용접기사 필기 기출문제복원 (2017-08-27)

용접기사 2017-08-27 필기 기출문제 해설

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용접기사
(2017-08-27 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 다음 절삭유제의 사용목적으로 옳지 않은 것은?

  1. 냉각작용
  2. 윤활작용
  3. 방청작용
  4. 마모작용
(정답률: 72%)
  • 절삭유제는 가공 시 발생하는 열을 식히는 냉각작용, 마찰을 줄이는 윤활작용, 금속 표면의 부식을 막는 방청작용을 목적으로 사용합니다.

    오답 노트
    마모작용: 절삭유는 마모를 방지하기 위해 사용하는 것이지 마모를 일으키기 위해 사용하는 것이 아닙니다.
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2. 아크 용접부의 결함 중 용접봉의 용융점이 모재의 용융점보다 낮을 때와 용접 전류가 부족할 때 생기는 결함은?

  1. 오버랩
  2. 스패터
  3. 언더컷
  4. 슬래그 섞임
(정답률: 67%)
  • 오버랩은 용융 금속이 모재에 제대로 융합되지 않고 겹쳐져 흐르는 결함으로, 용접봉의 용융점이 낮거나 전류가 부족하여 용입이 불충분할 때 발생합니다.

    오답 노트
    스패터: 용접 중 비산되는 금속 입자
    언더컷: 용접 끝단 모재가 파여나간 홈
    슬래그 섞임: 용융 금속 내에 슬래그가 잔류함
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3. 슈퍼 피니싱(super finishing)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 숫돌을 진동시키면서 가공물을 가공하는 방법이다.
  2. 가공면은 매끈하고 방향성이 있으며 또한 가공에 의한 표면의 변질층이 매우 크다.
  3. 원통형의 외면, 내면, 평면 등의 가공에 쓰이고, 특히 중요한 축의 베어링 접촉부 및 각종 게이지의 가공에 사용된다.
  4. 입도가 작고, 연한 숫돌 입자를 낮은 압력으로 가공물의 표면에 가압하면서 매끈한 표면으로 가공한다.
(정답률: 64%)
  • 슈퍼 피니싱은 매우 고운 입자의 숫돌을 사용하여 낮은 압력으로 가공하는 정밀 연삭 방법입니다. 가공면은 매우 매끈하며, 낮은 압력과 미세 입자를 사용하므로 표면의 변질층이 매우 얇게 형성되는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    가공에 의한 표면의 변질층이 매우 크다: 변질층이 매우 얇음
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4. 연삭숫돌 결합체의 기호에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. V - 비트리파이드
  2. S - 실리케이트
  3. R - 레지노이드
  4. E - 셸락
(정답률: 41%)
  • 연삭숫돌 결합제 기호에서 R은 고무(Rubber)를 의미하며, 레지노이드는 B로 표기합니다.
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5. 주조에서 도가니로의 규격으로 옳은 것은?

  1. 1시간에 용해할 수 있는 구리의 중량으로 표시하며, N번(#N)이라 한다.
  2. 1회에 용해할 수 있는 구리의 중량으로 표시하며, N번(#N)이라 한다.
  3. 1시간에 용해할 수 있는 주철의 중량으로 표시하며, N번(#N)이라 한다.
  4. 1회에 용해할 수 있는 주철의 중량으로 표시하며, N번(#N)이라 한다.
(정답률: 51%)
  • 도가니로의 규격은 1회 용해 시 처리 가능한 구리의 중량을 기준으로 하며, 이를 N번(#N)으로 표기하여 구분합니다.
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6. 절삭공구로 공박물을 가공 시 유동형 칩이 발생하는 조건으로 틀린 것은?

  1. 경사각이 클 때
  2. 절삭깊이가 클 때
  3. 절삭속도가 빠를 때
  4. 연성재료를 가공할 때
(정답률: 49%)
  • 유동형 칩은 절삭 속도가 빠르고 경사각이 크며, 연성 재료를 가공할 때 주로 발생합니다. 절삭 깊이가 너무 깊어지면 칩의 두께가 두꺼워져 유동형보다는 전단형 칩이 발생하기 쉽습니다.
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7. 지름 10mm의 드릴로 연강판에 구멍을 뚫을 때 절삭속도가 62.8m/min이라면 드릴의 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 1000
  2. 2000
  3. 3000
  4. 4000
(정답률: 61%)
  • 절삭속도 공식을 이용하여 드릴의 회전수를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{1000 V}{\pi d}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{1000 \times 62.8}{3.14 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $N = 2000$
    따라서 드릴의 회전수는 $2000$ rpm입니다.
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8. 금속을 소성가공할 때, 열간가공과 냉간가공을 구분하는 온도는?

  1. 변태점 온도
  2. 담금질 온도
  3. 재결정 온도
  4. 어닐링 온도
(정답률: 64%)
  • 금속의 소성가공 시 재결정 온도보다 높은 온도에서 가공하면 열간가공, 그보다 낮은 온도에서 가공하면 냉간가공으로 구분합니다.
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9. 다음 그림과 같이 선반에서 공작물을 절삭할 때 편위량은 몇 mm인가?

  1. 0.0025
  2. 1.25
  3. 5
  4. 12.5
(정답률: 57%)
  • 편위량은 공작물의 중심축과 회전 중심축 사이의 거리로, 테이퍼진 공작물을 절삭할 때 발생하는 중심 오차를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$e = \frac{D - d}{2} \times \frac{L}{L_{total}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$e = \frac{10 - 8}{2} \times \frac{80}{100}$$
    ③ [최종 결과]
    $$e = 1.25$$
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10. 열처리 종류 중 풀림(annealing)방법의 종류가 아닌 것은?

  1. 구상화 풀림
  2. 완전 풀림
  3. 항온 풀림
  4. 냉각 풀림
(정답률: 55%)
  • 풀림(annealing)은 재료를 적당한 온도로 가열 후 서냉하여 응력을 제거하고 연하게 만드는 열처리입니다. 구상화 풀림, 완전 풀림, 항온 풀림 등은 모두 풀림의 종류에 해당하지만, 냉각 풀림이라는 용어는 풀림의 분류에 포함되지 않습니다.
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11. 다음 중 래핑(lapping)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 내식성 및 내마모성이 감소된다.
  2. 거울 같은 가공면을 얻을 수 있다.
  3. 정밀도가 높은 제품을 만들 수 있다.
  4. 미끄럼 면이 원활하게 되고 마찰계수가 적어진다.
(정답률: 68%)
  • 래핑은 매우 정밀한 표면 거칠기를 얻는 가공법으로, 표면이 매끄러워지면 마찰계수가 줄어들고 내식성과 내마모성이 오히려 향상됩니다.

    오답 노트
    내식성 및 내마모성이 감소된다: 표면 정밀도 향상으로 인해 오히려 증가함
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12. 제품 가공을 위한 성형 다이를 주축에 장착하고, 소재의 판을 밀어붙인 후 회전시키면서 롤러, 스틱으로 가압하여 성형하는 가공법은?

  1. 스피닝(spinning)
  2. 스탬핑(stamping)
  3. 코이닝(coining)
  4. 하이드로포밍(hydroforming)
(정답률: 59%)
  • 소재를 회전시키면서 롤러나 스틱으로 가압하여 성형하는 가공법은 스피닝(spinning)의 전형적인 특징입니다.
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13. 다음 중 길이측정기의 종류가 아닌 것은?

  1. 마이크로미터
  2. 하이트 게이지
  3. 버니어캘리퍼스
  4. 오토 콜리메이터
(정답률: 55%)
  • 오토 콜리메이터는 각도나 직선도를 측정하는 광학식 각도 측정기이며, 마이크로미터, 하이트 게이지, 버니어캘리퍼스는 모두 길이를 측정하는 도구입니다.
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14. 외측 마이크로미터 측정면의 평면도 검사에 필요한 기기는?

  1. 옵티컬 플랫
  2. 다이얼 게이지
  3. 플러그 게이지
  4. 컴비네이션 세트
(정답률: 67%)
  • 마이크로미터 측정면의 평면도는 빛의 간섭 현상을 이용하여 검사하며, 이를 위해 정밀한 평면 기준면을 가진 옵티컬 플랫을 사용합니다.
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15. 구성인선(built-up edge)의 방지책에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 윤활성이 좋은 절삭유를 사용한다.
  2. 경사각(rake angle)을 크게 한다.
  3. 절삭속도를 빠르게 한다.
  4. 절삭 깊이를 크게 한다.
(정답률: 62%)
  • 구성인선은 칩이 공구 끝단에 압착되어 붙는 현상으로, 이를 방지하려면 절삭 속도를 높이거나 경사각을 크게 하고 윤활성이 좋은 절삭유를 사용해야 합니다. 절삭 깊이를 크게 하는 것은 구성인선 방지와 직접적인 관련이 없거나 오히려 악영향을 줄 수 있습니다.
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16. 불활성 가스 텅스텐 아크용접에 사용되는 텅스텐 봉의 역할은?

  1. 전극으로서의 역할만 하고 녹지는 않는다.
  2. 전류밀도를 증가시키며 녹아서 용접부에 보충된다.
  3. 전극으 역할도 하고, 녹아서 보충재의 역할도 한다.
  4. 모재 표면에 융착하여 산화막을 형성하는 역할을 한다.
(정답률: 74%)
  • TIG 용접(불활성 가스 텅스텐 아크 용접)에서 사용되는 텅스텐 봉은 융점이 매우 높아 아크를 발생시키는 비소모성 전극 역할을 하며, 용접 과정에서 스스로 녹아 용접부에 보충되지 않습니다.
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17. 구멍의 내면을 정밀하게 다듬는 가공법으로 공구에 회전운동과 동시에 축 방향으로 왕복 운동을 하게 하여 보링, 리머가공, 내면연삭을 한 구멍의 진원도, 진직도, 표면 거칠기를 능률적으로 개선하기 위한 가공법은?

  1. 슈퍼 피니싱
  2. 숏 피닝
  3. 호닝
  4. 래핑
(정답률: 61%)
  • 호닝은 공구에 회전 운동과 축 방향 왕복 운동을 동시에 주어 구멍 내면을 정밀하게 다듬는 가공법으로, 보링이나 리머 가공 후 진원도, 진직도 및 표면 거칠기를 개선하는 데 사용됩니다.
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18. 강의 담금질에서 가장 담금질성을 좋게 하는 원소들로 짝지어진 것은?

  1. Al, Cr, Cu, Mg
  2. Cu, Si, Sb, Mg
  3. Cr, Mn, Mo, V
  4. Si, W, Ti, Sn
(정답률: 57%)
  • 강의 담금질성을 향상시키기 위해서는 오스테나이트 상태에서 탄소의 확산을 억제하고 펄라이트 변태를 지연시키는 원소가 필요합니다. Cr, Mn, Mo, V 등은 이러한 효과가 탁월하여 담금질성을 좋게 하는 대표적인 합금 원소입니다.
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19. NC 공작기계에서 메모리에 기록된 정보를 받아 펄스를 발생시켜 서보기구에 전달함으로써 NC기계를 제어하는 장치는?

  1. 엔코더
  2. 리졸버
  3. 컨트롤러
  4. 볼 스크루
(정답률: 65%)
  • NC 공작기계의 두뇌 역할을 하는 컨트롤러는 메모리에 저장된 가공 데이터를 읽어 들여, 이를 전기적 신호인 펄스로 변환하여 서보기구에 전달함으로써 기계를 정밀하게 제어합니다.
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20. 주물표면이 깨끗하고 정도가 높으며, 기계가공 여유가 필요치 않아 비철금속의 얇은 주물에 사용하는 주조법은?

  1. 셸 몰드법
  2. 다이 캐스팅법
  3. 이산화탄소법
  4. 인베스트먼트법
(정답률: 62%)
  • 다이 캐스팅법은 금형에 용융 금속을 고압으로 압입하여 정밀한 치수와 매끄러운 표면을 얻는 방법으로, 주로 비철금속의 얇은 제품 생산에 사용됩니다.
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2과목: 재료역학

21. 그림과 같은 평면응력상태에서 σx=300MPa, σy=200MPa이 작용하고 있을 대 재료 내에 생기는 최대전단응력(Tmax)의 크기와 그 방향(θ)은?

  1. Tmax=300MPa, θ=90°
  2. Tmax=200MPa, θ=0°
  3. Tmax=100MPa, θ=22.5°
  4. Tmax=50MPa, θ=45°
(정답률: 35%)
  • 평면 응력 상태에서 최대 전단 응력은 두 주응력의 차이의 절반이며, 방향은 주축과 $45^{\circ}$를 이룹니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{300 - 200}{2}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 50, \theta = 45^{\circ}$
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22. 폭과 높이가 80mm인 정사각형 단면의 회전 반지름(radius of gyration)은 약 몇 m인가?

  1. 0.034
  2. 0.046
  3. 0.023
  4. 0.017
(정답률: 34%)
  • 정사각형 단면의 회전 반지름은 단면 이차 모멘트와 단면적의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $r = \frac{a}{ \sqrt{12} }$
    ② [숫자 대입] $r = \frac{0.08}{\sqrt{12}}$
    ③ [최종 결과] $r = 0.023$
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23. 지름 50mm의 속이 찬 환봉축이 1228Nㆍm의 비틀림 모멘트를 받을 대 이 축에 생기는 최대 비틀림 응력은 약 몇 MPa인가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 26%)
  • 원형 축의 비틀림 모멘트에 의한 최대 전단 응력을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{16T}{\pi d^{3}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{16 \times 1228}{\pi \times 50^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 50.1$
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24. 단면 지름이 3cm인 환봉이 25kN의 전단하중을 받아서 0.00075rad의 전단변형률을 발생시켰다. 이때 재료의 세로탄성계수는 약 몇 GPa인가? 9단, 이 재료의 포아송 비는 0.3이다.)

  1. 75.5
  2. 94.4
  3. 122.6
  4. 157.2
(정답률: 32%)
  • 전단응력과 전단탄성계수의 관계식, 그리고 세로탄성계수와 전단탄성계수 사이의 포아송 비 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $E = 2G(1 + \nu) = 2 \frac{\tau}{\gamma} (1 + \nu) = 2 \frac{P}{A \gamma} (1 + \nu)$
    ② [숫자 대입] $E = 2 \times \frac{25 \times 10^{3}}{\frac{\pi \times 0.03^{2}}{4} \times 0.00075} \times (1 + 0.3)$
    ③ [최종 결과] $E = 122.6 \text{ GPa}$
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25. 길이 ℓ의 외팔보의 전 길이에 걸쳐서 w의 등분포 하중이 작용할 때 최대 굽힘모멘트(Mmax)의 값은?

(정답률: 26%)
  • 외팔보의 전 길이에 등분포 하중 $w$가 작용할 때, 최대 굽힘모멘트는 고정단에서 발생하며 하중의 총합($$w \ell$$)에 하중 중심까지의 거리($\frac{\ell}{2}$ )를 곱한 값과 같습니다.
    $$\text{M}_{max} = \frac{w \ell^{2}}{2}$$
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26. 그림과 같은 구조물에 C점과 D점에 각각 20kN, 40kN의 하중이 아랫방향으로 작용할 때 상단의 반력 Ra는 약 몇 kN인가?

  1. 25
  2. 30
  3. 20
  4. 35
(정답률: 33%)
  • 전체 하중의 평형 조건과 각 구간의 변형량 합이 0이라는 조건을 이용하여 반력을 구합니다.
    전체 평형에 의해 $R_a + R_b = 60$이며, 변형량은 힘과 길이에 비례하므로 $R_a \times 10 + (R_a - 20) \times 20 = R_b \times 10$이 성립합니다.
    두 식을 연립하여 풀면 상단의 반력 $R_a$는 $25 \text{ kN}$이 됩니다.
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27. 철도용 레일의 양단을 고정한 후 온도가 20℃에서 5℃로 내려가면 발생하는 열응력은 약 몇 MPa인가? (단, 레일재료의 열팽창계수 a=0.000012/℃이고, 균일한 온도 변화를 가지며, 탄성계수 E = 210GPa이다.)

  1. 50.4
  2. 37.8
  3. 31.2
  4. 28.0
(정답률: 40%)
  • 양단이 고정된 재료의 온도가 변할 때 발생하는 열응력은 탄성계수, 열팽창계수, 온도 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = E \alpha \Delta T$
    ② [숫자 대입] $\sigma = 210 \times 10^{9} \times 0.000012 \times (20 - 5)$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 37.8 \text{ MPa}$
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28. 비중량 r =7.85×104N/m3인 강선을 연직으로 매달려고 할 때 자중에 의해서 견딜 수 있는 최대길이는 약 몇 m인가? (단, 강선의 허용인장응력은 12MPa이다.)

  1. 152
  2. 228
  3. 305
  4. 382
(정답률: 24%)
  • 강선의 자중에 의한 최대 길이는 허용인장응력이 강선 전체의 비중량과 길이의 곱과 같을 때 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \gamma L$
    ② [숫자 대입] $12 \times 10^{6} = 7.85 \times 10^{4} \times L$
    ③ [최종 결과] $L = 152.87$
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29. 그림과 같은 외팔보의 C점에 100kN의 하중이 걸릴 때 B점의 처짐량은 약 몇 cm인가? (단, 이 보의 굽힘강성(EI)는 10kNㆍm2이다.)

  1. 0
  2. 0.09
  3. 0.16
  4. 0.64
(정답률: 37%)
  • 그림을 분석하면 하중이 작용하는 지점 C와 B점 사이의 구간은 하중이 작용하는 지점 C보다 뒤쪽에 위치하거나, B점이 하중 작용점 C에 대해 굽힘이 발생하지 않는 직선 구간에 해당합니다. 특히 B점은 하중 $100 \text{kN}$이 작용하는 캔틸레버 부분의 고정단 역할을 하는 지점이므로, 해당 지점에서의 처짐량은 $0$이 됩니다.
    $$\delta_B = 0 \text{ cm}$$
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30. 다음 부정정보에서 B점에서의 반력은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.)

(정답률: 50%)
  • 고정단(A)과 지점(B)이 있는 부정정 보에서 하중 $P$가 중앙($$L/2$$)에 작용할 때, 중첩의 원리나 변위 일치법을 통해 B점의 반력을 구할 수 있습니다. 이 구조에서 B점의 반력은 하중 $P$의 $\frac{5}{16}$배가 됩니다.
    $$\text{B점 반력} = \frac{5}{16}P$$
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31. 그림과 같은 외팔보에서 허용굽힘응력은 50kN/cm2이라 할 때, 최대 하중 P는 약 몇 kN인가? (단, 보의 단면은 10cm×10cm이다.)

  1. 110.5
  2. 100.0
  3. 95.6
  4. 83.3
(정답률: 24%)
  • 외팔보 끝단에 집중하중이 작용할 때 발생하는 최대 굽힘응력 공식을 이용하여 하중 $P$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{M}{Z} = \frac{P \times L}{\frac{bh^2}{6}}$
    ② [숫자 대입] $5000 = \frac{P \times 100}{\frac{10 \times 10^2}{6}}$
    ③ [최종 결과] $P = 83.3 \text{ kN}$
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32. 그림과 같이 일단고정 타잔자유단인 기둥의 좌굴에 대한 임계하중(buckling load)은 약 몇 kN인가? (단, 기둥의 세로탄성계수는 300GPa이고 단면(폭×높이)은 2cm×2cm의 정사각형이다. 오일러의 좌굴하중을 적용한다.)

  1. 34
  2. 20.2
  3. 9.8
  4. 5.8
(정답률: 36%)
  • 일단고정 타잔자유단 기둥의 임계하중은 오일러의 좌굴 공식을 사용하며, 이때 유효길이는 실제 길이의 2배($$K=2$$)가 됩니다. 단면이 정사각형이므로 관성모멘트 $I = \frac{bh^3}{12}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{\pi^2 EI}{(2L)^2}$
    ② [숫자 대입] $P_{cr} = \frac{\pi^2 \times (300 \times 10^9) \times (\frac{0.02^4}{12})}{(2 \times 1)^2}$
    ③ [최종 결과] $P_{cr} = 9.8 \text{ kN}$
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33. 축에 발생하는 전단응력은 r, 축에 가해진 비틀림 모멘트는 T라 할 때 축 지름 d를 나타내는 식은?

(정답률: 37%)
  • 축의 비틀림 전단응력 공식 $\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$를 지름 $d$에 대해 정리합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$
    ② [숫자 대입] $d^{3} = \frac{16T}{\pi \tau}$
    ③ [최종 결과] $d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$
    따라서 정답은 입니다.
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34. 다음 그림과 같이 2가지 재료로 이루어진 길이 L의 환봉이 있다. 이 봉에 비틀림 모멘트 T가 작용할 때 이 환봉은 몇 rad로 비틀림이 발생하는가? (단, 재질 a의 가로탄성계수는 Ga, 재질 a의 극간성모멘트는 Ipa이고, 재질 b의 가로탄성계수는 Gb, 재질 b의 극관성모멘트는 Ipb다.)

(정답률: 24%)
  • 두 가지 재료가 병렬로 배치된 복합축의 전체 비틀림 강성은 각 재료의 비틀림 강성($G I_{p}$)의 합과 같습니다.
    비틀림각 $\theta$는 모멘트 $T$와 길이 $L$의 곱을 전체 비틀림 강성으로 나눈 값입니다.
    $$\theta = \frac{TL}{G_{a}I_{pa} + G_{b}I_{pb}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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35. 그림과 같이 선형적으로 증가하는 불균일 분포하중을 받고 있는 단순보의 전당력선도로 적합한 것은?

(정답률: 39%)
  • 선형적으로 증가하는 분포하중(삼각형 하중)이 작용하는 단순보의 전당력선도(SFD)는 2차 곡선 형태를 띱니다.
    하중이 $B$지점에서 최대이므로 반력은 $B$가 더 크며, 전당력은 $A$에서 양의 최댓값을 가지고 $B$로 갈수록 2차 곡선을 그리며 감소하여 $B$에서 음의 최댓값을 갖게 됩니다.
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36. 그림과 같이 재료와 단면이 같고 길이가 서로 다른 강봉에 지지되어 있는 강체 보에 하중을 가했을 때 A, B에서의 변위의 비 δA/δB는?

(정답률: 37%)
  • 강체 보의 평형 조건과 각 지점의 변위 관계를 이용합니다. 하중 $w$에 의해 보가 회전할 때, 회전 중심으로부터의 거리와 각 지점의 강성(길이 $l$에 반비례)을 고려하면 변위의 비는 거리의 비와 길이의 비의 곱으로 나타납니다.
    따라서 변위의 비 $\delta_{A}/\delta_{B}$는 $$\frac{b l_{1}}{a l_{2}}$$ 가 됩니다.
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37. 단면계수가 0.01m3인 사각형 단면의 양단고정보가 2m의 길이를 가지고 있다. 중앙에 최대 몇 kN의 집중하중을 가할 수 있는가? (단, 재료의 허용굽힘응력은 80MPa이다.)

  1. 800
  2. 1600
  3. 2400
  4. 3200
(정답률: 21%)
  • 양단고정보의 중앙 집중하중 시 최대 굽힘 모멘트 공식 $M = \frac{PL}{8}$을 사용하며, 허용 굽힘 응력 $\sigma = \frac{M}{Z}$ 관계를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{8 \times \sigma \times Z}{L}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{8 \times 80 \times 10^6 \times 0.01}{2}$
    ③ [최종 결과] $P = 3200 \text{ kN}$
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38. 지름 2cm, 길이 50cm인 원형단면의 외팔보자유단에 수직하중 P=1.5kN이 작용할 때, 하중 P로 인해 생기는 보속의 최대전단응력은 약 몇 MPa인가?

  1. 3.19
  2. 6.37
  3. 12.74
  4. 15.95
(정답률: 32%)
  • 원형 단면 보의 최대 전단응력은 평균 전단응력의 1.33배(또는 4/3배)로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{4P}{3A} = \frac{4P}{3 \times \frac{\pi d^{2}}{4}} = \frac{16P}{3\pi d^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{16 \times 1500}{3 \times \pi \times 20^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 6.37$
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39. 안지름이 25mm, 바깥지름이 30mm인 중공강철관에 10kN의 축인장 하중을 가할 때 인장응력은 몇 MPa인가?

  1. 14.2
  2. 20.3
  3. 46.3
  4. 145.5
(정답률: 31%)
  • 중공강철관의 단면적을 구한 뒤, 하중을 면적으로 나누어 인장응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi}{4}(D^2 - d^2)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sigma = \frac{10 \times 10^3}{\frac{\pi}{4}(30^2 - 25^2)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sigma = 46.3$$
    따라서 인장응력은 $46.3$ MPa 입니다.
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40. 그림과 같이 반지름이 5cm인 원형 단면을 갖는 ㄱ자 프레임의 A점 단면의 수직응력(σ)은 약 몇 MPa인가?

  1. 79.1
  2. 89.1
  3. 99.1
  4. 109.1
(정답률: 29%)
  • A점 단면의 수직응력은 굽힘 모멘트에 의한 굽힘 응력과 축하중에 의한 응력의 합으로 계산합니다. A점에서의 모멘트 $M = 100 \text{ kN} \times (0.1 \text{ m} + \text{거리})$ 및 단면적 $A = \pi \times 0.05^2$를 활용합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{M}{Z} + \frac{F}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{100 \times 10^3 \times 0.1}{\frac{\pi \times 0.05^3}{4}} + \frac{100 \times 10^3}{\pi \times 0.05^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 89.1 \text{ MPa}$
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3과목: 용접야금

41. 서브머지드 아크 용접에서 사용하는 용제의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 용접 후 슬래그 이탈성이 좋을 것
  2. 탈산, 탈황 등의 정련작용이 발생하지 않을 것
  3. 아크 발생을 안정시켜 안정된 용접을 할 수 있을 것
  4. 적당한 점성을 가지고 있어 양호한 비드를 얻을 수 있을 것
(정답률: 62%)
  • 서브머지드 아크 용접의 용제는 용접부의 품질을 높이기 위해 불순물을 제거하는 정련작용(탈산, 탈황 등)이 반드시 일어나야 합니다.
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42. 다음 금속 중 융점이 가장 높은 것은?

  1. Cu
  2. Ti
  3. Mg
  4. Al
(정답률: 54%)
  • 제시된 금속들의 융점(녹는점)을 비교하면 티타늄(Ti)이 가장 높습니다.

    오답 노트
    Cu: 약 $1085^{\circ}C$
    Ti: 약 $1668^{\circ}C$
    Mg: 약 $650^{\circ}C$
    Al: 약 $660^{\circ}C$
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43. 다음 중 표면 경화 열처리 방법이 아닌 것은?

  1. 침탄법
  2. 오스포밍법
  3. 화염 경화법
  4. 방전 경화법
(정답률: 52%)
  • 표면 경화 열처리는 금속의 표면만 단단하게 만드는 방법으로, 침탄법, 화염 경화법, 방전 경화법 등이 이에 해당합니다.
    오스포밍법은 금속의 성형 공정 중 하나로, 표면을 경화시키는 열처리 방법이 아닙니다.
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44. Ni 36%를 함유하는 Fe-Ni 합금으로, 온도에 따라 길이가 불변하여 표준자, 바이메탈용으로 쓰이는 것은?

  1. 인바
  2. 인코넬
  3. 모넬메탈
  4. 히스텔로이
(정답률: 51%)
  • 인바(Invar)는 $Ni$를 약 $36\%$ 함유한 $Fe-Ni$ 합금으로, 열팽창 계수가 매우 낮아 온도 변화에도 길이가 거의 변하지 않는 특성이 있어 표준자나 바이메탈 재료로 사용됩니다.

    오답 노트
    인코넬: $Ni-Cr$ 합금
    모넬메탈: $Ni-Cu$ 합금
    히스텔로이: $Ni-Cr-Fe-Mo$ 합금
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45. 알루미늄 합근이나 구리 합금의 예열온도로 가장 적당한 온도범위는?

  1. 40~75℃
  2. 80~150℃
  3. 200~300℃
  4. 400~550℃
(정답률: 40%)
  • 알루미늄 합금이나 구리 합금의 경우, 용접 시 변형 방지와 균열 억제를 위해 일반적으로 $200\sim300\text{℃}$ 범위의 예열 온도를 적용하는 것이 가장 적당합니다.
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46. 주철의 성장 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 균일한 가열에 의한 팽창
  2. 시멘타이트의 흑연화에 의한 팽창
  3. Al변태에서 부피 변화로 인한 팽창
  4. 페라이트 중에 고용되어 있는 Si의 산화에 의한 팽창
(정답률: 30%)
  • 주철의 성장은 시멘타이트의 흑연화, Al변태 시의 부피 변화, 페라이트 내 Si의 산화 등으로 인해 부피가 팽창하며 발생합니다.

    오답 노트
    균일한 가열에 의한 팽창은 일반적인 열팽창 현상일 뿐, 주철 특유의 조직 변화에 의한 성장 원인이 아닙니다.
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47. 황이 층상으로 존재하는 강을 서브머지드 아크 용접할 때 발생하는 고온 균열은?

  1. toe crack
  2. hill crack
  3. sulfur crack
  4. under bead crack
(정답률: 54%)
  • 강재 내의 황(S) 성분이 층상으로 존재할 때, 서브머지드 아크 용접과 같은 고열 입력 공정에서 응력과 결합하여 발생하는 고온 균열을 sulfur crack이라고 합니다.
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48. 체심입방격자(BCC)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원자충진율은 68%이다.
  2. 배위수는 8, 격자내 원자수는 2개이다.
  3. Mg, Zn, Ti, Cd, Zr은 BCC 결정구조이다.
  4. 면심입방격자보다 전연성은 작으나 강한 성질을 가진다.
(정답률: 48%)
  • 체심입방격자(BCC)는 원자충진율 $68\%$, 배위수 $8$, 격자 내 원자수 $2$개이며, 면심입방격자(FCC)보다 전연성은 낮지만 강도는 높습니다.

    오답 노트
    Mg, Zn, Ti, Cd, Zr은 BCC가 아니라 조밀육방격자(HCP) 구조입니다.
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49. 두 금속의 원자 크기가 비슷한 금속들을 합금하는 경우 어떤 금속성분의 결정격자의 원자가 다른 성분의 결정격자 원소와 위치가 바뀌어져 고용되는 것은?

  1. 전율 고용체
  2. 침입형 고용체
  3. 치환형 고용체
  4. 규칙격자형 고용체
(정답률: 55%)
  • 두 금속의 원자 크기가 비슷할 때, 원래의 격자 위치를 다른 성분의 원자가 대신 차지하며 고용되는 형태를 치환형 고용체라고 합니다.

    오답 노트
    침입형 고용체: 원자 크기가 매우 작은 원소가 격자 사이의 빈 공간에 들어가는 형태
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50. X선에 의한 결정구조 해석 사용법에 해당되지 않는 것은?

  1. 희절법
  2. 반사법
  3. 투과법
  4. 진공법
(정답률: 46%)
  • X선 결정구조 해석법에는 시료를 회전시키는 희절법, X선을 반사시키는 반사법, 시료를 투과시키는 투과법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    진공법: X선 회절 분석의 표준 측정 방식이 아님
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51. Fe-C계 평형상채도에서 공석변태를 설명한 것은?

  1. 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트의 혼합조직으로 변하는 변태이다.
  2. 오스테나이트가 펄라이트와 트루스타이트의 혼합조직으로 변하는 변태이다.
  3. 오스테나이트가 소르바이트와 마텐자이트의 혼합조직으로 변하는 변태이다.
  4. 오스테나이트가 마텐자이트와 트루스타이트의 혼합조직으로 변하는 변태이다.
(정답률: 47%)
  • 공석변태란 $727^{\circ}C$에서 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트의 층상 구조인 펄라이트로 변하는 반응을 의미합니다.
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52. 다음 중 적열취성의 주원인이 되는 원소는?

  1. P
  2. C
  3. S
  4. Si
(정답률: 58%)
  • 강철 내의 황(S) 성분이 철과 결합하여 FeS를 형성하고, 이것이 결정립계에 망상 구조로 석출되면 고온 가공 시 결정립계가 약해져 깨지는 적열취성이 발생합니다.
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53. 강의 충격치가 온도의 강하와 더불어 어떤 한계온도에 도달하면 급격히 감소하여 취성이 발생하는 온도를 무엇이라 하는가?

  1. 천이온도
  2. 취성온도
  3. 저온온도
  4. 급감온도
(정답률: 52%)
  • 강재의 충격치가 온도가 낮아짐에 따라 급격히 감소하며 연성에서 취성으로 성질이 변하는 임계 온도를 천이온도라고 합니다.
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54. 일반적인 금속 결정 구조에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 면심입방격자와 금속은 연성이 크다.
  2. 체심입방격자의 금속은 강도가 크다.
  3. 조밀육방격자의 금속은 소성 가공성이 나쁘다.
  4. 조밀육방격자의 금속은 알루미늄, 니켈, 구리이다.
(정답률: 52%)
  • 알루미늄, 니켈, 구리는 대표적인 면심입방격자(FCC) 구조를 가진 금속입니다.

    오답 노트
    조밀육방격자: 마그네슘, 베릴륨, 아연 등이 해당함
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55. 다음 중 비드 밑 균열의 방지 대책으로 적절하지 않은 것은?

  1. 예열과 후열을 실시한다.
  2. 과도한 수소 흡습을 방지한다.
  3. 저수소계의 용접봉을 사용한다.
  4. 용착 금속 속의 확산성 수소를 많이 발생시킨다.
(정답률: 66%)
  • 비드 밑 균열은 주로 확산성 수소에 의해 발생하므로, 수소 함량을 최소화하는 것이 핵심입니다. 따라서 용착 금속 속의 확산성 수소를 많이 발생시키는 것은 균열을 조장하는 잘못된 대책입니다.
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56. 과포화 고용체를 상온 또는 고온에서 유지함으로써 시간의 경과에 따라 합금의 성질이 변화하여 경화하는 현상은?

  1. 상호경화
  2. 시효경화
  3. 석출경화
  4. 층상경화
(정답률: 62%)
  • 과포화 고용체를 일정 시간 유지하여 미세한 입자가 석출됨으로써 합금의 강도가 높아지는 현상을 시효경화라고 합니다.
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57. 다음 금속 중 선팽창 계수가 가장 큰 금속은?

  1. 주철
  2. 인바
  3. Pt-Ir
  4. 알루미늄
(정답률: 35%)
  • 금속의 선팽창 계수는 온도 변화에 따라 길이가 변하는 비율을 의미하며, 제시된 금속들 중 알루미늄이 가장 큰 선팽창 계수를 가지고 있어 온도 변화에 따른 변형이 가장 심합니다.
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58. 다음 금속침투법 중 철과 아연을 접촉시켜 내식성이 좋은 표면층을 형성하는 것은?

  1. 크로마이징
  2. 칼로라이징
  3. 세라다이징
  4. 실리코나이징
(정답률: 47%)
  • 철과 아연을 접촉시켜 내식성이 우수한 표면층을 형성하는 금속 침투법은 세라다이징입니다.

    오답 노트
    크로마이징: 크롬($Cr$) 침투
    칼로라이징: 탄소($C$) 침투
    실리코나이징: 규소($Si$) 침투
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59. 구리에 5~20%의 아연을 첨가한 합금으로, 색이 아름답고 연성이 커서 장식품, 금박 대용으로 쓰이는 것은?

  1. 포듬
  2. 톰백
  3. 문쯔메탈
  4. 콘스탄탄
(정답률: 57%)
  • 구리에 아연($Zn$)을 $5 \sim 20\%$ 첨가한 합금은 톰백이며, 색상이 아름답고 연성이 좋아 장식품이나 금박 대용으로 사용됩니다.

    오답 노트
    포금: 주석($Sn$)과 아연($Zn$)을 소량 첨가
    문쯔메탈: 아연($Zn$) 함량이 약 $40\%$로 높음
    콘스탄탄: 니켈($Ni$)을 $40 \sim 50\%$ 첨가
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60. 냉간 가공한 금속 재료를 가열하여 풀림을 하면 가공에 의하여 변화한 금속의 성질이 가공 전의 상태로 되돌아가는데, 이 과정과 관련이 없는 것은?

  1. 슬립
  2. 회복
  3. 재결정
  4. 결정입자의 성장
(정답률: 32%)
  • 냉간 가공된 금속을 가열하여 성질을 되돌리는 풀림 과정은 회복, 재결정, 결정입자의 성장 단계로 진행됩니다.

    오답 노트
    슬립: 가열 과정이 아닌, 외력이 가해질 때 결정면을 따라 미끄러지는 소성 변형 현상입니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 용접 구조물의 조립순서를 정할 때 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 가용접용 정반이나 지그를 적절히 채택한다.
  2. 잔류응력이 증가될 수 있는 방법을 선택한다.
  3. 작업 환경을 고려하여 용접자세를 편하게 한다.
  4. 이음의 형상을 고려하여 적절한 용접법을 선택한다.
(정답률: 65%)
  • 용접 구조물의 조립 순서는 변형을 최소화하고 품질을 높이는 것이 목적입니다. 따라서 잔류응력이 증가하는 방법이 아니라, 잔류응력을 최소화할 수 있는 방법을 선택해야 합니다.
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62. 일반적인 각변형의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 구속 지그를 활용한다.
  2. 역변형 시공법을 사용한다.
  3. 용접속도가 빠른 용접법을 이용한다.
  4. 가능한 용접봉 지름이 작은 것을 이용하여 패스 수를 늘린다.
(정답률: 57%)
  • 각변형을 줄이기 위해서는 입열량을 최소화해야 합니다. 용접봉 지름이 작아져 패스 수가 늘어나면 전체적인 입열량이 증가하여 변형이 더 심해지므로 이는 잘못된 방지대책입니다.
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63. 다음 중 반발높이로 경도 값을 측정하는 경도계는?

  1. 쇼어 경도계
  2. 브리넬 경도계
  3. 로크웰 경도계
  4. 비커스 경도계
(정답률: 51%)
  • 쇼어 경도계는 다이아몬드 추를 낙하시켜 튀어 오르는 반발 높이를 측정하여 경도 값을 결정하는 반발식 경도계입니다.

    오답 노트
    브리넬/로크웰/비커스: 압입자로 재료를 눌러 생긴 압입 자국의 크기나 깊이를 측정하는 압입식 경도계
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64. 가늘고 긴 망치를 이용하여 용접부를 연속으로 타격해줌으로서 표면에 소성 변형을 주어 잔류응력을 완화시키는 방법은?

  1. 풀림
  2. 피닝
  3. 노칭
  4. 그라인딩
(정답률: 60%)
  • 피닝은 가늘고 긴 망치로 용접부를 타격하여 표면에 소성 변형을 일으킴으로써 인장 잔류응력을 압축 응력으로 변환시켜 완화시키는 방법입니다.

    오답 노트
    풀림: 가열 후 서서히 냉각시켜 조직을 부드럽게 함
    노칭: V자 홈을 파내는 것
    그라인딩: 연삭 숫돌로 표면을 깎아내는 것
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65. AW-500인 용접기 12대를 설치하고자 하는 공장에서 어느 정도의 전원변압기를 설치하는 것이 가장 적당한가?(단, 용접기의 평균 전류는 350 A이고, 500 A의 개로 전압은 80 V이며 사용률은 50% 이다)

  1. 158kVA
  2. 168kVA
  3. 178kVA
  4. 188kVA
(정답률: 37%)
  • 용접기 여러 대를 설치할 때 필요한 변압기 용량은 개별 용접기의 부하 용량에 대수와 사용률을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = n \times I \times V \times \frac{D}{1000}$ (여기서 $n$: 대수, $I$: 평균 전류, $V$: 개로 전압, $D$: 사용률)
    ② [숫자 대입] $P = 12 \times 350 \times 80 \times \frac{50}{1000}$
    ③ [최종 결과] $P = 168\text{ kVA}$
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66. 다음 그림은 어떤 용접 이음을 나타낸 것인가?

  1. 맞대기 이음
  2. 측면 필릿 이음
  3. 전면 필릿 이음
  4. 양면 받침쇠 이음
(정답률: 62%)
  • 제시된 이미지 는 부재의 측면을 따라 필릿 용접을 수행한 형태이므로 측면 필릿 이음입니다.
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67. 용접 후 작업검사와 관련된 내용으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 변형교정
  2. 후열처리방법
  3. 균열 및 치수 확인
  4. 용접설비의 용접기기
(정답률: 63%)
  • 용접 후 작업검사는 용접이 완료된 결과물에 대해 변형 교정, 후열처리 확인, 균열 및 치수 측정 등을 수행하는 단계입니다. 용접설비의 용접기기 점검은 용접 전 준비 단계나 설비 유지보수에 해당하므로 작업검사와는 거리가 멉니다.
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68. 다음 중 용접부의 연성 결함을 조사하기 위하여 사용하는 시험법으로 가장 적합한 것은?

  1. 낙하시험
  2. 파면시험
  3. 내압시험
  4. 굽힘시험
(정답률: 60%)
  • 용접부의 연성 결함(취성이나 균열 가능성)을 조사하기 위해서는 재료를 강제로 굽혀 파단 여부를 확인하는 굽힘시험이 가장 적합합니다.
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69. 용접부의 시험 중 용접성 시험법이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 노치취성시험
  3. 용접연성시험
  4. 용접균열시험
(정답률: 27%)
  • 용접성 시험은 용접 재료의 적합성을 판단하는 시험으로 노치 취성 시험, 용접 경화성 시험, 용접 연성 시험, 용접 균열 시험의 4가지가 핵심입니다.

    오답 노트
    인장시험: 재료의 강도를 측정하는 기계적 성질 시험으로 용접성 시험에 해당하지 않습니다.
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70. 다음 중 비틀림 변형 방지법으로 틀린 것은?

  1. 지그를 활용하며 집중 용접을 피해야 한다.
  2. 표면 덧붙이를 필요 이상 주지 않아야 한다.
  3. 가공 및 정밀도에 주의하며, 조립 및 이음의 맞춤을 정확히 해야 한다.
  4. 용접순서는 구속이 없는 자유단에서부터 구속이 큰 부분으로 진행해야 한다.
(정답률: 59%)
  • 비틀림 변형을 방지하기 위해서는 용접 순서가 매우 중요합니다. 일반적으로 구속이 큰 부분에서 구속이 없는 자유단 방향으로 용접을 진행하여 변형을 최소화해야 하므로, 자유단에서 구속이 큰 부분으로 진행한다는 설명은 틀린 방법입니다.
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71. 용접이음 설계 시 일반적인 주의사항으로 옳은 것은?

  1. 능률이 좋은 위보기 용접을 많이 할 수 있도록 설계한다.
  2. 용접작업에 지장을 주지 않도록 충분한 공간을 두어야 한다.
  3. 강도가 약한 맞대기 용접을 피하고 될 수 있는 대로 필릿 용접을 하도록 한다.
  4. 용접선은 될 수 있는 한 교차 되도록 하고 한쪽으로 집중되게 접근하여 설계한다.
(정답률: 58%)
  • 용접 설계 시에는 용접봉의 접근성과 작업자의 작업 효율을 위해 용접 부위에 충분한 공간을 확보하는 것이 필수적입니다.

    오답 노트
    위보기 용접: 능률이 가장 낮아 피해야 함
    맞대기 용접: 일반적으로 필릿 용접보다 강도가 높음
    용접선 교차: 응력 집중을 방지하기 위해 교차를 피하고 분산 설계함
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72. 용접길이를 짧게 나누어 간격을 두면서 용접하는 방법으로 피용접물 전체에 변형이나 잔류응력을 적게 발생하도록 하는 용착방법은?

  1. 전진법
  2. 후진법
  3. 스킵법
  4. 빌드업법
(정답률: 62%)
  • 스킵법은 용접선을 짧게 나누어 간격을 두고 용접함으로써 열 집중을 방지하고, 피용접물 전체의 변형과 잔류응력을 최소화하는 용착 방법입니다.
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73. 피복 아크 용접에서 용접전류 300A, 아크전압 27V, 용접속도가 12cm/min 인 경우 용접의 단위 길이 1cm 당 발생하는 용접 입열은 약 몇 J/cm 인가?

  1. 675
  2. 8000
  3. 40500
  4. 97200
(정답률: 50%)
  • 용접 입열량은 전류, 전압, 용접 속도의 관계를 이용하여 단위 길이당 투입되는 에너지를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V \times I}{v}$ 입열량 = (전압 × 전류) / 용접속도
    ② [숫자 대입] $H = \frac{27 \times 300}{12 \times 10^{-2} \times 60^{-1}}$ (단위 환산: $12\text{cm/min} = 0.002\text{cm/s}$)
    ③ [최종 결과] $H = 40500$
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74. 용접 결함의 보수 방법으로 적당하지 않은 것은?

  1. 언더컷 부분은 굵은 용접봉으로 재용접한다.
  2. 오버 랩의 경우 그 부분을 깎아내고 재용접한다.
  3. 슬래그 석임 부분은 바로 깎아내고 재용접한다.
  4. 균열의 경우 균열 양 끝에 판 두께 정도 떨어진 부분에 정지구멍을 뚫고 균열을 깎아내고 재용접한다.
(정답률: 59%)
  • 언더컷은 홈이 파인 결함이므로 적절한 크기의 용접봉으로 채워 넣어야 하며, 무조건 굵은 용접봉을 사용하는 것은 적절한 보수 방법이 아닙니다.

    오답 노트
    오버 랩: 깎아내고 재용접함
    슬래그 석임: 깎아내고 재용접함
    균열: 정지구멍 천공 후 깎아내고 재용접함
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75. 용접 후 용접변형을 교정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 피닝법
  2. 역변형법
  3. 가열 후 해머링하는 방법
  4. 절단에 의해 성형하고 재용접하는 방법
(정답률: 43%)
  • 역변형법은 용접 시 발생하는 변형을 미리 예측하여 반대 방향으로 변형을 주는 방법으로, 용접 후가 아닌 용접 전 변형 방지를 위한 예방책입니다.
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76. 용접 변형을 방지하기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 풀림에 의한 변형방지
  2. 구속법에 의한 변형방지
  3. 냉각법에 의한 변형방지
  4. 역 변형에 의한 변형방지
(정답률: 31%)
  • 용접 변형 방지를 위해서는 구속법, 냉각법, 역 변형법 등을 사용하며, 풀림은 변형 방지가 아니라 응력 제거를 위한 열처리 방법입니다.
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77. 용접 기 잔류응력을 경감시키기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 예열을 이용할 것
  2. 적당한 지그를 이용할 것
  3. 용착금속의 양을 많게 할 것
  4. 적당한 용접순서를 정할 것
(정답률: 64%)
  • 용착금속의 양이 많아지면 수축량이 증가하여 오히려 잔류응력이 커지므로, 적절한 양의 용착금속을 사용하는 것이 중요합니다.
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78. 자분 탐상 검사법에서 이용하는 자화방법이 아닌 것은?

  1. 코일법
  2. 극간법
  3. 축통전법
  4. 투과도계법
(정답률: 47%)
  • 자분 탐상 검사에서는 코일법, 극간법, 축통전법 등을 통해 자화시키며, 투과도계법은 자화 방법이 아닙니다.
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79. 다음 용접 결함 중 구조상 결함에 속하지 않는 결함은?

  1. 기공
  2. 언더컷
  3. 형상 불량
  4. 용입 불량
(정답률: 54%)
  • 형상 불량은 구조적 결함이 아니라 치수와 관련된 치수상 결함에 해당합니다.
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80. 다음 변형 중 면외 변형의 종류가 아닌 것은?

  1. 회전 변형
  2. 좌굴 변형
  3. 비틀림 변형
  4. 세로 굽힘 변형
(정답률: 40%)
  • 면외 변형은 변형이 재료의 평면 밖으로 일어나는 현상으로 좌굴 변형, 비틀림 변형, 세로 굽힘 변형이 이에 해당합니다. 회전 변형은 면내 변형의 일종입니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 가스 및 아크 절단의 분류 중 아크 절단에 포함되지 않는 것은?

  1. 티그 절단
  2. 분말 절단
  3. 미그 절단
  4. 플라스마 제트 절단
(정답률: 51%)
  • 아크 절단은 전기 아크의 열을 이용하는 방식으로 티그 절단, 미그 절단, 플라스마 제트 절단 등이 포함됩니다. 분말 절단은 아크 절단 방식에 해당하지 않습니다.
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82. 연강용 피복 아크 용접봉에 주로 사용되는 심선 재료는?

  1. 저탄소 킬드강
  2. 저탄소 림드강
  3. 고탄소 킬드강
  4. 중탄소 세미킬드강
(정답률: 55%)
  • 연강용 피복 아크 용접봉의 심선으로는 가공성이 좋고 용접성이 우수한 저탄소 림드강이 주로 사용됩니다.
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83. 연강용 피복아크 용접봉 중 내균열성이 가장 우수한 것은?

  1. E4303
  2. E4311
  3. E4316
  4. E4327
(정답률: 54%)
  • 연강용 피복아크 용접봉 중 E4316은 저수소계 용접봉으로, 용착 금속 내의 수소 함량을 낮추어 균열 발생 가능성을 최소화하므로 내균열성이 가장 우수합니다.
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84. 일반적인 용접의 특징으로 옳은 것은?

  1. 기밀, 수밀, 유밀성이 우수하며 이음효율이 높다.
  2. 작업공정이 복잡하고, 보수 및 수리가 곤란하다.
  3. 용접사의 기술에 관계없이 초보자도 균일한 품질을 얻을 수 있다.
  4. 저온 취성이 발생하지 않고, 재질의 변형이나 잔류응력이 발생하지 않는다.
(정답률: 66%)
  • 용접은 재료를 완전히 융합시켜 접합하는 방식이므로 기밀, 수밀, 유밀성이 매우 우수하며, 접합부의 강도가 모재와 거의 같아 이음효율이 높다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    작업공정: 비교적 단순함
    품질: 용접사의 숙련도에 따라 품질 차이가 큼
    변형: 열영향으로 인해 재질 변형 및 잔류응력이 발생함
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85. 점용접(spot welding)에서 앵글재와 같이 용접위치가 나쁠 때 사용하는 가장 적합한 전극팁은?

  1. F형 팁(flat type)
  2. R형 팁(radius type)
  3. P형 팁(pointed type)
  4. E형 팁(eccentric type)
(정답률: 31%)
  • E형 팁(eccentric type)은 전극의 중심이 치우쳐 있는 편심형 팁으로, 앵글재와 같이 일반적인 팁으로는 접근이 어려운 좁거나 나쁜 용접 위치에 가장 적합합니다.
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86. 용접에서 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 전기절연을 방지한다.
  2. 산화, 질화를 방지한다.
  3. 아크의 안정성을 좋게 한다.
  4. 용착금속의 기계적 성질을 좋게 한다.
(정답률: 50%)
  • 피복제는 아크를 안정시키고, 산화 및 질화를 방지하며, 용착금속의 기계적 성질을 향상시키는 역할을 합니다.

    오답 노트
    전기절연 방지: 피복제는 오히려 절연을 통해 전격 위험을 줄이는 역할을 하므로 방지한다는 설명은 틀렸습니다.
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87. 피복 아크 용접봉의 용융속도에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 용융속도는 아크전류가 클수록 비례하여 커진다.
  2. 용융속도는 용접봉의 지름이 클수록 비례하여 커진다.
  3. 용융속도는 용접봉 쪽의 전압강하가 클수록 비례하여 커진다.
  4. 용융속도는 단위 시간당 소비되는 용접봉의 무게로 나타낸다.
(정답률: 41%)
  • 용융속도는 단위 시간당 소비되는 용접봉의 무게로 나타내며, 아크전류가 크거나 용접봉 쪽의 전압강하가 클수록 증가합니다.

    오답 노트
    용접봉의 지름: 용융속도와 직접적인 비례 관계가 없습니다.
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88. 대형 파이프의 원주용접을 연속적으로 아래보기 자세로 용접하기 위해 모재의 외경을 지지하면서 회전시키는 자동용접 기구는?

  1. 스트롱 백
  2. 터닝 롤러
  3. 바이스 지그
  4. 플레이트 지그
(정답률: 63%)
  • 터닝 롤러는 대형 파이프와 같은 원통형 모재의 외경을 지지하며 회전시켜, 연속적인 원주 용접을 가능하게 하는 자동용접 기구입니다.
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89. 용접용 홀더 중 안전 홀더로 작업 시 전격의 위험이 적어 주로 사용하는 것은?

  1. A형 홀더
  2. B형 홀더
  3. C형 홀더
  4. D형 홀더
(정답률: 51%)
  • 용접용 홀더 중 A형 홀더는 절연 성능이 우수하여 작업 시 전격의 위험을 최소화할 수 있는 안전 홀더입니다.
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90. 다음 중 아세틸렌 가스 용기의 내압 시험 압력은?

  1. 충전 압력 5kgf/cm2 이상
  2. 충전 압력 10kgf/cm2 이상
  3. 충전 압력 (15℃, 15kgf/cm2)× 3 이상
  4. 충전 압력 (35℃, 150kgf/cm2)× 5/3 이상
(정답률: 42%)
  • 가스 용기의 내압 시험 압력은 안전 기준에 따라 규정되며, 아세틸렌 가스 용기의 경우 기준 충전 압력의 3배 이상으로 시험합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{test} = P_{fill} \times 3$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{test} = (15^{\circ}C, 15\text{kgf/cm}^2) \times 3$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{test} = 45\text{kgf/cm}^2 \text{ 이상}$$
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91. 용접작업에 관한 안전사항 중 틀린 것은?

  1. 용접 시에는 반드시 보호장구를 착용할 것
  2. 용접작업장 주위에는 인화물질을 두지 말 것
  3. 아연도금 강판의 용접 시에는 안전상 환기장치를 차단시키고 할 것
  4. 빈 용기를 용접 할 때는 속에 위험한 가스나 증기가 있는지 점검할 것
(정답률: 66%)
  • 아연도금 강판을 용접하면 유독한 아연 흄(Zinc Fume)이 발생하므로, 작업자의 건강과 안전을 위해 반드시 강력한 환기장치를 가동해야 합니다.

    오답 노트
    안전상 환기장치를 차단시키고 할 것: 유독 가스 배출을 위해 환기장치를 반드시 가동해야 함
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92. 다음 중 탄산가스 아크 용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 저렴한 이산화탄소를 사용할 수 있으며 자동 반자동의 고속 용접이 가능하다.
  2. 용입이 깊고 용착금속의 기계적 성질이 우수하다.
  3. 전자세로 용접이 가능하고, 용접 후의 처리가 간단하다.
  4. 불가시 아크이므로 용융지를 살필 수 없어 시공이 불편하다.
(정답률: 59%)
  • 탄산가스 아크 용접은 아크가 가시광선 영역에 있어 용융지를 직접 관찰하며 용접할 수 있는 가시 아크 용접 방식입니다.

    오답 노트
    불가시 아크이므로 용융지를 살필 수 없어 시공이 불편하다: 가시 아크이므로 관찰이 가능함
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93. 연강이나 저합금강을 용접한 후 잔류응력제거를 위한 열처리를 하게 된다. 다음 중 노내 풀림 열처리의 최적온도 범위는?

  1. 약 200 ~ 250℃ 정도
  2. 약 350 ~ 450℃ 정도
  3. 약 550 ~ 650℃ 정도
  4. 약 800 ~ 850℃ 정도
(정답률: 26%)
  • 연강이나 저합금강의 용접 후 잔류응력을 제거하기 위한 노내 풀림(Stress Relieving) 열처리는 일반적으로 $550 \sim 650^{\circ}C$ 범위에서 수행하여 금속의 변형을 방지하고 안정성을 높입니다.
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94. TIG 용접 시 산하 방지를 위한 뒷받침(backing)이 아닌 것은?

  1. 용제 뒷받침(flux backing)
  2. 금속 뒷받침(metal backing)
  3. 불활성 가스 뒷받침(inert gas backing)
  4. 컴퍼지션 뒷받침(composition backing)
(정답률: 38%)
  • TIG 용접 시 산화를 방지하기 위해 뒷면에 사용하는 뒷받침으로는 용제 뒷받침, 금속 뒷받침, 불활성 가스 뒷받침 등이 사용됩니다. 컴퍼지션 뒷받침이라는 용어는 일반적인 산화 방지 뒷받침 방식에 해당하지 않습니다.
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95. 아크용접에서 직류정극성의 특징으로 틀린 것은?

  1. 비드 폭이 좁다.
  2. 모재의 용입이 깊다.
  3. 용접봉의 녹음이 느리다.
  4. 박판, 주철, 비철금속의 용접에 주로 사용된다.
(정답률: 43%)
  • 직류정극성(DCEN)은 전자가 모재로 흐르므로 모재의 가열이 집중되어 용입이 깊고 비드 폭이 좁으며 용접봉의 용융 속도가 느린 것이 특징입니다.

    오답 노트
    박판, 주철, 비철금속 용접: 모재의 입열량을 줄여야 하므로 직류역극성(DCEP)을 주로 사용함
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96. 다음 중 알루미늄이 용접성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표면이 산화되지 않는다.
  2. 가열하면 색깔이 갈색으로 변한다.
  3. 모재표면의 산화가 발생되지 않는다.
  4. 가열되면 모재가 약해지고 부서지기 쉽다.
(정답률: 46%)
  • 알루미늄은 열전도율이 높고 용융점이 낮으며, 가열 시 강도가 급격히 저하되는 특성이 있어 모재가 약해지고 부서지기 쉽습니다.

    오답 노트
    표면 산화: 표면에 강한 산화막($\text{Al}_2\text{O}_3$)이 형성됨
    색상 변화: 가열 시 갈색으로 변하지 않음
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97. 18 -8형 스테인리스강의 납땜 시 모재의 적정 가열온도 범위로 가장 적당한 것은?

  1. 500~700℃
  2. 1000~1300℃
  3. 1360~1500℃
  4. 1500℃ 이상
(정답률: 42%)
  • 18-8형 스테인리스강의 납땜 시, 모재의 과열을 방지하고 적절한 젖음성을 확보하기 위한 적정 가열온도 범위는 $500 \sim 700\text{℃}$ 입니다.
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98. 용접용 재료가 갖추어야 할 특성으로 틀린 것은?

  1. 양호한 아크를 제공해야 한다.
  2. 용접 금속을 분리할 수 있어야 한다.
  3. 용착을 형성하는데 도움이 되어야 한다.
  4. 점성, 용융온도 등 물리적 성질이 적합해야 한다.
(정답률: 67%)
  • 용접 재료는 아크의 안정성을 유지하고, 적절한 용착 금속을 형성하며, 물리적 성질이 모재와 조화를 이루어야 합니다. 용접 금속을 분리하는 것이 아니라, 모재와 강하게 결합하여 일체화되어야 하므로 용접 금속을 분리할 수 있어야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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99. 반자동 탄산가스 아크 용접에서 전진법과 후진법의 특징에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 후진법은 깊은 용입을 얻을 수 있다.
  2. 전진법은 비드가 높고 볼록한 비드가 얻어진다.
  3. 후진법은 용접선이 잘 보이기 때문에 운봉을 정확하게 할 수 있다.
  4. 전진법은 후진법에 비해 스패터가 적게 튀고, 비드의 폭, 높이 등을 억제하기 쉽다.
(정답률: 27%)
  • 후진법은 용접 진행 방향이 용접 비드의 반대 방향으로 진행되므로, 열이 집중되어 전진법보다 더 깊은 용입을 얻을 수 있는 특징이 있습니다.
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100. 정격 2차 전류 300A, 정격 사용률 40%, 정격부하 전압강하 35V, 최고 2차 무부하 전압 85V의 용접기를 사용하여 200A로 용접하는 경우 허용사용률은?

  1. 60%
  2. 70%
  3. 80%
  4. 90%
(정답률: 32%)
  • 용접기의 허용사용률은 전류의 제곱에 반비례하는 특성을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_2 = P_1 \times (\frac{I_1}{I_2})^2$
    ② [숫자 대입] $P_2 = 40 \times (\frac{300}{200})^2$
    ③ [최종 결과] $P_2 = 90$
    따라서 허용사용률은 $90\%$ 입니다.
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