금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

금속재료산업기사
(2013-06-02 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 결정의 격자상수를 나타내는 Å의 단위는 몇 cm인가?

  1. 10-4cm
  2. 10-6cm
  3. 10-8cm
  4. 10-10cm
(정답률: 79%)
  • 결정의 격자상수는 원자나 이온의 배열 구조를 나타내는 값으로, 이 값은 보통 앙겔스트롬(Å) 단위로 표기된다. 1 Å는 10-8cm이다. 따라서, 결정의 격자상수를 Å 단위로 표기하면 10-8cm이 된다.
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2. 구상흑연주철에서 페라이트가 석출한 페라이트형 주철의 생성은 어느 경우에 발생되는가?

  1. 냉각속도가 느릴 때
  2. Mn 첨가량이 많을 때
  3. C, Si 중 특히 C가 많을 때
  4. 담금질 및 뜨임을 하였을 때
(정답률: 42%)
  • 구상흑연주철에서 페라이트가 석출한 페라이트형 주철의 생성은 냉각속도가 느릴 때 발생됩니다. 이는 냉각속도가 느리면 주철 내부의 C 원자들이 천천히 움직여서 페라이트가 석출될 시간이 충분히 주어지기 때문입니다. 반면, 냉각속도가 빠를 경우 C 원자들이 빠르게 움직여서 페라이트가 석출되기 전에 주철이 고체상태로 변화하게 됩니다. Mn 첨가량이 많을 때, C, Si 중 특히 C가 많을 때, 담금질 및 뜨임을 하였을 때도 페라이트형 주철의 생성이 가능하지만, 냉각속도가 느릴 때가 가장 일반적인 경우입니다.
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3. 다음의 강 중에 탄소함량은 중탄소이며, 바나듐(V)을 첨가하여 열피로성을 개선한 열간가공용 금형강은?

  1. SKH51
  2. STD11
  3. STS3
  4. STD61
(정답률: 79%)
  • 정답은 "STD61"입니다. 이는 열간가공용 금형강이며, 바나듐(V)을 첨가하여 열피로성을 개선한 중탄소강입니다. SKH51은 고속도각용 공구강, STD11은 차체용 열간압연강, STS3은 스테인리스강입니다.
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4. 전동기나 변압기의 자심으로 사용되는 고추자율 재료합금이 아닌 것은?

  1. Fe-Si 계
  2. Fe-Al 계
  3. Fe-Ni 계
  4. Cu-Zn 계
(정답률: 79%)
  • Cu-Zn 계는 전동기나 변압기의 자심으로 사용되는 고추자율 재료합금이 아닙니다. 이는 Cu와 Zn의 혼합물로 구성되어 있으며, 자기적인 특성을 가지고 있지 않기 때문입니다. 반면, Fe-Si 계, Fe-Al 계, Fe-Ni 계는 자기적인 특성을 가지고 있어 전동기나 변압기의 자심으로 사용됩니다.
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5. 다음의 철광석 중 철분이 가장 많이 함유된 광석은?

  1. 적철광
  2. 자철광
  3. 갈철광
  4. 능철광
(정답률: 85%)
  • 자철광이 철분이 가장 많이 함유된 광석입니다. 이는 자철광이 철분을 60% 이상 함유하고 있기 때문입니다. 다른 광석들은 철분 함량이 상대적으로 낮습니다.
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6. 항복구역까지 변형한 후 변형을 제거하면 원상태로 되돌아가는 합금법은?

  1. 초제진합금
  2. 초탄성합금
  3. 초내열합금
  4. 비정질합금
(정답률: 95%)
  • 항복구역까지 변형한 후 변형을 제거하면 원상태로 되돌아가는 합금법은 열처리를 통해 이루어지는데, 이때 합금의 구성과 열처리 조건에 따라 변형 후의 성질이 결정된다. 초탄성합금은 항복강도와 인성이 높은 합금으로, 변형 후에도 원래의 성질을 유지할 수 있어 항복구역까지 변형한 후에도 원상태로 되돌아갈 수 있는 합금이다. 따라서 초탄성합금이 항복구역까지 변형한 후 변형을 제거하면 원상태로 되돌아가는 합금법이다.
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7. Fe-C계 평형 상태도에서 Acm선에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. δ고용체의 액상선이다.
  2. α고용체의 탄소포화점이다.
  3. γ고용체에서 Fe3C가 석출하기 시작하는 선이다.
  4. γ고용체의 액상선이며, 융액에서 γ고용체가 정출하기 시작하는 선이다.
(정답률: 82%)
  • Fe-C계 평형 상태도에서 Acm선은 γ고용체에서 Fe3C가 석출하기 시작하는 선이다. 이는 γ고용체에서 탄소의 농도가 증가하면서 Fe3C가 형성되기 시작하는 지점을 나타내며, 이후에는 Fe3C의 양이 증가하면서 Fe-C계의 상태도는 Fe3C와 γ고용체 사이를 이동하게 된다.
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8. 탄소강에서 상온취성의 원인이 되는 원소는?

  1. 인(P)
  2. 규소(Si)
  3. 아연(Zn)
  4. 망간(Mn)
(정답률: 90%)
  • 탄소강에서 상온취성의 원인이 되는 원소는 인(P)이다. 이는 인이 탄소강 내부에서 산화되어 산화물을 형성하고, 이 산화물이 금속 내부에서 분리되어 작은 구멍을 형성하기 때문이다. 이 구멍은 시간이 지남에 따라 커져서 금속의 강도를 약화시키고 부식을 초래한다. 따라서 탄소강 제조 과정에서는 인 함량을 최소화하여 상온취성을 방지하는 것이 중요하다.
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9. 전열합금에 요구되는 특성으로 옳은 것은?

  1. 전기저항이 클 것
  2. 열팽창계수가 클 것
  3. 고온 강도가 작을 것
  4. 저항의 온도계수가 클 것
(정답률: 79%)
  • 전열합금은 고온에서 사용되는 재료이기 때문에 열팽창계수가 크고, 고온 강도가 높아야 합니다. 또한, 전기저항이 클 경우에는 전류가 흐르는 과정에서 열이 발생하므로 열팽창이나 변형이 일어날 가능성이 줄어들어 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다. 따라서 전열합금에 요구되는 특성으로 "전기저항이 클 것"이 포함됩니다. 저항의 온도계수가 클 경우에는 온도 변화에 따른 전기저항의 변화가 크기 때문에 안정적인 성능을 유지하기 어렵습니다.
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10. Fe3C의 금속간 화합물에서 Fe의 원자비는?

  1. 25%
  2. 50%
  3. 75%
  4. 90%
(정답률: 93%)
  • Fe3C의 분자식을 보면 Fe이 3개, C가 1개 있으므로 Fe의 원자비는 3:1이 된다. 따라서 Fe의 원자비는 75%이다.
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11. 구리의 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 전기 및 열의 전고성이 우수하다.
  2. 전연성이 좋아 가공하기가 쉽다.
  3. 화학 저항력이 커서 부식에 강하다.
  4. Zn, Sn, Ni 등과는 합금이 잘 안된다.
(정답률: 87%)
  • "Zn, Sn, Ni 등과는 합금이 잘 안된다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로 구리는 Zn, Sn, Ni 등과 잘 합금되어 사용된다. 이유는 이들 금속들이 구리와 비슷한 크기와 전자 수를 가지기 때문에 서로 잘 혼합되어 합금이 형성되기 때문이다.
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12. 온도에 따른 열팽창계수, 탄성계수 변화가 작아 고급시계, 정밀 저울 등의 부품에 사용되는 Ni 합금은?

  1. 콘스탄탄(Constanran)
  2. 모넬합금(Monel metal)
  3. 알드레이(Aldrey)
  4. 엘린바(Elinvar)
(정답률: 81%)
  • Ni 합금 중에서 엘린바는 온도에 따른 열팽창계수, 탄성계수 변화가 작아서 고급시계, 정밀 저울 등의 부품에 사용됩니다. 이는 엘린바 합금이 온도 변화에 민감하지 않아서 정확한 측정이 가능하며, 시간이 지나도 변화가 적어서 오랜 기간 사용해도 정확도가 유지되기 때문입니다.
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13. 7:3 황동에 1% 내외의 Sn을 첨가하여 내해수성을 향상시켜 증발기, 열교환기 등에 사용되는 특수 황동은?

  1. 델타 메탈
  2. 니켈 황동
  3. 네이벌 황동
  4. 애드미럴티 황동
(정답률: 88%)
  • 애드미럴티 황동은 7:3 황동에 1% 내외의 Sn을 첨가하여 내해수성을 향상시켜 증발기, 열교환기 등에 사용되는 특수 황동입니다. 다른 보기들은 이와 같은 특징을 가지고 있지 않습니다.
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14. 다음 중 수소저장용 합금의 기능이 아닌 것은?

  1. 수소의 정제
  2. 열에너지 저장
  3. 고온-고압에서의 수소 저장
  4. 암모니아 합성의 촉매 사용
(정답률: 58%)
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15. 금속을 자석에 접근 시킬 때, 금속에 같은 극이 생겨서 반발하는 반자성체는?

  1. Au
  2. Fe
  3. Ni
  4. Co
(정답률: 73%)
  • 금속을 자석에 접근 시키면, 금속 내부의 전자들이 자기장에 의해 움직이게 되어 전자의 스핀 방향이 정렬되고, 이로 인해 금속 내부에 자기장이 형성됩니다. 이때, 금속 내부의 자기장과 자석의 자기장이 서로 반대 방향이 되어 반발하는 반자성체가 됩니다. 따라서, 금속 중에서도 자기장과 반대 방향의 자기장을 가지는 Au가 반자성체가 됩니다.
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16. 부유대역 정제법(Zone Refining)에 의해 고순도화하고, 단결정화하여 반도체로 사용하는 금속은?

  1. Au
  2. Si
  3. Ti
  4. Bi
(정답률: 71%)
  • 부유대역 정제법은 금속의 불순물을 제거하여 고순도 금속을 얻는 기술입니다. 이 기술은 단결정화를 통해 반도체로 사용될 수 있는 금속을 만들기도 합니다. 이 중에서도 가장 널리 사용되는 반도체는 실리콘(Si)입니다. 따라서 정답은 "Si"입니다.
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17. 해드필드(hadfield)강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 페라이트계 강이다.
  2. 항복점은 높으나 인장강도는 낮다.
  3. 1050℃ 부근에서 서냉하여 인성을 높인다.
  4. 높은 인성을 부여하기 위해 수인법을 이용한다.
(정답률: 71%)
  • 해드필드 강은 높은 인성을 부여하기 위해 수인법을 이용하는 강종이다. 이는 강을 뜨거운 상태에서 냉각시켜 인성을 높이는 방법으로, 1050℃ 부근에서 서냉하여 수인법을 적용한다. 이 강은 항복점은 높지만 인장강도는 낮은 페라이트계 강이다.
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18. 인청동에서 취약한 성질을 나타내는 화합물은?

  1. Cu2N
  2. Cu3P
  3. Fe2S
  4. Fe2N
(정답률: 77%)
  • 인청동은 대부분 구리(Cu)로 이루어져 있으며, Cu3P는 인청동에서 취약한 성질을 나타내는 화합물입니다. 이는 Cu3P가 공기 중에서 쉽게 산화되어 색이 바래지고 부식되기 때문입니다. 따라서 인청동 제작 시 Cu3P 함량을 최소화하여 내구성을 높이는 것이 중요합니다.
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19. Cu, Mn, Cr을 함유한 Al-Zn-Mg 계 합금으로 인장강도가 매우 커서 항공기용 신소재로 사용되는 합금은?

  1. ESD
  2. DPP
  3. POM
  4. KSL
(정답률: 81%)
  • 정답은 "ESD"입니다.

    이 합금은 Cu, Mn, Cr을 함유하고 Al-Zn-Mg 계 합금으로 구성되어 있습니다. 이러한 구성으로 인해 인장강도가 매우 높아 항공기용 신소재로 사용됩니다.

    "DPP"는 디펜더 판넬 프레스로, 압출 방식의 제조 공정에서 사용되는 재료입니다. "POM"은 폴리아세탈로, 고강도, 고강도, 내마모성 등의 특성을 가진 엔지니어링 플라스틱입니다. "KSL"은 카스텔리온 스테인리스로, 내식성과 내열성이 뛰어난 스테인리스 강재입니다.
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20. 탄소강에서 규소(Si)의 영향으로 틀린 것은?

  1. 강의 인장강도, 탄성한계, 경도를 크게 한다.
  2. 연신율과 충격값을 증가시킨다.
  3. 결정립을 조대화시킨다.
  4. 용접성을 저하시킨다.
(정답률: 52%)
  • 규소는 탄소강의 결정립을 조대화시키는 역할을 하지만, 연신율과 충격값을 증가시키는 것은 아니므로 "연신율과 충격값을 증가시킨다."가 틀린 것이다.
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2과목: 금속조직

21. 고용체에서 용매 원자와 용질 원자의 크기 차에 의해 결정격자의 변형이 발생할 때 금속의 물리적, 기계적 성질의 변화를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 전도전자가 산란된다.
  2. 전기저항이 감소한다.
  3. 경도가 감소한다.
  4. 강도가 감소한다.
(정답률: 65%)
  • "전기저항이 감소한다."가 옳은 설명입니다. 용매 원자와 용질 원자의 크기 차이로 인해 결정격자가 변형되면 결정격자 내부의 전자의 이동이 원활해지기 때문에 전기저항이 감소합니다. "전도전자가 산란된다."라는 이유는 설명이 부족하여 정확한 답변을 드리기 어렵습니다.
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22. 강의 담금질 시효(quench aging)는 무엇 때문에 경화 현상이 일어나는가?

  1. 시효온도가 극히 높아지므로
  2. 다각형화에 의한 전위의 이동성 때문에
  3. 과포화의 C, N 이 탄화물, 질화물로 석출되므로
  4. 코트렐효과에 의하여 산화물을 생성하므로
(정답률: 67%)
  • 강의 담금질 시효 과정에서는 시효온도가 높아지면서 과포화된 탄소와 질소가 석출되어 탄화물과 질화물을 형성하게 됩니다. 이 과정에서 석출물이 금속 구조 내부에 쌓이면서 경화 현상이 일어나게 됩니다. 따라서 정답은 "과포화의 C, N 이 탄화물, 질화물로 석출되므로"입니다.
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23. 그림과 같은 상태도에서 25% B합금이 액상으로부터 냉각되어 공정점에 도달하는 순간의 고상의 양은 약 몇 %인가?

  1. 14.8%
  2. 25.0%
  3. 75.0%
  4. 85.2%
(정답률: 45%)
  • B합금이 고상이 되려면 일정한 온도 이하에서 일정한 시간 동안 머물러야 한다. 따라서 공정점에 도달한 순간에는 아직 모든 B합금이 고상이 되지 않았을 것이다. 이때, B합금이 액상에서 고상으로 변하는 과정에서는 고상의 양이 점차 증가하게 된다. 따라서 공정점에 도달한 순간의 고상의 양은 약 14.8% 정도일 것이다.
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24. 재결정온도가 가장 낮은 금속은?

  1. Al
  2. Zn
  3. Mg
  4. Cu
(정답률: 62%)
  • 재결정온도란 금속의 결정 구조가 변화하는 온도를 말합니다. 이 온도는 금속의 결정 구조와 결정 핵 생성에 영향을 미치는데, 재결정온도가 낮을수록 금속의 결정 구조가 더 쉽게 변화하고 결정 핵이 더 쉽게 생성됩니다. 따라서 재결정온도가 가장 낮은 금속은 Zn입니다.
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25. 고용체 조직에 해당하는 것은?

  1. 펄라이트
  2. 오스테나이트
  3. 베이나이트
  4. 레데뷰라이트
(정답률: 54%)
  • 오스테나이트는 철계열 합금에서 가장 안정적인 상태로, 고용체 조직에 해당한다. 이는 강도와 인성이 뛰어나며, 열처리를 통해 다양한 성질을 부여할 수 있기 때문에 산업에서 매우 중요한 재료이다.
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26. 냉간가공 한 금속을 고온에서 풀림처리하면 회복, 재결정이 일어나는데 이들의 구동력(driving force)이 되는 것은?

  1. 운동에너지(kinetic energy)
  2. 축적에너지(stored energy)
  3. 표면에너지(surface energy)
  4. 용적에너지(volume energy)
(정답률: 75%)
  • 냉간가공으로 금속이 변형될 때, 그 구조가 일시적으로 변형되어 축적에너지가 쌓입니다. 이 축적에너지는 고온에서 금속이 풀림처리될 때 구동력이 되어 회복과 재결정이 일어나게 됩니다. 따라서 정답은 "축적에너지(stored energy)"입니다.
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27. 다음 중 황동에서 발생하는 자연균열의 가장 큰 원인은?

  1. 고온
  2. 수소
  3. 잔류응력
  4. 적층결함
(정답률: 71%)
  • 황동은 높은 인장강도를 가지고 있지만, 가공과정에서 잔류응력이 발생할 수 있습니다. 이러한 잔류응력은 시간이 지나면서 천천히 누적되며, 이에 따라 황동 내부에서 자연균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 황동에서 발생하는 자연균열의 가장 큰 원인은 "잔류응력"입니다. 고온이나 수소, 적층결함도 자연균열 발생의 원인이 될 수 있지만, 그 중에서도 가장 큰 영향을 미치는 것은 잔류응력입니다.
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28. 다음 상태도에서는 어떤 불변반응이 나타나는가? (단, α, β, γ = 고상이다.)

  1. 포정반응
  2. 공석반응
  3. 포석반응
  4. 편정반응
(정답률: 59%)
  • 이 상태도에서는 고체 상태인 α와 β가 혼합되어 있고, γ는 고체 상태로 존재하고 있다. 이러한 상태에서는 α와 β의 원자가 서로 혼합되어 공석을 형성하게 된다. 따라서 이 상태에서는 공석반응이 나타난다.
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29. 다음 3원계 상태도에서 0 합금 중 P 합금의 양은?

(정답률: 79%)
  • 상태도에서 P 합금의 양은 0.5 wt%이다. 이는 상태도에서 P 합금의 농도가 0.5 wt%인 지점을 찾으면 된다. 이 지점은 액상과 고체가 함께 존재하는 영역에서 액상과 고체의 경계선에 위치하고 있다. 따라서 보기 중에서 액상과 고체의 경계선을 나타내는 ""이 정답이다.
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30. 금속에서 전기 및 열이 잘 전달되는 주된 이유는?

  1. 반데르발스인력에 의해
  2. 이온결합에 의해
  3. 공유결합에 의해
  4. 자유전자에 의해
(정답률: 84%)
  • 정답: 자유전자에 의해

    금속의 전기 및 열 전도성은 자유전자에 의해 발생합니다. 금속의 원자는 외부 전자를 자유롭게 이동시킬 수 있는 구조를 가지고 있으며, 이러한 자유전자들이 전기 및 열을 전달하는 역할을 합니다. 이에 반해, 반데르발스인력, 이온결합, 공유결합은 주로 분자나 이온의 상호작용을 설명하는 개념으로, 금속의 전기 및 열 전도성과는 직접적인 관련이 없습니다.
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31. 금속이 응고할 때 자유에너지의 변화를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 표면에너지는 증가한다.
  2. 체적에너지는 감소한다.
  3. 응고 금속의 자유에너지는 표면에너지 및 체적에너지와 관계있다.
  4. 엠브리오의 임계 크기에서 응고 금속의 자유에너지는 최소가 된다.
(정답률: 69%)
  • "표면에너지는 증가한다.", "체적에너지는 감소한다."는 모두 맞는 설명입니다. "응고 금속의 자유에너지는 표면에너지 및 체적에너지와 관계있다."도 맞는 설명입니다. 하지만 "엠브리오의 임계 크기에서 응고 금속의 자유에너지는 최소가 된다."는 틀린 설명입니다. 오히려 엠브리오의 임계 크기에서는 자유에너지가 가장 높아지며, 이후에는 체적에너지가 계속 증가하면서 자유에너지가 감소합니다. 이는 열역학적 안정상태를 이루기 위한 과정입니다.
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32. 다결정재료의 결정입계에 의한 강화방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결정입계가 많을수록 재료의 강도는 증가한다.
  2. 결정의 입도가 작아질수록 재료의 강도는 증가한다.
  3. 결정입계에 의한 강화는 결정립 내의 슬립이 상호 간섭함으로써 발생된다.
  4. Hall-Petch식에 의하면 결정질 재료의 결정립의 크기가 작아질수록 재료의 강도는 감소한다.
(정답률: 80%)
  • 정답은 "Hall-Petch식에 의하면 결정질 재료의 결정립의 크기가 작아질수록 재료의 강도는 감소한다."입니다.

    Hall-Petch식은 결정립 크기와 재료 강도 간의 관계를 설명하는 식으로, 결정립 크기가 작을수록 결정입계가 많아지고 이에 따라 슬립이 어려워져 강도가 증가한다는 것을 말합니다. 따라서 결정립 크기가 작아질수록 강도가 증가하는 것이 맞습니다.
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33. 상온에서 순철에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 체심입방격자이다.
  2. 담금질해도 경화되지 않는다.
  3. 귀속원자 수는 2개이다.
  4. A1 변태를 하기 때문에 담금질하면 경화된다.
(정답률: 56%)
  • "A1 변태를 하기 때문에 담금질하면 경화된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    A1 변태란 결정 구조에서 일부 원자들이 자리를 바꾸어 새로운 구조를 형성하는 것을 말합니다. 이러한 변태가 일어나면 결정 구조가 더욱 안정화되어 경화됩니다. 따라서 A1 구조를 가진 상온에서 담금질하면 경화되는 것이 맞습니다.
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34. 체심입방격자의 단위격자 원자수와 원자 충전율은 얼마인가?

  1. 단위격자 원자수 2개, 원자 충전율 68%
  2. 단위격자 원자수 4개, 원자 충전율 68%
  3. 단위격자 원자수 2개, 원자 충전율 74%
  4. 단위격자 원자수 4개, 원자 충전율 74%
(정답률: 77%)
  • 체심입방격자는 NaCl과 같은 이온결합 화합물의 구조를 나타내는데 사용되는 격자이다. 이 격자는 나트륨(Na) 원자와 염소(Cl) 원자가 번갈아 배열되어 있으며, 각각의 원자는 6개의 이웃 원자와 균일하게 결합하고 있다.

    따라서, 체심입방격자의 단위격자에는 나트륨 원자와 염소 원자가 각각 1개씩 존재하므로, 단위격자 원자수는 2개이다.

    또한, 체심입방격자의 원자 충전율은 나트륨 원자가 +1, 염소 원자가 -1의 전하를 가지므로, 전하의 총합은 0이 된다. 따라서, 원자 충전율은 (1/2) x 100% x (1-1) = 0% 이다.

    하지만, 문제에서는 원자 충전율이 68% 또는 74%로 주어졌다. 이는 체심입방격자의 일부분이 결함(defect)을 가지고 있기 때문이다. 결함은 원자가 빠져 있거나, 추가되어 있는 경우를 말하며, 이는 전하의 불균형을 유발한다.

    따라서, 단위격자 원자수는 2개이고, 원자 충전율은 결함의 종류에 따라 68% 또는 74%가 될 수 있다.
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35. 다음 중 고용체 강화합금에서 용매 원자와 용질 원자사이의 원자 크기 차가 가장 크고, 항복강도가 제일 높은 합금은?

  1. Cu-Ni
  2. Cu-Sn
  3. Cu-Be
  4. Cu-Zn
(정답률: 70%)
  • 정답은 "Cu-Be"입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    고용체 강화합금은 용질 원자가 고체 용매 원자 사이에 분산되어 강도를 높이는 합금입니다. 이때 용질 원자와 용매 원자 사이의 원자 크기 차이가 클수록 합금의 강도가 높아집니다.

    따라서 "Cu-Be" 합금은 용질 원자인 베릴륨이 용매 원자인 구리보다 원자 크기가 작아 차이가 크기 때문에 항복강도가 높은 고용체 강화합금입니다.

    반면에 "Cu-Ni" 합금은 용질 원자인 니켈과 용매 원자인 구리의 원자 크기 차이가 작아 강도가 낮습니다. "Cu-Sn" 합금은 용질 원자인 주석이 용매 원자인 구리보다 원자 크기가 크지만, 주석이 고온에서 용해되어 강도가 낮아집니다. "Cu-Zn" 합금은 용질 원자인 아연과 용매 원자인 구리의 원자 크기 차이가 작아 강도가 낮습니다.
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36. Fick의 확산 제2법칙에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, D는 확산계수이며, 정수이다.)

  1. 으로 표현된다.
  2. 으로 표현된다.
  3. 용질원자의 농도가 시간에 따라 변화하는 관계를 나타낸다.
  4. 확산에서의 물질의 흐름이 시간에 따라 변화하지 않는 상태를 정상상태라 하며 는 0이다.
(정답률: 67%)
  • " 으로 표현된다."가 틀린 것이다.

    Fick의 확산 제2법칙은 용질원자의 농도가 시간에 따라 변화하는 관계를 나타내며, 확산에서의 물질의 흐름이 시간에 따라 변화하지 않는 상태를 정상상태라 하며 농도의 변화율은 농도차와 확산계수의 곱에 비례한다. 따라서 " 으로 표현된다."는 농도의 변화율을 나타내는 식이고, " 는 0이다."는 정상상태에서 농도의 변화가 없다는 것을 나타낸다.
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37. 칼날전위(Edge dislocation)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 부피 결함의 일종이다.
  2. 잉여반면을 가지지 않는다.
  3. 전위선과 버거스 벡터(Burgers vector)가 서로 수직이다.
  4. 전위선이 움직이는 방향은 버거스 벡터에 수직으로 움직인다.
(정답률: 82%)
  • 칼날전위는 결함선이 일직선으로 뻗어나가는 부피 결함의 일종으로, 결함선을 따라 원자 배열이 일정하게 이루어지지 않아 결함이 발생한다. 이 때, 결함선을 따라 원자 배열이 일정하지 않으므로 결함선 위 아래의 원자 배열이 서로 다르다. 이러한 결함선을 따라 원자 배열이 일정하지 않은 부분을 전위라고 하며, 전위선이 움직이는 방향은 버거스 벡터에 수직으로 움직인다. 이는 전위선 위 아래의 원자 배열이 서로 다르기 때문에, 전위선을 따라 이동하면 결함이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 전위선과 버거스 벡터는 서로 수직이다.
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38. 일정한 온도와 압력에서 일어나는 상변태에 있어 깁스의 자유에너지(G) 식으로 옳은 것은? (단, H는 엔탈피, T는 절대온도, S는 엔트로피이다.)

  3. G = H - TS
  4. G = H + TS
(정답률: 66%)
  • 깁스의 자유에너지(G)는 엔탈피(H)와 엔트로피(S)의 함수이며, 일정한 온도와 압력에서 일어나는 상변태에서는 G의 값이 최소가 되는 방향으로 진행된다. 이때, 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피는 항상 증가하므로, G의 값이 최소가 되기 위해서는 H의 값이 최소가 되어야 한다. 따라서 G = H - TS가 옳은 식이다.
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39. 탄소강에서 탄소의 증가에 따른 물리적 성질의 변화로 틀린 것은?

  1. 비열이 증가한다.
  2. 비중이 증가한다.
  3. 자기변태
  4. 규칙-불규칙 변태
(정답률: 51%)
  • 탄소강에서 탄소의 증가에 따른 물리적 성질의 변화로 "비중이 증가한다."는 틀린 것이다. 탄소의 증가는 비열과 자기변태, 규칙-불규칙 변태 등의 물리적 성질에 영향을 미치지만, 비중은 변하지 않는다. 비중은 물질의 질량과 부피에 의해 결정되는데, 탄소의 증가는 물질의 질량과 부피를 모두 증가시키므로 비중은 변하지 않는다.
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40. 규칙화한 합금을 재가열하면 가역적으로 규칙도가 감소하고 불규칙한 상태로 되는 현상은?

  1. 고용체
  2. 동소변태
  3. 자기변태
  4. 규칙-불규칙 변태
(정답률: 82%)
  • 규칙화한 합금을 재가열하면 원자들이 움직이면서 초기의 규칙적인 배열이 불규칙한 상태로 변하게 됩니다. 이러한 현상을 규칙-불규칙 변태라고 합니다. 이는 고용체, 동소변태, 자기변태와는 다른 현상으로, 규칙화된 구조에서 불규칙성이 생기는 것을 의미합니다.
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3과목: 금속열처리

41. 과공석강(1.2%C)을 열처리한 결과 각 단계가 끝난 후에 현미경 조직으로 잘못 연결된 것은?

  1. 물속에 담금질 : 펄라이트
  2. 650℃에 담금질하여 5초간 유지 : 펄라이트
  3. 950℃로 가열하여 1시간 유지 : 오스테나이트
  4. 260℃에 담금질하여 300초 유지 : 미세한 펄라이트 + 침상 베이나이트
(정답률: 62%)
  • 현미경 조직으로 잘못 연결된 것은 "260℃에 담금질하여 300초 유지 : 미세한 펄라이트 + 침상 베이나이트"입니다. 이는 펄라이트와 베이나이트가 함께 존재하는 이중상 구조인데, 현미경으로는 구분하기 어렵기 때문입니다.

    "물속에 담금질 : 펄라이트"는 강을 빠르게 냉각시켜서 경도를 높이는 방법 중 하나인 담금질을 물속에서 하는 것입니다. 이 때, 강의 조직은 펄라이트로 변화합니다. 펄라이트는 강의 조직 중 하나로, 주요 구성 성분은 펄라이트 세포와 시멘타이트입니다. 펄라이트는 경도가 높고 인성이 낮은 특징을 가지고 있습니다.

    "650℃에 담금질하여 5초간 유지 : 펄라이트"는 강을 650℃로 가열한 후 빠르게 냉각시켜서 경도를 높이는 방법 중 하나인 담금질을 5초간 하는 것입니다. 이 때, 강의 조직은 펄라이트로 변화합니다.

    "950℃로 가열하여 1시간 유지 : 오스테나이트"는 강을 950℃로 가열한 후 1시간 동안 유지하는 것입니다. 이 때, 강의 조직은 오스테나이트로 변화합니다. 오스테나이트는 강의 조직 중 하나로, 주요 구성 성분은 펄라이트 세포와 시멘타이트입니다. 오스테나이트는 경도가 낮고 인성이 높은 특징을 가지고 있습니다.

    "260℃에 담금질하여 300초 유지 : 미세한 펄라이트 + 침상 베이나이트"는 강을 260℃로 가열한 후 300초 동안 유지하고 빠르게 냉각시켜서 경도를 높이는 방법 중 하나인 담금질을 하는 것입니다. 이 때, 강의 조직은 미세한 펄라이트와 침상 베이나이트가 함께 존재하는 이중상 구조로 변화합니다. 미세한 펄라이트는 펄라이트와 비슷한 조직을 가지고 있지만, 더 작은 크기를 가지고 있습니다. 침상 베이나이트는 강의 조직 중 하나로, 주요 구성 성분은 베이나이트 세포와 시멘타이트입니다. 침상 베이나이트는 경도가 높고 인성이 낮은 특징을 가지고 있습니다.
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42. 탄소강을 고온에서 열처리 할 때 표면 산화나 탈탄이 발생한다. 이를 방지하기 위하여 조성하는 로내의 분위기로 틀린 것은?

  1. 환원성 분위기
  2. 진공 분위기
  3. 산화성 분위기
  4. 불활성 가스 분위기
(정답률: 78%)
  • 탄소강을 고온에서 열처리 할 때 표면 산화나 탈탄이 발생하는 것을 방지하기 위해서는 산화성 분위기가 아닌 환원성 분위기나 진공 분위기, 불활성 가스 분위기로 조성해야 합니다. 산화성 분위기는 오히려 산화 작용을 유발하여 산화나 탈탄을 더욱 심화시킬 수 있기 때문입니다.
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43. 합금강에 첨가되었을 때 경화능 향상 효과가 가장 큰 원소는?

  1. Si
  2. B
  3. Cu
  4. Ni
(정답률: 78%)
  • 정답은 "B"입니다. 이유는 B(붕소)가 합금강에 첨가되면 경화능 향상 효과가 가장 크기 때문입니다. 이는 B가 합금강의 미세조직을 세정하고, 결정성장을 억제하여 경화능을 향상시키기 때문입니다. 반면, Si(실리콘)는 합금강의 내식성을 향상시키는 효과가 있고, Cu(구리)와 Ni(니켈)는 강도와 인성을 향상시키는 효과가 있습니다.
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44. 다음 중 담금질 균열과 변형의 가장 주된 원인은?

  1. 응력 감소
  2. 경도 증가
  3. 균일한 체적변화
  4. 온도 차이로 인한 열응력
(정답률: 76%)
  • 온도 차이로 인한 열응력은 다른 세 가지 보기와 달리, 재료 내부에서 온도 차이가 발생할 때 발생하는 응력을 의미합니다. 이 응력은 재료의 일부분이 팽창하거나 수축할 때 발생하는 응력으로, 이러한 변형이 지속되면 담금질 균열과 변형이 발생할 수 있습니다.
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45. 강을 냉각할 때 서브제로(심냉)처리를 하면 얻을 수 있는 효과가 아닌 것은?

  1. 조직이 미세화된다.
  2. 강재의 내마모성을 증가시킨다.
  3. 잔류오스테나이트를 마텐자이트로 변태시킨다.
  4. 마텐자이트를 잔류오스테나이트로 분해시킨다.
(정답률: 77%)
  • 마텐자이트를 잔류오스테나이트로 분해시키는 것은 서브제로 처리와 관련이 없습니다. 서브제로 처리는 조직을 미세화시켜 강재의 내마모성을 증가시키는 효과가 있습니다. 또한, 잔류오스테나이트를 마텐자이트로 변태시키는 것도 서브제로 처리와 관련이 있습니다.
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46. 다음 중 수용액에서 퀜칭시 냉각속도가 가장 빠른 단계는?

  1. 복사단계
  2. 비등단계
  3. 대류단계
  4. 증기막 형성단계
(정답률: 80%)
  • 정답은 "비등단계"입니다. 이유는 비등단계에서는 수용액의 온도가 급격히 떨어지면서 냉각속도가 가장 빨라지기 때문입니다. 비등단계는 수용액의 온도가 포화상태에 도달하여 증기가 생성되는 단계로, 이 단계에서는 열이 효과적으로 전달되어 냉각속도가 빨라집니다.
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47. 공석강을 오스테나이트화 한 후 로냉하였을 때의 조직은?

  1. 소르바이트
  2. 펄라이트
  3. 마텐자이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 47%)
  • 공석강을 오스테나이트화 한 후 로냉하면, 강의 탄소가 고체 용해되어 있어서 강의 경도가 높아진다. 이 상태에서 강을 조직변화시키기 위해 가열하면, 강의 탄소가 시간에 따라서 침전하여 다양한 조직이 형성된다. 이 중에서도 로냉한 후 가열하면 형성되는 조직 중 하나가 펄라이트이다. 펄라이트는 주로 강의 경도가 낮은 조직으로, 강의 인성과 가공성이 높아지는 효과가 있다.
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48. 비례제어식 온도 제어장치에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전기로의 전기회로를 2회로 분할하여 그 한쪽을 단속시켜서 전력을 제어하는 방법이다.
  2. 전기로의 공급 전력은 조절기의 신호가 온(ON)일 때 100%로 공급하고, 오프(OFF)일 때 60~80%로 낮추는 방법이다.
  3. 단일제어계(ON-OFF제어계)로 전자접촉기, 전자 수은 릴레이 등을 결합시켜서 전기로에 공급되고 있는 전력의 전부를 단속시키는 방법이다.
  4. 열처리 작업에 의한 온도-시간 곡선에 상당하는 캠(CAM)을 만들고 캠축에 고정한 캠의 주위를 따라서 프로그램용 지시를 작동시키는 방법이다.
(정답률: 67%)
  • 전기로의 공급 전력은 조절기의 신호가 온(ON)일 때 100%로 공급하고, 오프(OFF)일 때 60~80%로 낮추는 방법은 비례제어식 온도 제어장치에서 사용되는 방법이다. 이 방법은 전기로의 전기회로를 2회로 분할하여 그 한쪽을 단속시켜서 전력을 제어하는 방법과는 다르다. 또한, 단일제어계(ON-OFF제어계)와 열처리 작업에 의한 온도-시간 곡선에 상당하는 캠(CAM)을 사용하는 방법도 비례제어식 온도 제어장치와는 다른 방법이다.
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49. 가스침탄에서 Harris의 방정식에 의한 침탄시간을 바르게 표현한 것은? (단, Tc=침탄 소요시간, Tt=침탄시간+확산, C=목표 표면 탄소농도(%), Co=침탄시 탄소농도(%), Ci=소재 자체의 탄소농도(%)이다.)

(정답률: 61%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 Harris의 방정식에서 Tc는 침탄 소요시간, Tt는 침탄시간과 확산시간을 합한 것이다. 따라서 Tc를 구하기 위해서는 Tt에서 확산시간을 빼주어야 한다. 이를 수식으로 나타내면 Tc = Tt - (C - Co)/(Ci - Co) x Tt이다. 따라서 ""가 올바른 표현이다.
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50. 기계 구조용 부품에 사용되는 청동의 열처리 방법은?

  1. 연화 어닐링
  2. 항온 어닐링
  3. 침탄 어닐링
  4. 재결정 어닐링
(정답률: 54%)
  • 기계 구조용 부품에 사용되는 청동은 강도와 연성을 높이기 위해 열처리가 필요합니다. 이 중에서도 재결정 어닐링은 청동의 결정 구조를 재배열하여 결함을 제거하고 결정 경계를 정리하여 강도와 연성을 높이는 효과가 있습니다. 따라서 기계 구조용 부품에 사용되는 청동의 열처리 방법으로는 재결정 어닐링이 적합합니다.
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51. 다음 그림은 가스침탄 공정도이다. 확산이 이루어지는 시간대는 어느 곳인가?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 65%)
  • 확산이 이루어지는 시간대는 가스와 침탄물이 섞이는 부분이므로, 그림에서 보면 가스와 침탄물이 섞이는 지점은 "C" 지점이다. 따라서 정답은 "C"이다.
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52. 고탄소강, 특수강, 침탄강, 베어링강 등에 적용하는 것으로 오스테나이트 구역에서 Ms점 직상의 염욕에 담금질한 후 공냉하여 Ar"변태를 전행시키는 특수열처리 방법으로 적당한 것은?

  1. 마퀜칭
  2. 마템퍼링
  3. 오스템퍼링
  4. 인상담금질
(정답률: 53%)
  • 정답은 "마퀜칭"입니다.

    마퀜칭은 고탄소강, 특수강, 침탄강, 베어링강 등에 적용되는 열처리 방법 중 하나입니다. 이 방법은 오스테나이트 구역에서 Ms점 직상의 염법에 담금질한 후 공냉하여 Ar"변태를 전행시키는 특수열처리 방법입니다.

    마퀜칭은 강도와 경도를 높이는 효과가 있으며, 내식성과 내마모성도 향상시킵니다. 이 방법은 강도와 경도를 높이는 효과가 있지만, 가공성이 떨어지는 단점이 있습니다. 따라서, 마퀜칭은 주로 부품의 경도와 내식성이 중요한 경우에 사용됩니다.
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53. 강의 일반적인 냉각방법과 관련이 가장 적은 것은?

  1. 연속 냉각
  2. 2단 냉각
  3. 가열판 냉각
  4. 항온 냉각
(정답률: 80%)
  • 강의에서 다루는 일반적인 냉각 방법은 연속 냉각, 2단 냉각, 항온 냉각 등이 있습니다. 그러나 가열판 냉각은 일반적인 냉각 방법과는 관련이 적습니다. 가열판 냉각은 가열판을 이용하여 물질을 빠르게 냉각시키는 방법으로, 일반적으로는 금속 가열판을 사용합니다. 이 방법은 물질의 표면을 빠르게 냉각시키기 때문에, 물질 내부의 열이 빠르게 방출되어 냉각 효과가 높습니다. 따라서 가열판 냉각은 일반적인 냉각 방법과는 다른 특별한 방법으로, 특정한 경우에만 사용됩니다.
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54. 다음 열처리법에서 화학적 표면 경화법은?

  1. 질화(nitriding)
  2. 쇼트피닝(shot peening)
  3. 화염경화법(flame hardening)
  4. 고주파경화법(induction hardening)
(정답률: 75%)
  • 화학적 표면 경화법은 금속 표면에 질소를 도입하여 경화시키는 방법이다. 이 중에서도 질화(nitriding)는 질소를 가스나 압력으로 금속 표면에 도입하는 방법으로, 금속 표면에 질소가 침투하여 경도를 높이고 내마모성을 향상시킨다. 따라서 질화가 화학적 표면 경화법에 해당한다.
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55. 탄소강에서 탄소량의 증가에 따라 Ms점과 Mf은 어떻게 되는가?

  1. Ms점 상승, Mf점 저하
  2. Ms점 상승, Mf점 상승
  3. Ms점 저하, Mf점 상승
  4. Ms점 저하, Mf점 저하
(정답률: 56%)
  • 탄소량이 증가하면 강도가 증가하고 인성이 감소하게 되는데, 이는 Ms점은 강도와 관련이 있고 Mf점은 인성과 관련이 있기 때문에, 탄소량의 증가로 인해 Ms점은 저하하고 Mf점도 저하하게 된다. 따라서 정답은 "Ms점 저하, Mf점 저하"이다.
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56. 펄라이트 가단주철의 제조방법이 아닌 것은?

  1. 합금원소 첨가에 의한 방법
  2. 열처리곡선 변화에 의한 방법
  3. 백주철의 탈탄에 의한 방법
  4. 흑심가단주철의 재가열 처리에 의한 방법
(정답률: 61%)
  • 백주철은 이미 탄소가 제거된 순수 철이기 때문에 탈탄이 불가능하다. 따라서 백주철의 탈탄에 의한 방법은 존재하지 않는다.
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57. 진공열처리에 사용되는 냉각용 가스가 아닌 것은?

  1. 헬륨(He)
  2. 질소(N2)
  3. 아르곤(Ar)
  4. 산소(O2)
(정답률: 63%)
  • 진공열처리에서는 물질의 표면을 처리할 때 높은 온도로 가열하여 표면을 정화시키는데, 이 때 사용되는 가스는 냉각용 가스로서 열을 흡수하여 물질의 온도를 낮추는 역할을 합니다. 그러나 산소는 불연성이 아니기 때문에 물질의 연소를 일으킬 수 있으므로 진공열처리에 사용되지 않습니다.
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58. 고속도강, 스테인리스강을 염욕처리할 때 사용되는 염욕은?

  1. 저온용 염욕
  2. 중온용 염욕
  3. 고욘용 염욕
  4. 심랭용 염욕
(정답률: 69%)
  • 고속도강, 스테인리스강은 내식성과 내부식성이 뛰어나기 때문에 열처리 후 염욕 처리를 해야 한다. 이때 사용되는 염욕은 고온에서 처리되는 고욘용 염욕이다. 고온에서 처리함으로써 재료 내부의 성분이 균일하게 분포되어 내식성과 내부식성이 더욱 향상되기 때문이다.
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59. 강을 열처리할 때 결함이 일어나는 원인이 아닌 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 1, 2, 3번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 염욕 및 금속용에서 가열한다.
  2. 중성 분말제 속에서 가열한다.
  3. 표면에 금속 도금, 피복을 한다.
  4. 고온에서 되도록 장시간 가열한다.
(정답률: 82%)
  • 강을 열처리할 때 결함이 일어나는 원인은 주로 강의 내부 구조 변화와 결정성장에 따른 변형이며, 이는 강의 화학적 성분, 열처리 조건 등에 따라 다양하게 발생할 수 있습니다. 따라서 "염욕 및 금속용에서 가열한다."가 결함 발생과 직접적인 연관이 없기 때문에 이 보기는 정답이 아닙니다.

    "염욕 및 금속용에서 가열한다."는 강의 경도를 높이기 위해 사용되는 열처리 방법 중 하나입니다. 염욕은 강을 고온에서 가열한 후 냉각하는 과정으로, 강의 내부 구조를 세밀하게 변화시켜 경도를 높입니다. 금속용에서 가열하는 것은 강을 고온에서 가열하여 성분을 분해하거나 결정성장을 유도하여 경도를 높이는 것입니다. 이러한 열처리 방법은 강의 물성을 개선하고 성능을 향상시키는 데에 사용됩니다.
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60. A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리는?

  1. 템퍼링
  2. 담금질
  3. 어닐링
  4. 노멀라이징
(정답률: 63%)
  • A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리는 강도를 유지하면서도 조직을 완화시키기 위한 과정입니다. 이 중에서도 템퍼링은 강도를 유지하면서도 조직을 완화시키는 열처리 과정입니다. 따라서 A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리는 "템퍼링"이 됩니다.
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4과목: 재료시험

61. 판재의 소성가공성을 평가하는데 가장 적합한 시험은?

  1. 불꽃시험
  2. 굽힘시험
  3. 커핑시험
  4. 조미니시험
(정답률: 60%)
  • 판재의 소성가공성은 그것이 얼마나 쉽게 구부러지고, 휘어지고, 절단되는지 등을 평가하여 결정된다. 이러한 소성가공성을 평가하는 시험 중에서 가장 적합한 것은 커핑시험이다. 커핑시험은 판재를 일정한 각도로 구부려서 그것이 얼마나 쉽게 구부러지는지를 측정하는 시험이다. 따라서 이 시험은 판재의 소성가공성을 정확하게 평가할 수 있으며, 제품의 품질을 보장하는 데 매우 중요한 역할을 한다.
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62. 피로시험에서 S-N 곡선의 S와 N은 무엇을 나타내는가?

  1. 응력과 변형
  2. 응력과 반복횟수
  3. 반복횟수와 변형
  4. 반복횟수와 시험시간
(정답률: 89%)
  • S-N 곡선에서 S는 응력(stress)을 나타내고, N은 반복횟수(number of cycles)를 나타냅니다. 따라서 정답은 "응력과 반복횟수"입니다. 이 곡선은 재료의 피로특성을 나타내며, 어떤 응력 수준에서 몇 번의 반복하면 파괴되는지를 나타내는 그래프입니다. 이를 통해 재료의 내구성을 평가하고, 안전한 설계를 위한 기준으로 사용됩니다.
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63. 방사선 투과시험은 내부결함을 2차원의 투영상으로 검출하는 방법이며, 객관성이 우수하여 널리 이용되고 있는데 그 적용대상으로 가장 적합한 것은?

  1. 용접부 내부 검사
  2. 부식 균열 검사
  3. 압연품 표면 검사
  4. 단조품 표면 결함 검사
(정답률: 85%)
  • 방사선 투과시험은 내부 결함을 검출하는데, 용접부는 내부 결함이 발생하기 쉬운 부분이기 때문에 가장 적합한 대상이다. 용접부는 금속 조인트 부분에서 발생하는 결함이 많은데, 이러한 결함은 시각적으로 확인하기 어렵기 때문에 방사선 투과시험을 통해 검출할 수 있다. 따라서 용접부 내부 검사에 방사선 투과시험이 많이 사용된다.
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64. 안전에 대한 관심과 이해가 인식되고 유지됨으로써 얻어지는 장점이 아닌 것은?

  1. 직장의 신뢰도를 높여 준다.
  2. 생산효율을 원활하게 해 준다.
  3. 고유 기술의 축적으로 인하여 품질이 향상된다.
  4. 상하 동료 간에 인간관계가 개선되나 이직률이 증가한다.
(정답률: 89%)
  • 안전에 대한 관심과 이해가 인식되고 유지됨으로써 얻어지는 장점은 모두 직장 내부의 안전성과 생산성을 향상시키는 것이다. 하지만 "상하 동료 간에 인간관계가 개선되나 이직률이 증가한다."는 이유는 안전과는 직접적인 연관성이 없기 때문에 해당되지 않는다. 이는 오히려 직장 내부의 인간관계와 관련된 문제이며, 이직률이 증가하는 것은 다양한 요인들이 복합적으로 작용한 결과일 수 있다.
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65. 주사전자현미경의 관찰용도로 적합하지 않은 것은?

  1. 금속의 피로파단면
  2. 금속의 표면마모상태
  3. 금속재료의 패턴(pattern) 분석
  4. 금속기지 중의 석출물
(정답률: 74%)
  • 주사전자현미경은 물질의 표면을 관찰하는데 적합한 기기이다. 따라서, "금속재료의 패턴(pattern) 분석"은 주사전자현미경의 관찰용도로 적합하지 않다. 이유는 패턴 분석은 물질의 내부 구조를 파악하는 것이 필요한데, 주사전자현미경은 표면만을 관찰할 수 있기 때문이다.
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66. 재료가 변형시에 외부 응력이나 내부의 변형 과정에서 방출되는 낮은 응력파(stress wave)를 감지하여 공학적으로 응력을 측정하는 법은?

  1. 음향 방출법
  2. 열탄성 응력 해석법
  3. 무아레 응력 측정법
  4. X-ray에 의한 응력 측정법
(정답률: 71%)
  • 음향 방출법은 재료 내부에서 발생하는 낮은 응력파를 감지하여 응력을 측정하는 방법이다. 이는 재료의 변형 과정에서 발생하는 소리를 측정하여 응력을 파악하는 것으로, 비파괴적인 방법으로 응력을 측정할 수 있다. 따라서, 이 방법은 재료의 내부 응력을 측정하는데 유용하게 사용된다.
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67. 다음 중 크리프시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제1단계를 정상 크리프라 하며, 일정하게 진행하는 단계이다.
  2. 제2단계를 가속 크리프라 하며, 점차 증가하여 파단에 이르는 단계이다.
  3. 제3단계를 감속 크리프라 하며, 변형률이 감소되는 단계이다.
  4. 재료에 어떤 일정한 하중을 가하고 어떤 온도에서 긴 시간 동안 유지하며 스트레인의 증가를 측정하는 시험이다.
(정답률: 81%)
  • 재료에 어떤 일정한 하중을 가하고 어떤 온도에서 긴 시간 동안 유지하며 스트레인의 증가를 측정하는 시험이다.
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68. 설퍼프린트법에 의한 황 편석 분류에서 역편석의 기호는?

  1. Sc
  2. SI
  3. SN
  4. SD
(정답률: 77%)
  • 설퍼프린트법에서 역편석은 SI로 표기됩니다. 이는 역편석이 편석과 반대 방향으로 움직이는 것을 나타내기 때문입니다. Sc는 편석의 초기 위치, SN는 편석의 최종 위치, SD는 편석의 이동 거리를 나타냅니다.
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69. 비커스 경도시험에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 기준편은 자기를 띠지 않아야 한다.
  2. 인증용 금속 기준편의 두께는 4mm 이상이어야 한다.
  3. 다이아몬드 피라미드의 중심축과 누르개 부착축 사이의 각도는 0.3°보다 작아야 한다.
  4. 대면각이 136° 인 피라미드 형상의 다이아몬드 추를 압입자로 사용한다.
(정답률: 54%)
  • "인증용 금속 기준편의 두께는 4mm 이상이어야 한다."가 틀린 설명이 아닙니다. 이 설명은 올바릅니다. 인증용 금속 기준편의 두께는 4mm 이상이어야 하며, 이는 국제적으로 표준화된 요구사항입니다. 이유는 기준편이 충분한 두께를 가지고 있어야 안정적인 결과를 얻을 수 있기 때문입니다.
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70. 상대적으로 경한 입자나 미세돌기와의 접촉에 의해 표면으로부터 마모입자가 이탈되는 현상으로서 긁힘자국이나 끝이 파인 홈들이 나타나는 마모기구는?

  1. 피로마모
  2. 응착마모
  3. 산화마모
  4. 연삭마모
(정답률: 84%)
  • 연삭마모는 상대적으로 경한 입자나 미세돌기와의 접촉에 의해 표면으로부터 마모입자가 이탈되는 현상으로서, 마치 연마 과정에서 연삭하는 것과 같은 원리로 표면이 마모되는 것을 말합니다. 따라서 긁힘자국이나 끝이 파인 홈들이 나타나는 마모기구는 연삭마모에 해당합니다.
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71. 알루미늄과 그 합금의 현미경 조직검사에 사용하는 부식제로 가장 적합한 것은?

  1. 질산 용액
  2. 염화제2철 용액
  3. 수산화나트륨 용액
  4. 피크린산 알콜 용액
(정답률: 71%)
  • 알루미늄과 그 합금은 수산화나트륨 용액에 대해 부식성이 있으며, 이 용액은 조직검사에 사용하기에 가장 적합한 부식제입니다. 질산 용액과 피크린산 알콜 용액은 부식성이 떨어지고, 염화제2철 용액은 알루미늄과 그 합금에 대해 부식성이 없습니다.
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72. 연강, 동합금, 알루미늄합금 및 가단주철 등을 측정할 수 있으며, 1/16인치 강구를 사용하는 로크웰 경도 스케일(scale)은?

  1. B, F, G
  2. A, C, D
  3. A, 30-N, C
  4. 15-N, R, 15-T
(정답률: 73%)
  • 로크웰 경도 스케일은 강도가 높은 재료를 측정할 때 사용되며, 1/16인치 강구를 사용한다. 따라서 연강, 동합금, 알루미늄합금 및 가단주철 등을 측정할 수 있다. 이 중에서 B, F, G는 로크웰 경도 스케일의 일부이며, 각각 강도가 높은 재료를 측정하는 데 사용된다. 따라서 정답은 "B, F, G"이다.
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73. 연신율 산출 공식으로 옳은 것은?

(정답률: 73%)
  • 정답은 ""이다.

    연신율 산출 공식은 (총 연체일수 ÷ 총 대출일수) × 100 으로 계산한다.

    위의 그림은 대출금액 1,000만원, 대출일수 365일, 연체일수 30일인 경우의 연신율 산출 공식을 나타낸 것이다.

    따라서 (30 ÷ 365) × 100 = 8.22% 로 연신율을 계산할 수 있다.
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74. 전도체 내에 유도되는 원형전류(circulating electrical currents)를 와전류라고 일컫는다. 이러한 와전류는 무엇에 의하여 유도되는가?

  1. 감마선
  2. 압전력
  3. 전자유도
  4. 감광속도
(정답률: 75%)
  • 와전류는 전자유도에 의하여 유도된다. 전자유도란 전자의 운동에 의해 자기장이 변화하면 그 자기장의 변화에 따라 전자에게 힘이 작용하여 전자가 원형으로 회전하게 되는 현상을 말한다. 이러한 전자의 회전으로 인해 원형전류가 유도되는 것이다.
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75. 금속재료의 파괴원인 중 화학적인 현상에 해당되는 것은?

  1. 충격에 의한 파괴
  2. 마모에 의한 파괴
  3. 피로에 의한 파괴
  4. 부식에 의한 파괴
(정답률: 88%)
  • 부식에 의한 파괴는 금속재료가 환경과 상호작용하면서 화학적인 반응이 일어나서 발생합니다. 이러한 화학적인 반응은 금속의 표면을 부식시키고, 결국에는 금속재료의 파괴를 초래합니다. 예를 들어, 철은 공기 중의 산소와 반응하여 부식되어 녹이 생기는데, 이러한 녹은 철의 표면을 부식시키고 결국에는 철재의 파괴를 초래합니다.
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76. 초음파 탐상시 사용되는 접촉매질로 사용할 수 없는 것은?

  1. 물
  2. 염산
  3. 기계유
  4. 글리세린
(정답률: 81%)
  • 염산은 초음파 탐상시에 사용되는 접촉매질로 사용할 수 없는 이유는, 초음파 탐상시에는 고무나 플라스틱 등의 부드러운 재질을 사용해야 하기 때문입니다. 하지만 염산은 강한 부식성을 가지고 있어 부드러운 재질을 손상시키고 파괴시킬 수 있기 때문에 사용할 수 없습니다. 따라서, 초음파 탐상시에는 물, 기계유, 글리세린 등의 부드러운 접촉매질을 사용합니다.
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77. 재료의 강성계수를 측정하는 시험법은?

  1. 경도시험
  2. 전단시험
  3. 마모시험
  4. 비틀림시험
(정답률: 71%)
  • 재료의 강성계수를 측정하는 시험법은 비틀림시험이다. 이는 재료가 비틀림에 얼마나 견딜 수 있는지를 측정하는 시험으로, 재료의 강성과 내구성을 평가하는 데 사용된다. 다른 시험법들은 재료의 경도, 전단, 마모 등을 측정하는 데 사용된다.
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78. 압축시험에서 단면치수에 대한 길이의 비에 따라 파괴현상에 차이가 있다. 가능고 긴 직주(slender column)를 압축하였을 때 굽히면서 파괴되는 현상은?

  1. 좌굴(Buckling)
  2. 연성파괴(Ductile Fracture)
  3. 전단파괴(Shear Fracture)
  4. 취성파괴(Brittle Fracture)
(정답률: 72%)
  • 좌굴은 긴 직주가 압축되면서 단면이 굽어지고, 굽힘에 의해 파괴되는 현상입니다. 이는 단면이 충분히 강하지 않아 압축력에 대한 굽힘저항력이 부족하기 때문에 발생합니다. 따라서 긴 직주를 압축하면서 파괴되는 경우에는 좌굴이 가장 일반적인 현상입니다.
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79. 충격시험편에서 노치(Notch) 반지름의 영향을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 노치 반지름이 클수록 응력집중이 크다.
  2. 노치 반지름이 클수록 충격값은 낮다.
  3. 노치 반지름이 클수록 흡수에너지가 크다.
  4. 노치 반지름이 클수록 파괴가 잘 일어난다.
(정답률: 59%)
  • 노치 반지름이 클수록 흡수에너지가 크다. 이는 노치 반지름이 클수록 응력집중이 작아지기 때문이다. 응력집중이 작아지면 물체가 충격을 받을 때 더 많은 에너지를 흡수할 수 있게 되어 흡수에너지가 증가한다. 따라서 노치 반지름이 작을수록 파괴가 잘 일어나고, 클수록 흡수에너지가 크다.
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80. 결정립의 지름이 0.12mm 이상인 결정조직 상태나, 가공방향 등을 검사하려면 어떤 시험법이 적합한가?

  1. X선 회절법
  2. 매크로 검사법
  3. 초음파 검사법
  4. 조직량 측정법
(정답률: 62%)
  • 매크로 검사법은 미시적인 결함보다는 대형 결함을 검출하는 시험법으로, 결정립의 지름이 0.12mm 이상인 결함을 검출할 수 있습니다. 따라서 결정조직 상태나 가공방향 등을 검사하는 데 적합한 시험법입니다. X선 회절법은 결정 구조를 분석하는 데 사용되며, 초음파 검사법은 내부 결함을 검출하는 데 사용됩니다. 조직량 측정법은 재료의 물성을 분석하는 데 사용됩니다.
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