기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

기계설계산업기사 2013-03-10 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2013-03-10 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 연삭숫돌의 자생작용이 잘되지 않아 입자가 납작해져서 날이 둔화되는 무딤 현상은?

  1. 글레이징(glazing)
  2. 로딩(loading)
  3. 드레싱(dressing)
  4. 트루잉(truing)
(정답률: 73%)
  • 숫돌 입자가 제때 탈락하지 않고 마멸되어 날이 뭉툭해지는 무딤 현상을 글레이징(glazing)이라고 합니다.

    오답 노트
    로딩(loading): 기공에 칩 등 이물질이 끼는 현상
    드레싱(dressing): 무딤 발생 시 표면을 깎아 새 날을 만드는 작업
    트루잉(truing): 숫돌 형상을 초기 상태로 수정하는 작업
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2. 3침법이란 수나사의 무엇을 측정하는 방법인가?

  1. 골지름
  2. 피치
  3. 유효지름
  4. 바깥지름
(정답률: 83%)
  • 3침법은 나사의 유효지름을 측정하는 대표적인 방법입니다.


    오답 노트
    골지름, 피치, 바깥지름: 3침법으로 측정하는 대상이 아닙니다.
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3. 초경합금 공구에 내마모성과 내열성을 향상시키기 위하여 피복하는 재질이 아닌 것은?

  1. TiC
  2. TiAl
  3. TiN
  4. TiCN
(정답률: 66%)
  • 피복초경합금 공구의 내마모성과 내열성을 높이기 위해 주로 TiC, TiCN, TiN 등이 피복재로 사용됩니다.

    오답 노트
    TiAl: 알루미늄 성분이 포함된 피복재는 $Al_{2}O_{3}$ 형태로 사용됩니다.
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4. 광물섬유를 화학적으로 처리하여 원액에 80%정도의 물을 혼합하여 사용하며, 점성이 낮고 비열과 냉각효과가 큰 절삭유는?

  1. 지방질 유
  2. 광유
  3. 유화유
  4. 수용성 절삭유
(정답률: 77%)
  • 물과 광물섬유를 혼합하여 사용하므로 비열이 매우 커서 냉각 효과가 가장 뛰어난 절삭유는 수용성 절삭유입니다.
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5. 다음 중 선반의 규격을 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 선반의 총 중량과 원동기의 마력
  2. 깎을 수 있는 일감의 최대지름
  3. 선반의 높이와 베드의 길이
  4. 주축대의 구조와 베드의 길이
(정답률: 59%)
  • 선반의 규격은 가공 가능한 공작물의 크기를 기준으로 결정하며, 일반적으로 깎을 수 있는 일감의 최대지름 또는 최대 길이로 표시합니다.
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6. 밀링 작업에서 스핀들의 앞면에 있는 24 구멍의 직접 분할판을 사용하여 분할하며 이 때 웜을 아래로 내려 스핀들의 웜 휠과 물림을 끊는 분할법은?

  1. 간접 분할법
  2. 직접 분할법
  3. 차동 분할법
  4. 단식 분할법
(정답률: 73%)
  • 주축 앞면에 있는 24구멍의 분할판을 직접 이용하여 분할하는 방식은 직접 분할법입니다.

    오답 노트
    단식 분할법: 분할 크랭크와 핀을 이용해 1/40 회전씩 분할
    차동 분할법: 차동 기어를 이용하여 정밀하게 분할
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7. +4μm의 오차가 있는 호칭치수 30mm의 게이지 블록과 다이얼게이지를 사용하여 비교 측정한 결과 30.274mm를 얻었다면 실제치수는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 30.278mm
  2. 30.270mm
  3. 30.266mm
  4. 20.282mm
(정답률: 50%)
  • 비교 측정 시 실제 치수는 측정값에 기준이 되는 게이지 블록의 오차를 더하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{실제치수} = \text{측정값} + \text{게이지 오차}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{실제치수} = 30.274 + 0.004$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{실제치수} = 30.278$$
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8. 작업장에서 무거운 짐을 들고 운반 작업을 할 때의 설명으로 부적합한 것은?

  1. 짐은 가급적 몸 가까이 가져온다.
  2. 가능한 상체를 곧게 세우고 등을 반듯이 하여 들어 올린다.
  3. 짐을 들어 올릴 때 충격이 없어야 한다.
  4. 짐은 무릎을 굽힌 자세에서 들고 편 자세에서 내려 놓는다.
(정답률: 82%)
  • 무거운 짐을 운반할 때는 허리 부상을 방지하기 위해 무릎을 굽혀 짐을 들고, 내려놓을 때 역시 무릎을 굽혀 천천히 내려놓아야 합니다. 짐을 편 자세에서 내려놓는 것은 신체에 무리를 주는 부적절한 동작입니다.
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9. 구성인선(built up edge) 방지대책으로 잘못된 것은?

  1. 이송량을 감소시키고 절삭 깊이를 깊게 한다.
  2. 공구경사각을 크게 주고 고속절삭을 실시한다.
  3. 세라믹 공구(ceramic tool)를 사용하는 것이 좋다.
  4. 공구면의 마찰계수를 감소시켜 칩의 흐름을 원활하게 한다.
(정답률: 73%)
  • 구성인선을 방지하기 위해서는 절삭열을 줄이고 칩의 흐름을 원활하게 해야 합니다. 이송량을 줄이는 것은 맞으나, 절삭 깊이를 깊게 하면 오히려 가공 부하와 열이 증가하여 구성인선이 발생하기 쉽습니다.

    오답 노트
    공구경사각 확대 및 고속절삭: 칩 배출을 돕고 마찰을 줄여 방지 가능
    세라믹 공구 사용: 내열성이 높아 구성인선 억제에 유리
    마찰계수 감소: 칩의 흐름을 원활하게 하여 방지 가능
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10. 다음 수기가공 시 작업안전 수칙에 맞는 것은?

  1. 드라이버의 날 끝은 뾰족한 것이어야 하며, 이가 빠지거나 동그랗게 된 것은 사용하지 않는다.
  2. 정을 잡은 손은 힘을 주고 처음에는 가볍게 때리고 점차 힘을 가하도록 한다.
  3. 스패너는 가급적 손잡이가 짧은 것을 사용하는 것이 좋으며, 스패너의 자루에 파이프 등을 연결하여 사용하는 것이 좋다.
  4. 톱날은 틀에 끼워 두세 번 사용한 후 다시 조정을 하고 절단한다.
(정답률: 47%)
  • 수기가공 시 톱날은 사용함에 따라 장력이 변하므로, 틀에 끼워 두세 번 사용한 후 다시 조정하여 절단하는 것이 올바른 안전 수칙입니다.

    오답 노트
    드라이버의 날 끝은 뾰족하면 안 됨
    정을 잡은 손은 가볍게 쥐어야 함
    스패너는 손잡이가 긴 것을 사용해야 하며 파이프 연결은 금지됨
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11. 전기도금과 반대 현상을 이용한 가공으로 알루미늄 소재등 거울과 같이 광택 있는 가공 면을 비교적 쉽게 가공할 수 있는 것은?

  1. 방전가공
  2. 전해연마
  3. 액체호닝
  4. 레이저가공
(정답률: 69%)
  • 전해연마는 전기도금과 반대로 연마할 금속을 양극(+)에 연결하여 전해액 속에서 표면을 용해시켜 다듬는 방식입니다. 이를 통해 알루미늄 등의 소재를 거울과 같이 광택이 나는 면으로 쉽게 가공할 수 있습니다.
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12. 니이컬럼형 밀링머신에서 테이블의 상하 이동거리가 400mm이고, 새들의 전후 이동거리는 200mm라면 호칭번호는 몇 번에 해당하는가? (단, 테이블의 좌우 이동거리는 550mm이다.)

  1. 1번
  2. 2번
  3. 3번
  4. 4번
(정답률: 45%)
  • 니이컬럼형 밀링머신의 호칭번호는 테이블의 좌우, 전후, 상하 이동거리가 규격화된 번호와 일치하는지를 확인하여 결정합니다.
    제시된 조건인 좌우 $550\text{mm}$, 전후 $200\text{mm}$, 상하 $400\text{mm}$는 모두 호칭 1번의 규격과 정확히 일치합니다.
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13. 다음 중 기어를 절삭하는 공작기계는?

  1. 호빙 머신
  2. CNC 선반
  3. 지그 그라인딩 머신
  4. 래핑 머신
(정답률: 79%)
  • 호빙 머신은 호브(hob)라는 전용 절삭 공구를 사용하여 가공물과 공구의 상대 운동을 통해 스퍼 기어, 헬리컬 기어, 웜 기어 등을 절삭하는 대표적인 기어 가공 기계입니다.
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14. 수퍼 피니싱(super finishing)의 특징과 거리가 먼 것은?

  1. 진폭이 수 mm이고 진동수가 매분 수백에서 수천의 값을 가진다.
  2. 가공열의 발생이 적고 가공 변질층도 작으므로 가공면 특성이 양호하다.
  3. 다듬질 표면은 마찰계수가 적고, 내마멸성, 내식성이 우수하다.
  4. 입도가 비교적 크고, 경한 숫돌에 고압으로 가압하여 연마하는 방법이다.
(정답률: 67%)
  • 슈퍼 피니싱은 미세한 입자의 숫돌을 사용하여 가벼운 압력과 축방향 진동을 주어 표면을 다듬는 정밀 가공법입니다. 따라서 입도가 크고 경한 숫돌에 고압으로 가압하여 연마한다는 설명은 슈퍼 피니싱의 원리와 맞지 않습니다.
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15. 주축이 수평이며, 컬럼, 니이, 테이블 및 오버 암 등으로 되어 있고 새들위에 선회대가 있어 테이블을 수평면내에서 임의의 각도로 회전할 수 있는 밀링 머신은?

  1. 모방밀링머신
  2. 만능밀링머신
  3. 나사밀링머신
  4. 수직밀링머신
(정답률: 81%)
  • 주축이 수평이고 컬럼, 니이, 테이블, 오버 암 구조를 가지며, 특히 선회대를 통해 테이블을 수평면 내에서 임의의 각도로 회전시켜 다양한 가공이 가능한 장비는 만능밀링머신입니다.
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16. 선반 작업에서 공구 절인의 선단에서 바이트 밑면에 평행한 수평면과 경사면이 형성하는 각도는?

  1. 여유각
  2. 측면 절인각
  3. 측면 여유각
  4. 경사각
(정답률: 65%)
  • 선반 바이트의 절인 선단에서 밑면에 평행한 수평면과 경사면이 이루는 각도를 경사각이라고 합니다.
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17. 투영기에 의해 측정을 할 수 있는 것은?

  1. 진원도 측정
  2. 진직도 측정
  3. 각도 측정
  4. 원주 흔들림 측정
(정답률: 61%)
  • 투영기는 공작물을 스크린에 확대 투영하여 관측함으로써 피측정물의 윤곽이나 형상의 길이, 각도를 측정하는 광학적 측정기입니다.
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18. 드릴 작업에서 너트나 볼트 머리에 접하는 면을 편평하게 하여 그 자리를 만드는 작업은?

  1. 카운터 싱킹
  2. 스폿 페이싱
  3. 태핑
  4. 리밍
(정답률: 76%)
  • 드릴 작업 중 너트나 볼트 머리가 안착될 수 있도록 접촉면을 편평하게 가공하여 자리를 만드는 작업을 스폿 페이싱이라고 합니다.
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19. 나사의 피치나 나사산의 반각과 유효지름 등을 광학적으로 쉽게 측정할 수 있는 것은?

  1. 공구현미경
  2. 오토콜리메이터
  3. 촉침식 측정기
  4. 옵티컬 플랫
(정답률: 46%)
  • 나사의 피치, 나사산의 반각, 유효지름과 같이 정밀한 형상을 광학적으로 확대하여 측정하는 장비는 공구현미경입니다.

    오답 노트
    오토콜리메이터: 각도, 진직도, 평면도 측정
    촉침식 측정기: 표면거칠기 측정
    옵티컬 플랫: 평면도 측정
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20. 다음 센터리스 연삭기의 장·단점에 대한 설명 중 틀린것은?

  1. 센터가 필요하지 않아 센터 구멍을 가공할 필요가 없고, 속이 빈 가공물을 연삭할 때 편리하다.
  2. 긴 홈이 있는 가공물이나 대형 또는 중량물의 연삭이 가능하다.
  3. 연삭숫돌 폭보다 넓은 가공물을 플랜지 컷 방식으로 연삭 할 수 없다.
  4. 연삭숫돌의 폭이 크므로, 연삭숫돌 지름의 마멸이 적고 수명이 길다.
(정답률: 75%)
  • 센터리스 연삭기는 센터 구멍 가공이 필요 없어 효율적이지만, 구조적 특성상 긴 홈이 있는 가공물이나 대형 또는 중량물의 연삭은 불가능합니다.
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2과목: 기계제도

21. 베어링 호칭 번호가 6301인 구름베어링의 안지름은 몇 mm인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 12
  4. 15
(정답률: 79%)
  • 구름베어링의 호칭 번호 끝 두 자리를 통해 안지름을 결정합니다.

    끝 두 자리가 $01$인 경우 안지름은 $12$ mm입니다.

    암기 팁
    $00$: $10$ mm
    $01$: $12$ mm
    $02$: $15$ mm
    $03$: $17$ mm
    $04$: $20$ mm
    그 외: 끝 두 자리 $\times 5$ mm
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22. 축의 치수가 이고, 구멍의 치수가 일 때 어떤 끼워 맞춤인가?

  1. 중간 끼워맞춤
  2. 헐거운 끼워맞춤
  3. 보통 끼워맞춤
  4. 억지 끼워맞춤
(정답률: 63%)
  • 구멍의 최대 허용한계치수가 축의 최소 허용한계치수보다 작을 때, 어떤 경우에도 축이 구멍보다 크므로 억지 끼워맞춤이 됩니다.

    축의 치수: $\varnothing 30^{+0.03}_{+0.02}$ $\rightarrow$ 최소 치수 $30.02$ mm
    구멍의 치수: $\varnothing 30^{+0.01}_{0}$ $\rightarrow$ 최대 치수 $30.01$ mm
    결과: 구멍 최대($30.01$) $<$ 축 최소($30.02$) 이므로 억지 끼워맞춤입니다.
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23. 냉간 성형 리벳의 호칭 표시가 다음과 같이 호칭된 경우 “40”의 뜻은?

  1. 리벳의 종류
  2. 리벳의 재질
  3. 리벳의 지름
  4. 리벳의 길이
(정답률: 74%)
  • 냉간 성형 리벳의 호칭 표시 에서 숫자의 표기 방식은 '호칭지름 $\times$ 리벳의 길이' 순서입니다. 따라서 $40$은 리벳의 길이를 의미합니다.
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24. 그림과 같은 등각투상도를 제 3각법으로 투상하였을 때 가장 적합한 것은?

(정답률: 78%)
  • 제 3각법은 정면도를 중심으로 상단에 평면도, 우측에 우측면도를 배치하는 투상법입니다. 주어진 등각투상도 의 형상을 분석하여 각 방향에서 본 모습을 정확히 배치한 가 가장 적합합니다.
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25. “용접할 부분이 화살표의 반대쪽인 필릿 용접”이라는 의미로 도시된 것은?

(정답률: 75%)
  • 용접 기호에서 기준선 아래쪽에 기호가 표시되면 화살표가 가리키는 쪽을, 기준선 위쪽에 표시되면 화살표의 반대쪽을 용접한다는 의미입니다. 따라서 기준선 위쪽에 필릿 용접 기호가 위치한 가 정답입니다.
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26. 다음 중 광명단을 발라 실형을 뜨는 스케치법은?

  1. 프린트법
  2. 본뜨기법
  3. 사진 촬영법
  4. 프리핸드법
(정답률: 59%)
  • 프린트법은 스케치할 물체의 표면에 기름이나 광명단을 얇게 칠한 후, 그 위에 종이를 대고 눌러서 실제의 모양을 그대로 뜨는 실형 스케치 방법입니다.
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27. 다음 중 죔새가 가장 큰 억지 끼워 맞춤은?

(정답률: 77%)
  • 억지 끼워 맞춤에서 죔새가 가장 크다는 것은 구멍의 최소 치수와 축의 최대 치수 차이가 가장 크다는 것을 의미합니다. 의 경우 구멍 공차 $H7$과 축 공차 $x6$의 조합으로, 다른 보기들에 비해 축의 치수가 상대적으로 커서 가장 큰 죔새를 형성합니다.
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28. 다음 그림에서 “A"에 가장 적합한 기하공차 기호는?

(정답률: 78%)
  • 제시된 도면은 기준면(데이터럼)에 대해 평행한 정도를 규제하는 기하공차를 나타내고 있습니다. 따라서 평행도를 의미하는 기호인 가 가장 적합합니다.
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29. 끼워 맞춤에서 구멍이 축은 일 때 최소 죔새는?

  1. 0.009
  2. 0.034
  3. 0.059
  4. 0.075
(정답률: 75%)
  • 축의 최소 허용치수가 구멍의 최대 허용치수보다 크므로 억지 끼워 맞춤이며, 이때 최소 죔새는 축의 최소 허용차에서 구멍의 최대 허용차를 빼서 계산합니다.
    $$\text{최소 죔새} = \text{축 최소 허용차} - \text{구멍 최대 허용차}$$
    $$\text{최소 죔새} = 0.034 - 0.025$$
    $$\text{최소 죔새} = 0.009$$
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30. 치수 수치를 기입할 공간이 부족하여 인출선을 이용하는 방법으로 가장 올바른 것은?

(정답률: 59%)
  • 치수 기입 공간이 부족하여 인출선을 사용할 때는 다른 불필요한 기호를 추가하지 않고 오직 치수 수치만을 명확하게 기입해야 합니다. 따라서 가 가장 올바른 방법입니다.
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31. 제3각법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 눈 → 투상면 → 물체의 순으로 나타난다.
  2. 좌측면도는 정면도의 좌측에 그린다.
  3. 저면도는 우측면도의 아래에 그린다.
  4. 배면도는 우측면도의 우측에 그린다.
(정답률: 72%)
  • 제3각법은 눈 → 투상면 → 물체의 순서로 배치하며, 저면도는 정면도의 아래쪽에서 투상하여 정면도 아래에 배치하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    좌측면도는 정면도의 좌측에, 배면도는 우측면도의 우측에 배치하는 것은 제3각법의 올바른 설명입니다.
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32. 판금이나 제관 전개 작업에서 주로 나타나는 상관선에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 두 개의 직선이 교차하는 선
  2. 두 점 사이를 연결하는 선
  3. 곡면과 곡면 또는 곡면과 평면이 만나는 선
  4. 두 곡선 사이의 중심을 이루는 선
(정답률: 66%)
  • 상관선은 판금 및 제관 작업에서 두 개 이상의 입체(곡면과 곡면, 또는 곡면과 평면)가 서로 교차하면서 만들어지는 선을 의미합니다.
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33. KS 재료기호에서 “SM 40C"의 재료명은?

  1. 고속도 공구강 강재
  2. 기계구조용 탄소 강재
  3. 가단주철
  4. 용접구조용 압연 강재
(정답률: 88%)
  • KS 재료기호에서 SM은 'Steel Machine'의 약자로 기계구조용 탄소 강재를 의미하며, 뒤의 숫자는 최저 인장 강도나 탄소 함유량을 나타냅니다.

    오답 노트
    고속도 공구강: SK
    가단주철: FCM
    용접구조용 압연 강재: SM(단, 용도에 따라 구분되며 여기서는 기계구조용 탄소 강재가 정답)
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34. 그림과 같은 표면 거칠기 지시기호에서 λc2.5 의 값은 어떤 값을 의미하는 가?

  1. 컷 오프 값
  2. 거칠기 지시 값 상한값
  3. 최대높이 거칠기 값
  4. 거칠기 지시 값 하한값
(정답률: 83%)
  • 표면 거칠기 지시 기호에서 $\lambda_{c}$는 샘플링 길이를 제한하는 컷 오프(Cut-off) 값을 의미합니다.
    제시된 이미지 에서 $\lambda_{c} 2.5$는 거칠기 곡선에서 필터링 기준이 되는 컷 오프 값이 $2.5$임을 나타냅니다.
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35. 그림과 같은 I 형 형강의 표시방법으로 옳은 것은?

  1. I B x H - t - L
  2. I B x H x t - L
  3. I H x B - t - L
  4. I H x B x t - L
(정답률: 73%)
  • I 형강의 규격 표시 방법은 재질 기호 뒤에 높이, 너비, 두께, 길이를 순서대로 표기하는 것이 원칙입니다.
    따라서 높이 $H$, 너비 $B$, 두께 $t$, 길이 $L$을 순서대로 곱하기 기호와 하이픈으로 연결한 I H x B x t - L 가 옳은 표시 방법입니다.
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36. 그림과 같이 제 3각법으로 나타낸 정면도와 평면도에 가장 적합한 우측면도는?

(정답률: 77%)
  • 제 3각법에서 우측면도는 정면도의 오른쪽에 배치되며, 평면도의 오른쪽 모습이 투영됩니다. 주어진 정면도의 V자 홈과 평면도의 방사형 선들을 분석했을 때, 오른쪽에서 바라본 모습은 V자 형태의 단면이 그대로 유지되는 가 가장 적합합니다.
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37. 제 3각법으로 나타낸 그림과 같은 정투상도에 해당하는 입체도는?

(정답률: 83%)
  • 제 3각법의 원리에 따라 정면도, 평면도, 우측면도를 종합하여 입체도를 분석합니다. 평면도에서 보이는 'ㄴ'자 형태의 단차와 정면도 및 우측면도에서 확인되는 경사면과 수직 벽면의 배치를 모두 만족하는 입체도는 입니다.
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38. 표준 스퍼기어의 항목표에서는 기입되지 아니하나 헬리컬기어 항목표에는 기입되는 것은?

  1. 모듈
  2. 비틀림 각
  3. 잇수
  4. 기준 피치원 지름
(정답률: 79%)
  • 헬리컬기어는 치형이 비틀려 있는 구조이므로, 스퍼기어와 달리 치선이 축선과 이루는 각도인 비틀림 각을 반드시 기입해야 합니다.
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39. 다음 도면에서 센터의 길이 ℓ로 푯시된 부분의 길이는? (단, 테이퍼는 1/20 이고 단위는 mm 임)

  1. 50
  2. 82.5
  3. 140
  4. 152.5
(정답률: 44%)
  • 전체 길이 $l$은 테이퍼부의 길이 $L_1$과 끝단 원뿔부의 길이 $L_2$의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L_1 = \frac{D - d}{\text{Taper}}$$
    $$L = L_1 + L_2$$
    ② [숫자 대입]
    $$L_1 = \frac{25 - 18}{1/20} = 140$$
    $$L = 140 + 12.5$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 152.5$$
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40. 그림과 같은 입체도의 제3각 투상도로 가장 적합한 것은? (단, 화살표 방향을 정면으로 한다.)

(정답률: 55%)
  • 제3각 투상법은 정면도를 중심으로 우측면은 오른쪽에, 평면도는 위에 배치하는 방식입니다. 제시된 입체도 의 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 각 면의 형상이 올바르게 배치된 도면은 입니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 담금질 조직 중에 냉각속도가 가장 빠를 때 나타나는 조직은?

  1. 솔바이트
  2. 마텐자이트
  3. 오스테나이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 74%)
  • 강의 담금질 시 냉각 속도가 빠를수록 경도가 높은 조직이 형성됩니다. 냉각 속도는 마텐자이트가 가장 빠르며, 이후 트루스타이트, 솔바이트, 펄라이트 순으로 느려집니다.
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42. 연성이 큰 것으로부터 순서대로 되어 있는 것은?

  1. Al → Cu → Ag → Zn → Ni
  2. Fe → Pb → Cu → Ag → Pt
  3. Au → Cu → Pb → Zn → Fe
  4. Al → Fe → Ni → Cu → Zn
(정답률: 52%)
  • 연성은 재료가 파괴되지 않고 가늘고 길게 늘어나는 성질을 말하며, 금속 중에서는 금($Au$)의 연성이 매우 크고 철($Fe$)은 상대적으로 작습니다. 따라서 연성이 큰 순서는 $Au \rightarrow Cu \rightarrow Pb \rightarrow Zn \rightarrow Fe$ 입니다.
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43. 다음 중 두랄루민 합금과 관계없는 것은?

  1. Al-Cu-Mg-Mn 계 합금이다.
  2. 시효경화 처리하면 인장강도가 연강과 같은 정도가 된다.
  3. 가볍고 강인하여 단조용으로 사용된다.
  4. Y-합금이라고도 한다.
(정답률: 70%)
  • 두랄루민은 $Al-Cu-Mg-Mn$ 계 합금으로, 시효경화 처리를 통해 연강 수준의 강도를 가지며 가볍고 강인하여 항공기 재료 등으로 사용됩니다.

    오답 노트
    Y-합금: 두랄루민과는 다른 별개의 합금 체계입니다.
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44. 다음 중 절삭 공구용 특수강은?

  1. Ni-Cr강
  2. 불변강
  3. 내열강
  4. 고속도강
(정답률: 77%)
  • 절삭 공구용 특수강으로는 탄소공구강, 합금공구강과 더불어 고속도강($SKH$)이 대표적으로 사용됩니다.
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45. 주철의 마우러 조직도를 바르게 설명한 것은?

  1. Si와 Mn량에 따른 주철의 조직 관계를 표시한 것이다.
  2. C와 Si량에 따른 주철의 조직 관계를 표시한 것이다.
  3. 탄소와 흑연량에 따른 주철의 조직 관계를 표시한 것이다.
  4. 탄소와 Fe3C량에 따른 주철의 조직 관계를 표시한 것이다
(정답률: 60%)
  • 마우러 조직도는 주철의 조직을 탄소($C$)와 규소($Si$)의 함유량에 따라 분류하여 나타낸 조직도입니다.
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46. 냉간 가공한 재료를 풀림 처리 시 나타나는 현상으로 틀린것은?

  1. 회복
  2. 재결정
  3. 결정립 성장
  4. 응고
(정답률: 58%)
  • 냉간 가공된 재료를 풀림 처리하면 내부 응력이 제거되고 연화되는 과정인 회복, 재결정, 결정립 성장 단계가 순차적으로 나타납니다.

    오답 노트
    응고: 액체나 기체가 고체로 변하는 상태 변화 현상으로, 고체 상태의 재료를 가열하는 풀림 처리 과정과는 무관합니다.
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47. 알루미늄(Al) 합금의 특징을 잘못 설명한 것은?

  1. 가볍고 전연성이 좋아 성형가공이 용이하다.
  2. 우수한 전기 및 열의 양도체이다.
  3. 용융점이 1083°C로 고온가공성이 높다.
  4. 대기 중에서는 일반적으로 내식성이 양호하다.
(정답률: 69%)
  • 알루미늄의 실제 용융점은 $660^{\circ}C$로 비교적 낮기 때문에 고온가공성이 높다는 설명은 잘못되었습니다.

    오답 노트
    전연성 및 내식성: 알루미늄의 대표적인 우수 특성
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48. 공작기계 및 자동차 등에 사용되는 소결 마찰 부품의 구비 조건으로 맞지 않은 것은?

  1. 내마모성, 내열성이 낮을 것
  2. 마찰계수가 크고 안정될 것
  3. 가격이 저렴할 것
  4. 열전도성, 내유성이 좋을 것
(정답률: 55%)
  • 소결 마찰 부품(베어링 등)은 마찰과 열이 발생하는 환경에서 사용되므로, 마모에 견디는 내마모성과 높은 온도에서도 견디는 내열성이 반드시 높아야 합니다.
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49. 형상기억합금의 내용과 관계가 먼 것은?

  1. 형상기억 효과를 나타내는 합금은 오스테나이트 변태를 한다.
  2. 어떠한 모양을 기억할 수 있는 합금이다.
  3. 소성변형된 것이 특정 온도 이상으로 가열하면 변형되기 이전의 원래 상태로 돌아가는 합금이다.
  4. 형상기억합금의 대표적인 합금은 Ni-Ti합금이다.
(정답률: 65%)
  • 형상기억합금은 마텐자이트 변태와 그 역변태를 통해 원래의 모양으로 돌아가는 성질을 가집니다. 따라서 오스테나이트 변태를 한다는 설명은 적절하지 않습니다.

    오답 노트
    Ni-Ti 합금: 대표적인 형상기억합금 재료
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50. 탄소 공구강 및 일반 공구재료의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 내마모성이 클 것
  2. 강인성 및 내충격성이 우수할 것
  3. 가공이 어려울 것
  4. 가격이 저렴할 것
(정답률: 81%)
  • 공구재료는 가공 대상물을 깎아내야 하므로 내마모성과 강인성이 뛰어나야 하며, 경제성을 위해 가격이 저렴하고 제작 및 가공이 용이해야 합니다. 따라서 가공이 어려울 것이라는 설명은 틀린 조건입니다.
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51. 지름이 50mm 이고 길이가 100mm인 저널 베어링에서 5.9kN의 하중을 지탱하고 있을 때 저널면에 작용하는 압력은 약 몇 MPa인가?

  1. 0.21
  2. 0.59
  3. 1.18
  4. 1.65
(정답률: 55%)
  • 저널 베어링의 투영 면적에 작용하는 하중을 통해 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{W}{d l}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{5.9 \times 10^{3}}{50 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $P = 1.18$ MPa
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52. 드럼의 지름 500mm인 브레이크 드럼축에 98.1N·m의 토크가 작용하고 있는 블록 브레이크에서 블록을 브레이크 바퀴에 밀어 붙이는 힘은 약 몇 kN인가? (단, 접촉부 마찰계수는 0.2이다.)

  1. 0.54
  2. 0.98
  3. 1.51
  4. 1.96
(정답률: 33%)
  • 브레이크 토크 공식을 이용하여 블록을 밀어붙이는 힘을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{2T}{\mu d}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{2 \times 98.1}{0.2 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $F = 1.96$ kN
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53. 다음 중 나사의 효율에 관한 식으로 맞는 것은?

  1. 나사의효율 = 마찰이없는경우회전력 / 마찰이있는경우회전력
  2. 나사의효율 = 마찰이있는경우회전력 / 마찰이없는경우회전력
  3. 나사의효율 = 나사의 리드 / 나사의 피치
  4. 나사의효율 = 나사의 피치 / 나사의 리드
(정답률: 49%)
  • 나사의 효율은 마찰이 없을 때 필요한 이론적인 회전력에 대해, 실제 마찰이 있을 때 필요한 회전력의 비율로 정의합니다. 즉, 마찰이 없는 경우의 회전력을 분자로, 마찰이 있는 경우의 회전력을 분모로 하여 계산합니다.
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54. 용접 이음의 장점에 해당하지 않는 것은?

  1. 열에 의한 잔류응력이 거의 발생하지 않는다.
  2. 공정수를 줄일 수 있고, 제작비가 싼 편이다.
  3. 기밀 및 수밀성이 양호하다.
  4. 작업의 자동화가 용이하다.
(정답률: 71%)
  • 용접 이음은 고온의 열을 가해 접합하는 방식이므로, 냉각 과정에서 열변형과 함께 내부에 잔류응력이 발생하기 쉽습니다.
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55. 다음 중 두 축의 상대위치가 평행할 때 사용되는 기어는?

  1. 베벨 기어
  2. 나사 기어
  3. 웜과 웜기어
  4. 래크와 피니언
(정답률: 61%)
  • 기어의 축 방향 상대 위치에 따른 분류 문제입니다. 래크와 피니언은 직선 운동과 회전 운동을 변환하며 두 축이 평행한 관계를 가집니다.

    오답 노트
    베벨 기어: 두 축이 교차함
    웜과 웜기어: 두 축이 엇갈림
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56. 하중이 4kN 작용하였을 때 처짐이 100mm 발생하는 코일 스프링의 소선 지름은 20mm이다. 이 스프링의 유효 감김수는 약 몇 권인가? (단, 스프링 지수(∁)는 10이고, 스프링 선재의 전단탄성계수는 80GPa이다.)

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 39%)
  • 코일 스프링의 처짐량 공식을 변형하여 유효 감김수를 구합니다. 이때 평균 지름은 소선 지름과 스프링 지수의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$n = \frac{\delta G d^{4}}{8 F D^{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$n = \frac{0.1 \times 80 \times 10^{9} \times (0.020)^{4}}{8 \times 4000 \times (0.200)^{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$n = 5$$
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57. 평벨트 풀리의 지름이 600mm, 축의 지름이 50mm라 하고, 풀리를 폭(b) x 높이(h) = 8mm x 7mm의 묻힘키로 축에 고정하고 벨트 장력에 의해 풀리의 외주에 2kN의 힘이 작용한다면, 키의 길이는 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 키의 허용전단응력은 50 MPa로 하고, 전단 응력만을 고려하여 계산한다.)

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 47%)
  • 먼저 풀리에 작용하는 토크를 구한 뒤, 키의 전단 응력 공식을 이용하여 필요한 최소 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = F \times \frac{D}{2}$$
    $$L = \frac{2T}{b \times d \times \tau}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T = 2000 \times \frac{600}{2} = 600000$$
    $$L = \frac{2 \times 600000}{8 \times 50 \times 50}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 60$$
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58. 다음 중 동력의 단위에 해당하지 않는 것은?

  1. erg/s
  2. N∙m
  3. PS
  4. J/s
(정답률: 56%)
  • 동력은 단위 시간당 수행한 일의 양을 의미하므로, 시간의 역수가 포함된 단위여야 합니다.
    N·m은 힘과 거리의 곱으로, 동력이 아닌 일 또는 토크의 단위입니다.

    오답 노트
    erg/s, PS, J/s: 모두 동력의 단위임
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59. 전동축에 큰 휨(deflection)을 주어서 축의 방향을 자유롭게 바꾸거나 충격을 완화시키기 위해 사용하는 축은?

  1. 직선 축
  2. 크랭크 축
  3. 플렉시블 축
  4. 중공 축
(정답률: 68%)
  • 축의 방향을 자유롭게 바꾸거나 큰 휨을 통해 충격을 완화시키기 위해 사용하는 축은 플렉시블 축입니다.
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60. 벨트 전동에서 긴장측의 장력 T1 과 이완측의 장력 T2 사이의 관계식으로 옳은 것은? (단, 원심력은 무시하고 μ는 접촉부 마찰계수, θ 는 벨트와 풀리의 접촉각[rad]이다.)

(정답률: 46%)
  • 벨트 전동에서 마찰계수와 접촉각에 따른 긴장측 장력 $T_{1}$과 이완측 장력 $T_{2}$의 관계는 지수 함수 형태로 나타납니다.
    ① [기본 공식]
    $$e^{\mu \theta} = \frac{T_{1}}{T_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$\text{정답: } $$
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 다음 행렬의 계산은 어떤 변환을 의미하는가?

  1. 이동 변환
  2. 크기 변환
  3. 회전 변환
  4. 전단 변환
(정답률: 52%)
  • 제시된 행렬은 각 축 방향의 좌표값에 스케일 인자 $S_{x}, S_{y}, S_{z}$를 곱하여 물체의 크기를 조절하는 크기 변환 행렬입니다.
    $$\begin{bmatrix} x' & y' & z' & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} x & y & z & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} S_{x} & 0 & 0 & 0 \\ 0 & S_{y} & 0 & 0 \\ 0 & 0 & S_{z} & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$
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62. 솔리드 모델의 CSG 표현 방식에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 기본 입체의 조합으로 물체를 표현한다.
  2. 불 연산(Boolean operation)을 이용한다.
  3. B-rep 표현방식에 대비하여 전개도 작성이 쉽다.
  4. 중량계산을 할 수 있다.
(정답률: 60%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 방식은 기본 입체를 불 연산으로 조합하여 형상을 표현하므로 체적 및 중량 계산이 용이하고 데이터 수정이 쉽습니다. 하지만 표면적 계산이 곤란하며, 3면도나 전개도 및 투시도를 작성하는 것이 어렵다는 특징이 있습니다.
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63. 2차원 평면에서 두 개의 점이 정의되었을 때 이 두 점을 포함하는 원은 몇 개 정의할 수 있는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 무수히 많다.
(정답률: 75%)
  • 원의 중심은 두 점을 잇는 선분의 수직이등분선 위에 존재해야 합니다. 수직이등분선 위의 어떤 점을 중심으로 잡아도 두 점을 지나는 원을 그릴 수 있으므로, 조건을 만족하는 원은 무수히 많습니다.
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64. 다음 중 원추 단면 곡선에 해당하지 않는 것은?

  1. 포물선
  2. 스플라인곡선
  3. 타원
  4. 원
(정답률: 72%)
  • 원뿔(원추)을 평면으로 잘랐을 때 나타나는 단면 곡선은 원, 타원, 포물선, 쌍곡선입니다.

    오답 노트
    스플라인곡선: 여러 개의 다항식 곡선을 매끄럽게 연결한 곡선으로, 원추 단면과는 무관합니다.
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65. 양궁 과녁과 같이 일정 간격을 가진 여러 개의 동심원으로 구성되는 형상을 만들려고 한다. 다음 중 가장 적절하게 사용될 수 있는 기능은?

  1. zoom
  2. move
  3. offset
  4. trim
(정답률: 85%)
  • offset 기능은 선택한 객체로부터 일정 거리만큼 떨어진 평행한 곡선이나 면을 생성하는 기능으로, 양궁 과녁과 같은 동심원을 만들 때 가장 적절합니다.
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66. 다음 중 베지어 곡면의 특징이 아닌 것은?

  1. 곡면을 부분적으로 수정할 수 있다.
  2. 곡면의 코너와 코너 조정점이 일치한다.
  3. 곡면이 조정점들의 불록포(convex hull)내부에 포함된다.
  4. 곡면이 일반적인 조정점의 형상에 따른다.
(정답률: 61%)
  • 베지어 곡면은 조정점을 이용해 곡선을 조절하는 근사곡선 방식이며, 하나의 조정점만 변화시켜도 곡선 전체의 형상에 영향을 주는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    곡면을 부분적으로 수정할 수 있다: 조정점 하나가 전체 곡선에 영향을 주므로 부분 수정이 불가능함
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67. 설계해석 프로그램의 결과에 따라 응력, 온도 등의 분포도나 변형도를 작성하거나, CAD 시스템으로 만들어진 형상 모델을 바탕으로 NC공작기계의 가공 data를 생성하는 소프트웨어 프로그램이나 절차를 뜻하는 것은 무엇인가?

  1. Pre-processor
  2. Post-processor
  3. Multi-processor
  4. Co-processor
(정답률: 69%)
  • Post-processor는 해석 프로그램의 결과물을 시각화(응력, 온도 분포 등)하거나, CAD 모델을 바탕으로 NC 공작기계가 인식할 수 있는 가공 데이터(G-코드 등)로 변환하는 후처리 소프트웨어를 말합니다.
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68. x2+y2-25인 원이 있다. 원 상의 점 (3,4)에서 접선의 방정식으로 옳은 것은?

  1. 3x+4y-25=0
  2. 3x+4y-50=0
  3. 4x+3y-25=0
  4. 4x+3y-50=0
(정답률: 59%)
  • 원 위의 한 점에서의 접선의 방정식 공식을 사용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $x_{1}x + y_{1}y = r^{2}$
    ② [숫자 대입] $3x + 4y = 25$
    ③ [최종 결과] $3x + 4y - 25 = 0$
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69. 그림과 같이 실린더 형상에 빼기구배(draft angle)를 주기 위해 실린더 곡면을 변형시키는 모델링 기법으로 옳은 것은?

  1. 스키닝(skinning)
  2. 리프팅(lifting)
  3. 스위핑(sweeping)
  4. 트위킹(tweaking)
(정답률: 61%)
  • 트위킹(tweaking)은 곡면 모델링 시스템에서 생성된 곡면을 불러와 모델의 평면이나 형상을 미세하게 조정하여 변형시키는 기능입니다.
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70. CAD에서 곡선을 표현하기 위한 방법 중 고전적인 보간법과 관계가 먼 것은?

  1. 선형보간
  2. 3차 스플라인 보간
  3. Lagrange 다항식에 의한 보간
  4. Bernstein 다항식에 의한 보간
(정답률: 50%)
  • Bernstein 다항식에 의한 보간은 고전적인 보간법이 아니라, 제어점(Control Point)을 이용하여 곡선을 근사적으로 표현하는 베지에(Bezier) 곡선의 기초가 되는 방식입니다.
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71. 전자발광형 디스플레이 장치(혹은 EL 패널)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스스로 빛을 내는 성질을 가지고 있다.
  2. 백라이트를 사용하여 보다 선명한 화질을 구현한다.
  3. TFT-LCD 보다 시야각에 제한이 없다.
  4. 응답시간이 빨리 고화질 영상을 자연스럽게 처리할 수 있다.
(정답률: 63%)
  • 전자발광형 디스플레이(EL 패널)는 스스로 빛을 내는 자발광 소자를 사용하므로, 별도의 백라이트가 필요 없습니다.

    오답 노트
    백라이트를 사용하여 보다 선명한 화질을 구현한다: 자발광 소자이므로 백라이트가 필요 없음
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72. 기하학적인 도형의 표현방법 중 가장 기본적인 형태로서 점과 선만을 이용하여 화면에 표현하는 방식은?

  1. wire frame modeling 방식
  2. solid modeling 방식
  3. Boundary modeling 방식
  4. finite modeling 방식
(정답률: 81%)
  • 점과 선만을 이용하여 물체의 외형을 뼈대 형태로 표현하는 가장 기본적인 기하학적 모델링 방식은 wire frame modeling 방식입니다.
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73. 그림과 같이 여러 개의 단면형상을 생성하고 이들을 덮어싸는 곡면을 생성하였다. 이는 어떤 모델링 방법인가?

  1. 스위핑
  2. 리프팅
  3. 블랜딩
  4. 스키닝
(정답률: 54%)
  • 여러 개의 단면 형상을 먼저 생성하고, 이 단면들을 부드럽게 덮어싸는 곡면을 만들어 입체를 생성하는 모델링 기법을 스키닝이라고 합니다.
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74. 평면에서 x축과 이루는 각도가 150°이며 원점으로부터 거리가 1인 직선의 방정식은?

  1. √3x+y=2
  2. √3x+y=1
  3. x+√3y=2
  4. x+√3y=1
(정답률: 32%)
  • 직선의 법선 벡터와 원점으로부터의 거리를 이용하여 직선의 방정식을 구할 수 있습니다.
    법선 벡터의 각도는 $150^{\circ} + 90^{\circ} = 240^{\circ}$ 또는 $150^{\circ} - 90^{\circ} = 60^{\circ}$이며, 이를 통해 $\cos(60^{\circ})x + \sin(60^{\circ})y = 1$ 형태의 식을 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\cos(\theta)x + \sin(\theta)y = p$
    ② [숫자 대입] $\cos(60^{\circ})x + \sin(60^{\circ})y = 1$
    ③ [최종 결과] $\frac{1}{2}x + \frac{\sqrt{3}}{2}y = 1 \rightarrow x + \sqrt{3}y = 2$
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75. 플로터 형식에 있어서 펜(pen)식과 래스터(raster)식으로 구분할 때 다음 중 펜식 플로터에 속하는 것은?

  1. 정전식
  2. 잉크제트식
  3. 리니어 모터식
  4. 열전사식
(정답률: 54%)
  • 플로터는 그래픽 결과물을 출력하는 장치로, 출력 방식에 따라 펜을 직접 움직여 그리는 펜식과 점(dot)으로 표현하는 래스터식으로 나뉩니다. 리니어 모터식은 대표적인 펜식 플로터입니다.
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76. 곡면을 모델링하는 방식 중 4개의 경계곡선을 선형 보간하여 형성되는 곡면은 무엇인가?

  1. 로프트(Loft) 곡면
  2. 쿤스(Coons) 곡면
  3. 스윕(Sweep) 곡면
  4. 회전(Revolve) 곡면
(정답률: 75%)
  • 쿤스(Coons) 곡면은 4개의 경계 곡선을 선형 보간하여 생성하는 곡면 모델링 방식입니다.
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77. CAD/CAM 시스템의 자료를 교환하는 표준규격에 해당되지 않는 것은?

  1. STEP
  2. DXF
  3. XLS
  4. IGES
(정답률: 78%)
  • CAD/CAM 데이터 교환 표준으로는 STEP, IGES, DXF 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    XLS: 마이크로소프트 엑셀의 스프레드시트 파일 확장자입니다.
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78. 3차원 솔리드 모델링을 구성하는 요소 중에서 프리미티브(Primitive)라고 볼 수 없는 것은?

  1. 에지(edge)
  2. 원기둥(cylinder)
  3. 콘(cone)
  4. 구(sphere)
(정답률: 69%)
  • 프리미티브는 솔리드 모델링의 가장 기본이 되는 3차원 표준 형상을 의미합니다. 구, 원기둥, 콘, 육면체 등이 이에 해당하며, 에지는 면과 면이 만나는 1차원 선 요소이므로 프리미티브에 포함되지 않습니다.
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79. 2차원 공간을 동차 좌표계의 변환행렬식으로 변환하고자할 때 그 행렬의 크기는?

  1. 2 x 2
  2. 2 x 3
  3. 3 x 2
  4. 3 x 3
(정답률: 64%)
  • 2차원 공간의 좌표 $(x, y)$를 동차 좌표계(Homogeneous Coordinates)로 표현하면 $(x, y, 1)$의 3차원 벡터가 됩니다. 이를 변환하기 위한 변환행렬은 벡터의 차원에 맞춘 정사각행렬이어야 하므로 크기는 다음과 같습니다.
    $$\text{Matrix Size} = 3 \times 3$$
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80. CAD 소프트웨어의 도입효과로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 제품 개발기간 단축
  2. 설계 생산성 향상
  3. 업무 표준화 촉진
  4. 부서간 의사 소통 최소화
(정답률: 83%)
  • CAD 소프트웨어는 디지털 데이터를 통해 설계 정보를 공유하므로 부서 간의 의사소통을 원활하게 하고 효율적으로 증진시키는 도구입니다. 따라서 의사소통을 최소화한다는 설명은 도입 효과와 정반대되는 내용입니다.
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