[제강기능사 필기] 08년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

주석청동에 1.5~1.7%의 아연을 넣으면 수축률이 감소하는 효과가 나타난다.
소량의 아연은 유동성을 개선하고 가스 흡수를 억제해, 주조 시 수축 결함이 줄어드는 방향으로 작용한다.
침탄이 촉진된다는 효과는 아연 첨가와 관련된 현상이 아니다.
취성이 향상(증가)된다는 효과 역시 소량의 아연 첨가로 기대되는 현상이 아니다.
가스가 혼입된다는 효과는 오히려 아연 첨가로 억제되는 현상이라 맞지 않다.

가공경화가 일어나면 경도와 인장강도는 높아지고 연신율은 낮아진다.
냉간가공으로 금속 내부의 전위 밀도가 늘어나면 변형 저항은 커지는 대신 더 늘어날 수 있는 여유, 곧 연성이 줄어든다.
경도·인장강도가 감소하고 연신율이 증가한다는 설명은 가공경화와 정반대인 풀림(연화)의 경향이다.
인성과 연신율이 함께 증가한다는 설명은 연성이 줄어드는 가공경화의 경향과 반대다.
점성(끈기)이 증가한다는 설명은 가공경화로 연성·인성이 줄어드는 경향과 맞지 않아, 강도·경도 증가와 연신율 감소라는 핵심 변화를 설명하지 못한다.

자기변태는 자기적 성질의 변화만을 가리키는 현상이다.
결정구조는 그대로 유지된 채 온도에 따라 자성이 연속적으로 바뀌는 현상이라, 결정구조 자체가 바뀌는 변태와는 구분된다.
결정격자의 구조가 바뀌는 현상은 동소변태에 해당하는 설명이다.
일정 온도에서 급격하고 비연속적으로 일어난다는 설명도 동소변태 쪽 특징에 가깝다.
원자배열이 바뀌어 두 가지 이상의 결정구조를 갖게 된다는 설명 역시 동소변태에 해당하는 내용이다.

주철은 강보다 용융 온도가 낮아 유동성이 좋고 복잡한 형상도 쉽게 주조할 수 있으므로, 용융 온도가 높아 주조가 어렵다는 설명은 틀렸다.
공정 주철의 탄소량이 약 4.3%인 것과, 전탄소량을 흑연과 화합탄소의 합으로 나타내는 것은 실제 주철의 성질이다.

제시된 비철합금 중 비중이 가장 가벼운 것은 마그네슘 합금이다.
마그네슘의 비중은 약 1.7 정도로 알루미늄(약 2.7), 아연(약 7.1), 니켈(약 8.9)보다 훨씬 가볍다.

실루민(Silumin)은 규소를 10~13% 정도 함유한 Al-Si계 합금이다.
이 조성 범위에서 공정(共晶) 조직에 가까운 성질을 얻어 유동성이 좋아지고 주조성이 향상된다.
0.5~2%는 실루민이라 부르기에는 규소 함량이 지나치게 낮은 범위다.
3~5%도 실루민의 특징적인 조성으로 보기에는 규소 함량이 낮은 범위다.
6~9%도 실루민의 대표 조성으로 보기에는 다소 낮은 범위다.

Co(코발트)는 흑연화 원소로서 흑연 석출을 촉진하므로 칠드 층의 형성을 억제하여 칠드 층을 얇게 만든다.
칠드 층(chill layer)은 주철 주물의 표면에 형성되는 경질의 백주철(white cast iron) 층으로, 냉각 속도가 빨라서 흑연이 석출되지 못하고 시멘타이트(Fe₃C)가 형성되는 영역이다. 반면 다음 원소들은 모두 칠드 층을 두껍게 하거나 강화시킨다.
Sn은 흑연화를 억제하는 원소다.
Mn은 일반적으로 백주철을 형성하는 원소다.
S는 탄화물 형성을 촉진하는 원소다.

"열에 강하며, 결정 이방성을 갖는다"는 설명은 틀렸다. 비정질 합금은 원자 배열이 무질서하므로 이방성(방향성)을 갖지 않으며, 오히려 전 방향에서 균등한 등방성을 나타낸다. 따라서 이 보기가 비정질 합금의 특징을 잘못 설명한 것이다.
비정질 합금은 원자 배열이 무질서한 구조를 가지므로, "구조적으로 규칙성을 가지고 있다"는 틀린 설명이 아니라 정확한 설명이다.
비정질 합금이 균질하며 무질서한 구조로 인해 전기 저항이 크다는 올바른 특징이다.
온도 상승 시 결정화되어 성질이 변한다는 것도 비정질 합금의 중요한 특성이다.

질화층의 경도를 높이는 원소는 질화물을 형성하여 경도를 증가시키는 원소들이다. Al, Cr, Mo는 모두 질화물(AlN, CrN, MoN 등)을 형성하며 질화층 내에서 침전물로 작용하여 경도를 크게 향상시킨다. 반면 Zn, Mg, P는 질화층의 경도 증진에 기여하지 않으며, Pb, Au, Cu와 Au, Ag, Pt는 귀금속 또는 연금속으로 오히려 경도를 저하시키거나 질화 과정에서 부정적 영향을 미친다.

황(S)이 원인이 되어 고온에서 균열이 생기는 현상은 적열취성이다.
황은 철과 낮은 녹는점의 화합물(FeS 계)을 결정립계에 만들어, 고온에서 가공할 때 그 부분이 먼저 갈라지게 한다.
저온취성은 낮은 온도에서 충격에 약해지는 현상으로 황에 의한 고온 균열과는 다르다.
청열취성은 상온보다 조금 높은 온도 구간에서 나타나는 취성으로 인(P)과 관련된 현상이다.
뜨임취성은 열처리 뜨임 과정에서 나타나는 취성으로 이 문항의 고온 가공 균열과는 다른 현상이다.

주석-구리-안티몬계 화이트메탈은 배빗메탈이라 부른다.
배빗메탈은 무르고 매립성이 좋은 성질 덕분에 미끄럼 베어링의 라이닝 재료로 널리 쓰인다.
인코넬은 니켈을 주성분으로 한 내열합금으로 주석계 화이트메탈과는 계열이 다르다.
콘스탄탄은 구리-니켈계 저항 합금으로 주석계 화이트메탈과는 계열이 다르다.
알클래드는 두랄루민 표면에 순수 알루미늄을 입힌 합금재로 화이트메탈과는 계열이 다르다.

체심입방격자는 BCC로 표기한다.
단위격자의 각 꼭짓점과 중심에 원자가 배치되는 구조를 영문 약자로 나타낸 것이다.
LCP는 결정구조를 나타내는 일반적인 약자로 쓰이지 않는다.
BCT는 체심정방격자를 가리키는 약자로 체심입방격자와는 다른 구조다.
LCC 역시 결정구조 표기로 통용되는 약자가 아니다.

담금질 깊이를 늘리고 크리프저항·내식성을 높이며 뜨임메짐을 막는 데 효과가 큰 원소는 Mo다.
몰리브덴은 경화능을 높여 두꺼운 부위까지 담금질 효과가 미치게 하고, 고온 강도와 내식성을 함께 끌어올리며 뜨임메짐을 억제한다.
Mn은 담금질성을 높이지만 오히려 뜨임메짐을 조장하는 쪽의 원소로 꼽힌다.
W는 고온경도·내마모성을 높이는 원소로 고속도강 등에 쓰이며, 뜨임메짐 방지의 대표 원소는 아니다.
Si는 탈산과 강도 향상에 관여하는 원소로 크리프저항·뜨임메짐 방지의 대표 원소는 아니다.

구리의 물리적·화학적 성질에서 정답 근거는 구리의 비중은 약 8.9로, 문제에서 제시한 2.7은 알루미늄의 비중에 해당한다. 보기 1번은 구리가 은 다음으로 전기·열 전도율이 우수해 정답이고, 2번은 구리가 산화에 강한 내식성을 가져 해양환경에서도 오래 사용되므로 정답이며, 4번도 구리가 면심입방(FCC) 결정구조를 가지므로 정답이다. 따라서 유일하게 수치가 잘못된 3번이 정답이다.

전기전도율이 순금속보다 합금이 더 우수하다는 설명은 틀린 내용이다.
합금원소가 섞이면 전자의 흐름이 방해를 받아 순금속보다 전도율이 낮아지는 것이 일반적이다.
열전도율이 합금보다 순금속에서 우수하다는 설명은 실제 경향과 일치한다.
금속이 녹아 액체가 되는 온도를 용융점이라 한다는 설명도 맞는 내용이다.
비열을 물질 1g의 온도를 1℃ 높이는 데 필요한 열량으로 정의한다는 설명도 맞는 내용이다.

회전도시단면은 핸들·바퀴의 암, 리브, 훅, 형강처럼 단면 모양이 길이 방향으로 달라지는 부품을 그 자리에서 90° 회전시켜 나타내는 단면법이다. 파이프·중공축은 주로 온단면이나 한쪽단면으로, 기어는 규약 도시로 나타낸다.

굵기가 다른 선은 외형선이다.
외형선은 굵은 실선으로 그리는 반면, 치수보조선·치수선·지시선은 모두 가는 실선으로 그린다.
치수보조선은 가는 실선으로 그리는 선이다.
치수선도 가는 실선으로 그리는 선이다.
지시선 역시 가는 실선으로 그리는 선이다.

한쪽 단면도(반 단면도)는 대칭 물체를 중심선을 기준으로 한쪽은 외부 모양, 다른 한쪽은 내부 단면을 동시에 표시하는 투상 방법이다. 반단면도는 대칭성을 활용하여 도면의 정보량을 효율적으로 표현하는 특징이 있다.
물체 전체를 직선으로 절단하는 방식은 전체 단면도의 정의로, 한쪽 면 전체를 절단하는 방식이므로 반단면도와는 다르다.
파단선을 그어 단면 경계를 표시하는 방식은 부분 단면도의 설명으로 파단선을 사용하여 일부만 절단하는 방식이다.
단면 모양을 90°로 회전시켜 그리는 방식은 회전 단면도로 형강이나 각강 같은 단면을 90° 회전하여 표시하는 별개의 방법이다.

기어 제도에서 피치원은 가는 일점쇄선으로 그린다.
피치원은 실제로 존재하는 외형이 아니라 맞물림 기준이 되는 가상의 원이라 중심선과 같은 계열의 선으로 나타낸다.
가는 실선은 치수선이나 해칭 등에 쓰이는 선으로 피치원 표시와는 다르다.
굵은 실선은 외형선에 쓰이는 선으로 피치원처럼 가상의 기준선을 나타내기에는 맞지 않다.
가는 은선(파선)은 숨은선에 쓰이는 선으로 피치원 표시와는 다르다.

도면의 표제란은 보통 용지의 오른쪽 아래에 배치한다.
표제란에는 도면 번호·도명·척도·투상법 등을 기입하며, 도면을 접어 보관해도 바로 확인할 수 있도록 우측 하단에 두는 것이 원칙이다.
오른쪽 위는 표제란을 두는 일반적인 위치가 아니다.
왼쪽 위도 표제란을 두는 일반적인 위치가 아니다.
왼쪽 아래도 표제란을 두는 일반적인 위치가 아니다.

바른 투상은 정면도 오른쪽 아래에 경사 블록의 경계가 실선으로 그려지고, 우측면도 아래쪽에 비스듬한 경사선이 나타나는 보기이다.
입체도는 왼쪽이 높고 오른쪽이 한 단 낮은 계단형 몸체이고, 정면 오른쪽 아래에 앞쪽으로 비스듬히 튀어나온 쐐기형 블록이 붙어 있다. 정면에서 보면 계단 윤곽과 함께 오른쪽 아래에 쐐기 블록의 윤곽이 실선으로 보인다. 오른쪽에서 보면 쐐기의 경사면이 비스듬한 선으로, 위쪽 계단 단차가 가로 실선으로 보인다. 경사 부분 안의 세로 파선은 쐐기 뒤에 가려진 몸체 앞면 모서리를 숨은선으로 나타낸 것이다.
우측면도가 경사선 없이 ㄴ자 계단형으로 그려진 보기는 쐐기 블록의 경사면을 나타내지 못한다.
정면도 오른쪽 아래 경계가 파선이고 우측면도 위쪽 단차선도 파선인 보기는 앞과 오른쪽에서 보이는 모서리를 숨은선으로 처리했다.
우측면도가 사각형 조합으로만 그려진 보기는 경사면이 없어 입체와 맞지 않는다.

210×297(mm)가 A4 용지의 크기이다.
도면 용지는 A0(841×1189)를 기준으로 긴 변을 절반씩 접어 A1·A2·A3·A4로 줄어들며, 가로세로 비율은 1:√2로 유지된다.
148×210(mm)은 A4보다 한 단계 작은 A5 규격의 크기이다.
297×420(mm)은 A4보다 한 단계 큰 A3 규격의 크기이다.
420×594(mm)는 A3보다 한 단계 큰(A4보다 두 단계 큰) A2 규격의 크기이다.

구멍의 최소 치수가 축의 최대 치수보다 커서 항상 틈새가 생기는 형식은 헐거운 끼워맞춤이다.
이 틈새 덕분에 조립 후에도 부품 사이에 미끄럼이나 회전 운동이 가능해 축과 구멍이 상대 운동하는 부위에 적용된다.
죔새만 발생해 부품이 고정되는 형식은 상대 운동이 불가능한 억지 끼워맞춤이다.
치수에 따라 틈새나 죔새가 모두 생길 수 있는 형식은 중간 끼워맞춤으로 정밀한 위치 결정에 쓰인다.
축을 가열해 팽창시킨 뒤 조립하는 방식은 억지 끼워맞춤을 시공하는 방법의 하나일 뿐 별도의 끼워맞춤 종류가 아니다.

눈→투상면→물체 순으로 투상하는 방식은 제3각법이다.
제3각법은 물체를 제3면각에 놓아 관찰자와 물체 사이에 투상면이 오게 하므로, 정면도를 기준으로 평면도는 위, 우측면도는 오른쪽에 배치되어 보는 방향과 도면 위치가 일치한다.
제1각법은 눈→물체→투상면 순으로, 물체 뒤쪽 투상면에 그림이 맺혀 평면도가 정면도 아래에 놓이는 등 배치가 제3각법과 반대가 된다.
제2각법은 투상면을 펼치면 정면도와 평면도가 같은 쪽에 겹쳐 그려져 실제 제도에 쓰이지 않는다.
제4각법도 투상면을 펼치면 두 투상도가 겹쳐 제도 방식으로 쓰이지 않는다.

재질 기호 뒤에 붙는 330이라는 숫자가 이 강재의 최저인장강도(단위 메가파스칼)를 나타낸다.
일반구조용 압연강재는 강종 기호 뒤에 최저인장강도 값을 붙여 호칭하며, 앞의 분류 코드나 규격 번호 자체는 강도와는 무관한 관리 정보다.
앞자리 두 숫자만 떼어낸 값은 규격 분류 코드의 일부일 뿐 강도를 나타내지 않는다.
규격 번호의 뒷자리 두 숫자만 떼어낸 값 역시 강도와는 무관한 표기다.
규격 번호 전체를 이어붙인 값은 강재를 관리하는 문서 번호이지 인장강도가 아니다.

나사의 리드는 L = n × P(줄 수 × 피치)이다.
리드는 나사를 한 바퀴 돌렸을 때 축 방향으로 나아가는 거리이다. 한 줄 나사는 한 바퀴에 피치만큼 나아가고, n줄 나사는 나사산 n개가 함께 감겨 있으므로 피치의 n배만큼 나아간다.
예) 2줄 나사, 피치 1.5 mm
$L = 2 \times 1.5 = 3\,\text{mm}$
L = n/P: 줄 수를 피치로 나눈 값이라 길이 단위가 나오지 않는다.
L = P/n: 줄 수가 늘수록 리드가 줄어드는 식이라 반대이다.
L = (n × P)/2: 근거 없이 2로 나누어 실제 리드의 절반이 된다.

치수를 옮기거나 선·원주를 같은 길이로 나눌 때 쓰는 제도용구는 디바이더이다.
디바이더는 양쪽 다리 끝이 모두 바늘 형태여서 치수 이전과 등분 작업에 특화되어 있고 컴퍼스처럼 원을 그리지는 않는다.
곡선을 그릴 때 대는 운형자는 치수를 옮기거나 등분하는 용도가 아니다.
컴퍼스는 한쪽 다리에 연필심을 끼워 원이나 호를 그리는 용구로 치수 이전용 디바이더와는 구조가 다르다.
형판은 반복되는 도형이나 기호를 빠르게 그리기 위한 틀일 뿐 치수 분할 기능은 없다.

하주법(bottom pouring)은 주형의 바닥에서 용강을 주입하는 방식으로, 주형 내 용강면을 직접 관찰할 수 있어 주입속도 조정(1번)과 탈산 조정(3번)이 용이하다. 또한 용강이 조용하게 상승하므로 가스 혼입이 적어 강괴 표면이 깨끗하다(2번). 반면 4번은 "주입시간이 길어진다"는 표현이 틀렸는데, 하주법은 상주법(top pouring)에 비해 주입시간이 짧고 많은 수의 강괴를 효율적으로 얻을 수 있다는 장점이 있다.

산소제트 에너지를 줄이려고 취련 압력을 낮추거나 랜스 높이를 보통보다 높이는 조업법은 소프트 블로우이다.
산소 제트가 강욕에 미치는 충격이 약해지면 탈탄에 쓰이는 산소가 줄고 슬래그 중 FeO가 늘어 석회의 재화와 탈인이 촉진된다.
산소제트 에너지를 오히려 강하게 주는 방식은 반대 개념인 스트롱 블로우에 해당한다.
슬래그를 한 번 배재한 뒤 다시 조재하는 방식은 더블 슬래그법으로 탈인 효율을 높이기 위한 조업이지 랜스 높이 조절과는 다른 개념이다.
취련 과정을 두 단계로 나누어 진행하는 2단 취련법 역시 랜스 높이 조절 자체를 가리키는 명칭이 아니다.

LD 전로의 노내 반응은 순산소를 불어넣어 불순물을 없애는 산화반응이다.
랜스로 공급된 고순도 산소가 용선 중의 Si, Mn, C 등을 차례로 산화시켜 제거하므로 전로 조업의 본질은 산화 정련이다.
환원반응은 전기로 정련 후반부(환원기)에서 이루어지는 별개의 공정이다.
배소반응은 광석을 가열해 성분을 변화시키는 제련 초기 공정으로 전로 조업과는 무관하다.
황화반응은 황과 결합해 황화물을 만드는 반응으로 산소를 불어넣는 전로의 노내 반응이 아니다.

빈칸이 가리키는 부위는 진공조이다.
그림에서 화살표는 위쪽 배기공과 연결된 큰 내화물(빗금) 용기의 내부를 가리킨다. DH법은 이 진공조 아래의 흡인관을 레이들 용강에 담근 뒤 진공조와 레이들을 상대적으로 오르내리게 해, 용강을 진공조 안으로 빨아올렸다 내리기를 반복하며 가스를 뽑는다.
레이들: 그림 맨 아래 용강을 담고 있는 용기로, 화살표가 가리키는 곳이 아니다.
취상관: 진공조 아래로 뻗어 용강에 잠긴 관 부분으로, 용강이 드나드는 통로이다.
합금 첨가장치: 진공조 위에 따로 달린 장치로, 화살표가 가리키는 용기 내부가 아니다.

무재해운동의 이념 3원칙에 속하지 않는 것은 이익의 원칙이다.
무재해운동은 재해의 근원을 없앤다는 무의 원칙, 모든 구성원이 함께 참여한다는 전원 참가의 원칙, 위험을 사전에 찾아 해결한다는 선취 해결의 원칙, 이렇게 세 가지 원칙으로 구성된다.
재해의 원인을 근본적으로 제거한다는 원칙은 3원칙에 포함되는 무의 원칙이다.
관리자부터 작업자까지 모두 참여한다는 원칙 역시 3원칙에 포함되는 전원 참가의 원칙이다.
잠재 위험을 미리 찾아 해결한다는 원칙도 3원칙에 포함되는 선취 해결의 원칙이다.

몰드 플럭스의 기능 설명 중 틀린 것은 주형 내 용강 표면의 산화를 촉진한다는 내용이다.
몰드 플럭스는 용강 표면을 덮어 대기와의 접촉을 차단함으로써 오히려 산화를 방지하는 역할을 하며, 이는 보온·윤활·개재물 흡수 기능과 함께 작용한다.
주형 내 용강을 덮어 열 손실을 줄이는 보온작용은 몰드 플럭스가 실제로 수행하는 기능이다.
주형과 주편 사이로 흘러 들어가 마찰을 줄이는 윤활작용도 몰드 플럭스의 실제 기능이다.
용강 표면으로 떠오른 개재물을 녹여 흡수하는 작용 역시 몰드 플럭스가 담당하는 기능이다.

전로작업에서 로체(로 내화물) 수명은 산화-환원 반응의 강도와 침식 정도에 따라 결정된다. 용선(선철) 중 Si 양이 많으면 산화 반응이 격렬해지고 발열이 증가하여 로체에 대한 침식이 심화되어 수명이 감소한다.
용강 온도가 높으면 로체에 대한 열적·화학적 침식이 심해져 수명이 단축되므로 "수명이 길어진다"는 거짓이다.
산소 사용량이 적으면 반응이 미진하여 오히려 장시간 진행되고 로체 침식이 계속되므로 "수명이 감소한다"는 설명은 거짓이다.
형석(CaF₂)은 용융점을 낮추고 슬래그 유동성을 증가시켜 로체 침식을 촉진하므로 "수명이 길어진다"는 거짓이다.

연속주조에서 주형으로 들어가는 용강의 양을 조절하는 설비는 턴디시이다.
턴디시는 레이들에서 받은 용강을 일시 저장하며 침지노즐을 통해 흘려보내는 유량을 제어해 정압을 유지하고 개재물을 부상시키는 역할도 겸한다.
핀치롤은 응고된 주편을 인발하는 롤로 용강의 유입량 자체를 조절하지 않는다.
더미바는 주조 초기 몰드 하부를 막아 용강이 새지 않도록 하는 시작용 바로 유량 조절 장치가 아니다.
에이프런은 주편을 안내하는 가이드 설비로 몰드로 들어가는 용강량과는 관계가 없다.

그림의 표지는 고온경고 표지이다.
검은 테두리의 정삼각형은 경고표지의 모양이고, 그 안에 고온을 뜻하는 그림이 들어 있다.
출입금지: 금지표지로, 삼각형이 아니라 사선이 그어진 원형이다.
진입금지: 진입을 막는 표지도 금지 계열이라 원형으로 나타낸다.
위험장소경고: 같은 삼각형 경고표지지만 안에 느낌표(!)가 그려진다.

생산능률을 높이려고 여러 레이들의 용강을 끊지 않고 이어서 주조하는 방법은 연-연주법이다.
레이들을 교체하는 순간에도 주조를 멈추지 않고 다음 레이들의 용강을 이어 부어 넣어 가동률을 높이고 주편 품질도 안정시킨다.
오실레이션 마크는 몰드 진동으로 주편 표면에 남는 흔적을 가리키는 현상이지 연속 조업 방법이 아니다.
가스 버블링법은 아르곤 가스를 불어넣어 개재물을 부상시키는 정련 기법으로 레이들 교체와는 다른 목적을 갖는다.
무산화 주조법은 대기 중 산소와의 접촉을 막는 데 초점을 둔 기법으로 여러 레이들을 잇는 것과는 별개의 개념이다.

도수율은 재해 발생 건수 ÷ 연 근로시간 수 × 100만 시간이다.
도수율은 근로시간 100만 시간당 재해가 몇 건 났는지를 나타내는 빈도 지표이다.
$\text{도수율} = \dfrac{\text{재해 발생 건수}}{\text{연 근로시간 수}} \times 1{,}000{,}000$
연 사상자 수 ÷ 연평균 근로자 수 × 1000: 근로자 1000명당 사상자 수인 연천인율의 식이다.
연평균 근로자 수 ÷ 연 사상자 수 × 1000: 연천인율의 분자와 분모를 뒤집은 식이다.
연 근로시간 수 ÷ 재해 발생 건수 × 100만: 도수율의 분자와 분모를 뒤집은 식이다.

진공탈가스법의 효과 설명 중 틀린 것은 H, N, O 가스 성분이 증가한다는 내용이다.
진공 분위기에서는 용강 중에 녹아 있던 수소·질소·산소 가스가 오히려 빠져나가 감소하므로 기계적 성질 향상과 개재물 저감, 성분 균일화가 뒤따른다.
가스 성분이 줄어들면서 기계적 성질이 향상되는 효과는 실제로 나타나는 결과다.
비금속 개재물이 줄어드는 효과 역시 진공탈가스 처리에서 실제로 확인되는 결과다.
교반 효과로 온도와 성분이 고르게 섞이는 균일화 역시 진공탈가스법의 실제 효과다.

목표 Mn 을 맞추는 데 필요한 투입량은 350kg이다.
용강 중 Mn 이 없으므로 투입한 Mn 이 모두 목표 성분이 된다고 보고 출강량 × 목표 성분으로 계산한다. 출강량 140ton = 140,000kg 이므로 $140000 \times 0.0025 = 350$kg 이다.
450kg 을 넣으면 Mn 은 약 0.32%가 되어 목표를 넘는다.
490kg 을 넣으면 Mn 은 0.35%가 되어 목표를 넘는다.
520kg 을 넣으면 Mn 은 약 0.37%가 되어 목표를 넘는다.

이중표피(double skin) 결함은 주입 초기 용강이 주형벽에 튀어 고화된 후, 그 위에 다시 용강이 흘러 이중으로 된 껍질 구조가 생기는 현상이다. 이는 상주 초기에 용강의 스프래쉬(splash)로 인해 주형벽에 각(notch)이 형성되고, 이 부위를 통해 후속 용강이 빠져나가면서 외측과 내측에 각각 고화층이 생기기 때문이다.
고온고속 주입은 오히려 스프래쉬를 증가시키는 요인이지만 직접 원인은 아니다.
탈산은 가스 결함과 관련된다.
주형 설계 불량도 2차 요인일 수 있다.
이들과 달리 스프래쉬에 의한 노치 형성이 이중표피의 직접적이고 주된 원인이다.

강괴의 편석이 적은 것에서 많은 순서로 나열하면 킬드강 – 캡드강 – 림드강 순이다.
킬드강은 완전히 탈산되어 조직이 균일해 편석이 가장 적고, 림드강은 탈산이 불충분해 응고 중 성분이 크게 갈라져 편석이 가장 심하다.
킬드강 다음에 림드강, 그 다음에 캡드강 순으로 나열하면 캡드강이 중간 단계라는 사실과 어긋난다.
캡드강을 가장 앞에 놓는 나열은 완전 탈산으로 편석이 가장 적은 킬드강의 위치와 맞지 않는다.
캡드강 다음 림드강 다음 킬드강 순으로 나열하면 편석이 가장 적은 킬드강을 가장 많은 자리에 두게 되어 옳지 않다.

전기설비 화재(E급 화재)에서는 전기 전도성이 없거나 매우 낮은 소화기를 사용해야 한다. 포소화기는 물을 주성분으로 하므로 전기 전도성이 높아 감전 위험이 있어 적합하지 않다. 반면 CO₂ 소화기는 불활성 기체로 전기 비전도성이며, 인산염류 분말소화기와 할로겐화합물 소화기는 모두 전기 비전도성 분말 또는 기체로 전기설비 화재에 적합하다.

혼선로 기능 설명 중 틀린 것은 용선의 인(P) 함량을 높인다는 내용이다.
혼선로는 고로에서 나온 용선을 일시 저장하며 성분과 온도를 균질화하고 보온하는 설비일 뿐, 성분을 적극적으로 바꿔 인 함량을 높이는 정련 기능은 갖지 않는다.
여러 고로에서 온 용선을 섞어 성분을 고르게 하는 균질화 기능은 혼선로가 실제로 수행한다.
제강 공정 전 단계에서 용선을 담아 두는 저장 기능 역시 혼선로의 실제 역할이다.
열 손실을 줄여 온도를 유지하는 보온 기능도 혼선로가 실제로 담당한다.

탈인을 촉진하는 조건 설명 중 틀린 것은 강재의 산화력과 염기도가 낮을 것이라는 내용이다.
인 제거는 산화된 인을 염기성 슬래그에 안정적으로 고정시켜야 진행되므로, 오히려 염기도와 산화력이 높고 온도는 낮을수록 유리하다.
슬래그의 유동성이 좋아야 인이 슬래그 쪽으로 잘 이동하므로 이 조건은 실제로 탈인에 유리하다.
슬래그 중 P2O5 농도가 낮게 유지되어야 인이 계속 슬래그로 빠져나갈 수 있어 이 조건도 탈인에 유리하다.
강욕 온도가 낮을수록 탈인 반응의 평형이 유리한 쪽으로 기울어 이 조건 역시 탈인 촉진에 부합한다.

탄소강에서 편석을 가장 심하게 일으키는 원소는 황(S)이다.
황은 응고 중 결정립계에 편재하기 쉬워 국부적으로 농축되며 이는 적열취성 문제와도 이어진다.
실리콘은 응고 시 편석 경향이 작은 원소로 황처럼 심하게 편석하지 않는다.
크롬도 편석 경향이 작은 합금 원소로 편석이 가장 심한 원소로 꼽히지 않는다.
알루미늄은 주로 탈산제로 쓰이며 편석을 심하게 일으키는 원소로 꼽히지 않는다.

출강 실수율은 출강 용강량 ÷ 투입 원료량 × 100으로 계산된다. 투입 원료는 용선 290톤 + 고철 30톤 + 냉선 0.2톤 = 320.2톤이고, 출강 용강량은 300톤이므로 실수율 = 300 ÷ 320.2 × 100 = 93.75%이다. 이는 약 93.7%이다.

레이들 용강을 진공실에서 아크가열과 아르곤 버블링으로 처리하는 방법으로 Finkel-Mohr법이라고도 불리는 것은 VAD법이다.
아크로 용강 온도를 보충하며 아르곤을 불어넣어 교반과 탈가스를 동시에 진행하는 것이 이 공정의 특징이다.
DH법은 흡인식으로 용강을 진공실에 반복해서 끌어올려 처리하는 방식으로 아크가열을 사용하지 않는다.
VOD법은 진공 중에 산소를 취입해 스테인리스강을 탈탄하는 방법으로 아크가열을 쓰지 않는다.
RH-OB법은 환류 탈가스에 산소 취입을 더한 방식으로 아크가열을 이용하는 공정이 아니다.

탈수소에 유리한 조건으로 틀린 것은 강욕의 온도를 낮출 것이라는 내용이다.
아크로의 탈수소는 강욕이 끓으면서 생기는 CO 기포로 수소가 확산해 빠져나가는 작용에 의존하므로, 강욕 온도를 높게 유지해 슬래그 유동성과 끓음, 확산을 활발하게 해야 유리하다.
슬래그가 두껍지 않아야 수소가 슬래그층에 막히지 않고 빠져나가므로 탈수소에 유리하다.
대기 중 습도가 낮아야 수분에서 오는 수소 유입이 줄어 탈수소에 유리하다.
반응 속도가 커서 CO 기포가 활발히 생기면 수소가 기포와 함께 제거되므로 탈수소에 유리하다.

합금철이 갖추어야 할 조건 설명 중 틀린 것은 산소와의 친화력이 철보다 작을 것이라는 내용이다.
합금철은 용강 중 산소를 대신 빼앗아 탈산시키는 역할을 해야 하므로 오히려 철보다 산소와의 친화력이 커야 한다.
용강 속에서 확산 속도가 커야 짧은 시간에 고르게 섞이므로 이 조건은 합금철에 실제로 요구된다.
화학적 성질로 유해 원소를 제거하는 능력 역시 합금철에 기대되는 실제 기능이다.
생성된 탈산 생성물이 쉽게 떠올라 분리되어야 개재물로 남지 않으므로 이 조건도 합금철에 요구된다.

전로 작업의 일반적인 순서는 장입 → 취련 → 출강 → 배재이다.
고철과 용선을 로에 장입한 뒤 산소를 불어 넣어 정련하고, 정련이 끝나면 강을 먼저 뽑아낸 다음 남은 슬래그를 배재하는 흐름으로 진행된다.
출강을 가장 먼저 두는 나열은 아직 정련도 하지 않은 용강을 뽑아낸다는 뜻이 되어 순서가 맞지 않는다.
출강 다음에 배재, 그 다음에 취련과 장입을 두는 나열 역시 장입 전에 출강이 이루어지는 모순이 있다.
장입 다음 곧바로 출강을 두고 취련을 마지막에 두는 나열은 정련 과정 없이 강을 뽑아낸다는 뜻이라 옳지 않다.

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.

제강법에서 사용하는 주원료가 아닌 것은 철광석이다.
제강의 주원료는 용선과 고철, 냉선이며 철광석은 필요할 때 냉각제나 산화제 역할을 하는 부원료로 쓰인다.
고철은 스크랩 형태로 투입되는 대표적인 주원료 중 하나다.
냉선 역시 고체 상태의 선철로 투입되는 주원료에 포함된다.
용선은 고로에서 직접 옮겨 오는 액체 상태의 핵심 주원료다.

백점의 가장 큰 원인이 되는 것은 수소이다.
강 중에 녹아 있던 수소가 응고·냉각 과정에서 미처 빠져나가지 못하고 국부적으로 압력을 일으켜 미세한 균열(백점)을 만든다.
산소는 개재물 생성과 관련이 크지만 백점의 직접적인 원인으로 지목되지는 않는다.
질소는 취성이나 시효 경화와 관련이 있을 뿐 백점의 주된 원인은 아니다.
아르곤은 불활성 가스로 교반이나 버블링에 쓰일 뿐 강 중에 녹아 결함을 일으키는 가스가 아니다.

주형과 주편의 마찰을 경감하고 구리판과의 융착을 방지하려면 주형 진동장치를 사용해야 한다. 주형 진동장치는 주조 중 주형을 진동시켜 용탕이 주형 벽면에서 원활하게 흐르도록 하고, 응고 시 주편이 주형 벽면에서 쉽게 분리되도록 한다.
또한 진동으로 인한 반복적인 작용이 구리판(코어)과 주편 사이의 융착을 방지하고 안정적인 주편 성형을 가능하게 한다.
주형은 용탕을 담는 용기일 뿐이다.
레이들은 용탕을 운반하는 기구다.
슬라이딩 노즐은 주입 속도를 조절하는 장치로서 이 목적과는 무관하다.

전기로 제강법에 대한 설명 중 옳은 것은 사용 원료의 제약이 적고 모든 강종의 정련에 용이하다는 내용이다.
전기 에너지로 열원을 자유롭게 조절할 수 있어 다양한 원료를 사용할 수 있고, 노내 분위기도 산화·환원 어느 쪽으로든 바꿀 수 있어 정련 폭이 넓다.
열효율이 나쁘다는 설명은 전기 에너지를 집중적으로 이용해 열효율이 우수한 전기로의 특성과 반대된다.
온도 조절이 용이하지 못하다는 설명 역시 전극 전류 조절로 온도를 세밀하게 맞출 수 있는 전기로의 장점과 어긋난다.
노내 분위기를 산화나 환원 한 가지로만 조절할 수 있다는 설명도 두 상태를 자유롭게 전환할 수 있는 전기로의 특징과 맞지 않는다.

산성 내화물이 아닌 것은 돌로마이트질 내화물이다.
돌로마이트질은 염기성 내화물로 분류되는 반면, 규석질·납석질·샤모트질은 실리카 성분이 많아 산성 내화물로 분류된다.
규석질은 실리카 함량이 높은 대표적인 산성 내화물이다.
납석질 역시 실리카 계열 광물을 주성분으로 하는 산성 내화물이다.
샤모트질도 실리카와 알루미나를 함유한 산성 내화물로 분류된다.

스피팅은 취련 초기 슬래그가 충분히 생기기 전에 미세한 철입자가 노구로 비산하는 현상이다. 슬로핑은 취련 중기에 슬래그와 용강이 노구 밖으로 넘쳐 나오는 현상이다. 포밍은 슬래그가 거품처럼 부풀어 오르는 현상이다.

전기로에서 가탄제로 적합하지 않은 것은 생석회이다.
생석회는 슬래그를 조재하는 조재제이며 탄소 공급원이 아니어서, 탄소를 보충하는 가탄제 역할과는 목적이 다르다.
선철은 탄소 함량이 높아 가탄제로 실제로 활용된다.
무연탄도 탄소 성분이 풍부해 가탄제로 쓰이는 재료다.
전극설(전극 부스러기) 역시 탄소 덩어리이므로 가탄제로 사용된다.

천정연와는 하중연화점이 높아야 하는데, 이는 고온에서 하중을 받아도 변형되지 않아야 한다는 뜻이므로 낮아서는 안 됩니다. 따라서 천정연와는 높은 하중연화점을 요구하므로, '하중연화점이 낮을 것'은 품질 조건으로 적절하지 않습니다.
전기로 제강법에서 천정연와(천장 내화물)가 갖추어야 할 나머지 조건은 다음과 같습니다.
용강의 열복사를 받으므로 내화도가 높아야 합니다.
급격한 온도 변화에서 내스폴링성(탈락저항성)이 좋아야 합니다.
연화 시 점성이 높아서 용강이 흘러내리지 않아야 합니다.