금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2010-03-28)

금속재료기능장 2010-03-28 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료기능장 2010-03-28 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

금속재료기능장
(2010-03-28 기출문제)

목록

1과목: 임의 구분

1. 굽힘강도 시험시 시험편 단면이 장방형일 때 를 사용하여 응력을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, P : 굽힘강도, L : 지점간의 거리, Z = 단면계수, b : 시험편의 폭, t : 시험편의 두께)

  1. (6bt2)/(4PL)
  2. (6b)/(4PLt2)
  3. (PL)/(24bt2)
  4. (6PL)/(4bt2)
(정답률: 71%)
  • 담금질 균열을 방지하기 위해서는 항온변태 곡선에서 코(nose) 부분까지는 빠르게 냉각(급랭)하여 변태를 피하고, $M_s$점 이하에서는 냉각 속도를 늦추어 서랭함으로써 내부 응력을 완화해야 합니다.
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2. 전류관통법을 이용하여 건식 및 습식, 형광 및 비형광 등의 자분탐상검사에 대한 종합적인 성능과 강도의 평가 및 비교에 사용되는 시험편은?

  1. 링 시험편
  2. 팔각 시험편
  3. A형 시험편
  4. B형 시험편
(정답률: 79%)
  • 링 시험편은 전류관통법을 이용하여 건식·습식, 형광·비형광 등 다양한 자분탐상검사 조건에 따른 성능과 강도를 종합적으로 평가하고 비교하는 데 사용되는 표준 시험편입니다.
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3. 다음 중 비파괴검사를 실시하는 목적이 아닌 것은?

  1. 제조 원가의 절감을 위하여
  2. 제조 공정의 개선을 위하여
  3. 제품에 대한 신뢰성 향상을 도모하기 위하여
  4. 제품을 분해 파괴하여 내부결함을 검사하기 위하여
(정답률: 84%)
  • 비파괴검사는 제품을 파괴하지 않고 결함을 찾아내는 검사법입니다. 따라서 제품을 분해하거나 파괴하여 내부 결함을 검사하는 것은 비파괴검사의 목적과 정반대되는 개념입니다.
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4. 심냉처리시 시효 변형과 잔류 오스테나이트에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탄소함유량이 많으면 잔류 오스테나이트량이 많아진다.
  2. 물 담금질한 것은 기름·담금질한 것보다 잔류 오스테나이트량이 많다.
  3. 담금질 온도가 높으면 잔류 오스테나이트량이 많아진다.
  4. 담금질한 후 바로 심냉처리한 것보다 150℃ 부근에서 뜨임을 행한 후 심냉처리하고 다시 뜨임하면 시효 변형이 적다.
(정답률: 76%)
  • 냉각 속도가 빠를수록 마르텐사이트 변태가 촉진되어 잔류 오스테나이트가 감소합니다. 따라서 냉각 속도가 빠른 물 담금질이 기름 담금질보다 잔류 오스테나이트량이 더 적습니다.
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5. 다음 중 고망간 강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기지 고직은 시멘타이트이다.
  2. 열전도성이 좋고 팽창계수가 작아 열변형을 일으키지 않는다.
  3. 항복점은 낮으나 인장강도는 높게 되어 파괴에 대해서는 높은 인성을 나타낸다.
  4. 0.9%~1.4%C, 10~15%Mg 이 주성분이며, 용도에따라 Cr, Ni, Mo 등을 첨가한다.
(정답률: 54%)
  • 고망간 강은 망간을 다량 함유하여 항복점은 낮지만 인장강도가 높고, 파괴에 대해 매우 높은 인성을 가지는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    기지 조직: 오스테나이트
    열특성: 열팽창계수가 커서 열변형이 발생하기 쉬움
    주성분: $10 \sim 30\%$ Mn 함유
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6. 초음파의 감쇠가 현저할 것으로 판단되는 피검물을 초음파탐상 검사를 하고자 할 때 어느 탐촉자를 사용하여 검사하는 것이 최적인가?

  1. 1MHz
  2. 5MHz
  3. 10MHz
  4. 100MHz
(정답률: 72%)
  • 초음파는 주파수가 높을수록 감쇠가 심해집니다. 따라서 감쇠가 현저한 피검물을 검사할 때는 투과력을 높이기 위해 주파수가 가장 낮은 $1MHz$ 탐촉자를 사용하는 것이 최적입니다.
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7. 다음 중 철강에 사용되는 확산 피복 금속 중 질산, 염산, 묽은 황산에 대한 내식성이 가장 우수한 것은?

  1. S
  2. P
  3. Si
  4. Pb
(정답률: 72%)
  • 철강 표면에 $Si$ (규소)를 확산 피복하면 질산, 염산, 묽은 황산과 같은 강산에 대해 매우 우수한 내식성을 갖게 됩니다.
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8. 다음 중 정적 시험 방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 인장시험
  2. 전단시험
  3. 비틀림시험
  4. 피로시험
(정답률: 75%)
  • 정적 시험은 하중이 서서히 가해지는 시험인 반면, 피로시험은 반복적인 하중을 가하여 재료의 내구성을 측정하는 동적 시험에 해당합니다.
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9. 그림은 재료에 따른 응력-변형곡선이다. A, B의 그림과 합금명이 바르게 연결된 것은?

  1. A : 보통금속재료, B : 형상기억합금
  2. A : 형상기억합금, B : 초탄성재료
  3. A : 초탄성재료, B : 보통금속재료
  4. A : 보통금속재료, B : 초탄성재료
(정답률: 88%)
  • 그림 A는 하중 제거 후 원래 상태로 돌아가지 못하고 영구변형이 남는 일반적인 금속의 특성을 보여주며, 그림 B는 하중 제거 후에는 변형이 남지만 가열하면 원래 형상으로 복원되는 형상기억합금의 특성을 보여줍니다.
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10. 다음 중 내력을 구하는 방법이 아닌 것은?

  1. 오프셋법
  2. 영구연신율법
  3. 전체연신율법
  4. 파단연신율법
(정답률: 71%)
  • 내력(Yield Strength)은 재료가 영구 변형을 시작하는 지점을 찾는 값으로, 오프셋법, 영구연신율법, 전체연신율법을 통해 구할 수 있습니다.

    오답 노트
    파단연신율법: 재료가 완전히 끊어질 때까지의 늘어난 비율을 측정하는 방법으로, 내력이 아닌 연성을 평가하는 지표입니다.
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11. 탄소강, 특수강 및 각종 공구강 등의 담금질을 목적으로 제조된 2원계 혼합염(중성염)의 성분 중 사용온도가 700~1000℃인 것으로 가장 적합한 거은?

  1. KNO3 - NaNO2
  2. BaCI2 - KCI
  3. NaNO3 - KNO3
  4. KaCNO - KCI - Na2CO3
(정답률: 76%)
  • $\text{BaCl}_2 - \text{KCl}$ 혼합염은 사용 온도 범위가 $700 \sim 1000\text{℃}$인 중성염으로, 탄소강 및 특수강의 담금질 목적으로 가장 적합합니다.
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12. 0.3% 탄소강이 상온에서 초석 페라이트(α)와 펄라이트(P)의 양은 약 몇 %인가? (단, 공석점은 0.80%C,α의 고용한도는 0.025%C 이다.)

  1. α = 77, P = 23
  2. α = 23, P = 77
  3. α = 65, P = 35
  4. α = 35, P = 65
(정답률: 62%)
  • 레버 룰(지렛대 원리)을 이용하여 상온에서의 초석 페라이트와 펄라이트의 분율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{페라이트} = \frac{C_P - C_0}{C_P - C_{\alpha}}, \text{펄라이트} = \frac{C_0 - C_{\alpha}}{C_P - C_{\alpha}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{페라이트} = \frac{0.8 - 0.3}{0.8 - 0.025}, \text{펄라이트} = \frac{0.3 - 0.025}{0.8 - 0.025}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{페라이트} = 64.5\%, \text{펄라이트} = 35.4\%$$
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13. Ni46% - Fe 의 합금으로 열팽찰계수 및 내식성에 있어서 백금의 대용이 되며 전구봉입선 등에 사용되는 것은?

  1. 문쯔메탈(Muntz metal)
  2. 플래티나이트(Platinite)
  3. 모넬메탈(Monel metal)
  4. 콘스탄탄(Constantan)
(정답률: 84%)
  • 플래티나이트(Platinite)는 $\text{Ni}$ 약 $46\%$와 $\text{Fe}$의 합금으로, 열팽창계수가 낮고 내식성이 뛰어나 백금의 대용품으로 전구 봉입선 등에 사용되는 합금입니다.
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14. 강 용접 이음부의 방사선 투과 시험방법(KS B0845)에 의거하여 맞대기 용접 이음부를 방사선비파괴검사를 하였다. 모재의 두께가 11mm이고 상질을 A급으로 규정할 때 규격에 적합하지 않은 것은?

  1. 투과사진의 농도가 1.0 이 측정되었다.
  2. 투과사진에 15형 계조계가 사용되었다.
  3. 투과사진의 계조계 값이 0.062가 나왔다.
  4. 투과사진의 투과도계 식별 최소 선지름이 0.25가 보였다.
(정답률: 59%)
  • KS B0845 규격에 따라 맞대기 용접 이음부의 투과사진 농도는 $1.3$이상 $4.0$이하가 되어야 A급으로 판정합니다. 따라서 농도가 $1.0$으로 측정된 것은 규격에 적합하지 않습니다.
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15. 금속 시험편의 연마용지(샌드페이퍼)는 실리콘 카바이드로 되어 있다. 다음 중 가장 표면이 고운 연마용지는?

  1. #200
  2. #400
  3. #600
  4. #800
(정답률: 94%)
  • 연마용지의 번호(#)는 단위 면적당 입자의 수를 의미합니다. 숫자가 클수록 입자가 작고 촘촘하므로 표면이 더 곱게 연마됩니다.
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16. 다음 중 침탄강이 갖추어야 할 조건으로 옳은 것은?

  1. 강재는 고탄소강이어야 한다.
  2. 침탄할 때 고온에서 장시간 가열하여 결정립자가 성장하여야 한다.
  3. 강재의 주조시 재료 내부에 기공 또는 균열 등이 없어야 한다.
  4. 경화 층의 경도는 낮고, 마모성 피로성이 우수해야 한다.
(정답률: 75%)
  • 침탄강은 표면만 경화시키고 내부는 인성을 유지해야 하므로, 재료 내부에 기공이나 균열 같은 결함이 없어야 품질이 보장됩니다.

    오답 노트
    고탄소강이어야 한다: 저탄소강이나 중탄소강을 사용해야 침탄 효과가 큼
    결정립자가 성장하여야 한다: 결정립이 조대해지면 기계적 성질이 저하됨
    경도는 낮고: 표면 경도는 높아야 마모에 강함
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17. 편상 또는 구상흑연을 함유하며, Cr 을 적당히 첨가하여 내마모성이 좋고 해수 중 공식이나 극간부식등의 국부부식이 좋아 발전소나 제철소, 화학장치의 Pump Casing, Impeller, Pipe 등에 많이 사용되는 것은?

  1. Ni-resist
  2. Duriron
  3. Al 주철
  4. Nitensiliron
(정답률: 70%)
  • Ni-resist는 니켈을 첨가한 주철로, 내마모성과 내식성이 매우 뛰어나 해수 접촉 부위인 펌프 케이싱, 임펠러, 파이프 등에 주로 사용되는 재료입니다.
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18. 탄소가 2.10%, 규소가 0.30% 함유된 주철의 탄소당량은? (단, P%는 무시한다.)

  1. 1.2%
  2. 2.2%
  3. 3.2%
  4. 4.2%
(정답률: 66%)
  • 주철의 탄소당량은 탄소 함량에 망간과 규소, 인의 영향을 합산하여 계산합니다.
    ① $C_{eq} = C + \frac{Mn}{6} + \frac{Si + P}{3}$
    ② $C_{eq} = 2.1 + \frac{0}{6} + \frac{0.3 + 0}{3}$
    ③ $C_{eq} = 2.2$
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19. Fe-C 상태도에서 나타나는 기호와 이에 따른 명칭이 틀린 것은?

  1. α : 페라이트
  2. Fe3C : 시멘타이트
  3. α+Fe3C : 펄라이트
  4. r+Fe3C : 위드만스테텐
(정답률: 80%)
  • Fe-C 상태도에서 $\alpha$는 페라이트, $\text{Fe}_3\text{C}$는 시멘타이트, $\alpha + \text{Fe}_3\text{C}$는 펄라이트를 의미합니다. 위드만스테텐 조직은 $\gamma + \text{Fe}_3\text{C}$의 형태로 나타나므로 $\text{r} + \text{Fe}_3\text{C}$라는 표기는 틀린 설명입니다.
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20. 침탄 담금질시 경도 부족현상이 발생하는 경우가 아닌 것은?

  1. 침탄량이 부족할 때
  2. 담금질 온도가 높을 때
  3. 탈탄이 되었을 때
  4. 담금질의 냉각속도가 느릴 때
(정답률: 65%)
  • 침탄 담금질에서 경도가 부족해지는 원인은 탄소량 부족, 탈탄 발생, 냉각 속도 저하 등이 있습니다. 반면 담금질 온도가 너무 낮을 때 경도 부족이 발생하며, 온도가 높을 때는 오히려 결정립 조대화 등의 문제가 발생합니다.
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2과목: 임의 구분

21. 와전류탐상검사에서 시험코일을 시험체에 대한 적용방법에 따라 분류할 때 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 관통형 코일
  2. 내삽형 코일
  3. 침투형 코일
  4. 표면형 코일
(정답률: 57%)
  • 와전류탐상검사의 코일 적용 방법은 시험체와의 접촉 및 배치 형태에 따라 표면형, 내삽형, 관통형 코일로 분류합니다.

    오답 노트
    침투형 코일: 와전류탐상검사의 코일 분류에 해당하지 않는 용어입니다.
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22. 일반적으로 원자가가 2가인 금속산화물을 주성분으로 하는 내화재로 마그네시아와 산화크롬의 양자를 성분으로 하는 내화재는?

  1. 산성 내화재
  2. 중성 산화재
  3. 염기성 산화재
  4. 호기성 내화재
(정답률: 68%)
  • 마그네시아($MgO$)와 산화크롬($Cr_{2}O_{3}$)과 같이 염기성 산화물을 주성분으로 하는 내화재는 염기성 산화재로 분류됩니다.
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23. 자분탐상 검사방법 중 완전 가공제품의 표면검사에 부적합한 것은?

  1. 코일법
  2. 극간법
  3. 프로드법
  4. 축통전법
(정답률: 60%)
  • 프로드법은 프로드를 검사체 표면에 직접 접촉시켜 강한 전류를 흘리는 방식으로, 접촉 부위에 아크(Arc)가 발생하여 표면 손상(Burn)을 일으킬 수 있으므로 완전 가공된 정밀 제품의 표면 검사에는 부적합합니다.
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24. 용제제거성 염색 침투탐상 검사의 순서로 옳은 것?

  1. 전처리 → 후처리 → 침투처리 → 현상처리 → 관찰 → 제거처리
  2. 전처리 → 제거처리 → 관찰 → 현상처리 → 침투처리 → 후처리
  3. 전처리 → 침투처리 → 제거처리 → 현상처리 → 관찰 → 후처리
  4. 전처리 → 침투처리 → 제거처리→ 후처리 → 관찰 → 현상처리
(정답률: 88%)
  • 용제제거성 염색 침투탐상 검사는 표면 세척 후 침투액을 적용하고, 표면의 과잉 침투액을 제거한 뒤 현상제를 통해 결함을 시각화하여 관찰하고 마지막으로 세척하는 순서로 진행됩니다.
    정확한 순서: 전처리 $\rightarrow$ 침투처리 $\rightarrow$ 제거처리 $\rightarrow$ 현상처리 $\rightarrow$ 관찰 $\rightarrow$ 후처리
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25. 초음파탐상시험법에서 탐촉자의 주파수 선택에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탐촉자의 주파수가 높을수록 보다 작은 결함을 검출할 수 있다.
  2. 검사체의 입자가 크거나 흡수가 크면 높은 주파수를 사용한다.
  3. 분해능을 높이기 위해서는 높은 주파수를 사용한다.
  4. 입자가 미세한 단조품의 탐상주파수는 2~6MHz 범위가 적당하다.
(정답률: 56%)
  • 초음파 탐상 시 검사체의 입자가 크거나 흡수가 심한 재료는 초음파의 산란과 감쇠가 심하므로, 투과력을 높이기 위해 낮은 주파수를 사용해야 합니다.

    오답 노트
    주파수가 높을수록: 분해능이 향상되어 더 작은 결함을 검출할 수 있습니다.
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26. 강에서 인(P) 및 호아(S) 편석을 육안으로 확인하기 위한 가장 적당한 부식액은?

  1. 헨(heyn) 부식액
  2. 아들러(adler) 부식액
  3. 프라이(fry) 부식액
  4. 빌레라(villela) 부식액
(정답률: 71%)
  • 강의 인(P) 및 황(S) 편석을 육안으로 확인하기 위해서는 헨(heyn) 부식액을 사용하는 것이 가장 적절합니다.
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27. 공장 자동화의 형태가 아닌 것은?

  1. 고정 자동화
  2. 유연 자동화
  3. 프로그램 가능 자동화
  4. 이동 자동화
(정답률: 68%)
  • 공장 자동화의 형태는 생산 품목의 다양성과 생산량에 따라 고정 자동화, 프로그램 가능 자동화, 유연 자동화의 세 가지로 분류됩니다. 이동 자동화는 공장 자동화의 표준 분류 체계에 해당하지 않습니다.
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28. 퀜칭을 잘 하였는데도 경화가 되지 않았다면 그 이유로 적절하지 않은 경우는?

  1. 불꽃시험을 행하지 않는 경우
  2. 급냉이 불충분한 경우
  3. 처리품의 표면이 탈탄되어 있는 경우
  4. 오스테나이트화 온도가 불충분한 경우
(정답률: 86%)
  • 퀜칭 후 경화가 되지 않는 이유는 급냉 부족, 표면 탈탄, 오스테나이트화 온도 부족 등 열처리 공정 자체의 결함 때문입니다. 불꽃시험은 가열 온도를 확인하기 위한 보조적인 수단일 뿐, 시험을 행하지 않았다고 해서 경화가 되지 않는 직접적인 원인이 되지는 않습니다.
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29. 스테인리스강의 열처리에 관한 설명이 틀린 것은?

  1. 페라이트계 스테인리스강의 풀림처리는 700~900℃ 가열한 후 공냉한다.
  2. 마텐자이트계 스테인리스강의 완전풀림 처리는 850~900℃이고, 냉각속도는 30℃/hr 이하로 한다.
  3. 오스테나이트계 스테인리스강의 용체화처리는 900~950℃가 적당하며, 유지시간은 두께 25mm당 2시간 정도이다.
  4. 오트테나이트계 스테인리스강의 내식성 감소는 800~900℃의 온도에서 2~4시간 유지 후 수냉 또는 공냉으로 내식성을 향상시킨다.
(정답률: 60%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강의 용체화처리는 $950\sim 1100^{\circ}C$까지 가열한 후 급랭시키는 고용화열처리를 의미하므로, $900\sim 950^{\circ}C$라는 온도 범위는 적절하지 않습니다.
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30. 동 및 동합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구리와 아연의 평형상태도에서는 6개의 상이 나타난다.
  2. 구리의 밀도는 약 7.8정도이며, 용융점은 약 670℃정도이다.
  3. 구리에 아연이 고용한 α상의 결정구조의 면심입방격자이다.
  4. 연수(軟水)에서 CO2 , 산소의 용해량이 많아지면부식률이 높아진다.
(정답률: 69%)
  • 구리의 물리적 성질에 대한 설명이 잘못되었습니다. 구리의 밀도는 약 $8.96$이며, 용융점은 약 $1085^{\circ}C$입니다.

    오답 노트
    구리와 아연의 평형상태도 상의 상 개수, $\alpha$상의 면심입방격자 구조, 연수 내 가스 용해량에 따른 부식률 증가는 모두 옳은 설명입니다.
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31. 다음 중 탄소강에서 Mn의 영향으로 옳은 것은?

  1. 고온에서 결정립 성장을 억제시킨다.
  2. 연신율과 충격값을 감소시킨다.
  3. 실온에서 충격치를 저하시켜 상온 취성의 원인이 된다.
  4. 강재 압연시 균열의 원인이 된다.
(정답률: 72%)
  • 탄소강에서 망간(Mn)은 결정립의 성장을 억제하여 강도와 인성을 향상시키는 역할을 하며, 특히 고온에서 결정립 성장을 억제하는 효과가 탁월합니다.
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32. 구리 및 구리 합금의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. α+β 황동을 재결정 풀림과 담금질 열처리를 한다.
  2. α 황동은 700~730℃ 온도에서 재결정 풀림을 한다.
  3. 순동은 재결정 풀림을 하고, 재결정 온도는 약 270℃ 이다.
  4. 상온 가공한 황동 제품은 시기균열을 방지하기 위해 고온 풀림을 한다.
(정답률: 52%)
  • 상온 가공한 황동 제품에서 발생하는 시기균열(Stress Corrosion Cracking)을 방지하기 위해서는 내부 응력을 제거하는 저온 풀림(응력 제거 풀림)을 수행해야 하며, 고온 풀림은 적절한 방법이 아닙니다.

    오답 노트
    $\alpha+\beta$ 황동: 재결정 풀림 및 담금질 가능
    $\alpha$ 황동: $700\sim730^{\circ}C$에서 재결정 풀림 수행
    순동: 재결정 온도는 약 $270^{\circ}C$
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33. 0.8%C 강을 오스테나이트 구역으로 가열한 후 항온 열처리할 때 변태속도가 가장 빠른 부분의 온도는?

  1. 650℃ 부근
  2. 550℃ 부근
  3. 450℃ 부근
  4. 300℃ 부근
(정답률: 70%)
  • 0.8%C 강(공석강)의 등온 변태 곡선(TTT 곡선)에서 변태가 시작되는 시간과 종료되는 시간이 가장 짧은, 즉 변태 속도가 가장 빠른 지점은 '코(Nose)' 부분인 $550^{\circ}C$ 부근입니다.
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34. 다음 중 형상기억 합금의 종류가 아닌 것은?

  1. Al-Cu-Mg 합금
  2. Ti-Ni 합금
  3. Cu-Al-Ni 합금
  4. Cu-Zn-Al 합금
(정답률: 72%)
  • 형상기억 합금의 대표적인 종류로는 $Ti-Ni$ 합금, $Cu-Al-Ni$ 합금, $Cu-Zn-Al$ 합금이 사용됩니다. $Al-Cu-Mg$ 합금은 일반적인 고강도 알루미늄 합금의 일종으로 형상기억 특성을 갖지 않습니다.
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35. 가스질화법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 철과 질소의 화합물은 Fe2N, Fe3N, Fe4N 등이 있다.
  2. 암모니아 가스는 순도가 높고 조성변동이 적으며 질화대상 재료에 침식 등이 없어야 한다.
  3. 질화용강은 질소와 친화력이 강한 Cr, Al, Mo, V등이 함유된 것을 사용한다.
  4. 질화품은 고경도, 내마모성이 우수하므로 전처리로 열처리가 필요 없다.
(정답률: 76%)
  • 질화 처리를 통해 표면 경도와 내마모성을 높일 수 있지만, 내부의 기계적 성질을 확보하고 변형을 방지하기 위해 질화 전 적절한 열처리가 반드시 필요합니다.

    오답 노트
    철과 질소 화합물: $Fe_{2}N, Fe_{3}N, Fe_{4}N$ 등이 생성됨
    암모니아 가스: 고순도 및 조성 안정성이 필수적임
    질화용강: $Cr, Al, Mo, V$ 등 질소 친화 원소가 포함되어야 함
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36. 열처리의 냉각 방법의 3형태가 아닌 것은?

  1. 연속 냉각
  2. 2단 냉각
  3. 변태 냉각
  4. 항온 냉각
(정답률: 72%)
  • 열처리의 냉각 방법은 냉각 속도와 온도 제어 방식에 따라 연속 냉각, 2단 냉각, 항온 냉각의 세 가지 형태로 구분됩니다. 변태 냉각은 냉각 방법의 형태가 아니라 냉각 과정에서 일어나는 현상을 의미합니다.
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37. 다음 중 연 천인률의 공식으로 옳은 것은?

(정답률: 86%)
  • 연 천인률은 연평균 근로자 1,000명당 발생하는 연간 상재자 수를 계산하는 지표입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{연사상자수}{연평균근로자수} \times 1000$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{연사상자수}{연평균근로자수} \times 1000$$
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38. 다음 중 감전방지를 위한 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 전격 방지기를 사용하지 말 것
  2. 신체, 의복 등에 물기가 없도록 할 것
  3. 홀더, 케이블, 용접기의 절연과 접속을 완전히 할 것
  4. 절연이 좋은 장갑과 신발 및 작업복을 사용할 것
(정답률: 92%)
  • 전격 방지기는 용접 작업 중 발생할 수 있는 감전 사고를 예방하기 위한 필수 안전 장치이므로, 반드시 사용해야 합니다.
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39. 쾌삭강(free cutting steel)에서 피삭성을 향상시키는데 가장 효과적인 원소는?

  1. Zn
  2. Pb
  3. Si
  4. Sn
(정답률: 76%)
  • Pb(납)은 강과 섞이지 않고 미세한 입자로 분산되어 칩(chip)을 잘 끊어지게 만드는 윤활 작용을 하므로, 쾌삭강의 피삭성을 향상시키는 데 가장 효과적입니다.
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40. 다음 중 비틀림 시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비틀림 시험의 주목적은 재료에 대한 강성계수와 비틀림 강도 측정에 있다.
  2. 비교적 가는 선재의 비틀림 시험에서는 응력을 측정하여 시험 결과를 얻는다.
  3. 비틀림 시험편은 양단을 고정하기 쉽게 시험부분보다 얇게 만든다.
  4. 비틀림 각도 측정법은 펜듀럼식, 탄성식, 레버식이 있다.
(정답률: 81%)
  • 비틀림 시험은 재료에 비틀림 모멘트를 가하여 재료의 강성계수(전단탄성계수)와 비틀림 강도를 측정하는 것이 주된 목적입니다.

    오답 노트
    가는 선재: 응력이 아닌 비틀림 각도를 측정함
    시험편 형상: 시험 부분보다 양단 고정부를 더 굵게 만들어야 함
    측정법: 펜듀럼식, 탄성식, 레버식은 주로 인장/압축 시험 관련 방식임
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3과목: 임의 구분

41. 방사선 투과 시험시 촬영배치 순서가 맞는 것은?

  1. 선원 → 투과도계 → 시편 → 필름
  2. 선원 → 시편 → 투과도계 → 필름
  3. 선원 → 필름 → 투과도계 → 시편
  4. 선원 → 시편 → 필름 → 투과도계
(정답률: 69%)
  • 방사선 투과 시험의 기본 원리는 선원에서 나온 방사선이 시편을 투과하여 필름에 상을 맺게 하는 것입니다. 이때 투과도계는 감도를 확인하기 위해 선원과 시편 사이에 배치해야 하므로, 선원 → 투과도계 → 시편 → 필름 순서가 정확합니다.
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42. 다음 중 금속초미립자에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용융점이 금속덩어리보다 낮다.
  2. 활성이 강하여 여러 가지 화학반응을 일으킨다.
  3. Fe계 합금 초미립자는 금속덩어리보다 자성이 강하다.
  4. 저온에서 열저항이 매우 커 열의 부도체이다.
(정답률: 75%)
  • 금속초미립자는 표면적의 급격한 증가로 인해 화학적 활성이 매우 강해지며, 일반적인 금속 덩어리와는 다른 물리적·화학적 성질을 갖습니다. 하지만 저온에서 열저항이 매우 커서 부도체가 된다는 설명은 금속초미립자의 일반적인 특성이 아닙니다.
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43. 다음 중 고용체강화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 용매원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 된다.
  2. 용매원자와 용질원자사이의 원자 크기 차이가 작을수록 강화효과는 커진다.
  3. 일반적으로 용매원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 되는 것이 고용체강화이다.
  4. Cu-Ni합금에서 구리의 강도는 60%Ni이 첨가될 때까지 증가되는 반면 니켈의 강도는 40%Cu가 첨가될때 고용체 강화가 된다.
(정답률: 72%)
  • 고용체강화는 용매 원자 격자에 크기가 다른 용질 원자가 들어가 격자 왜곡을 일으켜 전위의 이동을 방해함으로써 강도가 높아지는 원리입니다. 따라서 용매 원자와 용질 원자 사이의 원자 크기 차이가 클수록 격자 왜곡이 심해져 강화 효과가 더 커집니다.
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44. 비커즈 경도 시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비커즈 경도가 250인 경우 HRC250으로 표기 한다.
  2. 꼭지각이 120도의 다이아몬드 압입자를 사용한다.
  3. 다이아몬드 피라미드의 중심축과 누르개 부착축 사이의 각도는 0.3도 보다 작아야 한다.
  4. 기준편의 시험면과 기준편을 받치는 면의 평면도 편차가 최대 0.05mm 를 넘어서는 안된다.
(정답률: 66%)
  • 비커즈 경도 시험의 정밀도를 위해 다이아몬드 피라미드의 중심축과 누르개 부착축 사이의 각도는 $0.3^{\circ}$보다 작게 유지되어야 합니다.

    오답 노트
    꼭지각: $136^{\circ}$의 다이아몬드 압입자를 사용함
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45. 다음 중 크리프 시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 어떤 시간 후에 크리프가 정하는 최대 응력을 크리프한도라 한다.
  2. 크리프 3단계 중 1단계는 가속 크리프라 하며, 변율이 점차 증가되는 단계이다.
  3. 철강 및 경합금 등은 250℃ 이상의 온도가 되어야 크리프 현상이 일어난다.
  4. 재료에 어떤 하중을 가하고 어떤 온도에서 긴 시간 동안 유지하면 시간의 경과에 따라 스트레인이 증가되는 현상이다.
(정답률: 65%)
  • 크리프 현상은 하중과 온도가 유지될 때 시간이 경과함에 따라 변형률이 증가하는 현상입니다. 크리프의 단계별 특징을 정확히 구분해야 합니다.

    오답 노트
    크리프 1단계: 천이 크리프(변율 감소)
    크리프 2단계: 정상 크리프(변율 일정)
    크리프 3단계: 가속 크리프(변율 증가)
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46. 무인 반송차(Automatic Guided Vehicle)의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 정지 정밀도를 확보할 수 있다.
  2. 레이아웃의 자유도가 작다.
  3. 자기 진단과 컴퓨터 교신이 가능하다.
  4. 충돌, 추돌 회피 등 자기 제어가 가능하다.
(정답률: 86%)
  • 무인 반송차(AGV)는 가이드 라인의 변경이나 설치가 비교적 쉬워 레이아웃의 자유도가 매우 높습니다.
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47. 입자분산 강화금속(PSM)의 제조방법으로 틀린 것은?

  1. 후드법
  2. 열분해법
  3. 표면산화법
  4. 용융체포화법
(정답률: 71%)
  • 입자분산 강화금속(PSM)의 제조방법에는 열분해법, 표면산화법, 용융체포화법 등이 있으며, 후드법은 해당 제조방법에 포함되지 않습니다.
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48. 다음 중 주철에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주철의 비중은 C와 Si 등이 많을수록 높아진다.
  2. 전탄소란 흑연+화합탄소이다.
  3. 주철의 투자율을 크게 하기 위해서는 화합 탄소를 적게 해야 한다.
  4. 흑연의 양이 적어 탄소와 화합 탄소로 이루어진 경우 단면이 흰색을 띤 주철을 백주철이라고 한다.
(정답률: 63%)
  • 주철에서 탄소(C)와 규소(Si)는 철(Fe)보다 비중이 작기 때문에, 이들의 함량이 많아질수록 주철의 전체 비중은 낮아집니다.
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49. 공기 압축기 중 스크루식 압축기의 특징으로 틀린 것은?

  1. 액동이 있으며, 큰 공기 탱크가 필요하다.
  2. 고속회전이 가능하고 진동이 적다.
  3. 저주파 소음이 적고 소음제거가 용이하다.
  4. 섭동 부분이 적으므로 무급유가 가능하다.
(정답률: 68%)
  • 스크루식 압축기는 맥동이 적어 큰 공기 탱크가 필요하지 않은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    고속회전 및 저진동, 저소음, 무급유 가능 여부는 스크루식의 올바른 특징입니다.
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50. 금속 조직 시험을 하기 전에 시험편의 준비 순서로 옳은 것은?

  1. 마운팅 → 시험편 채취 → 폴리싱 → 부식 → 세척
  2. 마운팅 → 시험편 채취 → 부식 → 세척 → 폴리싱
  3. 시험편 채취 → 폴리싱 → 마운팅 → 세척 → 부식
  4. 시험편 채취 → 마운팅 → 폴리싱 → 세척 → 부식
(정답률: 88%)
  • 금속 조직 시험편 준비는 적절한 크기로 시편을 채취한 후, 연마하기 쉽게 고정하는 마운팅, 표면을 매끄럽게 하는 폴리싱, 이물질 제거를 위한 세척, 조직을 드러내기 위한 부식 순으로 진행합니다.
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51. 마텐자이트(martensite) 조직의 경도가 높은 원인이 아닌 것은?

  1. 급냉에 의한 내부응력 때문이다.
  2. 조직의 미세화 때문이다.
  3. 탄소 원자에 의한 ferrite격자의 강화 때문이다.
  4. 탄소 원자의 확산 변태 때문이다.
(정답률: 61%)
  • 마텐자이트 조직은 탄소 원자가 확산될 시간 없이 빠르게 냉각되어 형성되는 무확산 변태 조직이므로, 확산 변태라는 설명은 틀린 것입니다.
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52. 유압 에너지를 직선왕복 운동으로 변환하는 기기는?

  1. 유압회로모터
  2. 유압실린더
  3. 유압밸브
  4. 베인펌프
(정답률: 91%)
  • 유압실린더는 유압 에너지를 이용하여 피스톤을 왕복시켜 직선 운동으로 변환하는 액추에이터입니다.
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53. 알루미늄 및 그 합금의 질별 기호와 기호에 대한 설명이 옳게 짝지어진 것은?

  1. W : 용체화 처리한 것
  2. O : 가공 경화만 한 것
  3. H1 : 고온 가공에서 냉각 후 자연 시효시킨 것
  4. T1 : 가공 경화 후 안정화 처리한 것
(정답률: 63%)
  • 알루미늄 합금의 질별 기호 중 W는 용체화 처리(Solution Heat Treated) 상태를 의미합니다.

    오답 노트
    어닐링한 것: O
    가공 경화만 한 것: H1
    고온 가공에서 냉각 후 자연 시효시킨 것: T1
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54. 최대하중이 4690kgf 이고 인장시험편의 지름이 14mm 일 때의 인장강도는 약 몇 kgf/mm2 인가?

  1. 25
  2. 30
  3. 35
  4. 40
(정답률: 69%)
  • 인장강도는 재료가 견딜 수 있는 최대 하중을 시험편의 단면적으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{P}{\pi r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{4690}{3.14 \times 7^{2}}$
    ③ [최종 결과] $S = 30.4$
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55. 예방보전(Preventive Maintenance)의 효과로 보기로 가장거리가 먼 것은?

  1. 기계의 수리비용이 감소한다.
  2. 생산시스템의 신뢰도가 향상된다.
  3. 고장으로 인한 중단시간이 감소한다.
  4. 예비기계를 보유해야 할 필요성이 증가한다.
(정답률: 89%)
  • 예방보전은 설비가 고장 나기 전에 미리 점검하고 정비하는 활동이므로, 설비의 신뢰성이 높아지고 갑작스러운 고장이 줄어들어 예비기계를 보유해야 할 필요성이 감소하게 됩니다.
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56. 계수 규준형 샘플링 검사의 OC 곡선에서 좋은 로트를 합격시키는 확률을 뜻하는 것은? (단, α 는 제1종과오, β 는 제2종과오이다.)

  1. α
  2. β
  3. 1-α
  4. 1-β
(정답률: 72%)
  • 제1종 과오 $\alpha$는 좋은 로트를 불합격시킬 확률을 의미하므로, 반대로 좋은 로트를 합격시킬 확률은 전체 확률 1에서 $\alpha$를 뺀 값입니다.
    $$1 - \alpha$$
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57. 다음 중 통계량의 기호에 속하지 않는 것은?

  1. σ
  2. R
  3. s
(정답률: 71%)
  • 통계량은 표본에서 얻은 값으로 표본의 특성을 나타내며, $\sigma$는 모집단의 특성을 나타내는 모수(Parameter)에 해당합니다.

    오답 노트
    R: 범위(표본 통계량)
    s: 표본 표준편차(표본 통계량)
    $\bar{x}$: 표본 평균(표본 통계량)
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58. 다음 중 인위적 조절이 필요한 상황에 사용될 수 있는 워크팩터(Work Factor)의 기호가 아닌 것은?

  1. D
  2. K
  3. P
  4. S
(정답률: 62%)
  • 워크팩터(Work Factor)에서 인위적 조절이 필요한 상황을 나타내는 기호는 S, P, U, D가 사용됩니다.

    오답 노트
    S: 동작의 유도조절
    P: 파손/상해 방지 조절
    D: 의식적인 정지 동작
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59. u 관리도의 관리한계선을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 78%)
  • u 관리도는 단위당 결함 수를 관리하는 도구로, 관리한계선은 평균 결함 수 $\bar{u}$와 표준편차의 3배수를 더하거나 뺀 값으로 결정합니다.
    $$\bar{u} \pm 3 \sqrt{\frac{\bar{u}}{n}}$$
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60. 어떤 회사의 매출액이 80000원, 고정비가 15000원, 변동비가 40000원일 때 손익분기점 매출액은 얼마인가?

  1. 25000원
  2. 30000원
  3. 40000원
  4. 55000원
(정답률: 65%)
  • 손익분기점 매출액은 고정비를 공헌이익률로 나누어 계산합니다.
    $$S = \frac{FC}{1 - \frac{VC}{S_{total}}}$$
    $$S = \frac{15000}{1 - \frac{40000}{80000}}$$
    $$S = 30000$$
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