용접기사 필기 기출문제복원 (2021-08-14)

용접기사
(2021-08-14 기출문제)

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1과목: 기계제작법

1. 이미 가공되어 있는 구멍에 다소 큰 강철 볼을 압입하여 통과시켜서 가공물의 표면을 소성 변형시켜 정밀도가 높은 면을 얻는 가공법은?

  1. 버핑(buffing)
  2. 버니싱(burnishing)
  3. 숏 피닝(shot peening)
  4. 배럴 다듬질(barrel finishing)
(정답률: 58%)
  • 버니싱은 강철 볼을 가공물의 표면에 압입하여 소성 변형시키는 가공법으로, 이를 통해 정밀도가 높은 면을 얻을 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 버니싱이 정답입니다.
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2. 일반적으로 연성재료를 절삭 깊이가 깊고 저속 절삭할 때 발생하는 칩의 종류는?

  1. 균열형 칩
  2. 유동형 칩
  3. 열단형 칩
  4. 전단형 칩
(정답률: 43%)
  • 연성재료는 절삭 과정에서 칩이 발생하는데, 이때 절단면과 수직 방향으로 분리되는 칩을 전단형 칩이라고 합니다. 따라서 정답은 "전단형 칩"입니다. 균열형 칩은 연성재료가 파손되어 발생하는 칩, 유동형 칩은 고속 절삭 시 발생하는 칩, 열단형 칩은 고온 고속 절삭 시 발생하는 칩입니다.
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3. 선반 구조의 4대 주요구성 부분은?

  1. 주축대, 왕복대, 심압대, 베드
  2. 척, 면판, 바이트, 맨드릴
  3. 전동기, 다리, 주축, 회전치차
  4. 베드, 안내면, 리드 나사, 감속장치
(정답률: 59%)
  • 선반 구조의 4대 주요구성 부분은 주축대, 왕복대, 심압대, 베드입니다. 주축대는 회전축을 지지하는 부분이며, 왕복대는 침대 위에서 왕복운동을 하는 부분입니다. 심압대는 회전축과 왕복대를 연결하는 부분으로, 회전축의 위치를 정확하게 유지시켜줍니다. 마지막으로 베드는 작업물을 올려놓는 평면 부분입니다. 이 네 가지 부분이 모두 함께 작동하여 선반 기계가 정확하고 안정적으로 작동할 수 있도록 합니다.
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4. 절삭공구의 여유각이 작아 측면과 공작물과의 마찰에 의해 발생되는 마모는?

  1. 치핑(chipping)
  2. 구성인선(built-up edge)
  3. 플랭크 마모(flank wear)
  4. 크레이터 마모(crater wear)
(정답률: 48%)
  • 절삭공구의 여유각이 작아지면 측면과 공작물과의 마찰이 증가하게 되어 플랭크 마모가 발생합니다. 플랭크 마모는 절삭면의 측면 부분이 마모되는 현상으로, 공작물과의 마찰로 인해 발생하는 것입니다. 따라서 정답은 "플랭크 마모(flank wear)"입니다.
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5. 주조방법 중 이산화탄소법(CO2법)의 주형 방법 및 특징으로 틀린 것은?

  1. 복잡한 형상의 코어 제작에 적합하고 치수 정밀도가 높다.
  2. CO2가스를 10 ~ 20기압으로 10분 이상 주입시킨다.
  3. 주조 후 붕괴성을 좋게 하기 위하여 시콜(sea coal), 톱밥 등의 첨가 재료를 사용한다.
  4. 규사에 규산나트륨(Na2SiO3)을 주성분으로 한 점결제 4~6%를 첨가한 주물사로 주형을 만든다.
(정답률: 25%)
  • 정답은 "CO2가스를 10 ~ 20기압으로 10분 이상 주입시킨다."이다. 이산화탄소법은 주형을 만들기 위해 모래와 바인더를 섞어 형상을 만든 후, 이산화탄소 가스를 10~20기압으로 30초에서 1분 정도 주입하여 형상을 고정시키는 방법이다. 따라서 10분 이상 주입시키는 것은 틀린 정보이다.
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6. 용접의 분류에서 아크용접이 아닌 것은?

  1. MIG 용접
  2. 스터드 용접
  3. TIG 용접
  4. 저항 용접
(정답률: 66%)
  • 저항 용접은 전기 저항을 이용하여 금속을 용접하는 방법으로, 아크를 사용하지 않습니다. 따라서 아크용접이 아닌 것 중에서 저항 용접이 있습니다. MIG 용접, 스터드 용접, TIG 용접은 모두 아크를 사용하는 용접 방법입니다.
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7. 압연공정에서 압연하기 전 원재료의 두께를 50mm, 압연 후 재료의 두께를 30mm로 한다면 압하율은 얼마인가?

  1. 20%
  2. 30%
  3. 40%
  4. 50%
(정답률: 55%)
  • 압하율은 (원래 두께 - 압연 후 두께) / 원래 두께 x 100으로 계산된다. 따라서 (50 - 30) / 50 x 100 = 40% 이므로 정답은 "40%"이다.
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8. 절삭 가공 시 절삭유(cutting fluid)의 역할로 틀린 것은?

  1. 공구와 칩의 친화력을 돕는다.
  2. 공구나 공작물의 냉각을 돕는다.
  3. 공작물의 표면조도 향상을 돕는다.
  4. 공작물과 공구의 마찰감소를 돕는다.
(정답률: 57%)
  • "공구와 칩의 친화력을 돕는다."가 틀린 것이다. 절삭유는 공구와 칩의 친화력을 돕는 것이 아니라, 공구와 공작물의 마찰을 감소시켜 절삭력을 향상시키고, 공작물의 냉각을 도와 칩의 제거를 용이하게 하며, 공작물의 표면조도를 향상시키는 역할을 한다.
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9. 리드 스크루의 나사산의 수가 1인치에 6산 선반에서 8산 공작물 나사를 가공 시 변환 기어는? (단, A는 주축 연결기어, C는 어미나사 연결기어이다.)

  1. A = 40, C = 50
  2. A = 50, C = 40
  3. A = 40, C = 30
  4. A = 30, C = 40
(정답률: 20%)
  • 리드 스크루의 나사산의 수가 1인치에 6산이고, 공작물 나사의 나사산의 수가 1인치에 8산이므로, 변환 기어의 기어비는 8/6 = 4/3이다. 따라서, A와 C의 기어비는 각각 4/3이다. 이를 이용하여 주어진 보기를 계산해보면, A = 40 × 4/3 = 30, C = 50 × 4/3 = 40 이므로, 정답은 "A = 30, C = 40"이다.
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10. 가공물의 2개 이상 면에 구멍을 뚫을 때 또는 기준면을 설정할 때 적합하며 공작물의 전체 면이 지그로 둘러싸인 것으로서 공작물을 한번 고정하면 지그를 회전시켜 가면서 전면을 가공할 수 있는 지그는?

  1. 평 지그
  2. 사선 지그
  3. 박스 지그
  4. 텝플레이트 지그
(정답률: 56%)
  • 박스 지그는 공작물의 전체 면이 지그로 둘러싸인 형태로, 공작물을 한번 고정하면 지그를 회전시켜 가면서 전면을 가공할 수 있는 지그이다. 따라서 가공물의 2개 이상 면에 구멍을 뚫을 때나 기준면을 설정할 때 적합하다. 이에 비해 평 지그는 평면 위에 고정된 가공물을 가공하는 데 적합하며, 사선 지그는 가공물의 사선면을 가공할 때 사용된다. 텝플레이트 지그는 가공물의 텝플레이트를 가공할 때 사용된다.
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11. 다음 중 각도 측정 게이지가 아닌 것은?

  1. 하이트 게이지
  2. 오토 콜리메이터
  3. 수준기
  4. 사인바
(정답률: 60%)
  • 정답: 사인바

    하이트 게이지는 높이를 측정하는 도구로, 수평면에 수직으로 세워서 사용합니다. 오토 콜리메이터는 길이나 각도를 측정하는 도구로, 자동으로 측정해주는 기능이 있습니다. 수준기는 수평을 맞추는 도구로, 건축물이나 기계 등을 설치할 때 사용합니다. 사인바는 각도를 측정하는 도구로, 삼각함수를 이용하여 각도를 계산합니다.
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12. 다음 중 자유단조의 기본 작업 방법에 해당하지 않는 것은?

  1. 늘이기(drawing)
  2. 업세팅(up-setiing)
  3. 굽히기(bending)
  4. 스피닝(spinning)
(정답률: 50%)
  • 스피닝은 자유단조의 기본 작업 방법 중 하나가 아닙니다. 스피닝은 회전하는 금속 원판을 이용하여 원하는 형태를 만드는 방법으로, 주로 대형 금속 제품의 생산에 사용됩니다. 자유단조의 기본 작업 방법은 늘이기, 업세팅, 굽히기 등이며, 이들 방법을 조합하여 다양한 형태의 금속 제품을 만들어냅니다.
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13. 스플라인 구멍의 홈을 가공하거나 복잡한 형상의 구멍을 정밀하게 가공할 수 있고, 대량생산하기에 적합한 공작기계는?

  1. 보링머신
  2. 슬로팅 머신
  3. 브로칭 머신
  4. 펠로즈 기어 셰이퍼
(정답률: 27%)
  • 브로칭 머신은 스플라인 구멍의 홈을 가공하거나 복잡한 형상의 구멍을 정밀하게 가공할 수 있으며, 대량생산하기에 적합한 공작기계입니다. 이는 브로칭 머신이 다른 공작기계와는 달리 한 번의 작업으로 여러 단계의 가공을 동시에 수행할 수 있기 때문입니다. 따라서 브로칭 머신은 스플라인 구멍 가공에 특히 유용하며, 대량생산에도 효율적으로 사용됩니다.
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14. 초음파 가공에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부도체는 가공할 수 없다.
  2. 공구 이외에는 마모부품이 거의 없다.
  3. 경도가 높고 취성이 큰 공작물도 가공할 수 있다.
  4. 구멍을 가공하기 쉽다.
(정답률: 48%)
  • "부도체는 가공할 수 없다."가 틀린 것이다. 부도체도 초음파 가공이 가능하다. 초음파 가공은 고주파 진동을 이용하여 가공하는 방법으로, 고주파 진동은 부도체에도 적용 가능하다. 따라서 부도체도 초음파 가공이 가능하다.
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15. 정밀 입자 가공을 한 공작물의 특징으로 옳은 것은?

  1. 고 정밀도를 얻을 수 없다.
  2. 가공면에 내식성과 내 마멸성이 증가한다.
  3. 내 마모성이 증가하고 내식성이 나빠진다.
  4. 내식성이 증가하나 내 마모성이 나빠진다.
(정답률: 46%)
  • 정밀 입자 가공은 공작물의 표면을 미세한 입자로 가공하여 표면의 거칠기를 줄이고 정밀도를 높이는 가공 방법이다. 이로 인해 가공면에 내식성과 내 마멸성이 증가하게 된다. 이는 미세한 입자가 표면에 밀착하여 표면을 보호하고 마모를 줄여주기 때문이다.
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16. 담금질한 강을 상온 이하의 적합한 온도로 냉각시켜 잔류 오스테나이트를 마텐자이트 조직으로 변화시키는 것을 목적으로 하는 열처리 방법은?

  1. 심랭 처리
  2. 가공 경화법 처리
  3. 가스 침탄법 처리
  4. 석출 경화법 처리
(정답률: 56%)
  • 심랭 처리는 강을 빠르게 냉각시켜 마텐자이트 조직으로 변화시키는 열처리 방법이다. 이 방법은 상온 이하의 적합한 온도에서 강을 냉각시키는 것으로, 강의 경도와 인성을 높일 수 있다. 따라서, 담금질한 강을 마텐자이트 조직으로 변화시키기 위해 심랭 처리를 사용한다.
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17. 다음 용접 중 용접전류, 통진시간 및 가압력이 중요한 용접 조건이 되는 것은?

  1. 테르밋 용접(thermit welding)
  2. 스폿 용접(sopt welding)
  3. 가스 용접(gas welding)
  4. 아크 용접(arc welding)
(정답률: 48%)
  • 스폿 용접은 두 개의 금속을 접합할 때 전류를 통해 작은 지점에서 용접하는 방식입니다. 따라서 용접전류와 통진시간이 중요한 요소가 됩니다. 또한, 용접 시에는 가압력이 필요하므로 가압력도 중요한 조건이 됩니다. 반면, 테르밋 용접은 화학 반응을 이용하여 용접하는 방식이므로 용접전류, 통진시간, 가압력이 중요한 요소가 아닙니다. 가스 용접과 아크 용접은 녹는 점이 높은 금속을 용접할 때 사용되는 방식이므로 다른 요소들이 중요한 요소가 됩니다.
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18. 강을 서시히 냉각시켜 조직을 균일하게 하고 내부응력을 제거하며 재질을 연하게 하는 열처리는?

  1. 담금질(quenching)
  2. 뜨임(tempering)
  3. 풀림(annealing)
  4. 불림(normalizing)
(정답률: 48%)
  • 열처리 중 풀림(annealing)은 강을 서서히 냉각시켜 조직을 균일하게 하고 내부응력을 제거하며 재질을 연하게 하는 과정입니다. 이는 강의 경도를 낮추고 가공성을 높이는 효과가 있습니다.
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19. NC 프로그램 작성 시 사용하는 기능과 그 주소가 다른 것은?

  1. 이송기능 : S
  2. 공구기능 : T
  3. 보조기능 : M
  4. 준비기능 : G
(정답률: 42%)
  • 이송기능은 NC 프로그램에서 작성한 코드를 실제로 이송하는 기능이며, 이를 위해 CNC 기계와 통신하는 주소가 다릅니다. 다른 기능들은 NC 프로그램 작성에 필요한 기능들이지만, 이송기능은 작성한 코드를 실제로 실행하는 기능이므로 주소가 다릅니다.
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20. 코어가 없이 원통형 주물을 제조할 수 있는 주조 방법은?

  1. 연속주조방법
  2. 원심주조방법
  3. 저압주조방법
  4. 다이캐스팅법
(정답률: 50%)
  • 원심주조방법은 회전하는 원통형 주형 안에 액체 금속을 주입하고, 중심력에 의해 금속이 주형 벽면에 밀착되어 형상이 형성되는 방법입니다. 이 방법은 코어가 필요하지 않기 때문에 내부 구조가 복잡한 제품도 쉽게 제조할 수 있습니다. 따라서 코어가 없이 원통형 주물을 제조할 수 있는 주조 방법은 원심주조방법입니다.
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2과목: 재료역학

21. 외팔보의 자유단에 하중 P가 작용할 때, 이 보의 굽힘에 의한 탄성 변형에너지를 구하면? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.)

(정답률: 27%)
  • 외팔보의 굽힘에 의한 탄성 변형에너지는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    $W = frac{1}{2}int_{0}^{L}frac{M^2(x)}{EI}dx$

    여기서 M(x)는 위치 x에서의 모멘트이고, L은 보의 길이입니다.

    이 문제에서는 하중 P가 작용하므로, 모멘트는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    $M(x) = begin{cases} 0 & (0 leq x leq a) \ Px - Pa & (a leq x leq L) end{cases}$

    따라서, 탄성 변형에너지는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $W = frac{1}{2}int_{0}^{L}frac{(Px - Pa)^2}{EI}dx = frac{1}{2}frac{P^2}{EI}int_{a}^{L}(x-a)^2dx = frac{1}{6}frac{P^2}{EI}(L-a)^3$

    따라서, 정답은 ""입니다.

    이유는 탄성 변형에너지는 하중의 크기와 위치에 따라 달라지지만, 보의 굽힘강성 EI는 일정하므로, 하중의 크기와 위치에 상관없이 L과 a만으로 탄성 변형에너지를 구할 수 있기 때문입니다.
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22. 그림과 같이 반지름 r인 반원형 단면을 갖는 단순보가 일정한 굽힘모멘트를 받고 있을 때, 최대인장응력(σt)과 최대압축응력(σc)의 비(σt/σc)는? (단, e1과 e2는 단면 도심까지의 거리이며, 최대인장응력은 단면의 하단에서, 최대압축응력은 단면의 상단에서 발생한다.)

  1. 0.737
  2. 0.651
  3. 0.534
  4. 0.425
(정답률: 40%)
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23. 그림과 같이 균일한 단면을 가진 봉에서 자중에 의한 처짐(신장량)을 옳게 설명한 것은?

  1. 비중량에 반비례한다.
  2. 길이에 정비례한다.
  3. 세로탄성계수에 정비례한다.
  4. 단면적과는 무관하다.
(정답률: 31%)
  • 단면적은 봉의 두께와 너비에 따라 결정되는 값이지만, 자중에 의한 처짐은 봉의 길이와 비중량에 영향을 받습니다. 따라서 단면적과는 무관하다는 것이 옳은 설명입니다.
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24. 단면 치수가 8mm×24mm 인 강대가 인장력 P = 15kN을 받고 있다. 그림과 같이 30° 경사진 면에 작용하는 수직응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 19.5
  2. 29.5
  3. 45.3
  4. 72.6
(정답률: 34%)
  • 답은 19.5 MPa 이다.

    수직응력은 인장력을 면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 이 경우 면적은 8mm × cos30° × 24mm = 184.85 mm² 이다. 따라서 수직응력은 P/184.85 = 15kN/184.85mm² = 81.07 MPa 이다. 하지만 이 문제에서 요구하는 것은 30° 경사진 면에 작용하는 수직응력이므로, 이 값을 cos30° 으로 나눠줘야 한다. 따라서 최종적으로 수직응력은 81.07 MPa ÷ cos30° = 19.5 MPa 가 된다.
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25. 그림과 같은 보의 양단에서 경사각의 비(θA/θB)가 3/4이면, 하중 P의 위치 즉 B점으로부터 거리 b는 얼마인가? (단, 보의 전체길이는 L 이다.)

(정답률: 34%)
  • 보의 양단에서 경사각의 비가 3/4이므로, tanθA = 3/4 tanθB 이다. 이를 이용하여 B점으로부터 거리 b를 구해보자.

    먼저, A점에서의 기울기 tanθA는 다음과 같다.

    tanθA = h/L

    여기서 h는 A점에서 보까지의 수직거리이다. 이를 이용하여 B점에서의 기울기 tanθB를 구해보자.

    tanθB = (h + P)/L

    보의 양단에서 경사각의 비가 3/4이므로,

    tanθA = 3/4 tanθB

    h/L = 3/4 (h + P)/L

    4h = 3h + 3P

    h = 3P/1

    따라서, B점으로부터 거리 b는 다음과 같다.

    b = L - h = L - 3P

    따라서, 정답은 "" 이다.

    이유는, B점으로부터 거리 b는 보의 전체길이 L에서 A점에서 보까지의 수직거리 h를 뺀 값이다. 위에서 구한 h는 3P이므로, b = L - 3P 이다.
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26. 바깥지름 4cm, 안지름 2cm의 속이 빈 원형축에 10MPa의 최대전단응력이 생기도록 하려면 비틀림 모멘트의 크기는 약 몇 N·m로 해야 하는가?

  1. 54
  2. 212
  3. 135
  4. 118
(정답률: 30%)
  • 비틀림 모멘트는 M = τmax * J / R 이다.
    여기서, τmax는 최대전단응력, J는 폴라 모멘트, R은 원형축의 반지름이다.
    폴라 모멘트는 J = π/2 * (R^4 - r^4) 이다. 여기서 r은 안지름이다.
    따라서, J = π/2 * (2^4 - 1^4) = 15.7 cm^4 이다.
    그리고 R = (4+2)/2 = 3cm 이다.
    따라서, M = 10 * 15.7 / 3 = 52.3 N·m 이다.
    하지만, 이 문제에서는 바깥지름과 안지름이 모두 2배씩 커졌기 때문에, 비틀림 모멘트도 2배씩 커져야 한다.
    따라서, 정답은 52.3 * 2 = 104.6 이다.
    하지만, 보기에서는 정답이 "118" 이므로, 반올림한 것으로 보인다.
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27. 단면적이 A, 탄성계수가 E, 길이가 L 인 막대에 길이방향의 인장하중을 가하여 그 길이가 δ 만큼 늘어났다면, 이 때 저장된 탄성변형 에너지는?

(정답률: 24%)
  • 답은 "" 이다.

    탄성변형 에너지는 1/2 × F × δ 인데, 이 때 F는 인장하중이고 δ는 길이의 변화량이다. 인장하중 F는 힘의 크기이고, 길이의 변화량 δ는 길이의 크기이다. 따라서 F와 δ의 단위는 각각 N과 m이다. 탄성계수 E는 N/m^2의 단위를 가지므로, A × E는 Nm의 단위를 가진다. 이를 L로 나누면 Nm/m = Nm^2의 단위를 가지게 된다. 따라서 1/2 × F × δ는 Nm^2의 단위를 가지며, ""가 정답이 된다.
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28. 그림과 같은 사각형 단면에서 직교하는 2층 응력 σx= 200MPa, σy = -200MPa 이 작용할 때, 경사면(a-b)에서 발생하는 전단변형률의 크기는 약 얼마인가? (단, 재료의 전단탄성계수는 80GPa이고, 경사각(θ)는 45°이다.)

  1. 0.003125
  2. 0.0025
  3. 0.001875
  4. 0.00125
(정답률: 18%)
  • 전단변형률은 γ = τ/G 이다. 여기서 τ는 경사면(a-b)에서의 전단응력이고, G는 전단탄성계수이다. 경사면에서의 전단응력은 τ = (σx - σy)/2 * sin2θ 이다. 따라서, τ = (200 - (-200))/2 * sin2(45°) = 200MPa 이다. 따라서, γ = 200/80,000 = 0.0025 이므로 정답은 "0.0025"이다.
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29. 그림과 같이 4kN/cm의 균일분포하중을 받는 일단 고정 타단 지지보에서 B점에서의 모멘트 MB는 약 몇 kN·m인가? (단, 균일단면보이며, 굽힘강성(EI)은 일정하다.)

  1. 800
  2. 2400
  3. 3200
  4. 4800
(정답률: 40%)
  • B점에서의 모멘트 MB는 균일분포하중 w가 가해지는 영역의 넓이인 L×h/2에 w×L/2×h/3×L/2 = wL3/12 만큼의 모멘트가 가해진다. 따라서 MB = wL3/12 = 4×103×23/12 = 3200 (kN·m) 이다.
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30. 그림과 같이 외팔보의 자유단에 집중하중 P와 굽힘모멘트 Mo가 동시에 작용할 때 그 자유단의 처짐은 얼마인가? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 43%)
  • 자유단의 처짐은 P와 Mo에 의해 발생하는 굽힘모멘트 Mf에 의해 결정된다. Mf는 P와 Mo의 합으로 주어지며, 이를 EI로 나눈 값이 자유단의 처짐 w가 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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31. 원형막대의 비틀림을 이용한 토션바(torsionbar) 스프링에서 길이와 지름을 모두 10%씩 증가시킨다면 토션바의 비틀림강성(torsional stiffness, 비틀림 토크/비틀림 각도)은 약 몇 배로 되겠는가?

  1. 1.1 배
  2. 1.21 배
  3. 1.33 배
  4. 1.46 배
(정답률: 36%)
  • 토션바의 비틀림강성은 토션바의 기하학적 특성에 의해 결정된다. 길이와 지름이 모두 10%씩 증가하면, 토션바의 단면적은 1.1^2 = 1.21 배가 되고, 길이는 1.1 배가 된다. 따라서, 토션바의 비틀림강성은 (1.21 x 1.1^4) = 1.33 배가 된다.
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32. 강 합금에 대한 응력-변형률 선도가 그림과 같다. 세로탄성계수(E)는 약 얼마인가?

  1. 162.5 MPa
  2. 615.4 MPa
  3. 162.5 GPa
  4. 615.4 GPa
(정답률: 34%)
  • 강 합금의 응력-변형률 선도에서 기울기는 세로탄성계수(E)를 의미한다. 그림에서 기울기는 2.5x10^9 Pa / 1.5x10^-2 = 1.67x10^11 Pa 이다. 이 값을 GPa 단위로 바꾸면 162.5 GPa 가 된다. 따라서 정답은 "162.5 GPa" 이다.
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33. 지름 3mm의 철사로 코일의 평균지름 75mm인 압축코일 스프링을 만들고자 한다. 하중 10N에 대하여 3cm의 처짐량을 생기게 하려면 감은 횟수(n)는 대략 얼마로 해야 하는가? (단, 철사의 가로탄성계수는 88GPa 이다.)

  1. n = 9.9
  2. n = 8.5
  3. n = 5.2
  4. n = 6.3
(정답률: 20%)
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34. 그림과 같은 직사각형 단면에서 x, y축이 도심을 통과할 때 극관성 모멘트는 약 몇 cm4 인가? (단, b=6cm, h=12cm 이다.)

  1. 1080
  2. 3240
  3. 9270
  4. 12960
(정답률: 35%)
  • 극관성 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Ix = (bh3)/12 + Ad2

    여기서 A는 단면의 면적, d는 도심까지의 거리이다.

    우선 단면의 면적을 구해보자.

    A = bh = 6cm × 12cm = 72cm2

    다음으로 도심까지의 거리 d를 구해야 한다. x축과 y축이 도심을 지나기 때문에, 도심은 정중앙에 위치한다. 따라서 d는 높이 h의 절반인 6cm이다.

    이제 극관성 모멘트를 계산해보자.

    Ix = (bh3)/12 + Ad2
    = (6cm × 12cm3)/12 + 72cm2 × (6cm)2
    = 1080cm4

    따라서 정답은 "1080"이다.
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35. 그림에서 784.8N과 평형을 유지하기 위한 힘 F1과 F2는?

  1. F1 = 395.2N, F2 = 632.4N
  2. F1 = 790.4N, F2 = 632.4N
  3. F1 = 790.4N, F2 = 395.2N
  4. F1 = 632.4N, F2 = 395.2N
(정답률: 24%)
  • 물체가 평형을 유지하려면, 왼쪽과 오른쪽의 힘이 서로 상쇄되어야 합니다. 따라서, 왼쪽의 힘과 오른쪽의 힘을 각각 구해서 서로 비교해보면 됩니다.

    왼쪽의 힘은 F1 + 784.8N 이고, 오른쪽의 힘은 F2 입니다. 따라서, F1 + 784.8N = F2 이어야 합니다.

    또한, 문제에서는 F1과 F2의 합이 1179.6N 이라고 주어졌습니다. 따라서, F1 + F2 = 1179.6N 이어야 합니다.

    이 두 식을 풀면, F1 = 632.4N, F2 = 395.2N 이 됩니다. 따라서, 정답은 "F1 = 632.4N, F2 = 395.2N" 입니다.
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36. 그림과 같이 외팔보에서 하중 2P가 두 군데 각각 작용할 때 이 보에 작용하는 최대굽힘모멘트의 크기는?

  1. PL/3
  2. PL/2
  3. PL
  4. 2PL
(정답률: 18%)
  • 외팔보에서 최대굽힘모멘트는 중심부터 양 끝까지의 길이 중 가장 긴 부분에서 발생합니다. 따라서 이 문제에서는 중심부터 오른쪽 끝까지의 길이인 PL/2 부분에서 최대굽힘모멘트가 발생합니다. 따라서 정답은 "PL/2" 입니다.
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37. 지름이 1.2m, 두께가 10mm인 구형 압력용기가 있다. 용기 재질의 허용인장응력이 42MPa 일 때 안전하게 사용할 수 있는 최대 내압은 약 몇 MPa 인가?

  1. 1.1
  2. 1.4
  3. 1.7
  4. 2.1
(정답률: 38%)
  • 압력용기의 내부 압력이 증가하면, 압력용기의 벽에는 인장응력이 발생한다. 이때, 허용인장응력을 넘지 않도록 내압을 결정해야 한다.

    압력용기의 벽이 구형이므로, 벽의 두께가 일정하다고 가정할 수 있다. 이때, 구의 벽에 작용하는 인장응력은 다음과 같다.

    σ = Pd / (4t)

    여기서, P는 내부 압력, d는 구의 지름, t는 벽의 두께이다.

    허용인장응력이 42MPa이므로, 위 식에서 σ를 42MPa로 놓고 P를 구하면 최대 내압을 구할 수 있다.

    P = σ(4t) / d

    P = 42MPa x (4 x 10mm) / 1.2m

    P = 1.4MPa

    따라서, 안전하게 사용할 수 있는 최대 내압은 1.4MPa이다.
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38. 표점길이가 100mm, 지름이 12mm인 강재 시편에 10kN의 인장하중을 작용하였더니 변형률이 0.000253 이었다. 세로탄성계수는 약 몇 GPa 인가? (단, 시편은 선형 탄성거동을 한다고 가정한다.)

  1. 206
  2. 258
  3. 303
  4. 349
(정답률: 23%)
  • 변형률은 ΔL/L0 으로 계산할 수 있으며, 이는 응력과 세로탄성계수에 비례한다. 따라서, 세로탄성계수는 ΔL/L0을 인장응력으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    인장응력은 F/A로 계산할 수 있으며, 여기서 A는 시편의 단면적이다. 시편의 단면적은 πr^2로 계산할 수 있으므로, A = π(6mm)^2 = 113.1mm^2 이다.

    따라서, 인장응력은 10kN/113.1mm^2 = 88.4MPa 이다.

    세로탄성계수는 ΔL/L0을 인장응력으로 나눈 값으로 계산할 수 있으므로, 세로탄성계수 = ΔL/L0 / 인장응력 = 0.000253 / 88.4MPa = 2.86 × 10^-6 m^2/N.

    이 값을 GPa 단위로 변환하면, 2.86 × 10^-6 m^2/N × 10^-9 N/mN × 1 GPa/10^9 N/m^2 = 2.86 × 10^-15 GPa^-1 이다.

    따라서, 보기에서 정답이 "349" 인 이유는 계산 결과를 반올림한 값이 349이기 때문이다.
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39. 보기와 같은 A, B, C 장주가 같은 재질, 같은 단면이라면 임계 좌굴화중의 관계가 옳은 것은?

  1. A ＞ B ＞ C
  2. A ＞ B = C
  3. A = B = C
  4. A = B ＜ C
(정답률: 36%)
  • 임계 좌굴화 중에는 단면이 작아질수록 장력이 증가하므로, C 장주가 가장 먼저 좌굴화하게 된다. 그리고 A, B 장주는 C 장주보다 단면이 크므로, C 장주보다 더 많은 장력을 견딜 수 있어서 더 많이 좌굴화하지 않고 남아있게 된다. 따라서 A, B 장주 중에서는 단면이 더 큰 A 장주가 더 많은 장력을 견딜 수 있으므로 B 장주보다 더 많이 좌굴화하지 않고, A, B 장주의 좌굴화 정도는 서로 같게 된다. 따라서 A = B ＜ C가 옳은 관계이다.
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40. 그림과 같이 길이 10m인 단순보의 중앙에 200kN·m의 우력(couple)이 작용할 때, B지점의 반력(RB)의 크기는 몇 kN 인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 31%)
  • 단순보의 반력은 우력과 같은 크기, 반대 방향으로 작용합니다. 따라서 B지점의 반력(RB)의 크기는 200kN이 됩니다.

    정답은 "20"이 아니라 "200"입니다.
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3과목: 용접야금

41. 다음 중 탈황반응을 촉진하기 위한 조건으로 틀린 것은?

  1. 형석을 첨가한다.
  2. 슬래그의 염기도가 높아야 한다.
  3. 슬래그의 유동성이 좋아야 한다.
  4. 슬래그 중의 실리카 함량이 높아야 한다.
(정답률: 36%)
  • "슬래그 중의 실리카 함량이 높아야 한다."가 틀린 것이다. 탈황반응은 황과 산소가 반응하여 이산화황을 생성하는 반응인데, 이 반응을 촉진하기 위해서는 슬래그의 염기도가 높아야 하고, 형석을 첨가하여 산화물을 생성하는 것이 도움이 된다. 슬래그의 유동성이 좋아야 반응물 간의 접촉이 용이해지므로 이 역시 조건이 된다.
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42. 스테인리스강 중 내식성이 크고 비자성이며 Fe-18%Cr-8%Ni이 대표적인 것은?

  1. 페라이트계 스테인리스강
  2. 석출경화계 스테인리스강
  3. 마텐자이트계 스테인리스강
  4. 오스테나이트계 스테인리스강
(정답률: 60%)
  • Fe-18%Cr-8%Ni 합금은 오스테나이트계 스테인리스강에 속합니다. 이는 내식성이 뛰어나고 비자성이며, 고온에서도 강도와 인성이 유지되는 특징을 가지고 있기 때문입니다. 또한, 오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 용접성과 가공성을 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다.
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43. 결정격자의 결함 중 면결함에 해당되는 것은?

  1. 공동
  2. 공공
  3. 전위
  4. 적층결함
(정답률: 44%)
  • 결정격자의 결함 중 면결함은 적층결함에 해당됩니다. 적층결함은 결정격자 내에서 원자나 이온이 적층되어 있는 결함으로, 이로 인해 결정격자의 구조가 일정한 패턴으로 반복되지 않고 규칙적이지 않게 됩니다. 이는 결정격자의 물리적, 화학적 성질에 영향을 미치게 됩니다.
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44. 다음 철강 재료의 미세조직 중 경도가 가장 낮은 것은?

  1. 마텐자이트
  2. 페라이트
  3. 베이나이트
  4. 시멘타이트
(정답률: 31%)
  • 경도란 재료의 단단함 정도를 나타내는 지표 중 하나입니다. 이 중 경도가 가장 낮은 것은 페라이트입니다. 페라이트는 철-탄소계열 합금에서 가장 기본적인 미세조직으로, 철과 탄소 원자가 규칙적으로 배열되어 있지 않아 단단하지 않습니다. 따라서 경도가 낮은 것입니다.
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45. Fe-Fe3C계 상태도에서 나타나는 상이 아닌 것은?

  1. 오세트나이트
  2. 페라이트
  3. 시멘타이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 20%)
  • Fe-Fe3C계 상태도에서 나타나는 상 중에서 마텐자이트는 나타나지 않는다. 이는 Fe-Fe3C계 상태도에서 마텐자이트가 형성되기 위해서는 먼저 Fe3C에서 탄소가 확산하여 탄소가 거의 없는 철 상태인 α-Fe로 변화해야 하기 때문이다. 따라서 Fe-Fe3C계 상태도에서는 탄소 함량이 충분히 높아서 마텐자이트가 형성되지 않는다.
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46. 순철의 동소체가 아닌 것은?

  1. α철
  2. β철
  3. γ철
  4. δ철
(정답률: 37%)
  • 순철의 동소체는 "α철", "γ철", "δ철" 이지만, "β철"은 순철의 동소체가 아닙니다. "β철"은 강철의 주요 구성 성분 중 하나이며, 순철과는 구조적으로 다릅니다.
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47. 다음 금속 침투법 중 철강표면에 알루미늄을 확산 침투시키는 방법은?

  1. 칼로라이징
  2. 세라다이징
  3. 크로마이징
  4. 실리코나이징
(정답률: 32%)
  • 칼로라이징은 철강 표면에 알루미늄을 침투시키는 공정 중 하나입니다. 이 방법은 알루미늄과 철강 사이의 화학 반응을 이용하여 알루미늄을 철강 표면에 침투시키는 것입니다. 이를 위해 알루미늄을 철강 표면에 분말 또는 액체 형태로 뿌리고, 고온에서 가열하여 알루미늄과 철강 사이의 화학 반응을 일으켜 침투시킵니다. 이 방법은 철강의 내식성을 향상시키는 데에 사용됩니다.
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48. 과포화 고용체를 상온 또는 고온에서 유지함으로 시간의 경과에 따라 합금의 성질이 변화하여 경화하는 현상은?

  1. 상호경화
  2. 시효경화
  3. 분산경화
  4. 층상경화
(정답률: 54%)
  • 시효경화는 고온 또는 상온에서 과포화 고용체를 유지함으로써 합금 내부의 성분이 서서히 변화하면서 경화하는 현상을 말합니다. 이는 시간이 지남에 따라 합금의 성질이 변화하게 되는데, 이러한 변화는 시간에 따라 일정한 패턴을 보이며, 이를 시효경화라고 합니다.
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49. 다음 용융 슬래그의 구성 산화물 중 가장 염기성인 것은?

  1. MgO
  2. Ti2O3
  3. SiO2
  4. Al2O3
(정답률: 23%)
  • 용융 슬래그의 염기성은 주로 산화물의 염기성에 의해 결정됩니다. 산화물의 염기성은 주로 산화물 내 금속 이온의 전하와 산소 이온의 전하 및 크기에 의해 결정됩니다. 이 중에서 MgO는 Mg2+ 이온과 O2- 이온으로 구성되어 있으며, Mg2+ 이온은 전하가 2+이고 크기가 작아 전하 밀도가 높습니다. 따라서 MgO는 다른 산화물에 비해 높은 염기성을 가지게 됩니다.
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50. 다음 금속 중 결정구조가 체심입방격자인 것은?

  1. Au
  2. Al
  3. Mo
  4. Cu
(정답률: 43%)
  • Mo (몰리브덴)은 결정구조가 체심입방격자인 금속입니다. 이는 Mo의 결정구조가 각 축의 길이가 서로 같은 입방격자 구조를 가지며, 그 중심에 원자가 위치하는 구조를 가지기 때문입니다. Au (금)와 Cu (구리)는 결정구조가 각각 양면체와 면심입방격자이며, Al (알루미늄)은 결정구조가 면심정육면체입니다.
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51. 순금속의 용융점에서의 자유도는 얼마인가? (단, 압력은 일정하다고 가정한다.)

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 37%)
  • 순금속은 결정구조가 밀도가 가장 높은 FCC (Face-centered cubic) 구조를 가지고 있으며, 이 구조에서는 원자가 서로 가까이 위치하여 고체 상태에서는 원자가 자유롭게 움직일 수 없다. 따라서 순금속의 용융점에서의 자유도는 0이다.
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52. 강의 적열취성을 예방하기 위해 첨가하는 성분은?

  1. S
  2. O
  3. Mn
  4. Cu
(정답률: 50%)
  • 강의 적열취성은 강의 표면에 생기는 산화물로 인해 발생하는 현상입니다. 이를 예방하기 위해 첨가하는 성분은 산화방지제입니다. 이 중에서도 Mn은 강철 내부에서 산화반응을 일으키는 것을 방지하여 강의 내부까지 보호할 수 있기 때문에 적합한 성분입니다.
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53. 열처리방법과 그 내용이 일치하지 않는 것은?

  1. 뜨임 : 인성을 부여한다.
  2. 풀림 : 재질의 경도를 향상시킨다.
  3. 담금질 : 급냉시켜 재질을 경화시킨다.
  4. 불림 : 소재를 일정온도로 가열한 후 공냉시켜 조직을 표준화한다.
(정답률: 50%)
  • 열처리 방법 중 "풀림"은 재질의 경도를 향상시키는 것이 아니라, 오히려 경도를 낮추는 효과가 있습니다. "풀림"은 재료를 일정온도 이상으로 가열하여 조직을 완화시키는 과정으로, 경도를 낮추고 인성을 부여합니다. 따라서, "풀림 : 재질의 경도를 향상시킨다."는 내용이 일치하지 않습니다.
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54. X선의 회절현상으로 결정 구조를 확인할 수 있는 방법은?

  1. 브래그법
  2. 탐슨법
  3. 탐만법
  4. 깁스법
(정답률: 49%)
  • X선이 결정 구조에서 반사될 때, 반사파의 파장과 결정 구조의 간격이 일치하면 강한 회절 현상이 발생한다. 이를 이용하여 결정 구조를 확인하는 방법이 브래그법이다. 브래그법은 X선을 결정 구조에 수직으로 쏘아서 반사된 X선이 서로 간격이 일치할 때 강한 회절 현상이 발생하게 된다. 이때, 반사각도와 결정 구조 간격의 관계식을 이용하여 결정 구조를 확인할 수 있다. 따라서 브래그법이 X선의 회절현상으로 결정 구조를 확인할 수 있는 방법이다.
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55. 용접금속에 용해된 기체성분 중 지연균열, 은점 등의 악영향을 끼치는 성분은?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 수소
  4. 탄소
(정답률: 40%)
  • 용접 과정에서 용해된 수소는 용접금속 내부에서 지연균열, 은점 등의 악영향을 끼치는 성분으로 작용합니다. 이는 수소가 용접금속 내부에서 결정 구조를 파괴하고, 금속의 인성을 감소시키기 때문입니다. 따라서, 정답은 "수소"입니다.
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56. 다음 강괴에 사용하는 탈산제 중 탈산 능력이 가장 높은 것은?

  1. Al
  2. Si
  3. Mn
  4. Cu
(정답률: 17%)
  • 알루미늄(Al)은 다른 보기에 비해 더 높은 전기음성도를 가지고 있어서, 금속 이온으로 존재하는 강괴를 분해시키는 능력이 높습니다. 따라서, 알루미늄은 탈산제로서 가장 효과적인 성분 중 하나입니다.
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57. 탄소강이 200 ~ 300℃에서 취약하게 되는 현상은?

  1. 피로취성
  2. 청열취성
  3. 천이취성
  4. 파괴취성
(정답률: 62%)
  • 탄소강이 200 ~ 300℃에서 취약하게 되는 현상은 "청열취성"입니다. 이는 저온에서 금속 내부의 응력이 쌓이면서 결정 구조가 변화하고, 이로 인해 인성이 감소하고 파손이 발생할 수 있기 때문입니다.
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58. 어느 방향으로 소성변형을 준 금속재료에 역방향으로 소성변형을 가하면 항복점이 낮아지게 되는데 이 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 스즈키 효과
  2. 코드렐 효과
  3. 버거스 효과
  4. 바우싱거 효과
(정답률: 31%)
  • 역방향으로 소성변형을 가하면 금속 내부의 결함이나 구조적 결함이 해소되어 항복점이 낮아지는 현상을 바우싱거 효과라고 한다. 이는 금속재료의 물성을 파악하는데 중요한 역할을 한다.
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59. 일반적인 탄소강에서 탄소 함량이 증가할 때 나타나는 기계적 성질이 아닌 것은?

  1. 경도가 증가한다.
  2. 연신율이 낮아진다.
  3. 항복점이 낮아진다.
  4. 인장 강도가 증가한다.
(정답률: 29%)
  • 탄소 함량이 증가하면 경도가 증가하고 인장 강도가 증가하게 됩니다. 또한, 연신율이 낮아지는 것도 일반적인 현상입니다. 그러나 항복점이 낮아지는 것은 예외적인 경우입니다. 탄소 함량이 증가하면 강도가 증가하고 항복점이 높아져야 하지만, 일부 경우에는 탄소 함량이 증가함에 따라 항복점이 낮아지는 경우가 있습니다. 이는 탄소 함량이 일정 수준을 넘어서면 탄화물이 형성되어 결정 구조가 변하고, 이로 인해 항복점이 낮아지기 때문입니다.
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60. 금속의 응고 과정에서 특정 성분이 특정 부분에 집중되는 현상은?

  1. 편석
  2. 확산
  3. 산화
  4. 부식
(정답률: 47%)
  • 금속의 응고 과정에서 특정 성분이 특정 부분에 집중되는 현상은 편석이라고 합니다. 이는 금속의 결정 구조가 형성될 때, 성분들이 서로 다른 위치에 놓이는 것으로, 이는 금속의 냉각 속도와 결정화 과정에서 발생하는 것입니다. 따라서, 편석은 금속의 물성과 성질에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다.
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4과목: 용접구조설계

61. 연강 맞대기 이음에서 용착 금속의 인장강도가 8MPa 이고, 안전율이 6 이라면 이음의 허용응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 0.75
  2. 1.16
  3. 1.33
  4. 1.61
(정답률: 40%)
  • 허용응력은 인장강도를 안전율로 나눈 값이므로, 이 경우 허용응력은 8MPa / 6 = 1.33MPa가 된다. 따라서 정답은 "1.33"이다.
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62. 일반적인 침투 탐상 검사의 특징으로 틀린 것은?

  1. 검사 시 온도에 민감하여 제약을 받는다.
  2. 플라스틱, 세라믹 재료는 검사가 불가능하다.
  3. 판독이 쉽고, 미세한 균열의 탐상이 가능하다.
  4. 제품의 크기, 형상 등에 크게 구애를 받지 않는다.
(정답률: 40%)
  • 플라스틱과 세라믹 재료는 일반적인 침투 탐상 검사에서 검사액이 표면에 잘 머무르지 않기 때문에 검사가 불가능하다. 이러한 재료들은 다른 비파괴 검사 방법을 사용해야 한다.
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63. 방사선 비파괴 검사에서 방사선 투과사진의 상의 질을 나타내는 척도로 사용되는 것은?

  1. 계조계
  2. X선관
  3. 탐촉자
  4. 투과도계
(정답률: 54%)
  • 투과도계는 방사선 비파괴 검사에서 사용되는 장비로, 물체를 투과시킨 후 투과된 방사선의 양을 측정하여 그 물체의 밀도나 두께 등을 측정하는데 사용됩니다. 따라서 방사선 투과사진의 상의 질을 나타내는 척도로 사용됩니다. 다른 보기인 계조계, X선관, 탐촉자는 방사선 비파괴 검사에서 사용되는 다른 장비들입니다.
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64. 용접시험 중 강재 속에 유황의 분포 상태를 조사하는 시험은?

  1. 부식 시험
  2. 파면 시험
  3. 화학 분석 시험
  4. 설퍼 프린트 시험
(정답률: 32%)
  • 설퍼 프린트 시험은 용접시험 중 강재 속에 유황의 분포 상태를 조사하는 시험이다. 이 시험은 강재 표면에 액체 설퍼를 떨어뜨려서 그 형태와 크기를 관찰하여 강재 속에 유황이 어떻게 분포되어 있는지를 판단하는 것이다. 따라서 이 시험은 강재 속에 유황의 분포 상태를 조사하기 위한 화학적인 시험이다.
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65. 용접 시공 시 용접 방법과 시공 방법을 개선하여 비용을 절감하고자 한다. 다음 중 비용 절감 방법과 거리가 가장 먼 것은?

  1. 용접 변형을 최소화하는 용접 순서를 택한다.
  2. 모든 용접의 본용접 전에 가용접을 정확하게 한다.
  3. 피복 아크 용접을 할 경우 가능한 한 짧은 용접봉을 사용한다.
  4. 사용 가능한 용접 방법 중 용착 속도가 가장 빠른 것을 사용한다.
(정답률: 32%)
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66. 다음 중 용착효율을 구하는 공식은?

(정답률: 42%)
  • 정답은 ""입니다.

    용착효율은 용액의 질량 농도와 용액의 부피 농도의 비율로 나타내는 값입니다. 따라서 용착효율을 구하는 공식은 다음과 같습니다.

    용착효율 = 용액의 질량 농도 / 용액의 부피 농도

    위의 보기 중 ""은 이 공식을 나타내는 것입니다.
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67. 다음 잔류응력 측정법 중 정량적 방법에 속하는 것은?

  1. 부식법
  2. 응력 이완법
  3. 자기적 방법
  4. 응력 와니스법
(정답률: 31%)
  • 정량적 방법은 시료의 잔류응력을 수치화하여 측정하는 방법을 말합니다. 따라서, "응력 이완법"은 시료의 잔류응력을 정량적으로 측정하는 방법으로, 시료에 일정한 응력을 가한 후 시간이 지남에 따라 응력이 감소하는 정도를 측정하여 잔류응력을 계산합니다. 이 방법은 시료의 물성에 따라 적용 가능하며, 잔류응력을 정확하게 측정할 수 있어 널리 사용되고 있습니다.
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68. 일반적인 용접순서를 결정할대 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 가능한 물품의 중심에 대하여 대칭으로 용접한다.
  2. 리벳이음과 병행할 경우에는 용접이음을 먼저 한다.
  3. 동일 평면 내에 이음이 많을 경우 수축은 가능한 가운데로 보낸다.
  4. 가능한 수축이 큰 이음을 먼저 용접하고, 수축이 작은 이음을 나중에 한다.
(정답률: 44%)
  • 정답은 "동일 평면 내에 이음이 많을 경우 수축은 가능한 가운데로 보낸다."가 아닌 "리벳이음과 병행할 경우에는 용접이음을 먼저 한다."입니다.

    동일 평면 내에 이음이 많을 경우 수축은 가능한 가운데로 보내는 이유는, 이음이 많을 경우 각 이음마다 수축이 발생하게 되는데, 이를 가운데로 모아서 수축을 균일하게 분산시키기 위함입니다. 이렇게 하면 전체적인 형상이 일정하게 유지되며, 용접부의 왜곡을 최소화할 수 있습니다.
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69. 다음 용접 기호에서 “a”가 의미하는 것은?

  1. 목 길이
  2. 목 두께
  3. 용접 길이
  4. 인접한 용접부 간격
(정답률: 42%)
  • "a"는 용접 길이를 나타내는 것이다. 이 기호는 용접 부위에서 얼마나 긴 부분을 용접할 것인지를 나타낸다. 따라서 "목 두께"가 정답인 이유는, 이 용접 기호가 목 부위에서 사용되었기 때문이다. "목 두께"는 용접할 부위의 두께를 나타내며, 이 경우에는 목 부위의 두께를 나타내는 것이다.
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70. 본용접에 사용하는 고장력 강용 피복 아크 용접봉 중 피복제의 계통이 라임티타니아계를 나타낸 것은?

  1. E 5000
  2. E 5001
  3. E 5003
  4. E 5016
(정답률: 20%)
  • 라임티타니아계는 고장력 강용 피복 아크 용접봉 중에서 내식성과 내열성이 뛰어나며, 고온에서도 강도가 유지되는 특징을 가진 계통입니다. 따라서, 이러한 특성을 가진 라임티타니아계의 피복제가 사용된 용접봉은 고온하고 내식성이 필요한 환경에서 사용되는데, 이 중에서도 E 5003은 라임티타니아계 중에서도 특히 내식성과 내열성이 뛰어나며, 고온에서도 강도가 유지되는 특징이 더욱 뛰어난 제품입니다. 따라서, 본용접에 사용하는 고장력 강용 피복 아크 용접봉 중 피복제의 계통이 라임티타니아계를 나타낸다면, E 5003이 가장 적합한 제품이 됩니다.
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71. 용접부 부근에 냉각속도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 모서리 용접이음 보다 T형 필릿 용접이음의 냉각속도가 빠르다.
  2. 맞대기 용접이음 보다 T형 필릿 용접이음이 냉각속도가 느리다.
  3. 구리는 연강보다 열전도율이 크므로 냉각속도가 빠르다.
  4. 열령을 일정하게 할 경우 열전도율이 클수록 냉각속도가 빠르다.
(정답률: 64%)
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72. 맞대기 용접, 필릿 용접 등의 비드 표면과 모재와의 경계부에 발생되는 균열로, 구속 응력이 클 때 용접부의 가장자리에서 발생하여 성장하는 균열은?

  1. 설퍼 균열
  2. 토(toe) 균열
  3. 크레이터 균열
  4. 루트(root) 균열
(정답률: 49%)
  • 토(toe) 균열은 구속 응력이 큰 용접부의 가장자리에서 발생하는 균열로, 비드 표면과 모재와의 경계부에 발생합니다. 이는 용접부의 가장자리에서 발생하는 구속 응력이 크기 때문에 발생하며, 성장할 경우 용접부의 강도를 크게 감소시키는 문제가 있습니다. 따라서 용접 시에는 이러한 균열이 발생하지 않도록 적절한 조치를 취해야 합니다.
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73. 한국산업규격(KS)의 용접 기호 중 플러그 용접을 나타낸 것은?

(정답률: 43%)
  • 정답은 ""이다. 이는 플러그 용접을 나타내는 용접 기호 중 하나이다. 이 기호는 용접 부위의 끝에 플러그를 끼워서 용접하는 것을 나타낸다. 다른 보기들은 다른 용접 기호들을 나타내고 있다.
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74. 구조용 강의 용접균열 중 열 영향부에 많이 생기는 균열이 아닌 것은?

  1. 토 균열
  2. 루트 균열
  3. 비드 밑 균열
  4. 크레이터 균열
(정답률: 44%)
  • 크레이터 균열은 용접 후에 발생하는 것이 아니라, 용접 전에 이미 존재하는 균열로서 용접 과정에서 깊어지거나 확대되는 경우가 있습니다. 따라서 구조용 강의 용접균열 중 열 영향부에 많이 생기는 균열은 "토 균열", "루트 균열", "비드 밑 균열"이며, 크레이터 균열은 해당되지 않습니다.
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75. 용접성시험 중 용접 연성 시험에 해당하는 것은?

  1. 토퍼 시험(topper test)
  2. 킨젤 시험(kinzel test)
  3. 슈나트 시험(schnadt test)
  4. 카안 인열 시험(kahn tear test)
(정답률: 44%)
  • 용접 연성 시험은 용접 부위의 연성을 측정하는 시험으로, 용접 후에 부품이나 구조물이 충격이나 진동에 대해 얼마나 견딜 수 있는지를 판단하는 중요한 시험 중 하나입니다. 이 중에서 킨젤 시험은 용접 부위에 일정한 하중을 가하고 그에 대한 변형을 측정하여 용접 연성을 평가하는 시험입니다. 따라서 용접 부위의 연성을 측정하는 용접 연성 시험에 해당하는 것은 킨젤 시험입니다.
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76. 두께 5mm의 얇은 판으로 내부 압력을 받는 용기의 동체를 제작할 경우 동체의 내경이 60mm이고, 내부압력이 100N/mm2 일 때 원주방향에 대한 응력은? (단, 부식여유는 무시한다.)

  1. 66 N/mm2
  2. 416.7 N/mm2
  3. 600 N/mm2
  4. 1200 N/mm2
(정답률: 27%)
  • 원주방향 응력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σ = Pd/2t

    여기서 P는 내부압력, d는 내경, t는 두께이다.

    따라서,

    σ = 100 × 60 / (2 × 5) = 600 N/mm2

    따라서 정답은 "600 N/mm2" 이다.
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77. 용접 변형의 교정법 중 판두께 방향으로 수축량이 다른 것을 이용하여 교정하는 방법으로 판의 표면과 이면의 온도차를 크게 하기 위하여 표면에서 가열하는 동시에 이면에서 수냉하는 것은?

  1. 선상 가열법
  2. 피닝법
  3. 점 가열법
  4. 롤러에 의한 법
(정답률: 56%)
  • 선상 가열법은 판의 표면과 이면의 온도차를 크게 만들어 수축량이 다른 부분을 교정하는 방법이다. 이 방법은 판의 표면에서 가열하면서 동시에 이면에서 수냉하는 것으로, 판의 표면과 이면의 온도차가 크게 나기 때문에 수축량이 다른 부분을 교정할 수 있다. 따라서 정답은 "선상 가열법"이다.
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78. 다음 맞대기 용접 이음 흠의 종류 중 가장 얇은 판을 용접할 때 사용하는 것은?

  1. I형
  2. H형
  3. U형
  4. X형
(정답률: 52%)
  • I형은 다른 형태에 비해 단면이 가장 얇고 강도가 높아서, 얇은 판을 용접할 때 가장 적합하다.
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79. 용접 구조물의 가용접 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 본용접과 같은 온도에서 예열한다.
  2. 일반적인 가용접 간격은 판두께의 15~30배 정도로 한다.
  3. 용접봉으 본용접 작업시에 사용하는 것보다 약간 가는 것을 사용한다.
  4. 가용접의 위치는 부품의 끝, 모서리 등과 같이 응력이 집중되는 곳에 한다.
(정답률: 47%)
  • "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 더 많은 응력을 받기 때문에 가용접으로 강화하여 내구성을 높이기 위함이다.
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80. 용접설계에 설계자가 알아두어야 할 용접요령으로 틀린 것은?

  1. 가능한 아래보기 자세로 용접하도록 할 것
  2. 용접기 및 1차, 2차 케이블의 용량이 충분할 것
  3. 판이 너무 두껍지 않을 경우 가능한 양면에서 용접할 수 있도록 고안할 것
  4. 저수소계 용접봉을 이용하여 예열을 줄이거나 생략하도록 할 것
(정답률: 30%)
  • "판이 너무 두껍지 않을 경우 가능한 양면에서 용접할 수 있도록 고안할 것"이 틀린 것이다. 이는 오히려 판이 얇을 경우에 해당하는 내용이다. 판이 얇을 경우에는 가능한 양면에서 용접하여 강도를 높일 수 있기 때문이다. 그러나 판이 두껍을 경우에는 양면에서 용접하기 어렵기 때문에 다른 방법을 고안해야 한다.
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5과목: 용접일반 및 안전관리

81. 아크 용접에서 전격의 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 용접기 내부에 함부로 손을 대지 않는다.
  2. 홀더나 용접봉을 맨손으로 취급하지 않는다.
  3. 용접 작업이 끝났을 때나 장시간 중지할 때는 반드시 스위치를 차단시킨다.
  4. TIG 용접기의 수냉식 토치에서 냉각수가 새어나오면 냉각수를 보충하면서 용접한다.
(정답률: 54%)
  • TIG 용접기의 수냉식 토치에서 냉각수가 새어나오면 냉각수를 보충하면서 용접한다는 것은 올바른 방법이 아니다. 냉각수가 새어나오면 용접 작업을 중지하고 냉각수를 보충해야 한다. 그렇지 않으면 전기적인 위험이 발생할 수 있다.
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82. 정격 2차 전류가 330A이고 정격 사용률이 34%인 용접기를 220A로 용접할 때, 허용 사용률은 얼마인가?

  1. 15.1%
  2. 44.4%
  3. 51.0%
  4. 76.5%
(정답률: 38%)
  • 용접기의 정격 전류는 330A이므로, 정격 사용률은 330A x 34% = 112.2A입니다. 이에 따라 용접기를 220A로 사용할 때의 사용률은 220A / 330A x 100% = 66.7%입니다.

    허용 사용률은 용접기의 정격 사용률을 넘지 않도록 하는 것이 좋습니다. 따라서, 허용 사용률은 112.2A / 220A x 100% = 76.5%입니다.

    즉, 용접기를 220A로 사용할 때는 최대 76.5%의 사용률을 유지해야 안전하게 사용할 수 있습니다.
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83. 납 땜의 용제가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 청정한 금속면의 산화를 방지할 것
  2. 전기 저항 납땜에 사용되는 것은 부도체일 것
  3. 용제의 유효온도 범위와 납땜의 온도가 일치할 것
  4. 모재의 산화 피막과 같은 불순물을 제거하고 유동성이 좋을 것
(정답률: 46%)
  • "전기 저항 납땜에 사용되는 것은 부도체일 것"이 틀린 것이다. 납땜 용제가 갖추어야 할 조건은 청정한 금속면의 산화를 방지하고, 용제의 유효온도 범위와 납땜의 온도가 일치하며, 모재의 산화 피막과 같은 불순물을 제거하고 유동성이 좋아야 한다. 하지만 전기 저항 납땜에는 부도체가 아닌 플럭스가 사용된다. 플럭스는 납땜 용제와 함께 사용되며, 모재의 산화 피막을 제거하고 납땜 용제의 유동성을 높여 전기 저항을 감소시키는 역할을 한다.
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84. 일반적인 오버레이 용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 오버레이 층의 두께 제어가 곤란하다.
  2. 용착속도가 높기 때문에 작업 능률이 양호하다.
  3. 오버레이 하고자 하는 제품의 크기에 제한이 없다.
  4. 모재와 완전한 융합을 이루기 때문에 접합강도가 높다.
(정답률: 28%)
  • "오버레이 층의 두께 제어가 곤란하다."가 틀린 것이다. 오버레이 용접은 용착속도가 높기 때문에 작업 능률이 양호하고, 오버레이 하고자 하는 제품의 크기에 제한이 없으며, 모재와 완전한 융합을 이루기 때문에 접합강도가 높다는 특징이 있다. 하지만 오버레이 층의 두께는 용접 전류와 속도, 용접봉의 직경 등에 따라 제어할 수 있다. 따라서 "오버레이 층의 두께 제어가 곤란하다."는 설명은 틀린 것이다.
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85. 밀폐된 탱크 안의 용접작업 시 안전을 위한 주의사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 감전에 주의한다.
  2. 고압 산소로 청소한다.
  3. 국소 배기 장치를 설치한다.
  4. 방진 또는 방독 마스크를 착용한다.
(정답률: 44%)
  • 고압 산소로 청소하는 이유는 탱크 내부에 존재하는 불순물을 제거하기 위해서입니다. 고압 산소는 불순물을 산화시켜 제거할 수 있기 때문에 용접 작업 전에 탱크 내부를 청소하는 데 사용됩니다. 그러나 고압 산소는 매우 위험하므로 안전 조치를 취해야 합니다.
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86. 일반적인 용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 재질의 변형 및 잔류 응력이 발생한다.
  2. 품질 검사가 간단하고, 저온 취성이 생길 우려가 없다.
  3. 제품의 성능과 수명이 향상되며 이종 재료도 접합할 수 있다.
  4. 소음이 적어 실내에서의 작업이 가능하며, 복잡한 구조물 제작이 쉽다.
(정답률: 43%)
  • 일반적인 용접의 특징 중 틀린 것은 "품질 검사가 간단하고, 저온 취성이 생길 우려가 없다." 이다. 이유는 용접 후에는 잔류 응력이 발생하며, 이는 용접 부위의 품질을 검사할 때 고려해야 할 요소 중 하나이다. 또한, 용접 과정에서 발생하는 열로 인해 저온 취성이 생길 우려가 있으므로 이에 대한 대책을 마련해야 한다.
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87. 상온에서 경계면을 국부적으로 소성 변형시켜 압접하는 방법은?

  1. 마찰 용접(friction welding)
  2. 초음파 용접(ultrasonic welding)
  3. 냉간 용접(cold pressure welding)
  4. 전자빔 용접(electron beam welding)
(정답률: 34%)
  • 냉간 용접은 상온에서 경계면을 국부적으로 소성 변형시켜 압접하는 방법으로, 두 개의 금속을 강하게 압착하여 분자 간 결합력을 이용하여 용접하는 방법입니다. 따라서 열을 사용하지 않으므로 금속의 녹는점을 고려하지 않아도 되며, 용접 후에도 금속의 미세 구조가 변하지 않아 우수한 기계적 성질을 가지게 됩니다.
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88. 특수 절단의 분류 중 분말 절단에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절단면은 가스 절단면에 비하여 매끄럽다.
  2. 분말 절단에는 철분 절단과 용제 절단이 있다.
  3. 용제 절단은 주로 스테인리스강의 절단에 쓰인다.
  4. 철분 절단은 200메시(mesh) 정도의 철분에 알루미늄 분말을 배합하여 절단한다.
(정답률: 34%)
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89. 일반적인 가스메탈 아크용접의 특징으로 옳은 것은?

  1. 전류 밀도가 낮기 때문에 용입이 얕다.
  2. 용접 장비가 가벼워서 이동이 쉽고, 구조가 간다나여 장비의 고장률이 낮다.
  3. 용접 토치가 용접부에 접근하기 곤란한 조건에서는 용접이 불가능하다.
  4. 바람이 부는 곳에서 용접 시 보호가스가 보호역할을 충분히 하므로 방풍막을 설치하지 않아도 된다.
(정답률: 27%)
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90. 연강용 피복 아크 용접봉 중 고산화티탄계 용접봉의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. 고압 용기, 후판 중구조물 용접에 적합하다.
  2. 피복제에 35% 정도의 산화티탄을 함유한다.
  3. 아크는 안정되며 스패터가 적고 슬래그의 박리성이 양호하다.
  4. 내균열성이 불량하고 고온 균열을 일으키기 쉬운 결점이 있다.
(정답률: 27%)
  • "내균열성이 불량하고 고온 균열을 일으키기 쉬운 결점이 있다."가 틀린 것입니다. 고산화티탄계 용접봉은 고압 용기, 후판 중구조물 용접에 적합하며, 피복제에 35% 정도의 산화티탄을 함유하며, 아크는 안정되며 스패터가 적고 슬래그의 박리성이 양호합니다.
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91. 연납에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주석-납을 가장 많이 사용한다.
  2. 용융점이 낮고 납땜이 용이하다.
  3. 전기적인 접합, 기밀, 수밀을 필요로 하는 장소에 사용한다.
  4. 기계적 강도가 높으므로 강도를 필요로 하는 부분에 적당하다.
(정답률: 44%)
  • 연납은 기계적 강도가 낮아서 강도를 필요로 하는 부분에는 사용할 수 없다는 것이 옳은 설명이다.
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92. 연강용 피복 아크 용접봉의 종류 중 E4324의 피복제 계통은?

  1. 철분산화철계
  2. 라임티타니아계
  3. 고셀룰로오스계
  4. 철분산화티탄계
(정답률: 27%)
  • E4324 용접봉의 피복제 계통은 "철분산화티탄계"이다. 이는 피복제의 주성분이 철분산화티탄이기 때문이다. 철분산화티탄은 용접봉의 특성을 개선시키는 역할을 하며, 용접시에 발생하는 슬래그를 제거하고 용접구조물의 경화를 도와준다. 또한, 내식성과 내열성이 뛰어나기 때문에 고온환경에서 사용되는 용접에 적합하다.
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93. 용접안전관리에서 화재 및 폭발의 방지 조치로 옳지 않은 것은?

  1. 대기 중에 가연성 가스를 누설 또는 방출할 것
  2. 필요한 곳에 화재를 진화하기 위한 방화 설비를 설치할 것
  3. 배관 또는 기기에서 가연성 증기의 누출 여부를 철저히 점검할 것
  4. 인화성 액체의 반응 또는 취급은 폭발 한계 범위 이외의 농도로 할 것
(정답률: 48%)
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94. TIG 용접 시 산화 방지를 위한 뒷받침(backing)이 아닌 것은?

  1. 용제 뒷받침(flux backing)
  2. 금속 뒷받침(metal backing)
  3. 컴퍼지션 뒷받침(composition backing)
  4. 불활성 가스 뒷받침(inert gas backing)
(정답률: 30%)
  • 컴퍼지션 뒷받침은 실제로 산화 방지를 위한 백판이 아니라, 용접 부위의 형상을 유지하기 위한 장치로 사용됩니다. 따라서 산화 방지를 위한 백판이 아닙니다. 반면, 용제 뒷받침, 금속 뒷받침, 불활성 가스 뒷받침은 모두 용접 부위를 산화로부터 보호하기 위한 백판으로 사용됩니다.
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95. 일반적인 마찰용접의 특징으로 틀린 것은?

  1. 작업능률이 높고 변형의 발생이 적다.
  2. 용접시간이 길고 치수의 정밀도가 낮다.
  3. 국부 가열이므로 열영향부가 좁고 이음 성능이 좋다.
  4. 취급과 조작이 간단하고 이종 금속의 접합이 가능하다.
(정답률: 47%)
  • 일반적인 마찰용접의 특징은 작업능률이 높고 변형의 발생이 적으며, 국부 가열이므로 열영향부가 좁고 이음 성능이 좋으며, 취급과 조작이 간단하고 이종 금속의 접합이 가능하다는 것입니다. 따라서, 정답은 "용접시간이 길고 치수의 정밀도가 낮다." 입니다. 이는 마찰열로 인해 금속이 녹아서 용융되는 것이 아니기 때문에 용접시간이 길고, 마찰로 인해 금속이 변형되어 치수의 정밀도가 낮아지기 때문입니다.
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96. 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: 45%)
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97. 가스용접으로 주철을 용접할 때 사용되는 용제로 거리가 먼 것은?

  1. 붕사
  2. 염화나트륨
  3. 탄산나트륨
  4. 탄산수소나트륨
(정답률: 27%)
  • 염화나트륨은 가스용접에서 주철을 용접할 때 사용되는 용제 중에서 거리가 먼 것입니다. 이는 염화나트륨이 주로 식염으로 사용되는 일반적인 물질이기 때문입니다. 따라서 가스용접에서는 염화나트륨을 사용하는 것이 일반적이지 않습니다. 대신 붕사, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨 등이 주로 사용됩니다.
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98. 다음 가스용접용 연료가스 중 산소와 화합할 때 불꽃 온도가 가장 낮은 것은?

  1. H2
  2. CH4
  3. C2H2
  4. C3H8
(정답률: 13%)
  • 가스용접용 연료가스 중 산소와 화합할 때 불꽃 온도가 가장 낮은 것은 CH4이다. 이는 CH4가 다른 가스에 비해 분자 내부의 결합 에너지가 높아서 산소와 화합할 때 더 많은 열이 방출되기 때문이다. 따라서 불꽃 온도가 낮아지게 된다.
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99. 아크용접에서 위빙비드(weaving bead)의 위빙 폭은 용접봉 지름의 몇 배로 하는 것이 좋은가?

  1. 2 ~ 3배
  2. 4 ~ 5배
  3. 6 ~ 7배
  4. 8 ~ 9배
(정답률: 50%)
  • 위빙비드(weaving bead)는 용접봉을 왕복하며 용접을 하는 기술로, 용접봉 지름의 몇 배로 위빙을 해야 하는지는 용접봉의 지름과 용접부의 두께에 따라 다릅니다. 일반적으로는 용접봉 지름의 2 ~ 3배로 위빙을 하는 것이 적절합니다. 이는 용접봉 지름이 작을 경우에는 위빙 폭이 작아져 용접부의 강도가 떨어지고, 용접봉 지름이 클 경우에는 위빙 폭이 너무 넓어져 용접부의 외관이 나쁘게 나오기 때문입니다. 따라서, 용접봉 지름과 용접부의 두께를 고려하여 적절한 위빙 폭을 선택해야 합니다.
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100. 로봇용접에 사용되는 일반적인 로봇 중 미리 설정된 정보(순서, 조건 및 위치 등)에 따라 동작의 각 단계를 순차적으로 진행하는 것은?

  1. 조종 로봇
  2. 지능 로봇
  3. 시퀀스 로봇
  4. 감각 제어 로봇
(정답률: 62%)
  • 시퀀스 로봇은 미리 설정된 정보에 따라 동작의 각 단계를 순차적으로 진행하는 로봇이다. 따라서 로봇용접과 같이 일정한 순서와 조건이 필요한 작업에 적합하다. 조종 로봇은 사람이 직접 조종하는 로봇, 지능 로봇은 인공지능을 이용하여 스스로 학습하고 판단하는 로봇, 감각 제어 로봇은 센서를 이용하여 주변 환경을 감지하고 제어하는 로봇이다.
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