금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2005-07-17)

금속재료기능장 2005-07-17 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료기능장 2005-07-17 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

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: 67%)
  • 재료의 탄성 영역 내에서 응력은 변형률(스트레인)에 비례하며, 이때의 비례 상수가 탄성계수라는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = E \epsilon$ 응력 = 탄성계수 × 변형률
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $\sigma = E \epsilon$
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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: 82%)
  • 서브제로 처리(심냉 처리)는 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시켜 경도와 치수 안정성을 높이는 공정입니다. 따라서 잔류 마텐자이트가 오스테나이트로 변화한다는 설명은 변태 방향이 반대로 설명된 잘못된 내용입니다.
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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: 87%)
  • 오스테퍼링(Austempering)은 $M_s$ 점 직상 온도에서 항온 유지하여 베이나이트(Bainite) 조직을 얻음으로써 강도와 인성을 동시에 높이는 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: 65%)
  • 마텐자이트 변태는 오스테나이트를 임계냉각속도 이상으로 급냉시킬 때 발생하는 무확산 변태입니다.

    오답 노트
    원자 확산 동반: 확산 없이 일어나는 변태임
    FCC 구조: BCT(체심정방격자) 구조를 가짐
    강에서만 형성: 합금강 등 다양한 합금계에서 형성 가능
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5. 강의 열처리에서 중온용 염욕제의 온도 범위는?

  1. 150∼350℃
  2. 550∼950℃
  3. 1050∼1350℃
  4. 1450∼1600℃
(정답률: 81%)
  • 강의 열처리 시 사용하는 염욕제는 온도 범위에 따라 구분되며, 중온용 염욕제는 일반적으로 $550 \sim 950 \text{℃}$ 범위에서 사용됩니다.
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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: 65%)
  • 연강재료의 응력-변형률 선도에서 항복점은 응력이 더 이상 증가하지 않음에도 불구하고 변형률이 급격히 증가하는 지점을 말합니다. 따라서 하중의 증가 없이 변형이 증가하는 특성을 보입니다.
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7. X-선이 물질계에 부딛혀 진행방향을 바꾸는 현상은?

  1. 전자생성
  2. 광전효과
  3. 흡수계수
  4. 톰슨산란
(정답률: 83%)
  • X-선이 원자 내에 속박된 전자와 충돌하여 진행 방향을 바꾸는 현상을 톰슨산란이라고 합니다.

    오답 노트
    전자생성: 고에너지 방사선이 물질과 반응하여 전자를 방출하는 현상
    광전효과: 빛이나 X-선이 물질에 조사될 때 전자가 튀어나오는 현상
    흡수계수: 물질을 통과하는 방사선이 감쇠되는 비율
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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%)
  • 경화능은 담금질 시 마텐자이트를 얻기 쉬운 성질로, 임계냉각속도가 작을수록 경화능이 큽니다. 경화능은 합금원소뿐만 아니라 탄소 함유량에도 직접적인 영향을 받으므로 탄소의 양과 무관하다는 설명은 틀렸습니다.
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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: 80%)
  • 구상 흑연 주철에서 흑연 주위에 펄라이트나 페라이트 조직이 고리 모양으로 둘러싸여 마치 소의 눈처럼 보이는 특유의 조직을 불스 아이(bull's eye) 조직이라고 합니다.
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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: 70%)
  • 용질 원자가 용매 원자의 결정 격자 내에 치환 또는 침입하여 들어가면서, 모체 금속과 동일한 결정 구조를 유지하는 고체 용액을 1차 고용체라고 합니다.
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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: 81%)
  • KS 기준에 따라 와류 탐상 시험을 연속적으로 수행할 경우, 시험 감도의 정확성을 유지하기 위해 적어도 4시간 마다 감도 확인을 실시해야 합니다.
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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: 62%)
  • 규소(Si)는 철에 고용되어 강도, 경도, 탄성 한도를 높이는 효과가 있으나, 연신율과 충격값은 감소시키는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    망간(Mn): 변태점을 낮추어 열처리 효과를 좋게 함
    인(P): 결정입자를 조대화시키고 상온 충격값을 저하시킴(상온취성)
    구리(Cu): 부식에 대한 저항성을 증가시킴
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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: 63%)
  • 철-탄소 평형 상태도에서 각 상의 분율을 구할 때는 지렛대 원리(Lever Rule)를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{초석 } \alpha = \frac{C_0 - C_P}{C_{\alpha} - C_P}$$
    (단, $C_0$: 합금 탄소량, $C_P$: 공석점 탄소량, $C_{\alpha}$: $\alpha$ 최대 고용도)
    ② [숫자 대입]
    $$\text{초석 } \alpha = \frac{0.85 - 0.2}{0.85 - 0.025}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{초석 } \alpha = 78.78\% \approx 8$$
    따라서 펄라이트의 양은 $100\% - 78.78\% = 21.22\% \approx 2$이므로, 초석 $\alpha$와 펄라이트의 비는 8:2가 됩니다.
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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: 86%)
  • 산화 및 탈탄 반응은 철($Fe$)이나 시멘타이트($Fe_3C$)가 산소($O_2$), 이산화탄소($CO_2$), 수소($H_2$) 등과 반응하는 과정입니다. 반면 $4Fe + 3SiCl_4 = 4FeCl_3 + 3Si$ 반응은 실리콘의 환원 반응으로, 일반적인 고온 가열 시의 산화 및 탈탄 반응에 해당하지 않습니다.
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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: 77%)
  • 침탄층 깊이는 확산 거리 공식에 따라 시간의 제곱근과 확산 계수의 곱에 비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $d = K \sqrt{t}$ 침탄깊이 = 계수 × $\sqrt{시간}$
    ② [숫자 대입] $d = 0.635 \times \sqrt{4}$
    ③ [최종 결과] $d = 1.27$ mm
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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: 91%)
  • 조미니(Jominy) 시험은 표준 시편의 한쪽 끝단만 급냉시켜 냉각 거리에 따른 경도 변화를 측정함으로써 강의 담금질 경화능을 평가하는 대표적인 방법입니다.
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17. 엑스선(X-ray)관의 타겟트(taget)용도에 가장 적합한 것은?

  1. 동합금
  2. 탄소
  3. 탄화물
  4. 텅스텐
(정답률: 81%)
  • X-ray 관의 타겟은 고속 전자가 충돌할 때 발생하는 고열을 견뎌야 하며, 효율적인 X-선을 방출해야 하므로 융점이 매우 높고 원자번호가 큰 텅스텐이 가장 적합합니다.
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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: 91%)
  • 충격시험은 재료에 갑작스러운 충격을 가해 파괴될 때까지 흡수하는 에너지를 측정함으로써, 재료의 끈질긴 성질인 인성과 쉽게 깨지는 성질인 취성을 파악하는 시험입니다.
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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: 79%)
  • 초음파 탐상검사는 고주파 초음파를 재료 내부에 송신하여 내부 결함에서 반사되는 에코를 분석하므로, 재료 내부의 면상 결함을 검출하는 능력이 가장 탁월합니다.

    오답 노트
    형광 침투검사, 자분 탐상검사: 표면 및 표면 직하 결함 검출용
    전자유도 시험검사: 표면 결함 및 전도성 재료 검사
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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: 50%)
  • 제시된 방사성 동위 원소 중 세슘-137($^{137}Cs$)의 반감기가 약 30년으로 가장 깁니다.

    오답 노트
    Ir 192: 약 0.74년
    Tm 170: 약 68일
    Co 60: 약 5.27년
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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: 62%)
  • 스테인리스강과 같은 금속 재질 내부에 끼워진 고무(수소 함유 물질) 링의 존재 여부를 확인하려면, 금속은 투과시키고 가벼운 원소(수소 등)에 민감하게 반응하는 중성자 방사선투과시험이 가장 효과적입니다.
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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: 76%)
  • X-선을 발생시키기 위해서는 필라멘트에서 열전자를 방출시키고, 이를 고전압으로 가속하여 금속 표적에 충돌시켜야 합니다.

    오답 노트
    열전자의 충격을 받는 금속 표적이 없어야 한다: 가속된 전자가 금속 표적에 충돌할 때 비로소 X-선이 발생하므로 표적은 반드시 필요합니다.
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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: 49%)
  • X-선을 이용하여 결정 구조와 격자 상수를 분석하는 대표적인 방법에는 분말법, 라우에법, 후면 반사법 등이 있습니다.

    오답 노트
    전자 방사선투과검사법: 결정 구조 분석이 아닌 내부 결함을 검출하는 비파괴 검사 방법입니다.
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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: 67%)
  • X-선이 결정 격자면에서 회절되어 보강 간섭을 일으키기 위한 조건인 브래그(Bragg) 법칙을 묻는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $n\lambda = 2d\sin\theta$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 과정 생략)
    ③ [최종 결과] $n\lambda = 2d\sin\theta$
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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: 78%)
  • 시즌 균열은 황동 등의 구리합금에서 잔류 응력과 부식성 환경이 결합하여 발생합니다. 이를 방지하기 위해 응력제거 풀림을 하거나, $Sn$, $Si$ 등을 첨가하고, $Zn$ 도금을 통해 보호막을 형성합니다. $H_{2}$ 분위기 가열은 일반적인 산화 방지책일 뿐 시즌 균열의 직접적인 방지책은 아닙니다.
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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: 41%)
  • 담금질을 하면 조직이 마르텐사이트로 변하며 내부 응력이 증가하고 결정립이 미세해져 자화시키기 어려운 성질인 보자력이 커지게 됩니다.

    오답 노트
    탄소함량이 많으면: 보자력이 커짐
    탄소함량이 높은 강: 투자율이 낮아짐
    오스테나이트강: 상자성체임
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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: 77%)
  • 폐회로 시스템은 출력값이 입력에 영향을 주는 피드백 루프가 있어야 합니다. 커피 자판기는 정해진 순서대로 동작하는 개회로(Open-loop) 시스템의 대표적인 예입니다.

    오답 노트
    배의 조타장치, 자동온도 조절 오븐, 에어컨디셔너 시스템: 모두 센서를 통해 상태를 확인하고 제어하는 피드백 시스템임
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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: 45%)
  • 이온 질화법은 플라스마를 이용하므로 질화 속도가 빠르고 저온 처리가 가능하며 환경 오염이 적지만, 플라스마 방전 특성상 처리 부품의 정확한 온도를 측정하는 것이 매우 어렵습니다.
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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: 65%)
  • 담금질 후의 강은 경도는 높으나 취성이 커서 충격에 약하므로, $A_{1}$ 변태점 이하의 온도로 재가열 후 서냉하여 인성을 부여하는 뜨임(Tempering) 처리가 필요합니다.
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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: 65%)
  • 초음파 검사에서 파장이 짧을수록 작은 결함에 의한 반사 및 산란이 잘 일어나므로 감도가 좋아집니다. 횡파는 종파보다 속도가 느려 동일 주파수에서 파장이 더 짧기 때문에 작은 결함 검출에 유리합니다.
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31. 압입자에 의한 경도 시험법이 아닌 것은?

  1. 브리넬 경도
  2. 로크웰 경도
  3. 비커스 시험
  4. 쇼어 경도
(정답률: 83%)
  • 쇼어 경도는 압입자가 아닌 다이아몬드 추를 낙하시켜 그 반발 높이로 경도를 측정하는 반발 경도 시험법입니다.

    오답 노트
    브리넬, 로크웰, 비커스: 압입자를 재료에 눌러 자국을 만드는 압입 경도 시험법
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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: 58%)
  • 미터아웃 회로는 실린더에서 나가는 기름의 양을 조절하여 배압을 형성하므로, 부하 변동이 있어도 속도가 안정적으로 유지됩니다.
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33. 표면층을 급냉시켜 백선화하여 경도 및 내마모성을 향상시킨 주철은?

  1. 구상흑연주철
  2. 가단주철
  3. 칠드주철
  4. 공정흑연주철
(정답률: 55%)
  • 주철의 표면을 급냉시켜 백선화(White iron)함으로써 표면 경도와 내마모성을 극대화한 주철을 칠드주철이라고 합니다.
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34. 열처리시 결정립을 미세화 하는 원소는?

  1. Aℓ
  2. Si
  3. Cr
  4. Mo
(정답률: 54%)
  • 알루미늄(Aℓ)은 금속의 열처리 과정에서 결정립의 성장을 억제하여 조직을 미세화하는 역할을 하는 원소입니다.
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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: 72%)
  • 정유공장이나 발전소의 펌프와 같이 유체의 누설을 완벽하게 방지해야 하는 회전기기 축봉 장치에는 메카니칼 실이 가장 적합합니다.
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36. 진동자로부터 초음파가 나오는 모양을 무엇이라고 하는가?

  1. 음향변환
  2. 지향계수
  3. 임피던스
  4. 송신음장
(정답률: 55%)
  • 초음파 탐상 검사에서 진동자로부터 초음파가 방사되어 나오는 영역이나 모양을 송신음장이라고 합니다.
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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: 45%)
  • 과공석강을 풀림 처리하면 냉각 과정에서 오스테나이트 입계를 따라 망상(network) 형태로 시멘타이트가 석출됩니다.
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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: 93%)
  • 천장크레인 운전 시에는 안전을 위해 신호 준수, 정확한 걸이 확인, 급발진 및 급정지 금지가 필수적입니다.

    오답 노트
    적재 제한량을 초과 하면 신속히 운전한다: 적재 제한량을 초과하여 운전하는 것은 매우 위험하며 절대 금지해야 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: 71%)
  • 펄라이트는 $\alpha$ 페라이트와 $Fe_{3}C$ 시멘타이트가 층상으로 배열된 공석 조직으로, 서냉 시 형성되는 안정적인 조직이며 순철보다 강도와 경도가 높습니다.

    오답 노트
    비자성으로 다면체조직이다: 펄라이트는 자성을 가지며 층상 구조를 이룹니다.
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40. 상온에서 금속의 전성, 연성이 풍부한 Al, Cu, Ag 등의 결정구조는?

  1. 체심입방격자
  2. 면심입방격자
  3. 조밀육방격자
  4. 정방격자
(정답률: 69%)
  • Al, Cu, Ag와 같은 금속들은 원자들이 입방체의 각 면 중심에 위치하는 면심입방격자(FCC) 구조를 가집니다. 이 구조는 슬립 시스템이 많아 전성과 연성이 매우 뛰어난 특징이 있습니다.
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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: 68%)
  • 알루미늄은 공기 중에서 표면에 얇고 치밀한 산화피막($$Al_2O_3$$)이 자연적으로 형성되어 내부의 부식을 막아주므로 내식성이 매우 뛰어납니다.

    오답 노트
    가볍고 내식성이 좋아 전선용으로 사용 가능함 / 합금 시 기계적 성질이 향상됨 / 불순물이나 합금 원소 첨가 시 도전율은 오히려 하락함
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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: 79%)
  • 전해 연마는 전해액 속에서 전기 화학적으로 표면을 용해시키는 방법으로, 물리적 연마가 어려운 연한 재질이나 연마 속도가 매우 느린 재료의 조직 시험편 제작에 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: 84%)
  • 금속 조직 시험 시 알루미늄(Al)의 부식제로는 수산화나트륨 용액을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    왕수: 금이나 백금 같은 귀금속을 녹이는 강한 산성 용액으로 알루미늄 부식제로는 부적절함
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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: 81%)
  • 천인률은 근로자 1,000명당 발생하는 재해자 수의 비율을 나타내는 지표입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{천인률} = \frac{\text{재해자수}}{\text{근로자수}} \times 1000$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{천인률} = \frac{\text{재해자수}}{\text{근로자수}} \times 1000$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{천인률} = \frac{\text{재해자수}}{\text{근로자수}} \times 1000$$
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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: 90%)
  • 두 개 이상의 분기 회로에서 작동 순서를 정하여 유압을 제어하는 밸브는 시퀜스밸브(Sequence Valve)입니다.
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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: 72%)
  • 침투탐상검사에서 불연속부(결함) 내부에 침투했던 침투액이 현상제에 의해 표면으로 다시 밀려 나와 지시를 형성하는 현상을 스며 나옴(Bleed out)이라고 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: 54%)
  • Ar" 변태는 오스테나이트가 마르텐자이트로 변화하는 변태(Ms)를 의미하며, 원자의 확산 없이 격자 구조가 변하는 무확산변태입니다. 따라서 Ar" 변태는 $250^{\circ}C$이하에서 일어나며 무확산변태라는 설명이 정답입니다.
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48. 강도/중량비가 높고 내식성이 좋으며 항공기의 기체재료 등으로 쓰이는 금속은?

  1. Cu
  2. Ni
  3. Ti
  4. Fe
(정답률: 90%)
  • Ti(티타늄)은 비강도(강도/중량비)가 매우 높고 부식에 강한 내식성을 가지고 있어, 무게 절감이 필수적인 항공기 기체 재료나 의료용 임플란트 등에 널리 사용됩니다.
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49. WC분말과 Co분말을 압축 성형하여 만든 재료는?

  1. 화이트메탈
  2. 탄소공구강
  3. 고속도강
  4. 초경합금
(정답률: 71%)
  • 초경합금은 탄화텅스텐(WC) 분말을 주성분으로 하고, 결합제로서 코발트(Co) 분말을 섞어 고온·고압에서 소결하여 만든 매우 단단한 합금 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: 83%)
  • DP강(복합조직강)은 연질의 페라이트와 경질의 마르텐사이트 조직이 혼합된 강재로, HSLA강의 한계를 보완하여 고강도와 우수한 성형성을 동시에 확보할 수 있어 자동차 경량화 재료로 활용됩니다.
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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: 86%)
  • 자동제어는 인간의 개입 없이 정해진 프로그램이나 피드백에 의해 작동하므로, 인간의 한계를 뛰어넘는 정밀한 제어와 반복 작업이 가능하며 위험한 환경에서도 안전하게 작업할 수 있는 장점이 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: 93%)
  • X-선 투과검사는 X-선이 물질을 투과할 때 밀도, 두께, 원자번호 등에 따라 흡수되는 정도가 다른 성질을 이용하는 것이며, 물체의 색깔은 투과 성능에 영향을 주지 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: 85%)
  • 영국의 재료시험 규격은 BS(British Standard)입니다.

    오답 노트
    DS: 영국 규격이 아님
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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: 77%)
  • 백금-로듐 열전대는 내열성과 내식성이 매우 뛰어나 다른 열전대 재료보다 훨씬 높은 고온 영역의 온도를 검출하는 데 사용됩니다.
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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: 79%)
  • 스톱 워치법은 측정자가 작업자를 직접 옆에서 지켜보며 시간을 측정하므로, 작업자가 심리적 압박감을 느껴 평소와 다른 속도로 작업하게 되는 영향이 가장 큽니다.
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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: 74%)
  • 로트별 검사에서 AQL(합격품질수준) 지표형 샘플링 검사 방식의 표준 규격은 KS A ISO 2859-1입니다.
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57. 여력을 나타내는 식으로 가장 올바른 것은?

  1. 여력 = 1일 실동시간 × 1개월 실동시간 × 가동대수
(정답률: 67%)
  • 여력은 설비의 최대 능력에서 실제 부하를 뺀 값에 보정계수 $f$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{여력} = (\text{능력} - \text{부하}) \times f \times \frac{1}{100}$
    ② [숫자 대입] 해당 없음
    ③ [최종 결과] $\text{여력} = (\text{능력} - \text{부하}) \times f \times \frac{1}{100}$
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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: 68%)
  • 데이터 $21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1$의 통계량을 계산합니다.
    먼저 평균 $\bar{x} = \frac{21.5 + 23.7 + 24.3 + 27.2 + 29.1}{5} = 25.16$ 입니다.
    제곱합 $S$는 각 데이터와 평균의 차이의 제곱 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \sum (x_i - \bar{x})^2$
    ② [숫자 대입] $S = (21.5-25.16)^2 + (23.7-25.16)^2 + (24.3-25.16)^2 + (27.2-25.16)^2 + (29.1-25.16)^2$
    ③ [최종 결과] $S = 44.952$
    따라서 제곱합이 $7.59$라는 설명은 틀렸습니다.
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59. 생산보전(PM:Productive Maintenance)의 내용에 속하지 않는 것은?

  1. 사후보전
  2. 안전보전
  3. 예방보전
  4. 개량보전
(정답률: 54%)
  • 생산보전(PM)은 설비의 효율을 극대화하기 위한 활동으로, 사후보전, 예방보전, 개량보전, 보전예방 등이 포함됩니다. 안전보전은 생산보전의 직접적인 분류 체계에 속하지 않습니다.
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60. 다음 중 계량치 관리도는 어느 것인가?

  1. R 관리도
  2. nP 관리도
  3. C 관리도
  4. U 관리도
(정답률: 61%)
  • 관리도는 측정 대상에 따라 계량치와 계수치로 나뉩니다. R 관리도는 측정값이 연속적인 수치로 나타나는 계량치 관리도에 해당합니다.

    오답 노트
    nP 관리도, C 관리도, U 관리도: 개수나 결점 수를 세는 계수치 관리도
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