5급 공채 2차

2018년 5급 공채 기술 2차 기계공작법

문제 5개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

일반적인 인베스트먼트 주조법(investment casting)을 사용하여 제작한 제트 엔진의 터빈 블레이드는 다결정구조를 갖는다. 이러한 블레이드는 고온에서 원심력을 받을 때 기계적 물성이 취약하다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 터빈 블레이드가 다른 방향보다 원심력을 받는 길이 방향으로 향상된 기계적 물성을 갖도록 제작하기 위한 주조공정의 명칭과 원리를 설명하시오. (6점)
  2. (2) 결정립계가 없는 터빈 블레이드를 제작하는 주조공정의 명칭과 원리를 설명하시오. (6점)
  3. (3) 터빈 블레이드를 결정립계가 없도록 제작하면, 요구되는 기계적 물성 중 구체적으로 어떠한 성질이 향상되는지와 그 이유를 설명하시오. (8점)

제2문 (20점)

경제적인 접합공정으로 많이 활용되고 있는 용접(welding process)에서 다양한 용접결함을 최소화하는 용접부의 접합 신뢰성 확보가 중요하다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 용접부는 융합부(fusion zone)와 열영향부(heat affected zone: HAZ)로 나눌 수 있다. 각 영역의 금속조직적 특징을 기술하시오. (6점)
  2. (2) 용접부 수소취화(hydrogen embrittleness)의 원인과 방지 대책을 설명하시오. (5점)
  3. (3) 용접 후 용접부에 발생하는 잔류응력은 변형과 같은 다양한 결함의 원인이 된다. 잔류응력이 발생하는 원인을 설명하고, 이를 제거(또는 완화)할 수 있는 방법을 3가지 이상 기술하시오. (9점)

제3문 (25점)

소성가공과 재결정(recrystallization)에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 25점)
  1. (1) 금속조직의 재결정을 정의하시오. (4점)
  2. (2) 냉간가공된 소재를 가열하면 재결정온도를 통과하면서 일련의 미세조직 변화를 겪는다. 소재의 조직이 겪는 회복(recovery), 재결정, 결정립 성장(grain growth)의 각 과정에 대하여 설명하시오. (6점)
  3. (3) 냉간가공도가 커질수록 재결정 온도가 낮아지는 이유를 설명하시오. (5점)
  4. (4) 열간단조에서 단조종료온도를 정의하고, 그 중요성에 대하여 조직의 재결정 과정을 기반으로 설명하시오. (10점)

제4문 (20점)

기계 부품이 표면압입, 마모, 피로에 잘 견디도록 하는 기술인 표면경화 열처리(surface hardening)에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 침탄법(carburizing)과 침탄 대상 강(steel)의 조건을 각각 설명하시오. (7점)
  2. (2) 질화법(nitriding)을 설명하고, 질화법과 침탄법을 비교하시오. (8점)
  3. (3) 화염 경화법(flame hardening)을 설명하시오. (5점)

제5문 (15점)

연삭공정에 대한 다음 물음에 답하시오. (총 15점)
  1. (1) 연삭가공 기구(mechanism)의 특징을 단인(single-point) 절삭 가공과 비교하여 설명하시오. (6점)
  2. (2) 연삭공구의 자생작용(self sharpening)을 설명하시오. (3점)
  3. (3) 연삭숫돌의 결합도(grade)를 설명하고, 결합도에 따른 숫돌의 선택기준을 연삭공정 조건과 연계하여 설명하시오. (6점)