개념 한 쪽
알루미늄 합금은 강도는 높지만 공기 중에서 부식에 약하므로 표면에 보호층을 만들어 부식을 방지하는 방법을 쓴다. 대표적 방식으로는 순수 알루미늄을 피복하는 알크래드와 전기화학적·화학적 피막 형성법이 있다.
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출제기준 단원 「부식방지」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 알크래드 정의 판별 | 1 | 알크래드의 표면 처리 방식과 목적을 가리기 |
| 표면 처리 vs 열처리 구분 | 1 | 표면에 피막을 만드는지 여부로 부식 방지법을 가려내기 |
| 계산식 적용 문제 | 1 | 제한하중배수와 안전율을 곱해 종극하중배수를 계산하기 |
알크래드(alclad)는 고강도 알루미늄 합금판의 양면에 아주 얇은 순수 알루미늄층을 압연으로 피복한 판재를 말한다. 겉의 순수 알루미늄층은 자체적으로 치밀한 산화피막을 형성해 내부 합금을 보호하므로 표면 부식 방지에 효과가 있다.
알루미늄 합금의 부식 방지 방법은 본질적으로 표면에 보호 피막을 만드는 것에 초점을 둔다. 질문 자료에는 크래딩(cladding, 순알루미늄 박판 압연 접합), 양극처리(anodizing, 전기화학적 산화피막 형성), 알로다이징(alodizing, 화학약품에 의한 피막 형성) 등이 표면 피막 방식으로 분류되어 있다.
반면 용체화처리(solutioning)는 합금 원소를 균일하게 녹여 넣기 위한 가열·급냉의 열처리로, 목적이 기계적 성질 개선에 있으므로 부식 방지의 표면 처리법에 해당하지 않는다. 따라서 표면에 보호막을 만들지 않는 열처리 유형은 부식 방지법에서 제외한다.
부식 방지의 선택지는 '표면 피막을 만드는가'를 기준으로 판단하면 빠르게 정답을 가릴 수 있다. 알크래드의 경우 목적이 분명히 표면 부식 방지이므로 관련 문항에서는 '순수 알루미늄 피복'이라는 정의만 기억하면 충분하다.
문항 예시는 알크래드의 정의를 묻거나 부식 방지법과 열처리의 목적 차이를 묻는 유형으로 출제된다. 예컨대 알크래드를 묻는 문제에서는 '합금판 표면에 순 알루미늄을 피복한 것'을 고르면 정답이 된다. 표면 피막을 만드는 방법들(크래딩·양극처리·알로다이징)은 정답 후보가 되나, 용체화처리처럼 가열로 강도를 개선하는 방법은 부식 방지법으로 보지 않아야 한다.
항공기 날개구조에서 리브(Rib)의 기능을 가장 올바르게 설명한 것은?
정답 ① · 날개구조에서 리브의 기능을 묻는 문제이다. 리브는 날개의 에어포일 단면 형상을 만들고 유지하며, 스킨에 작용하는 공기역학적 하중을 스파로 전달하는 부재이다.
리브는 날개 곡면(에어포일) 형상을 만들어 유지하고, 스킨에 걸린 하중을 스파에 전달한다.
알루미늄 합금판에서 "알크래드(alclad)"란 말은 판의 표면 부식방지를 위하여 어떻게 처리한 것을 말하는가?
정답 ④ · 알크래드 판재의 표면 처리 방식을 묻는 문제다. 알크래드는 고강도 알루미늄 합금판의 양면에 순 알루미늄을 피복(각 면 두께 약 5%)하여 표면 부식을 방지하도록 만든 판재를 말한다.
알크래드는 합금판 표면에 순 알루미늄을 피복해 부식을 막은 알루미늄 판재다.
수송유형 비행기의 제한하중 배수가(+)방향으로 2.5 이며 항공기의 안전율은 1.5로 하였을 때 종극하중배수는 얼마인가?
정답 ② · 항공기 구조 역학에서 한계하중(Limit Load)에 안전율(1.5)을 곱한 것이 설계하중 즉, 극한하중(Ultimate Load)입니다. 문제에서 주어진 (+)방향의 제한하중 배수가 2.5이고, 안전율이 1.5이므로, 이를 곱하면 종극하중 배수(Ultimate Load Factor)는 2.5 × 1.5 = 3.75가 됩니다.
종극하중배수 = 제한하중배수 × 안전율 → 2.5 × 1.5 = 3.75.
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