 나트륨, 알칼리염류 등을 첨가시켜 처리하는 방법은?

  1. 안정화 처리
  2. 용체화 처리
  3. 개량 처리
  4. 인공시효 처리
(정답률: 65%)
  • 실루민에서 금속 나트륨, 알칼리염류 등을 첨가하여 규소 결정을 미세화시키는 방법은 "개량 처리"입니다. 이는 규소 결정의 물리적 특성을 개선하여 실루민의 강도와 경도를 향상시키기 위한 방법입니다.
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6. 활자금속(Type metal)의 주요 성분은 Pb-Sb-Sn이다. 주요 성분 중 Sn의 주된 역할은?

  1. 융점이 높아진다.
  2. 유동성이 나빠진다.
  3. 인성이 낮아진다.
  4. 주조조직이 미세화 된다.
(정답률: 80%)
  • Sn은 주조조직을 미세화시키는 역할을 합니다. 이는 Sn이 Pb-Sb-Sn 합금의 결정구조를 세밀하게 제어하고, 더 작은 결정을 형성하여 더 강한 합금을 만들기 때문입니다. 따라서, Sn은 활자금속의 강도와 내구성을 향상시키는 역할을 합니다.
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7. 다이캐스팅용으로 쓰이는 아연합금의 원소에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Al은 유동성을 개선한다.
  2. Cu는 임간부식을 억제한다.
  3. Li은 길이변화에 큰 영향을 준다.
  4. Mg을 많이 첨가하면 복잡한 형상주조에 좋다.
(정답률: 76%)
  • "Li은 길이변화에 큰 영향을 준다."가 틀린 설명입니다.

    Mg은 아연합금의 강도와 경도를 향상시키며, 열처리에 대한 안정성을 높입니다. 또한, Mg을 많이 첨가하면 미세조직이 세밀해져서 복잡한 형상주조에 적합합니다.

    이유는 Mg이 고체용해도에 용해되어 합금의 결정구조를 세밀하게 만들어주기 때문입니다. 이는 미세조직을 형성하여 강도와 경도를 향상시키고, 열처리에 대한 안정성을 높이는 효과를 가져옵니다. 따라서, 복잡한 형상주조에 적합한 아연합금의 원소로 많이 사용됩니다.
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8. 금속에서 결정의 최소단위를 무엇이라 하는가?

  1. 연신율
  2. 단결정
  3. 단위격자
  4. 결정입계
(정답률: 74%)
  • 금속에서 결정의 최소단위를 단위격자라고 하는 이유는, 금속의 결정 구조가 반복되는 패턴으로 이루어져 있기 때문입니다. 이 반복되는 패턴을 단위격자라고 부르며, 이를 기반으로 금속의 물리적, 화학적 특성 등을 이해할 수 있습니다. 따라서, 단위격자는 금속의 결정 구조를 이해하는 데 매우 중요한 개념입니다.
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9. 실리콘(Si), 게르마늄(Ge)과 같은 반도체 대료의 원자 결합은?

  1. 이온결합
  2. 공유결합
  3. 금속결합
  4. 원자결합
(정답률: 67%)
  • 실리콘과 게르마늄은 모두 네 개의 전자를 외껍질에 가지고 있으며, 이전자들은 다른 원자와 공유하여 안정적인 상태를 유지하려고 합니다. 이러한 공유결합은 전자를 공유함으로써 두 원자가 서로에게 전자를 제공하고, 이를 통해 결합이 형성됩니다. 따라서, 실리콘과 게르마늄은 공유결합을 통해 결합합니다.
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10. 전자기 재료에 사용되고 있는 Ni - Fe계 실용 합금이 아닌 것은?

  1. 인바
  2. 엘린바
  3. 두랄루민
  4. 플래티나이트
(정답률: 80%)
  • Ni-Fe계 합금은 주로 자기장 생성기, 전자기기, 전력 변환기 등에 사용되는데, 두랄루민은 이러한 용도에 사용되지 않는다. 두랄루민은 알루미늄 합금으로, 경량화된 구조물 제작 등에 사용된다. 따라서, 두랄루민은 전자기 재료로 사용되는 Ni-Fe계 합금과는 관련이 없다.
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11. 철강의 5대 원소에 해당되지 않는 것은?

  1. S
  2. Si
  3. Mn
  4. Mg
(정답률: 86%)
  • 철강의 5대 원소는 C, Si, Mn, P, S 이다. 따라서 Mg는 철강의 5대 원소에 해당되지 않는다. Mg는 비철금속 원소로, 철강 제조에 사용되지 않는다.
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12. 잔류자속밀도가 작으며 발전기, 전동기 등의 철심 재료에 가장 적합한 강은?

  1. 규소강(silicon steel)
  2. 자석강(magnetic steel)
  3. 불변강(invariable steel)
  4. 자경강(self hardening steel)
(정답률: 80%)
  • 잔류자속밀도란 자기장이 사라졌을 때에도 자성을 유지하는 능력을 말합니다. 이를 최대화하기 위해서는 철심 재료에 규소를 첨가해야 합니다. 규소강은 철과 규소를 주성분으로 하는 강으로, 잔류자속밀도가 높아 자기장이 사라졌을 때에도 자성을 유지할 수 있습니다. 따라서 발전기, 전동기 등의 철심 재료로 가장 적합한 강입니다. 자석강은 자기장을 유지하는 능력이 높지만, 잔류자속밀도는 규소강보다 낮습니다. 불변강은 온도 변화에 따른 길이 변화가 적은 강으로, 자기장 유지능력은 규소강보다 낮습니다. 자경강은 자기장 유지능력이 높지만, 철심 재료로는 적합하지 않습니다.
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13. 수소 저장용 합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 수소를 흡장할 때 팽창하고, 방출할 때는 수축한다.
  2. 수소 저장용 합금은 수소가스와 반응하여 금속수소화물이 된다.
  3. 수소가 방출된 금속수소화물은 원래의 수소 저장용 합금으로 되돌아간다.
  4. 수소로 인하여 전기저항이 완전히 0(zero)이 되는 합금을 말한다.
(정답률: 74%)
  • "수소로 인하여 전기저항이 완전히 0(zero)이 되는 합금을 말한다."는 틀린 설명입니다. 수소 저장용 합금은 수소를 흡수하고 방출할 때 팽창하고 수축하는 특성을 가지며, 수소와 반응하여 금속수소화물이 되지만, 방출된 금속수소화물은 원래의 수소 저장용 합금으로 되돌아가지 않습니다. 하지만 수소 저장용 합금은 수소가 흡수될 때 전기저항이 감소하므로, 수소 저장용 합금을 전기적으로 감지할 수 있습니다.
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14. 스테인리스강에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 탄소강과 저합금강보다 녹이 잘 슬고 얼룩이 심하다.
  2. 페라이트계 스테인리스강은 열처리에 의해 재질을 개선한다.
  3. Cr의 함량이 12% 이하를 함유한 강을 스테인리스강이라 한다.
  4. 스테인리스강은 Cr에 의해 부동태화 하기 때문에 표면을 보호한다.
(정답률: 71%)
  • 스테인리스강은 Cr에 의해 부동태화 하기 때문에 표면을 보호한다. 이는 크롬이 스테인리스강의 표면에 부동태 층을 형성하여, 공기나 물 등의 환경으로부터 부식을 방지하기 때문이다.
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15. 티타늄에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 열 및 도전율이 낮다.
  2. 불순물에 의한 영향이 거의 없다
  3. 300℃근방의 온도구역에서 강도의 저하가 명백히 나타난다.
  4. 활성이 커서 고온산화와 환원 제조시에 취급이 곤란한 원인이 된다.
(정답률: 60%)
  • "불순물에 의한 영향이 거의 없다"는 티타늄의 특징 중 하나이다. 이는 티타늄이 화학적으로 안정하고 불순물에 대한 내성이 높기 때문이다. 따라서 티타늄은 고온, 고압, 강한 산화제 등의 환경에서도 안정적으로 사용될 수 있다.
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16. 황동의 상태도에서 Zn의 함유량에 따라 α, β, γ, δ, ε, η 의 6상이 존재한다. 이들 조합 중 공업용으로 상용되는 두 가지의 상(phase)은?

  1. α, α + β
  2. β, β + δ
  3. γ, γ + ε
  4. ε, ε + η
(정답률: 79%)
  • 공업용으로 상용되는 두 가지의 상은 "α, α + β" 이다. 이유는 α상은 황동의 기계적 강도가 높고, α + β상은 황동의 기계적 강도와 내식성이 높기 때문이다. 따라서, 공업에서는 황동을 사용할 때 이 두 가지 상을 주로 사용한다.
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17. 비정질합금의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 구조적으로 장거리의 규칙성이 없다.
  2. 불균질한 재료이고 결정이방성이 존재한다.
  3. 전기저항이 크고 그 온도의 의존성은 작다.
  4. 강도가 높고 연성도 크나 가공경화는 일으키지 않는다.
(정답률: 70%)
  • "전기저항이 크고 그 온도의 의존성은 작다."가 틀린 것입니다. 비정질합금은 전기저항이 작고, 그 온도의 의존성이 큽니다. 이는 결정이방성이 존재하기 때문에 발생하는 특성입니다. 결정이방성이란, 결정의 방향에 따라 물성이 달라지는 현상을 말합니다. 따라서 비정질합금은 불균질한 재료이고, 구조적으로 장거리의 규칙성이 없으며, 강도가 높고 연성도 크나 가공경화는 일으키지 않습니다.
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18. 주철의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 주조성이 우수하다.
  2. 인성이 매우 우수하다.
  3. 진동을 흡수하는 특성이 있다.
  4. 파면에 따라 회주철, 백주철, 반주철로 분류한다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "인성이 매우 우수하다." 이다. 주철은 인성이 매우 나쁘기 때문에 가공이 어렵고 용접이 불가능하다. 이는 주철의 결정구조와 탄소 함량에 기인한다.
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19. 0.035% S(황)을 넣어 강도를 희생시키고 쾌삭성을 개선한 모넬 메탈(Monel metal)은?

  1. R Monel
  2. K Monel
  3. H Monel
  4. KR Monel
(정답률: 63%)
  • "R Monel"은 0.035% S(황)을 넣어 강도를 희생시키고 쾌삭성을 개선한 모넬 메탈의 일종으로, 다른 보기인 "K Monel", "H Monel", "KR Monel"은 이와 같은 특징을 가지고 있지 않기 때문에 정답이 아닙니다.
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20. 순철의 변태에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. A3 변태점과 A4 변태점은 동소변태이다.
  2. 탄소함유량이 증가하면 A3 변태점은 낮아진다.
  3. A2 변태점을 시멘타이트의 변태선이라 한다.
  4. A1 변태선을 공석선이라 하며 약 763℃ 이다.
(정답률: 44%)
  • "A2 변태점을 시멘타이트의 변태선이라 한다."가 틀린 설명입니다. A2 변태점은 강철의 상변화에서 주요한 변화점 중 하나로, 강철이 고온에서 고체에서 액체로 변화하는 지점을 말합니다. 시멘타이트의 변태선은 시멘트에서 석회암으로 변화하는 지점을 말합니다. 두 변태선은 서로 다른 물질의 변화를 나타내므로 혼동해서는 안 됩니다.
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2과목: 금속조직

21. 3원계 상태도에서 공정점의 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 72%)
  • 3원계 상태도는 3차원 공간에서 표현되는 상태도이며, 각각의 축은 각각의 자유도를 나타낸다. 따라서 공정점의 자유도는 3원계 상태도에서 교차하는 축의 개수와 같다. 하지만 공정점은 3개의 상태 변수가 모두 고정되어 있으므로 자유도가 없다. 따라서 정답은 "0"이다.
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22. 냉간가공으로 금속이 받는 성질의 변화는 풀림처리에 의하여 가공 전의 상태로 돌아가려는 경향을 가지고 결정립의 모양이나 결정의 방향에 변화를 일으키지 않고 물리적, 기계적 성질만 변화하는 과정은?

  1. 연화
  2. 회복
  3. 재결정
  4. 결정립 성장
(정답률: 86%)
  • 냉간가공으로 금속이 받는 성질의 변화는 결정 구조가 변형되어 기계적 성질이 향상되지만, 이는 금속의 결정 구조에 영향을 미치기 때문에 금속의 물리적 성질이 약화될 수 있습니다. 따라서, 이러한 변형된 결정 구조를 원래 상태로 돌리는 과정을 회복이라고 합니다. 회복은 결정 구조를 원래 상태로 돌리면서 금속의 물리적 성질을 회복시키는 과정입니다.
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23. 조밀육방격자에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자충전율은 74%이다.
  2. 축비(c/a)는 약 1.63이다.
  3. 원자배위수는 12개이다.
  4. Ag는 조밀육방격자이다.
(정답률: 79%)
  • "Ag는 조밀육방격자이다."가 틀린 설명입니다. Ag는 간섭계 구조로서, 양면체 격자 구조를 가지고 있습니다.
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24. 면심입방격자의 쌍정면에 해당되는 것은?

  1. {111}
  2. {112}
  3. {110}
  4. {123}
(정답률: 79%)
  • 면심입방격자의 쌍정면은 {111} 입니다. 이유는 면심입방격자는 FCC 구조를 가지며, FCC 구조에서 쌍정면은 {111}이기 때문입니다.
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25. 마텐자이트가 경도가 큰 이유가 아닌 것은?

  1. 결정의 미세화
  2. 시효경화 효과
  3. 급냉으로 인한 내부응력
  4. 과포화 탄소고용에 의한 격자 강화
(정답률: 47%)
  • 마텐자이트의 경도가 큰 이유는 시효경화 효과 때문이 아니라 "결정의 미세화"와 "과포화 탄소고용에 의한 격자 강화" 때문입니다. 시효경화 효과는 금속이 시간이 지나면 더 단단해지는 현상으로, 마텐자이트는 급냉으로 인해 내부응력이 생기기 때문에 시효경화 효과가 없습니다.
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26. 석출경화의 기본 원칙에 해당되지 않는 것은?

  1. 석출물의 부피 분율이 커야 한다.
  2. 석출물 입자의 형상이 구형에 가까워야 한다.
  3. 석출물 입자의 크기가 미세하고 그 수가 많아야 한다.
  4. 석출물은 연속적으로 존재해야만 하는 반면에 기지상은 불연속적이어야만 한다.
(정답률: 68%)
  • 석출물은 연속적으로 존재해야만 하는 반면에 기지상은 불연속적이어야만 한다. 이것은 석출경화의 기본 원칙 중 하나가 아니라 오히려 반대되는 개념이다. 석출물이 불연속적이면 결합이 약해지고 강도가 낮아지기 때문에, 석출물은 연속적으로 존재해야 한다는 것이 기본 원칙이다. 기지상은 반면에 불연속적이어야만 하며, 이는 기지상이 석출물과 결합하지 않고 분리되어야 하기 때문이다.
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27. 전위에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전위의 상승운동은 온도에 무관하다.
  2. 전위 결함은 원자공공, 크라디온(Crowdion)등이 있다.
  3. 칼날전위선은 버거스 벡터(Burgers vector)와 평행하다.
  4. 전위의 존재로 인해 발생되는 에너지를 변형 에너지(strain energy)라 한다.
(정답률: 69%)
  • 전위는 결정 구조 내에서 원자나 이온이 자리를 옮길 때 발생하는 에너지 차이를 말한다. 이는 결정 구조의 안정성과 관련이 있으며, 전위의 상승운동은 온도에 무관하다. 전위 결함은 원자공공, 크라디온 등이 있으며, 칼날전위선은 버거스 벡터와 평행하다. 전위의 존재로 인해 발생되는 에너지를 변형 에너지(strain energy)라 한다. 이는 결정 구조 내에서 전위가 발생하면서 생기는 변형에너지로, 결정 구조의 안정성과 관련이 있다.
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28. 어떠한 합금에서 규칙-불규칙 변태가 일어났는가를 조사할 때 가장 적당한 실험은?

  1. 투자율검사
  2. 시차열분석 검사
  3. 전자현미경 조직검사
  4. X - 선 회절검사
(정답률: 74%)
  • X-선 회절검사는 결정 구조를 분석하여 규칙-불규칙 변태를 확인하는데 가장 적합한 실험이다. 이는 X-선을 쏘아 결정 구조에서 반사되는 X-선의 각도와 강도를 측정하여 결정 구조를 분석하는 방법으로, 결정 구조의 규칙성과 불규칙성을 확인할 수 있다. 따라서, 합금에서 규칙-불규칙 변태를 조사하기 위해서는 X-선 회절검사가 가장 적합하다.
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29. FCC 결정구조를 갖는 구리 금속의 단위격자의 격자상수가 0.361nm일 때 면간거리 d210 은 얼마인가?

  1. 0.16nm
  2. 0.18nm
  3. 1.10nm
  4. 1.20nm
(정답률: 47%)
  • 면간거리 d210은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    d210 = a / √(h22 + k22 + l22)

    여기서 a는 격자상수, h, k, l은 각각 해당 방향의 미소면의 갯수이다. FCC 구조에서 (2 1 0) 방향의 미소면은 2개의 미소면이 겹쳐져서 만들어진다. 따라서 h2 = 2, k2 = 1, l2 = 0 이다.

    그러면 d210 = 0.361nm / √(22 + 12 + 02) = 0.16nm 이다.

    따라서 정답은 "0.16nm" 이다.
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30. 재결정을 좌우하는 인자에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 변형량이 증가함에 따라 재결정율은 감소한다.
  2. 변형량이 작을수록 재결정온도는 낮아진다.
  3. 순도가 높은 금속일수록 재결정온도는 낮아진다.
  4. 어닐링 온도 및 시간을 같이하면 초기 입자의 지름이 클수록 재결정을 일으키는데 필요한 변형량은 감소한다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "순도가 높은 금속일수록 재결정온도는 낮아진다."이다. 이유는 순도가 높은 금속은 결정 구조가 균일하고 결함이 적기 때문에 재결정이 쉽게 일어나기 때문이다.
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31. 다른 종류의 원자 A, B가 접촉면에서 서로 반대방향으로 이루어지는 확산은?

  1. 반응확산
  2. 전위확산
  3. 자기확산
  4. 상호확산
(정답률: 77%)
  • 상호확산은 서로 다른 종류의 원자나 분자가 접촉면에서 서로 반대 방향으로 이동하는 확산 현상을 말합니다. 이는 두 종류의 입자가 서로의 농도 차이를 줄이기 위해 서로 이동하면서 발생하는 현상으로, 접촉면에서의 농도 차이가 크면 더욱 빠르게 일어납니다. 따라서 A와 B 원자가 서로 반대 방향으로 이동하는 경우, 이는 상호확산이라고 할 수 있습니다.
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32. 응고시 체적 팽창이 발생하는 금속은?

  1. Sn
  2. Sb
  3. Pb
  4. Zn
(정답률: 58%)
  • 응고시 체적 팽창은 고체 상태에서 액체 상태로 변할 때 발생하는 현상입니다. 이는 일반적으로 금속에서 발생하는데, 이 중에서도 Sb는 다른 금속에 비해 응고시 체적 팽창이 크기 때문에 정답입니다.
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33. 펄라이트변태를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Fe3C를 핵으로 발생 성장한다.
  2. 결정립의 크기가 크면 펄라이트 변태가 촉진된다.
  3. 합금 원소에 따라 펄라이트 변태 온도는 증가 또는 감소한다.
  4. 변태초기에는 반드시 Fe3C가 나타나나 후기에는 조성에 따라 특수 탄화물 등으로 변화한다.
(정답률: 52%)
  • "결정립의 크기가 크면 펄라이트 변태가 촉진된다."라는 설명은 맞는 설명입니다. 이는 결정립의 크기가 크면 그만큼 더 많은 핵이 형성되어 더 빠르게 성장할 수 있기 때문입니다. 따라서 결정립의 크기가 작을수록 변태 속도가 느려집니다.
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34. 격자간 원자와 원자공공이 한 쌍으로 된 결함은?

  1. 체적 결함
  2. 불순물위자
  3. 쇼트키 결함
  4. 프렌켈 결함
(정답률: 77%)
  • 격자간 원자와 원자공간이 한 쌍으로 된 결함은 "프렌켈 결함"입니다. 이는 격자 내에서 양이온과 음이온이 서로 교차하는 구조를 가지며, 이로 인해 결함이 발생합니다. 이러한 결함은 전기적으로 중성이며, 전기적으로 중성인 결함은 반도체 소자에서 매우 중요한 역할을 합니다.
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35. 다음의 금속강화 방법 중 고온에서 효과가 가장 좋은 방법은?

  1. 급냉하여 강화시켰다.
  2. 압연가공하여 강화시켰다.
  3. 고용체를 석출시켜 강화시켰다.
  4. 고용원소를 고용시켜 강화하였다.
(정답률: 55%)
  • 고온에서는 금속의 결정 구조가 불안정해지기 때문에, 고온에서 금속을 강화시키기 위해서는 결정 구조를 안정화시키는 것이 중요합니다. 이를 위해 고온에서는 고용체나 고용원소를 금속 내부에 석출시켜 결정 구조를 안정화시키는 방법이 효과적입니다. 따라서 정답은 "고용원소를 고용시켜 강화하였다." 입니다.
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36. 용매 중에 용질이 녹아들어 있는 상태에서 국부적으로 농도차이가 있을 경우 시간의 경과에 따라 농도의 균일화가 일어나는 현상은?

  1. 반사
  2. 대류
  3. 확산
  4. 복사
(정답률: 70%)
  • 농도차이가 있는 용매 중에서 분자들은 서로 충돌하면서 운동하게 되는데, 이 때 분자들은 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하면서 농도의 균일화가 일어납니다. 이러한 분자의 이동 현상을 확산이라고 합니다. 따라서 정답은 "확산"입니다.
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37. 다음 상태도에서 액상선은?

  1. DG선
  2. BF선
  3. EC선
  4. GF선
(정답률: 84%)
  • 액상선은 양극을 연결하는 선으로, 이 상태도에서 양극은 B극과 F극입니다. 따라서 액상선은 B극과 F극을 연결하는 BF선입니다. DG선은 양극을 연결하지 않으므로 액상선이 될 수 없고, EC선과 GF선은 다른 부품을 연결하는 선이므로 액상선이 될 수 없습니다.
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38. 철의 자기변태에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 금속의 결정구조가 변화하는 것을 말한다.
  2. 철의 자기변태 온도는 약 780℃정도 이다.
  3. 자기변태가 일어나는 점을 동소변태점이라 한다.
  4. 일정한 온도에서 급격히 비연속적으로 일어난다.
(정답률: 60%)
  • 철의 자기변태는 일정한 온도에서 급격히 비연속적으로 일어나는 현상이다. 이 온도를 동소변태점이라고 하며, 철의 경우 이 온도는 약 780℃정도이다. 따라서 "철의 자기변태 온도는 약 780℃정도 이다."가 옳은 설명이다. 결정구조의 변화와는 관련이 있지만, 자기변태와는 직접적인 연관성은 없다.
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39. 전기 및 열전도도가 우수한 순서대로 나열된 것은?

  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: 69%)
  • 전기 및 열전도도는 금속의 원자간 전자의 이동에 의해 발생하는데, 전자의 이동이 쉬울수록 전기 및 열전도도가 높아진다. 또한 금속의 결정구조와 결합력도 전기 및 열전도도에 영향을 미친다.

    따라서, 전기 및 열전도도가 우수한 순서는 Ag ＞ Cu ＞ Au ＞ Al ＞ Fe 이다. Ag(은)는 전자의 이동이 가장 쉽고, 결정구조와 결합력도 우수하기 때문에 가장 높은 전기 및 열전도도를 가진다. Cu(구리)와 Au(금)도 전자의 이동이 쉽고, 결정구조와 결합력도 우수하여 높은 전기 및 열전도도를 가진다. 반면에 Al(알루미늄)과 Fe(철)는 전자의 이동이 어렵고, 결정구조와 결합력도 약하여 낮은 전기 및 열전도도를 가진다.
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40. 50%의 A-B 합금은 면심입방규칙격자로서 7.5개가 A원자이고, 4.5개가 B원자일 때 A의 단범위 규칙도(σ)는?

  1. -0.125
  2. 0.125
  3. -0.25
  4. 0.25
(정답률: 45%)
  • A-B 합금에서 A와 B의 비율은 7.5:4.5로 5:3이다. 이는 5개의 A 원자와 3개의 B 원자가 하나의 단위 셀에 존재한다는 것을 의미한다. 따라서 A의 단범위 규칙도는 (5-3)/(5+3) = 0.25이다. 그러나 보기에서는 음수로 표기되어 있으므로, A의 단범위 규칙도는 -0.25이다.
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3과목: 금속열처리

41. 염욕이 갖추어야 할 조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 염욕의 순도가 높고 유해 불순물이 포함하지 않는 것이 좋다.
  2. 가급적 흡수성이 커야 하고, 염욕의 분해를 촉진해야 한다.
  3. 열처리 후 제품의 표면에 정착한 염의 세정이 좋아야 한다.
  4. 열처리 온도에서 염욕의 점성이 적고, 증발 휘산량이 적어야 한다.
(정답률: 80%)
  • 정답은 "열처리 온도에서 염욕의 점성이 적고, 증발 휘산량이 적어야 한다." 이다. 염욕의 흡수성이 커야 하는 이유는 피부에 잘 흡수되어 피부 건강에 도움을 줄 수 있기 때문이다. 염욕의 분해를 촉진해야 하는 이유는 염욕이 분해되면 피부에 더욱 빠르게 흡수되어 효과를 높일 수 있기 때문이다. 열처리 후 제품의 표면에 정착한 염의 세정이 좋아야 하는 이유는 염욕이 피부에 더 잘 흡수되도록 피부의 노폐물을 제거하기 위해서이다.
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42. 강의 최고 담금질 경도를 좌우하는 요소는?

  1. 강재의 형상
  2. 합금 원소의 무게
  3. 강 중의 탄소함량
  4. 오스테나이트의 결정입도
(정답률: 82%)
  • 강의 최고 담금질 경도는 강 중의 탄소함량에 따라 좌우되는데, 탄소는 강의 경도와 강도를 결정하는 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문입니다. 탄소 함량이 높을수록 강은 더욱 경직되고 단단해지며, 담금질 과정에서 더욱 섬세한 구조 변화를 겪게 됩니다. 따라서 강재의 형상, 합금 원소의 무게, 오스테나이트의 결정입도는 강의 담금질 경도에 영향을 미치지만, 탄소함량이 가장 큰 영향을 미치는 요소입니다.
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43. 침탄 경화시 침탄 깊이에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 가열온도
  2. 가열시간
  3. 침탄제
  4. 가열로
(정답률: 74%)
  • 침탄 경화는 침탄제와 함께 가열로에서 일어나는 반응으로, 가열온도와 가열시간에 따라 침탄 깊이가 결정된다. 그러나 가열로는 침탄 경화시 침탄 깊이에 영향을 미치지 않는다. 이는 가열로가 침탄 경화 반응에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서 정답은 "가열로"이다.
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44. 공석강을 약 850℃에서 오스테나이트화 한 후 550℃이하의 온도로 항온변태시키면 나타나는 조직은?

  1. 페라이트
  2. 스텔라이트
  3. 베이나이트
  4. 레데뷰라이트
(정답률: 71%)
  • 공석강을 850℃에서 오스테나이트화 한 후 550℃ 이하의 온도로 항온변태시키면, 탄소가 고르게 분포된 베이나이트 조직이 형성됩니다. 이는 경도와 인성이 모두 우수한 조직으로, 고강도 강재 제조에 많이 사용됩니다. 따라서 정답은 "베이나이트"입니다.
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45. TTT선도(diagram)에서 T, T, T 가 의미하는 것은?

  1. 시간, 온도, 변태
  2. 시간, 변태, 융점
  3. 온도, 변태, 조직
  4. 온도, 융점, 조직
(정답률: 81%)
  • TTT선도는 각각의 온도와 시간에 따른 강도 변화를 나타내는 그래프이다. T, T, T는 각각 시간(Time), 온도(Temperature), 변태(Transformation)를 나타내며, 이는 TTT선도에서 가장 중요한 변수들이다. 따라서 정답은 "시간, 온도, 변태"이다.
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46. 열처리 전·후처리에 사용되는 설비 중 6각 또는 8각형의 용기에 공작물과 함께 연마제, 콤파운드를 넣고 회전시켜 표면을 연마시키는 방법은?

  1. 버프 연마
  2. 배럴 연마
  3. 쇼트 피닝
  4. 액체 호닝
(정답률: 80%)
  • 6각 또는 8각형의 용기에 공작물과 함께 연마제, 콤파운드를 넣고 회전시켜 표면을 연마시키는 방법은 "배럴 연마"이다. 이는 용기 안에서 공작물이 여러 방향으로 움직이면서 균일하게 연마되기 때문에 효과적인 방법이다.
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47. 항온 열처리에 해당되지 않는 것은?

  1. 시간담금질
  2. 오스포밍
  3. 마템퍼링
  4. 오스템퍼링
(정답률: 66%)
  • 시간담금질은 온도를 일정하게 유지하면서 시간을 조절하여 소재의 성질을 변화시키는 열처리 방법이다. 하지만 오스포밍, 마템퍼링, 오스템퍼링은 모두 온도를 변화시키는 열처리 방법으로, 항온 열처리에 해당된다. 따라서 정답은 "시간담금질"이다.
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48. 다음의 강을 완전 풀림을 하게 되면 나타나는 조직으로 옳은 것은?

  1. 아공석강 → 헤드필드강 + 레데뷰라이트
  2. 과공석강 → 시멘타이트 + 층상펄라이트
  3. 공석강 → 페라이트 + 레데뷰라이트
  4. 과공정 주철 → 페라이트 + 스텔라이트
(정답률: 76%)
  • 과공석강은 탄소 함량이 매우 낮은 강종으로, 완전 풀림을 하게 되면 시멘타이트와 층상펄라이트로 변화합니다. 시멘타이트는 탄소 함량이 매우 높은 화합물로, 층상펄라이트는 비정질 구조를 가지는 화합물입니다. 이러한 변화로 인해 강의 경도와 인성이 강화되며, 고강도 강종으로 사용됩니다.
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49. 알루미늄합금 중 압연 및 압축 등의 연신재보다 알루미늄 합금 주물의 경우가 용체화처리 시간이 5~10배 긴 이유로 옳은 것은?

  1. 연신재가 제품이 길고 크기 때문에
  2. 주물제품의 장입 중량이 크기 때문에
  3. 주물제품의 표면이 거칠어 열 흡수가 빠르기 때문에
  4. 주물제품의 조직이 조대하고 석출상의 크기가 크며 편석이 심하기 때문에
(정답률: 78%)
  • 알루미늄 합금 주물은 연신재와 달리 주물제품의 조직이 조밀하고 석출상의 크기가 크며 편석이 심하기 때문에 용체화처리 시간이 5~10배 길다.
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50. 알루미늄, 마그네슘 및 그 합금에 질별 기호 중 가공 경화한 것의 기호로 옳은 것은?

  1. F
  2. H
  3. O
  4. W
(정답률: 78%)
  • 가공 경화한 것의 기호는 "H"입니다. 이는 가공 후 열처리를 통해 경화된 것을 나타내는 기호입니다. 다른 선택지인 "F"는 가공 후 냉간 성형을 의미하며, "O"는 가공 후 열처리를 하지 않은 것을 의미합니다. "W"는 알루미늄 합금에서 사용되는 기호로, 가공 후 인공 시효 처리를 의미합니다. 마그네슘 합금에서는 사용되지 않습니다.
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51. 침탄 온도 927℃로 저탄소강에 8시간 침탄할 때 생성되는 침탄층의 깊이는 약 몇 mm인가? (단, 927℃ 일 때 확산 정수 값은 0.635 이며 Harris의 방정식을 이용한다.)

  1. 1.80
  2. 2.85
  3. 3.80
  4. 4.85
(정답률: 38%)
  • Harris의 방정식은 다음과 같다.

    d = 2√(Dt)

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

    문제에서 주어진 확산 정수 값인 0.635를 D에 대입하고, 침탄 시간인 8시간을 분 단위로 환산하여 t에 대입하면 다음과 같다.

    D = 0.635
    t = 8 × 60 = 480 분

    따라서,

    d = 2√(0.635 × 480) ≈ 1.80 mm

    즉, 침탄 온도 927℃로 저탄소강에 8시간 침탄할 때 생성되는 침탄층의 깊이는 약 1.80 mm이 된다.
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52. 전기 저항식 온도계에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 1200℃이상의 고온 측정용에 적합하다.
  2. 측온 저항체에는 백금선, 니켈선, 구리선 등이 있다.
  3. 금속의 전기 저항은 1℃ 상승하면 약 0.3 ~ 0.6% 증가한다.
  4. 온도 상승에 따라 금속의 전기 저항이 증가하는 현상을 이용한 것이다.
(정답률: 57%)
  • "1200℃이상의 고온 측정용에 적합하다."가 틀린 것이다. 전기 저항식 온도계는 일반적으로 1000℃ 이하의 저온 측정용으로 사용되며, 1200℃ 이상의 고온 측정에는 적합하지 않다. 이유는 온도가 높아질수록 측정 오차가 커지기 때문이다. 따라서 고온 측정에는 적합한 다른 종류의 온도계가 사용된다.
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53. 강의 마텐자이트조직이 경도가 큰 이유가 될 수 없는 것은?

  1. 결정의 미세화
  2. 급냉으로 인한 내부응력
  3. 탄소원자에 의한 Fe격자의 강화
  4. 확산 변태에 의한 시멘타이트의 분리
(정답률: 60%)
  • 강의 마텐자이트조직이 경도가 큰 이유는 "확산 변태에 의한 시멘타이트의 분리"가 아닌 다른 이유들로 인해 발생합니다. 결정의 미세화, 급냉으로 인한 내부응력, 탄소원자에 의한 Fe격자의 강화 등이 경도가 큰 이유가 될 수 있습니다.

    확산 변태는 고온에서 긴 시간 동안 발생하는 현상으로, 강의 마텐자이트조직의 경도와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 "확산 변태에 의한 시멘타이트의 분리"는 강의 마텐자이트조직의 경도가 큰 이유가 될 수 없습니다.
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54. 석출 경화형 구리 합금인 Cu-Be합금의 용체화 처리 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 가능한 한 최저온도 이하에서 처리한다.
  2. 가능한 한 최고온도를 초과하여 처리한다.
  3. 가능한 한 가장 늦은 속도로 담금질해야 한다.
  4. 가능한 한 용질 원자 Be이 충분히 용해되도록 한다.
(정답률: 88%)
  • 가능한 한 용질 원자 Be이 충분히 용해되도록 하는 것이 가장 적절한 이유는 Cu-Be 합금은 Be 함량이 높을수록 경도와 강도가 증가하기 때문이다. 따라서 용체화 처리 과정에서 Be 원자가 충분히 용해지지 않으면 합금의 물성이 저하될 수 있다.
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55. 합금하지 않은 구상흑연 주철의 동력 제거 온도의 범위는 약 몇 ℃정도 인가?

  1. 450~500℃
  2. 510~565℃
  3. 570~620℃
  4. 630~685℃
(정답률: 52%)
  • 합금하지 않은 구상흑연 주철은 유동성이 높아서 고온에서 빠르게 연소되므로, 동력 제거 온도의 범위는 비교적 좁습니다. 이 범위는 510~565℃ 정도로 알려져 있습니다. 이 범위를 벗어나면 구상흑연 주철이 녹거나 파괴될 수 있기 때문입니다. 따라서 이 문제에서는 510~565℃가 정답입니다.
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56. 열처리 과정에서 나타나는 조직 중 용적 변화가 가장 큰 것은?

  1. 마텐자이트(Martensite)
  2. 펄라이트(Pearlite)
  3. 소르바이트(Sorbite)
  4. 오스테나이트(Austenite)
(정답률: 84%)
  • 마텐자이트는 강한 경도와 함께 용적 변화가 큰 조직 중 하나입니다. 이는 열처리 과정에서 오스테나이트가 급격하게 냉각되어 형성되기 때문입니다. 이 과정에서 원자들이 급격하게 이동하면서 조직의 용적이 크게 변화하게 됩니다. 따라서 마텐자이트는 용적 변화가 가장 큰 조직 중 하나입니다.
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57. 마텐자이트(Martensite)조직을 얻는 방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 오스테나이트를 급냉한 후 심냉처리를 한다.
  2. 오스테나이트를 정상적으로 평형냉각을 한다.
  3. TTT곡선 Nose 이하 Ms 이상에서 항온 유지시킨다.
  4. TTT곡선 Nose 이상에서 오스테나이트를 항온 유지시킨다.
(정답률: 65%)
  • 마텐자이트는 오스테나이트를 급냉하면 얻을 수 있습니다. 급냉하면서도 심냉처리를 함으로써 마텐자이트의 경도와 인성을 높일 수 있습니다. 따라서 "오스테나이트를 급냉한 후 심냉처리를 한다."가 옳은 설명입니다.
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58. 구조에 따른 가열로의 분류가 아닌 것은?

  1. 원통로
  2. 연속로
  3. 전기로
  4. 배치로
(정답률: 63%)
  • "전기로"는 구조에 따른 가열로의 분류가 아닌 것입니다. "원통로", "연속로", "배치로"는 모두 가열로의 구조에 따른 분류입니다. 하지만 "전기로"는 전기를 이용하여 가열하는 방식을 나타내는 용어입니다. 따라서 구조에 따른 가열로의 분류가 아닌 전기를 이용한 가열 방식을 나타내는 용어입니다.
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59. 공석강에 존재하는 대부분의 오스테나이트(Austenite)가 실온까지 담금질하는 동안 마텐자이트로 변태하지 않고 남아 있는 것은?

  1. 잔류 오스테나이트
  2. 시멘타이트
  3. 페라이트
  4. 투르스타이트
(정답률: 91%)
  • 잔류 오스테나이트는 담금질 과정에서 일부 마텐자이트가 생성되지만, 일부 오스테나이트가 남아있는 상태를 말합니다. 이는 담금질 과정에서 충분한 시간과 온도로 인해 마텐자이트로의 변태가 완전하지 않았기 때문입니다. 따라서 공석강에서는 대부분의 오스테나이트가 잔류 오스테나이트로 남아있게 됩니다. 시멘타이트, 페라이트, 투르스타이트는 공석강에서 다른 상이거나 변태된 상태를 나타내는 용어입니다.
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60. 다음의 냉각제 중 550~720℃에서 냉각능력이 가장 큰 냉각제는?

  1. 10% NaCl액
  2. 10& NaOH액
  3. 10% Na2CO3액
  4. 비눗물(2%)
(정답률: 60%)
  • 10% NaOH액이 가장 큰 냉각능력을 가지는 이유는 NaOH이 물과 반응하여 열을 흡수하는 반응열이 크기 때문입니다. 이 반응열로 인해 냉각능력이 높아지게 됩니다. 또한, NaOH은 농도가 높을수록 냉각능력이 더욱 강해지므로 10% 농도의 NaOH액이 가장 적합한 냉각제가 됩니다.
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4과목: 재료시험

61. 비틀림 시험을 통하여 얻을 수 있는 기계적 성질로 틀린 것은?

  1. 강성계수
  2. 비틀림 강도
  3. 비틀림 파단계수
  4. 비틀림 경도
(정답률: 57%)
  • 비틀림 경도는 존재하지 않는 기계적 성질입니다. 따라서, "비틀림 경도"가 틀린 것입니다.

    강성계수는 재료가 얼마나 변형에 저항하는지를 나타내는 기계적 성질이며, 비틀림 강도는 재료가 얼마나 비틀림에 저항하는지를 나타내는 기계적 성질입니다. 비틀림 파단계수는 재료가 비틀림에 의해 파단되는 정도를 나타내는 기계적 성질입니다.
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62. 방사선을 취급할 때 외부 피폭을 방호하기 위한 3원칙에 해당하지 않는 것은?

  1. 방사선의 선원이 무거운 질량의 것으로 사용한다.
  2. 방사선체 노출 시간, 즉 사용 시간을 줄인다.
  3. 방사선의 선원과 사람과의 거리를 멀리한다.
  4. 방사선의 선원과 사람사이에 차폐물을 설치한다.
(정답률: 83%)
  • 정답: "방사선의 선원이 무거운 질량의 것으로 사용한다."

    이유: 방사선의 선원이 무거운 질량의 것으로 사용하는 것은 방사선을 차단하기 위한 것이 아니라, 방사선에 노출된 물질을 다룰 때 안전을 위한 것이다. 무거운 질량의 선원은 방사성 물질을 다룰 때 발생할 수 있는 미세한 입자들을 흡입하지 않도록 하기 위한 것이다. 따라서 이는 외부 피폭 방호와는 관련이 없다.
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63. 초음파의 종류 중 몇 파장 정도의 두께를 갖는 금속 내에 존재하며 박판의 결함 검출에 이용되고, 유도 초음파라고 불리는 초음파는?

  1. 판파
  2. 종파
  3. 횡파
  4. 표면파
(정답률: 53%)
  • 유도 초음파는 금속 내부를 통과할 때, 금속 내부에서 반사되는 파동을 이용하여 결함을 검출합니다. 이때, 금속 내부에서 반사되는 파동은 금속의 두께에 따라 파장이 달라집니다. 따라서, 금속 내부의 얇은 박판 결함을 검출하기 위해서는 짧은 파장을 갖는 초음파가 필요합니다. 이러한 짧은 파장을 갖는 초음파를 판파라고 부릅니다.
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64. 다음 중 비파괴시험이 아닌 것은?

  1. 방사선투과시험
  2. 초음파탐상시험
  3. 자분탐상시험
  4. 충격시험
(정답률: 86%)
  • 충격시험은 물체나 구조물의 내구성을 검사하기 위해 충격을 가하는 시험으로, 비파괴시험이 아닙니다. 반면, 방사선투과시험, 초음파탐상시험, 자분탐상시험은 모두 비파괴시험으로, 물체나 구조물의 내부 결함을 파악하기 위해 사용됩니다.
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65. 마모시험기의 형식이 아닌 것은?

  1. 압축 마모
  2. 회전 마모
  3. 슬라이딩 마모
  4. 왕복 슬라이딩 마모
(정답률: 68%)
  • 압축 마모는 마모시험기의 형식이 아니라서 정답입니다. 마모시험기는 시료에 일정한 압력, 회전, 슬라이딩 등의 작용을 가해 마모를 발생시키는데, 압축 마모는 이와는 다른 형태의 마모로서 시료에 압력을 가해 발생시키는 것입니다. 따라서 압축 마모는 마모시험기의 형식이 아니라고 할 수 있습니다.
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66. 탄소강의 불꽃시험에서 강재에 함유된 탄소량이 증가할 때 나타나는 불꽃의 특성으로 틀린 것은?

  1. 유선의 숫자가 증가한다.
  2. 파열의 숫자가 감소한다.
  3. 유선의 길이가 감소한다.
  4. 파열의 꽃잎모양이 복잡해진다.
(정답률: 69%)
  • 탄소량이 증가하면 불꽃의 온도가 상승하고, 이에 따라 유선의 숫자가 증가하고 유선의 길이가 감소합니다. 또한 파열의 꽃잎모양이 복잡해지는 것은 온도가 높아져서 불꽃이 더욱 활발하게 움직이기 때문입니다. 따라서, 정답은 "파열의 숫자가 감소한다." 입니다. 탄소량이 증가하면 불꽃이 더욱 활발해지므로 파열이 줄어들게 됩니다.
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67. 압축 시험에 관한 설명으로 틀린 것은?(단, P는 하중, A0 은 초기 단면적이다.)

  1. 압축 응력은 A0 / P (N/mm3)으로 나타낸다.
  2. 압축 시험은 인장 시험과 반대 방향으로 하중이 작용한다.
  3. 압축 시험은 주로 내압(耐壓)에 사용되는 재료에 적용된다.
  4. 압축강도는 취성이 있는 재료를 시험할 때 잘 나타난다.
(정답률: 53%)
  • 답: "압축 응력은 A0 / P (N/mm3)으로 나타낸다." 이유는 틀린 설명입니다. 압축 응력은 P/A0 (N/mm2)으로 나타납니다. 압축 시험은 인장 시험과 반대 방향으로 하중이 작용하며, 주로 내압(耐壓)에 사용되는 재료에 적용됩니다. 또한, 압축강도는 취성이 있는 재료를 시험할 때 잘 나타납니다.
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68. 크리프 시험에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용융점이 낮은 금속은 상온에서도 크리프 현상이 발생한다.
  2. 크리프는 일반적으로 온도, 응력 및 시간의 함수로 표시된다.
  3. 어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대 응력을 크리프 한도가 한다.
  4. 재료가 주기적이고 반복적인 하중을 가하여 파괴되는 현상이다.
(정답률: 66%)
  • "재료가 주기적이고 반복적인 하중을 가하여 파괴되는 현상이다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 크리프는 재료가 일정한 응력 하에서 시간이 지남에 따라 변형하고 파괴되는 현상을 말합니다. 이는 재료의 용융점과는 관계가 없습니다. 따라서 "용융점이 낮은 금속은 상온에서도 크리프 현상이 발생한다."도 올바른 설명입니다. "어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대 응력을 크리프 한도가 한다."도 올바른 설명입니다. 크리프 한도는 재료의 크리프에 대한 내구성을 나타내는 지표입니다. "크리프는 일반적으로 온도, 응력 및 시간의 함수로 표시된다."도 올바른 설명입니다. 크리프는 온도, 응력, 시간 등의 변수에 따라 변화하며, 이를 표시하는 방법으로 크리프 곡선이 사용됩니다.
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69. 회전 굽힘형 피로시험에서 주의해야 할 사항 중 틀린 것은?

  1. 시험편이 회전하기 전에 굽힘 하중을 가한다.
  2. 회전수 적산계와 전동 모터의 이상 유·무를 점검한다.
  3. 시험편이 부식되거나 표면부에 흠이 생기지 않도록 한다.
  4. 시험편을 정확하게 고정시켜 편심에 의한 진동을 방지한다.
(정답률: 87%)
  • "시험편이 회전하기 전에 굽힘 하중을 가한다."이 정답이 아닙니다. 회전 굽힘형 피로시험에서는 시험편이 회전하면서 굽힘하중을 가하게 됩니다. 이는 시험편의 표면부에 흠이 생기지 않도록 주의해야 하는 이유 중 하나입니다. 회전수 적산계와 전동 모터의 이상 유·무를 점검하고, 시험편을 정확하게 고정시켜 편심에 의한 진동을 방지하는 것도 중요한 사항입니다.
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70. 표점거리가 50mm, 두께가 2mm, 평행부 나비(폭)가 25mm인 강판을 인장시험 하였을 때 최대하중은 2500kgf이었고 파단 후 늘어난 길이가 60mm였을 때 재료의 인장강도 몇 kgf/mm2인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 53%)
  • 인장강도 = 최대하중 / 단면적

    단면적 = 평행부 나비(폭) × 두께 = 25mm × 2mm = 50mm2

    인장강도 = 2500kgf / 50mm2 = 50kgf/mm2

    따라서 정답은 "50"이다.
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71. 금속 재료의 부식액 중 부식할 금속과 부식액의 연결이 옳은 것은?

  1. Al 합금 - 왕수
  2. Zn 합금 - 염산 용액
  3. 구리, 황동 - 질산알콜 용액
  4. 철강 - 수산화나트륨 용액
(정답률: 49%)
  • Zn 합금은 염산 용액과 연결되면 부식이 일어나기 때문입니다. 염산 용액은 Zn 합금과 반응하여 수소가 방출되고, 이로 인해 부식이 발생합니다. 따라서, Zn 합금 - 염산 용액이 옳은 연결입니다.
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72. 자분탐상검사의 특징을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 시험체는 모든 재료에 적용이 가능하다.
  2. 시험체의 크기 등에 제한을 많이 받는다.
  3. 사용하는 자분은 시험체 표면의 색과 대비가 잘되는 구별하기 쉬운 색을 선정한다.
  4. 시험체 내부 또는 내부 깊숙한 곳에 존재하는 균열과 같은 결함 검출에 우수하다.
(정답률: 65%)
  • "사용하는 자분은 시험체 표면의 색과 대비가 잘되는 구별하기 쉬운 색을 선정한다." 이유는 시험체의 표면 결함을 검출하기 위해서는 자분과 시험체 표면의 대비가 높아야 하기 때문이다. 따라서 구별하기 쉬운 색을 선택하여 사용한다.
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73. 로크웰 경도시험을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 다이아몬드 콘의 원추의 꼭지각은 120˚이다.
  2. 연한 재료에는 다이아몬드 콘을 사용한다.
  3. B스케일과 C스케일 등으로 표시한다.
  4. B스케일과 C스케일의 경우 기준 하중은 10kg 이다.
(정답률: 71%)
  • "다이아몬드 콘의 원추의 꼭지각은 120˚이다."가 틀린 것이 아니라, "B스케일과 C스케일 등으로 표시한다."가 틀린 것입니다. 로크웰 경도시험에서는 A, B, C, D, E, F 스케일로 표시합니다. 그리고 연한 재료에는 다이아몬드 콘을 사용하는 이유는 다이아몬드가 가장 단단한 물질이기 때문에, 연한 재료에서도 충분한 압력을 가해야 경도값을 측정할 수 있기 때문입니다.
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74. 무색, 무미, 무취로서 연료의 불완전 연소로 인하여 생성되는 것으로 인체에 해로운 가스는?

  1. CO
  2. SO2
  3. NH4
  4. Cl
(정답률: 79%)
  • CO는 연료의 불완전 연소로 생성되는 가스 중 하나로, 무색, 무미, 무취이며 인체에 매우 해로운 가스입니다. 따라서 CO가 정답입니다. SO2, NH4, Cl은 모두 다른 이유로 인체에 해로운 가스이며, 연료의 불완전 연소로 생성되는 것은 아닙니다.
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75. 쇼어 경도 시험할 때의 유의 사항 중 틀린 것은?

  1. 시험은 안정된 위치에서 실시한다.
  2. 다이아몬드선단의 마모여부를 점검한다.
  3. 시험편에 기름 등이 묻지 않도록 해야 한다.
  4. 고무와 같은 탄성률의 차이가 큰 재료를 선택하여 시험한다.
(정답률: 83%)
  • 고무와 같은 탄성률의 차이가 큰 재료를 선택하여 시험하는 이유는, 이러한 재료들은 서로 다른 경도를 가지고 있기 때문에, 경도 시험에서 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있기 때문이다. 이는 시료의 경도를 더욱 정확하게 측정할 수 있도록 도와준다.
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76. 피로시험으로부터 구한 S-N 곡선에서 S와 N은 각각 무엇을 나타내는가?

  1. 강도와 경도
  2. 변형과 반복횟수
  3. 응력과 피로한계
  4. 응력과 반복횟수
(정답률: 79%)
  • S는 응력(stress)을 나타내고, N은 반복횟수(number of cycles)를 나타냅니다. 따라서 정답은 "응력과 반복횟수"입니다. S-N 곡선은 피로시험에서 시행되며, 재료의 피로특성을 나타내는 곡선입니다. 이 곡선은 재료가 어느 정도의 응력을 받으면 몇 번의 반복 후에 파괴될 수 있는지를 보여줍니다. 따라서 S-N 곡선은 재료의 피로한계(fatigue limit)를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
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77. 금속을 현미경 조직 검사하는 주목적으로 옳은 것은?

  1. 입계면의 강도 조사
  2. 금속 입자의 크기 조사
  3. 원소의 배열상태 조사
  4. 조성, 성분 및 중량 조사
(정답률: 64%)
  • 금속 입자의 크기 조사는 현미경을 이용하여 금속 입자의 크기를 측정하는 것으로, 금속의 물리적 특성을 파악하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 금속의 강도, 경도, 연성 등과 관련이 있으며, 제조 과정에서의 문제점을 파악하고 개선하는 데 도움을 줍니다. 따라서 금속을 현미경 조직 검사하는 주목적으로는 금속 입자의 크기 조사가 옳은 것입니다.
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78. 전단시험에서 단순한 인장만의 외력을 받고 있는 시험편에서 최대 전단력이 발생하는 각도(θ)는?

  1. 0˚
  2. 45˚
  3. 90˚
  4. 180˚
(정답률: 63%)
  • 전단력은 시험편의 단면적과 전단변형률에 비례하며, 최대 전단력은 전단변형률이 최대인 경우에 발생한다. 이 때, 시험편의 단면이 정사각형이라면, 전단변형률이 최대인 경우는 시험편의 대각선 방향으로 외력이 작용하는 경우이다. 이때, 대각선 방향으로 작용하는 외력은 수평방향의 외력과 수직방향의 외력으로 분해될 수 있으며, 수평방향의 외력은 전단력을 유발하지 않는다. 따라서, 최대 전단력이 발생하는 각도는 수직방향의 외력이 작용하는 45˚ 각도이다.
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79. 강의 현미경 조직사진 100배의 배율에서 1 in2 내에 64개의 결정립이 존재한다면 ASTM에 의한 입도번호(N)는?

  1. 5
  2. 7
  3. 9
  4. 11
(정답률: 64%)
  • ASTM 입도번호(N)는 1 in2 내에 존재하는 입자의 수를 기준으로 한다. 따라서, 1 in2 내에 64개의 결정립이 존재한다면, 입자의 수는 64개이다.

    ASTM 입도번호(N)는 다음과 같이 계산된다.

    N = log2 (Nobs / 100) + 1

    여기서, Nobs는 관측된 입자의 수이다.

    따라서,

    N = log2 (64 / 100) + 1

    N = log2 (0.64) + 1

    N = -0.338 + 1

    N = 0.662

    N은 반드시 정수여야 하므로, 가장 가까운 정수인 1보다 큰 2가 답이 되어야 한다. 따라서, 정답은 "7"이 아니라 "9"이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "7"인 이유는 없다.
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80. 금속재료의 미세조직을 금속현미경을 사용하여 광학적으로 관찰하고 분석하기 위한 시료 준비의 순서로 옳은 것은?

  1. 마운팅(성형)→연마→부식→시험편 채취
  2. 부식→마운틴(성형)→연마→시험편 채취
  3. 연마→시험편 채취→부식→마운팅(성형)
  4. 시험편 채취→마운틴(성형)→연마→부식
(정답률: 77%)
  • 시험편 채취를 먼저 해야하는 이유는 시료를 적절한 크기로 만들어야 하기 때문입니다. 마운팅(성형)은 시료를 고정시켜주는 과정으로, 시료가 고정되어야 연마와 부식이 가능합니다. 연마는 시료의 표면을 평평하게 만들어주는 과정으로, 부식은 시료의 미세조직을 드러내기 위한 과정입니다. 따라서, 시험편 채취 → 마운팅(성형) → 연마 → 부식 순서가 옳습니다.
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