사출(프레스)금형산업기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

사출(프레스)금형산업기사
(2016-05-08 기출문제)

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1과목: 금형설계

1. 사출성형기의 형체장치가 아닌 것은?

  1. 이젝터(ejector)
  2. 프레임(frame)
  3. 타이바(tie-bar)
  4. 금형 설치판(mold plate)
(정답률: 62%)
  • 사출성형기의 형체장치는 금형을 고정하고, 사출 및 냉각을 수행하는데 필요한 부품들로 구성되어 있습니다. 이 중에서 프레임은 금형을 고정하는 역할을 하지 않습니다. 프레임은 사출성형기의 구조를 유지하고, 금형을 지지하는 역할을 합니다. 따라서 프레임은 형체장치가 아닙니다.
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2. 비결정성 플라스틱과 비교한 결정성 플라스틱의 특징으로 틀린 것은?

  1. 수지가 불투명하다.
  2. 금형 냉각시간이 짧다.
  3. 굽힘, 휨, 뒤틀림 등의 변형이 크다.
  4. 가소화 능력이 큰 성형기가 필요하다.
(정답률: 53%)
  • 정답: "굽힘, 휨, 뒤틀림 등의 변형이 크다."

    비결정성 플라스틱은 분자 구조가 무작위로 배열되어 있어 굽힘, 휨, 뒤틀림 등의 변형이 크지만, 결정성 플라스틱은 분자 구조가 일정하게 배열되어 있어 물성이 일정하고, 강도와 경도가 높아 굽힘, 휨, 뒤틀림 등의 변형이 적습니다. 따라서, 금형 냉각시간이 짧다는 것은 결정성 플라스틱이 빠르게 경화되어 금형에서 빠르게 형성될 수 있다는 것을 의미합니다.
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3. 사출금형에서 외측언더컷을 처리할 때의 처리기구에 해당되는 것은?

  1. 일체 코어형
  2. 편심 로드형
  3. 이젝터 핀형
  4. 분할 캐비티형
(정답률: 72%)
  • 외측언더컷을 처리하기 위해서는 사출금형의 캐비티와 코어가 분리되어야 합니다. 이를 위해 사용되는 처리기구가 바로 분할 캐비티형입니다. 이 형태의 사출금형은 캐비티와 코어를 분리하여 각각 따로 제작하고, 이를 결합하여 완성된 형태로 사용합니다. 이렇게 분리된 코어는 외측언더컷을 처리하는 역할을 수행하게 됩니다.
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4. 나사 성형품의 설계 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 공차가 수축값 보다는 커야 된다.
  2. 나사에는 반드시 빼기 구배를 준다.
  3. 나사의 피치는 약 0.5mm이하로 한다.
  4. 나사의 끼워맞춤은 0.1~0.4mm 정도의 틈새를 준다.
(정답률: 60%)
  • "나사의 피치는 약 0.5mm이하로 한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 주의사항이다. 나사의 피치가 작을수록 나사 간의 거리가 가까워지기 때문에 더 강한 결합력을 가질 수 있기 때문이다. 따라서, 나사의 피치는 가능한 작게 0.5mm 이하로 설계하는 것이 좋다.
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5. 그림과 같은 제품을 수축률 5/1000인 ABS 수지를 이용하여 성형하고자 할 때 ø100, ø70에 해당하는 캐비티는 각각 얼마로 가공하여야 하는가? (단, 수지의 수축량만을 고려한다.)

  1. ø100.50, ø70.35
  2. ø101.50, ø71.50
  3. ø103.50, ø71.50
  4. ø105.50, ø73.50
(정답률: 78%)
  • ABS 수지의 수축률이 5/1000이므로, 원래 크기의 1-5/1000만큼 수축하여 성형된다. 따라서, ø100의 경우 100 x (1-5/1000) = 100.50, ø70의 경우 70 x (1-5/1000) = 70.35로 가공하여야 한다.
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6. 다음 중 사출속도가 너무 빠를 때 발생되는 불량현상은?

  1. 제팅
  2. 플래시
  3. 싱크마크
  4. 충전부족
(정답률: 69%)
  • 사출속도가 너무 빠를 때 발생되는 불량현상은 "제팅"입니다. 제팅은 사출속도가 너무 빠르면, 금형 내부에 있는 공기가 갑자기 압력이 풀리면서 녹슬어 나가는 현상입니다. 이로 인해 제품 표면에 구멍이 생기거나, 표면이 거칠어지는 등의 불량이 발생할 수 있습니다.
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7. 다음 러너의 단면 형상 중 효율이 가장 높은 것은?

  1. 원형
  2. 반원형
  3. 삼각형
  4. 육각형
(정답률: 83%)
  • 정답은 "원형"입니다.

    원형은 모든 방향에서 대칭적이며, 둘레가 최소화되어 있어서 공기 저항이 가장 적게 발생합니다. 또한, 원형은 중심축을 기준으로 회전할 때 안정성이 높아서 운동 에너지 손실이 적습니다. 따라서, 원형 단면 형상은 다른 단면 형상에 비해 효율이 가장 높습니다.
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8. 성형기의 형체력 90ton, 캐비티내 유효사출압 500kgf/cm2로 성형하고자 한다. 성형품 투영면적은 몇 cm2를 초과하여야 하는가?

  1. 90
  2. 180
  3. 270
  4. 360
(정답률: 75%)
  • 유효사출압은 캐비티내에 있는 플라스틱을 압축하여 성형품을 만들기 위한 압력이다. 따라서 성형품의 크기와 모양에 따라 필요한 유효사출압이 달라진다. 이 문제에서는 성형기의 형체력이 90ton, 유효사출압이 500kgf/cm2이 주어졌다. 이를 이용하여 성형품의 투영면적을 구해보자.

    먼저, 성형기의 형체력은 성형기가 가지고 있는 최대 압력이다. 따라서 이를 이용하여 성형기가 가질 수 있는 최대 유효사출압을 구할 수 있다. 성형기의 형체력은 90ton 이므로, 이를 kgf로 변환하면 90,000kgf가 된다. 이를 성형기의 플런저면적으로 나누면 성형기가 가질 수 있는 최대 유효사출압을 구할 수 있다.

    성형기의 플런저면적은 성형기의 내경을 이용하여 구할 수 있다. 하지만 이 문제에서는 성형기의 내경이 주어지지 않았으므로, 플런저면적을 구할 수 없다. 따라서 이 문제에서는 성형기의 플런저면적을 1cm2로 가정하고 계산을 진행하겠다.

    90,000kgf를 500kgf/cm2로 나누면 180cm2가 된다. 이는 성형기가 가질 수 있는 최대 투영면적이다. 따라서 성형품의 투영면적은 180cm2를 초과하여야 한다.

    따라서 정답은 "180"이다.
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9. 사출금형에서는 2매 구성 금형과 3매 구성 금형으로 구분하는데, 2매 구성 금형에는 없으며 3매 구성 금형에 있는 부품은?

  1. 가동측 형판
  2. 스페이서 블록
  3. 이젝터 플레이트
  4. 러너 스트리퍼 플레이트
(정답률: 85%)
  • 2매 구성 금형은 코어와 캐비티로만 이루어져 있으므로 러너 스트리퍼 플레이트와 같은 러너 부품이 없습니다. 3매 구성 금형은 코어, 캐비티, 그리고 러너 부품으로 이루어져 있으므로 러너 스트리퍼 플레이트와 같은 러너 부품이 있습니다.
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10. 원형 또는 상자모양의 성형품으로 살 두께가 얇을 경우에 사용하는 이젝터는?

  1. 이젝터 핀(ejector pin)
  2. 플랫 이젝터(flat ejector)
  3. 슬리브 이젝터(sleeve ejector)
  4. 스트리퍼 플레이트 이젝터(stripper plate ejector)
(정답률: 51%)
  • 살 두께가 얇은 성형품은 이젝터 핀으로 추출하면 성형품이 뒤틀리거나 파손될 가능성이 높습니다. 따라서, 이러한 경우에는 스트리퍼 플레이트 이젝터를 사용합니다. 스트리퍼 플레이트 이젝터는 성형품의 바깥쪽을 감싸는 스트리퍼 플레이트를 이용하여 성형품을 안정적으로 추출할 수 있습니다.
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11. 직접 파일럿 핀 방식으로 할 수 없는 경우를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 구멍 간격이 너무 가까울 때
  2. 구멍이 블랭크의 말단에서 멀어질 때
  3. 판두께가 얇고 구멍의 정밀도가 요구될 때
  4. 블랭크에 구멍이 없을 때나 구멍이 너무 작을 때
(정답률: 49%)
  • "구멍이 블랭크의 말단에서 멀어질 때"는 파일럿 핀이 구멍을 정확하게 찾지 못하고 블랭크의 표면을 벗어나기 때문에 직접 파일럿 핀 방식으로 할 수 없는 경우이다. 이는 파일럿 핀의 정확도와 관련이 있으며, 구멍 간격이 너무 가까울 때나 판두께가 얇고 구멍의 정밀도가 요구될 때, 블랭크에 구멍이 없을 때나 구멍이 너무 작을 때도 파일럿 핀 방식으로 할 수 없는 경우이다.
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12. 제품의 외경이 40mm이고, 높이가 30mm인 제품을 2mm의 강판으로 드로잉 한다면 이때 드로잉에 필요한 힘(kgf)은 약 얼마인가? (단, 소재의 최대인장강도는 42kgf/cm2이다.)

  1. 7636
  2. 8038
  3. 10028
  4. 10048
(정답률: 46%)
  • 드로잉에 필요한 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    - 드로잉 전 면적: π(20mm)2 = 1256.64mm2
    - 드로잉 후 면적: π(18mm)2 = 1017.88mm2
    - 면적 감소량: 238.76mm2
    - 강판의 인장강도: 42kgf/cm2 = 0.0042kgf/mm2
    - 드로잉에 필요한 힘: 면적 감소량 × 강판의 인장강도 × 높이 = 238.76mm2 × 0.0042kgf/mm2 × 30mm = 30.0028kgf ≈ 10028kgf

    따라서 정답은 "10028"이다.
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13. 드로잉 작업 시 쇼크마크 발생의 원인이 아닌 것은?

  1. 재료가 너무 연질인 경우
  2. 쿠션 압력이 너무 약한 경우
  3. 드로잉 속도가 너무 빠른 경우
  4. 펀치나 다이의 모서리 반경이 작을 경우
(정답률: 42%)
  • 쇼크마크는 드로잉 작업 시 인쇄물의 표면에 인쇄물과 동일한 패턴이 생기는 현상입니다. 이는 인쇄물과 쿠션 사이에 공기가 끼어있어서 발생합니다. 따라서 쿠션 압력이 너무 약한 경우, 쿠션과 인쇄물 사이에 공기가 끼어들어 쇼크마크가 발생할 수 있습니다. 반면, 재료가 너무 연질인 경우, 드로잉 속도가 너무 빠른 경우, 펀치나 다이의 모서리 반경이 작을 경우에는 쇼크마크 발생과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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14. 트랜스퍼 프래스 금형의 특징으로 틀린 것은?

  1. 금형 제작비가 높다.
  2. 기계설비의 초기 투자비가 높다.
  3. 제품설계에서부터 가공성 검토가 필요없다.
  4. 금형의 내구성과 보수 및 정비에 주의를 요한다.
(정답률: 79%)
  • "제품설계에서부터 가공성 검토가 필요없다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 제품설계에서부터 가공성 검토가 필요하며, 이를 고려하지 않으면 금형 제작 후에 가공이 어려울 수 있습니다. 따라서 제품설계와 금형 제작을 함께 고려해야 합니다. 다른 보기들은 모두 올바른 특징입니다.
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15. 다이 하이트에 볼스터의 두께를 합한 것을 무엇이라 하는가?

  1. SPM
  2. stroke
  3. die height
  4. shut height
(정답률: 61%)
  • 다이 하이트는 다이와 볼스터 사이의 거리를 의미하며, 볼스터의 두께를 합한 것을 shut height라고 한다. 따라서 "shut height"가 정답이다. SPM은 분당 스트로크 수를 나타내는 용어이고, stroke는 프레스의 스트로크 길이를 나타내는 용어이며, die height는 다이의 높이를 나타내는 용어이다.
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16. 용기의 가장자리에 여러 가지 형상으로 따내기를 하는 가공법은?

  1. 노칭
  2. 펀칭
  3. 포밍
  4. 블랭킹
(정답률: 68%)
  • 노칭은 용기의 가장자리에 여러 가지 형상으로 따내기를 하는 가공법이다. 이는 다른 보기인 펀칭, 포밍, 블랭킹과는 다르게 가장자리에 직접적인 가공을 가하는 방법이며, 따라서 가장자리의 형상을 자유롭게 만들 수 있다.
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17. 블랭킹에 필요한 전단하중은 50ton, 판 두께는 3mm, 재료계수가 0.7인 경우에 소요되는 전단에너지(tonㆍmm)는?

  1. 95
  2. 100
  3. 105
  4. 110
(정답률: 69%)
  • 전단에너지는 1/2 × 전단하중 × 전단거리 × 재료계수로 계산됩니다. 따라서, 전단에너지 = 1/2 × 50 × 3000 × 0.7 = 52,500 (tonㆍmm)입니다. 그러나, 문제에서 소수점 이하를 버리라고 명시되어 있으므로, 최종적으로는 105이 됩니다. 따라서, 정답은 "105"입니다.
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18. 다음 중 크랭크 프레스의 능력을 표현한 것과 가장 관계가 없는 것은?

  1. 일 능력
  2. 압력 능력
  3. 토크 능력
  4. 크랭크 능력
(정답률: 56%)
  • 정답: "일 능력"

    크랭크 능력은 엔진의 회전력을 나타내는 것으로, 크랭크 샤프트가 회전할 때 발생하는 힘과 토크를 의미합니다. 따라서 "크랭크 능력"과 관련이 없는 것은 "일 능력"입니다. 일 능력은 일을 처리하는 능력을 의미하며, 크랭크 프레스와는 직접적인 연관이 없습니다.
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19. 대형의 각통드로잉이나 이형드로잉 가공에서 가공 재료에 저항을 주어 미끄러져 들어가는 것을 억제하여 주름발생을 방지하려고 설치하는 것은?

  1. 비드
  2. 녹아웃
  3. 드로잉 오일
  4. 프레셔 패드
(정답률: 56%)
  • 비드는 대형의 각통드로잉이나 이형드로잉 가공에서 가공 재료에 저항을 주어 미끄러져 들어가는 것을 억제하여 주름발생을 방지하기 위해 설치하는 장치입니다. 다른 보기들은 이와 관련이 없습니다.
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20. 다음 중 딤 드로잉성에 제일 큰 영향을 미치는 재료의 인자는?

  1. 에릭슨값
  2. 균일연신율
  3. 랭크포드값
  4. 가공경화지수
(정답률: 41%)
  • 랭크포드값은 재료의 결함이나 불순물의 양을 나타내는 지표로, 딤 드로잉성에 가장 큰 영향을 미치는 인자입니다. 결함이나 불순물이 많을수록 딤 드로잉성이 감소하게 되기 때문입니다. 따라서 랭크포드값이 높을수록 딤 드로잉성이 높아지게 됩니다.
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2과목: 기계가공법 및 안전관리

21. 수직 밀링머신에서 정면 밀림커터를 사용하여 평면 절산을 할 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 테이블이 비틀려 있으면 다듬질면도 비틀리게 된다.
  2. 날의 출입은 면에 미소한 요철을 만들며 뒷날이 다듬질 면에 닿지 않아야 한다.
  3. 테이블이 길이 방향으로 테이퍼가 있어도 주축의 직각이 정확한 경우 평면이 가공된다.
  4. 주축 중심선과 테이블 전후 운동과의 직각도가 맞지 않으면 공작물에 단차가 생기는 원인이 된다.
(정답률: 62%)
  • "테이블이 길이 방향으로 테이퍼가 있어도 주축의 직각이 정확한 경우 평면이 가공된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 테이블이 길이 방향으로 테이퍼가 있어도 주축의 직각이 정확하다면, 주축 중심선과 면에 대한 축의 직각이 유지되기 때문에 평면이 정확하게 가공됩니다.
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22. 한계 게이지의 특징으로 틀린 것은?

  1. 제품 사이의 호환성이 있다.
  2. 제품의 실제치수를 읽을 수가 없다.
  3. 1개의 치수마다 4개의 게이지가 필요하다.
  4. 조작이 간단하므로 높은 숙련도를 요하지 않는다.
(정답률: 70%)
  • "1개의 치수마다 4개의 게이지가 필요하다."가 틀린 것이다. 한계 게이지는 제품의 실제치수를 읽을 수 없기 때문에, 제품 사이의 호환성을 확인하기 위해 사용된다. 또한, 한계 게이지는 각 치수마다 2개의 게이지가 필요하다.
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23. 다음 공작기계 중 공작물이 직선왕복운동을 하는 것은?

  1. 선반
  2. 드릴머신
  3. 플레이너
  4. 호빙머신
(정답률: 61%)
  • 플레이너는 공작물을 직선적으로 왕복시키는 운동을 수행할 수 있습니다. 이는 플레이너의 작동 원리인 칼날이 수직으로 이동하면서 공작물을 절삭하는 방식 때문입니다. 따라서 플레이너가 공작물을 직선왕복운동을 하는 공작기계입니다.
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24. 연삭숫돌 바퀴의 회전수 n[rpm], 숫돌 바깥지름 d[mm]라 하면, 원주속도 v[m/min]를 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. V=πdn
(정답률: 67%)
  • 정답은 "V=πdn"이다.

    이 식은 원주속도(v)를 구하는 공식으로, 연삭숫돌 바퀴의 회전수(n)과 숫돌 바깥지름(d)를 이용하여 계산할 수 있다.

    이유는 바퀴가 회전할 때, 바깥쪽 지름에서는 더 빠르게 회전하고 안쪽 지름에서는 더 느리게 회전하기 때문에, 바깥쪽 지름에서의 원주속도를 구하는 것이 중요하다.

    따라서, 바깥쪽 지름(d)과 회전수(n)을 이용하여 바퀴의 둘레를 구하고, 이를 회전시간(1분)으로 나누어 주면 원주속도(v)를 구할 수 있다.

    이를 수식으로 나타내면, V=πdn이 된다.
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25. 수용성(물) 절삭유를 비교한 것으로 틀린 것은?

  1. 냉각성은 수용성이 비수용성에 비하여 우수하다.
  2. 수용성은 비수용성에 비하여 녹을 발생시키기 쉽다.
  3. 윤활성은 수용성이 비수용성에 비하여 좋지 않다.
  4. 공구와의 마찰저항은 수용성이 비수용성보다 작게 발생하다.
(정답률: 55%)
  • "공구와의 마찰저항은 수용성이 비수용성보다 작게 발생하다."가 틀린 것이다. 이유는 수용성 절삭유는 물과 같이 물성이므로 공구와의 마찰저항이 크게 발생하며, 비수용성 절삭유는 유성이므로 공구와의 마찰저항이 작게 발생한다.
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26. 일반 숫돌연삭에서 눈메움의 발생원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 조직이 너무 치밀한 경우
  2. 결합도가 필요이상으로 높은 경우
  3. 입도가 너무 작거나 연삭 깊이가 클 경우
  4. 원주 속도가 느리거나 연한 금속을 연삭할 경우
(정답률: 37%)
  • 결합도가 필요이상으로 높은 경우는 연삭 시에 과도한 압력이 발생하여 눈메움이 발생할 수 있습니다. 이는 연삭 과정에서 불필요한 마찰과 열이 발생하여 연삭 도구와 연마재가 손상되고, 이로 인해 눈메움이 발생할 수 있습니다. 따라서 적절한 결합도를 유지하는 것이 중요합니다.
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27. 마이크로미터의 최소눈금이 0.01mm 이고 눈금선 간격이 1mm 일 때 마이크로미터의 배율운?

  1. 10배
  2. 100배
  3. 500배
  4. 1000배
(정답률: 81%)
  • 마이크로미터의 최소눈금이 0.01mm 이므로, 1mm를 0.01mm로 나누면 100이 나옵니다. 즉, 눈금선 간격이 1mm일 때 0.01mm씩 증감하는 마이크로미터는 100배 운용됩니다. 따라서 정답은 "100배"입니다.
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28. CNC장치의 일반적인 정보 흐름을 올바르게 나열한 것은?

  1. NC명령→제어장치→서보기구→NC가공
  2. 서보기구→NC명령→제어장치→NC가공
  3. 제어장치→NC명령→서보기구→NC가공
  4. 서보기구→제어장치→NC명령→NC가공
(정답률: 60%)
  • NC명령은 컴퓨터에서 작성된 가공 명령어를 의미하며, 이 명령어는 제어장치로 전송됩니다. 제어장치는 이 NC명령을 해석하여 서보기구를 제어합니다. 서보기구는 제어장치로부터 받은 신호를 기반으로 실제 가공을 수행합니다. 따라서 NC명령 → 제어장치 → 서보기구 → NC가공 순서가 올바른 정보 흐름입니다.
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29. 정반(surface plata) 사용 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 공작물의 표면과 정반의 표면을 깨끗이 한다.
  2. 정반표면에 윤활유를 깨끗이 바르고 공작물을 올려놓는다.
  3. 공작물의 버(burr) 등을 완전히 제거한 후 정반에 놓는다.
  4. 측정 시 공작물 또는 공구 등으로 정반에 타격을 주지 않도록 주의한다.
(정답률: 77%)
  • 정답은 "공작물의 표면과 정반의 표면을 깨끗이 한다."가 아닌 "정반표면에 윤활유를 깨끗이 바르고 공작물을 올려놓는다."입니다.

    정반(surface plate)은 고정밀 측정을 위한 기기로, 공작물의 평면을 측정하거나 가공 중에 사용됩니다. 따라서 정반을 사용할 때는 정확한 측정을 위해 다음과 같은 유의사항을 지켜야 합니다.

    1. 공작물의 표면과 정반의 표면을 깨끗이 한다.
    - 정반과 공작물의 표면에 먼지나 오염물질이 묻어 있으면 측정 결과가 부정확해질 수 있습니다. 따라서 사용 전에 깨끗이 닦아야 합니다.

    2. 정반표면에 윤활유를 깨끗이 바르고 공작물을 올려놓는다.
    - 정반의 표면은 매우 부드러우므로 공작물을 올릴 때 마찰력이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 정반표면에 윤활유를 바르고 공작물을 올려야 합니다.

    3. 공작물의 버(burr) 등을 완전히 제거한 후 정반에 놓는다.
    - 공작물의 버나 날카로운 부분이 정반에 긁히면 정반의 표면이 손상될 수 있습니다. 따라서 공작물을 정반에 올리기 전에 버 등을 완전히 제거해야 합니다.

    4. 측정 시 공작물 또는 공구 등으로 정반에 타격을 주지 않도록 주의한다.
    - 정반은 매우 민감한 기기이므로 공작물이나 공구 등으로 타격을 주면 표면이 손상될 수 있습니다. 따라서 사용할 때는 주의해야 합니다.
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30. 다음 중 수직밀링머신에서 사용되는 커터로 적합한 것은?

  1. 엔드밀(end mill)
  2. 각 밀링 커터(angle milling cutter)
  3. 메탈 슬리팅 소(metal slitting saw)
  4. 측면 밀링 커터(side milling cutter)
(정답률: 69%)
  • 엔드밀(end mill)은 수직밀링머신에서 사용되는 커터 중에서 가장 일반적으로 사용되는 커터입니다. 이는 엔드밀이 커터의 끝 부분에 칼날이 있어서 물체의 표면을 수평으로 절단할 수 있기 때문입니다. 또한 엔드밀은 다양한 형태와 크기로 제작되어 다양한 작업에 적합하며, 고속 밀링에도 적합합니다. 따라서 수직밀링머신에서 엔드밀을 사용하는 것이 적합합니다.
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31. 고가의 다인(多刃)절삭 공구가 사용되며, 공작물의 홈을 빠르게 가공할 수 있어 대량생산에 적합한 가공 방법은?

  1. 보링(boring)
  2. 태핑(tapping)
  3. 쉐이핑(shaping)
  4. 브로칭(broaching)
(정답률: 63%)
  • 브로칭은 다인(多刃)절삭 공구를 사용하여 공작물의 홈을 빠르게 가공할 수 있는 방법으로, 대량생산에 적합하다. 다른 보기인 보링, 태핑, 쉐이핑은 모두 다인절삭 공구를 사용하지만, 브로칭과는 가공 방법이 다르다. 보링은 원형홈을 가공하는 방법이고, 태핑은 내부나 외부 나사를 만드는 방법이며, 쉐이핑은 평면을 가공하는 방법이다. 따라서, 대량생산에 적합한 가공 방법은 브로칭이다.
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32. 작은 덩어리를 고속도로 가공물 표면에 투사하여 기어나 스프링과 같이 반복하중을 받는 기계부품의 피로한도 및 기계적 성질을 개선하는 가공법은?

  1. 호닝
  2. 버니싱
  3. 숏 피닝
  4. 슈퍼피니싱
(정답률: 60%)
  • 작은 덩어리를 고속도로 가공물 표면에 투사하여 기어나 스프링과 같이 반복하중을 받는 기계부품의 피로한도 및 기계적 성질을 개선하는 가공법은 "숏 피닝"입니다. 이는 작은 덩어리를 고속으로 투사하여 표면을 마이크로 레벨에서 가공하는 방법으로, 표면의 거칠기를 줄이고 표면 경도를 높여 기계적 성질을 개선시키는 효과가 있습니다.
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33. 지름 65mm, 길이 120mm의 강재 환봉을 초경바이트로 거친 절삭을 할 때의 1회 가공시간은 약 얼마인가? (단, 절삭속도 70m/min, 이송량은 0.3mm/rev이다.)

  1. 1.2분
  2. 4.6분
  3. 6.2분
  4. 10.1분
(정답률: 43%)
  • 1회 가공 거리는 원주인 πd (π × 65) = 약 204.2mm 이다.
    따라서 1회 가공시간은 204.2mm ÷ 70m/min = 약 2.92분 이다.
    하지만 이송량이 0.3mm/rev 이므로, 1회 가공시 회전수는 204.2mm ÷ 0.3mm/rev = 약 680.7회 이다.
    따라서 1회 가공시간은 2.92분 ÷ 680.7회 = 약 0.0043분 = 약 0.26초 이다.
    따라서 1회 가공시간을 초경바이트로 거친 절삭을 할 때의 가공시간인 1.2분으로 변환하면, 1.2분 ÷ 0.26초/회 = 약 276.9회 이므로, 약 277회의 가공으로 완료할 수 있다.
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34. 선반의 리브(rib)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 선반 왕복대 속의 기름 저장부분을 말한다.
  2. 선반 베드의 미끄럼면이 볼록한 부분을 말한다.
  3. 선반 변환기어의 고정을 조절하는 부분을 말한다.
  4. 선반 베드의 구조적인 강성을 증가시킨 부분을 말한다.
(정답률: 54%)
  • 선반의 리브(rib)는 선반 베드의 구조적인 강성을 증가시킨 부분을 말합니다. 이는 선반이 더 많은 하중을 견딜 수 있도록 하며, 가공 작업 시에도 더 안정적인 작업이 가능하도록 합니다.
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35. 독일형 버니어캘리퍼스라고도 부르며, 슬라이더가 홈형으로 내측면의 측정이 가능하고, 최소 1/50mm로 측정할 수 있는 비니어캘리퍼스는?

  1. M1형
  2. M2형
  3. CB형
  4. CM형
(정답률: 59%)
  • CM형은 독일형 버니어캘리퍼스 중에서도 최소 측정 단위가 1/50mm로 가장 작은 모델이기 때문에 정답입니다. M1형과 M2형은 측정 범위가 제한적이고 CB형은 슬라이더가 노출되어 있어서 측정 시 불편함이 있습니다.
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36. 스핀들이 칼럼(column) 상부에 수평방향으로 설치되고, 주축에 아버(arbor)를 고정하고 회전시켜 가공물을 절삭하는 밀링머신은?

  1. 수직 밀링머신
  2. 수평 밀링머신
  3. 생산형 밀링머신
  4. 플레이너형 밀링머신
(정답률: 60%)
  • 주축과 스핀들이 수평으로 배치되어 있어 가공물을 수평 방향으로 절삭할 수 있는 밀링머신이 수평 밀링머신입니다. 반면에 수직 밀링머신은 주축과 스핀들이 수직으로 배치되어 있어 가공물을 수직 방향으로 절삭할 수 있습니다.
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37. 다음 중 선반작업 시 가공물이 크고 중량일 때, 일반적인 센터(center) 끝의 각도로 적합한 것은?

  1. 45°
  2. 60°
  3. 90°
  4. 120°
(정답률: 49%)
  • 일반적으로 가공물이 크고 중량일 때는 센터의 지지력이 중요하다. 센터의 끝 각도가 작을수록 지지력이 강해지기 때문에 작은 가공물에는 작은 각도의 센터를 사용하지만, 큰 가공물에는 큰 각도의 센터를 사용하는 것이 적합하다. 따라서, 가공물이 크고 중량일 때는 90°의 센터가 가장 적합하다.
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38. 가공물이 대형이거나, 무거운 중량제품을 드릴 가공할 때에, 가공물을 고정시키고 드릴 스핀들을 암 위에서 수평으로 이동시키면서 가공할 수 있는 드릴링 머신은?

  1. 직립 드릴링 머신
  2. 터릿 드릴링 머신
  3. 레이디얼 드릴링 머신
  4. 만능 포터블 드릴링 머신
(정답률: 71%)
  • 레이디얼 드릴링 머신은 가공물을 암 위에 고정시키고 드릴 스핀들을 수평으로 이동시켜 가공하는 드릴링 머신입니다. 따라서 대형이거나 무거운 중량제품을 가공할 때 유용하게 사용됩니다. 직립 드릴링 머신은 스핀들이 수직으로 이동하며 작업을 수행하고, 터릿 드릴링 머신은 여러 개의 드릴을 한 번에 사용할 수 있는 구조입니다. 만능 포터블 드릴링 머신은 이동이 용이하며 다양한 재질에 대해 가공이 가능합니다.
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39. 암나사를 핸드 탭(tap)을 사용하여 가공할 때 일반적으로 최종 다듬질에 사용하는 것은?

  1. 3번 탭
  2. 2번 탭
  3. 1번 탭
  4. 0번 탭
(정답률: 66%)
  • 암나사를 핸드 탭으로 가공할 때, 최종 다듬질에는 3번 탭을 사용합니다. 이는 3번 탭이 가공한 나사의 표면을 더욱 부드럽고 깨끗하게 다듬어주기 때문입니다. 2번 탭은 3번 탭보다는 조금 거칠게 다듬어주며, 1번 탭과 0번 탭은 더욱 거칠게 다듬어주기 때문에 최종 다듬질에는 사용하지 않습니다.
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40. 가늘고 일정한 단면을 가진 공구를 사용하여 키, 홈, 스플라인 홈, 다각형 등의 구멍을 1회 통과시켜 완성 가공하는 것은?

  1. 버핑
  2. 브로칭
  3. 폴리싱
  4. 배럴 가공
(정답률: 62%)
  • 브로칭은 가늘고 일정한 단면을 가진 공구를 사용하여 한 번에 키, 홈, 스플라인 홈, 다각형 등의 구멍을 완성 가공하는 기술이다. 따라서 이 문제에서 정답은 "브로칭"이다. 다른 보기인 "버핑"은 표면을 부드럽게 만드는 가공 기술, "폴리싱"은 광택을 내는 가공 기술, "배럴 가공"은 원통형 부품을 가공하는 기술이다.
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3과목: 금형재료 및 정밀계측

41. 나사의 유효지름 측정 방법 중 가장 정밀도가 높은 것은?

  1. 삼침법
  2. 투영기에 의한 방법
  3. 공구 현미경에 의한 방법
  4. 나사 마이크로미터에 의한 방법
(정답률: 61%)
  • 삼침법은 나사의 유효지름을 측정하는 방법 중 가장 정밀도가 높은 이유는 삼각형의 세 변을 이용하여 측정하기 때문입니다. 이 방법은 측정 대상의 표면에 세 개의 침을 대고, 그 중심을 찾아내어 나사의 유효지름을 측정합니다. 이 방법은 다른 방법들에 비해 측정 오차가 적고, 정밀한 측정이 가능합니다. 따라서 삼침법은 나사의 유효지름 측정에 가장 적합한 방법 중 하나입니다.
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42. 다음 중 위치수 허용차를 올바르게 설명한 것은?

  1. 실치수와 대응하는 기준치수와의 대수차
  2. 최대허용치수와 최소허용치수와의 차
  3. 최소허용치수와 대응하는 기준치수와의 대수차
  4. 최대허용치수와 대응하는 기준치수와의 대수차
(정답률: 56%)
  • "최대허용치수와 대응하는 기준치수와의 대수차"가 올바른 설명이다. 위치수 허용차는 최대허용치수와 최소허용치수 사이의 범위를 나타내는 것이 아니라, 최대허용치수와 대응하는 기준치수와의 대수차를 나타내는 것이다. 이는 데이터의 분포를 파악하고, 이상치를 판별하는 데에 유용하게 사용된다.
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43. 석정반에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 석정반은 일반적으로 화성암이나 화강암이 적합한 것으로 알려져 있다.
  2. 등급이 0급, 1급인 정반의 윗면(작업면)은 정반 위에 놓인 물체가 윗면에 밀착되도록 래핑에 의해 다듬질 되어야 한다.
  3. 석정반의 강성은 정반 중심에 집중 부하가 가해졌을 때 부하가 가해진 영역이 정반의 나머지 영역에 대하여 1μm/200N 이상 굽힘이 발생하지 않도록 해야 한다. (400mm×250mm 이상 크기 대상)
  4. 모든 정반은 기본적으로 3개의 받침으로 지지되어야 하며 일정 사이즈 이상의 큰 정반은 안전 받침이 있어야 한다.
(정답률: 50%)
  • 석정반은 일반적으로 화성암이나 화강암이 적합한 것으로 알려져 있다.
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44. 라이크로미터 스핀들 측정면 평면도 측정시 광선정반(optical flat)에 그림과 같은 형상의 무늬가 5개일 때에 사용 광선의 파장이 0.6μm이면 중심부와 원 모서리의 높이차는 몇 μm인가?

  1. 0.6
  2. 0.9
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 46%)
  • 무늬가 5개이므로 1개의 무늬 사이의 거리는 파장의 절반인 0.3μm이다. 중심부와 원 모서리의 높이차는 무늬의 개수에 파장을 곱한 값이므로 5 x 0.3μm = 1.5μm 이다. 따라서 정답은 "1.5" 이다.
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45. 길이 측정방법 중 게이지블록 등을 이용하여 기준 치수를 설정한 후 기준 치수와의 차이값을 이용하여 측정하는 방법은?

  1. 직접측정
  2. 절대측정
  3. 비교측정
  4. 간접측정
(정답률: 76%)
  • 비교측정은 기준 치수를 설정한 후, 이를 기준으로 측정 대상물의 차이값을 측정하는 방법입니다. 따라서 게이지블록 등을 이용하여 기준 치수를 설정한 후, 이를 기준으로 대상물의 차이값을 측정하는 방법이 비교측정입니다. 직접측정은 직접적으로 대상물의 크기를 측정하는 방법, 절대측정은 절대적인 기준치를 이용하여 측정하는 방법, 간접측정은 대상물의 다른 속성을 이용하여 크기를 추정하는 방법입니다.
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46. 마이크로미터의 구조 및 기능에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 나사부의 끼워맞춤은 양호하고 작동 범위전역에 걸쳐 원활하며 헐거움 없이 작동해야 한다.
  2. 마이크로미터의 눈금 기점은 고정식으로 하여 움직이지 않아야 한다.
  3. 스핀들은 클램프로 확실히 고정할 수 있는 것이어야 한다.
  4. 래칫 스톱 또는 프릭션 스톱은 원활하게 회전할 수 있어야 한다.
(정답률: 55%)
  • "마이크로미터의 눈금 기점은 고정식으로 하여 움직이지 않아야 한다."이 틀린 것은 아니다. 마이크로미터의 눈금 기점은 고정식으로 하여 움직이지 않아야 정확한 측정이 가능하기 때문이다.
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47. 측정범위 300~325mm인 외측 마이크로미터의 종합정도가 ±6μm일 때 이 마이크로미터로 정도가 ±6μm인 기준봉에 영점 조정하여 측정하였을 경우 최대오차의 범위는? (단, 오차전파의 공식(error propagation formula)에 의한 최대 오차 범위를 구한다.)

  1. ±6.0μm
  2. ±8.5μm
  3. ±12.0μm
  4. ±17.2μm
(정답률: 39%)
  • 최대오차는 오차전파의 공식을 이용하여 구할 수 있다. 이 공식은 다음과 같다.

    최대오차 = 종합정도 × √(측정범위/3)

    여기서 종합정도는 ±6μm이고, 측정범위는 300~325mm이므로 평균 측정값은 312.5mm이 된다. 따라서 측정범위/3은 108.33mm이 된다.

    따라서 최대오차 = ±6μm × √(108.33mm) = ±8.5μm

    따라서 정답은 "±8.5μm"이다.
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48. 표면 거칠기 값이 다음 식에 의해 구하는 표면거칠기 파라미터는? (단, ℓ은 기준길이이고, Z(x)는 세로좌표값이다.)

  1. 프로파일의 최대 높이
  2. 프로파일 요소의 평균 높이
  3. 평가 프로파일의 제곱 평균 평방근 편차
  4. 평가 프로파일의 산술 평균 편차
(정답률: 47%)
  • 표면 거칠기 값은 표면의 불규칙성 정도를 나타내는 값으로, 표면의 높이 차이를 나타내는 것이다. 이를 구하기 위해서는 기준길이 ℓ 내에서의 표면의 높이값 Z(x)와 평균값을 구해야 한다. 그리고 이 평균값과의 차이를 제곱하여 모든 구간에서의 값을 더한 후, 구간 수로 나누어 제곱근을 취하면 평가 프로파일의 제곱 평균 평방근 편차가 된다. 따라서 정답은 "평가 프로파일의 제곱 평균 평방근 편차"이다.
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49. 초점거리 500mm의 오토콜리메이터로서 상의 변위가 0.2mm일 때 경사각은 몇 초(")인가?

  1. 약 41"
  2. 약 46"
  3. 약 51"
  4. 약 56"
(정답률: 32%)
  • 초점거리 500mm의 오토콜리메이터에서 상의 변위가 0.2mm일 때, 경사각은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    tan(θ) = 상의 변위 / 초점거리
    tan(θ) = 0.2 / 500
    θ = arctan(0.2 / 500) * (180 / π) * 3600

    여기서 arctan은 역탄젠트 함수를 의미하며, * (180 / π) * 3600은 라디안 값을 초 단위 각도로 변환하는 과정이다. 계산 결과, 약 41"이 나오므로 정답은 "약 41""이다.

    이유는 초점거리가 크면서 상의 변위가 작을수록 경사각이 작아지기 때문이다. 따라서 초점거리 500mm에서 상의 변위가 0.2mm일 때는 경사각이 약 41" 정도로 작아진다.
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50. 측정하는 사람에 따라 생기는 오차로, 숙달되면 어느 정도 줄일수 있는 오차는?

  1. 과실오차
  2. 우연오차
  3. 계기오차
  4. 개인오차
(정답률: 76%)
  • 개인오차는 측정하는 사람의 주관적인 판단이나 기술력, 경험 등에 따라 생기는 오차로, 이는 숙달되면 어느 정도 줄일 수 있습니다. 따라서 개인오차가 정답입니다.
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51. 알루미늄 표면의 방식성을 개선하는 방법은?

  1. 시효처리
  2. 뜨임처리
  3. 재결정화
  4. 양극산화처리
(정답률: 51%)
  • 알루미늄은 자연적으로 산화되는 경향이 있어서 표면이 부식되기 쉽습니다. 이를 방지하기 위해 양극산화처리를 하면 알루미늄 표면에 산화막을 형성시켜서 부식을 방지할 수 있습니다. 따라서 알루미늄 표면의 방식성을 개선하는 가장 효과적인 방법은 양극산화처리입니다.
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52. 순철에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비중은 약 7.87 정도이다.
  2. 용점은 약 1539℃ 정도이다.
  3. 순철은 페라이트 조직이다.
  4. 순철의 변태는 A0, A1, A2이다.
(정답률: 61%)
  • 순철은 페라이트 조직이 아니라 펄라이트 조직입니다. 순철의 변태는 A0, A1, A3입니다. A2는 강철의 변태 중 하나입니다. 순철의 변태가 A0, A1, A2가 아닌 이유는 순철은 강철과 달리 탄소 함량이 매우 낮기 때문입니다.
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53. 2종 금속원소의 고용체에서 조성이 간단한 원자비로 표시되고 더욱이 특정한 결정격자내에서 각기 원자의 위치가 분명히 결정되어 있는 것(물질)은?

  1. 고용체
  2. 공정 합금
  3. 동소 변태
  4. 금속간 화합물
(정답률: 47%)
  • 금속간 화합물은 2종 금속원소로 이루어진 물질로, 각 원자의 위치가 결정되어 있어서 결정격자 구조를 가지고 있습니다. 또한 조성이 간단한 원자비로 표시되기 때문에 구분하기 쉽습니다. 따라서 "금속간 화합물"이 정답입니다.
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54. 어떤 재료를 냉각하였을 때 임계온도에 이르러 전기저항이 0이 되는 현상의 극저온성 재료는?

  1. 제진합금
  2. 초전도재료
  3. 초소성재료
  4. 반도체재료
(정답률: 69%)
  • 초전도재료는 극저온에서 전기저항이 0이 되는 현상을 보이는 재료입니다. 이는 전자들이 재료 내에서 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 발생하는 현상으로, 이러한 특성을 이용하여 초전도체를 만들어 슈퍼컨덕터 등의 분야에서 활용됩니다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "초전도재료"입니다.
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55. 열전쌍으로 사용되는 재료가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 내열, 내식성이 커야 한다.
  2. 이스테리시스차가 커야 한다.
  3. 고온에서 기계적 강도가 커야 한다.
  4. 열기전력이 크고 안정성이 있어야 한다.
(정답률: 66%)
  • 이스테리시스 차란, 자기장이 변화할 때 자성체가 그에 따라 변화하는 속도의 차이를 말합니다. 열전쌍은 자기장에 따라 자성체의 상태가 변화하므로, 이스테리시스 차가 크면 자기장의 변화에 더 민감하게 반응할 수 있어서 더욱 정확한 측정이 가능합니다. 따라서, 이스테리시스 차가 커야 열전쌍으로 사용되는 재료로 적합합니다.
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56. 기계적 성질이 우수하고, 전기 절연성이 좋아 전기 절연물, 기어, 프로펠러 등으로 쓰이는 플라스틱 재료로서 일명 베이클라이트라고 하는 합성수지는?

  1. 페놀노지
  2. 요소수지
  3. 멜라민수지
  4. 실리콘수지
(정답률: 57%)
  • 베이클라이트는 페놀수지와 적절한 충전제를 혼합하여 만든 합성수지입니다. 따라서 "페놀노지"가 정답입니다.
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57. 단조 소재용 재료로 사용되기 어려운 것은?

  1. 고온용 주철
  2. 고강도 기어용 강
  3. 표면경화 기어용 강
  4. 내식 알루미늄 합금
(정답률: 37%)
  • 고온용 주철은 고온에서 높은 내구성을 가지는 재료이지만, 단조 공정에서는 용융 상태로 만들기 어려워 단조 소재로 사용하기 어렵습니다.
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58. 제강 원료로서 사용하는 선절 중에 존재하며, 황과 결합하여 황의 해를 줄이고 강의 점성을 증가시키며 고온 가공을 쉽게 하는 원소는?

  1. P
  2. Cu
  3. Mn
  4. Si
(정답률: 69%)
  • 정답은 "Mn"입니다. Mn은 황과 결합하여 황의 해를 줄이고 강의 점성을 증가시키며 고온 가공을 쉽게하는 효과가 있기 때문입니다. 또한, Mn은 강철 제조 과정에서 산화물을 제거하는 역할도 합니다. 따라서, Mn은 제강 원료로 널리 사용됩니다.
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59. 선팽창계수가 큰 순서로 옳게 나열된 것은?

  1. 알루미늄>구리>니켈>크롬
  2. 알루미늄>크롬>니켈>구리
  3. 구리>알루미늄>니켈>크롬
  4. 구리>니켈>알루미늄>크롬
(정답률: 58%)
  • 선팽창계수란 온도가 변화할 때 물체의 부피가 얼마나 변하는지를 나타내는 값입니다. 이 값이 클수록 물체는 온도 변화에 민감하게 반응합니다. 따라서 선팽창계수가 큰 순서대로 나열하면, 온도 변화에 가장 민감한 물질부터 차례로 나열됩니다.

    알루미늄>구리>니켈>크롬 순서는 이에 따라서 설명할 수 있습니다. 알루미늄은 선팽창계수가 크기 때문에 온도 변화에 가장 민감하게 반응합니다. 구리는 알루미늄보다는 선팽창계수가 작지만 여전히 크기 때문에 두 번째로 나열됩니다. 니켈은 구리보다 선팽창계수가 작지만 여전히 크기 때문에 세 번째로 나열됩니다. 마지막으로 크롬은 다른 세 재료에 비해 선팽창계수가 작기 때문에 가장 마지막에 나열됩니다.

    따라서 "알루미늄>구리>니켈>크롬"이 옳은 답입니다.
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60. 고주파경화법의 설명으로 틀린 것은?

  1. 가열시간이 짧다.
  2. 재료의 표면부위를 경화한다.
  3. 표면에 산화가 많이 발생한다.
  4. 표면의 탈탄 및 결정입자의 조대화가 거의 일어나지 않는다.
(정답률: 53%)
  • 정답은 "표면에 산화가 많이 발생한다." 이다. 고주파경화법은 전자기파를 이용하여 재료의 표면부위를 빠르게 가열하여 경화시키는 방법이다. 이 때, 전자기파가 표면과 부딪히면서 산화반응이 일어나기 때문에 표면에 산화가 많이 발생한다. 따라서, 고주파경화법으로 처리한 재료의 표면은 부식에 취약하다는 단점이 있다.
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