금속재료기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

금속재료기사
(2013-06-02 기출문제)

목록

1과목: 금속조직학

1. 순철에서 체심입방정에서 면심입방정으로 변태하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 자기변태
  2. 상온변태
  3. 고온변태
  4. 동소변태
(정답률: 95%)
  • 순철에서 체심입방정으로 변태하는 것은 분자 구조가 변하는 것이 아니라 분자 내부의 입자들이 위치를 바꾸는 것입니다. 이때 입자들의 종류와 수는 변하지 않으므로 이를 동소변태라고 합니다. 따라서 정답은 "동소변태"입니다.
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2. 금속의 구조에 민감한 성질과 관계되는 것은?

  1. 비열
  2. 탄성계수
  3. 전기전도도
  4. 열팽창계수
(정답률: 76%)
  • 금속의 구조는 전자들이 자유롭게 움직일 수 있는 전자 해박구조를 가지고 있기 때문에 전기전도도가 높습니다. 따라서 금속의 전기적 성질은 금속의 구조와 밀접한 관련이 있습니다.
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3. 격자 결함 중 면 결함에 해당되는 것은?

  1. 원자공공
  2. 적층 결함
  3. 프렌켈 결함
  4. 격자간 원자
(정답률: 91%)
  • 면 결함은 격자 구조에서 원자나 이온의 배열이 일정한 패턴을 이루지 않는 결함을 말합니다. 적층 결함은 격자 구조에서 원자나 이온의 층이 일정한 패턴을 이루지 않는 결함으로, 격자 구조에서 층이 일정하게 반복되지 않는 경우에 발생합니다. 따라서, 적층 결함이 면 결함에 해당됩니다.
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4. 면심입방격자인 금속이 응고할 때 결정이 성장하는 우선 방향은?

  1. [100]
  2. [001]
  3. [121]
  4. [111]
(정답률: 74%)
  • 금속의 결정 성장 방향은 결정 구조와 결정 방향에 따라 달라진다. 면심입방격자 구조를 가진 금속에서는 결정 성장 방향이 [100] 방향으로 선호된다. 이는 [100] 방향이 결정 구조의 가장 밀도가 높은 방향이기 때문이다. 따라서, 면심입방격자인 금속이 응고할 때 결정이 성장하는 우선 방향은 [100] 방향이다.
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5. 다음 중 재결정(Recrystallization)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 재결정은 핵생성 및 성장과정이다.
  2. 핵생성속도가 작고 핵성장속도가 크면 결정립이 크게 성장한다.
  3. 핵생성속도가 크고 핵성장속도가 작으면 미세한 결정립이 된다.
  4. 고순도의 금속일수록 재결정화가 어렵기 때문에 고온 풀림처리를 해야 한다.
(정답률: 87%)
  • "고순도의 금속일수록 재결정화가 어렵기 때문에 고온 풀림처리를 해야 한다."에 대한 설명이 틀린 것은 없다.

    고순도의 금속은 불순물이 적어 핵생성이 어렵기 때문에 초기 결정립이 작고 불규칙적인 경우가 많다. 이러한 작은 결정들은 서로 합쳐져 큰 결정으로 성장하기 어렵다. 따라서 고온 풀림처리를 통해 초기 결정립을 재배열하여 더 큰 결정으로 성장시키는 것이 효과적이다.
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6. 확산계수(d)의 단위로 옳은 것은?

  1. cal/mole
  2. erg/cm2
  3. joule/atom
  4. cm2/sec
(정답률: 89%)
  • 확산계수는 단위 면적당 시간당 입자의 이동량을 나타내는 값이므로, 단위는 길이의 제곱(면적)을 시간으로 나눈 것이다. 따라서 "cm2/sec"가 옳은 단위이다. "cal/mole"는 에너지 단위이고, "erg/cm2"와 "joule/atom"은 힘과 에너지 단위이므로 확산계수의 단위로 사용될 수 없다.
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7. 체심입방격자의 (100)면에서의 원자밀도는 얼마인가? (단, 단위격자 한변의 길이는 a이다.)

(정답률: 71%)
  • 체심입방격자의 (100)면은 단위격자의 한 변이 a인 정사각형 모양이다. 이 정사각형 안에는 4개의 원자가 있으며, 각 원자는 정사각형의 꼭짓점에 위치한다. 따라서 (100)면에서의 원자밀도는 4개의 원자가 차지하는 공간의 비율이다. 이 비율은 원자가 차지하는 부피를 정사각형의 부피로 나눈 것과 같다. 원자가 차지하는 부피는 1/8이고, 정사각형의 부피는 a^3이므로, 원자밀도는 4 x 1/8 / a^3 = 1/2a^3 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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8. α와 β고용체를 가지는 2성분계의 공정온도에서 자유 에너지 곡선과 공통 접선이 만나는 점의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 59%)
  • 공통 접선이 만나는 점의 수는 α와 β 상태의 변화에 따라 달라질 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 공정온도에서 자유 에너지 곡선과 공통 접선이 만나는 점의 수를 구하기 위한 추가적인 정보가 필요합니다. 따라서 이 문제에서는 정확한 답을 도출할 수 없습니다. 따라서 보기에서는 "4"를 제외한 "1", "2", "3"을 모두 선택할 수 있습니다.
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9. 다음 중 강의 경화능에 영향을 미치는 요인이 아닌 것은?

  1. 전위의 밀도
  2. 합금의 양
  3. 탄소의 양
  4. 오스테나이트 입자의 크기
(정답률: 63%)
  • 전위의 밀도는 강의 경화능에 영향을 미치지 않는다. 전위의 밀도는 전기적인 특성을 나타내는 것으로, 강의 물성과는 직접적인 연관성이 없다. 따라서 강의 경화능에 영향을 미치는 요인은 합금의 양, 탄소의 양, 오스테나이트 입자의 크기 등이다.
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10. 금속 및 비금속의 열전도도가 큰 순서에서 작은 순서로 나열되어 있는 것은?

  1. Cu > Fe > Mg > Al
  2. Ag > Cu > Au > Al
  3. Au > Ag > Fe > Cu
  4. Cu > Au > Mg > Ag
(정답률: 78%)
  • 열전도도란 열이 전달되는 능력을 말합니다. 금속은 전자의 자유도가 높아 전자의 이동이 자유롭기 때문에 열전도도가 높습니다. 따라서 금속의 열전도도는 전자의 자유도와 밀도에 영향을 받습니다. 비금속은 전자의 자유도가 낮아 전자의 이동이 제한되기 때문에 열전도도가 낮습니다. 따라서 비금속의 열전도도는 결정 구조와 결합 상태에 영향을 받습니다.

    따라서 "Ag > Cu > Au > Al" 순서는 Ag(은)가 금속 중에서 전자의 자유도와 밀도가 가장 높기 때문에 열전도도가 가장 높고, Cu(구리)가 그 다음으로 열전도도가 높으며, Au(금)는 Cu보다 전자의 자유도와 밀도가 낮기 때문에 열전도도가 낮고, Al(알루미늄)은 비금속 중에서는 전자의 자유도와 밀도가 높지만 금속 중에서는 낮기 때문에 열전도도가 낮습니다.
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11. 결정립 성장 중 결정립계가 구상( 球狀)의 제2상 입자를 만났을 때 일어나는 현상은?

  1. 결정립 성장은 입자의 영향을 받지 않는다
  2. 입자표면에서 결정립계를 끌어당기는 힘은 입자가 작을수록 크다.
  3. 결정립계 이동을 저지하는데 주는 영향은 입자의 크기가 작고 그 수가 많을수록 크다.
  4. 결정립계 이동을 저지하는데 주는 영향은 입자의 양이 많을수록 작다.
(정답률: 87%)
  • 정답은 "결정립계 이동을 저지하는데 주는 영향은 입자의 크기가 작고 그 수가 많을수록 크다." 입니다. 이유는 작은 입자들이 결정립계를 끌어당기는 힘이 크기 때문에 결정립계 이동을 저지하는데 영향을 미치며, 또한 입자의 수가 많을수록 이 힘이 더욱 커지기 때문입니다. 따라서 결정립계 성장 중 작은 입자들이 구상의 제2상 입자를 만나면 결정립계 이동이 저지되는 현상이 일어납니다.
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12. 합금을 주조 할 때 주형틀 벽체부터 응고가 시작되는 가장 타당한 이유는?

  1. 불순물의 영향때문
  2. 보다 큰 결정입자의 형성이 쉽기 때문
  3. 평형상태의 응고반응이 일어나기 때문
  4. 액체와 고체사이의 계면에너지를 줄일 수 있기 때문
(정답률: 82%)
  • 액체와 고체는 서로 다른 상태이기 때문에 계면에너지가 발생합니다. 이 계면에너지를 줄이기 위해서는 액체와 고체가 최대한 맞닿아 있어야 합니다. 따라서 주형틀 벽체에서 응고가 시작되면 액체와 고체가 맞닿아 있게 되어 계면에너지를 줄일 수 있습니다.
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13. 다음 중 전율가용고용체 합금은 어느 것인가?

  1. Ni-Cu계
  2. Cu-Pb계
  3. Cd-Hg계
  4. Pb-Sn계
(정답률: 89%)
  • 전율가용고용체 합금은 물질의 전기전도도와 열전도도가 높은 합금으로, 이러한 특성을 가진 합금 중에서 Ni-Cu계가 가장 높은 전율과 가용성을 가지고 있기 때문이다. 또한, Ni-Cu계는 고강도와 내식성이 뛰어나며, 우수한 기계적 특성을 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다.
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14. Fe-C 상태도에서 δ고용체+용액→γ고용체의 반응은?

  1. 석출경화
  2. 포정반응
  3. 공석반응
  4. 편정반응
(정답률: 88%)
  • Fe-C 상태도에서 δ고용체+용액→γ고용체의 반응은 포정반응이다. 이는 용액 상태에서 고용체가 용액에 녹아들어 γ고용체로 변화하는 반응을 의미한다. 이 반응은 고용체의 용해도가 증가하면서 일어나며, 용액 상태에서 고용체가 더욱 분산되어 용액 내부에 더욱 균일하게 분포되는 것을 의미한다.
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15. 금속간 화합물의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전기저항이 크다.
  2. 규칙-불규칙 변태가 잘 이루어진다.
  3. 복잡한 결정구조를 가지며 소성변형이 어렵다.
  4. 성분금속의 원자가 결정의 단위격자내에서 일정한 자리를 점유하고 있다.
(정답률: 75%)
  • "규칙-불규칙 변태가 잘 이루어진다."가 틀린 설명입니다. 금속간 화합물은 일반적으로 규칙적인 결정구조를 가지며, 소성변형이 어렵다는 특징이 있습니다. 따라서 규칙-불규칙 변태가 잘 이루어지지 않습니다.
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16. 펄라이트(pearlite)생성에 따른 석출 기구를 순서대로 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. γ-Fe 입계에 δ-Fe의 핵 발생
  2. Fe3C의 핵 성장
  3. Fe3C의 주위에 α-Fe 생성
  4. α-Fe이 생긴 입계에 Fe3C 생성
(정답률: 83%)
  • "γ-Fe 입계에 δ-Fe의 핵 발생"이 틀린 것이다. 펄라이트 생성 과정에서는 우선 Fe3C의 핵이 생성되고 성장하면서 주위에 α-Fe가 생성된다. 이렇게 생성된 α-Fe와 Fe3C가 번갈아가며 나타나는 것이 펄라이트 구조이다. 따라서 "γ-Fe 입계에 δ-Fe의 핵 발생"은 펄라이트 생성과 무관한 내용이다.
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17. 다음 중 2차 재결정과 같은 과정은?

  1. 회복
  2. Ac1변태
  3. 핵의 생성
  4. 이상결정성장
(정답률: 78%)
  • 이상결정성장은 세포 분열 과정에서 발생하는 현상으로, 세포 내부에서 일어나는 유전자 발현의 불규칙성으로 인해 발생합니다. 이 과정은 세포 분열 시에 발생하는데, 세포 내부에서 발생하는 유전자 발현의 불규칙성으로 인해 세포들이 서로 다른 세포로 발달하게 됩니다. 이러한 이상결정성장은 생물체의 발달과 진화에 중요한 역할을 합니다.
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18. 금속의 면심입방격자에서 원자의 충전율(%)은?

  1. 58
  2. 68
  3. 74
  4. 84
(정답률: 85%)
  • 금속의 면심입방격자에서 원자의 충전율(%)은 74이다. 이는 금속의 전자 구성과 관련이 있다. 금속은 전자를 쉽게 잃어버리는 경향이 있으므로, 금속의 전자 구성은 외전자껍질에 1~3개의 전자를 가지고 있을 가능성이 높다. 이 경우, 금속의 충전율은 1~3개의 전자를 잃어버린 상태이므로 25%~75% 사이의 값을 가지게 된다. 따라서, 보기 중에서 충전율이 74%인 것이 선택되었다.
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19. 규칙-불규칙 변태에서 격자가 완전히 규칙적일 때 의 장범위 규칙도(S)는 얼마인가?

  1. S = 0
  2. S = 0.5
  3. S = 1
  4. S = 2
(정답률: 89%)
  • 격자가 완전히 규칙적이면 모든 점들이 동일한 규칙성을 가지므로 장범위 규칙도(S)는 1이 된다. 이는 모든 점들이 동일한 규칙성을 가지기 때문에 어떤 점을 선택하더라도 그 규칙성이 전체적으로 유지되기 때문이다. 따라서 정답은 "S = 1"이다.
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20. 규칙-불규칙 전이에 대하여 옳게 설명한 것은?

  1. 규칙-불규칙 전이는 넓은 온도범위에 걸쳐 연속적으로 일어나는 협동현상의 일종이다.
  2. 규칙-불규칙 전이는 일정 온도범위에 걸쳐 불연속적으로 일어나는 협동현상의 일종이다.
  3. 규칙-불규칙 전이는 넓은 온도범위에 걸쳐 불연속적으로 일어나는 확산현상의 일종이다.
  4. 규칙-불규칙 전이는 일정 온도범위에 걸쳐 연속적으로 일어나는 확산현상의 일종이다.
(정답률: 66%)
  • 규칙-불규칙 전이는 넓은 온도범위에 걸쳐 연속적으로 일어나는 협동현상의 일종이다.
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2과목: 금속재료학

21. 일반구조용강에서 강도 40~45kgf/mm2의 C-Mn강이 변형시효경화를 일으키므로 가공을 피해야 하는 온도 범위(°C)는?

  1. 200 ~300
  2. 300 ~400
  3. 400 ~500
  4. 500 ~600
(정답률: 68%)
  • C-Mn강은 일정한 온도에서 오랜 시간 동안 노출되면 석출경화를 일으키는 경향이 있습니다. 이러한 경화는 강도를 높이지만, 동시에 가공성을 저하시킵니다. 따라서, 이러한 강을 가공할 때는 경화를 일으키지 않도록 주의해야 합니다. 이러한 강의 변형시효경화를 일으키지 않으려면, 200 ~300°C 범위에서 가공을 피해야 합니다. 이 범위에서는 경화가 일어나지 않으므로, 가공성을 유지할 수 있습니다. 따라서, 정답은 "200 ~300"입니다.
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22. 탄소강에 Mn을 첨가하는 목적이 아닌 것은?

  1. 펄라이트를 미세화시킨다.
  2. 페라이트의 고용강화를 일으킨다.
  3. 강 중에 존재하는 S와 결합하여 MnS를 형성한다.
  4. 오스테나이트에서 퀜칭할 때 경화 깊이를 감소시킨다.
(정답률: 73%)
  • Mn을 첨가하는 목적은 탄소강의 물성을 개선하기 위한 것으로, 펄라이트를 미세화시키고 고용강화를 일으키며, 강 중에 존재하는 S와 결합하여 MnS를 형성하여 탄소강의 가공성과 내식성을 향상시킨다. 그러나 Mn은 오스테나이트에서 퀜칭할 때 경화 깊이를 감소시키는 효과가 있어서, 이는 Mn을 첨가하는 목적이 아니다.
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23. 동계 베어링합금에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 켈밋(kelmet)은 Cu-Pb계 합금이다.
  2. Cu-Pb계 베어링은 내소착성이 좋다.
  3. 저속저하중용 베어링에 사용된다.
  4. Cu-Pb계 합금은 Pb가 편석하기 쉽다.
(정답률: 76%)
  • "Cu-Pb계 합금은 Pb가 편석하기 쉽다."가 틀린 설명입니다.

    켈밋은 Cu-Pb계 합금으로, 내소착성이 좋아서 베어링 소재로 많이 사용됩니다. 특히, 저속저하중용 베어링에 많이 사용됩니다. Pb가 편석하기 쉽다는 것은 Pb가 베어링 소재에서 분리되어 나올 수 있다는 것을 의미하는데, 이는 베어링의 내구성을 저하시키는 요인이 됩니다. 따라서, 베어링 소재로 사용되는 Cu-Pb계 합금은 Pb가 편석하기 어렵도록 제조되어야 합니다.
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24. 콘스탄탄(constantan)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열전대선으로 사용된다.
  2. 구리에 60~70% Ni을 첨가한 합금이다.
  3. 전기저항은 낮고 온도계수가 높은 합금이다.
  4. Cu, Fe, Pt에 대한 열기전력 값이 낮다.
(정답률: 71%)
  • 콘스탄탄은 전기저항이 낮고 온도계수가 높은 합금으로, 열전대선으로 사용됩니다. 이는 열전대선이 온도 변화에 따라 발생하는 전압 변화를 이용하여 온도를 측정하는데 사용되기 때문입니다. 구리에 60~70% Ni을 첨가한 합금이며, Cu, Fe, Pt에 대한 열기전력 값이 낮습니다.
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25. 텅스텐계 고속도공구강의 대표적인 조성으로 옳은 것은?

  1. 18%W - 4%Cr - 1%V
  2. 18%Mo - 4%Cr - 1%Mn
  3. 18%W - 4%Mo - 1%V
  4. 18%Mo - 4%W - 1%Cr
(정답률: 82%)
  • 텅스텐계 고속도공구는 고온하에서도 강한 내구성을 가지는 것이 중요합니다. 이를 위해 텅스텐(Tungsten)이 주성분으로 들어가며, 이외에도 크롬(Chrome)과 바나듐(Vanadium) 등의 합금 원소가 함유됩니다. 이 중에서도 "18%W - 4%Cr - 1%V" 조성은 텅스텐 함량이 높아 내열성이 뛰어나며, 크롬과 바나듐이 함유되어 내식성과 내마모성이 높아져서 고속도공구로서의 성능이 우수하다고 평가됩니다.
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26. 지르코늄(Zr)의 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비중6.5, 융점1852°C이며, 내식성이우수하다.
  2. 비중9.0, 융점1083°C이며, 전기저항이작다.
  3. 비중2.7, 융점660°C이며, 가공성이양호하다.
  4. 비중7.1, 융점420°C이며, 경도가높다.
(정답률: 81%)
  • 지르코늄은 비중이 높아서 밀도가 크고, 높은 온도에서도 융점이 높아서 내열성이 뛰어나며, 내식성이 우수하기 때문에 화학적으로 안정하다. 따라서 "비중6.5, 융점1852°C이며, 내식성이 우수하다."가 옳은 설명이다.
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27. 다음 중 강인강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강인강은 탄소강에 Ni, Cr, Mo, W, V, Ti, Zr 등을 첨가한 강이다.
  2. 뜨임에 의해 인성이 증가되는 합금강은 0.25%~0.05% C강에 Ni, Cr, Mo을 첨가한 것이다.
  3. Ni-Cr-Mo 강에 Mo은 담금질 질량 효과를 증가시키며 뜨임취성을 촉진시킨다.
  4. 흑연강은 강 중의 탄소를 흑연상태로 만들어 절삭성과 윤활성을 개선한 것이다.
(정답률: 80%)
  • "흑연강은 강 중의 탄소를 흑연상태로 만들어 절삭성과 윤활성을 개선한 것이다."가 틀린 설명입니다.

    Ni-Cr-Mo 강에 Mo은 담금질 질량 효과를 증가시키며 뜨임취성을 촉진시키는 이유는 Mo이 고온에서 탄화물을 형성하여 탄소의 용해도를 낮추고, 탄소가 MoC로 결합하여 담금질 질량을 증가시키기 때문입니다.
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28. 기계적 강도, 열적특성 및 내식성 등을 충분히 향상시켜 하중을 지탱하고 열등에 견뎌야하는 구조물 또는 그 부품에 사용하는 파인세라믹스는?

  1. 바이오 세라믹스(bioceramics)
  2. 엔지니어링 세라믹스(engineeringceramics)
  3. 일렉트로닉 세라믹스(electronic ceramics)
  4. 트레디셔널 세라믹스(traditionalceramics)
(정답률: 89%)
  • 파인세라믹스는 기계적 강도, 열적특성 및 내식성 등이 우수한 세라믹스를 말한다. 이 중에서 하중을 지탱하고 열등에 견뎌야하는 구조물 또는 그 부품에 사용하는 것이 엔지니어링 세라믹스이다. 따라서 정답은 "엔지니어링 세라믹스(engineering ceramics)"이다.
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29. 초경합금 구를 사용한 경도 보고서에 600HBW 1/ 30 /20이라고 적혀있을 때 각각의 의미를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 600은 브리넬경도 값이 600을 의미한다.
  2. 1은 구의 체적이 10㎣임을 의미한다.
  3. 30은 시험하중이 30kgf를 의미한다.
  4. 20은 누르개를 이용하여 20초 동안시험편을 누르는 시간을 의미한다.
(정답률: 80%)
  • "1은 구의 체적이 10㎣임을 의미한다." 이 설명은 틀린 것이다. 1은 시험편의 위치를 의미한다. 구의 체적은 시험편의 크기와 관련이 있으며, 일반적으로는 보고서에 명시되지 않는다.
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30. 고강도 알루미늄합금에서 두랄루민과 초초두랄루민계는 어느 계통의 합금인가?

  1. Al - Cu - Mg 계, Al - Zn - Mg계
  2. Al - Fe - Mn 계, Al - Si - Mg계
  3. Al – Mn - Co 계, Al - Mn - Sn 계
  4. Al - Mg - Sn 계, Al - Cu - Ni계
(정답률: 86%)
  • 두랄루민과 초초두랄루민계는 모두 고강도 알루미늄합금 중에서도 경량화와 내식성이 요구되는 분야에서 많이 사용되는 합금입니다. 이 두 합금은 모두 Al - Cu - Mg 계와 Al - Zn - Mg 계에 속합니다. Al - Cu - Mg 계는 강도와 경도가 높고 내식성이 우수한 합금으로, 항공기와 자동차 부품 등에 많이 사용됩니다. 반면 Al - Zn - Mg 계는 가공성이 우수하고 내식성이 뛰어나며, 항공기와 자동차 부품뿐만 아니라 스포츠용품 등에도 사용됩니다. 따라서 두 합금은 모두 Al - Cu - Mg 계와 Al - Zn - Mg 계에 속하게 됩니다.
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31. 다음의 강 중 탄소(C)의 양이 가장 많은 것은?

  1. 연강
  2. 경강
  3. 공정주철
  4. 탄소공구강
(정답률: 72%)
  • 정답은 "공정주철"입니다. 이유는 공정주철은 탄소 함량이 2.11%로 가장 높기 때문입니다. 연강은 탄소 함량이 0.08%~0.25%, 경강은 0.25%~0.60%, 탄소공구강은 0.60%~1.40%의 범위 내에 있습니다.
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32. 초전도재료의 어떤 성질이 자기부상열차에 이용되는가?

  1. 반도체적 특성
  2. 마이너스 효과
  3. 암페르 법칙
  4. 전류제로 효과
(정답률: 85%)
  • 초전도재료는 영하 온도에서 전기 저항이 없는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 자기부상열차에서는 초전도재료를 이용하여 전기를 흐르게 하고, 이를 통해 자기장을 생성합니다. 이때, 마이너스 효과는 초전도재료에 전기를 인가할 때, 일정한 전류 이상이 되면 초전도 상태가 깨어지는 현상을 말합니다. 이러한 마이너스 효과를 이용하여 초전도 상태를 유지하면서도 안정적인 전류를 유지할 수 있어 자기부상열차에서 중요한 역할을 합니다.
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33. 펄라이트와 미세한 흑연의 현미경 조직을 가지며 인장강도 245MPa(25kgf/mm2) 이상의 고급주철을 만드는 여러 공법중에서 Fe-Si, Ca-Si 등 흑연 핵의 생성을 촉진시키는 접종처리를 이용하는 공법은?

  1. 란쯔법 (Lanzprocess)
  2. 에멜법 (Emmelprocess)
  3. 코오살리법 (Corsalliprocess)
  4. 미이한법 (Meehanprocess)
(정답률: 72%)
  • 미이한법은 Fe-Si, Ca-Si 등 흑연 핵 생성을 촉진시키는 접종처리를 이용하여 고급주철을 만드는 공법입니다. 이 공법은 펄라이트와 미세한 흑연의 현미경 조직을 가지며, 인장강도가 245MPa 이상인 고급주철을 만들 수 있습니다. 따라서, 이 공법이 정답인 것입니다.
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34. 마텐자이트(martensite)의 경도가 큰 이유 중 틀린 것은?

  1. 결정의 미세화
  2. 급냉으로 인한 내부 응력
  3. 확산변태에 의한 Fe격자의 약화
  4. 탄소원자에 의한 Fe격자의 강화
(정답률: 82%)
  • 마텐자이트의 경도가 큰 이유는 탄소원자에 의한 Fe격자의 강화이다. 탄소원자가 Fe격자 내부에 들어가면서 격자 구조가 왜곡되고, 이로 인해 경도가 증가한다. 따라서 "확산변태에 의한 Fe격자의 약화"는 틀린 이유이다.
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35. 정련동을 환원성 분위기 중에서 가열할 경우 미소 기포를 형성하거나 Haircrack을 일으키는 현상은?

  1. 고온 취성
  2. 상온 취성
  3. 수소 취성
  4. 뜨임 취성
(정답률: 74%)
  • 정련동을 환원성 분위기에서 가열할 경우, 금속 원소와 산화물이 환원되어 수소 기체가 생성됩니다. 이때 수소 기체가 금속 내부로 침투하여 금속과 결합하면서 미소 기포를 형성하거나 Haircrack을 일으키는 현상이 발생합니다. 따라서 정답은 "수소 취성"입니다.
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36. 마레이징(maraging)강의 특징을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 마레이징강은 탄소함량이 대단히 높다.
  2. 치환될 원소를 사용하여 Fe-Cr 마텐자이트에서 가공경화를 일으킨다.
  3. 18% Mn 과 Co, Mo 및 Ce을 첨가한 마레이징강은 초고강도구조용 강으로 개발되었다.
  4. Ni 함량이 높기때문에 오스테나이트온도에서 냉각하면 마텐자이트로 변태한다.
(정답률: 64%)
  • Ni 함량이 높기 때문에 오스테나이트 온도에서 냉각하면 마텐자이트로 변태한다. 이는 마레이징강의 특징 중 하나이다.
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37. 내해수성이 좋고 수압이나 증기압에도 잘견디므로 선박용 재료등에 사용되는 실용 주석 청동은?

  1. 문쯔메탈
  2. 퍼멀로이
  3. 하스텔로이
  4. 애드미럴티 건 메탈
(정답률: 83%)
  • 애드미럴티 건 메탈은 주석, 구리, 아연, 철 등의 합금으로 이루어져 있어 내해성이 뛰어나고 수압이나 증기압에도 잘 견디기 때문에 선박용 재료로 많이 사용됩니다.
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38. 다음 중 저온과 고압에 사용되는 저온용 강재가 구비해야 할 조건을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 용접성이 좋을 것
  2. 항복점이 낮을 것
  3. 가공성이 좋을 것
  4. 내충격성이 좋을 것
(정답률: 86%)
  • 저온과 고압에 사용되는 강재는 고압 및 저온에서 변형 없이 안정적으로 사용될 수 있어야 하므로 항복점이 낮을 것이 중요합니다. 항복점이 낮을수록 강재가 변형되는 온도가 낮아지기 때문에 안정적으로 사용할 수 있습니다. 또한, 용접성, 가공성, 내충격성도 중요하지만, 이러한 특성들은 강재의 사용 용도에 따라 다르게 요구될 수 있습니다.
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39. 18-8 스테인리스강의 오스테나이트 결정입계에 석출하여 입계부식(intergranularcorrosion) 일으키는 원인이 되는 것은?

  1. 황화물 입자
  2. 탄화물 입자
  3. 산화물 입자
  4. 질화물 입자
(정답률: 71%)
  • 18-8 스테인리스강은 크롬과 니켈을 주성분으로 하며, 오스테나이트 상태에서 사용됩니다. 그러나 오스테나이트 결정입계에 석출된 탄화물 입자는 크롬과 니켈을 소모시켜 결정입계 부근에서 화학적으로 불안정한 상태를 만들어내고, 이로 인해 입계부식이 발생합니다. 따라서 탄화물 입자가 18-8 스테인리스강의 오스테나이트 결정입계에 석출되면 입계부식이 발생할 가능성이 높아집니다.
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40. 다음 중 금속 초미립자의 특성을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 저온에서 열저항이 매우 작아 열의 부도체이다.
  2. Cr계 합금 초미립자는 빛을 잘 흡수한다.
  3. 표면장력이 크므로 내부에 수십 기압의 높은 압력이 발생한다.
  4. Fe계 합금 초미립자는 금속덩어리보다 자성이 강하므로 자성재료로 이용된다.
(정답률: 75%)
  • "Cr계 합금 초미립자는 빛을 잘 흡수한다."가 틀린 설명입니다.

    금속 초미립자는 일반적으로 저온에서 열저항이 매우 작아 열의 부도체입니다. 또한 표면장력이 크므로 내부에 수십 기압의 높은 압력이 발생합니다. Fe계 합금 초미립자는 금속덩어리보다 자성이 강하므로 자성재료로 이용됩니다. 그러나 Cr계 합금 초미립자는 빛을 잘 흡수하지 않습니다.
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3과목: 야금공학

41. 노외제련법 중 진공장치 또는 진공설비를 이용하는 제련법이 아닌 것은?

  1. LF법
  2. VOD법
  3. VAD법
  4. ASEA-SKF법
(정답률: 82%)
  • LF법은 진공장치나 진공설비를 사용하지 않는 노외제련법으로, 소형의 가열로에서 액체 철을 제조하는 방법입니다. 반면, VOD법, VAD법, ASEA-SKF법은 모두 진공장치나 진공설비를 사용하여 철을 제조하는 노외제련법입니다. 따라서 LF법은 진공장치나 진공설비를 사용하지 않는 유일한 제련법입니다.
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42. 깁스-듀헴식(Gibbs-Duhem equation)은 어떤 경우에 쓰여지는가?

  1. 직접 자유에너지를 구할 수 있다.
  2. 직접 활동도를 계산할 수 있다.
  3. 활동도계수를 바로 계산한다.
  4. 두성분으로 된 용액에서 한 성분에 대한 열역학적 인 양을 알면 다른 성분에 대한 양을 계산한다.
(정답률: 83%)
  • 깁스-듀헴식은 두성분으로 된 용액에서 한 성분에 대한 열역학적인 양을 알면 다른 성분에 대한 양을 계산하기 위해 사용된다. 이는 용액의 화학평형을 나타내는 식으로, 용액 내의 두 성분의 활동도와 농도의 관계를 나타내는 식이다. 따라서, 두성분으로 된 용액에서 한 성분에 대한 열역학적인 양을 알면 다른 성분에 대한 양을 계산할 수 있다.
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43. 1mole의 이상기체가 등온하에서 처음부피의 두배로 팽창했다면 엔트로피(ΔS)양 (J/mol∙K)은 얼마인가?

  1. 5.7631
  2. 6.6107
  3. 7.4475
  4. 8.2843
(정답률: 63%)
  • 이상기체의 등온 팽창에서 엔트로피 변화는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = nRln(V2/V1)

    여기서 n은 몰수, R은 기체상수, V1은 초기 부피, V2는 최종 부피이다.

    문제에서 초기 부피의 두배로 팽창했으므로 V2/V1 = 2이다. 따라서,

    ΔS = nRln(2)

    n과 R은 상수이므로 ΔS는 ln(2)에 비례한다. ln(2)는 약 0.693이므로, ΔS는 약 0.693nR이다.

    nR은 8.314 J/mol∙K이므로, ΔS는 약 5.7631 J/mol∙K이다.

    따라서, 정답은 "5.7631"이다.
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44. 25°C에서 10L의 이상기체를 1.5L까지 등온 가역적으로 압축하였을 때 주위로부터 9400J의 일을 받았다. 이 이상 기체는 약 몇 mol인가?

  1. 0.48
  2. 2
  3. 23.8
  4. 613
(정답률: 67%)
  • 가스의 일반 가스 상수 R은 8.31 J/mol·K 이므로, 이상 기체의 열역학적 온도 T는 다음과 같이 구할 수 있다.

    T = 25°C + 273.15 = 298.15 K

    등온 가역 압축에서 일은 다음과 같이 구할 수 있다.

    W = -nRT ln(V2/V1)

    여기서 V1은 초기 부피인 10 L이고, V2는 최종 부피인 1.5 L이다. 따라서,

    9400 J = -n(8.31 J/mol·K)(298.15 K) ln(1.5/10)

    이를 풀면,

    n = 2 mol

    따라서 정답은 "2"이다.
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45. 어떤 계의 변화에서 표준 깁스자유에너지의 변화 ΔG°는?

  1. 압력의함수
  2. 활동도의함수
  3. 온도의함수
  4. 활동도계수의함수
(정답률: 66%)
  • 표준 깁스자유에너지 ΔG°는 상수 온도와 압력에서의 반응에서의 자유 에너지 변화를 나타내는 값입니다. 따라서, 온도가 변화하면 반응 엔트로피와 엔탈피가 변화하게 되어 ΔG°도 변화하게 됩니다. 따라서 ΔG°는 온도의 함수입니다. 압력, 활동도, 활동도계수는 ΔG°에 영향을 미치지 않습니다.
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46. 강의 탈인(P)을 촉진하기 위한 조건이 아닌 것은?

  1. 염기도가 높아야 한다.
  2. 강욕온도가 낮아야 한다.
  3. 산화성 분위기를 유지해야 한다.
  4. 강재 중의 P2O5의 성분이 높아야 한다.
(정답률: 76%)
  • 강재 중의 P2O5의 성분이 높아야 한다는 것은 강의 탈인(P)을 촉진하기 위한 조건이 아닙니다. 이유는 P2O5은 강재의 산화성을 높이는 물질로 작용하기 때문입니다. 따라서, P2O5의 성분이 높을수록 강재의 산화성이 높아지고, 이는 강의 탈인을 방해할 수 있습니다. 따라서, 강의 탈인을 촉진하기 위한 조건은 염기도가 높아야 하고, 강욕온도가 낮아야 하며, 산화성 분위기를 유지해야 합니다.
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47. 다음 열역학의 기본식 중 틀린 것은? (단, A : Helmholtz 자유에너지, G : Gibbs 자유에너지, E :내부에너지이다.)

  1. dE=TaS-RdV+∑μidni
  2. dG=SdT-VdP+∑μidni
  3. dA=-SdT-PdV+∑μidni
  4. dH=TdS+VdP+∑μidni
(정답률: 52%)
  • 정답은 "dA=-SdT-PdV+∑μidni" 이다.

    이유는 Helmholtz 자유에너지는 A=E-TS로 표현되며, 이를 미분하면 dA=dE-TdS-SdT가 된다. 내부에너지의 정의인 dE=TaS-PdV+∑μidni를 대입하면 dA=-SdT-PdV+∑μidni가 된다. 따라서 dA=-SdT-PdV+∑μidni가 틀린 기본식이다.
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48. 1606°C 에서 액체 Fe 중에 N2기체의 용해도는 PN2=1atm일 때 0.045wt%이다. 이온도에서 PN2=0.16atm일 때 N2의 용해도는 몇 wt%인가? (단, N2의 용해도는 Sievert's law 에 따른다.)

  1. 0.072
  2. 0.014
  3. 0.018
  4. 0.028
(정답률: 54%)
  • Sievert's law에 따르면, 기체의 용해도는 그 기체의 분압과 비례한다. 따라서, PN2가 0.16atm일 때, 용해도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    0.045wt% × (0.16atm/1atm) = 0.0072wt%

    따라서, 정답은 "0.0072"이다. 보기에서 "0.018"이 정답인 이유는 오답이다.
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49. 다음 중 염기성 내화물에 해당되는 것은?

  1. 규석연와
  2. 납석연와
  3. 샤모트연와
  4. 돌로마이트연와
(정답률: 83%)
  • 염기성 내화물은 알칼리성을 띄는 물질로, 산성 환경에서는 분해되지 않고 내화성을 유지합니다. 따라서, "돌로마이트연와"가 염기성 내화물에 해당됩니다.
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50. 용융 연화점이 약 1580°C인 내화물은 제게르추 번호로 몇 번인가?

  1. SK26
  2. SK30
  3. SK33
  4. SK39
(정답률: 78%)
  • 내화물의 용융 연화점이 1580°C이므로, 이에 해당하는 제게르추 번호를 찾아야 한다. 제게르추 번호는 내화물의 내화성능을 나타내는 지표 중 하나이다. 제게르추 번호가 높을수록 내화성능이 우수하다는 것을 의미한다.

    보기에서 제게르추 번호가 "SK26", "SK30", "SK33", "SK39"로 주어졌는데, 이 중에서 용융 연화점이 1580°C에 가장 가까운 번호는 "SK26"이다. 따라서 정답은 "SK26"이다.

    이유는 제게르추 번호는 내화물의 주성분인 규산염(SiO2) 함량과 결정화 과정에서 생성되는 유리상의 양과 관련이 있다. SK26은 규산염 함량이 낮고, 유리상의 양이 많은 내화물로, 용융 연화점이 낮은 내화물에 해당한다. 따라서 용융 연화점이 1580°C인 내화물은 SK26으로 분류된다.
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51. 습식 제련에서 침출속도에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 침출속도는 온도가 높을수록 커진다.
  2. 침출속도는 침출제의 농도가 증가하는데 따라 증가한다.
  3. 광립이 커질수록 표면적이 작아지므로 침출속도는 저하한다.
  4. 유공성의 경우 불용성 반응물질이 침출 할 때 발생하면 침출속도는 증가한다.
(정답률: 54%)
  • "유공성의 경우 불용성 반응물질이 침출 할 때 발생하면 침출속도는 증가한다."가 틀린 것이다. 유공성의 경우 불용성 반응물질이 침출할 때 침출속도는 감소한다. 이는 불용성 반응물질이 침출되면서 표면에 새로운 표면이 노출되기 때문에 침출속도가 감소하는 것이다.
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52. QSL 연제련법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. QSL로에서는 산화, 환원반응이 동시에 일어난다.
  2. 장입되는 원료의 품위, 수분함량 등에 민감하므로 항상 품위는 높고, 수분이 없게 건조하여 사용한다.
  3. QSL로에서의 각종 반응시 발생하는 발생열로 열원을 공급하며, 특별한 경우를 제외하고는 추가로 열 원공급이 불필요하다.
  4. 장입된 원료가 밀폐된 QSL로에서 반응하고, 또한 발생되는 가스는 밀폐된 연진 등을 통하여 전량 후 속공정으로 보내진다.
(정답률: 67%)
  • QSL 연제련법의 특징 중 틀린 것은 없습니다.

    답변: 없음.

    해설: QSL 연제련법은 산화, 환원반응이 동시에 일어나며, 원료의 품질과 수분 함량에 민감하므로 항상 품질이 높고 수분이 없는 원료를 사용합니다. 또한 발생하는 발생열로 열원을 공급하며, 추가적인 열원 공급이 필요하지 않습니다. 원료는 밀폐된 QSL에서 반응하며, 발생되는 가스는 후속 공정으로 전달됩니다.
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53. 두 상 사이에 평형이 유지되기 위한 온도 변화와 압력변화 사이의 클라우시우스-클레페이론 관계식은?

(정답률: 73%)
  • 클라우시우스-클레페이론 관계식은 P/T = 상수 이므로, 압력과 온도는 반비례 관계에 있다. 따라서, 온도가 증가하면 압력은 감소하고, 온도가 감소하면 압력은 증가한다. 이 때, ""는 온도와 압력이 모두 증가하거나 감소할 때를 나타내는 것으로, 이는 평형이 유지되기 위한 조건이 아니므로 옳지 않다. 따라서, 정답은 ""이다.
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54. 반데르발스 식 (vanderWaalsequation)은 1mol에 대하여 다음과 같이 표현된다. 여기서 P=압력, V=부피, R=기체상수, T=절대온도, a 및 b=기체에 따라 달라지는 상수이다. n몰에 대한식으로 옳은 것은?

(정답률: 75%)
  • n몰에 대한 식으로 변환하면 V=nV', P=nP', a=n^2a', b=nb'가 된다. 이를 원래 식에 대입하면 가 된다.
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55. 주어진 온도의 전 조성 범위에서 용액상이 안정하다면 두 금속으로 이루어진 A-B 용액의 다음 열역 학적인 성질에서 틀린 것은?

  1. 활동도는 항상 1보다 작다.
  2. 순수 성분B 보다 용액 내 B 성분이 산화가 잘 안된다.
  3. 혼합 자유에너지(△Gmix)는전조성범위에걸쳐아래로볼록하다.
  4. 용액내에 XA=0에 가까운 조성에서 B의 분몰자유에너지 값은 0(zero)이다
(정답률: 53%)
  • 답: "용액내에 XA=0에 가까운 조성에서 B의 분몰자유에너지 값은 0(zero)이다"가 틀린 것이다.

    이유: 용액내에 XA=0에 가까운 조성에서 B의 분몰자유에너지 값이 0이 되는 것은 B가 완전히 용액에 녹아있어서 B 분자가 용액 내에서 자유롭게 움직일 수 있기 때문이다. 따라서 이 조건은 B가 완전히 용액에 녹아있는 경우에만 성립한다.
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56. 다음의 표현중에서 열역학적 평형을 나타내는 것이 아닌 것은?

  1. 온도구배가 시간에 따라 변화하지 않는다.
  2. 엔트로피가 최대값이다.
  3. 내부에너지의 변화가 없다.
  4. 자유에너지의 변화가 없다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "엔트로피가 최대값이다."입니다.

    온도구배가 시간에 따라 변화하지 않는다는 것은 열전달이 더 이상 일어나지 않는 상태를 의미합니다. 이는 열역학적 평형 상태를 나타냅니다.

    내부에너지와 자유에너지의 변화가 없다는 것도 열역학적 평형 상태를 나타내는 것입니다.

    하지만 엔트로피가 최대값이라는 것은 시스템이 최대한 무질서한 상태에 이르렀다는 것을 의미합니다. 이는 열역학적으로 가능한 모든 상태 중에서 가장 불안정한 상태이므로, 열역학적 평형 상태가 아닙니다.

    따라서 정답은 "엔트로피가 최대값이다."입니다.
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57. 제선 조업 시 로정 가스의 로황을 판단하는데 주로 이용되는 것은?

  1. CO/N2
  2. CO/CO2
  3. CO2/N2
  4. CO/H2
(정답률: 74%)
  • 제선 조업 시 로정 가스의 로황을 판단하는데 주로 이용되는 것은 CO/CO2입니다. 이는 로정 가스의 화학적 구성을 나타내며, CO/CO2 비율이 높을수록 로황이 높다는 것을 의미합니다. CO/CO2 비율이 높을수록 더 많은 CO가 존재하므로, 이는 제선 조업에서 필요한 높은 로황을 유지하기 위한 중요한 지표입니다.
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58. 다음 반응은 500K에서 B(g)와 AB(g)의 분압이 PB(g)=0.2기압, PAB(g)=0.8기압에서 평형을 이룬다. A(s)+B(g)=AB(g), 500K에서 고체A(s) 위에 부피비로, 20%B(g), 20%AB(g), 60%아르곤의 혼합가스를 통과시키면 어느 방향으로 반응이 진행되는가?

  1. 정방향
  2. 역방향
  3. 알 수 없다.
  4. 평형상태로 유지된다.
(정답률: 81%)
  • 정방향이다. 부피비로 20%의 B(g)와 20%의 AB(g)가 존재하므로, 이들이 고체 A(s)와 반응하여 AB(g)를 생성하는 방향으로 반응이 진행된다. 또한, PB(g)
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59. 리차드법칙에 의하면 금속의 분자 융해열과용융점 간에 가 일정범위의 값을 갖을 때의 의미로 옳은 것은?

  1. 금속의 종류에 관계없이 융해열이 일정하다.
  2. 원자량 또는 분자량이 크면 융해열이 많이 필요하다.
  3. 용융점이 높은 금속일수록 많은 융해열이 필요하다.
  4. 상태의 변화에는 금속에 관계없이 일정량의 열이 필요하다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "원자량 또는 분자량이 크면 융해열이 많이 필요하다."이다.

    리차드법칙은 금속의 분자 융해열과 용융점 간에는 일정한 비례 관계가 있다는 법칙이다. 즉, 융해열이 많이 필요한 금속일수록 용융점이 높아진다는 것을 의미한다.

    이는 원자량 또는 분자량이 큰 금속일수록 분자 간의 결합이 강해져서 융해열이 많이 필요하기 때문이다. 따라서, 용융점이 높은 금속일수록 많은 융해열이 필요하다는 것이다.
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60. 반데르발스 기체는 이상기체 특징의 일부분을 수정한기체이다. 반데르발스 기체의 특징으로 옳은 것은?

  1. 부피와 상호작용력이 없다.
  2. 분자간 상호작용력은 있다.
  3. 압력이 증가하여도 액화가 되지 않는다.
  4. 기체 입자의 부피는 이상기체와 같이 없다.
(정답률: 79%)
  • 정답: "분자간 상호작용력은 있다."

    반데르발스 기체는 이상기체와 달리 분자간 상호작용력이 존재합니다. 이는 분자간에 반데르발스 힘(반대 방향으로 작용하는 분자 간 전하)이 작용하기 때문입니다. 이러한 상호작용력은 기체 입자들 간의 인력과 인력으로 인해 기체 입자들이 서로에게 끌리는 힘을 의미합니다. 이러한 상호작용력은 기체 입자들이 서로 충돌하고 부딪히는 과정에서 중요한 역할을 합니다.
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4과목: 금속가공학

61. 완전전위의 Burgersvector를 b라 하고 그 부분전 위의 Burgersvector를 각각b1 ,b2라고 하면 완전 전위가 부분전위로 나누어지는 조건은?

  1. b2 ＜ b21 + b22
  2. b2 ＞ b21+b22
  3. b ＜ b1+b2
  4. b ＞ b1+b2
(정답률: 76%)
  • 완전전위가 부분전위로 나누어지기 위해서는 부분전위의 Burgersvector의 합이 완전전위의 Burgersvector와 같아야 한다. 즉, b = b1 + b2 이어야 한다.

    따라서 b2 = (b1 + b2)2 = b21 + 2b1b2 + b22

    여기서 b21 + b22은 항상 양수이므로, b2가 가장 작아지려면 2b1b2가 가장 작아져야 한다. 이를 만족시키기 위해서는 b1과 b2가 서로 수직에 가까워야 하므로, b21 + b22보다 b2가 작아지려면 b21 + b22보다 2b1b2가 작아져야 한다. 따라서 b2 ＞ b21+b22가 성립한다.
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62. 금속의 강화방법 중 고온에서 유효도가 좋은 것은?

  1. 가공강화
  2. 석출강화
  3. 이물질분산강화
  4. 마텐자이트강화
(정답률: 61%)
  • 고온에서는 결정 구조가 불안정해지고 결함이 발생하기 쉬워서 금속의 강도가 감소합니다. 이를 보완하기 위해 이물질분산강화를 사용합니다. 이물질을 금속 내부에 분산시켜 결정 구조를 안정화시키고 결함을 방지하여 강도를 높입니다. 따라서 고온에서도 유효도가 좋은 강화 방법입니다.
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63. 충격 시험에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 취성재료일수록 충격 에너지의 값이 크다.
  2. 샤르피형 충격시험기가 있다.
  3. 동적 하중에 대한 시험이다.
  4. 충격 시험편에는 노치가 있다.
(정답률: 82%)
  • 정답은 "취성재료일수록 충격 에너지의 값이 크다."가 아니다. 오히려 취성재료일수록 충격 에너지의 값이 작다. 취성재료는 매우 부서지기 쉬우므로 충격 에너지가 작아야 한다.

    취성재료일수록 충격 에너지의 값이 작다. 샤르피형 충격시험기는 충격 시험기 중 하나로, 물체에 일정한 에너지를 가한 후 그 물체의 파괴력을 측정하는 시험기이다. 동적 하중에 대한 시험이며, 충격 시험편에는 노치가 있다. 노치는 시험편에 인공적으로 만든 균열이나 결함을 의미한다.
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64. 다음 중 소성가공 범주에 해당되지 않는 가공 방법은?

  1. 피어싱
  2. 드로잉
  3. 다이캐스팅
  4. 직접압출
(정답률: 69%)
  • 다이캐스팅은 소성가공 범주에 해당되지 않는 가공 방법이다. 다이캐스팅은 금속을 고압으로 주조하는 방법으로, 주로 대형 부품이나 정밀 부품을 생산할 때 사용된다. 다이캐스팅은 금속을 가공하는 방법 중 하나로, 소성가공은 금속을 열처리하여 가공하는 방법을 의미한다. 따라서 다이캐스팅은 소성가공 범주에 해당되지 않는다.
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65. 결정 중의 슬립면 위에서 전위를 움직이기 위하여 필요한 힘을 무엇이라 하는가?

  1. Peierls - Nabarro force
  2. Shear stress force
  3. Deviatoric strain force
  4. Hydrostatic Pressure force
(정답률: 69%)
  • 결정 중의 슬립면 위에서 전위를 움직이기 위해서는 결정 구조의 불균일성이 필요합니다. 이러한 불균일성은 슬립면 주변에서 발생하는 Peierls 장벽과 Nabarro 장벽으로 인해 발생합니다. Peierls-Nabarro force는 이러한 장벽들을 넘어서 전위를 움직이기 위해 필요한 힘입니다. 따라서 "Peierls-Nabarro force"가 정답입니다. "Shear stress force"는 전위를 움직이기 위한 힘이 아니며, "Deviatoric strain force"와 "Hydrostatic Pressure force"는 결정 구조의 불균일성과는 직접적인 연관이 없습니다.
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66. 알루미늄의(111)면상에서 전위가 slip한다면 그 전위의 Burgersvector는? (단, unitcell의 한 변의 길이는 a이다.)

  1. a[110]
  2. a/2[001]
(정답률: 70%)
  • 알루미늄의 (111)면상에서 전위가 slip한다는 것은 해당면에서 결함선이 생성되었다는 것을 의미합니다. 결함선은 Burgers vector와 함께 생성되는데, (111)면상에서는 결함선이 생성될 때 Burgers vector가 방향으로 생성됩니다. 이는 해당면의 기하학적 특성과 결함선의 에너지 최소화를 고려한 결과입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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67. 그림은 FCC 단결정의 인장축 방향에 따른 유동곡 선의 변화를 나타낸 것이다. 인장축이 (011)방향에 평행한 경우에 해당되는 진응력-진변형률 곡선은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 75%)
  • D는 인장축 방향과 수직인 방향에서 가장 큰 진변형률을 가지는 방향이기 때문이다. 이 방향에서는 작은 진응력으로도 큰 변형률을 얻을 수 있기 때문에, 재료의 인장강도를 높이기 위해서는 이 방향으로 구조물을 설계하는 것이 중요하다.
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68. Cd와 같은 육방정계 금속을 슬립면과 수직하게 압축하였을 때 밴드(band)가 생기는 변형은?

  1. 킹크(Kinking)
  2. 슬립(Slip)
  3. 쌍정(Twinning)
  4. 전위(Dislocation)
(정답률: 77%)
  • 킹크(Kinking)는 금속의 유한 변형 중 하나로, 금속이 슬립면과 수직하게 압축될 때 발생합니다. 이 과정에서 금속 내부에서 밴드(band)가 생기게 되는데, 이는 금속의 결정 구조가 변형되는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "킹크(Kinking)"입니다. 슬립(Slip), 쌍정(Twinning), 전위(Dislocation)은 모두 금속의 유한 변형과 관련된 용어입니다.
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69. 파괴 과정 중에 소성변형이 거의 없고 균열의 전파 속도가 빠른 파괴는?

  1. 연성파괴
  2. 취성파괴
  3. 전단파괴
  4. 컵-원뿔형(cup-and-cone)파괴
(정답률: 91%)
  • 취성파괴는 파괴 과정 중에 소성변형이 거의 없고 균열의 전파 속도가 빠른 이유는, 파괴가 발생할 때 재료 내부에서 음속보다 빠른 속도로 진동하는 취성파가 발생하기 때문입니다. 이 취성파는 재료 내부에서 균열을 빠르게 전파시키며, 이로 인해 파괴가 빠르게 진행됩니다. 따라서 취성파괴는 소성변형이 거의 없고 균열의 전파 속도가 빠른 파괴 형태입니다.
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70. 소성체 경계의 표면에서 최대 전단응력 방향과 일치하는 슬립선은 주응력 방향과 몇 도를 이루며 일어나는가?

  1. 0°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 76%)
  • 소성체 경계의 표면에서 최대 전단응력 방향과 일치하는 슬립선은 45° 각도를 이루며 일어납니다. 이는 최대 전단응력 방향과 수직인 방향에서의 전단응력이 0이 되기 때문입니다. 따라서, 최대 전단응력 방향과 수직인 방향에서의 전단응력이 최소화되는 45° 각도에서 슬립이 발생하게 됩니다.
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71. 열피로를 감소시키기 위한 방안으로 틀린 것은?

  1. 선열팽창계수가 작은 재료를 선택한다.
  2. 탄성계수가 작은 재료를 선택한다.
  3. 열전도도가 작은 재료를 선택한다.
  4. 피로강도가 큰 재료를 선택한다.
(정답률: 51%)
  • 정답: "열전도도가 작은 재료를 선택한다."

    설명: 열전도도가 작은 재료를 선택하면 열이 재료 내부로 전달되는 속도가 느려져 열피로를 감소시킬 수 있습니다. 선열팽창계수가 작은 재료를 선택하면 열팽창이 적어 변형이 적어지므로 피로를 줄일 수 있습니다. 탄성계수가 작은 재료를 선택하면 변형에 대한 저항이 적어져 피로를 줄일 수 있습니다. 피로강도가 큰 재료를 선택하면 재료가 더 견고해져 피로에 대한 저항력이 높아집니다.
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72. 금속의 냉간 가공과 관련한 설명으로 옳은 것은?

  1. 냉간가공 할수록 전위의 밀도가 증가한다.
  2. 냉간가공을 하면 일반적으로 강도가 감소한다.
  3. 냉간가공을 하면 일반적으로 연신율이 증가한다.
  4. 냉간가공도와 전위의 밀도와는 무관하다.
(정답률: 82%)
  • "냉간가공 할수록 전위의 밀도가 증가한다."는 옳은 설명이다. 이는 냉간가공 과정에서 금속의 구조가 조밀해지기 때문이다. 냉간가공은 금속을 고온에서 가공하는 열간가공과 달리 낮은 온도에서 가공하기 때문에 금속의 구조가 조밀해지고 결정립이 작아지게 된다. 이로 인해 전위의 밀도가 증가하게 된다.
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73. FCC 금속에서 교차 슬립(cross slip)이 발생하기 어려운 경우는?

  1. 고온일수록
  2. 가공도가 높을수록
  3. 적층 결함에너지가 높을수록
  4. 적층 결함에너지가 낮을수록
(정답률: 66%)
  • 적층 결함에너지가 낮을수록 FCC 금속의 결함이 발생하기 쉽기 때문이다. 교차 슬립은 결함이 발생하여 일어나는 현상인데, 적층 결함에너지가 낮을수록 결함이 발생하기 쉬우므로 교차 슬립이 발생하기 어렵다. 따라서 적층 결함에너지가 낮을수록 FCC 금속에서 교차 슬립이 발생하기 어려운 것이다.
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74. 용융상태의 금속을 냉각시킬 때 형성되는 결정입자의 크기에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 불순물
  2. 결정격자
  3. 냉각속도
  4. 결정핵 사이의 간격
(정답률: 67%)
  • 결정격자는 금속의 결정구조를 결정하는 기본 단위이기 때문에, 결정입자의 크기와는 직접적인 연관이 없습니다. 결정입자의 크기는 불순물의 양, 냉각속도, 결정핵 사이의 간격 등 여러 가지 요인에 영향을 받지만, 결정격자의 크기는 금속의 결정구조에 의해 결정되기 때문입니다. 따라서, 결정격자의 크기는 냉각시키는 방법이나 조건에 따라 변할 수 있지만, 결정입자의 크기와는 직접적인 연관이 없습니다.
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75. 굽힘가공 시 스프링백(spring back)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항복응력이 클수록 스프링백이 증가한다.
  2. 탄성계수가 클수록 스프링백이 증가한다.
  3. 소성변형이 클수록 스프링백이 증가한다.
  4. 재료와 변형이 일정하면 판의 두께와 폭의 비가 증가 할수록 스프링백이 증가한다.
(정답률: 68%)
  • 정답은 "재료와 변형이 일정하면 판의 두께와 폭의 비가 증가 할수록 스프링백이 증가한다."입니다.

    탄성계수가 클수록 스프링백이 증가하는 이유는, 탄성계수가 높을수록 재료가 변형될 때 더 많은 에너지가 저장되기 때문입니다. 이 저장된 에너지가 변형이 끝난 후에 다시 방출되면서 스프링백이 발생합니다.

    항복응력이 클수록 스프링백이 증가하는 이유는, 항복응력이 높을수록 재료가 더 많이 변형되어 저장된 에너지가 많아지기 때문입니다.

    소성변형이 클수록 스프링백이 증가하는 이유는, 소성변형이 발생하면 재료 내부의 결함이 줄어들어 탄성계수가 증가하기 때문입니다.

    따라서, 재료와 변형이 일정한 상황에서는 판의 두께와 폭의 비가 증가할수록 스프링백이 증가하는 것은 옳지 않습니다.
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76. 다음 중 조질압연의 목적이 아닌 것은?

  1. 두께감소
  2. 형상교정
  3. 표면조도 조정
  4. 스트레처 스트레인 제거
(정답률: 70%)
  • 조직압연의 목적은 주로 금속재료의 두께를 감소시키는 것이지만, 형상교정, 표면조도 조정, 스트레처 스트레인 제거 등의 목적도 있을 수 있다. 따라서 "두께감소"가 조직압연의 목적이 아닌 것은 없다.
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77. 3개의 주응력 σ1, σ2, σ3의 관계가 σ1 ＞ σ2 ＞ σ3이다. 항복응력이 k라면 단축인장에서의 항복 조건은?

  1. σ1-σ2=2k
  2. σ2-σ1=2k
  3. σ2=2k
  4. σ1=2k
(정답률: 75%)
  • 단축인장에서의 항복 조건은 σ1 = k 이다. 따라서 주응력의 관계인 σ1 ＞ σ2 ＞ σ3 에서 σ1 = k 이므로, k ＞ σ2 ＞ σ3 이다. 이를 식으로 나타내면 σ1 - σ2 = k, σ2 - σ3 = k 이다. 따라서 σ1 - σ3 = 2k 이므로, σ1 = 2k 이다. 따라서 정답은 "σ1=2k" 이다.
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78. 연성 시험법으로 판을 금형 사이에 물리고 이 판에 균열이 생길 때까지 펀치를 눌러, 그 깊이를 mm 단위로 나타내는 성형 시험 방법은?

  1. Deep drawing test
  2. Erichsen test
  3. Conical cup test
  4. Tensile strength test
(정답률: 79%)
  • 연성 시험법은 금속 시편의 연성을 측정하는 시험 방법 중 하나입니다. 이 중 Erichsen test는 금형 사이에 물리는 판 위에 펀치를 눌러 균열이 생길 때까지 깊이를 측정하는 방법입니다. 따라서 이 시험 방법은 금속 시편의 연성을 측정하는 것이 아니라, 균열이 생기는 깊이를 측정하는 것이 주요한 목적입니다. 따라서 "Erichsen test"가 정답입니다.
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79. 크리프 곡선에서 크리프의 속도가 거의 일정하게 나타나는 영역은?

  1. 초기 순간변형 영역
  2. 제 1 기크리프
  3. 제 2 기크리프
  4. 제 3 기크리프
(정답률: 81%)
  • 크리프 곡선에서 크리프의 속도가 거의 일정하게 나타나는 영역은 "제 2 기크리프"이다. 이는 재료가 일정한 응력 하에서 변형이 계속 일어날 때, 분자 구조의 변화로 인해 크리프 속도가 일정하게 유지되는 영역이기 때문이다. 초기 순간변형 영역은 응력이 증가하는 초기 단계이며, 제 1 기크리프는 분자 구조의 변화로 인해 크리프 속도가 감소하는 영역이다. 제 3 기크리프는 재료가 파괴되는 영역이다.
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80. 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전과 같은 방향으로 하중을 가한 경우보다 소성변형에 대한 저항이 감소하는 현상은?

  1. 코트렐 효과
  2. 표피 효과
  3. 바우싱거 효과
  4. 변형경화 효과
(정답률: 87%)
  • 바우싱거 효과는 재료에 역방향의 하중을 가하면 소성변형이 일어난 부분에서 결함이 발생하여 재료의 저항력이 감소하는 현상을 말합니다. 이는 소성변형이 일어난 부분에서 결함이 발생하면서 결함 주변의 재료가 더 쉽게 변형되기 때문에 발생합니다. 따라서 역방향의 하중을 가할 때는 주의가 필요하며, 이러한 현상을 고려하여 설계를 해야 합니다.
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5과목: 표면공학

81. 이온도금의 특징이 아닌 것은?

  1. 밀착력이 우수하다.
  2. 기판(substrate)의 뒷면에도 비교적 증착이 되는 편이다.
  3. 이온 상태로 도금층 격자내에 도금된다.
  4. 도금속도는 진공증착보다는 느리다.
(정답률: 44%)
  • 이온도금의 특징 중 이온 상태로 도금층 격자내에 도금된다는 것은 올바르지 않은 것입니다. 이온도금은 이온화된 도금물질을 가열하여 기판 표면에 증착시키는 공정으로, 이온화된 도금물질은 기체 상태로 존재하며, 이온 상태로 도금층 격자내에 도금되는 것이 아니라 기체 상태로 존재하는 이온화된 도금물질이 기판 표면에 증착되어 도금층을 형성합니다. 따라서 이온 상태로 도금층 격자내에 도금된다는 것은 틀린 설명입니다.
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82. 용융도금은 저융점의 금속을 용해시킨 용융도금조에 전처리된 제품을 침지하여 표면에 용융된 금속을 피복하는 방법으로 공업적으로 용융도금에 적합하지 않는 금속은?

  1. Zn
  2. Sn
  3. Al
  4. Ti
(정답률: 79%)
  • 용융도금은 금속을 용해시켜 표면에 피복하는 과정이므로, 용융도금에 적합하지 않는 금속은 용융점이 너무 높거나 용융점이 없는 금속입니다. 따라서, "Ti"는 용융점이 높아 용융도금에 적합하지 않은 금속입니다.
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83. 고온용 염욕제로서 고속도공구강을 염욕 열처리하려고 할 때 사용되는 단일염은?

  1. NaNO3
  2. NaCl
  3. BaCl2
  4. KNO3
(정답률: 80%)
  • 고속도공구강은 매우 높은 온도와 압력에서 사용되기 때문에 열처리 과정이 필요합니다. 이때 사용되는 염욕제는 고온에서도 안정적인 성질을 가지고 있어야 합니다. BaCl2는 고온에서 안정적이며, 고속도공구강의 열처리에 적합한 단일염입니다. 따라서 정답은 BaCl2입니다.
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84. 다음 중 침탄 후 담금질시 담금질 온도가 너무 낮거나, 냉각속도가 너무 느릴 때 발생하기 쉬운 결함은?

  1. 박리
  2. 균열
  3. 탈탄
  4. 경도불량
(정답률: 62%)
  • 담금질 온도가 너무 낮거나, 냉각속도가 너무 느릴 경우, 금속 내부의 결정 구조가 제대로 형성되지 않아 경도가 충분하지 않은 상태로 제품이 완성될 가능성이 높아지기 때문에 경도불량이 발생하기 쉽습니다.
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85. TEM에서 결정질 재료에 대한 분석으로 하고자 할 때 분석 대상이 아닌 것은?

  1. 파단면을 관찰하고 분석한다.
  2. 결정의 방위를 해석한다.
  3. 국부영역에 대한 상분석을 한다.
  4. 전위의 관찰과 버거스벡터, 밀도, 배열에 대한 분석을한다.
(정답률: 60%)
  • 정답: "파단면을 관찰하고 분석한다."

    이유: TEM에서는 결정질 재료의 내부 구조를 관찰하고 분석하는 것이 가능하다. 따라서 결정의 방위를 해석하거나 국부영역에 대한 상분석, 전위의 관찰과 버거스벡터, 밀도, 배열에 대한 분석 등이 가능하다. 하지만 파단면은 이미 결정의 내부 구조를 파악한 후에 샘플을 파단하여 얻는 것이므로, 분석 대상이 아니다.
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86. 양극산화처리 후 유기염료 처리에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 유기염료에는 산성, 직접, 염기성, 매염 등이 있다.
  2. 착색작업에서 주의할 점은 피막생성 후 절대 손을 대서는 안 된다.
  3. 산화피 막용 염료의 양부는 색조, 작업성, 퇴색성, 내열성 등에 의해 결정된다.
  4. 탈색을 방지하기 위하여 중조 12~15% 용액을 30°C 이하에서 20분간 침지해서 중화, 수세 후 염색한다.
(정답률: 84%)
  • "탈색을 방지하기 위하여 중조 12~15% 용액을 30°C 이하에서 20분간 침지해서 중화, 수세 후 염색한다."라는 설명은 틀린 것이 아니다. 따라서 이 문제는 정답이 없다.

    다만, 간단한 설명을 드리자면, 유기염료 처리에서 중조 용액을 사용하는 이유는 염색 과정에서 pH를 조절하여 색상을 안정화시키기 위함이다. 중조 용액은 염색 전에 사용되며, 염색 후에는 중화와 수세 과정을 거친다. 이를 통해 탈색을 방지하고, 색상의 밝기와 균일성을 유지할 수 있다.
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87. Floating Voltage에 대한 설명으 로옳은 것은?

  1. Bias Voltage와 같은 의미이다.
  2. Probe에서 측정되는 Voltage 이다.
  3. 기판에 인가되는 Voltage 이다.
  4. Anode에 인가한 Voltage 이다.
(정답률: 73%)
  • Floating Voltage는 어떤 전극에도 연결되어 있지 않은 상태에서 측정되는 전압을 의미합니다. 따라서 Probe에서 측정되는 Voltage이며, 다른 보기들은 Floating Voltage와 다른 의미를 가지고 있습니다.
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88. 강의 경화능에 영향을 미치는 주요 인자가 아닌 것은?

  1. 탄소량
  2. 잔류응력
  3. 합금 원소량
  4. 오스테나이트의 결정입도
(정답률: 64%)
  • 잔류응력은 강의 경화능에 영향을 미치는 주요 인자가 아닙니다. 잔류응력은 강의 내부에 남아있는 응력으로, 강의 변형 및 파손을 유발할 수 있지만, 강의 경화능에 직접적인 영향을 미치지는 않습니다. 따라서 정답은 "잔류응력"입니다.
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89. 이온도금을 분류할 때 저온 플라즈마를 이용한 방식이 아닌 것은?

  1. 직류방전방식(DC법)
  2. 고주파방전방식(RF법)
  3. 이온 빔 증착방식
  4. 활성반응증착방식
(정답률: 69%)
  • 이온 빔 증착방식은 저온 플라즈마를 이용한 방식이 아니라, 이온화된 원자나 분자를 직접 가속하여 표면에 충돌시켜 증착시키는 방식이기 때문에 이온도금을 분류할 때 저온 플라즈마를 이용한 방식이 아닙니다.
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90. 자동차 라디에이터 그릴(RadiatorGrill)은 ABS소재에 금속 도금을 하여 장식성과 내식성을 부여하고자 할 때 소재에 칭(Etching)공정에 사용되는 주요 약품 성분은?

  1. 크롬산(CrO3) -황산(H2SO4)
  2. 염화주석(SnCl2) -염산(HCI)
  3. 과산화수소(H2O2) -황산(H2SO4)
  4. 염화주석(SnCl2)-염화팔라듐(PdCl2)
(정답률: 84%)
  • 크롬산과 황산은 각각 산화작용과 산화제작용을 수행하여 칭공정에서 금속 표면을 부식시키고, 그렇게 부식된 부분에 금속 도금이 잘 부착되도록 하는 역할을 합니다. 따라서 자동차 라디에이터 그릴과 같은 부품에서는 장식성과 내식성을 높이기 위해 크롬산과 황산이 주로 사용됩니다.
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91. 전기도금에 비한 무전해 도금에 대한 특징으로 틀린 것은?

  1. 정류기가 필요하다.
  2. 도금의 속도가 느리다.
  3. 비금속 소재에도 도금이 가능하다.
  4. 도금액 관리를 엄격하게 해야한다.
(정답률: 74%)
  • "정류기가 필요하다."가 틀린 것이다. 무전해 도금은 전기적으로 안정적인 전원을 필요로 하지 않기 때문에 정류기가 필요하지 않다.
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92. 진공챔버(Vacuum Chamber)내에 플라즈마가 형성되었을 때 다음 중 존재하지 않는 것은?

  1. 전자
  2. Ar+이온
  3. Ar 기체분자
  4. 천이원소
(정답률: 80%)
  • 진공챔버 내에서 플라즈마가 형성되면 전자, Ar+이온, Ar 기체분자가 존재하지만 천이원소는 존재하지 않습니다. 이는 천이원소가 매우 안정한 원소이기 때문입니다. 따라서 플라즈마에서는 천이원소가 분해되지 않고 안정한 상태를 유지합니다.
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93. 주사전자현미경에 관한 이론 중 상호작용 부피(inter-action volume)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산란단면은 가속전자 에너지의 제곱에 비례하여 증가한다.
  2. 상호작용 부피는 시편의 원자번호가 증가할수록 감소한다.
  3. 입사빔의 각도가 직각에서 벗어남에 따라 상호작용 부피가 감소한다.
  4. 상호작용 부피는 시료 표면에서 탄성산란의 증가와 단위거리당 에너지 손실의 증가로 공모양으로 변화한다.
(정답률: 41%)
  • 정답: "상호작용 부피는 시편의 원자번호가 증가할수록 감소한다."

    해설: 상호작용 부피는 시료 내에서 전자와 입사빔 사이의 상호작용이 일어나는 부피를 의미한다. 따라서 시료의 원자번호가 증가하면 전자의 수가 증가하므로 상호작용 부피는 증가해야 하지만, 오히려 감소하는 것은 잘못된 설명이다.

    "산란단면은 가속전자 에너지의 제곱에 비례하여 증가한다."는 올바른 설명이다. 이는 가속전자 에너지가 증가할수록 입사빔과 시료 내 전자 간의 상호작용이 강해지기 때문이다.

    "입사빔의 각도가 직각에서 벗어남에 따라 상호작용 부피가 감소한다."는 올바른 설명이다. 입사빔이 직각으로 쏘였을 때는 시료 내부의 전자와 상호작용하는 부피가 최대화되지만, 각도가 벗어날수록 상호작용 부피는 감소한다.

    "상호작용 부피는 시료 표면에서 탄성산란의 증가와 단위거리당 에너지 손실의 증가로 공모양으로 변화한다."는 올바른 설명이다. 시료 표면에서는 탄성산란이 주로 일어나며, 이는 상호작용 부피를 증가시킨다. 또한, 단위거리당 에너지 손실이 증가하면 상호작용 부피도 증가한다.
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94. D.C스퍼터링(Sputtering)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비교적 구석구석 도금이 잘된다.
  2. 조성이 복잡한 것도 적용시킬 수 있다.
  3. 고에너지로 기판에 들어오게 되므로 밀착 강도가 높다.
  4. 전류량과 생성피막의 두께가 반비례하므로 콘트롤이 쉽다.
(정답률: 76%)
  • 전류량과 생성피막의 두께가 반비례하는 것은 오히려 콘트롤이 어렵게 만든다. 전류량을 조절하여 원하는 두께를 만들어내기 위해서는 시간과 경험이 필요하며, 일정한 두께를 유지하기 위해서는 전류량을 일정하게 유지해야 한다. 따라서 이 보기가 틀린 것이다.
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95. 다음 중 CVD증착에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비교적 접착력이 좋은 표면이 얻어진다.
  2. 이론에 가까운 밀도로 증착할 수 있다.
  3. 미립자의 코팅에는 적용할 수 없다.
  4. Throwing Power가 좋다.
(정답률: 87%)
  • 미립자의 코팅에는 적용할 수 없는 이유는 CVD증착은 기체 상태의 전구체를 이용하여 증착하는 방법이기 때문에 미립자와 같은 고체 상태의 입자에는 적용할 수 없다.
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96. 화염 경화 처리법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 담금질 변형이 작다.
  2. 국부적인 담금질이 가능하다.
  3. 가열 온도의 조절이 쉽다.
  4. 부품의 크기와 형상에 제한이 없다.
(정답률: 60%)
  • 가열 온도의 조절이 쉽다는 것은 화염 경화 처리법에서 가열 온도를 조절하기 쉽다는 것을 의미합니다. 이는 부품의 손상을 최소화하면서도 적절한 가열 온도를 유지할 수 있어서 처리 공정의 안정성을 높일 수 있습니다.
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97. 질화법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질화후에 수정이 가능하다.
  2. 침탄층의 경도는 질화층보다 높다.
  3. 처리강의 종류에 많은 제한을 받는다
  4. 질화후에 열처리가 필요하다.
(정답률: 73%)
  • 질화법은 금속 표면에 질소를 이온화하여 질화물을 형성하는 방법으로, 이 방법은 표면 경도를 높이고 내식성을 향상시키는 등의 효과가 있습니다. 그러나 처리강의 종류에 따라 질화법이 적용되지 않는 경우가 있습니다. 이는 처리강의 화학적 성질에 따라 질화물이 형성되지 않거나, 형성되더라도 원하는 효과를 얻을 수 없는 경우가 있기 때문입니다. 따라서 질화법은 처리강의 종류에 많은 제한을 받습니다.
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98. 오스테나이트 스테인리스강(STS 304)의 고용화 열처리에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 고용화 열처리 온도가 높을수록 탄화물의 고용이 많아진다.
  2. 고용화 열처리에 의한 냉간가공이나 용접에 의해서 생긴 내부응력이 증가한다.
  3. 열간가공이나 용접에 의해 석출한 Cr 탄화물과 σ상을 고용시키며 연성이 개선되고, 내식성이 향상된다.
  4. 1100℃에서 가열 유지한 후 상온까지 급냉하면 상온에서도 오스테나이트가 생성된다.
(정답률: 41%)
  • "고용화 열처리에 의한 냉간가공이나 용접에 의해서 생긴 내부응력이 증가한다."가 틀린 것이다. 고용화 열처리는 내부응력을 완화시키는 열처리 방법 중 하나이다. 따라서, 고용화 열처리 후 냉간가공이나 용접을 하면 내부응력이 감소하는 것이 일반적이다.
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99. 알루미늄의 착색성을 오래 유지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 자연발색
  2. 전해착색
  3. Dying착색
  4. Sealing
(정답률: 48%)
  • 알루미늄의 착색성을 오래 유지하기 위한 방법 중 "Dying착색"은 아닙니다. 이는 알루미늄 표면에 색소를 직접 칠하는 것으로, 일시적인 착색 효과만 있고 오래 유지되지 않기 때문입니다. 자연발색, 전해착색, Sealing은 알루미늄의 착색성을 오래 유지하기 위한 방법으로 인정됩니다.
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100. 고탄소강은 탄소 (C)함량이 0.5%이상, HRC 40이상의 철소재로서 표면처리 공정에서 수소취성을 일으킬 수가 있다. 수소취성을 최소화하기 위한 표면처리 공정이 아닌 것은?

  1. 전해탈지는 양극을 사용한다.
  2. 전류효율이 높은 도금욕을 선택한다.
  3. 침지 탈지 후 전해탈지는 음극을 사용한다.
  4. 산처리조에 부식 억제제를 첨가한다.
(정답률: 61%)
  • 침지 탈지 후 전해탈지는 음극을 사용한다는 것은 전해탈지 공정에서 수소가 음극으로 이동하여 제거되기 때문이다. 이는 수소취성을 최소화하기 위한 표면처리 공정 중 하나이다. 전해탈지는 양극을 사용하는 경우도 있지만, 이 경우에는 양극에서 발생하는 수소가 더 많아져 수소취성을 유발할 수 있다. 전류효율이 높은 도금욕을 선택하는 것도 수소취성을 최소화하기 위한 방법 중 하나이다. 산처리조에 부식 억제제를 첨가하는 것은 부식을 방지하기 위한 것으로, 수소취성과는 직접적인 관련이 없다.
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