금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2008-03-30)

금속재료기능장
(2008-03-30 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 초음파탐상시험의 접촉매질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물유리와 글리세린은 음향 임피던스가 작으므로 전달특성이 좋다.
  2. 페이스트(Paste)는 경사면에서의 접촉매질로 적합하다.
  3. 물은 접촉매질로 사용할 수 있다.
  4. 그리스를 접촉매질로 사용할수 있다.
(정답률: 60%)
  • "물유리와 글리세린은 음향 임피던스가 작으므로 전달특성이 좋다."가 틀린 것은 아닙니다.
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2. Cu-Be계 합금의 용체화처리 및 시효처리의 분위기로 가장 적당한 것은?

  1. 불활성 분위기
  2. 산화성 분위기
  3. 환원성 분위기
  4. 산화-환원 분위기(산화와 환원의 반복)
(정답률: 83%)
  • Cu-Be계 합금은 환원성 분위기에서 용체화처리 및 시효처리가 가장 적합합니다. 이는 Cu-Be계 합금이 산화에 민감하며, 환원성 분위기에서는 산화를 방지할 수 있기 때문입니다. 또한, Cu-Be계 합금은 환원성 분위기에서 시효처리를 하면 높은 인성과 강도를 얻을 수 있습니다.
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3. 펄라이트의 생성에 따른 석출 기구를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 생성된 시멘타이트와 α-Fe은 입계로부터 오스테나이트 방향으로 성장하며 확산한다.
  2. Fe3C 의 주위에 α-Fe 이 생성된다.
  3. γ-Fe 입계에 Fe3C 의 핵이 생성된다.
  4. α-Fe 이 생긴 입계에 새로운 δ-Fe 이 생성된다.
(정답률: 70%)
  • α-Fe 이 생긴 입계에 새로운 δ-Fe 이 생성된다는 것은 틀린 설명입니다. α-Fe과 δ-Fe은 모두 철의 결정구조 중 하나이며, 서로 다른 입계에서 생성됩니다. 따라서 α-Fe 이 생긴 입계에서는 새로운 α-Fe이 생성될 가능성이 높습니다.
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4. 다음 강 중에서 탈산도가 가장 좋은 것은?

  1. 림드강
  2. 킬드강
  3. 세미킬드강
  4. 캡트강
(정답률: 79%)
  • 킬드강은 물이 맑고 청량하며, 수질이 깨끗하여 탈산도가 가장 높은 강 중 하나입니다. 또한, 킬드강 주변에는 인공적인 개입이 적어서 자연적인 생태계가 유지되고 있어서 더욱 탈산도가 높은 것으로 알려져 있습니다.
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5. 다음 중 매크로 시험에서 육안관찰 할 수 없는 것은?

  1. 균열, 기공, 편석 등의 결함
  2. 페라이트, 펄라이트 등의 금속 내부 조직
  3. 재료의 압연, 단조 등의 가공상태
  4. 수지상 결정의 분포상태
(정답률: 85%)
  • 매크로 시험은 금속의 외부 모양, 크기, 결함 등을 육안으로 관찰하는 시험입니다. 따라서 금속 내부 조직과 같은 미세한 구조는 육안으로 관찰할 수 없으므로 페라이트, 펄라이트 등의 금속 내부 조직은 매크로 시험에서 육안으로 관찰할 수 없습니다.
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6. 다음 재료의 파단면 중 고연성재료에서 볼 수 있는 파단의 형태는?

(정답률: 87%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 이 파단면은 고연성재료에서 볼 수 있는 파단의 형태 중 하나인 "섬유상 파단"으로, 파단된 재료가 섬유 모양으로 길게 늘어져 있는 모습을 보입니다. 다른 보기들은 고연성재료에서 볼 수 있는 파단의 형태가 아닙니다.
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7. 두께가 50mm인 강용접부를 초음파탐상시 [그림]과 같이 CRT 화면에 결함 지시파가 나타났다. 이 때 나타난 결함은 탐상면으로부터 얼마 깊이에 존재하는 결함인가? (단, 탐촉자의 굴절각은 60°이고 CRT 화면에서 시간축은 100mm 로 보정되어 있다.

  1. 10mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 40mm
(정답률: 84%)
  • 결함 지시파가 나타난 위치에서 탐촉자에서 나가는 파선은 각도 60°로 굴절되어 진행됩니다. 이때 결함 지시파가 나타난 위치에서 탐촉자에서 나가는 파선은 수직으로 진행되어야 합니다. 따라서 결함은 파선이 굴절된 각도만큼 탐상면 아래에 위치하게 됩니다.

    결함 지시파가 나타난 위치에서 CRT 화면까지의 거리는 100mm이므로, 파선이 굴절된 각도가 60°이므로 결함은 100mm * tan(60°) = 173.2mm 아래에 위치합니다.

    하지만 문제에서 묻는 것은 결함이 탐상면으로부터 얼마 깊이에 존재하는가이므로, 결함이 탐상면으로부터의 깊이를 구해야 합니다.

    강재의 초음파 속도는 약 6,000m/s이므로, 50mm 두께를 지나갈 때 걸리는 시간은 50mm / 6,000m/s = 0.0083s입니다.

    결함 지시파가 나타난 위치에서 결함까지의 거리는 CRT 화면에서 결함까지의 거리에서 100mm을 빼면 됩니다. 따라서 결함까지의 거리는 173.2mm - 100mm = 73.2mm입니다.

    결함까지의 거리를 지나는 시간은 0.0083s이므로, 결함까지의 거리를 지나는 속도는 73.2mm / 0.0083s = 8,831.3m/s입니다.

    결함이 탐상면으로부터의 깊이는 속도 * 시간 = 8,831.3m/s * 0.0083s = 73.2mm입니다.

    따라서 정답은 "30mm"입니다.
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8. 금속이 응고될 때 불순물이 최종적으로 모이는 곳은?

  1. 결정립계
  2. 결정의 모서리
  3. 금속의 표면
  4. 결정립의 중심부
(정답률: 86%)
  • 금속이 응고될 때 불순물은 결정립계에서 최종적으로 모이게 됩니다. 이는 결정립계가 금속의 구조상 가장 안정적인 위치이기 때문입니다. 결정립계는 금속의 결정이 형성되는 곳으로, 결정의 모서리나 중심부, 표면 등은 결정립계와 연결되어 있어 불순물이 모이기 어렵습니다. 따라서 결정립계가 불순물이 모이는 최적의 위치입니다.
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9. 인장시험에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 상부항복점(Upper Yield Point)은 항복 개시 후의 최대 응력이다.
  2. 비례한도는 Hook 의 법칙이 성립하는 응력 값을 갖는다.
  3. 인장강도(Tensile Strength)는 최대인장 하중을 처음 단면적으로 나눈 값이다.
  4. 단면수축율을 파단부 최소 단면적과 처음 단면적과의 차를 처음 단면적으로 나눈 값에 대한 백분율이다.
(정답률: 87%)
  • "비례한도는 Hook 의 법칙이 성립하는 응력 값을 갖는다."가 틀린 설명입니다. 비례한도는 일정 범위 내에서 응력과 변형률이 비례하는 지점으로, Hook의 법칙과 관련이 있지만 정확히 일치하지는 않습니다.
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10. 다음 중 주철의 성장 방지대책이 아닌 것은?

  1. 흑연을 미세화시킨다.
  2. C, Si 양을 적게 한다
  3. 구상흑연을 편상화시킨다.
  4. 탄화물 안정 원소인 Cr, Mn 등을 첨가시킨다.
(정답률: 67%)
  • 구상흑연을 편상화시키는 것은 주철의 성장 방지대책이 아닙니다. 이는 오히려 주철의 성장을 촉진시키는 것으로, 주철의 경도를 높이는 효과가 있습니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "구상흑연을 편상화시킨다."입니다.
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11. 비정질금속(Amorphous Metal)을 제조하는 방법 중 금속가스를 이용한 방법이 아닌 것은?

  1. 진공증착법
  2. 이온도금법
  3. 스퍼터링법
  4. 전해·무전해법
(정답률: 79%)
  • 전해·무전해법은 비정질금속을 제조하는 방법이 아닙니다. 이 방법은 전해질을 이용하여 금속을 도금하는 방법으로, 금속의 결정 구조를 유지합니다. 따라서 비정질금속을 제조하는 방법으로는 진공증착법, 이온도금법, 스퍼터링법 등이 있습니다.
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12. 오스테나이트 상태로부터 Ms 이상인 어느 온도의 염욕으로 담금질하여 과냉 오스테나이트가 변태완료하기 까지 항온 유지하고 공기 중에서 냉각하는 열처리는?

  1. 오스템퍼링(austempering)
  2. 마퀜칭(marquenching)
  3. 마템퍼링(martempering)
  4. 오스퍼밍(ausforming)
(정답률: 73%)
  • 오스템퍼링은 고온에서 담금질한 과냉 오스테나이트를 Ms 이상인 온도에서 일정 시간 동안 유지한 후, 공기 중에서 냉각하는 열처리 방법입니다. 이 방법은 마템퍼링과 마찬가지로 강도를 높이면서도 내구성을 유지할 수 있는 중간 열처리 방법으로, 마퀜칭보다는 덜 경직화되고 마템퍼링보다는 덜 부성화됩니다. 따라서 오스템퍼링이 정답입니다.
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13. 서로 다른 2종의 금속을 조합시켜 열기전력의 발생을 이용한 열전쌍온도계 중 크로멜-말로멜의 최고 사용 온도는 약 몇 도(℃)인가?

  1. 350
  2. 500
  3. 800
  4. 1200
(정답률: 79%)
  • 크로멜-말로멜은 크롬과 알루미늄으로 이루어진 열전쌍이며, 이 두 금속의 열팽창 계수가 크게 차이나기 때문에 열기전력이 발생합니다. 이러한 열기전력을 이용하여 온도를 측정하는데, 이 온도계의 최고 사용 온도는 열전쌍의 녹는 온도에 의해 제한됩니다. 크로멜-말로멜의 경우, 크롬의 녹는 온도는 약 1900℃, 알루미늄의 녹는 온도는 약 660℃ 정도이므로, 이 두 금속을 조합한 크로멜-말로멜의 최고 사용 온도는 약 1200℃ 정도가 됩니다. 따라서, 정답은 "1200"입니다.
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14. 다음 중 무기성 분진에 의한 진폐증으로 옳은 것은?

  1. 석면폐증
  2. 연초폐증
  3. 설탕폐증
  4. 농부폐증
(정답률: 87%)
  • 석면폐증은 석면이라는 물질을 다루는 산업에서 노출된 사람들이 호흡기로 석면 미세먼지를 흡입하여 발생하는 진폐증입니다. 석면은 천연 섬유질로 인하여 내구성이 뛰어나고 내열성이 강하며 방음, 방열, 방화 등의 용도로 사용됩니다. 하지만 석면 미세먼지를 흡입하면 호흡기에 침착되어 폐선균을 유발하고, 이로 인해 폐선균증, 폐섬유증, 폐암 등의 질환을 유발할 수 있습니다. 따라서 석면은 위험물질로 분류되어 있으며, 적절한 보호조치가 필요합니다.
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15. 탄소강에 존재하는 원소가 기계적 성질에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Mn: 강 중에서 0.2∼0.4% 정도로 억제하여 공구강의 담금질파열을 방지한다.
  2. Si: Ferrite 중에 고용해서 경도, 탄성한계, 인장응력을 높이며 연신율, 충격치를 감소시킨다.
  3. P: Fe3P 화합물을 만들어 입자를 조대화시키고 상온에서 충격치를 감소시켜 상온취성의 원인이 된다.
  4. S: 극소량이 강중에 고용하여 인장강도, 탄성한계를 높이고 내식성을 증가시키며, 0.35% 정도이면 고탄소강에서도 유효하다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "S: 극소량이 강중에 고용하여 인장강도, 탄성한계를 높이고 내식성을 증가시키며, 0.35% 정도이면 고탄소강에서도 유효하다." 입니다.

    이유는 S 원소는 강철 내부에서 황화물을 형성하여 내식성을 증가시키지만, 과도한 양의 S 원소는 강도를 감소시키고 가공성을 저하시키기 때문입니다. 따라서, S 원소는 극소량만 사용하여야 하며, 고탄소강에서도 0.35% 이하의 양으로 사용해야 합니다.
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16. 자분탐상시험의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 철강재료 등 강자성체의 표면층 검출에 효과적이다.
  2. 자화방향과 직각인 방향의 결함검출에 효과적이다.
  3. 오스테나이트계 스테인리스강 등의 비자성 재료에 효과적이다.
  4. 표면상의 결함위치, 길이는 알 수 있으나 내부결함의 검출에는 용이하지 않다.
(정답률: 87%)
  • "오스테나이트계 스테인리스강 등의 비자성 재료에 효과적이다."가 틀린 것은 아닙니다. 자분탐상시험은 전기자기학적 원리를 이용하여 금속재료의 표면 및 내부 결함을 검출하는 비파괴 검사 방법 중 하나입니다. 오스테나이트계 스테인리스강 등의 비자성 재료에도 효과적으로 적용될 수 있습니다.
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17. 로젠하우젠, 뵐러식 등의 장치로 반복 응력에 의해 재료가 파괴에 이르는 것을 시험하는 것은?

  1. 피로시험
  2. 주형제작시험
  3. 경도시험
  4. 주물용해시험
(정답률: 90%)
  • 로젠하우젠, 뵐러식 등의 장치로 반복 응력에 의해 재료가 파괴에 이르는 것을 시험하는 것은 "피로시험"입니다. 이는 재료의 피로특성을 평가하기 위한 시험으로, 재료에 일정한 응력을 가하고 이를 반복적으로 가하면서 재료의 파괴를 측정합니다. 이를 통해 재료의 내구성과 수명을 예측할 수 있습니다.
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18. 자동제어 시스템에서 연속제어에 속하지 않는 것은?

  1. 비례제어
  2. 다점제어
  3. 적분제어
  4. 미분제어
(정답률: 66%)
  • 연속제어는 입력과 출력이 연속적인 값을 가지는 제어 방식을 말합니다. 비례제어, 적분제어, 미분제어는 모두 연속제어에 속하며, 입력값이 변할 때마다 출력값이 연속적으로 변화합니다.

    하지만 다점제어는 입력값이 특정 구간에서만 변할 때 출력값이 변하는 제어 방식입니다. 따라서 연속적인 값을 가지지 않으므로, 연속제어에 속하지 않습니다.
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19. 자분탐상검사에서 시험체에 직접 전극을 접촉시켜 통전함으로서 자계를 만드는 방식이 아닌 것은?

  1. 축통전법
  2. 프로드법
  3. 코일법
  4. 직각통전법
(정답률: 67%)
  • 코일법은 시험체에 직접 전극을 접촉시키지 않고, 시험체 주위에 코일을 두어 교류 전류를 흘려 자계를 만드는 방식입니다. 따라서 자분탐상검사에서 시험체에 직접 전극을 접촉시켜 통전함으로서 자계를 만드는 방식이 아닌 것이 코일법입니다.
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20. 다음 중 Al 또는 Al 합금을 부식시키기 위한 부식액으로 옳은 것은?

  1. 피크르산 알콜 용액
  2. 수산화나트륨 용액
  3. 질산아세트산 용액
  4. 염화제2철 용액
(정답률: 81%)
  • Al은 공기 중에서 자연적으로 생성되는 산화물 층으로부터 보호되기 때문에, Al을 부식시키기 위해서는 강력한 부식액이 필요합니다. 이 중에서 수산화나트륨 용액은 Al의 표면을 부식시키는 데에 적합한 강력한 부식액입니다. 수산화나트륨 용액은 Al의 표면을 부식시키는데 필요한 화학 반응을 촉진시키기 때문에 Al을 빠르게 부식시킬 수 있습니다. 따라서, 수산화나트륨 용액은 Al 또는 Al 합금을 부식시키기 위한 부식액으로 적합합니다.
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2과목: 임의 구분

21. 다음 중 흑연의 형상 중 A형의 특징이 아닌 것은?

  1. 자유로 발달한 조대한 초정흑연(kish graphite)이 혼합된 조직이다.
  2. 탄소가 3% 이하의 아공정 주철에 잘 나타난다.
  3. 기계적 성질이 다른 형에 비해 가장 우수하다.
  4. 균일분포의 편상 흑연조직이다.
(정답률: 46%)
  • 답: "균일분포의 편상 흑연조직이다."

    설명: A형 흑연은 균일분포의 편상 흑연조직을 가지고 있습니다. 다른 보기들은 모두 A형 흑연의 특징 중 하나입니다.
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22. 크리프 시험에서 크리프곡선의 3단계 구분 중 제2단계의 진행상황으로 옳은 것은?

  1. 크리프 속도가 대략 일정하게 진행되는 정상 크리프 단계
  2. 크리프 속도가 점차 증가되어 파단에 이르는 가속 크리프 단계
  3. 초기 크리프에서 변형율이 점차 감소되는 단계
  4. 크리프 속도가 불규칙하게 진행되는 단계
(정답률: 82%)
  • 정답은 "크리프 속도가 대략 일정하게 진행되는 정상 크리프 단계"입니다. 이유는 크리프 현상은 일정한 온도와 응력 조건에서 시간이 지남에 따라 물질의 변형이 일어나는 것이기 때문에, 초기에는 크리프 속도가 빠르게 증가하다가 시간이 지나면서 안정화되어 일정한 속도로 진행되는 단계가 있습니다. 이 단계를 정상 크리프 단계라고 합니다.
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23. 용접구조용강은 용접에 의하여 구조물을 제작하므로 강도와 용접성이 필수이다. 이러한 용접구조용강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용접구조용강은 Mg과 W에 의해 강도를 확보한다.
  2. 용접구조용강은 비조질과 조질강으로 구분한다.
  3. 용접성은 보증하는 성분규정인 탄소당량의 값이 클수록 용접이 용이하므로 가능한 큰 값으로 한다.
  4. 용접 열영향부는 저온균열 감수성에 민감하여 급열급냉하면 경화 후 취화균열이 발생할 수 있으므로 판두께가 크고 용접입열이 작으면 주의해야 한다.
(정답률: 66%)
  • 용접구조용강은 용접에 의해 구조물을 제작하므로 강도와 용접성이 필수이다. 따라서, "용접성은 보증하는 성분규정인 탄소당량의 값이 클수록 용접이 용이하므로 가능한 큰 값으로 한다."는 설명이 옳다. 또한, "용접 열영향부는 저온균열 감수성에 민감하여 급열급냉하면 경화 후 취화균열이 발생할 수 있으므로 판두께가 크고 용접입열이 작으면 주의해야 한다."는 설명도 옳다. 이는 용접시에 발생하는 열로 인해 강의 성질이 변화하고, 이로 인해 균열이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 용접구조용강의 용접시에는 적절한 판두께와 용접입열을 유지해야 한다. "용접구조용강은 Mg과 W에 의해 강도를 확보한다."와 "용접구조용강은 비조질과 조질강으로 구분한다."는 잘못된 설명이다.
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24. 방사선투과검사에서 시험체 표면에 밀착하여 필름과 함께 촬영한 후에 촬영된 필름의 상질을 평가하는 부속기기는?

  1. 표준시험편
  2. 투과도계
  3. 대비시험편
  4. 필름관찰기
(정답률: 72%)
  • 방사선투과검사에서는 시험체 내부의 결함을 파악하기 위해 X선을 사용합니다. 이때 시험체 표면에 밀착하여 필름과 함께 촬영한 후에 촬영된 필름의 상질을 평가하는 부속기기가 바로 투과도계입니다. 투과도계는 촬영된 필름의 밀도를 측정하여 X선이 시험체를 통과한 정도를 파악할 수 있습니다. 따라서 결함이 있는 부분은 X선이 통과하지 않아 필름의 밀도가 높게 나타나고, 결함이 없는 부분은 X선이 통과하여 필름의 밀도가 낮게 나타납니다. 이를 통해 결함의 위치와 크기를 파악할 수 있습니다.
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25. 침입형고용체(Interstitial Solid Solution)를 형성하는 원소가 아닌 것은?

  1. C
  2. N
  3. B
  4. W
(정답률: 52%)
  • 정답은 "W"입니다. 침입형고용체란, 고체 용체 내에 다른 원소가 침입하여 형성되는 고용체를 말합니다. 이 중에서 "W"는 침입형고용체를 형성하지 않는 원소입니다.
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26. 18-8 스테인리스강 (Cv=5890m/s, Cs=3100m/s)의 경사각탐상을 위해 굴절각 70°의 종파경사각 탐촉자를 설계했다. 이 때 나타나는 횡파의 굴절각은 약 몇 도 인가?

  1. 10°
  2. 25°
  3. 30°
  4. 45°
(정답률: 69%)
  • 종파경사각 탐촉자에서 발생한 파는 스테인리스강 내부에서 전방향으로 진행하다가 경계면에서 굴절되어 횡파가 발생한다. 이 때, 굴절각은 스넬의 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

    sin(입사각)/Cv = sin(굴절각)/Cs

    여기서, 입사각은 90°-종파경사각=20° 이므로,

    sin(20°)/5890 = sin(굴절각)/3100

    sin(굴절각) = (sin(20°) x 3100)/5890

    sin(굴절각) = 0.165

    따라서, 횡파의 굴절각은 arcsin(0.165) = 9.5° 이다.

    하지만, 이는 스테인리스강과 공기의 경계면에서의 굴절각이므로, 횡파가 공기에서 스테인리스강으로 들어올 때는 다시 같은 각도로 굴절된다. 따라서, 최종적으로 횡파의 굴절각은 9.5° x 2 = 19° 이다.

    하지만, 문제에서 묻는 것은 횡파의 경사각이 아니라 굴절각이므로, 이 값을 90°에서 빼면 최종적으로 나오는 값은 71°이다. 이 값은 보기 중에서 가장 가까운 30°에 가장 근접하다. 따라서, 정답은 "30°"이다.
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27. 형상기억합금 중 오스테나이트의 형상과 더불어 마텐자이트상이 변형되었을 때의 형상도 기억하는 형상기억 효과의 종류는?

  1. 일방향 형상기억
  2. 가역 형상기억
  3. 전방위 형상기억
  4. 변태탄성 형상기억
(정답률: 66%)
  • 마텐자이트상이 변형되었을 때의 형상도 기억하는 형상기억 효과는 가역 형상기억입니다. 이는 마텐자이트상이 변형되면서 발생하는 변형응력이 오스테나이트상으로 돌아가면서 발생하는 역응력에 의해 형상이 복원되기 때문입니다. 따라서 마텐자이트상의 형상이 변형되어도 오스테나이트상으로 되돌아갈 수 있는 조건이 충족되면 형상기억이 가능합니다.
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28. 다음 중 방사선 방호의 3원칙과 관계가 먼 것은?

  1. 방사선 선원과 사람과의 사이에 차폐물을 둔다.
  2. 방사선 선원과 사람사이의 거리를 멀리 한다.
  3. 방사선 방호용 측정기를 사용한다.
  4. 방사선을 받는 시간을 줄인다.
(정답률: 68%)
  • 방사선 방호의 3원칙은 차폐, 거리, 시간입니다. 이 중 방사선 방호용 측정기를 사용하는 것은 시간과는 관련이 있지만, 차폐와 거리와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "방사선 방호용 측정기를 사용한다."입니다. 방사선 방호용 측정기는 방사선의 양과 강도를 측정하여 방사선의 위험성을 파악하고 방호 대책을 수립하는 데에 사용됩니다.
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29. 다음 중 가장 높은 경도를 나타내는 조직은?

  1. Ferrite
  2. Pearlite
  3. Cementite
  4. Austenite
(정답률: 75%)
  • Cementite은 철과 탄소로 이루어진 화합물로, 탄소 함량이 6.67%인 최대 경도를 가지는 조직입니다. 따라서 다른 보기들보다 더 높은 경도를 가지게 됩니다.
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30. 침투탐상시험에서 과세척을 방지하여 미세하게 갈라지고 폭이 넓거나 얕은 결함의 검출에 가장 적합한 시험은?

  1. 화학적 결함침투탐상시험
  2. 매용성 수세침투탐상시험
  3. 후유화성 형광침투탐상시험
  4. 물리적 세척침투탐상시험
(정답률: 80%)
  • 후유화성 형광침투탐상시험은 침투액에 형광물질을 첨가하여 시험 후 물로 세척해도 형광물질이 결함 내부에 남아있어서 후유작용이 일어나는 시험입니다. 이로 인해 결함 내부의 미세한 갈라짐이나 넓거나 얕은 결함도 검출할 수 있어서 과세척을 방지하면서도 정확한 검사가 가능합니다.
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31. 다음 중 베어링강의 경우 소오킹(soaking) 처리를 하는 주 목적은?

  1. 내부응력의 제거를 위하여
  2. 망상 시멘타이트의 구상화를 위하여
  3. 조직의 미세화오 표준화를 위하여
  4. 강재의 거대 탄화물을 소멸시키거나 띠모양의 편석을 경감시키기 위하여
(정답률: 45%)
  • 베어링강은 고정밀 회전 부품에 사용되는 강재로, 내부응력이 적어야 하고 매우 높은 정밀도가 요구됩니다. 이를 위해 소오킹 처리를 하여 강재의 거대 탄화물을 소멸시키거나 띠모양의 편석을 경감시켜 내부응력을 제거합니다. 따라서 정답은 "강재의 거대 탄화물을 소멸시키거나 띠모양의 편석을 경감시키기 위하여"입니다.
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32. 철강재료를 고온가열하면 표면부는 로 내의 분위기와 반응하여 산화 및 탈탄을 일으킬 수 있다. 이 때 산화와 탈탄에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 분위기에 수분이 함유되면 탈탄의 위험성이 높다.
  2. 탈탄된 부품은 열처리 후 담금질 경도가 불충분하다.
  3. 중성분위기나 진공분위기는 산화와 탈탄 방지에 유효하다.
  4. 탈탄은 재료의 피로강도 등 기계적 성질에 영향을 미치지 않는다.
(정답률: 83%)
  • "탈탄은 재료의 피로강도 등 기계적 성질에 영향을 미치지 않는다."가 틀린 것이다. 탈탄은 재료 내부의 결함을 유발하고, 이는 재료의 기계적 성질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 탈탄 방지는 재료의 기계적 성질을 유지하는 데 중요하다.
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33. 스테인리스강의 10% 옥살산 부식시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시험편의 예민화처리는 극저 탄소 강종 및 안정화 강종에는 실시하지 않는다.
  2. 시험편을 부식하여 현미경 검사를 하는 면은 압연 또는 단조품일 때에는 가공 방향에 직각의 단면으로 한다.
  3. 몰리브덴을 함유한 경우 단상조직이 나타나기 어려우므로 10% 옥살산 대신에 10% 과황산암모늄을 사용할 수 있다.
  4. 시험판의 부식면을 음극으로 하여 옥살산 부식용액중에 부식면적 1cm2당 전류를 1A로 조정하여 90초간 부식한다.
(정답률: 42%)
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34. [보기]에서 재해 발생시 긴급조치 순서로 가장 적절한 것은?

  1. ①→②→③→④→⑤→⑥
  2. ③→①→②→④→⑤→⑥
  3. ④→①→⑤→②→⑥→③
  4. ⑥→⑤→④→③→②→①
(정답률: 88%)
  • 재해 발생시 가장 먼저 해야 할 것은 생명 구조이므로 ④인 "생명 구조"가 가장 먼저이고, 그 다음으로는 부상자 구조와 안전 대피가 이루어져야 하므로 ①인 "부상자 구조"와 ⑤인 "안전 대피"가 이어진다. 그리고 재해 발생 원인을 파악하고 대처해야 하므로 ②인 "원인 파악 및 대처"가 이어지고, 이후에는 재해 발생 상황을 파악하고 대처해야 하므로 ⑥인 "상황 파악 및 대처"가 이어진다. 마지막으로는 재해 발생 후 조치를 평가하고 개선해야 하므로 ③인 "조치 평가 및 개선"이 가장 마지막에 이루어진다. 따라서 정답은 "④→①→⑤→②→⑥→③"이다.
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35. CAD 작업시 원을 그릴 때의 방법으로 틀린 것은?

  1. 중심점과 반지름 값에 의한 방법
  2. 3점 지점에 의한 방법
  3. 2개의 접선과 반지름 값에 의한 방법
  4. 시작점과 중심점에 의한 방법
(정답률: 86%)
  • 원을 그릴 때 시작점과 중심점에 의한 방법은 틀린 방법입니다. 이유는 원은 중심점에서 일정한 반지름을 가지고 모든 점과의 거리가 같은 도형이기 때문에 시작점과 중심점만으로는 원을 정확하게 그릴 수 없기 때문입니다. 따라서 원을 그릴 때는 중심점과 반지름 값, 3점 지점, 2개의 접선과 반지름 값 등 다양한 방법을 사용해야 합니다.
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36. 열전대에 사용되는 재료가 갖는 특성으로 틀린 것은?

  1. 제작이 쉽고 호환성이 있어야 한다.
  2. 히스테리시스 차가 커야 한다.
  3. 열기전력이 크고 안정성이 있어야 한다.
  4. 내열, 내식성이 뛰어나고 고온에서도 기계적 강도가 커야 한다.
(정답률: 90%)
  • "히스테리시스 차가 커야 한다."가 틀린 것입니다. 열전대에 사용되는 재료는 제작이 쉽고 호환성이 있어야 하며, 열기전력이 크고 안정성이 있어야 합니다. 또한 내열, 내식성이 뛰어나고 고온에서도 기계적 강도가 커야 합니다. 하지만 히스테리시스 차가 크다는 것은 자기적인 특성으로 인해 자기장이 변화할 때 자기화가 지속되는 시간이 길다는 것을 의미합니다. 이는 열전대에서는 필요하지 않은 특성이므로 틀린 것입니다.
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37. 침투탐상검사에서 침투시간에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 침투시간은 침투액을 적용한 후 잉여 침투액을 세척처리하거나 유화처리한 후 까지를 말한다.
  2. 피로균열, 연마균열 등 폭이 좁은 결함은 기준 침투시간보다 길게 한다.
  3. 침투제 종류, 시험체 재질, 예상결함의 종류와 크기 등을 고려하여 선정한다.
  4. 정확한 침투시간을 결정하기 위해 대비 시험편을 이용하기도 한다.
(정답률: 57%)
  • 침투시간은 침투액을 적용한 후 잉여 침투액을 세척처리하거나 유화처리하기 전까지를 말하는 것이 맞습니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 틀린 것은 없습니다.
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38. 운반이 편리하고 시료면에 압흔이 거의 남지 않으며 시료대에 올려지지 않는 대형의 시료에 적용할 수 있는 경도 시험법은?

  1. 브리넬 경도시험
  2. 로크웰 경도시험
  3. 비커스 경도시험
  4. 쇼오 경도시험
(정답률: 83%)
  • 쇼오 경도시험은 시료를 미세한 구멍에 끼워서 시료면에 압력을 가하는 방식으로 시료의 경도를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 대형의 시료에도 적용할 수 있으며, 시료면에 압흔이 거의 남지 않고 시료대에 올려지지 않아 편리합니다. 따라서 이 방법이 대형 시료에 적용하기 용이하다는 이유로 정답이 "쇼오 경도시험"입니다.
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39. 강에 특수원소를 첨가할 때의 영향을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. Al을 첨가하여 결정립 성장을 억제시킨다.
  2. Cr을 첨가하여 내산화성 및 내식성을 증가시킨다.
  3. B를 미량 첨가하여 담금질성을 저하시킨다.
  4. Mo을 첨가하여 뜨임취성을 방지한다.
(정답률: 84%)
  • B는 비금속 원소로, 금속과 결합하여 담금질성을 감소시키는 성질이 있습니다. 따라서 B를 미량 첨가하면 강의 담금질성이 저하되어 가공이 어려워지는 단점이 있습니다.
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40. Ni+Cu계 합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 60∼70Ni 합금을 모넬메탈이라 한다.
  2. 전기저항은 약 55%Ni에서 최소가 된다.
  3. 60∼70Ni에서 강도, 경도가 최소가 된다.
  4. 부분고용체형인 편정형 평형상태도를 갖는다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "60∼70Ni 합금을 모넬메탈이라 한다." 이유는 다음과 같습니다.

    - 모넬메탈은 니켈과 구리를 주성분으로 하는 합금으로, 60∼70% 정도의 니켈 함량을 가지고 있습니다.
    - 이 합금은 고온에서도 높은 강도와 내식성을 가지고 있어서, 항공기 엔진 부품, 열교환기, 전기 저항 체 등에 널리 사용됩니다.
    - 또한, 모넬메탈은 전기저항이 약 55%Ni에서 최소가 되는 특성을 가지고 있습니다.
    - 그러나, 60∼70Ni에서는 강도와 경도가 최소가 되는 경향이 있습니다.
    - 또한, 모넬메탈은 부분고용체형인 편정형 평형상태도를 갖는데, 이는 합금 내에서 니켈과 구리가 서로 다른 결정구조를 가지고 있기 때문입니다.
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3과목: 임의 구분

41. 쾌삭강(free-cutting steel)에 첨가하여 피삭성을 좋게 하는 특수 원소는?

  1. W
  2. Cu
  3. S
  4. Fe
(정답률: 73%)
  • 쾌삭강은 가공성이 우수한 강종으로, 자동차나 가전제품 등의 부품 제작에 많이 사용됩니다. 이 강종에 첨가되는 특수 원소 중 피삭성을 좋게 하는 것은 황(S)입니다. 황은 강의 가공성을 향상시키는 효과가 있어 쾌삭강에 많이 사용됩니다.
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42. Sub-Zero 처리를 실시하므로 얻어지는 장점이 아닌 것은?

  1. 시효변형을 방지한다.
  2. 담금질 경도를 감소시킨다.
  3. 내마모성, 내피로성이 향상된다
  4. 담금질한 강의 조직을 안정화시킨다.
(정답률: 82%)
  • 담금질 경도를 감소시키는 것은 Sub-Zero 처리의 장점이 아닙니다. 이는 오히려 단점으로 작용할 수 있으며, 강의 경도를 낮추어 내마모성과 내피로성을 향상시키는 것은 올바른 설명입니다.
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43. 다음 중 에릭센 시험(Erichsen Test)의 목적으로 옳은 것은?

  1. 연성(ductillty)
  2. 인성(toughness)
  3. 취성(shortness)
  4. 강성(stiffness)
(정답률: 86%)
  • 에릭센 시험은 재료의 연성(ductility)을 측정하기 위한 시험입니다. 연성이란 재료가 힘에 의해 변형되었을 때, 그 변형이 계속 일어나는 능력을 말합니다. 따라서 에릭센 시험은 재료가 얼마나 많은 변형을 견딜 수 있는지를 측정하여, 재료의 연성을 평가하는 데 사용됩니다. 인성은 재료가 파괴되기 전까지 얼마나 많은 에너지를 흡수할 수 있는지를 나타내는 지표이며, 취성은 재료가 파괴되기 전에 얼마나 많은 변형을 견딜 수 있는지를 나타내는 지표입니다. 강성은 재료가 얼마나 힘에 저항하는지를 나타내는 지표입니다.
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44. 강과 비슷한 강인성을 가지는 구상흑연주철을 제조할 때 사용되는 구상화제로서 가장 적합한 것은?

  1. Ba
  2. Al
  3. Mg
  4. Zn
(정답률: 79%)
  • 구상흑연주철은 강과 비슷한 강인성을 가지는 재료로서, 내구성과 강도가 높아야 합니다. 이를 위해 구상화제로는 화학적으로 안정하고 강도가 높은 원소가 적합합니다. 이 중에서도 Mg는 가장 적합한 구상화제입니다. Mg는 화학적으로 안정하며, 강도가 높아서 구조물의 내구성을 높일 수 있습니다. 또한, Mg는 비교적 저렴하고 가용성이 높아서 제조 과정에서 사용하기 용이합니다. 따라서, 구상흑연주철을 제조할 때는 Mg가 가장 적합한 구상화제입니다.
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45. 담금질에서 나타나는 조직의 경도와 강도가 높은 순서에서 낮은 순서로 옳은 것은?

  1. 오스테나이트＞트루스타이트＞마텐자이트
  2. 트루스타이트＞마텐자이트＞오스테나이트
  3. 마텐자이트＞트루스타이트＞오스테나이트
  4. 마텐자이트＞오스테나이트＞트루스타이트
(정답률: 83%)
  • 정답은 "마텐자이트＞트루스타이트＞오스테나이트"입니다.

    마텐자이트는 담금질에서 가장 경도와 강도가 높은 상태로, 높은 탄소 함량과 빠른 냉각 속도로 형성됩니다. 따라서 경도와 강도가 가장 높습니다.

    트루스타이트는 마텐자이트와 오스테나이트 사이의 중간 상태로, 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 노출되면 형성됩니다. 마텐자이트보다는 경도와 강도가 낮지만, 오스테나이트보다는 높습니다.

    오스테나이트는 담금질에서 가장 낮은 경도와 강도를 가지는 상태로, 높은 온도에서 형성됩니다. 따라서 경도와 강도가 가장 낮습니다.
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46. 단면적 40mm2인 환봉을 인장시험한 그래프이다. A점에서의 단면적은 34mm2, B점에서의 단면적은 28mm2 이었을 때 인장강도(kgf/mm2)는?

  1. 135
  2. 155
  3. 182
  4. 221
(정답률: 70%)
  • 인장강도는 인장하중/단면적으로 구할 수 있습니다. A점에서의 인장하중은 34mm2일 때 17kgf, B점에서의 인장하중은 28mm2일 때 14kgf입니다. 따라서 A점에서의 인장강도는 17kgf/34mm2=0.5kgf/mm2, B점에서의 인장강도는 14kgf/28mm2=0.5kgf/mm2입니다. 이는 그래프에서 A와 B점이 같은 위치에 있음을 의미합니다. 따라서 인장강도는 A와 B점에서 모두 155kgf/mm2입니다.
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47. 피로시험에서 구할 수 있는 재료의 특성이 아닌 것은?

  1. 비례한도
  2. S-N곡선
  3. 피로한도
  4. 피로강도
(정답률: 72%)
  • 정답: 비례한도

    설명: 피로시험에서 구할 수 있는 재료의 특성으로는 S-N곡선, 피로한도, 피로강도가 있습니다. 이 중 비례한도는 재료의 탄성 한계를 나타내는 지표로, 피로시험에서는 측정할 수 없습니다. 따라서 비례한도는 이 문제의 정답입니다.
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48. 원자의 배열은 변하지 않고 강자서에서 상자성으로 자성이 변하는 경우 즉, 상(相)의 변화가 아니고 에너지적 변화인 것을 무엇이라 하는가?

  1. 자기변태
  2. 동소변태
  3. 포정반응
  4. 편정반응
(정답률: 84%)
  • 자기변태는 원자의 배열이 변하지 않고 자성이 변하는 경우를 말합니다. 따라서 상(相)의 변화가 아니라 에너지적 변화인 것입니다. 이에 반해 동소변태는 원자의 배열이 변하면서 자성이 변하는 경우를 말하며, 포정반응과 편정반응은 화학 반응에서 일어나는 용어입니다. 따라서 정답은 "자기변태"입니다.
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49. 다음 중 고속도강을 담금질하고 뜨임을 반복하는 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 담금질 온도가 높으므로
  2. 결정립을 조대화 하기 위하여
  3. 2차 경화를 없애기 위하여
  4. 잔류 오스테나이트를 없애기 위하여
(정답률: 48%)
  • 고속도강을 담금질하고 뜨임을 반복하는 이유는 잔류 오스테나이트를 없애기 위해서입니다. 잔류 오스테나이트는 강도와 경도를 낮추는 요인이므로, 이를 없애기 위해 고속도강을 담금질하고 뜨임을 반복합니다.
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50. 다음 중 안전점검의 가장 주된 목적은?

  1. 위험을 사전에 발견하여 개선하는데 있다.
  2. 법 및 기준에 적합 여부를 점검하는데 있다.
  3. 안전사고의 통계율을 점검하는데 있다.
  4. 장비의 설계를 하기 위함이다.
(정답률: 86%)
  • 안전점검의 가장 주된 목적은 위험을 사전에 발견하여 개선하는 것이다. 이는 안전사고를 예방하고 작업 환경을 개선하여 작업자의 안전을 보호하기 위함이다. 법 및 기준에 적합 여부를 점검하거나, 안전사고의 통계율을 점검하는 것은 안전점검의 부수적인 목적일 뿐이다. 또한, 장비의 설계를 하기 위한 것은 안전점검이 아니라 설계 단계에서의 안전성 검토이다.
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51. SM25C의 강이 공석점 직하에서 펄라이트의 조직양은 약 얼마인가? (단, 공석점의 탄소함유량은 0.85% 이다.)

  1. 17%
  2. 29%
  3. 37%
  4. 49%
(정답률: 62%)
  • SM25C 강은 0.85%의 탄소함유량을 가지고 있으므로, 이 강의 공석점 직하에서는 유정탄화물이 형성됩니다. 이 때 펄라이트는 유정탄화물 중 하나이며, 조직양은 탄소함유량의 약 29%입니다. 따라서 정답은 "29%"입니다.
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52. 강의 내열성 및 내스케일(scale)성을 향상시키기 위하여 강의 표면에 Al을 침투시키는 표면경화법은?

  1. 크로마이징(chromizing)
  2. 실리코나이징(siliconizing)
  3. 칼로라이징(calorizing)
  4. 세라다이징(sheradizing)
(정답률: 83%)
  • 칼로라이징은 강철 표면에 알루미늄을 침투시켜서 알루미늄과 강철 사이에 형성되는 Fe-Al 합금층으로 강의 내열성과 내스케일성을 향상시키는 표면경화법입니다. 따라서, 이 보기에서 정답은 칼로라이징입니다.
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53. [그림]과 같은 신호-흐름선도의 선형 방정식은?

  1. y2=(a+b)y1
  2. y2=a·b·y1
(정답률: 81%)
  • 선형 방정식에서 y1과 y2는 각각 두 개의 변수를 나타내며, y1은 a와 b의 합산을 나타내고 y2는 a와 b의 곱을 나타냅니다. 따라서 y2는 y1에 a와 b를 곱한 것과 같습니다. 따라서 y2=(a+b)y1이 됩니다.
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54. 와전류탐상시험에서 코일의 임피던스에 영향을 미치는 인자와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 시험체의 투자율
  2. 시험체의 전도율
  3. 시험주파수
  4. 잔류응력
(정답률: 78%)
  • 와전류탐상시험에서 코일의 임피던스에 영향을 미치는 인자는 시험체의 전도율, 시험주파수, 그리고 잔류응력입니다. 그 중에서 가장 거리가 먼 것은 잔류응력입니다. 이는 와전류탐상시험에서 코일에 전류가 흐르지 않는 상태에서 코일 주변에 존재하는 자기장이 코일 내부에 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 잔류응력은 코일의 임피던스에 영향을 미치지 않습니다.
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55. 모든 작업을 기본동작으로 분해하고, 각 기본 동작에 대하여 성질과 조건에 따라 미리 정해 놓은 시간차를 적용하여 정미시간을 산정하는 방법은?

  1. PTS법
  2. WS법
  3. 스톱워치법
  4. 실적자료법
(정답률: 88%)
  • PTS법은 작업을 기본동작으로 분해하고, 각 기본 동작에 대하여 성질과 조건에 따라 미리 정해 놓은 시간차를 적용하여 정미시간을 산정하는 방법입니다. 이 방법은 작업의 성격과 특성을 고려하여 정확한 시간 산정이 가능하며, 작업의 효율성을 높일 수 있습니다. 따라서, PTS법이 정답입니다.
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56. 일반적으로 품질코스트 가운데 가장 큰 비율을 차지하는 코스트는?

  1. 평가코스트
  2. 실패코스트
  3. 예방코스트
  4. 검사코스트
(정답률: 80%)
  • 일반적으로 제품 또는 서비스의 품질이 나쁘면 고객으로부터 불만을 받게 되고, 이는 기업에 큰 손실을 초래합니다. 이러한 손실을 실패코스트라고 합니다. 실패코스트는 제품 불량으로 인한 재작업, 교체, 보상 등의 비용과 고객의 신뢰도 하락으로 인한 매출 감소 등의 비용으로 구성됩니다. 따라서 기업은 제품 불량을 최소화하고 고객 만족도를 높이기 위해 예방코스트와 검사코스트를 투자하여 실패코스트를 최소화해야 합니다.
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57. 로트로부터 시료를 샘플링해서 조사하고, 그 결과를 로트의 판정기준과 대조하여 그 로트의 합격, 불합격을 판정하는 검사를 무엇이라 하는가?

  1. 샘플링 검사
  2. 전수검사
  3. 공정검사
  4. 품질검사
(정답률: 84%)
  • 로트로부터 시료를 샘플링하여 조사하는 것이 이 검사의 핵심이기 때문에 "샘플링 검사"라고 부릅니다. 다른 보기들은 모두 검사의 방법이나 대상에 대한 일반적인 용어이지만, "샘플링 검사"는 특정한 검사 방법을 가리키는 구체적인 용어입니다.
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58. 일정 통제를 할 때 1일당 그 작업을 단축하는데 소요되는 비용의 증가를 의미하는 것은?

  1. 비용구배(Cost slope)
  2. 정상소요시간(Normal duration time)
  3. 비용견적(Cost estimation)
  4. 총비용(Total cost)
(정답률: 83%)
  • 비용구배는 작업 일정을 단축하는 데 필요한 추가 비용을 의미합니다. 즉, 작업 기간을 단축하면 비용이 증가하게 됩니다. 따라서 비용구배는 작업 일정과 비용 간의 관계를 나타내는 지표입니다.
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59. c관리도에서 k=20인 군의 총부적합(결정)수 합계는 58이었다. 이 관리도의 UCL, LCL을 구하면 약 얼마인가?

  1. UCL=6.92, LCL=0
  2. UCL=4.90, LCL=고려하지 않음
  3. UCL=6.92, LCL=고려하지 않음
  4. UCL=8.01, LCL=고려하지 않음
(정답률: 62%)
  • c관리도에서 k=20인 군의 총부적합(결정)수 합계가 58이므로, 평균적으로 부적합(결정)수는 2.9개이다. 이 때, 부적합(결정)수는 이항분포를 따르므로, 표준편차는 다음과 같다.

    σ = √(np(1-p)) = √(20×0.145×0.855) ≈ 2.34

    따라서, UCL은 평균값에서 3σ를 더한 값이 되며, LCL은 평균값에서 3σ를 뺀 값이 된다. 이를 계산하면 다음과 같다.

    UCL = 2.9 + 3×2.34 ≈ 8.01
    LCL = 2.9 - 3×2.34 ≈ 고려하지 않음

    따라서, 정답은 "UCL=8.01, LCL=고려하지 않음"이다. LCL은 음수가 되므로 고려하지 않는다.
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60. 다음 중 데이터를 그 내용이나 원인 등 분류 항목별로 나누어 크기의 순서대로 나열하여 나타낸 그림을 무엇이라 하는가?

  1. 히스토그램(histogram)
  2. 파레토도(pareto diagram)
  3. 특성요인도(causes and effects diagram)
  4. 체크시트(check sheet)
(정답률: 57%)
  • 정답: 파레토도(pareto diagram)

    설명: 파레토도는 데이터를 그 내용이나 원인 등 분류 항목별로 나누어 크기의 순서대로 나열하여 나타낸 그림입니다. 이 그림은 80:20 법칙을 기반으로 하며, 문제의 대부분은 소수의 원인에 의해 발생한다는 것을 보여줍니다. 파레토도는 문제 해결에 있어서 우선순위를 정하는 데 유용하게 사용됩니다.
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