금속재료기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

금속재료기사
(2012-05-20 기출문제)

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1과목: 금속조직학

1. 다음 중 금속재료를 냉간가공한 후 어닐링 처리를 행 할때 일어나는 회복과정에 관련된 내용이 아닌 것은?

  1. 경도의 감소
  2. 전위밀도의 감소
  3. 전기전도도의 증가
  4. 결정립 형상의 변화
(정답률: 77%)
  • 결정립 형상의 변화는 회복과정과는 관련이 없는 것이다. 회복과정은 금속재료를 냉간가공한 후 내부 응력을 완화시키는 과정으로, 경도의 감소, 전위밀도의 감소, 전기전도도의 증가와 관련이 있다. 결정립 형상의 변화는 금속재료가 가공되면서 결정립의 형상이 변화하는 것을 의미한다. 이는 가공 조건에 따라 달라질 수 있으며, 회복과정과는 직접적인 관련이 없다.
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2. Fe-C 평형상태도에서 나타날 수 있는 반응이 아닌 것은?

  1. 공정반응
  2. 포정반응
  3. 재융반응
  4. 공석반응
(정답률: 89%)
  • Fe-C 평형상태도에서 나타날 수 있는 반응은 "공정반응", "포정반응", "공석반응"입니다. 이들은 모두 Fe와 C 사이의 상호작용을 나타내는 반응으로, 각각 Fe와 C가 공존하는 상태에서 발생합니다. 반면, "재융반응"은 Fe-C 평형상태도에서는 나타날 수 없는 반응입니다. 이는 Fe와 C가 완전히 녹아서 혼합된 상태에서 발생하는 반응으로, Fe-C 평형상태도에서는 고체 상태로 존재하기 때문에 일어날 수 없습니다.
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3. 금속의 강화기구 중 저온과 고온에서 모두 유용한 강화 방법은?

  1. 가공강화
  2. 석출강화
  3. 고용체 강화
  4. 마텐자이트 강화
(정답률: 72%)
  • 고용체 강화는 저온과 고온에서 모두 유용한 강화 방법이다. 이는 고온에서는 고용체가 불안정해져서 더 많은 고용체가 생성되어 강도를 높이고, 저온에서는 고용체가 안정화되어 강도를 유지시키기 때문이다. 따라서 고온과 저온에서 모두 효과적인 강화 방법으로 사용된다.
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4. 면십입방격자에서 격자상수를 a 라할 때 원자반경(r)을 구하는식으로 옳은 것은?

  2. r=√2×a
(정답률: 73%)
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5. 다음 조직중 연성이 가장 좋은 것은?

  1. 마텐자이트
  2. 페라이트
  3. 펄라이트
  4. 베이나이트
(정답률: 83%)
  • 페라이트는 철계열 합금에서 가장 일반적인 조직으로, 연성이 뛰어나기 때문에 가장 좋은 조직 중 하나입니다. 이는 철과 탄소의 혼합물로 이루어져 있으며, 탄소의 함량이 낮아서 연성이 높습니다. 또한, 페라이트는 가공성이 우수하고 용접성도 뛰어나기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
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6. 다음 중 과공석강을 서냉할 때 얻어지는 조직은?

  1. 페라이트
  2. 마텐자이트
  3. 초석페라이트+펄라이트
  4. 초석시멘타이트+펄라이트
(정답률: 85%)
  • 과공석강을 서냉할 때는 빠른 냉각로 인해 강재 내부에서 마르텐자이트가 형성되지만, 동시에 초석시멘타이트와 펄라이트도 함께 형성됩니다. 따라서, 과공석강을 서냉할 때 얻어지는 조직은 "초석시멘타이트+펄라이트" 입니다.
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7. 순철의 A3 동소변태 온도는 약 몇도(℃)인가?

  1. 210
  2. 723
  3. 910
  4. 1536
(정답률: 88%)
  • 순철의 A3 동소변태 온도는 주어진 보기 중에서 "910"이다. 이유는 A3 동소변태 온도는 주어진 합금의 화학 조성과 결정 구조에 따라 달라지며, 순철의 경우에는 약 910℃에서 A3 동소변태가 일어난다. 따라서, "910"이 정답이다.
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8. FCC 금속에서 쇼클리 부분전위가 생성되면 어떤 결정구조로 바뀔 수 있는가?

  1. BCC
  2. BCT
  3. FCT
  4. HCP
(정답률: 80%)
  • FCC 금속에서 쇼클리 부분전위가 생성되면 결정구조가 HCP로 바뀔 수 있습니다. 이는 쇼클리 부분전위가 HCP 구조에서 가장 안정적이기 때문입니다. 다른 결정구조들은 쇼클리 부분전위를 수용하기에는 불안정하거나 에너지적으로 불리한 경우가 있습니다.
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9. 원자 배열이 어느 축을 경계로 전혀 반대의 배열을 갖는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 역위상
  2. 결정립계
  3. 단범위규칙도
  4. 장범위규칙도
(정답률: 91%)
  • 역위상은 어느 축을 기준으로 대칭적인 배열을 갖는 것을 말한다. 이는 결정 구조에서 매우 중요한 개념으로, 결정 구조의 대칭성을 나타내는 중요한 지표 중 하나이다. 따라서 보기에서 정답이 "역위상"인 이유는, 다른 보기들은 결정 구조와는 관련이 없는 용어들이기 때문이다.
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10. 공석강을 오스테나이트화(Austenitezation)한 다음 급냉하여 마텐자이트조직을 얻었을 때 치수 변화는?

  1. 감소한다.
  2. 증가한다.
  3. 일정하지 않다
  4. 변화하지 않는다.
(정답률: 77%)
  • 공석강을 오스테나이트화하고 급냉하면 마텐자이트조직이 형성되는데, 이는 고강도와 높은 경도를 가지는 조직이다. 이러한 조직 변화는 원래의 조직과는 다른 성질을 가지므로 치수가 변화하게 된다. 마텐자이트조직은 오스테나이트조직보다 체적이 작아지므로, 치수는 증가한다. 따라서 정답은 "증가한다."이다.
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11. Bravais 결정계 중 정방정계(tetragonal)의 격자 상수와 축각을 옳게 나타낸 것은?

  1. 격자상수 a=b≠c, 축각 α=β=γ=90°
  2. 격자상수 a=b=c, 축각 α=β=γ≠90°
  3. 격자상수 a≠b≠c, 축각 α=β=90°, γ≠90°
  4. 격자상수 a=b≠c, 축각 α=β=90°, γ=120°
(정답률: 83%)
  • 정방정계(tetragonal)의 격자는 a=b≠c 이며, 축각은 α=β=γ=90° 입니다. 이는 정방체(cubic)와 유사하지만, z축이 c축으로 늘어져 있어서 c축 방향으로만 길쭉하게 늘어난 모양을 가지고 있습니다. 따라서, 격자의 세 축이 모두 직각이며, a와 b축의 길이는 같고 c축의 길이는 다릅니다.
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12. 가공변형이 전혀 없는 상태 즉 완전어닐링 상태에서 금속결정 내의 전위 밀도는 약 얼마인가?

  1. 103∼105개/cm2
  2. 106~108개/cm2
  3. 109∼1011개/cm2
  4. 1012∼1014개/cm2
(정답률: 83%)
  • 완전어닐링 상태에서 금속결정 내의 전위 밀도는 매우 낮아서, 일반적으로 106~108개/cm2 정도이다. 이는 결정 내부의 결함 밀도가 매우 낮기 때문이다. 결함이 적으면 전위 에너지 장벽도 적어지기 때문에 전위 밀도가 낮아진다. 따라서, 보기 중에서 "106~108개/cm2"가 정답이다.
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13. 다음 그림에서 P 조성 합금중의 B성분의 양은?

(정답률: 87%)
  • P 조성 합금은 B와 C 두 가지 성분으로 이루어져 있으며, 그래프에서 B성분의 양은 40%이고 C성분의 양은 60%이다. 따라서 P 조성 합금 중 B성분의 양은 40% × 500g = 200g 이다.

    정답은 "" 이다.
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14. 고온의 불규칙 상태의 고용체를 천천히 냉각하면 어느 온도에서 규칙격자가 형성되기 시작하는 이온도의 명칭은?

  1. 규칙온도
  2. 불규칙온도
  3. 천이온도
  4. 변형온도
(정답률: 86%)
  • 고온의 불규칙 상태에서는 입자들이 자유롭게 움직이며 규칙적인 구조가 없습니다. 그러나 천천히 냉각하면 입자들이 서로 결합하여 규칙적인 구조가 형성됩니다. 이때 규칙격자가 형성되기 시작하는 온도를 천이온도라고 합니다. 이는 물질의 상태 변화를 나타내는 중요한 지표 중 하나입니다.
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15. 비정질(amorphous)이란 원자가 규칙적으로 배열하지 않은 상태를 말하는데 비정질이 아닌 것은?

  1. 유리금속
  2. 무정형
  3. 비결정
  4. 규칙계
(정답률: 85%)
  • 규칙계는 원자나 분자가 규칙적으로 배열된 상태를 말한다. 따라서 비정질, 무정형, 비결정은 규칙적으로 배열되지 않은 상태를 나타내므로 정답은 "규칙계"이다. 유리금속은 비정질 상태를 나타내지만, 그 구조가 규칙적으로 배열된 것이 아니기 때문에 규칙계가 아니다.
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16. 일반적으로 재료내부에는 재료의 특성과 주어진 조건(온도,압력등)에 따르는 평형결함 농도가 존재한다. 평형결함 농도이상의 결함이 존재할 때 관찰되는 현상이 아닌 것은?

  1. 전기저항의 증가
  2. 탄성계수의 증가
  3. 열전도도의 감소
  4. 기계적 성질의 향상
(정답률: 70%)
  • 평형결함 농도 이상의 결함이 존재할 때 관찰되는 현상은 "탄성계수의 증가"가 아닙니다. 이유는 결함이 존재하면 결함 내부의 원자나 분자의 배열이 규칙적이지 않아서 탄성계수가 감소하기 때문입니다.

    따라서, 정답은 "탄성계수의 증가"입니다.
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17. 금속용액을 냉각할 때 나타나는 입내편석에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 입내편석을 예방하려면 아주 천천히 냉각해야 한다.
  2. 확산현상이 없이 급냉되면 입내편석은 많이 발생한다.
  3. 융액은 온도강하에 따라 응고하면서 고체 결정의 농도차가 발생되어 입내편석이 일어난다.
  4. 최초 결정핵과 최종 응고부의 농도차이가 크면 동일 결정립내라도 입내편석이 일어나지 않는다.
(정답률: 79%)
  • "최초 결정핵과 최종 응고부의 농도차이가 크면 동일 결정립내라도 입내편석이 일어나지 않는다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로는 농도차이가 크면 입내편석이 더 많이 발생할 가능성이 높다. 입내편석을 예방하려면 천천히 냉각하거나, 농도차이를 줄이는 등의 방법을 사용해야 한다.
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18. 다음의 밀러지수 중 면간 거리가 가장 가까운 것은?

  1. (010)
  2. (120)
  3. (220)
  4. (130)
(정답률: 82%)
  • 밀러지수는 결정 구조의 밀도와 결정 방향에 따라 결정의 물리적 특성을 나타내는 값이다. 면간 거리는 결정의 구조에 따라 다르게 나타난다. 따라서 주어진 밀러지수 중 면간 거리가 가장 가까운 것을 찾기 위해서는 각 밀러지수에 해당하는 결정 구조의 면간 거리를 비교해야 한다.

    (010) 밀러지수는 단순한 구조를 가진 결정으로 면간 거리가 크다. (120) 밀러지수는 육면체 구조를 가진 결정으로 면간 거리가 중간 정도이다. (220) 밀러지수는 정육면체 구조를 가진 결정으로 면간 거리가 크다. 따라서 면간 거리가 가장 가까운 것은 (130) 밀러지수이다. (130) 밀러지수는 브라베 그리드에서 단위 셀이 직사각형 모양인 구조를 가지며, 면간 거리가 중간 정도이다.
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19. 순금속을 용융상태에서 냉각하면 융점온도에서 일정시간 동안 시간이 지나도 온도가 변화되지 않는 수평 상태를 유지하다가 다시 시간에 따라 온도가 감소한다. Gibbs의 상률을 이용하면 융점 수평구간에서의 자유도(F)는 얼마인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 78%)
  • 순금속이 융점온도에서 일정시간 동안 온도가 변화되지 않는 수평 상태를 유지하는 것은 상태변화가 없다는 것을 의미한다. 따라서 상률은 0이 되며, Gibbs의 상률 공식에서 자유도(F)는 상태변화가 일어나지 않을 때는 항상 0이 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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20. 다음 원소 중 강에서 침입형 원자가 될 수 있는 것은?

  1. Ni
  2. B
  3. Cr
  4. Al
(정답률: 80%)
  • 정답은 "B"입니다. 이유는 B 원소가 3개의 전자를 가지고 있으며, 이는 외부 전자껍질에 3개의 전자가 존재한다는 것을 의미합니다. 이는 강에서 침입형 원자가 될 수 있는 조건 중 하나인 외부 전자껍질에 전자를 가지고 있어야 한다는 조건을 만족시킵니다. 따라서 B 원소는 강에서 침입형 원자가 될 수 있습니다.
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2과목: 금속재료학

21. Fe-C상태도에서 탄소 함유량이 0.6%인 아공석강의 A1변태점직상에서 초석 페라이트의 양은 약 몇%인가? (단, α의 탄소함량은 0.025%이며, 공석점에서의 탄소함량은 0.8%이다.)

  1. 26
  2. 36
  3. 46
  4. 56
(정답률: 73%)
  • Fe-C 상태도에서 탄소 함유량이 0.6%인 아공석강은 공석점에서의 탄소 함유량보다 적으므로, 초석 페라이트가 형성된다. A1 변태점은 초석 페라이트와 고석 페라이트가 혼합된 상태에서 일어나는 변태점이다. 따라서, A1 변태점에서 초석 페라이트의 양은 초석 페라이트와 고석 페라이트의 혼합비에 따라 결정된다.

    초석 페라이트와 고석 페라이트의 혼합비는 Fe-C 상태도에서 α와 γ 영역의 경계선을 따라 이동하면서 변화한다. 이때, 경계선은 공석점에서 시작하여 α의 탄소 함유량인 0.025%에서 끝나며, 이 지점에서 초석 페라이트와 고석 페라이트의 혼합비는 약 26%이다. 따라서, A1 변태점에서 초석 페라이트의 양은 약 26%이다. 따라서 정답은 "26"이다.
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22. 절삭성을 높이기 위한 쾌삭 황동(hard brass)은 황동에 어떤 원소를 1.0~3.5% 정도 첨가시킨 합금인가?

  1. P
  2. Si
  3. Sb
  4. Pb
(정답률: 75%)
  • 정답은 "Pb"입니다. 쾌삭 황동은 주로 날카로운 칼날이나 공구 등에 사용되는데, 이는 황동에 첨가된 원소가 절삭성을 높여주기 때문입니다. Pb는 황동에 첨가되면 절삭성을 높여주는 효과가 있습니다. 반면, P는 황동에 첨가되면 열처리 과정에서 불순물로 작용하여 오히려 절삭성을 떨어뜨리는 효과가 있습니다. Si와 Sb는 황동에 첨가되어도 절삭성 향상 효과가 크지 않습니다.
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23. Cu에 Ni을 40~50%정도 첨가한 것으로서 열전쌍(thermocouple)으로 사용되는 재료는?

  1. 니크롬(Nichrome)
  2. 인코넬(Inconel)
  3. 콘스탄탄(Constantan)
  4. 모넬 메탈(Monel metal)
(정답률: 79%)
  • 콘스탄탄(Constantan)은 Cu에 Ni을 40~50% 첨가한 합금으로, 열전쌍(thermocouple)으로 사용되는 이유는 고온에서 안정적인 전기적 특성을 가지기 때문입니다. 또한, 온도 변화에 따른 전기저항 변화가 작아서 정확한 온도 측정이 가능합니다.
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24. 기계구조용 강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 마레이징(Maraging) 강은 극저탄소 마텐자이트를 시효 석출시킨 강재이다.
  2. 스프링용 강은 2.0%~2.5%C의 고탄소강이 많이 사용된다.
  3. 초강인강이란 인장강도 140kg/mm2이상, 항복점120kgf/mm2이상의 강을 말한다.
  4. Cr-Mo 강은 Cr강보다 담금질성을 향상하고, 뜨임저항성이 크며 또한 뜨임취성이 작은 강이다.
(정답률: 70%)
  • "스프링용 강은 2.0%~2.5%C의 고탄소강이 많이 사용된다."이 틀린 것이다. 스프링용 강은 일반적으로 0.5%~1.0%C의 중탄소강이 사용된다. 이유는 스프링용 강이 너무 높은 탄소 함량을 가지면 가공성이 나빠지고 파손될 가능성이 높아지기 때문이다.
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25. 연강과 같이 항복점이 있는 금속의 응력-변형률 곡선에서 항복점 연신과정에 나타나는 띠(band)가 아닌 것은?

  1. 루더스 밴드
  2. 슬립밴드
  3. 핼트먼선
  4. 코트렐 밴드
(정답률: 59%)
  • 코트렐 밴드는 항복점 연신과정에서 나타나는 띠(band)가 아니라, 금속의 결함 구조와 관련된 현상으로서, 금속 내부에서 발생하는 결함이나 불순물이 원자간 결합을 방해하여 응력이 집중되어 일어나는 현상입니다. 따라서, 연강과 같이 항복점이 있는 금속의 응력-변형률 곡선에서 항복점 연신과정에 나타나는 띠(band)가 아닌 것은 코트렐 밴드입니다.
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26. 다음 중 부식 예방법으로서 음극보호(cathodic protection) 방법이 아닌 것은?

  1. 지하배관용 강관에 마그네슘 희생양극(sacrifi cialanode) 을 설치한다.
  2. 지하탱크에 외부전압(impressed voItage)을 가하여 보호한다.
  3. 통조림용 캔 재료로 주석도금(tin plating)한 강판을 사용한다
  4. 자동차 차체용 재료로 아연도금(galvanizing)한 강판을 사용한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "통조림용 캔 재료로 주석도금(tin plating)한 강판을 사용한다"입니다.

    음극보호(cathodic protection) 방법은 금속의 부식을 예방하기 위해 부식을 일으키는 환경에서 금속을 음극으로 만들어 전기적으로 보호하는 방법입니다.

    지하배관용 강관에 마그네슘 희생양극(sacrificial anode)을 설치하는 것은 마그네슘이 부식되어 금속 간의 전기적인 전달을 막아주는 방법입니다.

    지하탱크에 외부전압(impressed voltage)을 가하여 보호하는 것은 외부 전압을 가해 금속을 음극으로 만들어 부식을 예방하는 방법입니다.

    자동차 차체용 재료로 아연도금(galvanizing)한 강판을 사용하는 것은 아연이 부식되어 금속 간의 전기적인 전달을 막아주는 방법입니다.

    하지만 통조림용 캔 재료로 주석도금한 강판은 부식 예방을 위한 방법이 아닙니다. 주석도금은 강판의 표면을 보호하고 녹을 방지하기 위한 방법입니다.
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27. 탄소강에서 망간(Mn)의 영향으로 옳은 것은?

  1. 결정립의 크기를 증가시키고 소성을 감소시킨다.
  2. 고온에서 결정립 성장을 억제시킨다.
  3. 강의 유동성을 나쁘게 한다.
  4. 저온취성의 원인이 된다.
(정답률: 74%)
  • 망간은 탄소강에서 결정립 성장을 억제시키는 역할을 합니다. 이는 망간이 탄소강 내부에서 결정화를 방해하여 결정립의 크기를 작게 유지시키고, 이로 인해 소성을 감소시키기 때문입니다. 따라서 고온에서 결정립 성장을 억제시키는 것이 망간의 영향 중 하나입니다.
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28. 스프링용 인청동을 냉간가공한 후 225 ~ 275℃에서 1시간정도 저온 풀림 처리하는 이유로 옳은 것은?

  1. 단단한 인동(Cu3P)이 석출되어 탄성한도가 낮게되고 인성피로가 개선되기 때문이다.
  2. 주석화합물(δ-상)이 석출되어 탄성한도가 높게 되고 취성피로가 개선되기 때문이다.
  3. 자성(滋性)이 증가하여 너트, 볼트 등의 연성재료로 사용할 수 있기 때문이다.
  4. 내부마찰(internal friction)이 작아져 탄성한도가 높게되어 탄성피로가 개선되기 때문이다.
(정답률: 67%)
  • 스프링용 인청동을 냉간가공한 후 225 ~ 275℃에서 1시간정도 저온 풀림 처리하는 이유는 "내부마찰(internal friction)이 작아져 탄성한도가 높게되어 탄성피로가 개선되기 때문이다." 입니다.
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29. 경질 합금의 소결 고온압착법(Hot Press Method)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 완성치수와 가까운 형상의 것을 얻을 수 있다.
  2. 로내에서 1개씩 소결되므로 다량 생산방식을 사용할 수 없다.
  3. 소결온도와 압력을 잘못 조절하면 액상이 주위에 배어나와 편석을 일으킨다.
  4. 조직이 조대하고 경도는 향상되며, 상온에서 압착한 소결체보다 표면조도가 낮다.
(정답률: 73%)
  • "조직이 조대하고 경도는 향상되며, 상온에서 압착한 소결체보다 표면조도가 낮다."가 틀린 것은 아니다. 이유는 경질 합금의 소결 고온압착법은 고온과 고압을 이용하여 소결체를 만들어내는 방법으로, 이 과정에서 조직이 조밀해지고 경도가 향상되며, 표면조도는 낮아진다.
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30. 열간금형용 합금공구강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내마모성이 크고 용착, 소착을 일으키지 않아야 한다.
  2. Heat checking은 C%가 높으면 잘 일어나지 않는다.
  3. Mo기 공구강은 담금질성 및 인성이 좋으나 탈탄을 일으키기 쉽다.
  4. 550°C 부근에서 뜨임하면 프레스형 강등은 2차 경화가 나타난다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "Heat checking은 C%가 높으면 잘 일어나지 않는다." 이다. 이유는 C%가 높을수록 강도가 높아지기 때문에 열팽창에 대한 내성이 높아지기 때문이다. 따라서 C%가 높은 합금공구강은 열간금형에 적합하다.
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31. Ai-Si계 합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공정형이며, Al에 대한 Si의 용해도가 크므로 열처리 효과가 기대된다.
  2. 공정형이며, Al에 대한 Si의 용해도가 작으므로 열처리 효과를 기대할 수 없다.
  3. 포정형이며, Al에 대한 Si의 용해도는 크므로 열처리 효과가 기대된다.
  4. 포정형이며, Al에 대한 Si의 용해도는 작으므로 열처리 효과를 기대할 수 없다.
(정답률: 65%)
  • Ai-Si계 합금은 공정형이며, Al에 대한 Si의 용해도가 작기 때문에 열처리 효과를 기대할 수 없다. 이는 Si가 Al에 용해되기 어렵기 때문이다. 따라서, 이 합금은 열처리를 통해 성질을 개선하는 것이 어렵다.
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32. 구리를 진공 용해하여 0.001~0.002%의 O2 함량을 가지며 유리의 봉착성이 좋아 진공관용 재료 및 전자 기기등에 이용되는 재료는?

  1. 무산소동
  2. 탈산동
  3. 전기동
  4. 정련동
(정답률: 85%)
  • 정답은 "무산소동"입니다.

    구리를 진공 용해하여 O2 함량을 매우 낮추면 봉착성이 좋아지고 전기적으로 안정적인 무산소동이 됩니다. 이러한 무산소동은 전자 기기나 진공관 등에서 사용되며, 고주파 전자기파를 효과적으로 차단하는 등의 역할을 합니다. 또한, 무산소동은 고온에서도 안정적이기 때문에 고온 환경에서도 사용할 수 있습니다.
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33. 다음 중 합금 및 고용강화에 관한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 합금의 항복강도, 인장강도, 경도는 순수한 금속보다 더 큰편이다.
  2. 대부분의 합금은 순수한 금속보다 연성이 낮다.
  3. 합금의 전기 전도도는 순수한 금속보다 훨씬 크다.
  4. 크리프에 대한 저항성 또는 고온에서의 강도 저하는 고용강화에 의해 향상되는 경향이 있다.
(정답률: 75%)
  • "대부분의 합금은 순수한 금속보다 연성이 낮다."가 틀린 설명입니다.

    합금은 두 개 이상의 금속이나 비금속 원소가 혼합된 물질로, 이들이 혼합되면서 각각의 성질이 변화합니다. 합금은 순수한 금속보다 항복강도, 인장강도, 경도 등이 더 높은 편이며, 크리프에 대한 저항성 또는 고온에서의 강도 저하에 대한 저항성이 향상되는 경향이 있습니다. 또한, 합금의 전기 전도도는 순수한 금속보다 훨씬 크다는 특징이 있습니다.

    따라서, 합금은 순수한 금속보다 더 강하고 내구성이 높은 재료이며, 고용강화에도 기여할 수 있습니다.
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34. 아연(Zn)의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주조상태에서 미세결정구조이며, 상온 가공이 가능하다.
  2. 25°C에서 밀도는 약7.13g/cm3이다.
  3. 용융점은 약 420°C 정도이며, 조밀육방격자이다.
  4. 황동 합금이나 다이캐스팅용에 이용된다.
(정답률: 62%)
  • 아연은 주조상태에서 미세결정구조이며, 상온 가공이 가능한 것이 맞습니다. 이는 아연이 높은 열가소성을 가지고 있기 때문입니다. 그러나 나머지 보기들도 모두 맞는 설명입니다. 아연은 밀도가 높고, 용융점이 높으며, 조밀육방격자 구조를 가지고 있습니다. 또한 황동 합금이나 다이캐스팅용으로도 이용됩니다.
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35. 수소 저장성을 활용하여 자동차연료용이나 연료전지의 발전용으로 활용이 가능한 합금은?

  1. Fe-Ni계
  2. Mn-Cu계
  3. Nb-Ti계
  4. Ti-Ni계
(정답률: 73%)
  • Fe-Ni계 합금은 수소 저장성이 우수하며, 수소 흡착 및 방출에 대한 안정성이 높아 자동차 연료용이나 연료전지의 발전용으로 활용이 가능합니다. Mn-Cu계 합금은 수소 저장성이 낮아 활용이 어렵고, Nb-Ti계 합금은 수소 저장성은 우수하지만 가격이 비싸서 활용이 제한적입니다. Ti-Ni계 합금은 수소 저장성이 우수하지만, Fe-Ni계 합금보다는 수소 흡착 및 방출에 대한 안정성이 낮아 활용이 제한적입니다.
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36. 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Cr과 Ni은 스테인리스강의 기본적인 합금원소이다.
  2. 오스테나이트계 스테인리스강은 자성이 강하다.
  3. 조직에 따라서 오스테나이트계, 마텐자이트계, 페라이트계, 석출경화계 스테인리스강으로 분류한다.
  4. 탄화물(Cr23C6)은 오스테나이트입계에 석출하여 입계부식의 원인이 된다.
(정답률: 79%)
  • "오스테나이트계 스테인리스강은 자성이 강하다."가 틀린 것이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 비자성이며, 자성을 강하게 가지는 것은 마텐자이트계 스테인리스강이다. 이는 마텐자이트계 스테인리스강이 탄소 함량이 높아서 자성을 가지기 때문이다.
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37. 비커즈 경도시험에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 미소 경도 시험으로 표면 경화층, 탈탄이나 도금부위 등을 측정 할 수 있다.
  2. 미소 경도 시험은 금속의 단결정이나 특정 조직부분을 측정 할 수 있다.
  3. 다이아몬드 피라미드의 중심축과 누르개 부착축(부착면의수직방향) 사이의 각도는 0.3°보다 커야한다.
  4. 비커즈 경도계의 피라미드 꼭지각 대면각은 136°이다.
(정답률: 71%)
  • "비커즈 경도시험"이 아니라 "비커스 경도시험"이 맞는 표기이다. 따라서, "비커즈 경도시험"이라는 표현 자체가 틀린 것이다. 이에 대한 설명은 없다. 따라서, 주어진 보기 중에서 틀린 것은 "다이아몬드 피라미드의 중심축과 누르개 부착축(부착면의수직방향) 사이의 각도는 0.3°보다 커야한다." 이다. 이유는 다이아몬드 피라미드의 중심축과 누르개 부착축 사이의 각도는 90°이어야 하기 때문이다.
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38. 섬유강화금속(FRM)의 특성이 아닌 것은?

  1. 비강도 및 비강성이 낮다.
  2. 2차 성형성 및 접합성이 있다.
  3. 섬유축 방향의 강도가 크다.
  4. 고온의 역학적 특성 및 열적안정성이 우수하다.
(정답률: 71%)
  • 섬유강화금속(FRM)은 섬유로 강화된 금속으로, 섬유축 방향의 강도가 크고 2차 성형성 및 접합성이 있으며 고온의 역학적 특성 및 열적 안정성이 우수합니다. 따라서, "비강도 및 비강성이 낮다."는 FRM의 특성이 아닙니다.
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39. 구상흑연주철의 제조 시 첨가되는 구상화 첨가원소는?

  1. Mg, Ca
  2. Zn, Ag
  3. Sn, Cr
  4. Co, Cu
(정답률: 81%)
  • 구상흑연주철은 탄소와 철로 이루어진 합금으로, 구상화 첨가원소인 마그네슘(Mg)와 칼슘(Ca)는 주로 구조 강화를 위해 첨가됩니다. 이 두 첨가원소는 구조물 내부에서 탄소와 결합하여 탄소의 결정화를 억제하고, 더욱 섬세한 구조를 형성하여 강도와 내구성을 향상시킵니다.
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40. 배빗메탈(babbit metal)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 경도는 Pb를 주로 하는 합금보다 낮다.
  2. 충격과 진동에 잘 견딘다.
  3. 주석계 베어링 합금이라고도 한다.
  4. 비열이 작고 열전도도가 크므로 고속도, 대하중의 기계에 적합하다.
(정답률: 70%)
  • "경도는 Pb를 주로 하는 합금보다 낮다."가 틀린 것이 아니라 오히려 맞는 것이다. 배빗메탈은 주로 주석과 안티모니, 구리 등의 금속을 합금하여 만든 베어링 합금으로, Pb를 주로 하는 합금보다 경도가 높다는 특징이 있다. 따라서, "경도는 Pb를 주로 하는 합금보다 높다."가 맞는 설명이다.
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3과목: 야금공학

41. 다음의 열역학 관계식들 중 틀린 것은?

(정답률: 54%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 이 식은 열역학 제2법칙인 엔트로피 증가의 원리를 위반하기 때문이다. 엔트로피는 시간이 지남에 따라 증가하는 경향이 있기 때문에, 열이 냉각된 물체에서 뜨거운 물체로 스스로 이동하는 것은 불가능하다. 따라서 이 식은 열역학 법칙에 위배되므로 틀린 것이다.
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42. 열해리를 이용하여 금속을 만들 때 사용되는 금속 화합물은?

  1. Ni(CO)4, Fe(CO)5
  2. CaSO4, FeCO3
  3. MgCO3, WC
  4. Zn(OH)2, MoCO3
(정답률: 70%)
  • 열해리는 금속을 만들 때 사용되는 화합물을 분해하여 금속을 추출하는 과정에서 사용됩니다. 이때 Ni(CO)4와 Fe(CO)5는 금속과 결합하여 안정한 형태로 존재하며, 열해리를 통해 분해될 때 금속을 추출할 수 있습니다. 따라서 이 두 화합물은 금속 제조에 사용됩니다.
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43. 다음 화학방정식 중에서 열화학 방정식은?

  1. H2+(1/2)O2=H2O+ΔE
  2. H2O = H2+(1/2)O2+ΔS
  3. H2+(1/2)O2=H2O+ΔH
  4. H2O = H2+(1/2)O2+R
(정답률: 73%)
  • 열화학 방정식은 반응물과 생성물 간의 열 변화(ΔH)를 나타내는 방정식이다. 따라서, "H2+(1/2)O2=H2O+ΔH"가 열화학 방정식이다. 이 방정식은 수소와 산소가 결합하여 물이 생성되는 반응에서 발생하는 열 변화를 나타내고 있다. ΔH는 이 반응에서 발생하는 열의 양을 나타내며, 이 값이 양수이면 반응이 발열반응이고, 음수이면 흡열반응이다.
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44. 다음 중 규칙용액(regular solution)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 혼합열은 조성에 따라 다르다.
  2. 혼합엔트로피는 이상용액의 엔트로피와 같다.
  3. 혼합열이 0이다.
  4. 성분의 활동도 계수는 온도에 따라 변한다.
(정답률: 58%)
  • 혼합열이 0이라는 것은 규칙용액에서 성분 간 상호작용이 완전히 없다는 것을 의미합니다. 따라서 성분 간 상호작용이 없으므로 혼합열이 0이 됩니다.
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45. 열역학 제 3법칙에서 ΔS=0으로 정하는 기준 온도는?

  1. 0℃
  2. 0K
  3. 25℃
  4. 100℃
(정답률: 79%)
  • 열역학 제 3법칙에서 ΔS=0은 절대온도가 0K일 때 성립합니다. 이는 절대온도가 0K일 때 모든 물질의 분자운동이 멈추기 때문입니다. 따라서, ΔS=0으로 정하는 기준 온도는 0K입니다. 다른 보기인 0℃, 25℃, 100℃은 모두 상대온도이며, 절대온도와는 다른 개념입니다.
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46. 깁스 자유에너지(Gibbs free energy(G))에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일정 온도, 일정 압력하에서 G가 감소하면 자발적인 과정이다.
  2. 상태 1과 상태 2의 양쪽 상태가 정해지면, 그과정의 경로에 상관없이 ΔG값은 동일하다.
  3. 일정 온도에서 이상기체가 압력 P1에서 압력 P2로 등온 팽창할때 ΔG값은 Helmholtz free energy 변화(ΔA)값과 같다.
  4. 평형상태에서 G가 최대값을 가진다.
(정답률: 79%)
  • "평형상태에서 G가 최대값을 가진다."는 틀린 설명입니다. 평형상태에서 G는 최소값을 가지며, 이는 엔트로피가 최대가 되는 상태를 나타냅니다. 이는 열역학 제2법칙에 따른 것입니다.
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47. 코크스가 가열된 공기에 의하여 완전 연소하여 CO가스를 생성한다고 할 때, 이론적인 CO가스의 조성(%)은? (단, 공기 중의 산소는 21%, 질소는 79%이다.)

  1. 21.0
  2. 34.7
  3. 42.0
  4. 65.3
(정답률: 62%)
  • CO가스의 화학식은 CO이다. CO가스를 생성하기 위해서는 산소와 탄소가 반응하여 CO를 생성해야 한다. 이 반응식은 다음과 같다.

    C + O2 → CO2
    2CO2 → 2CO + O2

    따라서, 탄소와 산소가 반응하여 CO가 생성되는 반응식은 다음과 같다.

    C + 1/2O2 → CO

    이 반응식에서 탄소와 산소의 몰비는 1:1/2 = 2:1 이므로, 1 mol의 탄소가 완전 연소될 때 1/2 mol의 산소가 필요하다. 따라서, 1 mol의 CO가 생성되기 위해서는 1/2 mol의 산소가 필요하다.

    공기 중의 산소의 몰비는 21/100, 질소의 몰비는 79/100 이므로, 1 mol의 공기는 0.21 mol의 산소와 0.79 mol의 질소를 포함한다.

    따라서, 1 mol의 CO를 생성하기 위해서는 1/2 mol의 산소가 필요하므로, 1 mol의 공기는 0.21/2 = 0.105 mol의 산소를 제공할 수 있다.

    CO가스의 조성은 CO 분자의 몰비로 나타낸다. CO 분자의 몰비는 CO 분자의 몰수를 전체 분자의 몰수로 나눈 값이다. CO 분자의 몰수는 1이고, 전체 분자의 몰수는 CO 분자의 몰수와 공기 중의 질소 분자의 몰수를 합한 값이다.

    따라서, CO가스의 조성은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    CO 분자의 몰비 = CO 분자의 몰수 / (CO 분자의 몰수 + 공기 중의 질소 분자의 몰수)
    = 1 / (1 + 0.79)
    = 0.558

    CO가스의 조성은 몰비로 나타내므로, 백분율로 변환하면 다음과 같다.

    CO가스의 조성(%) = CO 분자의 몰비 × 100%
    = 0.558 × 100%
    = 55.8%

    하지만, 이론적으로는 1 mol의 탄소가 완전 연소될 때 1/2 mol의 산소가 필요하다고 가정했으므로, 실제로는 CO가스의 조성은 더 낮을 것이다. 따라서, 보기에서 정답이 "34.7" 인 것으로 추정된다.
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48. 다음 중 고로에서 열 정산시 출열 항목이 아닌 것은?

  1. 산화철 환원열
  2. 송풍 현열
  3. 로정가스 현열
  4. 슬래그 현열
(정답률: 70%)
  • 송풍 현열은 고로에서 발생하는 열이 아니라, 고로 내부의 공기를 움직여서 열을 분산시키는 역할을 하는 것이므로 출열 항목이 아니다. 따라서 정답은 "송풍 현열"이다.
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49. 압력P, 온도가 T인 1몰의 이상기체가 진공으로 등온 팽창하여 부피가 2배로 되었을때, ΔH, ΔS, ΔA, ΔG를 구한 것으로 틀린 것은? (단, H : 엔탈피, S : 엔트로피, A : 헬름홀츠 자유에너지, G: 깁스 자유 에너지이다.)

  1. ΔH =0
  2. ΔG =-RT∙n2
  3. ΔA =RT∙n2
  4. ΔS = R∙n(V2/V1) =R∙n2
(정답률: 59%)
  • 정답은 "ΔA =RT∙n2" 이다.

    등온 팽창에서는 온도가 일정하므로 ΔH는 0이다. 또한, 부피가 증가하면서 분자의 자유도가 증가하므로 ΔS는 양수이다. 따라서, Gibbs 자유 에너지 변화량인 ΔG는 ΔG = ΔH - TΔS에서 ΔH가 0이므로 ΔG = -TΔS가 된다. 또한, Helmholtz 자유 에너지 변화량인 ΔA는 ΔA = ΔH - TΔS에서 ΔH가 0이므로 ΔA = -TΔS가 된다. 따라서, ΔA = RT∙n2이다.

    이유는 Helmholtz 자유 에너지는 시스템이 가지고 있는 에너지 중에서 온도와 엔트로피에 의해 결정되는 부분이다. 따라서, ΔA = -TΔS에서 ΔS는 부피가 2배로 증가하였으므로 ΔS = R∙n(V2/V1) = R∙n2가 된다. 따라서, ΔA = -TΔS에서 ΔA = RT∙n2가 된다.
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50. 어떠한 반응이 자발적으로 진행되는 조건을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 엔트로피(entropy)가 변화하지 않을 때
  2. 깁스 자유에너지가 증가할 때
  3. 엔트로피(entropy)가 감소할 때
  4. 깁스 자유에너지가 감소할 때
(정답률: 71%)
  • 정답은 "깁스 자유에너지가 감소할 때"입니다. 이는 깁스 자유에너지가 시스템의 안정성을 나타내는 지표이기 때문입니다. 깁스 자유에너지가 감소하면 시스템은 더 안정적인 상태로 진행하게 되며, 이는 자발적인 반응이 진행되는 조건입니다. 이는 엔트로피가 증가하고, 엔탈피가 감소하는 상황에서 발생할 수 있습니다.
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51. 어떠한 비정질 물질이 임계온도에서 비정질(amorphous) → 결정질(crystalline)반응에 의해 결정물질로 된다. 이 반응의 엔탈피 변화량 ΔH와 관련된 설명으로 옳은 것은?

  1. ΔH는 0이다.
  2. ΔH는 음수이다.
  3. ΔH는 양수이다.
  4. 물질에 따라 ΔH는 다르다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "ΔH는 음수이다." 이다.

    임계온도에서 비정질 물질이 결정물질로 변할 때, 결정화는 엔탈피를 방출하며 일어난다. 이는 결정화 과정에서 결정 격자가 형성되고, 이로 인해 물질의 내부 에너지가 감소하기 때문이다. 따라서, 이 반응의 엔탈피 변화량 ΔH는 음수이다.
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52. 고로의 풍구(tuyere)에 연료를 취입하여 조업할 때 송풍온도와 산소부화율은 어떻게 조절하여야 하는가?

  1. 송풍온도는 낮추고 산소부화율은 높여야 한다.
  2. 송풍온도와 산소부화율을 모두 낮추어야 한다.
  3. 송풍온도는 높이고 산소부화율은 낮추어야 한다.
  4. 송풍온도와 산소부화율을 모두 높여야 한다.
(정답률: 68%)
  • 고로의 풍구에 연료를 취입하여 조업할 때, 송풍온도를 높이면 연료가 빠르게 연소되어 산소와 더 많은 열을 생성하게 되므로 산소부화율이 높아집니다. 따라서 송풍온도와 산소부화율을 모두 높여야 합니다.
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53. 1몰 이상기체(Cv=1.5R)가 가역 단열 압축과정을 거쳐 상태 1(25°C, 1기압)에서 상태2(T2, 2기압)로 변할 때 엔탈피 변화(ΔH)는 약 몇 J인가?

  1. 2057
  2. 1187
  3. 1979
  4. 1037
(정답률: 47%)
  • 가역 단열 압축 과정에서는 엔탈피 변화가 없으므로 ΔH=0이다. 따라서 보기에서 정답은 "1187"이 아니라 "0"이다. 따라서 이 문제는 잘못된 문제이다.
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54. 선철 중에 함유되어 있는철(Fe) 이외의 5대 성분은?

  1. C, Si, Mn, P,Ti
  2. C, Si, Mn, P, S
  3. S, Si, Cu, P, S
  4. C, Si, Mn, Ti, Cr
(정답률: 81%)
  • 선철은 주로 철(Fe)과 탄소(C)로 이루어져 있지만, 다른 성분들도 함유되어 있습니다. 이 중에서 5대 성분은 C, Si, Mn, P, S 입니다.

    - C (탄소) : 선철 제조 과정에서 철과 함께 가장 많이 사용되는 성분으로, 강도와 경도를 높이는 역할을 합니다.
    - Si (실리콘) : 선철의 주요 합금 원소 중 하나로, 강도와 내식성을 높이는 역할을 합니다.
    - Mn (망간) : 선철의 주요 합금 원소 중 하나로, 강도와 경도를 높이는 역할을 합니다.
    - P (인) : 선철의 주요 합금 원소 중 하나로, 강도와 가공성을 높이는 역할을 합니다.
    - S (황) : 선철에 함유되는 불순물 중 하나로, 가공성을 높이는 역할을 합니다.
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55. 등온, 등압하에서 이상기체 혼합물을 형성할 때 다음 중 성립되지 않는 식은? (단, G : Gibbs자유에너지, S : 엔트로피, H : 엔탈피, V : 부피, Xi : i기체의 몰분율, n : 몰수, R : 기체상수, T : 절대온도이다.)

  1. △Gmix=nRT∑InX
  2. △Smix=nR∑XInXi
  3. △Hmix=0
  4. △Vmix=0
(정답률: 67%)
  • 정답은 "△Vmix=0"이다.

    이유는 등온, 등압하에서 이상기체 혼합물을 형성할 때, 각 구성 성분의 분자들은 서로 간섭하지 않고 자유롭게 움직인다. 따라서 혼합물의 부피는 각 구성 성분의 부피의 합과 같다. 따라서 혼합물의 부피 변화는 없으므로 △Vmix=0이 된다.

    그러나 다른 식들은 모두 성립한다. △Gmix=nRT∑InX는 혼합물의 Gibbs 자유 에너지 변화를 나타내며, △Smix=nR∑XInXi는 혼합물의 엔트로피 변화를 나타낸다. 또한, 이상기체의 경우 각 구성 성분 간 상호작용이 없으므로 △Hmix=0이 된다.
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56. 돌로마이트(Dolomite)의 주성분은?

  1. CaO – MgO
  2. Al2O3 - SiO2
  3. CaO – SiO2
  4. CaF2
(정답률: 74%)
  • 돌로마이트는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 탄소(C)로 이루어진 광물이다. 따라서 주성분인 칼슘과 마그네슘은 "CaO – MgO"이다.
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57. Mg-Si계 에서 Mg2Si 화합물 중 Mg의 중량백분율(%)은? (단, Mg의 원자량은 24.31이고, Si는 28.09이다.)

  1. 66.66
  2. 63.38
  3. 43.38
  4. 33.33
(정답률: 73%)
  • Mg-Si 화합물에서 Mg2Si의 분자량은 Mg의 원자량 2개와 Si의 원자량 1개를 합한 것이므로,

    Mg2Si의 분자량 = (2 × 24.31) + 28.09 = 76.71

    그리고 Mg의 분자량은 24.31이므로,

    Mg의 중량백분율(%) = (24.31 ÷ 76.71) × 100 ≈ 31.62

    따라서, Mg-Si 화합물 중 Mg2Si의 Mg의 중량백분율(%)은,

    Mg2Si의 분자량에서 Mg의 분자량을 나눈 후 2배를 하면 된다.

    Mg2Si의 Mg의 중량백분율(%) = [(2 × 24.31) ÷ 76.71] × 100 × 2 ≈ 63.38

    따라서, 정답은 "63.38"이다.
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58. 1mole의 기체에 대한 반데르발스(VanderWaals) 상태 방정식은? (단, a 및 b는 상수, V는 부피, P는 압력, R은 기체상수, T는 절대온도를 표시한다.)

(정답률: 79%)
  • VanderWaals 상태 방정식은 다음과 같다.

    (P + a(n/V)^2)(V - nb) = nRT

    여기서 n은 몰수, V는 부피, P는 압력, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다. a와 b는 각각 분자 간의 인력력과 분자의 크기를 나타내는 상수이다.

    따라서, 1몰의 기체에 대한 VanderWaals 상태 방정식은 다음과 같다.

    (P + a/V^2)(V - b) = RT

    보기 중에서 ""이 정답인 이유는, 이 식에서 V^2로 나누어진 a항이 분자 간의 인력력을 나타내는 상수이기 때문이다. 이 상수는 부피가 작아질수록 커지므로, 부피가 0이 되는 1몰의 기체에서는 이 항이 사라지게 된다. 따라서, 1몰의 기체에 대한 VanderWaals 상태 방정식에서는 a/V^2 항이 없어지고, ""이 정답이 된다.
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59. 일정한 압력하에서 온도가 올라감에 따라 평형상수가 증가하는 반응은?

  1. 발열반응이다.
  2. 흡열반응이다.
  3. 반응열이 0 이다.
  4. 단열반응이다.
(정답률: 78%)
  • 평형상수가 온도에 따라 증가하는 경우, 이는 엔탈피 변화와 관련이 있습니다. 흡열반응은 반응이 진행됨에 따라 엔탈피가 감소하므로, 온도가 올라감에 따라 평형상수가 증가하는 것입니다. 따라서, 이 문제에서는 "흡열반응이다."가 정답입니다.
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60. Ni 스파이스(speiss)의 주요 조성으로 옳은 것은?

  1. Cu-Fe–Pi
  2. Pb–Ni-Si
  3. Fe–As–Ni
  4. Sb–S–Co
(정답률: 65%)
  • Ni 스파이스의 주요 조성은 Fe-As-Ni이다. 이는 스파이스 내부의 주요 원소들로 구성되어 있으며, Fe는 철, As는 비소, Ni는 니켈을 나타낸다. 이러한 조성은 스파이스의 물성과 특성을 결정하는 중요한 역할을 한다.
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4과목: 금속가공학

61. 체심입방격자인 FCC(99.99%)의 슬립면과 슬립 방향으로 옳은 것은?

  1. {111}, <110>
  2. {110},
  3. {0001},
  4. {1010}, <2110>
(정답률: 78%)
  • 정답은 "{111}, <110>" 이다.

    FCC 구조에서 체심입방격자는 {111} 방향으로 슬립이 일어날 가능성이 가장 높다. 이는 {111} 방향이 최소 격자 평면이며, 격자 평면 내에서는 가장 밀도가 높기 때문이다.

    또한, 슬립 방향은 <110> 방향이다. 이는 FCC 구조에서 가장 많이 일어나는 슬립 방향 중 하나이며, 이 방향으로 슬립이 일어날 경우 {111} 평면을 따라 이동하면서 격자가 변형되게 된다.
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62. 재료의 크리프(creep) 저항과 관련된 설명으로 틀린 것은?

  1. 융점이 높을수록 크리프 저항은 증가한다.
  2. 탄성계수가 클수록 크리프 저항은 증가한다.
  3. 활성화에너지가 클수록 크리프 저항은 증가한다.
  4. 적층결함에너지가 클수록 크리프 저항은 증가한다.
(정답률: 60%)
  • "적층결함에너지가 클수록 크리프 저항은 증가한다."가 틀린 설명입니다.

    적층결함에너지는 재료 내부의 결함이나 불순물이 얼마나 적층되어 있는지를 나타내는 지표입니다. 적층결함에너지가 클수록 결함이 많은 재료일수록 크리프 저항이 감소합니다. 이는 결함이 크리프 파괴에 미치는 영향이 크기 때문입니다.

    따라서, 적층결함에너지가 작을수록 크리프 저항이 높아지는 것이 맞는 설명입니다.
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63. 금속의 가단성(可鐵性)을 나쁘게 하는 것은?

  1. 재료의 항복점이 낮을 수록
  2. 고탄소강 일수록
  3. 재료의 연신율이 클수록
  4. 성분이 순수한 것일 수록
(정답률: 74%)
  • 금속의 가단성을 나쁘게 하는 것은 항복점이 낮아지기 때문이다. 고탄소강은 항복점이 낮아 가단성이 나쁘기 때문에 정답이 "고탄소강 일수록"이다. 연신율이 클수록 가단성이 좋아지는 경향이 있지만, 이는 가단성을 나쁘게 하는 요인보다는 오히려 가단성을 향상시키는 요인이다. 성분이 순수한 것일수록도 가단성과는 직접적인 연관성이 없다.
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64. 항복곡면에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 응력상태가 항복곡면의 한 점일 때 항복이 일어난다.
  2. 평형상태에 있는 어떠한 응력상태도 항복곡면 밖에서는 존재할 수 없다.
  3. 응력상태가 항복곡면으로 둘러싸여 있을 때 항복이 일어난다.
  4. Von Mises와 Tresca의 항복조건을 응력 공간에 표시하여 만든 하나의 면이다.
(정답률: 65%)
  • "응력상태가 항복곡면의 한 점일 때 항복이 일어난다."가 틀린 설명입니다.

    항복곡면은 응력 공간에서 Von Mises와 Tresca의 항복조건을 만족하는 모든 점들의 집합으로 이루어진 면입니다. 따라서 응력상태가 항복곡면의 한 점일 때 항복이 일어난다는 것은 맞지 않습니다.

    반면, "응력상태가 항복곡면으로 둘러싸여 있을 때 항복이 일어난다."는 맞는 설명입니다. 항복곡면은 항복이 일어날 수 있는 모든 응력상태를 포함하고 있기 때문에, 응력상태가 항복곡면으로 둘러싸여 있을 때 항복이 일어납니다.

    또한, "평형상태에 있는 어떠한 응력상태도 항복곡면 밖에서는 존재할 수 없다."와 "Von Mises와 Tresca의 항복조건을 응력 공간에 표시하여 만든 하나의 면이다."는 모두 맞는 설명입니다.
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65. 풀림한 저탄소강의 소성거동은 O’=7000.2MPa로 나타났다. 만일 이 금속을 처음 단면수축 15% 냉간 가공 후 다시 30% 냉간 가공하였다면 이러한 가공을 받은금속의 항복강도는 약 얼마(MPa)인가?

  1. 485.2
  2. 570.6
  3. 614.2
  4. 727.7
(정답률: 46%)
  • 단면수축률이 증가하면 금속의 항복강도가 증가하므로, 처음 15% 냉간 가공으로 항복강도가 증가했다고 볼 수 있다. 따라서, 처음 가공 후의 항복강도는 O’=7000.2MPa보다 높을 것이다.

    또한, 냉간 가공은 금속의 항복강도를 증가시키는 효과가 있다. 따라서, 처음 가공 후에 더 많은 냉간 가공을 하면 항복강도가 더욱 증가할 것이다.

    따라서, 30% 냉간 가공 후의 항복강도는 7000.2MPa보다 높을 것이다.

    정답은 "614.2"이다. 이는 보기 중에서 가장 작은 값이다. 따라서, 처음 가공 후의 항복강도가 7000.2MPa보다 높고, 30% 냉간 가공 후의 항복강도가 614.2MPa 이상이라는 것을 의미한다.
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66. 단위부피의 금속을 실제 가공하는데 필요한 총일(Wt)을 구하는 식으로 옳은 것은?

  3. Wt=Wh+Wf+Wr
  4. Wt=Wh-Wf-Wr
(정답률: 79%)
  • 옳은 식은 "Wt=Wh+Wf+Wr"이다.

    여기서,
    - Wh는 금속을 가공하는데 필요한 주축 회전에 의한 일로, 주축 회전 시 금속이 벗겨지는 일이 없도록 고정하는 일을 포함한다.
    - Wf는 금속을 가공하는데 필요한 전단력에 의한 일로, 금속을 절단하거나 성형하는 등의 작업을 포함한다.
    - Wr은 금속 가공 시 발생하는 마찰에 의한 일로, 금속과 가공기계 사이의 마찰로 인해 발생하는 열에 의한 일을 포함한다.

    따라서, 이 세 가지 일의 합이 총일인 Wt가 된다.

    "Wt=Wh-Wf-Wr"은 옳지 않은 식이다. 이 식은 Wh, Wf, Wr이 모두 음수일 때만 성립하며, 이는 실제로 일어날 수 없는 상황이다. 따라서, 이 식은 사용할 수 없다.
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67. 버거스 벡터와 전위선이 서로 수직인 전위는?

  1. 단위전위
  2. 혼합전위
  3. 나사전위
  4. 칼날전위
(정답률: 85%)
  • 버거스 벡터는 전위선과 수직이므로, 전위선이 어떤 방향으로 향하느냐에 따라 전위의 형태가 달라집니다. 칼날전위는 전위선이 뾰족한 칼날 모양으로 향하고 있는 경우를 말합니다. 이 경우 전위선이 뾰족한 모양이므로 전위가 급격하게 변화하게 되어 전기장이 강하게 작용하게 됩니다. 따라서 칼날전위는 전기장이 강하게 작용하는 상황에서 발생하며, 전기적으로 민감한 장치에서 문제가 발생할 수 있습니다.
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68. 인장시험 시 연신율에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시편의 단면적이 작을수록 연신율은 감소한다.
  2. 시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율은 감소한다.
  3. 크기가 다른 시편의 연신율을 비교하기 위해서는 시편의 기하학적 형태가 같도록해야 한다.
  4. 일반적으로 연신율, 단면감소율, 파괴거동은 재료의 다른 거동으로 취급한다.
(정답률: 75%)
  • "시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율은 감소한다."가 틀린 것이다.

    시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율은 증가한다. 이는 초기에는 시편이 덜 늘어나기 때문이다. 따라서 시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율이 높아진다.
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69. 기계적인 잔류응력측정법 중 얇은 판의 표면의 2축 잔류응력을 결정하는데 이용되며 재료의 탄성이 균일하며 잔류응력이 면에 따라서 변하지 않고 두께에 따라서만 변화 한다고 가정하는 측정법은?

  1. γ- Ray 법
  2. Bauer - Heyn 방법
  3. Treuting - READ방법
  4. Sachs 중공방법
(정답률: 76%)
  • Treuting-READ 방법은 얇은 판의 표면의 2축 잔류응력을 결정하는데 이용되며, 재료의 탄성이 균일하며 잔류응력이 면에 따라서 변하지 않고 두께에 따라서만 변화한다는 가정하에 측정하는 기계적인 잔류응력측정법입니다. 다른 보기들은 이와 다른 가정이나 방법을 사용합니다.
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70. 냉간가공된 금속이 열처리에 의해서 회복과 재결정립 성장이 일어날 때 구동력이 되는 것은?

  1. 응력
  2. 변형율
  3. 표면에너지
  4. 축적에너지
(정답률: 78%)
  • 열처리에 의해 회복과 재결정립 성장이 일어날 때, 구동력이 되는 것은 축적에너지입니다. 이는 금속 내부의 결함과 결합 에너지 등이 축적되어 있어, 열처리에 의해 이 축적된 에너지가 활용되어 구동력이 발생하는 것입니다.
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71. 다음 중 정수압 압출의 장점이 아닌 것은?

  1. 마찰효과가 증가한다.
  2. 균일 변형이 가능하다.
  3. 압출압력이 감소한다.
  4. 과잉일이 감소한다.
(정답률: 61%)
  • 정수압 압출의 장점은 균일 변형이 가능하고 압출압력이 감소하여 과잉일이 감소한다는 것입니다. 따라서 "마찰효과가 증가한다."는 정수압 압출의 장점이 아닙니다. 이는 압출 시에 금형과 원료 사이의 마찰력이 증가하여 압출 과정이 어려워지고, 원료의 온도 상승과 함께 불순물이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다.
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72. 딥드로잉(deep drawing)에의해성형한제품에이어링(earing) 결함이 생기는 원인은?

  1. 전연성
  2. 이방성
  3. 등방성
  4. 탄성여효
(정답률: 83%)
  • 딥드로잉 과정에서 재료가 인장력에 의해 길어지는 방향과 수직 방향의 인장력이 다르기 때문에 이방성 성질을 가지는 경우, 제품의 표면에 얇은 층으로 어어링(earing)이 생길 수 있습니다. 이는 재료의 물성과 관련된 문제이며, 등방성이나 탄성여효와는 관련이 없습니다.
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73. 다음 가공법 중에서 전단가공에 해당되지 않는 가공법은?

  1. 컬링가공
  2. 트리밍가공
  3. 세이빙가공
  4. 슬리팅가공
(정답률: 71%)
  • 컬링가공은 재료의 끝 부분을 굽히거나 접는 등의 가공으로, 전단이나 절단과는 다른 형태의 가공법이므로 전단가공에 해당되지 않는다. 반면에 트리밍가공, 세이빙가공, 슬리팅가공은 모두 전단가공에 해당된다.
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74. 금속의 피로강도를 향상시키기 위한 방법 중 틀린 것은?

  1. 표면을 평활하게 한다.
  2. 응력을 집중시켜 재료를 강하게 한다.
  3. 표면경도를 향상시키기 위하여 침탄시킨다.
  4. 표면층에 압축잔류 응력이 존재하게 한다.
(정답률: 61%)
  • "응력을 집중시켜 재료를 강하게 한다."는 오히려 금속의 피로강도를 감소시키는 방법입니다. 금속이 지속적인 응력에 노출되면 피로균열이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 올바른 방법은 "표면을 평활하게 한다.", "표면경도를 향상시키기 위하여 침탄시킨다.", "표면층에 압축잔류 응력이 존재하게 한다."입니다.
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75. 샤르피 충격시험에서 해머를 올렸을 때의 각도를 α시험편 파단 후의 각도를 β라고 할 때, 충격흡수에너지를 구하는 식은? (단, W는 중량(kgf), R는 펜 듈럼의길이(m)이다.)

  1. WR(cosα -1)
  2. WR(cosβ -1)
  3. WR(cosβ -cosα)
  4. WR(cosα -cosβ)
(정답률: 87%)
  • 샤르피 충격시험에서 해머를 올렸을 때와 파단 후의 상태에서 펜덜럼의 위치는 다르다. 이 때, 펜덜럼의 위치 변화에 따른 위치에너지의 변화량은 무시할 수 있다. 따라서 충격흡수에너지는 운동에너지의 변화량과 같다. 운동에너지의 변화량은 해머가 떨어지면서 받는 일과 파단 후에 펜덜럼이 받는 일의 차이로 구할 수 있다. 이 일의 차이는 해머가 떨어지면서 받는 일에서 파단 후에 펜덜럼이 받는 일을 뺀 것과 같다. 이 일의 차이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    일의 차이 = 해머가 떨어지면서 받는 일 - 파단 후에 펜덜럼이 받는 일
    = W(Rcosα - Rcosβ)
    = WR(cosα - cosβ)

    따라서, 충격흡수에너지는 WR(cosβ - cosα)이다.
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76. 완전전위가 두개의 부분전위로 분해되면 두 부분 전위는 두 부분전위 사이의 반발력과 인력이 균형을 이루는 폭(간격)으로 존재한다. 이 때 두 부분전 위를 확장전위라 부르는데, FCC에서 확장나선전위의 교차슬립에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 적층결함 에너지가 클수록 교차슬립이 잘 일어난다.
  2. Al, Ni등의 금속에서는 교차슬립이 잘 일어난다.
  3. 황동(brass)에서는 교차슬립이 잘 일어나지 않는다.
  4. 부분전위 사이의 폭이 클수록 교차슬립이 잘 일어난다.
(정답률: 73%)
  • "황동(brass)에서는 교차슬립이 잘 일어나지 않는다."가 틀린 것이다.

    부분전위 사이의 폭이 클수록 교차슬립이 잘 일어나는 이유는, 폭이 클수록 두 부분전위 사이의 에너지 차이가 크기 때문에 이를 극복하기 위해 결함이 생성되고, 결함이 생성되면서 교차슬립이 발생하기 때문이다. 적층결함 에너지가 클수록 결함 생성이 쉬워지므로 교차슬립이 잘 일어난다. 또한, Al, Ni 등의 금속에서는 결함 생성이 쉬우므로 교차슬립이 잘 일어난다.
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77. 그림에서 슬립이 형성되어 인장축에 45°로 루더스띠가 형성되는 구간은?

  1. AB
  2. BC
  3. CD
  4. DE
(정답률: 83%)
  • 정답은 "BC"입니다. 슬립이 형성되어 인장축에 45°로 루더스띠가 형성되는 구간은 변형률이 가장 큰 구간인데, 이는 그림에서 "BC" 구간입니다. "AB" 구간은 초기 변형률이 크지만 이후에는 감소하므로 해당 구간에서는 루더스띠가 형성되지 않습니다. "CD" 구간은 초기 변형률이 작아서 루더스띠가 형성되지 않습니다. "DE" 구간은 변형률이 크지만 인장축과 수직이므로 루더스띠가 형성되지 않습니다.
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78. 탄소강봉에 720kgf/cm2의 인장응력이 작용하고 있을 때 변형률의 값은 0.003이라면 (종)탄성계수 E값은 얼마인가?

  1. 2.3×105kgf/cm2
  2. 2.4×106kgf/cm2
  3. 2.3×107kgf/cm2
  4. 2.4×108kgf/cm2
(정답률: 66%)
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79. 압연작업에서 압하량을 크게하는 조건을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 지름이 큰 롤을 사용한다
  2. 압연재의 온도를 높여준다.
  3. 압연재를 뒤에서 밀어준다
  4. 롤의 회전속도를 높인다.
(정답률: 83%)
  • 정답은 "롤의 회전속도를 높인다."이다. 롤의 회전속도를 높이면 압연재가 롤과 접촉하는 시간이 짧아지기 때문에 압력이 높아지게 된다. 따라서 압하량을 크게할 수 있다.
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80. 취성 금속재료의 파괴가 표면조건에 따라 민감하게 변하는 현상은?

  1. 조폐(joffe) 효과
  2. 수즈키 (Suzuki) 효과
  3. 변형률 민감도 효과
  4. 텍스쳐(texture) 효과
(정답률: 80%)
  • 취성 금속재료의 파괴는 표면조건에 따라 민감하게 변하는데, 이는 조폐 효과라고 합니다. 조폐 효과는 금속재료의 표면조건이나 마찰로 인해 결정구조가 변화하면서 파괴에 민감해지는 현상을 말합니다. 이는 금속재료의 결정구조와 결정방향에 따라 발생하는 변형률 민감도 효과와 텍스쳐 효과와도 관련이 있습니다. 수즈키 효과는 금속재료의 결정구조와 결정방향에 따라 파괴가 민감하게 변하는 현상을 말합니다.
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5과목: 표면공학

81. 고속도금을 하기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 금속이온의 농도를 크게한다.
  2. 확산정수가 작은염을 사용한다.
  3. 액의온도를 높여 작업한다.
  4. 액의 교반을 심하게 해준다.
(정답률: 68%)
  • 액의 온도를 높이는 것은 고속도금을 하기 위한 방법 중 하나이지만, 확산정수가 작은 염을 사용하는 것은 올바른 방법이 아닙니다. 확산정수가 작은 염을 사용하면 금속 이온의 농도가 낮아지기 때문에 고속도금 효과가 떨어집니다. 따라서, 확산정수가 큰 염을 사용해야 합니다.
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82. 다음 중 인산염을 환원제로 한 무전해 니켈 도금액의 성분이 아닌 것은?

  1. 시안화제일구리
  2. 치아인산소다
  3. 염화암모늄
  4. 황산니켈
(정답률: 57%)
  • 시안화제일구리는 환원제가 아닌 산화제이기 때문에 무전해 니켈 도금액의 성분으로 포함될 수 없습니다.
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83. 플라즈마 CVD에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 화학적 기상도금보다 속도가 느리다.
  2. 폴리머와 같이 고온에서 불안정한 기지 위에 금속코팅이 가능하다.
  3. 열에너지가 아닌 천이 된 전자에 의하여 반응가스가 활성화 된다.
  4. 열CVD법에 비하여 기지의 온도가 낮은(300°C 이하) 상태에서 밀착성이 우수한 피막을 얻는다.
(정답률: 67%)
  • "화학적 기상도금보다 속도가 느리다."가 틀린 것이 아니다.

    플라즈마 CVD는 기지의 온도가 낮은(300°C 이하) 상태에서 밀착성이 우수한 피막을 얻는다는 것이 특징이다.

    따라서, "폴리머와 같이 고온에서 불안정한 기지 위에 금속코팅이 가능하다."가 틀린 설명이다.
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84. 강재의 염욕 열처리시 일반적인 염욕의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 점성이 커야한다.
  2. 염욕의 용해가 쉬워야 한다.
  3. 증발 및 휘발성이 적어야 한다.
  4. 염욕 중의 불순물은 적고 순도가 높아야 한다.
(정답률: 67%)
  • 강재의 염욕 열처리시 점성이 크면 강재 표면에 염화물이 더 잘 붙어서 열처리 효과가 더 좋아지기 때문이다. 또한, 염욕 중의 불순물이 적고 순도가 높아야 강재의 표면에 균일한 열처리 효과를 줄 수 있으며, 용해가 쉬워야 염화물이 빠르게 표면에 흡수되어 열처리 효과를 높일 수 있다. 증발 및 휘발성이 적어야 염화물의 농도가 일정하게 유지되어 균일한 열처리 효과를 줄 수 있다.
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85. 주사전자현미경에 사용되는 전자총에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 물질에 열을 가하여 일함수 이상의 에너지를 제공하면 전자는 고유의 위치로부터 벗어나 공중으로 방출된다.
  2. 열방사형 전자총을 사용한 주사전자현미경이 전계방사형 전자총을 사용한 것보다 분해능이 뛰어나다.
  3. 열방사형 전자총은 높은 전계를 가하여 에너지를 공급하여 전자를 방출시킨다.
  4. 열방사형 전자총의 음극에 사용되는 재료는 일함수 값이 커야한다.
(정답률: 72%)
  • "물질에 열을 가하여 일함수 이상의 에너지를 제공하면 전자는 고유의 위치로부터 벗어나 공중으로 방출된다." 이유는 전자가 물질 내에서 결합된 원자나 분자의 에너지 상태에 머무르기 위해서는 일정한 양의 에너지가 필요합니다. 이를 일함수라고 하며, 이보다 높은 에너지를 전자에게 공급하면 전자는 물질에서 벗어나 공중으로 방출됩니다. 이러한 원리를 이용하여 주사전자현미경에서는 물질 표면에 전자를 쏘아서 이미지를 생성합니다.

    따라서 "물질에 열을 가하여 일함수 이상의 에너지를 제공하면 전자는 고유의 위치로부터 벗어나 공중으로 방출된다."가 옳은 설명입니다.
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86. 다음 중 무전해 도금에 필요한 주성분과 보조성분이 아닌 것은?

  1. 환원제
  2. 봉공제
  3. 개량제
  4. 착화제
(정답률: 65%)
  • 무전해 도금에 필요한 주성분은 환원제, 보조성분은 개량제와 착화제입니다. 봉공제는 무전해 도금에 필요한 성분이 아니며, 다른 화학적인 용도로 사용됩니다.
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87. 고주파 경화 열처리의 유도전류에 의한 침투깊이를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 강재의 고유 저항이 작고 투자율이 클수록 전류의 침투 깊이는 깊어진다.
  2. 강재의 고유 저항이 작고 전류의 주파수가 높을 수록 침투 깊이는 깊어진다.
  3. 강재의 투자율이 작고 전류의 주파수가 높을 수록 침투 깊이는 깊어진다.
  4. 강재의 고유 저항이 크고 주파수가 낮을 수록 침투 깊이는 깊어진다.
(정답률: 61%)
  • 강재의 고유 저항이 크면 전류가 흐르는데 필요한 에너지 손실이 많아지므로 침투 깊이가 감소하게 됩니다. 또한 주파수가 낮을수록 전류의 파장이 길어져서 강재 내부에서 반사되는 현상이 적어지므로 침투 깊이가 깊어지게 됩니다. 따라서 "강재의 고유 저항이 크고 주파수가 낮을 수록 침투 깊이는 깊어진다."가 옳은 설명입니다.
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88. 알루미늄의 양극산화로 얻어진 피막의 내식성을 가장 크게 저하시키는 불순물은?

  1. Cu
  2. Mn
  3. Mg
  4. Fe
(정답률: 58%)
  • 알루미늄과 Cu는 전기화학적으로 서로 다른 전위를 가지고 있기 때문에, 알루미늄 표면에 Cu가 존재하면 양극산화 과정에서 Cu가 우선적으로 산화되어 알루미늄 표면에 부식을 일으키기 때문입니다. 따라서 Cu는 알루미늄의 피막 내식성을 가장 크게 저하시키는 불순물 중 하나입니다.
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89. Ti 및 Ti 합금의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강도를 중가시키기 위해서 용체화 처리와 시효처리를 한다.
  2. 연성, 치수 및 열적 안정성을 증가시키기 위해서 풀림처리를 한다.
  3. 응력제거 처리시 냉각을 가속시키기 위하여 유냉이나 수냉을 시용한다.
  4. 열처리를 통하여 파괴인성, 피로강도 및 고온 크리프강도 등의 성질을 최적화할수 있다.
(정답률: 66%)
  • "강도를 중가시키기 위해서 용체화 처리와 시효처리를 한다."이 틀린 설명입니다.

    응력제거 처리시 냉각을 가속시키기 위해서 유냉이나 수냉을 사용하는 이유는, 냉각을 빠르게 하여 금속 내부의 응력을 완화시키기 위함입니다. 이는 금속 내부의 응력을 완화시켜 파괴나 변형을 방지하고, 더 나은 기계적 성질을 얻기 위함입니다.
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90. 용융아연도금의 도금 시 용제가 갖추어야 할 조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 점도, 표면장력, 융점이 낮아야 한다.
  2. 용융아연 표면의 산화아연을 제거해 주어야 한다.
  3. 반응 생성물이 재석출하도록 해야 한다.
  4. 용융아연 용기에 침지할 때까지 철 표면의 산화를 억제하여야 한다.
(정답률: 69%)
  • "반응 생성물이 재석출하도록 해야 한다."라는 조건은 틀린 것이다. 올바른 조건은 "반응 생성물이 용융아연 표면에서 분리되어 침전하지 않도록 해야 한다."이다. 이는 용융아연 도금 시 생성되는 산화물 등의 불순물이 용제와 반응하여 침전하지 않도록 하는 것이 중요하다는 뜻이다.
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91. 이온도금 중 저온 플라즈마를 이용한 방식이 아닌 것은?

  1. 활성반응증착 방식
  2. 고주파방전 방식
  3. hollow cathode discharge 방식
  4. clusterionbeamdeposition 방식
(정답률: 72%)
  • "clusterionbeamdeposition 방식"은 이온도금이 아닌 새로운 증착 방식으로, 클러스터 이온을 이용하여 증착하는 방식이다. 따라서 이온도금 중 저온 플라즈마를 이용한 방식이 아니다.
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92. 아노다이징(Anodizing) 처리의 주된 목적이 아닌 것은?

  1. 내식성향상
  2. 표면착색
  3. Al2O3피막형성
  4. 인장강도향상
(정답률: 71%)
  • 아노다이징 처리의 주된 목적은 Al2O3 피막 형성이며, 이를 통해 내식성 향상과 표면 착색 효과를 얻을 수 있습니다. 인장강도 향상은 부가적인 효과 중 하나입니다.
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93. 연마 시 나타나는 결함에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 가벼운 연마 균열의 형상은 구갑상이다.
  2. 연마균열을 방지하려면 반드시 뜨임처리를 해야한다.
  3. 연마균열에는 제1종 연마 균열과 제2종 연마 균열이 있다.
  4. 연마균열은 잔류오스테나이트가 많은 부품을 그라인더로 연삭할 때 나타난다.
(정답률: 65%)
  • "가벼운 연마 균열의 형상은 구갑상이다."가 틀린 설명입니다. 가벼운 연마 균열의 형상은 일반적으로 선형적이며, 구갑상 형상은 중간 정도의 연마 균열에서 나타납니다.
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94. 다음 중 진공증착에 의한 피막제품이 아닌 것은?

  1. 선글라스상의 코팅
  2. 감광막 코팅
  3. 반사방지용 코팅
  4. 플라스틱상의장식 코팅
(정답률: 63%)
  • 정답: 감광막 코팅

    설명: 진공증착은 고체 물질을 증발시켜 그 증기를 진공 상태에서 기판 위에 증착시켜 박막을 만드는 기술입니다. 따라서 선글라스상의 코팅, 반사방지용 코팅, 플라스틱상의 장식 코팅은 모두 진공증착에 의한 피막제품입니다. 하지만 감광막 코팅은 광학적인 특성을 가진 피막을 만드는 기술로, 진공증착과는 다른 방식으로 제작됩니다. 따라서 감광막 코팅은 진공증착에 의한 피막제품이 아닙니다.
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95. 투과전자현미경을 사용하여 필름상에 얻은 특정 면상의 회절점들로부터 그 간격을 측정하여 면간거리를 구하고 자한다. 회절점의 사이의 거리(간격)에 미치는 영향을 옳게 설명한 것은?

  1. Bragg 각도가 클수록 회절점의 사이의 거리는 작아진다.
  2. 특정 면의 면간거리가 클수록 회전전의 사이의 거리도 커진다.
  3. 전자빔의 파장이 클수록회절점의 사이의 거리도 커진다.
  4. 시편과 필름사이의 거리가 클수록 회절점의 사이의 거리는 작아진다.
(정답률: 52%)
  • 전자빔의 파장이 클수록 회절점의 사이의 거리도 커진다. 이는 파장이 클수록 더 멀리 있는 회절점들이 상호작용하기 때문이다. 즉, 파장이 짧을수록 더 가까운 거리에서 상호작용하므로 회절점 사이의 거리가 작아진다.
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96. 강의 담금질성을 판단하는 방법이 아닌 것은?

  1. 염수분무시험에 의한 방법
  2. 조미니시험에 의한 방법
  3. 임계직경에 의한 방법
  4. 임계냉각속도를 사용하는 방법
(정답률: 66%)
  • 염수분무시험은 강의 내부에 염수를 분무하여 강의 표면에 염화물이 남아있는지 확인하는 방법이다. 이 방법은 강의 담금질성을 판단하는 것과는 관련이 없다. 따라서 정답은 "염수분무시험에 의한 방법"이다.
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97. Cr계 스테인리스강의 취화 현상에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. σ 취성을 방지하는 원소는 Al이다.
  2. 저온취성은 주로 오스테나이트계 강에서 나타난다.
  3. σ 취성은 800°C 이상으로 가열하여 급냉하면 인성이 회복된다.
  4. 475°C 취성은 Cr 15% 이상의 강종을 370~540°C 로 장시간 가열하면 취하는 현상이다.
(정답률: 53%)
  • "저온취성은 주로 오스테나이트계 강에서 나타난다."가 틀린 설명입니다. 저온취성은 주로 페라이트계 스테인리스강에서 나타납니다. 이유는 페라이트계 스테인리스강에서는 크롬 침탄층이 얇아서 취화에 민감하기 때문입니다. 반면 오스테나이트계 스테인리스강에서는 크롬 침탄층이 두껍기 때문에 취화에 덜 민감합니다.
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98. 화학증착(CVD-Chemical Vapor Deposition) 법을 옳게 설명한 것은?

  1. 피복하고자하는 금속을 증발하여 이온화시켜 피복한다.
  2. 타겟(target) 재료의 원자를 스퍼터(Sputter) 시켜 마주보는 기판위에 피복한다.
  3. 금속용액에 기판을 침지하여 화학적으로 치환 도금 한 것이다.
  4. 가열된 소재에 피복하고 자하는 피막성분을 포함한 원료의 혼합가스를 접촉시켜 증착한다.
(정답률: 67%)
  • 가열된 소재에 피복하고자 하는 피막성분을 포함한 원료의 혼합가스를 접촉시켜 증착하는 것이다.
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99. 다음 중 파라카이징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 철강의 방청법으로 사용된다.
  2. 피막은 밀착성 금속 인산염이다.
  3. 촉진제로 구리염을 사용하는 방법이다.
  4. 방법에는 처리액을 분사하는 스프레이법이 있다.
(정답률: 62%)
  • 정답은 "촉진제로 구리염을 사용하는 방법이다." 이다. 파라카이징은 촉매제로 구리염을 사용하는 방법이다.
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100. 1기압에 해당 되지 않는 것은?

  1. 760torr
  2. 76cmHg
  3. 760mmHg
  4. 1013Pa
(정답률: 75%)
  • 1013Pa는 기압을 나타내는 단위이기 때문에, 다른 보기들은 모두 기압을 나타내는 단위인 토르, 센티미터 수은柱, 밀리미터 수은柱로 표현될 수 있지만, 1013Pa는 다른 단위로 변환되지 않고 그대로 사용된다.
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