금속재료기능장 필기 기출문제복원 (2016-07-10)

금속재료기능장
(2016-07-10 기출문제)

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1과목: 임의 구분

1. 자기 탐상 시험에서 선형자계를 형성하는 시험법은?

  1. 코일법
  2. 프로드법
  3. 축 통전법
  4. 직류 관통법
(정답률: 75%)
  • 코일법은 전류를 흐르게 한 후에 그 전류가 만드는 자기장을 이용하여 시험하는 방법입니다. 이 방법은 전류를 흐르게 함으로써 코일 주위에 자기장을 형성하고, 이 자기장이 시편 내부를 관통하면서 시편 내부의 자기적 성질을 측정합니다. 이렇게 측정된 자기적 성질을 이용하여 시편의 물성을 파악할 수 있습니다. 따라서 코일법은 선형자계를 형성하는 시험법 중 하나입니다.
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2. 용융점이 높은 금속의 순서로 나열된 것은?

  1. W＞Zn＞Cu＞Al＞Fe
  2. W＞Cu＞Fe＞Al＞Zn
  3. W＞Cu＞Fe＞Zn＞Al
  4. W＞Fe＞Cu＞Al＞Zn
(정답률: 90%)
  • 금속의 용융점은 금속 결정의 결합력과 관련이 있습니다. 결합력이 강한 금속일수록 높은 용융점을 가지게 됩니다. 따라서, 용융점이 높은 금속의 순서는 결합력이 강한 순서와 일치합니다.

    W(텅스텐)은 결합력이 가장 강한 금속 중 하나로, 용융점이 가장 높습니다. Fe(철)는 W보다 결합력이 약하므로 용융점이 낮습니다. Cu(구리)는 Fe보다 결합력이 강하므로 용융점이 높습니다. Al(알루미늄)은 Cu보다 결합력이 약하므로 용융점이 낮습니다. 마지막으로, Zn(아연)은 가장 결합력이 약한 금속 중 하나로, 용융점이 가장 낮습니다.

    따라서, W＞Fe＞Cu＞Al＞Zn 순서가 올바른 답입니다.
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3. 온도 측정 장치 중 가장 높은 온도를 측정할 수 있는 열전쌍의 종류 기호로 옳은 것은?

  1. R형(PR)
  2. J형(IC)
  3. T형(CC)
  4. K형(CA)
(정답률: 83%)
  • R형(PR)은 가장 높은 온도 범위를 측정할 수 있는 열전쌍 중 하나입니다. R형 열전쌍은 0℃에서 1600℃까지의 범위에서 사용할 수 있으며, 다른 열전쌍에 비해 높은 정확도와 안정성을 가지고 있습니다. 따라서 R형 열전쌍은 고온 측정에 적합한 장비에서 많이 사용됩니다.
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4. 흑심가단 주철에서 제1단계 흑연화 즉, 유리시멘타이트의 분해가 일어나는 유지 온도(℃)는?

  1. 380∼520℃
  2. 680∼720℃
  3. 850∼950℃
  4. 1050∼1250℃
(정답률: 76%)
  • 주철에서 제1단계 흑연화는 유리시멘타이트의 분해가 일어나는 단계입니다. 이 단계에서는 유리시멘타이트가 분해되어 흑연이 생성됩니다. 이러한 분해반응은 일정한 온도에서 일어나는데, 이 온도를 유지하는 것이 중요합니다.

    보기에서 주어진 온도 중에서 850∼950℃가 정답인 이유는 이 온도 범위에서 유리시멘타이트의 분해가 일어나기 때문입니다. 이 범위를 벗어나면 분해반응이 일어나지 않거나 불완전하게 일어날 수 있습니다. 따라서 이 온도 범위를 유지하여 효율적인 분해반응을 일으켜야 합니다.
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5. 그림에 사선으로 표시된 면의 밀러지수는? (단, a는 격자정수이다.)

  1. (123)
  2. (236)
  3. (321)
  4. (632)
(정답률: 84%)
  • 주어진 그림은 정육면체를 나타내고 있습니다. 따라서 사선으로 표시된 면은 정육면체의 대각면입니다. 대각면의 밀러지수는 정육면체의 모든 면의 밀러지수의 합에서 2를 나눈 값입니다.

    정육면체의 모든 면의 밀러지수는 6(a-1)^2 입니다. 따라서 대각면의 밀러지수는 (6(a-1)^2)/2 = 3(a-1)^2 입니다.

    보기 중에서 (632)는 a=4일 때 3(4-1)^2 = 27의 값을 가지므로, 정답은 (632)입니다.
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6. 칠드주물에서 칠(Chill)의 깊이를 증가시키는 원소는?

  1. Mn
  2. Al
  3. C
  4. Si
(정답률: 74%)
  • 칠드주물에서 칠의 깊이를 증가시키는 원소는 주로 망간(Mn)입니다. 망간은 칠드주물에서 칠의 결정화를 촉진시키고, 칠의 경도와 내식성을 향상시키는 역할을 합니다. 또한, 망간은 칠드주물의 녹방지능력을 향상시키는데도 도움을 줍니다. 따라서, 망간은 칠드주물 제조 과정에서 중요한 역할을 합니다.
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7. 열간가공과 냉간가공을 나눌 때 열간가공의 특징이 아닌 것은?

  1. 강괴 중의 기공이 압착된다.
  2. 재결정 온도 이상에서의 가공작업을 말한다.
  3. 가공전의 가열과 가공 중의 고온유지로 편석이 증가한다.
  4. 비금속개재물이 가공방향으로 늘어나 섬유상 조직이 된다.
(정답률: 69%)
  • 답: "재결정 온도 이상에서의 가공작업을 말한다."

    이유: 열간가공은 고온에서 금속을 가공하는 것으로, 가열과 가공 중의 고온유지로 금속의 결정 구조가 재배열되어 편석이 증가합니다. 따라서 가열과 고온유지가 열간가공의 특징 중 하나입니다.
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8. 고융점 재료의 특성을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 증기압이 낮다.
  2. 고온강도가 크다.
  3. W, Mo은 열전도율과 탄성율이 낮다.
  4. Ta, Nb은 습식부식에 대한 내식성이 우수하다.
(정답률: 64%)
  • W과 Mo은 열전도율과 탄성율이 높은 금속에 비해 낮은 특성을 가지고 있습니다. 이는 W과 Mo의 결정 구조와 결합력 때문인데, 이들은 금속 결정 구조 중에서도 비교적 밀도가 높은 바디센터 구조를 가지고 있어서 탄성율이 낮고, 전자의 이동이 제한되어 열전도율이 낮습니다.
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9. 담금질성을 개선시키는 원소로 영향력이 큰 것부터 작은 순서로 옳은 것은?

  1. Mn＞B＞Cu＞Cr＞P
  2. B＞Mo＞P＞Cr＞Cu
  3. Cu＞Ni＞Mo＞Si＞B
  4. Cu＞Ni＞Si＞Cr＞P
(정답률: 68%)
  • Boron (B)은 담금질성을 개선시키는 가장 강력한 원소 중 하나입니다. 이는 B가 철과 결합하여 담금질성을 개선시키는 효과가 있기 때문입니다.

    Molybdenum (Mo)은 B와 비슷한 효과를 가지지만, B보다는 약한 효과를 가집니다.

    Phosphorus (P)는 철과 결합하여 담금질성을 개선시키는 효과가 있지만, B와 Mo보다는 약한 효과를 가집니다.

    Chromium (Cr)은 철과 결합하여 담금질성을 개선시키는 효과가 있지만, P보다는 약한 효과를 가집니다.

    Copper (Cu)는 철과 결합하여 담금질성을 개선시키는 효과가 있지만, 위의 모든 원소보다는 약한 효과를 가집니다.

    따라서, B＞Mo＞P＞Cr＞Cu가 옳은 순서입니다.
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10. 충격시험은 재료의 어떠한 성질을 알기 위한 시험인가?

  1. 경도
  2. 인장강도
  3. 굽힘강도
  4. 인성과 취성
(정답률: 86%)
  • 충격시험은 재료의 인성과 취성을 알기 위한 시험이다. 인성은 재료가 충격에 대해 얼마나 많은 변형을 견딜 수 있는지를 나타내는 성질이며, 취성은 재료가 충격에 대해 얼마나 쉽게 파괴되는지를 나타내는 성질이다. 따라서 충격시험은 재료의 인성과 취성을 평가하기 위한 중요한 시험이다.
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11. 분말로 소결된 합금을 압분하는 이유로 틀린 것은?

  1. 혼합
  2. 연화
  3. 균질화
  4. 치밀화
(정답률: 80%)
  • 분말로 소결된 합금을 압분하는 이유는 연화, 균질화, 치밀화를 위해서입니다. 하지만 "연화"는 오히려 합금의 물성을 약화시키는 작업이므로, 압분하는 이유로는 포함되지 않습니다. 연화란, 금속 결정의 크기와 구조를 바꾸는 과정으로, 합금의 강도와 경도를 낮추는 효과가 있습니다. 따라서, 분말로 소결된 합금을 압분하는 이유는 연화가 아닌 균질화와 치밀화를 위해서입니다.
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12. 시편을 화학적 방법으로 특수한 조직성분만을 뽑아내고 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: 73%)
  • 시편을 화학적 방법으로 특정 성분만을 뽑아내기 위해서는 그 성분이 다른 성분들과 물리적으로 구분되어야 합니다. Deep 부식은 다른 상들을 약하게 부식시키고 특정 성분만을 용해시키는 방법으로, 이를 통해 각 성분의 크기, 형상 및 입체적인 배열을 확인할 수 있습니다. 따라서 Deep 부식은 시편 분석에서 특정 성분을 분리하기 위한 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.
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13. 46%Ni-Fe의 합금으로 열팽창계수 및 내식성에 있어서 백금의 대용이 되며 전구봉입선 등에 사용되는 것은?

  1. 문쯔메탈(Muntz metal)
  2. 플래티나이트(Platinite)
  3. 모넬메탈9Monel metal)
  4. 콘스탄탄(Constantan)
(정답률: 84%)
  • 46%Ni-Fe 합금은 열팽창계수와 내식성이 우수하며, 이러한 특성이 백금과 유사하다는 점에서 백금의 대용으로 사용됩니다. 이 중에서도 플래티나이트는 46%Ni-Fe 합금의 한 종류로, 전구봉입선 등에 사용되는 것으로 알려져 있습니다.
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14. 다음 표를 이용하여 입도번호를 계산한 값은?

  1. 3.9
  2. 4.9
  3. 5.9
  4. 6.9
(정답률: 75%)
  • 입도번호는 "도수"와 "도수에 해당하는 값"을 더한 것입니다. 예를 들어, "3.5"는 "도수"가 3이고 "도수에 해당하는 값"이 0.5인 것입니다. 따라서, 각 행의 입도번호는 해당 행의 "도수"와 "도수에 해당하는 값"을 더한 값입니다. 예를 들어, 첫 번째 행의 입도번호는 2.5 + 1.4 = 3.9입니다. 마지막 행의 입도번호는 6 + 0.9 = 6.9입니다. 따라서, 정답은 "6.9"입니다.
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15. 다음 중 크리프에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 크리프 한도란 어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대 응력이다.
  2. 어떤 재료에 크리프가 생기는 요인은 온도, 하중, 시간이다.
  3. 크리프 한도란 일정온도에서 어떤 시간 후에 크리프 속도가 1 이 되는 응력이다.
  4. 철강 및 경합금 등은 약 250℃ 이상의 온도가 되었을 때 크리프 현상이 나타난다.
(정답률: 74%)
  • "크리프 한도란 어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대 응력이다."가 틀린 설명입니다.

    크리프 한도는 일정온도에서 어떤 시간 후에 크리프 속도가 1 이 되는 응력을 말합니다. 이는 재료의 내구성을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 크리프는 온도, 하중, 시간 등의 요인에 의해 발생하며, 철강 및 경합금 등은 약 250℃ 이상의 온도가 되었을 때 크리프 현상이 나타납니다.
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16. 강의 표면 경화법에서 화학적과 물리적 방법으로 나눌 떄 물리적 방법에 해당되는 것은?

  1. 고체침탄법
  2. 전해경화법
  3. 질화처리법
  4. 침유처리법
(정답률: 71%)
  • 강의 표면 경화법에서 물리적 방법은 화학적 반응 없이 물리적인 방법으로 경화시키는 방법을 말합니다. 따라서 "전해경화법"이 물리적 방법에 해당됩니다. 전해경화법은 전기를 이용하여 수성 고분자 용액을 경화시키는 방법으로, 화학적 반응 없이 전기적인 에너지만을 이용하여 경화시키기 때문입니다.
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17. 자분탐상검사에 사용하는 자분이 갖추어야 할 자기특성이 아닌 것은?

  1. 높은 투자율
  2. 낮은 잔류자기
  3. 높은 보자력
  4. 낮은 자기저항
(정답률: 60%)
  • 자분탐상검사에서는 높은 보자력이 필요하지 않습니다. 자분탐상검사는 자기장을 이용하여 물질 내부의 자기적 특성을 파악하는데, 이때 자기장이 물질 내부로 침투하여 자기적 특성을 파악하기 때문에 보자력이 높을수록 자기장이 물질 내부로 침투하기 어렵습니다. 따라서 자분탐상검사에서는 보자력이 높은 자분보다는 보자력이 낮은 자분이 더욱 유용합니다.
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18. 뜨임 균열의 대책을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 가능한 가열을 급격히 한다.
  2. 응력이 집중되는 부분은 열처리상 알맞게 설계한다.
  3. Ms점, Mf점이 낮은 고합금강은 2번의 뜨임을 실시한다.
  4. 고속도강의 경우 뜨임을 하기 전에 탈탄층을 제거하고 뜨임을 실시한 후 서냉하거나 유냉을 실시한다.
(정답률: 78%)
  • "가능한 가열을 급격히 한다."가 틀린 것입니다. 가능한 한 천천히 가열하고, 균열이 발생하지 않도록 주의하여 가열해야 합니다. 급격한 가열은 열응력을 유발하여 균열을 유발할 수 있기 때문입니다.
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19. Bragg's X-Ray 회절법에서 X-선 입사각이 30°일 때 원자간 거리는? (단, 회절상수(n)=1, 파장(λ)=10-8이다.)

  1. 1×10-8cm
  2. 4×10-8cm
(정답률: 76%)
  • Bragg's X-Ray 회절법에서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    nλ = 2dsinθ

    여기서 n은 회절상수, λ는 파장, d는 원자간 거리, θ는 X-선 입사각입니다.

    문제에서 n=1, λ=10-8, θ=30°이므로,

    d = nλ / 2sinθ = (1)(10-8) / 2sin30° = 5×10-9 / 0.5 = 1×10-8cm

    따라서 정답은 "1×10-8cm"입니다.
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20. 오스테나이트 영역에서 Ms와 Mf 사이에서 항온 처리를 행하는 등온 변태 처리 방법으로 오스테나이트 일부는 마텐자이트가 되고, 일부는 베이나이트 조직이 되며 충격값이 큰 조직을 얻는 열처리 방법은?

  1. 마템퍼링(martempering)
  2. 마퀜칭(marquenching)
  3. 오스포밍(ausforming)
  4. 오스템퍼링(austempering)
(정답률: 56%)
  • 마템퍼링은 오스테나이트 영역에서 Ms와 Mf 사이에서 항온 처리를 행하면서 빠르게 냉각시켜 마텐자이트를 형성한 후, 이를 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 오스테나이트로 변태시키는 열처리 방법입니다. 이 방법은 마퀜칭과 달리 냉각속도를 조절하여 마텐자이트의 형성을 조절할 수 있으며, 오스템퍼링과 달리 냉각속도가 빠르기 때문에 생산성이 높고, 마텐자이트와 베이나이트의 혼합 조직을 얻어 충격값이 큰 조직을 얻을 수 있습니다. 따라서, 정답은 "마템퍼링(martempering)"입니다.
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2과목: 임의 구분

21. 기름 담금질(oil quenching)에서 열유와 냉유로 구분할 때 열유 담금질의 가장 좋은 기름의 온도 범위는?

  1. 5∼15℃
  2. 20∼40℃
  3. 60∼80℃
  4. 120∼140℃
(정답률: 62%)
  • 열유 담금질에서는 고온에서 급속하게 냉각되는 것이 중요합니다. 따라서 가장 좋은 기름은 열전도율이 높고 빠른 냉각속도를 제공하는 기름이어야 합니다. 이러한 기름은 일반적으로 120∼140℃ 범위에서 사용됩니다. 따라서 정답은 120∼140℃입니다.
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22. 탄소강에서 탄소량의 증가에 따라서 감소되는 것이 아닌 것은?

  1. 용융점
  2. 열팽창률
  3. 탄성계수
  4. 전기저항
(정답률: 70%)
  • 탄소강에서 탄소량의 증가는 용융점, 열팽창률, 탄성계수에 영향을 미치지만, 전기저항은 영향을 받지 않습니다. 이는 탄소강의 전기저항은 주로 금속의 결정 구조와 결합 상태에 영향을 받기 때문입니다. 따라서 탄소강에서 탄소량의 증가는 전기저항에 영향을 미치지 않습니다.
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23. 단강품의 결함 중 Ni, Cr, Mo 등을 포함한 특수강의 파단면에 발생되는 미세균열로서 파면은 은백색을 띠고 주로 강 중에 수소함량이 높았을 때 생기는 결함은?

  1. 편석(segregation)
  2. 백점(white spot)
  3. 단조터짐(forging burst)
  4. 2차 파이프(secondary pipe)
(정답률: 87%)
  • 수소가 특수강의 파단면에 존재할 때, 수소가 결합하여 생성된 Ni, Cr, Mo 등의 화합물이 파면에 형성되면서 파면이 은백색을 띠게 됩니다. 이러한 결함을 백점(white spot)이라고 합니다.
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24. 정적인 하중으로 파괴를 일으키는 응력보다 훨씬 낮은 응력으로 반복하여 하중을 가하면 결국은 재료가 파괴되는 시험법은?

  1. 커핑시험
  2. 피로시험
  3. 비틀림시험
  4. 크리프시험
(정답률: 87%)
  • 피로시험은 재료에 반복적인 하중을 가해 재료의 피로특성을 측정하는 시험법입니다. 정적인 하중으로 인한 파괴와는 달리, 피로시험에서는 훨씬 낮은 응력으로 반복적인 하중을 가해 재료의 내구성을 측정합니다. 이는 실제 사용 환경에서 재료가 받게 될 반복적인 하중을 예측하고, 그에 따른 안전성을 보장하기 위해 중요한 시험법입니다. 따라서, 정적인 하중으로 파괴를 일으키는 커핑시험, 비틀림시험, 크리프시험과는 구분됩니다.
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25. 황동의 기계적 성질 중 인장강도가 최대가 되는 Zn 함유량은 약 몇 %인가?

  1. 30%
  2. 40%
  3. 50%
  4. 60%
(정답률: 86%)
  • 황동의 기계적 성질 중 인장강도는 Zn 함유량에 따라 변화하며, Zn 함유량이 증가할수록 인장강도는 증가하다가 어느 지점에서 최대치를 나타내고 이후로는 감소한다. 이 지점은 약 40% 정도의 Zn 함유량일 때이다. 따라서 정답은 "40%"이다.
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26. 반도체용 전극 재료의 선택 조건으로 틀린 것은?

  1. 비저항이 클 것
  2. Al과 밀착성이 좋을 것
  3. SiO2와 밀착성이 우수할 것
  4. 산화분위기에서 내식성이 클 것
(정답률: 69%)
  • 반도체용 전극 재료의 선택 조건으로 "비저항이 클 것"은 틀린 것입니다. 반도체 전극은 전기적으로 저항이 낮아야 하기 때문입니다. 따라서, 올바른 선택 조건은 "저항이 낮을 것"입니다.
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27. 18-8 스테인리스강을 1100℃에서 30분간 유지한 후 물에서 냉각한 조직명은?

  1. 페라이트
  2. 마텐자이트
  3. 시멘타이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 66%)
  • 18-8 스테인리스강은 오스테나이트 상태에서 제조되기 때문에 1100℃에서 30분간 유지한 후 물에서 냉각하면 여전히 오스테나이트 상태를 유지하게 됩니다. 따라서 조직명은 "오스테나이트"가 됩니다.
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28. KS B 0845에 의거한 강 용접부의 방사선과 시험에서 2종 결함으로 분류되지 않는 것은?

  1. 언더컷
  2. 용입 불량
  3. 융합 불량
  4. 가늘고 긴 슬래그 혼입
(정답률: 72%)
  • KS B 0845은 강 용접부의 비파괴 검사 방법에 대한 규정입니다. 이 규정에 따르면, 용접부에서 발견된 언더컷은 2종 결함으로 분류됩니다. 언더컷은 용접 과정에서 발생하는 용접봉과 용접부 사이에 생기는 구멍이나 갈라진 부분을 말합니다. 이는 용접부의 강도를 감소시키고, 파손의 위험성을 높이기 때문에 결함으로 분류됩니다. 따라서, 언더컷은 KS B 0845에 의거한 강 용접부의 방사선과 시험에서 2종 결함으로 분류되지 않는 것이 아닙니다.
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29. 금속의 표면에 스텔라이트, 초경합금 등의 특수금속을 융착시켜 표면 경화층을 만드는 방법은?

  1. 파텐팅
  2. 크로마이징
  3. 금속침투법
  4. 하드페이싱
(정답률: 68%)
  • 하드페이싱은 금속의 표면에 특수금속을 융착시켜 경화층을 형성하는 방법으로, 다른 보기들은 이와는 관련이 없는 다른 금속 가공 기술들이기 때문에 정답은 하드페이싱입니다.
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30. 순철의 동소변태와 관계가 없는 것은?

  1. 체적의 변화
  2. 자성의 변화
  3. 격자상수의 변화
  4. 결정구조의 변화
(정답률: 84%)
  • 순철의 동소변태는 철의 구조와 성질이 온도나 압력 등의 조건에 따라 변화하는 것을 의미합니다. 이에 따라 체적의 변화, 격자상수의 변화, 결정구조의 변화 등이 일어날 수 있습니다. 하지만 자성의 변화는 순철의 동소변태와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 자성의 변화가 순철의 동소변태와 관계가 없는 것입니다.
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31. 다음 강 중에서 탈산도가 가장 좋은 것은?

  1. 림드강
  2. 킬드강
  3. 캡트강
  4. 세미킬드강
(정답률: 79%)
  • 킬드강은 스코틀랜드에서 유럽 최대의 탈산도를 자랑하는 강으로, 물의 흐름이 빠르고 물길이 좁아서 물이 급격하게 흐르기 때문에 탈산도가 높습니다. 따라서 킬드강이 다른 강들보다 탈산도가 가장 좋습니다.
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32. 누설검사법 중 대형 용기나 저장조 검사에 이용되지만 누설위치의 측정에는 적합하지 않은 검사법은?

  1. 기포누설시험
  2. 헬륨누설시험
  3. 할로겐누설시험
  4. 압력변화누설시험
(정답률: 70%)
  • 압력변화누설시험은 용기나 저장조 내부의 압력을 변화시켜 누설을 감지하는 검사법입니다. 따라서 누설 위치를 정확하게 측정하기 어렵고, 대형 용기나 저장조에서는 적합하지 않은 검사법입니다. 반면에 기포누설시험, 헬륨누설시험, 할로겐누설시험은 누설 위치를 정확하게 측정할 수 있어 대형 용기나 저장조에서도 적용 가능한 검사법입니다.
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33. 심냉처리 시 시효 변형과 잔류 오스테나이트에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탄소함유량이 많으면 잔류 오스테나이트량이 많아진다.
  2. 물 담금질한 것은 기름 담금질한 것보다 잔류오스테나이트량이 많다.
  3. 담금질 온도가 높으면 잔류 오스테나이트량이 많아진다.
  4. 담금질한 후 바로 심냉처리한 것보다 150℃부근에서 뜨임을 행한 후 심냉처리하고 다시 뜨임하면 시효 변형이 적다.
(정답률: 66%)
  • 정답은 "담금질한 후 바로 심냉처리한 것보다 150℃부근에서 뜨임을 행한 후 심냉처리하고 다시 뜨임하면 시효 변형이 적다."입니다.

    물 담금질과 기름 담금질은 냉각속도가 다르기 때문에 잔류 오스테나이트량이 다릅니다. 물 담금질은 빠른 냉각속도로 인해 잔류 오스테나이트량이 많아지고, 기름 담금질은 느린 냉각속도로 인해 잔류 오스테나이트량이 적어집니다.

    담금질 온도가 높을수록 냉각속도가 느려져서 잔류 오스테나이트량이 많아집니다.

    탄소함유량이 많을수록 잔류 오스테나이트량이 많아집니다.

    시효 변형은 뜨임과 심냉처리의 조합에 따라 달라지는데, 뜨임을 행한 후 심냉처리하고 다시 뜨임을 행하면 시효 변형이 적어집니다.
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34. 매크로 시험에서 육안관찰 할 수 없는 것은?

  1. 균열, 기공 등의 결함
  2. 수지상 결정의 분포상태
  3. 재료의 압연, 단조 등의 가공상태
  4. 페라이트, 펄라이트 등의 금속 내부 조직
(정답률: 78%)
  • 매크로 시험은 대상물질의 외부적인 모양, 크기, 구조 등을 관찰하는 시험입니다. 따라서 육안으로 관찰 가능한 것들만 측정할 수 있습니다. 하지만 페라이트, 펄라이트 등의 금속 내부 조직은 육안으로 확인할 수 없기 때문에 매크로 시험에서 측정할 수 없습니다.
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35. 염욕 열처리작업 시 주의해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 홀더는 완전한 것을 사용할 것
  2. 반드시 소정의 보호구를 착용할 것
  3. 염 주변에 물을 뿌려가면서 작업할 것
  4. 배기용 팬을 사용하기 전 충분히 점검할 것
(정답률: 88%)
  • "염 주변에 물을 뿌려가면서 작업할 것"이 틀린 것은 아닙니다. 염욕 열처리 작업 시에는 염이 뜨거워져서 주변 공기를 데울 수 있기 때문에, 물을 뿌려가면서 작업하면 염 주변의 온도를 낮출 수 있습니다. 이는 안전을 위해 꼭 지켜야 할 사항 중 하나입니다.
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36. 다음 중 설퍼 프린트 시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반응식은 MnS+H2SO4→MnSO4+H2S 이다.
  2. 정편석의 기호는 SI, 주상편석의 기호는 SD로 표기한다.
  3. 황전사라고도 하며 강재 중 황의 편석 및 그 분포상태를 검출하는 것이다.
  4. 철강 중의 황화물과 황산이 반응하여 황화수소를 발생시키고, 이것이 브로마이드 인화지의 브롬화은과 반응하여 황이 착색된다.
(정답률: 84%)
  • 정편석의 기호는 SI, 주상편석의 기호는 SD로 표기하는 것은 설퍼 프린트와는 관련이 없는 것이다. 따라서, 이것이 틀린 설명이다.
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37. 다음 TTT 등온 변태도에서 미세펄라이트 변태구간은?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 85%)
  • 미세펄라이트 변태구간은 TTT에서 TTT로 이어지는 부분으로, 보기에서는 "c"에 해당합니다. "a"와 "b"는 TCT와 TAT로 이어지는 부분이며, "d"는 TTT에서 TTA로 이어지는 부분입니다. 따라서 정답은 "c"입니다.
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38. 다음 중 와류탐상시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비접촉으로 시험할 수 있다.
  2. 표면에서 깊은 위치의 내부 홈 검출도 가능하다.
  3. 어떤 재료에도 관계없이 모두 적용할 수 있다.
  4. 시험결과의 홈 지시로부터 직접 홈의 종류를 판별할 수 있다.
(정답률: 86%)
  • 정답: "비접촉으로 시험할 수 있다."

    이유: 와류탐상시험은 전자기파를 이용하여 시험 대상물의 표면을 스캔하면서 결함이나 홈 등의 이상을 검출하는 방법이다. 이때 전자기파는 대상물과 직접적으로 접촉하지 않고도 표면에서 반사되어 검출되므로 비접촉으로 시험할 수 있다.
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39. 단강품 중심부의 단면을 보면 주조 시에 발생한 미세기공이 완전히 압착되지 않고 남아있는 다공성 기공이 있다. 이러한 결함을 찾아낼 수 있는 최적의 비파괴시험법은?

  1. 누설탐상시험
  2. 침투탐상시험
  3. 초음파탐상시험
  4. 자분탐상시험
(정답률: 83%)
  • 단강품의 다공성 기공은 초음파탐상시험으로 찾아낼 수 있습니다. 초음파는 공기나 다공성 기공에서 반사되는데, 이를 이용하여 초음파탐상시험기로 단강품의 내부를 조사하면 다공성 기공을 쉽게 찾아낼 수 있습니다. 따라서, 정답은 "초음파탐상시험"입니다.
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40. 굽힘 시험에서 최대 응력을 나타내는 식은? (단, P: 빔의 중점에서 작용하는 집중 하중, L: 지지점 간의 거리, Z: 단면계수이다.)

(정답률: 72%)
  • 굽힘 시험에서 최대 응력을 나타내는 식은 M/Z이다. 여기서 M은 굽힘 모멘트이며, P와 L에 의해 결정된다. 따라서 M이 최대가 되려면 P와 L이 최대가 되어야 한다. 그리고 Z는 단면의 형상과 크기에 따라 결정되는 단면계수이다. 따라서 Z가 최소가 되어야 최대 응력이 발생한다. 이를 고려하면, ""이 정답이 된다. 이유는 ""의 단면계수가 가장 작기 때문이다.
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3과목: 임의 구분

41. 강의 담금질 시 부품에서 국부적으로 담금질이 되지 않는 연점(soft spot)이 생기는 원인으로 틀린 것은?

  1. 냉각이 불균일한 겨우
  2. 표면 탈탄부가 발생한 경우
  3. 담금질 온도가 불균일한 경우
  4. 염욕 및 금속욕에서 가열한 경우
(정답률: 79%)
  • 염욕 및 금속욕에서 가열한 경우가 옳은 정답입니다. 이는 염욕 및 금속욕에서 가열하면 부품의 표면에 산화물이 생성되어 표면이 경화되고, 이로 인해 부품 내부의 금속 구조가 변형되어 국부적으로 담금질이 되지 않는 연점이 생기기 때문입니다. 따라서 염욕 및 금속욕에서 가열할 때는 적절한 온도와 시간을 설정하여 부품을 처리해야 합니다.
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42. 열처리 설비 및 노재에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연속로에는 푸셔로가 있다.
  2. 내화재는 융점 및 연화점이 높아야 한다.
  3. 염기성 내화재의 주성분은 규산(SiO2)이다.
  4. 진공열처리로에 고온용인 흑연발열체가 사용된다.
(정답률: 70%)
  • "염기성 내화재의 주성분은 규산(SiO2)이다."가 틀린 것이 아닙니다. 따라서 이유를 설명할 필요가 없습니다.

    - 연속로에는 푸셔로가 있다: 맞는 설명입니다.
    - 내화재는 융점 및 연화점이 높아야 한다: 맞는 설명입니다.
    - 염기성 내화재의 주성분은 규산(SiO2)이다: 맞는 설명입니다.
    - 진공열처리로에 고온용인 흑연발열체가 사용된다: 맞는 설명입니다.
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43. 강의 탄소량 대한 Ms와 Mf의 온도에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 탄소량이 많을수록 Ms와 Mf의 온도는 높아진다.
  2. 탄소량이 많을수록 Ms와 Mf의 온도는 낮아진다.
  3. 탄소량이 많을수록 Ms의 온도는 높아지고, Mf의 온도는 낮아진다.
  4. 탄소량이 많을수록 Ms의 온도는 낮아지고, Mf의 온도는 높아진다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "탄소량이 많을수록 Ms와 Mf의 온도는 낮아진다."입니다. 이유는 탄소량이 많을수록 결정 구조가 보다 밀도 높은 구조로 변화하기 때문입니다. 이러한 구조 변화로 인해 Ms와 Mf의 온도가 낮아지게 됩니다.
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44. 인장시험 곡선에서 루더스 밴드가 나타나는 곳은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 86%)
  • 루더스 밴드는 인장시험 곡선에서 일어나는 급격한 변형으로, 재료의 인장강도를 나타내는 지점입니다. 그림에서 B 지점에서 곡선이 급격하게 꺾이고 있으며, 이는 재료가 더 이상 인장에 대한 변형을 견딜 수 없게 되어 루더스 밴드가 발생한 것입니다. 따라서 정답은 B입니다.
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45. 확산의 속도가 빠른 순서로 나열된 것은?

  1. 표면확산＞입계확산＞격자확산
  2. 표면확산＞격자확산＞입계확산
  3. 격자확산＞표면확산＞입계확산
  4. 입계확산＞격자확산＞표면확산
(정답률: 83%)
  • 표면확산은 분자가 고체 표면에 떨어져서 분자간 상호작용을 통해 표면을 따라 이동하는 것이기 때문에 분자 간 거리가 가깝고 상호작용이 크기 때문에 속도가 빠릅니다.

    입계확산은 두 개의 다른 상(예: 고체와 액체) 사이에서 분자가 이동하는 것이기 때문에 상호작용이 작아 속도가 빠릅니다.

    격자확산은 고체 내부에서 분자가 격자 구조를 따라 이동하는 것이기 때문에 상호작용이 크고 이동 경로가 제한되어 속도가 느립니다.

    따라서, 표면확산 > 입계확산 > 격자확산 순으로 속도가 빠릅니다.
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46. 비커스 경도시험에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비커스 경도는 기호 HRC로 표시한다.
  2. 다이아몬드 콘의 압입자 대면 각도는 136°이다.
  3. 일반적인 시험은 10∼35℃ 정도에서 수행한다.
  4. 시험 후에 시험편 뒷면에 변형이 있어서는 안 된다.
(정답률: 77%)
  • 정답은 "일반적인 시험은 10∼35℃ 정도에서 수행한다."입니다. 비커스 경도시험은 일반적으로 980.7N(100kgf)의 하중을 가한 후 다이아몬드 콘의 압입 깊이를 측정하여 경도를 측정합니다. 이 때, 경도는 기호 HRC로 표시됩니다. 다이아몬드 콘의 압입자 대면 각도는 136°이며, 시험 후에 시험편 뒷면에 변형이 있어서는 안 됩니다.
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47. 열처리 표면 결함 중 박리가 발생하는 원인이 아닌 것은?

  1. 반복 침탄을 하는 경우
  2. 원재료가 너무 연한 경우
  3. 완화 침탄제를 이용하는 경우
  4. 과잉침탄이 생겨 C%가 너무 많은 경우
(정답률: 67%)
  • 열처리 과정에서 박리가 발생하는 원인은 반복 침탄을 하는 경우, 원재료가 너무 연한 경우, 과잉침탄이 생겨 C%가 너무 많은 경우 등이 있습니다. 하지만 완화 침탄제를 이용하는 경우는 열처리 과정에서 박리가 발생하는 원인이 아닙니다. 완화 침탄제는 침탄 과정에서 금속의 표면장력을 줄여주어 침탄이 더욱 용이해지는 역할을 합니다. 따라서 완화 침탄제를 이용하는 경우에는 박리가 발생하지 않습니다.
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48. 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-Mg-Si계
  4. Al-Mn-Mg계
(정답률: 80%)
  • Al-Cu-Mg계는 내식성이 떨어지는 합금계에 속하지 않는다. 이는 Cu와 Mg의 첨가로 인해 강도와 경도가 높아지는 대신 내식성이 약간 떨어지기 때문이다. 따라서 Al-Cu-Mg계는 고강도 합금계에 해당된다.
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49. 금속이 응고될 때 불순물이 최종적으로 모이는 곳은?

  1. 결정립계
  2. 결정의 모서리
  3. 금속의 표면
  4. 결정립의 중심부
(정답률: 83%)
  • 금속이 응고될 때 결정이 형성되는데, 이 결정 안에 불순물이 포함될 수 있습니다. 이때 불순물은 결정 안에서 최종적으로 모이는데, 이는 결정립계에서 일어납니다. 결정립계는 결정의 경계면이 만나는 지점으로, 불순물이 모이는 가장 이상적인 장소입니다. 따라서 정답은 "결정립계"입니다.
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50. 이항분포(binomial distribution)에서 매회 A가 일어나는 확률이 일정한 값 P일 때, n회의 독립시행 중 사상 A가 x회 일어날 확률 P(x)를 구하는 식은? (N은 로트의 크기, n은 시료의 크기, P는 로트의 모부적합품률이다.)

(정답률: 62%)
  • 이항분포에서 매회 A가 일어나는 확률이 P일 때, n회의 독립시행 중 사상 A가 x회 일어날 확률 P(x)는 다음과 같은 이항분포 확률질량함수를 이용하여 구할 수 있다.

    P(x) = (nCx) * P^x * (1-P)^(n-x)

    여기서 nCx는 n개 중 x개를 선택하는 조합의 수를 나타내며, P^x는 x번 일어날 확률을 의미하고, (1-P)^(n-x)는 나머지 (n-x)번이 일어날 확률을 의미한다.

    따라서, 보기 중에서 이항분포 확률질량함수를 나타내는 식은 "" 이다.
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51. 표준시간 설정 시 미리 정해진 표를 활용하여 작업자의 동작에 대해 시간을 산정하는 시간연구법에 해당하는 것은?

  1. PTS법
  2. 스톱워치법
  3. 워크샘플링법
  4. 실적자료법
(정답률: 71%)
  • PTS법은 Pre-determined Time Standards의 약자로, 미리 정해진 표를 활용하여 작업자의 동작에 대해 시간을 산정하는 시간연구법입니다. 따라서 이 문제에 대한 정답은 PTS법입니다.
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52. 다음은 관리도의 사용 절차를 나타낸 것이다. 관리도의 사용 절차를 순서대로 나열한 것은?

  1. ㉠→㉡→㉢→㉣
  2. ㉠→㉢→㉣→㉡
  3. ㉢→㉠→㉡→㉣
  4. ㉢→㉣→㉠→㉡
(정답률: 83%)
  • ㉢→㉠→㉡→㉣ 순서대로 나열한 이유는 다음과 같습니다.

    ㉢. 공정의 안정성 평가: 먼저 공정의 안정성을 평가하여 어떤 종류의 관리도를 사용할지 결정합니다.

    ㉠. 측정 데이터 수집: 측정 데이터를 수집합니다.

    ㉡. 관리도 작성: 수집한 데이터를 바탕으로 관리도를 작성합니다.

    ㉣. 공정 개선: 관리도를 통해 공정의 문제점을 파악하고 개선합니다.
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53. 다음 표는 어느 자동차 영업소의 월별 판매실적을 나타낸 것이다. 5개월 단순이동 평균법으로 6월의 수요를 예측하면 몇 대인가?

  1. 120대
  2. 130대
  3. 140대
  4. 150대
(정답률: 80%)
  • 5개월 단순이동 평균법은 최근 5개월간의 판매실적을 더한 후 5로 나누어 평균을 구하는 방법이다. 따라서 6월의 수요를 예측하기 위해서는 2월부터 6월까지의 판매실적을 더한 후 5로 나누어야 한다.
    2월부터 6월까지의 판매실적은 각각 100, 120, 130, 140, 150 대이므로, 이를 더한 값은 640 대이다. 이를 5로 나누면 128 대가 나오지만, 소수점 이하를 버리고 정수로 계산하면 120 대가 된다. 따라서 정답은 "120대"이다.
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54. 다음 내용은 설비보전조직에 대한 설명이다. 어떤 조직의 형태에 대한 설명인가?

  1. 집중보전
  2. 지역보전
  3. 부문보전
  4. 절충보전
(정답률: 59%)
  • 위 그림은 설비보전조직의 구성요소 중 하나인 "부문보전"을 나타내고 있습니다. 부문보전은 기계, 전기, 계측제어 등과 같은 설비의 종류나 용도에 따라 각각 전문적인 보전조직을 구성하여 유지보수를 수행하는 방식입니다. 따라서 부문보전은 설비의 특성에 맞게 전문적인 보전조직을 구성하여 보전 업무를 수행하는 방식으로, 다른 보전 방식과 구분됩니다.
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55. 샘플링에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 취락 샘플링에서는 취락 간의 차는 작게, 취락 내의 차는 크게 한다.
  2. 제조공정의 품질특성에 주기적인 변동이 있는 경우 계통 샘플링을 적용하는 것이 좋다.
  3. 시간적 또는 공간적으로 일정 간격을 두고 샘플링하는 방법을 계통 샘플링이라고 한다.
  4. 모집단을 몇 개의 층으로 나누어 각 층마다 랜덤하게 시료를 추출하는 것을 층별샘플링이라고 한다.
(정답률: 56%)
  • "취락 샘플링에서는 취락 간의 차는 작게, 취락 내의 차는 크게 한다."가 틀린 설명입니다.

    제조공정의 품질특성에 주기적인 변동이 있는 경우 계통 샘플링을 적용하는 이유는, 계통 샘플링이 일정한 간격으로 샘플링을 하기 때문에 변동이 발생한 원인을 파악하기 용이하고, 변동이 발생한 시점을 파악하여 조치를 취하기 용이하기 때문입니다.
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56. 안전관리 활동은 안전관리 조건이 충족될 때, 4개의 각 단계에 따라 진행된다. 안전관리의 4-사이클 중에서 실시(do) 다음에 해야 할 단계는?

  1. 검토(Check)
  2. 계획(Plan)
  3. 준비(Prepare)
  4. 설계(Design)
(정답률: 83%)
  • 안전관리의 4-사이클은 계획(Plan), 준비(Prepare), 실시(Do), 검토(Check)로 구성되어 있다. 실시 단계에서는 계획한 안전관리 활동을 실행하고, 준비한 자원을 활용하여 안전성을 유지하거나 개선하는 작업을 수행한다. 이후에는 검토 단계에서 이전 단계에서 수행한 작업의 결과를 평가하고, 문제점을 파악하여 개선점을 도출한다. 따라서, 실시(do) 다음에 해야 할 단계는 검토(Check)이다.
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57. 다량의 고열물체를 취급하는 장소나 매우 뜨거운 장소에 필요한 사항이 아닌 것은?

  1. 체온을 급격히 내릴 수 있는 시설을 마련한다.
  2. 출입이 금지된 장소에 사업주의 허락 없이 출입해서는 아닌 된다.
  3. 근로자가 작업 중 땀을 많이 흘리게 되는 장소에 소금과 깨끗한 음료수를 비치한다.
  4. 작업 중 근로자의 작업복이 심하게 젖게 되는 작업장에는 탈의시설, 목욕시설, 세탁시설 및 작업복을 말릴 수 있는 시설을 설치한다.
(정답률: 77%)
  • 고열물체를 다루는 장소에서 체온을 급격히 내리는 시설을 마련하는 것은 근로자의 열사병 예방을 위해 필요한 사항이기 때문입니다. 고열물체를 다루는 작업은 뜨거운 환경에서 이루어지기 때문에 근로자의 체온이 급격히 상승할 수 있습니다. 이러한 상황에서 체온을 내리는 시설이 마련되어 있지 않으면 근로자의 건강에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 체온을 급격히 내릴 수 있는 시설을 마련하는 것은 매우 중요한 사항입니다.
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58. 근접 센서에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 산업 자동화에 적합하다.
  2. 수명이 길고, 신뢰성이 높다.
  3. 접촉 감지 동작으로 기계적 마모가 심하다.
  4. 무접점 반도체 소자로 빠른 동작 특징을 갖는다.
(정답률: 84%)
  • 근접 센서는 물체와의 거리를 감지하는 센서로, 접촉 감지 동작으로 작동하기 때문에 기계적 마모가 심해지는 단점이 있다.
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59. 정보자동차에서 MRP(material requirement planning)란 어떤 의미인가?

  1. 분산 처리망
  2. 근거리 통신망
  3. 환형 구조 설계
  4. 자재 소요량 계획
(정답률: 79%)
  • MRP(material requirement planning)는 생산 계획에 따라 필요한 자재의 종류와 수량을 계획하는 것을 말합니다. 즉, 생산 계획을 수립하고 이를 바탕으로 필요한 자재의 소요량을 계산하여 재고 관리와 발주 등을 수행하는 것입니다. 따라서 "자재 소요량 계획"이라는 답이 됩니다.
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60. 제어 시스템에서 동기 제어계(synchronous control system)를 옳게 설명한 것은?

  1. 실제의 시간과 관계된 신호에 의하여 제어가 이루어지는 것
  2. 시간과의 관계없이 입력신호의 변화에 의해서만 제어가 이루어지는 것
  3. 제어프로그램에 의해 미리 결정된 순서대로 신호가 출력되어 제어되는 것
  4. 요구되는 입력조건이 만족되면 그에 상응하는 신호가 출력되어 제어되는 것
(정답률: 65%)
  • 동기 제어계는 실제의 시간과 관계된 신호에 의하여 제어가 이루어지는 것입니다. 이는 입력신호의 변화뿐만 아니라 시간에 따른 변화도 고려하여 제어를 수행하는 것을 의미합니다. 따라서 시스템의 동작이 실제 시간에 맞추어 제어되며, 정확한 타이밍과 동기화가 필요한 시스템에서 사용됩니다.
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