기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2015-05-31)

기계설계산업기사 2015-05-31 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2015-05-31 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 마찰면이 넓은 부분 또는 시동횟수가 많을 때 사용하고 저속 및 중속 축의 급유에 사용되는 급유방법은?

  1. 담금 급유법
  2. 패드 급유법
  3. 적하 급유법
  4. 강제 급유법
(정답률: 67%)
  • 적하 급유법은 마찰면이 넓거나 시동 횟수가 많을 때, 저속 및 중속 축의 급유에 적합한 방식입니다.

    오답 노트
    패드 급유법: 모세관 현상을 이용해 저널 아래면에 급유하는 방법
    강제 급유법: 순환펌프를 이용해 고속 회전 시 냉각 효과를 얻는 방법
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2. 척에 고정할 수 없으며 불규칙하거나 대형 또는 복잡한 가공물을 고정할 때 사용하는 선반 부속품은?

  1. 면판(face plate)
  2. 맨드릴(mandrel)
  3. 방진구(work rest)
  4. 돌리게(dog)
(정답률: 68%)
  • 면판(face plate)은 척에 고정할 수 없는 불규칙한 형상, 대형 가공물 또는 복잡한 형상의 공작물을 고정하기 위해 척 대신 주축에 장착하여 사용하는 부속품입니다.

    오답 노트
    맨드릴: 구멍이 있는 공작물의 외경 가공 시 사용
    방진구: 가늘고 긴 가공물의 떨림 방지
    돌리개: 주축의 회전을 공작물에 전달
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3. 다음 센터구멍의 종류로 옳은 것은?

  1. A형
  2. B형
  3. C형
  4. D형
(정답률: 61%)
  • 제시된 이미지 의 센터구멍 형상은 원통형 부분과 원추형 부분이 결합된 형태로, 이는 표준 센터구멍의 B형 특징에 해당합니다.
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4. 절삭 날 부분을 특정한 형상으로 만들어 복잡한 면을 갖는 공작물의 표면을 한 번에 가공하는데 적합한 밀링 커터는?

  1. 총형 커터
  2. 엔드 밀
  3. 앵귤러 커터
  4. 플레인 커터
(정답률: 67%)
  • 커터의 날 부분을 가공하고자 하는 최종 형상과 동일하게 제작하여, 복잡한 형상의 면을 한 번의 가공으로 완성할 수 있는 밀링 커터는 총형 커터(Form cutter)입니다.
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5. 일반적으로 직경(외경)을 측정하는 공구로써 가장 거리가 먼 것은?

  1. 강철자
  2. 그루브 마이크로미터
  3. 버니어 캘리퍼스
  4. 지시 마이크로미터
(정답률: 66%)
  • 그루브 마이크로미터는 측정면이 오목하게 파여 있어, 주로 원통의 내부나 외부의 두께를 측정하는 데 특화된 공구입니다. 따라서 일반적인 외경 측정과는 거리가 멉니다.
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6. 절삭제의 사용 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 공구의 온도상승 저하
  2. 가공물의 정밀도 저하방지
  3. 공구수명 연장
  4. 절삭 저항의 증가
(정답률: 84%)
  • 절삭제는 마찰을 줄여 공구의 온도 상승을 억제하고, 공구 수명을 연장하며, 가공물의 정밀도를 유지하기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    절삭 저항의 증가: 절삭제는 마찰을 줄여 절삭 저항을 감소시킵니다.
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7. 다음과 같이 표시된 연삭숫돌에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 녹색 탄화규소 입자이다.
  2. 고운눈 입도에 해당된다.
  3. 결합도가 극히 경하다.
  4. 메탈 결합제를 사용했다.
(정답률: 61%)
  • 제시된 기호 "WA 100 K 5 V"를 분석하면 다음과 같습니다.
    입도 100은 입자 크기가 70~220 범위에 속하므로 고운눈 입도에 해당합니다.

    오답 노트
    WA: 백색 알루미나 입자임
    K: 연한 결합도에 속함
    V: 비트리파이드 결합제임
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8. 탁상 연삭기 덮개의 노출각도에서, 숫돌 주축 수평면 위로 이루는 원주의 최대 각은?

  1. 45°
  2. 65°
  3. 90°
  4. 120°
(정답률: 48%)
  • 탁상 연삭기의 안전을 위한 덮개 노출각도 규정상, 숫돌 주축 수평면 위로 이루는 원주의 최대 각도는 $65^{\circ}$로 제한됩니다.
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9. 사인 바(Sine bar)의 호칭 치수는 무엇으로 표시하는가?

  1. 롤러 사이의 중심거리
  2. 사인 바의 전장
  3. 사인 바의 중량
  4. 롤러의 직경
(정답률: 68%)
  • 사인 바(Sine bar)의 호칭 치수는 정밀한 각도 측정을 위한 기준이 되는 롤러 사이의 중심거리로 표시합니다.
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10. 절삭공구를 연삭하는 공구연삭기의 종류가 아닌 것은?

  1. 센터리스 연삭기
  2. 초경공구 연삭기
  3. 드릴 연삭기
  4. 만능공구 연삭기
(정답률: 64%)
  • 공구연삭기는 절삭공구의 날끝을 연삭하여 형상을 만드는 기계로, 초경공구 연삭기, 드릴 연삭기, 만능공구 연삭기가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    센터리스 연삭기: 공작물을 센터로 지지하지 않고 연삭하는 일반 부품 가공용 연삭기입니다.
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11. 비교 측정에 사용되는 측정기가 아닌 것은?

  1. 다이얼 게이지
  2. 버니어 캘리퍼스
  3. 공기 마이크로미터
  4. 전기 마이크로미터
(정답률: 71%)
  • 비교 측정은 기준 치수와 실제 치수를 비교하여 차이를 측정하는 방식입니다. 다이얼 게이지, 공기 마이크로미터, 전기 마이크로미터는 대표적인 비교 측정기입니다.

    오답 노트
    버니어 캘리퍼스: 기준 없이 직접 치수를 재는 직접 측정기입니다.
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12. 선반가공에서 인 SM45C소재를 절삭 깊이 3mm, 이송속도를 0.2mm/rev, 주축 회전수를 400rpm으로 1회 가공할 때, 가공 소요시간은 약 몇 분인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 52%)
  • 선반 가공에서 가공 소요 시간은 공작물의 길이를 분당 이송량(회전수 $\times$ 회전당 이송)으로 나누어 계산합니다.
    $$\text{가공 시간 } t = \frac{L}{N \times f}$$
    $$t = \frac{400}{400 \times 0.2}$$
    $$t = 5$$
    따라서 가공 소요 시간은 $5$분입니다.
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13. 수공구를 사용할 때 안전수칙 중 거리가 먼 것은?

  1. 스패너를 너트에 완전히 끼워서 뒤쪽으로 민다.
  2. 멍키렌치는 아래턱(이동 jaw) 방향으로 돌린다.
  3. 스패너를 연결하거나 파이프를 끼워서 사용하면 안 된다.
  4. 멍키렌치는 웜과 랙의 마모에 유의하고 물림상태 확인 후 사용한다.
(정답률: 61%)
  • 스패너는 너트에 완전히 끼운 후 몸쪽으로 당겨서 사용하는 것이 원칙입니다. 뒤쪽으로 밀어서 사용할 경우, 스패너가 미끄러지거나 빠지면서 작업자가 다칠 위험이 크므로 매우 위험한 행동입니다.
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14. 견고하고 금긋기에 적당하며, 비교적 대형으로 영점 조정이 불가능한 하이트 게이지로 옳은 것은?

  1. HT형
  2. HB형
  3. HM형
  4. HC형
(정답률: 57%)
  • 하이트 게이지 중 HM형은 구조가 견고하여 금긋기 작업에 적합하고 대형이지만, 0점 조정을 할 수 없는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    HT형: 본척을 이동시켜 0점 조정 가능
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15. 기계가공법에서 리밍 작업시 가장 옳은 방법은?

  1. 드릴 작업과 같은 속도와 이송으로 한다.
  2. 드릴 작업보다 고속에서 작업하고 이송을 작게 한다.
  3. 드릴 작업보다 저속에서 작업하고 이송을 크게 한다.
  4. 드릴 작업보다 이송만 작게하고 같은 속도로 작업한다.
(정답률: 56%)
  • 리밍은 이미 뚫린 구멍의 치수 정밀도와 표면 거칠기를 향상시키는 정밀 가공 작업입니다. 따라서 드릴 작업보다 저속으로 회전시키되, 이송량은 크게 하여 가공 효율을 높이는 것이 올바른 방법입니다.
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16. 호브(hob)를 사용하여 기어를 절삭하는 기계로써, 차동 기구를 갖고 있는 공작기계는?

  1. 레이디얼 드릴링 머신
  2. 호닝 머신
  3. 자동 선반
  4. 호빙 머신
(정답률: 78%)
  • 호브(hob)라는 전용 절삭 공구를 사용하여 기어를 가공하며, 공구와 공작물의 회전비가 맞물려 돌아가도록 차동 기구를 갖춘 공작기계는 호빙 머신입니다.
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17. 밀링 머신에서 절삭속도 20m/min, 페이스커터의 날수 8개, 직경 120mm, 1날당 이송 0.2mm일 때 테이블 이송속도는?

  1. 약 65mm/min
  2. 약 75mm/min
  3. 약 85mm/min
  4. 약 95mm/min
(정답률: 56%)
  • 밀링 머신에서 테이블 이송속도는 커터의 회전수와 날 수, 날당 이송량을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = f \times z \times \frac{1000 \times V}{\pi \times d}$$
    ② [숫자 대입]
    $$F = 0.2 \times 8 \times \frac{1000 \times 20}{\pi \times 120}$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = 84.88$$
    따라서 약 $85\text{mm/min}$ 입니다.
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18. 선반의 주축을 중공축으로 한 이유로 틀린 것은?

  1. 굽힘과 비틀림 응력의 강화를 위하여
  2. 긴 가공물 고정이 편리하게 하기 위하여
  3. 지름이 큰 재료의 테이퍼를 깎기 위하여
  4. 무게를 감소하여 베어링에 작용하는 하중을 줄이기 위하여
(정답률: 50%)
  • 선반의 주축을 중공축(가운데가 빈 축)으로 만드는 이유는 무게를 줄여 베어링 하중을 감소시키고, 굽힘 및 비틀림 응력에 강하게 하며, 긴 가공물을 관통시켜 고정하기 위함입니다. 지름이 큰 재료의 테이퍼 가공은 주축의 구조보다는 심압대나 복식 공구대 등의 설정과 관련이 있습니다.
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19. 연삭숫돌의 원통도 불량에 대한 주된 원인과 대책으로 옳게 짝지어진 것은?

  1. 연삭숫돌의 눈 메움 : 연삭숫돌의 교체
  2. 연삭숫돌의 흔들림 : 센터 구멍의 홈 조정
  3. 연삭숫돌의 입도가 거침 : 굵은 입도의 연삭숫돌 사용
  4. 테이블 운동의 정도 불량 : 정도검사, 수리, 미끄럼 면의 윤활을 양호하게 할 것
(정답률: 52%)
  • 연삭숫돌의 원통도 불량은 주로 테이블 운동의 정도가 불량하거나 작업 방법이 잘못되었을 때 발생합니다. 따라서 테이블의 정도 검사와 수리, 미끄럼 면의 윤활 상태를 양호하게 유지하는 것이 핵심 대책입니다.
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20. 일반적으로 방전가공 작업시 사용되는 가공액의 종류 중 가장 거리가 먼 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 변압기유
  2. 경유
  3. 등유
  4. 휘발유
(정답률: 67%)
  • 방전가공액은 일반적으로 절연성과 냉각 성능이 뛰어난 등유 등의 석유계 계통을 사용합니다. 휘발유는 인화점이 매우 낮아 화재 및 폭발 위험이 크기 때문에 가공액으로 사용하기에 부적합합니다.
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2과목: 기계제도

21. 호칭번호가 "NA 4916 V"인 니들 롤러 베어링의 안지름 치수는 몇 mm인가?

  1. 16
  2. 49
  3. 80
  4. 96
(정답률: 81%)
  • 니들 롤러 베어링의 호칭번호에서 끝의 두 자리 숫자는 안지름을 나타내며, 이 값에 5를 곱하여 실제 안지름 치수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $d = Number \times 5$ 안지름 = 호칭번호 끝 두 자리 × 5
    ② [숫자 대입] $d = 16 \times 5$
    ③ [최종 결과] $d = 80$
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22. 그림과 같이 가공된 축의 테이퍼 값은 얼마인가?

  1. 1/5
  2. 1/10
  3. 1/20
  4. 1/40
(정답률: 77%)
  • 테이퍼 값은 축의 길이에 대한 지름의 변화량으로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{D - d}{L}$ 테이퍼 = (큰 지름 - 작은 지름) / 길이
    ② [숫자 대입] $T = \frac{50 - 47.5}{50}$
    ③ [최종 결과] $T = \frac{1}{20}$
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23. 지름이 60mm, 공차가 +0.001~+0.015인 구멍의 최대 허용 치수는?

  1. 59.85
  2. 59.985
  3. 60.15
  4. 60.015
(정답률: 81%)
  • 최대 허용 치수는 기준 치수에 가장 큰 플러스 공차를 더하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $D_{max} = D + Upper Tolerance$ 최대 허용 치수 = 기준 치수 + 최대 허용 공차
    ② [숫자 대입] $D_{max} = 60 + 0.015$
    ③ [최종 결과] $D_{max} = 60.015$
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24. 지름이 10cm이고, 길이가 20cm인 알루미늄 봉이 있다. 비중량이 2.7일 때, 중량(kg)은?

  1. 0.4242kg
  2. 4.242kg
  3. 42.42kg
  4. 4242kg
(정답률: 60%)
  • 원기둥 형태인 알루미늄 봉의 부피에 비중량을 곱하여 전체 중량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{\pi D^{2}}{4} \times L \times \rho$ 중량 = 단면적 × 길이 × 비중량
    ② [숫자 대입] $W = \frac{\pi \times 10^{2}}{4} \times 20 \times 2.7 \times 10^{-3}$ (단위 환산 적용)
    ③ [최종 결과] $W = 4.242$ kg
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25. 이면 용접의 KS 기호로 옳은 것은?

(정답률: 74%)
  • 이면 용접은 부재의 양쪽 면을 모두 용접하는 방식으로, KS 기호에서는 와 같이 표시합니다.

    오답 노트
    : 필릿 용접
    : 플러그 용접(슬롯 용접)
    : 스폿 용접
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26. 전개도를 그리는데 다음 중 가장 중요한 것은?

  1. 투시도
  2. 축척도
  3. 도형의 중량
  4. 각부의 실제 길이
(정답률: 66%)
  • 전개도는 3차원 물체를 평면으로 펼쳐서 그리는 도면이므로, 실제 제작을 위해 각 부위의 정확한 실제 길이를 반영하는 것이 가장 중요합니다.
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27. 그림은 필릿 용접 부위를 나타낸 것이다. 필릿 용접의∙목 두께를 나타내는 치수는?

  1. 7
  2. 9
  3. 12
  4. 15
(정답률: 78%)
  • 필릿 용접에서 목 두께는 용접부의 최단 거리(최소 두께)를 의미하며, 이미지 에서 용접 각장(12)과 직각을 이루는 최단 거리 치수인 9가 목 두께에 해당합니다.
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28. 그림과 같은 단면도의 형태는?

  1. 온 단면도
  2. 한쪽 단면도
  3. 부분 단면도
  4. 회전 도시 단면도
(정답률: 61%)
  • 제시된 이미지 는 물체의 중심선을 기준으로 한쪽 부분만 단면 처리하여 내부 구조와 외부 형상을 동시에 보여주는 한쪽 단면도의 전형적인 형태입니다.
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29. 핸들이나 바퀴 등의 암 및 리브, 훅, 축 등의 절단면을 나타내는 도시법으로 가장 적합한 것은?

  1. 계단 단면도
  2. 부분 단면도
  3. 한쪽 단면도
  4. 회전 도시 단면도
(정답률: 79%)
  • 회전 도시 단면도는 핸들, 바퀴의 리브, 훅, 축과 같이 단면이 복잡하거나 반복되는 부위의 절단면을 효율적으로 나타내기 위해 해당 부분을 회전시켜 도시하는 방법입니다.
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30. 제3각 투상법으로 정면도와 평면도를 그림과 같이 나타낼 경우 가장 적합한 우측면도는?

(정답률: 58%)
  • 제3각 투상법에서 우측면도는 정면도의 오른쪽에 배치되며, 정면도의 높이와 평면도의 폭 정보를 공유합니다. 주어진 정면도와 평면도의 형상을 종합하여 오른쪽에서 바라본 모습을 분석하면 가 가장 적합합니다.
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31. 그림과 같이 기하공차 기입 틀에서 “A"에 들어갈 기하공차기호는?

(정답률: 73%)
  • 제시된 그림은 두 직선 또는 평면이 서로 평행함을 규제하는 평행도 공차를 나타내고 있으므로, A에 들어갈 기호는 평행도를 의미하는 입니다.
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32. 보기와 같은 공차기호에서 최대실체 공차방식을 표시하는 기호는?

  1. ◎
  2. A
  4. ø
(정답률: 78%)
  • 기하공차 기입 틀에서 최대실체 공차방식(Maximum Material Condition)을 나타내는 기호는 원 안에 M이 표기된 입니다.
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33. KS 재료기호 중 합금 공구강 강재에 해당하는 것은?

  1. STS
  2. STC
  3. SPS
  4. SBS
(정답률: 67%)
  • KS 재료기호에서 STS는 스테인리스강(Stainless Steel)을 의미하며, 합금 공구강 강재의 분류에 해당합니다.
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34. 제3각법으로 투상한 보기의 도면에 가장 적합한 입체도는?

(정답률: 68%)
  • 제3각법 투상도에서 정면도의 우측 상단 부분이 사선으로 작도되어 있으므로, 입체도에서도 해당 부분이 경사져 있어야 합니다. 는 정면도의 경사면과 우측면도의 형상이 투상 원리에 가장 부합합니다.
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35. 그림과 같은 기호에서 “1.6” 숫자가 의미하는 것은?

  1. 컷오프 값
  2. 기준길이 값
  3. 평가길이 표준값
  4. 평균 거칠기의 값
(정답률: 76%)
  • 표면 거칠기 기호 에서 기호의 왼쪽 상단에 기입되는 숫자는 해당 표면의 평균 거칠기 값을 의미합니다. 따라서 $1.6$은 평균 거칠기의 값입니다.
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36. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향을 정면도로 할 경우에 우측면도로 가장 적절한 것은?

(정답률: 79%)
  • 제시된 입체도 에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 오른쪽에서 바라본 형상을 투영하면 와 같이 단차와 구멍의 위치가 일치하는 모습이 나타납니다.
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37. 표준 스퍼 기어의 항목표에서는 기입되지 아니하나 헬리컬기어 항목표에는 기입되는 것은?

  1. 모듈
  2. 비틀림 각
  3. 잇수
  4. 기준 피치원 지름
(정답률: 76%)
  • 스퍼 기어는 이가 축과 평행한 직선 형태이지만, 헬리컬 기어는 이가 축 방향에 대해 일정한 각도로 비틀려 있는 것이 특징입니다. 따라서 헬리컬 기어 항목표에는 이 비틀림 정도를 나타내는 비틀림 각이 반드시 기입되어야 합니다.
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38. 제3각 정투상법으로 그린“(보기)”에 알맞은 우측면도는?

(정답률: 79%)
  • 제3각법에서 우측면도는 정면도의 오른쪽에 배치되며, 정면도와 평면도의 형상을 동시에 반영해야 합니다. 평면도에 숨은선이 기재되지 않았으므로, 정면도의 돌출된 일직선 형상이 그대로 드러나는 가 정답입니다.
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39. 그림과 같이 암나사를 단면으로 표시 할 때, 가는 실선으로 도시하는 부분은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 71%)
  • 암나사를 단면으로 표시할 때, 나사의 골지름 부분은 실제 가공되지 않은 가상의 선이므로 가는 실선으로 도시합니다. 에서 C 부분이 이에 해당합니다.
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40. 일반 구조용 압연강재의 KS 재료기호는?

  1. SPS
  2. SBC
  3. SS
  4. SM
(정답률: 72%)
  • 일반 구조용 압연강재의 KS 재료기호는 Steel Structure의 약자인 SS를 사용합니다.

    오답 노트
    SPS: 스테인리스강
    SBC: 구조용 탄소강
    SM: 기계 구조용 합금강
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 어떤 종류의 금속이나 합금을 절대영도 가까이 냉각하였을때, 전기저항이 완전히 소멸되어 전류가 감소하지 않는 상태는?

  1. 초소성
  2. 초전도
  3. 감수성
  4. 고상 접합
(정답률: 81%)
  • 특정 금속이나 합금을 임계 온도 이하(절대영도 근처)로 냉각했을 때, 전기 저항이 $0$이 되어 에너지 손실 없이 전류가 흐르는 현상을 초전도라고 합니다.
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42. 풀림의 목적을 설명 한 것 중 틀린 것은?

  1. 강의 경도가 낮아져서 연화된다.
  2. 담금질된 강의 취성을 부여한다.
  3. 조직이 균일화, 미세화, 표준화 된다.
  4. 가스 및 불순물의 방출과 확산을 일으키고, 내부 응력을 저하시킨다.
(정답률: 54%)
  • 풀림(Annealing)은 금속 재료를 가열 후 서서히 냉각시켜 내부 응력을 제거하고 조직을 연하게 만드는 열처리 공정입니다.

    오답 노트
    담금질된 강의 취성을 부여한다: 풀림은 취성을 제거하고 연성을 부여하여 가공성을 높이는 것이 목적입니다.
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43. 전연성이 좋고 색깔이 아름다우므로 장식용 악기 등에 사용되는 5~20% Zn 이 첨가된 구리합금은?

  1. 톰 백(tombac)
  2. 백동
  3. 6-4 황동 (muntz metal)
  4. 7-3황동 (cartridge brass)
(정답률: 79%)
  • 구리(Cu)에 아연(Zn)을 $5 \sim 20\%$ 정도 첨가한 합금으로, 전연성이 우수하고 색상이 아름다워 주로 장식품이나 악기 제작에 사용되는 재료는 톰 백(tombac)입니다.
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44. 용광로의 용량으로 옳은 것은?

  1. 1회 선철의 총 생산량
  2. 10시간 선철의 총 생산량
  3. 1일 선철의 총 생산량
  4. 1개월 선철의 총 생산량
(정답률: 66%)
  • 용광로의 용량은 일반적으로 하루 동안 생산할 수 있는 선철의 총 생산량인 1일 선철의 총 생산량으로 정의합니다.
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45. 18-8형 스테인리스강의 설명으로 틀린 것은?

  1. 담금질에 의하여 경화되지 않는다.
  2. 1000℃~1100℃로 가열하여 급랭하면 가공성 및 내식성이 증가된다.
  3. 고온으로부터 급랭한 것을 500℃~850℃로 재가열하면 탄화크롬이 석출된다.
  4. 상온에서는 자성을 갖는다.
(정답률: 58%)
  • 18-8형 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스강으로, 상온에서 자성을 띠지 않는 비자성체입니다.
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46. 탄소강의 상태도에서 공정점에서 발생하는 조직은?

  1. Pearlite, Cementite
  2. Cementite, Austenite
  3. Ferrite, Cementite
  4. Austenite, Pearlite
(정답률: 50%)
  • 탄소강 상태도의 공정점(Eutectic point)에서는 액상(L)이 고체 상태인 시멘타이트(Cementite)와 오스테나이트(Austenite)로 동시에 정출됩니다.
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47. 뜨임의 목적이 아닌 것은?

  1. 탄화물의 고용강화
  2. 인성 부여
  3. 담금질할 때 생긴 내부응력 감소
  4. 내마모성의 향상
(정답률: 52%)
  • 뜨임은 담금질 후 발생하는 취성과 균열을 방지하기 위해 조직을 연화시켜 내부응력을 제거하고 인성을 부여하는 공정입니다.

    오답 노트
    탄화물의 고용강화: 뜨임의 목적이 아니며, 오히려 조직을 연화시키는 과정입니다.
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48. 내열용 알루미늄 합금이 아닌 것은?

  1. Y합금
  2. 로엑스(Lo-Ex)
  3. 두랄루민
  4. 코비탈륨
(정답률: 50%)
  • 두랄루민은 강도가 높지만 고온에서 강도가 급격히 저하되는 특성이 있어 내열 합금으로 분류되지 않습니다. 반면 Y합금, 로엑스(Lo-Ex), 코비탈륨은 고온에서도 성질을 유지하는 내열용 알루미늄 합금입니다.
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49. 담금질한 강을 재가열할 때 600℃ 부근에서의 조직은?

  1. 솔바이트
  2. 마텐자이트
  3. 트루스타이트
  4. 오스테나이트
(정답률: 40%)
  • 담금질 후 생성된 마텐자이트나 트루스타이트 조직을 $500 \sim 600^{\circ} \text{C}$ 부근에서 다시 가열(뜨임)하면, 미세 입자가 응집되어 인성과 강도가 조화로운 솔바이트 조직이 됩니다.
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50. 주철용해용 고주파 유도 용해로(전기로)의 크기 표시는?

  1. 매 시간당 용해톤(ton)수
  2. 1일 총 용해톤(ton)수
  3. 1회 최대 용해톤(ton)수
  4. 8시간 조업 용해톤(ton)수
(정답률: 59%)
  • 전기로(용해로)의 크기는 한 번의 공정으로 녹일 수 있는 양을 기준으로 표시합니다.
    따라서 1회 최대 용해톤(ton)수로 표시하는 것이 정답입니다.

    오답 노트
    용광로: 1일 기준
    용선로: 1시간 기준
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51. 다음 나사산의 각도 중 틀린 것은?

  1. 미터보통나사 60°
  2. 관용평행나사 55°
  3. 유니파이보통나사 60°
  4. 미터사다리꼴나사 35°
(정답률: 69%)
  • 미터사다리꼴나사의 나사산 각도는 $30^{\circ}$입니다. 따라서 미터사다리꼴나사 $35^{\circ}$라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    미터보통나사, 유니파이보통나사: $60^{\circ}$
    관용평행나사: $55^{\circ}$
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52. 너클 핀 이음에서 인장력이 50kN인 핀의 허용전단응력을 50MPa이라고 할 때, 핀의 지름 d는 몇 mm인가?

  1. 22.8
  2. 25.2
  3. 28.2
  4. 35.7
(정답률: 39%)
  • 너클 핀 이음은 인장력이 두 군데로 분산되는 이중 전단 구조이므로, 핀 하나가 받는 하중은 전체 인장력의 $1/2$을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P/2}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $50 \times 10^{6} = \frac{50000/2}{\frac{3.14 \times d^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $d = 0.0252\text{ m} = 25.2\text{ mm}$
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53. 보통운전으로 회전수 300rpm, 베어링하중 110N을 받는 단열레이디얼 볼 베어링의 기본 동정격하중은? (단, 수명은 6만 시간이고, 하중계수는 1.5이다.)

  1. 1693N
  2. 169.3N
  3. 1650N
  4. 165.0N
(정답률: 30%)
  • 베어링의 수명 시간과 동정격하중, 하중계수, 회전수 사이의 관계식을 이용하여 기본 동정격하중을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L_h = \frac{10^6}{60n} ( \frac{C}{P \times f} )^3$
    ② [숫자 대입] $60000 = \frac{10^6}{60 \times 300} ( \frac{C}{110 \times 1.5} )^3$
    ③ [최종 결과] $C = 1693\text{N}$
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54. 1줄 리벳 겹치기 이음에서 강판의 효율( )을 나타내는 식은? (단, p : 리벳의 피치, d : 리벳구멍의 지름, t : 강판의 두께, бt : 강판의 인장응력이다.)

  3. ptбt
  4. (p-d)tбt
(정답률: 63%)
  • 리벳 이음의 효율은 리벳 구멍이 없을 때의 강도에 대한 리벳 구멍이 있을 때의 최소 강도의 비로 나타냅니다. 1줄 리벳 겹치기 이음에서 강판의 효율은 다음과 같습니다.
    $$\frac{p-d}{p}$$
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55. 어떤 축이 굽힘모멘트 M과 비틀림모멘트 T를 동시에 받고 있을 때, 최대 주응력설에 의한 상당 굽힘 모멘트 Me는?

(정답률: 59%)
  • 최대 주응력설(Rankine설)은 재료가 인장 또는 압축 응력에 의해 파손된다고 보는 이론으로, 굽힘모멘트 $M$과 비틀림모멘트 $T$를 동시에 받을 때의 상당 굽힘 모멘트 $M_e$는 다음과 같습니다.
    $$M_e = \frac{1}{2}(M + \sqrt{M^2 + T^2})$$
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56. V 벨트의 사다리꼴 단면의 각도( )는 몇 도인가?

  1. 30°
  2. 35°
  3. 40°
  4. 45°
(정답률: 60%)
  • V 벨트의 규격에 따른 단면 각도를 묻는 문제입니다.
    V 벨트의 단면 각도는 $40^{\circ}$이며, 풀리의 홈 각도는 $34^{\circ}, 36^{\circ}, 38^{\circ}$로 구분됩니다.
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57. 자전거의 래칫휠에 사용되는 클러치는?

  1. 맞물림 클러치
  2. 마찰클러치
  3. 일방향 클러치
  4. 원심클러치
(정답률: 59%)
  • 래칫(Ratchet) 기구는 톱니와 폴(Pawl)을 이용하여 한쪽 방향으로만 회전이 가능하게 하고 반대 방향으로는 회전을 방지하는 장치이므로 일방향 클러치에 해당합니다.
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58. 축간거리 55cm인 평행한 두 축 사이에 회전을 전달하는 한쌍의 스퍼기어에서 피니언이 124회전할 때, 기어를 96회전 시키려면 피니언의 피치원 지름은?

  1. 48cm
  2. 62cm
  3. 96cm
  4. 124cm
(정답률: 30%)
  • 두 기어의 회전수 비는 피치원 지름의 비에 반비례하며, 축간거리는 두 피치원 반지름의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{D_p + D_g}{2}$ 및 $$n_p D_p = n_g D_g$$
    ② [숫자 대입] $55 = \frac{x + \frac{124}{96}x}{2}$
    ③ [최종 결과] $x = 48\text{cm}$
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59. 각속도가 30rad/sec인 원운동을 rpm단위로 환산하면 얼마인가?

  1. 157.1rpm
  2. 186.5rpm
  3. 257.1rpm
  4. 286.5rpm
(정답률: 25%)
  • 각속도 $\omega$ (rad/sec)를 회전수 $N$ (rpm)으로 환산하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{60 \times \omega}{2 \pi}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{60 \times 30}{2 \times 3.14159}$
    ③ [최종 결과] $N = 286.5$
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60. 스프링의 자유높이 H와 코일의 평균지름 D의 비를 무엇이 라 하는가?

  1. 스프링 지수
  2. 스프링 변위량
  3. 스프링 상수
  4. 스프링 종횡비
(정답률: 57%)
  • 스프링의 자유높이 $H$와 코일의 평균지름 $D$의 비율을 스프링 종횡비라고 합니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. CAD 데이터 교환 규격인 IGES에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. CAD/CAM/CAE 시스템 사이의 데이터 교환을 위한 최초의 표준이다.
  2. 한 개의 IGES 파일은 여섯 개의 섹션(section)으로 구성되어 있다.
  3. Directory Entry 섹션은 파일에서 정의한 모든 요소(entity)의 목록을 저장한다.
  4. 제품의 데이터 교환을 위한 표준으로서 CALS에서 채택되어 주목받고 있다.
(정답률: 56%)
  • 제품의 데이터 교환을 위한 표준으로서 CALS에서 채택되어 주목받고 있는 규격은 STEP이며, IGES는 CAD/CAM/CAE 시스템 간의 데이터 교환을 위한 초기 표준 규격입니다.
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62. 잉크젯 프린터 등의 해상도를 나타내는 단위는?

  1. LPM
  2. PPM
  3. DPI
  4. CPM
(정답률: 77%)
  • DPI(dot per inch)는 1인치 면적 안에 표시할 수 있는 점의 수를 의미하며, 이 값이 높을수록 인쇄 및 스캔 시의 해상도가 정밀해집니다.
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63. 솔리드 모델링에서 기본형상에 불리언 연산(boolean operation)을 적용하여 형상을 만드는 방법은?

  1. CGS
  2. Fairing
  3. B-Rep
  4. Remeshing
(정답률: 66%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 모델링은 구, 정육면체, 원기둥과 같은 기본 프리미티브(Primitive) 형상들에 대해 합집합, 차집합, 교집합과 같은 불리언 연산을 적용하여 복잡한 솔리드 형상을 만드는 방식입니다.
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64. 심미적 곡면 중 단면이 안내곡선을 따라 이동하여 형성하는 형태의 곡면은?

  1. Sweep 곡면
  2. Grid 곡면
  3. Patch 곡면
  4. Blending 곡면
(정답률: 76%)
  • Sweep 곡면은 단면이 정해진 안내곡선(Guide Curve)을 따라 이동하면서, 그 경로에 따라 형상이나 크기가 변화하며 생성되는 곡면 생성 방법입니다.
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65. 반지름3, 중심점(6,7)인 원을 반지름 6, 중심점(8,4)의 원으로 변환하는 변환행렬로 알맞은 것은? (단, 변환 전, 후 원상의 점좌표는 동차좌표를 사용하여 각 로 표시된다.)

(정답률: 27%)
  • 원점을 기준으로 한 변환행렬은 [이동 $\rightarrow$ 확대/축소 $\rightarrow$이동]의 순서로 계산합니다. 먼저 중심점 $(6, 7)$을 원점으로 이동시키고, 반지름을 $3$에서 $6$으로 $2$배 확대한 후, 다시 새로운 중심점 $(8, 4)$로 이동시키는 과정을 행렬의 곱으로 표현합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{변환행렬} = \text{이동}(tx, ty) \times \text{확대}(s, s) \times \text{이동}(-cx, -cy)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\begin{bmatrix} x' \\ y' \\ 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 8 \\ 0 & 1 & 4 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 & 0 & -6 \\ 0 & 1 & -7 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x \\ y \\ 1 \end{bmatrix}$$
    ③ [최종 결과]
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66. CSG 트리 자료구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자료구조가 간단해서 데이터 관리가 용이하다.
  2. 특히 리프팅이나 라운딩과 같이 편리한 국부변형 기능들을 사용하기에 좋다.
  3. CGS 표현은 항상 대응된 B-Rep 모델로 치환이 가능하다.
  4. 파라메트릭 모델링을 쉽게 구현할 수 있다.
(정답률: 38%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 모델링은 기본 도형의 불리언 연산을 통해 형상을 정의하므로 데이터 구조가 단순하고 파라메트릭 구현이 용이하며 B-Rep으로 변환이 가능합니다. 하지만 형상이 수학적 연산의 조합으로 정의되어 있어, 특정 부분만 깎거나 둥글게 만드는 리프팅이나 라운딩 같은 국부변형 기능을 적용하기에는 매우 부적합합니다.
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67. 다음이 설명하는 것은 어떤 모델링 방식을 말하는가?

  1. 복셀 모델링
  2. 비 다양체 모델링
  3. B-Rep 모델링
  4. 조립체 모델링
(정답률: 63%)
  • 제시된 이미지 의 내용은 특정 축의 지름을 변경했을 때 이와 조립된 구멍의 지름도 함께 변하게 하는 모델링 방식을 설명하고 있습니다. 이는 부품 간의 연관 관계를 유지하며 설계하는 조립체 모델링의 핵심 특징입니다.
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68. 2차원 컴퓨터 그래픽스의 Window/Viewport변환을 위해 반드시 필요한 것이 아닌 것은?

  1. Window 중심점의 좌표
  2. Viewport 중심점의 좌표
  3. X 및 Y 방향의 변환각도
  4. X 및 Y 방향의 축척
(정답률: 47%)
  • Window/Viewport 변환은 월드 좌표계의 특정 영역(Window)을 화면 좌표계의 특정 영역(Viewport)으로 매핑하는 과정입니다. 이를 위해서는 두 영역의 중심점 좌표와 크기 비율을 결정하는 X 및 Y 방향의 축척이 필요하며, 단순 매핑 과정이므로 회전과 관련된 X 및 Y 방향의 변환각도는 필요하지 않습니다.
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69. 원점에 줌심이 있는 타원이 있는데 이 타원 위에 2개의 점P(x,y)가 각각 P1(2,0), P2(0,1) 있다고 할 때 이 점들을 지나는 타원의 식으로 옳은 것은?

(정답률: 37%)
  • 원점에 중심을 둔 타원의 기본 방정식을 이용해 미지수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1$
    ② [숫자 대입] 점 $(2, 0)$ 대입: $\frac{4}{a^{2}} = 1 \rightarrow a^{2} = 4$, 점 $(0, 1)$ 대입: $\frac{1}{b^{2}} = 1 \rightarrow b^{2} = 1$
    ③ [최종 결과]
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70. CAD 시스템에서 많이 사용한 Hermite 곡선 방정식에서 일반적으로 몇 차식을 많이 사용하는가?

  1. 1차식
  2. 2차식
  3. 3차식
  4. 4차식
(정답률: 69%)
  • Hermite 곡선은 양 끝점의 위치와 그 점에서의 접선 벡터(기울기)를 이용하여 곡선을 정의하며, 이 조건을 모두 만족시키기 위해 일반적으로 3차 방정식을 가장 많이 사용합니다.
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71. 다음 중 원추면을 하나의 평면으로 절단할 때 얻을 수 있는 곡선(원추곡선)을 모두 고른 것은?

  1. ㉡,㉣
  2. ㉠,㉡,㉣
  3. ㉡,㉢,㉣
  4. ㉠,㉡,㉢,㉣
(정답률: 72%)
  • 원추면을 평면으로 절단할 때 절단 각도에 따라 원, 타원, 포물선, 쌍곡선이 나타나며, 이들을 통칭하여 원추곡선이라고 합니다. 따라서 의 ㉠ 원, ㉡ 타원, ㉢ 포물선, ㉣ 쌍곡선 모두가 원추곡선에 해당합니다.
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72. 비트(bit)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. binary digit의 약자이다.
  2. 0 과 1을 동시에 나타내는 정보 단위이다.
  3. 2 진수로 표시된 정보를 나타내기에 알맞다.
  4. 컴퓨터에서 데이터를 나타내는 최소 단위이다.
(정답률: 62%)
  • 비트(bit)는 컴퓨터에서 정보를 나타내는 최소 단위로, 0 또는 1 중 하나의 상태만을 가질 수 있는 이진수 단위입니다. 0과 1을 동시에 나타내는 것이 아니라, 둘 중 하나를 선택하여 표현하는 방식입니다.
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73. 다음 중 원호를 정의하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 시작점, 중심점, 각도를 지정
  2. 시작점, 중심점, 끝점을 지정
  3. 시작점, 중심점, 현의 길이를 지정
  4. 시작점, 끝점, 현의 길이를 지정
(정답률: 51%)
  • 원호를 정의하기 위해서는 원의 중심과 반지름(또는 시작점과 끝점) 및 호의 범위가 결정되어야 합니다. 시작점과 끝점만으로는 원의 크기와 위치를 특정할 수 없으므로 현의 길이를 지정하는 방식으로는 원호를 정의할 수 없습니다.
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74. 솔리드 모델링의 특징에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 은선 제거가 가능하다.
  2. 물리적 성질 등의 계산이 불가능하다.
  3. 간섭 체크가 용이하다.
  4. 와이어 프레임 모델링에 비해 데이터 처리양이 많다.
(정답률: 79%)
  • 솔리드 모델링은 객체의 내부 정보(부피, 질량, 무게중심 등)를 포함하고 있어 물리적 성질의 계산이 가능합니다.

    오답 노트
    은선 제거 가능: 면 정보가 있어 가려진 선을 쉽게 제거함
    간섭 체크 용이: 체적 정보가 있어 부품 간 겹침 확인 가능
    데이터 처리양 많음: 와이어프레임보다 훨씬 많은 기하학적 정보를 저장함
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75. 3차 베지어 곡면을 정의하기 위하여 최소 몇 개의 점이 필요한가?

  1. 4
  2. 8
  3. 12
  4. 16
(정답률: 42%)
  • 베지어 곡선(Curve)은 3차일 때 4개의 제어점이 필요하지만, 베지어 곡면(Surface)은 두 방향의 곡선이 결합된 형태이므로 $4 \times 4 = 16$개의 제어점이 필요합니다.
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76. CAD 시스템으로 구축한 형상 모델에서 설계해석을 위한 각종 정보를 추출하거나, 추가로 필요로 하는 정보를 입력하고 편집하여 필요한 형식으로 재구성하는 소프트웨어 프로그램이나 처리절차를 뜻하는 용어는?

  1. Pre-processor
  2. Post-processor
  3. Multi-processor
  4. Multi-programming
(정답률: 55%)
  • CAD 모델에서 해석을 위해 데이터를 추출, 편집하여 해석 프로그램에 입력 가능한 형식으로 재구성하는 전처리 과정을 Pre-processor라고 합니다.
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77. 다음 중 B-Rep 모델링에서 토폴로지 요소간에 만족해야하는 오일러-푸앵카레 공식으로 옳은 것은? (단, V는 꼭지점의 개수, E는 모서리의 개수, F는 면 또는 외부 루프의 개수, H는 면상에 구멍 루프의 개수, C는 독립된 셀의 개수, G는 입체를 관통하는 구멍의 개수이다.)

  1. V + F + E + H = 2 ( C + G )
  2. V + F - E + H = 2 ( C + G )
  3. V + F - E - H = 2 ( C - G )
  4. V - F + E - H = 2 ( C - G )
(정답률: 49%)
  • B-Rep 모델링에서 위상 관계를 정의하는 오일러-푸앵카레 공식은 꼭지점, 면, 모서리, 루프, 셀, 구멍의 개수 사이의 관계를 나타냅니다.
    공식은 $V + F - E - H = 2(C - G)$로 정의됩니다.
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78. 3차원 직교좌표계 상의 세점 A(1,1,1), B(2,2,3), C(5,1,4)가 이루는 삼각형에서 변 AB, AC가 이루는 각은 얼마인가?

(정답률: 30%)
  • 두 벡터의 내적 공식을 이용하여 두 변이 이루는 각도를 구할 수 있습니다.
    먼저 점 A를 원점으로 하는 벡터 $\vec{a}$(AB)와 $\vec{b}$(AC)를 구합니다.
    $\vec{a} = (2-1, 2-1, 3-1) = (1, 1, 2)$
    $\vec{b} = (5-1, 1-1, 4-1) = (4, 0, 3)$
    각 벡터의 크기는 $|\vec{a}| = \sqrt{1^2+1^2+2^2} = \sqrt{6}$, $|\vec{b}| = \sqrt{4^2+0^2+3^2} = 5$ 입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}||\vec{b}| \cos \theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$(1 \times 4) + (1 \times 0) + (2 \times 3) = \sqrt{6} \times 5 \times \cos \theta$$
    ③ [최종 결과]
    $$\cos \theta = \frac{10}{5\sqrt{6}} = \frac{2}{\sqrt{6}}$$
    따라서 구하는 각은 $\cos^{-1}(\frac{2}{\sqrt{6}})$이므로 가 정답입니다.
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79. 곡면 편집 기법 중 인접한 두 면을 둥근 모양으로 부드럽게 연결하도록 처리하는 것은?

  1. Fillet
  2. Smooth
  3. Mesh
  4. Trim
(정답률: 74%)
  • Fillet은 인접한 두 면이 만나는 모서리를 둥근 모양으로 부드럽게 연결하여 처리하는 곡면 편집 기법입니다.

    오답 노트
    Trim: 불필요한 부분을 잘라내는 기능
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80. 다음 중 변환 행렬과 관계가 없는 것은?

  1. 이동
  2. 확대
  3. 회전
  4. 복사
(정답률: 68%)
  • 변환 행렬은 그래픽스에서 객체의 위치, 크기, 방향을 변경하는 데 사용되며 이동, 확대, 회전이 이에 해당합니다. 복사는 단순히 객체를 하나 더 만드는 작업으로 변환 행렬의 기본 연산과는 관계가 없습니다.
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