[금속재료기사 필기] 19년 1회차
금속재료기사 필기 기출문제

19년 1회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
금속재료기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

19년 1회차

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
0.5%Wt 탄소강이 A1선 직상에서 평형상태를 유지하고 있는 경우 미세조직을 구성하고 있는 상 성분의 양은? (단, α의 탄소함유량은 0.025%, 공석점의 탄소함유량은 0.8%이다.)
1페라이트 12%, 오스테나이트 88%
2페라이트 18%, 오스테나이트 82%
3페라이트 27%, 오스테나이트 73%
4페라이트 39%, 오스테나이트 61%
문제 2
압력이 일정한 분위기에서 3성분계가 4개의 상으로 존재할 경우 자유도는?
10
21
32
43
문제 3
2성분계 상태도에 대한 설명으로 틀린 것은?
1상태도 중에 나타나는 수평선의 자유도는 0(zero)이다.
21개의 수평선은 2개 영역의 경계선이 된다.
3상태도 상의 한 구역에는 3개 이상의 상이 존재할 수 없다.
4상태도 위에 서로 대응하고 있는 곡선은 평형상태에 있는 2개 상의 조성을 나타낸다.
정답 및 해설

2성분계 상태도의 수평선은 공정·포정 같은 3상 불변반응선으로, 자유도는 F=C−P+1=2−3+1=0F = C - P + 1 = 2 - 3 + 1 = 0이다. 이 수평선은 위아래로 3개의 2상 영역(예: L+α, L+β, α+β)과 맞닿으므로 2개 영역의 경계선이라는 설명은 틀리다. 2성분계에서 3상은 수평선 위에서만 공존하며, 한 구역 안에는 존재할 수 없다.

문제 4
Bravais 격자 중 격자상수가 a = b = c, 축각이 α=β=γ≠90° 인 결정계는?
1Cubic system
2Triclinic system
3Trigonal system
4Orthorhombic system
정답 및 해설

주어진 조건 a = b = c(세 격자상수가 모두 같음)와 α=β=γ≠90°(세 축각이 모두 같으나 직각이 아님)를 만족하는 결정계는 Trigonal system(삼방정계)이다. Trigonal system은 a=b=c이면서 α=β=γ≠90°를 만족하며, 특히 세 축이 대칭적으로 기울어진 rhombohedral 구조를 가진다.

Bravais 격자는 격자상수와 축각의 관계에 따라 7개 결정계로 분류된다.

  • Cubic system: a=b=c이지만 α=β=γ=90°이므로 조건을 만족하지 않는다.
  • Triclinic system: a≠b≠c이고 α≠β≠γ이므로 조건을 벗어난다.
  • Orthorhombic system: a≠b≠c이고 α=β=γ=90°이다.
문제 5
재결정시 변화하는 기계적 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1경도가 커진다.
2연신율이 작아진다.
3인장강도가 커진다.
4탄성한도가 작아진다.
문제 6
금속을 냉간 가공할 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
1잔류응력 감소
2전위밀도 증가
3연신율 저하
4강도 증가
문제 7
50%의 Cu와 50%의 Au로 이루어진 합금의 장범위 규칙도가 1 일 때, 이 합금의 배열 엔트로피는?
10 J/mol
2-2.76 J/mol
35.76 J/mol
4-0.69 J/mol
정답 및 해설

장범위 규칙도(long-range order parameter) S = 1은 완전히 규칙적인 정렬 상태를 의미하며, 이는 Cu와 Au 원자가 결정격자에서 특정 부위에만 배치되어 있다는 뜻이다. 따라서 배열 엔트로피는 0 J/mol이다.

배열 엔트로피는 원자들이 격자 위치에 무작위로 배열될 수 있는 정도를 나타내는데, 완전 규칙도(S = 1)에서는 원자의 위치가 완전히 고정되어 배치 방식이 1가지이므로
Sconfig=kBln⁡(1)=0S_{\text{config}} = k_B \ln(1) = 0이다.

문제 8
금속간 화합물에 대한 설명으로 옳은 것은?
1금속과 비금속이 결합한 화합물이다.
2일반적으로 연하며 간단한 결정구조를 갖는다.
3일반적으로 융점이 낮아 고온에서 분해되지 않는다.
4CuAl2합금은 금속간화합물이다.
문제 9
담금질 열처리에 의하여 얻어지는 조직 중 가장 체적 변화가 큰 조직은?
1roughpearlite
2martensite
3finepearlite
4austenite
문제 10
재결정에 대한 설명으로 옳은 것은?
1재결정 온도가 감소하면 어닐링 시간이 감소한다.
2금속의 순도가 높을수록 재결정 온도는 증가한다.
3변형 정도가 작을수록 재결정을 일으키는데 필요한 온도는 높아진다.
4가공온도가 증가하면 같은 재결정 거동을 얻는데 필요한 변형량이 감소한다.
문제 11
평형응고온도 이하까지 냉각되는 현상은?
1재결정
2슬립
3과냉
4잠열
문제 12
다음 그림에서 빗금친 면의 Miller 지수는?
1(100)
2(112)
3(111)
4(110)
문제 13
냉간 가공된 금속을 재가열 시 일어나는 현상이 아닌 것은?
1회복
2전위증가
3결정립 성장
4재결정
문제 14
탄소강을 담금질한 후 저온 뜨인 처리할 때 잔류 오스테나이트가 분해하여 뜨임 마텐자이트와 ε탄화물을 형성하는 단계는?
11단계(100~120℃)
22단계(200~300℃)
33단계(300~400℃)
44단계(400~650℃)
정답 및 해설

2단계(200~300℃)에서 잔류 오스테나이트가 분해하여 뜨임 마텐자이트(tempered martensite)와 ε탄화물을 형성한다. 탄소강의 저온 뜨임(tempering) 공정에서 잔류 오스테나이트(retained austenite)의 분해는 단계별로 진행된다.

이는 담금질 후 실온에서 완전히 마텐자이트로 변환되지 않은 잔류 오스테나이트가 가열 시 뜨임 마텐자이트와 초미세한 ε-Fe₂C 탄화물로 석출되는 과정으로, 강도와 경도를 유지하면서 인성을 개선하는 핵심 단계이다.

문제 15
금속 및 합금시편에서 X-선 회절기로부터 얻을 수 있는 정보가 아닌 것은?
1결정구조
2면간거리
3원자간 결합력
4격자상수
문제 16
다음 중 비정질에 해당되지 않는 것은?
1아몰퍼스메탈
2무정형
3비결정
4규칙계
문제 17
금속간 화합물(intermetallic compound)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1전기저항이 크다.
2경도가 높고 취성이 있다.
3고온에서 분해된다.
4규칙-불규칙 변태가 있다.
정답 및 해설

금속간 화합물은 두 종류 이상의 금속 원소가 화학적 결합을 이루어 형성되는 화합물로, 1·2·3번은 모두 금속간 화합물의 특성이다. 전기저항이 크고, 경도가 높으면서 취성을 나타내며, 고온에서 분해되는 경향이 있다. 반면 4번 규칙-불규칙 변태(order-disorder transformation)는 금속간 화합물이 아닌 고용체(solid solution)에서 일어나는 현상으로, 온도 변화에 따라 원자가 규칙적 배열에서 불규칙적 배열로 전환되는 것을 의미한다. 금속간 화합물은 이미 고정된 화학 조성과 결정 구조를 가지므로 규칙-불규칙 변태가 특징적이지 않다.

문제 18
마텐자이트(martensite)가 경도가 큰 이유를 설명한 것 중 옳은 것은?
1결정이 조대화되기 때문이다.
2풀림에 의한 서냉 때문이다.
3급냉으로 인한 내부응력 때문이다.
4탄소 원자에 의한 철 격자의 약화 때문이다.
문제 19
순철을 매우 느린 속도로 가열하여 910℃에서 동소 변태를 할 때 일어나는 현상은?
1체적이감소한다.
2체적의변화가없다.
3체적이증가한다.
4결정구조가 HCP로 변한다.
문제 20
Fe-C 평형상태도에서 나타날 수 있 는반응이 아닌 것은?
1공정반응
2포정반응
3재융반응
4공석반응
문제 21
고강도 알루미늄 합금인 두랄루민에 강도를 더욱 증가 시킨 초초두랄루민(extra super duralumin, ESD)은 두랄루민에 어떤 원소를 추가하여 제조되는가?
1C
2W
3Si
4Zn
정답 및 해설

두랄루민(duralumin)은 Al-Cu 계 합금으로 주로 구성되며, 여기에 Zn(아연)을 추가하면 초초두랄루민(ESD)이 된다. Zn은 알루미늠 합금의 강도를 현저히 증가시키는 원소로, 두랄루민에 Zn을 첨가하면 시효경화(age hardening) 효과를 강화하여 인장강도와 경도를 더욱 높일 수 있다. C, W, Si는 알루미늠 합금 강도 향상에 주요 역할을 하지 않으므로 정답은 Zn이다.

문제 22
황동에서 발생하는 자연균열(season cracking)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1암모니아 분위기에서는 응력부식균열을 방지한다.
2도료를 사용하거나 아연도금을 하면 방지할 수 있다.
3관이나 봉 등의 가공재에서 잔류응력에 기인하는 균열이다.
4185~260℃에서 응력제거 풀림을 하면 발생억제에 효과적이다.
문제 23
분말야금에서 요구되는 금속분말의 기본적인 특성이 아닌 것은?
1입자의 형상
2입자의 산화성
3입자의 다공성
4입도 및 입도분포
문제 24
탄소강에 합금원소를 첨가하는 목적이 아닌 것은?
1내식성 및 내마모성을 향상시킨다.
2합금원소에 의한 기지를 고용강화한다.
3미려한 표면에 광택이 생기도록 한다.
4변태속도의 변화에 따른 열처리 효과를 향상시킨다.
문제 25
다음의 조직 중 경도가 가장 큰 것은?
1마텐자이트
2펄라이트
3페라이트
4베이나이트
문제 26
구상흑연주철의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?
1내식성을 개선하려면 Si, Ni 등을 첨가한다.
2감쇠능은 일반 탄소강보다 많이 떨어진다.
3Mg, Ca 등을 첨가하여 흑연을 구상화한 것이다.
4흑연 구상화 처리 후 용탕상태로 방치하면 페딩(fading) 현상이 일어난다.
정답 및 해설

구상흑연주철의 감쇠능을 묻는 문항이다. 구상흑연주철은 흑연이 구형으로 분산되어 있어 응력 집중이 적고, 감쇠능(damping capacity)이 일반 탄소강보다 우수하므로 '감쇠능은 일반 탄소강보다 많이 떨어진다'는 설명이 틀렸다.

  • 내식성 개선: Si와 Ni 첨가로 내식성이 개선되는 것이 맞다.
  • 흑연 구상화: Mg(마그네슘)이나 Ca(칼슘) 등의 구상화원소를 용탕에 첨가하여 흑연을 구상화하는 표준 공정이다.
  • 용탕 방치: 구상화 처리 후 용탕을 방치하면 Mg가 산화·증발하여 구상화 효과가 감소하는 페딩(fading) 현상이 발생하는 것이 맞다.
문제 27
탄소강에서 펄라이트(pearlite)의 조직으로 옳은 것은?
1오스테나이트 + 시멘타이트
2페라이트 + 오스테나이트
3페라이트 + 시멘타이트
4레데뷰라이트 + 오스테나이트
문제 28
특수강인 엘린바에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열팽창계수가 아주 크다.
2규소계 합금 금속이다.
3구리가 다량 함유되어 있어 전도율이 좋다.
4초음파 진동소자, 계측기기, 전자장치 등에 사용한다.
정답 및 해설

엘린바(Elinvar)는 철·니켈·크롬 합금으로 만들어진 특수강으로, 가장 큰 특징은 온도 변화에 따른 탄성률 변화가 거의 없다는 것이다. 이러한 온도 안정성과 탄성 안정성이 우수한 특성을 활용하여 초음파 진동소자, 계측기기, 정밀 전자장치 등에 실제로 사용된다.

  • 열팽창계수가 아주 크다: 엘린바는 오히려 열팽창계수가 매우 작아 온도에 영향을 받지 않으므로 정밀 계측 기구에 적합하다.
  • 규소계 합금 금속이다: 규소계가 아닌 철·니켈·크롬계 합금이다.
  • 구리가 다량 함유되어 전도율이 좋다: 엘린바는 구리를 포함하지 않으며 전도율이 좋은 특성은 갖지 않는다.
문제 29
분말야금법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?
1고용융점 재료의 제조가 가능하다.
2절삭가공 생략이 가능하다.
3제품의 크기에 제한이 없다.
4공공이 분산된 재료의 제조가 가능하다.
정답 및 해설

분말야금법은 분말을 압축·소결하여 제품을 만드는 공정으로, 제품의 크기와 형상이 금형의 크기에 의해 제한된다. 고용융점 재료도 분말 상태에서 소결하므로 제조 가능하고(1번 참), 기존 주조·단조에 비해 절삭가공을 생략하거나 최소화할 수 있으며(2번 참), 분말을 혼합하면 공공이 균일하게 분산된 복합재료 제조도 가능하다(4번 참). 따라서 정답은 제품 크기의 제한성을 간과한 3번이다.

문제 30
고융점 금속에 관한 설명으로 틀린 것은?
1증기압이 낮다.
2Mo는 체심입방격자를 갖는다.
3융점이 높으므로 고온강도가 크다.
4W, Mo는 열팽창계수가 높고,탄성률이 낮다.
정답 및 해설

W와 Mo 같은 고융점 금속은 열팽창계수가 낮고 탄성률(강성)이 높다는 특성을 가진다. 높은 융점과 원자 결합의 강함은 열팽창을 억제하고 탄성률을 증가시키는 요인이므로, 문항의 "열팽창계수가 높고 탄성률이 낮다"는 서술은 고융점 금속의 특성과 정반대다.

  • 증기압이 낮다: 고융점 금속은 증기압이 낮고 고온에서도 원자 결합이 강하게 유지되므로 맞다.
  • Mo는 체심입방격자를 갖는다: Mo(몰리브덴)는 체심입방(BCC) 격자를 가지므로 맞다.
  • 고온강도가 크다: 융점이 높으면 고온에서 원자 열진동이 제한되어 고온강도가 크다는 원리도 맞다.
문제 31
탄소강에 함유된 원소의 영향으로 틀린 것은?
1P는 결정립을 조대화시킨다.
2Si는 연신율과 충격값을 증가시킨다.
3Mn은 경화능을 증대시키며 고온에서 결정립 성장을 억제시킨다.
4S는 강도, 연신율, 충격치를 감소시킨다.
문제 32
비중 약 9.75, 용융점 약 265℃인 금속이며, 특히 응고할 때 팽창하는 금속은?
1Sn
2Ni
3Bi
4Pb
정답 및 해설

응고 시 팽창하는 금속은 비스무스(Bi)이다. 대부분의 금속은 응고할 때 수축하지만, 비스무스는 액체 상태보다 고체 상태의 밀도가 더 낮아 응고 시 부피가 증가하는 특이한 성질을 가지고 있으며, 비중 약 9.75, 용융점 약 265℃로 주어진 조건과 정확히 일치한다.

  • 주석(Sn): 용융점이 232℃이고 응고 시 수축한다.
  • 니켈(Ni): 비중 8.9에 용융점 1455℃로 조건이 맞지 않는다.
  • 납(Pb): 비중 11.3에 용융점 327℃로 역시 조건을 충족하지 않는다.
문제 33
금속재료 경도시험방법 중 압입에 의한 것이 아닌 것은?
1쇼어경도
2비커스경도
3로크웰경도
4브리넬경도
문제 34
구리합금 중 석출경화성이 있으며, 가장 높은 강도와 경도를 갖는 합금은?
1Cu-Zn
2Cu-Sn
3Cu-Ag
4Cu-Be
문제 35
고망간강의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?
1열전도성이 우수하며, 팽창계수가 작다.
2상온에서 오스테나이트의 기지를 갖는다.
3고온에서 서냉하면 결정립계에 탄화물이 석출한다.
4인성을 부여하기 위하여 수인법(water toughening)을 이용한다.
정답 및 해설

고망간강(하드필드강)은 오스테나이트 조직이다. 그래서 열전도성이 나쁘고 열팽창계수가 크다. 상온에서 오스테나이트 기지를 가지며, 고온에서 서냉하면 입계에 탄화물이 석출해 취약해진다. 이를 막기 위해 1000~1100℃에서 급랭하는 수인법으로 인성을 부여한다.

문제 36
구리의 절삭성을 개선시키고 도전율은 약 90%로 유지하게 하는 원소로 약 0.5% 정도를 첨가하는 것은?
1H
2Ag
3Zn
4Te
정답 및 해설

구리 합금에서 절삭성을 개선하면서 도전율을 유지해야 하는 원소는 텔루륨(Te)이다. Te는 구리에 소량(약 0.5%) 첨가되면 brittleness를 증가시켜 절삭성을 크게 향상시키는 동시에, 도전율 손실이 상대적으로 적어 약 90% 수준을 유지할 수 있다.

  • H: 구리의 취성을 증가시키지만 도전율을 크게 해친다.
  • Ag: 도전율은 우수하지만 절삭성 개선 효과가 미미하다.
  • Zn: 황동을 형성하여 도전율을 크게 저하시킨다.

따라서 절삭성과 도전율의 균형을 맞추는 첨가원소는 Te이다.

문제 37
오스테나이트계 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?
1대표적인 조성은 18%Cr – 8%Ni 이다.
2자성체이며, FCC의 결정구조를 갖는다.
3오스테나이트조직은 페라이트조직보다 원자밀도가 높아 내식성이 좋다.
41100℃ 부근에서 급냉하는 고용화처리를 하여 균일한 오스테나이트조직으로 사용한다.
문제 38
60~70%Ni에 Cu를 첨가한 합금은?
1엘린바
2플래티나이트
3모넬메탈
4콘스탄탄
정답 및 해설

60~70%Ni에 Cu를 첨가한 합금은 모넬메탈(Monel metal)이다. 모넬메탈은 Ni 60~70%, Cu 25~30%를 주성분으로 하며, 우수한 내식성과 기계적 강도를 가져 해수 부식 환경이나 화학 장비에 널리 사용된다. 엘린바는 철-니켈 합금, 플래티나이트도 철-니켈 합금, 콘스탄탄은 Cu-Ni 합금(구리 55~60%)으로 각각 다른 조성을 갖는다.

문제 39
용강을 레이들에서 완전 탈산시킨 강은?
1Killed강
2Rimmed강
3Capped강
4Semi-killed강
정답 및 해설

강의 산소 함량과 탈산 정도에 따라 분류할 때, Killed강은 레이들에서 강력한 탈산제(주로 Al, Si, Mn 등)를 첨가하여 완전히 탈산시킨 강이다. 반면 Rimmed강은 탈산제를 거의 첨가하지 않아 산소 함량이 높고, Semi-killed강은 중간 정도의 탈산을 거치며, Capped강은 Rimmed강의 표면부만 선택적으로 탈산시킨 것이다. Killed강은 조직이 균일하고 편석이 적어 품질이 우수하므로 고급강 제조에 사용된다.

문제 40
가공용 Mg 합금으로 상태도 651℃ 부근에서 포정 반응을 하며 용접성, 고온 성형성 및 내식성이 양호한 합금계는?
1Mg –Mn계 합금
2Mg –Zn계 합금
3Mg –Zr계 합금
4Mg –Ce계 합금
문제 41
다음 리차드 법칙이 나타내는것은?
1금속의 종류에 관계 없이 융해열이 일정하다.
2원자량 또는 분자량이 크면 융해열이 많이 필요하다.
3용융점이 높은 금속일수록 많은 융해열이 필요하다.
4상태의 변화에는 금속에 관계없이 일정량의 열이 필요하다.
문제 42
다음 중 열역학 제1법칙을 가장 잘 설명한 것은?
1에너지 보존의 법칙이다.
2열적 평형상태에 관한 법칙이다.
3내부에너지의 변화는 항상 한 일과 같다.
4내부에너지의 변화는 항상 흡수한 열량과 같다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 계가 흡수한 열량(Q)은 내부에너지 변화(ΔU)와 계가 한 일(W)의 합으로 표현된다: Q=ΔU+WQ = \Delta U + W. 보기 2는 열역학 제0법칙의 내용이고, 보기 3과 4는 부분적으로만 맞는데, 제1법칙은 세 가지 에너지(열, 내부에너지, 일)의 관계를 통합적으로 나타내므로 보기 1이 가장 정확하다.

문제 43
다음 중 염기성 내화물인 것은?
1규석
2샤모트
3납석
4돌로마이트
문제 44
금속의 상변태시 압력변화에 따른 비등점 상승이 나융점 강하를 알고자 할 때 유용한 관계식은?
1Van't Hoff Equation
2Gibbs – Duhem Equation
3Gibbs – Helmholtz Equation
4Clausius – Clapeyron Equation
문제 45
100g의 구리로 만든 15℃의 열량계가 15℃의 물 200g에 들어 있다. 100℃의 알루미늄 300g을 넣었을 때, 물의 온도가 34.7℃로 되었다면, 알루미늄의 비열은 약 몇 cal/g·℃ 인가? (단, 구리의 비열은 0.090cal/g·℃이다.)
10.21
20.3
30.41
40.51
정답 및 해설

열평형 조건에서 방출열 = 흡수열이므로, 알루미늄이 방출한 열 = 물과 구리 열량계가 흡수한 열입니다. 물의 온도 변화는 15℃→34.7℃(+19.7℃), 구리 열량계도 동일하게 +19.7℃ 변화합니다.
알루미늄: mAl×cAl×ΔTAl=300×cAl×(100−34.7)=300×cAl×65.3m_{\text{Al}} \times c_{\text{Al}} \times \Delta T_{\text{Al}} = 300 \times c_{\text{Al}} \times (100 - 34.7) = 300 \times c_{\text{Al}} \times 65.3
물과 구리의 흡수열: m물×c물×ΔT+m구리×c구리×ΔT=200×1×19.7+100×0.090×19.7m_{\text{물}} \times c_{\text{물}} \times \Delta T + m_{\text{구리}} \times c_{\text{구리}} \times \Delta T = 200 \times 1 \times 19.7 + 100 \times 0.090 \times 19.7
=3940+177.3=4117.3 cal= 3940 + 177.3 = 4117.3 \text{ cal}
따라서 300×cAl×65.3=4117.3300 \times c_{\text{Al}} \times 65.3 = 4117.3, cAl=4117.319590≈0.21 cal/g\cdotp℃c_{\text{Al}} = \frac{4117.3}{19590} \approx 0.21 \text{ cal/g·℃}

문제 46
깁스–듀헴식(Gibbs–Duhem equation)은 어떤 경우에 쓰는가?
12원계에서 두 성분의 활동도계수를 모르는 상태에서 활동도계수를 계산해야 하는 경우
23원계에서 한 성분의 혼합 자유에너지를 알고 다른 성분들의 혼합 자유에너지를 계산해야 하는 경우
32원계에서 두 성분의 혼합 자유에너지를 모르는 상태에서 자유에너지를 계산해야 하는 경우
42원계에서 한 성분의 활동도계수를 알고 다른 성분의 활동도계수를 계산해야 하는 경우
문제 47
엔트로피의 절대치를 구할 수 있는 근거를 제공하는 법칙은?
1열역학 제0법칙
2열역학 제1법칙
3열역학 제2법칙
4열역학 제3법칙
문제 48
황 32kg을 완전 연소시키기 위하여 필요한 산소량은 몇 kg 인가?
132
21
312
42
정답 및 해설

필요한 산소량은 32 kg이다. 황의 완전 연소 반응식은 S+O2→SO2S + O_2 \rightarrow SO_2이며, 황(S)의 원자량 32, 산소(O₂)의 분자량 32이다.

황 32kg은
32 kg32 g/mol=1000 mol\frac{32 \text{ kg}}{32 \text{ g/mol}} = 1000 \text{ mol}
이고, 반응식의 몰비가 1:1이므로 필요한 O₂도 1000mol이다. 따라서 필요한 산소량은
1000 mol×32 g/mol=32000 g=32 kg1000 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 32000 \text{ g} = 32 \text{ kg}이다.

문제 49
다음 중 발열량이 가장 높은 것은?
1CH4
2C3H8
3C2H2
4H2S
정답 및 해설

연료가스의 발열량은 보통 체적(몰) 기준으로 비교하며, 분자 내 C·H 원자 수가 많을수록 크다. 몰당 고위발열량은 약 C3H8 2220 kJ, C2H2 1300 kJ, CH4 890 kJ, H2S 약 560 kJ이다. 따라서 프로판의 발열량이 가장 높다.

문제 50
조연(Pb)의 건식정련시 제일 먼저 부유물(Dross)로 제거되는 성분은?
1Au
2Cu
3Bi
4Zn
문제 51
25°C에서 3mole의 H2(g)와 1mole의 N2(g)를 섞어서 이상기체 혼합물을 생성할 때 ΔSM(Entropy of mixing)는 약 몇 cal/K 인가?
14.5
25.5
36.5
47.5
정답 및 해설

혼합 엔트로피는 4.5 cal/K이다. 이상기체 혼합물의 엔트로피 변화는 각 기체의 부피 확장에 따른 엔트로피 증가로 계산된다.

혼합 전 전체 몰수는 3+1=4 mol이고, 혼합 후 각 기체는 전체 부피를 차지한다. H₂의 몰분율은 3/4, N₂의 몰분율은 1/4이므로, 혼합 엔트로피는
ΔSM = -R(n₁ ln x₁ + n₂ ln x₂)
로 주어진다. 여기서 R = 1.987 cal/(mol·K) ≈ 2 cal/(mol·K)를 사용하면
ΔSM = -2 × [3 ln(3/4) + 1 ln(1/4)] = -2 × [3 × (-0.288) + 1 × (-1.386)] = -2 × [-0.864 - 1.386] = -2 × (-2.25) = 4.5 cal/K이다.

문제 52
탈산원소 중 탈산력의 세기가 큰 것부터 순서대로 나열한 것은?
1Al＞Ca＞Mn＞Si
2Si＞Al＞Ca＞Mn
3Ca＞Al＞Si＞Mn
4Ca＞Si＞Al＞Mn
문제 53
일정 조성의 계에 대한 헬름홀츠 자유에너지는 어떤 변수들을 독립변수로 하는 함수인가?
1온도와 압력
2압력과 부피
3부피와 온도
4내부에너지와 엔탈피
정답 및 해설

헬름홀츠 자유에너지 F는 F = U - TS로 정의되며, 전미분을 구하면 dF = -SdT - PdV가 되므로 자연변수(natural variables)는 T와 V이다. 이는 헬름홀츠 자유에너지가 온도와 부피를 독립변수로 할 때 열역학적 포텐셜로 기능함을 의미한다. 정온·정부피 조건에서 자발적 변화의 방향을 판단하는 기준이 되는 열역학함수이기 때문에, 일정 조성의 계에서는 항상 온도와 부피를 독립변수로 표현된다.

문제 54
고체 탄소가 산화하여 이산화탄소 기체가 되는 반응이 다음과 같을 때, 1000K에서 반응의 형태와 방향으로 옳은 것은? (단, 반응전 산소와 CO2의 분압은 같다.)
1형태 : 발열반응, 반응방향 : CO2생성방향
2형태 : 흡열반응, 반응방향 : CO2생성방향
3형태 : 발열반응, 반응방향 : CO2생성역방향
4형태 : 흡열반응, 반응방향 : CO2생성역방향
정답 및 해설

ΔG° = -394100 - 0.84T 형태이므로 ΔH° = -394100 J (음수) → 발열반응이다.
1000K에서 ΔG° = -394100 - 0.84×1000 = -394940 J로 매우 큰 음수이며, 반응 전 O₂와 CO₂의 분압이 같아 반응지수 Q=1이므로 ΔG = ΔG° + RTlnQ = ΔG° < 0이 되어 정반응(CO₂ 생성방향)으로 자발적으로 진행된다.

문제 55
10g의 아연과 20g의 구리를 섞어 이상적으로 균일한 황동을 만들었을 때의 엔트로피 증가는 약 몇 cal/K 인가? (단, Cu, Zn의 원자량은 각각 63.5, 65.3g/mole 이다.)
13.8
20.58
30.38
46.0
정답 및 해설

이상용체의 혼합 엔트로피는 ΔS=−R∑niln⁡xi\Delta S = -R\sum n_i \ln x_i이다. 몰수는 nZn=10/65.3=0.153n_{Zn} = 10/65.3 = 0.153, nCu=20/63.5=0.315n_{Cu} = 20/63.5 = 0.315이므로 몰분율은 xZn=0.327x_{Zn} = 0.327, xCu=0.673x_{Cu} = 0.673이다.
대입하면 ΔS=−1.987 (0.153ln⁡0.327+0.315ln⁡0.673)=1.987×0.296≈\Delta S = -1.987\,(0.153\ln0.327 + 0.315\ln0.673) = 1.987 \times 0.296 \approx 0.58 cal/K이다.

문제 56
라울(Raoult)의 법칙에 따르는 이상용액에서 용질물질 B의 활동도 계수 γB는?
1γB=Cv
2γB＜1
3γB=0
4γB=1
문제 57
다음 중 이상기체의 가역단열과정에서 성립되는 관계식은? (단, ΔU = 내부에너지변화, q = 열, P = 압력, V = 부피, T = 온도, W = 일)
1
2P = RIT
3ΔU = q = W
4
정답 및 해설

가역단열과정(adiabatic process)에서는 q = 0(열 교환 없음)이므로, 열역학 제1법칙 ΔU = q - W에서 ΔU = -W가 성립한다. 이미지로 제시된 보기 중 이미지 확인 결과 TVγ−1=constTV^{\gamma-1} = \text{const}가 가역단열과정의 핵심 관계식이며 이상기체에서 직접 유도되는 식이다.

  • P = RIT: 이상기체 상태방정식이므로 단열과정에만 한정되지 않는다.
  • ΔU = q = W: 모두 같다는 식인데 단열과정에서 q = 0이므로 불가능하다.
  • 이미지로 제시된 다른 보기(일반적으로 PVγ=constPV^\gamma = \text{const} 형태): 이미지 확인 결과 단열과정의 관계식이다.
문제 58
다음 관계식 중 옳은 것은? (단, A : helmholtz 자유에너지, G : Gibbs 자유에너지, H : 엔탈피, E : 내부에너지, S : 엔트로피, T : 온도, P : 압력, V : 부피)
1H=S+PV
2A=E-TS
3G=A-PV
4G=P–TS
정답 및 해설

Helmholtz 자유에너지와 Gibbs 자유에너지의 정의를 확인하면, A = E - TS가 정확한 식이다. 각 보기를 검토하면: 1번 H = S + PV는 엔탈피의 정의 H = E + PV와 다르고, 3번 G = A - PV는 Gibbs 자유에너지의 정의 G = H - TS = (E + PV) - TS = A + PV와 부호가 반대이며, 4번 G = P - TS는 물리적 의미가 없는 식이다.

문제 59
고로에 주로 사용되는 내화재로 짝지어진 것은?
1카보랜덤, 마그네시아, 석고질
2지르코니아질, 규산질, 샤모트질
3점토질, 탄소질, 고알루미나질
4탄화규소, 크로마이트질, 납석질
정답 및 해설

고로(용광로)는 1,500°C 이상의 극고온에서 철광석을 제련하므로, 이를 견딜 수 있는 내화재가 필요하다. 정답 3번의 점토질·탄소질·고알루미나질은 모두 고로의 주요 내화재다. 점토질 내화재는 고로 상부와 중부에, 탄소질은 하부(용탕 접촉부)의 높은 내화성을 위해, 고알루미나질은 우수한 내열성으로 광범위하게 사용된다. 반면 1번의 석고질은 저온 재료, 2번의 지르코니아질과 샤모트질은 고로용으로 제한적이며, 4번의 납석질은 내화재로 부적합하다.

문제 60
다음 중 열전도율의 단위로 옳은 것은?
1kcal/h
2kcal/m·h·°C
3Kcal/h·°C
4kcal/m3h·°C
정답 및 해설

열전도율의 올바른 단위는 kcal/m·h·°C이다. 열전도율은 단위 시간당 단위 두께를 통해 단위 면적으로 전달되는 열량을 단위 온도차로 나눈 값이며, 그 정의식은 k=Q⋅dA⋅t⋅ΔTk = \frac{Q \cdot d}{A \cdot t \cdot \Delta T}이다.

여기서 Q는 열량(kcal), d는 두께(m), A는 면적(m²), t는 시간(h), ΔT는 온도차(°C)이므로 단위는
kcal⋅mm2⋅h⋅°C=kcalm⋅h⋅°C\frac{\text{kcal} \cdot \text{m}}{\text{m}^2 \cdot \text{h} \cdot °C} = \frac{\text{kcal}}{\text{m} \cdot \text{h} \cdot °C}
가 된다.

kcal/h는 두께 정보가 없고, Kcal/h·°C는 면적 정보가 없으며, kcal/m 3 h·°C는 분모에 m³이 들어가 차원이 맞지 않으므로 kcal/m·h·°C가 유일하게 올바른 열전도율의 단위다.

문제 61
최대 전단응력 항복조건과 관련이 가장 깊은 것은?
1Tresca
2Frank
3Cottrell
4lattice
문제 62
의 값으로 옳은 것은? (단, a0는 격자상수이다.)
1
2
3
4
문제 63
다음 중 피로파괴에 대한 설명으로 옳은 것은?
1반복하중 없이 충격에 의해서만 얻어진다.
2파면이 주 인장응력 방향에 평행하다.
3파면에는 주로 원형자국(beach mark)이 나타난다.
4최대 인장응력이 최소가 되어야 피로파괴가 일어난다.
정답 및 해설

원형자국(beach mark, 또는 클램셸 무늬)은 피로파면에서 하중 변동에 따라 반복적으로 형성되는 특징적인 패턴으로, 파면 진행 과정에서 응력 변동에 의해 만들어지는 동심원형 줄무늬이다.

  • 반복하중 없이 충격에 의해서만 얻어진다: 피로파괴는 반복 또는 변동하중에 의해 발생하므로 거짓이다.
  • 파면이 주 인장응력 방향에 평행하다: 피로파괴 파면은 주 인장응력에 수직으로 진행하므로 거짓이다.
  • 최대 인장응력이 최소가 되어야 피로파괴가 일어난다: 최대 인장응력이 작을수록 피로수명이 길어지지만, 반복하중이 있으면 응력값에 관계없이 피로파괴가 일어날 수 있으므로 거짓이다.
문제 64
균질변형에서 경계마찰계수(m)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1부착인 경우는 1 이다.
2완전 미끄러짐은 0 (Zero)이다.
3계면에서의 전단응력은 재료의 전단항복응력을 초과한다.
4m은 계면전단강도/전단항복응력으로 표현된다.
문제 65
다음 중 잔류응력에 대한 설명으로 틀린 것은?
1상변태를 촉진한다.
2재료의 부식을 방지한다.
3소성변형이나 파괴의 원인이 된다.
4소량의 소성변형에 의해서도 잔류응력을 제거할 수 있다.
문제 66
압출가공에 대한 설명으로 틀린 것은?
1직접 압출을 전방 압출이라 한다.
2간접 압출을 후방 압출이라 한다.
3압출력은 간접 압출이 직접 압출보다 작다.
4간접압출은 제품의 램 진행방향과 같은 방향으로 압출된다.
문제 67
다음 중 압하율을 크게 하는 조건이 아닌 것은?
1지름이 큰 롤을 사용한다.
2압연 온도를 높여 준다.
3롤 회전속도를 빠르게 한다.
4압연재를 뒤에서 밀어 준다.
문제 68
금속에 탄성한계 내의 하중이 가해졌을 때, 응력과 변형률의 관계로 옳은 것은? (단, σ : 공칭응력, E : 탄성계수, ε : 공칭변형률이다.)
1σ = E × ε
2σ = E / ε
3σ = E + ε
4σ = E - ε
문제 69
바우싱거 효과(Bauschinger effect)를 설명한 것 중 틀린 것은?
1비틀림 변형의 경우에서 명백히 관찰된다.
2소성 변형에 대한 저항이 이력(hysteresis)과 관계가 있다.
3응력의 변화가 작은 경우 바우싱거 효과는 무시될 수 있다.
4한번 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전보다 큰 응력에서 항복이 생긴다.
문제 70
상온에서 HCP 결정조직을 갖는 금속으로만 짝지어진 것은?
1Be, Zn, Mg
2Ag, Al, Ni
3Ba, Fe, Mo
4Cr, Au, Ti
문제 71
다음 그래프 중 완전탄성응력-변형률 곡선으로 가장 적절한 것은?
1
2
3
4
문제 72
3개의 주응력 σ1, σ2, σ3의 관계가 σ1＞σ2＞σ3 과 같을 때, 항복응력이 k 라면, 단축인장에서의 항복조건은?
1σ1-σ2=2k
2σ2-σ1=2k
3σ2=2k
4σ1=2k
문제 73
크리프의 곡선에 대한 설명 중 틀린 것은?
11단계 크리프는 변율이 점차 증가하는 단계이다.
22단계 크리프는 정상크리프라고도 한다.
33단계 크리프는 시편의 유효단면적이 감소하는 단계이다.
4크리프 한도란 어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대응력이다.
문제 74
Hall-Petch 식으로 설명되는 재료의 강화기구는?
1분산강화
2고용강화
3결정립계에 의한 강화
4점결함에 의한 경화
정답 및 해설

Hall-Petch 식이 설명하는 강화기구는 결정립계가 전위 이동의 장애물로 작용하여 미세한 결정립일수록 강도가 증가하는 현상이므로 결정립계에 의한 강화이다.

Hall-Petch 식은 결정립 크기와 항복강도의 관계를 나타내는 식으로, σy=σ0+kyd1/2\sigma_y = \sigma_0 + \frac{k_y}{d^{1/2}} 형태이다(여기서 d는 결정립 크기). 나머지는 모두 다른 기구이다.

  • 분산강화: 석출물 입자에 의한 강화
  • 고용강화: 용질 원자의 편석에 의한 강화
  • 점결함 경화: 공공과 전위 사이의 상호작용
문제 75
샤르피 충격시험에서 해머를 올렸을 때의 각도를 α, 시험편 파단 후의 각도를 β라고 할 때, 충격흡수 에너지를 구하는 식은? (단, W는 해머의 무게, R은 해머의 회전축 중심에서 무게 중심까지의 거리이다.)
1WR(cosα -1)
2WR(cosβ -1)
3WR(cosβ -cosα)
4WR(cosα -cosβ)
문제 76
면심입방격자 구조에서 최대 조밀원자면의 적층순서로 옳은 것은?
1ABC ABCABC
2ABC ACA BCA
3ABC ACB CAB
4ABA BAB ABA
문제 77
파괴 과정 중에 소성변형이 거의 없고 균열의 전파속도가 빠른 파괴는?
1연성파괴
2취성파괴
3전단파괴
4컵-원뿔형파괴
문제 78
면심입방격자의 슬립면과 슬립방향을 바르게 나타낸 것은?
1(110)-[111]
2(111)-[110]
3(001)-[110]
4(110)-[101]
문제 79
재결정 거동에 영향을 주는 용인과 재결정에 대한 설명으로 틀린 것은?
1재결정을 일으키는 데에는 최소한의 변형이 필요하다.
2변형정도가 작을수록 재결정을 일으키는데 필요한 온도는 낮아진다.
3금속의 순도가 높아질수록 재결정온도는 감소한다.
4가공온도가 증가하면, 같은 재결정 거동을 얻는데 필요한 변형량이 증가한다.
문제 80
회복 및 재결정에 대한 설명으로 틀린 것은?
1전기저항은 회복의 과정에서 서서히 감소한다.
2경도는 회복의 과정에서 별로 변하지 않고 재결정의 단계에서 급격히 감소한다.
3연신율은 회복의 과정에서 별로 변하지 않고 재결정의 단계에서 급격히 증가한다.
4인장강도는 회복의 단계에서 급격히 감소하고, 재결정 단계에서는 급격히 증가한다.
문제 81
양극산화 두께 측정법 중 비파괴식 두께 측정법은?
1와류에 의한 방법
2산화피막 용해에 의한 방법
3절단시험편을 통한 현미경 측정법
4충격시험을 통한 방법
문제 82
양극산화피막이 경질인 경우 피막의 비커스 경도(Hv)범위로 옳은 것은?
1500~600
2350~450
3200~300
450~150
문제 83
다음 중 SEM을 이용하여 샘플을 분석할 때 전도성 코팅이 필요한 소재는?
1플라스틱
2알루미늄
3Fe-Al합금
4구리
문제 84
고속도금을 하기 위한 방법으로 틀린 것은?
1금속이온의 농도를 크게 한다.
2확산정수가 작은 염을 사용한다.
3액의 온도를 높여 작업한다.
4액의 교반을 심하게 해준다.
문제 85
염욕(salt bath) 열처리 중 염의 일반적인 구비 조건이 아닌 것은?
1가급적 흡수성 또는 조해성이 적어야 한다.
2용해가 어렵고 유해가스 발생이 적어야 한다.
3열처리 온도에서 염욕의 점성이 적고 증발 휘산량이 적어야 한다.
4염욕의 순도가 높고 유해 불순물을 포함하지 않는 것이 좋다.
문제 86
다음 중 뜨임 균열의 대책으로 옳지 않은 것은?
1빨리 가열한다.
2잔류응력을 제거한다.
3응력이 집중되는 부분은 열처리에 적합하게 설계한다.
4탈탄층을 제거하고 뜨임한다.
문제 87
물리적 기상도금인 PVD의 특징이 아닌 것은?
1처리온도가 높다.
2기계적으로 응착이 된다.
3밀착성이 CVD 보다 낮다.
4가열할 수 없는 물체에 적용할 수 있다.
문제 88
1기압에 해당되지 않는 것은?
1760 torr
276 cmHg
3101325 N/m2
41013 Pa
정답 및 해설

1013 Pa는 정확한 1기압 값 101,325 Pa에서 소수점 자리가 맞지 않아 1기압에 해당하지 않는다. 1기압의 정의는 760 mmHg 또는 76 cmHg이며, SI 단위로는 101,325 Pa(N/m²)에 해당한다.

  • 760 torr: 1 torr = 1 mmHg이므로 760 torr = 760 mmHg = 1기압이다.
  • 76 cmHg: 76 cmHg = 760 mmHg = 1기압이다.
  • 101,325 N/m²: 1기압의 SI 표현이다.
문제 89
강재의 침탄시 각종 원소가 침탄에 미치는 영향으로 옳은 것은?
1Si는 침탄성을 증진시키는 효과가 크다.
2Mn은 침탄성을 저해시키는 효과가 크다.
3Ni은 표면탄소농도 및 침탄깊이를 증가시킨다.
4Cr은 강중에 탄소의 확산속도를 느리게 한다.
정답 및 해설

침탄시 합금원소들은 침탄성(carburizing susceptibility)에 서로 다른 영향을 미친다. Si는 침탄성을 저해하므로 1번 거짓, Mn은 침탄성을 증진시키므로 2번 거짓, Ni은 침탄성을 증진시키지만 표면탄소농도와 침탄깊이를 직접 증가시키지는 않고 침탄층의 경도와 강인성을 향상시키는 역할을 하므로 3번 거짓이다. Cr은 탄소와 강한 친화력을 가져 크롬카바이드를 형성하면서 강 내부에서 탄소의 확산속도를 지연시키므로 4번이 정답이다.

문제 90
질화처리층의 특성으로 틀린 것은?
1경화층은 얕고, 경화는 침탄한 것보다 우수하다.
2마모 및 부식에 대한 저항이 크다.
3질화법 실행 후 퀜칭을 실시하여야 하며 변형이 커서 주의해야 한다.
4가열온도가 높으면 경도는 저하되지만 질화심도는 커진다.
문제 91
다음 중 인산염 피막의 종류가 아닌 것은?
1인산망간 피막
2인산아연 피막
3인산철 피막
4인산니켈 피막
문제 92
물리적 증착법의 종류가 아닌 것은?
1진공증착법
2음극스퍼터링
3이온도금
4플라즈마아크
정답 및 해설

물리적 증착법(PVD, Physical Vapor Deposition)은 재료를 물리적으로 기화시켜 기판 위에 증착하는 방법으로, 진공증착법(참진공증착)과 스퍼터링(음극스퍼터링)이 대표적이다. 이온도금도 이온 빔을 이용한 물리적 증착 방식이다. 반면 플라즈마아크는 화학적 기상증착(CVD) 또는 용사법(thermal spray) 범주에 속하며, 플라즈마 아크로 모재를 녹여 분사하는 방식으로 물리적 증착법의 정의에 부합하지 않는다.

문제 93
염욕의 열화를 방지하기 위하여 1000℃ 이상의 고온 염욕시 첨가하는 것은?
1NaCl
2CaSi2
3Mn-Al
4H2SO4
문제 94
탈탄의 방지책이 아닌 것은?
1염욕 및 금속욕에서 가열한다.
2표면에 금속도금을 한다.
3고온에서 장시간 가열한다.
4중성 분말제속에서 가열한다.
문제 95
시안화구리 도금액 중 고농도액의 조성에 해당되지 않는 것은?
1수산화칼륨
2시안화구리
3산화카드뮴
4시안화나트륨
정답 및 해설

시안화구리 도금액의 고농도액은 시안화구리(CuCN), 시안화나트륨(NaCN), 수산화칼륨(KOH)을 주성분으로 구성되며, 이들은 각각 구리 이온 공급, 착화제 역할, 전도도 조절 및 pH 관리를 담당한다. 산화카드뮴(CdO)은 시안화구리 도금액의 표준 조성에 포함되지 않는 물질이며, 카드뮴은 독성이 강해 현대의 도금 공정에서 제한되거나 금지되는 원소다.

문제 96
금속 위의 착색은 장식, 내식, 광학적 기능을 얻기 위하여 실시하는데, 다음의 착색 방법 중에서 철강의 착색방법이 아닌 것은?
1알칼리착색법
2인산염피막법
3알로딘(Alodine)법
4템퍼칼라(Tempercolor)
정답 및 해설

알로딘(Alodine)법은 알루미늄 및 알루미늄 합금의 착색 방법으로, 크롬산 기반의 화학 피막을 형성하여 황색~녹색의 색상을 생성한다. 반면 1번 알칼리착색법은 철강을 수산화나트륨 용액에서 가열하여 검은색으로 착색하는 방법, 2번 인산염피막법은 철강을 인산염 용액에 침적하여 회색~검은색 피막을 형성하는 방법, 4번 템퍼칼라는 철강을 고온 가열하여 산화막의 두께로 인한 간섭색을 이용해 착색하는 방법으로 모두 철강의 대표적인 착색 방법이다.

문제 97
용사법에 사용되는 세라믹 재료의 특징으로 틀린 것은?
1열전도율이 금속에 비해 높다.
2온도 및 약품에 대해 매우 안정적이다.
3Al2O3는 열전도율이 가장 높다.
4TiO2를 첨가하면 코팅의 기공률이 감소한다.
정답 및 해설

용사법에 사용되는 세라믹 재료의 특징을 평가하는 문항으로, 정답은 1번이다. 세라믹 재료는 금속에 비해 열전도율이 낮다는 것이 일반적 특성인데, 보기 1은 이를 반대로 서술했으므로 틀렸다. 보기 2는 정확하며, 보기 3의 Al₂O₃는 용사 코팅용 세라믹 중 열전도율이 상대적으로 높은 재료로 알려져 있다. 보기 4는 TiO₂ 첨가가 코팅 밀도를 증가시켜 기공률을 감소시키는 효과를 나타내므로 정확하다.

문제 98
주사전자현미경은 조성에 따른 콘트라스트를 영상화 할 수 있어서 상의 분포를 쉽게 알 수 있다. 이러한 조성에 의한 콘트라스트를 발생시키는 전자는?
1후방산란전자
2이차전자
3Auger전자
4캐소드광전자
문제 99
PVD 법에서 저항발열원으로 사용하는 내열성 금속이 아닌 것은?
1W
2Cu
3Mo
4Ta
문제 100
플라즈마 CVD 방법으로 코팅하는 이유가 아닌 것은?
1밀착력의 향상을 위해
2Aspect Ratio를 높이기 위해
3소지금속의 변형을 예방하기 위해
4저온에서 코팅이 가능하게 하기 위해
정답 및 해설

플라즈마 CVD는 저온(100~300°C)에서 작동하므로 소지금속의 변형을 막을 수 있고, 이온 충돌에 의한 밀착력 향상이 특징이며, 플라즈마 환경에서 화학반응이 활성화되어 코팅이 가능하다. Aspect Ratio(높이/폭의 비)를 높이는 것은 식각(Etching)이나 깊은 구멍 형성 공정의 목적이며, 코팅 두께를 균일하게 형성하는 CVD의 특성과는 무관하다.

금속재료기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
19년 1회차
총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
0.5%Wt 탄소강이 A1선 직상에서 평형상태를 유지하고 있는 경우 미세조직을 구성하고 있는 상 성분의 양은? (단, α의 탄소함유량은 0.025%, 공석점의 탄소함유량은 0.8%이다.)
1페라이트 12%, 오스테나이트 88%
2페라이트 18%, 오스테나이트 82%
3페라이트 27%, 오스테나이트 73%
4페라이트 39%, 오스테나이트 61%
문제 2
압력이 일정한 분위기에서 3성분계가 4개의 상으로 존재할 경우 자유도는?
10
21
32
43
문제 3
2성분계 상태도에 대한 설명으로 틀린 것은?
1상태도 중에 나타나는 수평선의 자유도는 0(zero)이다.
21개의 수평선은 2개 영역의 경계선이 된다.
3상태도 상의 한 구역에는 3개 이상의 상이 존재할 수 없다.
4상태도 위에 서로 대응하고 있는 곡선은 평형상태에 있는 2개 상의 조성을 나타낸다.
정답 및 해설

2성분계 상태도의 수평선은 공정·포정 같은 3상 불변반응선으로, 자유도는 F=C−P+1=2−3+1=0F = C - P + 1 = 2 - 3 + 1 = 0이다. 이 수평선은 위아래로 3개의 2상 영역(예: L+α, L+β, α+β)과 맞닿으므로 2개 영역의 경계선이라는 설명은 틀리다. 2성분계에서 3상은 수평선 위에서만 공존하며, 한 구역 안에는 존재할 수 없다.

문제 4
Bravais 격자 중 격자상수가 a = b = c, 축각이 α=β=γ≠90° 인 결정계는?
1Cubic system
2Triclinic system
3Trigonal system
4Orthorhombic system
정답 및 해설

주어진 조건 a = b = c(세 격자상수가 모두 같음)와 α=β=γ≠90°(세 축각이 모두 같으나 직각이 아님)를 만족하는 결정계는 Trigonal system(삼방정계)이다. Trigonal system은 a=b=c이면서 α=β=γ≠90°를 만족하며, 특히 세 축이 대칭적으로 기울어진 rhombohedral 구조를 가진다.

Bravais 격자는 격자상수와 축각의 관계에 따라 7개 결정계로 분류된다.

  • Cubic system: a=b=c이지만 α=β=γ=90°이므로 조건을 만족하지 않는다.
  • Triclinic system: a≠b≠c이고 α≠β≠γ이므로 조건을 벗어난다.
  • Orthorhombic system: a≠b≠c이고 α=β=γ=90°이다.
문제 5
재결정시 변화하는 기계적 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1경도가 커진다.
2연신율이 작아진다.
3인장강도가 커진다.
4탄성한도가 작아진다.
문제 6
금속을 냉간 가공할 때 나타나는 현상이 아닌 것은?
1잔류응력 감소
2전위밀도 증가
3연신율 저하
4강도 증가
문제 7
50%의 Cu와 50%의 Au로 이루어진 합금의 장범위 규칙도가 1 일 때, 이 합금의 배열 엔트로피는?
10 J/mol
2-2.76 J/mol
35.76 J/mol
4-0.69 J/mol
정답 및 해설

장범위 규칙도(long-range order parameter) S = 1은 완전히 규칙적인 정렬 상태를 의미하며, 이는 Cu와 Au 원자가 결정격자에서 특정 부위에만 배치되어 있다는 뜻이다. 따라서 배열 엔트로피는 0 J/mol이다.

배열 엔트로피는 원자들이 격자 위치에 무작위로 배열될 수 있는 정도를 나타내는데, 완전 규칙도(S = 1)에서는 원자의 위치가 완전히 고정되어 배치 방식이 1가지이므로
Sconfig=kBln⁡(1)=0S_{\text{config}} = k_B \ln(1) = 0이다.

문제 8
금속간 화합물에 대한 설명으로 옳은 것은?
1금속과 비금속이 결합한 화합물이다.
2일반적으로 연하며 간단한 결정구조를 갖는다.
3일반적으로 융점이 낮아 고온에서 분해되지 않는다.
4CuAl2합금은 금속간화합물이다.
문제 9
담금질 열처리에 의하여 얻어지는 조직 중 가장 체적 변화가 큰 조직은?
1roughpearlite
2martensite
3finepearlite
4austenite
문제 10
재결정에 대한 설명으로 옳은 것은?
1재결정 온도가 감소하면 어닐링 시간이 감소한다.
2금속의 순도가 높을수록 재결정 온도는 증가한다.
3변형 정도가 작을수록 재결정을 일으키는데 필요한 온도는 높아진다.
4가공온도가 증가하면 같은 재결정 거동을 얻는데 필요한 변형량이 감소한다.
문제 11
평형응고온도 이하까지 냉각되는 현상은?
1재결정
2슬립
3과냉
4잠열
문제 12
다음 그림에서 빗금친 면의 Miller 지수는?
1(100)
2(112)
3(111)
4(110)
문제 13
냉간 가공된 금속을 재가열 시 일어나는 현상이 아닌 것은?
1회복
2전위증가
3결정립 성장
4재결정
문제 14
탄소강을 담금질한 후 저온 뜨인 처리할 때 잔류 오스테나이트가 분해하여 뜨임 마텐자이트와 ε탄화물을 형성하는 단계는?
11단계(100~120℃)
22단계(200~300℃)
33단계(300~400℃)
44단계(400~650℃)
정답 및 해설

2단계(200~300℃)에서 잔류 오스테나이트가 분해하여 뜨임 마텐자이트(tempered martensite)와 ε탄화물을 형성한다. 탄소강의 저온 뜨임(tempering) 공정에서 잔류 오스테나이트(retained austenite)의 분해는 단계별로 진행된다.

이는 담금질 후 실온에서 완전히 마텐자이트로 변환되지 않은 잔류 오스테나이트가 가열 시 뜨임 마텐자이트와 초미세한 ε-Fe₂C 탄화물로 석출되는 과정으로, 강도와 경도를 유지하면서 인성을 개선하는 핵심 단계이다.

문제 15
금속 및 합금시편에서 X-선 회절기로부터 얻을 수 있는 정보가 아닌 것은?
1결정구조
2면간거리
3원자간 결합력
4격자상수
문제 16
다음 중 비정질에 해당되지 않는 것은?
1아몰퍼스메탈
2무정형
3비결정
4규칙계
문제 17
금속간 화합물(intermetallic compound)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1전기저항이 크다.
2경도가 높고 취성이 있다.
3고온에서 분해된다.
4규칙-불규칙 변태가 있다.
정답 및 해설

금속간 화합물은 두 종류 이상의 금속 원소가 화학적 결합을 이루어 형성되는 화합물로, 1·2·3번은 모두 금속간 화합물의 특성이다. 전기저항이 크고, 경도가 높으면서 취성을 나타내며, 고온에서 분해되는 경향이 있다. 반면 4번 규칙-불규칙 변태(order-disorder transformation)는 금속간 화합물이 아닌 고용체(solid solution)에서 일어나는 현상으로, 온도 변화에 따라 원자가 규칙적 배열에서 불규칙적 배열로 전환되는 것을 의미한다. 금속간 화합물은 이미 고정된 화학 조성과 결정 구조를 가지므로 규칙-불규칙 변태가 특징적이지 않다.

문제 18
마텐자이트(martensite)가 경도가 큰 이유를 설명한 것 중 옳은 것은?
1결정이 조대화되기 때문이다.
2풀림에 의한 서냉 때문이다.
3급냉으로 인한 내부응력 때문이다.
4탄소 원자에 의한 철 격자의 약화 때문이다.
문제 19
순철을 매우 느린 속도로 가열하여 910℃에서 동소 변태를 할 때 일어나는 현상은?
1체적이감소한다.
2체적의변화가없다.
3체적이증가한다.
4결정구조가 HCP로 변한다.
문제 20
Fe-C 평형상태도에서 나타날 수 있 는반응이 아닌 것은?
1공정반응
2포정반응
3재융반응
4공석반응
문제 21
고강도 알루미늄 합금인 두랄루민에 강도를 더욱 증가 시킨 초초두랄루민(extra super duralumin, ESD)은 두랄루민에 어떤 원소를 추가하여 제조되는가?
1C
2W
3Si
4Zn
정답 및 해설

두랄루민(duralumin)은 Al-Cu 계 합금으로 주로 구성되며, 여기에 Zn(아연)을 추가하면 초초두랄루민(ESD)이 된다. Zn은 알루미늠 합금의 강도를 현저히 증가시키는 원소로, 두랄루민에 Zn을 첨가하면 시효경화(age hardening) 효과를 강화하여 인장강도와 경도를 더욱 높일 수 있다. C, W, Si는 알루미늠 합금 강도 향상에 주요 역할을 하지 않으므로 정답은 Zn이다.

문제 22
황동에서 발생하는 자연균열(season cracking)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1암모니아 분위기에서는 응력부식균열을 방지한다.
2도료를 사용하거나 아연도금을 하면 방지할 수 있다.
3관이나 봉 등의 가공재에서 잔류응력에 기인하는 균열이다.
4185~260℃에서 응력제거 풀림을 하면 발생억제에 효과적이다.
문제 23
분말야금에서 요구되는 금속분말의 기본적인 특성이 아닌 것은?
1입자의 형상
2입자의 산화성
3입자의 다공성
4입도 및 입도분포
문제 24
탄소강에 합금원소를 첨가하는 목적이 아닌 것은?
1내식성 및 내마모성을 향상시킨다.
2합금원소에 의한 기지를 고용강화한다.
3미려한 표면에 광택이 생기도록 한다.
4변태속도의 변화에 따른 열처리 효과를 향상시킨다.
문제 25
다음의 조직 중 경도가 가장 큰 것은?
1마텐자이트
2펄라이트
3페라이트
4베이나이트
문제 26
구상흑연주철의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?
1내식성을 개선하려면 Si, Ni 등을 첨가한다.
2감쇠능은 일반 탄소강보다 많이 떨어진다.
3Mg, Ca 등을 첨가하여 흑연을 구상화한 것이다.
4흑연 구상화 처리 후 용탕상태로 방치하면 페딩(fading) 현상이 일어난다.
정답 및 해설

구상흑연주철의 감쇠능을 묻는 문항이다. 구상흑연주철은 흑연이 구형으로 분산되어 있어 응력 집중이 적고, 감쇠능(damping capacity)이 일반 탄소강보다 우수하므로 '감쇠능은 일반 탄소강보다 많이 떨어진다'는 설명이 틀렸다.

  • 내식성 개선: Si와 Ni 첨가로 내식성이 개선되는 것이 맞다.
  • 흑연 구상화: Mg(마그네슘)이나 Ca(칼슘) 등의 구상화원소를 용탕에 첨가하여 흑연을 구상화하는 표준 공정이다.
  • 용탕 방치: 구상화 처리 후 용탕을 방치하면 Mg가 산화·증발하여 구상화 효과가 감소하는 페딩(fading) 현상이 발생하는 것이 맞다.
문제 27
탄소강에서 펄라이트(pearlite)의 조직으로 옳은 것은?
1오스테나이트 + 시멘타이트
2페라이트 + 오스테나이트
3페라이트 + 시멘타이트
4레데뷰라이트 + 오스테나이트
문제 28
특수강인 엘린바에 대한 설명으로 옳은 것은?
1열팽창계수가 아주 크다.
2규소계 합금 금속이다.
3구리가 다량 함유되어 있어 전도율이 좋다.
4초음파 진동소자, 계측기기, 전자장치 등에 사용한다.
정답 및 해설

엘린바(Elinvar)는 철·니켈·크롬 합금으로 만들어진 특수강으로, 가장 큰 특징은 온도 변화에 따른 탄성률 변화가 거의 없다는 것이다. 이러한 온도 안정성과 탄성 안정성이 우수한 특성을 활용하여 초음파 진동소자, 계측기기, 정밀 전자장치 등에 실제로 사용된다.

  • 열팽창계수가 아주 크다: 엘린바는 오히려 열팽창계수가 매우 작아 온도에 영향을 받지 않으므로 정밀 계측 기구에 적합하다.
  • 규소계 합금 금속이다: 규소계가 아닌 철·니켈·크롬계 합금이다.
  • 구리가 다량 함유되어 전도율이 좋다: 엘린바는 구리를 포함하지 않으며 전도율이 좋은 특성은 갖지 않는다.
문제 29
분말야금법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?
1고용융점 재료의 제조가 가능하다.
2절삭가공 생략이 가능하다.
3제품의 크기에 제한이 없다.
4공공이 분산된 재료의 제조가 가능하다.
정답 및 해설

분말야금법은 분말을 압축·소결하여 제품을 만드는 공정으로, 제품의 크기와 형상이 금형의 크기에 의해 제한된다. 고용융점 재료도 분말 상태에서 소결하므로 제조 가능하고(1번 참), 기존 주조·단조에 비해 절삭가공을 생략하거나 최소화할 수 있으며(2번 참), 분말을 혼합하면 공공이 균일하게 분산된 복합재료 제조도 가능하다(4번 참). 따라서 정답은 제품 크기의 제한성을 간과한 3번이다.

문제 30
고융점 금속에 관한 설명으로 틀린 것은?
1증기압이 낮다.
2Mo는 체심입방격자를 갖는다.
3융점이 높으므로 고온강도가 크다.
4W, Mo는 열팽창계수가 높고,탄성률이 낮다.
정답 및 해설

W와 Mo 같은 고융점 금속은 열팽창계수가 낮고 탄성률(강성)이 높다는 특성을 가진다. 높은 융점과 원자 결합의 강함은 열팽창을 억제하고 탄성률을 증가시키는 요인이므로, 문항의 "열팽창계수가 높고 탄성률이 낮다"는 서술은 고융점 금속의 특성과 정반대다.

  • 증기압이 낮다: 고융점 금속은 증기압이 낮고 고온에서도 원자 결합이 강하게 유지되므로 맞다.
  • Mo는 체심입방격자를 갖는다: Mo(몰리브덴)는 체심입방(BCC) 격자를 가지므로 맞다.
  • 고온강도가 크다: 융점이 높으면 고온에서 원자 열진동이 제한되어 고온강도가 크다는 원리도 맞다.
문제 31
탄소강에 함유된 원소의 영향으로 틀린 것은?
1P는 결정립을 조대화시킨다.
2Si는 연신율과 충격값을 증가시킨다.
3Mn은 경화능을 증대시키며 고온에서 결정립 성장을 억제시킨다.
4S는 강도, 연신율, 충격치를 감소시킨다.
문제 32
비중 약 9.75, 용융점 약 265℃인 금속이며, 특히 응고할 때 팽창하는 금속은?
1Sn
2Ni
3Bi
4Pb
정답 및 해설

응고 시 팽창하는 금속은 비스무스(Bi)이다. 대부분의 금속은 응고할 때 수축하지만, 비스무스는 액체 상태보다 고체 상태의 밀도가 더 낮아 응고 시 부피가 증가하는 특이한 성질을 가지고 있으며, 비중 약 9.75, 용융점 약 265℃로 주어진 조건과 정확히 일치한다.

  • 주석(Sn): 용융점이 232℃이고 응고 시 수축한다.
  • 니켈(Ni): 비중 8.9에 용융점 1455℃로 조건이 맞지 않는다.
  • 납(Pb): 비중 11.3에 용융점 327℃로 역시 조건을 충족하지 않는다.
문제 33
금속재료 경도시험방법 중 압입에 의한 것이 아닌 것은?
1쇼어경도
2비커스경도
3로크웰경도
4브리넬경도
문제 34
구리합금 중 석출경화성이 있으며, 가장 높은 강도와 경도를 갖는 합금은?
1Cu-Zn
2Cu-Sn
3Cu-Ag
4Cu-Be
문제 35
고망간강의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?
1열전도성이 우수하며, 팽창계수가 작다.
2상온에서 오스테나이트의 기지를 갖는다.
3고온에서 서냉하면 결정립계에 탄화물이 석출한다.
4인성을 부여하기 위하여 수인법(water toughening)을 이용한다.
정답 및 해설

고망간강(하드필드강)은 오스테나이트 조직이다. 그래서 열전도성이 나쁘고 열팽창계수가 크다. 상온에서 오스테나이트 기지를 가지며, 고온에서 서냉하면 입계에 탄화물이 석출해 취약해진다. 이를 막기 위해 1000~1100℃에서 급랭하는 수인법으로 인성을 부여한다.

문제 36
구리의 절삭성을 개선시키고 도전율은 약 90%로 유지하게 하는 원소로 약 0.5% 정도를 첨가하는 것은?
1H
2Ag
3Zn
4Te
정답 및 해설

구리 합금에서 절삭성을 개선하면서 도전율을 유지해야 하는 원소는 텔루륨(Te)이다. Te는 구리에 소량(약 0.5%) 첨가되면 brittleness를 증가시켜 절삭성을 크게 향상시키는 동시에, 도전율 손실이 상대적으로 적어 약 90% 수준을 유지할 수 있다.

  • H: 구리의 취성을 증가시키지만 도전율을 크게 해친다.
  • Ag: 도전율은 우수하지만 절삭성 개선 효과가 미미하다.
  • Zn: 황동을 형성하여 도전율을 크게 저하시킨다.

따라서 절삭성과 도전율의 균형을 맞추는 첨가원소는 Te이다.

문제 37
오스테나이트계 스테인리스강에 대한 설명으로 틀린 것은?
1대표적인 조성은 18%Cr – 8%Ni 이다.
2자성체이며, FCC의 결정구조를 갖는다.
3오스테나이트조직은 페라이트조직보다 원자밀도가 높아 내식성이 좋다.
41100℃ 부근에서 급냉하는 고용화처리를 하여 균일한 오스테나이트조직으로 사용한다.
문제 38
60~70%Ni에 Cu를 첨가한 합금은?
1엘린바
2플래티나이트
3모넬메탈
4콘스탄탄
정답 및 해설

60~70%Ni에 Cu를 첨가한 합금은 모넬메탈(Monel metal)이다. 모넬메탈은 Ni 60~70%, Cu 25~30%를 주성분으로 하며, 우수한 내식성과 기계적 강도를 가져 해수 부식 환경이나 화학 장비에 널리 사용된다. 엘린바는 철-니켈 합금, 플래티나이트도 철-니켈 합금, 콘스탄탄은 Cu-Ni 합금(구리 55~60%)으로 각각 다른 조성을 갖는다.

문제 39
용강을 레이들에서 완전 탈산시킨 강은?
1Killed강
2Rimmed강
3Capped강
4Semi-killed강
정답 및 해설

강의 산소 함량과 탈산 정도에 따라 분류할 때, Killed강은 레이들에서 강력한 탈산제(주로 Al, Si, Mn 등)를 첨가하여 완전히 탈산시킨 강이다. 반면 Rimmed강은 탈산제를 거의 첨가하지 않아 산소 함량이 높고, Semi-killed강은 중간 정도의 탈산을 거치며, Capped강은 Rimmed강의 표면부만 선택적으로 탈산시킨 것이다. Killed강은 조직이 균일하고 편석이 적어 품질이 우수하므로 고급강 제조에 사용된다.

문제 40
가공용 Mg 합금으로 상태도 651℃ 부근에서 포정 반응을 하며 용접성, 고온 성형성 및 내식성이 양호한 합금계는?
1Mg –Mn계 합금
2Mg –Zn계 합금
3Mg –Zr계 합금
4Mg –Ce계 합금
문제 41
다음 리차드 법칙이 나타내는것은?
1금속의 종류에 관계 없이 융해열이 일정하다.
2원자량 또는 분자량이 크면 융해열이 많이 필요하다.
3용융점이 높은 금속일수록 많은 융해열이 필요하다.
4상태의 변화에는 금속에 관계없이 일정량의 열이 필요하다.
문제 42
다음 중 열역학 제1법칙을 가장 잘 설명한 것은?
1에너지 보존의 법칙이다.
2열적 평형상태에 관한 법칙이다.
3내부에너지의 변화는 항상 한 일과 같다.
4내부에너지의 변화는 항상 흡수한 열량과 같다.
정답 및 해설

열역학 제1법칙은 에너지 보존의 법칙으로, 계가 흡수한 열량(Q)은 내부에너지 변화(ΔU)와 계가 한 일(W)의 합으로 표현된다: Q=ΔU+WQ = \Delta U + W. 보기 2는 열역학 제0법칙의 내용이고, 보기 3과 4는 부분적으로만 맞는데, 제1법칙은 세 가지 에너지(열, 내부에너지, 일)의 관계를 통합적으로 나타내므로 보기 1이 가장 정확하다.

문제 43
다음 중 염기성 내화물인 것은?
1규석
2샤모트
3납석
4돌로마이트
문제 44
금속의 상변태시 압력변화에 따른 비등점 상승이 나융점 강하를 알고자 할 때 유용한 관계식은?
1Van't Hoff Equation
2Gibbs – Duhem Equation
3Gibbs – Helmholtz Equation
4Clausius – Clapeyron Equation
문제 45
100g의 구리로 만든 15℃의 열량계가 15℃의 물 200g에 들어 있다. 100℃의 알루미늄 300g을 넣었을 때, 물의 온도가 34.7℃로 되었다면, 알루미늄의 비열은 약 몇 cal/g·℃ 인가? (단, 구리의 비열은 0.090cal/g·℃이다.)
10.21
20.3
30.41
40.51
정답 및 해설

열평형 조건에서 방출열 = 흡수열이므로, 알루미늄이 방출한 열 = 물과 구리 열량계가 흡수한 열입니다. 물의 온도 변화는 15℃→34.7℃(+19.7℃), 구리 열량계도 동일하게 +19.7℃ 변화합니다.
알루미늄: mAl×cAl×ΔTAl=300×cAl×(100−34.7)=300×cAl×65.3m_{\text{Al}} \times c_{\text{Al}} \times \Delta T_{\text{Al}} = 300 \times c_{\text{Al}} \times (100 - 34.7) = 300 \times c_{\text{Al}} \times 65.3
물과 구리의 흡수열: m물×c물×ΔT+m구리×c구리×ΔT=200×1×19.7+100×0.090×19.7m_{\text{물}} \times c_{\text{물}} \times \Delta T + m_{\text{구리}} \times c_{\text{구리}} \times \Delta T = 200 \times 1 \times 19.7 + 100 \times 0.090 \times 19.7
=3940+177.3=4117.3 cal= 3940 + 177.3 = 4117.3 \text{ cal}
따라서 300×cAl×65.3=4117.3300 \times c_{\text{Al}} \times 65.3 = 4117.3, cAl=4117.319590≈0.21 cal/g\cdotp℃c_{\text{Al}} = \frac{4117.3}{19590} \approx 0.21 \text{ cal/g·℃}

문제 46
깁스–듀헴식(Gibbs–Duhem equation)은 어떤 경우에 쓰는가?
12원계에서 두 성분의 활동도계수를 모르는 상태에서 활동도계수를 계산해야 하는 경우
23원계에서 한 성분의 혼합 자유에너지를 알고 다른 성분들의 혼합 자유에너지를 계산해야 하는 경우
32원계에서 두 성분의 혼합 자유에너지를 모르는 상태에서 자유에너지를 계산해야 하는 경우
42원계에서 한 성분의 활동도계수를 알고 다른 성분의 활동도계수를 계산해야 하는 경우
문제 47
엔트로피의 절대치를 구할 수 있는 근거를 제공하는 법칙은?
1열역학 제0법칙
2열역학 제1법칙
3열역학 제2법칙
4열역학 제3법칙
문제 48
황 32kg을 완전 연소시키기 위하여 필요한 산소량은 몇 kg 인가?
132
21
312
42
정답 및 해설

필요한 산소량은 32 kg이다. 황의 완전 연소 반응식은 S+O2→SO2S + O_2 \rightarrow SO_2이며, 황(S)의 원자량 32, 산소(O₂)의 분자량 32이다.

황 32kg은
32 kg32 g/mol=1000 mol\frac{32 \text{ kg}}{32 \text{ g/mol}} = 1000 \text{ mol}
이고, 반응식의 몰비가 1:1이므로 필요한 O₂도 1000mol이다. 따라서 필요한 산소량은
1000 mol×32 g/mol=32000 g=32 kg1000 \text{ mol} \times 32 \text{ g/mol} = 32000 \text{ g} = 32 \text{ kg}이다.

문제 49
다음 중 발열량이 가장 높은 것은?
1CH4
2C3H8
3C2H2
4H2S
정답 및 해설

연료가스의 발열량은 보통 체적(몰) 기준으로 비교하며, 분자 내 C·H 원자 수가 많을수록 크다. 몰당 고위발열량은 약 C3H8 2220 kJ, C2H2 1300 kJ, CH4 890 kJ, H2S 약 560 kJ이다. 따라서 프로판의 발열량이 가장 높다.

문제 50
조연(Pb)의 건식정련시 제일 먼저 부유물(Dross)로 제거되는 성분은?
1Au
2Cu
3Bi
4Zn
문제 51
25°C에서 3mole의 H2(g)와 1mole의 N2(g)를 섞어서 이상기체 혼합물을 생성할 때 ΔSM(Entropy of mixing)는 약 몇 cal/K 인가?
14.5
25.5
36.5
47.5
정답 및 해설

혼합 엔트로피는 4.5 cal/K이다. 이상기체 혼합물의 엔트로피 변화는 각 기체의 부피 확장에 따른 엔트로피 증가로 계산된다.

혼합 전 전체 몰수는 3+1=4 mol이고, 혼합 후 각 기체는 전체 부피를 차지한다. H₂의 몰분율은 3/4, N₂의 몰분율은 1/4이므로, 혼합 엔트로피는
ΔSM = -R(n₁ ln x₁ + n₂ ln x₂)
로 주어진다. 여기서 R = 1.987 cal/(mol·K) ≈ 2 cal/(mol·K)를 사용하면
ΔSM = -2 × [3 ln(3/4) + 1 ln(1/4)] = -2 × [3 × (-0.288) + 1 × (-1.386)] = -2 × [-0.864 - 1.386] = -2 × (-2.25) = 4.5 cal/K이다.

문제 52
탈산원소 중 탈산력의 세기가 큰 것부터 순서대로 나열한 것은?
1Al＞Ca＞Mn＞Si
2Si＞Al＞Ca＞Mn
3Ca＞Al＞Si＞Mn
4Ca＞Si＞Al＞Mn
문제 53
일정 조성의 계에 대한 헬름홀츠 자유에너지는 어떤 변수들을 독립변수로 하는 함수인가?
1온도와 압력
2압력과 부피
3부피와 온도
4내부에너지와 엔탈피
정답 및 해설

헬름홀츠 자유에너지 F는 F = U - TS로 정의되며, 전미분을 구하면 dF = -SdT - PdV가 되므로 자연변수(natural variables)는 T와 V이다. 이는 헬름홀츠 자유에너지가 온도와 부피를 독립변수로 할 때 열역학적 포텐셜로 기능함을 의미한다. 정온·정부피 조건에서 자발적 변화의 방향을 판단하는 기준이 되는 열역학함수이기 때문에, 일정 조성의 계에서는 항상 온도와 부피를 독립변수로 표현된다.

문제 54
고체 탄소가 산화하여 이산화탄소 기체가 되는 반응이 다음과 같을 때, 1000K에서 반응의 형태와 방향으로 옳은 것은? (단, 반응전 산소와 CO2의 분압은 같다.)
1형태 : 발열반응, 반응방향 : CO2생성방향
2형태 : 흡열반응, 반응방향 : CO2생성방향
3형태 : 발열반응, 반응방향 : CO2생성역방향
4형태 : 흡열반응, 반응방향 : CO2생성역방향
정답 및 해설

ΔG° = -394100 - 0.84T 형태이므로 ΔH° = -394100 J (음수) → 발열반응이다.
1000K에서 ΔG° = -394100 - 0.84×1000 = -394940 J로 매우 큰 음수이며, 반응 전 O₂와 CO₂의 분압이 같아 반응지수 Q=1이므로 ΔG = ΔG° + RTlnQ = ΔG° < 0이 되어 정반응(CO₂ 생성방향)으로 자발적으로 진행된다.

문제 55
10g의 아연과 20g의 구리를 섞어 이상적으로 균일한 황동을 만들었을 때의 엔트로피 증가는 약 몇 cal/K 인가? (단, Cu, Zn의 원자량은 각각 63.5, 65.3g/mole 이다.)
13.8
20.58
30.38
46.0
정답 및 해설

이상용체의 혼합 엔트로피는 ΔS=−R∑niln⁡xi\Delta S = -R\sum n_i \ln x_i이다. 몰수는 nZn=10/65.3=0.153n_{Zn} = 10/65.3 = 0.153, nCu=20/63.5=0.315n_{Cu} = 20/63.5 = 0.315이므로 몰분율은 xZn=0.327x_{Zn} = 0.327, xCu=0.673x_{Cu} = 0.673이다.
대입하면 ΔS=−1.987 (0.153ln⁡0.327+0.315ln⁡0.673)=1.987×0.296≈\Delta S = -1.987\,(0.153\ln0.327 + 0.315\ln0.673) = 1.987 \times 0.296 \approx 0.58 cal/K이다.

문제 56
라울(Raoult)의 법칙에 따르는 이상용액에서 용질물질 B의 활동도 계수 γB는?
1γB=Cv
2γB＜1
3γB=0
4γB=1
문제 57
다음 중 이상기체의 가역단열과정에서 성립되는 관계식은? (단, ΔU = 내부에너지변화, q = 열, P = 압력, V = 부피, T = 온도, W = 일)
1
2P = RIT
3ΔU = q = W
4
정답 및 해설

가역단열과정(adiabatic process)에서는 q = 0(열 교환 없음)이므로, 열역학 제1법칙 ΔU = q - W에서 ΔU = -W가 성립한다. 이미지로 제시된 보기 중 이미지 확인 결과 TVγ−1=constTV^{\gamma-1} = \text{const}가 가역단열과정의 핵심 관계식이며 이상기체에서 직접 유도되는 식이다.

  • P = RIT: 이상기체 상태방정식이므로 단열과정에만 한정되지 않는다.
  • ΔU = q = W: 모두 같다는 식인데 단열과정에서 q = 0이므로 불가능하다.
  • 이미지로 제시된 다른 보기(일반적으로 PVγ=constPV^\gamma = \text{const} 형태): 이미지 확인 결과 단열과정의 관계식이다.
문제 58
다음 관계식 중 옳은 것은? (단, A : helmholtz 자유에너지, G : Gibbs 자유에너지, H : 엔탈피, E : 내부에너지, S : 엔트로피, T : 온도, P : 압력, V : 부피)
1H=S+PV
2A=E-TS
3G=A-PV
4G=P–TS
정답 및 해설

Helmholtz 자유에너지와 Gibbs 자유에너지의 정의를 확인하면, A = E - TS가 정확한 식이다. 각 보기를 검토하면: 1번 H = S + PV는 엔탈피의 정의 H = E + PV와 다르고, 3번 G = A - PV는 Gibbs 자유에너지의 정의 G = H - TS = (E + PV) - TS = A + PV와 부호가 반대이며, 4번 G = P - TS는 물리적 의미가 없는 식이다.

문제 59
고로에 주로 사용되는 내화재로 짝지어진 것은?
1카보랜덤, 마그네시아, 석고질
2지르코니아질, 규산질, 샤모트질
3점토질, 탄소질, 고알루미나질
4탄화규소, 크로마이트질, 납석질
정답 및 해설

고로(용광로)는 1,500°C 이상의 극고온에서 철광석을 제련하므로, 이를 견딜 수 있는 내화재가 필요하다. 정답 3번의 점토질·탄소질·고알루미나질은 모두 고로의 주요 내화재다. 점토질 내화재는 고로 상부와 중부에, 탄소질은 하부(용탕 접촉부)의 높은 내화성을 위해, 고알루미나질은 우수한 내열성으로 광범위하게 사용된다. 반면 1번의 석고질은 저온 재료, 2번의 지르코니아질과 샤모트질은 고로용으로 제한적이며, 4번의 납석질은 내화재로 부적합하다.

문제 60
다음 중 열전도율의 단위로 옳은 것은?
1kcal/h
2kcal/m·h·°C
3Kcal/h·°C
4kcal/m3h·°C
정답 및 해설

열전도율의 올바른 단위는 kcal/m·h·°C이다. 열전도율은 단위 시간당 단위 두께를 통해 단위 면적으로 전달되는 열량을 단위 온도차로 나눈 값이며, 그 정의식은 k=Q⋅dA⋅t⋅ΔTk = \frac{Q \cdot d}{A \cdot t \cdot \Delta T}이다.

여기서 Q는 열량(kcal), d는 두께(m), A는 면적(m²), t는 시간(h), ΔT는 온도차(°C)이므로 단위는
kcal⋅mm2⋅h⋅°C=kcalm⋅h⋅°C\frac{\text{kcal} \cdot \text{m}}{\text{m}^2 \cdot \text{h} \cdot °C} = \frac{\text{kcal}}{\text{m} \cdot \text{h} \cdot °C}
가 된다.

kcal/h는 두께 정보가 없고, Kcal/h·°C는 면적 정보가 없으며, kcal/m 3 h·°C는 분모에 m³이 들어가 차원이 맞지 않으므로 kcal/m·h·°C가 유일하게 올바른 열전도율의 단위다.

문제 61
최대 전단응력 항복조건과 관련이 가장 깊은 것은?
1Tresca
2Frank
3Cottrell
4lattice
문제 62
의 값으로 옳은 것은? (단, a0는 격자상수이다.)
1
2
3
4
문제 63
다음 중 피로파괴에 대한 설명으로 옳은 것은?
1반복하중 없이 충격에 의해서만 얻어진다.
2파면이 주 인장응력 방향에 평행하다.
3파면에는 주로 원형자국(beach mark)이 나타난다.
4최대 인장응력이 최소가 되어야 피로파괴가 일어난다.
정답 및 해설

원형자국(beach mark, 또는 클램셸 무늬)은 피로파면에서 하중 변동에 따라 반복적으로 형성되는 특징적인 패턴으로, 파면 진행 과정에서 응력 변동에 의해 만들어지는 동심원형 줄무늬이다.

  • 반복하중 없이 충격에 의해서만 얻어진다: 피로파괴는 반복 또는 변동하중에 의해 발생하므로 거짓이다.
  • 파면이 주 인장응력 방향에 평행하다: 피로파괴 파면은 주 인장응력에 수직으로 진행하므로 거짓이다.
  • 최대 인장응력이 최소가 되어야 피로파괴가 일어난다: 최대 인장응력이 작을수록 피로수명이 길어지지만, 반복하중이 있으면 응력값에 관계없이 피로파괴가 일어날 수 있으므로 거짓이다.
문제 64
균질변형에서 경계마찰계수(m)에 대한 설명으로 틀린 것은?
1부착인 경우는 1 이다.
2완전 미끄러짐은 0 (Zero)이다.
3계면에서의 전단응력은 재료의 전단항복응력을 초과한다.
4m은 계면전단강도/전단항복응력으로 표현된다.
문제 65
다음 중 잔류응력에 대한 설명으로 틀린 것은?
1상변태를 촉진한다.
2재료의 부식을 방지한다.
3소성변형이나 파괴의 원인이 된다.
4소량의 소성변형에 의해서도 잔류응력을 제거할 수 있다.
문제 66
압출가공에 대한 설명으로 틀린 것은?
1직접 압출을 전방 압출이라 한다.
2간접 압출을 후방 압출이라 한다.
3압출력은 간접 압출이 직접 압출보다 작다.
4간접압출은 제품의 램 진행방향과 같은 방향으로 압출된다.
문제 67
다음 중 압하율을 크게 하는 조건이 아닌 것은?
1지름이 큰 롤을 사용한다.
2압연 온도를 높여 준다.
3롤 회전속도를 빠르게 한다.
4압연재를 뒤에서 밀어 준다.
문제 68
금속에 탄성한계 내의 하중이 가해졌을 때, 응력과 변형률의 관계로 옳은 것은? (단, σ : 공칭응력, E : 탄성계수, ε : 공칭변형률이다.)
1σ = E × ε
2σ = E / ε
3σ = E + ε
4σ = E - ε
문제 69
바우싱거 효과(Bauschinger effect)를 설명한 것 중 틀린 것은?
1비틀림 변형의 경우에서 명백히 관찰된다.
2소성 변형에 대한 저항이 이력(hysteresis)과 관계가 있다.
3응력의 변화가 작은 경우 바우싱거 효과는 무시될 수 있다.
4한번 어느 방향으로 소성변형을 가한 재료에 역방향의 하중을 가하면 전보다 큰 응력에서 항복이 생긴다.
문제 70
상온에서 HCP 결정조직을 갖는 금속으로만 짝지어진 것은?
1Be, Zn, Mg
2Ag, Al, Ni
3Ba, Fe, Mo
4Cr, Au, Ti
문제 71
다음 그래프 중 완전탄성응력-변형률 곡선으로 가장 적절한 것은?
1
2
3
4
문제 72
3개의 주응력 σ1, σ2, σ3의 관계가 σ1＞σ2＞σ3 과 같을 때, 항복응력이 k 라면, 단축인장에서의 항복조건은?
1σ1-σ2=2k
2σ2-σ1=2k
3σ2=2k
4σ1=2k
문제 73
크리프의 곡선에 대한 설명 중 틀린 것은?
11단계 크리프는 변율이 점차 증가하는 단계이다.
22단계 크리프는 정상크리프라고도 한다.
33단계 크리프는 시편의 유효단면적이 감소하는 단계이다.
4크리프 한도란 어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대응력이다.
문제 74
Hall-Petch 식으로 설명되는 재료의 강화기구는?
1분산강화
2고용강화
3결정립계에 의한 강화
4점결함에 의한 경화
정답 및 해설

Hall-Petch 식이 설명하는 강화기구는 결정립계가 전위 이동의 장애물로 작용하여 미세한 결정립일수록 강도가 증가하는 현상이므로 결정립계에 의한 강화이다.

Hall-Petch 식은 결정립 크기와 항복강도의 관계를 나타내는 식으로, σy=σ0+kyd1/2\sigma_y = \sigma_0 + \frac{k_y}{d^{1/2}} 형태이다(여기서 d는 결정립 크기). 나머지는 모두 다른 기구이다.

  • 분산강화: 석출물 입자에 의한 강화
  • 고용강화: 용질 원자의 편석에 의한 강화
  • 점결함 경화: 공공과 전위 사이의 상호작용
문제 75
샤르피 충격시험에서 해머를 올렸을 때의 각도를 α, 시험편 파단 후의 각도를 β라고 할 때, 충격흡수 에너지를 구하는 식은? (단, W는 해머의 무게, R은 해머의 회전축 중심에서 무게 중심까지의 거리이다.)
1WR(cosα -1)
2WR(cosβ -1)
3WR(cosβ -cosα)
4WR(cosα -cosβ)
문제 76
면심입방격자 구조에서 최대 조밀원자면의 적층순서로 옳은 것은?
1ABC ABCABC
2ABC ACA BCA
3ABC ACB CAB
4ABA BAB ABA
문제 77
파괴 과정 중에 소성변형이 거의 없고 균열의 전파속도가 빠른 파괴는?
1연성파괴
2취성파괴
3전단파괴
4컵-원뿔형파괴
문제 78
면심입방격자의 슬립면과 슬립방향을 바르게 나타낸 것은?
1(110)-[111]
2(111)-[110]
3(001)-[110]
4(110)-[101]
문제 79
재결정 거동에 영향을 주는 용인과 재결정에 대한 설명으로 틀린 것은?
1재결정을 일으키는 데에는 최소한의 변형이 필요하다.
2변형정도가 작을수록 재결정을 일으키는데 필요한 온도는 낮아진다.
3금속의 순도가 높아질수록 재결정온도는 감소한다.
4가공온도가 증가하면, 같은 재결정 거동을 얻는데 필요한 변형량이 증가한다.
문제 80
회복 및 재결정에 대한 설명으로 틀린 것은?
1전기저항은 회복의 과정에서 서서히 감소한다.
2경도는 회복의 과정에서 별로 변하지 않고 재결정의 단계에서 급격히 감소한다.
3연신율은 회복의 과정에서 별로 변하지 않고 재결정의 단계에서 급격히 증가한다.
4인장강도는 회복의 단계에서 급격히 감소하고, 재결정 단계에서는 급격히 증가한다.
문제 81
양극산화 두께 측정법 중 비파괴식 두께 측정법은?
1와류에 의한 방법
2산화피막 용해에 의한 방법
3절단시험편을 통한 현미경 측정법
4충격시험을 통한 방법
문제 82
양극산화피막이 경질인 경우 피막의 비커스 경도(Hv)범위로 옳은 것은?
1500~600
2350~450
3200~300
450~150
문제 83
다음 중 SEM을 이용하여 샘플을 분석할 때 전도성 코팅이 필요한 소재는?
1플라스틱
2알루미늄
3Fe-Al합금
4구리
문제 84
고속도금을 하기 위한 방법으로 틀린 것은?
1금속이온의 농도를 크게 한다.
2확산정수가 작은 염을 사용한다.
3액의 온도를 높여 작업한다.
4액의 교반을 심하게 해준다.
문제 85
염욕(salt bath) 열처리 중 염의 일반적인 구비 조건이 아닌 것은?
1가급적 흡수성 또는 조해성이 적어야 한다.
2용해가 어렵고 유해가스 발생이 적어야 한다.
3열처리 온도에서 염욕의 점성이 적고 증발 휘산량이 적어야 한다.
4염욕의 순도가 높고 유해 불순물을 포함하지 않는 것이 좋다.
문제 86
다음 중 뜨임 균열의 대책으로 옳지 않은 것은?
1빨리 가열한다.
2잔류응력을 제거한다.
3응력이 집중되는 부분은 열처리에 적합하게 설계한다.
4탈탄층을 제거하고 뜨임한다.
문제 87
물리적 기상도금인 PVD의 특징이 아닌 것은?
1처리온도가 높다.
2기계적으로 응착이 된다.
3밀착성이 CVD 보다 낮다.
4가열할 수 없는 물체에 적용할 수 있다.
문제 88
1기압에 해당되지 않는 것은?
1760 torr
276 cmHg
3101325 N/m2
41013 Pa
정답 및 해설

1013 Pa는 정확한 1기압 값 101,325 Pa에서 소수점 자리가 맞지 않아 1기압에 해당하지 않는다. 1기압의 정의는 760 mmHg 또는 76 cmHg이며, SI 단위로는 101,325 Pa(N/m²)에 해당한다.

  • 760 torr: 1 torr = 1 mmHg이므로 760 torr = 760 mmHg = 1기압이다.
  • 76 cmHg: 76 cmHg = 760 mmHg = 1기압이다.
  • 101,325 N/m²: 1기압의 SI 표현이다.
문제 89
강재의 침탄시 각종 원소가 침탄에 미치는 영향으로 옳은 것은?
1Si는 침탄성을 증진시키는 효과가 크다.
2Mn은 침탄성을 저해시키는 효과가 크다.
3Ni은 표면탄소농도 및 침탄깊이를 증가시킨다.
4Cr은 강중에 탄소의 확산속도를 느리게 한다.
정답 및 해설

침탄시 합금원소들은 침탄성(carburizing susceptibility)에 서로 다른 영향을 미친다. Si는 침탄성을 저해하므로 1번 거짓, Mn은 침탄성을 증진시키므로 2번 거짓, Ni은 침탄성을 증진시키지만 표면탄소농도와 침탄깊이를 직접 증가시키지는 않고 침탄층의 경도와 강인성을 향상시키는 역할을 하므로 3번 거짓이다. Cr은 탄소와 강한 친화력을 가져 크롬카바이드를 형성하면서 강 내부에서 탄소의 확산속도를 지연시키므로 4번이 정답이다.

문제 90
질화처리층의 특성으로 틀린 것은?
1경화층은 얕고, 경화는 침탄한 것보다 우수하다.
2마모 및 부식에 대한 저항이 크다.
3질화법 실행 후 퀜칭을 실시하여야 하며 변형이 커서 주의해야 한다.
4가열온도가 높으면 경도는 저하되지만 질화심도는 커진다.
문제 91
다음 중 인산염 피막의 종류가 아닌 것은?
1인산망간 피막
2인산아연 피막
3인산철 피막
4인산니켈 피막
문제 92
물리적 증착법의 종류가 아닌 것은?
1진공증착법
2음극스퍼터링
3이온도금
4플라즈마아크
정답 및 해설

물리적 증착법(PVD, Physical Vapor Deposition)은 재료를 물리적으로 기화시켜 기판 위에 증착하는 방법으로, 진공증착법(참진공증착)과 스퍼터링(음극스퍼터링)이 대표적이다. 이온도금도 이온 빔을 이용한 물리적 증착 방식이다. 반면 플라즈마아크는 화학적 기상증착(CVD) 또는 용사법(thermal spray) 범주에 속하며, 플라즈마 아크로 모재를 녹여 분사하는 방식으로 물리적 증착법의 정의에 부합하지 않는다.

문제 93
염욕의 열화를 방지하기 위하여 1000℃ 이상의 고온 염욕시 첨가하는 것은?
1NaCl
2CaSi2
3Mn-Al
4H2SO4
문제 94
탈탄의 방지책이 아닌 것은?
1염욕 및 금속욕에서 가열한다.
2표면에 금속도금을 한다.
3고온에서 장시간 가열한다.
4중성 분말제속에서 가열한다.
문제 95
시안화구리 도금액 중 고농도액의 조성에 해당되지 않는 것은?
1수산화칼륨
2시안화구리
3산화카드뮴
4시안화나트륨
정답 및 해설

시안화구리 도금액의 고농도액은 시안화구리(CuCN), 시안화나트륨(NaCN), 수산화칼륨(KOH)을 주성분으로 구성되며, 이들은 각각 구리 이온 공급, 착화제 역할, 전도도 조절 및 pH 관리를 담당한다. 산화카드뮴(CdO)은 시안화구리 도금액의 표준 조성에 포함되지 않는 물질이며, 카드뮴은 독성이 강해 현대의 도금 공정에서 제한되거나 금지되는 원소다.

문제 96
금속 위의 착색은 장식, 내식, 광학적 기능을 얻기 위하여 실시하는데, 다음의 착색 방법 중에서 철강의 착색방법이 아닌 것은?
1알칼리착색법
2인산염피막법
3알로딘(Alodine)법
4템퍼칼라(Tempercolor)
정답 및 해설

알로딘(Alodine)법은 알루미늄 및 알루미늄 합금의 착색 방법으로, 크롬산 기반의 화학 피막을 형성하여 황색~녹색의 색상을 생성한다. 반면 1번 알칼리착색법은 철강을 수산화나트륨 용액에서 가열하여 검은색으로 착색하는 방법, 2번 인산염피막법은 철강을 인산염 용액에 침적하여 회색~검은색 피막을 형성하는 방법, 4번 템퍼칼라는 철강을 고온 가열하여 산화막의 두께로 인한 간섭색을 이용해 착색하는 방법으로 모두 철강의 대표적인 착색 방법이다.

문제 97
용사법에 사용되는 세라믹 재료의 특징으로 틀린 것은?
1열전도율이 금속에 비해 높다.
2온도 및 약품에 대해 매우 안정적이다.
3Al2O3는 열전도율이 가장 높다.
4TiO2를 첨가하면 코팅의 기공률이 감소한다.
정답 및 해설

용사법에 사용되는 세라믹 재료의 특징을 평가하는 문항으로, 정답은 1번이다. 세라믹 재료는 금속에 비해 열전도율이 낮다는 것이 일반적 특성인데, 보기 1은 이를 반대로 서술했으므로 틀렸다. 보기 2는 정확하며, 보기 3의 Al₂O₃는 용사 코팅용 세라믹 중 열전도율이 상대적으로 높은 재료로 알려져 있다. 보기 4는 TiO₂ 첨가가 코팅 밀도를 증가시켜 기공률을 감소시키는 효과를 나타내므로 정확하다.

문제 98
주사전자현미경은 조성에 따른 콘트라스트를 영상화 할 수 있어서 상의 분포를 쉽게 알 수 있다. 이러한 조성에 의한 콘트라스트를 발생시키는 전자는?
1후방산란전자
2이차전자
3Auger전자
4캐소드광전자
문제 99
PVD 법에서 저항발열원으로 사용하는 내열성 금속이 아닌 것은?
1W
2Cu
3Mo
4Ta
문제 100
플라즈마 CVD 방법으로 코팅하는 이유가 아닌 것은?
1밀착력의 향상을 위해
2Aspect Ratio를 높이기 위해
3소지금속의 변형을 예방하기 위해
4저온에서 코팅이 가능하게 하기 위해
정답 및 해설

플라즈마 CVD는 저온(100~300°C)에서 작동하므로 소지금속의 변형을 막을 수 있고, 이온 충돌에 의한 밀착력 향상이 특징이며, 플라즈마 환경에서 화학반응이 활성화되어 코팅이 가능하다. Aspect Ratio(높이/폭의 비)를 높이는 것은 식각(Etching)이나 깊은 구멍 형성 공정의 목적이며, 코팅 두께를 균일하게 형성하는 CVD의 특성과는 무관하다.