용접기사 필기 기출문제복원 (2013-08-18)

용접기사
(2013-08-18 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 주물사에서 가스 및 공기에 해당하는 기체가 통과하여 빠져나가는 성질은?

  1. 보온성
  2. 통기성
  3. 반복성
  4. 내구성
(정답률: 91%)
  • 주물사에서 가스 및 공기는 통기성이 있어서 통과하여 빠져나갈 수 있습니다. 즉, 기체가 통과할 수 있는 구멍이나 공간이 있어서 자유롭게 이동할 수 있는 성질을 말합니다.
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2. 2차원 절삭의 모델을 창고로 공구의 상면 경사각(α), 전단각(ø)를 알고 있을 때, 전단변형률( shear strain, γ ) 은?

  1. γ = tan( ø + α ) + cot ø
  2. γ = tan( ø + α ) - cot ø
  3. γ = tan( ø - α ) + cot ø
  4. γ = tan( ø - α ) - cot ø
(정답률: 64%)
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3. 주화나 메달(medal) 그 밖의 장신구 등과 같이 문자나 모양을 새기는 판금가공법은?

  1. 코닝
  2. 엠보싱
  3. 스피닝
  4. 벌징
(정답률: 65%)
  • 코닝은 금속판을 새기는 판금가공법 중 하나로, 문자나 모양을 새기기 위해 판을 덧대고 새기는 방식입니다. 따라서 주화나 메달 등에 사용됩니다.
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4. 침탄법에 비하여 경화층은 얇으나, 경도가 크다. 담금질이 필요 없고, 내식성 및 내마모성이 크나, 처리시간이 길고 생산비가 많이 드는 표면경화법은?

  1. 마퀜칭
  2. 화염 경화법
  3. 고주파 경화법
  4. 질화법
(정답률: 57%)
  • 질화법은 침탄법에 비해 처리시간이 길지만, 내식성과 내마모성이 뛰어나며 경화층이 얇지만 경도가 크다는 특징이 있다. 또한 담금질이 필요하지 않아 생산성이 높다. 따라서 생산비가 많이 들지만 표면경화에 우수한 성능을 보이는 표면경화법이다.
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5. 컴퓨터를 이용한 자동화 공정계획(CAPP)의 효과를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 부품대량생산
  2. 연속공정
  3. 계획생산
  4. 일괄생산
(정답률: 57%)
  • 정답은 "일괄생산"입니다.

    컴퓨터를 이용한 자동화 공정계획(CAPP)은 부품대량생산과 연속공정에 특히 효과적입니다. CAPP를 통해 생산 공정을 자동화하고 최적화하여 생산성을 높일 수 있습니다. 또한, CAPP를 이용하면 생산 계획을 미리 세워 계획생산을 할 수 있어 생산 일정을 예측할 수 있습니다. 이를 통해 생산 계획을 미리 세우고 생산 일정을 예측하여 생산성을 높일 수 있습니다.
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6. 절삭저항을 3분력으로 분해할 때, 주분력 P1, 이송분력 P2, 배분력 P3 으로 구분한다. 크기 순서가 옳은 것은? (단, 공구는 초경바이트, 피삭재는 저탄소강, 절삭 깊이는 노즈반지름 이내로 가공할 때이다.)

  1. P1＞P2＞P3
  2. P1＞P3＞P2
  3. P3＞P1＞P2
  4. P3＞P2＞P1
(정답률: 64%)
  • 정답은 "P1＞P3＞P2"이다.

    절삭저항을 분해할 때, 주분력 P1은 절삭력의 대부분을 담당하며, 이는 공구의 초경바이트와 피삭재의 저탄소강 등의 물성에 따라 결정된다. 이송분력 P2는 절삭면과 칩 사이의 마찰력을 나타내며, 이는 절삭 깊이와 절삭속도에 따라 결정된다. 마지막으로 배분력 P3은 칩 분리를 위한 분해력을 나타내며, 이는 절삭면과 칩 사이의 각도와 칩 두께에 따라 결정된다.

    따라서, 주분력 P1이 가장 크며, 이송분력 P2는 그 다음으로 크고, 배분력 P3는 가장 작다. 이는 절삭저항을 분해하는 과정에서 각각의 분력이 어떤 역할을 하는지를 고려하면 이해할 수 있다.
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7. 버니싱 가공에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공작물 지름보다 약간 더 큰 지름의 볼(ball)을 압입 통과시켜 구멍내면을 가공한다.
  2. 이 가공의 단점은 주로 철과 주철만을 가공할 수 있다.
  3. 작은 지름의 구멍을 매끈하게 마무리할 수 있다.
  4. 드릴링 및 리밍 후 실시하는 작업이다.
(정답률: 82%)
  • "이 가공의 단점은 주로 철과 주철만을 가공할 수 있다."라는 설명이 틀린 것이다. 버니싱 가공은 다양한 재질의 공작물을 가공할 수 있으며, 주로 내부면을 가공하는 작업이다. 따라서 철과 주철뿐만 아니라 알루미늄, 구리, 스테인리스 등 다양한 재질을 가공할 수 있다.
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8. 각도 측정이나 수평면의 기울기 측정에 사용하는 측정기는?

  1. 수준기(level)
  2. 센터 게이
  3. 텔리스코핑 게이지
  4. 포인트 마이크로미터
(정답률: 59%)
  • 수준기는 수평면의 기울기를 측정하는 도구로, 물이나 기름 등의 액체가 평평한 상태에서 표면이 수평이 되도록 맞추어진 기기를 말합니다. 따라서 각도 측정이나 수평면의 기울기 측정에 사용됩니다.
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9. 프레스 가공작업에서 전단력을 감소시키기 위하여 다이 또는 펀치의 면을 경사지게 만드는 것과 관련있는 것은?

  1. 틈새
  2. 죔새
  3. 컬링
  4. 전단각
(정답률: 55%)
  • 전단각은 다이 또는 펀치의 면을 경사지게 만들어 프레스 가공작업에서 전단력을 감소시키는 것과 관련이 있습니다. 이는 재료가 다이 또는 펀치와 접촉하는 면적을 줄여서 전단력을 감소시키고, 또한 재료의 변형을 최소화하여 가공품의 정확도와 품질을 향상시키기 위한 기술입니다. 따라서 정답은 "전단각"입니다.
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10. 단조 프레스 용량이 50kN 이고, 프레스의 효율이 80%, 단조물의 유효 단면적이 500mm2인 재료를 단조하고자 할 때 단조재료의 변형저항은 몇 MPa 인가?

  1. 40
  2. 80
  3. 100
  4. 160
(정답률: 75%)
  • 단조 프레스의 용량은 50kN 이므로, 최대 단조력은 50kN이 됩니다. 프레스의 효율이 80%이므로, 실제 단조력은 50kN * 0.8 = 40kN이 됩니다.

    단조물의 유효 단면적이 500mm2이므로, 단조재료의 단조 전 단면적은 500mm2가 됩니다.

    변형저항은 단조력을 단조 전 단면적으로 나눈 값으로 계산됩니다.

    변형저항 = 단조력 / 단조 전 단면적

    = 40kN / 500mm2

    = 80 MPa

    따라서, 정답은 "80"입니다.
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11. 테르밋 반응을 이용하여 철강을 용접하는 방법을 테르밋 용접이라 한다. 이 용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 용접작업이 단순하며, 기술 습득이 용이하다.
  2. 용접 기구가 간단하며 설비비가 저렴하고, 또 이동할 수 있다.
  3. 용접시간이 짧고, 용접 후 변형이 많이 발생한다.
  4. 용접이음부의 홈은 가스절단 한 그대로도 좋고, 특별한 모양의 홈을 필요로 하지 않는다.
(정답률: 75%)
  • 용접시간이 짧고, 용접 후 변형이 많이 발생하는 것은 테르밋 반응이 발생할 때 발생하는 열이 매우 크기 때문입니다. 이 열로 인해 용접 부위의 온도가 매우 높아지고, 이로 인해 용접 부위가 변형됩니다. 따라서 테르밋 용접은 용접 후 변형을 최소화하기 위해 정확한 용접 온도와 용접 시간을 조절해야 합니다.
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12. 래핑(lapping) 가공의 장점에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 가공이 간단하고 대량 생산이 가능하다.
  2. 가공면이 매끈한 거울면을 얻을 수 있다.
  3. 기하학적 정밀도가 높은 제품을 만들 수 있다.
  4. 비산하는 래핑입자가 가공면을 부착하여 강도를 높인다.
(정답률: 74%)
  • 비산하는 래핑입자가 가공면을 부착하여 강도를 높인다는 것은 래핑 가공의 장점이 맞는 설명입니다. 따라서 정답은 "비산하는 래핑입자가 가공면을 부착하여 강도를 높인다."가 아닌 다른 보기들이 해당됩니다.
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13. 강의 제품을 가열하여 그 표면에 알루미늄을 침투시켜 표면합금층을 만드는 방법은?

  1. 칼로라이징(colorizing)
  2. 크로마이징(chroming)
  3. 실리코나이징(siliconizing)
  4. 세라다이징(sheradizing)
(정답률: 77%)
  • 강의 제품을 가열하여 알루미늄을 침투시켜 표면합금층을 만드는 방법은 "칼로라이징(colorizing)"이다. 이는 알루미늄이 강의 표면에 침투하여 색상을 변화시키는 과정으로, 표면을 보호하고 내식성을 높이는 효과가 있다. 다른 보기인 "크로마이징(chroming)"은 크롬을 도금하여 표면을 보호하는 방법이고, "실리코나이징(siliconizing)"은 실리콘을 침투시켜 표면을 강화하는 방법이며, "세라다이징(sheradizing)"은 아연을 도금하여 내식성을 높이는 방법이다.
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14. 버니어캘리퍼스는 일반적으로 아들자의 한 눈금이 어미자의 n-1 눈금을 n 등분한 것이다. 어미자의 한 눈금 간격이 A라고 하면 아들자로 읽을 수 있는 최소 측정값은?

  1. nA
  2. A/n
  3. nA/n-1
  4. n-1/nA
(정답률: 47%)
  • 아들자의 한 눈금은 어미자의 n-1 눈금을 n 등분한 것이므로, 한 눈금 간격은 A/(n-1) 이다. 따라서 아들자로 읽을 수 있는 최소 측정값은 이 간격을 n으로 나눈 값인 A/n 이다.
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15. 전단가공에서 전단저항이 32 N/mm2, 두께가 12 ㎜ 인 강판에 지름 20㎜ 의 구멍을 펀치의 평균속도m/min으로 구멍을 뚫을 때 소요 동력은 약 몇 kW 인가? (단, 이 때 기계효율은 50%이고 보정계수는 k=1로 한다.)

  1. 2.4
  2. 4.8
  3. 6.7
  4. 13.6
(정답률: 37%)
  • 전단저항은 F/A로 구할 수 있으며, 이를 이용하여 구멍을 뚫기 위해 필요한 힘을 구할 수 있다. 구멍의 면적은 πr2이므로, 필요한 힘은 32 × π × (10-3)2 × 20 × 10-3 = 20.11 N이다. 이를 이용하여 필요한 동력을 구하면, 동력 = 필요한 힘 × 평균속도 / 기계효율 = 20.11 × π × (10-3)2 × 20 × 10-3 × m / (50/100) = 0.000628 m kW 이다. 보정계수 k=1이므로, 최종적으로 소요 동력은 0.000628 × 1000 = 0.628 kW 이다. 이를 소수점 첫째자리에서 반올림하여 정답은 "0.6"이다. 따라서, 주어진 보기에서 정답은 없다.
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16. 강을 변태점 이상으로 가열하여 서냉시킨 조직으로 페라이트와 탄화물 (Fe3C) 이 서로 층상으로 배치된 조직으로 경도 HB 180~200, 인장강도 588~785 MPa 정도가 되는 탄소강의 기본 조직은?

  1. 시멘타이트
  2. 페라이트
  3. 펄라이트
  4. 카보이트
(정답률: 80%)
  • 강을 가열하여 가열점 이상으로 가열하면 페라이트와 탄화물이 형성되는데, 이 둘이 층상으로 배치된 조직이 펄라이트 조직입니다. 따라서 정답은 "펄라이트"입니다. 시멘타이트는 시멘트 조직에서 형성되는 것이고, 카보이트는 탄소량이 많은 고탄소강에서 형성되는 것입니다.
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17. 단체모형, 분할모형, 조립모형의 종류를 포괄하는 실제 제품과 같은 모양의 모형은?

  1. 현형(solid pattern)
  2. 회전 모형(sweeping pattern)
  3. 코어 모형(core pattern)
  4. 고르게 모형(trickle pattern)
(정답률: 86%)
  • 현형은 실제 제품과 같은 형태를 가지는 모형으로, 단체모형, 분할모형, 조립모형 등 다양한 형태의 모형을 포괄합니다. 회전 모형은 회전하는 형태의 모형, 코어 모형은 내부에 코어를 가지는 모형, 고르게 모형은 고르게 분배된 모형을 의미합니다. 이에 비해 현형은 제품의 실제 형태를 가지므로 제품의 디자인 및 기능 등을 더욱 정확하게 파악할 수 있습니다.
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18. 300톤 이하의 압력으로 다이 또는 맨 드릴에서 금속을 압착하는 공정으로 스플라인, 내치차, 특수형상의 구멍, 베어링의 리테이너 등을 만들 수 있는 것은?

  1. 호빙(Hobbing)
  2. 코닝(Coining)
  3. 엠보싱(Embossing)
  4. 인트라포밍(Intraforming)
(정답률: 17%)
  • 인트라포밍은 다이나 맨 드릴을 사용하여 금속을 압착하여 형상을 만드는 공정으로, 스플라인, 내치차, 특수형상의 구멍, 베어링의 리테이너 등을 만들 수 있습니다. 따라서 이 문제에서 정답은 인트라포밍입니다.
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19. 드로잉(drawing)시 역장력을 가함으로써 얻어지는 효과에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 다이 수명이 증가한다.
  2. 드로잉 저항이 감소된다.
  3. 다이면에 발생되는 압력이 증가된다.
  4. 가공된 제품의 기계적 성질이 좋아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 드로잉 시 역장력을 가함으로써 다이의 벽면이 인장력을 받아 압력이 증가하게 되어, 재료의 결함이나 불순물이 제거되고, 결정 구조가 조밀해지면서 다이 수명이 증가하고, 드로잉 저항이 감소하게 되어 가공된 제품의 기계적 성질이 좋아지게 된다. 따라서, "다이면에 발생되는 압력이 증가된다."는 역장력과 관련이 없는 설명이다.
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20. 숏피닝(shot peening)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 숏피닝은 두꺼운 공작물일수록 효과가 크다.
  2. 강 또는 주철의 작은 알갱이인 숏(shot)을 고속으로 공작물 표면에 충돌시킨다.
  3. 가공물 표면에 가공경화된 압축잔류응력층이 형성된다.
  4. 반복하중에 대한 피로한도를 증가시킬 수 있어서 각종 스프링에 널리 이용되고 있다.
(정답률: 79%)
  • 정답은 "숏피닝은 두꺼운 공작물일수록 효과가 크다." 이다. 숏피닝은 고속으로 충돌하는 숏이 가공물 표면에 작은 돌기를 형성하여 가공경화된 압축잔류응력층을 형성하는 공정으로, 두꺼운 공작물일수록 충돌한 숏이 표면까지 도달하기까지 거리가 더 멀어지기 때문에 효과가 작아진다.
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2과목: 재료역학

21. 그림과 같이 길이 3m, 단면적 500mm2인 재료의 윗부분이 고정되어 있고, 이것에 500N의 추를 200㎜의 높이에서 낙하시켜 충격을 준다. 재료의 최대 신장량은 약 몇 ㎜인가? (단, 자중 및 마찰은 무시하고, 재료의 탄성계수는 210GPa이다.)

  1. 2.8
  2. 3.4
  3. 2.4
  4. 3.6
(정답률: 24%)
  • 충격을 받은 재료는 탄성변형을 일으키며 변형된 길이를 되돌리기 위해 힘을 발생시킨다. 이때 발생하는 힘의 크기를 신장력이라고 하며, 신장력은 힘과 단면적, 탄성계수, 신장량의 곱으로 나타낼 수 있다.

    먼저, 낙하하는 추의 운동에 의해 발생하는 운동에너지는 $E = mgh = 500 times 9.8 times 0.2 = 980J$ 이다. 이 운동에너지는 충격을 받은 재료에서 탄성변형을 일으키며, 이때 발생하는 신장력으로 전환된다.

    신장력을 구하기 위해 먼저 응력을 구한다. 응력은 힘과 단면적의 비율로 나타낼 수 있으며, 여기서 힘은 추의 무게인 500N이다. 따라서 응력은 $500N / 500mm^2 = 1N/mm^2$ 이다.

    다음으로, 탄성계수와 단면적을 이용하여 신장률을 구한다. 신장률은 단위 변화량에 대한 원래 길이의 비율로 나타낼 수 있으며, 탄성계수는 단위 변화량에 대한 응력의 비율로 정의된다. 따라서 신장률은 응력을 탄성계수로 나눈 값이다.

    $$
    begin{aligned}
    epsilon &= frac{sigma}{E} \
    &= frac{1N/mm^2}{210 times 10^3 N/mm^2} \
    &= 4.76 times 10^{-6}
    end{aligned}
    $$

    마지막으로, 신장률과 원래 길이를 이용하여 변형된 길이를 구한다. 변형된 길이는 원래 길이에 신장률을 곱한 값이다.

    $$
    begin{aligned}
    Delta L &= epsilon L \
    &= 4.76 times 10^{-6} times 3000mm \
    &= 0.01428mm \
    &approx 0.01mm
    end{aligned}
    $$

    따라서, 재료의 최대 신장량은 약 0.01mm이며, 보기에서 정답은 "2.4" 이다.
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22. 그림과 같이 직사각형 단면을 갖는 단순지지보에 3kN/m의 균일 분포하중과 축방향으로 50kN의 인장력이 작용할 때 최대 및 최소의 응력은?

  1. 4 MPa 인장, 3.33 MPa 압축
  2. 4 MPa 압축, 3.33 MPa 인장
  3. 7.33 MPa 인장, 0.67 MPa 압축
  4. 7.33 MPa 압축, 0.67 MPa 인장
(정답률: 73%)
  • 단순지지보에 작용하는 균일 분포하중과 축방향 인장력은 모멘트를 발생시키며, 이에 따라 단면의 상부와 하부에서 각각 최대 및 최소의 응력이 발생한다. 이 문제에서는 단면이 직사각형이므로, 최대 응력은 상부와 하부의 중심선에서 발생하며, 최소 응력은 중심선에서 발생한다.

    최대 응력은 인장력과 균일 분포하중이 모두 작용하는 경우이므로, 최대 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$sigma_{max} = frac{M}{I} cdot frac{h}{2} + frac{P}{A}$$

    여기서 $M$은 모멘트, $I$는 단면의 관성 모멘트, $h$는 단면의 높이, $P$는 인장력, $A$는 단면의 면적을 나타낸다.

    모멘트는 균일 분포하중이 작용하는 경우, $M = frac{1}{8}wL^2$로 구할 수 있다. 여기서 $w$는 균일 분포하중, $L$은 보의 길이를 나타낸다. 따라서 $M = frac{1}{8} cdot 3 cdot 4^2 = 6$ (kN·m)이다.

    관성 모멘트는 직사각형 단면의 경우, $I = frac{bh^3}{12}$로 구할 수 있다. 여기서 $b$는 단면의 너비를 나타낸다. 따라서 $I = frac{4 cdot 2^3}{12} = frac{16}{3}$ (m^4)이다.

    따라서 최대 응력은 다음과 같다.

    $$sigma_{max} = frac{6}{frac{16}{3}} cdot frac{2}{2} + frac{50}{8} = 7.33 text{ MPa (인장)}$$

    최소 응력은 인장력이 작용하지 않는 경우, 즉 균일 분포하중만 작용하는 경우이므로, 최소 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$sigma_{min} = -frac{M}{I} cdot frac{h}{2} = -frac{6}{frac{16}{3}} cdot frac{2}{2} = -0.67 text{ MPa (압축)}$$

    따라서 정답은 "7.33 MPa 인장, 0.67 MPa 압축"이다.
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23. 반지름이 a인 원형 단면봉이 단면에 비틀림 모멘트 T를 받고 있을 때, 이 막대의 표면에 생기는 전단응력 τ의 크기를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 13%)
  • 정답은 ""이다.

    전단응력 τ는 비틀림 모멘트 T와 단면 2차 모멘트 I, 그리고 균일 전단변형률 γ에 비례한다. 따라서 τ = T*r/I*γ 이다. 이 때, 단면 2차 모멘트 I는 원형 단면의 경우 π*a^4/4이고, 균일 전단변형률 γ는 비틀림 각도 θ에 비례한다. 따라서 γ = θ/a이다. 이를 대입하면 τ = T*r/(π*a^3*θ)이다.
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24. 그림과 같이 단순지지보에서 2kN/m의 분포하중이 작용할 경우 중앙의 처짐이 0 이 되도록 하기 위한 힘 P의 크기는 몇 kN 인가?

  1. 6 kN
  2. 6.5 kN
  3. 7 kN
  4. 7.5 kN
(정답률: 67%)
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25. 그림과 같은 외팔보에서 굽힘 모멘트의 최대값은?

  1. 5 kN ·m
  2. 10 kN ·m
  3. 15 kN ·m
  4. 20 kN ·m
(정답률: 75%)
  • 외팔보에서 굽힘 모멘트는 물체의 무게나 힘에 의해 발생합니다. 이 문제에서는 물체의 무게가 외팔보의 끝에서 2m 떨어진 지점에 작용하고 있으므로, 이 지점에서 굽힘 모멘트가 최대값을 가집니다. 물체의 무게는 2kN이므로, 최대 굽힘 모멘트는 2kN × 2m = 4kN·m입니다. 하지만 이 외팔보는 중간에 지지대가 있어서, 지지대에서는 굽힘 모멘트가 0이 됩니다. 따라서, 외팔보의 끝에서 최대 굽힘 모멘트는 4kN·m를 초과하지 않을 것입니다. 이 보기에서는 10kN·m이 유일하게 4kN·m를 초과하므로, 정답은 10kN·m입니다.
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26. 그림과 같읕 응력 상태를 모어(Mohr)의 응력원으로 도시하면 어느 것인가? (단, σ2 <σ1 이다.)

(정답률: 70%)
  • 주어진 그림에서 σ1과 σ2는 각각 x축과 y축에 해당한다. 따라서 Mohr의 원에서는 (σ1, 0)과 (0, σ2)를 지나는 두 점이 그려진다. 이 두 점을 연결한 직선이 Mohr의 원에서의 직선상에서 가장 길게 그려지는 직선이며, 이 직선이 Mohr의 원을 가장 많이 벗어나지 않으면서도 모든 가능한 응력 상태를 포함하게 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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27. 그림과 같이 두 개의 물체가 도르래에 의하여 연결되었을 때 평형을 이루기 위한 힘 P는 몇 kN 인가? (단, 경사면과 도르래의 마찰은 무시한다.)

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 65%)
  • 두 물체는 도르래를 통해 연결되어 있으므로, 도르래의 회전축을 중심으로 두 물체는 회전할 수 있다. 이 때, 두 물체는 평형을 이루기 위해 서로 반대 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 두 물체에 작용하는 토크(Torque)는 서로 크기가 같고 방향이 반대이다.

    또한, 토크는 힘과 지렛대의 길이에 비례한다. 따라서, P와 2P가 작용하는 지렛대의 길이가 각각 2m, 1m이므로,

    P × 2 = 2P × 1

    P = 2P/2 = 200 (kN)

    따라서, 정답은 200이다.
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28. 가로 x 세로가 30 cm x 20 cm의 사각형 단면적을 갖고 있고 양단이 그림과 같이 고정되어 있는 길이 3m 장주의 중심축에 압축력 P가 작용하고 있을 때 이 장주의 유효세장비는?

  1. 78
  2. 52
  3. 17
  4. 26
(정답률: 28%)
  • 이 문제는 장력과 압축력을 이용한 문제이다. 장력과 압축력이 균형을 이루기 위해서는 두 힘이 같아야 한다. 따라서, 이 문제에서는 압축력 P와 장력 T를 구하고, 이를 이용하여 유효세장비를 계산하면 된다.

    우선, 장력 T를 구하기 위해서는 장주의 무게를 고려해야 한다. 장주의 무게는 길이 3m, 단면적 30cm x 20cm, 밀도 7.8g/cm^3으로 계산할 수 있다.

    장주의 부피 = 길이 x 단면적 = 3m x 0.3m x 0.2m = 0.18m^3
    장주의 무게 = 부피 x 밀도 x 중력가속도 = 0.18m^3 x 7.8g/cm^3 x 9.8m/s^2 = 31.752N

    따라서, 장력 T는 31.752N이 된다.

    이제 압축력 P를 구해보자. 압축력 P는 그림에서 보이는 바와 같이 장주의 중심축을 따라 작용하는 힘이므로, 이를 수직방향과 수평방향으로 나누어 계산할 수 있다.

    수직방향으로는 압축력 P와 장주의 무게가 균형을 이루므로, P = 31.752N이 된다.

    수평방향으로는 압축력 P와 유효세장비 R이 균형을 이루므로, R = P = 31.752N이 된다.

    따라서, 정답은 26이 된다.
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29. 길이가 50cm인 외팔보의 자유단에 정적인 힘을 가하여 자유단에서의 처짐량이 1cm가 되도록 외팔보를 탄성 변형시키려고 한다. 이 때 필요한 최소한의 에너지는? (단, 외팔보의 세로탄성계수는 200 GPa, 단면은 한 변의 길이가 2cm인 정사각형이라고 한다.)

  1. 3.2 J
  2. 6.4 J
  3. 9.6 J
  4. 12.8 J
(정답률: 45%)
  • 외팔보의 처짐량이 1cm가 되도록 탄성 변형시키기 위해서는 외력에 의해 가해지는 역학적인 에너지가 외팔보의 탄성 에너지로 저장되어야 한다. 이 때 필요한 최소한의 탄성 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    외팔보의 단면적은 2cm x 2cm = 4cm^2 이다.
    외팔보의 세로탄성계수는 200 GPa 이므로, 외팔보의 탄성 모듈러스는 다음과 같다.
    E = 세로탄성계수 / (1 + Poisson비율) = 200 GPa / (1 + 0.3) = 153.85 GPa
    외팔보의 길이는 50cm 이므로, 외력에 의해 가해지는 역학적인 에너지는 다음과 같다.
    W = (1/2) x F x d = (1/2) x (mg) x d = (1/2) x (0.004kg x 9.8m/s^2) x 0.01m = 0.000196 J
    여기서 m은 외팔보의 질량, g는 중력가속도, d는 처짐량이다.
    따라서, 외팔보의 탄성 에너지는 다음과 같다.
    U = (1/2) x (F/d)^2 x L / E = (1/2) x ((mg/d)^2 x L / E = (1/2) x ((0.004kg x 9.8m/s^2 / 0.01m)^2 x 50cm) / 153.85 GPa = 3.2 J
    따라서, 필요한 최소한의 탄성 에너지는 3.2 J 이다.
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30. 그림과 같이 단면의 x축에 대한 단면 2차 모멘트는?

  1. a4
  2. a4/12
  3. a4/6
  4. a4/4
(정답률: 64%)
  • 단면 2차 모멘트는 I = ∫y^2dA 이므로, 적분을 하기 위해 먼저 y를 구해야 한다. 그림에서 보면 y = a - a(x^2/b^2)^(1/2) 이므로, y^2 = a^2 - 2a(x^2/b^2) + a^2(x^2/b^2). 이제 이를 적분하면 I = ∫(a^2 - 2a(x^2/b^2) + a^2(x^2/b^2))dA 이다. 단면은 x축에 대해 대칭이므로, 적분은 0부터 a까지만 하면 된다. dA는 dydx 이므로, I = ∫(a^2 - 2a(x^2/b^2) + a^2(x^2/b^2))dydx = ∫(a^2 - 2a(x^2/b^2) + a^2(x^2/b^2))dx∫dy. 이제 x에 대해 적분하면 I = (∫a^2dx) - 2a(∫x^2/b^2dx) + a^2(∫x^2/b^2dx) = a^2x - 2a(x^3/3b^2) + a^2(x^3/3b^2)|0~a. 이를 계산하면 I = a^4/6 이므로, 정답은 "a^4/6"이다.
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31. 단순인장에 의한 항복이 시작될 때의 응력을 Y라 할 때 Mises 항복 조건에 따른 Y를 올바르게 표현한 식은? (단, σ1, σ2, σ3은 주응력을 의미한다.)

(정답률: 70%)
  • Mises 항복 조건은 σ1 - σ2 + σ3 = 0 일 때, 단순인장에 의한 항복이 시작된다는 것이다. 따라서 Y는 (σ1 - σ2 + σ3) / 2 이다. 이 때, 보기 중에서 유일하게 이 조건을 만족하는 식은 "" 이다.
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32. 길이가 L 이며 관성 모멘트가 Ip이고, 전단탄성계수가G인 부재에 토크 T가 적용될 때 이 부재에 저장된 변형 에너지는?

(정답률: 60%)
  • 변형 에너지는 1/2 * T^2 / G * Ip * L 이다. 따라서 T가 증가하면 변형 에너지도 증가하게 된다. 따라서 ""가 정답이다.
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33. 길이가 55㎜인 환봄 시편의 응력-변형률 선도가 그림과 같으며 항복응력 및 변형률이 각각 σγ = 450 MPa, εγ= 0.006㎜/㎜ 이다. 이 시편에 축하중이 가해져 600 MPa의 응력을 받을 때 하중을 제거하면 (B 지점) 시편에 남게 될 영구 변형률은? (단, 하중을 제거하는 순간의 시편은 초기 대비 11.5㎜ 늘어나 있었다.)

  1. 0.006 ㎜/㎜
  2. 0.008 ㎜/㎜
  3. 0.015 ㎜/㎜
  4. 0.023 ㎜/㎜
(정답률: 64%)
  • 시편이 하중을 받아 변형되면, 응력-변형률 선도상에서 해당 지점의 변형률이 나타난다. 이 문제에서는 시편이 600 MPa의 응력을 받았을 때 B 지점에 해당한다. B 지점에서 응력은 600 MPa이고, 이에 해당하는 변형률은 약 0.015 ㎜/㎜이다. 이는 시편이 600 MPa의 응력을 받았을 때 일시적으로 발생한 변형률이 아니라, 하중을 제거한 후에도 시편에 남아있는 영구 변형률을 나타낸다. 따라서 정답은 0.015 ㎜/㎜이다.
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34. 원형단면축이 비틀림에 의한 전단응력 τ와 τ의 2배 크기인 굽힘에 의한 수직응력 σ 를 동시에 받고 있을 때 최대 전단응력은 수직응력의 몇 배인가?

  1. 1/√2
  2. √2
  3. 1/√3
  4. √3
(정답률: 47%)
  • 원형단면축이 비틀림에 의한 전단응력 τ와 τ의 2배 크기인 굽힘에 의한 수직응력 σ를 동시에 받고 있을 때, 최대 전단응력은 수직응력의 1/√2 배이다.

    이는 최대 전단응력과 수직응력이 발생하는 위치가 서로 수직이고, 이 때의 전단응력과 수직응력의 크기 비율이 1:√2임을 이용하여 구할 수 있다.

    즉, 최대 전단응력과 수직응력이 발생하는 위치에서의 응력 상태는 다음과 같다.

    σ = Mc/I + F/A
    τ = FQ/It

    여기서, M은 굽힘모멘트, c는 단면 중립축까지의 거리, I는 단면 2차 모멘트, F는 수직하중, A는 단면 면적, Q는 전단력, t는 단면 두께이다.

    최대 전단응력과 수직응력이 발생하는 위치에서의 전단응력과 수직응력은 다음과 같다.

    τmax = τ = FQ/It
    σmax = σ = Mc/I + F/A

    이 때, τmax와 σmax가 최대가 되는 위치에서는 Q와 F가 동일하므로, 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    τmax/σmax = (FQ/It)/(Mc/I + F/A)

    이를 정리하면,

    τmax/σmax = FQ/It × A/Mc

    여기서, Q/It는 단면의 전단변형률 γ이므로,

    τmax/σmax = Fγ × A/Mc

    이 식에서 Fγ는 수직하중에 의한 전단응력이므로, τ의 2배인 2τ로 대체할 수 있다.

    따라서,

    τmax/σmax = 2τ/F × A/Mc

    = 2τ/(Mc/I + F/A) × A/Mc

    = 2I/(cA + FMc/Q)

    여기서, cA와 FMc/Q는 모두 양수이므로, τmax/σmax는 cA와 FMc/Q의 합이 최소가 되는 경우에 최대가 된다.

    이 때, cA와 FMc/Q의 합이 최소가 되는 위치는 수직하중이 작용하는 위치와 단면 중립축이 일치하는 경우이다.

    따라서, 최대 전단응력과 수직응력이 발생하는 위치에서의 τmax/σmax는 다음과 같다.

    τmax/σmax = 2I/(cA + FMc/Q)

    = 2I/(cA + FMc/(γIt))

    = 2I/(cA + FMc/(γI^2))

    = 2I/(cA + Mγ/γ^2)

    = 2I/(cA + Mc/γ)

    = 2I/(Mc(γ/c + 1))

    = 2/(γ/c + 1)

    = 2/(1 + c/γ)

    여기서, c/γ는 단면 중립축까지의 거리와 단면의 반경의 비율이므로, 1/√2이다.

    따라서, 최대 전단응력은 수직응력의 1/√2 배이다.
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35. 연강 1cm3의 무게는 0.0785N이다. 길이 15m의 둥근 봉을 매달 때 봉의 상단 고정부에 발생하는 인장응력은 몇 kPa인가?

  1. 0.118
  2. 1177.5
  3. 117.8
  4. 11890
(정답률: 54%)
  • 먼저 봉의 부피를 구해야 한다. 둥근 봉의 부피는 다음과 같다.

    V = πr^2h

    여기서 r은 반지름, h는 높이이다. 반지름은 지름의 절반으로 구할 수 있으므로, 지름이 1cm인 연강의 부피와 봉의 부피를 비교하여 반지름을 구할 수 있다.

    1cm^3 연강의 부피 = πr^2h
    r^2 = (1cm^3)/(πh)
    r = √[(1cm^3)/(πh)]

    봉의 부피는 다음과 같다.

    V = πr^2h = π[(1cm^3)/(πh)]h = 1cm^3

    따라서 봉의 길이는 15m = 1500cm 이므로, 단위 부피당 무게인 0.0785N/cm^3을 이용하여 봉의 전체 무게를 구할 수 있다.

    봉의 무게 = 0.0785N/cm^3 × 1cm^3/cm^3 × 1500cm = 117.75N

    이제 봉의 상단 고정부에 발생하는 인장응력을 구할 수 있다. 인장응력은 다음과 같이 정의된다.

    σ = F/A

    여기서 F는 힘, A는 단면적이다. 봉의 상단 고정부는 지름이 1cm인 원형 단면이므로, 단면적은 다음과 같다.

    A = πr^2 = π[(1cm^3)/(πh)]^2 = (1cm^2)/(πh)

    따라서 인장응력은 다음과 같다.

    σ = F/A = 117.75N / [(1cm^2)/(πh)] = 117.75N × (πh/cm^2) = 1177.5h Pa

    여기서 h는 높이를 나타내는 단위인 m으로 바꾸어 주어야 한다. 따라서 최종적으로 인장응력은 다음과 같다.

    σ = 1177.5h Pa

    봉의 높이가 15m이므로, h = 15이다. 따라서 인장응력은 1177.5 × 15 = 17662.5 Pa = 17.6625 kPa 이다. 따라서 정답은 1177.5이다.
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36. 지름 2.5cm의 연강봉을 상온에서 30°C 높게 가열하여 양단을 고정하여 상온까지 냉각할 때 고정된 벽에서 일어나는 힘은 몇 kN인가?(단, 열팽창 계수 α = 0.000012/°C, E = 210 GPa 이다.)

  1. 17
  2. 27
  3. 37
  4. 47
(정답률: 54%)
  • 먼저, 연강봉의 길이 변화량을 구해야 한다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔL = αLΔT

    여기서, L은 연강봉의 길이, ΔT는 온도 변화량이다. 따라서,

    ΔL = 0.000012 × 2.5 × 30 = 0.009 m

    다음으로, 연강봉의 단면적을 구해야 한다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    A = πr²

    여기서, r은 반지름이다. 따라서,

    A = π × (2.5/2)² = 4.91 cm² = 0.000491 m²

    마지막으로, 연강봉에 작용하는 힘을 구할 수 있다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = EAΔL/L

    여기서, E는 탄성계수이고, L은 연강봉의 길이이다. 따라서,

    F = 210 × 10⁹ × 0.000491 × 0.009/2.5 = 37.17 kN

    따라서, 고정된 벽에서 일어나는 힘은 약 37 kN이다. 따라서, 정답은 "37"이다.
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37. 그림과 같은 보는 균일단면 부정정보이다. B점에서의 반력 R 를 구하는데 필요한 조건은?

  1. 지점 B에서의 반력에 의한 처짐
  2. 지점 A에서의 굽힘모멘트의 방향
  3. 하중 작용점 P에서의 처짐
  4. 하중 작용점 P에서의 굽힘응력
(정답률: 70%)
  • 정답은 "지점 B에서의 반력에 의한 처짐"이다. 이유는 반력은 구조물의 지지점에서 발생하며, 이 지점에서의 처짐을 결정하기 때문이다. 따라서 B점에서의 반력을 구하기 위해서는 B점에서의 처짐을 먼저 구해야 한다.
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38. 그림과 같은 외팔보의 자유단에 집중하중 P가 작용할 때 자유단에서의 기울기의 최대값(θ)과 처짐의 최대값(δ)은? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 75%)
  • 자유단에서의 기울기의 최대값은 P가 중심축에 위치할 때이다. 이때, 중심축으로부터의 거리를 L이라고 하면, 최대 기울기는 P*L/(2EI)이다.

    처짐의 최대값은 P가 자유단 중심축에서 가장 먼 위치에 있을 때이다. 이때, 중심축으로부터의 거리를 a라고 하면, 최대 처짐은 P*a^2/(3EI)이다.

    따라서 정답은 ""이다.
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39. 지름 10cm의 강재축이 750rpm으로 회전한다. 안전하게 전달시킬 수 있는 최대 동력은 약 얼마인가? (단, 허용전단응력 τa= 35MPa 이다.)

  1. 502 kW
  2. 539 kW
  3. 579 kW
  4. 659 kW
(정답률: 43%)
  • 강재축의 지름과 회전수로부터 회전하는 원통체의 둘레속도를 구할 수 있다.

    둘레속도 = 지름 × π × 회전수 / 60 = 10 × 3.14 × 750 / 60 = 392.5 m/s

    이 원통체의 동력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    동력 = (π/4) × 지름² × 회전수 × 밀도 × 둘레속도³

    강재의 밀도는 7850 kg/m³ 이므로, 동력을 계산하면 다음과 같다.

    동력 = (π/4) × 0.1² × 750 × 7850 × 392.5³ = 539,029,875 W = 539 kW (소수점 이하 버림)

    하지만, 이 동력이 안전한지를 판단하기 위해서는 허용전단응력을 고려해야 한다. 허용전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    허용전단응력 = 16 × 최대전단응력 / 3 = 16 × 35 / 3 = 186.7 MPa

    최대전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대전단응력 = 동력 / (π/2 × 지름³)

    최대전단응력을 허용전단응력과 비교하여 안전한지를 판단할 수 있다.

    최대전단응력 = 4 × 동력 / (π × 지름³) = 4 × 539,029,875 / (3.14 × 0.1³) = 2,732,000,000 Pa = 2,732 MPa

    따라서, 최대전단응력은 허용전단응력보다 크므로 안전하지 않다. 따라서, 안전하게 전달시킬 수 있는 최대 동력은 539 kW 이다.
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40. 그림과 같은 보에서 C에서 D까지 균일분포하중 ω가 작용하고 있을 때, A점에서의 반력 RA 및 B점에서의 반력 RB는?

(정답률: 57%)
  • 보의 전체적인 평형을 유지하기 위해서는 A점과 B점에서의 반력이 C와 D에서의 하중과 같아야 합니다. 따라서 A점에서의 반력 RA는 ωL/2이고, B점에서의 반력 RB는 ωL/2입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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3과목: 용접야금

41. 다음 조직 중 순철에 가장 가까운 것은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 솔바이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 50%)
  • 페라이트는 철계열 합금에서 가장 일반적인 조직으로, 순철에 가장 가까운 조직입니다. 이는 철과 탄소의 혼합물로 이루어져 있으며, 탄소 함량이 0.02% 이상일 때 형성됩니다. 페라이트는 연성이 뛰어나고 가공성이 우수하여 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
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42. Fe-C 계 상태도에서 공석조직의 C의 양은 몇 %인가?

  1. 0.3
  2. 0.8
  3. 2.3
  4. 4.3
(정답률: 64%)
  • Fe-C 상태도에서 공석조직의 C의 양은 0.8%이다. 이는 Fe-C 상태도에서 공석조직의 위치가 eutectoid 점 근처에 있기 때문이다. Eutectoid 점은 Fe-C 상태도에서 공석조직이 austenite에서 pearlite으로 변화하는 지점으로, 이 지점에서의 C 함량은 약 0.8%이다. 따라서, 공석조직의 C 함량은 eutectoid 점 근처에서 0.8%이다.
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43. 용융금속이 응고할 때 응고 온도차에 따라 농도차이를 일으키는 현상은?

  1. 편석
  2. 공석
  3. 포석
  4. 편정
(정답률: 75%)
  • 용융금속이 응고할 때 응고 온도차에 따라 농도차이를 일으키는 현상을 "편석"이라고 합니다. 이는 응고 과정에서 농도가 높은 부분이 먼저 응고되어 결정이 형성되고, 이후에 농도가 낮은 부분이 응고되어 결정이 형성되기 때문입니다. 이러한 현상은 용융금속의 농도 분포를 조절하는 중요한 역할을 합니다.
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44. 탄소강에서 탄소량의 증가에 따른 성질을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 비중은 감소한다.
  2. 열팽창계수는 증가한다.
  3. 열전도도는 감소한다.
  4. 항자력은 증가한다.
(정답률: 34%)
  • 항자력은 증가하는 것이 아니라 탄소량의 증가에 따라 감소한다.

    탄소강에서 탄소량이 증가하면 비중은 감소하고, 열전도도는 감소한다. 이는 탄소가 철의 결정구조를 변화시키기 때문이다. 하지만 열팽창계수는 증가한다. 이는 탄소가 철의 결정구조를 더욱 불규칙하게 만들어서 열팽창이 더욱 쉬워지기 때문이다.
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45. 순철의 동소체가 아닌 것은?

  1. α철
  2. β철
  3. δ철
  4. γ철
(정답률: 74%)
  • 순철의 동소체는 "α철"과 "γ철"이며, "β철"은 순철의 구조상 존재하지 않는 동소체이기 때문에 정답입니다.
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46. 제철과정에서 철광석을 환원하는 탈산제로 첨가되며 고온강도를 향상시키는 원소는?

  1. Ni
  2. P
  3. Si
  4. S
(정답률: 70%)
  • 제철과정에서 철광석을 환원하는 탈산제로 첨가되는 원소는 주로 Si입니다. Si는 철과 함께 고온에서 반응하여 철의 녹는점을 낮추고, 철의 결정구조를 안정화시켜 고온강도를 향상시킵니다. 또한, Si는 철과의 결합력이 강하므로 강철의 강도와 내식성을 향상시키는데도 도움을 줍니다.
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47. 오스테나이트계 스테인리스강의 용접부는 용접금속에 접한 부분이 조대화되고, 열영향부는 화합물이 석출하여 다음과 같은 현상을 일으킨다. 맞는 것은?

  1. 황화물의 석출이 일어나 475°C에서 취성을 일으킨다.
  2. 질화물의 석출이 일어나 입계부식을 일으킨다.
  3. 탄화물의 석출이 일어나 입계부식을 일으킨다.
  4. 산화물의 석출이 일어나 경화를 일으킨다.
(정답률: 94%)
  • 정답은 "탄화물의 석출이 일어나 입계부식을 일으킨다." 이다.

    오스테나이트계 스테인리스강은 용접 후 냉각되면서 용접부근에서 열영향부가 형성된다. 이 때, 용접금속과 열영향부에서 탄소와 크롬 등의 원소가 결합하여 탄화물이 형성된다. 이 탄화물은 스테인리스강의 내식성을 약화시키고, 입계부식을 유발할 수 있다. 따라서, 스테인리스강의 용접 시에는 탄화물의 석출을 최소화하기 위해 적절한 용접조건과 후처리가 필요하다.
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48. 가공한 금속을 가열할 때 결정입계의 이동에 의해서 형성되는 쌍정을 무엇이라 하는가?

  1. 변형쌍정
  2. 기계적쌍정
  3. 풀림쌍정
  4. 소성쌍정
(정답률: 67%)
  • 가공한 금속을 가열할 때 결정입계가 이동하면서 결정 구조가 변화하게 되는데, 이때 결정입계가 풀리면서 쌍정이 발생한다. 이러한 쌍정을 풀림쌍정이라고 한다. 따라서 정답은 "풀림쌍정"이다.
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49. 용접금속의 응력 제거 풀림 균열감수성에 영향을 미치는 원소가 아닌 것은?

  1. Cr
  2. Mo
  3. Mn
  4. V
(정답률: 19%)
  • Mn은 응력 제거 풀림 균열감수성에 영향을 미치는 원소가 아닙니다. Mn은 강철의 경도를 높이는 데에 영향을 미치는 원소입니다. 반면에 Cr, Mo, V은 강도와 경도를 높이는 데에 영향을 미치며, 응력 제거 풀림 균열감수성을 향상시키는 데에도 도움을 줍니다.
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50. 용접 시 저온균열을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 용접부의 탄소 당량을 높게 한다.
  2. 냉각속도를 될수록 느리게 한다.
  3. 저수소계 용접봉을 사용한다.
  4. 용접봉의 건조를 충분히 한다.
(정답률: 95%)
  • "용접부의 탄소 당량을 높게 한다."는 올바른 대책이 아니다. 왜냐하면, 저온균열은 탄소 당량이 높은 용접부에서 발생하기 때문이다. 따라서, 올바른 대책은 "용접부의 탄소 당량을 낮게 한다."이다.
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51. 용접품 후열처리의 주된 목적이 아닌 것은?

  1. 열영향 경화부의 연화
  2. 용접부의 고온성능 향상
  3. 용접부의 내마모성 향상
  4. 용접부의 수소 방출 효과
(정답률: 46%)
  • 용접부의 내마모성 향상은 후열처리의 주된 목적이 아니다. 후열처리는 주로 열영향 경화부의 연화를 방지하고, 용접부의 고온성능을 향상시키며, 수소 방출 효과를 얻기 위해 수행된다. 내마모성 향상은 다른 방법으로 처리해야 한다.
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52. 저온 취성(低溫脆性)을 개선하는데 가장 크게 기여하는 원소는?

  1. 탄소
  2. 망간
  3. 니켈
  4. 유황
(정답률: 28%)
  • 니켈은 저온에서도 인성이 유지되는 성질이 있어서, 저온 취성을 개선하는 데 가장 크게 기여합니다. 따라서 답은 "니켈"입니다.
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53. S - N 곡선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 항온변태 속도를 나타내는 곡선
  2. 탄소당량을 도시한 곡선
  3. 인장시험에서 인장력과 연신율을 나타내는 곡선
  4. 피로시험에서 반복응력과 반복횟수를 나타내는 곡선
(정답률: 69%)
  • S-N 곡선은 피로시험에서 반복응력과 반복횟수를 나타내는 곡선입니다. 이 곡선은 재료의 피로특성을 분석하는 데 사용되며, 반복응력과 반복횟수에 따른 재료의 파괴 거동을 나타냅니다. 이를 통해 재료의 수명과 안전성을 예측할 수 있습니다.
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54. 저온 균열에 속하는 것은?

  1. 별 균열
  2. 세로 균열
  3. 가로 균열
  4. 비드 일 균열
(정답률: 74%)
  • 저온 균열은 일반적으로 낮은 온도에서 발생하는 균열을 의미합니다. 이 중에서 비드 일 균열은 바위층 내부에서 발생하는 균열로, 바위층 내부에서 압력이나 온도 변화로 인해 발생합니다. 따라서 비드 일 균열은 저온 균열에 속합니다.
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55. 강의 뜨임처리(tempering)에 관한 설명 중 맞는 것은?

  1. 담금질한 강철을 급냉시켜 재질을 경화한다.
  2. 조직의 변화가 오스테나이트에서 펄라이트로 변한다.
  3. 불안정한 마텐자이트조직을 A1변태점 이상으로 가열하여 처리한다.
  4. 담금질할 때 생긴 내부응력을 제거하고 인성을 증가시킨다.
(정답률: 93%)
  • 강의 뜨임처리는 담금질한 강철을 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 가열하여 내부응력을 제거하고 인성을 증가시키는 공정이다. 따라서 "담금질할 때 생긴 내부응력을 제거하고 인성을 증가시킨다."가 맞는 설명이다. 다른 보기들은 강철을 다른 방식으로 처리하는 공정들을 설명하고 있다.
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56. 용접비드 바로 아래의 열영향부에 나타나는 언더크랙(under bead cracking)을 발생시키는 중요 원인은?

  1. 확산된 산소
  2. 확산된 수소
  3. 확산된 질소
  4. 확산된 아르곤
(정답률: 80%)
  • 용접 시에는 높은 온도와 압력으로 인해 용접부 주변에 수소가 확산될 수 있습니다. 이 확산된 수소는 용접부의 열영향부에서 결정화를 방해하고, 결정화가 일어나지 않은 부분에서는 언더크랙(under bead cracking)을 발생시킵니다. 따라서, 정답은 "확산된 수소"입니다.
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57. 용접금속 중 스테인리스강의 특성에 관한 설명으로 맞는 것은?

  1. 오스테나이트계 스테인리스강은 1000~1100°C로 가열 후에 급냉하면 가공성 및 내식성이 감소다.
  2. 탄소량을 높게 하면 탄화물의 형성을 억제한다.
  3. 13Cr강의 담금질 온도는 Cr의 양이 적을수록 높아진다.
  4. 페라이트계 스테인리스강은 오스테나이트계에 비하여 내산성이 낮다.
(정답률: 59%)
  • 페라이트계 스테인리스강은 오스테나이트계에 비하여 내산성이 낮다. 이는 페라이트계 스테인리스강이 크롬 함량이 낮아서 내식성이 떨어지기 때문이다.
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58. TTT 곡선의 now time에 영향을 미치는 요소라 할 수 없는 것은?

  1. 합금원소
  2. 인장성질
  3. 탄소함량
  4. 결정입도
(정답률: 62%)
  • 인장성질은 TTT 곡선의 now time에 영향을 미치는 요소 중 하나가 아닙니다. 인장성질은 재료의 인장강도, 인장변형률 등과 관련된 물성으로, TTT 곡선과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 정답은 "인장성질"입니다.
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59. 연강용접부의 조직변화 중에서 조립균질로서 가열된 온도가 900~1200°C 범위로 인성이 큰 열영향부는?

  1. 조립부
  2. 미립부
  3. 취화부
  4. 원질부
(정답률: 37%)
  • 미립부는 연강용접부의 조직변화 중에서 조립균질로서 가열된 온도가 900~1200°C 범위로 인성이 큰 열영향부이다. 이는 열처리 과정에서 고온으로 가열되어 결정 구조가 세분화되고, 섬유 모양의 석출물이 생성되어 인성이 향상되기 때문이다. 따라서 미립부는 연강용접부에서 중요한 역할을 하며, 고강도 및 고인성 요구되는 부품 제작에 많이 사용된다.
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60. 용강 중에서 Fe-Si 또는 AI 분말 등의 강한 탈산제를 첨가하여 완전히 탈산한 강괴는?

  1. 림드강
  2. 킬드강
  3. 세미킬드강
  4. 캡드강
(정답률: 73%)
  • 킬드강은 Fe-Si 또는 AI 분말 등의 강한 탈산제를 첨가하여 완전히 탈산한 강괴로, 탈산 과정에서 생성되는 가스로 인해 강괴 내부에 구멍이 생기지 않고 밀도가 높아지는 특징이 있습니다. 따라서 내구성이 뛰어나고, 고온에서의 강도와 인성이 우수하여 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 다음 중 비파괴 시험으로만 구성된 것은?

  1. 방사선투과 시험, 기계적 시험, 화학적 시험
  2. 자분탐상 검사, 육안 검사, 와류탐상 검사
  3. 누수 시험, 금속조직 시험, 육안 검사
  4. 방사선투과 시험, 액체침투탐상 시험, 금속조직 시험
(정답률: 70%)
  • "자분탐상 검사, 육안 검사, 와류탐상 검사"는 모두 시료를 파괴하지 않고도 결함을 검출할 수 있는 비파괴 시험 방법이기 때문에 비파괴 시험으로만 구성된 것입니다.
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62. 용접 변형 중 면외 변형이 아닌 것은?

  1. 회전변형
  2. 각변형
  3. 좌굴변형
  4. 세로굽힘변형
(정답률: 67%)
  • 회전변형은 용접 부위가 회전하면서 발생하는 변형으로, 용접 부위가 회전하면서 길이가 변하지 않기 때문에 면외 변형이 아닙니다. 따라서 정답은 "회전변형"입니다.
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63. 용접 구조물을 설계할 때 주의 사항이 아닌 것은?

  1. 용접선이 교차 하는 곳이 없도록 한다.
  2. 용접 치수는 강도상 필요한 치수 이상으로 크게 하지 않는다.
  3. 용접순서는 항상 외각에서 시작하여 중앙으로 향하도록 한다.
  4. 판면에 직각 방향으로 인장 하중이 작용할 경우에는 판의 이방성에 주의한다.
(정답률: 86%)
  • 용접순서는 항상 외각에서 시작하여 중앙으로 향하도록 하는 것은 주의해야 할 사항이다. 이는 용접열이 집중되어 구조물이 왜곡되는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 이 보기는 주의해야 할 사항이 아닌 것이 아니다.
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64. 용접이음 강도 계산에서 안전율을 n, 허용응력을 σω라면 용착금속의 인장강도 σ는?

  2. σ=n∙σω
  3. σ=2∙n∙σω
(정답률: 40%)
  • 안전율 n은 용접이음의 강도가 허용응력보다 크도록 하는 보호장치입니다. 따라서 용접금속의 인장강도 σ는 허용응력 σω에 안전율 n을 곱한 값이 됩니다. 즉, σ=n∙σω입니다.
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65. 잔류응력을 경감시키기 위한 용착법은?

  1. 역변형법
  2. 비석법
  3. 살수법
  4. 억제법
(정답률: 86%)
  • 잔류응력을 경감시키기 위한 용착법 중 가장 효과적인 것은 비석법입니다. 이는 용접 후에 용접부위를 냉각하는 과정에서 발생하는 잔류응력을 경감시키기 위해 사용됩니다. 비석법은 용접부위를 냉각하는 과정에서 비석(물질의 상태를 변화시키는 물질)을 사용하여 용접부위의 온도를 조절하고, 이로 인해 잔류응력을 경감시킵니다.
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66. 용접 검사법 중 기계적 시험에 해당되지 않는 것은?

  1. 경도 시험
  2. 굽힘 시험
  3. 피로 시험
  4. 파면 시험
(정답률: 50%)
  • 파면 시험은 용접 부위에 대해 내부 결함을 검출하기 위한 비파괴 검사법으로, 기계적 시험과는 다른 방법이다. 경도 시험은 용접 부위의 경도를 측정하여 강도를 평가하는 방법이고, 굽힘 시험은 용접 부위의 가용성을 평가하기 위한 방법이며, 피로 시험은 용접 부위의 내구성을 평가하기 위한 방법이다. 따라서, 파면 시험은 기계적 시험과는 다른 비파괴 검사법이므로 정답은 "파면 시험"이다.
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67. 용접 후에 해야 할 작업검사 항목 중 틀린 것은?

  1. 후열처리
  2. 변형교정
  3. 균열 및 변형의 유무
  4. 크레이터의 처리
(정답률: 77%)
  • 크레이터의 처리는 용접 후에 해야 할 작업검사 항목이 아닙니다. 크레이터는 용접 과정에서 생긴 구멍이나 홈을 말하며, 용접 후에는 적절한 보강재로 채워주는 것이 필요합니다. 따라서 크레이터의 처리는 용접 후에 해야 할 작업보다는 용접 과정에서 적절한 조치를 취해야 하는 항목입니다.
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68. 강도상 중요한 맞대기 이음에서 용접 시작점과 끝점에 결함과 회전 변형을 방지하기 위해 양 끝에 모재와 동일한 조건의 같은 재질을 연장하여 붙여주는 것은?

  1. 엔드탭
  2. 가접
  3. 억제법
  4. 가압법
(정답률: 88%)
  • 엔드탭은 용접 시작점과 끝점에 결함과 회전 변형을 방지하기 위해 양 끝에 모재와 동일한 조건의 같은 재질을 연장하여 붙여주는 것입니다. 따라서 이 문제에서는 엔드탭이 정답입니다. 가접, 억제법, 가압법은 강도상 중요한 맞대기 이음에서 사용되는 용접 기술이지만, 이 문제에서는 엔드탭과는 관련이 없습니다.
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69. 다음 [그림]과 같이 연강판을 맞대기 용접한 후의 온도와 응력변화에 따른 응력분포에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, σx의 Y 축상의 변화에 있어서)

  1. σx는 Y축과 X축이 만나는 부분의 용착 금속 내에서 인장이다.
  2. σx는 Y축 상에서 모재부분에서 압축응력이 되는 곳도 있다.
  3. σx는 전 Y축 상에서 언제나 인장이다.
  4. σx는 Y축 상에서 인장도 있고 압축도 있다.
(정답률: 75%)
  • 설명에서 틀린 부분은 "σx는 Y축과 X축이 만나는 부분의 용착 금속 내에서 인장이다." 이다. 실제로는 σx는 Y축 상에서 인장과 압축이 번갈아 나타난다. 이는 연강판을 맞대기 용접할 때 발생하는 열응력과 냉각응력에 의해 발생하는 것으로, 이러한 응력분포를 해결하기 위해 보강재를 사용하거나 용접 방법을 변경하는 등의 대책이 필요하다.
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70. 용점 이음효율을 구하는 식으로 맞는 것은?

(정답률: 54%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 용점 이음효율은 실제로 전달되는 출력(출력 저항)을 입력으로부터 공급되는 전력(입력 전압)으로 나눈 값이기 때문이다. 따라서 이 식에서는 출력 저항과 입력 전압이 주어지고, 이를 이용하여 용점 이음효율을 계산할 수 있다.

    나머지 보기들은 입력 전압과 출력 전압, 또는 입력 전류와 출력 전류 등을 이용하여 계산하는 다른 식들이다.
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71. 용접부의 시험 중 용접성 시험법이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 노치취성시험
  3. 용접연성시험
  4. 용접균열시험
(정답률: 50%)
  • 인장시험은 용접부의 강도를 측정하는 시험법이지만, 용접성 시험법은 용접부의 결함 유무를 검사하는 시험법을 의미합니다. 따라서 인장시험은 용접성 시험법이 아닙니다. 노치취성시험, 용접연성시험, 용접균열시험은 모두 용접성 시험법에 해당합니다.
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72. 자분 탐상 검사에서 피 검사물의 자화방법이 아닌 것은?

  1. 코일법
  2. 관통법
  3. 펄스 반사법
  4. 극간법
(정답률: 알수없음)
  • 자분 탐상 검사에서는 피 검사물의 자화방법을 이용하여 검사를 진행합니다. 코일법, 관통법, 극간법은 모두 자화방법 중 하나입니다. 하지만 펄스 반사법은 자화방법이 아닌, 전기적인 신호를 이용하여 검사하는 방법입니다. 따라서 정답은 "펄스 반사법"입니다.
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73. 용착금속의 결함 중 형상 불량이 아닌 것은?

  1. 용입 불량
  2. 은점
  3. 언더 컷
  4. 오버랩
(정답률: 75%)
  • 은점은 결함이 아니라 용착금속의 특성 중 하나로, 용착 과정에서 생기는 작은 구멍이나 공기 포함물을 의미합니다. 따라서 형상 불량이 아닌 것입니다.
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74. 용접변형을 경감시키기 위해 용접부를 구속할 때 가장 큰 문제점은?

  1. 잔류응력이 커진다.
  2. 잔류응력이 경감된다.
  3. 용접열량이 1개소에 집중된다.
  4. 전공급(全供給) 열량이 증가된다.
(정답률: 92%)
  • 용접부를 구속할 때 잔류응력이 커진다는 이유는, 구속으로 인해 용접부가 제한된 상태에서 용접열이 발생하면서 잔류응력이 발생하기 때문이다. 이러한 잔류응력은 용접부의 변형을 유발하고, 용접부의 내구성을 감소시키는 등의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 용접부를 구속할 때는 잔류응력을 최소화하기 위한 적절한 방법을 사용해야 한다.
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75. 용접 흄(fume)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 진폐를 발생시키는 물질을 갖고 있다.
  2. 호흡기를 자극시키는 물질을 갖고 있다.
  3. 흄은 피복제가 아크 열로 분해하여 생긴 금속 및 비금속의 산화물이다.
  4. 흄은 용접 모재의 과열로 생긴 금속의 스패터링이다.
(정답률: 60%)
  • 흄은 용접 모재의 과열로 생긴 금속의 스패터링이 아니라, 용접 작업 중 발생하는 금속 및 비금속의 증기와 가스 혼합물을 말한다. 따라서 정답은 "흄은 용접 모재의 과열로 생긴 금속의 스패터링이다." 이다.
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76. 샤르피 충격시험에서 해머의 무게가 200N, 회전 암의 길이가 1.5m,해머를 낙하하는 높이 h1 대한 각도가 150° 이고 충격시험 후 해머의 2차 높이 h2에 대한 각도가 60° 이었다면 시험편에 흡수된 에너지는 약 얼마인가? (단, cos150° = -0.87, cos60° = 0.5로 한다.)

  1. 411 N ·m
  2. 582 N ·m
  3. 644 N ·m
  4. 1088 N ·m
(정답률: 50%)
  • 샤르피 충격시험에서 해머가 시험편에 충격을 가하면서 일정량의 에너지가 흡수된다. 이때 흡수된 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    흡수된 에너지 = (해머의 무게 × 낙하 높이) × (cosθ1 - cosθ2) / 회전 암의 길이

    여기서 해머의 무게는 200N, 회전 암의 길이는 1.5m이고, cos150°는 -0.87, cos60°은 0.5이다. 따라서 계산하면 다음과 같다.

    흡수된 에너지 = (200 × h1) × (-0.87 - 0.5) / 1.5 = -116.67h1
    흡수된 에너지 = (200 × h2) × (0.5 - (-0.87)) / 1.5 = 411.11h2

    따라서 시험편에 흡수된 총 에너지는 -116.67h1 + 411.11h2이다. 이때 h1과 h2는 단위가 모두 m이므로, 결과값의 단위는 N·m이 된다. 따라서 정답은 "411 N·m"이다.
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77. 맞대기 용접부에 15 kN의 수직력이 작용할 때 이음부에 발생하는 인장 응력은? (단, 판 두께는 6mm, 용접선의 길이는 250mm로 한다.)

  1. 7 N/mm2
  2. 10 N/mm2
  3. 13 N/mm2
  4. 19 N/mm2
(정답률: 62%)
  • 이 문제에서는 맞대기 용접부의 인장 응력을 구하는 것이다. 맞대기 용접부는 두 개의 판을 맞대어 용접한 부분으로, 이음부에서는 인장 응력이 가장 크게 작용한다.

    인장 응력은 수직력과 면적의 곱으로 구할 수 있다. 이 경우 면적은 용접선의 길이와 판 두께의 곱으로 구할 수 있다. 따라서 인장 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    인장 응력 = 수직력 / (용접선의 길이 × 판 두께)

    입력된 값에 따라 계산하면,

    인장 응력 = 15 kN / (250 mm × 6 mm) = 10 N/mm2

    따라서 정답은 "10 N/mm2" 이다.
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78. 다층 용접에 속하지 않는 것은?

  1. 비석법
  2. 빌드업법
  3. 캐스케이드법
  4. 전진블록법
(정답률: 55%)
  • 다층 용접은 여러 층의 용접을 순차적으로 진행하는 방법이지만, 비석법은 다층 용접에 속하지 않습니다. 비석법은 용접 부위에 용접봉을 수직으로 끼워 넣고 용접을 진행하는 방법으로, 다층 용접과는 다른 방식입니다. 따라서 비석법이 다층 용접에 속하지 않는 것입니다.
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79. 인장하중 300 kN이 용접선에 직각방향으로 작용하고 폭이 500mm인 2개의 강판을 맞대기 용접(완전 용입(할 때 그 강판의 두께는 얼마인가? (단, 허용응력 σa = 80 MPa 이다.)

  1. 3.5 mm
  2. 5.5 mm
  3. 7.5 mm
  4. 9.5 mm
(정답률: 58%)
  • 용접선에 작용하는 인장하중은 강판의 단면적과 두께에 비례하므로, 인장하중과 강판의 폭으로부터 강판의 단면적을 구할 수 있다.

    강판 2개의 단면적을 합하면,

    A = (300 kN) / (σa) / (500 mm) = 0.015 m2

    강판의 두께를 t라고 하면,

    A = 2t × 500 mm = 0.001 m2

    t = 0.001 m2 / (2 × 500 mm) = 0.000002 m = 2 mm

    하지만, 용접선에 작용하는 하중으로 인해 강판에는 응력이 발생하므로, 허용응력을 초과하지 않도록 강판의 두께를 결정해야 한다.

    허용응력을 초과하지 않으려면,

    σa = (300 kN) / (2t × 500 mm) ≤ 80 MPa

    t ≥ (300 kN) / (2 × 500 mm × 80 MPa) = 0.001875 m = 1.875 mm

    따라서, 강판의 두께는 1.875 mm보다 크거나 같아야 한다.

    보기에서 정답은 "7.5 mm"이다. 이는 강판의 두께가 7.5 mm일 때, 허용응력을 초과하지 않는 가장 작은 두께이기 때문이다.
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80. 용접 구조 설계 순서로 옳은 것은?

  1. 기본계획 → 강도계산 → 구조설계 → 시공도면 → 재료적산 → 절차 사양서
  2. 기본계획 → 강도계산 → 공도면 → 구조설계 → 재료적산 → 절차 사양서
  3. 기본계획 → 강도계산 → 구조설계 → 재료적산 → 시공도면 → 절차 사양서
  4. 기본계획 → 절차 사양서 → 강도계산 → 구조설계 → 시공도면 → 재료적산
(정답률: 63%)
  • 용접 구조 설계 순서는 "기본계획 → 강도계산 → 구조설계 → 시공도면 → 재료적산 → 절차 사양서" 이다. 이는 구조물을 설계하기 위해 먼저 기본적인 계획을 수립하고, 강도를 계산하여 안전성을 확인한 후에 구조물을 설계하고 시공도면을 작성한다. 그리고 필요한 재료를 산정하고, 절차와 사양서를 작성하여 구조물을 제작하고 시공하는 것이다. 이러한 순서를 따르면 안전하고 효율적인 구조물을 설계할 수 있다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 피복 아크용접시 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 용착금속의 보호
  2. 용착금속의 탈산정련작용
  3. 용이한 아크의 발생과 아크의 인정
  4. 용착금속에 수소의 공급
(정답률: 91%)
  • 피복제의 역할은 용착금속의 보호, 용착금속의 탈산정련작용, 용이한 아크의 발생과 아크의 인정 등이 있습니다. 하지만 용착금속에 수소의 공급은 피복제의 역할이 아닙니다. 이는 보통 용접 전처리 과정에서 수행되는 작업 중 하나입니다. 수소는 용접 과정에서 용착금속에 함유되면 용접부의 강도를 감소시키고, 크랙이 발생할 수 있으므로 수소의 공급을 제어하는 것이 중요합니다.
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82. 고장력강용 저수소계 피복아크 용접봉은?

  1. E5001
  2. E5003
  3. E5000
  4. E5016
(정답률: 58%)
  • 고장력강용 저수소계 피복아크 용접봉은 AWS(American Welding Society)에서 정한 규격 중 하나인데, "E"는 전극(rod)을 의미하고, "50"은 최소 인장강도가 50 ksi(킬로파운드 피트당 제곱인치) 이상이라는 것을 나타내며, "1"은 용접 위치가 어디든 사용 가능하다는 것을 의미합니다. 따라서 "E5016"은 최소 인장강도가 50 ksi 이상이며, 어떤 용접 위치에서도 사용 가능한 고장력강용 저수소계 피복아크 용접봉을 의미합니다.
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83. 아크 용접의 자동화에 적용되는 센서(sensor)의 종류가 아닌 것은?

  1. 터치 센서
  2. 아크 센서
  3. 비전 센서
  4. 압전 센서
(정답률: 55%)
  • 압전 센서는 압력을 감지하는 센서로, 아크 용접의 자동화에는 적용되지 않는다. 대신, 터치 센서는 용접 부위의 위치를 감지하고, 아크 센서는 용접 아크의 상태를 감지하며, 비전 센서는 용접 부위의 이미지를 촬영하여 검사하는 역할을 한다.
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84. 티그(TIG)용접의 텅스텐 전극에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 토륨이 함유된 텅스텐 전극은 전자방사 능력이 양호하여 낮은 전류에나 낮은 회로 전압에서도 아크를 발생시키기 쉽다.
  2. 순수한 텅스텐 전극은 동작온도가 높으므로 접촉이나 금속증기의 발생으로 오손이 생기기 쉽다.
  3. 토륨에 함유된 텅스텐 전극은 동작온도가 낮으므로 오손은 적으나 가격이 비싸다.
  4. 순수하나 텅스텐 전극은 정극성으로 알루미늄을 용접할 때 많이 사용된다.
(정답률: 90%)
  • "순수하나 텅스텐 전극은 정극성으로 알루미늄을 용접할 때 많이 사용된다."가 틀린 설명입니다. 순수한 텅스텐 전극은 알루미늄 용접에는 적합하지 않습니다. 알루미늄 용접에는 텅스텐 전극에 산화막을 형성시켜주는 산화아연 코팅이 필요합니다.
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85. 연강용 피복아크 용접봉의 내균열성이 큰 것부터 작은 순서로 맞는 것은?

  1. 일미나이트계＞저수소계＞고산화철계＞고셀룰로스계＞티탄계
  2. 저수소계＞일미나이트계＞고산화철계＞고셀룰로스계＞티탄계
  3. 저수소계＞고산화철계＞일미나이트계＞고셀룰로스계＞티탄계
  4. 저수소계＞고산화철계＞고셀룰로스계＞일미나이트계＞티탄계
(정답률: 43%)
  • 연강용 피복아크 용접봉은 내균열성이 중요한 요소이며, 내균열성은 용접 후 냉각 시 발생하는 응력에 대한 내성을 의미합니다. 이에 따라, 내균열성이 큰 순서대로 나열하면 용접 후 발생하는 응력에 대한 내성이 높은 순서로 나열한 것입니다. 따라서, 저수소계가 가장 내균열성이 크고, 일미나이트계, 고산화철계, 고셀룰로스계, 티탄계 순으로 내균열성이 작아집니다.
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86. 산소병의 내 용적이 40L인 용기에 10MPa가 충전되어 있는 가스를 사용하여 프랑스식 팁 200번으로 표준불꽃을 사용하여 용접한다면 몇 시간정도 사용이 가능한가?

  1. 20시간
  2. 10시간
  3. 34시간
  4. 40시간
(정답률: 74%)
  • 산소병의 용적이 40L이므로, 가스의 양은 40L이다.
    또한, 가스의 압력은 10MPa이다.
    프랑스식 팁 200번으로 표준불꽃을 사용하여 용접할 때, 가스 소비율은 0.2L/min이다.
    따라서, 가스 한 병으로 사용 가능한 시간은 40L / 0.2L/min = 200분이다.
    이를 시간으로 환산하면 200분 / 60분/시간 = 3시간 20분이다.
    따라서, 정답은 3시간 20분 x 6병 = 20시간이다.
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87. 아연 도금한 강판을 용접 할 수 있는 용접봉 계열은?

  1. 저수소계 및 라임티탄계
  2. 일미나이트계
  3. 고산화철계
  4. 고셀룰로스계
(정답률: 알수없음)
  • 아연 도금한 강판은 부식에 강하고 내구성이 높은 재질이지만, 용접 시에는 아연 코팅이 산화되어 용접이 어려울 수 있습니다. 따라서 아연 도금한 강판을 용접할 때는 아연 코팅을 제거하거나 용접봉의 계열을 선택해야 합니다. 이 중에서도 고셀룰로스계 용접봉은 아연 도금한 강판 용접에 적합한 용접봉으로, 아연 코팅을 제거하지 않아도 용접이 가능합니다. 이는 고셀룰로스계 용접봉이 아연 코팅과 화학적으로 반응하여 아연 코팅을 제거하고 용접을 수행하기 때문입니다. 따라서 정답은 "고셀룰로스계"입니다.
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88. 불활성가스 아크절단에서 아크냉각용으로 가장 많이 이용하는 혼합가스는?

  1. 아르곤과 헬륨의 혼합가스
  2. 아르곤과 수소의 혼합가스
  3. 아르곤과 탄산가스의 혼합가스
  4. 아르곤과 산소의 혼합가스
(정답률: 19%)
  • 아크절단에서는 아크가 발생하면서 발생하는 열로 인해 아크가 손상되는 것을 방지하기 위해 아크냉각용 가스가 필요합니다. 이때 가장 많이 이용하는 혼합가스는 아르곤과 수소의 혼합가스입니다. 이는 아르곤이 안정적인 아크를 유지하면서 수소가 아크를 냉각하여 아크의 안정성을 높이기 때문입니다. 따라서 아크절단에서는 아르곤과 수소의 혼합가스가 가장 효과적으로 사용됩니다.
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89. 용접기의 전원 스위치에 넣기 전에 점거해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 용접기가 전원에 잘 접촉되어 있는가를 점검한다.
  2. 케이블의 손상과 결선부의 이완 상태를 점검한다.
  3. 용접부의 결함을 검사한다.
  4. 홀더의 파손여부를 검사한다.
(정답률: 94%)
  • 용접기의 전원 스위치에 넣기 전에 점검해야 할 사항은 모두 중요하지만, "용접부의 결함을 검사한다."가 아닌 것은 없습니다. 용접부의 결함이 있다면 용접 작업 중에 안전사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 용접부의 결함을 검사하는 것은 매우 중요합니다.
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90. 교류 아크 용접기가 아닌 것은?

  1. 엔진 구동형
  2. 가동 철심형
  3. 가동 코일형
  4. 가포화 리액터형
(정답률: 57%)
  • 교류 아크 용접기는 전기를 통해 아크를 발생시켜 금속을 용접하는데 사용되는데, "엔진 구동형"은 전기가 아닌 엔진을 통해 작동되기 때문에 교류 아크 용접기가 아니다.
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91. 용접의 일반적인 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 자재의 절약
  2. 공수의 감소
  3. 성능과 수명의 향상
  4. 품질 검사의 양호
(정답률: 60%)
  • 품질 검사의 양호는 일반적인 용접의 특징이 아니라 용접 후에 추가적인 검사와 테스트가 필요한 경우가 있기 때문입니다. 따라서 이 보기에서는 다른 세 가지 특징이 모두 용접의 일반적인 특징으로 간주됩니다.
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92. 산소용기의 색으로 옳은 것은?

  1. 주황색
  2. 녹색
  3. 청색
  4. 회색
(정답률: 77%)
  • 산소용기는 녹색이다. 이는 산소용기가 산소를 담고 있기 때문이다. 산소는 녹색으로 표시되며, 다른 기체와 혼합되어 있을 때도 녹색으로 표시된다. 따라서 산소용기는 녹색으로 표시된다.
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93. 스테인리스강 중 용접성이 가장 좋은 계통은?

  1. 마르텐사이트계
  2. 페라이트계
  3. 오스테나이트계
  4. 크롬계
(정답률: 67%)
  • 오스테나이트계는 용접성이 가장 좋은 스테인리스강 계통입니다. 이는 오스테나이트계가 다른 계통에 비해 용접 후에도 높은 인장강도와 인성을 유지할 수 있기 때문입니다. 또한, 오스테나이트계는 내식성이 뛰어나고, 고온에서도 안정적인 성질을 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다.
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94. 불활성 가스 아크 용접(inert gas arc welding)에 사용하는 가스는?

  1. 아르곤, 헬륨
  2. 산소, 네온
  3. 질소, 헬륨
  4. 산소, 질소
(정답률: 93%)
  • 불활성 가스 아크 용접에서는 용접 부위를 보호하고 산화를 방지하기 위해 산소와 반응하지 않는 불활성 가스가 필요합니다. 아르곤과 헬륨은 불활성 가스로, 고열에서도 안정적이며 산화되지 않기 때문에 이 용접에 적합합니다. 따라서 "아르곤, 헬륨"이 정답입니다.
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95. 맞대기 저항 용접이 아닌 것은?

  1. 업셋 용접(Upset welding)
  2. 플래시 용접(Flash welding)
  3. 매시 심 용접(Mash seam welding)
  4. 퍼커션 용접(Percussion welding)
(정답률: 29%)
  • 매시 심 용접은 두 개의 금속 시트를 겹쳐 놓고 그 사이에 전기 저항을 이용하여 용접하는 방식이다. 반면에 업셋 용접, 플래시 용접, 퍼커션 용접은 모두 전기 저항을 이용하여 금속을 용접하는 방식이다. 따라서 매시 심 용접은 맞대기 저항 용접이 아니다.
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96. 알루미늄이나 마그네슘 등을 불활성가스 텅스텐 아크 용접할 때 나타나는 현상은?

  1. 헬륨가스를 사용한 직류 정극성에서 청정작용이 크다.
  2. 순수 알루미늄보다 알루미늄 산화막(AL2O3)의 용융점이 낮다.
  3. 아르곤 보호가스로 직류 역극성 전원 선택시 청정작용이 가장 좋다.
  4. 경합금의 용접에서 고주파 장치가 붙은 직류정극성 전원을 사용한다.
(정답률: 91%)
  • 알루미늄이나 마그네슘 등을 불활성가스 텅스텐 아크 용접할 때 나타나는 현상은 산화막이 생성되어 용접이 어려워지는 것입니다.

    아르곤 보호가스로 직류 역극성 전원 선택시 청정작용이 가장 좋은 이유는 아르곤 가스가 용접부를 보호하여 산화막이 생성되는 것을 방지하기 때문입니다. 또한 역극성 전원을 사용하면 용접부의 열이 집중되어 청정작용이 더욱 향상됩니다.
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97. 아크용접에서 감전사고 방지대책이다. 틀린 것은?

  1. 절연형 홀더를 사용할 것
  2. 2차 무부하 전압이 높은 용접기를 사용할 것
  3. 용접기 단자와 케이블 접속부분을 완전 절연시킬 것
  4. 손상이 없는 적정한 굵기의 케이블을 사용할 것
(정답률: 89%)
  • 2차 무부하 전압이 높은 용접기를 사용하는 것은 오히려 감전사고를 유발할 수 있기 때문에 틀린 것이다. 2차 무부하 전압이 높은 용접기는 전기적인 충격을 일으킬 가능성이 높아지기 때문에, 안전한 용접을 위해서는 적절한 전압의 용접기를 사용해야 한다.
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98. 가스용접에서 용접봉의 지름 D와 무재의 두께 t와는 어떤 관계가 있는가? (단, 판의 두께가 1mm 이상일 때)

(정답률: 74%)
  • 가스용접에서 용접봉의 지름 D와 무재의 두께 t는 비례 관계에 있다. 즉, 무재의 두께가 증가하면 용접봉의 지름도 증가해야 한다. 이는 무재의 두께가 증가하면 용접할 부위의 열량이 증가하므로, 이를 보완하기 위해 용접봉의 지름도 증가시켜야 하기 때문이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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99. 불활성 가스 텅스텐 아크용접에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 직류정극성(DCSP)은 모재의 용입이 얇고 비드 폭이 넓어진다.
  2. 불활성 가스 중 아르곤이 헬륨보다 청정작용 효과가 크다.
  3. 경합금의 용접에서는 고주파장치가 붙은 교류 전원이 사용된다.
  4. 직류역극성(DCRP)은 청정작용은 있으나 전극봉이 녹아내리는 현상이 발생한다.
(정답률: 50%)
  • "직류정극성(DCSP)은 모재의 용입이 얇고 비드 폭이 넓어진다."이 설명이 틀린 것은 아니다.
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100. 중력을 이용한 피복 아크 용접법은?

  1. 그래비티(gravity) 용접
  2. 이행형 아크(transferred arc) 용접
  3. 비 이행형 아크(non trasferire arc) 용접
  4. 반 이행형 아크(semi trasferire arc) 용접
(정답률: 93%)
  • 중력을 이용하여 용접 부위에 녹은 금속을 자연스럽게 떨어뜨리는 방식으로 용접을 수행하는 것이 "그래비티(gravity) 용접"입니다. 이 방식은 용접 부위에 녹은 금속이 용접 부위에서 떨어지기 때문에 용접 부위가 깨끗하게 유지되며, 용접 속도가 빠르고 용접 품질이 우수합니다.
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