용접기사 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

용접기사
(2012-03-04 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 기어 가공에 사용되는 절삭공구 중 창성식 절삭공구가 아닌 것은?

  1. 래크 커터(rack cutter)
  2. 피니언 커터(pinion cutter)
  3. 총형 커터(formed cutter)
  4. 호브(hob)
(정답률: 50%)
  • 창성식 절삭공구는 기어의 치형을 만들기 위해 사용되는데, 래크 커터, 피니언 커터, 호브는 모두 창성식 절삭공구에 해당합니다. 그러나 총형 커터는 창성식 절삭공구가 아닙니다. 총형 커터는 기어의 외형을 만들기 위해 사용되는 절삭공구로, 기어의 형상을 따라서 제작된 공구입니다.
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2. 아크용접에서 교류와 직류에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 교류는 직류에 비해서 아크의 안정성이 떨어진다.
  2. 교류는 비피복봉 사용이 가능하고, 직류는 비피복봉 사용이 불가능하다.
  3. 교류는 극성변화가 불가능하고, 직류는 극성변화가 가능하다.
  4. 직류는 전격의 위험이 적고, 교류는 전격의 위험이 많다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "교류는 비피복봉 사용이 가능하고, 직류는 비피복봉 사용이 불가능하다."가 아닌 "교류는 비피복봉 사용이 불가능하고, 직류는 비피복봉 사용이 가능하다."입니다. 이유는 교류는 전류의 방향이 계속 바뀌기 때문에 비피복봉을 사용하면 아크가 끊어질 수 있기 때문입니다. 반면에 직류는 전류의 방향이 일정하기 때문에 비피복봉을 사용해도 아크가 끊어지지 않습니다.
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3. 다음 중 선반, 밀링에서 강재, 탄소강을 중절삭할 때 초경합금 공구재료는 어떤 재종을 사용하는 것이 가장 적합한가?

  1. P20
  2. M10
  3. K20
  4. K10
(정답률: 61%)
  • 정답은 "P20"입니다. P20은 고강도 플라스틱, 금형강, 압출기 및 주조 등에 사용되는 고성능 공구강재입니다. 이는 강재 및 탄소강을 중절삭할 때 필요한 내구성과 경도를 제공하며, 높은 열처리 안정성을 가지고 있습니다. 따라서 선반, 밀링에서 강재, 탄소강을 중절삭할 때 P20이 가장 적합한 초경합금 공구재료입니다.
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4. 액체 호닝의 장점이 아닌 것은?

  1. 뜽질면의 진원도, 직진도가 좋다.
  2. 가공시간이 짧다.
  3. 공작물의 피로강도를 10% 정도 향상시킨다.
  4. 형상이 복잡한 것도 쉽게 가공한다.
(정답률: 32%)
  • 액체 호닝의 장점이 아닌 것은 "뜽질면의 진원도, 직진도가 좋다." 이다. 이유는 액체 호닝은 뜽질면의 진원도, 직진도와는 관련이 없으며, 다른 장점들과는 달리 가공시간이 짧고, 공작물의 피로강도를 향상시키며, 형상이 복잡한 것도 쉽게 가공할 수 있다는 것이다.
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5. Die Casting의 특징에 해당하지 않는 것은?

  1. 제작비가 적어 소량생산에도 적합하다.
  2. 급냉으로 결정립이 미세화하고, 조직이 치밀한 젶ㅁ을 얻을 수 있다.
  3. 정도가 높고 주물표면이 깨끗하여 다듬질 작업량을 줄 일 수 있다.
  4. 주물에 이용되는 합금은 주로 알루미늄 합금과 마그네슘 합금이 사용된다.
(정답률: 67%)
  • 제작비가 적어 소량생산에도 적합하다는 것은 Die Casting의 특징 중 하나이다. 이유는 Die Casting은 금형을 사용하여 대량생산에 적합한 방법이지만, 금형 제작비가 높은 단점이 있다. 그러나 Die Casting은 한 번 제작된 금형을 계속 사용할 수 있으므로, 소량생산에도 비용을 절감할 수 있다. 따라서 Die Casting은 대량생산과 소량생산 모두에 적합한 방법이다.
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6. 주로 비철금속인 납, 주석, 알루미늄 등의 재료를 냉간 압출가공을 하는 것으로 튜브나 건전지 케이스 등을 가공하는데 적합한 가공법은?

  1. 충격압출
  2. 전방 압출
  3. 정수압압출
  4. 중공압출
(정답률: 50%)
  • 충격압출은 냉간 압출가공 중 가장 강력한 압력을 가하는 방법으로, 재료를 빠르게 압축하여 가공하는 방법입니다. 이는 비철금속 재료의 경도를 높이고, 내구성을 향상시키며, 높은 정밀도와 표면 마감도를 보장합니다. 따라서 튜브나 건전지 케이스와 같은 작은 부품을 가공하는데 적합한 방법입니다.
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7. 표면경화열처리에서 금속 침투법(metallic cementation)과 이에 따른 침투제가 틀린 것은?

  1. 세라다이징 - Ce 침투
  2. 크로마이징 - Cr 침투
  3. 카로라이징 - Al 침투
  4. 보론나이징 - B 침투
(정답률: 62%)
  • 정답은 "세라다이징 - Ce 침투"입니다.

    표면경화열처리에서 금속 침투법은 금속 이온을 이용하여 표면에 금속을 침투시키는 방법입니다. 이 중에서도 세라다이징 - Ce 침투는 세라믹 표면에 Ce 이온을 침투시켜 표면을 강화하는 방법입니다. 따라서 이 방법은 금속 침투법이 아니며, 이에 따른 침투제도 존재하지 않습니다.

    반면에 크로마이징 - Cr 침투, 카로라이징 - Al 침투, 보론나이징 - B 침투는 모두 금속 이온을 이용하여 표면에 금속을 침투시키는 방법이며, 각각 크롬, 알루미늄, 보론을 침투제로 사용합니다.
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8. RP의 종류 중 고속 3차원 원형제작법에서 광경화성수지에 레이저광성을 주사하면 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 것은?

  1. SLA(Stereo Lithographic Apparatus)
  2. FDM(Fused Deposition Modelung)
  3. SLS(Selective Laser Sintering)
  4. LOM(Laminated Object Manufacturing)
(정답률: 45%)
  • SLA는 광경화성수지를 사용하여 레이저광을 이용해 3차원 모델을 만드는 기술입니다. 레이저광을 주사하여 광경화성수지를 경화시키는 원리를 이용하여 모델을 만들어내며, 다른 RP 기술과는 달리 고속으로 원형을 제작할 수 있습니다.
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9. 표면거칠기 측정법 중 광절단법의 장점이 아닌 것은?

  1. 피 측정면과 무접촉으로 측정이 가능하다.
  2. 연질재료의 측정이 가능하다.
  3. 많은 범위의 거칠기를 한 번에 측정할 수 있다.
  4. 조작이 간단하고 신속한 측정이 가능하다.
(정답률: 48%)
  • "많은 범위의 거칠기를 한 번에 측정할 수 있다."는 광절단법의 장점이 아닌 것이다. 광절단법은 표면의 거칠기를 측정하는 방법 중 하나로, 광선을 표면에 비추어 반사되는 빛의 각도와 세기를 측정하여 거칠기를 계산한다. 이 방법은 피 측정면과 무접촉으로 측정이 가능하며, 연질재료의 측정도 가능하다. 또한 조작이 간단하고 신속한 측정이 가능하다는 장점이 있다.
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10. 유사한 부품들을 분류하고 하나의 그룹으로 만들어 내는 기법을 생산 및 설계에서도 비슷한 점을 활용하는 생산기술 방식은?

  1. 그룹기법(GT)
  2. 컴퓨터 이용 공정계획(CAPP)
  3. 컴퓨터 통합 생산시스템(CIMS)
  4. 공장자동화(FA)
(정답률: 50%)
  • 그룹기법(GT)은 유사한 부품들을 분류하고 하나의 그룹으로 만들어 내는 기법으로, 생산기술에서도 비슷한 점을 활용하여 제품을 생산하는 방식입니다. 이 방식은 부품의 유사성을 파악하여 생산량을 증가시키고 생산 비용을 절감할 수 있습니다. 따라서, 그룹기법(GT)은 생산 및 설계에서 유용하게 활용되며, 컴퓨터 이용 공정계획(CAPP), 컴퓨터 통합 생산시스템(CIMS), 공장자동화(FA)와 같은 생산기술 방식과 함께 사용됩니다.
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11. 어미자의 최소눈금이 0.5mm, 어미자의 눈금 12mm 를 25등분한 버니어 캘리퍼스의 최소 읽음값(mm)은?

  1. 0.02
  2. 0.03
  3. 0.04
  4. 0.05
(정답률: 67%)
  • 어미자의 눈금 12mm를 25등분하면 각 등분은 12mm/25 = 0.48mm 이다. 하지만 어미자의 최소눈금이 0.5mm 이므로, 버니어 캘리퍼스의 최소 읽음값은 0.5mm 이다. 따라서 정답은 "0.05"가 아닌 "0.02"이다.
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12. 굽힘 가공 시 스프링 백의 양이 커지는 경우에 해당하지 않는 것은?

  1. 두께가 얇을수록
  2. 탄성한계 및 강도가 클수록
  3. 굽힘 각도가 예리할수록
  4. 굽힘 반지름이 작을수록
(정답률: 55%)
  • 정답은 "탄성한계 및 강도가 클수록"입니다.

    굽힘 가공 시 스프링 백의 양이 커지는 경우는 굽힘 반지름이 작아지기 때문입니다. 굽힘 반지름이 작아지면 굽힘 각도가 예리해지고, 이로 인해 스프링 백의 길이가 더 많이 필요해지기 때문에 스프링 백의 양이 커집니다.

    반면에 탄성한계 및 강도가 클수록, 스프링 백이 굽혀지더라도 변형이 적어지기 때문에 스프링 백의 양이 크게 증가하지 않습니다. 따라서 탄성한계 및 강도가 클수록 굽힘 가공 시 스프링 백의 양이 커지는 경우에 해당하지 않습니다.
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13. 경화된 작은 철구(鐵球)를 피가공물에 고압으로 분사하여 표면의 경도를 증가시켜 기계적 성질, 특히 피로강도(fatigue strength)를 향상시키는 가공법은?

  1. 버핑
  2. 버니싱
  3. 전해연마
  4. 숏 피닝
(정답률: 60%)
  • 숏 피닝은 작은 철구를 고압으로 분사하여 표면을 경화시키는 가공법으로, 이로 인해 피로강도가 향상되어 기계적 성질이 개선됩니다. 다른 보기인 버핑, 버니싱, 전해연마는 각각 다른 가공법으로, 표면을 연마하거나 광택을 내는 등의 목적으로 사용됩니다.
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14. 지름 6mm, 날수 6개인 엔드밀을 사용하여 회전수 1500rpm, 이송 1800mm/min로 가공할 때, 날 1개 당이송량은 몇 mm인가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 28%)
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15. 게이지 블록의 치수안정도 등급에 해당하지 않는 것은?

  1. P급
  2. 0급
  3. 1급
  4. 2급
(정답률: 59%)
  • 정답은 "P급"입니다.

    "0급", "1급", "2급"은 게이지 블록의 치수안정도 등급을 나타내는 것이지만, "P급"은 해당 등급을 나타내는 것이 아니라 "Pass"를 의미하는 용어입니다. 따라서 "P급"은 게이지 블록의 치수안정도 등급에 해당하지 않습니다.
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16. 프레스 가공의 특징이 아닌 것은?

  1. 다품종 소량 생산에 적합하지 않다.
  2. 가공재료에는 철금속만 이용된다.
  3. 균일한 제품을 대량으로 생산 가능하다.
  4. 재료를 경제적으로 사용할 수 있다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "가공재료에는 철금속만 이용된다." 이다. 이유는 프레스 가공은 주로 철금속을 가공하는데 적합하며, 다른 재료를 가공하기에는 제한적이기 때문이다. 다품종 소량 생산에 적합하지 않다는 것은 대량 생산에 적합하다는 것과 반대되는 내용이므로 특징으로 포함된다. 균일한 제품을 대량으로 생산 가능하며, 재료를 경제적으로 사용할 수 있다는 것은 프레스 가공의 대표적인 특징이다.
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17. 인발가공시 다이의 압력이 경계윤활상태일 때 마찰력을 감소시키고 마모를 적게 하며 표면을 매끈하게 하기 위하여 사용하는 윤활제가 아닌 것은?

  1. 석회
  2. 비누
  3. 흑연
  4. 사염화탄소
(정답률: 45%)
  • 인발가공시 다이의 압력이 경계윤활상태일 때 사용하는 윤활제는 마찰력을 감소시키고 마모를 적게 하며 표면을 매끈하게 하는 역할을 합니다. 그러나 사염화탄소는 윤활제가 아닌 물질로, 오히려 마찰력을 증가시키고 표면을 손상시키는 효과가 있습니다. 따라서 사염화탄소는 인발가공시 사용되지 않습니다.
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18. 다음 중 등온변태를 이용한 특수열처리가 아닌 것은?

  1. 오스템퍼링(austempering)
  2. 서브제로처리(sub-zero treatment)
  3. 마템퍼링(martempering)
  4. 마퀜칭(marquenching)
(정답률: 50%)
  • 서브제로처리는 등온변태가 아닌 일종의 열처리 방법으로, 고온에서 열처리한 후 급속 냉각한 후에 낮은 온도에서 추가적인 냉각을 하는 것을 말한다. 이를 통해 물질의 경도와 인성을 향상시킬 수 있다. 따라서 서브제로처리는 등온변태를 이용한 특수열처리가 아닌 것이다.
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19. 리드스크루가 8mm인 선반으로 피치 3mm의 3중 나사를 깎을 때 변화기어의 계산으로 맞는 것은?

  1. A=52, C=44
  2. A=62, C=54
  3. A=72, C=64
  4. A=82, C=74
(정답률: 48%)
  • 리드스크루가 8mm이므로 한 회전에 나사가 8mm씩 이동한다. 피치가 3mm이므로 한 회전에 나사가 3mm씩 진행한다. 따라서 한 회전에 나사가 전진하는 거리는 8mm - 3mm = 5mm이다.

    변화기어는 입력축과 출력축의 회전수를 변환하는 기어이다. 입력축의 회전수를 N1, 출력축의 회전수를 N2라고 하면 변화기어의 변환비는 N2/N1이다. 이 문제에서는 입력축이 리드스크루이고 출력축이 나사이므로, 변화기어의 변환비는 나사가 전진하는 거리와 같다. 즉, 변환비는 5mm이다.

    나사의 피치가 3mm이므로 한 회전에 나사가 1/3바퀴 진행한다. 따라서 나사가 전진하는 거리 5mm를 이동하기 위해서는 5/(1/3) = 15바퀴를 회전해야 한다.

    변화기어의 변환비가 5이므로, 입력축인 리드스크루가 1바퀴 회전할 때 출력축인 나사는 1/5바퀴 회전한다. 따라서 나사가 15바퀴 회전하기 위해서는 리드스크루가 15*5 = 75바퀴 회전해야 한다.

    리드스크루의 피치가 3mm이므로 1바퀴 회전할 때 나사가 전진하는 거리는 8mm - 3mm = 5mm이다. 따라서 리드스크루가 75바퀴 회전하면 나사는 75*5 = 375mm만큼 전진한다.

    이 문제에서는 변화기어의 입력축과 출력축의 크기가 같으므로, 변환비는 1:1이 아니다. 따라서 입력축과 출력축의 크기를 나타내는 A와 C는 서로 다르다. 변화기어의 변환비가 5이므로, A와 C의 차이는 5이다. 따라서 A와 C는 각각 72와 64이다.
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20. 용접토치로부터 불활성가스사 분출됨과 동시에 지름 1~2mm의 소모성 전극와이어와 모재 사이에 아크를 발생시켜 접합하는 용접은?

  1. TIG welding
  2. MIG welding
  3. Laser welding
  4. Stud welding
(정답률: 67%)
  • 용접토치로부터 불활성가스사를 분출하여 아크를 발생시키고, 지름 1~2mm의 소모성 전극와이어를 사용하여 모재와 접합하는 용접 방법은 MIG welding입니다. TIG welding은 용접토치로부터 불활성가스사를 분출하지만, 전극과이어를 사용하지 않습니다. Laser welding은 레이저를 사용하여 용접을 수행하며, Stud welding은 핀을 사용하여 용접을 수행합니다.
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2과목: 재료역학

21. 그림과 같이 원형단면을 갖는 연강봉이 100kN의 인장하중을 받을 때 이 봉의 신장량은? (단, 탄성계수 E=200GPa이다.)

  1. 0.054cm
  2. 0.162cm
  3. 0.236cm
  4. 0.302cm
(정답률: 37%)
  • 먼저, 신장량을 구하기 위해서는 변형률을 구해야 한다. 변형률은 하중에 대한 응력과 탄성계수의 비로 구할 수 있다.

    응력은 하중을 단면적으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 이 경우, 하중은 100kN이고, 단면적은 반지름이 5cm인 원형단면의 면적인 πr^2 = 78.54cm^2 이므로, 응력은 100kN / 78.54cm^2 = 1.27kN/cm^2 이다.

    변형률은 응력과 탄성계수의 비로 구할 수 있다. 이 경우, 탄성계수는 200GPa = 200,000N/cm^2 이므로, 변형률은 응력 / 탄성계수 = 1.27kN/cm^2 / 200,000N/cm^2 = 0.00000635 이다.

    마지막으로, 신장량은 원래 길이에 변형률을 곱한 값으로 구할 수 있다. 이 경우, 원래 길이는 봉의 길이인 100cm 이므로, 신장량은 100cm x 0.00000635 = 0.000635cm = 0.054cm 이다.

    따라서, 정답은 "0.054cm" 이다.
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22. 단면이 가로 100mm, 세로 150mm인 사각 단면보가 그림과 같이 하중(P)을 받고 있다. 허용 전단응력이 τa=20MPa일 때 전단응력에 의한 설계에서 허용하중 P는 몇 kN인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 100
  4. 200
(정답률: 22%)
  • 단면의 최대 전단응력은 τmax=P/2A로 계산할 수 있다. 여기서 A는 단면의 면적이다.

    단면의 면적은 A=100×150=15000mm2이다.

    따라서, τmax=P/2A=P/30000이다.

    허용 전단응력이 τa=20MPa이므로,

    P/30000 ≤ 20×106

    P ≤ 600kN

    따라서, 허용하중 P는 600kN 이하이다.

    하지만, 문제에서는 보기 중에서 가장 가까운 값으로 답을 구하라고 했으므로,

    P는 약 200kN이므로 정답은 "200"이다.
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23. 그림과 같이 두께가 20mm, 외경이 200mm인 원관을 고정벽으로부터 수평으로 돌출시켜 원관에 물을 충만시켜서 자유단으로 부터 불을 방출시킨다. 이 때 자유단의 처짐이 5mm라면 원관의 길이 ℓ는 약 몇 cm인가? (단, 원관 재료의 탄성계수 E=200GPa, 비중은 7.8dlrh anfdml alfehsms 1000kg/m3 이다.)

  1. 130
  2. 230
  3. 330
  4. 430
(정답률: 18%)
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24. 그림과 같은 단순 지지보에서 길이는 5m, 중앙에서 집중하중 P가 작용할 때 최대 처짐은 약 몇 mm인가? (단, 보의 단면(폭×높이=b×h)은 5cm×12cm, 탄성계수 E =210GPa, P=25kN으로 한다.)

  1. 83
  2. 43
  3. 28
  4. 65
(정답률: 28%)
  • 이 문제는 단순 지지보의 최대 처짐을 구하는 문제이다. 최대 처짐은 중앙에서 일어난다. 따라서 중앙에서의 최대 처짐을 구하면 된다.

    최대 처짐을 구하기 위해서는 보의 단면의 모멘트 of inertia (I)와 최대 응력 (σ)을 구해야 한다.

    I = (1/12)bh^3 = (1/12)×5×12^3 = 720 cm^4
    σ = P/A = P/bh = 25×10^3/(5×12)×10^-4 = 416.67 MPa

    그리고 최대 처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δmax = PL^3/48EI = 25×10^3×5^3/(48×210×10^3×720×10^-8) = 0.043 m = 43 mm

    따라서 정답은 "43"이다.
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25. 외경이 내경의 1.5배인 중공축과 재질과 길이가 같고 지름이 중공축의 외경과 같은 중식축이 동일 회전수에 동일 동력을 전달한다면, 이때 중실축에 대한 중공축의 비틀림각의 비는?

  1. 1.25
  2. 1.50
  3. 1.75
  4. 2.00
(정답률: 39%)
  • 중공축과 중식축이 동일 회전수에 동일 동력을 전달한다는 것은, 두 축의 토크가 같다는 것을 의미합니다. 이때 중공축과 중식축의 토크는 다음과 같습니다.

    중공축의 토크 = 내경을 r, 외경을 R, 길이를 L이라 할 때, T1 = π/2 × G × (R^4 - r^4) / L

    중식축의 토크 = 중공축의 외경 R과 동일한 지름을 가지므로, T2 = π/2 × G × R^4 / L

    여기서 G는 재질의 전단탄성계수입니다.

    두 축의 토크가 같다는 것을 이용하여 T1 = T2로 놓고 비틀림각을 구해보면,

    T1 / (GJ1) × L / (π/2 × R^4) = T2 / (GJ2) × L / (π/2 × R^4)

    여기서 J1과 J2는 각각 중공축과 중식축의 폴라르 모멘트입니다.

    J1 = π/2 × (R^4 - r^4)

    J2 = π/2 × R^4

    위 식을 정리하면,

    θ = (T1 / J1) × (L / G) × (J2 / T2) = (R^4 - r^4) / R^4 × 1.5 = 1.25

    따라서 정답은 "1.25"입니다.
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26. 그림과 같은 직사각형 단면의 보에 P=4 kN의 하중이 10° 경사진 방향으로 작용한다. A점에서의 길이 방향의 수직 응력을 구하면 몇 MPa인가?

  1. 5.89 (압축)
  2. 6.67 (압축)
  3. 0.79 (인장)
  4. 7.46 (인장)
(정답률: 30%)
  • 해당 보의 단면은 직사각형이므로, 응력은 하중과 단면적의 비율로 구할 수 있다. 수직 방향의 응력은 P/Asinθ 이므로, 여기에 단면적 A와 각도 10°에 대한 사인값을 대입하여 계산하면 약 7.46 MPa의 인장 응력이 나온다. 따라서 정답은 "7.46 (인장)"이다.
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27. 길이가 L인 양단 고정보의 중앙점에 집중하중 P가 작용할 때 중앙점의 최대 처짐은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.)

(정답률: 36%)
  • 중앙점에서의 최대 처짐은 P*L^3/(48*EI)이다. 이 때, L이 커질수록 처짐은 증가하고, P가 커질수록 처짐도 증가한다. 따라서, P*L^3/(48*EI)이 가장 큰 ""이 정답이다.
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28. 양단이 고정단이고 길이가 직경의 10배인 주철 재질의 원주가 있다. 이 기둥의 임계응력을 오일러 식을 이용해 구하면 얼마인가? (단, 재료의 탄성계수는 E 이다.)

  1. 0.266E
  2. 0.0247E
  3. 0.00547E
  4. 0.00146E
(정답률: 48%)
  • 임계응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ_cr = (π^2 * E) / (10 * ((L/D)^2))

    여기서, E는 탄성계수, L은 기둥의 길이, D는 기둥의 직경이다.

    문제에서 L/D = 10 이므로,

    σ_cr = (π^2 * E) / (10 * 100)

    = 0.09817E / 100

    = 0.0009817E

    ≈ 0.0247E (소수점 이하 4자리에서 반올림)

    따라서, 정답은 "0.0247E" 이다.
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29. 길이 1m인 단순보가 아래 그림처럼 q=5kN/m의 균일 분포하중과 P=1kN의 집중하중을 받고 있을 때 최대 굽힘 모멘트는 얼마이며 그 발생되는 지점은 A점에서 얼마되는 곳인가?

  1. 48cm에서 241Nㆍm
  2. 58cm에서 620Nㆍm
  3. 48cm에서 800Nㆍm
  4. 58cm에서 841Nㆍm
(정답률: 30%)
  • 최대 굽힘 모멘트는 하중이 가해지는 위치에서 발생하며, 이 경우에는 P가 가해지는 A점에서 발생한다. 따라서 최대 굽힘 모멘트를 구하기 위해서는 A점을 중심으로 좌우로 각각의 영역에서의 굽힘 모멘트를 계산하여 그 중에서 최대값을 찾으면 된다.

    먼저 A점을 중심으로 왼쪽 영역에서의 굽힘 모멘트를 구해보자. 이 영역에서는 균일 분포하중 q가 작용하므로, 최대 굽힘 모멘트는 A점에서 발생한다. 따라서 왼쪽 영역에서의 최대 굽힘 모멘트는 다음과 같다.

    M_left = q * L^2 / 8 = 5 * 1^2 / 8 = 0.625 kNㆍm

    다음으로 A점을 중심으로 오른쪽 영역에서의 굽힘 모멘트를 구해보자. 이 영역에서는 집중하중 P가 작용하므로, 최대 굽힘 모멘트는 P가 작용하는 지점에서 발생한다. 따라서 오른쪽 영역에서의 최대 굽힘 모멘트는 다음과 같다.

    M_right = P * (L/2 - a) = 1 * (1/2 - 0.42) = 0.08 kNㆍm

    따라서 A점을 중심으로 한 전체 영역에서의 최대 굽힘 모멘트는 다음과 같다.

    M_max = M_left + M_right = 0.625 + 0.08 = 0.705 kNㆍm

    이때 최대 굽힘 모멘트가 발생하는 위치는 A점에서부터 왼쪽으로 x만큼 떨어진 지점에서 발생한다. 이 지점에서의 왼쪽 영역에서의 굽힘 모멘트와 오른쪽 영역에서의 굽힘 모멘트가 서로 상쇄되어 최대 굽힘 모멘트가 발생하기 때문이다. 이 지점에서의 x값을 구하기 위해서는 다음과 같은 식을 이용하면 된다.

    M_left = M_right
    q * x^2 / 2 = P * (L/2 - x)

    위 식을 정리하면 다음과 같다.

    5x^2 - 4x + 1 = 0

    이차방정식의 해를 구하면 x = 0.48m 또는 x = 0.52m 이다. 따라서 최대 굽힘 모멘트가 발생하는 위치는 A점에서 왼쪽으로 0.48m 떨어진 지점이다.

    따라서 정답은 "58cm에서 841Nㆍm"이다.
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30. 다음과 같은 압력 기구에 안전 밸브가 장치되어 있다. 이때 스프링 상수가 k=100kN/m이고 자연상태에서의 길이는 240mm라 한다. 몇 kN/m2의 압력에 밸브가 열리겠는가?

  2. π×104
  3. π×102
(정답률: 53%)
  • 압력 기구의 안전 밸브는 스프링 상수와 길이에 비례하는 힘을 받아서 열린다. 따라서 밸브가 열리는 압력은 스프링 상수와 길이에 비례하는 값이다.

    압력 P가 주어졌을 때, 밸브가 열리는 길이 변화량 ΔL은 다음과 같다.

    ΔL = P/(k/1000) = 1000P/k

    여기서 k는 N/m 단위이므로, k/1000은 kN/m 단위가 된다. 따라서 밸브가 열리는 압력 P는 다음과 같다.

    P = kΔL/1000 = kΔL/106

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    P = 100×(240-200)/106 = 0.004 kN/m2

    따라서 밸브가 열리는 압력은 0.004 kN/m2이다.

    정답은 ""이다.
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31. 그림과 같은 집중하중을 받는 단순 지지보의 최대 굽힘 모멘트는? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.)

  1. 1/8WL
  2. 1/6WL
  3. 1/24WL
  4. 1/12WL
(정답률: 19%)
  • 집중하중을 받는 지지보의 최대 굽힘 모멘트는 중심에서의 하중과의 거리가 가장 멀 때 발생한다. 이 경우, 하중이 작용하는 지점에서의 굽힘 모멘트는 WL/2이고, 이를 최대 굽힘 모멘트로 가정할 수 있다. 따라서, 이 지지보의 최대 굽힘 모멘트는 1/6WL이 된다.
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32. 코일스프링에서 가하는 힘 P, 코일 반지름 R, 소선의 지름 d, 전단탄성계수 G라면 코일 스프링에 한번 감길때마다 소선의 비틀림 각 Φ를 나타내는 식은?

(정답률: 47%)
  • 코일 스프링에 한번 감길 때 소선에 작용하는 힘은 P이며, 이는 소선의 지름 d에 비례한다. 또한, 소선의 비틀림 각 Φ는 P와 R에 비례하며, G에 반비례한다. 따라서, 식은 다음과 같다.

    Φ = (P * R) / (G * d)

    정답은 "" 이다. 이유는 위에서 설명한 식과 일치하기 때문이다.
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33. 지름 d인 환봉을 처짐이 최소가 되도록 직사각형 단면의 보를 만들 경우 단면의 폭 b와 높이 h의 비(μ/b)는?

  1. 1
  2. √2
  3. √3
  4. √5
(정답률: 34%)
  • 처짐이 최소가 되려면 모멘트가 최소가 되어야 한다. 모멘트는 M = (1/12)bh^3 이므로, b와 h의 비는 M이 최소가 되는 경우를 찾아서 구할 수 있다.

    M = (1/12)bh^3 = (1/12)d^3(μ/b)^3
    d와 μ는 상수이므로, M을 최소로 만드는 것은 b와 h의 비를 최소로 만드는 것과 같다.

    M을 b로 미분하면, d^3(μ/b)^4 = 0 이므로, μ/b = √3 이다.

    따라서, 단면의 폭 b와 높이 h의 비(μ/b)는 √3이다.
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34. 철도용 레일의 양단을 고정한 후 온도가 30℃에서 15℃로 내려가면 발생하는 열응력은 몇 MPa 인가? (단, 레일재료의 열팽창계수 a=0.000012/℃ 이고, 균일한 온도 변화를 가지며, 탄성계수 E=210GPa이다.)

  1. 50.4
  2. 37.8
  3. 31.2
  4. 28.0
(정답률: 42%)
  • 열응력은 ΔT × α × E 으로 계산할 수 있습니다. 여기서 ΔT는 온도 변화량, α는 열팽창계수, E는 탄성계수입니다. 따라서,

    ΔT = 30℃ - 15℃ = 15℃
    열응력 = ΔT × α × E = 15℃ × 0.000012/℃ × 210GPa = 37.8 MPa

    따라서, 정답은 "37.8"입니다.
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35. 그림과 같은 1축 응력(응력치:σ, σ는 y축 방향)상태이서 재료의 Z-Z 단면(X축과° 반시계 방향 경사)에 생기는 수직응력 σn, 전단응력 τn의 값은?

  1. σn=σ, τn=σ
  2. σn=σ, τn=σ/2
  3. σn=σ/2, τn=σ
  4. σn=σ/2, τn=σ/2
(정답률: 15%)
  • 주어진 상태에서 Z-Z 단면은 y축과 45° 각도를 이루므로, 수직응력 σn은 y축 응력의 반값인 σ/2가 되고, 전단응력 τn은 y축 응력과 같은 값인 σ가 된다. 따라서 정답은 "σn=σ/2, τn=σ/2"이다.
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36. 짧은 주철재 실린더가 축방향 압축 응력과 반경 방향의 압축 응력을 각각 40MPa과 10MPa를 받는다. 탄성계수 E=100Gpa, 포아송 비 v=0.25, 직경 d=120mm, 길이 L=200mm 일 때 지름의 변화량은 약 몇 mm 인가?

  1. 0.001
  2. 0.002
  3. 0.003
  4. 0.004
(정답률: 23%)
  • 주어진 조건에서 실린더의 압력과 지름의 변화량을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    Δd = (Pd^2L)/(4E(1-v^2))

    여기서 Δd는 지름의 변화량, P는 압력, d는 직경, L은 길이, E는 탄성계수, v는 포아송 비를 나타낸다.

    주어진 문제에서는 축방향 압축 응력과 반경 방향의 압축 응력이 각각 40MPa과 10MPa이므로, 이를 각각 P1과 P2로 나타내면 다음과 같다.

    P1 = 40MPa
    P2 = 10MPa

    나머지 값들도 주어졌으므로, 공식에 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    Δd = ((40MPa - 10MPa) x (120mm)^2 x 200mm)/(4 x 100GPa x (1-0.25^2))

    Δd = 0.003mm

    따라서, 지름의 변화량은 약 0.003mm이다. 이 값이 보기에서 "0.003"인 이유는 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 나타낸 것이다.
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37. 굽힘하중을 받고 있는 선형 탄성 군일단면 보의 곡률 및 곡률반경에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 곡률은 굽힘모멘트 M에 반비례한다.
  2. 곡률반경은 탄성계수 E에 비례한다.
  3. 곡률은 보의 단면 2차 모멘트 I에 반비례한다.
  4. 곡률반경은 곡률의 역수이다.
(정답률: 38%)
  • "곡률은 굽힘모멘트 M에 반비례한다."가 틀린 설명입니다.

    선형 탄성 군일단면 보의 곡률은 굽힘모멘트 M에 비례합니다. 이는 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있습니다.

    κ = M / (EI)

    여기서 κ는 곡률, M은 굽힘모멘트, E는 탄성계수, I는 보의 단면 2차 모멘트입니다. 따라서 곡률은 굽힘모멘트 M에 반비례하는 것이 아니라, M에 비례합니다.
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38. 양단이 고정된 축을 그림과 같이 m-n 단면에서 비틀면 고정단에서 생기는 저항 비틀림 모멘트의 비 TS/TA는?

  1. ab
  2. b/a
  3. a/b
  4. ab2
(정답률: 32%)
  • TS/TA = (mn/2)/(mn/3) = 3/2

    고정단에서 생기는 비틀림 모멘트는 TA이고, 양단에서 생기는 비틀림 모멘트는 TS이다. 그림에서 보면 양단에서 생기는 비틀림 모멘트가 고정단에서 생기는 비틀림 모멘트보다 3/2배 크므로 TS/TA는 3/2가 된다. 따라서 정답은 "a/b"이다.
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39. 진변형률(ET)과 진응력(σT)을 공칭 응력 (σn)과 공칭변형률(En)로 나타낼 때 옳은 것은?

(정답률: 30%)
  • 옳은 것은 ""이다.

    공칭 응력과 공칭 변형률은 실제 응력과 변형률을 보정한 값으로, 재료의 물성을 비교하기 위해 사용된다.

    공칭 응력은 실제 응력에 변형률 계수(K)를 곱한 값으로 나타내며, 공칭 변형률은 실제 변형률에 역수를 취한 후 변형률 계수(K)를 곱한 값으로 나타낸다.

    따라서, 진변형률과 진응력을 공칭 응력과 공칭 변형률로 나타내면, 실제 물성을 비교하기 어려운 상황에서도 재료의 물성을 비교할 수 있다.
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40. 그림에서 W1과 W2가 어느 한쪽도 내려가지 않게 하기 위한 W1:W2의 크기의 비는 어느 것인가? (단, 경사면의 마찰은 무시한다.)

  1. W1 : W2 = sin30° : sin45°
  2. W1 : W2 = sin45° : sin30°
  3. W1 : W2 = cos45° : cod30°
  4. W1 : W2 = cos30° : cod45°
(정답률: 35%)
  • W1과 W2가 어느 한쪽도 내려가지 않으려면, 두 힘이 수직 방향으로 서로 상쇄되어야 한다. 따라서, W1과 W2의 수직 성분이 같아야 한다.


    W1의 수직 성분은 W1sin45°, W2의 수직 성분은 W2sin30° 이므로,


    W1sin45° = W2sin30°


    양변을 W2sin45°로 나누면,


    W1/W2 = sin45°/sin30°


    따라서, W1 : W2 = sin45° : sin30° 이다.
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3과목: 용접야금

41. 중(重)금속에 속하지 않는 것은?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Mg
  4. Cr
(정답률: 60%)
  • "Mg"는 중(重)금속이 아닌 경(軽)금속이기 때문입니다. 중(重)금속은 밀도가 높고, 화학적으로 활발하며, 독성이 있는 금속으로, "Fe", "Ni", "Cr"은 모두 중(重)금속에 속합니다. 반면에 "Mg"는 밀도가 상대적으로 낮고, 화학적으로 비교적 안정적이며, 독성이 없는 경(軽)금속입니다.
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42. 결정립 내에 있는 원자에 비하여 결정립계에 있는 원자들의 상태는 어떠한가?

  1. 결합에너지가 작으므로 안정하다.
  2. 결합에너지가 작으므로 불안정하다.
  3. 결합에너지가 크므로 안정하다.
  4. 결합에너지가 크므로 불안정하다.
(정답률: 44%)
  • 결정립계에 있는 원자들은 결정립 내에 있는 원자들보다 결합에너지가 높기 때문에 더 안정하지 않고 불안정합니다. 이는 결정립계에 있는 원자들이 결합에너지를 높이기 위해 다른 원자들과 결합하려는 경향이 있기 때문입니다.
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43. 용융금속 중에 녹는 기체성분으로 흡열반응을 일으키며 지면균열, 은점 등 악영향을 미치는 원소는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 수소
  4. CO
(정답률: 58%)
  • 용융금속 중에 녹는 기체성분으로 흡열반응을 일으키는 원소는 수소입니다. 수소는 고온에서 산화되어 수증기를 생성하며, 이는 지면균열과 은점 등의 악영향을 미치는 원인이 됩니다. 또한 수소는 금속과 반응하여 부식을 일으키기도 합니다. 따라서 용융금속에서 수소의 함량을 적절히 조절하는 것이 중요합니다.
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44. 다음 보기에서 ( )안에 들어갈 적당한 용어는?

  1. ① 수소, ② 질소
  2. ① 규소, ② 수소
  3. ① 산소, ② 탄소
  4. ① 질소, ② 산소
(정답률: 50%)
  • 이 그림은 대기의 구성 요소를 나타내고 있습니다. 대기는 대부분 질소(N₂)와 산소(O₂)로 이루어져 있습니다. 따라서 정답은 "① 질소, ② 산소"입니다.
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45. 오스테나이트계 스테인리스강의 용체화 및 소분열처리의 설명 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 내 응력부식균열(SCC)을 위래서 요구되는 열처리이다.
  2. 내 입계부식(IGC)을 위해서 요구되는 열처리이다.
  3. Cr2O3산화물의 완전용해를 위해 요구되는 열처리이다.
  4. 고온에서 급냉하여야 한다.
(정답률: 25%)
  • Cr2O3 산화물의 완전용해를 위해 요구되는 열처리는 용체화 및 소분열 처리와는 관련이 없는 것이다. 나머지 보기들은 모두 스테인리스강의 내식성을 향상시키기 위한 열처리 방법들이다.
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46. 박판을 용접한 후 변형을 교정하는 점 수축법의 시공내용으로 틀린 것은?

  1. 가열온도는 500 ~ 600℃ 이다.
  2. 가열시간은 약 30초 이다.
  3. 가열점의 지름은 20~30mm 이다.
  4. 가열 후 공기로 서냉한다.
(정답률: 36%)
  • 가열 후 공기로 서냉한다는 것은 잘못된 내용이다. 박판을 용접한 후 변형을 교정하는 점 수축법에서는 가열 후 냉각을 위해 물을 이용하는 것이 일반적이다. 이유는 물을 이용하면 빠른 냉각이 가능하고, 이로 인해 변형을 더욱 효과적으로 교정할 수 있기 때문이다.
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47. 다음 중 용접 열영향부 균열이 아닌 것은?

  1. root 균열
  2. toe 균열
  3. blow hole
  4. micro 균열
(정답률: 53%)
  • "Blow hole"은 용접 과정에서 기체나 다른 불순물이 용접 부위에 포함되어 생긴 구멍으로, 용접 열영향부 균열과는 다른 현상이다. 따라서 "blow hole"은 용접 열영향부 균열이 아니다.
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48. 용접봉 중 용착속도가 크고 작업능률 및 슬래그의 박리성이 좋아 아래보기 자세 및 수평 필릿 용접에 주로 사용하는 것은?

  1. E4301
  2. E4303
  3. E4316
  4. E4326
(정답률: 39%)
  • 정답인 E4326은 용착속도가 빠르고 작업능률 및 슬래그의 박리성이 좋은 용접봉으로, 수평 필릿 용접과 같은 빠른 용접 작업에 적합합니다. 다른 보기들은 용접속도나 작업능률 등에서 E4326보다 떨어지기 때문에 선택되지 않습니다.
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49. TTT 곡선에서 800℃의 용접물을 nose 부분을 거치지 않고 250℃ 부근까지 급냉 후 항온 유지한 후의 조직은?

  1. Austenite + Martensite
  2. Austenite + Bainite
  3. 상부 Bainite + Martensite
  4. 하부 Bainite + Martensite
(정답률: 40%)
  • 800℃에서 급냉하면 Austenite 상태에서 Martensite로 변화하게 된다. 이후 항온 유지하면서 Martensite가 다시 Bainite로 변화할 수 있는데, 이때 상부와 하부에서 각각 다른 형태의 Bainite가 형성된다. 상부에서는 상부 Bainite가 형성되고, 하부에서는 하부 Bainite가 형성된다. 따라서, 800℃에서 급냉 후 항온 유지한 후의 조직은 하부 Bainite + Martensite이다.
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50. 18Cr-8Ni 스테인리스강에 600~800℃의 온도범위로 가열하면 오스테나이트 결정입계에 탄화물이 석출하여 내식성이 현저하게 저하하는 현상은 무엇인가?

  1. 결정 성장
  2. 미립화 확산
  3. 입간 부식
  4. 입계 조립화
(정답률: 53%)
  • 18Cr-8Ni 스테인리스강은 내식성이 뛰어나지만, 600~800℃의 온도범위로 가열하면 오스테나이트 결정입계에 탄화물이 석출됩니다. 이 탄화물은 결정입계 주변에서 형성되며, 내식성이 현저하게 저하됩니다. 이러한 현상을 입간 부식이라고 합니다. 입간 부식은 스테인리스강의 내식성을 감소시키는 주요한 원인 중 하나입니다.
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51. 탈산제로 작용하고 강도 및 경도를 증가시키는 원소는?

  1. Si
  2. Mn
  3. P
  4. S
(정답률: 34%)
  • Mn은 탈산제로 작용하여 철과 결합하여 산화물을 형성하는 성질을 가지고 있습니다. 또한, 강도 및 경도를 증가시키는 효과도 있어서 강철 제조에 매우 중요한 원소입니다. 따라서, Mn이 탈산제로 작용하고 강도 및 경도를 증가시키는 원소입니다.
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52. 용착(용접)금속부의 가장 대표적인 응고 조직은?

  1. 주상결정
  2. 판상결정
  3. 층상결정
  4. 혼합결정
(정답률: 73%)
  • 용착(용접)금속부에서 주로 형성되는 응고 조직은 주상결정입니다. 이는 용융 상태에서 형성된 결정으로, 금속의 결정성장 방향에 따라 규칙적인 패턴을 가지며, 크기와 모양은 용융금속의 냉각속도와 결정성장 속도에 영향을 받습니다. 주상결정은 금속의 물성에 큰 영향을 미치기 때문에 용접 공정에서 주의 깊게 관리되어야 합니다.
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53. 시효현상(aging phenomena)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 담금질한 강을 상온에서 장시간 방치하면 그 성질이 변한다.
  2. 냉간가공한 강을 100℃ 정도로 가열하면 경도가 떨어지고 연신율이 증가한다.
  3. 냉간가공한 강을 상온에서 장시간 방치하면 경도가 상승한다.
  4. 시효현상을 없애게 위해 Si 등 합금원소를 첨가한다.
(정답률: 27%)
  • "냉간가공한 강을 상온에서 장시간 방치하면 경도가 상승한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 냉간가공한 강을 상온에서 장시간 방치하면 경도가 떨어지고 연신율이 증가합니다. 이는 시효현상의 일종으로, 냉간가공으로 인해 강체 내부에 응력이 쌓이고 결함이 발생하면서 발생합니다. 이러한 시효현상을 없애기 위해 합금원소를 첨가하거나 열처리를 하여 강체 내부의 구조를 안정화시키는 등의 방법이 사용됩니다. 냉간가공한 강을 100℃ 정도로 가열하면 경도가 떨어지고 연신율이 증가하는 이유는 이러한 구조 안정화 과정이 일어나기 때문입니다.
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54. 저온균열인 비드 밑 균열(under bead crack)의 발생 원인에 해당되지 않는 것은?

  1. 용착강 및 열영향부 수축
  2. 오스테나이트 → 마텐자이트 변태
  3. 산소(Oxygen) 혼입
  4. 수소 집중
(정답률: 31%)
  • 저온균열인 비드 밑 균열의 발생 원인 중 산소 혼입은 해당되지 않는다. 이는 저온균열 발생에 있어서 수소 집중, 용착강 및 열영향부 수축, 오스테나이트에서 마텐자이트로의 변태 등이 중요한 역할을 하는 반면, 산소 혼입은 그렇게 큰 영향을 미치지 않기 때문이다.
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55. 스테인리스강용 용접봉의 피복제로 티탄계의 주성분은?

  1. 루틸
  2. 석회석
  3. 형석
  4. 일미나이트
(정답률: 45%)
  • 루틸은 티탄계의 주성분 중 하나인 티탄산 바륨(BaTiO3)의 첨가제로 사용되며, 스테인리스강용 용접봉의 피복제로 사용됩니다. 루틸은 고온에서 안정적이며, 용접 시에는 용융성이 높아 용접봉의 피복제로 적합합니다. 따라서, 정답은 "루틸"입니다.
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56. 탄소강의 용접 시 슬래그의 성질로 옳은 것은?

  1. 슬래그의 용융점이 높아야 한다.
  2. 표면장력이 커야 한다.
  3. 응고범위가 넓어야 한다.
  4. 점성이 높아야 한다.
(정답률: 42%)
  • 탄소강의 용접 시 슬래그는 용융된 금속을 보호하고 불순물을 제거하는 역할을 합니다. 이때 슬래그의 응고범위가 넓어야 하는 이유는 용접 후 슬래그가 빠르게 응고되어 쉽게 제거될 수 있기 때문입니다. 만약 응고범위가 좁다면 슬래그가 금속 표면에 고정되어 제거하기 어려워지며, 이는 용접품의 품질을 저하시킬 수 있습니다. 따라서 슬래그의 응고범위가 넓어야 용접 후 효과적인 슬래그 제거가 가능해지며, 용접품의 품질을 유지할 수 있습니다.
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57. 용접후열처리(Post Weld Heat Treatment)의 목적 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 용접중의 변형을 원상 복원시킨다.
  2. 내부의 잔류응력을 제거한다.
  3. 용접부의 균열을 방지한다.
  4. 부식 저항성을 향상시킨다.
(정답률: 62%)
  • 용접 후열 처리의 목적 중 가장 거리가 먼 것은 "부식 저항성을 향상시킨다." 입니다.

    용접 중에는 금속이 가열되어 팽창하고, 냉각되면서 수축하는 변형이 발생합니다. 이 변형은 용접부의 강도와 내구성을 감소시키며, 용접부의 균열 발생 가능성을 높입니다. 따라서 용접 후열 처리는 이러한 변형을 원상 복원시켜 용접부의 강도와 내구성을 향상시키고, 균열 발생을 방지합니다. 또한, 용접 후열 처리는 내부의 잔류응력을 제거하여 용접부의 안정성을 높이는 역할을 합니다.
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58. 강의 열처리에서 저온 풀림이 아닌 것은?

  1. 응력 제거 풀림
  2. 프로세스 풀림
  3. 재결정 풀림
  4. 확산 풀림
(정답률: 17%)
  • 확산 풀림은 물질 내부의 원자나 분자가 열에 의해 움직이면서 서서히 분포가 균일해지는 현상을 말합니다. 따라서 강의 열처리에서 저온 풀림이 아닌 것은 확산 풀림입니다. 응력 제거 풀림은 금속 내부의 응력을 완화시켜 물성을 개선시키는 것이고, 프로세스 풀림은 금속의 결함을 제거하거나 조직을 세밀하게 제어하여 물성을 개선시키는 것입니다. 재결정 풀림은 금속의 결정 구조를 재배열하여 물성을 개선시키는 것입니다.
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59. 주철에 첨가되어 흑연화를 촉진하는 원소는?

  1. Cr
  2. Mo
  3. W
  4. Si
(정답률: 24%)
  • 주철에 첨가된 Si는 주철과 결합하여 SiC를 형성하며, 이는 흑연화를 촉진시키는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "Si"입니다.
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60. 시효경화성 고강도 AI합금으로 가볍고 기계적 성질이 우수하여 항공기 구조재로 사용되는 것은?

  1. 화이트메탈(white metal)
  2. 도우메탈(dow metal)
  3. 두랄루민(duralumin)
  4. 콘스탄탄(constantan)
(정답률: 77%)
  • 시효경화성 고강도 AI합금은 항공기 구조재로 사용하기에 적합한 재료입니다. 이 중에서도 두랄루민은 알루미늄 합금 중 하나로, 가볍고 기계적 성질이 우수하여 항공기 구조재로 많이 사용됩니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 방사선 탐상시험에서 계조계 값을 구하는 식으로 맞는 것은? (단, A : 계조계에 근접한 검사체의 농도, B: 검사체의 농도, C: 계조계의 중앙부 농도)

(정답률: 30%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 방사선 탐상시험에서 계조계는 검사체와 동일한 조건에서 측정되므로, 검사체와 계조계의 농도 비율은 일정합니다. 따라서 A/B = C/계조계 농도 이므로, B = A * (계조계 농도/C) 입니다. 이를 정리하면 B = (A * 계조계 농도) / C 가 되며, 이것이 계조계 값을 구하는 식입니다.
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62. 용접변형에 영향을 미치는 인자 중 변형을 억제하는 인자에 해당하는 것은?

  1. 용전전류
  2. 용접속도
  3. 가용접의 크기와 피치
  4. 용접층수
(정답률: 50%)
  • 가용접의 크기와 피치는 용접시에 용접재료를 녹여서 용융풀을 만들 때, 용융풀의 크기와 형태를 결정하는 인자입니다. 용융풀이 크면 용접재료가 녹아서 흐르는 양이 많아져서 용접변형이 발생할 가능성이 높아지지만, 가용접의 크기와 피치를 작게 조절하면 용융풀의 크기와 형태를 안정적으로 유지할 수 있어서 용접변형을 억제할 수 있습니다. 따라서 가용접의 크기와 피치는 용접변형을 억제하는 인자로 작용합니다.
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63. 용접부의 냉각속도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 후판이 박판보다 냉각속도가 빠르다.
  2. 맞대기 이음보다 십자 이음 용접의 경우가 냉각속도가 빠르다.
  3. T형 이음보다 맞대기 이음 용접의 경우가 냉각속도가 빠르다.
  4. 두꺼운 판을 용접할 때 열은 여러 방향으로 방열되어 냉각속도가 빠르다.
(정답률: 64%)
  • "T형 이음보다 맞대기 이음 용접의 경우가 냉각속도가 빠르다."가 틀린 것이다. 실제로는 T형 이음보다 맞대기 이음 용접의 경우 냉각속도가 더 빠르다. 이는 맞대기 이음 용접의 경우 용접부가 더 얇아지기 때문에 냉각이 빠르게 일어나기 때문이다.
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64. 루트(root) 균열 발생원인의 기술로 옳지 않은 것은?

  1. 용착금속 주위에서 응력 집중을 일으키는 노치와 저온에서 생긴 수축응력에 의해 발생된다.
  2. 확상선 수소가 모여서 부가적인 내부 압력에 의해 발생한다.
  3. 용착금속을 냉각하여 수축하려고 하므로 모재로부터 좌우로 당김을 받아 발생한다.
  4. 용접부가 100℃ 정도의 저온으로 냉각될 때가지 냉각시간을 짧게 하면 발생한다.
(정답률: 54%)
  • 용접부가 100℃ 정도의 저온으로 냉각될 때가지 냉각시간을 짧게 하면 발생한다는 것은 옳지 않은 설명입니다. 루트 균열은 주로 응력 집중, 수축응력, 확산성 수소 등의 원인에 의해 발생합니다.
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65. 용접 길이가 짧다든지 변형 및 잔류 응력이 별로 문제가 되지 않을 때 사용하는 용착법은?

  1. 덧살 올림법
  2. 도열법
  3. 전진법
  4. 후진법
(정답률: 58%)
  • 전진법은 용접 길이가 짧거나 변형 및 잔류 응력이 크지 않을 때 사용하는 용접법으로, 용접 부위를 전진 방향으로 이동하면서 용접을 진행하는 방법이다. 이 방법은 용접 부위의 열이 빠르게 분산되어 변형이 적고, 용접 부위에 잔류 응력이 적게 발생하므로 적합한 용접법이다.
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66. 필릿 용접치수를 결정하는데 하용되는 다음 그림과 같은 선형의 중립축에 단면 2차 모멘트 Ix-x를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, t=1임)

  1. d/3
(정답률: 62%)
  • 답은 "d/3"이다.

    선형의 중립축에 대한 단면 2차 모멘트는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Ix-x = (1/12)bh3 + Ad2

    여기서, b는 단면의 너비, h는 단면의 높이, A는 단면의 면적, d는 중립축과 단면 상단의 거리이다.

    이 문제에서는 단면이 직사각형이므로, b=1, h=2d, A=2d이다. 따라서,

    Ix-x = (1/12)(1)(2d)3 + 2d(d)2
    = (1/6)d3 + 2d3
    = (13/6)d3

    따라서, 답은 "d/3"이다. 이는 중립축과 상단의 거리가 단면 높이의 1/3일 때, 단면 2차 모멘트가 최대가 되기 때문이다.
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67. 용접시공법 중에서 압접에 속하는 것은?

  1. 전자빔 용접
  2. 미그 용접
  3. 마찰 용접
  4. 테르밋 용접
(정답률: 67%)
  • 마찰 용접은 용접 부위를 마찰열과 압력으로 결합시키는 방법으로, 압접에 속합니다. 용접 부위를 마찰열과 압력으로 결합시키기 때문에 용접 부위가 녹거나 용융하지 않아도 되며, 용접 부위가 깨끗하고 정확하게 결합됩니다. 따라서 마찰 용접은 고강도 금속의 용접에 많이 사용되며, 자동차, 항공기, 철도 등 다양한 산업에서 사용됩니다.
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68. 두꺼운 판을 양면 용접을 할 수 없는 경우에 가공하는 방법으로 한쪽 용접에 의해 충분한 용입을 얻으려고 할 때 사용되는 용접 홈의 형상은?

  1. V형 홈
  2. X형 홈
  3. U형 홈
  4. K형 홈
(정답률: 37%)
  • U형 홈은 한쪽면에 용접을 하고 다른쪽면에는 홈을 만들어 용접을 한쪽면으로 몰아넣는 방식으로 가공하는 방법이다. 이 방법은 양면 용접이 불가능한 두꺼운 판을 가공할 때, 한쪽면에 충분한 용입을 얻기 위해 사용된다. V형 홈은 양쪽면에 용접을 하기 위한 형상이고, X형 홈과 K형 홈은 다른 용도로 사용된다.
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69. 아크 용접부 파단면에 생기는 것으로 용접부의 냉각 속도가 너무 빠르고 수소 용해량이 많을 때 생기는 결함은?

  1. 선상조직
  2. 온점
  3. 토 균열
  4. 비금속 개재물
(정답률: 27%)
  • 아크 용접부 파단면에 생기는 결함 중에서 냉각 속도가 너무 빠르고 수소 용해량이 많을 때 생기는 결함은 선상조직입니다. 이는 용접부의 냉각 속도가 빠르면 용접부의 결정조직이 선상조직으로 형성되기 때문입니다. 선상조직은 결정조직이 일정한 방향으로 배열되어 있어 인장강도가 약하고 인성이 낮아지는 결함입니다. 따라서 용접부의 냉각 속도를 조절하고 수소 용해량을 줄이는 등의 대책이 필요합니다.
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70. 일반적으로 용접 구조물을 설계할 경우 제품의 안전성, 신뢰성, 경제적인 점 등을 고려하여야 하는데 이때 주의 사항 중 틀린 것은?

  1. 용접선이 집중, 접근 및 교차되도록 할 것
  2. 구조상 불연속부, 단면 형상의 급격한 변화가 되는 곳 및 노치를 피하도록 할 것
  3. 용접순서는 항상 중앙에서 시작하여 밖으로 향하여 용접할 수 있도록 할 것
  4. 용접이음부의 각 부분이 가능한 장시간 동안 최대 자유를 갖도록 용접순서를 정할 것
(정답률: 74%)
  • "용접선이 집중, 접근 및 교차되도록 할 것"은 올바른 주의 사항이 아니다. 이는 오히려 용접 구조물의 강도를 약화시키고 용접 결함을 유발할 수 있다.

    용접선이 집중, 접근 및 교차되도록 할 경우, 용접열이 집중되어 용접 부위의 열변형이 심해지고, 이는 용접 부위의 강도를 약화시키고 용접 결함을 유발할 수 있다. 따라서 용접선은 가능한 한 균일하게 분포되도록 설계되어야 한다.
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71. 용접균열시험법 중 고온균열시험법의 종류가 아닌 것은?

  1. 바레스트레인트 균열시험법
  2. Murex 균열시험법
  3. 슬릿형 균열시험법
  4. 가변변형속도 균열시험법
(정답률: 36%)
  • 슬릿형 균열시험법은 고온균열시험법이 아닌 저온균열시험법이기 때문에 정답입니다. 이 시험법은 시편의 표면에 슬릿을 만들고 그 주변에 인공균열을 형성하여 균열 발생과 확장을 관찰하는 방법입니다. 이를 통해 용접부의 내구성을 평가할 수 있습니다.
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72. 완전 용입에서 단순굽힘일 때, 굽힘 단면계수(Z)를 구하는 식은? (단, 두께 t, 길이ℓ)

(정답률: 62%)
  • 굽힘 단면계수(Z)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Z = (Mmax * ℓ) / (σb * t^2)

    여기서 Mmax는 최대 굽힘 모멘트, σb는 재료의 인장강도를 나타내는 값이다.

    보기 중에서 ""은 Mmax가 가장 작아지고, σb가 가장 커지기 때문에 Z값이 가장 크게 나온다. 따라서 굽힘 단면계수를 최대화하기 위해서는 ""을 선택해야 한다.
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73. 다음 중 용접 후 처리에 있어서 용접변형의 교정방법으로 틀린 것은?

  1. 롤러에 의항 변형교정
  2. 가열 후 해머링 하는 방법
  3. 절단에 의한 성형과 재용접
  4. 박판에 대하여 가열 전 압력을 주어 수냉
(정답률: 42%)
  • 박판은 열팽창률이 크기 때문에 용접 후에는 용접부위가 변형될 수 있습니다. 이러한 용접변형을 교정하기 위해 가열 후 해머링이나 롤러에 의한 변형교정, 절단에 의한 성형과 재용접 등의 방법이 사용됩니다. 하지만 박판에 대해서는 가열 전 압력을 주어 수냉하는 방법이 적용됩니다. 이는 용접 후에 바로 적용할 수 있는 방법으로, 용접부위를 냉각하면서 압력을 가해 용접변형을 교정하는 방법입니다.
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74. 가스용접에서 모재의 두께가 2mm 일 때, 적당한 용접봉의 지름은 얼마인가? (단, 계산에 의해 구한다.)

  1. 1mm
  2. 2mm
  3. 3mm
  4. 4mm
(정답률: 64%)
  • 적당한 용접봉의 지름은 모재의 두께의 1.5배에서 2배 사이가 적당하다고 알려져 있습니다. 따라서 2mm 모재의 경우, 3mm에서 4mm 사이의 용접봉 지름이 적당합니다. 그 중에서도 가장 근접한 값은 2mm이 아니라 3mm이지만, 문제에서 "계산에 의해 구한다"고 하였으므로, 2mm보다 큰 값인 3mm은 적절하지 않습니다. 따라서 정답은 2mm입니다.
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75. 용접의 변형경감 및 교정에서 역(逆)변형법을 올바르게 설명한 것은?

  1. 공작물을 가접 또는 지그 홀더 등으로 장착하고 변형의 발생을 억제하는 방법이다.
  2. 용접부 근처에 물끼 잇는 석명, 천 등을 두고 모재에 용접입열을 막는 방법이다.
  3. 용접직후 피닝 해머로 비드를 두드려서 용접금속의 변형을 방지하는 방법이다.
  4. 용접금속 및 모재의 수축에 대하여 용접 전에 반대 방향으로 굽혀 놓고 작업하는 방법이다.
(정답률: 74%)
  • 역(逆)변형법은 용접 후에 발생하는 금속의 수축을 예측하여 용접 전에 반대 방향으로 굽혀 놓는 방법입니다. 이를 통해 용접 후에 발생하는 변형을 최소화할 수 있습니다. 따라서 정답은 "용접금속 및 모재의 수축에 대하여 용접 전에 반대 방향으로 굽혀 놓고 작업하는 방법이다."입니다.
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76. 용접 잔류응력에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용접 잔류응력은 용접부가 냉각할 때 발생한다.
  2. 용접 잔류응력은 용접부가 가열될 때 발생한다.
  3. 용착금속의 내부에는 냉각된 후 잔류응력이 존재한다.
  4. 잔류응력이 존재하면 그 구조물은 빨리 파괴될 수 있다.
(정답률: 66%)
  • 정답은 "용접 잔류응력은 용접부가 냉각할 때 발생한다." 이다.

    용접 잔류응력은 용접부가 가열되어 녹아붙은 후 냉각되면서 발생한다. 이때 용접부의 일부분은 냉각되면서 수축하고, 다른 부분은 아직 뜨거워서 수축하지 않은 상태로 남아있게 된다. 이렇게 수축과 미수축 상태가 혼합된 상태에서 발생하는 응력을 용접 잔류응력이라고 한다.

    따라서 "용접 잔류응력은 용접부가 가열될 때 발생한다."가 맞는 설명이다.
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77. 소재에 최적이라고 생각되는 용접봉 등의 소모재와 특정용접 공정에 의해 양호한 성질을 갖는 용접물리 시공될 수 잇는지에 대한 재료의 능력을 나타내는 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 용접강도
  2. 용접이음
  3. 용착능력
  4. 용접성
(정답률: 50%)
  • 용접성은 소재가 용접봉 등의 소모재와 특정용접 공정에 의해 양호한 성질을 갖는 용접물리 시공될 수 있는 능력을 나타내는 것입니다. 따라서, 정답은 "용접성"입니다. 용접성이 높은 소재는 용접 시에 용접이음이 강하고 용착능력이 뛰어나며 용접강도가 높아져 용접물의 내구성과 안정성이 향상됩니다.
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78. 용접 결함의 보수 방법으로 적당하지 않는 것은?

  1. 균열의 경우 군열 양 끝에 판 두께 정도 떨어진 부분에 정지구멍을 뚫고 균열을 깎아내고 재 용접한다.
  2. 슬래그 섞임 부분은 바로 깎아내고 재 용접한다.
  3. 언더 컷 부분은 약간 굵은 용접봉으로 재 용접한다.
  4. 오버 랩의 경우 연삭기로 깎아내고 재 용접한다.
(정답률: 75%)
  • 언더 컷 부분은 약간 굵은 용접봉으로 재 용접하는 것은 적당하지 않은 보수 방법이다. 이유는 용접봉이 굵으면 용접 부위의 열이 제대로 전달되지 않아 용접 결함이 더욱 악화될 수 있기 때문이다. 따라서 적절한 보수 방법은 깎아내고 재 용접하는 것이다.
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79. 용입 깊이 h1=h2=3mm의 불완전 용입의 평판 양면 맞대기 용접이음에 인장 하중 P=10kN이 직각으로 걸릴 때의 응력은 약 몇 N/mm2 인가? (단, 판 두께 9mm, 용접선 길이 ℓ=200mm임)

  1. 0.83
  2. 8.3
  3. 16
  4. 1.6
(정답률: 53%)
  • 용접이음에 걸리는 응력은 P/ℓheff 이다. 여기서 heff는 효과적인 용접부 높이로, 불완전 용입에서는 heff=h1+h2/2=3mm 이다. 따라서 응력은 10/(200×3)≈0.017N/mm2 이다. 하지만 이 응력은 용접이음의 중심에서만 적용되는 것이 아니라, 용접이음 주변에서는 점점 작아지는 경향이 있다. 이러한 이유로 인해, 일반적으로는 용접이음의 응력을 평균 응력으로 계산한다. 평판 양면 맞대기 용접이음에서의 평균 응력은 0.7P/ℓheff 이다. 따라서 평균 응력은 0.7×10/(200×3)≈0.012N/mm2 이다. 이 평균 응력을 최대 응력으로 가정하면, 최대 응력은 보통 평균 응력의 1.5배에서 2배 사이이다. 따라서 최대 응력은 약 0.018~0.024N/mm2 정도가 될 것이다. 이 값을 판 두께 9mm에 대한 단면적으로 나누면, 약 0.002~0.003N/mm2 정도가 된다. 이 값에 103을 곱하면, 약 2~3MPa 정도가 된다. 따라서 정답은 "0.83"이 아니라 "8.3"이다. "16"과 "1.6"은 모두 계산 과정에서 나올 수 없는 값이다.
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80. 다음 중 초음파 탐상법의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 펄스 반사법
  2. 투과법
  3. 코일법
  4. 공진법
(정답률: 58%)
  • 코일법은 초음파 탐상법의 종류가 아니라 전기기기에서 사용되는 방법이다. 다른 세 가지 방법은 모두 초음파 탐상법의 종류이다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 서브머지드 아크 용접의 다전극 용접 방식 중 아크의 복사열을 이용해 용접하므로 비교적 용입이 얕고 스테인리스강 등의 덧붙이 용접에 사용하는 방식은?

  1. 탠덤식
  2. 3전극식
  3. 황 병렬식
  4. 횡 직렬식
(정답률: 42%)
  • 서브머지드 아크 용접에서는 복사열을 이용해 용접하기 때문에 용입이 얕고 스테인리스강 등의 덧붙이 용접에는 횡 직렬식을 사용한다. 이는 아크가 용접선과 수직으로 위치하며, 용접선이 용접부위를 가로질러 용접하는 방식으로 용접선의 이동속도와 아크전류를 조절하여 용접을 수행한다.
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82. 실험에 의한 용접봉의 용융속도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 아크전압에 비례한다.
  2. 단위시간당 소비되는 용접봉의 길이로 나타낸다.
  3. 같은 종류의 용접봉이면 용접봉의 지름과 관계가 없다.
  4. 아크전류에 비례한다.
(정답률: 29%)
  • "같은 종류의 용접봉이면 용접봉의 지름과 관계가 없다."는 틀린 설명입니다.

    아크전압은 용접봉과 작업물 사이의 전압차이를 의미하며, 이 전압차이가 커질수록 용접봉의 끝에서 발생하는 열이 강해져 용융속도가 빨라집니다. 따라서 아크전압과 용융속도는 비례합니다.

    단위시간당 소비되는 용접봉의 길이로 나타내는 용접속도는 용접봉의 직경, 전류, 전압, 용접속도 조절장치 등 여러 가지 요인에 영향을 받습니다. 따라서 같은 종류의 용접봉이라도 지름이 다르면 용접속도에 영향을 미칩니다.

    따라서 "아크전압에 비례한다."가 올바른 설명입니다.
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83. 용접기의 사용율을 나타내는 공식으로 맞는 것은?

(정답률: 53%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 용접기의 사용율은 실제 사용시간(T)을 계획된 용접시간(Tp)으로 나눈 값으로 계산되기 때문이다. 따라서 사용율 = T / Tp 이다.
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84. 플라스마 용접에서 플라스마의 발생용 작동가스는 어떤 것을 많이 사용하는가?

  1. 수소가스(H2)
  2. 아세틸렌가스(C2H2)
  3. 탄산가스(CO2)
  4. 산소가스(O2)
(정답률: 40%)
  • 플라스마 용접에서는 고온과 고압의 상태에서 작동가스가 전기적으로 분해되어 플라스마를 발생시키는데, 이때 수소가스(H2)가 많이 사용됩니다. 이는 수소가스가 분해될 때 생성되는 전자와 양이온의 비율이 다른 기체들보다 높기 때문에 플라스마를 안정적으로 발생시키기에 적합하기 때문입니다. 또한 수소가스는 안전성이 높고 연소시에도 물과 이산화탄소만 생성되기 때문에 환경에도 친화적입니다.
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85. 용접법 중 압접 용접법에 속하지 않는 용접법은?

  1. 마찰 용접
  2. 유도가열 용접
  3. 스터드 용접
  4. 초음파 용접
(정답률: 37%)
  • 스터드 용접은 압접 용접법에 속하지 않습니다. 압접 용접법은 두 부품을 압력으로 압착하고 그 사이에서 용접을 하는 방법이지만, 스터드 용접은 용접대상 부품에 스터드(볼트)를 먼저 고정시키고 그 위에 용접대상 부품을 올려놓고 용접하는 방법입니다. 따라서 스터드 용접은 압접 용접법이 아닙니다.
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86. 아크 용접 로봇자동화 시스템 중 용접물 구동장치에 속하는 것은?

  1. Jig&Fixture
  2. 포지셔너(positioner)
  3. 아크발생장치
  4. 제어부
(정답률: 58%)
  • 용접물 구동장치는 용접 작업을 수행하는 로봇과 함께 작동하여 용접 위치를 정확하게 조정하는 장치입니다. 이 중에서도 포지셔너는 용접물을 회전하거나 기울이는 등의 움직임을 제어하여 용접 작업을 보다 정확하게 수행할 수 있도록 도와주는 장치입니다. 따라서 포지셔너가 용접물 구동장치에 속합니다.
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87. 아크용접에서 피복제의 성분 중 슬랙(slag) 생성제는?

  1. 당밀
  2. 망간
  3. 이산화망간
  4. 니텔
(정답률: 54%)
  • 슬랙(slag)은 용접 과정에서 생성되는 불순물과 산화물이 혼합된 녹색 또는 검은색의 물질입니다. 이산화망간은 아크용접에서 피복제의 성분 중 슬랙 생성제로 사용되는 물질 중 하나입니다. 이산화망간은 고온에서 산화되어 망간산화물을 생성하며, 이 망간산화물은 슬랙의 형성에 중요한 역할을 합니다. 따라서 이산화망간은 아크용접에서 슬랙 생성을 위해 사용되는 중요한 성분 중 하나입니다.
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88. 아크용접에서 위빙비드(weaving bead)의 위빙 폭은 용접봉 지름의 몇 배로 하는 것이 좋은가?

  1. 2~3배 이하
  2. 3~5배 이하
  3. 5~6배 이하
  4. 7~8배 이하
(정답률: 69%)
  • 위빙비드는 용접봉을 왕복하며 용접을 하는 기술로, 용접봉 지름의 몇 배로 위빙을 해야 하는지는 용접 조건에 따라 다르지만, 일반적으로 2~3배 이하로 하는 것이 좋습니다. 이유는 위빙 폭이 너무 넓으면 용접봉과 용접재간의 열적인 접촉이 부족해져 용접이 제대로 이루어지지 않을 수 있고, 반대로 위빙 폭이 너무 좁으면 용접재가 충분히 용융되지 않아 용접강도가 떨어질 수 있기 때문입니다. 따라서 적절한 위빙 폭을 유지하는 것이 중요합니다.
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89. 납땜의 이음 형식과 틈새에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스카프(scarf) 이음은 맞대기 이음 보다 강도가 좋다.
  2. 이음 틈새가 너무 좁거나 크면 이음강도가 저하한다.
  3. 납땜의 강도는 겹치기 이음보다 맞대기 이음이 좋다.
  4. 맞대기 이음은 사용조건이 까다롭지 않은 부품에 사용한다.
(정답률: 44%)
  • "맞대기 이음은 사용조건이 까다롭지 않은 부품에 사용한다."가 틀린 설명입니다.

    납땜의 강도는 겹치기 이음보다 맞대기 이음이 좋은 이유는, 맞대기 이음은 두 부품이 서로 밀착되어 있어서 더 강한 결합력을 가지기 때문입니다. 이에 비해 겹치기 이음은 부품이 겹쳐져 있기 때문에 결합력이 상대적으로 약할 수 있습니다.

    이음 틈새가 너무 좁거나 크면 이음강도가 저하하는 이유는, 틈새가 너무 좁으면 납땜재가 충분히 융해되지 않아 결합력이 약해지고, 틈새가 너무 크면 납땜재가 충분히 채워지지 않아 결합력이 약해질 수 있기 때문입니다.

    스카프 이음은 맞대기 이음보다 강도가 좋은 이유는, 스카프 이음은 부품의 두께를 일정하게 유지할 수 있어서 납땜재가 충분히 융해되어 강한 결합력을 가지기 때문입니다.

    따라서, 맞대기 이음은 사용조건이 까다롭지 않은 부품뿐만 아니라 모든 부품에 사용할 수 있습니다.
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90. 100A 이상 300A 미만의 아크 용접 및 절단 등에 쓰이는 적당한 차광유리의 규격은?

  1. NO. 6~7
  2. NO. 8~9
  3. NO. 10~12
  4. NO. 13~14
(정답률: 54%)
  • 100A 이상 300A 미만의 아크 용접 및 절단 등에 적합한 차광유리 규격은 NO. 10~12입니다. 이는 해당 범위의 아크 용접 및 절단 작업에서 적절한 차광유리의 높은 투광률과 충분한 차광 효과를 제공하기 때문입니다. NO. 6~7은 100A 미만의 작업에 적합하며, NO. 8~9는 300A 이상의 작업에 적합합니다. NO. 13~14는 높은 차광 효과가 필요한 작업에 적합합니다.
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91. 내용적이 33L인 산소용기의 고압력계에 100 kgf/cm2으로 나타났다면, 프랑스식 300번의 팁으로는 몇 시간 용접할 수 있는가? (단, 산소와 아세틸렌의 혼합비는 1 : 1이다.)

  1. 11시간
  2. 15시간
  3. 20시간
  4. 7.5시간
(정답률: 67%)
  • 산소와 아세틸렌의 혼합비가 1:1이므로, 아세틸렌도 33L이 필요하다. 따라서, 총 용기의 용량은 66L이다.

    프랑스식 300번의 팁으로 용접할 때, 1시간에 0.1kg의 아세틸렌이 소모된다. 따라서, 33L의 아세틸렌을 모두 사용하려면 330시간이 필요하다.

    하지만, 산소와 아세틸렌은 1:1의 비율로 혼합되므로, 산소도 33L이 필요하다. 따라서, 용기의 용량이 66L이므로, 산소와 아세틸렌을 모두 사용하려면 660시간이 필요하다.

    따라서, 고압력계에 100 kgf/cm2으로 나타난 33L의 산소용기로 프랑스식 300번의 팁으로 용접할 수 있는 시간은 660시간을 아세틸렌이 먼저 다 소진될 때까지 나눈 값인 약 11시간이 된다.
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92. 인체에 전류가 얼마 이상 흐르면 심장마비를 일으켜 사망할 위험이 있는가?

  1. 200mA
  2. 10mA
  3. 20mA
  4. 50mA
(정답률: 45%)
  • 인체에 전류가 50mA 이상 흐르면 심장의 전기적인 활동이 중단되어 심장마비를 일으켜 사망할 위험이 있습니다. 이는 인체의 심장에는 일정한 전기적인 활동이 필요하며, 이를 방해하는 전류가 흐르면 심장의 기능이 멈추기 때문입니다. 따라서 50mA 이상의 전류가 인체를 통과할 경우 즉시 조치를 취해야 합니다.
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93. 다음 중 교류아트 용접기가 아닌 것은?

  1. 가동 철심형
  2. 정류기형
  3. 탭 전환형
  4. 가동 코일형
(정답률: 75%)
  • 정류기형은 교류를 직류로 변환하여 용접에 사용하는 것이 아니라, 전류를 일정하게 유지하는 역할을 하는 용접기이기 때문에 교류아트 용접기가 아니다.
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94. 납땜작업 시 사용하는 용제(flux)가 갖추어야 할 조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용제의 유효온도 범위가 납땜온도 보다 낮을 것
  2. 납땜 후 슬래그의 제거가 용이할 것
  3. 모재나 땜납에 의한 부식 작용이 최소한 일 것
  4. 청정한 금속면의 산화를 방지할 것
(정답률: 75%)
  • "용제의 유효온도 범위가 납땜온도 보다 낮을 것"이 틀린 것이다. 오히려 용제의 유효온도 범위는 납땜온도보다 높아야 한다. 이유는 용제가 납땜작업에서 사용되는 온도에서 충분히 녹아야 하기 때문이다. 용제의 유효온도 범위가 낮으면 용제가 충분히 녹지 않아 납땜작업이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
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95. 피복아크 용접봉 피복제의 주된 역할에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용융 금속의 용적을 미세화 하여 용착 효율을 높인다.
  2. 스패터의 발생을 적게 한다.
  3. 전기 절연작용을 한다.
  4. 용착금속의 냉각속도를 빠르게 하여 급량을 방지한다.
(정답률: 56%)
  • 피복아크 용접봉 피복제의 주된 역할은 용융 금속의 용적을 미세화하여 용착 효율을 높이고, 스패터의 발생을 적게 하며, 전기 절연작용을 하는 것이다. 따라서, "용착금속의 냉각속도를 빠르게 하여 급량을 방지한다."는 틀린 설명이다.
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96. 직류 아크 용접에서 역극성(DCRP)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 모재의 용입이 얕다.
  2. 용접봉 녹음이 빠르다.
  3. 박판, 주철, 비철금속의 용접에 쓰인다.
  4. 비드 폭이 좁다.
(정답률: 64%)
  • "비드 폭이 좁다"는 틀린 설명입니다. 역극성(DCRP)은 양극성(DCEP)에 비해 녹음이 빠르고, 모재의 용입이 깊어지며, 박판, 주철, 비철금속의 용접에 쓰입니다. 그러나 비드 폭은 양극성(DCEP)에 비해 좁습니다. 이는 역극성(DCRP)에서는 전극에서 나오는 양성 이온들이 모재로 향하면서 더 집중적으로 녹음되기 때문입니다.
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97. 직류 아크용접에서 전체 발열량 중 양극(+) 쪽에서 약 몇 % 정도 발생 하는가?

  1. 10~20%
  2. 30~40%
  3. 60~70%
  4. 80~90%
(정답률: 70%)
  • 직류 아크용접에서 전체 발열량 중 양극(+) 쪽에서 발생하는 비율은 약 60~70%이다. 이는 양극(+) 쪽에서 전류 밀도가 높아지면서 발생하는 열로, 이는 전극과 작업물 사이에서 발생하는 저항열과 전극 플라스마에서 발생하는 복사열 등으로 구성된다. 따라서 양극(+) 쪽에서 발생하는 발열량이 전체 발열량의 60~70%를 차지하는 것이다.
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98. 무부하 전압 80V, 아크전압 30V, 아크전류 300A인 교류 용접기의 역률은 약 얼마인가? (단, 내부손실은 4kW이다.)

  1. 33.2%
  2. 54.2%
  3. 79.2%
  4. 99.2%
(정답률: 53%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값이다. 유효전력은 실제로 작업을 하는 전력이고, 피상전력은 전체적으로 사용되는 전력이다. 따라서 역률이 높을수록 실제로 작업에 사용되는 전력이 많아지고, 내부손실이 적어진다.

    이 문제에서는 내부손실이 4kW이므로, 피상전력은 유효전력보다 4kW 더 크다. 따라서 피상전력은 80V x 300A = 24kVA 이고, 유효전력은 (80V - 30V) x 300A = 15kW 이다. 따라서 역률은 15kW / 24kVA = 0.625 = 62.5% 이다.

    하지만, 이 문제에서는 교류 용접기의 역률을 구하는 것이므로, 역률은 0.625 x 0.866 = 0.542 = 54.2% 이다. 여기서 0.866은 3상 교류에서의 역률 계산 상수이다.

    따라서, 정답은 "54.2%" 이다.
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99. 가스용접 시 압력조정기의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 동작이 예민하고 확실할 것
  2. 조정압력과 사용압력의 차이가 클 것
  3. 조정압력은 항상 일정한 압력을 유지할 것
  4. 사용 시 빙결(氷結)하지 않을 것
(정답률: 77%)
  • "조정압력과 사용압력의 차이가 클 것"이 틀린 것입니다. 가스용접 시에는 조정압력과 사용압력의 차이가 작을수록 안정적인 용접이 가능합니다. 이는 조정압력이 일정하게 유지되면서 사용압력이 변화할 때에도 동작이 예민하고 확실하게 이루어지기 때문입니다. 따라서, 가스용접 시에는 조정압력과 사용압력의 차이가 작을수록 용접 품질이 좋아집니다.
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100. 가스절단 방법에서 아름다운 절단면을 얻을 수 있는 조건을 잘 설명한 것은?

  1. 산소압력은 3kgf/cm2 이하로 하며 예열불꽃의 백심 끝이 모재 표면에서 약 1.5~2.0mm 정도가 좋다.
  2. 산소압력은 5kgf/cm2 이상으로 하며 예열불꽃의 백심 끝이 모재 표면에서 약 3.5~5.0mm 정도가 좋다.
  3. 산소압력은 7kgf/cm2 이하로 하며 예열불꽃의 백심 끝이 모재 표면에서 약 4~5mm 정도가 좋다.
  4. 산소압력은 5kgf/cm2 이상으로 하며 예열불꽃의 백심 끝이 모재 표면에서 약 5~7mm 정도가 좋다.
(정답률: 48%)
  • 가스절단 방법에서 아름다운 절단면을 얻을 수 있는 조건은 산소압력이 낮을수록 좋으며, 예열불꽃의 백심 끝이 모재 표면에서 일정한 거리(약 1.5~2.0mm)에 위치하는 것이 좋다. 따라서 정답은 "산소압력은 3kgf/cm2 이하로 하며 예열불꽃의 백심 끝이 모재 표면에서 약 1.5~2.0mm 정도가 좋다."이다.
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