[용접기능사 필기] 14년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

용접 케이블 등 절연 피복이 파손된 부분은 감전·누전 사고를 막기 위해 즉시 절연테이프로 감아 보수해야 한다.
셀렌 정류기형 직류아크 용접기는 습기·먼지가 많은 곳에 설치하면 안 된다.
조정핸들, 미끄럼 부분 등은 원활한 작동을 위해 주유가 필요하다.
냉각용 선풍기, 바퀴 등도 마찬가지로 주유가 필요한 부분이다.

서브머지드 아크용접의 다전극 방식은 전극의 배열 형태에 따라 텐덤식, 횡병렬식, 횡직렬식 등으로 분류한다.
이행형식은 전극 배열이 아니라 용착금속의 이행 형태에 관한 구분이므로 다전극 방식의 분류에 해당하지 않는다.

TIG 용접에서 직류 정극성(DCEN)으로 작업할 때 텅스텐 전극 선단의 각도는 일반적으로 30~50° 범위가 적합하다.
선단을 지나치게 뾰족하게 갈면 전극 소모가 빨라 아크가 불안정해지고, 반대로 지나치게 무디게 갈면 아크 집중성이 떨어져 용입이 얕아지므로 이 범위를 표준으로 쓴다.

용접결함은 크게 구조상 결함, 치수상 결함, 성질상 결함으로 나뉘며, 슬래그 섞임·용입불량·융합불량·언더컷은 모두 용접부의 형상이나 조직에 나타나는 구조상 결함이다.
피로강도 부족은 용접부의 성능(기계적 성질)에 관한 문제이므로 성질상 결함으로 분류되어 구조상 결함에 해당하지 않는다.

전기로 인한 화재에는 포말 소화기를 사용하면 안 된다. 포말 소화약제는 물을 주성분으로 해 전기가 통하므로 감전 위험이 있기 때문이다.
전기 화재에는 CO2 소화기나 분말 소화기처럼 비전도성 약제를 사용하는 것이 원칙이며, 이 때문에 해당 설명이 틀린 것이다.

필릿 용접부의 루트 간격이 1.5~4.5mm일 때는 간격이 벌어진 만큼 각장(용접 다리길이)을 증가시켜 용접해야 하며, 각장을 감소시킨다는 설명은 보수 방법과 반대이다.
간격 1.5mm 이하는 그대로 용접해도 무방하다.
간격이 4.5mm 정도이면 라이너를 넣어 보강한다.
간격이 4.5mm를 넘으면 해당 부위를 잘라내고 새 판으로 교체 용접한다.

비드를 계단처럼 어긋나게 겹쳐 쌓아 올린 이 다층 용접법은 케스케이드법이다.
그림에서 1층·2층·3층·4층 비드는 같은 자리에 수직으로 포개지지 않고, 아래층이 끝난 지점에서 다음 층이 일정 길이씩 밀려 계단(캐스케이드) 모양으로 쌓여 있다. 위쪽 화살표는 전체 용접 진행 방향을 나타낸다.
빌드업법(덧살올림법)은 같은 구간 위에 층을 그대로 겹쳐 쌓아 올리는 방식이어서 단면이 계단 모양이 되지 않는다.
전진 블록법은 이음을 짧은 블록으로 나눠 한 블록을 여러 층까지 다 쌓은 뒤 다음 블록으로 넘어가는 방식이고, 스킵법은 구간을 건너뛰며 용접해 변형을 줄이는 용착법이다.

용접 작업 중 발생하는 안염, 각막염, 백내장 등은 주로 아크에서 방출되는 자외선·적외선(아크 불빛)에 무방비로 노출될 때 생기는 장해이다.
따라서 작업자는 적절한 차광도의 보안경·차광막을 사용해 눈을 보호해야 한다.

플라즈마 아크용접은 무부하전압이 일반 아크용접기보다 오히려 2~5배 정도 높은 편이며, 낮다는 설명은 사실과 반대이다.
아크 플라즈마의 온도는 10,000~30,000℃에 달하고, 핀치효과로 전류밀도가 커 용입이 깊고 비드 폭이 좁으며, 아크 발생을 위해 고주파 발생장치가 필요하다.

맥동 점용접(펄세이션 용접)은 통전과 휴지를 반복하는 단속적인 전류로 전극의 과열을 막으며 용접하는 방식이므로, 사이클 단위로 연속하여 통전한다는 설명은 원리와 맞지 않는다.
단극식은 1쌍의 전극으로 하나의 용접점을 만들고, 직렬식은 하나의 회로에 2개 이상의 용접점을 형성하며, 인터랙 점용접은 전극을 직접 물리지 않고 피용접물을 통해 전류를 전달하는 방식이다.

CO2 용접용 솔리드 와이어 기호 YGA-50W-1.2-20에서 "50"은 용착금속의 최소 인장강도(kgf/mm²)를 나타낸다.
앞의 Y는 용접 와이어, GA는 가스실드 아크용접, W는 와이어의 형상(솔리드)을 뜻하며, 뒤의 1.2는 와이어의 지름(mm), 20은 와이어의 무게(kg)를 나타낸다.

스터드 용접법은 통전 방식에 따라 아크 스터드 용접법, 저항 스터드 용접법, 충격(퍼커션) 스터드 용접법 등으로 분류된다.
텅스텐 스터드 용접법은 이러한 표준 분류에 속하지 않는 명칭이다.

아크 용접부의 기공은 주로 용접봉의 습기, 급랭, 아크 길이·전류 값의 부적당 등 가스 발생 및 배출과 관련된 요인으로 생긴다.
이음 강도 설계가 부적당한 것은 구조 설계상의 문제이지 기공 발생과는 직접적인 관련이 없다.

전자빔 용접 중 고전압 소전류형은 가속 전압이 70~150kV 범위로 설정되는 방식이다.
저전압 대전류형은 이보다 낮은 전압대를 사용하는 것과 대비된다.

TIG 용접기는 텅스텐 전극을 소모하지 않는 비소모성 전극 방식이므로 보호가스 공급장치, 냉각수 순환장치, 제어장치가 주요 구성이다.
와이어 공급장치는 용가재를 자동으로 송급하는 MIG·CO2 등 소모성 전극 용접기의 구성 요소이며, TIG 용접기의 기본 장치에는 해당하지 않는다.

X선 투과시험(RT)은 용접부 내부의 비금속 개재물, 언더컷, 용입불량과 같이 부피나 형상을 가진 결함을 검출하는 데 효과적이다.
선상조직은 금속 조직의 결 방향에 관한 특징으로, X선 투과가 아니라 육안 조직시험 등 야금학적 시험으로 확인하는 항목이다.

덧살 올림법(빌드업법)은 한 층을 이음의 전체 길이에 걸쳐 완성한 뒤, 그 위에 다음 층을 쌓아 올리는 다층 용착법이다.
이는 층 전체 길이를 순차로 완성해 가는 방식이라는 점에서 부분 구간을 반복 이동하며 쌓는 케스케이드법, 전진 블록법, 스킵법과 구분된다.

야금학적 시험에는 용접부의 조직과 파단면을 관찰하는 파면 시험, 육안 조직 시험, 설퍼 프린트 시험 등이 포함된다.
노치 취성 시험은 시험편에 충격을 가해 인성을 평가하는 기계적 시험에 속하므로 야금학적 시험 방법과는 구분된다.

황동납은 구리와 아연을 주성분으로 한 경납으로, 철강 및 비철금속의 납땜에 널리 사용된다.
인동납은 구리와 인, 은납은 은을 주성분으로 하고, 주석납은 주석·납 계열의 연납이어서 성분 구성이 이 설명과 맞지 않는다.

탄산가스(CO2) 아크용접은 산화 반응 때문에 철강(탄소강) 계통의 용접에 한정되며, 알루미늄 등 비철금속의 용접에는 적합하지 않다.
가스 아크 방식이라 시공이 편리하고 전류밀도가 높아 용입이 깊지만, 바람의 영향을 받기 쉬워 풍속 2m/s 이상이면 방풍장치가 필요하다.

버언 백 시간(burn back time)은 크레이터 처리 기능으로 낮아진 전류가 서서히 줄어들며 아크가 끊어질 때, 이면 용접부가 녹아내리는 것을 방지하기 위해 두는 제어 시간이다.
이는 예비 가스 유출시간, 스타트 시간, 크레이터 충전 시간과는 별개의 기능이다.

안전 색채에서 파란색은 특정 행위의 지시나 사실의 고지 등을 나타내는 데 사용된다.
이에 비해 노란색은 위험 경고·주의, 녹색은 안전·피난 유도, 흰색은 통로·정돈 표시 등에 쓰인다.

산소-프로판 가스 절단에서는 프로판(C3H8) 1에 대하여 산소를 약 4.5의 비율로 공급한다.
이는 산소와 아세틸렌의 혼합비가 약 1:1인 것과 비교하면 훨씬 많은 산소량을 요구하는 특징으로, 프로판 절단에서 산소 소비가 커지는 이유이다.

용접 설계 시에는 응력 집중과 변형을 줄이기 위해 용접 길이를 될 수 있는 대로 짧게 하는 것이 원칙이며, 길게 해야 한다는 설명은 이 원칙과 반대된다.
용접에 적합한 구조로 설계하고, 결함이 생기기 쉬운 용접 방법과 노치부를 피하는 것도 함께 고려해야 할 사항이다.

가스용접으로 양호한 용접부를 얻으려면 용착금속의 용입 상태가 균일해야 하며, 불균일해야 한다는 설명은 이 조건과 맞지 않는다.
모재 표면의 기름·녹을 용접 전에 제거하고, 과열 흔적이 없어야 하며, 슬래그·기공 등의 결함이 없어야 한다는 조건도 함께 충족되어야 한다.

직류 아크용접에서 역극성(DCRP)은 용입이 얕아 박판, 주철, 고탄소강, 합금강 등 용융점이 낮거나 급열·급랭에 민감한 재료의 용접에 주로 사용된다.
정극성에 비해 용접봉의 용융 속도가 빠르고 비드 폭이 넓은 것도 역극성의 특징이므로, 용입이 깊어 후판에 쓰인다거나 봉의 녹음이 느리다, 비드 폭이 좁다는 설명은 정극성의 특징에 가깝다.

교류 아크용접기는 직류 아크용접기에 비해 무부하 전압이 높다는 특징이 있다.
반면 아크의 안정성과 역률은 직류 방식보다 상대적으로 떨어지고, 자기쏠림(아크쏠림) 현상은 직류에서 더 뚜렷하게 나타난다.

피복 배합제인 아교는 유기물로서 아크열에 의해 연소되면서 환원성 가스(CO, H2 등)를 발생시켜, 대기 중의 산소·질소가 용융금속에 침입하는 것을 막아주는 역할을 한다.
이는 아크 안정제, 탈산제, 합금제와는 구분되는 별도의 기능이다.

피복금속 아크 용접봉은 습기로 인한 기공·균열을 막기 위해 사용 전 건조가 필요하며, 보통 용접봉은 70~100℃에서 30~60분, 저수소계 용접봉은 300~350℃에서 1~2시간 건조하는 것이 기준이다.
저수소계는 흡습에 특히 민감해 보통 용접봉보다 훨씬 높은 온도와 긴 시간으로 건조해야 한다.

스카핑은 강재 표면의 홈이나 탈탄층 등 결함을 제거하기 위해, 가스 불꽃으로 표면을 얇고 넓은 타원형 단면으로 깎아내는 가공법이다.
가스 가우징이 홈을 파내는 것과 달리, 스카핑은 표면을 얕게 넓은 면적으로 깎아낸다는 점에서 차이가 있다.

가변압식(프랑스식) 팁은 그 능력을 1시간에 소비하는 아세틸렌가스의 양(L/h)을 기준으로 나타낸다.
이는 용접할 모재의 두께를 기준으로 팁 번호를 정하는 정압식(독일식)과 구분되는 표시 방식이다.

아크 쏠림(자기 불림)은 직류 아크 용접에서 용접 전류가 만드는 자기장이 좌우로 비대칭이 되어 아크가 한쪽으로 쏠리는 현상이다. 교류 용접기 사용, 짧은 아크 유지, 접지점을 용접부에서 멀리하기, 엔드탭 사용, 후퇴 용접법 등이 방지법으로 쓰인다.
가용접을 한 뒤 전진법으로 용접하는 것은 아크 쏠림 방지법에 해당하지 않는다.
접지점을 용접부에서 멀리 두면 용접부 주변 자기장의 비대칭이 줄어 쏠림이 완화된다.
아크 길이를 짧게 유지하면 아크가 자기장의 영향을 덜 받는다.
가용접 후 후퇴 용접법으로 진행하면 쏠림을 억제할 수 있다.

가동 코일형 교류 아크 용접기는 가동 핸들로 1차 코일을 상하로 이동시켜 2차 코일과의 간격을 변화시킴으로써 누설 자속을 조정하여 전류를 제어하는 방식이다.
가동 철심형은 두 코일 사이에 놓인 철심의 위치를, 가포화 리액터형은 리액터의 직류 여자전류를 조정한다는 점에서 이 문제의 설명과 구별된다.

프로판($\mathrm{C_3H_8}$)은 탄화수소이므로 완전 연소하면 이산화탄소와 물이 생성된다.
$\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}$
일산화탄소나 수소가 생성되는 것은 산소가 부족한 불완전 연소일 때 나타나는 현상이다.

아세틸렌($\mathrm{C_2H_2}$)이 산소와 완전 연소하면 이산화탄소와 물이 생성된다.
$\mathrm{2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O}$이므로 아세틸렌 1몰당 이산화탄소 2몰과 물 1몰이 생기는 비율이 된다.

용제는 용접 중 생기는 금속 산화물이나 비금속 개재물을 녹여 슬래그로 만드는데, 이때 만들어지는 슬래그는 용융온도가 낮아야 용융금속 표면으로 잘 떠올라 제거된다.
따라서 용제가 용융온도가 높은 슬래그를 만든다는 설명은 용제의 실제 작용과 맞지 않는다.
용제의 융점이 모재보다 낮아야 한다는 것과 용융금속 표면에 떠올라 용착금속을 보호한다는 것은 용제의 정상적인 기능이다.
연강은 용접 중 생기는 산화물이 비교적 쉽게 처리되어 용제를 일반적으로 사용하지 않는다.

압접은 모재를 용융시키지 않고 압력을 가해 접합하는 방식으로, 저항용접의 한 종류인 심 용접이 이에 해당한다.
피복아크 용접, 전자빔 용접, 테르밋 용접은 모재를 녹여 접합하는 융접에 속한다.

용해 아세틸렌가스의 양은 병 전체 무게에서 빈병 무게를 뺀 아세틸렌의 순수 무게에, 15℃ 1기압 기준으로 1kg당 기화되는 가스 부피(905L)를 곱하여 구한다.
$C = 905(A - B)$

산소병의 산소량은 내용적에 게이지 압력을 곱하여 구한다.
$V = 40.7 \times 150 = 6105\ \mathrm{L}$
따라서 이 산소병에는 약 6105리터의 산소가 들어있다.

저용융점 합금은 녹는점이 비교적 낮은 아연, 주석, 납, 비스무트 등을 기반으로 한 합금을 말한다.
금과 그 합금은 융점이 1000℃를 넘는 귀금속으로 저용융점 합금에 해당하지 않는다.

인코넬(inconel)은 니켈-크롬을 주성분으로 하는 내열 합금으로 알루미늄 합금이 아니다.
실루민은 Al-Si계, Y합금은 Al-Cu-Ni-Mg계, 로엑스는 Y합금을 개량한 Al-Si-Cu-Mg계 합금으로 모두 알루미늄 합금에 속한다.

공석강은 탄소 함유량 약 0.8%로, 냉각 시 오스테나이트가 전량 펄라이트 조직으로 변태하는 강이다.
공석강보다 탄소량이 적으면 초석 페라이트가, 많으면 초석 시멘타이트가 함께 존재하여 펄라이트 단일 조직으로 보기 어렵다.

Ni-Cu계 합금 중 니켈을 약 60~70% 함유한 것은 모넬메탈로, 내식성과 내열성이 우수해 화학 공업용 재료 등에 사용된다.
어드밴스와 콘스탄탄은 열전대·저항선용 Ni-Cu계 합금이지만 니켈 함량이 이보다 낮다.
알민은 Al-Mn계 알루미늄 합금이다.

가스 침탄법은 침탄온도와 가스 혼합비를 조절하여 균일한 침탄층을 얻을 수 있고, 열효율이 좋으며 온도 조절이 쉬워 대량생산에 적합하다.
침탄 후에는 직접 담금질이 가능하므로, 직접 담금질이 불가능하다는 설명은 가스 침탄법의 특징과 맞지 않는다.

풀림(annealing)은 가공경화나 내부응력을 제거하고 조직을 연화시켜 재료를 안정된 상태로 만드는 열처리이다.
결정립을 조대화시켜 내부응력을 상승시킨다는 설명은 풀림의 목적과 반대되는 내용이다.
가공경화 현상 해소, 경도 저하와 조직 연화, 내부응력 제거는 모두 풀림의 정상적인 목적이다.

18-8 스테인리스강은 크롬 18%, 니켈 8%를 함유한 대표적인 강으로, 상온에서 오스테나이트 조직을 가진다.
니켈이 오스테나이트 조직을 안정화시키기 때문에 자성이 거의 없는 성질을 보인다.

주철에 마그네슘, 세륨, 칼슘 등을 첨가하여 편상 흑연을 구상화하면 구상 흑연 주철이 되며, 기계적 성질이 크게 향상되어 자동차 주물이나 특수 기계 부품에 사용된다.

망간을 다량 함유한 Mn 주강(고망간강)은 내마모성과 내충격성이 뛰어나 롤러, 분쇄기 등 마모가 심한 부품에 널리 사용된다.

탄소 0.25%의 탄소강을 0~500℃ 범위에서 가열하면 항복점, 탄성한계, 탄성계수는 온도가 오를수록 대체로 감소한다.
반면 연신율은 이 온도 범위에서 온도 상승에 따라 증가하는 경향을 나타낸다.

중탄소강은 연강보다 탄소량이 많아 용접 시 급냉에 의한 경화와 균열이 생기기 쉬우므로 예열과 후열이 필요하다.
15mm 이하의 얇은 연강판, 기온 18℃에서의 18mm 연강판, 순철판은 열영향에 의한 경화 우려가 적어 예열·후열이 특별히 필요하지 않다.

가스킷과 같이 극히 얇은 제품의 단면은 실제 치수대로 그리기 어려우므로 단면을 검게 칠하거나 한 개의 굵은 실선으로 나타내는 것이 원칙이다.
이를 가는 실선으로 표시한다고 설명하는 것은 단면도 표시 규정과 맞지 않는다.
단면을 해칭이나 스머징으로 나타내는 것, 인접한 단면의 해칭 방향·간격을 다르게 하는 것, 절단해도 의미가 없는 부분은 긴 쪽 방향으로 절단하여 표시하지 않는 것은 모두 올바른 단면도 표시 규정이다.

도면에서 두 종류 이상의 선이 같은 자리에 겹칠 때는 외형선, 숨은선, 절단선, 중심선, 무게중심선, 치수보조선의 순으로 우선순위가 정해져 있다.
주어진 보기 가운데서는 숨은선이 중심선이나 무게중심선, 치수보조선보다 우선하여 그려진다.

기호와 이름이 바르게 짝지어진 것은 체크 밸브다.
체크 밸브는 배관선 사이에 시트를 나타내는 두 개의 짧은 수직선과 그 사이에 비스듬히 걸린 디스크로 그린다. 유체가 정방향으로 흐르면 디스크가 열리고 역류하면 시트에 닿아 유로를 막는 동작을 기호가 그대로 보여 준다.
밸브 일반은 나비 모양(⋈) 자체로 그리는데, 그 가운데를 세로선이 관통하도록 그린 기호는 밸브 일반의 표기가 아니다.
나비 모양 가운데에 검게 칠한 원이 붙은 것은 게이트 밸브가 아니라 글로브(스톱) 밸브를 뜻한다.
유로가 직각으로 꺾인 모양으로 그린 기호는 앵글 밸브의 표기이며 나비 밸브가 아니다.

일반 구조용 탄소 강관의 KS 재료 기호는 STK이다.
SPP는 배관용 탄소강관, SPS는 스프링강, SKH는 고속도공구강을 나타내는 기호이다.

현장용접은 화살표선과 기선이 만나는 자리에 세운 깃대에 삼각 깃발을 그려 나타낸다.
이 깃발 기호는 공장에서 미리 용접하는 것이 아니라 설치 현장에서 용접한다는 뜻의 보조기호로, 기선이 꺾이는 지점에 붙여 표기한다.
속이 빈 동그라미(○)는 이음을 온둘레(전체 둘레)로 용접하라는 보조기호다.
검게 칠한 동그라미(●)는 온둘레 현장용접, 즉 현장에서 전체 둘레를 돌아가며 용접하라는 표시다.

리벳 호칭 "KS B 1102 보일러용 둥근머리 리벳 13×30 SV400"에서 13은 리벳의 호칭지름(mm), 30은 리벳의 길이(mm)를 나타낸다.
SV400은 리벳용 원형강의 재료 기호로, 뒤의 숫자는 인장강도 400 N/mm² 급임을 뜻한다. 따라서 수량 13개, 호칭지름 30mm, 최대 인장강도 400kPa로 읽는 것은 모두 잘못된 해석이다.

원기둥이나 각기둥처럼 모선이 서로 평행한 입체의 전개에는 평행선 전개도법이 가장 적합하다.
방사선 전개도법은 원뿔이나 각뿔처럼 꼭짓점을 중심으로 모선이 방사상으로 뻗는 입체에 사용한다.

알맞은 평면도는 바깥 직사각형 안에 왼쪽 앞 모서리에서 오른쪽 뒤 모서리로 이어지는 숨은선(파선) 대각선만 그려진 그림이다.
정면도와 우측면도는 둘 다 위에서 약 3분의 1 되는 높이에 가로선이 폭 전체를 가로지르고 그 아래로 경사선이 그어져 삼각형을 이룬다. 정면도의 경사선은 오른쪽으로 갈수록 내려가고, 우측면도의 경사선은 앞쪽으로 갈수록 내려간다.
이는 물체의 앞쪽·오른쪽 모서리 부분이 쐐기 모양으로 파여 있음을 뜻한다. 파인 부분의 천장은 수평면, 바닥은 경사면이어서 앞오른쪽 구석에서 가장 깊고 왼쪽과 뒤쪽으로 갈수록 얕아지다가 사라진다.
이 수평면과 경사면이 만나는 선이 파임이 끝나는 경계인데, 위에서 보면 온전히 남아 있는 윗면에 가려지므로 파선으로, 앞왼쪽 구석에서 뒤오른쪽 구석까지 가로지르는 대각선으로 나타난다.

기호는 절두 원추(원뿔대)를 옆에서 본 모양과 그 원형 뷰를 짝지어 그린 투상법 표시로, 원형 뷰가 원뿔대의 왼쪽에 놓여 있으므로 제3각법이다.
그림의 오른쪽은 왼쪽이 좁고 오른쪽이 넓은 사다리꼴, 즉 원뿔대의 옆모습이고 왼쪽은 큰 원 안에 작은 원이 든 동심원이다. 원뿔대를 왼쪽에서 보면 앞쪽의 작은 지름과 뒤쪽의 큰 지름이 겹쳐 동심원으로 보이므로, 이 원형 뷰는 물체를 왼쪽에서 본 그림이다.
제3각법은 물체를 본 쪽에 그 투상도를 배치하므로 왼쪽에서 본 그림이 왼쪽에 온다. 제1각법은 반대로 왼쪽에서 본 그림을 오른쪽에 두므로 원형 뷰가 원뿔대의 오른쪽에 놓인다.
제2각법과 제4각법은 투상도가 서로 겹쳐 도면으로 구분할 수 없어, 기계제도에서는 제1각법과 제3각법만 사용한다.

KS 제도 규정에서는 치수 숫자의 자릿수가 많더라도 세 자리마다 콤마를 붙이지 않는다.
따라서 자릿수가 많을 경우 콤마를 붙인다는 설명은 치수 기입 규정과 맞지 않는다.
길이 치수를 mm 단위로 하되 단위 기호를 생략하는 것, 관련 치수를 한 곳에 모아 기입하는 것, 치수를 주 투상도에 집중하여 기입하는 것은 모두 올바른 치수 기입 원칙이다.