18년 1회차

롤 몸체의 절손(깨짐, 손상)은 주로 기계적 충격, 열응력, 재료 결함에서 비롯된다. 주물의 불량은 초기 재료 결함으로 강도 저하를 초래하고, 작업온도 불균일은 롤 표면과 내부의 열응력 차이를 발생시켜 균열을 유발하며, 롤 조절 불량(롤 간격, 압하량 과다)은 직접적인 기계적 충격과 과하중을 야기한다. 반면 압연재의 과열은 압연 중 재료의 온도 상승이지 롤 자체에 직접적인 손상 요인이 되지 않으므로 절손 원인이 아니다.

판금 성형에서 롤과 재료가 접촉하는 부분의 투영접촉길이는 롤의 곡률과 두께 변화량의 관계식으로 구해진다. 롤 표면의 기하학적 관계에서 입구 두께 h₁과 출구 두께 h₂의 차이로 인한 접촉 호장을 투영하면, Ld = √(R(h₁−h₂))의 형태가 도출된다. 이는 롤 반경 R과 두께 감소량 (h₁−h₂)의 기하평균 형태로, 롤 접촉 길이 계산의 표준 공식이다.

텔레스코프는 열연 코일을 감을 때 코일 측면이 층층이 어긋나 망원경처럼 튀어나오는 결함으로, 권취 과정의 속도·장력·가이드 조건이 원인이다. 사상압연과 코일러의 속도 동기 불량, 루프 장력 불량, 핀치롤·래퍼롤 갭 설정 불량이 이에 해당한다. 반면 슬래브의 편열·에지온도 불균일은 가열 단계의 문제로, 텔레스코프의 직접 원인이 아니다.

열간압연은 고온에서 가공하면서 산화로 인한 스케일 발생과 냉각 과정의 영향으로 치수 정도와 표면 미려도가 냉간압연에 비해 떨어지는 것이 일반적이다. 따라서 '냉간압연에 비해 치수 정도가 매우 우수하며 표면이 미려하다'가 열간압연의 설명으로 가장 적절하지 않다.

열간압연의 특징을 정리하면 다음과 같다.

• 주조조직 개선·기계적 성질 향상: 높은 온도에서 가공하므로 재결정이 일어나 주조조직이 개선되고 기계적 성질이 향상된다.
• 저항·동력: 금속의 저항이 작아 작은 동력으로도 큰 변형이 가능하다.
• 재질 균일화: 재결정온도 이상에서 가공하므로 결정립이 재형성되어 재질의 균일화가 이루어진다.

가공 경화된 재료의 풀림 과정은 온도 상승에 따라 회복 → 재결정 → 결정립 성장 순서로 진행된다. 회복은 가장 낮은 온도에서 시작되며 전위의 재배열로 내부 응력이 완화되고, 재결정은 더 높은 온도에서 새로운 결정립이 형성되면서 경화된 구조가 완전히 제거되며, 결정립 성장은 가장 높은 온도에서 작은 결정립들이 큰 결정립으로 통합되는 현상이다. 따라서 정답은 1번이다.

열연 고온 권취를 하면 MnS가 적정하게 분산되고, 냉연 전 결정립이 조대화되며, Al킬드강에서는 AlN이 석출되어 고용 질소가 고정된다. 탄화물도 조대하게 석출되어 연속풀림 때 탄소의 재고용이 억제되므로 고용탄소가 줄어 가공성이 좋아진다. 따라서 탄소의 고용을 빠르게 한다는 설명은 목적과 반대다.

롤은 베어링에 지지되는 목(Neck), 실제로 압연하는 몸체(Body), 구동축과 연결되는 연결부(Wobbler)로 구성된다. 크라운(Crown)은 롤 몸체의 중앙부와 양 끝단의 지름 차이를 뜻하는 형상 용어이므로 롤의 구성 부위가 아니다.

압연 공정에서 소재는 롤과의 마찰력에 의해 가속되므로 출측 속도 V2가 입측 속도 V1보다 크다. 롤의 표면 속도 V는 소재와 접촉하는 점에서의 기준이 되는데, 압연 후 소재의 단면적이 감소하면서 연속성 방정식(mass flow rate 일정)에 의해 소재는 가속되어야 하므로 V2 > V > V1의 관계가 성립한다. 이는 소재가 롤 사이를 지나면서 점진적으로 속도가 증가하는 압연의 기본 원리를 따른다.

압연 전동기로부터 피니언(pinion)과 롤(roll)에 직접 동력을 전달하는 축은 스핀들(spindle)이다. 스핀들은 전동기의 회전력을 받아 피니언을 거쳐 압연 롤을 구동하는 주요 회전축으로, 압연기의 핵심 동력전달 부품이다. Manipulator는 조작용 구조물, Reducer는 감속기능, Carriage는 운반용 대차로 피니언과 롤에 직접 동력을 전달하지 않는다.

중립점은 속도 급변이 아닌 마찰 방향 전환의 경계이므로, 중립점을 경계로 재료 속도가 롤 주속에 비해 "2배로 증가"한다는 설명은 압연의 기본 원리와 맞지 않는다. 중립점은 재료 속도가 롤 주속과 같아지는 지점이며, 재료는 중립점을 통과하면서 연속적으로 가속되지만 점 하나에서 갑자기 2배가 되지는 않는다.

• 마찰력의 방향: 중립점(neutral point)은 롤과 재료의 상대속도가 0이 되는 지점으로, 이 점을 기준으로 마찰력의 방향이 역전된다(옳은 설명).
• 평균 압연 압력: 압연하중을 투영 접촉면적으로 나눈 값이다(옳은 설명).
• 공형 압연: 폭퍼짐 현상을 제어하기 위해 공형 압연(shaped rolling)을 사용한다(옳은 설명).

소재가 롤에 물려 들어가려면 마찰계수 μ ≥ tanα(α: 접촉각)를 만족해야 하므로, 치입을 쉽게 하려면 마찰계수를 크게 해야 한다. 압하량을 작게 하거나 롤 직경을 크게 하면 접촉각 α가 작아져 치입이 쉬워진다. 따라서 마찰계수를 작게 하는 것은 치입을 어렵게 하는 조건이다.

'노즐 개수를 출측부보다 입측부에 많이 설치한다'는 설명은 출측부(용강이 나가는 쪽)에 입측부(용강이 들어오는 쪽)보다 더 많은 냉각수를 분사해야 한다는 점에서 틀렸다. 실제로는 압연 후 가장 고온인 출측부에 냉각수를 집중적으로 분사하여 roll 온도 상승을 억제하고, 입측부는 상대적으로 적게 분사한다.

• roll에 냉각수 직접 분사: 열팽창을 방지하는 것으로 work roll 냉각의 기본 목적이 맞다.
• roll 사용 수명 연장: roll 표면의 열손상, 마모, 거침을 방지하여 수명을 연장하는 것으로 냉각수의 주요 역할이 맞다.
• 냉각능력의 영향 인자: 냉각능력이 수량, 수압, 수온뿐 아니라 헤더의 위치와 주수면적에도 영향을 받는 것으로 실제 냉각 설계 시 고려되는 핵심 인자들이다.

플랫(flat) 방식은 소재를 평평하게 눕혀 강판을 압연하듯 두께 방향으로 눌러 가는 공형 설계법이다. 성형이 단순해 작업 변동이 적고, 고능률·고실수율을 기대할 수 있다.

공기비(공연비)와 로압의 영향을 로작업의 스케일 특성과 함께 분석하면, '공기비가 높으면 산화성으로 스케일 박리가 나빠진다'가 틀렸다. 공기비가 높으면 산화성 분위기가 되어 스케일이 빠르게 생성되고 박리가 양호해진다는 것이 정상이므로, "박리가 나빠진다"는 설명은 오류다.

• 공기비가 낮을 때: 공기비가 낮을수록 환원성이 강해져 산화를 억제하므로 정확하다.
• 로압이 대기압보다 낮을 때: 외부 공기 유입이 증가하여 열손실이 커지고 불완전연소로 스케일 생성량이 증가하는 것으로 맞다.
• 로압이 대기압보다 높을 때: 열과 유해가스가 외부로 배출되고 압력이 로 상부로 집중되어 상부만 가열되는 현상이 실제로 발생하므로 정확하다.

탠덤 압연기는 본체(압연 스탠드)가 2대 이상으로 연속적으로 배열되어 있어 한 번의 압연 과정을 여러 스탠드를 거치면서 단계적으로 수행하므로, 가역식 엽연기보다 작업속도가 높고 생산성이 우수한 냉연 압연기다. 데라 압연기는 소형 후판 압연용, 센지미어 압연기는 얇은 판금용, 더블 가역식 압연기는 가역식의 일종으로 모두 단일 또는 가역 구조이므로 연속 배열 조건에 맞지 않는다.

댐퍼(Damper)는 가열로 연도에 설치하는 장치로, 개도를 조절해 폐가스 배출량을 바꿔 로압을 조정한다. 루퍼는 스트립의 장력·저장량을 조절하는 장치이고, 레큐퍼레이터는 폐가스 열로 연소용 공기를 예열하는 열교환기다.

권취 설비는 반복 하중과 충격을 계속 받으므로 피로강도가 높아야 한다. 피로강도가 낮아야 한다는 설명은 틀리다. 강한 강성, 압하력에 견디는 강도, 쉬운 설비 보전은 모두 요구되는 특성이다.

황(S)으로 인한 열간균열(hot shortness)을 방지하기 위해 첨가하는 원소는 망간(Mn)이다. Mn은 FeS보다 친화력이 강한 MnS를 형성하여 FeS 생성을 억제한다. MnS는 녹는점이 높고 연성이 우수하여 균열을 유발하지 않는다. Cu, Al, Bi는 이러한 황 제거 기능이 없으므로 부적절하다.

강관표면 형상제어 기술에서 압연 롤의 변형으로 인한 판의 평탄도 불량을 방지하기 위해 상하 작업 롤 및 백업 롤을 크로스(교차)시켜 소재를 압연하는 방식을 페어크로스 밀(Four-High Cross Mill)이라 한다. 롤을 교차배치하면 롤의 처짐과 변형을 상호 보정하여 압연재의 평탄도를 개선할 수 있다.

• 롤 밴더: 롤에 측정 압력을 가하여 크라운을 조절하는 것이다.
• 롤 크라운: 롤의 볼록한 형상 자체를 의미한다.
• 러핑 밀: 표면 거칠기를 부여하는 방식으로 크로스 구조와 무관하다.

후판 압연에서 형상(평탄도) 확보 방안을 묻는 문항이다. 2번 "롤의 좌우 간격을 다르게 한다"가 틀렸다. 롤의 간격을 좌우로 다르게 설정하면 압력 분포가 불균등해져 오히려 형상 결함(파형, 에지 드롭 등)이 발생하므로, 형상 확보를 위해서는 좌우 간격을 균일하게 유지해야 한다. 반면 1번(무리한 폭 역전 금지)·3번(적정 크라운 사용)·4번(온도 균일화)은 모두 평탄도를 개선하는 정당한 방안들이다.

스키드 마크는 주로 냉간 압연이나 열간 압연 공정에서 롤 슬립으로 발생하는 결함으로, 그라인딩 공정의 특성과 무관하다.

ORG(On Roll Grinder) 작업은 롤 위에서 직접 그라인딩하는 공정으로, 열과 마찰로 인한 결함과 진동·압력으로 인한 결함이 주로 발생한다.

• 빌드 업: 그라인딩 중 칩이 숫돌에 열적으로 용접되어 쌓이는 결함이다.
• 오실레이트 마크: 롤의 왕복 운동 중 숫돌과의 진동으로 물결 패턴이 생기는 결함이다.
• 체터링 마크(떨림 마크): 숫돌의 떨림으로 인한 주기적 흔적이다.

느슨하게 권취하면 오히려 권취 장력 부족으로 슬립, 주름, 층간 어긋남 등이 발생하여 짱구 코일이 더 심해진다. 짱구(좌굴) 코일은 권취 시 과도한 장력이나 부적절한 조건으로 코일이 옆으로 밀려 주름지는 결함이다.

반면 맨드렐 세그먼트부의 팽창을 축소시키고, 권취 장력·속도·가이드 위치 등 권취성 설정치를 적정화하며, 장력 과대로 인한 슬립을 방지하는 것은 모두 짱구 코일을 억제하는 올바른 대책이다.

"압연유로 충분한 산화를 형성시킨다"는 틀렸다. 핫 스트립 밀 롤은 고온 환경에서 반복적인 열응력을 받으므로, 오히려 산화층 형성을 최소화해야 한다.

롤 표면의 산화층은 박리되어 제품 결함을 유발하고, 롤과 압연재 사이의 마찰 변화로 압연 품질을 저하시키기 때문이다. 반면 냉각수로 충분한 냉각, 급격한 열팽창 회피, 국부적 접중하중 회피는 모두 열응력 감소와 롤 수명 연장을 위한 올바른 조건이다.

로드 셀(Load cell)은 힘(하중)을 전기신호로 변환하여 측정하는 센서로, 압연 공정에서 압연력을 측정하는 데 사용된다. 일반적으로 스트레인 게이지(strain gauge)를 내장하고 있어 금속에 가해지는 하중을 감지한다. 1번은 위치 검출(변위센서 역할), 3번은 두께 측정(두께계), 4번은 폭 측정(폭계 또는 광학식 센서) 등 다른 목적의 장치들이다.

권취 설비는 냉연강판이나 박판을 원통형으로 감아 코일 형태로 만드는 장비를 말한다. 유니트 롤은 피재료를 상하에서 눌러주는 압력 롤, 핀치 롤은 재료의 장력을 조절하는 장력 롤, 맨드렐은 코일의 축이 되는 심(core)으로 모두 권취 설비의 구성 요소다. 반면 디스케일러는 냉연 전 강재 표면의 산화피(스케일)를 제거하는 전처리 설비로, 권취와 무관한 별도의 설비다.

전기 아연도금의 일반적인 제조공정은 탈지 → 산세 → 전기도금 → 인산처리 → 도유 순서로 진행된다. 탈지는 모재 표면의 유분·먼지를 제거하고, 산세는 산화막을 제거하여 도금층의 밀착성을 높인 후, 전기도금으로 아연층을 입힌다. 이후 인산처리로 방식성을 향상시키고 도유로 마무리하는 것이 표준 공정 순서다. 보기 2~4는 각각 탈지·산세의 순서 역전, 전기도금이 최우선, 인산처리가 최우선 등으로 모두 공정 논리에 맞지 않는다.

폭 압연은 폭 방향 압하를 의미하는데, Skin Pass 같은 저압하 공정에서는 폭 변화가 거의 일어나지 않으며 이는 폭 압연기(broad strip mill) 같은 전용 설비의 목적이다.

Skin Pass는 저압하율(0.1~4.0%)로 수행되는 마무리 압연 공정으로, 냉간압연 후 판의 표면과 기계적 성질을 개선하기 위한 것이다.

• 형상 교정: 저압하에서 평탄성을 개선하는 주요 목적이다.
• 표면 조도 부여: 정해진 표면 거칠기를 얻기 위한 핵심 목적이다.
• 기계적 성질 개선(항복점 강하, 연성 향상 등): Skin Pass의 주요 목적이다.

PO(Pickled & Oiled steel)는 산세(Pickling) 처리로 스케일을 제거한 후 방청유(Oil)를 얇게 코팅한 제품을 의미한다. 열연 코일을 냉연 산세 공정에서 염산으로 표면 스케일을 제거한 제품이라는 설명이 '산세 공정에서 염산을 이용하여 표면 스케일을 제거'한 기본 정의와 일치한다.

나머지는 모두 PO의 정의와 다르다.

• 전기 도금을 한 제품: 전기도금으로 처리된 제품(도금강판)이다.
• 연속 용융 도금 라인에서 아연 욕에 통과시켜 도금한 제품: 용융도금 공정을 거친 제품(용융아연도금강판)이다.
• 상온에서 냉간 압연한 제품: 산세 후 냉간압연을 추가로 진행한 냉연강판이다.

스테인리스강의 부동태피막은 Cr₂O₃(산화크롬)으로 구성된다. 크롬이 12% 이상 함유되면 강판 표면에 극도로 얇고 조밀한 산화크롬 피막이 자동으로 형성되어 금속 기지를 보호한다. 이 피막이 손상되어도 주변의 산소와 크롬이 반응하여 자가 복구되는 특성을 가지므로 스테인리스강의 우수한 내식성을 결정짓는 핵심 물질이다.

냉간압연의 전 압하율이 클수록 축적되는 변형에너지가 커져 재결정 핵이 많이 생긴다. 그래서 풀림 후 재결정립은 미세화된다. 압하율이 클수록 조대화된다는 설명은 틀리다. 산세로 스케일을 제거하는 것, 판 두께 정밀도가 높다는 것, 4단 연속식·센지미어식·스테켈식 압연기가 있다는 것은 모두 옳다.

압연재의 교정설비는 압연 후 발생하는 휨, 비틀림, 표면 결함 등을 제거하여 제품의 평탄도와 직진성을 개선하는 장비다. 교정프레스는 유압식으로 판재의 휨을 교정하고, 연신 교정기는 재료를 연신시켜 내부 응력을 제거하며, 로터리 스트레이터는 회전하는 롤로 판재 표면의 결함을 교정한다. 반면 페이 오프 릴은 코일 형태의 압연재를 풀어서 공급하는 재료 공급 장치일 뿐 교정 기능이 없으므로 교정설비가 아니다.

냉간 압연기에서 판의 두께를 자동으로 제어하는 장치는 A.G.C(Automatic Gauge Control, 자동 게이지 제어)이다. A.G.C는 압연 중 실시간으로 압연재의 두께를 측정하고, 판 두께 목표값과 실제 측정값의 편차를 감지하여 압연기의 상하 롤 갭(간격)을 자동으로 조절함으로써 일정한 두께를 유지한다.

• Load cell: 하중 측정 장치이다.
• X-ray: 재료 검사 장치이다.
• L.V.D.T: 변위 감지 센서이다.

이들은 보조적 역할을 하지만 두께 제어의 주요 제어 장치는 아니다.

Bridle Roll은 냉간압연 라인의 입측(Entry) 또는 출측(Exit) 구간에 배치되어 재료의 장력을 일정하게 유지하는 장치다. Line Tension을 제어하여 압연 중 재료의 처짐(Sagging)을 방지하고 안정적인 압연 조건을 만든다. Loop 제어는 별도의 Looper Roll이 담당하며, Bridle Roll은 Work Roll의 직접적인 보조 롤이 아니라 독립적인 장력 제어 기능을 수행한다. 따라서 정답은 1번이다.

"자속밀도가 낮아야 한다"는 것은 틀렸다 — 방향성 전기강판은 압연 방향에서 높은 자속밀도(최대 2.0T 이상)를 달성하는 것이 오히려 주요 목표이며, 이것이 효율성 향상으로 이어진다.

방향성 전기강판(Grain-Oriented Silicon Steel)은 압연 방향을 따라 결정립이 정렬되어 있으며, 이 방향에서 우수한 자기 특성을 나타낸다.

• 철손이 낮아야 한다: 정확하다. 저주파 코어손(히스테리시스 손실)과 와전류손을 최소화하기 위함이다.
• 자기변형이 적어야 한다: 맞다. 자성이 변해 기계적 진동과 소음이 발생하는 것을 억제해야 한다.
• 자기시효가 적어야 한다: 정확하다. 시간 경과에 따른 자기 특성 열화를 방지하기 위함이다.

균열로(균열실) 작업에서 트랙 타임(track time)은 용강 주입완료부터 강고를 균열로에 장입 완료할 때까지의 소요 시간을 의미한다. 이는 주형에서 응고된 강괴를 취출하여 균열로에 투입하기까지의 전체 처리 시간으로, 강괴의 처리 효율과 생산성을 평가하는 중요한 지표이다. 보기 1은 조괴장에서의 운반 시간만을 의미하고, 보기 2는 여러 강괴가 장입되는 누적 시간, 보기 4는 주입 단계의 시간으로 각각 트랙 타임의 정의와 맞지 않는다.

지방산과 글리세린의 에스테르 결합으로 이루어진 물질을 유지(oil and fat)라 하며, 이를 주성분으로 하는 윤활제를 유지계 윤활제라 한다. 광유는 원유를 정제한 광물유로 탄화수소 혼합물이며, 식물유와 나프텐계유는 유지의 주성분 구조가 아니다. 따라서 정답은 1. 유지이다.

과잉공기비는 실제 공기량을 이론 공기량으로 나눈 값이므로, 실제 공기량 = 이론 공기량 × 과잉공기비 = 7.15 × 1.5 = 10.725 Nm³이다. 공기 중 산소의 함유량이 21%이므로, 실제 공기량 속에 포함된 산소의 양 = 10.725 × 0.21 = 2.25 Nm³이다.

표면 결함 관리는 Wet 압연이 윤활유의 유막층으로 금속 표면 보호가 되어 스크래치, 마킹 등 표면 결함 발생을 억제하므로 더 용이하고, Dry 압연은 직접 접촉으로 인해 표면 결함 관리가 어렵다. 따라서 "표면 결함 관리가 용이하다"가 틀린 설명이다.

냉간압연의 조질압연에서 Dry 압연(건식)과 Wet 압연(습식)을 비교할 때, Dry 압연의 특징은 다음과 같다.

• 방청효과: 윤활유를 사용하지 않아 방청효과가 없다.
• 형상제어: 유막 없이 금속 직접 접촉으로 형상제어가 용이하다.
• 저 연신율 영역: 금속 접촉력이 강해 변형이 용이하다.

강재를 롤(roll)이 받쳐 회전시키면서 이송·가열하는 구조로, 그림에서 강재 하부에 다수의 롤이 배치되어 있는 것이 특징이다. 이러한 방식은 롤의 회전력으로 소재를 노 내에서 이동시키는 롤식 가열로에 해당하며, 푸셔식(밀대로 밀어 이송), 워킹빔식(빔이 상하·전후 운동하며 이송), 회전로상식(원형 노상이 회전)과는 이송 방식이 다르다.

"버너의 연소상태가 향상된다"는 로압 상승과 무관한 진술로, 오히려 로압이 높으면 버너 입구 압력과 로 내부 압력의 차이가 줄어들어 연소 공기 및 연료의 분무 특성이 악화되므로 연소상태는 오히려 악화된다.

가열로의 로압이 높을 때는 로 내부의 압력이 설계 기준을 초과하여 의도하지 않은 방염(로에서 개구부로 새어나오는 불꽃과 고온가스)이 발생한다. 로압 상승 시 방염은 버너 주변, 슬래브 개구부, 장입구·추출구 등에서 분출되어 주변 철 구조물 손상, 작업자 안전 위협, 개구부 주변 열손실 증가 등의 문제를 야기한다.

고위 발열량(Gross Calorific Value)은 연료가 완전연소할 때 발생하는 열량으로, 연소 생성물 중 물의 응축열까지 포함한다. 반면 저위 발열량(Net Calorific Value)은 연소 생성물 중 물이 수증기 상태로 배출될 때의 열량이므로, 물의 응축열(= 물의 증발열)만큼 차이난다. 따라서 고위 발열량 = 저위 발열량 + 물의 증발열의 관계가 성립한다. 1, 2번은 불완전한 식이고 4번은 부호가 반대이므로 틀렸다.

그림에서 1번은 스킷 레일(Skid Rail)을 가리키는 부분으로, 이는 가열로 내에서 소재를 지지·이송하는 스킷 레일이며 냉각 노즐이 아니다. 2번은 단열재(내화재료), 3번은 냉각수, 4번은 냉각수 파이프로 각각 명칭이 올바르게 대응된다. 따라서 명칭이 틀린 것은 1번(냉각 Nozzle → 스킷 레일)이다.

손익분기점 매출액은 고정비를 공헌이익률로 나눈 값이다. 먼저 공헌이익을 구하면 매출액 80,000원 − 변동비 40,000원 = 40,000원이고, 공헌이익률은 40,000 ÷ 80,000 = 0.5(50%)이다. 따라서 손익분기점 매출액 = 고정비 ÷ 공헌이익률 = 15,000 ÷ 0.5 = 30,000원이다.

직물, 금속, 유리 등의 일정 단위당 나타나는 흠의 수, 핀홀 수 등 부적합수(결점수)를 관리할 때는 C 관리도를 사용한다. C 관리도는 한 개 제품이나 일정 단위(로트, 면적, 길이 등)에서 발생하는 결점의 개수를 관리하는 도구로, 포아송 분포를 따르는 계수형 데이터를 대상으로 한다. np 관리도는 부적합품의 개수, p 관리도는 부적합률, x-R 관리도는 계량형 데이터를 관리하므로 부적절하다.

'자연스러운 리듬을 타고 일할 수 있도록 작업을 구성'은 작업의 순서와 흐름, 동작의 조화에 관한 원칙으로서 신체 동작 및 작업 방법의 개선에 속하며, 작업장의 물리적 배치와는 별개의 영역이다. 따라서 작업장 배치 원칙에 해당되지 않는다.

Ralph M. Barnes의 동작경제 원칙 중 작업장 배치(Arrangement of the workplace)에 관한 원칙들을 구분해야 한다. 낙하식 운반, 공구와 재료의 지정된 위치 배치, 적절한 조명은 모두 물리적 작업장 환경과 배치에 직접 관련된 원칙들이다.

전수검사와 샘플링검사의 특성을 구별하는 문제로, 검사항목이 많을수록 전수검사는 비용·시간이 급증하므로 샘플링검사가 경제적으로 유리하다는 원칙이 핵심이다.

• 파괴검사에 전수검사 적용: 오류다. 파괴검사는 제품을 파괴하므로 전수검사가 불가능하며 오히려 샘플링검사를 반드시 적용해야 한다.
• 부적합품이 섞여서는 안 되는 경우 샘플링검사 적용: 오류다. 부적합품 혼입이 절대 금지되는 경우(예: 의료기기, 항공부품)에는 샘플링검사 대신 전수검사를 적용한다.
• 품질향상 자극에 전수검사가 더 효과적: 품질 동기부여 관점에서는 전수검사가 더 엄격해 보일 수 있으나, 실제로는 샘플링검사도 동등하게 품질 자극을 제공하며 특정 우월성이 입증되지 않으므로 부정확하다.

국제 표준화의 직접적 효과는 국제 규격의 통일과 이에 따른 무역 장벽 제거에 있다. 'KS 표시품 수출 시 상대국에서 품질인증'은 국제 표준화가 이루어진 후 개별 기업의 제품이 자동으로 인증받는 것이 아니라, 해당 제품이 별도로 상대국의 인증 절차를 거쳐야 하는 간접적·결과적 영향일 뿐, 표준화 자체의 직접적 효과가 아니다.

• 국제간 규격통일로 상호 이익도모: 표준화 자체의 핵심 목적이다.
• 규격 상이로 인한 무역장벽 제거: 표준화 자체의 핵심 목적이다.
• 개발도상국 기술개발 촉진: 표준 도입 과정에서 기술 이전과 협력이 이루어지는 직접적 결과다.

제곱합(SS = Σ(xᵢ-x̄)²)을 계산한다. 데이터: 18.8, 19.1, 18.8, 18.2, 18.4, 18.3, 19.0, 18.6, 19.2 (n=9)
합계 = 18.8+19.1+18.8+18.2+18.4+18.3+19.0+18.6+19.2 = 168.4, 평균 x̄ = 168.4/9 ≈ 18.711
각 편차제곱: (0.089)²≈0.0079, (0.389)²≈0.1513, (0.089)²≈0.0079, (-0.511)²≈0.2613, (-0.311)²≈0.0968, (-0.411)²≈0.1690, (0.289)²≈0.0835, (-0.111)²≈0.0123, (0.489)²≈0.2391
이를 모두 더하면 약 1.029가 되어 정답은 4번이다.

탄소강에서 탄소함량이 증가하면 경도, 항복점, 인장강도는 모두 증가하지만, 충격치(충격값)는 감소한다. 탄소함량이 증가할수록 강의 경화경향이 커져 조직이 더 경질화되고 brittleness(취성)가 증가하기 때문에 충격에 대한 저항성이 떨어진다. 따라서 상온에서의 충격치는 감소하는 경향을 보인다.

베릴륨 청동은 구리에 베릴륨(1~2%)을 첨가한 합금으로, 열처리를 통해 베릴륨화합물이 석출되어 동합금 중 가장 높은 강도와 경도를 나타내며 석출경화성을 가진다. 석출경화(析出硬化)는 과포화 고용체에서 미세한 금속간화합물이 석출되면서 강도와 경도가 증가하는 현상이다.

• 길딩 청동(Cu-Zn계): 황동으로 석출경화가 없다.
• 네이벌 청동(Cu-Sn-Zn계): 주석과 아연을 첨가한 합금이지만 베릴륨 청동보다 강도가 낮다.
• 에드밀러티 청동: 일반 주석청동의 범주에 속해 석출경화성이 없다.

A1 변태점은 약 723℃에서 일어나는 공석변태점(γ → 펄라이트)이다. 약 210℃에서 일어나는 것은 시멘타이트(Fe₃C)의 자기변태점인 A0이다. Fe의 자기변태점은 약 768℃의 A2이다.

고급주철은 편상흑연 주철 가운데 기지를 펄라이트화해 인장강도 약 250MPa 이상으로 높인 주철이다. 주철의 탄소량은 약 2.0~6.67%이고, 4.3%는 공정 조성이다. 백주철을 탈탄하거나 흑연화해 가단성을 준 것은 가단주철이다. 보기 4는 흑심 가단주철에 대한 설명이며, 칠드주철은 금형으로 표면을 급랭해 백선화한 주철이다.

선결함(line defect)은 1차원으로 확장된 격자결함으로, 결정 구조에서 선을 따라 원자 배열이 흐트러진 형태다. 전위(dislocation)는 원자 평면이 완전하지 않아 선을 따라 나타나는 대표적인 선결함이며, 결정의 소성변형을 일으키는 주요 원인이다. 공공과 침입형 원자는 점결함(0차원)으로 특정 위치에만 존재하고, 결정립계는 면결함(2차원)으로 두 결정립 사이의 경계면을 따라 나타난다.

"마텐자이트 단일상이 아닌 금속간 화합물이다"가 틀렸다. 마텐자이트는 금속간 화합물이 아닌 단일상(철과 탄소의 고용체)이며, 체심입방정(BCC) 또는 체심정방정(BCT) 구조를 갖는다.

• 표면기복: 정확하다. 마텐자이트 변태는 원자의 협조적 이동으로 인해 표면에 계단 모양의 기복(마텐자이트 라인)이 생긴다.
• Ms점·Mf점: 맞다. Ms(마텐자이트 개시점)에서 변태가 시작되어 Mf(마텐자이트 종료점)에서 완료된다.
• 무확산 변태: 정확하다. 마텐자이트 변태는 확산 없이 원자들이 일정한 방향으로 전단 이동하는 무확산 변태(displacive transformation)이다.

쾌삭강(free-cutting steel)은 피삭성을 향상시키기 위해 특정 원소를 첨가한 강종이다. S(황)은 MnS 계열의 포함물을 형성하여 칩 분단성을 개선하고, Pb(납)은 윤활 작용으로 공구마모를 감소시키며, Ca(칼슘)은 황화물의 형태를 제어하여 연신율을 보존하면서 피삭성을 높인다. 반면 W(텅스텐)은 경도를 크게 증가시키는 탄화물 형성 원소로, 오히려 피삭성을 저하시키므로 쾌삭강 설계 시 첨가하지 않는 원소다.

원가 상승은 무재해운동의 기대효과가 아니라 단기적 비용 증가로 인식될 수 있으나, 장기적으로는 재해보상금, 의료비, 가동중단 손실 등이 감소하여 오히려 원가 절감을 이룬다는 점에서 무재해운동의 효과와 상반된다.

무재해운동의 기대효과는 안전한 작업환경 조성을 통해 근로자의 건강 보호, 생산성 향상, 기업의 경쟁력 강화, 노사관계 개선 등 긍정적 결과를 목표로 한다.

• 기업의 번영: 생산성 향상과 근로자 결근·질병 감소로 달성된다.
• 생산성 향상: 산업재해 감소에 따른 직접적 효과이다.
• 노사화합 형성: 안전문화 확산으로 형성된다.

자동화의 직접적 효과는 생산성 향상, 원자재 낭비 감소(원가 절감), 노무비 절감이며, 이는 자동화 도입의 주요 목표다. 반면 자동화는 수작업을 기계가 대체하므로 필요한 노동인력을 감소시키는 것이 특징이다. 따라서 노동인력이 많아지는 것은 자동화의 효과가 아니라 오히려 역효과에 해당한다.

패턴법(Pattern method)은 실적 데이터를 분류하여 각 패턴별로 프로세스 모델을 작성하는 방법으로, 데이터 분류 과정에서 오히려 원본 데이터 외에 분류 기준 정보, 패턴 카테고리 등 추가 정보가 필요하므로 데이터 파일이 축소되지 않는다. 따라서 데이터 파일 축소는 패턴법의 특징이 아니며, 오히려 분류 체계로 인해 정보량이 증가하는 경향이 있다.

반면 패턴법의 장점은 실적 데이터를 직접 분석하므로 모델링이 간편하고, 즉시 실용화 가능하며, 각 패턴별 식이 단순하고 계산이 용이하다는 점이다.

원자재의 변화는 생산 공정의 물리적·기술적 변수에 해당하며, 선형계획 모델의 기본 3가지 민감도 분석 범주에 포함되지 않는다. 선형계획법에서 민감도 분석(sensitivity analysis)이 다루는 공정의 변화는 제약조건의 변화, 목적함수 계수의 변화, 모델의 구조적 변화 세 가지다.

• 제한의 변화(우변값 변화): 제약조건의 우변 상수값 변화를 의미한다.
• 모델계수의 변화: 목적함수 계수 변화를 뜻한다.
• 모델의 구조적 변화: 새로운 변수나 제약조건 추가 등을 포함한다.