금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2012-07-22)

금속재료기능장 2012-07-22 필기 기출문제 해설

이 페이지는 금속재료기능장 2012-07-22 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

금속재료기능장
(2012-07-22 기출문제)

목록

1과목: 임의 구분

1. 금속초미립자에 대한 설명 중 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%)
  • 금속 초미립자는 비표면적이 매우 커서 화학적 활성이 강하고 용융점이 낮아지는 특성을 가집니다. 하지만 열전도율은 금속의 고유 성질을 유지하므로 저온에서 열의 부도체가 된다는 설명은 틀린 것입니다.
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2. Cr 강이나 Cr-Mo 강과 같이 고체 침탄법에 의한 침탄 처리를 하여도 탄소의 확산이 느려 표면에 집중 되어 있는 경우, 침탄층의 탄소를 내부로 확산시킬 목적으로 행하는 열처리 방법은?

  1. 구상화풀림(spherodizing annealing)
  2. 확산풀림(diffusion annealing)
  3. 템퍼링(tempering)
  4. 퀜칭(quenching)
(정답률: 84%)
  • 침탄 처리 후 표면에 집중된 탄소를 내부로 균일하게 확산시켜 탄소 농도 구배를 완화하기 위해 수행하는 열처리는 확산풀림(diffusion annealing)입니다.
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3. 고체금속에서 극히 저온인 경우 100% 규칙성을 나타낸다고 한다. 이때의 규칙도(degree of order)는?

  1. 0
  2. 0.5
  3. 1
  4. ∞
(정답률: 86%)
  • 규칙도(degree of order)는 원자들이 정해진 위치에 얼마나 규칙적으로 배열되었는지를 나타내는 척도입니다. 100% 규칙성을 나타내는 완전 규칙 상태일 때 규칙도는 $1$이 됩니다.
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4. 매크로 조직의 종류 중 강괴의 응고 과정에서 성분의 편차에 따라 중심부에 농도차가 나타난 것의 기호 표시로 옳은 것은?

  1. T
  2. Tc
  3. Sc
  4. Lc
(정답률: 68%)
  • 강괴의 응고 과정에서 성분 편차로 인해 중심부에 농도차가 나타나는 편석 현상을 성분 편석(Segregation center)이라고 하며, 기호로 $S_c$로 표시합니다.
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5. 가열온도 870℃에서 부품을 담금질하였을 경우의 냉각 과정에서 대류 단계의 냉각속도가 가장 빠른 것은? (단, 교반은 없는 것으로 가정한다.)

  1. 28℃의 공기
  2. 204℃의 영욕
  3. 24℃의 물
  4. 52℃의 담금질유
(정답률: 90%)
  • 냉각 속도는 냉각 매체의 열전도율과 비열이 높고, 가열된 부품과의 온도 차이가 클수록 빨라집니다. 제시된 매체 중 물은 공기나 기름보다 열전달 효율이 월등히 높고 온도가 낮아 냉각 속도가 가장 빠릅니다.
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6. 다음 TTT 등온 변태도에서 미세펄라이트 변태구간은?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 88%)

  • TTT 등온 변태도에서 온도 구간에 따라 변태 조직이 달라집니다. 상대적으로 낮은 온도 영역인 c 구간에서 미세펄라이트 변태가 일어납니다.
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7. 경도시험을 이용한 측정과 관계가 가장 먼 것은?

  1. 탈탄층의 측정
  2. 재료 인성의 측정
  3. 질량 효과의 측정
  4. 표면 경화층의 측정
(정답률: 62%)
  • 경도시험은 재료 표면의 단단함을 측정하는 시험으로, 표면 경화층이나 탈탄층 측정 등에 활용됩니다.

    오답 노트
    재료 인성의 측정: 충격시험이나 인장시험을 통해 측정합니다.
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8. 2개 이상의 물체가 접촉하여 상대 운동을 할 때 그 면이 감소되는 현상을 측정하여 내마멸성을 알아보기 위한 시험법은?

  1. 인장 시험
  2. 마모 시험
  3. 커핑 시험
  4. 크리프 시험
(정답률: 92%)
  • 두 물체가 접촉하여 상대 운동을 할 때 발생하는 표면의 마모량을 측정하여 재료의 내마멸성을 평가하는 시험은 마모 시험입니다.
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9. 재료의 기계적 성질 및 가공과 재결정과의 관계를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 재결정은 전위에 직접적인 영향을 미친다.
  2. 가공도가 클수록 축적된 변형에너지는 작아진다.
  3. 가공도가 클수록 재결정은 고온에서 일어난다.
  4. 일반적으로 재료의 강도, 내부응력 등은 재결정단계에서는 감소되지 않는다.
(정답률: 66%)
  • 재결정은 가공 경화로 인해 증가한 전위 밀도를 감소시켜 재료의 성질을 회복시키는 과정이므로, 전위에 직접적인 영향을 미칩니다.

    오답 노트
    가공도가 클수록 변형에너지는 커짐
    가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아짐
    재결정 단계에서는 강도와 내부응력이 감소함
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10. 조밀육방격자 금속의 단위격자소속원자수와 배위수는 각각 얼마인가?

  1. 단위격자소속원자수 : 2, 배위수 : 8
  2. 단위격자소속원자수 : 2, 배위수 : 12
  3. 단위격자소속원자수 : 4, 배위수 : 8
  4. 단위격자소속원자수 : 4, 배위수 : 12
(정답률: 68%)
  • 조밀육방격자(HCP) 구조의 기하학적 특성에 따른 원자 수와 배위수는 다음과 같습니다.
    단위격자소속원자수: $2$
    배위수: $12$
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11. 철강재료의 현미경 조직시험에 주로 사용되는 부식제는?

  1. 왕수
  2. 염화제이철 용액
  3. 수산화나트륨 용액
  4. 질산알콜 용액
(정답률: 82%)
  • 철강 재료의 조직을 관찰하기 위해 결정립계와 상의 경계를 부식시키는 데 가장 일반적으로 사용되는 부식제는 질산알콜 용액(Nital)입니다.
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12. 오스테나이트계 스테인리스강의 공식(pitting)을 방지하기 위한 대책으로 옳은 것은?

  1. 할로겐 이온의 농도를 높게 한다.
  2. 질산염, 크롬산염 등의 부동태화제는 피한다.
  3. 재료 중에 Ni, Cr, Mo 성분을 많게 한다.
  4. 액을 유동시켜 균일한 알칼리성 용액으로 하고 산소농담전지를 형성시킨다.
(정답률: 81%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강의 공식(pitting) 저항성을 높이기 위해서는 부동태 피막을 강화하는 합금 원소인 Ni, Cr, Mo의 함량을 높이는 것이 가장 효과적입니다.

    오답 노트
    할로겐 이온: 농도를 낮춰야 함
    부동태화제: 적극적으로 사용해야 함
    산소농담전지: 형성을 억제해야 함
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13. 뜨임 균열의 대책을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 가능한 한 가열을 빨리 한다.
  2. 잔류응력을 제거한다.
  3. Ms, Mf 점이 낮은 고합금강 등은 2번 뜨임한다.
  4. 결정입계에 취성 나타내는 화학성분을 감소시킨다.
(정답률: 88%)
  • 뜨임 균열은 가열 및 냉각 시 발생하는 열응력과 변태 응력으로 인해 발생합니다. 따라서 가열을 너무 빨리 하면 온도 구배가 커져 응력이 증가하므로, 가능한 한 천천히 가열하여 온도 차이를 줄여야 합니다.

    오답 노트
    잔류응력 제거, 고합금강의 2번 뜨임, 결정입계 취성 성분 감소는 모두 균열 방지를 위한 올바른 대책입니다.
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14. 전자강판에 요구되는 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 철손이 적어야 한다.
  2. 자화에 의한 치수 변화가 적어야 한다.
  3. 사용 중에 자기적 성질의 변화가 적어야 한다.
  4. 박판을 적층하여 사용할 때 층간저항이 낮아야 한다.
(정답률: 76%)
  • 전자강판을 박판으로 적층하여 사용할 때는 와전류 손실을 줄이기 위해 층간저항이 높아야 합니다.
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15. 전기 저항식 온도계에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 700℃ 이하의 온도 측정용에 적합하다.
  2. 측은 저항체로서 납선, 주석선, 아연선 등이 적합하다.
  3. 금속의 전기 저항은 1℃ 상승하면 약 0.3~0.6%증가한다.
  4. 온도 상승에 따라 금속의 전기 저항이 증가하는 현상을 이용한 것이다.
(정답률: 66%)
  • 전기 저항식 온도계의 저항체로는 온도 변화에 따른 저항 변화가 안정적인 백금, 니켈, 구리 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    납선, 주석선, 아연선: 저항체로 부적합함
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16. 담금질한 공석강의 냉각 곡선에서 사편을 100℃의 물 속에 넣었을 때 ③과 같은 곡선을 나타낼 때의 조직은?

  1. 펠이트(ferrite)
  2. 펄라이트(pearlite)
  3. 마텐자이트(martensite)
  4. 시멘타이트(cementite)
(정답률: 75%)
  • 제시된 냉각 곡선 에서 ③번 곡선은 매우 빠른 냉각 속도를 나타내며, 이 경우 생성되는 조직은 마텐자이트(martensite)입니다.

    오답 노트
    ①번 곡선: 오스테나이트
    ②번 곡선: 트루스타이트
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17. 담금질 작업시 냉각단계의 순서로 옳은 것은?

  1. 증기막단계 → 대류단계 → 비등단계
  2. 증기막단계 → 비등단계 → 대류단계
  3. 비등단계 → 증기막단계 → 대류단계
  4. 대류단계 → 증기막단계 → 비등단계
(정답률: 78%)
  • 담금질 냉각 시 액체 표면에서 급냉될 때 발생하는 단계는 증기막단계 $\rightarrow$ 비등단계 $\rightarrow$ 대류단계 순으로 진행됩니다.
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18. 와전류탐상검사에서 동일한 시험체의 두 부분을 서로 비교하는 코일의 배열 방법은?

  1. 자기 비교형
  2. 단일 비교형
  3. 상호 비교형
  4. 절대 비교형
(정답률: 71%)
  • 와전류탐상검사에서 하나의 시험체 내에 있는 두 부분을 서로 비교하여 결함을 찾아내는 방식은 자기 비교형입니다.
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19. 백주철을 열처리로에 넣어 가열하여 탈탄 또는 흑연화 방법으로 제조한 주철은?

  1. 회주철
  2. 합금주철
  3. 칠드주철
  4. 가단주철
(정답률: 75%)
  • 백주철을 가열하여 탄화물을 흑연화시키거나 탈탄시켜 내부 조직을 연하게 만들어 가공성을 높인 주철을 가단주철이라고 합니다.
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20. 영구자석을 사용한 극간형(yoke type) 자분탐상시험법의 주된 장점으로 옳은 것은?

  1. 자력이 수시로 바뀐다.
  2. 탈자가 요구되지 않는다.
  3. 어떤 시험체에도 적용이 용이하다.
  4. 전력(electric power)이 요구되지 않는다.
(정답률: 79%)
  • 영구자석을 이용한 극간형 자분탐상시험법은 전자기석과 달리 외부 전원 공급 없이 영구자석의 자력만을 이용하므로 전력이 요구되지 않는다는 것이 가장 큰 장점입니다.
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2과목: 임의 구분

21. 현미경으로 금속조직을 검사할 때의 작업 순서로 옳은 것은?

  1. 시편 채취 → 마운팅 → 폴리싱 → 부식 → 관찰
  2. 시편 채취 → 폴리싱 → 마운팅 → 부식 → 관찰
  3. 시편 채취 → 부식 → 마운팅 → 폴리싱 → 관찰
  4. 시편 채취 → 마운팅 → 부식 → 폴리싱 → 관찰
(정답률: 86%)
  • 금속 조직 검사는 시편을 채취한 후, 고정을 위한 마운팅, 표면을 매끄럽게 하는 폴리싱, 조직을 드러내기 위한 부식 순서를 거쳐 최종적으로 관찰하는 것이 올바른 작업 순서입니다.
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22. 티타늄(Ti) 금속의 특성을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 내력/인장강도의 비가 1에 가깝다.
  2. 조밀육방정 금속으로 소성변형에 제약이 많다.
  3. 연신재에서는 집합조직(섬유조직)에 따른 이방성을 나타내지 않는다.
  4. 상온에서 300℃ 근방의 온도구역에서 강도의 저하가 명백히 나타난다.
(정답률: 56%)
  • 티타늄 연신재는 가공 과정에서 형성된 섬유조직(집합조직)으로 인해 방향에 따라 성질이 달라지는 이방성을 명확하게 나타내는 특성이 있습니다.
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23. 잔류오스테나이트에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 탄소강에서 탄소함유량과 잔류오스테나이트 함유량은 비례관계에 있다.
  2. 잔류오스테나이트는 근본적으로 오스테나이트와 결정구조가 다르다.
  3. 퀜칭시 냉각속도를 지연시킬수록 잔류오스테나이트의 생성량은 감소한다.
  4. 니켈, 망간 등의 원소를 첨가하면 잔류오스테나이트의 생성량은 감소한다.
(정답률: 65%)
  • 탄소강에서 탄소 함유량이 증가하면 마르텐사이트 변태 종료 온도($M_f$점)가 낮아져 상온에서 변태되지 않고 남는 잔류오스테나이트의 양이 증가하는 비례 관계를 가집니다.

    오답 노트
    결정구조가 다름: 잔류오스테나이트는 기본적으로 오스테나이트와 동일한 FCC 구조임
    냉각속도 지연 시 감소: 냉각 속도나 온도 조건에 따라 생성량이 변하며 단순 지연이 감소를 의미하지 않음
    Ni, Mn 첨가 시 감소: Ni, Mn은 오스테나이트 안정화 원소로 생성량을 증가시킴
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24. 확산의 속도가 빠른 순서로 나열된 것은?

  1. 표면확산 > 입계확산 > 격자확산
  2. 표면확산 > 격자확산 > 입계확산
  3. 격자확산 > 표면확산 > 입계확산
  4. 입계확산 > 격자확산 > 표면확산
(정답률: 85%)
  • 원자의 확산 속도는 원자 간의 결합력이 약하고 이동 공간이 많은 경로일수록 빠릅니다. 따라서 원자 결합이 가장 느슨한 표면이 가장 빠르고, 그다음이 입계, 가장 조밀한 격자 내부 순으로 확산이 일어납니다.
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25. 초음파탐상시 장비보정 할 때 기준감도를 전스크린 높이의 40%에 맞추었는데 다른 검사원이 탐상장비를 조작하여 기준강도를 60%에 맞추어지도록 조정하였다면 이는 원래의 기준감도에서 약 몇 dB 증폭시킨 것인가?

  1. 1.5
  2. 3.5
  3. 5.5
  4. 7.5
(정답률: 59%)
  • 초음파 탐상에서 감도 변화량(dB)은 전압(스크린 높이)의 비에 로그를 취하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta dB = 20 \log \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\Delta dB = 20 \log \frac{60}{40}$
    ③ [최종 결과] $\Delta dB = 3.5$
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26. Al-Si 합금에서 초정 Si를 미세화시키는 처리는?

  1. 용체화처리
  2. 개량처리
  3. 시효경화처리
  4. 분산강화처리
(정답률: 86%)
  • Al-Si 합금에서 조대한 초정 Si 입자를 미세하게 분산시켜 기계적 성질을 향상시키는 공정을 개량처리라고 합니다.
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27. 후유화성 형광 침투탕상검사로 제품을 검사할 때 의 특징이 아닌 것은?

  1. 비교적 폭이 넓고 얕은 결함의 검출에 알맞다.
  2. 정확하게 유화처리하면 과세척 될 염려가 적다.
  3. 다른 일반적인 침투탐상방법에 비하여 침투시간이 짧다.
  4. 탐상조작이 일반적인 침투탐상방법에 비하여 쉽고 간편하다.
(정답률: 57%)
  • 후유화성 형광 침투탐상검사는 유화제를 별도로 적용하여 침투액을 유화시키는 과정이 추가되므로, 일반적인 침투탐상방법에 비해 공정이 복잡하고 탐상조작이 까다롭습니다.

    오답 노트
    비교적 폭이 넓고 얕은 결함 검출에 유리함: 후유화성 방법의 특징
    과세척 염려가 적음: 정확한 유화처리 시 가능
    침투시간이 짧음: 일반 방법 대비 효율적
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28. 내열강에서 내식성 향상과 내식성 향상을 위한 보조 용도로 사용하는 합금 성분이 아닌 것은?

  1. Si
  2. Mo
  3. Al
  4. Cr
(정답률: 50%)
  • 내열강에서 내식성을 향상시키기 위해 주로 $Cr$, $Si$, $Al$ 등의 합금 성분을 첨가합니다.

    오답 노트
    Mo: 주로 고온 강도 향상 및 템퍼 취성 방지를 위해 첨가하는 성분입니다.
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29. 강의 담금질시 위험구역의 범위는?

  1. Ms ~ Mf구간
  2. Ar′ ~ Mf구간
  3. Ar′ ~ Ar′′ 구간
  4. 오스테나이트화 온도 ~ Ar′ 구간
(정답률: 73%)
  • 강의 담금질 과정에서 마르텐사이트 변태가 시작되는 온도 $M_{s}$부터 종료되는 온도 $M_{f}$ 사이의 구간은 급격한 부피 팽창과 내부 응력이 발생하여 균열 및 변형의 위험이 가장 큰 위험구역입니다.
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30. 금속 재료 인장 시험 방법(KS B 0802)에서 인장시험을 수행할 때 내력을 구하는 방법이 아닌 것은?

  1. 오프셋법
  2. 영구 연신율법
  3. 전체 연신율법
  4. 스트레인 게이지법
(정답률: 72%)
  • 금속 재료 인장 시험에서 내력(Yield Strength)을 결정하는 표준 방법으로는 오프셋법, 영구 연신율법, 전체 연신율법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    스트레인 게이지법: 변형률을 직접 측정하는 측정 방식일 뿐, 내력을 정의하는 표준 산출 방법이 아닙니다.
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31. 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~ Mf범위에서는 가능한 한 서냉한다.
  3. 구멍을 뚫어 부품의 각부가 균일하게 냉각되도록한다.
  4. 냉각시 온도를 불균일하게 하고 될수록 변태가 동시에 일어나지 않게 한다.
(정답률: 80%)
  • 담금질 균열과 변형을 방지하기 위해서는 냉각 시 온도 차이를 최소화하여 열응력을 줄이고, 변태가 동시에 일어나도록 유도하여 변형을 억제해야 합니다. 따라서 냉각 시 온도를 불균일하게 하고 변태가 동시에 일어나지 않게 한다는 설명은 잘못된 방법입니다.
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32. 구리판, 알루미늄판 및 기타 연성의 판재를 가압 성형하여 재료의 변형능력 즉, 연성을 알기 위한 시험 방법은?

  1. 항절시험
  2. 굽힘시험
  3. 크리프시험
  4. 에릭센시험
(정답률: 90%)
  • 에릭센 시험은 구리, 알루미늄 등 연성 판재를 가압 성형하여 재료의 변형 능력인 연성을 측정하는 시험 방법입니다.
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33. 고스트 라인(Ghost line)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 강의 파괴 원인이 된다.
  2. P의 불순물에 의한 결함이다.
  3. 수축에 의한 결함이다.
  4. Fe3P는 MnS, MnO2 등과 집합하여 형성한다.
(정답률: 63%)
  • 고스트 라인은 수축에 의한 결함이 아니라, 강 속에 포함된 인($P$)과 같은 불순물에 의해 형성되는 편석 결함입니다.
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34. 다음 합금 중 초경합금이 아닌 것은?

  1. 위디아(Widia)
  2. 탕갈로이(Tangaloy)
  3. 카볼로이(Carboloy)
  4. 플래티나이트(Platinite)
(정답률: 87%)
  • 플래티나이트는 니켈($Ni$)을 약 $46\%$ 함유하여 백금선 대용으로 사용하는 전구 도입선 재료이며, 초경합금이 아닙니다.
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35. 고주파 담금질 경화법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 직접 가열하므로 열효율이 높다.
  2. 열처리 불량이 적고 변형 보정을 필요하지 않다.
  3. 표면층에 거시적인 높은 인장잔류응력이 존재한다.
  4. 각종 축류, 치차, 핀류 등의 열처리에 널리 사용되고 있다.
(정답률: 54%)
  • 고주파 담금질은 급열·급냉 과정을 통해 표면층에 거시적인 높은 압축잔류응력을 형성시켜 피로 강도를 높이는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    인장잔류응력: 압축잔류응력이 형성되어야 함
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36. 두랄루민의 시효에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 상온 시효한 것이 인공 시효한 것보다 내식성이 크다.
  2. 상온 시효 기간이 길어도 기니어프리스턴(G.P.zone)존 형성 이외에 다른 변태는 일어나지 않는다.
  3. 인공 시효에 의해 기계적 강도가 향상되고 단상 조직이 되므로 내식성이 향상된다.
  4. 시효 온도를 높게 하면 시효 속도는 빨라지나 몇 시간이 되므로 내식성이 향상된다.
(정답률: 43%)
  • 인공 시효를 하면 기계적 강도는 향상되지만, 석출물이 형성되어 조직이 불균일해지므로 내식성은 오히려 저하됩니다.
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37. 열처리로를 열원, 용도, 구조에 따라 분류 할 때 구조에 따른 분류에 해당되지 않는 것은?

  1. 배치로
  2. 회전로
  3. 상형로
  4. 진공로
(정답률: 78%)
  • 열처리로의 구조적 분류에는 배치로, 회전로, 상형로 등이 포함됩니다. 진공로는 구조가 아닌 로 내부의 분위기(압력 상태)에 따른 분류에 해당합니다.
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38. 뜨임취성을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 고온 뜨임 후 로냉한다.
  2. P, Sb, N 등을 가능한 감소시킨다.
  3. 오스테나이트 결정립을 미세화한다.
  4. 뜨임할 때에는 되도록 완전한 마텐자이트로 한다.
(정답률: 60%)
  • 뜨임취성은 특정 온도 범위에서 서냉할 때 불순물이 결정립계에 석출되어 발생합니다. 이를 방지하기 위해서는 고온 뜨임 후 로냉이 아니라 급냉을 통해 석출을 억제해야 합니다.
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39. 합금원소가 주철에 미치는 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Cr 은 Fe3C 를 안정화하는 강력한 원소이다.
  2. Mo 은 탄화물을 생성하는 원소로서 흑연화를 저지한다.
  3. V 은 강력한 흑연화 방해원소이며 복잡한 탄화물을 만든다.
  4. Cu 는 오스테나이트에 고용되어 불안정화하고 흑연화를 저지한다.
(정답률: 45%)
  • Cu는 오스테나이트를 안정화시켜 흑연화를 촉진하는 원소입니다. 따라서 오스테나이트를 불안정화하고 흑연화를 저지한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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40. S곡선에 영향을 주는 요소 중 오스테나이트에서 외부로부터 응력을 받게 되는 경우를 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 변태시간은 짧아져서 S곡선의 변태개시선은 좌측으로 이동하고 Ms 선의 온도는 위로 이동한다.
  2. 변태시간은 짧아져서 S곡선의 변태개시선은 우측으로 이동하고 Ms 선의 온도는 아래로 이동한다.
  3. 변태시간은 짧아져서 S곡선의 변태개시선은 좌측으로 이동하고 Ms 선의 온도는 아래로 이동한다.
  4. 변태시간은 짧아져서 S곡선의 변태개시선은 우측으로 이동하고 Ms 선의 온도는 위로 이동한다.
(정답률: 59%)
  • 오스테나이트 상태에서 외부 응력을 받으면 변태 구동력이 증가하여 변태가 더 빠르게 일어납니다. 따라서 변태 시간은 짧아져 변태개시선이 좌측으로 이동하며, 마텐자이트 변태 시작 온도인 $M_s$ 선의 온도는 상승하게 됩니다.
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3과목: 임의 구분

41. 전자기적 성질을 이용한 비파괴시험 방법이 아닌 것은?

  1. 초음파탐상시험
  2. 전자유도시험
  3. 통전법에 의한 자분탐상시험
  4. 리모트 필드 (remote field) 와류탐상시험
(정답률: 73%)
  • 초음파탐상시험은 전자기적 성질이 아닌 음파(탄성파)의 반사와 투과라는 물리적 성질을 이용하는 비파괴시험 방법입니다.
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42. 각종 피로에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 지름이 크면 피로한도는 크다.
  2. 노치가 없는 시험편의 피로한도는 크다.
  3. 표면이 거친 것이 고운 것보다 피로한도가 커진다.
  4. 시험편이 산, 알칼리 등에 부식되면 피로한도가 커진다.
(정답률: 71%)
  • 피로한도는 응력 집중이 적고 표면 상태가 좋을수록 높아집니다. 노치가 없는 시험편은 응력 집중이 발생하지 않아 노치가 있는 경우보다 피로한도가 큽니다.

    오답 노트
    지름이 크면: 표면 결함 확률 증가로 피로한도 감소
    표면이 거친 것: 응력 집중으로 피로한도 감소
    부식되면: 부식 피로로 인해 피로한도 감소
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43. 금속의 응고과정에서 고상의 자유에너지 변화에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, r0는 임계핵의 반지름, r 은 고상의 반지름, Ev은 체적 자유에너지, Es는 계면 자유에너지이다.)

  1. r0 이하 크기의 고상입자를 엠브리오(embryo)라 한다.
  2. r0 이상 크기의 고상을 결정의 핵(nucleus)이라 한다.
  3. r < r0 인 경우에는 반지름이 증가함에 따라 자유에너지는 감소한다.
  4. 고상의 전체 자유에너지의 변화는 E = Es - Ev 로 표시 된다.
(정답률: 71%)
  • 응고 과정에서 반지름 $r$이 임계핵 반지름 $r_0$보다 작은 경우($r < r_0$), 반지름이 증가함에 따라 자유에너지는 오히려 증가하며, $r_0$를 넘어서야 자유에너지가 감소하며 안정적으로 성장합니다.
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44. 불꽃시험에서 탄소파열을 조장하는 원소는?

  1. Ni
  2. Mo
  3. Si
  4. Mn
(정답률: 52%)
  • 불꽃시험 시 탄소파열을 조장하는 원소는 Mn, Cr, V이며, 이를 억제하는 저지원소는 W, Si, Ni, Mo입니다.
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45. 강재의 열간가공에 의한 성질변화로 틀린 것은?

  1. 강괴 중의 기포 등이 압착된다.
  2. 주조조직이 제거되고 결정립이 조대화된다.
  3. 가공 중 고온유지로 편석이 경감된다.
  4. 비금속개재물이 가공방향으로 늘어난 섬유상조직이 된다.
(정답률: 62%)
  • 열간가공을 하면 주조 조직이 파괴되고 결정립이 미세화되어 기계적 성질이 향상됩니다. 따라서 결정립이 조대화된다는 설명은 틀린 것입니다.
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46. 방사선 투과시험에서 노출인자를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, E : 노출인자, I : 관전류 또는 감마 선원의 강도, t : 노출시간, d : 선원 ⁃필름사이의 거리이다.)

(정답률: 80%)
  • 방사선 투과시험에서 노출인자 $E$는 선원의 강도 $I$와 노출시간 $t$의 곱에 비례하고, 거리 $d$의 제곱에 반비례합니다.
    $$\text{노출인자 } E = \frac{I \cdot t}{d^{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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47. 지름이 10mm, 시편길이가 160mm, 표점거리가 50mm인 인장 시편에 6000kgf을 걸었더니 표점길이가 51.2mm로 변화하였을 때의 응력과 변형률은 각각 약 얼마인가?

  1. 응력 : 38.2kgf/mm2, 변형률 : 0.4%
  2. 응력 : 38.2kgf/mm2, 변형률 : 0.2%
  3. 응력 : 76.4kgf/mm2, 변형률 : 2.4%
  4. 응력 : 76.4kgf/mm2, 변형률 : 1.2%
(정답률: 72%)
  • 하중을 단면적으로 나눈 응력과, 원래 길이에 대한 늘어난 길이의 비율인 변형률을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}, \quad \epsilon = \frac{L - L_{0}}{L_{0}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sigma = \frac{6000}{\frac{\pi \times 10^{2}}{4}}, \quad \epsilon = \frac{51.2 - 50}{50} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sigma = 76.4 \text{ kgf/mm}^{2}, \quad \epsilon = 2.4\%$$
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48. 강의 표면 경화법에서 화학적과 물리적 방법으로 나눌 때 물리적 방법에 해당되는 것은?

  1. 고체침탄법
  2. 전해경화법
  3. 질화처리법
  4. 침유처리법
(정답률: 79%)
  • 강의 표면 경화법 중 전해경화법은 전기 화학적 방법을 이용한 물리적 경화 방식에 해당합니다.

    오답 노트
    고체침탄법, 질화처리법, 침유처리법: 화학적 반응을 통해 표면 성분을 변화시키는 화학적 방법입니다.
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49. 강 중에 포함되어 쾌삭성을 높이기 위한 첨가 원소가 아닌 것은?

  1. S
  2. Pb
  3. Se
  4. Cr
(정답률: 61%)
  • 쾌삭강은 절삭성을 높이기 위해 칩을 잘 끊어지게 만드는 원소를 첨가합니다. S(황), Pb(납), Se(셀레늄) 등은 쾌삭성을 높이는 대표적인 첨가 원소이지만, Cr(크롬)은 내식성과 경도를 높이는 합금 원소입니다.
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50. 축의 완성지름, 철사의 인장강도, 아스피린 순도와 같은 데이터를 관리하는 가장 대표적인 관리도는?

  1. c 관리도
  2. nP 관리도
  3. u 관리도
  4. 관리도
(정답률: 73%)
  • 축의 지름, 인장강도, 순도와 같이 연속적으로 측정 가능한 계량치 데이터를 관리할 때는 평균과 범위(Range)를 이용하는 $\bar{x}-R$ 관리도를 사용합니다.

    오답 노트
    c, nP, u 관리도: 결점 수나 부적합품 수와 같은 계수치 데이터 관리용
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51. 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 10배 이상 클 때, 시료의 크기와 합격판정개수를 일정하게 하고 로트의 크기를 증가시킬 경우 검사특성곡선의 모양 변화에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 무한대로 커진다.
  2. 별로 영향을 미치지 않는다.
  3. 샘플링 검사의 판별 능력이 매우 좋아진다.
  4. 검사특성곡선의 기울기 경사가 급해진다.
(정답률: 77%)
  • 로트의 크기가 시료의 크기에 비해 충분히 클 때(보통 10배 이상), 시료의 크기와 합격판정개수가 일정하다면 로트의 크기가 더 증가하더라도 검사특성곡선의 모양에는 별로 영향을 미치지 않습니다.
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52. 소비자가 요구하는 품질로서 설계와 판매정책에 반영되는 품질을 의미하는 것은?

  1. 시장품질
  2. 설계품질
  3. 제조품질
  4. 규격품질
(정답률: 85%)
  • 시장품질은 소비자가 요구하는 품질 수준을 의미하며, 기업이 제품을 기획하는 단계에서 설계 및 판매 정책에 직접적으로 반영하는 품질입니다.
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53. 다음 중 샘플링 검사보다 전수검사를 실시하는 것이 유리한 경우는?

  1. 검사항목이 많은 경우
  2. 파괴검사를 해야 하는 경우
  3. 품질특성치가 치명적인 결점을 포함하는 경우
  4. 다수 다량의 것으로 어느 정도 부적합품이 섞여도 괜찮을 경우
(정답률: 89%)
  • 품질특성치가 치명적인 결점을 포함하는 경우에는 단 하나의 불량이라도 치명적인 사고나 손실로 이어질 수 있으므로, 샘플링이 아닌 전수검사를 통해 모든 제품의 안전성을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    파괴검사를 해야 하는 경우: 제품을 파괴해야 하므로 샘플링 검사 필수
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54. 작업시간 측정방법 중 직접측정법은?

  1. PTS법
  2. 경험견적법
  3. 표준자료법
  4. 스톱워치법
(정답률: 75%)
  • 작업시간 측정법 중 스톱워치법은 실제 작업 과정을 직접 관찰하고 시간을 측정하는 대표적인 직접측정법입니다.
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55. 준비작업기간 100분, 개당 정미작업시간 15분, 로트 크기 20일 때 1개당 소요작업시간은 얼마인가? (단, 여유시간은 없다고 가정한다.)

  1. 15분
  2. 20분
  3. 35분
  4. 45분
(정답률: 74%)
  • 전체 작업시간(준비시간 + 총 정미시간)을 로트 크기로 나누어 제품 1개당 평균 소요 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = \frac{S + (t \times Q)}{Q}$$
    (평균시간 = (준비시간 + (개당시간 × 로트크기)) / 로트크기)
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{100 + (15 \times 20)}{20}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 20$$
    따라서 1개당 소요작업시간은 $20$분입니다.
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56. 안전교육의 방법 중 토의법을 적용하는 경우가 아닌 것은?

  1. 수업의 초기 단계에 적용한다.
  2. 팀워크가 필요로 하는 경우에 적용한다.
  3. 알고 있는 지식을 심화하기 위해 적용한다.
  4. 어떠한 자료에 대해 보다 명료한 생각을 갖게 하는 경우에 적용한다.
(정답률: 79%)
  • 토의법은 학습자가 이미 어느 정도 지식을 갖춘 상태에서 의견을 교환하며 심화하는 방식이므로, 기초 지식이 없는 수업 초기 단계보다는 중후반 단계에 적용하는 것이 적절합니다.
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57. 다음 중 안전점검의 가장 주된 목적은?

  1. 위험을 사전에 발견하여 개선하는데 있다.
  2. 법 및 기준에 적합 여부를 점검하는데 있다.
  3. 안전사고의 통계율을 점검하는데 있다.
  4. 장비의 설계를 하기 위함이다.
(정답률: 86%)
  • 안전점검의 근본적인 목적은 잠재된 위험 요인을 사전에 발견하고 이를 즉시 개선하여 사고를 미연에 방지하는 데 있습니다.
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58. 다음 중 유연생산시스템(FMS)의 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 새로운 공작물의 생산 준비 기간이 길어진다.
  2. 기계의 이용률이 높아지고 임금이 절약된다.
  3. 생산 기술자가 적극적으로 참여한다.
  4. 생산 기간의 단축과 납기가 단축된다.
(정답률: 84%)
  • 유연생산시스템(FMS)은 컴퓨터 제어를 통해 다품종 소량 생산을 효율적으로 수행하므로, 새로운 공작물의 생산 준비 기간을 획기적으로 단축시키는 것이 핵심 목적입니다.
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59. 다음 중 공압장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인화의 위험이 없다.
  2. 에너지 축적이 용이하다.
  3. 압축공기의 에너지를 쉽게 얻을 수 있다.
  4. 정확한 위치결정 및 중간정지가 가능하다.
(정답률: 76%)
  • 공압장치는 공기의 압축성 때문에 정밀한 위치 제어나 중간 정지가 어렵다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    인화 위험 없음, 에너지 축적 용이, 압축공기 획득 용이함은 공압장치의 대표적인 장점입니다.
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60. 유압의 제일 기본 원리인 파스칼(Pascal)의 원리에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 액체의 압력은 수평으로 작용한다.
  2. 액체의 압력은 각면에 직각으로 작용한다.
  3. 각 점의 압력은 모든 방향에 동일하게 작용한다.
  4. 밀폐된 용기 내 액체에 가해진 압력은 동일한 크기로 각부에 전달된다.
(정답률: 77%)
  • 파스칼의 원리에 따르면 밀폐된 용기 내 액체의 압력은 모든 방향으로 동일하게 전달되며, 각 면에 직각으로 작용합니다. 따라서 액체의 압력이 수평으로만 작용한다는 설명은 틀린 것입니다.
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