표면처리기능사 필기 기출문제복원 (2009-09-27)

표면처리기능사
(2009-09-27 기출문제)

목록

1과목: 금속재료일반

1. 다음 중 재결정 온도가 가장 낮은 금속은?

  1. Al
  2. Cu
  3. Ni
  4. Zn
(정답률: 57%)
  • 재결정 온도는 금속의 결정 구조를 재배열하는 온도를 말합니다. 이 중에서 재결정 온도가 가장 낮은 금속은 Zn입니다. 이는 Zn이 다른 금속들보다 결정 구조가 더 단순하고, 결정 격자 내부의 결합력이 약하기 때문입니다. 따라서 Zn은 상대적으로 낮은 온도에서도 결정 구조를 재배열할 수 있습니다.
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2. 실온까지 온도를 내려서 다른 형상으로 변형시켰다가 다시 온도를 상승시키면 어느 일정한 온도이상에서 다시 원래의 형상으로 변화하는 합금은

  1. 제진합금
  2. 방진합금
  3. 비정질합금
  4. 형상기억합금
(정답률: 85%)
  • 형상기억합금은 일정한 온도 이상에서 다른 형상으로 변형시켰다가 다시 원래의 형상으로 돌아오는 특성을 가지고 있습니다. 이는 합금 내부의 결정구조가 변화함에 따라 형상이 변하는 것이 아니라, 결정구조가 유지되면서도 형상이 변화하기 때문입니다. 이러한 특성은 합금 내부의 기억력을 이용하여 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "형상기억합금"입니다.
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3. 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변화시키는 열처리 방법은?

  1. 연속냉각 변태 처리
  2. 등온 변태 처리
  3. 항온 변태 처리
  4. 심랭 처리
(정답률: 73%)
  • 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변화시키는 열처리 방법 중 가장 효과적인 방법은 심랭 처리입니다. 이는 잔류 오스테나이트를 빠르게 냉각하여 마텐자이트로 변화시키는 것으로, 빠른 냉각 속도로 인해 마르텐선이 형성되어 경도와 인성이 높아집니다. 따라서 심랭 처리는 강도와 내구성이 중요한 부품 제작에 많이 사용됩니다.
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4. 지름이 10mm인 인장시험편을 시험하여 파단 후 지름이 8mm가 되었다면 단면 수축률은 몇 %인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 20
  2. 36
  3. 64
  4. 80
(정답률: 60%)
  • 단면 수축률은 (원래 단면 넓이 - 파단 후 단면 넓이) / 원래 단면 넓이 x 100 으로 계산됩니다. 이 문제에서는 지름이 주어졌으므로, 단면 넓이는 원의 넓이인 πr^2 로 계산할 수 있습니다.

    원래 단면 넓이 = π(5mm)^2 = 78.54mm^2
    파단 후 단면 넓이 = π(4mm)^2 = 50.27mm^2

    단면 수축률 = (78.54 - 50.27) / 78.54 x 100 = 36.01 (소수점 이하 반올림)

    따라서, 정답은 "36" 입니다.
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5. 면심입방격자의 배위수는 몇 개인가?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 24
(정답률: 67%)
  • 면심입방격자는 6개의 면, 12개의 변, 8개의 꼭짓점을 가지고 있습니다. 배위수는 꼭짓점에서 만나는 변의 수의 합을 모두 더한 후 2로 나눈 값입니다. 따라서 각 꼭짓점에서 만나는 변의 수를 구해보면 다음과 같습니다.

    - 꼭짓점 1: 3개의 변과 만남
    - 꼭짓점 2: 3개의 변과 만남
    - 꼭짓점 3: 3개의 변과 만남
    - 꼭짓점 4: 3개의 변과 만남
    - 꼭짓점 5: 4개의 변과 만남
    - 꼭짓점 6: 4개의 변과 만남

    따라서 배위수의 합은 3+3+3+3+4+4=20이고, 이를 2로 나눈 값인 10이 배위수의 개수가 됩니다. 하지만 배위수는 항상 정수이므로, 가장 가까운 정수인 12가 정답이 됩니다.
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6. 피아노 선재, 레일 등을 제조할 때 사용되는 최경강으로 이 재료의 탄소함량으로 옳은 것은?

  1. 0.13∼0.20%C
  2. 0.30∼0.40%C
  3. 0.50∼0.70%C
  4. 1.50∼2.0%C
(정답률: 50%)
  • 최경강은 탄소 함량이 높을수록 단단하고 강한 특성을 가지지만, 너무 높으면 깨지기 쉬워지기 때문에 적절한 탄소 함량이 필요합니다. 피아노 선재, 레일 등은 강도와 단단함이 중요한 요소이므로, 탄소 함량이 0.50∼0.70%C인 것이 적절합니다. 따라서, 정답은 "0.50∼0.70%C"입니다.
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7. 금속재료에 외부의 힘을 가하여 원하는 형태로 변형시킴과 동시에 재료의 기계적 성질을 개선하는 가공법을 무엇이라 하는가?

  1. 용접
  2. 절삭가공
  3. 소성가공
  4. 분말 야금
(정답률: 92%)
  • 소성가공은 외부의 힘을 가하여 금속재료를 원하는 형태로 변형시키는 가공법이며, 동시에 재료의 기계적 성질을 개선하는 특징이 있습니다. 따라서 이 문제에서 정답은 소성가공입니다. 용접은 금속을 녹여서 연결하는 과정이며, 절삭가공은 금속을 자르는 과정입니다. 분말 야금은 금속 분말을 압축하여 형상을 만드는 과정입니다.
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8. 다음 중 저용융점 합금의(fusible alloy) 원소로 사용되는 것이 아닌 것은?

  1. W
  2. Bi
  3. Sn
  4. In
(정답률: 60%)
  • 정답은 "W"입니다.

    W는 저용융점 합금의 원소로 사용되지 않습니다. 이는 W의 녹는점이 매우 높기 때문입니다. 저용융점 합금은 일반적으로 60°C 이하에서 녹는 합금으로, W의 녹는점은 3422°C로 매우 높습니다.

    반면, Bi, Sn, In은 모두 저용융점 합금의 원소로 사용됩니다. 이들 원소는 녹는점이 낮아서 저온에서도 녹을 수 있기 때문입니다.
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9. 다음 중 체심입방격자의 표시로 옳은 것은?

  1. LCC
  2. BCC
  3. COH
  4. FCC
(정답률: 71%)
  • 체심입방격자는 원자가 격자점의 중심에 위치하는 입방격자 구조를 말합니다. 이 구조에서 각 격자점은 8개의 이웃 격자점과 가장 가까운 거리에 있으며, 이웃 격자점들과 대각선 방향으로 연결되어 있습니다. 이러한 구조는 입방체의 중심에 있는 원자가 8개의 이웃 원자와 가장 가까운 거리에 있기 때문에 체심입방격자라고 부릅니다. 따라서, BCC가 체심입방격자의 표시입니다.
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10. 냉간가공과 열간가공을 구별하는 기준이 되는 것은?

  1. 변태점
  2. 탄성한도
  3. 재결성 온도
  4. 마무리 온도
(정답률: 75%)
  • 냉간가공과 열간가공을 구별하는 기준은 재결성 온도입니다. 재결성 온도란, 금속이 가열되어 녹아서 다시 응고될 때의 온도를 말합니다. 냉간가공은 재결성 온도보다 낮은 온도에서 가공되며, 열간가공은 재결성 온도보다 높은 온도에서 가공됩니다. 따라서 재결성 온도가 냉간가공과 열간가공을 구별하는 기준이 됩니다.
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11. 청동의 기계적 성질 중 경도는 구리에 주석이 몇 % 함유되었을 때 가장 높게 나타나는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 70%)
  • 청동은 구리와 주석의 합금으로 이루어진다. 경도는 합금의 강도를 나타내는 지표이다. 주석 함량이 증가하면 합금의 경도가 증가한다. 그러나 주석 함량이 일정 수준 이상으로 증가하면 오히려 합금의 연성이 감소하여 경도가 감소한다. 따라서 경도가 가장 높게 나타나는 주석 함량은 약 30%이다.
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12. 다음 중 내열용 합금이 아닌 것은?

  1. Y-합금
  2. 코비탈륨
  3. 로엑스(Lo-Ex)합금
  4. 톰백
(정답률: 68%)
  • 톰백은 내열용 합금이 아닙니다. 톰백은 주로 전기용도로 사용되는 합금으로, 구리와 아연으로 이루어져 있습니다.
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13. 다음 중 영화아연욕의 특징으로 옳은 것은?

  1. 주물 등에 직접 도금이 잘 된다.
  2. 도금액 중에서 수소취성이 많이 생긴다.
  3. 액의 전도성이 낮아 욕전압이 높다.
  4. 시안화합물을 사용하므로 시안 폐수가 생긴다.
(정답률: 62%)
  • "주물 등에 직접 도금이 잘 된다."는 영화아연욕의 특징 중 하나이다. 이는 아연이 주물 등의 표면에 잘 부착되기 때문이다. 아연은 화학적으로 안정적이며, 주물 등의 표면에 잘 부착되어 보호층을 형성하므로 부식을 방지할 수 있다.
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14. 다음 중 알칼리탈지에 있어 금속을 부식시키는 ph 값이 가장 큰 것은?

  1. 아연
  2. 철강
  3. 주석
  4. 황동
(정답률: 70%)
  • 철강은 ph 값이 높아질수록 부식이 덜 일어나는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 알칼리탈지에서도 ph 값이 높을수록 철강은 덜 부식됩니다. 이에 비해 아연, 주석, 황동은 ph 값이 높아질수록 부식이 더욱 심해지는 특성을 가지고 있습니다.
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15. 황산구리 도금액에서 양극에 함인동판을 사용하는 이유로 가장 적절한 것은?

  1. 양극판의 소모가 적기 때문에
  2. 도금의 밀착성을 향상시키기 위하여
  3. 도금액의 전기전도도를 향상시키기 위하여
  4. 양극판에서 구리분말이 발생하는 현상을 줄이기 위하여
(정답률: 67%)
  • 양극판에서 구리분말이 발생하면 도금액의 전기전도도가 감소하고, 도금의 밀착성이 떨어지기 때문에 이를 줄이기 위해 함인동판을 사용합니다.
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16. 와트액을 분석한 결과 염화니켈의 농도가 부족하였을 때 취해야 할 조치로 가장 적절한 것은?

  1. 광택제를 보충한다.
  2. 양극전류밀도를 높인다.
  3. 염산으로 ph를 조정한다.
  4. 억제제(inhibitor)를 더 첨가한다.
(정답률: 70%)
  • 염화니켈의 농도가 부족하면 전해질 용액의 전기전도도가 낮아지므로, 이로 인해 전해질 용액의 ph가 높아질 수 있습니다. 따라서 염산을 첨가하여 ph를 조정하면 전해질 용액의 전기전도도를 높일 수 있으므로, 염화니켈의 농도를 증가시킬 수 있습니다.
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17. 다음 중 광택니켈도금에서 제1차 광택제의 주된 역할로 가장 적당한 것은?

  1. 피트를 방지한다.
  2. 광택을 향상시킨다.
  3. 표면의 ph 농도를 조절한다.
  4. 내부 응력의 증가를 감소시킨다.
(정답률: 53%)
  • 광택니켈도금에서 제1차 광택제의 주된 역할은 "내부 응력의 증가를 감소시킨다."입니다. 이는 광택제가 도금된 표면에 적용될 때, 표면 내부의 응력을 완화시켜서 도금층의 결함을 방지하고 내구성을 향상시키기 때문입니다.
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18. 다음 중 이온화 경향이 가장 큰 금속은?

  1. Ni
  2. Zn
  3. Cu
  4. Fe
(정답률: 62%)
  • 이온화 에너지는 원자가 이온화되어 양전하를 가질 때 필요한 에너지를 말합니다. 이온화 에너지가 크다는 것은 이온화되기 어렵다는 것을 의미합니다. 이에 따라 이온화 경향이 가장 큰 금속은 이온화 에너지가 가장 큰 금속입니다.

    따라서, 주어진 보기에서 이온화 에너지가 가장 큰 금속은 Zn입니다. Zn은 전자 구성이 [Ar] 3d10 4s2로 외곽 전자껍질이 완전히 채워져 있어 이온화되기 어렵습니다. 또한, Zn은 d-전자의 쉬운 이동성으로 인해 이온화 에너지가 낮은 Cu나 Ni보다는 이온화 에너지가 높습니다.
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19. 강전해질 0.1M-HCl과 0.01M-BaCl2이 가지는 4개의 이온 농도가 틀리게 표현된 것은?

  1. HCl의 [H+]=0.1M
  2. HCl의 [Cl-]=0.1M
  3. BaCl2의 [Cl-]=0.01M
  4. BaCl2의 [Ba2+]=0.01M
(정답률: 72%)
  • 정답: "HCl의 [Cl-]=0.1M"

    BaCl2은 용해될 때 Ba2+와 2Cl- 이온으로 이온화되므로, 0.01M의 BaCl2 용액에서 Cl- 이온의 농도는 0.02M이 됩니다. 따라서 "BaCl2의 [Cl-]=0.01M"은 틀린 표현입니다.

    HCl은 용해될 때 H+와 Cl- 이온으로 이온화되므로, 0.1M의 HCl 용액에서 H+와 Cl- 이온의 농도는 각각 0.1M이 됩니다. 따라서 "HCl의 [H+]=0.1M"과 "HCl의 [Cl-]=0.1M"은 모두 올바른 표현입니다.

    따라서, 올바른 표현은 "BaCl2의 [Ba2+]=0.01M"입니다.
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20. 다음 중 용제탈지제가 갖추어야 하는 요건과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정도가 낮을 것
  2. 불연성이며, 인화성이 없을 것
  3. 도금 재료를 침식, 부식시키지 않을 것
  4. 유성(油性)에 대한 용해능력이 작을 것
(정답률: 75%)
  • 용제탈지제는 기름과 같은 유성물질을 제거하기 위한 용제입니다. 따라서 용제탈지제가 갖추어야 하는 요건 중에서 유성에 대한 용해능력이 작을 경우, 유성물질을 효과적으로 제거할 수 없게 되므로 가장 거리가 먼 것입니다.
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2과목: 전기도금

21. 다음 중 전해연마의 특징으로 틀린 것은?

  1. 볼록한 부분이 쉽게 용해된다.
  2. 제품을 양극으로 하여 연마한다.
  3. 표면적이 큰 물품도 균일하게 연마를 할 수 있다.
  4. 음극은 납, 스테인리스 판, 탄소봉 등을 이용한다.
(정답률: 69%)
  • "볼록한 부분이 쉽게 용해된다."는 전해연마의 특징으로 틀린 것입니다. 전해연마는 제품을 양극으로 하여 연마하며, 음극은 납, 스테인리스 판, 탄소봉 등을 이용합니다. 전해연마는 전기적인 에너지를 이용하여 물질의 표면을 균일하게 연마할 수 있으며, 표면적이 큰 물품도 균일하게 연마할 수 있습니다. 이는 전기적인 에너지가 전체적으로 분포되기 때문입니다.
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22. 다음 중 피로인산구리 도금액의 ph 범위로 가장 적절한 것은?

  1. 1∼2
  2. 3∼4
  3. 5∼6
  4. 8∼9
(정답률: 55%)
  • 피로인산구리 도금은 중성 또는 약 알칼리성 환경에서 가장 효과적입니다. 따라서 pH가 8에서 9 사이인 경우에 가장 적절합니다. pH가 너무 낮으면 도금이 부실하거나 불안정해질 수 있고, pH가 너무 높으면 도금이 불완전하거나 부식될 수 있습니다.
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23. 다음 중 핀홀(pin hole)에 대한 방지대책으로 적절하지 않은 것은?

  1. ph 값을 5.5이상으로 조정한다.
  2. 약간 낮은 전류밀도로 작업한다.
  3. 전처리 작업을 조건에 맞추어 철저히 한다.
  4. 도금액의 교반을 좀 더 강하고 고르게 한다.
(정답률: 63%)
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24. 전기화학반응에 이용된 전기량과 전기량계로부터 구한 전체 통과전기량의 비를 무엇이라고 하는가?

  1. 전류밀도
  2. 전류효율
  3. 분해전압
  4. 전기화학당량비
(정답률: 64%)
  • 전기화학반응에서 전기에너지를 이용하여 화학물질을 전기적으로 분해하거나 생성할 때, 전기에너지의 일부는 열에너지로 소멸되기 때문에 전기에너지와 화학에너지 간의 효율성을 나타내는 것이 필요합니다. 이때, 전기량과 전기량계로부터 구한 전체 통과전기량의 비를 전류효율이라고 합니다. 즉, 전류효율은 전기에너지와 화학에너지 간의 효율성을 나타내는 지표로 사용됩니다.
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25. 다음 중 전처리 때 생긴 얇은 산화파악을 제거하여 표면을 활성 상태로 만들어 주는 역할을 하는 것은?

  1. 광택탈지
  2. 전해탈청
  3. 알칼리탈청
  4. 산담금
(정답률: 57%)
  • 정답은 "산담금"입니다. 산담금은 전처리 과정에서 생긴 얇은 산화막을 제거하여 표면을 활성 상태로 만들어주는 역할을 합니다. 이는 후속 처리 과정에서의 부식, 도금, 접착 등의 효과를 높여주는 역할을 합니다.
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26. 도금 피막을 알아보는 시험방법으로 진한 염산에 침식되어 녹색이 되었다면 이는 어떤 도금으로 되어있는 것인가?

  1. 금도금
  2. 아연도금
  3. 크롬도금
  4. 니켈도금
(정답률: 74%)
  • 진한 염산에 침식되어 녹색이 되는 것은 크롬도금입니다. 이는 크롬 도금이 특유의 녹색 색상을 가지기 때문입니다. 금도금, 아연도금, 니켈도금은 염산에 침식되어도 녹색 색상을 보이지 않습니다.
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27. 다음 중 크롬도금액을 만들 때 무수크롬산과 촉매로 쓰이는 것은?

  1. 황산
  2. 붕산
  3. 마그네슘
  4. 니켈
(정답률: 69%)
  • 크롬도금액을 만들 때 무수크롬산과 촉매로 황산이 쓰입니다. 이는 황산이 무수크롬산과 반응하여 크롬산을 생성하고, 동시에 촉매로 작용하여 반응을 촉진시키기 때문입니다. 붕산은 크롬도금에 사용되지만, 촉매로 사용되지 않습니다. 마그네슘과 니켈은 크롬도금과는 관련이 없습니다.
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28. 다음 중 전기도금시 걸이(rack)와 모선(bus bar)의 접촉부분이 가장 잘 설계된 것은?

(정답률: 73%)
  • 정답은 ""입니다. 이유는 걸이와 모선이 수직으로 만나는 부분에서 접촉이 이루어지기 때문에 전류의 흐름이 가장 원활하게 이루어지기 때문입니다. 또한, 걸이와 모선의 접촉면적이 크기 때문에 안정적인 전기적 연결이 가능합니다.
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29. 도금한 제품에 페록실 시험(유공도시험)을 하는 것은 무엇을 측정하기 위한 것인가?

  1. 경도
  2. 내식성
  3. 밀착성
  4. 도금 두께
(정답률: 68%)
  • 페록실 시험은 도금한 제품의 내식성을 측정하기 위한 것입니다. 이 시험은 염산과 같은 강한 산을 사용하여 도금된 표면을 공격하고 그에 대한 내성을 측정합니다. 따라서 이 시험을 통해 도금된 제품의 내식성을 판단할 수 있습니다.
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30. 전기도금 중 알칼리 금 도금시 금의 보급원으로 가장 적절한 것은?

  1. 시안화금칼륨
  2. 황산금
  3. 염화금
  4. 수산화금
(정답률: 63%)
  • 알칼리 금 도금은 시안화금칼륨을 보급원으로 사용합니다. 이는 시안화금칼륨이 안정적이고 용이하게 사용할 수 있기 때문입니다. 또한 시안화금칼륨은 금 도금의 효율성을 높이는 데 도움이 되며, 도금된 금의 표면을 부드럽고 광택있게 만들어줍니다.
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31. 비중이 1.84인 황산(H2SO4) 11g을 부피로 환산하면 약 몇 mL가 되는가?

  1. 3
  2. 6
  3. 9
  4. 12
(정답률: 53%)
  • 황산의 밀도는 1.84 g/mL 이므로 11g의 부피는 11/1.84 = 5.98 mL 입니다. 소수점 이하를 반올림하여 정답은 "6" 입니다.
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32. 시안화구리도금에서 도금액의 성분 중 다음 설명에 해당하는 것은?

  1. 탄산나트륨
  2. 티오시안화칼륨
  3. 시안화나트륨
  4. 수산화나트륨
(정답률: 48%)
  • 시안화구리도금에서 도금액의 성분 중 "탄산나트륨"은 pH 조절제로 사용됩니다. 도금액의 pH를 조절하여 도금 과정에서 발생할 수 있는 부식을 방지하고 도금 품질을 향상시키기 위해 사용됩니다.
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33. 다음 금속의 쌍을 황산에 담그거나 전지를 만들 때 외부 전류가 화살표 방향으로 흐르게 되는 것은?

  1. Zn→Ag
  2. Cu→Fe
  3. Fe→Ag
  4. Zn→Cu
(정답률: 61%)
  • Cu→Fe입니다. 이는 전기화학적 전위 차이 때문입니다. Cu의 전기화학적 전위는 Fe보다 높기 때문에 Cu는 Fe보다 더 산화되기 쉽습니다. 따라서 Cu는 Fe에 전자를 전달하고 Fe는 Cu에 전자를 받아들이게 되어 외부 전류가 화살표 방향으로 흐르게 됩니다.
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34. 전해질이 음이온과 양이온으로 분리되는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 포화
  2. 전착
  3. 전리
  4. 확산
(정답률: 77%)
  • 전해질이 음이온과 양이온으로 분리되는 것을 전리라고 합니다. 이는 전해질이 용액 속에서 이온으로 분해되는 것을 말하며, 이는 전해질의 분자가 용매 분자와 상호작용하여 이온으로 분리되는 과정입니다. 이 과정은 전해질의 농도와 온도에 따라 영향을 받으며, 전해질의 이온화 정도가 높을수록 전리가 더 잘 일어납니다.
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35. 10×10cm의 판을 도금하는데 20A의 전류가 흐른다면 이 때의 전류밀도(A/dm2)는? (단, 판의 두께는 무시한다.)

  1. 1
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 60%)
  • 1cm2당 전류는 2A이므로 1dm2당 전류는 200A입니다. 따라서 10×10cm의 판에서 전류밀도는 20A/100cm2 = 0.2A/cm2 = 2A/dm2입니다. 따라서 정답은 "10"이 됩니다.
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36. 다음 중 패러데이의 법칙에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전극에 석출하는 물질의 양은 용액을 통과하는 전기량에 비례한다.
  2. 전극에 석출하는 물질의 양은 용액을 통과하는 전류에 반비례한다.
  3. 전극에 석출하는 물질의 양은 용액을 통과하는 저항에 비례한다.
  4. 전극에 석출하는 물질의 양은 용액을 통과하는 전압에 반비례한다.
(정답률: 72%)
  • 전극에 석출하는 물질의 양은 용액을 통과하는 전기량에 비례한다. 이는 패러데이의 전해질 분해 법칙에 따라 전기적으로 분해되는 용액에서 양극과 음극 사이를 통과하는 전기량이 많을수록 더 많은 이온들이 전극에 도착하여 석출되기 때문이다. 따라서 전기량과 석출되는 물질의 양은 비례한다.
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37. 다음 중 환원 반응을 나타내는 것은?

  1. 산소와 결합한다.
  2. 전자를 얻는다.
  3. 수소를 잃는다.
  4. 산화수가 증가한다.
(정답률: 39%)
  • 환원 반응은 전자를 얻는 반응입니다. 따라서 "전자를 얻는다."가 정답입니다. 환원 반응에서는 전자를 받아들이는 화학 물질이 환원제(reducing agent)라고 불리며, 환원 반응을 일으키는 화학 물질이 환원제(reductant)입니다.
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38. 니켈(Ni)도금의 경우 음극전류효율(Ec)과 양극전류효율(Ea)의 관계를 올바르게 나타낸 것은?

  1. Ec>Ea
  2. Eca
  3. Ec=Ea
  4. Ec<√Ea
(정답률: 53%)
  • 정답: "Ec>Ea"

    이유: 니켈(Ni) 도금은 양극에서 발생하는 수소가 음극으로 이동하여 수소가 화학적으로 환원되는 과정으로 이루어진다. 이때, 음극에서 발생하는 수소의 양이 많아지면 음극전류효율(Ec)은 증가하고, 양극에서 발생하는 수소의 양이 많아지면 양극전류효율(Ea)은 감소한다. 따라서, Ec>Ea가 된다.
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39. 다음 중 전해질의 전도도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저항의 역수를 전도도라 한다.
  2. 용액은 전기전도에 대해서는 옴(Ohm)의 법칙이 적용된다.
  3. 전해질 용액에 전압을 가하면 이온이 이동하여 전류가 흐른다.
  4. 전류의 양은 전해질의 저항에 비례하므로 저항이 작을수록 전도성은 좋다.
(정답률: 67%)
  • 전류의 양은 전해질의 저항에 비례하므로 저항이 작을수록 전도성은 좋다는 설명이 틀린 것은 아닙니다. 이는 올바른 설명입니다. 전류의 양은 전압과 저항에 따라 결정되는데, 전압은 일정하게 유지되고 저항이 작을수록 전류의 양이 많아지기 때문입니다. 따라서 전도성이 좋은 물질일수록 전류의 양이 많아지므로 전도도가 높아집니다.
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40. 아연이 산성 용액에서 용해되는 반응 중 음극에서 일어나는 반응으로 옳은 것은?

  1. 2H++2e-→H2
  2. Zn→Zn2++2e-
  3. O2+4H++4e-→2H2O
  4. 2OH-+2e-→H2O+1/2O2
(정답률: 48%)
  • 아연이 산성 용액에서 용해되는 반응은 아연이 양극에서 전자를 잃고 양이온이 되며, 이 전자는 음극에서 받아서 수소 이온과 결합하여 수소 분자를 생성하는 반응입니다. 따라서 정답은 "2H++2e-→H2"입니다.
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3과목: 특수도금

41. 알루미늄 합금을 알칼리계의 처리액에 전처리할 경우 합금 성분에 의해 스머트(smut)가 발생하는데 이러한 스머트의 제거 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. HNO3에 침지한다.
  2. H3PO4에 침지한다.
  3. HCl에 침지한다.
  4. NaOH에 침지한다.
(정답률: 55%)
  • 알루미늄 합금을 알칼리계의 처리액에 전처리할 경우, 합금 성분에 의해 스머트가 발생하는데 이는 합금 표면에 산화물이 생성되어 발생하는 것입니다. 이러한 스머트를 제거하기 위해서는 산성처리가 필요합니다. 따라서, 가장 적절한 방법은 산성처리를 하는 HNO3에 침지하는 것입니다. HNO3은 강한 산성처리제로서, 알루미늄 합금의 스머트를 효과적으로 제거할 수 있습니다.
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42. 화학 니켈 도금액에서 황산니철의 조성은 20g/L가 적당하다고 한다. 50L의 도금조에 80%가 되도록 도금액을 만들고자 할 때 필요한 황산니켈의 양은 몇 g인가?

  1. 400
  2. 600
  3. 800
  4. 1000
(정답률: 79%)
  • 도금액의 양은 50L이고, 이 중 황산니철의 비율은 20g/L이므로 총 황산니철의 양은 50L x 20g/L = 1000g이다.
    하지만 도금액을 만들 때 80%가 되도록 만들어야 하므로, 1000g을 0.8로 나누어준다.
    1000g / 0.8 = 1250g이므로, 따라서 필요한 황산니켈의 양은 1250g이다.
    따라서 정답은 "1000"이다.
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43. 유해 환경에서 사용하는 방독마스크는 산소농도가 몇 %이상인 장소에 착용하여야 하는가?

  1. 15%
  2. 16%
  3. 18%
  4. 20%
(정답률: 74%)
  • 방독마스크는 유해 물질이나 가스 등으로 오염된 공기를 순수한 공기로 거르는 역할을 합니다. 이때, 방독마스크를 착용하는 환경에서는 산소농도가 일정 수준 이상 유지되어야 합니다. 이유는 방독마스크가 공기를 거르는 원리가 필터링이기 때문입니다. 산소농도가 낮아지면 마스크 내부의 공기가 부족해져 호흡이 어려워지거나 심지어 의식을 잃을 수도 있습니다. 따라서, 방독마스크를 사용하는 환경에서는 산소농도가 18% 이상 유지되어야 합니다.
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44. 다음 중 경도에 따른 양극산화피막의 분류에 있어 경질피막에 해당하는 것은?

  1. 비커스 경도(Hv) 350∼450
  2. 비커스 경도(Hv) 250∼350
  3. 비커스 경도(Hv) 150∼250
  4. 비커스 경도(Hv) 150 이하
(정답률: 61%)
  • 정답: "비커스 경도(Hv) 350∼450"

    해설: 경질피막은 경도가 높은 피막을 의미하며, 경도가 높을수록 표면의 경도가 높아지고 내구성이 강해집니다. 따라서, 비커스 경도(Hv)가 350∼450인 것이 경질피막에 해당합니다.
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45. 다음 중 양극산화법에서 많이 사용되는 알루미늄의 재료로 가장 적절한 것은?

  1. 압연괴로 50.0%의 알루미늄
  2. 압연관재로 75.9%의 알루미늄
  3. 압연봉재로 85.0%의 알루미늄
  4. 압연판재로 99.8%의 알루미늄
(정답률: 65%)
  • 양극산화법에서는 순수한 알루미늄이 필요하며, 압연판재로 99.8%의 알루미늄은 다른 재료에 비해 더 순수하고 불순물이 적기 때문에 많이 사용됩니다.
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46. 다음 중 크롬 폐수 처리에서 3가 크롬의 침전반응에 사용되는 약품은?

  1. MgO3
  2. NaOCl
  3. NaOH
  4. H2SO4
(정답률: 60%)
  • 크롬 폐수 처리에서 3가 크롬은 NaOH와 반응하여 침전물을 생성합니다. 이 침전반응은 크롬을 안전하게 제거하기 위해 사용됩니다. 따라서 정답은 NaOH입니다.
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47. 다음 중 금속용사법의 장점으로 틀린 것은?

  1. 윤활성이 좋고 내마열성이 크다.
  2. 금속 이외의 합금, 비금속 물질에도 가능하다.
  3. 피막의 형성 속도가 빠르고 드꺼운 막을 형성할 수 있다.
  4. 다른 표면 처리법보다 내식성이 우수하며, 분진의 발생이 적다.
(정답률: 59%)
  • 다른 표면 처리법보다 내식성이 우수하며, 분진의 발생이 적다는 것은 금속용사법으로 처리된 표면이 환경적인 영향에 더 잘 견디며, 오랫동안 사용해도 표면이 부식되거나 변색되지 않는다는 것을 의미합니다. 또한, 금속용사법은 표면에 밀착되어 분진이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 환경과 건강에 더욱 친화적인 처리법이라고 할 수 있습니다.
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48. 버프 연마제 중 산화크롬이 주원료이며, 광택연만제로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 크로커스(crocus)
  2. 백봉(lime)
  3. 적봉(rouge)
  4. 청봉(green rouge)
(정답률: 56%)
  • 산화크롬은 청록색을 띠고, 청봉(green rouge)은 산화크롬을 주원료로 사용하기 때문에 청록색을 띠고 있습니다. 따라서 광택연마제로 가장 많이 사용되는 것은 청봉(green rouge)입니다.
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49. 냉간압연강대의 연속도금법이며 용융도금의 문제점인 산세와 플러스 작업을 행하지 않는 용융도금방법은?

  1. 센지미어(Sendzimir)법
  2. 차콜와이프(charcoal wipe)법
  3. 갈바닐링(galvannealing)법
  4. 스팽글(spangle)법
(정답률: 70%)
  • 센지미어(Sendzimir)법은 냉간압연강대의 연속도금법으로, 용융도금의 문제점인 산세와 플러스 작업을 행하지 않는 용융도금방법입니다. 이 방법은 강대를 롤러에 감아 놓고, 롤러 간의 간격을 조절하여 강대를 통과시키면서 도금을 하는 방법으로, 도금된 강대는 평평하고 균일한 두께를 가지며, 표면도 매끄럽습니다.
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50. 다음 중 약품에 의한 사고 발생시 응급처치로 적절하지 않은 것은?

  1. 수산화칼슘을 마셨을 때에는 물을 많이 마신다.
  2. 황산구리가 피부에 묻었을 때에는 물로 충분히 씻는다.
  3. 암모니아를 마셨을 때에는 레몬 주스나 우유 등을 마신다.
  4. 수산화나트륨이 피부에 묻었을 때에는 탄산수소나트륨용액으로 씻어 낸다.
(정답률: 63%)
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51. 다음 중 버프연마에 있어 목적하는 평활도에 따라 공정을 3단계로 구분할 때 올바른 것은?

  1. 거친연마 → 중간연마 → 광택연마
  2. 자유연마 → 배럴연마 → 표면연마
  3. 미세연마 → 조도연마 → 전해연마
  4. 전해연마 → 배럴연마 → 광택연마
(정답률: 75%)
  • 버프연마는 평활도를 높이기 위해 사용되는데, 이때 목적하는 평활도에 따라 공정을 3단계로 구분할 수 있습니다.

    "거친연마 → 중간연마 → 광택연마"는 이 중 하나로, 처음에는 거친 부분을 제거하고 중간 단계에서는 미세한 스크래치를 제거하며, 마지막 단계에서는 광택을 높이기 위해 연마를 합니다. 이 방법은 일반적으로 자동차나 가구 등의 대형 제품에서 사용됩니다.
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52. 다음 중 화성처리에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 화성처리는 양극 산화처리 방법의 일종이다.
  2. 화학적으로 금속 표면에 방식피막을 형성하는 것이다.
  3. 도료 도장으로 금속표면에 방식보호와 취성을 주는 것이다.
  4. 화성처리는 물리·기계적으로 금속 내부에 피막을 형성하는 것이다.
(정답률: 53%)
  • 화학적으로 금속 표면에 방식피막을 형성하는 것이 옳은 설명입니다. 이는 금속 표면에 화학적 반응을 일으켜 표면에 미세한 산화막을 형성하여 내부 금속을 보호하고 부식을 방지하는 것입니다.
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53. 무전해 구리 도금액의 조성 중 성분과 그 역할이 잘못 연결된 것은?

  1. 롯셀명: 촉진제
  2. 포르말린: 환원제
  3. 탄산나트륨: ph완충제
  4. 수산화나트륨: ph조정제
(정답률: 67%)
  • 롯셀은 환원제로, 포르말린은 촉진제로 작용합니다. 따라서, 롯셀명이 촉진제로 잘못 연결된 것입니다.
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54. 다음 중 플라스틱상의 도금에서 표면 감수성 처리와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. NaHSO3
  2. BaCl2
  3. SnCl2
  4. K2CrO4
(정답률: 60%)
  • 플라스틱상의 도금에서는 표면 감수성 처리를 통해 도금이 잘 달라붙도록 하기 때문에 가장 관련이 깊은 것은 도금 전에 사용되는 화학약품인데, 이 중 SnCl2는 표면 감수성 처리에 사용되는 대표적인 화학약품입니다.
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55. 다음 중 금속 용사법에서 용사층의 밀착성을 좋게 하기 위한 전처리법으로 적당하지 않은 것은?

  1. 조각법
  2. 광택연마법
  3. 숏블라스트
  4. 샌드블라스트
(정답률: 57%)
  • 광택연마법은 용사층의 밀착성을 좋게 하기 위한 전처리법으로 적당하지 않습니다. 이유는 광택연마법은 금속 표면을 매우 매끄럽게 연마하여 용사층이 밀착하기 어렵게 만들기 때문입니다. 따라서 용사층의 밀착성을 높이기 위해서는 조각법, 숏블라스트, 샌드블라스트 등의 전처리법이 적합합니다.
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56. 다음 중 금속 용사법에서 용사막에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산화물이 함유된다.
  2. 다수의 기공이 존재한다.
  3. 인장강도와 내굴곡성이 크다.
  4. 소재와 피막의 밀착은 기계적으로 이루어진다.
(정답률: 39%)
  • "산화물이 함유된다."가 틀린 설명입니다. 금속 용사막은 산화물이 함유되어 있지 않고, 금속 입자들이 밀집하여 구성되어 있습니다. 인장강도와 내굴곡성이 큰 이유는 이 밀집된 구조 때문입니다. 또한, 소재와 피막의 밀착은 기계적으로 이루어지는 것이 아니라, 화학적 반응에 의해 이루어집니다.
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57. 아연계 인산염 피막처리액의 액관리에 유용한 산비(AR, Acid Ratio)를 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. 전산도×유리산도
  2. 전산도÷유리산도
  3. 전산도+유리산도
  4. 전산도-유리산도
(정답률: 60%)
  • 아연계 인산염 피막처리액은 전산과 유리산으로 구성되어 있습니다. 이때 산비(AR)는 전산과 유리산의 몰농도 비율을 나타내는 값으로, AR = 전산도 ÷ 유리산도로 구할 수 있습니다. 이유는 전산과 유리산이 각각 얼마나 들어있는지 비교하기 위해서는 두 산의 몰농도를 비교해야 하기 때문입니다. 따라서 AR은 전산과 유리산의 몰농도 비율을 나타내는 값으로, 전산도를 유리산도로 나눈 값으로 구할 수 있습니다.
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58. 다음 중 피막이 지니는 자기(磁器)적 성질을 이용하기 위한 목적으로 실시되는 것은?

  1. 무전해 구리 도금
  2. 무전해 금 도금
  3. 무전해 수은 도금
  4. 무전해 코발트 도금
(정답률: 56%)
  • 무전해 코발트 도금은 피막이 지니는 자기적 성질을 이용하여 자석을 만들기 위해 실시됩니다. 코발트는 자기적인 특성을 가지고 있어 자석을 만들기에 적합하며, 무전해 방식으로 도금을 하면 균일한 코발트 층을 형성할 수 있습니다. 따라서 피막이 지니는 자기적 성질을 이용하기 위해 무전해 코발트 도금이 실시됩니다.
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59. 면적 1dm2의 양극 알루미늄에 1A·min의 전기량을 통과시킬 때 생성되는 피막의 중량은 약 몇 mg인가? (단, 알루미늄과 산소의 원자력은 각각 27, 16이며, Faraday 상수는 96500, 전류 효율은 100%이다.)

  1. 5.29
  2. 10.57
  3. 15.86
  4. 21.14
(정답률: 34%)
  • 전기 분해 반응에서 알루미늄 2개와 산소 3개가 결합하여 알루미늄 산화물(Al2O3)이 생성된다.

    2Al + 3O2 → 2Al2O3

    전기 분해 반응에서 2F의 전하량이 필요하므로, 1mol의 알루미늄이 전기 분해되기 위해서는 2 × 96500C의 전하량이 필요하다. 따라서 1F의 전하량이 필요한 양은 1/2 × 1/96500 mol의 알루미늄이다.

    면적 1dm2에 전류 1A가 1분(60초) 동안 흐르면, 전하량은 1A × 60s = 60C이다. 따라서 1분 동안 1dm2의 알루미늄 표면에 전하량 60C가 흐르면, 전해되는 알루미늄의 양은 1/2 × 1/96500 × 60C = 0.000031 mol이다.

    알루미늄의 몰 질량은 27g/mol이므로, 0.000031 mol의 알루미늄 질량은 0.000031 × 27g = 0.000837g이다. 이는 1dm2의 표면적에 해당하는 것이므로, 면적 1cm2당 약 0.000837/100 = 0.00000837g의 알루미늄이 전해된다.

    알루미늄 산화물의 몰 질량은 2 × 27g + 3 × 16g = 102g/mol이다. 따라서 0.000031 mol의 알루미늄이 전해될 때 생성되는 알루미늄 산화물의 질량은 0.000031 × 102g = 0.003162g이다.

    전류 효율이 100%이므로, 생성된 알루미늄 산화물의 질량과 생성된 알루미늄 산화물과 함께 생성된 산소의 질량은 같다. 따라서 면적 1cm2당 생성되는 알루미늄 산화물과 산소의 질량은 0.00000837g이다.

    따라서 면적 1dm2당 생성되는 알루미늄 산화물과 산소의 질량은 0.00000837g × 100 = 0.000837g이다. 이는 0.837mg에 해당하므로, 면적 1dm2의 양극 알루미늄에 1A·min의 전기량을 통과시킬 때 생성되는 피막의 중량은 약 10.57mg이다.
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60. 다음 중 금속 표면에 알루미늄을 침투시키는 방법은?

  1. 크로마이징(chromizing)
  2. 칼로라이징(calorizing)
  3. 세라다이징(sheradizing)
  4. 실리코나이징(siliconizing)
(정답률: 53%)
  • 칼로라이징은 금속 표면에 알루미늄을 침투시키는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 고온에서 알루미늄 가스를 이용하여 금속 표면에 침투시키는 것으로, 알루미늄 코팅층이 형성되어 내식성과 내마모성을 향상시킵니다. 또한, 알루미늄 코팅층은 전기전도성이 우수하여 전기적인 용도에도 사용됩니다.
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