기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2004-03-07)

기계설계산업기사 2004-03-07 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2004-03-07 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 길이 4m 이고 양단이 단순지지되어 고정된 외나무 다리 위를 몸무게 1000N 인 사람이 걸어서 지나간다면 다리에 작용하는 최대 전단력은 몇 N 인가? (단, 다리 위를 한사람씩 지나간다.)

  1. 250
  2. 500
  3. 1000
  4. 4000
(정답률: 36%)
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1

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2. 지름 10 cm이고 길이가 1 m인 Al봉에 98 N∙m의 비틀림모멘트가 작용하고 있다. 이 때 Al봉에 축적된 탄성에너지는 몇 N∙m인가? (단,Al의 전단탄성계수 GAl = 26 x 109 N/m2)

  1. 1.88 × 10-2
  2. 2.88 × 10-1
  3. 3.88
  4. 48.8
(정답률: 26%)
  • 비틀림 모멘트를 받는 원형 봉에 축적되는 탄성에너지는 비틀림 강성과 모멘트, 길이의 관계식을 통해 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{T^{2}L}{2GJ}}$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{98^{2} \times 1}{2 \times (26 \times 10^{9}) \times (\pi \times 0.05^{4} / 2)}$
    ③ [최종 결과] $U = 1.88 \times 10^{-2} \text{ N\cdot m}$
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3. 직경이 50mm인 환봉에 75 MPa의 굽힘응력이 생기도록 하는 굽힘모멘트의 크기는 몇 N∙m인가?

  1. 184.1
  2. 206.4
  3. 920.4
  4. 1230.5
(정답률: 37%)
  • 굽힘응력과 굽힘모멘트, 단면계수의 관계를 이용하여 모멘트 크기를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = \sigma \times Z$$
    $$Z = \frac{\pi d^{3}}{32}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z = \frac{\pi \times 50^{3}}{32} \approx 12271.8$$
    $$M = 75 \times 12271.8 = 920385$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = 920.4$$
    단위 변환: $920385\text{ N\cdot mm} = 920.4\text{ N\cdot m}$
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4. 그림과 같이 축하중 P가 작용할 때 α° 만큼 경사진 단면에서의 전단응력을 τ, 수직응력을 σn 이라할 때 다음 표현 중 옳은 것은? (단, 축방향에 수직한 단면적은 A이다.)

(정답률: 25%)
  • 축하중 $P$가 작용할 때, 경사각 $\alpha$인 단면에서의 수직응력 $\sigma_n$과 전단응력 $\tau$는 하중의 분력과 경사 단면적 $A' = \frac{A}{\cos \alpha}$의 관계를 통해 결정됩니다.
    전단응력 $\tau$는 하중의 접선 성분 $P \sin \alpha$를 경사 단면적으로 나눈 값입니다.
    $$\tau = \frac{P \sin \alpha}{\frac{A}{\cos \alpha}}$$
    $$\tau = \frac{P}{A} \sin \alpha \cos \alpha$$
    $$\tau = \frac{P}{2A} \sin 2\alpha$$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 그림과 같은 원형 단면인 원주의 접선 x-x축에 대한 단면 2차 모멘트는?

(정답률: 10%)
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6. 폭 20cm, 높이 10cm인 직사각형 단면의 외팔보가 길이는 100cm이고, 자유단에 1500N의 집중하중을 받을 때 최대 굽힘응력(σ max)은 몇 MPa인가?

  1. 4.5
  2. 2.25
  3. 22.5
  4. 12
(정답률: 17%)
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7. 그림과 같은 직경 d의 원형 단면에서 단면계수를 최대로 하기위한 직사각형 단면(폭x높이 = bxh)을 얻으려면 b와 h의 비는 얼마인가?

  1. 1 : 1
  2. 1 : √2
  3. 1 : √3
  4. √2 : √3
(정답률: 47%)
  • 원형 단면 내에 내접하는 직사각형의 단면계수 $Z = \frac{bh^2}{6}$를 최대로 만드는 폭 $b$와 높이 $h$의 비율을 구하는 문제입니다. 원의 지름 $d$에 대해 $b^2 + h^2 = d^2$ 관계가 성립하며, $Z$를 $h$에 대해 미분하여 최댓값을 찾습니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{b h^2}{6} = \frac{\sqrt{d^2 - h^2} \cdot h^2}{6}$
    ② [숫자 대입] $\frac{dZ}{dh} = 0 \implies h^2 = 2b^2 \implies \frac{b^2}{h^2} = \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $\frac{b}{h} = \frac{1}{\sqrt{2}}$
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8. 두께 12mm, 인장강도 360 MPa인 연강판으로 0.6 MPa의 내압을 받는 원통을 만들려면 안지름을 몇 cm로 하면 되는가? (단, 안전계수는 4로 한다.)

  1. 120
  2. 180
  3. 240
  4. 360
(정답률: 15%)
  • 원통형 압력용기의 얇은 벽 이론에서 허용 응력을 이용해 안지름을 구합니다.
    ① $D = \frac{2 t \sigma_{a}}{P}$ (안지름)
    ② $D = \frac{2 \times 12 \times (360 / 4)}{0.6}$ (두께 $12 \text{mm}$, 인장강도 $360 \text{MPa}$, 안전계수 $4$, 내압 $0.6 \text{MPa}$ 대입)
    ③ $D = 3600 \text{mm} = 360 \text{cm}$
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9. 단면 12cm2, 길이 3m의 연강축이 양단에서 단순지지되어 있을 때 자중에 의한 최대굽힘 모멘트는 몇 N∙m 인가? (단, 연강의 비중량은 77 kN/m3이다.)

  1. 84
  2. 104
  3. 158
  4. 185
(정답률: 48%)
  • 단순지지보의 자중에 의한 최대 굽힘 모멘트 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① $M_{max} = \frac{w L^{2}}{8}$ (최대 굽힘 모멘트)
    ② $M_{max} = \frac{(12 \times 10^{-4} \times 77000) \times 3^{2}}{8}$ (단면적 $12 \text{cm}^{2} = 12 \times 10^{-4} \text{m}^{2}$, 비중량 $77 \text{kN/m}^{3} = 77000 \text{N/m}^{3}$ 대입)
    ③ $M_{max} = 103.95$
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10. 그림은 어떤 재료의 응력-변형률 선도이다. 이 재료의 허용 응력은 다음 중 어느 구간에서 설정해야 하는가?

  1. A-B 구간
  2. B-C 구간
  3. C-D 구간
  4. D-E 구간
(정답률: 37%)
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11. 같은 동력을 전달하는 지름 d인 중실축의 비틀림각 θs와 안지름이 바깥지름 d 의 1/3인 중공축의 비틀림각 θh와 의 비 θs/θh 는 얼마인가?

  1. 26/27
  2. 15/16
  3. 80/81
  4. 31/32
(정답률: 35%)
  • 동일 동력 전달 시 비틀림각은 극관성 모멘트 $I_p$에 반비례합니다. 중실축의 $I_{ps} = \frac{\pi d^4}{32}$이고, 안지름이 $d/3$인 중공축의 $I_{ph} = \frac{\pi (d^4 - (d/3)^4)}{32} = \frac{\pi d^4 (1 - 1/81)}{32} = \frac{\pi d^4 \times 80/81}{32}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\theta_s}{\theta_h} = \frac{I_{ph}}{I_{ps}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\theta_s}{\theta_h} = \frac{\frac{\pi d^4 \times 80/81}{32}}{\frac{\pi d^4}{32}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\theta_s}{\theta_h} = \frac{80}{81}$
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12. 그림과 같이 직사각형 단순보가 그 중앙에서 집중하중 P를 받고 있다. 허용 전단응력을 2MPa라 하면，하중 P의 안전값은 몇 kN 인가？

  1. 80
  2. 160
  3. 240
  4. 320
(정답률: 27%)
  • 단순보 중앙에 집중하중이 작용할 때, 최대 전단력은 하중의 절반이며 직사각형 단면의 최대 전단응력은 평균 전단응력의 1.5배입니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{V}{A} = 1.5 \times \frac{P/2}{b \times h}$
    ② [숫자 대입] $2 = 1.5 \times \frac{P/2}{0.2 \times 0.3}$
    ③ [최종 결과] $P = 160\text{ kN}$
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13. 길이 1m, 지름 2cm의 강재를 10 kN의 힘으로 인장했을 때 0.15 mm 늘어났다. 이 재료의 탄성계수는 몇 GPa인가?

  1. 212
  2. 105
  3. 205
  4. 232
(정답률: 21%)
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14. 지름 30㎝의 원형 단면을 가진 보가 그림과 같은 하중을 받을 때 이 보에 발생되는 최대 굽힘응력은 몇 MPa 인가?

  1. 1.77
  2. 2.77
  3. 3.77
  4. 4.77
(정답률: 32%)
  • 최대 굽힘응력은 최대 굽힘모멘트가 발생하는 지점에서 발생하며, 원형 단면의 단면계수를 활용하여 계산합니다.
    최대 굽힘모멘트 $M = 5\text{ kN} \times 2\text{ m} = 10\text{ kN\cdot m}$이며, 원형 단면계수 $Z = \frac{\pi d^3}{32}$입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{M}{Z} = \frac{32M}{\pi d^3}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{32 \times 10 \times 10^3}{\pi \times 0.3^3}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 3.77\text{ MPa}$
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15. 그림과 같은 하중을 받는 단순보의 반력 RA 및 RB는?

  1. RA＝100N, RB＝300N
  2. RA＝150N, RB＝250N
  3. RA＝300N, RB＝100N
  4. RA＝250N, RB＝150N
(정답률: 24%)
  • 단순보의 반력은 모멘트 평형 조건을 이용하여 구할 수 있습니다. 지점 B를 기준으로 모멘트 합이 0임을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $R_A = \frac{P \times L_B}{L}$
    ② [숫자 대입] $R_A = \frac{400 \times 5}{8}$
    ③ [최종 결과] $R_A = 250\text{ N}$
    전체 하중 $400\text{ N}$에서 $R_A$를 뺀 나머지 $R_B = 400 - 250 = 150\text{ N}$이 됩니다.
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16. 온도 10 ℃에서 단면적 5 cm2, 길이 1 m인 균일 단면봉의 양단을 강성벽으로 고정하고, 온도를 50 ℃로 올렸을 때 벽에 미치는 힘의 크기는 몇 kN 인가? (단, 봉의 탄성계수 E = 210 GPa 이고, 선팽창계수 α = 1.1x10-5/℃ 이다.)

  1. 9.24
  2. 25.5
  3. 46.2
  4. 50.2
(정답률: 27%)
  • 온도 상승으로 인해 팽창하려는 봉이 강성벽에 의해 구속될 때 발생하는 열응력에 의한 힘을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $F = E \times A \times \alpha \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $F = (210 \times 10^9) \times (5 \times 10^{-4}) \times (1.1 \times 10^{-5}) \times (50 - 10)$
    ③ [최종 결과] $F = 46200\text{ N} = 46.2\text{ kN}$
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17. 같은 조건에서 양단고정의 기둥은 일단고정 타단자유의 기둥보다 몇 배의 안전하중을 가할 수 있는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 24%)
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18. 아래 그림과 같은 30cm x 30cm 의 정사각형 단면의 그 측면에서 지름 24cm인 반원형을 오려내어 I형 단면의 보를 만들었다. 이 재료의 인장 및 압축응력이 σω =10 MPa 라면 이 보가 안전하게 받을 수 있는 최대 굽힘모멘트는 몇 kN∙m 인가?

  1. 24.1
  2. 241
  3. 34.1
  4. 341
(정답률: 20%)
  • 보의 최대 굽힘모멘트는 허용 응력과 단면계수의 곱으로 구할 수 있습니다. 먼저 정사각형 단면에서 양쪽 반원(합치면 원 하나)을 제외한 단면 2차 모멘트 $I$를 구한 뒤, 단면계수 $Z = \frac{I}{y_{max}}$를 이용하여 계산합니다.
    단면 2차 모멘트 $I$는 정사각형의 $I$에서 원의 $I$를 뺀 값입니다.
    $$I = \frac{bh^3}{12} - \frac{\pi d^4}{64}$$
    $$I = \frac{30 \times 30^3}{12} - \frac{\pi \times 24^4}{64} = 67500 - 16286.0 = 51214.0 \text{ cm}^4$$
    단면계수 $Z$는 중심축에서 가장 먼 거리 $y_{max} = 15 \text{ cm}$를 기준으로 계산합니다.
    $$Z = \frac{I}{y_{max}} = \frac{51214.0}{15} = 3414.3 \text{ cm}^3$$
    최대 굽힘모멘트 $M$은 허용 응력 $\sigma = 10 \text{ MPa} = 1000 \text{ N/cm}^2$를 대입하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = \sigma \times Z$$
    ② [숫자 대입]
    $$M = 1000 \times 3414.3$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = 3414300 \text{ N\cdot cm} = 34.1 \text{ kN\cdot m}$$
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19. 그림과 같은 굽힘 강성계수가 EI인 외팔보에서 자유단의 처짐각(θB)과 처짐량(δB)을 구하는 식으로 맞는 것은? (단, 그림에서 AM은 굽힘모멘트 선도의 면적, 는 b점에서 도심까지의 거리이다.)

(정답률: 25%)
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20. 한변의 길이 20 ㎝, 길이가 3 m인 정사각형 단면의 목재 기둥이 하단고정留상단자유의 상태에 있다．이 기둥에 축방향의 압축력이 작용할 때 최대 허용하중은 몇 kN인가? (단, 목재의 탄성계수는 E= 100 GPa로 하고, 오일러공식을 적용하되 안전율은 ５이다.)

  1. 365
  2. 730
  3. 1825
  4. 3655
(정답률: 39%)
  • 하단 고정, 상단 자유 상태의 기둥에 대한 오일러 임계하중 공식을 사용하여 최대 허용하중을 구합니다. 이때 단면 이차 모멘트 $I$는 정사각형 단면 공식을 적용하며, 허용하중은 임계하중을 안전율로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $P_{all} = \frac{1}{S} \frac{\pi^{2}EI}{4L^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P_{all} = \frac{1}{5} \frac{\pi^{2} \times (100 \times 10^{9}) \times (0.2^{4} / 12)}{4 \times 3^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{all} = 730 \text{ kN}$
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2과목: 기계제도

21. 측정기중 아베(Abbe)의 원리에 맞는 구조를 갖고 있는 것은?

  1. 하이트 게이지
  2. 외측 마이크로 미터
  3. 캘리퍼형 내측마이크로미터
  4. 버니어 캘리퍼스
(정답률: 33%)
  • 아베의 원리(Abbe's Principle)는 측정 대상물과 측정기의 스케일(눈금)을 동일 직선상에 배치해야 측정 오차를 최소화할 수 있다는 원리입니다. 외측 마이크로 미터는 측정 대상과 눈금이 일직선상에 위치하므로 이 원리에 부합하는 구조입니다.

    오답 노트
    하이트 게이지, 캘리퍼형 내측마이크로미터, 버니어 캘리퍼스: 측정 대상과 눈금이 서로 떨어져 있어 아베의 원리에 어긋나며 오차가 발생할 수 있습니다.
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22. 전해연마의 결점에 해당되지 않는 것은?

  1. 깊은 홈이 제거되지 않는다.
  2. 내마멸성, 내부식성이 나쁘다.
  3. 모서리가 둥글게 된다.
  4. 주물제품은 광택있는 가공면을 얻을 수 없다.
(정답률: 36%)
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23. 측정방법의 종류가 아닌 것은?

  1. 영위법
  2. 보상법
  3. 치환법
  4. 상각법
(정답률: 20%)
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24. 마이크로미터 중 한계게이지로 사용할 수 있는 것은?

  1. 나사마이크로미터
  2. 지시마이크로미터
  3. 기어마이크로미터
  4. 내경마이크로미터
(정답률: 35%)
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25. 용접의 결점에 해당되지 않는 것은?

  1. 품질검사가 곤란하다.
  2. 용접모재의 재질에 대한 영향이 크다.
  3. 제품의 두께가 두껍고 가공공수가 많이 든다.
  4. 응력집중에 대하여 극히 민감하다.
(정답률: 57%)
  • 용접은 두꺼운 판재를 접합하는 데 유리하며 가공 공수를 줄일 수 있는 공법입니다. 따라서 제품의 두께가 두껍고 가공공수가 많이 든다는 설명은 용접의 결점이 아닌 특징에 해당합니다.

    오답 노트
    품질검사 곤란, 재질 영향, 응력집중 민감: 용접 공정의 대표적인 단점 및 결점입니다.
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26. 소재의 직경 20 mm, 소재의 두께 0.2 mm, 전단저항 36kgf/mm2인 경우 블랭킹(blanking)에 필요한 힘을 구하면?

  1. 약 145kgf
  2. 약 452kgf
  3. 약 753kgf
  4. 약 2260kgf
(정답률: 44%)
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27. 주물자를 선택할 때 무엇을 기준으로 하는가?

  1. 목재의 재질
  2. 주물의 가열온도
  3. 목형의 중량
  4. 주물의 재질
(정답률: 60%)
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28. 장시간 연삭가공시 면이 변화되어 최초의 숫돌면 모양으로 형상수정을 위하여 다이아몬드 드레서(diamond dresser)로 연삭숫돌을 재 가공하는 것은?

  1. 로딩(loading)
  2. 글레이징(glazing)
  3. 트루잉(truing)
  4. 그라인딩 버언(grinding burn)
(정답률: 42%)
  • 연삭숫돌의 마모나 변형으로 인해 숫돌의 형상을 최초의 모양으로 다시 수정하는 작업을 트루잉(truing)이라고 합니다.

    오답 노트
    로딩(loading): 칩이 숫돌 입자 사이에 끼어 눈메움이 발생하는 현상
    글레이징(glazing): 숫돌 입자가 마모되어 표면이 매끄러워지는 현상
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29. 고속도 절삭용 공구에서 칩이 공구의 경사면 위를 미끄러질 때 마찰력에 의해 공구 상면에 오목하게 파지는 공구의 마모를 무엇이라고 하는가?

  1. 플랭크마멸
  2. 크레이터마멸
  3. 치핑
  4. 구성인선
(정답률: 60%)
  • 고속 절삭 시 칩이 공구 경사면을 미끄러지며 마찰로 인해 공구 상면에 오목하게 파이는 현상을 크레이터마멸이라고 합니다.

    오답 노트
    플랭크마멸: 공구의 측면(플랭크)이 마모되는 현상
    구성인선: 칩의 일부가 공구 끝단에 달라붙어 새로운 절삭날을 형성하는 현상
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30. 강, 구리, 황동의 작은 단면의 선, 봉, 관 등을 접합하는 데 가장 적합한 저항 용접은?

  1. 점용접(spot welding)
  2. 시임용접(seam welding)
  3. 프로젝션용접(projection welding)
  4. 업셋용접(upset welding)
(정답률: 20%)
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31. 단조용 강재에서 유황의 함유량이 많을 때, 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 인성증가
  2. 적열취성
  3. 가소성증가
  4. 냉간취성
(정답률: 55%)
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32. 건식법과 습식법으로 구분하여 가공하는 것은?

  1. 브로칭
  2. 래핑
  3. 슈퍼피니싱
  4. 호빙
(정답률: 52%)
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33. 열처리 조직 중 경도가 가장 큰 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 마텐사이트
  2. 시멘타이트
  3. 트루스타이트
  4. 솔바이트
(정답률: 59%)
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34. 소성가공에서 열간가공이란?

  1. 냉각하면서 가공한다.
  2. 변태점 이상에서 가공한다.
  3. 600℃ 이상에서 가공한다.
  4. 재결정온도 이상에서 가공한다.
(정답률: 54%)
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35. 스패너(spanner)를 단조하는데 보통 많이 사용되는 단조 방식은 다음 중 어느 것인가?

  1. 형(型)단조
  2. 자유(自由)단조
  3. 업셋(upset)단조
  4. 회전스웨이징(回轉 swaging)
(정답률: 56%)
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36. 지름 500㎜, 길이 500㎜의 롤러로 두께 25㎜의 연강판을 두께 20㎜로 열간 압연할 때 압하율은?

  1. 28%
  2. 25%
  3. 20%
  4. 14%
(정답률: 30%)
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37. 창성법(generating method)에 의하여 기어의 치형을 절삭하는 공작기계와 공구는?

  1. 기어셰이퍼와 호브
  2. 호빙머신과 호브
  3. 밀링머신과 기어
  4. 호빙머신과 피니언
(정답률: 47%)
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38. 버니어캘리퍼스의 어미자에 새겨진 19눈금(19㎜)을 부척(버니어)에서 20등분 하였을 때 최소 측정값은?

  1. 0.02㎜
  2. 0.002㎜
  3. 0.05㎜
  4. 0.005㎜
(정답률: 44%)
  • 버니어캘리퍼스의 최소 측정값(최소 눈금)은 어미자의 최소 눈금에서 부척의 1눈금 길이를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{최소 측정값} = 1 - \frac{19}{20}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{최소 측정값} = \frac{20 - 19}{20}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{최소 측정값} = 0.05$$
    따라서 최소 측정값은 $0.05\text{mm}$ 입니다.
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39. 모형을 왁스(wax)같은 재료로 만들어서 매우 복잡한 주물을 제작할 때 가장 좋은 주조법은?

  1. 탄산가스 주조법(CO2-process)
  2. 인베스트먼트 주조법(investment process)
  3. 다이캐스팅 주조법(die casting process)
  4. 원심 주조법(centrifugal casting process)
(정답률: 30%)
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40. 급속귀환 운동기구를 사용하지 않는 공작기계는?

  1. 플레이너
  2. 세이퍼
  3. 슬로터
  4. 드릴링 머신
(정답률: 47%)
  • 급속귀환 운동기구는 왕복 운동을 하는 기계에서 절삭하지 않는 복귀 시간을 단축하기 위해 사용합니다. 드릴링 머신은 회전 및 직선 운동을 하며 왕복 절삭 구조가 아니므로 급속귀환 기구가 필요 없습니다.

    오답 노트
    플레이너, 세이퍼, 슬로터: 왕복 운동을 통해 절삭하는 기계로 급속귀환 기구가 필수적임
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 맞대기 용접이음에서 하중을 W, 용접부의 길이를 ℓ, 판두께를 t라 할 때 용접부의 인장응력을 계산하는 식은?

(정답률: 46%)
  • 인장응력은 가해진 하중을 하중이 작용하는 단면적으로 나눈 값입니다. 맞대기 용접이음의 단면적은 판두께와 용접부 길이의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{W}{A}$ 응력 = 하중 / 단면적
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{W}{t \ell}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = \frac{W}{t \ell}$
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42. 순철(α 철)의 격자구조는?

  1. 면심입방격자
  2. 면심정방격자
  3. 체심입방격자
  4. 조밀육방격자
(정답률: 47%)
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43. 유체의 평균속도가 10 cm/s이고 유량이 150 cm3/s일 때 관의 안지름은?

  1. 약 44 mm
  2. 약 48 mm
  3. 약 52 mm
  4. 약 38 mm
(정답률: 17%)
  • 유량은 단면적과 평균속도의 곱으로 계산하며, 원형 관의 단면적 공식을 이용하여 지름을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v = \frac{\pi d^{2}}{4} \times v$ 유량 = 단면적 × 속도
    ② [숫자 대입] $150 = \frac{\pi d^{2}}{4} \times 10$
    ③ [최종 결과] $d = 4.37 \text{ cm} \approx 44 \text{ mm}$
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44. 탄소가 0.25%인 탄소강을 0∼500℃ 사이에서 기계적 성질을 조사하면 200∼300℃ 사이에서 충격치가 최저치를 나타내며 가장 취약하게 되는 현상은?

  1. 고온 취성
  2. 상온 충격치
  3. 청열 취성
  4. 탄소강 충격값
(정답률: 61%)
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45. 스프링 상수 6㎏f/㎝인 코일 스프링에 30㎏f의 하중을 걸면 처짐은 얼마가 되는가?

  1. 60㎜
  2. 50㎜
  3. 40㎜
  4. 30㎜
(정답률: 54%)
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46. 12m/s의 속도로 전달마력 48 PS를 전달하는 평벨트의 이완측 장력으로 옳은 것은? (단, 긴장측의 장력은 이완측장력의 3배이고, 원심력은 무시한다.)

  1. 100㎏f
  2. 150㎏f
  3. 200㎏f
  4. 250㎏f
(정답률: 38%)
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47. 길이에 비하여 지름이 아주 작은 롤러 지름이 2∼5 mm로 보통 리테이너가 없는 베어링은?

  1. 원통 롤러 베어링
  2. 구면 롤러 베어링
  3. 니들 롤러 베어링
  4. 플렉시블 롤러 베어링
(정답률: 58%)
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48. 보통운전으로 회전수 300rpm, 베어링하중 110㎏f를 받는 단열레디얼 볼 베어링의 기본부하용량은 얼마가 되는가? (단, 수명은 6만 시간이고, 하중계수는 1.5이다.)

  1. 1693㎏f
  2. 165.0㎏f
  3. 1650㎏f
  4. 169.3㎏f
(정답률: 25%)
  • 베어링의 기본부하용량 공식은 하중계수, 베어링 하중, 그리고 수명 시간과 회전수를 고려한 수명 계수의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = f \cdot P \cdot ( \frac{60 \cdot N \cdot L_h}{10^6} )^{\frac{1}{3}}$
    ② [숫자 대입] $C = 1.5 \cdot 110 \cdot ( \frac{60 \cdot 300 \cdot 60000}{10^6} )^{\frac{1}{3}}$
    ③ [최종 결과] $C = 1693 \text{ kgf}$
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49. 9600 ㎏f∙cm 토크를 전달하는 지름 50 ㎜인 축에 적합한 묻힘 키이(12 mm x 8 mm)의 길이는? (단, 키이의 전단강도만으로 계산하고, 키이의 허용전단 응력 τ= 800 ㎏f/cm2이다.)

  1. 40 ㎜
  2. 50 ㎜
  3. 5.0 ㎜
  4. 4.0 ㎜
(정답률: 27%)
  • 키이의 전단 응력 공식을 이용하여 토크를 전달하는 데 필요한 키이의 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{T}{b \cdot \tau \cdot \frac{d}{2}}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{9600}{1.2 \cdot 800 \cdot \frac{5}{2}}$
    ③ [최종 결과] $L = 10 \text{ cm} = 100 \text{ mm}$
    ※ 문제의 정답인 40 mm는 주어진 조건과 계산 결과가 상이하나, 지정된 정답을 따릅니다.
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50. 다음 중 표면처리에 속하지 않는 열처리는?

  1. 연질화
  2. 고주파 담금
  3. 가스침탄
  4. 심랭처리
(정답률: 45%)
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51. 순철은 1539℃에서 응고하여 상온까지 냉각하는 동안 A4, A3, A2의 변태를 한다. A2변태 설명이 아닌 것은?

  1. 큐리점
  2. 자기 변태점
  3. 동소 변태점
  4. 자성만의 변화를 가져오는 변태
(정답률: 46%)
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52. 처음에 주어진 특정 모양의 제품을 인장하거나 소성 변형된 제품이 가열에 의하여 원래의 모양으로 돌아가는 현상은?

  1. 신소재 효과
  2. 형상기억 효과
  3. 초탄성 효과
  4. 초소성 효과
(정답률: 67%)
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53. 탄소강 중에서 펄라이트(pearlite)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 탄소가 6.68% 되는 철의 탄소화물인 시멘타이트로서 금속간 화합물이다.
  2. 0.86%의 γ고용체가 723℃에서 분열하여 생긴 페라이트와 시멘타이트의 공석조직이다.
  3. 1.7%C의 γ고용체와 6.68%C의 시멘타이트의 공정조직이다.
  4. 1.7%까지 탄소가 고용된 고용체이며, 오스테나이트라고도 한다.
(정답률: 36%)
  • 펄라이트는 공석강($0.86\%C$)의 오스테나이트($\gamma$) 고용체가 $723^{\circ}C$에서 페라이트와 시멘타이트의 층상 구조로 분열하여 생성되는 공석조직입니다.

    오답 노트
    탄소가 $6.68\%$인 금속간 화합물: 시멘타이트
    $1.7\%C$의 $\gamma$고용체와 시멘타이트의 공정조직: 레데부라이트
    $1.7\%$까지 탄소가 고용된 고용체: 오스테나이트
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54. 초소성을 얻기 위한 조직의 조건이 아닌 것은?

  1. 극히 미세 입자이어야 한다.
  2. 결정립의 모양은 등축 이어야 한다.
  3. 모상입계는 큰 경사각인 것이 좋다.
  4. 모상입계가 인장 분리되기 쉬워야 한다.
(정답률: 38%)
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55. 알루미늄이 공업재료로 사용되는 특성이 아닌 것은?

  1. 무게가 가볍다.
  2. 열전도도가 우수하다.
  3. 강도가 작다.
  4. 소성가공성이 우수하다.
(정답률: 50%)
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56. Do = m(Z + 2)의 공식은 기어의 무엇을 구하기 위한 것인가? (단, m = 모듈, Z = 잇수이다.)

  1. 바깥지름
  2. 피치원지름
  3. 원주피치
  4. 중심거리
(정답률: 47%)
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57. 브리넬 경도 시험기에서 강철볼(steel ball)의 지름이 2mm, 하중이 471kgf이고 시편에 압입한 강철볼의 깊이가 0.5mm일 때 브리넬 경도 HB는?

  1. 75
  2. 150
  3. 37.5
  4. 300
(정답률: 37%)
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58. 다음 중 미터 나사의 설명에 맞는 것은?

  1. 나사산 각이 55° 이다.
  2. 나사의 크기는 유효지름으로 표시한다.
  3. 피치의 길이를 ㎜로 표시한다.
  4. 미국, 영국, 캐나다 3국에 의하여 정해진 규격이다.
(정답률: 43%)
  • 미터 나사는 국제 표준 규격으로, 나사의 크기를 외경으로 표시하며 피치(나사산 사이의 거리)를 $\text{mm}$ 단위로 표시하는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    나사산 각 55°: 미터 나사는 60°입니다.
    유효지름 표시: 미터 나사는 호칭 지름(외경)으로 표시합니다.
    3국 규격: 이는 유니파이(Unified) 나사에 대한 설명입니다.
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59. 스핀들에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 굽힘을 주로 받는 긴 회전축이다.
  2. 비틀림을 받는 짧고 정밀한 회전축이다.
  3. 휨을 받는 회전축이다.
  4. 굽힘과 비틀림을 동시에 받는 회전축이다.
(정답률: 35%)
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60. 다음 중 절삭성이 우수하고 가벼우며, Al합금용, 구상흑연주철 첨가제 및 사진용 프래시 등의 용도로 사용되는 것은?

  1. Mg
  2. Ni
  3. Zn
  4. Sn
(정답률: 43%)
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 축의 지름이 일 때 이 축의 치수공차는 얼마인가?

  1. 0.033
  2. 0.021
  3. 0.012
  4. 0.009
(정답률: 54%)
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62. 다음 같은 단면도는 어떤 종류의 단면도인가?

  1. 전 단면도
  2. 한쪽 단면도
  3. 부분 단면도
  4. 회전도시단면도
(정답률: 53%)
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63. ASCII 코드는 몇 개의 패리티비트를 사용하는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 36%)
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64. 다음 중 곡선의 2차 미분값을 필요로 하는 것은?

  1. 곡선의 기울기
  2. 곡선의 곡률
  3. 곡선 위의 특정점에서 접선
  4. 곡선의 길이
(정답률: 50%)
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65. 베어링의 호칭이 6026P6이다. P6이 가리키는 것은?

  1. 등급기호
  2. 안지름 번호
  3. 계열번호
  4. 치수계열
(정답률: 62%)
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66. 급커브 길은 운전대를 신속히 많이 꺾어야 하는 길이라고 가정하자, 만일 고속도로를 곡선으로 보았을 때 급커브 길을 수학적으로 가장 잘 설명하고 있는 것은?

  1. 곡률이 큰 길
  2. 곡률 반지름이 큰 길
  3. 노면의 경사가 심한 길
  4. 노면의 요철이 심한 길
(정답률: 36%)
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67. CAD시스템의 하드웨어 중에서 마이크로 필름에 출력할 수 있는 장치는?

  1. X-Y plotter
  2. COM plotter
  3. 레이저 프린터
  4. scanner
(정답률: 44%)
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68. 치수배치 방법이 아닌 것은?

  1. 직렬 치수 기입법
  2. 병렬 치수 기입법
  3. 누진 치수 기입법
  4. 공간 치수 기입법
(정답률: 57%)
  • 치수 기입 방법에는 기준점으로부터 차례로 기입하는 직렬 치수 기입법, 기준선에서 각각 기입하는 병렬 치수 기입법, 기준점으로부터 누적하여 기입하는 누진 치수 기입법이 있습니다. 공간 치수 기입법이라는 용어는 표준 치수 배치 방법으로 존재하지 않습니다.
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69. 3차원 공간상의 두 벡터 사이의 각 θ을 구하면 몇 도인가?

  1. 0
  2. 45
  3. 90
  4. 180
(정답률: 40%)
  • 두 벡터 $\vec{A} = \vec{i} - 2\vec{j} + 2\vec{k}$와 $\vec{B} = 6\vec{i} + 3\vec{j}$ 사이의 각도를 구하기 위해 내적(Dot Product)을 이용합니다. 내적 값이 $0$이면 두 벡터는 서로 수직($90^{\circ}$)입니다.
    ① [기본 공식] $\vec{A} \cdot \vec{B} = A_x B_x + A_y B_y + A_z B_z$
    ② [숫자 대입] $\vec{A} \cdot \vec{B} = (1 \times 6) + (-2 \times 3) + (2 \times 0) = 6 - 6 + 0 = 0$
    ③ [최종 결과] $\theta = 90^{\circ}$
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70. 나사 그리는 방법에 대한 설명 중 틀리는 것은?

  1. 수나사의 바깥 지름은 굵은 실선으로한다.
  2. 수나사와 암나사의 골은 가는 실선으로 한다.
  3. 완전 나사부와 불완전 나사부와의 경계를 표시하는 선은 굵은 실선으로 한다.
  4. 암나사의 안지름은 가는 실선으로 한다.
(정답률: 41%)
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71. 치수기입 중 호의 길이치수 기입은 어느 것인가?

(정답률: 60%)
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72. 다음 보기의 정면도에 해당하는 것은?

(정답률: 42%)
  • 제시된 평면도와 우측면도를 분석하여 정면도를 도출하는 문제입니다. 평면도에서 보이는 상단 가로선과 우측면도에서 보이는 경사면 및 수직선들의 위치 관계를 종합하면, 정면에서는 전체적인 외곽 사각형과 내부의 수직/수평 분할선, 그리고 우측 상단으로 이어지는 경사선이 나타나야 합니다. 따라서 가 정답입니다.
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73. 가공 전이나 가공 후의 모양을 표시하거나 인접부분을 참고로 표시하는데 사용하는 선의 종류는?

  1. 굵은 실선
  2. 가는 실선
  3. 가는 1점쇄선
  4. 가는 2점쇄선
(정답률: 38%)
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74. LAN을 구성할 때 전송매체에 따라 구분할 수도 있다. 이때 디지털 신호형식으로 전송하는 베이스밴드(base band)와 400MHz정도의 주파수를 갖는 브로드밴드(broad band)방식으로 전송하는 전송매체는?

  1. 광(optical) 케이블
  2. 트위스트 페어(twisted pair) 케이블
  3. 동축(coaxial) 케이블
  4. 와이어(wire) 케이블
(정답률: 23%)
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75. 두점 (1,1) - (3,4)를 잇는 선분을 원점을 기준으로 X방향으로 2배, Y방향으로 0.5배 확대(축소)한 것의 양 끝점의 좌표를 구한 것은?

  1. (1,1) - (1.5,2)
  2. (1,1) - (6,2)
  3. (2,0.5) - (6,2)
  4. (2,2) - (1.5,2)
(정답률: 36%)
  • 원점을 기준으로 각 좌표축 방향으로 확대 또는 축소할 때는 기존 좌표값에 각각의 배율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$X' = X \times S_x$$
    $$Y' = Y \times S_y$$
    ② [숫자 대입]
    점 1: $(1 \times 2, 1 \times 0.5)$
    점 2: $(3 \times 2, 4 \times 0.5)$
    ③ [최종 결과]
    $$(2, 0.5) - (6, 2)$$
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76. 호칭지름 40㎜, 피치가 6㎜인 1줄 미터 사다리꼴 왼나사를 표시하는 방법은?

  1. Tr40 x 6L
  2. Tr40 x 6P
  3. Tr40 x 6H
  4. Tr40 x 6LH
(정답률: 25%)
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77. 얇은 물체의 단면을 표시하는법 중 틀린 것은?

  1. 얇은 물체는 단면을 표시할 수 없다.
  2. 개스킷, 박판, 형강 등의 절단면이 얇은 경우에 널리 쓰인다.
  3. 아주 굵은실선 1개로 표시할 수 있다.
  4. 두개의 얇은 물체가 인접되어 있을 때는 0.7mm이상의 간격을 두고 그어서 구별한다.
(정답률: 50%)
  • 개스킷, 박판, 형강과 같이 두께가 얇은 물체는 일반적인 단면 표시법으로는 표현이 어렵기 때문에, 아주 굵은 실선으로 단면을 표시하는 특수 방법을 사용합니다.

    오답 노트
    얇은 물체는 단면을 표시할 수 없다: 굵은 실선 등을 이용하여 충분히 표시 가능합니다.
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78. 컴퓨터의 중앙처리장치에서 사용되는 고속의 기억소자로 2진법 체계로 데이터를 받고, 저장, 전송 하는 기능을 갖고 있는 장소를 무엇이라 하는가?

  1. MAIN MEMORY
  2. REGISTER
  3. BASIC
  4. REFRESH
(정답률: 40%)
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79. 다음 매트릭스에서 d=0 인 경우 어떤 변환이 이루어는가?

  1. x축 방향의 확대
  2. x축 방향의 축소
  3. y축에 대한 투영
  4. 변화가 없다.
(정답률: 34%)
  • 주어진 변환 행렬에서 $x$ 좌표에 곱해지는 계수 $d$가 $0$이 되면, 변환 후의 $x'$ 값은 항상 $0$이 되어 모든 점이 $y$축 위로 모이게 됩니다.
    $$\begin{bmatrix} x & y \end{bmatrix} \begin{bmatrix} d & 0 \\ 0 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} x' & y' \end{bmatrix}$$
    여기서 $d=0$이면 $x' = 0 \times x = 0$이므로 $y$축에 대한 투영이 이루어집니다.
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80. 다음 그림과 같은 면의 작성기법은?

  1. 방향벡타 표면(TABSURF)
  2. 선형보간 표면(RULESURF)
  3. 회전 표면(REVSURF)
  4. 모서리 표면(EDGESURF)
(정답률: 42%)
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