용접기사 필기 기출문제복원 (2005-03-06)

용접기사 2005-03-06 필기 기출문제 해설

이 페이지는 용접기사 2005-03-06 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

용접기사
(2005-03-06 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 실제치수와 표준치수와의 차이를 측정할때 사용하는 것은?

  1. 지시 마이크로 미터
  2. 깊이 마이크로 미터
  3. 블록게이지
  4. 한계게이지
(정답률: 64%)
  • 블록게이지는 정밀하게 가공된 표준 치수 블록으로, 실제 측정치와 표준치수 사이의 차이를 비교 측정하거나 다른 측정기의 교정 기준으로 사용합니다.
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2. 연삭숫돌의 조직(structure)이란 용어 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 지립과 결합제의 체적비율
  2. 지립, 결합제, 기공의 체적비율
  3. 지립의 단위체적당 입자수
  4. 결합제의 분자구조
(정답률: 알수없음)
  • 연삭숫돌의 조직이란 지립의 밀도를 의미하며, 단위 체적당 포함된 지립의 입자 수로 정의합니다.

    오답 노트
    지립과 결합제의 체적비율: 결합도(Grade)에 해당함
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3. 불활성가스 아크용접 (arc-welding)에서 사용되는 불활성 가스만으로 조합된 것는?

  1. 수소, 네온
  2. 크세논, 아세틸렌
  3. 크립톤, 산소
  4. 헬륨, 아르곤
(정답률: 85%)
  • 불활성 가스 아크 용접(TIG, MIG)에서는 용접 부위의 산화를 방지하기 위해 화학적으로 매우 안정하여 다른 물질과 반응하지 않는 비활성 기체를 사용합니다. 헬륨(He)과 아르곤(Ar)이 대표적인 불활성 가스입니다.

    오답 노트
    수소, 네온: 수소는 활성 가스임
    크세논, 아세틸렌: 아세틸렌은 가연성 연료 가스임
    크립톤, 산소: 산소는 강한 산화성 가스임
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4. 단조에 관한 설명 중 틀린 것은 ?

  1. 자유단조는 앤빌위에 단조물을 놓고 쇠망치 또는 해머로서 타격하여 목적하는 형상을 만드는 것
  2. 형단조는 제품의 형상을 조형한 한쌍의 다이사이에 가열한 소재를 넣고 강타하여 제품을 만드는 것
  3. 업셋단조는 가열된 재료를 수평틀에 고정하고 한쪽끝을 돌출시키고 돌출부를 축방향으로 헤딩공구로서 타격을 주어 성형한다.
  4. 열간단조에는 코울드헤딩, 코이닝, 스웨징이 있다.
(정답률: 75%)
  • 코울드헤딩(Cold Heading)과 코이닝(Coining)은 상온에서 가공하는 냉간단조의 대표적인 공정입니다. 열간단조는 재결정 온도 이상에서 가공하는 방식이며, 스웨이징은 열간과 냉간 모두 가능하지만 코울드헤딩과 코이닝을 열간단조에 포함시킨 설명은 틀렸습니다.
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5. 나사의 유효지름 측정에 관계없는 것은?

  1. 나사 마이크로미터
  2. 센터게이지
  3. 삼선법
  4. 공구현미경
(정답률: 62%)
  • 나사의 유효지름을 측정하기 위해서는 나사 마이크로미터, 삼선법, 공구현미경 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    센터게이지: 나사의 피치나 나사산의 각도, 시작점 등을 측정하는 도구로 유효지름 측정과는 무관합니다.
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6. 테르밋 용접(thermit welding) 설명으로 올바른 것은?

  1. 전기 용접법 중의 한가지 방법이다.
  2. 산화철과 알루미늄의 반응열을 이용한 방법이다.
  3. 원자수소의 발열을 이용한 방법이다.
  4. 액체산소를 사용한 가스용접법의 일종이다.
(정답률: 91%)
  • 테르밋 용접은 산화철과 알루미늄 분말의 화학 반응 시 발생하는 강력한 반응열을 이용하여 금속을 용융시켜 접합하는 용접법입니다.

    오답 노트
    전기 용접법, 원자수소 발열, 액체산소 가스용접과는 무관한 화학 반응 기반 공법입니다.
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7. 밀링작업에서 상향 절삭의 단점 설명으로 틀린 항은?

  1. 공작물을 치켜 올려 불안정하다.
  2. 날끝이 마모되기 쉽다.
  3. 가공면이 깨끗하지 못하다.
  4. 백래시 제거 장치가 필요하다.
(정답률: 62%)
  • 상향 절삭은 공구의 회전 방향과 이송 방향이 반대이므로 공작물을 아래로 누르는 힘이 작용하여 안정적입니다. 따라서 백래시 제거 장치가 필요한 것은 이송 방향과 회전 방향이 같은 하향 절삭의 특징입니다.

    오답 노트
    공작물을 치켜 올림, 날끝 마모, 가공면 거칠음: 모두 상향 절삭의 실제 단점임
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8. 압연로울러(roller)에 흔히 쓰이는 칠드 롤(chilled roll)이란 다음 중 어느 재료로 된 것인가?

  1. 주강
  2. 주철
  3. 연철
  4. 특수강
(정답률: 64%)
  • 칠드 롤(chilled roll)은 급냉 조직을 만들어 표면 경도를 높인 주철제 롤러를 의미합니다.
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9. 선반작업에서의 구성인선에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 절삭속도가 높을수록 쉽게 발생한다.
  2. 공구의 수명은 감소된다.
  3. 공작물의 치수정도가 떨어진다.
  4. 주기적으로 반복하면서 작업에 영향을 준다.
(정답률: 79%)
  • 구성인선은 공구 끝단에 칩이 압착되어 붙는 현상으로, 주로 절삭 속도가 낮을 때 발생하기 쉽습니다. 절삭 속도를 높이면 칩의 온도가 상승하고 유동성이 좋아져 구성인선 발생을 억제할 수 있습니다.
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10. 스프레이 건(Spray gun)을 써서 용융금속을 압축 공기 등 으로 분사하고 분무상태로 도금하는 금속 표면처리법은?

  1. 금속용사법
  2. 질화법
  3. 금속침투법
  4. 침탄법
(정답률: 91%)
  • 금속용사법은 금속을 가열하여 용융시킨 후 스프레이 건을 이용해 압축 공기로 분사하여 대상물 표면에 부착시키는 표면처리법입니다.

    오답 노트
    질화법, 침탄법: 표면 경화법의 일종으로 화학적 성분을 침투시키는 방법입니다.
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11. 같은 압하율로 압연할 때, 압연 압력이 가장 적게 소요되는 경우는?

  1. 인장력을 작용시키지 않을 때
  2. 전방 인장력만 작용시킬 때
  3. 후방 인장력만 작용시킬 때
  4. 전·후방 인장력을 동시에 작용시킬 때
(정답률: 42%)
  • 압연 시 전방과 후방에 동시에 인장력을 작용시키면 롤과 소재 사이의 접촉 길이(압하 길이)가 짧아져 변형 저항이 감소하므로, 압연 압력이 가장 적게 소요됩니다.
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12. 얇은 판재로 된 목형은 변형되기 쉽고 주물의 두께가 균일하지 않으면 용융금속이 냉각 응고시에 내부 응력에 의해 변형할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 목적으로 쓰이고 사용한 후에는 제거하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 구배
  2. 수축여유
  3. 라운딩
  4. 덧붙임
(정답률: 85%)
  • 얇은 판재 목형의 변형을 방지하고 주물의 두께가 불균일하여 발생하는 냉각 응력 및 변형을 막기 위해 임시로 덧대어 보강한 후, 사용 후 제거하는 것을 덧붙임이라고 합니다.
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13. 수공구에 관한 각각의 설명 중 틀린 것은?

  1. 렌치는 볼트머리 또는 너트를 잡고 돌리는 공구이다.
  2. 줄의 규격은 몸체의 길이와 폭으로 표시한다.
  3. 스크레이퍼는 정밀한 평면, 곡면을 다듬질할 때 사용되는 공구이다.
  4. 정반은 공작물을 올려 놓는 평면대이다.
(정답률: 62%)
  • 줄의 규격은 몸체의 길이와 단면 형상(폭과 두께)으로 표시하는 것이 아니라, 일반적으로 길이와 단면의 모양으로 구분합니다.

    오답 노트
    렌치: 볼트/너트 체결 및 풀림용 공구
    스크레이퍼: 정밀 다듬질용 공구
    정반: 기준 평면대
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14. 자동차용 판 스프링의 피로 강도를 높이기 위하여 표면처리하는 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 액체 호우닝 (liquid honing)
  2. 숏 피닝 (shot peening)
  3. 샌드 블라스팅 (sand blasting)
  4. 그릿 블라스팅 (grit blasting)
(정답률: 72%)
  • 숏 피닝(shot peening)은 금속 표면에 작은 구슬(shot)을 고속으로 충돌시켜 압축 잔류 응력을 형성함으로써 피로 강도를 높이는 대표적인 표면 처리 방법입니다.
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15. 용량이 5ton인 단조프레스로 단조물의 유효 단면적이 500㎜2인 재료를 단조하려 한다. 이 때 프레스의 효율이 80%라면 단조재료의 변형저항은?

  1. 4.5 ㎏f/㎜2
  2. 8 ㎏f/㎜2
  3. 10 ㎏f/㎜2
  4. 16 ㎏f/㎜2
(정답률: 70%)
  • 프레스의 실제 가공 힘은 용량에 효율을 곱한 값이며, 이를 단면적으로 나누면 변형저항을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{C \times \eta}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{5000 \times 0.8}{500}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 8$
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16. 강판의 두께가 2㎜, 최대 전단응력이 45 kgf/㎜2인 재료에 지름이 24㎜인 구멍을 펀치작업으로 뚫을려면 가할 힘은 얼마나 되는가?

  1. 약 4568 kgf
  2. 약 5279 kgf
  3. 약 6786 kgf
  4. 약 7367 kgf
(정답률: 알수없음)
  • 펀칭 작업 시 필요한 힘은 전단면적에 최대 전단응력을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = \pi \times d \times t \times \tau$
    ② [숫자 대입] $F = 3.14 \times 24 \times 2 \times 45$
    ③ [최종 결과] $F = 6782.4$ (약 $6786\text{ kgf}$)
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17. 이미 가공되어 있는 구멍에 다소 큰 볼을 구멍에 압입하여 구멍표면에 소성변형을 일으키게 하여 정밀도가 높은 면을 얻는 가공법은?

  1. 버니싱(burnishing)
  2. 숏 피닝(shot peening)
  3. 배럴 다듬질(barrel finishing)
  4. 버핑(buffing)
(정답률: 알수없음)
  • 구멍 내부에 소성변형을 일으키는 볼을 압입하여 표면 거칠기를 개선하고 정밀도를 높이는 가공법은 버니싱(burnishing)입니다.
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18. 주조용 목형에 구배를 만드는 가장 중요한 이유는?

  1. 쇳물의 주입이 잘 되게 하기 위하여
  2. 주형에서 목형을 쉽게 뽑기 위하여
  3. 목형을 튼튼히 하기 위하여
  4. 목형을 지지하기 위하여
(정답률: 75%)
  • 목형에 구배(경사)를 주는 이유는 주형(모래틀)에서 목형을 뽑아낼 때 마찰을 줄여 주형의 표면이 무너지지 않고 쉽게 분리되도록 하기 위함입니다.
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19. 선반 작업을 할 때 쓰이는 공구 또는 부속 장치가 아닌 것은?

  1. 드릴
  2. 심봉(mandrel)
  3. 쎈터
  4. 아버
(정답률: 70%)
  • 선반 작업에서는 구멍 가공을 위한 드릴, 중공축 고정을 위한 심봉(mandrel), 공작물 지지를 위한 쎈터 등이 사용됩니다. 아버는 주로 밀링 머신에서 커터 등을 고정하는 축으로 사용되는 장치입니다.
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20. 방전가공의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 무인가공이 가능하다.
  2. 숙련된 전문 기술자만 할 수 있다.
  3. 전극 및 가공물에 큰 힘을 가해지지 않는다.
  4. 가공물의 경도와 관계없이 가공이 가능하다.
(정답률: 58%)
  • 방전가공은 전극의 형상을 그대로 피절삭물에 전사하는 방식이며, 수치 제어를 통해 높이 설정 후 자동 가공이 가능하므로 고도의 숙련된 전문 기술자가 반드시 필요한 작업은 아닙니다.
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2과목: 재료역학

21. 강판의 두께 t=10mm인 재료로 지름 d=1m인 밀폐 원통형 탱크를 만들어 내압 P=24.5MPa을 작용시킬 때 이 탱크의 벽에 발생하는 최대 전단변형 γ 는? (단, 탄성계수 E=205.8 GPa, 포아송비 °=0.3이다.)

  1. 0.001
  2. 0.002
  3. 0.004
  4. 0.006
(정답률: 40%)
  • 밀폐 원통형 탱크의 벽면에서 발생하는 최대 전단변형은 주변형률의 차이를 이용하여 계산합니다. 원통형 탱크의 원주방향 변형률 $\epsilon_1$과 축방향 변형률 $\epsilon_2$의 차이에 전단탄성계수 $G$를 고려하여 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\gamma_{max} = \frac{\epsilon_1 - \epsilon_2}{2} \times 2 = \frac{Pd}{2tE} (1 - 2\nu)$ (단, $\nu$는 포아송비)
    ② [숫자 대입] $\gamma_{max} = \frac{24.5 \times 10^6 \times 1}{2 \times 0.01 \times 205.8 \times 10^9} (1 - 2 \times 0.3)$
    ③ [최종 결과] $\gamma_{max} = 0.004$
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22. 그림과 같은 외팔보에서 A지점의 반력과 모멘트는?

  1. RA = ωL, MA = ωL2 /6
  2. RA = ωL, MA = ωL2 /3
  3. RA = ω/2, MA = ωL2 /2
  4. RA = ωL, MA = ωL2 /2
(정답률: 59%)
  • 외팔보에 등분포하중이 작용할 때, 지점 A에서의 수직 반력은 전체 하중의 합과 같고, 모멘트는 전체 하중이 보의 중심($L/2$)에 집중되어 작용한다고 보고 계산합니다.
    ① [반력 공식] $R_{A} = w L$
    ② [숫자 대입] $R_{A} = w L$
    ③ [최종 결과] $R_{A} = w L$

    ① [모멘트 공식] $M_{A} = w L \times \frac{L}{2}$
    ② [숫자 대입] $M_{A} = w L \times \frac{L}{2}$
    ③ [최종 결과] $M_{A} = \frac{w L^{2}}{2}$
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23. 두께 1 mm의 강제벨트를 지름 120cm의 원통에 감으면 최대몇 MPa의 굽힘응력이 발생하는가? (단, 탄성계수 E= 210 GPa 이다.)

  1. 256
  2. 175
  3. 512
  4. 350
(정답률: 60%)
  • 원통형으로 굽혀진 벨트의 최대 굽힘응력 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{E t}{2 R}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{210 \times 10^{3} \times 1}{2 \times 600}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 175 \text{ MPa}$
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24. 2축 응력에 대한 모어(Mohr)의 원을 설명으로 틀린 것은?

  1. 원의 중심은 원점좌우의 응력축상에 어디라도 놓일수 있다.
  2. 원의 중심은 원점의 상하 어디라도 놓일 수 있다.
  3. 이 원에서 임의의 경사면상의 응력에 관한 가능한 모든 지식을 얻을 수 있다.
  4. 공액응력 σn과 σ'n의 합은 주어진 두 응력의 합σx+σy 와 같다.
(정답률: 54%)
  • 모어의 원(Mohr's circle)의 성질에 관한 문제입니다.
    모어의 원의 중심은 항상 $\sigma$축(가로축) 위에 위치하며, 중심의 좌표는 $\frac{\sigma_{x} + \sigma_{y}}{2}$ 입니다. 따라서 원의 중심이 원점의 상하(세로축 방향)로 놓일 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    원의 중심은 원점좌우의 응력축상에 어디라도 놓일수 있다: 중심 좌표가 $\sigma$축 상에 존재하므로 옳음
    임의의 경사면상의 응력에 관한 가능한 모든 지식을 얻을 수 있다: 모어의 원의 정의이므로 옳음
    공액응력 $\sigma_{n}$과 $\sigma'_{n}$의 합은 주어진 두 응력의 합 $\sigma_{x} + \sigma_{y}$와 같다: 응력 불변량 성질이므로 옳음
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25. 그림과 같은 평면응력상태에서 최대 전단응력(MPa)은? (단, σx=175MPa, σy=35MPa, τxy=60MPa 이다.)

  1. 38
  2. 53
  3. 92
  4. 108
(정답률: 알수없음)
  • 평면 응력 상태에서 최대 전단 응력을 구하는 문제입니다. 의 응력 성분을 모어 원의 반지름으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \sqrt{(\frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2})^{2} + \tau_{xy}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \sqrt{(\frac{175 - 35}{2})^{2} + 60^{2}} = \sqrt{70^{2} + 60^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 92.2 \approx 92 \text{ MPa}$
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26. 그림과 같은 삼각형 분포하중을 받는 단순보에서 최대 굽힘 모멘트는?

(정답률: 46%)
  • 삼각형 분포하중을 받는 단순보의 최대 굽힘 모멘트 공식을 적용합니다.
    단순보의 한쪽 끝에서 하중이 $0$이고 다른 쪽 끝에서 $w$인 삼각형 분포하중이 작용할 때, 최대 모멘트는 지점으로부터 $L/\sqrt{3}$ 지점에서 발생합니다.
    최대 굽힘 모멘트 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{M}_{max} = \frac{w L^{2}}{9\sqrt{3}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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27. 그림과 같은 막대의 자중을 고려한 총 늘어난 량은? (단, 하중 P, 막대 단면적 A, 비중량은 γ라 한다.)

(정답률: 70%)
  • 막대의 자중에 의한 늘어남과 집중하중에 의한 늘어남의 합을 구하는 문제입니다.
    전체 늘어난 량 $\delta$는 자중에 의한 변형량 $\frac{\gamma L^{2} A}{2EA}$와 집중하중 $P$에 의한 변형량 $\frac{PL}{EA}$의 합으로 표현됩니다.
    제시된 이미지 의 조건에서 하중 $P$가 중앙에 작용하고 자중이 고려될 때, 최종 식은 가 됩니다.
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28. 비틀림모멘트 1 kN·m가 직경 50 mm인 축에 작용하고 있다면 최대 전단응력은 몇 MPa인가? (단, 축의 전단탄성계수 G = 85 GPa이다.)

  1. 34.1
  2. 37.2
  3. 40.7
  4. 43.2
(정답률: 46%)
  • 축에 비틀림 모멘트가 작용할 때 발생하는 최대 전단응력 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{16T}{\pi d^{3}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{16 \times 1000}{\pi \times 0.05^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 40.7 \text{ MPa}$
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29. 직경 10 ㎜의 환봉이 축방향으로 P라는 인장력을 받고 있다. 이 때 지름이 0.025 ㎜ 만큼 줄었다면 인장력 P는? (단, 봉의 포아송비는 μ=0.3, 탄성계수 E=210 GPa 이다.)

  1. 12 kN
  2. 148 kN
  3. 137 kN
  4. 145 kN
(정답률: 50%)
  • 포아송 비를 통해 횡변형률을 구하고, 이를 통해 축방향 변형률과 응력을 계산하여 인장력 $P$를 도출합니다.
    지름 변화량 $\Delta d = -0.025 \text{ mm}$, 지름 $d = 10 \text{ mm}$
    횡변형률 $\epsilon_{trans} = \frac{-0.025}{10} = -0.0025$
    축변형률 $\epsilon_{long} = \frac{\epsilon_{trans}}{-\mu} = \frac{-0.0025}{-0.3} = 0.00833$
    ① [기본 공식] $P = \sigma A = (E \epsilon_{long}) \times (\frac{\pi d^2}{4})$ ② [숫자 대입] $$P = (210 \times 10^3 \times 0.00833) \times (\frac{\pi \times 10^2}{4})$$ ③ [최종 결과] $$P = 137 \text{ kN}$$
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30. σx = σy = 0, τxy = 0.1 GPa 일 때 두 주응력의 크기 σ1, σ2 는?

  1. σ1 = 0.25 GPa, σ2 = 0.1 GPa
  2. σ1 = 0.2 GPa, σ2 = 0.05 GPa
  3. σ1 = 0.1 GPa, σ2 = -0.1 GPa
  4. σ1 = 0.075 GPa, σ2 = -0.05 GPa
(정답률: 54%)
  • 수직 응력이 $0$이고 전단 응력 $\tau_{xy}$만 존재하는 상태에서 주응력은 전단 응력의 크기와 같으며 부호만 반대로 나타납니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{1,2} = \frac{\sigma_x + \sigma_y}{2} \pm \sqrt{(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2})^2 + \tau_{xy}^2}$ ② [숫자 대입] $$\sigma_{1,2} = 0 \pm \sqrt{0^2 + 0.1^2}$$ ③ [최종 결과] $$\sigma_1 = 0.1 \text{ GPa}, \sigma_2 = -0.1 \text{ GPa}$$
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31. 12mm x 40mm 와 20mm x 20mm 의 사각형 두개가 그림과 같이 결합된 도형의 도심(圖心)으로 옳은 것은?

  1. (13.3, 15.5)
  2. (14.1, 14.3)
  3. (15.4, 13.1)
  4. (16.5, 12.4)
(정답률: 알수없음)
  • 복합 도형의 도심 좌표는 각 부분 면적의 곱의 합을 전체 면적으로 나누어 계산합니다.
    면적 $A_1 = 12 \times 40 = 480$, 도심 $(x_1, y_1) = (6, 20)$
    면적 $A_2 = 20 \times 20 = 400$, 도심 $(x_2, y_2) = (12 + 10, 10) = (22, 10)$
    ① [기본 공식] $\bar{x} = \frac{\sum A_i x_i}{\sum A_i}, \bar{y} = \frac{\sum A_i y_i}{\sum A_i}$ ② [숫자 대입] $$\bar{x} = \frac{480 \times 6 + 400 \times 22}{480 + 400}, \bar{y} = \frac{480 \times 20 + 400 \times 10}{480 + 400}$$ ③ [최종 결과] $$\bar{x} = 13.3, \bar{y} = 15.5$$
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32. 탄성계수 E, 포아송 비 ν, 한변의 길이가 a인 정육면체의 탄성체를 강체인 동일 형태의 구멍에 넣어 압력 P를 가한다. 탄성체와 구멍사이의 마찰을 무시하면 탄성체의 윗면의 변위 δ는?

(정답률: 34%)
  • 정육면체 탄성체가 모든 방향에서 압력 $P$를 받는 정수압 상태일 때, 변형률 $\epsilon$은 탄성계수 $E$와 포아송 비 $\nu$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다. 윗면의 변위 $\delta$는 변형률에 한 변의 길이 $a$를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{aP}{E}(1 - 2\nu)$ ② [숫자 대입] $$\delta = \frac{aP}{E}(1 - 2\nu)$$ ③ [최종 결과] $$\delta = \frac{aP}{E}(1 - 2\nu)$$
    따라서 정답은 입니다.
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33. 그림과 같은 외팔보의 균일 분포하중이 전 길이에 작용할때 B단의 처짐은 ?

(정답률: 75%)
  • 외팔보 전 길이에 균일 분포하중 $w$가 작용할 때, 자유단 $B$에서의 최대 처짐량 $\delta_{B}$는 다음과 같은 표준 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{B} = \frac{wl^{4}}{8EI}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $\delta_{B} = \frac{wl^{4}}{8EI}$
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34. 그림과 같이 단순지지되어 중앙에서 집중하중 P를 받는 직사각형 단면보에서 보의 길이는 L, 폭이 b, 높이가 h 일때, 최대굽힘응력과 최대전단응력의 비 복원중 의 값은? ((문제 오류로 복원중입니다. 정확한 내용을 아시는 분께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁 드립니다. 정답은 4번입니다.)

(정답률: 31%)
  • 단순지지보 중앙 집중하중 시 최대굽힘응력 $\sigma_{max} = \frac{Mc}{I} = \frac{(PL/4)(h/2)}{bh^{3}/12} = \frac{3PL}{2bh^{2}}$이고, 최대전단응력 $\tau_{max} = \frac{3V}{2A} = \frac{3(P/2)}{2bh} = \frac{3P}{4bh}$ 입니다. 두 값의 비를 구하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\sigma_{max}}{\tau_{max}} = \frac{3PL / 2bh^{2}}{3P / 4bh}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\sigma_{max}}{\tau_{max}} = \frac{3PL}{2bh^{2}} \times \frac{4bh}{3P}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\sigma_{max}}{\tau_{max}} = \frac{2L}{h}$
  • 복잡하게 할 것도 없이 최대굽힘응력/최대전단응력 공식을 인수분해하면 답 나옴, 기본적으로 식 암기를 요구하는 문제
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35. 길이가 L인 양단 고정보의 중앙점에 집중하중 P가 작용할 때 중앙점의 최대 처짐은? (단, E : 탄성계수, Ⅰ: 단면 2차모멘트)

(정답률: 알수없음)
  • 양단이 고정된 보의 중앙점에 집중하중 $P$가 작용할 때, 최대 처짐량 $\delta_{max}$는 재료역학의 표준 공식에 의해 다음과 같이 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{max} = \frac{PL^{3}}{192EI}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $\delta_{max} = \frac{PL^{3}}{192EI}$
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36. 동일한 재질과 단면을 갖고 길이가 다른 두 개의 기둥이 하나는 양단이 핀 지지 되어 있고, 다른 하나는 양단이 고정된 채, 길이방향의 압축하중을 받고 있다. 두 기둥의 좌굴에 관한 임계하중이 같다고 하면, 핀 지지 기둥 길이(L1)와 고정 기둥의 길이(L2)의 비 L1/L2 는?

  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 1.0
  4. 1.25
(정답률: 36%)
  • 오일러의 좌굴 임계하중 공식 $P_{cr} = \frac{\pi^{2}EI}{(KL)^{2}}$에서 유효길이 계수 $K$는 핀 지지일 때 $1$, 양단 고정일 때 $0.5$입니다. 두 기둥의 임계하중이 같으므로 유효길이 $KL$이 동일해야 합니다.
    ① [기본 공식] $K_{1}L_{1} = K_{2}L_{2}}$
    ② [숫자 대입] $1 \times L_{1} = 0.5 \times L_{2}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{L_{1}}{L_{2}} = 0.5$
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37. 그림과 같은 원형단면의 외팔보 2개의 지름의 비가 d1 : d2 = 5 : 6 이고, 그 밖의 치수와 재료는 똑같다. 이 두 보가 똑같은 집중하중을 받고 있을 때, 이들 보속에 저장되는 변형에너지의 비 U1 : U2 는?

  1. 63 : 53
  2. 62 : 52
  3. 64 : 54
  4. 53 : 63
(정답률: 70%)
  • 외팔보의 변형에너지는 단면 2차 모멘트 $I$에 반비례합니다. 원형 단면의 단면 2차 모멘트는 $I = \frac{\pi d^{4}}{64}$이므로, 변형에너지 $U$는 지름의 4제곱인 $d^{4}$에 반비례하게 됩니다.
    ① [기본 공식] $U \propto \frac{1}{I} \propto \frac{1}{d^{4}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{d_{2}^{4}}{d_{1}^{4}} = \frac{6^{4}}{5^{4}}$
    ③ [최종 결과] $U_{1} : U_{2} = 6^{4} : 5^{4}$
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38. 15℃에서 양단을 고정한 둥근 막대에 발생하는 열응력이 85 MPa을 넘지 않도록 하려면 온도의 허용범위는? (단, 탄성계수 E=210 GPa, 팽창계수 α=11.5x10-6/℃)

  1. -10.2℃ ∼ 35.2℃
  2. -20.2℃ ∼ 50.2℃
  3. -30.2℃ ∼ 45.2℃
  4. -40.2℃ ∼ 50.2℃
(정답률: 알수없음)
  • 양단 고정 막대의 열응력 공식 $\sigma = E \alpha \Delta T$를 이용하여 온도 변화량 $\Delta T$를 구한 뒤, 기준 온도 $15^{\circ}C$에 더하고 빼서 범위를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T = \frac{\sigma}{E \alpha}$
    ② [숫자 대입] $\Delta T = \frac{85 \times 10^{6}}{210 \times 10^{9} \times 11.5 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $\Delta T = 35.2^{\circ}C$
    따라서 허용 범위는 $15 - 35.2$에서 $15 + 35.2$까지인 $-20.2^{\circ}C \sim 50.2^{\circ}C$ 입니다.
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39. 그림과 같이 한 끝이 고정된 축에 두 개의 토크가 작용하고 있다. 고정단에서 축에 작용하는 토크는?

  1. 10 kN·m
  2. 20 kN·m
  3. 30 kN·m
  4. 40 kN·m
(정답률: 85%)
  • 축의 평형 상태에서 고정단에 작용하는 반력 토크는 외부에서 가해진 모든 토크의 합과 크기가 같고 방향이 반대여야 합니다. 그림에서 두 토크의 방향이 서로 반대이므로, 알짜 토크를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T_{fixed} = T_{1} - T_{2}$
    ② [숫자 대입] $T_{fixed} = 50 - 30$
    ③ [최종 결과] $T_{fixed} = 20\text{ kN\cdot m}$
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40. 길이가 3 m이고 지름이 16 ㎜인 원형단면봉에 30 kN의 축 하중을 작용시켰을 때 탄성신장량 2.2 ㎜가 생겼다면 이 재료의 탄성계수는 몇 GPa 인가?

  1. 2.03
  2. 203
  3. 1.36
  4. 136
(정답률: 알수없음)
  • 재료의 탄성계수는 하중, 단면적, 길이, 신장량의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P L}{A \delta}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{30 \times 10^{3} \times 3}{\frac{\pi \times 16^{2}}{4} \times 2.2 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $E = 203\text{ GPa}$
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3과목: 용접야금

41. 용접후에 응력제거 풀림의 효과 설명으로 틀린 것은?

  1. 응력부식에 대한 저항력의 증대
  2. 용접부의 함유 수소 방출에 의한 연성 증가
  3. 열영향부의 템퍼링 연화
  4. 강도의 감소
(정답률: 80%)
  • 응력제거 풀림은 용접 시 발생한 잔류 응력을 제거하여 응력부식 저항력을 높이고, 수소 방출을 통해 연성을 증가시키며, 열영향부의 템퍼링 연화를 유도하는 공정입니다. 따라서 강도가 감소하는 것이 아니라, 내부 응력을 제거하여 재료의 안정성을 확보하는 것이 목적입니다.
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42. 경도가 큰 재료에 내부 응력을 제거하거나 인성을 주기위해 A1 변태점 이하로 가열하여 서냉하는 열처리 방법은?

  1. 담금질
  2. 뜨임
  3. 고온풀림
  4. 저온풀림
(정답률: 알수없음)
  • 뜨임은 담금질 후 $A_{1}$ 변태점 이하의 온도로 가열 후 서냉하여 내부 응력을 제거하고 인성을 부여하는 열처리 공정입니다.
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43. 용접후처리에서 변형 교정방법에 포함되지 않는 것은?

  1. 피닝법
  2. 비파괴법
  3. 롤링법
  4. 가열법
(정답률: 89%)
  • 변형 교정은 물리적 또는 열적 방법으로 형상을 바로잡는 과정이며, 비파괴법은 재료의 결함을 검사하는 시험 방법이므로 교정 방법이 아닙니다.
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44. Fe-C계 상태도에서 페라이트 영역 확장 원소는?

  1. 크롬(Cr)
  2. 니켈(Ni)
  3. 망간(Mn)
  4. 코발트(Co)
(정답률: 알수없음)
  • 크롬(Cr)은 페라이트 안정화 원소로, Fe-C 상태도에서 페라이트 영역을 확장시키는 역할을 합니다.

    오답 노트
    니켈(Ni), 망간(Mn), 코발트(Co): 오스테나이트 안정화 원소
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45. 용접에서 황과 인의 반응에 관한 설명으로 올바른 것은?

  1. 황과 인은 용접 종료 후에 용접금속의 기계적 성질을 향상시킨다.
  2. 용융 슬래그의 염기도가 높을수록 탈황은 진행하기 쉽다.
  3. 용융 슬래그의 환원성이 높을수록 탈황은 진행하기 어렵다.
  4. 용융 슬래그의 산성이 높을수록 탈인은 진행하기 어렵다.
(정답률: 70%)
  • 용융 슬래그의 염기도가 높을수록(CaO 함량이 많을수록) 황(S)과의 반응성이 좋아져 탈황 반응이 촉진됩니다.

    오답 노트
    황과 인: 기계적 성질 저하
    환원성: 높을수록 탈황 용이
    산성: 높을수록 탈인 용이
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46. Cu의 용접시 발생하기 쉬운 기공은 어떤 원소와 관계가 가장 깊은가?

  1. N
  2. O
  3. H
  4. C
(정답률: 알수없음)
  • 구리(Cu) 용접 시 수소(H)가 용융 금속에 용해되었다가 응고 과정에서 용해도가 급격히 감소하며 외부로 배출되지 못해 기공(Blow hole)을 형성합니다.
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47. 알루미늄을 주성분으로 한 코비타리움(Cobitalium)과 유사한 합금으로 강도 내열성이 우수하고 고온강도가 크므로 공냉 실린더 헤드, 피스톤 등에 이용되는 합금명은?

  1. Y합금
  2. 라우탈(Lautal)
  3. 듀랄루민
  4. 도우메탈(Dow metal)
(정답률: 74%)
  • Y합금은 알루미늄을 주성분으로 하며 강도와 내열성이 매우 우수하여 공냉 실린더 헤드나 피스톤과 같은 고온 강도가 요구되는 부품에 주로 사용되는 합금입니다.
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48. 다음 중 열영향부의 냉각 속도에 영향을 미치는 중요한 용접 조건이 아닌 것은?

  1. 용접 전류
  2. 아크 전압
  3. 아크 분포
  4. 용접 속도
(정답률: 82%)
  • 열영향부의 냉각 속도는 입열량과 밀접한 관련이 있으며, 입열량은 용접 전류, 아크 전압, 용접 속도에 의해 결정됩니다. 아크 분포는 열의 집중도에는 영향을 주지만 전체적인 냉각 속도를 결정하는 주요 조건은 아닙니다.
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49. 탄소강 중에서 고온에서 취성을 갖게하는 즉, 적열취성의 원인이 되는 원소는?

  1. P
  2. S
  3. Si
  4. Mn
(정답률: 71%)
  • 탄소강 내의 황($S$) 성분은 철($Fe$)과 결합하여 녹는점이 낮은 $FeS$를 형성하며, 이것이 결정립계에 응집되어 고온에서 강도가 급격히 저하되는 적열취성의 원인이 됩니다.
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50. 아래보기 자세로 아크용접할 때 용접봉의 용적이 모재에 이행하는 형식과 용접봉의 피복제 종류를 올바르게 열거한 것은?

  1. 분무상 이행, 고산화티탄계
  2. 괴상이행, 일미나이트계
  3. 폭발이행, 일미나이트계
  4. 접촉단락이행, 셀룰로스계
(정답률: 60%)
  • 제시된 자세에서 아크 용접 시 용적의 이행 형태는 미세한 입자 형태로 비산하는 분무상 이행이 나타나며, 이때 사용되는 피복제는 고산화티탄계가 적합합니다.
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51. 용접봉에 습기가 있는 상태에서 용접을 했을 경우 가장 많이 생기는 결함은?

  1. 기공
  2. 크레이터
  3. 오우버랩
  4. 언더컷
(정답률: 93%)
  • 용접봉의 습기에 포함된 수분($H_2O$)이 아크 열에 의해 분해되어 수소 가스가 발생하고, 이것이 용융 금속 내에 갇힌 채 응고되면 기공(blow hole)이 형성됩니다.
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52. 용접금속의 용융경계 부근 주변에서 중앙부 주변에 걸쳐서 성분이 변화하는 것과 가장 관계있는 용어는?

  1. 라멜라테어
  2. 라미네이션
  3. 매크로 편석
  4. 마이크로 편석
(정답률: 19%)
  • 용융 경계부터 중앙부까지 넓은 범위에 걸쳐 성분이 불균일하게 분포하는 현상을 매크로 편석(macro segregation)이라고 합니다.

    오답 노트
    마이크로 편석: 수지상정(dendrite) 사이의 아주 좁은 영역에서 발생하는 미세한 성분 차이
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53. 순금속의 융점에서의 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 알수없음)
  • 깁스의 자유도 법칙에 따라 자유도 $F = C - P + 2$ 입니다. 순금속의 융점에서는 성분 $C=1$, 상의 수 $P=2$(액상, 고상)이며, 압력이 일정하다고 가정할 때 자유도는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F = C - P + 1$
    ② [숫자 대입] $F = 1 - 2 + 1$
    ③ [최종 결과] $F = 0$
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54. 용접부의 마크로 조직과 기계적 성질 평가에서 가장 취성이 큰 부분은?

  1. 용착 금속
  2. 열 영향부(HAZ)
  3. 열영향부
  4. 모재
(정답률: 알수없음)
  • 용접 시 모재와 용착 금속 사이의 열영향부(HAZ)는 급열과 급냉 과정을 거치며 결정립 조대화나 취성 조직이 형성되기 때문에 기계적 성질이 가장 취약하고 취성이 큽니다.
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55. 다음 중 포정반응(peritectic reaction)을 나타내는 합금이 아닌 것은?

  1. Fe-C 합금
  2. Au-Fe 합금
  3. Cd-Hg 합금
  4. Ag-Cu 합금
(정답률: 알수없음)
  • 포정반응은 액상과 고상이 반응하여 새로운 고상이 생성되는 반응입니다. Ag-Cu 합금은 액상에서 두 개의 고상이 동시에 석출되는 공정반응(eutectic reaction)을 일으키는 대표적인 합금입니다.
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56. 탄소강의 용접 열영향부(HAZ)를 잘못 설명한 것은?

  1. 현미경 조직의 변화를 가져온다.
  2. 강도가 크고 연신이 적어진다.
  3. 본드부분에 가까울수록 경도가 커진다.
  4. 수지상 결정조직을 나타낸다.
(정답률: 50%)
  • 열영향부(HAZ)는 용융되지 않았지만 열에 의해 조직이 변한 영역으로, 결정립 성장이나 경도 변화가 나타납니다. 수지상 결정조직은 용융된 금속이 응고되는 용착금속(Weld Metal) 부위에서 나타나는 특징입니다.
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57. 18 Cr - 8 Ni 스테인리스강에서 입간부식(intergranular corrosion)의 방지법으로 틀린 것은 ?

  1. 열처리에 의한 방법
  2. α철의 형성원소를 첨가하는 방법
  3. 탄화물의 석출형태를 조절하는 방법
  4. 탄화물의 안정화 원소를 첨가하는 방법
(정답률: 65%)
  • 입간부식 방지를 위해서는 탄화크롬($Cr_{23}C_{6}$)의 석출을 억제해야 합니다. 이를 위해 안정화 원소(Ti, Nb)를 첨가하거나 열처리를 통해 탄화물을 재분포시키며, 탄화물 석출 형태를 조절합니다. 단순히 $\alpha$철 형성원소를 첨가하는 것은 입간부식 방지와 직접적인 관련이 없습니다.
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58. 용접부의 다음 조직 중 상온에서 가장 불안정한 조직은?

  1. Martensite
  2. Ferrite
  3. 잔류 Austenite
  4. Bainite
(정답률: 93%)
  • 잔류 Austenite는 고온 조직이 상온까지 남아있는 상태로, 상온에서는 열역학적으로 매우 불안정하여 시간이 지나거나 변형이 가해지면 Martensite 등으로 변태하려는 성질이 강합니다.
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59. 연성이 작은 용착금속이 응고 직후 고온균열을 일으킬 때 나타나는 응력과 현상은?

  1. 수축응력으로 결정입계에 생긴다.
  2. 팽창응력으로 결정입계에 생긴다.
  3. 전단응력으로 결정입계에 생긴다.
  4. 인장응력으로 결정입계에 생긴다.
(정답률: 55%)
  • 용착금속이 응고될 때 부피가 줄어들면서 발생하는 수축응력이 연성이 낮은 결정입계에 집중되어 고온균열이 발생하게 됩니다.
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60. 연강의 용접부에서 가장 인성(toughness)이 풍부한 부분은 어느 것인가?

  1. 조립부
  2. 미세부
  3. 입상 펄라이트부
  4. 취화부
(정답률: 54%)
  • 용접 열영향부 중 미세부(Fine-grained zone)는 급냉 과정에서 결정립이 매우 미세하게 형성되어, 결정립이 조대한 입상 펄라이트부나 취화부에 비해 충격 저항성이 높고 인성이 가장 풍부한 영역입니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 용접 홈(groove) 설계 용접에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 루트 반지름 r은 가능한 크게 한다.
  2. 홈각을 가능한 크게 한다.
  3. 홈의 단면적을 가능한 작게 한다.
  4. Root 간격의 최대치는 사용봉의 지름을 한도로 한다.
(정답률: 60%)
  • 용접 홈 설계 시 홈각을 너무 크게 하면 용착 금속량이 과도하게 증가하여 변형이 심해지고 효율성이 떨어지므로, 적절한 각도를 유지하여 홈의 단면적을 최소화하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    루트 반지름 r은 응력 집중을 방지하기 위해 크게 하는 것이 좋으며, 홈의 단면적은 재료 절감과 변형 방지를 위해 작게 설계해야 합니다.
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62. 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, 잔류응력은 구속을 크게 하면 감소된다.
  4. 용착법에 의한 잔류응력의 경감법은 후퇴법이 가장 좋고, 용접변형의 경감법은 비석법에 의한 것이 가장 좋다.
(정답률: 82%)
  • 용접 시 박판은 강성이 낮아 형태가 뒤틀리는 용접변형이 쉽게 발생하고, 후판은 강성이 커서 변형 대신 내부에 응력이 쌓이는 잔류응력의 발생 가능성이 큽니다. 따라서 박판은 변형 방지 시공법을, 후판은 잔류응력 경감 시공법을 적용하는 것이 올바른 접근입니다.
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63. 그림과 같은 지그는 용접시 다음 중 어떤 변형성분을 방지하는 것이 주목적인가?

  1. 종수축
  2. 종방향(용접선 방향) 굽힘변형
  3. 횡방향 각변형
  4. 좌굴변형
(정답률: 64%)
  • 제시된 이미지 의 지그는 용접 시 발생하는 수축력을 억제하여 판재가 위로 솟구치거나 꺾이는 횡방향 각변형을 방지하기 위한 구속 장치입니다.
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64. 인장, 압축의 반복하중 30ton이 작용하는 폭 600㎜의 두장의 강판을 맞대기 용접(완전용입)을 하였을 때, 두 강판의 두께는 얼마로 해야 되는가? (단, 허용응력 σ = 500 kgf/㎝2으로 한다.)

  1. 500㎜
  2. 50㎜
  3. 15㎜
  4. 10㎜
(정답률: 42%)
  • 하중을 받는 강판의 두께는 응력 공식을 이용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{P}{w \times \sigma}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{30 \times 1000}{60 \times 500}$
    ③ [최종 결과] $t = 10$
    따라서 강판의 두께는 $10\text{mm}$가 되어야 합니다.
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65. 용접시 아래 보기 자세로 용접 하기 위해 사용되는 회전대는?

  1. 용접 바이스(Vise)
  2. 용접 웰더(Welder)
  3. 용접대(Base Die)
  4. 용접 매니퓰레이트(Manipulator)
(정답률: 알수없음)
  • 용접 매니퓰레이트(Manipulator)는 용접 대상물을 정밀하게 회전시키거나 이동시켜 용접사가 최적의 자세에서 용접 작업을 수행할 수 있도록 돕는 자동 또는 반자동 회전 장치입니다.
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66. 용접부에서 구리로 된 덮개판을 두던지 뒷면에서 용접부를 수냉 또는 용접부 근처에 물기가 있는 석면, 천 등을 두고 모재에 용접 입열을 막음으로서 용접변형을 방지하는 방법인 것은?

  1. 억제법
  2. 역변형법
  3. 도열법
  4. 피닝법
(정답률: 83%)
  • 도열법은 구리 덮개판을 사용하거나 수냉 방식, 물기가 있는 석면 등을 이용하여 용접부의 입열량을 조절하고 냉각 속도를 빠르게 함으로써 용접 변형을 방지하는 방법입니다.
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67. 용접 균열시험법중에서 저온 균열시험의 외부 구속형 시험방법은 어느 것인가?

  1. TRC 시험
  2. CTS 시험
  3. fisco 시험
  4. 슬릿형 시험
(정답률: 알수없음)
  • 저온 균열시험법 중 외부 구속형 시험방법은 TRC 시험입니다.

    오답 노트
    CTS 시험: 내부 구속형 시험방법
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68. 피로강도(Fatigue Strength)를 정의하는 변동 하중에는 정현파 응력 파형이 있는데 여기에 속하지 않는 것은?

  1. 완전 양진 파형
  2. 완전 편진 파형
  3. 부분 편진 파형
  4. 피로 한도 파형
(정답률: 70%)
  • 피로강도를 정의하는 변동 하중의 정현파 응력 파형에는 하중의 변동 범위와 평균 응력의 관계에 따라 완전 양진, 완전 편진, 부분 편진 파형 등이 포함됩니다. 피로 한도는 재료가 무한히 반복되는 하중을 견딜 수 있는 응력의 한계치를 의미하는 개념이지 파형의 종류가 아닙니다.
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69. 용접잔류 응력에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용접잔류 응력은 용접부가 냉각할 때 발생한다.
  2. 용접잔류 응력은 용접부가 가열될 때 발생한다.
  3. 용착금속의 내부에는 냉각된 후 잔류응력이 존재한다.
  4. 잔류응력이 존재하면 그 구조물은 빨리 파괴될 수 있다
(정답률: 알수없음)
  • 용접잔류 응력은 용접 시 가열된 금속이 냉각되면서 수축할 때, 주변 모재의 구속으로 인해 변형이 억제되며 내부에 남게 되는 응력입니다. 따라서 가열될 때가 아니라 냉각될 때 발생합니다.
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70. 강의 임계온도역(약 800 ∼ 700℃)부근에서, 일반적인 아크용접의 냉각속도로 가장 적합한 것은?

  1. 30 ∼ 100℃/min
  2. 110 ∼ 560℃/min
  3. 500 ∼ 1000℃/min
  4. 800 ∼ 2200℃/min
(정답률: 77%)
  • 일반적인 아크용접 시 강의 임계온도역($800 \sim 700\text{℃}$) 부근에서의 냉각 속도는 보통 $110 \sim 560\text{℃/min}$ 범위 내에서 형성됩니다.
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71. 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: 62%)
  • 탄소(C)는 강철의 강도와 경도를 높이는 핵심 원소이지만, 함량이 증가할수록 용접 시 냉각 속도에 따라 마르텐사이트 조직이 형성되어 경화되기 쉬우며, 이는 균열 발생 가능성을 높여 용접성을 저하시킵니다.
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72. 용접경비의 견적에서 용접봉의 소요량을 산출하거나 용접작업 시간을 추정하는데 용접봉의 용착 효율이 필요하다. 다음의 공식 중 용착효율의 공식으로 맞는 것은?

(정답률: 15%)
  • 용착효율은 사용한 용접봉의 전체 무게 대비 실제로 용접부에 용착된 금속의 양을 백분율로 나타낸 것입니다.
    $$\text{용착효율}(\%) = \frac{\text{용착금속의 중량}}{\text{용접봉의 사용비중}} \times 100$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 다음 중 용접부의 내부 기공(Blow hole)을 검사하는 가장 신뢰성 있는 검사법은?

  1. 형광검사
  2. 침투검사
  3. 방사선검사
  4. 굽힘검사
(정답률: 80%)
  • 방사선검사는 X선이나 $\gamma$선을 이용하여 용접부 내부의 결함을 투과 촬영하는 비파괴 검사법으로, 내부 기공(Blow hole)이나 슬래그 혼입 같은 내부 결함을 검출하는 데 가장 신뢰성이 높습니다.

    오답 노트
    형광검사, 침투검사: 표면 및 표면 직하 결함 검출용
    굽힘검사: 파괴 검사법
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74. 용접후의 잔류응력의 완화법이 아닌 것은?

  1. 가우징(gouging)법
  2. 응력제거 풀림법
  3. 피닝(peening)법
  4. 저온 응력 완화법
(정답률: 82%)
  • 용접 후 잔류응력을 제거하기 위해 열처리를 하는 응력제거 풀림법, 기계적으로 두드리는 피닝법, 저온 응력 완화법 등을 사용합니다.

    오답 노트
    가우징(gouging)법: 용접 결함 부위를 제거하거나 홈을 파내기 위한 절삭 방법으로 응력 완화법이 아닙니다.
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75. 용접기호의 기입 표시방법 내용에 포함되지 않는 것은?

  1. 홈의 형상
  2. 홈의 각도
  3. 용접선의 길이
  4. 용접설계법
(정답률: 알수없음)
  • 용접기호는 도면상에 홈의 형상, 각도, 용접선의 길이, 용접 각장 등 구체적인 시공 방법을 표시하는 수단입니다. 용접설계법은 이러한 기호를 결정하기 위한 계산 및 설계 이론이므로 기입 표시방법 자체에 포함되지 않습니다.
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76. 저합금 내열강에 대한 용접후 열처리의 목적이 아닌 것은?

  1. 고온강도의 안정화
  2. 조직입계의 조대화
  3. 용접잔류응력의 완화
  4. 내열, 내식성의 향상
(정답률: 알수없음)
  • 저합금 내열강의 용접 후 열처리는 잔류응력을 제거하고 조직을 안정화하여 내열성과 내식성을 높이는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    조직입계의 조대화: 결정립이 커지면 기계적 성질이 저하되므로 피해야 할 현상입니다.
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77. 용접물은 용접 중에 용착금속의 수축과 열영향부의 국부적 가열 및 냉각을 받으므로 용접부에서 발생하는 체적변화는 구조물의 용접변형의 원인이 된다. 용접 후 용접변형의 종류가 아닌 것은 ?

  1. 횡수축
  2. 종수축
  3. 회전변형
  4. 역변형
(정답률: 65%)
  • 용접 시 발생하는 열수축으로 인해 횡수축, 종수축, 각변형(회전변형) 등이 발생합니다. 역변형은 용접 변형의 종류가 아니라 변형을 방지하기 위해 미리 반대 방향으로 굽혀두는 제어 기법입니다.
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78. 용접설계상 주의사항 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접하기에 알맞는 이음 형식을 택해야 한다.
  2. 용접선은 가급적 짧게 하여야 한다.
  3. 용접한 부분을 한 곳에 모이게 한다.
  4. 용접하기 쉬운 자세를 한다.
(정답률: 84%)
  • 용접 설계 시 응력 집중을 방지하고 변형을 최소화하기 위해 용접선은 분산 배치해야 합니다. 따라서 용접한 부분을 한 곳에 모이게 한다는 설명은 틀린 설계 방식입니다.
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79. V형 맞대기 용접에서,판두께가 t[mm]이고, 용접선의 유효길이가 L[mm], 압축응력이 σ[kgf/㎜2)]인 경우, 완전용입으로 고려할 때 용접선 방향에 직각으로 작용하는 압축하중 P[㎏f]를 구하는 식은 ?

(정답률: 71%)
  • 하중은 응력에 단면적(두께 $\times$ 길이)을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \sigma L t$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \sigma L t$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = \sigma L t$$
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80. 전면 필릿용접에서, 다리길이(각장)를 h라면 이론 목두께 ht 를 구하는 식은?

  1. ht = h·sin60°
  2. ht = h·tan60°
  3. ht = h·cos45°
  4. ht = h·cot45°
(정답률: 86%)
  • 필릿용접에서 다리길이 $h$와 이론 목두께 $h_t$의 관계는 $45^{\circ}$ 직각삼각형의 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$h_t = h \cos 45^{\circ}$$
    ② [숫자 대입]
    $$h_t = h \cos 45^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$h_t = h \cos 45^{\circ}$$
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 이산화 탄소 아크 용접의 장점 설명 중 잘못 된 것은?

  1. 용입이 깊고 용접속도가 매우 빠르다.
  2. 용착금속의 기계적 성질 및 금속학적 성질이 좋다.
  3. 적용 재질은 철 및 비철금속에 폭넓게 이용된다.
  4. 용접봉을 갈아 끼울 필요가 없어 아크 시간을 높일 수 있다.
(정답률: 65%)
  • 이산화탄소 아크용접은 주로 강철(철) 용접에 사용되며, 비철금속에는 적용하기 어렵습니다.

    오답 노트
    적용 재질은 철 및 비철금속에 폭넓게 이용된다: 비철금속에는 적용이 제한적임
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82. 이산화탄소 아크용접시 건강에 가장 나쁜 영향을 미치는 것은?

  1. 이산화탄소의 축적에 의한 질식
  2. 질소의 축적에 의한 중독작용
  3. 복사에너지에 의한 질식
  4. 탄소의 축적에 의한 질식
(정답률: 82%)
  • 이산화탄소 아크용접 시 발생하는 $CO_2$가스가 작업 공간에 축적되면 산소 농도가 상대적으로 낮아져 작업자가 질식할 위험이 가장 큽니다.
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83. 플라스마 젯(Plasma jet)용접의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 용입이 얕고 비드폭이 넓으며 용접속도가 느리다.
  2. 용접홈은 簿형이면 되며 전극봉의 소모가 적다.
  3. 용접부의 야금학적,기계적 성질이 양호하다.
  4. 각종 재료의 용접이 가능하다.
(정답률: 82%)
  • 플라스마 젯 용접은 고에너지 밀도의 아크를 사용하므로 용입이 깊고 비드폭이 좁으며 용접 속도가 매우 빠른 것이 특징입니다.

    오답 노트
    용입이 얕고 비드폭이 넓으며 용접속도가 느리다: 플라스마 용접의 실제 특성과 정반대되는 설명입니다.
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84. 헬멧이나 핸드시일드의 차광 유리앞에 투명유리를 끼우는 이유로 가장 타당한 것은?

  1. 차광유리를 보호하기 위하여
  2. 차광유리만으로는 적외선을 차단할수 없으므로
  3. 시력을 도와주기 위하여
  4. 차광유리만으로는 가시광선이 들어오므로
(정답률: 84%)
  • 차광유리는 충격이나 스패터(spatter)에 의해 손상되기 쉽기 때문에, 이를 보호하여 교체 주기를 늘리고 안전을 확보하기 위해 앞에 투명유리를 끼워 사용합니다.
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85. 가스용접시 팁이 과열되었거나 가스압력과 유량이 부적당할 때, "빵빵"하면서 꺼졌다가 다시 켜지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 정류
  2. 역류
  3. 인화
  4. 역화
(정답률: 알수없음)
  • 가스 용접 중 팁의 과열이나 압력 부적절로 인해 화염이 팁 내부로 역류하며 '빵빵' 소리와 함께 꺼졌다 켜지는 현상을 역화라고 합니다.
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86. 용접시 안전과 관련된 설명중 틀린 것은?

  1. 아크빛은 전광성 안염의 요인이 되므로 성능좋은 차광 보호용구를 반드시 착용하여야 한다.
  2. 전자 beam 용접시에는 X - 선등의 방사선 누출에 각별히 주의하여야 한다.
  3. 수동아크 용접용 holder는 비교적 낮은 전압이 들어오므로 절연이 다소 나쁘더라도 전격사고의 위험이 없다.
  4. 용접작업 근처에는 도료,인화성 물질이 있어서는 안되며 가연성가스에도 조심하여야 한다.
(정답률: 84%)
  • 수동아크 용접용 홀더는 전압이 낮더라도 인체에 치명적인 전격 사고를 유발할 수 있으므로, 반드시 절연 상태가 양호한 제품을 사용해야 합니다.
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87. 내용적 50리터의 산소용기에 설치한 조정기의 고압게이지가 80 ㎏f/㎝2 에서 산소를 사용한 후 10 ㎏f/㎝2 으로 떨어졌다면 산소의 소비량(리터)은?

  1. 3000ℓ
  2. 3500ℓ
  3. 3750ℓ
  4. 4200ℓ
(정답률: 72%)
  • 가스 용기의 소비량은 (사용 전 압력 - 사용 후 압력)에 용기 내용적을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = (P_1 - P_2) \times v$ 소비량 = (처음 압력 - 나중 압력) × 내용적
    ② [숫자 대입] $V = (80 - 10) \times 50$
    ③ [최종 결과] $V = 3500$ 리터
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88. 아크(arc)의 물리적 성질에서 아크(arc)란 무엇인가?

  1. 양극과 음극사이의 고온에서 해리,이온화된 기체에 의하여 전류가 흐르는 상태
  2. 용접심선이 시간당 용융되는 상태
  3. 전자는 음극쪽으로 흐르며, 이온은 그 반대로 양극쪽으로 흐르는 상태
  4. 용접봉이나 심선의 소모량에 대한 용착금속의 중량비
(정답률: 71%)
  • 아크는 두 전극 사이의 기체가 고온에 의해 해리 및 이온화되어 전도성을 갖게 됨으로써 전류가 흐르는 발광 방전 상태를 의미합니다.
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89. 저항 용접 중 맞대기로 용접하는 용접법은?

  1. 플래시 용접
  2. 심 용접
  3. 점 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 59%)
  • 플래시 용접은 두 모재의 끝단을 맞대어 접촉시키고 아크를 발생시켜 가열한 후 압력을 가해 접합하는 대표적인 맞대기 저항 용접법입니다.

    오답 노트
    심 용접, 점 용접, 프로젝션 용접: 주로 겹치기 용접 방식에 해당함
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90. 서브머지드 아크용접의 장점 및 단점에 대한 각각의 설명으로 틀린 것은?

  1. 장점 : 용접선이 구부러져 있어도 조작이 쉽고 능률적이다.
  2. 장점 : 적당한 와이어와 용제를 써서 용착금속의 성질을 개선할수 있다.
  3. 단점 : 자동용접이므로 설비비가 많이 든다.
  4. 단점 : 대체로 아래보기 또는 수평필릿 용접에만 한정된다.
(정답률: 79%)
  • 서브머지드 아크용접은 입상 용제 속에 아크가 숨어 있는 자동 용접 방식으로, 직선 구간의 고능률 용접에 적합합니다. 따라서 용접선이 구부러져 있는 경우 조작이 어렵고 능률이 떨어지는 것이 특징입니다.
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91. 피복아크용접봉의 피복제의 역할에 해당되는 것은?

  1. 탄화성 또는 산화성 분위기로 공기로 인한 산화, 질화등의 해를 방지하여 스패터를 많게 한다.
  2. 용착금속에 합금원소를 첨가하며 전기를 잘 통하게 한다.
  3. 용융점이 높은 무거운 슬래그를 만들며 용적을 크게 한다.
  4. 탈산정련작용을 하며, 파형이 고운 비드를 만들며, 용착금속의 급냉을 방지한다.
(정답률: 92%)
  • 피복제는 아크를 안정시키고 용융 금속을 보호하는 역할을 합니다. 탈산정련작용을 통해 불순물을 제거하고, 슬래그를 형성하여 파형이 고운 비드를 만들며, 냉각 속도를 늦춰 용착금속의 급냉을 방지함으로써 균열을 막아줍니다.

    오답 노트
    스패터를 많게 한다: 스패터를 줄여야 함
    전기를 잘 통하게 한다: 피복제는 절연성 성분이 포함되어 아크를 집중시킴
    무거운 슬래그: 가벼운 슬래그가 형성되어야 부상하여 제거가 쉬움
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92. 피복아크용접시 용접기의 1차 입력이 25[kVA]일 때 용접기의 1차 측에 설치할 안전스위치에 알맞은 퓨즈는? (단, 이 용접기의 전원전압은 200[V]이다.)

  1. 80[A]
  2. 100[A]
  3. 125[A]
  4. 150[A]
(정답률: 80%)
  • 용접기의 1차 입력 전력을 이용하여 1차 측에 흐르는 전류를 계산하고, 이에 적합한 퓨즈 용량을 선정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{P}{V}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{25000}{200}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 125\text{ A}$$
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93. 피복아크용접에서 용착금속의 보호형식이 슬래그 생성식이 아닌 피복제는?

  1. E 4301
  2. E 4311
  3. E 4316
  4. E 4327
(정답률: 75%)
  • E 4311 피복제는 가스 보호식 피복제로, 용접 시 가스를 발생시켜 용착 금속을 보호하며 슬래그를 거의 생성하지 않는 것이 특징입니다.
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94. 테르밋 용접법의 특징이 아닌 것은?

  1. 용접하는 시간이 비교적 짧다.
  2. 용접작업후 변형이 적다.
  3. 이동을 할 수 없고 전기가 필요하다.
  4. 용접용 기구가 간단하고 설비비가 싸다.
(정답률: 86%)
  • 테르밋 용접은 알루미늄과 산화철의 화학 반응열을 이용하므로 전기가 필요 없으며, 장비를 휴대하여 어디서든 작업이 가능한 이동성이 뛰어난 용접법입니다.
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95. 용접 자동화가 곤란한 용접 방법은?

  1. 고주파 용접(High Frequency Resistance Welding)
  2. 시임 용접(Seam Welding)
  3. 스터드 용접(Stud Welding)
  4. 폭발 용접(Explosive Welding)
(정답률: 71%)
  • 폭발 용접은 폭발 에너지를 이용하여 두 금속을 접합하는 특수 용접법으로, 공정 특성상 정밀한 자동화 제어가 매우 곤란합니다.
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96. 붕사,붕산,탄산소다등의 혼합물 즉 탄산소다 15%에 붕산 15% 그리고 중탄산소다 70%의 혼합물은 무슨용접의 용제로 사용되는가?

  1. 주철
  2. 알루미늄
  3. 구리와 그합금
  4. 연강
(정답률: 58%)
  • 탄산소다, 붕산, 중탄산소다의 혼합물은 주철 용접 시 산화물을 제거하고 용융 금속의 유동성을 좋게 하기 위한 용제로 사용됩니다.
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97. 용접중 전류가 만드는 자장이 평형을 잃어버릴 때 자력이 아크에 작용을 하도록 아크가 정상상태에서 벗어나 용접점 밖으로 벗어나는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 전류불림
  2. 자기불림
  3. 아크제어
  4. 아크제거
(정답률: 100%)
  • 용접 전류에 의해 형성된 자장이 불평형 상태가 되어 아크가 한쪽으로 쏠리거나 용접점 밖으로 벗어나는 현상을 자기불림(Arc Blow)이라고 합니다.
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98. 용융 용접의 일반적 특징에 해당되지 않는것은?

  1. 자재의 절약
  2. 공수의 감소
  3. 성능과 수명의 향상
  4. 품질 검사의 양호
(정답률: 79%)
  • 용융 용접은 재료를 녹여 접합하므로 자재 절약, 공수 감소, 성능 및 수명 향상 등의 장점이 있으나, 내부 결함 확인을 위한 품질 검사가 까다롭고 어렵다는 특징이 있습니다.
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99. 용접입열량을 계산하는 전기적 에너지[ H (Joule/cm) ]를 나타내는 올바른 항은? (단, E:아크 전압, I:아크 전류, V:용접속도이다.)

(정답률: 94%)
  • 용접 입열량은 단위 길이당 가해진 전기 에너지를 의미하며, 전압, 전류, 용접 속도의 관계식으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $ H = \frac{60EI}{V} $
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $ H = \frac{60EI}{V} $
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100. 가스 텅스텐 아크(Gas Tungsten Arc, TIG) 용접시에 청정효과를 기대할 수 있는 전원 특성은?

  1. 직류 정극성
  2. 직류 역극성
  3. 교류
  4. 용극성
(정답률: 80%)
  • TIG 용접에서 직류 역극성(DCEN)을 사용하면 전극은 $(-)$, 모재는 $(+)$가 되어 모재 쪽으로 강한 열이 집중되고, 알루미늄이나 마그네슘 등의 산화막을 제거하는 청정효과를 얻을 수 있습니다.
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