[제선기능사 필기] 08년 1회차
제선기능사 필기 기출문제

08년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

08년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
텅스텐은 재결정에 의해 결정립 성장을 한다. 이를 방지하기 위해 처리하는 것을 무엇이라고 하는가?
1도핑(Doping)
2아말감(Amalfam)
3라이닝(Lining)
4비탈리움(Vitallium)
정답 및 해설

텅스텐은 고온에서 재결정되면서 결정립이 급격히 성장하는데, 이를 억제하기 위해 도핑(Doping)을 한다. 도핑은 소량의 불순물(주로 산화물이나 다른 금속)을 의도적으로 첨가하여 결정립 경계에서 핵생성을 방해하고 결정립 성장을 지연시키는 열처리 관련 기술이다. 아말감은 수은 합금, 라이닝은 내벽 코팅, 비탈리움은 코발트 합금으로 모두 무관한 개념이다.

문제 2
다음 중 초초두랄루민(ESD)의 조성으로 옳은 것은?
1Al-Si 계
2Al-Mn 계
3Al-Cu-Si 계
4Al-Zn-Mg 계
정답 및 해설

초초두랄루민(ESD)은 Al-Zn-Mg계(Cu를 소량 첨가) 고강도 알루미늄 합금이다. Al-Si계는 실루민, Al-Mn계는 알민, Al-Cu-Si계는 라우탈이다.

문제 3
재료의 소성이 니켈 36%, 크롬 12%, 나머지는 철(Fe)로서 온도가 변해도 탄성률이 거의 변하지 않는 것은?
1라우탈
2엘린 바
3진정강
4퍼멀로이
정답 및 해설

엘린 바(Elinvar)는 니켈 36%, 크롬 약 12%, 철을 주성분으로 하는 합금으로, 넓은 온도 범위에서 탄성률이 일정하도록 개발된 특수강이며, 이러한 성질을 "엘린바 현상(Elinvar effect)"이라 한다.

  • 라우탈: 구리-알루미늄 합금이다.
  • 진정강: 탄소강이다.
  • 퍼멀로이: 철-니켈 합금으로, 이들은 주로 자기 특성에 중점을 둔 재료들이다.

주어진 합금 조성은 니켈 36%, 크롬 12%, 철 52%이고, 온도 변화에도 탄성률이 거의 변하지 않는 특성을 가진다.

문제 4
소성변형이 일어난 재료에 외력이 더 가해지면 재료가 단단해지는 것을 무엇이라고 하는가?
1침투경화
2가공경화
3석출경화
4고용경화
정답 및 해설

소성변형을 거친 재료에 계속 외력을 가하면 전위 밀도가 늘어 재료가 단단해지는 현상을 가공경화라 한다.

문제 5
다음 중 경합금에 해당되지 않는 것은?
1마그네슘(Mg) 함급
2알루미늄(Al) 함급
3베릴륨(Be) 함급
4텅스텐(W) 함급
정답 및 해설

텅스텐은 비중이 19 안팎으로 매우 큰 중금속이어서 경합금에 들지 않는다.

경합금은 비중이 대략 4~5 이하인 경금속을 주성분으로 하는 합금을 가리킨다.

  • 마그네슘은 비중이 1.7 정도로 실용 금속 가운데 가장 가볍다.
  • 알루미늄은 비중이 2.7 정도인 대표적인 경금속이다.
  • 베릴륨은 비중이 1.8 정도로 가벼우면서 강성이 큰 금속이다.
문제 6
재료에 대한 포아송비(poisson's ratio)의 식으로 옳은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

포아송비는 가로 방향 변형량을 세로 방향 변형량으로 나눈 값이므로, 분자가 가로방향 변형량이고 분모가 세로방향 변형량인 식이 옳다.

재료를 축 방향으로 잡아당기면 그 방향으로는 늘어나고(세로 변형), 직각 방향으로는 줄어든다(가로 변형). 두 변형률의 비가 포아송비 ν=εtεl\nu = \dfrac{\varepsilon_{t}}{\varepsilon_{l}} 이며 여기서 εt\varepsilon_{t} 는 가로변형률, εl\varepsilon_{l} 은 세로변형률이다. 금속에서는 대체로 0.2~0.4 범위의 값을 갖는다.

분자와 분모가 뒤집힌 식은 포아송비의 역수인 포아송수이고, 변형량이 아니라 하중량의 비로 쓴 두 식은 재료가 변형된 정도를 나타내는 양이 아니므로 포아송비가 될 수 없다.

문제 7
금속의 일반적 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?
1수은을 제외하고 상온에서 고체이며 결정체이다.
2일반적으로 강도와 경도는 낮으나 비중은 크다
3금속 특유의 광택을 갖는다.
4열과 전기의 양도체이다.
정답 및 해설

금속은 일반적으로 강도와 경도가 크다는 특성을 가지므로, 강도와 경도가 낮다는 설명은 금속의 일반적 특성과 반대된다.

수은을 제외하면 상온에서 고체 결정체이고, 금속 광택을 가지며 열과 전기를 잘 전달한다는 나머지 설명은 옳다.

문제 8
응력-변형곡선에서 금속시험편에 외력을 가했다가 제거할 때 시험편이 원래 상태로 돌아가는 최대한계를 나타내는 것은?
1항복점
2탄성한계
3인장강도
4최대 하중점
정답 및 해설

외력을 제거했을 때 시험편이 원래 모양으로 되돌아갈 수 있는 최대 응력을 탄성한계라 한다.

  • 항복점은 탄성한계를 넘어 영구변형이 시작되는 지점이다.
  • 인장강도는 시험편이 견디는 최대 응력을 말한다.
  • 최대 하중점은 하중-변위 선도에서 하중이 가장 큰 지점을 말한다.
문제 9
다음 중 펄라이트의 생성기구에서 가장 처음 발생하는 것은?
1ζ-Fe
2β-Fe
3Fe3C핵
4θ-Fe
정답 및 해설

펄라이트 생성의 가장 처음 단계는 Fe₃C 핵(시멘타이트 핵)의 형성이다. 오스테나이트 내에서 탄소 원자들이 확산하여 먼저 시멘타이트 핵이 생성되고, 이를 중심으로 페라이트가 성장하면서 특유의 층상 조직(라멜라 구조)을 형성한다.

펄라이트는 오스테나이트(γ-Fe)가 냉각되면서 페라이트(α-Fe)와 시멘타이트(Fe₃C)로 분해되는 공석변태 반응으로 생성된다. ζ-Fe, β-Fe, θ-Fe는 모두 철의 동소체이거나 존재하지 않는 상이며, 펄라이트 생성 과정의 필수 초기 단계가 아니다.

문제 10
금속의 소성에서 열간가공(hot working)과 냉간가공(cold working)을 구분하는 것은?
1소성가공률
2응고온도
3재결정온도
4회복온도
정답 및 해설

열간가공과 냉간가공은 재결정온도를 기준으로 구분된다.

열간가공은 금속을 재결정온도 이상으로 가열하여 가공하므로 가공 중 또는 가공 후 자동으로 재결정이 일어나 결정립이 균일하게 유지되고 경화현상이 억제된다. 냉간가공은 재결정온도 이하의 상온에서 가공하므로 재결정이 일어나지 않아 가공경화(strain hardening)가 누적되고 강도는 증가하지만 연성은 감소한다.

  • 응고온도, 회복온도: 열간·냉간 구분의 기준이 아니다.
  • 소성가공률: 가공 정도를 나타낼 뿐 온도 구분과는 무관하다.
문제 11
금속을 자석에 접근시킬 때 자석과 동일한 극이 생겨 서로 반발하는 성질을 갖는 금속은?
1철(Fe)
2금(Au)
3니켈(Ni)
4코발트(Co)
정답 및 해설

자석을 가까이 대면 같은 극이 유도되어 약하게 밀려나는 성질을 반자성이라 한다. 금(Au)은 은·구리·비스무트와 함께 대표적인 반자성체다. 철·니켈·코발트는 자석에 강하게 끌리는 강자성체다.

문제 12
Fe-C 평형상태도에서 α-철의 자기변태점은?
1A1
2A2
3A3
4A4
정답 및 해설

Fe-C 평형상태도의 표준 임계점(critical point)에서 A₂점은 770°C에서 발생하는 α-철(ferrite)의 자기변태점으로, 이 온도 이상에서 α-철은 강자성에서 상자성으로 변환된다. 다른 임계점들은 상변태를 나타내는데, A₁(723°C)은 오스테나이트-페라이트 변태, A₃는 페라이트-오스테나이트 경계선, A₄(1394°C)는 δ-철 영역의 경계를 의미하므로, α-철의 자기변태만을 나타내는 것은 A₂이다.

문제 13
다음 중 철강을 분류할 때 “SM45C"는 어느 강인가?
1순철
2아공석강
3과공석강
4공정주철
정답 및 해설

SM45C는 탄소 함유량이 약 0.45%인 강으로, 공석점(0.77%)보다 낮으므로 아공석강에 해당한다. 아공석강은 탄소 함유량이 0.02~0.77% 범위에 있어 페라이트와 펄라이트 조직으로 구성되며, 과공석강(0.77~2.0%)이나 순철(0.02% 미만)과는 구별된다. 공정주철은 주철 범주이므로 강(탄소 2% 이상)과는 다르다.

문제 14
다음 중 Y합금의 조성으로 옳은 것은?
1Al-Cu-Mg-Mn
2Al-Cu-Ni-W
3Al-Cu-Mg-Ni
4Al-Cu-Mg-Si
정답 및 해설

Y합금은 Al-Cu-Mg-Ni계 합금으로, 내열성이 좋아 피스톤 등 고온 부품에 사용된다.

문제 15
주철용탕에 최초로 칼슘-실리테이트를 접종하여 만든 강인한 회주철은?
1칠드 주철
2백심가단 주철
3구상흑연 주철
4미해나이트 주철
정답 및 해설

미하나이트 주철은 저탄소·저규소 주철 용탕에 칼슘-실리사이드(Ca-Si)를 접종해 흑연을 미세하고 균일하게 분포시킨 강인한 회주철이다. 칠드 주철은 표면을 급랭해 백선화한 것이고, 구상흑연 주철은 Mg·Ce 등을 첨가해 흑연을 구상화한 것이다.

문제 16
다음 중 물체 뒤쪽 면을 수평으로 바라본 상태에서 그린 그림은?
1배면도
2저면도
3평면도
4측연도
정답 및 해설

물체 뒤쪽 면을 수평으로 바라본 상태는 물체의 뒤쪽을 정면으로 향해 보는 것으로, 이를 그린 도면이 배면도다. 배면도는 물체의 뒷면을 정면도와 같은 높이에서 관찰하여 그린 정투상도이고, 저면도는 아래에서 위를 보는 도면, 평면도는 위에서 아래를 보는 도면, 측연도는 옆면을 보는 도면이므로 조건에 맞지 않는다.

문제 17
다음 물체를 제3각법으로 올바르게 투상한 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

정면도의 오른쪽 위, 평면도의 오른쪽 아래, 우측면도의 왼쪽 위에 각각 사각형 홈이 나타나는 배열이 옳다.

그림의 물체는 직육면체에서 앞·오른쪽·위가 한꺼번에 트인 모서리를 직육면체 모양으로 파낸 형상이다. 홈은 오른쪽 끝까지 이어지지만 앞면에서 뒤쪽으로는 일부만, 윗면에서 아래쪽으로도 일부만 들어가 있어 홈 안쪽에 벽과 바닥이 남아 있다.

제3각법은 평면도를 정면도 위, 우측면도를 정면도 오른쪽에 놓으며, 보는 방향에 따라 홈의 위치가 이렇게 달라진다.

  • 정면도 — 앞에서 보면 홈이 오른쪽 위에 뚫려 보인다
  • 평면도 — 위에서 보면 홈은 오른쪽이면서 앞쪽, 즉 도면에서는 아래쪽에 온다
  • 우측면도 — 오른쪽에서 보면 물체의 앞이 도면 왼쪽에 놓이므로 홈은 왼쪽 위에 온다

문제 18
다음 중 선긋기를 올바르게 표시한 것은 어느 것인가?
1
2
3
4
정답 및 해설

파선끼리 만나는 모서리에서 선 부분(획)이 서로 맞물리도록 그린 것이 올바른 선긋기다.

옳게 그린 그림에서는 ㄱ자로 꺾이는 모서리에서 가로 파선의 첫 획과 세로 파선의 첫 획이 끊김 없이 이어져 직각을 이루고, 그 뒤부터 일정한 길이의 선과 틈이 규칙적으로 반복된다.

나머지 그림에는 다음과 같은 잘못이 있다.

  • 세 선이 한 점에 모이는 Y자 그림 — 아래로 내려가는 파선이 틈에서 시작해 만나는 점에서 선이 이어지지 않는다
  • 가로선이 세로선에 붙는 ㅏ자 그림 — 가로 파선이 세로 파선에 닿지 않고 간격을 두고 시작한다
  • 파선 두 줄을 나란히 그은 그림 — 두 줄의 틈이 거의 같은 자리에 나란히 놓여, 이웃한 평행 파선은 틈을 어긋나게 배치한다는 원칙에 어긋난다

문제 19
다음 중 국제표준화기구를 나타내는 약호로 옳은 것은?
1JIS
2ISO
3ASA
4DIN
정답 및 해설

국제표준화기구를 나타내는 약호는 ISO이다.

ISO(International Organization for Standardization)는 각국 표준을 조정하는 국제기구다.

  • JIS는 일본, DIN은 독일의 국가 표준 기호이고, ASA는 미국의 옛 표준화 기구 명칭으로 국제기구가 아니다.
문제 20
도면에서 “No.8-36UNF"로 표시되었다면, 이 나사의 증류로 옳은 것은?
1톱니나사
2유니파이 가는나사
3사다리꼴 나사
4관용평행 나사
정답 및 해설

"No.8-36UNF"에서 UNF는 Unified National Fine(유니파이 가는나사)을 의미하는 국제 표준 나사 규격 기호다. No.8은 나사 크기, 36은 인치당 나사산 개수(피치)를 나타내며, UNF는 미국과 캐나다에서 채택한 유니파이 나사 중 가는 피치 규격을 지칭한다. 따라서 이 나사의 종류는 유니파이 가는나사이다.

문제 21
그림의 조립도와 이에 대한 설명이 옳은 것으로만 나열한 것은?
1②, ③, ④
2①, ②, ④
3①, ②, ③
4①, ③, ⑤
정답 및 해설

조립도의 성질에 맞는 설명은 기계나 구조물의 전체적인 조립 상태를 알 수 있다 · 조립도를 보면 구조를 알 수 있다 · 조립에 필요한 치수만을 기입한다 세 가지다.

그림은 같은 기계를 왼쪽에는 외형으로, 오른쪽에는 속을 잘라 보인 단면으로 나란히 나타낸 조립도다. 케이싱 안에 축과 베어링이 서로 맞물려 놓인 위치 관계는 드러나지만, 각 부품의 세부 치수나 다듬질 지시는 나타나 있지 않다.

나머지 두 설명은 다른 도면의 용도다.

  • 제품의 구조·원리·기능·취급방법을 설명하는 것이 목적인 도면은 설명도다
  • 물품을 구성하는 부품 하나하나를 가장 상세하게 나타낸 도면은 부품도다

문제 22
다음 중 선의 굵기가 가장 굵은 선은?
1치수선
2지시선
3외형선
4해칭선
정답 및 해설

도면에서 가장 굵게 그리는 선은 외형선이다.

외형선은 대상물의 보이는 부분의 모양을 나타내는 굵은 실선으로, 형체가 가장 뚜렷하게 드러나야 하므로 굵기를 크게 잡는다.

치수선과 지시선, 해칭선은 모두 치수 기입·지시·단면 표시 같은 보조 정보를 나타내는 선이므로 가는 실선으로 그린다.

문제 23
한국산업규격에서 규정한 탄소 공구강의 기호는?
1SCM
2STC
3SKH
4SPS
정답 및 해설

한국산업규격에서 탄소 공구강의 기호는 STC이다.

SCM은 크롬몰리브덴강, SKH는 고속도강, SPS는 스프링강의 기호이므로 탄소 공구강과는 다른 강종을 나타낸다.

문제 24
제작물의 일부만을 절단하여 단면 모양이나 크기를 나타내는 단면도는?
1온단면도
2한쪽단면도
3회전단면도
4부분단면도
정답 및 해설

제작물의 일부만을 절단하여 그 단면을 나타내는 도법은 부분단면도이다. 온단면도는 제작물 전체를 절단 평면으로 나누어 전체 단면을 표시하고, 한쪽단면도는 중심선을 기준으로 한쪽만 절단하여 표시하며, 회전단면도는 절단한 단면을 회전시켜 표시하는 방식과 달리, 부분단면도는 필요한 부분만 제한적으로 절단하여 국소적인 단면의 모양과 크기를 명확히 나타낸다.

문제 25
도면의 치수기입에서 “□20“이 갖는 의미로 옳은 것은?
1정사각형이 20개이다.
2단면 지름이 20m이다.
3정사각형의 넓이가 20mm2이다.
4한 변의 길이가 20mm인 정사각형이다.
정답 및 해설

치수 앞에 붙는 □ 기호는 정사각형을 뜻하므로, □20은 한 변의 길이가 20mm인 정사각형을 의미한다.

문제 26
다음 중 ‘보오링’ 가공방법의 기호로 옳은 것은?
1B
2D
3M
4L
정답 및 해설

보링 가공을 나타내는 기호는 B이다.

KS의 가공방법 기호는 영문 명칭의 머리글자를 따르므로 Boring의 첫 글자인 B로 표시한다.

  • D는 드릴 가공(Drilling)을 나타낸다.
  • M은 밀링 가공(Milling)을 나타낸다.
  • L은 선반 가공(Lathe turning)을 나타낸다.
문제 27
구멍의 치수가 일 때의 치수공차로 옳은 것은?
10.11
20.24
30.37
40.87
정답 및 해설

치수공차는 위 치수허용차에서 아래 치수허용차를 뺀 값이므로 0.37이다.

그림의 치수는 ø50 에 위 치수허용차 +0.24, 아래 치수허용차 −0.13 이 붙어 있다.

공차 =(+0.24)−(−0.13)=0.37= (+0.24) - (-0.13) = 0.37

최대·최소 허용치수로 확인해도 같다. 최대 허용치수 50.24 mm, 최소 허용치수 49.87 mm 이므로 50.24−49.87=0.37 mm50.24 - 49.87 = 0.37\ \mathrm{mm} 다. 두 허용차를 그냥 더하거나 한쪽만 읽으면 0.11 이나 0.24 같은 값이 나오므로 부호를 살려 빼야 한다.

문제 28
다음 중 산소 부화에 의한 효과로 틀린 것은?
1질소 강소에 의해 발열량을 감소시킨다.
2바람 구멍 앞의 온도가 높아진다.
3코크스의 연소 속도가 빠르다.
4출선량을 증대시킨다.
정답 및 해설

산소 부화(oxygen enrichment)는 송풍 공기에 산소를 혼합하여 공급하는 공정으로, 발열량은 증가한다. 질소 강소(dilution)에 의해 발열량이 감소하는 것은 반대 현상이므로 이를 감소시킨다는 설명이 틀렸다.

  • 바람 구멍 앞의 온도: 산화 반응 촉진으로 바람 구멍 앞 온도가 상승한다.
  • 코크스의 연소 속도: 산소 농도 증가로 코크스 연소 속도가 빨라진다.
  • 출선량: 용광로 내 온도 상승과 반응 효율 증가로 출선량이 증대된다.

따라서 산소 부화의 직접적 효과는 발열량 증가이다.

문제 29
광석을 그 용융 온도 이하에서 가열하여 이산화탄소(CO2)또는 결정수(H2O) 등의 성분을 제거하는 조직은?
1선광(dressing)
2하소(calcination)
3배소(rcasling)
4소결(sintering)
정답 및 해설

광석에 포함된 이산화탄소나 결정수 등의 휘발성 성분을 제거하기 위해 광석을 용융 온도 이하에서 가열하는 공정은 하소(calcination)이다. 하소는 탄산염 광물에서 CO₂를 제거하거나, 수화물 광물에서 H₂O를 제거하는 열처리 공정으로, 예를 들어 석회석(CaCO₃)을 가열하면 CaO와 CO₂로 분해된다. 선광은 물리적 선별, 배소는 산화 목적의 고온 가열, 소결은 분말을 압축하여 소성하는 공정이므로 정의와 맞지 않는다.

문제 30
산업재해 원인 중 교육적 원인에 해당하는 것은?
1구조 재료가 적합하지 못하다.
2생산 방법이 적당하지 못하다.
3점검, 정비, 보존 등이 불량하다.
4안전 지식이 부족하다.
정답 및 해설

산업재해의 교육적 원인은 안전 지식이나 기능 부족처럼 교육으로 개선할 수 있는 원인을 말하므로, 안전 지식 부족이 이에 해당한다.

구조 재료의 부적합, 점검·정비 불량, 부적절한 생산 방법은 각각 기술적 원인이나 작업관리상 원인에 가깝다.

문제 31
다음 중 철광석의 구비조건으로 틀린 것은?
1피환원성이 나쁠 것
2상당한 강도를 가질 것
3철분을 많이 함유하고 있을 것
4해로운 불순물이 적게 함유할 것
정답 및 해설

철광석이 선별되기 위한 구비조건은 환원되기 쉬워야 하므로 피환원성이 좋아야 한다. 1번은 "피환원성이 나쁠 것"으로 표현되어 있는데, 이는 환원이 어렵다는 의미이므로 철광석의 구비조건에 모순된다. 2번 강도는 제련 과정에서 광석이 깨지지 않아야 하고, 3번 철분 함유량은 경제성을 위해 필수적이며, 4번 불순물 제거는 품질 관리에 필요한 조건들이다.

문제 32
고로 로체의 건조 후 침목 및 장입 원료를 로내에 채우는 것을 무엇이라 하는가?
1화입
2자화
3충전
4축로
정답 및 해설

고로 로체를 건조한 뒤 침목과 장입 원료를 노 안에 채우는 작업을 충전이라 한다.

화입은 불을 붙이는 단계, 축로는 노체를 쌓아 짓는 단계로 충전과는 다른 공정이다.

문제 33
용선을 따라서 흘러나오는슬래그는 어디에서 분리하는가?
1용선 레이들
2토페도 카
3주선기
4스키머
정답 및 해설

용선을 따라 흘러나오는 슬래그는 스키머(skimmer)에서 비중 차를 이용해 용선과 분리된다.

문제 34
다음 중 코크스의 반응성을 나타내는 식으로 옳은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

코크스의 반응성(Reactivity Index, RI)은 코크스가 CO₂와 반응하여 감량되는 정도를 나타내는 지표로, 다음 식으로 정의된다.
RI=Δmm0×100RI = \frac{\Delta m}{m_0} \times 100 또는 RI=m0−mfm0×100RI = \frac{m_0 - m_f}{m_0} \times 100
(여기서 m₀는 초기 코크스 질량, Δm 또는 m₀−m_f는 반응 후 감량된 질량)

코크스 반응성은 초기 질량 대비 손실량의 백분율로 표현되며, 반응성이 높을수록 코크스의 품질이 낮다.

문제 35
다음 중 스치거나 문질러서 벗겨진 상해는?
1찰과상
2절상
3부종
4자상
정답 및 해설

스치거나 문질러서 표피가 벗겨진 상해는 찰과상이다.

절상은 날카로운 것에 베인 상처, 부종은 조직에 체액이 고여 붓는 증상, 자상은 뾰족한 것에 찔린 상처를 가리키므로 마찰로 인한 손상과는 성격이 다르다.

문제 36
내용적 3795m3의 고로에 풍량 6000Nm3/mim 으로 송풍하여 선철을 8160ton/일, 슬래그 2690ton/일 생산하였을 때의 출선비(t/일/m3)는 약 얼마인가?
10.71
21.80
32.15
42.86
정답 및 해설

출선비(生産比)는 고로의 단위 내용적당 일일 선철 생산량으로, 선철 생산량(t/일) ÷ 고로 내용적(m³)으로 계산된다. 주어진 조건에서 선철 생산량은 8160 t/일, 고로 내용적은 3795 m³이므로, 출선비 = 8160 ÷ 3795 = 2.15 t/일/m³이다. 풍량과 슬래그 생산량은 출선비 계산에 직접 사용되지 않으며, 출선비는 선철 생산량과 고로 용량의 관계만으로 결정된다.

문제 37
다음 중 습식 청정기가 아닌 것은?
1다이센 청정기
2스프레이 워셔
3허어들 워셔
4여과식 가스 청정기
정답 및 해설

다이센 청정기, 스프레이 워셔, 허어들 워셔는 모두 물을 이용해 가스 중 먼지를 씻어내는 습식 청정기이다.

여과식 가스 청정기는 필터로 먼지를 걸러내는 건식 방식이다.

문제 38
장입물 중의 인(P)은 보시부에서 노상에 걸쳐 모두 환원되어 거의 전부가 산철 중으로 들어간다. 이 때 선철 중의 인(P)을 적게 하기 위한 설명으로 틀린 것은?
1유해방지를 위하여 장입물 중에 인(P)을 적게 하는 것이 좋다.
2인(P)의 유해를 적게 하기 위하여 급속 조업을 한다.
3로상 온도를 높여 인(P)의 해를 줄인다.
4염기도를 높게 하여 인(P)의 해를 줄인다.
정답 및 해설

로상 온도 상승은 인의 환원 반응을 더욱 촉진하여 선철로의 인 흡수를 오히려 증가시키는 역효과를 낳으므로 선철 중 인 함량을 줄이는 방법이 아니다.

  • 장입물 중 인(P) 감소: 장입물의 인 함량을 사전에 줄이는 직접적인 방법으로 타당하다.
  • 급속 조업: 로 체류 시간을 단축하여 선철이 인을 흡수할 기회를 줄이므로 유효하다.
  • 염기도 상승: 염기성 산화물(CaO, MgO)이 증가하여 P₂O₅를 더 잘 흡수·제거하는 슬래그를 형성한다.

고로에서 인은 환원되어 선철로 흡수되는데, 이를 제거하려면 염기성 슬래그 형성을 통해 인을 산화·제거하는 것이 원리다.

문제 39
산업안전보건법에서는 공기 중의 산소농도가 몇 % 미만인 상태를 “산소결핍”으로 규정하고 있는가?
115
218
320
423
정답 및 해설

산업안전보건법에서는 공기 중 산소 농도가 18% 미만인 상태를 산소결핍으로 규정하고 있다.

문제 40
용융환원로(COREX)는 환원로와 용융로 두 개의 반응기로 구분한다. 이 때 용융로의 역할이 아닌 것은?
1환원가스의 생성
2석탄의 건조 및 탈가스화
3철광석의 간접환원
4슬래그의 용해
정답 및 해설

COREX 공정에서 용융로(Melter)의 역할은 환원가스 생성, 석탄의 건조·탈가스화, 슬래그 용해이며, 철광석의 간접환원은 환원로(Reduction shaft)에서 일어난다. 용융로는 상부에서 환원로를 거친 부분환원 철광석(DRI)이 내려오면서 최종 용융·슬래그 분리되는 곳이고, 환원로는 상향류하는 환원가스와 하향류하는 철광석이 만나 간접환원 반응이 일어나는 구간이다. 따라서 철광석의 간접환원은 용융로가 아닌 환원로의 역할이다.

문제 41
고로 내에 장입물의 강하가 정지하는 상태를 무엇이라고 하는가?
1행김(hanging)
2슬립(silp)
3드롭(drop)
4뱅킹(banking)
정답 및 해설

고로 안에서 장입물이 내려가지 않고 멈춰 있는 상태를 행잉(hanging, 걸림)이라 한다. 멈춰 있던 장입물이 갑자기 떨어지는 현상은 슬립(slip)이다.

문제 42
고로조업시 바람구멍의 파손 원인으로 틀린 것은?
1슬립이 많을 때
2회분이 많을 때
3송풍온도가 낮을 때
4코크스의 균열감도가 낮을 때
정답 및 해설

풍구는 고온의 열풍이 통과하는 부위여서 송풍온도가 높을수록 열부하가 커져 손상 위험이 커지며, 온도가 낮은 것 자체는 파손 원인이 되지 않는다.

슬립이 많거나 회분이 많을 때, 코크스의 균열감도가 낮을 때는 실제로 풍구 손상을 일으키는 원인이 된다.

문제 43
로내 장입물의 분포상태를 변경하는 방법이 아닌 것은?
1장입선의 변경
2층두께의 변경
3용선차의 변경
4장입순서의 변경
정답 및 해설

용선차(용광로에서 나오는 선철)는 이미 노 내에서 반응을 거쳐 나오는 생성물이므로 로내 장입물의 분포상태를 변경하는 방법이 될 수 없다.

로내 장입물의 분포상태는 장입선의 위치, 층두께, 장입순서 등을 조정하여 변경할 수 있다.

  • 장입선의 변경: 장입선(burden line)을 변경하면 장입물이 로내에서 낙하하는 위치와 분포가 달라진다.
  • 층두께의 변경: 층두께를 조정하면 각 층의 두께 비율에 따라 분포 상태가 변한다.
  • 장입순서의 변경: 장입순서를 바꾸면 장입물이 쌓이는 순서와 패턴이 달라져 로내 분포에 영향을 미친다.
문제 44
다음 중 고로의 구조가 아닌 것은?
1로구
2노복
3샤프트
4탄화실
정답 및 해설

고로는 위에서부터 노구(로구), 샤프트(노흉), 노복, 조안, 노상으로 이루어진다. 탄화실은 코크스로의 구조이므로 고로 구조가 아니다.

문제 45
용광로에서 생산되는 제강용 선철과 주물용 선철의 성분상 가장 차이가 많은 원소는?
1규소(Si)
2유황(S)
3티탄(Ti)
4인(P)
정답 및 해설

제강용 선철과 주물용 선철의 주요 성분 차이는 규소(Si) 함량에서 가장 크다. 주물용 선철은 규소 함량이 1.5~3%로 높아 주물의 유동성과 응고 시 부피 팽창을 보충하는 데 유리하며, 제강용 선철은 규소 함량이 0.5~1.5% 이하로 낮아 제강 공정에서 산화제 사용을 최소화한다. 유황(S), 인(P) 등 불순물은 두 선철 모두에서 최소화되므로 함량 차이가 작고, 티탄은 특수 목적으로만 첨가되므로 일반적인 구분 기준이 아니다.

문제 46
소결기 중 원료를 담아 소결이 이루어지는 설비인 Pallet에 설치된 Grate Bar의 구비조건이 아닌 것은?
1고온강도가 높을 것
2고온 내산화성이 좋을 것
3열적 변형 균열이 적을 것
4소결광과의 부착성이 좋을 것
정답 및 해설

Grate Bar는 소결이 진행되는 동안 원료를 지지하는 부품이므로, 소결이 끝난 뒤 잘 분리되도록 소결광과의 부착성이 낮아야 한다.

고온강도가 높고 고온 내산화성이 좋으며 열적 변형·균열이 적어야 하는 것은 Grate Bar의 올바른 구비조건이다.

문제 47
자광조에서 소결완료가 벨트 상에 배출되면 자동적으로 벨트 속도를 가감하여 목표량 만큼 접출하는 장치는?
1Constant Feed weigher
2Vibrating Feeder
3Table Feeder
4Belt Feeder
정답 및 해설

소결광이 벨트 위로 배출될 때 벨트 속도를 자동으로 가감해 목표량만큼 절출하는 장치는 정량 절출 장치(Constant Feed Weigher)이다.

벨트 위에 실린 원료의 무게를 계량하고 그 값에 따라 벨트 속도를 실시간으로 조절함으로써 단위 시간당 공급량을 일정하게 유지한다.

  • 진동 피더는 진동으로 원료를 밀어 내보내는 공급기이다.
  • 테이블 피더는 회전하는 원판에서 원료를 긁어내어 공급한다.
  • 벨트 피더는 벨트로 원료를 실어 보내는 공급기로, 그 자체에 중량 계측에 따른 제어 기능은 없다.
문제 48
소결광 성분이 보기와 같을 때 염기도는?
11.51
21.65
31.86
42.73
정답 및 해설

소결광의 염기도는 CaO 를 SiO2 로 나눈 값이므로 1.65다.

보기에 주어진 성분은 CaO 9.9 %, FeO 6.5 %, SiO2 6.0 % 이며, 염기도 계산에 FeO 는 쓰이지 않는다.

염기도 =CaOSiO2=9.96.0=1.65= \dfrac{\mathrm{CaO}}{\mathrm{SiO_2}} = \dfrac{9.9}{6.0} = 1.65

염기도를 높인 소결광을 쓰면 고로에 따로 넣는 석회석 사용량을 줄일 수 있고 노 내 통기성과 환원성도 좋아진다.

문제 49
미세한 분광을 드럼 또는 디스크에서 입상화한 후 소성경화해서 달걀 노른자 크기의 알갱이로 얻는 괴상법은?
1로마스팅
2산터링
3펠레타이징
4브리케팅
정답 및 해설

미세한 분광을 드럼 또는 디스크에서 입상화한 후 소성경화하여 달걀 노른자 크기의 알갱이로 만드는 괴상법은 펠레타이징(pelletizing)이다.

펠레타이징은 분광이나 미분광을 회전하는 드럼(드럼펠레타이저) 또는 디스크(디스크펠레타이저)에서 물을 가하며 굴려 구형의 펠릿을 만든 후 소성로에서 고열로 경화·강화하는 공정이다.

  • 로마스팅: 단순 건조·가열 공정이다.
  • 산터링: 분체를 가열하여 소결하는 공정이다.
  • 브리케팅: 고압으로 압축성형하는 공정이다.

이들은 모두 드럼이나 디스크에서의 입상화 및 그에 따른 알갱이 형성 과정을 특징으로 하지 않는다.

문제 50
다음 중 조재성분에 대한 설명으로 옳은 것은?
1생산율은 CaO, SiO2의 증가에 따라 향상된다.
2생산율은 Al2O3, MaO의 증가에 따라 향상된다.
3CaO, SiO2는 제품의 감도를 낮춘다.
4Al2O3, MgO는 결정수를 증가시킨다.
정답 및 해설

소결 원료의 CaO, SiO2가 늘면 저융점 융액이 잘 생겨 입자끼리 결합이 촉진되므로 생산율이 향상된다. 반대로 Al2O3, MgO는 융액 생성을 방해해 생산율을 떨어뜨린다.

문제 51
광물의 미립자를 물에 넣고 부선재를 첨가하여 많은 기포를 발생시켜 기포표면에 필요한 광물의 입자를 붙게 하여 표면에 뜨게 하여 분리 회수하는 방법은?
1증액선광
2자력선광
3미중선광
4부유선광
정답 및 해설

광물 미립자를 물에 넣고 부선재를 첨가해 기포를 발생시킨 뒤, 그 기포 표면에 필요한 광물 입자를 붙여 떠오르게 해 분리하는 방법을 부유선광(부선법)이라 한다.

증액선광과 미중선광은 비중 차를 이용한 선광법이고, 자력선광은 자성 차이를 이용하는 방법으로, 기포를 이용하는 부유선광과는 분리 원리 자체가 다르다.

문제 52
소결 원료에서 배합원료의 수분 값의 범위로 가장 적당한 것은?
11-2%
25-8%
310-17%
420-27%
정답 및 해설

소결 배합원료의 수분 값으로 가장 적당한 범위는 5~8%이다.

이 정도의 수분이 있어야 미분원료가 서로 뭉쳐 통기성 좋은 의사입자를 형성한다.

문제 53
다음 중 소결반응에 대한 설명으로 틀린 것은?
1저온에서는 확산결합을 한다.
2고온에서는 용융결합을 한다.
3용융결합은 자철광을 다량으로 배합할 때 일어나는 결합이다.
4확산결합의 강도는 아주 강하며, 코크스가 많거나 원료입도가 미세할 때 볼 수 있다.
정답 및 해설

확산결합은 저온에서 입자 표면의 확산으로 결합하는 것으로, 강도가 비교적 약하고 환원성이 좋다. 코크스가 많거나 원료 입도가 미세하면 고온이 되어 확산결합보다 용융결합이 일어난다. 용융결합은 고온에서 저융점 슬래그가 녹아 결합하는 것으로 강도가 크다.

문제 54
다음 중 분광석을 괴상화하는 소결설비로 자동화가 가능하며 연속식이며, 대량생산용으로 가장 많이 사용하는 설비는?
1pelletizing식
2GW식(Greenawalt pen)
3DL식(Dwight-Lloyd aachine)
4AIB식(Allmanna Inginfors Byron disc)
정답 및 해설

분광석을 연속·자동으로 대량 소결하는 대표적인 설비는 DL식(Dwight-Lloyd machine)이다.

여러 대의 대차가 컨베이어처럼 순환하면서 장입·점화·소결·배광이 끊이지 않고 이어지므로 자동화와 대량생산에 유리해 제철소에서 가장 널리 쓰인다.

  • 펠릿타이징식은 미분광을 구슬 모양으로 조립해 소성하는 별개의 괴상화 방식이다.
  • GW식은 냄비 단위로 소결하는 회분식이어서 대량생산에는 불리하다.
  • AIB식은 회전 원판으로 미분을 조립하는 방식이어서 연속 소결기와는 계통이 다르다.
문제 55
다음 중 석탄의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1석탄을 건류할 때 괴상으로 코크스가 되는 성질을 점결성이라 한다.
2석탄을 습속히 가열하면 연화 및 팽창을 하게 되는데 이 때 연화팽창하는 성질을 코크스화성이라 한다.
3생성한 괴의 강도를 좌우하는 성질을 점착성이라 한다.
4코크스화성이 큰 것을 약점결탄, 작은 것을 강정갈탄이라 한다.
정답 및 해설

석탄을 건류할 때 덩어리 형태의 코크스로 굳는 성질을 점결성이라 한다.

  • 급속히 가열할 때 연화·팽창하는 성질은 코크스화성이 아니라 팽창성(연화팽창성)이라 부른다.
  • 생성된 괴의 강도를 좌우하는 성질은 점착성이 아니라 코크스화성이라 한다.
  • 코크스화성이 큰 것을 강점결탄, 작은 것을 약점결탄이라 하므로 이를 뒤바꾼 서술은 옳지 않다.
문제 56
다음 중 능철광을 나타내는 화학식으로 옳은 것은?
1FeCO3
2Fe2O3
3Fe3O4
4FeO2
정답 및 해설

능철광은 FeCO3(탄산철)로 나타내는 철광석이다.

Fe2O3는 적철광, Fe3O4는 자철광의 화학식이며, FeO2는 실재하는 철광석 화학식이 아니다.

문제 57
소결작업 과정에서 소결 원료의 층을 상부에서 하부로 옳게 나열한 것은?
1용융대-소결대-습원료대-건조대
2소결대-용융대-건조대-습원료대
3습원료대-건조대-용융대-소결대
4소결대-건조대-습원료대-용융대
정답 및 해설

하방 흡인 소결에서는 연소 영역이 위에서 아래로 내려간다. 그래서 층은 상부부터 이미 소결된 소결대, 연소가 진행 중인 용융대, 수분이 증발하는 건조대, 아직 젖어 있는 습원료대 순으로 놓인다.

문제 58
다음 중 피환원성이 가장 우수한 것은?
1자철광
2회선철
3화화광
4자용성 펠리트
정답 및 해설

자용성 펠릿은 분말철광석을 소성(焙焼)과정을 거쳐 제조한 제품으로, 입도가 균일하고 산소 결합력이 약하며 고로(高爐) 내 통풍성이 우수하여 환원이 용이합니다. 따라서 자용성 펠릿이 피환원성이 가장 우수합니다.

  • 자철광: 자철광(Fe₃O₄)은 자기성이 있으나 산소 결합력이 중간 정도입니다.
  • 회선철, 화화광: 자연산 철광석으로 불순물을 많이 포함하여 환원성이 낮습니다.

피환원성은 산화물이 환원제에 의해 얼마나 쉽게 환원되는지를 나타내는 성질로, 산소와의 결합력이 약할수록 우수합니다.

문제 59
소결 완료에서 반광의 입도는 일반적으로 몇 mm이하의 소결광인가?
15
212
324
448
정답 및 해설

소결 완료 후 걸러지는 반광(返鑛)은 일반적으로 입도 5mm 이하인 소결광을 가리키며, 다시 소결원료로 배합되어 재사용된다.

이보다 큰 12·24·48mm 크기는 이미 고로 장입에 적합한 정립 소결광에 해당하므로 반광의 정의에 해당하지 않는다.

문제 60
소결조업에 사용되는 용어 중 FFS가 의미하는 것은?
1고로 가스
2코크스 가스
3화염진행속도
4최고도달온도
정답 및 해설

소결조업 용어 FFS(Flame Front Speed)는 화염진행속도를 의미한다.

제선기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
08년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
텅스텐은 재결정에 의해 결정립 성장을 한다. 이를 방지하기 위해 처리하는 것을 무엇이라고 하는가?
1도핑(Doping)
2아말감(Amalfam)
3라이닝(Lining)
4비탈리움(Vitallium)
정답 및 해설

텅스텐은 고온에서 재결정되면서 결정립이 급격히 성장하는데, 이를 억제하기 위해 도핑(Doping)을 한다. 도핑은 소량의 불순물(주로 산화물이나 다른 금속)을 의도적으로 첨가하여 결정립 경계에서 핵생성을 방해하고 결정립 성장을 지연시키는 열처리 관련 기술이다. 아말감은 수은 합금, 라이닝은 내벽 코팅, 비탈리움은 코발트 합금으로 모두 무관한 개념이다.

문제 2
다음 중 초초두랄루민(ESD)의 조성으로 옳은 것은?
1Al-Si 계
2Al-Mn 계
3Al-Cu-Si 계
4Al-Zn-Mg 계
정답 및 해설

초초두랄루민(ESD)은 Al-Zn-Mg계(Cu를 소량 첨가) 고강도 알루미늄 합금이다. Al-Si계는 실루민, Al-Mn계는 알민, Al-Cu-Si계는 라우탈이다.

문제 3
재료의 소성이 니켈 36%, 크롬 12%, 나머지는 철(Fe)로서 온도가 변해도 탄성률이 거의 변하지 않는 것은?
1라우탈
2엘린 바
3진정강
4퍼멀로이
정답 및 해설

엘린 바(Elinvar)는 니켈 36%, 크롬 약 12%, 철을 주성분으로 하는 합금으로, 넓은 온도 범위에서 탄성률이 일정하도록 개발된 특수강이며, 이러한 성질을 "엘린바 현상(Elinvar effect)"이라 한다.

  • 라우탈: 구리-알루미늄 합금이다.
  • 진정강: 탄소강이다.
  • 퍼멀로이: 철-니켈 합금으로, 이들은 주로 자기 특성에 중점을 둔 재료들이다.

주어진 합금 조성은 니켈 36%, 크롬 12%, 철 52%이고, 온도 변화에도 탄성률이 거의 변하지 않는 특성을 가진다.

문제 4
소성변형이 일어난 재료에 외력이 더 가해지면 재료가 단단해지는 것을 무엇이라고 하는가?
1침투경화
2가공경화
3석출경화
4고용경화
정답 및 해설

소성변형을 거친 재료에 계속 외력을 가하면 전위 밀도가 늘어 재료가 단단해지는 현상을 가공경화라 한다.

문제 5
다음 중 경합금에 해당되지 않는 것은?
1마그네슘(Mg) 함급
2알루미늄(Al) 함급
3베릴륨(Be) 함급
4텅스텐(W) 함급
정답 및 해설

텅스텐은 비중이 19 안팎으로 매우 큰 중금속이어서 경합금에 들지 않는다.

경합금은 비중이 대략 4~5 이하인 경금속을 주성분으로 하는 합금을 가리킨다.

  • 마그네슘은 비중이 1.7 정도로 실용 금속 가운데 가장 가볍다.
  • 알루미늄은 비중이 2.7 정도인 대표적인 경금속이다.
  • 베릴륨은 비중이 1.8 정도로 가벼우면서 강성이 큰 금속이다.
문제 6
재료에 대한 포아송비(poisson's ratio)의 식으로 옳은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

포아송비는 가로 방향 변형량을 세로 방향 변형량으로 나눈 값이므로, 분자가 가로방향 변형량이고 분모가 세로방향 변형량인 식이 옳다.

재료를 축 방향으로 잡아당기면 그 방향으로는 늘어나고(세로 변형), 직각 방향으로는 줄어든다(가로 변형). 두 변형률의 비가 포아송비 ν=εtεl\nu = \dfrac{\varepsilon_{t}}{\varepsilon_{l}} 이며 여기서 εt\varepsilon_{t} 는 가로변형률, εl\varepsilon_{l} 은 세로변형률이다. 금속에서는 대체로 0.2~0.4 범위의 값을 갖는다.

분자와 분모가 뒤집힌 식은 포아송비의 역수인 포아송수이고, 변형량이 아니라 하중량의 비로 쓴 두 식은 재료가 변형된 정도를 나타내는 양이 아니므로 포아송비가 될 수 없다.

문제 7
금속의 일반적 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?
1수은을 제외하고 상온에서 고체이며 결정체이다.
2일반적으로 강도와 경도는 낮으나 비중은 크다
3금속 특유의 광택을 갖는다.
4열과 전기의 양도체이다.
정답 및 해설

금속은 일반적으로 강도와 경도가 크다는 특성을 가지므로, 강도와 경도가 낮다는 설명은 금속의 일반적 특성과 반대된다.

수은을 제외하면 상온에서 고체 결정체이고, 금속 광택을 가지며 열과 전기를 잘 전달한다는 나머지 설명은 옳다.

문제 8
응력-변형곡선에서 금속시험편에 외력을 가했다가 제거할 때 시험편이 원래 상태로 돌아가는 최대한계를 나타내는 것은?
1항복점
2탄성한계
3인장강도
4최대 하중점
정답 및 해설

외력을 제거했을 때 시험편이 원래 모양으로 되돌아갈 수 있는 최대 응력을 탄성한계라 한다.

  • 항복점은 탄성한계를 넘어 영구변형이 시작되는 지점이다.
  • 인장강도는 시험편이 견디는 최대 응력을 말한다.
  • 최대 하중점은 하중-변위 선도에서 하중이 가장 큰 지점을 말한다.
문제 9
다음 중 펄라이트의 생성기구에서 가장 처음 발생하는 것은?
1ζ-Fe
2β-Fe
3Fe3C핵
4θ-Fe
정답 및 해설

펄라이트 생성의 가장 처음 단계는 Fe₃C 핵(시멘타이트 핵)의 형성이다. 오스테나이트 내에서 탄소 원자들이 확산하여 먼저 시멘타이트 핵이 생성되고, 이를 중심으로 페라이트가 성장하면서 특유의 층상 조직(라멜라 구조)을 형성한다.

펄라이트는 오스테나이트(γ-Fe)가 냉각되면서 페라이트(α-Fe)와 시멘타이트(Fe₃C)로 분해되는 공석변태 반응으로 생성된다. ζ-Fe, β-Fe, θ-Fe는 모두 철의 동소체이거나 존재하지 않는 상이며, 펄라이트 생성 과정의 필수 초기 단계가 아니다.

문제 10
금속의 소성에서 열간가공(hot working)과 냉간가공(cold working)을 구분하는 것은?
1소성가공률
2응고온도
3재결정온도
4회복온도
정답 및 해설

열간가공과 냉간가공은 재결정온도를 기준으로 구분된다.

열간가공은 금속을 재결정온도 이상으로 가열하여 가공하므로 가공 중 또는 가공 후 자동으로 재결정이 일어나 결정립이 균일하게 유지되고 경화현상이 억제된다. 냉간가공은 재결정온도 이하의 상온에서 가공하므로 재결정이 일어나지 않아 가공경화(strain hardening)가 누적되고 강도는 증가하지만 연성은 감소한다.

  • 응고온도, 회복온도: 열간·냉간 구분의 기준이 아니다.
  • 소성가공률: 가공 정도를 나타낼 뿐 온도 구분과는 무관하다.
문제 11
금속을 자석에 접근시킬 때 자석과 동일한 극이 생겨 서로 반발하는 성질을 갖는 금속은?
1철(Fe)
2금(Au)
3니켈(Ni)
4코발트(Co)
정답 및 해설

자석을 가까이 대면 같은 극이 유도되어 약하게 밀려나는 성질을 반자성이라 한다. 금(Au)은 은·구리·비스무트와 함께 대표적인 반자성체다. 철·니켈·코발트는 자석에 강하게 끌리는 강자성체다.

문제 12
Fe-C 평형상태도에서 α-철의 자기변태점은?
1A1
2A2
3A3
4A4
정답 및 해설

Fe-C 평형상태도의 표준 임계점(critical point)에서 A₂점은 770°C에서 발생하는 α-철(ferrite)의 자기변태점으로, 이 온도 이상에서 α-철은 강자성에서 상자성으로 변환된다. 다른 임계점들은 상변태를 나타내는데, A₁(723°C)은 오스테나이트-페라이트 변태, A₃는 페라이트-오스테나이트 경계선, A₄(1394°C)는 δ-철 영역의 경계를 의미하므로, α-철의 자기변태만을 나타내는 것은 A₂이다.

문제 13
다음 중 철강을 분류할 때 “SM45C"는 어느 강인가?
1순철
2아공석강
3과공석강
4공정주철
정답 및 해설

SM45C는 탄소 함유량이 약 0.45%인 강으로, 공석점(0.77%)보다 낮으므로 아공석강에 해당한다. 아공석강은 탄소 함유량이 0.02~0.77% 범위에 있어 페라이트와 펄라이트 조직으로 구성되며, 과공석강(0.77~2.0%)이나 순철(0.02% 미만)과는 구별된다. 공정주철은 주철 범주이므로 강(탄소 2% 이상)과는 다르다.

문제 14
다음 중 Y합금의 조성으로 옳은 것은?
1Al-Cu-Mg-Mn
2Al-Cu-Ni-W
3Al-Cu-Mg-Ni
4Al-Cu-Mg-Si
정답 및 해설

Y합금은 Al-Cu-Mg-Ni계 합금으로, 내열성이 좋아 피스톤 등 고온 부품에 사용된다.

문제 15
주철용탕에 최초로 칼슘-실리테이트를 접종하여 만든 강인한 회주철은?
1칠드 주철
2백심가단 주철
3구상흑연 주철
4미해나이트 주철
정답 및 해설

미하나이트 주철은 저탄소·저규소 주철 용탕에 칼슘-실리사이드(Ca-Si)를 접종해 흑연을 미세하고 균일하게 분포시킨 강인한 회주철이다. 칠드 주철은 표면을 급랭해 백선화한 것이고, 구상흑연 주철은 Mg·Ce 등을 첨가해 흑연을 구상화한 것이다.

문제 16
다음 중 물체 뒤쪽 면을 수평으로 바라본 상태에서 그린 그림은?
1배면도
2저면도
3평면도
4측연도
정답 및 해설

물체 뒤쪽 면을 수평으로 바라본 상태는 물체의 뒤쪽을 정면으로 향해 보는 것으로, 이를 그린 도면이 배면도다. 배면도는 물체의 뒷면을 정면도와 같은 높이에서 관찰하여 그린 정투상도이고, 저면도는 아래에서 위를 보는 도면, 평면도는 위에서 아래를 보는 도면, 측연도는 옆면을 보는 도면이므로 조건에 맞지 않는다.

문제 17
다음 물체를 제3각법으로 올바르게 투상한 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

정면도의 오른쪽 위, 평면도의 오른쪽 아래, 우측면도의 왼쪽 위에 각각 사각형 홈이 나타나는 배열이 옳다.

그림의 물체는 직육면체에서 앞·오른쪽·위가 한꺼번에 트인 모서리를 직육면체 모양으로 파낸 형상이다. 홈은 오른쪽 끝까지 이어지지만 앞면에서 뒤쪽으로는 일부만, 윗면에서 아래쪽으로도 일부만 들어가 있어 홈 안쪽에 벽과 바닥이 남아 있다.

제3각법은 평면도를 정면도 위, 우측면도를 정면도 오른쪽에 놓으며, 보는 방향에 따라 홈의 위치가 이렇게 달라진다.

  • 정면도 — 앞에서 보면 홈이 오른쪽 위에 뚫려 보인다
  • 평면도 — 위에서 보면 홈은 오른쪽이면서 앞쪽, 즉 도면에서는 아래쪽에 온다
  • 우측면도 — 오른쪽에서 보면 물체의 앞이 도면 왼쪽에 놓이므로 홈은 왼쪽 위에 온다

문제 18
다음 중 선긋기를 올바르게 표시한 것은 어느 것인가?
1
2
3
4
정답 및 해설

파선끼리 만나는 모서리에서 선 부분(획)이 서로 맞물리도록 그린 것이 올바른 선긋기다.

옳게 그린 그림에서는 ㄱ자로 꺾이는 모서리에서 가로 파선의 첫 획과 세로 파선의 첫 획이 끊김 없이 이어져 직각을 이루고, 그 뒤부터 일정한 길이의 선과 틈이 규칙적으로 반복된다.

나머지 그림에는 다음과 같은 잘못이 있다.

  • 세 선이 한 점에 모이는 Y자 그림 — 아래로 내려가는 파선이 틈에서 시작해 만나는 점에서 선이 이어지지 않는다
  • 가로선이 세로선에 붙는 ㅏ자 그림 — 가로 파선이 세로 파선에 닿지 않고 간격을 두고 시작한다
  • 파선 두 줄을 나란히 그은 그림 — 두 줄의 틈이 거의 같은 자리에 나란히 놓여, 이웃한 평행 파선은 틈을 어긋나게 배치한다는 원칙에 어긋난다

문제 19
다음 중 국제표준화기구를 나타내는 약호로 옳은 것은?
1JIS
2ISO
3ASA
4DIN
정답 및 해설

국제표준화기구를 나타내는 약호는 ISO이다.

ISO(International Organization for Standardization)는 각국 표준을 조정하는 국제기구다.

  • JIS는 일본, DIN은 독일의 국가 표준 기호이고, ASA는 미국의 옛 표준화 기구 명칭으로 국제기구가 아니다.
문제 20
도면에서 “No.8-36UNF"로 표시되었다면, 이 나사의 증류로 옳은 것은?
1톱니나사
2유니파이 가는나사
3사다리꼴 나사
4관용평행 나사
정답 및 해설

"No.8-36UNF"에서 UNF는 Unified National Fine(유니파이 가는나사)을 의미하는 국제 표준 나사 규격 기호다. No.8은 나사 크기, 36은 인치당 나사산 개수(피치)를 나타내며, UNF는 미국과 캐나다에서 채택한 유니파이 나사 중 가는 피치 규격을 지칭한다. 따라서 이 나사의 종류는 유니파이 가는나사이다.

문제 21
그림의 조립도와 이에 대한 설명이 옳은 것으로만 나열한 것은?
1②, ③, ④
2①, ②, ④
3①, ②, ③
4①, ③, ⑤
정답 및 해설

조립도의 성질에 맞는 설명은 기계나 구조물의 전체적인 조립 상태를 알 수 있다 · 조립도를 보면 구조를 알 수 있다 · 조립에 필요한 치수만을 기입한다 세 가지다.

그림은 같은 기계를 왼쪽에는 외형으로, 오른쪽에는 속을 잘라 보인 단면으로 나란히 나타낸 조립도다. 케이싱 안에 축과 베어링이 서로 맞물려 놓인 위치 관계는 드러나지만, 각 부품의 세부 치수나 다듬질 지시는 나타나 있지 않다.

나머지 두 설명은 다른 도면의 용도다.

  • 제품의 구조·원리·기능·취급방법을 설명하는 것이 목적인 도면은 설명도다
  • 물품을 구성하는 부품 하나하나를 가장 상세하게 나타낸 도면은 부품도다

문제 22
다음 중 선의 굵기가 가장 굵은 선은?
1치수선
2지시선
3외형선
4해칭선
정답 및 해설

도면에서 가장 굵게 그리는 선은 외형선이다.

외형선은 대상물의 보이는 부분의 모양을 나타내는 굵은 실선으로, 형체가 가장 뚜렷하게 드러나야 하므로 굵기를 크게 잡는다.

치수선과 지시선, 해칭선은 모두 치수 기입·지시·단면 표시 같은 보조 정보를 나타내는 선이므로 가는 실선으로 그린다.

문제 23
한국산업규격에서 규정한 탄소 공구강의 기호는?
1SCM
2STC
3SKH
4SPS
정답 및 해설

한국산업규격에서 탄소 공구강의 기호는 STC이다.

SCM은 크롬몰리브덴강, SKH는 고속도강, SPS는 스프링강의 기호이므로 탄소 공구강과는 다른 강종을 나타낸다.

문제 24
제작물의 일부만을 절단하여 단면 모양이나 크기를 나타내는 단면도는?
1온단면도
2한쪽단면도
3회전단면도
4부분단면도
정답 및 해설

제작물의 일부만을 절단하여 그 단면을 나타내는 도법은 부분단면도이다. 온단면도는 제작물 전체를 절단 평면으로 나누어 전체 단면을 표시하고, 한쪽단면도는 중심선을 기준으로 한쪽만 절단하여 표시하며, 회전단면도는 절단한 단면을 회전시켜 표시하는 방식과 달리, 부분단면도는 필요한 부분만 제한적으로 절단하여 국소적인 단면의 모양과 크기를 명확히 나타낸다.

문제 25
도면의 치수기입에서 “□20“이 갖는 의미로 옳은 것은?
1정사각형이 20개이다.
2단면 지름이 20m이다.
3정사각형의 넓이가 20mm2이다.
4한 변의 길이가 20mm인 정사각형이다.
정답 및 해설

치수 앞에 붙는 □ 기호는 정사각형을 뜻하므로, □20은 한 변의 길이가 20mm인 정사각형을 의미한다.

문제 26
다음 중 ‘보오링’ 가공방법의 기호로 옳은 것은?
1B
2D
3M
4L
정답 및 해설

보링 가공을 나타내는 기호는 B이다.

KS의 가공방법 기호는 영문 명칭의 머리글자를 따르므로 Boring의 첫 글자인 B로 표시한다.

  • D는 드릴 가공(Drilling)을 나타낸다.
  • M은 밀링 가공(Milling)을 나타낸다.
  • L은 선반 가공(Lathe turning)을 나타낸다.
문제 27
구멍의 치수가 일 때의 치수공차로 옳은 것은?
10.11
20.24
30.37
40.87
정답 및 해설

치수공차는 위 치수허용차에서 아래 치수허용차를 뺀 값이므로 0.37이다.

그림의 치수는 ø50 에 위 치수허용차 +0.24, 아래 치수허용차 −0.13 이 붙어 있다.

공차 =(+0.24)−(−0.13)=0.37= (+0.24) - (-0.13) = 0.37

최대·최소 허용치수로 확인해도 같다. 최대 허용치수 50.24 mm, 최소 허용치수 49.87 mm 이므로 50.24−49.87=0.37 mm50.24 - 49.87 = 0.37\ \mathrm{mm} 다. 두 허용차를 그냥 더하거나 한쪽만 읽으면 0.11 이나 0.24 같은 값이 나오므로 부호를 살려 빼야 한다.

문제 28
다음 중 산소 부화에 의한 효과로 틀린 것은?
1질소 강소에 의해 발열량을 감소시킨다.
2바람 구멍 앞의 온도가 높아진다.
3코크스의 연소 속도가 빠르다.
4출선량을 증대시킨다.
정답 및 해설

산소 부화(oxygen enrichment)는 송풍 공기에 산소를 혼합하여 공급하는 공정으로, 발열량은 증가한다. 질소 강소(dilution)에 의해 발열량이 감소하는 것은 반대 현상이므로 이를 감소시킨다는 설명이 틀렸다.

  • 바람 구멍 앞의 온도: 산화 반응 촉진으로 바람 구멍 앞 온도가 상승한다.
  • 코크스의 연소 속도: 산소 농도 증가로 코크스 연소 속도가 빨라진다.
  • 출선량: 용광로 내 온도 상승과 반응 효율 증가로 출선량이 증대된다.

따라서 산소 부화의 직접적 효과는 발열량 증가이다.

문제 29
광석을 그 용융 온도 이하에서 가열하여 이산화탄소(CO2)또는 결정수(H2O) 등의 성분을 제거하는 조직은?
1선광(dressing)
2하소(calcination)
3배소(rcasling)
4소결(sintering)
정답 및 해설

광석에 포함된 이산화탄소나 결정수 등의 휘발성 성분을 제거하기 위해 광석을 용융 온도 이하에서 가열하는 공정은 하소(calcination)이다. 하소는 탄산염 광물에서 CO₂를 제거하거나, 수화물 광물에서 H₂O를 제거하는 열처리 공정으로, 예를 들어 석회석(CaCO₃)을 가열하면 CaO와 CO₂로 분해된다. 선광은 물리적 선별, 배소는 산화 목적의 고온 가열, 소결은 분말을 압축하여 소성하는 공정이므로 정의와 맞지 않는다.

문제 30
산업재해 원인 중 교육적 원인에 해당하는 것은?
1구조 재료가 적합하지 못하다.
2생산 방법이 적당하지 못하다.
3점검, 정비, 보존 등이 불량하다.
4안전 지식이 부족하다.
정답 및 해설

산업재해의 교육적 원인은 안전 지식이나 기능 부족처럼 교육으로 개선할 수 있는 원인을 말하므로, 안전 지식 부족이 이에 해당한다.

구조 재료의 부적합, 점검·정비 불량, 부적절한 생산 방법은 각각 기술적 원인이나 작업관리상 원인에 가깝다.

문제 31
다음 중 철광석의 구비조건으로 틀린 것은?
1피환원성이 나쁠 것
2상당한 강도를 가질 것
3철분을 많이 함유하고 있을 것
4해로운 불순물이 적게 함유할 것
정답 및 해설

철광석이 선별되기 위한 구비조건은 환원되기 쉬워야 하므로 피환원성이 좋아야 한다. 1번은 "피환원성이 나쁠 것"으로 표현되어 있는데, 이는 환원이 어렵다는 의미이므로 철광석의 구비조건에 모순된다. 2번 강도는 제련 과정에서 광석이 깨지지 않아야 하고, 3번 철분 함유량은 경제성을 위해 필수적이며, 4번 불순물 제거는 품질 관리에 필요한 조건들이다.

문제 32
고로 로체의 건조 후 침목 및 장입 원료를 로내에 채우는 것을 무엇이라 하는가?
1화입
2자화
3충전
4축로
정답 및 해설

고로 로체를 건조한 뒤 침목과 장입 원료를 노 안에 채우는 작업을 충전이라 한다.

화입은 불을 붙이는 단계, 축로는 노체를 쌓아 짓는 단계로 충전과는 다른 공정이다.

문제 33
용선을 따라서 흘러나오는슬래그는 어디에서 분리하는가?
1용선 레이들
2토페도 카
3주선기
4스키머
정답 및 해설

용선을 따라 흘러나오는 슬래그는 스키머(skimmer)에서 비중 차를 이용해 용선과 분리된다.

문제 34
다음 중 코크스의 반응성을 나타내는 식으로 옳은 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

코크스의 반응성(Reactivity Index, RI)은 코크스가 CO₂와 반응하여 감량되는 정도를 나타내는 지표로, 다음 식으로 정의된다.
RI=Δmm0×100RI = \frac{\Delta m}{m_0} \times 100 또는 RI=m0−mfm0×100RI = \frac{m_0 - m_f}{m_0} \times 100
(여기서 m₀는 초기 코크스 질량, Δm 또는 m₀−m_f는 반응 후 감량된 질량)

코크스 반응성은 초기 질량 대비 손실량의 백분율로 표현되며, 반응성이 높을수록 코크스의 품질이 낮다.

문제 35
다음 중 스치거나 문질러서 벗겨진 상해는?
1찰과상
2절상
3부종
4자상
정답 및 해설

스치거나 문질러서 표피가 벗겨진 상해는 찰과상이다.

절상은 날카로운 것에 베인 상처, 부종은 조직에 체액이 고여 붓는 증상, 자상은 뾰족한 것에 찔린 상처를 가리키므로 마찰로 인한 손상과는 성격이 다르다.

문제 36
내용적 3795m3의 고로에 풍량 6000Nm3/mim 으로 송풍하여 선철을 8160ton/일, 슬래그 2690ton/일 생산하였을 때의 출선비(t/일/m3)는 약 얼마인가?
10.71
21.80
32.15
42.86
정답 및 해설

출선비(生産比)는 고로의 단위 내용적당 일일 선철 생산량으로, 선철 생산량(t/일) ÷ 고로 내용적(m³)으로 계산된다. 주어진 조건에서 선철 생산량은 8160 t/일, 고로 내용적은 3795 m³이므로, 출선비 = 8160 ÷ 3795 = 2.15 t/일/m³이다. 풍량과 슬래그 생산량은 출선비 계산에 직접 사용되지 않으며, 출선비는 선철 생산량과 고로 용량의 관계만으로 결정된다.

문제 37
다음 중 습식 청정기가 아닌 것은?
1다이센 청정기
2스프레이 워셔
3허어들 워셔
4여과식 가스 청정기
정답 및 해설

다이센 청정기, 스프레이 워셔, 허어들 워셔는 모두 물을 이용해 가스 중 먼지를 씻어내는 습식 청정기이다.

여과식 가스 청정기는 필터로 먼지를 걸러내는 건식 방식이다.

문제 38
장입물 중의 인(P)은 보시부에서 노상에 걸쳐 모두 환원되어 거의 전부가 산철 중으로 들어간다. 이 때 선철 중의 인(P)을 적게 하기 위한 설명으로 틀린 것은?
1유해방지를 위하여 장입물 중에 인(P)을 적게 하는 것이 좋다.
2인(P)의 유해를 적게 하기 위하여 급속 조업을 한다.
3로상 온도를 높여 인(P)의 해를 줄인다.
4염기도를 높게 하여 인(P)의 해를 줄인다.
정답 및 해설

로상 온도 상승은 인의 환원 반응을 더욱 촉진하여 선철로의 인 흡수를 오히려 증가시키는 역효과를 낳으므로 선철 중 인 함량을 줄이는 방법이 아니다.

  • 장입물 중 인(P) 감소: 장입물의 인 함량을 사전에 줄이는 직접적인 방법으로 타당하다.
  • 급속 조업: 로 체류 시간을 단축하여 선철이 인을 흡수할 기회를 줄이므로 유효하다.
  • 염기도 상승: 염기성 산화물(CaO, MgO)이 증가하여 P₂O₅를 더 잘 흡수·제거하는 슬래그를 형성한다.

고로에서 인은 환원되어 선철로 흡수되는데, 이를 제거하려면 염기성 슬래그 형성을 통해 인을 산화·제거하는 것이 원리다.

문제 39
산업안전보건법에서는 공기 중의 산소농도가 몇 % 미만인 상태를 “산소결핍”으로 규정하고 있는가?
115
218
320
423
정답 및 해설

산업안전보건법에서는 공기 중 산소 농도가 18% 미만인 상태를 산소결핍으로 규정하고 있다.

문제 40
용융환원로(COREX)는 환원로와 용융로 두 개의 반응기로 구분한다. 이 때 용융로의 역할이 아닌 것은?
1환원가스의 생성
2석탄의 건조 및 탈가스화
3철광석의 간접환원
4슬래그의 용해
정답 및 해설

COREX 공정에서 용융로(Melter)의 역할은 환원가스 생성, 석탄의 건조·탈가스화, 슬래그 용해이며, 철광석의 간접환원은 환원로(Reduction shaft)에서 일어난다. 용융로는 상부에서 환원로를 거친 부분환원 철광석(DRI)이 내려오면서 최종 용융·슬래그 분리되는 곳이고, 환원로는 상향류하는 환원가스와 하향류하는 철광석이 만나 간접환원 반응이 일어나는 구간이다. 따라서 철광석의 간접환원은 용융로가 아닌 환원로의 역할이다.

문제 41
고로 내에 장입물의 강하가 정지하는 상태를 무엇이라고 하는가?
1행김(hanging)
2슬립(silp)
3드롭(drop)
4뱅킹(banking)
정답 및 해설

고로 안에서 장입물이 내려가지 않고 멈춰 있는 상태를 행잉(hanging, 걸림)이라 한다. 멈춰 있던 장입물이 갑자기 떨어지는 현상은 슬립(slip)이다.

문제 42
고로조업시 바람구멍의 파손 원인으로 틀린 것은?
1슬립이 많을 때
2회분이 많을 때
3송풍온도가 낮을 때
4코크스의 균열감도가 낮을 때
정답 및 해설

풍구는 고온의 열풍이 통과하는 부위여서 송풍온도가 높을수록 열부하가 커져 손상 위험이 커지며, 온도가 낮은 것 자체는 파손 원인이 되지 않는다.

슬립이 많거나 회분이 많을 때, 코크스의 균열감도가 낮을 때는 실제로 풍구 손상을 일으키는 원인이 된다.

문제 43
로내 장입물의 분포상태를 변경하는 방법이 아닌 것은?
1장입선의 변경
2층두께의 변경
3용선차의 변경
4장입순서의 변경
정답 및 해설

용선차(용광로에서 나오는 선철)는 이미 노 내에서 반응을 거쳐 나오는 생성물이므로 로내 장입물의 분포상태를 변경하는 방법이 될 수 없다.

로내 장입물의 분포상태는 장입선의 위치, 층두께, 장입순서 등을 조정하여 변경할 수 있다.

  • 장입선의 변경: 장입선(burden line)을 변경하면 장입물이 로내에서 낙하하는 위치와 분포가 달라진다.
  • 층두께의 변경: 층두께를 조정하면 각 층의 두께 비율에 따라 분포 상태가 변한다.
  • 장입순서의 변경: 장입순서를 바꾸면 장입물이 쌓이는 순서와 패턴이 달라져 로내 분포에 영향을 미친다.
문제 44
다음 중 고로의 구조가 아닌 것은?
1로구
2노복
3샤프트
4탄화실
정답 및 해설

고로는 위에서부터 노구(로구), 샤프트(노흉), 노복, 조안, 노상으로 이루어진다. 탄화실은 코크스로의 구조이므로 고로 구조가 아니다.

문제 45
용광로에서 생산되는 제강용 선철과 주물용 선철의 성분상 가장 차이가 많은 원소는?
1규소(Si)
2유황(S)
3티탄(Ti)
4인(P)
정답 및 해설

제강용 선철과 주물용 선철의 주요 성분 차이는 규소(Si) 함량에서 가장 크다. 주물용 선철은 규소 함량이 1.5~3%로 높아 주물의 유동성과 응고 시 부피 팽창을 보충하는 데 유리하며, 제강용 선철은 규소 함량이 0.5~1.5% 이하로 낮아 제강 공정에서 산화제 사용을 최소화한다. 유황(S), 인(P) 등 불순물은 두 선철 모두에서 최소화되므로 함량 차이가 작고, 티탄은 특수 목적으로만 첨가되므로 일반적인 구분 기준이 아니다.

문제 46
소결기 중 원료를 담아 소결이 이루어지는 설비인 Pallet에 설치된 Grate Bar의 구비조건이 아닌 것은?
1고온강도가 높을 것
2고온 내산화성이 좋을 것
3열적 변형 균열이 적을 것
4소결광과의 부착성이 좋을 것
정답 및 해설

Grate Bar는 소결이 진행되는 동안 원료를 지지하는 부품이므로, 소결이 끝난 뒤 잘 분리되도록 소결광과의 부착성이 낮아야 한다.

고온강도가 높고 고온 내산화성이 좋으며 열적 변형·균열이 적어야 하는 것은 Grate Bar의 올바른 구비조건이다.

문제 47
자광조에서 소결완료가 벨트 상에 배출되면 자동적으로 벨트 속도를 가감하여 목표량 만큼 접출하는 장치는?
1Constant Feed weigher
2Vibrating Feeder
3Table Feeder
4Belt Feeder
정답 및 해설

소결광이 벨트 위로 배출될 때 벨트 속도를 자동으로 가감해 목표량만큼 절출하는 장치는 정량 절출 장치(Constant Feed Weigher)이다.

벨트 위에 실린 원료의 무게를 계량하고 그 값에 따라 벨트 속도를 실시간으로 조절함으로써 단위 시간당 공급량을 일정하게 유지한다.

  • 진동 피더는 진동으로 원료를 밀어 내보내는 공급기이다.
  • 테이블 피더는 회전하는 원판에서 원료를 긁어내어 공급한다.
  • 벨트 피더는 벨트로 원료를 실어 보내는 공급기로, 그 자체에 중량 계측에 따른 제어 기능은 없다.
문제 48
소결광 성분이 보기와 같을 때 염기도는?
11.51
21.65
31.86
42.73
정답 및 해설

소결광의 염기도는 CaO 를 SiO2 로 나눈 값이므로 1.65다.

보기에 주어진 성분은 CaO 9.9 %, FeO 6.5 %, SiO2 6.0 % 이며, 염기도 계산에 FeO 는 쓰이지 않는다.

염기도 =CaOSiO2=9.96.0=1.65= \dfrac{\mathrm{CaO}}{\mathrm{SiO_2}} = \dfrac{9.9}{6.0} = 1.65

염기도를 높인 소결광을 쓰면 고로에 따로 넣는 석회석 사용량을 줄일 수 있고 노 내 통기성과 환원성도 좋아진다.

문제 49
미세한 분광을 드럼 또는 디스크에서 입상화한 후 소성경화해서 달걀 노른자 크기의 알갱이로 얻는 괴상법은?
1로마스팅
2산터링
3펠레타이징
4브리케팅
정답 및 해설

미세한 분광을 드럼 또는 디스크에서 입상화한 후 소성경화하여 달걀 노른자 크기의 알갱이로 만드는 괴상법은 펠레타이징(pelletizing)이다.

펠레타이징은 분광이나 미분광을 회전하는 드럼(드럼펠레타이저) 또는 디스크(디스크펠레타이저)에서 물을 가하며 굴려 구형의 펠릿을 만든 후 소성로에서 고열로 경화·강화하는 공정이다.

  • 로마스팅: 단순 건조·가열 공정이다.
  • 산터링: 분체를 가열하여 소결하는 공정이다.
  • 브리케팅: 고압으로 압축성형하는 공정이다.

이들은 모두 드럼이나 디스크에서의 입상화 및 그에 따른 알갱이 형성 과정을 특징으로 하지 않는다.

문제 50
다음 중 조재성분에 대한 설명으로 옳은 것은?
1생산율은 CaO, SiO2의 증가에 따라 향상된다.
2생산율은 Al2O3, MaO의 증가에 따라 향상된다.
3CaO, SiO2는 제품의 감도를 낮춘다.
4Al2O3, MgO는 결정수를 증가시킨다.
정답 및 해설

소결 원료의 CaO, SiO2가 늘면 저융점 융액이 잘 생겨 입자끼리 결합이 촉진되므로 생산율이 향상된다. 반대로 Al2O3, MgO는 융액 생성을 방해해 생산율을 떨어뜨린다.

문제 51
광물의 미립자를 물에 넣고 부선재를 첨가하여 많은 기포를 발생시켜 기포표면에 필요한 광물의 입자를 붙게 하여 표면에 뜨게 하여 분리 회수하는 방법은?
1증액선광
2자력선광
3미중선광
4부유선광
정답 및 해설

광물 미립자를 물에 넣고 부선재를 첨가해 기포를 발생시킨 뒤, 그 기포 표면에 필요한 광물 입자를 붙여 떠오르게 해 분리하는 방법을 부유선광(부선법)이라 한다.

증액선광과 미중선광은 비중 차를 이용한 선광법이고, 자력선광은 자성 차이를 이용하는 방법으로, 기포를 이용하는 부유선광과는 분리 원리 자체가 다르다.

문제 52
소결 원료에서 배합원료의 수분 값의 범위로 가장 적당한 것은?
11-2%
25-8%
310-17%
420-27%
정답 및 해설

소결 배합원료의 수분 값으로 가장 적당한 범위는 5~8%이다.

이 정도의 수분이 있어야 미분원료가 서로 뭉쳐 통기성 좋은 의사입자를 형성한다.

문제 53
다음 중 소결반응에 대한 설명으로 틀린 것은?
1저온에서는 확산결합을 한다.
2고온에서는 용융결합을 한다.
3용융결합은 자철광을 다량으로 배합할 때 일어나는 결합이다.
4확산결합의 강도는 아주 강하며, 코크스가 많거나 원료입도가 미세할 때 볼 수 있다.
정답 및 해설

확산결합은 저온에서 입자 표면의 확산으로 결합하는 것으로, 강도가 비교적 약하고 환원성이 좋다. 코크스가 많거나 원료 입도가 미세하면 고온이 되어 확산결합보다 용융결합이 일어난다. 용융결합은 고온에서 저융점 슬래그가 녹아 결합하는 것으로 강도가 크다.

문제 54
다음 중 분광석을 괴상화하는 소결설비로 자동화가 가능하며 연속식이며, 대량생산용으로 가장 많이 사용하는 설비는?
1pelletizing식
2GW식(Greenawalt pen)
3DL식(Dwight-Lloyd aachine)
4AIB식(Allmanna Inginfors Byron disc)
정답 및 해설

분광석을 연속·자동으로 대량 소결하는 대표적인 설비는 DL식(Dwight-Lloyd machine)이다.

여러 대의 대차가 컨베이어처럼 순환하면서 장입·점화·소결·배광이 끊이지 않고 이어지므로 자동화와 대량생산에 유리해 제철소에서 가장 널리 쓰인다.

  • 펠릿타이징식은 미분광을 구슬 모양으로 조립해 소성하는 별개의 괴상화 방식이다.
  • GW식은 냄비 단위로 소결하는 회분식이어서 대량생산에는 불리하다.
  • AIB식은 회전 원판으로 미분을 조립하는 방식이어서 연속 소결기와는 계통이 다르다.
문제 55
다음 중 석탄의 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?
1석탄을 건류할 때 괴상으로 코크스가 되는 성질을 점결성이라 한다.
2석탄을 습속히 가열하면 연화 및 팽창을 하게 되는데 이 때 연화팽창하는 성질을 코크스화성이라 한다.
3생성한 괴의 강도를 좌우하는 성질을 점착성이라 한다.
4코크스화성이 큰 것을 약점결탄, 작은 것을 강정갈탄이라 한다.
정답 및 해설

석탄을 건류할 때 덩어리 형태의 코크스로 굳는 성질을 점결성이라 한다.

  • 급속히 가열할 때 연화·팽창하는 성질은 코크스화성이 아니라 팽창성(연화팽창성)이라 부른다.
  • 생성된 괴의 강도를 좌우하는 성질은 점착성이 아니라 코크스화성이라 한다.
  • 코크스화성이 큰 것을 강점결탄, 작은 것을 약점결탄이라 하므로 이를 뒤바꾼 서술은 옳지 않다.
문제 56
다음 중 능철광을 나타내는 화학식으로 옳은 것은?
1FeCO3
2Fe2O3
3Fe3O4
4FeO2
정답 및 해설

능철광은 FeCO3(탄산철)로 나타내는 철광석이다.

Fe2O3는 적철광, Fe3O4는 자철광의 화학식이며, FeO2는 실재하는 철광석 화학식이 아니다.

문제 57
소결작업 과정에서 소결 원료의 층을 상부에서 하부로 옳게 나열한 것은?
1용융대-소결대-습원료대-건조대
2소결대-용융대-건조대-습원료대
3습원료대-건조대-용융대-소결대
4소결대-건조대-습원료대-용융대
정답 및 해설

하방 흡인 소결에서는 연소 영역이 위에서 아래로 내려간다. 그래서 층은 상부부터 이미 소결된 소결대, 연소가 진행 중인 용융대, 수분이 증발하는 건조대, 아직 젖어 있는 습원료대 순으로 놓인다.

문제 58
다음 중 피환원성이 가장 우수한 것은?
1자철광
2회선철
3화화광
4자용성 펠리트
정답 및 해설

자용성 펠릿은 분말철광석을 소성(焙焼)과정을 거쳐 제조한 제품으로, 입도가 균일하고 산소 결합력이 약하며 고로(高爐) 내 통풍성이 우수하여 환원이 용이합니다. 따라서 자용성 펠릿이 피환원성이 가장 우수합니다.

  • 자철광: 자철광(Fe₃O₄)은 자기성이 있으나 산소 결합력이 중간 정도입니다.
  • 회선철, 화화광: 자연산 철광석으로 불순물을 많이 포함하여 환원성이 낮습니다.

피환원성은 산화물이 환원제에 의해 얼마나 쉽게 환원되는지를 나타내는 성질로, 산소와의 결합력이 약할수록 우수합니다.

문제 59
소결 완료에서 반광의 입도는 일반적으로 몇 mm이하의 소결광인가?
15
212
324
448
정답 및 해설

소결 완료 후 걸러지는 반광(返鑛)은 일반적으로 입도 5mm 이하인 소결광을 가리키며, 다시 소결원료로 배합되어 재사용된다.

이보다 큰 12·24·48mm 크기는 이미 고로 장입에 적합한 정립 소결광에 해당하므로 반광의 정의에 해당하지 않는다.

문제 60
소결조업에 사용되는 용어 중 FFS가 의미하는 것은?
1고로 가스
2코크스 가스
3화염진행속도
4최고도달온도
정답 및 해설

소결조업 용어 FFS(Flame Front Speed)는 화염진행속도를 의미한다.