[제강기능사 필기] 11년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

비정질 합금 제조법 중 기체 급랭법에 해당하는 것은 스퍼터링법이다.
스퍼터링은 기체(플라즈마) 상태를 거쳐 원자를 기판에 증착시켜 비정질 구조를 얻는 기상 급랭 공정이다.
단롤법은 회전하는 롤에 용탕을 접촉시켜 급랭하는 액체 급랭법이다.
원심법도 회전체에 용탕을 분사해 급랭하는 액체 급랭법에 속한다.
스프레이법 역시 용탕을 미세하게 분사·냉각하는 액체 급랭 방식이다.

'마텐자이트(martensite)는 안정되어 1900℃까지 고속 절삭이 가능하다'는 설명의 문제는 마텐자이트 조직의 안정성 온도에 있다. 마텐자이트는 고속도강의 주된 강화상이지만 1900℃까지 완전히 안정되지 않으며, 고속도강의 실제 절삭 온도는 일반적으로 700~800℃ 정도이다.
따라서 "1900℃까지 고속 절삭이 가능하다"는 표현은 과장되고 부정확하다.
고속도강은 2차 경화강으로서 고온에서도 경도 감소가 적어 고속 절삭에 적합하며, 주요 성분은 탄소 0.8~1.5%, 텅스텐 약 18%, 크롬 약 4%, 바나듐 약 1% 등이다(나머지 선택지는 모두 정확).

베릴륨동(Cu-Be)은 높은 용해도 차이를 이용하여 강한 석출경화 현상을 보이며, 석출된 Be₂Cu 상이 미세하게 분산되어 강도와 경도가 동합금 중 가장 크다. 또한 베릴륨동은 비강도가 높고 피로강도도 우수하여 정밀부품과 고성능이 요구되는 용도에 널리 사용된다.
석출경화(시효경화)는 과포화 고용체를 형성한 후 가열하여 미세한 석출물이 형성되면서 강도와 경도가 증가하는 현상이다.
청동(Cu-Sn): 고온에서 담금질 후에도 석출경화 효과가 미미하다.
황동(Cu-Zn): 고온에서 담금질 후에도 석출경화 효과가 미미하다.
알루미늄동(Cu-Al): 제한적인 석출경화만 나타낸다.

면심입방격자(FCC, Face-Centered Cubic)의 단위격자 내 원자수는 꼭짓점 원자 8개(각 1/8씩) + 면의 중심 원자 6개(각 1/2씩)로 계산한다. 꼭짓점: 8 × 1/8 = 1개, 면의 중심: 6 × 1/2 = 3개이므로 총 1 + 3 = 4개이다.

Al-Cu계 주물 합금의 인공시효(時效, artificial aging)는 100~160℃ 범위에서 수행된다. 이 온도 범위에서 Al-Cu 합금의 기지 내에 CuAl₂ 등의 석출물이 균일하게 석출되어 경도와 강도가 최대화되는 시효 경화 효과를 얻을 수 있다. 50℃ 이하는 상온시효 영역이고, 200℃ 이상은 과시효 온도로 오버에이징이 발생하여 기계적 성질이 저하되므로 적절하지 않다.

각 금속의 비중(밀도)을 비교하면, Li(0.53) ＜ Mg(1.74) ＜ Cu(8.96)으로 정확한 오름차순 배열이므로 'Li ＜ Mg ＜ Cu'가 올바르다.
Pb ＜ Fe ＜ Au: 비중은 Pb(11.3) ＜ Fe(7.9) ＜ Au(19.3)가 아니라 Fe ＜ Pb ＜ Au이므로 오류이다.
Ir ＜ Hg ＜ Sb: Ir(22.6) ＜ Hg(13.5) ＜ Sb(6.7)은 Sb ＜ Hg ＜ Ir의 역순이므로 오류이다.
Ti ＜ Al ＜ Zn: Ti(4.5) ＜ Al(2.7) ＜ Zn(7.1)은 순서가 Al ＜ Ti ＜ Zn이므로 오류이다.

순금속과 합금의 공통적인 성질로 옳은 것은 열과 전기의 양도체라는 설명이다.
금속은 자유전자를 가지고 있어 열과 전기를 잘 전달하는 성질을 공통적으로 지닌다.
전성 및 연성이 나쁘다는 설명은 금속의 대표적인 가공성과 반대된다.
빛에 대해 투명체라는 설명은 금속 특유의 불투명한 광택 성질과 어긋난다.
수은을 제외하면 상온에서 비결정체라는 설명은 금속이 결정체 구조를 가진다는 사실과 반대된다.

변태 초소성(transformation superplasticity)에서 감도지수(m)는 0.5 이상의 높은 값을 가져야 하므로 m ≈ 0이라는 설명은 잘못되었다. 이는 응력지수가 낮아서(즉, m이 크면 응력에 대한 민감성이 낮아져) 일정한 응력 범위에서 안정적인 유동이 가능하다는 의미다.
재료에 변태가 있어야 한다: 미세한 결정립에서 상변태가 반복되어야 한다는 기본 조건으로 맞다.
변태 진행 중에 작은 하중에도 변태 초소성이 된다: 변태 진행 중 낮은 응력에서도 큰 연신율을 보이는 특성으로 맞다.
변태점을 오르내리는 열사이클을 반복으로 가한다: 변태점 부근에서 열사이클을 반복 적용하는 원칙으로 맞다.

변형 후 가열하면 원래 형상으로 되돌아가는 Ni-Ti계 합금은 형상기억합금이다.
이 합금은 특정 온도 이상에서 결정구조가 원래 상태로 되돌아가면서 변형 전 형상을 회복하는 성질을 가진다.
비정질합금은 결정구조를 가지지 않는 합금으로 형상 회복 성질과는 다른 개념이다.
제진합금은 진동을 흡수하는 특성을 가진 합금으로 형상 회복과는 관련이 없다.
클래드합금은 서로 다른 금속을 접합한 복합재로 형상기억 성질과는 무관하다.

엘린바는 Fe-Ni 36%-Cr 12% 합금으로, 온도가 변해도 탄성률이 거의 변하지 않는다. 그래서 시계 스프링·정밀 계측기에 쓰인다. 라우탈은 Al-Cu-Si 주조합금, 퍼멀로이는 Fe-Ni계 고투자율 합금이다.

주철의 유동성을 개선하는 원소는 Si, P, Mn으로, 이들은 응고점을 낮추거나 액체 상태의 점도를 감소시켜 주입성(주형 충전성)을 향상시킨다. 반면 S(황)은 주철의 유동성을 악화시키는 원소로, 황화물 형태로 존재하면서 주철의 응고 시간을 단축하고 점도를 증가시켜 유동성을 해친다. 따라서 정답은 S이다.

톰백은 Cu에 Zn을 5~20% 첨가한 저아연 황동이다. 강도는 낮지만 전연성이 좋고 금색에 가까운 색을 띠어 모조금, 장식품, 판, 선 등에 쓰인다. 문쯔메탈은 6:4 황동, 포금은 Cu-Sn계 청동, 켈밋은 Cu-Pb 베어링 합금이다.

저융용점 합금의 융용점 기준을 묻는 문항이다. 저융용점 합금은 약 300℃ 이하의 융용점을 갖는 합금으로, 보기 4번의 650℃는 범위가 너무 크고 부정확하다. 보기 1번은 Pb(납)이 저융용점 합금의 주요 재료이며, 보기 2번은 Bi(비스무스)가 융용점을 낮추는 성분으로 많이 포함되고, 보기 3번은 화재경보기와 스프링클러, 압축 공기용 안전밸브 등 온도 제어가 필요한 곳에 실제 사용되는 용도이므로 모두 정확하다.

주철은 탄소 함유량이 2.11~6.67%로 매우 높고 조직 내 흑연이 존재하여 응력집중을 유발하므로 매우 취성이 높아 인성이 가장 낮다.
인성은 재료가 파괴되기 전에 소성변형을 일으키는 능력을 나타내며, 낮을수록 취성(brittle)이 강하다.
반면 탄소공구강, 합금공구강, 고속도공구강은 탄소 함유량이 주철보다 낮고(일반적으로 0.7~1.5%), 열처리를 통해 경도와 인성의 균형을 맞춘 강(steel)이므로 주철에 비해 훨씬 높은 인성을 가진다.

철의 종류를 분류하는 기준은 탄소(C) 함유량이다. 순철은 탄소 함유량이 0.02% 이하이고, 강은 0.02~2.1%, 주철은 2.1% 이상을 함유한다. P, S, Mn 등은 철의 성질에 영향을 미치는 불순물이나 합금 원소이지만, 철 자체를 분류하는 기준이 되는 것은 오직 탄소의 함유량이다.

SF340A에서 S는 강(Steel), F는 단조품(Forging)을 뜻하므로 SF는 탄소강 단강품이다. 340은 최저 인장강도(N/mm²)를 나타낸다. 주강품은 SC, 회주철품은 GC로 표기한다.

축소 척도 중 1:1, 1:2는 표준 척도이고, 2:1은 확대 척도로 제도 도면에서 세밀한 부분 표현 시 사용된다. 반면 3:1은 표준화된 척계에 포함되지 않아 제도 도면에서 거의 사용하지 않는다. 제도 도면의 척도는 국제 표준(ISO)에 따라 정해진 계열(1:1, 1:2, 1:5, 1:10, 2:1, 5:1, 10:1 등)을 주로 사용하므로 3:1은 비표준 척도로 도면 작성 시 피해야 한다.

옳은 것은 정면도·평면도·우측면도가 모두 직사각형이고 각각 대각선 하나가 들어간 그림입니다(정면도는 왼쪽 위→오른쪽 아래, 평면도와 우측면도는 왼쪽 아래→오른쪽 위).
입체도는 직육면체의 앞쪽 오른쪽 위 꼭짓점을 비스듬한 평면으로 잘라낸 모양입니다. 자른 면은 앞쪽 왼쪽 위 꼭짓점, 뒤쪽 오른쪽 위 꼭짓점, 앞쪽 오른쪽 아래 꼭짓점을 잇는 삼각형입니다.
정면에서 보면 이 삼각형이 앞면 왼쪽 위와 오른쪽 아래를 잇는 대각선으로, 위에서 보면 앞 왼쪽과 뒤 오른쪽을 잇는 대각선으로, 오른쪽에서 보면 앞 아래와 뒤 위를 잇는 대각선으로 나타나며, 외형은 세 투상도 모두 사각형 그대로입니다.
정면도가 직각삼각형으로 그려진 그림: 잘린 면이 정면도 윗부분을 채우므로 외형은 직사각형이어야 합니다.
정면도에 대각선이 없는 그림: 잘린 면의 경계가 정면도에 대각선으로 나타나야 합니다.
평면도가 삼각형으로 그려진 그림: 위에서 보면 윗면 삼각형과 잘린 면이 합쳐져 직사각형이어야 합니다.

기술 도면의 선 종류 표준에서 가는 실선은 치수선, 치수보조선, 기준선, 회전 단면의 윤곽, 보조 투영선 등에 사용된다. 보기 1번의 '보이는 물체의 면들이 만나는 윤곽'은 굵은 실선(또는 중간 굵기 실선)으로 그리는 가시 모서리선이므로 가는 실선이 아니다. 보기 2번은 회전 단면 윤곽, 보기 3번은 가상선(점선), 보기 4번은 치수선·치수보조선으로 모두 가는 실선에 해당하므로, 정답은 가는 실선으로 그리지 않는 보기 1번이다.

구멍은 φ50 (+0.020, 0)로 최소구멍지름 50.000~최대 50.020이고, 축은 φ50 (-0.025, -0.060)로 최대축지름 49.975~최소 49.940이다. 구멍의 최소치수(50.000)가 축의 최대치수(49.975)보다 항상 크므로 어떤 경우에도 틈새만 발생한다. 따라서 이는 헐거운 끼워맞춤에 해당한다.

프리핸드(자유로운 손그리기)로 그린 도면은 스케치도이다. 스케치도는 정확한 기구나 눈금 없이 손으로 자유롭게 그려 물체의 형태와 필요한 치수, 재료, 가공 방법 등을 기입하여 완성하는 도면으로, 주로 설계 초기 단계나 현장에서 빠르게 의도를 전달하는 데 사용된다. 부품도는 정확한 도구로 정밀하게 그린 기술도면이고, 조립도는 여러 부품의 조립 관계를 나타내며, 설명도는 동작 원리나 구조를 설명하는 도면이므로 프리핸드 조건과 맞지 않는다.

선이 겹칠 때는 숫자·문자·기호를 가장 먼저 나타내고, 다음으로 외형선 → 숨은선 → 중심선 순으로 우선한다. 치수선·해칭선처럼 가는 보조선은 뒤로 밀린다. 도면에서 가장 중요한 정보와 형상을 먼저 보여주려는 것이다.

표면기호에서 가공방법 기호 “M”은 밀링 가공을 의미한다.
도면의 가공방법 기호는 각 공정의 영문 머리글자를 따서 정하며, M은 밀링(Milling)을 나타내는 기호이다.
브로치 가공은 별도의 기호로 표기되며 M과는 다른 기호를 사용한다.
리머 가공 역시 M이 아닌 별도의 기호로 구분된다.
선반 가공도 M과는 다른 고유 기호로 표기된다.

지시선의 “46-ø20” 표기는 지름 20mm인 구멍이 46개 있음을 의미한다.
도면에서 개수-치수 형식의 표기는 앞의 숫자가 개수, 뒤의 ø값이 지름을 나타내는 규칙을 따른다.
지름이 46mm이고 개수가 20개라는 해석은 숫자의 앞뒤 의미를 반대로 읽은 것이다.
드릴 치수 20mm가 46개라는 해석도 ø 기호가 지름을 뜻한다는 점과 어긋난다.
드릴 치수 46mm가 20개라는 해석 역시 앞뒤 숫자의 의미를 바꿔 읽은 것이다.

단면 부분을 연필 등으로 흐리게 칠해 표시하는 것을 스머징이라 한다. 가는 실선을 일정 간격의 빗금으로 긋는 것은 해칭이다. 리브는 보강용 얇은 판, 널링은 손잡이 표면의 미끄럼 방지 가공이다.

그림은 절단선이 A→B→C→D로 계단처럼 꺾여 지나가는 계단단면도입니다.
평면도에서 절단선이 가운데 사각 구멍을 지나다가 꺾여 오른쪽 아래 작은 구멍까지 이어지고, 아래 단면도 밑에 '단면 A-B-C-D'라고 적혀 있습니다. 한 평면으로는 동시에 자를 수 없는 여러 부분을 꺾인 절단면으로 잘라 한 단면도에 나타낸 것입니다.
회전단면도: 절단한 단면을 90° 회전시켜 투상도 안이나 옆에 그리는 방법이라 맞지 않습니다.
부분단면도: 필요한 일부만 파단선으로 경계를 지어 단면으로 그리는 방법이라 맞지 않습니다.
전단면도: 물체를 한 평면으로 곧게 절단해 전체를 단면으로 그리는 방법인데, 이 그림은 절단선이 꺾여 있습니다.

KS 부문 기호는 A-기본, B-기계, C-전기전자, D-금속이다. 따라서 KS D-금속만 옳게 짝지어졌다.

사이클 타임 = 주조시간 + 준비시간 + 대기시간이다. 연속주조의 사이클 타임은 한 사이클을 완성하는 데 소요되는 전체 시간이므로, 주조 과정에서 발생하는 모든 시간 요소를 합산해야 한다.
주조 작업 자체의 시간, 금형 준비나 온도 조절 등의 준비 시간, 그리고 다음 사이클을 기다리는 대기 시간을 모두 더한 값이 한 사이클의 총 소요 시간이다.
주조시간 ÷ (준비시간 – 대기시간): 나눗셈과 뺄셈으로 불합리하다.
주조시간 – 준비시간 – 대기시간: 시간을 빼는 것은 사이클 개념에 맞지 않는다.
주조시간 ÷ 준비시간 × 대기시간: 곱셈과 나눗셈의 조합으로 주조 관행과 무관하다.

탈황은 가스, 슬래그와의 결합, 황과 잘 결합하는 원소(Ca·Mg 등) 첨가로 이루어진다. 또 용강 중 C·Si 등이 황의 활량을 증가시키면 황이 슬래그로 옮겨가기 쉬워져 탈황에 유리하다. 따라서 황의 활량을 감소시키는 방법은 틀리다.

산화제 첨가 직후 Si(규소)가 가장 먼저 산화되어 SiO₂ 형태로 제거되고, 그 다음 Mn, C, P 순서로 제거된다. Si는 가장 친산소성이 높아 산화 난이도가 가장 낮으므로 강욕 중 반응에서 우선적으로 제거되는 원소다.
전기로 제강법에서 산화제를 첨가하면 강욕 내 불순물들이 산화되어 제거되는데, 이때 산화 난이도가 가장 낮은 원소부터 먼저 산화된다. 각 원소의 산화 난이도는 친산소성(산소와의 친화력) 순서로 결정되며, Si > Mn > C > P 순서로 산화되기 쉽다.

'강욕의 온도가 높을 때'는 오히려 탈인을 방해하는 조건인데, 고온에서는 탈인 반응이 역반응(인이 슬래그에서 용탕으로 돌아가는 현상)으로 진행되기 쉽기 때문이다.
전로제강에서 탈인(P 제거)은 산화-환원 반응으로 진행되며, 인을 효과적으로 제거하려면 슬래그의 염기도가 높고 산화력이 강하며 유동성이 좋아야 한다.
강재의 염기도가 높을 때: 슬래그가 인산염(P₂O₅)을 잘 흡수하게 한다.
강재의 산화력이 높을 때: 인을 산화시켜 P₂O₅로 변환한다.
슬래그의 유동성이 좋을 때: 산화물 생성물이 슬래그에 빠르게 용해되도록 한다.

전로(전기로) 내화물의 로체수명(lining life, 내화물이 견디는 기간)을 연장하기 위해서는 돌로마이트(CaCO₃·MgCO₃)를 첨가한다.
돌로마이트는 마그네시아와 라임의 복합산화물로, 전로의 고온·고압 조건에서 화학적 안정성이 우수하고 슬래그 침식 저항성이 뛰어나 내화물 침식을 감소시킨다.
산화철은 산화제로 작용하여 내화물을 손상시킨다.
알루미나와 산화크롬은 특수한 목적의 첨가제이지만 일반적인 로체수명 연장 목적으로는 돌로마이트만큼 효과적이지 않다.

용강온도가 낮아도 주입이 쉽다는 설명은 하주법의 실제 특징과 맞지 않아 틀리다.
하주법은 용강이 주형 하부의 통로를 거쳐 여러 주형으로 흘러 들어가는 방식이라, 오히려 충분히 높은 온도를 유지해야 통로에서 응고되지 않고 원활히 주입된다.
소형 강괴를 일시에 여러 개 주입해 주입시간이 단축된다는 설명은 하주법의 실제 장점과 일치한다.
용강이 조용히 상승해 강괴 표면이 깨끗하다는 설명도 하주법의 특징과 부합한다.
용강면 관찰이 쉬워 주입속도와 탈산 조정이 쉽다는 설명 역시 타당하다.

조재제는 슬래그를 만드는 부원료로 생석회·석회석·형석·연와설 등이 있다. 소결광은 산화철이 주성분이어서 조재제가 아니라 냉각제·산화제로 쓰인다.

슬로핑을 억제하려면 산소 공급 속도를 줄이고 랜스를 낮게 유지해 슬래그 중 FeO 과잉과 급격한 CO 발생을 막는다. 철광석을 많이 투입하면 FeO가 늘어나고, 용선 Si를 높이면 슬래그량이 증가하며, 노 용적/장입량 값이 작은 노는 여유 공간이 부족하다. 이 셋은 모두 오히려 슬로핑을 조장한다.

SiO2 함유량이 약 30% 이상인 것이 좋다는 설명은 산화제용 철광석의 요구 성질과 반대되어 틀리다.
철광석은 슬래그 형성 부담을 줄이기 위해 SiO2 같은 불순물이 적을수록 산화제로서 유리하다.
인이나 황이 적은 적철광이 좋다는 설명은 산화제용 철광석에 요구되는 성질과 일치한다.
광석 크기가 약 10~50mm가 적당하다는 설명도 취급과 반응성 측면에서 타당한 조건이다.
수분이 적어야 한다는 설명 역시 산화제로 사용하기 위한 적절한 조건이다.

LD전로에서 가장 중요한 열원으로 쓰이는 것은 규소(Si)이다.
용선 중 Si가 산화되면서 발생하는 반응열이 용선의 현열과 더불어 전로 조업에 필요한 열을 공급하는 주된 원천이 된다.
S는 오히려 정련 과정에서 제거해야 할 불순물로 열원 역할과는 무관하다.
Cu는 취련 중 거의 산화되지 않는 원소라 반응열을 공급하는 열원이 되지 못한다.
Zn은 용선의 주요 성분이 아니며 전로 열원으로 다뤄지지 않는다.

염기성 내화물에 속하는 것은 돌로마이트질이다.
돌로마이트는 마그네시아와 함께 대표적인 염기성 내화물의 원료로 쓰인다.
규석질은 산성 내화물에 속하는 재료다.
납석질도 산성 계열에 가까운 내화물 재료로 분류된다.
샤모트질 역시 산성 내화물로 분류되는 재료다.

리밍작용(rimming action)은 응고 중 용강 속 탄소와 산소가 반응해 CO 가스가 발생하면서 강괴 표면이 끓듯이 들끓는 현상이다.
탈산이 충분하지 않은 림드강에서 탄소와 산소가 만나 일산화탄소로 반응하며 기포를 만들기 때문에 이 현상이 나타난다.
CO2 가스: 강 중 탄소는 먼저 CO로 반응하며 CO2는 리밍작용을 일으키는 기체가 아니다.
O2 가스: 산소는 반응에 쓰이는 쪽이지 리밍작용 중 발생하는 기체는 아니다.
H2 가스: 수소는 탄소-산소 반응과 관계가 없어 리밍작용의 원인 기체가 아니다.

진공탈가스 처리는 강 중 H·N·O 등 가스 성분을 오히려 줄이는 공정이므로 가스 성분이 증가한다는 설명은 효과에 해당하지 않는다.
진공 분위기에서 압력을 낮추면 용강에 녹아 있던 가스가 빠져나가 개재물 저감과 성분·온도 균일화, 기계적 성질 향상으로 이어진다.
비금속 개재물 저감: 진공탈가스의 대표적 효과이므로 예외 대상이 아니다.
온도·성분 균일화: 교반 효과로 실제 나타나는 효과다.
기계적 성질 향상: 가스·개재물 감소에 따라 실제 나타나는 효과다.

복합취련에는 상취용 산소와 저취용 질소·아르곤 등 불활성 기체가 쓰이며, 수소는 사용되지 않는다.
상부에서 산소를 불어넣어 정련하고 하부에서 질소나 아르곤으로 교반해 성분·온도 편차를 줄이는 방식이 복합취련이다.
산소: 상취 정련의 주 반응 기체로 실제 사용된다.
질소: 초기 저취 교반에 사용되는 기체다.
아르곤: 후기 저취 교반 및 청정강 제조에 사용되는 기체다.

2차 정련은 전로 등에서 나온 용강(액체 상태)을 래들에서 처리하는 공정이다. 탈가스·탈황·성분·온도 조정·개재물 제거로 청정도를 높인다. 응고된 강에 열처리나 응력을 가해 재질을 개선하는 것은 열처리·압연 공정이다.

이중표피결함은 주입 중 튀어 오른 용강이 먼저 응고되어 표피를 이루는 결함으로, 느린 속도로 주입하면 튀는 용강이 노출된 채 식는 시간이 길어져 오히려 결함을 키우므로 방지법이 아니다.
정반의 형태를 오목하게 하거나 스플래시캔·도료 처리로 튀는 용강을 가두거나 차단하는 것이 실제 방지책이다.
오목 정반 사용: 튀는 용강을 가두어 결함을 줄이는 실제 방지법이다.
스플래시 캔 사용: 튀는 용강을 받아내는 실제 방지법이다.
주형 내부 도료 도포: 튀는 용강이 주형벽에 들러붙지 않게 하는 실제 방지법이다.

자체 안전점검 체크리스트는 위험성이 높거나 긴급한 항목을 먼저 점검하도록 작성해야 하므로, 위험성이 낮은 것부터 순서를 정한다는 설명은 옳지 않다.
재해 예방이 목적인 만큼 우선순위는 위험도와 긴급성에 따라 정해야 실효성이 있다.
사업장에 적합하고 독자적인 내용으로 구성: 실제 체크리스트 작성의 타당한 유의사항이다.
일정 양식으로 점검대상 설정: 점검 누락을 막는 타당한 방법이다.
정기적 검토·수정: 재해방지 실효성을 유지하는 타당한 방법이다.

불안전한 상태(unsafe condition)는 작업 환경·설비·도구 자체의 결함이나 불량으로 인한 객관적 위험 요인이다. 불량한 정리정돈은 작업장 환경 자체의 결함으로서 넘어짐, 낙하, 접촉 등의 재해를 야기하는 전형적인 불안전한 상태다.
권한 없이 행한 조작은 근로자의 행동이나 태도 측면의 불안전한 행동에 해당한다.
보호구 미착용 및 위험한 장소 작업도 근로자의 행동이나 태도 측면의 불안전한 행동에 해당한다.
안전장치 고장내기는 의도적 파괴로 불안전한 행동의 극단적 형태다.

강괴 응고 시 평균 품위보다 성분이 높게 농축되는 부분을 정편석이라 한다.
응고가 진행되며 용질 성분이 아직 굳지 않은 쪽으로 밀려나 마지막 응고부에 집중되기 때문에 나타난다.
터짐(crack): 응고·냉각 중 발생하는 균열 결함으로 성분 편중과는 다른 현상이다.
콜드 셧: 서로 다른 용강 흐름이 완전히 융합되지 못해 생기는 표면 결함으로 성분 분포와 무관하다.
비금속개재물: 슬래그·탈산 생성물 등 이물질이 섞여드는 결함으로 성분 편중이 아니다.

필요한 CaCO₃는 약 80kg이다.
염기도=CaO/SiO₂ 이므로 필요한 CaO = 염기도×SiO₂ = 2×20kg = 40kg 이다(Al₂O₃ 는 이 염기도 식에 들어가지 않는다).
CaCO₃ 중 유효 CaO가 50%이므로 필요한 CaCO₃ = 40kg ÷ 0.5 = 80kg 이다.

전기로 제강에서 천정연와(roof brick)는 용강의 고온 환경에서 장시간 노출되므로 내화도가 높고, 급격한 온도 변화에 따른 균열을 방지하기 위해 내스폴링성이 우수해야 하며, 연화 시 점성이 높아 용강이 스며드는 것을 막아야 한다. 반면 하중연화점이 낮으면 천정연와가 용강의 하중을 견디지 못하고 연화되어 무너지므로, 오히려 하중연화점은 높아야 한다. 따라서 3번이 정답이다.

전기로는 사용 원료 제약이 적어 고철부터 다양한 원료를 정련할 수 있어, 스테인리스강 정련에만 적합하다는 설명은 옳지 않다.
아크 가열 방식이라 용해력이 커서 고철 비중이 높은 원료도 폭넓게 사용할 수 있고 산화·환원 정련을 모두 수행할 수 있다.
열효율이 좋음: 아크 직접 가열로 열 손실이 적은 실제 특징이다.
온도조절 용이: 전력 투입량으로 세밀하게 조절되는 실제 특징이다.
실수율 좋고 분포 균일: 교반과 정련 관리로 나타나는 실제 특징이다.

복합취련은 상·하부에서 함께 취련해 위치에 따른 성분·온도 편차를 줄이는 방식이므로, 편차가 크다는 설명은 옳지 않다.
하부 교반이 강욕 전체를 고르게 섞어주기 때문에 균질성이 오히려 향상된다.
청정강 제조 유리: 교반으로 개재물 부상이 촉진돼 나타나는 실제 특징이다.
내화재 수명 연장: 슬래그 중 FeO가 낮게 유지돼 내화물 침식이 줄어드는 실제 특징이다.
취련시간 단축·실수율 향상: 반응 효율이 좋아져 나타나는 실제 특징이다.

킬드강(Killed Steel)은 용강의 탈산을 완전하게 처리하여 응고 중 산화철 환원 반응이 거의 발생하지 않으므로 가스 방출이 없이 조용하게 응고된다. 반면 림드강(Rimmed Steel)은 탈산이 불완전하여 응고 중 심한 가스 방출이 일어나고, 캡드강(Capped Steel)은 림드강의 개선형이지만 여전히 가스 방출이 있으며, 세미킬드강(Semi-killed Steel)은 부분 탈산으로 중간 정도의 가스 방출이 발생한다.

전기로 정련에서 형석을 넣는 가장 큰 목적은 슬래그의 유동성을 좋게 하기 위함이다.
형석이 슬래그의 점성을 낮춰 유동성을 확보하면 정련 반응과 배재가 원활해진다.
반응속도 저하: 형석은 오히려 반응을 원활하게 하는 역할이라 해당하지 않는다.
온도상승 촉진: 형석 자체가 발열원은 아니므로 해당하지 않는다.
염기도 상승: 형석은 유동성 조정제이지 염기도를 높이는 성분이 아니다.

취련압력을 낮추거나 랜스 높이를 높여 산소제트 에너지를 줄이는 방법을 Soft-blow법이라 한다.
제트가 강욕 깊이 파고들지 않아 슬래그 중 FeO가 높게 유지되므로 재화(滓化)와 탈인이 촉진된다.
고용선 조영법: 용선 비율을 높이는 원료 조업 방식으로 제트 에너지 조절과는 다른 개념이다.
LD-AC법: 산소와 함께 석회 분말을 불어넣어 고인(P) 용선을 처리하는 방법으로 제트 에너지 저감과는 다르다.
OLP법: 역시 산소와 석회 분말을 함께 취입하는 고인 용선 처리법으로 이 설명과는 다르다.

연속주조에서 주조 초기 주형 하부를 막아 용강 유출을 막는 장치는 더미 바이다.
더미 바가 주형 바닥을 막은 채로 주조를 시작하고, 응고가 어느 정도 진행되면 서서히 인발되며 주편을 이끌어낸다.
핀치 롤: 응고된 주편을 이송하는 롤로 초기 차단 장치가 아니다.
턴디시: 래들에서 받은 용강을 몰드로 분배하는 중간 용기로 몰드를 막는 장치가 아니다.
스트레이너: 유동 여과 관련 장치로 몰드 하부 차단과는 다르다.

순산소 상취전로(top-blown BOF)의 취련 시 발생하는 LD 가스를 회수하는 비연소식 폐가스처리 방식 중 후드 뚜껑으로 로 도구를 밀폐하는 방식은 OG(Oxygen-containing Gas) 시스템이다.
OG 시스템은 로 개구부 상단의 후드와 밀폐식 뚜껑으로 전로를 완전히 덮어 가스 누출을 최소화하고, 발생한 고농도 LD 가스를 직접 흡입·회수하는 방식으로, 비연소식이면서도 가장 높은 가스 회수율을 달성한다.
전보일러식·반보일러식은 보일러를 통한 열회수 처리 방식으로 밀폐식 후드 뚜껑 구조와는 맞지 않는다.
백 필터는 입자 제거 처리 방식으로 밀폐식 후드 뚜껑 구조와는 맞지 않는다.

주형 내 응고각(Shell) 두께의 불균일로 인한 응력 발생이 원인인 결함은 표면세로 크랙이다. 응고각 두께가 불균일하면 냉각 속도가 달라져 수직 방향의 수축 응력이 집중되고, 이는 주조 방향(주로 수직)에 평행한 세로 방향의 균열을 유발한다.
2차 냉각 과정에서 표면과 내부의 온도 차이로 인한 추가 수축응력이 작용하면서 이 결함이 더욱 확대되는 특징을 보인다.
표면가로 크랙은 주로 표면 코팅 결함이나 가로 방향 응력에 기인한다.
방사상 크랙은 급격한 국소 냉각이 원인이다.
모서리 세로 크랙은 모서리 부위의 집중응력이 원인이다.

전기로 제강에서 산소 사용의 효과를 판단하는 문제다. 산소에 의한 탈탄 반응은 발열반응이므로 로 내 온도를 상승시켜 전력 공급을 감소시킨다. 1번은 탈탄을 "흡열반응"으로 잘못 설명했으므로 정답이다. 2번은 산소 공급이 직접적이면서 불순물 제거가 빨라져 정련시간이 단축되고, 3번은 탈탄으로 생성된 CO 가스가 방출되면서 교반 효과를 높이며, 4번은 산소의 산화 반응으로 발열이 일어나 온도 상승이 빠르다는 점에서 모두 산소 사용의 실제 효과다.

그림은 레이들 용강에 관 두 개를 담그고 용강을 진공조로 순환시키는 RH법(순환 탈가스법)의 개략도입니다.
그림에는 진공탱크 아래 상승관과 하강관이 나란히 용강에 잠겨 있고, 상승관 쪽으로 비스듬히 관이 연결되어 있으며, 진공탱크 위쪽에 배기관이 표시되어 있습니다. 상승관에 아르곤 가스를 불어 넣어 용강을 끌어올리고, 진공 속에서 가스를 뺀 용강은 하강관으로 레이들에 돌아오며 순환합니다.
DH법(흡인 탈가스법): 관이 하나이며 진공조를 오르내려 용강을 빨아올렸다 되돌리는 방식이라, 상승관·하강관이 따로 있는 그림과 다릅니다.
BV법(유적 탈가스법): 용강 주입류를 진공 용기 안으로 떨어뜨리며 탈가스하는 방식이라 관 두 개로 순환하는 구조가 아닙니다.
AOD법: 아르곤과 산소 혼합 가스를 불어 넣어 탈탄하는 노외 정련법으로, 진공조를 쓰지 않습니다.

알루미늄(Al)은 산소와의 친화력이 매우 강해 Al₂O₃ 형성 시 방출하는 에너지가 크므로, 같은 질량 기준으로 규소(Si)나 망간(Mn)보다 훨씬 효율적인 탈산제로 작용한다. 문제에서 제시한 "규소의 약 17배, 망간의 90배까지 탈산시킬 수 있다"는 수치는 Al의 상대적 탈산 능력을 정량화한 것이다.
탈산(脫酸)은 강철 제조 과정에서 산소를 제거하는 작업으로, 탈산제의 산화물 생성 자유에너지가 낮을수록 산소 제거 능력이 크다. Fe-Mn, Si-Mn, Ca-Si는 모두 합금 형태로 Al 단독 사용보다 탈산 효율이 낮다.

파우더 캐스팅에서 파우더의 주요 기능은 용강 표면을 보호하고 주형과의 상호작용을 통해 주물의 품질을 개선하는 것이다. 보기 1은 파우더가 용강면을 덮어서 공기 산화를 촉진한다고 했는데, 이는 파우더의 실제 기능과 반대다. 파우더는 용강면을 격리시켜 산화를 억제하고 열방산을 방지하는 역할을 하므로, 산화를 촉진하지 않는다. 보기 2, 3, 4는 모두 파우더의 실제 기능이다. 용융한 파우더는 주형벽과 용탕 사이의 윤활제로 작용하고(보기 2), 화학적으로 강 중의 알루미나 등 개재물을 용해·제거하며(보기 3), 용강면을 보호하여 열손실을 줄인다(보기 4).