설비보전산업기사 필기 기출문제복원 (2004-08-08)

설비보전산업기사 2004-08-08 필기 기출문제 해설

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설비보전산업기사
(2004-08-08 기출문제)

목록

1과목: 공유압 및 자동화시스템

1. 다음 기호의 명칭으로 옳은 것은?

  1. 냉각기
  2. 가열기
  3. 온도 조절기
  4. 압력 계측기
(정답률: 80%)
  • 제시된 이미지 는 마름모꼴 내부에 화살표가 중심을 향해 모이는 형태로, 이는 공정 제어 계통도에서 가열기를 나타내는 기호입니다.
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2. 기기, 장치의 특성, 작동 등을 기호로 표시할 때 사용하는 기본적인 선 또는 도형을 나타내는 용어는?

  1. 기호 요소
  2. 기능 요소
  3. 조작 요소
  4. 가변 요소
(정답률: 42%)
  • 기기나 장치의 특성, 작동 등을 기호로 표시할 때 사용하는 기본적인 선이나 도형을 기능 요소라고 합니다.
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3. 공압 모터의 특징으로 적합한 것은?

  1. 공기의 압축성에 의해 제어성이 뛰어나다.
  2. 과부하시 조금도 위험성이 없다.
  3. 에너지 변환 효율이 매우 높다.
  4. 배기음이 거의 없어 조용하다.
(정답률: 46%)
  • 공압 모터는 과부하가 발생하더라도 공기가 단순히 누설되거나 회전 속도가 떨어질 뿐, 전기 모터처럼 권선이 소손되는 등의 치명적인 위험이 없어 안전합니다.

    오답 노트
    공기의 압축성에 의해 제어성이 뛰어나다: 압축성 때문에 정밀한 제어가 어렵습니다.
    에너지 변환 효율이 매우 높다: 효율이 낮습니다.
    배기음이 거의 없어 조용하다: 배기 소음이 매우 큽니다.
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4. 공기 압축기는 변동하는 수요에 공급량을 맞추기 위해 압력조절이 필요하다. 조절 방법에는 여러 가지 방법이 있는데 다음 중 무부하 조절에 해당하지 않는 것은?

  1. 배기 조절
  2. 흡입량 조절
  3. 차단 조절
  4. 그립-암(grip-arm) 조절
(정답률: 40%)
  • 무부하 조절은 압축기가 계속 운전되면서 출력량만 조절하는 방식으로, 배기 조절, 차단 조절, 그립-암 조절 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    흡입량 조절: 흡입 밸브 등을 통해 공기 유입량을 직접 제어하는 방식은 부하 조절 방식에 해당합니다.
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5. 제어 시스템의 AND 논리를 잘못 표현한 것은?

(정답률: 67%)
  • AND 논리는 모든 입력이 충족되어야 출력이 발생하는 논리입니다.
    기호는 입력 중 하나만 충족되어도 출력이 발생하는 OR 논리를 나타내므로 잘못된 표현입니다.
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6. 유압 실린더 행정 중 임의의 위치에서 피스톤을 고정시킬 경우에 피스톤의 이동을 방지하는 회로를 고정 회로 (locking circuit)라 한다. 이 회로에 사용되는 밸브로 적합한 것은?

  1. 압력 시퀀스 밸브
  2. 파일럿 조작 체크 밸브
  3. 급속 배기 밸브
  4. 일방향 유량제어 밸브
(정답률: 60%)
  • 고정 회로는 유압 실린더의 피스톤을 임의의 위치에서 고정시켜 이동을 방지하는 회로이며, 이를 위해 체크 밸브의 기능을 파일럿 압력으로 제어할 수 있는 파일럿 조작 체크 밸브를 사용합니다.
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7. 다음 그림은 동조회로이다. 어떤 방식인가?

  1. 교축 방식
  2. 래크 방식
  3. 2펌프 방식
  4. 유압모터 방식
(정답률: 72%)
  • 제시된 회로도 를 보면 두 개의 펌프가 각각의 실린더를 제어하여 동조 동작을 수행하는 구조이므로 2펌프 방식입니다.
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8. 그림에서 A측에 압력 50 kg/cm2의 유압유를 매분당 12 ℓ씩 보낼 때 그 동력은?

  1. 150 kg-m/s
  2. 100 kg-m/s
  3. 50 kg-m/s
  4. 10 kg-m/s
(정답률: 45%)
  • 유압 시스템에서 펌프의 동력은 압력과 유량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = p \times Q$
    ② [숫자 대입] $P = 50 \text{ kg/cm}^2 \times 12 \text{ l/min}$
    ③ [최종 결과] $P = 100 \text{ kg-m/s}$
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9. 용량이 같은 단단 펌프 2개를 1개의 본체 내에 직렬로 연결시킨 것이며, 고압이므로 대출력이 요구되는 곳에 적합한 펌프는?

  1. 단연 베인 펌프
  2. 단단 베인 펌프
  3. 2단 베인 펌프
  4. 2연 베인 펌프
(정답률: 65%)
  • 동일한 용량의 단단 펌프 2개를 하나의 본체 내에 직렬로 연결하여 토출 압력을 높인 펌프는 2단 베인 펌프입니다. 따라서 고압과 대출력이 필요한 곳에 적합합니다.
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10. 공기압 실린더의 부착 방식이 아닌 것은?

  1. 풋트형
  2. 플랜지형
  3. 클래비스형
  4. 용접형
(정답률: 71%)
  • 공기압 실린더의 일반적인 부착 방식에는 풋트형, 플랜지형, 클래비스형 등이 있으며, 용접형은 표준적인 부착 방식에 해당하지 않습니다.
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11. 입력과 출력이 1:1 대응관계에 있는 시스템으로 일명 논리제어라고 하는 제어방식은?

  1. 조합제어
  2. 시퀀스제어
  3. 파일럿제어
  4. 시간에 따른 제어
(정답률: 45%)
  • 입력과 출력이 1:1로 대응하며 미리 정해진 순서나 조건에 따라 단계적으로 동작하는 논리제어 방식은 파일럿제어입니다.
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12. 회전체의 회전 속도를 검출할 수 있는 로터리 엔코더의 취급시 주의 사항이 아닌 것은?

  1. 떨어뜨리거나 무리한 충격을 가해서는 안된다.
  2. 체인, 타이밍 벨트 및 톱니바퀴와 결합하는 경우는 커플링을 사용하여야 한다.
  3. 커플링의 결합시 회전축간의 결합 오차(편심, 편각)는 어느 정도 있어야 한다.
  4. 엔코더 케이블의 실드(차폐)선은 0V에 접속하거나 접지시켜야 한다.
(정답률: 74%)
  • 로터리 엔코더의 정밀한 회전 속도 검출을 위해서는 회전축 간의 결합 오차(편심, 편각)를 최소화하여 정렬 상태를 정확하게 유지해야 합니다.

    오답 노트
    커플링 사용: 축 정렬 오차 및 진동 전달 방지를 위해 필수적임
    실드선 접지: 전기적 노이즈 제거를 위해 0V 또는 접지 접속이 필요함
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13. 2종류의 금속선의 한 끝을 접합하면 개방된 따른 끝에는 접합부와의 온도차이에 따라 기전력이 발생하는 원리를 이용하여 온도를 측정하는 센서는 어느 것인가?

  1. 열전대
  2. 서미스터
  3. 측온저항체
  4. 탄성 표면파 온도센서
(정답률: 52%)
  • 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하고 양 끝단에 온도차를 주었을 때 기전력이 발생하는 제베크 효과(Seebeck effect)를 이용한 온도 센서는 열전대입니다.
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14. 전기 시스템에서 전동기 저속회전의 원인이 되는 것은?

  1. 권선의 접지
  2. 과부하
  3. 단상운전
  4. 퓨즈의 단락
(정답률: 39%)
  • 전동기에 과부하가 걸리면 부하 토크가 증가하여 회전 속도가 감소하게 되며, 이는 전류 증가와 함께 저속 회전의 직접적인 원인이 됩니다.
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15. 다음 그림의 회로명칭은?

  1. 미터 - 인 회로
  2. 미터 - 아웃 회로
  3. 블리드 - 오픈 회로
  4. 블리드 - 온 회로
(정답률: 74%)
  • 제시된 회로도 는 유량 제어 밸브가 액추에이터의 입구 측에 설치되어 실린더로 들어가는 유량을 조절하는 미터-인 회로의 전형적인 구성입니다.
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16. 다음 중 온도 센서가 아닌 것은?

  1. 열전쌍(Thermocouple)
  2. 서미스터(Thermistor)
  3. 측온 저항체
  4. 홀 소자
(정답률: 83%)
  • 홀 소자는 자기장의 세기를 전압으로 변환하는 자기 센서입니다.

    오답 노트
    열전쌍, 서미스터, 측온 저항체: 온도를 측정하는 대표적인 온도 센서
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17. 산업용 로봇의 관절 기구 같은 부분에 주로 사용되고 있는 모터는?

  1. DC 모터
  2. AC 모터
  3. 스테핑 모터
  4. 리니어 모터
(정답률: 47%)
  • 펄스 신호에 따라 일정한 각도만큼 회전하여 정밀한 위치 제어가 가능하므로, 산업용 로봇의 관절 기구에는 스테핑 모터가 주로 사용됩니다.
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18. 메모리 기능이 없고 여러 입· 출력 요소가 있을 때는 논리적인 해결을 위해 부울 대수가 이용되므로 논리제어라고도 하는 것은?

  1. 메모리 제어
  2. 파일럿 제어
  3. 시퀀스 제어
  4. 시간종속 시퀀스 제어
(정답률: 66%)
  • 메모리 기능 없이 여러 입출력 요소의 논리적 해결을 위해 부울 대수를 이용하는 제어 방식은 파일럿 제어이며, 이를 논리제어라고도 합니다.
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19. 전 단계의 작업완료 여부를 리밋 스위치 또는 센서를 이용하여 확인한 후 다음 단계의 작업을 수행하는 것으로서 공장 자동화에 가장 많이 이용되는 제어방법은?

  1. 메모리 제어
  2. 시퀀스 제어
  3. 파일럿 제어
  4. 시간에 따른 제어
(정답률: 79%)
  • 정해진 순서에 따라 단계적으로 제어하는 방식으로, 리밋 스위치나 센서로 전 단계의 완료를 확인한 후 다음 단계로 넘어가는 공장 자동화의 핵심 제어 방법은 시퀀스 제어입니다.
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20. 스테핑 전동기는 1개의 펄스를 부여하면 정해진 각도만큼 회전하며 이 각도를 스텝각이라 한다. 다음 그림과 같이 극수가 8, 회전자의 치수가 6인 4상 스테핑 전동기의 스텝각은 얼마인가?

  1. 10°
  2. 15°
  3. 20°
  4. 25°
(정답률: 63%)
  • 스테핑 전동기의 스텝각은 한 펄스당 회전하는 각도로, 상수와 회전자 치수(극수)를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{360}{m \times N}$ (여기서 $m$은 상수, $N$은 회전자 치수)
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{360}{4 \times 6}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 15^{\circ}$
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2과목: 설비진단관리 및 기계정비

21. 구조물의 공진을 피하기 위하여 고유진동수를 낮추고자 할 때 올바른 방법은?

  1. 구조물의 강성을 작게 하고 질량을 크게 한다.
  2. 구조물의 강성을 크게 하고 질량을 줄인다.
  3. 구조물의 강성과 질량을 줄인다.
  4. 구조물의 강성과 질량을 최대한 크게 한다.
(정답률: 47%)
  • 구조물의 고유진동수는 강성($k$)의 제곱근에 비례하고 질량($m$)의 제곱근에 반비례합니다. 따라서 고유진동수를 낮추려면 강성을 작게 하여 분자를 줄이고, 질량을 크게 하여 분모를 키워야 합니다.
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22. 실효값은 피크값의 몇 배인가?

(정답률: 68%)
  • 정현파 교류에서 실효값은 최대값(피크값)을 $\sqrt{2}$로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $V_{rms} = \frac{V_{peak}}{\sqrt{2}}$
    ② [숫자 대입] $V_{rms} = V_{peak} \times \frac{1}{\sqrt{2}}$
    ③ [최종 결과]
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23. 회전기계장치에서 회전수와 동일한 주파수가 검출되었을 때 진동을 발생시키는 주 원인은?

  1. 언밸런스
  2. 풀림
  3. 오일 휩
  4. 케비테이션
(정답률: 56%)
  • 회전기계에서 회전수와 동일한 주파수(1배 성분)의 진동이 발생하는 가장 대표적인 원인은 회전체의 질량 중심이 회전 중심축에서 벗어나 발생하는 언밸런스 때문입니다.
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24. 라인별 배치라고도하며 공정에 따라 필요한 기계가 배치되고 대량생산에 적합한 설비배치는?

  1. 기능별 배치
  2. 제품별 배치
  3. 제품 고정형 배치
  4. 혼합별 배치
(정답률: 69%)
  • 제품별 배치는 공정 순서에 따라 기계를 배치하는 라인별 배치 방식으로, 표준화된 제품을 대량으로 생산하는 데 가장 적합한 설비배치 방식입니다.
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25. 공장의 보전요원을 각 제조부문의 감독자 밑에 배치하는 보전 방식은?

  1. 집중보전(central maintenance)
  2. 지역보전(area maintenance)
  3. 부분보전(departmental maintenance)
  4. 절충보전(combination maintenance)
(정답률: 54%)
  • 보전요원을 각 제조부문의 감독자 밑에 배치하여 해당 부문의 설비를 전담하여 관리하게 하는 방식은 부분보전(departmental maintenance)입니다.
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26. 전기절연유에 속하지 않는 것은?

  1. 돈유
  2. 합성유
  3. 알킬벤젠유
  4. 광유
(정답률: 49%)
  • 전기절연유는 전기적 절연 성능이 우수한 광유, 합성유, 알킬벤젠유 등이 사용되며, 돼지기름인 돈유는 절연유로 사용되지 않습니다.
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27. 마이크로미터를 사용할 때 일반적인 주의사항에 해당되지 않는 것은?

  1. 최소측정값, 측정범위를 고려하여 선택할 것
  2. 사용전에 반드시 영점 조정을 할 것
  3. 보관시 앤빌과 스핀들의 양 측정면을 밀착시킬 것
  4. 온도에 의한 오차에 주의할 것
(정답률: 57%)
  • 마이크로미터 보관 시 앤빌과 스핀들의 측정면을 완전히 밀착시키면 온도 변화에 따른 팽창으로 인해 측정면이 손상되거나 변형될 수 있으므로 약간 띄워서 보관해야 합니다.
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28. 볼트와 너트의 풀림 방지법으로 알맞은 것은?

  1. 캡 너트를 사용한다.
  2. 로크 너트를 사용한다.
  3. 볼트를 볼트 구멍에 억지끼움한다.
  4. 볼트의 규격보다 작은 너트를 사용한다.
(정답률: 70%)
  • 볼트와 너트의 풀림을 방지하기 위해서는 마찰력을 높이거나 기계적으로 고정하는 로크 너트를 사용하는 것이 가장 적절합니다.
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29. 베어링을 열박음 할 때의 적절한 온도는?

  1. 50℃
  2. 100℃
  3. 150℃
  4. 200℃
(정답률: 68%)
  • 베어링의 열박음 시, 베어링의 변형이나 재질 변화를 방지하면서 적절한 팽창을 유도하기 위한 일반적인 가열 온도는 $100\text{℃}$입니다.
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30. 정비계획 수립시 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 생산계획 확인
  2. 설비능력 파악
  3. 제품성분 분석
  4. 수리요원
(정답률: 62%)
  • 정비계획은 설비의 가동 상태를 최적으로 유지하기 위해 생산 계획, 설비 능력, 인적 자원(수리요원) 등을 고려하여 수립합니다.
    제품성분 분석은 품질 관리나 공정 설계 단계의 고려 사항이며, 설비의 정비 계획 수립과는 직접적인 관련이 없습니다.
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31. 송풍기 축의 온도상승에 의한 신장에 대한 대책은?

  1. 전동기측이 신장되도록 한다.
  2. 반전동기측이 신장되도록 한다.
  3. 양쪽이 모두 신장되도록 한다.
  4. 신장되지 못하도록 제한한다.
(정답률: 38%)
  • 송풍기 축이 온도 상승으로 인해 신장될 때, 신장 방향을 반전동기측으로 설정해야 축의 변형이나 진동을 방지하고 설비의 안정성을 확보할 수 있습니다.
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32. 설비보전조직의 기본형 중 부분보전의 장점에 해당하는 것은?

  1. 생산계획을 우선하여 보전작업이 무시될 수 있다.
  2. 보전작업의 계획이 생산할당에 따라 책임을 져야 할 관리자에 의해 세워진다.
  3. 공장의 보전책임이 분할된다.
  4. 고장시 충분한 보전요원을 동원할 수 있다.
(정답률: 32%)
  • 부분보전은 생산 부서 내에 보전 인원을 배치하는 조직 형태로, 생산 계획과 보전 계획을 일치시키기 유리합니다.
    따라서 보전작업의 계획이 생산할당에 따라 책임을 져야 할 관리자에 의해 세워진다는 점이 핵심 장점입니다.

    오답 노트
    생산계획을 우선하여 보전작업이 무시될 수 있다: 부분보전의 단점입니다.
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33. 고장율을 λ (t)로 하고 설비의 사용 시간을 t로 했을 때 고장율이 증가하는 것은 어느 것인가?

(정답률: 75%)
  • 고장률 $\lambda(t)$가 시간 $t$의 경과에 따라 증가한다는 것은 그래프의 기울기가 양(+)의 방향으로 우상향하는 형태를 의미합니다.
    따라서 시간이 지날수록 고장률이 높아지는 가 정답입니다.
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34. 1 m에 대하여 감도 0.05 mm의 수준기로 길이 3m의 베드의 수평도를 검사시 오른쪽으로 3눈금 움직였다면 이 때 베드의 기울기는 얼마인가?

  1. 오른쪽이 0.15 mm 높다.
  2. 왼쪽이 0.3 mm 높다.
  3. 오른쪽이 0.45 mm 높다.
  4. 왼쪽이 0.75 mm 높다.
(정답률: 56%)
  • 수준기의 감도는 단위 길이당 기울어진 높이를 의미하며, 전체 기울기는 (감도 $\times$ 움직인 눈금 수 $\times$ 측정 길이)로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = s \times n \times L$
    ② [숫자 대입] $h = 0.05 \times 3 \times 3$
    ③ [최종 결과] $h = 0.45$
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35. 상온에서 유동적인 접착성 물질로서 바른 후 일정시간 경과하면 건조되어 누설을 방지하는 가스켓은?

  1. 고무 가스켓
  2. 석면 가스켓
  3. 접착 가스켓
  4. 액상 가스켓
(정답률: 79%)
  • 상온에서 유동적인 액체 상태로 도포한 후, 시간이 지나 건조되면서 밀봉 효과를 내어 누설을 방지하는 가스켓은 액상 가스켓입니다.

    오답 노트
    고무 가스켓, 석면 가스켓: 이미 성형된 고체 형태의 가스켓입니다.
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36. 마이크로미터의 나사의 피치가 p[mm], 나사의 회전각이 α [rad]일 때, 스핀들의 이동거리 x[mm]는?

(정답률: 45%)
  • 나사가 1회전($2\pi$ rad)할 때 이동하는 거리가 피치 $p$이므로, 회전각 $\alpha$에 따른 이동거리는 전체 회전각에 대한 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $x = p \times \frac{\alpha}{2\pi}$
    ② [숫자 대입] $x = p \times \frac{\alpha}{2\pi}$
    ③ [최종 결과]
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37. 축의 중심부 구멍에 유압펌프를 접속하고 끼워 맞춤부에 높은 유압을 걸어 그 반작용에 의해서 베어링의 내륜을 빼내는 방법은?

  1. 센터링
  2. 드레인
  3. 스트레이너
  4. 오일 인젝션
(정답률: 45%)
  • 오일 인젝션은 축 중심부에 유압 펌프를 연결하여 높은 유압을 가함으로써, 그 반작용력을 이용해 베어링의 내륜을 밀어내어 분리하는 방법입니다.
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38. 설비관리의 시스템을 구성하는 기본적 요소 중 기계장치나 설비에 해당하는 것은?

  1. 투입
  2. 처리기구
  3. 관리
  4. 피드백
(정답률: 63%)
  • 설비관리 시스템의 기본 요소 중 투입된 자원을 변환하여 목적하는 결과를 만들어내는 기계장치나 설비 자체를 처리기구라고 합니다.
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39. 축이 마모되어 수리할 때 보스에 부시를 넣어야 하는 경우는?

  1. 마모부분 다시 깍기
  2. 마모부에 금속 용사하기
  3. 마모부에 살 더하기 용접하기
  4. 마모부를 잘라 맞춰 용접하기
(정답률: 62%)
  • 축의 마모된 부분을 다시 깎아내어 치수를 맞춘 후, 헐거워진 보스 부분에 부시(Bush)를 끼워 넣어 원래의 조립 공차를 회복시키는 수리 방법입니다.
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40. 진동 차단기로서 갖추어야 할 요건으로 옳은 것은?

  1. 화학적 변화에 따라 변형되어야 한다.
  2. 차단하려는 진동의 최저 주파수보다 큰 고유진동수를 가져야 한다.
  3. 온도, 습도에 견딜 수 있어야 한다.
  4. 강성은 충분히 커야 하고 하중은 고려하지 않는다.
(정답률: 58%)
  • 진동 차단기는 기계적 진동을 효과적으로 흡수하고 차단해야 하며, 설치 환경의 온도와 습도 변화에도 성능을 유지할 수 있는 내구성을 갖추어야 합니다.

    오답 노트
    고유진동수: 차단하려는 진동 주파수보다 충분히 작은 고유진동수를 가져야 공진을 피할 수 있습니다.
    강성 및 하중: 적절한 강성을 가져야 하며, 지지하는 하중을 반드시 고려하여 설계해야 합니다.
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3과목: 공업계측 및 전기전자제어

41. 직류 발전기에서 독립된 전원으로 계자권선을 여자시키는 발전기는?

  1. 직류 발전기
  2. 타여자 발전기
  3. 분권 발전기
  4. 복권 발전기
(정답률: 71%)
  • 계자 권선을 여자시키기 위해 발전기 자체의 전기 회로가 아닌, 외부의 독립된 전원을 사용하는 발전기를 타여자 발전기라고 합니다.
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42. 서로 다른 두 종류의 금속을 접합하여 온도의 차를 주면 회로내에 열기전력이 발생하는 것을 제벡효과라 한다. 제벡효과와 관련이 없는 것은?

  1. 도전률
  2. 열전쌍
  3. 구리 - 콘스탄탄
  4. 크로멜 - 알루멜
(정답률: 43%)
  • 제벡 효과는 서로 다른 두 금속의 접합점에 온도 차를 주었을 때 기전력이 발생하는 현상으로, 열전쌍의 기본 원리입니다. 크로멜-알루멜, 구리-콘스탄탄 등은 대표적인 열전쌍 조합입니다.

    오답 노트
    도전률: 물질의 전기 전도 성능을 나타내는 지표일 뿐, 제벡 효과의 직접적인 발생 원리나 구성 요소가 아닙니다.
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43. 미세한 측정 조건의 변동으로 인한 오차는?

  1. 과실오차
  2. 환경오차
  3. 개인오차
  4. 계기오차
(정답률: 53%)
  • 측정 시 온도, 습도, 기압 등 측정 조건을 둘러싼 외부 환경의 미세한 변동으로 인해 발생하는 오차를 환경오차라고 합니다.

    오답 노트
    과실오차: 측정자의 실수로 발생
    개인오차: 측정자마다 다른 습관이나 판단으로 발생
    계기오차: 계기 자체의 불완전함으로 발생
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44. 두 코일의 자체 인덕턴스를 L1, L2 결합계수를 K라 할 때 상호 인덕턴스는 어떻게 나타내는가?

(정답률: 56%)
  • 두 코일 사이의 상호 인덕턴스는 각 코일의 자체 인덕턴스의 기하평균에 결합계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M = K\sqrt{L_1 \cdot L_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$M = K\sqrt{L_1 \cdot L_2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M = K\sqrt{L_1 \cdot L_2}$$
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45. 동기 전동기에 제동권선을 설치하는 이유는?

  1. 역률조정
  2. 난조방지
  3. 손실감소
  4. 고조파 발생방지
(정답률: 28%)
  • 동기 전동기의 제동권선은 부하의 급변이나 외란 발생 시 발생하는 난조(Hunting) 현상을 억제하여 회전 속도를 빠르게 안정시키기 위해 설치합니다.
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46. 다음 사이리스터 중에서 단방향성 소자는 어느 것인가?

  1. 트라이액(TRIAC)
  2. 다이액(DIAC)
  3. SSS
  4. SCR
(정답률: 58%)
  • SCR(Silicon Controlled Rectifier)은 PNPN 구조의 4층 반도체 소자로, 애노드에서 캐소드로만 전류가 흐르는 단방향성 사이리스터입니다.

    오답 노트
    트라이액(TRIAC), 다이액(DIAC): 양방향성 소자
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47. 다음 보드선도의 이득 특성곡선은 어떤 제어기에 해당되는가?

  1. 비례제어
  2. 비례적분제어
  3. 비례미분제어
  4. 비례미분적분제어
(정답률: 34%)
  • 제시된 보드선도의 이득 특성곡선을 보면 저주파 영역에서는 일정하다가 고주파 영역에서 $20\text{dB/dec}$의 기울기로 증가하는 특성을 보입니다. 이는 미분 동작이 포함되어 고주파 성분을 증폭시키는 비례미분제어(PD 제어)의 전형적인 특징입니다.
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48. 플립 플롭회로는 다음 중 어느 회로에 해당하는가?

  1. 쌍안정 멀티 바이브레이터
  2. 비안정 멀티 바이브레이터
  3. 단안정 멀티 바이브레이터
  4. 블로킹 발진회로
(정답률: 61%)
  • 플립플롭은 두 개의 안정된 상태를 가지며, 외부 입력이 있을 때만 상태가 변하는 회로이므로 쌍안정 멀티 바이브레이터에 해당합니다.
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49. 다음 중 무효전력의 단위는?

  1. [W]
  2. [J]
  3. [Var]
  4. [VA]
(정답률: 52%)
  • 전력의 종류에 따른 단위 구분 문제입니다. 무효전력의 단위는 $\text{Var}$ (Var)를 사용합니다.

    오답 노트
    $\text{W}$: 유효전력 단위
    $\text{J}$: 에너지 단위
    $\text{VA}$: 피상전력 단위
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50. 계기상수 2400[rev/kwh]의 적산 전력계가 30초에 20회전 했을 때의 전력 [W]은?

  1. 100
  2. 200
  3. 1000
  4. 2000
(정답률: 30%)
  • 적산 전력계의 회전수와 계기상수를 이용하여 현재 전력을 구하는 문제입니다.
    ① $P = \frac{N \times 3600}{K \times t}$
    ② $P = \frac{20 \times 3600}{2400 \times 30}$
    ③ $P = 1000$
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51. 제어밸브를 밸브시트의 형태에 따라 분류한 것으로 틀린 것은?

  1. 앵글 밸브
  2. 공기압식 제어밸브
  3. 게이트 밸브
  4. 글로브 밸브
(정답률: 66%)
  • 제어밸브는 밸브 시트의 형태(구조)에 따라 앵글 밸브, 게이트 밸브, 글로브 밸브 등으로 분류합니다.
    공기압식 제어밸브는 시트의 형태가 아니라 밸브를 작동시키는 '구동원(에너지원)'에 따른 분류이므로 틀린 설명입니다.
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52. 다음 중 조작기기의 요소가 구비해야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 신뢰성이 높고 보수가 용이할 것
  2. 요소에 가해지는 반력에 대하여 동작하는 조작력이 있을 것
  3. 동작범위, 특성 및 크기가 적당할 것
  4. 움직이는 부분의 이력현상(hysterisis)이 있고 반응 속도가 빠를 것
(정답률: 60%)
  • 조작기기는 입력에 대해 정확하고 일관된 반응을 보여야 하므로, 동작의 오차나 지연을 유발하는 이력현상(hysterisis)은 최대한 작거나 없어야 합니다.

    오답 노트
    이력현상이 있고: 이력현상은 작아야 함
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53. 그림의 래더 다이어그램(ladder diagram)을 PLC 프로그램 할 때 최소의 스텝수는?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 48%)
  • 제시된 래더 다이어그램 의 논리 구조를 분석하여 최적화된 프로그램으로 변환했을 때, 필요한 최소 명령 단계(Step)를 계산하면 6스텝이 도출됩니다.
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54. PLC의 구성 중 입력(input)측에 해당되지 않는 것은？

  1. 센서(sensor)
  2. 입력 스위치
  3. 열동 과전류 계전기의 접점
  4. 벨(bell)
(정답률: 48%)
  • PLC의 입력측은 외부의 상태를 감지하여 신호를 주는 센서, 스위치, 계전기 접점 등이 해당하며, 벨(bell)은 PLC의 처리 결과에 따라 동작하는 출력 장치입니다.
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55. 다음 중 물리적, 화학적인 양을 전기적인 양으로 변환하는 방법으로서 시간 변환에 해당하는 것은?

  1. 전기저항의 온도계수를 이용하는 저항 온도계
  2. 주파수나 펄스 간격 등으로 변환하는 방법으로 원격 측정
  3. 저항 측정에 의한 고장 점의 검출
  4. 열전 온도계와 같이 전압, 전류 등으로 변환하는 것으로 열전현상, 압전현상 등
(정답률: 38%)
  • 물리량을 전기량으로 변환할 때, 측정값을 주파수나 펄스의 시간 간격으로 바꾸어 전송하는 방식이 시간 변환의 핵심 원리이며, 이는 주로 원격 측정에 사용됩니다.
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56. 다음 그림의 논리회로는?

  1. 동기식 8진 다운 카운터
  2. 비동기식 8진 다운 카운터
  3. 동기식 8진 업 카운터
  4. 비동기식 8진 업 카운터
(정답률: 35%)
  • 모든 플립플롭의 클록(Clock) 입력단이 공통으로 연결되어 동시에 동작하므로 동기식이며, 출력의 반전 형태가 다음 단의 입력으로 연결되어 값이 감소하는 방향으로 카운트하므로 동기식 8진 다운 카운터입니다.
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57. 제어량이 온도, 압력, 유량 및 액면 등과 같은 일반 공업량일 때의 제어방식을 무엇이라고 하는가?

  1. 프로그램제어
  2. 프로세스제어
  3. 시퀀스제어
  4. 추종제어
(정답률: 52%)
  • 온도, 압력, 유량, 액면과 같은 연속적인 물리량(공업량)을 제어하여 일정한 상태를 유지하거나 변화시키는 제어 방식을 프로세스제어라고 합니다.
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58. 다음 그림에서 연산 증폭기의 출력 전압은？ (단, R1 = R2 , RF = RD 이다.)

(정답률: 30%)
  • 제시된 회로는 비반전 입력단에 전압 분배 회로가 포함된 차동 증폭기 구조입니다. $R_1 = R_2$ 및 $R_F = R_D$ 조건일 때, 출력 전압 $V_{\infty}$는 두 입력 전압의 차이에 증폭률을 곱한 형태가 됩니다.
    $$\frac{R_F}{R_1}(V_2 - V_1)$$
    따라서 정답은 입니다.
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59. 프로세스 제어시스템에서 신호 전송라인에 노이즈(noise)가 발생하는 원인이 아닌 것은?

  1. 전하
  2. 중첩
  3. 정전유도
  4. 전자유도
(정답률: 41%)
  • 신호 전송라인의 노이즈는 주로 전자기적 유도 현상에 의해 발생합니다. 중첩, 정전유도, 전자유도는 대표적인 노이즈 발생 원인이지만, 단순한 전하는 노이즈의 직접적인 발생 원인으로 보지 않습니다.
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60. 750 rpm, 극수 8인 3상 동기 전동기의 주파수는 몇 Hz인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 33%)
  • 동기 전동기의 주파수, 극수, 회전 속도 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{P \times N}{120}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{8 \times 750}{120}$
    ③ [최종 결과] $f = 50$
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4과목: 기계정비 일반

61. 스프링의 탄성변형에 의해 저장되는 에너지 U 를 계산하는 식으로 잘못된 것은? (단, T = 비틀림모멘트, θ = 비틀림각(rad), k = 스프링상수, δ= 스프링변형량(mm), P = 하중(kgf))

  1. U = (1/2) Pδ
  2. U = (1/2) K δ2
  3. U =(1/2) Pδ2
  4. U = (1/2) T θ
(정답률: 42%)
  • 스프링의 탄성 에너지는 하중과 변형량의 곱의 $1/2$ 또는 스프링 상수와 변형량 제곱의 곱의 $1/2$로 계산됩니다.

    오답 노트
    U = (1/2) Pδ² : 에너지 공식에서 하중 $P$와 변형량 $\delta$의 차수가 잘못 적용되었습니다.
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62. 고속도강(high speed steel)의 기본 성분에 속하지 않는 원소는?

  1. Ni
  2. Cr
  3. W
  4. V
(정답률: 41%)
  • 고속도강의 기본 3대 성분은 텅스텐(W), 크롬(Cr), 바나듐(V)입니다. 니켈(Ni)은 기본 성분에 포함되지 않습니다.
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63. 그림과 같은 T형 용접이음에서 허용전단응력이 8 ㎏f/mm2일 때, 용접길이 L 은 얼마 정도인가?

  1. L = 50 mm
  2. L = 60 mm
  3. L = 180 mm
  4. L = 190 mm
(정답률: 37%)
  • 용접부의 전단 응력 공식을 이용하여 하중을 견디기 위한 최소 용접 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{P}{\tau \times a}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{4000}{8 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $L = 50$
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64. 모듈 m = 5, 중심거리 C = 225 mm, 속도비가 1 : 2 인 한쌍의 스퍼 기어의 잇수는 각각 몇 개인가?

  1. 35, 70
  2. 40, 80
  3. 25, 50
  4. 30, 60
(정답률: 28%)
  • 두 기어의 중심거리는 모듈과 잇수의 합에 비례하며, 속도비는 잇수의 역수비와 같습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{m(z_1 + z_2)}{2}$
    ② [숫자 대입] $225 = \frac{5(z_1 + 2z_1)}{2}$
    ③ [최종 결과] $z_1 = 30, z_2 = 60$
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65. 알루미늄(Al)합금의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 가볍고 전연성이 좋아 성형 가공이 용이하다.
  2. 우수한 전기 및 열의 양도체이다.
  3. 용융점이 1083℃로 고온가공성이 높다.
  4. 대기 중에서는 일반적으로 내식성이 양호하다.
(정답률: 54%)
  • 알루미늄 합금은 용융점이 $1083^{\circ}\text{C}$로 비교적 낮아 고온 가공성이 높다고 볼 수 없으며, 오히려 저온 성형성이 우수한 재료입니다.
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66. Fe-C 상태도에서 공정점의 자유도(degree of freedom)는 얼마인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 34%)
  • Fe-C 상태도에서 공정점은 액상과 두 개의 고상이 평형을 이루는 불변 반응 지점으로, 깁스의 자유도 법칙에 의해 온도와 조성(성분)이 모두 고정되므로 자유도는 $0$이 됩니다.
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67. 롤러 체인에서 스프로킷의 잇수 60, 체인의 피치 1 cm, 스프로킷의 회전수 100 rpm 일 때, 체인의 평균속도는?

  1. 8 m/s
  2. 16 m/s
  3. 5 m/s
  4. 1 m/s
(정답률: 25%)
  • 체인의 평균속도는 스프로킷의 잇수, 피치, 회전수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Z \times p \times N}{60}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{60 \times 0.01 \times 100}{60}$
    ③ [최종 결과] $v = 1$
    따라서 체인의 평균속도는 $1\text{ m/s}$ 입니다.
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68. 용접이음이 리벳 이음보다 우수한 점으로 해당되지 않는 것은?

  1. 이음 효율이 높다.
  2. 중량의 경감과 재료 절감이 가능하다.
  3. 대형가공기계가 필요하지 않고, 공작이 용이하다.
  4. 변형이 되지 않고, 잔류응력이 생기지 않는다.
(정답률: 46%)
  • 용접 이음은 접합부에 국부적인 고열을 가해 금속을 용융시켜 결합하는 방식이므로, 냉각 과정에서 필연적으로 변형이 발생하고 잔류응력이 생기게 됩니다.

    오답 노트
    이음 효율 높음: 용접의 장점
    중량 및 재료 절감: 용접의 장점
    공작 용이: 용접의 장점
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69. 미끄럼을 방지하기 위하여 접촉면에 치형을 붙여, 맞물림에 의하여 전동하도록 조합한 벨트는?

  1. 가죽벨트
  2. 고무벨트
  3. 강 벨 트
  4. 타이밍벨트
(정답률: 56%)
  • 타이밍벨트는 벨트 표면에 치형(이빨)이 있어 풀리와 맞물려 회전하므로, 미끄럼 없이 정확한 회전비로 동력을 전달할 수 있는 벨트입니다.
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70. 철-콘스탄탄 열전대에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. ＋측 재료는 순철이다
  2. －측 재료는 니켈 90 ％, 크롬 10 %이다
  3. 사용온도는 약 600℃ 정도이다
  4. 측정온도 범위에 따라 보정이 필요하다
(정답률: 39%)
  • 철-콘스탄탄 열전대의 $-$측 재료는 니켈 $80\%$, 크롬 $20\%$의 합금인 콘스탄탄(Constantan)을 사용합니다.

    오답 노트
    니켈 $90\%$, 크롬 $10\%$: 콘스탄탄의 표준 조성과 일치하지 않음
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71. 열간가공이 쉽고 다듬질 표면이 아름답고, 특히 용접성이 좋고 고온강도가 큰 장점이 있는 합금강은?

  1. Ni-Cr강
  2. Mn-Mo강
  3. Cr-Mo강
  4. W-Cr강
(정답률: 28%)
  • Cr-Mo강은 크롬(Cr)의 내식성과 몰리브덴(Mo)의 고온강도 및 템퍼 취성 방지 효과가 결합되어, 열간가공성과 용접성이 우수하며 고온강도가 큰 특징을 가집니다.
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72. 반복 하중을 가하여 재료의 강도를 평가하는 시험 방법은 다음 중 어느 것인가?

  1. 충격시험
  2. 인장시험
  3. 굽힘시험
  4. 피로시험
(정답률: 52%)
  • 재료에 일정한 하중이 아닌, 반복적인 하중(Cyclic Load)을 가하여 재료의 내구성과 파괴 강도를 평가하는 시험은 피로시험입니다.
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73. 고 Cr강에서 가장 주의해야할 취성은?

  1. 800℃취성
  2. 650℃취성
  3. 475℃취성
  4. 25℃취성
(정답률: 29%)
  • 고 크롬(Cr)강을 $400 \sim 500^{\circ}C$ 부근에서 가열하면 마르텐사이트 구조 내에서 $\alpha'$ 상이 석출되어 경도는 증가하지만 연성이 급격히 감소하는 $475^{\circ}C$ 취성이 발생합니다.
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74. 일반적으로 침탄에 사용되는 탄소강의 탄소함량의 범위로 가장 적합한 것은?

  1. 0.1 ∼ 0.2 %
  2. 0.5 ∼ 0.7 %
  3. 0.8 ∼ 0.9 %
  4. 1.2 ∼ 1.5 %
(정답률: 36%)
  • 침탄은 저탄소강의 표면에 탄소를 침투시켜 표면만 경화시키는 방법이므로, 바탕이 되는 강재는 탄소 함량이 매우 낮은 $0.1 \sim 0.2\%$ 범위의 저탄소강을 사용해야 합니다.
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75. 코터이음에서 2000 ㎏f 의 인장력이 작용한다. 이 때 코터의 폭이 90 mm, 두께가 60 mm 인 경우 코터가 받는 전단응력은 얼마인가?

  1. 0.185 ㎏f/cm2
  2. 18.5 ㎏f/cm2
  3. 29.5 ㎏f/cm2
  4. 37.0 ㎏f/cm2
(정답률: 43%)
  • 코터이음에서 코터는 양단에서 두 군데의 전단면이 발생하므로, 전단응력은 하중을 전단면적의 2배로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{2 \times b \times h}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{2000}{2 \times 9 \times 6}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 18.52$
    따라서 전단응력은 $18.5\text{ kgf/cm}^2$입니다.
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76. 구형 피벗(pivot)이 있고, 이것을 지점으로 해서 경사 할수 있으므로 플랜지와 패드의 표면에 쐐기형 유막이 생기며, 일명 킹스베리 베어링 이라고도 부르는 베어링은?

  1. 자동조절베어링
  2. 미첼베어링
  3. 구면베어링
  4. 칼러베어링
(정답률: 35%)
  • 미첼베어링은 구형 피벗을 지점으로 하여 하중 방향에 따라 패드가 경사지며 쐐기형 유막을 형성하는 것이 특징이며, 킹스베리 베어링이라고도 불립니다.
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77. 밴드 브레이크의 긴장측 장력 814 ㎏f, 두께 2 mm, 허용응력 8 ㎏f/mm2일 때 밴드의 폭은? (단, 이음 효율은 100 % 로 한다.)

  1. 약 40 mm
  2. 약 51 mm
  3. 약 60 mm
  4. 약 71 mm
(정답률: 38%)
  • 밴드의 폭은 긴장측 장력을 밴드 단면적(폭 × 두께)과 허용응력의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $b = \frac{T}{t \times \sigma}$
    ② [숫자 대입] $b = \frac{814}{2 \times 8}$
    ③ [최종 결과] $b = 50.875$
    따라서 약 $51\text{ mm}$입니다.
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78. 다음 중 기계구조용 탄소강은?

  1. SM20C
  2. SPC3
  3. SPN5
  4. GC20
(정답률: 58%)
  • 기계구조용 탄소강은 기호 SM(Steel Machine)을 사용하여 표기합니다. 따라서 SM20C가 정답입니다.

    오답 노트
    SPC: 냉간압연강판
    SPN: 못강
    GC: 회주철
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79. 무단변속 마찰차가 아닌 것은?

  1. 원뿔 마찰차
  2. 구면 마찰차
  3. 원판 마찰차
  4. 홈붙이 마찰차
(정답률: 49%)
  • 무단변속 마찰차는 접촉 위치나 각도를 변화시켜 속도비를 연속적으로 바꿀 수 있는 장치입니다. 원뿔, 구면, 원판 마찰차는 이러한 무단변속이 가능하지만, 홈붙이 마찰차는 정해진 홈에 의해 속도비가 고정되므로 무단변속 마찰차에 해당하지 않습니다.
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80. 칠드주철에서 칠(Chill)층의 깊이를 지배하는 요소가 아닌 것은?

  1. 주입온도
  2. 주물두께
  3. 금형온도
  4. 금형의 경도
(정답률: 35%)
  • 칠드주철에서 칠층의 깊이는 냉각 속도에 의해 결정됩니다. 따라서 주입온도, 주물두께, 금형온도는 냉각 속도에 직접적인 영향을 주는 지배 요소이지만, 금형의 경도는 냉각 속도와 무관합니다.
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