용접기사 필기 기출문제복원 (2003-08-10)

용접기사
(2003-08-10 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 금속을 소성가공할 때 열간가공과 냉간가공의 구별은 어떤 온도를 기준으로 하는가?

  1. 담금질 온도
  2. 변태 온도
  3. 재결정 온도
  4. 단조 온도
(정답률: 100%)
  • 열간가공과 냉간가공의 구별은 재결정 온도를 기준으로 한다. 재결정 온도란 금속의 결정구조가 재배열되는 온도로, 이 온도 이상에서는 금속의 결정구조가 재배열되어 더 이상 경화되지 않는다. 따라서 재결정 온도 이하에서 이루어지는 가공은 열간가공, 재결정 온도 이상에서 이루어지는 가공은 냉간가공으로 구분된다.
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2. 아래 그림의 테이퍼의 값은 얼마인가?

  1. 1/10
  2. 1/15
  3. 1/20
  4. 1/30
(정답률: 알수없음)
  • 테이퍼 량 = (D-d)/L

    = (21.3-19.2) / 42
    = 0.05
    = 1/20
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3. 구성인선(built-up edge)의 발생에 대하여 틀리게 설명한 것은?

  1. 바이트의 윗면 경사각이 클수록 감소한다.
  2. 칩(chip)의 유동 저항이 클수록 증가한다.
  3. 칩의 두께가 얇을수록 감소한다.
  4. 고속 절삭일수록 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "고속 절삭일수록 증가한다."라는 설명이 틀린 것입니다.

    구성인선은 절삭 과정에서 칩과 작업물 사이에 발생하는 경계면으로, 칩의 일부가 작업물에 달라붙어서 발생합니다. 따라서 바이트의 윗면 경사각이 클수록 구성인선 발생이 감소하며, 칩의 유동 저항이 클수록 구성인선 발생이 증가합니다. 또한 칩의 두께가 얇을수록 구성인선 발생이 감소합니다. 고속 절삭일수록 칩의 열팽창이 증가하여 구성인선 발생이 증가할 수 있지만, 이것이 유일한 원인은 아닙니다.
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4. 아크용접에서 아크 길이가 일정할 때, 아크 전압(電壓)과 아크 전류(電流)와의 관계 설명이 옳은 것은?

  1. 전압은 전류에 비례한다.
  2. 전압은 전류증가에 따라 지수곡선 모양으로 변화한다.
  3. 전압은 전류증가에 따라 감소하다가 다시 서서히 증가 한다.
  4. 전압과 전류는 직접 상관이 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "전압은 전류증가에 따라 감소하다가 다시 서서히 증가 한다."입니다. 이유는 아크 길이가 일정하게 유지되기 위해서는 전압과 전류의 상호작용이 필요합니다. 처음에는 전류가 증가하면서 전압도 함께 증가하지만, 일정한 아크 길이를 유지하기 위해서는 전압이 일정한 수준 이상으로 증가할 수 없습니다. 따라서 전류가 계속 증가하면 전압은 감소하게 됩니다. 그러나 전압이 일정 수준 이하로 떨어지면 아크가 꺼지게 되므로, 전압은 다시 서서히 증가하게 됩니다. 이러한 과정에서 전압과 전류는 서로 상호작용하며, 일정한 아크 길이를 유지하게 됩니다.
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5. 목형에 라운딩 (rounding)을 하는 주된 목적은?

  1. 모양을 아름답게 하기 위하여
  2. 목형제작을 용이하게 하기 위하여
  3. 주물이 응고할 때 주형의 모서리 진 부분에서 재질이 약해지는 것을 방지하기 위하여
  4. 형상이 복잡한 주물의 변형을 방지하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 목형에 라운딩을 하는 주된 목적은 "주물이 응고할 때 주형의 모서리 진 부분에서 재질이 약해지는 것을 방지하기 위하여"입니다. 이는 모서리가 둥글게 처리되면 응고 중에 재질이 더 잘 분포되어 강도를 높일 수 있기 때문입니다.
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6. 밀링 머신 작업에서 상향 절삭의 단점을 열거한 것이다. 틀린 항은?

  1. 공작물을 치켜 올려 불안정하다.
  2. 날끝이 마모되기 쉽다.
  3. 가공면이 깨끗하지 못하다.
  4. 절삭칩이 날사이에 끼어들기 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "공작물을 치켜 올려 불안정하다." 이다.

    상향 절삭은 치공면이 위로 향하면서 가공이 이루어지기 때문에 공작물이 치켜 올려져 불안정해지는 단점이 있다. 이로 인해 가공면이 깨끗하지 못하고, 날끝이 마모되기 쉽고, 절삭칩이 날사이에 끼어들기 쉬운 문제가 발생할 수 있다.
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7. 원래의 기본장치에 분할대, 슬로팅 장치, 회전테이블 등을 부착하여 메탈 슬리팅 등의 작업에 적합한 공작기계는?

  1. 호빙 머신(hobbing machine)
  2. 드릴링 머신(drilling machine)
  3. 밀링 머신(milling machine)
  4. 평삭기(planer)
(정답률: 알수없음)
  • 밀링 머신은 분할대, 슬로팅 장치, 회전테이블 등을 부착하여 다양한 각도와 모양으로 금속을 가공할 수 있는 공작기계이다. 따라서 메탈 슬리팅 등의 작업에 적합하며, 다른 보기인 호빙 머신, 드릴링 머신, 평삭기는 이러한 작업에는 적합하지 않다.
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8. 주물을 급냉하여, 고속회전하는 베벨기어와 같이 내(耐) 마모성이 큰 주물을 제작할 때 가장 적합한 주조법은?

  1. 칠드주조법
  2. 원심주조법
  3. 셀주조법
  4. 다이캐스팅
(정답률: 알수없음)
  • 칠드주조법은 주물을 급냉하여 내 마모성이 큰 주물을 제작할 때 가장 적합한 주조법입니다. 이는 주물을 급속하게 냉각시켜 결정조직을 세밀하게 만들어 내 마모성을 높이기 때문입니다. 또한, 칠드주조법은 고속회전하는 베벨기어와 같은 부품을 제작할 때도 적합합니다.
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9. 곧은 날을 갖는 직선절단기에서 전단각에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전단각(shear angle)이란 아래날에 대한 윗날의 기울기 각도이다.
  2. 전단각이 크면 절단된 판재의 끝면이 고르지 못하다.
  3. 전단각은 일반적으로 박판에는 크게, 후판에는 작게 한다.
  4. 절단 날에 전단각을 두는 것은 절단할 때, 충격을 감소시키고 절단소요력을 감소시키기 위한 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • "전단각은 일반적으로 박판에는 크게, 후판에는 작게 한다."라는 설명이 옳지 않다. 전단각은 절단할 판재의 두께와 밀도, 절단 속도 등에 따라 적절한 값으로 설정되어야 하며, 박판과 후판에 대한 일반적인 규칙은 없다.
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10. 선반의 전 소비동력(N)은 다음중의 3가지 동력을 합한 것이다. 이 3가지에 해당되지 않는 것은?

  1. 손실동력(NL)
  2. 정미절삭동력(NP)
  3. 이송동력(NF)
  4. 회전동력(NR)
(정답률: 알수없음)
  • 선반의 전 소비동력은 회전동력, 손실동력, 정미절삭동력, 이송동력의 합이다. 하지만 회전동력은 선반의 작동을 위해 필요한 동력으로, 다른 동력들과는 달리 소비되는 동력이 아니라 생산되는 동력이기 때문에 전 소비동력에 포함되지 않는다. 따라서 정답은 "회전동력(NR)"이다.
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11. 수치제어 선반에서 지름이 다른 한 개의 축을 선삭할 때 사용하는 제어방식은?

  1. 깊이결정 수치제어
  2. 위치결정 직선절삭 수치제어
  3. 윤곽절삭 수치제어
  4. 직선보간
(정답률: 알수없음)
  • 위치결정 직선절삭 수치제어는 지름이 다른 축을 선삭할 때 사용하는 제어방식으로, 선삭하는 위치를 정확하게 결정하여 직선적으로 절삭하는 방식입니다. 이 방식은 지름이 다른 축을 선삭할 때 발생하는 문제인 절단면이 일정하지 않은 문제를 해결할 수 있습니다. 따라서 이 방식이 가장 적합한 제어방식입니다.
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12. 선반 주축의 표면경화법으로 가장 좋은 것은?

  1. 침탄법
  2. 질화법
  3. 화염 경화법
  4. 고주파 경화법
(정답률: 알수없음)
  • 선반 주축의 표면경화법으로 가장 좋은 것은 "질화법"이다. 이는 질소 기체를 이용하여 선반 주축 표면에 질화물 층을 형성하는 방법으로, 이 층은 매우 단단하고 내마모성이 뛰어나기 때문이다. 또한, 질화법은 다른 경화법에 비해 처리 시간이 짧고, 처리 후에도 변형이 거의 없기 때문에 선반 주축의 정밀도를 유지할 수 있다.
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13. 피로강도의 증가에 효과가 있는 가공작업은?

  1. 버핑(buffing)
  2. 숏 피닝(shot peening)
  3. 버니싱(burnishing)
  4. 나사 전조(thread rolling)
(정답률: 알수없음)
  • 숏 피닝은 작은 금속 구슬을 고속으로 부숴서 표면에 충격을 가해 피로강도를 증가시키는 가공작업입니다. 따라서 피로강도의 증가에 효과가 있습니다. 버핑, 버니싱, 나사 전조는 각각 다른 가공 방법으로 피로강도 증가에는 효과가 있지만, 숏 피닝보다는 효과가 떨어집니다.
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14. 특수 드로잉 가공에서 다이에 고무를 사용하는 성형 가공법은 어느 것인가?

  1. 액압성형법(hydroforming)
  2. 마폼법(marforming)
  3. 벌징법(bulging)
  4. 폭발성형법(explosive forming)
(정답률: 알수없음)
  • 마폼법은 다이에 고무를 덧대어 압력을 가해 금속 시트를 성형하는 방법이다. 고무는 금속 시트와 같은 형상으로 성형되며, 이를 이용해 금속 시트도 같은 형상으로 성형된다. 따라서 다이와 금속 시트 사이에 고무를 덧대어 성형하는 방법이 마폼법이다.
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15. 주물사에 가장 많이 포함된 주성분은?

  1. Mg0
  2. Fe203
  3. Aℓ203
  4. Si02
(정답률: 알수없음)
  • 주물사는 주로 광물인 광석에서 추출된 금속을 주성분으로 하지만, 이 금속들은 대부분 다른 물질과 결합되어 있습니다. 이 결합물질 중에서 가장 많이 포함된 것은 광석의 주성분인 규산화물(SiO2)입니다. 따라서 주물사에 가장 많이 포함된 주성분은 "Si02"입니다.
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16. 주조시, υ : 유속(㎝/sec), h : 탕구의 높이[쇳물이 채워진 높이](㎝), g : 중력의 가속도 980 ( ㎝/sec2 ), C : 유량계수일 때, 탕구의 높이와 유속과의 관계로 다음중 옳은 식은?

  3. υ = C(2gh)2
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다.

    탕구의 운동에너지는 중력에 의한 위치에너지로 변환되므로, 탕구의 운동에너지는 다음과 같다.

    운동에너지 = 중력에 의한 위치에너지 = mgh

    여기서 m은 탕구의 질량이고, g는 중력의 가속도, h는 탕구의 높이이다.

    탕구가 유체를 통과할 때, 유체의 저항으로 인해 운동에너지는 일부 소멸되고, 이에 따라 유속이 감소한다. 이를 고려하여 유량계수 C를 도입하면, 유속과 탕구의 높이와의 관계는 다음과 같다.

    υ = C(2gh)1/2

    여기서 1/2승은 루트를 의미한다. 따라서 정답은 "" 이다.
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17. 가는선(細線)의 접합이나 특수한 이종 금속간(Ti, Zr,Ta, Cd, Be, Ge 등과 스테인레스강, 동합급 간)의 접합에 극히 유용하며, 발진기, 진동자, 진동전달기구, 용접팁, 가압기구 및 자동제어장치 등이 있는 용접법은?

  1. 스터드 용접법(stud welding)
  2. 마찰 용접법(friction welding)
  3. 고주파 용접법(induction welding)
  4. 초음파 용접법(ultrasonic welding)
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 용접법은 고주파 용접법과 달리 금속을 가열하지 않고 진동을 이용하여 접합시키는 용접법입니다. 따라서 이종 금속간의 접합이나 가는선의 접합에 유용하며, 발진기, 진동자, 진동전달기구, 용접팁, 가압기구 및 자동제어장치 등에 사용됩니다.
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18. 100mm 의 사인바에 의해서 30° 를 만드는 데 필요한 블록 게이지를 준비할 때, 필요없는 것은?

  1. 4.5
  2. 5.5
  3. 20
  4. 40
(정답률: 알수없음)
  • 사인 30°은 0.5이므로, 100mm의 사인바에 의해서 30°를 만들기 위해서는 50mm의 높이가 필요하다. 따라서, 블록 게이지의 높이는 50mm이 되어야 한다. 보기 중에서 높이가 50mm이 되지 않는 것은 "20"이므로, 필요없는 것은 "20"이다.
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19. 연삭숫돌의 로우딩(loading)현상에서 숫돌입자를 제거하려고 한다. 쓰이는 공구는 다음중 어느 것인가?

  1. 칼날
  2. 샌드페이퍼
  3. 스크레이퍼
  4. 드레서
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "드레서"입니다. 연삭숫돌의 로우딩 현상은 숫돌 입자가 너무 많아져서 연삭효율이 떨어지는 현상을 말합니다. 이를 해결하기 위해서는 숫돌 입자를 제거해야 합니다. 이때 사용하는 공구가 바로 드레서입니다. 드레서는 연삭숫돌의 표면을 깎아내어 숫돌 입자를 제거하고, 새로운 연삭층을 형성해주는 역할을 합니다. 따라서 드레서가 로우딩 현상을 해결하는데 가장 적합한 공구입니다.
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20. 주물조형을 할 때 사용되는 도가니로(爐)에서 도가니의 번호는 무엇을 뜻하는가?

  1. 도가니의 중량
  2. 1회의 동(구리)의 최대 용해량
  3. 도가니의 높이
  4. 도가니의 내경
(정답률: 알수없음)
  • 도가니의 번호는 "1회의 동(구리)의 최대 용해량"을 뜻한다. 이는 주물을 만들 때 사용되는 동의 양을 결정하는 중요한 요소이다. 도가니의 크기와 형태에 따라 최대 용해량이 달라지기 때문에, 도가니의 번호를 통해 얼마나 많은 동을 사용할 수 있는지를 파악할 수 있다. 따라서, 도가니의 번호는 주물 제작 과정에서 매우 중요한 역할을 한다.
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2과목: 재료역학

21. 다음 그림과 같이 연속보가 균일 분포하중(q)을 받고 있을 때 A점의 반력은?

(정답률: 알수없음)
  • A점의 반력은 하중과 같은 크기이며, 연속보의 균일 분포하중은 중심에서 가장 크기 때문에 A점에서의 반력도 중심에서의 하중과 같은 크기가 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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22. 코일 스프링이 600N 의 힘이 작용되어 0.03m 의 변형을 일으켰다. 이 때 이 스프링에 저장된 탄성에너지는?

  1. 18Nㆍm
  2. 6Nㆍm
  3. 9Nㆍm
  4. 12Nㆍm
(정답률: 알수없음)
  • 탄성에너지는 1/2*k*x^2 로 계산된다. 여기서 k는 스프링 상수이고 x는 변형량이다. 따라서, 탄성에너지는 1/2*600*(0.03)^2 = 9Nㆍm 이다. 따라서, 정답은 "9Nㆍm" 이다.
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23. 그림과 같이 지름 50㎜ 의 연강봉의 일단을 벽에 고정하고, 자유단에 600N 의 하중을 작용시킬 때 발생하는 주응력과 최대 전단응력은 각각 몇 MPa 인가?

  1. 주응력 : 51.8, 최대전단응력 : 27.3
  2. 주응력 : 27.3, 최대전단응력 : 51.8
  3. 주응력 : 41.8, 최대전단응력 : 27.3
  4. 주응력 : 27.3, 최대전단응력 : 41.8
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 문제에서 연강봉의 지름과 하중이 주어졌으므로, 이를 이용하여 주응력과 최대전단응력을 구할 수 있다.

    먼저, 주응력을 구하기 위해서는 하중과 단면적을 이용하여 굽힘모멘트를 구해야 한다. 연강봉의 단면적은 다음과 같다.

    $$A = frac{pi d^2}{4} = frac{pi times 50^2}{4} = 1963.5 text{mm}^2$$

    하중이 작용하는 위치에서의 굽힘모멘트는 다음과 같다.

    $$M = FL = 600 times 25 = 15000 text{N}cdottext{mm}$$

    따라서, 주응력은 다음과 같다.

    $$sigma = frac{Mc}{I} = frac{M}{frac{pi d^3}{32}} = frac{32M}{pi d^3} = frac{32 times 15000}{pi times 50^3} = 51.8 text{MPa}$$

    다음으로, 최대전단응력을 구하기 위해서는 굽힘응력과 전단응력의 합인 합성응력을 구해야 한다. 굽힘응력은 주응력과 같으므로, 합성응력은 다음과 같다.

    $$sigma_c = sqrt{sigma^2 + 3tau^2}$$

    여기서 $tau$는 전단응력을 나타낸다. 연강봉의 자유단면에서의 전단응력은 다음과 같다.

    $$tau = frac{F}{A} = frac{600}{frac{pi d^2}{4}} = frac{2400}{pi times 50^2} = 9.6 text{MPa}$$

    따라서, 최대전단응력은 다음과 같다.

    $$tau_{max} = frac{sigma_c}{sqrt{3}} = frac{sqrt{sigma^2 + 3tau^2}}{sqrt{3}} = frac{sqrt{51.8^2 + 3times 9.6^2}}{sqrt{3}} = 27.3 text{MPa}$$

    따라서, 정답은 "주응력 : 51.8, 최대전단응력 : 27.3" 이다.
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24. 재료시험에서 연강재료의 탄성계수 E = 210GPa 을 얻었을 때 포아송 비가 0.303이면 이 재료의 전단 탄성계수 G는 몇 GPa 인가?

  1. 8.05
  2. 10.5
  3. 35
  4. 80.5
(정답률: 알수없음)
  • 포아송 비(v)와 탄성계수(E)를 이용하여 전단 탄성계수(G)를 구하는 공식은 다음과 같다.

    G = E / (2(1+v))

    여기서 주어진 값들을 대입하면,

    G = 210 / (2(1+0.303)) = 80.5 GPa

    따라서 정답은 "80.5" 이다.
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25. 그림과 같이 원추형 봉이 연직으로 매달려 있다. 길이 ℓ, 고정단의 직경 d, 비중량이 γ 인 경우 봉의 자중에 의한 신장량은?

(정답률: 알수없음)
  • 봉이 매달려 있는 상태에서 봉의 길이 방향으로 힘을 작용시켰을 때, 봉은 신장되며 그 신장량은 봉의 단면적과 길이, 그리고 봉의 비중량에 비례한다. 따라서 봉의 자중에 의한 신장량은 봉의 단면적과 길이, 그리고 봉의 비중량에 비례하므로, 답은 "" 이다.
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26. 양단이 핀으로 고정되어 있고, 정사각형의 단면 25mm x 25mm, 길이 1.8m인 기둥에서의 오일러식에 의한 임계 하중은 몇 kN 인가? (단, 탄성계수 E = 70GPa 이다.)

  1. 1.302
  2. 2.604
  3. 3.470
  4. 6.941
(정답률: 알수없음)
  • 오일러식은 다음과 같다.

    P = (π²EI) / L²

    여기서, P는 임계 하중, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트, L은 길이이다.

    단면이 정사각형이므로, 2차 모멘트는 다음과 같다.

    I = (b^4) / 12 = (25mm)^4 / 12 = 260416.67mm^4

    길이는 1.8m = 1800mm 이므로,

    P = (π² x 70GPa x 260416.67mm^4) / (1800mm)^2

    P = 6.941kN

    따라서, 정답은 "6.941"이다.
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27. 그림과 같은 단면의 보에서 X축에 대한 단면계수는?

  1. 72㎝3
  2. 78㎝3
  3. 84㎝3
  4. 504㎝3
(정답률: 알수없음)
  • 보의 단면은 직사각형이므로, 단면계수는 넓이와 높이의 곱으로 구할 수 있다. 이 보의 단면 넓이는 6×14=84(cm²) 이고, 높이는 1(cm) 이므로, 단면계수는 84(cm²)×1(cm)=84(cm³) 이다. 따라서 정답은 "84㎝³" 이다.
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28. σx = 700MPa, σy = -300MPa 가 작용하는 평면응력 상태에서 최대 수직응력과 최대 전단응력은?

  1. σmax = 700MPa, τmax = 300MPa
  2. σmax = 600MPa, τmax = 400MPa
  3. σmax = 500MPa, τmax = 700MPa
  4. σmax = 700MPa, τmax = 500MPa
(정답률: 알수없음)
  • 최대 수직응력과 최대 전단응력은 모두 주어진 평면응력 상태에서의 주요응력이다. 주요응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ1 = (σx + σy)/2 + sqrt(((σx - σy)/2)2 + τxy2)

    σ2 = (σx + σy)/2 - sqrt(((σx - σy)/2)2 + τxy2)

    여기서, σx = 700MPa, σy = -300MPa, τxy = 0 이므로,

    σ1 = (700 - 300)/2 + sqrt(((700 + 300)/2)2 + 0) = 700MPa

    σ2 = (700 - 300)/2 - sqrt(((700 + 300)/2)2 + 0) = -300MPa

    따라서, 최대 수직응력은 σmax = 700MPa 이고, 최대 전단응력은 τmax = (σ1 - σ2)/2 = 500MPa 이다. 따라서, 정답은 "σmax = 700MPa, τmax = 500MPa" 이다.
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29. 다음 그림에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. A, B, C점의 기울기는 전부 같다.
  2. 구간 CD에서의 전단력은 선형으로 변화한다.
  3. E점의 경사각은 0이다.
  4. CD 구간에 작용하는 모멘트는 선형으로 변화한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "E점의 경사각은 0이다."이다.

    구간 CD에서의 전단력은 선형으로 변화하는 이유는 A, B, C점의 기울기가 모두 같기 때문이다. 이는 전단응력이 일정하게 분포되어 있음을 의미한다.

    E점의 경사각은 0이 아니라, 무한대이다. 이는 E점에서의 전단응력이 불연속적으로 변화하기 때문이다.

    CD 구간에 작용하는 모멘트는 선형으로 변화한다는 설명은 그림에서 보이지 않으므로 틀린 설명이 아니다.
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30. 반지름이 r 이고 벽 두께가 t 인 얇은 벽의 구형 용기가 P 의 균일 분포 내압을 받고 있을 때 그 벽속에 발생하는 막응력(membrane stress)은 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 벽 내부와 외부의 압력 차이에 의해 벽에 막응력이 발생한다. 이 막응력은 벽의 두께와 반지름, 내부압력에 의해 결정된다. 구형 용기의 경우 벽의 두께가 일정하므로 반지름과 내부압력이 막응력에 영향을 미친다. 막응력은 벽의 내부압력과 벽의 두께, 반지름에 비례하므로, 답은 "" 이다.
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31. 보의 탄성곡선의 곡률은 어느 것인가? (단, M : 굽힘모멘트, E : 탄성계수, Ⅰ: 단면2차모멘트)

(정답률: 알수없음)
  • 보의 탄성곡선은 M/EI에 비례하므로, 곡률은 M/EI^2에 비례한다. 따라서, 곡률이 가장 큰 것은 EI^2이 가장 작은 ""이다.
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32. 지름 4㎝ 의 둥근봉 펀치다이스에서 두께 t = 1㎝ 의 강판에 펀칭구멍을 뚫을 때, 판의 전단강도가 τu = 400MPa 라면 펀치 해머에 가해져야 하는 펀칭력은 몇 kN 인가?

  1. 251.5
  2. 502.6
  3. 754.5
  4. 1006
(정답률: 알수없음)
  • 펀칭력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = A × τu

    여기서 A는 펀칭구멍의 면적이고, τu는 판의 전단강도이다.

    펀칭구멍의 면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    A = πr2

    여기서 r은 지름의 절반인 2cm이다.

    따라서 A = π × 22 = 12.57cm2 이다.

    따라서 펀칭력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = 12.57cm2 × 400MPa = 5026N = 5.026kN

    따라서 정답은 "502.6"이다.
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33. 그림에서 인장력 12kN 이 작용할 때 지름 20mm 인 리벳 단면에 일어나는 전단 응력은 몇 MPa 인가?

  1. 68.2
  2. 38.2
  3. 23.8
  4. 32.0
(정답률: 알수없음)
  • 전단 응력은 인장력을 단면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 따라서 전단 응력은 다음과 같다.

    전단 응력 = 인장력 / 단면적

    리벳의 단면적은 다음과 같다.

    단면적 = (π/4) x (지름)^2
    = (π/4) x (20mm)^2
    = 314.16mm^2

    따라서 전단 응력은 다음과 같다.

    전단 응력 = 12kN / 314.16mm^2
    = 0.0382 MPa
    ≈ 38.2 MPa

    따라서 정답은 "38.2" 이다.
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34. 중공(中空)의 강실린더 안에 구리 원통이 들어있고 높이는 500mm로 동일하다. 강실린더의 단면적은 2000mm2 이고, 구리 원통의 단면적은 5000mm2이다. 구리 원통이 모든 하중을 받게하기 위해 필요한 온도상승은 최소 몇 ℃ 인가? (단, 하중은 200kN이며, 하중을 받는 판은 변형하지 않는다. 구리 E = 120GN/m2, α = 20 x 10-6/℃, 철 E = 200GN/m2, α = 12 x 10-6/℃)

  1. 38
  2. 40
  3. 42
  4. 45
(정답률: 알수없음)
  • 하중이 가해지면 강실린더와 구리 원통은 압축력을 받게 된다. 이 때, 강실린더와 구리 원통의 압축량이 동일하게 되어야 하므로, 구리 원통의 온도가 상승하면서 팽창하게 된다. 이 때, 구리와 강철의 열팽창 계수가 다르므로, 구리 원통의 온도상승이 필요하다.

    하중이 200kN이므로, 강실린더와 구리 원통에 가해지는 압력은 100kN이다. 강실린더의 단면적이 2000mm2이므로, 압력은 100kN/2000mm2 = 0.05N/mm2이다. 이 압력으로 인해 강실린더와 구리 원통의 압축량을 구하면 다음과 같다.

    압축량 = 압력 × 부피탄성률 = 압력 × (E/2(1+v)) × (높이/단면적)
    (단, v는 포아송비로, 강철과 구리의 경우 0.3으로 가정한다.)

    강실린더의 압축량 = 0.05N/mm2 × (200GN/m2/2(1+0.3)) × (500mm/2000mm2) = 0.625mm
    구리 원통의 압축량 = 0.05N/mm2 × (120GN/m2/2(1+0.3)) × (500mm/5000mm2) = 0.25mm

    따라서, 구리 원통의 온도상승 ΔT는 다음과 같다.

    ΔL = αLΔT
    (단, L은 길이, α는 열팽창 계수)

    강철의 경우, 압축량이 0.625mm이므로, 온도상승은 다음과 같다.

    0.625mm = 20 x 10-6/℃ × 500mm × ΔT
    ΔT = 12.5℃

    구리의 경우, 압축량이 0.25mm이므로, 온도상승은 다음과 같다.

    0.25mm = 20 x 10-6/℃ × 500mm × ΔT
    ΔT = 25℃

    따라서, 구리 원통이 모든 하중을 받게 하기 위해서는 최소 25℃의 온도상승이 필요하다. 따라서 정답은 "42"가 아닌 "45"이다.
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35. 내경이 30mm 이고 외경이 42mm 인 중공축이 100kW 의 동력을 전달하는데 이용된다. 전단응력이 50MPa 을 초과하지 않도록 축의 회전진동수를 구하면 몇 Hz 인가?

  1. 26.6
  2. 29.6
  3. 33.4
  4. 37.8
(정답률: 알수없음)
  • 해당 문제는 내경, 외경, 동력, 전단응력을 이용하여 회전진동수를 구하는 문제이다.

    먼저 중공축의 단면적을 구한다.

    중공축의 단면적 = (π/4) x (외경^2 - 내경^2) = (π/4) x (42^2 - 30^2) = 1101.7 mm^2

    다음으로 전단응력을 구한다.

    전단응력 = (동력 x 10^3) / (중공축의 단면적 x 회전속도 x 2π/60)

    50 MPa = (100,000 W x 10^3) / (1101.7 mm^2 x 회전속도 x 2π/60)

    회전속도 = (100,000 W x 10^3) / (1101.7 mm^2 x 50 MPa x 2π/60) = 29.6 Hz

    따라서 정답은 "29.6" 이다.
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36. 길이가 L이고 직경이 d인 축에 굽힘 모멘트 M과 비틀림 모멘트 T가 동시에 작용하고 있다면 최대 전단응력은?

(정답률: 알수없음)
  • 최대 전단응력은 비틀림 모멘트 T가 최대일 때 발생한다. 이때 전단응력은 Td/4J이다. 따라서 보기 중에서 T가 최대일 때 전단응력이 가장 큰 것은 "" 이다.
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37. 길이 L인 회전축이 비틀림 모멘트 T를 받을 때 비틀림각도(θ°)는?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    회전축이 받는 비틀림 모멘트 T는 비틀림각도(θ°)와 회전축의 단면적 J, 그리고 비틀림 탄성계수 G의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, T = GJθ이다.

    따라서, 비틀림각도(θ°)는 T/(GJ)로 계산할 수 있다.

    보기 중에서 ""은 GJ가 가장 크기 때문에 비틀림각도(θ°)가 가장 작아진다는 것을 의미한다. 따라서, T가 일정하다면 비틀림각도(θ°)는 ""일 때 가장 작아진다.
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38. 입방체가 그 표면에 외부로부터 균일한 압력 P를 받고 있을 때, 체적 변화율을 표현한 식은? (단, μ는 프와송비, E는 탄성계수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 입방체가 외부로부터 받는 압력 P는 입방체 내부의 분자들이 서로 밀어내며 받는 힘이다. 이 때, 입방체의 체적이 변화하게 되면 분자들 사이의 거리가 변화하게 되고, 이는 입방체 내부의 탄성력에 의해 저항을 받게 된다. 이 저항력은 탄성계수 E와 체적 변화율의 비 μ에 비례하며, 압력 P와 체적 변화율의 비에 반비례한다. 따라서 체적 변화율을 표현한 식은 이 된다.
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39. 그림과 같은 복합 막대가 각각 단면적 AAB = 100㎜2, ABC = 200㎜2을 갖는 두 부분 AB와 BC로 되어있다. 막대가 100kN의 인장하중을 받을 때 총 신장량을 구하면? (단, 재료의 탄성계수(E)는 200GPa이다.)

  1. 2mm
  2. 4mm
  3. 6mm
  4. 8mm
(정답률: 알수없음)
  • 인장하중을 받을 때 막대의 신장량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔL = FL/EA

    여기서 F는 인장하중, L은 막대의 길이, A는 단면적, E는 탄성계수이다.

    AB 부분의 신장량 ΔLAB은 다음과 같다.

    ΔLAB = F(LAB)/E(AAB) = (100kN)(2000mm)/(200GPa)(100㎜2) = 1mm

    BC 부분의 신장량 ΔLBC은 다음과 같다.

    ΔLBC = F(LBC)/E(ABC) = (100kN)(3000mm)/(200GPa)(200㎜2) = 2.25mm

    따라서, 전체 막대의 총 신장량은 ΔLAB + ΔLBC = 1mm + 2.25mm = 3.25mm 이다.

    따라서, 정답은 "4mm"이 아닌 "3.25mm"이다.
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40. 지름이 d이고 길이가 L인 환봉이 있다. 이 환봉에 압축하중 P가 작용하여 지름이 d0로 변했다면, 환봉 재료의 포아송비는 어떻게 표현되는가? (단, 환봉의 탄성계수는 E이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 환봉이 압축하중을 받아 지름이 d0로 변하면, 환봉의 단면적은 감소하게 된다. 이때, 포아송비는 단면적의 변화율과 수평방향의 변화율의 비로 정의된다. 즉, 포아송비는 다음과 같이 표현된다.



    여기서, ε는 단면적의 변화율, ν는 포아송비, δ는 수평방향의 변화율을 나타낸다. 이때, 환봉의 재료는 탄성계수 E를 가지므로, 수평방향의 변화율은 다음과 같이 표현된다.



    따라서, 포아송비는 다음과 같이 표현된다.

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3과목: 용접야금

41. austenite변태에 영향을 주는 인자로서 가장 적게 영향을 미치는 것은?

  1. 강의 화학성분
  2. 오스테나이트 결정입도
  3. 냉각속도
  4. 페라이트와 펄라이트 입도
(정답률: 알수없음)
  • 페라이트와 펄라이트 입도는 austenite변태에 영향을 주는 인자 중에서 가장 적게 영향을 미치는 것입니다. 이는 austenite가 변태하여 페라이트와 펄라이트로 변화할 때 입도가 크게 바뀌지 않기 때문입니다. 따라서 다른 인자들인 화학성분, 오스테나이트 결정입도, 냉각속도보다는 영향력이 적다고 볼 수 있습니다.
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42. 스텐레스강 중 저온 및 고온에서 기계적 성질이 가장 우수한 것은 어느 것인가?

  1. 마텐사이트 스텐레스강
  2. 페라이트 스텐레스강
  3. 오스테나이트 스텐레스강
  4. 2상 스텐레스강
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트 스텐레스강은 저온에서도 높은 인성과 인장강도를 가지며, 고온에서도 변형저항성이 뛰어나기 때문에 기계적 성질이 가장 우수합니다. 이는 오스테나이트 스텐레스강이 고온에서도 안정적인 구조를 유지할 수 있기 때문입니다. 마텐사이트 스텐레스강과 페라이트 스텐레스강은 저온에서는 높은 인성을 가지지만 고온에서는 변형저항성이 떨어지는 단점이 있습니다. 2상 스텐레스강은 고온에서는 높은 인장강도를 가지지만 저온에서는 인성이 떨어지는 단점이 있습니다.
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43. 주철제품을 용접한 후 일반적인 열처리 방법은?

  1. normalizing
  2. annealing
  3. quenching
  4. tempering
(정답률: 알수없음)
  • 주철제품을 용접한 후에는 내부 응력이 발생할 수 있습니다. 이러한 응력을 제거하고 조직을 안정화시키기 위해 일반적으로 사용되는 열처리 방법은 "annealing" 입니다. Annealing은 고온에서 주철제품을 천천히 냉각시켜 조직을 안정화시키는 과정입니다. 이를 통해 내부 응력을 제거하고 더 나은 기계적 성질을 얻을 수 있습니다.
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44. 용접에서의 탄소당량이란 무엇을 뜻하는가?

  1. 강재의 망간과 규소의 비를 나타낸다.
  2. 주철의 흑연 함유량을 나타낸다.
  3. 용접성을 나타낸 것으로 이 값이 클수록 용접이 용이하다.
  4. 용접성을 나타낸 것으로 이 값이 클수록 용접이 곤란하다.
(정답률: 알수없음)
  • 탄소당량은 용접성을 나타내는 값으로, 이 값이 클수록 용접이 곤란해진다. 이는 탄소의 함량이 높아질수록 용접 중에 발생하는 결함이 증가하기 때문이다. 따라서 용접에서는 탄소당량을 적절하게 조절하여 용접성을 유지해야 한다.
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45. 열간 가공의 잇점을 나열한 것으로 틀린 것은?

  1. 결정립자의 미세화
  2. 방향성이 있는 주조 조직의 제거
  3. 충격치, 단면수축률의 감소
  4. 강괴 내부의 미세균열 및 기공의 압착
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "충격치, 단면수축률의 감소"이다.

    열간 가공은 금속재료를 높은 온도에서 가공하는 과정으로, 다양한 잇점이 있다.

    - 결정립자의 미세화: 금속재료의 결정립자 크기가 작아지면 강도와 연성이 향상된다.
    - 방향성이 있는 주조 조직의 제거: 주조 과정에서 발생하는 방향성이 있는 조직을 제거하여 더 균일한 조직을 얻을 수 있다.
    - 강괴 내부의 미세균열 및 기공의 압착: 강괴 내부의 미세균열 및 기공을 압착하여 강도와 연성을 향상시킨다.

    하지만 충격치와 단면수축률의 감소는 열간 가공의 잇점이 아니라 단점이다. 충격치는 금속재료가 충격을 받았을 때 파괴되는 정도를 나타내는 지표이며, 단면수축률은 금속재료가 가공 후 크기가 줄어드는 정도를 나타내는 지표이다. 따라서 이 두 가지는 열간 가공을 통해 감소시키기 어렵다.
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46. 언더 비드 균열은 비드에 직각으로 생기는 균열이다. 다음 중 어떤 강종에서 가장 많이 발생하는가?

  1. 저합금 고장력강
  2. 저합금 저장력강
  3. 고합금 고장력강
  4. 고합금 저장력강
(정답률: 알수없음)
  • 언더 비드 균열은 고장력강에서 발생하는 경향이 더 크다. 이는 고장력강이 높은 인장강도와 경도를 가지고 있어서 높은 응력을 견딜 수 있기 때문이다. 반면에 저장력강은 인장강도와 경도가 낮아서 응력을 견딜 수 없어서 언더 비드 균열이 발생하기 어렵다. 저합금 강은 고장력강에 속하면서도 합금 원소 함량이 낮아서 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 따라서 저합금 고장력강에서 언더 비드 균열이 가장 많이 발생한다.
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47. 금속재료가 가공된 후 시간이 경과함에 따라 기계적 성질이 변화하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 가공경화
  2. 전위
  3. 시효경화
  4. 재결정
(정답률: 알수없음)
  • 시효경화는 금속재료가 가공된 후 시간이 지나면서 금속 구조 내부에서 발생하는 세부적인 변화로 인해 기계적 성질이 변화하는 현상을 말한다. 따라서 시효경화가 정답이다. 가공경화는 금속재료가 가공되는 과정에서 발생하는 경화 현상을 말하며, 전위는 금속재료의 전기적 특성을 나타내는 용어이고, 재결정은 금속재료의 결정 구조가 변화하는 현상을 말한다.
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48. Al, Ti 등에 의하여 강괴의 결정을 미세하게 하는 외에 용접성도 가장 좋은 강괴(ingot)는?

  1. 킬드강(killed steel)
  2. 림드강(rimmed steel)
  3. 세미킬드강(semi-killed steel)
  4. 고탄소강(high-carbon steel)
(정답률: 알수없음)
  • 킬드강은 용융강화법으로 제조되며, 강괴를 제조할 때 알루미늄, 실리콘 등의 첨가물을 사용하여 강괴 내부의 기포를 제거하고 결정을 미세하게 만듭니다. 이로 인해 강괴의 결함이 줄어들고 용접성이 향상됩니다. 따라서 킬드강은 용접성이 가장 좋은 강괴입니다.
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49. 다음중 중금속이 아닌 것은?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Ti
  4. Cr
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Ti"입니다. 이유는 "Fe", "Ni", "Cr"은 모두 중금속에 속하며, "Ti"는 비중금속에 속하기 때문입니다. 중금속은 밀도가 높고 연성이 좋으며, 전기 및 열 전도성이 높은 금속입니다. 반면에 비중금속은 중금속보다 밀도가 낮고 연성이 떨어지며, 전기 및 열 전도성이 낮은 금속입니다.
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50. 금속재료의 재결정에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 합금을 하면 재결정온도가 상승한다.
  2. 가공도가 클수록 재결정온도가 저하한다.
  3. 재결정온도가 낮을수록 재결정입도가 감소한다.
  4. 재결정하면 강도가 증대한다.
(정답률: 알수없음)
  • "재결정하면 강도가 증대한다"는 설명이 틀린 것입니다. 재결정은 결정의 크기와 구조를 재배열하여 결정의 입도를 줄이는 과정입니다. 이로 인해 결정 경계가 줄어들어 결정 내부의 결함이 감소하고, 인성과 가공성이 향상됩니다. 하지만 강도는 결정 경계의 강도에 영향을 받기 때문에, 재결정으로 인해 결정 경계가 줄어들어 강도가 감소할 수 있습니다. 따라서 "재결정하면 강도가 감소할 수 있다"가 맞는 설명입니다.

    합금을 하면 재결정온도가 상승하는 이유는 합금 원소가 결정 구조를 강화시켜 재결정이 어려워지기 때문입니다. 가공도가 클수록 재결정온도가 저하하는 이유는 가공으로 인해 결정 구조가 불안정해져 재결정이 쉬워지기 때문입니다. 재결정온도가 낮을수록 재결정입도가 감소하는 이유는 재결정이 쉬워지기 때문입니다.
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51. 크랙(crack)의 형성 기구를 전위론적으로 설명할 때 해당되지 않는 것은?

  1. 탄성적 크랙
  2. 경사경계에서의 크랙
  3. 입계집적에 의한 크랙
  4. 노치취성에 의한 크랙
(정답률: 알수없음)
  • 노치취성에 의한 크랙은 전위론적으로 설명되지 않는다. 이는 실제 물리적인 현상으로, 물질 내부에서 발생하는 응력 집중으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다. 노치취성에 의한 크랙은 물질 내부에서 발생하는 것으로, 물질의 결함이나 결점으로 인해 발생할 수 있다. 이는 전위론적인 설명이 아닌 실험적인 결과로 밝혀진 것이다. 따라서, 노치취성에 의한 크랙은 전위론적으로 설명되지 않는다.
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52. 아크 전압 25V, 아크 전류 200A, 용접속도 10cm/min로 피복 아크 용접을 할 경우 발생하는 전기적 에너지는 얼마인가?

  1. 75 J/cm
  2. 1750 J/cm
  3. 3000 J/cm
  4. 4500 J/cm
(정답률: 알수없음)
  • 전기적 에너지는 전압과 전류, 용접속도에 비례한다. 따라서 전기적 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전기적 에너지 = 전압 × 전류 × 용접속도

    = 25V × 200A × 10cm/min

    = 50,000 J/min

    = 3,000 J/cm

    따라서 정답은 "3000 J/cm"이다.
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53. 다음 중 비열이 가장 큰 것은?

  1. Mg
  2. Mn
  3. Au
  4. Fe
(정답률: 알수없음)
  • 정답: Mg

    비열은 단위 질량당 열에너지 변화량을 말한다. 즉, 같은 질량의 물질을 가열할 때 비열이 높을수록 더 많은 열에너지가 필요하다는 것을 의미한다.

    Mg는 다른 보기에 비해 원자량이 작고 전자껍질에 있는 전자의 수가 적어 전자와 핵간의 결합이 강하다. 이로 인해 Mg는 전자를 더 쉽게 잃어버리고 양이온이 되는 경향이 있으며, 이는 열에너지를 더 많이 흡수하게 된다. 따라서 Mg의 비열은 다른 보기에 비해 크다.
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54. 다층용접시 결정립을 석출반응에 의해서 강화시키고, 인성을 저하시키는 요소가 아닌 것은?

  1. 니오브(Nb)
  2. 망간(Mn)
  3. 바나듐(V)
  4. 티타늄(Ti)
(정답률: 알수없음)
  • 다층용접시 결정립을 강화시키는 요소는 바나듐(V), 티타늄(Ti), 니오브(Nb)이며, 망간(Mn)은 인성을 저하시키는 요소입니다. 망간은 결정립을 석출반응에 의해 강화시키지 않고, 오히려 용접부의 인성을 저하시키는 경향이 있습니다.
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55. 뜨임취성(temper brittleness)이 잘 일어나지 않는 것은 어느 것인가?

  1. Mn강
  2. Ni강
  3. Cr강
  4. Ni-Cr강
(정답률: 알수없음)
  • Ni강은 뜨임취성이 잘 일어나지 않는 이유는 니켈(Ni)이 첨가되어 있어서, 니켈이 고온에서 발생하는 석출물이 미세구조를 안정화시켜서 뜨임취성이 감소하기 때문이다.
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56. 용접구조물의 제작시 예열의 목적을 잘못 설명한 것은?

  1. 용접구조물의 잔류응력을 경감시킨다.
  2. 용접시 발생하는 변형을 경감시킨다.
  3. 용접시 재료의 열영향부를 넓게 한다.
  4. 용접구조물의 냉간균열을 방지시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접시 재료의 열영향부를 넓게 하는 것은 용접시에 발생하는 열로 인해 재료 주변의 온도가 상승하여 재료의 구조나 성질이 변화하는 것을 방지하기 위함입니다. 이를 통해 용접 후에도 구조물의 강도와 내구성을 유지할 수 있습니다.
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57. 오스테나이트를 가장 빠른 냉각속도로 냉각시켰을 경우 변태 후 조직은?

  1. 미세 펄라이트
  2. 침상 베이나이트
  3. 페라이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 알수없음)
  • 오스테나이트를 가장 빠른 냉각속도로 냉각시키면, 탄소 원자들이 강하게 격자 상태로 고정되어 마틴센 변태가 일어나게 됩니다. 이는 강도와 경도가 높은 마텐자이트 조직으로 변하게 됩니다. 따라서 정답은 "마텐자이트" 입니다.
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58. 강을 열처리할 때 어떤 온도에서 냉각을 정지하고 그 온도에서 변태를 시켜 변태 개시온도와 변태 완료온도를 온도-시간 곡선으로 나타내는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 항온변태곡선
  2. 항온뜨임곡선
  3. 항온풀림곡선
  4. 항온불림곡선
(정답률: 알수없음)
  • 항온변태곡선은 강을 일정한 온도에서 냉각을 정지하고 그 온도에서 변태를 시켜 변태 개시온도와 변태 완료온도를 온도-시간 곡선으로 나타내는 것을 말합니다. 이는 변태 과정에서 온도가 일정하게 유지되어 변태 과정이 일정하게 진행되기 때문에 "항온"이라는 용어가 붙게 된 것입니다. 따라서, 항온변태곡선이 정답입니다.
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59. 후판의 용접 비드(bead) 중심부에서의 주상정(柱狀晶)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 용접속도가 클수록 주상정은 용접방향으로 굽힌다.
  2. 용접 비드 두께가 클수록 주상정은 직립(直立)에 가깝다.
  3. 용접 비드 전체 두께가 작을 수록 주상정은 용접방향으로 굽힌다.
  4. 알루미늄과 같이 온도 확산율이 큰 재료에서는 주상정은 수평방향에 가까워진다.
(정답률: 알수없음)
  • "용접 비드 두께가 클수록 주상정은 직립(直立)에 가깝다."가 옳지 않은 설명입니다.

    용접속도가 클수록 주상정은 용접방향으로 굽히는 이유는, 용접속도가 빠를수록 용접부위의 온도가 높아지고 빠르게 냉각되기 때문에 결정질 구조가 성장하지 못하고, 주상정이 형성되기 쉽기 때문입니다.

    알루미늄과 같이 온도 확산율이 큰 재료에서는 주상정이 수평방향에 가까워지는 이유는, 빠른 냉각으로 인해 결정질 구조가 성장하지 못하고, 주상정이 형성되기 어렵기 때문입니다.

    용접 비드 전체 두께가 작을수록 주상정은 용접방향으로 굽히는 이유는, 용접 비드 전체 두께가 작을수록 냉각속도가 빨라져 결정질 구조가 성장하지 못하고, 주상정이 형성되기 쉬워지기 때문입니다.
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60. 입방정계(Cubic System)에 세분화된 결정격자가 아닌 것은?

  1. 단순 입방 격자
  2. 육심 입방 격자
  3. 체심 입방 격자
  4. 면심 입방 격자
(정답률: 알수없음)
  • 육심 입방 격자는 입방정계에서 가장 세분화된 결정격자로, 각 코너와 중심을 포함하여 총 6개의 격자점을 가지고 있습니다. 따라서 다른 보기들과는 달리 입방정계에서 세분화된 결정격자이지 않습니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 구조용 강재의 용접균열의 발생형태를 발생위치에 의하여 구분할 때 여기에 속하지 않는 것은?

  1. 용접금속
  2. 열영향부
  3. 모재의 원질부
  4. 용접변형부
(정답률: 알수없음)
  • 용접변형부는 용접 시에 발생하는 열에 의해 강재의 구조가 변형되는 부분을 말합니다. 따라서 용접균열의 발생형태를 발생위치에 따라 구분할 때, 용접변형부는 발생위치가 아니라 발생 원인이기 때문에 해당되지 않습니다. 따라서 정답은 "용접변형부"입니다.
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62. 용접변형을 최소로 줄이는 방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 적정한 용접조건을 택할 것
  2. 용접순서를 충분히 고려할 것
  3. 용접용 포지셔너를 이용할 것
  4. 예열과 후열처리를 하지 말 것
(정답률: 알수없음)
  • 예열과 후열처리는 용접부위의 온도를 높이거나 낮춰서 용접변형을 줄이는 방법이지만, 이는 용접부위의 물성을 약화시키고 용접부위의 크랙 발생 가능성을 높일 수 있기 때문에 용접변형을 최소화하는 방법으로 적합하지 않다. 따라서 "예열과 후열처리를 하지 말 것"이 정답이다.
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63. 용접전압 20[V], 용접전류 120[A], 용접속도 60[cm/min] 로 용접할 때, 입열(Heat input)량은 얼마인가?

  1. 2000[J/cm]
  2. 2200[J/cm]
  3. 2400[J/cm]
  4. 2600[J/cm]
(정답률: 알수없음)
  • 입열(Heat input)량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Heat input = 용접전압 x 용접전류 / 용접속도

    = 20[V] x 120[A] / 60[cm/min]

    = 40,000[V·A/min] / 60[cm/min]

    = 666.67[J/cm]

    따라서, 정답은 "2400[J/cm]"가 아니라 "666.67[J/cm]"이다. 문제에 오타가 있거나, 답안지에 잘못 기재된 것으로 추측된다.
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64. 용접에서 열영향부의 라멜라테어(Lamella tear)를 알아보기 위한 균열시험 방법은?

  1. 크랜 휘일드 시험
  2. CST 시험
  3. TRC 시험
  4. 인 플란트 시험
(정답률: 알수없음)
  • 크랜 휘일드 시험은 용접 부위에 인장력을 가해 균열을 유발시키고, 그 균열이 열영향부의 라멜라테어를 포함하는지 여부를 확인하는 시험 방법이다. 이는 열영향부에서 발생하는 라멜라테어 균열을 검출하기 위한 대표적인 시험 방법으로, 열영향부의 미세조직 변화를 고려하여 시험 조건을 설정하고 시행한다. 따라서 크랜 휘일드 시험이 열영향부의 라멜라테어를 검출하기 위한 균열시험 방법으로 선택된 것이다.
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65. 용접 열영향부 폭에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열영향부 폭은 최고온도 분포를 바꿈으로서 조절할 수 없다.
  2. 열영향부 폭은 용접입열의 에너지 밀도가 클수록 넓어진다.
  3. 열영향부 폭은 용접입열의 에너지 밀도가 클수록 좁아진다.
  4. 모든 열영향부는 온도변화의 영향을 받지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 열영향부 폭은 용접입열의 에너지 밀도가 클수록 좁아진다. 이는 용접입열의 에너지 밀도가 높을수록 물질 내부의 결정구조가 변화하고, 이로 인해 열영향부가 좁아지기 때문이다. 따라서 용접시에는 적절한 용접입열의 에너지 밀도를 설정하여 열영향부 폭을 조절해야 한다.
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66. 엘리베이터와 같이 인명의 안전에 관계되는 설비의 용접에서 안전율은 어느 정도인가?

  1. 1~2
  2. 3~4
  3. 4~6
  4. 6~8
(정답률: 알수없음)
  • 엘리베이터와 같은 인명의 안전에 관계되는 설비의 용접은 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 이러한 설비의 용접에서는 안전율이 높아야 합니다. 일반적으로 안전율은 1~2에서 6~8까지 다양하게 나타납니다. 그러나 엘리베이터와 같은 설비의 용접에서는 안전율이 6~8 정도로 높은 편입니다. 이는 인명의 안전에 직접적으로 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 이러한 설비의 용접에서는 안전성을 최우선으로 고려해야 합니다.
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67. 용접에서 상각비(償却費)에 해당되는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 상각비는 고정자산의 가치가 시간이 지남에 따라 감소하는 것을 고려하여, 해당 자산의 가치를 일정 기간 동안 분할하여 비용으로 인정하는 것입니다. 따라서, 상각비에 해당하는 것은 "" 입니다. 다른 보기들은 재료비, 인건비, 경비 등 다른 비용들을 나타냅니다.
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68. 두께 t = 15mm, 폭 ℓ = 200mm 인 강판 2매를 그림과 같이 전면 필릿용접이음으로 완전용입 용접을 하고, 축방향에서 P = 5000N 을 작용하였을 때 용접부에 발생하는 응력은 약 몇 파스칼(Pascal)인가?

  1. 0.83×106 Pa
  2. 1.18×106 Pa
  3. 2.36×106 Pa
  4. 0.59×106 Pa
(정답률: 알수없음)
  • 용접부에 작용하는 응력은 P/A 로 구할 수 있다. A는 용접부의 단면적이다. 용접부의 단면적은 두 강판의 두께 t와 길이 ℓ에 비례하므로, A = 2tℓ 이다. 따라서 응력은 P/2tℓ 이다.

    주어진 값에 대입하면, 응력은 5000/(2*15*200) = 1.67 Pa 이다. 하지만 보기에는 단위가 파스칼(Pa)로 주어져 있으므로, 이 값을 10^6으로 나누어야 한다. 따라서 정답은 1.67×10^6 Pa 이다. 이 값은 보기 중에서 "1.18×10^6 Pa"와 가장 가깝다.
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69. 응력집중에 관한 내용이 아닌 것은?

  1. 용접이음에 소성변형이 생기면 응력집중이 작아진다.
  2. 이음의 정적 강도에 영향을 받는다.
  3. 용접 끝 (TOE OF WELD) 부분에 국부적으로 일어난다.
  4. 피로강도에 크게 영향을 미친다.
(정답률: 알수없음)
  • "이음의 정적 강도에 영향을 받는다"는 내용은 응력집중과 관련이 없습니다. 이음의 정적 강도는 용접이음의 전체 강도를 의미하며, 이는 용접 공정과 재료의 선택 등에 따라 결정됩니다. 따라서 이 문장은 오답입니다.
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70. 용접이음 설계를 할 때의 주의 사항으로 옳은 것은?

  1. 용접작업에 지장을 주지 않도록 공간을 두어야 한다.
  2. 용접은 될 수 있는 대로 필릿용접을 하도록 한다.
  3. 판두께가 다를 때에는 경사 테이퍼없이 얇은 쪽에 용접 홈을 만들어 용접을 하도록 한다.
  4. 용접선은 될 수 있는 한 교차되도록 하고 한쪽으로 집중되게 접근하여 설계한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접작업에 지장을 주지 않도록 공간을 두어야 한다는 것은 용접 작업을 수행하는 동안 작업자가 자유롭게 움직일 수 있도록 충분한 공간을 확보해야 한다는 것입니다. 이는 작업자의 안전을 보장하고 용접 작업의 효율성을 높이기 위함입니다. 작업자가 좁은 공간에서 작업을 하게 되면 용접작업에 지장을 주게 되고, 작업자의 안전에도 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 용접이음 설계를 할 때에는 작업자의 움직임을 고려하여 충분한 공간을 확보해야 합니다.
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71. 여러잔류응력 측정법 중 시험편을 절단하는 방법은?

  1. 이완법
  2. X선 회절법
  3. 응력특성법
  4. 균열법
(정답률: 50%)
  • 이완법은 시험편에 일정한 응력을 가하고 이를 점진적으로 감소시켜가며 응력-변형 곡선을 그리는 방법이다. 이 때, 시험편의 변형량을 측정하여 응력-변형 곡선을 그리고, 이를 통해 재료의 응력-변형 특성을 파악할 수 있다. 따라서 시험편을 절단하는 것이 아니라, 시험편에 일정한 응력을 가하고 이를 점진적으로 감소시켜가며 측정하는 이완법이 정답이다.
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72. 금속 표면에 소성 변형을 주어 잔류 응력을 경감시키는 방법은?

  1. 롤링(rolling)
  2. 피닝(peening)
  3. 그라인딩(grinding)
  4. 노칭(notching)
(정답률: 85%)
  • 피닝은 금속 표면에 고속으로 작은 구체를 충격하여 소성 변형을 주는 방법이다. 이로 인해 금속 구조가 밀도 있게 변하고 잔류 응력이 경감된다. 롤링은 금속을 압연하여 형상을 바꾸는 방법이며, 그라인딩은 연마를 통해 표면을 깨끗하게 하는 방법이다. 노칭은 금속 표면에 절단을 가해 결함을 만드는 방법으로, 잔류 응력을 경감시키는 방법이 아니다.
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73. 용접시험 중 용접성(weldability) 시험에 해당되지 않는 것은?

  1. 노치취성 시험
  2. 용접연성 시험
  3. 용접균열 시험
  4. 천공 시험
(정답률: 알수없음)
  • 천공 시험은 용접부에 있는 결함을 검출하기 위한 시험이지만, 용접성 시험은 용접이 가능한지 여부를 판단하는 시험이므로 해당되지 않는다.
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74. 용접부의 온도 변화를 가장 올바르게 설명한 것은

  1. 박판은 후판에 비하여 열영향부의 범위가 훨씬 좁고 급랭도 커진다.
  2. 박판에서는 잔류응력이 많이 발생하고 후판에서는 용접변형의 염려가 크다.
  3. 후판은 박판에 비하여 열영향부의 범위가 훨씬 좁고 급랭도 커진다.
  4. 용접변형과 잔류응력은 박판 및 후판에서 거의 비슷하게 발생된다.
(정답률: 알수없음)
  • 후판은 박판에 비하여 열영향부의 범위가 훨씬 좁고 급랭도 커진다. 이는 용접 시 후판이 빠르게 냉각되기 때문이다. 따라서 후판에서는 용접변형의 염려가 크다. 반면 박판에서는 열영향부의 범위가 넓고 느리게 냉각되기 때문에 잔류응력이 많이 발생한다. 따라서 용접부의 온도 변화를 가장 올바르게 설명한 것은 "후판은 박판에 비하여 열영향부의 범위가 훨씬 좁고 급랭도 커진다." 이다.
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75. 다음 중 그 성분량을 일정 이상으로 첨가하는 경우에 인장강도와 경도를 증가시키는 반면, 용접성을 떨어뜨리는 화학 성분은?

  1. 실리콘(Si)
  2. 유황(S)
  3. 탄소(C)
  4. 인(P)
(정답률: 알수없음)
  • 탄소는 강도와 경도를 증가시키는데 기여하는 핵심적인 성분이지만, 과도한 탄소 함량은 용접성을 떨어뜨리는 경향이 있습니다. 따라서 일정 이상으로 첨가하는 경우에는 강도와 경도가 증가하지만, 너무 많이 첨가하면 용접성이 저하됩니다.
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76. V형 맞대기 용접에서, 판두께가 t(㎜)이고,용접선의 유효 길이가 L(㎜), 압축응력이 σ(kgf/㎜2)인 경우, 완전용입으로 고려할 때 용접선 방향에 직각으로 작용하는 압축하중 P(㎏f)를 구하는 식은?

  1. P = σㆍLㆍt
(정답률: 알수없음)
  • 용접선 방향에 직각으로 작용하는 압축하중 P는 용접부의 단면적과 압축응력의 곱으로 구할 수 있습니다. 이 때, 용접부의 단면적은 용접선의 유효길이 L과 판두께 t의 곱으로 구할 수 있습니다. 따라서 P = σㆍLㆍt가 됩니다.
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77. 다음 그림에서 용접부의 용입(penetration)을 나타내는 것은?

  1. (1)
  2. (2)
  3. (3)
  4. (4)
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "(2)"입니다.

    이유는 그림에서 용접부의 용입이 보여지고 있기 때문입니다. 용입은 용접 부위에서 두 재료가 결합되는 깊이를 의미합니다. 따라서 이 그림에서는 용입이 보여지고 있으므로 정답은 "(2)"입니다.
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78. V형 맞대기 용접죠인트에서 인장하중 5ton이 작용하고 모재의 두께가 12㎜, 용접길이가 100㎜일때 용접부에 발생하는 응력은 얼마인가? (단,인장하중은 용접선에 수직하게 작용한다.)

  1. 약 2.41kgf/㎜2
  2. 약 4.16kgf/㎜2
  3. 약 12.4kgf/㎜2
  4. 약 24.16kgf/㎜2
(정답률: 알수없음)
  • 용접죠인트에서 발생하는 응력은 인장응력과 전단응력이 있다. 이 문제에서는 인장하중이 수직하게 작용하므로 전단응력은 고려하지 않아도 된다.

    인장응력은 인장하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 이 문제에서는 인장하중이 5ton, 단면적은 두께 12㎜, 용접길이 100㎜이므로 인장응력은 다음과 같다.

    인장응력 = 인장하중 / (단면적) = 5 ton / (12 mm x 100 mm) = 4.16 kgf/㎜2

    따라서 정답은 "약 4.16kgf/㎜2" 이다.
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79. 다음중 용접부에 발생하는 잔류응력과 용접변형 관계를 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 강도상 중요한 후판에서는 용접변형이 쉽게 발생하고, 박판에서는 잔류응력의 발생 염려가 크다.
  2. 박판에서는 용접변형이 적게 되는 시공법을 이용하고, 후판에서는 잔류응력의 발생이 적게되는 시공법을 이용한다.
  3. 용접변형이 크게 되면 용접균열의 발생이 쉽고, 잔류 응력은 구속을 크게 하면 감소된다.
  4. 용착법에 의한 잔류응력의 경감법은 후퇴법이 가장 좋고, 용접변형의 경감법은 비석법에 의한 것이 가장 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 박판에서는 용접변형이 적게 되는 시공법을 이용하고, 후판에서는 잔류응력의 발생이 적게되는 시공법을 이용하는 이유는 각각의 장점 때문이다. 박판에서는 잔류응력이 크게 발생할 수 있기 때문에 용접변형을 최소화하는 시공법을 사용하여 잔류응력을 줄이기 위함이고, 후판에서는 강도가 중요하기 때문에 용접변형이 쉽게 발생하여 강도를 높이는 시공법을 사용하기 때문이다.
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80. 용접잔류 응력을 완화시키는 방법으로서 가장 효과가 있는 것은?

  1. 선상 가열법
  2. 국부 열처리
  3. 역변형
  4. 예열
(정답률: 알수없음)
  • 용접잔류 응력을 완화시키는 방법 중 가장 효과가 있는 것은 국부 열처리입니다. 이는 용접 부위 주변에 일부분을 가열하여 잔류 응력을 완화시키는 방법으로, 지역적으로 열처리를 하기 때문에 전체적인 부피나 무게가 큰 구조물에서도 적용이 가능합니다. 또한, 선상 가열법이나 예열은 전체적으로 가열을 하기 때문에 시간과 비용이 많이 들어가지만, 국부 열처리는 지역적으로 가열을 하기 때문에 비용과 시간을 절약할 수 있습니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 미그(MIG) 용접에서 아크 길이의 자기제어(self regulation) 가 일어나는 가장 큰 이유는?

  1. 온도의 차이
  2. 정전압 방식
  3. 정전류 방식
  4. 상승특성 방식
(정답률: 알수없음)
  • 미그(MIG) 용접에서 아크 길이의 자기제어(self regulation)가 일어나는 가장 큰 이유는 "정전압 방식"이다. 정전압 방식은 용접 전압을 일정하게 유지하여 아크 길이를 일정하게 유지하는 방식으로, 용접 전류가 변해도 용접 전압을 일정하게 유지하기 때문에 아크 길이가 일정하게 유지된다. 이러한 자기제어 기능은 용접 작업을 보다 안정적으로 수행할 수 있도록 도와준다.
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82. 모재를 녹이지 않고 접합하는 것은?

  1. 가스 절단
  2. 심 용접
  3. 납땜법
  4. 전자 빔용접
(정답률: 60%)
  • 납땜법은 모재를 녹이지 않고 접합하는 방법으로, 납이라는 금속을 사용하여 모재를 접착하는 방법입니다. 납은 낮은 녹는점을 가지고 있어 모재를 녹이지 않고도 접합할 수 있으며, 높은 인장강도와 내식성을 가지고 있어 접합 부위의 강도를 유지할 수 있습니다. 따라서 모재를 손상시키지 않고 접합할 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.
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83. 투과법, 펄스법, 공진법 등으로 시험하는 비파괴검사는?

  1. 초음파 검사
  2. 자기검사
  3. 와류검사
  4. 방사선검사
(정답률: 알수없음)
  • 초음파 검사는 고주파 소리를 이용하여 물체 내부의 결함, 불순물, 두께 등을 파악하는 비파괴검사 방법 중 하나입니다. 투과법, 펄스법, 공진법 등의 방법을 사용하여 물체 내부를 조사하며, 검사 대상에 대한 방사선 노출이나 전기적인 충격 등이 없어 안전하고 정확한 검사가 가능합니다. 따라서, "초음파 검사"가 정답입니다.
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84. 피복아크 용접봉을 이용한 용접시 용적은 미세하며 용적수가 많은 이행 형태는?

  1. 미세 이행형
  2. 핀치효과 이행형
  3. 단락 이행형
  4. 스프레이 이행형
(정답률: 알수없음)
  • 피복아크 용접봉은 고전압과 고전류를 이용하여 용접을 수행하는데, 이때 용접봉에서 발생하는 높은 에너지로 인해 용접봉과 기본금속 사이에 용접재가 용융되고 이행하여 결합하는데, 이때 용적은 미세하며 용적수가 많은 이행 형태는 스프레이 이행형이다. 스프레이 이행형은 용접봉에서 발생하는 미세한 용접재 입자들이 고속으로 기본금속 표면에 충돌하여 용융되고 이행하는 형태이다. 이는 용접봉과 기본금속 사이의 거리가 멀어지면서 발생하는 형태이며, 고속 충돌로 인해 용접재 입자들이 미세하게 분산되어 용적수가 많은 특징을 가진다.
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85. 원판상의 로울러 전극사이에 2장의 강판을 겹쳐 놓고 가압통전하면서 전극을 회전시켜 연속 접합하는 용접법은?

  1. 플래시 용접
  2. 업셋 용접
  3. 심 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 알수없음)
  • 원판상의 로울러 전극사이에 2장의 강판을 겹쳐 놓고 가압통전하면서 전극을 회전시켜 연속 접합하는 용접법은 심 용접입니다. 이는 강판의 두께가 일정하지 않아도 용접이 가능하며, 용접 시 발생하는 열이 강판 전체에 고르게 분포되어 용접 부위가 왜곡되지 않는 장점이 있습니다. 또한 용접 시간이 짧아 생산성이 높고, 용접 부위의 외관이 깔끔하게 나오는 등의 장점이 있습니다.
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86. 서브머지드 용접(submerged arc welding)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 잠호용접(潛狐鎔接)이라고도 하며 용접부의 품질이 매우 좋은 용접법이다.
  2. 높은 용접능률을 낼 수 있는 용접법이며 입열량이 비교적 낮다.
  3. 주로 비철재료의 용접에만 쓰이는 것이다.
  4. 아크용접이기는 하지만 실제로 아크의 발생을 수반하지 않는 용접법이다.
(정답률: 알수없음)
  • 잠호용접은 용접부의 품질이 매우 좋은 용접법이며, 높은 용접능률을 낼 수 있고 입열량이 비교적 낮다는 특징이 있습니다. 이는 용접부의 녹는 온도를 낮추기 때문입니다. 주로 비철재료의 용접에 사용되며, 아크용접이기는 하지만 실제로 아크의 발생을 수반하지 않는 용접법입니다.
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87. 용접작업중에 발생하는 흄(Fume)은 인체에 해로운 것으로 알려져 있다. 다음 중 흄이 가장 많이 발생하는 용접법은?

  1. 미그용접(MIG welding)
  2. 서브머지드아크용접(Submerged arc welding)
  3. 솔리드와이어에 의한 탄산가스아크용접
  4. 플럭스코어드와이어에 의한 탄산가스아크용접
(정답률: 82%)
  • 플럭스코어드와이어에 의한 탄산가스아크용접은 용접시 사용되는 플럭스가 용융되면서 흄을 발생시키기 때문에 가장 많은 흄이 발생하는 용접법이다. 이는 인체에 해로운 미세먼지, 금속가스, 산화물 등을 발생시켜 건강에 해로울 뿐만 아니라 환경오염의 원인이 될 수 있다.
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88. 정격 2차 전류 200[A], 정격사용율 40%의 아크 용접기로 150[A]의 용접전류를 사용하여 용접하는 경우의 허용 사용률(η)은 몇 % 정도인가?

  1. 약 71%
  2. 약 75%
  3. 약 80%
  4. 약 85%
(정답률: 알수없음)
  • 정격 2차 전류 200[A]에서 정격사용율 40%이므로, 최대 사용 가능한 용접전류는 200[A] x 40% = 80[A]입니다. 따라서 150[A]의 용접전류를 사용하는 경우, 허용 사용률(η)은 150[A] / 80[A] x 100% = 약 71%입니다.
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89. 피복아크용접용 전원으로서 주로 많이 사용되는 것은?

  1. 정전압특성전원
  2. 수하특성전원
  3. 부저항특성전원
  4. 정전력특성전원
(정답률: 알수없음)
  • 피복아크용접은 전극과 작업물 사이에 아크를 발생시켜 용접을 하는 과정에서 전류와 전압이 계속 변화하게 됩니다. 이에 따라 전원도 이러한 변화에 대응할 수 있어야 합니다. 수하특성전원은 이러한 변화에 민감하게 대응할 수 있는 전원으로, 전류와 전압이 변화할 때마다 자동으로 조절하여 안정적인 용접을 가능하게 합니다. 따라서 피복아크용접용 전원으로 가장 많이 사용되는 것이 수하특성전원입니다.
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90. 아크용접기는 주위공기의 온도가 얼마 이하가 될 때 설치해서는 안 되는가?

  1. 5℃
  2. 0℃
  3. -5℃
  4. -10℃
(정답률: 알수없음)
  • 아크용접기는 작동 시에 열을 발생시키기 때문에 주위 온도가 너무 낮으면 작동에 영향을 미칠 수 있습니다. -10℃ 이하의 낮은 온도에서는 아크용접기가 작동하지 않을 수 있으며, 작동해도 용접 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 -10℃ 이하의 온도에서는 아크용접기를 설치해서는 안 됩니다.
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91. 두꺼운 철판의 대입열,수직용접에 가장 적당한 용접방법은?

  1. 탄산가스(CO2) 용접
  2. 일렉트로 슬랙(electroslag) 용접
  3. 전자빔(beam) 용접
  4. 피복 아크 용접
(정답률: 알수없음)
  • 두꺼운 철판의 대입열, 수직용접에 가장 적합한 용접방법은 일렉트로 슬랙(electroslag) 용접입니다. 이는 대용량 전류를 이용하여 용접부위를 가열하고, 용융된 금속을 전기전도성 슬래그에 의해 보호하는 방식으로 수행됩니다. 이 방법은 용접부위가 두껍고 넓은 경우에 적합하며, 높은 용접속도와 우수한 용접품질을 제공합니다. 또한, 수직용접에도 적합하며, 용접부위의 변형이 적고, 용접부위의 청결도가 높아서 용접품질이 우수합니다.
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92. AW400, 2차무부하전압 80V, 아크전압 40V, 아크전류 400A, 내부손실 4㎾ 인 교류아크용접기를 사용할 경우 역률과 효율은 각각 얼마인가?

  1. 역률 62.5%, 효율 80%
  2. 역률 80.0%, 효율 62.5%
  3. 역률 50%, 효율 100%
  4. 역률 100%, 효율 50%
(정답률: 알수없음)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값으로, 역률이 높을수록 전력을 효율적으로 사용하는 것이다. 이 문제에서는 내부손실이 4㎾이므로, 유효전력은 400A x (80V - 40V) = 16,000W, 피상전력은 400A x 80V = 32,000W이다. 따라서 역률은 16,000W / 32,000W = 0.5 = 50%가 아니라, 유효전력이 피상전력의 절반인 경우가 아니라는 것을 알 수 있다. 역률은 유효전력 / 피상전력으로 계산할 수 있으므로, 역률은 0.5가 아니라 0.5 x 100% = 50%가 된다.

    효율은 출력전력과 입력전력의 비율을 나타내는 값으로, 효율이 높을수록 전력을 효율적으로 사용하는 것이다. 이 문제에서는 내부손실이 4㎾이므로, 출력전력은 유효전력인 16,000W이고, 입력전력은 출력전력과 내부손실의 합인 16,000W + 4㎾ = 16,004W이다. 따라서 효율은 16,000W / 16,004W x 100% = 99.975%가 아니라, 입력전력과 출력전력의 차이가 내부손실에 의해 조금 줄어든 경우가 아니라는 것을 알 수 있다. 효율은 출력전력 / 입력전력으로 계산할 수 있으므로, 효율은 16,000W / 16,004W x 100% = 99.975%가 아니라 16,000W / 20,000W x 100% = 80%가 된다.

    따라서 정답은 "역률 62.5%, 효율 80%"이다.
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93. 산소의 성질 중 틀린 것은?

  1. 무색, 무취, 무미의 기체이다.
  2. 산소 자체는 타지 않는다.
  3. 공기보다 약간 무겁다.
  4. 210℃에서 50기압 이상 압축하면 담황색의 액체로 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "210℃에서 50기압 이상 압축하면 담황색의 액체로 된다."는 틀린 설명입니다. 이는 산소의 상태 변화를 나타내는 것으로, 산소는 -183℃에서 액체 상태가 되며, 이는 압력과 온도에 따라 변화합니다. 따라서, 210℃에서 50기압 이상 압축하면 산소는 액체 상태가 되지 않습니다.
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94. 아크용접에서 감전사고 방지대책 중 옳지 않은 것은?

  1. 절연형 홀더를 사용할 것
  2. 2차 무부하 전압이 높은 용접기를 사용할 것
  3. 용접기 단자와 케이블 접속부분을 완전 절연시킬 것
  4. 손상이 없는 적정한 굵기의 케이블을 사용할 것
(정답률: 80%)
  • 2차 무부하 전압이 높은 용접기를 사용하는 것은 감전사고 방지와는 관련이 없습니다. 오히려 높은 전압은 올바른 용접을 위해 필요하지만, 안전을 위해서는 절연형 홀더를 사용하고 용접기 단자와 케이블 접속부분을 완전 절연시키며, 손상이 없는 적정한 굵기의 케이블을 사용해야 합니다.
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95. 용접작업중 감전의 위험을 방지하기 위한 기기는?

  1. 핫 스타트 아크장치
  2. 자동장치
  3. 원격제어장치
  4. 전격방지기
(정답률: 알수없음)
  • 용접작업 중에는 전기가 흐르기 때문에 감전의 위험이 있습니다. 이를 방지하기 위해 전격방지기를 사용합니다. 전격방지기는 전기가 흐르는 회로에서 갑작스런 전압 상승을 감지하여 회로를 차단하여 감전 사고를 예방합니다. 따라서 용접작업 중에는 전격방지기를 필수적으로 사용해야 합니다.
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96. 음극과 양극의 두전극을 일정한 간격으로 떼어놓고 전류를 통하면 두전극 사이에 불꽃방전이 일어나는 것은?

  1. 전류
  2. 아크
  3. 음이온
  4. 양이온
(정답률: 100%)
  • 음극과 양극 사이에 전류가 흐르면, 이온들이 이동하면서 전극과의 충돌로 인해 전극 표면에 일어나는 화학반응으로 인해 이온들이 화학적으로 결합하여 아크가 발생합니다. 이 아크는 전극과 전극 사이에 불꽃방전을 일으키며, 이것이 바로 "아크"입니다. 따라서 정답은 "아크"입니다.
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97. 직류용접기에서 정전압특성을 갖는 용접은?

  1. 실드메탈 아크 용접(SMAW)
  2. 텅그스텐 아크 용접(GTAW)
  3. 플라즈마 아크 용접(PAW)
  4. 가스메탈 아크 용접(GMAW)
(정답률: 알수없음)
  • 가스메탈 아크 용접(GMAW)은 직류용접기에서 정전압특성을 갖는 용접 방법 중 하나이다. 이는 용접 전류가 일정한 값을 유지하면서 전압이 변하는 특성을 갖는 것을 의미한다. 이 방법은 용접 전류와 전압을 자동으로 조절하여 용접 과정을 안정화시키기 때문에 용접 품질이 높고 안정적이다. 또한 용접 속도가 빠르기 때문에 생산성이 높다는 장점이 있다.
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98. 피복 아크용접에서 아크전압 30V, 아크전류 100A, 용접속도 40cm/min 일 때, 용접입열은?

  1. 1.2 kJ/cm
  2. 4.5 kJ/cm
  3. 750 cal/cm
  4. 1333.3 cal/cm
(정답률: 알수없음)
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99. 탄산가스 아크 용접의 특성 중 틀린 것은?

  1. 용입이 깊다.
  2. 플락스가 없으므로 용착효율이 높다.
  3. 옥외 작업성이 양호하다.
  4. 용착속도가 빠르다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "옥외 작업성이 양호하다."

    설명: 탄산가스 아크 용접은 용입이 깊고 용착속도가 빠르며, 플락스가 없어 용착효율이 높은 특징이 있습니다. 그러나 옥외 작업성은 양호하지 않습니다. 외부 환경에 따라 용접이 어려울 수 있으며, 바람이나 비 등의 자연 요인에도 영향을 받을 수 있습니다. 따라서 옥외에서의 탄산가스 아크 용접은 적절한 보호조치와 안전장비를 사용하여 실시해야 합니다.
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100. 자기 쏠림(아크 블로우)의 방지대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 아크 길이를 짧게 한다.
  2. 교류용접을 하지 말고 직류용접을 한다.
  3. 접지점(Earth)을 용접부에서 될수있는 한 멀리한다.
  4. 장대한 용접에서 후퇴용접으로 용착한다.
(정답률: 알수없음)
  • "교류용접을 하지 말고 직류용접을 한다."가 적합하지 않은 이유는, 자기 쏠림은 용접 전류의 방향이 바뀌는 교류보다는 일정한 방향으로 흐르는 직류에서 더 쉽게 발생하기 때문입니다. 따라서 교류보다는 직류 용접을 하는 것이 더 안전합니다.
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