기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2011-10-02)

기계설계산업기사 2011-10-02 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2011-10-02 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 1차로 가공된 가공물의 안지름보다 다소 큰 강구(steel ball)를 압입 통과시켜서 가공물의 표면을 소성변형으로 가공하는 방법은?

  1. 버니싱(burnishing)
  2. 래핑(lapping)
  3. 호닝(honing)
  4. 그라인딩(grinding)
(정답률: 73%)
  • 버니싱은 가공물보다 약간 큰 강구를 압입하여 표면의 미세한 요철을 소성 변형시켜 매끄럽게 만드는 정밀 다듬질 방법입니다.

    오답 노트
    래핑: 미세한 연삭 입자가 포함된 랩을 이용한 정밀 가공
    호닝: 숫돌을 회전 및 왕복시켜 내면을 가공하는 방법
    그라인딩: 고속 회전하는 숫돌로 표면을 깎아내는 연삭 가공
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2. 선반작업을 할 때 절삭 속도를 v(m/min), 원주율을 π, 회전수를 n(rpm)이라고 할 때 일감의 지름 d(mm)를 구하는 식은?

(정답률: 79%)
  • 절삭 속도 공식 $v = \frac{\pi d n}{1000}$을 지름 $d$에 대해 정리하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{\pi d n}{1000}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{1000v}{\pi n}$
    ③ [최종 결과]
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3. 다음 중 가공물이 회전운동하고 공구가 직선이송 운동을 하는 공작기계는?

  1. 선반
  2. 보링 머신
  3. 플레이너
  4. 핵 쏘잉 머신
(정답률: 81%)
  • 선반은 가공물을 척에 고정하여 회전시키고, 공구(바이트)를 직선으로 이송시켜 원통형 모양으로 깎아내는 대표적인 공작기계입니다.
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4. 결합제의 주성분은 열경화성 합성수지 베크라이트로 결합력이 강하고 탄성이 커서 고속도강이나 광학유리 등을 절단하기에 적합한 숫돌은?

  1. vitrified 계 숫돌
  2. resinoid 계 숫돌
  3. silicate 계 숫돌
  4. rubber 계 숫돌
(정답률: 62%)
  • 레지노이드 계 숫돌은 열경화성 합성수지인 베크라이트를 결합제로 사용하여 결합력이 강하고 탄성이 크기 때문에 고속도강이나 광학유리 절단 작업에 매우 적합합니다.
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5. 트위스트 드릴의 각부에서 드릴 홈의 골부위(웨브두께)를 측정하기에 가장 적합한 것은?

  1. 나사 마이크로미터
  2. 포인트 마이크로미터
  3. 그루브 마이크로미터
  4. 다이얼 게이지 마이크로미터
(정답률: 61%)
  • 포인트 마이크로미터는 측정 끝단이 뾰족한 형태로 되어 있어, 트위스트 드릴의 홈 골부위(웨브 두께)와 같이 좁고 깊은 곳의 치수를 정밀하게 측정하는 데 가장 적합합니다.
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6. 드릴링 머신의 안전사항으로 어긋난 것은?

  1. 장갑을 끼고 작업을 하지 않는다.
  2. 가공물을 손으로 잡고 드릴링한다.
  3. 구멍 뚫기가 끝날 무렵은 이송을 천천히 한다.
  4. 얇은 판의 구멍뚫기에는 보조판 나무를 사용하는 것이 좋다.
(정답률: 90%)
  • 드릴링 작업 시 가공물을 손으로 잡고 작업하면 드릴 비트에 가공물이 물려 회전할 경우 손가락 등에 심각한 부상을 입을 수 있으므로, 반드시 바이스나 클램프로 단단히 고정해야 합니다.
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7. 선반가공에서 절삭속도를 빠르게 하는 고속절삭의 가공특성에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 절삭능률 증대
  2. 구성인선 증대
  3. 표면 거칠기 향상
  4. 가공 변질층 감소
(정답률: 65%)
  • 고속절삭은 절삭속도를 높여 가공 효율을 극대화하는 방법으로, 절삭열이 증가하여 구성인선(Built-up edge)의 발생을 억제하는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    구성인선 증대: 고속절삭 시에는 구성인선이 감소하거나 사라집니다.
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8. 내면 연삭에 대한 특징이 아닌 것은?

  1. 외경 연삭에 비하여 숫돌의 마멸이 심하다.
  2. 가공도중 안지름을 측정하기 곤란하므로 자동치수 측정장치가 필요하다.
  3. 숫돌의 바깥지름이 작으므로 소정의 연삭속도를 얻으려면 숫돌축의 회전수를 높여야 한다.
  4. 일반적으로 구멍 내면연삭의 정도를 높게 하는 것이 외면 연삭보다 쉬운 편이다.
(정답률: 68%)
  • 내면 연삭은 외면 연삭에 비해 숫돌의 크기가 작고 강성이 낮으며, 가공 중 치수 측정이 어렵기 때문에 일반적으로 외면 연삭보다 정밀도를 높이는 것이 더 어렵습니다.
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9. 한계 게이지의 특징이라고 볼 수 없는 것은?

  1. 제품의 실제치수를 알 수 없다.
  2. 조작이 어렵고 숙련이 필요하다.
  3. 대량측정에 적합하고 합격, 불합격의 판정이 용이하다.
  4. 측정치수가 결정됨에 따라 각각 통과측, 정지측의 게이지가 필요하다.
(정답률: 78%)
  • 한계 게이지는 합격과 불합격만을 빠르게 판정하는 도구이므로 조작이 매우 간편하여 특별한 숙련도 없이도 누구나 쉽게 사용할 수 있습니다.
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10. 보통선반의 이송 스크류의 리드가 4mm 이고 200등분된 눈금의 칼라가 달려있을 때, 20눈금을 돌리면 테이블은 얼마 이동하는가?

  1. 0.2mm
  2. 0.4mm
  3. 20mm
  4. 40mm
(정답률: 68%)
  • 이송 스크류의 리드와 눈금 수를 이용하여 칼라 1눈금당 이동량을 구한 뒤, 회전시킨 눈금 수를 곱하여 전체 이동 거리를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{이동 거리} = \frac{\text{리드}}{\text{전체 눈금 수}} \times \text{회전 눈금 수}$
    ② [숫자 대입] $\text{이동 거리} = \frac{4}{200} \times 20$
    ③ [최종 결과] $\text{이동 거리} = 0.4\text{mm}$
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11. 선반의 운전 중에도 작업이 가능한 척(check)으로 지름 10mm 정도의 균일한 가공물을 다량생산하기에 가장 적합한 것은?

  1. 벨(bell) 척
  2. 콜릿(collet) 척
  3. 드릴(drill) 척
  4. 공기(air) 척
(정답률: 46%)
  • 공기 척은 공기압을 이용하여 가공물을 빠르게 고정하고 풀 수 있어, 지름이 작고 균일한 가공물을 다량으로 생산하는 자동화 공정에 가장 적합합니다.
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12. CNC 선반에서 홈 가공 시 1.5 초 동안 공구의 이송을 잠시 정지시키는 지령 방식은?

  1. G04 P1500
  2. G04 Q1500
  3. G04 X1500
  4. G04 U1500
(정답률: 81%)
  • CNC 선반에서 G04는 일시 정지(Dwell)를 지령하는 코드로, 정지 시간은 P 주소에 밀리초(ms) 단위로 입력합니다. $1.5\text{초} = 1500\text{ms}$이므로 G04 P1500이 정답입니다.
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13. 인벌류트 치형을 정확히 가공할 수 있는 기어 절삭법은?

  1. 총형 커터에 의한 절삭법
  2. 창성에 의한 절삭법
  3. 형판에 의한 절삭법
  4. 압출에 의한 절삭법
(정답률: 50%)
  • 기어의 치형을 생성하는 방법 중 창성법은 랙과 피니언의 맞물림 원리를 이용하여 인벌류트 곡선을 정확하게 가공할 수 있는 가장 대표적인 절삭법입니다.
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14. 나사측정의 대상이 되지 않는 것은?

  1. 피치
  2. 리드각
  3. 유효지름
  4. 바깥지름
(정답률: 64%)
  • 나사 측정 시에는 피치, 유효지름, 바깥지름 등을 직접 측정하여 정밀도를 확인하지만, 리드각은 나사의 형상과 피치, 리드 값에 의해 결정되는 기하학적 각도로 일반적인 측정 대상에 포함되지 않습니다.
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15. 수평밀링 머신에서 사용하는 커터 중 절단과 홈파기 가공을 할 수 있는 것은?

  1. 평면 밀링 커터(plane milling cutter)
  2. 측면 밀링 커터(side milling cutter)
  3. 메탈 슬리팅 쏘(metal slitting saw)
  4. 엔드밀(end mill)
(정답률: 44%)
  • 메탈 슬리팅 쏘(metal slitting saw)는 얇은 원판형 커터로, 재료의 절단 및 좁은 홈파기 가공에 특화된 공구입니다.
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16. 일반적으로 안전을 위하여 보호장갑을 끼고 작업을 해야 하는 것은?

  1. 밀링 작업
  2. 선반 작업
  3. 용접 작업
  4. 드릴링 작업
(정답률: 89%)
  • 밀링, 선반, 드릴링 작업은 공구나 공작물이 고속으로 회전하므로 장갑이 말려 들어갈 위험이 있어 착용을 금지합니다. 반면, 용접 작업은 회전체는 없으나 고온의 열로부터 손을 보호해야 하므로 보호장갑 착용이 필수적입니다.
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17. 밀링커터의 날수가 4개, 한날 당 이송량이 0.15mm, 밀링커터의 지름이 25mm 이고 절삭속도가 40m/min 일 때, 테이블의 이송속도는 약 몇 mm/min인가?

  1. 156
  2. 246
  3. 306
  4. 406
(정답률: 61%)
  • 먼저 절삭속도를 이용해 커터의 분당 회전수를 구한 뒤, 이를 이송 공식에 대입하여 테이블 이송속도를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = \frac{1000 \times v}{\pi \times d}$$
    $$F = F_z \times Z \times N$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 40}{3.14 \times 25} = 509.29$$
    $$F = 0.15 \times 4 \times 509.29$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = 305.57$$
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18. 선반작업에서 가늘고 긴 가공물을 절삭하기 위하여 꼭 필요한 부속품은?

  1. 면판
  2. 돌리개
  3. 맨드릴
  4. 방진구
(정답률: 66%)
  • 가늘고 긴 공작물을 가공할 때 발생하는 진동을 방지하여 가공 정밀도를 높여주는 기구는 방진구(steady rest)입니다.
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19. 다음 드릴링 머신 중에서 대형 중량물의 구멍가공을 하기 위하여 암과 드릴헤드를 임의의 위치로 이동이 가능한 것은?

  1. 직립 드릴링 머신
  2. 탁상 드릴링 머신
  3. 다두 드릴링 머신
  4. 레디얼 드릴링 머신
(정답률: 72%)
  • 레디얼 드릴링 머신은 암(Arm)과 드릴 헤드를 자유롭게 이동시킬 수 있어, 무거운 대형 공작물을 고정한 상태에서 임의의 위치에 구멍 가공이 가능합니다.
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20. 형상공차의 측정에서 진원도의 측정 방법이 아닌것은?

  1. 강선에 의한 방법
  2. 직경법에 의한 방법
  3. 반경법에 의한 방법
  4. 3점법에 의한 방법
(정답률: 58%)
  • 진원도는 원형의 정밀도를 측정하는 것으로 직경법, 반경법, 3점법 등을 사용합니다. 강선에 의한 방법은 진원도 측정법에 해당하지 않습니다.
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2과목: 기계제도

21. 다음 중 가는 실선으로 사용하지 않는 선은?

  1. 지시선
  2. 치수선
  3. 해칭선
  4. 피치선
(정답률: 79%)
  • 지시선, 치수선, 해칭선은 모두 가는 실선을 사용하지만, 피치선은 일반적으로 굵은 실선이나 다른 종류의 선으로 구분하여 표시합니다.
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22. 다음 중 도면에 표시하는 스크레이퍼(scraper) 가공의 약호에 해당하는 것은?

  1. SH
  2. BR
  3. FS
  4. FB
(정답률: 78%)
  • 스크레이퍼 가공의 약호는 Finishing(마무리)의 F와 Scraping(스크레이핑)의 S를 결합하여 FS로 표시합니다.
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23. 기하 공차의 종류에서 위치 공차에 해당되지 않는 것은?

  1. 동축도 공차
  2. 위치도 공차
  3. 평면도 공차
  4. 대칭도 공차
(정답률: 76%)
  • 기하 공차 중 위치 공차의 종류를 구분하는 문제입니다. 동축도, 위치도, 대칭도는 모두 요소의 위치를 규제하는 위치 공차에 해당하지만, 평면도 공차는 표면의 평평한 정도를 규제하는 모양 공차에 해당합니다.
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24. 3각법에 의한 투상도에서 누락된 정면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 58%)
  • 3각법 투상도에서 평면도와 우측면도를 통해 정면도를 추론하는 문제입니다. 평면도에서 보이는 상단의 꺾인 형태와 우측면도에서 보이는 경사면 및 단차 구조를 종합하면, 정면도는 와 같이 외곽선과 숨은선(경사면)이 표현된 형태가 됩니다.
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25. 그림과 같은 입체도의 화살표 방향 투상도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 83%)
  • 입체도의 화살표 방향에서 바라본 투상도를 찾는 문제입니다. 화살표 방향에서 보면 정면의 계단 모양 돌출부와 하단의 양옆으로 뻗은 가지, 그리고 중앙의 홈과 우측의 원형 구멍이 투영되어 와 같은 형상이 나타납니다.
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26. 다음 도면과 같은 데이텀 표적 도시기호의 의미 설명으로 올바른 것은?

  1. 두 개의 X 점이 각각 점의 데이텀 표적
  2. 10mm 높이의 직사각형의 면이 데이텀 표적
  3. 두 개의 X 표를 연결한 선이 데이텀 표적
  4. 두 개의 X 표를 연결한 선을 반지름으로 하는 원이 데이텀 표적
(정답률: 71%)
  • 제시된 기호에서 두 개의 X 표시는 데이텀 표적의 양 끝점을 의미하며, 이 두 점을 연결한 직선 구간이 실제 데이텀 표적이 됩니다.
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27. 압력 배관용 탄소 강관을 나타내는 KS 재료 기호는?

  1. SPP
  2. SPLT
  3. SPPS
  4. SPHT
(정답률: 53%)
  • 압력 배관용 탄소 강관의 KS 재료 기호는 SPPS(Steel Pipe Pressure Service)입니다.

    오답 노트
    SPP: 일반 배관용 탄소 강관
    SPLT: 저온 배관용 탄소 강관
    SPHT: 고온 배관용 탄소 강관
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28. 그림과 같은 제 3각법 정투상도의 우측면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 51%)
  • 제 3각법에서 우측면도는 정면도의 오른쪽에 배치하며, 정면에서 보았을 때의 오른쪽 모습과 평면도에서 보았을 때의 오른쪽 모습을 결합하여 투영합니다. 주어진 도면의 형상을 분석하면 가 정확한 우측면도입니다.
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29. 다음 중 "KS B 1101 둥근 머리 리벳 15x40 SV400"으로 표시된 리벳의 호칭 도면의 해독으로 가장 적합한 것은?

  1. 리벳 구멍 15개, 리벳 지름 40 mm
  2. 리벳 호칭 지름 15mm, 리벳 길이 40 mm
  3. 리벳 호칭 지름 40mm, 리벳 길이 15 mm
  4. 리벳 피치 15mm, 리벳 구멍지름 40 mm
(정답률: 67%)
  • 리벳의 호칭 표기법은 '호칭 지름 × 길이' 순으로 나타냅니다. 따라서 $15 \times 40$은 리벳 호칭 지름이 $15\text{mm}$, 리벳 길이가 $40\text{mm}$임을 의미합니다.
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30. 나사를 도시하는 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 수나사의 바깥지름은 가는 실선으로 그린다.
  2. 수나사의 골지름은 굵은 실선으로 그린다.
  3. 암나사의 골지름은 굵은 실선으로 그린다.
  4. 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선은 굵은 실선으로 그린다.
(정답률: 57%)
  • 나사 도시법에서 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선은 반드시 굵은 실선으로 그려 구분해야 합니다.

    오답 노트
    수나사의 바깥지름: 굵은 실선으로 그립니다.
    수나사의 골지름: 가는 실선으로 그립니다.
    암나사의 골지름: 기본적으로 가는 실선으로 그리며, 정면도 기준일 때만 굵은 실선으로 표현하므로 일반적인 원칙으로는 틀린 설명입니다.
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31. 용접부를 나타내는 기호 중에서 용접부 표면의 모양이나 용접부 형상을 나타내는 기호로 보완할 수 있는데, 이런 기호를 보조기호라 한다. 다음 중 용접부에 사용하는 보조기호가 아닌 것은?

(정답률: 43%)
  • 용접 기호에서 는 용접의 종류를 나타내는 기본 기호입니다. 반면 , , 는 용접부의 표면 모양이나 형상을 보완하여 설명하는 보조기호에 해당합니다.
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32. "임의의 축직각 단면에 있어서의 바깥둘레는 동일 평면위에서 0.02mm만큼 떨어진 2개의 동심원 사이에 있어야 한다." 의 뜻을 가진 것은?

(정답률: 33%)
  • 제시된 문장은 단일 형체의 모양을 규제하는 진원도의 정의입니다. 진원도는 데이텀(기준)이 필요 없는 모양 공차이므로, 기하 공차 기호 $\bigcirc$와 공차값 $0.02$가 표시된 가 정답입니다.

    오답 노트
    동축도: 기준이 되는 데이텀이 반드시 필요함
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33. 그림과 같은 도면에서 점선으로 표시된 윤곽 안에 있는 투상도의 명칭으로 맞은 것은?

  1. 국부 투상도
  2. 회전 도시 투상도
  3. 보조 투상도
  4. 가상 투상도
(정답률: 69%)
  • 경사면과 같이 정면, 평면, 측면의 기본 투상도만으로는 실제 모양을 정확히 나타낼 수 없을 때, 해당 면에 수직인 방향으로 투영하여 그리는 투상도를 보조 투상도라고 합니다. 의 점선 영역이 이에 해당합니다.
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34. 구멍의 치수가 축은 인 끼워맞춤이 있다. 이 끼워 맞춤의 최대 죔새는?

  1. 0.042
  2. 0.021
  3. 0.029
  4. 0.008
(정답률: 75%)
  • 최대 죔새는 축의 최대 허용 치수에서 구멍의 최소 허용 치수를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{최대 죔새} = \text{축의 최대 허용치수} - \text{구멍의 최소 허용치수}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{최대 죔새} = (30 + 0.021) - (30 + 0)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{최대 죔새} = 0.021$$
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35. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향을 정면도로 할 경우에 우측면도로 가장 적절한 것은?

(정답률: 79%)
  • 제시된 입체도 에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 오른쪽에서 바라본 형상을 투영하면 와 같은 우측면도가 됩니다.
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36. 다음은 베어링의 호칭번호를 나타낸 것이다. 베어링 안지름이 60mm 인 것은?

  1. 608 C2 P6
  2. 6312 ZNR
  3. 7206 CDBP5
  4. NA 4916 V
(정답률: 84%)
  • 베어링 호칭번호에서 뒷 두 자리는 안지름을 나타냅니다. 안지름 번호가 04 이상일 경우, 해당 번호에 5를 곱하여 실제 안지름을 계산합니다.
    $$12 \times 5 = 60$$
    따라서 안지름이 $60\text{mm}$인 베어링은 6312 ZNR입니다.
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37. 나사 표기가 TM18이라 되어 있을 때 이는 무슨 나사인가?

  1. 관용 평행나사
  2. 29° 사다리꼴나사
  3. 관용 테이퍼나사
  4. 30° 사다리꼴나사
(정답률: 61%)
  • 나사 기호 TM은 30° 사다리꼴나사를 의미합니다.

    오답 노트
    관용 평행나사: PF
    29° 사다리꼴나사: TW
    관용 테이퍼나사: PT
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38. 2개의 입체가 서로 만날 경우 두 입체 표면에 만나는 선이 생기는데 이 선을 무엇이라고 하나?

  1. 분할선
  2. 입체선
  3. 직립선
  4. 상관선
(정답률: 74%)
  • 두 개의 입체가 서로 만날 때 그 표면에서 공통으로 생기는 선을 상관선이라고 합니다.
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39. 일반 구조용 압연강재의 재료 기호인 것은?

  1. SCM 430
  2. SM 400A
  3. SPS 9A
  4. SS 330
(정답률: 75%)
  • 일반 구조용 압연강재의 재료 기호는 SS(Steel Structure)를 사용하므로 SS 330이 정답입니다.
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40. KS 규격에 따른 회 주철품의 재료 기호는?

  1. WC
  2. PBC
  3. BCD
  4. GC
(정답률: 76%)
  • KS 규격에서 회주철의 재료 기호는 GC(Grey Cast iron)를 사용합니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 주철 중 인장강도가 가장 낮은 것은?

  1. 백심가단주철
  2. 구상흑연주철
  3. 보통주철
  4. 흑심가단주철
(정답률: 58%)
  • 보통주철(회주철)은 흑연이 편상(片狀)으로 존재하여 응력 집중이 발생하기 때문에, 구상흑연주철이나 가단주철에 비해 인장강도가 가장 낮습니다.
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42. 다음 담금질 조직 중에서 경도가 가장 큰 것은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 마텐자이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 81%)
  • 마텐자이트(Martensite)는 강을 급랭시켰을 때 형성되는 매우 단단하고 취성이 강한 조직으로, 담금질 조직 중 경도가 가장 높습니다.
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43. 담금질한 강에 인성을 증가시키고 경도를 감소시키기 위하여 강을 A1점 이하의 온도로 다시 가열하여 인성을 증가시키는 열처리를 무엇이라 하는가?

  1. 하드페이싱
  2. 숏피닝
  3. 질화법
  4. 뜨임
(정답률: 65%)
  • 담금질(Quenching) 후 발생하는 내부 응력을 제거하고, $A_{1}$ 변태점 이하의 온도로 재가열하여 인성을 부여하고 경도를 조절하는 열처리를 뜨임(Tempering)이라고 합니다.
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44. 다음 중 일반적인 청동합금의 주요 성분은?

  1. Cu-Sn
  2. Cu-Zn
  3. Cu-Pb
  4. Cu-Ni
(정답률: 64%)
  • 청동(Bronze)은 구리(Cu)를 주성분으로 하고 주석(Sn)을 첨가한 합금을 의미합니다.

    오답 노트
    Cu-Zn: 황동
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45. 탄소강에서 탄소함유량이 증가할 경우 탄소강의 기계적 성질은 어떻게 변화하는가?

  1. 경도 및 연성 감소
  2. 경도 및 연성 증가
  3. 강도 및 경도 감소
  4. 강도 및 경도 증가
(정답률: 69%)
  • 탄소강에서 탄소 함유량이 증가하면 조직 내의 시멘타이트 양이 많아져 재료가 더 단단해지고 강해집니다.
    따라서 강도 및 경도가 증가하게 됩니다.
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46. 다음 기계재로 중 용광로(고로)에서 대량으로 제조되는 것은?

  1. 구리
  2. 선철
  3. 주철
  4. 탄소강
(정답률: 60%)
  • 용광로(고로)는 철광석과 코크스를 사용하여 대량으로 쇳물을 생산하는 설비이며, 여기서 처음으로 생산되는 고탄소 철을 선철이라고 합니다.
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47. 냉간 가공과 열간 가공을 구별할 수 있는 온도를 무슨 온도라고 하는가?

  1. 포정온도
  2. 공석온도
  3. 공정온도
  4. 재결정온도
(정답률: 81%)
  • 금속 재료를 가공할 때, 가공 중 발생하는 변형 조직이 열에 의해 새로운 결정으로 바뀌는 온도인 재결정온도를 기준으로 이보다 낮은 온도에서 가공하면 냉간 가공, 높은 온도에서 가공하면 열간 가공으로 구분합니다.
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48. 티탄의 일반적인 성질에 속하지 않는 것은?

  1. 비교적 비중이 작다.
  2. 용융점이 낮다.
  3. 열전도율이 낮다.
  4. 산화성 수용액 중에서 내식성이 크다.
(정답률: 44%)
  • 티탄(티타늄)은 비중이 작고 내식성이 매우 뛰어나며 열전도율이 낮은 특성을 가지고 있습니다. 하지만 용융점은 약 $1668^{\circ}C$로 매우 높기 때문에 용융점이 낮다는 설명은 틀린 성질입니다.
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49. 100~200℃에서 공냉방법으로 마텐자이트 조직을 얻는 저온 뜨임의 목적에 해당되지 않는 것은?

  1. 담금질 응력 제거
  2. 치수의 경년화 방지
  3. 연마균열 방지
  4. 마모성의 향상
(정답률: 60%)
  • 저온 뜨임은 담금질 후 발생하는 내부 응력을 제거하고 치수의 경년 변화를 방지하며 연마 균열을 막아 기계적 성질을 안정시키는 것이 목적입니다. 마모성의 향상은 일반적으로 경도를 높이는 담금질이나 고온 뜨임의 제어 영역이며, 저온 뜨임의 직접적인 주 목적은 아닙니다.
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50. 다음 중 구리(Cu)의 성질을 설명한 것으로 틀린것은?

  1. 황산, 염산에 대한 내식성이 크다.
  2. 전기전도율과 열전도율은 금속 중에서 은(Ag) 다음으로 높다.
  3. 연성과 전성이 풍부하다.
  4. Ni, Sn, Zn 등과 합금이 잘된다.
(정답률: 68%)
  • 구리는 전기 및 열전도율이 매우 높고 연성과 전성이 풍부하며 합금성이 좋으나, 황산이나 염산과 같은 강산에 대해서는 내식성이 약합니다.
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51. 기어 설계 시 전위 기어를 사용하는 이유로 거리가 먼 것은?

  1. 중심 거리를 자유로이 변화시키려고 할 경우에 사용
  2. 언더컷을 피하고 싶은 경우에 사용
  3. 베어링에 작용하는 압력을 줄이고자 할 경우 사용
  4. 기어의 강도를 개선하려고 할 경우 사용
(정답률: 36%)
  • 전위 기어는 중심 거리 조절, 언더컷 방지, 이의 강도 및 물림률 개선을 위해 사용합니다.

    오답 노트
    베어링에 작용하는 압력을 줄이고자 할 경우 사용: 전위 기어의 설계 목적과 무관합니다.
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52. 90rpm으로 회전하고 980N의 하중을 받는 레이디얼 볼베어링의 기본 동정격하중은 약 몇 kN인가? (단, 하중계수는 1로 하고, 수명은 5000시간으로 한다.)

  1. 2.94
  2. 4.91
  3. 8.83
  4. 15.70
(정답률: 28%)
  • 베어링의 수명 공식과 동정격하중의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L_{10} = (\frac{C}{P \times f})^{3} \times \frac{10^{6}}{60 \times N}$
    ② [숫자 대입] $5000 = (\frac{C}{980 \times 1})^{3} \times \frac{10^{6}}{60 \times 90}$
    ③ [최종 결과] $C = 2.94$ kN
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53. 구조는 간단하면서 복잡한 운동을 구현할 수 있는 기계요소로서 내연 기관의 밸브 개폐기구 등에 사용되는 것은?

  1. 마찰차(friction wheel)
  2. 클러치(clutch)
  3. 기어(gear)
  4. 캠(cam)
(정답률: 66%)
  • 캠(cam)은 회전 또는 왕복 운동을 통해 복잡한 운동을 구현할 수 있는 기계요소로, 내연 기관의 밸브 개폐 기구 등에 핵심적으로 사용됩니다.
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54. 축의 자중을 무시하고 회전축의 중심에서 1개의 회전체의 하중에 의해 축의 처짐이 0.01mm 발생하면, 축의 위험속도는 약 몇 rpm 인가?

  1. 4598 rpm
  2. 6420 rpm
  3. 9458 rpm
  4. 14568rpm
(정답률: 33%)
  • 축의 처짐량과 중력가속도를 이용하여 위험속도를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $N_{c} = \frac{30}{\pi} \sqrt{\frac{g}{\delta}}$
    ② [숫자 대입] $N_{c} = \frac{30}{\pi} \sqrt{\frac{9.8}{0.00001}}$
    ③ [최종 결과] $N_{c} = 9458$ rpm
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55. 수압이 2.75MPa이고, 허용인장강도가 49.05MPa이며, 이음 효율이 70%인 강관의 바깥지름은 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 부식 여유는 1mm이고, 강관의 안지름은 580mm이다.)

  1. 582
  2. 629
  3. 604
  4. 675
(정답률: 36%)
  • 강관의 두께를 먼저 구한 뒤, 안지름에 두께의 2배와 부식 여유를 고려하여 바깥지름을 결정합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{p \times d}{2 \sigma \eta} + c, \quad D = d + 2t$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{2.75 \times 580}{2 \times 49.05 \times 0.7} + 1, \quad D = 580 + 2 \times 24.22$
    ③ [최종 결과] $D = 628.44 \approx 629\text{mm}$
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56. 4m/s의 속도로 전동하고 있는 벨트의 긴장측의 장력이 1.23kN, 이완측의 장력이 0.49kN 라고 하면, 전달하고 있는 동력은 몇 kW 인가?

  1. 1.55
  2. 1.86
  3. 2.21
  4. 2.96
(정답률: 36%)
  • 벨트의 전달 동력은 긴장측과 이완측 장력의 차이인 유효장력에 벨트 속도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = (T_1 - T_2) \times v$
    ② [숫자 대입] $P = (1.23 - 0.49) \times 4$
    ③ [최종 결과] $P = 2.96\text{kW}$
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57. 밴드 브레이크의 긴장측 장력 7.99kN, 두께 2mm, 허용인장응력 78.48 MPa 일 때 밴드의 폭은 약몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 이음효율은 100 % 로 한다.)

  1. 43
  2. 51
  3. 60
  4. 71
(정답률: 42%)
  • 밴드의 폭은 허용인장응력 공식에서 장력을 두께와 응력의 곱으로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $b = \frac{P}{\sigma \times t}$
    ② [숫자 대입] $b = \frac{7.99 \times 10^3}{78.48 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $b = 50.90 \approx 51\text{mm}$
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58. 다음 중 운동용 나사에 해당하지 않는 것은?

  1. 사각 나사
  2. 사다리꼴 나사
  3. 톱니 나사
  4. 미터 나사
(정답률: 56%)
  • 운동용 나사는 힘을 전달하거나 물체를 이동시키는 목적으로 사용되며, 사각 나사, 사다리꼴 나사, 톱니 나사가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    미터 나사: 주로 부품을 고정하는 체결용 나사입니다.
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59. 두 축의 중심거리 300mm, 속도비가 2:1로 감속되는 외접 원통마찰의 원동차(D1)와 종동차(D2)의 지름은 각각 몇 mm 인가?

  1. D1 = 600mm, D2 = 1200mm
  2. D1 = 200mm, D2 = 400mm
  3. D1 = 100mm, D2 = 200mm
  4. D1 = 300mm, D2 = 600mm
(정답률: 50%)
  • 외접 원통마찰차에서 중심거리는 두 차 지름의 합의 절반이며, 속도비는 지름의 역수 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{D_1 + D_2}{2}, \quad i = \frac{D_2}{D_1}$
    ② [숫자 대입] $300 = \frac{D_1 + D_2}{2}, \quad 2 = \frac{D_2}{D_1}$
    ③ [최종 결과] $D_1 = 200\text{mm}, \quad D_2 = 400\text{mm}$
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60. 마찰에 의하여 회전력을 전달하며 축의 임의의 위치에 보스를 고정할 수 있는 키는?

  1. 미끄럼키
  2. 스플라인
  3. 접선키
  4. 원뿔키
(정답률: 36%)
  • 원뿔키는 마찰력을 이용하여 회전력을 전달하며, 축의 임의의 위치에 보스를 고정할 수 있는 특징을 가진 키입니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. CAD 시스템의 3차원 공간에서 평면을 정의할 때 입력조건으로 충분치 않는 것은?

  1. 한 개의 직선과 이 직선의 연장선 위에 있지 않는 한 개의 점
  2. 일직선 상에 있지 않은 세 점
  3. 한 개의 점과 평면의 수직 벡터
  4. 두 개의 직선
(정답률: 57%)
  • 3차원 공간에서 하나의 평면을 유일하게 정의하기 위해서는 최소 3개의 독립적인 점 정보가 필요합니다.

    오답 노트
    두 개의 직선: 두 직선이 평행하거나 한 점에서 만나는 경우, 이를 포함하는 평면이 무수히 많거나 정의되지 않을 수 있어 조건이 불충분합니다.
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62. 래스터 스캔 디스플레이에서 컬러를 표현하기 위해 사용되는 3가지 기본 색상에 해당하지 않는 것은?

  1. 흰색(white)
  2. 녹색(green)
  3. 적색(red)
  4. 청색(blue)
(정답률: 73%)
  • 래스터 스캔 디스플레이의 컬러 표현은 빛의 3원색인 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 조합(RGB 방식)을 통해 이루어집니다.

    오답 노트
    흰색(white): RGB 세 색상이 모두 최대 강도로 혼합되었을 때 나타나는 결과색입니다.
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63. 3차원 좌표계를 표현하는데 있어서 P(r, θ, z1)로 표현되는 좌표계는 무엇인가? (단, r = (x, y) 평면에서의 직선거리, θ = 각도, z1 = z축 거리이다.)

  1. 직교좌표계
  2. 극좌표계
  3. 원통좌표계
  4. 구면좌표계
(정답률: 60%)
  • 평면상의 거리 $r$, 각도 $\theta$, 그리고 높이 $z_1$을 사용하여 3차원 공간을 표현하는 방식은 원통의 형태를 띠는 원통좌표계의 정의입니다.
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64. 다음과 같은 원추곡선(conic curve) 방정식을 정의하기 위해 필요한 구속조건의 수는?

  1. 3개
  2. 4개
  3. 5개
  4. 6개
(정답률: 55%)
  • 원추곡선의 일반 방정식은 6개의 계수를 가지지만, 방정식 전체를 하나의 상수로 나누어 정규화하면 독립적인 미지수는 5개가 됩니다. 따라서 곡선을 유일하게 정의하기 위해서는 5개의 구속조건이 필요합니다.
    $$f(x,y) = ax^{2} + bxy + cy^{2} + dx + ey + g = 0$$
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65. 솔리드 모델링의 데이터 구조 중 CSG(Constructive Solid Geometry) 트리 구조의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 데이터 구조가 간단하고 데이터의 양이 적어 데이터 구조의 관리가 용이하다.
  2. CSG 트리로 저장된 솔리드는 항상 구현이 가능한 입체를 나타낸다.
  3. 화면에 입체의 형상을 나타내는 시간이 짧아 대화식 작업에 적합하다.
  4. 기본형상(primitive)의 파라메터만 간단히 변경하여 입체 형상을 쉽게 바꿀 수 있다.
(정답률: 55%)
  • CSG 방식은 불리언 연산을 통해 형상을 정의하므로 화면에 실제 형상을 구현하기 위해 계산 시간이 많이 소요됩니다. 화면 재생 시간이 짧아 대화식 작업에 적합한 구조는 B-rep입니다.
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66. 2차원 평면에서 원(circle)을 정의하고자 할 때 필요한 조건으로 틀린 것은?

  1. 중심점과 원주상의 한 점으로 정의
  2. 원주상의 3개의 점으로 정의
  3. 두개의 접선으로 정의
  4. 중심점과 하나의 접선으로 정의
(정답률: 65%)
  • 원은 두 개의 접선만으로는 위치와 크기가 확정되지 않으며, 최소 세 개의 접선이 있거나 두 개의 접선과 반지름 정보가 있어야 정의가 가능합니다.
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67. 베지어(Bezier) 곡선의 특징에 관한 설명으로 틀린것은?

  1. 베지어 곡선은 특성 다각형의 시작점과 끝점을 반드시 통과한다.
  2. 베지어 곡선은 특성 다각형의 내측에 존재한다.
  3. 특성 다각형의 꼭지점 순서를 거꾸로 하여 베지어 고선을 생성할 경우 다른 곡선이 된다.
  4. 특성 다각형의 1개의 꼭지점 변화가 베지어 곡선전체에 영향을 미친다.
(정답률: 64%)
  • 베지어 곡선은 제어점의 순서를 바꾸어 거꾸로 생성하더라도 결과적으로 동일한 곡선이 생성되는 대칭적 특성을 가지고 있습니다.
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68. 순서가 정해진 여러 개의 점들을 입력하면 이를 모두를 지나는 곡선을 생성하는 것을 무엇이라고 하나?

  1. 보간(interpolation)
  2. 근사(approximation)
  3. 스무딩(smoothing)
  4. 리메싱(remeshing)
(정답률: 71%)
  • 주어진 모든 점을 정확하게 통과하는 곡선을 생성하는 기법을 보간(interpolation)이라고 합니다.
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69. CAD 시스템에서 많이 사용한 Hermite 곡선 방정식에서 일반적으로 몇 차식을 많이 사용하는가?

  1. 1차식
  2. 2차식
  3. 3차식
  4. 4차식
(정답률: 73%)
  • Hermite 곡선은 시작점과 끝점의 위치 및 접선 벡터를 이용하여 곡선을 정의하며, 일반적으로 계산의 효율성과 곡선의 매끄러운 연결을 위해 3차식을 가장 많이 사용합니다.
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70. CAD/CAM 시스템을 활용하는 방식에 따라 컴퓨터시스템을 3가지로 구분한다고 할 때 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 중앙통제형 시스템(host based system)
  2. 분산처리형 시스템(distributed based system)
  3. 연결형 시스템(connected system)
  4. 독립형 시스템(stand alone system)
(정답률: 56%)
  • CAD/CAM 시스템의 컴퓨터 구성 방식은 중앙통제형 시스템(host based system), 분산처리형 시스템(distributed based system), 독립형 시스템(stand alone system)의 3가지로 구분합니다. 따라서 연결형 시스템(connected system)은 이에 해당하지 않습니다.
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71. 다음 중 CAD 정보의 출력장치가 될 수 없는 것은?

  1. 서멀 왁스 플로터(thermal wax plotter)
  2. 벡터 디스플레이(vector display)
  3. 라이트 펜(light pen)
  4. 레이저 프린트(laser printer)
(정답률: 80%)
  • 라이트 펜(light pen)은 화면의 좌표를 읽어 컴퓨터에 입력하는 대표적인 입력장치입니다.

    오답 노트
    서멀 왁스 플로터, 벡터 디스플레이, 레이저 프린트는 모두 데이터를 화면이나 종이로 출력하는 출력장치입니다.
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72. 다음 모델 중 공학적인 해석(유한요소해석 등)에 적합한 것은?

  1. 와이어 프레임 모델(wire frame model)
  2. 서피스 모델(surface model)
  3. 솔리드 모델(solid model)
  4. 시스템 모델(system model)
(정답률: 72%)
  • 솔리드 모델(solid model)은 물체의 내부까지 포함한 3차원 체적 정보를 가지고 있어, 유한요소해석(FEA)과 같은 공학적 해석에 가장 적합합니다.
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73. IGES 파일의 구조에 해당하지 않는 것은?

  1. Start Section
  2. Local Section
  3. Directory Entry Section
  4. Parameter Data Section
(정답률: 67%)
  • IGES(Initial Graphics Exchange Specification) 파일 구조는 크게 Start Section, Directory Entry Section, Parameter Data Section, Terminate Section으로 구성됩니다.

    오답 노트
    Local Section: IGES 표준 파일 구조에 포함되지 않는 항목임
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74. 복셀(voxel) 모델을 사용할 때의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 어떠한 형상의 물체이건 간에 정확한 형상의 표현이 가능하다.
  2. 질량, 관성 모멘트 등의 성질을 계산하기 용이하다.
  3. 공간 내의 물체를 표현하기 용이하다.
  4. 필요로 하는 메모리 공간이 복셀의 크기를 줄일수록 급격히 증가한다.
(정답률: 31%)
  • 복셀 모델은 공간을 작은 정육면체(Voxel) 단위로 나누어 표현하므로, 곡면이나 정밀한 형상을 표현할 때 계단 현상이 발생하여 정확한 형상 표현에 한계가 있습니다.

    오답 노트
    질량 및 관성 모멘트 계산: 격자 기반으로 계산이 매우 용이함
    공간 내 물체 표현: 3차원 격자 구조로 표현이 쉬움
    메모리 공간: 해상도를 높이기 위해 복셀 크기를 줄이면 데이터 양이 기하급수적으로 증가함
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75. 원(Circle)이 중심과 반지름을 갖는 2차원 좌표 평면상에서의 수학적 표현방법 중 맞는 것은? (단, 중심은 (a, b), 반지름은 C 이다.)

  1. (x+a)2+(y+b)2=C2
  2. (x-a)+(y-b)=C
  3. (x-a)2+(y+b)=C
  4. (x-a)2+(y-b)2=C2
(정답률: 50%)
  • 2차원 좌표 평면에서 중심이 $(a, b)$이고 반지름이 $C$인 원의 방정식은 피타고라스 정리에 의해 다음과 같이 표현됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{원 방정식: } (x-a)^2 + (y-b)^2 = C^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{중심 } (a, b), \text{ 반지름 } C \text{ 대입}$$
    ③ [최종 결과]
    $$(x-a)^2 + (y-b)^2 = C^2$$
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76. 컴퓨터간의 정보 교환을 보다 향상시키기 위해 사용하는 네트워크 기술에서의 통신규약을 무엇이라 하는가?

  1. PROTOCOL
  2. PARITY
  3. PROGRAM
  4. PROCESS
(정답률: 64%)
  • 네트워크 기술에서 서로 다른 컴퓨터 간에 원활한 정보 교환을 위해 정의한 통신 규약이나 약속을 PROTOCOL이라고 합니다.
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77. 제시된 단면곡선을 안내곡선에 따라 이동하면서 생기는 궤적을 나타낸 곡면은?

  1. 룰드 곡면
  2. 스윕 곡면
  3. 보간 곡면
  4. 블랜드 곡면
(정답률: 75%)
  • 단면곡선(Profile)을 특정 경로인 안내곡선(Guide curve)을 따라 이동시키며 생성하는 곡면을 스윕 곡면이라고 합니다.
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78. 유기 전계 발광 소자를 사용한 표시장치로 전자빔이 형광막과 충돌로 발광하는 브라운관(CRT)과 유사한 동작이 유리기판 위에 형성되어 화면을 나타내는 장치는?

  1. Organic electroluminescent display
  2. Liauid crystal display
  3. Plasma panel
  4. Image scanner
(정답률: 52%)
  • 유기 전계 발광 소자(Organic Electroluminescent)를 사용하여 스스로 빛을 내는 표시장치는 Organic electroluminescent display(OLED)입니다.
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79. 식 y = 3x + 4인 직선에 직교하면서 점(3, 1)인 지점을 지나는 직선의 방정식은?

  2. y = -3x + 10
  3. y = 3x - 8
(정답률: 44%)
  • 두 직선이 직교할 때 기울기의 곱은 $-1$이 되어야 하며, 주어진 점을 지나는 직선의 방정식을 구하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $y - y_{1} = m(x - x_{1})$
    ② [숫자 대입] $y - 1 = -\frac{1}{3}(x - 3)$
    ③ [최종 결과] $y = -\frac{1}{3}x + 2$
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80. 기하학적 형상(Geometric Model)을 나타내는 방법 중 점, 직선, 곡선에 의해서만 3차원 형상을 표시하는 것은?

  1. line modeling
  2. shaded modeling
  3. surface modeling
  4. wire frame modeling
(정답률: 73%)
  • wire frame modeling은 3차원 형상을 점, 직선, 곡선과 같은 뼈대(Wire) 요소만으로 표현하는 가장 기본적인 모델링 방식입니다.
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