기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2012-09-15)

기계설계산업기사 2012-09-15 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2012-09-15 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 물체의 길이, 각도, 형상측정이 가능한 측정기는?

  1. 표면 거칠기 측정기
  2. 3차원 측정기
  3. 사인 센터
  4. 다이얼게이지
(정답률: 83%)
  • 3차원 측정기는 프로브를 이용하여 물체의 $X, Y, Z$ 좌표를 측정함으로써 길이, 각도, 형상 및 위치 공차를 정밀하게 측정할 수 있는 장비입니다.
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2. 다음 그림과 같은 공작물의 테이퍼클 선반의 공구대를 회전시켜 가공하려고 한다. 이 때 복식 공구대의 회전각은?

  1. 약 10도
  2. 약 12도
  3. 약 14도
  4. 약 18도
(정답률: 45%)
  • 복식 공구대의 회전각은 테이퍼 각도의 절반이며, 반지름의 차이와 가공 길이를 이용한 탄젠트 역함수로 구할 수 있습니다.

    ① [기본 공식]
    $$\tan \theta = \frac{D - d}{2L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tan \theta = \frac{45 - 30}{2 \times 30} = \frac{7.5}{30} = 0.25$$
    ③ [최종 결과]
    $\theta = \tan^{-1}(0.25) \approx 14$ 도
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3. 일반적으로 밀링머신의 크기는 호칭번호로 표시하는데 그 기준은 무엇인가?

  1. 기계의 중량
  2. 기계의 설치면적
  3. 테이블의 이동거리
  4. 주축모터의 크기
(정답률: 80%)
  • 밀링머신의 호칭번호는 가공 가능한 범위를 결정짓는 핵심 요소인 테이블의 이동거리를 기준으로 표시합니다.
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4. 연한 갈색으로 일반 강의 연삭에 사용하는 연삭숫돌의 재질은?

  1. A 숫돌
  2. WA 숫돌
  3. C 숫돌
  4. GC 숫돌
(정답률: 46%)
  • 연삭숫돌의 재질 중 A(알루미나) 숫돌은 연한 갈색을 띠며, 일반 강의 연삭에 가장 널리 사용되는 대표적인 재질입니다.
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5. CNC 프로그래밍에서 좌표계 주소(Address)와 관련이 없는 것은?

  1. X, Y, Z
  2. A, B, C
  3. I, J, K
  4. P, U, X
(정답률: 52%)
  • CNC 프로그래밍에서 X, Y, Z는 기본 직선 좌표계를, A, B, C는 회전 좌표계를, I, J, K는 원호 보간의 중심점 좌표를 나타냅니다.

    오답 노트
    P, U, X: 좌표계 주소가 아닌 휴지시간(Dwell)과 관련된 주소입니다.
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6. 피측정물과 표준자와는 측정방향에 있어서 1직선 위에 배치하여야 한다는 것은?

  1. 헤르츠의 법칙
  2. 후크의 법칙
  3. 애어리점
  4. 아베의 원리
(정답률: 81%)
  • 측정 시 발생하는 오차를 최소화하기 위해 피측정물과 측정기의 눈금(표준자)을 동일한 직선상에 배치해야 한다는 원리를 아베의 원리라고 합니다.
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7. 벨트를 풀리에 걸 때는 어떤 상태에서 해야 안전한가?

  1. 저속 회전 상태
  2. 중속 회전 상태
  3. 회전 중지 상태
  4. 고속 회전 상태
(정답률: 86%)
  • 회전하는 풀리에 벨트를 걸 경우 손가락 끼임이나 말림 사고 등 심각한 인명 사고의 위험이 있으므로, 반드시 전원을 차단하고 회전 중지 상태에서 작업해야 합니다.
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8. 밀링에서 상향절삭과 하향절삭의 비교 설명으로 맞는 것은?

  1. 상향절삭은 절삭력이 상향으로 작용하여 가공물 고정이 유리하다.
  2. 상향절삭은 기계의 강성이 낮아도 무방하다.
  3. 하향절삭은 상향적삭에 비하여 공구 마모가 빠르다.
  4. 하향절삭은 백래시(back lash)를 제거할 필요가 없다.
(정답률: 54%)
  • 상향절삭은 절삭력이 위쪽으로 작용하여 가공물을 아래로 누르는 효과가 있으므로, 하향절삭에 비해 기계의 강성이 낮아도 안정적인 가공이 가능합니다.
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9. 연삭숫돌의 입자 중 천연입자가 아닌 것은?

  1. 석영
  2. 코런덤
  3. 다이아몬드
  4. 알루미나
(정답률: 71%)
  • 연삭숫돌 입자는 천연 입자와 인조 입자로 나뉘는데, 알루미나는 인공적으로 제조한 인조 입자에 해당합니다.

    오답 노트
    석영, 코런덤, 다이아몬드: 자연에서 얻는 천연 입자
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10. 판재 도는 포신 등의 큰 구멍 가공에 적합한 보링머신은?

  1. 코어 보링머신
  2. 수직 보링머신
  3. 보통 보링머신
  4. 지그 보링머신
(정답률: 54%)
  • 코어 보링머신은 대형 판재나 포신과 같이 지름이 크고 깊은 구멍을 가공하는 데 특화된 보링 머신입니다.
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11. 어미자의 1눈금이 0.5mm이며 아들자의 눈금이 12mm를 25등분한 버니어 캘리퍼스의 최소 측정값은?

  1. 0.01mm
  2. 0.05mm
  3. 0.02mm
  4. 0.1mm
(정답률: 49%)
  • 버니어 캘리퍼스의 최소 측정값은 어미자의 최소 눈금을 아들자의 등분 수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{M}{N}$ (어미자 최소 눈금 / 아들자 등분 수)
    ② [숫자 대입] $L = \frac{0.5}{25}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.02$
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12. 방전가공에서 전극재료의 조건으로 맞지 않은 것은?

  1. 방전이 안전하고 가공속도가 클 것
  2. 가공에 따른 가공전극의 소모가 적을 것
  3. 공작물보다 경도가 높을 것
  4. 기계가공이 쉽고 가공정밀도가 높을 것
(정답률: 63%)
  • 방전가공은 전극과 공작물 사이의 전기 스파크를 이용한 비접촉 가공 방식이므로, 전극 재료의 기계적 경도는 가공 정밀도나 속도에 영향을 주지 않습니다.
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13. 다음 중 다이얼 게이지(dial gauge)의 특성이 아닌 것은?

  1. 다원측정의 검출기로서 이용할 수 있다.
  2. 눈금과 지침에 의해서 읽기 때문에 오차가 적다.
  3. 연속된 변위량의 측정이 가능하다.
  4. 측정점위가 넓고, 직접제품의 치수를 읽을 수 있다.
(정답률: 55%)
  • 다이얼 게이지는 변위량을 확대하여 보여주는 비교 측정기이므로, 측정 범위가 좁고 제품의 절대 치수를 직접 읽는 것이 아니라 기준 치수와의 차이를 측정하는 도구입니다.
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14. 연삭숫돌을 고무 해머로 때려 검사한 결과 울림이 없거나 둔탁한 소리가 나는 것은?

  1. 완전한 숫돌
  2. 균열이 생긴 숫돌
  3. 두께가 두꺼운 숫돌
  4. 두께가 얇은 숫돌
(정답률: 60%)
  • 정상적인 연삭숫돌은 고무 해머로 때렸을 때 맑은 금속성 소리가 나지만, 내부에 균열이 생긴 숫돌은 진동이 흡수되거나 분산되어 울림이 없거나 둔탁한 소리가 납니다.
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15. 브로칭머신에서 브로치를 인발 또는 압입하는 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 나사식
  2. 기어식
  3. 유압식
  4. 압출식
(정답률: 54%)
  • 브로칭 머신에서 브로치를 이송시키는 방법으로는 나사식, 기어식, 유압식 등이 사용됩니다. 압출식은 재료를 밀어내어 성형하는 가공 방식의 명칭이며, 브로치를 인발 또는 압입하는 이송 방법에는 해당하지 않습니다.
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16. 연성 재료를 고속 절삭할 때 생기는 칩의 형태는?

  1. 유동형(flow tyrpe)
  2. 균열형(cksck typre)
  3. 열단형(teatr tyrpe)
  4. 전단형(shear tyrpe)
(정답률: 74%)
  • 연성 재료를 고속으로 절삭하면 전단 변형이 부드럽게 일어나며 칩이 연속적으로 밀려 나오는 유동형(flow type) 칩이 생성됩니다.
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17. 밀링작업에서 일감의 가공면에 떨림(chattering)이 나타날 경우 그 방지책으로 적합하지 않는 것은?

  1. 밀링커터의 정밀도를 좋게 한다.
  2. 일감의 고정을 확실히 한다.
  3. 절삭조건을 개선한다.
  4. 회전속도를 빠르게 한다.
(정답률: 78%)
  • 밀링 작업 중 발생하는 떨림(chattering)은 강성 부족이나 부적절한 절삭 조건으로 인해 발생합니다. 이를 방지하려면 커터의 정밀도 향상, 일감의 견고한 고정, 절삭 조건의 최적화가 필요하며, 회전속도를 무조건 빠르게 하는 것은 오히려 떨림을 심화시킬 수 있어 적합하지 않습니다.
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18. 바이트의 여유각을 주는 가장 큰 이유는?

  1. 바이트의 날끝과 공작물 사이의 마찰을 줄이기 위하여
  2. 공작물의 깍이는 깊이를 적게하고 바이트의 날 끝이 부러지지 않도록 보호하기 위하여
  3. 바이트가 공작물을 깍는 쇳가루의 흐름을 잘되게 하기 위하여
  4. 바이트의 재질이 강한 것이기 때문에
(정답률: 56%)
  • 바이트의 여유각은 공구의 날끝 뒷부분이 가공면과 직접 접촉하여 마찰이 발생하는 것을 방지하기 위해 설정하는 각도입니다. 따라서 바이트의 날끝과 공작물 사이의 마찰을 줄이기 위하여 여유각을 줍니다.
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19. 면판붙이 주축대 2대를 마주 세운 구조형으로 된 선반은?

  1. 차측선반
  2. 차륜선반
  3. 공구선반
  4. 직립선반
(정답률: 55%)
  • 차륜선반은 면판붙이 주축대 2대를 마주 세운 구조로 되어 있어, 주로 철도 차량의 바퀴(차륜)와 같은 대형 원통형 공작물을 가공하는 데 사용됩니다.
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20. 절삭속도가 140m/min, 이송이 0.25mm/rev인 절삭조건을 사용하여 ø80mm인 환봉을 ø75mm로 1회 절삭하려고 할 때 소요되는 가공시간은 약 몇 분인가? (단, 절삭 길이는 300mm이다.)

  1. 2분
  2. 4분
  3. 6분
  4. 8분
(정답률: 37%)
  • 가공시간은 절삭 길이를 (회전수 $\times$이송)으로 나누어 계산합니다. 먼저 주축 회전수 $N$을 구한 뒤 가공시간 $T$를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = \frac{1000 \times V}{\pi \times D}$$
    $$T = \frac{L}{f \times N}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 140}{3.14 \times 80} = 557.3$$
    $$T = \frac{300}{0.25 \times 557.3} = 2.15$$
    ③ [최종 결과]
    $T \approx 2$ 분
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2과목: 기계제도

21. 다음 도면에서 A~D 선의 용도에 의한 명칭이 잘못된 것은?

  1. A:중심선
  2. B:치수선
  3. C:숨은선(은선)
  4. D:지시선
(정답률: 83%)
  • 도면의 선 종류를 분석하면 A는 중심선, B는 치수선, C는 숨은선(은선)이 맞습니다. 하지만 D는 외형을 나타내는 외형선이므로 지시선이라는 설명은 잘못되었습니다.
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22. 다음 재료 기호 중 회주철품의 KS 기호는?

  1. FC
  2. DC
  3. GC
  4. SC
(정답률: 75%)
  • KS 재료 기호에서 회주철은 GC(Gray Cast iron)로 표기합니다.
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23. 3줄 M20×2와 같은 나사 표시 기호에서 라드는 얼마인가?

  1. 5mm
  2. 2mm
  3. 3mm
  4. 6mm
(정답률: 76%)
  • 나사의 리드는 나사산 한 줄이 한 바퀴 회전했을 때 전진하는 거리로, '피치 × 줄 수'로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = P \times n$
    ② [숫자 대입] $L = 2 \times 3$
    ③ [최종 결과] $L = 6$
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24. 아래 그림에서 ø20 부분의 최대 실체 공차방식에 의한 실효치수는 몇 mm인가?

  1. ø19.6
  2. ø19.8
  3. ø20.2
  4. ø20.4
(정답률: 58%)
  • 최대 실체 공차방식(MMC)에서 축의 실효치수는 '최대 실체 치수(최대 허용 치수) + 기하 공차'로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = D_{max} + t$
    ② [숫자 대입] $E = 20 + 0.2$
    ③ [최종 결과] $E = 20.2$
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25. KS 기계제도에 의한 다음 그림과 같은 부등변 ㄱ형강의 표시방법으로 가장 적합한 것은?

  1. L t×A×L-B
  2. L A×B×t-L
  3. L t×B×L-A
  4. LA×L×B-t
(정답률: 85%)
  • 부등변 ㄱ형강의 KS 규격 표시 방법은 '기호(L) 변 A × 변 B × 두께 t - 길이 L' 순으로 표기합니다. 따라서 주어진 도면의 치수를 적용하면 L A×B×t-L 이 됩니다.
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26. 그림과 같은 정면도와 평면도에 가장 적합한 우측면도는?

(정답률: 73%)
  • 정면도와 평면도의 형상을 분석하여 우측면도를 도출하는 문제입니다. 정면도의 높이와 평면도의 폭, 깊이 관계를 고려했을 때 가 가장 적합한 투영도입니다.
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27. 강구조물(steel structure) 등의 치수 표시에 관한 KS 기계 제도 규격에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조선도에서 절정 사이의 치수를 표시할 수 있다.
  2. 치수는 부재를 나타내는 선에 연하여 직접 기입할 수 있다.
  3. 절점이란 구조선도에 있어서 부재의 단순 중심점이다.
  4. 형강, 각강 등의 치수는 각각의 표시 방법에 의해서 도형에 연하여 기입할 수 있다.
(정답률: 46%)
  • 절점은 단순히 부재의 중심점이 아니라, 구조물에서 여러 부재들이 서로 만나는 연결점을 의미하며 구조물의 힘 전달과 안정성에 핵심적인 역할을 하는 지점입니다.
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28. 용접 기호 중에서 필릿 용접 기호는?

(정답률: 86%)
  • 필릿 용접 기호는 직각 삼각형 모양으로 표시하며, 제시된 이미지 중 가 이에 해당합니다.
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29. 가공방법의 약호 중 래핑가공을 나타낸 것은?

  1. FL
  2. FR
  3. FS
  4. FF
(정답률: 73%)
  • 가공방법 약호에서 래핑(Lapping) 가공은 FL로 표기합니다.
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30. 리벳의 호칭법으로 가장 적합한 것은?

  1. (종류)×(길이)(지름)(재료)
  2. (종류)(지름)×(길이)(재료)
  3. (종류)(재료)(지름)×(길이)
  4. (종류)(재료)×(지름)(길이)
(정답률: 62%)
  • 리벳의 호칭법은 표준적으로 (종류)(지름)×(길이)(재료) 순으로 표기하여 규격을 명시합니다.
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31. 다음은 치수 공차와 끼워맞춤 공차에 사용하는 용어의 설명이다. 용어의 설명이 잘못된 것은?

  1. 틈새 : 구멍의 치수가 축의 치수보다 클 때의 구멍과 축의 치수 차
  2. 위 치수 허용차 : 최대 허용치수에서 기준치수를 뺀 값
  3. 헐거운 끼워 맞춤 : 항상 틈새가 있응 끼워 맞춤
  4. 치수공차 : 기준 치수에서 아래 치수 허용차를 뺀 값
(정답률: 73%)
  • 치수공차는 최대 허용치수와 최소 허용치수의 차이를 의미합니다. 기준 치수에서 아래 치수 허용차를 뺀 값이라는 설명은 치수공차의 정의와 맞지 않습니다.
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32. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향이 정면일 경우 평면고로 가장 적합한 것은?

(정답률: 81%)
  • 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 위에서 아래로 내려다본 평면도는 육각형의 외곽 형태와 내부의 육각형 단차가 정확히 표현된 가 됩니다.
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33. 일반적으로 해칭선을 그릴 때 사용하는 선의 명칭은?

  1. 굵은 2점 쇄선
  2. 굵은 1점 쇄선
  3. 가는 실선
  4. 가는 1점 쇄선
(정답률: 81%)
  • 부품의 단면을 나타내기 위해 빗금 형태로 그리는 해칭선은 도면의 가독성을 위해 가는 실선을 사용합니다.
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34. 그림과 같이 절단된 편심 원뿔의 전개법으로 가장 적합한 것은?

  1. 삼각형법
  2. 평행선법
  3. 사각형법
  4. 동심원법
(정답률: 65%)
  • 편심 원뿔이나 원뿔대와 같이 정점이 치우쳐 있거나 절단된 원뿔 형상의 전개도를 작성할 때는 삼각형법을 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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35. 그림과 같이 스퍼 기어의 주투상도를 부분 단면도로 나타낼 때, “A”가 지시하는 곳의 선의 모양은?

  1. 굵은 실선
  2. 굵은 파선
  3. 가는 실선
  4. 가는 파선
(정답률: 59%)
  • 기어의 이뿌리선은 기본적으로 가는 실선으로 작도합니다. 제시된 그림의 A 지점은 단면으로 처리되지 않은 부분의 이뿌리선이므로 가는 실선으로 표현하는 것이 맞습니다.
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36. "A“와 같은 현상을 "B"에 조립시킬 때 ”?“에 필요한 기하공차 기호는? (단, A의 형상은 이상적으로 정확한 형상이라 가정한다.)

(정답률: 45%)
  • 부품 A의 원통 형상을 부품 B의 구멍에 조립할 때, 두 형상의 중심축이 일치해야 하므로 중심 위치의 정밀도를 규제하는 대칭도 기호가 필요합니다.
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37. ø40H7의 구멍에 헐거운 끼워 맞춤이 되는 축의 치수는?

  1. ø40n6
  2. ø40p6
  3. ø40t6
  4. ø40g6
(정답률: 83%)
  • 구멍의 공차역 클래스가 $H$일 때, 축의 공차역 클래스가 $a$부터 $h$까지이면 틈새가 발생하는 헐거운 끼워 맞춤이 됩니다. 따라서 $g$ 클래스인 $\text{ø}40g6$이 헐거운 끼워 맞춤에 해당합니다.

    오답 노트
    $\text{ø}40n6, \text{ø}40p6, \text{ø}40t6$: 억지 끼워 맞춤에 해당함
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38. 구름 베어링 호칭 번호가 6000일 때 안지름은 몇 mm인가?

  1. 5
  2. 8
  3. 10
  4. 50
(정답률: 80%)
  • 구름 베어링의 호칭 번호 마지막 두 자리는 안지름을 결정하며, $00$은 $10\text{mm}$를 의미하는 약속된 규격입니다.
    ① [기본 공식] 안지름 $d = \text{호칭번호 끝 두 자리} \times 5\text{mm}$ (단, $00$은 $10\text{mm}$)
    ② [숫자 대입] $d = 00 \rightarrow 10\text{mm}$
    ③ [최종 결과] $d = 10$
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39. 다음 중 도면이 전체적으로 차수에 비례하지 않게 그려졌을 경우에 표시 방법으로 올바른 것은?

  1. 치수를 적색으로 표시한다.
  2. 치수에 괄호를 한다.
  3. 척도에 NS로 표시한다.
  4. 치수에 ※표를 한다.
(정답률: 74%)
  • 도면의 형상이 실제 치수 비율과 일치하지 않게 그려진 경우, 척도(Scale)란에 '비례하지 않음'을 의미하는 NS(Non Scale)라고 표시합니다.
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40. 다음 중 복렬 자동 볼 베어링의 약식 도시 기호가 바르게 표시된 것은?

(정답률: 67%)
  • 복렬 자동 볼 베어링은 내륜과 외륜의 궤도면이 구면으로 되어 있어 자동 조심 기능이 있으며, 볼이 두 줄로 배치된 구조를 가집니다. 따라서 두 줄의 볼 궤도가 표시된 기호가 정답입니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 백주철을 고온에서 장시간 열처리하여 시멘타이트 조직을 분해하거나 소실시켜 인성 또는 연성을 개선한 주철은?

  1. 가단 주철
  2. 칠드 주철
  3. 구상흑연 주철
  4. 합금 주철
(정답률: 63%)
  • 백주철을 고온에서 장시간 열처리하면 시멘타이트가 분해되어 흑연 덩어리가 형성되며, 이를 통해 취성을 줄이고 인성과 연성을 개선한 주철을 가단 주철이라고 합니다.
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42. 줄(File)의 재질로는 보통 어떤 강을 사용하는가?

  1. 고속도강
  2. 탄소공구강
  3. 초경합금강
  4. 톰백
(정답률: 54%)
  • 줄(File)은 재료를 깎아내는 절삭 공구이므로, 높은 경도와 내마모성을 갖추기 위해 탄소 함유량이 높은 탄소공구강을 주로 사용합니다.
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43. 구리합금 중 6:4 황동에 약 0.8% 정도의 주석을 첨가하여 내해수성이 강하기 때문에 선박용 부품에 사용하는 특수 황동은?

  1. 네이벌 황동
  2. 강력 황동
  3. 납 황동
  4. 애드미럴티 황동
(정답률: 77%)
  • 6:4 황동(구리 60%, 아연 40%)에 주석(Sn)을 약 0.8% 첨가하여 내해수성을 높인 합금으로, 주로 선박용 부품에 사용되는 재료는 네이벌 황동입니다.
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44. 일반적으로 금속재료에 비하여 세라믹의 특징으로 옳은 것은?

  1. 인성이 풍부하다.
  2. 내산화성이 양호하다.
  3. 성형성 및 기계가공성이 좋다.
  4. 내충격성이 높다.
(정답률: 50%)
  • 세라믹은 일반적으로 화학적 안정성이 매우 높아 산화에 강하며 내산화성이 양호한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    인성이 풍부하다, 내충격성이 높다: 세라믹은 취성이 강해 쉽게 깨집니다.
    성형성 및 기계가공성이 좋다: 경도가 매우 높아 가공이 어렵습니다.
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45. 다음 중 아공석강에서 탄소강의 탄소함유량이 증가할 때 기계적 성질을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 인장강도가 증가한다.
  2. 경도가 증가한다.
  3. 항복점이 증가한다.
  4. 연신율이 증가한다.
(정답률: 67%)
  • 아공석강에서 탄소 함유량이 증가하면 강도, 경도, 항복점은 증가하지만, 반대로 연성과 인성은 감소합니다.

    오답 노트
    연신율이 증가한다: 탄소량이 늘수록 재료가 단단해지며 늘어나는 성질인 연신율은 감소합니다.
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46. 풀림 처리의 목적으로 가장 적합한 것은?

  1. 연화 및 내부응력 제거
  2. 경도의 증가
  3. 조직의 오스테나이트화
  4. 표면의 경화
(정답률: 67%)
  • 풀림(Annealing)은 금속 재료를 적절한 온도로 가열 후 서서히 냉각시켜 조직을 균일하게 하고, 재료를 부드럽게 만드는 연화 및 내부 응력 제거를 주 목적으로 합니다.

    오답 노트
    경도 증가, 표면 경화: 퀜칭(Quenching)이나 표면경화법의 목적임
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47. 일반적인 합금의 성질을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 전기 전도율이나 열전도율이 낮아진다.
  2. 강도와 경도가 커지고 전성과 연성이 작아진다.
  3. 용해점이 높아진다.
  4. 담금질 효과가 크다.
(정답률: 46%)
  • 일반적으로 순금속에 다른 원소를 첨가하여 합금을 만들면 격자 왜곡이 발생하여 원자의 이동이 방해받으므로 용해점(녹는점)은 낮아지는 경향이 있습니다.
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48. Al-Cr-Mo강을 가스질화 할 때 처리온도로 적당한 것은?

  1. 370~450℃
  2. 500~550℃
  3. 650~700℃
  4. 850~900℃
(정답률: 55%)
  • 가스질화 처리는 강재의 표면에 질소를 침투시켜 경도를 높이는 공정으로, 일반적으로 변태점 이하의 온도인 $500 \sim 550\text{℃}$에서 수행하여 변형을 최소화하고 내마모성을 향상시킵니다.
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49. 탄소강을 담금질할 때 이용하는 냉각체 중에서 냉각성능이 큰 것부터 나열된 것은?

  1. 10% 식염수＞기름＞물
  2. 물＞기름＞10% 식염수
  3. 10% 식염수＞물＞기름
  4. 기름＞물＞10% 식염수
(정답률: 68%)
  • 냉각체의 냉각 성능(냉각 속도)은 냉각 매체의 열전달률에 따라 결정되며, 일반적으로 식염수가 첨가된 물이 가장 빠르고 기름이 가장 느립니다.
    냉각 성능 순서: 10% 식염수 > 물 > 기름
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50. 금반지를 18(K)금으로 만들었다. 순금(Au)은 몇 %가 함유된 것인가?

  1. 18
  2. 34
  3. 75
  4. 100
(정답률: 70%)
  • 금의 순도는 24K를 100%로 기준하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{순금 함유율} = \frac{\text{K 수치}}{24} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{순금 함유율} = \frac{18}{24} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{순금 함유율} = 75$
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51. 다음 중 전달할 수 있는 회전력의 크기가 가장 큰 키(key)는?

  1. 접선 키
  2. 안장 키
  3. 평행 키
  4. 둥근 키
(정답률: 51%)
  • 키의 전달 회전력 크기는 접촉 면적과 강도에 따라 결정되며, 일반적인 키들의 강도 순서는 다음과 같습니다.
    세레이션 > 스플라인 > 접선 키 > 성크 키 > 반달 키 > 평행 키 > 안장 키
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52. 축의 지름에 비하여 길이가 짧은 축을 말하며, 비틀림과 굽힘을 동시에 받는 축으로 공작기계의 주축 및 터빈 축등에 사용하는 것은?

  1. 차축(axie shaft)
  2. 전동축(transmission shaft)
  3. 스핀들(spindle)
  4. 유연성 축(flexible shaft)
(정답률: 51%)
  • 축의 지름에 비해 길이가 짧고 비틀림과 굽힘을 동시에 받으며, 공작기계의 주축이나 터빈 축 등에 사용되는 짧은 축을 스핀들(spindle)이라고 합니다.
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53. 표준 스퍼기어에서 모듈 5, 잇수 17개, 압력각이 20°라고 할 때, 법선피치(pn)은 약 몇 mm인가?

  1. 18.2
  2. 14.8
  3. 15.6
  4. 12.4
(정답률: 38%)
  • 표준 스퍼기어의 법선피치는 원주피치에 압력각의 코사인 값을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$p_n = \pi \times m \times \cos \alpha$$
    ② [숫자 대입]
    $$p_n = 3.14 \times 5 \times \cos 20^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$p_n = 14.8$$
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54. 구름 베어링 중에서 가장 널리 사용되는 것으로 구조가 간단하고 정밀도가 높아서 고속 회전용으로 적합한 베어링은 어느 것인가?

  1. 깊은 홈 볼 베어링
  2. 마그네토 볼 베어링
  3. 앵귤러 볼 베어링
  4. 자동 조심 볼 베어링
(정답률: 56%)
  • 깊은 홈 볼 베어링은 구조가 단순하고 정밀도가 높아 고속 회전 및 일반적인 용도로 가장 널리 사용되는 대표적인 구름 베어링입니다.
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55. 리벳이음에서 리벳 지름을 d, 피치를 p라 할 때 강판의 효율 η로 옳은 것은? (단, 1줄 리벳 겹치기 이음이다.)

(정답률: 59%)
  • 1줄 리벳 겹치기 이음에서 강판의 효율 $\eta$는 피치 $p$에 대한 리벳 지름 $d$의 비율을 전체에서 뺀 값으로 계산합니다.
    $$\eta = 1 - \frac{d}{p}$$
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56. 풀리의 지름 200mm, 회전수 1600rpm으로 4kW의 동력을 전달할 때 벨트의 유효 장력은 약 몇 N인가? (단, 원심력과 마찰은 무시한다.)

  1. 24
  2. 93
  3. 239
  4. 527
(정답률: 48%)
  • 전달 동력은 유효 장력과 벨트의 원주속도의 곱으로 나타낼 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P}{\frac{\pi d N}{60000}}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{4 \times 10^{3}}{\frac{\pi \times 200 \times 1600}{60000}}$
    ③ [최종 결과] $T = 239$ N
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57. 이론적으로 사각나사의 효율을 최대로 하는 리드각(λ)은 얼마인가? (단, ρ는 마찰각이다.)

(정답률: 56%)
  • 사각나사에서 효율을 최대로 만드는 리드각 $\lambda$는 마찰각 $\rho$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\lambda = 45^{\circ} - \frac{\rho}{2}$$
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58. 다음 중 자동 하중 브레이크에 속하는 것은?

  1. 밴드 브레이크(band brake)
  2. 블록 브레이크(block brake)
  3. 윔 브레이크(worm brake)
  4. 원추 브레이크(cone brake)
(정답률: 51%)
  • 윔 브레이크(worm brake)는 윔과 윔 휠의 마찰을 이용하며, 구조적으로 역전 방지 기능이 있어 자동으로 하중을 지지하는 자동 하중 브레이크에 해당합니다.
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59. 지름이 2cm의 봉재에 인장하중이 400N이 작용할 때 발생하는 인장응력은 약 얼마인가?

  1. 127.3N/cm2
  2. 127.3N/mm2
  3. 172.8N/cm2
  4. 172.8N/mm2
(정답률: 52%)
  • 인장응력은 작용하는 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{400}{\frac{\pi \times 2^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 127.3$ N/cm²
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60. 스프링 코일의 평균지름 60mm, 유효권수 10, 소재 지름 6mm, 가로탄성계수(G)는 78.48GPa이고, 이 스프링에 하중 490N을 받을 때 코일 스프링의 처짐을 약 몇 mm가 되는가?

  1. 6.67
  2. 83.2
  3. 8.3
  4. 66.7
(정답률: 36%)
  • 코일 스프링의 처짐량은 유효권수, 하중, 평균지름, 가로탄성계수 및 소재지름의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $ \delta = \frac{8 n P D^{3}}{G d^{4}} $
    ② [숫자 대입] $$ Δ = \frac{8 ×
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 다음 중 기존의 제품에 대한 치수를 측정하여 도면을 만드는 작업을 부르는 말로 적절한 것은?

  1. RE(Reverse Engineering)
  2. FMS(Flexible Manfacturing System)
  3. EDP(Electronic Data Processing)
  4. ERP(Enterprise Resource Planning)
(정답률: 72%)
  • 완성된 제품의 치수를 역으로 측정하여 설계 도면이나 3D 모델을 생성하는 과정을 RE(Reverse Engineering, 역설계)라고 합니다.
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62. 자체 발광기능을 가진 형광체 유기 화합물을 사용하는 발광형 디스플레이로서 생감을 떨어뜨리는 백라이트 즉후광장치가 필요 없는 디스플레이 장치는?

  1. CRT(cathode ray tub) 디스플레이
  2. TFT-LCD(Thin film transistor-Liquid crystal display)
  3. OLED(Organic light emitting diode) 디스플레이
  4. PDP(plasma display panel)
(정답률: 68%)
  • OLED(Organic light emitting diode) 디스플레이는 유기 화합물이 스스로 빛을 내는 자발광 소자를 사용하므로, 별도의 백라이트(후광장치) 없이도 화면을 구현할 수 있어 색감이 뛰어나고 얇게 제작 가능합니다.
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63. 특징 형상 모델링(Feature-based Modeling)의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 기본적인 형상 구성 요소와 형상 단위에 관한 정보를 함께 포함하고 있다.
  2. 전형적인 특징 형상으로 모떼기(chamfer), 구멍(hole), 슬롯(slot) 등이 있다.
  3. 특징 형상 모델링 기법을 응용하여 모델로부터 공정 계획을 자동으로 생성시킬 수 있다.
  4. 주로 트위킹(tweaking) 기능을 이용하여 모델링을 수행한다.
(정답률: 65%)
  • 특징 형상 모델링은 설계 의도가 담긴 형상 요소(구멍, 슬롯 등)를 기반으로 모델링하며, 이를 통해 공정 계획 자동화가 가능합니다.

    오답 노트
    주로 트위킹(tweaking) 기능을 이용하여 모델링을 수행한다: 트위킹은 정밀한 설계 의도보다는 직관적으로 형상을 변형시키는 방식으로, 특징 형상 모델링의 핵심과는 거리가 멉니다.
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64. 이미 정의된 두 곡면을 부드럽게 연결하는 것을 뜻하는 용어는?

  1. Blending
  2. Remeshing
  3. Sweep
  4. Smoothing
(정답률: 74%)
  • 두 개의 서로 다른 곡면이나 모서리를 부드럽고 매끄럽게 연결하여 전이 영역을 만드는 작업을 Blending이라고 합니다.
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65. 2차원 좌표상에서의 동차변환행렬이 다음과 같을 때, a, b, c, d와 관계가 없는 것은? (단, 동차변환식은 P'=PTH이다.)

  1. 전단변환(shearing)
  2. 회전변환(rotation)
  3. 스케일링변환(scaling)
  4. 이동변환(translation)
(정답률: 42%)
  • 제시된 동차변환행렬 $\begin{bmatrix} a & b & p \\ c & d & q \\ m & n & s \end{bmatrix}$에서 $a, b, c, d$는 회전, 스케일링, 전단변환과 같은 선형 변환을 결정하는 요소입니다. 이동변환(translation)은 행렬의 마지막 열에 위치한 $p, q$ 값에 의해 결정되므로 $a, b, c, d$와는 관계가 없습니다.
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66. 점 P(3, 5)의 원점을 중심으로 반시계방향으로 90° 회전시킬 때 회전한 점의 좌표는? (단, 반시계 방향을 양(+)의 각으로 한다.)

  1. (3, -5)
  2. (-5, 3)
  3. (-3, 5)
  4. (5, -3)
(정답률: 45%)
  • 2차원 평면에서 점 $(x, y)$를 원점 중심으로 반시계방향으로 $90^{\circ}$ 회전시키면 좌표는 $(-y, x)$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P' = (-y, x)$
    ② [숫자 대입] $P' = (-5, 3)$
    ③ [최종 결과] $P' = (-5, 3)$
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67. 원뿔을 임의의 평면으로 교차시킨 경우에 나타나는 원추단면곡선에 해당하지 않는 것은?

  1. 사각형(rectangle)
  2. 원(circle)
  3. 타원(ellipse)
  4. 쌍곡선(hyperbola)
(정답률: 73%)
  • 원뿔을 평면으로 잘랐을 때 나타나는 원추단면곡선에는 원, 타원, 포물선, 쌍곡선이 포함됩니다. 사각형은 원뿔의 단면으로 나타날 수 없는 도형입니다.
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68. 모델링에서 은선과 은면을 제거하는 방법 중 하나로 z-버퍼 방법이 있는데 이와 관련한 설명으로 틀린 것은?

  1. z-버퍼 방법은 수많은 화소들 만큼 많은 실수 변수들을 저장하기 위한 매우 많은 메모리 공간을 요구한다.
  2. 임의의 스크린의 영역이 관찰자에게 가장 가까운 요소들에 의해 차지된다는 깊이 분류 알고리즘과 동일한 원리에 기초를 둔다.
  3. 깊이분류 알고리즘과 다른 점은 면이 무작위 순서로 투영된다.
  4. z-버퍼를 이용한 은면 제거에서 법선벡터가 관찰자로부터 먼 쪽을 향하고 있는 면은 가시적(visible)이다.
(정답률: 40%)
  • z-버퍼 방법에서 법선벡터가 관찰자로부터 먼 쪽을 향하고 있는 면은 관찰자에게 보이지 않는 은면(invisible)이 됩니다.
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69. CAD 용어에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 표시하고자 하는 화면상의 영역을 벗어나는 선들을 잘라 버리는 것을 트리밍(trimming)이라고 한다.
  2. 물체를 완전히 관통하지 않는 홈을 형성하는 특징 형상을 포켓(pocket)이라고 한다.
  3. 명령의 실행 또는 마우스 클릭시마다 On 또는 Off가 번갈아 나타나는 세팅을 토클(toggle)이라고 한다.
  4. 모델을 명암이 포함된 색상으로 처리한 솔리드로 표시하는 작업을 셰이딩(shading)이라 한다.
(정답률: 63%)
  • 화면상의 영역을 벗어나는 선들을 잘라 버리는 작업은 트리밍(trimming)이 아니라 클리핑(clipping)입니다.

    오답 노트
    포켓(pocket): 물체를 완전히 관통하지 않는 홈 형성
    토클(toggle): 클릭 시마다 On/Off가 반복되는 설정
    셰이딩(shading): 명암을 포함한 색상으로 솔리드 표시
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70. 컴퓨터에서 최소의 입출력 단위로 물리적으로 읽기를 할 수 있는 레코드에 해당하는 것은?

  1. block
  2. field
  3. word
  4. bit
(정답률: 56%)
  • block은 보조기억장치에서 물리적으로 한 번에 읽거나 쓸 수 있는 최소의 입출력 단위이며, 여러 개의 레코드를 포함할 수 있는 논리적 묶음입니다.
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71. 다음 중 지정된 모든 점을 통과하면서 부드럽게 연결한 곡선은?

  1. spline 곡선
  2. Bezir 곡선
  3. B-spline 곡선
  4. NURBS 곡선
(정답률: 63%)
  • spline 곡선은 주어진 모든 제어점을 반드시 통과하면서 인접한 점들 사이를 부드럽게 연결하는 보간 곡선의 대표적인 형태입니다.

    오답 노트
    Bezir, B-spline, NURBS 곡선: 제어점이 곡선 위에 있지 않고 곡선의 형태에 영향을 주는 근사 곡선입니다.
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72. 솔리드 모델링에서 CSG 데이터 구조에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 데이터구조가 간단하고 데이터의 양이 적다.
  2. CSG 구조로 저장된 데이터는 B-rep 데이터로 치환할 수 없다.
  3. CSG 데이터 구조를 사용할 경우 모델링 입력방법으로 블리언 작업만 사용해야 한다.
  4. 저장된 입체로부터 경계면이나 경계선의 정보를 유도해내는데 많은 계산이 요구된다.
(정답률: 43%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 데이터 구조는 기본 도형들의 불리언 연산을 통해 복잡한 형상을 정의하며, 이는 계산 과정을 통해 경계 표현 방식인 B-rep 데이터로 치환이 가능합니다.
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73. 컴퓨터 하드웨어 중 수학적 계산과 논리적인 처리가 수행되어지는 것은?

  1. DISC DRIVE
  2. CPU
  3. Monitor
  4. PRINTER
(정답률: 82%)
  • 컴퓨터의 두뇌 역할을 하는 CPU(중앙처리장치)는 제어장치와 연산장치로 구성되어 있어, 모든 수학적 계산과 논리적 처리를 수행하는 핵심 하드웨어입니다.
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74. 다음 중 서로 다른 기종의 CAD 데이터를 호환하기 위한 데이터 포맷으로 적절하지 않은 것은?

  1. DXF
  2. IGES
  3. STEP
  4. OpenGL
(정답률: 78%)
  • DXF, IGES, STEP은 서로 다른 CAD 소프트웨어 간에 형상 데이터를 주고받기 위해 만들어진 표준 데이터 포맷입니다.

    오답 노트
    OpenGL: 데이터 포맷이 아니라 그래픽스 렌더링을 위한 API(응용 프로그램 인터페이스)입니다.
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75. 좌표계로 원점이 중심이고 경도 u, 위도 ν로 표시되는 구(sphere)의 매개변수식으로 옳은 것은? (단, 구의 반경은 R로 가정하고, 는 각각 x, y, z축 방향의 단위벡터이며, 0≦u≦2π, -π/2≦ν≦π/2이다.)

(정답률: 50%)
  • 구의 매개변수 방정식은 반경 $R$과 경도 $u$, 위도 $\nu$를 이용하여 각 축 방향의 성분을 정의합니다. $x$축은 $R \cos(\nu)\cos(u)$, $y$축은 $R \cos(\nu)\sin(u)$, $z$축은 $R \sin(\nu)$ 성분을 가지므로 정답은 다음과 같습니다.
    $$\vec{r}(u, \nu) = R \cos(\nu)\cos(u)\hat{i} + R \cos(\nu)\sin(u)\hat{j} + R \sin(\nu)\hat{k}$$
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76. 일반적으로 3차원 좌표계에서 사용되는 동차변환행렬(homogeneous transformation matrix)의 크기는?

  1. (2×2)
  2. (3×3)
  3. (4×4)
  4. (5×5)
(정답률: 60%)
  • 3차원 공간에서의 회전(Rotation)과 이동(Translation)을 하나의 행렬로 통합하여 표현하기 위해, 기존 $3 \times 3$ 행렬에 동차 좌표(Homogeneous coordinates)를 추가한 $4 \times 4$ 행렬을 사용합니다.
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77. 직육면체, 원동, 구 등의 기본도형에 대한 집한 연산을 통하여 형상 모델을 구축해 나가는 방식은?

  1. 스윕 방식
  2. CSG 방식
  3. B-rep 방식
  4. 서피스 모델 방식
(정답률: 59%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 방식은 구, 원통, 직육면체와 같은 기본 프리미티브(Primitive) 도형들을 합집합, 교집합, 차집합과 같은 불리언(Boolean) 연산을 통해 복잡한 형상을 만들어내는 모델링 방식입니다.
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78. 디지털 목업(digital mock-up)에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 실물 mock-up의 사용빈도를 줄일 수 있는 대안이다.
  2. 간섭검사, 기구학적 검사 그리고 조립체 속을 걸어 다니는듯한 효과 등을 낼 수 있다.
  3. 적어도 surface나 solid model로 제품이 모델링되어야 한다.
  4. 조립체 모델링에는 아직 적용되지 않는다.
(정답률: 73%)
  • 디지털 목업은 컴퓨터를 이용해 가상으로 제품을 구현하는 것으로, 조립체 모델링에 적용하여 간섭 검사나 기구학적 검토를 수행함으로써 실물 목업 제작 횟수를 획기적으로 줄일 수 있는 기술입니다.
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79. 곡선의 양 끝점을 P0과 P1, 양 끝점에서의 접선 벡터를 P'0과 P'1이라고 할 때, 아래와 같은 식으로 표현되는 곡선은?

  1. Bezier 곡선
  2. B-spllne 곡선
  3. Hermite 곡선
  4. NURBS 곡선
(정답률: 52%)
  • 곡선의 양 끝점 $P_{0}, P_{1}$과 그 점에서의 접선 벡터 $P'_{0}, P'_{1}$를 이용하여 정의되는 곡선은 Hermite 곡선입니다.
    제시된 수식은 다음과 같습니다.
    $$P(u) = [1-3u^{2}+2u^{3} \quad 3u^{2}-2u^{3} \quad u-2u^{2}+u^{3} \quad -u^{2}+u^{3}] \begin{bmatrix} P_{0} \\ P_{1} \\ P'_{0} \\ P'_{1} \end{bmatrix}$$
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80. 공간상에서 선을 이용하여 3차원 물체의 표시하는 와이어 프레임 모델의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 3면 투시도 작성이 용이하다.
  2. 단면도 작성이 불가능하다.
  3. 물리적 성질의 계산이 가능하다.
  4. 은선제거가 불가능하다.
(정답률: 71%)
  • 와이어 프레임 모델은 물체의 외형선(Edge)만으로 표현하므로 내부 정보가 없어 부피, 질량 등 물리적 성질의 계산이 불가능합니다.
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