기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

기계설계산업기사 2016-03-06 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2016-03-06 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 공작물의 표면 거칠기와 치수 정밀도에 영향을 미치는 요소로 거리가 먼 것은?

  1. 절삭유
  2. 절삭 깊이
  3. 절삭 속도
  4. 칩 브레이커
(정답률: 77%)
  • 공작물의 표면 거칠기와 치수 정밀도는 절삭 조건과 공구 상태에 직접적인 영향을 받습니다. 절삭 속도, 절삭 깊이, 절삭유는 표면 품질을 결정하는 핵심 요소입니다.

    오답 노트
    칩 브레이커: 칩의 배출을 돕기 위해 칩을 끊어주는 장치로, 표면 거칠기나 정밀도 결정 요소와는 거리가 멉니다.
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2. 총형커터에 의한 방법으로 치형을 절삭할 때 사용하는 밀링커터는?

  1. 베벨 밀링커터
  2. 헬리컬 밀링커터
  3. 인벌류트 밀링커터
  4. 하이포이드 밀링커터
(정답률: 69%)
  • 기어의 치형을 절삭할 때, 치형과 동일한 모양의 커터를 사용하여 가공하는 방법인 총형법에서 사용하는 전용 커터는 인벌류트 밀링커터입니다.
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3. 밀링 작업 시의 안전 수칙으로 틀린 것은?

  1. 칩을 제거할 때 기계를 정지시킨 후 브러시로 털어낸다.
  2. 주축 회전 속도를 변환 할 때에는 회전을 정지시키고 변환한다.
  3. 칩가루가 날리기 쉬운 가공물의 공작 시에는 방진 안경을 착용한다.
  4. 절삭유를 공급할 때 커터에 감겨들지 않도록 주의하고, 공작 중 다듬질 면은 손을 대어 거칠기를 점검한다.
(정답률: 90%)
  • 가공 중인 공작물의 다듬질 면에 손을 대어 거칠기를 점검하는 것은 매우 위험한 행동입니다. 거칠기 점검은 반드시 공작을 완전히 끝낸 후에 수행해야 합니다.
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4. 크레이터 마모에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 유동형 칩에서 가장 뚜렷이 나타난다.
  2. 절삭공구의 상면 경사각이 오목하게 파여지는 현상이다.
  3. 크레이터 마모를 줄이려면 경사면 위의 마찰계수를 감소시킨다.
  4. 처음에 빠른 속도로 성장하다가 어느 정도 크기에 도달하면 느려진다.
(정답률: 65%)
  • 크레이터 마모는 초기에는 느린 속도로 진행되다가, 마모가 심화되어 공구 끝이 어느 순간 갑작스럽게 탈락되는 특성을 가집니다.
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5. 다듬질 면 상태의 평면 검사에 사용되는 수공구는?

  1. 트러멜
  2. 나이프 에지
  3. 실린더 게이지
  4. 앵글 플레이트
(정답률: 65%)
  • 나이프 에지는 매우 얇은 직선 날을 가진 도구로, 가공된 평면 위에 올려놓고 빛의 투과 여부를 확인하여 면의 평탄도나 다듬질 상태를 검사하는 데 사용됩니다.
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6. 리머의 모양에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 조정 리머 : 절삭 날을 조정할 수 있는 것
  2. 솔리드 리머 : 자루와 절삭 날이 다른 소재로 된 것
  3. 셀 리머 : 자루와 절삭 날 부위가 별개로 되어 있는 것
  4. 팽창 리머 : 가공물의 치수에 따라 조금 팽창할 수 있는 것
(정답률: 70%)
  • 리머의 종류별 특징을 구분하는 문제입니다. 솔리드 리머는 자루와 절삭 날 부분이 동일한 하나의 소재로 만들어진 일체형 리머입니다.

    오답 노트
    조정 리머: 절삭 날 조정 가능
    셀 리머: 자루와 절삭 날이 분리된 구조
    팽창 리머: 날 부분을 확장 가능
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7. 선반작업시 공구에 발생하는 절삭저항 중 가장 큰 것은?

  1. 배분력
  2. 주분력
  3. 마찰분력
  4. 이송분력
(정답률: 79%)
  • 절삭저항의 3분력은 주분력, 배분력, 이송분력으로 구성되며, 그 크기는 주분력이 가장 크고 그다음 배분력, 이송분력 순으로 나타납니다.
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8. 한계게이지의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 봉 게이지
  2. 스냅 게이지
  3. 다이얼 게이지
  4. 플러그 게이지
(정답률: 63%)
  • 한계게이지는 치수가 허용 한계 내에 있는지 확인하는 게이지로, 구멍용(플러그 게이지, 봉 게이지), 축용(링 게이지, 스냅 게이지) 등이 있습니다. 다이얼 게이지는 치수를 직접 측정하는 비교 측정기로 한계게이지에 해당하지 않습니다.
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9. 절삭공구 재료 중 소결 초경합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진동과 충격에 강하며 내마모성이 크다.
  2. Co, W, Cr 등을 주조하여 만든 합금이다.
  3. 충분한 경도를 얻기 위해 질화법을 사용한다.
  4. W, Ti, Ta 등의 탄화물 분말을 Co를 결합체로 소결한 것이다.
(정답률: 66%)
  • 소결 초경합금은 탄화텅스텐(W), 탄화티탄(Ti), 탄화타륨(Ta) 등의 탄화물 분말을 결합제인 코발트(Co)와 혼합하여 고온에서 소결하여 만든 합금입니다.
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10. CNC 선반 프로그래밍에 사용되는 보조기능 코드와 기능이 옳게 짝지어진 것은?

  1. M01 : 주축 역회전
  2. M02 : 프로그램 종료
  3. M03 : 프로그램 정지
  4. M04 : 절삭유 모터 가동
(정답률: 70%)
  • CNC 선반의 보조기능 코드(M코드)는 기계의 특정 기능을 제어하는 데 사용됩니다. M02는 프로그램의 종료를 명령하는 코드로, 정답과 일치합니다.

    오답 노트
    M01: 선택적 프로그램 정지
    M03: 주축 정회전
    M04: 주축 역회전
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11. 편심량 2.2mm로 가공된 선반 가공물을 다이얼 게이지로 측정할 때, 다이얼 게이지 눈금의 변위량은 몇 mm인가?

  1. 1.1
  2. 2.2
  3. 4.4
  4. 6.6
(정답률: 76%)
  • 다이얼 게이지로 회전하는 가공물의 편심을 측정할 때, 바늘은 최고점과 최저점을 모두 지나므로 전체 변위량은 편심량의 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $T = 2 \times e$ (변위량 = 2 × 편심량)
    ② [숫자 대입] $T = 2 \times 2.2$
    ③ [최종 결과] $T = 4.4$
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12. 1차로 가공된 가공물의 안지름보다 다소 큰 강구(steel ball)를 압입 통과시켜서 가공물의 표면을 소성변형으로 가공하는 방법은?

  1. 래핑(lapping)
  2. 호닝(honing)
  3. 버니싱(burnishing)
  4. 그라인딩(grinding)
(정답률: 65%)
  • 버니싱은 가공물보다 약간 큰 강구를 압입하여 표면을 소성변형시킴으로써 표면 거칠기를 개선하고 경도를 높이는 정밀 가공법입니다.
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13. 직접 측정용 길이 측정기가 아닌 것은?

  1. 강철자
  2. 사인 바
  3. 마이크로미터
  4. 버니어캘리퍼스
(정답률: 83%)
  • 사인 바는 블록게이지를 이용하여 높이를 측정하고 삼각함수를 통해 각도를 산출하는 간접 측정기구입니다.

    오답 노트
    강철자, 마이크로미터, 버니어캘리퍼스: 측정 대상의 치수를 직접 읽는 직접 측정기
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14. 연삭숫돌 입자의 종류가 아닌 것은?

  1. 에머리
  2. 코런덤
  3. 산화규소
  4. 탄화규소
(정답률: 56%)
  • 연삭숫돌 입자는 천연 입자(에머리, 코런덤, 다이아몬드 등)와 인조 입자(알루미나, 탄화규소 등)로 구성됩니다. 산화규소는 연삭숫돌의 입자로 사용되지 않습니다.
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15. 다음 중 밀링작업에서 판캠을 절삭하기에 가장 적합한 밀링커터는?

  1. 엔드밀
  2. 더브테일 커터
  3. 메탈 슬리팅 소
  4. 사이드 밀링 커터
(정답률: 59%)
  • 엔드밀은 공구의 끝단과 측면 모두에 절삭날이 있어 평면, 홈 가공뿐만 아니라 판캠과 같은 복잡한 윤곽 가공에 가장 적합합니다.
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16. 열경화성 합성수지인 베이크라이트(bakelite)를 주성분으로 하며 각종 용제, 기름 등에 안정된 숫돌로서 절단용 숫돌 및 정밀 연삭용으로 적합한 결합제는?

  1. 고무 결합제
  2. 버닐 결합제
  3. 셀락 결합제
  4. 레지노이드 결합제
(정답률: 71%)
  • 레지노이드 결합제는 열경화성 수지인 베이크라이트를 주성분으로 하며, 내유성과 내약품성이 뛰어나 절단용 및 정밀 연삭용 숫돌에 주로 사용됩니다.
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17. 지름 10mm, 원추 높이 3mm인 고속도강 드릴로 두께가 30mm인 연강판을 가공할 때 소요시간은 약 몇 분인가? (단, 이송은 0.3mm/rev, 드릴의 회전수는 667rpm 이다.)

  1. 6
  2. 2
  3. 1.2
  4. 0.16
(정답률: 36%)
  • 드릴 가공 시간은 드릴의 원추 높이를 포함한 전체 가공 길이를 분당 이송 거리로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{L + h}{f \times N}$ (가공시간 = (두께 + 원추높이) / (이송 $\times$ 회전수))
    ② [숫자 대입] $T = \frac{30 + 3}{0.3 \times 667}$
    ③ [최종 결과] $T = 0.16$
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18. 밀링머신에서 원주를 단식 분할법으로 13등분하는 경우의 설명으로 옳은 것은?

  1. 13구멍 열에서 1회전에 3구멍씩 이동한다.
  2. 39구멍 열에서 3회전에 3구멍씩 이동한다.
  3. 40구멍 열에서 1회전에 13구멍씩 이동한다.
  4. 40구멍 열에서 3회전에 13구멍씩 이동한다.
(정답률: 62%)
  • 단식 분할법에서 분할수 $13$을 만들기 위해 분할 원판의 구멍 수와 회전수를 계산합니다.
    분할식 $\frac{40}{13} = 3 + \frac{1}{13}$이며, 여기서 $\frac{1}{13}$을 분할 원판에 존재하는 구멍 수로 환산하면 $\frac{3}{39}$가 됩니다. 따라서 $3$회전 하고 $39$구멍 열에서 $3$구멍을 이동하면 $13$등분이 가능합니다.
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19. 밀링머신에서 기어의 치형에 맞춘 기어 커터를 사용하여, 기어소재 원판을 같은 간격으로 분할 가공하는 방법은?

  1. 래크법
  2. 창성법
  3. 총형법
  4. 형판법
(정답률: 50%)
  • 기어 소재 원판을 분할하여 치형에 맞춘 커터로 한 이씩 가공하는 방식은 총형법입니다.

    오답 노트
    창성법: 호브나 래크 커터를 사용하여 치형을 생성하며 가공하는 방법
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20. 선반의 부속품 중에서 돌리개(dog)의 종류로 틀린 것은?

  1. 곧은 돌리개
  2. 브로치 돌리개
  3. 굽은(곡형) 돌리개
  4. 평행(클램프) 돌리개
(정답률: 72%)
  • 선반의 돌리개(dog)는 공작물을 중심에 맞추어 고정하는 부속품으로, 곧은 돌리개, 굽은(곡형) 돌리개, 평행(클램프) 돌리개 등이 사용됩니다. 브로치 돌리개라는 명칭의 종류는 존재하지 않습니다.
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2과목: 기계제도

21. 다음 입체도의 화살표(↗) 방향 투상도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 77%)
  • 입체도의 화살표(↗) 방향에서 바라본 정면 투상도를 분석하면, 왼쪽의 돌출부와 중앙의 V자 홈, 그리고 하단의 단차가 그대로 나타나는 가 정답입니다.
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22. 도면에 그림과 같은 기하공차가 도시되어 있을 때 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 경사도 공차를 나타낸다.
  2. 전체 길이에 대한 허용값은 0.1이다.
  3. 지정길이에 대한 허용값은 0.05/100mm이다.
  4. 이 기하공차는 데이텀 A를 기준으로 100m 이내의 공간을 대상으로 한다.
(정답률: 60%)
  • 기하공차 틀에서 상단에 기입된 수치는 전체 길이에 대한 허용 공차를, 하단에 기입된 수치는 지정 길이에 대한 허용 공차를 의미합니다. 따라서 상단의 $0.1$은 전체 길이에 대한 허용값입니다.

    오답 노트
    경사도 공차: 기호가 // 이므로 평행도 공차임
    지정길이 허용값: $0.05/100\text{mm}$가 아니라 $100\text{mm}$당 $0.05$임
    데이텀 A 기준: $100\text{m}$가 아니라 $100\text{mm}$ 단위임
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23. 다음 중 호의 치수 기입을 나타낸 것은?

(정답률: 72%)
  • 치수 기입법에서 호의 길이를 나타낼 때는 치수선 위에 호 기호를 표시하여 구분합니다.

    오답 노트
    각도: 각도 기호를 사용함
    현의 치수: 직선 거리로 표시함
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24. 그림과 같은 입체도에서 화살표(↗) 방향을 정면으로 할 때 정투상도를 가장 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 82%)
  • 제시된 입체도에서 화살표(↗) 방향을 정면으로 보았을 때, 정면에서는 V자 형태의 홈과 외곽선이 보이며, 평면도와 측면도에서 각각의 형상이 일치하는 가 가장 정확한 정투상도입니다.
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25. 다음 구름 베어링 호칭 번호 중 안지름이 22mm 인 것은?

  1. 622
  2. 6222
  3. 62/22
  4. 62-22
(정답률: 79%)
  • 구름 베어링의 호칭 번호에서 슬래시(/) 뒤에 숫자가 오는 경우, 해당 숫자는 베어링의 안지름 치수를 $mm$ 단위로 직접 나타냅니다. 따라서 /22라고 표기된 62/22의 안지름은 $22mm$가 됩니다.
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26. 다음 나사의 도시법에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 암나사의 골지름은 가는 실선으로 표현한다.
  2. 암나사의 안지름은 가는 실선으로 표현한다.
  3. 수나사의 바깥지름은 가는 실선으로 표현한다.
  4. 수나사의 골지름은 굵은 실선으로 표현한다.
(정답률: 54%)
  • 나사의 제도법에서 수나사와 암나사의 골지름은 모두 가는 실선으로 표현하는 것이 원칙입니다. 따라서 암나사의 골지름은 가는 실선으로 표현한다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    암나사의 안지름: 굵은 실선으로 표현
    수나사의 바깥지름: 굵은 실선으로 표현
    수나사의 골지름: 가는 실선으로 표현
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27. 크롬 몰리브덴강 단강품의 KS 재질 기호는?

  1. SCM
  2. SNC
  3. SFCM
  4. 누츠
(정답률: 47%)
  • 재질 기호에서 SCM은 크롬 몰리브덴강을 의미하며, 여기에 단조(Forging)를 뜻하는 F가 추가된 SFCM이 크롬 몰리브덴 단강품을 나타내는 정확한 기호입니다.

    오답 노트
    SCM: 일반 크롬 몰리브덴강(재)
    SNC: 니켈 크롬강(재)
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28. 다음 제3각법으로 투상된 도면 중 잘못된 투상도가 있는 것은?(문제 오류로 그림이 정확하지 않습니다. 정답은 3번입니다. 참고용으로만 사용하세요.)

(정답률: 72%)
  • 제3각법 투상 원리에 따라 정면도, 평면도, 측면도의 위치 관계가 올바르게 배치되어야 합니다. 도면은 투상 관계가 잘못 설정되어 있어 잘못된 투상도에 해당합니다.
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29. 그림과 같은 KS 용접기호 해독으로 올바른 것은?

  1. 루트 간격은 5mm
  2. 홈 각도는 150°
  3. 용접피치는 150mm
  4. 화살표쪽 용접을 의미함
(정답률: 76%)
  • 용접 기호에서 지시선이 실선(기준선) 위에 그려져 있으면 화살표가 가리키는 쪽(Arrow Side)에 용접하라는 의미입니다. 그림에서 기호가 기준선 위에 위치하므로 화살표쪽 용접을 의미합니다.
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30. 다음 그림에서 “C2"가 의미하는 것은?

  1. 크기가 2인 15°모떼기
  2. 크기가 2인 30°모떼기
  3. 크기가 2인 45°모떼기
  4. 크기가 2인 65°모떼기
(정답률: 88%)
  • 도면에서 C는 모따기(Chamfer)를 의미하며, 별도의 각도 지시가 없는 경우 기본적으로 $45^{\circ}$ 모따기를 의미합니다. 따라서 C2는 크기가 $2$인 $45^{\circ}$ 모떼기를 뜻합니다.
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31. 파단선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 대상물의 일부분을 가상으로 제외했을 경우의 경계를 나타내는 선
  2. 기술, 기호 등을 나타내기 위하여 끌어낸 선
  3. 반복하여 도형의 피치를 잡는 기준이 되는 선
  4. 대상물이 보이지 않는 부분의 형태를 나타낸 선
(정답률: 70%)
  • 파단선은 대상물의 일부분을 가상으로 제외하여 내부나 숨겨진 부분을 보여줄 때 그 경계를 나타내는 선입니다.

    오답 노트
    지시선: 기술, 기호 등을 나타내기 위해 끌어낸 선
    기준선: 도형의 피치를 잡는 기준이 되는 선
    숨은선: 보이지 않는 부분의 형태를 나타낸 선
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32. 기준치수가 ø50인 구멍기준식 끼워 맞춤에서 구멍과 축의 공차 값이 다음과 같을 때 틀린 것은?

  1. 축의 최대 허용치수 : 49.975
  2. 구멍의 최소 허용치수 : 50.00
  3. 최대 틈새 : 0.050
  4. 최소 틈새 : 0.025
(정답률: 73%)
  • 최대 틈새는 구멍의 최대 허용치수에서 축의 최소 허용치수를 뺀 값으로 계산합니다.
    $$Maximum Clearance = Hole_{max} - Shaft_{min}$$
    $$Maximum Clearance = (50 + 0.025) - (50 - 0.050)$$
    $$Maximum Clearance = 0.075$$
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33. 기어제도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 잇봉우리원은 굵은 실선으로 표시하고 피치원은 가는 1점 쇄선으로 표시한다.
  2. 이골원은 가는 실선으로 표시한다. 다만 축에 직각인 방향에서 본 그림을 단면으로 도시할 때는 이골의 선은 굵은 실선으로 표시한다.
  3. 잇줄 방향은 통상 3개의 가는 실선으로 표시한다. 다만 주 투영도를 단면으로 도시할 때 외접 헬리컬 기어의 잇줄 방향을 지면에서 앞외 이의 잇줄방향을 3개의 가는 2점 쇄선으로 표시한다,
  4. 맞물리는 기어의 도시에서 주 투영도를 단면으로 도시할 때는 맞물림부의 한쪽 잇봉우리 원을 표시하는 선은 가는 1점 쇄선 또는 굵은 1점 쇄선으로 표시한다.
(정답률: 47%)
  • 맞물리는 기어의 도시에서 주 투영도를 단면으로 도시할 때, 맞물림부의 한쪽 잇봉우리 원은 가는 1점 쇄선이나 굵은 1점 쇄선이 아니라 파선(숨은선)으로 표시해야 합니다.

    오답 노트
    잇봉우리원: 굵은 실선
    피치원: 가는 1점 쇄선
    이골원: 가는 실선(단면 도시 시 굵은 실선)
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34. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향에서 본 정면도를 가장 올바르게 나타낸 것은?

(정답률: 77%)
  • 입체도에서 화살표 방향(정면)에서 바라보았을 때, 외곽의 형태와 내부의 컷팅된 단면, 그리고 돌출된 부분의 배치를 분석하면 가 가장 정확한 정면도입니다.
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35. 아래 원뿔을 전개하면 오른쪽의 전개도와 같을 때 θ는 약 몇 도(°)인가? (단, r = 20mm, h = 100mm 이다.)

  1. 약 130°
  2. 110°
  3. 약 90°
  4. 약 70°
(정답률: 40%)
  • 원뿔의 모선 길이와 밑면의 둘레를 이용하여 전개도의 부채꼴 중심각을 구한 뒤, 전체 360도에서 뺀 나머지 각도 $\theta$를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$l = \sqrt{h^2 + r^2}$$
    $$\text{중심각 } X = \frac{360 \times r}{l}$$
    $$\theta = 360 - X$$
    ② [숫자 대입]
    $$l = \sqrt{100^2 + 20^2} \approx 101.98$$
    $$X = \frac{360 \times 20}{101.98} \approx 70.6$$
    $$\theta = 360 - 289.4$$
    ③ [최종 결과]
    $$\theta \approx 70.6$$
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36. h6 공차인 축에 중간 끼워 맞춤이 적용되는 구멍의 공차는?

  1. R7
  2. K7
  3. G7
  4. F7
(정답률: 61%)
  • 축의 공차가 h6일 때, 중간 끼워 맞춤을 형성하는 구멍의 공차 범위에는 JS6, K6, M6, N6, JH7, K7, M7, N7 등이 포함됩니다.
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37. 그림과 같은 I형강의 표시법으로 옳은 것은? (단, 형강의 길이는 L 이다.)

  1. I A × B × t - L
  2. I t × B × A - L
  3. I B × A × t - L
  4. I B × A × t × L
(정답률: 80%)
  • I형강의 표준 표시법은 형강의 기호(I) 뒤에 높이(A) $\times$ 너비(B) $\times$ 두께(t) 순으로 표기하고, 마지막에 길이를 하이픈(-)으로 연결하여 표시합니다.
    $$I A \times B \times t - L$$
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38. 다음 도면에서 A의 길이는 얼마인가?

  1. 44
  2. 80
  3. 96
  4. 144
(정답률: 86%)
  • 도면의 투상법을 분석하면, 우측면도에서 확인되는 치수 $80$인 모서리가 평면도 상의 변 A와 동일한 선상에 위치하므로 길이는 $80$이 됩니다.
    $\text{A} = 80$
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39. 그림과 같은 정면도와 평면도에 가장 적절한 우측면도는?

(정답률: 78%)
  • 제시된 정면도와 평면도의 형상을 종합하여 우측에서 바라본 투영도를 분석하면 가 가장 적절합니다.
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40. 다음 중 평면도를 나타내는 기호는?

  2. //
  3. ◯
  4. ☒
(정답률: 86%)
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 스프링강이 갖추어야 할 특성으로 틀린 것은?

  1. 탄성한도가 커야 한다.
  2. 마텐자이트 조직으로 되어야 한다.
  3. 충격 및 피로에 대한 저항력이 커야 한다.
  4. 사용도 중 영구변형을 일으키지 않아야 한다.
(정답률: 79%)
  • 마텐자이트 조직은 경도는 높으나 취성이 매우 커서 쉽게 깨지기 때문에, 충격과 피로 저항력이 필요한 스프링 재료로는 부적합합니다.
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42. 탄소공구강의 재료 기호로 옳은 것은?

  1. SPS
  2. STC
  3. STD
  4. STS
(정답률: 84%)
  • 탄소공구강의 재료 기호는 STC입니다.

    오답 노트
    SPS: 스프링강재
    STD: 합금공구강재
    STS: 스테인리스강재 및 합금공구강재
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43. 초소성을 얻기 위한 조직의 조건으로 틀린 것은?

  1. 결정립은 미세화 되어야 한다.
  2. 결정립 모양은 등축이어야 한다.
  3. 모상의 입계는 고경각인 것이 좋다.
  4. 모상 입계가 인장 분리되기 쉬워야 한다.
(정답률: 53%)
  • 초소성을 얻기 위해서는 결정립이 미세하고 등축이며, 모상의 입계가 고경각이어야 합니다. 특히 모상 입계가 인장 분리되기 쉬우면 변형 중 파괴가 일어나므로 인장 분리되기 어려워야 합니다.
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44. 다음 중 원소가 강재에 미치는 영향으로 틀린 것은?

  1. S : 절삭성을 향상시킨다.
  2. Mn : 황의 해를 막는다.
  3. H2유동성을 좋게 한다.
  4. P : 결정립을 조대화 시킨다.
(정답률: 63%)
  • 수소($H_2$)는 강재 내부에서 확산하며 응력 집중 부위에 모여 헤어크랙(Hair crack)을 유발하는 원인이 됩니다.

    오답 노트
    S: 절삭성 향상
    Mn: 황(S)의 해로운 영향 억제
    P: 결정립 조대화
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45. 알루미늄 합금 중 주성분이 AI-Cu-Ni-Mg계 합금인 것은?

  1. Y합금
  2. 알민(almin)
  3. 알드리(aldrey)
  4. 알클래디(alclad)
(정답률: 83%)
  • Y합금은 Al-Cu-Ni-Mg계를 주성분으로 하는 알루미늄 합금입니다.
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46. 백주철을 열처리로에 넣어 가열해서 탈탄 또는 흑연화 하는 방법으로 제고된 것은?

  1. 회주철
  2. 반주철
  3. 칠드 주철
  4. 가단 주철
(정답률: 58%)
  • 백주철을 가열하여 탄화물을 흑연화시켜 연성과 전성을 부여함으로써 가공 가능하게 만든 주철을 가단 주철이라고 합니다.
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47. 애드미럴티(admiralty)황동의 조성은?

  1. 7 : 3황동 + Sn(1% 정도)
  2. 7 : 3황동 + Pb(1% 정도)
  3. 6 : 4황동 + Sn(1% 정도)
  4. 6 : 4황동 + Pb(1% 정도)
(정답률: 65%)
  • 애드미럴티 황동은 7:3 황동에 주석(Sn)을 약 1% 첨가하여 내식성을 높인 합금입니다.

    오답 노트
    네이벌 황동: 6:4 황동 + Sn(1% 정도)
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48. 탄성한도를 넘어서 소성 변형을 시킨 경우에 하중을 제거하면 원래상태로 돌아가는 성질을 무엇이라 하는가?

  1. 신소재 효과
  2. 초탄성 효과
  3. 초소성 효과
  4. 시효경화 효과
(정답률: 71%)
  • 초탄성 효과는 재료가 탄성 한도를 넘어 소성 변형이 일어난 후에도, 하중을 제거하면 원래의 형상으로 되돌아오는 특수한 성질을 의미합니다.
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49. 자정재료를 연질과 경질로 나눌 때 경질 자석에 해당되는 것은>?

  1. Si경판
  2. 퍼멀로이
  3. 센더스트
  4. 알니코 자석
(정답률: 64%)
  • 알니코 자석은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등의 합금으로 만들어진 영구자석으로, 보자력이 크고 온도 안정성이 뛰어난 대표적인 경질 자성 재료입니다.
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50. 열처리의 목적을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 담금질 : 강을 A1변태점까지 가열하여 연성을 증가시킨다.
  2. 뜨임 : 소성가공에 의한 내부응력을 증가시켜 절삭성을 향상시킨다.
  3. 풀림 : 강의 강도, 경도를 증가시키고, 조직을 마텐자이트조직으로 변태시킨다.
  4. 불림 : 재료의 결정조직을 미세화하고, 기계적 성질을 개량하여 조직을 표준화 한다.
(정답률: 71%)
  • 불림(Normalizing)은 강을 변태점 이상의 온도로 가열 후 공기 중에서 냉각시켜 결정 조직을 미세화하고 표준화하여 기계적 성질을 개선하는 열처리입니다.

    오답 노트
    담금질: 경도와 강도를 높이기 위해 급랭함
    뜨임: 담금질 후 인성을 부여하고 내부 응력을 제거함
    풀림: 내부 응력을 제거하고 재료를 연하게 만듦
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51. 지름 20mm, 피치 2mm인 3줄 나사를 1/2 회전하였을 때 이 나사의 진행거리는 몇 mm인가?

  1. 1
  2. 3
  3. 4
  4. 6
(정답률: 75%)
  • 나사의 리드(Lead)는 나사를 1회전 시켰을 때 축 방향으로 이동하는 거리이며, 줄 수와 피치의 곱으로 계산합니다. 문제에서는 1/2회전만 하였으므로 리드의 절반이 진행거리가 됩니다.
    ① [기본 공식] $L = n \times p \times \text{회전수}$
    ② [숫자 대입] $L = 3 \times 2 \times \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $L = 3$
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52. 942N·m의 토크를 전달하는 지름 50mm인 축에 사용할 묻힘 키(폭×높이=12mm×8mm)의 길이는 최소 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 키의 허용전단응력은 78.48N/mm2 이다.)

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 51%)
  • 키의 전단 응력 공식을 이용하여 토크를 전달하기 위해 필요한 키의 최소 길이를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{2 T}{\tau b D}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{2 \times 942 \times 10^3}{78.48 \times 12 \times 50}$
    ③ [최종 결과] $L = 40.01$
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53. 원통롤러 베어링 N206(기본 동정격하중 14.2kN)이 600rpm으로 1.96kN의 베어링 하중을 받치고 있다. 이 베어링의 수명은 약 몇 시간인가? (단, 베어링 하중계수(fW)는 1.5를 적용한다.)

  1. 4200
  2. 4800
  3. 5300
  4. 5900
(정답률: 42%)
  • 베어링의 정격 수명 공식에 하중계수와 베어링 상수를 적용하여 수명 시간을 계산합니다. 원통롤러 베어링의 베어링 상수는 $10/3$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $L_h = \frac{(\frac{C}{P \times f_W})^{10/3} \times 10^6}{60 N}$
    ② [숫자 대입] $L_h = \frac{(\frac{14.2}{1.96 \times 1.5})^{10/3} \times 10^6}{60 \times 600}$
    ③ [최종 결과] $L_h = 5290.55$
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54. 하중의 크기 및 방향이 주기적으로 변화하는 하중으로서 양진하중을 의미하는 것은?

  1. 변동하중(variable load)
  2. 반복하중(repeated load)
  3. 교번하중(alternate load)
  4. 충격하중(impact load)
(정답률: 69%)
  • 하중의 크기와 방향이 주기적으로 변화하며, 특히 인장과 압축이 번갈아 가며 작용하는 양진하중을 교번하중(alternate load)이라고 합니다.

    오답 노트
    변동하중: 하중의 크기가 시간에 따라 변하는 일반적인 하중
    반복하중: 하중이 0과 최대치 사이를 반복하는 하중
    충격하중: 매우 짧은 시간에 급격히 가해지는 하중
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55. 다음 중 정숙하고 원활한 운전을 하고, 특히 고속회전이 필요할 때 적합한 체인은?

  1. 사일런트 체인(silent chain)
  2. 코일 체인(coil chain)
  3. 롤러 체인(roller chain)
  4. 블록 체인(block chain)
(정답률: 76%)
  • 사일런트 체인(silent chain)은 롤러 대신 플레이트를 사용하여 소음과 진동이 적고, 고속 회전 시에도 원활한 운전이 가능하도록 설계된 체인입니다.
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56. 2.2kW의 동력을 1800rpm으로 전달시키는 표준 스퍼기어가 있다. 이 기어에 작용하는 회전력은 약 몇 N 인가? (단, 스퍼기어 모듈은 4 이고, 잇수는 25이다.)

  1. 163
  2. 195
  3. 233
  4. 289
(정답률: 43%)
  • 기어의 동력, 회전속도, 피치원 지름의 관계를 이용하여 회전력을 산출합니다.
    먼저 모듈과 잇수로 피치원 지름 $D$를 구하고, 이를 통해 속도 $V$를 계산한 뒤 동력 식에서 회전력 $F$를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\pi D N}{60 \times 1000}, F = \frac{1000 H}{V}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{\pi \times (4 \times 25) \times 1800}{60 \times 1000} = 9.425, F = \frac{1000 \times 2.2}{9.425}$
    ③ [최종 결과] $F = 233.4$
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57. 맞대기 용접이음에서 압축하중은 W, 용접부의 길이를 ℓ, 판 두께를 t라 할 때 용접부의 압축응력을 계산하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 72%)
  • 응력의 기본 정의인 '하중을 단면적으로 나눈 값'을 적용하는 문제입니다. 맞대기 용접이음의 단면적은 용접부의 길이 $\ell$과 판 두께 $t$의 곱인 $\ell t$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{W}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{W}{t \ell}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = \frac{W}{t \ell}$
    따라서 정답은 입니다.
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58. 밴드 브레이크에서 밴드에 생기는 안장응력과 관련하여 다음 중 옳은 관계식은? (단, σ : 밴드에 생기는 인장응력, F1 : 밴드의 인장측 장력, t : 밴드 두께, b : 밴드의 너비이다.)

(정답률: 52%)
  • 밴드 브레이크에서 인장응력 $\sigma$는 인장측 장력 $F_1$을 밴드의 단면적(너비 $b \times$ 두께 $t$)으로 나눈 값입니다. 따라서 $\sigma = \frac{F_1}{bt}$이며, 이를 너비 $b$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\sigma = \frac{F_1}{bt} \implies b = \frac{F_1}{t \times \sigma}$$
    따라서 정답은 입니다.
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59. 300rpm으로 2.5kW의 동력을 전달시키는 축에 발생하는 비틀림 모멘트는 약 몇 N·m 인가?

  1. 80
  2. 60
  3. 45
  4. 35
(정답률: 33%)
  • 축의 동력과 회전수를 이용하여 비틀림 모멘트를 구하는 문제입니다. 동력 $P$와 회전수 $N$의 관계식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{9.55 \times P}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{9.55 \times 2.5}{300}$ (단, $P$는 $\text{kW}$, $N$은 $\text{rpm}$ 기준이며, 기본 원리는 $T = \frac{P \times 60}{2 \pi N}$ 입니다.)
    ③ [최종 결과] $T = 79.58 \approx 80$
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60. 판 스프링(leaf spring)의 특징에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 팔 사이의 마찰에 의해 진동을 감쇠한다.
  2. 내구성이 좋고, 유지보수가 용이하다.
  3. 트럭 및 철도차량의 현가장치로 주로 이용된다.
  4. 판 사이의 마찰작용으로 인해 미소진동의 흡수에 유리하다.
(정답률: 55%)
  • 판 스프링은 여러 개의 철판을 겹쳐 만든 구조로, 판 사이의 마찰을 통해 진동을 억제하는 감쇠 효과가 큽니다. 하지만 이러한 마찰 특성 때문에 큰 진동 억제에는 유리하나, 아주 작은 미소진동을 흡수하는 능력은 좋지 않습니다.

    오답 노트
    팔 사이의 마찰에 의해 진동을 감쇠한다, 내구성이 좋고 유지보수가 용이하다, 트럭 및 철도차량의 현가장치로 주로 이용된다: 모두 판 스프링의 올바른 특징입니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 다음 중 공학적 해석을 위한 물리적인 성질(부피 등)을 제공할 수 있는 모델링은?

  1. 2차원 모델링
  2. 서피스(surface) 모델링
  3. 솔리드(solid) 모델링
  4. 와이어 프레림(wire frame) 모델링
(정답률: 82%)
  • 솔리드(solid) 모델링은 객체의 내부까지 꽉 찬 3차원 입체 모델을 생성하므로, 부피, 무게, 질량 중심과 같은 물리적 성질을 정확하게 계산할 수 있습니다.
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62. CAD/CAM 시스템의 데이터 교환을 위한 중간파일(Neutral File)의 형식이 아닌 것은?

  1. IGES
  2. DXF
  3. STEP
  4. CALS
(정답률: 76%)
  • IGES, DXF, STEP은 서로 다른 CAD 시스템 간의 데이터 호환을 위해 사용되는 표준 중간파일 형식이지만, CALS는 시설 관리 및 생애주기 관리를 위한 표준 체계입니다.
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63. CAD 시스템의 출력장치로 볼 수 없는 것은?

  1. 플로터
  2. 디지타이저
  3. PDP
  4. 프린터
(정답률: 66%)
  • 디지타이저는 도면의 좌표를 읽어 컴퓨터로 입력하는 대표적인 입력장치입니다.

    오답 노트
    플로터, PDP, 프린터: 출력장치
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64. 그림과 같이 곡면 모델링 시스템에 의해 만들어진 곡면을 불러들여 기존 모델의 평면을 바꿀 수 있는 모델링 기능은 무엇인가?

  1. 네스팅(nesting)
  2. 트위킹(tweaking)
  3. 돌출하기(extruding)
  4. 스위핑(sweeping)
(정답률: 69%)
  • 트위킹(tweaking)은 이미 만들어진 곡면 모델의 제어점을 이동시켜 곡면의 형상을 미세하게 조정하거나 평면을 변경하는 모델링 기능입니다.
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65. 다음 중 CAD 용 그래픽 터미널 스크린의 해상도를 결정하는 요소는?

  1. 칼라(color)의 표시 가능 수
  2. 픽셀(pixel)의 수
  3. 스크린의 종류
  4. 사용 전압
(정답률: 82%)
  • 해상도는 화면을 구성하는 최소 단위 점인 픽셀(pixel)의 수에 의해 결정되며, 픽셀 수가 많을수록 더 정밀하고 선명한 이미지를 표현할 수 있습니다.
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66. CRT 그래픽 디스플레이 종류가 아닌 것은?

  1. 액정형
  2. 스토리지형
  3. 랜덤 스캔형
  4. 래스터 스캔형
(정답률: 46%)
  • CRT 디스플레이는 크게 스토리지형과 리프레시형으로 나뉘며, 리프레시형은 다시 랜덤 스캔형과 래스터 스캔형으로 구분됩니다.

    오답 노트
    액정형: CRT(음극선관) 방식이 아닌 LCD(액정 표시 장치) 방식임
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67. 다음 중 숨은선 또는 숨은면을 제거하기 위한 방법에 속하지 않는 것은?

  1. x-버퍼에 의한 방법
  2. z-버퍼에 의한 방법
  3. 후방향 제거 알고리즘
  4. 깊이 분류 알고리즘
(정답률: 50%)
  • 숨은선 및 숨은면 제거 방법에는 z-버퍼 방법, 후방향 제거 알고리즘, 깊이 분류 알고리즘 등이 사용됩니다. x-버퍼라는 방식은 존재하지 않습니다.
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68. 다음 중 CAD에서의 기하학적 데이터(점, 선 등)의 변환행렬과 관계가 먼 것은?

  1. 이동
  2. 회전
  3. 복사
  4. 반사
(정답률: 52%)
  • CAD의 기하학적 데이터 변환행렬은 이동, 회전, 반사(대칭), 스케일 변환 등을 통해 좌표를 변경하는 원리를 가집니다.

    오답 노트
    복사: 변환행렬을 통한 좌표의 기하학적 성질 변화가 아닌 단순 객체 복제에 해당함
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69. 다음 중 CAD의 형상모델링에서 곡면을 나타낸 수 있는 방법이 아닌 것은?

  1. Coons-곡면(surface)
  2. Bezier-곡면(surface)
  3. B-Spline-곡면(surface)
  4. Repular-곡면(surface)
(정답률: 74%)
  • CAD의 곡면 모델링 방법에는 Coons 곡면, Bezier 곡면, B-Spline 곡면 등이 사용되지만, Repular 곡면이라는 방식은 존재하지 않습니다.
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70. 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 빨라 고화질 영상을 자연스럽게 처리할 수 있다.
(정답률: 61%)
  • 전자발광형 디스플레이(EL 패널)는 전압을 가하면 발광 재료가 스스로 빛을 내는 자발광 소자입니다.
    핵심 원리: 스스로 빛을 내는 성질 덕분에 별도의 백라이트(Backlight)가 필요하지 않습니다.

    오답 노트
    백라이트를 사용하여 화질을 구현한다: 백라이트는 LCD와 같은 비자발광 디스플레이의 특징입니다.
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71. 생성하고자하는 곡선을 근사하게 포함하는 다각형의 꼭짓점들을 이용하여 정의되는 베지어(Bezier) 곡선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 생성되는 곡선은 다각형의 양끝점을 반드시 통과한다.
  2. 다각형의 첫째 선분은 시작점에서의 접선벡터와 반드시 같은 방향이다.
  3. 다각형의 마지막 선분은 끝점에서의 접선벡터와 반드시 같은 방향이다.
  4. n개의 꼭짓점에 의해서 생성된 곡선은 n차 곡선이 된다.
(정답률: 73%)
  • 베지어(Bezier) 곡선은 제어점(꼭짓점)의 개수보다 차수가 하나 낮게 정의되는 특성을 가집니다.
    핵심 원리: $n$개의 꼭짓점에 의해 생성된 곡선은 $n-1$차 곡선이 됩니다.
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72. 다음 행렬의 곱(AB)을 옳게 구한 것은?

(정답률: 62%)
  • 두 행렬의 곱은 앞 행렬의 행과 뒤 행렬의 열을 각각 곱하여 더하는 방식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} \begin{bmatrix} e & f \\ g & h \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} ae+bg & af+bh \\ ce+dg & cf+dh \end{bmatrix}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\begin{bmatrix} 2 & 4 \\ 1 & 3 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 6 & -1 \\ 3 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} (2 \times 6) + (4 \times 3) & (2 \times -1) + (4 \times 5) \\ (1 \times 6) + (3 \times 3) & (1 \times -1) + (3 \times 5) \end{bmatrix}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\begin{bmatrix} 24 & 18 \\ 15 & 14 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 각 도형요소를 하나씩 지정하거나 하나의 폐다각형을 지정하여 안쪽이나 바깥쪽에 있는 모든 도형요소를 하나의 단위로 묶어 한번에 조작할 수 있는 기능은?

  1. 그룹(group)화 기능
  2. 데이터베이스 기능
  3. 다층구조(layer) 기능
  4. 라이브러리(library) 기능
(정답률: 76%)
  • 여러 개의 독립된 도형 요소들을 하나의 논리적 단위로 묶어 이동, 복사, 회전 등 한 번에 조작할 수 있도록 하는 기능은 그룹(group)화 기능입니다.
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74. CSG 모델링 방식에서 볼 연산(boolean operation)이 아닌 것은?

  1. Union(합)
  2. Subtract(차)
  3. Intersect(적)
  4. Project(투영)
(정답률: 77%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 모델링은 기본 도형들의 불 연산(Boolean Operation)을 통해 복잡한 형상을 만드는 방식입니다. 합집합(Union), 차집합(Subtract), 교집합(Intersect)이 대표적인 불 연산이며, Project(투영)는 2차원 평면으로 투영하는 기능으로 불 연산에 해당하지 않습니다.
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75. 일반적인 CAD 시스템의 2차원 평면에서 정해진 하나의 원을 그리는 방법이 아닌 것은?

  1. 원주상의 세 점을 알 경우
  2. 원의 반지름과 중심점을 알 경우
  3. 원주상의 한 점과 원의 반지름을 알 경우
  4. 원의 반지름과 2개의 접선을 알 경우
(정답률: 64%)
  • 원을 완전히 정의하기 위해서는 중심점과 반지름, 또는 원주상의 세 점과 같은 기하학적 조건이 필요합니다. 원주상의 한 점과 반지름만으로는 중심점의 위치를 특정할 수 없으므로 원을 하나로 결정할 수 없습니다.
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76. 3차원 변환에서 Z축을 기준으로 다음의 변환식에 따라 P점은 P'으로 임의의 각도(θ)만큼 변환할 때 변환 행렬식(T)으로 옳은 것은? (단, 반시계 방향으로 회전한 각을 양(+)의 각으로 한다.)

(정답률: 39%)
  • 3차원 변환에서 $Z$축을 기준으로 $\theta$만큼 회전할 때, $Z$ 좌표는 변하지 않고 $X, Y$ 평면상에서 회전이 일어납니다. 따라서 변환 행렬 $T$의 $Z$축 성분은 $1$이며, $X, Y$ 성분은 회전 행렬의 형태를 가집니다.
    $$P' = PT$$
    $$T = \begin{bmatrix} \cos\theta & \sin\theta & 0 & 0 \\ -\sin\theta & \cos\theta & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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77. 정육면체 같은 간단한 입체의 집합으로 물체를 표현하는 분해 모델(Decomposition Model) 표현이 아닌 것은?

  1. 복셀(Voxel) 표현
  2. 옥트리(Octree) 표현
  3. 세포(Cell) 표현
  4. 셀(Shell) 표현
(정답률: 49%)
  • 분해 모델은 물체를 복셀(Voxel), 옥트리(Octree), 세포(Cell)와 같이 간단한 입체 단위의 집합으로 표현하는 방식입니다. 반면 셀(Shell) 표현은 물체의 표면(껍질)을 정의하는 경계 표현 방식에 해당합니다.
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78. 3차원 형상의 모델링 방식에서 B-rep 방식과 비교하여 CSG 방식의 장점으로 옳은 것은?

  1. 투시도 작성이 용이하다.
  2. 전개도의 작성이 용이하다.
  3. B-Rep 방식보다는 복잡한 형상을 나타내는데 유리하다.
  4. 중량을 계산하는데 용이하다.
(정답률: 47%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 방식은 기본 도형의 합집합, 차집합, 교집합 연산을 통해 형상을 정의하므로, 체적 계산이 매우 간단하여 중량을 계산하는 데 매우 용이합니다.
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79. 임의의 4개의 점이 공간상에 구성되어 있다. 4개의 점으로 한 개의 베지어(Bezier) 곡선을 구성한다면, 베지어 곡선을 구성하기 위한 블렌딩 함수는 몇 차식인가?

  1. 2차식
  2. 3차식
  3. 4차식
  4. 5차식
(정답률: 68%)
  • 베지어 곡선에서 곡선의 차수는 구성하는 정점의 개수보다 1만큼 작습니다.
    따라서 $n$개의 점으로 구성된 베지어 곡선은 $n-1$차 곡선이 되므로, 4개의 점으로 구성하면 $4-1=3$차식이 됩니다.
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80. 원추를 평면으로 잘랐을 때 생기는 단면곡선(conic section curve)이 아닌 것은?

  1. 타원
  2. 포물선
  3. 쌍곡선
  4. 사이클로이드 곡선
(정답률: 70%)
  • 원추를 평면으로 절단했을 때 나타나는 원뿔곡선(Conic Section)에는 타원, 포물선, 쌍곡선이 있으며, 사이클로이드 곡선은 원이 직선 위를 굴러갈 때 원 위의 한 점이 그리는 궤적으로 원뿔곡선에 해당하지 않습니다.
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