기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

기계설계산업기사 2012-05-20 필기 기출문제 해설

이 페이지는 기계설계산업기사 2012-05-20 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

기계설계산업기사
(2012-05-20 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 밀링 머신의 주축베어링 윤활방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 그리스 윤활
  2. 오일 미스트 윤활
  3. 강제식 윤활
  4. 패드 윤활
(정답률: 50%)
  • 패드 윤활은 모세관 작용을 이용해 윤활유를 도포하는 방식으로, 고속 회전과 하중이 걸리는 밀링 머신의 주축 베어링 구조에는 적용하기 적합하지 않습니다.
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2. 주철을 드릴로 가공할 때 드릴 날끝의 여유각은 몇도(°)가 적합한가?

  1. 10° 이하
  2. 12° ~ 15°
  3. 20° ~ 32°
  4. 32° 이상
(정답률: 74%)
  • 주철을 드릴로 가공할 때, 절삭 저항을 줄이고 날끝의 마모를 방지하기 위해 적절한 여유각인 $12^\circ \sim 15^\circ$를 유지하는 것이 적합합니다.
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3. 브로칭(broaching)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 제작과 설계에 시간이 소요되며 공구의 값이 고가이다.
  2. 각 제품에 따라 브로치의 제작이 불편하다.
  3. 키 홈, 스플라인 홈 등을 가공하는데 사용한다.
  4. 브로치 압입방법에는 나사식, 기어식, 공압식이 있다.
(정답률: 54%)
  • 브로칭의 압입 방법에는 나사식, 기어식(래크와 피니언), 유압식이 있습니다.

    오답 노트
    공압식: 브로치 압입 방법에는 포함되지 않습니다.
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4. 절삭공구인선의 파손원인 중 절삭공구의 측면과 피삭재의 가공면과의 마찰에 의하여 발생하는 것은?

  1. 크레이터 마모
  2. 플랭크 마모
  3. 치핑
  4. 백래시
(정답률: 57%)
  • 절삭공구의 측면(플랭크 면)이 피삭재의 가공면과 직접 마찰하며 마모되는 현상을 플랭크 마모라고 합니다.

    오답 노트
    크레이터 마모: 칩과 공구 경사면 사이의 마찰로 발생
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5. 마이크로미터의 스핀들 나사의 피치가 0.5mm이고 딤블의 원주눈금이 50등분 되어 있다면 최소 측정값은?

  1. 2μm
  2. 5μm
  3. 10μm
  4. 15μm
(정답률: 73%)
  • 마이크로미터의 최소 측정값은 나사의 피치를 딤블의 눈금 수로 나눈 값으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = P \times \frac{1}{N}$ (최소측정값 = 피치 × 1/눈금수)
    ② [숫자 대입] $L = 0.5 \times \frac{1}{50}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.01$ mm
    단위 변환 시 $0.01\text{mm} = 10\mu\text{m}$이므로 정답은 $10\mu\text{m}$ 입니다.
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6. 연삭숫돌의 표시에서 WA 60 K m V 1호 205×19×15.88로 명기되어 있다. K는 무엇을 나타내는 부호인가?

  1. 입자
  2. 결합재
  3. 결합도
  4. 입도
(정답률: 70%)
  • 연삭숫돌의 표시 기호에서 입자(A), 입도(60), 결합도(K), 결합재(V) 순으로 표기합니다. 따라서 K는 숫돌 입자가 얼마나 강하게 결합되어 있는지를 나타내는 결합도를 의미합니다.
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7. 선반에서 지름 50mm의 재료를 절삭속도 60m/min, 이송 0.2mm/rev, 길이 30mm로 1회 가공할 때 필요한 시간은?

  1. 약 10초
  2. 약 18초
  3. 약 23초
  4. 약 39초
(정답률: 43%)
  • 절삭속도를 이용해 주축 회전수를 먼저 구한 뒤, 가공 길이를 (회전수 × 이송량)으로 나누어 가공 시간을 산출합니다.
    ① [주축 회전수 공식]
    $$N = \frac{1000 \times V}{\pi \times d}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 60}{\pi \times 50} = 381.97$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = \frac{L}{N \times f} = \frac{30}{381.97 \times 0.2} \times 60 = 23.55$$
    따라서 약 $23$초가 소요됩니다.
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8. 분할대를 이용하여 원주를 18등분하고자 한다. 신시내티형(Cincinnati type) 54구멍 분할판을 사용하여 단식분할 하려면 어떻게 하는가?

  1. 2회전하고, 2구멍씩 회전시킨다.
  2. 2회전하고, 4구멍씩 회전시킨다.
  3. 2회전하고, 8구멍씩 회전시킨다.
  4. 2회전하고, 12구멍씩 회전시킨다.
(정답률: 39%)
  • 신시내티형 분할대의 단식 분할 공식과 구멍 수 계산을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{40}{N}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{40}{18} = 2 \frac{4}{18} = 2 \frac{12}{54}$
    ③ [최종 결과] $2\text{회전하고 } 12\text{구멍 회전}$
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9. 다음 중 가공물을 절삭 할 때 발생되는 칩의 형태에 미치는 영향이 가장 적은 것은?

  1. 절삭깊이
  2. 공작물이 재질
  3. 절삭공구의 형상
  4. 윤활유
(정답률: 71%)
  • 칩의 형태는 절삭 조건(절삭깊이, 이송속도), 공작물의 재질, 공구의 경사각 및 형상에 의해 결정됩니다. 윤활유는 마찰 감소와 냉각 작용을 하여 표면 거칠기나 공구 수명에는 영향을 주지만, 칩의 기본적인 생성 형태를 결정짓는 핵심 요인은 아닙니다.
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10. 다음 중 각도측정기가 아닌 것은?

  1. 사인바
  2. 옵티컬플랫
  3. 오토 콜리메이터
  4. 탄젠트바
(정답률: 67%)
  • 옵티컬플랫은 빛의 간섭 현상을 이용하여 표면의 평면도를 측정하는 평면도 측정기입니다.

    오답 노트
    사인바, 오토 콜리메이터, 탄젠트바: 각도 측정기
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11. 래핑(lapping)작업에 관한 사항 중 틀린 것은?

  1. 경질 합금을 래핑할 때는 다이아몬드로 해서는 안된다.
  2. 래핑유(lap-oil)로는 석유를 사용해서는 안된다.
  3. 강철을 래핑할 때는 주철이 널리 사용된다.
  4. 랩 재료는 반드시 공작물보다 연질의 것을 사용한다.
(정답률: 49%)
  • 래핑액으로는 점성이 작은 경유, 석유 또는 식물성 기름(올리브유 등)이 사용 가능하므로 석유를 사용해서는 안 된다는 설명은 틀린 것입니다.
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12. 퓨즈가 끊어져서 다시 끼웠을 때 또다시 끊어졌을 경우의 조치사항으로 가장 적합한 것은?

  1. 다시 한 번 끼워본다.
  2. 조금 더 용량이 큰 퓨즈를 끼운다.
  3. 합선 여부를 검사한다.
  4. 굵은 동선으로 바꾸어 끼운다.
(정답률: 83%)
  • 퓨즈가 반복적으로 끊어지는 것은 회로 내에 과전류가 흐르거나 단락(합선)이 발생했다는 신호이므로, 새로운 퓨즈를 끼우기 전 반드시 합선 여부를 먼저 검사하여 원인을 제거해야 합니다.
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13. 다음 연삭가공 중 강성이 크고, 강력한 연삭기가 개발됨으로 한번에 연삭 깊이를 크게 하여 가공능률을 향상시킨 것은?

  1. 자기 연삭
  2. 성형 연삭
  3. 그립 피드 연삭
  4. 경면 연삭
(정답률: 71%)
  • 그립 피드 연삭은 고강성, 고출력 연삭기를 사용하여 한 번의 절입 깊이를 크게 가져감으로써 가공 능률을 극대화한 연삭 방식입니다.
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14. NC기계의 움직임을 전기적인 신호로 표시하는 회전 피드백 장치는 무엇인가?

  1. 리졸버(resolver)
  2. 서보 모터(servo moter)
  3. 컨트롤러(controller)
  4. 지령 테이프(NC tape)
(정답률: 70%)
  • 리졸버(resolver)는 회전각을 전기적 신호로 변환하여 NC 기계의 현재 위치를 제어 장치에 전달하는 대표적인 회전 피드백 장치입니다.
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15. 마이크로미터의 사용시 일반적인 주의사항이 아닌 것은?

  1. 측정시 래칫 스톱은 1회전 반 또는 2회전 돌려 측정력을 가한다.
  2. 눈금을 읽을 때는 기선의 수직위치에서 읽는다.
  3. 사용 후에는 각 부분을 깨끗이 닦아 진동이 없고 직사광선을 잘 받는 곳에 보관하여야 한다.
  4. 대형 외측마이크로미터는 실제로 측정하는 자세로 0점 조정을 한다.
(정답률: 74%)
  • 마이크로미터는 정밀 측정 기구이므로 온도 변화에 매우 민감합니다. 따라서 직사광선이나 복사열이 있는 곳, 온도 차가 커서 대류 현상이 일어나는 곳을 피해 보관해야 합니다.
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16. 공작기계작업에서 절삭제의 역할에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 절삭공구와 칩 사이의 마찰을 감소시킨다.
  2. 절삭시 열을 감소시켜 공구수명을 연장시킨다.
  3. 구성인선의 발생을 촉진시킨다.
  4. 가공면의 표면거칠기를 향상시킨다.
(정답률: 79%)
  • 절삭제는 마찰 감소, 냉각 작용, 표면 거칠기 향상 등의 역할을 하며, 특히 칩의 흐름을 원활하게 하여 구성인선의 발생을 억제하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    구성인선의 발생을 촉진시킨다: 발생을 억제함
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17. 드릴링머신으로 구멍 뚫기 작업을 할 때 주의해야 할 사항이다. 틀린 것은?

  1. 드릴은 흔들리지 않게 정확하게 고정해야 한다.
  2. 장갑을 끼고 작업을 하지 않는다.
  3. 구멍 뚫기가 끝날 무렵은 이송을 천천히 한다.
  4. 드릴이나 드릴 소켓 등을 뽑을 때에는 해머 등으로 두들겨 뽑는다.
(정답률: 85%)
  • 드릴이나 드릴 소켓을 뽑을 때 해머 등으로 무리하게 두들겨 뽑으면 공구의 정밀도가 떨어지거나 기계 장치에 손상을 줄 수 있으므로 전용 인출 도구를 사용해야 합니다.
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18. 다음 중 수평밀링머신의 긴 아버(long arbor)를 사용하는 절삭공구가 아닌 것은?

  1. 플레인 커터
  2. T홈 커터
  3. 앵귤러 커터
  4. 사이드 밀링커터
(정답률: 57%)
  • T홈 커터는 T자 모양의 홈을 가공하기 위한 공구로, 아버에 고정하여 사용하는 것이 아니라 전용 아버나 콜릿 척을 사용하여 수직으로 진입하는 특성을 가집니다. 반면 플레인 커터, 앵귤러 커터, 사이드 밀링커터는 긴 아버에 장착하여 사용하는 대표적인 공구들입니다.
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19. KSB에 규정된 표면거칠기 표시방법이 아닌 것은?

  1. 산술평균 거칠기(Ra)
  2. 최대높이(Ry)
  3. 10점 평균 거칠기(Rz)
  4. 제곱 평균 거칠기(Ra)
(정답률: 80%)
  • KSB 규격에서 정의하는 표면거칠기 표시방법에는 산술평균 거칠기(Ra), 최대높이(Ry), 10점 평균 거칠기(Rz) 등이 포함되지만, 제곱 평균 거칠기라는 표시방법은 규정되어 있지 않습니다.
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20. 표준 맨드릴(mandrel)의 테이퍼 값으로 적합한 것은?

  1. 1/50~1/100 정도
  2. 1/100~1/1000 정도
  3. 1/200~1/400 정도
  4. 1/10~1/20 정도
(정답률: 67%)
  • 표준 맨드릴은 가장 일반적인 형식의 심봉으로, 일반적으로 $1/100 \sim 1/1000$ 정도의 테이퍼 값을 가집니다.
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2과목: 기계제도

21. 구름 베어링의 안지름 번호와 안지름 치수가 잘못 연결된 것은?

  1. 안지름 번호 : 00 → 안지름 : 10mm
  2. 안지름 번호 : 03 → 안지름 : 17mm
  3. 안지름 번호 : 07 → 안지름 : 35mm
  4. 안지름 번호 : /22 → 안지름 : 110mm
(정답률: 73%)
  • 구름 베어링의 안지름 번호 앞에 슬래시(/)가 붙는 경우, 해당 숫자를 그대로 안지름 치수로 읽습니다. 따라서 안지름 번호 /22는 안지름 $22\text{mm}$를 의미하며, $110\text{mm}$라는 설명은 잘못되었습니다.
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22. 가공 모양의 기호에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. = : 가공에 의한 컷의 줄무늬 방향이 기호를 기입한 그림의 투영한 면에 평행
  2. X : 가공에 의한 컷의 줄무늬 방향이 기호를 기입한 그림의 투영면에 비스듬하게 2방향으로 교차
  3. M : 가공에 의한 컷의 줄무늬가 여러 방향으로 교차 또는 무방향
  4. R : 가공에 의한 컷의 줄무늬가 기호를 기입한 면의 중심에 대하여 거의 동심원 모양
(정답률: 70%)
  • 가공 모양 기호에서 R은 동심원 모양이 아니라, 가공에 의한 컷의 줄무늬가 기호를 기입한 면의 중심에 대하여 방사형 모양으로 나타나는 것을 의미합니다.
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23. 다음 입체도를 제3각법 정투상도로 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 72%)
  • 제3각법은 정면도를 중심으로 우측에 우측면도, 상단에 평면도를 배치하는 투상법입니다. 제시된 입체도의 형상을 각 방향에서 바라본 모습과 일치하는 정투상도는 입니다.
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24. 다음과 같은 끼워맞춤의 경우 최대 틈새는 얼마인가?

  1. 0,025
  2. 0.050
  3. 0.075
  4. 0.100
(정답률: 78%)
  • 최대 틈새는 구멍의 최대 치수에서 축의 최소 치수를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Maximum Clearance = Hole_{max} - Shaft_{min}$
    ② [숫자 대입] $Maximum Clearance = (50 + 0.025) - (50 - 0.050)$
    ③ [최종 결과] $Maximum Clearance = 0.075$
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25. 가공 방법의 약호 중에서 다듬질 가공인 스크레이핑 가공의 약호인 것은?

  1. FS
  2. FSU
  3. CS
  4. FSD
(정답률: 78%)
  • 다듬질 가공 중 스크레이핑(Scraping) 가공의 약호는 FS입니다.
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26. 구멍에 끼워 맞추기 위한 구멍, 볼트, 리벳의 기호 표시에서 구멍 가까운 면에 카운터싱크가 있고, 현장에서 드릴 가공 및 맞춤에 해당하는 것은?

(정답률: 61%)
  • 구멍 가까운 면에 카운터싱크(접시모양 홈)가 있고 현장에서 가공 및 맞춤을 수행하는 기호는 입니다.
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27. 핸들이나 바퀴 등의 암 및 리브, 훅, 축, 구조물의 부재 등의 절단한 곳의 전, 후를 끊어서 그 사이에 회전 도시 단면도를 그릴 때 단면 외형을 나타내는 선은 어떤 선으로 나타내야 하는가?

  1. 가는 실선
  2. 굵은 1점 쇄선
  3. 굵은 실선
  4. 가는 2점 쇄선
(정답률: 58%)
  • 회전 도시 단면도에서 단면의 외형을 나타내는 선은 물체의 외형선과 동일하게 굵은 실선으로 그려야 합니다.
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28. 그림과 같이 기입된 KS 용접기호의 해석으로 옳은 것은?

  1. 화살표 쪽 필릿 용접 목 두께가 6mm
  2. 화살표 반대쪽 필릿 용접 목 두께가 6mm
  3. 화살표 쪽 필릿 용접 목 길이가 6mm
  4. 화살표 반대쪽 필릿 용접 목 길이가 6mm
(정답률: 72%)
  • 용접 기호에서 기준선 위에 기호가 표시되면 화살표 반대쪽을, 기준선 아래에 표시되면 화살표 쪽을 의미합니다. 에서는 기호와 수치 $a6$가 기준선 위에 위치하므로 화살표 반대쪽 필릿 용접 목 두께가 $6\text{mm}$ 임을 나타냅니다.
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29. 그림과 같은 용접기호의 명칭으로 맞는 것은?

  1. 개선 각이 급격한 V 형 맞대기 용접
  2. 개선 각이 급격한 일면 개선형 맞대기 용접
  3. 가장자리(edge) 용접
  4. 표면 육성
(정답률: 67%)
  • 제시된 기호 는 두 부재의 가장자리를 나란히 놓고 용접하는 가장자리(edge) 용접을 나타내는 표준 기호입니다.
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30. KS 재료 기호 중 용접 구조용 압연 강재 기호는?

  1. SM400A
  2. SPHD
  3. SS400
  4. SPP
(정답률: 39%)
  • KS 재료 기호에서 용접 구조용 압연 강재는 SM(Steel Marine/Welding) 기호를 사용합니다. 따라서 SM400A가 정답입니다.
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31. 그림과 같은 입체도를 제3각 정투상법으로 정면 도, 평면도, 좌측면도를 나타낼 때 가장 적절한 것은?

(정답률: 82%)
  • 제3각 정투상법은 정면도를 중심으로 상단에 평면도, 우측에 우측면도를 배치하는 방식입니다. 주어진 입체도의 형상을 각 방향에서 바라본 모습과 일치하는 도면 조합을 찾으면 가 가장 적절합니다.
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32. 축을 가공하기 위한 센터구멍의 도시 방법 중 그림과 같은 도시 기호의 의미는?

  1. 다듬질 부분에서 반드시 센터구멍을 남겨둔다.
  2. 다듬질 부분에서 센터구멍이 남아 있어도 좋다.
  3. 다듬질 부분에서 센터구멍이 남아 있어서는 안된다.
  4. 센터의 규격에 따라 다르다.
(정답률: 70%)
  • 센터구멍 표시 기호에서 센터 기호의 끝부분이 실선으로 끊기지 않고 다듬질 표시선(가공선) 너머까지 연장되지 않고 딱 맞게 끊겨 있는 형태는, 최종 다듬질 가공 후에 센터구멍이 남아 있어서는 안 된다는 것을 의미합니다.
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33. 그림의 입체도를 화살표 방향에서 보았을 때 적합한 투상도는?

(정답률: 64%)
  • 제시된 입체도를 화살표 방향(정면)에서 바라보면, 외곽은 정사각형 형태이며 내부의 V자형 홈이 정면에서 보았을 때 오른쪽을 향하는 삼각형 모양으로 투영됩니다. 따라서 가 적합한 투상도입니다.
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34. 끼워맞춤치수 ø30 H7/g6 는 어떤 끼워맞춤인가?

  1. 중간 끼워맞춤
  2. 헐거운 끼워맞춤
  3. 억지 끼워맞춤
  4. 중간 억지 끼워맞춤
(정답률: 79%)
  • 끼워맞춤 공차에서 구멍의 공차역 클래스가 $\text{H}$(기준 구멍)이고, 축의 공차역 클래스가 $\text{g}$(구멍보다 항상 작음)인 경우, 항상 틈새가 발생하는 헐거운 끼워맞춤이 됩니다.
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35. 그림과 같이 상호 관련된 4개의 구멍의 치수 및 위치 허용 공차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 각 형태의 실제 부분 크기는 크기에 대한 허용공차 0.1의 범위에 속해야 하며, 각 형태는 ø8.1에서 ø8.2 사이에서 변할 수 있다.
  2. 모든 허용공차가 적용된 형태는 실질 조건 경계, 즉 ø8(=ø8.1-0.1)의 완전한 형태의 내접 원주를 지켜야 한다.
  3. ø8.1인 최대 재료 크기일 경우 각 형태의 축은 ø0.1의 위치허용공차 범위에 속해야 한다.
  4. ø8.2인 최소 재료 크기일 경우 각 형태의 축은 ø0.1인 허용 공차 영역 내에서 변할 수 있다.
(정답률: 41%)
  • 최대 실체 조건(MMC) 기호 $\text{M}$이 적용된 경우, 구멍의 크기가 커질수록(재료가 적어질수록) 위치 공차 영역은 더 넓어집니다.
    $\phi 8.2$인 최소 재료 크기일 때는 최대 재료 크기일 때의 공차 $\phi 0.1$에 보너스 공차가 추가되어 더 넓은 범위 내에서 변할 수 있으므로, 단순히 $\phi 0.1$ 영역 내에서만 변할 수 있다는 설명은 틀렸습니다.
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36. 스케치도를 그려야 하는 경우와 가장 관계가 없는 것은?

  1. 도면이 없는 부품과 같은 것을 만들려고 할 경우
  2. 도면이 없는 부품을 참고로 하려고 할 경우
  3. 도면이 없는 부품의 마멸 또는 파손된 부분을 수리 하여 제작할 경우
  4. 도면을 좀 더 깨끗하게 보완할 필요가 있는 경우
(정답률: 76%)
  • 스케치도는 정식 도면이 없는 상태에서 부품을 제작, 참고, 수리하기 위해 현장에서 신속하게 그리는 도면입니다. 도면을 깨끗하게 보완하는 것은 기존 도면의 수정이나 제도 영역에 해당하며, 스케치도를 그려야 하는 근본적인 목적과는 관계가 없습니다.
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37. 그림과 같이 제3각법으로 도시되는 물체의 형태는?

(정답률: 85%)
  • 제3각법은 정면도, 평면도, 우측면도를 배치하는 투영법입니다. 제시된 도면의 정면도(하단 왼쪽), 평면도(상단), 우측면도(하단 오른쪽)의 형상을 종합적으로 분석했을 때, 물체의 실제 형태는 와 일치합니다.
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38. 그림과 같은 I 형강의 표시방법으로 올바르게 된 것은?(단, L은 형강의 길이이다.)

  1. I H × B × t × L
  2. I H × B × t - L
  3. I B × H × t × L
  4. I B × H × t - L
(정답률: 79%)
  • I 형강의 표시 방법은 형강의 종류, 높이($H$), 너비($B$), 두께($t$) 순으로 표기하며, 길이는 하이픈(-) 뒤에 표기하는 것이 표준입니다. 따라서 $I H \times B \times t - L$ 형식이 올바릅니다.
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39. 재료기호 KS D 3503 SS 400에 대한 설명 중 맞는 항을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄹ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 73%)
  • KS D 3503 SS 400 기호의 의미는 다음과 같습니다.
    ㄱ. KS D는 금속 부문 분류 기호가 맞습니다.
    ㄴ. 첫 번째 S는 Steel(강)을 의미합니다.
    ㄷ. 두 번째 S는 Structural(일반구조용 압연재)을 의미합니다.

    오답 노트
    끝 부분의 400: 탄소 함유량이 아니라 최저 인장강도 $400\text{N/mm}^2$를 의미합니다.
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40. 그림과 같은 기하공차의 해석으로 가장 적합한 것은?

  1. 지정 길이 100mm에 대하여 0.005mm, 전체길이에 대해 0.05mm의 평행도
  2. 지정 길이 100mm에 대하여 0.05mm, 전체길이에 대해 0.005mm의 평행도
  3. 지정 길이 100mm에 대하여 0.005mm, 전체길이에 대해 0.05mm의 대칭도
  4. 지정 길이 100mm에 대하여 0.05mm, 전체길이에 대해 0.005mm의 대칭도
(정답률: 75%)
  • 기하공차 기호 $\parallel$은 평행도를 의미합니다. 공차 값 기입란에서 위 칸의 $0.05$는 전체 길이에 대한 공차를, 아래 칸의 $0.005/100$은 지정 길이 $100\text{mm}$당 $0.005\text{mm}$의 공차를 적용함을 나타냅니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 복합재료 중 FRP는 무엇을 말하는가?

  1. 섬유 강화 목재
  2. 섬유 강화 플라스틱
  3. 섬유 강화 금속
  4. 섬유 강화 세라믹
(정답률: 85%)
  • FRP는 Fiber Reinforced Plastics의 약자로, 플라스틱 수지에 유리섬유나 탄소섬유 등의 강화재를 혼합하여 강도를 높인 섬유 강화 플라스틱을 의미합니다.
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42. 다음 금속 중 가공성과 전도성이 우수하여 방전용 전극 재료로 가장 많이 사용되고 있는 재료는?

  1. 구리(Cu)
  2. 알루미늄(Al)
  3. 아연(Zn)
  4. 마그네슘(Mg)
(정답률: 74%)
  • 구리(Cu)는 은(Ag) 다음으로 전기 전도성이 매우 높고, 면심입방격자(FCC) 구조를 가져 가공성이 우수하며 가격 경쟁력까지 갖추고 있어 방전용 전극 재료로 가장 많이 사용됩니다.
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43. 아연에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 조밀육방격자형이며 회백색의 연한 금속이다.
  2. 비중이 7.1, 융점이 420℃ 이다.
  3. 산, 알칼리, 해수 등에 부식되지 않는다.
  4. 철판, 철선의 도금에 사용된다.
(정답률: 65%)
  • 아연은 반응성이 큰 금속으로 산, 알칼리, 해수 등에 의해 쉽게 부식되는 성질을 가지고 있습니다.
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44. 저온뜨임의 목적이 아닌 것은?

  1. 솔바이트 조직 생성
  2. 내마모성의 향상
  3. 담금질 응력 제거
  4. 치수의 경년변화 방지
(정답률: 53%)
  • 저온뜨임은 담금질 응력 제거, 내마모성 향상, 치수 안정화를 목적으로 하며, 솔바이트 조직을 생성하기 위해서는 고온뜨임을 실시해야 합니다.
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45. 다음 알루미늄 합금 중 내열성이 있는 주물로 공랭 실린더 헤드 및 피스톤 등에 널리 사용되는 것은?

  1. Y합금
  2. 라우탈
  3. 하이드로날륨
  4. 고력Al합금
(정답률: 72%)
  • Y합금은 내열성이 우수한 주물용 알루미늄 합금으로, 공랭 실린더 헤드나 피스톤과 같이 고온 환경에서 견뎌야 하는 부품에 널리 사용됩니다.

    오답 노트
    라우탈: Al-Cu-Si계 주조용 합금
    하이드로날륨: Al-Mg계 합금으로 내식성이 우수함
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46. 다음 중 강의 적열취성의 주 원인이 되는 원소는?

  1. Mn
  2. Si
  3. S
  4. P
(정답률: 56%)
  • 강의 적열취성(Hot Shortness)은 황(S) 성분이 철과 결합하여 $\text{FeS}$를 형성하고, 이것이 결정 입계에 응집되어 고온 가공 시 균열이 발생하는 현상입니다.
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47. 다음 중 선팽창계수가 큰 순서로 올바르게 나열된 것은?

  1. 알루미늄 > 구리 > 철 > 크롬
  2. 철 > 크롬 > 구리 > 알루미늄
  3. 크롬 > 알루미늄 > 철 > 구리
  4. 구리 > 철 > 크롬 > 구리
(정답률: 72%)
  • 금속의 선팽창계수는 일반적으로 알루미늄이 가장 크며, 구리, 철, 크롬 순으로 작아집니다. 따라서 알루미늄 > 구리 > 철 > 크롬 순서가 올바릅니다.
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48. 다음의 설명 중 옳지 않는 것은?

  1. A1변태는 강에서 일어나는 변태이다.
  2. 펄라이트는 순철의 일종이다.
  3. 오스테나이트의 최대 탄소고용량은 1130℃에서 약 2.0%이다.
  4. 시멘타이트는 철과 탄소의 화합물이다.
(정답률: 46%)
  • 펄라이트는 페라이트와 시멘타이트가 층상 구조로 혼합된 조직이며, 순철에 가장 가까운 조직은 페라이트입니다.

    오답 노트
    A1변태: 강에서 일어나는 공석 변태가 맞음
    오스테나이트: $1130^{\circ}\text{C}$에서 최대 탄소 고용량 약 $2.0\%$가 맞음
    시멘타이트: 철과 탄소의 화합물($\text{Fe}_3\text{C}$)이 맞음
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49. 다음 중 소결합금으로 된 공구강은?

  1. 초경합금
  2. 스프링강
  3. 기계구조용강
  4. 탄소공구강
(정답률: 70%)
  • 초경합금은 탄화물(WC 등)과 코발트(Co) 등의 금속 결합제를 섞어 고온에서 가열하여 굳힌 소결합금의 대표적인 예입니다.
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50. 다음 철광석 중에서 철의 성분이 가장 많이 포함된 것은?

  1. 자철광
  2. 망간광
  3. 갈철광
  4. 능철광
(정답률: 73%)
  • 철광석 중 자철광( $Fe_{3}O_{4}$)은 철 함유량이 가장 높아 제철 공정에서 매우 효율적인 원료로 사용됩니다.
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51. 관이음에서 방향을 바꾸는 경우 사용하는 관 이음쇠는?

  1. 소켓
  2. 니플
  3. 엘보
  4. 유니언
(정답률: 70%)
  • 관로의 방향을 90도 또는 특정 각도로 변경할 때 사용하는 관 이음쇠는 엘보입니다.

    오답 노트
    소켓: 관과 관을 직선으로 연결
    니플: 짧은 파이프 형태로 암나사 이음쇠 사이 연결
    유니언: 관의 분해 및 조립이 가능하도록 연결
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52. 잇수 30개 압력각 30°의 스퍼기어에서 언더컷이 생기지 않도록 전위기어로 제작하려 한다. 언더컷이 발생하지 않도록 하기 위한 최소이론 전위량은 몇 mm인가? (단, 모듈 m = 6이다.)

  1. -10mm
  2. -12.5mm
  3. -14mm
  4. -16.5mm
(정답률: 23%)
  • 기어의 언더컷을 방지하기 위한 최소 이론 전위량은 전위계수와 모듈의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $x_{m} = (1 - \frac{z}{2} \sin^{2}\alpha) \times m$
    ② [숫자 대입] $x_{m} = (1 - \frac{30}{2} \sin^{2}30^{\circ}) \times 6$
    ③ [최종 결과] $x_{m} = -16.5$
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53. 축의 재료와 키(key)의 재료가 같은 경우, 축의 지름이 50mm에 폭 10mm의 묻힘 키를 설치했을 때, 전단으로 키가 파손되지 않으려면 키의 길이는 약 몇mm이상이어야 하는가? (단, 키에서 발생하는 최대전단응력과 축에 발생하는 최대전단응력은 같다고 한다.)

  1. 55
  2. 73
  3. 99
  4. 126
(정답률: 29%)
  • 축의 최대전단응력과 키의 최대전단응력이 같다는 조건을 이용하여, 축의 토크 공식과 키의 전단응력 공식을 결합해 필요한 키의 최소 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $l = \frac{2\pi d^{3}}{16bd}$
    ② [숫자 대입] $l = \frac{2\pi 50^{3}}{16 \times 10 \times 50}$
    ③ [최종 결과] $l = 98.17$
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54. 일반적으로 두 축이 같은 평면 내에서 일정한 각도로 교차하는 경우에 운동을 전달하는 축이음은?

  1. 맞물림 클러치
  2. 플렉시블 커플링
  3. 플랜지 커플링
  4. 유니버설 조인트
(정답률: 51%)
  • 두 축이 동일 평면상에서 일정한 각도로 교차하며 동력을 전달해야 할 때 사용하는 대표적인 축이음은 유니버설 조인트입니다.
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55. 리드각 α, 마찰계수 μ=tanρ 인 나사의 자립(自立) 조건을 만족하는 것은? (단, ρ는 마찰각을 의미한다.)

  1. α < 2ρ
  2. 2α < ρ
  3. α < ρ
  4. α > ρ
(정답률: 62%)
  • 나사의 자립 조건이란 외부에서 힘을 가하지 않아도 나사가 스스로 풀리지 않는 상태를 말하며, 이는 리드각 $\alpha$가 마찰각 $\rho$보다 작을 때 성립합니다.
    $$\alpha < \rho$$
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56. 브레이크 슈의 길이 및 폭이 각각 75mm, 28mm이고, 브레이크 슈를 미는 힘이 343N일 때 브레이크 압력은 약 몇 MPa인가?

  1. 0.076
  2. 0.124
  3. 0.163
  4. 0.215
(정답률: 51%)
  • 압력은 가해진 힘을 힘이 작용하는 면적(길이 $\times$ 폭)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{압력} = \frac{F}{l \times w}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{압력} = \frac{343}{75 \times 28}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{압력} = 0.163\text{ MPa}$$
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57. 12m/s의 속도로 35.3kW의 동력을 전달하는 평벨트의 이완측 장력은 약 몇 N 인가? (단, 긴장측의 장력은 이완측 장력의 3배이고, 원심력은 무시한다.)

  1. 980N
  2. 1471N
  3. 1961N
  4. 2942N
(정답률: 39%)
  • 전달 동력과 유효 장력, 원주 속도의 관계를 이용하여 이완측 장력을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{동력} = (T_{1} - T_{2}) \times v$$
    ② [숫자 대입]
    $$35.3 \times 10^{3} = (3a - a) \times 12$$
    ③ [최종 결과]
    $$a = 1471\text{ N}$$
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58. 다음 설명 중 마찰차를 적용하기 힘든 경우는?

  1. 정확한 속도비가 필요할 경우
  2. 두 회전축이 교차하면서 회전력을 전달할 경우
  3. 전달력이 그렇게 크지 않은 경우
  4. 무단 변속을 시키는 경우
(정답률: 47%)
  • 마찰차는 두 바퀴 사이의 마찰력을 이용해 동력을 전달하므로, 미끄럼(slip)이 발생할 수밖에 없습니다. 따라서 정확한 속도비를 유지해야 하는 경우에는 적용하기 어렵습니다.
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59. 볼 베어링의 기본부하용량 C, 베어링 이론하중 Pth, 회전수가 N 일 때 베어링의 수명시간 Lh는? (단, 하중계수는 fw , 속도계수(speed factor)는 fn , 수명계수(life factor)는 fh 이다.)

(정답률: 45%)
  • 볼 베어링의 수명시간 $L_{h}$는 속도계수, 하중계수, 그리고 기본부하용량과 이론하중의 비를 이용하여 계산합니다.
    정답은 다음과 같습니다.
    $$\text{L}_{h} = 500f_{n}^{3} ( \frac{C}{P_{th} \times f_{w}} )^{3}$$
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60. 높이 50mm의 사각봉이 압축하중을 받아 0.004의 변형률이 생겼다고 하면 이 봉의 높이는 얼마로 되었는가?

  1. 49.8mm
  2. 49.9mm
  3. 49.98mm
  4. 49.99mm
(정답률: 44%)
  • 압축하중으로 인한 변형률을 이용하여 최종 높이를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L_{final} = L_{initial} \times (1 - \epsilon)$
    ② [숫자 대입] $L_{final} = 50 \times (1 - 0.004)$
    ③ [최종 결과] $L_{final} = 49.8$
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 다음 중 서피스 모델(surface model)의 일반적인 특징으로 보기 어려운 것은?

  1. NC 가공 정보를 얻기가 용이하다.
  2. 복잡한 형상 표현이 가능하다.
  3. 유한요소법 적용을 위한 요소 분할이 쉽다.
  4. 은선 제거가 가능하다.
(정답률: 61%)
  • 서피스 모델은 물체의 겉껍질(표면)만 표현하는 모델링 방식입니다. 내부 정보가 없는 빈 껍데기 구조이므로, 내부 체적 분할이 필요한 유한요소법(FEM) 적용을 위한 요소 분할은 솔리드 모델에 비해 매우 어렵습니다.
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62. 일반적인 CAD 시스템에서 2차원 평면에서 정해진 하나의 원을 그리는 방법이 아닌 것은?

  1. 원주상의 세 점을 알 경우
  2. 원의 반지름과 중심점을 알 경우
  3. 원주상의 한 점과 원의 반지름을 알 경우
  4. 원의 반지름과 2개의 접선을 알 경우
(정답률: 62%)
  • 원을 유일하게 결정하기 위해서는 중심점과 반지름, 또는 원주 위의 세 점과 같은 충분한 기하학적 조건이 필요합니다. 원주상의 한 점과 반지름만으로는 중심점의 위치를 특정할 수 없으므로 원을 하나로 정의할 수 없습니다.
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63. B-spline 곡선의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 하나의 꼭지점을 움직여도 이웃하는 단위 곡선과의 연속성이 보장된다.
  2. 1개의 정점 변화는 곡선 전체에 영향을 준다.
  3. 다각형에 따른 형상 예측이 가능하다.
  4. 곡선상의 점 몇 개를 알고 있으면 B-spline 곡선을 쉽게알 수 있다.
(정답률: 53%)
  • B-spline 곡선은 제어점의 영향 범위가 국부적으로 제한되는 '국부 제어(Local Control)' 특성을 가집니다. 따라서 1개의 정점 변화는 곡선 전체가 아닌 인접한 일부 구간에만 영향을 줍니다.
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64. 래스터 방식의 그래픽 모니터에서 수직, 수평선을제외한 선분들이 계단모양으로 표시되는 현상을 무엇이라고 하나?

  1. 플리커
  2. 언더컷
  3. 앨리어싱
  4. 클리핑
(정답률: 54%)
  • 래스터 방식의 모니터에서 해상도의 한계로 인해 대각선이나 곡선이 매끄럽지 않고 계단 모양으로 거칠게 표현되는 현상을 앨리어싱(Aliasing)이라고 합니다.
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65. 빛을 편광시키는 특성을 가진 유기 화합물을 이용하는 디스플레이 장치로, 이 물질은 액체도 아니고 고체도 아닌 중간상태로 존재하며, 온도에 매우 안정한 유기화합물인 액정을 이용한 디스플레이는?

  1. LCD
  2. OLED
  3. CRT
  4. PDP
(정답률: 45%)
  • 액정(Liquid Crystal)은 액체와 고체의 중간 성질을 가지며, 빛의 편광 특성을 이용해 화면을 제어하는 디스플레이 장치는 LCD(Liquid Crystal Display)입니다.
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66. 2차원으로 구성되는 원추곡선의 일반식이 A와 같을 때 각 계수간의 관계가 식 B로 나타날 경우 이 원추곡선은 무엇이 되는가?

  1. 원
  2. 타원
  3. 포물선
  4. 쌍곡선
(정답률: 36%)
  • 원추곡선의 일반식 $F_{2}(x, y) = ax^{2} + bxy + cy^{2} + dx + ey + g = 0$에서 판별식 $b^{2} - 4ac$의 값에 따라 곡선의 종류가 결정됩니다.
    판별식이 0보다 작으면 타원이 됩니다.
    $$\text{판별식} = b^{2} - 4ac < 0 \rightarrow \text{타원}$$
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67. 다음 용어 설명 중 틀린 것은?

  1. 비트(bit) : 정보를 기억하는 최소 단위
  2. 바이트(byte) : 8비트 길이를 가지는 정보의 단위
  3. 파일(file) : 셀(cell)의 집합
  4. 블록(block) : 레코드(record)들의 집합
(정답률: 56%)
  • 파일은 레코드들의 집합으로 정의됩니다. 셀의 집합이 아니라 레코드의 집합이 올바른 설명입니다.

    오답 노트
    비트: 정보의 최소 단위(맞음)
    바이트: 8비트의 묶음(맞음)
    블록: 레코드들의 집합(맞음)
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68. 8비트 ASCⅡ 코드는 몇 개의 패리티비트를 사용하는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 53%)
  • ASCII 코드는 기본적으로 7비트를 사용하여 문자를 표현하며, 나머지 1비트를 오류 검출을 위한 패리티 비트로 사용합니다. 따라서 8비트 ASCII 코드에서 패리티 비트는 1개입니다.
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69. 중앙처리장치와 상대적으로 느린 주기억장치 사이에서 발생하는 데이터 접근속도를 완충하기 위해 사용하는 고속의 기억장치는?

  1. main memory
  2. cache memory
  3. read only memory
  4. flash memory
(정답률: 76%)
  • cache memory는 CPU와 주기억장치 사이의 속도 차이로 인해 발생하는 병목 현상을 줄이기 위해, 자주 사용하는 데이터를 임시로 저장하는 고속의 완충 기억장치입니다.
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70. CAD에서 레이어(layer)에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 도면에서만 사용할 수 있는 사용자 정의 주석
  2. 어느 일부분을 확대하여 작업할 때 사용하는 명령어로 사각형은 대각되는 두 점을 입력하여야 함
  3. 사용자의 입력을 돕기 위한 팝업 형태의 모든 창
  4. 도면을 몇 개의 층으로 나누어 관리하는 방식으로 각 층별로 요소의 작성 및 편집들이 가능한 것
(정답률: 72%)
  • 레이어는 도면의 요소를 성격에 따라 여러 개의 층으로 나누어 관리함으로써, 특정 층의 요소만 선택적으로 작성, 편집, 숨기기 또는 잠금 처리를 할 수 있는 기능입니다.
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71. 솔리드 모델링 기법 중 CSG(constructive solid geometry)방법에 의한 형상 작업을 할 경우 기본적인 불리언 연산(Boolean operation)작업에 해당하지 않는 것은?

  1. 더하기(union)
  2. 빼기(difference)
  3. 곱하기(multiplication)
  4. 교차(intersection)
(정답률: 60%)
  • CSG 방식의 불리언 연산은 기본 도형들의 합집합, 차집합, 교집합을 통해 복잡한 형상을 만드는 기법입니다.

    오답 노트
    곱하기(multiplication): 불리언 연산에 해당하지 않는 작업입니다.
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72. CAD 소프트웨어와 가장 관계가 먼 것은?

  1. AutoCAD
  2. EXCEL
  3. Solid Works
  4. CATIA
(정답률: 84%)
  • AutoCAD, Solid Works, CATIA는 설계 및 도면 작성을 위한 대표적인 CAD 소프트웨어이지만, EXCEL은 데이터 분석 및 스프레드시트 작성을 위한 사무용 소프트웨어입니다.
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73. 서로 다른 CAD/CAM 시스템 사이에서 데이터를 상호교환하기 위한 데이터 교환 표준에 해당하지 않는 것은?

  1. IGES
  2. STEP
  3. DXF
  4. DWG
(정답률: 74%)
  • IGES, STEP, DXF는 서로 다른 시스템 간의 데이터 호환을 위해 만들어진 표준 교환 포맷이지만, DWG는 오토캐드(AutoCAD) 전용 바이너리 파일 형식으로 표준 교환 포맷에 해당하지 않습니다.
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74. 2차원 평면에서 다음과 같은 관계식으로 이루어진 직선과 평행한 직선이 아닌 것은?

  1. 3x-5y+9=0
  2. y=2/3x+1
  3. 4x-6y+5=0
  4. 9y-6x+11=0
(정답률: 45%)
  • 두 직선이 평행하려면 기울기가 같아야 합니다. 주어진 직선 의 기울기를 구하고 각 보기의 기울기와 비교합니다.
    기울기 계산 원리: $ax + by + c = 0$ 형태에서 기울기는 $-\frac{a}{b}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\text{기울기} = -\frac{a}{b}$
    ② [숫자 대입] $\text{기준선 기울기} = -\frac{2}{-3} = \frac{2}{3}$
    ③ [최종 결과] $3x-5y+9=0 \text{의 기울기는 } \frac{3}{5} \text{ 이므로 평행하지 않음}$
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75. CAD 용어 중 점, 선, 아크, 곡면 등 3차원 CAD시스템의 입력의 최소 단위를 나타내는 용어는?

  1. 엔티티(entity)
  2. 파일(file)
  3. 객체(object)
  4. 경계(boundary)
(정답률: 52%)
  • 3차원 CAD 시스템에서 점, 선, 아크, 곡면과 같이 기하학적 형상을 구성하는 입력의 최소 단위를 엔티티(entity)라고 합니다.
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76. 다음과 같은 2차원 동차좌표 변환행렬이 수행하는 변환은?

  1. 이동
  2. 회전
  3. 확대
  4. 대칭
(정답률: 53%)
  • 제시된 행렬 은 주대각선 성분이 $2$로 동일하며, 이는 $x$축과 $y$축 방향으로 동일한 배율만큼 크기를 키우는 확대 변환을 의미합니다.
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77. 그림과 같은 꽃병 도형을 그리기에 가장 적합한 방법은?

  1. 오프셋 곡면
  2. 원추 곡면
  3. 회전 곡면
  4. 필렛 곡면
(정답률: 78%)
  • 꽃병과 같이 중심축을 기준으로 단면 곡선을 360도 회전시켜 만든 형상은 회전 곡면을 사용하여 가장 적합하게 그릴 수 있습니다.
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78. 행렬 의 곱 AB는?

(정답률: 67%)
  • 두 행렬의 곱은 앞 행렬의 행과 뒤 행렬의 열을 각각 곱하여 합산하는 방식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C_{ij} = \sum (A_{ik} \times B_{kj})$
    ② [숫자 대입] $\begin{bmatrix} 1 & 2 \ 0 & 1 \ 1 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 0 & 1 & 2 \ 1 & 0 & 3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} (1\times 0 + 2\times 1) & (1\times 1 + 2\times 0) & (1\times 2 + 2\times 3) \\ (0\times 0 + 1\times 1) & (0\times 1 + 1\times 0) & (0\times 2 + 1\times 3) \\ (1\times 0 + 1\times 1) & (1\times 1 + 1\times 0) & (1\times 2 + 1\times 3) \end{bmatrix}$
    ③ [최종 결과] $\begin{bmatrix} 2 & 1 & 8 \ 1 & 0 & 3 \ 1 & 1 & 5 \end{bmatrix}$
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79. 지정된 모든 점을 통과하면서 부드럽게 연결이 필요한 자동차나 항공기 같은 자유곡선이나 곡면을 설계할 때 부드럽게 곡선을 그리기 위하여 사용되는 것은?

  1. 베지어 곡선
  2. 스플라인 곡선
  3. B-스플라인 곡선
  4. NURBS 곡선
(정답률: 62%)
  • 스플라인 곡선은 여러 개의 제어점을 통과하면서 각 구간을 낮은 차수의 다항식으로 연결하여, 전체적으로 매우 부드러운 곡선을 생성하는 방식입니다. 자동차나 항공기 외형 설계와 같은 자유곡선 구현에 최적화되어 있습니다.
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80. 3차원 형상의 솔리드 모델링 방법에서 CSG방식과 B-Rep방식을 비교한 설명 중 틀린 것은?

  1. B-Rep방식은 CSG방식에 비해 보다 복잡한 형상의물체(비행기 동체 등)를 모델링하는데 유리하다.
  2. B-Rep방식은 CSG방식에 비해 3면도, 투시도 작성이 용이하다.
  3. B-Rep방식은 CSG방식에 비해 필요한 메모리의 양이 적다.
  4. B-Rep방식은 CSG방식에 비해 표면적 계산이 용이하다.
(정답률: 61%)
  • B-Rep(경계 표현) 방식은 물체의 표면(점, 선, 면) 정보를 모두 저장해야 하므로, 기본 도형의 조합과 연산 정보만 저장하는 CSG(구성적 고체 기하학) 방식보다 메모리 소모량이 훨씬 많습니다.

    오답 노트
    복잡한 형상 모델링, 2D 투영도 작성, 표면적 계산: B-Rep 방식이 CSG 방식보다 훨씬 유리한 특징들입니다.
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