제선기능사 필기 기출문제복원 (2016-01-24)

제선기능사 2016-01-24 필기 기출문제 해설

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제선기능사
(2016-01-24 기출문제)

목록

1과목: 금속재료일반

1. 반자성체에 해당하는 금속은?

  1. 철(Fe)
  2. 니켈(Ni)
  3. 안티몬(Sb)
  4. 코발트(Co)
(정답률: 82%)
  • 외부 자기장에 대해 반대 방향으로 자화되는 성질을 가진 반자성체에 해당하는 금속은 안티몬(Sb)입니다.

    오답 노트
    철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co): 강자성체
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2. 문쯔메탈(Muntz metal)이라 하며 탈아연 부식이 발생되기 쉬운 동합금은?

  1. 6-4 황동
  2. 주석 청동
  3. 네이벌 황동
  4. 애드미럴티 황동
(정답률: 88%)
  • 6-4 황동은 구리와 아연의 합금으로, 문쯔메탈(Muntz metal)이라고도 불리며 아연 성분이 빠져나가는 탈아연 부식이 발생하기 쉬운 특징이 있습니다.
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3. 다음 중 강괴의 탈산제로 부적합한 것은?

  1. Al
  2. Fe-Mn
  3. Cu-P
  4. Fe-Si
(정답률: 74%)
  • 탈산제는 산소와의 친화력이 철보다 큰 원소를 사용해야 합니다. Al, Fe-Mn, Fe-Si는 산소와 강하게 결합하여 탈산제로 사용되지만, Cu-P는 탈산 능력이 없거나 부적합한 원소 조합입니다.
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4. 주철의 기계적 성질에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 경도는 C+Si의 함유량이 많을수록 높아진다.
  2. 주철의 압축강도는 인장강도의 3~4배 정도이다.
  3. 고 C, 고 Si의 크고 거친 흑연편을 함유하는 주철은 충격값이 작다.
  4. 주철은 자체의 흑연이 윤활제 역할을 하며, 내마멸성이 우수하다.
(정답률: 61%)
  • 주철에서 $C$와 $Si$ 함량이 증가하면 흑연의 생성량이 많아져 오히려 경도는 낮아지게 됩니다.

    오답 노트
    압축강도는 인장강도의 3~4배이며, 거친 흑연편은 충격값을 낮추고, 내부 흑연은 윤활 작용을 하여 내마멸성을 높입니다.
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5. 강에 탄소량이 증가할수록 증가하는 것은?

  1. 경도
  2. 연신율
  3. 충격값
  4. 단면수축율
(정답률: 82%)
  • 강의 탄소 함유량이 증가하면 조직 내에 단단한 시멘타이트($Fe_3C$)의 양이 많아지므로, 재료의 강도와 경도가 높아집니다.

    오답 노트
    연신율, 충격값, 단면수축율: 탄소량이 증가할수록 연성과 인성이 감소하여 함께 낮아집니다.
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6. 비중 7.3, 용융점 232℃, 13℃에서 동소변태하는 금속으로 전연성이 우수하며, 의약품, 식품 등의 포장용 튜브, 식기, 장식기 등에 사용되는 것은?

  1. Al
  2. Ag
  3. Ti
  4. Sn
(정답률: 73%)
  • 비중 $7.3$, 용융점 $232^{\circ}C$, $13^{\circ}C$에서 동소변태를 일으키며 전연성이 우수해 튜브나 식기 등에 사용되는 금속은 Sn(주석)입니다.
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7. 고속도강의 대표 강종인 SKH2 텅스텐계 고속도강의 기본 조성으로 옳은 것은?

  1. 18%Cu-4%Cr-1%Sn
  2. 18%W-4%Cr-1%V
  3. 18%Cr-4%Al-1%W
  4. 18%W-4%Cr-1%Pb
(정답률: 78%)
  • SKH2 텅스텐계 고속도강은 내마모성과 고온 경도를 유지하기 위해 텅스텐(W), 크롬(Cr), 바나듐(V)을 주 합금 원소로 사용하며, 표준 조성은 18%W-4%Cr-1%V 입니다.
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8. 다음의 합금 원소 중 함유량이 많아지면 내마멸성을 크게 증가시키고, 적열 메짐을 방지하는 것은?

  1. Ni
  2. Mn
  3. Si
  4. Mo
(정답률: 65%)
  • 망간(Mn)은 강에 첨가 시 내마멸성을 크게 향상시키며, 고온에서 충격치 저하로 인해 깨지는 현상인 적열 메짐을 방지하는 효과가 있습니다.
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9. 금(Au)의 일반적인 성질에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 금(Au) 내식성이 매우 나쁘다.
  2. 금(Au)의 순도는 캐럿(K)으로 표시한다.
  3. 금(Au)은 강도, 내마멸성이 높다.
  4. 금(Au) 조밀육방격자에 해당하는 금속이다.
(정답률: 87%)
  • 금(Au)은 화학적으로 매우 안정하여 부식되지 않는 귀금속이며, 그 순도를 나타내는 단위로 캐럿(K)을 사용합니다.

    오답 노트
    내식성이 매우 나쁘다: 내식성이 매우 뛰어남
    강도, 내마멸성이 높다: 매우 무르고 마모가 잘 됨
    조밀육방격자: 면심입방격자(FCC) 구조임
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10. Al에 1~1.5%의 Mn을 합금한 내식성 알루미늄 합금으로 가공성, 용접성이 우수하여 저장 탱크, 기름 탱크 등에 사용되는 것은?

  1. 알민
  2. 알드리
  3. 알클래드
  4. 하이드로날륨
(정답률: 74%)
  • 알루미늄(Al)에 1~1.5%의 망간(Mn)을 첨가하여 내식성과 가공성, 용접성을 높인 합금은 알민입니다. 주로 저장 탱크나 기름 탱크 제작에 사용됩니다.
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11. Ti 금속의 특징을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. Ti 및 그 합금은 비강도가 낮다.
  2. 고용융점 금속이며, 열전도율이 낮다.
  3. 상온에서 체심입방격자의 구조를 갖는다.
  4. Ti은 화학적으로 반응성이 없어 내식성이 나쁘다.
(정답률: 63%)
  • Ti는 융점이 높고 열전도율이 낮은 특성을 가진 금속입니다.

    오답 노트
    비강도: 매우 높음
    결정 구조: 상온에서 조밀6방격자(HCP)
    내식성: 표면 산화막 형성으로 매우 높음
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12. Al-Si계 합금에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. Si 함유량이 증가할수록 열팽창계수가 낮아진다.
  2. 실용합금으로는 10~13%의 Si가 함유된 실루민이 있다.
  3. 용융점이 높고 유동성이 좋지 않아 복잡한 모래형 주물에는 이용되지 않는다.
  4. 개량처리를 하게 되면 용탕과 모래 수분과의 반응으로 수소를 흡수하여 기포가 발생된다.
(정답률: 71%)
  • Al-Si 합금은 용융점이 낮고 유동성이 매우 우수하여 복잡한 형상의 주물이나 얇은 부품 제작에 매우 유리한 재료입니다.

    오답 노트
    Si 함유량 증가: 열팽창계수 감소
    실루민: Si $10 \sim 13\%$ 함유 합금
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13. Fe-C 평형상태도에서 레데뷰라이트의 조직은?

  1. 페라이트
  2. 페라이트+시멘타이트
  3. 페라이트+오스테나이트
  4. 오스테나이트+시멘타이트
(정답률: 71%)
  • Fe-C 평형상태도에서 공정 반응에 의해 생성되는 레데뷰라이트(Ledeburite)는 오스테나이트와 시멘타이트가 층상 또는 혼합된 조직을 가집니다.
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14. 다음 중 슬립(slip)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원자 밀도가 최대인 방향으로 잘 일어난다.
  2. 원자 밀도가 가장 큰 격자면에서 잘 일어난다.
  3. 슬립이 계속 진행하면 결정은 점점 단단해져 변형이 쉬워진다.
  4. 다결정에서는 외력이 가해질 때 슬립방향이 서로 달라 간섭을 일으킨다.
(정답률: 80%)
  • 슬립은 원자 밀도가 최대인 면과 방향에서 잘 일어나며, 다결정에서는 슬립 방향의 차이로 인해 간섭이 발생합니다. 슬립이 계속 진행되어 전위가 축적되면 가공 경화가 일어나 결정이 단단해지므로, 오히려 변형이 더 어려워집니다.
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15. 분산 강화 금속 복합 재료에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고온에서 크리프 특성이 우수하다.
  2. 실용 재료로는 SAP, TD Ni이 대표적이다.
  3. 제조 방법은 일반적으로 단점법이 사용된다.
  4. 기지 금속 중에 0.01~0.1μm 정도의 미세한 입자를 분산시켜 만든 재료이다.
(정답률: 67%)
  • 분산 강화 금속 복합 재료는 기지 금속 내에 $0.01 \sim 0.1\mu m$ 크기의 미세 입자를 분산시켜 고온 크리프 특성을 향상시킨 재료이며, SAP나 TD Ni이 대표적입니다. 일반적으로 분말 야금법 등을 통해 제조하며, 단점법은 해당 재료의 일반적인 제조 방법이 아닙니다.
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2과목: 금속제도

16. 침탄, 질화 등 특수 가공 할 부분을 표시할 때, 나타내는 선으로 옳은 것은?

  1. 가는 파선
  2. 가는 일점 쇄선
  3. 가는 이점 쇄선
  4. 굵은 일점 쇄선
(정답률: 65%)
  • 침탄이나 질화와 같은 특수 가공 부위 또는 특별한 요구사항이 적용되는 범위를 도면에 표시할 때는 굵은 일점 쇄선을 사용합니다.
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17. 표제란에 재료를 나타내는 표시 중 밑줄 친 KS D가 의미하는 것은?

  1. KS 규격에서 기본 사항
  2. KS 규격에서 기계 부분
  3. KS 규격에서 금속 부분
  4. KS 규격에서 전기 부분
(정답률: 83%)
  • KS 규격의 분류 체계에 따라 알파벳 기호로 구분하며, KS D는 금속 재료에 관한 규격을 의미합니다.

    오답 노트
    KS A: 기본 사항
    KS B: 기계 부분
    KS C: 전기 부분
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18. 미터나사의 표시가 “M 30×2"로 되어 있을 때 2가 의미하는 것은?

  1. 등급
  2. 리드
  3. 피치
  4. 거칠기
(정답률: 83%)
  • 미터나사의 표시법인 'M 30×2'에서 M은 미터나사를, 30은 나사의 호칭 지름을, 2는 나사산과 나사산 사이의 거리인 피치를 의미합니다.
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19. 구멍 일 때 최대 죔새는?

  1. 0.009
  2. 0.018
  3. 0.025
  4. 0.034
(정답률: 69%)
  • 최대 죔새는 축의 최대 치수에서 구멍의 최소 치수를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $최대 죔새 = 축 최대 - 구멍 최소$
    ② [숫자 대입] $최대 죔새 = 0.009 - 0$
    ③ [최종 결과] $최대 죔새 = 0.009$
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20. 치수 기입을 위한 치수선과 치수보조선 위치가 가장 적합한 것은?

(정답률: 76%)
  • 치수 기입의 기본 원칙은 치수선이 외형선과 겹치지 않게 하며, 작은 치수를 안쪽에 배치하고 큰 치수를 바깥쪽에 배치하여 도면의 가독성을 높이는 것입니다. 따라서 가 가장 적합한 배치입니다.
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21. 그림은 3각법에 의한 도면 배치를 나타낸 것이다. (ㄱ), (ㄴ), (ㄷ)에 해당하는 도면의 명칭을 옳게 짝지은 것은?

  1. (ㄱ):정면도, (ㄴ):좌측면도, (ㄷ):평면도
  2. (ㄱ):정면도, (ㄴ):평면도, (ㄷ):좌측면도
  3. (ㄱ):평면도, (ㄴ):정면도, (ㄷ):우측면도
  4. (ㄱ):평면도, (ㄴ):우측면도, (ㄷ):정면도
(정답률: 84%)
  • 제시된 이미지 는 제3각법 배치도입니다. 제3각법에서는 정면도를 기준으로 위쪽에 평면도(ㄱ), 오른쪽에 우측면도(ㄷ)를 배치하므로 (ㄱ) 평면도, (ㄴ) 정면도, (ㄷ) 우측면도가 올바른 구성입니다.
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22. 한국산업표준에서 규정한 탄소 공구강의 기호로 옳은 것은?

  1. SCM
  2. STC
  3. SKH
  4. SPS
(정답률: 82%)
  • 한국산업표준(KS)에서 탄소 공구강은 STC(Steel Tool Carbon)라는 기호를 사용하여 구분합니다.

    오답 노트
    SCM: 크롬 몰리브덴강
    SKH: 고속도강
    SPS: 분말 합금강
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23. 그림과같은 단면도는?

  1. 전단면도
  2. 한쪽 단면도
  3. 부분 단면도
  4. 회전 단면도
(정답률: 68%)
  • 제시된 이미지 에서는 물체의 전체적인 내부 구조를 보여주기 위해 전체를 절단하여 나타내는 전단면도를 사용하고 있습니다.
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24. 다음 기호 중 치수 보조 기호가 아닌 것은?

  1. C
  2. R
  3. t
  4. △
(정답률: 81%)
  • 치수 보조 기호는 반지름(R), 구의 반지름(SR), 원통의 지름(ø), 모따기(C), 두께(t) 등이 사용됩니다. △ 기호는 표면 거칠기나 다른 특수 기호로 사용되며, 일반적인 치수 보조 기호에 해당하지 않습니다.
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25. 금속의 가공 공정의 기호 중 스크레이핑 다듬질에 해당하는 약호는?

  1. FB
  2. FF
  3. FL
  4. FS
(정답률: 74%)
  • 금속 가공 공정의 표면 거칠기 및 다듬질 기호에서 스크레이핑(Scraping) 다듬질을 나타내는 약호는 FS입니다.
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26. 물체를 투상면에 대하여 한쪽으로 경사지게 투상하여 입체적으로 나타내는 것으로 물체를 입체적으로 나타내기 위해 수평선에 대하여 30°, 45°, 60° 경사각을 주어 삼각자를 편리하게 사용하게 한 것은?

  1. 투시도
  2. 사투상도
  3. 등각 투상도
  4. 부등각 투상도
(정답률: 68%)
  • 사투상도는 정면은 정투상하고, 측면은 수평선에 대해 $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ 등의 경사각을 주어 입체적으로 표현하는 투상법입니다.
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27. 제도 도면에 사용되는 문자의 호칭 크기는 무엇으로 나타내는가?

  1. 문자의 폭
  2. 문자의 굵기
  3. 문자의 높이
  4. 문자의 경사도
(정답률: 78%)
  • 제도 도면에서 문자의 크기를 지정하는 기준은 문자의 높이를 기준으로 호칭 크기를 결정합니다.
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28. 다음 중 코크스의 반응성을 나타내는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 코크스의 반응성은 생성된 가스 중 일산화탄소($CO$)가 차지하는 비율로 나타냅니다.
    $$\frac{CO}{CO_{2} + CO} \times 100\%$$
    따라서 정답은 입니다.
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29. 철광석의 필요조건이 틀린 것은?

  1. 산화도가 낮을 것
  2. 철함유량이 많을 것
  3. 피환원성이 좋을 것
  4. 유해불순물을 적게 품을 것
(정답률: 71%)
  • 철광석은 제련 과정에서 산소를 쉽게 떼어낼 수 있어야 하므로 산화도가 높아야 합니다.

    오답 노트
    철함유량이 많을 것, 피환원성이 좋을 것, 유해불순물을 적게 품을 것은 모두 경제적이고 효율적인 제철을 위한 필수 조건입니다.
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30. 로의 내용적이 4800m3, 로정압이 2.5kg/cm2, 1일 출선량이 8400t/d, 연료비는 4600kg/T-P일 때 출선비는?

  1. 1.75
  2. 2.10
  3. 3.10
  4. 7.75
(정답률: 65%)
  • 출선비는 로의 단위 내용적당 하루에 생산되는 출선량의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{출선비} = \frac{\text{출선량}}{\text{내용적}}$
    ② [숫자 대입] $\text{출선비} = \frac{8400}{4800}$
    ③ [최종 결과] $\text{출선비} = 1.75$
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3과목: 제선법

31. 다음 중 고로의 풍구가 파손되는 가장 큰 원인은?

  1. 용선이 접촉할 때
  2. 코크스가 접촉할 때
  3. 풍구 앞의 온도가 높을 때
  4. 고로내 장입물이 슬립을 일으킬 때
(정답률: 62%)
  • 풍구는 고온의 환경에 노출되어 있으며, 특히 고온의 용선이 직접 접촉할 경우 급격한 열충격과 화학적 침식으로 인해 파손될 가능성이 가장 큽니다.
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32. 고로의 슬래그 염기도를 1.2로 조업하려고 한다. 슬래그 중 SiO2가 250kg이라면 석회석(CaCO3)은 약 얼마 정도가 필요한가? (단, 석회석(CaCO3) 중 유효 CaO는 56%이다.

  1. 415.7kg
  2. 435.7kg
  3. 515.7kg
  4. 535.7kg
(정답률: 51%)
  • 슬래그의 염기도 정의를 이용하여 필요한 석회석의 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{염기도} = \frac{\text{CaO}}{\text{SiO}_{2}}$
    ② [숫자 대입] $1.2 = \frac{\text{CaCO}_{3} \times 0.56}{250}$
    ③ [최종 결과] $\text{CaCO}_{3} = 535.7\text{ kg}$
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33. Mn의 노내 작용이 아닌 것은?

  1. 탈황작용
  2. 탈산작용
  3. 탈탄작용
  4. 슬래그의 유동성 증대
(정답률: 65%)
  • Mn(망간)은 고로 내에서 황과 결합하여 MnS를 형성하는 탈황작용, 산소와 결합하는 탈산작용, 그리고 슬래그의 점도를 낮춰 유동성을 좋게 하는 역할을 합니다. 하지만 탄소를 제거하는 탈탄작용은 Mn의 주요 역할이 아닙니다.
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34. 고로에서 코크스비를 낮추기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 송풍온도 상승
  2. 코크스 회분 상승
  3. CO가스 이용률 향상
  4. 철광석의 피환원성 증가
(정답률: 58%)
  • 코크스 회분이 상승하면 회분 내의 $SiO_{2}$ 성분을 제거하기 위해 더 많은 석회석을 투입해야 하며, 이는 슬래그 양을 증가시켜 코크스 소모량을 늘리므로 코크스비를 높이는 원인이 됩니다.
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35. 다음 중 산성 내화물의 주성분으로 옳은 것은?

  1. SiO2
  2. MgO
  3. CaO
  4. Al2O3
(정답률: 67%)
  • 산성 내화물은 산성 산화물을 주성분으로 하며, 대표적으로 실리카($SiO_{2}$)가 이에 해당합니다.
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36. 생리적 원인에 의한 재해는?

  1. 안전시설 불량
  2. 작업자의 피로
  3. 작업복의 불량
  4. 작업공구의 미흡
(정답률: 89%)
  • 재해의 원인 중 생리적 원인은 인간의 신체적, 정신적 상태와 관련된 요인을 말하며, 작업자의 피로는 대표적인 생리적 요인에 해당합니다.

    오답 노트
    안전시설 불량, 작업복 불량, 작업공구 미흡: 이는 물리적/환경적 요인에 해당합니다.
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37. 용광로 조업에서 석회과잉(line setting)현상의 설명 중 틀린 것은?

  1. 유동성이 악화된다.
  2. 용융온도가 상승한다.
  3. 염기도가 급격히 감소한다.
  4. 출선 출재가 곤란하게 된다.
(정답률: 55%)
  • 석회 과잉(line setting) 현상은 석회석 투입량이 많아져 슬래그 내의 석회분($CaO$)이 증가하는 현상으로, 이로 인해 염기도가 급격히 상승하게 됩니다.

    오답 노트
    유동성 악화, 용융온도 상승, 출선 및 출재 곤란: 염기도 상승에 따른 전형적인 결과입니다.
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38. 휴풍시 작업상의 주의사항을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 노정 및 가스 배관을 부압으로 할 것
  2. 제진기의 증기를 필요이상으로 장시간 취입하지 말 것
  3. 가스를 열풍 밸브로부터 송풍기 측에 역류시키지 말 것
  4. 송풍 직후 압력이 낮을 때 누풍을 점검하고 누풍이 있으면 수리 할 것
(정답률: 69%)
  • 휴풍 시에는 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 노정 및 가스 배관을 정압(양압) 상태로 유지해야 합니다. 부압으로 유지할 경우 외부 공기가 유입되어 위험할 수 있습니다.
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39. 다음 중 부주의가 발생하는 현상과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 의식의 단절
  2. 의식의 우회
  3. 의식의 집중화
  4. 의식 수준의 저하
(정답률: 75%)
  • 부주의는 주의력이 결핍되거나 딴 곳으로 분산되는 현상을 말하며, 의식의 집중화는 오히려 부주의와 반대되는 개념입니다.

    오답 노트
    의식의 단절, 우회, 수준 저하는 모두 주의력이 정상적으로 작동하지 않는 부주의의 발생 현상에 해당합니다.
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40. 고로의 장입장치가 구비해야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 장치가 간단하여 보수하기 쉬워야 한다.
  2. 장치의 개폐에 따른 마모가 없어야 한다.
  3. 원료를 장입할 때 가스가 새지 않아야 한다.
  4. 조업속도와는 상관없이 최대한 느리게 장입되어야 한다.
(정답률: 85%)
  • 고로의 장입장치는 효율적인 조업을 위해 조업 속도에 맞추어 신속하고 정확하게 원료를 투입할 수 있어야 합니다.

    오답 노트
    장치 간단 및 보수 용이, 마모 방지, 가스 누설 방지는 장입장치가 갖추어야 할 필수 조건입니다.
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41. 질소와 화합하여 광재의 유동성을 저해하는 원소는?

  1. C
  2. Si
  3. Mn
  4. Ti
(정답률: 49%)
  • Ti(티타늄)은 질소와 결합하여 질화물을 형성함으로써 광재의 유동성을 저해하는 특성이 있습니다.
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42. 다음 중 고로제선법의 문제점을 보완하여 저렴한 분광성, 분탄을 직접 노에 넣어 용선을 생산하는 차세대 제선법은?

  1. BF법
  2. LD법
  3. 파이넥스법
  4. 스트립 캐스팅법
(정답률: 81%)
  • 파이넥스법은 가루 형태의 분철광석을 유동로에 투입하여 환원시킨 후, 용융로에서 유연탄과 함께 용해시켜 선철을 제조하는 공법으로, 저렴한 분광과 분탄을 직접 사용할 수 있는 차세대 제선법입니다.
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43. 유동로의 가스흐름을 고르게 하여 장입물을 균일하게 유동화시키기 위하여 고속의 가스 유속이 형성되는 장치는?

  1. 딥 레그(Dip leg)
  2. 분산판 노즐(Nozzle)
  3. 친니스 햇(Chiness hat)
  4. 가이드 파이프(Guide pipe)
(정답률: 74%)
  • 유동층 반응로에서 분산판 노즐(Nozzle)은 하부에서 올라오는 가스를 고속으로 분사하여 장입물 전체에 고르게 분산시킴으로써 균일한 유동화 상태를 형성하는 핵심 장치입니다.
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44. 고로 조업시 벤틸레이션과 슬립이 일어났을 때의 대책과 관계없는 것은?

  1. 슬립부에 코크스를 다량 장입한다.
  2. 송풍량을 감하고 송풍온도를 높인다.
  3. 슬립부 쪽의 바람구멍에서 송풍량을 감소시킨다.
  4. 통기 저항을 크게 하고 가스 상승차가 발생하게 된다.
(정답률: 42%)
  • 벤틸레이션과 슬립은 고로 내 가스 흐름이 불균일해지는 현상입니다. 이를 해결하기 위해서는 슬립부의 통기 저항을 높여 가스 흐름을 분산시켜야 합니다. 통기 저항을 크게 하는 것은 대책에 해당하지만, 가스 상승차가 발생하게 방치하는 것은 현상을 악화시키는 결과이므로 대책과 관계가 없습니다.
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45. 고로의 노체 연와(煙瓦)마모 방지 설비인 냉각반은 주로 구리를 사용하여 만드는 가장 큰 이유는?

  1. 열전도도가 높다.
  2. 주조(鑄造)하기가 용이하다.
  3. 다른 금속보다 무게가 가볍다.
  4. 다른 금속보다 용융점이 높다.
(정답률: 70%)
  • 고로의 냉각반은 수냉 파이프 구조로 되어 있어, 노체 내부의 열을 빠르게 외부로 방출시켜 연와 마모를 방지해야 합니다. 따라서 열전도도가 매우 우수한 구리를 사용하는 것이 가장 효율적입니다.

    오답 노트
    주조 용이성: 알루미늄보다 떨어짐
    무게: 비중이 8.9로 무거운 금속임
    용융점: 약 $1085^{\circ}C$로 철($1538^{\circ}C$)보다 낮음
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4과목: 소결법

46. 소결광의 성분이 보기와 같을 때 염기도는?

  1. 1.55
  2. 1.60
  3. 1.65
  4. 1.70
(정답률: 52%)
  • 염기도는 산성 성분($SiO_{2}$)에 대한 염기성 성분($CaO, MgO, FeO$)의 함량 비율을 나타내는 지표입니다.
    ① [기본 공식] $\text{염기도} = \frac{CaO + MgO + FeO}{SiO_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\text{염기도} = \frac{10.2 + 2.0 + 5.8}{6.0}$
    ③ [최종 결과] $\text{염기도} = 3.0$
    ※ 제시된 정답 1.70은 일반적인 염기도 공식($\frac{CaO+MgO}{SiO_{2}}$)을 적용했을 때의 값입니다.
    ① [기본 공식] $\text{염기도} = \frac{CaO + MgO}{SiO_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\text{염기도} = \frac{10.2 + 2.0}{6.0}$
    ③ [최종 결과] $\text{염기도} = 2.03$
    ※ 문제의 정답 1.70에 부합하는 계산식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{염기도} = \frac{CaO + MgO}{SiO_{2} + FeO}$
    ② [숫자 대입] $\text{염기도} = \frac{10.2 + 2.0}{6.0 + 5.8}$
    ③ [최종 결과] $\text{염기도} = 1.03$
    ※ 주어진 정답 1.70을 도출하기 위해 $FeO$를 제외한 염기성 성분 합을 $SiO_{2}$로 나눈 값($\frac{10.2}{6.0} = 1.7$)으로 판단됩니다.
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47. 석탄의 풍화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도가 높으면 풍화가 되지 않는다.
  2. 탄화도가 높은 석탄일수록 풍화되기 쉽다.
  3. 미분은 표면적이 크기 때문에 풍화되기 쉽다.
  4. 환기가 양호하면 열방산이 되지 않고, 새로운 공기가 공급되기 때문에 발열되지 않는다.
(정답률: 51%)
  • 석탄의 풍화는 공기 중의 산소와 반응하여 산화되는 현상으로, 입자의 크기가 작을수록 공기와 접촉하는 표면적이 넓어져 반응 속도가 빨라집니다. 따라서 미분은 표면적이 크기 때문에 풍화되기 쉽습니다.

    오답 노트
    온도가 높으면: 풍화가 촉진됨
    탄화도가 높으면: 풍화되기 어려움
    환기가 양호하면: 산소 공급이 원활해져 발열 및 풍화가 촉진됨
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48. 두 광물의 비중이 중간정도 되는 비중을 갖는 액체 속에서 광물을 선별하는 선광법은?

  1. 자기 선광
  2. 부유 선광
  3. 자력 선광
  4. 중액 선광
(정답률: 68%)
  • 두 광물의 비중 중간 정도인 액체(중액)를 사용하여, 비중이 무거운 광물은 가라앉히고 가벼운 광물은 띄워 분리하는 방법이 중액 선광입니다.
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49. 소결기에 급광하는 원료의 소결반응을 신속하게 하기 위한 조건으로 틀린 것은?

  1. 폭 방향으로 연료 및 입도의 편석이 적어야 한다.
  2. 소결기 상층부에는 분 코크스를 증가시키는 것이 좋다.
  3. 입도는 작을수록 소결시간이 단축되므로 미립이 많아야 한다.
  4. 장입물 입도분포와 장입밀도에 따라 소결반응에 영향을 미치므로 통기성이 좋아야 한다.
(정답률: 64%)
  • 소결 반응을 신속하게 하려면 통기성이 확보되어야 합니다. 미립(매우 작은 입자)이 너무 많으면 장입층의 공극이 줄어들어 통기성이 악화되고, 결과적으로 소결 시간이 길어지므로 적절한 입도 분포가 필요합니다.
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50. 코크스(coke)가 과다하게 첨가(배합)되었을 경우 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 소결광의 생산량이 증가한다.
  2. 배기가스의 온도가 상승한다.
  3. 화격자(grate har)에 점착하기도 한다.
  4. 소결광 중 FeO 성분에 함유량이 많아진다.
(정답률: 53%)
  • 코크스가 과다하게 첨가되면 연료량이 많아져 배기가스 온도가 상승하고, 과잉 반응으로 인해 소결광 내 $FeO$ 함량이 증가하며, 화격자에 점착되는 현상이 발생합니다. 하지만 연료의 과다 투입이 반드시 소결광의 생산량 증가로 이어지지는 않습니다.
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51. 소결과정에 있는 장입원료를 격자면에서 장입층 표면까지 구역을 순서대로 옳게 나타낸 것은?

  1. 건조대→습원료대→하소대→소결대→용융대
  2. 습원료대→건조대→하소대→용융대→소결대
  3. 건조대→ 하소대→습원료대→용융대→소결대
  4. 습원료대→하소대→건조대→소결대→용융대
(정답률: 62%)
  • 소결 과정에서 장입층은 하단(격자면)에서 상단(표면)으로 갈수록 온도가 낮아지는 구조입니다. 따라서 가장 뜨거운 하단부터 순서대로 습원료대 $\rightarrow$ 건조대 $\rightarrow$ 하소대 $\rightarrow$ 용융대 $\rightarrow$ 소결대 순으로 구역이 형성됩니다.
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52. 자철광에 해당하는 분자식은?

  1. Fe2O3
  2. Fe3O4
  3. FeCO3
  4. Fe2O3ㆍ6H2O
(정답률: 73%)
  • 자철광의 화학식은 $Fe_{3}O_{4}$입니다.

    오답 노트
    $Fe_{2}O_{3}$: 적철광
    $FeCO_{3}$: 능철광
    $Fe_{2}O_{3} \cdot 6H_{2}O$: 갈철광
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53. 다음 중 코크스로에서 발생되는 가스의 성분조성으로 가장 많은 것은?

  1. H2
  2. O2
  3. N2
  4. CO
(정답률: 55%)
  • 코크스로에서 발생하는 가스의 성분 함량 순서는 $H_{2} > CO_{2} > CO > N_{2}$ 순으로, 수소($H_{2}$)가 가장 많은 비중을 차지합니다.
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54. 제선에서 많이 쓰이는 성분조성 CaCO3ㆍMgCO3인 부원료를 무엇이라고 하는가?

  1. 규석
  2. 석회석
  3. 백운석
  4. 감람석
(정답률: 54%)
  • 탄산칼슘($CaCO_{3}$)과 탄산마그네슘($MgCO_{3}$)이 주성분으로 구성된 부원료는 백운석입니다.
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55. 소결광 품질이 고로 조업에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 낙하정도(SI) 저하시 노황 부조의 원인이 된다.
  2. 낙하정도(SI) 저하시 고로 내의 통기성을 저해한다.
  3. 일반적으로 피환원성이 좋은 소결광일수록 환원시 분화가 어렵고 입자 직경이 커진다.
  4. 소결광의 염기도 변동 폭이 클 경우 부원료를 직접 장입함으로써 열손실을 초래한다.
(정답률: 65%)
  • 피환원성이 좋은 소결광일수록 환원 시 분화(입자가 쪼개짐)가 쉽게 일어나며, 이로 인해 입자 직경이 작아지게 됩니다.
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56. 야드 설비 중 불출 설비에 해당되는 것은?

  1. 스택커(Stacker)
  2. 언로더(Unloader)
  3. 리크레이머(Reclaimer)
  4. 트레인 호퍼(Train Hopper)
(정답률: 63%)
  • 야드 설비에서 적치된 원료를 다시 꺼내어 송출하는 불출 설비는 리크레이머(Reclaimer)입니다.

    오답 노트
    스택커(Stacker): 원료를 쌓는 적치 설비
    언로더(Unloader): 선박 등에서 원료를 내리는 하역 설비
    트레인 호퍼(Train Hopper): 열차에서 원료를 받는 수입 설비
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57. 고로내에서 코크스(coke)의 역할이 아닌 것은?

  1. 열원
  2. 산화제
  3. 열교환 매체
  4. 통기성 유지제
(정답률: 65%)
  • 코크스는 고로 내에서 연소를 통한 열원 제공, 열교환 매체 역할, 그리고 물리적인 지지체로서 통기성을 유지하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    산화제: 코크스는 탄소($C$) 성분으로 산소와 반응하여 환원제 역할을 수행하며, 산화제와는 정반대의 작용을 합니다.
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58. 소결광을 고로에 사용했을 때의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 원료비 절감
  2. 피환원성 향상
  3. 코크스연소 촉진
  4. 용선성분 안정화
(정답률: 54%)
  • 소결광을 사용하면 원료비 절감, 피환원성 향상, 용선 성분 안정화 등의 이점이 있습니다.

    오답 노트
    코크스연소 촉진: 소결광 사용은 통기성을 개선하여 연소를 돕지만, 코크스 자체의 연소 속도를 직접적으로 촉진하는 것이 주된 장점은 아닙니다.
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59. 상부광이 사용되는 목적으로 틀린 것은?

  1. 화격자가 고온이 되도록 한다.
  2. 화격자 면의 통기성을 양호하게 유지한다.
  3. 용융상태의 소결광이 화격자에 접착되지 않게 한다.
  4. 화격자 공간으로 원료가 낙하하는 것을 방지하고 분광의 공간 메움을 방지한다.
(정답률: 53%)
  • 상부광은 화격자의 통기성을 유지하고 소결광의 접착을 방지하며 원료 낙하를 막는 역할을 합니다.

    오답 노트
    화격자가 고온이 되도록 한다: 상부광은 오히려 화격자를 보호하여 과열을 방지하는 역할을 합니다.
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60. 소결광의 환원분화를 조장하는 화합물은?

  1. 페이어라이트(Fayalite)
  2. 마그네타이트(Magnetite)
  3. 칼슘페라이트(Calcium Ferrite)
  4. 재산화 해머타이트(Hematite)
(정답률: 60%)
  • 재산화 해머타이트(Hematite)는 소결광 내에서 환원분화를 조장하여 고로의 통기성을 저하시키는 주요 화합물입니다.
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