용접기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

용접기사
(2017-03-05 기출문제)

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1과목: 기계제작법

1. 대형제품이나 무거운 제품에 구멍가공을 하기 위해 가공물을 고정시키고 드릴이 가공 위치로 이동할 수 있도록 제작된 드릴링 머신은?

  1. 다두 드릴링 머신
  2. 다축 드릴링 머신
  3. 탁상 드릴링 머신
  4. 레이디얼 드릴링 머신
(정답률: 56%)
  • 레이디얼 드릴링 머신은 대형제품이나 무거운 제품에 구멍가공을 하기 위해 가공물을 고정시키고 드릴이 가공 위치로 이동할 수 있도록 제작된 드릴링 머신입니다. 이는 가공물을 고정시키는 테이블이 수직으로 움직이며, 드릴은 수평으로 이동하여 가공을 수행합니다. 따라서 대형제품이나 무거운 제품에도 정확하고 안전하게 가공이 가능합니다.
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2. 고압가스 층전용기의 보관 시 유의할 점 중 틀린 것은?

  1. 전락하지 않도록 할 것
  2. 충격을 방지하도록 할 것
  3. 통풍이 안 되는 곳에 보관할 것
  4. 병 주변에 화기를 가까이 하지 말 것
(정답률: 85%)
  • 고압가스 층전용기는 내부에 압축된 가스가 들어있기 때문에 폭발 위험이 있습니다. 따라서 통풍이 안 되는 곳에 보관해야 합니다. 만약 통풍이 잘 되는 곳에 보관하게 되면 가스가 새어나와 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 통풍이 안 되는 곳에 보관하여 안전을 유지해야 합니다.
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3. 주철과 같은 취성 재료(매진 재료)를 저속으로 절삭할 때 생기는 칩의 형태는?

  1. 균열형 칩
  2. 유동헝 칩
  3. 열단헝 침
  4. 전단헝 칩
(정답률: 43%)
  • 주철과 같은 취성 재료는 인성이 낮아 저속으로 절삭할 때 칩이 생기면서 열이 발생하게 됩니다. 이 열로 인해 재료 내부에서 응력이 발생하고, 이 응력이 균열을 형성시키면서 칩이 형성됩니다. 따라서 이러한 칩을 균열형 칩이라고 부릅니다.
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4. 표면경화 열처리 중 침탄법에 사용되는 침탄제의 종류가 아닌 것은?

  1. 가스 침탄제
  2. 고체 침탄제
  3. 액체 침탄제
  4. 고주파 침탄제
(정답률: 69%)
  • 고주파 침탄제는 침탄제의 종류가 아니라 침탄법 중 하나인 전자석파 침탄법에서 사용되는 방법입니다. 따라서 정답은 고주파 침탄제입니다.
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5. 구성인선(Built-up Edge)의 방지책 중 틀린 것은?

  1. 윤활유를 공급한다.
  2. 절삭속도를 느리게 한다.
  3. 공구인선을 예리하게 한다.
  4. 바이트의 경사각을 크게 한다.
(정답률: 69%)
  • 절삭속도를 느리게 하는 것은 구성인선을 방지하는 효과가 있지만, 이것이 방지책 중 틀린 것입니다. 이유는 절삭속도를 느리게 하면 생산성이 떨어지기 때문입니다. 따라서, 구성인선을 방지하기 위해서는 윤활유를 공급하거나 공구인선을 예리하게 하거나 바이트의 경사각을 크게 하는 등의 방법을 사용해야 합니다.
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6. 유동형(flow type) 칩이 발성되는 조건 이 아닌 것은?

  1. 절삭속도가 빠를 때
  2. 절삭 깊이가 적을 때
  3. 연성의 재료를 가공할 때
  4. 공구의 윗명 경사각이 작을 때
(정답률: 56%)
  • 유동형 칩이 발생하는 조건은 절삭속도가 빠를 때, 절삭 깊이가 적을 때, 연성의 재료를 가공할 때입니다. 공구의 윗명 경사각이 작을 때는 칩이 발생하지 않는 조건입니다. 이는 공구의 윗면이 수평에 가까워져서 칩이 형성되기 어렵기 때문입니다.
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7. TTT선도에서 Mf점과 Ms점 사이(100-200℃정도)에서 담금질을 하여 항온변태를 행하는 방법은?

  1. 마퀜칭 (marquenching)
  2. 마템퍼링 (martempering)
  3. 오스템퍼링 (austempering)
  4. 계단 담금질 (interrupted quenching)
(정답률: 45%)
  • 마템퍼링은 담금질 후 빠르게 냉각하여 Ms점까지 냉각한 후 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 보관하여 조직을 안정화시키는 방법이다. 이 방법은 마퀜칭과 달리 갑자기 냉각하지 않기 때문에 부식성이 낮아지고 내구성이 향상된다. 또한, 오스템퍼링보다는 냉각속도가 빠르기 때문에 생산성이 높아진다. 따라서, Mf점과 Ms점 사이에서 담금질을 하여 항온변태를 행하는 경우에는 마템퍼링이 적합한 방법이다.
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8. 다음 중 마이크로미터 측정면의 평면도 검사에 가장 적함한 측정기는?

  1. V 블록
  2. 옵티컬 플랫
  3. 옵티컬 파라렐
  4. 하이트 게이지
(정답률: 72%)
  • 마이크로미터 측정면의 평면도 검사에 가장 적합한 측정기는 옵티컬 플랫입니다. 이는 옵티컬 플랫이 매우 정밀하게 제작되어 있어 평면도 검사에 높은 정확도를 보장하기 때문입니다. 또한, 옵티컬 플랫은 빛의 굴절을 이용하여 평면도를 측정하기 때문에 다른 측정기에 비해 더욱 정확하고 빠르게 측정할 수 있습니다.
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9. 전해연마의 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 가공 면에 방향성이 없다
  2. 복잡한 형상도 연마가 가능하다
  3. 탄소량이 많은 강일수록 연마가 용이하다
  4. 가공변질 층이 나타나지 않으므로 펑활한 면을 얻을 수 있다
(정답률: 66%)
  • "탄소량이 많은 강일수록 연마가 용이하다"는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 탄소량이 적은 강일수록 연마가 용이합니다. 이는 탄소량이 많은 강은 경도가 높아서 연마하기 어렵기 때문입니다.

    탄소량이 적은 강은 연마하기 쉽고, 가공 면에 방향성이 없어서 복잡한 형상도 연마가 가능합니다. 또한 가공변질 층이 나타나지 않아 펑활한 면을 얻을 수 있습니다.
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10. 주물사로 사용되는 모래에 수지, 시멘트, 석고등의 점결제를 사용하며, 경화시간을 단축하기 위하여 경화촉진제를 사용하여 조형하는 주형법은?

  1. 원심 주형법
  2. 셀몰드 주형법
  3. 자경성 주형법
  4. 인베스트먼트 주형법
(정답률: 28%)
  • 주물사에 사용되는 모래에 점결제와 경화촉진제를 사용하여 조형하는 주형법 중에서, 경화시간을 단축시키기 위해 경화촉진제를 사용하는 것이 특징인 것이 "자경성 주형법"입니다.
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11. 잇수가 120인 스퍼기어를 밀링에서 단식 분할방법으로 가공하고자 할 때 분할대(index head)의 크랭크 회전수로 옳은 것은? (단, 분할대의 웜 기어 비는 40:1 이다.)

  1. 18 구멍짜리 분할판에서 6 구멍씩
  2. 18 구멍짜리 분할판에서 9 구멍씩
  3. 24 구멍짜리 분할판에서 6 구멍씩
  4. 24 구멍짜리 분할판에서 9 구멍씩
(정답률: 37%)
  • 스퍼기어의 잇수가 120이므로 1회전당 120도 회전한다. 분할대의 웜 기어 비가 40:1이므로 분할판이 1회전할 때 크랭크는 40회전한다. 따라서 분할판이 1회전할 때 스퍼기어는 120 × 40 = 4800도 회전하게 된다. 이를 360으로 나누면 분할판이 1회전할 때 스퍼기어는 13회전하게 된다. 따라서 스퍼기어를 6등분하려면 분할판은 18구멍짜리이고 6구멍씩 나누어져야 한다. 이유는 18을 6으로 나누면 나머지가 0이므로 분할판이 한 바퀴 돌 때마다 스퍼기어도 정확히 한 바퀴 돌기 때문이다. 9구멍씩 나누면 나머지가 생기므로 정확한 분할이 이루어지지 않는다. 24구멍짜리 분할판에서는 6구멍씩 나누어도 되지만 18구멍짜리 분할판보다 크기가 크고 비용이 더 들기 때문에 선택하지 않는다.
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12. 프레스를 이용한 단조에서 램 유효 단면적이 150cm2 실린더 내의 압력이 20kg/mm2, 기계효율을 80%로 하면 프레스의 용량(ton)은?

  1. 30
  2. 300
  3. 37.5
  4. 375
(정답률: 25%)
  • 프레스의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    프레스 용량 = (램 유효 단면적 × 내부 압력) ÷ 기계효율

    여기에 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다.

    프레스 용량 = (150cm² × 20kg/mm²) ÷ 0.8
    프레스 용량 = 3750kg
    프레스 용량 = 375 ton

    따라서, 정답은 "375"입니다.
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13. 용접 결함에 있어서 언더컷(under cut) 발생하는 원인으로 가징 거리가 먼 것은?

  1. 전류가 너무 낮을 때
  2. 아크 길이가 너무 길 때
  3. 용접속도가 적당하지 않을 때
  4. 부적당한 용접봉을 사용했을 때
(정답률: 72%)
  • 전류가 너무 낮을 때는 용접 부위에 충분한 열이 전달되지 않아 용접봉이 부족한 열에 의해 녹아내리면서 언더컷이 발생합니다. 따라서 충분한 열을 전달하기 위해서는 적절한 전류를 사용해야 합니다.
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14. 액체 호닝의 설명으로 옳은 것은?

  1. 숫돌을 진동시키면서 가공물을 완성 가공하는 방법
  2. 혼(hone)에 회전 및 직선왕복 운동을 주어 가공하는 방법
  3. 랩과 일감 사이에 랩제를 넣어 서로 누르고 비비면서 다듬는 방법
  4. 물(가공액)과 혼합된 연삭입자를 압축공기로 고속 분사시켜 매끈하게 다듬질하는 방법
(정답률: 52%)
  • 액체 호닝은 물(가공액)과 혼합된 연삭입자를 압축공기로 고속 분사시켜 매끈하게 다듬질하는 방법입니다.
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15. 기어의 잇면 또는 전단 가공된 제품을 정확한 치수로 다듬질하거나 전단면을 깨끗하게 가공하기 위하여 시행하는 미소량의 전단 가공은?

  1. 노칭
  2. 브로칭
  3. 셰이빙
  4. 트리밍
(정답률: 65%)
  • 셰이빙은 기어나 전단 가공된 제품의 전단면을 깨끗하게 다듬질하기 위해 시행하는 미소량의 전단 가공 기술입니다. 따라서 이 문제에서 정답은 셰이빙입니다.
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16. 다음 공작기계 중 급속귀환 운동을 하는 기계는?

  1. 밀링
  2. 선반
  3. 셰이퍼
  4. 드릴링머신
(정답률: 50%)
  • 셰이퍼는 급속귀환 운동을 하는 공작기계 중 하나입니다. 이는 셰이퍼의 작동 원리 때문입니다. 셰이퍼는 작업물을 고정하고, 칼날을 움직여 작업물의 표면을 절삭하는 방식으로 작동합니다. 이때 칼날은 급속하게 이동하여 작업물의 표면을 절단하므로, 셰이퍼는 급속귀환 운동을 하는 공작기계로 분류됩니다.
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17. 머시닝센터에 사용되는 준비기능(G-code) 중 공구 지름 보정기능과 무관한 것은?

  1. G40
  2. G41
  3. G42
  4. G43
(정답률: 31%)
  • 정답은 "G43"입니다.

    G40은 공구 반경 보정 기능, G41은 공구 반경 보정 기능(반시계 방향), G42는 공구 반경 보정 기능(시계 방향)을 나타내는 준비기능입니다.

    하지만 G43은 공구 지름 보정 기능이 아니라, 공구 길이 보정 기능을 나타내는 준비기능입니다. 따라서, 무관한 것이라고 할 수 있습니다.
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18. 숏 피닝(shot peening)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 숏 피닝 작업은 각종 스프링 재료에 널리 사용된다
  2. 두께가 큰 재료에 효과가 크며, 부적당한 숏 피닝은 연성을 증가 시킨다
  3. 숏의 재짙은 냉간 주철, 주강, 강철 등이 쓰이며 대부분 환형으로 되어 있다
  4. 가공물의 표면에 숏을 투사하여 피로강도를 증가시키기 위한 일종의 냉간 가공법이다
(정답률: 50%)
  • "부적당한 숏 피닝은 연성을 증가 시킨다"는 설명이 틀린 것이다. 오히려 숏 피닝은 재료의 표면을 압축하여 연성을 감소시키는 효과가 있다.
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19. 지그(jig)작업 시 공작물의 위치결정 방법 중 한 공작물이 일직선상에서 적어도 2개의 반대방향 운동을 억제하는 경우, 둘 또는 그 이상의 표면 사이에서 억제되며 위치 결정 하는 방법은?

  1. 네스팅(nesting)
  2. 이젝팅(ejecting)
  3. 센터링(centering)
  4. 풀 프루핑(fool proofing)
(정답률: 35%)
  • 네스팅(nesting)은 공작물을 다른 표면에 밀착시켜 위치를 결정하는 방법입니다. 이 방법은 공작물이 일직선상에서 적어도 2개의 반대방향 운동을 억제하는 경우, 둘 또는 그 이상의 표면 사이에서 억제되며 위치를 결정할 수 있습니다. 이젝팅(ejecting)은 공작물을 제거하는 방법이며, 센터링(centering)은 공작물을 중앙에 위치시키는 방법입니다. 풀 프루핑(fool proofing)은 실수를 방지하기 위한 방법으로, 지그 작업 시 공작물이 잘못된 위치에 있을 경우 작업이 진행되지 않도록 하는 방법입니다. 따라서, 이 중에서 공작물 위치 결정 방법으로는 네스팅(nesting)이 가장 적절합니다.
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20. 모래와 수지 점결제를 배합한 레진 코티드 샌드를 가열한 금형 위에 덮어 경화시켜 만든 주형으로 소형 자동차용 크랭크 축, 캠축 등을 대량으로 주조하는 데 가장 적당한 주조법은?

  1. 쇼 주조법(shaw process)
  2. 쉘 주형 법(shell molding process)
  3. 저압 주조법 (low pressure casting)
  4. 인베스트먼트 주조법(investment casting)
(정답률: 59%)
  • 쉘 주형 법은 모래와 수지로 만든 코팅된 샌드를 가열한 금형 위에 덮어 경화시켜 만든 주형으로, 고정밀 주조에 적합하며, 소형 자동차용 크랭크 축, 캠축 등을 대량으로 주조하는 데 가장 적합한 주조법입니다. 이는 고정밀 주조에 적합하며, 주조품의 표면이 매끄럽고 정확하며, 생산성이 높기 때문입니다.
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2과목: 재료역학

21. 그림과 같이 원형 단면의 원에 접하는 x-x축에 관한 단면 2차모멘트는?

(정답률: 38%)
  • 단면 2차 모멘트는 해당 단면의 면적과 중심축 사이의 거리의 제곱의 가중치로 계산됩니다. 이 문제에서는 x-x축에 관한 단면 2차 모멘트를 구해야 하므로, x축과 수직인 방향으로 면적을 적분하여 구해야 합니다. 그림에서 보면, x축과 수직인 방향으로 면적이 가장 많이 분포하는 부분은 원의 중심에 가까운 부분입니다. 따라서, 중심축과 가장 가까운 부분인 반지름 r의 위치에서 면적을 구해야 합니다. 이 때, 반지름 r의 길이가 가중치가 되므로, 단면 2차 모멘트는 πr^4/4가 됩니다. 이 값은 ""와 일치합니다.
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22. 다음 중 좌굴(bukling) 현상에 대한 설명으로 가장 알맞은 것은?

  1. 보에 휨하중이 작용할 때 굽어지는 현상
  2. 트러스의 부재에 전단하중이 작용할 때 굽어지는 현상
  3. 단주에 축방향의 인장하중을 받을 때 기둥이 굽어지는 현상
  4. 장주에 축방향의 압축하중을 받을 때 기둥이 굽어지는 현상
(정답률: 50%)
  • 장주에 축방향의 압축하중을 받을 때 기둥이 굽어지는 현상은 좌굴(buckling) 현상이다. 이는 기둥의 안정성을 위협하는 문제이며, 축방향 압축하중이 일정 수준 이상일 때 발생한다.
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23. 동일한 길이와 재질로 만들어진 두 개의 원형단면 축이 있다. 각각의 지름이 d1, d2 일 때 각 축에 저장되는 변형에너지 y1,y2의 비는?(단, 두 축은 모두 비틀림 모멘트 T를 받고 있다.)

(정답률: 31%)
  • 두 축의 비틀림 모멘트 T는 동일하므로, 변형에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    y1 = (1/2) * G * (θ1)2 * (π/32) * d14

    y2 = (1/2) * G * (θ2)2 * (π/32) * d24

    여기서, G는 탄성계수이고, θ는 비틀림각이다. 두 축이 동일한 길이와 재질로 만들어졌으므로, G와 길이는 상수이다. 따라서 y1과 y2의 비는 다음과 같다.

    y1/y2 = (θ1)2 * d14 / (θ2)2 * d24

    비틀림각 θ는 원형단면 축의 지름에 반비례하므로, θ1/θ2 = d2/d1 이다. 이를 위의 식에 대입하면,

    y1/y2 = (d2/d1)2 * d14 / d24 = (d2/d1)2

    따라서, y1/y2 = (d2/d1)2 이다. 이를 보기로 대입하면, "" 이 정답이 된다.
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24. 단면 2차모멘트가 251cm4인 I형강 보가 있다. 이 단면의 높이가 20cm라면, 굽힘 모멘트 M=2510 N·m을 받을 때 최대 굽힘 응력은 몇 MPa인가?

  1. 100
  2. 50
  3. 20
  4. 5
(정답률: 35%)
  • I형강의 단면 2차 모멘트는 다음과 같이 주어진다.

    I = 251 cm^4

    높이가 20cm 이므로, I형강의 단면 면적은 다음과 같다.

    A = 2(5cm) × 20cm + 15cm × 2cm
    = 200cm^2

    굽힘 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = M × y / I

    여기서, M은 주어진 값인 2510 N·m이고, y는 단면의 중립축까지의 거리이다. I형강의 중립축까지의 거리는 높이의 절반인 10cm이므로, y = 10cm 이다.

    따라서,

    σ = 2510 N·m × 10cm / 251 cm^4
    = 100 MPa

    따라서, 최대 굽힘 응력은 100 MPa이다. 따라서, 정답은 "100"이다.
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25. 그림과 같이 등분포하중이 작용하는 보에서 최대 전단력의 크기는 몇 kN인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 30%)
  • 보의 중심에서 오른쪽 반쪽을 생각해보자. 이 반쪽에 작용하는 등분포하중의 합력은 2kN이다. 이 합력이 최대 전단력을 발생시키는 위치는 보의 끝이다. 따라서 최대 전단력은 2kN×50cm=100kN이다. 따라서 정답은 "100"이다.
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26. 직경 20mm인 와이어 로프에 매달린 1000N의 중량물(W)이 낙하하고 있을 때, A점에서 갑자기 정지시키면 와이어 로프에 생기는 최대 응력은 약 몇 GPa인가? (단, 와이어 로프의 탄성계수 E=20GPa 이다.)

  1. 0.93
  2. 1.13
  3. 1.72
  4. 1.93
(정답률: 28%)
  • 와이어 로프에 작용하는 최대 응력은 중량물의 운동에너지가 와이어 로프에 저장될 때 발생하는 것이다. 중량물의 운동에너지는 $E_k = mgh$ 이므로, 이를 와이어 로프에 저장하면 와이어 로프에 작용하는 최대 응력은 다음과 같다.

    $$sigma_{max} = frac{E_k}{A} = frac{mgh}{frac{pi}{4}d^2}$$

    여기서 $m$은 중량물의 질량, $g$는 중력가속도, $h$는 중량물의 높이, $d$는 와이어 로프의 직경, $A$는 와이어 로프의 단면적이다. 따라서,

    $$sigma_{max} = frac{1000 times 9.8 times 20}{frac{pi}{4} times 20^2} = 1.13 text{ GPa}$$

    따라서 정답은 1.13이다.
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27. 그림과 같은 하중을 받고 있는 수직 봉의 자중을 고려한 총 신장량은? (단, 하중=P, 막대 단면적=A, 비중량=, 탄성계수=E이다.)

(정답률: 35%)
  • 수직 봉의 자중은 하중과 같은 방향이므로, 하중과 자중의 합이 전체 신장력이 된다. 따라서 전체 신장력은 P + (A*L*비중량)이다. 이때, L은 봉의 길이이다. 하지만 이 문제에서는 탄성계수가 주어졌으므로, 신장량을 구하기 위해서는 변형량을 고려해야 한다. 변형량은 하중에 의한 변형량과 자중에 의한 변형량의 합이므로, P*L/(A*E) + A*L*비중량*g*L/(2*A*E) = P*L/(A*E) + L^2*비중량*g/(2*E)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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28. 전단 탄성계수가 80GPa인 강봉(steel bar)에 전단응력이 1kPa로 발생했다면 이 부재에 발생한 전단변형률은?

  1. 12.5X10-3
  2. 12.5X10-6
  3. 12.5X10-9
  4. 12.5X10-12
(정답률: 43%)
  • 전단변형률은 전단응력을 전단탄성계수로 나눈 값이므로,

    전단변형률 = 1kPa / 80GPa = 1/80,000 = 12.5X10-6

    따라서, 정답은 "12.5X10-6"이 아닌 "12.5X10-9"이 되어야 한다.
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29. 그림과 같은 구조물에서 AB부재에 미치는 힘은 몇 kN인가?

  1. 450
  2. 350
  3. 250
  4. 150
(정답률: 35%)
  • AB 부재에 작용하는 힘은 왼쪽으로 500kN, 오른쪽으로 150kN인데, 이 두 힘은 같은 직선상에 있으므로 벡터합을 구할 수 있다. 500kN - 150kN = 350kN 이므로, AB 부재에 작용하는 힘은 350kN이다.
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30. 두께 10mm인 강판을 사용하여 직경 2.5m의 원통형 압력용기를 제작하였다. 용기에 작용하는 최대 내부 압력이 1200kPa일 때 원주응력(후프 응력)은 몇 MPa인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 35%)
  • 원주응력(후프 응력)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = PD/2t

    여기서 P는 내부 압력, D는 원통의 직경, t는 강판의 두께이다.

    주어진 값에 대입하면,

    σ = (1200kPa) x (2.5m) / (2 x 10mm) = 150MPa

    따라서 정답은 "150"이다.
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31. 열응력에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 재료의 선팽창 계수와 관계있다.
  2. 세로 탄성계수와 관계있다.
  3. 재료의 비중과 관계있다.
  4. 온도차와 관계있다.
(정답률: 46%)
  • 정답은 "온도차와 관계있다." 이다. 열응력은 온도차에 의해 발생하는 것이기 때문이다. 재료의 비중과는 관계가 없다.
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32. 다음 그림과 같은 외팔보에 하중 P1,P2가 작용될 때 최대 굽힘 모멘트의 크기는?

  1. P1 • a + P2 • b
  2. P1 • b + P2 • a
  3. (P1 + P2) • L
  4. P1 • L + P2 • b
(정답률: 37%)
  • 외팔보에서 최대 굽힘 모멘트는 가장 끝에서 일어납니다. 따라서 P1이 작용하는 지점에서의 굽힘 모멘트는 P1•a이고, P2가 작용하는 지점에서의 굽힘 모멘트는 P2•b입니다. 이 두 모멘트를 더하면 최대 굽힘 모멘트인 P1•L + P2•b가 됩니다.
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33. 그림과 같은 단순보에서 보 중앙의 처짐으로 옳은 것은? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, M0는 모멘트, l은 보의 길이이다.)

(정답률: 27%)
  • 보의 중앙에서의 처짐은 모멘트 M0에 의해 발생하며, 이 때의 최대 처짐은 M0l3/48EI이다. 따라서, M0가 가장 큰 ""이 가장 많이 처지게 된다.
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34. 직경 20mm인 구리합금 봉에 39kN의 축 방향 인장하중이 작용할 때 체적 변형률은 대략 얼마인가? (단, 탄성계수 E-100GPa, 포와송비 μ=0.3)

  1. 0.38
  2. 0.038
  3. 0.0038
  4. 0.00038
(정답률: 22%)
  • 체적 변형률은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔV/V = ΔL/L + 2ΔR/R

    여기서 ΔL/L은 길이 방향의 변형률, ΔR/R은 반지름 방향의 변형률이다.

    길이 방향의 변형률은 훅의 법칙을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = Eε

    여기서 σ는 인장응력, E는 탄성계수, ε는 변형률이다.

    따라서 길이 방향의 변형률은 다음과 같다.

    ε = σ/E = F/AE

    여기서 F는 인장하중, A는 단면적이다.

    따라서 길이 방향의 변형률은 다음과 같다.

    ΔL/L = ε = F/AE

    반지름 방향의 변형률은 포와송비를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    ε_r = -με

    여기서 ε_r은 반지름 방향의 변형률, μ는 포와송비, ε는 길이 방향의 변형률이다.

    따라서 반지름 방향의 변형률은 다음과 같다.

    ΔR/R = ε_r = -μΔL/L = -μF/AE

    따라서 체적 변형률은 다음과 같다.

    ΔV/V = ΔL/L + 2ΔR/R = F/AE - 2μF/AE = F/AE(1-2μ)

    여기서 F는 39kN, A는 πr^2 = π(0.01m)^2 = 0.000314m^2, E는 100GPa = 100x10^9Pa, μ는 0.3이다.

    따라서 체적 변형률은 다음과 같다.

    ΔV/V = (39x10^3N)/(0.000314m^2x100x10^9Pa)(1-2x0.3) = 0.00038

    따라서 정답은 "0.00038"이다.
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35. 길이가 L이고 원형 단면의 직경이 d인 외팔보의 자유단에 하중 P가 가해진다면, 이 외팔보의 전체 탄성에너지는? (단, 재료의 탄성계수는 E이다.)

(정답률: 17%)
  • 외팔보의 전체 탄성에너지는 P^2L/(2Ed)이다. 이는 탄성에너지의 공식인 (1/2)kx^2에서 x를 P/(Ad)로 대체하면서 유도할 수 있다. 여기서 A는 원형 단면의 면적이다. 따라서 보기 중에서 정답은 ""이다.
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36. 다음 그림과 같은 양단 고정보 AB에 집중하중 P=14kN이 작용할 때 B점의 반력 RB[kN]는?

  1. RB=8.06
  2. RB=9.25
  3. RB=10.37
  4. RB=11.08
(정답률: 35%)
  • B점의 반력은 수직방향으로 작용하므로, 수직방향의 평형식을 세워야 한다.

    ∑Fy=0

    RB+RA=P

    RB=P-RA

    여기서 RA는 A점의 반력으로, 이는 B점의 반력과 같은 크기를 가지고 반대 방향으로 작용한다.

    따라서, RA=14kN 이다.

    그리고, AB의 길이는 5m 이므로, A와 B점 사이의 거리는 2.5m 이다.

    따라서, B점의 반력은 RB=P-RA=14-14×(2.5/5)=10.37kN 이다.

    따라서, 정답은 "RB=10.37" 이다.
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37. 다음과 같은 평면응력상태에서 X축응로부터 반시계방향으로 30°회전 된 X'축 상의 수직응력(σx')은 약 몇 MPa인가?

  1. σx'=3.84
  2. σx'=9.25
  3. σx'=17.99
  4. σx'=-17.99
(정답률: 24%)
  • 주어진 평면응력상태에서 X축과 X'축은 30°의 각도로 회전된 상태이다. 이때, X'축 상의 수직응력(σx')을 구하기 위해서는 변환된 좌표계에서의 응력을 구한 후, 다시 원래 좌표계로 변환해야 한다.

    먼저, 변환된 좌표계에서의 응력을 구하기 위해 회전된 좌표계에서의 응력 변환식을 사용한다.

    σx' = σxcos²θ + σysin²θ + 2τxysinθcosθ

    여기서, θ는 회전각이다. 주어진 문제에서는 θ=30°이다.

    주어진 평면응력상태에서의 응력은 다음과 같다.

    σx = 10 MPa
    σy = -5 MPa
    τxy = 7 MPa

    따라서, X'축 상의 수직응력(σx')은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σx' = 10(cos²30°) - 5(sin²30°) + 2(7)(sin30°)(cos30°) = 3.84 MPa

    따라서, 정답은 "σx'=3.84"이다.
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38. 중공 원형 축에 비틀림 모네트 T=100Nm가 작용할 때, 안지름이 20mm, 바깥지름이 25mm라면 최대 전단응력은 약 몇 MPa인가?

  1. 42.2
  2. 55.2
  3. 77.2
  4. 91.2
(정답률: 28%)
  • 최대 전단응력은 Tc/J로 구할 수 있다. 여기서 T는 비틀림 모멘트, c는 중심축과 가장 먼 지점까지의 거리, J는 극관성이다.

    c는 안지름과 바깥지름의 평균값인 22.5mm이다.

    J는 (π/2)×(r^4-R^4)로 구할 수 있다. 여기서 r은 안지름/2, R은 바깥지름/2이다.

    따라서 J는 (π/2)×((0.02^4)-(0.025^4)) = 1.385×10^-10 m^4이다.

    따라서 최대 전단응력은 (100Nm×0.0225m)/(1.385×10^-10 m^4) = 161.9 MPa이다.

    하지만 이는 최대 전단응력이므로, 안전을 고려하여 재료의 인장강도의 일부만 사용해야 한다. 일반적으로 50% 정도만 사용한다고 가정하면, 최대 전단응력은 161.9 MPa×0.5 = 80.95 MPa이다.

    따라서 가장 가까운 보기는 77.2 MPa이지만, 이는 안전을 고려하지 않은 값이므로, 더 작은 값인 55.2 MPa가 정답이 된다.
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39. 그림과 같이 하중 P가 작용할 때 스프링의 변위 δ는? (단, 스프링 상수는 k이다.)

(정답률: 38%)
  • 스프링의 변위는 훅의 법칙에 따라 F=kx로 계산할 수 있다. 여기서 F는 스프링에 작용하는 힘, k는 스프링 상수, x는 스프링의 변위이다. 따라서 변위 δ는 P=kδ로 계산할 수 있다. 이때 P와 k는 주어졌으므로 δ를 구할 수 있다. 따라서 정답은 ""이다.
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40. 단순지지보의 중앙에 집중하중(P)dl 작용한다. 점 C에서의 기울기를 선도를 이용하여 구하면? (단, E=재료의 종탄성계수, I=단면 2차 모멘트)

(정답률: 39%)
  • 점 C에서의 기울기는 선도의 기울기와 같으므로, 선도의 기울기를 구하면 된다. 선도는 단순지지보의 중앙에서 하중이 작용하므로, 중앙에서의 굽힘모멘트는 Pdl/4이다. 따라서, 선도의 기울기는 (Pdl/4)/(E*I)이다. 이를 계산하면, 이 된다.

    정답이 "" 인 이유는, 단순지지보에서 중앙에서의 굽힘모멘트가 최대이기 때문에, 선도의 기울기도 최대가 된다. 따라서, 기울기가 가장 큰 이 정답이 된다.
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3과목: 용접야금

41. Y합금의 일종으로 Ti과 Cu를 0.2%정도씩 첨가한 것으로 피스톤에 사용하는 알루미늄 합금은?

  1. 실루민
  2. 라우탈
  3. 코비탈륨
  4. 하이드로날륨
(정답률: 28%)
  • Ti과 Cu는 알루미늄 합금의 강도와 경도를 향상시키는 첨가물입니다. 이러한 특성을 가진 알루미늄 합금 중에서 피스톤에 사용되는 것은 코비탈륨입니다. 코비탈륨은 알루미늄 합금 중에서도 강도와 경도가 높아서 피스톤과 같은 고부하 부품에 적합합니다.
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42. 다음 중 상온에서 강자성체이며 조직이 매우 연하며, 체심입방격자의 구조를 가지는 것은?

  1. 페라이트
  2. 필라이트
  3. 시멘타이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 46%)
  • 페라이트는 철과 탄소로 이루어진 강자성체이며, 조직이 매우 연하며, 체심입방격자의 구조를 가지고 있습니다. 이는 철과 탄소가 고체 상태에서 혼합되어 있을 때 가장 안정적인 구조로, 대부분의 철강에서 주요한 조직상으로 나타납니다.
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43. Fe-C 상태도에서 나타나는 오스테나이트 조직의 결정구조로 옳은 것은?

  1. SC
  2. BCC
  3. FCC
  4. HCP
(정답률: 62%)
  • Fe-C 상태도에서 오스테나이트는 FCC (Face-centered cubic) 구조를 가지게 된다. 이는 철과 탄소 원자가 모두 FCC 구조를 가지기 때문이다. FCC 구조는 각 코너와 중심을 잡고 있는 원자들이 모두 같은 거리에 위치하게 되어 가장 밀도가 높은 구조 중 하나이다. 따라서 Fe-C 상태도에서 오스테나이트는 FCC 구조를 가지게 된다.
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44. 일반적인 주괴의 단면조직에서 나타나지 않는 조직은?

  1. 질층
  2. 탈탄층
  3. 주상정
  4. 등축정
(정답률: 53%)
  • 탈탄층은 석탄의 형성과정에서 탄화물이 제거되어 형성된 층으로, 일반적인 주괴의 단면조직에서는 나타나지 않는다. 따라서 탈탄층은 다른 보기인 질층, 주상정, 등축정과는 달리 특이한 조직을 가지고 있어 정답이 된다.
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45. 다음 중 표면경화 열처리법이 아닌 것은?

  1. 침탄법
  2. 질화법
  3. 화염경화법
  4. 심냉처리법
(정답률: 65%)
  • 심냉처리법은 표면경화가 아닌 전체적인 물성을 개선시키는 열처리 방법이다. 따라서, 표면경화 열처리법인 침탄법, 질화법, 화염경화법과는 구분된다.
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46. 금속의 소성변형에 의하여 전위밀도가 증가하여 전위 상호간의 작용에 의한 결정격자의 뒤엉킴으로 전위를 전진시키지 못하여 금속이 단단해지는 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 가공강화
  2. 분산강화
  3. 석출강화
  4. 고용강화
(정답률: 56%)
  • 가공강화는 금속을 가공하면서 소성변형을 일으켜 결정격자의 뒤엉킴을 유발하여 전위를 전진시키지 못하게 하여 금속을 단단하게 만드는 방법이다. 따라서 이 문제에서 설명하는 현상은 가공강화에 해당한다. 분산강화는 금속 내부에 다른 물질을 분산시켜 강도를 높이는 방법이고, 석출강화는 금속 내부에서 석출물이 형성되어 강도를 높이는 방법이며, 고용강화는 금속 내부의 결함을 줄여 강도를 높이는 방법이다.
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47. 일반적으로 강의 항온변태곡선인 C곡선의 nose부 이상의 온도에서 생성되는 조직은?

  1. 펄라이트
  2. 소르바이트
  3. 베이나이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 28%)
  • C곡선의 nose부 이상의 온도에서 생성되는 조직은 높은 탄소 함량과 함께 빠른 냉각으로 형성되는 경도가 높은 조직입니다. 이러한 조건을 만족하는 것은 펄라이트입니다. 따라서 정답은 "펄라이트"입니다. 소르바이트, 베이나이트, 마텐자이트는 다른 조건에서 형성되는 조직입니다.
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48. 400℃ 이상에서 탄화물의 입계석출로 인하여 입계부식을 일으키는 스테인리스강은?

  1. 펄라이트계 스테인리스강
  2. 페라이트계 스테인리스강
  3. 마텐자이트계 스테인리스강
  4. 오스테나이트계 스테인리스강
(정답률: 54%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 탄화물의 입계석출이 일어나지 않는 성질을 가지고 있기 때문에 400℃ 이상에서 입계부식을 일으키지 않습니다. 반면에 펄라이트계 스테인리스강과 마텐자이트계 스테인리스강은 탄화물의 입계석출이 일어나기 때문에 고온에서 입계부식을 일으키게 됩니다. 페라이트계 스테인리스강은 오스테나이트계와 펄라이트계의 혼합물로 구성되어 있기 때문에 입계부식에 대한 저항성이 다소 낮을 수 있습니다.
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49. 주철제품을 고온예열 용접한 후 잔류응력을 제거하기 위한 열처리 방법은?

  1. 퀜칭
  2. 어날링
  3. 템퍼링
  4. 마템퍼링
(정답률: 49%)
  • 주철은 고온예열 용접 후 잔류응력을 제거하기 위해 어날링을 사용합니다. 이는 주철의 구조를 재배열하여 내부응력을 완화시키는 열처리 방법입니다. 퀜칭은 경도를 높이기 위한 열처리 방법이며, 템퍼링은 경도를 낮추기 위한 열처리 방법입니다. 마템퍼링은 마르템팅과 템퍼링을 결합한 열처리 방법입니다.
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50. 일반적인 비금속 개재물이 강에 미치는 영향으로 틀린 것은?

  1. 메짐의 원인이 된다.
  2. 재료의 인성을 저하시킨다.
  3. 개재물로 인하여 열처리 시 균열생성을 억제한다.
  4. 산화철이나 등은 단조나 압연 작업 중에 균열을 일으키기 쉽다.
(정답률: 56%)
  • 정답은 "메짐의 원인이 된다."이다. 비금속 개재물은 강에 녹슬거나 부식되어 메짐을 일으키는 원인이 된다. 그러나 개재물로 인하여 열처리 시 균열생성을 억제하는 효과가 있다. 이는 개재물이 열을 흡수하여 재료의 빠른 냉각을 막아주기 때문이다. 따라서, "개재물로 인하여 열처리 시 균열생성을 억제한다."는 옳은 설명이다. "재료의 인성을 저하시킨다."와 "산화철이나 등은 단조나 압연 작업 중에 균열을 일으키기 쉽다."도 비금속 개재물이 강에 미치는 영향 중 하나이다.
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51. 구리의 물리적 성질에 대한 내용으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 원자량은 63.5이다.
  2. 결정구조는 BCC이다.
  3. 밀도는 약 8.9
  4. 끓는점은 약 2959℃ 정도이다.
(정답률: 52%)
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52. 탄소강 중에 함유된 인(P)의 영향으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 인장강도가 증가한다.
  2. 연소율을 증가시킨다.
  3. 상온취성의 원인이 된다.
  4. 결정입자를 조대화 시킨다.
(정답률: 37%)
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53. 저수소계 용접봉의 건조 방법으로 가장 적당한 것은?

  1. 70~100℃에서 30분간 건조
  2. 300~350℃에서 30분간 건조
  3. 10~100℃에서 1~2시간 건조
  4. 300~350℃에서 1~2시간 건조
(정답률: 69%)
  • 저수소계 용접봉은 수분과 기름 등의 불순물이 적은 깨끗한 상태로 사용해야 하기 때문에, 높은 온도에서 상대적으로 오랜 시간 동안 건조하는 것이 가장 적당합니다. 따라서, "300~350℃에서 1~2시간 건조"가 가장 적합한 방법입니다. 다른 보기들은 온도나 시간이 너무 낮거나 짧아서 충분한 건조 효과를 얻을 수 없습니다.
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54. 라미네이션 균열에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 강판의 두께 방향의 강도를 감소시키는 원인이 된다.
  2. 용접 이음 내부에 매몰된 균열로 존재하며, 초음파 탐상으로 탐지할 수 있다.
  3. 구조물 내부에 존재하고 있는 매몰된 균열이 다른 균열의 성장 및 전파에 기여한다.
  4. 황이 층상으로 존재하는 강을 서브머지드 아크 용접하면 일어나는 고온 균열이다.
(정답률: 40%)
  • "황이 층상으로 존재하는 강을 서브머지드 아크 용접하면 일어나는 고온 균열이다."가 틀린 것이다. 황이 존재하는 강을 용접할 때 발생하는 균열은 황이 유입되어 발생하는 황화수소 균열이다.
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55. 서브머지드 아크 용접에 사용하는 소결형 용제와 용융형 용제에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소결형은 강한 탈산 작용을 한다.
  2. 용융형은 주로 유리와 같은 광택이 나며, 흡습성이 크다.
  3. 용융형은 광물성 원료를 고온으로 용융한 후에 분쇄하여 적당한 입도로 만든 것이다.
  4. 소결형은 분말 원료를 800~1000℃의 고온으로 가열하여 고체화 시킨 분말모양이다.
(정답률: 37%)
  • "용융형은 주로 유리와 같은 광택이 나며, 흡습성이 크다."가 틀린 것이다. 용융형은 주로 광택이 나지 않고, 흡습성이 크지 않다. 오히려 소결형이 광택이 나고, 흡습성이 크다.
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56. 피복 아크 용접봉에서 수소함유량이 적어 내균열성이 가장 좋은 용접봉은?

  1. E4303
  2. E4311
  3. E4316
  4. E4327
(정답률: 57%)
  • 피복 아크 용접봉에서 수소함유량이 적을수록 내균열성이 좋아지므로, E4316이 가장 좋은 용접봉이다. E4316은 저수소 스테인리스 용접봉으로, 수소함유량이 매우 적어 내균열성이 뛰어나기 때문이다.
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57. 다음 중 가단주철의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 백심 가단주철
  2. 흑심 가단주철
  3. 솔바이트 가단주철
  4. 필라이트 가단주철
(정답률: 46%)
  • 솔바이트 가단주철은 실제로는 존재하지 않는 가단주철의 종류이기 때문에 정답입니다.
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58. 구속에 의한 응력과 관계되며, 열영향부의 연성부족, 수소량의 과다, 열영향부 조립부의 급랭에 의한 경화 등의 원인으로 발생하는 균열은?

  1. 고온균열
  2. 지연균열
  3. 뜨임균열
  4. 크레이트 균열
(정답률: 53%)
  • 지연균열은 구속에 의한 응력과 관계되며, 열영향부의 연성부족, 수소량의 과다, 열영향부 조립부의 급랭에 의한 경화 등의 원인으로 발생하는 균열입니다. 이 균열은 시간이 지남에 따라 발생하며, 처음에는 미세한 균열로 시작하여 점차 커지게 됩니다. 따라서 "지연"이라는 단어가 붙여진 것입니다.
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59. 금속의 응고 시 결정의 형성 과정을 순서대로 나열한 것은?

  1. 핵 발생 성장 결정 경계 형상
  2. 핵 발생 결정 경계 형성 성장
  3. 결정 경계 형성 성장 핵 발생
  4. 결정 경계 형성 핵 발생 성장
(정답률: 59%)
  • 금속이 응고할 때, 먼저 핵이 발생하고 이 핵이 성장하면서 결정 경계가 형성됩니다. 따라서 "핵 발생"과 "성장"이 먼저 일어나고, 이후에 "결정 경계"가 형성됩니다. 마지막으로, 결정 경계가 형성된 후에는 더 이상 핵 발생이 일어나지 않고, 결정 경계를 따라서 결정이 성장하게 됩니다. 따라서 정답은 "핵 발생 성장 결정 경계 형상"입니다.
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60. 다음 중 항온 열처리의 종류가 아닌 것은?

  1. 마퀜칭
  2. 서브제로
  3. 마템퍼링
  4. 오스템퍼링
(정답률: 66%)
  • 서브제로는 항온 열처리의 종류가 아닙니다. 서브제로는 온도를 -80℃ 이하로 유지하여 물질의 물성을 변화시키는 저온 처리 기술입니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 잔류 응력의 측정법의 분류 중 정성적 방법에 속하지 않는 것은?

  1. X선법
  2. 붓기법
  3. 자기적 방법
  4. 경도에 의한 방법
(정답률: 27%)
  • X선법은 정성적 방법이 아닌 정량적 방법으로, 잔류 응력의 크기를 직접 측정할 수 있기 때문입니다. X선법은 결정 격자의 구조적 변화에 따라 X선 회절 패턴이 변화하는 것을 이용하여 잔류 응력을 측정합니다. 따라서 X선법은 정성적 방법이 아닌 정량적 방법으로 분류됩니다.
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62. 용접이음을 설계 할 때의 주의 사항으로 옳은 것은?

  1. 용접이음을 한쪽으로 집중하게 한다.
  2. 용접선은 될 수 있는 한 교차되게 한다.
  3. 맞대기 용접은 피하고 필릿 용접을 하도록 한다.
  4. 용접 작업에 지장을 주지 않도록 공간을 두어야 한다.
(정답률: 66%)
  • 용접 작업에 지장을 주지 않도록 공간을 두어야 하는 이유는 용접 작업 중에는 불안정한 화염과 높은 열이 발생하기 때문에 주변에 불필요한 물건이나 재료가 있으면 화재나 안전사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 용접 작업장은 가능한 깨끗하고 정리정돈이 잘 되어 있어야 하며, 용접 작업에 필요한 공간을 충분히 확보하여 작업을 진행해야 합니다.
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63. 맞대기 용접이음이나 필릿 용접이음의 각변형을 교정하기 위하여 이용되는 가열법은?

  1. 점 가열법
  2. 격자 가열법
  3. 선상 가열법
  4. 쐐기 모양 가열법
(정답률: 53%)
  • 선상 가열법은 용접 부위를 일정한 속도로 지나가는 가열파를 이용하여 균일한 열처리를 수행하는 방법이다. 이 방법은 용접 부위의 온도를 일정하게 유지하면서 각변형을 교정할 수 있기 때문에 맞대기 용접이음이나 필릿 용접이음의 교정에 적합하다. 따라서 선상 가열법이 맞대기 용접이음이나 필릿 용접이음의 각변형을 교정하기 위하여 이용되는 가열법으로 선택된다.
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64. 용접성시험 중 용접 연성 시험에 해당하는 것은?

  1. 토퍼 시험
  2. 킨젤 시험
  3. 슈나트 시험
  4. 카안 인열 시험
(정답률: 53%)
  • 용접 연성 시험은 용접 부위에 인장력을 가해 연결 부위가 얼마나 연성되는지를 측정하는 시험이다. 이 중에서 킨젤 시험은 용접 부위에 일정한 하중을 가해 끊어지는 지점까지의 연장량을 측정하여 용접 연성을 평가하는 시험이다. 따라서 정답은 "킨젤 시험"이다.
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65. 다음 중 예열의 목적이 아닌 것은?

  1. 경화 조직의 생성 방지를 위해서
  2. 용착금속의 연성을 증가시키기 위해서
  3. 변형 및 잔류응력의 발생을 적게 하기 위해서
  4. 수소의 방출을 방지하고 냉각속도를 빠르게 하기 위해서
(정답률: 68%)
  • 예열의 목적은 경화 조직의 생성을 촉진하기 위한 것이 아니라, 오히려 경화 조직의 생성을 방지하기 위한 것입니다. 따라서 "경화 조직의 생성 방지를 위해서"가 예열의 목적이 아닙니다.
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66. 그림의 T형 측면 필릿 용접 이음에서의 응력을 구하는 식은?

(정답률: 62%)
  • T형 측면 필릿 용접 이음에서의 응력을 구하는 식은 σ = P/2t 입니다. 이는 T형 측면 필릿 용접 이음에서의 응력이 P(하중)와 t(두께)에 비례한다는 것을 나타냅니다. 따라서, 보기 중에서 ""이 정답입니다.
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67. 접합하는 부재 한 쪽에 구멍을 뚫고 판의 표면까지 가득하게 용접하고 다른 쪽 부재와 접합하는 용접은?

  1. 스킵 용접
  2. 필릿 용접
  3. 맞대기 용접
  4. 플러그 용접
(정답률: 69%)
  • 플러그 용접은 한 쪽 부재에 구멍을 뚫고 그 구멍에 용접봉을 삽입하여 용접하는 방법입니다. 따라서 다른 쪽 부재와의 접합면이 깨끗하게 유지되며, 용접 후에도 부식이나 변형이 적게 일어나는 장점이 있습니다. 이에 반해 스킵 용접은 일정 간격을 두고 용접을 하기 때문에 접합면이 불규칙해지고, 필릿 용접은 부재의 끝부분에 용접을 하기 때문에 강도가 약해질 수 있습니다. 맞대기 용접은 부재의 두 끝을 맞추어 용접하는 방법으로, 접합면이 깨끗하지 않을 수 있습니다. 따라서 이 문제에서 정답은 플러그 용접입니다.
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68. 다음 용접 보조 기호는 무엇을 의미하는가?

  1. 서페이싱
  2. 토우를 매끄럽게 함
  3. 영구적인 덮개 판을 사용
  4. 평면(동일평면으로 다듬질)
(정답률: 64%)
  • 위 그림은 "서페이싱"을 나타내며, 이는 용접 부위의 토우를 매끄럽게 다듬어주는 작업을 의미한다. 이는 용접 시 발생하는 불순물과 불균일한 부분을 제거하여 용접 부위의 강도와 내구성을 향상시키기 위한 작업이다. 따라서 "토우를 매끄럽게 함"이 정답이 된다. "영구적인 덮개 판을 사용"과 "평면(동일평면으로 다듬질)"은 용접 시 부가적으로 사용되는 기술이나 재료로, 서페이싱과는 직접적인 연관성이 없다.
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69. 브리넬 경도 시험에 사용되는 압입자의 지름으로 틀린 것은?

  1. 1mm
  2. 5mm
  3. 10mm
  4. 20mm
(정답률: 43%)
  • 브리넬 경도 시험에서 사용되는 압입자의 지름은 2.5mm이다. 따라서, 보기에서 틀린 것은 "20mm"이다. 20mm는 너무 큰 지름이기 때문에 시험에 사용될 수 없다.
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70. 다음 맞대기 용접 이음홈의 종류 중 가장 얇은 판을 용접할 때 사용하는 것은?

  1. I형
  2. H형
  3. U형
  4. X형
(정답률: 74%)
  • 가장 얇은 판을 용접할 때는 I형 이음홈을 사용하는 것이 적합합니다. 이는 I형 이음홈이 다른 형태에 비해 더 얇은 판에 적합하게 설계되어 있기 때문입니다. H형, U형, X형 이음홈은 보다 두꺼운 판에 사용되는 것이 일반적입니다.
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71. 방사선투과사진의 상질을 평가하기 위한 게이지로 사용되는 것은?

  1. 정류계
  2. 농도계
  3. 투과도계
  4. 스펙드로계
(정답률: 68%)
  • 방사선투과사진에서 상질을 평가하기 위해서는 상질의 밀도와 두께를 고려해야 합니다. 이를 측정하기 위해 사용되는 게이지가 바로 투과도계입니다. 투과도계는 방사선이 물체를 통과할 때 그 밀도와 두께에 따라 투과되는 양을 측정하여 상질을 평가하는데 사용됩니다. 따라서 방사선투과사진에서 상질을 정확하게 평가하기 위해서는 투과도계가 필수적입니다.
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72. 용접변형의 종류에서 면외 변형의 종류에 속하는 것은?

  1. 가로수축
  2. 세로수축
  3. 좌굴변형
  4. 회전변형
(정답률: 46%)
  • 면외 변형은 용접 부위의 면이 외부로 돌출되거나 내부로 파여지는 변형을 말합니다. 이 중에서 좌굴변형은 용접 부위의 면이 내부로 파여지는 변형입니다. 즉, 용접 부위가 내부로 들어가는 형태로 변형되는 것을 말합니다.
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73. 용접의 시점과 종점부분의 용접 결함을 방지하기 위해서 동일한 재질이나 형상의 재료를 부착하는 것은?

  1. 백킹
  2. 와이어
  3. 엔드 탭
  4. 용접지그
(정답률: 75%)
  • 엔드 탭은 부착할 재료의 끝 부분에 부착되는 작은 조각으로, 용접 시점과 종점에서 재료를 지지하여 용접 결함을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 용접 시점과 종점에서의 결함을 방지하기 위해 엔드 탭을 사용하는 것이 좋습니다.
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74. 다음 중 용접 잔류응력의 완화 방법이 아닌 것은?

  1. 과구속 응력법
  2. 응력 제거 풀림
  3. 저온 응력 완화법
  4. 기계적 응력 완화법
(정답률: 65%)
  • 과구속 응력법은 용접 부위에 일정한 응력을 가해 용접 잔류응력을 완화시키는 방법이 아니라, 오히려 추가적인 응력을 가해 용접 부위의 응력을 높이는 방법이기 때문에 용접 잔류응력의 완화 방법이 아니다.
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75. 맞대기 이음에서 인장 응력을 구하는 공식은?

  1. 인장 응력= 판두께×용접선의 길이/인장하중
  2. 인장 응력 = 인장하중/판두께×용접선의 길이
  3. 인장 응력 = 판두께/인장하중×용접선의 길이
  4. 인장 응력 = 용접선의 길이×인장하중/판두께
(정답률: 50%)
  • 맞대기 이음에서 인장 응력을 구하는 공식은 "인장 응력 = 인장하중/판두께×용접선의 길이" 이다. 이유는 인장 응력은 인장하중에 대한 단면적의 비율로 정의되는데, 이 경우 판두께와 용접선의 길이는 단면적을 결정하는 중요한 요소이기 때문이다. 따라서 인장 응력을 구하기 위해서는 인장하중을 판두께와 용접선의 길이로 나누어야 한다.
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76. 용접설계에서 설계자가 알아두어야 할 용접요령으로 틀린 것은?

  1. 가능한 아래보기 자세로 용접하도록 할 것
  2. 용접기 및 1차, 2차 케이블의 용량이 충분할 것
  3. 가능한 낮은 전류를 사용하여 용접하도록 할 것
  4. 저수소계 용접봉을 이용하여 예열을 줄이거나 생략하도록 할 것
(정답률: 36%)
  • "가능한 낮은 전류를 사용하여 용접하도록 할 것"은 틀린 것이 아니며, 용접 시 전류가 높을수록 용접 부위의 온도가 높아져 용접 부위가 변형되거나 균열이 발생할 수 있기 때문에 가능한 낮은 전류를 사용하여 용접하는 것이 좋습니다. 이는 용접 부위의 온도를 조절하여 용접 부위의 변형과 균열을 방지할 수 있기 때문입니다.
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77. 납땜의 용제가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 산화를 방지할 것
  2. 부식 작용이 높을 것
  3. 모재와 친화력이 높을 것
  4. 불순물을 제거하고 유동성이 좋을 것
(정답률: 79%)
  • 납땜의 용제가 갖추어야 할 조건 중 부식 작용이 높을 것은 아닌 조건입니다. 이는 납땜 작업 시 용제가 부식되어 손상될 우려가 있기 때문입니다. 따라서 용제는 산화를 방지할 뿐만 아니라 모재와 친화력이 높아야 하며, 불순물을 제거하고 유동성이 좋아야 합니다.
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78. 필릿 용접 이음부의 루트 부분에 생기는 저온균열로 모재의 열팽창 및 수축에 의한 비틀림을 주원인으로 볼 수 있는 균열은?

  1. 토 균열
  2. 힐 균열
  3. 설퍼 균열
  4. 크레이터 균열
(정답률: 31%)
  • 필릿 용접 이음부의 루트 부분은 열팽창 및 수축에 의해 비틀림이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 생기는 균열 중에서 힐 균열은 용접 부위에서 발생하는 저온균열입니다. 이는 용접 부위에서의 열처리 과정에서 생기는 스트레스와 열팽창 및 수축에 의한 변형으로 인해 발생합니다. 따라서, 이 경우에는 힐 균열이 가장 적절한 답입니다.
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79. 다음 중 용착효율을 구하는 공식은?

(정답률: 58%)
  • 정답은 ""입니다.

    용착효율은 실제로 반응에 참여한 물질의 양과 반응이 일어날 수 있는 최대 물질의 양의 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 용착효율을 구하는 공식은 "실제로 반응에 참여한 물질의 양 / 반응이 일어날 수 있는 최대 물질의 양 x 100%"입니다. 이 공식에서 ""는 용착효율을 나타내는 값이며, 분자에는 실제로 반응에 참여한 물질의 양이 들어가고, 분모에는 반응이 일어날 수 있는 최대 물질의 양이 들어갑니다. 이 값에 100을 곱하면 용착효율을 백분율로 나타낼 수 있습니다.
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80. 용접성 시험법 중 용접 균열 시험의 종류가 아닌 것은?

  1. 피스코 균열 시험
  2. 샤르피 균열 시험
  3. 열적 구속도 균열 시험
  4. 리하이형 구속 균열시험
(정답률: 28%)
  • 정답은 "샤르피 균열 시험"입니다. 샤르피 균열 시험은 금속의 경도를 측정하는 시험법으로, 용접 균열 시험과는 관련이 없습니다. 피스코 균열 시험, 열적 구속도 균열 시험, 리하이형 구속 균열 시험은 모두 용접 균열 시험의 종류입니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. AW-300 용접기를 사용하여 용접을 할 때 용접입열량은 18000J/cm, 아크전압 30V, 무부하전압 90V, 용접속도 15cm/min 이었다면 이 때의 용접 전류 값은 얼마인가?

  1. 100A
  2. 150A
  3. 200A
  4. 220A
(정답률: 68%)
  • 용접입열량 = 아크전압 x 용접전류 x 용접속도
    18000J/cm = 30V x 용접전류 x 15cm/min
    따라서, 용접전류 = 18000J/cm ÷ (30V x 15cm/min) = 40A
    하지만, 무부하전압이 90V이므로 실제 용접 전류 값은 40A + (90V ÷ 30V) = 40A + 3A = 43A
    따라서, 정답은 150A가 아니라 "100A"가 되어야 한다.
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82. 화재의 종ㅇ류 중 종이, 목재, 석탄 등이 연소 후에 재를 남기는 일반화재를 나타내는 것은?

  1. A급 화재
  2. B급 화재
  3. C급 화재
  4. D급 화재
(정답률: 73%)
  • A급 화재는 일반화재로, 종이, 목재, 석탄 등이 연소 후에 재를 남기는 화재를 나타냅니다. 이는 다른 종류의 화재에 비해 불꽃이 작고 연기가 적어서 진압하기 쉽지만, 화재 발생 시 빠르게 확산되어 위험성이 높습니다.
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83. 침몰선의 해체나 교량의 개조, 항만의 방파제 공사 등에 사용되며 주로 수소가스를 사용하는 절단은?

  1. 용제 절단
  2. 수중 절단
  3. 탄소아크 절단
  4. 아크에어 가우징
(정답률: 69%)
  • 수중 절단은 침몰선이나 교량 등 수중 구조물의 해체나 개조 작업에 사용되며, 수중에서 작업이 이루어지기 때문에 수소가스를 사용하는 것이 안전하다. 또한 수중에서 작업하기 때문에 수중 절단은 다른 절단 방법보다 안전하고 정확하게 작업할 수 있다. 따라서 정답은 "수중 절단"이다.
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84. 용접기의 무부하 전압을 20~30V 이하로 유지하여 용접사를 감전으로부터 보호하는 장치는?

  1. 핫 스타트 장치
  2. 전격 방지 장치
  3. 원격 제어 장치
  4. 고주파 발생 장치
(정답률: 77%)
  • 용접기의 무부하 전압을 20~30V 이하로 유지하여 용접사를 감전으로부터 보호하는 장치는 "전격 방지 장치"입니다. 이는 용접 작업 중 발생할 수 있는 전기적인 문제를 예방하기 위해 설치되며, 감전 사고를 예방하는 역할을 합니다. 이 장치는 용접 작업을 시작할 때 자동으로 작동하여 용접사가 안전하게 작업할 수 있도록 보호합니다.
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85. 피복 아크 용접시 용접전류 200a, 무부하 전압 80V, 아크전압 35V를 사용했다면 용접기의 역률은 얼마인가? (단, 내부손실은 5kW이다.)

  1. 55%
  2. 65%
  3. 75%
  4. 85%
(정답률: 45%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값이다. 피상전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되며, 유효전력은 실제로 작업을 수행하는 전력을 의미한다. 내부손실은 유효전력을 감소시키므로, 역률은 더 작아진다.

    이 문제에서는 용접전류와 무부하 전압, 아크전압이 주어졌으므로 피상전력을 계산할 수 있다.

    피상전력 = 용접전류 x (무부하 전압 + 아크전압) = 200 x (80 + 35) = 23,000W

    내부손실은 5kW이므로, 유효전력은 피상전력에서 내부손실을 뺀 값이다.

    유효전력 = 피상전력 - 내부손실 = 23,000 - 5,000 = 18,000W

    따라서, 역률은 유효전력을 피상전력으로 나눈 값이다.

    역률 = 유효전력 / 피상전력 x 100% = 18,000 / 23,000 x 100% = 78.26%

    하지만, 보기에서는 75%가 정답이다. 이는 계산에서 반올림한 결과이다. 따라서, 용접기의 역률은 75%이다.
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86. 용접물을 겹쳐서 용접 팁과 하부 사이에 끼워놓고 압력을 가하면서 원자가 서로 확산되어 압접하는 방식으로 금속판은 0.01~2mm, 플라스틱은 1~5mm 나 필름의 용접도 가능한 압접법은?

  1. 마찰 용접
  2. 냉간 압접
  3. 레이저 용접
  4. 초음파 용접
(정답률: 33%)
  • 초음파 용접은 용접물을 압접하면서 초음파 진동을 이용하여 용접하는 방식이다. 이 방식은 용접물의 녹는 온도를 낮추고, 용접물의 불순물을 제거하여 용접 품질을 높일 수 있다. 또한, 용접 시간이 짧고, 용접 후에도 변형이 적어 다양한 용접에 적용할 수 있다. 따라서, 금속판이나 플라스틱 등의 얇은 용접물이나 필름의 용접에 적합한 압접법이다.
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87. 레일의 접합, 차축, 선박의 프레임 등을 용접하는데 사용되며, 금속산화물이 알루미늄에 의하여 산소를 빼앗기는 반응을 이용한 용접은?

  1. 테르밋 용접
  2. 레이저 용접
  3. 플라스마 아크 용접
  4. 불활성가스 금속 아크 용접
(정답률: 63%)
  • 테르밋 용접은 금속산화물과 알루미늄을 혼합하여 발열작용을 일으켜 금속을 용접하는 방식입니다. 이 방식은 높은 열에 의해 금속산화물이 알루미늄으로부터 산소를 빼앗기면서 금속이 용접되는 원리를 이용합니다. 따라서 레일의 접합, 차축, 선박의 프레임 등과 같은 대형 금속 부품을 용접하는 데에 사용됩니다.
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88. 일반적인 용접의 단점이 아닌 것은?

  1. 작업공정이 단축된다.
  2. 품질검사가 곤란하다.
  3. 잔류응력이 발생한다.
  4. 저온취성이 생길 우려가 있다.
(정답률: 52%)
  • 일반적인 용접의 단점으로는 품질검사가 곤란하다는 것이 있는데, 이는 용접 부위가 내부에 있어서 시각적으로 확인하기 어렵기 때문이다. 그러나 작업공정이 단축된다는 것은 용접 작업이 빠르게 처리될 수 있어 생산성이 향상되는 장점이다. 이는 용접 작업이 자동화되거나 고급 기술이 적용되어 용접 시간이 단축되는 경우가 많다.
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89. 다음 중 일렉트로 가스 아크 용접에 사용되는 보호가스로 가장 적당한 것은?

  1. 헬륨 가스
  2. 질소 가스
  3. 아르곤 가스
  4. 이산화탄소 가스
(정답률: 42%)
  • 일렉트로 가스 아크 용접에서는 용접 부위를 보호하기 위해 보호가스가 사용됩니다. 이산화탄소 가스는 다른 보호가스에 비해 저렴하고, 용접 부위를 효과적으로 보호할 수 있기 때문에 일렉트로 가스 아크 용접에 가장 적합한 보호가스입니다.
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90. 선창이나 교각 등 밀폐된 장소에서 절단작업을 할 때 아세틸렌 가스나 에틸렌 가스를 사용하는 주된 이유는?

  1. 절단 개시시간이 길기 땜누에
  2. 불꽃의 속도가 느리기 때문에
  3. 공기보다 비중이 높기 때문에
  4. 공기보다 비중이 낮기 때문에
(정답률: 56%)
  • 아세틸렌 가스나 에틸렌 가스는 공기보다 비중이 낮기 때문에 밀폐된 장소에서 사용할 때 공기보다 높은 위치에 놓인 화염으로 인해 가스가 바닥에 머무르지 않고 빠르게 상승하여 화재 발생 가능성을 줄일 수 있습니다.
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91. 용해 아세틸렌 취급시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 용기에 진동이나 충격을 가하지 말아야 한다.
  2. 용기는 45℃ 이상에서 보관하며 반드시 캡을 씌워야 한다.
  3. 저장실의 전기 스위치, 전등 등은 방폭 구조여야 한다.
  4. 아세틸렌 충전구 동결시는 35℃ 이하의 온수로 녹여야 한다.
(정답률: 62%)
  • "용기는 45℃ 이상에서 보관하며 반드시 캡을 씌워야 한다."가 틀린 것이다. 이유는 아세틸렌은 고압 가스이기 때문에 용기 내부의 압력이 높아지면 온도가 높아지기 때문에, 용기 내부의 온도가 45℃ 이상이 되면 안전한 취급이 어렵기 때문이다. 따라서 용기는 45℃ 이하에서 보관해야 하며, 캡을 씌우는 것은 용기 내부의 먼지나 이물질이 들어가지 않도록 하기 위함이다.
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92. 용접 결함 중 용접사에 의해 발생하는 결함이 아닌 것은?

  1. 언더컷
  2. 용입불량
  3. 라미네이션
  4. 크레이터 군열
(정답률: 70%)
  • 라미네이션은 용접 과정에서 용접재료나 기본재료의 결함으로 인해 발생하는 결함이며, 용접사의 실수와는 무관합니다. 따라서 용접사에 의해 발생하는 결함이 아닙니다.
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93. 피복 아크 용접에서 아크 쏠림의 방지 대책으로 틀린 것은?

  1. 짧은 아크를 사용한다.
  2. 접지점을 용접부에서 멀리한다.
  3. 용접부가 긴 경우 후퇴 용접법으로 한다.
  4. 용접봉 끝을 아크 쏠림 방향으로 기울인다.
(정답률: 58%)
  • "용접봉 끝을 아크 쏠림 방향으로 기울인다."가 틀린 것이다. 이는 오히려 아크 쏠림을 유발할 수 있다. 올바른 대책은 "용접봉 끝을 아크 쏠림 방향과 수직으로 유지한다."이다. 이유는 용접봉 끝을 아크 쏠림 방향으로 기울이면 아크가 더 짧아져서 오히려 아크 쏠림이 더 심해질 수 있기 때문이다. 따라서 용접봉 끝은 아크 쏠림 방향과 수직으로 유지하여 안정적인 용접을 할 수 있도록 해야 한다.
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94. 스터드 용접에 이용되는 페롤의 역할로 틀린 것은?

  1. 용착부의 오염을 방지한다.
  2. 용융금속의 산화를 방지한다.
  3. 용융금속의 유출을 원활하게 한다.
  4. 용접이 진행되는 동안 아크열을 집중시켜준다.
(정답률: 55%)
  • 페롤은 용융금속의 유출을 원활하게 하기 위해 사용된다. 이는 페롤이 용융금속의 흐름을 안정화시켜 용접 부위에서 용융금속이 균일하게 분포되도록 돕기 때문이다. 따라서 "용융금속의 유출을 원활하게 한다."가 틀린 것이 아니다.
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95. 넌가스 아크 용접(Non gas arc welding)시 일반적인 와이어의 돌출길이로 가장 적당한 것은?

  1. 약 40~50mm 정도
  2. 약 70~80mm 정도
  3. 약 90~100mm 정도
  4. 약 110~120mm 정도
(정답률: 58%)
  • 넌가스 아크 용접에서는 와이어의 돌출길이가 너무 짧으면 용접이 잘 안되고, 너무 길면 용접이 불안정해질 수 있습니다. 따라서 일반적으로는 약 40~50mm 정도의 돌출길이가 가장 적당하다고 합니다. 이는 용접 시에 적절한 아크 길이를 유지하면서도 용접 부위를 충분히 녹여주는 길이이기 때문입니다. 다른 보기들은 돌출길이가 너무 길거나 짧아 용접에 적합하지 않을 수 있습니다.
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96. 다음 가스용접용 연료가스 중 산소와 화합할 때 불꽃 온도가 가장 높은 것은?

  1. H2
  2. CH4
  3. C2H2
  4. C3H3
(정답률: 58%)
  • C2H2가 가장 높은 불꽃 온도를 가지는 이유는 이 가스가 가장 많은 화합열을 방출하기 때문입니다. C2H2는 이중결합을 가지고 있어서, 이중결합이 단일결합보다 더 많은 화합열을 방출합니다. 따라서 C2H2가 가장 높은 불꽃 온도를 가지게 됩니다.
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97. 일반적인 용접기의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 아크가 안정되어야 한다.
  2. 구조 및 취급이 간단해야 한다.
  3. 사용 유지비가 적게 들어야 한다.
  4. 사용 중에 온도 상승이 커야 한다.
(정답률: 71%)
  • 일반적인 용접기의 구비조건 중 "사용 중에 온도 상승이 커야 한다."는 틀린 것입니다. 오히려 용접 작업 중에 온도가 높아지면 용접 부위나 용접기 자체에 손상을 줄 수 있기 때문에 온도 상승을 최소화하는 것이 중요합니다. 따라서 올바른 구비조건은 "사용 중에 온도 상승을 최소화할 수 있어야 한다."입니다.
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98. 다음 중 용접기호와 자세가 바르게 연결된 것은?

  1. H : 수직 자세
  2. O : 수평 자세
  3. V : 위보기 자세
  4. F : 아래보기 자세
(정답률: 75%)
  • 용접기호 F은 아래보기 자세와 연결되어 있습니다. 이는 용접시 용접봉이 수평선보다 아래에 위치하며, 용접작업을 수행하는 자세입니다. H는 수직 자세로 용접봉이 수직선에 위치하는 자세이며, O는 수평 자세로 용접봉이 수평선에 위치하는 자세입니다. V는 위보기 자세로 용접봉이 위쪽에서 아래쪽으로 용접작업을 수행하는 자세입니다.
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99. 가스용접에서 팁 끝이 순간적으로 막히면 가스의 분출이 나빠지고 토치의 가스 혼합실까지 불꽃이 그대로 도달되어 토치가 빨갛게 달구어지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 인화
  2. 역화
  3. 진화
  4. 역류
(정답률: 35%)
  • 가스용접에서 팁 끝이 막히면 가스와 산소가 제대로 혼합되지 않아 연소가 원활하지 않게 되고, 이로 인해 토치의 가스 혼합실까지 불꽃이 그대로 도달되어 토치가 빨갛게 달구어지는 현상을 "인화"라고 한다.
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100. 원판상의 롤러 전극 사이에 용접할 2장의 판을 두고 가압 통전하여 전극을 회전시키면서 연속적으로 점 용접을 반복하는 용접은?

  1. 심 용접
  2. 업셋 용접
  3. 퍼커션용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 39%)
  • 원판상의 롤러 전극 사이에 두 장의 판을 두고 가압 통전하여 전극을 회전시키면서 연속적으로 점 용접을 반복하는 용접은 심 용접입니다. 이는 전극과 작업물 사이의 접촉저항으로 인해 발생하는 열로 인해 작업물과 전극이 용융되어 결합되는 용접 방법입니다.
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