금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2010-07-11)

금속재료기능장
(2010-07-11 기출문제)

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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: 100%)
  • 전원부 및 발진부는 고주파 열처리 작업 중에는 작동 중인 부분이므로 접근하여 점검하면 위험할 수 있습니다. 따라서, 전원부 및 발진부는 작업 중에는 접근하지 않고, 작업 전에만 점검합니다. 따라서, "전원부 및 발진부는 작업 중 접근하여 점검한다."가 틀린 설명입니다.
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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: 78%)
  • D = log10(L0/L)

    정답은 ""이다. 이유는 로그 함수의 특성상 L0이 일정하게 유지되면 L이 10배씩 증가할 때마다 D는 1씩 감소하기 때문이다. 즉, D가 작아질수록 이미지가 밝아지는 것이다.
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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: 72%)
  • 면간거리 d220은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다.

    d220 = a / (2 * sqrt(2))

    여기서 a는 단위격자의 격자상수입니다. 따라서 구리의 경우,

    d220 = 0.465 / (2 * sqrt(2)) = 0.164 nm

    따라서 보기에서 정답이 "0.16"인 이유는 계산 결과를 반올림한 값이기 때문입니다.
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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: 81%)
  • 복합재료는 일반적으로 비강도와 비탄성률이 낮아 항공기 부품이나 소재 경량화 재료에 활용되고 있다. 이유는 복합재료는 여러 종류의 재료를 합쳐 만들어지기 때문에 각 재료의 장점을 살리면서 단점을 보완할 수 있기 때문이다. 또한, 여러 재료를 합쳐 만들어지기 때문에 무게가 가벼우면서도 강도가 높은 소재를 만들 수 있어 항공기 부품이나 소재 경량화에 적합하다.
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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: 52%)
  • "마레이징강은 탄소가 많기 때문에 담금질 열처리에 의해 경화된다."가 틀린 설명입니다.

    마레이징강은 시효 처리로 금속간화합물의 석출에 의해 경화됩니다.

    탄소가 많은 마레이징강은 담금질 열처리를 통해 경화되는 것이 아니라, 시효 처리를 통해 금속간화합물이 석출되어 경화됩니다. 이는 마레이징강의 강도와 경도를 높이는 중요한 과정 중 하나입니다.
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6. 분말로 소결된 합금을 압분하는 이유로 틀린 것은?

  1. 치밀화
  2. 균질화
  3. 피복
  4. 연화
(정답률: 86%)
  • 분말로 소결된 합금을 압분하는 이유는 치밀화, 균질화, 피복을 위해서입니다. 연화는 이에 해당하지 않습니다. 연화는 금속의 성질을 바꾸기 위해 열처리하는 과정으로, 합금의 성질을 개선하기 위해 사용될 수 있지만, 분말 소결 후 압분하는 과정에서는 해당되지 않습니다.
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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: 79%)
  • 로크웰 경도시험기는 다이아몬드 압입자를 사용하며, 압입자의 각도는 120도이다. 반면에 비커즈 경도시험기는 원통형 압입자를 사용하며, 압입자의 각도는 136도이다. 따라서 정답은 "로크웰 경도시험기: 120도, 비커즈 경도시험기: 136도"이다.
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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: 89%)
  • 황동은 시간이 지나면서 환경적 요인에 의해 제성질이 변화하는데, 이를 경년변화라고 합니다. 이는 황동의 가공재를 상온에서 방치하거나 고온에서 가열하는 등의 처리로 인해 발생할 수 있습니다. 이러한 경년변화는 황동의 내구성을 저하시키므로 주의가 필요합니다.
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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: 69%)
  • a~b 구간에서 일어나는 변태는 "오스테나이트에서 펄라이트 공존"입니다. 이는 공석강을 A3 이상의 온도로 가열하여 오스테나이트 상태로 만든 후, A1 이하의 온도로 냉각하면서 펄라이트 상태로 변화하는 과정에서 일어납니다. 이때, 일부 오스테나이트는 아직 변태하지 않아서 펄라이트와 공존하게 됩니다. 따라서 a~b 구간에서는 오스테나이트와 펄라이트가 공존하는 상태가 됩니다.
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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: 91%)
  • "내열 고강도용으로도 사용된다."는 두랄라민에 대한 설명과 거리가 먼 것입니다. 두랄라민은 내열성은 높지 않으며, 주로 고강도 구조용으로 사용됩니다.
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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: 92%)
  • "히스테리시스 차가 커야 한다."는 틀린 설명입니다. 열전쌍으로 사용되는 재료는 온도 변화에 따라 전기적인 특성이 변화하는데, 이 변화를 나타내는 히스테리시스 차가 작을수록 정확한 측정이 가능합니다. 따라서 "히스테리시스 차가 작아야 한다."가 맞는 설명입니다.
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12. 불꽃 시험시 강종 판별기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 불꽃의 형태
  2. 유선의 길이
  3. 선명도
  4. 불꽃의 수
(정답률: 78%)
  • 선명도는 강종을 판별하는 기준 중 하나이지만, 옳지 않은 것은 아닙니다. 따라서 이 문제는 잘못된 문제입니다.
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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: 72%)
  • 표면균열은 자주 발생하는 결함 중 하나이며, 이는 강성체의 내구성을 크게 저하시킬 수 있습니다. 따라서 표면균열을 검출하는 것은 매우 중요합니다. 이 중에서도 자분탐상검사는 표면균열을 더욱 정확하게 검출할 수 있는 검사법입니다. 이는 자분탐상기를 이용하여 시험체 표면에 있는 균열을 검출하는 방법으로, 균열의 크기와 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다. 또한, 자분탐상검사는 시험체에 미세한 균열이 있어도 검출할 수 있기 때문에, 다른 검사법에 비해 높은 검출강도를 가지고 있습니다. 따라서, 표면에 균열이 있는 강자성체의 검사 시에는 자분탐상검사가 가장 적합한 검사법입니다.
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14. 다음 중 1000∼1350℃에서 사용되는 고온용 염욕제는?

  1. NaOH
  2. NaCl
  3. BaCl2
  4. CaCl2
(정답률: 75%)
  • BaCl2는 1000∼1350℃에서 사용되는 고온용 염욕제로서, 이는 BaCl2의 높은 융점과 열분해 온도 때문입니다. 또한, BaCl2는 열에 강하며 산화성이 낮아 다양한 금속을 처리할 수 있습니다. 따라서 BaCl2가 고온용 염욕제로 많이 사용됩니다.
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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: 92%)
  • 온도 제어 장치에서 온-오프의 시간 비를 편차에 비례하도록 하여 온도를 제어하는 방식을 "비례 제어식"이라고 합니다. 따라서, 이러한 방식으로 온도를 제어하는 온도 제어 장치의 명칭은 "비례 제어식 온도 제어 장치"입니다.
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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: 91%)
  • KS B 0845에 따르면, 언더컷은 용접부의 표면과 용접금속 사이에 생긴 구멍 또는 갈라진 부분으로, 결함으로 분류됩니다. 따라서, 용입 불량, 융합 불량, 가늘고 긴 슬래그 혼입은 모두 2종 결함으로 분류될 수 있지만, 언더컷은 2종 결함으로 분류되지 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: 82%)
  • 정답은 "시편 채취→마운팅→폴리싱→부식→관찰" 입니다.

    시편 채취는 검사할 금속 조직을 채취하는 과정입니다. 이후에는 마운팅 과정에서 시편을 투명한 재질로 둘러싸고, 폴리싱 과정에서 시편의 표면을 연마하여 부드러운 표면을 만듭니다. 이렇게 만들어진 시편에 부식 과정을 거쳐 금속 조직을 드러내고, 마지막으로 관찰하여 검사합니다. 따라서, 시편 채취 → 마운팅 → 폴리싱 → 부식 → 관찰 순서로 작업을 진행합니다.
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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: 80%)
  • 정답은 "자기 변태점 : A2=768℃ 동소 변태점: A3=910℃, A4=1400℃"입니다.

    철-탄소 평형상태도에서 자기 변태점은 강철이 자성을 잃는 온도를 의미하며, 이는 A2로 약 768℃입니다. 동소 변태점은 강철 내부의 구조 변화가 일어나는 온도를 의미하며, A3은 강도가 가장 높아지는 마르텐사이트 변화가 일어나는 온도로 약 910℃이고, A4는 펄라이트 변화가 일어나는 온도로 약 1400℃입니다. 따라서, "자기 변태점 : A2=768℃ 동소 변태점: A3=910℃, A4=1400℃"이 정답입니다.
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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: 67%)
  • 냉각시 온도를 불균일하게 하면 부품의 일부분은 냉각이 빠르게 일어나고, 일부분은 느리게 일어나게 됩니다. 이 때, 냉각이 빠르게 일어난 부분은 변태가 일어나기 전에 이미 단단해지기 때문에 균열이 발생할 가능성이 높아지고, 느리게 냉각된 부분은 아직 변태가 일어나지 않은 상태에서 균열이 발생할 가능성이 높아집니다. 따라서 냉각시 온도를 균일하게 유지하는 것이 균열과 변형 방지에 가장 효과적입니다.
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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: 47%)
  • 오스테나이트 결정립을 조대화하는 것은 뜨임취성을 방지하기 위한 대책이 아니라 오히려 뜨임취성을 증가시키는 요인입니다. 따라서 오스테나이트 결정립을 조대화하는 것은 올바른 대책이 아닙니다. 오스테나이트 결정립을 조대화하면 마티네이트 형성이 어려워져서 뜨임취성이 증가하기 때문입니다. 따라서 올바른 대책은 P, Sb, N 등을 가능한 감소시키고, 고온 뜨임 후 급냉하며, 되도록 완전한 마텐자이트로 만드는 것입니다.
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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: 88%)
  • 원을 그릴 때 시작점과 중심점에 의한 방법은 틀린 방법이다. 이유는 원은 중심점에서 반지름 길이만큼의 거리에 있는 점들의 집합으로 정의되기 때문이다. 따라서 원을 그리기 위해서는 중심점과 반지름 값이 필요하며, 시작점과 중심점만으로는 원을 정확하게 그릴 수 없다.
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22. 무산소 구리(Cu)의 재결정 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. -5℃
  2. 100℃
  3. 200℃
  4. 380℃
(정답률: 66%)
  • 무산소 구리의 재결정 온도는 200℃이다. 이는 무산소 구리가 고체 상태에서 결정 구조를 재배열하여 결정성이 높아지는 온도이다. 이전에는 무산소 구리가 약 100℃에서 재결정되는 것으로 알려졌지만, 최근 연구에서는 200℃에서 재결정되는 것으로 밝혀졌다. 이는 무산소 구리의 결정 구조와 열적 특성을 이해하는 데 중요한 정보이다.
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23. 다음 중 방사성 동위원소가 아닌 것은?

  1. Cs
  2. Nd
  3. Co
  4. Ir
(정답률: 77%)
  • 정답은 "Nd"입니다.

    "Cs"는 세슘-137, "Co"는 코발트-60, "Ir"은 이리듐-192와 같이 방사성 동위원소입니다.

    하지만 "Nd"는 안정 동위원소로, 방사성을 가지지 않습니다.
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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: 85%)
  • 질화온도가 높을수록 질화강의 표면에 질소(N)가 더욱 깊게 침투하여 질화깊이가 커지게 됩니다. 그러나 이는 경도를 낮추는 요인이 되므로, 질화온도가 높을수록 경도는 낮아지게 됩니다.
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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: 70%)
  • 구상화주철은 고주파작업시 경도가 높아 미세균열이 발생하므로 고주파열처리는 적용하지 않는다. - 이유: 고주파열처리는 경도를 높이는 열처리 방법 중 하나이지만, 구상화주철은 이미 경도가 높은 상태이므로 미세균열이 발생할 수 있다. 따라서 고주파열처리는 적용하지 않는다.
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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: 78%)
  • Al-Cu-Mg계는 내식성이 떨어지는 합금계에 속하지 않는다. Al-Cu-Mg계는 고강도 합금계로, 강도와 경도가 높아서 구조물, 항공기, 자동차 등에 사용된다. 반면, Al-Mn계, Al-Mn-Mg계, Al-Mg-Si계는 내식성이 뛰어나서 해양 구조물, 화학공장, 식품가공기계 등에 사용된다.
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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: 64%)
  • 산업재해는 통제를 벗어난 에너지의 광란으로 인하여 입은 인명과 재산 피해의 경우를 말합니다. 이는 인명의 피해 없이 물적인 피해만을 수반할 경우와 구분됩니다. 즉, 산업재해는 인명과 재산 모두에게 피해를 입힐 수 있는 위험한 상황을 의미합니다.
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28. 자분탐상검사법에서 선형자계를 형성하는 자계법은?

  1. 코일법
  2. 축 통전법
  3. 프로드법
  4. 전류 관통법
(정답률: 80%)
  • 코일법은 자분탐상검사법에서 선형자계를 형성하는 자계법 중 하나입니다. 이는 코일을 이용하여 자기장을 생성하고, 이 자기장에 대한 측정값을 이용하여 대상물질의 물성을 파악하는 방법입니다. 즉, 코일법은 자기장을 이용하여 대상물질의 물성을 측정하는 방법으로, 선형자계를 형성할 수 있습니다.
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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: 70%)
  • "시험압력은 설계압력의 10%를 초과하지 않는 범위에서 시험한다." 이 설명이 틀린 이유는, 기포누설시험에서는 시험압력이 설계압력의 1.5배까지 증가할 수 있기 때문입니다. 따라서, 정답은 "시험압력은 설계압력의 10%를 초과하지 않는 범위에서 시험한다."가 아니라 "시험압력은 설계압력의 1.5배까지 증가할 수 있다."입니다.

    이유는, 기포누설시험에서는 압력을 증가시켜 기계나 장치의 누설 여부를 확인하는 것이 목적입니다. 따라서, 시험압력이 설계압력보다 높아지더라도 기계나 장치가 안전하게 작동할 수 있는 범위 내에서 증가시키는 것이 가능합니다. 그러나, 시험압력이 설계압력의 1.5배를 초과하면 기계나 장치에 손상을 줄 수 있으므로 이를 초과하지 않도록 주의해야 합니다.
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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: 78%)
  • 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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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: 91%)
  • 정답은 "C, Si, P, Mn, S" 입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. C (탄소) : 탄소는 강철 제조에 필수적인 원소로, 강의 주요 구성 요소 중 하나입니다.

    2. Si (규소) : 규소는 강의 주요 구성 요소 중 하나로, 강의 강도와 내식성을 향상시키는 역할을 합니다.

    3. P (인) : 인은 강의 강도와 경도를 향상시키는 역할을 합니다.

    4. Mn (망간) : 망간은 강의 강도와 내식성을 향상시키는 역할을 합니다.

    5. S (황) : 황은 강의 내식성을 향상시키는 역할을 합니다.
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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: 73%)
  • 탄소강과 합금강의 뜨임시 300℃부근에서 최저 충격에너지를 나타내는 현상을 청열 메짐이라고 합니다. 이는 뜨임에 의해 금속 내부의 결정구조가 변화하면서, 결정구조 내부에 존재하는 미세한 입자들이 성장하고 결합하여 큰 입자로 변화하면서 발생합니다. 이 과정에서 결정구조 내부의 결함이 증가하고, 결함이 모여서 결함대가 형성되어 최소 충격에너지를 감소시키는 것입니다. 이러한 현상은 저온 메짐이나 고온 메짐과는 달리, 상대적으로 낮은 온도에서 발생하므로 청열 메짐이라고 부릅니다.
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33. 재료에 대한 강성계수(G)를 측정하는 시험법은?

  1. 인장시험
  2. 비틀림시험
  3. 크리프시험
  4. 피로시험
(정답률: 85%)
  • 재료의 강성계수(G)는 비틀림에 의한 변형에 대한 응력과 변형률 사이의 관계를 나타내는 것이므로, 비틀림시험을 통해 측정할 수 있습니다. 인장시험은 재료의 인장강도와 연신율을 측정하는 시험법이며, 크리프시험은 시간에 따른 재료의 변형을 측정하는 시험법입니다. 피로시험은 반복하중에 의한 재료의 피로특성을 측정하는 시험법입니다.
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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: 64%)
  • 전단응력은 τ = F/A 로 계산할 수 있습니다. 이때, F는 하중, A는 단면적입니다.

    원판의 단면적은 A = πd^2/4 = π(3cm)^2/4 = 7.07cm^2 입니다.

    하지만 이 문제에서는 판재의 두께가 주어졌으므로, 실제로 작용하는 단면적은 A = t×d 입니다. 이를 대입하면 A = 2.7mm × 3cm = 8.1cm^2 입니다.

    따라서 전단응력은 τ = 9400kg / 8.1cm^2 = 1159.26kgf/cm^2 입니다.

    하지만 이 문제에서는 단위를 kgf/cm^2 대신 kgf/mm^2 로 바꾸어 답을 구하도록 했습니다. 따라서 답인 3694는 1159.26을 1000으로 나누어 계산한 값입니다.
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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: 70%)
  • Fe3C은 철과 탄소로 이루어진 화합물이므로, 전체 원자비는 100%이다. 이 중에서 철의 원자비를 x%라고 하면, 탄소의 원자비는 (100-x)%가 된다. Fe3C 분자식을 보면, 철이 3개, 탄소가 1개 있으므로, 철의 원자비는 전체 원자비의 3/4, 탄소의 원자비는 전체 원자비의 1/4가 된다. 따라서, Fe: 75%, C: 25%가 정답이다.
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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: 54%)
  • "해드필드강이라 하며, 마텐자이트 조직을 갖는다."가 틀린 것입니다. 고망간강은 펄라이트-페라이트 조직을 갖습니다.

    해드필드강은 망간 함량이 높은 합금강으로, 고망간강과는 구성과 성질이 다릅니다.
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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: 66%)
  • 구조용 합금강(SNC236)은 고온에서 뜨임취성이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 고온 템퍼링 후 급냉하는 방법을 채택합니다. 이는 합금강의 내구성을 향상시키기 위한 것입니다. 따라서 "고온 뜨임취성을 방지하기 위해서"가 가장 큰 이유입니다.
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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: 69%)
  • 공기 중이나 산화성 분위기에서 가열하는 방법은 분위기를 열처리하는 방법이 아니라 분위기를 파괴하는 방법입니다. 공기 중이나 산화성 분위기에서 가열하면 산화나 화재 등의 위험이 있기 때문에 분위기를 열처리하는 방법으로 사용되지 않습니다. 따라서, 정답은 "공기 중이나 산화성 분위기에서 가열하는 방법"입니다.
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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: 61%)
  • "내력/인장강도의 비가 0(zero)에 가깝다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 Ti는 내력과 인장강도가 거의 동일하기 때문입니다. 따라서 내력/인장강도의 비는 1에 가깝게 됩니다.

    육방정 금속이므로 소성변형에 제약이 많다는 것은 맞습니다. 육방정 구조는 결정의 방향성이 있어 소성변형 시에 결정의 방향성에 따라 강도나 연성 등의 물성이 달라질 수 있습니다.

    연신재에서는 그 집합조직에 따른 이방성이 나타난다는 것도 맞습니다. 연신재는 다양한 집합조직을 가지고 있어 그 방향성에 따라 물성이 달라질 수 있습니다.

    상온에서 300℃ 근방의 온도 구역에서 강도의 저하가 명백히 나타난다는 것도 맞습니다. Ti는 고온에서 산화되기 쉬우며, 이로 인해 강도가 저하될 수 있습니다. 따라서 고온에서 사용될 경우에는 이를 고려하여 사용해야 합니다.
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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: 67%)
  • 특수강은 탄소강에 비해 풀림에 의한 연화가 곤란한 이유로 "강중에 페라이트가 특수원소를 고용하므로" 인 이유가 가장 큽니다. 이는 페라이트가 탄소강에 비해 더 많은 합금원소를 고용할 수 있기 때문입니다. 이러한 합금원소는 결정립계를 강화시켜 탄화물이 석출되는 것을 방지하고, 또한 뜨임취성을 갖게 하여 연화를 억제합니다. 또한, 질량효과가 큰 합금원소를 고용함으로써 결정립계 내부의 이동성이 감소하여 연화를 억제하는 효과도 있습니다.
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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: 79%)
  • B는 금속의 결정립 구조를 변화시키는 효과가 있어 담금질성을 저하시키는 경향이 있습니다. 따라서 B를 미량 첨가하면 금속의 담금질성이 감소하게 됩니다.
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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: 67%)
  • 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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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%)
  • 염욕의 점성이 작아야 하는 이유는 피부 표면에 더 잘 스며들어 피부를 부드럽게 만들어주기 때문입니다. 또한, 점성이 큰 염욕은 피부에 끈적거리며 불쾌감을 유발할 수 있습니다.
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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: 68%)
  • "와전류의 밀도가 표면치에 약 37%로 저하하는 깊이"가 옳은 것이다. 이는 와전류가 지표면에서 멀어질수록 지배적인 전기장이 지표면에 의해 차단되어 전류의 밀도가 감소하기 때문이다. 이러한 감소율은 지방성, 토양성, 암석성 지반 등 지반의 특성에 따라 다르며, 이를 측정하는 것이 와전류탐상의 목적 중 하나이다.
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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: 70%)
  • 릴리프 밸브는 시스템 내의 압력이 최대허용 압력을 초과할 경우, 밸브가 열리면서 공기를 방출하여 압력을 조절하는 밸브입니다. 따라서 시스템 내의 과압을 방지하고 안전한 운전을 유지할 수 있습니다.
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46. “임계전단응력 ”에서 Schmid인자에 해당하는 것은?

  1. cosø·cosλ
  2. F/A
  3. F
  4. A
(정답률: 79%)
  • Schmid인자는 임계전단응력을 결정하는 요소 중 하나로, 결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정결정 Schmid인자 = cosø·cosλ 입니다. 이는 임계전단응력이 발생하는 방향과 재료의 결정구조가 어떤 각도로 배치되어 있는지를 나타내는 값으로, cosø는 재료의 결정구조가 얼마나 비스듬하게 배치되어 있는지를 나타내는 결정비각(cosine of the angle between the slip direction and the normal to the slip plane)이고, cosλ는 임계전단응력이 발생하는 방향이 얼마나 결정구조의 방향과 일치하는지를 나타내는 슬립비각(cosine of the angle between the slip direction and the stress axis)입니다. 따라서 Schmid인자는 결정구조와 임계전단응력 발생 방향 간의 관계를 나타내는 값으로, cosø와 cosλ의 곱으로 표현됩니다.
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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: 82%)
  • 연천인율은 다음과 같이 계산됩니다.

    연천인율 = (재해자 수 ÷ 평균 근로자 수) × 1,000

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    연천인율 = (8 ÷ 100) × 1,000 = 80

    따라서, 정답은 "80"입니다.
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48. 철강재료에서 황(S)의 분포상태를 검사하는 방법은?

  1. 조직량측정법
  2. 설퍼프린트법
  3. 매크로검사법
  4. 현미경조직검사법
(정답률: 94%)
  • 설퍼프린트법은 황(S)의 분포상태를 검사하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 샘플의 표면에 액체 상태의 황산을 떨어뜨려 황산과 반응하여 생성된 황산염의 분포상태를 관찰하는 것입니다. 이를 통해 황의 분포상태를 파악할 수 있습니다.
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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: 40%)
  • "금속의 순도가 증가함에 따라 재결정 온도는 감소한다."가 틀린 설명입니다.

    재결정 온도가 증가함에 따라 재결정 완료에 필요한 시간이 증가하는 이유는, 재결정 온도가 높아질수록 금속의 결정 구조가 더 복잡해지기 때문입니다. 이에 따라 재결정이 완료되기 위해서는 더 많은 시간이 필요하게 됩니다.
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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: 82%)
  • 피드백 제어는 제어하고자 하는 대상의 물리량과 목표로 하는 값을 비교하여 그 차이를 작게 만들어가는 방법입니다. 이는 제어 과정에서 발생하는 오차를 줄이고, 목표치에 접근하는 데에 효과적입니다. 따라서, 이 문제에서는 피드백 제어가 정답입니다.
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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: 79%)
  • 중심부 피드는 Tc와 짝지어져야 합니다. 이는 매크로 조직에서 중심부에 위치한 혈관이나 신경 등의 구조물을 의미합니다. 다공질은 공간이 많은 조직을, 수지상정은 수지와 같은 물질이 많은 조직을, 모세균열은 작은 구멍이 많은 조직을 의미합니다.
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52. 다음 중 탄소함유량이 가장 많은 조직은?

  1. 시멘타이트
  2. 페라이트
  3. 오스테나이트
  4. 펄라이트
(정답률: 81%)
  • 시멘타이트가 탄소함유량이 가장 많은 조직입니다. 이는 시멘타이트가 철과 탄소로 이루어진 합금으로, 탄소 함유량이 2.11%인 반면, 페라이트는 0.022%, 오스테나이트는 0.002%, 펄라이트는 0.8% 정도의 탄소 함유량을 가지기 때문입니다.
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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: 71%)
  • "Co-Ir-Zn-Cr계 단조합금으로서 성분은 40∼67%Co, 20∼27%Ir, 0∼20%Zn, 1.5∼205%Cr, 0.5∼1%C로 구성된다." 이 부분이 틀렸습니다. Stellite 합금은 Co-Cr-W계 합금으로 구성되며, 일반적으로 Co 50-65%, Cr 25-35%, W 5-25%의 비율로 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: 71%)
  • Si를 4% 첨가한 Ni-Cu 합금은 S monel이라고 불린다. 이는 Si 첨가로 인해 합금 내부의 석출물이 증가하고, 이로 인해 합금의 강도가 증가하며 열처리시에도 석출강화를 일으키기 때문이다. 따라서 S monel은 Si 첨가로 인해 강도가 증가하고 내식성, 내마모성이 뛰어난 고온용 합금이다.
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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: 72%)
  • 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 10배 이상 클 때, 시료의 크기와 합격판정개수를 일정하게 유지하면 검사특성곡선의 모양은 거의 변화하지 않는다. 이는 중심극한정리에 의해 로트의 크기가 커질수록 표본평균의 분포가 정규분포에 가까워지기 때문이다. 따라서, 합격판정개수와 시료의 크기를 일정하게 유지하면 검사특성곡선의 모양이 거의 변화하지 않는다.
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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: 54%)
  • 이 문제는 이항분포를 이용하여 풀 수 있습니다.

    로트의 크기가 30이고 부적합품률이 10%이므로, 부적합품의 개수는 이항분포를 따릅니다.

    n = 30, p = 0.1 인 이항분포에서 시료의 크기가 5일 때, 부적합품이 1개 이상일 확률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    P(X ≥ 1) = 1 - P(X = 0)

    = 1 - (30C0) * (0.1)^0 * (0.9)^30

    = 1 - 0.9^30

    ≈ 0.4335

    따라서, 정답은 "0.4335"입니다.
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57. 작업개선을 위한 공정분석에 포함되지 않는 것은?

  1. 제품 공정분석
  2. 사무 공정분석
  3. 직장 공정분석
  4. 작업자 공정분석
(정답률: 61%)
  • 직장 공정분석은 작업개선을 위한 공정분석과는 관련이 없습니다. 직장 공정분석은 조직 내부의 인력, 조직문화, 업무환경 등을 분석하여 조직의 업무효율성과 생산성을 높이기 위한 방안을 모색하는 것입니다. 따라서 작업개선을 위한 공정분석과는 목적과 대상이 다르기 때문에 포함되지 않습니다.
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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: 60%)
  • 과거의 자료를 분석하여 일정한 경향을 파악하고, 이를 바탕으로 미래의 값을 예측하는 방법이 시계열분석법입니다. 따라서 이 문제에서 정답은 시계열분석법입니다. 델파이법은 전문가의 의견을 수렴하여 예측하는 방법, 전문가패널법은 전문가들의 의견을 종합하여 예측하는 방법, 시장조사법은 시장의 동향을 파악하여 예측하는 방법입니다.
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59. 다음 중 브레인스토밍(Brainstorming)과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 파레토도
  2. 히스토그램
  3. 회귀분석
  4. 특성요인도
(정답률: 65%)
  • 브레인스토밍은 아이디어를 자유롭게 도출하는 과정에서 다양한 의견을 수용하고, 이를 조합하여 새로운 아이디어를 만들어내는 것이 중요합니다. 이때, 아이디어를 도출하는 과정에서 어떤 요인이 영향을 미치는지 파악하는 것이 중요한데, 이를 파악하기 위해 특성요인도를 사용합니다. 특성요인도는 어떤 결과물이나 문제에 영향을 미치는 요인들을 파악하고, 이를 분석하여 개선 방안을 도출하는 방법입니다. 따라서, 브레인스토밍에서도 특성요인도를 사용하여 아이디어 도출 과정에서 어떤 요인이 영향을 미치는지 파악하고, 이를 바탕으로 새로운 아이디어를 만들어내는 것이 가능합니다.
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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: 57%)
  • 정답은 "연"입니다. 연속적으로 나타나는 점의 배열현상을 "연"이라고 합니다. 이는 일정한 패턴이나 경향성을 보이는 데이터의 배열을 의미합니다. 따라서 "연"은 다른 보기인 "경향", "산포", "주기"와는 달리 데이터의 패턴을 나타내는 용어로서 가장 적합합니다.
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