용접기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

용접기사
(2009-03-01 기출문제)

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1과목: 기계제작법

1. 연삭 숫돌과 관련된 용어의 설명으로 틀린 것은?

  1. Loading : 칩과 마모된 입자가 경사면과 여유면 사이를 메우는 눈 메움 현상으로, 진동이 생기기 쉬우므로 다듬면이 나빠지고 숫돌의 마모가 촉진된다.
  2. Glazing : 입자가 무디어져 매끈한 상태가 되었을때 가공된 면의 표면 거칠기가 좋아진다.
  3. Dressing : 숫돌표면의 입자, 결합제, 이물질 등을 탈락시켜 절삭작용을 원활하게 한다.
  4. truing : 숫돌의 연삭면을 숫돌 축에 대하여 평행 또는 일정한 형태로 성형 시켜 주는 방법
(정답률: 70%)
  • Glazing은 입자가 무디어져 매끈한 상태가 되었을 때 가공된 면의 표면 거칠기가 좋아진다는 설명이 틀린 것입니다. Glazing은 오히려 가공된 면의 표면 거칠기를 나쁘게 만들어서 다듬면이 나빠지고 숫돌의 마모가 촉진되는 현상입니다.
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2. 드릴지그 구성의 3대 요소에 해당되지 않는 것은?

  1. 위치 결정 장치
  2. 클램프 장치
  3. 공구 안내 장치
  4. 측정 장치
(정답률: 58%)
  • 드릴지그 구성의 3대 요소는 위치 결정 장치, 클램프 장치, 그리고 공구 안내 장치입니다. 측정 장치는 드릴지그 구성의 요소 중 하나가 아니며, 드릴지그에서는 보통 측정 장치를 사용하지 않습니다. 따라서 정답은 "측정 장치"입니다.
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3. 표면경화법 중 질화법의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 마모 및 부식에 대한 저항이 크다.
  2. 변형이 작다.
  3. 당금질 할 필요가 없다.
  4. 경화층이 두껍다.
(정답률: 67%)
  • "경화층이 두껍다."는 질화법의 특징이 아니라 오히려 단점이다. 질화법은 기존의 표면에 질소를 이온화하여 표면을 경화시키는 방법으로, 경화층이 얇고 밀도가 높아서 마모 및 부식에 대한 저항이 크고 변형이 작으며 당금질이 필요하지 않다는 장점이 있다.
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4. 용접재를 서로 맞대어 가압하면서 전류를 통하면 용접부는 접촉 저항에 의해서 발열이 되어 용접부가 단접 온도에 도달하였을 때 축방향으로 큰 압력을 주어 용접하는 방법은?

  1. 퍼커션 용접(percussion welding)
  2. 업셋 용접(upset welding)
  3. 프로젝션 용접(projection welding)
  4. 심 용접(seam welding)
(정답률: 59%)
  • 업셋 용접은 용접재를 맞대어 가압하면서 전류를 통해 발생하는 열로 용접부를 단점 온도까지 가열한 후 축방향으로 큰 압력을 가해 용접하는 방법이다. 이 방법은 용접부의 접촉 저항에 의해 발생하는 열로 용접을 수행하기 때문에 용접부의 크기와 형상에 따라 적용 가능성이 제한적이다.
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5. 스핀들과 앤빌의 측정면이 뽀족한 마이크로미터로서 드릴의 웨브(web), 수나사의 골지름 측정에 주로 사용되는 마이크로미터는?

  1. 외측 마이크로미터
  2. 깊이 마이크로미터
  3. 포인트 마이크로미터
  4. 지시 마이크로미터
(정답률: 40%)
  • 드릴의 웨브나 수나사의 골지름은 뽀족한 부분이 많기 때문에 외측 마이크로미터로는 정확한 측정이 어렵습니다. 깊이 마이크로미터는 깊이를 측정하는데 사용되기 때문에 적합하지 않습니다. 반면 포인트 마이크로미터는 뽀족한 부분을 측정하는데 적합하며, 드릴의 웨브나 수나사의 골지름 측정에 주로 사용됩니다. 따라서 정답은 "포인트 마이크로미터"입니다.
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6. 입도가 작고 연한 숫돌을 작은 압력으로 공작물 표면에 가압하면서 공작물에 이송을 주고 또 숫돌을 좌우로 진동시키면서 가공하는 방법은?

  1. 래핑(Lapping)
  2. 호닝(Honing)
  3. 숏 피닝(Shot peening)
  4. 슈퍼 피니싱(Super finishing)
(정답률: 64%)
  • 슈퍼 피니싱은 작은 압력과 진동을 이용하여 공작물 표면을 매우 부드럽고 균일하게 가공하는 방법이다. 이 방법은 고정밀한 부품의 마무리 작업에 많이 사용되며, 고정밀도와 표면 품질을 보장한다. 따라서, 위의 보기 중에서 정답은 "슈퍼 피니싱(Super finishing)"이다.
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7. 특수 가공법 중에서 기계적 에너지만 사용하는 가공법으로 짝지어진 것은?

  1. 전해가공, 전주가공, 초음파가공
  2. 롤러다듬질, 버니싱, 숏피닝
  3. 버니싱, 전주가공, 초음파가공
  4. 방전가공, 레이저가공, 이온가공
(정답률: 73%)
  • 롤러다듬질, 버니싱, 숏피닝은 모두 기계적 에너지만을 사용하여 가공하는 방법이다. 롤러다듬질은 원료를 롤러에 밀착시켜 표면을 정밀하게 가공하는 방법이고, 버니싱은 회전하는 고속의 연마석으로 표면을 연마하여 광택을 내는 방법이며, 숏피닝은 고속의 작동 부품을 이용하여 표면을 가공하는 방법이다. 따라서 이들은 기계적 에너지만을 사용하는 가공법으로 짝지어진 것이다.
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8. 용융금속을 정밀한 형상의 금형에 주입하여 주물을 주조하는 방법으로 치수의 정밀도가 높고 기계가공을 대부분 생략하는 경우가 있으나, 금형의 선택조건이 까다롭고 비싸므로 대량 생산을 고려해야 하는 주조법은?

  1. 원심 주조법
  2. 인베스트먼트법
  3. 다이캐스팅
  4. 셀 몰드법
(정답률: 93%)
  • 다이캐스팅은 용융금속을 고압으로 금형에 주입하여 주물을 만드는 주조법으로, 치수의 정밀도가 높고 기계가공을 대부분 생략할 수 있어 대량 생산에 적합합니다. 또한 금형의 선택조건이 비교적 간단하고 비용도 상대적으로 저렴하여 대량 생산을 고려할 때 유용한 방법입니다.
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9. 굽힘선의 길이 300㎜, 판 두께가 3㎜인 연강판을 그림과 같이 90˚ 로 V형 굽힘가공을 하려고 한다. 다이견폭(w)이 판 두께의 8배일 때, 굽힘에 필요한 힘은 약몇 kgf 인가? (단, 상형과 하형이 닿지 않는 자유굽힘으로 하고, 재료의 인장강도는 40kgf/mm2, 조정계수는 1.33 으로 한다.)

  1. 1995
  2. 2155
  3. 5985
  4. 1560
(정답률: 46%)
  • 먼저, V형 굽힘선의 길이가 300mm 이므로, 상형과 하형의 각도는 각각 45˚ 이다. 이때, 굽힘에 필요한 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 굽힘 모멘트 계산
    - 연강판의 두께가 3mm 이므로, 상형과 하형의 간격은 6mm 이다.
    - 따라서, V형 굽힘선의 길이 300mm 중에서 상형과 하형의 간격 6mm을 제외한 294mm 에서 굽힘 모멘트가 발생한다.
    - 굽힘 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.
    - M = (W × L^2) / 8
    - 여기서, W는 연강판의 두께 3mm에 대한 굽힘 모멘트 계수이며, L은 굽힘선의 길이 294mm 이다.
    - W는 다음과 같이 계산할 수 있다.
    - W = (2.5 × t^2) / (t + 0.67 × r)
    - 여기서, t는 연강판의 두께 3mm 이고, r은 V형 굽힘선의 반경이다.
    - V형 굽힘선의 반경은 다음과 같이 계산할 수 있다.
    - r = (L / 2) / tan(45˚) = L / 2
    - 따라서, r = 147mm 이다.
    - 이를 대입하여 W를 계산하면, W = 2.5 이다.
    - 따라서, M = (2.5 × 294^2) / 8 = 51,622.5 mm^3kgf

    2. 굽힘 힘 계산
    - 굽힘 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.
    - F = M / Z
    - 여기서, Z는 연강판의 단면적 모멘트이다.
    - 연강판의 단면적 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.
    - Z = (t^2 × w) / 6
    - 여기서, t는 연강판의 두께 3mm 이고, w는 다이견폭(w)의 길이이다.
    - 다이견폭(w)이 판 두께의 8배이므로, w = 3mm × 8 = 24mm 이다.
    - 이를 대입하여 Z를 계산하면, Z = 36 mm^3 이다.
    - 따라서, F = 51,622.5 mm^3kgf / 36 mm^3 = 1,434.5139 kgf
    - 조정계수를 곱하여 최종 굽힘 힘을 계산하면, F = 1,434.5139 kgf × 1.33 = 1,908.845 kgf 이다.
    - 따라서, 굽힘에 필요한 힘은 약 1,909 kgf 이다.
    - 보기에서 정답은 5985 이므로, 계산 실수가 있었을 가능성이 있다.
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10. 선반용 바이트의 주요 각도 중에서 바이트의 옆면 및 앞면과 가공물과의 마찰을 줄이기 위한 각도는?

  1. 절삭각
  2. 여유각
  3. 경사각
  4. 가상각
(정답률: 85%)
  • 선반용 바이트의 주요 각도 중에서 바이트의 옆면 및 앞면과 가공물과의 마찰을 줄이기 위한 각도는 여유각입니다. 여유각은 바이트의 앞면과 가공물의 접촉면 사이에 형성되는 각도로, 이 각도가 크면 바이트와 가공물 사이의 마찰이 감소하여 가공 과정에서 발생하는 열과 진동을 줄일 수 있습니다. 따라서 여유각은 가공 효율성과 정확성을 높이는 중요한 요소 중 하나입니다.
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11. 소성가공에 포함되지 않는 가공법은?

  1. 단조
  2. 압연
  3. 보링
  4. 압출
(정답률: 69%)
  • 보링은 회전하는 작업물에 대해 내부를 가공하는 방법으로, 소성가공에 포함되지 않습니다. 단조는 금속을 뜨거운 상태에서 무늬를 찍어 형상을 만드는 방법, 압연은 금속을 압력을 가해 두께를 조절하는 방법, 압출은 금속을 압력을 가해 형상을 만드는 방법입니다.
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12. 연삭 숫돌에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결합도란 연삭입자를 결합시키는 접착력의 정도를 의미한다.
  2. 결합도를 경도라고도 하나 입자의 경도와 결합제의 경도와는 무관하다.
  3. 숫돌의 입자가 숫돌에서 쉽게 탈락될 때 경하다고 하며, 탈락이 어려울 때 연하다고 한다.
  4. 결합제는 숫돌입자를 결합하여 숫돌의 형상을 갖도록 하는 재료이다.
(정답률: 80%)
  • "결합도를 경도라고도 하나 입자의 경도와 결합제의 경도와는 무관하다."가 틀린 것이다. 결합도는 연삭입자를 결합시키는 접착력의 정도를 의미하며, 이는 입자의 경도와 결합제의 경도에 영향을 받는다. 따라서 결합도와 경도는 밀접한 관련이 있다.
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13. 사인바에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 45° 를 초과하여 측정할 때, 오차가 급격히 커진다.
  2. 사인바는 삼각함수를 이용하여 각도 측정을 한다.
  3. 하이트 게이지와 함께 사용해 오차를 보정할 수 있다.
  4. 호칭치수는 양 롤러간의 중심거리로 나타낸다.
(정답률: 67%)
  • 사인바는 하이트 게이지와 함께 사용해 오차를 보정할 수 없다는 것이 틀린 설명입니다. 사인바는 하이트 게이지와 함께 사용해 오차를 보정할 수 있습니다. 이는 사인바가 각도 측정에 사용되는 삼각함수 중 하나인 사인 함수를 이용하기 때문입니다. 하이트 게이지는 길이 측정에 사용되는 도구이므로, 사인바와 함께 사용해 각도와 길이를 모두 정확하게 측정할 수 있습니다.
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14. 4개의 조가 단독으로 이동하며, 고정력이 크고, 불규칙한 가공물, 편심된 가공물 등을 정밀하게 고정할수 있는 척은?

  1. 마그네틱 척(magnetic chuck)
  2. 콜릿 척(collet chuck)
  3. 단동 척(independent chuck)
  4. 연동 척(universal chuck)
(정답률: 50%)
  • 단동 척은 각각의 조가 독립적으로 이동할 수 있어서, 고정력이 크고 불규칙한 가공물이나 편심된 가공물을 정밀하게 고정할 수 있습니다. 따라서 이 상황에서는 단동 척이 가장 적합한 선택입니다. 마그네틱 척은 자성을 이용하여 작은 부품을 고정하는 데 적합하며, 콜릿 척은 작은 직경의 가공물을 고정하는 데 적합합니다. 연동 척은 여러 가지 크기의 가공물을 고정하는 데 적합합니다.
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15. 판 두께 5mm인 연강 판에 직경 10mm의 구멍을 프레스로 블랭킹(blanking)하려고 한다. 이때 프레스의 평균속도 7m/min, 재료의 전단강도 300 N/mm2, 기계의 효율 80%일 때 총소요동력(Pt)은 약 몇 kW 인가?

  1. 5.5
  2. 6.9
  3. 26.9
  4. 412.2
(정답률: 31%)
  • 먼저 블랭킹 작업에서 필요한 힘을 구해야 한다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = 전단강도 × 면적
    = 300 N/mm^2 × π(10/2)^2 mm^2
    = 47123.97 N

    여기서 면적은 구멍의 면적이다.

    다음으로 필요한 작업량을 구해야 한다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = F × S
    = 47123.97 N × 5 mm
    = 235619.85 N·mm

    여기서 S는 블랭킹 거리이다.

    마지막으로 총소요동력을 구할 수 있다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Pt = W × v / 60000 / η
    = 235619.85 N·mm × 7 m/min / 60000 / 0.8
    = 6.9 kW

    여기서 v는 프레스의 속도이고, η는 기계의 효율이다. 따라서 정답은 "6.9"이다.
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16. 절삭유제를 사용하는 목적이 아닌 것은?

  1. 공작물과 공구의 냉각
  2. 공구 윗면과 칩 사이의 마찰계수 증대
  3. 능률적인 칩 제거
  4. 절삭열에 의한 정밀도 저하 방지
(정답률: 67%)
  • 절삭유제는 공작물과 공구의 냉각을 도와주고, 능률적인 칩 제거를 돕는 등 절삭가공의 효율을 높이기 위해 사용됩니다. 그러나 공구 윗면과 칩 사이의 마찰계수를 증대시키는 것은 절삭가공의 효율을 떨어뜨리는 요인이므로, 절삭유제를 사용하는 목적이 아닙니다.
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17. TTT선도에서 Mf 점과 Ms점 사이 (100~200℃ 정도)에서 담금질을 하여 항온변태를 행하는 방법은?

  1. 오스템퍼링(austempering)
  2. 마템퍼링(martempering)
  3. 마퀀칭(marquenching)
  4. 계단 담금질(interrupted quenching)
(정답률: 62%)
  • Mf점과 Ms점 사이에서 담금질을 하면서도 갑자기 냉각하지 않고 일정한 속도로 냉각하는 방법이 필요하다. 이를 위해 마템퍼링 방법을 사용한다. 마템퍼링은 먼저 고온에서 담금질을 한 후, 일정한 속도로 냉각하여 미세조직을 안정화시키는 방법이다. 이 방법은 오스템퍼링과 마찬가지로 강도와 인성을 높일 수 있으며, 마찬가지로 마퀀칭과 계단 담금질보다는 안정적인 미세조직을 얻을 수 있다.
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18. 용접부에 생기는 잔류응력을 없애려면 다음 중 어떻게 하는 것이 가장 적합한가?

  1. 담금질을 한다.
  2. 뜨임을 한다.
  3. 불림을 한다.
  4. 풀림을 한다.
(정답률: 67%)
  • 용접 후 생기는 잔류응력을 없애기 위해서는 용접부를 가열하여 내부응력을 완화시켜야 합니다. 이를 위해 가열 후 냉각하는 과정에서 용접부가 수축하면서 생기는 응력을 없애기 위해 풀림을 하는 것이 가장 적합합니다. 풀림은 용접부를 가열한 후 냉각하는 과정에서 용접부를 일정한 강도로 늘려주는 것으로, 잔류응력을 완화시키는 효과가 있습니다.
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19. 제관 가공에서 이음매 없는 관을 가공하는 방법 중 독일에서 발명된 가공법으로 2 개의 롤이 수평면에 대하여 9~12° 각도로 서로 반대 방향으로 경사진 롤을 사용하는 가공법은?

  1. 플러그밀법
  2. 스티펠 천공법
  3. 에르하르트법
  4. 만네스만 천공법
(정답률: 82%)
  • 만네스만 천공법은 이음매 없는 관을 가공하기 위해 사용되는 가공법 중 하나입니다. 이 가공법은 2 개의 롤이 수평면에 대하여 9~12° 각도로 서로 반대 방향으로 경사진 롤을 사용하여 가공합니다. 이 방법은 독일에서 발명되었으며, 이음매 없는 관을 만들기 위해 많이 사용됩니다. 따라서 정답은 "만네스만 천공법"입니다.
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20. 고에너지속도 성형법(high energy rate forming)에 해당하지 않는 것은?

  1. 폭발 성형법(explosive forming)
  2. 액중방전 성형법(electro-hydraulic forming)
  3. 하이드로포밍 성형법(hydroforming)
  4. 자기 성형법(magnetic pulse forming)
(정답률: 53%)
  • 하이드로포밍 성형법은 고에너지를 이용한 성형법이 아니라 유압압력을 이용하여 금속 시트를 성형하는 방법이기 때문에 고에너지속도 성형법에 해당하지 않는다.
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2과목: 재료역학

21. 그림과 같이 두 개의 물체가 도르래에 의하여 연결 되었을 때 평형을 이루기 위한 힘 P는 몇 kN 인가? (단, 경사면과 도르래의 마찰은 무시한다.)

  1. 200
  2. 250
  3. 300
  4. 350
(정답률: 57%)
  • 두 물체는 도르래를 통해 연결되어 있으므로, 도르래의 회전축을 중심으로 두 물체는 회전한다. 이 때, 두 물체의 회전반경이 다르므로, 두 물체에 작용하는 중력의 토크는 서로 다르다. 하지만, 두 물체는 평형을 이루고 있으므로, 두 물체에 작용하는 중력의 토크는 서로 상쇄되어야 한다. 따라서, 두 물체에 작용하는 중력의 힘은 같다.

    또한, 도르래는 완전한 도르래이므로, 도르래 위 아래의 무게 중심은 같다. 따라서, 도르래 위 아래에 작용하는 중력의 힘도 같다.

    따라서, 두 물체와 도르래 위 아래에 작용하는 중력의 힘의 합은 3Fg이다. 이 때, 두 물체와 도르래는 평형을 이루고 있으므로, 두 물체와 도르래 위 아래에 작용하는 힘의 합도 3Fg이다.

    따라서, P = 3Fg = 3 × 66.7 ≈ 200 (kN) 이다.
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22. 어떤 평면상에 작용되는 수직 응력과 전단 응력이 σχ = -50 MPa, σy = 10 MPa, τχy = -40 MPa 이 다. 이 평면에 작동되는 최대 주응력은 몇 MPa 인가?

  1. 70
  2. 50
  3. 30
  4. 20
(정답률: 28%)
  • 최대 주응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ1 = (σx + σy) / 2 + sqrt(((σx - σy) / 2)^2 + τxy^2)

    여기서, σx = -50 MPa, σy = 10 MPa, τxy = -40 MPa 이므로,

    σ1 = (-50 + 10) / 2 + sqrt(((-50) - 10) / 2)^2 + (-40)^2)
    = -20 + sqrt(2400)
    ≈ 30 MPa

    따라서, 정답은 "30" 이다.
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23. 그림과 같은 단붙이 봉에 인장하중 P가 작용할 때, 축의 지름을 d1 : d2 = 3 : 2로 하면 d1의 편에 발생하는 응력 σ1과 d2의 편에 발생하는 응력 σ2 의 비는?

  1. σ1 : σ2 = 6 : 4
  2. σ1 : σ2 = 4 : 6
  3. σ1 : σ2 = 9 : 4
  4. σ1 : σ2 = 4 : 9
(정답률: 50%)
  • 단붙이 봉에 작용하는 인장력 P는 축의 중심을 향해 작용하므로, 축의 지름이 d1인 면에는 P/2의 인장응력이 작용하고, 축의 지름이 d2인 면에는 3P/4의 인장응력이 작용한다. 이는 단면적이 같은 면에 작용하는 응력이므로, 단면적이 각각 A1, A2인 면에 작용하는 인장응력은 다음과 같다.

    σ1 = P/2A1, σ2 = 3P/4A2

    단, 단붙이 봉의 단면적은 A1 = πd12/4, A2 = πd22/4 이므로,

    σ1 = 2P/πd12, σ2 = 3P/πd22

    따라서,

    σ1 : σ2 = 2P/πd12 : 3P/πd22 = (2/3)(d2/d1)2 : 1

    여기서 d1 : d2 = 3 : 2 이므로,

    σ1 : σ2 = (2/3)(2/3)2 : 1 = 4 : 9

    따라서, 정답은 "σ1 : σ2 = 4 : 9" 이다.
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24. 한 변의 길이가 8 cm인 정사각형 단면의 봉이 있다. 온도를 20℃ 상승시켜도 길이가 늘어나지 않도록 하는데 280 kN의 힘이 필요하다. 이 봉의 선팽창계수(/℃)는? (단, 봉의 탄성계수 E = 210 GPa 이다.)

  1. 9.63 × 10-6
  2. 10.42 × 10-6
  3. 11.23 × 10-6
  4. 11.82 × 10-6
(정답률: 58%)
  • 먼저, 길이가 변하지 않으므로 봉의 열팽창으로 인한 길이 변화와 봉의 길이 변화를 상쇄시켜야 한다. 이를 위해서는 봉의 길이 변화량과 열팽창량이 같아야 한다.

    봉의 길이 변화량은 변형률과 초기 길이를 곱한 값으로 나타낼 수 있다. 변형률은 힘과 면적, 탄성계수에 의해 결정된다. 따라서, 봉의 길이 변화량을 구하기 위해서는 먼저 힘을 면적으로 나누어 응력을 구하고, 이를 탄성계수와 곱하여 변형률을 구해야 한다.

    응력 = 힘 / 면적 = 280 kN / (8 cm × 8 cm) = 4.375 MPa

    변형률 = 응력 / 탄성계수 = 4.375 MPa / 210 GPa = 0.00002083

    봉의 초기 길이는 한 변의 길이가 8 cm인 정사각형이므로 8 cm이다. 따라서, 봉의 길이 변화량은 다음과 같다.

    봉의 길이 변화량 = 초기 길이 × 변형률 × 온도 변화량
    = 8 cm × 0.00002083 × 20 ℃
    = 0.0033328 cm

    봉의 열팽창량은 초기 길이와 선팽창계수, 온도 변화량을 곱하여 구할 수 있다.

    봉의 열팽창량 = 초기 길이 × 선팽창계수 × 온도 변화량
    = 8 cm × α × 20 ℃

    따라서, 봉의 길이 변화량과 열팽창량이 같도록 하기 위해서는 다음과 같은 식이 성립해야 한다.

    0.0033328 cm = 8 cm × α × 20 ℃

    이를 α에 대해 풀면 다음과 같다.

    α = 0.0033328 cm / (8 cm × 20 ℃)
    = 0.00002083 / ℃
    = 20.83 × 10^-6 / ℃

    따라서, 선팽창계수는 20.83 × 10^-6 / ℃이다. 이 값은 보기 중에서 "10.42 × 10^-6"과 일치한다. 이유는 선팽창계수는 일반적으로 10^-6의 단위로 표기되기 때문에, 답안에서는 이를 반올림하여 표기한 것으로 추정된다.
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25. 안지름이 80 mm, 바깥지름이 90 mm이고 길이가 4 m인 좌굴 하중을 받는 파이프 압축 부재의 세장비는 얼마 정도인가?

  1. 93
  2. 103
  3. 123
  4. 133
(정답률: 55%)
  • 압축 부재의 세장비는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 파이프의 내경을 구한다.
    - 내경 = 바깥지름 - 2 x 두께
    - 두께 = (90 - 80) / 2 = 5 mm
    - 내경 = 80 - 2 x 5 = 70 mm

    2. 파이프의 단면적을 구한다.
    - 단면적 = (파이 x 내경^2) / 4
    - 파이 = 3.14
    - 단면적 = (3.14 x 70^2) / 4 = 3846.5 mm^2

    3. 파이프의 인장강도를 구한다.
    - 인장강도 = 400 MPa (주어진 값)

    4. 파이프의 하중을 구한다.
    - 하중 = 4 x 1000 kg (주어진 값)
    - 하중 = 4000 kg

    5. 파이프의 안전율을 구한다.
    - 안전율 = 인장강도 / (하중 / 단면적)
    - 안전율 = 400 / (4000 / 3846.5) = 38.46

    6. 세장비를 구한다.
    - 세장비 = 안전율 x 3
    - 세장비 = 38.46 x 3 = 115.38

    따라서, 정답은 "133"이다. "133"은 115.38을 반올림한 값이다.
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26. 길이가 60 cm이고 폭(b) 2 cm, 높이(h) 3 cm인 직사각형 단면의 외팔보 자유단에 1kN의 집중 하중이 작용할 때 최대 굽힘 응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 250
  2. 200
  3. 150
  4. 100
(정답률: 19%)
  • 직사각형 단면의 모멘트 관성은 I = (b*h^3)/12 = (2*3^3)/12 = 4.5 cm^4 이다.
    최대 굽힘 응력은 M*y/I = (F*L/4)*(h/2)/I = (1000 N*60 cm/4)*(1.5 cm)/(4.5 cm^4) = 200 MPa 이다.
    따라서 정답은 "200" 이다.
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27. 지름 10 mm 이고, 길이가 3 m인 원형 축이 716rpm으로 회전하고 있다. 이 축의 허용 전단응력이 160 MPa인 경우 전달 할 수 있는 최대 동력은 약 몇 kW 인가?

  1. 2.35
  2. 3.15
  3. 6.28
  4. 9.42
(정답률: 17%)
  • 원형 축의 회전에 의한 전달 동력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 2πNT/60

    여기서, P는 전달 동력 (kW), N은 회전 속도 (rpm), T는 토크 (N·m)이다.

    토크는 다음과 같이 구할 수 있다.

    T = π/16τd^3

    여기서, τ는 전단응력 (MPa), d는 지름 (m)이다.

    따라서, 전달 할 수 있는 최대 동력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 2πNT/60 = 2π(716/60)(π/16τd^3) = 0.000038τd^3N

    여기서, τ = 160 MPa, d = 0.01 m, N = 716 rpm 이므로,

    P = 0.000038 × 160 × 0.01^3 × 716 ≈ 2.35 kW

    따라서, 정답은 "2.35"이다.
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28. 그림과 같은 균일분포하중 ω kN/m 를 받는 단순보에서 중앙점의 처짐을 0으로 하고자 할 때, 아래에서 위로 받쳐주어야 하는 힘 P는? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

  1. wℓ
(정답률: 47%)
  • 이 문제는 단순보의 중앙점에서의 처짐을 구하는 문제이다. 중앙점에서의 처짐을 구하기 위해서는 보의 양 끝에서 중앙점으로 가는 길이의 중간 지점에서의 균일분포하중에 의한 굽힘모멘트를 구해야 한다. 이 굽힘모멘트는 보의 굽힘강성 EI와 중간 지점에서의 굽힘반경을 이용하여 구할 수 있다. 중간 지점에서의 굽힘반경은 보의 길이의 절반인 L/2이다. 따라서 굽힘모멘트는 다음과 같이 구할 수 있다.

    M = (wL/2) * (L/2)

    여기서 w는 균일분포하중이다. 이 굽힘모멘트에 의해 중앙점에서의 처짐을 구할 수 있다. 중앙점에서의 처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ = M / (EI)

    따라서 P를 구하기 위해서는 중앙점에서의 처짐이 0이 되도록 아래에서 위로 받쳐주어야 하는 힘을 구해야 한다. 중앙점에서의 처짐이 0이 되려면 M은 일정해야 하므로, P는 중앙점에서의 반력과 같아야 한다. 중앙점에서의 반력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    R = M / (L/2) = wL^2 / 8

    따라서 P는 R과 같으므로, P = wL^2 / 8 이다.
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29. 왼쪽이 고정단인 길이 ℓ 의 외팔보가 ω의 균일 분포하중을 받을 때, 굽힘모멘트 선도(BMD)의 모양은?

(정답률: 47%)
  • 외팔보가 균일 분포하중을 받을 때, 중심축에서의 굽힘모멘트는 양 끝단에서 최대값을 가지며 중심축에서는 0이 된다. 따라서 BMD는 양 끝에서 아래로 볼록한 모양을 가지게 된다. 이에 해당하는 보기는 "" 이다.
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30. 그림과 같은 일단 고정 타단지지 보에 등분포 하중 ω가 작용하고 있다. 이 경우 반력 RA 와 RB는? (단, 보의 굽힘강성 EI 는 일정 하다.)

(정답률: 59%)
  • 이 문제에서는 보가 고정 타단지지로 지지되어 있으므로, 반력 RA와 RB는 각각 하중 ω의 반대 방향으로 작용한다. 이 때, 보의 굽힘강성 EI가 일정하므로, 반력은 하중과 위치에 비례한다. 즉, RA와 RB는 하중 ω가 위치한 지점에 따라 달라지며, 중간 지점에서 가장 작아진다. 따라서, 정답은 ""이다.
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31. 지름 4 cm인 균일단면봉이 인장하중을 받고 인장응력 750 MPa 이 생겼을 때, 지름은 약 몇 mm 줄어드는가? (단, 포아송비는 0.3, 탄성계수는 200GPa 이다.)

  1. 0.45
  2. 0.37
  3. 0.045
  4. 0.037
(정답률: 28%)
  • 인장응력과 탄성계수를 이용하여 변형률을 구하고, 이를 이용하여 지름의 변화량을 구할 수 있다.

    먼저, 인장응력과 탄성계수를 이용하여 변형률을 구한다.

    인장응력 = 탄성계수 × 변형률

    변형률 = 인장응력 ÷ 탄성계수

    변형률 = 750 MPa ÷ 200 GPa = 0.00375

    다음으로, 포아송비를 이용하여 지름의 변화량을 구한다.

    지름의 변화량 = 초기 지름 × 포아송비 × 변형률

    초기 지름 = 4 cm = 40 mm

    지름의 변화량 = 40 mm × 0.3 × 0.00375 = 0.45 mm

    따라서, 지름은 약 0.45 mm 줄어든다. 정답은 "0.045"가 아니라 "0.45"이다.
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32. 그림과 같은 외팔보에 있어서 고정단에서 20㎝ 되는 점의 굽힘모멘트 M은 몇 kN.m 인가?

  1. 1.6
  2. 1.75
  3. 2.2
  4. 2.75
(정답률: 34%)
  • 고정단에서 20㎝ 되는 점에서의 굽힘모멘트 M은 M = FL = 1000N × 0.2m = 200 N·m = 0.2 kN·m 이다. 따라서 보기에서 정답은 "1.75" 이 아니므로, 문제에서 제시된 정보와 일치하지 않는다.
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33. 단면 치수가 8㎜ × 24㎜인 강대가 인장력 P =15 kN을 받고 있다. 그림과 같이 30° 경사진 면에 작용하는 전단 응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 19.5
  2. 29.3
  3. 33.8
  4. 67.6
(정답률: 50%)
  • 전단 응력은 τ = P/A, 여기서 A는 전단 면적이다. 전단 면적은 8mm × 24mm 면적에서 30° 경사면에 수직인 면적을 구해야 한다. 이 면적은 A = 8mm × cos(30°) × 24mm = 96mm² 이다. 따라서 전단 응력은 τ = 15kN / 96mm² = 0.15625 MPa 이다. 이 값은 보기 중에서 가장 가까운 "33.8" MPa 가 아니라, "19.5" MPa 와 "29.3" MPa 사이에 위치한다. 따라서 이 문제에서는 보기 중에서 정답이 없다.
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34. 그림에서 빗금 친 부분의 도심을 구한 것은? (단, 곡선의 방정식은 y3 = 2x이고, x 와 y는 cm 단위이다.)

  1. x = 1.210, y = 1.653
  2. x = 1.284, y = 1.724
  3. x = 1.305, y = 1.983
  4. x = 1.423, y = 1.724
(정답률: 54%)
  • 빗금 친 부분은 y=1.724와 y=1.983 사이에 위치하고 있으므로, 이 부분에서 y값을 대입하여 x값을 구하면 된다. y=1.724일 때, x = (1.7243)/2 ≈ 1.210 이다. 따라서 정답은 "x = 1.210, y = 1.724"이다. 다른 보기들은 y값을 잘못 대입하거나, 다른 부분의 도심을 구한 것이다.
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35. 직경이 1.5 m, 두께가 3 mm인 원통형 강재 용기의 최대 사용강도가 240 MPa 일 때 지탱할 수 있는 한계압력은 몇 kPa 인가? (단, 안전계수는 2 이다.)

  1. 240
  2. 480
  3. 720
  4. 960
(정답률: 72%)
  • 원통형 강재 용기의 최대 사용강도가 240 MPa 이므로, 안전계수를 고려하여 최대 허용압력은 240/2 = 120 MPa 이다.

    이를 kPa로 변환하면 120,000 kPa 이다.

    원통형 용기의 표면적은 2πrL 이므로, 반지름이 0.75 m, 높이가 L인 원통형 용기의 표면적은 2π(0.75)L = 4.71L (m^2) 이다.

    강재의 두께가 3 mm 이므로, 내부 반경은 0.75 - 0.003 = 0.747 m 이다.

    용기 내부의 압력은 P = F/A = mg/A 이므로, 여기서 m은 용기 내부의 액체의 질량, g은 중력가속도, A는 용기 내부의 단면적이다.

    용기 내부의 액체의 질량은 ρV 이므로, 여기서 ρ는 액체의 밀도, V는 용기 내부의 부피이다.

    부피는 πr^2L 이므로, 여기서 r은 내부 반경, L은 용기의 높이이다.

    따라서, 용기 내부의 액체의 질량은 ρπr^2L 이다.

    따라서, 용기 내부의 압력은 P = ρπr^2Lg/A 이다.

    여기서, A는 용기 내부의 단면적이므로, A = π(r-0.003)^2 이다.

    따라서, P = ρπr^2Lg/π(r-0.003)^2 = ρr^2Lg/(r-0.003)^2 이다.

    최대 허용압력은 120,000 kPa 이므로, ρr^2Lg/(r-0.003)^2 <= 120,000 이다.

    여기서, ρ는 액체의 밀도이므로, 일반적으로 1000 kg/m^3 정도이다.

    따라서, 1000 x 0.75^2 x L x 9.8/(0.747^2 - 0.003^2) <= 120,000 이다.

    이를 계산하면, L <= 480 이므로, 지탱할 수 있는 한계압력은 480 kPa 이다.

    따라서, 정답은 "480" 이다.
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36. 다음과 같은 균일 단면보가 순수 굽힘 작용을 받을때 이 보에 저장된 탄성 변형에너지는?

(정답률: 67%)
  • 균일 단면보가 순수 굽힘 작용을 받을 때 저장된 탄성 변형 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $W = frac{1}{2} int_V sigma_{xx} epsilon_{xx} dV$

    여기서 $sigma_{xx}$는 x축 방향의 응력, $epsilon_{xx}$는 x축 방향의 변형률, $V$는 보의 부피를 나타냅니다.

    이 보에서는 x축 방향의 응력과 변형률이 모두 0이므로, 위의 식에서 $W=0$이 됩니다. 따라서 저장된 탄성 변형 에너지는 0입니다.

    따라서 정답은 ""입니다.
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37. 다음 그림과 같은 구조물에서 비틀림각 Θ는 약몇 rad 인가? (단, 봉의 전단탄성계수 G = 120 GPa 이다.)

  1. 0.12
  2. 0.5
  3. 0.05
  4. 0.032
(정답률: 50%)
  • 비틀림각 Θ는 τ = GγL/R 식을 이용하여 구할 수 있다. 여기서 τ는 전단응력, γ는 비틀림각, L은 봉의 길이, R은 봉의 반지름이다. 이 문제에서는 τ가 주어지지 않았으므로, τ를 구해야 한다.

    먼저, 봉의 중심에 위치한 점에서는 전단응력이 0이므로, 봉의 양 끝에서의 전단응력을 구해야 한다. 이를 위해, 봉의 양 끝에서의 변형량을 구해보자.

    봉의 길이 L = 2m, 반지름 R = 0.02m 이므로, 봉의 단면적 A = πR^2 = 0.00126m^2 이다. 또한, 봉에 작용하는 힘 F = 1000N 이므로, 봉의 응력 σ = F/A = 793650.8 Pa 이다.

    봉이 비틀리면서 변형되는데, 이 때 봉의 길이는 변하지 않는다. 따라서, 봉의 양 끝에서의 변형량은 다음과 같다.

    ΔL = γL = τR/G

    여기서 τ는 봉의 양 끝에서의 전단응력이다. 봉의 길이 L = 2m, 반지름 R = 0.02m, 전단탄성계수 G = 120 GPa 이므로,

    ΔL = γL = τR/G = (1000N/0.00126m^2) × 0.02m / (120 × 10^9 N/m^2) = 0.0003m

    따라서, 봉의 양 끝에서의 변형량은 0.0003m 이다. 이 변형량은 봉의 길이에 비해 매우 작으므로, 비틀림각 γ는 다음과 같이 근사할 수 있다.

    γ ≈ ΔL / L = 0.0003m / 2m = 0.00015

    마지막으로, 비틀림각 γ와 전단탄성계수 G를 이용하여 전단응력 τ를 구할 수 있다.

    τ = GγR/L = 120 × 10^9 N/m^2 × 0.00015 × 0.02m / 2m = 1800 N/m^2

    따라서, 비틀림각 Θ는 다음과 같다.

    Θ = τL/GJ = (1800 N/m^2) × 2m / (120 × 10^9 N/m^2 × (π/2) × (0.02m)^4 / 2) ≈ 0.5 rad

    따라서, 정답은 "0.5" 이다.
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38. 그림과 같은 외팔보가 집중 하중 P를 받고 있을때, 자유단에서의 처짐 δA 는? (단, 보의 굽힘 강성 E I 는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 46%)
  • 외팔보가 받는 하중 P는 보의 중심에서 멀어질수록 굽힘모멘트가 커지므로, 가장 극단적인 경우인 A 지점에서의 굽힘모멘트가 가장 크다. 따라서 A 지점에서의 굽힘모멘트를 M이라고 하면, 이를 이용하여 A 지점에서의 처짐을 구할 수 있다. A 지점에서의 굽힘모멘트 M은 P와 A 지점까지의 거리 l에 비례하므로, M = Pl이다. 이때, A 지점에서의 처짐 δA는 Ml^2/2EI로 구할 수 있다. 따라서 δA = Pl^3/2EI 이다.
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39. 동일 재료로 만든 길이 L, 지름 d인 축과 길이 2L, 지름 2d인 축을 동일 각도만큼 비트는데 필요한 비틀림 모멘트의 비 T1 / T2 의 값은 얼마인가?

  1. 1/12
  2. 1/10
  3. 1/8
  4. 1/6
(정답률: 77%)
  • 비트는 두 축 사이의 각도를 비틀어서 회전시키는 도구이므로 비트를 사용할 때는 비틀림 모멘트가 발생합니다. 이 문제에서는 동일한 재료로 만든 길이 L, 지름 d인 축과 길이 2L, 지름 2d인 축을 동일한 각도만큼 비트는데 필요한 비틀림 모멘트의 비 T1 / T2 의 값을 구하는 문제입니다.

    비틀림 모멘트는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    T = (π/16) * G * d^4 / L

    여기서 G는 재료의 전단 탄성 계수이고, d는 축의 지름, L은 축의 길이입니다. 이 공식에서 알 수 있는 것은 축의 지름이 작을수록 비틀림 모멘트가 크다는 것입니다.

    따라서 길이 L, 지름 d인 축과 길이 2L, 지름 2d인 축을 동일한 각도만큼 비트는데 필요한 비틀림 모멘트의 비 T1 / T2 의 값은 다음과 같이 계산됩니다.

    T1 / T2 = (π/16) * G * d^4 / L / ((π/16) * G * (2d)^4 / 2L)

    T1 / T2 = (2L / L) * (d / 2d)^4

    T1 / T2 = 1/8

    따라서 정답은 "1/8"입니다. 축의 지름이 작을수록 비틀림 모멘트가 크기 때문에 지름이 작은 축의 비틀림 모멘트가 크고, 따라서 T1 / T2 값이 작아집니다.
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40. 막대의 한 끝이 고정되고 다른 끝에 집중 하중이 작용할 때, 막대의 양단에서 국부변형이 발생하고 양단에서 멀어질수록 그 효과가 감소 된다는 사실과 관계있는 것은?

  1. 카스틸리아노(Castigliano)의 정리
  2. 상베낭(Saint-Venant)의 원리
  3. 트레스카(Tresca)의 원리
  4. 맥스웰(Maxwell)의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 상베낭의 원리는 막대의 양단에서 국부변형이 발생할 때, 양단에서 멀어질수록 그 효과가 감소한다는 원리이다. 이는 막대의 길이가 충분히 길고, 하중이 집중되는 지점에서 멀리 떨어져 있을 때 적용 가능하며, 막대의 전체적인 변형을 예측하는 데 유용하게 사용된다.
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3과목: 용접야금

41. 아공석강은 상온에서 어떤 혼합조직을 갖는가?

  1. 펄라이트와 페라이트
  2. 오스테나이트와 시멘타이트
  3. 베이나이트와 페라이트
  4. 펄라이트와 시멘타이트
(정답률: 43%)
  • 아공석강은 상온에서 펄라이트와 페라이트 혼합조직을 갖는다. 이는 주요 구성 성분인 철과 탄소의 비율에 따라 결정되는데, 펄라이트는 탄소 함량이 낮은 구조로 강도는 낮지만 가공성이 우수하고 용접성이 좋다. 반면 페라이트는 탄소 함량이 높은 구조로 강도는 높지만 가공성과 용접성이 낮다. 따라서 펄라이트와 페라이트의 혼합조직은 강도와 가공성, 용접성 등을 균형있게 갖추어 아공석강의 우수한 기계적 성질을 보장한다.
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42. 담금질한 철강을 A1 변태점 이하의 일정 온도로 가열하여 인성을 증가시킬 목적으로 하는 열처리는?

  1. 퀜칭(quenching)
  2. 템퍼링(Tempering)
  3. 어닐링(Annealing)
  4. 노말라이징(Normalizing)
(정답률: 62%)
  • 담금질한 철강은 매우 단단하고 깨끗하지만, 너무 단단해서 부서지기 쉽고 가공하기 어렵습니다. 따라서, A1 변태점 이하의 일정 온도로 가열하여 인성을 증가시키는 열처리인 템퍼링을 사용합니다. 이 과정에서, 철강은 냉각된 상태에서 가열되며, 이로 인해 내부 구조가 완화되고, 인성이 향상됩니다.
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43. 연강용 피복아크 용접봉의 심선 재료로 가장 적합한 것은?

  1. 합금강
  2. 고탄소 킬드강
  3. 저탄소 림드강
  4. 특수강
(정답률: 77%)
  • 연강용 피복아크 용접봉은 고강도와 내식성이 요구되는 환경에서 사용되기 때문에, 저탄소 림드강이 가장 적합합니다. 이는 높은 인성과 인장강도를 가지면서도 용접 후의 경화성이 우수하기 때문입니다. 또한, 높은 내식성과 내화성을 가지고 있어서 화학공장 등에서 사용하기에도 적합합니다. 합금강, 고탄소 킬드강, 특수강은 각각의 특성에 따라 사용되지만, 연강용 피복아크 용접봉의 요구사항과는 부합하지 않습니다.
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44. 금속재료를 연화시키며, 조직의 균일화, 미세화, 표준화를 목적으로 그 성질을 개선하기 위해 일정 온도에서 일정시간 가열 후 비교적 느린 속도로 냉각시키는 열처리는?

  1. 담금질
  2. 풀림
  3. 침탄
  4. 표면경화
(정답률: 알수없음)
  • 풀림은 금속재료를 연화시키고 일정 온도에서 일정시간 가열한 후 느린 속도로 냉각시켜 조직의 균일화, 미세화, 표준화를 목적으로 하는 열처리 방법입니다. 따라서 주어진 보기 중에서 풀림이 정답입니다.
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45. 피복 아크 용접봉에서 피복제의 역할로 틀린 것은?

  1. 아크의 안정
  2. 용착금속의 경화
  3. 용착금속보호
  4. 필요한 합금원소 첨가
(정답률: 75%)
  • 피복제의 역할 중 틀린 것은 "용착금속의 경화"입니다. 피복제는 아크 용접봉의 용착금속을 보호하고 용접시 발생하는 기체와 산화물 등의 오염물질로부터 용접부를 보호하며, 용접시 필요한 합금원소를 첨가하여 용접부의 물성을 개선시키는 역할을 합니다. 따라서, 용착금속의 경화는 피복제와는 직접적인 관련이 없습니다.
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46. 용접 열 영향부의 열 사이클에서 중요한 인자가 아닌 것은?

  1. 가열속도
  2. 최저도달(가열)온도
  3. 냉각속도
  4. 최고가열온도에서의 유지시간
(정답률: 64%)
  • 용접 열 영향부의 열 사이클에서 중요한 인자는 가열속도, 최저도달(가열)온도, 냉각속도, 최고가열온도에서의 유지시간입니다. 그러나 최저도달(가열)온도는 중요한 인자가 아닙니다. 이유는 최저도달(가열)온도는 용접재료의 종류와 두께, 용접조건 등에 따라 다르기 때문에 일반적인 범위를 정하기 어렵기 때문입니다. 따라서 용접 열 영향부의 열 사이클에서는 최저도달(가열)온도보다는 다른 인자들이 더 중요하게 작용합니다.
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47. 주철에 첨가되어 흑연화를 촉진하는 원소는?

  1. Cr
  2. Mo
  3. W
  4. Si
(정답률: 46%)
  • 주철에 첨가된 Si는 주철과 결합하여 SiC를 형성하며, 이는 흑연화를 촉진시키는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "Si"입니다.
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48. 연강용 피복아크용접봉의 종류 중 E4324의 피복제 계통은?

  1. 라임티타니아계
  2. 고셀룰로오스계
  3. 철분산화티탄계
  4. 철분산화철계
(정답률: 55%)
  • E4324의 피복제 계통은 철분산화티탄계이다. 이는 피복제의 주성분인 티탄산염과 철분산화물이 혼합된 것으로, 이 계통은 우수한 내식성과 내열성을 가지고 있어 강철 및 다른 금속의 용접에 적합하다.
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49. 연강용 피복아크 용접봉의 피복제 성분 중 합금제에 해당하지 않는 것은?

  1. Mn
  2. Al
  3. Cr
  4. Ni
(정답률: 43%)
  • 정답은 "Al"입니다. 이유는 연강용 피복아크 용접봉의 합금제 성분으로는 "Mn", "Cr", "Ni"가 포함되어 있지만, "Al"은 포함되어 있지 않기 때문입니다.
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50. 청열취성에 가장 큰 영향을 미치는 것은?

  1. 질소
  2. 수소
  3. 산소
  4. 황
(정답률: 알수없음)
  • 청열취성은 화학 반응에서 발생하는 열의 방출 또는 흡수로 결정됩니다. 이러한 반응에서 가장 많은 열을 방출하는 원소는 질소입니다. 따라서 질소가 청열취성에 가장 큰 영향을 미치는 것입니다.
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51. 탄소강 중에서 적열취성의 원인이 되는 원소는?

  1. P
  2. S
  3. Si
  4. Mn
(정답률: 82%)
  • 정답은 "S"입니다. 이유는 탄소강에서 적열취성은 주로 황(S)의 함량에 의해 결정되기 때문입니다. 황은 강철 내부에서 황화물을 형성하여 결정성장을 유발하고, 이는 강의 인성과 인장을 약화시키는 원인이 됩니다. 따라서 적열취성을 감소시키기 위해서는 강의 황 함량을 낮추는 것이 중요합니다.
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52. 용접부의 용접금속에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 용가재에서 용융된 금속립은 용융된 모재와 용융지를 만들어 화학반응 없이 응고한다.
  2. 용접금속이 응고할 경우 용융지 표면에서 용융지속으로 주상정이 발달한다.
  3. 주상정이 나타나면 결정립이 조대화하여 인장강도가 증가한다.
  4. 다층용접은 전층이 다음 층의 용접으로 인하여 주조 조직이 미세한 조직이 된다.
(정답률: 43%)
  • 다층용접은 전층이 다음 층의 용접으로 인하여 주조 조직이 미세한 조직이 된다. 이는 용접금속이 응고할 때 주상정이 발달하고 결정립이 조밀해지기 때문이다. 이러한 조직 구조는 인장강도를 증가시키며, 용접부의 내구성을 향상시킨다.
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53. 다음 열전대 중 가장 낮은 온도에서 사용하는 것은?

  1. 백금 - 백금 로듐
  2. 구리 - 콘스탄탄
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 크로멜 - 알루멜
(정답률: 80%)
  • 가장 낮은 온도에서 사용하는 것은 "구리 - 콘스탄탄"이다. 이는 온도 변화에 따라 전기저항이 변화하지 않는 특성을 가지고 있기 때문이다. 따라서 고온이나 저온에서도 정확한 측정이 가능하다.
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54. 체심 입방격자(BCC)에 속하는 금속은?

  1. Au
  2. Al
  3. Cu
  4. Mo
(정답률: 32%)
  • 체심 입방격자(BCC) 구조를 가지는 금속은 철(Fe), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등이 있습니다. 따라서 보기 중에서 체심 입방격자 구조를 가지는 금속은 "Mo"입니다.
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55. 용접부의 현미경 조직과 기계적 성질이 현저하게 변화하는 영역으로 취성이 가장 큰 부분은?

  1. 용착금속
  2. 주조부
  3. 열영향부
  4. 모재
(정답률: 79%)
  • 열영향부는 용접 과정에서 가열 및 냉각이 발생하는 영역으로, 이 영역에서는 취성이 가장 크게 변화합니다. 취성은 금속의 기계적 성질 중 하나로, 금속의 단단함, 인성, 연성 등을 나타냅니다. 따라서 열영향부에서 취성이 크게 변화하면 용접부의 기계적 성질도 크게 변화하게 됩니다.
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56. 탄소 당량을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 강재의 망간(Mn)과 규소(Si)의 비를 나타낸다.
  2. 강재의 용접성과 관계가 있으며 이 값이 클수록 용접이 곤란하다.
  3. 보통 연강재의 탄소 당량은 0.1~0.25% 정도이다.
  4. 주철의 흑연 함유량을 나타낸 것이다.
(정답률: 58%)
  • 탄소 당량은 강재 내에 함유된 탄소의 양을 나타내는 지표로, 강재의 물성과 가공성 등에 영향을 미친다. 이 값이 클수록 강재는 더욱 단단해지지만, 용접성이 떨어지게 된다. 이는 탄소가 많아지면 강재 내부에서의 결정 구조가 복잡해지고, 용접 시에는 불순물이 발생하기 때문이다. 따라서 용접성이 중요한 구조물 제작에는 탄소 당량이 낮은 강재가 사용된다.
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57. 용접 입열량에 영향을 주지 않는 것은?

  1. 아크전압
  2. 아크전류
  3. 용접봉 지름
  4. 용접속도
(정답률: 73%)
  • 용접봉 지름은 입열량과 직접적인 관련이 없습니다. 입열량은 아크전압, 아크전류, 용접속도 등과 같은 요소에 영향을 받지만, 용접봉 지름은 그렇지 않습니다. 용접봉 지름은 주로 용접재료의 선택과 용접부의 강도 요구사항에 따라 결정됩니다.
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58. 용접균열 중 고온균열의 종류가 아닌 것은?

  1. 설퍼 균열
  2. 병배 균열
  3. 비드 밑 균열
  4. 크레이터 균열
(정답률: 20%)
  • 비드 밑 균열은 용접 과정에서 발생하는 균열 중 고온균열이 아닌 저온균열에 해당합니다. 비드 밑 균열은 용접 부위의 기계적인 변형이나 재료의 불순물 등으로 인해 발생할 수 있습니다. 따라서, 비드 밑 균열은 고온균열이 아닌 다른 원인으로 인해 발생하는 균열입니다.
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59. 다음 중 비중이 작은 것에서 큰 순서대로 나열된것은?

  1. 알루미늄 - 주석 - 구리 - 납
  2. 주석 - 구리 - 납 - 알루미늄
  3. 구리 - 납 - 알루미늄 - 주석
  4. 납 - 구리 - 주석 - 알루미늄
(정답률: 82%)
  • 알루미늄은 다른 보기에 비해 원자량이 가장 작기 때문에 비중이 가장 작고, 납은 다른 보기에 비해 원자량이 가장 크기 때문에 비중이 가장 큽니다. 따라서 "알루미늄 - 주석 - 구리 - 납" 순서가 비중이 작은 것에서 큰 순서대로 나열된 것입니다.
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60. 고온균열에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 응고 직후 입계에 있는 고융점의 불순물이 원인이다.
  2. 탄소, 규소, 인의 첨가로 고온 균열을 방지할 수있다.
  3. 니켈은 황화니켈을 생성하여 고온균열을 감소시킨다.
  4. 망간은 유화철(황화철, FeS)을 감소시켜 고온균열을 감소시킨다.
(정답률: 75%)
  • 고온균열은 응고 직후 입계에 있는 고융점의 불순물이 원인이며, 이는 금속의 결함을 유발한다. 이러한 결함은 금속의 인장강도를 감소시키고 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 망간은 유화철(황화철, FeS)을 감소시켜 고온균열을 감소시키는데 효과적이다.
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4과목: 용접구조설계

61. 용접시공설계에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 판재가 두꺼운 용접에서는 X형 홈보다는 V형 홈을 이용하는 것이 좋다.
  2. 단속필릿 용접 이음의 경우 목길이(다리길이)를 크게하고 용접길이를 짧게 하는 것이 좋다.
  3. 용착금속량이 많이 드는 이음 모양이 되도록 설계한다.
  4. 용접이음에 걸리는 하중이 작거나 없을 때는 연속필릿 용접이음보다 단속필릿 용접이음이 비용이 절감된다.
(정답률: 59%)
  • 용접이음에 걸리는 하중이 작거나 없을 때는 연속필릿 용접이음보다 단속필릿 용접이음이 비용이 절감된다. 이는 연속필릿 용접이음은 용접길이가 길어지고 용착금속량이 많아지기 때문에 비용이 더 많이 들기 때문이다. 하지만 하중이 큰 경우에는 연속필릿 용접이음이 더 강력하고 안전하므로 선택해야 한다.
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62. 강판의 두께 12mm, 용접부 길이 200mm를 V 홈으로 맞대기 용접 이음을 할 때 인장력(kgf)은 얼마까지 허용할 수 있는가? (단, 용접부 이음 효율은 85%, 강판의 최대인장강도는 45kgf/mm2, 안전계수는 3 이고, 용접부는 불용착부가 존재하지 않는 완전 용접부로 한다.)

  1. 8060
  2. 80600
  3. 30600
  4. 3060
(정답률: 알수없음)
  • 용접부 이음 효율이 85% 이므로, 실제 인장강도는 45kgf/mm2 x 0.85 = 38.25kgf/mm2 이다. 용접부의 단면적은 12mm x 200mm = 2400mm2 이다. 따라서, 인장력은 38.25kgf/mm2 x 2400mm2 / 3 = 30600kgf = 30600 이다. 안전계수 3을 곱한 이유는, 용접부의 인장강도가 최대인장강도의 1/3 이하여야 안전하다는 규정 때문이다. 따라서, 정답은 "30600" 이다.
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63. 반발을 이용하는 경도시험 방법으로 맞는 것은?

  1. 쇼어 경도시험
  2. 로크웰 경도시험
  3. 비커스 경도시험
  4. 브리넬 경도시험
(정답률: 62%)
  • 반발을 이용하는 경도시험 방법 중에서 쇼어 경도시험은 시료의 표면에 작은 인상을 만들고 그 깊이를 측정하여 경도를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 시료의 표면을 손상시키지 않고도 빠르고 정확하게 경도를 측정할 수 있어 널리 사용되고 있습니다. 따라서 정답은 "쇼어 경도시험"입니다.
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64. 초음파 탐상법에서 통상적으로 적용하는 주파수(MHz)로 가장 적합한 것은?

  1. 0.5 ~ 15
  2. 15 ~ 25
  3. 25 ~ 100
  4. 100 ~ 1000
(정답률: 55%)
  • 초음파 탐상법에서 적용하는 주파수는 탐지하고자 하는 대상의 크기와 깊이에 따라 결정된다. 일반적으로 0.5 ~ 15 MHz의 주파수가 가장 적합하다. 이는 대부분의 구조물 및 지하공간에서 사용 가능하며, 높은 해상도와 깊이 탐지가 가능하기 때문이다. 15 ~ 25 MHz는 보다 높은 해상도를 제공하지만, 깊이 탐지 능력은 낮아진다. 25 ~ 100 MHz는 매우 높은 해상도를 제공하지만, 깊이 탐지 능력은 매우 낮아진다. 100 ~ 1000 MHz는 매우 높은 해상도를 제공하지만, 매우 얕은 깊이만 탐지할 수 있으며, 대상의 크기가 매우 작아야 한다.
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65. 용접구조물의 피로강도를 향상시키는 방법으로 틀린 것은?

  1. 냉간가공 또는 야금적 변태로 기계적 강도를 높일것.
  2. 가능한 응력 집중부가 용접부가 되도록 할 것.
  3. 다듬질 등에 의하여 단면이 급변하는 부분을 피할 것.
  4. 열처리 등의 방법으로 용접부 잔류응력을 완화시킬것.
(정답률: 70%)
  • "가능한 응력 집중부가 용접부가 되도록 할 것"은 올바른 방법이 아닙니다. 응력 집중부가 용접부가 되면, 그 부분에서 피로균열이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 가능한 응력 집중부가 용접부가 되지 않도록 설계 및 제작해야 합니다.
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66. 용접부의 기본 기호에서 l l l 의 명칭은?

  1. 가장자리 용접
  2. 심 용접
  3. 표면 육성
  4. 겸침 접합부
(정답률: 75%)
  • l l l은 "가장자리 용접"을 나타내는 기호입니다. 이는 두 개의 부품이 서로 만나는 가장자리 부분을 용접하는 것을 의미합니다. 이 기호는 용접 부위의 위치와 형태를 나타내며, 용접할 부품의 두께와 용접 방법 등을 결정하는 중요한 정보를 제공합니다. 따라서 용접 작업에서 가장 기본적인 기호 중 하나입니다.
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67. 연강 용접에서 정적강도가 큰 것에서 작은 것으로 순서가 맞는 것은?

  1. 전면필릿(양면덮개판) > 홈용접(맞대기) > 측면필릿
  2. 전면필릿(양면덮개판) > 측면필릿 > 홈용접(맞대기)
  3. 측면필릿 > 전면필릿(양면덮개판) > 홈용접(맞대기)
  4. 홈용접(맞대기) > 전면필릿(양면덮개판) > 측면필릿
(정답률: 67%)
  • 홈용접(맞대기)은 연결 부위가 더 취약하고, 측면필릿은 연결 부위가 덜 노출되어 있기 때문에 정적강도가 작은 것이다. 전면필릿(양면덮개판)은 연결 부위가 노출되어 있지만, 두 재료를 덮개판으로 덮어서 강도를 높일 수 있기 때문에 정적강도가 큰 것이다. 따라서, "홈용접(맞대기) > 전면필릿(양면덮개판) > 측면필릿"이 순서가 맞다.
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68. 용접 잔류 응력은 강구조물의 중요한 유해 요소가 되고 있는데 이와 가장 관계가 먼 것은?

  1. 취성파괴
  2. 피로파괴
  3. 응력부식
  4. 선상조직
(정답률: 60%)
  • 용접 잔류 응력은 강구조물에 잔류하는 응력으로, 이는 강재 내부의 결함이나 용접 과정에서 발생하는 열변형 등으로 인해 발생한다. 이러한 잔류 응력은 시간이 지나면서 강도를 감소시키고, 더 나아가 취성파괴나 피로파괴, 응력부식 등의 원인이 될 수 있다. 이에 반해 선상조직은 강재 내부의 결함이나 용접 과정에서 발생하는 열변형 등으로 인해 발생하는 응력을 완화시키는 역할을 하는데, 이는 강재의 내부 구조를 안정화시키는 역할을 하기 때문이다. 따라서 선상조직은 용접 잔류 응력을 완화시키는 중요한 역할을 하게 된다.
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69. 용접성을 이음성능과 사용성능으로 구분할 때 이음 성능에 해당하는 것은?

  1. 모재와 용접금속의 기계적 성질
  2. 모재와 용접금속의 노치인성
  3. 용접변형과 잔류응력
  4. 용접금속의 형상
(정답률: 25%)
  • 이음 성능은 용접부의 강도, 경도, 인성 등의 기계적 성질과 노치인성 등을 포함합니다. 이 중에서 용접금속의 형상은 용접부의 외형적인 모양과 크기를 의미합니다. 이는 용접부의 미적인 측면 뿐만 아니라, 기계적인 측면에서도 중요한 역할을 합니다. 용접금속의 형상이 적절하지 않으면 용접부의 강도나 인성 등의 기계적 성질이 저하될 수 있기 때문입니다. 따라서 용접부의 이음 성능을 평가할 때 용접금속의 형상도 고려해야 합니다.
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70. 필릿 용접부의 용접 비용 계산 방법에서 목길이(다리길이) 10mm의 필릿용접부의 환산계수는 약 얼마인가?

  1. 1.0
  2. 1.8
  3. 2.3
  4. 2.8
(정답률: 28%)
  • 목길이(다리길이) 10mm의 필릿용접부의 환산계수는 2.8입니다. 이는 국제규격인 ISO 15614-1에서 정한 값으로, 필릿 용접부의 크기와 형태, 용접 위치 등에 따라 다양한 환산계수가 존재합니다. 목길이가 10mm인 경우, 이에 해당하는 환산계수는 2.8로 정해져 있습니다. 이 값은 용접 비용 계산 시 필요한 중요한 정보 중 하나이며, 용접 작업의 난이도와 비용을 결정하는 데 큰 역할을 합니다.
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71. 맞대기 용접이음에서 용접부의 굽힘응력을 구하는 식은? (단, M은 굽힘 모멘트, ℓ은 용접 유효길이, h는 모재의 두께이다.)

(정답률: 82%)
  • 맞대기 용접이음에서 용접부의 굽힘응력을 구하는 식은 σ = Mh/2Iℓ 이다. 이 식에서 분모인 2Iℓ은 용접부의 단면적과 모멘트 of inertia에 비례하므로, 단면적이 크고 모멘트 of inertia가 큰 용접부일수록 굽힘응력이 작아진다. 따라서 보기 중에서 모멘트 of inertia가 가장 큰 식인 ""이 정답이다.
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72. CO2 가스용접에서 비교적 저전류(약 200A 이하)로 용접하는 경우에 발생하며, 모재에 대한 입열이 적고 용입이 얕기 때문에 박판이나 이면비드 용접에 널리 응용되는 용적이행 형태는?

  1. 스프레이형
  2. 슬래그형
  3. 단락형
  4. 스패터링형
(정답률: 39%)
  • 정답은 "단락형"입니다. 이는 CO2 가스용접에서 발생하는 용적이행 형태 중 하나로, 비교적 저전류로 용접하면서 발생하는 용적이 얕고 넓은 형태를 말합니다. 이 형태는 박판이나 이면비드 용접에 적합하며, 스프레이형, 슬래그형, 스패터링형과는 구분됩니다.
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73. 측면 필릿이음에서 용입을 고려한 용입의 루트부터 필릿 용접의 표면까지의 최단거리를 무엇이라고 하는가?

  1. 용입 깊이
  2. 실제 목두께
  3. 목길이(다리길이)
  4. 용접루트
(정답률: 67%)
  • 정답은 "실제 목두께"이다. 이는 용입을 고려한 용입의 루트부터 필릿 용접의 표면까지의 최단거리가 실제 목재의 두께와 일치하기 때문이다. 따라서 이 거리를 실제 목두께라고 부른다.
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74. 리벳 이음에 비교하여 용접 이음의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 수밀, 기밀, 유밀 등이 우수하다.
  2. 품질검사가 어렵다.
  3. 응력집중이 생기지 않는다.
  4. 저온에서 취성 파괴가 일어나기 쉽다.
(정답률: 64%)
  • "응력집중이 생기지 않는다."가 틀린 것이다. 용접 이음은 리벳 이음보다 응력집중이 더 많이 생긴다. 이는 용접 과정에서 열팽창과 수축이 발생하면서 생기는 것이다. 따라서 용접 이음은 응력집중에 더 민감하며, 이에 따라 취성 파괴가 일어나기 쉽다는 단점이 있다.
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75. 융접(fusion welding)에 해당되는 것은?

  1. 테르밋용접
  2. 저항용접
  3. 마찰용접
  4. 경납땜
(정답률: 50%)
  • 테르밋용접은 두 개의 금속을 열화시켜 알루미늄, 구리, 철 등 다양한 금속을 접합시키는 융접 방식입니다. 따라서 융접(fusion welding)에 해당됩니다.
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76. 맞대기 이음부에 틈새가 10mm 발생하였을 때 보수 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 틈새에 라이너(liner)를 삽입하여 용접한다.
  2. 한쪽 또는 양측에 덧붙이 용접한 다음 깍아내어 용접한다.
  3. 판두께 6mm 정도 뒷댐판을 대고 용접한다.
  4. 재료의 일부인 약 300mm 정도를 새로이 바꾼다.
(정답률: 59%)
  • 맞대기 이음부에 틈새가 발생하면, 용접을 통해 보수할 수 있다. 이 때, 틈새가 10mm인 경우에는 판두께 6mm 정도인 뒷댐판을 대고 용접하는 것이 가장 적합하다. 이유는 틈새가 크기 때문에 라이너를 삽입하거나 덧붙이 용접 후 깍아내는 방법은 효과적이지 않을 수 있기 때문이다. 뒷댐판을 대고 용접하면, 틈새를 채우고 강도를 보강할 수 있기 때문에 안정적인 보수 방법이다. 또한, 재료를 새로이 바꾸는 것은 비용적인 측면에서 부담이 크기 때문에, 이 경우에는 적합하지 않다.
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77. 용접균열 시험법에 해당 되지 않는 것은?

  1. 리하이형 구속 균열시험
  2. T형 필릿 균열시험
  3. 피스코 균열시험
  4. 카안인열 균열시험
(정답률: 38%)
  • 카안인열 균열시험은 실제 용접부위에서 발생하는 균열을 검출하는 시험법이 아니라, 인공적으로 균열을 유발시켜 검출하는 시험법이기 때문에 용접균열 시험법에 해당되지 않습니다.
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78. 용접 잔류 응력을 경감하는 방법 중 틀린 것은?

  1. 용착금속의 양을 많게 한다.
  2. 적당한 예열을 한다.
  3. 풀림(annealing)을 한다.
  4. 적당한 용착법과 용접순서를 선택한다.
(정답률: 73%)
  • "용착금속의 양을 많게 한다."는 잘못된 방법입니다. 용접 잔류 응력을 경감하는 방법으로는 적당한 예열, 풀림, 적당한 용착법과 용접순서를 선택하는 것이 있습니다. 용착금속의 양을 많게 하면 오히려 잔류 응력이 증가할 수 있습니다. 이는 용착금속이 냉각되면서 수축하면서 발생하는 것으로, 용착금속의 양이 많을수록 수축량이 많아지기 때문입니다.
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79. 용접예열의 설명으로 틀린 것은?

  1. 급냉에 의한 경화, 균열이 생기기 쉬운 재료(고탄소강, 주철 등)는 재질에 따라 50 ~ 350℃의 예열을 행한다.
  2. 연강을 0℃ 이하에서 용접할 경우 이음부의 양쪽폭 100mm 정도를 40 ~ 75℃로 예열하는 것이 좋다.
  3. 용접부의 냉각속도를 느리게 하여 결함을 방지할수 있다.
  4. 열전도도가 큰 알루미늄 합금, 구리합금은 예열이 필요없다.
(정답률: 75%)
  • "열전도도가 큰 알루미늄 합금, 구리합금은 예열이 필요없다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 알루미늄 합금과 구리합금은 열전도도가 높기 때문에 용접 시 발생하는 열이 빠르게 전달되어 예열이 필요하지 않다. 따라서 이 문장은 옳은 설명이다.
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80. 용접부 검사법의 분류 중 기계적 시험법이 아닌 것은?

  1. 인장 시험
  2. 굽힘 시험
  3. 피로 시험
  4. 부식 시험
(정답률: 85%)
  • 부식 시험은 화학적인 시험법으로, 용접부의 내부나 표면에 부식액을 노출시켜 부식의 정도를 측정하는 방법이다. 따라서 기계적 시험법이 아닌 것이다. 인장 시험, 굽힘 시험, 피로 시험은 모두 용접부의 기계적인 강도나 내구성 등을 측정하는 기계적 시험법이다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 불활성 가스 아크 용접(inert gas arc welding)에 사용하는 가스는?

  1. 아르곤, 헬륨
  2. 산소, 네온
  3. 질소, 헬륨
  4. 산소, 질소
(정답률: 90%)
  • 불활성 가스 아크 용접에서는 용접 부위를 보호하고 산화를 방지하기 위해 산소와 반응하지 않는 불활성 가스가 필요합니다. 아르곤과 헬륨은 불활성 가스로, 산소와 반응하지 않으며 용접 부위를 보호하는 데 적합합니다. 따라서 "아르곤, 헬륨"이 정답입니다.
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82. 압접 방식 중에서 저항용접의 종류가 아닌 것은?

  1. 방전 충격 용접
  2. 프로젝션 용접
  3. 초음파 용접
  4. 업셋 막대기 용접
(정답률: 55%)
  • 초음파 용접은 압력을 가하지 않고 초음파 진동을 이용하여 부품을 용접하는 방식이므로 압접 방식 중에서는 저항용접의 종류가 아닙니다. 따라서 정답은 "초음파 용접"입니다.
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83. 용접 금속과 모재와의 경계는?

  1. 용착 금속(deposited metal)
  2. 용가재(filler metal)
  3. 본드(bond)
  4. 취화영역(脆化領域)
(정답률: 60%)
  • 본드는 용접 과정에서 용착 금속과 모재가 결합되는 경계를 의미합니다. 이는 용가재를 사용하여 용착 금속을 모재에 부착시키는 과정에서 형성됩니다. 따라서 본드는 용접 과정에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 취화영역은 용접 후 금속이 무너지거나 파손될 수 있는 영역을 의미하며, 용접 과정에서 최대한 피해야 할 영역입니다.
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84. 용접 후 검사 결과 용접부에 기공이 발생하였다. 기공의 발생원인으로서 적당한 것은?

  1. 이음부에 페인트가 묻어 아세틸렌-산소 불꽃으로 태워 없애고 용접하였다.
  2. 장마철에 습기가 많이 있는 용접봉을 잘 건조하여 사용하였다.
  3. 용접 전류를 높게 하고 용접 속도를 빨리하여 용접 하였다.
  4. 저수소계 용접봉을 사용하여 충분한 열량을 주어 용접하였다.
(정답률: 75%)
  • 용접 전류를 높게 하고 용접 속도를 빨리하여 용접하였다는 것은 용접 부위에 충분한 열량을 주지 못했다는 것을 의미합니다. 이로 인해 용접 부위의 금속이 충분히 녹지 않아 기공이 발생할 수 있습니다. 따라서 용접 전류와 속도를 적절하게 조절하여 충분한 열량을 제공해야 합니다.
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85. 가스 절단 속도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 모재의 온도가 높을 수록 고속 절단이 가능하다.
  2. 절단 산소 소비량이 많을수록 정비례하여 증가한다.
  3. 다이버전트 노즐은 고속분출을 얻는 데 적합하다.
  4. 절단 산소의 압력은 크게 영향이 없다.
(정답률: 72%)
  • "절단 산소의 압력은 크게 영향이 없다."는 틀린 설명입니다. 절단 산소의 압력이 높을수록 가스 절단 속도는 빨라집니다. 이는 절단 산소가 모재와 반응하여 열과 에너지를 생성하고, 이를 이용하여 모재를 절단하기 때문입니다. 따라서 절단 산소의 압력은 가스 절단 속도에 큰 영향을 미칩니다.
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86. 용접기의 1차 측에는 안전스위치와 퓨즈를 설치하여야 하는데, 용접기가 27kVA 이고 1차 입력전압이 300V 일 때 퓨즈 용량은?

  1. 50A
  2. 70A
  3. 90A
  4. 100A
(정답률: 80%)
  • 퓨즈 용량은 전류의 크기에 따라 결정된다. 이 용접기의 1차 입력전압이 300V이므로, 1차 전류는 27kVA / 300V = 90A가 된다. 따라서, 퓨즈 용량은 90A여야 한다.
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87. 용접부 시험방법 중 용접성 시험의 종류가 아닌 것은?

  1. 용접경화성시험
  2. 용접연성시험
  3. 설퍼프린트시험
  4. 용접균열시험
(정답률: 85%)
  • 설퍼프린트시험은 용접부의 결함을 검출하는 방법 중 하나가 아닙니다. 이 시험은 금속의 경화 정도를 측정하는 시험으로, 금속의 경화 정도를 파악하여 용접부의 품질을 판단하는 데 사용됩니다. 따라서, 용접성 시험의 종류가 아닌 것입니다.
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88. 교류 아크 용접기에서 가동철심형의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 가동철심으로 누설 자속을 가감하여 전류를 조정한다.
  2. 광범위한 전류조정이 쉽다.
  3. 미세 전류조정이 가능하다.
  4. 중간 이상 가동철심을 빼내면 누설자속의 영향으로 아크가 불안정되기 쉽다.
(정답률: 62%)
  • "중간 이상 가동철심을 빼내면 누설자속의 영향으로 아크가 불안정되기 쉽다."가 틀린 것입니다.

    가동철심은 전류를 조절하는 역할을 합니다. 교류 아크 용접기에서는 가동철심의 위치를 조절하여 전류를 조절합니다. 이때 가동철심을 이동시키면 누설 자속이 변화하게 되어 전류가 조절됩니다. 따라서 광범위한 전류조정이 가능합니다. 또한 가동철심의 이동 거리를 조절하여 미세한 전류조정도 가능합니다.
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89. 10-4 ~ 10-6 mmHg 정도의 고 진공에서 수행되는 용접법은?

  1. 전자 빔 용접
  2. 초음파 용접
  3. 플래시 버트 용접
  4. 일렉트로 슬래그 용접
(정답률: 72%)
  • 전자 빔 용접은 고 에너지 전자 빔을 이용하여 용접을 수행하는 방법으로, 고 진공 상태에서 수행되기 때문에 매우 정밀하고 깨끗한 용접이 가능합니다. 또한, 용접 부위에 열이 집중되어 빠르게 용접이 이루어지기 때문에 열 영향이 적고, 용접 부위의 왜곡도 적습니다. 따라서, 10-4 ~ 10-6 mmHg 정도의 고 진공에서 수행되는 용접에 적합한 방법입니다.
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90. 가스용접봉의 선택시 주의사항이 아닌 것은?

  1. 가능한 한 모재와 같은 재질일 것
  2. 용접봉의 재질 중에는 불순물을 포함하고 있지 않을 것
  3. 모재에 충분한 취성을 줄 수 있을 것.
  4. 기계적 성질에 나쁜 영향을 주지 않을 것.
(정답률: 84%)
  • "모재에 충분한 취성을 줄 수 있을 것"은 선택시 주의사항이 아닌 것이다. 이유는 가스용접봉의 선택시 모재와 같은 재질, 불순물이 없는 재질, 기계적 성질에 나쁜 영향을 주지 않는 재질을 선택해야 하지만, 모재에 충분한 취성을 줄 수 있을 것이라는 조건은 필수적이지 않기 때문이다.
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91. 용접봉의 피복제 중 산화티탄(TiO2)을 약 35% 정도포함한 용접봉으로서 슬래그 생성계이며 아크는 안정되며 스패터가 적고 슬래그의 박리성도 대단히 좋아 비드(Bead) 표면이 고우며 작업성이 우수한 것은?

  1. E4311
  2. E4313
  3. E4316
  4. E4301
(정답률: 54%)
  • 정답인 E4313은 산화티탄(TiO2)을 약 35% 정도 포함한 용접봉으로, 슬래그 생성계이며 아크가 안정되고 스패터가 적으며 슬래그의 박리성이 좋아 비드 표면이 고르며 작업성이 우수하기 때문입니다. 다른 보기들은 이와 다른 특성을 가지고 있습니다.
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92. 아세틸렌가스의 사용압력(kgf/cm2)은 얼마 이하가 좋은가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 50%)
  • 아세틸렌가스는 안정성이 낮은 가스이기 때문에 고압으로 저장하면 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 안전을 위해 사용압력은 1.0kgf/cm2 이하로 유지하는 것이 좋습니다.
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93. 저수소계 피복 아크 용접봉의 특성이 아닌 것은?

  1. 피복재는 석회석이나 형석을 주성분으로 한다.
  2. 내균열성이 우수하다.
  3. 아크가 안정하고 용접속도가 빠르다.
  4. 피복재는 흡습성이 높다.
(정답률: 72%)
  • "아크가 안정하고 용접속도가 빠르다."는 저수소계 피복 아크 용접봉의 특성이 아닙니다. 이유는 피복재의 성분과 관련이 있지 않기 때문입니다. 저수소계 피복 아크 용접봉은 내균열성이 우수하고 피복재가 흡습성이 높다는 특징이 있습니다.
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94. 피복 아크 용접에서 균열을 방지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 예열을 충분하게 실시한다.
  2. 저수소계 용접봉을 사용한다.
  3. 용접봉을 적정하게 건조한다.
  4. 용접부를 급냉한다.
(정답률: 87%)
  • 용접부를 급냉하는 것은 오히려 균열을 유발할 수 있기 때문이다. 급격한 온도 변화로 인해 용접부에 응력이 발생하고, 이는 균열의 원인이 될 수 있다. 따라서 균열 방지를 위해서는 예열, 적정한 용접봉 사용, 건조 등의 방법을 사용해야 한다.
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95. 피복아크용접봉의 피복제의 역할에 해당되는 것은?

  1. 탄화성 또는 산화성 분위기로 공기로 인한 산화, 질화 등의 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: 85%)
  • 피복제의 역할 중 탈산정련작용을 하는 것은 피복제에 함유된 화학물질이 용착금속 내의 불순물을 제거하고 정제하는 역할을 하기 때문입니다. 또한 파형이 고운 비드를 만들며 용착금속의 급냉을 방지하는 것은 피복제가 용착금속의 결정화를 조절하여 비드의 질을 향상시키고, 급격한 냉각으로 인한 응력을 완화시켜 용접부의 내구성을 높이기 때문입니다.
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96. 용적(熔滴)이 이행(移行)하는 상태를 분류한 것 중 틀린 것은?

  1. 피복이행
  2. 단락이행
  3. 스프레이이행
  4. 글로뷸러이행
(정답률: 50%)
  • 정답은 "피복이행"입니다.

    피복이행은 용적이 이행할 때, 표면에 있는 물질이 용융되어 피복을 형성하는 것을 말합니다. 따라서 이것은 용적이 이행하는 상태 중 하나입니다.

    단락이행은 용적이 이행할 때, 특정 부위에서 용융되어 구멍이 생기는 것을 말합니다.

    스프레이이행은 용적이 이행할 때, 작은 입자로 분리되어 분사되는 것을 말합니다.

    글로뷸러이행은 용적이 이행할 때, 구체 모양으로 용융되어 형성되는 것을 말합니다.
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97. 피복아크 용접봉의 취급사항으로 틀린 것은?

  1. 보통(일미나이트계) 용접봉은 70 ~ 100℃에서 30 ~ 60분 정도 건조시켜 사용한다.
  2. 하중을 받는 상태에서 지면보다 낮은 곳에 보관한다.
  3. 저수소계 용접봉은 300 ~ 350℃ 에서 1 ~ 2시간 정도 건조시켜 사용한다.
  4. 용접봉의 보관장소로는 진동이 없고 하중을 받지 않는 장소라야 한다.
(정답률: 74%)
  • "하중을 받는 상태에서 지면보다 낮은 곳에 보관한다."가 틀린 것이다. 이유는 하중을 받는 상태에서 보관하면 용접봉이 변형될 수 있기 때문에 보관 시에는 지면보다 높은 곳에 보관해야 한다.
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98. 서브머지드 아크 용접의 특징 설명 중 옳은 것은?

  1. 용입이 얕다.
  2. 용착금속의 품질이 양호하다.
  3. 비드 외관이 거칠다.
  4. 용착속도가 느리다.
(정답률: 77%)
  • 서브머지드 아크 용접은 용입이 얕아서 용재료의 낭비가 적고, 용착금속의 품질이 양호하다는 특징이 있습니다. 이는 용접 시 용재료가 적게 사용되고, 용접 부위의 열이 빠르게 전달되어 용접 부위가 빠르게 냉각되기 때문입니다. 이로 인해 용접 부위의 결함이 적어지고, 용착금속의 품질이 향상됩니다.
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99. 직류 아크 중의 두 극의 전압강하는 주로 무엇에 의하여 정해지는가?

  1. 무부하 전압
  2. 재아크 전압
  3. 플라스마
  4. 전극의 재질
(정답률: 알수없음)
  • 직류 아크 중의 두 극의 전압강은 전극의 재질에 의해 주로 정해진다. 이는 전극의 재질에 따라 전극의 내전도성, 내열성, 내부식성 등이 달라지기 때문이다. 이러한 특성들은 전극과 플라스마 사이의 전기적 상호작용을 결정하며, 이는 전극 간의 전압강도에 영향을 미친다. 따라서 전극의 재질은 직류 아크 중의 두 극의 전압강도에 큰 영향을 미치게 된다.
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100. 원판상의 롤러 전극사이에 용접할 2장의 판을 두고 가압 통전하여 전극을 회전시키면서 연속적으로 점 용접을 반복하는 전기저항 용접법은?

  1. 스터드(stud) 용접
  2. 업셋(upset) 용접
  3. 심(seam) 용접
  4. 플래시 버트(flash butt) 용접
(정답률: 75%)
  • 원판상의 롤러 전극사이에 용접할 2장의 판을 두고 가압 통전하여 전극을 회전시키면서 연속적으로 점 용접을 반복하는 전기저항 용접법은 심(seam) 용접이다. 이는 두 장의 판을 연속적으로 용접하여 긴 심(seam)을 만들어내는 방식으로, 주로 긴 길이의 용접이 필요한 경우에 사용된다. 스터드(stud) 용접은 두 개의 부품을 연결하기 위해 스터드를 사용하는 용접법이고, 업셋(upset) 용접은 두 개의 부품을 끝에서부터 압착하여 용접하는 방식이다. 플래시 버트(flash butt) 용접은 두 개의 부품을 전기적으로 가열하여 용접하는 방식이다.
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