금속재료산업기사
1. 개요
주무부처는 산업통상자원부이고, 한국산업인력공단에서 주관하는 재료분야 산업기사 종목이다. 하위 자격으로는 열처리기능사와 금속재료시험기능사가 있으며 상위 자격은 금속재료기사, 금속재료기능장, 금속재료기술사가 있다.
4년제 대학 또는 전문대학 신소재공학과/재료공학과 등 소재와 관련된 전공자들이 많이 응시하며[1], 4년제 대학 4학년인 경우 금속재료기사 응시가 가능하지만 기사는 1년에 2번(2, 3회차), 산업기사는 3번(1, 2, 4회차) 있기 때문에 산업기사를 많이 응시하는 편이며 비록 위험물산업기사 , 산업안전산업기사처럼 법적선임 자격은 아니지만 철강업계에 취업을 할 때에는 플러스 요인이 될 수 있다. 특히 철강업계에 취직한 특성화고/마이스터고 학생들이 군경력을 이용해 이 자격증을 복직 전에 취득하는 경우도 더러 있다.[2]
또한 한국기술교육대학교 에너지신소재전공에서는 이 자격증이 '졸업인증' 대상 자격이기도 하다. [3]
산업기사와 기사의 가장 큰 차이점이라면 기사에서는 '재료열역학'[4], '상변태'[5], '금속강도학' 의 내용이 출제되지만 산업기사에서는 그런 거 없다.
2. 필기
2.1. 금속재료
신소재공학과 등지에서는 전공과목으로 개설되는 경우가 많다. 그렇기 때문에 전공자들은 이득을 얻을수 있는 과목이지만 비전공자 입장에서 보면 외울 게 정말 많고 시험범위가 끝이 없으므로 기출문제를 중심으로 공부하는 것이 가장 효율적이며 금속재료를 빡세게 공부하고 싶다면 양훈영 교수님이 쓰신 신금속재료학 책을 참고하면 좋다.
2.2. 금속조직
금속재료 과목과 마찬가지로 전공자들은 수강 경험이 있는 과목이므로 고정 점수를 얻을 수 있지만 기출에서 크게 벗어나는 문제는 생각보다 많이 나오는 편은 아니므로 비전공자들도 기출 중심으로 공부하면 충분히 과락을 면할 수 있다.
2.3. 금속열처리
열처리기능사에 나오는 내용이 그대로 나온다고 보면 된다. 이쪽은 신소재공학과에서 전공교과목이 아닌 학교가 꽤 많기 때문에 전공자라도 생소한 내용이 있을 수 있다. 다만 이 과목은 실기 필답형에 그대로 출제가 되기 때문에 소홀히 공부하면 어차피 필답형 공부할때 다시 공부해야 되는 상황이 벌어지므로 이론을 빡세게 정리해 놓자.
2.4. 재료시험
금속재료시험기능사에 나오는 내용이 그대로 나온다. 재료시험[6] 이론도 나오고, 비파괴검사 개론[7]에 나오는 내용도 출제되며 시험범위가 넓은 편이다.
이것도 역시 열처리와 마찬가지로 실기 필답형에 출제되는 부분이므로 필기 공부할 때 이론을 외워놓으면 실기 필답형 공부가 한결 편해질 것이다.
3. 실기
실기는 복합형으로 필답형 시험 50점 + 작업형 시험 50점 = 100점 중 60점 이상 득점하면 합격이며 과락은 없다.
필답형은 필기 때 공부했던 재료시험과 금속열처리의 내용을 단답형으로 문제를 푸는 형식이며[8], 이 종목의 특징이라면 계산 문제가 출제되긴 하지만 SI 단위 등 단위환산을 요구하는 문제는 거의 없으며 거의 대부분 암기해야 풀 수 있는 문제가 출제된다.
작업형은 폴리텍대학 신소재응용과, 4년제대학 신소재공학과[9] 또는 공업계 고등학교 신소재/금속/철강 관련 학과에서 직접 재료실험을 하는 형식으로 시험을 보게 되며 1. 불꽃시험, 2. 경도시험, 3. 조직시험, 4. 인성-취성 충격시험편 배열 시험 (줄여서 인취성) 이렇게 4가지 실험을 하게 되며 대부분의 수험자들은 작업형 50점을 목표로 시험을 준비하게 된다. 왜냐면 필답형이 내가 공부했던 곳에서 나온다는 보장이 없으니....
그렇지만 작업형 50점을 받는다는 것은 '운'의 요소도 어느정도 있기 때문에 필답형에서 최대한 높은 점수를 받는 것이 합격에 있어 중요하다.
3.1. 필답형
금속재료산업기사 필답형의 가장 큰 어려움이라면 암기해서 쓰는 문제의 비중이 높다는 것이다. 생각보다 기출에서 그대로 재출제되는 문제의 비율이 낮은 편이고 열처리기능사와 금속재료시험기능사를 합쳐놓은 형식이라 공부량이 많은 편이다. 거기다가 금속재료라고 해서 금속재료만 출제되는게 아니다. 비파괴시험 내용도 그대로 필답에 나온다. 간혹 운이 없으면 방사선투과시험에 사용되는 흡수선량, 조사선량, 선량당량의 정의를 단위를 포함하여 설명하시오 같은 금속재료와 거리가 먼, 그런 난해한 문제도 출제되기 때문에 필답형을 30점 이상 득점하면 상당히 고득점을 했다고 봐도 좋다.
산업안전산업기사와 위험물산업기사처럼 전문적으로 실기 복원이 잘 되어 있진 않으므로 금속 관련 카페에서 먼저 시험본 분들이 복원해놓은 내용과 필기 시험때 공부해놓은 이론서의 내용을 적절히 참고하면서 필답형을 대비하는것이 가장 효율적이며 계산문제 같은 경우는 필기시험때 나오는 유형이 그대로 출제되는 경우도 있다.[10]
또한 금속재료산업기사 필답형시험이 이전과 비교했을때 문제 유형이 바뀌었다. 16년 이전에는 2점 1문항, 3점 16문항 = 17문제가 출제되었는데 16년 4회차 시험부터는 이전에 비해 2점짜리 문항이 증가하고, 4점짜리 문항이 새로 등장하면서 시험 문제수가 15~16문항으로 줄어듬과 동시에 기존에 출제된 문제를 변형하는 문제도 등장하는 등 이전에 비하여 어려워졌으므로 금속관련 인터넷 커뮤니티 등지에서 복원된 문제를 잘 참고하여 필답시험 대비를 철저하게 해야 될 것이다.
3.2. 작업형
작업형은 4가지 실험을 한다. 인취성 충격시험편 배열에서 틀릴 때를 대비하여 필답형을 20점 이상 득점하는것이 좋다. 필답형이 10점대라면, 작업형을 그야말로 완벽하게 해야 하는 전투실험을 해야 한다.[11]
1. 불꽃시험
- 17년 4회 시험부터 개정되었다.
개정된 내용은 5개의 시편이 지급이 되고 시험지에는 강종의 화학 성분표(C, Mn 등등)가 제시되어 있고 불꽃시험을 해서 강종이 뭔지 확인을 했으면 강종의 화학성분표를 찾아서 강종을 맞추면 되는 시험으로, 오히려 강종의 화학성분을 숙지했다면 17년 2회까지의 시험보다 더 괜찮을 수도 있다.
17년 2회까지는 예시강종 없이 1회의 불꽃시험으로 강종 명칭을 기입해서 맞춰야 되는 형식이어서 불꽃이 뚜렷해서 금방 구별이 되는 SKH51이 걸리면 그냥 10점을 공짜로 득점하는 셈이 되고, 반대로 SM 강종 또는 STC3 등이 걸리면 구별이 난해해서 10점을 그냥 날리는 등 형평성이 없는 체계였던 것에 비하면 변경된 시험이 생각보다 괜찮다는 의견도 있음.
어찌 됐든 예전에 비해서 '운'의 요소가 많이 줄어들어서 불꽃시험에서 어느정도 점수를 얻을 수 있게 되었다. 왜냐고? 불꽃시험을 5번 하기 때문...
2. 경도시험
브리넬 또는 비커스경도계로 시편에 압흔을 찍고, 압흔의 길이를 측정하여 경도값을 계산하는 시험이다. 대부분 브리넬경도기로 시험을 보게 되며 시험장마다 요구하는 주의사항이 틀릴 수 있으므로 감독관의 설명에 잘 따라야 된다.
경도값을 계산하여 5% 이내면 만점, 5% ~ 15%의 오차면 감점, 그 이상의 오차면 0점이다. 물론 공식을 잘못 대입하면 그건 말할 것도 없이 0점.
3. 조직시험
- 실질적으로 금속재료산업기사의 합/불의 당락을 좌우하는 시험이다. 틀리면 부분점수없이 바로 그 문제 0점 된다.
조직시험용 시편으로 표면을 사포로 연마하고, 다이아몬드 서스펜션으로 광연마(폴리싱)한 다음 부식액(나이탈)로 부식하고 광학현미경으로 미세조직(구조)를 보고 강종을 맞추면 되는 시험이다. 예시강종은 SM25C, SM45C, STC3, STS3, STD11, GC250, GCD450, SKH51 등 5가지가 제시가 되며 STD11, STC3, SKH51이 단골로 나온다.
이 중에서 SM과 GC, GCD 강종은 비슷하지 않고 특징이 뚜렷하기 때문에 헷갈릴 일이 없지만 STD11, STC3, SKH51, STS3은 탄화물의 크기와 미세구조를 보고 판단을 해야 되기 때문에 구분이 까다로울 수 있다.
4. 충격시험편 배열 시험(인취성)
기능사에서는 직접 샤르피충격시험기로 시편을 때려서 충격값, 충격에너지를 구한다면 산업기사에서는 샤르피충격시험기로 충격시험한 4개의 유형의 시편을 고사장측에서 미리 준비해 놓는다. 즉 책상에 앉으면 수험자 앞에는 4개의 파단된 시편 (단면 또는 양면이 제시)이 있고 파단면을 보고 고연성-연성-취성-고취성 또는 고취성-취성-연성-고연성 등 감독관이 요구하는 순서대로 인성 시편과 취성 시편을 구분하여 배열하면 된다.
무엇보다 이 시험은 시험장마다 편차가 심하기 때문에 [12] 재수 없으면 취성이 연성같고, 연성이 취성같은 거기서 거기같은 조합이 걸릴수도 있으며
중간에 배열된 시편이 틀렸는 등, 하나라도 순서가 틀리면 0점이다. 참고로 원래는 고취성/고연성만 맞춤. 즉 중간에 시편이 바뀌면 5점을 줬다.
5. 주의사항
불꽃시험과 조직시험은 수정(정정) 자체가 안된다. 강종에 두줄을 긋는 그 순간 0점이 되며 감독관에서 다음 회차 때 또 보자고 인사를 해야 한다.
4. 활용
이 자격증을 취득하고 2년 이내에 재료조직평가산업기사와 주조산업기사 필기에서 '금속재료'와 '금속조직' 과목을 면제받을수 있다.
재료조직평가산업기사는 금속재료산업기사와 비슷하긴 하지만 이쪽은 SEM, TEM 등 분석기기 내용이 출제가 되고 시험이 1년에 1번밖에 없으며 주조산업기사는 작업형이 전국에서 단 한 곳밖에 없는 등 응시자가 거의 없다.
[1] 보건계열이 국가고시를 보는 이치처럼 100% 다 응시하는건 아니다. 철강 및 금속재료 업계로 진출할 생각이 있는 학생들이 취득하는 편[2] 기능사를 따고 입대했으니 1년, 즉 상병 즈음에 응시 자격이 생긴다. 물론 관련 특기여야 인정된다.[3] 정확히 말하면 금속재료산업기사 대신 비파괴기사 등을 취득해도 된다. 다만 신소재 전공에서 그나마 접근성이 좋은 자격증이 '금속재료산업기사'이기 때문이다.[4] 대부분의 학교에서는 전필로 한다.경우에 따라서는 1, 2로 나누어서 1년 동안 하는 경우도 있다.[5] 일반적으로 열역학을 수강한 뒤 3학년때 수강[6] 인장시험, 압축시험, 충격시험 등[7] 방사선, 침투, 자기, 초음파 등등. 근데 참고로 비파괴검사도 방사선 침투 자기 등등 세부분야마다 산업기사 및 기사 자격증이 있다![8] 금속재료와 금속조직 내용도 시험에 나오긴 한다. 다만 재료시험과 열처리에 비하여 비중이 낮을 뿐[9] 현재 4년제 대학에서 금속 실기시험 보는 곳은 천안 병천에 있는 한국기술교육대학교 밖에 없다.[10] 침탄 소요시간 계산, 충격시험에서 충격값, 충격에너지 계산 등[11] 인취성 틀리면 부분점수 없이 10점 날아간다.[12] 샤르피 충격시험기로 시험 직전에 직접 충격시험편을 때려서 제조하는 그런 고사장이면 인-취성 시험이 어렵게 나올 확률이 높다.