12년 1회차

흑연을 구상화(spheroidize)시키는 주요 원소는 Mg(마그네슘)이다. 선철 용해액에 Mg를 첨가하면 표면장력을 감소시켜 흑연이 구형으로 석출되도록 유도하며, 이를 구상흑연주철(ductile iron, nodular cast iron)이라 한다. Cs, Cr, Na₂CO₃는 구상화 효과가 없으며, 특히 Cr은 흑연화를 억제하는 원소로 작용한다.

켈밋이 정답이다. 켈밋은 구리(Cu)에 납(Pb)을 주성분으로 넣은 베어링합금으로, 납의 자기윤활 작용 덕분에 고속 회전 베어링에 적합하다.

강대금에 접착해 사용하는 경우가 많아 고속·고하중 조건에서도 안정적인 윤활막을 유지할 수 있다.

• 톰백은 구리에 아연을 소량 더한 합금으로 장식·가공용에 가까워 고속베어링용과는 거리가 있다.
• 포금은 구리-주석계 합금으로 내식성과 내마모성은 있으나 Cu+Pb계와는 조성이 다르다.
• 인청동은 구리-주석-인계 합금으로 주로 스프링성에 강점이 있어 Cu+Pb계 고속베어링과는 성격이 다르다.

알루미늄은 강(steel)보다 비중이 가볍다는 특성을 가진다.

알루미늄의 비중은 약 2.7로 철강의 비중(약 7.8)보다 훨씬 작아, 같은 부피라도 무게가 가벼운 경량 금속으로 분류된다.

• 알루미늄은 상온에서 면심입방격자를 가지며 체심입방격자가 아니다.
• 주조품 제작 시 주입온도는 알루미늄의 녹는점(약 660℃)보다 조금 높은 수준이지 1000℃까지 올리지 않는다.
• 전기 전도율은 구리가 알루미늄보다 더 높다.

금속간 화합물은 일반적으로 복잡한 결정구조를 갖는다.

서로 다른 금속 원자가 일정한 비율로 결합해 독자적인 격자를 이루기 때문에 순금속과는 다른 복잡한 구조를 가지며, 이 때문에 변형이 어렵고 취성이 큰 것이 일반적인 특징이다.

• 변형이 쉽고 인성이 크다는 설명은 실제와 반대로, 금속간 화합물은 대체로 단단하고 부서지기 쉽다.
• 전기저항이 낮고 금속적 성질이 우수하다는 설명도 반대로, 금속간 화합물은 대체로 전기저항이 높고 금속적 성질이 떨어진다.
• 성분금속 중 낮은 용융점을 갖는다는 설명 역시 반대로, 성분금속보다 오히려 높은 용융점을 갖는 경우가 많다.

탄소함유량은 0.95 ~ 1.10% 범위이다. 고탄소 크롬베어링강은 높은 경도와 내마모성을 확보하기 위해 탄소를 비교적 많이 함유한 고탄소강 계열로 설계된다.

여기에 크롬을 더해 담금질성과 내마모성을 함께 높여 베어링의 수명을 늘린다.

• 0.12~0.17%는 저탄소강 영역으로, 베어링에 필요한 높은 경도를 얻기 어렵다.
• 0.21~0.45%는 중탄소강 영역으로 역시 베어링강의 경도·내마모성에 미치지 못한다.
• 2.20~4.70%는 주철 수준의 탄소량으로 단조·기계가공이 필요한 베어링강에는 맞지 않는다.

소성변형이 일어나면서 금속의 강도와 경도가 증가하는 현상을 가공경화(work hardening)라고 한다. 이는 변형 과정에서 금속 내부의 전위(dislocation) 밀도가 증가하면서 원자 간 상호작용이 강해져 추가 변형을 저항하게 되는 원리이다.

• 탄성경화: 선택지에 없는 개념이다.
• 취성경화: 금속을 유성(ductile)에서 취성(brittle)으로 변화시키는 현상이다.
• 자연경화: 상온에서 시간 경과에 따른 경화이다.

이들은 소성변형 직후의 즉각적인 경화 현상과는 다르다.

제시된 금속 중 용융점이 가장 낮은 것은 주석(Sn)이다.

주석의 녹는점은 약 232℃로 네 금속 가운데 가장 낮아 저융점 합금이나 땜납 재료로 널리 쓰인다.

• 아연(Zn)은 녹는점이 약 419℃로 주석보다 높다.
• 안티몬(Sb)은 녹는점이 약 630℃로 네 금속 중 가장 높은 편에 속한다.
• 납(Pb)은 녹는점이 약 327℃로 주석보다는 높고 아연보다는 낮다.

Cu 4%, Ni 2%, Mg 1.5%가 첨가된 알루미늄 합금으로 내연기관용 피스톤이나 실린더 헤드에 쓰이는 재료는 Y합금이다.

Y합금은 Al에 Cu·Ni·Mg를 더한 내열 알루미늄 합금으로, 고온에서도 강도 저하가 적어 열과 하중을 함께 받는 내연기관 부품에 적합하다.

• 로엑스(Lo-Ex)합금은 Al-Si계에 Cu·Mg·Ni를 소량 더한 저열팽창 피스톤 합금으로 성분 비율이 다르다.
• 라우탈은 Al-Cu-Si계로 주조성 개선에 초점을 둔 합금이라 Ni을 포함하지 않는다.
• 하이드로날륨은 Al-Mg계 내식용 합금으로 Cu·Ni을 주성분으로 하지 않는다.

문쯔메탈이라 불리며 탈아연 부식이 잘 일어나는 동합금은 6-4 황동이다.

6-4 황동은 Cu 60%·Zn 40% 비율의 황동으로, Zn 함량이 높아 강도는 크지만 부식 환경에서 아연만 선택적으로 녹아 나오는 탈아연 부식에 취약하다는 단점이 있다.

• 주석청동은 Cu-Sn계로 아연을 주성분으로 하지 않아 탈아연 부식과는 거리가 멀다.
• 네이벌 황동은 6-4 황동에 Sn을 더해 내식성을 보완한 합금이라 탈아연 부식 경향이 줄어든다.
• 애드미럴티 황동도 Sn을 첨가해 내식성을 개선한 황동이라 문쯔메탈과는 구분된다.

제시된 금속 중 반자성체에 해당하는 것은 안티몬(Sb)이다.

반자성체는 외부 자기장을 약하게 밀어내는 성질을 가지는 반면, 자석에 강하게 끌리는 금속은 강자성체로 분류된다.

• 철(Fe)은 대표적인 강자성체로 자석에 강하게 끌린다.
• 니켈(Ni)도 강자성체로 영구자석 재료로 쓰일 만큼 자성이 강하다.
• 코발트(Co) 역시 강자성체로 고온에서도 자성을 유지하는 특수합금에 쓰인다.

포정반응이 정답이다. 고체인 α고용체와 액체(융액)가 함께 반응해 성질이 다른 새로운 고체 β고용체를 만드는 반응이 포정반응이다.

반응 전후로 고체와 액체가 모두 관여하면서 하나의 새로운 고용체로 합쳐진다는 점이 이 반응의 핵심이다.

• 공석반응은 고체 상태의 고용체가 냉각 중 두 개의 다른 고체로 분리되는 반응으로 액체가 관여하지 않는다.
• 공정반응은 액체가 냉각 중 두 개의 서로 다른 고체로 동시에 분리되는 반응으로 이 문제의 반응과 방향이 다르다.
• 편정반응은 액체가 냉각 중 조성이 다른 액체와 고체로 분리되는 반응으로 이 문제의 α+L→β 형태와 다르다.

일반적인 탄소강의 표준조직은 펄라이트와 페라이트의 혼합조직이다.

열처리를 하지 않고 서냉된 상태의 아공석강은 탄소 함량에 따른 비율로 페라이트와 펄라이트가 섞여 나타나는 것이 기본 조직이며, 이는 압연이나 풀림 후의 표준 상태를 대표한다.

• 마텐자이트는 급랭으로 얻는 조직이라 표준조직이 아니다.
• 소르바이트는 뜨임 등 별도 열처리로 얻는 조직이다.
• 베이나이트도 항온열처리로 얻는 특수 조직이라 표준조직에 해당하지 않는다.

백선철을 900~1000℃로 가열해 탈탄시켜 만든 주철은 백심가단주철이다.

백선철 속의 탄화물을 산화성 분위기에서 장시간 가열해 표면부터 탄소를 빼내면 가단성을 갖는 조직으로 바뀌는데, 이 방법은 중성 분위기에서 흑연화시키는 흑심가단주철 제조법과 구분된다.

라우탈(Al-Cu-Si)에 Si를 3~8% 첨가하면 주조성이 향상된다.

Si는 용융 알루미늄의 유동성을 높여 주형 구석구석까지 잘 채워지게 하므로, 복잡한 형상을 뜨기 쉬운 주조용 합금을 만드는 데 핵심적인 역할을 한다.

Zn(아연)을 금속 표면에 침투시켜 철강의 내식성을 증가시키는 표면처리법은 세라다이징(sherardizing)이다. 세라다이징은 철강 부품을 아연 분말과 함께 밀폐된 용기에서 가열하여 고체 확산을 통해 표면에 Zn을 침투시키는 방법으로, 대기 중 부식 저항성을 크게 향상시킨다. 크로마이징은 Cr 침투, 칼로라이징은 Al 침투, 실리코나이징은 Si 침투 처리이므로 모두 목적 원소가 다르다.

투상도 선정의 원칙에서 평면도(top view)는 정면도의 바로 아래에 배치되어 정면도와 함께 물체의 형태를 보조하는 역할을 하며, 정면도(front view)가 물체의 가장 특징적인 면을 나타내도록 먼저 선정되어야 한다. 보기 4번은 "물체의 모양과 특징을 가장 잘 나타낼 수 있는 면을 평면도로 선정한다"고 했으나, 이는 정면도로 선정해야 하는 원칙이므로 틀렸다. 보기 1·2·3번은 모두 올바른 투상도 선정 원칙(숨은선 최소화, 대칭일 때 중복 투상 생략, 형태 표현 가능하면 투상도 생략)이다.

지시선은 굵은 실선이 아닌 가는 실선으로 표시되므로 3번이 틀렸다. 제도 도면의 치수 기입 원칙에서 지시선(leader line)은 가는 실선(thin line)으로 그려야 하며, 굵은 실선은 외형선에 해당한다. 1번은 치수선을 외형선과 평행하게 기입하는 원칙으로 정확하고, 2번은 길이·높이 치수를 정면도에 우선 표시하는 관례로 맞다. 4번은 기능, 제작, 조립성을 고려한 필요 치수 기입의 원칙으로 정확하다.

330은 최저 인장강도를 의미한다. KS D 3503 재료기호는 SS 뒤의 숫자로 그 강재가 보증하는 최소 인장강도값을 나타낸다.

즉 SS330은 최저 인장강도가 330(N/mm² 또는 MPa 단위) 이상임을 보증하는 일반구조용 압연강재이다.

• 재질 번호는 SS 뒤 숫자가 나타내는 의미가 아니다.
• 재질 등급 역시 SS 뒤 숫자가 나타내는 의미가 아니며, 숫자는 강도값 자체이다.
• 탄소 함유량은 기계구조용 탄소강 기호에서 쓰이는 표기 방식으로, SS 계열 기호와는 다르다.

KS A 0005가 정답이다. 여러 공업 분야에 공통으로 적용되는 도면의 크기, 투상법, 선, 작도, 단면도, 글자, 치수 등 제도의 기본 규칙을 정한 표준이 KS A 0005(제도 통칙)이다.

개별 분야(기계·건축·전기 등)의 세부 제도 규격은 이 통칙을 바탕으로 각 부문 기호(B·D 등)를 붙여 별도로 규정된다.

• KS B 0005처럼 특정 부문 기호가 붙은 표준은 공통 통칙이 아니라 개별 분야용 규격에 해당한다.
• KS D 0005 역시 특정 분야 기호가 붙은 규격으로 전 분야 공통 통칙과는 성격이 다르다.
• KS V 0005도 마찬가지로 특정 분야에 한정된 규격으로 전 분야 공통 통칙과는 다르다.

나사의 제도 규칙에서 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선은 굵은 실선으로 그린다. 볼트 머리의 외형선은 모따기 부분 등으로 인해 직선만으로 그려지지 않으며, 골지름(나사의 골)을 나타내는 선은 가는 실선으로 그리고, 가려서 보이지 않는 나사부의 은선은 가는 파선(숨은선)으로 그린다.

평면도는 폭 전체에 걸친 가로 실선 두 줄 아래로 좌우 두 갈래가 내려오고, 가운데 홈이 아래(앞쪽)로 트인 그림입니다.

입체도는 뒤쪽이 가장 높은 몸체, 그 앞에 한 단 낮은 폭 전체의 단(段), 다시 그 앞으로 두 갈래가 뻗어 나온 모양이며, 두 갈래 사이 홈은 바닥 없이 트여 있고 홈 안쪽 벽은 단 앞면과 이어집니다.

위에서 보면 높은 몸체와 단의 경계, 단과 두 갈래의 경계가 모두 위에서 보이는 모서리이므로 실선으로 그려집니다.

• 맨 아래 외형선이 폭 전체로 이어지고 가운데에 사각형만 있는 그림: 홈이 앞쪽으로 트인 형상과 다르고 단의 경계선도 하나 빠져 있습니다.
• 뒤쪽 몸체 안과 홈 아래쪽에 파선이 있는 그림: 위에서 모두 보이는 모서리를 숨은선으로 그렸고, 트인 홈 아래에는 선이 없어야 합니다.
• 단과 두 갈래의 경계가 파선으로 그려진 그림: 이 경계는 위에서 보이는 모서리라 실선이어야 합니다.

형판이 정답이다. 형판은 타원, 문자, 숫자, 기호 등 자주 쓰이는 도형을 미리 뚫어 놓은 자로, 대고 그리면 정해진 모양을 정확하고 빠르게 옮길 수 있다.

정형화된 형태를 그대로 옮기는 용도이므로, 자유로운 곡선을 그리는 도구와는 쓰임새가 다르다.

• 운형자는 정해진 규격 없이 다양한 곡선을 자유롭게 그리는 도구로 정형 도형 전사와는 목적이 다르다.
• 지우개판은 좁은 부분만 지울 때 주변을 보호하는 도구로 도형을 그리는 기능이 없다.
• 디바이더는 치수를 옮기거나 등분할 때 쓰는 도구로 도형·문자를 그리는 용도가 아니다.

표제란이 없으면 척도 기입을 생략해도 된다는 설명이 틀렸다. 표제란이 없는 도면이라도 척도는 도면 안 어딘가에 반드시 표시해야 하며, 임의로 생략할 수 없다.

척도 표시가 없으면 도면을 보는 사람이 실제 크기를 가늠할 수 없어 도면으로서의 기능을 잃기 때문이다.

• 1:2가 축척이고 2:1이 배척이라는 설명은 척도 표기 규칙에 맞는 옳은 내용이다.
• 척도를 표제란에 기입한다는 설명도 일반적인 척도 기입 원칙에 맞는 내용이다.
• 한 도면에서 척도가 다를 때 품번 옆에 각각의 척도를 적는다는 설명 역시 옳은 내용이다.

SR이 구의 반지름을 나타내는 기호이다. 알파벳 R은 반지름을 뜻하고, 앞에 구(球, Sphere)를 뜻하는 S를 붙여 평면 원이 아닌 구의 반지름임을 구분해 표시한다.

이렇게 구분해 표시하면 도면만 보고도 해당 치수가 평면 반지름이 아니라 입체(구)의 반지름이라는 점을 바로 알 수 있다.

• □는 정사각형의 변 길이를 나타내는 기호로 구의 반지름과는 무관하다.
• t는 판재의 두께를 나타내는 기호이다.
• C는 45도 모따기 치수를 나타내는 기호이다.

온 단면도가 정답이다. 온 단면도는 물체를 중심선을 기준으로 완전히 절반으로 잘라 내부 구조 전체를 한 번에 보여주는 단면 표현 방법이다.

대칭인 물체의 내부를 가장 온전하게 드러낼 때 사용하며, 일부만 자르는 다른 단면법과 구분된다.

• 부분 단면도는 필요한 부분만 국소적으로 잘라 보여주는 방법으로 전체를 절반으로 자르는 것과는 다르다.
• 회전 단면도는 절단면을 그 자리에서 회전시켜 겹쳐 그리는 방법으로 물체 전체를 절반으로 나누지 않는다.
• 한쪽 단면도는 대칭인 물체의 절반만 단면으로, 나머지 절반은 외형으로 나타내는 방법으로 전체를 자르는 온 단면도와 다르다.

FF가 줄 다듬질을 나타내는 약호이다. 표면거칠기 기호 체계에서 각 다듬질 방법은 정해진 알파벳 약호로 표시되며, 줄(파일)로 다듬는 가공에는 FF가 배정되어 있다.

이런 약호는 도면에 다듬질 방법을 간단히 지시할 때 사용된다.

• FB는 브러시 다듬질을 나타내는 약호이다.
• FS는 스크레이퍼 다듬질을 나타내는 약호이다.
• FL은 래핑 다듬질을 나타내는 약호이다.

치수공차가 정답이다. 치수공차는 최대허용치수와 최소허용치수의 차이며, 이는 위 치수허용차와 아래 치수허용차의 차와 같은 값이다.

즉 허용되는 치수 변동의 폭 자체를 하나의 수치로 나타낸 것이 치수공차이다.

• 기준선 공차라는 용어는 이 관계를 가리키는 표준 용어가 아니다.
• 기준 공차 역시 위·아래 치수허용차의 차를 가리키는 표준 용어가 아니다.
• 기본 공차는 끼워맞춤에서 등급별로 정해지는 기준값을 가리키는 별도 개념으로, 이 문제가 묻는 차값과는 다르다.

레이들 로(Ladle Furnace)는 연속주조 설비가 아니라 별도의 노외정련(2차 정련) 설비이다.

연속주조 라인은 턴디시에서 받은 용강을 주형(몰드)에서 응고시키고 더미바로 초기 인출을 진행하는 일련의 설비로 구성된다.

• 몰드는 용강을 응고시켜 주편의 외피를 형성하는 연속주조의 핵심 설비이다.
• 턴디시는 레이들에서 받은 용강을 몰드로 분배하고 개재물을 부상시키는 연속주조 설비이다.
• 더미바는 주조 초기에 몰드 하부를 막아 용강 유출을 막고 주편을 인출하는 연속주조 설비이다.

일반적인 가연성 가스 허용 농도 기준은 폭발 하한계의 1/4 이하이다.

제강설비 수리 등 화기작업 전에는 가연성 가스 농도를 폭발 하한계 대비 충분히 낮은 수준으로 관리해 인화·폭발 위험을 예방한다.

• 폭발 하한계의 1/2 이하는 통상적으로 적용되는 관리 기준이 아니다.
• 폭발 하한계의 1/3 이하 역시 일반적으로 적용되는 기준으로 보기 어렵다.
• 폭발 하한계의 1/5 이하도 통상 적용되는 관리 기준과는 다르다.

아크식 전기로의 표준 작업순서는 장입 → 용해기 → 산화기 → 환원기 → 출강 순이다.

원료를 장입한 뒤 완전히 용해시키고, 이어서 산화정련으로 불순물을 제거한 다음 환원정련으로 성분과 개재물을 조정하고 출강한다.

• 장입 직후 산화기를 먼저 두는 나열은 아직 용해되지 않은 장입물에 정련 반응을 적용하는 셈이라 순서가 맞지 않는다.
• 환원기를 산화기보다 앞세우는 나열은 불순물 제거가 끝나기 전에 환원 반응을 하는 것이라 부적절하다.
• 용해 전에 환원기를 두는 나열도 미용해 상태에서 정련을 하는 셈이라 맞지 않는다.

염기성 내화물은 염기성 산화물(MgO, CaO 등)을 주성분으로 하는 내화물이다. 마그네시아질(MgO 주성분), 돌로마이트질(MgO·CaO 혼합), 크로마그질(MgO·Cr₂O₃ 혼합)은 모두 염기성 산화물을 기반으로 하여 염기성 내화물의 주요 종류이다. 반면 규석질은 SiO₂를 주성분으로 하는 산성 내화물에 해당하므로 염기성 내화물의 종류가 아니다.

DH법은 진공으로 용강 중 가스 성분을 제거하는 방법으로 수소·산소·탄소(CO로 제거)가 빠진다. 반면 규소(Si)는 기체가 되지 않는 원소라 진공 처리로는 제거되지 않는다.

작은 강괴를 한꺼번에 많이 얻을 수 없다는 설명이 하주법의 특징과 반대되어 틀리다.

하주법은 정반 위에 여러 주형을 세우고 탕도를 통해 하부에서 용강을 채우므로 소형 강괴를 한꺼번에 여러 개 주입할 수 있고, 그만큼 전체 주입 시간도 단축된다.

• 용강이 조용히 상승해 강괴 표면이 깨끗하다는 설명은 하주법의 실제 장점과 일치한다.
• 주형 내 용강면을 관찰할 수 있어 탈산 조정이 쉽다는 설명도 하주법의 특징에 부합한다.
• 주입속도 조정이 쉽다는 설명 역시 용강면 관찰이 가능한 하주법의 장점과 맞는다.

취련압력을 높이거나 랜스 높이를 낮게 하는 방법이라는 설명은 Soft Blow와 반대되는 취련 방식을 가리켜 틀리다.

Soft Blow는 랜스를 상대적으로 높이거나 취련압력을 낮춰 용강 표면에 가해지는 산소젯 충격을 완화하는 방식으로, 발포성 강재 형성과 탈인·탈황에 유리하다.

• 고탄소강 용제에 효과적이라는 설명은 Soft Blow의 완만한 반응 특성과 부합한다.
• T·Fe가 높은 발포성 강재가 생성되어 탈인이 잘된다는 설명도 Soft Blow의 특징과 일치한다.
• 산화성 강재와 고염기도 조업으로 탈인·탈황을 효과적으로 할 수 있다는 설명 역시 타당하다.

이익집단의 원칙은 무재해운동의 3원칙에 포함되지 않는다.

무재해운동은 재해 자체를 없앤다는 지향과 전원이 참여해 문제를 찾고, 위험을 사전에 발견해 해결한다는 세 가지 원칙으로 구성된다.

• 제시된 원칙 중 하나는 재해 자체를 없애는 것을 지향하는 원칙으로 3원칙에 포함된다.
• 전원 참가의 원칙은 전 구성원이 함께 위험요인을 찾는다는 원칙으로 3원칙에 해당한다.
• 선취 해결의 원칙은 위험을 사전에 발견해 미리 없앤다는 원칙으로 3원칙에 해당한다.

유도저항 증가에 따른 전류 손실을 줄이고 전력효율을 개선하는 설비는 진상 콘덴서이다.

고주파 유도로는 코일의 인덕턴스로 무효전력이 커지는데, 진상 콘덴서로 역률을 개선하면 이에 따른 손실을 줄이고 전력 효율을 높일 수 있다.

• 로체 설비는 노를 구성하는 구조물로 전류 손실 개선과 직접 관련이 없다.
• 로용 변압기는 전력을 공급하는 장치일 뿐 역률 개선 자체를 목적으로 하지 않는다.
• 고주파 전원 장치는 전원을 공급하는 설비로 유도저항에 따른 손실 보정 기능과는 다르다.

노체를 기울인 상태로 고속 회전시키며 취련해 고인 선철을 처리하는 방법은 칼도법이다.

칼도법은 회전형 전로를 경동시킨 채 회전시켜 슬래그와 용강의 접촉을 늘림으로써 탈인 반응을 촉진하는 정련법이다.

• 가탄법은 탄소를 첨가하는 조작으로 노체 회전 취련과는 다른 개념이다.
• 로터법은 원통형 노를 수평 축으로 회전시키는 방식으로 경동 고속회전 취련과는 구조가 다르다.
• 캐치카아본법은 취련 종점을 탄소 함량으로 판정·제어하는 조업 기법으로 노체 회전 방식과는 관련이 없다.

재해가 발생했을 때 가장 먼저 해야 할 일은 응급조치이다.

부상자 구호와 2차 재해 방지를 위한 즉각적인 조치가 우선이며, 보고와 원인 파악, 대책 수립은 그 다음 단계로 이어진다.

• 보고는 응급조치 이후 상황을 알리는 절차로 최우선 조치는 아니다.
• 사고원인 파악은 응급조치 이후 상황이 안정된 뒤에 이루어지는 절차이다.
• 사고대책 수립은 원인 파악 이후에 이어지는 후속 단계이다.

주형 내 용강 표면부터 주편 내부(Core)가 완전히 응고될 때까지의 길이는 주편응고길이라고 한다.

이 길이는 연속주조 설비의 냉각 능력과 인발 속도를 설계하는 기준이 되는 값으로, 주편 중심부까지 응고가 끝나는 지점까지의 거리를 가리킨다.

• 테이퍼 길이는 몰드 내벽의 테이퍼 형상과 관련된 치수로 완전응고 거리와는 다른 개념이다.
• 미스트 냉각과 관련된 길이 표시는 2차 냉각 구간의 설비 배치를 가리키는 개념으로 완전응고 거리와는 다르다.
• 전자기 관련 표시는 몰드 내 유동 제어 설비의 위치를 가리키는 개념으로 완전응고 거리와는 다르다.

전기로에서 환원철을 사용하면 다량의 산화칼슘(생석회)이 필요하다는 설명이 옳다.

환원철은 철광석을 고체 상태로 환원한 것이라 원광의 맥석분이 그대로 남아 있어, 이를 슬래그로 처리하기 위한 염기도 확보에 더 많은 생석회를 투입해야 한다.

• 맥석분이 적다는 설명과 달리 환원철은 맥석분을 상대적으로 많이 포함한다.
• 철분의 회수가 좋다는 설명도 맞지 않는데, 남아 있는 미환원 산화철과 맥석이 슬래그로 빠지면서 철분 손실이 생기기 때문이다.
• 생산성이 저하된다는 설명은 환원철 사용의 대표적 특징으로 꼽히지 않으며, 슬래그 조정을 위한 생석회 사용량 증가가 두드러진 특징이다.

황, 이산화규소 등 불순물을 되도록 많이 포함할 것이라는 설명은 생석회에 요구되는 성질과 반대되어 틀리다.

LD전로용 생석회는 불순물이 적어야 슬래그 반응성과 정련 효율이 높아지므로, 불순물을 최소화하는 것이 바람직한 성질이다.

• 소성이 잘 되어 반응성이 좋아야 한다는 설명은 생석회에 요구되는 성질과 일치한다.
• 세립이고 정립되어 반응성이 좋아야 한다는 설명도 타당한 요구 성질이다.
• 가루가 적어 취급 손실이 적어야 한다는 설명 역시 실제 요구되는 성질과 부합한다.

개재물 부상에는 고온이, 매크로 편석 억제에는 저온주조가 유리하다는 설명이 옳다.

주조온도가 높으면 용강 점성이 낮아 개재물이 잘 부상해 제거되는 반면, 응고 과정에서 성분이 중심부로 몰리는 매크로 편석은 낮은 온도에서 주조해 등축정 영역을 넓힐수록 억제하기 유리하다.

• 개재물 부상은 고온이 좋고 편석에도 고온주조를 해야 한다는 조합은 편석 대책이 실제와 반대된다.
• 개재물 부상과 편석 모두 저온이 좋다는 조합은 개재물 부상 특성과 맞지 않는다.
• 개재물 부상은 저온, 편석은 고온주조라는 조합은 두 조건이 모두 실제와 반대로 되어 있다.

열전도율과 팽창률이 높을 것이라는 설명은 내화물 구비조건과 반대되어 틀리다.

내화물은 열을 잘 차단하고 온도 변화에 따른 형상 변화가 작아야 스폴링에 강하므로, 열전도율과 팽창률은 오히려 낮아야 유리하다.

• 고온에서 기계적 강도가 커야 한다는 설명은 내화물 구비조건과 일치한다.
• 고온에서 전기적 절연성이 커야 한다는 설명도 타당한 요구 성질이다.
• 화학적 분위기에서 안정된 물질이어야 한다는 설명 역시 내화물에 요구되는 성질과 부합한다.

용선의 탈황 반응에서 탄산나트륨(Na₂CO₃)이 탈황제로 사용될 때, 고온에서 분해되어 일산화탄소(CO)를 발생시킨다. 이 CO의 끓음 현상(bubbling)으로 인해 탈황 생성물(황화나트륨 등)이 용선 표면으로 부상하여 슬래그로 분리된다. 산화칼슘(CaO)은 탈황제이지만 CO를 발생시키지 않으며, 탄화칼슘(CaC₂)은 주로 탈산제로, 플루오르화칼슘(CaF₂)은 용제로 사용되어 문제의 조건(CO 발생에 의한 부상)을 충족하지 않는다.

제강 공정에서 산소제거제(탈산제)는 강에 녹아있는 산소를 제거하고, 동시에 황(S)을 제거하는 능력이 필요하다. 망간(Mn)은 강한 탈산력을 가지면서 동시에 황과 친화력이 높아 MnS를 형성하여 슬래그로 분리시키므로 탈산과 탈황을 모두 수행한다. Si는 탈산력이 강하지만 탈황 효과가 제한적이고, Al은 강력한 탈산제이지만 황 제거 능력이 약하며, C는 탄소 함유량을 높이므로 탈산·탈황 용도로 적합하지 않다.

편석이 적은 순서부터 많은 순서로 나열하면 킬드강 - 캡드강 - 림드강 순이다.

킬드강은 완전탈산으로 편석이 가장 적고, 림드강은 탈산이 불충분해 편석이 가장 심하며, 캡드강은 그 중간 특성을 가진다.

• 킬드강 뒤에 림드강, 캡드강 순으로 놓는 나열은 중간 단계인 캡드강의 위치가 바뀐 것이라 맞지 않는다.
• 캡드강을 가장 편석이 적은 자리에 놓는 나열은 킬드강의 특성과 순서가 뒤바뀐 것이다.
• 캡드강, 림드강, 킬드강 순으로 나열하는 것도 편석이 적은 순서와 맞지 않는다.

취련 개시 및 도중에 첨가해 슬래그의 유동성과 반응성을 높이는 부원료는 형석이다.

형석은 슬래그의 점성을 낮춰 유동성을 좋게 함으로써 조재 반응과 정련 효율을 향상시키는 역할을 한다.

• 생석회는 조재제로서 염기도를 형성하는 역할이 중심이며 유동성 향상이 주된 목적은 아니다.
• 연와(내화물) 성분은 슬래그 유동성을 조절하기 위해 첨가하는 물질이 아니다.
• 돌로마이트는 주로 노체를 보호하는 목적으로 쓰이며 슬래그 유동성 향상이 주된 역할은 아니다.

강 조직의 조대화는 sizing mill 법의 장점이 아니다.

완전응고 후 재가열해 압연하는 이 방식은 주편의 현열을 활용하고 품질과 생산량을 개선하는 데 의의가 있으며, 조직이 굵어지는 것은 오히려 바람직하지 않은 변화다.

• 주편의 품질 개선은 이 방식이 의도하는 대표적인 장점이다.
• 생산량 증가 역시 이 공정 방식이 가져오는 이점으로 꼽힌다.
• 주편의 현열을 이용한다는 점도 재가열 부담을 줄이는 장점에 해당한다.

위치에 따른 성분 편차는 없으나 온도 편차는 심하다는 설명은 복합취련의 특성과 맞지 않아 틀리다.

복합취련은 상취와 저취를 함께 적용해 강욕 교반력을 높인 방식으로, 성분뿐 아니라 온도 분포도 고르게 만드는 데 유리하다.

• 취련시간이 단축된다는 설명은 복합취련의 실제 효과와 일치한다.
• 용강의 실수율이 높다는 설명도 복합취련에서 나타나는 특징과 부합한다.
• C와 O의 반응이 활발해져 극저탄소강 등 청정강 제조에 유리하다는 설명 역시 타당하다.

아크 가열 장치는 VOD 설비에 포함되지 않는다.

VOD는 진공 감압 하에서 산소를 불어넣어 탈탄하는 설비로 진공실과 아르곤 취입, 산소 취입 랜스로 구성되며, 아크로 가열하는 방식은 별도의 노외정련 설비 개념이다.

• 배기 장치를 갖춘 진공실은 VOD의 핵심 구성 설비이다.
• 아르곤 가스 취입 장치도 교반과 크롬 산화 억제를 위한 VOD 설비 구성요소이다.
• 산소 취입용 랜스 역시 탈탄 반응을 일으키는 VOD의 필수 설비이다.

Si와 반응하는 산소의 양은 약 457kg이다.

용선 80ton 중 Si 함량이 0.5%이므로 반응에 관여하는 Si의 질량은 80,000kg × 0.005 = 400kg이다.

Si + O₂ → SiO₂ 반응은 Si와 O₂가 1:1 몰비로 일어나므로, Si의 몰수는 400kg ÷ 28 ≈ 14.29kmol이 되고,
이에 해당하는 O₂ 질량은 14.29kmol × 32 ≈ 457kg으로 계산된다.

부원료 사용량은 전로 취련 종점판정의 실시기준으로 보기 어렵다.

취련 종점은 실제 정련 반응의 진행 정도를 반영하는 지표로 판정하며, 부원료 투입량 자체는 반응 결과를 직접 나타내는 지표가 아니다.

• 취련 시간은 정련 진행 정도를 가늠하는 대표적인 종점판정 기준이다.
• 불꽃의 형상 역시 반응 상태를 눈으로 확인하는 실무적인 판정 기준으로 쓰인다.
• 산소 사용량도 정련 반응의 진행 정도와 연동되는 판정 기준으로 활용된다.

전기로 제강에서 탈인(탈린)은 슬래그의 화학적 성질에 의해 좌우된다. 슬래그의 염기도(CaO/SiO₂)가 클수록 슬래그의 산화력이 높아져 인(P)을 P₂O₅로 산화시키기 쉬워지고, 이렇게 생성된 P₂O₅가 염기성 슬래그에 잘 용해되어 탈인이 유리해진다. 반면 ①슬래그 중 P₂O₅가 많으면 역으로 인을 유입시키므로 불리하고, ③FeO가 많을수록 산화력이 높아져 유리하며, ④탈인은 저온에서 더 유리하다(평형 관점에서 P의 산화물 생성이 발열반응).

VOD법(Witten법)은 진공 아래에서 산소를 불어 넣어 탈탄하는 스테인리스강 정련법이다. boiling이 심할 때 급하게 감압하면 격렬한 비등으로 용강이 넘친다. 그러므로 boiling 상태를 보면서 단계적으로 서서히 감압해야 한다.

진공조 하부에 상승관과 하강관이 설치되어 용강을 순환시키며 탈가스하는 방법은 RH법이다.

RH법은 두 개의 관을 통해 용강이 진공조와 레이들 사이를 순환하도록 만들어 가스 성분을 효율적으로 제거하는 방식이다.

• LF법은 아크 가열과 환원 슬래그를 이용하는 레이들 정련법으로 순환관 구조와는 다른 방식이다.
• DH법은 진공조를 용강에 담갔다 들었다 하며 흡인하는 방식으로 상승관·하강관을 이용한 순환식과는 구조가 다르다.
• 제시된 다른 명칭은 이러한 순환관 구조를 가리키는 표준 명칭이 아니다.

진공아크용해법(VAR)을 거치면 충격값이 향상되고 천이온도가 저온 쪽으로 이동한다는 설명이 옳다.

VAR은 개재물과 편석을 줄여 강의 청정도를 높이는 정련법으로, 그 결과 충격 인성이 개선되고 취성-연성 천이온도가 낮아지는 효과가 나타난다.

• 피로 및 크리프 강도가 감소한다는 설명은 청정도 향상에 따른 실제 효과와 반대된다.
• 가로세로 방향성이 증가한다는 설명도 개재물 감소에 따른 실제 경향과 어긋난다.
• 연신율과 단면수축률이 낮아진다는 설명 역시 청정도 개선에 따른 실제 변화와 반대된다.

탄소 성분이 뚜렷이 상승한다는 설명은 혼선차의 기능과 맞지 않아 틀리다.

혼선차는 용선을 저장·균질화하고 보온하는 설비로, 성분과 온도를 안정적으로 유지하는 것이 본래 목적이므로 단시간에 성분이 크게 바뀐다는 설명은 그 취지와 어긋난다.

• 로체 중앙부에 노구가 있다는 설명은 장입과 출선을 위한 구조적 특징과 일치한다.
• 출선시 큰 각도로 경동시킨다는 설명도 용선을 완전히 배출하기 위한 조업 방식과 부합한다.
• 내벽을 점토질 및 고알루미나 연와로 쌓는다는 설명 역시 혼선차 내화물 구성과 맞는다.

강괴 내 용질 성분이 불균일하게 존재하는 현상은 편석이라고 한다.

응고 과정에서 성분이 특정 위치로 몰리면서 조성이 고르지 않게 되는 현상을 가리키는 용어이다.

• 기포는 강괴 내부에 가스가 갇혀 생기는 결함으로 성분 불균일과는 다른 현상이다.
• 백점은 수소에 의한 미세 균열 결함으로 성분 분포 문제와는 다른 개념이다.
• 수축관은 응고 수축으로 생기는 빈 공간을 가리키는 결함으로 성분 불균일과는 다르다.

산화제를 첨가했을 때 강욕 중에서 가장 늦게까지 남아 제거되는 원소는 탄소(C)이다.

규소와 망간은 산소와의 친화력이 커서 취련 초기에 빠르게 산화·제거되며, 크롬 역시 비교적 이른 시점에 산화가 진행되는 반면, 탄소는 취련이 진행되는 동안 계속 반응이 이어지며 목표 성분에 이를 때까지 가장 나중까지 남아 제거된다.

• Cr은 앞서 언급한 원소들보다 먼저 산화가 상당 부분 진행되는 편이다.
• Si는 산소와의 친화력이 매우 커서 가장 먼저 산화·제거되는 편에 속한다.
• Mn 역시 Si 다음으로 이른 시점에 산화가 진행되는 원소다.

철광석이 산화제로 이용되려면 철의 산화물 함량이 높고, 불순물과 수분 함량이 낮아야 한다. 1번은 맞다 — 환원되어야 할 산화철이 충분해야 한다. 2번도 맞다 — P와 S는 강인성을 해치는 불순물이므로 낮아야 한다. 4번도 맞다 — 결합수와 부착수분은 건조 과정에서 에너지를 낭비하므로 낮을수록 좋다. 3번이 틀렸다 — TiO₂는 산성 산화물로, 제강 과정에서 제거해야 하는 불순물이므로 높을 필요가 없고, 오히려 낮아야 한다.