금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2008-07-13)

금속재료기능장 2008-07-13 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료기능장 2008-07-13 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

금속재료기능장
(2008-07-13 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 표면은 내마멸성이 좋으며 중심부는 연하고 인성이 있는 기계부품을 제작하기 위하여 금속의 표면에 탄소를 확산시켜 고탄소층으로 만드는 조작은?

  1. 질화
  2. 침탄
  3. 담금질
  4. 시멘테이션
(정답률: 86%)
  • 침탄은 저탄소강의 표면에 탄소를 확산시켜 고탄소층을 형성함으로써, 표면은 내마멸성이 강한 경화층으로 만들고 중심부는 연하고 인성이 있는 상태로 유지하는 표면경화법입니다.
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2. 다음 중 시효변형에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 담금질유의 온도가 높으면 시효변형이 커진다.
  2. 템퍼링 온도가 낮을수록, 템퍼링 시간이 짧을수록 시효변형이 작아진다.
  3. 마퀜칭 후 심랭처리와 템퍼링을 반복하면 시효 변형을 작게 할 수 있다.
  4. 담금질 후 심랭처리한 것은 템퍼링 후 심랭 처리한 것에 비해 시효변형에 대한 수축 속도가 크다.
(정답률: 58%)
  • 시효변형은 시간이 지남에 따라 잔류 응력이 제거되며 변형이 일어나는 현상입니다. 템퍼링 온도가 높을수록, 그리고 템퍼링 시간이 길수록 잔류 응력이 더 효과적으로 제거되어 시효변형이 작아집니다.

    오답 노트
    템퍼링 온도가 낮고 시간이 짧을수록: 잔류 응력 제거가 불충분하여 시효변형이 커짐
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3. 탄소공구강의 탄화물을 균일하게 구상화시키는 목적으로 옳은 것은?

  1. 절삭능 및 내구력을 증대시키기 위하여
  2. 조직의 조대화 및 취성을 위하여
  3. 시효변형 및 점성의 증가를 위하여
  4. 매짐 및 연성을 주기 위하여
(정답률: 78%)
  • 탄소공구강의 탄화물을 구상화하면 조직이 균일해져 절삭능과 내구력을 증대시킬 수 있습니다.
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4. 담금질 후처리로서 심랭처리(sub-zero treatment)가 반드시 필요한 이유로 옳은 것은?

  1. 경화된 강 중의 잔류응력을 증가시키기 위하여
  2. 경화된 강의 시효경년 변화를 일으키기 위하여
  3. 경화된 강 중의 잔류오스테나이트를 마텐자이트화 하기 위하여
  4. 침탄 열처리시 침탄 부분의 잔류오스테나이트를 증가시키기 위하여
(정답률: 85%)
  • 담금질 후에도 상온에서 변태되지 않고 남은 잔류 오스테나이트는 시간이 지나면서 치수 변화를 일으키거나 경도를 저하시킵니다. 이를 방지하기 위해 영하의 온도로 냉각하는 심랭처리를 통해 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 완전히 변태시켜 조직을 안정화합니다.
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5. 철강재료의 현미경 조직시험에 주로 사용되는 부식제는?

  1. 왕수
  2. 염화제이철 용액
  3. 수산화나트륨 용액
  4. 질산알콜 용액
(정답률: 82%)
  • 철강 재료의 현미경 조직 시험에서 결정립계나 상의 차이를 명확히 구분하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 부식제는 질산알콜 용액(나이탈, Nital)입니다.
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6. 단강품의 결합 중 Ni, Cr, Mo 등을 포함한 특수강의 파단면에 발생되는 미세균열로 파면은 은백색을 띠고 주로 강중에 수소함량이 높았을 때 생기는 결함은?

  1. 단조터짐(forging burst)
  2. 백정(white spot)
  3. 2차 파이프(secondary pipe)
  4. 편석(segregation)
(정답률: 92%)
  • Ni, Cr, Mo 등이 포함된 특수강에서 수소 함량이 높을 때 파단면에 발생하는 은백색의 미세균열 결함은 백정(white spot)입니다.
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7. Fe-C 상태도에서 γ-Fe과 Fe3C의 공정조직은?

  1. pearlite
  2. Austenite
  3. Ledeburite
  4. Dendrite
(정답률: 74%)
  • Fe-C 상태도에서 액상(L)이 $\gamma$-Fe와 $\text{Fe}_3\text{C}$로 동시에 정출되는 공정 반응에 의해 형성되는 조직은 Ledeburite입니다.

    오답 노트
    pearlite: $\gamma$-Fe가 $\alpha$-Fe와 $\text{Fe}_3\text{C}$로 변하는 공석 조직
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8. 순철의 Ac3 변태에서 결정구조가 변화할 때 (BCC→FCC) 격자상수는 어떻게 변화되는가?

  1. 커진다.
  2. 작아진다.
  3. 변화하지 않는다.
  4. 가열속도에 따라 달라진다.
(정답률: 68%)
  • 순철의 $A_{c3}$ 변태 시 결정구조가 BCC(체심입방격자)에서 FCC(면심입방격자)로 변화합니다. FCC 구조는 BCC 구조보다 원자 충전율이 더 높고 조밀한 구조를 가지며, 동일한 원자 반지름일 때 단위 격자의 한 변의 길이인 격자상수는 커지게 됩니다.
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9. 다음 특수강 중 2차 경화(Secondary hardening)가 현저하게 발생하는 강재는?

  1. 스테인리스강
  2. 고속도강
  3. 스프링강
  4. 알루미늄 합금강
(정답률: 77%)
  • 고속도강(HSS)은 텅스텐, 몰리브덴, 바나듐 등의 합금 원소가 포함되어 있어, 템퍼링 과정에서 미세한 탄화물이 석출되면서 경도가 다시 상승하는 2차 경화 현상이 뚜렷하게 나타나는 대표적인 강재입니다.
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10. 주조용 알루미늄 합금으로 공정형이며, 나트륨에 의한 개량 처리 효과가 가장 좋은 합금은?

  1. Al-Co
  2. Al-Si
  3. Al-Sn
  4. Al-Hg
(정답률: 88%)
  • Al-Si 합금은 대표적인 공정형 주조 합금이며, Na(나트륨) 등을 이용한 개량 처리를 통해 조대한 공정 실리콘 입자를 미세화하여 기계적 성질을 향상시킬 수 있습니다.
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11. 탄소강 및 Ni-Cr 강의 템퍼취성(temper brittleness)을 방지하기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 800℃ 이상에서 뜨임한 후 급랭시키거나, W을 소량 첨가한다.
  2. 700℃ 이상에서 뜨임한 후 급랭시키거나, Sn을 소량 첨가한다.
  3. 575℃ 이상에서 뜨임한 후 급랭시키거나, Mo을 소량 첨가한다.
  4. 200℃ 이상에서 뜨임한 후 급랭시키거나, Al을 소량 첨가한다.
(정답률: 76%)
  • 템퍼취성은 특정 온도 범위에서 뜨임 시 충격값이 저하되는 현상으로, 이를 방지하기 위해 $575^{\circ}C$이상에서 뜨임 후 급랭시키거나 Mo(몰리브덴)을 소량 첨가하여 불순물의 편석을 억제합니다.
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12. 금속과 비철금속에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 황동은 Cu와 Sn의 합금이다.
  2. 순철은 탄소함유량이 높고, 연성이 작으나 취성이 크다.
  3. 불변강은 선팽창계수나 탄성률이 급속히 변화하는 특징을 갖는 강이다.
  4. 주철이 주물로 널리 사용되는 것은 주조서이 좋고, 제조방법에 따라 상당한 강도를 갖기 때문이다.
(정답률: 82%)
  • 주철은 융점이 낮고 유동성이 뛰어나 주조성이 매우 좋으며, 제조 방법에 따라 충분한 강도를 확보할 수 있어 주물 재료로 널리 사용됩니다.

    오답 노트
    황동: Cu와 Zn의 합금
    순철: 탄소 함유량이 매우 낮고 연성이 큼
    불변강: 선팽창계수나 탄성률의 변화가 매우 적은 강
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13. 금속의 회복과 재결정 현상의 설명으로 틀린 것은?

  1. 완전풀림 상태에서 금속을 냉간가공하면 전위밀도는 1011∼1012/cm2 정도까지 증가한다.
  2. 회복단계는 결정립 모양이나 방향에 변화를 일으키지 않는다.
  3. 재결정 성장의 구동력은 결정입계의 계면 에너지의 감소이다.
  4. 회복과정에서 서브경계(Subboundary)가 형성되면 강도는 감소된다.
(정답률: 54%)
  • 회복 과정에서 전위들이 재배열되어 서브경계(Subboundary)가 형성되면, 이는 전위의 이동을 방해하는 장벽 역할을 하여 오히려 강도가 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    회복단계: 결정립 모양/방향 변화 없음
    재결정 성장 구동력: 결정입계 계면 에너지 감소
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14. 용융 금속을 물속에 급랭하여 응고시키면 결정 조직은 어떻게 되는가?

  1. 핵 생성수가 적어져서 조대한 조직이 된다.
  2. 핵 생성수가 적어져서 미세한 수지상조직이 된다.
  3. 핵 생성수가 많아져서 미세한 결정립이 된다.
  4. 핵 생성수가 많아져서 조대한 수지상조직이 된다.
(정답률: 81%)
  • 용융 금속을 급랭시키면 냉각 속도가 빨라져 핵 생성 속도가 급격히 증가하며, 이로 인해 결정이 성장할 시간이 부족해져 매우 미세한 결정립 조직이 형성됩니다.
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15. 자분탐상시험 후 반드시 탈자시켜야 하는 경우가 아닌 것은?

  1. 시험체가 마찰부분에 사용되어 마모가 증가될 우려가 있는 경우
  2. 시험체가 큐리점 이상으로 열처리되어 자성이 상실될 수 있는 경우
  3. 시험체의 잔류자속이 계측장치에 영향을 미칠 우려가 있는 경우
  4. 시험체의 잔류자속이 기계가공을 곤란하게 할 경우
(정답률: 81%)
  • 탈자는 시험체에 남은 잔류자속을 제거하는 과정입니다. 시험체가 큐리점 이상으로 열처리되면 물리적으로 자성을 상실하게 되므로, 별도의 탈자 공정이 필요하지 않습니다.
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16. 비파괴시험에 사용되는 Ir-192는 어떤 방사선을 이용하는가?

  1. 알파(α)선
  2. 델타(δ)선
  3. 감마(γ)선
  4. 엑스(X)선
(정답률: 83%)
  • Ir-192(이리듐-192)는 방사성 동위원소로서, 비파괴검사(RT) 시 투과력이 강한 감마(γ)선을 방출하여 내부 결함을 검출하는 데 사용됩니다.
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17. 방사선투과시험에서 양극에 사용되는 표적(target)의 특성으로 틀린 것은?

  1. 원자번호가 커야 한다.
  2. 용융점이 높아야 한다.
  3. 열전도성이 높아야 한다.
  4. 높은 증기압을 갖는 물질이어야 한다.
(정답률: 74%)
  • X선 발생 장치의 표적은 고속 전자가 충돌할 때 발생하는 엄청난 열을 견뎌야 하며, 효율적인 X선 발생을 위해 특정 조건을 갖춰야 합니다. 증기압이 높으면 표적이 쉽게 증발하여 수명이 단축되므로, 반드시 증기압이 낮은 물질을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    원자번호가 클 것: X선 발생 효율을 높이기 위함
    용융점이 높을 것: 고온의 열에 견디기 위함
    열전도성이 높을 것: 발생한 열을 빠르게 방출하기 위함
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18. 침투탐상 시험에서 침투 지시 모양의 분류 중 독립침투 지시 모양이 아닌 것은?

  1. 갈라짐에 의한 침투지시 모양
  2. 정방향의 침투지시 모양
  3. 선상 침투지시 모양
  4. 원형상 침투지시 모양
(정답률: 72%)
  • 독립침투 지시는 결함의 형태에 따라 개별적으로 나타나는 지시를 의미하며, 대표적으로 선상, 원형상, 갈라짐에 의한 모양이 있습니다. 정방향의 침투지시 모양은 독립침투 지시의 분류 체계에 해당하지 않습니다.
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19. 산업재해의 원인 중 교육적 원인에 해당하지 않는 것은?

  1. 안전지식의 부족
  2. 작업지시가 적당하지 못함.
  3. 안전수칙을 잘못 알고 있음
  4. 작업방법에 관한 교육이 충분하지 못함
(정답률: 86%)
  • 교육적 원인은 작업자가 갖추어야 할 지식, 기능, 태도의 부족과 관련된 요인을 말합니다. 작업지시가 적당하지 못한 것은 관리감독자의 지휘 체계나 관리 소홀에 해당하는 관리적 원인에 해당합니다.

    오답 노트
    안전지식 부족, 안전수칙 오인, 교육 부족: 모두 작업자의 인적 역량과 관련된 교육적 원인임
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20. 포켓 도시미터를 패용하고 작업할 경우 작업자가 지켜야 할 내용 중 잘못된 것은?

  1. 방사선 작업시 항상 휴대하여야 한다.
  2. 작업이 끝난 다음에 눈금을 기록해야 한다.
  3. 눈금이 없어졌을 때 안전관리자에게 통보하고 작업을 계속한다.
  4. 작업을 시작하기 전에 충전시켜야 하며 그때의 눈금을 기록해야 한다.
(정답률: 92%)
  • 포켓 도시미터는 개인용 방사선 감시 장치로, 정확한 선량 관리를 위해 사용 전후의 눈금을 기록하고 상시 휴대해야 합니다. 만약 눈금이 없어지는 등 장치에 이상이 발생했다면, 즉시 작업을 중단하고 안전관리자의 조치를 받아야 하며 그대로 작업을 계속해서는 안 됩니다.
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2과목: 임의 구분

21. 다음 중 재해 예방의 4원칙에 해당되지 않는 것은?

  1. 예방가능의 원칙
  2. 손실우연의 원칙
  3. 원인연계의 원칙
  4. 분석평가의 원칙
(정답률: 74%)
  • 재해 예방의 4원칙은 손실우연의 원칙, 원인연계의 원칙, 예방가능의 원칙, 대책선정의 원칙입니다.
    분석평가의 원칙은 재해 예방의 4원칙에 포함되지 않습니다.
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22. 다음 중 설퍼 프린트 시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반응식은 MnS+H2SO4→MnSO4+H2S 이다.
  2. 정편석의 기호는 S1, 주상편석의 기호는 S0로 나타낸다.
  3. 황전시라고도 하며 강재 중 황의 편석 및 그 분포상태를 검출하는 것이다.
  4. 철강 중의 황화물과 황산이 반응하여 황화수소를 발생시키고 이것이 브로마이드 인화지의 브롬화은과 반응하여 황이 착색된다.
(정답률: 80%)
  • 설퍼 프린트 시험은 강재 내 황(S)의 편석 상태를 확인하는 시험으로, 정편석의 기호는 $S_{n}$, 주상편석의 기호는 $S_{co}$로 나타냅니다.

    오답 노트
    정편석의 기호는 $S_{1}$, 주상편석의 기호는 $S_{0}$로 나타낸다: 정편석은 $S_{n}$, 주상편석은 $S_{co}$가 올바른 표기입니다.
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23. 후유화성 형광침투탐상시험-습식현상의 탐상 순서로 옳은 것은?

  1. 전처리→유화처리→침투처리→세척처리→건조처리→현상처리→관찰→후처리
  2. 전처리→침투처리→유화처리→세척처리→현상처리→건조처리→관찰→후처리
  3. 전처리→유화처리→침투처리→세척처리→현상처리→관찰→건조처리→후처리
  4. 전처리→침투처리→세척처리→유화처리→현상처리→건조처리→관찰→후처리
(정답률: 72%)
  • 후유화성 형광침투탐상시험의 표준 절차는 전처리 후 침투액을 적용하고, 유화제를 통해 침투액의 유화 처리를 거쳐 세척, 현상, 건조, 관찰, 후처리 순으로 진행됩니다.
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24. 방사선 투과 시험에서 노출 인자(E)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, I는 관전류 또는 감마선원의 강도, t는 노출시간, d는 선원과 필름사이의 거리이다.)

(정답률: 87%)
  • 방사선 투과 시험에서 노출 인자는 선원의 강도와 노출 시간의 곱을 거리의 제곱으로 나눈 값으로 정의합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \frac{I \times t}{d^{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$\text{정답: } $$
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25. 시험체 내부의 면상(面狀)결함의 검출 능력이 가장 우수한 것은?

  1. 형광침투검사
  2. 초음파탐상검사
  3. 자분탐상검사
  4. 전자유도시험검사
(정답률: 84%)
  • 초음파탐상검사는 고주파 음파를 이용하여 시험체 내부의 불연속부를 검출하는 방법으로, 특히 내부의 면상결함을 검출하는 능력이 매우 우수합니다.
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26. 다음 중 취성파괴에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 변형속도가 작을수록 취성파괴가 잘 일어난다.
  2. 온도가 낮을수록 취성파괴가 잘 일어난다.
  3. 소성변형이 거의 없는 재료에서 취성파괴가 일어난다.
  4. 3축 인장응력의 조건이 되는 경우 취성파괴가 일어난다.
(정답률: 53%)
  • 취성파괴는 소성변형이 거의 없이 갑작스럽게 파괴되는 현상으로, 온도가 낮을수록, 변형속도가 빠를수록, 그리고 3축 인장응력 상태일 때 더 잘 일어납니다.

    오답 노트
    변형속도가 작을수록 취성파괴가 잘 일어난다: 변형속도가 빠를수록 취성파괴 가능성이 높아집니다.
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27. 한국산업규격에서 정한 강재의 재질 판별법인 불꽃시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 0.2% 탄소강의 불꽃길이가 500mm 정도 되게 압력을 가한다.
  2. 시험하는 시험편에 탈탄층, 질화층 및 침탄층 등은 없어야 한다.
  3. 시험은 항상 동일한 기구를 사용하고 동일한 조건하에서 한다.
  4. 고합금강에서는 주로 파열의 숫자에 의하여 강종을 구분한다.
(정답률: 66%)
  • 불꽃시험에서 고합금강은 파열의 숫자가 아니라 유선의 색깔을 통해 스테인리스강, 내열강, 고속도 공구강, 합금공구강 등으로 구분합니다.
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28. 비조질 고장력강에서 높은 강도와 가공성을 갖는 요인으로 틀린 것은?

  1. 제어압연에 의한 강인화
  2. 합금원소 첨가에 의한 고용 강화
  3. 미량의 합금 첨가에 의한 질량효과의 증대
  4. 미량의 합금 첨가에 의한 결정립의 미세화
(정답률: 69%)
  • 비조질 고장력강은 제어압연을 통한 결정립 미세화, 합금 원소 첨가에 의한 고용 강화 및 결정립 미세화를 통해 강도와 가공성을 동시에 확보합니다. 질량효과의 증대는 강도 및 가공성 향상의 직접적인 요인이 아닙니다.
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29. 탄소강을 급랭하여 얻는 마텐자이트가 강화되는 이유가 아닌 것은?

  1. 결정의 미세화에 의해
  2. 가공성의 향상에 의해
  3. 급랭으로 인한 내부 응력에 의해
  4. 탄소원자에 의한 Fe 격자의 강화에 의해
(정답률: 67%)
  • 마텐자이트는 급랭으로 인한 내부 응력, 결정의 미세화, 그리고 탄소 원자가 철 격자 사이에 침입하여 발생하는 격자 왜곡(강화)으로 인해 매우 단단해집니다. 가공성의 향상은 강화의 이유가 아니라 강화로 인해 오히려 가공성이 저하되는 결과에 가깝습니다.
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30. 다음 중 비정질 합금의 특성으로 틀린 것은?

  1. 균질한 재료이고 결정이방성이 없다.
  2. 구조적으로는 장거리의 규칙성이 없다.
  3. 강도가 낮고 연성이 커서 가공경화를 잘 일으킨다.
  4. 열에는 약하며 고온에서는 결정화하여 전혀 다른 재료가 되어 버린다.
(정답률: 62%)
  • 비정질 합금은 원자 배열의 장거리 규칙성이 없는 균질한 재료로, 결정이방성이 없으며 강도가 높고 연성이 크지만 가공경화가 일어나지 않는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    강도가 낮고 연성이 커서 가공경화를 잘 일으킨다: 강도가 높으며 가공경화가 없습니다.
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31. 다음 중 강의 담금질 경화능 시험법에 해당하는 것은?

  1. 조미니시험
  2. 에릭슨시험
  3. 파텐팅법
  4. 그로스만법
(정답률: 86%)
  • 강의 담금질 경화능(Hardenability)을 측정하기 위해 시편의 한쪽 끝만 가열 후 급랭시켜 경도 분포를 측정하는 시험법은 조미니시험입니다.
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32. 주철재 압축시험편의 크기가 지름 1cm, 높이 2cm일 때 압축 시험결과 압축강도가 70.06kgf/mm2의 결과를 얻었다면, 이 재료에 가해진 최대하중은 약 몇 kgf인가?

  1. 5500
  2. 5900
  3. 6200
  4. 6500
(정답률: 66%)
  • 압축강도는 하중을 단면적으로 나눈 값이며, 최대하중은 단면적과 압축강도를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = A \times F$
    ② [숫자 대입] $P = 3.14 \times 5 \times 5 \times 70.06$
    ③ [최종 결과] $P = 5500$ kgf
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33. 대면각 136도의 정사각형 다이아몬드 압입자로 시험편에 피라미드형 압입자국을 만들어 경도를 측정하는 시험법은?

  1. 브리넬(Brinell) 경도시험
  2. 로크웰(Rockwell) 경도시험
  3. 비커즈(Vickers) 경도시험
  4. 쇼어(Shore) 경도시험
(정답률: 86%)
  • 대면각 $136^{\circ}$의 정사각형 다이아몬드 압입자를 사용하여 피라미드형 자국을 만들고 경도를 측정하는 방식은 비커즈(Vickers) 경도시험입니다.
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34. 탄성구역에서 변형은 세로방향에 연신이 생기면 가로 방향에는 수축이 생기고 가로 세로 치수변화의 비는 그 재료의 고유한 값으로 나타내는 것은?

  1. Poisson's ratio
  2. Shear strain
  3. Young's modulus
  4. Modulus of rigidity
(정답률: 81%)
  • 재료가 인장 하중을 받아 세로 방향으로 늘어날 때 가로 방향으로 수축하는 비율을 나타내는 재료 고유의 상수는 Poisson's ratio(포아송 비)입니다.
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35. 순금속에서 액상과 고상이 공존하는 경우 자유도는 얼마인가? (단, 압력은 대기압으로 일정하다.)

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 61%)
  • 깁스의 자유도 법칙에 따라 성분 수와 상의 수, 그리고 압력이 일정하다는 조건(변수 1개 고정)을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = C - P + 1$
    ② [숫자 대입] $F = 1 - 2 + 1$
    ③ [최종 결과] $F = 0$
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36. 주철에서 흑연을 구상화하는데 사용되는 합금원소는?

  1. Mn
  2. Mg
  3. Cr
  4. Co
(정답률: 67%)
  • 주철 내의 흑연을 구형으로 만들기 위해 사용하는 구상화제로는 Mg(마그네슘), Mg계 합금, Ca(칼슘)계 합금 및 희토류 원소 합금이 사용됩니다.
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37. 한국산업규격에 의한 스테인리스 강재 중 석출 경화계에 속하는 것은?

  1. STS 202
  2. STS 316
  3. STS 403
  4. STS 630
(정답률: 70%)
  • STS 630은 구리(Cu)를 다량 함유하여 시효 경화(석출 경화) 처리를 통해 강도를 높일 수 있는 대표적인 석출 경화계 스테인리스강입니다.
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38. 다음 중 금속초미립자에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용융점이 금속덩어리보다 낮다.
  2. 활성이 강하여 여러 가지 화학반응을 일으킨다.
  3. Fe계 합금 초미립자는 금속덩어리보다 자성이 약하다.
  4. 저온에서 열저항이 매우 작아 열의 양도체이다.
(정답률: 59%)
  • 금속 초미립자는 표면적의 비율이 매우 커서 일반 금속 덩어리보다 화학적 활성이 강하고 자성이 강해지는 특성을 가집니다. 따라서 Fe계 합금 초미립자의 자성이 약하다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    저온에서 열저항이 매우 작아 열의 양도체이다: 초미립자의 일반적인 물리적 특성 중 하나입니다.
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39. 그림과 같이 면심입방격자(FCC)로 된 A 원자와 B 원자의 규칙격자 원자배열에서 A와 B 의 조성을 나타내는 것은?

  1. AB
  2. AB3
  3. A3B
  4. A3B3
(정답률: 91%)
  • 제시된 FCC 규칙격자 구조를 분석하면, 입방체의 꼭짓점에 위치한 A 원자는 $8 \times \frac{1}{8} = 1$개이며, 각 면의 중심에 위치한 B 원자는 $6 \times \frac{1}{2} = 3$개입니다. 따라서 A와 B의 원자 수 비는 $1:3$이 되어 조성은 $AB_{3}$가 됩니다.
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40. 다음 중 릴레이 제어와 비교한 PLC 제어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시스템의 특성은 독립된 제어장치이다.
  2. 기계적 접촉이 없으므로 신뢰성이 높다.
  3. 컴퓨터와 호환성이 없다.
  4. 소형화하기가 나쁘다.
(정답률: 80%)
  • PLC 제어는 소프트웨어 기반의 논리 회로를 사용하므로, 물리적인 접점 마모가 발생하는 릴레이 제어와 달리 기계적 접촉이 없어 신뢰성이 매우 높습니다.

    오답 노트
    시스템 특성: 통합 제어 가능
    호환성: 컴퓨터와 호환성 우수
    크기: 소형화 가능
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3과목: 임의 구분

41. 다음 중 탈탄의 방지책으로 틀린 것은?

  1. 염욕 속에서 가열한다.
  2. 탈탄 방지제를 도포한다.
  3. 고온에서 장시간 가열한다.
  4. 분위기 가스 또는 진공에서 가열한다.
(정답률: 77%)
  • 탈탄은 강재 표면의 탄소가 고온에서 산소와 반응하여 제거되는 현상입니다. 고온에서 장시간 가열하면 탄소의 확산과 반응이 촉진되어 탈탄이 더 심하게 일어납니다.
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42. 가열온도 870℃에서 부품을 담금질하였을 경우의 냉각과정에서 대류 단계의 냉각속도가 가장 빠른 것은? (단, 교반은 없는 것으로 가정한다.)

  1. 52℃의 담금질유
  2. 204℃의 염욕
  3. 24℃의 물
  4. 28℃의 공기
(정답률: 90%)
  • 냉각 속도는 냉각 매체의 열전도율과 비열이 클수록, 그리고 가열 온도와 냉각 매체 온도 차이가 클수록 빠릅니다. 제시된 매체 중 물은 공기, 유, 염욕보다 열전달 효율이 월등히 높아 냉각 속도가 가장 빠릅니다.
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43. 다음 중 고주파 경화법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 국부적인 경화에 사용할 수 있다.
  2. 고주파 경화시킬 수 있는 강종이 제한적이다.
  3. 경화층의 깊이는 주파수가 클수록 깊게 경화시킬 수 있다.
  4. 표피효과에 의해서 표면만 급속가열되어 표면만을 경화시킬 수 있다.
(정답률: 63%)
  • 고주파 경화는 표피효과를 이용하므로, 주파수가 높을수록 가열 깊이가 얕아져 표면만 경화됩니다. 따라서 주파수가 클수록 깊게 경화시킬 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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44. 인장시험 곡선에서 루더스 밴드가 나타나는 곳은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 91%)
  • 루더스 밴드(Lüders band)는 저탄소강의 인장시험 시 항복점 부근에서 나타나는 불연속적인 변형 현상으로, 응력-변형률 곡선에서 하중이 일정하거나 약간 감소하며 파형을 그리는 항복 영역인 B 지점에서 발생합니다.
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45. 피로시험 후 그림과 같은 피로파단면을 얻었을 때 초기 크랙이 시작되는 부위는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 84%)
  • 피로 파단면에서 초기 크랙은 응력이 집중되는 표면에서 시작되어 내부로 진전됩니다. 이미지에서 표면의 시작점인 A 부위가 초기 크랙 발생 지점이며, 이후 B 영역의 피로 진전 구역을 거쳐 C, D 영역에서 최종 파단이 일어납니다.
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46. 다음 중 황동의 자연균열(Season Cracking)의 방지 대책으로 옳은 것은?

  1. Zn 30% 이하의 α 황동을 사용한다.
  2. 황동 표면에 산화물 피막을 형성시킨다.
  3. 0.1∼0.5%의 As 또는 Sb, 1% 정도의 Sn을 첨가한다.
  4. 도료 및 Zn을 도금하거나 응력제거 풀림을 한다.
(정답률: 70%)
  • 황동의 자연균열은 잔류 응력과 부식 환경이 결합하여 발생하므로, 도료를 칠하거나 아연(Zn) 도금을 통해 부식을 방지하고, 응력제거 풀림(Stress Relief Annealing)을 통해 내부 응력을 제거하는 것이 가장 효과적인 대책입니다.
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47. 방사선 외부피폭 방어 3대 원칙에 해당하지 않는 것은?

  1. 시간
  2. 투과
  3. 거리
  4. 차폐
(정답률: 75%)
  • 방사선 외부피폭을 줄이기 위한 3대 방어 원칙은 방사선에 노출되는 시간을 최소화하는 시간, 방사선원으로부터 멀리 떨어지는 거리, 그리고 납이나 콘크리트 등으로 막는 차폐입니다.

    오답 노트
    투과: 방사선이 물질을 뚫고 지나가는 성질로, 방어 원칙이 아닙니다.
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48. 다음 중 정적시험(Static test) 방법이 아닌 것은?

  1. 압축시험
  2. 전단시험
  3. 인장시험
  4. 충격시험
(정답률: 85%)
  • 정적시험은 하중을 매우 천천히 가하여 재료의 변형과 파괴를 측정하는 시험입니다. 압축시험, 전단시험, 인장시험은 모두 정적시험에 해당하지만, 충격시험은 매우 빠른 속도로 충격을 가해 에너지를 측정하는 동적시험입니다.
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49. 두께 10mm, 폭 30mm, 길이 200mm의 강재를 지점간 거리가 80mm인 받침대 위에 놓고 3정 굽힘시험할 때 굽힘하중이 1500kgf 이었다면 강재의 굽힘강도는 몇 kgf/mm2인가?

  1. 45
  2. 50
  3. 55
  4. 60
(정답률: 50%)
  • 3점 굽힘시험에서 재료의 굽힘강도를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{6Pl}{4bh^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{6 \times 1500 \times 80}{4 \times 30 \times 10^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 60$
    따라서 굽힘강도는 $60\text{ kgf/mm}^{2}$ 입니다.
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50. 현미경으로 금속조직을 검사할 때의 작업 순서로 옳은 것은?

  1. 시편 채취→마운팅→폴리싱→부식→관찰
  2. 시편 채취→폴리싱→마운팅→부식→관찰
  3. 시편 채취→부식→마운팅→폴리싱→관찰
  4. 시편 채취→마운팅→부식→폴리싱→관찰
(정답률: 86%)
  • 금속 조직 검사는 시편을 채취한 후, 연마하기 쉽게 수지로 고정하는 마운팅, 표면을 거울처럼 매끄럽게 만드는 폴리싱, 조직을 드러내기 위한 부식, 마지막으로 현미경 관찰 순으로 진행됩니다.
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51. 다음 중 펄라이트 가단주철의 제조방법이 아닌 것은?

  1. 합금첨가에 의한 방법
  2. 열처리 곡선의 변화에 의한 방법
  3. 흑심가단주철의 재열처리에 의한 방법
  4. 구상흑연주철의 열처리에 의한 방법
(정답률: 64%)
  • 가단주철은 기본적으로 백주철을 열처리하여 탈탄 또는 흑연화시켜 제조하는 주철입니다. 따라서 구상흑연주철의 열처리를 통해 제조한다는 설명은 가단주철의 제조 방법과 맞지 않습니다.
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52. 다음 중 쾌삭강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 황(S)복합쾌삭강은 칼슘을 동시에 첨가한 초쾌삭강이다.
  2. 연(Pb)쾌삭강은 Fe 중에 Chip Breaker작용과 윤활제작용을 하며 열처리에 의한 재질개선은 할 수 없다.
  3. 황(S)쾌삭강은 MnS의 형태를 분산시켜 Chip Breaker작용과 피삭성을 향상시킨 강으로 저탄소강보다 약 2배의 절삭속도를 낼 수 있다.
  4. 칼슘(Ca)쾌삭강은 쾌삭성을 갖게 되면 기계적 성질이 저하되며, 칼슘계 개재물이 공구의 절삭면에 용착되어 공구를 빨리 마모시킨다.
(정답률: 86%)
  • 황(S)쾌삭강은 MnS(황화망간) 개재물을 분산시켜 칩 브레이커 작용을 유도하고 피삭성을 향상시킨 강으로, 저탄소강 대비 약 2배의 절삭속도를 낼 수 있는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    연(Pb)쾌삭강: 열처리에 의한 재질 개선이 가능합니다.
    칼슘(Ca)쾌삭강: 기계적 성질의 저하가 적고 공구 마모를 줄여줍니다.
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53. 다음 중 분위기로의 흡열형 가스의 촉매제 역할을 하는 것은?

  1. Si
  2. Cr
  3. Sn
  4. Ni
(정답률: 62%)
  • 분위기로의 흡열형 가스 침탄 시, 탄소의 분해를 촉진하여 침탄 속도를 높여주는 촉매제로는 Ni(니켈)이 사용됩니다.
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54. Auto CAD에서 그립의 색상 및 크기 등을 지정하는 명령어는?

  1. LWT
  2. ZOOM
  3. LIMITS
  4. DDGRIPS
(정답률: 87%)
  • Auto CAD에서 DDGRIPS 명령어는 그립(Grip)의 색상, 크기, 표시 여부 등 그립 관련 설정을 제어하는 대화상자를 호출하는 명령어입니다.
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55. 공정에서 만성적으로 존재하는 것은 아니고 산발적으로 발생하며 품질의 변동에 크게 영향을 끼치는 요주의 원인으로 우발적 원인인 것을 무엇이라 하는가?

  1. 우연원인
  2. 이상원인
  3. 불가피 원인
  4. 억제할 수 없는 원인
(정답률: 71%)
  • 공정에서 산발적으로 발생하며 품질 변동에 큰 영향을 주는 우발적 원인을 이상원인이라고 합니다. 이는 관리 가능한 요인으로, 발견 즉시 제거해야 하는 원인입니다.

    오답 노트
    우연원인: 공정 내에 항상 존재하는 불가피한 원인
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56. 계수 규준형 1회 샘플링 검사(KS A 3102)에 관한 설명 중 가장 거리가 먼 내용은?

  1. 검사에 제출된 로트의 제조공정에 관한 사전 정보가 없어도 샘플링 검사를 적용할 수 있다.
  2. 생산자측과 구매자측이 요구하는 품질보호를 동시에 만족시키도록 샘플링 검사방식을 선정한다.
  3. 파괴검사의 경우와 같이 전수검사가 불가능한 때에는 사용할수 없다.
  4. 1회만의 거래시에도 사용할 수 있다.
(정답률: 76%)
  • 샘플링 검사는 전수검사가 불가능한 파괴검사나 검사 비용이 너무 많이 드는 경우에 매우 효율적으로 사용할 수 있는 검사 방식입니다.

    오답 노트
    제조공정 사전 정보 없음: 샘플링 검사 적용 가능
    품질보호 동시 만족: 샘플링 방식 선정의 기본 목적
    1회 거래 시 사용: 가능함
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57. 어떤 공정에서 작업을 하는데 있어서 소요되는 기간과 비용이 다음 [표]와 같을 때 비용구배는 얼마인가? (단, 활동시간의 단위는 일(日)로 계산한다.)

  1. 50,000원
  2. 100,000원
  3. 200,000원
  4. 300,000원
(정답률: 80%)
  • 비용구배는 작업 기간을 단축시키기 위해 추가로 투입되는 단위 시간당 비용의 증가분을 의미합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{비용구배} = \frac{\text{특급비용} - \text{정상비용}}{\text{정상기간} - \text{특급기간}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{비용구배} = \frac{2,000,000 - 1,500,000}{15 - 10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{비용구배} = 100,000\text{원}$$
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58. 방법시간측정법(MTM: Method Time Measurement),에서 사용되는 1 TMU(Time Measurement Unit)는 몇 시간인가?

  1. 1/100000 시간
  2. 1/10000 시간
  3. 6/10000 시간
  4. 36/1000 시간
(정답률: 74%)
  • 방법시간측정법(MTM)에서 시간 측정 단위인 1 TMU는 $0.00001$시간으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$1\text{ TMU} = 0.00001\text{ hour}$$
    ② [숫자 대입]
    $$1\text{ TMU} = \frac{1}{100000}\text{ hour}$$
    ③ [최종 결과]
    $$1\text{ TMU} = \frac{1}{100000}\text{ 시간}$$
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59. 품질특성을 나타내는 데이터 중 계수치 데이터에 속하는 것은?

  1. 무게
  2. 길이
  3. 인장강도
  4. 부적합품의 수
(정답률: 85%)
  • 데이터는 측정되는 성격에 따라 계량치와 계수치로 나뉩니다. 부적합품의 수는 개수를 세는 정수 형태의 데이터이므로 계수치 데이터에 해당합니다.

    오답 노트
    무게, 길이, 인장강도: 연속적인 수치로 측정되는 계량치 데이터
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60. 다음 중 품질관리시스템에 있어서 4M에 해당하지 않는 것은?

  1. Man
  2. Machine
  3. material
  4. Money
(정답률: 89%)
  • 품질관리시스템의 4M은 생산의 핵심 요소인 Man(사람), Machine(기계), Material(재료), Method(방법)를 의미합니다. 따라서 Money는 4M 구성 요소에 해당하지 않습니다.
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