금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2011-07-31)

금속재료기능장 2011-07-31 필기 기출문제 해설

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금속재료기능장
(2011-07-31 기출문제)

목록

1과목: 임의 구분

1. 순철의 동소변태와 관계가 없는 것은?

  1. 체적의 변화
  2. 격자사수의 변화
  3. 자성의 변화
  4. 결정구조의 변화
(정답률: 92%)
  • 순철의 동소변태는 온도 변화에 따라 결정구조(BCC ↔ FCC)가 변하는 현상입니다. 이에 따라 격자사수와 체적이 함께 변하게 됩니다. 자성의 변화는 큐리 온도($768^{\circ}C$)에서 발생하는 현상으로, 결정구조가 변하는 동소변태와는 별개의 물리적 현상입니다.
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2. 처음에 주어진 특정 모양의 것이 인장 등으로 소성 변형된 다음에도 가열에 의하여 원래의 모양으로 돌아가는 현상을 이용한 합금은?

  1. 수소저장합금
  2. 초내열합금
  3. 형상기억합금
  4. 고강도합금
(정답률: 97%)
  • 형상기억합금은 소성 변형이 일어난 후에도 특정 온도 이상으로 가열하면 원래의 기억된 모양으로 되돌아가는 특성을 가진 합금입니다.
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3. 뜨임 균열의 방지대책에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제품에 가열을 가급적 빨리한다.
  2. 제품에 잔류응력을 잔류시킨다.
  3. Cr, Mo, V 등의 함금원소를 첨가한다.
  4. 고속도강과 같은 경우에는 뜨임을 하기 전에 탈탄증을 남게 하여 뜨임 후 수냉한다.
(정답률: 84%)
  • 뜨임 균열을 방지하기 위해서는 Cr, Mo, V 등의 합금원소를 첨가하여 뜨임 취성을 억제하고 조직을 안정화해야 합니다.

    오답 노트
    가열을 빨리한다: 가열 속도를 조절하여 응력을 완화해야 합니다.
    잔류응력을 잔류시킨다: 잔류응력을 제거해야 균열을 방지할 수 있습니다.
    탈탄층을 남겨 수냉한다: 탈탄층을 제거하고 서냉하는 것이 일반적입니다.
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4. 탄소의 함량이 0.42~0.48% 인 SM45C 재질의 담금질(quenchibg) 온도로 가장 적당한 것은?

  1. 약 100~150℃
  2. 약 450~500℃
  3. 약 820~870℃
  4. 약 1050~1100℃
(정답률: 80%)
  • SM45C와 같은 중탄소강의 담금질은 $A_3$ 변태점보다 $30 \sim 50^{\circ}C$ 높은 온도에서 수행하여 완전 오스테나이트화 시켜야 하므로 약 $820 \sim 870^{\circ}C$가 가장 적당합니다.
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5. [그림]과 같이 면심입방격자(FCC)로 된 A 원자와 B 원자의 규칙격자 원자배열에서 A 와 B 의 조성을 나타내는 것은?

  1. AB
  2. A2B
  3. A3B
  4. AB3
(정답률: 92%)
  • 면심입방격자(FCC) 구조에서 각 원자의 개수를 계산하여 조성을 결정합니다.
    A 원자는 꼭짓점에 위치하며, $8 \times \frac{1}{8} = 1$개입니다.
    B 원자는 면심에 위치하며, $6 \times \frac{1}{2} = 3$개입니다.
    따라서 A와 B의 원자 수 비는 $1:3$이 되어 조성은 $AB_{3}$가 됩니다.
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6. 시퀀스 제어계에서 제어시키고자 하는 장치 혹은 기기를 무엇이라 하는가?

  1. 제어대상
  2. 제어명령
  3. 조작부
  4. 검출부
(정답률: 88%)
  • 시퀀스 제어계에서 제어의 목적이 되며, 실제로 제어시키고자 하는 장치나 기기를 제어대상이라고 합니다.
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7. 전기 회로 중에서 OR회로에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 입력이 여러 개 있을 떄 그 입력 접점의 신호 어느 하나만 들어오면 출력 측이 동작하게 되는 회로
  2. 입력이 여러 개 있을 때 그 여러 개의 입력 접점 신호가 모두 들어와야만 출력이 나타나는 회로
  3. 입력 측에 전압이 가해지면 바로 출력 측에 신호가 나타나지 않고, 일정시간이 지나야 출력 신호가 나타나는 회로
  4. 어떤 전기적인 기기를 사용할 때 잘못된 조작으로 인해 발생하는 기계의 파손이나 작업자의 위험을 방지하고자 할 때 사용되는 회로
(정답률: 92%)
  • OR회로는 병렬 회로 구성으로, 여러 개의 입력 접점 중 어느 하나만 신호가 들어와도 출력 측이 동작하는 논리 회로입니다.

    오답 노트
    여러 개의 입력 접점 신호가 모두 들어와야만 출력이 나타나는 회로: AND회로
    일정시간이 지나야 출력 신호가 나타나는 회로: 타이머 회로
    기계의 파손이나 작업자의 위험을 방지하고자 할 때 사용되는 회로: 인터록 회로
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8. 마텐자이트 변태에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 원자의 확산을 수반하지 않는 변태이다.
  2. 팽창을 수반하여 이로 인해 담금질 균열이 발생한다.
  3. 냉각속도를 빨리해서 변태를 저지할 수 있다.
  4. 마텐자이트 변태는 강을 담금질할 때 생기며 경도가 높다.
(정답률: 61%)
  • 마텐자이트 변태는 원자의 확산 없이 빠르게 일어나는 변태로, 냉각속도가 빠를수록 변태가 촉진되어 경도가 높은 조직이 형성됩니다.

    오답 노트
    냉각속도를 빨리해서 변태를 저지할 수 있다: 냉각속도가 빠를수록 마텐자이트 변태는 더 잘 일어납니다.
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9. 강에 대한 인(P)의 설명으로 틀린 것은?

  1. 상온취성의 원인이 된다.
  2. 입자의 조대화를 촉진시킨다.
  3. 탄소량이 증가할수록 인(P)의 나쁜점을 감소한다.
  4. Fe3P는 MnS 또는 MnO 와 집합하여 ghost line을 형성하여 강의 파괴 원인이 된다.
(정답률: 67%)
  • 인(P)은 상온취성을 유발하고 입자의 조대화를 촉진하며, $Fe_{3}P$가 MnS 또는 MnO와 결합하여 ghost line을 형성해 파괴의 원인이 됩니다. 탄소량이 증가한다고 해서 인(P)의 이러한 유해한 성질이 감소하지는 않습니다.
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10. 다이캐스팅용 Al 합금으로 요구되는 성질 중 틀린 것은?

  1. 유동성이 좋을 것
  2. 열간취성이 적을 것
  3. 금형에 대한 점착성이 좋을 것
  4. 응고수축에 대한 용탕 보급성이 좋을 것
(정답률: 87%)
  • 다이캐스팅은 용탕을 금형에 고압으로 주입하여 제품을 만드는 공정입니다. 제품이 금형에서 쉽게 빠져나와야 하므로 금형에 달라붙는 성질인 점착성은 낮아야 합니다.

    오답 노트
    유동성, 열간취성, 응고수축 보급성: 원활한 충전과 균열 방지를 위해 반드시 갖춰야 할 필수 성질입니다.
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11. 한국산업표준(KS B 0805)에서 [보기]의 표기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1은 1mm 지름의 누르개를 의미한다.
  2. 600은 브리넬 경도값을 의미한다.
  3. W는 초경 합금구를 의미한다.
  4. 30은 10kgf의 시험하중으로 30초 동안 누른 것을 의미한다.
(정답률: 85%)
  • 제시된 표기 $\text{600HBW 1/30/20}$에서 세 번째 숫자 $30$은 시험하중을 의미하며, $30\text{kgf}$의 하중을 가했음을 뜻합니다.

    오답 노트
    30: $10\text{kgf}$가 아니라 $30\text{kgf}$의 시험하중을 의미함
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12. 침투탐상시험법에서 현상방법에 따른 명칭과 기호가 옳게 짝지어진 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 건식 현상법 - E
  2. 무현상법 - D
  3. 속건식 현상법 - F
  4. 특수 현상법 - N
(정답률: 72%)
  • 침투탐상시험의 현상방법 기호 중 속건식 현상법은 F로 표기합니다.

    오답 노트
    건식 현상법: D
    무현상법: N
    특수 현상법: E
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13. 시험체를 가압 또는 감압하여 일정한 시간이 지난 후 압력변화를 계측하여 누설검사하는 방법은?

  1. 기포 누설검사
  2. 암모니아 누설검사
  3. 방치법에 의한 누설검사
  4. 전위차에 의한 누설검사
(정답률: 77%)
  • 방치법에 의한 누설검사는 시험체 내부에 가압 또는 감압 상태를 만든 후, 일정 시간 동안 압력의 변화를 측정하여 누설 여부를 판단하는 방법입니다.
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14. 마그네슘 및 그 합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 마그네슘의 융점은 약 650℃ 정도이다.
  2. 마그네슘의 비중은 약 1.74 정도이다.
  3. 엘렉트론은 Mg-Al 에 Zn과 Mn 을 첨가한 합금이다.
  4. 마그네슘합금은 고온에서 잘 산화가 되지 않으며, 탈가스처리를 필요하지 않다.
(정답률: 87%)
  • 마그네슘 합금은 반응성이 매우 커서 고온에서 산화가 매우 잘 되며, 가스 함유량을 줄이기 위한 탈가스처리가 반드시 필요합니다.
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15. 주철을 흑연의 형상에 따라 분류할 때 괴상흑연을 갖는 주철은?

  1. 회주철
  2. 가단주철
  3. 백주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 69%)
  • 가단주철은 백주철을 열처리하여 탄소를 괴상흑연(뭉쳐있는 형태)으로 석출시킨 주철입니다.
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16. 니켈-크롬강에서 담금질 및 뜨임 후 나타나는 뜨임 취성을 방지하기 위하여 첨가하는 합금 원소로 가장 적합한 것은?

  1. Mo
  2. Si
  3. Mn
  4. Cu
(정답률: 70%)
  • 니켈-크롬강의 뜨임 취성을 방지하기 위해서는 몰리브덴(Mo)을 첨가하는 것이 가장 효과적입니다.
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17. 설퍼 프린트(sulfur print)법은 어느 원소의 분포상태를 알기위한 시험인가?

  1. P
  2. S
  3. Cu
  4. Mo
(정답률: 91%)
  • 설퍼 프린트(sulfur print)법은 강재 내의 황(S) 성분이 망간과 결합하여 형성된 황화망간($$MnS$$)의 분포 상태를 확인하는 시험법입니다.
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18. 고속, 고하중에 적합한 베어링용으로 사용되는 Cu-Pb 계 합금은?

  1. 크로멜(Chromel)
  2. 켈멧(Kelmet)
  3. 슈퍼인바(Super invar)
  4. 백 메탈(Back metal)
(정답률: 87%)
  • 켈멧(Kelmet)은 구리(Cu)와 납(Pb)의 합금으로, 내마모성과 윤활성이 뛰어나 고속 및 고하중 조건의 베어링 재료로 적합합니다.
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19. 흑체로부터의 복사선 중에서 가시광선만을 이용하는 온도계로 보통 적색 단색광을 이용하는 것은?

  1. 광고온계
  2. 방사 온도계
  3. 팽창온도계
  4. 열전쌍 온도계
(정답률: 83%)
  • 광고온계는 고온체에서 방출되는 복사선 중 가시광선(주로 적색 단색광)만을 선택적으로 이용하여 온도를 측정하는 장치입니다.

    오답 노트
    방사 온도계: 방사에너지를 검지기로 검출하는 비접촉 방식
    팽창온도계: 온도에 따른 부피 변화 이용
    열전쌍 온도계: 서로 다른 금속의 열기전력 이용
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20. 고탄소 고크롬강을 심랭처리 했을 때 균열이 발생하는 원인이 아닌 것은?

  1. 담금질 온도가 높은 경우
  2. 표면에 탈탄층이 있는 경우
  3. 탄화물이 미세한 경우
  4. 잔류오스테나이트가 많은 경우
(정답률: 71%)
  • 심랭처리 시 균열은 주로 내부 응력이나 조직의 불균일함으로 인해 발생합니다. 탄화물이 미세한 것은 조직의 안정성을 높여 오히려 균열 발생 가능성을 낮추는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    담금질 온도 과다, 표면 탈탄층 존재, 과도한 잔류오스테나이트는 모두 내부 응력을 유발하여 균열의 원인이 됩니다.
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2과목: 임의 구분

21. 무확산 변태 조직으로 경도가 가장 높은 것은?

  1. 펄라이트
  2. 페라이트
  3. 마텐자이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 79%)
  • 마텐자이트는 오스테나이트가 급랭될 때 발생하는 무확산 변태 조직으로, 격자 왜곡이 심해 강도와 경도가 매우 높은 것이 특징입니다.
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22. 전기 용접 작업시 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: 96%)
  • 전기 용접 시 감전 사고를 예방하기 위해서는 반드시 전격 방지기를 설치하고 사용해야 합니다.

    오답 노트
    신체 및 의복의 물기 제거, 홀더와 케이블의 완전한 절연, 절연 장갑 및 신발 착용은 모두 감전 방지를 위한 필수 안전 수칙입니다.
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23. 강재표면에 얇은 황화층을 형성하는 방법으로 마찰 저항을 작게 하여 윤활성을 향상시키는 처리법은?

  1. 침탄법
  2. 질화법
  3. 침황법
  4. 크로마이징법
(정답률: 87%)
  • 강재 표면에 얇은 황화층을 형성하여 마찰 저항을 줄이고 윤활성을 향상시키는 표면 처리법은 침황법입니다.
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24. 오스테나이트계 스테인리스강 용접부 탐상시 초음파의 감쇠원인이 아닌 것은?

  1. 결정립의 크기
  2. 탄화물의 석출
  3. 마이크로 균열
  4. 낮은 검사 주파수
(정답률: 74%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 결정립이 조대하여 초음파 산란과 감쇠가 심하며, 결정립의 크기, 탄화물의 석출, 마이크로 균열 등이 주요 감쇠 원인이 됩니다. 반면, 검사 주파수가 낮을수록 투과력은 좋아지고 감쇠는 줄어들므로 낮은 검사 주파수는 감쇠 원인이 아닙니다.
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25. 현재 사용되고 있는 스테인리스강 4가지 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 페라이트계 스테인리스강
  2. 펄라이트계 스테인리스강
  3. 마텐자이트계 스테인리스강
  4. 석출경화계 스테인리스강
(정답률: 57%)
  • 스테인리스강은 조직에 따라 페라이트계, 마텐자이트계, 오스테나이트계, 석출경화계로 분류됩니다.

    오답 노트
    펄라이트계: 스테인리스강의 분류에 존재하지 않는 조직입니다.
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26. 황동의 종류와 그에 따른 설명으로 틀린 것은?

  1. 네이벌 황동 : 6-4황동에 Sn을 첨가한 합금으로 용접봉, 밸브 등에 사용된다.
  2. 니켈 황동 : 7-3황동에 Ni을 첨가한 합금으로 양은 또는 양백이라고도 불리는 합금이다.
  3. 애드미럴티 황동 : 5-5황동에 Sn을 첨가한 합금으로 전연성이 좋아 선박부품 등의 주물에 사용된다.
  4. 두라나 메탈 : 7-3황동에 2%Fe과 소량의 Sn, Al을 넣은 것으로 주조재 및 가공재로 사용된다.
(정답률: 72%)
  • 애드미럴티 황동은 5-5황동이 아니라 7-3황동에 약 1%의 주석($Sn$)을 첨가한 합금이며, 주로 증발기나 열교환기의 관, 판으로 사용됩니다.
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27. 탄소강 중 원소의 영향을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. Cu는 보통 0.3% 이하로 제한되고, 부식에 대한 저항성을 증가시킨다.
  2. N2 는 제강할 때 핀 홀(pin hole)을 만들며, 백점의 원인이 된다.
  3. Mn의 일부는 페라이트에 고용되고, 일부는 황과 결합하여 MnS 로 존재한다.
  4. Si는 페라이트 중에 고용되어 강의 인장강도, 탄성 한계 등은 감소시키나 단접성을 좋게 한다.
(정답률: 68%)
  • 탄소강 제강 시 핀 홀(pin hole)을 형성하고 백점의 원인이 되는 원소는 $N_{2}$가 아니라 수소($H_{2}$)입니다.
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28. 초음파탐상시험에서 탐촉자 재료 중 수신효율이 가장 우수한 것은?

  1. 수정
  2. 황산리튬
  3. 티탄산바륨
  4. 니오비움산납
(정답률: 66%)
  • 황산리튬은 압전 효과가 매우 뛰어나 초음파 탐촉자 재료 중 수신 효율이 가장 우수한 특성을 가지고 있습니다.
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29. 불스아이(Bull's eye) 조직이 나타나는 주철은?

  1. 칠드주철
  2. 고급주철
  3. 가단주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 77%)
  • 구상흑연주철은 흑연이 구형으로 분포하며, 이때 기질 조직 내에 구상 흑연을 중심으로 한 특유의 불스아이(Bull's eye) 형태의 조직이 나타납니다.
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30. 로크웰 경도 측정시 C 스케일로 측정하기에 가장 적합한 재료와 압입자의 각도는?

  1. 재료 : 동합금, 압입자의 각도 : 136˚
  2. 재료 : 연강, 압입자의 각도 : 120˚
  3. 재료 : 알루미늄 합금, 압입자의 각도 : 136˚
  4. 재료 : 경화시킨 고탄소강, 압입자의 각도 : 120˚
(정답률: 70%)
  • 로크웰 C 스케일은 경화시킨 고탄소강과 같이 경도가 높은 재료를 측정할 때 사용하며, 압입자로 $120^{\circ}$ 다이아몬드 콘을 사용합니다.
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31. 자분탐상시험에서 원형 자장을 발생시키지 않는 검사법은?

  1. 코일법
  2. 프로드법
  3. 축 통전법
  4. 전류 관통법
(정답률: 71%)
  • 코일법은 시험체 주위에 코일을 감아 자장을 형성하므로, 시험체 길이 방향으로 자속이 흐르는 종자장이 발생하며 원형 자장은 형성되지 않습니다.

    오답 노트
    프로드법, 축 통전법, 전류 관통법: 모두 시험체 표면이나 내부에 전류를 직접 흘려 원형 자장을 발생시키는 방법입니다.
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32. [표]를 이용하여 입도 번호를 계산한 값은?

  1. 3.9
  2. 4.9
  3. 5.9
  4. 6.9
(정답률: 83%)
  • 각 시야의 입도 번호와 시야의 수를 곱한 총합을 전체 시야의 수로 나누어 평균 입도 번호를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\sum (a \times b)}{\sum b}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{(6.5 \times 5) + (7 \times 3) + (7.5 \times 2)}{5 + 3 + 2}$
    ③ [최종 결과] $L = 6.9$
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33. 반자성체에 해당하는 금속으로 같은 극이 생겨서 서로 반발하는 금속은?

  1. Fe
  2. Mn
  3. Au
  4. Al
(정답률: 73%)
  • 금($Au$)은 외부 자기장에 의해 반대 방향으로 자화되어 서로 밀어내는 성질을 가진 대표적인 반자성체 금속입니다.
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34. 시편을 화학적 방법으로 특수한 조직성분만을 뽑아내서 용해시키고 다른 상들은 약하게 부식시키는 것으로 각 성분의 크기 형상 및 입체적인 배열을 확인할 수 있는 부식 방법은?

  1. 가열 부식
  2. 전해 부식
  3. Wipe 부식
  4. Deep 부식
(정답률: 85%)
  • 특정 조직 성분만을 선택적으로 용해시켜 제거함으로써 나머지 상들의 크기, 형상 및 입체적 배열을 관찰하는 부식법을 Deep 부식이라고 합니다.
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35. 온도측정용으로 사용되는 열전대 재료 중 가장 높은 온도를 검출할 수 있는 것은?

  1. S(PR : Pt.Rh-Pt)
  2. J(IC : Fe-constantan)
  3. K(CA : chromel-alumel)
  4. T(CC : Cu-constantan)
(정답률: 84%)
  • 백금-로듐($Pt-Rh$) 계열의 S형 열전대는 고온 측정에 특화되어 있어, 제시된 재료들 중 가장 높은 온도 영역을 검출할 수 있습니다.
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36. 일반적으로 원자가가 4가인 산화물을 주성분으로하는 내화재로 규산을 다량으로 함유하는 것은?

  1. 중성 내화재
  2. 산성 내화재
  3. 염기성 내화재
  4. 호기성 내화재
(정답률: 69%)
  • 규산($SiO_{2}$)과 같이 원자가가 4가인 산화물을 주성분으로 하며, 산성 성질을 띠는 내화재를 산성 내화재라고 합니다.
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37. 매크로(Macro) 조직검사는 몇 배 이내의 배율로 확대하여 시험하는가?

  1. 10배
  2. 50배
  3. 100배
  4. 200배
(정답률: 75%)
  • 매크로(Macro) 조직검사는 육안이나 저배율 확대경을 통해 재료의 거시적인 조직을 관찰하는 시험으로, 일반적으로 $10$배 이내의 배율로 확대하여 시험합니다.
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38. SM45C 의 강이 공석점 직하에서 펄라이트의 조직양은 약 얼마인가? (단, 공석점의 탄소함유량은 0.85% 이다.)

  1. 29%
  2. 53%
  3. 69%
  4. 73%
(정답률: 64%)
  • 공석점 직하에서 펄라이트의 양은 레버 룰(Lever Rule)을 이용하여 계산하며, 탄소 함량 $0.45\%$ (SM45C 평균값)와 공석점 $0.85\%$를 기준으로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $W_P = \frac{C_0 - C_{\alpha}}{C_P - C_{\alpha}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $W_P = \frac{0.45 - 0.02}{0.85 - 0.02} \times 100$
    ③ [최종 결과] $W_P = 51.8 \approx 53\%$
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39. 섬유강화금속의 2차 가공에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 섬유의 손상이나 배향이 흐트러지지 않도록 가공재나 소재를 취급해야 한다.
  2. 섬유와 기지의 탄성, 소성변형률 및 열팽창률이 비슷하기 때문에 가공 작업이 쉽다.
  3. 가열을 수반하는 가공에서는 섬유와 기지(matrix) 사이의 계면반응에 의한 특성열화에 유의한다.
  4. 일반적으로 섬유는 단단하고 기지는 부드러우므로 절삭성의 차이에 유의한다.
(정답률: 71%)
  • 섬유강화금속은 섬유와 기지(matrix) 사이의 탄성 계수, 소성 변형률, 열팽창 계수 차이가 매우 크기 때문에 가공 시 응력 집중이나 계면 분리가 발생하여 가공이 매우 어렵습니다.
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40. 알루미늄 합금 중에서 개량 처리(modified treatment)를 해야만 좋은 기계적 성질을 얻을 수 있는 합금계는?

  1. Al - C
  2. Al - Si
  3. Al - Cu
  4. Al - Co - Mn
(정답률: 83%)
  • Al-Si 합금은 응고 시 Si가 조대한 판상으로 석출되어 취성이 강해지므로, 이를 미세화하여 기계적 성질을 향상시키는 개량 처리(modified treatment)가 필수적입니다.
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3과목: 임의 구분

41. 열처리시 발생하는 변형에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 변형을 적게 하기 위하여 마템퍼링을 실시한다.
  2. 변형을 적게 하기 위하여 오스템퍼링을 실시한다.
  3. 물담금질 → 기름담금질 → 공기담금질의 순서로 변형이 적어진다.
  4. 균일한 냉각을 하기 위해서는 축이 긴 물건은 수평으로 매달아 담금질하면 변형이 적다.
(정답률: 77%)
  • 축이 긴 물건을 담금질할 때 수평으로 매달면 자중에 의해 뒤틀림이 발생하여 변형이 커집니다. 따라서 균일한 냉각과 변형 방지를 위해서는 반드시 수직으로 매달아 담금질해야 합니다.
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42. 탄소강 중에서 망간(Mn)의 영향이 아닌 것은?

  1. 담금질 효과를 증대시킨다.
  2. 고온에서 결정립 성장을 증대시킨다.
  3. 강도, 경도, 인성을 증대시킨다.
  4. 점성을 증가시키고, 고온 가공성을 향상시킨다.
(정답률: 59%)
  • 망간($Mn$)은 강도, 경도, 인성을 증대시키고 담금질 효과를 높이며 고온 가공성을 향상시키는 역할을 합니다.

    오답 노트
    고온에서 결정립 성장을 증대시킨다: 망간은 오히려 결정립 성장을 억제하는 성질이 있습니다.
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43. 강재를 열처리하여 경화시킬 때 균열과 변형을 일으키지 않는 가장 적합한 작업법은?

  1. Ar' 구역을 서냉하고, Ar" 구역을 급냉한다.
  2. Ar' 구역과 Ar" 구역을 급냉한 다음 뜨임처리 한다.
  3. Ar' 구역을 급냉하고, Ar" 구역은 서냉한다.
  4. Ar' 구역에서 항온변태 시킨 후 Ar" 구역을 급냉한다.
(정답률: 70%)
  • 강재의 경화 시 변형과 균열을 최소화하기 위해서는 $Ar'$ 구역을 급냉하여 경도를 확보하고, $Ar''$ 구역은 서냉하여 내부 응력을 완화시키는 작업법이 가장 적합합니다.
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44. 고속도 공구강(SKH51)이 경도 HRC 63 이상의 값을 갖기 위한 담금질 온도 및 뜨임 온도로 옳은 것은?

  1. 담금질 온도 : 780~850℃, 뜨임온도 : 200~270℃
  2. 담금질 온도 : 1000~1050℃, 뜨임온도 : 450~500℃
  3. 담금질 온도 : 1200~1240℃, 뜨임온도 : 540~570℃
  4. 담금질 온도 : 1300~1360℃, 뜨임온도 : 600~650℃
(정답률: 73%)
  • 고속도 공구강(SKH51)의 특성상 높은 경도($HRC 63$이상)를 확보하기 위해서는 고온의 담금질과 적절한 뜨임 과정이 필요하며, 담금질 온도 $1200 \sim 1240^{\circ}C$, 뜨임 온도 $540 \sim 570^{\circ}C$ 범위가 가장 적합합니다.
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45. 열간가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 강괴 중의 기공이 압착된다.
  2. 재결정 온도 이하에서 가공하는 방법이다.
  3. 가공 전의 가열과 가공중의 고온유지로 편석이 경감 된다.
  4. 비금속개재물이 가공방향으로 늘어나 섬유상조직이 된다.
(정답률: 67%)
  • 열간가공은 금속의 재결정 온도 이상에서 가공하는 방법입니다. 따라서 재결정 온도 이하에서 가공하는 방법이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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46. 강의 오스테나이트구역 확대형 원소끼리 묶여진 것은?

  1. W, Cr, Mo, Co
  2. Si, Cr, H, V
  3. Cr, Mg, V, C
  4. C, N, Cu, Au
(정답률: 62%)
  • 강의 오스테나이트 구역을 확대하는 원소(Austenite stabilizer)는 주로 C, N, Ni, Mn, Cu 등이 있습니다.
    제시된 보기 중 C, N, Cu, Au가 포함된 구성이 오스테나이트 안정화 원소들의 특성을 가장 잘 나타냅니다.
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47. 비파괴검사 시험법 중에서 내부 결함 검출에 주로 사용되며, 면상의 결함 검출 능력이 우수한 시험법은?

  1. 방사선투과시험
  2. 침투탐상시험
  3. 와전류탐상시험
  4. 초음파탐상시험
(정답률: 82%)
  • 초음파탐상시험은 고주파 초음파를 재료 내부로 송신하여 반사되는 파형을 분석하는 방법으로, 내부 결함 검출에 매우 효과적이며 특히 면상의 결함 검출 능력이 매우 우수합니다.

    오답 노트
    방사선투과시험: 내부 결함 검출은 가능하나 면상 결함 검출력은 초음파보다 낮음
    침투탐상시험: 표면 개구 결함만 검출 가능
    와전류탐상시험: 표면 및 표면 직하 결함 검출에 사용
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48. 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)

(정답률: 71%)
  • 장방형 단면의 굽힘강도 시험에서 응력 $\sigma$는 굽힘 모멘트를 단면계수로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z = \frac{bt^{2}}{6}$$
    ② [숫자 대입]
    단면계수 $Z$를 굽힘 응력 공식 $\sigma = \frac{M}{Z}$ (여기서 $M = \frac{PL}{4}$)에 대입합니다.
    ③ [최종 결과]
    $$\sigma = \frac{\frac{PL}{4}}{\frac{bt^{2}}{6}} = \frac{6PL}{4bt^{2}}$$
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49. [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: 93%)
  • 재해 발생 시 가장 최우선은 추가 사고를 막기 위한 기계 정지와 인명 구조, 그리고 응급조치 순으로 진행되어야 합니다.
    기계의 정지 $\rightarrow$ 재해자의 구출 $\rightarrow$ 재해자의 응급조치 $\rightarrow$ 관계자에게 통보 $\rightarrow$ 2차 재해의 방지 $\rightarrow$ 현장보존 순으로 조치하는 것이 가장 적절합니다.
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50. 부식에 의해 강재 단면 전체 또는 중심부에 육안으로 볼 수 있는 크기로 점상의 구멍이 생긴 것의 매크로 조직 명칭은?

  1. 파이프(pipe)
  2. 피트(pit)
  3. 기포(blow hole)
  4. 다공질(looseness)
(정답률: 78%)
  • 부식으로 인해 금속 표면이나 내부에 국부적으로 깊은 구멍이 생기는 현상을 피트(pit)라고 하며, 이러한 부식 형태를 공식(pitting corrosion)이라고 합니다.
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51. 다음 중 금속계 복합재료가 아닌 것은?

  1. 섬유 강화 금속
  2. 분산 강화 금속
  3. 입자 강화 금속
  4. 석출 강화 금속
(정답률: 71%)
  • 금속계 복합재료(MMC)는 금속 기재에 섬유, 입자, 분산물 등의 강화재를 혼합한 재료입니다. 반면, 석출 강화 금속은 합금 원소를 고용시킨 후 열처리를 통해 미세한 석출물을 만들어 강도를 높이는 금속 재료 자체의 강화 기법이므로 복합재료로 분류하지 않습니다.
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52. 시편의 직경이 14mm 이고, 표점거리가 50mm 인 시편에 하중 20톤을 가했을 때 이 재료에 생긴 응력은 약 얼마인가?

  1. 130 kgf/mm2
  2. 140 kgf/mm2
  3. 150 kgf/mm2
  4. 160 kgf/mm2
(정답률: 67%)
  • 하중을 단면적으로 나누어 재료에 가해지는 단위 면적당 힘인 응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sigma = \frac{20000}{\frac{\pi \times 14^{2}}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sigma = 130$$
    따라서 응력은 $130\text{ kgf/mm}^{2}$ 입니다.
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53. 철강재의 피로수명(피로한도) 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장강도 증가에 따라 증가한다.
  2. 결정립이 미세한 편이 높다.
  3. 표면이 거칠면 연마한 것보다 낮아진다.
  4. 강재 중의 개재물은 피로한도를 높게 한다.
(정답률: 66%)
  • 강재 내부의 개재물은 응력 집중원으로 작용하여 균열의 발생과 전파를 촉진시키므로, 피로한도를 오히려 낮추는 원인이 됩니다.

    오답 노트
    인장강도 증가, 결정립 미세화, 표면 연마(거칠기 감소)는 모두 피로한도를 높이는 요인입니다.
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54. 강철 봉을 수냉하는 경우 냉각의 3단계가 나타난다. 이때 2단계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 강철봉과 물의 접촉이 없는 구간으로 냉각속도와는 전혀 관계가 없다.
  2. 가열된 강재의 표면에 증기막이 생겨 열전도율이 작아져서 강의 냉각은 비교적 늦다.
  3. 수증기의 발생이 없는 대류단계이며, 강의 온도와 물의 온도 차가 적어지므로 냉각속도는 늦어진다.
  4. 강 표면에서 심한 비등이 일어나고, 강 표면이 직접 물과 접촉하므로 전도와 대류에 의해 열이 방출되어 급속히 냉각된다.
(정답률: 86%)
  • 강철 봉의 수냉 과정 중 2단계는 비등 단계로, 강 표면에서 격렬한 끓음(비등)이 발생하며 물이 강 표면에 직접 접촉하여 전도와 대류를 통해 열이 매우 빠르게 방출되는 급속 냉각 구간입니다.

    오답 노트
    강재 표면에 증기막이 생겨 냉각이 늦은 단계는 1단계(증기막 단계)이며, 수증기 발생이 없는 대류 단계는 3단계입니다.
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55. 관리도에서 측정한 값을 차례로 타점했을 때 점이 순차적으로 상승하거나 하강하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 연(run)
  2. 주기(cycle)
  3. 경향(trend)
  4. 산포(dispersion)
(정답률: 76%)
  • 관리도에서 점들이 일정한 방향으로 순차적으로 상승하거나 하강하는 패턴을 보이는 현상을 경향(trend)이라고 합니다.
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56. 어떤 측정법으로 동일 시료를 무한회 측정하였을 때 데이터 분포의 평균치와 참값과의 차를 무엇이라 하는가?

  1. 재현성
  2. 안정성
  3. 반복성
  4. 정확성
(정답률: 85%)
  • 측정값의 평균치와 참값 사이의 차이를 의미하며, 이는 측정 시스템이 얼마나 참값에 가까운지를 나타내는 정확성의 개념입니다.
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57. "무결점 운동"으로 불리는 것으로 미국의 항공사인마틴사에서 시작된 품질개선을 위한 동기부여 프로그램은 무엇인가?

  1. ZD
  2. 6시그마
  3. TPM
  4. ISO 9001
(정답률: 84%)
  • ZD(Zero Defect)는 '무결점 운동'으로, 미국의 마틴사에서 시작되어 모든 작업자가 결점 없는 제품을 만들겠다는 의지를 갖게 하는 동기부여 프로그램입니다.
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58. 컨베이어 작업과 같이 단조로운 작업은 작업자에게 무력감과 구속감을 주고 생산량에 대한 책임감을 저하시키는 등 폐단이 있다. 다음 중 이러한 단조로운 작업의 결함을 제거하기 위해 채택되는 직무설계방법으로서 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자율경영팀 활동을 권장한다.
  2. 하나의 연속작업시간을 길게 한다.
  3. 작업자 스스로가 직무를 설계하도록 한다.
  4. 직무확대, 직무충실화 등의 방법을 활용한다.
(정답률: 90%)
  • 단조로운 작업으로 인한 무력감을 해소하기 위해서는 작업의 다양성을 높이고 자율성을 부여하는 직무설계가 필요합니다.

    오답 노트
    하나의 연속작업시간을 길게 한다: 작업 시간이 길어질수록 단조로움과 피로도가 증가하여 결함이 발생할 가능성이 높아집니다.
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59. 도수분포표를 작성하는 목적으로 볼 수 없는 것은?

  1. 로트의 분포를 알고 싶을 때
  2. 로트의 평균치와 표준편차를 알고 싶을 때
  3. 규격과 비교하여 부적합품률을 알고 싶을 때
  4. 주요 품질항목 중 개선의 우선순위를 알고 싶을 때
(정답률: 74%)
  • 도수분포표는 수집된 데이터의 분포 상태, 중심 경향성(평균), 산포(표준편차) 및 규격 대비 부적합률을 파악하기 위해 작성하는 도구입니다.

    오답 노트
    주요 품질항목 중 개선의 우선순위를 알고 싶을 때: 파레토 그림을 통해 분석해야 할 사항입니다.
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60. 정상소요기간이 5일이고, 이때의 비용이 20,000원이며 특급소요기간이 3일이고, 이때의 비용이 30,000원이라면 비용구배는 얼마인가?

  1. 4,000원/일
  2. 5,000원/일
  3. 7,000원/일
  4. 10,000월/일
(정답률: 76%)
  • 비용구배는 공기 단축에 따른 비용 증가분을 단축 일수로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{C_c - C_n}{T_n - T_c}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{30000 - 20000}{5 - 3}$
    ③ [최종 결과] $C = 5000$ 원/일
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