금속재료기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

금속재료기사
(2020-06-06 기출문제)

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1과목: 금속조직학

1. 다음 중 회복에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 축척에너지가 회복의 구동력이다.
  2. 회복이 일어나면 새로운 결정립이 생성된다.
  3. 체심입방구조의 금속은 회복속도가 빠르다.
  4. 가공으로 생성된 점결함들이 사라지는 과정이다.
(정답률: 68%)
  • "가공으로 생성된 점결함들이 사라지는 과정이다."가 틀린 설명입니다. 회복은 결정 구조의 변형을 되돌리는 과정으로, 가공으로 인해 생성된 결함들을 제거하는 것은 회복 중 하나의 과정이지만 전부는 아닙니다. 회복이 일어나면 새로운 결정립이 생성되는 이유는, 회복 과정에서 결정 구조가 다시 정렬되면서 새로운 결정립이 생성되기 때문입니다.
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2. 다음 중 금속의 소성변형 기구에 해당하는 것은?

  1. 재결정
  2. 결정립의 변화
  3. 쌍정
  4. 핵의 생성
(정답률: 76%)
  • 쌍정은 금속의 소성변형 기구 중 하나로, 금속의 결정 구조가 변형되는 것을 말합니다. 이는 금속의 결정 구조가 왜곡되어 발생하며, 이로 인해 금속의 강도와 경도가 증가합니다. 따라서 쌍정은 금속 가공 과정에서 중요한 역할을 합니다.
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3. 금속결정의 결합 중 소성가공을 가능하게 하는 것으로 선결함에 해당되는 것은?

  1. 공공
  2. 전위
  3. 프렌켈 결함
  4. 격자간 원자
(정답률: 85%)
  • 전위는 금속 결정 내에서 전자들이 이동할 수 있는 자유 전자의 수를 나타내는 물리적인 값입니다. 이 값이 높을수록 금속 결정은 더욱 쉽게 소성가공이 가능해지며, 따라서 소성가공을 가능하게 하는 선결함에 해당됩니다.
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4. 금속의 동소변태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 강자성에서 상자성으로 변화하는 것이다.
  2. 한 원소로 이루어진 물질에서 결정 구조가 바뀌는 것이다.
  3. Fe-C 평형상태도에서는 A0와 A2가 동소변태에 해당된다.
  4. 성질의 변화가 일정한 온도범위 안에서 점진적이고, 연속적으로 일어난다.
(정답률: 79%)
  • 금속의 동소변태란, 한 원소로 이루어진 물질에서 결정 구조가 바뀌는 현상을 말합니다. 이는 일정한 온도범위 안에서 점진적이고 연속적으로 일어나며, Fe-C 평형상태도에서는 A0와 A2가 동소변태에 해당됩니다. 예를 들어, 강자성에서 상자성으로 변화하는 것도 동소변태의 하나입니다.
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5. 장범위 규칙도에서 격자가 완전히 불규칙일 때의 규칙도의 조건은?

  1. 규칙도 = 0
  2. 규칙도 = 0.5
  3. 규칙도 = 1
  4. 규칙도 = ∞
(정답률: 85%)
  • 격자가 완전히 불규칙할 때, 규칙도는 0이 된다. 이는 격자가 완전히 불규칙하면 어떤 규칙도도 적용할 수 없기 때문이다. 규칙도는 격자의 규칙성을 나타내는 지표이므로, 격자가 완전히 불규칙하면 규칙도가 0이 되는 것이다.
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6. 펄라이트 조직을 구성하고 있는 상의 수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 80%)
  • 펄라이트 조직은 상의와 하의로 구성되어 있습니다. 따라서 상의 수는 2개입니다.
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7. Fick의 제1법칙 에서 D가 의미하는 것은?

  1. 입계계수
  2. 체적계수
  3. 확산계수
  4. 농도계수
(정답률: 84%)
  • D는 확산계수를 의미한다. Fick의 제1법칙은 물질이 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 확산하는 속도가 그 물질의 농도차에 비례한다는 법칙이다. 이때, 확산계수는 물질의 농도차에 따른 확산속도를 나타내는 상수이다. 따라서 D는 확산계수를 나타내는 것이다.
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8. 금속의 응고 시 핵생성 속도를 N, 결정성장 속도를 G로 표시할 때, 미세한 결정립을 얻기 위한 조건으로 가장 적절한 것은?

  1. G가 작고, N이 큰 경우
  2. G와 N이 모두 큰 경우
  3. N이 작고, G가 큰 경우
  4. N과 G가 모두 작은 경우
(정답률: 82%)
  • 금속의 응고 시 핵생성 속도(N)가 크면 많은 결정핵이 생성되어 미세한 결정립이 가능해지고, 결정성장 속도(G)가 작으면 결정이 성장하는 속도가 느려져 미세한 결정립이 유지될 수 있기 때문에 "G가 작고, N이 큰 경우"가 가장 적절하다.
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9. 비트만스테덴(Widmanstätten) 조직을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 충격값이 매우 높다.
  2. 풀림이나 담금질 등에 의해 시멘타이트와 마텐자이트로의 혼합조직으로 개선된다.
  3. 오스테나이트 입자가 미세하거나 낮은 온도로부터 냉각속도를 감소시키는 경우 발생한다.
  4. 오스테나이트 안에 판상 페라이트가 생겨 오스테나이트 격자 방향으로 일정한 길이를 가진다.
(정답률: 64%)
  • 비트만스테덴 조직은 오스테나이트 안에 판상 페라이트가 생겨 오스테나이트 격자 방향으로 일정한 길이를 가지는 것이다. 이는 오스테나이트 입자가 미세하거나 낮은 온도로부터 냉각속도를 감소시키는 경우 발생한다. 따라서 정답은 "오스테나이트 안에 판상 페라이트가 생겨 오스테나이트 격자 방향으로 일정한 길이를 가진다."이다.
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10. BCC와 HCP의 원자 충전율은 약 몇 % 인가?

  1. BCC : 34%, HCP : 68%
  2. BCC : 68%, HCP : 34%
  3. BCC : 68%, HCP : 74%
  4. BCC : 74%, HCP : 68%
(정답률: 84%)
  • BCC와 HCP는 각각 8개와 12개의 원자를 가지고 있습니다. 이 중에서 BCC는 2개의 원자가 중심에 위치하고, 6개의 원자가 모서리에 위치하며, 8개의 원자가 면 중심에 위치합니다. HCP는 2개의 원자가 중심에 위치하고, 6개의 원자가 모서리에 위치하며, 12개의 원자가 면 중심에 위치합니다. 이 때, BCC와 HCP의 원자 충전율은 각각 68%와 74%입니다. 이는 원자가 위치한 곳의 전자 밀도가 높아서 발생하는 것으로, BCC와 HCP의 구조적 특징 때문입니다.
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11. 어떠한 축을 경계로 정반대의 원자배열을 나타내는 영역을 무엇이라 하는가?

  1. 슬립 영역
  2. 규칙 영역
  3. 결정립 영역
  4. 역위상 영역
(정답률: 89%)
  • 역위상 영역은 결정 구조에서 어떤 축을 경계로 정반대의 원자배열을 가지는 영역을 말한다. 이는 결정 구조에서 원자 배열의 대칭성을 나타내며, 이러한 대칭성은 물리적, 화학적 성질 등에 영향을 미친다. 따라서 역위상 영역은 결정 구조의 중요한 특징 중 하나이다.
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12. 베이나이트(bainite) 변태에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항온변태에 의해 생성 가능하다.
  2. 연속냉각변태에 의해 생성 가능하다.
  3. 생성 온도에 따라 상부 베이나이트, 하부 베이나이트로 구분한다.
  4. 페라이트와 레데뷰라이트의 층상구조이다.
(정답률: 80%)
  • "페라이트와 레데뷰라이트의 층상구조이다."가 틀린 것이다. 베이나이트는 페라이트와 오스테나이트의 중간 상태로, 페라이트와 마르텐사이트의 중간 구조를 가지며, 일정한 온도에서 형성되는 변태 구조이다. 따라서 베이나이트는 페라이트와 레데뷰라이트의 층상구조가 아니다.
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13. 2성분계 합금에서 액상(L)와 α고상이 냉각에 의한 반응으로 β고상을 생성시키는 반응은?

  1. 포정반응
  2. 편정반응
  3. 공정반응
  4. 공석반응
(정답률: 79%)
  • 포정반응은 2성분계 합금에서 액상(L)와 α고상이 냉각에 의해 반응하여 β고상을 생성시키는 반응입니다. 이 반응은 냉각에 의해 용체 상태에서 고체 상태로 변화하는 과정에서 발생하며, 이때 액상과 고상이 함께 존재하는 상태에서 반응이 일어나므로 포정반응이라고 부릅니다. 이와 달리 편정반응은 고체 상태에서 일어나는 반응을 의미하며, 공정반응과 공석반응은 다른 반응입니다.
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14. 냉간가공 시 철강 소재의 성질 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항복강도가 증가한다.
  2. 전기저항이 커진다.
  3. 금속 내의 공격자점이 증가한다.
  4. 연성이 증가한다.
(정답률: 78%)
  • 냉간가공 시 철강 소재는 항복강도가 증가하고, 전기저항이 커지며, 금속 내의 공격자점이 증가하지만, 연성은 증가한다. 이는 냉간가공 시 소재 내부의 결함이 감소하고, 결정립이 세분화되어 결정 경계가 많아지기 때문이다. 이로 인해 소재의 강도는 증가하지만, 동시에 연성도 증가하게 된다.
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15. A, B 성분으로 된 2원계 합금에서 다상 결정 조직을 만들 수 없는 경우는?

  1. 전율 고용체의 경우
  2. 공정 합금계인 경우
  3. 중간상을 형성하는 경우
  4. 고용한도가 있으면서 중간상을 형성하는 경우
(정답률: 71%)
  • 전율 고용체는 A, B 성분이 모두 고체 상태에서 고용되어 있는 경우이므로, 다상 결정 조직을 형성할 수 없습니다. 이는 다른 보기들과는 달리, 단일 상태로 이루어진 합금으로서 다른 상이 형성되지 않기 때문입니다.
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16. 규칙 및 불규칙격자에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 규칙화가 진행되면 전기전도도가 증가한다.
  2. 규칙화가 진행될수록 탄성계수가 증가한다.
  3. 규칙화가 진행되면 일반적으로 경도가 감소한다.
  4. 규칙격자 합금을 소성가공하면 규칙도가 감소한다.
(정답률: 57%)
  • "규칙화가 진행되면 일반적으로 경도가 감소한다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로는 규칙화가 진행될수록 경도가 증가하는 경향이 있다. 이는 결정 구조가 더욱 규칙적으로 배열되어 결함이 줄어들기 때문이다.
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17. 금속 이온 결정에서 프렌켈 결함에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 2개의 원자 공공이 결합한 것이다.
  2. 2개의 격자간 원자가 결합되어 있는 것이다.
  3. 하나의 공공과 격자간 원자가 쌍을 이룬 것이다.
  4. 격자간 불순물 원자와 치환형 불순물 원자의 선결함이다.
(정답률: 64%)
  • 금속 이온 결정에서 프렌켈 결함은 하나의 공공과 격자간 원자가 쌍을 이룬 것입니다. 이는 금속 이온 결정에서 금속 이온이 결정 구조에서 이동할 때 발생하는 결함으로, 이온이 결정 구조에서 이동하면서 하나의 공공과 격자간 원자가 쌍을 이루게 됩니다. 이는 결함이 발생한 지점에서 전하 중립을 유지하면서 이온의 이동을 가능하게 합니다.
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18. 다음 중 전율 고용형 상태도를 나타내는 합금은?

  1. Ag - Cu
  2. Co - Cu
  3. Cu - Ni
  4. Pb – Zn
(정답률: 71%)
  • Cu-Ni 합금은 전율 고용형 상태도를 나타내는 합금입니다. 이는 Cu와 Ni의 원자 반지름이 서로 비슷하여 서로 대체가 가능하며, 또한 Cu와 Ni는 공유전자쌍 결합을 이루는 비금속 원소가 아니기 때문에 전자의 이동이 자유로워 전도성이 높습니다. 이러한 특성으로 인해 Cu-Ni 합금은 전기 및 열 전도성이 뛰어나며, 내식성과 내부식성이 우수하여 해양 및 화학 산업에서 널리 사용됩니다.
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19. 응축계(Condensed system)에서 적용되는 자유도를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, F : 자유도, P : 상의 수, C : 성분의 수, 대기압 : 1기압으로 일정하다.)

  1. F = C + 1 - P
  2. F = C + 2 - P
  3. F = C + 3 - P
  4. F = C – P
(정답률: 78%)
  • 정답은 "F = C + 1 - P" 이다.

    응축계에서는 상의 수 P와 대기압이 일정하므로, 시스템의 상태를 결정하는 변수는 성분의 수 C뿐이다. 따라서, 자유도 F는 C에 의해 결정된다.

    하지만, 상태의 제약 조건으로 인해 자유도가 제한되므로, 상수 1을 더해주어야 한다. 이는 상태의 제약 조건이 하나 있기 때문이다.

    따라서, F = C + 1 - P가 옳은 식이다.
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20. 다음 중 확산속도와 대소 관계를 옳게 나열한 것은? (단, 빠른 것부터 느린 순서이다.)

  1. 표면확산 ＞ 입계확산 ＞ 격자확산
  2. 표면확산 ＞ 격자확산 ＞ 입계확산
  3. 격자확산 ＞ 입계확산 ＞ 표면확산
  4. 입계확산 ＞ 격자확산 ＞ 표면확산
(정답률: 81%)
  • 정답은 "표면확산 ＞ 입계확산 ＞ 격자확산"이다.

    표면확산은 입자가 고체 표면을 따라 이동하는 것으로, 입자가 표면과 접촉하여 이동하기 때문에 가장 빠르다.

    입계확산은 입자가 고체와 액체 사이의 경계면을 따라 이동하는 것으로, 입자가 경계면을 넘어가는 데 에너지를 소비하기 때문에 표면확산보다는 느리지만 격자확산보다는 빠르다.

    격자확산은 입자가 고체 내부에서 무작위로 이동하는 것으로, 입자 간의 충돌에 의해 이루어지기 때문에 가장 느리다.
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2과목: 금속재료학

21. 오스테나이트계 스테인리스강의 입계부식을 방지하는 대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 고온으로부터 급랭한 후 400~700℃에서 장시간 유지하여 공랭한다.
  2. 크롬탄화물이 석출하지 않도록 탄소량을 0.03% 이하로 아주 낮게 유지한다.
  3. 1000~1150℃로 가열하여 크롬탄화물을 고용시킨 다음 급랭한다.
  4. C와 친화력이 Cr보다 큰 Ti, Nb, Ta 등의 안정화원소를 첨가한다.
(정답률: 70%)
  • "고온으로부터 급랭한 후 400~700℃에서 장시간 유지하여 공랭한다."는 오스테나이트계 스테인리스강의 입계부식을 방지하는 대책 중 적합한 것이다.

    이유는 이 방법은 스테인리스강의 입계부식을 유발하는 크롬탄화물의 석출을 방지하기 위한 것이기 때문이다. 급격한 냉각로 인해 크롬탄화물이 석출되는 것을 방지하기 위해 400~700℃에서 장시간 유지하여 공랭하는 것이 효과적이다. 이 방법은 크롬탄화물의 석출을 방지하면서도 강도와 내식성을 유지할 수 있는 방법 중 하나이다.
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22. 다음 그림과 같은 열처리법은?

  1. Austempering
  2. Marquenching
  3. Ferriteching
  4. Martempering
(정답률: 72%)
  • 이 그림은 Marquenching 열처리법을 보여줍니다. Marquenching은 강철을 빠르게 냉각시켜 경도를 높이는 열처리 방법 중 하나입니다. 이 방법은 강철을 빠르게 냉각시키면서도 내부적으로는 온도가 균일하게 유지되도록 하는 것이 특징입니다. 이 방법은 강철의 경도를 높이면서도 내부적인 응력을 최소화할 수 있어서, 강철의 내구성을 높이는 데에 유용하게 사용됩니다. Austempering, Ferriteching, Martempering은 각각 다른 열처리 방법입니다.
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23. 다음 중 분말의 유동도에 영향을 미치는 것과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분말의 비중
  2. 분말의 형상
  3. 분말의 인장강도
  4. 분말 수분 함유량
(정답률: 76%)
  • 분말의 인장강도는 분말 입자들이 서로 떨어지지 않고 결합하는 능력을 나타내는 지표이며, 이는 분말 입자들이 서로 밀착되어 유동성을 감소시키기 때문에 분말의 유동도에 영향을 미칩니다. 따라서, 다른 보기들과는 달리 분말의 인장강도가 분말의 유동도에 영향을 미치는 것과 가장 거리가 먼 것입니다.
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24. 다음 중 구상 흑연 주철을 만들기 위해 첨가하는 성분으로 가장 적절한 것은?

  1. Al
  2. Ni
  3. Sn
  4. Mg
(정답률: 73%)
  • 정답은 "Mg"입니다.

    구상 흑연 주철은 주철에 마그네슘(Mg)을 첨가하여 만들어집니다. 이는 마그네슘이 주철과 반응하여 마그네슘 세라믹스(MgO)를 생성하고, 이 세라믹스가 주철 내부에 분산되어 구상 흑연 주철의 내구성과 연성을 향상시키기 때문입니다.

    그 외의 보기인 "Al", "Ni", "Sn"은 주철과 반응하여 다른 화합물을 생성하거나, 구상 흑연 주철의 특성을 개선시키지 않기 때문에 적절하지 않은 선택지입니다.
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25. 오스테나이트 온도까지 가열된 강을 펄라이트 형성 온도보다 낮고 마텐자이트 형성 온도보다 높은 온도에서 항온 변태처리한 것으로 조직이 베이나이트가 얻어지는 열처리는?

  1. 마템퍼링
  2. 오스템퍼링
  3. 마퀜칭
  4. 오스포밍
(정답률: 68%)
  • 오스템퍼링은 강을 오스테나이트 온도까지 가열한 후, 펄라이트 형성 온도보다 낮고 마텐자이트 형성 온도보다 높은 온도에서 항온 변태처리하는 열처리 방법입니다. 이 방법은 강의 조직을 베이나이트로 변화시키며, 강의 경도와 인성을 적절히 조절할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 오스템퍼링이 정답입니다.
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26. WC-TiC, WC-TaC 분말과 Co 분말을 혼합, 압축성형 후 약 900℃정도로 수소나 진공 분위기에서 가열하여 1400℃사이에서 소결시켜 절삭 공구로 이용되는 금속은?

  1. 스텔라이트
  2. 고속도강
  3. 모넬메탈
  4. 초경합금
(정답률: 75%)
  • WC-TiC, WC-TaC 분말과 Co 분말을 혼합하여 소결시키면 초경합금이 만들어진다. 이는 고강도, 고경도, 내마모성이 뛰어나며, 절삭 공구 등에 이용된다. 따라서 정답은 "초경합금"이다.
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27. 철-탄소 평형상태도에서 공정반응의 온도로 옳은 것은?

  1. 723℃
  2. 910℃
  3. 1130℃
  4. 1538℃
(정답률: 60%)
  • 철-탄소 평형상태도에서 공정반응의 온도는 주어진 철-탄소 합금의 화학조성과 상태에 따라 결정된다. 이 문제에서는 정답이 "1130℃"이다.

    이유는 이 온도에서 철-탄소 합금이 단일 상태에서 이루어지는 고온 열처리 공정인 단조(annealing)가 가능하기 때문이다. 단조는 철-탄소 합금의 미세조직을 조절하여 강도와 가공성을 개선하는 공정으로, 이를 위해서는 적절한 온도와 시간이 필요하다. 철-탄소 평형상태도에서는 이러한 공정이 가능한 온도 범위가 존재하며, 이 문제에서는 그 중에서도 가장 적절한 온도인 1130℃이 정답이다.
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28. Al-Si 합금에서 불화 알칼리, 금속나트륨 등을 넣어 Si 결정입자를 미세화하기 위한 방법은?

  1. 개량처리
  2. Bayer처리
  3. Gross 처리
  4. 수인처리
(정답률: 65%)
  • 개량처리는 Al-Si 합금에서 Si 결정입자를 미세화하기 위한 방법 중 하나로, 불화 알칼리, 금속나트륨 등을 첨가하여 Si 결정입자를 미세화시키는 과정을 말한다. 이를 통해 합금의 기계적 성질과 가공성이 향상되며, 또한 합금의 내식성과 내부구조의 안정성도 향상된다. 따라서 개량처리가 Al-Si 합금의 품질 향상에 매우 중요한 역할을 한다.
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29. 자기부상열차에서 사용되는 초전도재료에 나타나는 현상과 관계있는 것은?

  1. 암페르 법칙
  2. 전류제로 효과
  3. 반도체적 특성
  4. 마이스너 효과
(정답률: 81%)
  • 자기부상열차에서 사용되는 초전도재료는 매우 낮은 온도에서만 초전도 상태를 유지할 수 있습니다. 이러한 초전도재료에서는 전류가 흐를 때 마이스너 효과가 발생합니다. 이는 전자와 결합된 양공이 전류 방향과 반대 방향으로 이동하면서 전류의 흐름을 방해하는 현상입니다. 이러한 현상으로 인해 초전도재료에서는 전류가 자유롭게 흐를 수 없으며, 이를 이용하여 자기부상열차에서는 안정적인 고속 운행이 가능합니다.
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30. 다음 중 가장 높은 온도를 측정할 수 있는 열전대 재료는?

  1. 철-콘스탄탄
  2. 크로멜-알루멜
  3. 백금-백금·로듐
  4. 구리-콘스탄탄
(정답률: 72%)
  • 백금-백금·로듐은 고온에서 안정적이며 높은 내열성을 가지고 있어 가장 높은 온도를 측정할 수 있습니다.
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31. 재료의 연성을 알기 위한 것으로 구리판, 알루미늄판 등의 판재를 가압성형하여 변형능력을 시험하는 것은?

  1. 마모시험
  2. 에릭션시험
  3. 크리프시험
  4. 스프링시험
(정답률: 80%)
  • 에릭션시험은 재료의 연성을 알기 위한 시험 중 하나로, 구리판, 알루미늄판 등의 판재를 가압성형하여 변형능력을 시험하는 것이다. 이 시험은 재료가 얼마나 많은 변형을 견딜 수 있는지를 측정하며, 재료의 연성과 내구성을 평가하는 데 사용된다. 따라서 정답은 "에릭션시험"이다.
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32. 다음 중 Ti 합금의 분류가 아닌 것은?

  1. α형 합금
  2. β형 합금
  3. γ형 합금
  4. α+β형 합금
(정답률: 84%)
  • Ti 합금의 분류는 "α형 합금", "β형 합금", "α+β형 합금"으로 이루어져 있습니다. "γ형 합금"은 Ti 합금의 분류에 포함되지 않습니다. 이는 Ti와 다른 원소들의 혼합 비율에 따라 결정되는데, "γ형 합금"은 Ti와 Cu, Al, Ni 등의 원소들이 혼합된 경우를 말합니다. 따라서 Ti 합금의 분류에서는 "γ형 합금"은 제외됩니다.
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33. 헤드필드(Hadfield) 강이라고 하며, 조직은 오스테나이트이고, 가공경화성이 우수한 특수강은?

  1. Cr 강
  2. Ni-Cr 강
  3. Cr-Mo 강
  4. 고 Mn 강
(정답률: 83%)
  • 고 Mn 강은 많은 양의 망간을 함유하고 있어서 가공경화성이 우수하며, 높은 인성과 강도를 가지고 있습니다. 또한, 헤드필드 강은 고 Mn 강의 일종으로, 망간 함량이 더 높아서 더욱 높은 가공경화성과 내식성을 가지고 있습니다.
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34. 탄소강 중에 포함되어 있는 인(P)의 영향에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. P는 철의 일부분과 결합하여 Fe3P 화합물을 형성한다.
  2. P는 탄소강의 경도, 인장강도를 감소시키며 고온취성을 일으켜 파괴의 원인이 된다.
  3. P로 인한 해는 강 중의 탄소량이 많을수록 크며 공구강에서는 P을 0.025% 이하로 관리한다.
  4. P는 철 입자의 조대화를 촉진한다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "P는 철 입자의 조대화를 촉진한다."이다.

    인(P)은 탄소강에 포함되어 있으며, 철과 결합하여 Fe3P 화합물을 형성한다. 이 화합물은 탄소강의 경도와 인장강도를 감소시키며, 고온취성을 일으켜 파괴의 원인이 된다. 따라서 공구강에서는 P을 0.025% 이하로 관리한다.
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35. 주철에서 칠(chill)화 방지, 흑연형상의 개량 및 기계적 성질의 향상 등을 목적으로 실시하는 용탕처리는?

  1. 접종처리
  2. 고온용해 처리
  3. 슬래그 처리
  4. 석회질소 처리
(정답률: 69%)
  • 주철에서 칠화 방지, 흑연형상의 개량 및 기계적 성질의 향상을 위해서는 주철 내부의 구조를 개선해야 합니다. 이를 위해 용탕처리를 실시하는데, 이 중에서도 접종처리는 주철 용탕에 특정한 물질을 첨가하여 결정화핵을 형성시키는 방법입니다. 결정화핵은 주철 내부의 구조를 개선하고 칠화 방지, 흑연형상의 개량 및 기계적 성질의 향상에 큰 역할을 합니다. 따라서 접종처리가 주철 용탕처리 중 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.
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36. 콘스탄탄(constantan)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. R monel 이라고 불린다.
  2. Cu, Fe, Pt 에 대한 열기전력 값이 낮다.
  3. 전기저항이 높고 온도계수가 낮은 합금이다.
  4. 구리에 60~70%의 니켈을 첨가한 합금이다.
(정답률: 59%)
  • 콘스탄탄은 전기저항이 높고 온도계수가 낮은 합금이기 때문에 전기 회로에서 저항체로 사용되며, 온도 변화에 따른 전기저항의 변화가 적어 안정적인 측정이 가능합니다. 이 합금은 구리에 60~70%의 니켈을 첨가한 합금으로 R monel이라고도 불립니다. 또한, Cu, Fe, Pt 에 대한 열기전력 값이 낮아서 열전대로도 사용됩니다.
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37. 구리를 진공 용해하여 0.001~0.002%의 O2 함량을 가지며 유리의 봉착성이 좋아 진공관용 재료 및 전자지기 등에 이용되는 재료는?

  1. 무산소동
  2. 탈산동
  3. 전기동
  4. 정련동
(정답률: 80%)
  • 정답은 "무산소동"입니다.

    구리를 진공 용해하면서 O2 함량을 매우 낮추면, 구리 내부의 산화물을 제거할 수 있습니다. 이렇게 제거된 구리는 봉착성이 좋아지며, 전자기기나 진공관 등에 이용됩니다. 이러한 과정을 거치면서 구리는 산소와 결합하지 않는 "무산소동"이 됩니다.
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38. 다음 중 압연 등과 같은 가공을 통해 성질을 개선시킬 수 있는 비열처리형 합금계는?

  1. 2000계 Al 합금
  2. 5000계 Al 합금
  3. 6000계 Al 합금
  4. 7000계 Al 합금
(정답률: 64%)
  • 압연 등의 가공을 통해 성질을 개선시킬 수 있는 비열처리형 합금계는 5000계 Al 합금입니다. 이는 5000계 Al 합금이 압연 등의 가공에 민감하게 반응하여 성질이 개선되기 때문입니다. 2000계, 6000계, 7000계 Al 합금은 열처리형 합금계로, 열처리를 통해 성질을 개선시킬 수 있습니다.
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39. 마그네슘에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산에 침식된다.
  2. 밀도가 1.74g/cm3 이다.
  3. 녹는점이 약 650℃이다.
  4. 면심입방격자 금속이다.
(정답률: 74%)
  • 마그네슘은 면심입방격자 금속이 아니라 육방격자 금속이다. 면심입방격자 금속은 구리, 알루미늄, 철 등이 해당된다.
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40. 다음 중 불변강과 가장 거리가 먼 것은?

  1. Inver
  2. Elinvar
  3. Inconel
  4. Super invar
(정답률: 82%)
  • Inconel은 니켈과 크롬 등의 합금으로 만들어져 있어 고온과 고압에서도 강한 내식성과 내열성을 가지고 있습니다. 반면, Inver, Elinvar, Super invar은 각각 열팽창 계수, 탄성 계수, 열전도율 등의 특성이 다른 강종들로, Inconel과는 다른 용도와 특성을 가지고 있습니다. 따라서 Inconel이 다른 강종들과 가장 거리가 먼 것입니다.
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3과목: 야금공학

41. 다음 열역학의 기본식 중 틀린 것은? (단, A : Helmholtz 자유에너지, G : Gibbs 자유에너지, U : 내부에너지이다. μi는 i 성분의 화학 포텐셜이다.)

(정답률: 52%)
  • ""이 틀린 것은 없다. 모든 식이 올바르다. 이유는 A, G, U는 열역학의 기본적인 개념으로, 각각 Helmholtz 자유에너지, Gibbs 자유에너지, 내부에너지를 나타내며, μi는 i 성분의 화학 포텐셜을 나타낸다. 이러한 개념들은 열역학에서 중요한 역할을 하며, 다양한 열역학 문제를 해결하는 데에 사용된다.
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42. 이상기체 3mol이 500℃의 일정한 온도에서 1atm에서 0.2atm 까지 가역적으로 팽창할 때, 기체가 하는 일의 양은 약 몇 J인가? (단, 기체상수는 8.314 J/K·mol 이다.)

  1. 10563
  2. 22198
  3. 31030
  4. 44396
(정답률: 60%)
  • 가스의 팽창일 때, 가스가 한 일은 PΔV 이다. 여기서 P는 압력, ΔV는 부피 변화량을 의미한다. 이 문제에서는 가스의 초기 압력이 1 atm이고, 최종 압력이 0.2 atm이므로, 압력의 변화량은 0.8 atm이다. 따라서 가스가 한 일은 (1 atm) x (3 mol) x (8.314 J/K·mol) x ln(1/0.2) = 31030 J 이다. 따라서 정답은 31030 이다.
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43. 다음 내용에서 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. 0℃
  2. 0 K
  3. 0 °F
  4. 25℃
(정답률: 81%)
  • 정답이 "0 K"인 이유는 켈빈 온도 체계에서 온도를 나타내는 단위이기 때문입니다. 켈빈 온도는 절대온도 체계로, 절대적인 온도를 나타내며 0 K는 절대영도로서, 분자의 움직임이 완전히 멈춘 상태를 의미합니다. 따라서 0 K는 절대로 더 낮은 온도가 될 수 없습니다.
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44. 다음 중 상태 변화 과정에서 비가역도의 척도는?

  1. 엔트로피
  2. 최대 일
  3. 열팽창계수
  4. 엔탈피
(정답률: 78%)
  • 상태 변화 과정에서 비가역도의 척도는 엔트로피입니다. 엔트로피는 열역학적인 시스템의 무질서도를 나타내는 물리량으로, 시스템 내부의 분자나 입자들의 움직임이나 배치 등의 무질서한 정도를 나타냅니다. 비가역적인 과정에서는 엔트로피가 증가하며, 이는 역방향으로 되돌릴 수 없는 과정이라는 것을 의미합니다. 따라서 엔트로피는 비가역도의 척도로 사용됩니다.
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45. 깁스의 상률에서 자유도 수(f)를 옳게 표시한 것은? (단, c는 성분 수이고, p는 상의 수이다.)

  1. f = c – p + 2
  2. f = p - c + 2
  3. f = c + p - 2
  4. f = c + p + 2
(정답률: 73%)
  • 정답: "f = c – p + 2"

    깁스의 상률에서 자유도 수(f)는 다음과 같이 계산된다.

    f = c - p + 2

    여기서 c는 성분 수이고, p는 상의 수이다. 이 식의 의미는 다음과 같다.

    - c: 모든 성분의 수를 합한 값
    - p: 모든 상의 수를 합한 값
    - 2: 상수 값으로, 모든 상의가 독립적이지 않기 때문에 상수 값으로 보정해준다.

    따라서, f = c - p + 2가 옳은 답이다.
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46. 제강 공정에서 용강의 탈인을 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: 59%)
  • 강재 중의 P2O5의 성분이 높아야 한다는 조건은 오히려 탈인을 촉진하는 조건이 아니라, 오히려 탈인을 방해하는 요인입니다. P2O5은 산화성 물질로, 강재 내부에서 산화되어 산화물이 생성되면 탈인이 방해됩니다. 따라서 P2O5의 함량이 낮을수록 탈인이 원활하게 진행됩니다.
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47. 엘링감(Ellingham) 도표에서 M(s) + O2(g) = MO2(s) 반응의 온도가 M의 비등점보다 높아지면 기울기의 변화는? (단, M은 일반적인 금속이다.)

  1. 기울기가 증가한다.
  2. 기울기가 감소한다.
  3. 변동이 없다.
  4. 증가한 뒤 감소한다.
(정답률: 63%)
  • 기울기가 증가한다. 이는 M(s) + O2(g) = MO2(s) 반응이 엔탈피 변화가 양수인 반응이기 때문이다. 따라서 온도가 증가하면 반응속도가 증가하고, 이는 엘링감 도표에서 기울기가 증가하는 것을 의미한다.
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48. 다음 식에서 1톤의 Fe를 얻는데 필요한 열량은 약 몇 kcal 인가?(문제 오류로 가답안 발표시 2번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 1760
  2. 1760 × 103
  3. 3505
  4. 3505 × 103
(정답률: 73%)
  • 주어진 식에서 Fe를 얻기 위해 필요한 반응열은 -4 × 105 kcal/mol 이다. 이를 1톤(1000 kg)의 Fe에 대한 열량으로 환산하면 다음과 같다.

    -4 × 105 kcal/mol × (1000 kg / 55.85 kg/mol) = -7.15 × 106 kcal/ton

    여기서 주의할 점은 반응열이 음수이므로, 이 반응을 일어나게 하기 위해서는 외부에서 7.15 × 106 kcal/ton의 열을 공급해야 한다는 것이다. 따라서 정답은 "1760 × 103" 이다.
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49. 완전 기체의 혼합 자유에너지의 변화 에서 여러 가지 성분의 기체가 자발적으로 혼합하려면, △Gmix은 어떻게 되어야 하는가?

  1. △Gmix와 관계없다.
  2. △Gmix가 0 이어야 한다.
  3. △Gmix가 양의 값이어야 한다.
  4. △Gmix가 음의 값이어야 한다.
(정답률: 74%)
  • 정답: "△Gmix가 음의 값이어야 한다."

    이유: 기체 분자들이 서로 혼합하면서 자유롭게 움직이게 되면, 분자 간의 상호작용이 증가하게 된다. 이는 분자 간의 에너지 상태를 변화시키며, 이는 Gibbs 자유 에너지 변화로 나타난다. 따라서, 혼합이 일어나기 위해서는 Gibbs 자유 에너지 변화인 △Gmix가 음의 값이어야 한다. 이는 분자 간의 상호작용이 증가하면서, 혼합이 더욱 유리해지기 때문이다.
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50. O2의 분압이 10-20atm 인 분위기 하에서 NiO와 Ni가 평형으로 공존하는 온도는 약 몇 K 인가?

  1. 743 K
  2. 793 K
  3. 843 K
  4. 893 K
(정답률: 54%)
  • 이 문제는 Gibbs 자유에너지 변화를 이용하여 푸는 문제입니다.

    NiO와 Ni가 평형으로 공존하는 상황에서, Gibbs 자유에너지 변화는 0이어야 합니다. 즉,

    ΔG = ΔH - TΔS = 0

    여기서 ΔH는 엔탈피 변화, ΔS는 엔트로피 변화입니다.

    NiO와 Ni가 공존하는 상황에서, 반응식은 다음과 같습니다.

    NiO(s) + Ni(g) → NiO(g) + Ni(s)

    이 반응식에서, 고체 상태의 Ni와 NiO는 표준 상태에서의 엔탈피와 엔트로피를 가지고 있으므로, 이들의 값은 알려져 있습니다.

    Ni(s): ΔH = 0 kJ/mol, ΔS = 29.8 J/(mol·K)
    NiO(s): ΔH = -242.2 kJ/mol, ΔS = 43.6 J/(mol·K)

    반면, 기체 상태의 Ni와 NiO는 표준 상태에서의 엔탈피와 엔트로피를 가지고 있지 않으므로, 이들의 값은 계산해야 합니다.

    Ni(g): ΔH = 431.3 kJ/mol, ΔS = 191.7 J/(mol·K)
    NiO(g): ΔH = -157.2 kJ/mol, ΔS = 197.9 J/(mol·K)

    따라서,

    ΔH = ΔH(products) - ΔH(reactants)
    = [ΔH(NiO(g)) + ΔH(Ni(s))] - [ΔH(NiO(s)) + ΔH(Ni(g))]
    = [(-157.2 kJ/mol) + (0 kJ/mol)] - [(-242.2 kJ/mol) + (431.3 kJ/mol)]
    = 32.1 kJ/mol

    ΔS = ΔS(products) - ΔS(reactants)
    = [ΔS(NiO(g)) + ΔS(Ni(s))] - [ΔS(NiO(s)) + ΔS(Ni(g))]
    = [(197.9 J/(mol·K)) + (29.8 J/(mol·K))] - [(43.6 J/(mol·K)) + (191.7 J/(mol·K))]
    = -6.6 J/(mol·K)

    따라서,

    0 = ΔH - TΔS
    T = ΔH/ΔS
    = (-32.1 kJ/mol)/(6.6 J/(mol·K))
    = -32.1×10³ J/(6.6 J/K)
    = -4854.5 K

    여기서, T는 절대온도이므로, -4854.5 K에 273.15 K를 더해줘야 합니다.

    T = (-4854.5 + 273.15) K
    = -4581.35 K

    이 결과는 물리적으로 의미가 없습니다. 따라서, 이 문제에서 주어진 조건에서는 NiO와 Ni가 공존할 수 없습니다.

    따라서, 이 문제에서 정답은 "843 K"입니다.
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51. 다음 내화물 중 Al2O3의 성분이 가장 적은 것은?

  1. 납석 벽돌
  2. 샤모트 벽돌
  3. 뮬라이트 벽돌
  4. 포스테라이트 벽돌
(정답률: 56%)
  • 포스테라이트 벽돌은 Al2O3의 함량이 매우 적습니다. 반면, 납석 벽돌, 샤모트 벽돌, 뮬라이트 벽돌은 Al2O3의 함량이 높습니다. 따라서, Al2O3의 성분이 가장 적은 것은 포스테라이트 벽돌입니다.
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52. N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 반응의 표준 자유에너지 변화(△G°)가 다름과 같을 때, 이 반응의 표준엔탈피변화(△H°, J)는?

  1. 31.7 T
  2. 31.7
  3. -87030
  4. 2745
(정답률: 58%)
  • △G° = -87030 J/mol 이므로, 이 반응의 표준 Gibbs 자유에너지 변화는 -87030 J/mol 이다.

    또한, Gibbs 자유에너지와 엔탈피의 관계는 다음과 같다.

    △G° = △H° - T△S°

    여기서 T는 절대온도이고, △S°는 반응의 표준 엔트로피 변화이다.

    따라서,

    △H° = △G° + T△S°

    주어진 정보에서 T는 31.7 K이므로,

    △H° = -87030 J/mol + (31.7 K)(2745 J/Kmol)

    = -87030 J/mol + 87046.5 J/mol

    = 16.5 J/mol

    따라서, 이 반응의 표준 엔탈피 변화는 16.5 J/mol 이다.

    하지만, 보기에서는 단위가 J가 아니라 kJ/mol로 주어졌으므로,

    △H° = 16.5 J/mol = 0.0165 kJ/mol

    따라서, 정답은 -87030이 아니라 -0.0165이다.
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53. 부두아 곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. CO2 + C → 2CO 반응은 carbon solution 반응이다.
  2. carbon solution 반응은 고온에서 일어나므로 반응속도가 비교적 빠르다.
  3. 압력이 높아지면 CO2 + C → 2CO 반응이 촉진된다.
  4. 고압 조업을 하면 carbon deposition 반응이 활성화 된다.
(정답률: 64%)
  • "압력이 높아지면 CO2 + C → 2CO 반응이 촉진된다." 이 설명이 틀린 것은 아니다.

    이유는 고압에서 분자들이 서로 가까이 있기 때문에 반응이 일어날 확률이 높아지기 때문이다. 따라서 고압 조건에서 CO2 + C → 2CO 반응이 촉진된다.
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54. A-B 2원계 합금에서 라울의 법칙을 따를 때 이 합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. XB의 값에 관계없이 γB은 1 이다.
  2. XB의 값에 관계없이 γB은 0 이다.
  3. XB의 값에 관계없이 aB은 1 이다.
  4. XB의 값에 관계없이 aB은 0 이다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "XB의 값에 관계없이 γB은 1 이다." 이다.

    라울의 법칙은 같은 온도와 압력에서 각 구성 성분의 증기압은 그 구성 성분의 몰 분율과 비례한다는 법칙이다.

    A-B 2원계 합금에서 XB는 B 원자의 몰 분율을 나타내고, γB은 B 원자의 증기압을 A 원자의 증기압으로 나눈 값이다.

    하지만 A-B 2원계 합금에서는 A와 B의 증기압이 서로 다르기 때문에 γB 값이 XB의 변화에 따라 달라질 수 있다. 따라서 "XB의 값에 관계없이 γB은 1 이다." 라는 설명은 옳지 않다.

    반면에, aB은 B 원자의 활동도를 나타내는 값으로, 합금 내에서 B 원자의 활동도가 항상 1이기 때문에 "XB의 값에 관계없이 aB은 1 이다." 라는 설명은 옳다.
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55. 다음 연소 반응식 중 틀린 것은?

(정답률: 81%)
  • ""가 틀린 이유는 반응식에서 산소 원자수와 수소 원자수가 맞지 않기 때문이다. 왼쪽 반응물에서는 산소 원자수가 2개이고, 오른쪽 생성물에서는 산소 원자수가 1개이다. 따라서, 반응식이 균형을 이루지 않고 틀린 것이다.
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56. 제겔 콘 27의 표준온도는 몇 ℃ 인가?

  1. 1580
  2. 1600
  3. 1640
  4. 1660
(정답률: 57%)
  • 제겔 콘 27은 27%의 알코올을 함유한 액체이며, 이것은 20℃에서 측정된 밀도가 1.027 g/mL이라는 것을 의미합니다. 따라서, 제겔 콘 27의 표준온도는 20℃이며, 이때의 밀도는 1.027 g/mL입니다. 이 정보를 이용하여 계산하면, 1 mL의 제겔 콘 27은 1.027 g의 질량을 가지며, 1000 mL (즉, 1 L)의 제겔 콘 27은 1027 g의 질량을 가집니다. 이것을 이용하여, 1 L의 제겔 콘 27에는 270 mL의 알코올이 포함되어 있으며, 이는 270/1000 x 100 = 27%의 알코올 함량과 일치합니다. 따라서, 제겔 콘 27의 표준온도는 20℃이며, 이때의 알코올 함량은 27%입니다. 이에 대한 보기 중에서 정답은 "1600"입니다.
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57. 염기성 산화물로 구성되어 있는 것은?

  1. SiO2 - CaO - MnO
  2. CaO – MgO - P2O5
  3. CaO – Al2O3 - SiO2
  4. Na2O – CaO – MnO
(정답률: 47%)
  • 염기성 산화물은 주로 금속과 산소로 이루어져 있으며, 이 중 Na2O, CaO, MnO는 모두 금속인 나트륨, 칼슘, 망간과 산소로 이루어져 있습니다. 따라서 이들은 모두 염기성 산화물로 구성되어 있습니다.
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58. 따뜻한 물과 찬 물이 각각의 비커에 담겨 있을 때, 이 두 비커를 혼합한다면 혼합과정에서의 엔트로피 변화는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변화가 없다.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 71%)
  • 혼합과정에서는 물질들이 뒤섞이면서 무질서해지는 과정이 일어나기 때문에 엔트로피가 증가한다. 따라서 정답은 "증가한다."이다.
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59. 정압 열용량(CP)과 정적 열용량(CV)의 비(CP/CV)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 0 이다.
  2. 1보다 큰 값이다.
  3. 1보다 작은 값이다.
  4. 1보다 클 수도 있고 작을 수도 있다.
(정답률: 62%)
  • 정압 열용량(CP)은 압력이 일정한 상태에서 열에 의해 증가하는 열량을 말하고, 정적 열용량(CV)은 부피가 일정한 상태에서 열에 의해 증가하는 열량을 말한다. 이 둘의 비(CP/CV)는 분자는 정압 상태에서 열이 전달되는 데 필요한 열용량이므로 크거나 같을 수 있지만, 분모는 정적 상태에서 열이 전달되는 데 필요한 열용량이므로 작을 수밖에 없다. 따라서 CP/CV는 1보다 큰 값이다.
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60. 다음의 평형반응을 오른쪽으로 진행시키기 위한 조건은? (단, △H° = -192kJ 이다.)

  1. 압력 감소와 온도 증가
  2. 압력 증가와 온도 감소
  3. 압력 증가와 온도 증가
  4. 압력 감소와 온도 감소
(정답률: 62%)
  • 이 반응은 엔탈피 변화가 음수이므로 엔트로피 변화가 양수여야 오른쪽으로 진행할 수 있다. 따라서 압력을 증가시키고 온도를 감소시키면 분자들이 더 가까이 모여 엔트로피가 증가하므로 반응이 오른쪽으로 진행할 수 있다. 따라서 정답은 "압력 증가와 온도 감소"이다.
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4과목: 금속가공학

61. 일반적인 금속의 푸아송비 범위로 옳은 것은?

  1. 0.12~0.20
  2. 0.28~0.35
  3. 0.72~0.84
  4. 1.13~1.35
(정답률: 66%)
  • 푸아송비는 재료의 탄성과 관련된 값으로, 재료가 얼마나 변형될 때 변형 방향과 수직 방향의 변형 비율이 얼마나 다른지를 나타냅니다. 일반적으로 금속은 탄성이 높은 재료로, 푸아송비는 0.1에서 0.5 사이의 값이 나옵니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 푸아송비가 일반적인 금속의 범위에 가장 가까운 값은 "0.28~0.35"입니다.
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62. 단위전위인 Burgers 벡터가 격자의 최고원자 밀도 방향과 평행할 때 그 전위가 최소의 에너지를 갖는 것은?

  1. 적층전위
  2. 단극전위
  3. 부분전위
  4. 완전전위
(정답률: 68%)
  • 격자의 최고원자 밀도 방향과 평행한 Burgers 벡터는 완전전위를 갖습니다. 완전전위는 격자의 최고원자 밀도 방향과 평행한 벡터일 때, 해당 방향으로의 이동이 에너지를 변화시키지 않는 최소한의 전위를 갖는 것을 의미합니다. 따라서 이 경우에는 완전전위가 최소의 에너지를 갖습니다.
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63. 인장시험에서 재료의 소성변형거동 중 균일신장이 일어나는 곳이 아닌 것은?

  1. 탄성한계
  2. 상부항복점
  3. 하부항복점
  4. 파단점
(정답률: 71%)
  • 파단점은 재료가 균일신장이 일어나지 않고, 갑작스러운 파괴가 일어나는 지점을 말합니다. 따라서 균일신장이 일어나는 곳이 아닙니다. 탄성한계, 상부항복점, 하부항복점은 재료의 소성변형 중 균일신장이 일어나는 지점이며, 파단점은 그 이상의 변형이 일어나 파괴가 일어나는 지점입니다.
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64. 항복점 현상과 관련된 거동으로 금속을 냉간가공하고 비교적 저온에서 가열할 때 금속의 강도가 증가하고 연성이 감소하는 것은?

  1. 시효경화
  2. 변형시효
  3. 석출경화
  4. 고용경화
(정답률: 62%)
  • 변형시효는 금속의 결정구조가 변형되어 강도가 증가하고 연성이 감소하는 현상입니다. 이는 금속이 냉간가공되면 결정구조가 세밀해지고 결함이 많아지기 때문에 강도가 증가하고 연성이 감소합니다. 이후 금속이 저온에서 가열되면 결정구조가 재정렬되어 강도가 더욱 증가하고 연성이 더욱 감소합니다. 이러한 현상을 변형시효라고 합니다.
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65. 재료의 가공경화는 다음 중 어떤 현상에 기인하는가?

  1. 결정립 크기의 감소
  2. 불용성 제2상의 석출
  3. 재료 내 전위밀도의 증가
  4. 불순물 원자에 의한 전위 고착
(정답률: 72%)
  • 재료 내 전위밀도의 증가는 원자나 이온들이 서로 더 밀접하게 배치되어 전자의 이동이 제한되어 경화가 일어나는 현상이다. 이는 결정립 크기의 감소나 불용성 제2상의 석출, 불순물 원자에 의한 전위 고착과는 다른 현상이다.
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66. 압연 시 작업 롤(Roll)의 회전속도와 판재의 수평 이동속도가 같아지는 위치는?

  1. 입구점
  2. 출구점
  3. 중립점
  4. 슬립점
(정답률: 75%)
  • 압연 시 작업 롤의 회전속도와 판재의 수평 이동속도가 같아지는 위치는 중립점이다. 이는 작업 롤과 판재 사이의 마찰력이 최소화되는 지점으로, 이 위치에서는 롤과 판재 사이의 마찰력이 작아져서 판재가 움직이기 쉬워진다. 따라서 중립점에서는 판재가 움직이는 데 필요한 에너지가 최소화되며, 압연 공정의 효율성이 높아진다.
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67. 면심입방격자의 슬립면과 슬립방향으로 옳은 것은?

  1. 슬립면 (110), 슬립방향 [101]
  2. 슬립면 (120), 슬립방향 [111]
  3. 슬립면 (111), 슬립방향 [110]
  4. 슬립면 (110), 슬립방향 [111]
(정답률: 71%)
  • 면심입방격자의 슬립면은 원자 배열에서 원자들이 이동할 수 있는 가장 작은 면을 의미합니다. 슬립방향은 해당 면에서 원자들이 이동할 수 있는 방향을 의미합니다.

    따라서, 슬립면 (111)은 가장 작은 면이며, 슬립방향 [110]은 해당 면에서 원자들이 이동할 수 있는 방향입니다. 이유는 (111) 면은 FCC 구조에서 가장 많이 나타나는 슬립면 중 하나이며, [110] 방향은 해당 면에서 가장 많이 나타나는 슬립방향 중 하나이기 때문입니다.
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68. 인장시험 시 연신율에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시편의 단면적이 적을수록 연신율은 감소한다.
  2. 시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율은 감소한다.
  3. 크기가 다른 시편의 연신율을 비교하기 위해서는 시편의 기하학적 형태가 같도록 해야 한다.
  4. 네킹(necking) 현상의 발생은 연신율과 단면감소율 간의 양적 환산을 어렵게 한다.
(정답률: 61%)
  • "시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율은 감소한다."가 틀린 것이 아니다.

    시편의 초기 표점거리가 짧을수록 연신율은 감소하는 이유는, 초기 표점거리가 짧을수록 시편의 단면적이 작아지기 때문이다. 따라서 "시편의 단면적이 적을수록 연신율은 감소한다."라는 설명도 맞는 것이다.

    크기가 다른 시편의 연신율을 비교하기 위해서는 시편의 기하학적 형태가 같도록 해야 한다는 설명도 맞는 것이다.

    네킹(necking) 현상의 발생은 연신율과 단면감소율 간의 양적 환산을 어렵게 한다는 설명도 맞는 것이다.
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69. 충격 시험에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 취성재료일수록 충격 에너지의 값이 크다.
  2. 샤르피형 충격시험기가 있다.
  3. 동적 하중에 대한 시험이다.
  4. 충격 시험편에는 노치가 있다.
(정답률: 74%)
  • 정답은 "취성재료일수록 충격 에너지의 값이 크다." 이다. 이유는 취성재료일수록 결함이 적고 강도가 높기 때문에 충격에 대한 저항력이 높아지기 때문이다. 충격 시험은 동적 하중에 대한 시험이며, 샤르피형 충격시험기를 사용한다. 시험편에는 노치가 있어서 시험 중에 파손되는 지점을 정확히 파악할 수 있다.
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70. 다음 중 2차 크리프의 특징을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 가공경화 후 회복이 서로 균형을 이루는 구간
  2. 재료의 저항성이 재료 변형에 의해 증가하는 구간
  3. 내부 공동 형성으로 유효 단면적이 감소하는 구간
  4. 전위의 증식속도가 소멸속도보다 빨리 이루어지는 구간
(정답률: 65%)
  • "가공경화 후 회복이 서로 균형을 이루는 구간"은 재료가 처음 가공될 때 일어나는 결정구조의 변화로 인해 발생하는 재료의 성질 변화를 말합니다. 이 구간에서는 재료가 처음 가공될 때 발생한 결정구조의 변화가 회복되어, 재료의 성질이 일정한 수준으로 안정화됩니다. 이는 재료의 물성이 일정하게 유지되는데 중요한 역할을 합니다.
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71. 다음 중 스프링 백(spring back)의 설명으로 옳은 것은?

  1. 소성변형이 클수록 스프링 백이 감소한다.
  2. 탄성계수가 작을수록 스프링 백이 감소한다.
  3. 항복응력이 클수록 스프링 백이 감소한다.
  4. 스프링 백은 탄성회복에 의한 변형률의 변화로 생긴다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "스프링 백은 탄성회복에 의한 변형률의 변화로 생긴다." 이다. 스프링 백은 탄성변형과 관련이 있으며, 탄성회복에 의해 생긴 변형률의 변화로 인해 발생한다. 다른 보기들은 스프링 백과 관련이 없는 내용이다.
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72. 다음 중 판재의 프레스 성형에서 나타나는 결함인 오렌지 필의 생성원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 루더스 밴드의 형성 때문
  2. 표면의 결정립 수가 적기 때문
  3. 표면의 결정립이 조대하기 때문
  4. 결정방향에 따라 다르게 변형하기 때문
(정답률: 60%)
  • 오렌지 필은 판재의 표면에 나타나는 결함으로, 프레스 성형 시 발생하는 것이 일반적입니다. 이러한 결함은 판재의 표면에 루더스 밴드가 형성되어 발생합니다. 루더스 밴드는 판재의 결정방향에 따라 다르게 변형되는 현상으로, 이로 인해 결정립의 크기와 수가 불규칙하게 분포하게 됩니다. 이러한 불규칙한 결정립 분포가 오렌지 필의 생성원인 중 하나입니다. 따라서 "루더스 밴드의 형성 때문"이 가장 거리가 먼 것입니다.
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73. 소성변형에서 진응력(σ), 공칭응력(S), 공칭변형률(e) 사이의 관계식으로 옳은 것은?

  1. σ = 2S(1 + 5e)
  2. σ = S(1 + 2e)
  3. σ = S(1 + 0.5e)
  4. σ = S(1 + e)
(정답률: 66%)
  • 소성변형에서 진응력(σ)은 공칭응력(S)과 공칭변형률(e)의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 이는 훅의 법칙에 따라 성립하는데, 훅의 법칙은 응력과 변형률이 비례한다는 것을 나타냅니다. 따라서, 공칭응력과 공칭변형률의 곱인 공칭응력(S) × 공칭변형률(e)를 진응력(σ)으로 나타낼 수 있습니다. 이를 식으로 나타내면 "σ = S × e"가 됩니다. 하지만, 소성변형에서는 공칭응력과 공칭변형률이 변화하면서 진응력도 변화하게 됩니다. 이때, 진응력과 공칭응력의 관계는 "σ = S(1 + e)"가 됩니다. 따라서, 정답은 "σ = S(1 + e)"입니다.
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74. Portevin LeChatelier 효과에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 응력-변형률 곡선상에 나타나는 톱니모양의 변형을 말한다.
  2. 탄소강인 경우 230~370℃에서 소성변형시키는 과정에서 나타난다.
  3. 상온의 시효과정에서 나타나는 불균일 변형을 말한다.
  4. Portevin LeChatelier 효과로 인해 연성이 감소하고 충격인성이 감소하여 취약해 진다.
(정답률: 42%)
  • "상온의 시효과정에서 나타나는 불균일 변형을 말한다."가 틀린 설명입니다. Portevin LeChatelier 효과는 일정한 온도와 변형속도에서 금속재료가 일정한 변형을 유지하다가 갑자기 변형률이 증가하는 현상을 말합니다. 이는 금속 내부의 결함이나 합금원소의 분포 등이 원인이 될 수 있습니다. 따라서 상온에서는 이러한 현상이 나타나지 않습니다.
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75. HCP 금속결정에서 슬립면이 (0001)이며, 슬립방향이 일 때, 슬립계는 몇 개인가?

  1. 2개
  2. 3개
  3. 6개
  4. 10개
(정답률: 55%)
  • 슬립면이 (0001)이므로, 슬립면과 수직인 방향이 슬립방향이 된다. 따라서 방향은 슬립면과 수직이며, 슬립방향이 된다. 이러한 조건을 만족하는 슬립계는 HCP 구조에서는 3개이다. 따라서 정답은 "3개"이다.
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76. 다음 중 열간가공의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. 가공경화가 쉽게 제거된다.
  2. Ti과 같은 활성금속은 공기와 차단된 상태에서 가공해야 한다.
  3. 주조상태보다 인성과 연성이 증가한다.
  4. 주조 조직의 화학적 불균일성이 증가한다.
(정답률: 69%)
  • 주조 조직의 화학적 불균일성이 증가하는 것은 열간가공 시 금속 내부의 화학적 구성이 일정하지 않아지기 때문이다. 이는 결정성장이나 상변화 등의 과정에서 발생할 수 있으며, 이로 인해 금속의 물성이 불균일해질 수 있다.
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77. 지름이 6mm, 길이가 200mm인 철사가 100N의 인장력을 받을 때 길이가 2mm 늘어났다가 하중이 제거되었을 때 원상태로 돌아갔다면, 이 철사의 탄성계수는 약 몇 N/mm2 인가?

  1. 153
  2. 253
  3. 354
  4. 453
(정답률: 43%)
  • 탄성계수는 슈텐의 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    E = (F/A) / (ΔL/L)

    여기서, F는 인장력, A는 단면적, ΔL은 변형된 길이, L은 원래 길이이다.

    단면적은 지름을 이용하여 구할 수 있다.

    A = πr^2 = π(0.003)^2 = 0.00002827 m^2

    따라서,

    E = (100 / 0.00002827) / (0.002 / 0.2) = 354,314 N/mm^2

    정답은 "354"이다.
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78. Hall-Petch식으로 옳은 것은? (단, σ는 항복응력, σo는 전위의 운동을 방해하는 마찰응력, d는 결정립의 지름, k는 상수이다.)

(정답률: 67%)
  • Hall-Petch식은 결정립의 크기가 작아질수록 항복응력이 증가한다는 것을 나타내는 식이다. 따라서 결정립의 지름 d가 작아질수록 항복응력이 증가하게 된다. 그러므로 ""이 옳은 것이다. 다른 보기들은 Hall-Petch식과 관련이 없거나 잘못된 내용을 포함하고 있다.
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79. 후크(Hooke)의 법칙에서 응력과 연신율의 비는 탄성한계 내에서 일정한 값을 가지는데, 이 값은 무엇인가?

  1. 푸아송비
  2. 탄성한계
  3. 확산계수
  4. 탄성계수
(정답률: 65%)
  • 정답: "탄성계수"

    탄성계수는 응력과 연신율의 비로, 일정한 값을 가지는데 이는 탄성한계 내에서 물체가 얼마나 변형되는지를 나타내는 상수이다. 즉, 힘을 가해도 물체가 변형되지 않거나, 힘이 사라지면 물체가 처음 상태로 돌아오는 탄성적인 특성을 나타내는 값이다. 따라서 후크의 법칙에서 응력과 연신율의 비는 탄성계수라는 상수값으로 나타내어진다.
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80. 전단저항이 450MPa 이고, 두께가 2mm인 판재를 원둘레 길이가 200mm인 원판으로 자르는데 필요한 전단 하중은 약 몇 kN인가?

  1. 180
  2. 200
  3. 340
  4. 450
(정답률: 48%)
  • 전단하중은 전단저항과 면적, 두께에 비례한다. 따라서, 전단하중은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전단하중 = 전단저항 × 면적 ÷ 두께

    면적은 반지름을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    면적 = π × 반지름²

    반지름은 원둘레 길이를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    반지름 = 원둘레 길이 ÷ 2π

    따라서, 전단하중은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전단하중 = 전단저항 × (π × (원둘레 길이 ÷ 2π)²) ÷ 두께

    전단하중 = 450 × (π × (200 ÷ 2π)²) ÷ 2

    전단하중 ≈ 180 kN

    따라서, 정답은 "180"이다.
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5과목: 표면공학

81. 철강, 아연 도금 제품 및 알루미늄 등을 인산염액에 처리하여 내식성을 지니는 피막을 형성하는 기술은?

  1. 도금처리
  2. 파커라이징
  3. 경질피막처리
  4. 무전해도금처리
(정답률: 71%)
  • 파커라이징은 철강, 아연 도금 제품 및 알루미늄 등을 인산염액에 처리하여 내식성을 지니는 피막을 형성하는 기술이다. 이 기술은 인산염액에 물질을 침전시켜 피막을 형성하므로, 도금처리나 무전해도금처리와는 다른 방식으로 내식성을 부여한다. 경질피막처리는 열처리를 통해 표면을 경화시키는 방식으로 내식성을 부여하는 기술이다.
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82. 다음 중 PVD의 종류가 아닌 것은?

  1. 음극 스퍼터링
  2. 템퍼칼라
  3. 이온도금
  4. 진공증착법
(정답률: 61%)
  • PVD는 물리적 기법으로서, 기체나 액체 상태의 물질을 이용하여 고체 표면에 박막을 형성하는 기술을 말한다. "템퍼칼라"는 PVD의 종류가 아니며, 이유는 해당 용어가 PVD 기술과 관련이 없기 때문이다.
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83. DC 스퍼터링(Sputtering)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비교적 구석구석 도금이 잘 된다.
  2. 조성이 복잡한 것도 적용시킬 수 있다.
  3. 고에너지로 기판에 들어오게 되므로 밀착강도가 높다.
  4. 전류량과 생성피막의 두께가 반비례하므로 컨트롤이 쉽다.
(정답률: 77%)
  • 전류량과 생성피막의 두께가 반비례하는 것은 오히려 컨트롤이 어렵다. 전류량을 적절히 조절하지 않으면 원하는 두께를 얻을 수 없기 때문이다. 따라서 "전류량과 생성피막의 두께가 반비례하므로 컨트롤이 쉽다."는 틀린 설명이다.
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84. CVD법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 처리온도가 약 1000℃ 정도로 높다.
  2. 파이프의 내면 미립자 등에도 피복이 가능하다.
  3. 형성된 피막은 모재와 확산 또는 반응을 일으켜 밀착성이 매우 좋다.
  4. 피막의 원료가 액체상태로 공급되므로 복잡한 형상의 물체도 비교적 쉽게 균일한 피막을 얻을 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 정답은 "처리온도가 약 1000℃ 정도로 높다."이다.

    피막의 원료가 액체상태로 공급되므로 복잡한 형상의 물체도 비교적 쉽게 균일한 피막을 얻을 수 있다는 것은 CVD법의 큰 장점 중 하나이다. 이는 기체상태로 공급되는 다른 증착법과는 차이점이다.

    처리온도가 약 1000℃ 정도로 높다는 것은 CVD법의 특징 중 하나이다. 이는 다른 증착법에 비해 높은 온도이기 때문에 일부 물질에 대해서는 적용이 어려울 수 있다.
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85. 용접제품의 응력제거 풀림에 의하여 기대되는 효과가 아닌 것은?

  1. 치수의 변화 방지
  2. 용접잔류응력의 제거
  3. 노치인성 및 강도의 증가
  4. 응력부식에 대한 저항력 감소
(정답률: 65%)
  • 응력제거는 용접 후 잔류하는 응력을 제거하여 용접부위의 변형을 방지하고, 용접부위의 노치인성 및 강도를 증가시키는 효과가 있습니다. 하지만 응력제거 풀림은 이러한 효과를 반대로 뒤집어 응력부식에 대한 저항력을 감소시키는 원인이 됩니다. 따라서 응력제거 풀림은 용접부위의 치수의 변화 방지와 용접잔류응력의 제거에는 영향을 미치지 않지만, 응력부식에 대한 저항력을 감소시키는 부작용이 있습니다.
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86. 진공의 단위가 아닌 것은?

  1. bar
  2. mmHg
  3. Pa
  4. kWh
(정답률: 74%)
  • "kWh"는 에너지의 단위이고, 나머지 보기들은 압력의 단위이기 때문에 "kWh"는 진공의 단위가 아니다.
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87. 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 커야 한다.
(정답률: 67%)
  • "물질에 열을 가하여 일함수 이상의 에너지를 제공하면 전자는 고유의 위치로부터 벗어나 공중으로 방출된다." 이유는 전자가 물질에 묶여있는데, 일함수 이상의 에너지를 제공하면 전자는 물질과 상호작용하여 물질에서 벗어나게 되기 때문이다. 이를 광전자효과라고 한다.
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88. 다음 중 공업적으로 용융도금에 적합하지 않는 금속은?

  1. Zn
  2. Sn
  3. Ti
  4. Al
(정답률: 65%)
  • Ti는 고온에서 산화되기 쉬우며, 용융도금 과정에서 산화되면서 용융도금이 제대로 되지 않을 수 있기 때문에 공업적으로 용융도금에 적합하지 않습니다.
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89. Al합금, Cu합금, Ti합금 등을 시효 처리 전에 실시하는 열처리로서 합금 중의 용질원자를 모재에 고용시키는 방법은?

  1. 심냉처리
  2. 용체화처리
  3. 수인처리
  4. 파텐팅처리
(정답률: 73%)
  • 용체화처리는 합금을 고온에서 녹인 후 냉각하여 용체 상태로 만들어 용질원자를 모재에 고용시키는 열처리 방법입니다. 이는 합금의 물성을 개선하고 강도와 경도를 높이는 효과가 있습니다. 따라서 Al합금, Cu합금, Ti합금 등의 시효 처리 전에 실시하는 열처리로 많이 사용됩니다.
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90. 전기도금이나 무전해도금 피막 중에 미립자를 분산시켜 도금하는 분산도금의 분산재로 적합하지 않은 것은?

  1. CuO
  2. Al2O3
  3. SiC
  4. 다이아몬드
(정답률: 52%)
  • CuO는 전기적으로 안정성이 낮아 전기도금이나 무전해도금에서 사용하기에는 부적합하며, 또한 분산도금에서도 적합하지 않습니다.
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91. 다음 중 양극 산화 처리하기 가장 어려운 금속은?

  1. Ni
  2. Al
  3. Mg
  4. Ti
(정답률: 39%)
  • 양극 산화 처리란 금속 표면에 양극성 산화막을 형성시키는 것을 말합니다. 이때, 양극성 산화막이란 양극성을 띄는 산화막으로서, 금속 표면에 양극과 음극이 생기는 것입니다. 이 중에서 양극 산화 처리하기 가장 어려운 금속은 "Ni"입니다. 이는 Ni가 안정적인 산화물을 형성하기 어렵기 때문입니다. 따라서 Ni의 양극 산화 처리는 다른 금속에 비해 어렵습니다.
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92. 심냉처리에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 공구강에 필요한 열처리이다.
  2. 심냉처리하면 퀜칭경도가 증가된다.
  3. 잔류 오스테나이트를 펄라이트로 변태시킨다.
  4. 잔류 오스테나이트가 존재하면 퀜칭 경도가 저하된다.
(정답률: 63%)
  • 잔류 오스테나이트를 펄라이트로 변태시키는 것은 오히려 열처리 중의 하나인 담금질(tempering)에서 일어나는 현상입니다. 심냉처리는 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시키는 열처리 방법입니다. 따라서 "잔류 오스테나이트를 펄라이트로 변태시킨다."가 틀린 설명입니다.
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93. 오스테나이트계 스테인리스강을 용접 후 950℃에서 열처리를 할 필요가 있는 경우에 해당되는 것은?

  1. 치수 및 형상의 변화가 필요할 때
  2. 담금질에 의한 경화가 필요할 때
  3. 내식성의 향상이 필요할 때
  4. 질화물의 석출이 필요할 때
(정답률: 65%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성이 뛰어나지만, 용접 후 열처리를 하지 않으면 내식성이 감소할 수 있습니다. 따라서 내식성의 향상이 필요한 경우에는 950℃에서 열처리를 해야 합니다.
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94. 다음 중 CVD방법의 종류가 아닌 것은?

  1. 고압 CVD
  2. MO CVD
  3. 감압 CVD
  4. 플라즈마 CVD
(정답률: 47%)
  • 고압 CVD는 CVD 방법 중 하나이지만, 다른 방법들과는 다르게 반응기 내부에서 고압을 유지하면서 반응이 일어나는 방법이다. 따라서 다른 방법들과는 구분되어 "고압 CVD"는 CVD 방법의 종류 중 하나이지만, 다른 방법들과는 다르게 분류된다.
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95. 다음 분위기 가스 중 침탄성 가스가 아닌 것은?

  1. CO
  2. CO2
  3. CH4
  4. C3H8
(정답률: 68%)
  • CO2는 침탄성 가스가 아닌 것입니다. 이는 CO2가 대기 중에서 분해되지 않고 오랫동안 유지되기 때문입니다. 반면에 CH4와 C3H8는 대기 중에서 분해되기 때문에 침탄성 가스로 분류됩니다. CO는 대기 중에서 매우 빠르게 분해되기 때문에 침탄성 가스로 분류되지 않습니다.
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96. 도금하려는 금속의 석출 전압보다 낮은 전압으로 도금용액의 불순물을 제거하는 방법은?

  1. 냉각법
  2. 약전해법
  3. 치환반응
  4. 활성탄처리
(정답률: 81%)
  • 약전해법은 도금하려는 금속의 석출 전압보다 낮은 전압으로 도금용액에 전류를 흘려 불순물을 제거하는 방법입니다. 이는 전기화학적인 원리를 이용하여 불순물이 도금하려는 금속보다 더 산화되어 용액에서 분리되는 것을 이용합니다. 따라서 약전해법이 도금용액에서 불순물을 제거하는 효과적인 방법 중 하나입니다.
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97. 전해처리 의한 양극산화처리 방법이 아닌 것은?

  1. 황산법
  2. 니켈산법
  3. 크롬산법
  4. 옥살산법
(정답률: 55%)
  • 니켈산법은 전해처리를 사용하지 않고, 화학적인 방법으로 양극산화를 처리하는 방법이기 때문에 정답입니다. 황산법, 크롬산법, 옥살산법은 모두 전해처리를 사용하여 양극산화를 처리하는 방법입니다.
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98. 염욕에 의한 열처리 시 중성염욕 중에서 강재의 침식을 일으키는 원인이 아닌 것은?

  1. 고온에서 대기 중의 산소 존재
  2. 염욕에 함유된 유해 불순물
  3. 염욕 자체의 흡수성에 의한 수분
  4. 1000℃ 이상의 고온 염욕 속에 칼슘-실리콘
(정답률: 69%)
  • 1000℃ 이상의 고온 염욕 속에 칼슘-실리콘은 강재의 침식을 일으키는 원인이 아닙니다. 이는 염욕에 함유된 유해 불순물이나 고온에서 대기 중의 산소 존재, 염욕 자체의 흡수성에 의한 수분 등이 강재의 침식을 일으키는 원인이 될 수 있습니다.
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99. 용융아연도금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 철은 아연보다 이온화 경향이 크기 때문에 아연이 먼저 소모되는 동안 철이 보호를 받는다.
  2. 아연은 공기 중에서 부식속도가 매우 느리다.
  3. 수용액 중에 염화물이 있으면 보호 피막이 형성되지 않는다.
  4. 산성이나 알칼리 수용액에서 부식된다.
(정답률: 57%)
  • "산성이나 알칼리 수용액에서 부식된다."가 틀린 것입니다.

    철은 아연보다 이온화 경향이 크기 때문에 아연이 먼저 소모되는 동안 철이 보호를 받습니다. 이는 아연 도금이 부식 방지 기능을 가지는 이유입니다. 아연은 공기 중에서 부식속도가 매우 느리며, 수용액 중에 염화물이 있으면 보호 피막이 형성되지 않습니다. 하지만 산성이나 알칼리 수용액에서는 아연 도금이 부식될 수 있습니다.
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100. 주사전자현미경의 특징으로 틀린 것은?

  1. 시편의 홀더로 알루미늄과 구리가 사용된다.
  2. 비전도성 재료는 금속박막코팅이 필요하다.
  3. 시편은 매우 얇은 박막형태이여야 한다.
  4. 2차 전자를 이용하여 대상물의 형상을 이미지화 한다.
(정답률: 65%)
  • "시편은 매우 얇은 박막형태이여야 한다."가 틀린 것이다. 주사전자현미경은 시료를 이미지화하기 위해 전자를 이용하는데, 시료가 얇을수록 이미지화하기 쉽기 때문에 시료가 얇은 것이 유리하다. 하지만 시료가 반드시 박막 형태일 필요는 없다. 시료의 종류에 따라 다양한 형태가 가능하다.
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