용접기사 필기 기출문제복원 (2008-03-02)

용접기사 2008-03-02 필기 기출문제 해설

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용접기사
(2008-03-02 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 다음 중 높은 용융점의 금속에 가장 부적당한 주조 방법은?

  1. 인베스트먼트 주조법
  2. 사형 주조법
  3. 다이캐스팅법
  4. 원심 주조법
(정답률: 40%)
  • 다이캐스팅법은 금속 금형에 용융 금속을 압입하는 방식이므로, 용융점이 너무 높은 금속을 사용하면 금형 자체가 녹거나 손상되어 사용할 수 없습니다.
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2. 지름 20mm의 드릴을 이용하여 26m/min의 절삭속도와 0.1 mm/rev의 이송으로 깊이 100 mm인 구멍을 뚫는데 소요되는 시간은 얼마인가? (단, 드릴의 원추 높이는 5.4 mm이다.)

  1. 2분 33초
  2. 3분 55초
  3. 4분 34초
  4. 5분 55초
(정답률: 45%)
  • 드릴링 가공 시간은 회전수와 이송 속도, 그리고 드릴의 원추 높이를 포함한 총 이동 거리를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = \frac{L + h}{f \times \frac{V}{\pi D}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{100 + 5.4}{0.1 \times \frac{26}{\pi \times 20}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 153 \text{ sec} = 2\text{분 } 33\text{초}$$
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3. 다음 중 구멍의 내면을 가장 정밀하게 가공하는 방법은?

  1. 드릴링
  2. 소잉
  3. 펀칭
  4. 호닝
(정답률: 75%)
  • 호닝은 정밀한 연삭 숫돌을 사용하여 구멍의 내면을 매우 정밀하게 다듬는 정밀 가공법입니다.

    오답 노트
    드릴링: 구멍을 뚫는 기초 가공
    소잉: 톱으로 자르는 절단 가공
    펀칭: 구멍을 뚫거나 모양을 내는 전단 가공
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4. 다음 중 각도측정에 사용되는 측정기는?

  1. 포인트 마이크로미터
  2. 수준기(level)
  3. 텔리스코핑 게이지
  4. 조도계(roughness indicator)
(정답률: 63%)
  • 수준기(level)는 액체의 표면이 중력 방향에 대해 항상 수평을 유지하는 원리를 이용하여 각도나 수평 상태를 측정하는 장치입니다.

    오답 노트
    포인트 마이크로미터: 길이 측정
    텔리스코핑 게이지: 구멍의 내경 측정
    조도계: 표면 거칠기 측정
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5. 순철의 자기(磁氣)변태점은?

  1. A1 변태점
  2. A2 변태점
  3. A3 변태점
  4. A4 변태점
(정답률: 67%)
  • 순철의 자기변태점은 $A_2$ 변태점이며, 이 온도에서 강자성체에서 상자성체로 성질이 변화합니다.
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6. 다음은 가공변질층에 관한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 가공변질층은 절삭저항의 크기에는 관계가 없다.
  2. 가공변질층은 내식성과 내마모성이 좋지 않다.
  3. 가공변질층은 흔히 잔류응력이 남는다.
  4. 절삭온도는 가공변질층에 영향을 미친다.
(정답률: 86%)
  • 가공변질층은 절삭 가공 시 발생하는 열과 압력, 즉 절삭저항의 크기에 직접적인 영향을 받아 형성됩니다. 따라서 절삭저항의 크기와 관계가 없다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    내식성/내마모성 저하, 잔류응력 발생, 절삭온도의 영향: 모두 가공변질층의 전형적인 특징입니다.
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7. 프레스 작업(press working) 가공방식이 아닌 것은?

  1. 래핑(lapping)
  2. 벤딩(bending)
  3. 드로잉(drawing)
  4. 엠보싱(embossing)
(정답률: 50%)
  • 프레스 가공은 금형을 이용해 재료에 강한 압력을 가해 성형하는 방식입니다. 벤딩, 드로잉, 엠보싱은 대표적인 프레스 가공법이지만, 래핑은 정밀한 표면 다듬질을 위한 연삭 가공의 일종입니다.
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8. 선반의 전 소비동력(N)은 다음 중 3가지 동력을 합한 것이다. 이 3가지에 해당하지 않는 것은?

  1. 손실동력(N)
  2. 유효절삭동력(N)
  3. 이송동력(N)
  4. 회전동력(N)
(정답률: 54%)
  • 선반의 전 소비동력은 실제로 칩을 깎는 데 필요한 유효절삭동력, 공구를 이동시키는 이송동력, 그리고 기계적 마찰 등으로 사라지는 손실동력의 합으로 구성됩니다. 회전동력은 별도의 독립된 합산 항목이 아닙니다.
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9. 다음 중 이음매 없는 강관을 제조하는 방법은?

  1. 인발 가공
  2. 전조 가공
  3. 만네스만 법
  4. 냉간 압연법
(정답률: 62%)
  • 만네스만 법은 회전하는 빌렛 중심에 송곳 모양의 펀치를 밀어 넣어 구멍을 뚫고 롤러로 확장시켜 이음매 없는 강관(심리스 파이프)을 제조하는 대표적인 방법입니다.
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10. 두께가 2mm인 연강판에 펀칭 프레스로 지름 20mm의 구멍을 뚫을 때 필요한 힘은 약 얼마인가? (단, 전단응력은 20kgf/mm2 이다.)

  1. 2164 kgf
  2. 2514 kgf
  3. 3620 kgf
  4. 5068 kgf
(정답률: 65%)
  • 펀칭 시 필요한 힘은 전단 면적에 전단응력을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \pi \times d \times t \times \tau$
    ② [숫자 대입] $P = 3.14 \times 20 \times 2 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 2512$ (약 $2514\text{kgf}$)
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11. 구성인선(built-up edge)을 감소시키기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 절삭공구의 인선을 예리하게 한다.
  2. 윤활성이 좋은 절삭유를 사용한다.
  3. 공구 윗면 경사각을 크게 한다.
  4. 저속으로 절삭 작업을 한다.
(정답률: 91%)
  • 구성인선은 칩이 공구 인선에 압착되어 붙는 현상으로, 이를 방지하려면 절삭 저항을 줄이고 칩 배출을 원활하게 해야 합니다. 저속으로 절삭 작업을 하면 칩이 공구에 달라붙기 쉬워 구성인선이 더 잘 발생하므로, 오히려 고속 절삭을 통해 이를 억제해야 합니다.
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12. 가공의 영향으로 생긴 스트레인이나 내부 응력을 제거하고 미세한 표준조직으로 기계적 성질을 향상시키는 열처리법은?

  1. 소프트닝
  2. 보로나이징
  3. 하드 메이싱
  4. 노멀라이징
(정답률: 95%)
  • 노멀라이징(normalizing)은 가공 중 발생한 내부 응력을 제거하고 결정 조직을 미세하고 균일하게 만들어 기계적 성질을 향상시키는 표준화 열처리법입니다.
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13. 강판재에 곡선 윤곽의 구멍을 뚫어서 형판(template)을 제작할 때 다음 중 가장 적합한 가공법은?

  1. 버니싱 가공
  2. 와이어 컷 방전가공
  3. 초음파 가공
  4. 플라즈마 젯 가공
(정답률: 50%)
  • 와이어 컷 방전가공은 가는 와이어 전극을 사용하여 정밀한 곡선 윤곽의 구멍이나 형판(template)을 제작하는 데 가장 적합한 가공법입니다.
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14. 다음의 프레스가공 방식 중 굽힘가공에 해당하는 것은?

  1. 펀칭(punching)
  2. 트리밍(trimming)
  3. 컬링(curling)
  4. 셰이빙(shaving)
(정답률: 82%)
  • 컬링(curling)은 판재나 용기의 가장자리 부분을 둥글게 말아 테두리를 만드는 대표적인 굽힘가공 방식입니다.

    오답 노트
    펀칭(punching): 구멍을 뚫는 전단 가공
    트리밍(trimming): 드로잉 후 불필요한 외곽 부분을 잘라내는 전단 가공
    셰이빙(shaving): 전단면을 깨끗하게 다듬는 전단 가공
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15. 주물사에 가장 많이 포함된 주성분은?

  1. MgO
  2. Fe2O3
  3. Aℓ2O3
  4. Sio2
(정답률: 74%)
  • 주물사의 주성분은 규사(silica)이며, 화학식으로는 $SiO_{2}$가 가장 많이 포함되어 있습니다.
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16. 가는 선(細線)의 접합이나 특수한 이중 금속 간의 접합에 극히 유용하며, 발진기, 진동자, 지동전달기구, 용접팀, 가압기 및 자동제어장치 등을 이용하는 용접법은?

  1. 스터드 용접법(stud welding)
  2. 마찰 용접법(friction welding)
  3. 냉간 용접법(cold pressure welding)
  4. 초음파 용접법(ultrasonic welding)
(정답률: 89%)
  • 초음파 용접법(ultrasonic welding)은 초음파 진동을 이용하여 가는 선의 접합이나 이종 금속 간의 접합에 매우 유용하며, 발진기와 진동자 등을 사용하는 용접 방식입니다.
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17. 소성가공에 속하지 않는것은?

  1. 암연가공
  2. 인발가공
  3. 단조가공
  4. 선반가공
(정답률: 65%)
  • 소성가공은 재료에 외력을 가해 영구적인 변형을 일으켜 모양을 만드는 가공입니다. 선반가공은 재료를 깎아내는 제거 가공(절삭 가공)에 해당하므로 소성가공이 아닙니다.

    오답 노트
    압연, 인발, 단조: 모두 재료를 누르거나 당겨서 변형시키는 대표적인 소성가공입니다.
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18. 18-4-1계 고속도강에서의 18의 의미는?

  1. 탄소의 함유량
  2. 텅스텐의 함유량
  3. 크롬의 함유량
  4. 몰리브덴의 함유량
(정답률: 70%)
  • 고속도강(HSS)의 표기법에서 숫자는 각 합금 원소의 함유량을 백분율(%)로 나타냅니다. 18-4-1강에서 첫 번째 숫자인 18은 텅스텐(W)의 함유량이 $18\%$임을 의미합니다.
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19. 용접에서 가스 가우징(gas gousing) 이란?

  1. 열원을 가스화염에서 얻는 일종의 맞대기 용접이다.
  2. 용접 부분의 뒷면을 따내거나 강재의 표면에 둥근 홈을 파내는 가스가공이다.
  3. 모재의 홈을 파고 가스건으로 모재와 용접봉을 가열하여 눌러 줕이는 작업이다.
  4. 가스절단시 절단성으로 판정하는 기준이다.
(정답률: 82%)
  • 가스 가우징은 산소와 연료 가스를 이용하여 금속을 녹여내어 용접부의 뒷면을 제거(백 가우징)하거나 표면에 홈을 파내는 일종의 가스 가공법입니다.
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20. 게이지블록의 특징으로 틀린 것은?

  1. 측정면이 서로 밀착하는 특성을 가지고 있어서 몇 개의 수로 많은 치수의 기준을 얻을 수 있다.
  2. 표시하는 길이의 정도가 아주 높다.
  3. 정밀도가 높아 사용하는데 높은 숙련도가 필요하다.
  4. 광파장으로부터 길이를 측정할 수 있다.
(정답률: 82%)
  • 게이지블록은 정밀도가 매우 높고 측정면의 밀착성(Wringing)을 이용해 다양한 치수를 얻을 수 있는 표준 게이지입니다. 하지만 사용법이 단순하여 특별히 높은 숙련도를 요구하지는 않습니다.

    오답 노트
    광파장으로부터 길이를 측정할 수 있다: 이는 광학적 길이 측정 방식에 대한 설명입니다.
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2과목: 재료역학

21. 한 변의 길이가 4cm인 정사각형 단면의 봉이 압축하중을 받고 있다. 이 때의 수직 변형률이 0.004라면 단면적의 증가량은 얼마인가? (단, 이 재료의 포아송 비는 0.25 이다.)

  1. 0.015cm2
  2. 0.022cm2
  3. 0.032cm2
  4. 0.512cm2
(정답률: 34%)
  • 압축 하중을 받을 때 수직 변형률과 포아송 비를 이용하여 횡변형률을 구하고, 이를 통해 단면적의 변화량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_{lat} = -\nu \epsilon_{long}, \Delta A \approx 2A \epsilon_{lat}$
    ② [숫자 대입] $\Delta A = 2 \times (4 \times 4) \times (-0.25 \times 0.004)$
    ③ [최종 결과] $\Delta A = 0.032$
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22. 지름 d의 원형 단면을 가진 보의 전단력을 V라 할때 단면의 중립축에서 일어나는 최대 전단 응력을?

(정답률: 79%)
  • 원형 단면 보의 중립축에서 발생하는 최대 전단 응력은 평균 전단 응력의 $4/3$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \frac{V}{A} = \frac{4}{3} \frac{V}{\frac{\pi d^2}{4}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{4 \times 4V}{3 \times \pi d^2}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = \frac{16V}{3\pi d^2}$
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23. 그림과 같은 부정정보가 단순 지지단에서 모멘트 Mo를 받는다. 단순 지지단에서의 반력 R8는?

(정답률: 59%)
  • 한쪽 끝은 고정단, 다른 쪽 끝은 단순 지지단이며 모멘트 $M_0$가 작용하는 부정정보의 반력을 구하는 문제입니다. 적합 조건과 평형 방정식을 이용하여 계산하면 단순 지지단 $A$에서의 반력 $R_A$는 다음과 같습니다.
    $$\frac{3M_0}{2\ell}$$
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24. 단면의 도심 o를 지나는 단면 2차 모멘트 Ix는?

  1. 1210mm2
  2. 120.9mm2
  3. 1210cm2
  4. 120.9cm2
(정답률: 36%)
  • T형 단면의 도심을 지나는 단면 2차 모멘트를 구하는 문제입니다. 이미지의 치수를 바탕으로 평행축 정리를 적용합니다.
    전체 단면적 $A = (10 \times 1) + (2 \times 2) = 14 \text{ cm}^{2}$이며, 도심 위치 $y = \frac{(10 \times 1 \times 0.5) + (2 \times 2 \times 1)}{14} \approx 0.643 \text{ cm}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I_{x} = \sum (I_{i} + A_{i} d_{i}^{2})$
    ② [숫자 대입] $I_{x} = (\frac{10 \times 1^{3}}{12} + 10 \times (0.5 - 0.643)^{2}) + (\frac{2 \times 2^{3}}{12} + 4 \times (1 - 0.643)^{2})$
    ③ [최종 결과] $I_{x} = 1210 \text{ cm}^{4}$ (단, 보기의 단위 $\text{cm}^{2}$는 $\text{cm}^{4}$의 오기로 판단됨)
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25. 그림에서 인장력 12kN이 작용할 때 지름 20mm인 리벳단면에 일어나는 전단 응력은 몇 MPa 인가?

  1. 68.2
  2. 38.2
  3. 23.8
  4. 32.0
(정답률: 69%)
  • 리벳 단면에 작용하는 전단 응력은 하중을 전단 면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi d^2}{4}}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{12000}{\frac{\pi \times 20^2}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 38.2$
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26. 그림과 같은 평면 응력 상태에서 σ

  1. σmax =24.6, σmin = -11.6
  2. σmax =21.8, σmin = -9.8
  3. σmax =19.4, σmin = -8.2
  4. σmax =17.8, σmin = -7.2
(정답률: 38%)
  • 평면 응력 상태에서 주응력은 모어 원의 중심과 반지름을 이용하여 계산합니다. 주어진 응력 성분 $\sigma_x, \sigma_y, \tau_{xy}$를 이용하여 최대 및 최소 주응력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max, min} = \frac{\sigma_x + \sigma_y}{2} \pm \sqrt{(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2})^2 + \tau_{xy}^2}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max, min} = \frac{10 + 20}{2} \pm \sqrt{(\frac{10 - 20}{2})^2 + 15^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 24.6, \sigma_{min} = -11.6$
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27. 다음 보에서 최대 굽힘모멘트가 일어나는 곳은 좌단에서 어느 위치인가?

(정답률: 59%)
  • 좌측 절반($l/2$) 구간에만 균일분포 하중이 작용하는 보에서, 최대 굽힘모멘트는 전단력이 0이 되는 지점에서 발생합니다. 반력 계산 후 모멘트 식을 세워 미분하여 0이 되는 지점을 찾으면 좌단에서 $3l/8$ 위치가 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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28. 지름 3cm인 축이 1590 rpm으로 회전하고 있다. 이 축에 발생하는 최대 전단응력이 30 MPa을 넘지 않는 범위에서 이 축이 전달할 수 있는 최대 동력은 몇 kW인가?

  1. 26
  2. 11
  3. 35
  4. 17
(정답률: 45%)
  • 축의 최대 전단응력 공식을 통해 전달 가능한 최대 토크를 구한 뒤, 동력 공식에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{2 \pi N T}{60 \times 1000}, T = \frac{\tau \pi d^3}{16}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{30 \times 10^6 \times \pi \times (0.03)^3}{16} \approx 5301.4, P = \frac{2 \pi \times 1590 \times 5301.4}{60 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $P = 26.3 \text{ kW}$
    따라서 약 26 kW가 됩니다.
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29. 다음 그림과 같이 균일분포 하중 ω를 받는 보에서 굽힘 모멘트 선도는?

(정답률: 86%)
  • 균일분포 하중을 받는 보에서 굽힘 모멘트는 하중의 분포에 따라 2차 곡선 형태를 띱니다. 지점 A, B 사이에서는 양의 모멘트(위로 볼록)가 발생하고, 캔틸레버 부분인 양 끝단에서는 음의 모멘트(아래로 볼록)가 발생하는 형태의 선도가 나타납니다. 따라서 정답은 입니다.
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30. 다음 그림과 같은 구조물에 힘 P가 작용할 때, A점에서의 모멘트는?

  4. 2PL
(정답률: 60%)
  • 모멘트는 힘과 회전 중심축으로부터 힘의 작용선까지의 수직 거리의 곱으로 계산합니다. A점을 기준으로 힘 $P$의 수직 거리는 $L/2$이므로 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $M = P \times d$
    ② [숫자 대입] $M = P \times \frac{L}{2}$
    ③ [최종 결과] $M = \frac{1}{2}PL$
    따라서 정답은 입니다.
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31. 그림과 같이 수평 강체봉 AB의 일단을 연직벽에 힌지로 연결하고 죄임봉 CD로 매단 구조물이 있다. 죄임봉의 단면적은 1cm2 , 허용 인장응력은 100 MPa, 탄성계수가 200 GPa 일 때 B단의 최대 안전하중은 몇 kN 인가?

  1. 3
  2. 3.75
  3. 6
  4. 8.33
(정답률: 60%)
  • 모멘트 평형 조건($\sum M_A = 0$)을 이용하여 B단 하중 $P$와 죄임봉 $CD$의 인장력 $F$의 관계를 구한 뒤, 허용 응력을 적용합니다. $CD$봉의 각도를 $\theta$라 하면 $\sin\theta = \frac{3}{5}$입니다.
    ① [기본 공식] $P \cdot 8 = F \cdot \sin\theta \cdot 4 \implies F = \frac{2P}{\sin\theta}$
    ② [숫자 대입] $100 \times 10^6 \cdot (1 \times 10^{-4}) = \frac{2P}{3/5}$
    ③ [최종 결과] $P = 3$
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32. 지름 70mm인 환 봉에 20 MPa의 최대 전단응력이 생겼을 때의 비틀림 모멘트는 몇 N · m 인가?

  1. 1347
  2. 2546
  3. 3467
  4. 4500
(정답률: 22%)
  • 원형 단면 봉의 비틀림 모멘트와 최대 전단응력의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{\tau \cdot J}{r} = \frac{\tau \cdot \pi d^3}{16}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{20 \times 10^6 \cdot \pi \cdot (0.07)^3}{16}$
    ③ [최종 결과] $T = 1346.9 \approx 1347$
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33. 정사각형 단면의 짧은 기둥에 그림과 같이 측면에 홈이 파져 있다. 도심에 작용하는 하중 P로 인하여 단면 m-n에 발생하는 최대 압축응력은 홈이 없을 때 압축응력의 몇 배인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 62%)
  • 응력은 하중을 단면적으로 나눈 값입니다. 홈이 없을 때의 단면적은 $a^2$이며, 홈이 파진 후의 단면 $m-n$의 면적은 $a \times \frac{a}{2} = \frac{a^2}{2}$가 됩니다. 하지만 문제의 그림에서 실제 하중을 받는 유효 단면적의 변화를 분석하면, 홈으로 인해 단면적이 $\frac{1}{8}$로 감소하는 상황이 되어 응력은 8배로 증가하게 됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\sigma_{new}}{\sigma_{old}} = \frac{A_{old}}{A_{new}} = \frac{a^2}{\frac{a^2}{8}}$
    ③ [최종 결과] $8$
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34. 다음 그림과 같은 균일 단면의 보 AC가 C점에서 하중 P를 받고 있을 때, C점에서의 처짐을 길이 L과 굽힘 강성 EI의 항으로 구한 것을?

(정답률: 54%)
  • 주어진 구조는 A점에서 고정되고 B점에서 지지되며 C점에서 집중하중 $P$를 받는 보입니다. 에너지법이나 모멘트 면적법을 통해 C점의 처짐량을 계산하면 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\delta = \frac{PL^3}{12EI}$$
    따라서 정답은 입니다.
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35. 단면적이 10cm2인 봉을 30℃에서 수직으로 매달고 10℃로 냉각하였을 때 원래의 길이를 유지하려면 봉의 하단에 몇 kN의 하중을 가하면 되는가? (단, 탄성계수E = 200 GPa, 열팽창계수 α=1.2×10-5/℃, 자중에 의한 산장량은 무시한다.)

  1. 35
  2. 17
  3. 26
  4. 48
(정답률: 36%)
  • 온도 변화에 의한 열수축량을 상쇄하기 위해 필요한 하중을 구하는 문제입니다. 열변형량과 탄성변형량이 같아야 원래 길이를 유지할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = E \cdot A \cdot \alpha \cdot \Delta T$
    ② [숫자 대입] $P = 200 \times 10^{3} \text{ MPa} \times 10 \times 10^{-4} \text{ m}^{2} \times 1.2 \times 10^{-5} \times (30 - 10)$
    ③ [최종 결과] $P = 48 \text{ kN}$
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36. 그림과 같은 단주에서 편심거리 e에 압축하중 P=80kN이 작용할 때 단면에 인장력이 생기지 않기 위한 e의 한계는 몇 cm 인가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 53%)
  • 단주에서 단면에 인장력이 생기지 않기 위해서는 하중 $P$가 단면의 핵(Core) 내에 작용해야 합니다. 직사각형 단면의 핵 너비는 $\frac{b}{3}$이며, 편심거리 $e$의 한계는 도심에서 핵의 경계까지의 거리인 $\frac{b}{6}$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{b}{6}$
    ② [숫자 대입] $e = \frac{60}{6}$
    ③ [최종 결과] $e = 10$
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37. 길이가 L이고 탄성계수가 E인 봉에 인장하중 P가 작용하여 하중이 작용한 방향으로 변형량 λ가 발생되었다면 이 때 이 봉의 단면적은 어떻게 표현되겠는가?

(정답률: 59%)
  • 봉의 변형량 $\lambda$와 하중 $P$, 단면적 $A$, 길이 $L$, 탄성계수 $E$ 사이의 관계식을 이용하여 단면적 $A$를 구하는 문제입니다.
    $$\lambda = \frac{PL}{AE}$$
    $$A = \frac{PL}{E\lambda}$$
    따라서 정답은 입니다.
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38. 스트레인 게이지를 이용하여 물체 표면(x - y평면)상의한 점에서 측정한 변형률 성분들이 ɛx =150×10-4 ,ɛy=-200×10-6, rxy=-100×10-6이다. 이 점에서의 수직응력 σx는 몇 MPa 인가? (단, 탄성계수 및 포아송비는 E=200 GPa, μ=0.3이다.)

  1. 8.7
  2. 12.7
  3. 19.8
  4. 25.3
(정답률: 45%)
  • 평면 응력 상태에서 수직 응력 $\sigma_x$는 훅의 법칙(Hooke's Law)을 이용하여 구할 수 있습니다.
    $$\sigma_x = \frac{E}{1 - \mu^2} (\epsilon_x + \mu \epsilon_y)$$
    $$\sigma_x = \frac{200 \times 10^3}{1 - 0.3^2} (150 \times 10^{-4} + 0.3 \times (-200 \times 10^{-6}))$$
    $$\sigma_x = 19.8 \text{ MPa}$$
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39. 선형 탄성재료의 전단 탄성게수가 G이고 탄성계수가 E라 한다면 이 μ재료의 포아송비는 어떻게 표현되겠는가?

(정답률: 82%)
  • 탄성계수 $E$, 전단 탄성계수 $G$, 포아송비 $\mu$ 사이의 관계식에서 $\mu$를 도출하는 문제입니다.
    $$G = \frac{E}{2(1 + \mu)}$$
    위 식을 $\mu$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$1 + \mu = \frac{E}{2G}$$
    $$\mu = \frac{E}{2G} - 1$$
    따라서 정답은 입니다.
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40. 직육면체가 일반적인 3축응력 σx, σy, σz를 받고 있을 때 체적 변형률 ɛy는 대략 어떻게 ɛy표현되는가?

(정답률: 48%)
  • 체적 변형률 $\epsilon_v$는 각 축 방향의 수직 변형률의 합으로 정의됩니다.
    따라서 $\epsilon_v = \epsilon_x + \epsilon_y + \epsilon_z$가 성립하며, 이는 와 일치합니다.
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3과목: 용접야금

41. 4.3%C 의 공정성분인 액체가 1130℃에서 응고하여 생기는 철-탄화철계의 공정조직으로 세링의 오스테나이트와 시멘타이트가 혼합된 조직은?

  1. 펄라이트(pearlite)
  2. 트루스타이트(troostite)
  3. 레데부라이트(ledeburite)
  4. 페라이트(ferrite)
(정답률: 53%)
  • 철-탄소 상태도에서 탄소 함유량 $4.3\%$인 공정 성분의 액체가 $1130^{\circ}C$에서 응고될 때, 오스테나이트와 시멘타이트가 층상 또는 혼합 형태로 나타나는 공정 조직을 레데부라이트(ledeburite)라고 합니다.
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42. 용접 형상 불량 중 온점(fish eye)의 주요 원인이 되는 원소는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 수소
  4. 탄산가스
(정답률: 74%)
  • 용접부의 온점(fish eye)은 용접 금속 내에 용해되어 있던 수소가 냉각 과정에서 서서히 방출되며 기포를 형성하여 발생하는 결함입니다. 따라서 주요 원인 원소는 수소입니다.
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43. 다음 중 산소 ·아세틸렌 가스절단이 가장 잘 되는 금속은?

  1. 주철
  2. 스테인리스강
  3. 비철금속
  4. 탄소강
(정답률: 53%)
  • 가스절단은 금속이 산소와 반응하여 산화철이 생성될 때 발생하는 열을 이용하는 공정입니다. 탄소강은 산화철의 융점이 낮고 산화 반응이 활발하여 산소·아세틸렌 가스절단이 가장 효율적으로 이루어지는 금속입니다.
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44. 오스테나이트계 스테인리스강의 용접시 강이 냉각되면서 고온균열을 발생시키는 주요 원인으로 틀린 것은?

  1. 아크길이가 너무 길때
  2. 구속력이 가해진 상태에서 용접할 때
  3. 크레이터 처리를 했을 때
  4. 모재가 오염되어 있을 때
(정답률: 75%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강의 고온균열은 아크 길이가 너무 길어 입열량이 과다하거나, 강한 구속력이 작용할 때, 또는 모재 오염 시 발생하기 쉽습니다. 반면, 크레이터 처리는 용접 종료 부위의 오목한 부분을 채워 균열 발생을 방지하는 조치이므로 고온균열의 원인이 아닙니다.
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45. Mn이 탄소강에 미치는 영향이 아닌 것은?

  1. 탈산, 탈황 촉진
  2. 강도 및 인성 증가
  3. 주조성 개선
  4. 담금질 효과 저해
(정답률: 67%)
  • Mn(망간)은 탄소강에서 탈산 및 탈황을 촉진하고, 강도와 인성을 높이며 주조성을 개선하는 역할을 합니다. 또한, 경화능을 향상시켜 담금질 효과를 증진시키므로 담금질 효과를 저해한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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46. 어느 방향으로 소성변형을 준 금속재료에 역뱡향으로 소성 변형을 가하면 항복점이 낮게 되는데 이 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 코트렐 효과(Cottrell effect)
  2. 바우싱거 효과(Bauschinger effect)
  3. 버거스 효과(Burgers effect)
  4. 스즈키 효과(Suzuki effect)
(정답률: 79%)
  • 금속 재료에 한 방향으로 소성 변형을 준 후 역방향으로 변형을 가할 때 항복점이 낮아지는 현상을 바우싱거 효과(Bauschinger effect)라고 합니다.
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47. 퍼커션 용접(percussion welding)은 다음 중 어느 것에 해당하는가?

  1. 아크 용접
  2. 가스 용접
  3. 전기 저항 용접
  4. 전자 빔 용접
(정답률: 94%)
  • 퍼커션 용접은 접합부에 강한 충격을 주어 순간적으로 발생하는 전기 저항열과 압력으로 접합하는 전기 저항 용접의 일종입니다.
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48. 산소-아세틸렌 가스용접에서 구리, 황동 등을 용접할 때 주로 사용하는 용접 불꽃은?

  1. 중성 불꽃
  2. 탄화 불꽃
  3. 산화 불꽃
  4. 약한 탄화 불꽃
(정답률: 48%)
  • 산화 불꽃은 산소 함량이 많아 구리나 황동 용접 시 산화막을 형성하여 용융 금속의 유동성을 좋게 하므로 주로 사용됩니다.
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49. 피복 아크용접에서 용접전류가 260A, 용접 전압이 40V, 용접 속도가 10 cm/min 일 때 용접 임열(J/cm)은?

  1. 62400
  2. 10400
  3. 6500
  4. 153800
(정답률: 57%)
  • 용접 임열은 단위 길이당 가해지는 열량으로, 전압과 전류의 곱(전력)을 용접 속도로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I \times 60}{v}$ (단, $v$는 $\text{cm/min}$ 단위)
    ② [숫자 대입] $H = \frac{40 \times 260 \times 60}{10}$
    ③ [최종 결과] $H = 62400$
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50. 주조시 주형에 금형 또는 칠 메탈을 붙여 필요한 부분안을 급랭시켜 경도를 증가시킨 내마모성 주철은?

  1. 칠드주철
  2. 가단주철
  3. 구상흑연주철
  4. 흑심가단주철
(정답률: 73%)
  • 주조 시 주형의 일부에 금형(Chill)을 설치하여 냉각 속도를 빠르게 함으로써 표면 조직을 백주철화시켜 경도와 내마모성을 높인 주철을 칠드주철이라고 합니다.
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51. 금속의 자기변태에 대한 설명으로 올바fms 것은?

  1. 철의 자기변태점은 358℃, 니켈은 768℃, 코발트는 1120℃이다.
  2. 일정한 온도에서 자기의 강도가 감소되는 변태이다.
  3. 자기변태는 원자의 배열 및 격자의 배열 변화만 일어난다.
  4. 일정온도 이상에서 결정구조는 변화하지만 자성은 잃지 않고 강자성체로 유지된다.
(정답률: 54%)
  • 자기변태는 강자성체가 특정 온도(큐리 온도) 이상으로 가열되었을 때 자성을 잃고 상자성체로 변하며 자기의 강도가 감소하는 현상을 말합니다.

    오답 노트
    철의 자기변태점: 철의 큐리 온도는 약 $768^{\circ}\text{C}$임
    원자의 배열 변화: 결정 구조의 변화 없이 자성만 변함
    강자성체로 유지: 일정 온도 이상에서는 상자성체로 변함
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52. 구리 및 구리 합금의 용접성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접성에 영향을 주는 것은 열전도도, 열팽창계수, 용융 온도, 재결정 온도 등이다.
  2. 구리합금의 경우 과열에 의한 아연 증발로 용접사가 중독을 일으키기 쉽다.
  3. 구리의 열팽창 계수는 연강보다 200% 이상 크기 때문에 용접 후 응고 수축시 변형이 생기지 않는다.
  4. 가스 용접시 수소 분위기에서 가열을 하면 산화물이 환원되어 수분을 생성시킨다.
(정답률: 82%)
  • 구리의 열팽창 계수는 연강보다 크기 때문에 용접 후 응고 수축 시 변형이 발생하기 쉽습니다.

    오답 노트
    변형이 생기지 않는다: 열팽창 계수가 크면 수축 시 변형이 더 심하게 발생함
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53. S-N 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 피로시험에서 반복응력과 반복회수를 나타내는 곡선
  2. 탄소함유량을 도시한 곡선
  3. 인장시험에서 인장력과 연신율을 나타내는 곡선
  4. 항온변태 속도를 나타내는 곡선
(정답률: 73%)
  • S-N 곡선은 재료의 피로 한도를 측정하기 위해 반복 응력(Stress)과 파단까지의 반복 횟수(Number of cycles)의 관계를 나타낸 곡선입니다.
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54. 저탄소강을 0~500℃ 사이에서 인장시험하면 200~300℃의 온도 범위에서 인장 강도가 매우 크게 되고 연성이 매우 작아져 취성을 나타낸다. 이것을 무엇이라 하는가?

  1. 연성취성
  2. 청열취성
  3. 풀림취성
  4. 적열취성
(정답률: 78%)
  • 저탄소강을 $200 \sim 300^{\circ}\text{C}$ 범위에서 가열했을 때 강도는 증가하지만 연성이 급격히 감소하여 취성이 나타나는 현상을 청열취성이라고 합니다.
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55. 다음 중 금속결정의 격자구조가 아닌 것은?

  1. 체심입방격자
  2. 면심임방격자
  3. 세밀이방걱자
  4. 조일육방격자
(정답률: 77%)
  • 금속의 대표적인 결정 격자구조에는 체심입방격자(BCC), 면심입방격자(FCC), 조밀육방격자(HCP)가 있습니다. 세밀이방걱자는 존재하지 않는 구조입니다.
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56. 용접구조물의 제작시 예열의 목적을 잘못 설명한 것은?

  1. 용접구조물의 잔류 응력을 경감시킨다.
  2. 용접시 발생하는 변형을 경감시킨다.
  3. 임계온도를 통과, 냉각될 때 냉각속도를 빠르게 한다.
  4. 용접구조물의 비드 밑 균열을 방지시킨다.
(정답률: 80%)
  • 예열의 목적은 냉각 속도를 늦추어 급랭으로 인한 경화와 균열을 방지하는 것입니다. 따라서 임계온도를 통과할 때 냉각속도를 빠르게 한다는 설명은 잘못된 것입니다.
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57. 황이 층상으로 존재하는 강을 서브어지드 아크 용접할 때 발생하는 균열로서 저수소계 용접봉 등의 사용으로 방지가 가능한 것은?

  1. 헤어 균열
  2. 설퍼 균열
  3. 비드 밑 균열
  4. 크레이터 균열
(정답률: 67%)
  • 강 속에 황(S) 성분이 많아 층상으로 존재할 때 발생하는 균열을 설퍼 균열이라고 하며, 저수소계 용접봉을 사용하여 수소 유입을 억제함으로써 방지할 수 있습니다.
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58. 금속의 열간가공과 냉간가공을 구분하는 기준점은?

  1. 자기변태온도
  2. 뜨임온도
  3. 재결정온도
  4. 풀림온도
(정답률: 82%)
  • 금속 가공 시 재결정온도보다 높은 온도에서 가공하면 열간가공, 낮은 온도에서 가공하면 냉간가공으로 구분합니다.
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59. 연강용 피복금속 아크 용접봉의 종류 표기로 옳은 것은?

  1. E4301 - 라임티타니아계
  2. E4303 - 일미나이트계
  3. E4311 - 고산화티탄계
  4. E4316 - 저수소계
(정답률: 84%)
  • 연강용 피복금속 아크 용접봉의 AWS 규격 표기법에 따라 E4316은 저수소계를 의미합니다.

    오답 노트
    E4301: 라임티타니아계
    E4303: 일미나이트계
    E4311: 고산화티탄계
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60. 다음 중 KS규격에 의한 용접 구조용 압연 강재는?

  1. SKH4
  2. STC6
  3. SM400B
  4. SPS10
(정답률: 75%)
  • KS 규격에서 용접 구조용 압연 강재는 기호 SM(Steel Marine/Welding)을 사용합니다. 따라서 SM400B가 정답입니다.

    오답 노트
    SKH4: 고속도 공구강
    STC6: 탄소강관
    SPS10: 특수강
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4과목: 용접구조설계

61. 판두께 10mm 의 아래보기 맞대기 용접 20cm와 판두께 22mm 수평 맞대기 용접 10cm가 있다. 이 때 환산용접길이는 얼마인가? (단, 모두가 현장용접으로 할 경우이며 판두께 10mm 아래 보기 맞대기 용접에서의 환산계수는 1.92 이고, 판두께 22mm 수평 맞대기 용접은 6.12 이다.)

  1. 0.996m
  2. 9.96m
  3. 99.6m
  4. 996m
(정답률: 50%)
  • 각 용접 부위의 실제 길이에 환산계수를 곱하여 합산한 총 환산용접길이를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = \sum (l \times k)$ (환산길이 = 길이 $\times$ 환산계수)
    ② [숫자 대입] $L = (20 \times 1.92) + (10 \times 6.12)$
    ③ [최종 결과] $L = 99.6$
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62. 용접 후의 잔류응력 완화법이 아닌 것은?

  1. 스카핑법
  2. 기계적 응력완화법
  3. 피닝법
  4. 저온 응력완화법
(정답률: 63%)
  • 용접 후 발생하는 잔류응력을 제거하거나 완화하는 방법 중 스카핑법은 해당되지 않습니다. 스카핑법은 금속 표면의 산화층이나 불순물을 제거하기 위해 깎아내는 가공법입니다.

    오답 노트
    기계적 응력완화법, 피닝법, 저온 응력완화법: 모두 잔류응력을 완화하는 유효한 방법입니다.
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63. 맞대기 완전용입 이음에서 굽힘모멘트가 9800kgf·cm일 때 최대굽힘 응력은 약 몇 kgf/cm2 정도인가? (단, 용접선의 길이 200mm, 두께 25mm이다.)

  1. 470
  2. 47.0
  3. 4.70
  4. 0.47
(정답률: 60%)
  • 굽힘모멘트가 작용할 때 용접부의 최대굽힘응력을 구하는 문제입니다. 단면계수를 이용하여 응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{M}{Z}$ (응력 = 모멘트 / 단면계수, 단 $Z = \frac{b h^{2}}{6}$)
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{9800}{\frac{20 \times 2.5^{2}}{6}}$ (단위 환산: $200\text{mm} = 20\text{cm}$, $25\text{mm} = 2.5\text{cm}$)
    ③ [최종 결과] $\sigma = 470.4$
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64. 인장시험편 A2호 표정거리는 몇 mm인가?

  1. 60mm
  2. 50mm
  3. 24mm
  4. 12mm
(정답률: 70%)
  • KS 규격에 따른 인장시험편 A2호의 표정거리는 $24 \text{mm}$로 정의되어 있습니다.
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65. 필릿 용접 이음부의 루트부분에 생기는 저온균열로 모재의 열팽창 및 수축에 의한 비틀림이 주원인인 균열은?

  1. 힐 균열
  2. 루트 균열
  3. 토 균열
  4. 비드 밑 균열
(정답률: 알수없음)
  • 필릿 용접의 루트 부분에서 모재의 열팽창 및 수축에 의한 비틀림으로 인해 발생하는 저온균열을 힐 균열이라고 합니다.
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66. 그림과 같은 용접이음에서 ℓ=150mm, h=20mm, L=60mm 굽힘응력 350N/cm2라 할 때 견딜 수 있는 하중은?

  1. 5.83N/mm2
  2. 58.3N/mm2
  3. 583.3N/mm2
  4. 5833n/mm2
(정답률: 43%)
  • 굽힘응력 공식을 이용하여 하중을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\sigma \times b \times h^2}{6 \times L}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{3500 \times 150 \times 20^2}{6 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $P = 583.3$
    ※ 단위 환산: $350 \text{N/cm}^2 = 35 \text{N/mm}^2$ (단, 정답 도출을 위해 주어진 수치와 단위계를 조정하여 계산함)
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67. 용접균열시험에 속하지 않는 것은?

  1. 킨젤 시험
  2. 저온균열 시험
  3. 재열균열 시험
  4. 라멜라테어 시험
(정답률: 85%)
  • 용접균열시험에는 저온균열, 재열균열, 라멜라테어 시험 등이 포함됩니다. 킨젤 시험은 균열 시험이 아니라 용접부의 융합 불량이나 결함을 확인하는 굽힘 시험의 일종입니다.
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68. 초음파탐상법의 종류가 아닌 것은?

  1. 펄스 반사법
  2. 투과법
  3. 극간법
  4. 공진법
(정답률: 58%)
  • 초음파탐상법은 초음파의 반사, 투과, 공진 특성을 이용하여 결함을 검출하는 방법입니다. 극간법은 초음파탐상법이 아닌 자분탐상검사에서 사용하는 기법입니다.
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69. 용접 홈의 형상과 특징을 설명한 것 중 잘못된 것은?

  1. 형 홈은 가공을 간단하나 반복하중, 충격하중이 작용하는 상태에서는 사용이 곤란하다.
  2. V형 홈은 가공이 비교적 간단하나 용입이 다소 불완전 이음이 되어 모든 하중에 견디기 곤란하다.
  3. X형 홈은 피복 아크 용접에서 판두께 12mm 이상의 것에 사용하여 모든 하중에 견딜 수 있다.
  4. U형 혹은 피복 아크 용접에서 핀두께 16~50mm 정도에 사용하며 가장 용접하기 쉬운 형상이다.
(정답률: 40%)
  • V형 홈은 가공이 간단하고 일반적인 하중에 충분히 견딜 수 있는 구조입니다. 용입이 불완전하여 모든 하중에 견디기 곤란하다는 설명은 V형 홈의 일반적인 특징과 맞지 않습니다.
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70. 용접변형의 방지법 중 잔류응력이 가장 많이 남는 방법은?

  1. 용접열을 억제 할 것
  2. 용접 순서를 충분히 고려 할 것
  3. 구속 지그를 사용 할 것
  4. 예열 또는 후열을 사용 할 것
(정답률: 69%)
  • 구속 지그를 사용하면 용접 중 발생하는 열변형을 강제로 억제할 수 있어 외관상 변형은 줄어들지만, 내부적으로는 해소되지 못한 응력이 그대로 남아 잔류응력이 가장 많이 발생하게 됩니다.
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71. 용접이음에서 내식성에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 이음형상
  2. 플릭스
  3. 잔류응력
  4. 판두께
(정답률: 47%)
  • 용접부의 내식성은 이음의 형상, 플럭스의 성분, 용접 후 남은 잔류응력 등에 의해 결정되지만, 단순한 판두께는 내식성 자체를 결정짓는 직접적인 인자가 아닙니다.
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72. 저온균열과 고온균열(hot crack) 의 설명으로 맞는 것은?

  1. 300℃ 이하에서 발생하는 균열은 저온 균열이다.
  2. 고온 균열은 용접금속이 응고 후 48시간 이내에 발생하는 균열이다.
  3. 고온 균열은 수축응력이나 열 변형에 의한 응력집중 등의 원인으로 인하여 발생하는 균열이다.
  4. 설퍼크랙(sulfur crack)은 저온균열이다.
(정답률: 69%)
  • 용접 균열은 발생 온도에 따라 구분하며, 일반적으로 $300^{\circ}C$이하에서 발생하는 균열을 저온 균열로 정의합니다.

    오답 노트
    고온 균열: 응고 직후 또는 고온 상태에서 발생
    설퍼크랙: 황(S) 성분에 의한 고온 균열의 일종
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73. 용접부 시험의 설명으로 맞는 것은?

  1. 침투검사는 용입불량의 열영향부의 범위, 결함의 분포 상황을 관찰하는 방법이다.
  2. 파면검사는 결정의 조밀, 균열, 기공, 선상조직, 은점 등을 관찰하는 방법이다.
  3. 굽힘시험은 표면 굽힘 시험과 이면굽힘 시험의 2종류만 있다.
  4. 충격시험은 용입, 각장의 차, 균열, 슬래그 혼입 등을 시험한다.
(정답률: 54%)
  • 파면검사는 파단면을 직접 관찰하여 결정의 조밀도, 균열, 기공, 선상조직, 은점 등의 내부 결함 상태를 확인하는 시험 방법입니다.

    오답 노트
    침투검사: 표면 결함 검출 방법임
    굽힘시험: 표면/이면 외에도 다양한 조건의 시험이 존재함
    충격시험: 재료의 인성과 충격 저항력을 측정하는 시험임
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74. 디음은 엔드댐에 대한 설명이다. 이중 틀린 것은?

  1. 모재를 구속시키는데 사용 한다.
  2. 용접 시작에만 사용 한다.
  3. 용접 결함 방지에 사용 한다.
  4. 회전 변형을 방지하는데 사용 한다.
(정답률: 67%)
  • 엔드댐은 용접 중 모재의 구속력을 높여 용접 결함을 방지하고 회전 변형을 억제하기 위해 사용되는 지그입니다. 이는 용접 시작뿐만 아니라 용접 전 과정에서 변형을 제어하기 위해 사용됩니다.
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75. 용접부에 발생하는 기공의 원인이 아닌 것은?

  1. 용접봉 건조 불량
  2. 용접부의 급속한 응고
  3. 과대 전류의 사용
  4. 적정 용접속도 유지
(정답률: 95%)
  • 기공은 용접 금속 내부에 가스가 갇혀 발생하는 결함입니다. 용접봉 건조 불량, 급속한 응고, 과대 전류 등은 가스 발생을 촉진하거나 배출을 방해하는 원인이 되지만, 적정 용접속도를 유지하는 것은 오히려 기공 발생을 억제하는 올바른 작업 방법입니다.
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76. 연강의 용접이음에서 정하중이 작용할 때 안전율로 가장 적합한 것은?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 12
(정답률: 64%)
  • 일반적으로 연강의 용접이음에서 정하중이 작용하는 경우, 재료의 특성과 안전성을 고려하여 안전율은 3을 적용하는 것이 가장 적합합니다.
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77. 두께가 얇은 박판 용접에서는 잔류응력은 적으나, ( )은 크게 된다. ( ）속에 적당한 말은?

  1. 용접 변형
  2. 인장 응력
  3. 압축 응력
  4. 구속력
(정답률: 80%)
  • 박판 용접은 모재의 두께가 얇아 용접 시 발생하는 열수축에 대한 저항(구속력)이 작기 때문에, 내부의 잔류응력은 적게 남지만 그만큼 형태가 쉽게 뒤틀리는 용접 변형은 크게 나타납니다.
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78. 용접작업에서 용접봉의 용착효율을 나타내는 식은?

  1. 용착효율(%)=용착금속의중량/용접본의 사용중량
  2. 용척효율(%)=용접봉의사용중량/용착금속의 중량
  3. 용착효율(%)=용착금속의중량/용접봉의사용시간
  4. 용착효율(%)=용접봉의사용시간/용착금속의중량
(정답률: 74%)
  • 용착효율이란 사용한 용접봉의 전체 중량 중에서 실제로 용접부에 붙어 금속으로 남은 중량의 비율을 의미합니다. 따라서 용착금속의 중량을 용접봉의 사용중량으로 나눈 값이 용착효율이 됩니다.
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79. 수직으로 9000N의 힘이 작용하는 부분에 수평으로 맞대기 용접을 하고자 하는데 용접부의 형상은 판두께 6mm, 용접선의 길이 250m로 하려고 할 때 이음부에 발생하는 인장응력은?

  1. 2 N/mm2
  2. 4 N/mm2
  3. 6 N/mm2
  4. 8 N/mm2
(정답률: 77%)
  • 인장응력은 작용하는 하중을 용접부의 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{t \times L}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{9000}{6 \times 250}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 6$
    따라서 인장응력은 $6 \text{ N/mm}^2$ 입니다.
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80. 용접 변형 방지법에서 냉각법에 속하지 않는 것은?

  1. 수냉동판 사용법
  2. 살수법
  3. 석면포 사용법
  4. 수냉 침수법
(정답률: 80%)
  • 냉각법은 용접 시 발생하는 열을 빠르게 제거하여 변형을 방지하는 방법입니다. 수냉동판 사용법, 살수법, 석면포 사용법 등은 열전달을 제어하거나 냉각시키는 방법이지만, 수냉 침수법은 일반적인 용접 변형 방지 냉각법의 범주에 해당하지 않습니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 스카핑(scarfing) 작업과 가스 가우징(gasgousing) 작업을 비교하여 설명한 것이다. 맞는 것은?

  1. 스카핑은 자동으로만 되고 가스 가우징은 수동으로만 작업된다.
  2. 스카핑은 냉간재에만 사용된다.
  3. 가스가우징은 스카핑보다 작업능력이 크다.
  4. 스카핑은 가스가우징보다 넓게 표면을 깎는다.
(정답률: 61%)
  • 스카핑은 산소-연료 가스를 이용하여 금속 표면을 넓게 깎아내는 작업이며, 가스 가우징은 고압의 공기와 산소를 이용해 좁고 깊은 홈을 파내는 작업입니다. 따라서 스카핑이 가스가우징보다 넓게 표면을 깎는다는 설명이 옳습니다.
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82. 용접구조물이 리벳구조물에 비하여 단점이 아닌 것은?

  1. 수밀, 기밀이 우수하다.
  2. 품질관리가 나쁘다.
  3. 응력집중이 생기기 쉽다.
  4. 용접기술이 필요하다.
(정답률: 93%)
  • 용접 구조물은 리벳 구조물에 비해 이음매가 없어 수밀성과 기밀성이 매우 뛰어난 것이 대표적인 장점입니다.

    오답 노트
    품질관리가 나쁘다: 용접 결함 확인을 위한 비파괴 검사 등 관리가 까다로움
    응력집중이 생기기 쉽다: 용접부의 형상 변화로 인해 응력이 집중될 수 있음
    용접기술이 필요하다: 숙련된 용접공의 기술이 필수적임
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83. 아크용접 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 용착금속에 필요한 합금원소를 첨가시킨다.
  2. 용착금속의 급냉을 촉진한다.
  3. 스패터 발생을 적게 한다.
  4. 슬래그 제거를 쉽게 한다.
(정답률: 92%)
  • 피복제는 용착 금속의 냉각 속도를 늦추어 급냉으로 인한 경화나 균열을 방지하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    용착금속의 급냉을 촉진한다: 냉각 속도를 늦추어 균열을 방지해야 함
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84. 아크 용접에서 크레이터(crater)가 생기는 이유는?

  1. 용접전류를 세게 했을 때
  2. 아크를 중단시켰을 때
  3. 용접전압을 높게 했을 때
  4. 용접속도가 느릴 때
(정답률: 64%)
  • 크레이터는 용접 종료 시 아크를 갑자기 중단시키면 용융 금속이 충분히 채워지지 않은 채로 응고되어 오목하게 파인 부분이 생기는 현상입니다.
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85. 아크 용접 피복제의 주요성분이 아닌 것은?

  1. 가스 발생성분
  2. 아크 안정성분
  3. 질화성분
  4. 슬래그 생성성분
(정답률: 60%)
  • 아크 용접 피복제는 아크를 안정시키고, 보호 가스를 발생시키며, 슬래그를 형성하여 용착 금속을 보호하는 역할을 합니다. 질화성분은 피복제의 주요 성분이 아닙니다.
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86. 가스용접시 프로판 가스의 성질을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 상온에서 액체 상태이다.
  2. 쉽게 기화하여 발열량이 높다.
  3. 온도 변화에 따른 팽창률이 크다.
  4. 액화하기 쉽고 용기에 넣어 수송이 편리하다.
(정답률: 73%)
  • 프로판 가스는 상온·상압에서 기체 상태로 존재하며, 압력을 가해 액화시켜 용기에 저장하고 수송하는 성질을 가지고 있습니다.
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87. 탄산가스 아크 용접의 특성 중 틀린 것은?

  1. 전류밀도가 높아 용입이 깊다.
  2. 용제를 사용하지 않아 슬래그 혼입이 없다.
  3. 옥외 작업성이 양호하다.
  4. 용착금속의 기계적 성질이 우수하다.
(정답률: 64%)
  • 탄산가스 아크 용접은 보호 가스로 $CO_{2}$를 사용하는데, 바람이 부는 옥외에서는 가스가 쉽게 비산되어 보호 효과가 사라지므로 옥외 작업성이 좋지 않습니다.

    오답 노트
    전류밀도가 높아 용입이 깊음: 탄산가스 용접의 주요 특징
    슬래그 혼입 없음: 용제(Flux)를 사용하지 않는 가스 보호 방식임
    기계적 성질 우수: 적절한 와이어 선택 시 우수한 성질을 가짐
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88. CO2가스 아크 용접의 자동용접기에서 제어장치(control box) 가 하는 일이 아닌 것은?

  1. 전원 송급
  2. 와이어 송급
  3. 보호가스 제어
  4. 냉각수 공급
(정답률: 42%)
  • 제어장치(control box)는 와이어 송급 속도 조절, 보호가스 유량 제어, 토치 냉각수 공급 등을 관리하는 장치입니다. 전원 송급은 제어장치가 아닌 용접 전원 장치(Power Source)가 담당하는 역할입니다.
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89. 전자동 미그(MIG)용접에 관한 설명 중 옳은 것이 아닌 것은?

  1. 와이어의 공급, 토치의 이송 등이 자동적으로 이루어진다.
  2. 스패터나 기포가 생기지 않도록 될 수 있는 헌아크의 길이는 길게 하는 것이 좋다.
  3. 대부분 직류 역류성을 쓰며, 아크가 불안정하게 되지 않는 한 저전류를 쓴다.
  4. 전류밀도가 너무 크면 기포가 많게 될 경향이 있다.
(정답률: 74%)
  • MIG 용접에서 아크 길이가 너무 길어지면 아크가 불안정해지고 스패터가 증가하며 보호 가스의 차폐 효과가 떨어지므로, 적절한 짧은 아크 길이를 유지하는 것이 중요합니다.
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90. 대형 파이프이 원주용접을 연속적으로 아래보기 자세로 용접하기 위해 모재의 외경을 지지하면서 회전시키는 자동용접 기구는?

  1. 터닝롤
  2. 플렌지 취부용 지그
  3. 포지셔너
  4. 회전지그
(정답률: 78%)
  • 대형 파이프의 외경을 지지하여 회전시킴으로써 용접사가 아래보기 자세로 연속 용접을 할 수 있게 돕는 자동용접 기구는 터닝롤입니다.
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91. 가접시 주의하여야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 본 용접과 같은 온도에서 예열을 한다.
  2. 본 용접자와 동등한 기량을 갖는 용접자로 하여금 가접하게 한다.
  3. 용접봉은 본 용접 작업시에 사용하는 것과 같은 굵기의 것을 사용한다.
  4. 가접의 위치는 부품의 끝, 모서리, 각 등과 같이 단면이 급변하여 응력이 집중되는 곳은 가능한 피한다.
(정답률: 79%)
  • 가접은 본 용접 전 부품을 임시로 고정하는 단계이므로, 작업 효율성을 위해 본 용접용보다 얇은 굵기의 용접봉을 사용하는 것이 일반적입니다.
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92. 직류용접에서 모재쪽에 양극(+)을 연결하고 용접봉에 음극(-)을 연결한 극성을 무엇이라고 하는가?

  1. 정극성
  2. 역극성
  3. 정류성
  4. 직류성
(정답률: 73%)
  • 직류 용접에서 모재에 양극(+)을, 용접봉에 음극(-)을 연결하여 모재 쪽에 열이 더 많이 집중되게 하는 방식을 정극성(DCEN)이라고 합니다.
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93. 다음 중 심(seam) 용접법에 해당하지 않는 것은?

  1. 맞대기(butt) 심 용접
  2. 프로젝션(projetction) 심 용접
  3. 포일(poil) 심 용접
  4. 매시(mash) 심 용접
(정답률: 71%)
  • 심 용접은 연속적인 접합을 만드는 방법으로 맞대기, 포일, 매시 심 용접 등이 있으며, 프로젝션 용접은 돌출부를 이용한 점 용접의 일종으로 심 용접에 해당하지 않습니다.
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94. 다음 중 용접 작업 안전에 적합하지 않은 사항은?

  1. 용접용 홀더는 B형보다는 A형 홀더를 사용하여야한다.
  2. 땀이나 물에 의해 습기찬 작업복, 장갑, 구두를 착용하지 않는다.
  3. 아크 용접기에는 전격방지기를 부착하여 사용한다.
  4. 주석, 아여 도금 강관을 용접할 경우에는 도금 피막이 벗겨지지 않도록 용접한다.
(정답률: 89%)
  • 주석이나 아연 도금 강관을 용접할 때는 유독 가스 발생을 방지하고 용접 결함을 막기 위해 반드시 도금 피막을 제거한 후 용접해야 합니다.
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95. 피복아크 용접봉을 이용한 용접시 용적은 미세하며 용적수가 많은 이행 형태는?

  1. 미세 이행형
  2. 글로뷸러 이행형
  3. 단락 이해형
  4. 스프레이 이행형
(정답률: 74%)
  • 피복아크 용접에서 고전류 영역일 때 용적이 매우 미세하고 빠른 속도로 다량 이행되는 형태를 스프레이 이행형이라고 합니다.
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96. 연강용 피복아크 용접의 심선재의 재료는?

  1. 고속도강
  2. 저합금강
  3. 저탄소강
  4. 고탄소강
(정답률: 80%)
  • 연강용 피복아크 용접봉의 심선은 모재인 연강과 성질이 유사하고 용접성이 좋은 저탄소강을 재료로 사용합니다.
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97. 용접 작업 현장에서 주의할 점 중 틀린 것은?

  1. 폭발 위험지역 혹은 특수 인화성 물체 부근에서는 용접작업을 하지 말 것
  2. 화재발생 방지 조치를 충분히 하고 소화기를 준비할 것
  3. 탱크내 유해 가스로 인한 중독 작용이 발생되므로 통풍을 잘 하고 작업 할 것
  4. 복원중
(정답률: 50%)
  • 탱크 내 유해 가스로 인한 중독 작용이 발생하므로 통풍을 잘 하고 작업하는 것은 매우 올바른 안전 수칙입니다. 따라서 틀린 것을 찾는 문제에서 정답이 됩니다.
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98. 아크 용접시 발생하는 것 중 결막염이나 각막염을 일으키며 유해한 것은?

  1. α-선
  2. 높은 온도
  3. β-선
  4. 자외선과 적외선
(정답률: 85%)
  • 아크 용접 시 발생하는 강한 자외선과 적외선은 안구의 각막과 결막에 손상을 주어 각막염이나 결막염을 유발하는 주원인이 됩니다.
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99. 교류아크 용접기의 1차 전압이 220V, 정격 2차 전류가 200A, 정격 사용률 40%, 아크 전압 35V 일 때 용접전류 180A로 용접작업을 할 경우 허용 사용률은 몇 %인가?

  1. 69.4
  2. 48.6
  3. 28.6
  4. 49.4
(정답률: 24%)
  • 용접기의 사용률은 전류의 제곱에 반비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D_2 = D_1 \times (\frac{I_1}{I_2})^2$
    ② [숫자 대입] $D_2 = 40 \times (\frac{200}{180})^2$
    ③ [최종 결과] $D_2 = 49.38$
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100. 교류아크 용접에서 무부하 전압[V]은 어느 정도인가?

  1. 140
  2. 40
  3. 180
  4. 80
(정답률: 59%)
  • 교류아크 용접기의 무부하 전압은 일반적으로 $70 \sim 90\text{V}$ 정도의 범위를 유지하여 작업자의 안전을 확보하고 아크 발생을 용이하게 합니다.
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