금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2007-07-15)

금속재료기능장 2007-07-15 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료기능장 2007-07-15 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

금속재료기능장
(2007-07-15 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 다음 중 Al합금의 질별기호에서 T6란 어떠한 열처리인가?

  1. 고온가공에서 냉각 후 자연시효한 것
  2. 담금질 후 안정화 처리하여 자연시효한 것
  3. 용체화처리 후 인공시효 경화처리한 것
  4. 고용화처리 후 다시 냉간가공한 것
(정답률: 80%)
  • 알루미늄 합금의 질별기호에서 T6는 용체화처리(Solution Treatment) 후 인공시효(Artificial Aging)를 통해 경화시킨 상태를 의미합니다.
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2. 탄소의 함량이 0.42∼0.48%인 SM45C 재질의 담금질(quenching) 온도로 가장 적당한 것은?

  1. 약 100∼150℃
  2. 약 450∼500℃
  3. 약 820∼870℃
  4. 약 1050∼1100℃
(정답률: 75%)
  • SM45C와 같은 중탄소강의 담금질 온도는 $A_3$ 변태점보다 약 $30 \sim 50^{\circ}\text{C}$ 높게 설정하여 조직을 완전히 오스테나이트화해야 합니다. 탄소 함량 $0.45\%$ 부근의 강재는 일반적으로 $820 \sim 870^{\circ}\text{C}$ 범위에서 담금질을 수행하는 것이 가장 적당합니다.
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3. 로 내 분위기 가스 중 환원성 가스로 옳은 것은?

  1. CO2
  2. NH3
  3. N2
  4. O2
(정답률: 70%)
  • 분위기 가스 중 환원성 가스는 금속 표면의 산화물을 제거하거나 산화를 방지하는 성질을 가진 가스를 말하며, $\text{NH}_3$ (암모니아)가 대표적인 환원성 가스입니다.

    오답 노트
    $\text{CO}_2$, $\text{O}_2$: 산화성 가스
    $\text{N}_2$: 불활성 가스
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4. 다음 소결한 복합합금 중 초경합금이 아닌 것은?

  1. Widia
  2. Tangaloy
  3. Carboloy
  4. Platinite
(정답률: 95%)
  • Platinite는 약 $Ni$ 46%를 함유하며 평행계수가 유리와 거의 같아 백금선 대용의 전구 도입선에 사용되는 재료이므로 초경합금이 아닙니다.
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5. 다음 중 Ni 합금이 아닌 것은?

  1. Inconel
  2. Permalloy
  3. Elinvar
  4. Gilding metal
(정답률: 85%)
  • Gilding metal은 구리 $95\sim 97\%$, 아연 $3\sim 5\%$로 구성된 구리 합금입니다. Inconel, Permalloy, Elinvar는 모두 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 합금입니다.
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6. 자분탐상시험에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 오스테나이트강의 시험에 좋다.
  2. 자속과 평행한 방향의 균열은 검출하기 쉽다.
  3. A형 표준시험편은 인공 홈이 있는 면이 시험면에 잘 밀착되도록 붙인다.
  4. 자분분산 농도는 10kg의 검사액 중에 분산되어 있는 자분의 밀도를 말한다.
(정답률: 74%)
  • 자분탐상시험 시 A형 표준시험편은 인공 홈이 있는 면이 시험면에 잘 밀착되어야 정확한 검출 성능을 확인할 수 있습니다.

    오답 노트
    오스테나이트강: 비자성체이므로 시험에 적합하지 않음
    자속과 평행한 방향의 균열: 자속과 수직인 방향의 균열이 검출하기 쉬움
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7. 방사선투과검사시 노출인자를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, I: 관전류[mA] 또는 선원의 강도[Bq], t: 노출 시간[s], d: 선원 필름사이의 거리[m])

(정답률: 78%)
  • 방사선투과검사에서 노출인자 $E$는 관전류(또는 선원 강도) $I$와 노출 시간 $t$의 곱을 거리 $d$의 제곱으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I \times t}{d^{2}}$
    ② [숫자 대입] (공식 동일)
    ③ [최종 결과] $E = \frac{I \times t}{d^{2}}$
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8. 초음파탐상시험에서 사용되는 탐촉자 중 위상 배열탐촉자에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 액체에서 사용할 수 있도록 특벼리 설계된 종파탐촉자이다.
  2. 자기유도 효과로부터 전기적 진동을 음파에너지로 바꾸거나 그 역으로 바꿀수 있는 탐촉자이다.
  3. 잡속빔이나 초점을 만드는 특별한 장치에 의해 초음파빔이 접촉되는 탐촉자이다.
  4. 각각 다른 진폭으로 독자적으로 작동할 수 있는 여러개의 요소 진동자로 구성되어 다양한 빔의 각도와 집속거리를 가질 수 있는 탐촉자이다.
(정답률: 83%)
  • 위상 배열탐촉자는 각각 다른 진폭으로 독자적으로 작동할 수 있는 여러 개의 요소 진동자로 구성되어 있어, 전자적으로 제어하여 다양한 빔의 각도와 집속거리를 구현할 수 있는 것이 특징입니다.
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9. 용접 내부의 블로우홀(blow hole)을 검출하는데 있어서 가장 적합한 비파괴시험법은?

  1. PT
  2. LT
  3. ET
  4. RT
(정답률: 84%)
  • 방사선투과시험(RT)은 X선이나 감마선을 투과시켜 필름에 감광시키는 방식으로, 재료 내부의 구조적 결함을 직접 확인할 수 있어 용접 내부의 블로우홀 검출에 가장 적합합니다.
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10. 고주파 열처리 작업 중 조업안전에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전원투입은 순서를 정확히 지킨다.
  2. 보안설비의 작동을 규정된 방법에 따라 확인한다.
  3. 전원부 및 발진부는 작업 중 접근하여 점검한다.
  4. 보수 및 점검시는 반드시 전원스위치를 끊고 작업한다.
(정답률: 96%)
  • 고주파 열처리의 전원부 및 발진부는 고전압이 흐르는 위험 구역이므로, 작업 중 접근하여 점검하는 것은 감전 사고의 위험이 있어 매우 위험합니다. 반드시 전원을 차단한 후 점검해야 합니다.
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11. 염욕 열처리작업시 주의해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 홀더는 완전한 것을 사용할 것
  2. 염(Salt)주변에 물을 뿌려가면서 작업할 것
  3. 반드시 소정의 보호구를 착용할 것
  4. 배기용 팬은 사용전 충분히 점검할 것
(정답률: 96%)
  • 염욕 열처리 시 용융염에 물이 들어가면 격렬한 폭발이나 비산이 발생하여 매우 위험하므로, 염(Salt) 주변에 물을 뿌려가면서 작업하는 것은 절대 금지해야 합니다.
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12. 비파괴시험의 안전관리 사항으로 틀린 것은?

  1. X선 조사실 주위에 다른 사람들이 접근하지 못하도록 통제한다.
  2. X선 장치는 고전압이 작동되므로 감전에 주의한다.
  3. 자분탐상시험시 자외선등에 의한 빛은 발생되지 않으므로 보호안경은 착용하지 않아도 된다.
  4. 침투탐상시험시 휘발성 가스 또는 유기 용제를 취급할 때 피부 및 기타 인체에 손상이 없도록 주의한다.
(정답률: 93%)
  • 자분탐상시험 시 형광 자분을 사용할 경우 자외선등(Black Light)을 사용하며, 이때 발생하는 강한 자외선으로부터 눈을 보호하기 위해 반드시 보호안경을 착용해야 합니다.
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13. 고속도 공구강의 담금질 온도의 범위로 가장 옳은 것은?

  1. 약 110∼120℃
  2. 약 750∼850℃
  3. 약 900∼1000℃
  4. 약 1200∼1350℃
(정답률: 77%)
  • 고속도 공구강은 합금 원소 함량이 높아 오스테나이트화 온도가 매우 높으므로, 일반적으로 $1200 \sim 1350\text{℃}$ 범위에서 담금질을 수행합니다.
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14. 저탄소강을 침탄하여 침탄층의 경도를 측정하고자 할 때 사용하는 가장 적합한 경도계는?

  1. 브리넬 경도계
  2. 비커스 경도계
  3. 마이어 경도계
  4. 쇼어 경도계
(정답률: 79%)
  • 침탄층과 같이 매우 얇은 표면 경화층의 경도를 정밀하게 측정하기 위해서는 압입자 끝이 매우 날카로운 비커스 경도계가 가장 적합합니다.
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15. 오스테나이트 상태에서 Ar‘와 Ar'' 사이에 유지된 염욕에 담금질하여 과냉 오스테나이트가 염욕 중에서 항온변태가 종료할 때 까지 항온유지시키고, 공기 중으로 냉각하는 열처리 방법은?

  1. 오스템퍼링(Austempering)
  2. 마퀜칭(Marquenching)
  3. 항온뜨임(Isothermal tempering)
  4. 타임퀜칭(Time quenching)
(정답률: 86%)
  • 오스테나이트 상태에서 $Ar'$와 $Ar''$ 사이의 온도에서 항온 유지하여 베이나이트 조직을 얻는 열처리 방법은 오스템퍼링(Austempering)입니다.
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16. 침투탐상검사에 사용되는 현상제가 갖추어야 할 특성으로 틀린 것은?

  1. 흡수력이 큰 재료일 것
  2. 점성이 클 것
  3. 미세한 입자 모양을 갖출 것
  4. 형광 침투제를 사용할 경우 비형광일 것
(정답률: 80%)
  • 현상제는 침투제와 반응하지 않으면서 결함 속에 침투한 침투제를 표면으로 잘 흡수하여 지시 모양을 명확하게 만들어야 합니다. 따라서 점성이 크면 침투제의 흡수를 방해하고 지시 모양이 뭉개질 수 있으므로 점성이 작아야 합니다.
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17. 약 0.77% 탄소강을 일정온도에서 오스테나이트화 한 후 약 300℃의 염욕에서 담금질 하여 15분 유지한 다음 수냉하였을 때 나타나는 조직으로 옳은 것은?

  1. 페라이트
  2. 시멘타이트
  3. 하부베이나이트
  4. 잔류오스테나이트
(정답률: 85%)
  • 오스테나이트 상태에서 $300^{\circ}\text{C}$ 부근의 등온 변태 영역(베이나이트 영역)에서 유지하면 베이나이트 조직이 형성됩니다. 특히 $250 \sim 400^{\circ}\text{C}$ 사이의 낮은 온도 영역에서 형성되는 조직은 하부베이나이트입니다.
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18. 재료의 결함검사 중 데시벨(dB)이 사용되는 비파괴시험으로 옳은 것은?

  1. UT
  2. RT
  3. PT
  4. LT
(정답률: 86%)
  • 초음파 탐상 검사(UT)는 초음파를 재료 내부로 송신하여 반사되어 돌아오는 에코의 강도를 측정하며, 이때 신호의 증폭이나 감쇠 정도를 나타내기 위해 데시벨(dB) 단위를 사용합니다.
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19. 순철에서 나타나는 동소체와 그에 따른 결정격자를 올바르게 나타낸 것은?

  1. α-Fe : FCC
  2. γ-Fe : FCC
  3. δ-Fe : FCC
  4. ε-Fe : FCC
(정답률: 74%)
  • 순철의 온도 변화에 따른 동소체 변화를 이해해야 합니다. $\gamma\text{-Fe}$는 $912 \sim 1394^{\circ}\text{C}$ 범위에서 존재하는 면심입방격자(FCC) 구조입니다.

    오답 노트
    $\alpha\text{-Fe}$: 체심입방격자(BCC)
    $\delta\text{-Fe}$: 체심입방격자(BCC)
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20. 다음의 실용황동 중 문쯔 메탈(Muntz metal)의 조성으로 옳은 것은?

  1. 60%Cu-40%Zn 합금
  2. 80%Cu-20%Zn 합금
  3. 90%Cu-10%Zn 합금
  4. 95%Cu-5%Zn 합금
(정답률: 84%)
  • 문쯔 메탈(Muntz metal)은 구리(Cu)와 아연(Zn)의 합금 중 아연의 함량이 약 40%인 황동을 의미합니다.
    따라서 60%Cu-40%Zn 합금이 정답입니다.
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2과목: 임의 구분

21. 침투탐상검사법의 특징으로 틀린 것은?

  1. 표면의 미세한 결함도 쉽게 검출할 수 있다.
  2. 표면이 거친 시험체나 다공성 재료는 검사가 어렵다.
  3. 결함의 깊이, 내부의 모양 및 크기를 알 수 있다.
  4. 금속 및 비금속에 관계없이 거의 모든 재료의 표면에 적용할 수 있다.
(정답률: 78%)
  • 침투탐상검사는 침투력이 강한 액체를 표면에 도포하여 표면으로 열려 있는 결함을 찾아내는 방법이므로, 결함의 깊이나 내부의 모양 및 크기까지 파악하는 것은 불가능합니다.
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22. 실루민(Silumin)의 개량처리에 사용되는 것이 아닌 것은?

  1. 나트륨
  2. 플루오르화 알칼리
  3. 마그네슘
  4. 수산화나트륨
(정답률: 48%)
  • 실루민(Al-Si 합금)의 조직 미세화 및 개량처리를 위해서는 나트륨, 플루오르화 알칼리, 수산화나트륨(가성소다), 알칼리염 등을 극소량 첨가합니다. 마그네슘은 개량처리제로 사용되지 않습니다.
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23. 주철의 ASTM 기준 형태에서 미세한 공정상 흑연이 나타나는 형태로 냉각속도가 아주 빠르고 규소가 많이 함유된 것은?

  1. A형
  2. C형
  3. D형
  4. E형
(정답률: 65%)
  • 주철의 ASTM 기준에서 D형은 냉각 속도가 매우 빠르고 규소 함유량이 많을 때 나타나며, 흑연이 성장하기 전 굳어 전체적으로 미세한 공정상 흑연 조직을 갖는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    A형: 편상흑연이 균일하게 분포
    B형: 장미꽃 모양의 장미상 흑연 분포
    C형: 조대한 초정흑연(Kish graphite) 혼재
    E형: 냉각이 빠르나 배열에 방향성이 있음
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24. 강을 분류할 때 공석강의 탄소함량은 약 몇 %인가?

  1. 0.025
  2. 0.8
  3. 2.1
  4. 4.5
(정답률: 78%)
  • 강의 탄소 함량에 따른 분류에서 공석강은 페라이트와 시멘타이트가 층상 구조인 펄라이트로만 구성되는 지점의 강을 말하며, 탄소 함량은 약 $0.8\%$ 입니다.
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25. 강 중에 포함되어 쾌삭성을 높이기 위한 첨가 원소가 아닌 것은?

  1. S
  2. Pb
  3. Se
  4. Cr
(정답률: 70%)
  • 쾌삭강은 절삭성을 높이기 위해 칩을 잘 끊어지게 만드는 S, Pb, Se 등의 원소를 첨가합니다. 반면 Cr은 내식성이나 경도를 높이는 합금 원소로 쾌삭성을 높이는 목적과는 거리가 멉니다.
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26. 현미경 배율 100배에서 강의 페라이트 결정립의 수를 측정한 결과 1평방인치(25.4mm)2 중에 256개 였을 때 페라이트 결정입도 번호는?

  1. 1
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 80%)
  • ASTM 결정립도 번호는 $100\text{배}$ 배율에서 $1\text{평방인치}$당 결정립 수($\text{N}$)와 다음의 관계식을 가집니다.
    $$\text{G} = 2.1 + \log_{10} \text{N}$$
    ① [기본 공식] $\text{G} = 2.1 + \log_{10} \text{N}$
    ② [숫자 대입] $\text{G} = 2.1 + \log_{10} 256$
    ③ [최종 결과] $\text{G} = 2.1 + 2.408 = 4.508$
    ※ 문제의 정답이 $9$인 경우, 이는 $100\text{배}$가 아닌 다른 배율($\text{M}$) 조건이거나 공식의 적용 기준이 다른 경우이나, 제시된 정답 $9$에 맞춘 계산식은 다음과 같습니다.
    $$\text{N} = 2^{G-1} \times \text{M}^{2}$$
    $$256 = 2^{9-1} \times 1^{2} = 2^8 = 256$$
    따라서 결정입도 번호는 $9$입니다.
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27. 다음 중 질화법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가스 질화는 500∼550℃의 온도 범위에서 처리하여 열 변형이 적다.
  2. 질화용강은 질화 전에 조질열처리를 해야 한다.
  3. 질화처리한 강은 인장강도 및 항복강도는 낮고, 충격값은 높아진다.
  4. 가스 질화처리는 다른 질화처리에 비하여 처리시간이 비교적 길다.
(정답률: 70%)
  • 질화처리를 하면 표면에 매우 단단한 질화층이 형성되어 표면 경도뿐만 아니라 인장강도와 항복강도가 증가하며, 반대로 충격값(인성)은 낮아지게 됩니다.
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28. 고속도 공구강의 대표적인 18-4-1 형의 조성으로 옳은 것은?

  1. Cr18%-W4%-V1%
  2. W18%-V4%-Cr1%
  3. W18%-Cr4%-V1%
  4. V18%-W4%-Cr1%
(정답률: 79%)
  • 고속도 공구강의 18-4-1 형은 합금 원소의 함량 비율을 나타내며, 텅스텐($\text{W}$) $18\%$, 크롬($\text{Cr}$) $4\%$, 바나듐($\text{V}$) $1\%$로 구성된 조성입니다.
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29. 직경 25mm의 봉재를 A3+30℃까지 가열한 후 수냉을 실시할 때 냉각의 3단계 순서로 옳은 것은?

  1. 비등단계-증기막단계-대류단계
  2. 증기막단계-비등단계-대류단계
  3. 비등단계-대류단계-증기막단계
  4. 대류단계-증기막단계-비등단계
(정답률: 90%)
  • 고온의 금속을 수냉할 때 냉각 단계는 표면에 증기막이 형성되어 냉각 속도가 느린 증기막단계, 격렬하게 끓으며 냉각 속도가 가장 빠른 비등단계, 증기막이 사라지고 액체와 직접 접촉하는 대류단계 순으로 진행됩니다.
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30. 알루미늄 및 알루미늄 합금의 현미경 조직 검사용 부식액으로 옳은 것은?

  1. 질산 알콜 용액
  2. 피크린산 알콜 용액
  3. 염화제2철 용액
  4. 수산화나트륨 용액
(정답률: 88%)
  • 알루미늄 및 알루미늄 합금의 조직을 관찰하기 위해 사용하는 대표적인 부식액은 수산화나트륨 용액입니다.
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31. 다음 중 금속계 복합재료가 아닌 것은?

  1. 섬유 강화 금속
  2. 분산 강화 금속
  3. 입자 강화 금속
  4. 석출 강화 금속
(정답률: 80%)
  • 금속계 복합재료는 금속 기재에 다른 물질을 첨가하여 성질을 개선한 것으로 섬유 강화 금속, 분산 강화 금속, 입자 강화 금속이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    석출 강화 금속: 합금 원소를 고용시킨 후 열처리를 통해 미세한 입자를 석출시켜 강도를 높이는 금속 재료 자체의 강화 기법이며, 서로 다른 성질의 재료를 조합한 복합재료와는 구분됩니다.
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32. 같은 크기의 결함이 존재할 경우, 초음파탐상시험에 의하여 찾아내기 가장 쉬운 결함은?

  1. 이종 물질의 혼입
  2. 재료 표면의 미세 결함
  3. 초음파 진행방향에 평행인 결함
  4. 초음파 진행방향에 수직인 결함
(정답률: 80%)
  • 초음파탐상시험은 초음파가 결함 면에 부딪혀 반사되는 원리를 이용합니다. 따라서 초음파 진행방향에 수직인 결함일 때 반사파가 가장 강하게 돌아오므로 검출하기가 가장 쉽습니다.
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33. 공학적 설계를 지원하기 위한 컴퓨터 지원 설계(CAD)시스템을 사용하는 중요한 이유가 아닌 것은?

  1. 공정계획의 단순화
  2. 생산 데이터베이스의 생성
  3. 설계의 생산성 증가
  4. 설계의 질 향상
(정답률: 75%)
  • CAD 시스템은 설계의 생산성 증가, 설계의 질 향상, 생산 데이터베이스 생성 등을 목적으로 사용됩니다. 공정계획의 단순화는 설계 단계보다는 생산 관리 및 공정 설계 영역에 해당하므로 CAD 사용의 직접적인 주요 이유로 보기 어렵습니다.
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34. 되먹임 제어에서 서보기구의 구성방식 중 높은 정밀도를 얻을 수 있으며, 출력의 일부를 입력 방향으로 피드백(feed back)을 행하는 방식은?

  1. 개방회로방식(open loop system)
  2. 폐쇄회로방식(closed loop system)
  3. 반폐쇄회로방식(semi-closed loop system)
  4. 하이브리드서보방식(hybrid servo system)
(정답률: 77%)
  • 출력의 일부를 입력 방향으로 되돌려(피드백) 오차를 수정함으로써 높은 정밀도를 구현하는 방식은 폐쇄회로방식(closed loop system)입니다.
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35. 다음 중 CNC 머시닝센터의 특징으로 틀린 것은?

  1. 소형 부품은 1회에 여러 개 고정하여 연속 작업을 할 수 있다.
  2. 형상이 복잡하고 다양한 제품에 대한 가공에는 어려움이 많다.
  3. 한 사람이 여러 대를 가동할 수 있어 인력이 적게 소요된다.
  4. 컴퓨터에 내장된 NC로 메모리(Memory) 작업을 할 수 있다.
(정답률: 90%)
  • CNC 머시닝센터는 컴퓨터 수치 제어를 통해 복잡한 형상의 제품도 정밀하고 효율적으로 가공할 수 있는 것이 가장 큰 특징입니다.
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36. 다음 용적형펌프 중 회전펌프가 아닌 것은?

  1. 기어펌프
  2. 원심펌프
  3. 나사펌프
  4. 베인펌프
(정답률: 67%)
  • 회전펌프는 회전자, 기어, 나사, 베인 등을 사용하여 액체를 밀어내는 용적형 펌프입니다. 원심펌프는 임펠러의 회전력을 이용한 원심력을 사용하는 터보펌프(비용적형 펌프)에 해당합니다.
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37. 다음 중 내력을 구하는 방법이 아닌 것은?

  1. 오프셋법
  2. 영구연신율법
  3. 전체연신율법
  4. 파단연신율법
(정답률: 78%)
  • 내력(Yield Point)은 재료가 영구 변형을 시작하는 지점으로, 오프셋법, 영구연신율법, 전체연신율법 등을 통해 측정합니다. 파단연신율법은 재료가 완전히 끊어질 때까지의 늘어난 비율을 측정하는 방법으로 내력 측정과는 무관합니다.
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38. 다음 중 순철의 A3 변태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. [α]↔[γ] 변태이다.
  2. 자기변태를 설명한 것이다.
  3. 변태는 1400℃에서 일어난다.
  4. 변태 완료 후 펄라이트 조직이 얻어진다.
(정답률: 70%)
  • 순철의 $A_{3}$ 변태는 페라이트($\alpha$)가 오스테나이트($\gamma$)로 변하거나 그 반대로 변하는 동소변태 과정입니다.

    오답 노트
    자기변태: $A_{2}$ 변태(큐리점)에 해당합니다.
    1400℃: 순철의 $A_{3}$ 변태 온도는 약 $912^{\circ}C$입니다.
    펄라이트 조직: 펄라이트는 공석강의 변태 결과물입니다.
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39. 다음 중 두랄루민에 대한 설명으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 고강도 알루미늄 합금이다.
  2. 시효경화 효과가 없다.
  3. 내열 고강도용으로도 사용된다.
  4. 대표적인 합금계는 Al-Cu-Mg이다.
(정답률: 87%)
  • 두랄루민은 Al-Cu-Mg 합금으로, 열처리를 통해 강도를 높이는 시효경화 효과가 매우 뚜렷한 고강도 알루미늄 합금입니다.

    오답 노트
    시효경화 효과가 없다: 두랄루민의 핵심 특징은 시효경화에 의한 강도 증가입니다.
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40. 그림은 고주파담금질에서 주파수에 따른 기어의 경화층 변화를 나타낸 것이다. 다음 중 적당한 주파수의 경우를 나타낸 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 78%)
  • 고주파 담금질에서 주파수가 적절하면 기어의 치형 부분과 루트 부분까지 균일하고 적절한 깊이로 경화층이 형성됩니다. 제시된 이미지 중 가 기어 형상에 맞게 적절한 경화 깊이를 가지는 상태를 나타냅니다.
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3과목: 임의 구분

41. 다음 중 강의 담금질성을 시험하는 방법은?

  1. 죠미니(Jominy) 시험법
  2. 크피프(Creep) 시험법
  3. 후겐 베르거형 시험법
  4. 마르텐스 시험법
(정답률: 90%)
  • 죠미니(Jominy) 시험법은 표준 시편의 한쪽 끝단만 급냉시켜 거리별 경도 변화를 측정함으로써 강의 담금질성을 평가하는 대표적인 방법입니다.
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42. 황이 강의 외주로부터 중심부로 향하여 증가하여 분포되고 외주부보다 중심부의 방향에 짙은 농도로 착색되는 편석은?

  1. 정편석
  2. 역편석
  3. 점상편석
  4. 선상편석
(정답률: 78%)
  • 응고 과정에서 불순물이 중심부로 모여 중심부의 농도가 외주부보다 높아지는 현상을 정편석이라고 합니다.

    오답 노트
    역편석: 외주부의 농도가 중심부보다 높은 현상
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43. 다음 중 확산이 빠른 것부터 나열된 것은?

  1. 표면확산＞격자확산＞입계확산
  2. 표면확산＞입계확산＞격자확산
  3. 격자확산＞입계확산＞표면확산
  4. 입계확산＞표면확산＞격자확산
(정답률: 83%)
  • 원자의 이동 경로에 따른 저항 차이로 인해 확산 속도는 원자 결합이 가장 느슨한 표면에서 가장 빠르고, 그다음이 입계, 가장 촘촘한 격자 내부 순으로 나타납니다.
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44. 응력을 완전히 제거하였을 때 재료에 영구변형을 남기지 않는 최대 응력은?

  1. 상부 항복점
  2. 하부 항복점
  3. 탄성한계
  4. 파단응력
(정답률: 75%)
  • 하중을 제거했을 때 영구적인 변형이 남지 않고 원래 상태로 돌아올 수 있는 최대 응력을 탄성한계라고 합니다.
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45. 안전업무분담 중 경영자의 의무가 아닌 것은?

  1. 근로조건 개선을 통한 작업환경조성
  2. 산해예방을 위한 기준준수
  3. 근로자의 안전 보건을 유지
  4. 산업안전 보건 정책의 수립
(정답률: 85%)
  • 경영자는 사업장 내의 근로조건 개선, 작업환경 조성, 근로자의 안전 및 보건 유지, 산재예방 기준 준수 등 실질적인 관리 의무를 집행합니다. 반면, 산업안전 보건 정책의 수립은 국가나 정부 차원의 행정적 영역에 해당하므로 개별 기업 경영자의 의무로 보기 어렵습니다.
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46. 다음 중 베인 펌프에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 펌프 출력에 비해 형상 치수가 크다.
  2. 기어, 피스톤 펌프에 비해 토출압력의 맥동이 적다.
  3. 베인의 마모에 의한 압력 저하가 발생한다.
  4. 수명이 짧고, 다시간의 안정된 성능을 발휘한다.
(정답률: 70%)
  • 베인 펌프는 구조적 특성상 기어 펌프나 피스톤 펌프에 비해 토출 압력의 맥동이 적어 유량이 일정하게 공급되는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    펌프 출력에 비해 형상 치수가 크다: 형상 치수가 작습니다.
    베인의 마모에 의한 압력 저하가 발생한다: 깃의 마모에 의한 압력 저하가 거의 일어나지 않습니다.
    수명이 짧고: 고장이 적고 보수가 용이하여 수명이 안정적입니다.
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47. 다음 중 강의 담금질성을 증가시키는 원소로 옳은 것은?

  1. V
  2. Co
  3. W
  4. Mn
(정답률: 71%)
  • 강의 담금질성(경화능)을 향상시키기 위해 첨가하는 대표적인 원소는 Mn(망간), Cr(크롬), Ni(니켈), Mo(몰리브덴) 등이 있습니다. Mn은 오스테나이트에서 페라이트나 펄라이트로의 변태를 억제하여 담금질성을 증가시킵니다.
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48. 침투탐상시험에서 후유화제법의 유화제 적용시점은 언제인가?

  1. 수세 작업 후
  2. 침투시간이 경과된 후
  3. 침투제 적용하기 전
  4. 현상시간이 경과된 후
(정답률: 80%)
  • 침투탐상시험의 후유화제법은 침투제가 결함 내로 충분히 침투한 후, 표면의 과잉 침투제를 제거하고 유화제를 적용하여 결함 속의 침투제를 유화시켜 끌어내는 방식입니다. 따라서 유화제는 침투시간이 경과된 후에 적용해야 합니다.
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49. 비틀림 모멘트를 측정하는 방법이 아닌 것은?

  1. 펜튜럼식
  2. 탄성식
  3. 레버식
  4. 진동식
(정답률: 74%)
  • 비틀림 모멘트를 측정하는 방법으로는 전자식, 탄성식, 레버식, 그리고 레버와 스프링 장치를 사용하는 펜튜럼식이 있습니다. 따라서 진동식은 비틀림 모멘트 측정 방법으로 적절하지 않습니다.
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50. 인장시험에서 응력과 변형율이 서로 비례한다는 것은 어떤 법칙인가?

  1. 후크의 법칙
  2. 파스칼의 법칙
  3. 브레밍 법칙
  4. 관서의 법칙
(정답률: 88%)
  • 탄성 한도 내에서 재료에 가해진 응력과 그로 인해 발생하는 변형률이 서로 비례한다는 원리를 후크의 법칙이라고 합니다.
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51. 서브제로(Sub Zero) 처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공구에서 경도 부족의 원인이 되는 잔류오스테나이트를 0℃ 이하의 온도로 냉각하여 마텐자이트로 변태시키는 심냉처리 열처리이다.
  2. 잔류오스테나이트는 불안정하기 때문에 마텐자이트화하여 팽창 및 변형을 일으키는 경년변화를 방지하기 위한 영하처리 방법이다.
  3. 오스테나이트화 한 후 기름 중에 급냉하여 마텐자이트화시켜 경화된 조직을 갖기 위한 열처리 방법이다.
  4. 잔류오스테나이트가 많은 담금질한 강을 상온에서 장시간 방지하면 마텐자이트화가 잘 진행되지 못하므로 0℃이하의 온도로 낮추어야 하며 냉각제로서 액체질소, 액체산소, 드라이아이스 등이 사용되는 열처리이다.
(정답률: 75%)
  • 서브제로 처리는 담금질 후 남아있는 잔류 오스테나이트를 $0^{\circ}C$이하로 냉각하여 마텐자이트로 변태시킴으로써 경도를 높이고 경년변화를 방지하는 심냉처리입니다. 오스테나이트화 후 기름에 급냉하는 과정은 일반적인 담금질(Quenching)에 대한 설명입니다.
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52. 해수용 복수기용관, 유정관재료, 각종화학공업용 장치로 사용되는 2 상계 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 800∼850℃에서 시그마 상이 석출하므로 열처리 후에 700∼900℃는 가능한 한 급냉하고, 응력제거 열처리도 이 온도 범위에서는 피하도록 한다.
  2. Ferrite 계에 비하면 인성과 용접부의 내식성은 좋지 않으나 시공성은 좋다.
  3. Ferrite 계 만큼 응력부식균열에 강하지는 않으나 오스테나이트계보다 저항성이 높다.
  4. 오스테나이트계에 비하여 강도가 높다.
(정답률: 67%)
  • 2상계 스테인리스강은 페라이트계에 비해서도 인성과 용접부의 내식성이 우수하며 시공성 또한 좋습니다.

    오답 노트
    800~850℃ 시그마 상 석출: 급냉 필요함
    응력부식균열: 오스테나이트계보다 저항성 높음
    강도: 오스테나이트계보다 높음
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53. 다음 중 X-선 회절법으로 알수 없는 것은?

  1. 결정의 면간거리
  2. 단위격자의 모양
  3. 슬립의 변형량
  4. 원자반경
(정답률: 59%)
  • X-선 회절법(XRD)은 결정 구조의 기하학적 정보를 분석하는 방법으로, 결정의 면간거리, 단위격자의 모양, 원자반경 등을 측정하는 데 사용됩니다. 반면, 슬립의 변형량은 재료의 소성 변형 과정에서 발생하는 현상으로 XRD의 기본 분석 범위를 벗어납니다.
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54. 다음 중 C-Si의 함량에 따른 주철의 조직분포도를 나타내는 것은?

  1. 바우싱거분포도
  2. 경도분포도
  3. 마우러조직도
  4. 개재물분포도
(정답률: 72%)
  • 주철에서 탄소(C)와 규소(Si)의 함량 변화에 따른 조직의 분포를 나타낸 도표를 마우러 조직도라고 합니다.
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55. 이항분포(Binomial distribution)의 특징으로 가장 옳은 것은?

  1. P=0일 때는 평균치에 대하여 좌·우 대칭이다.
  2. P≤0.1이고 , nP=0.1∼10 일 때는 포아송 분포에 근사한다.
  3. 부적합품의 출현 개수에 대한 표준편차는 D(x)=nP이다.
  4. P≤0.5 이고 nP≥5일 때는 포아송 분포에 근사한다.
(정답률: 73%)
  • 이항분포는 시행 횟수 $n$이 크고 성공 확률 $P$가 매우 작을 때($P \le 0.1$ 및 $nP = 0.1 \sim 10$) 포아송 분포에 근사하는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    평균치에 대해 좌우 대칭인 경우는 $P = 0.5$일 때이며, 표준편차는 $\sqrt{nP(1-P)}$ 입니다.
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56. 연간 소요량 4000개인 어떤 부품의 발주비용은 매회 200원 이며, 부품단가는 100원, 연간 재고유지비율이 10%일 때 F. W. Harris 식에 의한 경제적 주문량은 얼마인가?

  1. 40개/회
  2. 400개/회
  3. 1000개/회
  4. 1300개/회
(정답률: 79%)
  • 경제적 주문량(EOQ)은 연간 수요량, 주문 비용, 단위당 재고유지비용을 이용하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = \sqrt{\frac{2 \times D \times S}{H}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = \sqrt{\frac{2 \times 4000 \times 200}{100 \times 0.1}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 400$$
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57. 제품공정 분석표(Product Process Chart) 작성시 가공시간 기입법으로 가장 올바른 것은?

(정답률: 77%)
  • 제품공정 분석표에서 가공시간은 1개당 가공시간에 1로트 수량을 곱한 값을 1로트의 총 가공시간으로 나누어 기입합니다.
    $$\frac{1\text{개당 가공시간} \times 1\text{로트의 수량}}{1\text{로트의 총 가공시간}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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58. 다음 중 검사를 판정의 대상에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 관리 샘플링 검사
  2. 로트별 샘플링 검ㅅ
  3. 전수 검사
  4. 출하 검사
(정답률: 82%)
  • 출하 검사는 판정 대상이 아닌 검사 공정에 의한 분류에 해당합니다.

    오답 노트
    관리 샘플링 검사, 로트별 샘플링 검사, 전수 검사는 모두 판정 대상에 따른 분류입니다.
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59. “무결점 운동”이라고 불리우는 것으로 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 어느 것인가?

  1. TQC
  2. ZD
  3. MIL-STD
  4. ISO
(정답률: 90%)
  • ZD(Zero Defect)는 '무결점 운동'으로, 불량률 0%를 목표로 하여 품질 개선을 꾀하는 동기부여 프로그램입니다.
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60. M 타입의 자동차 또는 LCD TV를 조립, 완성한 후 부적합수(결점수)를 점검한 데이터에는 어떤 관리도를 사용하는가?

  1. p 관리도
  2. nP 관리도
  3. c 관리도
  4. 관리도
(정답률: 66%)
  • 검사 개수가 항상 일정할 때, 제품 1대당 발생하는 결점수(부적합수)를 관리하는 데는 c 관리도가 가장 적합합니다.

    오답 노트
    u 관리도: 검사 개수가 일정하지 않을 때 사용
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