금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

금속재료산업기사
(2016-03-06 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 다음 중 용융점이 가장 낮은 금속은?

  1. Fe
  2. Hg
  3. W
  4. Cu
(정답률: 83%)
  • 용융점이 낮은 금속은 분자 간력이 약한 금속입니다. Hg는 유일한 액체 금속으로, 분자 간력이 매우 약하기 때문에 용융점이 가장 낮은 금속 중 하나입니다.
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2. 베어링용 합금이 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 열전도율이 클 것
  2. 소착에 대한 저항력이 작을 것
  3. 충분한 점성과 인성이 있을 것
  4. 하중에 견딜 수 있는 내압력을 가질 것
(정답률: 79%)
  • 소착에 대한 저항력이 작을 것은 베어링용 합금이 갖추어야 할 조건이 아닙니다. 오히려 베어링은 회전 운동을 하는 부품으로서 소착이 적을수록 부드러운 회전 운동이 가능해지기 때문에 소착에 대한 저항력이 작을수록 좋습니다. 따라서 "소착에 대한 저항력이 작을 것"은 베어링용 합금이 갖추어야 할 조건 중 하나입니다.
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3. 특수강에 첨가되는 합금원소의 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. B은 경화능을 향상시킨다.
  2. V은 조직을 미세화시켜 강화한다.
  3. Cr은 담금질성을 개선시키고 페라이트 조직을 강화시키며, 뜨임취성을 일으키기 쉽다.
  4. Mn은 담금질성을 감소시키는 원소이며 1%이상 첨가하여 결정입자를 미세하게 하고 강을 강화시킨다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "Cr은 담금질성을 개선시키고 페라이트 조직을 강화시키며, 뜨임취성을 일으키기 쉽다." 이다.

    Mn은 첨가량에 따라 담금질성을 감소시키거나 증가시킬 수 있지만, 일반적으로 1% 이상 첨가하여 결정입자를 미세하게 하고 강을 강화시킨다. Mn은 강철의 경도와 인성을 향상시키는 데 기여한다.

    B은 경화능을 향상시키고, V은 조직을 미세화시켜 강화한다.

    Cr은 담금질성을 개선시키고 페라이트 조직을 강화시키며, 뜨임취성을 일으키기 쉽다. Cr은 또한 부식에 대한 저항성을 향상시키는 데 기여한다.
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4. 형상기억합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 형상기억효과는 일방향(one way)성의 기구이다.
  2. 실용합금에는 Ni-Ti계, Cu-AI-Ni, Cu-Zn-Al합금 등이 있다.
  3. 형상기억합금은 Ms 점을 통과시키면 마탠자이트 상에서 오스테나이트 상이 된다.
  4. 처음에 주어진 특정한 모양의 것(코일형)을 소성변형 한 것이 가열에 의하여 원래의 상태로 돌아가는 현상이다.
(정답률: 68%)
  • "형상기억합금은 Ms 점을 통과시키면 마타이트 상에서 오스테나이트 상이 된다."라는 설명이 틀립니다. 올바른 설명은 "형상기억합금은 Mf 점을 통과시키면 오스테나이트 상에서 마타이트 상이 된다."입니다. Mf는 마타이트 상에서 오스테나이트 상으로 변화하는 온도를 나타내는데, 이 온도를 넘어가면 형상기억합금은 원래의 모양으로 돌아갑니다.
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5. 금속을 냉간가공하면 결정입자가 미세화 되어 재료가 단단해지는 현상은?

  1. 가공경화
  2. 석출경화
  3. 시효경화
  4. 표면경화
(정답률: 80%)
  • 금속을 냉간가공하면 결정입자가 미세화되어 재료 내부의 결함이 줄어들고 결정구조가 밀도 높은 방향으로 정렬되어 단단해지는 현상이 일어납니다. 이러한 현상을 가공경화라고 합니다.
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6. 금속의 소성가공 방법이 아닌 것은?

  1. 압연
  2. 단조
  3. 주조
  4. 압출
(정답률: 78%)
  • 주조는 금속을 용융 상태로 만들어 틀에 부어 만드는 방법으로, 소성가공 방법이 아닙니다. 압연, 단조, 압출은 모두 금속의 소성가공 방법입니다.
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7. 마그네슘(Mg)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 구상흑연주철의 첨가제로 사용된다.
  2. 절삭성이 양호하고 알칼리에 견딘다.
  3. 소성가공성이 낮아 상온변형이 곤란하다.
  4. 내산성이 좋으며, 고온에서 발화하지 않는다.
(정답률: 57%)
  • 마그네슘은 내산성이 좋고 고온에서 발화하지 않는다는 설명이 틀린 것이다. 실제로 마그네슘은 고온에서 발화하기 쉬우며, 물과 반응하여 수소를 방출하며 열을 발생시키기도 한다. 따라서 마그네슘을 다룰 때에는 안전에 주의해야 한다.
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8. Al-Si합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 개량처리를 하게 되면 조직이 조대화 된다.
  2. γ실루민은 Ai-Si 합금에 Mg을 넣어 시효성을 부여한 합금이다.
  3. 포정점 부근의 조성의 것을 실루민이라 하며 실용으로 사용한다.
  4. 실루민은 용융점이 높고 유동성이 좋지 않아 복잡한 사형주물에는 사용할 수 없다.
(정답률: 59%)
  • γ실루민은 Ai-Si 합금에 Mg을 넣어 시효성을 부여한 합금이다.
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9. 강도가 크고, 고온이나 저온의 유체에 잘 견디며 불순물을 제거하는데 사용되는 금속필터 즉, 다공성이 뛰어난 재질은 어떤방법으로 제조된 것이 가장 좋은가?

  1. 소결
  2. 기계가공
  3. 주조가공
  4. 용접가공
(정답률: 78%)
  • 소결은 고온에서 금속 분말을 압축하여 고체로 만드는 공정으로, 다공성이 뛰어난 금속 필터를 제조하는데 적합한 방법이다. 소결 공정은 고온과 고압으로 인해 금속 입자들이 결합하여 강도가 높은 고체를 형성하며, 이로 인해 다공성이 뛰어난 필터를 만들 수 있다. 또한, 소결 공정은 불순물을 제거하는데 효과적이며, 고온이나 저온의 유체에도 견딜 수 있는 내구성을 가진 필터를 만들 수 있다. 따라서, 금속 필터를 제조하는데는 소결이 가장 적합한 방법이다.
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10. 초전도 현상과 그에 따른 재료의 설명으로 틀린 것은?

  1. 일정 온도에서 전기저항이 0 이 되는 것을 초전도라 한다.
  2. 대부분의 금속성 초전도체는 극고온에서 초전도 현상이 나타난다.
  3. 호합물계 초전도 선재에는 Nb3Sn 및 V3Ga의 화합물 등이 있다.
  4. 합금계 초전도 재료에는 Nb – Ti, Nb – Ti –Ta 등이 있다.
(정답률: 60%)
  • "대부분의 금속성 초전도체는 극고온에서 초전도 현상이 나타난다."이 틀린 것은, 실제로 대부분의 금속성 초전도체는 극저온에서 초전도 현상이 나타납니다. 이는 초전도체의 전자들이 저온에서 상호작용하여 전기저항이 0이 되는 현상으로, 이를 이용하여 초전도체를 만든 장치들이 많이 개발되고 있습니다.
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11. 전율고용체를 만들며 치과용, 장식용으로 쓰이는 white gold에 해당되는 합금은?

  1. Ag-Pd-Au-Cu-Zn
  2. Ag-Ti-Sn-Cu-Zn
  3. Pt-Cu-Pb-Sn-Co
  4. Pt-Pb-Sn-Co-Au
(정답률: 63%)
  • 전율고용체는 높은 내구성과 광택을 가지는 합금으로, 치과용 및 장식용으로 많이 사용됩니다. 이 중에서도 white gold는 금색의 밝은 색상을 가지며, 주로 금, 은, 팔라듐, 구리, 아연 등의 합금으로 만들어집니다. 따라서 "Ag-Pd-Au-Cu-Zn"이 정답입니다.
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12. Fe-C 평형상태도에서 강의 A1 변태점 온도는 약 몇 ℃ 인가?

  1. 723℃
  2. 762℃
  3. 910℃
  4. 1400℃
(정답률: 88%)
  • Fe-C 평형상태도에서 강의 A1 변태점 온도는 723℃이다. 이유는 A1 변태점은 Fe-C 상태도에서 Fe가 FCC 구조에서 BCC 구조로 변화하는 온도이며, Fe-C 상태도에서 Fe의 용해도가 감소하여 Fe의 양이 BCC 구조로 변화하면서 침전하게 된다. 이때, Fe의 FCC 구조에서 BCC 구조로 변화하는 온도는 723℃이기 때문에 A1 변태점 온도는 723℃이 된다.
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13. 니켈과 그 합금에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 니켈의 비중은 약 8.0 이다.
  2. 니켈은 도금용 소재로 사용된다.
  3. 니켈은 인성이 풍부한 금속이다.
  4. 36%Ni-Fe 합금은 퍼멀로이(permalloy)로서 열팽창계수가 크다.
(정답률: 63%)
  • "니켈은 도금용 소재로 사용된다."가 틀린 것이다.

    36%Ni-Fe 합금은 퍼멀로이로 불리며, 전자기기에서 자기장을 제어하는데 사용된다. 이 합금은 열팽창계수가 작아서 온도 변화에도 크게 영향을 받지 않는다. 따라서 전자기기에서 안정적인 성능을 유지하기 위해 사용된다.
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14. 18-4-1형 텅스텐계 고속도강에서 Cr의 함량은?

  1. 18%
  2. 4%
  3. 1%
  4. 0.4%
(정답률: 71%)
  • 18-4-1형 텅스텐계는 텅스텐(Tungsten, W)의 함량이 18%, 니켈(Nickel, Ni)의 함량이 4%, 철(Fe)의 함량이 1%이다. 따라서 Cr(크롬)의 함량은 0.4%이다.
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15. 스테인리스강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 18-8 스테인리스강은 페라이트계이다.
  2. 페라이트계 스테인리스강은 담금질하여 재질을 개선한다.
  3. 석출경화계 스테인리스강은 PH계로 Al, Ti, Nb 등을 첨가하여 강도를 낮춘다.
  4. 오스테나이트계 스테인리스강은 입계부식과 응력부식이 일어나기 쉽다.
(정답률: 58%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 크롬과 니켈 함량이 높아서 내식성이 우수하지만, 입계부식과 응력부식이 일어나기 쉽습니다. 이는 용접 후 열처리를 하지 않거나, 급격한 온도 변화에 노출될 경우 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 부식 현상을 방지하기 위해 적절한 열처리와 용접 기술이 필요합니다.
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16. 다음 금속 중 흑연화를 촉진하는 원소는?

  1. V
  2. Mo
  3. Cr
  4. Ni
(정답률: 42%)
  • 정답은 "Ni"입니다. 이유는 흑연화란 탄소가 금속과 결합하여 생성되는 것을 말하는데, Ni는 탄소와 결합하기 쉬운 성질을 가지고 있기 때문입니다. 따라서 Ni는 흑연화를 촉진하는 원소 중 하나입니다.
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17. 다이캐스팅용 아연합금의 가장 중요한 합금원소로서 합금의 강도, 경도를 증가시키고 유동성을 개선하는 것은?

  1. Pb
  2. Al
  3. Sn
  4. Cd
(정답률: 62%)
  • 다이캐스팅용 아연합금에서 가장 중요한 합금원소는 Al(알루미늄)입니다. 이는 합금의 강도와 경도를 증가시키고, 유동성을 개선하는 역할을 합니다. Pb(납)는 독성이 있어 사용이 제한되고, Sn(주석)과 Cd(카드뮴)는 비용이 비싸기 때문에 Al이 가장 적합한 선택입니다.
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18. 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: 80%)
  • 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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19. 탄소강의 5대 원소가 아닌 것은?

  1. P
  2. S
  3. Cu
  4. Mn
(정답률: 79%)
  • 탄소강은 주로 철과 탄소로 이루어져 있으며, 그 외에 합금 원소로 Cr, Ni, Mo 등이 사용됩니다. 따라서 "Cu"는 탄소강의 5대 원소가 아니며, 탄소강에 사용되는 원소 중 하나도 아닙니다.
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20. 다음 중 탄소량이 가장 많은 강은?

  1. SM15C
  2. SM25C
  3. SM45C
  4. STC105
(정답률: 73%)
  • 정답은 "STC105"입니다. 이유는 STC105은 탄소량이 0.95~1.05%로 가장 높기 때문입니다. SM15C는 0.12~0.18%, SM25C는 0.22~0.29%, SM45C는 0.42~0.50%의 탄소량을 가지고 있습니다.
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2과목: 금속조직

21. 결정구조에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 면심입방정의 최근접원자는 12개가 있다.
  2. 조필육방정의 원자충전율은 약 74% 이다.
  3. 면심입방정에서 원자밀도가 가장 조밀한 편은(111) 원자면이다.
  4. 면심입방정의 단위정에는 2개의 원자가 속해 있다.
(정답률: 64%)
  • "면심입방정의 단위정에는 2개의 원자가 속해 있다."는 틀린 설명입니다. 면심입방정의 단위정에는 4개의 원자가 속해 있습니다. 이유는 면심입방정이 2개의 단위정으로 이루어져 있고, 각 단위정에는 2개의 원자가 위치하고 있기 때문입니다.
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22. 정삼각형의 각 정점으로부터 대변에 평행으로 10 또는 100 등분하고, 삼각형 내의 어느 점의 농도를 알려면 그 점으로부터 대변에 내린 수선의 길이를 읽어 표시하는 3원 합금의 농도 표시방법은?

  1. Cottrell법
  2. Gibbs의 삼각법
  3. Lever realtion법
  4. Roozeboom의 삼각법
(정답률: 71%)
  • Gibbs의 삼각법은 정삼각형의 각 정점으로부터 대변에 평행으로 등분한 선분들을 이용하여 삼각형 내의 어느 점의 농도를 표시하는 방법이다. 이 방법은 수학적으로 간단하고 직관적이며, 농도와 수선의 길이 사이에 직접적인 관계가 있어서 사용이 편리하다. 따라서 이 방법이 선택되었다.
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23. 산소와 친화력이 큰 순서로 배열된 것은?

  1. Al ＞ Mn ＞ Fe ＞ Ni
  2. Mn ＞ Ni ＞ Fe ＞ Al
  3. Fe ＞ Mn ＞ Al ＞ Ni
  4. Ni ＞ Fe ＞ Mn ＞ Al
(정답률: 68%)
  • 산소와의 친화력은 원자의 전자 구성과 관련이 있습니다. 산소는 6개의 전자를 가지고 있으며, 외곽 전자껍질에 2개의 전자를 가지고 있습니다. 따라서, 산소와 결합하기 위해서는 외곽 전자껍질에 전자를 더 가지고 있어야 합니다.

    알루미늄(Al)은 3번째 주기 원소로, 외곽 전자껍질에 3개의 전자를 가지고 있습니다. 이는 산소와 결합하기 위해 3개의 전자를 더 받으면 되므로, 산소와의 결합이 쉽습니다.

    망가니즈(Mn)는 4번째 주기 원소로, 외곽 전자껍질에 7개의 전자를 가지고 있습니다. 이는 산소와 결합하기 위해 1개의 전자만 더 받으면 되므로, 알루미늄보다 산소와의 결합이 더 쉽습니다.

    철(Fe)는 4번째 주기 원소로, 외곽 전자껍질에 8개의 전자를 가지고 있습니다. 이는 산소와 결합하기 위해 전자를 받지 않아도 되므로, 알루미늄과 망가니즈보다 산소와의 결합이 어렵습니다.

    니켈(Ni)는 4번째 주기 원소로, 외곽 전자껍질에 10개의 전자를 가지고 있습니다. 이는 산소와 결합하기 위해 전자를 더 받을 필요가 없으므로, 가장 산소와의 결합이 어렵습니다.

    따라서, 산소와 친화력이 큰 순서는 "Al ＞ Mn ＞ Fe ＞ Ni" 입니다.
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24. 고체를 구성하는 원자 결합 방법이 아닌 것은?

  1. 이온결합
  2. 금속결합
  3. 공유결합
  4. 수분결합
(정답률: 82%)
  • 수분결합은 고체를 구성하는 원자들 간의 결합 방법이 아니라, 물 분자들 간의 결합 방법을 의미합니다. 따라서 이온결합, 금속결합, 공유결합은 고체를 구성하는 원자들 간의 결합 방법이지만, 수분결합은 그렇지 않습니다.
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25. 결정립 크기와 항복강도 간의 관계를 표현하는 것은?

  1. Hume-Rothery 법칙
  2. Hall-Petch 관계식
  3. Peach-Koehler 관계식
  4. Zener-Hollomon 관계식
(정답률: 70%)
  • 결정립 크기와 항복강도는 Hall-Petch 관계식으로 표현된다. 이 관계식은 결정립 크기가 작아질수록 항복강도가 증가하는 것을 나타낸다. 이는 결정립 크기가 작아질수록 결정 내부의 결함이 줄어들고 결정 경계면이 증가하여 결정 내부의 변형이 어려워지기 때문이다.
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26. 격자가 완전히 규칙적인 것을 나타내는 장범위 규칙도 (R)의 표시로 옳은 것은?

  1. R = 0
  2. R = 1
  3. R = 2
  4. R = 3
(정답률: 60%)
  • 정답은 "R = 1"이다. 완전히 규칙적인 격자는 모든 점이 일정한 간격으로 나열되어 있으며, 이는 규칙성을 나타내는 하나의 규칙으로 표현될 수 있다. 따라서 이는 장범위 규칙(Rule)이며, R = 1로 표시된다. R = 0은 규칙이 없음을 나타내며, R = 2, R = 3은 다른 규칙성을 나타내는 규칙이다.
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27. 다음 중 전율고용체 형태의 합금 상태도가 아닌 것은?

(정답률: 70%)
  • ""은 전율고용체 형태가 아닌 것이다. 이는 전율고용체 형태의 합금은 고체 상태에서도 분자들이 서로 이동하며 유동성을 가지는 반면, ""은 고체 상태에서 분자들이 서로 이동하지 않고 고정되어 있기 때문이다.
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28. 조밀육방정계 금속에서 볼 수 있는 특징적인 변형으로 슬립면에 수직으로 압축하였을 때 나타나는 것은?

  1. 쌍정대
  2. 킹크대
  3. 전위대
  4. 버거스대
(정답률: 62%)
  • 조밀육방정계 금속에서 슬립면에 수직으로 압축하면 결함선이 형성되고, 이 결함선이 일정한 각도로 기울어진 상태로 변형이 진행됩니다. 이때 결함선이 일정한 각도로 기울어진 상태로 변형이 진행되는 지점을 킹크대라고 합니다. 따라서 정답은 "킹크대"입니다.
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29. 자기변태가 존재하지 않는 것은?

  1. Ni
  2. Co
  3. Al2O3
  4. Fe3C
(정답률: 65%)
  • "자기변태"란 자기장에 반응하여 자기화되는 성질을 가진 물질을 말합니다. 따라서, 이 중에서는 "Al2O3"만이 자기장에 반응하여 자기화되지 않기 때문에 자기변태가 존재하지 않는 것입니다. "Ni", "Co", "Fe3C"는 자기변태를 가지는데, 이는 이들 물질이 자기장에 반응하여 자기화되기 때문입니다.
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30. 냉간가공 등으로 변형된 결정구조가 가열하면 내부변형이 없는 새로운 결정립으로 치환 되어지는 현상은?

  1. 시효
  2. 회복
  3. 재결정
  4. 용체화처리
(정답률: 65%)
  • 냉간가공 등으로 인해 결정구조가 변형되면 내부에 응력이 쌓이게 되는데, 이 응력이 가열에 의해 해소되면서 새로운 결정립이 형성되는 현상을 재결정이라고 합니다. 따라서 정답은 "재결정"입니다. 시효는 시간에 따른 물성 변화를 의미하며, 회복은 변형된 구조가 원래 상태로 돌아가는 현상을 말합니다. 용체화처리는 고분자 등의 물질을 용융시켜 가공하는 과정을 의미합니다.
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31. 금속의 소성변형을 가능하게 하는 전위는 어떤 결함인가?

  1. 선결함
  2. 점결함
  3. 면결함
  4. 체적결함
(정답률: 64%)
  • 전위는 선결함이다. 전위는 금속 내부에서 결함선(Dislocation line)을 형성하여 소성변형을 가능하게 한다. 결함선은 금속 구조 내에서 원자 배열의 이상으로 인해 발생하는 결함이다. 결함선이 형성되면 금속 내부에서 원자들이 이동하면서 소성변형이 일어나게 된다. 따라서 전위는 금속 소성변형을 가능하게 하는 선결함이다.
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32. 50%Ag-Au가 규칙격차를 만들 때 단범위 규칙도(σ)는? (단, Au는 FCC이며 이 중 6.5개가 Ag이고, 5.5개가 Au이다.)

  1. -0.08
  2. -0.5
  3. 0.8
  4. 0.5
(정답률: 40%)
  • 50%Ag-Au 합금에서 규칙격차를 만들 때, Ag와 Au의 원자 크기는 다르기 때문에 격자 상에서 규칙적인 배열이 이루어지지 않는다. 이러한 혼합 격자에서는 Ag와 Au의 원자가 서로 교체되어 위치하게 되는데, 이 때 Ag와 Au의 원자 크기 차이가 작을수록 규칙격차가 작아진다. 따라서, Ag와 Au의 원자 크기 차이가 작은 경우에는 규칙격차가 작아지므로, 단범위 규칙도(σ)는 음수가 된다.

    50%Ag-Au 합금에서 Ag와 Au의 원자 비율은 6.5:5.5 이므로, Ag와 Au의 원자 크기 차이가 작아서 규칙격차가 작아진다. 따라서, 단범위 규칙도(σ)는 -0.08이 된다.
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33. 결정 내 원자들은 열진동을 계속하면서 고체내에 원자 확산이 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 존재할 비율은 적어진다.
  3. 공격자점이 많아지면 결정 내의 원자 열진동 진폭은 커진다.
  4. 공격자점 주위에 열진동하고 있는 원자가 새로운 공격자점으로 계속 위치를 변화하며 확산이 진행된다.
(정답률: 46%)
  • "일반적으로 온도가 상승하면 공격자점이 존재할 비율은 적어진다."이 틀린 설명입니다. 고체 내에서 원자 확산은 공격자점이 존재하는 위치에서 일어납니다. 따라서 공격자점이 많아지면 결정 내의 원자 열진동 진폭은 커지고, 온도가 상승하면 공격자점이 더 많아지므로 원자 확산이 더욱 촉진됩니다.
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34. 용융 금속이 응고 성장할 때 불순물이 가장 많이 모이는 곳은?

  1. 결정입내
  2. 결정입계
  3. 결정입내의 중심부
  4. 결정격자 내의 중심부
(정답률: 75%)
  • 용융 금속이 응고 성장할 때, 결정입계는 결정의 경계면을 의미하며, 이곳에서 불순물이 가장 많이 모이게 됩니다. 이는 결정입계가 결정 내부의 구조적인 변화를 일으키기 때문입니다. 따라서 정답은 "결정입계"입니다.
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35. 용융금속 표면에 종자결정을 접촉시켜 이를 서서히 회전시키면서 끌어 올릴 때 이 종자 결정에 연결되어 연속적으로 성장시키는 단결정 성장방법은?

  1. 재결정법
  2. 용융대법
  3. Gzochralski법
  4. Tammann-Bridgeman법
(정답률: 46%)
  • Gzochralski법은 용융금속 표면에 종자결정을 접촉시키고 이를 서서히 회전시키면서 끌어 올리는 방법으로, 이 때 종자 결정에 연결되어 연속적으로 성장시키는 단결정 성장방법입니다. 이 방법은 용융금속과 종자결정 사이의 접촉면이 매우 깨끗하고 매끄러워서 결정의 결함이 적고, 성장속도가 빠르며 대량생산이 가능하다는 장점이 있습니다. 따라서 Gzochralski법이 단결정 성장에 가장 많이 사용되는 방법 중 하나입니다.
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36. 다음 중 고용체 강화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 황동에서는 고용체 강화에 의해 강도 및 연성이 증가한다.
  2. 고용체 강화 합금은 고온 크리프 저항성이 순금속보다 우수하다.
  3. 고용체 강화 합금은 순금속에 비해 전기전도도가 크다.
  4. 고용체 강화 합금의 항복강도, 인장강도가 순금속보다 크다.
(정답률: 66%)
  • "고용체 강화 합금은 순금속에 비해 전기전도도가 크다."가 틀린 설명입니다.

    고용체 강화는 결정 구조를 조절하여 재료의 강도와 연성을 향상시키는 기술입니다. 이는 항복강도와 인장강도를 증가시키는 효과가 있습니다. 또한 고온 크리프 저항성도 향상시킵니다. 하지만 전기전도도는 강화된 결정 구조로 인해 오히려 감소할 수 있습니다. 따라서 "고용체 강화 합금은 순금속에 비해 전기전도도가 크다."는 틀린 설명입니다.
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37. 결정계와 브라베(bravais) 격자와의 관계에서 정방정계의 축장과 축각의 표시로 옳은 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=γ=90°, β≠90°
(정답률: 65%)
  • 결정계의 축장과 축각은 결정계의 기하학적 형태를 나타내는데, 브라베 격자는 결정체의 반복단위를 나타내는 격자이다. 정방정계는 브라베 격자가 모두 같은 크기와 모양을 가지며, 모든 각도가 90도인 격자이다. 따라서, 정방정계의 축장은 a=b=c이며, 축각은 α=β=γ=90°이다. 따라서, "a=b≠c, α=β=γ=90°"가 옳은 답이다.
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38. Al-Cu계 합금의 G.P.Zone 은 구리 원자가 Al의 어느 면에 형성되는가?

  1. (111)
  2. (110)
  3. (100)
  4. (112)
(정답률: 38%)
  • Al-Cu 합금에서 G.P.Zone은 구리 원자가 Al의 (100) 면에 형성됩니다. 이는 (100) 면이 Al의 가장 밀집한 방향이기 때문입니다. 따라서 구리 원자가 이 방향에 더 쉽게 삽입될 수 있으며, 이로 인해 G.P.Zone이 형성됩니다.
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39. 표면확산, 입계확산, 격자확산 중 확산이 가장 빠른 순서에서 낮은 순서로 나타낸 것은?

  1. 표면확산 ＞ 입계확산 ＞ 격자확산
  2. 입계확산 ＞ 격자확산 ＞ 표면확산
  3. 격자확산 ＞ 표면확산 ＞ 입계확산
  4. 표면확산 ＞ 격자확산 ＞ 입계확산
(정답률: 77%)
  • 표면확산은 입자가 고체 표면에서 이동하는 것으로, 입계확산은 입자가 고체와 액체 또는 기체 사이의 경계면에서 이동하는 것으로, 격자확산은 입자가 고체 내부에서 이동하는 것입니다. 따라서 입계확산과 격자확산은 입자가 이동하는 경로가 더 복잡하고 방해요소가 많아서 확산이 더 느립니다. 따라서 표면확산이 가장 빠르고, 입계확산이 그 다음이며, 격자확산이 가장 느립니다. 따라서 정답은 "표면확산 ＞ 입계확산 ＞ 격자확산"입니다.
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40. 금속에 있어서 Fick의 확산 제2법칙의 식은? (단, D는 확산계수이며, 농도 C를 시간 t와 장소 γ의 함수로 생각하여 확산이 일어난다고 가정한다.)

(정답률: 58%)
  • 정답은 ""이다. Fick의 확산 제2법칙은 물질의 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 확산이 일어나는 것을 나타내는 법칙이다. 이때, 확산계수 D는 물질의 특성에 따라 달라지며, 농도 C는 시간 t와 장소 γ의 함수로 생각하여 확산이 일어난다고 가정한다. 따라서, Fick의 확산 제2법칙의 식은 ""이 된다.
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3과목: 금속열처리

41. 탄소강에서 마텐자이트 변태가 시작되는 온도(Ms)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 미세결정립은 Ms 점이 낮다.
  2. 얇은 시료의 Ms 점은 두꺼운 시료보다 높다.
  3. Ai, Ti, V, Co 등의 첨가원소는 Ms 점을 낮춘다.
  4. 탄소강은 냉각속도가 빠르면 Ms 점이 낮아진다.
(정답률: 46%)
  • "얇은 시료의 Ms 점은 두꺼운 시료보다 높다."가 틀린 설명입니다.

    Ai, Ti, V, Co 등의 첨가원소는 Ms 점을 낮추는 이유는 이들 첨가원소가 탄소강의 미세결정립을 촉진시켜서 입니다. 미세결정립은 결정의 크기가 작아지면서 결정 내부에서의 원자간 거리가 짧아지고, 이로 인해 변태가 일어나는 온도가 낮아지기 때문입니다. 따라서 이들 첨가원소가 탄소강 내부에서 미세결정립을 촉진시켜 Ms 점을 낮추는 것입니다.

    탄소강은 냉각속도가 빠르면 Ms 점이 낮아지는 이유는 냉각속도가 빠를수록 미세결정립이 촉진되기 때문입니다. 냉각속도가 빠를수록 결정이 작아지면서 결정 내부에서의 원자간 거리가 짧아지고, 이로 인해 변태가 일어나는 온도가 낮아지기 때문입니다.
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42. 페라이트 가단주철 및 펀라이트 가단주철은 어떠한 주철을 풀림하여 만드는가?

  1. 회주철
  2. 반주철
  3. 백주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 43%)
  • 페라이트 가단주철 및 펀라이트 가단주철은 주로 백주철을 풀림하여 만듭니다. 이는 백주철이 탄소 함량이 낮아 가공이 용이하며, 높은 인성과 인장강도를 가지기 때문입니다. 따라서 백주철은 가단주철 제조에 적합한 재료입니다.
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43. Sub-zero 처리과정에서 균열 발생에 대한 대책으로 옳은 것은?

  1. 심랭처리 온도로부터의 승온은 가열로에서 한다.
  2. 가능한 한 잔류오스테나이트가 많이 발생되도록 한다.
  3. 담금질을 하기 전에 탈탄층을 두어 탈탄이 지속되도록 한다.
  4. 심랭처리 하기 전에 100~300℃에서 뜨임(tempering)을 행한다.
(정답률: 73%)
  • 심랭처리는 고온에서 빠르게 냉각하는 과정으로 인해 강철 내부에 잔류오스테나이트가 발생할 수 있습니다. 이러한 잔류오스테나이트는 시간이 지나면 변성되어 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 100~300℃에서 뜨임(tempering)을 행하여 잔류오스테나이트를 변성시키고 균열 발생을 예방합니다.
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44. 수용액에서 퀀칭시 냉각속도가 가장 빠른 단계는?

  1. 복사단계
  2. 비등단계
  3. 대류단계
  4. 증기막 형성단계
(정답률: 71%)
  • 수용액에서 퀀칭시 냉각속도가 가장 빠른 단계는 "비등단계"입니다. 이는 수용액이 끓는 온도에 도달하면 수증기가 생성되어 수용액과 수증기 간의 열전달이 매우 빨라지기 때문입니다. 따라서 비등단계에서는 냉각속도가 가장 빠르게 일어나게 됩니다.
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45. 완전풀림을 했을 때 경도의 증가는 어떤 원소의 영향인가?

  1. Zn%의 함유량
  2. C%의 함유량
  3. Sn%의 함유량
  4. Mn%의 함유량
(정답률: 75%)
  • 완전풀림을 했을 때 경도의 증가는 주로 탄소의 함유량에 영향을 받습니다. 탄소는 철과 합쳐져 강철을 형성하는 중요한 원소이며, 함유량이 높을수록 강도와 경도가 증가합니다. 따라서 C%의 함유량이 정답입니다. Zn, Sn, Mn은 강철의 물성에 영향을 미치지만, 경도와 직접적인 관련성은 적습니다.
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46. 담금질에 따른 용적의 변화가 가장 큰 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 베이나이트
  3. 마텐자이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 68%)
  • 마텐자이트는 담금질에 따른 용적의 변화가 가장 큰 조직입니다. 이는 마텐자이트가 담금질 과정에서 급격한 냉각에 의해 생성되기 때문입니다. 이 과정에서 마텐자이트는 고강도와 높은 경도를 가지게 되며, 따라서 강도가 중요한 곳에서 사용되는 재료로 널리 사용됩니다.
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47. 금속의 발열체 중 사용온도가 가장 높은 것은?

  1. 칸탈
  2. 니크롬
  3. 철크롬
  4. 몰리브텐
(정답률: 66%)
  • 몰리브텐은 사용온도가 가장 높은 발열체 중 하나입니다. 이는 모래나 유리 등의 물질과 결합하여 내열재료로 사용되며, 고온에서도 안정적인 성질을 가지기 때문입니다. 또한, 모래나 유리와 결합하여 내식성이 뛰어나기도 합니다. 따라서, 모래나 유리와 함께 사용되는 고온용 발열체로 많이 사용됩니다.
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48. 아공석강을 노멀라이징(normalizing) 열처리 하였을 경우 얻어지는 조직은?

  1. 페라이트 + 펄라이트
  2. 소르바이트 + 시멘타이트
  3. 시멘타이트 + 베이나이트
  4. 시멘타이트 + 오스테나이트
(정답률: 69%)
  • 아공석강을 노멀라이징 열처리하면, 고온에서 균질한 오스테나이트 상태로 변화하게 됩니다. 이후 빠른 냉각을 통해 조직이 변화하며, 페라이트와 펄라이트로 구성된 조직이 형성됩니다. 이는 노멀라이징 열처리의 특징으로, 강도와 인성이 향상되는 효과를 가져옵니다. 따라서 정답은 "페라이트 + 펄라이트" 입니다.
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49. 알루미늄, 마그네슘 및 그 합금의 질별 기호 중 어닐링한 것의 기호로 옳은 것은?

  1. F
  2. H
  3. O
  4. W
(정답률: 68%)
  • 알루미늄, 마그네슘 및 그 합금의 질별 기호 중 어닐링한 것의 기호는 "O"입니다. 이는 어닐링(Annealing)이 열처리 과정 중 하나로, 금속을 가열하여 그 구조를 완화시키고 성질을 개선시키는 과정입니다. 따라서 어닐링한 알루미늄, 마그네슘 및 그 합금의 질별 기호는 "O"입니다.
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50. 분위기로에 재료를 장입 또는 꺼낼 때 로의 내부로 공기가 들어가 가스의 교란이나 폭발을 방지하기 위하여 장입구 또는 취출구에 가연성 가스를 연소시켜 외부와 차단하는 것은?

  1. 슈팅(sooting)
  2. 버핑(buffing)
  3. 번 아웃(burn out)
  4. 화염커튼(flame curtain)
(정답률: 77%)
  • 화염커튼은 장입구 또는 취출구에 가연성 가스를 연소시켜 외부와 차단하는 방법입니다. 이는 분위기로에 재료를 장입 또는 꺼낼 때 로의 내부로 공기가 들어가 가스의 교란이나 폭발을 방지하기 위한 방법입니다. 따라서, 화염커튼은 가스의 확산을 막고, 안전한 작업환경을 유지하기 위한 중요한 장치입니다.
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51. 두 종류의 금속선 양단을 접합하고 양 접합점에 온도차를 부여하면 열기전력이 발생한다. 이것을 이용한 온도계는?

  1. 전기저항 온도계
  2. 열전대 온도계
  3. 복사 온도계
  4. 팽창 온도계
(정답률: 80%)
  • 두 종류의 금속선이 서로 다른 열팽창 계수를 가지기 때문에 온도차가 발생하면 금속선의 길이가 달라져서 전기적인 신호가 발생한다. 이 신호를 측정하여 온도를 측정하는 것이 열전대 온도계이다.
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52. 다음의 조직 중 항온변태와 가장 관계가 깊은 조직은?

  1. 페라이트(ferrite)
  2. 펄라이트(pearlite)
  3. 베이나이트(bainite)
  4. 레데뷰라이트(ledeburite)
(정답률: 58%)
  • 항온변태는 강철의 미세조직 변화를 일으키는 과정 중 하나로, 강철을 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 가열한 후 냉각하는 과정을 말합니다. 이 때, 베이나이트는 항온변태 과정에서 형성되는 미세조직 중 하나로, 페라이트와 시멘타이트의 혼합물입니다. 따라서 항온변태와 가장 관계가 깊은 조직은 베이나이트입니다.
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53. 고주파 유도 가열시 침투깊이가 가장 큰 것은 몇 kHZ 인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 2.0
  4. 4.0
(정답률: 54%)
  • 고주파 유도 가열시 침투깊이는 주파수가 낮을수록 깊어지고, 주파수가 높을수록 얕아진다. 따라서 주파수가 가장 낮은 0.5 kHz일 때 침투깊이가 가장 깊어지게 된다.
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54. 고주파경화열처리의 특징으로 틀린 것은?

  1. 담금질 시간이 단축된다.
  2. 간접 가열하므로 열효율이 낮다.
  3. 재료비, 가공비 등 담금질 경비가 절약된다.
  4. 생산공정에 열처리 공정의 편입이 가능하다.
(정답률: 75%)
  • 고주파경화열처리는 간접 가열 방식이므로 열효율이 낮다는 것이 특징입니다. 이는 열을 전달하는 매개체가 필요하기 때문에 발생하는 열 손실로 인해 발생합니다.
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55. A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리는?

  1. 템퍼링
  2. 담금질
  3. 어닐링
  4. 노멀라이징
(정답률: 60%)
  • A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리는 강도를 유지하면서도 조직을 완화시키기 위한 것입니다. 이러한 목적으로는 템퍼링이 가장 적합합니다. 템퍼링은 경화된 강을 다시 가열하여 일부 경도를 떨어뜨리는 과정으로, 강도를 유지하면서도 조직을 완화시키는 효과가 있습니다. 따라서 A1 변태점 이하에서 가열하는 열처리에는 템퍼링이 가장 적합한 선택입니다.
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56. 염욕이 갖추어야 할 조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 염욕의 순도가 높고 유해 불순물이 포함하지 않는 것이 좋다.
  2. 가급적 흡수성이 크고, 염욕의 분해를 촉진해야 한다.
  3. 열처리 후 제품 표면에 점착된 염의 세정이 쉬워야 한다.
  4. 열처리 온도에서 염욕의 점성이 작고, 증발휘산량이 적어야 한다.
(정답률: 66%)
  • 정답은 "열처리 온도에서 염욕의 점성이 작고, 증발휘산량이 적어야 한다." 이다. 이유는 염욕의 점성이 크면 제품 표면에 묻어나가기 어렵고, 증발휘산량이 많으면 제품 표면에 남아있는 염의 양이 많아져 세정이 어려워지기 때문이다.
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57. 다음 중 담금질 균열과 변형의 가장 주된 원인은?

  1. 응력 감소
  2. 경도 증가
  3. 균일한 체적 변화
  4. 온도 차이로 인한 열응력
(정답률: 70%)
  • 온도 차이로 인한 열응력은 다른 세 가지 보기와 달리, 재료 내부에서 온도 차이가 발생할 때 발생하는 응력을 의미합니다. 이러한 열응력은 재료의 확장 또는 수축으로 인해 발생하며, 이는 담금질 균열과 변형의 가장 주된 원인 중 하나입니다. 따라서 온도 차이로 인한 열응력이 담금질 균열과 변형의 가장 주된 원인이 됩니다.
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58. 화염경화처리의 특징으로 틀린 것은?

  1. 담금질 변형이 적다.
  2. 국부적인 담금질이 어렵다.
  3. 가열온도의 조절이 어렵다.
  4. 기계가공을 생략 할 수 있다.
(정답률: 48%)
  • 화염경화처리의 특징 중 국부적인 담금질이 어렵다는 것은, 화염경화처리를 하면 전체적으로 단단해지는 것이 아니라 표면부분만 단단해지기 때문에 국부적인 담금질이 어렵다는 것입니다. 이는 화염경화처리를 한 부분과 하지 않은 부분이 섞여 있을 경우, 담금질이 일어나는 부분과 그렇지 않은 부분이 혼재되어 국부적인 담금질이 어렵다는 것을 의미합니다.
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59. 담금질 균열의 방지 대책이 아닌 것은?

  1. 제품 전체가 고루 냉각되도록 한다.
  2. 날카로운 모서리를 가급적 만들지 않는다.
  3. 냉각 시 제품의 온도 구배를 균일하게 한다.
  4. 살두께 차이, 급변하는 부분을 많게 한다.
(정답률: 82%)
  • 살두께 차이와 급변하는 부분이 많을수록 담금질 균열이 발생할 가능성이 높아지기 때문에, 이는 담금질 균열 방지 대책이 아닙니다. 다른 보기들은 제품 전체가 고루 냉각되도록 하거나, 날카로운 모서리를 가급적 만들지 않거나, 냉각 시 제품의 온도 구배를 균일하게 조절함으로써 담금질 균열을 방지할 수 있는 대책입니다.
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60. 다음 중 연속적 작업이 곤란한 열처리로는?

  1. 푸셔로
  2. 피트로
  3. 콘베이어로
  4. 로상 진동형로
(정답률: 69%)
  • 피트로는 연속적인 작업이 어려운 열처리 방법입니다. 이는 피트로로 가열된 물체를 빼내는 과정에서 시간이 걸리기 때문입니다. 따라서 피트로는 대량 생산이나 대규모 생산에는 적합하지 않습니다.
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4과목: 재료시험

61. 다음 재료시험 중 정적시험 방법이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 압축시험
  3. 비틀림시험
  4. 충격시험
(정답률: 72%)
  • 충격시험은 재료의 내구성을 측정하기 위해 사용되는 동적 시험 방법으로, 재료가 얼마나 큰 충격을 견딜 수 있는지를 측정합니다. 따라서 정적 시험 방법이 아닌 것입니다. 인장시험, 압축시험, 비틀림시험은 모두 정적 시험 방법입니다.
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62. 와전류 탐상시험의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 자장이 발생하는 동일 주파수에서 진동한다.
  2. 전도체 내에서만 존재하며, 교번 전자기장에 의해서 발생한다.
  3. 코일에 가장 근접한 검사체의 표면에서 최대와전류가 발생한다.
  4. 와전류가 물체에 침투되는 깊이는 시험주파수, 전도성, 투자율과 비례한다.
(정답률: 49%)
  • "자장이 발생하는 동일 주파수에서 진동한다."는 올바른 설명이므로 틀린 것은 아닙니다.

    와전류 탐상시험은 전도체 내에서만 존재하며, 교번 전자기장에 의해서 발생합니다. 이는 올바른 설명입니다.

    코일에 가장 근접한 검사체의 표면에서 최대와전류가 발생하는 것도 올바른 설명입니다.

    따라서 정답은 "와전류가 물체에 침투되는 깊이는 시험주파수, 전도성, 투자율과 비례한다."입니다. 이는 올바른 설명이 아닙니다. 와전류가 물체에 침투되는 깊이는 시험주파수가 높을수록 얕아지고, 전도성이 높을수록 깊어지며, 투자율이 높을수록 깊어집니다. 즉, 비례하는 것이 아니라 반비례하는 관계입니다.
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63. 다음 중 결정입도 측정법이 아닌 것은?

  1. ASTM 결정립 측정법
  2. 제프리즈(Jefferies)법
  3. 헤인(Heyn)법
  4. 폴링(Polling)법
(정답률: 58%)
  • 정답: 폴링(Polling)법

    설명: 결정입도 측정법 중 폴링(Polling)법은 측정 대상이 되는 입자들을 수동으로 선별하여 측정하는 방법으로, 다른 측정법들과 달리 자동화된 장비를 사용하지 않는다. 따라서 결정입도 측정법으로 인정되지 않는다. ASTM 결정립 측정법, 제프리즈(Jefferies)법, 헤인(Heyn)법은 모두 결정입도 측정법으로 인정되는 방법들이다.
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64. 일반 광학현미경의 조직검사로 조사할 수 없는 것은?

  1. 결정입자의 크기
  2. 비금속개제물의 종류
  3. 재료의 성분, 성분의 함량
  4. 재료의 압연, 단조, 열처리의 상태
(정답률: 65%)
  • 일반 광학현미경은 시료의 구성 성분을 직접적으로 확인할 수 없기 때문에, 재료의 성분과 성분의 함량을 조사할 수 없습니다. 다른 보기들은 광학현미경으로 확인 가능한 성질들이기 때문에 선택지에서 제외되지 않았습니다.
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65. X선 회절시험에 사용되는 Bragg 법칙으로 옳은 것은? (단, n은 X선의 차수, λ는 X선의 파장, d는 원자간 거리, θ는 결정에 투과되는 X선의 입사각 또는 반사각이다.)

  1. n=2dλsinθ
  2. n=3dλsinθ
  3. nλ=2dsinθ
  4. nλ=3dsinθ
(정답률: 56%)
  • Bragg 법칙은 결정 구조의 결정면에서 X선이 회절될 때 발생하는 현상을 설명한다. 이 법칙은 다음과 같다.

    nλ = 2d sinθ

    여기서 n은 X선의 차수, λ는 X선의 파장, d는 결정 구조에서 원자 간 거리, θ는 X선이 결정 구조에 입사할 때의 각도이다.

    이 식은 결정 구조에서 X선이 회절될 때, 결정면에서 반사되는 X선의 경로가 서로 간섭하여 강화되는 현상을 설명한다. 이 강화된 X선은 결정면에서 일정한 간격으로 회절되어 나타나게 된다. 이때, 강화된 X선의 파장은 결정면 간격에 의해 결정된다. 따라서, nλ은 결정면 간격의 배수가 되어야 한다.

    또한, X선이 결정면에 입사할 때의 각도 θ는 결정면과 X선의 입사각 또는 반사각이다. 이 각도가 작을수록 결정면에서 반사되는 X선의 경로가 길어지므로, 결정면 간격이 큰 결정에서는 작은 각도에서 회절되는 X선이 강화되어 나타나게 된다.

    따라서, Bragg 법칙은 결정 구조에서 X선이 회절될 때, 강화된 X선이 결정면에서 일정한 간격으로 회절되어 나타나는 현상을 설명하는 법칙이다. 이 법칙은 nλ = 2d sinθ로 표현되며, 이 식은 결정면 간격과 X선의 입사각 또는 반사각에 의해 결정된다.
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66. 죠미니 시험에서 경화능의 표시가 보고서에 J45-6/18로 적혀 있을 때 HRC 경도값을 표시하는 것은?

  1. J
  2. 6
  3. 15
  4. 45
(정답률: 70%)
  • J45-6/18은 J 스케일을 사용하고, 6mm 직경의 경화능 시편을 사용하여 18kgf의 하중을 가하였음을 나타낸다. J 스케일에서 45는 경도값을 나타내며, 따라서 HRC 경도값은 45이다.
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67. 굽힘 시험은 굽힘 저항시험과 굴곡시험으로 분류되는데 다음 중 굴곡시험과 관계있는 것은?

  1. 탄성계수
  2. 탄성에너지
  3. 재료의 저항력
  4. 전성 및 연성
(정답률: 60%)
  • 굴곡시험은 재료의 전성 및 연성을 측정하는 시험이다. 따라서 정답은 "전성 및 연성"이다. 굴곡시험에서는 재료에 힘을 가해 굴곡하면서 생기는 변형량을 측정하여 재료의 전성과 연성을 파악한다. 이는 재료의 사용 용도나 성능을 평가하는 데 중요한 정보를 제공한다.
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68. 자분탐상 검사에서 탈자(demagnetization)처리가 필요없는 경우에 해당되는 것은?

  1. 시험체의 잔류자속이 이후 기계가공을 곤란하게 하는 경우
  2. 시험체가 큐리점(curie point)이상으로 열처리 되었을 경우
  3. 시험체의 잔류자속이 계측기의 작동이나 정밀도에 영향을 주는 경우
  4. 시험체가 마찰부분에 사용될 때 자분집적으로 마모에 영향을 주는 경우
(정답률: 71%)
  • 자분탐상 검사에서 탈자 처리는 자성을 제거하는 과정으로, 시험체의 자성이 검사 결과에 영향을 미칠 수 있는 경우에 필요하다. 따라서 시험체가 큐리점 이상으로 열처리 되었을 경우에는 자성이 제거되어 탈자 처리가 필요하지 않다. 큐리점 이상으로 열처리 되면 자성이 사라지기 때문이다.
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69. 국가와 재료시험규격의 연결이 틀린 것은?

  1. 미국 - ASTM
  2. 영국 - SAE
  3. 독일 - DIN
  4. 일본 - JIS
(정답률: 72%)
  • 영국은 SAE(미국 자동차 기술자 협회) 규격을 사용하지 않고, 자체적으로 국가 표준인 BS(British Standards) 규격을 사용하기 때문에 연결이 틀린 것입니다.
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70. 인장시험편의 표점거리가 50mm인 시험편을 시험결과 52mm로 늘어났다면 연신율은?

  1. 2%
  2. 4%
  3. 20%
  4. 40%
(정답률: 75%)
  • 연신율은 (늘어난 길이 / 원래 길이) × 100 으로 계산됩니다. 따라서, (52mm - 50mm) / 50mm × 100 = 4% 이므로 정답은 "4%" 입니다.
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71. 마모시험에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 온도 및 상대금속에 따라 결과 값이 다르다.
  2. 표면의 거칠기 상태에 따라 결과 값이 다르다.
  3. 윤활제를 사용한 것과 사용 안한 것의 결과값은 다르다.
  4. 마찰로 인하여 생기는 미세한 가루는 결과값에 전혀 영향을 미치지 않는다.
(정답률: 79%)
  • "마찰로 인하여 생기는 미세한 가루는 결과값에 전혀 영향을 미치지 않는다."가 틀린 것이다. 마찰로 인해 생기는 미세한 가루는 마모 시험 결과에 영향을 미치며, 이를 최소화하기 위해 윤활제를 사용하거나 시료를 청소하는 등의 조치를 취한다.
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72. 설퍼프린트(Sulphur print)법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 철강재료의 결정 조직 상태를 알아보는 검사법이다.
  2. 철강재료의 입간부식이나 방향성을 알아보는 검사법이다.
  3. 철강재료 중의 황화망간(MnS)의 분포상태를 알아보는 검사법이다.
  4. 철강재료 중 황 및 편석의 분포상태를 알아보는 검사법이다.
(정답률: 67%)
  • 설퍼프린트(Sulphur print)법은 철강재료 중 황 및 편석의 분포상태를 알아보는 검사법입니다. 이는 황과 편석이 철강재료 내부에서 어떻게 분포하고 있는지를 파악하여 결함이나 불량 부위를 찾아내는 데에 사용됩니다.
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73. 비커즈 경도계에서 대면각이 몇 도인 다이아몬드 사각추 누르개를 사용하는가?

  1. 120°
  2. 136°
  3. 140°
  4. 156°
(정답률: 67%)
  • 다이아몬드 사각추 누르개는 대면각이 136°인 비커즈 경도계를 사용합니다. 이는 다이아몬드 사각추 누르개가 다이아몬드의 결정 구조와 일치하도록 설계되어 있기 때문입니다.
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74. 실험실에 사용하는 약품 중 인화성물질이 아닌 것은?

  1. 질산
  2. 벤젠
  3. 에틸알콜
  4. 디에틸에테르
(정답률: 62%)
  • 질산은 인화성물질이 아닌데, 인화성물질은 불에 노출되면 불을 일으키는 물질을 말합니다. 질산은 불에 노출되어도 불을 일으키지 않기 때문에 인화성물질이 아닙니다.
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75. 브리넹 경도를 측정시 시험하중의 유지 시간으로 옳은 것은?

  1. 2~8sec
  2. 10~15sec
  3. 16~20sec
  4. 21~25sec
(정답률: 73%)
  • 브리넹 경도를 측정하는 시험에서는 시험하중을 일정한 속도로 증가시키며, 시험하중이 최대치에 도달했을 때 유지하는 시간을 측정합니다. 이 시간은 10~15초가 적당합니다. 이유는 시험하중을 너무 빠르게 증가시키면 시료가 파손되어 정확한 측정이 어렵고, 시험하중을 너무 느리게 증가시키면 시료가 변형되어 정확한 측정이 어렵기 때문입니다. 따라서 10~15초가 적당한 시간이라고 할 수 있습니다.
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76. 시험편을 가압하거나 감압하여 일정한 시간이 경과한 후 발포용액으로 누설을 검지하는 누설시험법은?

  1. 기포 누설시험법
  2. 헬륨 누설시험법
  3. 할로겐 누설시험법
  4. 암모니아 누설시험법
(정답률: 70%)
  • 기포 누설시험법은 시험편을 가압하거나 감압하여 내부에 기포를 발생시키고, 일정한 시간이 경과한 후 발포용액으로 누설을 검지하는 방법이다. 따라서 이름에서도 알 수 있듯이 기포를 이용하여 누설을 검사하는 방법이다. 헬륨 누설시험법, 할로겐 누설시험법, 암모니아 누설시험법은 각각 헬륨, 할로겐, 암모니아를 이용하여 누설을 검사하는 방법이다.
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77. 다음에서 재료의 단면변화율을 측정하는 것은?

  1. 쇼어
  2. 브리넬
  3. 로크웰
  4. 압축강도
(정답률: 55%)
  • 재료의 단면변화율을 측정하는 것은 "압축강도"입니다. 이는 재료가 압축력에 얼마나 견디는지를 측정하는 것으로, 재료의 강도와 내구성을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 다른 보기인 쇼어, 브리넬, 로크웰은 각각 탄성, 경도, 경도 및 인성을 측정하는데 사용됩니다.
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78. 피로시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단일 하중의 응력보다 훨씬 작은 응력에서 큰 변형 없이 파괴가 발생한다.
  2. S-N 곡선에서 일반적으로 응력이 작아질수록 사이클 수(N)는 감소한다.
  3. 고주기 피로는 102 반복주기 이상에서 파괴가 발생한다.
  4. 쇼트피이닝에 의해 표면에 압축응력을 생성시키면 피로수명이 증가된다.
(정답률: 59%)
  • "S-N 곡선에서 일반적으로 응력이 작아질수록 사이클 수(N)는 감소한다."가 틀린 것이 아니다. 이 문장은 올바르다. 작은 응력에서는 더 많은 사이클을 견딜 수 있지만, 높은 응력에서는 더 적은 사이클만 견딜 수 있다는 것을 의미한다. 이는 피로파괴 메커니즘에서 발생하는 것으로, 응력이 작을수록 피로균열이 더 느리게 성장하기 때문이다.
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79. 시료의 연마제로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 산화망간(MnO)
  2. 산화크롬(Cr2O3)
  3. 알루미나(Al2O3)
  4. 산화마그네슘(MgO)
(정답률: 42%)
  • 산화망간(MnO)은 다른 세 가지 연마제보다 더 높은 경도를 가지고 있기 때문에 가장 거리가 먼 것입니다. 즉, 더 딱딱하고 경도가 높아서 더 많은 재료를 제거할 수 있습니다.
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80. 철강 재료를 신속, 간편하게 선별하는 불꽃시험법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 검사는 같은 방법 및 조건으로 실시하여야 한다.
  2. 그라인더 불꽃 시험은 뿌리, 중앙, 끝으로 나누어 관찰한다.
  3. 불꽃검사에서 탄소의 양(%)이 증가하면 불꽃의 수가 감소하고 그 형태도 단순해진다.
  4. 그라인더 불꽃시험은 불꽃의 형태 및 양에 의해 재료의 탄소량(%)을 판정한다.
(정답률: 81%)
  • "불꽃검사에서 탄소의 양(%)이 증가하면 불꽃의 수가 감소하고 그 형태도 단순해진다."라는 설명이 틀린 것이 아니다.

    이유는 불꽃검사에서는 재료의 성분을 분석하기 위해 불꽃을 발생시키고, 그 불꽃의 색상, 형태, 크기 등을 관찰하여 판정한다. 이때 불꽃의 색상과 형태는 재료의 성분과 밀접한 관련이 있으며, 탄소의 양이 증가하면 불꽃의 색상이 붉은색에서 흰색으로 바뀌고, 불꽃의 형태도 단순해진다. 따라서 불꽃검사에서는 탄소의 양이 증가하면 불꽃의 수가 감소하고, 그 형태도 단순해진다는 것이 옳은 설명이다.
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