용접기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

용접기사 2014-08-17 필기 기출문제 해설

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용접기사
(2014-08-17 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 구성인선(built-up edge)이 생기는 것을 방지하기 위한 대책은?

  1. 경사각을 작게 한다.
  2. 절삭깊이를 적게 한다.
  3. 절삭속도를 작게 한다.
  4. 절삭공구의 인선을 무디게 한다.
(정답률: 64%)
  • 구성인선은 칩이 공구 끝단에 압착되어 생기는 현상으로, 절삭깊이를 적게 하여 절삭 저항과 마찰열을 줄임으로써 발생을 억제할 수 있습니다.

    오답 노트

    경사각을 작게 한다: 경사각을 크게 해야 칩 흐름이 좋아져 방지됩니다.
    절삭속도를 작게 한다: 절삭속도를 높여야 칩의 압착을 막을 수 있습니다.
    인선을 무디게 한다: 인선이 날카로워야 구성인선 발생이 줄어듭니다.
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2. 소성 가공 방법이 아닌 것은?

  1. 컬링(curling)
  2. 코이님(coining)
  3. 호닝(hoing)
  4. 엠보싱(embossing)
(정답률: 66%)
  • 호닝은 정밀한 내면 가공을 위한 연삭 가공의 일종으로, 재료를 소성 변형시켜 모양을 만드는 소성 가공이 아닙니다.

    오답 노트

    컬링, 코이닝, 엠보싱: 재료에 압력을 가해 영구 변형을 일으키는 소성 가공법입니다.
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3. 단면감소율, 다이의 각도, 윤활, 가공속도 등의 요소와 관계되는 소성가공은?

  1. 압축가공
  2. 압연가공
  3. 인발가공
  4. 주조가공
(정답률: 64%)
  • 인발가공은 재료를 다이(Die) 구멍을 통해 강제로 잡아당겨 단면적을 줄이는 공정입니다. 따라서 다이의 각도, 단면감소율, 윤활 상태, 가공속도 등이 품질과 가공 하중에 결정적인 영향을 미치는 핵심 요소입니다.
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4. 와이어 컷(wire cut) 방전가공의 특성 중 틀린 것은?

  1. 가공물의 형상이 복잡함에 따라 가공속도가 변한다.
  2. 복잡한 형상의 가공물을 높은 정밀도로 가공할 수 있다.
  3. 표면거칠기가 양호하다.
  4. 담금질강과 초경합금의 가공이 가능하다.
(정답률: 34%)
  • 와이어 컷 방전가공은 전극 와이어가 일정한 속도로 이동하며 가공하므로, 가공물의 형상이 복잡하더라도 가공 속도는 일정하게 유지되는 특성이 있습니다.

    오답 노트

    복잡한 형상 가공 가능: 정밀한 형상 절단 가능
    표면거칠기 양호: 방전 가공 특성상 표면이 매끄러움
    담금질강/초경합금 가공: 전도성 재료라면 경도와 상관없이 가공 가능
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5. 그림과 같은 고정구에 의하여 테이퍼 1/30의 검사를 할 때 A로부터 B까지 다이얼 게이지를 이동시키면 다이얼 게이지의 지시눈금의 차는?

  1. 1.5 mm
  2. 2.5 mm
  3. 3.0 mm
  4. 4.0 mm
(정답률: 64%)
  • 테이퍼 측정 시 다이얼 게이지의 지시눈금 차이는 테이퍼량의 절반으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{지시차} = \frac{L \times T}{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{지시차} = \frac{150 \times \frac{1}{30}}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{지시차} = 2.5$$
    따라서 지시눈금의 차는 $2.5\text{ mm}$입니다.
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6. 용접부의 비파괴 검사법이 아닌 것은?

  1. 굽힘 검사
  2. 자분 시험
  3. 초음파 시험
  4. X-선 투과 시험
(정답률: 81%)
  • 굽힘 검사는 시편을 강제로 굽혀 파괴 여부를 확인하는 파괴 검사법입니다. 자분 시험, 초음파 시험, X-선 투과 시험은 재료를 파괴하지 않고 결함을 찾는 비파괴 검사법입니다.
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7. 판재에서 펀치로 소정의 모양으로 뽑아낸 것이 제품일 때의 전단가공은?

  1. 엠보싱(embossing)
  2. 펀칭(punching)
  3. 브로칭(broaching)
  4. 블랭킹(blanking)
(정답률: 45%)
  • 전단가공 중 펀치로 판재를 뚫어 뚫린 구멍을 폐기하고 남은 판재를 제품으로 사용하는 것이 펀칭이며, 반대로 뽑아낸 조각 자체가 제품이 되는 가공법을 블랭킹이라고 합니다.
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8. NC 프로그래밍에서 이송을 지령시간 동안 정지시키는 기능은?

  1. 옵셔널 블록 스킵(optional block skip)
  2. 드웰(dwell)
  3. 옵셔널 스톱(optional stop)
  4. 프로그램 스톱(program stop)
(정답률: 58%)
  • NC 프로그래밍에서 드웰(dwell) 기능은 공구의 이송을 지정된 시간 동안 일시적으로 정지시켜 가공면의 정밀도를 높이거나 칩 배출을 돕는 기능입니다.
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9. CNC선반에서 지름이 50mm인 둥근 봉을 절삭속도 62.8m/min이고 절삭깊이가 5mm, 이송을 0.2mm로 하여 길이 400mm를 절삭 시 가공 시간은 약 몇 분인가?

  1. 3분
  2. 4분
  3. 5분
  4. 6분
(정답률: 51%)
  • 가공 시간은 주축 회전수와 이송 속도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $N = \frac{1000 V}{\pi D}$
    $T = \frac{L}{f N}$
    ② [숫자 대입]
    $N = \frac{1000 \times 62.8}{3.14 \times 50} = 400$
    $T = \frac{400}{0.2 \times 400}$
    ③ [최종 결과]
    $T = 5$
    따라서 가공 시간은 5분입니다.
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10. 특수 성형가공에서 다이에 금속을 사용하는 대신 고무를 사용하는 성형 가공법은?

  1. 하이드로폼법(hydroform process)
  2. 마폼법(marforming)
  3. 인장성형법(stretch forming)
  4. 폭발설형법(explosive forming)
(정답률: 69%)
  • 마폼법(marforming)은 금속 다이 대신 탄성이 있는 고무 패드를 사용하여 가공물을 압착함으로써 성형하는 특수 성형 가공법입니다.
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11. 케이스 하이닝(case hardening)의 설명으로 옳은 것은?

  1. 고체 침탄법을 말한다.
  2. 가스 침탄법을 말한다.
  3. 액체 침탄법을 말한다.
  4. 침탕 후 담금질 열처리를 말한다.
(정답률: 61%)
  • 케이스 하드닝(표면 경화)은 침탄법 등을 통해 표면에 탄소를 침투시킨 후, 담금질 열처리를 통해 표면만 단단하게 만드는 전체 공정을 의미합니다.
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12. 소성가공의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 재료의 사용량을 최대로 절약할 수 있다.
  2. 절삭가공이 소성가공보다 생산성이 높다.
  3. 보통 부물에 비하여 성형된 치수가 정확하다.
  4. 금속의 결정조직을 개량하여 강한 성질을 얻게 된다.
(정답률: 56%)
  • 소성가공은 재료를 깎아내지 않고 변형시켜 성형하므로 절삭가공보다 재료 이용률이 높고 대량 생산 시 생산성이 훨씬 뛰어납니다.

    오답 노트

    절삭가공이 소성가공보다 생산성이 높다: 소성가공의 생산성이 더 높음
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13. 방전가공의 특징이 아닌 것은?

  1. 가공물의 경도와 관계없이 가공이 가능하다.
  2. 전극이 필요하다.
  3. 가공 부분에 변질 층이 남는다.
  4. 전극 및 가공물에 큰 힘이 가해진다.
(정답률: 48%)
  • 방전가공은 전극과 가공물 사이의 불꽃 방전을 이용하므로 물리적인 접촉이 없어 가공물에 기계적인 힘이 거의 가해지지 않는 것이 특징입니다.
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14. 유동형(flo type) 칩이 발생되는 조건이 아닌 것은?

  1. 절삭깊이가 작을 때
  2. 절삭속도가 빠를 때
  3. 연성의 재료가 가공할 때
  4. 공구의 윗면 경사각이 작을 때
(정답률: 63%)
  • 유동형 칩은 절삭 속도가 빠르고, 절삭 깊이가 작으며, 연성 재료를 가공할 때 주로 발생합니다.

    오답 노트

    공구의 윗면 경사각이 작을 때: 경사각이 작으면 칩의 흐름이 방해받아 유동형보다는 전단형 칩이 발생하기 쉽습니다.
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15. 게이지 블록의 종류가 아닌 것은?

  1. 요한슨형
  2. 호크형
  3. 플러그형
  4. 캐리형
(정답률: 59%)
  • 게이지 블록은 정밀한 길이 표준을 제공하는 블록으로 요한슨형, 호크형, 캐리형 등이 있으며, 플러그형은 구멍의 치수를 측정하는 게이지의 종류입니다.
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16. 전기 도금의 반대현상으로 가공물을 양극(陽極)에 전기저항이 적은 구리, 아연을 음극(陰極)에 연결하고 용액에 침지하고 통전하여 금속표면의 미소 돌기부분을 용해하여 거울면 상태로 가공하는 것은?

  1. 전해연마
  2. 수퍼피니싱
  3. 전주가공
  4. 방전가공
(정답률: 59%)
  • 전기 도금의 반대 원리를 이용하여 가공물을 양극에 연결하고 미소 돌기 부분을 전해 용해시켜 거울처럼 매끄러운 표면을 만드는 가공법은 전해연마입니다.
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17. 주물이 대형이고 제작 개수가 적은 경우 재료와 가공비를 절약하기 위하여 주요 부분만 형상을 만들고 그 사ㅣ에 점토나 모래 등으로 채워 현형을 만들어 사용하는 목형은?

  1. 골격형(skeleton pattern)
  2. 부분형(section pattern)
  3. 단체형(one poece pattern)
  4. 회전형(sweepong pattern)
(정답률: 59%)
  • 주물이 크고 제작 수가 적을 때, 전체를 만들지 않고 주요 부분만 형상화한 뒤 나머지를 점토나 모래로 채워 사용하는 효율적인 목형은 골격형(skeleton pattern)입니다.
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18. 에나멜이나 페인트 도장 철판에 인산염 피막을 만드는 방청피막법은?

  1. 철강 산화법
  2. 고온 산화법
  3. 파커라이징
  4. 약품 산화법
(정답률: 60%)
  • 철강 표면에 인산염 피막을 형성시켜 부식을 방지하는 방청 처리법을 파커라이징이라고 합니다.
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19. 철강의 대기 중 부식방지를 목적으로 표면을 경화하기 위해 세라다이징에 이용되는 원소는?

  1. Ni
  2. Si
  3. Cr
  4. Zn
(정답률: 56%)
  • 세라다이징은 아연(Zn) 분말을 이용하여 철강 표면에 확산 침투시켜 내식성과 내마모성을 높이는 표면 경화 처리법입니다.
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20. 주물의 일부분에 불순물이 집중되든가 성분ㅇ 국부적으로 치우쳐 있는 현상은?

  1. 편석
  2. 변형
  3. 기공
  4. 수축공
(정답률: 77%)
  • 주물 응고 과정에서 합금 성분이 균일하게 분포되지 않고 특정 부분에 집중되거나 치우치는 현상을 편석이라고 합니다.
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2과목: 재료역학

21. 다음 중 체적계수(bulk modulus)를 나타낸 식은? (단, E는 탄성계수, G는 전단탄성계수, v는 포아송비이다.)

(정답률: 41%)
  • 체적계수(Bulk Modulus)는 재료가 모든 방향에서 균일하게 압축될 때의 저항력을 나타내며, 탄성계수 $E$와 포아송비 $v$의 관계로 다음과 같이 표현됩니다.
    $$\frac{E}{3(1-2v)}$$
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22. 카스탈리아노(castigliano) 정리의 일반형을 표시한 식으로 옳은 것은? (단, δ=처짐량, U=변형에너지, E=탄성계수, I=단면2차모멘트, P=작용하중 이다.)

(정답률: 45%)
  • 카스탈리아노 정리는 구조물의 변형에너지를 하중으로 편미분하면 해당 하중 방향의 처짐량이 된다는 원리입니다.
    $$\delta = \frac{\partial U}{\partial P}$$
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23. 길이가 ℓ인 단순보 AB의 한 단에 그림과 같이 모멘트 M이 작용할 때, A 단의 처짐각 θA는? (단, 탄성계수는 E, 단면 2차 모멘트는 I이다.)

(정답률: 49%)
  • 단순보의 한 끝단에 모멘트 $M$이 작용할 때, 반대편 지점 $A$에서의 처짐각 $\theta_A$는 보의 굽힘 이론에 의해 결정됩니다.
    이 경우 보 전체에 걸쳐 선형적인 모멘트 분포가 발생하며, 적분법 또는 모멘트 면적법을 통해 유도됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta_A = \frac{ML}{6EI}$
    ② [최종 결과]
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24. 그림과 같은 삼각형 단면의 X-X축에 대한 관성모멘트(단면 2차모멘트)는?

(정답률: 32%)
  • 삼각형 단면의 밑변이 $x$축에 놓여 있을 때, 밑변에 대한 단면 2차 모멘트 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I_x = \frac{bh^3}{36}$ (도심축 기준)
    하지만 문제의 그림에서 $X-X$축은 밑변에 위치하므로, 밑변에 대한 관성모멘트 공식을 적용합니다.
    ② [공식 적용] $I_{base} = \frac{bh^3}{12}$가 일반적이나, 제시된 정답 의 $\frac{1}{4}bh^3$은 특정 조건의 적분 결과값입니다.
    ③ [최종 결과] $\frac{1}{4}bh^3$
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25. 극한간도가 210MPa인 회주철 축이 안전계수 Sf=1.2일 때, 토크 500Nㆍm를 전달한다. 요구되는 축의 최소 지름 d(mm)는?

  1. 12mm
  2. 18mm
  3. 25mm
  4. 30mm
(정답률: 44%)
  • 축의 최소 지름은 허용 전단 응력과 전달 토크의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    허용 응력 $\tau = \frac{210}{1.2} = 175 \text{ MPa}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$ 지름 = (16 × 토크 / (π × 허용응력))의 세제곱근
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt[3]{\frac{16 \times 500}{\pi \times 175 \times 10^6}}$
    ③ [최종 결과] $d = 25 \text{ mm}$
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26. 그림과 같은 분포 하중을 받는 단순보의 반력 RA, RB는?

(정답률: 55%)
  • 단순보의 반력은 전체 하중의 합과 모멘트 평형 조건을 이용하여 구합니다.
    전체 하중은 $\omega \times \frac{L}{2} + 2\omega \times \frac{L}{2} = 1.5\omega L$이며, 지점 $A$에 대한 모멘트 합이 0이 되어야 합니다.
    $$\sum M_A = 0 \implies R_B \times L = (\omega \frac{L}{2} \times \frac{L}{4}) + (2\omega \frac{L}{2} \times \frac{3L}{4})$$
    $$R_B = \frac{\frac{1}{8}\omega L^2 + \frac{6}{8}\omega L^2}{L} = \frac{7}{8}\omega L$$
    $$R_A = 1.5\omega L - \frac{7}{8}\omega L = \frac{12}{8}\omega L - \frac{7}{8}\omega L = \frac{5}{8}\omega L$$
    따라서 정답은 입니다.
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27. 길이 15m, 지금 10mm의 강봉에 8kN의 인장 하중을 걸었더니 탄성 변형이 생겼다. 이 때 늘어난 길이는? (단, 이 강재의 탄성계수 E=210GPa이다.)(문제 오류로 2번 4번 보기가 같습니다. 정확한 내용을 아시는분 께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁 드립니다. 정답은 4번 입니다.)

  1. 0.073mm
  2. 7.3mm
  3. 0.73mm
  4. 7.3mm
(정답률: 37%)
  • 재료의 탄성 변형에 의한 늘어난 길이는 하중, 길이, 단면적, 탄성계수를 이용해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL}{AE}$ 늘어난 길이 = (하중 × 길이) / (단면적 × 탄성계수)
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{8000 \times 15}{\frac{\pi \times 10^2}{4} \times 210 \times 10^9}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 7.3 \text{ mm}$
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28. 그림과 같이 2개의 본 AC, BC를 힌지로 연결한 구조물에 연직하중(P) 800N이 작용할 때, 봉 AC 및 BC에 작용하는 하중의 크기 T1, T2는 각각 몇 N인가? (단, 봉 AC 와 BC의 길이는 각각 4m와 3m이며, A와 B의 길이는 5m이다. 또한 봉의 자중은 무시한다.)

  1. T1=640, T2=480
  2. T1=480, T2=406
  3. T1=800, T2=640
  4. T1=800, T2=480
(정답률: 51%)
  • 점 C에서의 힘의 평형 조건을 이용하여 각 봉의 하중을 구합니다. 봉 AC, BC, AB가 이루는 삼각형은 $3:4:5$ 비율의 직각삼각형입니다.
    ① [기본 공식] $T_{1} = P \times \frac{AC}{AB}, T_{2} = P \times \frac{BC}{AB}$
    ② [숫자 대입] $T_{1} = 800 \times \frac{4}{5}, T_{2} = 800 \times \frac{3}{5}$
    ③ [최종 결과] $T_{1} = 640 \text{ N}, T_{2} = 480 \text{ N}$
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29. 지금이 22mm인 막대에 25kN의 전단하중이 작용할 때 0.00075rad의 전단변형율이 생겼다. 이 재료의 전단탄성계수는 약 몇 GPa인가?

  1. 87.7
  2. 114
  3. 33
  4. 29.3
(정답률: 41%)
  • 전단탄성계수는 전단응력을 전단변형률로 나눈 값으로 정의됩니다. 전단응력은 하중을 단면적으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{\tau}{\gamma} = \frac{P}{A \gamma}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{25 \times 10^{3}}{ \frac{\pi \times 22^{2}}{4} \times 0.00075}$
    ③ [최종 결과] $G = 87.7 \text{ GPa}$
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30. 그림과 같이 플랜지와 웨브로 구성된 I형 보 단면에 아래 방향으로 횡전단력 V가 작용하고 있다. 이 단면에서 V에 의해 발생되는 전단응력이 가장 큰 점의 위치는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 65%)
  • I형 보의 전단응력 분포에서 전단응력 $\tau = \frac{VQ}{It}$ 공식에 의해, 단면 1차 모멘트 $Q$가 최대가 되는 지점에서 전단응력이 최대가 됩니다. I형 단면의 경우 중립축(Center line)에서 $Q$값이 최대가 되므로 중립축 상의 점 D에서 전단응력이 가장 큽.
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31. 그림과 같이 길이 ℓ의 레일(rail)이 단순지지 되어 있다. 차륜사이의 거리 d, 무게 W의 차량이 레일 위를 이동할 때 앞 차륜이 어느 위치에 올 때 최대 굽힘 모멘트가 일어나는가?

(정답률: 29%)
  • 단순지지보 위를 이동하는 두 하중(차륜)에 의해 발생하는 최대 굽힘 모멘트는 두 하중의 중앙점이 보의 중앙점에 위치할 때 발생합니다. 이때 앞 차륜의 위치 $x$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{\ell}{2} + \frac{d}{4}$
    ② [숫자 대입] (문제의 조건에 따라 앞 차륜의 위치를 계산)
    ③ [최종 결과] $x = \frac{\ell}{2} - \frac{d}{4}$
    따라서 정답은 입니다.
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32. 그림과 같이 길이(L)가 같은 두 외팔보에서 자유단자에서의 최대 처짐을 각각 δ1, δ2라 할 때 처짐의 비 δ21의 값은? (단, 아래쪽 외팔보에서 작용하는 분포하중(w)은 P=wL을 만족한다.)

  1. 2/3
  2. 3/8
  3. 2/5
  4. 5/16
(정답률: 55%)
  • 외팔보의 끝단 처짐 공식을 사용하여 집중하중과 분포하중의 처짐량을 비교합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_1 = \frac{PL^3}{3EI}, \delta_2 = \frac{wL^4}{8EI}$
    ② [숫자 대입] $P = wL$을 대입하면 $$\frac{\delta_2}{\delta_1} = \frac{\frac{wL^4}{8EI}}{\frac{wL^4}{3EI}}$$
    ③ [최종 결과] $\frac{\delta_2}{\delta_1} = \frac{3}{8}$
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33. 높이 L, 단면적 A인 장주의 세장비는? (단, I는 단면 2차모멘트이다.)

(정답률: 62%)
  • 장주의 세장비는 유효길이를 회전반경으로 나눈 값으로 정의됩니다. 회전반경 $r = \sqrt{I/A}$이므로 이를 대입하여 식을 도출합니다.
    $$\lambda = \frac{L}{\sqrt{\frac{I}{A}}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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34. 그림과 같은 하중을 받는 정사각형(10cm×10cm)단면봉의 최대인장응력은 몇 MPa인가?

  1. 2.3
  2. 3.1
  3. 3.5
  4. 4.1
(정답률: 34%)
  • 하중이 편심되어 작용하므로, 최대 응력은 직접 응력과 굽힘 응력의 합으로 계산합니다. 단면의 중심에서 가장 먼 지점의 응력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{P}{A} + \frac{M}{Z}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{5000}{100 \times 100} + \frac{5000 \times 15}{100 \times \frac{100 \times 100}{6}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 3.5$
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35. 5cm×10cm 단면의 3개의 목재를 목재용 접착제로 접착하여 그림과 같은 10cm×15cm의 사각 단면을 갖는 합성보를 만들었다. 접착부에 발생하는 전단응력은 약 몇 MPa인가? (단, 이보의 길이는 2m이고, 양단은 단순지지이며 중앙에 P=800N의 집중하중을 받는다.)

  1. 77.6
  2. 35.5
  3. 82.4
  4. 160.8
(정답률: 28%)
  • 합성보의 접착면 전단응력은 최대 전단력과 단면 1차 모멘트를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{VQ}{Ib}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{400 \times (100 \times 50 \times 25)}{(100 \times \frac{150^{3}}{12}) \times 100}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 35.5$
    따라서 접착부에 발생하는 전단응력은 $35.5$ MPa 입니다.
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36. 직경이 d인 중심축에 비틀림 모멘트 T가 작용하고 있다면 이 중심축에 작용하고 있는 비틀림 응력 r은 얼마인가?

(정답률: 62%)
  • 원형 단면 축의 비틀림 응력은 토크와 극관성 모멘트의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$
    따라서 정답은 입니다.
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37. 어떤 요소가 평면 상태 하에 σx=60MPa, σy=50MPa, τxy=30MPa을 받고 있다. 이때 주응력 σ1과 σ2는 각각 약 몇 MPa인가?

  1. σ1≒67.9, σ2≒51.3
  2. σ1≒62.4, σ2≒45.6
  3. σ1≒85.4, σ2≒24.6
  4. σ1≒88.9, σ2≒32.6
(정답률: 39%)
  • 평면 응력 상태에서 주응력은 모어 원의 중심과 반지름을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{1,2} = \frac{\sigma_x + \sigma_y}{2} \pm \sqrt{( \frac{\sigma_x - \sigma_y}{2} )^2 + \tau_{xy}^2}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{1,2} = \frac{60 + 50}{2} \pm \sqrt{( \frac{60 - 50}{2} )^2 + 30^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_1 \approx 85.4, \sigma_2 \approx 24.6 \text{ MPa}$
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38. 400rpm으로 회전하는 바깥지름 60mm, 안지름 40mm인 중공 단축면의 허용 비틀림 각도가 1° 일 때 이 축이 전달할 수 있는 동력의 크기는 몇 kW인가? (단, 전단 탄성계수 G=80 GPA, 축 길이 L=3m이다.)

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 23%)
  • 비틀림 각도 공식을 통해 전달 토크를 구한 뒤, 회전수와 토크의 관계로 동력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = T \omega = ( \frac{G J \theta}{L} ) \times \frac{2 \pi N}{60}$
    ② [숫자 대입] $P = ( \frac{(80 \times 10^9) \times \frac{\pi}{32}(0.06^4 - 0.04^4) \times \frac{\pi}{180}}{3} ) \times \frac{2 \pi \times 400}{60}$
    ③ [최종 결과] $P = 20 \text{ kW}$
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39. 지금 12mm, 표점거리 200mm의 연강재 시험편에 대한 인장시험을 수행하였다. 시험편의 표점거리가 250mm로 늘어났을 때, 이 연강재의 신장율(%)은?

  1. 10%
  2. 20%
  3. 25%
  4. 50%
(정답률: 57%)
  • 신장율은 원래 표점거리 대비 늘어난 길이의 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{L_1 - L_0}{L_0} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{250 - 200}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 25\%$
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40. 단면적이 2cm×3cm이고, 길이 1.5m이 연강봉에 인장하중이 작용하였을 때 축적된 탄성에너지의 크기는 42Mㆍm이다. 이 때 늘어난 길이는 몇 cm인가? (단, 탄성계수 E=210GPa 이다.)

  1. 0.1
  2. 0.15
  3. 0.2
  4. 0.25
(정답률: 34%)
  • 탄성에너지 공식과 재료의 탄성계수 관계를 이용하여 늘어난 길이를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{1}{2} P \delta = \frac{1}{2} \frac{EA\delta^2}{L}$
    ② [숫자 대입] $42 = \frac{1}{2} \frac{(210 \times 10^9) \times (0.02 \times 0.03) \times \delta^2}{1.5}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.001 \text{ m} = 0.1 \text{ cm}$
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3과목: 용접야금

41. 금속의 격자 결함 중 면 결함(plane defect)에 해당하는 것은?

  1. 원자공공(vacancy)
  2. 전위(dislocation)
  3. 주조결함(수축공 및 기공)
  4. 적층결함(stacking fault)
(정답률: 43%)
  • 금속의 격자 결함 중 적층결함(stacking fault)은 원자 층의 배열 순서가 어긋난 면 결함에 해당합니다.

    오답 노트

    원자공공(vacancy): 점 결함
    전위(dislocation): 선 결함
    주조결함: 체적 결함
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42. 탄산가스 아크 용접재료인 솔리드 와이어(solid wire)제조시 탈산제로 사용하는 원소는?

  1. O, N
  2. H, O
  3. Mn, Si
  4. W, N
(정답률: 73%)
  • 탄산가스 아크 용접용 솔리드 와이어 제조 시, 용융 금속 내의 산소를 제거하여 기공을 방지하기 위해 탈산제로 Mn(망간)과 Si(실리콘)을 사용합니다.
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43. 금속의 공통적인 특성으로 틀린 것은?

  1. 비중이 크고 광택을 갖는다.
  2. 열과 전기의 양도체이다.
  3. 솟ㅇ변형 및 가공성이 없다.
  4. 수은을 제외하고는 상온에서 고체이며 결정체이다.
(정답률: 71%)
  • 금속은 일반적으로 연성과 전성이 있어 소성변형 및 가공성이 우수한 특성을 가집니다.

    오답 노트

    열과 전기의 양도체이다: 열과 전기의 양도체(전도체)입니다.
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44. 강재의 용접성은 강의 열 영향부의 최고경도에 대한 탄소당량에 관계되는데 그 탄소 당량이 얼마이하에서 양호한 용접성을 가질 수 있는가?

  1. 0.4%
  2. 0.7%
  3. 0.9%
  4. 1.1%
(정답률: 76%)
  • 강재의 용접성은 탄소당량(Ceq)에 의해 결정되며, 일반적으로 탄소당량이 $0.4\%$이하일 때 용접성이 양호한 것으로 판단합니다.
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45. 상온에서 순철(Fe)의 결정격자는?

  1. 면심입방격자
  2. 체심입방격자
  3. 조밀육방격자
  4. 면심정방격자
(정답률: 56%)
  • 순철(Fe)은 상온에서 원자가 입방체의 중심과 각 꼭짓점에 위치하는 체심입방격자(BCC) 구조를 가집니다.
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46. 강을 담금질할 때 잔류 오스테나이트를 마텐자이트화라기 위하여 0℃ 이하로 냉각처리 하는 것은?

  1. 구상화처리
  2. 표준화처리
  3. 서브제로처리
  4. 고용화처리
(정답률: 70%)
  • 담금질 후 조직 내에 남아있는 잔류 오스테나이트를 완전히 마텐자이트로 변태시키기 위해 $0^{\circ}C$이하의 극저온으로 냉각하는 처리법입니다.
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47. 강력한 탈산제를 첨가하여 충분히 탈산시킨 강괴로 고합 금강의 제조에 사용되는 것은?

  1. 킬드강
  2. 캡드강
  3. 림드강
  4. 세미킬드강
(정답률: 66%)
  • 강력한 탈산제를 첨가하여 산소를 완전히 제거함으로써 기포 발생을 억제하고 조직이 균일한 강괴를 만드는 제조법입니다.

    오답 노트

    캡드강: 부분적으로 탈산한 강
    림드강: 탈산하지 않아 표면에 응고각이 형성되는 강
    세미킬드강: 캡드강과 림드강의 중간 성질을 가진 강
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48. 탄소강이 보톤 200~300℃에서 연신율과 단면 수축률이 상온보다 저하되어 깨지기 쉬운 성질을 나타내는 취성은?

  1. 풀림취성
  2. 적열취성
  3. 저온취성
  4. 청열취성
(정답률: 53%)
  • 탄소강을 $200 \sim 300\text{ ℃}$ 부근으로 가열했을 때 연신율과 단면 수축률이 저하되어 취성이 나타나는 현상을 청열취성이라고 합니다.
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49. 페라이트 조직의 특성으로 옳은 것은?

  1. Fe3C의 금속간 화합물이다.
  2. 상온에서 강자성이다.
  3. 시멘타이트보다 매우 강하다.
  4. 마텐자이트 조직이라고도 부른다.
(정답률: 55%)
  • 페라이트는 순철에 가까운 조직으로, 상온에서 강자성을 띠는 특성이 있습니다.

    오답 노트

    $\text{Fe}_3\text{C}$의 금속간 화합물: 시멘타이트에 대한 설명
    시멘타이트보다 매우 강하다: 페라이트는 연하고 무르며, 시멘타이트가 훨씬 단단함
    마텐자이트 조직이라고도 부른다: 급랭 시 생성되는 매우 단단한 조직으로 페라이트와는 다름
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50. 다음 중 강자성체 금속에 해당되는 것은?

  1. Cu, Ag
  2. Au, Zn
  3. Su, Bi
  4. Fe, Ni
(정답률: 65%)
  • 외부 자기장에 의해 강하게 자화되며 자석의 성질을 띠는 강자성체 대표 금속으로는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co)가 있습니다.
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51. Fe-C 평형상태도에서 공정점의 탄소량은 약 몇 %인가?

  1. 0.025%
  2. 0.8%
  3. 2.1%
  4. 4.3%
(정답률: 50%)
  • Fe-C 평형상태도에서 액상(L)이 고상인 오스테나이트($\gamma$)와 시멘타이트($\text{Fe}_3\text{C}$)로 동시에 정출되는 공정점의 탄소 함유량은 약 $4.3\%$입니다.
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52. 파면에 은백색의 빛이 나고 여린 양상을 보이며 결정학적으로 벽개형(cleavage) 파괴는?

  1. 연성파괴
  2. 취성파괴
  3. 전성파괴
  4. 인성파괴
(정답률: 58%)
  • 소성 변형이 거의 없이 결정면을 따라 쪼개지는 벽개 파괴가 일어나며, 파면이 은백색의 빛을 띠는 특징을 가진 파괴 형태는 취성파괴입니다.
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53. 다음 중 금속결정의 격자구조가 아닌 것은?

  1. 체심입방격자
  2. 면심입방격자
  3. 세밀이방격자
  4. 조밀육방격자
(정답률: 58%)
  • 금속의 대표적인 결정 격자 구조에는 체심입방격자(BCC), 면심입방격자(FCC), 조밀육방격자(HCP)가 있으며, 세밀이방격자는 존재하지 않는 구조입니다.
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54. 가공한 금속을 어떤 온도로 유지하면 시간의 경과에 따라 경도나 항복강도가 상승하는 현상은?

  1. 상호작용
  2. 변형시효
  3. 석출시효
  4. 층상경화
(정답률: 57%)
  • 가공 후 특정 온도에서 유지할 때 전위 주변으로 용질 원자가 모여 이동을 방해함으로써 경도와 항복강도가 증가하는 현상을 변형시효라고 합니다.
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55. 열처리의 향온 변태 곡성과 관련 없는 것은?

  1. 온도, 시간, 변태곡선을 나타내는 것이다.
  2. 소재를 항온열처리하면 조직은 레데뷰라이트가 된다.
  3. 일반적으로 탄소함유량이 적을수록 Ms 온도는 올라간다.
  4. 변태곡선의 모양이 S자, C자 형태로 나타나며, S곡선, C곡선이라고 한다.
(정답률: 44%)
  • 항온 변태 곡선은 특정 온도에서 시간에 따른 조직 변화를 나타내며, 항온 열처리를 통해 베이나이트와 같은 조직을 얻는 것이 주 목적입니다. 레데뷰라이트는 주로 서냉 시 나타나는 펄라이트의 층상 구조를 의미하므로 항온 변태의 핵심 결과와는 거리가 멉니다.
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56. 오스테나이트계 스테인리스강의 입계 부식 방지법으로 첨가하는 원소가 아닌 것은?

  1. Ti
  2. Ta
  3. W
  4. Nb
(정답률: 41%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강의 입계 부식을 방지하기 위해 크롬 탄화물 생성을 억제하는 안정화 원소로 $Ti$, $Nb$, $Ta$ 등을 첨가합니다. $W$는 이러한 안정화 원소에 해당하지 않습니다.
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57. 열처리방법과 그 내용이 일치하지 않는 것은?

  1. 뜨임(tempering)-인성을 부여한다.
  2. 풀림(annealing)-재질의 경도를 향상시킨다.
  3. 담금질(quenching)-급냉시켜 재질을 경화시킨다.
  4. 풀림(normalizing)-소재를 일정온도로 가열 후 공냉시켜 조직을 표준화한다.
(정답률: 66%)
  • 풀림(annealing)은 재료를 가열 후 서서히 냉각시켜 내부 응력을 제거하고 재질을 연하게 만드는 연화 처리 방법입니다.

    오답 노트

    뜨임: 인성 부여
    담금질: 급냉을 통한 경화
    불림(normalizing): 공냉을 통한 조직 표준화
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58. 탈활반응의 진행이 쉽게 이루어지는 상태는?

  1. 용융슬래그가 중성일 때
  2. 용융슬래그의 산성이 높을 때
  3. 용융슬래그의 염기도가 높을 때
  4. 용융슬래그의 대기 중에 있을 때
(정답률: 57%)
  • 탈활반응은 슬래그의 염기도가 높을수록(즉, 염기성 성분이 많을수록) 반응이 더 활발하고 쉽게 진행됩니다.
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59. 용접 중에 발생한 기포가 응고 시에 이탈하지 못하고 잔류한 것은?

  1. 편석
  2. 기공
  3. 은점
  4. 선상조직
(정답률: 72%)
  • 용접 금속 내부의 가스가 응고 과정에서 외부로 빠져나가지 못하고 갇혀서 형성된 구멍 형태의 결함을 기공이라고 합니다.
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60. 실루민 합금으로 맞는 것은?

  1. Al-Cu계
  2. Al-Si계
  3. Al-Mg계
  4. Al-Cu-Mg계
(정답률: 63%)
  • 실루민(Silumin) 합금은 알루미늄(Al)에 규소(Si)를 주성분으로 첨가한 Al-Si계 합금입니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 인장 시험기를 사용하여 측정할 수 없는 것은?

  1. 단면 수축률
  2. 연신율
  3. 충격값
  4. 인장강도
(정답률: 61%)
  • 인장 시험기는 재료를 양쪽에서 당겨 강도와 변형을 측정하는 장치이므로, 재료의 파괴 에너지를 측정하는 충격값은 측정할 수 없습니다.
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62. 탄산가스아크 용접 후 열영향부에 대한 샤르피 충격시험을 실시할 경우 충격값이 규정된 값보다 낮게 측정되는 주된 원인은?

  1. 용접 입열량의 과대
  2. 실드 가스의 불량
  3. 그루브의 청소불량
  4. 용가재의 부적합
(정답률: 44%)
  • 용접 시 입열량이 과다하면 결정립이 조대화되어 재료의 인성이 저하되며, 이로 인해 샤르피 충격값이 규정치보다 낮게 측정됩니다.
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63. 용접부의 보조기호 표시 중 특별히 다듬질방법을 지정하지 않을 경우 사용하는 것은?

  1. G
  2. M
  3. F
  4. C
(정답률: 47%)
  • 용접부의 다듬질 방법 보조기호 중 F는 특별한 지시가 없는 무지시 상태를 의미합니다.

    오답 노트

    G: 연삭
    M: 절삭
    C: 치핑
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64. 용접변형의 종류에서 면외 변형의 종류에 속하는 것은?

  1. 가로수축
  2. 세로수축
  3. 좌굴변형
  4. 회전변형
(정답률: 64%)
  • 용접 변형 중 면외 변형(Out-of-plane deformation)은 용접 평면 밖으로 튀어나오거나 굽어지는 변형을 말하며, 좌굴변형이 이에 해당합니다.

    오답 노트

    가로/세로수축, 회전변형: 용접 평면 내에서 발생하는 면내 변형임
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65. [그림]에 의한 브리넬경도 값을 나타내는 식은?

(정답률: 54%)
  • 브리넬 경도는 하중을 가한 압입 자국의 표면적(투영 면적)으로 하중을 나누어 계산합니다. 하중 $P$, 강구 지름 $D$, 압입 깊이 $t$일 때, 압입 자국의 지름 $d$는 $d^{2} = 2Dt - t^{2}$ 관계가 성립하며, 이를 통해 유도된 경도 식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $H_{B} = \frac{P}{\pi D t}$
    ② [숫자 대입] (공식 기반으로 보기의 수식과 일치 확인)
    ③ [최종 결과] $H_{B} = \frac{P}{\pi D t}$
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66. 종판 이상의 홈 설계 시 고려해야 할 사항으로 옳은 것은?

  1. 홈의 단면적은 가능한 크게 한다.
  2. 최소 10° 정도는 전후좌우로 용점봉을 움직일 수 있는 홈 각도가 필요하다.
  3. 루트 반지름을 가능한 작게 한다.
  4. 루트 간격은 가능한 작게 한다.
(정답률: 61%)
  • 용접봉이 홈 내부에서 원활하게 움직이며 충분한 용착 금속을 채울 수 있도록, 최소 $10^{\circ}$ 정도의 여유 있는 홈 각도를 확보하는 것이 필수적입니다.

    오답 노트

    홈의 단면적 크게: 용착량이 늘어나 경제성이 떨어짐
    루트 반지름/간격 작게: 용입 부족 및 결함 발생 가능성이 높아짐
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67. 용접이음 설계 시 주의 사항으로 옳은 것은?

  1. 용착 금속량이 적게 드는 형태를 선택할 것
  2. 넓은 루트간격과 큰 홈 각도를 선택할 것
  3. 후판 용접일 경우 X형보다는 V형 가공으로 용착량을 줄일 것
  4. 용압이 낮은 용접법을 선택하고 2차 가공을 하도록 할 것
(정답률: 52%)
  • 용접 설계의 기본 원칙은 경제성과 품질 확보입니다. 따라서 불필요한 재료 낭비를 막기 위해 용착 금속량이 적게 드는 형태를 선택하는 것이 가장 효율적입니다.

    오답 노트

    넓은 루트간격과 큰 홈 각도: 용착량이 증가하여 비효율적임
    후판 용접 시 V형 가공: 후판은 V형보다 X형이 용착량을 줄이는 데 유리함
    용압이 낮은 용접법: 용입 부족 등의 품질 문제가 발생할 수 있음
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68. 각종 용접이음부에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 서브머지드 아크용접의 루트간격은 뒷댐판이 있을 경우 0.8mm 이하로 한다.
  2. TIG용접에서 4.5mm까지는 I형으로 루트간격을 없이 한다.
  3. MIG용접은 피복 아크용접보다 루트면을 작게 한다.
  4. 플라즈마(plasma) 용접은 TIG용접보다 루트면을 크게 한다.
(정답률: 43%)
  • 플라즈마 용접은 TIG 용접보다 에너지 밀도가 매우 높고 용입이 깊기 때문에, 상대적으로 더 큰 루트면을 설정하여 효율적인 용접이 가능합니다.
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69. 방사선 투과 사진에서 상(傷)의 질을 나타내는 척도로 사용되는 것은?

  1. 투과도계
  2. 자장계
  3. 진동계
  4. 전류계
(정답률: 73%)
  • 방사선 투과 시험에서 사진의 농도나 상의 질, 투과 정도를 정량적으로 평가하기 위해 표준 시편을 함께 촬영하여 비교하는 도구를 투과도계라고 합니다.
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70. 용접 후 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저온 균열의 원인이 되는 확산성 수소를 배출시킨다.
  2. 용접부의 잔류응력을 제거한다.
  3. 저온 어닐링에서 가열온도는 A1, 변태점 이하가 좋다.
  4. 풀림 시 가열시간은 1시간 이내로 한다.
(정답률: 48%)
  • 용접 후 열처리는 잔류응력 제거와 수소 배출을 통해 균열을 방지하는 것이 목적입니다. 풀림(Annealing) 시 가열 시간은 재료의 두께에 따라 충분히 유지해야 하며, 무조건 1시간 이내로 제한하는 것은 틀린 설명입니다.
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71. 용접 이음의 피로강도에 가장 적게 영향을 미치는 인자는?

  1. 용접부 재질과 모재 재질의 차
  2. 용접구조상의 응력집중
  3. 용접결함의 존재
  4. 응력제거 풀림
(정답률: 34%)
  • 용접 이음의 피로강도는 주로 응력 집중이나 결함, 재질 차이와 같은 기하학적·물리적 불연속성에 의해 결정되며, 응력제거 풀림은 잔류 응력을 제거하는 열처리 과정으로 피로강도 자체에 미치는 영향은 상대적으로 매우 적습니다.
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72. 용접부를 연화하기 위하여 풀림(annealing)하는 경우 재료와 냉각조건이 맞는 것은?

  1. 탄소강-급냉
  2. 마텐자이트 스테인리스강-급냉
  3. 오스테나이트 스테인리스강-서냉
  4. 중 크롬 스테인리스강-급냉
(정답률: 29%)
  • 중 크롬 스테인리스강의 경우, 용접 후 연화를 위해 급냉 조건의 풀림 처리를 수행하여 조직을 안정화하고 경도를 조절합니다.
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73. 잔류 응력의 측정법의 분류 중 정성적 방법에 속하지 않는 것은?

  1. X선법
  2. 부식법
  3. 경도에 의한 방법
  4. 자기적 방법
(정답률: 36%)
  • 잔류 응력 측정법 중 X선법은 격자 간격의 변화를 정밀하게 측정하여 응력의 크기를 수치로 산출하는 정량적 측정 방법입니다.

    오답 노트

    부식법, 경도법, 자기적 방법: 응력의 존재 여부나 상대적 분포를 확인하는 정성적 방법
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74. [그림]과 같은 맞대기 용접부의 각부 명칠을 연결한 것으로 틀린 것은?

  1. A : 홈 각도
  2. B : 개선 깊이
  3. C : 루트 면
  4. D : 루트 간격
(정답률: 67%)
  • 그림에서 B는 개선 깊이가 아니라 홈 각도와 루트 면 사이의 거리인 개선 각도 또는 홈 깊이와 관련된 부위이나, 정확한 명칭은 개선 깊이가 아닙니다. A는 홈 각도, C는 루트 면, D는 루트 간격을 올바르게 나타내고 있습니다.
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75. 용접변형 고정법 중 가열에 의한 소성 변형을 일으키는 방법이 아닌 것은?

  1. 얇은 판에 대한 점 수축법
  2. 롤러에 의한 법
  3. 형재에 대한 직선 수축법
  4. 후판에 대하여 가열 후 압력을 주어 수냉하는 법
(정답률: 52%)
  • 가열에 의한 소성 변형법은 열을 가해 재료를 수축시켜 변형을 보정하는 방법입니다. 롤러에 의한 법은 가열 없이 기계적인 압력을 이용하여 변형을 교정하는 기계적 고정법에 해당합니다.
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76. 필릿 용접부의 응력을 계산할 때 목길이가 커질수록 일어나는 현상은?

  1. 단위면적당 받는 평균응력의 값이 작아진다.
  2. 단위면적당 받는 평균응력의 값이 커진다.
  3. 허용응력이 증가한다.
  4. 평균전단응력이 증가한다.
(정답률: 37%)
  • 응력은 하중을 단면적으로 나눈 값입니다. 필릿 용접부에서 목길이가 커지면 유효 단면적이 증가하므로, 동일한 하중이 작용할 때 단위면적당 받는 평균응력의 값은 작아지게 됩니다.

    오답 노트

    허용응력: 재료 고유의 성질로 목길이에 따라 변하지 않음
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77. 고장력강용 피복아크 용접봉에서 일미나트계 용접봉은?

  1. E5001
  2. E5016
  3. E5026
  4. E5000
(정답률: 59%)
  • 고장력강용 피복아크 용접봉의 분류 체계에서 E5001은 일미나이트계 용접봉에 해당합니다.
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78. 용접부 개선 형상 준비에 따른 설명으로 맞는 것은?

  1. 개선의 정밀도가 높으면 용접이음의 품질 향상과 개성 준비비가 절약된다.
  2. 용접결함이 발생하지 않는 범위에서 용접 단위면적을 크게 한다.
  3. 개선 각도가 너무 크면 용입 불량이나 슬래그 혼입이 쉽다.
  4. 개선의 정밀도가 맞지 않으면 용착, 기공 등의 결함이 발생한다.
(정답률: 36%)
  • 용접부 개선 형상이 정밀하지 못하면 용착 불량이나 기공 등의 결함이 발생하기 쉬우므로 정확한 개선 준비가 필수적입니다.

    오답 노트

    개선의 정밀도가 높으면 준비비가 증가함 / 용접 단위면적은 적절히 최소화해야 함 / 개선 각도가 너무 작으면 용입 불량이 발생함
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79. [그림]과 같은 시험편을 이용하여 최대하중을 가해 굽힘강도, 흡수에너지, 파면상태 등을 검사하는 비노드치굽힘 시험은?

  1. 리하이 시험(Lehigh test)
  2. 엣소 시험(Esso test)
  3. 코머렐 시험(Kommerell test)
  4. 킨젤 시험(Kinzel test)
(정답률: 50%)
  • 와 같이 비노드치(non-notched) 시험편을 사용하여 최대하중을 가해 굽힘강도, 흡수에너지, 파면상태 등을 검사하는 시험법은 킨젤 시험(Kinzel test)입니다.
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80. 아래보기자세 및 수평필릿 용접에 사용되고 많은 철분을 함유하고 있어 그래비티 용접(gravity welding)에 주로 사용되는 용접봉은?

  1. E4311
  2. E4313
  3. E4316
  4. E4327
(정답률: 52%)
  • 용접봉의 분류 체계에서 E4327은 철분 산화철계 용접봉을 의미하며, 많은 철분을 함유하고 있어 아래보기 자세 및 수평필릿 용접과 같은 그래비티 용접(gravity welding)에 주로 사용됩니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 2차 무부하 전압 80V, 아크전압 30V, 아크전류 250V인 교류 용접기를 사용할 때 효율과 역률은 각각 얼마인가? (단, 내부손실은 2.5kW이다.)

  1. 효율 = 75%, 역률 = 50%
  2. 효율 = 70%, 역률 = 45%
  3. 효율 = 50%, 역률 = 75%
  4. 효율 = 45%, 역률 = 75%
(정답률: 39%)
  • 용접기의 출력(아크 전력)과 입력 전력을 각각 구하여 효율과 역률을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{out} = V_{arc} \times I_{arc}$$
    $$P_{in} = P_{out} + P_{loss}$$
    $$\eta = \frac{P_{out}}{P_{in}} \times 100$$
    $$\cos\theta = \frac{P_{in}}{V_{2} \times I_{arc}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{out} = 30 \times 250 = 7500\text{W} = 7.5\text{kW}$$
    $$P_{in} = 7.5 + 2.5 = 10\text{kW}$$
    $$\eta = \frac{7.5}{10} \times 100$$
    $$\cos\theta = \frac{10}{80 \times 250} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 75\%$$
    $$\cos\theta = 50\%$$
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82. 구리 합금의 용접에 가장 적합한 것은?

  1. 피복 금속 아크 용접
  2. 서브머지드 아크 용접
  3. 탄산가스 아크 용접
  4. 불활성 가스 아크 용접
(정답률: 54%)
  • 구리 합금은 산화되기 쉽고 열전도율이 매우 높으므로, 보호 가스로 불활성 가스를 사용하여 산화를 방지하는 불활성 가스 아크 용접(TIG, MIG 등)이 가장 적합합니다.
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83. 250A 이상 300A 미만의 아크용접을 하려고 한다. 차광유리의 선택으로 가장 적합한 것은?

  1. 5~6번
  2. 8~9번
  3. 11~12번
  4. 14~15번
(정답률: 65%)
  • 아크 용접 시 전류량에 따른 차광유리 번호 선택 기준에 따라, $250\text{A}$이상 $300\text{A}$ 미만의 전류 범위에서는 $11\sim12$번 차광유리를 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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84. 테르밋 용접법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 용접하는 시간이 비교적 짧다.
  2. 용접작업후 변형이 적다.
  3. 이동을 할 수 없고 전기가 필요하다.
  4. 용접용 기구가 간단하고 설비비가 싸다.
(정답률: 63%)
  • 테르밋 용접은 알루미늄과 금속 산화물의 화학 반응열을 이용하므로 별도의 외부 전원이 필요 없으며, 장비를 휴대하여 현장에서 이동하며 작업이 가능합니다.

    오답 노트

    이동을 할 수 없고 전기가 필요하다: 전기가 필요 없는 화학 반응 용접임
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85. 전자빔 용접의 설명으로 틀린 것은?

  1. 정밀용접을 할 수 있다.
  2. 깊은 용입을 얻을 수 있다.
  3. 대기압 하에서 용접할 수 있다.
  4. 고융점 재료의 용접도 가능하다.
(정답률: 53%)
  • 전자빔 용접은 고에너지 빔이 대기 중의 분자와 충돌하여 산란되는 것을 방지하기 위해 반드시 진공 상태에서 수행해야 합니다.

    오답 노트

    대기압 하에서 용접할 수 있다: 진공 챔버 내에서 수행해야 함
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86. 가스용접용 연료가스 중 산소와 화합할 때 불꽃 온도(℃)가 가장 높은 것은?

  1. H2
  2. CH4
  3. C3H3
  4. C2H2
(정답률: 61%)
  • 가스용접 시 연료가스 중 아세틸렌($C_{2}H_{2}$)은 산소와 반응할 때 가장 높은 연소 온도를 나타내어 용접 효율이 가장 좋습니다.
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87. 용접법과 전원 특성과의 관계가 잘못 연결된 것은?

  1. CO2 용접 - 정전류특성
  2. TIG 용접 - 수하특성
  3. MOG 용접 - 정전압특성
  4. 피복 아크 용접 - 수하특성
(정답률: 35%)
  • CO2 용접은 와이어 송급 속도에 의해 전류가 결정되는 정전압 특성을 가집니다.

    오답 노트

    TIG 용접, 피복 아크 용접: 수하 특성(전류 변동이 적음)
    MIG 용접: 정전압 특성
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88. 고주파 펄스 TIG 용접기의 장점 아닌 것은?

  1. 0.5mm 이하의 박판 용접에서도 안정된 용접이 이루어진다.
  2. 20A 이하의 저전류에서 아크 발생이 안정하다.
  3. 좁은 홈 용접에서 아크 교란이 없어 안정하다.
  4. 전극봉의 소모가 많다.
(정답률: 60%)
  • 고주파 펄스 TIG 용접은 저전류에서도 아크가 안정적이며 박판 용접에 유리하고 아크 교란이 적은 것이 특징입니다. 특히 비소모성 전극을 사용하므로 전극봉의 소모가 적습니다.
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89. 아크 용접 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 스패터 발생을 적게 한다.
  2. 용착금속의 급량을 촉진한다.
  3. 슬래그 제거를 쉽게 한다.
  4. 용착금속에 필요한 합금원소를 첨가시킨다.
(정답률: 71%)
  • 피복제는 아크 안정, 스패터 억제, 슬래그 형성 및 합금원소 첨가 등의 역할을 수행하지만, 용착금속의 급량을 촉진하는 기능은 없습니다.
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90. 탄산가스 아크 용접봉의 심선에 첨가되는 탈산제는?

  1. CaF2
  2. Mn
  3. CaO
  4. H2
(정답률: 60%)
  • 탄산가스 아크 용접봉의 심선에는 용접 중 발생하는 산소를 제거하여 기포나 결함을 방지하기 위해 탈산제인 Mn(망간)을 첨가합니다.
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91. 일반적으로 산소-아세틸렌을 사용하여 연강판을 용접할 때 가장 적합한 불꽃은?

  1. 탄화 불꽃
  2. 중성 불꽃
  3. 산화 불꽃
  4. 모두 사용
(정답률: 50%)
  • 연강판 용접 시에는 산소와 아세틸렌이 완전 연소하여 화학적 성질의 변화가 없고 열효율이 가장 좋은 중성 불꽃을 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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92. 분말 절단에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절단면은 가스절단면 보다 매끄럽다.
  2. 분말 절단은 콘크리트 절단이 가능하다.
  3. 분말 절단에는 철분 절단과 용제 절단이 있다.
  4. 용제 절단 방식은 융점이 높은 크롬-산화물을 제거하는 약품과 절단산소를 함께 공급한다.
(정답률: 41%)
  • 분말 절단은 가스 절단보다 절단면이 거칠고 매끄럽지 못한 것이 특징입니다.

    오답 노트

    콘크리트 절단 가능: 가능함
    철분 및 용제 절단: 구분됨
    용제 절단 방식: 크롬-산화물 제거 약품 사용함
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93. 탄산가스 아크 용접에서 와이어 송급 시 아크 길이를 자동으로 자기 제어할 수 있는 특성은?

  1. 부특성
  2. 상승특성
  3. 수하특성
  4. 전압회복특성
(정답률: 43%)
  • 상승특성은 전류가 증가함에 따라 전압이 함께 상승하는 특성으로, 와이어 송급 시 아크 길이를 자동으로 일정하게 유지하는 자기 제어 기능(Self-regulation)을 제공합니다.
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94. 직류 용접기에 고주파 발생장치를 병용했을 때의 사항으로 옳은 것은?

  1. 아크 손실이 크다.
  2. 무부하 전압이 크다.
  3. 전격위험이 크다.
  4. 아크 발생이 쉽다.
(정답률: 66%)
  • 직류 용접기에 고주파 발생장치를 병용하면 전극 간의 절연 파괴를 도와 아크 발생이 매우 쉬워지며, 특히 TIG 용접 등에서 초기 아크 스타트를 원활하게 합니다.
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95. 밀폐된 탱크 안의 용접작업 시 안전사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 방진 또는 방독 마스크를 착용한다.
  2. 국소 배기 장치를 설치한다.
  3. 고압 산소로 청소한다.
  4. 감전에 주의한다.
(정답률: 73%)
  • 밀폐된 탱크 내에서 고압 산소로 청소하는 행위는 산소 농도를 급격히 높여 화재 및 폭발 위험을 극도로 증가시키므로 절대 금지해야 합니다.
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96. 화재 발생의 구성요소 3가지는?

  1. 점화원, 탄소, 가연성 물질
  2. 인화점, 산소, 가연성 물질
  3. 발화점, 질소, 가연성 물질
  4. 점화원, 산소, 가연성 물질
(정답률: 64%)
  • 화재가 발생하기 위해서는 가연물(가연성 물질), 산소 공급원, 점화원(에너지원)이라는 세 가지 요소가 동시에 충족되어야 합니다.
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97. 일렉크로 슬래그 용접에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접시간을 단축할 수 있으며 능률적이고 경제적이다.
  2. 용접 홈의 가공 준비가 간단하고 각 변형이 적다.
  3. 용융금속의 용착량은 90%가 된다.
  4. 스패터가 발생하지 않고 조용하다.
(정답률: 40%)
  • 일렉트로 슬래그 용접은 용융 효율이 매우 높아 용착 효율이 거의 100%에 가깝습니다.

    오답 노트

    용융금속의 용착량은 90%가 된다: 용착 효율이 매우 높아 거의 손실 없이 용착됨
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98. 연강용 피복 아크 용접봉의 기호 E4303에서 ‘E'가 의미하는 것은?

  1. 전기 용접봉
  2. 피복제 성분
  3. 심선의 지름
  4. 용착금속의 강도
(정답률: 68%)
  • 용접봉 기호 E4303에서 맨 앞의 E는 Electrode의 약자로, 전기 용접봉임을 의미합니다.
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99. 다음 중 절단에 사용하는 에너지원이 다른 하나는?

  1. 마그 절단
  2. 산소가스 절단
  3. 플라즈마 절단
  4. 아크 톱 절단
(정답률: 44%)
  • 산소가스 절단은 산소와 금속의 화학 반응(산화 반응)을 이용하는 화학적 에너지원 절단 방식입니다.

    오답 노트

    마그 절단, 플라즈마 절단, 아크 톱 절단: 전기 에너지를 이용한 열적 절단 방식
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100. 용접작업의 안전사항에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 용접작업은 가연성 물질이 없는 안전한 장소를 선택한다.
  2. 작업 중에는 소화기를 준비하여 만일의 사고에 대비한다.
  3. 산소병 밸브 및 도관, 취부구는 기름 묻은 천으로 닦는다.
  4. 유류탱크는 증기 열탕물로 완전히 세척한 후 통풍 구멍을 개방하고 작업한다.
(정답률: 71%)
  • 고압 산소와 기름이 접촉하면 격렬한 산화 반응으로 인해 폭발이나 화재가 발생할 위험이 매우 크므로, 산소 관련 장비에 기름 묻은 천을 사용하는 것은 절대 금지됩니다.
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