기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

기계설계산업기사 2014-03-02 필기 기출문제 해설

이 페이지는 기계설계산업기사 2014-03-02 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

기계설계산업기사
(2014-03-02 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 기어가 회전운동을 할 때 접촉하는 것과 같은 상대운동으로 기어를 절삭하는 방법은?

  1. 창성식 기어 절삭법
  2. 모형식 기어 절삭법
  3. 원판식 기어 절삭법
  4. 성형공구 기어 절삭법
(정답률: 83%)
  • 창성식 기어 절삭법은 기어 형상의 공구가 공작물과 실제로 맞물려 회전하며 가공하는 방식으로, 정확한 인벌류트 치형을 얻을 수 있는 가장 효율적인 방법입니다.
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2. 공기 마이크로메타를 그 원리에 따라 분류할 때 이에 속하지 않는 것은?

  1. 유량식
  2. 배압식
  3. 광학식
  4. 유속식
(정답률: 78%)
  • 공기 마이크로미터는 공기의 흐름이나 압력을 이용하는 측정기로, 유량식, 배압식, 유속식으로 분류됩니다.

    오답 노트
    광학식: 빛의 성질을 이용하는 방식으로 공기 마이크로미터의 원리와 무관함
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3. 고속가공의 특성에 대한 설명이 옳지 않은 것은?

  1. 황삭부터 정삭까지 한 변의 셋업으로 가공이 가능하다.
  2. 열처리된 소재는 가공할 수 없다.
  3. 칩(Chip)에 열이 집중되어, 가공물은 절삭열 영향이 적다.
  4. 절삭저항이 감소하고, 공구수명이 길어진다.
(정답률: 66%)
  • 고속가공은 절삭 속도를 매우 높여 가공 효율을 극대화하는 방법으로, 초경합금 공구 등을 사용하여 열처리된 경화강 소재도 충분히 가공할 수 있는 것이 특징입니다.
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4. 연삭액의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 거품 발생이 많을 것
  2. 냉각성이 우수할 것
  3. 인체에 해가 없을 것
  4. 화학적으로 안정될 것
(정답률: 90%)
  • 연삭액은 가공 시 발생하는 마찰열을 식히고 칩을 배출하는 역할을 해야 합니다. 거품이 많이 발생하면 액의 공급이 원활하지 않고 냉각 효율이 떨어지며, 가공 정밀도에 악영향을 주기 때문에 거품 발생이 적어야 합니다.
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5. 밀링머신에서 단식분할법을 사용하여 원주를 5등분하려면 분할크랭크를 몇 회전씩 돌려가면서 가공하면 되는가?

  1. 4
  2. 8
  3. 9
  4. 16
(정답률: 65%)
  • 단식분할법에서 분할크랭크의 회전수는 분할판의 기본 구멍 수(40)를 등분하려는 수로 나누어 계산합니다.
    ① $N = \frac{40}{n}$
    ② $N = \frac{40}{5}$
    ③ $N = 8$ 회전
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6. 길이가 짧고 지름이 큰 공작물을 절삭하는데 사용되는 선반으로 면판을 구비하고 있는 것은?

  1. 수직선반
  2. 정면선반
  3. 탁상선반
  4. 터릿선반
(정답률: 73%)
  • 정면선반은 면판을 구비하고 있어, 길이가 짧고 지름이 큰 대형 공작물을 효율적으로 가공하는 데 적합한 선반입니다.
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7. 주측대의 위치를 정밀하게 하기 위하여 나사식 측정장치, 다이얼게이지, 광학적 측정장치를 갖추고 있는 보링머신?

  1. 수직 보링머신
  2. 보통 보링머신
  3. 지그 보링머신
  4. 코어 보링머신
(정답률: 64%)
  • 지그 보링머신은 주축의 위치를 정밀하게 제어하기 위해 나사식 측정장치, 다이얼게이지, 광학적 측정장치를 갖추고 있으며, $2 \sim 10\mu m$의 매우 정밀한 구멍 가공이 가능합니다.
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8. 서멧(Cermet)공구를 제작하는 가장 적합한 방법은?

  1. WC(텅스텐 탄화물)을 Co로 소결
  2. Fe에 Co를 가한 소결초경 합금
  3. 주성분이 W, Cr, Co, Fe로 된 주로 합금
  4. Al2O3 분말에 TIC분말을 혼합 소결
(정답률: 61%)
  • 서멧(Cermet) 공구는 세라믹(Ceramic)과 금속(Metal)의 합성어로, 주로 $\text{Al}_2\text{O}_3$ 분말에 $\text{TiC}$ 분말 등을 혼합하여 소결함으로써 내마모성과 내열성을 높인 공구입니다.
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9. 센터리스 연삭작업의 특징이 아닌 것은?

  1. 센터구멍이 필요 없는 원통 연삭에 편리하다.
  2. 연속작업을 할 수 있어 대량생산에 적합하다.
  3. 대형 중량물도 연삭이 용이하다.
  4. 가늘고 긴 가공물을 연삭에 적합하다.
(정답률: 72%)
  • 센터리스 연삭은 센터 구멍 없이 대량 생산이 가능하며 가늘고 긴 가공물에 유리하지만, 연삭숫돌의 폭보다 넓은 공작물은 가공할 수 없으므로 대형 중량물 연삭에는 부적합합니다.
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10. 측정기, 피측정물, 자연 환경 등 측정자가 파악할 수 없는 변화에 의하여 발생하는 오차는?

  1. 사차
  2. 우연오차
  3. 계통오차
  4. 후퇴오차
(정답률: 84%)
  • 측정기, 피측정물, 자연 환경 등 측정자가 제어하거나 파악할 수 없는 불규칙한 변화로 인해 발생하는 오차를 우연오차라고 합니다.

    오답 노트
    계통오차: 측정기 구조나 마모 등 일정한 원인으로 발생하는 오차
    개인오차: 측정자의 습관이나 숙련도 차이로 발생하는 오차
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11. 절삭공구의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 고온 경도가 높아야 한다.
  2. 내마모성이 좋아야 한다.
  3. 마찰계수가 적어야 한다.
  4. 충격을 받으면 파괴되어야 한다.
(정답률: 89%)
  • 절삭공구는 가공 중 발생하는 강한 충격에도 견딜 수 있는 인성이 필요합니다. 따라서 충격을 받았을 때 쉽게 파괴되지 않고 버텨야 합니다.
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12. 기계 작업시 안전 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기계 위에 공구나 재료를 올려 놓는다.
  2. 선반 작업시 보호안경을 착용한다.
  3. 사용전 기계ㆍ기구를 점검한다.
  4. 절삭공구는 기계를 정지시키고 교환한다.
(정답률: 90%)
  • 기계 작업 시 안전을 위해 기계 위에는 불필요한 공구나 재료를 올려두지 않아야 하며, 이는 낙하 사고나 오작동의 원인이 될 수 있습니다.
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13. 기어 피치원의 지름이 150mm, 모듈(module)이 5인 표준형 기어의 잇수는? (단, 비틀림각은 30°이다.)

  1. 15개
  2. 30개
  3. 45개
  4. 50개
(정답률: 83%)
  • 기어의 피치원 지름은 모듈과 잇수의 곱으로 결정됩니다. 따라서 잇수를 구하려면 피치원 지름을 모듈로 나누어야 합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{D}{m}$ 잇수 = 피치원 지름 / 모듈
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{150}{5}$
    ③ [최종 결과] $Z = 30$
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14. 선반에서 가공할 수 있는 작업이 아닌 것은?

  1. 기어절삭
  2. 테이퍼절삭
  3. 보링
  4. 총형절삭
(정답률: 54%)
  • 선반은 기본적으로 공작물을 회전시켜 원통형 형상을 가공하는 기계입니다. 테이퍼절삭, 보링, 총형절삭은 모두 선반에서 가능하지만, 기어절삭은 전용 기어 절삭기나 밀링 머신 등을 이용해야 합니다.
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15. 초음파 가공에 주로 사용하는 연삭입자의 재질이 아닌 것은?

  1. 산화알루미나계
  2. 다이아몬드 분말
  3. 탄화규소계
  4. 고무분말계
(정답률: 64%)
  • 초음파 가공은 매우 단단한 재료를 가공하기 위해 탄화규소, 산화알루미늄, 다이아몬드 분말, 질화붕소 등 경도가 매우 높은 연삭 입자를 사용합니다.

    오답 노트
    고무분말계: 경도가 매우 낮아 연삭 입자로 사용할 수 없습니다.
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16. 일반적으로 각도 측정에 사용되는 것이 아닌 것은?

  1. 컴비네이션 세트
  2. 나이프 에지
  3. 광학식 클리노미터
  4. 오토 콜리메이터
(정답률: 68%)
  • 각도 측정에는 컴비네이션 세트, 광학식 클리노미터, 오토 콜리메이터, 사인바, 수준기 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    나이프 에지: 각도 측정기가 아닌 광학 기기나 정밀 측정 장치의 기준면으로 사용되는 날카로운 모서리를 의미합니다.
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17. 마이크로미터 측정면의 평면도 검사에 가장 적합한 측정기기는?

  1. 옵티컬 플랫
  2. 공구 현미경
  3. 광학식 클리노미터
  4. 투영기
(정답률: 73%)
  • 옵티컬 플랫은 빛의 간섭 현상을 이용하여 정밀한 평면도를 측정하는 기기로, 마이크로미터 측정면과 같은 고정밀 평면 검사에 가장 적합합니다.
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18. 해머 작업의 안전수칙에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 해머의 타격면이 넓어진 것을 골라서 사용한다.
  2. 장갑이나 기름이 묻은 손으로 자루를 잡지 않는다.
  3. 담금질된 재료는 함부로 두드리지 않는다.
  4. 쐐기를 박아서 해머의 머리가 빠지지 않는 것을 사용한다.
(정답률: 80%)
  • 해머의 타격면이 넓어졌다는 것은 장기간 사용으로 인해 마모되어 변형되었다는 뜻입니다. 안전을 위해 타격면이 변형되지 않고 정상적인 모양을 유지하고 있는 해머를 사용해야 합니다.
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19. 선반의 심압대가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 베드의 안내면을 따라 이동할 수 있어야 한다.
  2. 센터는 편위시킬 수 있어야 한다.
  3. 베드의 임의의 위치에서 고정할 수 있어야 한다.
  4. 심압축은 중공으로 되어 있으며 끝부분은 내셔널테이퍼로 되어 있어야 한다.
(정답률: 70%)
  • 선반의 심압축 끝부분은 표준화된 테이퍼인 모스테이퍼(Morse Taper)로 되어 있어야 합니다.

    오답 노트
    내셔널테이퍼: 심압축에 사용되는 표준 테이퍼가 아님
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20. 밀링머신에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 테이블의 이송속도는 밀링커터 날 1개당 이송거리×커터의 날 수×커터의 회전수로 산출한다.
  2. 플레노형 밀링머신은 대형의 공작물 또는 중량물의 평면이나 홈 가공에 사용한다.
  3. 하향절삭은 커터의 날이 일감의 이송방향과 같으므로 일감의 고정이 간편하고 뒤틈 제거장치가 필요 없다.
  4. 수직 밀링머신은 스핀들이 수직방향으로 장치되며 엔드밀로 홈 깍기, 옆면 깍기 등을 가공하는 기계이다.
(정답률: 79%)
  • 하향절삭은 커터의 회전 방향과 일감의 이송 방향이 같기 때문에, 커터가 일감을 끌어당기는 힘이 발생하여 이송나사에 백래시(뒤틈)가 생길 수 있습니다. 따라서 이를 방지하기 위한 뒤틈 제거장치가 반드시 필요합니다.
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2과목: 기계제도

21. 나사의 표시가 “L 2줄 M50×3-6H”로 나타났을 때 이 나사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 나사의 감김 방향이 왼쪽이다.
  2. 수나사 등급이 6H이다.
  3. 미터나사이고, 피치는 3mm이다.
  4. 2줄나사이다.
(정답률: 73%)
  • 나사 표시 "L 2줄 M50×3-6H"의 각 항목을 분석하면 L은 왼나사, 2줄은 줄 수, M은 미터나사, 50은 호칭지름, 3은 피치, 6H는 나사 등급을 의미합니다. 이때 6H와 같이 대문자로 표기된 등급은 암나사의 등급을 의미하므로, 수나사 등급이라는 설명은 틀린 것입니다.
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22. 다음 기하공차 주위에서 자세 공차를 나타내는 것은?

(정답률: 81%)
  • 기하공차 중 자세 공차는 대상 요소가 데이터럼에 대해 유지해야 하는 각도나 평행 상태를 규제하는 공차로, 평행도, 직각도, 경사도가 이에 해당합니다. 는 직각도를 나타내는 기호이므로 자세 공차에 해당합니다.

    오답 노트
    나머지 기호들은 진직도, 평면도, 진원도 등과 같은 모양 공차에 해당합니다.
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23. 베어링의 호칭번호가 6026일 때 이 베어링의 안지름은 몇 mm인가?

  1. 6
  2. 60
  3. 26
  4. 130
(정답률: 83%)
  • 베어링 호칭번호의 마지막 두 자리는 안지름을 나타내며, 번호가 04 이상일 경우 해당 숫자에 5를 곱하여 실제 안지름(mm)을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{안지름} = \text{호칭번호 끝 두 자리} \times 5$
    ② [숫자 대입] $\text{안지름} = 26 \times 5$
    ③ [최종 결과] $\text{안지름} = 130$
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24. 다음 입체도의 정면도(화살표 방향)로 적합한 것은?

(정답률: 88%)
  • 입체도 에서 화살표 방향을 정면으로 바라보았을 때 보이는 형상을 찾는 문제입니다. 왼쪽에는 경사지게 깎인 홈이 있고, 오른쪽에는 수직으로 솟은 블록 형태가 보이며 중앙 하단은 평평한 바닥면이 형성되므로 가 정답입니다.
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25. 그림과 같은 등각투상도에서 화살표 방향이 정면일 때 우측면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 90%)
  • 등각투상도에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 우측면도는 정면의 오른쪽에 위치한 면을 평면으로 투영한 것입니다. 주어진 입체도 의 오른쪽 면을 분석하면 상단에 경사면이 있고 하단은 평평한 직사각형 형태가 나타나므로 가 가장 적합합니다.
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26. 구름베어링의 안지름 번호에 대하여 베어링의 안지름 치수를 잘못 나타낸 것은?

  1. 안지름번호:01-안지름:12mm
  2. 안지름번호:02-안지름:15mm
  3. 안지름번호:03-안지름:18mm
  4. 안지름번호:04-안지름:20mm
(정답률: 86%)
  • 구름베어링의 안지름 번호 체계에서 번호 03에 해당하는 실제 안지름 치수는 $17\text{mm}$입니다.

    오답 노트
    안지름번호:03-안지름:18mm $\rightarrow$ $17\text{mm}$가 정답
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27. 부등변 ㄱ형강의 기호 표시가 올바르게 된 것은? (단, A와 B는 형강의 높이와 폭이고, t는 두께, L은 형강의 길이이다.)

  1. L A×B×t-L
  2. L A×B×t×L
  3. L A-B-t×L
  4. L A-B-t-L
(정답률: 85%)
  • 부등변 ㄱ형강의 규격 표시 방법은 형강 기호 L 뒤에 높이(A), 폭(B), 두께(t)를 곱셈 기호로 연결하여 표기하고, 마지막에 하이픈(-) 뒤에 길이(L)를 적는 L A×B×t-L 형식이 올바릅니다.
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28. 다음 KS 재료 기호 중 니켈크로뮴 몰리브데넘강에 속하는 것은?

  1. SMn 420
  2. SCr 415
  3. SNCM 420
  4. SFCM 590S
(정답률: 85%)
  • KS 재료 기호에서 S는 강(Steel)을 의미하며, 뒤에 붙는 알파벳은 합금 원소를 나타냅니다. N(니켈), C(크롬), M(몰리브덴)이 모두 포함된 SNCM 420이 니켈크로뮴 몰리브데넘강에 해당합니다.
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29. 그림과 같이 제3각법으로 투상한 도면에서 ? 부분의 평면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 67%)
  • 제3각법 투상법에 따라 정면도와 우측면도를 분석하면, 정면도의 사각형 형태와 우측면도의 삼각형 형태가 결합된 입체 형상을 위에서 바라본 평면도는 가 됩니다.
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30. 그림과 같이 표시된 기호에서 Ⓜ은 무엇을 나타내는가?

  1. A의 원통 정도를 나타낸다.
  2. 기계 가공을 나타낸다.
  3. 최대 실체 공차 방식을 나타낸다.
  4. A의 위치를 나타낸다.
(정답률: 75%)
  • 기하 공차 기호에서 $\text{M}$ (Maximum Material Condition)은 최대 실체 공차 방식을 적용함을 나타냅니다.
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31. 원의 반지름을 나타내고자 할 때 치수선을 가장 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 74%)
  • 원의 반지름을 나타낼 때는 치수선이 원의 중심에서 외곽 방향으로 향하며, 반지름 기호 $R$과 함께 와 같이 올바르게 표시해야 합니다.
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32. 나사 표기가 TM18이라 되어 있을 때 이는 무슨 나사인가?

  1. 관용 평행나사
  2. 29° 사다리꼴나사
  3. 관용 테이퍼나사
  4. 30° 사다리꼴나사
(정답률: 61%)
  • 나사 표기 기호에 따른 구분은 다음과 같습니다.
    - TM: 30° 사다리꼴나사
    - TW: 29° 사다리꼴나사
    - Tr: 미터 사다리꼴나사
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33. 기계제도에서 특수한 가공을 하는 부분(범위)을 나타내고자 할 때 사용하는 선은?

  1. 굵은 실선
  2. 가는 1점 쇄선
  3. 가는 실선
  4. 굵은 1점 쇄선
(정답률: 66%)
  • 열처리 구간, 연삭 구간, 도장 등과 같이 특별한 요구사항이 있는 특수 가공 범위를 표시할 때는 굵은 1점 쇄선을 사용합니다.
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34. 다음 ()안에 공통으로 들어갈 내용은?

  1. 가는 실선
  2. 가는 파선
  3. 가는 1점 쇄선
  4. 가는 2점 쇄선
(정답률: 80%)
  • 나사의 불완전 나사부나 일반 투영도에서 기어의 이골원 등을 표시할 때는 가는 실선을 사용합니다.

    오답 노트
    굵은 실선: 외형선, 바깥지름, 모따기선 등에 사용
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35. 다음 용접기호에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지그재그 필릿 용접이다.
  2. 목두께는 4mm이다.
  3. 한쪽면의 용접부 개소는 30개이다.
  4. 인접한 용접부 간격은 20mm이다.
(정답률: 71%)
  • 용접 기호에서 $6 \times 30$의 의미는 용접부의 개수가 $6$개이고, 각 용접부의 길이가 $30\text{mm}$임을 나타냅니다. 따라서 한쪽 면의 용접부 개소가 $30$개라는 설명은 틀린 것입니다.
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36. 그림과 같은 도면에서 참고 치수를 나타내는 것은?

  1. (25)
  4. 일반공차 ±0.1
(정답률: 87%)
  • 도면에서 치수 값에 괄호를 사용하여 $(25)$와 같이 표기한 것은 가공이나 검사에 직접 사용하지 않고 참고용으로만 제공하는 참고 치수를 의미합니다.
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37. 그림과 같은 도면에서 “가” 부분에 들어갈 가장 적절한 기하공차 기호는?

(정답률: 88%)
  • 제시된 도면에서 데이텀 A와 지시된 면이 서로 직각 관계를 유지해야 함을 나타내므로, 직각도를 의미하는 기호인 가 가장 적절합니다.
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38. 래핑 다듬질 면 등에 나타나는 줄무늬로서 가공에 의한 카터의 줄무늬가 여러 방향으로 교차 또는 무방향일 때 줄무늬 방향 기호는?

  1. R
  2. C
  3. X
  4. M
(정답률: 79%)
  • 래핑 가공과 같이 가공 흔적이 여러 방향으로 교차하거나 방향성이 없는 경우, 줄무늬 방향 기호는 M을 사용합니다.

    오답 노트
    R: 방사상 모양
    C: 동심원 모양
    X: 투상면과 경사지며 양방향으로 교차
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39. ø100e7인 축에서 치수공차가 0.035이고, 위치수 허용차가 -0.072라면 최소허용치수는 얼마인가?

  1. 99.893
  2. 99.928
  3. 99.965
  4. 100.035
(정답률: 65%)
  • 최소허용치수는 기준치수에서 아래치수허용차를 뺀 값입니다. 먼저 위치수허용차와 치수공차를 이용하여 아래치수허용차를 구한 뒤 최종 치수를 산출합니다.
    ① [아래치수허용차] $L_{low} = T_{pos} - T_{tol}$
    ② [숫자 대입] $L_{low} = -0.072 - 0.035 = -0.107$
    ③ [최종 결과] $L_{min} = 100 - 0.107 = 99.893$
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40. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향이 정면일 때 평면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 47%)
  • 제시된 입체도 에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 위에서 아래로 내려다본 평면도를 찾는 문제입니다. 입체도의 상면 형상을 분석하면 왼쪽 상단에서 오른쪽 하단으로 이어지는 사선과 하단의 분할선이 나타나므로, 이를 정확히 투영한 가 정답입니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 구조용 복합재료 중에서 섬유강화 금속은?

  1. FRTP
  2. SPF
  3. FRM
  4. FRP
(정답률: 82%)
  • FRM은 Fiber Reinforced Metal의 약자로, 금속 기재(Matrix) 내에 강화 섬유(Fiber)를 분산시켜 강도와 강성을 높인 섬유강화 금속 복합재료를 의미합니다.

    오답 노트
    FRP: 섬유강화 플라스틱
    FRTP: 섬유강화 열가소성 플라스틱
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42. 금속의 냉각속도가 빠르면 조직은 어떻게 되는가?

  1. 조직이 치밀해진다.
  2. 조직이 거칠어진다.
  3. 불순물이 적어진다.
  4. 냉각속도와 조직은 아무 관계가 없다.
(정답률: 72%)
  • 금속을 냉각할 때 냉각 속도가 빠르면 원자들이 재배열될 시간이 부족하여 결정립의 크기가 작아지고 매우 미세한 조직이 형성됩니다. 이렇게 결정립이 미세해지면 전체적인 조직이 치밀해져 강도와 경도가 향상되는 특성을 갖게 됩니다.
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43. 특수강에서 합금원소의 주요한 역할이 아닌 것은?

  1. 기계적, 물리적 화학적 성질의 개선
  2. 황 등의 해로운 원소 제거
  3. 소성 가공성의 감소
  4. 오스테나이트 입자 조정
(정답률: 61%)
  • 특수강의 합금원소는 강도, 경도, 내식성 등 기계적·물리적·화학적 성질을 개선하고, 유해 원소를 제거하며, 조직을 미세하게 조정하기 위해 첨가합니다. 일반적으로 합금원소가 첨가되면 강도는 높아지지만, 재료가 단단해져 변형시키기 어려운 소성 가공성은 오히려 감소하게 됩니다. 따라서 소성 가공성을 감소시키는 것은 합금원소의 목적(역할)이 아니라 첨가에 따른 결과입니다.
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44. 형상기억합금인 니티놀(nitinol)의 성분은?

  1. Cu-Zn
  2. Ti-Ni
  3. Ni-Cr
  4. Al-Cu
(정답률: 82%)
  • 니티놀(nitinol)은 이름 자체에서 알 수 있듯이 니켈(Ni)과 티타늄(Ti)의 합금으로 이루어진 대표적인 형상기억합금입니다.
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45. 일정한 온도 영역과 변형속도 영역에서 유리질처럼 늘어나며, 이때 강도가 낮고, 연성이 크므로 작은 힘으로 복잡한 형상의 성형이 가능한 기능성 재료는?

  1. 형상기억 합금
  2. 초소성 합금
  3. 초탄성 합금
  4. 초인성 합금
(정답률: 62%)
  • 특정 온도와 변형속도 조건에서 유리처럼 크게 늘어나며, 낮은 강도와 매우 큰 연성을 가져 복잡한 형상을 쉽게 성형할 수 있는 재료는 초소성 합금입니다.
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46. 아연을 5~20% 첨가한 것으로 금색에 가까워 금박 대용으로 사용하며 특히 화폐, 메달 등에 주로 사용되는 황동은?

  1. 톰백
  2. 실루민
  3. 문쯔메탈
  4. 고속도강
(정답률: 78%)
  • 구리에 아연을 5~20% 첨가하여 금색을 띠게 만든 황동으로, 화폐나 메달 등 금박 대용으로 사용되는 재료는 톰백입니다.

    오답 노트
    실루민: 알루미늄-규소계 합금
    문쯔메탈: 구리 60%, 아연 40%인 황동
    고속도강: 공구용 합금강
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47. 인청동에서 인(P)의 영향이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 쇳물의 유동을 좋게 한다.
  2. 강도와 인성을 증가시킨다.
  3. 탄성을 나쁘게 한다.
  4. 내식성을 증가시킨다.
(정답률: 66%)
  • 인청동에서 인(P)을 첨가하면 쇳물의 유동성이 좋아지고 강도, 인성, 내식성이 증가하는 효과가 있습니다. 따라서 탄성을 나쁘게 한다는 설명은 인의 영향이 아닙니다.
  • 정답 2번 강도와 인성을 증가시킨다 입니다
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48. 4% Cu, 2% Ni, 1.5% Mg이 함유된 Al 합금으로서 내열성이 크고, 기계적 성질이 우수하여 실린더 헤드나 피스톤 등에 적합한 합금은?

  1. 실루민
  2. Y-합금
  3. 로엑스
  4. 두랄루민
(정답률: 70%)
  • Cu, Ni, Mg를 함유한 Al 합금으로 내열성과 기계적 성질이 뛰어나 실린더 헤드나 피스톤 등 고온 부품에 사용되는 대표적인 합금은 Y-합금입니다.
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49. 다음 중 합금강을 제조하는 목적으로 적당하지 않은 것은?

  1. 내식성을 증대시키기 위하여
  2. 단접 및 용접성 향상을 위하여
  3. 결정입자의 크기를 성장시키기 위하여
  4. 고온에서의 기계적 성질 저하를 방지하기 위하여
(정답률: 71%)
  • 합금강은 일반적으로 기계적 성질 향상, 내식성 및 내마멸성 증대, 담금질 효과 증대를 목적으로 제조하며, 결정입자의 크기를 성장시키는 것은 재료의 강도를 저하시키므로 목적에 부합하지 않습니다.
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50. 다음 중 구리의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기 및 열의 전도성이 우수하다.
  2. 전연성이 좋아 가공이 용이하다.
  3. 화학적 저항력이 작아 부식이 잘 된다.
  4. 아름다운 광택과 귀금속적 성질이 우수하다.
(정답률: 72%)
  • 구리는 부식에 견디는 성질인 내식성이 매우 우수한 금속입니다.

    오답 노트
    화학적 저항력이 작아 부식이 잘 된다: 구리는 내식성이 우수하여 부식에 강합니다.
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51. 지름이 4cm의 봉재에 인장하중이 1000N이 작용할 때 발생하는 인장응력은 약 얼마인가?

  1. 127.3N/cm2
  2. 127.3N/mm2
  3. 80N/cm2
  4. 80N/mm2
(정답률: 60%)
  • 응력은 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① $ \sigma = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② $ \sigma = \frac{1000}{\frac{\pi \times 4^{2}}{4}}$
    ③ $ \sigma = 80$ N/cm²
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52. 10kN의 축하중이 작용하는 볼트에서 볼트 재료의 허용인장응력이 60MPa 일 때 축하중을 견디기 위한 볼트의 최소 골지름은 약 몇 mm인가?

  1. 14.6
  2. 18.4
  3. 22.5
  4. 25.7
(정답률: 37%)
  • 허용인장응력 공식을 이용하여 하중을 견디기 위한 볼트의 최소 지름을 계산합니다.
    ① $d = \sqrt{\frac{4P}{\pi \sigma}}$
    ② $d = \sqrt{\frac{4 \times 10000}{\pi \times 60}}$
    ③ $d = 14.6$ mm
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53. 속도비 3:1 모듈 3, 피니언(작은 기어)의 잇수 30인 한 쌍의 표준 스퍼 기어의 축간 거리는 몇 mm인가?

  1. 60
  2. 100
  3. 140
  4. 180
(정답률: 50%)
  • 모듈과 잇수를 통해 각 기어의 피치원 지름을 구한 뒤, 두 지름의 평균값으로 축간 거리를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{d_{1} + d_{2}}{2}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{(3 \times 30) + (3 \times 30 \times 3)}{2}$
    ③ [최종 결과] $C = 180$ mm
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54. 400rpm으로 전등축을 지지하고 있는 미끄럼 베어링에서 저널의 지름은 6cm, 저널의 길이는 10cm이고, 4.2kN의 레이디얼 하중이 작용할 때, 베어링 압력은 약 몇 MPa인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.5
  2. 0.6
  3. 0.7
  4. 0.8
(정답률: 43%)
  • 베어링 압력은 작용하는 레이디얼 하중을 투영 면적(지름 $\times$ 길이)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $p = \frac{P}{d \times l}$
    ② [숫자 대입] $p = \frac{4.2 \times 10^{3}}{60 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $p = 0.7$ MPa
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55. 어느 브레이크에서 제동동력이 3kW이고, 브레이크 용량(brake capacity)을 0.8N/mm2ㆍm/s라고 할 때 브레이크 마찰면적의 크기는 약 몇 mm2인가?

  1. 3200
  2. 2250
  3. 5500
  4. 3750
(정답률: 42%)
  • 제동동력은 브레이크 용량과 마찰면적의 곱으로 나타나므로, 면적은 동력을 용량으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{P}{C}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{3 \times 10^{3}}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $A = 3750$ $\text{mm}^{2}$
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56. 허용전단응력 60N/mm2의 리벳이 있다. 이 리벳에 15kN의 전단하중을 작용시킬 때 리벳의 지름은 약 몇 mm이상이어야 안전한가?

  1. 17.85
  2. 20.50
  3. 25.25
  4. 30.85
(정답률: 37%)
  • 리벳의 전단응력 공식을 이용하여 하중을 견디기 위한 최소 지름을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt{\frac{4P}{\tau \pi}}$
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt{\frac{4 \times 15 \times 10^{3}}{60 \times \pi}}$
    ③ [최종 결과] $d = 17.85$ mm
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57. 고무 스프링의 일반적인 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1개의 고무로 2축 또는 3축 방향의 하중에 대한 흡수가 가능하다.
  2. 형상을 자유롭게 할 수 있고, 다양한 용도가 가능하다.
  3. 방진 및 방음 효과가 우수하다.
  4. 특히 인장하중에 대한 방진효과가 우수하다.
(정답률: 54%)
  • 천연 및 합성고무는 탄성이 매우 커서 압축하중에 대한 완충 능력이 우수하지만, 인장하중에 대해서는 방진 효과가 우수하지 않습니다.
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58. 다음 중 유연성 커플링(flexible coupling)이 아닌 것은?

  1. 기어 커플링
  2. 셀러 N/mm2
  3. 롤러 체인 N/mm2
  4. 벨로즈 N/mm2
(정답률: 45%)
  • 유연성 커플링은 축심의 불일치나 편심을 흡수할 수 있는 구조를 가집니다. 기어 커플링, 벨로즈 커플링 등은 이에 해당하지만, 셀러 $\text{N/mm}^2$는 커플링의 종류가 아니며 단위 표기 오류가 포함된 잘못된 보기입니다.
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59. 평벨트 전동장치와 비교하여 V-벨트 전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 접촉 면적이 넓으므로 비교적 큰 동력을 전달한다.
  2. 장력이 커서 베어링에 걸리는 하중이 큰 편이다.
  3. 미끄럼이 작고 속도비가 크다.
  4. 바로걸기로만 사용이 가능하다.
(정답률: 58%)
  • V-벨트는 쐐기 작용으로 인해 미끄럼이 적으므로, 평벨트와 비교하여 비교적 작은 장력으로도 큰 회전력을 전달할 수 있어 베어링 하중 부담이 적습니다.

    오답 노트
    접촉 면적이 넓어 큰 동력 전달 가능, 미끄럼이 작고 속도비가 큰 점, 바로걸기 사용 가능 등은 V-벨트의 특징입니다.
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60. 볼트 이음이나 리벳 이음 등과 비교하여 용접 이음의 일반적인 장점이나 틀린 것은?

  1. 잔류응력이 거의 발생하지 않는다.
  2. 기밀 및 수밀성이 양호하다.
  3. 공정수를 줄일 수 있고, 제작비가 싼 편이다.
  4. 전체적인 제품 중량을 적게 할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 용접 이음은 국부적인 가열과 냉각 과정에서 수축과 변형이 일어나며, 이로 인해 내부에 잔류응력이 반드시 발생하게 됩니다.

    오답 노트
    기밀 및 수밀성 양호, 공정수 감소 및 저렴한 제작비, 제품 중량 감소는 용접 이음의 대표적인 장점입니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. CAD 시스템에서 곡선을 표시하는데 3차식을 사용하는 이유로 가장 적당한 것은?

  1. 곡면을 생성할 때 고차식에 비해 시간이 적게 걸린다.
  2. 4차로는 부드러운 곡선을 표현할 수 없기 때문이다.
  3. CAD 시스템은 3차를 초과하는 차수의 곡선방정식을 지원할 수 없다.
  4. 3차식이 아니면 곡선의 연속성이 보장되지 않는다.
(정답률: 66%)
  • CAD 시스템에서 3차식을 사용하는 이유는 곡면 생성 시 고차식에 비해 계산량이 적어 처리 시간이 적게 걸리면서도, 실무적으로 충분히 부드러운 곡선을 표현할 수 있는 효율적인 차수이기 때문입니다.
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62. CAD(Computer-aided Design) 소프트웨어의 가장 기본적인 역할은?

  1. 기하 형상의 정의
  2. 해석결과의 가시화
  3. 유한요소 모델링
  4. 설계물의 최적화
(정답률: 72%)
  • CAD 소프트웨어의 가장 근본적이고 핵심적인 역할은 설계하고자 하는 대상의 형상을 수학적, 기하학적으로 정의하여 모델링하는 기하 형상의 정의입니다.
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63. 3차원 형상을 표현하는데 있어서 사용하는 Z-buffer 방법은 무엇을 의미하는가?

  1. 음영을 나타내기 위한 방법
  2. 은선 또는 은면을 제거하기 위한 방법
  3. View-port에 모델을 나타내기 위한 방법
  4. 두 곡면을 부드럽게 연결하기 위한 방법
(정답률: 65%)
  • Z-buffer 방법은 각 픽셀의 깊이(Z값) 정보를 저장하여, 관찰자에게 가장 가까운 표면만을 화면에 출력함으로써 보이지 않는 은선 또는 은면을 제거하는 알고리즘입니다.
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64. 다음 중 Bezier 곡선에 관한 특징으로 잘못된 것은?

  1. 곡선을 국부적으로 수정하기 용이하다.
  2. 생성되는 곡선은 다각형의 시작점과 끝점을 통과한다.
  3. 곡선은 주어진 조정점들에 의해 만들어지는 블록껍질(convex hull) 내부에 존재한다.
  4. 다각형 꼭지점의 순서를 거꾸로 하여 곡선을 생성해도 동일한 곡선이 생성된다.
(정답률: 63%)
  • 베지어 곡선은 모든 조정점이 곡선의 형성에 영향을 미치는 전역적 제어 특성을 가집니다. 따라서 하나의 정점만 변화시켜도 곡선 전체의 모양이 변하므로 국부적인 수정이 어렵습니다.
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65. 분산처리형 CAD 시스템이 갖추어야 할 기본 성능에 해당하지 않는 것은?

  1. 사용자 별로 단일 프로세서를 사용하거나 혹은 정보통신망으로 각자의 시스템별로 상호간에 연결되어 중앙에서 제어받는 것과 같은 방식으로도 사용할 수 있어야 한다.
  2. 어떤 시스템에서 작성된 자료나 프로그램을 다른 사용자가 사용하고자 할 때 언제라도 해당 자료를 사용하거나 보내줄 수 있어야 한다.
  3. 자료를 정합성을 담보하기 위해 일부 시스템에 고장이 발생하면, 다른 시스템에서도 자료의 이동 및 교환을 막아야 한다.
  4. 분산처리 시스템의 주 시스템과 부 시스템에서 각각 별도의 자료 처리 및 계산 작업이 이루어질 수 있어야 한다.
(정답률: 72%)
  • 분산처리형 시스템은 통신망을 통해 자료를 교환하고 공유하는 방식으로, 일부 시스템에 고장이 발생하더라도 다른 시스템의 운용이나 자료 이동에 영향을 주지 않고 독립적으로 작동할 수 있어야 합니다.

    오답 노트
    자료의 이동 및 교환을 막아야 한다: 분산처리형의 핵심인 가용성과 독립성에 위배됨
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66. 다음 중 4개의 꼭지점을 선형 보간하여 생성하는 곡면은?

  1. 선형 곡면(bilnear surface)
  2. 쿤스 패치(Coon's patch)
  3. 허밋 패치(Hermite patch)
  4. F-패치(Ferguson's
(정답률: 38%)
  • 4개의 꼭지점을 선형 보간(Linear Interpolation)하여 생성하는 가장 단순한 형태의 곡면은 선형 곡면(bilnear surface)입니다.
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67. 브라운관에서 전자빔이 pannel의 제 위치에 도착하도록 3색의 전자빔을 선별해주는 역할을 하는 부품은?

  1. SCAN BOARD
  2. FRAME PLATE
  3. SHADOW MASK
  4. FRAME BUFFER
(정답률: 58%)
  • 브라운관(CRT)에서 3색의 전자빔이 각각 정해진 형광체 위치에 정확히 도달하도록 선별해주는 금속판 부품은 SHADOW MASK입니다.
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68. 공간의 한 물체가 세계 좌표계의 x축에 평행하면서 세계좌표 (0, 2, 4)를 통과하는 축에 관하여 90° 회전된다. 그 물체의 한 점이 모델 좌표 (0, 1, 1)을 가지는 경우, 회전 후에 같은 점의 세계 좌표를 구하는 식으로 적절한 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 43%)
  • 세계 좌표계의 $x$축에 평행하고 점 $(0, 2, 4)$를 통과하는 축을 기준으로 회전하는 변환은 [평행이동 $\rightarrow$ 회전 $\rightarrow$ 역평행이동] 순으로 적용됩니다.
    회전축이 $x$축이므로 $x$축 기준 회전 행렬을 사용하며, 이동량은 $y=2, z=4$입니다.
    $$\begin{bmatrix} X_w \ Y_w \ Z_w \ 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 \ 0 & 1 & 0 & 2 \ 0 & 0 & 1 & 4 \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 \ 0 & \cos 90^\circ & -\sin 90^\circ & 0 \ 0 & \sin 90^\circ & \cos 90^\circ & 0 \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 \ 0 & 1 & 0 & -2 \ 0 & 0 & 1 & -4 \ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 0 \ 1 \ 1 \ 1 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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69. 유한요소법에 의한 공학해석에 사용하기 가장 적절한 모델링은?

  1. 솔리드 모델링
  2. 와이어프레임 모델링
  3. 입체 모델링
  4. 서피스 모델링
(정답률: 75%)
  • 유한요소법(FEM)은 물체의 부피와 질량, 강성 등을 계산하여 공학적 해석을 수행하므로, 물체의 체적 정보를 완벽하게 포함하는 솔리드 모델링이 가장 적절합니다.
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70. 모든 유형의 곡선(직선, 스플라인, 원호 등) 사이를 경사지게 자른 코너를 말하는 것으로 각진 모서리나 꼭지점을 경사 있게 깍아 내리는 작업은?

  1. Hatch
  2. Fillet
  3. Rounding
  4. Chamfer
(정답률: 76%)
  • 각진 모서리나 꼭지점을 경사지게 깎아내는 작업은 Chamfer(모따기)입니다.

    오답 노트
    Fillet: 모서리를 둥글게 깎는 작업
    Rounding: 모서리를 둥글게 처리하는 것
    Hatch: 단면 표시를 위해 빗금을 긋는 것
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71. 다음 2차원 데이터 변환행렬은 어떠한 변환을 나타내는가? (단, Sx는 1보다 크다.)

  1. 이동(translation) 변환
  2. 스케일링(scaltion) 변환
  3. 반사(reflection) 변환
  4. 회전(rotation) 변환
(정답률: 57%)
  • 주어진 행렬은 좌표값에 스케일 인자 $S_x$를 곱하여 크기를 변화시키는 변환 행렬입니다.
    $$\begin{bmatrix} x' & y' & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} x & y & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} S_x & 0 & 0 \\ 0 & S_x & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$
    위와 같이 대각 성분에 1이 아닌 값($S_x$)이 위치하면 크기를 확대 또는 축소하는 스케일링 변환을 의미합니다.
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72. 일반적으로 컴퓨터의 주기억장치로 사용되는 것은?

  1. 자기테이프
  2. ROM
  3. USB 메모리
  4. 플로피 디스크
(정답률: 79%)
  • 컴퓨터의 주기억장치는 전원이 꺼져도 내용이 유지되는 ROM(Read Only Memory)과 전원이 꺼지면 내용이 사라지는 RAM으로 구성됩니다.
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73. 다음 중 “어떤 위치의 모서리에 대하여 A 크기의 모떼기를 해라”라 와 같은 명령을 사용하여 모델링을 수행하는 형상모델링 방법으로 적절한 것은?

  1. 와이어프레임 모델링
  2. 특징형상 모델링
  3. 경계 모델링
  4. 스위핑 모델링
(정답률: 76%)
  • 특징형상 모델링은 모떼기, 구멍 뚫기 등 설계 의도가 담긴 특징(Feature) 기반의 명령어를 사용하여 모델을 생성하고 수정하는 방법입니다.
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74. 솔리드 모델링에서 표면을 몇 개의 분할 가능한 부분으로 나누고 각각의 표면의 결합구조에 의해서 입체를 표현하는 방식은?

  1. CSG 방식
  2. CYLINOER 방식
  3. FEM 방식
  4. B-REP 방식
(정답률: 41%)
  • B-REP(Boundary Representation) 방식은 입체를 구성하는 표면, 모서리, 정점 등의 경계 요소와 그들 사이의 연결 관계(위상 정보)를 통해 형상을 표현하는 방식입니다.
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75. 서피스 모델링에서 할 수 없는 작업은?

  1. 면을 모델링한 후 공구이송경로를 정의
  2. 두 면의 교차선이나 단면도를 구함
  3. 모델링한 후 은선의 제거
  4. 무게, 체적, 모멘트의 계산
(정답률: 74%)
  • 서피스 모델링은 물체의 겉껍질(표면)만을 정의하는 방식이므로 내부가 비어 있습니다. 따라서 내부 정보가 필요한 무게, 체적, 모멘트의 계산은 불가능합니다.
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76. 2차원 평면에서 원(circle)을 정의하고자 할 때 필요한 조건으로 틀린 것은?

  1. 중심점과 원주상의 한 점으로 정의
  2. 원주상의 3개의 점으로 정의
  3. 두 개의 접선으로 정의
  4. 중심점과 하나의 접선으로 정의
(정답률: 69%)
  • 원 하나를 유일하게 결정하기 위해서는 원의 중심과 반지름 정보가 필요합니다. 두 개의 접선만으로는 원의 크기와 중심 위치를 특정할 수 없어 원을 정의할 수 없습니다.

    오답 노트
    중심점과 원주상의 한 점: 중심과 반지름 결정 가능
    원주상의 3개의 점: 세 점을 지나는 외접원 결정 가능
    중심점과 하나의 접선: 중심에서 접선까지의 거리가 반지름이 됨
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77. CAD 시스템을 활용하는 방식에 따라 3가지로 구분한다고 할 때 이에 해당하지 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: 62%)
  • CAD 시스템은 운영 방식에 따라 중앙 컴퓨터가 제어하는 중앙통제형, 여러 컴퓨터가 작업을 나누는 분산처리형, 단독 컴퓨터에서 작동하는 독립형 시스템으로 구분합니다.

    오답 노트
    연결형 시스템(connected system): CAD 시스템의 표준 분류 체계에 해당하지 않는 명칭입니다.
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78. 주어진 물체를 윈도우에 디스플레이할 때 윈도우 내에 포함되는 부분만을 추출하기 위하여 사용되는 2차원 절단 코헨-서더랜드 알고리즘은 윈도우를 포함한 2차원 평면을 9개의 영역으로 구분하여 각 영역을 비트 스트링(bit string)으로 표현한다. 모든 영역을 최소의 수로 비트로 표현하기 위하여 이 알고리즘에서 사용되느니 코드의 길이는?

  1. 3-비트
  2. 4-비트
  3. 5-비트
  4. 6-비트
(정답률: 64%)
  • 코헨-서더랜드 알고리즘은 윈도우의 상, 하, 좌, 우 4개의 경계선을 기준으로 영역을 구분합니다. 각 경계선에 대해 안쪽인지 바깥쪽인지를 0 또는 1의 비트로 표현하므로 총 4비트의 코드가 필요합니다.
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79. 3차원 직교좌표계 상의 세 점 A(1, 1, 1), B(2, 1, 4), C(5, 1, 3)가 이루는 삼각형의 면적은 얼마인가?

  1. 4
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 45%)
  • 세 점의 $y$ 좌표가 모두 $1$로 동일하므로, $xz$ 평면상의 2차원 삼각형 면적 문제로 단순화하여 계산합니다.
    두 벡터 $\vec{AB} = (1, 0, 3)$와 $\vec{AC} = (4, 0, 2)$의 외적 크기의 절반으로 면적을 구합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{1}{2} |\vec{AB} \times \vec{AC}|$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{1}{2} |(1 \times 2) - (3 \times 4)| = \frac{1}{2} |-10|$
    ③ [최종 결과] $S = 5$
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80. CAD 시스템 간에 상호 데이터를 교환할 수 있는 표준이 아닌 것은?

  1. DWG
  2. IGES
  3. DXF
  4. STEP
(정답률: 70%)
  • IGES, STEP, DXF는 서로 다른 CAD 시스템 간의 데이터 호환을 위해 만들어진 표준 포맷입니다. 반면 DWG는 오토캐드(AutoCAD)라는 특정 소프트웨어의 전용 파일 형식입니다.
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