금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2010-07-11)

금속재료기능장 2010-07-11 필기 기출문제 해설

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금속재료기능장
(2010-07-11 기출문제)

목록

1과목: 임의 구분

1. 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 점검시 반든시 전원스위치를 끊고 작업한다.
(정답률: 98%)
  • 고주파 열처리 장치의 전원부 및 발진부는 고전압이 흐르므로 감전 및 사고 위험이 매우 큽니다. 따라서 작업 중 접근하여 점검하는 것은 절대 금지되며, 반드시 전원을 차단한 후 점검해야 합니다.
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2. 방사선 투과 사진의 어두운 정도는 필름 농도(density)로 나타낸다. 이에 대한 투과농도(D)의 식으로 옳은 것은? (단, L은 필름을 투과한 후의 빛의 강도, L0는 필름에 입사한 빛의 강도이다.)

(정답률: 68%)
  • 필름 농도(D)는 입사광의 강도 $L_0$와 투과광의 강도 $L$의 비에 상용로그를 취한 값으로 정의합니다.
    $$\text{투과농도} = \log_{10} \frac{L_0}{L}$$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 구리는 FCC 결정구조를 가지며, 단위격자의 격자상수는 0.465nm일 때 면간거리 d220은 약 몇 nm인가?

  1. 0.10
  2. 0.16
  3. 0.25
  4. 0.36
(정답률: 65%)
  • 입방 결정 구조에서 면간거리 $d$는 격자상수 $a$와 밀러지수 $h, k, l$을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{a}{\sqrt{h^{2} + k^{2} + l^{2}}}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{0.465}{\sqrt{2^{2} + 2^{2} + 0^{2}}}$
    ③ [최종 결과] $d = 0.16$
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4. 다음 중 복합재료에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 복합재료에는 클래드재료, 섬유강화 재료, 분산강화 재료 등이 있다.
  2. 복합재료는 일반적으로 비강도와 비탄성률이 낮아 항공기 부품이나 소재 경량화 재료에 활용되고 있다.
  3. 복합재료의 개념을 바탕으로 한 실용화되고 있는 재료는 자동차 타이어, 입자분산강화 합금 등이 있다.
  4. 어떤 목적과 특성을 얻기 위하여 2종 또는 그 이상의 다른 재료를 서로 합하여 하나의 재료로 만든 것을 복합재료라 한다.
(정답률: 85%)
  • 복합재료는 일반적으로 비강도(강도/밀도)와 비탄성률(탄성률/밀도)이 매우 높기 때문에 항공기 부품이나 경량화 소재로 활용됩니다.

    오답 노트
    비강도와 비탄성률이 낮다: 실제로는 매우 높음
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5. 다음 중 마레이징강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 마레이징강은 탄소가 많기 때문에 담금질 열처리에 의해 경화된다.
  2. 50% 냉간가공 후 용체화처리하면 강도가 더욱 높아진다.
  3. 시효 처리로 금속간화합물의 석출에 의해 경화된다.
  4. 강화에 의한 마텐자이트는 비교적 연성이 크다.
(정답률: 54%)
  • 마레이징강은 탄소 함량이 매우 낮은 저탄소강이며, 담금질이 아닌 시효 처리를 통해 금속간화합물을 석출시켜 경화시키는 초강력강입니다.

    오답 노트
    마레이징강은 탄소가 많기 때문에 담금질 열처리에 의해 경화된다: 저탄소강이므로 탄소에 의한 경화가 아님
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6. 분말로 소결된 합금을 압분하는 이유로 틀린 것은?

  1. 치밀화
  2. 균질화
  3. 피복
  4. 연화
(정답률: 85%)
  • 분말 소결 합금을 압분(압축)하는 주된 목적은 입자 간의 접촉을 늘려 밀도를 높이는 치밀화, 성분을 고르게 섞는 균질화, 표면을 보호하는 피복 등을 통해 기계적 성질을 향상시키기 위함입니다. 연화는 재료를 부드럽게 만드는 과정으로, 압분 목적과는 거리가 멉니다.
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7. 로크웰 경도시험기 및 비커즈 경도시험기의 압입자의 각도는 각각 얼마인가?

  1. 로크웰 경도시험기: 136도, 비커즈 경도시험기: 120도
  2. 로크웰 경도시험기: 120도, 비커즈 경도시험기: 136도
  3. 로크웰 경도시험기: 140도, 비커즈 경도시험기: 136도
  4. 로크웰 경도시험기: 136도, 비커즈 경도시험기: 140도
(정답률: 91%)
  • 경도시험기별 압입자의 표준 각도는 다음과 같습니다.
    로크웰 경도시험기(원추 압입자)는 $120^{\circ}$이며, 비커즈 경도시험기(다이아몬드 사각뿔)는 $136^{\circ}$를 사용합니다.
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8. 황동의 가공재를 상온에서 방치하거나 시간의 경과에 따라 경도 등 제성질이 악화되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 자연균열
  2. 고온탈아연
  3. 탈아연부식
  4. 경년변화
(정답률: 92%)
  • 황동 가공재를 상온에서 방치했을 때, 내부 응력이나 조직 변화로 인해 시간이 경과함에 따라 경도가 증가하고 연성이 감소하여 성질이 악화되는 현상을 경년변화라고 합니다.
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9. 공석강을 A3 변태점 이상의 온도로 가열해서 충분히 유지한 다음 A1점 이하의 온도로 미리 가열되어 있는 열욕 속에 투입하여 오스테나이트로부터 펄라이트 항온변태 과정을 표시한 것이다. a∼b 사이에서 일어나는 변태는?

  1. 100% 오스테나이트
  2. 오스테나이트와 펄라이트 공존
  3. 오스테나이트에서 펄라이트 개시
  4. 오스테나이트에서 펄라이트 완료
(정답률: 83%)
  • 제시된 그래프는 오스테나이트가 펄라이트로 변태되는 분율을 나타내는 S-곡선입니다. 점 $a$는 변태가 시작되는 지점이고 점 $b$는 변태가 완료되는 지점이므로, $a$와 $b$ 사이의 구간은 오스테나이트가 점차 펄라이트로 변하며 두 조직이 함께 존재하는 오스테나이트와 펄라이트 공존 상태입니다.
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10. 다음 중 두랄라민에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 고강도 알루미늄 합금이다.
  2. 시효경화 효과가 없다.
  3. 내열 고강도용으로도 사용된다.
  4. 대표적인 합금계는 Al-Cu-Mg 계이다.
(정답률: 86%)
  • 두랄루민은 Al-Cu-Mg 계의 고강도 알루미늄 합금으로, 열처리를 통해 시간이 지남에 따라 강도가 증가하는 시효경화 효과가 뚜렷한 재료입니다.
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11. 열전쌍으로 사용되는 재료의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 히스테리시스 차가 커야 한다.
  2. 제작이 수월하고 호환성이 있어야 한다.
  3. 열기전력이 크고 안정성이 있어야 한다.
  4. 내열, 내식성이 좋으며, 고온에서도 기계적 강도가 커야 한다.
(정답률: 91%)
  • 열전쌍 재료는 측정의 정확성과 재현성을 위해 히스테리시스 차가 작아야 합니다.

    오답 노트
    제작 수월성 및 호환성, 큰 열기전력과 안정성, 내열·내식성 및 고온 강도는 열전쌍 재료가 갖추어야 할 필수 조건입니다.
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12. 불꽃 시험시 강종 판별기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 불꽃의 형태
  2. 유선의 길이
  3. 선명도
  4. 불꽃의 수
(정답률: 77%)
  • 불꽃 시험을 통해 강종을 판별할 때는 불꽃의 형태, 유선의 길이, 불꽃의 수 등을 종합적으로 분석합니다. 선명도는 강종을 결정짓는 객관적인 판별 기준에 해당하지 않습니다.
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13. 표면에 균열이 있는 강자성체의 시험체를 검사하려할 때 표면균열의 검출강도가 가장 높은 검사법은?

  1. 방사선투과검사
  2. 초음파탐상검사
  3. 수침응력탐상검사
  4. 자분탐상검사
(정답률: 80%)
  • 강자성체 표면의 균열을 검출할 때는 자분탐상검사가 가장 효과적입니다. 자화된 시험체 표면에 자분이 모여 결함 부위를 시각적으로 명확하게 나타내기 때문에 표면 결함 검출 강도가 매우 높습니다.
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14. 다음 중 1000∼1350℃에서 사용되는 고온용 염욕제는?

  1. NaOH
  2. NaCl
  3. BaCl2
  4. CaCl2
(정답률: 82%)
  • 고온용 염욕제로서 $1000\sim1350^{\circ}C$의 매우 높은 온도 범위에서 사용되는 물질은 $\text{BaCl}_2$입니다.
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15. 온도 제어 장치에서 온(on)-오프(off)의 시간 비를 편차에 비례하도록 하여 온도를 제어하는 온도 제어 장치의 명칭은?

  1. 프로그램 제어식 온도 제어 장치
  2. 비례 제어식 온도 제어 장치
  3. 정치 제어식 온도 제어 장치
  4. 버프저항 제어식 온도 제어 장치
(정답률: 94%)
  • 설정 온도와 현재 온도의 편차에 비례하여 온-오프(on-off) 시간 비를 조절함으로써 정밀하게 온도를 제어하는 방식은 비례 제어식 온도 제어 장치입니다.
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16. KS B 0845에 의거한 강 용접부의 방사선투과시험에서 2종 결함으로 분류되지 않는 것은?

  1. 용입 불량
  2. 융합 불량
  3. 언더컷
  4. 가늘고 긴 슬래그 혼입
(정답률: 92%)
  • KS B 0845 방사선투과시험 기준에서 용입 불량, 융합 불량, 가늘고 긴 슬래그 혼입은 2종 결함으로 분류되지만, 언더컷은 해당 분류에 포함되지 않습니다.
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17. 현미경으로 금속조직을 검사할 때의 작업 순서로 옳은 것은?

  1. 시편 채취→폴리싱→마운팅→부식→관찰
  2. 시편 채취→마운팅→폴리싱→부식→관찰
  3. 시편 채취→부식→폴리싱→마운팅→관찰
  4. 시편 채취→마운팅→부식→폴리싱→관찰
(정답률: 90%)
  • 금속 조직 검사는 시편을 채취한 후, 연마하기 쉽게 수지로 고정하는 마운팅, 표면을 거울처럼 매끄럽게 만드는 폴리싱, 조직을 드러내기 위한 부식 순으로 진행하여 관찰합니다.
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18. 철-탄소 평형상태도에서 자기변태점 1가지와 동소변태점 2가지에 해당하는 명칭과 그에 따른 온도로 옳은 것은?

  1. 자기 변태점 : A2=768℃ 동소 변태점: A3=910℃, A4=1400℃
  2. 자기 변태점 : A3=768℃ 동소 변태점: A2=870℃, A1=1400℃
  3. 자기 변태점 : A1=726℃ 동소 변태점: A2=910℃, A3=1250℃
  4. 자기 변태점 : A3=726℃ 동소 변태점: A2=870℃, A4=1250℃
(정답률: 79%)
  • 철-탄소 평형상태도에서 자기변태점은 자성 변화가 일어나는 $A_2$점($768^\circ\text{C}$)이며, 동소변태점은 결정 구조가 변하는 $A_3$점($910^\circ\text{C}$)과 $A_4$점($1400^\circ\text{C}$)입니다.
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19. 열처리 결함 중에는 담금질시 발생하는 균열과 변형이 가장 많다. 이 때 담금질 균열 및 변형 방지 방법으로 틀린 것은?

  1. 축물에는 면취를 한다.
  2. Ms∼Mf 범위에서는 될수록 서냉한다.
  3. 구멍을 뚫어 부품의 각부가 균일하게 냉각되도록 한다.
  4. 냉각시 온도를 불균일하게 하고 될수록 변태가 동시에 일어나지 않게 한다.
(정답률: 79%)
  • 담금질 균열과 변형을 방지하기 위해서는 냉각 시 온도 분포를 최대한 균일하게 하여 변태가 동시에 일어나도록 유도해야 합니다. 온도를 불균일하게 하는 것은 응력을 집중시켜 균열을 유발하므로 틀린 방법입니다.

    오답 노트
    면취 실시, $M_s \sim M_f$ 범위 서냉, 균일 냉각을 위한 구멍 뚫기 등은 모두 변형 방지 대책입니다.
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20. 뜨임취성을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 고온 뜨임 후 급냉한다.
  2. P, Sb, N 등을 가능한 감소시킨다.
  3. 오스테나이트 결정립을 조대화한다.
  4. 뜨임할 때에는 되도록 완전한 마텐자이트로 한다.
(정답률: 69%)
  • 뜨임취성은 뜨임 과정에서 인성 등이 저하되는 현상으로, 이를 방지하기 위해서는 오스테나이트 결정립을 미세화해야 합니다. 결정립을 조대화하는 것은 오히려 취성을 유발할 수 있어 틀린 방법입니다.

    오답 노트
    고온 뜨임 후 급냉, 불순물(P, Sb, N) 감소, 완전한 마텐자이트 조직 확보는 모두 뜨임취성 방지 대책입니다.
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2과목: 임의 구분

21. CAD 작업시 원을 그릴 때의 방법으로 틀린 것은?

  1. 3점 지정에 의한 방법
  2. 중심점과 반지름 값에 의한 방법
  3. 2개의 접선과 반지름 값에 의한 방법
  4. 시작점과 중심점에 의한 방법
(정답률: 87%)
  • CAD에서 원을 그리는 방법에는 3점 지정, 중심점과 반지름 값, 2개의 접선과 반지름 값 등이 있으나, 시작점과 중심점만으로는 원의 크기를 결정할 수 없으므로 원을 그리는 방법으로 적절하지 않습니다.
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22. 무산소 구리(Cu)의 재결정 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. -5℃
  2. 100℃
  3. 200℃
  4. 380℃
(정답률: 68%)
  • 무산소 구리의 재결정 온도는 일반적으로 $200^{\circ}\text{C}$ 부근에서 일어납니다.
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23. 다음 중 방사성 동위원소가 아닌 것은?

  1. Cs
  2. Nd
  3. Co
  4. Ir
(정답률: 63%)
  • 방사성 동위원소는 원자핵이 불안정하여 방사선을 방출하며 붕괴하는 원소를 말합니다. Nd(네오디뮴)는 일반적으로 안정된 동위원소로 구성되어 있어 방사성 동위원소로 분류되지 않습니다.

    오답 노트
    Cs(세슘), Co(코발트), Ir(이리듐): 핵의학이나 산업용으로 널리 쓰이는 대표적인 방사성 동위원소입니다.
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24. 가스질화법에 의하여 질소(N)를 강 중에 확산시킨 질화강의 성질을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 질화온도가 높으면 질화깊이는 커지나 경도는 낮아진다.
  2. 질화한 것은 인장강도, 항복점이 낮아진다.
  3. 연신율, 단면수축율, 충격치는 높아진다.
  4. 피로한도는 저하한다.
(정답률: 69%)
  • 가스질화법에서 질화 온도가 상승하면 질소의 확산 속도가 빨라져 질화 깊이는 깊어지지만, 질화층의 조직이 조대해지거나 질화물의 농도가 낮아져 표면 경도는 오히려 낮아지는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    인장강도, 항복점, 피로한도: 질화 처리 시 표면 경화 및 압축 잔류 응력 형성으로 인해 모두 향상됩니다.
    연신율, 단면수축율, 충격치: 표면이 매우 단단해지므로 일반적으로 저하됩니다.
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25. 주철의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 미해나이트 주철의 담금질은 약 600℃에서 예열한 후 860∼870℃에서 20분 정도 가열 후 유냉한다.
  2. 구상화주철의 노멀라이징처리는 900℃부근에서 가열한 후 공냉한다.
  3. 구상화주철은 austempering 처리를 통하여 기지(matrix)를 베이나이트 조직으로 얻을 수 있다.
  4. 구상화주철은 고주파작업시 경도가 높아 미세균열이 발생하므로 고주파열처리는 적용하지 않는다.
(정답률: 72%)
  • 구상화주철은 고주파열처리를 적용할 수 있는 재료입니다.
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26. 가공용 Al 합금을 크게 고강도 합금계와 내식성 합금계로 나눌 수 있다. 이 중 내식성 합금계에 해당되지 않는 것은?

  1. Al-Mn계
  2. Al-Cu-Mg계
  3. Al-Mn-Mg계
  4. Al-Mg-Si계
(정답률: 81%)
  • 내식성 합금계는 알루미늄에 Mg, Si, Mn 등을 첨가하여 부식에 견디는 성질을 높인 합금입니다. Al-Cu-Mg계는 내식성보다는 강도를 높이는 고강도 합금계에 해당합니다.

    오답 노트
    Al-Mn계, Al-Mn-Mg계, Al-Mg-Si계: 대표적인 내식성 합금계
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27. 산업재해에 대한 정의로 옳은 것은?

  1. 인명의 피해 없이 물적인 피해만을 수반할 경우
  2. 통제를 벗어난 에너지의 광란으로 인하여 입은 인명과 재산 피해의 경우
  3. 인명 피해만을 초래하는 경우
  4. 고의성이 없는 어떤 불안전한 행동이나 조건이 선행됨으로써 작업 능률을 저하시키며, 직접 또는 간접적으로 인명이나 재산의 손실을 가져 올수 있는 경우
(정답률: 73%)
  • 산업재해란 통제를 벗어난 에너지의 광란으로 인하여 인명과 재산에 피해가 발생하는 것을 의미합니다.
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28. 자분탐상검사법에서 선형자계를 형성하는 자계법은?

  1. 코일법
  2. 축 통전법
  3. 프로드법
  4. 전류 관통법
(정답률: 81%)
  • 자분탐상검사에서 코일법과 극간법은 자력선이 일정한 방향으로 형성되는 선형자계를 형성하는 대표적인 방법입니다.
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29. 기포누설시험 중 가압법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력유지시간은 최소한 15분간 유지한다.
  2. 시험압력은 설계압력의 10%를 초과하지 않는 범위에서 시험한다.
  3. 조도 측정은 30초 이상 측정하며, 작은 불연속을 검출하기 위한 조도는 500lx 이상이다.
  4. 사용되는 발포액은 액상세제: 글리세린: 물=1 : 1 : 4.5 의 비율로 혼합하여 사용한다.
(정답률: 65%)
  • 기포누설시험의 가압법에서는 누설을 명확히 검출하기 위해 일반적으로 설계압력보다 높은 압력(보통 설계압력의 $1.1 \sim 1.5$배)으로 가압하여 시험합니다.
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30. 비정질금속(Amorphous Metal)을 제조하는 방법 중 금속가스를 이용한 방법이 아닌 것은?

  1. 진공증착법
  2. 이온도금법
  3. 스퍼터링법
  4. 전해·무전해법
(정답률: 83%)
  • 비정질금속 제조 방법 중 금속가스를 이용한 방법은 진공증착법과 스퍼터링법입니다. 전해·무전해법은 금속 이온을 이용하는 방법이므로 금속가스 이용법에 해당하지 않습니다.
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31. 강의 5대 불순물 원소로 옳은 것은?

  1. Mn, Na, Mo, Zn, Al
  2. C, Si, P, Mn, S
  3. Si, Mn, Cu, Mg, Sn
  4. P, Al, Ag, Au, Co
(정답률: 89%)
  • 강의 5대 불순물 원소는 탄소(C), 규소(Si), 인(P), 망간(Mn), 황(S)입니다.
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32. 탄소강과 합금강의 뜨임시 300℃부근에서 최저 충격에너지를 나타내는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 저온 메짐
  2. 청열 메짐
  3. 고온 메짐
  4. 복합 메짐
(정답률: 82%)
  • 탄소강이나 합금강을 뜨임할 때 $300^{\circ}C$ 부근에서 충격치가 급격히 감소하여 취성이 나타나는 현상을 청열 메짐(Blue Brittleness)이라고 합니다.
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33. 재료에 대한 강성계수(G)를 측정하는 시험법은?

  1. 인장시험
  2. 비틀림시험
  3. 크리프시험
  4. 피로시험
(정답률: 83%)
  • 강성계수(G)는 재료의 전단 변형에 대한 저항력을 나타내며, 재료를 비틀어 발생하는 전단 응력과 변형률의 관계를 측정하는 비틀림시험을 통해 구할 수 있습니다.
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34. 판재를 원판으로 뽑기 위해 하중 9400kg을 가했을 때의 전단응력[kgf/cm2]은 약 얼마인가? (단, 원판의 직경(d)은 30mm, 판재의 두께(t)는 2.7mm 이다.)

  1. 2694
  2. 3194
  3. 3694
  4. 4194
(정답률: 74%)
  • 전단응력은 가해진 하중을 전단 단면적(원주 길이 × 두께)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{\pi d t}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{9400}{3.14 \times 3 \times 0.27}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 3694$
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35. 금속간 화합물인 Fe3C에서 Fe와 C의 원자비(%)는?

  1. Fe: 25%, C: 75%
  2. Fe: 30%, C: 70%
  3. Fe: 70%, C: 30%
  4. Fe: 75%, C: 25%
(정답률: 75%)
  • 금속간 화합물인 $Fe_{3}C$는 철(Fe) 원자 3개와 탄소(C) 원자 1개로 구성되어 있으므로, 전체 원자 수 4개 중 각 원자가 차지하는 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Fe\% = \frac{3}{3+1} \times 100, C\% = \frac{1}{3+1} \times 100$
    ② [숫자 대입] $Fe\% = \frac{3}{4} \times 100, C\% = \frac{1}{4} \times 100$
    ③ [최종 결과] $Fe: 75\%, C: 25\%$
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36. 고망간강의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 해드필드강이라 하며, 마텐자이트 조직을 갖는다.
  2. 1050℃부근에서 급냉하는 수인법의 열처리를 한다.
  3. 열전도성이 나쁘고 팽창계수도 커서 열변형을 일으키기 쉽다.
  4. 광석·암석의 파쇄기 등 심한 충격과 마모를 받는 부품에 이용된다.
(정답률: 56%)
  • 고망간강(해드필드강)은 망가니즈 함유량이 10~14%이며, 마텐자이트가 아닌 오스테나이트 조직을 가져 인성과 내마멸성이 매우 우수한 것이 특징입니다.
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37. 구조용 합금강(SNC236)에서 고온 템퍼링한 후 급냉하는 방법을 채택하는 가장 큰 이유로 옳은 것은?

  1. 부식 방지를 하기 위해서
  2. 경도를 향상시키기 위해서
  3. 고온 뜨임취성을 방지하기 위해서
  4. 합금탄화물 석출효과를 높이기 위해서
(정답률: 68%)
  • 구조용 합금강을 특정 온도 범위에서 뜨임(템퍼링)할 때 충격치와 연성이 급격히 저하되는 고온 뜨임취성이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 고온 템퍼링 후 빠르게 냉각하는 급냉 방법을 채택합니다.
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38. 분위기 열처리 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탈탄 방지제를 도포하여 가열하는 방법
  2. 공기 중이나 산화성 분위기에서 가열하는 방법
  3. 중성 염욕이나 연욕 중에서 가열하는 방법
  4. 숯이나 주철칩 또는 침탄제 등에 묻어서 가열하는 방법
(정답률: 66%)
  • 분위기 열처리는 가열 중 산화나 탈탄을 방지하기 위해 제어된 환경에서 수행하는 것입니다. 따라서 공기 중이나 산화성 분위기에서 가열하는 것은 분위기 열처리의 목적에 정면으로 위배됩니다.
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39. Ti의 기계적 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내력/인장강도의 비가 0(zero)에 가깝다.
  2. 육방정 금속이므로 소성변형에 제약이 많다.
  3. 연신재에서는 그 집합조직에 따른 이방성이 나타난다.
  4. 상온에서 300℃ 근방의 온도 구역에서 강도의 저하가 명백히 나타난다.
(정답률: 70%)
  • Ti(티타늄)은 내력과 인장강도의 비가 매우 큰 특징을 가지고 있어, 0에 가깝다는 설명은 틀린 것입니다.
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40. 다음 중 특수강이 탄소강에 비해 풀림에 의한 연화가 곤란한 이유로 가장 큰 원인은?

  1. 강중에 페라이트가 특수원소를 고용하므로
  2. 탄화물이 결정립계에 석출하기 때문에
  3. 뜨임취성을 갖기 때문에
  4. 질량효과가 크기 때문에
(정답률: 59%)
  • 특수강은 합금 원소가 페라이트 내에 고용되어 있어, 탄소강보다 전위의 이동을 방해하는 고용 강화 효과가 큽니다. 이로 인해 풀림 처리 시에도 연화가 쉽게 일어나지 않고 곤란해지는 것입니다.
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3과목: 임의 구분

41. 강에 특수원소를 첨가할 때의 영향을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. Al을 첨가하면 결정립 성장을 억제시킨다.
  2. Cr을 첨가하면 내산화성 및 내식성을 증가시킨다.
  3. B를 미량 첨가하면 담금질성을 저하시킨다.
  4. Mo을 첨가하면 뜨임취성을 방지한다.
(정답률: 80%)
  • 붕소(B)를 미량 첨가하면 결정립계에 편석되어 담금질성을 크게 향상시키는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    Al 첨가: 결정립 성장 억제(정답)
    Cr 첨가: 내산화성 및 내식성 증가(정답)
    Mo 첨가: 뜨임취성 방지(정답)
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42. 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: 80%)
  • 크리프 시험의 제2단계는 변형 속도가 일정하게 유지되는 구간으로, 이를 정상 크리프 단계라고 합니다.

    오답 노트
    초기 크리프에서 변형율이 점차 감소되는 단계: 제1단계(천이 크리프)
    크리프 속도가 점차 증가되어 파단에 이르는 가속 크리프 단계: 제3단계(가속 크리프)
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43. 염욕의 구비조건을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 염욕의 점성이 작아야 한다.
  2. 증발 및 휘발성이 커야 한다.
  3. 염욕의 순도가 낮아야 한다.
  4. 흡습성 및 조해성이 커야 한다.
(정답률: 73%)
  • 효율적인 염욕 열처리를 위해서는 유동성이 좋아야 하므로 점성이 작아야 하며, 화학적으로 안정적이어야 합니다.

    오답 노트
    증발 및 휘발성: 작아야 함 (손실 방지)
    순도: 높아야 함 (품질 유지)
    흡습성 및 조해성: 작아야 함 (관리 용이)
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44. 와전류탐상을 할 때 와전류가 얼마만큼 깊게 내부에서 흐르는가를 침투 깊이라 한다. 표준 침투 깊이에 해당하는 곳을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 와전류의 밀도가 표면치에 약 37%로 저하하는 깊이
  2. 와전류의 투자율이 표면치에 약 41%로 저하하는 깊이
  3. 와전류의 전도율이 표면치에 약 50%로 저하하는 깊이
  4. 사용하는 프로브의 주파수가 표면치에 약 52Hz가 저하되는 깊이
(정답률: 69%)
  • 와전류 탐상에서 표준 침투 깊이(Standard Depth of Penetration)는 와전류의 밀도가 표면 밀도의 약 $37\%$ (정확히는 $1/e$)로 감소하는 지점의 깊이를 의미합니다.
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45. 공압기의 압력제어 밸브 중 시스템 내의 압력이 최대허용 압력을 초과하는 것을 방지하는 밸브는?

  1. 릴리프 밸브
  2. 감압 밸브
  3. 시퀀스 밸브
  4. 언로드 밸브
(정답률: 71%)
  • 릴리프 밸브는 시스템 내의 압력이 설정된 최대 허용 압력을 초과할 경우, 유체를 외부로 방출하여 회로 및 기기를 보호하는 안전 밸브 역할을 합니다.

    오답 노트
    감압 밸브: 2차측 압력을 일정하게 유지
    시퀀스 밸브: 압력에 따라 작동 순서를 제어
    언로드 밸브: 펌프의 토출압을 낮춰 무부하 상태로 운전
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46. “임계전단응력 ”에서 Schmid인자에 해당하는 것은?

  1. cosø·cosλ
  2. F/A
  3. F
  4. A
(정답률: 89%)
  • 임계전단응력 식 $\tau = \frac{F}{A} \cos \phi \cdot \cos \lambda$에서 하중의 방향과 슬립면, 슬립 방향 사이의 기하학적 관계를 나타내는 $\cos \phi \cdot \cos \lambda$ 부분이 Schmid 인자에 해당합니다.
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47. 평균 근로자 수가 100명이 있는 직장에서 1년 동안에 8명의 재해자를 냈을 때 연천인율은 얼마인가?

  1. 70
  2. 75
  3. 80
  4. 85
(정답률: 89%)
  • 연천인율은 근로자 1,000명당 1년간 발생하는 재해자 수를 계산하는 지표입니다.
    $$\text{연천인율} = \frac{\text{재해자 수}}{\text{평균 근로자 수}} \times 1000$$
    $$\text{연천인율} = \frac{8}{100} \times 1000$$
    $$\text{연천인율} = 80$$
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48. 철강재료에서 황(S)의 분포상태를 검사하는 방법은?

  1. 조직량측정법
  2. 설퍼프린트법
  3. 매크로검사법
  4. 현미경조직검사법
(정답률: 93%)
  • 철강 재료 내의 황(S) 분포 상태를 확인하기 위해 황화물을 부식시켜 그 형태를 관찰하는 방법은 설퍼프린트법입니다.
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49. 다음 중 일반적인 재결정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 재결정이 일어나는데 필요한 금속의 최소한의 변형량이 있어야 한다.
  2. 변형도가 작을수록 재결정 온도는 높아진다.
  3. 재결정 온도가 증가함에 따라 재결정 완료에 필요한 시간은 증가한다.
  4. 금속의 순도가 증가함에 따라 재결정 온도는 감소한다.
(정답률: 47%)
  • 재결정 온도가 높을수록 원자의 확산 속도가 빨라지므로, 재결정이 완료되는 데 걸리는 시간은 오히려 감소합니다.
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50. 제어하고자 하는 대상의 물리량과 목표로 하는 값을 끊임없이 비교하여 그 차를 될수 있는 대로 작게 하여 목표치에 접금시키는 방법은?

  1. 시퀀스 제어
  2. 수치 제어
  3. 피드백 제어
  4. 원방 제어
(정답률: 85%)
  • 제어 대상의 현재 출력값과 목표값을 비교하여 그 차이(오차)를 다시 입력측으로 되돌려 오차를 최소화하는 제어 방식은 피드백 제어입니다.
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51. 매크로 조직의 종류 및 기호가 올바르게 짝지어진 것은?

  1. 다공질- H
  2. 수지상정- L
  3. 모세균열- Lc
  4. 중심부 피드- Tc
(정답률: 72%)
  • 매크로 조직의 기호 중 중심부 피드는 Tc로 표기하는 것이 올바릅니다.

    오답 노트
    다공질: L
    수지상정: D
    모세균열: H
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52. 다음 중 탄소함유량이 가장 많은 조직은?

  1. 시멘타이트
  2. 페라이트
  3. 오스테나이트
  4. 펄라이트
(정답률: 75%)
  • 철-탄소 상태도에서 탄소 함유량이 가장 높은 조직은 시멘타이트($Fe_3C$)입니다. 시멘타이트는 약 $6.67\%$의 탄소를 함유하고 있어 페라이트, 오스테나이트, 펄라이트보다 탄소 농도가 월등히 높습니다.
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53. 스텔라이트(Stellite) 합금을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Co-Ir-Zn-Cr계 단조합금으로서 성분은 40∼67%Co, 20∼27%Ir, 0∼20%Zn, 1.5∼205%Cr, 0.5∼1%C로 구성된다.
  2. 미국의 Haynes stellite사가 절삭공구용으로 개발한 것으로서 경도는 주조한 그대로가 HRC 약 60∼64이다.
  3. 형다이 등에 사용되는 외에 자동차엔진용 배기 밸브의 용착봉, 일반 밸브류의 Seat 부위에 이용된다.
  4. Cr 함량이 많아서 고온부식에 강하고 내열피로성, 부식등 사용조건이 가혹한 부품에 사용된다.
(정답률: 79%)
  • 스텔라이트(Stellite) 합금은 Co-Cr-W-C 계열의 합금이며, 제시된 성분 중 Ir(이리듐)이나 Zn(아연)이 포함된 단조합금이라는 설명은 틀린 내용입니다. 실제 주요 성분은 Co를 바탕으로 Cr $28 \sim 32\%$, W $8\%$이상, C $1.8\%$이하, Fe $2.5\%$이하로 구성됩니다.
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54. Ni-Cu 합금으로 고온에서 강하고 내식성, 내마모성이 우수한 것을 monel metal 이라고 한다. 이 중 Si를 4% 첨가하여 강도를 증가시키고, 열처리시에 석출강화를 일으키게 한 것은?

  1. R monel
  2. K monel
  3. KR monel
  4. S monel
(정답률: 68%)
  • 모넬 메탈(Monel metal)의 변형 합금 중 Si(규소)를 첨가하여 강도를 높이고 석출강화를 유도한 것은 S monel입니다.

    오답 노트
    K monel: Al을 첨가하여 시효경화성을 부여함
    R monel: S를 증가시켜 절삭성을 개선함
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55. 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 10배 이상 클 때 시료의 크기와 합격판정개수를 일정하게 하고 로트의 크기를 증가시키면 검사특성곡선의 모양 변화에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 무한대로 커진다.
  2. 거의 변화하지 않는다.
  3. 검사특성곡선의 기울기가 완만해진다.
  4. 검사특성곡선의 기울기 경사가 급해진다.
(정답률: 85%)
  • 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 충분히 크면(보통 10배 이상), 로트 크기가 더 증가하더라도 샘플링 검사의 확률적 특성에는 영향을 거의 주지 않으므로 검사특성곡선(OC 곡선)의 모양은 거의 변화하지 않습니다.
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56. 로트의 크기 30, 부적합품률이 10%인 로트에서 시료의 크기를 5로 하여 랜덤 샘플링할 때 시료 중 부적합 품수가 1개 이상일 확률은 약 얼마인가? (단, 초기하분포를 이용하여 계산한다.)

  1. 0.3695
  2. 0.4335
  3. 0.5665
  4. 0.6305
(정답률: 48%)
  • 시료 중 부적합품이 1개 이상일 확률은 전체 확률 1에서 모든 시료가 양품일 확률을 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 1 - \frac{\binom{N-D}{n}}{\binom{N}{n}}$
    ② [숫자 대입] $P = 1 - \frac{\binom{27}{5}}{\binom{30}{5}} = 1 - \frac{80730}{142506}$
    ③ [최종 결과] $P = 0.4335$
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57. 작업개선을 위한 공정분석에 포함되지 않는 것은?

  1. 제품 공정분석
  2. 사무 공정분석
  3. 직장 공정분석
  4. 작업자 공정분석
(정답률: 72%)
  • 공정분석은 작업 개선을 위해 제품 공정분석, 사무 공정분석, 작업자 공정분석으로 구분하여 실시합니다.

    오답 노트
    직장 공정분석: 공정분석의 분류에 해당하지 않는 항목입니다.
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58. 과거의 자료를 수리적으로 분석하여 일정한 경향을 도출한 후 가까운 장래의 매출액, 생산량 등을 예측하는 방법을 무엇이라 하는가?

  1. 델파이법
  2. 전문가패널법
  3. 시장조사법
  4. 시계열분석법
(정답률: 69%)
  • 시계열분석법은 과거부터 현재까지 일정 시간 간격으로 수집된 데이터를 분석하여 미래의 추세를 예측하는 정량적 분석 방법입니다.
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59. 다음 중 브레인스토밍(Brainstorming)과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 파레토도
  2. 히스토그램
  3. 회귀분석
  4. 특성요인도
(정답률: 69%)
  • 브레인스토밍은 아이디어를 자유롭게 발산하여 문제의 원인을 찾는 기법이며, 이렇게 도출된 요인들을 체계적으로 정리하여 결과(특성)와 원인(요인)의 관계를 도식화한 것이 특성요인도입니다.
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60. 관리도에서 점이 관리한계 내에 있으나 중심선 한쪽에 연속해서 나타나는 점의 배열현상을 무엇이라 하는가?

  1. 연
  2. 경향
  3. 산포
  4. 주기
(정답률: 68%)
  • 관리도에서 점들이 관리한계 내에 있더라도 중심선 한쪽에 연속적으로 나타나는 현상을 연(run)이라고 합니다.

    오답 노트
    경향: 점들이 지속적으로 상승하거나 하강하는 상태
    산포: 데이터 값들이 퍼져 있는 정도
    주기: 일정한 패턴으로 상하 변동이 반복되는 경우
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