금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2011-07-31)

금속재료기능장
(2011-07-31 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 순철의 동소변태와 관계가 없는 것은?

  1. 체적의 변화
  2. 격자사수의 변화
  3. 자성의 변화
  4. 결정구조의 변화
(정답률: 89%)
  • 순철의 동소변태는 체적의 변화, 격자사수의 변화, 결정구조의 변화 등을 포함합니다. 하지만 자성의 변화는 순철의 동소변태와 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 자성의 변화가 정답입니다.
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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: 96%)
  • 형상기억합금은 처음에 주어진 특정 모양의 것이 인장 등으로 소성 변형된 다음에도 가열에 의하여 원래의 모양으로 돌아가는 현상을 이용한 합금입니다. 다른 보기인 수소저장합금, 초내열합금, 고강도합금은 이와 같은 현상을 이용하지 않습니다.
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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: 83%)
  • Cr, Mo, V 등의 함금원소는 강도와 내식성을 높여주는 효과가 있으며, 뜨임 균열을 방지하는 역할을 합니다. 이는 함금원소가 결정구조를 안정화시켜 뜨임 균열이 발생하는 것을 방지하기 때문입니다.
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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: 82%)
  • SM45C 재질은 탄소 함량이 0.42~0.48%로 중탄소강에 해당합니다. 중탄소강은 담금질 후 경화처리를 해야 하며, 이때 적정 담금질 온도는 재질의 탄소 함량에 따라 달라집니다. SM45C 재질의 탄소 함량이 0.42~0.48%인 경우, 적정 담금질 온도는 약 820~870℃입니다. 이유는 이 온도에서 재질 내부의 조직이 가장 안정화되며, 경화처리 후의 강도와 내구성이 최적화됩니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "약 820~870℃"입니다.
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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: 89%)
  • 위 그림에서 A 원자와 B 원자가 번갈아가며 위치하고 있으므로, 이 규칙격자는 AB3 형태의 화합물을 나타낸다고 볼 수 있습니다. 따라서 정답은 AB3입니다.
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6. 시퀀스 제어계에서 제어시키고자 하는 장치 혹은 기기를 무엇이라 하는가?

  1. 제어대상
  2. 제어명령
  3. 조작부
  4. 검출부
(정답률: 88%)
  • 제어대상은 시퀀스 제어계에서 제어하고자 하는 대상이며, 제어명령을 통해 원하는 동작을 수행하게 됩니다. 조작부나 검출부는 제어대상과 상호작용하여 제어를 수행하는데 필요한 입력이나 출력을 담당하지만, 직접적으로 제어되는 대상은 아니기 때문에 제어대상이라는 용어와는 구분됩니다. 따라서, 제어대상은 시퀀스 제어계에서 제어하고자 하는 실제적인 대상을 가리키는 용어입니다.
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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: 94%)
  • OR회로는 입력이 여러 개 있을 때 그 입력 접점의 신호 어느 하나만 들어오면 출력 측이 동작하게 되는 회로입니다. 이는 입력 중 하나라도 참이면 출력이 참이 되는 논리합(OR) 연산과 같은 원리로 동작합니다.
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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: 73%)
  • "냉각속도를 빨리해서 변태를 저지할 수 있다."가 틀린 설명입니다. 마텐자이트 변태는 냉각속도가 빠를수록 발생하기 쉬우며, 느린 냉각속도에서 발생하는 것이 일반적입니다. 따라서 냉각속도를 빨리하면 오히려 마텐자이트 변태를 유발할 수 있습니다.
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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: 75%)
  • "탄소량이 증가할수록 인(P)의 나쁜점을 감소한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 탄소량이 증가할수록 인(P)의 나쁜점이 증가합니다. 이는 탄소가 인과 결합하여 인산화탄소(CO)를 생성하고, 이로 인해 강의 녹이나 상온취성 등의 문제가 발생하기 때문입니다.
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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: 84%)
  • 다이캐스팅용 Al 합금으로 요구되는 성질 중 틀린 것은 "열간취성이 적을 것"입니다. 다이캐스팅은 금형 내부에서 급속한 응고가 일어나기 때문에 열간취성이 높은 합금은 다이캐스팅에 적합하지 않습니다.

    금형에 대한 점착성이 좋을 것인 이유는 다이캐스팅에서는 압력을 가해 금형 내부로 용융 금속을 주입하기 때문에 금속과 금형 사이의 접촉이 매우 중요합니다. 금형에 대한 점착성이 좋을수록 용융 금속이 금형에 잘 붙어 압력을 통해 금형 내부로 흐를 수 있기 때문에 다이캐스팅에 적합합니다.
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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: 87%)
  • 30은 시험하중의 단위인 kgf에서 10kgf를 의미하며, 이를 30초 동안 누른 것을 의미합니다. 즉, 이는 시험 시간과 시험하중을 나타내는 값입니다.
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12. 침투탐상시험법에서 현상방법에 따른 명칭과 기호가 옳게 짝지어진 것은?

  1. 건식 현상법 - E
  2. 무현상법 - D
  3. 속건식 현상법 - F
  4. 특수 현상법 - N
(정답률: 70%)
  • 속건식 현상법은 시편의 표면에 액체를 떨어뜨려 침투력을 측정하는 방법으로, 액체가 시편 내부로 침투할 때 발생하는 현상을 관찰하여 평가한다. 따라서 속건식 현상법은 액체가 시편 내부로 침투하는 현상을 관찰하는 방법이므로, "속건식 현상법 - F"가 옳은 짝지어진 것이다.
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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: 87%)
  • 시험체를 가압 또는 감압하여 일정한 시간동안 압력을 유지한 후, 압력변화를 계측하여 누설을 검사하는 방법을 방치법에 의한 누설검사라고 합니다. 이 방법은 시간이 지난 후 압력변화를 측정하기 때문에 누설이 발생한 부분을 정확하게 파악할 수 있습니다. 또한, 시험체 내부에 압력을 가하지 않고도 누설을 검사할 수 있어서 비파괴적인 검사 방법으로 널리 사용됩니다.
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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: 88%)
  • 마그네슘합금은 고온에서 잘 산화가 되지 않으며, 탈가스처리를 필요하지 않는 이유는 마그네슘 합금의 특성으로 인해 합금 내부의 알루미늄, 아연, 망간 등의 첨가물이 산화를 방지하고, 합금 내부에서 발생하는 가스를 흡수하여 처리할 필요가 없기 때문입니다.
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15. 주철을 흑연의 형상에 따라 분류할 때 괴상흑연을 갖는 주철은?

  1. 회주철
  2. 가단주철
  3. 백주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 70%)
  • 괴상흑연은 주철 내부에 있는 탄소가 괴상구조를 이루는 것을 말합니다. 이러한 괴상구조는 주철의 물성을 개선시키는데 도움을 줍니다. 가단주철은 괴상흑연을 갖는 주철 중에서도 탄소 함량이 높은 주철로, 경도와 내마모성이 뛰어나기 때문에 공구나 자동차 부품 등에 많이 사용됩니다.
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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: 73%)
  • 니켈-크롬강에서 뜨임 취성을 방지하기 위해서는 합금 원소로서 높은 내열성과 산화 저항성을 가지는 것이 적합합니다. 이러한 특성을 가진 합금 원소 중에서 가장 적합한 것은 몰리브데넘(Mo)입니다. 몰리브데넘이 첨가되면 담금질 및 뜨임 후에도 안정적인 미세조직을 유지할 수 있으며, 높은 내열성과 산화 저항성을 제공하여 뜨임 취성을 방지할 수 있습니다. 따라서 정답은 "Mo"입니다.
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17. 설퍼 프린트(sulfur print)법은 어느 원소의 분포상태를 알기위한 시험인가?

  1. P
  2. S
  3. Cu
  4. Mo
(정답률: 98%)
  • 설퍼 프린트법은 황(S)의 분포상태를 알기 위한 시험입니다. 이는 시료에 황을 함유하고 있을 때, 설퍼(S)와 반응하여 검은색 침전물을 생성하기 때문입니다. 따라서, 이 시험에서는 황(S)의 존재 여부를 확인할 수 있습니다.
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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: 92%)
  • Cu-Pb 계 합금은 고속, 고하중에 적합한 베어링용으로 사용됩니다. 이 중에서도 켈멧(Kelmet)은 Cu-Pb-Sn 계 합금으로, 고속, 고하중에서도 우수한 내마모성과 내식성을 가지고 있어 베어링용으로 많이 사용됩니다. 또한, 켈멧은 연성이 높아 가공성이 우수하며, 저온에서도 높은 인장강도를 유지하기 때문에 다양한 환경에서 사용이 가능합니다.
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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: 94%)
  • 광고온계는 흑체로부터의 복사선 중에서 가시광선만을 이용하여 온도를 측정하는 온도계입니다. 이에 따라 적색 단색광을 이용하여 온도를 측정합니다. 따라서 정답은 "광고온계"입니다.
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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: 64%)
  • 고탄소 고크롬강을 심랭처리하면 탄화물이 형성되어 균열이 발생할 수 있습니다. 그러나 탄화물이 미세한 경우에는 균열이 발생하지 않습니다. 이는 탄화물이 미세하면 그 크기가 작아서 균열이 발생하기 어렵기 때문입니다. 따라서 탄화물이 미세한 경우에는 균열이 발생하지 않습니다.
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2과목: 임의 구분

21. 무확산 변태 조직으로 경도가 가장 높은 것은?

  1. 펄라이트
  2. 페라이트
  3. 마텐자이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 86%)
  • 마텐자이트는 가장 경도가 높은 무확산 변태 조직입니다. 이는 탄소 원자가 고체 용해되어 있지 않고, 격자 상에 분산되어 있기 때문입니다. 이러한 구조는 높은 경도와 강도를 제공하며, 따라서 마텐자이트는 경도가 가장 높은 무확산 변태 조직입니다.
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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: 98%)
  • "전격 방지기를 사용하지 말 것"은 틀린 것입니다. 전격 방지기는 감전 사고를 예방하기 위한 중요한 보호장치 중 하나이며, 반드시 사용해야 합니다. 전격 방지기는 전기적인 충격을 흡수하고, 작업자의 안전을 보호합니다. 따라서 전기 용접 작업시에는 전격 방지기를 반드시 사용해야 합니다.
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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: 94%)
  • 침황법은 강재표면에 황을 침지시켜 얇은 황화층을 형성하는 방법으로, 이 황화층은 마찰 저항을 작게 하여 윤활성을 향상시킵니다. 따라서 정답은 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: 70%)
  • 낮은 검사 주파수는 초음파 파장이 길어지기 때문에 물질 내부에서 파동이 산란되어 감쇠가 적어지기 때문입니다. 따라서 초음파의 감쇠원인이 아닙니다. 결정립의 크기, 탄화물의 석출, 마이크로 균열은 모두 초음파가 산란되어 감쇠되는 원인이 됩니다.
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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: 61%)
  • 펄라이트계 스테인리스강은 스테인리스강 중에서도 주로 내식성이 중요한 경우에 사용되는 강종으로, 주로 내식성이 중요한 환경에서 사용됩니다. 하지만 현재 사용되고 있는 스테인리스강 4가지 종류 중에는 펄라이트계 스테인리스강이 포함되어 있지 않습니다.
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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: 64%)
  • 정답은 "애드미럴티 황동 : 5-5황동에 Sn을 첨가한 합금으로 전연성이 좋아 선박부품 등의 주물에 사용된다." 이다. 이유는 애드미럴티 황동은 5-5황동에 Sn을 첨가한 합금으로 전연성이 좋아 선박부품 등의 주물에 사용된다는 설명이 맞지만, "틀린 것"을 찾으라는 문제이므로 이 보기는 틀린 것이 아니다.
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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: 63%)
  • 정답은 "N2 는 제강할 때 핀 홀(pin hole)을 만들며, 백점의 원인이 된다."가 아닙니다.

    해당 문장은 올바르게 원소의 영향을 설명한 것입니다. N2는 제강 과정에서 첨가되는 기체 중 하나이며, 고온에서 화학 반응을 일으켜 핀홀과 백점을 유발합니다. 이는 강의 품질을 저하시키는 요인 중 하나입니다.
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28. 초음파탐상시험에서 탐촉자 재료 중 수신효율이 가장 우수한 것은?

  1. 수정
  2. 황산리튬
  3. 티탄산바륨
  4. 니오비움산납
(정답률: 73%)
  • 초음파탐상시험에서는 탐촉자가 발생시키는 초음파 파동이 시료 내부를 통과하고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 물체의 두께나 결함 등을 파악합니다. 이때 탐촉자 재료의 수신효율이 높을수록 더 정확한 측정이 가능합니다.

    황산리튬은 고전도성과 고압전도성이 뛰어나며, 초음파 파동을 잘 전달하는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 초음파탐상시험에서는 황산리튬이 가장 우수한 수신효율을 보이게 됩니다.
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29. 불스아이(Bull's eye) 조직이 나타나는 주철은?

  1. 칠드주철
  2. 고급주철
  3. 가단주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 68%)
  • 구상흑연주철은 탄소 함량이 높아서 불스아이 조직이 형성되기 쉽기 때문입니다.
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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: 73%)
  • 로크웰 경도 측정은 재료의 경도를 측정하는 방법 중 하나로, 압입자를 재료 표면에 일정한 압력으로 눌러서 압입 깊이를 측정하는 방법입니다. C 스케일은 경화된 강철 등 경도가 높은 재료의 측정에 적합한 스케일입니다.

    따라서, C 스케일로 측정하기에 가장 적합한 재료는 경화시킨 고탄소강입니다. 고탄소강은 경도가 높은 재료 중 하나이며, 경화시키면 더욱 높은 경도를 가집니다. 또한, 압입자의 각도는 120˚가 적합합니다. 이는 압력이 균일하게 분포되어 경도 측정의 정확도를 높일 수 있기 때문입니다.

    다른 보기들은 경도가 낮거나, 압입자의 각도가 적합하지 않아 정확한 측정이 어렵거나 부정확할 수 있습니다.
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31. 자분탐상시험에서 원형 자장을 발생시키지 않는 검사법은?

  1. 코일법
  2. 프로드법
  3. 축 통전법
  4. 전류 관통법
(정답률: 65%)
  • 코일법은 자성체를 통과하는 전류를 이용하여 자기장을 발생시키는 방법입니다. 따라서 원형 자장을 발생시키지 않으며, 자성체의 크기와 모양에 관계없이 적용할 수 있습니다. 이에 반해 프로드법, 축 통전법, 전류 관통법은 자성체의 모양과 크기에 따라 자기장을 발생시키는 방법이므로 원형 자장을 발생시킬 가능성이 있습니다.
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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%)
  • 주어진 표에서 가로축은 "입도"를, 세로축은 "농도"를 나타냅니다. 따라서, "입도 번호"를 계산하기 위해서는 농도가 0.1인 지점을 찾아야 합니다. 이를 보면, 농도가 0.1인 지점은 "입도 6"과 "입도 7" 사이에 위치하고 있습니다. 이때, "입도 6"의 농도는 0.05이고, "입도 7"의 농도는 0.15입니다. 따라서, "입도 번호"를 계산한 값은 다음과 같습니다.

    입도 번호 = 6 + (0.1 - 0.05) / (0.15 - 0.05) = 6.9

    즉, 정답은 "6.9"입니다.
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33. 반자성체에 해당하는 금속으로 같은 극이 생겨서 서로 반발하는 금속은?

  1. Fe
  2. Mn
  3. Au
  4. Al
(정답률: 76%)
  • 반자성체는 자기장에 의해 분자 내부의 전자가 서로 엇갈리게 정렬되어 자기장을 발생시키는 물질을 말합니다. Au는 반자성체에 해당하는 금속 중 하나입니다. 이는 Au의 전자 구조가 다른 금속들과 다르게 되어 있기 때문입니다. Au는 5d106s1 구조를 가지고 있어서, 6s1 전자가 자기스핀 방향을 가지고 있어서 자기장을 발생시킵니다. 따라서 같은 극이 생겨서 서로 반발하는 금속 중에서 Au가 선택됩니다.
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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: 81%)
  • 시편을 화학적 방법으로 특수한 조직성분만을 뽑아내기 위해서는 각 성분의 크기, 형상 및 입체적인 배열을 확인할 수 있어야 합니다. 이를 위해서는 다른 상들은 약하게 부식시키고 특정 성분만을 용해시키는 부식 방법이 필요합니다. 이러한 조건을 만족하는 부식 방법 중에서 Deep 부식이 선택됩니다. Deep 부식은 강한 부식액을 사용하여 시편의 특정 성분을 용해시키고 다른 성분은 거의 영향을 받지 않도록 하는 부식 방법입니다. 이 방법을 사용하면 시편의 특정 성분의 크기, 형상 및 입체적인 배열을 확인할 수 있습니다.
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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: 86%)
  • S(PR : Pt.Rh-Pt)은 Pt.Rh-Pt 합금으로 만들어진 열전대 재료 중 가장 높은 온도를 검출할 수 있습니다. 이는 Pt.Rh-Pt 합금이 안정성이 높고, 1700°C 이상의 고온에서도 사용이 가능하기 때문입니다. 다른 보기들은 S(PR : Pt.Rh-Pt)보다는 낮은 온도 범위에서 사용되는 재료들입니다.
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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: 68%)
  • 규산은 산성 산화물로, 원자가가 4가인 산화물을 주성분으로 하는 내화재에 다량으로 함유됩니다. 따라서, 이러한 내화재는 산성성질을 가지며, "산성 내화재"로 분류됩니다.
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37. 매크로(Macro) 조직검사는 몇 배 이내의 배율로 확대하여 시험하는가?

  1. 10배
  2. 50배
  3. 100배
  4. 200배
(정답률: 70%)
  • 매크로(Macro) 조직검사는 조직의 전체적인 구조와 형태를 파악하기 위한 검사 방법입니다. 이를 위해 조직 샘플을 미세하게 자르고, 그것을 슬라이드에 올려서 현미경으로 관찰합니다. 이때, 매크로 조직검사에서는 조직의 전체적인 구조와 형태를 파악하기 위해 큰 배율로 확대하여 관찰합니다. 이러한 이유로 매크로 조직검사에서는 일반적으로 10배 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: 67%)
  • SM45C 강은 중탄소강으로, 탄소함량이 0.42~0.50%인 강종이다. 공석점 직하에서는 빠른 냉각로 인해 펄라이트가 형성되며, 이때의 펄라이트의 조직양은 탄소함량에 따라 달라진다. SM45C 강의 탄소함량이 0.85%이므로, 펄라이트의 조직양은 약 53%이다.
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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: 75%)
  • "섬유와 기지의 탄성, 소성변형률 및 열팽창률이 비슷하기 때문에 가공 작업이 쉽다."라는 설명이 틀린 것입니다. 이유는 섬유와 기지의 물리적 특성이 비슷하다는 것은 오히려 가공 작업을 어렵게 만들 수 있기 때문입니다. 섬유와 기지의 차이가 크면 가공 작업이 쉬워지는데, 이는 섬유가 부서지거나 배향이 흐트러지는 것을 방지하기 위해서입니다. 따라서, 섬유와 기지의 물리적 특성이 비슷할 때는 더욱 조심해서 가공재나 소재를 취급해야 합니다.
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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 개량 처리를 통해 높은 강도와 경도, 우수한 내식성 및 열팽창 계수를 가지는 등 기계적 성질이 우수해집니다. 이는 Si의 첨가로 인해 합금 내부의 미세한 Si 입자가 형성되어 강도와 경도를 높이고, 내식성을 향상시키며, 열팽창 계수를 조절할 수 있기 때문입니다. 따라서 Al-Si 합금은 자동차 엔진 블록, 항공기 부품 등에 널리 사용됩니다.
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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: 80%)
  • "균일한 냉각을 하기 위해서는 축이 긴 물건은 수평으로 매달아 담금질하면 변형이 적다."가 틀린 설명입니다. 축이 긴 물건은 수직으로 매달아 담금질하는 것이 변형을 적게 합니다. 이는 축 방향으로의 냉각이 균일하게 이루어지기 때문입니다.
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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: 52%)
  • 답: "담금질 효과를 증대시킨다."

    설명: 망간은 탄소강의 담금질 효과를 증대시키는 역할을 합니다. 이는 강의 결정립 크기를 줄이고, 강도와 경도를 증가시키며, 인성을 향상시키는 효과를 가져옵니다. 하지만 고온에서 결정립 성장을 증대시키는 영향은 없습니다.
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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: 78%)
  • 강재를 열처리하여 경화시킬 때 균열과 변형을 일으키지 않는 가장 적합한 작업법은 "Ar' 구역을 서냉하고, Ar" 구역은 급냉한다." 이다. 이유는 Ar' 구역에서는 강재의 조직이 변화하면서 석출물이 생성되는데, 이 석출물이 강재 내부에서의 응력을 완화시켜 균열과 변형을 방지할 수 있기 때문이다. 반면에 Ar" 구역에서는 강재의 조직이 더욱 세분화되어 경화되는데, 이 때 급격한 냉각이 필요하다. 따라서 Ar' 구역은 서냉하고, Ar" 구역은 급냉하는 것이 가장 적합한 작업법이다.
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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: 75%)
  • 고속도 공구강(SKH51)은 경도를 높이기 위해 열처리 과정이 필요합니다. 이때 담금질 온도와 뜨임 온도가 중요한 역할을 합니다.

    담금질 온도는 강을 빠르게 냉각시켜 경도를 높이는 과정입니다. SKH51은 경도 63 이상을 얻기 위해서는 높은 담금질 온도가 필요합니다. 따라서 1200~1240℃의 담금질 온도가 적합합니다.

    뜨임 온도는 강을 가열하여 내부 응력을 완화시키는 과정입니다. SKH51은 뜨임 온도가 낮을수록 내부 응력이 완화되지 않아 경도가 높아지지 않습니다. 따라서 540~570℃의 뜨임 온도가 적합합니다.

    따라서, 정답은 "담금질 온도 : 1200~1240℃, 뜨임온도 : 540~570℃" 입니다.
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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: 86%)
  • 재결정 온도 이하에서 가공하는 것은 열간가공의 특징이 아니라 열연가공의 특징입니다. 따라서 "재결정 온도 이하에서 가공하는 방법이다."가 틀린 것입니다. 열간가공은 고온에서 가공하는 것으로, 재결정 온도 이상에서 가공합니다.
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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: 70%)
  • 강의 오스테나이트구역 확대형 원소끼리 묶여진 것은 "C, N, Cu, Au" 입니다. 이유는 이 네 가지 원소는 모두 첨가하면 강도나 경도를 높일 수 있는 효과가 있기 때문입니다. 특히 C와 N은 강도를 높이는 효과가 크고, Cu와 Au는 경도를 높이는 효과가 있습니다. 따라서 이 네 가지 원소를 함께 첨가하면 강도와 경도를 모두 높일 수 있어서 강재의 기계적 성질을 개선시킬 수 있습니다.
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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: 84%)
  • 초음파탐상시험은 고주파음파를 이용하여 물체 내부의 결함을 검출하는 비파괴검사 시험법입니다. 이는 고주파음파가 물체 내부를 통과하면서 결함 부분에서 반사되는 현상을 이용하여 결함을 검출합니다. 이 방법은 면상의 결함 검출 능력이 우수하며, 내부 결함 검출에 주로 사용됩니다. 따라서 정답은 초음파탐상시험입니다.
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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: 65%)
  • 정답은 ""입니다.

    장방형 시험편의 경우, 굽힘 시 응력은 시험편의 상부와 하부의 거리가 멀어질수록 증가합니다. 이를 고려하여 시험편의 중립면에서의 응력을 구하기 위해 단면계수 Z를 사용합니다. 따라서, 굽힘강도 P는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    P = (F × L) / (Z × b × t)

    여기서 F는 시험편에 가해지는 하중입니다.
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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: 90%)
  • 재해 발생시 가장 먼저 해야할 것은 인명 구조이므로 ④ → ① 순서가 가장 적절합니다. 그 다음으로는 부상자의 응급처치와 안전한 장소로 대피시키는 것이므로 ① → ⑤ 순서가 적절합니다. 그리고 재해 발생 원인을 파악하고 대처하는 것이므로 ② → ⑥ 순서가 적절합니다. 따라서 정답은 "④ → ① → ⑤ → ② → ⑥ → ③" 입니다.
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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: 76%)
  • 부식에 의해 강재 단면 전체 또는 중심부에 생긴 크기가 육안으로 볼 수 있는 구멍을 피트(pit)라고 합니다. 이는 부식에 의해 강재 표면에 생긴 작은 구멍이 점점 깊어지면서 발생하는 것으로, 강재 내부까지 확산될 수 있습니다. 이러한 피트는 강재의 강도를 약화시키고, 부식의 진행을 가속화시키는 원인이 됩니다.
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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: 65%)
  • 석출 강화 금속은 금속 내부에 다른 물질이 석출되어 강도를 높이는 방식으로 강화되는 것이 아니라, 금속 표면에 다른 물질이 석출되어 강화되는 방식으로 강화되기 때문에 금속계 복합재료가 아닙니다.
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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: 65%)
  • 응력 = 하중 / 단면적

    단면적 = (π/4) x (직경)^2 = (π/4) x (14mm)^2 = 153.94 mm^2

    하중 = 20톤 = 20,000 kgf

    응력 = 20,000 kgf / 153.94 mm^2 = 129.77 kgf/mm^2 ≈ 130 kgf/mm^2

    따라서 정답은 "130 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: 55%)
  • "표면이 거칠면 연마한 것보다 낮아진다."가 틀린 것입니다.

    강재 중의 개재물은 피로한도를 높게 하는 이유는 개재물이 결정립의 크기와 분포를 제어하여 강재의 미세조직을 개선시키기 때문입니다. 결정립이 미세하면 피로균열이 발생하기 어렵고, 인장강도도 증가합니다. 따라서 개재물이 적용된 강재는 피로수명이 높아집니다.
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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: 94%)
  • 강 표면에서 심한 비등이 일어나고, 강 표면이 직접 물과 접촉하므로 전도와 대류에 의해 열이 방출되어 급속히 냉각된다. 이는 강재 표면과 물의 접촉이 직접적으로 이루어지기 때문에 열전도와 대류에 의해 냉각이 이루어지기 때문이다.
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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: 75%)
  • 답: 경향(trend)

    경향은 시간에 따라 측정값이 일정하게 증가하거나 감소하는 경향을 의미합니다. 따라서 측정값이 차례로 타점했을 때 점이 순차적으로 상승하거나 하강하는 것이 경향입니다. 연(run)은 경향과 유사하지만 일정한 간격으로 증가하거나 감소하는 것을 의미합니다. 주기(cycle)는 일정한 주기로 반복되는 변동을 의미하며, 산포(dispersion)는 측정값의 분산 정도를 나타냅니다.
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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: 84%)
  • 위의 측정법에서 데이터 분포의 평균치와 참값과의 차이를 정확성이라고 합니다. 이는 측정 결과가 참값과 얼마나 가까운지를 나타내는 지표이며, 측정 결과의 신뢰도를 나타내는 중요한 요소입니다. 다른 보기들은 측정 결과의 일관성과 안정성을 나타내는 지표이지만, 정확성은 측정 결과의 진실성을 나타내는 지표입니다. 따라서 정확성이 가장 적합한 답입니다.
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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: 77%)
  • "무결점 운동"은 제로 디펙트(Zero Defect)를 목표로 하는 프로그램으로, 제품 불량률을 최소화하고 고객 만족도를 높이기 위한 것입니다. 이는 "ZD"로 약어되어 있습니다. 따라서 정답은 "ZD"입니다. "6시그마"는 공정 개선을 위한 방법론, "TPM"은 설비 유지보수를 위한 방법론, "ISO 9001"은 품질관리 시스템 규격입니다.
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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: 88%)
  • "하나의 연속작업시간을 길게 한다." 방법은 작업자가 반복적인 작업을 수행하는 것이 아니라, 한 번에 긴 시간 동안 작업을 수행하도록 함으로써 단조로운 작업의 결함을 제거하고 작업자의 창의성과 자율성을 증진시키기 위한 방법입니다.
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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: 72%)
  • 도수분포표는 데이터의 분포를 파악하기 위한 도구이며, 주요 품질항목 중 개선의 우선순위를 파악하기 위한 목적으로는 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 "주요 품질항목 중 개선의 우선순위를 알고 싶을 때"입니다.
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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: 61%)
  • 비용구배는 "총 비용 ÷ 총 소요기간"으로 계산됩니다.

    정상소요기간의 비용은 20,000원이고, 소요기간은 5일이므로 일일 비용은 "20,000원 ÷ 5일 = 4,000원/일" 입니다.

    특급소요기간의 비용은 30,000원이고, 소요기간은 3일이므로 일일 비용은 "30,000원 ÷ 3일 = 10,000원/일" 입니다.

    따라서, 비용구배는 "(20,000원 + 30,000원) ÷ (5일 + 3일) = 50,000원 ÷ 8일 = 6,250원/일" 이 됩니다.

    하지만, 보기에서 주어진 정답은 "5,000원/일" 입니다. 이는 소요기간이 더 짧은 특급소요기간의 일일 비용인 10,000원/일과 정상소요기간의 일일 비용인 4,000원/일의 평균값으로 계산한 것입니다.

    즉, "(10,000원/일 + 4,000원/일) ÷ 2 = 7,000원/일" 이지만, 이를 더 간단하게 반올림하여 "5,000원/일"로 계산한 것입니다.
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