기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2008-09-07)

기계설계산업기사 2008-09-07 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2008-09-07 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 선반가공에서 작업자의 안전을 위해 칩을 인위적으로 짧게 끊어지도록 만드는 것은?

  1. 여유각
  2. 경사각
  3. 칩 브레이커
  4. 인선 반지름
(정답률: 92%)
  • 선반가공 시 길게 이어지는 칩은 작업자에게 위험하므로, 칩 브레이커를 사용하여 칩을 강제로 짧게 끊어줌으로써 안전성을 확보하고 칩 제거를 용이하게 합니다.
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2. 시준기와 망원경을 조합한 것으로 미소 각도를 측정할 수 있는 광학적 각도 측정기는?

  1. 베벨 각도기
  2. 오토 콜리메이터
  3. 광학식 각도기
  4. 광학식 콜리메이터
(정답률: 56%)
  • 오토 콜리메이터는 수준기와 망원경을 조합하여 매우 작은 미소 각도를 측정하는 정밀 광학 측정기입니다.

    오답 노트
    베벨 각도기 : 원주 눈금자와 읽음용 눈금을 가진 회전체 방식
    광학식 각도기 : 유리판 위 눈금을 확대경이나 현미경으로 읽는 방식
    광학식 콜리메이터 : 수평에 대한 경사각을 측정하는 광학식 경사계
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3. 일반적으로 공구 연삭기오 연삭하는 절삭공구로 적합하지 않은 것은?

  1. 바이트
  2. 줄
  3. 드릴
  4. 밀렁커러
(정답률: 63%)
  • 공구 연삭기는 절삭 공구의 날끝을 정밀하게 연삭하는 기계입니다. 바이트, 드릴, 밀링 커터는 연삭기를 통해 날을 세울 수 있는 절삭 공구이지만, 줄은 수작업으로 깎아내는 도구이므로 연삭기로 연삭하는 대상이 아닙니다.
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4. 환봉을 황삭가공하는데 이송을 0.1mm/rev로 하려고 한다. 바이트의 노즐반경이 1.5mm라고 한다면 이론상의 최대 표면 거칠기는 얼마 정도가 되겠는가?

  1. 8.3×10-4mm
  2. 8.3×-3mm
  3. 8.3×10-5mm
  4. 8.3×10-2mm
(정답률: 48%)
  • 선반 가공 시 이론적인 최대 표면 거칠기는 이송 거리의 제곱을 노즐 반경의 8배로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{f^{2}}{8r}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{0.1^{2}}{8 \times 1.5}$
    ③ [최종 결과] $H = 8.3 \times 10^{-4}$ mm
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5. 밀링머신의 부속장치가 아닌 것은?

  1. 슬로팅 장치
  2. 회전 테이블
  3. 래크 절삭장치
  4. 맨드릴
(정답률: 61%)
  • 맨드릴은 공작물을 유지하여 회전시키는 장치로, 주로 선반 작업 시에 사용되는 부속장치입니다.
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6. 각도 측정기의 종류가 아닌 것은?

  1. 플러그 게이지
  2. 사인바
  3. 컴비네이션 세트
  4. 수준기
(정답률: 60%)
  • 사인바, 컴비네이션 세트, 수준기는 각도나 수평을 측정하는 도구이지만, 플러그 게이지는 구멍의 지름(크기)을 측정하는 한계 게이지입니다.
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7. 기어 절삭법에 해당되지 않는 것은?

  1. 선반에 의한 절삭법
  2. 형판에 의한 절삭법
  3. 창성에 의한 절삭법
  4. 총형 공구에 의한 절삭법
(정답률: 67%)
  • 기어 절삭법에는 형판, 창성, 총형 공구 절삭법 등이 포함되나, 선반에 의한 절삭법은 일반적인 기어 절삭 방식에 해당하지 않습니다.
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8. 높은 정밀도를 요구하는 가공물, 각종 지그, 정밀기계의 구멍 가공 등에 사용하는 보링머신으로, 온도 변화에 따른 영향을 받지 않도록 항온 항습실에 설체해야 하는 것은?

  1. 코어보링 머신
  2. 수직보링머신
  3. 수평보링머신
  4. 지그보링머신
(정답률: 62%)
  • 지그보링머신은 높은 정밀도를 요구하는 가공물, 지그, 정밀기계의 구멍 가공에 사용되며, 정밀도 유지를 위해 온도 변화의 영향을 받지 않는 항온 항습실에 설치해야 합니다.

    오답 노트
    코어보링 머신: 큰 구멍 가공 시 사용
    수직보링머신: 스핀들이 수직 구조인 머신
    수평보링머신: 주축이 수평이며 상하로 이송되는 구조
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9. 선삭에서 테이퍼의 지름을D(mm), 작은 지름을 d(mm), 테이퍼 부분의 길이를 ℓ(mm), 일감의 전체길이를 L(mm)이라 하면, 심압대의 편위량e(mm)를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 72%)
  • 선삭 가공 시 심압대를 편위시켜 테이퍼를 만들 때, 편위량은 전체 길이에 대해 테이퍼 지름의 차이 비율을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{L(D - d)}{2l}$
    ② [숫자 대입] $e = \frac{L(D - d)}{2l}$
    ③ [최종 결과] $e = \frac{L(D - d)}{2l}$
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10. 주철을 저속으로 절삭할 때 주로 나타나는 칩(chip)의 형태는?

  1. 전단형
  2. 열단형
  3. 유동형
  4. 균열형
(정답률: 39%)
  • 주철과 같이 취성(메짐)이 큰 재료를 저속으로 절삭하면 칩이 불규칙하게 깨지는 균열형 칩이 발생합니다.

    오답 노트
    전단형: 연한 재료를 작은 경사각으로 절삭 시 발생
    열단형: 점성이 큰 재질을 저속 절삭하거나 경사각이 작을 때 발생
    유동형: 인성이 큰 재질을 고속 절삭하거나 경사각이 클 때 발생
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11. 브로치 절삭날 피치를 구하는 식은? (단, P=피치, L=절삭날의 길이, C는 가공물 재질에 따른 상수이다.)

  1. P=C√L
  2. P=C×L
  3. P=C×L2
  4. P=C2×L
(정답률: 39%)
  • 브로치 절삭날의 피치는 절삭날의 길이의 제곱근에 비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = C \sqrt{L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = C \sqrt{L}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = C \sqrt{L}$$
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12. 수작업으로 선재, 봉재 등에 수나사를 깍을 때 사용하는 공구는?

  1. 탭
  2. 다이스
  3. 스크레이퍼
  4. 커터
(정답률: 66%)
  • 선재나 봉재의 외경에 수나사를 깎을 때 사용하는 공구는 다이스입니다.

    오답 노트
    탭: 암나사를 깎을 때 사용
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13. 숏 피닝(shot peening) 가공 조건에 중요한 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 분사속도
  2. 분사각도
  3. 분사액
  4. 분사면적
(정답률: 45%)
  • 쇼트 피닝은 작은 금속 입자를 고속으로 분사하여 표면에 압축 잔류 응력을 부여하는 가공법으로, 분사 속도, 분사 각도, 분사 시간 등이 핵심 조건이며 분사액은 가공 조건에 중요한 영향을 미치지 않습니다.
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14. 드릴의 구멍뚫기 작업을 할 떄 주의해야 할 사항이다. 틀린 것은?

  1. 드릴은 흔들리지 않게 정확하게 고정해야 한다.
  2. 장갑을 끼고 작업을 하지 않는다.
  3. 구멍뚫기가 끝날 무렵은 이송을 천천히 한다.
  4. 드릴이나 드릴 소켓 등을 뽑을 때에는 해머 등으로 두들겨 뽑는다.
(정답률: 86%)
  • 드릴 작업 시 공구의 손상을 방지하고 정밀도를 유지하기 위해 드릴이나 드릴 소켓 등을 뽑을 때 해머 등으로 두들겨 뽑는 행위는 절대 금지해야 합니다.
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15. 밀링 가공시 지켜야 할 안전사항으로 틀린 것은?

  1. 저삭 가공 중 칩을 제거할 때에는 장갑 낀 손으로 제거한다.
  2. 가공물은 바른 자세에서 단단하게 고정한다.
  3. 가동 전에 각종 레버, 자동이송, 급송이송 등을 반드시 점검한다.
  4. 칩 커버를 설치한다.
(정답률: 85%)
  • 밀링 가공 중 발생하는 칩은 날카롭고 회전하는 부품에 말려 들어갈 위험이 크므로, 장갑을 낀 손으로 제거해서는 안 되며 반드시 전용 도구(브러시 등)를 사용해야 합니다.
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16. CNC 선반가공용 프로그램에서 G96 S100M03 ; 일 때S100의 의미는?

  1. 회전당 이송량
  2. 원주속도 100m/min으로 일정제어
  3. 분당 이송량
  4. 회전수 100 rpm으로 일정 제어
(정답률: 52%)
  • CNC 프로그램에서 $G96$은 원주 속도 일정 제어 명령이며, 이때 $S$ 값은 설정하고자 하는 원주 속도를 의미합니다. 따라서 $S100$은 원주속도 $100\text{m/min}$으로 일정제어함을 뜻합니다.
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17. 밀링 머신 중 분할대나 헬리컬 절삭 장치를 사용하려 헬리컬 기어, 트위스트 드릴의 비틀림 홈 등의 가공에 가장 적합한 것은?

  1. 수직 밀링 머신
  2. 수평 밀링 머신
  3. 만능 밀링 머신
  4. 플레이너형 밀링 머신
(정답률: 61%)
  • 만능 밀링 머신은 분할대나 헬리컬 절삭 장치를 부착할 수 있어 헬리컬 기어, 트위스트 드릴의 비틀림 홈 가공 등 다양한 범용 가공에 가장 적합합니다.
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18. 산화 알루미늄 분말을 주성분으로 하여 마그네슘, 규소 등의 산화물과 소량의 다른 원소를 첨가하여 소렴한 절삭 공구 재료는?

  1. 고속도강
  2. 세라믹
  3. CBN공구
  4. 초경합금
(정답률: 61%)
  • 산화 알루미늄(알루미나) 분말을 주성분으로 하여 마그네슘, 규소 등의 산화물을 첨가해 소결한 재료는 세라믹입니다.

    오답 노트
    고속도강: 18-4-1강이 대표적이며 $600^{\circ}C$까지 경도 유지
    초경합금: 탄화물 분말을 $Co$, $Ni$ 분말과 혼합하여 소결
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19. 밀링 가공에서 테이블의 이송 속도를 구하는 식은? (단, F는 테이블 이송속도(mm/min), fz는 커터 1개의 날당이송(mm/tooth), Z는 커터의 날 수, n은 커터의 회전수(rpm, fr은 커터 1회전당 이송(mm/rev)이다.)

  1. F=fz×Z×n
  2. F=fz×Z
  3. F=fr×fz
  4. F=fz×fr×n
(정답률: 79%)
  • 밀링 가공에서 테이블의 이송 속도는 날 하나가 전진하는 거리, 커터의 날 수, 그리고 분당 회전수를 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = f_{z} \times Z \times n$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $F = f_{z} \times Z \times n$
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20. 연삭숫돌의 결합도가 높은 것을 사용해야 하는 연삭작업은?

  1. 경도가 큰 가공물을 연삭할 경우
  2. 숫돌차의 원주 속도가 빠를 경우
  3. 접촉 면적이 작은 연삭작업일 경우
  4. 연삭깊이가 클 경우
(정답률: 33%)
  • 접촉 면적이 작은 연삭 작업 시 결합도가 낮은 숫돌을 사용하면 가공 부위만 빠르게 마모되어 드레싱 주기가 짧아지고 능률이 떨어지므로, 마모에 강한 결합도가 높은 숫돌을 사용해야 합니다.
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2과목: 기계제도

21. 보기와 같은 입체도의 제3각 투상도로 가장 적합한 것은? (단, 화살표 방향을 정면도로 한다.)

(정답률: 82%)
  • 제3각법은 정면도를 기준으로 우측면에 우측면도를, 상단에 평면도를 배치하는 방식입니다. 제시된 입체도 의 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 각 면의 형상이 올바르게 배치된 도면은 입니다.
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22. 다음 보기는 억지끼워맞춤을 나타내고 있다. 최소 죔쇄는 얼마인가?

  1. 0.03
  2. 0.07
  3. 0.10
  4. 0.20
(정답률: 75%)
  • 억지 끼워맞춤에서 최소 죔새는 축의 최소 허용 치수에서 구멍의 최대 허용 치수를 빼어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Minimum\ Interference = Shaft_{min} - Hole_{max}$
    ② [숫자 대입] $Minimum\ Interference = 20.02 - 19.95$
    ③ [최종 결과] $Minimum\ Interference = 0.07$
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23. 보기와 같이 실형을 도시하기 위하여 나타내는 투상도 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 전개도
  2. 보조투상도
  3. 실투상도
  4. 회전투상도
(정답률: 55%)
  • 투상면이 경사져 있어 실제 모양이 왜곡되어 나타날 때, 해당 부분을 회전시켜 실제 모양을 정확하게 보여주는 투상법은 회전투상도입니다.
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24. 치수 기입법 중 현의 길이를 올바르게 표시한 것은?

(정답률: 58%)
  • 치수 기입법에서 현의 길이는 원호의 양 끝점을 직선으로 연결한 거리로 표시합니다. 가 현의 치수를 올바르게 나타낸 방식입니다.

    오답 노트
    : 각도의 치수 표시
    : 원호의 치수 표시
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25. 동일 호칭치수의 구멍기준 끼워맞춤을 할 때 틈새가 가장 큰 끼워맞춤으로 짝지워진 것은?

  1. 구멍 공차역 : A, 축 공차역 a
  2. 구멍 공차역 : A, 축 공차역 z
  3. 구멍 공차역 : Z, 축 공차역 a
  4. 구멍 공차역 : Z, 축 공차역 z
(정답률: 47%)
  • 구멍기준 끼워맞춤에서 구멍 공차역은 A에서 Z로 갈수록 지름이 작아지고, 축 공차역은 a에서 z로 갈수록 지름이 커집니다. 따라서 틈새가 가장 크려면 구멍은 가장 크고(A), 축은 가장 작아야(a) 하므로 구멍 공차역 : A, 축 공차역 a 조합이 정답입니다.
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26. 다음 도면에서 X부분의 치수는 얼마인가?

  1. 2200
  2. 2300
  3. 4200
  4. 4300
(정답률: 80%)
  • 리벳의 중심 간 거리와 끝단 여유 치수를 합산하여 전체 길이 $X$를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$X = (n - 1) \times P$$
    ② [숫자 대입]
    $$X = (43 - 1) \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$X = 4200$
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27. 아래 원뿔을 전개하면 오른쪽의 전개도와 같을 때 θ는 약 몇 도(°)인가? (단, r=20mm, h=100mm이다.)

  1. 약 120°
  2. 약 100°
  3. 약 90°
  4. 약 70°
(정답률: 35%)
  • 원뿔의 전개도에서 중심각 $\theta$는 밑면의 반지름과 모선의 길이 비율에 $360^{\circ}$를 곱하여 구합니다.
    먼저 모선의 길이 $l$을 구하면 다음과 같습니다.
    $$l = \sqrt{r^2 + h^2} = \sqrt{20^2 + 100^2} \approx 102$$
    하지만 기존 해설의 논리에 따라 모선의 길이를 $100$으로 간주하여 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\theta = \frac{r}{l} \times 360$$
    ② [숫자 대입]
    $$\theta = \frac{20}{100} \times 360$$
    ③ [최종 결과]
    $$\theta = 72$$
    따라서 약 $70^{\circ}$가 정답입니다.
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28. 제3각법으로 각각 다른 물체가 투상된 투상도 중 잘못된 투상도가 있는 것은?

(정답률: 64%)
  • 제3각법은 정면도를 중심으로 우측에 우측면도, 하단에 평면도를 배치하는 투상법입니다. 의 경우, 투상된 면들의 위치 관계나 형상이 제3각법의 투상 원리와 일치하지 않아 잘못된 투상도입니다.
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29. 한국산업규격(KS)에서 일반구조용 압연 강재의 기호는?

  1. SS
  2. SM
  3. SPCC
  4. SPA
(정답률: 80%)
  • 한국산업규격(KS)에서 일반구조용 압연 강재는 Steel Structure의 약자인 SS로 표기합니다.
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30. 나사를 도시하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 수나사의 바깥 지름은 가는 실선으로 그린다.
  2. 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선은 가는 2점쇄선으로 그린다.
  3. 암나사의 골 지름은 굵은 실선으로 그린다.
  4. 수나사의 골 지름은 가는 실선으로 그린다.
(정답률: 64%)
  • 나사 도시법의 기본 원칙에 따라 수나사의 골 지름은 가는 실선으로 그려야 합니다.

    오답 노트
    수나사의 바깥 지름: 굵은 실선으로 그려야 함
    완전/불완전 나사부 경계선: 굵은 실선으로 그려야 함
    암나사의 골 지름: 가는 실선으로 그려야 함
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31. 스케치 부품의 표면에 기름이나 광면단을 얇게 칠하고 그 위에 종이를 대고 문질러서 실제의 모양을 뜨는 방법은?

  1. 직접 본뜨기법
  2. 프린트법
  3. 간접 본뜨기법
  4. 사진 촬영법
(정답률: 67%)
  • 부품 표면에 기름이나 광면단을 얇게 칠한 후 종이를 대고 문질러 실제 모양을 복사해내는 방법은 프린트법입니다.
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32. 길이의 허용한계 치수를 잘못 기입한 것은?

(정답률: 70%)
  • 치수 공차 표기법에서 마이너스 공차는 기준 치수 위에 올 수 없습니다. 의 경우 상단에 마이너스 값이 표기되어 잘못된 기입 방식이며, 올바르게 표기하려면 상단에 $0$, 하단에 $-0.2$를 기입해야 합니다.
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33. 다음 그림과 같은 도면에서 참고 치수를 나타내는 것은?

  1. (25)
  3. 40
  4. 30±0.05
(정답률: 89%)
  • 도면에서 참고 치수는 설계 시 참고용으로 제공되는 치수로, 가공이나 검사에 직접 사용되지 않으며 반드시 괄호 $()$ 안에 표기하는 것이 원칙입니다. 따라서 $(25)$가 참고 치수입니다.
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34. 도면에 나타난 용접기호의 지시사항을 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 슬롯 너비 5mm, 용접부 깃이 15mm인 플러그 용접 6개소
  2. 스폿의 지름이 6mm이고 피치는 15mm인 스폿 용접
  3. 덧붙임 폭 5mm, 용접부 길이 15mm인 덧붙임 용접
  4. 스폿부 지름이 6mm이고 피치는 15mm인 심 용접
(정답률: 59%)
  • 제시된 용접 기호 $\text{5} \square \text{6} \times \text{15(25)}$에서 $\square$ 기호는 플러그 용접을 의미하며, 숫자들의 의미는 다음과 같습니다.
    1. 슬롯 너비: $5\text{mm}$
    2. 용접부 지름(또는 깃): $6\text{mm}$
    3. 용접 길이: $15\text{mm}$
    4. 괄호 안의 숫자: 용접 개소 $25$개(단, 정답지 기준으로는 6개소로 표기되어 있으나 기호 해석상 플러그 용접의 제원을 나타냅니다).
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35. 축을 가공하기 위해 센터 구멍의 도시 방법 중 그림과 같은 도시 기호의 의미는?

  1. 반드시 센터 구멍을 남겨둔다.
  2. 센터구멍이 남아 있어서는 좋다.
  3. 센터구멍이 남아 있어서는 안된다.
  4. 센터의 규격에 따라 다르다.
(정답률: 71%)
  • 센터 구멍의 도시 기호에서 기호 없이 표시하면 반드시 남기는 것이고, $K$라고 표시하면 남아 있어도 된다는 뜻이며, 이미지 처럼 센터 구멍 표시 부분에 $\times$ 표시(또는 특정 제거 기호)가 되어 있는 경우는 센터구멍이 남아 있어서는 안된다는 의미입니다.
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36. 그림과 같은 부등변, 부등 두께ㄱ형강의 기호 및 치수 표시법으로 올바른 것은?

  3. L A×B×t1×t2-L
  4. L A×B×t2×t1-L
(정답률: 75%)
  • 부등변, 부등 두께 ㄱ형강의 치수 표시법은 길이 $L$과 함께 각 변의 길이 $A, B$ 및 각 변의 두께 $t_1, t_2$를 순서대로 표기합니다. 제시된 이미지 에서 세로 변의 두께가 $t_1$, 가로 변의 두께가 $t_2$이므로 $L A \times B \times t_1 \times t_2-L$로 표기하는 것이 올바릅니다.
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37. 다듬질 가공에서 도면에 표시하는 스크레이퍼(scraper) 가공의 기호는?

  1. SH
  2. BR
  3. FS
  4. FB
(정답률: 68%)
  • 다듬질 가공 기호에서 스크레이퍼(scraper) 가공은 FS로 표시합니다.

    오답 노트
    SH: 쉐이빙 가공
    BR: 브로칭 가공
    FB: 페이스 밀링 가공
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38. 다음 입체도의 화살표 방향 투상도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 75%)
  • 입체도 의 화살표 방향에서 바라본 투상도를 찾는 문제입니다. 해당 방향에서 보았을 때의 외형선과 숨은선을 분석하면 가 정답이 됩니다.
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39. 기하공차 기호 중에서 평면도를 표시하는 기호는?

  1. ▱
  2. //
  3. ○
  4. ⌧
(정답률: 80%)
  • 기하공차에서 평면도는 표면이 얼마나 완벽한 평면인지를 나타내며, 기호로는 ▱를 사용합니다.

    오답 노트
    // : 평행도
    ○ : 진원도
    ⌧ : 평면도(기호 오류 또는 다른 규격) 혹은 다른 기하공차
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40. 제3각 투상법으로 제도한 보기 평면도와 좌측면도에 가장 적합한 정면도는?

(정답률: 78%)
  • 제3각 투상법에서 평면도는 정면도의 위에, 좌측면도는 정면도의 오른쪽에 배치됩니다. 주어진 평면도 와 좌측면도의 형상을 종합적으로 분석했을 때, 정면도는 가 가장 적합합니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 철광석 중에서 철의 성분이 가장 많이 포함된 것은?

  1. 자철광
  2. 망간광
  3. 갈철광
  4. 능철광
(정답률: 71%)
  • 철광석의 종류 중 자철광은 철 함유량이 가장 높은 광석으로 알려져 있습니다.
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42. 구리에 5~20%Zn을 것으로 전연성이 좋고 색깔도 아름답기 때문에 장식용 금속 잡화, 모조금 등에 사용되는 황동은?

  1. 네이벌 황동
  2. 양은
  3. 델타 메탈
  4. 톰백
(정답률: 77%)
  • 구리에 아연(Zn)을 5~20% 함유한 황동 중, 특히 전연성이 좋고 색상이 아름다워 장식용 금속 잡화나 모조 금제품에 주로 사용되는 재료를 톰백이라고 합니다.
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43. 다음 중 연강이 사용되지 않는 것은?

  1. 볼트
  2. 리벨
  3. 파이프
  4. 게이지
(정답률: 76%)
  • 연강은 강도가 적당하고 가공성이 좋아 볼트, 리벳, 파이프 등 일반적인 기계 부품에 널리 사용되지만, 정밀한 측정 기준이 되는 게이지는 내마모성과 치수 안정성이 훨씬 뛰어난 특수강이나 합금강을 사용해야 하므로 연강이 사용되지 않습니다.
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44. 일반적으로 탄소강의 청열 취성(blue shortness)이 나타나는 온도는?

  1. 50~150℃
  2. 200~300℃
  3. 400~500℃
  4. 600~700℃
(정답률: 59%)
  • 탄소강의 청열 취성은 약 $200 \sim 300\text{℃}$ 부근에서 인성이 급격히 저하되어 충격에 약해지는 현상을 말합니다.
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45. 다음 금속 중 결정 구조가 면심입방격자구조인 것은?

  1. 코발트(Co)
  2. 크롬(Cr)
  3. 몰리브덴(Mo)
  4. 알루미늄(Al)
(정답률: 58%)
  • 알루미늄(Al)은 원자가 입방체의 각 꼭짓점과 면의 중심에 위치하는 면심입방격자구조를 가집니다.

    오답 노트
    코발트(Co): 조밀육방격자
    크롬(Cr), 몰리브덴(Mo): 체심입방격자
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46. 알루미늄 합금으로 피스톤 재료에 사용되는 Y합금의 성분을 바르게 표현한 것은?

  1. Al-Cu-Ni-Mg
  2. Al-Mg-Fe
  3. Al-Cu-Mo-Mn
  4. Sl-Si-Mn-Mg
(정답률: 73%)
  • Y합금은 알루미늄(Al)에 구리(Cu), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg)을 첨가하여 강도를 높인 합금입니다.
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47. 순철의 자기변태점은?

  1. A0
  2. A2
  3. A3
  4. A4
(정답률: 46%)
  • 순철의 자기변태점(큐리점)은 $A_{2}$ 점이며, 이 온도 이상에서는 강자성을 잃고 상자성으로 변합니다.
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48. 공구강의 구비조건을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 내마모성이 작을 것
  2. 상온 및 고온 경도가 클 것
  3. 열처리 변형이 적을 것
  4. 인성이 커서 충격에 견딜 것
(정답률: 60%)
  • 공구강은 절삭 시 마찰에 견뎌야 하므로 내마모성이 매우 커야 합니다.

    오답 노트
    내마모성이 작을 것: 공구의 수명을 위해 내마모성이 커야 함
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49. 다음 중 내식성 알루미늄 합금이 아닌 것은?

  1. 알민(almin)
  2. 알드레이(aldrey)
  3. 엘린바(elinvar)
  4. 하이드로날륨(hydronalium)
(정답률: 52%)
  • 엘린바(elinvar)는 온도 변화에 따른 탄성 계수 변화가 매우 적은 저열팽창 합금으로, 내식성 알루미늄 합금이 아닌 정밀 기기용 특수 합금입니다.
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50. 구리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기 및 열의 전도성이 우수하다.
  2. 전연성이 좋아 가공이 용이하다.
  3. 아름다운 광택과 귀금속적 성질이 우수하다.
  4. 결정 격자가 체심입방격자이며 변태점이 있다.
(정답률: 68%)
  • 구리는 결정 격자가 면심입방격자(FCC) 구조이며, 변태점이 없는 금속입니다.

    오답 노트
    결정 격자가 체심입방격자이며 변태점이 있다: 구리는 면심입방격자이며 변태점이 없음
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51. 온도변화에 따라 배관에 열응력이 크게 방생하면 관과 부속장치의 변형 및 파손이 일어나는데, 이를 방지하기 위한 이음은?

  1. 신축 이음
  2. 리벳 이음
  3. 플랜지 이음
  4. 나사 이음
(정답률: 40%)
  • 온도 변화로 인한 배관의 팽창과 수축을 흡수하여 변형 및 파손을 방지하는 장치가 신축 이음입니다.
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52. 지름 14mm의 연강봉에 8000N의 인장하중이 작용할 때 발생하는 응력은 몇 N/mm2인가?

  1. 15
  2. 23
  3. 46
  4. 52
(정답률: 45%)
  • 응력은 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② $\sigma = \frac{8000}{\frac{\pi \times 14^2}{4}}$
    ③ $\sigma = 51.9$
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53. 바로걸기 벨트의 경우 이완측을 위쪽에 오게 하는 가장 큰 이유는?

  1. 벨트 걸기가 쉬워진다.
  2. 벨트가 잘 벗겨지지 않는다.
  3. 미끄럼이 커진다.
  4. 접촉각이 커져, 전동 효율이 좋아진다.
(정답률: 55%)
  • 바로걸기 벨트에서 이완측을 위로 배치하면 벨트의 자중에 의해 풀리에 더 밀착되게 됩니다. 이로 인해 접촉각이 증가하여 미끄럼이 줄어들고 전동 효율이 향상됩니다.
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54. 다음 그림과 같은 스프링장치에서 각 스프링의 상수 K1=40N/cm, K2=50N/cm, K3=60N/cm이며, 하중방향의 처짐이 150mm일 때 작용하는 하중 P는 약 몇 N인가?

  1. 2250
  2. 964
  3. 389
  4. 243
(정답률: 44%)
  • 제시된 그림 처럼 스프링이 직렬로 연결된 경우, 전체 합성 스프링 상수 $K$의 역수는 각 스프링 상수의 역수 합과 같습니다.
    $$\text{기본 공식: } P = K \times x = \frac{1}{\frac{1}{K_1} + \frac{1}{K_2} + \frac{1}{K_3}} \times x$$
    $$\text{숫자 대입: } P = \frac{1}{\frac{1}{40} + \frac{1}{50} + \frac{1}{60}} \times 15$$
    $$\text{최종 결과: } P = 243$$
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55. 회전수 1500rpm, 축의 직경 110mm인 묻힘키를 설계하려고 한다. b(폭)×h(높이)×ℓ(길이)=28mm×18m×300mm일 때 묻힘키가 전달할 수 있는 최대 동력(kW)은? (단, 키의 허용전단응력 τa=40N/mm2이며, 키의 허용 전단응력만을 고려한다.)

  1. 933.05
  2. 1264.86
  3. 2902.83
  4. 3759.42
(정답률: 31%)
  • 키의 전단 응력을 통해 전달 가능한 토크를 구하고, 이를 회전수와 결합하여 최대 동력을 산출합니다.
    $$\text{기본 공식: } P = \frac{2 \pi n T}{60 \times 1000} = \frac{2 \pi n (\tau_a b \ell \frac{d}{2})}{60 \times 1000}$$
    $$\text{숫자 대입: } P = \frac{2 \pi \times 1500 \times (40 \times 28 \times 300 \times \frac{110}{2})}{60 \times 1000}$$
    $$\text{최종 결과: } P = 2902.83$$
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56. 회전속도가 200rpm으로 7.35kW를 전달하는 연강 중실축의 지름은 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 허용응력 τ=20.58N/mm2이고, 축은 비틀림 모멘트만을 받는다.)

  1. 44.3
  2. 49.1
  3. 54.7
  4. 59.8
(정답률: 35%)
  • 축의 전달 동력과 비틀림 모멘트의 관계를 이용하여, 허용 전단응력 내에서 견딜 수 있는 최소 지름을 계산합니다.
    $$\text{기본 공식: } d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$$
    $$\text{숫자 대입: } d = \sqrt[3]{\frac{16 \times \frac{60 \times 1000 \times 7.35}{2 \pi \times 200}}{\pi \times 20.58}}$$
    $$\text{최종 결과: } d = 44.3$$
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57. 볼베어링에서 기본 베어링 수명이 L1일 때 동일 조건하에 베어링에 가하는 하중을 2배로 하면, 이 때 베어링 수명(L2)는 어떻게 되는가?

  1. L2=2L1
  3. L2=8L1
(정답률: 37%)
  • 볼베어링의 수명 $L$은 가해지는 하중 $P$의 3제곱에 반비례하는 관계가 있습니다. 따라서 하중이 2배가 되면 수명은 $\frac{1}{2^3}$배인 $\frac{1}{8}$배로 감소합니다.
    $$\text{수명 관계식: } L = \frac{C^3}{P^3}$$
    $$\text{하중 2배 대입: } L_2 = \frac{1}{2^3} L_1$$
    $$\text{최종 결과: } L_2 = \frac{1}{8} L_1$$
    따라서 정답은 입니다.
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58. 「비례한도 이내에서 응력과 변형률은 비례한다.」라는 법칙은 무엇이라 하는가?

  1. 오일러의 법칙
  2. 프아송의 법칙
  3. 아베의 법칙
  4. 후크의 법칙
(정답률: 57%)
  • 재료의 탄성 영역 내에서 응력과 변형률이 직선적으로 비례한다는 원리를 후크의 법칙이라고 합니다.
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59. 하중을 작용방향과 작용시간 등에 분류할 때, 작용방향에 따른 분류에 속하지 않는 것은?

  1. 압축하중
  2. 충격하중
  3. 인장하중
  4. 전단하중
(정답률: 68%)
  • 하중을 작용 방향에 따라 분류하면 인장하중, 압축하중, 전단하중으로 나뉩니다. 반면 충격하중은 작용 시간에 따른 분류에 해당합니다.
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60. M20×2.5 나사가 유효지름 18.396mm이고, 마찰계수가 0.1일 때 나사의 효율은?

  1. 약 37%
  2. 약 56%
  3. 약 27%
  4. 약 46%
(정답률: 39%)
  • 나사의 효율은 입력 에너지 대비 유효하게 사용된 에너지의 비율로, 리드각과 마찰각의 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{\tan \alpha}{\tan(\alpha + \rho)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tan \alpha = \frac{2.5}{\pi \times 18.396} \approx 0.0432, \tan \rho = 0.1$$
    $$\eta = \frac{0.0432}{\tan(\arctan(0.0432) + \arctan(0.1))} \approx 0.27$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 27\%$$
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 곡선들 중에서 원추단면 곡선(conic section curve)이 아닌 것은?

  1. 포물선(Parabola)
  2. 타원(Ellipse)
  3. B-스플라인(B-spline)
  4. 쌍곡선(Hyperbola)
(정답률: 64%)
  • 원추단면 곡선은 원뿔을 평면으로 잘랐을 때 나타나는 곡선으로 포물선, 타원, 쌍곡선, 원이 이에 해당합니다. B-스플라인(B-spline)은 제어점을 이용해 정의되는 수치적 곡선으로 원추단면 곡선이 아닙니다.
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62. 다음과 같은 2차원 동차 좌표계에서 l, m과 관계가 있는 것은?

  1. 자료의 이동
  2. 자료의 확대ㆍ축소
  3. 자료의 회전
  4. 자료의 대칭
(정답률: 59%)
  • 2차원 동차 좌표계의 변환 행렬에서 마지막 행의 $l, m$ 성분은 좌표의 평행 이동량을 나타냅니다.
    $$\begin{bmatrix} a & b & 0 \\ c & d & 0 \\ l & m & 1 \end{bmatrix}$$
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63. CRT 화면상에서 도형이나 화상을 구성하는 화점 요소로서, 화면상에 가로와 세로로 각각 등 간격으로 위치하며 스크린의 해상도를 결정하는 요소를 무엇이라 하는가?

  1. PICEL
  2. PART
  3. PITCH
  4. PICK
(정답률: 74%)
  • CRT 화면에서 화상을 구성하는 최소 단위의 점을 픽셀(PIXEL)이라고 하며, 이 픽셀의 밀도와 배열이 화면의 해상도를 결정하는 핵심 요소입니다.
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64. CAD 시스템에서 디스플레이 장치가 아닌 것은?

  1. DED(Digital Equipment Display)
  2. PDP(Plasma Display Pannel)
  3. TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)
  4. CRT(Cathode Ray Tube) display
(정답률: 49%)
  • CAD 시스템의 디스플레이 장치로는 CRT, PDP, TFT-LCD 등이 사용됩니다. DED(Digital Equipment Display)는 표준적인 디스플레이 장치 명칭이 아니므로 정답입니다.
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65. 컴퓨터의 데이터 코드체계 중 ASCII 코드가 표현할 수 있는 문자, 숫자 등의 가지수는 몇 개인가?

  1. 64개
  2. 128개
  3. 256개
  4. 512개
(정답률: 43%)
  • ASCII 코드는 기본적으로 7비트를 사용하여 문자와 숫자를 표현하므로 $2^{7}$가지의 조합이 가능합니다.
    ① [기본 공식] $N = 2^{n}$
    ② [숫자 대입] $N = 2^{7}$
    ③ [최종 결과] $N = 128$
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66. CAD 소프트웨어와 가장 관계가 먼 것은?

  1. AutoCAD
  2. EXCEL
  3. Solidworks
  4. CATIA
(정답률: 78%)
  • AutoCAD, Solidworks, CATIA는 설계 및 도면 작성을 위한 CAD 소프트웨어이지만, EXCEL은 데이터 분석 및 관리를 위한 스프레드시트 소프트웨어입니다.
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67. 3차원 동차좌표계에서 변환 행렬(matrix)의 크기는 얼마로 해야 일반성이 있는가?

  1. (2×2)
  2. (3×3)
  3. (4×4)
  4. (6×6)
(정답률: 56%)
  • 3차원 공간에서의 이동, 회전, 크기 변환 등을 하나의 행렬로 통합하여 처리하는 동차좌표계에서는 $4 \times 4$ 행렬을 사용해야 일반성을 가집니다.
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68. 중앙처리장치(CPU)의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 주기억장치
  2. 하드디스크장치
  3. 연산논리장치
  4. 제어장치
(정답률: 62%)
  • CPU는 제어장치, 연산논리장치(ALU), 레지스터로 구성됩니다. 하드디스크장치는 CPU 외부의 보조기억장치에 해당합니다.
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69. 두 벡터 = (2, 3, 7), = (2, 1, 4)일 때 벡터의 내적을 구하면 얼마인가?

  1. 32
  2. 33
  3. 34
  4. 35
(정답률: 39%)
  • 두 벡터의 내적은 각 성분별 곱의 합으로 계산합니다.
    $$\vec{A} = (2, 3, 7), \vec{B} = (2, 1, 4)$$
    ① [기본 공식]
    $$\vec{A} \cdot \vec{B} = A_x B_x + A_y B_y + A_z B_z$$
    ② [숫자 대입]
    $$\vec{A} \cdot \vec{B} = 2 \times 2 + 3 \times 1 + 7 \times 4$$
    ③ [최종 결과]
    $$\vec{A} \cdot \vec{B} = 35$$
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70. 컴퓨터의 중앙처리장치에서 사용되는 고속의 기억소자로 2진법 체계로 데이터를 받고, 저장, 전송하는 기능을 갖고 있는 장소를 무엇이라 하는가?

  1. MAIN MEMORY
  2. REGISTER
  3. BASIC
  4. REFRESH
(정답률: 40%)
  • CPU 내부에 위치하여 연산에 필요한 데이터를 일시적으로 저장하고 전송하는 가장 빠른 속도의 기억소자는 REGISTER입니다.
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71. 서피스 모델(surface model)에 대한 설명으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 은선 제거가 가능하다.
  2. 단면도 작성이 가능하다.
  3. NC data를 생성 할 수 있다.
  4. 중량 데이터를 구하기 쉽다.
(정답률: 62%)
  • 서피스 모델은 물체의 겉껍질(표면)만 정의하는 모델링 방식이므로, 내부가 비어 있어 부피나 중량 데이터를 직접적으로 구하기 어렵습니다.

    오답 노트
    중량 데이터 산출: 내부 체적 정보가 포함된 솔리드 모델(solid model)에서 가능합니다.
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72. 이미 정의된 두 곡면을 매끄럽게 연결하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 스위핑(sweeping)
  2. 스키닝(skinning)
  3. 블랜딩(blending)
  4. 리프팅(lifting)
(정답률: 70%)
  • 블랜딩(blending)은 서로 다른 두 개의 곡면이나 면이 만나는 경계 부분을 부드럽고 매끄럽게 연결하여 하나의 곡면으로 만드는 기법입니다.
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73. 지정된 점(정점 또는 조정점)을 반드시 통과하도록 고안된 곡선은?

  1. Bezier curve
  2. B-spline curve
  3. Spline curve
  4. NURBS curve
(정답률: 52%)
  • Spline curve는 주어진 제어점(정점)들을 반드시 통과하도록 설계된 보간 곡선입니다.

    오답 노트
    Bezier curve: 제어점을 통과하지 않고 곡선의 형태만 제어하는 근사 곡선입니다.
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74. CAD 시스템의 입력장치가 아닌 것은?

  1. Thumb wheel
  2. Joystick
  3. Track ball
  4. Pen plotter
(정답률: 58%)
  • Pen plotter는 컴퓨터의 데이터를 종이에 직접 그리는 출력장치입니다.

    오답 노트
    Thumb wheel, Joystick, Track ball: 모두 사용자의 입력을 컴퓨터로 전달하는 입력장치입니다.
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75. 누산기(accumulator)에 대하여 올바르게 설명한 것은?

  1. 레지스터의 일종으로 산술연산 혹은 논리연산의 결과를 일시적으로 기억하는 장치이다.
  2. 연산명령이 주어지면 연산준비를 하는 장소이다.
  3. 연산명령의 순서를 기억하는 장소이다.
  4. 연산부호를 해독하는 장치이다.
(정답률: 55%)
  • 누산기는 CPU 내의 레지스터 중 하나로, 산술 및 논리 연산의 중간 결과나 최종 결과를 일시적으로 저장하여 다음 연산에 사용할 수 있도록 하는 장치입니다.
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76. 변환행렬(transformation matrix)이 필요 없는 데이터 변환 작업은?

  1. Selection
  2. Reflection
  3. Rotation
  4. Scaling
(정답률: 44%)
  • 데이터 변환 작업 중 Reflection(대칭), Rotation(회전), Scaling(크기 변환)은 좌표값의 변경을 위해 행렬 연산이 필수적인 기하학적 변환입니다. 반면 Selection(선택)은 단순히 특정 객체를 지정하는 작업이므로 변환행렬이 필요하지 않습니다.
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77. CAD/CAM에서 사용하는 기하학적 형상의 3차원 모델링 방법이 아닌 것은?

  1. 와이어 프레임(wire frame) 모델링
  2. 서피스(surface) 모델링
  3. 솔리드(solid) 모델링
  4. 윈도우(window) 모델링
(정답률: 79%)
  • 3차원 모델링은 형상을 표현하는 방식에 따라 와이어 프레임, 서피스, 솔리드 모델링으로 구분합니다. 윈도우 모델링은 운영체제의 인터페이스나 창을 의미하는 용어이며, 기하학적 형상을 만드는 모델링 방법이 아닙니다.
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78. (x+7)2+(y-4)2=64인 원의 중심과 반지름을 구하면?

  1. 중심 (-7, 4), 반지름 8
  2. 중심 (7, 4), 반지름 8
  3. 중심 (-7, 4), 반지름 64
  4. 중심 (-7, -4), 반지름 64
(정답률: 55%)
  • 원의 방정식 표준형 $(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2$에서 중심은 $(a, b)$이고 반지름은 $r$입니다.
    ① [기본 공식] $(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2$
    ② [숫자 대입] $(x+7)^2 + (y-4)^2 = 8^2$
    ③ [최종 결과] 중심 $(-7, 4)$, 반지름 $8$
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79. 그래픽 소프트웨어가 반드시 가져야 할 기능이 아닌 것은?

  1. 데이터의 변환기능
  2. 그래픽 형상을 만드는 기능
  3. 사용자 입력기능
  4. 네트워크 기능
(정답률: 70%)
  • 그래픽 소프트웨어의 핵심 기능은 형상을 생성하고, 사용자의 입력을 받아 데이터를 변환하여 화면에 출력하는 것입니다. 네트워크 기능은 데이터 통신을 위한 부가적인 기능일 뿐, 그래픽 소프트웨어 자체의 필수 구현 기능은 아닙니다.
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80. LAN 시스템의 주요 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 자료의 전송속도가 빠르다.
  2. 통신망의 결합이 용이하다.
  3. 신규장비를 전송매체로 점가하기가 용이하다.
  4. 장거리 구역 내에서 정보통신에 용이하다.
(정답률: 66%)
  • LAN(근거리 통신망)은 제한된 좁은 지역 내에서 고속으로 데이터를 전송하는 네트워크입니다. 따라서 장거리 구역 내에서 정보통신에 용이하다는 설명은 LAN이 아닌 WAN(광역 통신망)의 특징입니다.
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