설비보전산업기사 필기 기출문제복원 (2004-03-07)

설비보전산업기사 2004-03-07 필기 기출문제 해설

이 페이지는 설비보전산업기사 2004-03-07 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

설비보전산업기사
(2004-03-07 기출문제)

목록

1과목: 공유압 및 자동화시스템

1. 산업용 로봇의 동작 형태에 따른 종류가 아닌 것은?

  1. 원통 좌표 로봇
  2. 다관절 로봇
  3. 직각 좌표 로봇
  4. 용접용 로봇
(정답률: 65%)
  • 산업용 로봇의 분류는 좌표계(동작 형태)에 따라 원통 좌표, 다관절, 직각 좌표, 극좌표 로봇 등으로 나뉩니다. 용접용 로봇은 동작 형태가 아니라 사용 목적(용도)에 따른 분류입니다.
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2. 자동화 시스템의 보수관리의 목적에 적합한 것은?

  1. 자동화시스템 보수관리는 복잡하고 귀찮아서 고장의 배제와 수리를 하지 않고 전체를 교환한다.
  2. 자동화시스템은 항상 최상의 상태로 유지해야 하나 교환 및 수리를 위해 예산이 수반되면 보수를 늦춘다.
  3. 자동화시스템을 항상 최상의 상태로 유지하고, 고장의 배제와 수리를 신속하고, 확실하게 한다.
  4. 자동화시스템을 항상 최상의 상태로 유지하나, 내용년수가 짧아지며 유지비가 많이 들면 보수하지 않는 다.
(정답률: 84%)
  • 자동화 시스템 보수관리의 핵심 목적은 설비를 항상 최상의 상태로 유지하여 생산성을 높이고, 고장 발생 시 신속하고 확실하게 수리하여 가동 중단 시간을 최소화하는 것입니다.
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3. 내경 32mm의 실린더가 10mm/sec의 속도로 움직이려 할 때 필요한 최소 펌프 토출량은 몇 ℓ /min인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 35%)
  • 실린더의 단면적과 이동 속도를 곱하여 단위 시간당 필요한 유량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v \times 60$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{\pi \times 32^{2}}{4 \times 1000} \times \frac{10}{1000} \times 60$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.5$
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4. 공유압 기호요소중 에너지 변환기기를 나타내는 도형은?

  1. 정사각형
  2. 직사각형
  3. 대원
  4. 반원
(정답률: 57%)
  • 공유압 회로도 기호에서 펌프나 모터와 같이 에너지를 변환하는 기기는 대원(원) 모양의 도형으로 표시합니다.
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5. 다음의 변위단계 선도가 나타내는 시스템 동작순서는? (+:실린더의 전진, -:실린더의 후진)

  1. 1.0+ 2.0+ 2.0- 1.0-
  2. 1.0- 2.0- 2.0+ 1.0+
  3. 2.0+ 1.0+ 1.0- 2.0-
  4. 2.0- 1.0- 1.0+ 2.0+
(정답률: 88%)
  • 제시된 변위단계 선도 를 분석하면, 시간 순서에 따라 실린더 1.0이 먼저 전진(+)하고, 이어 실린더 2.0이 전진(+)한 뒤, 다시 실린더 2.0이 후진(-)하고 마지막으로 실린더 1.0이 후진(-)하는 순서로 동작합니다.
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6. 다음과 같은 유압회로에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 실린더의 전진 운동시 항상 일정한 힘을 유지 할 수 있는 회로이다.
  2. 실린더에 인장하중의 작용시 카운터 밸런스 회로를 필요로 한다.
  3. 전진 운동시 실린더에 작용하는 부하변동에 따라 속도가 달라진다.
  4. 시스템에 형성되는 모든 압력은 항상 설정된 최대압력이내 이다.
(정답률: 41%)
  • 제시된 회로 는 부하의 변동에 따라 압력이 변하는 구조이므로, 실린더의 전진 운동 시 항상 일정한 힘을 유지할 수 없으며 부하에 따라 힘이 변하게 됩니다.
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7. 자동화 생산 시스템에 있어 주요 하드웨어 설비에 속하지 않는 것은?

  1. 제조 설비
  2. 운반 설비
  3. 저장 설비
  4. A/S 설비
(정답률: 74%)
  • 자동화 생산 시스템의 하드웨어는 제품의 생산, 이동, 보관을 담당하는 설비로 구성됩니다. A/S 설비는 생산 공정 자체가 아닌 사후 관리 서비스 영역이므로 주요 하드웨어 설비에 포함되지 않습니다.
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8. 유압 모터의 장점이 아닌 것은?

  1. 소형 경량으로 큰 힘을 낼 수 있다
  2. 작동유의 점도 변화에 영향을 받지 않아 사용 온도 범위가 넓다
  3. 속도나 방향제어가 용이하다
  4. 릴리프 밸브를 이용하여 기구 손상 없이 급속 정지가 가능하다
(정답률: 72%)
  • 유압 모터는 작동유의 점도 변화에 따라 효율과 특성이 크게 변하므로, 사용 온도 범위가 제한적이라는 단점이 있습니다.

    오답 노트
    소형 경량 고출력, 제어 용이성, 릴리프 밸브를 통한 과부하 방지 및 급속 정지는 유압 시스템의 대표적인 장점입니다.
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9. 설비의 신뢰성을 나타내는 데 필요한 조건이 아닌 것은?

  1. 사용 기간
  2. 의도된 용도
  3. 사용조건
  4. 모듈의 크기
(정답률: 67%)
  • 설비의 신뢰성은 주어진 사용 조건 하에서 의도된 기간 동안 의도된 용도로 고장 없이 작동할 확률을 의미하므로, 모듈의 크기는 신뢰성 정의의 필수 조건이 아닙니다.
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10. 공압 장치에 사용되는 방향 제어 밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 체크 밸브
  2. 셔틀 밸브
  3. 니들 밸브
  4. 방향 전환 밸브
(정답률: 59%)
  • 니들 밸브는 유량의 양을 미세하게 조절하는 유량 제어 밸브에 해당하며, 공기의 흐름 방향을 바꾸는 방향 제어 밸브가 아닙니다.
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11. 초전재료 PZT에 유도되는 전기출력 값은? (단, 초전계수는 2.0× 10-8 π C/㎝2 K 이고, 면적은 0.8mm× 2.0mm, 온도는 1분당 0.5℃씩 상승, 저항은 100GΩ 이다.)

  1. 27V
  2. 2.7V
  3. 0.27V
  4. 0.027V
(정답률: 37%)
  • 초전 효과에 의한 전기출력은 초전계수, 면적, 온도 변화율, 저항의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = p \times A \times \frac{dT}{dt} \times R$
    ② [숫자 대입] $V = (2.0 \times 10^{-8} \times \pi \times 10^{-4}) \times (0.8 \times 10^{-3} \times 2.0 \times 10^{-3}) \times 0.5 \times (100 \times 10^{9})$
    ③ [최종 결과] $V = 0.27$
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12. 다음 중 공기압 조정유닛의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 필터(filter)
  2. 압력조절밸브(pressure regulating valve)
  3. 압력제한밸브(pressure limiting valve)
  4. 윤활기(lubricator)
(정답률: 53%)
  • 공기압 조정유닛(FRL 유닛)은 공기를 정화하는 필터, 압력을 일정하게 유지하는 압력조절밸브, 윤활유를 공급하는 윤활기로 구성됩니다.

    오답 노트
    압력제한밸브: 조정유닛의 기본 구성 요소가 아님
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13. 펌프 중 다른 펌프와 비교하여 비교적 높은 압력까지 형성할 수 있는 펌프는?

  1. 베인 펌프
  2. 내접기어 펌프
  3. 외접기어 펌프
  4. 피스톤 펌프
(정답률: 71%)
  • 피스톤 펌프는 구조적으로 고압에 견딜 수 있는 설계가 가능하여, 기어 펌프나 베인 펌프보다 훨씬 높은 압력을 형성할 수 있는 고압용 펌프입니다.
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14. 유압기기에서 유압 펌프(hydraulic pump)의 특성은 어떠한 것이 좋은가?

  1. 토출량에 따라 속도가 변할 것
  2. 토출량에 따라 밀도가 클 것
  3. 토출량의 맥동이 적을 것
  4. 토출량의 변화가 클 것
(정답률: 53%)
  • 유압 펌프는 작동유를 일정한 압력과 유량으로 송출해야 하므로, 유량의 변동인 맥동이 적어야 시스템의 안정적인 제어가 가능합니다.
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15. n개의 입력선으로 코드화된 2진 정보를 최대 2n 개의 유일한 출력선으로 변환시켜주는 장치는?

  1. 가산기
  2. 비교기
  3. 인코더
  4. 디코더
(정답률: 34%)
  • 디코더는 $n$개의 입력선을 통해 들어온 2진 정보를 최대 $2^{n}$개의 출력선 중 하나로 변환하여 특정 신호를 선택하는 조합 논리 회로입니다.

    오답 노트
    인코더: 디코더와 반대로 여러 입력 중 하나를 2진 코드로 변환함
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16. 엑추에이터(actuator)가 작동하는 것을 확인하여 제어회로에 피드백(feed back)하는 회로는?

  1. 출력회로
  2. 입력회로
  3. 검출회로
  4. 제어회로
(정답률: 55%)
  • 검출회로는 리미트 스위치나 센서를 통해 엑추에이터의 작동 상태(위치 등)를 확인하고, 그 신호를 제어회로로 다시 보내는 피드백 역할을 수행하는 회로입니다.
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17. 유체의 흐름이 한 방향으로만 허용되는 밸브는?

  1. 니들 밸브
  2. 언로드 밸브
  3. 체크 밸브
  4. 유량 밸브
(정답률: 78%)
  • 체크 밸브는 유체가 한 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로 흐르는 것을 자동으로 차단하는 역지 밸브의 역할을 합니다.
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18. 그림의 변위단계 선도와 같은 동작을 약부호 표현으로 나타낸 것은? (단, + : 전진, - : 후진)

  1. A+ B+ B- A-
  2. A+ A- B- B+
  3. A+ B+ A- B-
  4. A+ A- B+ B-
(정답률: 77%)
  • 제시된 변위단계 선도 를 분석하면, 실린더 A가 먼저 전진($A+$) 후 후진($A-$)하고, 이어서 실린더 B가 전진($B+$) 후 후진($B-$)하는 순서로 동작합니다. 따라서 약부호 표현은 $A+ A- B+ B-$가 됩니다.
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19. 공압 단동 실린더의 종류가 아닌 것은?

  1. 피스톤형
  2. 벨로스형
  3. 다이어프램형
  4. 탠덤형
(정답률: 50%)
  • 공압 단동 실린더는 구조에 따라 피스톤형, 벨로스형, 다이어프램형으로 구분됩니다. 탠덤형 실린더는 두 개의 실린더를 직렬로 연결하여 출력을 높인 형태로, 일반적으로 복동 실린더의 구성 방식에 해당합니다.
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20. 광화이버 센서의 종류에서 광화이버의 형상에 따라 분류 하는 방식이 아닌 것은?

  1. 분할형
  2. 평행형
  3. 렌덤 확산형
  4. 투과형
(정답률: 37%)
  • 투과형은 광화이버의 형상이 아니라, 센서의 검출 방식(발광부와 수광부의 배치 관계)에 따른 분류에 해당합니다.
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2과목: 설비진단관리 및 기계정비

21. 소음방지 재료의 투과율은?

  1. 투과된 에너지 / 입사에너지
  2. 입사에너지 / 투과된 에너지
  3. 흡수된 에너지 / 투과된 에너지
  4. 투과된 에너지 / 흡수된 에너지
(정답률: 56%)
  • 소음방지 재료의 투과율은 입사된 전체 에너지 중에서 재료를 통과하여 투과된 에너지의 비율을 의미합니다.
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22. 설비의 열화 현상 중 돌발고장의 현상이 아닌 것은?

  1. 기계의 축 절단
  2. 전기회로의 단선
  3. 압축기 피스톤링의 마모
  4. 과부하로 인한 모터의 소손
(정답률: 59%)
  • 압축기 피스톤링의 마모는 시간이 지남에 따라 서서히 진행되는 점진 고장(열화)의 대표적인 사례입니다.

    오답 노트
    축 절단, 회로 단선, 모터 소손: 갑작스럽게 발생하는 돌발 고장임
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23. 펌프에 관한 설명 중 올바른 것은?

  1. 다단 펌프는 유량을 증가시킨다.
  2. 양흡입 펌프는 양정을 증가시킨다.
  3. 양흡입 펌프는 축추력이 발생되지 않는다.
  4. 축방향으로 유체를 흡입하고 반경방향으로 토출시키는 펌프는 축류식 펌프이다.
(정답률: 40%)
  • 양흡입 펌프는 임펠러 양측에서 유체를 흡입하여 축 방향의 힘이 서로 상쇄되므로 축추력이 발생하지 않는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    다단 펌프: 양정을 증가시킴
    양흡입 펌프: 유량을 증가시킴
    축류식 펌프: 축방향으로 흡입 및 토출함
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24. 다음 설명중 올바르지 못한 것은?

  1. 평균고장 간격은 1/고장률 이다.
  2. 평균고장시간은 부품이 처음 사용되어 고장이 발생할 때까지의 평균시간이다.
  3. 고장강도율은 (고장정지시간/부하시간)x100 이다.
  4. 고장도수율은 (동작시간합계/정지회수합계) 이다..
(정답률: 52%)
  • 고장도수율은 단위 시간당 고장이 발생한 횟수를 나타내는 지표로, 정지회수 합계를 동작시간 합계로 나누어 계산해야 합니다.

    오답 노트
    고장도수율은 (동작시간합계/정지회수합계) 이다.: 분모와 분자가 뒤바뀌어 설명되었습니다.
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25. 어떤 설비의 열화손실 곡선은 f(t)=40,000+80,000t 이고, 1회의 보전비가 640,000원 일 때 이 설비의 최적수리주기는 몇 개월인가?

  1. 8
  2. 4
  3. 32
  4. 64
(정답률: 38%)
  • 최적수리주기는 보전비($C$)와 열화손실 함수($f(t)$)의 미분값이 같을 때, 즉 $\frac{f(t)}{t} = \frac{C}{t}$ (또는 $f'(t) = \frac{C}{t}$)의 관계를 통해 도출합니다. 여기서는 비용 함수 $C_{total} = \frac{C}{t} + f(t)$를 최소화하는 $t$를 찾습니다.
    ① $C = f'(t) \times t$ (단, 여기서는 단순화하여 $\frac{C}{t} = f'(t)$ 적용) $\rightarrow$ $$640,000 = (40,000 + 80,000t) \times 1$$ 는 틀리며, 최적 주기 공식 $\frac{C}{t} = f'(t)$에서 $f'(t) = 80,000$이므로 $\frac{640,000}{t} = 80,000$을 풉니다.
    ② $t = \frac{640,000}{80,000}$
    ③ $t = 8$ (단, 정답이 4인 경우 문제의 손실함수 정의가 누적손실 $\int f(t)dt$ 인지 확인이 필요하나, 주어진 정답 4에 맞춘 계산식은 $\frac{C}{t} = f(t)$의 형태에서 $640,000/4 = 160,000$이며 $40,000 + 80,000 \times 4 = 360,000$으로 불일치합니다. 일반적인 최적주기 공식 $t = \sqrt{\frac{2C}{k}}$ 형태에서 $k=80,000$ 대입 시 $\sqrt{\frac{1,280,000}{80,000}} = 4$가 도출됩니다.)
    ① $t = \sqrt{\frac{2 \times C}{k}}$
    ② $t = \sqrt{\frac{2 \times 640,000}{80,000}}$
    ③ $t = 4$
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26. 다음의 측정기 중에서 비교적 정밀한 축의 흔들림, 평행도, 중심내기 등에 사용되는 것은?

  1. 실린더 게이지
  2. 다이얼게이지
  3. 투영기
  4. 나사 마이크로미터
(정답률: 72%)
  • 다이얼게이지는 지침의 회전을 이용하여 미세한 변위를 측정하므로, 축의 흔들림, 평행도 측정 및 중심내기 작업에 최적화된 측정기입니다.
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27. 실린더 내의 분산가스가 누설되지 않거나 물, 먼지의 침입을 막아주는 윤활작용의 형태는?

  1. 밀봉작용
  2. 방청작용
  3. 감마작용
  4. 응력분산작용
(정답률: 69%)
  • 밀봉작용은 가스나 오일의 누설을 방지하고 외부의 먼지나 수분 침입을 차단하여 기밀을 유지하는 윤활의 핵심 기능입니다.
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28. 일정한 재고량을 정해놓고 사용한 만큼을 발주시키는 예비품 발주방식은?

  1. 정량발주방식
  2. 정기발주방식
  3. 사용고발주방식
  4. 2궤법방식
(정답률: 58%)
  • 사용고발주방식은 정해진 재고량을 유지하면서, 사용한 양만큼을 즉시 보충하도록 발주하는 방식입니다.
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29. 블록게이지 00급의 용도는?

  1. 측정기구류의 정밀도 점검
  2. 검사용 게이지류의 정밀도 검사
  3. 공작용 게이지류의 정밀도 검사
  4. 표준용 블록게이지의 정밀도 검사
(정답률: 50%)
  • 블록게이지 00급은 가장 높은 정밀도를 가진 등급으로, 다른 표준용 블록게이지의 정밀도를 검사하는 기준물로 사용됩니다.
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30. 진동제어를 위한 댐핑 재료에 대한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 구조물에 완전히 부착해야한다.
  2. 점성탄성인 재료는 사용하지 않는다.
  3. 열을 잘 발산해야 한다.
  4. 구조물이 진동할 때 현저한 변형을 받을 수 있는 곳에 설치한다.
(정답률: 34%)
  • 진동 에너지를 흡수하여 열에너지로 변환시키기 위해서는 점성(Viscosity)과 탄성(Elasticity)을 동시에 가진 점성탄성 재료를 사용하는 것이 필수적입니다.
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31. 설비진단 기술의 필요성 중 연결이 잘못된 것은?

  1. 설비 측면→ 데이타에 의한 신뢰성
  2. 조업 측면→ Claim 방지
  3. 정비계획 측면→ 고장의 미연방지
  4. 설비관리 측면→ 정수적
(정답률: 51%)
  • 설비관리 측면에서의 설비진단은 고정된 수치(정수적)가 아니라, 상태의 변화를 지속적으로 관찰하는 동적 관리 체계가 필요합니다.
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32. 소음 투과율의 정의로 알맞은 것은?

  1. 투과된 에너지 / 입사에너지
  2. 10 log(입사에너지 / 투과된 에너지)
  3. 입사에너지 / 투과된 에너지
  4. 10 log(투과된 에너지 / 입사에너지)
(정답률: 48%)
  • 소음 투과율은 입사된 에너지에 대해 투과되어 나간 에너지의 비율로 정의합니다.

    오답 노트
    10 log 형태의 식은 투과 손실(Transmission Loss)을 계산할 때 사용합니다.
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33. 신뢰성과 보전성을 함께 고려한 광의의 신뢰성의 척도로서 어느 특정 순간에 기능을 유지하고 있는 확률은?

  1. 보전성
  2. 유용성
  3. 생산성
  4. 신뢰성
(정답률: 63%)
  • 신뢰성(Reliability)과 보전성(Maintainability)을 모두 포함하여, 시스템이 필요한 시점에 기능을 수행할 수 있는 확률을 유용성(Availability)이라고 합니다.
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34. 볼트너트의 이완 방지 방법이 아닌 것은?

  1. 홈달림 너트 분할핀 고정에 의한 방법
  2. 절삭너트에 의한 방법
  3. 로크너트에 의한 방법
  4. 볼트를 잘라 넓히는 방법
(정답률: 63%)
  • 볼트와 너트의 풀림을 방지하기 위해 홈달림 너트와 분할핀을 사용하거나, 절삭너트 또는 로크너트를 사용하여 물리적으로 고정합니다. 볼트를 잘라 넓히는 방법은 일반적인 볼트너트의 이완 방지 표준 방법이 아닙니다.
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35. 어느 송풍기가 900rpm으로 운전될 때에 풍량 14m3/min 를 낸다. 이 송풍기를 1400rpm으로 운전한다면 풍량은 몇 m3/min 인가?

  1. 19.8
  2. 21.8
  3. 35.2
  4. 42.2
(정답률: 58%)
  • 송풍기의 풍량은 회전속도에 정비례한다는 송풍기의 상사법칙을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_2 = Q_1 \times \frac{N_2}{N_1}$
    ② [숫자 대입] $Q_2 = 14 \times \frac{1400}{900}$
    ③ [최종 결과] $Q_2 = 21.8$
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36. 베어링의 열박음 장착시 베어링 재료의 경도가 저하되는 가열한계 온도는 몇 도(° )인가?

  1. 30
  2. 60
  3. 90
  4. 130
(정답률: 66%)
  • 베어링을 열박음할 때 과도하게 가열하면 금속 조직의 변화로 인해 경도가 저하되어 수명이 단축됩니다. 일반적으로 베어링 재료의 경도 저하가 시작되는 가열 한계 온도는 $130^{\circ}\text{C}$입니다.
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37. 송풍기를 설치하기 전 기초 작업으로 확인되어야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 기초 치수
  2. 기초 볼트위치
  3. 조립 외형도에 의한 부품배치
  4. 베어링 조정
(정답률: 63%)
  • 기초 작업은 기계를 설치하기 전 바닥면과 고정 위치를 잡는 단계입니다. 베어링 조정은 기계 설치 후 운전 전 단계에서 수행하는 정밀 조정 작업이므로 기초 작업에 해당하지 않습니다.
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38. 대용량 압축기의 흡입배관에 설치되는 스트레이너의 용도는?

  1. 빗물이 압축기내에 흡입되는 것을 방지한다.
  2. 고운 입자의 먼지가 압축기내에 흡입되는 것을 방지한다.
  3. 흡입 배관내에 녹이 발생하는 것을 방지한다.
  4. 종이, 나뭇잎 등의 이물질이 압축기내에 흡입되는 것을 방지한다.
(정답률: 75%)
  • 스트레이너는 배관 내의 찌꺼기를 걸러주는 필터 역할을 하며, 특히 대용량 압축기 흡입측에서는 종이나 나뭇잎 같은 큰 이물질이 기기 내부로 들어가 손상을 주는 것을 방지하기 위해 설치합니다.
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39. 축의 손상이나 파손되는 형태의 여러가지 요소 중에서 가장 많이 발생하는 고장 원인은?

  1. 자연 열화
  2. 조립, 정비불량
  3. 설계불량
  4. 불가항력
(정답률: 72%)
  • 축의 손상 및 파손 원인 중 가장 빈번하게 발생하는 것은 잘못된 정렬(Misalignment)이나 체결 오류 등 조립 및 정비불량에 의한 경우입니다.
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40. 1kHz이상의 고주파를 발생시키는 것은?

  1. 언밸런스에 의한 진동
  2. 미스 얼라인먼트에 의한 진동
  3. 오일휩에 의한 진동
  4. 구름베어링의 흠에 의한 진동
(정답률: 32%)
  • 구름베어링의 흠(결함)에 의한 진동은 베어링 요소의 손상 부위가 회전하며 반복적으로 충격을 주기 때문에 $1\text{kHz}$이상의 매우 높은 고주파 성분을 발생시키는 특징이 있습니다.
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3과목: 공업계측 및 전기전자제어

41. PN접합 다이오드의 순방향 바이어스 전압의 설명 중 잘못된 것은?

  1. 전위장벽이 높아진다
  2. 공핍층이 좁아진다
  3. P형 쪽에 (+)단자를 접속한다
  4. 정공이나 전자는 접합면을 빠져나가 이동한다
(정답률: 38%)
  • PN접합 다이오드에 순방향 바이어스를 걸면 P형에 (+), N형에 (-) 단자를 접속하여 전위장벽이 낮아지며, 이로 인해 공핍층이 좁아져 전류가 흐르게 됩니다.

    오답 노트
    전위장벽이 높아진다: 역방향 바이어스 시 발생하는 현상입니다.
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42. 면적식 유량계의 설치요령 설명 중 틀린 것은?

  1. 수직으로 설치한다.
  2. 하류측에는 역지밸브를 설치한다.
  3. 가로,세로 응력이 걸리지 않도록 한다.
  4. 유체의 유입방향은 상부에서 하부방향으로 한다.
(정답률: 58%)
  • 면적식 유량계는 기포나 이물질이 쌓이는 것을 방지하기 위해 수직으로 설치하며, 유체의 유입 방향은 하부에서 상부 방향으로 하여 유체가 아래에서 위로 흐르도록 설치해야 합니다.
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43. 회전하고 있는 전동기를 역회전 되도록 접속을 변경하면 급정지한다. 압연기의 급정지용으로 이용되는 제동방식은?

  1. 플러깅제동
  2. 회생제동
  3. 다이나믹제동
  4. 와류제동
(정답률: 59%)
  • 전동기의 회전 방향과 반대 방향으로 전원을 인가하여 급격히 제동시키는 방식을 플러깅(Plugging) 제동 또는 역전 제동이라고 하며, 압연기 등 급정지가 필요한 설비에 사용됩니다.
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44. 다음 중 전류계의 측정 범위를 확대하기 위하여 쓰이는 저항을 무엇이라 하는가?

  1. 분류기
  2. 변압기
  3. 배율기
  4. 변성기
(정답률: 37%)
  • 전류계의 측정 범위를 확대하기 위해서는 측정하려는 전류의 대부분을 우회시켜 전류계에 흐르는 전류를 제한해야 하며, 이를 위해 전류계와 병렬로 연결하는 저항을 분류기라고 합니다.

    오답 노트
    배율기: 전압계의 측정 범위를 확대하기 위해 직렬로 연결하는 저항입니다.
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45. 균일한 평등 자장에 임의의 각을 이루며 진입한 전자는 어떤 운동을 하는가?

  1. 직선운동
  2. 나선운동
  3. 타원운동
  4. 포물선운동
(정답률: 44%)
  • 전자가 균일한 자기장에 수직으로 진입하면 원운동을 하지만, 임의의 각도로 진입하면 자기장에 수직인 성분은 원운동을 하고 평행한 성분은 등속 직선운동을 하여 결과적으로 나선운동을 하게 됩니다.
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46. 그림에 표시된 회로의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 셋 우선 회로이다.
  2. 래칭(latching)회로 라고도 한다.
  3. 메모리회로 일종이다.
  4. 논리식은 이다.
(정답률: 39%)
  • 제시된 회로 는 자기유지 회로로, 한 번 동작하면 입력이 없어도 상태를 유지하는 래칭(latching) 회로이자 메모리 회로의 일종입니다.

    오답 노트
    셋 우선 회로이다: 해당 회로는 셋(Set) 우선이 아니라 리셋(Reset) 우선 회로입니다.
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47. 함수f(t)의 라플라스 변환은 어떤 식으로 정의 되는가?

(정답률: 53%)
  • 라플라스 변환은 시간 영역의 함수 $f(t)$를 복소 주파수 영역 $s$로 변환하는 것으로, $0$부터 $\infty$까지의 적분 형태로 정의됩니다.
    $$\int_{0}^{\infty} f(t) e^{-st} dt$$
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48. 다음 중에서 점도의 단위는?

  1. A/V
  2. N/m2
  3. P(poise)
  4. V/m
(정답률: 56%)
  • 점도는 유체의 흐름에 대한 저항력을 나타내는 물리량으로, 단위는 P(poise)를 사용합니다.

    오답 노트
    N/m$^{2}$: 압력의 단위
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49. 변압기는 어떤 원리를 이용하는가?

  1. 옴의 법칙
  2. 공진 현상
  3. 전자유도작용
  4. 주울의 법칙
(정답률: 47%)
  • 변압기는 1차 코일에 흐르는 전류에 의해 발생한 자기장이 2차 코일을 통과하며 전압을 유도하는 전자유도작용 원리를 이용하여 전압을 변환합니다.
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50. 다음의 검출기 중 온도의 검출에 적합한 것은?

  1. 포토 다이오드
  2. 서어미스터
  3. 바리스터
  4. 차동변압기
(정답률: 74%)
  • 서어미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 민감하게 변하는 반도체 소자로, 온도 검출 및 제어 회로에 가장 적합합니다.

    오답 노트
    포토 다이오드: 빛 검출
    바리스터: 과전압 보호
    차동변압기: 변위 검출
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51. "차동 증폭기는 보통 연산증폭기(op-amp)의 ( )으로 사용된다." ( )안에 알맞는 것은?

  1. 입력단
  2. 출력단
  3. 접지단
  4. 전원단
(정답률: 40%)
  • 차동 증폭기는 두 입력 단자의 전압 차이를 증폭하는 특성을 가지고 있어, 연산증폭기(op-amp)의 가장 앞부분인 입력단에 배치되어 신호를 처리합니다.
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52. 적분 요소의 전달함수는?

  1. TS
  4. K
(정답률: 59%)
  • 제어공학에서 적분 요소는 입력 신호를 시간에 대해 적분하는 특성을 가지며, 라플라스 변환을 통한 전달함수는 다음과 같습니다.
    $$\frac{1}{Ts}$$
    따라서 정답은 입니다.
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53. 다음 중에서 면적식 유량계의 특징에 해당되는 것은?

  1. 점도가 높은 액체나 점도 변화가 큰 액체의 측정에 적당하다.
  2. 패러데이의 전자 유도 법칙을 이용한다.
  3. 기체, 액체 어느 것도 측정할 수 있고 압력 손실이 적으며 부식성 유체도 측정 가능하다.
  4. 0점이 안정하다.
(정답률: 35%)
  • 면적식 유량계는 가변 면적을 이용하여 유량을 측정하므로 기체와 액체 모두 측정 가능하며, 구조가 단순하여 압력 손실이 적고 부식성 유체 측정에도 적합한 특징이 있습니다.
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54. 측정량을 기준량에 평형시켜 계측기의 지시가 0 위치에 나타날 때 기준량의 크기로 측정량을 구하는 방식은?

  1. 영위법
  2. 편위법
  3. 치환법
  4. 보상법
(정답률: 60%)
  • 측정하려는 양과 크기가 같은 기준량을 인위적으로 만들어 평형을 이루게 함으로써, 지시계가 0을 가리킬 때의 기준량 값으로 측정값을 결정하는 방식을 영위법이라고 합니다.
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55. 전기기기의 분류에서 회전기에 속하는 것은?

  1. 정류기
  2. 직류변환기
  3. 유도기
  4. 인버터
(정답률: 26%)
  • 전기기기는 크게 정지기와 회전기로 나뉘며, 유도기는 전자기 유도 현상을 이용하여 회전력을 얻는 대표적인 회전기입니다.

    오답 노트
    정류기, 직류변환기, 인버터: 전력 변환을 수행하는 정지기
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56. 여러 개의 데이터 입력 중에서 한 번에 1개 입력 데이터만 출력단에 나타나는 조합 논리회로는?

  1. 인코더
  2. 멀티 플렉서
  3. 디멀티 플렉서
  4. 코드 변환기
(정답률: 48%)
  • 여러 개의 입력 데이터 중 선택 입력에 의해 단 하나만을 선택하여 출력단으로 보내는 회로를 멀티플렉서(MUX)라고 합니다.
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57. 직류 전동기에서 정류자와 접촉해서 전기자 권선과 외부 회로를 연결하여 주는 것은?

  1. 계자
  2. 전기자
  3. 브러시
  4. 계자철심
(정답률: 60%)
  • 브러시는 회전하는 정류자와 접촉하여 외부 회로로부터 공급되는 전류를 전기자 권선으로 전달하거나, 반대로 생성된 전류를 외부로 인출하는 전극 역할을 수행합니다.
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58. 8421 코드에서 각 비트를 D, C, B, A라고 할 때 10진수 5를 나타낸 것은? (단, D=MSB, A=LSB이다.)

  1. A=1, B=0, C=1, D=0
  2. A=1, B=1, C=0, D=0
  3. A=0, B=0, C=1, D=1
  4. A=0, B=1, C=0, D=1
(정답률: 46%)
  • 8421 BCD 코드는 각 자릿수의 가중치가 $8, 4, 2, 1$인 2진법 체계입니다. 10진수 $5$를 만들기 위해서는 가중치 $4$와 $1$의 합이 필요합니다.
    ① [기본 공식] $5 = (D \times 8) + (C \times 4) + (B \times 2) + (A \times 1)$
    ② [숫자 대입] $5 = (0 \times 8) + (1 \times 4) + (0 \times 2) + (1 \times 1)$
    ③ [최종 결과] $D=0, C=1, B=0, A=1$
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59. 다음 중 열전대 조합으로 많이 사용하지 않는 것은?

  1. 백금로듐 - 백금
  2. 크로멜 - 알루멜
  3. 철 - 콘스탄탄
  4. 구리 - 알루멜
(정답률: 60%)
  • 열전대는 서로 다른 두 금속의 제베크 효과를 이용하며, 일반적으로 백금-백금로듐, 크로멜-알루멜, 철-콘스탄탄 조합이 표준적으로 사용됩니다. 구리-알루멜 조합은 일반적인 산업용 열전대 조합으로 많이 사용되지 않습니다.
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60. 다음 중 응답속도가 빠르고 안정도가 가장 좋은 동작은?

  1. 온 오프동작
  2. 비례 미분동작
  3. 비례 적분동작
  4. 비례 적분 미분동작
(정답률: 39%)
  • 비례(P), 적분(I), 미분(D) 동작이 모두 포함된 PID 제어는 비례 동작의 빠른 응답성, 적분 동작의 잔류 편차 제거, 미분 동작의 오버슈트 억제 및 안정도 향상이라는 장점을 모두 갖춘 가장 이상적인 제어 방식입니다.
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4과목: 기계정비 일반

61. 다음 중 절삭성이 우수하고 가벼우며, Al합금용, 구상흑연주철 첨가제 및 사진용 프래시 등의 용도로 사용되는 것은?

  1. Mg
  2. Ni
  3. Zn
  4. Sn
(정답률: 40%)
  • 마그네슘($\text{Mg}$)은 실용 금속 중 가장 가벼우며 절삭성이 우수합니다. 주로 알루미늄 합금의 첨가제, 구상흑연주철의 접종제, 사진용 플래시 등으로 사용됩니다.
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62. 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: 53%)
  • 니들 롤러 베어링은 지름이 $2\sim5\text{ mm}$ 정도로 매우 작고 길이가 긴 바늘 모양의 롤러를 사용하며, 공간 절약을 위해 보통 리테이너가 없는 구조를 가집니다.
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63. 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: 36%)
  • 순철의 $A_2$ 변태는 약 $768^{\circ}C$에서 발생하는 자기 변태점으로, 결정 구조의 변화 없이 자성만이 강자성에서 상자성으로 변하는 큐리점입니다.

    오답 노트
    동소 변태점: 결정 구조 자체가 변하는 $A_1, A_3, A_4$ 변태를 의미함
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64. 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: 41%)
  • 펄라이트는 탄소 함유량 $0.86\%$의 오스테나이트($\gamma$ 고용체)가 $723^{\circ}C$에서 페라이트와 시멘타이트로 분열하여 형성된 층상 구조의 공석조직입니다.

    오답 노트
    시멘타이트: 탄소 $6.68\%$의 금속간 화합물
    레데부라이트: $1.7\%$ 탄소의 공정조직
    오스테나이트: $1.7\%$까지 탄소가 고용된 고용체
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65. 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: 34%)
  • 기어의 바깥지름은 모듈과 잇수에 2를 더한 값의 곱으로 계산합니다.
    $$D_o = m(Z + 2)$$
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66. 다음 중 미터 나사의 설명에 맞는 것은?

  1. 나사산 각이 55° 이다.
  2. 나사의 크기는 유효지름으로 표시한다.
  3. 나사의 지름과 피치를 ㎜로 표시한다.
  4. 미국, 영국, 캐나다 3국에 의하여 정해진 규격이다.
(정답률: 52%)
  • 미터 나사는 국제 표준 규격으로, 나사의 지름과 피치를 mm 단위로 표시하는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    나사산 각이 55° 이다: 유니파이 나사 기준
    나사의 크기는 유효지름으로 표시한다: 외경으로 표시
    미국, 영국, 캐나다 3국 규격이다: 유니파이 나사 기준
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67. 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: 29%)
  • 베어링의 기본부하용량은 수명 시간, 회전수, 하중계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = P \times ( \frac{L_{10} \times 60 \times n}{10^6} )^{1/3}$
    ② [숫자 대입] $C = 110 \times 1.5 \times ( \frac{60000 \times 60 \times 300}{10^6} )^{1/3}$
    ③ [최종 결과] $C = 1693$
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68. 다음 축의 종류 중 작용 하중에 의한 분류에 속하는 스핀들(spindle)에 대한 설명으로 가장 올바른 것은?

  1. 주로 휨 하중을 받는 긴 회전축이다.
  2. 주로 비틀림하중을 받으며 길이가 짧고 치수가 정밀한 회전축이다.
  3. 철도 차량의 차축과 같이 그 자체가 회전하는 회전축을 말한다.
  4. 휨과 비틀림 하중을 동시에 받는 회전축으로 주로 동력 전달에 사용된다.
(정답률: 34%)
  • 스핀들은 주로 비틀림 하중을 받으며, 길이가 짧고 정밀도가 매우 높은 회전축을 의미합니다.

    오답 노트
    휨 하중을 받는 긴 축은 샤프트, 차축은 액슬, 휨과 비틀림을 동시에 받는 동력 전달축은 일반적인 회전축(Shaft)에 해당합니다.
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69. 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: 32%)
  • 초소성 변형이 일어나기 위해서는 결정립계의 미끄럼이 활발해야 하며, 모상입계가 인장 분리되지 않고 결합력을 유지해야 합니다.

    오답 노트
    미세 입자, 등축 결정립, 큰 경사각 입계는 초소성을 얻기 위한 필수 조직 조건입니다.
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70. 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: 71%)
  • 형상기억 효과는 소성 변형된 재료가 특정 온도 이상으로 가열되었을 때 원래의 기억된 모양으로 복원되는 성질을 말합니다.
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71. 다음 중 표면처리에 속하지 않는 열처리는?

  1. 연질화
  2. 고주파 담금
  3. 가스침탄
  4. 심랭처리
(정답률: 38%)
  • 심랭처리는 금속 조직을 안정화시키거나 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시키기 위해 극저온으로 냉각하는 전체 열처리 공정입니다.

    오답 노트
    연질화, 고주파 담금, 가스침탄: 표면의 경도를 높이거나 성질을 변화시키는 표면경화 처리법입니다.
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72. 스프링 상수 6㎏f/㎝인 코일 스프링에 30㎏f의 하중을 걸면 처짐은 얼마가 되는가?

  1. 60㎜
  2. 50㎜
  3. 40㎜
  4. 30㎜
(정답률: 53%)
  • 스프링의 처짐량은 하중을 스프링 상수로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{W}{k}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{30}{6}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 5 \text{ cm} = 50 \text{ mm}$
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73. 맞대기 용접이음에서 하중을 W, 용접부의 길이를 ℓ , 판두께를 t라 할 때 용접부의 인장응력을 계산하는 식은?

(정답률: 43%)
  • 맞대기 용접이음에서 인장응력은 가해진 하중을 용접부의 단면적(길이 $\ell \times$ 두께 $t$)으로 나눈 값입니다.
    $$\sigma = \frac{W}{t \ell}$$
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74. 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: 28%)
  • 유량은 단면적과 평균속도의 곱으로 계산됩니다. 관의 안지름을 구하기 위해 유량 공식을 변형하여 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v = \frac{\pi d^{2}}{4} \times v$
    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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75. 12 ㎧의 속도로 전달마력 48 PS를 전달하는 평벨트의 이완측 장력으로 옳은 것은? (단, 긴장측의 장력은 이완측 장력의 3배이고, 원심력은 무시한다.)

  1. 100㎏f
  2. 150㎏f
  3. 200㎏f
  4. 250㎏f
(정답률: 43%)
  • 전달마력 공식을 이용하여 긴장측과 이완측 장력의 차이를 구한 뒤, 주어진 장력 비율을 적용해 이완측 장력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{(T_1 - T_2) v}{75}$
    ② [숫자 대입] $48 = \frac{(3T_2 - T_2) \times 12}{75}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 150$
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76. 알루미늄이 공업재료로 사용되는 특성이 아닌 것은?

  1. 무게가 가볍다.
  2. 열전도도가 우수하다.
  3. 강도가 작다.
  4. 소성가공성이 우수하다.
(정답률: 58%)
  • 알루미늄은 비강도가 커서 무게 대비 강도가 우수하며, 가볍고 열전도도와 소성가공성이 뛰어난 재료입니다. 따라서 강도가 작다는 설명은 공업재료로서의 특성(장점)으로 보기 어렵습니다.
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77. 9600 ㎏fㆍcm 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/㎝2이다.)

  1. 40 ㎜
  2. 50 ㎜
  3. 5.0 ㎜
  4. 4.0 ㎜
(정답률: 33%)
  • 축의 토크를 전달하는 키의 전단 응력 공식을 이용하여 필요한 키의 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{T}{\tau D b}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{9600}{800 \times 2.5 \times 1.2}$
    ③ [최종 결과] $L = 4$ (단위 $\text{cm}$이므로 $40\text{mm}$)
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78. 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: 29%)
  • 브리넬 경도는 압입 하중을 압입된 구형 볼이 만드는 표면적의 넓이로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $HB = \frac{2P}{\pi D (D - 2h)}$
    ② [숫자 대입] $HB = \frac{2 \times 471}{\pi \times 2 \times (2 - 2 \times 0.5)}$
    ③ [최종 결과] $HB = 150$
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79. 순철(α 철)의 격자구조는?

  1. 면심입방격자
  2. 면심정방격자
  3. 체심입방격자
  4. 조밀육방격자
(정답률: 37%)
  • 순철($\alpha$ 철)은 상온에서 원자가 입방체의 각 꼭짓점과 중심에 위치하는 체심입방격자(BCC) 구조를 가집니다.
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80. 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: 51%)
  • 탄소강을 $0 \sim 500^{\circ}\text{C}$ 범위에서 가열했을 때, $200 \sim 300^{\circ}\text{C}$ 부근에서 충격값이 급격히 낮아져 취성이 강해지는 현상을 청열 취성이라고 합니다.
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