[제선기능장 필기] 05년 1회차
제선기능장 필기 기출문제

05년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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

05년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
소결공장에서 가장 많이 쓰이고 있는 연속식 소결기는?
1Dwight Lloyd
2Greenawalt
3Rotary kiln
4Traveling grate
정답 및 해설

소결공장에서 가장 널리 쓰이는 연속식 소결기는 드와이트로이드(Dwight Lloyd)식 소결기이다.

무한궤도(pallet)가 순환하며 원료를 연속적으로 소결하는 방식으로, 현대 제철소 소결공정의 표준 설비로 자리 잡았다.

문제 2
철광석 중의 S 0.18%를 제거하기 위한 석회석량은 철광석 100Kg에 대하여 어느 정도(kg)인가? (단, 석회석의 유효석회분 51.45% , Ca와 S의 원자량은 각각 40 및 32 임.)
10.16
20.61
31.65
46.20
정답 및 해설

철광석 100kg 중 S은 0.18kg이며, 탈황은 S 1몰이 CaO 1몰과 결합해 CaS로 고정되는 1:1 몰비 반응이다.

필요 CaO=0.18×5632=0.315 kg\text{필요 CaO} = 0.18 \times \dfrac{56}{32} = 0.315\ \mathrm{kg}

석회석의 유효석회분이 51.45%이므로

석회석량=0.3150.5145≈0.61 kg\text{석회석량} = \dfrac{0.315}{0.5145} \approx 0.61\ \mathrm{kg}

문제 3
강에서 상온 취성의 원인이 되는 주 원소는?
1Aℓ
2Mn
3P
4S
정답 및 해설

강에서 상온취성(cold shortness)을 일으키는 주된 원소는 인(P)이다.

P는 페라이트에 고용되어 상온에서 강을 취약하게 만들며, 반대로 S은 고온에서 적열취성을 유발한다.

문제 4
강에서 나타나는 조직 중 경도가 가장 큰 것은?
1솔바이트
2펄라이트
3오스테나이트
4시멘타이트
정답 및 해설

강의 조직 중 시멘타이트(Fe₃C)는 탄화물 화합물로서 가장 높은 경도를 가진다.

오스테나이트가 가장 무르고, 펄라이트·솔바이트를 거치며 경도가 점차 높아진다.

문제 5
연 천인률 계산방법은?
1재해건수/근로자수 ×1000
2재해건수/근로자수 ×100
3재해자수/근로자수 ×1000
4재해자수/근로자수 ×100
정답 및 해설

연천인률은 근로자 1,000명당 연간 발생한 재해자수를 나타내는 지표이다.

연천인률=연간 재해자수연평균 근로자수×1000\text{연천인률} = \dfrac{\text{연간 재해자수}}{\text{연평균 근로자수}} \times 1000

문제 6
황동(Cu-Zn)계 평형상태도에서 α상의 결정구조는?
1BCC
2BCT
3FCC
4HCP
정답 및 해설

Cu-Zn계(황동) 평형상태도에서 α상은 면심입방격자(FCC) 구조를 가진다.

Zn 함량이 늘어 β상 영역에 들어가면 체심입방격자(BCC) 구조로 바뀐다.

문제 7
고로(高爐)에 사용되는 Flux(용제)에 대한 설명 중 옳은 것은?
1석회석은 950℃이상으로 하소한 소석회가 사용된다.
2백운석은 광재(slag)의 점성을 크게 하기 위해 사용된다.
3광재 중 적정 염기도를 유지하기 위해 석회석을 사용한다.
4감람암은 고로의 CaO원(源)으로 사용된다.
정답 및 해설

고로 조업에서 석회석은 광재(슬래그)의 염기도(CaO/SiO₂)를 적정 수준으로 유지하기 위한 용제로 사용된다.

  • 석회석은 하소하지 않은 원석(CaCO₃) 상태로 장입되며, 노내에서 분해되어 CaO로 작용한다.
  • 백운석(돌로마이트)은 MgO를 공급해 슬래그 점성을 낮추는 데 쓰인다.
  • 감람암은 MgO 공급원이며 CaO원으로 쓰이지 않는다.

따라서 네 설명 중 슬래그 염기도 유지를 위한 석회석 사용만이 옳은 내용이다.

문제 8
공기중에서 누설시 가장 낮은 곳에 체류하는 것은?
1아세틸렌
2수소
3COG
4염소
정답 및 해설

공기 중으로 누설되었을 때 염소(Cl₂)는 공기보다 무거워 가장 낮은 곳에 체류한다.

아세틸렌·수소·COG(코크스로가스)는 모두 공기보다 가벼워 위로 확산되므로 낮은 곳에 고이지 않는다.

문제 9
제철공장에서 부산물 가스는?
1BFG, LPG, SOG
2COG, LDG, OGN
3LNG, LPG, BFG
4LDG, COG, BFG
정답 및 해설

제철공장에서 발생하는 대표적인 부생가스는 LDG(전로가스), COG(코크스로가스), BFG(고로가스)이다.

LNG·LPG는 외부에서 구입하는 연료가스이므로 제철소 내부에서 발생하는 부산물 가스가 아니다.

문제 10
6:4 황동에 1% 내외의 Fe를 첨가한 합금은?
1Skin metal(스킨메탈)
2Delta metal(델타메탈)
3Lead metal(리드메탈)
4Gun metal(건메탈)
정답 및 해설

6:4 황동에 Fe을 1% 내외 첨가한 합금은 델타메탈(Delta metal)이라 한다.

Fe 첨가로 결정립이 미세화되어 강도와 내식성이 향상된다.

문제 11
철광석의 환원성이 좋은 조건은?
1기공률, 산화도가 높고 입도가 작고 2FeOㆍSiO2 가 낮을것
2기공률이 높고 산화도와 입도가 작고 2FeOㆍSiO2가 낮을것
3기공률, 산화도가 높고 입도가 작고 2FeOㆍSiO2 가 높을것
4기공률, 입도가 크고 산화도가 낮고 2FeOㆍSiO2가 낮을것
정답 및 해설

철광석의 환원성이 좋으려면 기공률과 산화도가 높고 입도가 작으며, 저융점 화합물인 파이알라이트(2FeO·SiO₂)가 낮아야 한다.

기공이 많고 입자가 작을수록 환원가스와 닿는 면적이 넓어지고, 산화도가 높은 적철광(Fe₂O₃)은 환원가스와 반응하기 쉬우며, 파이알라이트가 적을수록 저융점 슬래그가 기공을 막지 않아 가스 확산이 원활하다.

문제 12
고로의 열풍로 조업에 있어서 Parallel 송풍 Mode의 특징으로 틀린 것은?
1풍온을 상승시킬 수 있다.
2열풍로 교체시 풍온 변화를 감소시킬 수 있다.
3Single 송풍 Mode에 비해 열효율이 낮다.
4열풍변 수명 연장을 도모할 수 있다.
정답 및 해설

열풍로의 Parallel 송풍 방식은 두 개 이상의 열풍로를 동시에 송풍에 사용해 풍온 저하를 줄이고 풍온을 높일 수 있는 조업 방식이다.

교체 시 풍온 변화 완화, 열풍변 수명 연장 효과가 있으며, Single 방식보다 열효율이 낮은 것이 아니라 오히려 향상되므로 "열효율이 낮다"는 설명은 틀린 내용이다.

문제 13
유압도면에서 액체를 사용한 유압모터의 심볼(symbol)은?
1
2
3
4
정답 및 해설

원 안에 검게 칠한 삼각형이 중심을 향해 그려진 기호가 액체를 쓰는 유압모터다.

유압·공기압 기호에서 원은 회전형 기기를, 원 오른쪽의 평행한 두 선은 구동축을 나타낸다. 삼각형을 칠하면 액체(유압), 비워 두면 기체(공기압)라는 뜻이다.

삼각형이 가리키는 쪽이 유체가 흐르는 방향이므로, 위·아래 두 삼각형이 모두 원 안쪽을 향한 기호는 유체가 들어와 축을 돌리는 모터(양방향)를 뜻한다.

  • 칠한 삼각형 하나가 바깥쪽을 향한 기호: 유체를 밀어내는 펌프다.
  • 삼각형 윤곽만 있고 비어 있는 기호: 기체를 쓰는 공기압 기기라 액체용이 아니다.
  • 원이 아닌 사각형 몸체로 그려진 기호: 회전기기 기호 자체가 아니다.
문제 14
코크스는 석탄을 로내에 장입 공기를 차단하고 온도를 가열 건류하여 얻어지는 단단한 단괴상의 다공질을 말한다. 이때 로내에서 일어나는 코크스화 과정을 바르게 열거한 것은?
1연화→용융→팽창→수축→고화→코크스괴화
2용융→연화→고화→수축→팽창→코크스괴화
3팽창→연화→용융→고화→수축→코크스괴화
4고화→연화→수축→용융→팽창→코크스괴화
정답 및 해설

석탄이 로내에서 코크스로 변하는 과정은 연화 → 용융 → 팽창 → 수축 → 고화 → 코크스괴화 순서로 진행된다.

가열되며 먼저 유동성을 갖도록 물러지고(연화) 녹은 뒤(용융) 휘발분 방출로 부풀고(팽창), 온도가 더 오르며 굳으면서 수축·고화되어 다공질의 코크스 덩어리가 된다.

문제 15
자성 광물과 비자성 광물의 경우 그 자성의 차이를 이용하여 자장을 적용하여 분리하는 것을 무엇이라 하는가?
1flotation
2Magnetic seperation
3Elcetrostatic seperation
4Gravity seperation
정답 및 해설

자성 광물과 비자성 광물을 자장을 걸어 자성 차이로 분리하는 방법을 자력선별(Magnetic separation)이라 한다.

  • 부유선별(flotation): 표면 습윤성 차이를 이용
  • 정전선별(electrostatic separation): 전기전도도 차이를 이용
  • 비중선별(gravity separation): 비중 차이를 이용
문제 16
고로(용광로)공장의 공장자동화와 거리가 먼 것은?
1열풍로 연소제어
2연화 융착대 추정
3잔존연와 두께 계산
4풀림로제어 자동화
정답 및 해설

열풍로 연소제어, 연화융착대 추정, 잔존연와(내화물) 두께 계산은 모두 고로(용광로) 조업 자동화에 속하는 항목이다.

반면 풀림로(annealing furnace)는 압연·열처리 공정 설비이므로 고로공장 자동화와는 거리가 멀다.

문제 17
순철의 자기변태점(℃)은?
1210
2310
3450
4768
정답 및 해설

순철의 자기변태점은 약 768℃이며, 이 온도(퀴리점)를 경계로 강자성에서 상자성으로 바뀐다.

결정구조 자체는 변하지 않고 자기적 성질만 변한다는 점에서 동소변태와 구분된다.

문제 18
코크스 중의 회분이 많아질 때 고로 조업에 미치는 영향으로 틀린 것은?
1연료비의 상승
2생산량의 저하
3노열의 상승
4Slag 염기도의 저하
정답 및 해설

코크스 중 회분(ash)이 많아지면 슬래그 발생량이 늘어 연료비 상승, 생산량 저하, 슬래그 염기도 저하를 초래한다.

회분이 슬래그를 만드는 데 열을 더 많이 소모시키므로 노열은 오히려 저하되며, "노열의 상승"이라는 설명은 실제 영향과 반대되는 서술이다.

문제 19
황(S)은 강(鋼)의 품질을 나쁘게 하는 주요원소이다. 이 원소의 고로에서의 주된 장입원(裝入源)은?
1코크스
2정립광
3소결광
4석회석
정답 및 해설

고로에 장입되는 원료 중 황(S)의 주된 공급원은 코크스이다.

코크스에 남아있는 황 성분이 노내 반응을 거쳐 선철과 슬래그로 분배되며, 정립광·소결광·석회석은 상대적으로 S 함량이 낮다.

문제 20
고로의 노정에서 발생된 조가스(청청전의 가스)중의 함진량과 열풍로에 사용할 수 있는 청정가스중의 함진량은?
1조가스 25 - 40g/Nm3, 청정가스 10 - 20mg/Nm3
2조가스 20 - 35g/Nm3, 청정가스 0.5 - 1mg/Nm3
3조가스 10 - 30g/Nm3, 청정가스 5 - 10mg/Nm3
4조가스 3-10g/Nm3, 청정가스 0.01-0.05 mg/Nm3
정답 및 해설

고로 노정에서 나오는 조가스(청정 전 가스)의 함진량은 약 10~30g/Nm³ 수준이며, 집진 설비를 거쳐 열풍로에 사용하는 청정가스의 함진량은 약 5~10mg/Nm³까지 낮아진다.

노정가스는 다량의 분진을 포함하므로 사이클론·전기집진기 등 정제 공정을 거쳐야 열풍로 연소용으로 사용할 수 있다.

문제 21
고로 조업에서 탈황반응을 촉진시키는데 도움이 안되는 것은?
1고로 내의 용선 온도가 높을 것
2CaO/SiO2가 1.2 이상일 것
3슬래그 양을 증가시킬 것
4(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)을 낮출 것
정답 및 해설

슬래그의 염기도를 낮추는 것은 탈황 반응을 오히려 방해한다. 고로의 탈황반응 S+CaO+C→CaS+CO는 슬래그 중 CaO·MgO 같은 염기성 성분의 비율, 즉 (CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)로 나타내는 염기도가 높을수록 잘 진행된다.

  • 용선 온도가 높으면 반응 속도가 빨라져 탈황에 유리하다.
  • 염기도(CaO/SiO₂)가 높으면 황을 흡수하는 슬래그의 능력이 커진다.
  • 슬래그 양이 많으면 황을 받아들일 여유 용량이 늘어난다.

따라서 이 비율을 낮추는 것은 오히려 산성 성분 비중을 늘리는 셈이어서 탈황 반응 촉진에 도움이 되지 않는다.

문제 22
고로내에서 일어나는 Slag-metal 반응 중 관련이 가장 적은 것은?
1Fe-C반응
2[Si][Mn]환원 반응
3탈황반응
4탈인 산화 반응
정답 및 해설

고로 내부는 환원 분위기이므로 산소를 필요로 하는 탈인 산화반응은 일어나기 어렵다. 탈인은 인을 산화시켜 슬래그로 옮기는 반응이라 산화성 분위기가 필요한데, 고로 안은 코크스 연소로 형성된 환원 분위기여서 이 조건과 맞지 않는다.

  • Fe-C반응은 용선에 탄소가 녹아드는 반응으로 고로 하부에서 실제 일어난다.
  • [Si]·[Mn] 환원반응은 슬래그 성분이 환원되어 용선에 녹아드는 반응으로 고로에서 흔히 일어난다.
  • 탈황반응은 S+CaO+C→CaS+CO로 슬래그-메탈 계면에서 활발히 일어난다.

따라서 탈인 산화반응이 나머지 세 반응과 가장 관련이 적은 슬래그-메탈 반응이다.

문제 23
조습 송풍의 목적이라고 볼 수 없는 것은?
1노황 안정
2출선량 증가
3연소대의 증대
4광석비 저하
정답 및 해설

조습송풍의 목적은 노황 안정과 생산성 향상에 있으며, 광석비를 낮추는 것은 그 목적에 해당하지 않는다. 송풍에 수분을 더하면 풍구 앞 연소반응이 완만해져 노황이 안정되고, 이를 통해 출선량과 코크스 이용 효율이 개선된다.

  • 노황 안정은 조습으로 연소반응이 급격해지지 않도록 조절해 얻는 효과다.
  • 출선량 증가는 노황이 안정되면서 생산성이 향상되어 나타나는 결과다.
  • 연소대의 증대는 조습송풍으로 풍구 앞 반응구역이 넓어지는 효과다.

반면 광석비는 선철 1톤을 만드는 데 들어가는 광석량을 나타내는 조업 지표로, 조습송풍이 직접 겨냥하는 목적은 아니다.

문제 24
원료탄의 성질에 관하여 기술한 것 중 틀린 것은?
1석탄을 건류할 때 괴상의 코크스가 되는 것을 점결성이라고 한다.
2역청탄에도 점결성의 강약이 있다.
3점결성은 점착성과 코크스화성으로 구별할 수 있다.
4괴상의 강도를 좌우하는 것을 점착성이라고 하며 점착상이 적은 것을 약점결탄이라고 한다.
정답 및 해설

괴상의 강도를 좌우하는 성질은 점착성이 아니라 코크스화성이다. 원료탄의 점결성은 가열 시 서로 들러붙는 점착성과, 냉각 후 굳어 일정한 강도를 갖는 코크스화성으로 구분되는데, 강도를 결정하는 쪽은 코크스화성이다.

  • 건류 시 괴상의 코크스가 되는 성질을 점결성이라 부르는 것은 맞는 설명이다.
  • 같은 역청탄이라도 점결성의 강약 차이가 있는 것은 실제 석탄의 성질이다.
  • 점결성을 점착성과 코크스화성으로 나누어 구별하는 것도 옳은 설명이다.

따라서 괴상의 강도를 점착성으로 설명한 부분만 두 성질을 혼동한 잘못된 서술이다.

문제 25
조습송풍의 효과로 틀린 것은?
1생산성의 향상, 코크스비의 저하 등을 얻을 수 있다.
2풍구 앞에서 수소가 발생하여 철광석을 환원한다.
3보시가스의 온도상승을 억제해서 노황의 안정제로써 효과가 크다.
4풍구앞 연소온도의 저하로 송풍온도를 낮출 수 있다.
정답 및 해설

조습송풍으로 풍구 앞 연소온도가 낮아지면, 이를 보완하기 위해 송풍온도는 오히려 높여야 한다. 수분이 흡열반응(H₂O+C→CO+H₂)을 일으켜 연소온도를 떨어뜨리므로, 노황을 유지하려면 송풍온도를 올려 상쇄하는 것이 일반적인 조업이다.

  • 생산성 향상과 코크스비 저하는 조습송풍의 대표적인 효과다.
  • 풍구 앞에서 발생한 수소가 철광석을 환원하는 것도 실제 나타나는 효과다.
  • 보시가스 온도 상승을 억제해 노황을 안정시키는 효과도 있다.

따라서 송풍온도를 낮출 수 있다는 서술만 실제 조업 방향과 반대다.

문제 26
흑체에서 방출하는 반사의 강도로 온도를 측정하는 온도계는?
1수은 알콜 온도계
2광 고온계
3저항 온도계
4바이메탈 온도계
정답 및 해설

흑체가 방출하는 복사(방사) 강도로 온도를 재는 장치는 광고온계이다. 측정 대상의 밝기(휘도)를 표준 필라멘트의 밝기와 비교해 고온을 비접촉으로 알아내는 방식이다.

  • 수은·알콜 온도계는 액체의 부피 팽창을 이용하는 접촉식 온도계다.
  • 저항 온도계는 금속의 전기저항 변화를 이용하는 접촉식 온도계다.
  • 바이메탈 온도계는 열팽창률이 다른 금속판의 휨을 이용하는 접촉식 온도계다.

이들과 달리 광고온계만 접촉 없이 복사강도로 온도를 측정한다.

문제 27
풍구손상이 일어났을 때 나타나는 현상과 부합되지 않는 것은?
1풍구 냉각배수 중의 노내가스 혼입
2풍구 주변부의 누수
3노정가스의 CO/CO2비 증대
4노정가스 중의 수소함량 급상승
정답 및 해설

노정가스의 CO/CO₂비 증대는 풍구 손상의 징후로 보지 않는다. 풍구가 깨져 냉각수가 노 안으로 들어오면 물이 코크스와 반응(H₂O+C→CO+H₂)하며 노열을 빼앗아 노황을 식히는 쪽으로 작용하므로, 손상 여부는 가스 조성비가 아니라 냉각수 계통의 이상과 수소 함량으로 판정한다.

  • 풍구 냉각배수에 노내가스가 섞이는 것은 손상 부위로 가스가 새어 들어간다는 징후다.
  • 풍구 주변부의 누수는 냉각수 계통이 손상되었을 때 나타나는 직접적인 현상이다.
  • 유입된 수분이 분해되며 생긴 수소가 노정가스에서 급상승하는 것도 대표적인 징후다.

따라서 CO/CO₂비가 증대된다는 서술만 실제 손상 징후와 부합하지 않는다.

문제 28
다음 그림에서 Bosh angle은?
1a
2b
3c
4d
정답 및 해설

노복 아래에서 노상 쪽으로 좁아지는 경사벽이 수평선과 이루는 각 c가 보시각(Bosh angle)이다.

그림은 고로 단면으로, 위에서부터 좁은 노정, 아래로 갈수록 넓어지는 샤프트, 두 점선 사이의 수직부인 노복, 다시 안쪽으로 좁아지는 구간, 맨 아래 직사각형의 노상 순서로 되어 있다.

표시된 각 중 a는 노정 상부 수평선과 샤프트 경사면이, b는 샤프트 경사면과 노복 상단 점선이 이루는 샤프트 쪽 각이고, d는 노상 상면과 노상 벽이 이루는 각이다.

아래쪽 점선(노복 하단)에서 안쪽으로 기울어 내려가는 벽이 보시(bosh)이므로, 그 점선과 경사벽 사이의 각인 c가 보시각이 된다.

문제 29
소결 배합원료에 분 코크스가 과다하게 배합되었을 경우 일어나는 현상으로 틀린 것은?
1Grate Bar에 점착하여 설비사고를 유발할 수 있다.
2배기 가스 온도를 상승시킨다.
3소결광의 생산량이 증가한다.
4소결광 중 FeO 성분이 많아질 수 있다.
정답 및 해설

분 코크스를 과다 배합하면 오히려 소결광 생산량이 줄어든다. 연소온도가 지나치게 높아져 소결층의 용융이 과도해지면 통기성이 나빠지고, 이로 인해 소결 속도와 생산성이 떨어지기 때문이다.

  • 과도한 용융물이 Grate Bar에 들러붙어 설비사고를 유발할 수 있다.
  • 연소온도 상승으로 배기가스 온도도 함께 올라간다.
  • 연소구역의 과환원으로 소결광 중 FeO 성분이 늘어날 수 있다.

따라서 생산량이 증가한다는 서술만 실제 부작용과 반대되는 내용이다.

문제 30
다음 중 자철광은?
1Calcium ferrite
2Hematite
3Magnetite
4Fayalite
정답 및 해설

자철광의 광물명은 마그네타이트(Magnetite, Fe₃O₄)이다. 자성을 띠는 산화철 광물로 철 함유량이 높아 대표적인 철광석 원료로 쓰인다.

  • Calcium ferrite는 칼슘-철 산화물로 소결광의 결합상에 해당하는 화합물이다.
  • Hematite(적철광, Fe₂O₃)는 자철광과 달리 자성이 약한 산화철 광물이다.
  • Fayalite(페이알라이트, 2FeO·SiO₂)는 철감람석 계열의 슬래그성 광물이다.
문제 31
고로에서 고압조업의 효과로 틀린 것은?
1송풍량의 증가가 가능하여 생산량이 증가한다.
2노황이 안정된다.
3장입물과 노내 가스와의 열교환이 잘 행해져 코크스 소비량(kg/t-P)이 증가한다.
4연료비가 저하한다.
정답 및 해설

고압조업에서는 장입물과 노내가스의 열교환이 잘 이루어져 코크스 소비량이 오히려 감소한다. 노 내 압력을 높이면 가스 체류시간이 길어지고 유속이 느려져 가스와 장입물 사이의 열·환원 반응이 충분히 진행되기 때문이다.

  • 송풍량을 늘릴 수 있어 생산량이 증가한다.
  • 가스 흐름이 안정되어 노황이 안정된다.
  • 반응 효율이 좋아져 연료비가 낮아진다.

따라서 코크스 소비량이 증가한다는 서술만 고압조업의 실제 효과와 반대다.

문제 32
열풍로 4기 교체에서 2기의 열풍로를 동시에 송풍할 수 있고 온도조절이 용이하며 효율적으로 온도를 올릴 수 있는 방법은?
1Single 송풍
2Staggered parallel 송풍
3Repead 송풍
4Strike 송풍
정답 및 해설

4기의 열풍로 중 2기를 동시에 송풍하면서 가열 시점을 서로 어긋나게 운영하는 방식을 스태거드 패럴렐(Staggered Parallel) 송풍이라 한다. 두 열풍로가 겹쳐서 송풍하되 교체 시점을 엇갈리게 하여, 송풍온도가 급격히 떨어지는 것을 막고 온도조절을 세밀하게 할 수 있다.

한 기씩 순차로 가열하는 단순 방식(Single)보다 열풍로 이용 효율과 온도 안정성이 높아, 대형 고로에서 널리 쓰이는 교체 방식이다.

문제 33
공장에서 사용되는 제어기기중 마이컴의 응용 제품으로서 Relay, Timer, Counter 무접점 Relay 등의 기능을 내장한 전자장치는?
1서멀 릴 레이
2프로그래머볼 오프 릴레이(또는 시퀸스)
3전자접촉기(컨덕터)
4마이크로 스위치
정답 및 해설

릴레이·타이머·카운터·무접점 릴레이의 기능을 하나로 내장한 마이컴 응용 제어기기는 프로그래머블 컨트롤러(PLC, 시퀀서)이다. 프로그램으로 시퀀스 제어 로직을 구성해, 배선 변경 없이 소프트웨어만으로 다양한 제어 기능을 구현할 수 있다.

  • 서멀 릴레이는 과부하를 감지하는 단일 기능의 보호기기다.
  • 전자접촉기는 전동기 등을 개폐하는 스위칭 기기다.
  • 마이크로 스위치는 접촉을 감지하는 단순 소형 스위치다.

이들은 각각 하나의 기능만 수행할 뿐, 여러 제어 기능을 통합한 장치와는 다르다.

문제 34
고로조업에서 이상이 발생되었을 경우의 방지대책과 관계가 없는 것은?
1로내통기및 가스분포의 이상시에는 송풍량을 감소하고 장입광석량의 감량과 광재성분의 조정을 한다.
2슬립, 걸림을 방지하기 위해서는 분광, 분코크스의 장입을 피하고 열균열성 광석의 장입량을 감소한다.
3풍구의 손상시에는 노열을 높게 유지하며 손상된 풍구를 교환한다.
4노상냉각시에는 송풍이 가능한 풍구를 확보함과 동시에 출선구와 출재구를 폐공한다.
정답 및 해설

노상이 냉각되었을 때는 출선구와 출재구를 신속히 개방해 냉각된 용선과 슬래그를 빨리 배출해야 한다. 배출을 늦추면 노 하부에 냉각물이 정체되어 냉입이 더 악화될 수 있기 때문이다.

  • 통기·가스분포 이상 시 송풍량을 줄이고 장입광석량과 광재 성분을 조정하는 것은 실제 대응 조치다.
  • 슬립·걸림 방지를 위해 분광·분코크스 장입을 피하고 열균열성 광석 장입을 줄이는 것도 실제 대응 조치다.
  • 풍구 손상 시 노열을 높게 유지하며 손상된 풍구를 교환하는 것도 실제 조치다.

따라서 노상냉각 시 출선구·출재구를 폐공한다는 서술만 방지대책과 관계가 없다.

문제 35
오토(OTTO)식 코크스로에서 장입탄 장입 중 정전시 조치사항으로 적합하지 못한 것은?
1코크스로 건류시 발생 가스를 방산시킨다.
2장입을 중단하고 비상조치를 취한다.
3비상조치 후 이상 유무를 확인한다.
4정전시에도 장입은 계속한다.
정답 및 해설

정전이 발생했는데도 장입을 계속하는 것은 안전상 명백히 부적합한 조치이다. 장입 중 정전이 일어나면 즉시 장입을 중단하고 비상조치를 취한 뒤 이상 유무를 확인하는 순서로 대응해야 설비 사고와 가스 관련 위험을 막을 수 있다.

  • 건류 중 발생 가스를 방산시키는 것은 압력 상승을 막는 정상적인 조치다.
  • 장입을 중단하고 비상조치를 취하는 것이 정전 시의 기본 대응이다.
  • 비상조치 후 이상 유무를 확인하는 것도 필요한 절차다.

이 흐름과 달리 정전 중에도 장입을 계속하는 것만 부적합한 조치다.

문제 36
철광석의 구비조건으로 틀린 것은?
1철함유량이 많을 것
2해로운 불순물을 적게 함유할 것
3피환원성이 좋을 것
4강도가 낮아야 할 것
정답 및 해설

철광석은 강도가 낮아야 하는 것이 아니라 오히려 높아야 한다. 강도가 낮으면 운반·장입 과정과 노 안에서 쉽게 부서져 통기성을 해치고, 노황 불안정과 분진 발생의 원인이 되기 때문이다.

  • 철 함유량이 많을 것은 생산성 측면에서 요구되는 조건이다.
  • 해로운 불순물이 적을 것은 선철 품질을 위한 조건이다.
  • 피환원성이 좋을 것은 환원 반응이 원활히 일어나기 위한 조건이다.

이와 달리 강도는 낮을수록이 아니라 높을수록 좋은 구비조건이다.

문제 37
COG(Coke Oven Gas)조성 중 가장 많이 함유된 성분은?
1CH4
2H2
3CO
4CO2
정답 및 해설

코크스로가스(COG)에서 부피 비율이 가장 큰 성분은 수소(H₂)이다. 원료탄의 건류 과정에서 발생하는 COG는 수소가 절반 이상을 차지하고, 메탄(CH₄)이 그다음으로 많으며 CO와 CO₂는 상대적으로 적은 비중을 차지한다.

이 때문에 COG는 고로가스(BFG)보다 발열량이 훨씬 높은 연료로 활용된다.

문제 38
고로의 유효높이를 표시하는 기준은?
1노저에서 장입기준선 까지
2풍구수준면에서 장입기준선 까지
3출선구에서 장입기준선 까지
4출재구에서 장입기준선 까지
정답 및 해설

고로의 유효높이는 풍구 수준면에서 장입기준선까지의 거리로 정의된다. 장입물이 실제로 쌓여 반응이 진행되는 구간, 즉 풍구 위쪽부터 노정 장입기준선까지를 기준으로 노의 크기를 나타내기 때문이다.

노저나 출선구·출재구는 그 아래쪽 노상부에 해당해 장입물이 하강·반응하는 유효 공간이 아니므로 유효높이의 기준으로 쓰이지 않는다.

문제 39
선철 Ton당 장입원료 중 Fe분의 합계가 950㎏이고 이 중 0.8%가 FeO로써 슬랙 중에 들어간다고 하면 슬랙 중의 FeO 무게는 약 몇 ㎏인가?
15.8
27.1
39.8
410.7
정답 및 해설

슬래그로 넘어가는 FeO의 무게는 약 9.8㎏이다. 먼저 Fe로 환산된 손실량을 구하면 다음과 같다.

950×0.008=7.6 kg950 \times 0.008 = 7.6\ \mathrm{kg}

이 철이 모두 FeO로 존재한다고 보고, FeO와 Fe의 분자량 비(약 72/56)를 곱해 FeO 무게로 환산한다.

7.6×7256≈9.8 kg7.6 \times \dfrac{72}{56} \approx 9.8\ \mathrm{kg}

문제 40
코크스 제조시 원료탄을 장입하는 장탄구는 어느 곳의 어느 방향에 있는가?
1탄화실 상부
2연소실 측벽
3소화탑 전방벽
4축열식 후방벽
정답 및 해설

코크스로에서 원료탄을 장입하는 장탄구는 탄화실 상부에 위치한다. 탄화실 꼭대기에 뚫린 여러 개의 장입구를 통해 원료탄을 위에서 아래로 떨어뜨려 채우는 방식이기 때문이다.

  • 연소실 측벽은 연소가스가 흐르며 탄화실을 가열하는 통로다.
  • 소화탑 전방벽은 건류가 끝난 코크스를 식히는 소화 설비 쪽에 해당한다.
  • 축열식 후방벽은 폐가스의 열을 저장했다가 재이용하는 축열실 쪽 구조다.

이들은 모두 장탄 위치가 아니라 가열·소화·축열 등 다른 기능을 담당하는 부위다.

문제 41
KS의 표준시험편으로 인장시험을 하였더니 인장강도가 30(㎏/mm2)이었다. 최대하중 약 얼마인가? (단, 4호 시험편: D = 14mm)
14618㎏
251286㎏
313847㎏
43618㎏
정답 및 해설

4호 시험편이 견딘 최대하중은 약 4618㎏이다. 먼저 지름 14㎜인 시험편의 단면적을 구한다.

A=π4×142≈153.9 mm2A = \dfrac{\pi}{4} \times 14^2 \approx 153.9\ \mathrm{mm^2}

여기에 인장강도 30㎏/㎜²를 곱하면 최대하중이 된다.

P=30×153.9≈4618 kgP = 30 \times 153.9 \approx 4618\ \mathrm{kg}

문제 42
소결광 제조원료로써 적당하지 않은 것은?
1Blending Ore
2B.F 반광
3분 Coke
4분 Sludge
정답 및 해설

분 슬러지(분 Sludge)는 수분과 아연 등 유해 성분이 섞여 있어 소결 원료로 그대로 쓰기에 적당하지 않다. 수분이 많으면 배합·조립 과정에서 통기성을 해치고, 아연 등 불순물은 노내에 쌓여 조업 장애를 일으킬 수 있다.

  • Blending Ore는 여러 산지의 광석을 섞어 균질화한 정상적인 소결 원료다.
  • B.F 반광은 고로 장입 과정에서 걸러진 광석 부스러기로 재활용되는 원료다.
  • 분 Coke는 소결에 필요한 열을 공급하는 연료 원료다.

이들과 달리 분 슬러지는 별도 처리 없이는 소결 배합원료로 적당하지 않다.

문제 43
다음 용제 중 산성물질은?
1FeO
2MgO
3SiO2
4MnO
정답 및 해설

제시된 물질 중 산성 산화물에 해당하는 것은 SiO₂이다. 슬래그의 산-염기 분류에서 SiO₂와 Al₂O₃는 산성 성분으로, CaO·MgO·MnO·FeO 등은 염기성 성분으로 구분된다.

따라서 FeO, MgO, MnO는 모두 염기성 산화물에 속해 SiO₂와 반대되는 성질을 가진다.

문제 44
고로가스 청정 설비에 포함되지 않은 기기는?
1전기집진기
2venturi scrubber
3가스홀더(GAS HOLDER)
4dust catcher
정답 및 해설

가스홀더는 정제된 고로가스를 저장하는 설비일 뿐, 가스를 깨끗하게 만드는 청정설비는 아니다. 고로가스는 조립 더스트캐처(dust catcher)로 굵은 분진을 먼저 걸러낸 뒤, 벤투리 스크러버(venturi scrubber)와 전기집진기를 거치며 미세 분진까지 단계적으로 제거된다.

이렇게 청정을 마친 가스가 이후 보관·공급되는 곳이 가스홀더이므로, 가스홀더 자체는 청정 공정이 아니라 저장 공정에 속한다.

문제 45
Shaft부가 아래쪽으로 넓어지는 이유 중 틀린 것은?
1장입물은 하강함에 따라 온도 상승으로 체적이 증가하기 때문이다.
2가스는 상승함에 따라 체적이 감소하기 때문이다.
3노벽과 장입물의 마찰을 적게하기 위해서이다.
4분광석과 가스의 흐름을 증가시키기 위해서이다.
정답 및 해설

Shaft부를 아래로 갈수록 넓히는 목적에 분광석과 가스의 흐름을 늘리는 것은 포함되지 않는다. 오히려 단면을 넓혀 가스 유속을 완화함으로써 미분 광석이 가스에 날려 통기성을 해치는 현상을 줄이는 쪽에 가깝다.

  • 장입물이 하강하며 온도가 올라가 체적이 늘어나는 것을 수용하기 위해서다.
  • 가스는 위로 올라갈수록 식어 체적이 줄어들므로, 가스 체적이 큰 아래쪽일수록 단면이 넓어야 한다.
  • 노벽과 장입물 사이의 마찰을 줄이기 위해 경사를 두는 것이다.

이들과 달리 분광석·가스 흐름을 늘리는 것은 Shaft 확장의 실제 이유가 아니다.

문제 46
유압회로의 구성 기구가 아닌 것은?
1압력제어 밸브
2알터네이터
3유량제어 밸브
4액튜에이터
정답 및 해설

알터네이터(교류발전기)는 전기를 만드는 전기기기로, 유압회로를 구성하는 기구가 아니다. 유압회로는 압력·유량을 제어하고 동력을 전달하는 유체 시스템이기 때문이다.

  • 압력제어 밸브는 회로 내 압력을 설정·조절하는 요소다.
  • 유량제어 밸브는 작동유의 흐름량을 조절하는 요소다.
  • 액추에이터는 유압 에너지를 기계적 운동으로 바꾸는 출력요소다.

이들은 모두 유압회로의 구성 부품이지만, 알터네이터는 전혀 다른 전기 계통의 기기다.

문제 47
풍압이 한계 이상 올라갈 때 풍량이 비정상적으로 낮아져 역류현상을 일으키게 되는 것은?
1Hndging
2Flooding
3Charging
4Surging
정답 및 해설

송풍압력이 한계 이상으로 올라가면서 풍량이 비정상적으로 줄고 역류까지 일어나는 현상을 서징(Surging)이라 한다. 송풍기의 토출압력과 노 내 저항이 균형을 잃을 때 나타나는 불안정 진동 현상으로, 풍량과 풍압이 주기적으로 흔들리며 심하면 역류가 발생한다.

행잉(Hanging)은 장입물이 노벽에 걸려 내려오지 않는 현상, 플러딩(Flooding)은 유체가 넘쳐 흐름이 막히는 현상, 차징(Charging)은 원료 장입을 가리키는 말로 풍압·풍량의 역류 현상과는 성격이 다르다.

문제 48
공구사용 후의 정리정돈법 중 가장 좋은 방법은?
1지정된 공구상자에 보관한다.
2창고 입구에 보관한다.
3통풍이 좋은 임의의 개방된 장소에 보관한다.
4방풍이 잘된 임의의 습한 장소에 보관한다.
정답 및 해설

사용한 공구는 지정된 공구상자에 정해진 자리대로 보관하는 것이 가장 안전하고 효율적인 정리정돈 방법이다. 공구의 위치가 항상 일정하게 유지되어야 다음 사용자가 바로 찾을 수 있고, 분실·안전사고를 예방할 수 있다.

창고 입구나 개방된 장소, 습한 장소에 임의로 방치하는 것은 공구의 손상·부식이나 도난, 통행 중 사고의 위험을 키우므로 바람직한 보관 방법이 아니다.

문제 49
구조가 간단하고 성능이 좋아 많은 양의 기름을 수송하는데 가장 적합한 유압펌프는?
1기어펌프
2베인펌프
3로브펌프
4피스톤펌프
정답 및 해설

구조가 간단하면서도 성능이 좋아 많은 양의 오일을 이송하는 데 가장 적합한 유압펌프는 베인펌프이다. 로터에 박힌 베인(날개)이 캠링 내벽을 따라 미끄러지며 토출량을 만들어내는 구조로, 부품 수가 적고 맥동과 소음이 작아 대유량 이송에 널리 쓰인다.

기어펌프는 구조는 간단하지만 소음과 맥동이 상대적으로 크고, 로브펌프는 주로 점도가 높은 유체를 옮기는 용도의 회전펌프이며, 피스톤펌프는 고압·정밀 제어에는 유리하나 구조가 복잡하다.

문제 50
고로(高爐)의 풍구로 부터 들어가는 압풍에 의하여 생기는 풍구앞의 공간은?
1Slopping
2Race way
3Emulsion
4Blowing in
정답 및 해설

풍구를 통해 들어간 압축 공기가 코크스를 밀어내며 만드는 풍구 앞의 빈 공간을 레이스웨이(Race way)라 한다. 이 공간에서 코크스의 연소와 장입물의 용융이 활발히 일어나며 고로 하부 반응의 핵심 구역을 이룬다.

Slopping은 슬래그가 넘치는 현상, Emulsion은 용선과 슬래그가 섞인 상태, Blowing in은 고로 화입(조업 개시) 자체를 가리키는 말로 풍구 앞 공간과는 의미가 다르다.

문제 51
Boudouard 반응식은?
1C + CO2 = 2CO
2C + 1/2ㆍO2 = CO
3H2O + C = CO + H2
4H2O + CO = CO2 + H2
정답 및 해설

부다르(Boudouard) 반응은 탄소와 이산화탄소가 반응해 일산화탄소를 만드는 반응이다. 고온에서 환원으로 생긴 CO₂가 코크스(C)와 만나 다시 환원성 가스인 CO로 되돌아가는 반응이며, 이 과정에서 코크스가 소모되므로 용손(solution loss) 반응이라고도 부른다.

C+CO2=2CO\mathrm{C} + \mathrm{CO_2} = 2\mathrm{CO}

문제 52
가공용 알루미늄 합금에서 용체화처리한 다음, 인공시효 경화 처리한 것은?
1T4 처리
2T5 처리
3T6 처리
4T7 처리
정답 및 해설

알루미늄 합금을 용체화처리한 뒤 인공적으로 시효경화시키는 열처리를 T6처리라 한다. 고온에서 합금 원소를 고용시킨 뒤 급랭(용체화)하고, 이어서 일정 온도로 유지 가열해 강도를 높이는 인공시효를 거치는 방식이다.

T4처리는 용체화 후 상온에 방치하는 자연시효에 그치므로, 인공시효 단계가 포함된 T6처리와는 구분된다.

문제 53
다음 중 석회석(石灰石)의 조성을 맞게 나타낸 것은?
1CaS
2CaCO3
3Ca(OH)2
4CaCl2
정답 및 해설

석회석의 주성분은 탄산칼슘(CaCO₃)이다. 고로에서는 열분해로 생석회(CaO)를 얻어 슬래그의 염기도를 높이는 용제로 쓰인다.

CaS, Ca(OH)₂, CaCl₂는 각각 황화칼슘, 소석회, 염화칼슘으로 석회석과는 다른 화합물이다.

문제 54
열풍로를 사용할 때의 현상으로 틀린 것은?
1고가의 연료인 코크스가 절약된다.
2풍구 이론연소온도가 상승한다.
3출선량이 증가한다.
4열풍로에는 코크스보다 값싼 연료를 사용할 수 없다.
정답 및 해설

열풍로에는 코크스보다 값싼 부생가스, 즉 고로가스(BFG) 등을 연료로 사용할 수 있다. 열풍로의 목적 자체가 저렴한 부생가스를 태워 송풍 공기를 데움으로써, 비싼 코크스를 직접 태우지 않고도 고온의 열풍을 얻는 데 있기 때문이다.

  • 고가의 코크스 사용량이 절약되는 것은 값싼 부생가스로 열풍을 만든 결과다.
  • 풍구 앞 이론연소온도가 상승하는 것은 고온의 열풍을 불어넣은 효과다.
  • 출선량이 증가하는 것은 노황이 개선되어 나타나는 결과다.

따라서 코크스보다 값싼 연료를 쓸 수 없다는 서술만 실제와 반대된다.

문제 55
다음 중에서 작업자에 대한 심리적 영향을 가장 많이 주는 작업측정의 기법은?
1PTS법
2워크 샘플링법
3WF법
4스톱 워치법
정답 및 해설

작업자를 옆에서 초시계로 직접 관찰하며 시간을 재는 스톱워치법은 다른 작업측정기법보다 작업자에게 주는 심리적 부담이 가장 크다. 관찰자가 곁에서 지켜본다는 사실 자체가 작업자에게 긴장과 압박감을 주기 때문이다.

PTS법과 WF법은 미리 정해진 표준시간 자료를 적용하는 방식이고, 워크 샘플링법은 순간적으로 무작위 관찰을 하는 방식이어서 상대적으로 작업자가 지속적인 관찰을 의식하는 정도가 낮다.

문제 56

다음 데이터로부터 통계량을 계산한 것 중 틀린 것은?

[데이터] : 21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1

1중앙값(Me) = 24.3
2제곱합(S) = 7.59
3시료분산(s2) = 8.988
4범위(R) = 7.6
정답 및 해설

데이터 21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1 의 평균은 25.16 이고 편차 제곱을 모두 더한 제곱합 S 는 35.952 이므로, 7.59 로 적은 값이 틀렸다.

직접 계산하면
S=(−3.66)2+(−1.46)2+(−0.86)2+2.042+3.942=35.952S=(-3.66)^{2}+(-1.46)^{2}+(-0.86)^{2}+2.04^{2}+3.94^{2}=35.952
s2=Sn−1=35.9524=8.988s^{2}=\dfrac{S}{n-1}=\dfrac{35.952}{4}=8.988
이어서 시료분산 값은 제시된 것과 정확히 일치한다.

나머지도 맞는다. 자료를 크기순으로 놓았을 때 가운데 값이 24.3 이라 중앙값이 되고, 최댓값에서 최솟값을 뺀 범위는 29.1 − 21.5 = 7.6 이다.

문제 57
여력을 나타내는 식으로 가장 올바른 것은?
1여력 = 1일 실동시간 × 1개월 실동시간 × 가동대수
2여력 = (능력 - 부하) ⒡ 1/100
3여력 = (능력 - 부하)/능력ㆍ⒡ 100
4여력 = (능력 - 부하)/부하ㆍ⒡ 100
정답 및 해설

여력률은 능력에서 부하를 뺀 값을 능력으로 나누어 백분율로 나타낸다. 이는 전체 작업 능력 중에서 실제로 쓰이지 않고 남아 있는 여유분의 비율을 뜻한다.

여력률=능력−부하능력×100\text{여력률} = \dfrac{\text{능력} - \text{부하}}{\text{능력}} \times 100

부하를 기준으로 나누거나 실동시간·가동대수를 단순히 곱하는 식은 여력의 정의인 '남은 능력의 비율'과 맞지 않는다.

문제 58
다음 중 로트별 검사에 대한 AQL 지표형 샘플링검사 방식은 어느 것인가?
1KS A ISO 2859-0
2KS A ISO 2859-1
3KS A ISO 2859-2
4KS A ISO 2859-3
정답 및 해설

KS A ISO 2859-1은 로트별 검사에서 합격품질한계(AQL)를 지표로 삼는 계수형 샘플링검사 절차를 규정한 규격이다.

  • KS A ISO 2859-0은 샘플링검사 시스템 전반을 설명하는 입문 규격이다.
  • KS A ISO 2859-2는 로트별이 아닌 고립로트 검사에 적용되는 규격이다.
  • KS A ISO 2859-3은 스킵로트 샘플링검사 절차를 규정한다.

따라서 AQL 지표형이면서 로트별 검사를 다루는 규격은 2859-1 하나뿐이다.

문제 59
다음 중 계량치 관리도는 어느 것인가?
1R 관리도
2nP 관리도
3C 관리도
4U 관리도
정답 및 해설

R 관리도는 길이·무게처럼 연속적으로 측정되는 계량치를 다루는 관리도이다.

반면 nP·C·U 관리도는 불량개수나 결점수처럼 셀 수 있는 계수치를 다루는 관리도이므로 계량치 관리도에 해당하지 않는다.

문제 60
생산보전(PM:Productive Maintenance)의 내용에 속하지 않는 것은?
1사후보전
2안전보전
3예방보전
4개량보전
정답 및 해설

생산보전(PM)은 설비의 생애주기 전반에 걸친 사후보전·예방보전·개량보전 체계를 의미하며, 안전보전은 이 체계의 구성 요소로 분류되지 않는다.

안전보전은 재해예방을 위한 안전관리 활동에 속하는 개념으로, 설비의 성능·수명 관리를 목적으로 하는 생산보전과는 범주가 다르다.

제선기능장 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
05년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
소결공장에서 가장 많이 쓰이고 있는 연속식 소결기는?
1Dwight Lloyd
2Greenawalt
3Rotary kiln
4Traveling grate
정답 및 해설

소결공장에서 가장 널리 쓰이는 연속식 소결기는 드와이트로이드(Dwight Lloyd)식 소결기이다.

무한궤도(pallet)가 순환하며 원료를 연속적으로 소결하는 방식으로, 현대 제철소 소결공정의 표준 설비로 자리 잡았다.

문제 2
철광석 중의 S 0.18%를 제거하기 위한 석회석량은 철광석 100Kg에 대하여 어느 정도(kg)인가? (단, 석회석의 유효석회분 51.45% , Ca와 S의 원자량은 각각 40 및 32 임.)
10.16
20.61
31.65
46.20
정답 및 해설

철광석 100kg 중 S은 0.18kg이며, 탈황은 S 1몰이 CaO 1몰과 결합해 CaS로 고정되는 1:1 몰비 반응이다.

필요 CaO=0.18×5632=0.315 kg\text{필요 CaO} = 0.18 \times \dfrac{56}{32} = 0.315\ \mathrm{kg}

석회석의 유효석회분이 51.45%이므로

석회석량=0.3150.5145≈0.61 kg\text{석회석량} = \dfrac{0.315}{0.5145} \approx 0.61\ \mathrm{kg}

문제 3
강에서 상온 취성의 원인이 되는 주 원소는?
1Aℓ
2Mn
3P
4S
정답 및 해설

강에서 상온취성(cold shortness)을 일으키는 주된 원소는 인(P)이다.

P는 페라이트에 고용되어 상온에서 강을 취약하게 만들며, 반대로 S은 고온에서 적열취성을 유발한다.

문제 4
강에서 나타나는 조직 중 경도가 가장 큰 것은?
1솔바이트
2펄라이트
3오스테나이트
4시멘타이트
정답 및 해설

강의 조직 중 시멘타이트(Fe₃C)는 탄화물 화합물로서 가장 높은 경도를 가진다.

오스테나이트가 가장 무르고, 펄라이트·솔바이트를 거치며 경도가 점차 높아진다.

문제 5
연 천인률 계산방법은?
1재해건수/근로자수 ×1000
2재해건수/근로자수 ×100
3재해자수/근로자수 ×1000
4재해자수/근로자수 ×100
정답 및 해설

연천인률은 근로자 1,000명당 연간 발생한 재해자수를 나타내는 지표이다.

연천인률=연간 재해자수연평균 근로자수×1000\text{연천인률} = \dfrac{\text{연간 재해자수}}{\text{연평균 근로자수}} \times 1000

문제 6
황동(Cu-Zn)계 평형상태도에서 α상의 결정구조는?
1BCC
2BCT
3FCC
4HCP
정답 및 해설

Cu-Zn계(황동) 평형상태도에서 α상은 면심입방격자(FCC) 구조를 가진다.

Zn 함량이 늘어 β상 영역에 들어가면 체심입방격자(BCC) 구조로 바뀐다.

문제 7
고로(高爐)에 사용되는 Flux(용제)에 대한 설명 중 옳은 것은?
1석회석은 950℃이상으로 하소한 소석회가 사용된다.
2백운석은 광재(slag)의 점성을 크게 하기 위해 사용된다.
3광재 중 적정 염기도를 유지하기 위해 석회석을 사용한다.
4감람암은 고로의 CaO원(源)으로 사용된다.
정답 및 해설

고로 조업에서 석회석은 광재(슬래그)의 염기도(CaO/SiO₂)를 적정 수준으로 유지하기 위한 용제로 사용된다.

  • 석회석은 하소하지 않은 원석(CaCO₃) 상태로 장입되며, 노내에서 분해되어 CaO로 작용한다.
  • 백운석(돌로마이트)은 MgO를 공급해 슬래그 점성을 낮추는 데 쓰인다.
  • 감람암은 MgO 공급원이며 CaO원으로 쓰이지 않는다.

따라서 네 설명 중 슬래그 염기도 유지를 위한 석회석 사용만이 옳은 내용이다.

문제 8
공기중에서 누설시 가장 낮은 곳에 체류하는 것은?
1아세틸렌
2수소
3COG
4염소
정답 및 해설

공기 중으로 누설되었을 때 염소(Cl₂)는 공기보다 무거워 가장 낮은 곳에 체류한다.

아세틸렌·수소·COG(코크스로가스)는 모두 공기보다 가벼워 위로 확산되므로 낮은 곳에 고이지 않는다.

문제 9
제철공장에서 부산물 가스는?
1BFG, LPG, SOG
2COG, LDG, OGN
3LNG, LPG, BFG
4LDG, COG, BFG
정답 및 해설

제철공장에서 발생하는 대표적인 부생가스는 LDG(전로가스), COG(코크스로가스), BFG(고로가스)이다.

LNG·LPG는 외부에서 구입하는 연료가스이므로 제철소 내부에서 발생하는 부산물 가스가 아니다.

문제 10
6:4 황동에 1% 내외의 Fe를 첨가한 합금은?
1Skin metal(스킨메탈)
2Delta metal(델타메탈)
3Lead metal(리드메탈)
4Gun metal(건메탈)
정답 및 해설

6:4 황동에 Fe을 1% 내외 첨가한 합금은 델타메탈(Delta metal)이라 한다.

Fe 첨가로 결정립이 미세화되어 강도와 내식성이 향상된다.

문제 11
철광석의 환원성이 좋은 조건은?
1기공률, 산화도가 높고 입도가 작고 2FeOㆍSiO2 가 낮을것
2기공률이 높고 산화도와 입도가 작고 2FeOㆍSiO2가 낮을것
3기공률, 산화도가 높고 입도가 작고 2FeOㆍSiO2 가 높을것
4기공률, 입도가 크고 산화도가 낮고 2FeOㆍSiO2가 낮을것
정답 및 해설

철광석의 환원성이 좋으려면 기공률과 산화도가 높고 입도가 작으며, 저융점 화합물인 파이알라이트(2FeO·SiO₂)가 낮아야 한다.

기공이 많고 입자가 작을수록 환원가스와 닿는 면적이 넓어지고, 산화도가 높은 적철광(Fe₂O₃)은 환원가스와 반응하기 쉬우며, 파이알라이트가 적을수록 저융점 슬래그가 기공을 막지 않아 가스 확산이 원활하다.

문제 12
고로의 열풍로 조업에 있어서 Parallel 송풍 Mode의 특징으로 틀린 것은?
1풍온을 상승시킬 수 있다.
2열풍로 교체시 풍온 변화를 감소시킬 수 있다.
3Single 송풍 Mode에 비해 열효율이 낮다.
4열풍변 수명 연장을 도모할 수 있다.
정답 및 해설

열풍로의 Parallel 송풍 방식은 두 개 이상의 열풍로를 동시에 송풍에 사용해 풍온 저하를 줄이고 풍온을 높일 수 있는 조업 방식이다.

교체 시 풍온 변화 완화, 열풍변 수명 연장 효과가 있으며, Single 방식보다 열효율이 낮은 것이 아니라 오히려 향상되므로 "열효율이 낮다"는 설명은 틀린 내용이다.

문제 13
유압도면에서 액체를 사용한 유압모터의 심볼(symbol)은?
1
2
3
4
정답 및 해설

원 안에 검게 칠한 삼각형이 중심을 향해 그려진 기호가 액체를 쓰는 유압모터다.

유압·공기압 기호에서 원은 회전형 기기를, 원 오른쪽의 평행한 두 선은 구동축을 나타낸다. 삼각형을 칠하면 액체(유압), 비워 두면 기체(공기압)라는 뜻이다.

삼각형이 가리키는 쪽이 유체가 흐르는 방향이므로, 위·아래 두 삼각형이 모두 원 안쪽을 향한 기호는 유체가 들어와 축을 돌리는 모터(양방향)를 뜻한다.

  • 칠한 삼각형 하나가 바깥쪽을 향한 기호: 유체를 밀어내는 펌프다.
  • 삼각형 윤곽만 있고 비어 있는 기호: 기체를 쓰는 공기압 기기라 액체용이 아니다.
  • 원이 아닌 사각형 몸체로 그려진 기호: 회전기기 기호 자체가 아니다.
문제 14
코크스는 석탄을 로내에 장입 공기를 차단하고 온도를 가열 건류하여 얻어지는 단단한 단괴상의 다공질을 말한다. 이때 로내에서 일어나는 코크스화 과정을 바르게 열거한 것은?
1연화→용융→팽창→수축→고화→코크스괴화
2용융→연화→고화→수축→팽창→코크스괴화
3팽창→연화→용융→고화→수축→코크스괴화
4고화→연화→수축→용융→팽창→코크스괴화
정답 및 해설

석탄이 로내에서 코크스로 변하는 과정은 연화 → 용융 → 팽창 → 수축 → 고화 → 코크스괴화 순서로 진행된다.

가열되며 먼저 유동성을 갖도록 물러지고(연화) 녹은 뒤(용융) 휘발분 방출로 부풀고(팽창), 온도가 더 오르며 굳으면서 수축·고화되어 다공질의 코크스 덩어리가 된다.

문제 15
자성 광물과 비자성 광물의 경우 그 자성의 차이를 이용하여 자장을 적용하여 분리하는 것을 무엇이라 하는가?
1flotation
2Magnetic seperation
3Elcetrostatic seperation
4Gravity seperation
정답 및 해설

자성 광물과 비자성 광물을 자장을 걸어 자성 차이로 분리하는 방법을 자력선별(Magnetic separation)이라 한다.

  • 부유선별(flotation): 표면 습윤성 차이를 이용
  • 정전선별(electrostatic separation): 전기전도도 차이를 이용
  • 비중선별(gravity separation): 비중 차이를 이용
문제 16
고로(용광로)공장의 공장자동화와 거리가 먼 것은?
1열풍로 연소제어
2연화 융착대 추정
3잔존연와 두께 계산
4풀림로제어 자동화
정답 및 해설

열풍로 연소제어, 연화융착대 추정, 잔존연와(내화물) 두께 계산은 모두 고로(용광로) 조업 자동화에 속하는 항목이다.

반면 풀림로(annealing furnace)는 압연·열처리 공정 설비이므로 고로공장 자동화와는 거리가 멀다.

문제 17
순철의 자기변태점(℃)은?
1210
2310
3450
4768
정답 및 해설

순철의 자기변태점은 약 768℃이며, 이 온도(퀴리점)를 경계로 강자성에서 상자성으로 바뀐다.

결정구조 자체는 변하지 않고 자기적 성질만 변한다는 점에서 동소변태와 구분된다.

문제 18
코크스 중의 회분이 많아질 때 고로 조업에 미치는 영향으로 틀린 것은?
1연료비의 상승
2생산량의 저하
3노열의 상승
4Slag 염기도의 저하
정답 및 해설

코크스 중 회분(ash)이 많아지면 슬래그 발생량이 늘어 연료비 상승, 생산량 저하, 슬래그 염기도 저하를 초래한다.

회분이 슬래그를 만드는 데 열을 더 많이 소모시키므로 노열은 오히려 저하되며, "노열의 상승"이라는 설명은 실제 영향과 반대되는 서술이다.

문제 19
황(S)은 강(鋼)의 품질을 나쁘게 하는 주요원소이다. 이 원소의 고로에서의 주된 장입원(裝入源)은?
1코크스
2정립광
3소결광
4석회석
정답 및 해설

고로에 장입되는 원료 중 황(S)의 주된 공급원은 코크스이다.

코크스에 남아있는 황 성분이 노내 반응을 거쳐 선철과 슬래그로 분배되며, 정립광·소결광·석회석은 상대적으로 S 함량이 낮다.

문제 20
고로의 노정에서 발생된 조가스(청청전의 가스)중의 함진량과 열풍로에 사용할 수 있는 청정가스중의 함진량은?
1조가스 25 - 40g/Nm3, 청정가스 10 - 20mg/Nm3
2조가스 20 - 35g/Nm3, 청정가스 0.5 - 1mg/Nm3
3조가스 10 - 30g/Nm3, 청정가스 5 - 10mg/Nm3
4조가스 3-10g/Nm3, 청정가스 0.01-0.05 mg/Nm3
정답 및 해설

고로 노정에서 나오는 조가스(청정 전 가스)의 함진량은 약 10~30g/Nm³ 수준이며, 집진 설비를 거쳐 열풍로에 사용하는 청정가스의 함진량은 약 5~10mg/Nm³까지 낮아진다.

노정가스는 다량의 분진을 포함하므로 사이클론·전기집진기 등 정제 공정을 거쳐야 열풍로 연소용으로 사용할 수 있다.

문제 21
고로 조업에서 탈황반응을 촉진시키는데 도움이 안되는 것은?
1고로 내의 용선 온도가 높을 것
2CaO/SiO2가 1.2 이상일 것
3슬래그 양을 증가시킬 것
4(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)을 낮출 것
정답 및 해설

슬래그의 염기도를 낮추는 것은 탈황 반응을 오히려 방해한다. 고로의 탈황반응 S+CaO+C→CaS+CO는 슬래그 중 CaO·MgO 같은 염기성 성분의 비율, 즉 (CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)로 나타내는 염기도가 높을수록 잘 진행된다.

  • 용선 온도가 높으면 반응 속도가 빨라져 탈황에 유리하다.
  • 염기도(CaO/SiO₂)가 높으면 황을 흡수하는 슬래그의 능력이 커진다.
  • 슬래그 양이 많으면 황을 받아들일 여유 용량이 늘어난다.

따라서 이 비율을 낮추는 것은 오히려 산성 성분 비중을 늘리는 셈이어서 탈황 반응 촉진에 도움이 되지 않는다.

문제 22
고로내에서 일어나는 Slag-metal 반응 중 관련이 가장 적은 것은?
1Fe-C반응
2[Si][Mn]환원 반응
3탈황반응
4탈인 산화 반응
정답 및 해설

고로 내부는 환원 분위기이므로 산소를 필요로 하는 탈인 산화반응은 일어나기 어렵다. 탈인은 인을 산화시켜 슬래그로 옮기는 반응이라 산화성 분위기가 필요한데, 고로 안은 코크스 연소로 형성된 환원 분위기여서 이 조건과 맞지 않는다.

  • Fe-C반응은 용선에 탄소가 녹아드는 반응으로 고로 하부에서 실제 일어난다.
  • [Si]·[Mn] 환원반응은 슬래그 성분이 환원되어 용선에 녹아드는 반응으로 고로에서 흔히 일어난다.
  • 탈황반응은 S+CaO+C→CaS+CO로 슬래그-메탈 계면에서 활발히 일어난다.

따라서 탈인 산화반응이 나머지 세 반응과 가장 관련이 적은 슬래그-메탈 반응이다.

문제 23
조습 송풍의 목적이라고 볼 수 없는 것은?
1노황 안정
2출선량 증가
3연소대의 증대
4광석비 저하
정답 및 해설

조습송풍의 목적은 노황 안정과 생산성 향상에 있으며, 광석비를 낮추는 것은 그 목적에 해당하지 않는다. 송풍에 수분을 더하면 풍구 앞 연소반응이 완만해져 노황이 안정되고, 이를 통해 출선량과 코크스 이용 효율이 개선된다.

  • 노황 안정은 조습으로 연소반응이 급격해지지 않도록 조절해 얻는 효과다.
  • 출선량 증가는 노황이 안정되면서 생산성이 향상되어 나타나는 결과다.
  • 연소대의 증대는 조습송풍으로 풍구 앞 반응구역이 넓어지는 효과다.

반면 광석비는 선철 1톤을 만드는 데 들어가는 광석량을 나타내는 조업 지표로, 조습송풍이 직접 겨냥하는 목적은 아니다.

문제 24
원료탄의 성질에 관하여 기술한 것 중 틀린 것은?
1석탄을 건류할 때 괴상의 코크스가 되는 것을 점결성이라고 한다.
2역청탄에도 점결성의 강약이 있다.
3점결성은 점착성과 코크스화성으로 구별할 수 있다.
4괴상의 강도를 좌우하는 것을 점착성이라고 하며 점착상이 적은 것을 약점결탄이라고 한다.
정답 및 해설

괴상의 강도를 좌우하는 성질은 점착성이 아니라 코크스화성이다. 원료탄의 점결성은 가열 시 서로 들러붙는 점착성과, 냉각 후 굳어 일정한 강도를 갖는 코크스화성으로 구분되는데, 강도를 결정하는 쪽은 코크스화성이다.

  • 건류 시 괴상의 코크스가 되는 성질을 점결성이라 부르는 것은 맞는 설명이다.
  • 같은 역청탄이라도 점결성의 강약 차이가 있는 것은 실제 석탄의 성질이다.
  • 점결성을 점착성과 코크스화성으로 나누어 구별하는 것도 옳은 설명이다.

따라서 괴상의 강도를 점착성으로 설명한 부분만 두 성질을 혼동한 잘못된 서술이다.

문제 25
조습송풍의 효과로 틀린 것은?
1생산성의 향상, 코크스비의 저하 등을 얻을 수 있다.
2풍구 앞에서 수소가 발생하여 철광석을 환원한다.
3보시가스의 온도상승을 억제해서 노황의 안정제로써 효과가 크다.
4풍구앞 연소온도의 저하로 송풍온도를 낮출 수 있다.
정답 및 해설

조습송풍으로 풍구 앞 연소온도가 낮아지면, 이를 보완하기 위해 송풍온도는 오히려 높여야 한다. 수분이 흡열반응(H₂O+C→CO+H₂)을 일으켜 연소온도를 떨어뜨리므로, 노황을 유지하려면 송풍온도를 올려 상쇄하는 것이 일반적인 조업이다.

  • 생산성 향상과 코크스비 저하는 조습송풍의 대표적인 효과다.
  • 풍구 앞에서 발생한 수소가 철광석을 환원하는 것도 실제 나타나는 효과다.
  • 보시가스 온도 상승을 억제해 노황을 안정시키는 효과도 있다.

따라서 송풍온도를 낮출 수 있다는 서술만 실제 조업 방향과 반대다.

문제 26
흑체에서 방출하는 반사의 강도로 온도를 측정하는 온도계는?
1수은 알콜 온도계
2광 고온계
3저항 온도계
4바이메탈 온도계
정답 및 해설

흑체가 방출하는 복사(방사) 강도로 온도를 재는 장치는 광고온계이다. 측정 대상의 밝기(휘도)를 표준 필라멘트의 밝기와 비교해 고온을 비접촉으로 알아내는 방식이다.

  • 수은·알콜 온도계는 액체의 부피 팽창을 이용하는 접촉식 온도계다.
  • 저항 온도계는 금속의 전기저항 변화를 이용하는 접촉식 온도계다.
  • 바이메탈 온도계는 열팽창률이 다른 금속판의 휨을 이용하는 접촉식 온도계다.

이들과 달리 광고온계만 접촉 없이 복사강도로 온도를 측정한다.

문제 27
풍구손상이 일어났을 때 나타나는 현상과 부합되지 않는 것은?
1풍구 냉각배수 중의 노내가스 혼입
2풍구 주변부의 누수
3노정가스의 CO/CO2비 증대
4노정가스 중의 수소함량 급상승
정답 및 해설

노정가스의 CO/CO₂비 증대는 풍구 손상의 징후로 보지 않는다. 풍구가 깨져 냉각수가 노 안으로 들어오면 물이 코크스와 반응(H₂O+C→CO+H₂)하며 노열을 빼앗아 노황을 식히는 쪽으로 작용하므로, 손상 여부는 가스 조성비가 아니라 냉각수 계통의 이상과 수소 함량으로 판정한다.

  • 풍구 냉각배수에 노내가스가 섞이는 것은 손상 부위로 가스가 새어 들어간다는 징후다.
  • 풍구 주변부의 누수는 냉각수 계통이 손상되었을 때 나타나는 직접적인 현상이다.
  • 유입된 수분이 분해되며 생긴 수소가 노정가스에서 급상승하는 것도 대표적인 징후다.

따라서 CO/CO₂비가 증대된다는 서술만 실제 손상 징후와 부합하지 않는다.

문제 28
다음 그림에서 Bosh angle은?
1a
2b
3c
4d
정답 및 해설

노복 아래에서 노상 쪽으로 좁아지는 경사벽이 수평선과 이루는 각 c가 보시각(Bosh angle)이다.

그림은 고로 단면으로, 위에서부터 좁은 노정, 아래로 갈수록 넓어지는 샤프트, 두 점선 사이의 수직부인 노복, 다시 안쪽으로 좁아지는 구간, 맨 아래 직사각형의 노상 순서로 되어 있다.

표시된 각 중 a는 노정 상부 수평선과 샤프트 경사면이, b는 샤프트 경사면과 노복 상단 점선이 이루는 샤프트 쪽 각이고, d는 노상 상면과 노상 벽이 이루는 각이다.

아래쪽 점선(노복 하단)에서 안쪽으로 기울어 내려가는 벽이 보시(bosh)이므로, 그 점선과 경사벽 사이의 각인 c가 보시각이 된다.

문제 29
소결 배합원료에 분 코크스가 과다하게 배합되었을 경우 일어나는 현상으로 틀린 것은?
1Grate Bar에 점착하여 설비사고를 유발할 수 있다.
2배기 가스 온도를 상승시킨다.
3소결광의 생산량이 증가한다.
4소결광 중 FeO 성분이 많아질 수 있다.
정답 및 해설

분 코크스를 과다 배합하면 오히려 소결광 생산량이 줄어든다. 연소온도가 지나치게 높아져 소결층의 용융이 과도해지면 통기성이 나빠지고, 이로 인해 소결 속도와 생산성이 떨어지기 때문이다.

  • 과도한 용융물이 Grate Bar에 들러붙어 설비사고를 유발할 수 있다.
  • 연소온도 상승으로 배기가스 온도도 함께 올라간다.
  • 연소구역의 과환원으로 소결광 중 FeO 성분이 늘어날 수 있다.

따라서 생산량이 증가한다는 서술만 실제 부작용과 반대되는 내용이다.

문제 30
다음 중 자철광은?
1Calcium ferrite
2Hematite
3Magnetite
4Fayalite
정답 및 해설

자철광의 광물명은 마그네타이트(Magnetite, Fe₃O₄)이다. 자성을 띠는 산화철 광물로 철 함유량이 높아 대표적인 철광석 원료로 쓰인다.

  • Calcium ferrite는 칼슘-철 산화물로 소결광의 결합상에 해당하는 화합물이다.
  • Hematite(적철광, Fe₂O₃)는 자철광과 달리 자성이 약한 산화철 광물이다.
  • Fayalite(페이알라이트, 2FeO·SiO₂)는 철감람석 계열의 슬래그성 광물이다.
문제 31
고로에서 고압조업의 효과로 틀린 것은?
1송풍량의 증가가 가능하여 생산량이 증가한다.
2노황이 안정된다.
3장입물과 노내 가스와의 열교환이 잘 행해져 코크스 소비량(kg/t-P)이 증가한다.
4연료비가 저하한다.
정답 및 해설

고압조업에서는 장입물과 노내가스의 열교환이 잘 이루어져 코크스 소비량이 오히려 감소한다. 노 내 압력을 높이면 가스 체류시간이 길어지고 유속이 느려져 가스와 장입물 사이의 열·환원 반응이 충분히 진행되기 때문이다.

  • 송풍량을 늘릴 수 있어 생산량이 증가한다.
  • 가스 흐름이 안정되어 노황이 안정된다.
  • 반응 효율이 좋아져 연료비가 낮아진다.

따라서 코크스 소비량이 증가한다는 서술만 고압조업의 실제 효과와 반대다.

문제 32
열풍로 4기 교체에서 2기의 열풍로를 동시에 송풍할 수 있고 온도조절이 용이하며 효율적으로 온도를 올릴 수 있는 방법은?
1Single 송풍
2Staggered parallel 송풍
3Repead 송풍
4Strike 송풍
정답 및 해설

4기의 열풍로 중 2기를 동시에 송풍하면서 가열 시점을 서로 어긋나게 운영하는 방식을 스태거드 패럴렐(Staggered Parallel) 송풍이라 한다. 두 열풍로가 겹쳐서 송풍하되 교체 시점을 엇갈리게 하여, 송풍온도가 급격히 떨어지는 것을 막고 온도조절을 세밀하게 할 수 있다.

한 기씩 순차로 가열하는 단순 방식(Single)보다 열풍로 이용 효율과 온도 안정성이 높아, 대형 고로에서 널리 쓰이는 교체 방식이다.

문제 33
공장에서 사용되는 제어기기중 마이컴의 응용 제품으로서 Relay, Timer, Counter 무접점 Relay 등의 기능을 내장한 전자장치는?
1서멀 릴 레이
2프로그래머볼 오프 릴레이(또는 시퀸스)
3전자접촉기(컨덕터)
4마이크로 스위치
정답 및 해설

릴레이·타이머·카운터·무접점 릴레이의 기능을 하나로 내장한 마이컴 응용 제어기기는 프로그래머블 컨트롤러(PLC, 시퀀서)이다. 프로그램으로 시퀀스 제어 로직을 구성해, 배선 변경 없이 소프트웨어만으로 다양한 제어 기능을 구현할 수 있다.

  • 서멀 릴레이는 과부하를 감지하는 단일 기능의 보호기기다.
  • 전자접촉기는 전동기 등을 개폐하는 스위칭 기기다.
  • 마이크로 스위치는 접촉을 감지하는 단순 소형 스위치다.

이들은 각각 하나의 기능만 수행할 뿐, 여러 제어 기능을 통합한 장치와는 다르다.

문제 34
고로조업에서 이상이 발생되었을 경우의 방지대책과 관계가 없는 것은?
1로내통기및 가스분포의 이상시에는 송풍량을 감소하고 장입광석량의 감량과 광재성분의 조정을 한다.
2슬립, 걸림을 방지하기 위해서는 분광, 분코크스의 장입을 피하고 열균열성 광석의 장입량을 감소한다.
3풍구의 손상시에는 노열을 높게 유지하며 손상된 풍구를 교환한다.
4노상냉각시에는 송풍이 가능한 풍구를 확보함과 동시에 출선구와 출재구를 폐공한다.
정답 및 해설

노상이 냉각되었을 때는 출선구와 출재구를 신속히 개방해 냉각된 용선과 슬래그를 빨리 배출해야 한다. 배출을 늦추면 노 하부에 냉각물이 정체되어 냉입이 더 악화될 수 있기 때문이다.

  • 통기·가스분포 이상 시 송풍량을 줄이고 장입광석량과 광재 성분을 조정하는 것은 실제 대응 조치다.
  • 슬립·걸림 방지를 위해 분광·분코크스 장입을 피하고 열균열성 광석 장입을 줄이는 것도 실제 대응 조치다.
  • 풍구 손상 시 노열을 높게 유지하며 손상된 풍구를 교환하는 것도 실제 조치다.

따라서 노상냉각 시 출선구·출재구를 폐공한다는 서술만 방지대책과 관계가 없다.

문제 35
오토(OTTO)식 코크스로에서 장입탄 장입 중 정전시 조치사항으로 적합하지 못한 것은?
1코크스로 건류시 발생 가스를 방산시킨다.
2장입을 중단하고 비상조치를 취한다.
3비상조치 후 이상 유무를 확인한다.
4정전시에도 장입은 계속한다.
정답 및 해설

정전이 발생했는데도 장입을 계속하는 것은 안전상 명백히 부적합한 조치이다. 장입 중 정전이 일어나면 즉시 장입을 중단하고 비상조치를 취한 뒤 이상 유무를 확인하는 순서로 대응해야 설비 사고와 가스 관련 위험을 막을 수 있다.

  • 건류 중 발생 가스를 방산시키는 것은 압력 상승을 막는 정상적인 조치다.
  • 장입을 중단하고 비상조치를 취하는 것이 정전 시의 기본 대응이다.
  • 비상조치 후 이상 유무를 확인하는 것도 필요한 절차다.

이 흐름과 달리 정전 중에도 장입을 계속하는 것만 부적합한 조치다.

문제 36
철광석의 구비조건으로 틀린 것은?
1철함유량이 많을 것
2해로운 불순물을 적게 함유할 것
3피환원성이 좋을 것
4강도가 낮아야 할 것
정답 및 해설

철광석은 강도가 낮아야 하는 것이 아니라 오히려 높아야 한다. 강도가 낮으면 운반·장입 과정과 노 안에서 쉽게 부서져 통기성을 해치고, 노황 불안정과 분진 발생의 원인이 되기 때문이다.

  • 철 함유량이 많을 것은 생산성 측면에서 요구되는 조건이다.
  • 해로운 불순물이 적을 것은 선철 품질을 위한 조건이다.
  • 피환원성이 좋을 것은 환원 반응이 원활히 일어나기 위한 조건이다.

이와 달리 강도는 낮을수록이 아니라 높을수록 좋은 구비조건이다.

문제 37
COG(Coke Oven Gas)조성 중 가장 많이 함유된 성분은?
1CH4
2H2
3CO
4CO2
정답 및 해설

코크스로가스(COG)에서 부피 비율이 가장 큰 성분은 수소(H₂)이다. 원료탄의 건류 과정에서 발생하는 COG는 수소가 절반 이상을 차지하고, 메탄(CH₄)이 그다음으로 많으며 CO와 CO₂는 상대적으로 적은 비중을 차지한다.

이 때문에 COG는 고로가스(BFG)보다 발열량이 훨씬 높은 연료로 활용된다.

문제 38
고로의 유효높이를 표시하는 기준은?
1노저에서 장입기준선 까지
2풍구수준면에서 장입기준선 까지
3출선구에서 장입기준선 까지
4출재구에서 장입기준선 까지
정답 및 해설

고로의 유효높이는 풍구 수준면에서 장입기준선까지의 거리로 정의된다. 장입물이 실제로 쌓여 반응이 진행되는 구간, 즉 풍구 위쪽부터 노정 장입기준선까지를 기준으로 노의 크기를 나타내기 때문이다.

노저나 출선구·출재구는 그 아래쪽 노상부에 해당해 장입물이 하강·반응하는 유효 공간이 아니므로 유효높이의 기준으로 쓰이지 않는다.

문제 39
선철 Ton당 장입원료 중 Fe분의 합계가 950㎏이고 이 중 0.8%가 FeO로써 슬랙 중에 들어간다고 하면 슬랙 중의 FeO 무게는 약 몇 ㎏인가?
15.8
27.1
39.8
410.7
정답 및 해설

슬래그로 넘어가는 FeO의 무게는 약 9.8㎏이다. 먼저 Fe로 환산된 손실량을 구하면 다음과 같다.

950×0.008=7.6 kg950 \times 0.008 = 7.6\ \mathrm{kg}

이 철이 모두 FeO로 존재한다고 보고, FeO와 Fe의 분자량 비(약 72/56)를 곱해 FeO 무게로 환산한다.

7.6×7256≈9.8 kg7.6 \times \dfrac{72}{56} \approx 9.8\ \mathrm{kg}

문제 40
코크스 제조시 원료탄을 장입하는 장탄구는 어느 곳의 어느 방향에 있는가?
1탄화실 상부
2연소실 측벽
3소화탑 전방벽
4축열식 후방벽
정답 및 해설

코크스로에서 원료탄을 장입하는 장탄구는 탄화실 상부에 위치한다. 탄화실 꼭대기에 뚫린 여러 개의 장입구를 통해 원료탄을 위에서 아래로 떨어뜨려 채우는 방식이기 때문이다.

  • 연소실 측벽은 연소가스가 흐르며 탄화실을 가열하는 통로다.
  • 소화탑 전방벽은 건류가 끝난 코크스를 식히는 소화 설비 쪽에 해당한다.
  • 축열식 후방벽은 폐가스의 열을 저장했다가 재이용하는 축열실 쪽 구조다.

이들은 모두 장탄 위치가 아니라 가열·소화·축열 등 다른 기능을 담당하는 부위다.

문제 41
KS의 표준시험편으로 인장시험을 하였더니 인장강도가 30(㎏/mm2)이었다. 최대하중 약 얼마인가? (단, 4호 시험편: D = 14mm)
14618㎏
251286㎏
313847㎏
43618㎏
정답 및 해설

4호 시험편이 견딘 최대하중은 약 4618㎏이다. 먼저 지름 14㎜인 시험편의 단면적을 구한다.

A=π4×142≈153.9 mm2A = \dfrac{\pi}{4} \times 14^2 \approx 153.9\ \mathrm{mm^2}

여기에 인장강도 30㎏/㎜²를 곱하면 최대하중이 된다.

P=30×153.9≈4618 kgP = 30 \times 153.9 \approx 4618\ \mathrm{kg}

문제 42
소결광 제조원료로써 적당하지 않은 것은?
1Blending Ore
2B.F 반광
3분 Coke
4분 Sludge
정답 및 해설

분 슬러지(분 Sludge)는 수분과 아연 등 유해 성분이 섞여 있어 소결 원료로 그대로 쓰기에 적당하지 않다. 수분이 많으면 배합·조립 과정에서 통기성을 해치고, 아연 등 불순물은 노내에 쌓여 조업 장애를 일으킬 수 있다.

  • Blending Ore는 여러 산지의 광석을 섞어 균질화한 정상적인 소결 원료다.
  • B.F 반광은 고로 장입 과정에서 걸러진 광석 부스러기로 재활용되는 원료다.
  • 분 Coke는 소결에 필요한 열을 공급하는 연료 원료다.

이들과 달리 분 슬러지는 별도 처리 없이는 소결 배합원료로 적당하지 않다.

문제 43
다음 용제 중 산성물질은?
1FeO
2MgO
3SiO2
4MnO
정답 및 해설

제시된 물질 중 산성 산화물에 해당하는 것은 SiO₂이다. 슬래그의 산-염기 분류에서 SiO₂와 Al₂O₃는 산성 성분으로, CaO·MgO·MnO·FeO 등은 염기성 성분으로 구분된다.

따라서 FeO, MgO, MnO는 모두 염기성 산화물에 속해 SiO₂와 반대되는 성질을 가진다.

문제 44
고로가스 청정 설비에 포함되지 않은 기기는?
1전기집진기
2venturi scrubber
3가스홀더(GAS HOLDER)
4dust catcher
정답 및 해설

가스홀더는 정제된 고로가스를 저장하는 설비일 뿐, 가스를 깨끗하게 만드는 청정설비는 아니다. 고로가스는 조립 더스트캐처(dust catcher)로 굵은 분진을 먼저 걸러낸 뒤, 벤투리 스크러버(venturi scrubber)와 전기집진기를 거치며 미세 분진까지 단계적으로 제거된다.

이렇게 청정을 마친 가스가 이후 보관·공급되는 곳이 가스홀더이므로, 가스홀더 자체는 청정 공정이 아니라 저장 공정에 속한다.

문제 45
Shaft부가 아래쪽으로 넓어지는 이유 중 틀린 것은?
1장입물은 하강함에 따라 온도 상승으로 체적이 증가하기 때문이다.
2가스는 상승함에 따라 체적이 감소하기 때문이다.
3노벽과 장입물의 마찰을 적게하기 위해서이다.
4분광석과 가스의 흐름을 증가시키기 위해서이다.
정답 및 해설

Shaft부를 아래로 갈수록 넓히는 목적에 분광석과 가스의 흐름을 늘리는 것은 포함되지 않는다. 오히려 단면을 넓혀 가스 유속을 완화함으로써 미분 광석이 가스에 날려 통기성을 해치는 현상을 줄이는 쪽에 가깝다.

  • 장입물이 하강하며 온도가 올라가 체적이 늘어나는 것을 수용하기 위해서다.
  • 가스는 위로 올라갈수록 식어 체적이 줄어들므로, 가스 체적이 큰 아래쪽일수록 단면이 넓어야 한다.
  • 노벽과 장입물 사이의 마찰을 줄이기 위해 경사를 두는 것이다.

이들과 달리 분광석·가스 흐름을 늘리는 것은 Shaft 확장의 실제 이유가 아니다.

문제 46
유압회로의 구성 기구가 아닌 것은?
1압력제어 밸브
2알터네이터
3유량제어 밸브
4액튜에이터
정답 및 해설

알터네이터(교류발전기)는 전기를 만드는 전기기기로, 유압회로를 구성하는 기구가 아니다. 유압회로는 압력·유량을 제어하고 동력을 전달하는 유체 시스템이기 때문이다.

  • 압력제어 밸브는 회로 내 압력을 설정·조절하는 요소다.
  • 유량제어 밸브는 작동유의 흐름량을 조절하는 요소다.
  • 액추에이터는 유압 에너지를 기계적 운동으로 바꾸는 출력요소다.

이들은 모두 유압회로의 구성 부품이지만, 알터네이터는 전혀 다른 전기 계통의 기기다.

문제 47
풍압이 한계 이상 올라갈 때 풍량이 비정상적으로 낮아져 역류현상을 일으키게 되는 것은?
1Hndging
2Flooding
3Charging
4Surging
정답 및 해설

송풍압력이 한계 이상으로 올라가면서 풍량이 비정상적으로 줄고 역류까지 일어나는 현상을 서징(Surging)이라 한다. 송풍기의 토출압력과 노 내 저항이 균형을 잃을 때 나타나는 불안정 진동 현상으로, 풍량과 풍압이 주기적으로 흔들리며 심하면 역류가 발생한다.

행잉(Hanging)은 장입물이 노벽에 걸려 내려오지 않는 현상, 플러딩(Flooding)은 유체가 넘쳐 흐름이 막히는 현상, 차징(Charging)은 원료 장입을 가리키는 말로 풍압·풍량의 역류 현상과는 성격이 다르다.

문제 48
공구사용 후의 정리정돈법 중 가장 좋은 방법은?
1지정된 공구상자에 보관한다.
2창고 입구에 보관한다.
3통풍이 좋은 임의의 개방된 장소에 보관한다.
4방풍이 잘된 임의의 습한 장소에 보관한다.
정답 및 해설

사용한 공구는 지정된 공구상자에 정해진 자리대로 보관하는 것이 가장 안전하고 효율적인 정리정돈 방법이다. 공구의 위치가 항상 일정하게 유지되어야 다음 사용자가 바로 찾을 수 있고, 분실·안전사고를 예방할 수 있다.

창고 입구나 개방된 장소, 습한 장소에 임의로 방치하는 것은 공구의 손상·부식이나 도난, 통행 중 사고의 위험을 키우므로 바람직한 보관 방법이 아니다.

문제 49
구조가 간단하고 성능이 좋아 많은 양의 기름을 수송하는데 가장 적합한 유압펌프는?
1기어펌프
2베인펌프
3로브펌프
4피스톤펌프
정답 및 해설

구조가 간단하면서도 성능이 좋아 많은 양의 오일을 이송하는 데 가장 적합한 유압펌프는 베인펌프이다. 로터에 박힌 베인(날개)이 캠링 내벽을 따라 미끄러지며 토출량을 만들어내는 구조로, 부품 수가 적고 맥동과 소음이 작아 대유량 이송에 널리 쓰인다.

기어펌프는 구조는 간단하지만 소음과 맥동이 상대적으로 크고, 로브펌프는 주로 점도가 높은 유체를 옮기는 용도의 회전펌프이며, 피스톤펌프는 고압·정밀 제어에는 유리하나 구조가 복잡하다.

문제 50
고로(高爐)의 풍구로 부터 들어가는 압풍에 의하여 생기는 풍구앞의 공간은?
1Slopping
2Race way
3Emulsion
4Blowing in
정답 및 해설

풍구를 통해 들어간 압축 공기가 코크스를 밀어내며 만드는 풍구 앞의 빈 공간을 레이스웨이(Race way)라 한다. 이 공간에서 코크스의 연소와 장입물의 용융이 활발히 일어나며 고로 하부 반응의 핵심 구역을 이룬다.

Slopping은 슬래그가 넘치는 현상, Emulsion은 용선과 슬래그가 섞인 상태, Blowing in은 고로 화입(조업 개시) 자체를 가리키는 말로 풍구 앞 공간과는 의미가 다르다.

문제 51
Boudouard 반응식은?
1C + CO2 = 2CO
2C + 1/2ㆍO2 = CO
3H2O + C = CO + H2
4H2O + CO = CO2 + H2
정답 및 해설

부다르(Boudouard) 반응은 탄소와 이산화탄소가 반응해 일산화탄소를 만드는 반응이다. 고온에서 환원으로 생긴 CO₂가 코크스(C)와 만나 다시 환원성 가스인 CO로 되돌아가는 반응이며, 이 과정에서 코크스가 소모되므로 용손(solution loss) 반응이라고도 부른다.

C+CO2=2CO\mathrm{C} + \mathrm{CO_2} = 2\mathrm{CO}

문제 52
가공용 알루미늄 합금에서 용체화처리한 다음, 인공시효 경화 처리한 것은?
1T4 처리
2T5 처리
3T6 처리
4T7 처리
정답 및 해설

알루미늄 합금을 용체화처리한 뒤 인공적으로 시효경화시키는 열처리를 T6처리라 한다. 고온에서 합금 원소를 고용시킨 뒤 급랭(용체화)하고, 이어서 일정 온도로 유지 가열해 강도를 높이는 인공시효를 거치는 방식이다.

T4처리는 용체화 후 상온에 방치하는 자연시효에 그치므로, 인공시효 단계가 포함된 T6처리와는 구분된다.

문제 53
다음 중 석회석(石灰石)의 조성을 맞게 나타낸 것은?
1CaS
2CaCO3
3Ca(OH)2
4CaCl2
정답 및 해설

석회석의 주성분은 탄산칼슘(CaCO₃)이다. 고로에서는 열분해로 생석회(CaO)를 얻어 슬래그의 염기도를 높이는 용제로 쓰인다.

CaS, Ca(OH)₂, CaCl₂는 각각 황화칼슘, 소석회, 염화칼슘으로 석회석과는 다른 화합물이다.

문제 54
열풍로를 사용할 때의 현상으로 틀린 것은?
1고가의 연료인 코크스가 절약된다.
2풍구 이론연소온도가 상승한다.
3출선량이 증가한다.
4열풍로에는 코크스보다 값싼 연료를 사용할 수 없다.
정답 및 해설

열풍로에는 코크스보다 값싼 부생가스, 즉 고로가스(BFG) 등을 연료로 사용할 수 있다. 열풍로의 목적 자체가 저렴한 부생가스를 태워 송풍 공기를 데움으로써, 비싼 코크스를 직접 태우지 않고도 고온의 열풍을 얻는 데 있기 때문이다.

  • 고가의 코크스 사용량이 절약되는 것은 값싼 부생가스로 열풍을 만든 결과다.
  • 풍구 앞 이론연소온도가 상승하는 것은 고온의 열풍을 불어넣은 효과다.
  • 출선량이 증가하는 것은 노황이 개선되어 나타나는 결과다.

따라서 코크스보다 값싼 연료를 쓸 수 없다는 서술만 실제와 반대된다.

문제 55
다음 중에서 작업자에 대한 심리적 영향을 가장 많이 주는 작업측정의 기법은?
1PTS법
2워크 샘플링법
3WF법
4스톱 워치법
정답 및 해설

작업자를 옆에서 초시계로 직접 관찰하며 시간을 재는 스톱워치법은 다른 작업측정기법보다 작업자에게 주는 심리적 부담이 가장 크다. 관찰자가 곁에서 지켜본다는 사실 자체가 작업자에게 긴장과 압박감을 주기 때문이다.

PTS법과 WF법은 미리 정해진 표준시간 자료를 적용하는 방식이고, 워크 샘플링법은 순간적으로 무작위 관찰을 하는 방식이어서 상대적으로 작업자가 지속적인 관찰을 의식하는 정도가 낮다.

문제 56

다음 데이터로부터 통계량을 계산한 것 중 틀린 것은?

[데이터] : 21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1

1중앙값(Me) = 24.3
2제곱합(S) = 7.59
3시료분산(s2) = 8.988
4범위(R) = 7.6
정답 및 해설

데이터 21.5, 23.7, 24.3, 27.2, 29.1 의 평균은 25.16 이고 편차 제곱을 모두 더한 제곱합 S 는 35.952 이므로, 7.59 로 적은 값이 틀렸다.

직접 계산하면
S=(−3.66)2+(−1.46)2+(−0.86)2+2.042+3.942=35.952S=(-3.66)^{2}+(-1.46)^{2}+(-0.86)^{2}+2.04^{2}+3.94^{2}=35.952
s2=Sn−1=35.9524=8.988s^{2}=\dfrac{S}{n-1}=\dfrac{35.952}{4}=8.988
이어서 시료분산 값은 제시된 것과 정확히 일치한다.

나머지도 맞는다. 자료를 크기순으로 놓았을 때 가운데 값이 24.3 이라 중앙값이 되고, 최댓값에서 최솟값을 뺀 범위는 29.1 − 21.5 = 7.6 이다.

문제 57
여력을 나타내는 식으로 가장 올바른 것은?
1여력 = 1일 실동시간 × 1개월 실동시간 × 가동대수
2여력 = (능력 - 부하) ⒡ 1/100
3여력 = (능력 - 부하)/능력ㆍ⒡ 100
4여력 = (능력 - 부하)/부하ㆍ⒡ 100
정답 및 해설

여력률은 능력에서 부하를 뺀 값을 능력으로 나누어 백분율로 나타낸다. 이는 전체 작업 능력 중에서 실제로 쓰이지 않고 남아 있는 여유분의 비율을 뜻한다.

여력률=능력−부하능력×100\text{여력률} = \dfrac{\text{능력} - \text{부하}}{\text{능력}} \times 100

부하를 기준으로 나누거나 실동시간·가동대수를 단순히 곱하는 식은 여력의 정의인 '남은 능력의 비율'과 맞지 않는다.

문제 58
다음 중 로트별 검사에 대한 AQL 지표형 샘플링검사 방식은 어느 것인가?
1KS A ISO 2859-0
2KS A ISO 2859-1
3KS A ISO 2859-2
4KS A ISO 2859-3
정답 및 해설

KS A ISO 2859-1은 로트별 검사에서 합격품질한계(AQL)를 지표로 삼는 계수형 샘플링검사 절차를 규정한 규격이다.

  • KS A ISO 2859-0은 샘플링검사 시스템 전반을 설명하는 입문 규격이다.
  • KS A ISO 2859-2는 로트별이 아닌 고립로트 검사에 적용되는 규격이다.
  • KS A ISO 2859-3은 스킵로트 샘플링검사 절차를 규정한다.

따라서 AQL 지표형이면서 로트별 검사를 다루는 규격은 2859-1 하나뿐이다.

문제 59
다음 중 계량치 관리도는 어느 것인가?
1R 관리도
2nP 관리도
3C 관리도
4U 관리도
정답 및 해설

R 관리도는 길이·무게처럼 연속적으로 측정되는 계량치를 다루는 관리도이다.

반면 nP·C·U 관리도는 불량개수나 결점수처럼 셀 수 있는 계수치를 다루는 관리도이므로 계량치 관리도에 해당하지 않는다.

문제 60
생산보전(PM:Productive Maintenance)의 내용에 속하지 않는 것은?
1사후보전
2안전보전
3예방보전
4개량보전
정답 및 해설

생산보전(PM)은 설비의 생애주기 전반에 걸친 사후보전·예방보전·개량보전 체계를 의미하며, 안전보전은 이 체계의 구성 요소로 분류되지 않는다.

안전보전은 재해예방을 위한 안전관리 활동에 속하는 개념으로, 설비의 성능·수명 관리를 목적으로 하는 생산보전과는 범주가 다르다.