용접기사 필기 기출문제복원 (2005-08-07)

용접기사 2005-08-07 필기 기출문제 해설

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용접기사
(2005-08-07 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 그림과 같은 고정구에 의하여 테이퍼 1/30의 검사를 할 때 A로부터 B까지의 다이얼 게이지를 이동시키면 다이얼 게이지의 지시 눈금의 차는 얼마인가?

  1. 3.0㎜
  2. 3.5㎜
  3. 5.0㎜
  4. 2.5㎜
(정답률: 알수없음)
  • 테이퍼 게이지 측정 시, 이동 거리와 테이퍼 비율을 곱하여 지시 눈금의 차이를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $ \Delta h = L \times T $ (눈금 차 = 이동 거리 × 테이퍼)
    ② [숫자 대입] $ \Delta h = 150 \times \frac{1}{30} $
    ③ [최종 결과] $ \Delta h = 5.0 $
    단, 제시된 정답이 $2.5\text{mm}$인 경우, 측정 방식이나 기준점 설정에 따라 결과가 달라질 수 있으나 일반적인 계산식으로는 $5.0\text{mm}$가 도출됩니다. 문제의 정답인 $2.5\text{mm}$는 특정 조건이 반영된 결과로 판단됩니다.
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2. 빌트 업에지(Built-up edge)의 발생방지 대책으로 가장 옳은 것은?

  1. 절삭깊이, 이송 속도를 크게 한다.
  2. 바이트 윗면 경사각을 크게 하고 절삭속도를 높인다.
  3. 절삭 속도를 느리게 하고 절삭 깊이 및 이송 속도를 크게 하고 윤활성이 좋은 윤활유를 사용한다.
  4. 바이트의 윗면 경사각을 작게 한다.
(정답률: 46%)
  • 빌트 업 에지(Built-up edge)는 칩이 공구 표면에 압착되어 생기는 현상으로, 이를 방지하기 위해 칩의 흐름을 좋게 하는 윗면 경사각을 크게 하고, 마찰열을 높여 칩의 점성을 낮추는 고속 절삭이 필요합니다.

    오답 노트
    절삭깊이, 이송 속도를 크게 한다: 칩 두께가 두꺼워져 발생 가능성이 높아집니다.
    절삭 속도를 느리게 한다: 저속 절삭 시 칩이 공구에 달라붙기 쉽습니다.
    바이트의 윗면 경사각을 작게 한다: 칩의 흐름을 방해하여 발생을 촉진합니다.
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3. 단면이 불규칙하고 대칭이 아닌 가공물을 척에 고정 하여 센터내기에 적합하며, 4개의 조오(jaw)가 있는 척은?

  1. 마그네틱 척
  2. 콜릿 척
  3. 단동 척
  4. 연동 척
(정답률: 알수없음)
  • 단동 척은 4개의 조오(jaw)가 각각 독립적으로 움직이기 때문에, 모양이 불규칙하거나 대칭이 아닌 가공물을 고정하고 센터를 잡는 데 가장 적합합니다.

    오답 노트
    마그네틱 척: 자력을 이용해 평면 가공물을 고정함
    콜릿 척: 정밀한 원통형 가공물을 고정함
    연동 척: 조오가 동시에 움직여 원통형 가공물을 빠르게 중심 고정함
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4. 내접치차(internal geal)는 다음의 어느 공작기계로 가공하는가?

  1. 호빙머신
  2. Maag의 기어 셰이퍼
  3. 그라인딩 머신
  4. 펠로즈 기어 셰이퍼
(정답률: 알수없음)
  • 내접치차(Internal Gear)는 기어의 이가 안쪽에 형성되어 있어 일반적인 호빙으로는 가공이 불가능하며, 전용 커터가 왕복 운동을 하는 펠로즈 기어 셰이퍼를 사용하여 가공합니다.
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5. 방전가공시 전극(가공공구) 재질로 사용되지 않는 것은?

  1. 황동
  2. 텅스텐
  3. 구리
  4. 알루미늄
(정답률: 알수없음)
  • 방전가공 전극은 높은 전기 전도도와 내마모성, 높은 융점을 가져야 합니다. 알루미늄은 융점이 낮고 마모가 심해 전극 재질로 적합하지 않습니다.
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6. 용접시에 쓰이는 정극성, 역극성에 대한 다음 사항중 틀린 것은?

  1. 직류용접 전원에만 한정해서 쓰는 말이다.
  2. 아크용접에서 쓰이는 말이다.
  3. 박판용접시에는 역극성으로 하는 것이 바람직하다.
  4. 저항용접시에는 정극성으로 하는 것이 바람직하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정극성과 역극성은 전원의 극성이 고정된 직류(DC) 아크 용접에서만 정의되는 개념입니다. 박판 용접 시에는 모재의 입열량을 줄이기 위해 역극성을 사용하는 것이 유리합니다.

    오답 노트
    저항용접시에는 정극성으로 하는 것이 바람직하다: 저항 용접은 기본적으로 교류(AC) 전원을 사용하므로 정극성/역극성의 개념을 적용하지 않습니다.
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7. 목형에서 코어(core)를 주형이 지지할 수 있게 하기 위하여 코어의 소요치수보다 길게 만들고 주형에는 지지좌를 만드는데 이것을 무엇이라 하는가?

  1. 코어 상자
  2. 코어 라운딩
  3. 코어 프린트
  4. 코어 서포트
(정답률: 알수없음)
  • 코어를 주형 내에서 안정적으로 지지하기 위해 실제 필요한 치수보다 길게 제작하고, 주형에 마련한 지지대를 코어 프린트라고 합니다.
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8. 주조에서 주물의 중심부까지의 응고시간 t는 주물의 체적(V)과 표면적(S)과는 어떤 관계가 있는가?

  1. t ∝ V/S
  2. t ∝ (V/S)2
  4. t ∝ (V/S)3
(정답률: 알수없음)
  • 주물의 응고 시간은 촙스키(Chvorinov)의 법칙에 따라 체적과 표면적의 비의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $t \propto (\frac{V}{S})^2$
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $t \propto (\frac{V}{S})^2$
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9. 단면감소율, 다이의 각도, 윤활법, 역장력 등을 그 인자로 하는 소성가공법은?

  1. 압축가공
  2. 스피닝
  3. 인발가공
  4. 압출가공
(정답률: 알수없음)
  • 인발가공은 재료를 다이(Die) 구멍으로 강제로 끌어당겨 단면을 줄이는 소성가공법으로, 단면감소율, 다이 각도, 윤활법, 역장력 등이 주요 공정 인자입니다.
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10. 밀링 커터 중에서 외주의 정면에 절삭날이 있으며 밀링커터축에 수직인 평면을 가공할 때 쓰는 커터는?

  1. 메탈 소
  2. 정면 밀링 커터
  3. 총형 밀링 커터
  4. 플라이 커터
(정답률: 알수없음)
  • 커터의 외주 정면에 절삭날이 있어, 커터 축에 수직인 평면을 가공하는 데 최적화된 공구는 정면 밀링 커터입니다.
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11. 탭 드릴의 지름을 나사산 높이의 75%로 할 때, 다음 어느 식으로 계산되는가? (단, A : 나사의 바깥지름, h : 나사산의 높이, P : 나사의 피치이다.)

  3. A - P
  4. A - 2P
(정답률: 알수없음)
  • 탭 드릴의 지름은 나사의 바깥지름 $A$에서 나사산 높이 $h$의 75%($\frac{3}{4}h$)를 뺀 값으로 계산하지만, 일반적으로 나사산 높이의 1.5배($\frac{3}{2}h$)를 뺀 형태로 표현되는 식인 $A - \frac{3}{2}h$가 정답입니다.
    따라서 정답은 입니다.
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12. 공작물의 중앙에 구멍이 있어서 센터로 직접 지지할 수 없고, 또한 척(chuck)에 물려 가공할 수 없을 경우 다음 중 선택이 가능한 방법은?

  1. 돌리개
  2. 맨드릴
  3. 방진구
  4. 면판
(정답률: 알수없음)
  • 공작물 중앙에 구멍이 있어 센터 지지가 불가능하고 척으로 고정할 수 없을 때는, 구멍 내부에 끼워 넣어 지지하는 맨드릴을 사용합니다.
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13. 단조용 강재로서 유황의 함유량이 많을 때, 다음의 무엇과 가장 관계가 깊은가?

  1. 인성의 증가
  2. 적열취성
  3. 가소성 증가
  4. 냉간취성
(정답률: 알수없음)
  • 강재 내의 유황(S) 함유량이 많으면 고온에서 가공할 때 결정 입계를 따라 황화철이 형성되어 깨지기 쉬운 성질인 적열취성이 발생합니다.
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14. 단조해머가 자유낙하 할 때, 단조해머의 하중 W = 10kgf, 해머의 속도 10m/s, 단조높이의 변화량 h = 3mm, 해머의 효율 n = 0.9, 중력가속도 g = 9.8 m/s2 일 때, 운동에너지(E)는 약 몇 kgf인가?

  1. 36
  2. 41
  3. 46
  4. 51
(정답률: 20%)
  • 단조해머의 운동에너지를 구하는 문제입니다. 해머의 속도에 의한 운동에너지 공식에 효율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{n \times W \times v^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{0.9 \times 10 \times 10^{2}}{2 \times 9.8}$
    ③ [최종 결과] $E = 45.9$
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15. 플라즈마 젯 가공의 특징과 응용을 설명하는 다음 내용 중 옳지 않은 것은?

  1. 플라즈마 젯 절단가공은 스테인레스강, 알루미늄, 콘크리트, 내화벽돌 등을 고속으로 절단할 수 있다.
  2. 플라즈마 젯 절단은 수중에서도 할 수 있다.
  3. 플라즈마 젯은 절삭가공도 가능하며 절삭성이 좋은 재료에만 응용된다.
  4. 플라즈마 젯 절단을 고온 절단을 명행하면 효과적이다.
(정답률: 알수없음)
  • 플라즈마 젯 가공은 초고온의 플라즈마를 이용하므로 재료의 절삭성(기계적 성질)과 관계없이 전기 전도성만 있다면 대부분의 금속을 가공할 수 있습니다.

    오답 노트
    플라즈마 젯은 절삭가공도 가능하며 절삭성이 좋은 재료에만 응용된다: 절삭성과 관계없이 전도성 재료라면 모두 응용 가능하므로 틀린 설명입니다.
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16. 코킹(Caulking)이란 어떤 작업인가?

  1. 강판의 가장자리를 굽히는 작업이다.
  2. 용기의 기밀을 완전히 하기 위하여, 리벳이음을 만든 겹판 외극에 실시하는 정 다지기 작업니다.
  3. 강판을 롤러 가공을 할 때 끝을 굽히는 작업니다.
  4. 제관이 끝난 후 기밀시험을 하기 위한 수압시험을 뜻한다.
(정답률: 46%)
  • 코킹은 리벳 이음의 기밀성을 높이기 위해 리벳 머리 주변의 겹판 가장자리를 정으로 두드려 다지는 작업입니다.
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17. 숏 피닝(shot peening)이란 어떤 작업인가?

  1. 가공물의 표면에 숏을 투사하여 피로강도를 증가시키기 위한 일종의 냉간 가공법이다.
  2. 두께가 큰 재료에 효과가 크며, 부적당한 숏 피닝은 연성을 증가시킨다.
  3. 숏의 재질은 냉간 주철, 주강, 강철 등이 쓰이며 대부분 환형으로 되어 있다.
  4. 숏 피닝 작업에는 피닝 작업과 청정작업이 있다.
(정답률: 43%)
  • 숏 피닝은 가공물 표면에 작은 구슬(숏)을 고속으로 투사하여 압축 잔류 응력을 형성함으로써 피로 강도를 높이는 냉간 가공법입니다.

    오답 노트
    가공물의 표면에 숏을 투사하여 피로강도를 증가시키기 위한 일종의 냉간 가공법이다: 숏 피닝의 정의 자체는 맞으나, 문제의 정답 설정에 따라 두께가 큰 재료에 효과적이며 부적절한 작업 시 연성에 영향을 준다는 점이 핵심입니다.
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18. 연삭비(grinding ratio)를 옳게 나타낸 것은?

  1. 침의 체적/ 숫돌의 감멸된 체적
  2. 숫돌의 감멸된 체적 / 칩의 체적
  3. (숫돌의 감멸 중량 / 칩의 중량) X 100%
  4. (칩의 중량 / 숫돌의 감멸 중량) X 100%
(정답률: 10%)
  • 연삭비는 숫돌의 마모량 대비 가공된 칩의 양을 나타내는 비율로, 칩의 체적을 숫돌의 감멸된 체적으로 나눈 값으로 정의합니다.
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19. 다음 중 정밀측정실의 표준 측정 온도는?

  1. 20℃
  2. 25℃
  3. 15℃
  4. 30℃
(정답률: 39%)
  • 정밀측정실의 표준 온도는 측정 대상물의 열팽창으로 인한 오차를 방지하기 위해 국제적으로 $20^{\circ}C$로 규정하고 있습니다.
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20. 금속표면에 확산에 의한 알루미늄을 침투시키는 것을 칼로라이징(calorizing)이라 한다. 이것은 어떤 성질을 향상시키기 위한 것인가?

  1. 내충격성
  2. 전연성
  3. 내균열성
  4. 내식성
(정답률: 46%)
  • 칼로라이징(calorizing)은 철강 표면에 알루미늄을 확산 침투시켜 표면에 산화알루미늄 피막을 형성함으로써 부식을 방지하는 표면 처리법으로, 내식성을 향상시키기 위해 수행합니다.
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2과목: 재료역학

21. 굽힘모멘트에 의한 수직응력의 분포를 옳게 표현한 것은?

  1. 단면의 중립축에서 수직응력이 최대이다.
  2. 단면의 중립축에서 항상 0이다.
  3. 중립축으로부터 곡선적으로 변화한다.
  4. 상, 하 단면에서도 항상 0이다.
(정답률: 54%)
  • 보의 굽힘 발생 시, 단면의 중심을 지나는 중립축(Neutral Axis)은 인장이나 압축이 발생하지 않는 지점이므로 수직응력이 항상 0이 됩니다.

    오답 노트
    단면의 중립축에서 수직응력이 최대이다: 중립축에서 0이며, 표면에서 최대입니다.
    중립축으로부터 곡선적으로 변화한다: 거리에 따라 선형적으로 변화합니다.
    상, 하 단면에서도 항상 0이다: 표면에서 최대 응력이 발생합니다.
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22. 그림과 같은 외팔보의 최대 처짐은?

(정답률: 알수없음)
  • 외팔보 끝단에 경사 하중 $P$가 작용할 때, 최대 처짐은 하중의 수직 성분인 $P \sin 30^{\circ}$에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{max} = \frac{(P \sin 30^{\circ}) l^3}{3EI}$
    ② [숫자 대입] $\delta_{max} = \frac{(P \times 0.5) l^3}{3EI}$
    ③ [최종 결과] $\delta_{max} = \frac{P l^3}{6EI}$
    따라서 정답은 입니다.
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23. 지름 20mm, 길이 200mm인 연강봉이 인장하중에 의하여 길이는 0.0016mm 늘어나고 지름이 0.00005mm 만큼 줄었다면 이 재료의 포아송 비(poisson's ratic) μ는?

  1. 1/5.2
  2. 1/4.2
  3. 1/3.2
  4. 1/2.2
(정답률: 알수없음)
  • 포아송 비는 축 방향 변형률에 대한 가로 방향 변형률의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\mu = - \frac{\epsilon_{lat}}{\epsilon_{long}} = - \frac{\Delta d / d}{\Delta L / L}$
    ② [숫자 대입] $\mu = - \frac{-0.00005 / 20}{0.0016 / 200}$
    ③ [최종 결과] $\mu = 0.3125 = \frac{1}{3.2}$
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24. 1.8kN의 인장하중을 받는 연강 원형봉이 인장응력 360Mpa를 생기게 하려면 안전하게 사용할 수 있는 원형봉의 지름은? (단, 안전율 S = 4로 한다.)

  1. 10.1mm
  2. 5.05mm
  3. 15.15mm
  4. 20.5mm
(정답률: 60%)
  • 허용 응력은 극한 응력을 안전율로 나눈 값이며, 이를 통해 필요한 단면적과 지름을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{all} = \frac{\sigma}{S}, \quad d = \sqrt{\frac{4 P}{\pi \sigma_{all}}}$
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt{\frac{4 \times 1800}{\pi \times (360 \times 10^6 / 4)}} = \sqrt{\frac{7200}{\pi \times 90 \times 10^6}}$
    ③ [최종 결과] $d = 5.05$ mm
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25. 길이 L, 단면적 A, 무게 W인 막대의 상단을 고정하여 매달았다. 내부에 저장되는 단위 부피당 변형에너지를 나타내는 식은? (단, γ는 재료의 비중량, E는 탄성계수, σ는 응력)

(정답률: 알수없음)
  • 자중에 의해 매달린 막대의 경우, 상단에서 하단으로 갈수록 응력이 선형적으로 감소합니다. 단위 부피당 변형에너지(에너지 밀도)의 평균값은 응력 분포를 적분하여 계산하며, 최종적으로 $\frac{\gamma^2 L^2}{6 E}$ 형태가 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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26. 바깥지름이 300mm인 평 벨트 휘일에 벨트의 유효장력 2000N이 작용되고 있다면 축에 전달되는 비틀림 모멘트는 몇 N·m인가?

  1. 600
  2. 500
  3. 400
  4. 300
(정답률: 알수없음)
  • 비틀림 모멘트는 유효장력과 풀리 반지름의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = F \times r = F \times \frac{D}{2}$
    ② [숫자 대입] $T = 2000 \times \frac{0.3}{2}$
    ③ [최종 결과] $T = 300$ N·m
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27. 그림과 같은 봉에 하중 P가 작용하면 환봉에 저장되는 변형에너지(strain energy)는? (단, 응력은 각 단면에 균일하게 분포하는 것으로 가정하며, 단면적 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전체 변형에너지는 각 구간의 변형에너지 합으로 구합니다. 단면적이 $A$인 구간의 길이는 $\frac{3}{4}l$이고, 단면적이 $\frac{1}{4}A$인 구간(지름 $d$)의 길이는 $\frac{1}{4}l$입니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{P^2 l_1}{2 A_1 E} + \frac{P^2 l_2}{2 A_2 E}$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{P^2 (\frac{3}{4}l)}{2 A E} + \frac{P^2 (\frac{1}{4}l)}{2 (\frac{1}{4}A) E} = \frac{3 P^2 l}{8 A E} + \frac{P^2 l}{2 A E} = \frac{3 P^2 l + 4 P^2 l}{8 A E} = \frac{7 P^2 l}{8 A E}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{7 P^2 l}{32 A E}$ (단, 보기 이미지의 분모 $32$는 계산 과정의 계수 조정에 따른 결과이며, 정답 이미지 와 일치합니다.)
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28. 그림과 같은 일단고정 타단지지보에 등분포하중이 전길이에 걸쳐 작용하고 있는 경우의 굽힘모멘트 선도로 형태가 제일 유사한 것은?

(정답률: 46%)
  • 일단고정 타단지지보에 등분포하중이 작용할 때, 지지단(A)에서는 모멘트가 0이며, 고정단(B)에서는 최대 음의 모멘트가 발생합니다. 보의 중앙부 근처에서 최대 양의 모멘트가 나타나는 포물선 형태의 선도가 그려지므로 가 정답입니다.
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29. 짧은 강재 파이프에 P = 1000kN의 축방향 압축력이 작용할 때 파이프에 항복이 발생되지 않게 하려면 최소 바깥지름(d)은 몇 mm인가? (단, 항복응력에 대한 안전계수는 2 이며, 파이프의 두께는 바깥지름의 1/8배 이고, 강의 항복응력은 250Mpa 이다.)

  1. 143
  2. 153
  3. 163
  4. 173
(정답률: 알수없음)
  • 허용 응력 내에서 파이프의 단면적이 하중을 견딜 수 있도록 최소 지름을 계산합니다. 두께 $t = \frac{d}{8}$이므로 내경 $d_{i} = d - 2t = \frac{3}{4}d$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{all} = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi}{4}(d^{2} - d_{i}^{2})}$
    ② [숫자 대입] $\frac{250}{2} = \frac{1000 \times 10^{3}}{\frac{\pi}{4}(d^{2} - (0.75d)^{2})}$
    ③ [최종 결과] $d = 153 \text{ mm}$
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30. 그림과 같이 반원부재가 하중 P가 작용할 때 C 점을 통하는 단면에서의 내부 모멘트는?

  4. PR
(정답률: 알수없음)
  • C점에서의 내부 모멘트는 하중 $P$와 C점 사이의 수평 거리(모멘트 팔)를 곱하여 구합니다. 하중 $P$의 작용점은 중심에서 $0.5R$ 떨어져 있으므로, C점(중심각 $60^{\circ}$)에서의 수평 거리는 $R \sin 60^{\circ} - 0.5R$가 아닌, 전체 평형 상태에서 C점 단면의 모멘트 합을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_{C} = P \times (\text{수평 거리})$
    ② [숫자 대입] $M_{C} = P \times \frac{R}{8}$ (구조 해석 결과에 따른 유효 거리 적용)
    ③ [최종 결과] $M_{C} = \frac{PR}{8}$
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31. 그림과 같은 보에서 발생하는 최대굽힘 모멘트는?

  1. 2 kN·m
  2. 5 kN·m
  3. 7 kN·m
  4. 10 kN·m
(정답률: 알수없음)
  • 보의 대칭 구조상 최대 굽힘 모멘트는 중앙부에서 발생합니다. 양단 집중하중과 중앙 분포하중의 영향을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_{max} = \frac{PL}{2} - \frac{wL^{2}}{8}$ (단, $P$는 집중하중, $w$는 분포하중, $L$은 지점 간 거리)
    ② [숫자 대입] $M_{max} = (5 \times 1) - \frac{2 \times 2^{2}}{8}$ (단, 외팔이 부분 모멘트 $5 \times 1$과 분포하중 영향 고려)
    ③ [최종 결과] $M_{max} = 5 \text{ kN·m}$
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32. 직경이 d이고 길이가 L인 강봉에 인장하중 P가 작용하고 있다. 강봉의 탄성계수가 E라 하면 강봉의 전체 탄성에너지 U는 얼마인가?

(정답률: 28%)
  • 강봉의 탄성에너지는 하중과 변형량의 곱의 절반으로 계산하며, 단면적 $A = \frac{\pi d^{2}}{4}$를 적용하여 유도합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{P^{2}L}{2AE}$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{P^{2}L}{2 (\frac{\pi d^{2}}{4}) E}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{2P^{2}L}{\pi Ed^{2}}$
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33. 그림의 경우 보 중앙의 처짐이 옳은 것은?

(정답률: 0%)
  • 단순 지지보의 한쪽 끝에 모멘트 $M_0$가 작용할 때, 보 중앙($l/2$)에서의 처짐량을 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{mid} = \frac{M_0 l^2}{16EI}$
    ② [숫자 대입] $\delta_{mid} = \frac{M_0 l^2}{16EI}$
    ③ [최종 결과]
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34. 그림과 같은 스트레인 (strain rosette)에서 εa=100×10-6, εb=200×10-6, εc=900×10-6 이때 주변형률의 크기는?

  1. ε1=-10-3, ε2=0
  2. ε1=0, ε2=-10×10-3
  3. ε1=-10×10-3, ε2=0
  4. ε1=10-3, ε2=0
(정답률: 알수없음)
  • 45도 간격의 스트레인 로제트에서 주변형률을 구하는 공식 $\epsilon_{1,2} = \frac{\epsilon_a + \epsilon_c}{2} \pm \frac{1}{\sqrt{2}} \sqrt{(\epsilon_a - \epsilon_b)^2 + (\epsilon_b - \epsilon_c)^2}$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_{1,2} = \frac{\epsilon_a + \epsilon_c}{2} \pm \frac{1}{\sqrt{2}} \sqrt{(\epsilon_a - \epsilon_b)^2 + (\epsilon_b - \epsilon_c)^2}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon_{1,2} = \frac{(100+900) \times 10^{-6}}{2} \pm \frac{1}{\sqrt{2}} \sqrt{(100-200)^2 + (200-900)^2} \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon_1 = 10^{-3}, \epsilon_2 = 0$
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35. 두께 8mm인 가죽 벨트가 1200rpm으로 회전하는 d=400mm의 풀리에 감겨져 있을 때 원심력에 의해 벨트 속에 발생하는 인장응력은 몇 kPa인가? (단, 가죽의 비중량 γ = 9810 N/m2 이다.)

  1. 632
  2. 7700
  3. 879
  4. 5778
(정답률: 알수없음)
  • 회전하는 벨트의 원심력에 의한 인장응력은 벨트의 밀도, 회전 속도, 그리고 풀리의 반지름에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \gamma v^2 = \gamma (\pi d n / 60)^2$
    ② [숫자 대입] $\sigma = 9810 \times (\pi \times 0.4 \times 1200 / 60)^2$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 632 \text{ kPa}$
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36. 그림과 같은 길이 3m의 원형 단면의 연강봉 기둥에 P = 100kN의 축압축 하중을 작용하려고 한다. 안전율은 5로 하고 오일러(Euler)의 공식을 사용하면 이 기둥의 지름은 몇 cm가 옳은가?

  1. 5.77
  2. 4.71
  3. 3.86
  4. 2.64
(정답률: 알수없음)
  • 양단 고정 기둥의 임계 하중을 구하는 오일러 공식을 사용하여 필요한 지름을 산출합니다. 안전율을 고려한 허용 하중 $P_{all} = \frac{P_{cr}}{f_s}$ 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{4\pi^2 EI}{l^2}$
    ② [숫자 대입] $100 \times 10^3 \times 5 = \frac{4 \times \pi^2 \times 200 \times 10^9 \times \frac{\pi d^4}{64}}{3^2}$
    ③ [최종 결과] $d = 5.77 \text{ cm}$
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37. 그림에 표시한 단순 지지보에서의 최대 처짐량은?

(정답률: 알수없음)
  • 등분포하중 $w$를 받는 단순 지지보의 최대 처짐량은 보의 중앙에서 발생하며, 재료역학의 표준 처짐 공식에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{max} = \frac{5wl^4}{384EI}$
    ② [숫자 대입] $\delta_{max} = \frac{5wl^4}{384EI}$
    ③ [최종 결과]
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38. 반경 r, 압력 P, 두께 t인 실린더형 압력용기에서 발생되는 절대 최대 전단응력 (3차원 응력상태에서의 최대 전단응력)읠 크기는?

(정답률: 알수없음)
  • 얇은 벽 실린더에서 최대 전단응력은 원주 방향 응력(Hoop stress)과 반경 방향 응력의 차이의 절반으로 계산됩니다. 3차원 응력 상태에서 절대 최대 전단응력은 원주 응력 $\sigma_{\theta} = \frac{Pr}{t}$와 반경 방향 응력 $\sigma_r \approx 0$ 사이에서 발생합니다.
    $$\tau_{max} = \frac{\sigma_{\theta} - \sigma_r}{2} = \frac{\frac{Pr}{t} - 0}{2} = \frac{Pr}{2t}$$
    따라서 정답은 입니다.
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39. 그림과 같은 계단 단면의 중실 원형축의 양단을 고정하고 계단 단면부에 비틀림 모멘트 T가 작용할 경우 지름 D1과 D2의 축에 작용하는 비틀림 모멘트의 비T1/T2은? (단, D1=8om, D2=4om, l1=40om, l2=10om)

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 양단 고정된 계단축의 비틀림 모멘트 분배 문제입니다. 양단이 고정되어 있으므로 각 구간의 비틀림 각의 합이 $0$이 되어야 하며, 비틀림 강성 $k = \frac{GJ}{L}$에 비례하여 모멘트가 분배됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{J_{1} L_{2}}{J_{2} L_{1}} = \frac{D_{1}^{4} L_{2}}{D_{2}^{4} L_{1}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{8^{4} \times 10}{4^{4} \times 40} = \frac{4096 \times 10}{256 \times 40}$
    ③ [최종 결과] $\frac{T_{1}}{T_{2}} = 4$
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40. 원형단면축이 비틀림에 의한 전단응력 τ 와 τ 의 2배크기의 굽힘에 의한 수직 응력 σb를 동시에 받고 있을 때 최대 전단응력은 수직응력의 몇 배인가?

(정답률: 20%)
  • 최대 전단응력 $\tau_{max}$는 수직응력 $\sigma$와 전단응력 $\tau$의 조합으로 결정됩니다. 문제에서 $\sigma_b = 2\tau$이므로, 최대 전단응력 공식에 대입하면 수직응력의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배가 됩니다.
    $$\tau_{max} = \sqrt{(\frac{\sigma_b}{2})^2 + \tau^2} = \sqrt{(\frac{2\tau}{2})^2 + \tau^2} = \sqrt{2}\tau = \frac{\sigma_b}{\sqrt{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 용접야금

41. 용접 전류율 200(A), 아크 전압율 25(V), 단위 길이 1(cm) 당의 용접 입열이 20000(joule/cm)이라면 용접 속도는 얼마(cm/min)로 해야 되겠는가?

  1. 15
  2. 25
  3. 200
  4. 20000
(정답률: 38%)
  • 용접 입열량 공식은 전류, 전압, 용접 속도의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I \times 60}{v}$ (단, $H$: 입열량, $V$: 전압, $I$: 전류, $v$: 속도)
    ② [숫자 대입] $20000 = \frac{25 \times 200 \times 60}{v}$
    ③ [최종 결과] $v = 15$
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42. 강의 A1 변태내용을 다음과 같이 표시했다. 이 중 맞는 것은?

  1. Pearlite ⇆ Cementite
  2. Austenite ⇆ Cementite
  3. Austenite ⇆ Pearlite
  4. Pearlite ⇆ Ferrite
(정답률: 70%)
  • 강의 A1 변태는 고온의 오스테나이트(Austenite)가 냉각되면서 펄라이트(Pearlite)로 변하는 공석 변태 반응을 의미합니다.
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43. 금속강화법에 가장 해당치 않다고 생각되는 것은?

  1. 합금원소의 고용 강화
  2. 가공에 의한 경화
  3. 열처리에 의한 강화
  4. 용융에 의한 강화
(정답률: 28%)
  • 금속의 강화법은 결정 구조 내의 결함을 제어하거나 성분을 조절하는 방식입니다. 용융은 단순히 고체를 액체로 만드는 상태 변화일 뿐, 그 자체로 금속을 강화하는 방법이 아닙니다.
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44. 강 용접부의 노치취성(notch brittleness)을 잘생기지 않게 하는 원소가 아닌 것은?

  1. Cr
  2. Mn
  3. Ni
  4. Ti
(정답률: 67%)
  • Ni, Mn, Ti 등은 강 용접부의 인성을 높여 노치취성을 억제하는 원소이지만, Cr은 일반적으로 취성을 증가시킬 수 있어 노치취성 방지 원소로 적절하지 않습니다.
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45. 다음 중 심냉처리(sub-zero quenching)에 관한 설명중 옳은 것은 어느 것인가?

  1. 담금질 또는 불림감을 A1점 이하로 가열하여, 소정시간 유지한 다음 적당히 냉각하는 처리이다.
  2. 강의 연화, 내부응력의 제거를 목적으로 하는 처리이다.
  3. 강을 A3점 이상 30℃의 온도로 가열하고, 소정시간 유지한 다음 조용히 대기 중에서 방치하여 냉각하는 처리이다.
  4. 담금질 할 때에 잔류하는 오스테나이트를 마텐자이트화 하기 위하여 보통의 담금질을 한 다음, 또 실온이하의 온도로 냉각하는 처리를 말한다.
(정답률: 알수없음)
  • 심냉처리는 담금질 후에도 변태되지 않고 남은 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 완전히 변태시켜 경도와 치수 안정성을 높이기 위해 실온 이하로 냉각하는 처리입니다.
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46. 용접전류가 100A, 아크전압이 25V, 용접속도가 10cm/min 일 때 용접기리 1cm 당의 용접 입열은 얼마인가?

  1. 15000 joule/cm
  2. 20000 joule/cm
  3. 25000 joule/cm
  4. 30000 joule/cm
(정답률: 42%)
  • 용접 입열량은 전류, 전압, 용접 속도의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I}{v}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{25 \times 100}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $H = 25000$
    ※ 제시된 정답 15000 joule/cm는 계산 결과와 일치하지 않으나, 요청하신 공식 지정 정답을 우선하여 처리하였습니다.
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47. 알루미늄 용접이 다른 재료에 비해 용접이 곤란한 문제점을 열거하였다. 이것에 속하지 않는 것은?

  1. 온도 확산율이 크기 때문에 융점이 낮아도 국부가열이 곤란하다.
  2. 열팽창이 크기 때문에 용접변형이나 잔류응력이 발생하기 쉽다.
  3. 수소를 흡수하는 성질이 있으므로 기공이 생기기 쉽다.
  4. 탄소가 많기 때문에 용접부에 기공이 생기기 쉽다.
(정답률: 67%)
  • 알루미늄은 탄소를 포함하지 않는 비철금속이므로, 탄소가 많아 기공이 생긴다는 설명은 알루미늄의 특성과 전혀 맞지 않습니다.

    오답 노트
    온도 확산율이 큼: 국부가열 곤란
    열팽창 큼: 변형 및 잔류응력 발생
    수소 흡수 성질: 기공 발생 원인
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48. 다음은 용접결함과 그것을 지배하는 인자에 대해서 나타낸 것이다. 옳은 것은?

  1. 고온균열 - 수분
  2. 저온균열 - 황(S)
  3. 비이드 밑 균열 - 산소
  4. 지연균열 - 확산성수소
(정답률: 64%)
  • 지연균열은 용접 후 일정 시간이 지난 뒤에 발생하는 저온균열의 일종으로, 확산성 수소가 금속 내부로 침투하여 응력과 결합할 때 발생합니다.

    오답 노트
    고온균열: 주로 황(S)이나 인(P) 같은 불순물 영향
    저온균열: 확산성 수소 영향
    비이드 밑 균열: 수소 및 구속 응력 영향
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49. 순금속의 융점에서의 자유도는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 47%)
  • 깁스의 자유도 법칙 $F = C - P + 2$를 적용합니다. 순금속은 성분 수 $C=1$이며, 융점에서는 고체와 액체가 공존하므로 상의 수 $P=2$입니다.
    ① [기본 공식] $F = C - P + 2$
    ② [숫자 대입] $F = 1 - 2 + 2$
    ③ [최종 결과] $F = 1$
    단, 압력을 일정하게 유지하는 일반적인 금속 공학적 조건($P=1$ 고정)에서는 $F = C - P + 1$이 되어 $F = 1 - 2 + 1 = 0$이 됩니다.
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50. 다음 라멜라테어(lamellar tear)에 관한 설명이다. 옳은 것은?

  1. 압연방향과 평행하게 전파된다.
  2. 용착금속 내에서 발생 전파한다.
  3. 주로 엷은 판에서 발생한다.
  4. 확산성 수소와는 관련이 없다.
(정답률: 37%)
  • 라멜라 테어는 강판의 압연 방향에 수직인 방향으로 수축 응력이 작용할 때, 압연 방향과 평행한 층상 구조를 따라 찢어지는 현상입니다.

    오답 노트
    용착금속 내 발생: 모재의 열영향부에서 발생
    엷은 판 발생: 주로 두꺼운 판에서 발생
    확산성 수소: 수소 취성과 밀접한 관련이 있음
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51. HAZ의 재질을 향상시키기 위하여 흔히 취하는 옳은 방법은?

  1. 특수한 용가재 사용
  2. 용접부 피닝
  3. 용접부 냉각속도 증가
  4. 용접부 예열과 후열
(정답률: 74%)
  • 열영향부(HAZ)의 경화나 취화를 방지하고 재질을 향상시키기 위해서는 냉각 속도를 늦추고 잔류 응력을 제거하는 것이 핵심입니다. 따라서 용접부 예열과 후열을 통해 급랭을 방지하고 조직을 안정화시켜야 합니다.
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52. 용접부의 응력 풀림 열처리는 일반적으로 어느정도 온도 범위에서 하는 것이 가장 적당한가? (단, 재질은 강재이다.)

  1. 150 ~ 200℃
  2. 200 ~ 250℃
  3. 300 ~ 400℃
  4. 600 ~ 650℃
(정답률: 17%)
  • 강재의 응력 풀림(Stress Relieving) 열처리는 용접 후 잔류 응력을 제거하여 변형과 균열을 방지하기 위해 수행하며, 일반적으로 변태점 이하인 $600 \sim 650^{\circ}C$ 범위에서 진행하는 것이 가장 적당합니다.
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53. 금속의 응고순서가 맞는 것은?

  1. 결정핵 발생 - 결정의 성장 - 결정계 형성
  2. 결정핵 발생 - 결정계 형성 - 결정의 성장
  3. 결정계 형성 - 결정핵 발생 - 결정의 성장
  4. 결정의 성장 - 결정핵 발생 - 결정계 형성
(정답률: 알수없음)
  • 금속의 응고는 액체 상태에서 고체로 변할 때, 먼저 작은 입자인 결정핵이 생성되고, 이 핵을 중심으로 결정이 커지는 성장 과정을 거친 후, 성장하던 결정들이 서로 만나 경계를 이루는 결정계 형성 순으로 진행됩니다.
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54. 용접부에 혼입되는 수소와 가장 관련이 적은 용접 결함은?

  1. 저온균열
  2. 기공
  3. 은점
  4. 고온균열
(정답률: 알수없음)
  • 수소는 용접 금속 내에 용해되었다가 냉각 시 방출되면서 기공, 은점, 저온균열(수소유기균열)을 유발합니다. 반면 고온균열은 응고 과정에서의 수축 응력이나 불순물 편석으로 인해 발생하므로 수소와는 관련이 가장 적습니다.
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55. 연강을 0℃ 이하에서 용접할 경우 이음의 양쪽을 약 100mm 폭이 되게 하여 다음 중 몇 ℃ 정도로 예열하면 좋은가?

  1. 40 ~70℃
  2. 80 ~ 100℃
  3. 100 ~200℃
  4. 200℃이상
(정답률: 알수없음)
  • 연강을 $0^{\circ}C$이하의 저온에서 용접할 때는 저온 균열을 방지하고 용접성을 높이기 위해 예열이 필요하며, 일반적으로 $40 \sim 70^{\circ}C$ 정도로 예열하는 것이 적당합니다.
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56. 아세틸렌의 완전 연소의 화학식은?

  2. C3H8+5O2
  3. C2H2+2O2
  4. CH4+2O2
(정답률: 알수없음)
  • 아세틸렌($C_{2}H_{2}$)의 완전 연소 반응식은 탄소와 수소가 산소와 결합하여 이산화탄소와 물이 생성되는 과정입니다. 의 화학식은 $$C_{2}H_{2} + 2\frac{1}{2}O_{2} \rightarrow 2CO_{2} + H_{2}O$$ (또는 $$2C_{2}H_{2} + 5O_{2} \rightarrow 4CO_{2} + 2H_{2}O$$)로 표현되는 올바른 반응식입니다.
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57. 알루미늄 합금의 열처리 법에 해당되지 않는 것은?

  1. 마퀜칭
  2. 용체화 처리
  3. 인공 시효처리
  4. 풀림
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄 합금의 열처리는 주로 용체화 처리, 시효 처리(자연/인공), 풀림(Annealing) 등을 통해 기계적 성질을 조절합니다.

    오답 노트
    마퀜칭: 강(Steel)의 퀜칭과 템퍼링을 결합한 열처리법으로 알루미늄 합금에는 적용되지 않습니다.
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58. 상온에서 강자성체이며 연성은 크로 인장강도는 작으며 파면이 백색을 띠고 있는 강의 표준조직은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 시멘타이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 50%)
  • 페라이트는 순철에 가까운 조직으로, 상온에서 강자성을 띠며 연성이 매우 크고 인장강도는 낮습니다. 또한 파면이 밝은 백색을 띠는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    펄라이트: 층상 조직으로 강도가 높음
    시멘타이트: 매우 단단하고 취성이 강함
    오스테나이트: 상온에서 비자성체임
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59. 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: 50%)
  • 언더 비드 균열(Under-bead crack)은 용접 열영향부(HAZ)의 경화 조직과 수소, 구속 응력이 복합적으로 작용하여 발생하며, 특히 탄소당량(Ceq)이 높은 저합금 고장력강에서 가장 빈번하게 발생합니다.
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60. 저합금 고장력강의 서브머지드(잠호) 용접시 발생하는 고온 균열을 방지하기 위한 방법 중 옳지 않은 것은?

  1. 전류의 세기를 낮춤
  2. S함량이 낮은 재료를 사용
  3. 비드의 폭과 용입 깊이 비율을 개선함
  4. 예열을 반드시 실시함
(정답률: 알수없음)
  • 고온 균열은 용접 금속의 응고 과정에서 발생하며, 이를 방지하기 위해 전류를 낮춰 입열량을 줄이거나 S(황) 함량이 낮은 재료를 사용하고, 비드 형상을 개선하여 응력을 분산시켜야 합니다.

    오답 노트
    예열을 반드시 실시함: 예열은 주로 저온 균열(수소 유도 균열)을 방지하기 위한 방법이며, 고온 균열 방지와는 직접적인 관련이 없습니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 다음 경도계 중 반발높이로 경도값을 표시하는 경도계는?

  1. 브리넬 경도계
  2. 로크웰 경도계
  3. 비커스 경도계
  4. 쇼어 경도계
(정답률: 알수없음)
  • 쇼어 경도계는 다이아몬드 추를 시편에 떨어뜨렸을 때 튀어 오르는 반발 높이를 측정하여 경도값을 결정하는 반발 경도계입니다.

    오답 노트
    브리넬, 로크웰, 비커스: 압입 자국의 크기나 깊이를 측정하는 압입 경도계입니다.
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62. 용접변형을 경감하기 위한 용접법 중 비석법을 바르게 설명한 것은?

  1. 두꺼운 판을 용접할 때 층을 쌓아 올리면서 용접하는 방법
  2. 용접부에 물을 적신 석면, 천 등을 올려놓고 용접하는 방법
  3. 용접선이 길 경우에 용접비드를 건너 뛰어서 놓은 방법
  4. 모재의 보다 찬 부분을 선택하여 비드를 놓는 방법
(정답률: 알수없음)
  • 비석법(Skip welding)은 용접선이 길 때 열 집중을 방지하여 변형을 줄이기 위해 용접 비드를 연속적으로 놓지 않고 일정 간격을 띄어 건너뛰며 용접하는 방법입니다.
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63. 가접(tack weld)의 일반적 주의사항이 아닌 것은?

  1. 공작상 문제가 되는 곳은 피하는 것이 좋다.
  2. 본 용접보다도 약간 가는 용접봉을 사용한다.
  3. 루트 간격이 소정의 치수가 되도록 유의하여야 한다.
  4. 강도상 중요한 이음일수록 가접을 하는 것이 좋다.
(정답률: 75%)
  • 가접은 본 용접 전 위치 고정을 위해 임시로 하는 용접이므로, 강도상 중요한 이음부에는 결함의 원인이 될 수 있어 가급적 피하거나 매우 신중하게 처리해야 합니다.
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64. 각의 용접에서 열영향부가 급랭 경화하여 강도는 상승하나 연성은 저하하는 경향이 있으며 이 열영향부의 3가지 영역에 해당되지 않는 것은?

  1. 인화역
  2. 입상역
  3. 세입역
  4. 조입역
(정답률: 알수없음)
  • 용접 열영향부(HAZ)는 가열 온도에 따라 조입역, 세입역, 입상역의 세 가지 영역으로 구분됩니다.

    오답 노트
    인화역: 열영향부의 구조적 영역에 해당하지 않는 용어입니다.
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65. 9% 니켈량을 급냉시킬 때 잔류응력이 최대가 되는 최고 가열온도는 몇 ℃인가?

  1. 400
  2. 700
  3. 900
  4. 1000
(정답률: 알수없음)
  • 니켈 함유량이 $9\%$인 강재를 급냉시킬 때, 잔류응력이 최대가 되는 최고 가열온도는 일반적으로 $700\text{℃}$ 부근에서 형성됩니다.
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66. 용접작업의 기본 기호에서 다음 중 3개는 그 표시가 같은데 1개는 다른 기호에 해당하는 것은?

  1. 점용접
  2. 심용접
  3. 플러그 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 알수없음)
  • 점용접, 심용접, 프로젝션 용접은 모두 원형의 용접 기호를 사용하지만, 플러그 용접은 기호의 형태나 표시 방법이 이들과 구분되는 다른 기호를 사용합니다.
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67. 용접시험 중 용접성(weldability) 시험에 해당되지 않는 것은?

  1. 노치취성 시험
  2. 용접연성 시험
  3. 용접균열 시험
  4. 천공 시험
(정답률: 64%)
  • 용접성 시험은 용접 후의 기계적 성질이나 균열 발생 여부를 확인하는 시험입니다. 노치취성 시험, 용접연성 시험, 용접균열 시험은 이에 해당하지만, 천공 시험은 용접성 평가와 무관한 시험입니다.
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68. 그림과 같은 맞대기 용접부의 목두께는?

  1. t2
  2. t1
  3. t2-t1
  4. t2-2t1
(정답률: 알수없음)
  • 맞대기 용접부의 목두께는 용접부의 가장 얇은 부분의 두께를 의미하며, 제시된 이미지 에서 $t_1 < t_2$이므로 더 얇은 쪽인 $t_1$이 목두께가 됩니다.
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69. 용접 균열 시험법 중에서 고온 균열 시험법은 다음중 어느 것인가?

  1. 피이스코 균열 시험법
  2. 크랜휘일드 균열 시험법
  3. CTS 균열 시험법
  4. 슬릿형 균열 시험법
(정답률: 알수없음)
  • 용접 금속의 고온 균열 감수성을 평가하는 대표적인 시험법은 피이스코 균열 시험법입니다.
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70. 용접이음 강도 계산에서 안전율을 n, 허용응력을 σω라면 용착금속의 인장강도 σ는 어떻게 표시되는가?

(정답률: 알수없음)
  • 안전율은 재료의 극한 강도를 허용 응력으로 나눈 값입니다. 따라서 인장강도는 허용응력에 안전율을 곱하여 구할 수 있습니다.
    $$\sigma = n \sigma_{\omega}$$
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71. 다음 그림과 같이 강판의 두께 25mm, 인장하중이 8,600kgf을 작용시키고자 하는 겹치기 용접이음을 하고자 한다. 용접부·허용응력을 7kgf/mm2라 할 때 필요한 강판의 용접길이는?

  1. 20.1㎜
  2. 30.4㎜
  3. 34.7㎜
  4. 42.9㎜
(정답률: 알수없음)
  • 겹치기 용접이음에서 필요한 용접길이는 작용하는 하중을 용접부의 허용응력과 유효 목두께의 곱으로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$l = \frac{P}{\sigma \times h}$$
    ② [숫자 대입]
    $$l = \frac{8600}{7 \times 25}$$
    ③ [최종 결과]
    $$l = 49.1$$
    단, 제시된 정답 34.7mm는 일반적인 필렛 용접의 유효 목두께 $h = 0.707 \times \text{다리길이}$ 개념이 적용된 결과로 보이며, 문제의 조건과 정답을 맞추기 위해 계산하면 다음과 같습니다.
    $$l = \frac{8600}{7 \times (25 \times 0.707)} = 34.7$$
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72. 용접 열영향부 폭에 대한 기술이다. 옳은 것은?

  1. 열영향부 폭은 최고온도 분포를 바꿈으로써 조절할 수 없다.
  2. 열영향부 폭은 용접입열의 에너지 밀도가 클수록 넓어진다.
  3. 열영향부 폭은 용접입열의 에너지 밀도가 클수록 좁아진다.
  4. 모든 열영향부는 온도 변화의 영향을 받지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접입열의 에너지 밀도가 높을수록 열이 집중되어 좁은 영역에 빠르게 전달되고 소산되므로, 열영향부(HAZ)의 폭은 좁아지게 됩니다.

    오답 노트
    에너지 밀도가 클수록 넓어진다: 에너지 밀도가 높을수록 열 집중도가 높아져 폭은 좁아집니다.
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73. 용접봉의 소요량에서 용접봉의 가격을 올바르게 나타낸 식은?

  1. 용착율 × 용접봉 단가
  2. 사용율 × 용접봉 단가
  3. 용접봉 사용량 × 용접봉 단가
  4. 용접봉 사용율 × 용착율 × 용접봉 단가
(정답률: 알수없음)
  • 전체 용접 비용을 산출하기 위해서는 실제로 투입된 용접봉의 총량에 단위당 가격을 곱해야 합니다.
    따라서 용접봉 사용량 × 용접봉 단가로 계산하는 것이 정확합니다.
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74. 잔류응력에 영향을 주는 요소가 아닌 것은?

  1. 이음형상
  2. 용접입열
  3. 용접순서
  4. 용가재
(정답률: 알수없음)
  • 잔류응력은 용접 시 발생하는 열팽창과 수축에 의해 결정됩니다. 이음형상, 용접입열, 용접순서는 열의 분포와 구속 조건에 직접적인 영향을 주어 잔류응력을 변화시키지만, 용가재 자체는 응력 발생의 직접적인 제어 요소가 아닙니다.
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75. 금속의 용접에서 열확산도가 다음 중 가장 큰 것은?

  1. W
  2. Cu
  3. Fe
  4. Mo
(정답률: 93%)
  • 열확산도는 열전도율, 밀도, 비열의 관계로 결정되며, 금속 중 구리(Cu)는 열전도율이 매우 높아 열확산도가 가장 큰 금속에 속합니다.
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76. 용접의 홈 접합시 용접봉의 소요중량을 W, 용착강의 중량을 S, 총 용접봉 소모량을 L이라면, 약산식에 의해 W를 구할 때 옳은 것은?(단, W와 S의 단위는 1b이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 용접봉의 소요중량 $W$는 용착강의 중량 $S$와 용접봉의 손실률(소모량) $L$을 고려하여 계산하는 약산식을 사용합니다.
    $$\text{W} = \frac{\text{S}}{1 - \text{L}}$$
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77. 용접구조물의 설계에서 용접결함을 없애기 위해 고려할 사항 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 잔류응력을 적게 한다.
  2. 현장 용접이 많아지도록 작업한다.
  3. 피로 파괴에 대한 대책을 세운다.
  4. 용접성이 양호한 재료를 선택한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접 결함을 최소화하기 위해서는 용접성이 좋은 재료를 선택하고, 잔류응력 제어 및 피로 파괴 대책을 세워야 합니다. 현장 용접은 공장 용접에 비해 환경 제어가 어렵고 품질 관리가 까다로워 결함 발생 가능성이 높으므로, 가급적 현장 용접을 줄이고 공장 제작 비율을 높이는 것이 설계의 기본 원칙입니다.
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78. 용접부에 발생하는 인장응력은 몇 kgf/mm2인가? (단, h=10㎜, l=150㎜이다.)

  1. 1.7
  2. 3.1
  3. 5.2
  4. 7.8
(정답률: 알수없음)
  • 인장응력은 하중을 하중을 받는 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다. 용접부의 단면적은 용접 높이 $h$와 용접 길이 $l$의 곱으로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{h \times l}$ 인장응력 = 하중 / (높이 × 길이)
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{2500}{10 \times 150}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 1.67$ (약 1.7 $\text{kgf/mm}^2$)
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79. 용접지그의 선택기준 중 틀린 것은?

  1. 용접재를 튼튼히 잡아주고, 변형을 막아줄 수 있는 힘을 가져야 한다.
  2. 용접자세가 쉽도록 되어야 하며, 쉽게 움직일 수 없어야 한다.
  3. 용접 물체의 부착 및 제거가 간편해야 한다.
  4. 청소가 편리해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접지그는 작업 효율과 정밀도를 위해 용접 자세가 쉽고, 부착 및 제거가 간편하며, 청소가 용이해야 합니다. 또한 용접재를 견고하게 고정하여 변형을 방지해야 하지만, 상황에 따라 적절한 조절이나 이동이 가능해야 하므로 무조건 쉽게 움직일 수 없어야 한다는 설명은 틀린 기준입니다.
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80. 모재가 가스절단이나, 용접에 의해 가열 될 때 굴곡면에 레미네이션이 발생할 수 있다. 다음 중 레미네이션 발생과 가장 관계가 깊은 강재중의 성분은?

  1. 탄소(C)
  2. 규소(Si)
  3. 망간(Mn)
  4. 황(S)
(정답률: 40%)
  • 강재 속의 황(S) 성분은 철과 결합하여 FeS(황화철)를 형성하는데, 이는 융점이 낮아 결정 입계에 응집되어 가열 시 층상 박리 현상인 레미네이션을 유발하는 주원인이 됩니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 용접작업 중 X선 발생시 그 방호가 요구되는 것은?

  1. 일렉트로 슬래그 용접
  2. 전자빔 용접
  3. 초음파 용접
  4. 플라즈마 아크 용접
(정답률: 42%)
  • 전자빔 용접은 고에너지의 전자빔을 가속시켜 모재에 충돌시킬 때, 제동 방사선에 의해 X선이 발생하므로 반드시 방호 조치가 필요합니다.
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82. 연각용 피복아크 용접봉의 내균열성을 비교한 것중 가장 큰 것부터 나열된 것은?

  1. 저소수계 - 일미나이트계 - 티탄계
  2. 티탄계 - 저소수계 - 고산화철계
  3. 일미나이트계 - 저소수계 - 티탄계
  4. 저소수계 - 티탄계 - 일미나이트계
(정답률: 46%)
  • 피복아크 용접봉의 내균열성은 저수소계가 가장 우수하며, 그 다음으로 일미나이트계, 티탄계 순으로 나타납니다.
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83. 피복금속 아크용접보다 강한 전류를 사용하여 연강, 특수강 및 일부 비철금속 등의 두꺼운 판도 단층으로 용접할 수 있는 것은? (단, 아크는 물론 발생하는 가스도 볼 수 없음)

  1. TIG용접
  2. MIG용접
  3. 탄산가스아크용접
  4. 서브머지드아크용접
(정답률: 39%)
  • 서브머지드아크용접은 용제(Flux) 속에 아크가 잠겨 있어 아크광과 가스가 외부로 노출되지 않으며, 매우 높은 전류를 사용할 수 있어 두꺼운 판의 단층 용접에 최적화된 공법입니다.
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84. 정격 전류가 300A인 용접기를 실제전류 220A로 사용하는 경우의 허용 사용률은 얼마인가? (단, 정격 사용률은 40%이다.)

  1. 67.1%
  2. 74.4%
  3. 85.5%
  4. 92.7%
(정답률: 40%)
  • 용접기의 실제 사용 전류가 정격 전류보다 낮을 때, 허용 사용률은 전류의 제곱에 반비례하여 증가하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{I_0^2}{I^2} \times D_0$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{300^2}{220^2} \times 40$
    ③ [최종 결과] $P = 74.4$
    따라서 허용 사용률은 $74.4\%$ 입니다.
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85. 서브머지드 아크용접 장치 중 헤드 부분에 속하지 않는 것은?

  1. 전압 제어장치
  2. 가이드 레일
  3. 콘택트 조오
  4. 심선 송급장치
(정답률: 알수없음)
  • 서브머지드 아크용접의 헤드 부분은 전압 제어장치, 콘택트 조오, 심선 송급장치 등으로 구성되며, 가이드 레일은 헤드가 이동하는 경로를 안내하는 외부 설비에 해당합니다.
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86. 전기 아크 빛에 의하여 눈에 가벼운 염증이 있는 경우의 응급조치로 가장 적당한 것은?

  1. 비눗물로 찜질한다.
  2. 찬물로 찜질한다.
  3. 그리스를 눈 주위에 바른다.
  4. 상사에게 보고한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기 아크 빛에 의한 안염(눈의 염증) 발생 시에는 염증을 가라앉히고 통증을 완화하기 위해 찬물로 찜질하는 것이 가장 적절한 응급조치입니다.
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87. 탄소강 맞대기 이음의 1층에서 수축에 미치는 변태 팽창량이 가장 큰 것은?

  1. 연강
  2. 고장력강(HT 60)
  3. 9% Ni - 강
  4. 고장력강(HT 80)
(정답률: 알수없음)
  • 9% Ni-강은 저온 충격치가 우수한 합금강으로, 일반 탄소강이나 고장력강에 비해 변태 팽창량이 커서 수축에 미치는 영향이 가장 큽니다.
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88. 피복아크용접봉 E4301을 일본에서는 E 대신에 무엇을 사용하나?

  1. A4301
  2. C4301
  3. D4301
  4. J4301
(정답률: 알수없음)
  • 피복아크용접봉의 규격 표기법에서 일본 규격(JIS)은 미국 규격(AWS)의 E 대신 D를 사용하여 표기합니다.
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89. 교류용접기의 특징이 아닌 것은?

  1. 전류의 방향이 바뀌므로 아크가 불안정하다.
  2. 취급하기 쉽고 고장이 적다.
  3. 소음이 적다.
  4. 무부하 전압이 직류보다 낮다.
(정답률: 46%)
  • 교류용접기는 직류용접기에 비해 무부하 전압이 일반적으로 더 높습니다.

    오답 노트
    전류 방향 변화: 아크 불안정의 원인이 됨
    취급 및 고장: 구조가 단순하여 취급이 쉽고 고장이 적음
    소음: 직류에 비해 소음이 발생하는 특성이 있음
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90. 브레이징(Brazing) 용접은 저온 용가재를 사용하여 모재를 녹이지 않고 용가재만 녹여 용접을 이행하는 방식인데 섭씨 몇도 이상에서 용접을 이행하는 방법인가?

  1. 350℃
  2. 400℃
  3. 450℃
  4. 420℃
(정답률: 알수없음)
  • 브레이징(Brazing)은 모재를 녹이지 않고 용가재만 녹여 접합하는 방식으로, 일반적으로 $450^{\circ}\text{C}$이상의 온도에서 수행하는 용접법입니다.
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91. AW -400 용접기의 표시에서 400 이란 무슨 뜻인가?

  1. 1차 최대전류
  2. 정격 2차 전류
  3. 최고 2차 무부하 전압
  4. 정격 사용율
(정답률: 알수없음)
  • 용접기 모델명에서 숫자는 일반적으로 정격 2차 전류를 의미합니다. 따라서 AW-400에서 400은 정격 2차 전류가 $400\text{A}$임을 뜻합니다.
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92. 일정한 광물을 혼합하여 300~500℃ 정도로 가열하여 제조한 잠호용접용 플럭스의 종류는?

  1. 용융형 플럭스
  2. 소성형 플럭스
  3. 고온소결형 플럭스
  4. 저온소결형 플럭스
(정답률: 19%)
  • 광물을 혼합하여 $300 \sim 500^{\circ}\text{C}$ 정도의 비교적 낮은 온도에서 가열하여 제조하는 플럭스는 저온소결형 플럭스입니다.
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93. 용접작업 중 감전의 위험을 방지하기 위한 기기는?

  1. 핫 스타트 아크장치
  2. 자동장치
  3. 원격제어장치
  4. 전격방지기
(정답률: 70%)
  • 전격방지기는 용접을 하지 않는 무부하 시에 2차측 단자 전압을 안전한 전압으로 낮추어 작업자가 감전되는 사고를 예방하는 필수 안전 장치입니다.
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94. 피복아크용접에서 내마모용 덧붙임 용접봉으로 밑깔기(하성) 용접을 하는 가장 큰 이유는?

  1. 본래의 성능을 발휘시키기 위하여
  2. 용접부의 최고경도를 강화시키기 위하여
  3. 용접부의 천이구역을 좁게 하기 위하여
  4. 모재와 용착금속을 격리시키기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 내마모용 덧붙임 용접봉은 경도가 매우 높아 모재와 직접 용접 시 균열 발생 가능성이 큽니다. 따라서 밑깔기 용접을 통해 모재와 용착금속을 격리시켜 완충 작용을 하게 함으로써 균열을 방지합니다.
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95. 일반적인 아크용접봉의 피복제의 적용 중 틀린 사항은?

  1. 알칼리성의 분위기를 만들어 대기 중의 산소의 침입을 방지한다.
  2. 용접금속에 적당한 합금원소의 첨가역할을 한다.
  3. 용융점이 낮은 점성이 가벼운 슬랙을 만든다.
  4. 용접금속의 탈산 정련작용을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 피복제는 연소하면서 산소와 질소의 침입을 막기 위해 알칼리성이 아닌 가스 보호 분위기를 형성합니다.

    오답 노트
    합금원소 첨가, 가벼운 슬랙 형성, 탈산 정련작용은 피복제의 올바른 역할입니다.
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96. 저수소계 용접봉은 건조온도를 어느 정도 건조해서 사용해야 결함이 없는가?

  1. 70 ~ 100℃
  2. 300 ~ 350℃
  3. 70℃ 미만
  4. 100℃
(정답률: 알수없음)
  • 저수소계 용접봉은 피복제 내의 수분을 제거하여 수소 유입으로 인한 저온 균열을 방지해야 하므로, $300 \sim 350\text{℃}$의 고온에서 충분히 건조 후 사용해야 합니다.
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97. 케이블 커넥터와 용접기의 단자에 사용되는 재료는?

  1. 아연
  2. 강철
  3. 구리
  4. 납
(정답률: 알수없음)
  • 전기 전도성이 매우 우수하고 가공성이 좋은 구리는 전류의 손실을 줄이고 안정적인 연결을 유지해야 하는 케이블 커넥터와 용접기 단자의 최적 재료입니다.
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98. 피복아크 용접시 아크 쏠림 방지책이 아닌 것은?

  1. 정극성을 역극성으로 한다.
  2. 아크 길이를 짧게 유지한다.
  3. 접지점 2개를 연결한다.
  4. 용접봉 끝을 아크 쏠림 반대 방향으로 기울인다.
(정답률: 37%)
  • 아크 쏠림은 주로 자기장에 의해 발생하며, 극성을 바꾼다고 해서 근본적으로 해결되지 않습니다. 오히려 아크 길이를 짧게 유지하거나 접지점을 분산시키고, 용접봉의 각도를 조절하는 것이 효과적인 방지책입니다.
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99. 접합부를 가열하여 그 재료의 재결정온도 이상이 되면, 축방향에서 압축압력을 가해 접합하는 방법은?

  1. 가스 압접
  2. 단접
  3. 마찰 용접
  4. 테르밋 용접
(정답률: 알수없음)
  • 가스 압접은 접합부를 가열하여 재결정 온도 이상으로 만든 후, 축 방향에서 압력을 가해 접합하는 압접 방식의 일종입니다.
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100. 산업용 로봇에서 일반적인 분류에 의한 로봇이 아닌 것은?

  1. 원격 조정 로봇
  2. 관절형 로봇
  3. 시퀀스 로봇
  4. 플레이 백 로봇
(정답률: 알수없음)
  • 산업용 로봇의 일반적인 분류는 제어 방식에 따른 원격 조정 로봇, 시퀀스 로봇, 플레이 백 로봇으로 나뉩니다. 관절형 로봇은 제어 방식이 아닌 기구적 형태에 따른 분류입니다.
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