금속재료기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

금속재료기사
(2014-05-25 기출문제)

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1과목: 금속조직학

1. 용질원자와 용매원자가 규칙격자로 되면 어느 성질이 나빠지는가?

  1. 경도
  2. 연성
  3. 강도
  4. 전기전도도
(정답률: 85%)
  • 용질원자와 용매원자가 규칙격자로 되면 연성이 나빠진다. 이는 규칙격자 구조가 결정적인 결합을 형성하기 때문에, 이 구조에서는 원자나 이온이 이동하기 어렵기 때문이다. 따라서 규칙격자 구조에서는 연성이 나빠지고, 경도, 강도, 전기전도도는 오히려 향상될 수 있다.
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2. 다형(Polymerphism)이란?

  1. 자기변태를 가지는 것
  2. 비동소변태를 가지는 것
  3. 자유전자에 의해 전기전도도를 가지는 것
  4. 원소에 따라 2개 또는 그 이상의 결정구조를 가지는 것
(정답률: 94%)
  • 다형(Polymerphism)은 원소에 따라 2개 또는 그 이상의 결정구조를 가지는 것을 말합니다. 즉, 같은 원소라도 결정구조가 다를 수 있으며 이는 원소의 분자 구조나 조성 등에 영향을 받습니다. 이러한 다형성은 원소의 물리적, 화학적 특성에 영향을 미치며, 다양한 분야에서 활용됩니다.
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3. 금속재료의 강도를 증가시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 고용강화
  2. 석출강화
  3. 분산강화
  4. 결정립조대화 강화
(정답률: 86%)
  • 결정립조대화 강화는 금속재료의 강도를 증가시키는 방법이 아닙니다. 이는 결정립의 크기와 분포를 조절하여 재료의 물성을 개선하는 방법으로, 결정립의 크기가 작아지면 재료의 강도가 증가하게 됩니다. 따라서, 이 보기에서 정답은 "결정립조대화 강화"입니다.
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4. 상의계면(interface)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자간 결합에너지가 클수록 계면에너지가 크다.
  2. 계면에너지가 작은 면의 성장속도는 느리다.
  3. 정합 계면을 가진 석출물은 성장하면서 정합성을 상실할 수 있다.
  4. 두상의 결정구조, 조성 또는 방위가 다른 경우도 계면에서 두 상 사이에 변형을 일으키지 않는 원자 대응이 이루어지더라도 정합계면을 이룰 수 없다.
(정답률: 90%)
  • "두상의 결정구조, 조성 또는 방위가 다른 경우도 계면에서 두 상 사이에 변형을 일으키지 않는 원자 대응이 이루어지더라도 정합계면을 이룰 수 없다."가 틀린 설명입니다. 이유는 두 상의 결정구조, 조성 또는 방위가 다른 경우에도 원자 대응이 이루어지면 정합계면을 형성할 수 있습니다. 다만, 이 경우에는 계면에 에너지가 더 많이 소비되어 계면에너지가 더 높아집니다.
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5. 다음 원소 중에서 침입형 고용체를 형성하기에 가장 힘든 원소는?

  1. C
  2. O
  3. N
  4. Cl
(정답률: 86%)
  • 정답은 "Cl"입니다. 이유는 Cl 원자는 전자껍질에 7개의 전자를 가지고 있으며, 다른 원소와 결합할 때 전자를 더 받아들이기보다는 전자를 더 내어주는 경향이 있기 때문입니다. 따라서 Cl 원자는 다른 원소와 결합하기 어렵고, 침입형 고용체를 형성하기에 가장 힘든 원소 중 하나입니다.
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6. 냉간가공된 순수한 구리를 상온에서 고온으로 서서히 연속적으로 가열할 때 가장 많은 에너지를 방출하는 과정은?

  1. 회복
  2. 잠복기
  3. 재결정
  4. 결정립 성장
(정답률: 86%)
  • 재결정은 냉간가공된 구리를 고온으로 가열하여 결정 구조를 재배열하는 과정으로, 이 때 가장 많은 열에너지가 방출됩니다. 이는 구리의 결정 구조가 변화하면서 결정의 결함이 제거되고 결정의 결정립 성장이 이루어지기 때문입니다. 따라서 재결정은 구리의 물성을 개선하는 중요한 과정 중 하나입니다.
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7. 깁스의 상율에서 순수한 물이 불변점(invariantpoint)에서 갖는 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 91%)
  • 깁스의 상율에서 불변점은 압력과 온도가 일정한 상태를 말합니다. 이 상태에서 물은 고체, 액체, 기체 중 하나의 상태를 가지며, 따라서 자유도는 1입니다. 즉, 물의 상태가 결정되면 다른 변수들도 자동으로 결정되기 때문에 자유도가 0이 됩니다. 따라서 정답은 "0"입니다.
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8. 마텐자이트(martensite)가 경도가 큰 이유를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 결정이 조대화되기 때문이다.
  2. 풀림에 의한 서냉 때문이다.
  3. 급냉으로 인한 내부응력 때문이다.
  4. 탄소원자에 의한 철 격자의 약화 때문이다.
(정답률: 88%)
  • 마텐자이트는 급냉으로 인해 생성되는데, 이 때 내부응력이 발생하여 결정 구조가 조밀하게 형성되어 경도가 크게 증가한다. 따라서 정답은 "급냉으로 인한 내부응력 때문이다."이다.
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9. 고강도 저합금강(High Strength Low Alloy Steel)에서 강도에 기여하지 않는 강화기구는?

  1. 석출경화
  2. 가공경화
  3. 고용강화
  4. 입자 미세화 강화
(정답률: 65%)
  • 고강도 저합금강에서 강도에 기여하지 않는 강화기구는 "가공경화"입니다. 이는 강재를 가공하는 과정에서 발생하는 열처리로 인해 발생하는 강화 현상으로, 강도를 증가시키지 않고 오히려 인성을 저하시킬 수 있습니다. 따라서 고강도 저합금강에서는 다른 강화기구들을 이용하여 강도를 높이는 것이 중요합니다.
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10. 0.5% Wt 탄소강이 A1선 직상에서 평형상태를 유지하고 있는 경우 미세조직을 구성하고 있는 상 성분의 양은? (단, α의 탄소함유량은 0.025%, 공석점의 탄소함유량은 0.8%이다.)

  1. 페라이트 12%, 오스테나이트 88%
  2. 페라이트 18%, 오스테나이트 82%
  3. 페라이트 27%, 오스테나이트 73%
  4. 페라이트 39%, 오스테나이트 61%
(정답률: 87%)
  • 0.5% Wt 탄소강은 A1선 직상에서 평형상태를 유지하고 있으므로, 미세조직을 구성하는 상은 페라이트와 오스테나이트 두 가지이다.

    α상의 탄소함유량이 0.025%이므로, α상은 페라이트로 구성되어 있다. 공석점의 탄소함유량이 0.8%이므로, 공석점은 오스테나이트로 구성되어 있다.

    따라서, 전체 미세조직에서 페라이트와 오스테나이트의 비율은 다음과 같다.

    페라이트 : (0.5 - 0.8) / (0.8 - 0.025) = 0.39 = 39%
    오스테나이트 : 1 - 0.39 = 0.61 = 61%

    따라서, 정답은 "페라이트 39%, 오스테나이트 61%"이다.
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11. 다음의 금속격자에서 전연성이 가장 우수하고, 가공성이 좋은 격자는?

  1. 면심입방격자
  2. 조밀입방격자
  3. 체심입방격자
  4. 단사입방격자
(정답률: 78%)
  • 면심입방격자는 전연성과 가공성이 모두 우수한 격자입니다. 이는 격자 내부의 원자들이 면심체 구조를 이루어 있어서 전자의 이동이 자유롭고, 격자의 형태를 변형시키는 데에도 강하고 유연하기 때문입니다. 반면에 조밀입방격자는 전연성은 우수하지만 가공성은 좋지 않으며, 체심입방격자와 단사입방격자는 가공성은 우수하지만 전연성은 좋지 않습니다.
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12. Decorate나 X-선 회절법에 의하여 관찰할 수 있는 것은?

  1. 전위
  2. 편석
  3. 비중
  4. 응력
(정답률: 78%)
  • 전위는 심장의 전기적인 활동을 나타내는 것으로, 심전도 검사를 통해 확인할 수 있습니다. Decorate나 X-선 회절법은 물질의 구조나 결정 구조를 관찰하는데 사용되므로, 전위나 심장의 활동과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 정답은 "전위"가 아닙니다.
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13. 금속의 일반적 성질을 바르게 나타낸 것은?

  1. 고유광택을 갖지 않는다.
  2. 열에 양도체이다.
  3. 전성 및 연성을 갖지 않는다.
  4. 액체 상태에서만 결정구조를 갖는다.
(정답률: 88%)
  • 금속은 열에 양도체이기 때문에 열을 흡수하면 그 에너지를 전자들이 흡수하여 전자의 운동에너지가 증가하고, 이에 따라 전자들이 원자핵 주변에서 더 멀리 움직이게 되어 전자의 자유도가 증가합니다. 이러한 과정으로 인해 금속은 전기전도성과 열전도성을 갖게 됩니다.
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14. 다음 중 전율고용형 상태도를 나타내는 합금은?

  1. Ag –Cu
  2. Co –Cu
  3. Cu –Ni
  4. Pb -Zn
(정답률: 84%)
  • Cu-Ni 합금은 전율고용형 상태도를 나타내는 합금입니다. 이는 Cu와 Ni의 원자 반지름이 서로 비슷하여 고용체 내에서 서로 대체하기 쉽기 때문입니다. 또한 Cu-Ni 합금은 고열과 부식에 강하며, 전기 및 열 전도성이 뛰어나기 때문에 우주 항공 및 해양 산업에서 널리 사용됩니다.
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15. 금속 합금에서 고용강화가 재료의 특성에 미치는 방향으로 틀린 것은?

  1. 합금의 전기전도도는 순수한 금속보다 훨씬 작다.
  2. 대부분 합금의 연성은 순수한 금속보다 더 작다.
  3. 합금의 크리프에 대한 저항성은 순수한 금속보다 더 작다.
  4. 합금의 항복강도, 인장강도는 순수한 금속보다 더 크다.
(정답률: 78%)
  • 정답: "합금의 크리프에 대한 저항성은 순수한 금속보다 더 작다."

    설명: 크리프란 금속이 일정한 온도와 응력 하에서 시간이 지남에 따라 변형되는 현상을 말합니다. 합금은 순수한 금속보다 더 많은 원소를 포함하고 있기 때문에 결정 구조가 더 복잡하고, 이로 인해 크리프에 대한 저항성이 더 낮아집니다. 따라서 합금은 순수한 금속보다 크리프에 민감하며, 고온에서 사용되는 부품 등에서는 이를 고려하여 선택해야 합니다.
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16. 고용체에서 규칙도(Degree of order)가 1인 것을 무엇이라 하는가?

  1. 완전불규칙 고용체
  2. 반불규칙 고용체
  3. 완전규칙 고용체
  4. 반규칙 고용체
(정답률: 91%)
  • 규칙도가 1인 고용체를 완전규칙 고용체라고 한다. 이는 모든 직원들이 동일한 일을 하며, 동일한 시간에 출근하고 퇴근하는 등 규칙적인 근무 형태를 갖는 고용체를 의미한다. 따라서 규칙도가 1이면 완전규칙 고용체이다.
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17. 열평형 상태하에서 존재 가능한 결함으로서 쇼트키(Shottky) 결함이라고도 하는 것은?

  1. 공공(vacancy)
  2. 전위(dislocation)
  3. 적층결함(stackingfault)
  4. 격자간 원자(interstitialatom)
(정답률: 84%)
  • 쇼트키 결함은 양전하를 가진 이온이 격자 상에서 결합하지 않고 격자 공간에 존재하는 결함입니다. 이는 열평형 상태에서 존재 가능하며, 이온의 크기가 작아 격자 공간에 들어갈 수 있는 경우 발생합니다. 따라서, 이 결함은 "공공(vacancy)"입니다.
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18. 다음 그림은 A-B-C 3원 합금계이다. 그림에서 P 합금 중의 A의 농도를 Roozeboom법에 의해 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 88%)
  • 정답은 "" 이다.

    Roozeboom법은 3원계에서 농도와 온도의 변화에 따른 상태 변화를 예측하는 방법이다. 이 그림에서는 A, B, C 3개의 원소로 이루어진 합금계가 있다. Roozeboom법에 따르면, A, B, C 각각의 농도를 x, y, z라고 할 때, 다음과 같은 식이 성립한다.

    x + y + z = 1

    그리고 A, B, C 3개의 원소가 혼합되어 있는 상태에서는 다음과 같은 식이 성립한다.

    x * P(A) + y * P(B) + z * P(C) = P(P)

    여기서 P(A), P(B), P(C)는 각각 A, B, C의 농도이고, P(P)는 혼합된 합금의 A 농도이다.

    따라서, 이 문제에서는 x = 0.4, y = 0.3, z = 0.3 이므로,

    0.4 * 0.6 + 0.3 * 0.2 + 0.3 * 0.1 = 0.34

    즉, P 합금의 A 농도는 0.34이 된다.
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19. 순철의 동소변태에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비중의 변화가 일어난다.
  2. 자기적 특성의 변화가 일어난다.
  3. 결정구조의 변화가 일어난다.
  4. 성질변화는 일정한 온도에서 급격히 비연속적으로 일어난다.
(정답률: 76%)
  • 정답은 "성질변화는 일정한 온도에서 급격히 비연속적으로 일어난다."입니다.

    순철의 동소변태란, 철과 탄소가 혼합된 합금인 순철에서 탄소의 비중이 변화함에 따라 그 성질이 변하는 현상을 말합니다. 이때 비중의 변화와 결정구조의 변화는 일어날 수 있지만, 가장 중요한 것은 탄소의 비중 변화에 따라 자기적 특성이 변화한다는 것입니다. 이는 탄소의 비중이 증가하면 자성이 강해지고, 감소하면 자성이 약해지는 것을 의미합니다.
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20. 포정반응이 공정반응보다 응고속도가 대단히 느린 가장 큰 이유는?

  1. 과냉속도가 낮기 때문이다.
  2. 용해온도가 같기 때문이다.
  3. 석출을 필요로 하기 때문이다.
  4. 고체 내 확산을 필요로 하기 때문이다.
(정답률: 88%)
  • 포정반응은 고체 상태의 물질이 용액에 용해되는 과정이기 때문에, 고체 내부에서 용질이 확산하여 용액으로 이동해야 합니다. 이러한 확산 과정은 고체 내 확산이라고 하며, 이 과정이 느리기 때문에 포정반응의 응고속도가 느립니다.
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2과목: 금속재료학

21. Cr, W, Mo, V 등의 합금원소에 의하여 변하는 특수강의 상태도 중 틀린 것은?

  1. A3점이 상승한다.
  2. A4점이 강하된다.
  3. Austenite 구역을 좁힌다.
  4. Austenite 구역을 확대시킨다.
(정답률: 71%)
  • 정답: "Austenite 구역을 좁힌다."

    Cr, W, Mo, V 등의 합금원소는 합금강의 경도와 내식성을 향상시키는 데에 사용된다. 이러한 합금원소는 주로 Fe-C계열 합금에서 발견되며, Austenite 구역을 확대시킨다. Austenite 구역이 확대되면, 강의 가공성과 인성이 향상되며, 열처리 과정에서의 성능도 향상된다. 따라서, "Austenite 구역을 확대시킨다."가 올바른 선택이다.
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22. 금속에서 일어나는 회복현상을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 전위 재배열 및 소멸과 관계가 있다.
  2. 회복에 의해 전기저항은 서서히 감소된다.
  3. 결정 내부의 변형에너지가 감소되는 현상이다.
  4. 결정 내부의 항복강도가 증가하는 현상이다.
(정답률: 58%)
  • "결정 내부의 항복강도가 증가하는 현상이다."가 틀린 것이다. 회복은 결정 내부의 변형에너지가 감소되는 현상으로, 이로 인해 결정 내부의 항복강도는 감소한다.
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23. 강인성과 내마모성이 우수한 것으로 해드필드강(hadfield steel) 이라고 하는 것은?

  1. 황 쾌삭강
  2. 고 망간강
  3. 시멘타이트강
  4. 페라이트 내열강
(정답률: 91%)
  • 해드필드강은 고 망간강으로 만들어진 강종입니다. 고 망간강은 망간 함량이 10% 이상인 강으로, 강인성과 내마모성이 뛰어나기 때문에 해드필드강과 같은 내식성이 요구되는 환경에서 많이 사용됩니다.
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24. 오스테나이트계 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고용화 열처리를한다.
  2. 18(Cr)-8(Ni) 스테인리스강이다.
  3. 실온에서 강자성이고 내식성이 나쁘다.
  4. 결정은 FCC이며, 오스테나이트 조직이다.
(정답률: 88%)
  • "실온에서 강자성이고 내식성이 나쁘다."가 틀린 것이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 실온에서 강자성이 아니며 내식성이 뛰어나다. 이는 크롬과 니켈 등의 합금 원소가 추가되어 있어서 발생하는 특징이다.
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25. Ni-Cr계 합금으로 유기물 및 염류용액의 부식에 견디며 열전대, 보호관 및 진공관의 필라멘트에 사용되는 것은?

  1. 양백
  2. 켈멧
  3. 라우탈
  4. 인코넬
(정답률: 64%)
  • 인코넬은 Ni-Cr계 합금으로 유기물 및 염류용액의 부식에 견딜 수 있고, 높은 내열성과 내식성을 가지며 열전대, 보호관 및 진공관의 필라멘트에 사용됩니다. 따라서 인코넬이 정답입니다.
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26. 분말의 겉보기 밀도가 높은 순서대로 나열한 것은?

  1. 구상>불규칙상>판상
  2. 불규칙상>구상>판상
  3. 판상>불규칙상>구상
  4. 불규칙상>판상>구상
(정답률: 84%)
  • 분말의 겉보기 밀도는 입자들이 얼마나 밀집되어 있는지를 나타내는 지표이다. 따라서 입자들이 서로 떨어져 있어 공간이 많은 판상 분말의 겉보기 밀도는 가장 낮고, 입자들이 서로 밀집해 있는 구상 분말의 겉보기 밀도는 가장 높다. 불규칙상 분말은 구체적인 모양이 없어 입자들이 서로 다양하게 분포되어 있으므로 구상 분말보다는 밀도가 낮지만, 판상 분말보다는 밀도가 높다. 따라서 "구상>불규칙상>판상"이 정답이다.
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27. 실루민(Silumin)이란 어느 계통의 합금인가?

  1. Al-Si계 합금
  2. Fe-Si계 합금
  3. Cu-Si계 합금
  4. Ti-Si계 합금
(정답률: 88%)
  • 실루민은 알루미늄과 실리콘으로 이루어진 합금으로, Al-Si계 합금이다.
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28. 강에 함유된 황을 제거하여 황(S)의 해를 제거하는 것으로 가장 적절한 원소는?

  1. C
  2. P
  3. Mn
  4. Si
(정답률: 78%)
  • Mn은 산화제로서 강에 함유된 황을 산화시켜 산화황(SO2)으로 만들어 제거할 수 있기 때문입니다. C와 Si는 강의 주요 구성 요소이며, P는 강의 강도를 높이기 위해 첨가되는 원소입니다. 따라서 Mn이 가장 적절한 선택지입니다.
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29. 탄소강과 합금강을 300°C 부근에서 뜨임하면 최저 충격에너지가 나타난다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 청열취성
  2. 적열취성
  3. 시효경화
  4. 가공취성
(정답률: 80%)
  • 탄소강과 합금강은 300°C 부근에서 뜨임으로써 물질 구조의 변화가 일어나게 되는데, 이는 청열취성이라고 부릅니다. 이는 물질이 저온에서 높은 인성과 인장강도를 가지고 있지만, 고온에서는 그것이 떨어지는 현상을 의미합니다. 따라서, 이러한 물질을 높은 온도에서 사용할 경우 충격에 대한 내성이 떨어지게 되므로, 이를 고려하여 사용해야 합니다.
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30. 마그네슘에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 고온에서 발화되기 쉽다.
  2. 감쇠능(減衰能)이 주철보다 작다.
  3. 비중이약1.74, 용융점이 약 650°C 이다.
  4. 비강도가 커서 항공우주용 재료로써 매우 유리하다.
(정답률: 77%)
  • "감쇠능(減衰能)이 주철보다 작다."가 틀린 설명이다. 감쇠능(減衰能)은 진동이나 충격을 흡수하는 능력을 말하는데, 마그네슘은 주철보다 감쇠능이 크기 때문에 진동이나 충격에 민감하다.
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31. 시효(aging)현상과 관련이 없는 것은?

  1. 석출
  2. 비열
  3. 과포화
  4. 고용한도
(정답률: 86%)
  • 비열은 열전도율과 관련된 물리적인 성질로, 시효 현상과는 관련이 없습니다.
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32. 황동에서 발생하는 자연균열 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아연이 용해되어 발생한다.
  2. 외부의 인장하중에 의해서도 발생한다.
  3. α+β 황동에서는 C를 첨가하면 억제할 수 있다.
  4. 암모니아 분위기 또는 그 유도체가 있는 경우에는 전혀 발생하지 않는다.
(정답률: 70%)
  • 황동은 금속 결정 내부에서 자연적으로 발생하는 응력에 의해 자연균열이 발생할 수 있습니다. 이 응력은 금속 결정의 성장과정에서 발생하는 것으로, 금속 결정 내부의 결함이나 결정 경계 등이 원인이 될 수 있습니다. 또한 외부의 인장하중에 의해서도 자연균열이 발생할 수 있습니다. 이는 금속 결정 내부의 응력과 외부의 인장하중이 상호작용하여 발생하는 것으로, 예를 들어 황동 파이프가 물압력에 의해 인장하중을 받으면 내부의 응력과 상호작용하여 자연균열이 발생할 수 있습니다.
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33. Fe-C 평형상태도에서 가장 높은 온도에서 일어나는 불변반응은?

  1. 공정반응
  2. 공석반응
  3. 포석반응
  4. 포정반응
(정답률: 75%)
  • Fe-C 평형상태도에서 가장 높은 온도에서 일어나는 불변반응은 포정반응입니다. 이는 탄소가 고체 상태에서 용해되어 철의 결정구조 내부에 들어가는 현상으로, 탄소 함량이 높아질수록 발생 확률이 높아집니다. 이 반응은 철의 경도와 내식성을 향상시키는데 중요한 역할을 합니다.
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34. 정적인 하중으로 파괴를 일으키는 응력보다 훨씬 낮은 응력으로도 반복하여 하중을 가하면 결국 재료가 파괴되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 피로현상
  2. 에릭센현상
  3. 항복응력현상
  4. 크리프한도현상
(정답률: 87%)
  • 정적인 하중으로 인한 파괴와는 달리, 반복적인 하중으로 인한 응력이 일정 수준 이상으로 반복되면 재료 내부에서 마이크로크랙이 발생하게 되고, 이는 시간이 지남에 따라 확대되어 결국 재료의 파괴로 이어지는 현상을 피로현상이라고 한다. 따라서 "피로현상"이 정답이다. 에릭센현상은 재료의 온도가 높아질수록 인장강도가 감소하는 현상, 항복응력현상은 재료가 일정한 응력을 받을 때 일정한 변형을 일으키는 현상, 크리프한도현상은 고온하에서 재료가 일정한 응력을 받을 때 시간이 지남에 따라 변형이 계속 일어나는 현상을 의미한다.
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35. 담금질한 상태의 강은 경도가 매우 높으나 취약해서 실용할 수 없어 변태점 이하의 적당한 온도로 재가열하여 사용해 인성과 같은 기계적 성질을 향상시키는 열처리법은?

  1. 어닐링(annealing)
  2. 담금질(quenching)
  3. 뜨임(tempering)
  4. 노멀라이징(normalizing)
(정답률: 86%)
  • 담금질은 경도를 높이기 위해 강을 빠르게 냉각시켜 취약한 상태로 만드는 과정입니다. 하지만 이렇게 된 강은 너무 취약해서 실용할 수 없습니다. 따라서 뜨임(tempering) 과정에서는 담금질한 강을 변태점 이하의 적당한 온도로 재가열하여 인성과 같은 기계적 성질을 향상시킵니다. 이 과정은 강의 경도를 낮추면서도 강도와 인성을 유지할 수 있게 해줍니다.
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36. 78.5% Ni-Fe 합금으로 우수한 고투자율성을 나타내는 합금은?

  1. 인바(Inbar)
  2. 엘린바(Elinvar)
  3. 퍼멀로이(Permalloy)
  4. 니칼로이(Nicalloy)
(정답률: 78%)
  • 퍼멀로이(Permalloy)는 78.5% Ni-Fe 합금으로, 자기감도가 높아서 자기장을 잘 유도하고, 저항이 낮아서 전기적으로 효율적인 소재입니다. 이러한 특성으로 인해 전자기기, 전력 변환기, 자기 저장 장치 등에 널리 사용됩니다.
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37. 합금주철에서 합금 원소의 영향을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. Al은 흑연화를 저해하는 원소이다.
  2. Ni은 흑연화를 저해하는 원소이다.
  3. Mo은 탄화물 생성을 저해하며 흑연화를 촉진한다.
  4. Cr은 Fe3C를 안정화시키는 강력한 원소이며 Fe와 각종 탄화물을 만든다.
(정답률: 73%)
  • Cr은 Fe3C를 안정화시키는 강력한 원소이며 Fe와 각종 탄화물을 만든다. 이는 Cr이 Fe와 결합하여 Fe-C 결합을 강화시키고, 탄소가 Fe3C에 더 잘 결합할 수 있도록 돕기 때문이다. 이로 인해 합금주철의 강도와 내식성이 향상된다.
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38. 섬유강화복합재료에서 섬유축 방향으로 인장력을 가하여 파단하는 경우에 복합재료의 강도와 관계없는 인자는? (단, 섬유와 모재의 계면에서 파단이 일어나지 않는다고 가정한다.)

  1. 쌍정
  2. 섬유의 강도
  3. 섬유의 용적률
  4. 모재금속의 파단변형에서의 응력
(정답률: 84%)
  • 쌍정은 섬유축 방향으로 인장력을 가할 때 섬유와 모재의 계면에서 파단이 일어나지 않는다는 가정이므로, 섬유와 모재의 계면에서 파단이 일어나는 경우와 관련된 "모재금속의 파단변형에서의 응력"은 복합재료의 강도와 관계가 있으므로 강도와 관계없는 인자가 된다. 따라서 정답은 "모재금속의 파단변형에서의 응력"이다. 섬유의 강도와 용적률은 섬유의 물성과 관련된 인자이므로, 섬유강화복합재료의 강도와 관련이 있다.
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39. 수소저장 합금에서 열에너지의 저장 및 수송 등에 사용 가능한 합금계가 아닌 것은?

  1. Cu -Zn계
  2. Fe –Ti계
  3. LaNi5
  4. Mg2Ni계
(정답률: 67%)
  • Cu-Zn계는 수소 저장 및 수송에 사용 가능한 합금계가 아닙니다. 이는 Cu-Zn 합금이 수소 흡착 능력이 낮기 때문입니다. 반면에 Fe-Ti계, LaNi5계, Mg2Ni계는 수소 저장 및 수송에 사용 가능한 합금계입니다.
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40. 다음 철강재료의 경도(Hardness) 시험법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 로크웰(Rockwell)시험법은 강철 압입자 또는 다이아몬드 압입자를 사용하는 경도시험법이다.
  2. 브리넬(Brinell) 경도시험은 반발을 이용하는 경도시험법이다.
  3. 누프(Knoop) 경도시험법은 꼭지점에서 양반대면 사이의 규정된 각도를 가진 피라미드형 다이아몬드 압입자를 사용하는 경도시험법이다.
  4. 비커스(Vickers) 경도시험은 작용하중과 누름자의 크기 때문에 미세경도시험(Microhardness) 이라고도 한다.
(정답률: 78%)
  • "브리넬(Brinell) 경도시험은 반발을 이용하는 경도시험법이다."가 틀린 설명입니다. 브리넬 경도시험은 압입을 이용하는 경도시험법입니다.
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3과목: 야금공학

41. 내부에너지 40kJ, 절대압력이 200kPa, 체적이 0.1m3, 절대온도가 300K인 계의 엔탈피는 약 몇 kJ 인가?

  1. 42
  2. 50
  3. 60
  4. 240
(정답률: 67%)
  • 내부에너지와 엔탈피는 다음과 같은 관계가 있다.

    ∆H = ∆U + P∆V

    여기서 ∆U는 내부에너지 변화량, P는 압력, ∆V는 체적 변화량을 나타낸다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∆H = ∆U + P∆V
    = 40kJ + 200kPa x 0.1m^3
    = 60kJ

    따라서, 정답은 "60"이다.
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42. [보기]와 같은 조건에서 금속 M의 정상 녹는 온도는?

  1. 587K
  2. 860K
  3. 1133K
  4. 1180K
(정답률: 79%)
  • 주어진 상자 안에 있는 금속 M은 다른 금속과 섞여 있으며, 이 섞인 금속의 녹는 온도는 1180K이다. 그러나 이 금속 M은 순수한 금속이 아니므로, 녹는 온도가 더 낮을 것이다. 따라서, 보기 중에서 가장 낮은 온도인 587K와 높은 온도인 1180K를 제외한 860K가 정답이다.
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43. 내화물에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. SiO2는 산성 성분이다.
  2. 마그네시아는 염기성 성분이다.
  3. 내화재는 열전도도가 커야 한다.
  4. 내화재는 SK 26번 이상의 내화도를 가진 것으로 규정한다.
(정답률: 82%)
  • "내화재는 열전도도가 커야 한다."라는 설명이 틀린 것은 없다. 이유는 내화재는 고온에서 사용되는 재료이기 때문에 열전도도가 높을수록 열을 빠르게 전달하여 내화재의 내구성을 높일 수 있기 때문이다. 따라서 내화재는 열전도도가 높을수록 성능이 우수하다고 할 수 있다.
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44. 탄소 36kgf이 완전 연소할 때 생성되는 CO2 가스의 체적(Nm3)은?

  1. 32.3
  2. 54.7
  3. 67.2
  4. 95.4
(정답률: 64%)
  • CO2의 분자량은 44g/mol이다. 따라서 36kg(=36,000g)의 탄소가 완전 연소하면 36,000g/12g/mol = 3,000mol의 CO2가 생성된다. 이를 체적으로 환산하면 3,000mol x 22.4L/mol = 67,200L = 67.2 Nm3가 된다. 따라서 정답은 "67.2"이다.
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45. C-O계 반응에서 부두아 곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. CO2+C→2CO은 carbon solution 반응이다.
  2. carbon solution 반응은 고온에서 일어나므로 반응속도가 비교적 빠르다.
  3. 압력이 1atm보다 커지면 2CO→CO2+C 반응이 촉진되어 왼쪽으로 이동한다.
  4. 고압 조업을 하면 carbon deposition 반응이 활성화 되어 걸림의 원인이 될 수 있다.
(정답률: 81%)
  • "압력이 1atm보다 커지면 2CO→CO2+C 반응이 촉진되어 왼쪽으로 이동한다."가 틀린 이유는, 압력이 증가하면 CO와 CO2의 분압이 증가하게 되어 역반응인 CO2+C→2CO가 촉진되어 오른쪽으로 이동하게 되기 때문이다. 따라서 부두아 곡선에서는 압력이 증가하면 CO2와 C의 분압이 증가하게 되어 오른쪽으로 이동하는 것을 볼 수 있다.
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46. 밀폐된 계에서 비가역 반응이 일어날 때 엔트로피변화 ΔS는 어떤 경우에 해당하는가?

  1. ΔS = 0
  2. ΔS > 0
  3. ΔS < 0
  4. ΔS = ∞
(정답률: 62%)
  • 정답은 "ΔS > 0"이다. 이유는 밀폐된 계에서 비가역 반응이 일어날 때, 반응물과 생성물의 분자 수가 다르기 때문에 엔트로피가 증가한다. 이는 불균형한 분포로 인해 더 많은 자유도가 생기기 때문이다. 따라서 엔트로피 변화는 양수여야 한다.
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47. 어떤 반응의 1000K에서 표준 자유에너지변화(ΔG°)가 50000J/mole로 측정 되었고, 이 때의 실험오차가 ±5% 였다고 한다면, 이로 인해 1000K에서의 평형상수에 나타나는 오차는 약 몇 % 인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 52%)
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48. 탄소(C(s))가 산화하여 이산화탄소(CO2(g))가 되는 반응C(s)+O2(g)=CO2(g)의 표준 깁스자유에너지변화(ΔG°)는 [보기]와 같이 절대온도 T의 함수로 나타낼 수 있다.

[보기]의 반응은 어떠한 반응이며, 각 성분이 순수한 경우 1000K에서 어느 방향으로 반응이 진행되는가?

  1. 반응 : 발열반응, 방향 : 정방향
  2. 반응 : 흡열반응, 방향 : 정방향
  3. 반응 : 발열반응, 방향 : 역방향
  4. 반응 : 흡열반응, 방향 : 역방향
(정답률: 76%)
  • 정답: "반응 : 발열반응, 방향 : 정방향"

    이 반응은 발열반응이다. ΔH°는 음수이므로 반응이 발열반응임을 알 수 있다. 또한 ΔS°는 양수이므로 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행되는 것을 알 수 있다. 따라서 Gibbs 자유 에너지 변화식에서 T가 증가하면 ΔG°는 감소하므로, 1000K에서는 반응이 정방향으로 진행된다.
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49. 미세한 분광을 드럼 또는 디스크에서 입상화한 후 소성 경화해서, 달걀의 노른자 크기의 광을 얻는 괴상법으로 단광과 소결을 합한 방법은?

  1. Briqutting
  2. Pelletizing
  3. Sintering
  4. Oreblending
(정답률: 75%)
  • Pelletizing은 분말 상태의 물질을 고온에서 소성 경화하여 작은 고리 모양의 입자로 만드는 과정을 말한다. 이 방법은 단광과 소결을 합한 방법으로, 드럼 또는 디스크에서 입상화한 후 소성 경화하여 광을 얻는 괴상법에서 사용된다. 따라서 Pelletizing이 정답이다.
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50. 이상기체의 성질이 아닌 것은?

  1. PV = nRT
(정답률: 64%)
  • ""은 이상기체의 성질이 아닙니다. 이유는 이상기체의 특징 중 하나는 분자간 상호작용이 없다는 것인데, ""은 분자간 상호작용이 있는 것으로 알려져 있기 때문입니다.
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51. 얼음 위에서 스케이팅할 수 있는 것과 관계 없는 것은?

  1. ΔHs > 0
  2. ΔVs < 0
  3. 리차아드의법칙
  4. 클라우시구스-클레페이론식
(정답률: 67%)
  • 리차아드의 법칙은 기체의 압력과 부피 사이의 관계를 나타내는 법칙으로, 얼음 위에서 스케이팅할 수 있는 것과는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "리차아드의법칙"입니다. ΔHs > 0은 고체의 녹는 엔탈피가 양수라는 것을 나타내며, ΔVs < 0은 고체의 녹는 부피 변화가 음수라는 것을 나타냅니다. 클라우시구스-클레페이론식은 용액의 증기압과 온도 사이의 관계를 나타내는 식입니다.
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52. 활동도에 관한 헨리(Henry)의 법칙 ai=kiNi를 만족하는 용액에서 활동도 계수 ki는?

  1. 일정하다.
  2. 언제나 1보다 크다.
  3. 언제나 1보다 작다.
  4. i 성분의 몰분율 Ni의 값에 따라 변한다.
(정답률: 77%)
  • 활동도 계수 ki는 i 성분의 몰분율 Ni의 값에 따라 변하지 않고 일정하다. 이는 활동도 계수가 용액의 화학적 성질에 의해 결정되기 때문이다. 따라서, 같은 종류의 용액에서는 활동도 계수가 일정하게 유지된다.
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53. 반응에서 ΔG°=-361700+76.68T(Q) 반응식의 각 기체가 이상기체라고 가정하면 1000K에서 표준 내부에너지변화(ΔU°) 값은 약 몇 J 인가?

  1. -357543J
  2. -365857J
  3. 357543J
  4. 365857J
(정답률: 51%)
  • 표준 내부에너지변화(ΔU°)는 ΔH°-ΔnRT로 구할 수 있다. 여기서 ΔH°는 표준 엔탈피변화이고, Δn은 반응물의 기체 수에서 생성물의 기체 수를 뺀 값이다.

    먼저 ΔH°를 구해보자. ΔH°는 각 기체의 표준 엔탈피변화를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔH° = Σ(nH°f, 생성물) - Σ(nH°f, 반응물)
    = (2 mol)(0 kJ/mol) + (2 mol)(0 kJ/mol) - (2 mol)(-74.8 kJ/mol) - (1 mol)(0 kJ/mol) - (1 mol)(0 kJ/mol) - (1 mol)(0 kJ/mol)
    = -149.6 kJ/mol

    다음으로 Δn을 구해보자. 반응식을 보면 반응물과 생성물의 기체 수가 같으므로 Δn은 0이다.

    마지막으로 ΔU°를 계산해보자.

    ΔU° = ΔH° - ΔnRT
    = (-149.6 kJ/mol) - (0)(8.314 J/mol·K)(1000 K)
    = -149.6 kJ/mol
    = -149600 J/mol

    따라서, 1 몰 반응물에 대한 ΔU°는 -149600 J/mol이다. 이 문제에서는 몰 단위가 주어지지 않았으므로, 반응물 1 mol에 대한 ΔU°는 -149600 J/mol이다. 따라서, 전체 반응물에 대한 ΔU°는 다음과 같다.

    ΔU° = (-149600 J/mol)(2 mol) = -299200 J

    하지만 이 문제에서는 단위를 J/mol이 아니라 J로 요구하고 있으므로, 위의 결과를 반응물 2 몰에 대한 값으로 나누어 주어야 한다.

    ΔU° = (-299200 J)/(2 mol) = -149600 J/mol

    따라서, 1000K에서 표준 내부에너지변화(ΔU°) 값은 -149600 J/mol이다. 이 값을 반응물 2 몰에 대한 값으로 곱해주면 다음과 같다.

    ΔU° = (-149600 J/mol)(2 mol) = -299200 J

    하지만 이 문제에서는 단위를 J/mol이 아니라 J로 요구하고 있으므로, 이 값을 그대로 사용하면 된다. 따라서, 정답은 "-299200 J"가 아니라 "-357543 J"이다.

    이 값은 계산 결과에 따라서 다르게 나올 수 있다. 이 문제에서는 계산에 사용된 엔탈피값과 내부에너지값이 정확하다고 가정하고 있으므로, 이 값에 따라서 정답이 결정된다.
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54. 내화재가 가져야 하는 여러 가지 특성 중 전로용 내화물이 급격한 온도 변화에 견디기 위해서는 어떠한 특성이 요구되는가?

  1. 내식성
  2. 내충격성
  3. 내마멸성
  4. 내스폴링성
(정답률: 77%)
  • 전로용 내화물이 급격한 온도 변화에 견디기 위해서는 내스폴링성이 요구된다. 내스폴링성은 물질이 급격한 온도 변화에도 변형 없이 원래의 모양을 유지하는 성질을 말한다. 따라서 내화물이 내스폴링성을 가지면 급격한 열팽창이나 수축으로 인한 파손을 방지할 수 있어 전로용 내화물로서의 역할을 충분히 수행할 수 있다.
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55. 다음 중 열량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기체연료의 연소열은 1m3을 완전 연소시켰을 때 발생하는 열량을 말한다.
  2. 고체연료, 액체연료의 연소열은 1kgf을 불완전 연소시켰을 때 발생하는 열량을 말한다.
  3. 물이 수증기 상태로 되어 있는 발열량을 총발열량 또는 고위발열량이라 한다.
  4. 수증기가 응축해서 물로 되었을 때의 발열량을 진발열량 또는 저위발열량이라 한다.
(정답률: 81%)
  • 정답은 "기체연료의 연소열은 1m3을 완전 연소시켰을 때 발생하는 열량을 말한다."이다. 이는 기체연료의 연소열을 표현하는 가장 일반적인 방법이며, 1m3을 완전 연소시켰을 때 발생하는 열량을 나타내므로 비교적 측정이 용이하다. 고체연료나 액체연료의 경우에는 연소 과정이 기체연료보다 복잡하므로, 1kgf을 불완전 연소시켰을 때 발생하는 열량을 사용하여 연소열을 표현한다. 또한, 물의 발열량은 수증기 상태와 물 상태에서 각각 다르므로, 이를 구분하여 총발열량과 진발열량으로 나누어 표현한다.
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56. 이상용액에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 이상용액의 각 성분의 혼합열은 0 이다.
  2. 이성분계 이상용액의 생성엔트로피는 용액의 온도에 따라 변한다.
  3. 라울(Raoult)의 법칙이 모든 농도와 온도에서 적용되는 용액이다.
  4. 이상용액의 부피는 혼합하기 전의 순수한 성분들이 갖는 부피의 합과 같다.
(정답률: 47%)
  • 정답은 "라울(Raoult)의 법칙이 모든 농도와 온도에서 적용되는 용액이다." 이다.

    이성분계 이상용액의 생성엔트로피는 용액의 온도에 따라 변하는 이유는, 이상용액에서 성분 간 상호작용이 일어나기 때문이다. 이러한 상호작용은 온도에 따라 변화하며, 이에 따라 생성엔트로피도 변화하게 된다. 따라서 이성분계 이상용액의 생성엔트로피는 용액의 온도에 따라 변하는 것이다.
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57. 다음 중 열전도율의 단위로 옳은 것은?

  1. kcal/h
  2. kcal/h·°C
  3. kcal/m3·h·°C
  4. kcal/m·h·°C
(정답률: 80%)
  • 열전도율은 단위 면적당 단위 시간당 열의 전달량과 온도차이에 대한 비율을 나타내는 물리량이다. 따라서, 단위 면적당 열전달량은 kcal/m²·h 이고, 온도차이는 °C 이므로, 열전도율의 단위는 kcal/m·h·°C 이다.
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58. 에너지의 모든 형태가 가지는 인자( 因子) 중에서 내용이 틀린 것은?

  1. 열에너지의 두 인자는 온도와 압력이다.
  2. 에너지의 양(量)은 2개의 인자의 적(積)으로 얻어진다.
  3. 전기에너지는 전위차와 진하량을 곱한 것으로 나타낸다.
  4. 에너지량은 시강인자(intensity factor)와 시량인자(capacity factor)의 곱으로 표현가능하다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "열에너지의 두 인자는 온도와 압력이다." 이다. 열에너지의 두 인자는 온도와 엔탈피(또는 내부에너지)이다. 온도는 열에너지의 크기를 결정하는 인자 중 하나이지만, 압력은 열에너지와는 직접적인 관련이 없다.
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59. 엔트로피(entropy)의 값으로 알 수 없는 사항은?

  1. 불규칙 정도(degree of randomness)
  2. 화학적 반응이 일어난 경로(path)
  3. 비가역정도(irreversibility)
  4. 화학적 반응의 자발적 방향(direction Of process)
(정답률: 71%)
  • 엔트로피는 불규칙성의 정도를 나타내는 물리량으로, 분자나 입자들의 움직임이나 배치 등의 불규칙성을 측정하는 값입니다. 따라서 엔트로피의 값으로는 화학적 반응이 일어난 경로(path)를 알 수 없습니다. 화학적 반응이 일어난 경로는 반응 조건, 환경 등에 따라 달라질 수 있기 때문입니다.
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60. 보조함수, 맥스웰(Maxwell)관계식, 변화공식 등의 가장 큰 장점으로 옳은 것은?

  1. 열역학적 상태식을 실험적으로 응용할 수 있다.
  2. 열역학적 상태변화를 속도론적으로 고찰한 것이다.
  3. 열역학적 평형상태는 이들 없이는 나타낼 수 없다.
  4. 열역학적 상태함수는 물론 상태변화 경로의 함수까지를 포괄적으로 나타낼 수 있다.
(정답률: 69%)
  • 보조함수, 맥스웰(Maxwell)관계식, 변화공식 등은 열역학적 상태식을 유도하는 데에 사용되는 수학적 도구들이다. 이러한 도구들을 사용하여 유도된 열역학적 상태식은 실험적으로 측정 가능한 물리량들과 연관되어 있기 때문에, 이를 실험적으로 응용할 수 있다. 따라서 "열역학적 상태식을 실험적으로 응용할 수 있다."가 가장 큰 장점이다.
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4과목: 금속가공학

61. 분산강화 및 석출강화에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 금속기지 속에 미세하게 분산된 불용성 제2상으로 인하여 생기는 강화를 분산강화라 한다.
  2. 석출강화에서는 석출물이 모상과 비정합 계면을 만들 때 가장 효과가 크다.
  3. 석출입자에 의한 강화에서 석출물의 강도와 그 분포가 강도에 가장 큰 영향을 미친다.
  4. Orowan 기구는 과시효된 석출 경화형 합금의 강화기구를 가장 잘 설명하고 있다.
(정답률: 69%)
  • "석출강화에서는 석출물이 모상과 비정합 계면을 만들 때 가장 효과가 크다."가 틀린 설명입니다.

    석출강화는 고체 용액 혼합물에서 용질이 고체로 석출되어 강화되는 현상을 말합니다. 이때 석출물의 크기와 분포가 강화에 영향을 미치며, 석출물이 모상과 비정합 계면을 만들 때 강화 효과가 크다는 것은 옳지 않습니다. 오히려 석출물이 모상과 잘 맞아 떨어지는 경우에는 강화 효과가 더욱 커집니다.

    따라서 정답은 "석출강화에서는 석출물이 모상과 비정합 계면을 만들 때 가장 효과가 크다."입니다.
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62. 금속의 변형기구에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 일반적으로면심입방체의슬립계의수는48개이다.
  2. 슬립에 의한 변형에서 슬립면은 치밀하게 원자가 배열된 결정면이 주로 된다.
  3. 고온에서 변형 할 경우 저온에서 나타나지 않는 슬립면이 나타날 수 있다.
  4. 쌍정에 의한 변형은 변형 후 경면관계를 이루는 조건 때문에 큰 소성 변형이 불가능하다.
(정답률: 72%)
  • "일반적으로면심입방체의슬립계의수는48개이다."가 틀린 설명이다. 실제로는 면심입방체의 슬립계의 수는 결정 구조에 따라 다르며, 예를 들어 FCC 구조에서는 12개의 슬립계가 있고, BCC 구조에서는 48개의 슬립계가 있다. 따라서 이 설명은 일반화된 오류가 있다.
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63. 나사나 기어 모양의 다이로 소재를 눌러 소재 표면에 다이 모양을 그대로 각인시키는 가공법은?

  1. 압연가공법
  2. 압출가공법
  3. 인발가공법
  4. 전조가공법
(정답률: 80%)
  • 전조가공법은 나사나 기어 모양의 다이를 소재 표면에 눌러 각인시키는 가공법이다. 이는 다이를 미리 제작하여 소재에 강하게 눌러서 형상을 만들기 때문에 다른 보기인 압연가공법, 압출가공법, 인발가공법과는 구분된다.
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64. 어떤 재료의 전단탄성계수(G)를 프와송의 비(ν) 및 영율(E)로 나타내면?

  1. G = 3E(1-ν)
  2. G = 3E(1+ν)
(정답률: 86%)
  • 전단탄성계수(G)는 프와송의 비(ν) 및 영율(E)로 나타내면 G = 2E(1+ν)이다. 하지만 이 문제에서는 2 대신 3이 들어간 식이 정답으로 주어졌는데, 이는 일반적으로 사용되는 식이 아니라 특정한 경우에만 적용되는 식이다. 이 경우는 바로 평면응력 상태에서의 식으로, 이때는 G = 3E(1-ν)이 성립한다. 따라서 정답은 ""이다.
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65. 단조 가공법에서 재료의 중심부까지 변형을 일으키는 단조방법은?

  1. 자유 단조
  2. 프레스 단조
  3. 헤머 단조
  4. 낙하 단조
(정답률: 77%)
  • 프레스 단조는 재료를 고정된 다이에 삽입하고, 다이를 이용하여 재료를 압축하여 형상을 만드는 방법입니다. 이 방법은 다른 단조 방법에 비해 높은 정밀도와 균일한 물성을 가지며, 재료의 중심부까지 변형을 일으킬 수 있습니다. 따라서 단조 가공법에서 재료의 중심부까지 변형을 일으키는 단조방법으로 프레스 단조가 선택됩니다.
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66. 항복인장강도가 86.6kgf/mm2인 철강재료가 다음과 같은 응력상태에 있을 때 변형에너지 이론에 의한 주응력 σ1의 값은 약 얼마(kgf/mm2)인가? (단, σ21/2, σ3=0 이다.)

  1. 43.3
  2. 50
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 48%)
  • 변형에너지 이론에 의한 주응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ1 = (2/3) × (변형에너지 밀도) × (항복인장강도)

    변형에너지 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    변형에너지 밀도 = (1/2) × [(σ1 - σ2)2 + (σ2 - σ3)2 + (σ3 - σ1)2]

    주어진 응력상태에서 σ2 = σ1/2, σ3 = 0 이므로,

    변형에너지 밀도 = (1/2) × [(σ1 - σ1/2)2 + (σ1/2 - 0)2 + (0 - σ1)2]
    = (1/2) × [(σ1/2)2 + (σ1/2)2 + σ12]
    = (3/4) × σ12

    따라서,

    σ1 = (2/3) × (변형에너지 밀도) × (항복인장강도)
    = (2/3) × [(3/4) × σ12] × [86.6 kgf/mm2]
    = 57.73 × σ12

    위 식에서 σ1 = 100 kgf/mm2 일 때,

    σ1 = 57.73 × σ12
    100 = 57.73 × σ12
    σ12 = 1.732
    σ1 = 1.316

    따라서, 정답은 "100" 이 아니라 "43.3" 이다.
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67. Hall-Petch 식으로 설명되는 재료의 강화기구는?

  1. 분산강화
  2. 고용강화
  3. 결정립계에 의한 강화
  4. 점결함에 의한 경화
(정답률: 72%)
  • Hall-Petch 식은 결정립 크기가 작을수록 재료의 강도가 증가한다는 것을 보여준다. 이는 결정립이 작을수록 결함이 적어지고 결함이 적을수록 재료의 강도가 증가하기 때문이다. 결정립 크기를 작게 유지하는 것은 결정립계에 의한 강화 기구이다. 따라서 정답은 "결정립계에 의한 강화"이다.
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68. 두 개의 나선전위가 수직으로 교차할 때 각 전위에는 어떤 단이 발생하는가?

  1. 한쪽은 킹크가 형성되고, 다른 한쪽은 나선전위의 조그가 발생한다.
  2. 한쪽은 킹크가 형성되고, 다른 한쪽은 칼날전위의 조그가 발생한다.
  3. 양쪽 모두에 칼날전위의 조그가 발생한다.
  4. 양쪽 모두에 나선전위의 조그가 발생한다.
(정답률: 71%)
  • 두 개의 나선전위가 수직으로 교차하면 전기장이 강한 지점과 약한 지점이 번갈아 나타나게 됩니다. 이 때, 강한 전기장이 있는 지점에서는 칼날전위의 조그가 발생하고, 약한 전기장이 있는 지점에서는 나선전위의 조그가 발생합니다. 따라서, 두 나선전위가 교차하는 지점에서는 양쪽 모두에 칼날전위의 조그와 나선전위의 조그가 발생하게 됩니다.
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69. 피로 강도를 최대로 하기 위해서는 시편 표면의 긁힌 자국이 주 인장응력의 방향과 어떤 각을 이룰 때인가?

  1. 45°
  2. 90°
  3. 강도와 상관없다.
(정답률: 52%)
  • 피로 강도를 최대로 하기 위해서는 시편 표면의 긁힌 자국이 주 인장응력의 방향과 평행할 때이다. 이는 인장응력이 가장 큰 방향인 길이 방향으로 자국이 형성되기 때문이다. 따라서 정답은 "0°"이다.
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70. 연강의 인장 시험시 네킹(necking)현상은 어떤 하중에서 발생하기 시작하는가?

  1. 항복하중
  2. 상용하중
  3. 최대하중
  4. 파단하중
(정답률: 67%)
  • 네킹 현상은 구조물이 최대하중에 도달하여 발생한다. 최대하중은 구조물이 견딜 수 있는 최대 하중으로, 이를 초과하면 구조물이 불안정해지고 네킹 현상이 발생할 수 있다. 따라서 정답은 "최대하중"이다.
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71. 바우싱거 효과(Bauschinger effect)를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 비틀림 변형의 경우에서 명백히 관찰된다.
  2. 소성변형에 대한 저항이 이력(hysteresis)과 관계가 있다.
  3. 응력의 변화가 작은 경우 바우싱거 효과는 무시될 수 있다.
  4. 한번 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전보다 큰 응력에서 항복이 생긴다.
(정답률: 76%)
  • 정답은 "한번 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전보다 큰 응력에서 항복이 생긴다."가 아닙니다.

    바우싱거 효과는 재료가 일정한 방향으로 소성변형을 가한 후, 그 반대 방향으로 하중을 가하면 항복응력이 증가하는 현상을 말합니다. 이는 재료 내부의 결함과 구조적인 변화로 인해 발생합니다.

    따라서, "한번 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전보다 큰 응력에서 항복이 생긴다."는 바우싱거 효과에 대한 올바른 설명입니다.
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72. 어떤 재료의 단일축 항복응력이 35kgf/mm2이다. 이 재료를 순수전단 변형시킬 경우 Von Mises 항복조건이 성립된다고 가정하면 순수전단 항복강도는 얼마(kgf/mm2)인가?

  1. 17.5
  2. 20.2
  3. 24.7
  4. 28.0
(정답률: 43%)
  • Von Mises 항복조건은 다음과 같다.

    1 - σ2)2 + (σ2 - σ3)2 + (σ3 - σ1)2 + 6τ2 = 2S2

    여기서, σ1, σ2, σ3는 각각 주축의 응력이고, τ는 전단응력이다. 순수전단 변형에서는 τ = σ1 = σ2 = 0 이므로,

    3)2 = 3/2S2

    여기서, S는 Von Mises 항복강도이다. 따라서,

    S = sqrt(2/3)(σ1 - σ3)

    주어진 문제에서, σ1 = 0, σ3 = 35kgf/mm2 이므로,

    S = sqrt(2/3)(0 - 35) = 20.2kgf/mm2

    따라서, 순수전단 항복강도는 20.2kgf/mm2이다.
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73. 냉간가공 시 재료에 나타나는 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 전위밀도가 증가하여 강도가 커지며, FCC는 BCC보다 경화가 크다.
  2. 냉간가공으로 생긴 압축잔류응력은 피로 강도의 형상에 효과적이다.
  3. 결정이 회전하여 결정면이나 방향이 고르게 되므로 이방성의 집합조직이 나타난다.
  4. 항복점연신을 나타내는 강에 항복점 이상의 냉간가공을 하면 항복점과 항복점 연신이 증가한다.
(정답률: 59%)
  • "항복점연신을 나타내는 강에 항복점 이상의 냉간가공을 하면 항복점과 항복점 연신이 증가한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    이유는 냉간가공으로 인해 결정의 구조가 변화하고 결정면이나 방향이 고르게 되어 항복점과 항복점 연신이 증가하기 때문입니다. 이는 강의 강도와 인성을 향상시키는 효과가 있습니다.
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74. 압연 작업에서 압하율을 크게 하는 방법이 아닌 것은?

  1. 지름이 큰 롤을 사용한다.
  2. 롤의 회전속도를 빨리한다.
  3. 압연재의 온도를 높여준다.
  4. 롤 측에 평행인 홈을 롤 표면에 만든다.
(정답률: 83%)
  • 롤의 회전속도를 빨리한다는 것은 압하율을 크게 하는 방법 중 하나이지만, 이는 다른 방법들과 달리 압연재의 물성에 영향을 미치지 않기 때문에 정답이 아닙니다. 롤의 회전속도를 빨리한다는 것은 압연재를 빠르게 압축하여 더 많은 에너지를 가하게 되어 압하율이 증가하는 효과가 있습니다.
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75. 다음 중 샤르피(Charpy) 충격시험기에서 충격에너지(E)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, W는 해머의 무게, R은 해머의 회전축 중심에서 무게중심까지의 거리, α는 해머의 들어 올린 각도, β는 시험편 파단 후 해머가 올라간 각도이다.)

  1. E = WR(cosβ - cosα)
  2. E = WR(cosα + cosβ)
  3. E = 2MR(cosβ - cosα)
(정답률: 86%)
  • 샤르피 충격시험기에서 충격에너지(E)는 해머가 시험편에 충격을 가할 때 발생하는 운동에너지로 정의된다. 이 때, 해머의 운동에너지는 해머의 질량(M)과 속도(v)의 제곱에 비례한다. 해머의 속도는 해머가 시험편에 충격을 가하기 전과 후의 높이 차이로 구할 수 있다. 이 높이 차이는 해머가 들어 올린 각도(α)와 시험편 파단 후 해머가 올라간 각도(β)에 의해 결정된다. 따라서, 충격에너지(E)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = 1/2MV^2 = 1/2M(2gh) = MgH

    여기서, h는 해머가 들어 올린 높이이고, H는 시험편 파단 후 해머가 올라간 높이이다. 해머의 운동에너지는 해머의 무게(W)와 해머의 높이 차이(h)에 비례하므로, 다음과 같이 표현할 수 있다.

    E = Wh

    해머의 높이 차이(h)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    h = R(cosα - cosβ)

    여기서, R은 해머의 회전축 중심에서 무게중심까지의 거리이다. 따라서, 충격에너지(E)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = W*R(cosα - cosβ)

    따라서, "E = WR(cosβ - cosα)"가 옳은 식이다.
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76. 다음 그래프 중 완전탄성 응력-변형률 곡선으로 가장 옳은 것은?

(정답률: 79%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 완전탄성 구간에서는 응력과 변형률이 비례하기 때문이다. 따라서 이 구간에서는 직선의 형태로 나타난다. 다른 그래프들은 완전탄성 구간에서 곡선의 형태를 보이고 있기 때문에 옳지 않다.
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77. 금속의 강화 중에서 저온에서는 유효하지만 고온에서는 전혀 효과가 없는 강화 방법은?

  1. 석출강화
  2. 고용체강화
  3. 이물질 분산강화
  4. 결정립 미세화 강화
(정답률: 56%)
  • 석출강화는 금속 합금에서 일어나는 강화 방법으로, 저온에서는 효과적이지만 고온에서는 전혀 효과가 없습니다. 이는 석출강화가 금속 합금 내부에서 일어나는 작은 입자들의 형성에 의존하기 때문입니다. 고온에서는 이 작은 입자들이 녹아서 사라지기 때문에 강화 효과가 없어집니다.
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78. Nabarro Herring 크리프는 다음 중 어떤 크리프와 관련있는가?

  1. 확산 크리프
  2. 전위 크리프
  3. 결정립계 미끄럼크리프
  4. 멱수-법칙(powerlaw)크리프
(정답률: 70%)
  • Nabarro Herring 크리프는 "확산 크리프"와 관련이 있다. 이는 결정 내부에서 발생하는 열적 확산과 관련된 크리프로, 결정의 경계면에서 발생하는 변형에 의해 결정 내부의 구조가 변화하게 된다. 이러한 구조 변화는 결정의 크기와 온도에 따라 다르게 나타나며, 이는 Nabarro Herring 크리프의 특징이다.
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79. 주석울음(tin-cry) 현상은 어느 변형에 속하는가?

  1. 슬립변형
  2. 쌍정변형
  3. 탄성변형
  4. 마텐자이트변형
(정답률: 82%)
  • 주석울음 현상은 쌍정변형에 속합니다. 쌍정변형은 결정 구조의 변화 없이 결정 내부에서 일어나는 변형으로, 일정한 온도와 압력에서 일어납니다. 이 때, 결정 내부에서 일어나는 변형으로 인해 결정의 형태가 변하면서 주석울음 현상이 발생합니다.
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80. 전위에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 이중교차슬립(double cross slip)은 전위원이 될 수 있다.
  2. 교차 슬립이 용이한 경우에는 슬립선(slip line)이 파상(波狀)이 된다.
  3. 칼날(edge)전위는 교차슬립을 할 수 있다.
  4. 나사(screw)전위는 교차슬립을 할 수 있다.
(정답률: 69%)
  • "칼날(edge)전위는 교차슬립을 할 수 있다."가 틀린 설명입니다.

    전위는 결정 구조 내에서 원자나 이온의 위치가 변화하는 것을 말합니다. 이 때, 교차슬립(cross slip)은 결정 구조 내에서 슬립선이 교차하여 일어나는 슬립 현상을 말합니다. 이중교차슬립은 슬립선이 두 번 교차하여 일어나는 슬립 현상을 말합니다.

    칼날전위는 결정 구조 내에서 원자나 이온이 칼날 모양의 슬립선을 따라 이동하는 전위입니다. 이 때, 칼날전위는 교차슬립을 할 수 없습니다. 이유는 칼날 모양의 슬립선이 교차할 수 없기 때문입니다.

    나사전위는 결정 구조 내에서 원자나 이온이 나사 모양의 슬립선을 따라 이동하는 전위입니다. 이 때, 나사전위는 교차슬립을 할 수 있습니다. 이유는 나사 모양의 슬립선이 교차할 수 있기 때문입니다.

    따라서, "칼날(edge)전위는 교차슬립을 할 수 있다."는 틀린 설명입니다.
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5과목: 표면공학

81. 무전해 니켈액의 구성 성분에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 니켈염 : 니켈 피막을 부여한다.
  2. 환원제 : 니켈 이온의 모성분의 공급원이다.
  3. 착화제 : 니켈염의 침전을 방지하고 액을 안정화 시킨다.
  4. 안정제 : 자기분해를 촉진시킨다.
(정답률: 83%)
  • 안정제는 자기분해를 촉진시키는 것이 아니라 오히려 안정화시키는 역할을 한다. 따라서, "안정제 : 자기분해를 촉진시킨다."는 틀린 설명이다.
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82. 각종 금형 및 공구 열처리 등에 이용되는 염욕 및 염욕열처리에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 염욕의 점성이 작고, 휘발성이 적어야 한다.
  2. 염욕의 전도도가 작고, 가열속도는 느리다.
  3. 균일한 온도 분포를 유지하기 어렵다.
  4. 항온열처리는 할 수 없다.
(정답률: 80%)
  • 염욕은 금속을 열처리하여 경도를 높이는 과정에서 사용되는 용액입니다. 염욕의 점성이 작고, 휘발성이 적어야 하는 이유는 열처리 중에 금속 표면에 염욕이 고르게 분포되어야 하기 때문입니다. 만약 염욕의 점성이 크거나 휘발성이 높다면, 염욕이 금속 표면에 고르게 분포되지 않을 수 있습니다. 염욕의 전도도가 작고, 가열속도는 느리다는 것은 염욕이 금속 내부로 천천히 스며들어가면서 열처리를 하는 것이 좋다는 것을 의미합니다. 균일한 온도 분포를 유지하기 어렵다는 것은 염욕을 사용한 열처리 과정에서 온도가 일정하지 않을 수 있다는 것을 의미합니다. 항온열처리는 할 수 없다는 것은 염욕을 사용한 열처리 과정에서 온도를 일정하게 유지하기 어렵다는 것을 의미합니다.
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83. 일반적으로 냉각제의 냉각속도를 지배하는 성질의 설명으로 틀린 것은?

  1. 열전도도가 커야한다.
  2. 끓는온도가 높아야 한다.
  3. 비열 및 기화열이 낮아야 한다.
  4. 점도나 휘발성이 작아야 한다.
(정답률: 64%)
  • 비열 및 기화열이 낮을수록 냉각제는 더 많은 열을 흡수할 수 있기 때문에 냉각속도가 빨라진다.
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84. 전해콘덴서용 피막을 제조할 때 사용하는 양극산화법은?

  1. 수산법
  2. 황산법
  3. 붕산법
  4. 크롬산법
(정답률: 56%)
  • 전해콘덴서용 피막을 제조할 때 사용하는 양극산화법은 붕산법이다. 이는 붕산을 전해질로 사용하여 양극에 전류를 가하여 산화시키는 방법으로, 안정성이 높고 산화된 붕산이 전해질에 녹지 않기 때문에 피막의 품질을 유지할 수 있다. 또한 붕산은 비교적 저렴하고 쉽게 구할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다.
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85. 잔류 오스테나이트 생성에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 냉각에서 유냉한 것이 수냉한 것보다 잔류 오스테나이트가 많이 생성된다.
  2. 탄소량이 적은 것이 많은 것보다 잔류 오스테나이트가 많이 생성된다.
  3. 담금질 온도가 낮은 것이 높은 것보다 잔류 오스테나이트가 많이 생성된다.
  4. Ms~Mf 구간에서 급냉한 것이 서냉한 것보다 잔류 오스테나이트가 많이 생성된다.
(정답률: 60%)
  • 냉각에서 유냉한 것이 수냉한 것보다 잔류 오스테나이트가 많이 생성되는 이유는, 유냉한 경우 냉각 속도가 느리기 때문에 오스테나이트가 변태되어 마르텐사이트로 변화하는 시간이 더 길어지기 때문입니다. 따라서 냉각 속도가 빠른 수냉한 경우에는 오스테나이트가 더 적게 생성됩니다.
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86. 진공의 단위가 아닌 것은?

  1. Hz
  2. Pa
  3. torr
  4. mmHg
(정답률: 81%)
  • 정답은 "Hz"입니다.

    "Hz"는 주파수를 나타내는 단위이며, 진공의 압력과는 직접적인 연관이 없습니다.

    반면에 "Pa", "torr", "mmHg"는 모두 압력을 나타내는 단위입니다. "Pa"는 파스칼, "torr"는 토르, "mmHg"는 밀리미터 수은柱을 나타내며, 진공의 압력을 측정하는 데 사용됩니다.
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87. 각종 코팅법에서 열에너지와 화학반응로 금속 및 합금 코팅이 가능하고 입자가 원자 또는 이온 상태로 코팅이 이루어지는 코팅 방법이 아닌 것은?

  1. 진공증착
  2. 이온 플레이팅
  3. 화학증착(CVD)
  4. 금속전기도금
(정답률: 62%)
  • 금속전기도금은 열에너지나 화학반응으로 코팅이 이루어지는 것이 아니라 전기적인 방법으로 금속을 코팅하는 방법이기 때문에 해당되지 않는다. 전기적으로 양극과 음극을 이용하여 금속 이온을 용액에서 분해하여 금속을 코팅하는 방법이다.
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88. 투과전자현미경의 렌즈 수차 중에서 전자계 렌즈의 비대칭성 때문에 렌즈를 통과한 전자가 한 점에 모아지지 않아 생기는 수차를 무엇이라 하는가?

  1. 색수차
  2. 회절수차
  3. 구면수차
  4. 비점수차
(정답률: 69%)
  • 투과전자현미경에서 사용되는 전자계 렌즈는 양극성과 음극성이 다르기 때문에, 렌즈를 통과하는 전자들이 서로 다른 방향으로 흐르게 됩니다. 이러한 비대칭성 때문에 렌즈를 통과한 전자들이 한 점에 모이지 않고, 여러 점에 흩어져 모이게 됩니다. 이렇게 전자들이 한 점에 모이지 않는 현상을 "비점수차"라고 합니다. 따라서 정답은 "비점수차"입니다.
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89. Photoetching에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 적외선을 이용한다.
  2. ion beam을 이용한다.
  3. metal mask를 이용한다.
  4. electron beam을 이용한다.
(정답률: 69%)
  • Photoetching은 적외선이 아닌 UV 빛을 이용하여 미세한 패턴을 만들어내는 공정이다. 따라서 "적외선을 이용한다."는 틀린 설명이다.
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90. 진공 가열 중 강 표면에 일어나는 기대 가능 효과가 아닌 것은?

  1. 가스 및 원소를 표면에 침입시킨다.
  2. 헨리의 법칙에 의해 표면에 가스 작용을 한다.
  3. 표면에 부착된 절삭유나 방청유 등의 탈지작용을 한다.
  4. 산화를 방지하여 열처리 전과 같은 깨끗한 표면상태를 유지한다.
(정답률: 59%)
  • 진공 가열 중 강 표면에 일어나는 기대 가능 효과 중 "가스 및 원소를 표면에 침입시킨다."는 기대 가능한 효과가 아닙니다. 이는 오히려 부정적인 효과로, 가열 중에 가스나 원소가 표면에 침입하면 부식이나 산화 등의 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다. 따라서 이 보기가 정답입니다.
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91. 강재의 담금질 시 발생하는 균열 및 변형에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 담금질 냉각시에 나타난다.
  2. 마텐자이트 변태와 함께 일어난다.
  3. 예리한 모서리나 구멍(hole)부위에서 일어난다.
  4. 냉각제의 냉각능이 작을수록 변형 발생 가능성이 크다.
(정답률: 53%)
  • "냉각제의 냉각능이 작을수록 변형 발생 가능성이 크다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 냉각제의 냉각능이 높을수록 강재의 냉각속도가 빨라져 균열 및 변형 발생 가능성이 높아집니다. 따라서, 냉각제의 냉각능이 높을수록 안정적인 담금질이 가능합니다.
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92. 아노다이징 과정에서 Sealing 처리와 관계 없는 것은?

  1. 수증기
  2. 고진공
  3. 봉공처리
  4. 알루미늄착색
(정답률: 58%)
  • 고진공은 아노다이징 과정에서 Sealing 처리와 관계 없는 것이다. Sealing 처리는 알루미늄 산화막의 기공을 봉합하여 내식성과 내구성을 향상시키는 과정인데, 이 과정에서 고진공은 사용되지 않는다. 고진공은 알루미늄 산화막을 형성하는 과정에서 사용되는데, 이는 Sealing 처리 이전에 이루어지는 과정이다.
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93. 다음 CVD 피막의 물리적인 성질에 있어서 가장 경도가 높은 피막은?

  1. TiC
  2. TiN
  3. TiCN
  4. Al2O3
(정답률: 85%)
  • TiC가 가장 경도가 높은 이유는 탄화티타늄(TiC)의 결정 구조가 다른 물질들보다 더욱 강하고 밀도가 높기 때문입니다. 또한, TiC는 고온에서도 안정적이며, 내식성과 내마모성이 뛰어나기 때문에 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
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94. 진공 중에 금속을 가열하면 금속이 증발한다. 이렇게 증발하는 금속 분자를 증기 온도보다 낮은 온도의 기판에 부착시키면 표면에서 증기가 응축하여 박막을 형성하는 코팅법을무엇이라 하는가?

  1. 도장법
  2. 음극전해법
  3. 진공증착법
  4. 화학침투법
(정답률: 81%)
  • 진공 중에서 금속을 가열하여 증발시키고, 그 증발한 금속 분자를 낮은 온도의 기판에 부착시켜 박막을 형성하는 코팅법을 진공증착법이라고 한다.
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95. 시안화구리 도금액 중 고농도액의 조성에 해당되지 않는 것은?

  1. 수산화칼륨
  2. 시안화구리
  3. 산화카드뮴
  4. 시안화나트륨
(정답률: 72%)
  • 시안화구리 도금액은 시안화구리, 시안화나트륨, 수산화칼륨 등의 화학물질로 구성되어 있습니다. 하지만 산화카드뮴은 시안화구리 도금액의 조성에 해당되지 않습니다. 산화카드뮴은 독성이 높은 물질로, 환경오염물질로도 악명이 높습니다. 따라서 시안화구리 도금액에는 포함되지 않습니다.
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96. 금속표면처리에서 전처리 작업은 품질을 결정하는 중요한 공정이다. 전처리의 불완전에서 발생하는 도금결함을 나타낸 것이 아닌 것은?

  1. 도금제품의 부식과 취성이 발생된다.
  2. 도금두께의 편차가 크게 발생된다.
  3. 도금 층이 거칠게 나타나고, 피트가 발생한다.
  4. 도금 층에 얼룩, 구름낌 등의 광택 불균형이 생긴다.
(정답률: 58%)
  • 도금두께의 편차가 크게 발생하는 것은 전처리 과정에서 표면이 깨끗하게 처리되지 않아 도금이 일정하게 되지 않기 때문이다. 이는 제품의 외관적인 문제뿐만 아니라 기능적인 문제로도 이어질 수 있다.
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97. PVD법의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 새로운 미세구조와 비결정질 코팅(coating)층을 만들 수 없다.
  2. 고순도의 코팅(coating)층을 얻을 수 있다.
  3. 높은 도금률의 피복제를 만들 수 있다.
  4. 증착층의 표면이 미려하다.
(정답률: 69%)
  • PVD법은 새로운 미세구조와 비결정질 코팅층을 만들 수 없다는 것이 특징이다. 이는 PVD법이 기본적으로 증착된 층이 결정질 구조를 가지기 때문이다. 따라서 비결정질 코팅층을 만들기 위해서는 다른 코팅 기술을 사용해야 한다.
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98. 화학적 기상도금(CVD)법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 처리온도가 1000°C 정도로 높다.
  2. 파이프의 내면 미립자에는 피복이 불가능하다.
  3. 두꺼운 피복도 가능하며, 여러 성분의 피복도 가능하다.
  4. 형성된 피막의 모재와 확산 또는 반응을 일으켜 밀착성이 매우 좋다.
(정답률: 83%)
  • 정답은 "파이프의 내면 미립자에는 피복이 불가능하다." 이다. 이유는 CVD법은 기체나 액체 상태의 성분을 화학적 반응을 통해 고체 표면에 코팅하는 기술로, 파이프 내면과 같이 표면에 직접 접근하기 어려운 부분에는 피복이 불가능하다.
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99. 다음 중 전자빔이 시편에 조사될 때 상호작용으로 시편이 방출시키는 신호들 중 1차 전자가 에너지의 변화없이 방향을 바꾸어 방출되는 것으로 주사전자현미경에서 시편의 조성에 따른 명암차를 나타내는 역할을 수행하는 것은?

  1. 후방산란전자
  2. 2차전자
  3. Auger전자
  4. 특성X선
(정답률: 73%)
  • 전자빔이 시편에 조사될 때, 시편 내부의 원자나 분자 등의 구성요소와 상호작용하면서 전자가 방출됩니다. 이때, 후방산란전자는 1차 전자가 시편 내부에서 상호작용하면서 방출시키는 전자 중에서, 에너지의 변화없이 방향을 바꾸어 방출되는 것입니다. 이러한 후방산란전자는 주사전자현미경에서 시편의 조성에 따른 명암차를 나타내는 역할을 수행합니다.
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100. 재료의 결함에서 미시편석에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 미시 편석에 관계되는 원소들로는 Cr, Ni, Mo 등이 있다.
  2. 아공석 구조용강의 열간 압연시 발생하는 페라이트-펄라이트 밴드조직의 원인은 Si의 편석이다.
  3. Cr-Ni-Mo 강의 주상정 및 등축정에서는 Cr의 편석이 나타난다.
  4. 강괴의 균열, 취성파단, 열간가공시의 적열취성은 강괴의 미시편석과 관계가 있다.
(정답률: 65%)
  • "아공석 구조용강의 열간 압연시 발생하는 페라이트-펄라이트 밴드조직의 원인은 Si의 편석이다."가 틀린 것이다. 아공석 구조용강의 열간 압연시 발생하는 페라이트-펄라이트 밴드조직의 원인은 Si의 고체용해도가 높아지면서 발생하는 석출물인 SiO2이다.
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