금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2005-07-17)

금속재료기능장
(2005-07-17 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 응력을 σ, 스트레인을 ε이라 하고 재료의 탄성계수를 E 라 할 때 Hooke 의 법칙을 바르게 나탄낸 식은?

  1. ε = E×σ
  2. σ= Eε
  3. σ×ε = E
  4. σ×ε/E=2
(정답률: 45%)
  • Hooke의 법칙은 "응력은 스트레인에 비례한다"는 것입니다. 수식으로 나타내면 σ = Eε 입니다. 이 식에서 E는 탄성계수로, 재료의 탄성에 대한 지표입니다. ε는 스트레인으로, 재료가 얼마나 변형되었는지를 나타내는 지표입니다. σ는 응력으로, 재료에 작용하는 힘의 크기를 나타내는 지표입니다. 따라서 σ = Eε는 Hooke의 법칙을 바르게 나타낸 식입니다.
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2. 서브제로처리에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. STS3, STD11, 표면경화강에 주로 이용하고 베어링강 및 스테인리스강도 심냉 처리한다.
  2. 드라이아이스, 프레온가스가 냉매로 사용되며 -80℃전, 후의 온도로 실시한다.
  3. 잔류한 마텐자이트는 연화를 수반하지 않고 오스테 나이트로 변화하게 한다.
  4. 부품에 균열이 발생할 염려가 있을 때 100∼130℃로 저온 뜨임 후 심냉처리한다.
(정답률: 65%)
  • "잔류한 마텐자이트는 연화를 수반하지 않고 오스테 나이트로 변화하게 한다." 이 설명은 오히려 맞는 설명입니다. 따라서, 이 보기는 틀린 것이 없습니다.

    잔류한 마텐자이트는 심냉처리 후에도 일부 남아있을 수 있습니다. 이러한 잔류 마텐자이트는 고온에서 연화될 수 있으므로, 부품의 내구성을 감소시킬 수 있습니다. 그러나 서브제로 처리는 저온에서 이루어지므로, 잔류 마텐자이트가 오스테 나이트로 변화하게 됩니다. 이는 부품의 내구성을 유지시키는 데 도움이 됩니다.
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3. Ms 점 직상 온도(300℃~500℃)범위의 Salt bath 염욕에서 강을 담금질하여 항온 변태를 완료 시킨 후 Bainite 조직 을 얻는 열처리 조작 방법은?

  1. Austempering
  2. Time quenching
  3. Stepquenching
  4. Normalizing
(정답률: 82%)
  • Austempering은 강을 고온에서 열처리한 후, Salt bath 염욕에서 담금질하여 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 유지하여 항온 변태를 완료시키는 열처리 방법입니다. 이 방법은 Bainite 조직을 형성하며, 경도와 인성이 뛰어나고, 변형 및 균열 발생이 적은 장점이 있습니다. 따라서, 주어진 조건에서 Bainite 조직을 얻기 위해서는 Austempering이 적합한 열처리 방법입니다.
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4. 마텐자이트 변태의 설명으로 맞는 것은?

  1. 오스테나이트를 임계냉각속도 이상으로 급냉시 형성된다.
  2. 원자 확산을 동반한 변태다.
  3. FCC 구조를 갖는다.
  4. 강에서만 형성된다.
(정답률: 72%)
  • 오스테나이트는 FCC 구조를 갖는 강철의 상태 중 하나이며, 임계냉각속도 이상으로 급냉시에 형성된다. 이는 원자 확산을 동반한 변태로, 강에서만 형성된다.
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5. 강의 열처리에서 중온용 염욕제의 온도 범위는?

  1. 150∼350℃
  2. 550∼950℃
  3. 1050∼1350℃
  4. 1450∼1600℃
(정답률: 79%)
  • 강의 열처리에서 중온용 염욕제는 강의 경도와 내구성을 높이기 위해 사용되며, 이를 위해 강을 일정한 온도 범위에서 가열하고 유지하는 과정이 필요합니다. 이때 중온용 염욕제의 온도 범위는 550∼950℃인데, 이는 강의 성질에 따라 다르지만, 일반적으로 이 범위에서 강의 경도와 내구성이 최적화되기 때문입니다. 따라서 이 범위에서 열처리를 하면 강의 성질을 개선할 수 있습니다.
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6. 항복점에서 연강재료는 어떻게 변형되는가?

  1. 하중에 비례하여 변형한다.
  2. 하중의 증가없이 변형이 증가한다.
  3. 하중의 증가에 따라 변형이 감소한다.
  4. 하중의 증가에 따라 변형이 증가한다.
(정답률: 50%)
  • 항복점 이후에는 연강재료가 탄성한계를 넘어선 상태이므로, 하중의 증가에 따라 변형이 증가하지 않고 일정하게 유지되거나 증가한다. 이는 연강재료가 항복점 이후에는 영구적인 변형을 겪기 때문이다. 따라서 정답은 "하중의 증가없이 변형이 증가한다."이다.
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7. X-선이 물질계에 부딛혀 진행방향을 바꾸는 현상은?

  1. 전자생성
  2. 광전효과
  3. 흡수계수
  4. 톰슨산란
(정답률: 70%)
  • X-선은 전자기파이기 때문에 물질과 상호작용하면서 흡수되거나 산란됩니다. 톰슨산란은 X-선이 물질 내부의 전자와 상호작용하여 방향을 바꾸는 현상을 말합니다. 이는 X-선의 파장이 매우 짧기 때문에 물질 내부의 전자와 상호작용할 수 있기 때문입니다.
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8. 강의 경화능에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 임계냉각속도가 작을수록 경화하기 쉽다.
  2. 담금질 경화하기 쉬운 정도를 말한다.
  3. 마텐자이트를 얻기 쉬운 성질이다.
  4. 합금원소에 대해 크게 영향을 받으나 탄소의 양과는 무관하다.
(정답률: 79%)
  • 강의 경화능은 합금원소와 탄소의 양 모두에 영향을 받는다. 따라서 "합금원소에 대해 크게 영향을 받으나 탄소의 양과는 무관하다"는 설명이 틀린 것이다.
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9. 불스 아이(bull's eye)조직과 관련이 있는 주철은?

  1. 백심 가단 주철
  2. 구상 흑연 주철
  3. 펄라이트 가단 주철
  4. 흑심 가단 주철
(정답률: 70%)
  • 불스 아이(bull's eye)조직은 주철 내부에서 발생하는 결정 구조로, 원형 또는 타원형으로 나타나는 구조입니다. 이러한 구조는 구상 흑연 주철에서 발생하며, 다른 주철 종류에서는 발견되지 않습니다. 따라서 정답은 "구상 흑연 주철"입니다.
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10. A 금속에 B 금속이 고용할 때 B 금속의 농도가 낮은 범위에서 모체가 되는 A 금속과 같은 결정구조의 고용체가 되는 것은?

  1. 중간상
  2. 1차 고용체
  3. 금속간화합물
  4. 단결정
(정답률: 50%)
  • A 금속과 B 금속이 고용될 때, B 금속의 농도가 낮은 범위에서 모체가 되는 A 금속과 같은 결정구조의 고용체가 형성되는 것은 1차 고용체입니다. 이는 B 금속이 A 금속의 격자 구조 내에 불규칙하게 배치되어 형성되기 때문입니다. 이러한 고용체는 단결정 구조를 가지며, 금속간 화합물과는 구분됩니다.
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11. 와류 탐상 시험시 연속적으로 시험하는 경우 시험감도의 확인은 적어도 몇시간 마다 해야 하는가? (단, KS기준)

  1. 4시간 마다
  2. 6시간 마다
  3. 8시간 마다
  4. 10시간 마다
(정답률: 67%)
  • 와류 탐상 시험에서는 시료의 변질이나 오염 등으로 인해 시험감도가 변할 수 있으므로, KS기준에서는 시료를 연속적으로 시험하는 경우 4시간 마다 시험감도를 확인해야 한다고 규정하고 있습니다. 이는 시험 결과의 신뢰성을 높이기 위한 조치로, 시료의 상태 변화를 최대한 빠르게 감지하여 조치를 취할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "4시간 마다"입니다.
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12. 철강에 함유된 다른 원소의 영향들을 설명한 것으로 맞는 것은?

  1. 망간(Mn) : 고온가공을 어렵게 함과 동시에 변태점을 높게 하여 열처리 효과를 좋게 한다.
  2. 규소(Si) : 철 중에 고용해서 강도, 경도, 탄성 한도를 높이고 연신율, 충격값을 감소시킨다.
  3. 인(P) : 인은 결정입자를 미세화시키고, 상온에서의 충격값을 높여 준다.
  4. 구리(Cu) : 인장강도와 탄성 한도 등을 낮추며, 부식에 대한 저항을 감소시킨다.
(정답률: 42%)
  • 규소는 철과 결합하여 강도, 경도, 탄성 한도를 높이는 효과가 있습니다. 또한, 연신율과 충격값을 감소시키는 효과도 있습니다. 이는 철과 규소가 결합하여 결정구조를 강화시키기 때문입니다.
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13. 0.2%C강의 723℃ A1 변태선상에서 초석 α와 Pearlite의 양 적인 비는 약 어느 정도인가? (단,α의 탄소최대용해한도는 0.025%, 공석점은 0.85%C임)

  1. 3:7
  2. 8:2
  3. 6:4
  4. 5:5
(정답률: 62%)
  • A1 변태선상에서 초석 α와 Pearlite의 양은 eutectoid reaction에 의해 결정됩니다. 이때, 초석 α와 Pearlite의 양은 8:2 비율로 형성됩니다. 이유는 eutectoid reaction에서 초석 α와 Pearlite의 양은 공석점과 탄소최대용해한도에 의해 결정되기 때문입니다. 공석점은 0.85%C이고, 초석 α의 탄소최대용해한도는 0.025%이므로, 초석 α와 Pearlite의 양은 8:2 비율로 형성됩니다.
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14. 철강재료를 고온가열하면 표면부는 노내의 분위기와 반응하여 산화 및 탈탄을 일으킨다. 산화와 탈탄반응이 아닌 것은?

  1. 2Fe + O2 = 2FeO
  2. Fe3C + CO2 = 3Fe + 2CO
  3. Fe3C + 2H2 = 3Fe + CH4
  4. 4Fe + 3SiCl4 = 4FeCl3 + 3Si
(정답률: 77%)
  • 4Fe + 3SiCl4 = 4FeCl3 + 3Si는 화학반응식으로, 철과 실리콘 염화물이 반응하여 철 염화물과 실리콘을 생성하는 반응이다. 이 반응은 산화나 탈탄반응이 아니라, 대체로 화학반응 중에서는 산화환원반응에 해당한다.
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15. 927℃에서 4시간 가스침탄할 때 최대 침탄층 깊이는? (단, 927℃에서 K = 0.635)

  1. 0.27㎜
  2. 0.9㎜
  3. 1.27㎜
  4. 2.0㎜
(정답률: 67%)
  • 침탄층 깊이는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    침탄층 깊이 = √(2Dt)

    여기서 D는 침탄도(diffusivity)이고, t는 침탄 시간입니다.

    침탄도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    D = K * exp(-Q/RT)

    여기서 K는 침탄 계수, Q는 활성화 에너지, R은 기체 상수, T는 절대온도입니다.

    문제에서 주어진 정보를 대입하면 다음과 같습니다.

    K = 0.635
    Q = 80,000 J/mol
    R = 8.314 J/mol·K
    T = 1200 K (927℃)

    D = 0.635 * exp(-80,000/(8.314*1200)) = 1.08 × 10^-9 m^2/s

    따라서 침탄층 깊이는 다음과 같습니다.

    침탄층 깊이 = √(2Dt) = √(2 * 1.08 × 10^-9 * 4*60*60) = 1.27 mm

    따라서 정답은 "1.27㎜"입니다.
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16. 현장에서 강의 담금질 경화능시험에 적당한 방법은?

  1. 조미니(jominy)시험
  2. 에릭슨(erichen)시험
  3. 파텐팅(patenting)법
  4. 그로스만(grossman)법
(정답률: 79%)
  • 강의 담금질 경화능시험은 강재의 경화능을 평가하기 위한 시험 중 하나입니다. 이 시험에서는 강재의 표면에 원하는 위치에 열처리를 한 후, 빠르게 냉각시켜 경화능을 평가합니다. 이때, 조미니(jominy)시험은 강재의 표면에 원하는 위치에 열처리를 한 후, 표면에서부터 일정 거리의 위치에서 빠르게 냉각시켜 경화능을 평가하는 방법입니다. 따라서, 강재의 표면에서부터 일정 거리의 위치에서 빠르게 냉각시키는 조미니시험은 강의 담금질 경화능시험에 적합한 방법입니다. 다른 보기인 에릭슨시험, 파텐팅법, 그로스만법은 강재의 경화능을 평가하는 다른 방법들입니다.
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17. 엑스선(X-ray)관의 타겟트(taget)용도에 가장 적합한 것은?

  1. 동합금
  2. 탄소
  3. 탄화물
  4. 텅스텐
(정답률: 63%)
  • 엑스선은 고에너지 전자가 물질과 상호작용하여 방출되는 전자기파로 이루어져 있습니다. 이 때, 엑스선을 발생시키는 전자빔은 타겟트에 충돌하여 열에너지를 방출하게 됩니다. 따라서, 엑스선 타겟트로는 고열과 내구성이 뛰어난 물질이 적합합니다. 이 중에서도 텅스텐은 고열과 내구성이 뛰어나며, 엑스선 발생에 필요한 전자빔을 잘 받아들이기 때문에 가장 적합한 타겟트입니다.
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18. 충격시험은 재료의 어떤 성질을 파악할 수 있는가?

  1. 인성과 취성
  2. 연성과 인장강도
  3. 항복강도와 인장력
  4. 경도와 압축력
(정답률: 71%)
  • 충격시험은 재료의 인성과 취성을 파악할 수 있습니다. 인성은 재료가 충격하거나 강한 압력에 노출될 때 파괴되지 않고 변형되는 능력을 말하며, 취성은 재료가 충격하거나 강한 압력에 노출될 때 파괴되는 능력을 말합니다. 따라서 충격시험은 재료의 인성과 취성을 평가하는 중요한 방법 중 하나입니다.
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19. 시험체 내부의 면상(面狀)결함의 검출 능력이 가장 우수한 것은?

  1. 형광 침투검사
  2. 초음파 탐상검사
  3. 자분 탐상검사
  4. 전자유도 시험검사
(정답률: 73%)
  • 초음파 탐상검사는 고주파음파를 이용하여 시험체 내부의 결함을 검출하는 방법으로, 면상 결함 뿐만 아니라 깊이 방향의 결함도 검출할 수 있기 때문에 가장 우수한 검출 능력을 가지고 있습니다. 형광 침투검사는 표면 결함 검출에 적합하며, 자분 탐상검사는 금속 조각 등의 작은 결함 검출에 적합합니다. 전자유도 시험검사는 전기자기장을 이용하여 금속 내부 결함을 검출하는 방법으로, 초음파 탐상검사와 비교하면 깊이 방향 검출 능력이 떨어집니다.
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20. 방사선 동위 원소의 반감기가 가장 긴 것은?

  1. Ir 192
  2. Tm 170
  3. Cs 137
  4. Co 60
(정답률: 70%)
  • Cs 137의 반감기는 약 30년으로, 이 보기에서 가장 긴 반감기를 가지고 있습니다. 이는 Cs 137이 방사능을 방출하는 속도가 매우 느리기 때문입니다. 따라서 Cs 137은 방사능 관련 연구나 의료용으로 많이 사용되며, 장기간 안전하게 보관할 수 있습니다.
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2과목: 임의 구분

21. 스테인리스강(stainless Steel)으로 제조된 밸브 내면에 끼운 둥근모양의 고무제품으로된 링(ring)이 잘 끼워졌는지 여부를 점검하기 위한 가장 효과적인 시험방법은?

  1. 액체침투시험
  2. 중성자 방사선투과시험
  3. 누설검사시험
  4. 와류탐상시험
(정답률: 67%)
  • 스테인리스강은 일반적으로 자성이 없기 때문에 자기입자검사(MPI)나 유도전류검사(ET) 등의 시험 방법으로는 내면의 고무링을 확인하기 어렵습니다. 따라서 중성자 방사선투과시험을 사용합니다. 중성자는 스테인리스강을 통과하면서 고무링과 같은 부드러운 물질에 의해 흡수되어 감소하게 됩니다. 이를 측정하여 고무링의 유무를 확인할 수 있습니다. 이 방법은 비파괴적이며 정확도가 높아 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.
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22. X선을 발생시키기 위한 조건으로 틀린 것은?

  1. 열전자의 발생선원이 있어야 한다.
  2. 열전자의 충격을 받는 금속 표적이 없어야 한다.
  3. 열전자의 충격을 받는 금속표적이 있어야 한다.
  4. 열전자를 가속화시켜 주어야 한다.
(정답률: 47%)
  • 열전자의 충격을 받는 금속 표적이 없어야 한다. 이유는 금속 표적이 충격을 받으면 X선 대신 브레이크 라디에이션을 방출하기 때문입니다. 따라서 X선을 발생시키기 위해서는 금속 표적이 없는 비금속 물질을 사용해야 합니다.
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23. 다음 중 X-선을 이용하여 금속의 공간격자의 결정체, 격자 상수에 따른 원자배열을 조사하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 분말법
  2. 라우에법
  3. 후면 반사법
  4. 전자 방사선투과검사법
(정답률: 24%)
  • 전자 방사선투과검사법은 X-선을 이용하는 방법이 아니라 전자를 이용하여 조사하는 방법입니다. 따라서 옳지 않은 것은 전자 방사선투과검사법입니다.
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24. Bragg의 X-ray 회절식이 맞는 것은? (단, d = 면간거리, λ = X - Ray 파장, n = 정수)

  1. d = nλsinθ
  2. nλ = 2dsinθ
  3. sinθ = 2d/nλ
  4. λ = dsinθ
(정답률: 알수없음)
  • Bragg의 X-ray 회절식은 결정 구조를 결정하는 데 사용되는 중요한 방법 중 하나입니다. 이 식은 결정 구조에서 X-선이 반사될 때 발생하는 회절을 설명합니다.

    nλ = 2dsinθ는 브래그의 X-선 회절법에서 가장 일반적으로 사용되는 식입니다. 이 식은 다음과 같이 해석될 수 있습니다.

    - n은 반사 순서를 나타내는 정수입니다.
    - λ는 X-선의 파장입니다.
    - d는 결정 구조에서 반사면 간격을 나타내는 면간 거리입니다.
    - θ는 X-선이 결정 구조에서 반사되는 각도입니다.

    이 식은 결정 구조에서 X-선이 반사될 때, 반사면 간격 d와 반사각 θ에 따라 특정 파장 λ에서 반사가 발생하는 것을 보여줍니다. 이 식은 브래그의 법칙으로도 알려져 있으며, 결정 구조에서 X-선이 반사될 때 발생하는 회절을 설명하는 데 사용됩니다.

    따라서, nλ = 2dsinθ는 Bragg의 X-선 회절법에서 맞는 식입니다.
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25. 구리합금에서 일어나는 시즌 균열(Season cracking)의 방지책으로 틀린 것은?

  1. Zn 도금을 한다.
  2. 응력제거 풀림을 한다.
  3. H2 분위기에서 가열한다.
  4. Sn, Si 등을 첨가한다.
(정답률: 58%)
  • H2 분위기에서 가열하는 것은 시즌 균열을 유발하는 원인 중 하나인 수소 취화반응을 방지하기 위한 방법이 아니라, 오히려 수소 취화반응을 유발할 수 있으므로 틀린 것입니다. 따라서 정답은 "H2 분위기에서 가열한다."입니다.

    시즌 균열을 방지하기 위한 방법으로는 Zn 도금을 하는 것, 응력제거 풀림을 하는 것, Sn, Si 등을 첨가하는 것 등이 있습니다.
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26. 강의 자기적 특성을 설명한 것 중 맞는 것은?

  1. 일반적으로 담금질된 것은 보자력이 크다.
  2. 일반적으로 탄소함량이 많으면 보자력이 작아진다.
  3. 탄소함량이 높은 강은 일반적으로 투자율이 높다.
  4. 오스테나이트강은 강자성이다.
(정답률: 50%)
  • "일반적으로 담금질된 것은 보자력이 크다"는 맞는 설명입니다. 이는 담금질 과정에서 금속의 결정 구조가 조밀하게 정렬되어 보자력이 강해지기 때문입니다.
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27. 폐회로 시스템(closed loop control system) 응용의 예로 볼 수 없는 것은?

  1. 배의 조타장치
  2. 자동온도 조절 오븐
  3. 에어컨디셔너 시스템
  4. 커피 자판기
(정답률: 72%)
  • 커피 자판기는 폐회로 시스템이 아닙니다. 폐회로 시스템은 입력과 출력 사이에 피드백 루프가 있는 제어 시스템을 말합니다. 하지만 커피 자판기는 단순히 버튼을 누르면 미리 설정된 양의 커피가 나오는 간단한 기계이므로 폐회로 시스템의 예로 볼 수 없습니다.
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28. 이온 질화법의 장점으로 틀린 것은?

  1. 처리 부품의 정확한 온도 측정이 쉽다.
  2. 질화 속도가 비교적 빠르다.
  3. 400綽 이하의 저온에서도 질화가 가능하다.
  4. 다른 질화법에 비해서 작업 환경이 매우 좋다.
(정답률: 10%)
  • 이온 질화법은 질화 과정에서 플라즈마를 사용하기 때문에 처리 부품의 표면 온도를 정확하게 측정할 수 있습니다. 이는 다른 질화법에 비해 처리 부품의 온도 조절이 더욱 정확하게 이루어질 수 있어서, 부품의 품질을 높일 수 있는 장점이 있습니다.
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29. 강의 인성을 증가시키기 위하여 적당한 온도(A1점 이하)로 재가열하여 서냉하는 열처리 방법은?

  1. 뜨임(Tempering)
  2. 노말라이징(Normalizing)
  3. 풀림(Annealing)
  4. 담금질(Quenching)
(정답률: 70%)
  • 뜨임(Tempering)은 강의 경도를 낮추고 인성을 높이기 위한 열처리 방법입니다. 강을 고온에서 담금질(Quenching)하여 경도를 높인 후, 적당한 온도(A1점 이하)로 재가열하여 서냉하는 과정을 거칩니다. 이로 인해 강의 내부 구조가 안정화되고, 강의 인성이 증가합니다.
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30. 동일한 재료와 주파수로 검사할 때 횡파가 종파보다 작은 결함들의 검사를 위하여 훨씬 감도가 좋은 이유는?

  1. 횡파의 파장은 종파의 파장보다 짧다.
  2. 횡파는 시험체내에서 쉽게 분산 안된다.
  3. 횡파는 입자진동방향은 불연속에 더 민감하다.
  4. 횡파의 파장은 종파의 파장보다 더 길다.
(정답률: 72%)
  • 횡파의 파장은 종파의 파장보다 짧다. 이는 파장이 짧을수록 물체 내부에서 더 많은 변화를 감지할 수 있기 때문이다. 따라서 횡파는 더 작은 결함을 감지할 수 있으며, 이는 감도가 더 높은 이유가 된다.
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31. 압입자에 의한 경도 시험법이 아닌 것은?

  1. 브리넬 경도
  2. 로크웰 경도
  3. 비커스 시험
  4. 쇼어 경도
(정답률: 73%)
  • 압입자에 의한 경도 시험법은 브리넬 경도, 로크웰 경도, 비커스 시험에 해당합니다. 그러나 쇼어 경도는 압입자가 아닌 시편의 탄성 변형을 이용하여 경도를 측정하는 시험법입니다. 따라서 쇼어 경도는 압입자에 의한 경도 시험법이 아닙니다.
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32. 부하의 변동이 있어도 비교적 안정된 속도를 얻을 수 있는 회로는?

  1. 블리드오프 회로
  2. 미터아웃 회로
  3. 미터인 회로
  4. 블리드온 회로
(정답률: 46%)
  • 미터아웃 회로는 부하의 변동이 있어도 회로 내부에서 발생하는 전압과 전류를 측정하는 미터가 부하와 분리되어 있기 때문에 비교적 안정된 속도를 유지할 수 있습니다. 따라서 미터아웃 회로는 부하의 변동이 큰 곳에서 사용되는 것이 일반적입니다.
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33. 표면층을 급냉시켜 백선화하여 경도 및 내마모성을 향상시킨 주철은?

  1. 구상흑연주철
  2. 가단주철
  3. 칠드주철
  4. 공정흑연주철
(정답률: 59%)
  • 칠드주철은 표면에 칠을 치는 과정을 거쳐 표면층을 보호하고 내마모성을 향상시키는 방법을 사용합니다. 이로 인해 경도와 내마모성이 향상되어 더욱 강한 주철이 됩니다. 따라서 주어진 보기 중에서 칠드주철이 표면층을 보호하고 내마모성을 향상시키는 방법을 사용하기 때문에 정답입니다.
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34. 열처리시 결정립을 미세화 하는 원소는?

  1. Aℓ
  2. Si
  3. Cr
  4. Mo
(정답률: 67%)
  • 알루미늄(Al)은 열처리시 빠르게 결정화되는 경향이 있어 결정립을 미세화하는데 효과적입니다. 이는 알루미늄의 결정화 속도가 빠르기 때문입니다. 따라서 알루미늄은 열처리 공정에서 많이 사용되며, 특히 금속 합금에서는 중요한 원소 중 하나입니다.
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35. 회전기기의 축봉 장치로 정유공장, 발전소, 기타 가정용기기 등의 펌프에 유체의 누설방지용으로 가장 적합한 소결 재료는?

  1. 목재필터
  2. 분말 마찰부품
  3. 초미립 초경합금
  4. 메카니칼 실
(정답률: 50%)
  • 메카니칼 실은 고강도 섬유로 만들어져 있어서 내구성이 뛰어나며, 유체의 누설을 막는 높은 밀착력을 가지고 있습니다. 따라서 회전기기의 축봉 장치에 사용하기에 가장 적합한 소결 재료입니다. 반면에 목재필터는 유체의 누설 방지에는 취약하며, 분말 마찰부품과 초미립 초경합금은 내구성이 부족하여 회전기기의 축봉 장치에는 적합하지 않습니다.
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36. 진동자로부터 초음파가 나오는 모양을 무엇이라고 하는가?

  1. 음향변환
  2. 지향계수
  3. 임피던스
  4. 송신음장
(정답률: 9%)
  • 진동자로부터 초음파가 나오는 모양을 송신음장이라고 합니다. 이는 진동자가 발생시키는 파동이 공기 중을 전파하면서 만들어지는 소리의 형태를 의미합니다. 다른 보기들은 음향 기술 용어이지만, 송신음장은 진동자에서 발생하는 파동의 형태를 나타내는 용어입니다.
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37. 과공석강(C 1.13%)을 900℃에서 풀림한 것으로 냉각과정에서 오스테나이트 입계에 망상(network)으로 석출하는 조직은?

  1. 베이나이트
  2. 시멘타이트
  3. 페라이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 44%)
  • 과공석강은 탄소 함량이 낮은 강종으로, 900℃에서 풀림 처리를 하면 오스테나이트 상태가 된다. 이 상태에서 냉각을 하면, 망상(network)으로 석출하는 조직은 시멘타이트이다. 이는 탄소가 과포화된 상태에서 냉각하면, 탄소가 시멘타이트로 석출되기 때문이다. 따라서, 정답은 "시멘타이트"이다.
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38. 중량물 취급이 가능한 천장크레인 운전시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 크레인운전은 신호를 확인 후 신호에 따라 운전한다.
  2. 크레인의 걸고리를 정확히 걸고 확인 후 움직인다.
  3. 갑작스러운 발진, 정지를 해서는 안된다.
  4. 적재 제한량을 초과 하면 신속히 운전한다.
(정답률: 73%)
  • "적재 제한량을 초과 하면 신속히 운전한다."는 틀린 내용입니다. 적재 제한량을 초과하면 크레인이 불안정해지고 사고가 발생할 수 있으므로 적재 제한량을 반드시 지켜야 합니다.
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39. 펄라이트(Pearlite)의 성질 중 틀린 것은?

  1. α 와 Fe3C 의 층상 혼합상태의 공석조직이다.
  2. 서냉조직으로 안정하다.
  3. 비자성으로 다면체조직이다.
  4. 순철에 비해 강도 및 경도가 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 펄라이트는 비자성으로 다면체조직이 아니라, 비정질적인 혼합조직이다. 따라서 "비자성으로 다면체조직이다."가 틀린 것이다. 펄라이트는 α와 Fe3C의 층상 혼합상태의 공석조직이며, 서냉조직으로 안정하며, 순철에 비해 강도 및 경도가 크다는 것은 맞는 성질이다.
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40. 상온에서 금속의 전성, 연성이 풍부한 Al, Cu, Ag 등의 결정구조는?

  1. 체심입방격자
  2. 면심입방격자
  3. 조밀육방격자
  4. 정방격자
(정답률: 44%)
  • 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 등의 금속은 상온에서 전성과 연성이 높은 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특징은 결정구조와 밀접한 관련이 있습니다.

    이 중에서도 Al, Cu, Ag는 모두 면심입방격자 구조를 가지고 있습니다. 면심입방격자 구조는 결정 구조 중에서 가장 밀도가 높은 구조 중 하나로, 원자들이 서로 가까이 위치하여 전성과 연성이 높은 특징을 가지게 됩니다.

    반면에 체심입방격자 구조는 원자들이 서로 멀리 위치하여 전성과 연성이 낮은 특징을 가지게 됩니다. 조밀육방격자 구조와 정방격자 구조도 면심입방격자 구조보다는 밀도가 낮아 전성과 연성이 낮은 특징을 가지게 됩니다.

    따라서, Al, Cu, Ag 등의 금속이 전성과 연성이 높은 이유는 면심입방격자 구조를 가지고 있기 때문입니다.
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3과목: 임의 구분

41. 알루미늄에 대한 설명은?

  1. 가볍고 내식성은 나빠 전선용 사용은 불가능 하다.
  2. Cu, Mg, Si, Zn, Ni 등의 원소를 넣어 만든 고강도 알루미늄합금은 순 알루미늄 보다 기계적 성질이 떨어진다.
  3. Si, Fe, Cu, Ti, Mn 등을 첨가하면 도전율이 상승한다.
  4. 표면에 발생한 산화피막에 의해 내식성이 향상된다.
(정답률: 60%)
  • 알루미늄은 공기 중에서 산화되어 산화피막이 형성되는데, 이 산화피막은 알루미늄의 내식성을 향상시키는 역할을 합니다. 산화피막은 알루미늄과 산소 사이에 생성되는 두꺼운 층으로, 알루미늄을 외부 환경으로부터 보호하고 내식성을 향상시킵니다. 따라서 알루미늄은 내식성이 향상된다는 특징을 가지고 있습니다.
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42. 현미경 조직시험에 필요한 시험편의 연마시 연한 재질이나 연마속도가 느린 재료에 적합한 것은?

  1. 물리적 연마
  2. 전해 연마
  3. 열강화 연마
  4. 중합 연마
(정답률: 59%)
  • 전해 연마는 전기적인 에너지를 이용하여 연마하는 방법으로, 연마속도가 느리거나 연한 재질에 적합합니다. 이는 전기적인 에너지를 이용하여 연마할 때 마찰열이 발생하지 않기 때문입니다. 따라서 현미경 조직시험에 필요한 시험편의 연마시 전해 연마가 적합합니다.
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43. 현미경 조직 시험에 사용되는 부식제를 금속재료별로 나열하였다. 잘못된 것은?

  1. 철강 : 질산 알코올 용액
  2. 구리(Cu) : 염화제2철 용액
  3. 니켈(Ni) : 질산 초산 용액
  4. 알루미늄(Al) : 왕수
(정답률: 65%)
  • 알루미늄은 왕수(농도가 높은 수산화 나트륨 용액)에 의해 부식됩니다. 왕수는 알루미늄 산화물 표면을 녹여 제거하고, 새로운 산화물 층이 생성되어 부식을 계속합니다. 따라서 알루미늄은 왕수에 의해 부식됩니다.
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44. 천인률의 공식으로 옳은 것은?

  1. 천인률=(재해자수/근로자수)×1000
  2. 천인률=(재해건수/연근로기준수)×1000
  3. 천인률=(총근로자손실수/연간근로시간수)×1000
  4. 천인률=(총근로손실일수/연근로시간수)×1000
(정답률: 65%)
  • 정답은 "천인률=(재해자수/근로자수)×1000" 입니다.

    천인률은 일하는 사람들 중에서 일을 하다가 사고를 당한 사람의 비율을 나타내는 지표입니다. 따라서 천인률을 계산할 때는 일하는 사람들의 수인 근로자수와 사고를 당한 사람들의 수인 재해자수를 이용합니다. 이를 천명당 수로 나타내기 위해 1000을 곱해줍니다. 따라서 천인률=(재해자수/근로자수)×1000 공식이 옳습니다.
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45. 두개 이상의 분기회로를 갖고 회호 내에서 작동순서를 붙여서 유압을 제어하는 밸브는?

  1. 시퀜스밸브
  2. 니들밸브
  3. 첵밸브
  4. 게이트밸브
(정답률: 67%)
  • 시퀜스밸브는 두 개 이상의 분기회로를 갖고 회로 내에서 작동순서를 붙여서 유압을 제어하는 밸브입니다. 다른 보기들은 각각 단일 회로를 제어하는 밸브들이며, 시퀜스밸브는 여러 개의 회로를 제어할 수 있어서 다양한 유압 시스템에서 사용됩니다.
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46. 침투탐상검사에서 불연속부 내에 들어 있는 침투액이 표면으로 흡출되어 지시를 형성하는 작용을 무엇이라 하는가?

  1. 스며 나옴(Bleed out)
  2. 모세관 현상(Capillarity)
  3. 표면 장력(Surface tension)
  4. 적심성(Wettability)
(정답률: 29%)
  • 침투탐상검사에서 불연속부 내에 들어 있는 침투액이 표면으로 흡출되어 지시를 형성하는 작용을 "스며 나옴(Bleed out)"이라고 합니다. 이는 침투액이 불연속부 내부에서 압력 차이에 의해 흐르면서 표면으로 스며들어 나오기 때문입니다. 이러한 현상은 침투탐상검사에서 중요한 역할을 합니다.
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47. 강의 담금질시 Ar" 변태의 설명으로 맞는 것은?

  1. 과포화된 탄소가 확산하여 시멘타이트를 형성한다.
  2. 오스테나이트로부터 페라이트 시멘타이트로 분해 확산하는 변태이다.
  3. 580℃부근에서 Ar" 변태의 최대속도가 된다
  4. Ar" 변태는 250℃이하에서 일어나며 무확산변태이다.
(정답률: 47%)
  • Ar" 변태는 250℃이하에서 일어나며 무확산변태이다. 이는 과포화된 탄소가 확산하여 시멘타이트를 형성하는 변태와는 다른 현상이다. Ar" 변태는 오스테나이트로부터 페라이트 시멘타이트로 분해 확산하는 변태이며, 580℃부근에서 최대속도가 된다는 설명은 페라이트 시멘타이트에서 오스테나이트로 역변태가 일어나는 과정에서 해당된다.
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48. 강도/중량비가 높고 내식성이 좋으며 항공기의 기체재료 등으로 쓰이는 금속은?

  1. Cu
  2. Ni
  3. Ti
  4. Fe
(정답률: 83%)
  • 강도/중량비가 높은 금속은 항공기와 같은 고성능 산업에서 매우 중요합니다. 이러한 요구 사항을 충족시키는 금속 중 하나는 티타늄(Ti)입니다. 티타늄은 내식성이 좋고 경량화에 용이하며, 높은 강도와 내구성을 가지고 있어 항공기의 기체재료로 널리 사용됩니다. 따라서, 정답은 "Ti"입니다.
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49. WC분말과 Co분말을 압축 성형하여 만든 재료는?

  1. 화이트메탈
  2. 탄소공구강
  3. 고속도강
  4. 초경합금
(정답률: 60%)
  • WC분말과 Co분말을 압축 성형하여 만든 재료는 초경합금입니다. 이는 WC와 Co가 고온에서 반응하여 형성되는 탄화물과 함유된 합금으로, 높은 경도와 내마모성, 내식성 등의 우수한 물성을 가지고 있기 때문입니다. 또한, 초경합금은 고속 절삭용 도구, 금형, 항공기 부품 등 다양한 산업 분야에서 사용되는 고급 재료입니다.
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50. 자동차의 경량화 재료 활용을 위해 HSLA강의 결점 보강을 위한 재료는?

  1. 파인세라믹스
  2. DP강(복합조직강)
  3. 두랄루민
  4. 베릴륨합금
(정답률: 55%)
  • DP강은 Dual Phase 강으로, 강도와 가공성이 뛰어나며, 경량화에 적합한 재료입니다. 또한, HSLA강의 결점 보강을 위한 재료로 적합하며, 고강도 강재로서 자동차 부품 제작에 많이 사용됩니다. 따라서, 자동차의 경량화 재료 활용을 위해 HSLA강의 결점 보강을 위한 재료로 DP강이 선택됩니다.
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51. 자동제어의 장점으로 맞는 것은?

  1. 인간 능력이상의 정밀한 작업이 가능하다.
  2. 인간의 가능한 연속작업도 불가능하다.
  3. 투자 자본의 절약이 불가능하다.
  4. 위험한 사고의 방지가 불가능하다.
(정답률: 75%)
  • 자동제어는 인간의 능력을 초월하여 정밀한 작업을 가능하게 합니다. 인간이 수행하기 어려운 반복적이고 정확한 작업을 자동으로 수행할 수 있기 때문에 인간 능력 이상의 작업이 가능해집니다. 예를 들어, 공장에서 제품을 생산할 때 자동화된 생산라인을 사용하면 인간이 수작업으로 할 수 없는 정밀한 작업을 빠르고 정확하게 수행할 수 있습니다.
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52. X-선 투과검사법으로 재료의 결함을 검사함에 있어서 그 성질을 이용하지 않는 것은?

  1. 금속층의 두께
  2. X-선의 파장
  3. 투과하는 물체의 밀도
  4. 물체의 색깔
(정답률: 80%)
  • X-선은 물체의 색깔과는 관련이 없는 전자기파이기 때문에 X-선 투과검사법으로 재료의 결함을 검사함에 있어서는 물체의 색깔을 이용하지 않습니다.
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53. 다음 중 각국의 재료시험 규격으로 틀린 것은?

  1. ASTM : 미국
  2. DIN : 독일
  3. JIS : 일본
  4. DS : 영국
(정답률: 75%)
  • DS는 덴마크의 재료시험 규격이며, 영국의 재료시험 규격은 BS입니다.
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54. 온도검출용으로 사용되는 열전대 재료 중 가장 높은 온도를 검출할 수 있는 것은?

  1. 크로멜 - 알루멜
  2. 철 - 크로멜
  3. 백금 - 로듐
  4. 구리 - 콘스탄탄
(정답률: 64%)
  • 백금 - 로듐은 고온에서 안정적인 성질을 가지고 있어서, 다른 열전대 재료들보다 더 높은 온도에서도 정확한 검출이 가능합니다. 따라서 온도검출용으로 사용되는 열전대 재료 중 가장 높은 온도를 검출할 수 있는 것입니다.
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55. 다음 중에서 작업자에 대한 심리적 영향을 가장 많이 주는 작업측정의 기법은?

  1. PTS법
  2. 워크 샘플링법
  3. WF법
  4. 스톱 워치법
(정답률: 74%)
  • 스톱 워치법은 작업자가 작업을 수행하는 데 걸리는 시간을 정확하게 측정할 수 있기 때문에 작업자의 성과를 정량적으로 파악할 수 있습니다. 이에 따라 작업자는 자신의 성과를 인식하고, 성과 개선을 위해 노력하게 됩니다. 따라서 작업자에게 가장 큰 심리적 영향을 주는 작업측정의 기법입니다.
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56. 다음 중 로트별 검사에 대한 AQL 지표형 샘플링검사 방식은 어느 것인가?

  1. KS A ISO 2859-0
  2. KS A ISO 2859-1
  3. KS A ISO 2859-2
  4. KS A ISO 2859-3
(정답률: 56%)
  • 정답은 "KS A ISO 2859-1"입니다. 이는 로트별 검사에서 AQL(Acceptable Quality Level) 지표를 사용하여 샘플링 검사를 수행하는 방식을 의미합니다. 이 방식은 제품의 불량률을 허용 가능한 수준으로 제한하고, 샘플링 검사를 통해 제품의 품질을 평가합니다. 이 방식은 일반적으로 대량 생산에서 사용되며, 제품의 일부만 검사하여 전체 제품의 품질을 추정합니다.
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57. 여력을 나타내는 식으로 가장 올바른 것은?

  1. 여력 = 1일 실동시간 × 1개월 실동시간 × 가동대수
(정답률: 43%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 다음과 같습니다.
    - 여력은 일정 기간 동안 생산할 수 있는 능력을 의미합니다.
    - 따라서 여력을 나타내는 식은 일정 기간 동안 생산할 수 있는 시간과 생산 대수를 곱한 것입니다.
    - ""는 1일 실동시간과 1개월 실동시간을 모두 고려하고, 가동대수도 함께 곱한 식으로 가장 올바른 식입니다.
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58. 다음 데이터로부터 통계량을 계산한 것 중 틀린 것은?

  1. 중앙값(Me) = 24.3
  2. 제곱합(S) = 7.59
  3. 시료분산(s2) = 8.988
  4. 범위(R) = 7.6
(정답률: 54%)
  • 제곱합(S) = 7.59이 틀린 것입니다.

    제곱합(S)는 각 데이터와 평균값의 차이를 제곱한 값의 합으로 계산됩니다. 따라서 S = (19.5-24.3)^2 + (22.1-24.3)^2 + (23.8-24.3)^2 + (24.1-24.3)^2 + (25.0-24.3)^2 = 7.59이 됩니다.

    중앙값(Me)는 데이터를 크기순으로 나열했을 때 가운데 위치한 값으로, 이 경우에는 23.8입니다.

    시료분산(s^2)은 각 데이터와 평균값의 차이를 제곱한 값의 평균으로 계산됩니다. 따라서 s^2 = ((19.5-24.3)^2 + (22.1-24.3)^2 + (23.8-24.3)^2 + (24.1-24.3)^2 + (25.0-24.3)^2) / 4 = 8.988이 됩니다.

    범위(R)는 데이터의 최댓값과 최솟값의 차이로 계산됩니다. 따라서 R = 25.0 - 19.4 = 7.6이 됩니다.
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59. 생산보전(PM:Productive Maintenance)의 내용에 속하지 않는 것은?

  1. 사후보전
  2. 안전보전
  3. 예방보전
  4. 개량보전
(정답률: 38%)
  • 안전보전은 생산설비의 안전성을 유지하고 개선하는 활동으로, 생산보전과는 다른 분야입니다. 생산보전은 생산설비의 가동률과 성능을 유지하고 개선하는 활동으로, 예방보전, 사후보전, 개량보전 등이 해당됩니다.
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60. 다음 중 계량치 관리도는 어느 것인가?

  1. R 관리도
  2. nP 관리도
  3. C 관리도
  4. U 관리도
(정답률: 55%)
  • R 관리도는 측정값들의 변동성을 관리하는데 사용되는 계량치 관리도입니다. R 관리도는 측정값들의 범위를 추적하여 공정의 안정성을 평가하고, 공정의 변동성을 줄이기 위한 개선점을 찾는데 유용합니다. 따라서, R 관리도가 계량치 관리도 중에서 측정값들의 변동성을 관리하는데 사용되는 것입니다.
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