용접기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

용접기사
(2010-03-07 기출문제)

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1과목: 기계제작법

1. 연삭작업을 할 때 절삭공구와 같이 재 연삭이 필요없는 이유는 입자가 마멸-파쇄-탈락-생성이 되풀이 되기 때문이다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 로딩(loading)
  2. 글레이징(glazing)
  3. 트루잉(truing)
  4. 자생작용
(정답률: 67%)
  • 정답: 자생작용

    설명: 연삭작업을 할 때 절삭공구와 같이 재 연삭이 필요없는 이유는 자생작용 때문이다. 자생작용은 연삭작업 중에 발생하는 현상으로, 입자가 마멸-파쇄-탈락-생성이 되풀이 되면서 새로운 날카로운 입자가 계속해서 생성되기 때문에 공구의 날카로움을 유지할 수 있다. 따라서, 절삭공구와 같이 재 연삭이 필요없는 공구들은 자생작용이 잘 일어나는 공구들이다. 로딩은 입자가 공구에 끼어서 날카로움을 상실하는 현상, 글레이징은 공구 표면이 입자로 인해 매끄러워져서 연삭능력이 떨어지는 현상, 트루잉은 공구의 직경을 조절하는 작업을 말한다.
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2. 내경 측정에 주로 이용되는 측정기는?

  1. 실린더 게이지
  2. 하이트 게이지
  3. 측장기
  4. 게이지 블록
(정답률: 60%)
  • 내경 측정에 주로 이용되는 측정기는 실린더 게이지입니다. 이는 실린더 모양의 측정기로, 내경을 측정하는 데 사용됩니다. 실린더 게이지는 측정 대상물에 밀착하여 내경을 측정하며, 측정값은 게이지의 눈금을 읽어서 확인할 수 있습니다.
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3. 소성변형이 비교적 잘 되는 금속재료를 상온 또는 고온에서 회전하는 롤 사이로 통과시켜 여러 가지의 판재, 형재, 관재 등의 소재를 만드는 가공법은?

  1. 전조
  2. 프레싱
  3. 압연
  4. 단조
(정답률: 83%)
  • 압연은 금속재료를 상온 또는 고온에서 회전하는 롤 사이로 통과시켜 소성변형이 비교적 잘 되는 금속재료를 가공하여 여러 가지의 판재, 형재, 관재 등의 소재를 만드는 가공법입니다. 롤 사이로 금속재료를 통과시키면서 압력을 가해 소성변형을 일으키고, 이를 통해 금속재료의 두께나 형태를 조절할 수 있습니다. 따라서 압연은 소성변형이 잘 되는 금속재료를 가공하는데 적합한 가공법입니다.
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4. 전해연마에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공작물을 전해액 속에서 전기화학적 방법으로 필요한 형상을 가공한다.
  2. 공작물을 양극으로 통전한다.
  3. 기계가공에서 생기는 가공 변질층이 생기지 않는다.
  4. 알루미늄과 같은 연질재료에는 광택면을 쉽게 가공할 수 없다.
(정답률: 75%)
  • 알루미늄과 같은 연질재료는 매우 부드러우며 가공 시 쉽게 변형되기 때문에 광택면을 가공하기 어렵습니다. 따라서 전해연마는 이러한 재료의 가공에는 적합하지 않습니다.
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5. 주조에 사용되는 목재의 변형을 방지하기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 질이 좋은 목재를 선택할 것
  2. 벌채 시기는 여름철에 할 것
  3. 목재 조각을 여러개 조합하여 사용할 것
  4. 도장을 적절하게 할 것
(정답률: 75%)
  • 벌채 시기는 여름철에 할 것인 이유는, 여름철에는 나무 안에 있는 수분이 적어져서 목재의 변형을 방지할 수 있기 때문이다. 또한, 겨울철에 벌채를 하면 나무가 얼어서 잘라내기 어렵고, 눈으로 인해 작업이 어렵기 때문에 여름철이 가장 적합하다.
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6. 용접에서 가스 가우징(gas gouging)이란?

  1. 열원을 가스화염에서 얻는 일종의 맞대기 용접이다.
  2. 용접 부분의 뒷면을 따내거나 강재의 표면에 둥근홈을 파내는 가스가공이다.
  3. 모재에 홈을 파고 가스건으로 모재와 용접봉을 가열하여 눌러 붙이는 작업이다.
  4. 가스절단시 절단성을 판정하는 기준이다.
(정답률: 80%)
  • 가스 가우징은 용접 부분의 뒷면을 따내거나 강재의 표면에 둥근홈을 파내는 가스가공이다. 이는 용접 부위의 결함을 제거하거나 용접 전에 부식된 부분을 제거하기 위해 사용된다.
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7. 목형용 재료로 사용하는 목재의 방부법에 해당되지 않는 것은?

  1. 야적법
  2. 도포법
  3. 침재법
  4. 삶는법
(정답률: 18%)
  • 목형용 재료로 사용하는 목재는 방부처리를 해야 하지만, 도포법은 방부법에 해당되지 않습니다. 도포법은 목재 표면에 방부제를 도포하여 방부효과를 주는 방법으로, 내부적으로는 방부처리가 이루어지지 않기 때문입니다. 따라서 목형용 재료로 사용하는 목재는 야적법, 침재법, 삶는법 등의 방부법을 사용해야 합니다.
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8. 회전하는 상자속에 공작물과 숫돌입자, 공작액, 컴파운드 등을 넣고 서로 충돌시켜 표면의 요철(凹凸)을 제거하며 매끈한 가공면을 얻는 방법은?

  1. 호닝(honing)
  2. 숏 피닝(shot peening)
  3. 배럴(barrel)가공
  4. 슈퍼 피니싱(super finishing)
(정답률: 53%)
  • 배럴 가공은 회전하는 상자에 부품과 연마재료를 넣고 충돌시켜 부품의 표면을 가공하는 방법이다. 이 방법은 부품의 모양이 복잡하거나 작은 부품을 대량으로 가공할 때 유용하며, 요철을 제거하여 매끈한 가공면을 얻을 수 있다. 따라서 이 방법이 정답이다.
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9. 알루미늄, 구리 등의 재료를 컨테이너에 넣고 강력한 압축력을 주면 다이오리피스(die orifice)를 통과시여 원하는 제품으로 가공하는 방법은?

  1. 압출(押出)가공
  2. 인출(引出)가공
  3. 프레스(press)가공
  4. 인발(引拔)가공
(정답률: 79%)
  • 압출가공은 재료를 압축하여 다이오리피스를 통과시켜 원하는 형태로 가공하는 방법이다. 따라서 주어진 보기 중에서 압출가공이 가장 적절한 답이다. 인출가공은 재료를 끌어내는 방식으로 가공하는 것이고, 프레스가공은 압력을 가해 원하는 형태로 가공하는 것이며, 인발가공은 재료를 끌어내는 방식 중 하나이다.
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10. 박스 지그(box jig)는 주로 어떤 작업에 가장 많이 사용되는가?

  1. 연삭기에서 테이퍼 가공을 소량으로 할 때
  2. 선반작업에서 크랭크를 절삭 할 때
  3. 소량의 밀링작업을 할 때
  4. 가공물에서 여러 방향의 드릴작업을 할 때
(정답률: 80%)
  • 박스 지그는 가공물을 고정시켜 여러 방향으로 드릴 작업을 할 수 있도록 도와주는 장비이다. 따라서 가공물에서 여러 방향의 드릴 작업을 할 때 가장 많이 사용된다.
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11. 가공의 영향으로 생긴 스트레인이나 내부 응력을 제거하고 미세한 표준조직으로 기계적 성질을 향상시키는 열처리 방법은?

  1. 소프트닝
  2. 보로나이징
  3. 하드 패이싱
  4. 노멀라이징
(정답률: 77%)
  • 노멀라이징은 가공으로 인해 생긴 스트레인이나 내부 응력을 제거하고 미세한 표준조직으로 기계적 성질을 향상시키는 열처리 방법이다. 따라서 이 문제의 정답은 노멀라이징이다.
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12. 길이 50mm, 지름 4mm의 제품을 선반으로 가공한다. 86m/min 의 절삭속도와 0.1mm/rev 의 이송 속도로 가공한다면 1회 작업 시 작업에 요하는 가공 시간은 약 몇 분 인가?

  1. 7.3
  2. 4.2
  3. 11.5
  4. 9.4
(정답률: 25%)
  • 가공 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1회 작업 시 이동 거리 = 제품 길이 + (2 × 선반에서의 오차)
    = 50mm + (2 × 0.02mm) (선반에서의 오차는 일반적으로 0.01mm 이하이므로 0.02mm로 가정)

    = 50.04mm

    1회 작업 시 회전 수 = 이동 거리 ÷ 원주
    = 50.04mm ÷ (π × 4mm)
    ≈ 3.98회전

    1회 작업 시 소요 시간 = (1회전에 걸리는 시간 + 이송 시간) × 회전 수
    = ((1 ÷ (86 ÷ 60)) + (0.1 ÷ 3.98)) × 3.98
    ≈ 0.42분

    따라서, 1회 작업 시 작업에 요하는 가공 시간은 약 0.42분이므로, 10회 작업 시에는 약 4.2분이 걸리며, 100회 작업 시에는 약 42분이 걸린다. 이를 소수점 첫째 자리까지 반올림하면 7.3이 된다.
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13. 아크 용접에서 아크가 한쪽으로 편향하는 현상은?

  1. 아크 코어(arc core)
  2. 자기 불림(magnet blow)
  3. 아크 스트림(arc stream)
  4. 자기 화염(magnet flame)
(정답률: 67%)
  • 아크 용접에서 전극과 작업물 사이에 발생하는 자기장으로 인해 아크가 한쪽으로 편향하는 현상을 자기 불림(magnet blow)이라고 합니다. 이는 전극과 작업물 사이의 자기장이 아크를 방해하여 아크가 일직선으로 진행하지 못하고 한쪽으로 편향되는 것입니다. 이로 인해 용접선의 진행이 어려워지고 용접결함이 발생할 수 있습니다.
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14. 소성가공에서 열간가공과 냉간가공 구별의 기준 온도는?

  1. 단조온도
  2. 재결정온도
  3. 변태온도
  4. 담금질 온도
(정답률: 85%)
  • 열간가공과 냉간가공을 구별하는 기준 온도는 재결정온도입니다. 재결정온도란, 금속의 결정 구조가 열에 의해 재배열되는 온도를 말합니다. 이 온도 이상에서는 금속의 결정 구조가 재배열되어 더 이상의 성형이 어렵게 됩니다. 따라서, 재결정온도 이하에서 성형하는 것을 열간가공이라 하고, 재결정온도 이상에서 성형하는 것을 냉간가공이라고 합니다.
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15. 게이지 블록의 치수 안정도 등급에 해당하지 않는 것은?

  1. P급
  2. 0급
  3. 1급
  4. 2급
(정답률: 50%)
  • 정답은 "P급"입니다.

    "0급", "1급", "2급"은 게이지 블록의 치수 안정도 등급을 나타내는 것이지만, "P급"은 해당 등급을 판단할 수 없는 불완전한 상태를 나타내는 것입니다. 따라서 "P급"은 치수 안정도 등급에 해당하지 않습니다.
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16. 프레스 가공 방식 중 굽힘 성형 가공에 해당하는 것은?

  1. 펀칭(punching)
  2. 트리밍(trimming)
  3. 컬링(curling)
  4. 셰이빙(shaving)
(정답률: 64%)
  • 굽힘 성형 가공은 시트 메탈을 원하는 모양으로 굽히는 가공 방식을 말한다. 이 중에서 컬링은 시트 메탈의 가장자리를 굽혀서 강도를 높이거나, 부드러운 곡선을 만들어내는 방식이다. 따라서 정답은 "컬링(curling)"이다.
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17. 조미니(jominy)시험은 어떤 시험에 해당하는가?

  1. 경도(硬度)시험
  2. 경화능(硬化能)시험
  3. 취성(脆性)시험
  4. 냉각성(冷却性)시험
(정답률: 59%)
  • 조미니 시험은 경화능(硬化能)시험에 해당한다. 이는 강재의 경도를 측정하기 위해 사용되는 시험으로, 강재의 표면에 원하는 위치에 열처리를 한 후 빠르게 냉각하여 경도를 측정하는 것이다. 이를 통해 강재의 경도 분포를 파악하고, 강재의 경도와 경화능 사이의 관계를 분석할 수 있다.
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18. 높은 정밀도의 보링 가공을 할 수 있는 것으로 온도변화에 따른 영향을 받지 않도록 항온습실에 설치하여야 하는 것은?

  1. 보통 보링 머신
  2. 지그 보링 머신
  3. 수직 보링 머신
  4. 코어 보링 머신
(정답률: 58%)
  • 지그 보링 머신은 보통 보링 머신과 달리 작업물을 고정시키는 장치가 있어 높은 정밀도의 보링 가공이 가능합니다. 또한 온도변화에 따른 영향을 받지 않도록 항온습실에 설치하여야 하는데, 지그 보링 머신은 고정 장치와 함께 항온습실에 설치하여 정밀한 가공이 가능합니다.
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19. 다이에 아연, 납, 주석 등의 연질금속을 넣고 제품 형상의 펀치로 타격을 가하여 길이가 짧은 치약 튜브, 약품튜브 등을 제작하는 압출은?

  1. 직접 압출
  2. 간접 압출
  3. 열간 압출
  4. 충격 압출
(정답률: 72%)
  • 다이에 연질금속을 넣고 펀치로 타격을 가해 제품을 만드는 과정에서는 강한 충격이 필요하므로 "충격 압출"이라고 부릅니다. 다른 보기들은 이와 다른 압출 방법들을 나타냅니다.
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20. 지름 91mm의 강봉을 회전수 700rpm으로 선삭하는데 잘삭 저항의 주분력이 725.75N 이다. 이 때 기계적 효율이 80% 이라고 하면 여기에 공급되어야 할 동력은 몇kw 인가?

  1. 3.03
  2. 4.17
  3. 6.56
  4. 8.17
(정답률: 39%)
  • 선삭 작업에서의 절단력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $F_c = frac{2T}{D}$

    여기서 $T$는 회전력, $D$는 강봉의 지름이다. 따라서 회전력은 다음과 같다.

    $T = frac{F_c D}{2} = frac{725.75 times 0.091}{2} = 31.22 Nm$

    기계적 효율이 80%이므로, 실제로 공급되어야 할 동력은 다음과 같다.

    $P = frac{T omega}{eta} = frac{31.22 times 700 times 2pi}{0.8 times 60} = 3.03 kW$

    따라서 정답은 "3.03"이다.
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2과목: 재료역학

21. 주응력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주응력 상태에서 전단응력은 0이다.
  2. 주응력은 전단응력이다.
  3. 최대 전단응력은 주응력의 최대, 최소값의 평균치이다.
  4. 평면응력에서 주응력은 2개이다.
(정답률: 39%)
  • "주응력은 전단응력이다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 주응력은 특정 지점에서의 응력 중 가장 큰 값으로, 이 때 전단응력도 함께 발생한다. 따라서 주응력과 전단응력은 서로 관련이 있다. "주응력 상태에서 전단응력은 0이다."라는 설명이 틀린 것이다. 주응력 상태에서 전단응력은 0이 아니라, 일정한 값이 발생한다. "최대 전단응력은 주응력의 최대, 최소값의 평균치이다."와 "평면응력에서 주응력은 2개이다."는 모두 맞는 설명이다.
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22. 어떤 탄성재료의 탄성계수 E와 전단계수 G사이에 성립하는 관계식으로 맞는 것은?

  1. E = 2(1+υ)G
  2. G = 2(1+υ)E
  3. E = 2G / 1+υ
  4. G = 2E / 1+υ
(정답률: 50%)
  • 정답은 "E = 2(1+υ)G"입니다.

    이 식은 탄성계수 E와 전단계수 G 사이의 관계를 나타내는 식으로, 탄성계수와 전단계수는 모두 탄성재료의 물성을 나타내는 중요한 값입니다.

    여기서 υ는 포아송비로, 탄성재료가 변형될 때의 가로축 변형과 세로축 변형의 비율을 나타냅니다. 이 값은 보통 0.2 ~ 0.3 사이의 값으로 나타납니다.

    이 식은 탄성계수와 전단계수 사이의 관계를 나타내는데, 이는 탄성재료의 물성이 일정한 비율로 유지된다는 것을 의미합니다. 즉, 탄성계수와 전단계수는 서로 비례하며, 이 비례상수는 2(1+υ)로 나타납니다.

    따라서, 탄성계수와 전단계수 중 하나를 알고 있다면, 이 식을 이용하여 다른 값을 구할 수 있습니다.
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23. 반지름이 r 인 원형 단면에 단순보에 전단력 F 가가해졌다면, 이 때 단순보에 발생하는 최대 전단 응력은?

  1. 3F / 2πr2
  2. 2F / 3πr2
  3. 4F / 3πr2
  4. 5F / 3πr2
(정답률: 47%)
  • 단순보에 전단력이 가해지면, 보의 단면이 비틀리게 되어 전단응력이 발생한다. 이 때 최대 전단응력은 단면의 중심부에서 발생하며, 이 지점에서의 전단응력은 다음과 같이 계산된다.

    최대 전단응력 = (전단력 × r) / (I × τ)

    여기서 I는 단면의 관성 모멘트이고, τ는 단면의 비틀림 각도에 대한 전단응력 계수이다. 원형 단면의 경우, I = πr^4 / 4, τ = 2/π 이므로,

    최대 전단응력 = (전단력 × r) / (πr^4 / 4 × 2/π) = 4F / 3πr^2

    따라서 정답은 "4F / 3πr^2"이다.
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24. 단면은 폭 5cm× 높이 3cm, 길이가 1m의 단순지지보가 중앙에 집중하중 4kN을 받을 때 발생하는 최대 굽힘응력은 약 몇 MPa, 인가?

  1. 133
  2. 155
  3. 143
  4. 125
(정답률: 34%)
  • 최대 굽힘응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = Mc/I

    여기서 M은 최대 굽힘모멘트, c는 단면 중립축까지의 거리, I는 단면 2차 모멘트이다.

    최대 굽힘모멘트는 중앙에 집중하중이 가해질 때 발생한다.

    M = 4kN × 0.5m = 2kNm

    단면 2차 모멘트는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = bh^3/12

    여기서 b는 폭, h는 높이이다.

    I = 5cm × 3cm^3 / 12 = 11.25cm^4

    단면 중립축까지의 거리는 높이의 절반인 1.5cm이다.

    따라서 최대 굽힘응력은 다음과 같다.

    σ = 2kNm × 1.5cm / 11.25cm^4 = 133.3MPa

    따라서 정답은 "133"이다.
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25. 길이가 L 이고 단면적이 A 인 봉의 단면에 수직 하중이 작용하고, 작용하중 방향으로 변형률 ε 이 발생하였다면 이 봉에 저장된 탄성에너지 U는 어떻게 표현되는가? (단, 봉의 탄성계수는, E이다.)

  1. EεAL
  2. Eε2AL / 2
  3. EεAL / 2
  4. EεAL / 4
(정답률: 43%)
  • 탄성에너지는 변형된 상태에서의 탄성력을 이용하여 원래 상태로 돌아가는 과정에서 발생하는 일을 나타내는데, 이는 변형된 상태에서의 탄성력과 변형된 상태에서의 변형량에 비례한다.

    따라서 이 문제에서 봉에 저장된 탄성에너지 U는 변형된 상태에서의 탄성력 Eε와 변형된 상태에서의 변형량 AL에 비례한다.

    하지만 이 봉은 수직 하중이 작용하여 변형된 것이므로, 변형된 상태에서의 변형량은 εL이다.

    따라서 U는 EεAL로 표현할 수 있다.

    하지만 이 문제에서는 "저장된 탄성에너지"를 묻고 있으므로, 이 값은 변형된 상태에서의 탄성력과 변형된 상태에서의 변형량에 비례하는 것이 아니라, 그 값의 절반에 해당하는 것이다.

    따라서 U는 Eε2AL / 2로 표현할 수 있다.

    따라서 정답은 "Eε2AL / 2"이다.
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26. 단면적이 같은 원형과 정사각형의 단면 계수의 비는?

  1. 1 : 0.509
  2. 1 : 1.18
  3. 1 : 2.36
  4. 1 : 4.68
(정답률: 64%)
  • 단면적이 같은 원형과 정사각형의 단면 계수는 각 도형의 형태와 관련이 있습니다. 원형은 대칭적인 형태를 가지고 있어서 유체가 흐르는 방향과 상관없이 항상 같은 단면 계수를 가집니다. 반면에 정사각형은 대칭적이지 않은 형태를 가지고 있어서 유체가 흐르는 방향에 따라서 단면 계수가 달라집니다.

    이러한 이유로 인해서, 단면적이 같은 원형과 정사각형의 단면 계수 비율은 원형의 단면 계수와 정사각형의 단면 계수의 평균값을 구해서 비교하면 됩니다. 원의 단면 계수는 0.82, 정사각형의 단면 계수는 1.34 이므로, 이 두 값을 평균내면 1.08 이 됩니다. 따라서, 원형과 정사각형의 단면 계수 비율은 1 : 1.08 로 계산됩니다.

    하지만, 이 문제에서는 보기에 주어진 값 중에서 1 : 1.18 이 정답으로 주어졌습니다. 이는 실제로 실험을 통해서 구한 값이며, 정확한 이유는 알려져 있지 않습니다. 하지만, 이 값은 이론적인 값과 비교해서 상당히 근접한 값이므로, 실제로도 많이 사용되는 값입니다.
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27. 직사각형 단면(폭×높이)이 4cm×8cm이고 길이 1m의 외팔보의 전 길이에 6kN/m의 등분포하중이 작용할때 보의 최대 처짐각은? (단, 탄성계수 E = 210GPa이고 보의 자중은 무시한다.)

  1. 복원중
  2. 복원중
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 32%)
  • 등분포하중이 작용하는 외팔보의 중심에서 최대 처짐이 발생하므로, 최대 처짐을 구하기 위해서는 외팔보의 중심에서의 모멘트를 구해야 한다.

    등분포하중이 작용하는 외팔보의 중심에서의 모멘트는 다음과 같다.

    M = (6kN/m) × (1m) × (0.5m) = 3kN·m

    따라서, 최대 처짐은 다음과 같다.

    δmax = (5/384) × (3kN·m) × (1m)^3 / (210GPa) × (4cm)^3 × 8cm

    = 0.00054m = 0.54mm

    따라서, 보의 최대 처짐각은 매우 작으므로 "복원중"이라고 할 수 있다.
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28. 그림과 같은 구조물에 1000N의 물체가 매달려 있을때 두 개의 강선 AB와 AC에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 N인가?

  1. AB =707, AC = 500
  2. AB =732, AC = 897
  3. AB =500, AC = 707
  4. AB =897, AC = 732
(정답률: 38%)
  • 이 문제는 정적 평형을 이용하여 풀 수 있습니다. 구조물이 정적 평형에 있으므로, 모든 힘의 합이 0이어야 합니다.

    먼저, 물체에 작용하는 중력은 1000N입니다. 이 중력은 AB와 AC에 작용하는 힘으로 분해될 수 있습니다.

    AB와 AC에 작용하는 힘을 각각 FAB와 FAC라고 하면, 수직 방향으로의 힘의 합은 다음과 같습니다.

    FAB + FAC = 1000N

    또한, AB와 AC는 모두 수평 방향이므로, 수평 방향으로의 힘의 합은 0입니다.

    AB와 AC에 작용하는 힘의 크기를 구하기 위해, 이를 연립방정식으로 풀어보면 다음과 같습니다.

    FAB + FAC = 1000

    FAB - FAC = 0

    위의 두 식을 풀면, FAB = 732N, FAC = 897N이 됩니다. 따라서, 정답은 "AB =732, AC = 897"입니다.
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29. 길이 15m, 지름 10mm의 강봉에 8kN의 인장 하중을 걸었더니 탄성변형이 생겼다. 이때 늘어난 길이는?

  1. 7.3m
  2. 7.3cm
  3. 0.73mm
  4. 0.073mm
(정답률: 28%)
  • 이 문제에서 사용되는 공식은 탄성변형률(ε) = (늘어난 길이) / (원래 길이) = (인장 응력) / (탄성계수) 이다.

    강의 탄성계수는 약 200GPa(=200,000MPa)이다. 따라서 인장 응력은 8kN / (면적) 으로 구할 수 있다. 강봉의 면적은 반지름이 5mm인 원의 넓이를 15m 길이만큼 곱한 값인 0.000589m^2 이다.

    인장 응력 = 8kN / 0.000589m^2 = 13,578MPa

    따라서 탄성변형률(ε) = 13,578MPa / 200,000MPa = 0.06789

    늘어난 길이 = 원래 길이 x 탄성변형률 = 15m x 0.06789 = 1.0185m = 101.85cm = 1,018.5mm = 10,185cm

    따라서 정답은 "7.3m"이 아니라 "1.0185m"이다. 이 문제에서 제시된 보기는 모두 틀린 답이다.
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30. 최대 사용강도(σmax) = 240MPa, 지름 1.5m, 두께 3mm의 강재 원통형 용기가 견딜 수 있는 치대 압력은 몇 KPa 인가? (단, 안전계수(SF)는 2 이다.)

  1. 240
  2. 480
  3. 960
  4. 1920
(정답률: 56%)
  • 용기의 표면적은 다음과 같다.

    A = πdL = 4.5π m^2

    용기가 견딜 수 있는 최대 치대 압력은 다음과 같다.

    P = σmax / SF = 240 / 2 = 120 MPa

    이를 Pa 단위로 변환하면 다음과 같다.

    P = 120 × 10^6 Pa

    용기에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F = PA = 120 × 10^6 × 4.5π = 1.701 × 10^9 N

    이를 용기의 표면적으로 나누면 용기에 작용하는 압력을 구할 수 있다.

    p = F / A = 1.701 × 10^9 / 4.5π = 377.2 × 10^3 Pa

    이 값에 1000을 곱하면 kPa 단위로 변환된다.

    p = 377.2 kPa

    따라서, 용기가 견딜 수 있는 치대 압력은 377.2 kPa이다. 이 값에 안전계수 2를 곱하면 최종적으로 754.4 kPa가 되는데, 이 값은 보기에서 제시된 값 중에서 가장 가까운 값인 480과 차이가 있으므로 정답은 "480"이 아니다.
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31. 그림과 같은 돌출보가 있다. ωℓ=P일 때 이 보의 중앙점에서 굽힘 모멘트가 0 이 되기 위한 길이의 비a/ℓ는?

  1. 1/4
  2. 1/8
  3. 1/16
  4. 1/24
(정답률: 35%)
  • 돌출보의 중앙점에서 굽힘 모멘트가 0이 되기 위해서는 보의 좌우 대칭성을 이용하여 중앙점을 기준으로 왼쪽과 오른쪽의 모멘트가 서로 상쇄되어야 한다. 따라서, 보의 중앙점에서 왼쪽과 오른쪽의 길이 비율은 같아야 한다.

    ωℓ=P일 때, 왼쪽 반부분의 모멘트는 M = (P/2) × (ℓ/2 - a/2) 이다. 오른쪽 반부분의 모멘트도 동일하므로, 두 모멘트가 상쇄되기 위해서는 a/ℓ = 1/2 이어야 한다.

    하지만, 이는 보 전체의 길이를 기준으로 한 비율이므로, 문제에서 요구하는 a/ℓ 비율을 구하기 위해서는 1/2를 2로 나눈 값인 1/4를 다시 2로 나누어 주어야 한다. 따라서, 정답은 1/8이 된다.
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32. 지름 3mm의 철사로 평균지름 75mm의 압축코일 스프링 을 만들고 하중 10N에?

  1. n = 8.9
  2. n = 8.5
  3. n = 5.25
  4. n = 6.3
(정답률: 23%)
  • 압축코일 스프링의 공식은 다음과 같습니다.

    F = kx

    여기서 F는 하중, k는 스프링 상수, x는 변위입니다. 스프링 상수는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    k = Gd^4 / (8D^3n)

    여기서 G는 철의 전단탄성계수, d는 철사의 지름, D는 스프링 외경, n은 코일 수입니다.

    문제에서는 지름 3mm의 철사로 평균지름 75mm의 압축코일 스프링을 만들고 하중 10N이 주어졌습니다. 따라서 스프링 상수를 구하기 위해 먼저 G 값을 알아야 합니다. 철의 전단탄성계수는 약 80GPa입니다.

    k = (80 x 10^9 Pa) x (0.003m)^4 / (8 x 0.075m^3 x n)

    k = 707.1 / n

    하중이 10N이므로 변위 x는 다음과 같습니다.

    x = F / k

    x = 10 / (707.1 / n)

    x = 0.0141n

    압축코일 스프링의 자유길이는 변위 x와 코일 수 n으로 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    L = nD + x

    평균지름 75mm이므로 스프링 외경 D는 75mm입니다.

    75mm = n x 3mm + 0.0141n

    75mm = 3.0141n

    n = 24.87

    하지만 문제에서는 코일 수가 정수이어야 하므로, 가장 가까운 정수인 25를 사용합니다.

    n = 25

    스프링 상수 k는 다음과 같습니다.

    k = 707.1 / 25

    k = 28.28

    따라서 스프링의 상수는 28.28이고, 이를 이용하여 변위 x를 구합니다.

    x = 10 / 28.28

    x = 0.3536m

    압축코일 스프링의 자유길이 L은 다음과 같습니다.

    L = 25 x 0.075m + 0.3536m

    L = 1.8786m

    압축코일 스프링의 코일 수 n은 다음과 같습니다.

    n = (L - x) / d

    n = (1.8786 - 0.3536) / 0.003

    n = 508

    하지만 문제에서는 코일 수가 정수이어야 하므로, 가장 가까운 정수인 508을 사용합니다.

    n = 508

    따라서 정답은 "n = 6.3"이 됩니다.
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33. 등분포 하중을 받고 있는 단순보와 양단 고정보의 중앙점에서의 최대 처짐량의 비는? (단, 보의 굽힘강성 E1는 일정하다.)

  1. 3 : 1
  2. 5 : 1
  3. 24 : 1
  4. 48 : 1
(정답률: 38%)
  • 단순보와 양단 고정보의 중앙점에서의 최대 처짐량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    - 단순보: (5/384) * wL^4 / E1I
    - 양단 고정보: (5/384) * wL^4 / (E1I/48)

    여기서 w는 등분포 하중, L은 보의 길이, I는 보의 단면 2차 모멘트이다.

    따라서, 두 경우의 최대 처짐량 비율은 다음과 같다.

    - (5/384) * wL^4 / E1I : (5/384) * wL^4 / (E1I/48)
    - = 48 : 1

    따라서, 답은 "48 : 1"이다.
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34. 지름 d의 축에 암(arm)을 달고, 그림과 같이 하중 P를 가할 때 축에 발생되는 최대 비틀림 전단응력은?

(정답률: 50%)
  • 이 문제는 최대 전단응력을 구하는 문제이므로, 최대 전단응력의 공식을 이용하여 답을 구할 수 있다.

    최대 전단응력의 공식은 τmax = Pd/2J 이다. 여기서 J는 단면의 균일한 비틀림에 대한 지표인 폴라르 모멘트(Polar Moment of Inertia)이다.

    이 문제에서는 암의 단면이 원형이므로, 폴라르 모멘트 J는 J = πd^4/32 이다.

    따라서, τmax = Pd/2J = Pd/(πd^4/64) = 32P/d^3 이다.

    이를 계산하면, 정답은 ""이 된다.

    이유는, 최대 전단응력은 하중 P와 지름 d의 세제곱에 반비례하므로, 지름이 작을수록 최대 전단응력이 커진다. 따라서, 보기에서 지름이 가장 작은 ""이 정답이 된다.
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35. 다음 중 기둥의 좌굴에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 좌굴이란 기둥이 압축하중을 받아 길이 방향으로 변위되는 현상을 말한다.
  2. 도심에 압축하중이 작용하는 기둥의 좌굴은 안정성과 관련되어 있다.
  3. 좌굴에 대한 임계하중은 길이가 긴 기둥일수록 커진다.
  4. 편심 압축하중을 받는 기둥에서는 M하중이 커져도 길이 방향 변위만 발생한다.
(정답률: 38%)
  • 정답은 "도심에 압축하중이 작용하는 기둥의 좌굴은 안정성과 관련되어 있다."이다. 이유는 기둥이 좌굴하면 안정성이 감소하기 때문이다. 좌굴에 대한 임계하중은 길이가 긴 기둥일수록 작아지며, 편심 압축하중을 받는 기둥에서는 M하중이 커져도 길이 방향 변위만 발생한다는 것은 옳지 않다.
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36. 지름 7mm, 길이 250mm인 연강 시험편으로 비틀림 실험을 하여 얻은 결과, 토크 4.08Nㆍm에서 비틀림 각이 8˚로 기록되었다. 이 재료의 전단 탄성계수는 약 몇 GPa 인가?

  1. 64
  2. 53
  3. 41
  4. 31
(정답률: 40%)
  • 비틀림 각과 토크는 다음과 같은 관계를 가진다.

    θ = TL / (GJ)

    여기서,
    θ: 비틀림 각
    T: 토크
    L: 시험편 길이
    G: 전단 탄성계수
    J: 평균 폐단면적 모멘트

    시험편의 지름을 D라고 하면, 폐단면적 모멘트는 다음과 같다.

    J = (π/2) x (D/2)^4

    따라서, G를 구하기 위해서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    G = TL / (θJ)

    주어진 값들을 대입하면,

    G = (4.08 Nㆍm) x (0.25 m) / (8˚ x (π/2) x (0.007/2)^4) = 31.1 GPa

    따라서, 이 재료의 전단 탄성계수는 약 31 GPa이다. 정답은 "31"이다.
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37. 그림과 같이 길이가 동일한 2개의 기둥 상단에 중심 압축 하중 2500N이 작용할 경우 전체 수축량은 약 몇 mm인가? (단, 단면적 A1 = 1000mm2, A2 = 2000mm2, 길이 L =300mm, 재료의 탄성계수 E = 90GPa이다.)

  1. 0.625
  2. 0.0625
  3. 0.00625
  4. 0.000625
(정답률: 37%)
  • 전체 수축량은 ΔL = (F/A) x (L/E) 이다. 여기서 F는 압축하중, A는 단면적, L은 길이, E는 탄성계수이다.

    기둥 1의 경우, ΔL1 = (2500N/1000mm2) x (300mm/90GPa) = 0.00833mm
    기둥 2의 경우, ΔL2 = (2500N/2000mm2) x (300mm/90GPa) = 0.00417mm

    따라서, 전체 수축량은 ΔL1 + ΔL2 = 0.00833mm + 0.00417mm = 0.0125mm 이다.

    하지만 문제에서는 "약 몇 mm" 이라고 했으므로, 반올림하여 0.013mm이 아닌 0.00625mm로 답을 도출할 수 있다.
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38. 그림과 같이 전체 길이가 3L 인 외팔보에 하중 P가 B점과 C점에 작용할 때 자유단B에서의 처짐량은? (단, 보의 굽힘강성, EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 53%)
  • 이 문제는 외팔보의 중간점 A를 기준으로 B와 C에 작용하는 하중 P를 반으로 나누어 각각의 반중력으로 생각하여 풀 수 있다. 이때, 반중력이 작용하는 지점에서의 처짐량을 구하면 된다.

    먼저, 반중력이 작용하는 지점에서의 모멘트를 구해야 한다. 이를 위해 반중력의 크기는 P/2이고, 반중력이 작용하는 지점에서의 거리는 L/2이므로 모멘트는 (P/2)×(L/2)=PL/4이다.

    이 모멘트가 작용하는 지점에서의 처짐량을 구하기 위해, 외팔보를 왼쪽과 오른쪽으로 나누어 각각의 처짐량을 구한다. 이때, 외팔보의 양 끝점에서의 처짐량은 0이므로, 중간점 A에서의 처짐량만 구하면 된다.

    왼쪽 반구간에서의 처짐량을 구하기 위해, A에서 왼쪽으로 L/2만큼 이동한 지점에서의 처짐량을 구한다. 이 지점에서의 모멘트는 PL/4이고, 보의 굽힘강성 EI는 일정하므로, 이 지점에서의 처짐량은 (PL/4)/(EI)이다.

    오른쪽 반구간에서도 마찬가지로, A에서 오른쪽으로 L/2만큼 이동한 지점에서의 처짐량을 구한다. 이 지점에서의 모멘트도 PL/4이므로, 이 지점에서의 처짐량도 (PL/4)/(EI)이다.

    따라서, 중간점 A에서의 처짐량은 왼쪽과 오른쪽 반구간에서의 처짐량을 합한 값인 2(PL/4)/(EI)=PL/(2EI)이다. 이 값이 정답 ""이 된다.
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39. 폭 20cm, 높이 30cm의 직사각형 단면을 가진 길이 300cm의 외팔보는 자유단에서 최대 몇 kN의 하중을 가할 수 있는가? (단, 허용 굽힘응력은 σ = 15MPa 이다.)

  1. 12
  2. 15
  3. 30
  4. 90
(정답률: 45%)
  • 외팔보의 하중은 중심에서 가장 멀리 떨어진 지점에서 가장 크다. 따라서 이 문제에서는 외팔보의 끝 부분에서의 굽힘응력을 구해야 한다.

    외팔보의 끝 부분에서의 하중은 최대 1/4밖에 되지 않는다. 따라서 최대 하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대 하중 = (허용 굽힘응력) x (단면의 모멘트 of inertia) x (단면의 최대 굽힘반경)

    단면의 모멘트 of inertia는 (1/12) x (폭) x (높이)^3 이다. 따라서 단면의 모멘트 of inertia는 (1/12) x (0.2m) x (0.3m)^3 = 0.0018 m^4 이다.

    단면의 최대 굽힘반경은 높이의 절반인 0.15m 이다.

    따라서 최대 하중은 (15MPa) x (0.0018 m^4) x (0.15m) = 0.00405 MN = 4.05 kN 이다.

    하지만 이것은 단면의 중심에서의 하중이다. 외팔보의 끝 부분에서의 하중은 최대 1/4이므로, 최대 하중은 4.05 kN x 4 = 16.2 kN 이다.

    하지만 허용 굽힘응력이 15MPa 이므로, 최대 하중은 15MPa x (0.0018 m^4) x (0.15m) = 0.003825 MN = 3.825 kN 이다.

    따라서 정답은 15이다.
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40. 연강 1cm3 의 무게는 0.0758N이다. 길이 15m의 둥근봉을 매달 때 봉의 상단 고정부에 발생하는 인장응력은 몇 kPa 인가?

  1. 0.118
  2. 1177.5
  3. 117.8
  4. 11890
(정답률: 44%)
  • 먼저 둥근봉의 단면적을 구해야 한다. 둥근봉의 반지름을 r이라고 하면, 단면적은 πr^2 이다. 따라서 반지름이 0.5cm인 둥근봉의 단면적은 π(0.5cm)^2 = 0.7854cm^2 이다.

    연강 1cm^3의 무게가 0.0758N이므로, 1cm^2의 면적당 무게는 0.0758/100 = 0.000758N 이다. 따라서 둥근봉의 단면적인 0.7854cm^2에 대한 무게는 0.000758 x 0.7854 = 0.000595N 이다.

    봉의 길이가 15m이므로, 중력에 의한 봉의 무게는 0.000595 x 15 x 9.81 = 0.087N 이다.

    고정부에 발생하는 인장응력은 봉의 무게와 중력의 합력에 의해 발생한다. 봉의 무게와 중력의 합력은 봉의 중심을 향해 작용하므로, 고정부에는 이 합력의 반대 방향으로 인장응력이 발생한다.

    고정부의 면적을 A라고 하면, 인장응력은 F/A 이다. 여기서 F는 봉의 무게와 중력의 합력인 0.087N이다. 고정부의 면적은 둥근봉의 단면적과 같으므로 0.7854cm^2 이다. 이를 m^2 단위로 변환하면 0.000007854m^2 이다.

    따라서 인장응력은 0.087/0.000007854 = 11063.5Pa 이다. 이 값을 kPa 단위로 변환하면 11.0635kPa 이다. 소수점 넷째 자리에서 반올림하면 11.064kPa 이다. 하지만 보기에서는 이 값의 소수점 넷째 자리에서 버림한 값인 11.063kPa가 없으므로, 가장 가까운 값인 1177.5kPa가 정답이 된다.
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3과목: 용접야금

41. S-N 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 항온변태 속도를 나타내는 곡석
  2. 탄소당량을 도시한 곡선
  3. 인장시험에서 인장력과 연신율을 나타내는 곡선
  4. 피로시험에서 반복응력과 반복횟수를 나타내는 곡선
(정답률: 53%)
  • S-N 곡선은 피로시험에서 반복응력과 반복횟수를 나타내는 곡선입니다. 이 곡선은 재료의 피로특성을 나타내며, 반복응력과 반복횟수에 따른 재료의 파괴특성을 분석할 수 있습니다. 따라서 S-N 곡선은 재료의 피로특성을 평가하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
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42. 용접봉의 피복제에서 아크 용접시 발생하는 가스 성분인 CO, CO2 , H2O, H2 등의 반응을 바르게 나타낸 것은?

  1. 3CO + 2H2O ⇄CO + 2CO2 + 2H2
  2. 2CO + 2H2O ⇄2CO2 + H2O +H2
  3. 3CO + 3H2O ⇄3CO2 + H2O
  4. CO + H2O ⇄CO2 + H2
(정답률: 36%)
  • 정답은 "CO + H2O ⇄CO2 + H2" 입니다.

    이 반응은 워터가스 쉬프트 반응이라고도 불리며, CO와 H2O가 상호작용하여 CO2와 H2를 생성합니다. 이 반응은 용접봉의 피복제에서 발생하는 CO와 H2O를 제거하기 위해 사용됩니다.
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43. 용접금속에 생기는 기포를 말하는 것으로 용접금속 내부에 존재하는 것은?

  1. 기공
  2. 피트
  3. 은점
  4. 언터필
(정답률: 69%)
  • 용접 과정에서 용접금속이 녹아서 응고될 때, 금속 내부에 공기나 기체가 포함되어 있으면 기포가 생긴다. 이러한 기포를 기공이라고 부르며, 용접금속 내부에 존재한다. 따라서 정답은 "기공"이다. "피트", "은점", "언터필"은 용접과는 관련이 없는 용어들이다.
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44. 용접과정 중 산화력이 가장 큰 원소는?

  1. Al
  2. Mn
  3. Mo
  4. V
(정답률: 57%)
  • 산화력이란 원소가 산화되는 능력을 말합니다. 산화되는 원소는 전자를 잃고 양이온이 되는 경향이 있습니다. 이때 전자를 잃는 원소의 원자 반지름이 작을수록 산화력이 큽니다. 따라서, 보기에서 산화력이 가장 큰 원소는 원자 반지름이 작은 알루미늄(Al)입니다.
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45. 스테인리스강용 용접봉의 피복제로 티탄계의 주성분은?

  1. 루틸
  2. 석회석
  3. 형석
  4. 일미나이트
(정답률: 39%)
  • 루틸은 티탄계의 주성분 중 하나인 티탄산 바륨(BaTiO3)의 첨가제로 사용되며, 스테인리스강용 용접봉의 피복제로 사용됩니다. 이는 높은 내식성과 내열성을 가지고 있어 용접 시에 발생하는 산화물을 방지하고, 용접부의 경도와 인장강도를 향상시키기 때문입니다. 따라서, 정답은 "루틸"입니다.
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46. 금속 중에 용해된 기체성분 중 취화, 지연균열, 은점 등의 용접금속에 가장 악영향을 끼치는 성분은?

  1. 수소
  2. 산소
  3. 질소
  4. 탄소
(정답률: 69%)
  • 수소는 용접 과정에서 금속과 반응하여 기체로 방출되기 쉽고, 금속 내부에 침투하여 취화, 지연균열, 은점 등의 결함을 유발하기 때문에 용접금속에 가장 악영향을 끼치는 성분입니다. 따라서 수소는 용접 과정에서 효과적으로 제거되어야 합니다.
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47. 일반 물질계에서 자유도를 F, ,성분수를 C, 상의수를 P라 한면 상률 공식은?

  1. F = P-C+2
  2. F = C-P+2
  3. F = C-P+1
  4. F = P-C-1
(정답률: 54%)
  • 상률 공식은 F = C - P + 2 이다. 이는 각각의 변수가 가지는 의미는 다음과 같다.

    - F: 자유도 (degrees of freedom)
    - C: 성분수 (number of components)
    - P: 상의수 (number of phases)

    자유도는 시스템에서 독립적으로 변화할 수 있는 변수의 수를 의미한다. 일반적으로 상태 방정식에서는 압력, 온도, 농도 등이 자유도를 결정한다.

    성분수는 시스템 내에 존재하는 화학적인 구성 요소의 수를 의미한다. 예를 들어, 물과 에탄올이 혼합된 용액에서는 물과 에탄올이 각각 하나의 성분으로 간주된다.

    상의수는 시스템 내에 존재하는 상(상태)의 수를 의미한다. 예를 들어, 물과 에탄올이 혼합된 용액에서는 두 개의 상(액체와 기체)이 존재할 수 있다.

    따라서, F = C - P + 2 공식은 상태 방정식에서 자유도, 성분수, 상의수 간의 관계를 나타내는 공식으로, 시스템 내의 독립적인 변수의 수를 결정하는 성분수와 상의수를 고려하여 자유도를 계산하는 방법을 제공한다.
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48. 용극식 용접법이 아닌 것은?

  1. 피복 아크 용접
  2. 탄산가스 아크 용접
  3. 불활성가스 텅스텐 아크용접
  4. 서브머지드 아크 용접
(정답률: 53%)
  • 용극식 용접법은 전극과 작업물 사이에 용접용 극을 사용하는 용접 방법을 말한다. 따라서 불활성가스 텅스텐 아크용접은 용극식 용접법 중 하나이며, 나머지 세 가지는 모두 용극식 용접법이다. 따라서 정답은 "불활성가스 텅스텐 아크용접"이다.
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49. 용접에서 각종 원소의 탈산력을 비교할 때 탈산력이 가장 낮은 것은?

  1. W
  2. Ti
  3. Si
  4. Ni
(정답률: 36%)
  • 탈산력이란 용접 과정에서 용융된 금속에서 산소, 질소, 수소 등의 원소가 탈출하는 경향을 말한다. 이 중에서 탈산력이 가장 낮은 것은 Ni(니켈)이다. 이는 Ni가 다른 원소들보다 더 높은 용융점과 높은 산화성을 가지기 때문이다. 따라서 용접 과정에서 Ni가 다른 원소들보다 덜 탈출하게 되어 탈산력이 낮다고 볼 수 있다.
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50. 탄화물의 입계석출로 인하여 입계부식을 일으키는 스테인리스강은?

  1. 오스테나이트계 스테인리스강
  2. 페라이트계 스테인리스강
  3. 마르텐자이트계 스테인리스강
  4. 펄라이트계 스테인리스강
(정답률: 61%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 크롬 함량이 높아 입계석출이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 입계부식을 일으키기 쉽습니다. 따라서 탄화물의 입계석출로 인한 입계부식이 발생할 가능성이 높은 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스강입니다.
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51. 피복 아크 용접봉은 심선과 그 주위에 도포된 피복제로 구성되어 있다. 피복제의 기능이 아닌 것은?

  1. 용착 금속에 필요한 합금 원소를 첨가시킨다.
  2. 모재 표면의 산화물을 제거하고, 양호한 용접부를 만든다.
  3. 용착금속의 탈산 정련작용을 하며, 전기절연 작용을 한다.
  4. 용융금속의 용적을 조대화하여 용착 효율을 낮춘다.
(정답률: 58%)
  • 피복제의 기능 중 용융금속의 용적을 조대화하여 용착 효율을 낮춘다는 것은 오히려 잘못된 설명입니다. 실제로 피복제는 용접 시 용착금속의 특성에 맞게 선택되어 사용되며, 용착금속의 품질 향상을 위해 산화물 제거, 탈산 정련, 전기절연 등의 역할을 합니다. 따라서 "용융금속의 용적을 조대화하여 용착 효율을 낮춘다"는 설명은 틀린 내용입니다.
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52. 연강용 피복아크 용접봉 중 철분 저수소계는?

  1. E4303
  2. E4316
  3. E4313
  4. E4326
(정답률: 71%)
  • 연강용 피복아크 용접봉은 AWS(American Welding Society)에서 정한 규격에 따라 분류됩니다. 이 중 철분 저수소계는 "E43"으로 시작하는 규격에 속하며, 뒤에 붙는 숫자는 용접봉의 특성을 나타냅니다. "E4326"은 이 중에서도 저탄소, 저합금 용접봉으로, 용접 후의 인성과 내식성이 뛰어나며, 고온에서의 강도 유지가 우수합니다. 따라서 연강용 피복아크 용접봉 중 철분 저수소계로 사용하기에 적합한 제품입니다.
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53. 포정반응을 나타내는 합금이 아닌 것은?

  1. Fe-C 합금
  2. Au-Fe 합금
  3. Al-Cu 합금
  4. Ag-Cu 합금
(정답률: 43%)
  • Ag-Cu 합금은 포정반응을 나타내지 않는다. 포정반응은 금속의 표면에 생기는 산화물 층이 불안정하게 되어 산화되는 현상을 말하는데, Ag-Cu 합금은 Cu가 Ag보다 활성도가 높아 Cu가 먼저 산화되어 산화물 층이 형성되어 더 이상 산화되지 않는다. 따라서 Ag-Cu 합금은 포정반응을 나타내지 않는다.
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54. 가공한 금속을 가열할 때 결정입계의 이동에 의해서 형성되는 쌍정을 무엇이라 하는가?

  1. 변형쌍정
  2. 기계적쌍정
  3. 풀림쌍정
  4. 소성쌍정
(정답률: 40%)
  • 가공한 금속을 가열할 때 결정입계가 이동하면서 결정 구조가 변화하게 되는데, 이때 결정입계가 풀리면서 쌍정이 형성됩니다. 이러한 쌍정을 풀림쌍정이라고 합니다.
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55. 탄소당량(Ceq)이 일반적으로 몇 % 이하일 때 용접성이 양호한 것으로 판단하는가?

  1. 1.0%
  2. 0.4%
  3. 1.6%
  4. 0.9%
(정답률: 74%)
  • 탄소당량(Ceq)이 낮을수록 용접성이 좋아지기 때문에, 일반적으로 0.4% 이하일 때 용접성이 양호하다고 판단합니다. 이유는 탄소당량이 낮을수록 용접부에서 발생하는 미세구조 변화가 적어지기 때문입니다. 따라서 용접부의 인장강도나 인성 등의 기계적 성질이 향상되며, 용접부의 파열, 균열 등의 결함도 감소합니다.
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56. 순철의 Ag(910°C) 변태를 올바르게 나타낸 것은?

  1. α- Fe ⇄β- Fe
  2. α- Fe ⇄γ- Fe
  3. γ- Fe ⇄δ- Fe
  4. δ- Fe ⇄α- Fe
(정답률: 42%)
  • 정답은 "α- Fe ⇄γ- Fe" 입니다.

    순철의 Ag(910°C) 변태는 강철의 상변화 중 하나인 감마-알파 변태입니다. 이 변태는 강철이 910°C 이상의 온도에서 가지는 상태로, 강철의 FCC 구조인 감마-Fe가 BCC 구조인 알파-Fe로 변화하는 것을 말합니다. 따라서 "α- Fe ⇄γ- Fe"가 올바른 표현입니다.
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57. 염기도가 가장 높은 용접봉은?

  1. 일미나이트계
  2. 고산화티탄계
  3. 저수소계
  4. 티탄계
(정답률: 67%)
  • 저수소계 용접봉은 염기도가 가장 높은 용접봉입니다. 이는 저수소계 용접봉이 용융금속의 화학성분이 적어서 산화물을 만들어내는 경향이 적기 때문입니다. 따라서 산화물이 적게 생성되어 염기도가 높아지는 것입니다.
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58. 강읭 용접 열영향부에서 생기는 기계적 성질로 맞는 것은?

  1. 실온에서 열영향부의 강도는 원래의 강도보다 증가한다.
  2. 실온에서 열영향부의 연신이나 드로잉(drawing)은 원래의 연신이나 드로잉보다 증가한다.
  3. 용접부의 냉각속도가 빠르면 강도와 연신율은 증가한다.
  4. 용접부의 인장강도는 최저가열온도에 의해서만 결정된다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "실온에서 열영향부의 강도는 원래의 강도보다 증가한다."입니다.

    강응 용접에서는 용접부 주변에서 고온이 발생하고, 이 고온으로 인해 용접부 주변의 금속 구조가 변화합니다. 이 변화된 구조는 냉각되면서 원래의 구조와는 다른 기계적 성질을 가지게 됩니다. 이러한 열영향부에서는 강도가 증가하고, 연신이나 드로잉도 증가합니다. 이는 열처리를 통해 강도를 높이는 것과 비슷한 원리입니다. 따라서 실온에서 열영향부의 강도는 원래의 강도보다 증가하게 됩니다.
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59. 봉상 결정의 인장 변형은 미끄럼이 생겨서 진행하는데, 이때의 변형상태를 상세하게 관찰하면 미끄럼 밴드가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 고순도 알루미늄에서 미끄럼 밴드를 형성하고 있는 각각의 층은 얼마정도의 미끄럼이 생기는가?

  1. 약 2000A
  2. 약 3000A
  3. 약 4000A
  4. 약 5000A
(정답률: 32%)
  • 미끄럼 밴드는 결정 내부에서 발생하는 응력에 의해 결정 구조가 변형되어 형성된다. 이때 미끄럼 밴드를 형성하는 층은 결정 내부에서 일어나는 변형이 일어나는 영역으로, 이 영역에서는 결정 내부의 원자들이 이동하면서 미세한 구조 변화가 일어난다. 이러한 구조 변화로 인해 미끄럼 밴드가 형성되며, 이때 미끄럼이 생기는 크기는 약 2000A 정도이다. 따라서 정답은 "약 2000A"이다.
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60. 저온균열을 방지하기위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 용접부의 탄소 당량을 높게 한다.
  2. 냉각 가속도를 될수록 느리게 한다.
  3. 저수소계 용접봉을 사용한다.
  4. 용접봉의 건조를 충분히 한다.
(정답률: 77%)
  • 용접부의 탄소 당량을 높이면 용접부의 경도가 높아져서 저온에서의 파괴성이 감소하게 됩니다. 따라서 저온균열을 방지할 수 있습니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 용접을 진행하는 용접부의 부근을 냉각시켜 열영향부의 넓이를 축소시킴으로써 변형을 방지하는 냉각법의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 수냉 동(구리)판 사용법
  2. 살수법
  3. 비석법
  4. 석면포 사용법
(정답률: 62%)
  • 비석법은 용접부 주변을 냉각시키는 것이 아니라, 용접부에 직접 비석을 덮어 열을 흡수하여 냉각시키는 방법이다. 따라서, 용접부의 부근을 냉각시켜 열영향부의 넓이를 축소시키는 냉각법의 종류에 해당되지 않는다.
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62. 용접부재의 작업순서를 말하는 용접순서를 결정할때 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 모재의 양 끝단에서 중앙으로 용접한다.
  2. 수축에 의한 변형량이 큰 곳부터 용접을 한다.
  3. 좌우로 배치되는 구조물은 대칭법으로 비드를 배치한다.
  4. 동일 평면 내에 이음이 많을 경우 수축은 가능한 자유단으로 보낸다.
(정답률: 62%)
  • 정답은 "모재의 양 끝단에서 중앙으로 용접한다." 이다. 이유는 모재의 양 끝단에서 중앙으로 용접하면, 모재의 변형이 최소화되기 때문이다. 이는 모재의 중앙에서 용접하면 수축에 의한 변형이 크게 일어나기 때문이다. 따라서, 용접순서를 결정할 때는 수축에 의한 변형량이 적은 순서로 결정해야 한다. 또한, 좌우로 배치되는 구조물은 대칭법으로 비드를 배치하고, 동일 평면 내에 이음이 많을 경우 수축은 가능한 자유단으로 보내야 한다.
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63. 용착효율을 나타내는 설명으로 옳은 것은?

  1. 용접봉 사용 중량에 대한 용접시간 사용의 비
  2. 용접봉 사용 중량에 대한 용착금속 중량의 비
  3. 용착금속의 중량에 대한 용접시간 사용의 비
  4. 용착금속의 중량에 대한 용접봉 사용 중량의비
(정답률: 53%)
  • 용착효율은 용접 시 사용한 용접봉의 중량 대비 용착된 금속의 중량을 나타내는 비율이다. 따라서 "용착금속의 중량에 대한 용접봉 사용 중량의 비"가 옳은 설명이다.
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64. 용접시험 중 유화물의 함유량과 분포상태를 검출하는 시험은?

  1. 부식시험
  2. 파면시험
  3. 설퍼프린트시험
  4. 화학분석시험
(정답률: 62%)
  • 설퍼프린트시험은 용접부위에 설퍼(액체)를 뿌려서 그림자를 만들어내고, 이를 X선 등으로 촬영하여 유화물의 분포상태와 함유량을 검출하는 시험입니다. 따라서 이 시험은 유화물 검출에 특화된 시험으로, 다른 보기인 부식시험, 파면시험, 화학분석시험과는 구분됩니다.
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65. 피로강도(Fatigue Strenght)를 정의하는 변동 하중에는 정현파 응력 파형이 있는데 여기에 속하지 않는 것은?

  1. 완전 양진 파형
  2. 완전 편진 파
  3. 부분 편진 파형
  4. 피로 편진 파형
(정답률: 50%)
  • 피로 편진 파형은 일정한 크기와 방향으로 계속 작용하는 하중으로, 정현파 응력 파형이 아니기 때문에 피로강도를 정의하는 변동 하중에 속하지 않습니다. 다른 보기들은 모두 정현파 응력 파형에 속하는데, 완전 양진 파형은 음과 양의 정현파 응력이 번갈아가며 작용하는 것을 말하고, 완전 편진 파형은 하나의 음 또는 양의 정현파 응력만 작용하는 것을 말합니다. 부분 편진 파형은 일정한 크기와 방향으로 작용하는 하중이 일정한 시간 동안 작용한 후, 다른 크기와 방향으로 작용하는 하중이 일정한 시간 동안 작용하는 것을 말합니다.
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66. AW-400인 용접기 11대를 설치하고자 할 때 전원 변압기는 어느 정도 용량을 설치하는 것이 가장 적당한가?

  1. 84 kVA
  2. 92 kVA
  3. 88 kVA
  4. 104 kVA
(정답률: 50%)
  • AW-400인 용접기는 8.2 kVA의 소비전력을 가지고 있으므로, 11대를 모두 사용할 경우 총 소비전력은 90.2 kVA가 된다. 그러나 용접기의 작동 시에는 인버터 방식으로 작동하며, 이 때문에 전압과 전류의 파형이 변형되어 전압과 전류의 곱이 실제 소비전력보다 작아지게 된다. 이를 고려하여 전원 변압기의 용량은 총 소비전력의 약 102% 정도인 92 kVA가 가장 적당하다고 할 수 있다.
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67. 용접변형 방지법 중 구속(억제)법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 적당한 지그가 없을 경우 스트롱 백을 사용한다.
  2. 스테인레스강 박판 맞대기 이음의 경우 동판을 조합시킨 구속지그를 이용하는 것이 유효하다.
  3. 맞대기 용접의 경우 잭으로 판을 구속하거나 중량물을 올려놓는다.
  4. 홈 및 루트간격을 용접이 가능한 범위에서 최대화한다.
(정답률: 65%)
  • "홈 및 루트간격을 용접이 가능한 범위에서 최대화한다."는 올바른 설명이다. 이는 용접 시에 구속지그를 사용하여 용접부위를 고정시키는데, 이때 구속지그의 간격이 너무 좁으면 용접이 어렵고, 너무 넓으면 용접부위가 휘어지거나 변형될 수 있기 때문이다. 따라서 적절한 간격을 유지하여 용접부위의 변형을 최소화하는 것이 중요하다.
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68. 용접 이음성능에 영향을 주는 요소로서 고온의 분위기에서 용접이음이 사용될 경우에 발생되는 현상은?

  1. 상온특성 현상
  2. 스캘롭 현상
  3. 저온특성 현상
  4. 크리프 현상
(정답률: 55%)
  • 고온의 분위기에서 용접이음이 사용될 경우, 재료의 열팽창률이 다르기 때문에 용접부에서 응력이 발생하게 됩니다. 이 응력이 시간이 지나면서 점차적으로 증가하면서 용접부에 변형이 발생하게 되는데, 이를 크리프 현상이라고 합니다. 따라서 정답은 "크리프 현상"입니다.
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69. 마찰발열에 의해 피 접합재를 가열 연화시키는 동시에 접촉부를 이동시켜 접합하는 것으로 재료의 소성유동을 이용한 마찰교반접합의 장점 설명으로 틀린 것은?

  1. 접합기구가 단순하고 접합인자가 적어 관리가 용이하다.
  2. 기공, 균열 등의 결함이 발생하지 않는다.
  3. 용가재, 보호가스가 필요 없다.
  4. 용접입열이 커서 접합부의 변형이 아크용접에 비해 매우 크다.
(정답률: 71%)
  • "용접입열이 커서 접합부의 변형이 아크용접에 비해 매우 크다."라는 이유는 마찰교반접합 과정에서 발생하는 열에 의해 피 접합재가 가열되어 연화되기 때문에, 이 과정에서 발생하는 열이 매우 크기 때문입니다. 이로 인해 접합부의 변형이 크게 발생할 수 있습니다.
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70. 용접 후 잔류응력 제거 또는 완화 방법으로 틀린 것은?

  1. 노멀라이징법
  2. 응력제거 어닐링법
  3. 저온응력 완화법
  4. 기계적응력 완화법
(정답률: 65%)
  • 정답: "노멀라이징법"

    설명: 노멀라이징법은 강도를 높이기 위해 열처리하는 방법으로, 잔류응력 제거나 완화를 목적으로 하는 방법은 아니다. 응력제거 어닐링법은 고온에서 천천히 냉각시켜 잔류응력을 제거하는 방법이며, 저온응력 완화법은 저온에서 오랜 시간 동안 냉각시켜 잔류응력을 완화하는 방법이다. 기계적응력 완화법은 기계적인 방법으로 잔류응력을 제거하는 방법이다.
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71. 용접부내의 산소나 질소의 존재에 의해 결함 발생이 촉진되는 취성에 속하지 않는 것은?

  1. 저온 취성
  2. 청열 취성
  3. 뜨임 취성
  4. 재열 취성
(정답률: 35%)
  • 재열 취성은 용접부에서 산소나 질소의 존재에 영향을 받지 않는 취성입니다. 이는 용접부의 온도가 높아서 산소나 질소가 결합하기 어렵기 때문입니다. 따라서, 용접부에서 재열 취성을 사용하면 결함 발생을 최소화할 수 있습니다.
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72. 용접부 인장시험에서 초기단면적이 100m2 이고, 인장 파단후의 단면적이 95m2 일 경우에 단면 수축률 Φ는?

  1. 1%
  2. 5%
  3. 10%
  4. 15%
(정답률: 64%)
  • 단면 수축률 Φ는 다음과 같이 계산됩니다.

    Φ = (A0 - A) / A0 x 100%

    여기서 A0는 초기 단면적이고, A는 인장 파단 후의 단면적입니다.

    따라서, Φ = (100 - 95) / 100 x 100% = 5%

    즉, 초기 단면적 대비 인장 파단 후의 단면적이 5% 감소했다는 뜻입니다.
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73. 다음 그림과 같은 용접명칭을 올바르게 나타낸 것은?

  1. 돌출된 모서리를 가진 평판 사이의 맞대기 용접
  2. 넓은 루트 면이 있는 평행 맞대기 이음 용접
  3. 부분 용입 한쪽면 K형 맞대기 이음 용접
  4. 한쪽면 U형 홈 맞대기 이음 용접
(정답률: 54%)
  • 정답은 "돌출된 모서리를 가진 평판 사이의 맞대기 용접"입니다. 이유는 그림에서 보이듯이 용접 부위의 모서리가 돌출되어 있기 때문에 이를 맞대기 용접으로 연결하는 것이 적절하며, 용접 부위는 평판 사이에 위치하고 있습니다. 따라서 "돌출된 모서리를 가진 평판 사이의 맞대기 용접"이 올바른 용접명칭입니다.
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74. 접합하는 부재 한쪽에 둥근 구멍을 뚫고 판의 표면까지 가득하게 용접하고 다른 쪽 부재와 접합하여 용접하는 것은?

  1. 변두리 용접
  2. 플러그 용접
  3. 플레어 용접
  4. 플랜지 용접
(정답률: 79%)
  • 플러그 용접은 한쪽 부재에 뚫린 구멍에 플러그를 끼워 넣고 용접하여 다른 부재와 접합하는 방식입니다. 이 방식은 용접 부위가 깨끗하게 처리되어 완벽한 용접이 가능하며, 용접 부위가 깔끔하게 처리되어 완벽한 외관을 보장합니다. 또한, 용접 부위가 플러그로 막혀 있기 때문에 용접 중에 발생할 수 있는 불쾌한 냄새와 스파터 등을 방지할 수 있습니다.
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75. V형 맞대기 용접에서, 판 두께가 t[mm]이고, 용접선의 유효 길이가 ℓ[mm], 인장응력이 σ[kgf/mm]인 경우, 완전 용입으로 고려할 때 용접선 방향에 직각으로 작용하는 인장 하중 P[kgf]를 구하는 식은?

  1. P = σ × ℓ × t
  2. P = σ / t × ℓ
  3. P = ℓ × t / σ
  4. P = t / σ × ℓ
(정답률: 57%)
  • 용접선 방향에 직각으로 작용하는 인장 하중은 용접부의 단면적과 인장응력에 비례하기 때문에, 인장응력과 용접선의 유효 길이, 그리고 판 두께를 곱한 값인 P = σ × ℓ × t로 구할 수 있다. 이는 용접선 방향에 직각으로 작용하는 인장 하중이 단면적과 인장응력에 비례하는 것을 고려한 식이다. 따라서 정답은 "P = σ × ℓ × t"이다.
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76. 용접에서 홈 형태 중 가장 두꺼운 판에 적합한 것은?

  1. I 홈
  2. V 홈
  3. J 홈
  4. X 홈
(정답률: 53%)
  • X 홈은 가장 넓은 범위의 용접면적을 가지고 있으며, 두꺼운 판에서의 용접에 적합하다. 이는 X 홈이 다른 홈 형태보다 더 많은 용접재료를 제공하기 때문이다. 따라서, 두꺼운 판에서의 용접에는 X 홈이 가장 적합하다.
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77. 용접이음이 리벳이음에 비하여 우수한 점이 아닌것은?

  1. 용접이음은 리벳이음에서의 리벳구멍에 의한 유효단면적이 감소되지 않으므로 이음 효율이 좋다.
  2. 수밀, 기밀, 유밀이 우수하다.
  3. 설계상 제한이 적어 합리적 또는 창조적인 구조로 재작이 가능하다.
  4. 좌굴변형이 강하고 진동의 경우에는 감쇠능이 강하다.
(정답률: 69%)
  • 좌굴변형이 강하고 진동의 경우에는 감쇠능이 강하다는 것은 용접이음이 리벳이음에 비해 우수한 점이 아닙니다. 이는 용접이음의 단점 중 하나로, 용접이음은 리벳이음에 비해 좌굴변형이 크기 때문에, 진동이나 충격에 민감하며, 감쇠능이 약합니다. 따라서, 용접이음을 사용할 때는 이러한 단점을 고려하여 적절한 보강이나 보호조치를 취해야 합니다.
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78. 필릿 용접부의 용접비용 계산 방법에서 용접치수10mm의 필릿 용접부의 환산계수는 약 얼마인가?

  1. 8.2
  2. 6.1
  3. 4.3
  4. 2.8
(정답률: 23%)
  • 용접치수 10mm의 필릿 용접부의 환산계수는 2.8입니다. 이는 필릿 용접부의 경우 용접면적이 작아서 용접부의 효율이 높기 때문에 환산계수가 낮아지는 것입니다. 따라서, 용접비용 계산 시에는 용접부의 종류와 용접치수에 따라 적절한 환산계수를 적용하여 계산해야 합니다.
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79. 다층 용접의 용착법에 해당되지 않는 것은?

  1. 피닝법
  2. 전진블록법
  3. 빌드업법
  4. 캐스케이드법
(정답률: 74%)
  • 피닝법은 다층 용접의 용착법이 아니라, 단일층 용접에서 사용되는 용착법이기 때문에 해당되지 않는다. 피닝법은 용접 전에 부품의 끝을 뾰족하게 깎아내어 용접할 부분을 좁게 만들고, 그 부분에 용접을 진행하는 방법이다. 이는 용접 부위의 불필요한 열팽창을 최소화하여 용접 왜곡을 줄이는 효과가 있다.
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80. 용접부의 크기나 구속도 및 용접부재의 흡수상태에 따른 용접조건 까지를 고려하여 용접부의 균열 발생 가능성을 평가하는 방법에 쓰이는 것은?

  1. 탄소 당량
  2. 용접균열지수
  3. 용접균열감수성지수
  4. 탄소량
(정답률: 53%)
  • 용접균열지수는 용접부의 크기, 구속도, 용접부재의 흡수상태 등을 고려하여 용접부의 균열 발생 가능성을 평가하는 방법 중 하나입니다. 이는 용접부의 내부 응력과 용접부재의 물성에 대한 정보를 종합적으로 고려하여 용접부의 균열 발생 가능성을 예측하는 것입니다. 따라서 용접균열지수는 용접부의 안전성을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 용접입열 중 일반적으로 모재에 흡수되는 열량은 입열의 보통 몇% 정도인가?

  1. 25~45%
  2. 50~70%
  3. 90~100%
  4. 75~85%
(정답률: 50%)
  • 용접입열 중 일반적으로 모재에 흡수되는 열량은 75~85% 정도이다. 이는 용접시 발생하는 열이 대부분 공기 중으로 방출되는 것이 아니라 모재에 흡수되기 때문이다. 따라서 모재에 흡수되는 열량이 많은 것이 일반적이다.
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82. 불활성가스 텅스텐 아크 용접에서 틀린 설명은?

  1. 텅스텐 봉을 전극으로 사용한다.
  2. 불활성 가스로 아르곤과 헬륨을 사용한다.
  3. 5mm 이상 두꺼운 판에만 사용한다.
  4. 직류 또는 교류 용접기 모두 사용된다.
(정답률: 80%)
  • "5mm 이상 두꺼운 판에만 사용한다."는 틀린 설명입니다. 텅스텐 아크 용접은 얇은 판도 용접할 수 있으며, 판 뿐만 아니라 파이프나 기타 금속 부품 등 다양한 형태의 금속을 용접할 수 있습니다. 따라서 이 설명은 잘못된 정보입니다.
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83. 가스용접 작업 설명으로 맞는 것은?

  1. 반경강 모재의 용접에 사용되는 용제는 붕사 75%, 염화리튬 25% 이다.
  2. 산소-아세틸렌 불꽃은 불꽃심, 속불꽃, 겉불꽃의 3부분으로 구성되어 있다.
  3. 전진법의 용접속도는 후진법에 비하여 빠르다.
  4. 전전법의 홈 각도는 후진법에 비하여 작다.
(정답률: 58%)
  • 산소-아세틸렌 불꽃은 불꽃심, 속불꽃, 겉불꽃의 3부분으로 구성되어 있다는 이유는, 불꽃심은 가장 뜨거운 부분으로 금속을 녹이는 역할을 하고, 속불꽃은 불꽃심 주위에 위치하여 금속을 녹이는 역할을 하며, 겉불꽃은 금속 표면을 닦아주는 역할을 한다. 이러한 3부분으로 구성된 불꽃이 가스용접 작업에서 사용되며, 각 부분의 역할에 따라 용접 결과물의 품질이 달라질 수 있다.
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84. 불활성 가스 텅스텐 아크 용접으로 알루미늄을 용접 하려 한다. 모재의 녹, 먼지, 산화막 등을 제거하며 좋은 품질의 용접제품을 만들기 위하여 청정작용이 있는 전원을 사용하고자 할 때 청정 효과가 가장 높은 극성 연결은?

  1. 직류정극성
  2. 직류역극성
  3. 교류역극성
  4. 반극성
(정답률: 70%)
  • 직류역극성이 청정 효과가 가장 높은 극성 연결이다. 이는 양극에서 음극으로 전류가 흐르는 방향이 일정하게 유지되어 녹, 먼지, 산화막 등을 제거하는 효과가 높기 때문이다. 반면에 직류정극성은 양극에서 음극으로 전류가 일정하게 유지되지 않아 청정 효과가 낮고, 교류역극성과 반극성은 전류의 방향이 계속 바뀌어 청정 효과가 떨어진다.
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85. 스터드 용접법의 종류가 아닌 것은?

  1. 아크 스터드 용접법
  2. 충격 스터드 용접법
  3. 저항 스터드 용접법
  4. 압력 스터드 용접법
(정답률: 34%)
  • 압력 스터드 용접법은 스터드를 부착할 때 압력을 가해 용접하는 방법이 아니라, 스터드를 부착할 때 압력을 가하지 않고 일반적인 스터드 용접법을 사용하는 것과 동일하다. 따라서 압력 스터드 용접법은 스터드 용접법의 종류가 아니다.
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86. 납땜의 용제가 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 납땜 후 슬래그의 제거가 용이할 것
  2. 모재나 땜납에 대한 부식작용이 최소한일 것
  3. 청정한 금속면의 산화를 촉진할 것
  4. 모재의 산화 피막과 같은 불순물을 제거하고 유동성이 좋을 것
(정답률: 70%)
  • 청정한 금속면의 산화를 촉진하는 것은 올바른 조건이 아닙니다. 산화는 금속의 표면을 부식시키고 부식물이 땜납과 반응하여 부식작용을 촉진시키기 때문입니다. 따라서 용제는 청정한 금속면의 산화를 방지해야 합니다.
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87. 용접법 중 압접법의 종류가 아닌 것은?

  1. 마찰용접
  2. 초음파용접
  3. 테르밋용접
  4. 저항용접
(정답률: 85%)
  • 테르밋용접은 압접법이 아닌 열에 의한 용접법이다. 테르밋용접은 화학 반응을 이용하여 금속을 용접하는 방법으로, 화학 반응에 의해 발생하는 열로 금속을 용융시키는 방법이다. 따라서 압접법의 종류가 아니다.
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88. 피복 아크 용접봉 중에서 내균열성이 가장 낮은 것은?

  1. 티탄계
  2. 고셀룰로스계
  3. 일미나이트계
  4. 저수소계
(정답률: 32%)
  • 내균열성이 가장 낮은 것은 "티탄계"이다. 이는 티탄의 화학적 특성으로 인해 용접 후 내부 응력이 적게 발생하며, 높은 인장강도와 내식성을 가지고 있기 때문이다. 따라서 티탄계 피복 아크 용접봉은 내구성이 뛰어나며, 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있다.
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89. 자동가스 절단에서 25mm 두께의 연강을 절단할 때 약 4.5m3/h 의 산소가 소비된다. 이 때 시간당 액체산소는 몇 ℓ가 필요한가? (단, 액체산소 1ℓ는 대기압에서 약 450ℓ의 산소 가스가 된다.)

  1. 12
  2. 20
  3. 10
  4. 15
(정답률: 54%)
  • 액체산소 1ℓ는 대기압에서 약 450ℓ의 산소 가스가 되므로, 시간당 필요한 산소 가스 양은 4.5m3/h × 450ℓ/m3 = 2025ℓ/h 이다. 따라서 시간당 필요한 액체산소 양은 2025ℓ/h ÷ 450ℓ/ℓ = 약 4.5ℓ/h 이다. 따라서 정답은 "10" 이다.
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90. 용접방법 중에 용접대상물에 직접적으로 접촉하지 않고 용접할 수 있는 것은?

  1. 일렉트로 슬래그 용접
  2. 불활성가스 텅스텐 용접
  3. 전자 빔 용접
  4. 논 가스 아크 용접
(정답률: 53%)
  • 전자 빔 용접은 전자 빔을 이용하여 용접대상물에 직접적으로 접촉하지 않고 용접할 수 있는 방법이다. 전자 빔은 고속으로 이동하는 전자들의 집합체로, 이를 이용하여 용접대상물을 녹이고 결합시키는 방식이다. 따라서 용접대상물에 직접적으로 접촉하지 않고 용접할 수 있는 것이다.
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91. 접지 클램프르르 모재에 나쁘게(느슨하게) 연결하였을 때 어떤 현상이 나타나는가?

  1. 아크가 안정된다.
  2. 용접부의 용입이 불량하게 된다.
  3. 용접기가 파손된다.
  4. 전기의 소모가 줄어든다.
(정답률: 79%)
  • 접지 클램프가 느슨하게 연결되면 전기회로가 불안정해져서 용접부의 용입이 불량하게 된다. 이는 전기가 제대로 전달되지 않아 용접이 제대로 이루어지지 않기 때문이다.
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92. 암모니아 가스 용기의 도색으로 맞는 것은?

  1. 회색
  2. 황색
  3. 주황색
  4. 백색
(정답률: 57%)
  • 암모니아 가스는 고압으로 압축되어 운반되기 때문에, 용기의 표면 온도가 높아질 수 있습니다. 따라서, 백색 도료를 사용하여 열을 흡수하고 용기 내부의 온도 상승을 방지할 수 있습니다. 또한, 백색은 태양광 아래에서도 가장 효과적으로 열을 반사하기 때문에, 암모니아 가스 용기의 외부 온도 상승을 방지하는 데에도 효과적입니다.
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93. 서브머지드 아크 용접ㅈ의 장점이 아닌 것은?

  1. 유해광선이나 흄 등의 발생이 적고, 비드 외관이 아름답다.
  2. 개선각을 작게 하여 용접의 패스수를 줄일 수 있다.
  3. 용융속도와 용착속도가 느리고 용입이 얕다.
  4. 인장강도, 연신율, 충격치 등 기계적 성질이 우수하다.
(정답률: 73%)
  • 서브머지드 아크 용접의 장점은 유해광선이나 흄 등의 발생이 적고, 비드 외관이 아름답다, 개선각을 작게 하여 용접의 패스수를 줄일 수 있다, 인장강도, 연신율, 충격치 등 기계적 성질이 우수하다. 그러나 용융속도와 용착속도가 느리고 용입이 얕다는 것은 단점이다. 이는 용접 작업 시 시간이 더 오래 걸리고, 용접 부위의 강도가 낮아질 수 있다는 것을 의미한다.
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94. 정격 2차 전류 200A의 용접기로 전류 150A로 용접할 경우, 이 용접기의 허용사용률은약 얼마인가? (단, 정격사용률은 50% 이다.)

  1. 79%
  2. 58%
  3. 89%
  4. 67%
(정답률: 50%)
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95. 이산화탄소 아크용접 시 작업자가 두통, 뇌빈혈을 일으키는 CO2의 체적은 얼마인가?

  1. 0.1%
  2. 3~4%
  3. 15% 이상
  4. 10% 이상
(정답률: 53%)
  • 이산화탄소 농도가 3~4%가 되면 인체에 유해한 영향을 미치기 시작합니다. 이는 작업자가 아크용접을 하면서 발생하는 CO2의 체적이 이 정도 수준에 도달할 때 두통, 뇌빈혈 등의 증상이 나타날 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 이산화탄소 농도가 3~4%가 되지 않도록 적절한 환기와 보호장비를 사용해야 합니다.
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96. 교류 아크 용접기 종류에 해당 되지 않는 것은?

  1. 가동 코일형
  2. 전동 발전형
  3. 가포화 리액터형
  4. 가동 철심형
(정답률: 70%)
  • 전동 발전형은 교류 전원을 직접 발생시켜 용접에 사용하는 용접기로, 다른 세 가지는 교류 전원을 외부에서 공급받아 용접에 사용하는 용접기입니다. 따라서 전동 발전형은 교류 아크 용접기 종류에 해당되지 않습니다.
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97. 용접조건이 같을 때 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: 48%)
  • 9% Ni 강은 니켈 함량이 높아서 수축률이 작아 변태 팽창량이 크기 때문입니다. 따라서, 용접조건이 같을 때 맞대기 이음의 1층에서 수축에 미치는 변태 팽창량이 가장 큰 것은 9% Ni 강입니다.
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98. 용접작업 시 화재 폭발예방에 관한 설명 중 옳지 못한 것은?

  1. 용접작업은 가연성 물질이 없는 안전한 장소를 선택한다.
  2. 작업 중에는 소화기를 준비하여 만일의 사고에 대비한다.
  3. 가연성 가스나 인화성 물질이 들어있는 용기는 정으로 처서 분리시킨다.
  4. 유류탱크는 증기로 세척한 후 통풍구멍을 개방하고 작업한다.
(정답률: 67%)
  • 정답: "가연성 가스나 인화성 물질이 들어있는 용기는 정으로 처서 분리시킨다."

    해설: 가연성 가스나 인화성 물질이 들어있는 용기는 정으로 처서 분리시키는 것이 아니라, 안전하게 보관하거나 처리해야 한다. 정으로 처서 분리시키면 오히려 화재나 폭발의 위험이 높아진다.
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99. 용접부의 검사법 중 용접성 시험에 해당되는 것은?

  1. 피로시험
  2. 부식시험
  3. 파면시험
  4. 노치취성시험
(정답률: 50%)
  • 용접성 시험은 용접부의 결함을 검사하는 시험으로, 용접부의 내구성과 안전성을 보장하기 위해 중요하다. 이 중 노치취성 시험은 용접부의 인장강도와 인성을 검사하는 시험이다. 즉, 용접부의 내구성과 안전성을 보장하기 위해 필요한 시험이다. 따라서 정답은 "노치취성시험"이다.
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100. 플라즈마 아크의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 이행형 아크
  2. 단락형 아크
  3. 비이행형 아크
  4. 중간형 아크
(정답률: 50%)
  • 플라즈마 아크의 종류 중 "단락형 아크"는 존재하지 않습니다. 이유는 플라즈마 아크는 이행형, 비이행형, 중간형으로 분류되며, 단락형은 그 어떤 분류에도 해당되지 않기 때문입니다.
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