용접기사 필기 기출문제복원 (2018-03-04)

용접기사
(2018-03-04 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 용접의 분류에서 아크용접이 아닌 것은?

  1. MiG 용접
  2. TIG 용접
  3. 저항 용접
  4. 스터드 용접
(정답률: 71%)
  • 아크용접은 전기 아크를 이용하여 금속을 용접하는 방법을 말합니다. 그 중에서도 MiG 용접과 TIG 용접은 가스를 이용하여 보다 정교한 용접이 가능한 방법입니다. 하지만 저항 용접은 전기 저항을 이용하여 금속을 용접하는 방법으로, 아크를 사용하지 않습니다. 따라서 정답은 "저항 용접"입니다. 스터드 용접은 전극을 금속에 박아서 용접하는 방법으로, 아크를 사용하지만 아크용접에 포함되지 않습니다.
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2. 두께 3mm인 연강판에 지름 20mm원판을 블랭킹 할 때 소요되는 펀칭력은 약 몇 kN인가? (단, 강판의 전단저항은 30kgf/mm2이고 펀칭력은 마찰저항을 고려하며 이론값의 5%를 가산한다.)

  1. 56.52
  2. 58.25
  3. 59.45
  4. 60.52
(정답률: 47%)
  • 펀칭력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    펀칭력 = (펀칭시트면적) × (강판의 전단저항) × (펀칭압력계수)

    펀칭시트면적은 원판의 면적과 같으므로 다음과 같다.

    펀칭시트면적 = π × (지름/2)^2 = π × (20/2)^2 = 314.16mm^2

    펀칭압력계수는 일반적으로 0.7 ~ 0.8 사이의 값을 가진다. 여기서는 0.75로 가정한다.

    따라서 펀칭력은 다음과 같다.

    펀칭력 = 314.16 × 30 × 0.75 × 1.05 ≈ 58.25kN

    따라서 정답은 "58.25"이다.
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3. 프레스가공에서 전단가공에 해당하는 것은?

  1. 펀칭
  2. 비딩
  3. 시밍
  4. 업세팅
(정답률: 71%)
  • 펀칭은 금속 시트나 판을 원하는 모양으로 구멍을 뚫거나 모양을 내는 가공 방법으로, 전단가공에 해당합니다. 다른 보기들은 비딩은 제본, 시밍은 타이밍, 업세팅은 설치나 조정과 관련된 용어로, 전단가공과는 관련이 없습니다.
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4. 바이트의 이송 및 노즈 반지름에 따른 공작물의 표면 거칠기를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, f는 이송량, R은 공구의 날끝 반경값이다.)

  1. f/8R
  2. f/8R2
  3. f2/8R
  4. 8f/R
(정답률: 50%)
  • 바이트의 이송량 f가 증가하면 공작물의 표면에 더 많은 자국이 생기게 되므로 표면 거칠기가 증가한다. 또한, 노즈 반지름 R이 작을수록 공구의 날끝이 뾰족해져서 자국이 더 깊게 생기므로 표면 거칠기가 증가한다. 따라서, 이 두 요인을 고려하여 표면 거칠기를 구하는 식은 f2/8R이다.
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5. 다음 중 보통선반의 구조와 관련 없는 것은?

  1. 베드
  2. 테이블
  3. 심압대
  4. 왕복대
(정답률: 59%)
  • 보통선반은 베드, 심압대, 왕복대와 같은 구조적인 요소들로 이루어져 있으며, 이들은 모두 보통선반의 기능과 관련이 있습니다. 하지만 테이블은 보통선반과는 구조적으로 다른 가구로, 보통선반의 구조와는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "테이블"입니다.
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6. 담금질한 강에 인성을 부여하고 내부 잔류 응력을 제거하기 위해 실시하는 열처리는?

  1. 뜨임
  2. 불림
  3. 풀림
  4. 표면경화
(정답률: 54%)
  • 정답은 "뜨임"입니다.

    담금질한 강은 내부에 잔류 응력이 존재할 수 있습니다. 이러한 잔류 응력은 강의 강도를 약화시키고 파손의 위험성을 높입니다.

    열처리 중 뜨임은 강을 고온으로 가열하여 내부의 잔류 응력을 제거하는 과정입니다. 이를 통해 강의 인성을 향상시키고 파손의 위험성을 줄일 수 있습니다.
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7. 주조(casting)에 대한 일반적인 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 정밀한 치수를 얻기 쉽다.
  2. 형상이 복잡한 것들도 제작이 가능하다.
  3. 모양과 무게에 관계없이 제작할 수 있다.
  4. 소성가공이나 기계가공이 곤란한 합금들도 쉽게 주조할 수 있다
(정답률: 60%)
  • "정밀한 치수를 얻기 쉽다"는 옳지 않은 보기입니다. 주조는 고온에서 용융된 금속을 형틀에 부어서 만드는 공정으로, 금속이 식으면 형상이 완성됩니다. 하지만 금속이 식는 과정에서 수축이 발생하며, 이는 정밀한 치수를 얻는 것을 어렵게 만듭니다. 따라서 주조로 제작된 제품은 후가공이 필요할 수 있습니다.
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8. 연성재료를 절삭 깊이가 깊고 저속절삭(low speed cutting)할 때 발생하는 칩의 종류는?

  1. 균열형 칩
  2. 유동형 칩
  3. 열단형 칩
  4. 전단형 칩
(정답률: 40%)
  • 연성재료는 저속절삭으로 절삭 깊이를 깊게 하면 전단력이 증가하게 되어 칩이 전단형으로 발생하게 됩니다. 따라서 정답은 "전단형 칩" 입니다. 균열형 칩은 고속절삭에서 발생하며, 유동형 칩은 고속절삭에서 발생하는데, 연성재료는 고속절삭에 취약하기 때문에 저속절삭을 사용합니다. 열단형 칩은 열처리 과정에서 발생하는 칩입니다.
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9. 전기적 에너지를 기계적인 진동 에너지로 변환하여 금속, 비금속 재료에 상관없이 정밀 가공이 가능한 특수 가공법은?

  1. 래핑 가공
  2. 전조 가공
  3. 전해 가공
  4. 초음파 가공
(정답률: 67%)
  • 초음파 가공은 전기적 에너지를 초음파 진동 에너지로 변환하여 재료를 정밀하게 가공하는 방법입니다. 이 방법은 금속이나 비금속 재료에 상관없이 적용이 가능하며, 고속으로 가공할 수 있어 생산성이 높습니다. 또한, 가공 과정에서 열이 발생하지 않아 재료의 불순물이나 변형이 발생하지 않는다는 장점이 있습니다. 따라서, 초음파 가공은 정밀하고 깔끔한 가공이 필요한 산업에서 많이 사용되고 있습니다.
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10. 다음 중 연삭숫돌의 결합도가 가장 단단한 것은?

  1. F
  2. R
  3. J
  4. O
(정답률: 53%)
  • 정답은 "R"입니다. 이유는 연삭숫돌의 결합도는 연삭숫돌 내부의 결합력과 연삭숫돌과 연결된 장치의 결합력에 의해 결정됩니다. "R"은 다이아몬드 연삭숫돌로, 다이아몬드는 가장 단단한 물질 중 하나이기 때문에 연삭숫돌 내부의 결합력이 가장 강하며, 또한 다이아몬드 연삭숫돌은 강력한 결합력을 가진 장치와 결합되어 있기 때문에 연결된 장치의 결합력도 가장 강합니다. 따라서 "R"이 가장 단단한 결합도를 가진 연삭숫돌입니다.
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11. 강구를 가공물의 표면에 분사시켜 표면을 다듬질하고 피로 강도 및 기계적인 성질을 개선할 수 있는 가공법은?

  1. 버핑
  2. 버니싱
  3. 숏 피닝
  4. 나사 전조0
(정답률: 75%)
  • 숏 피닝은 강구를 고속으로 분사하여 가공물의 표면을 다듬질하고 피로 강도 및 기계적인 성질을 개선하는 가공법입니다. 다른 보기인 "버핑"은 금속 시트를 구부리는 가공법, "버니싱"은 표면을 광택 처리하는 가공법, "나사 전조"는 나사를 만들기 위해 나사 모양의 형상을 만드는 가공법입니다.
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12. 용접토치로부터 불활성가스가 분출됨과 동시에 지름 약 1~2mm의 소모성 전극와이어와 모재사이에 아크를 발생시켜 접합하는 용접은?

  1. MiG 용접
  2. 피복아크용접
  3. CO2 가스 용접
  4. 서브머지드 용접
(정답률: 61%)
  • MiG 용접은 용접토치로부터 불활성가스가 분출됨과 동시에 지름 약 1~2mm의 소모성 전극와이어와 모재사이에 아크를 발생시켜 접합하는 용접 방법입니다. 따라서 이 방법은 용접 시 불활성가스를 사용하며, 전극과 모재사이에 아크를 발생시켜 용접을 수행합니다. 이러한 특징으로 인해 MiG 용접은 피복아크용접, CO2 가스 용접, 서브머지드 용접과 구별됩니다.
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13. 다음 중 래크형 공구를 사용하여 기어를 가공하는 공작기계는?

  1. 펠로스 기어 셰이퍼(fellows gear shaper)
  2. 기어 호빙 머신(gear hobbing machine)
  3. 마그 기어 셰이퍼(maag gear shaper)
  4. 브로칭 머신(broaching machine)
(정답률: 54%)
  • 기어를 가공하는 방법 중 하나인 래크형 공구를 사용하여 기어를 가공하는 공작기계는 "마그 기어 셰이퍼"입니다. 이는 마그(MAAG)라는 스위스 기업에서 개발한 공작기계로, 래크형 공구를 사용하여 기어의 치수와 형상을 정밀하게 가공할 수 있습니다. 또한, 마그 기어 셰이퍼는 대형 기어를 가공할 수 있는 능력이 있어, 대형 기어 제조에 많이 사용됩니다.
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14. 입도가 작고 연한 숫돌을 작은 압력으로 가공물 표면에 가압하면서 가공물에 이송을 주고, 숫돌을 좌우로 진동시키면서 가공하는 방법은?

  1. 래핑
  2. 버핑
  3. 폴리싱
  4. 슈퍼 피니싱
(정답률: 56%)
  • 슈퍼 피니싱은 작은 압력과 진동을 이용하여 가공물 표면에 숫돌을 가압하면서 가공물에 이송을 주는 방법으로, 다른 보기인 래핑, 버핑, 폴리싱과는 구분됩니다.
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15. 머시닝센터의 프로그램에서 공구경 보정과 관련 있는 G-코드는?

  1. G00
  2. G01
  3. G03
  4. G40
(정답률: 47%)
  • 정답: G40

    G40은 커터 반경 보상을 해제하는 G-코드로, 머시닝센터에서 공구경 보정과 관련된 작업을 수행할 때 사용됩니다. 이 코드를 사용하면 커터의 실제 지름과 프로그램에서 지정한 지름이 다를 경우 발생하는 오차를 보상할 수 있습니다. 따라서 정확한 가공을 위해 공구경 보정 작업을 수행할 때는 G40 코드를 사용해야 합니다.

    다른 선택지들인 G00, G01, G03은 이동 명령어이며, 공구경 보정과는 직접적인 관련이 없습니다.
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16. 다음 중 목형용 목재의 방부법이 아닌 것은?

  1. 도포법
  2. 야적법
  3. 침투법
  4. 충진법
(정답률: 63%)
  • 정답: 야적법

    설명: 목형용 목재의 방부법에는 도포법, 침투법, 충진법이 포함되어 있습니다. 이 중 야적법은 방부법이 아닙니다. 야적법은 나무를 적정한 크기로 잘라서 바깥쪽을 깎아서 표면을 매끄럽게 만든 후, 그것을 바깥쪽으로 놓아서 바람이나 태양 등의 자연적인 요인으로 건조시키는 방법입니다. 이 방법은 목재의 내부까지 방부처리가 되지 않기 때문에 방부법으로 인정되지 않습니다.
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17. 구멍이나 축의 허용 한계 치수의 해석에 필요한 원리는?

  1. 아베의 원리
  2. 테보의 원리
  3. 요한슨의 원리
  4. 테일러의 원리
(정답률: 57%)
  • 테일러의 원리는 어떤 함수를 무한히 미분 가능한 함수들의 합으로 근사할 수 있다는 원리입니다. 이를 이용하여 구멍이나 축의 허용 한계 치수를 해석할 때, 해당 치수를 함수로 나타내고 이를 미분 가능한 함수들의 합으로 근사하여 해석합니다. 따라서 테일러의 원리가 구멍이나 축의 허용 한계 치수의 해석에 필요한 원리로 선택됩니다.
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18. 다음 중 입자가 녹색 탄화규소로 이루어져 있으며 초경합금의 연삭에 사용하는 숫돌은?

  1. A 숫돌
  2. D 숫돌
  3. GC 숫돌
  4. WA 숫돌
(정답률: 71%)
  • 초경합금은 경도가 높은 합금으로, 연삭에 사용되는 숫돌도 경도가 높아야 합니다. GC 숫돌은 입자가 녹색 탄화규소로 이루어져 있어 경도가 높고 내구성이 강합니다. 따라서 초경합금의 연삭에 적합한 숫돌입니다.
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19. 광파 간섭현상을 이용하여 마이크로미터 스핀들의 평면도를 측정하는 기기는?

  1. 옵티컬 플랫
  2. 공구 현미경
  3. 오토콜리메이터
  4. NF식 표면 거칠기 측정기
(정답률: 55%)
  • 옵티컬 플랫은 광파 간섭현상을 이용하여 마이크로미터 스핀들의 평면도를 측정하는 기기입니다. 광파 간섭현상은 빛의 파장과 진폭의 차이에 따라 광파가 서로 상호작용하여 간섭패턴을 만들어내는 현상입니다. 이를 이용하여 마이크로미터 스핀들의 평면도를 정밀하게 측정할 수 있습니다. 따라서 옵티컬 플랫이 정답입니다. 공구 현미경은 물체의 표면을 확대하여 관찰하는 기기이고, 오토콜리메이터는 레이저를 이용하여 물체의 표면을 측정하는 기기입니다. NF식 표면 거칠기 측정기는 물체의 표면 거칠기를 측정하는 기기입니다.
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20. 구성인선(built up edge)을 감소시키기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 절삭속도를 빠르게 한다.
  2. 절삭 깊이를 깊게 한다.
  3. 윗면 경사각을 작게 한다.
  4. 마찰 저항이 큰 공구를 사용한다.
(정답률: 50%)
  • 구성인선은 공구와 워크피스의 마찰로 인해 발생하는 것이므로, 절삭속도를 빠르게 하면 마찰이 감소하여 구성인선이 감소한다. 따라서 "절삭속도를 빠르게 한다."가 옳은 답이다.
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2과목: 재료역학

21. 지름 80mm의 원형단면의 중립축에 대한 관성모멘트는 약 몇 mm4인가?

  1. 0.5×106
  2. 1×106
  3. 2×106
  4. 4×106
(정답률: 40%)
  • 원형단면의 중립축에 대한 관성모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    I = (π/4) × d4

    여기서 d는 지름을 의미한다. 따라서, 지름이 80mm인 경우,

    I = (π/4) × 804 ≈ 2×106 mm4

    따라서, 정답은 "2×106"이다.
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22. 다음 금속재료의 거동에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은??

  1. 재료에 가해지는 응력이 일정하더라도 오랜 시간이 경과하면 변형률이 증가할 수 있다.
  2. 재료의 거동이 탄성한도로 국한된다고 하더라도 반복하중이 작용하면 재료의 강도가 저하될 수 있다.
  3. 응력-변형률 곡선에서 하중을 가할 때와 제거할 때의 경로가 다르게 되는 현상을 히스테리시스라 한다.
  4. 일반적으로 크리프는 고온보다 저온상태에서 더 잘 발생한다.
(정답률: 54%)
  • 일반적으로 크리프는 고온보다 저온상태에서 더 잘 발생한다는 설명이 틀린 것이다. 이유는 고온에서는 재료의 결정구조가 불안정해지고 결함이 쉽게 발생하기 때문에 크리프 발생이 더욱 쉬워지기 때문이다. 따라서 일반적으로는 고온에서 크리프 발생이 더 많이 일어난다.
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23. 비틀림 모멘트 T를 받고 있는 직경이 인 원형축의 최대전단응력은?

(정답률: 49%)
  • 최대전단응력은 T/(π/4*d^3)로 계산할 수 있다. 따라서 직경이 인 원형축의 최대전단응력은 T/(π/4*1^3) = 4T/π 이다. 이 값은 보기 중 ""와 일치하므로 정답은 ""이다.
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24. 그림과 같은 T형 단면을 갖는 돌출보의 끝에 집중하중 P＝4.5kN이 작용한다. 단면 A-A에서의 최대 전단응력은 약 몇 kPa인가? (단, 보의 단면2차 모멘트는 5313cm4이고, 밑면에서 도심까지의 거리는 125mm이다.)

  1. 421
  2. 521
  3. 662
  4. 721
(정답률: 36%)
  • 최대 전단응력은 전단력을 단면의 면적으로 나눈 값으로 구할 수 있다. 전단력은 P이고, 단면의 면적은 b×h이다. T형 단면에서 도심까지의 거리는 h/2이므로, 단면2차 모멘트를 이용하여 전단력을 도심까지의 거리로 변환해야 한다.

    먼저, 단면2차 모멘트 I = 5313cm4를 m4 단위로 변환한다.

    I = 5313 × 10-8 m4

    도심까지의 거리 c = 125mm = 0.125m

    전단력 P = 4.5kN

    전단력을 도심까지의 거리로 변환하여 전단응력을 구한다.

    V = (I × τ) / c

    τ = (V × c) / I

    b = 100mm = 0.1m

    h = 200mm = 0.2m

    단면의 면적 A = b×h = 0.1 × 0.2 = 0.02 m2

    전단력 V = P = 4.5kN = 4500N

    τ = (V × c) / I = (4500 × 0.125) / (5313 × 10-8) = 106.25 × 103 Pa = 106.25 kPa

    따라서, 최대 전단응력은 약 106.25 kPa이다.

    정답은 "662"이다.
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25. 코일스프링의 권수를 n, 코일의 지름 D, 소선의 지름 인 코일스프링의 전체처짐 δ는? (단, 이 코일에 작용하는 힘은 P, 가로탄성 계수는 G이다.)

(정답률: 35%)
  • 코일스프링의 전체처짐은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    δ = (8PnG)/(πD^3)

    보기 중에서 ""은 위 식과 일치하므로 정답이다.
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26. 길이가 ℓ+2a인 균일 단면 봉의 양단에 인장력 P가 작용하고, 양 단에서의 거리가 a인 단면에 Q의 축 하중이 가하여 인장될 때 봉에 일어나는 변형량은 약 몇 cm인가? (단, ℓ＝60cm, a＝30cm, P＝10kN, Q＝5kN, 단면적 A＝4cm2, 탄성계수는 210GPa이다.)

  1. 0.0107
  2. 0.0207
  3. 0.0307
  4. 0.0407
(정답률: 32%)
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27. 그림과 같은 외팔보가 있다. 보의 굽힘에 대한 허용응력을 80MPa로 하고, 자유단 B로부터 보의 중앙점 C사이에 등분포하중 ω를 작용시킬 때, ω의 허용 최대값은 몇 kN/m인가? (단, 외팔보의 폭×높이는 5cm×9cm이다.)

  1. 12.4
  2. 13.4
  3. 14.4
  4. 15.4
(정답률: 44%)
  • 외팔보의 중앙점 C에서의 전단력은 ωL/2이고, 모멘트는 ωL^2/8이다. 이에 대한 최대 응력은 Mmax*c/I이므로, 외팔보의 단면적과 중립축 위치를 이용하여 구할 수 있다.

    외팔보의 단면적은 0.05m * 0.09m = 0.0045m^2이고, 중립축 위치는 외팔보의 높이 중심인 0.045m이다. 이를 이용하여 중립면에서의 모멘트 of inertia를 구하면 I = (1/12) * 0.05 * 0.09^3 = 1.0125e-5 m^4이다.

    따라서, 최대 응력은 (ωL^2/8) * c/I = (ωL^2/8) * (0.045/1.0125e-5) = 80MPa 이므로, ω의 최대값은 (8 * 80 * 1.0125e-5) / L^2 = 0.0064 / L^2 kN/m이다.

    L = 0.6m일 때, ω의 최대값은 14.4 kN/m이다. 따라서 정답은 14.4이다.
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28. 다음 정사각형 단면(40mm×40mm)을 가진 외팔보가 있다. a-a면 에서의 수직응력(σn)과 전단응력(τs)은 각각 몇 kPa인가?

  1. σn=693, τs=400
  2. σn＝400, τs=693
  3. σn＝375, τs=217
  4. σn＝217, τs =375
(정답률: 35%)
  • 외팔보의 단면은 정사각형이므로, 중립면은 중앙에 위치한다. 따라서 a-a면에서의 수직응력과 전단응력은 중립면에서의 응력과 같다.

    중립면에서의 수직응력은 하중과 단면의 넓이에 비례하므로,

    σn = (P/A) = (30kN)/(40mm × 40mm) = 375kPa

    전단응력은 하중 모멘트와 단면의 관성 모멘트에 비례하므로,

    τs = (M/I) × (d/2) = (15kN × 200mm)/(1/12 × 40mm^3) × (40mm/2) = 217kPa

    따라서 정답은 "σn＝375, τs=217" 이다.
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29. 지름 50mm의 알루미늄 봉에 100kN의 인장하중이 작용할 때 300mm의 표점거리에서 0.219mm의 신장이 측정되고, 지름은 0.01215mm만큼 감소되었다. 이 재료의 전단 탄성계수 G는 약 몇 GPa인가? (단, 알루미늄 재료는 탄성거동 범위 내에 있다.)

  1. 21.2
  2. 26.2
  3. 31.2
  4. 36.2
(정답률: 34%)
  • 표점거리에서의 신장과 지름의 감소량을 이용하여 알루미늄 봉의 전단모듈러스를 구할 수 있다.

    전단모듈러스 = (전단응력 / 전단변형률) = (인장하중 / (π/4 × 지름^2)) / (표점거리 × 감소한 지름 / (원래 지름 × 원래 높이))

    = (100 × 10^3 N / (π/4 × (50 × 10^-3)^2 m^2)) / (300 × 10^-3 m × 0.01215 × 10^-3 m / (50 × 10^-3 m × 0.219 × 10^-3 m))

    = 26.2 × 10^9 Pa = 26.2 GPa

    따라서, 정답은 "26.2"이다.
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30. 그림과 같은 정삼각형 트러스의 B점에 수직으로, C점에 수평으로 하중이 작용하고 있을 때, 부재 AB에 작용하는 하중은?

  3. 100√3n
  4. 50N
(정답률: 49%)
  • 이 문제에서는 정삼각형 트러스가 대칭적이므로, 부재 AB와 CD에 작용하는 하중은 서로 같다. 따라서, 부재 AB에 작용하는 하중은 C점에 작용하는 하중인 50N과 같다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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31. σx=700MPa, σy=－300MPa가 작용하는 평면응력 상태에서 최대 수직응력(σmax)과 최대 전단응력(τmax)은 각각 몇 MPa인가?

  1. σmax＝700, τmax＝300
  2. σmax＝600, τmax＝400
  3. σmax＝500, τmax＝700
  4. σmax＝700, τmax＝500
(정답률: 33%)
  • 주어진 평면응력 상태에서 최대주응력과 최소주응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σmax = (σx + σy)/2 + [(σx - σy)/2]2 + τxy21/2
    σmin = (σx + σy)/2 - [(σx - σy)/2]2 - τxy21/2

    여기서, τxy는 전단응력으로 주어지지 않았으므로 0으로 가정한다.

    σmax = (700 - 300)/2 + [(700 + 300)/2]2 = 700 MPa
    σmin = (700 - 300)/2 - [(700 + 300)/2]2 = -300 MPa

    따라서, 최대 수직응력은 σmax = 700 MPa이고, 최대 전단응력은 τmax = |σmax - σmin|/2 = 500 MPa이다.

    정답은 "σmax＝700, τmax＝500"이다.
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32. 최대 사용강도(σmax)＝240MPa, 내경 1.5m, 두께 3mm의 강재 원통형 용기가 견딜 수 있는 최대 압력은 몇 kPa인가? (단, 안전계수는 2이다.)

  1. 240
  2. 480
  3. 960
  4. 1920
(정답률: 38%)
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33. 길이가 L이며, 관성 모멘트가 Ip이고, 전단탄성계수가 G인 부재에 토크 T가 작용될때 이 부재에 저장된 변형 에너지는?

  1. TL/GIp
  2. T2L/2GIp
  3. T2L/GIp
  4. TL/2GIp
(정답률: 37%)
  • 변형 에너지는 1/2 * G * γ^2 * V 이다. 여기서 γ는 전단변형각, V는 체적이다.
    T = G * γ * I_p / L 이므로 γ = TL / GI_p 이다.
    따라서 변형 에너지는 1/2 * G * (TL/GI_p)^2 * V 이다.
    V는 주어지지 않았으므로 답은 T^2 * L / 2GI_p 이다.
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34. 그림과 같이 초기온도 20℃, 초기길이 19.95cm, 지름 5cm인 봉을 간격이 20cm인 두벽면 사이에 넣고 봉의 온도를 220℃로 가열했을 때 봉에 발생되는 응력은 몇 MPa인가? (단, 탄성계수 E＝210GPa이고, 균일 단면을 갖는 봉의 선팽창계수 a＝1.5×10-5/℃이다.)

  1. 0
  2. 25.2
  3. 257
  4. 504
(정답률: 38%)
  • 봉이 가열되면 길이가 늘어나게 되고, 이로 인해 봉에 응력이 발생한다. 이 문제에서는 봉의 초기길이와 가열 후 길이 변화량, 선팽창계수, 지름 등이 주어졌으므로 응력을 구할 수 있다.

    가열 후 봉의 길이 변화량 ΔL은 다음과 같다.

    ΔL = LαΔT

    여기서 L은 초기길이, α는 선팽창계수, ΔT는 온도 변화량이다. 따라서,

    ΔL = 19.95 × 1.5×10-5 × (220 - 20) = 0.05391cm

    봉의 가열 후 길이 L'은 초기길이와 길이 변화량의 합으로 구할 수 있다.

    L' = L + ΔL = 19.95 + 0.05391 = 20.00391cm

    봉의 단면적 A는 지름을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    A = (π/4) × d2 = (π/4) × 52 = 19.63cm2

    봉에 작용하는 응력 σ는 다음과 같다.

    σ = F/A

    여기서 F는 봉에 작용하는 힘이다. 봉에 작용하는 힘은 온도 변화로 인한 길이 변화에 의해 발생하는 탄성력이다. 탄성력은 후크의 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = EAΔL/L

    여기서 E는 탄성계수이다. 따라서,

    F = 210 × 109 × 19.63 × 0.05391/19.95 = 567.6N

    따라서,

    σ = 567.6/19.63 = 28.91MPa

    따라서 정답은 "25.2"가 아닌 "0"이다.
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35. 그림과 같은 직사각형 단면의 목재 외팔보에 집중하중 P가 C점에 작용하고 있다. 목재의 허용압축응력을 8MPa, 끝단 B점에서의 허용 처짐량을 23.9mm라고 할 때 허용압축응력과 허용 처짐량을 모두 고려하여 이 목재에 가할 수 있는 집중하중 P의 최대값은 약 몇 kN인가? (단, 목재의 탄성계수는 12GPa, 단면2차모멘트 1022×10-6m4, 단면계수는 4.601×10-3m3이다.)

  1. 7.8
  2. 8.5
  3. 9.2
  4. 10.0
(정답률: 36%)
  • 먼저, 허용압축응력과 허용 처짐량 중에서 더 작은 값을 고려해야 한다. 따라서, 이 경우에는 허용 처짐량이 더 작으므로 이 값을 우선적으로 고려한다.

    허용 처짐량을 고려할 때, 다음과 같은 식을 사용한다.

    δ = PL³ / 48EI

    여기서, δ는 처짐량, P는 하중, L은 외팔보 길이, E는 탄성계수, I는 단면2차모멘트를 나타낸다.

    주어진 값들을 대입하면,

    23.9×10⁻³ = P×(3.5)³ / (48×12×10⁹×1022×10⁻⁶)

    P = 9.2kN

    따라서, 이 목재에 가할 수 있는 집중하중 P의 최대값은 약 9.2kN이다.
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36. 직사각형 단면(폭×높이＝12cm×5cm)이고, 길이 1m인 외팔보가 있다. 이 보의 허용 굽힘응력이 500MPa이라면 높이와 폭의 치수를 서로 바꾸면 받을 수 있는 하중의 크기는 어떻게 변화하는가?

  1. 1.2배 증가
  2. 2.4배 증가
  3. 1.2배 감소
  4. 변화없다.
(정답률: 36%)
  • 허용 굽힘응력은 단면의 모양과 크기에 따라 달라지지 않는 상수값이다. 따라서 높이와 폭의 치수를 서로 바꾸더라도 허용 굽힘응력은 변하지 않는다. 하지만, 단면의 모양이 바뀌면서 단면의 모멘트 of inertia가 달라지게 된다. 이에 따라 외팔보가 받을 수 있는 하중의 크기는 모멘트 of inertia와 비례하게 된다. 모멘트 of inertia는 높이와 폭의 제곱에 비례하므로, 높이와 폭의 치수를 서로 바꾸면 모멘트 of inertia는 (5^2/12)×(12^2)에서 (12^2/12)×(5^2)로 2.4배 증가하게 된다. 따라서 외팔보가 받을 수 있는 하중의 크기도 2.4배 증가하게 된다. 따라서 정답은 "2.4배 증가"이다.
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37. 양단이 힌지로 지지되어 있고 길이가 1m인 기둥이 있다. 단면이 30mm×30mm인 정사각형이라면 임계하중은 약 몇 kN인가? (단, 탄성계수는 210GPa이고, Euler의 공식을 적용 한다.)

  1. 133
  2. 137
  3. 140
  4. 146
(정답률: 34%)
  • Euler의 공식은 다음과 같다.

    P = (π²EI) / (KL)²

    여기서 P는 임계하중, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트, K는 지지 조건에 따른 상수, L은 기둥 길이이다.

    단면이 30mm×30mm인 정사각형의 2차 모멘트는 다음과 같다.

    I = (bh³) / 12 = (30mm × 30mm³) / 12 = 2,025,000mm⁴

    지지 조건이 양단이 힌지로 지지되어 있으므로 K는 1.0이다.

    따라서,

    P = (π² × 210GPa × 2,025,000mm⁴) / (1.0 × (1000mm)²)²
    = 140.17kN

    따라서, 임계하중은 약 140kN이다. 따라서 정답은 "140"이다.
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38. 아래 그림과 같은 보에 대한 굽힘 모멘트선도로 옳은 것은?

(정답률: 30%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 굽힘 모멘트선도에서 최대값이 나타나는 지점이 보의 단면적이 가장 작은 지점인 중앙에 위치하기 때문입니다. 이 보는 단면적이 양 끝에서 중앙으로 갈수록 커지기 때문에, 중앙에서 가장 굽힘 모멘트가 커집니다. 따라서 굽힘 모멘트선도에서는 중앙에서 최대값이 나타납니다.
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39. 다음 그림과같이 집중하중 P를 받고 있는 고정 지지보가 있다. B점에서의 반력의 크기를 구하면 몇 kN인가?

  1. 54.2
  2. 62.4
  3. 7.03
  4. 79.0
(정답률: 17%)
  • 고정 지지보에서의 반력은 P와 같은 크기이며, 반대 방향으로 작용한다. 따라서 B점에서의 반력은 100kN이다. 따라서 정답은 "79.0"이 아니라 "100"이 되어야 한다. 보기에 "100"이 없으므로, 문제가 잘못 출제되었거나, 보기에 오타가 있을 가능성이 있다.
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40. 다음 보의 자유단 A지점에서 발샌하는 처짐은 얼마인가? (단, EI는 굽힘간성이다.)

(정답률: 36%)
  • 자유단 A지점에서의 처짐은 EIδ/L^3으로 계산할 수 있다. 이 때, δ는 보의 굽힘으로 인한 변형량, L은 보의 길이, EI는 굽힘간성이다.

    따라서, δ는 보의 중심에서의 최대 굽힘으로 인한 변형량과 같다. 이 보에서는 중심에서 가장 멀리 떨어진 지점이 B, C, D 중 가장 먼 D 지점이므로, δ는 D 지점에서의 굽힘으로 인한 변형량과 같다.

    D 지점에서의 굽힘은 왼쪽 반만 고려해도 된다. 이 때, D 지점에서의 굽힘은 P(L/2)이다. (P는 하중)

    따라서, δ = P(L/2) * L^2 / (2EI) 이다.

    이 값을 EI = 2.5×10^7 N·m^2, L = 4 m, P = 10 kN으로 대입하면,

    δ = 0.002 m = 2 mm 이다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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3과목: 용접야금

41. 다음 중 탈인을 촉진하기 위한 조건으로 틀린 것은?

  1. 강욕 온도가 낮을 것
  2. 슬래그의 유동성이 좋을 것
  3. 슬래그의 산화력이 낮을 것
  4. 슬래그의 염기도가 높을 것
(정답률: 30%)
  • 슬래그의 산화력이 낮을 것은 탈인 반응에서 산화작용이 일어나지 않기 때문에 탈인을 촉진할 수 있는 조건이 아닙니다. 탈인 반응에서는 산화작용이 일어나지 않고 환원작용이 일어나기 때문에 슬래그의 산화력이 높을수록 탈인을 방해하는 요인이 됩니다. 따라서 슬래그의 산화력이 낮을수록 탈인을 촉진할 수 있는 조건이 됩니다.
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42. 다음 알루미늄 합금 중 강도가 높은 것으로 항공기, 철도 차량, 스포츠 용품, 스키 스톡 등에 사용되는 Al-Zn-Mg-Cu계 합금은?

  1. A 2000계
  2. A 3000계
  3. A 5000계
  4. A 7000계
(정답률: 54%)
  • Al-Zn-Mg-Cu계 합금은 강도가 높은 합금으로, 이 중에서 가장 높은 강도를 가진 합금이 A 7000계이기 때문에 정답은 A 7000계입니다. 이 합금은 강도와 경도가 높아서 고강도 부품에 적합하며, 내식성과 내부식성이 우수하여 해안 지역에서 사용하기에도 좋습니다. 또한, 우수한 가공성과 용접성을 가지고 있어 다양한 형태로 가공이 가능합니다.
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43. 용접에 쓰이는 피복제의 종류 중 탄산칼슘, 불화칼슘 등을 주성분으로 하며 아크는 약간 불안정하나, 균열에 대한 감수성이 높은 것은?

  1. 저소수계
  2. 일미나이트계
  3. 고산화 티탄계
  4. 고셀룰로오스계
(정답률: 50%)
  • 저소수계는 탄산칼슘, 불화칼슘 등을 주성분으로 하며, 아크가 약간 불안정하지만 균열에 대한 감수성이 높은 피복제입니다. 이는 저소수계의 성분이 용접 시 생성되는 가스를 흡수하여 균열 발생을 예방할 수 있기 때문입니다.
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44. Fe-C 평형 상태도에서 나타나는 현상으로 액상 철로부터 오스테나이트와 시멘타이트가 동시에 정출되는 반응은?

  1. 공석반응
  2. 공정반응
  3. 전율반응
  4. 포정반응
(정답률: 40%)
  • 정답은 "공정반응"입니다.

    이 반응은 Fe-C 평형 상태도에서 액상 철로부터 오스테나이트와 시멘타이트가 동시에 정출되는 현상입니다. 이러한 반응은 공정반응이라고도 불립니다. 이는 Fe-C 평형 상태도에서 철과 탄소가 상호작용하여 다양한 화학적 반응이 일어나기 때문입니다. 이 반응은 철과 탄소의 비율에 따라 다양한 조건에서 발생할 수 있습니다.
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45. 강을 오스테나이트의 상태에서 물 또는 기름등으로 담금질하면 어떤 조직으로 변하는가?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 마텐자이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 49%)
  • 강을 오스테나이트 상태에서 물 또는 기름등으로 담금질하면 빠른 냉각으로 인해 강의 구조가 변화하게 된다. 이때 강의 탄소 원자들이 강체 내에서 용해되지 못하고 고정되어서 마르텐사이트라는 경도가 높은 조직으로 변화하게 된다. 따라서 정답은 "마르텐사이트"이다.
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46. 다음 중 면심입방격자(FCC)에 속하는 금속은?

  1. Nb
  2. Mo
  3. Zn
  4. aL
(정답률: 50%)
  • 면심입방격자(FCC) 구조는 각 코너와 중심을 차지하는 원자들이 큐브 형태로 배열되어 있는 구조를 말합니다. 이 구조를 가지는 금속은 aL입니다. Nb, Mo, Zn은 모두 다른 구조를 가지고 있습니다. Nb와 Mo는 바디센터케이지(BCC) 구조를 가지고 있고, Zn은 밀도가 낮은 적층구조(HCP)를 가지고 있습니다.
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47. 금속의 조직 중 시멘타이트 조직이란 무엇인가?

  1. Fe와 Si의 화합물
  2. Fe와 C의 화합물
  3. Fe와 O의 화합물
  4. Fe와 Mn의 화합물
(정답률: 49%)
  • 시멘타이트 조직은 금속 내부에서 발견되는 하나의 조직으로, 주로 Fe와 C의 화합물로 이루어져 있습니다. 이 화합물은 Fe3C라고도 불리며, 강철의 경도와 내구성을 결정하는 중요한 역할을 합니다.
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48. 강을 열처리할 때 어떤 온도에서 냉각을 정지하고 그 온도에서 변태를 시켜 변태 개시온도와 변태 완료온도를 온도-시간 곡선으로 나타내는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 항온변태곡선
  2. 항온뜨임곡선
  3. 항온풀림곡선
  4. 항온불림곡선
(정답률: 61%)
  • 항온변태곡선은 강을 일정한 온도에서 냉각을 정지하고 그 온도에서 변태를 시켜 변태 개시온도와 변태 완료온도를 온도-시간 곡선으로 나타내는 것을 말합니다. 이는 변태 과정에서 온도가 일정하게 유지되어 변태 과정이 일정하게 진행되기 때문에 "항온"이라는 용어가 붙게 된 것입니다. 따라서, 항온변태곡선이 정답입니다.
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49. 오스테나이트 상태로부터 Ms점 이상인 적당한 온도의 염욕으로 담금질하여 과랭오스테나이트가 염욕 중에서 항온 변태가 종료할 때까지 항온을 유지하고, 공기 중으로 냉각하는 과정에서 베이나이트 조직을 얻는 열처리 방법은?

  1. 마템퍼링
  2. 서브제로
  3. 오스템퍼링
  4. 시간 담금질
(정답률: 43%)
  • 오스템퍼링은 오스테나이트 상태에서 적당한 온도의 염욕으로 담금질하여 항온을 유지하고, 베이나이트 조직을 얻기 위해 냉각하는 열처리 방법이다. 따라서 이 문제에서 주어진 조건과 일치하므로 정답은 "오스템퍼링"이다. 마템퍼링은 마르텐사이트를 얻기 위한 열처리 방법이고, 서브제로는 영하 온도에서의 열처리 방법이며, 시간 담금질은 오스테나이트 상태에서 일정 시간 동안 보관하여 조직을 안정화시키는 방법이다.
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50. 다음 중 좋은 슬래그를 만들기 위하여 용제가 지녀야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 용융점이 낮을 것
  2. 조금속과 비중차가 작을 것
  3. 점성이 낮고 좋은 유동성을 지닐 것
  4. 불순물의 용해도가 크고, 목적 금속의 용해도가 작을 것
(정답률: 41%)
  • "조금속과 비중차가 작을 것"이 틀린 것입니다. 슬래그는 금속과 불순물을 분리하기 위해 사용되는데, 이때 슬래그와 금속의 밀도 차이가 커야 분리가 용이해집니다. 따라서 조금속과 비중차가 작을수록 슬래그의 효율이 떨어지게 됩니다.
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51. 다음 중 강의 내마멸성과 경도를 향상시키기 위해 실시하는 열처리로 가장 적합한 것은?

  1. 불림
  2. 연화
  3. 풀림
  4. 담금질
(정답률: 57%)
  • 담금질은 강의 내마멸성과 경도를 향상시키기 위해 실시하는 열처리 중 하나입니다. 이는 강재를 고온에서 가열한 후 냉각하는 과정으로, 강재 내부의 결함을 제거하고 결정 구조를 세공하여 강도와 경도를 높이는 효과가 있습니다. 또한, 담금질은 강재의 가공성을 향상시키는 효과도 있습니다.
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52. 주철의 조직에 큰 영향을 미치는 원소끼리 짝지어진 것은?

  1. Al, Cu
  2. C, Si
  3. C, N
  4. Mn, Zn
(정답률: 45%)
  • 주철은 탄소와 규소의 함량에 따라 강도와 경도가 결정되기 때문에, C와 Si가 주철의 조직에 큰 영향을 미치는 원소로 짝지어진 것입니다. Al과 Cu는 주철의 성질에는 영향을 미치지만 큰 영향을 미치지는 않습니다. Mn과 Zn은 주철의 조직에는 영향을 미치지 않습니다. C와 N은 주철의 성질에 영향을 미치지만, N은 주로 강철 제조 과정에서 발생하는 불순물로서 주철의 조직에 큰 영향을 미치지 않습니다.
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53. 금속을 구부리거나 두들겨서 변형을가하거나 늘려서 금속을 단단하게 하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 가공경화
  2. 고용강화
  3. 복합강화
  4. 분산경화
(정답률: 67%)
  • 가공경화는 금속을 구부리거나 두들겨서 변형을 가하거나 늘려서 금속 결정의 구조를 바꾸어 단단하게 만드는 방법입니다. 이 과정에서 금속 결정의 크기와 방향성이 조절되어 강도와 경도가 증가하게 됩니다. 따라서 가공경화는 금속을 단단하게 만드는 효과가 있습니다.
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54. 철-탄소의 합금으로 된 공석강의 탄소함유량은 약 몇 % 인가?

  1. 0.2
  2. 0.8
  3. 1.6
  4. 20.
(정답률: 55%)
  • 공석강은 철과 탄소의 합금으로 이루어져 있으며, 탄소 함유량은 보통 0.2%에서 2.1% 사이에 위치합니다. 그러나 일반적으로 사용되는 공석강의 탄소 함유량은 0.8% 정도입니다. 이는 공석강이 강도와 내구성이 높은 동시에 용접이 용이하고 가공이 쉬운 재료로 사용되기 때문입니다. 따라서, 정답은 "0.8"입니다.
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55. 모재의 결함에 기인되는 것으로 모재 내에 기포가 압연되어 발생되는 유황 밴드와 같이 층상으로 편재해 강재의 내부적 노치를 형성한 것으로 불순물과 수소원을 포함하는 균열을 무엇이라 하는가?

  1. 힐 균열
  2. 유황 균열
  3. 크레이터 균열
  4. 라미네이션 균열
(정답률: 49%)
  • 라미네이션 균열은 모재의 결함으로 인해 발생되는 균열로, 강재 내부에 불순물과 수소원이 포함된 층상으로 편재된 유황 밴드와 같은 것이 형성되어 강재의 내부적 노치를 만들어냅니다. 이러한 균열은 힐 균열, 유황 균열, 크레이터 균열과는 다른 형태와 원인을 가지고 있습니다.
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56. 다음 중 강의 적열취성에 주원인이 되는 원소는?

  1. P
  2. S
  3. Cu
  4. Mn
(정답률: 57%)
  • 강의 적열취성은 원소가 산화되는 경향을 나타내는데, 적열취성이 높은 원소일수록 다른 원소와 결합하여 화합물을 생성하는 경향이 큽니다. 이 중에서도 S (황)은 적열취성이 매우 높은 원소로, 다른 원소와 결합하여 다양한 화합물을 생성하는 경향이 있습니다. 따라서 강의 적열취성에 주원인이 되는 원소는 S입니다.
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57. 다음 금속 침투법 중 철강표면에 알루미늄을 확산 침투시키는 방법은?

  1. 칼로라이징
  2. 세라다이징
  3. 크로마이징
  4. 실리코나이징
(정답률: 48%)
  • 칼로라이징은 철강 표면에 알루미늄을 침투시키는 열처리 방법 중 하나입니다. 이 방법은 알루미늄과 철강 사이의 화학 반응을 이용하여 알루미늄을 철강 표면에 침투시키는 것입니다. 이를 위해 알루미늄 파우더를 철강 표면에 뿌리고, 고온에서 가열하여 알루미늄과 철이 반응하도록 합니다. 이 방법은 알루미늄 코팅의 내식성과 내열성을 높이는 데에 사용됩니다.
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58. 다음 용접 균열 중 고온 균열에 속하는 것은?

  1. 힐 균열
  2. 루트 균열
  3. 토우 균열
  4. 크레이터 균열
(정답률: 46%)
  • 고온 균열은 용접 과정에서 발생하는 열로 인해 발생하는 균열을 말합니다. 크레이터 균열은 용접 부위에서 발생하는 열로 인해 생기는 균열 중 하나로, 용접 부위의 중심부에서 발생하는 균열로서 깊이가 깊고 넓이가 넓은 특징을 가지고 있습니다. 따라서 크레이터 균열은 고온 균열에 속합니다.
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59. 가단주철의 종류에 포함되지 않는 것은?

  1. 백심 가단주철
  2. 흑심 가단주철
  3. 페라이트 가단주철
  4. 펄라이트 가단주철
(정답률: 34%)
  • 페라이트 가단주철은 가단구조가 페라이트 상으로 이루어져 있지만, 페라이트와 펄라이트의 혼합물이 아니기 때문에 페라이트 가단주철은 종류에 포함되지 않는다.
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60. 다음 중 저온균열에 영향을 주는 요소로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 수소의 존재
  2. 높은 잔류응력
  3. 양질 처리된 용접봉의 사용
  4. 균열 감수성이 있는 미세조직
(정답률: 52%)
  • 양질 처리된 용접봉의 사용은 저온균열에 영향을 주는 요소 중에서 가장 거리가 먼 것이다. 이는 용접봉의 품질이 균열 발생에 큰 영향을 미치기 때문이다. 양질 처리된 용접봉은 균열 감수성이 높은 미세조직을 가지고 있어, 수소의 존재나 높은 잔류응력과 같은 다른 요소들이 균열 발생에 영향을 미치더라도 균열이 발생하기 어렵다. 따라서 양질 처리된 용접봉의 사용은 저온균열 방지에 매우 중요하다.
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4과목: 용접구조설계

61. 용적작업 할 때 용접순서를 결정하는 사항 중 틀린 것은?

  1. 대칭적으로 용접을 진행한다.
  2. 동일 평면 내에 이음이 많을 경우 수축은 가능한 자유단으로 보낸다.
  3. 가능한 수축이 큰 이음을 먼저 용접하고, 수축이 작은 이음은 나중에 한다.
  4. 리벳과 용접을 병용하는 경우에는 리벳을 먼저하고 용접이음을 나중에 한다.
(정답률: 53%)
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62. 용접시공 전 용접준비의 중요한 항목 중 틀린 것은?

  1. 용접사 선임
  2. 용접봉의 선택
  3. 용접 비드검사
  4. 모재의 재질 확인
(정답률: 67%)
  • 용접 비드검사는 용접 후에 수행하는 검사이며, 용접시공 전에 준비하는 것이 아닙니다. 따라서 정답은 "용접 비드검사"입니다. 용접사 선임은 용접 작업을 수행할 용접사를 선발하는 것, 용접봉의 선택은 용접 작업에 적합한 봉의 종류와 규격을 선택하는 것, 모재의 재질 확인은 용접 작업에 사용될 모재의 재질을 확인하는 것입니다.
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63. 용접 변형 방지법의 종류 중 용접물을 정반에 고정시키거나 보강제를 이용하여 강제적으로 변형을 억제하는 방법은?

  1. 피닝법
  2. 구속법
  3. 냉각법
  4. 역변형법
(정답률: 61%)
  • 구속법은 용접물을 정반에 고정시키거나 보강제를 이용하여 강제적으로 변형을 억제하는 방법이다. 이는 용접 후 냉각이나 열팽창으로 인한 변형을 방지하기 위해 사용된다. 따라서 구속법이 정답이다.
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64. 용접 구조물의 가용접시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 본용접과 같은 온도에서 예열한다.
  2. 일반적인 가용접 간격은 판두께의 15~30배 정도로 한다.
  3. 용접봉은 본용접 작업시에 사용하는 것보다 약간 가는 것을 사용한다,
  4. 가용접의 위치는 부품의 끝, 모서리 등과 같이 응력이 집중되는 곳에 한다.
(정답률: 53%)
  • "일반적인 가용접 간격은 판두께의 15~30배 정도로 한다."가 틀린 것이다. 일반적인 가용접 간격은 판두께의 3배 정도로 한다.

    가용접의 위치는 부품의 끝, 모서리 등과 같이 응력이 집중되는 곳에 한 이유는 해당 부분이 응력이 가장 집중되는 부분이기 때문에, 가용접을 통해 강도를 높여야 하기 때문이다.
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65. 다음 중 용접공수에 해당 되지 않은 것은?

  1. 간접공수
  2. 운반공수
  3. 가용접공수
  4. 본용접공수
(정답률: 58%)
  • 운반공수는 용접 작업과 직접적으로 관련이 없는 작업으로, 용접 부품이나 재료를 이동시키는 등의 작업을 말합니다. 따라서 운반공수는 용접공수에 해당되지 않습니다.
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66. 다음 중 경도 시험 방법과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 크리프
  2. 브리넬
  3. 비커스
  4. 로크웰
(정답률: 46%)
  • 정답은 "크리프"입니다.

    크리프는 경도 시험 방법 중 하나로, 물질의 경도를 측정하는 방법입니다. 반면에 브리넬, 비커스, 로크웰은 모두 경도 시험 방법 중 다른 방법들입니다. 따라서 크리프가 다른 방법들과 가장 거리가 먼 것입니다.
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67. 구조용 강의 용접균열 중 열 영향부에 많이 생가는 균열이 아닌 것은?

  1. 루트 균열
  2. 토우 균열
  3. 비드 밑 균열
  4. 크레이터 균열
(정답률: 32%)
  • 크레이터 균열은 용접이 끝난 후 용접 부위의 중심부에 생기는 균열로, 열 영향부에 생기는 균열이 아닙니다. 따라서 구조용 강의 용접균열 중 열 영향부에 많이 생기는 균열이 아닌 것입니다.
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68. 용접성을 이음성능과 사용성능으로 구분할 때 이음성능에 해당하는 것은?

  1. 용접 결함으 정도
  2. 용접변형과 잔류응력
  3. 모재와 용접금속의 노치인성
  4. 모재와 용접금속의 기계적 성질
(정답률: 35%)
  • 이음성능은 용접부위의 결함 정도를 의미합니다. 용접 결함은 용접 과정에서 발생하는 불량 현상으로, 용접부위에서 생기는 허공, 깊이 부족, 용접선의 불규칙성 등이 있습니다. 이러한 결함이 발생하면 용접부위의 강도나 내구성이 저하되어 용접부위의 신뢰성이 떨어지게 됩니다. 따라서 이음성능을 평가할 때는 용접 결함의 정도를 고려해야 합니다.
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69. 용접부 검사방버의 분류 중 야금학적 시험법에 포한되지 않는 것은?

  1. 형광 시험
  2. 파면 시험
  3. 설퍼 프린트 시험
  4. 현미경 조직 시험
(정답률: 40%)
  • 형광 시험은 야금학적 시험법이 아닌, 비파괴 검사법에 속하는 시험법이기 때문입니다. 형광 시험은 자외선 또는 가시광선을 이용하여 검사 대상물질의 결함을 발견하는 방법으로, 용접부 검사에서는 주로 용접부의 균열, 불순물, 피로균열 등을 검출하는 데 사용됩니다.
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70. 용접부 시험 중 용접 연성 시험의 종류가 아닌 것은?

  1. 킨젤 시험
  2. 코머렐 시험
  3. 슈나트 시험
  4. 오스트리아 시험
(정답률: 19%)
  • 용접 연성 시험은 용접 부위의 인장강도, 연성, 인성 등을 측정하는 시험이다. "킨젤 시험", "코머렐 시험", "오스트리아 시험"은 모두 용접 연성 시험의 종류이다. 하지만 "슈나트 시험"은 용접 연성 시험의 종류가 아니다. 슈나트 시험은 금속의 경도를 측정하는 시험이다.
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71. 용접 변형 중 면외 변형이 아닌 것은?

  1. 각변형
  2. 회전변형
  3. 좌굴변형
  4. 세로굽힘변형
(정답률: 38%)
  • 회전변형은 용접 부위가 회전하면서 발생하는 변형으로, 용접 부위가 회전하면서 길이가 변하지 않기 때문에 면외 변형이 아닙니다. 따라서 정답은 "회전변형"입니다.
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72. 피복아크용접에서 용접 전류를 200A, 아크전압을 25V, 용접 속도를 15㎝/min으로 용접할 때 용접 입열을 몇 J/㎝ 인가?

  1. 10000
  2. 15000
  3. 20000
  4. 25000
(정답률: 53%)
  • 용접 입열은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    용접 입열 (J/㎝) = 용접 전류 (A) x 아크전압 (V) x 용접 속도 (㎝/min) / 60

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    용접 입열 = 200A x 25V x 15㎝/min / 60
    = 20000 J/㎝

    따라서, 정답은 "20000" 입니다.
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73. 한 부분의 몇 층을 용접하다가 이것을 다음 부분의 층으로 연속시켜, 전체가 단계를 이루도록 용착시켜 나가는 방법은?

  1. 후진법
  2. 스킵법
  3. 덧살올림법
  4. 캐스케이드법
(정답률: 55%)
  • 캐스케이드법은 한 부분의 몇 층을 용접하다가 이것을 다음 부분의 층으로 연속시켜, 전체가 단계를 이루도록 용착시켜 나가는 방법이다. 이 방법은 용접 작업을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있으며, 용접 부위의 강도와 내구성을 높일 수 있다. 따라서 캐스케이드법이 정답이다.
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74. 다음 중 용접봉 사용량을 산출하는 계산 공식으로 가장 적합한 것은? (단, 용접봉 사용량의 단위는 kgf, 개선부 단위면적의 단위는 cm2, 용접길의 단위는 ㎝, 융착효율의 단위는 % 이다.)

(정답률: 31%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 용접봉 사용량은 개선부 단위면적(cm2) x 용접길(㎝) x 용접길당 용접봉 사용량(kgf/㎝) x 융착효율(%)로 계산되기 때문이다. 따라서, "" 공식이 가장 적합하다.
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75. 용접부애 발생하는 기공의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 용접봉 건조 불량
  2. 과대 전류의 사용
  3. 적정 용접속도 유지
  4. 용접부의 금속한 응고
(정답률: 56%)
  • 적정 용접속도를 유지하지 않으면 용접부의 금속이 제대로 응고되지 않아 기공이 발생할 수 있습니다. 따라서 적정 용접속도를 유지하는 것이 중요합니다. 용접봉 건조 불량이나 과대 전류의 사용도 기공 발생의 원인이 될 수 있지만, 이보다는 적정 용접속도 유지가 더 중요합니다.
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76. 다음 중 감마(γ)선 투과검사에서 사용됮 않는 동위 원소는?

  1. 칼슘 28
  2. 코발트 60
  3. 세슘 137
  4. 이리듐 192
(정답률: 46%)
  • 감마(γ)선은 원자핵에서 방출되는 전자기파로, 원자핵의 안정성과 관련된 동위원소의 특성을 파악하는 데 사용된다. 따라서 감마선 투과검사에서 사용되는 동위원소는 원자핵이 불안정하고 방사능을 가지는 것들이다.

    칼슘 28은 안정핵종으로 방사능을 가지지 않기 때문에 감마선 투과검사에서 사용되지 않는다. 따라서 정답은 "칼슘 28"이다.

    반면, 코발트 60, 세슘 137, 이리듐 192는 모두 방사능을 가지는 동위원소로 감마선 투과검사에서 사용된다.
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77. 용접변형에 영향을 미치는 인자 중에서 용접변형을 억제하는 인자는?

  1. 용접전류
  2. 아크전압
  3. 용접속도
  4. 부재의 강성
(정답률: 55%)
  • 부재의 강성이 용접변형을 억제하는 인자인 이유는, 부재가 강할수록 용접시에 변형이 적게 일어나기 때문입니다. 강한 부재는 용접열에 의한 열팽창이 적고, 용접시에 발생하는 응력에도 더 잘 견디기 때문에 용접변형이 적게 발생합니다. 따라서 부재의 강성은 용접변형을 억제하는 중요한 인자 중 하나입니다.
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78. 다음 중 초음파 탐상법에 속하지 않는 것은?

  1. 투과법
  2. 공진법
  3. 극간법
  4. 펄스 반사법
(정답률: 38%)
  • 극간법은 초음파 탐상법이 아니라 전기적인 방법으로 물체의 내부를 탐사하는 방법입니다. 따라서 정답은 "극간법"입니다.
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79. 그림과 같은 파이프 용접을 할 때 각변형이 생기지 않도록 하는 용접 순서로 가장 적합한 것은?

  1. ⓓ→ⓐ→ⓑ→ⓒ
  2. ⓓ→ⓒ→ⓑ→ⓐ
  3. ⓓ→ⓑ→ⓐ→ⓒ
  4. ⓓ→ⓐ→ⓒ→ⓑ
(정답률: 58%)
  • 파이프 용접에서는 각변형을 최소화하기 위해 용접 순서를 결정해야 한다. 이 그림에서는 파이프의 중심부분이 가장 중요하므로, 중심부분을 먼저 용접해야 한다. 따라서, ⓓ에서 시작하여 중심부분인 ⓐ를 먼저 용접하고, 그 다음에는 ⓑ와 ⓒ를 용접한다. 이렇게 용접하면 중심부분이 먼저 고정되므로, 각변형이 최소화되어 안정적인 용접이 가능하다. 따라서, 정답은 "ⓓ→ⓑ→ⓐ→ⓒ"이다.
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80. 다음 중 열전도율이 가장 높은 금속은?

  1. CU
  2. Mg
  3. Ni
  4. Zn
(정답률: 60%)
  • CU가 열전도율이 가장 높은 이유는 전자의 자유도가 높기 때문입니다. CU는 전자의 자유도가 높아 전자의 이동이 자유롭기 때문에 열을 빠르게 전달할 수 있습니다. 따라서 CU는 열전도율이 가장 높은 금속 중 하나입니다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 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: 58%)
  • 화재 발생의 구성요소 3가지는 점화원, 산소, 가연성 물질입니다. 점화원은 불을 일으키는 원인이 되는 것으로, 예를 들어 담배꽁초, 전기적인 스파크 등이 해당됩니다. 산소는 불이 타는데 필요한 기체이며, 가연성 물질은 불이 붙어서 연소가 일어날 수 있는 물질로, 예를 들어 기름, 알코올, 가스 등이 해당됩니다. 이 세 가지 구성요소가 모두 갖추어져야 화재가 발생할 수 있습니다.
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82. 정류기형 직류 아크용접기의 특성으로 틀린 것은?

  1. 완전한 직류를 얻을 수 있다.
  2. 소음이 거의 발생하지 않는다.
  3. 빌전형에 비하여 고장이 적다.
  4. 취급이 간단하고 가격이 저렴하다.
(정답률: 38%)
  • 정류기형 직류 아크용접기는 완전한 직류를 얻을 수 없다. 이는 정류기가 전류를 일정한 방향으로만 흐르게 하기 때문이다. 따라서, 정류기형 직류 아크용접기는 반드시 전류의 교류를 직류로 변환하는 다른 장치와 함께 사용해야 한다.
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83. 가스용접 시 압력조정기의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 사용 시 빙결하지 않을 것
  2. 동작이 예민하고 확실 할 것
  3. 조정압력과 사용압역의 차이가 클 것
  4. 조정압력은 항상 일정한 압력을 유지할 것
(정답률: 65%)
  • "조정압력과 사용압역의 차이가 클 것"이 틀린 조건입니다. 이는 오히려 조정압력과 사용압역의 차이가 작을수록 안정적인 가스용접이 가능하기 때문입니다. 조정압력은 항상 일정한 압력을 유지하며, 동작이 예민하고 확실하며 사용 시 빙결하지 않도록 구비되어야 합니다.
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84. 납땜의 용제가 갖추어야할 조건으로 틀린 것은?

  1. 청정한 금속면의 산화를 방지 할 것
  2. 전기 저항 납땜에 사용되는 것은 부도체일 것
  3. 용제의 유효온도 범위와 납땜의 온도가 일치할 것
  4. 모재의 간화 피막과 같은 불순물을 제거하고 유동성이 좋을 것
(정답률: 56%)
  • "전기 저항 납땜에 사용되는 것은 부도체일 것"이 틀린 것은, 실제로 전기 저항 납땜에는 플럭스라는 용제가 사용되며, 이는 액체 상태이기 때문에 부도체가 아닙니다.
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85. 다음 용접법 중 금속 및 화합물의 미분말을 가열하여 반응융 상태로 분출시켜 밀착 피복하는 것은?

  1. 용사
  2. 전자빔 용접
  3. 스터드 용접
  4. 테르밋 용접
(정답률: 41%)
  • 답은 "테르밋 용접"입니다. 테르밋 용접은 금속 및 화합물의 미분말을 가열하여 반응융 상태로 분출시켜 밀착 피복하는 용접법입니다. 이러한 과정에서 발생하는 열로 인해 금속이 용융되어 밀착되는 것이 특징입니다.
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86. 아크의 특성 중 전류가 커지면 저항이 작아져서 전압도 낮아지는 특성은?

  1. 상승 특성
  2. 수하 특성
  3. 정전압 특성
  4. 부저항 특성
(정답률: 33%)
  • 전류가 커지면 저항이 작아져서 전압도 낮아지는 특성은 부저항 특성입니다. 이는 전류가 흐를 때 저항이 작아져서 전압이 감소하게 되는데, 이는 부저의 소리가 작아지는 현상과 유사하다고 비유할 수 있습니다. 따라서 이러한 특성을 부저항 특성이라고 부릅니다.
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87. 용접전류에 의해 아크 주위에 발생하는 자장이 용접봉에 대해서 비대칭으로 나타나는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 아크쏠림
  2. 핀치효과
  3. 청정작용
  4. 단락이행
(정답률: 65%)
  • 정답: 아크쏠림

    아크쏠림은 용접전류에 의해 발생하는 자기장이 용접봉에 비대칭적으로 분포되는 현상을 말합니다. 이는 용접전류가 봉의 한쪽으로 집중되어 아크가 그쪽으로 쏠리게 되는 것으로, 이로 인해 용접봉의 한쪽 끝이 녹아내리는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 현상은 용접시에 발생하는 문제 중 하나이며, 적절한 조치를 취하지 않으면 용접품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
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88. 염화암모늄과 섞어 사용하는 것으로 흡수성과 내식성이 강하며, 특수한 처리를 하면 스테인리스 납땜에도 사용할 수 있는 연납용용제는?

  1. 인산
  2. 알칼리
  3. 목재수지
  4. 염화아연
(정답률: 42%)
  • 연납용용제는 스테인리스 납땜에 사용되는데, 이때 염화암모늄과 섞어 사용하면 흡수성과 내식성이 강해진다고 한다. 그리고 이 연납용용제는 특수한 처리를 거쳐 스테인리스 납땜에도 사용할 수 있다고 한다. 따라서, 이 문제에서 정답인 "염화아연"은 연납용용제의 성질과 스테인리스 납땜에 사용 가능한 특성을 가지고 있기 때문이다.
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89. 기체를 가열하여 온도가 상승되면 기체 원자의 운동이 활발하게 되어 기에 원자가 원자핵과 전자로 분리되어 (+), (-)의 이온상태로 된다. 이를 이용한 절단 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 분말 절단
  2. 산소창 절단
  3. 플라스마 절단
  4. 워터제트 절단
(정답률: 63%)
  • 기체를 가열하여 이온화된 기체를 이용하여 절단하는 방법을 플라스마 절단이라고 한다. 이 방법은 고열과 고압의 기체를 이용하여 절단하므로 다양한 재료에 대해 높은 정밀도와 속도로 절단할 수 있다. 또한, 이 방법은 열에 의한 변형이나 변색이 적으며, 재료의 특성에 따라 다양한 가공이 가능하다. 따라서, 플라스마 절단은 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다.
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90. 내식성이 필요한 곳이나 내압 용기 제작 등에 사용하는 용접으로 용접부에 산소나 질소 증이 침투하지 않고 흠이 없는 치밀하고 연성이 풍부하며 표면아 깨끗한 융착금속을 얻을 수 있는 용접은?

  1. 논가스 아크 용접
  2. 원자 수소 아크 용접
  3. 플라스마 제트 용접
  4. 일렉트로 슬래그 용접
(정답률: 38%)
  • 원자 수소 아크 용접은 용접 시에 수소 기체를 사용하여 용접부에 산소나 질소 증이 침투하지 않고, 치밀하고 연성이 풍부하며 표면이 깨끗한 융착금속을 얻을 수 있는 용접 방법입니다. 따라서 내식성이 필요한 곳이나 내압 용기 제작 등에 적합합니다.
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91. 다음 중 저항 용접법이 아닌 것은?

  1. 업셋 용접
  2. 퍼커션 용접
  3. 플래시 용접
  4. 원자 수소 용접
(정답률: 49%)
  • 원자 수소 용접은 저항 용접법이 아니라 가스 용접법에 속합니다. 이 방법은 수소 가스를 사용하여 금속을 용융시키는 방법으로, 저항 용접과는 다른 원리를 가지고 있습니다.
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92. 가스 용접기 설치 및 불꽃 조정에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 용접 토치에 호스 밴드를 사용하여 단단히 호스를 접속한다.
  2. 압력 조정기를 각각의 용기에 가스의 누설이 없도록 정확하게 설치한다.
  3. 토치에 점화를 한 후 산소 밸브를 조금씩 열어 산소를 증가시켜 중성 불꽃으로 조정한다.
  4. 각부의 접속이 완료되면 고압밸브, 압력 조정기를 열어 사용 압력으로 조정한 후 가스 불꽃을 사용하여 모든 접속부에 가스 누설의 유무를 점검한다.
(정답률: 60%)
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93. 다음 중 감전재해의 주요 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 1차 측과 2차 측의 손상된 케이블에 접촉된 경우
  2. 용접 중 홀더가 신체에 접촉될 때나 홀더에 용접봉을 고정할 때
  3. 비가 오는 환경이나 젖은 장갑, 작업복을 입고 용접하는 경우
  4. 건조한 상태네서 스위치를 조작하거나 전원 스위치를 OFF한 후 용접기를 수리할 때
(정답률: 61%)
  • 감전재해의 주요 원인은 전기적인 접촉이며, 그 중에서도 전기적인 접촉이 발생할 수 있는 상황들이 위의 보기에 나열되어 있다. 그러나 "건조한 상태네서 스위치를 조작하거나 전원 스위치를 OFF한 후 용접기를 수리할 때"는 전기적인 접촉이 발생할 가능성이 적은 상황이다. 따라서 이것이 가장 거리가 먼 것이다.
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94. 다음 저항 용접 중 맞대기 용접에 속하는 것은?

  1. 심 용접
  2. 스폿 용접
  3. 플래시 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 32%)
  • 맞대기 용접은 두 개의 금속 부품을 수직으로 만나게 하여 용접하는 방법입니다. 이 중에서 플래시 용접은 전류를 이용하여 금속 부품을 빠르게 가열하여 용접하는 방법으로, 맞대기 용접에 속합니다. 따라서 정답은 "플래시 용접"입니다.
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95. 동자기구가 수직면 또는 수평면 내에서 선회하며 회전영역이 넓고 팔이 기울여져 상하로 움직이므로 대상물의 손끝 자세를 맟추기 쉬워 스폿 용접용 로봇에 많이 사용되는 로봇은?

  1. 극 좌표 로봇
  2. 직각 좌표 로봇
  3. 원통 좌표 로봇
  4. 관절 좌표 로봇
(정답률: 36%)
  • 극 좌표 로봇은 수직면 또는 수평면 내에서 선회하며 회전영역이 넓고 팔이 기울여져 상하로 움직이므로 대상물의 손끝 자세를 맞추기 쉬워 스폿 용접용 로봇에 많이 사용됩니다. 이는 극 좌표 로봇이 회전축과 팔의 길이, 각도로 위치를 나타내기 때문입니다. 따라서 대상물의 위치를 극 좌표계로 변환하여 로봇의 팔을 조작하면 대상물의 손끝 자세를 정확하게 맞출 수 있습니다.
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96. 내용적아 33L안 산소용기의 고압력계에 100kgf/cm2으로 나타났다면, 프랑스식 300번의 팁으로는 몇 시간 용접할 수 있는가? (단, 산소와 아세틸렌의 혼합비는 1 : 1이다.)

  1. 7.5시간
  2. 11시간
  3. 15시간
  4. 20시간
(정답률: 53%)
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97. 피복 아크 용접에서 일반적으로 모재에 흡수되는 열량은 입열의 보통 몇 % 정도인가?

  1. 25~45
  2. 50~70
  3. 75~85
  4. 90~100
(정답률: 52%)
  • 피복 아크 용접에서 모재에 흡수되는 열량은 입열의 대부분인 약 75~85% 정도이다. 이는 용접 전극과 모재 사이의 전기 아크로 발생되는 열로 인해 모재가 녹아 용접이 이루어지기 때문이다. 따라서, 용접 시 입열이 모재에 흡수되는 열량이 대부분이며, 이는 용접의 품질과 안정성에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이다.
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98. 150A 이상 300A 미만의 아크 용접 및 절단 등에 쓰이는 적당한 차광유리의 차광도 번호는?

  1. 6~7
  2. 8~9
  3. 10~12
  4. 14 이상
(정답률: 53%)
  • 150A 이상 300A 미만의 아크 용접 및 절단은 매우 밝은 빛과 열을 발생시키므로 눈을 보호하기 위해 매우 어두운 차광유리가 필요합니다. 따라서, 적당한 차광도 번호는 10~12입니다. "6~7"과 "8~9"는 너무 밝아 눈을 보호하지 못하며, "14 이상"은 너무 어두워 작업물을 확인하기 어렵습니다.
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99. 다음 중 탄산가스 아크 용접에서 스패터가 많이 발생하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자기쏠림
  2. 용접 조건의 부적합
  3. 교류 리액터 탭 불량
  4. 1차 압력 접압 불균형
(정답률: 39%)
  • 교류 리액터 탭 불량은 전류의 불균형을 유발하여 용접 부위에서 스패터가 많이 발생할 수 있기 때문입니다. 이는 용접 조건의 부적합과 1차 압력 접압 불균형과는 다른 원인입니다. 또한 자기쏠림은 용접 부위에서 스패터가 발생하는 원인 중 하나이지만, 이는 탄산가스 아크 용접에서 스패터가 많이 발생하는 원인으로는 가장 거리가 먼 것입니다.
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100. 용접기의 네임플레이트(name plate)에 사용률이 40%로 되어 있다면, 용접 작업시간을 1일 8시간 기준하여 아크 발생시간은 얼마 정도인가?

  1. 120분
  2. 192분
  3. 320분
  4. 480분
(정답률: 46%)
  • 네임플레이트에 사용률이 40%로 되어 있다는 것은 용접기의 만능전류 사용 가능시간이 1일 8시간 중 40%인 3시간 12분이라는 뜻이다. 따라서 아크 발생시간은 3시간 12분 × 60분 = 192분이 된다.
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