기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

기계설계산업기사 2016-05-08 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2016-05-08 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 연삭숫돌에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부드럽고 전연성이 큰 연삭에는 고운입자를 사용한다.
  2. 연삭숫돌에 사용되는 숫돌입자에는 천연산과 인조산이 있다.
  3. 단단하고 치밀한 공작물의 연삭에는 고운 입자를 사용한다.
  4. 숫돌과 공작물의 접촉면적이 작은 경우에는 고운 입자를 사용한다.
(정답률: 42%)
  • 부드럽고 전연성이 큰 재료를 가공할 때는 칩 배출이 용이하고 절삭량이 많은 굵은 입자의 숫돌을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    단단하고 치밀한 공작물: 정밀한 다듬질을 위해 고운 입자 사용
    접촉면적이 작은 경우: 고운 입자 사용
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2. 나사를 측정할 때 삼침법으로 측정 가능한 것은?

  1. 골지름
  2. 유효지름
  3. 바깥지름
  4. 나사의 길이
(정답률: 82%)
  • 나사의 유효지름은 나사산의 가상적인 원통 지름으로, 이를 정밀하게 측정하기 위해 세 개의 핀이나 볼을 사용하는 삼침법을 적용합니다.
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3. 칩 브레이커(chip breaker)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 칩의 한 종류로서 조각난 칩의 형태를 말한다.
  2. 드로우 어웨이(throw away)바이트의 일종이다.
  3. 연속적인 칩의 발생을 억제하기 위한 칩절단장치이다.
  4. 인서트 팁 모양의 일종으로서 가공 정밀도를 위한 장치이다.
(정답률: 87%)
  • 칩 브레이커는 절삭 가공 시 길게 이어지는 연속적인 칩의 발생을 억제하여 칩을 강제로 끊어주기 위한 칩절단장치입니다.
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4. 연삭숫돌의 결합제에 따른 기호가 틀린 것은?

  1. 고무 -R
  2. 셀락 – E
  3. 레지노이드-G
  4. 비트리파이드 -V
(정답률: 63%)
  • 연삭숫돌의 결합제 기호 중 레지노이드는 B로 표기해야 합니다.

    오답 노트
    레지노이드-G: 기호 B가 정답
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5. 드릴로 구멍을 뚫은 이후에 사용되는 공구가 아닌 것은?

  1. 리머
  2. 센터 펀치
  3. 카운터 보어
  4. 카운터 싱크
(정답률: 87%)
  • 센터 펀치는 드릴 가공을 시작하기 전, 드릴 날이 미끄러지지 않도록 가공 위치에 작은 홈을 내어 표시하는 공구이므로 구멍을 뚫은 이후에 사용하는 공구가 아닙니다.
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6. 다음 중 초음파가공으로 가공하기 어려운 것은?

  1. 구리
  2. 유리
  3. 보석
  4. 세라믹
(정답률: 51%)
  • 초음파가공은 경도가 높고 취성(메짐성)이 큰 재료에 적합한 가공법입니다.
    따라서 유리, 보석, 세라믹과 같은 취성 재료는 가공이 가능하지만, 구리나 알루미늄처럼 연성이 큰 무른 재료는 가공하기 어렵습니다.
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7. 그림과 같이 더브테일 홈 가공을 하려고 할 때 X의 값은 약 얼마인가? (단, tan60°=1.7321, tan30°=0.5774이다.)

  1. 60.26
  2. 68.39
  3. 82.04
  4. 84.86
(정답률: 71%)
  • 더브테일 홈의 전체 폭 $X$는 중앙의 직선 구간 길이에 양쪽 끝의 확장 길이를 더해 계산합니다. 이때 확장 길이는 공구 반지름과 각도에 따른 삼각함수 값을 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$X = 52 + 6 \times (1 + \tan 60^{\circ})$$
    ② [숫자 대입]
    $$X = 52 + 6 \times (1 + 1.7321)$$
    ③ [최종 결과]
    $$X = 68.39$$
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8. 연삭작업 안전사항으로 틀린 것은?

  1. 연삭숫돌의 측면부위로 연삭 작업을 수행하지 않는다.
  2. 숫돌은 나무해머나 고무해머 등으로 음향 검사를 실시한다.
  3. 연삭가공 할 때, 안전을 위하여 원주 정면에서 작업을 한다.
  4. 연삭작업 할 때, 분진의 비산을 방지하기 위해 집진기를 가동한다.
(정답률: 80%)
  • 연삭가공 시 숫돌의 파손으로 인한 파편 비산 위험이 있으므로, 안전을 위해 원주 정면이 아닌 원주 측면에서 작업을 수행해야 합니다.
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9. 선반가공에 영향을 주는 조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이송이 증가하면 가공변질층은 증가한다.
  2. 절삭각이 커지면 가공변질층은 증가한다.
  3. 절삭속도가 증가하면 가공변질층은 감소한다.
  4. 절삭온도가 상승하면 가공변질층은 증가한다.
(정답률: 60%)
  • 절삭속도가 증가하면 절삭온도가 함께 상승하며, 이때 가공변질층은 오히려 감소하는 특성을 가집니다.
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10. 밀링머신에서 육면체 소재를 이용하여 아래와 같이 원형기둥을 가공하기 위해 필요한 장치는?

  1. 다이스
  2. 각도바이스
  3. 회전테이블
  4. 슬로팅 장치
(정답률: 86%)
  • 밀링머신에서 와 같은 원형 기둥 형태의 윤곽 가공을 하기 위해서는 공작물을 정밀하게 회전시킬 수 있는 회전테이블이 필요합니다.
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11. 수기가공에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 탭은 나사부와 자루 부분으로 되어 있다.
  2. 다이스는 수나사를 가공하기 위한 공구이다.
  3. 다이스는 1번, 2번, 3번 순으로 나사가공을 수행한다.
  4. 줄의 작업순서는 황목→중목→세목 순으로 한다.
(정답률: 71%)
  • 1번, 2번, 3번 순으로 사용하여 나사를 가공하는 공구는 암나사를 만드는 탭(Tap)입니다. 다이스는 수나사를 가공하는 공구입니다.

    오답 노트
    줄 작업 순서: 황목 $\rightarrow$ 중목 $\rightarrow$ 세목 순으로 거친 가공에서 정밀 가공 순으로 진행함
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12. 피복 초경합금으로 만들어진 절삭공구의 피복 처리방법은?

  1. 탈탄법
  2. 경남땜법
  3. 접용접법
  4. 화학증착법
(정답률: 65%)
  • 피복 초경합금은 내마모성과 내열성을 높이기 위해 물리적 증착법(PVD)이나 화학증착법(CVD)을 사용하여 얇은 막을 입힙니다. 특히 화학증착법은 반응 가스를 $900 \sim 1000^{\circ}\text{C}$의 고온에서 화학 반응시켜 피복하는 방법입니다.
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13. 터릿 선반의 설명으로 틀린 것은?

  1. 공구를 교환하는 시간을 단축할 수 있다.
  2. 가공 실물이나 모형을 따라 윤곽을 깎아낼 수 있다.
  3. 숙련되지 않은 사람이라도 좋은 제품을 만들 수 있다.
  4. 보통선반의 심압대 대신 터릿대(turret carriage)를 놓는다.
(정답률: 42%)
  • 가공 실물이나 모형을 따라 윤곽을 복제하여 깎아내는 것은 모형선반의 특징입니다.

    오답 노트
    터릿 선반: 심압대 대신 터릿대를 설치하여 공구 교환 시간을 단축하고 비숙련자도 정밀 가공이 가능함
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14. 다음 중 초음파 가공으로 가공하기 어려운 것은?

  1. 구리
  2. 유리
  3. 보석
  4. 세라믹
(정답률: 72%)
  • 초음파 가공은 초경질 재료나 메짐성이 큰 재료 가공에 적합하며, 구리, 연강, 납과 같이 무른 성질의 재료에는 적용하기 어렵습니다.
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15. 수기가공에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 서피스 게이지는 공작물에 평행선을 긋거나 평행면의 검사용으로 사용된다.
  2. 스크레이퍼는 줄 가공 후 면을 정밀하게 다듬질 작업하기 위해 사용된다.
  3. 카운터 보어는 드릴로 가공된 구멍에 대하여 정밀하게 다듬질하기 위해 사용된다.
  4. 센터펀치는 펀치의 끝이 각도가 60~90도 원뿔로 되어 있고 위치를 표시하기 위해 사용된다.
(정답률: 72%)
  • 카운터 보어는 이미 가공된 구멍을 넓히는 가공법입니다. 드릴로 가공된 구멍을 정밀하게 다듬질하는 작업은 리밍(Reaming) 공정에 해당합니다.
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16. 밀링머신에서 테이블 백래쉬(back lash)제거장치의 설치 위치는?

  1. 변속기어
  2. 자동 이송레버
  3. 테이블 이송나사
  4. 테이블 이송핸들
(정답률: 73%)
  • 하향절삭 시 절삭력과 이송 방향이 일치하여 발생하는 테이블 이송나사의 백래시(Back lash) 현상과 그로 인한 떨림을 방지하기 위해 테이블 이송나사에 제거장치를 설치합니다.
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17. 다음 중 드릴의 파손 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 이송이 너무 커서 절삭저항이 증가할 때
  2. 디닝(thinning)이 너무 커서 드릴이 약해졌을 때
  3. 얇은 판의 구멍가공 시 보조판 나무를 사용할 때
  4. 절삭칩의 원활한 배출되지 못하고 가득 차 있을 때
(정답률: 86%)
  • 얇은 판을 구멍 가공할 때 뒷면에 보조판 나무를 덧대는 것은 드릴이 관통할 때 발생하는 급격한 충격과 파손을 방지하기 위한 보호 조치입니다.
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18. 피치 3mm의 3줄 나사가 2회전하였을 때 전진거리는?

  1. 8mm
  2. 9mm
  3. 11mm
  4. 18mm
(정답률: 85%)
  • 나사의 전진거리는 1회전 시 이동하는 거리인 리드(Lead)에 회전수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{전진거리} = \text{피치} \times \text{줄 수} \times \text{회전수}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{전진거리} = 3 \times 3 \times 2$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{전진거리} = 18\text{mm}$$
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19. 기어절삭에 사용되는 공구가 아닌 것은?

  1. 호브
  2. 래크 커터
  3. 피니언 커터
  4. 더브테일 커터
(정답률: 74%)
  • 더브테일 커터는 밀링머신에서 비둘기 꼬리 모양의 슬라이딩 홈(더브테일 홈)을 가공하는 데 사용하는 전용 밀링 커터이므로 기어 절삭 공구가 아닙니다.
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20. 200rpm으로 회전하는 스핀들에서 6회전 휴지(dwell) NC 프로그램으로 옳은 것은?

  1. G01 P1800;
  2. G01 P2800;
  3. G04 P1800;
  4. G04 P2800;
(정답률: 58%)
  • NC 프로그램에서 휴지(Dwell) 명령은 G04를 사용하며, P 주소 사용 시 정지 시간은 밀리초($ms$) 단위로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{P값} = \frac{60 \times \text{회전수} \times 1000}{\text{RPM}}$
    ② [숫자 대입] $\text{P값} = \frac{60 \times 6 \times 1000}{200}$
    ③ [최종 결과] $\text{P값} = 1800$
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2과목: 기계제도

21. 다음 정면도와 우측면도에 가장 적합한 평면도는?

(정답률: 58%)
  • 정면도의 대각선 절단면과 우측면도의 삼각형 형태의 숨은선을 종합하면, 위에서 보았을 때 두 개의 삼각형 영역이 대칭으로 배치된 형태가 가장 적합합니다.
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22. 그림과 같은 도면의 기하공차 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. ø25부분만 중심축에 대한 평면도가 ø0.05이내
  2. 중심축에 대한 전체의 평면도가 ø0.05이내
  3. ø25부분만 중심축에 대한 진직도가 ø0.05이내
  4. 중심축에 대한 전체의 진직도가 ø0.05이내
(정답률: 78%)
  • 기하공차 기호 '－'는 진직도(Straightness)를 의미하며, 공차 기입 틀이 중심축 전체를 가리키고 있으므로 중심축에 대한 전체의 진직도가 $\phi 0.05$이내여야 함을 나타냅니다.
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23. 그림과 같은 정면도와 우측면도에 가장 적합한 평면도는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 40%)
  • 정면도의 경사면과 우측면도의 하단 홈 구조를 분석하여 평면도를 결정합니다. 는 경사면 기준 양쪽 선이 모두 숨은선으로 처리되어 정면도와 우측면도의 형상과 일치합니다.

    오답 노트
    홈이 뚫려있지 않음:
    은선 표시 오류:
    실선/은선 구분 오류:
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24. 두께 5.5mm인 강판을 사용하여 그림과 같은 물탱크를 만들려고 할 때 필요한 강판의 질량은 약 몇 kg 인가? (단, 강판의 비중은 7.85로 계산하고 탱크는 전체 6면의 두께가 동일함)

  1. 1638
  2. 1727
  3. 1836
  4. 1928
(정답률: 36%)
  • 각 판의 면적에 두께를 곱해 부피를 구한 뒤, 비중을 곱하여 전체 질량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{질량} = (4 \times L \times W \times t + 2 \times W \times W \times t) \times \text{비중} / 10^6$
    ② [숫자 대입] $\text{질량} = (4 \times 4000 \times 2000 \times 5.5 + 2 \times 2000 \times 2000 \times 5.5) \times 7.85 / 10^6$
    ③ [최종 결과] $\text{질량} = 1727$
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25. 가공에 의한 커터의 줄무늬가 여러 방향일 때 도시하는 기호는?

  1. =
  2. X
  3. M
  4. C
(정답률: 83%)
  • 가공에 의해 커터의 줄무늬가 여러 방향으로 나타나는 경우, 이를 도시하는 기호는 M을 사용합니다.
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26. 다음 KS 재료 기호 중 니켈 크로뮴 몰리브데넘강에 속하는 것은?

  1. SMn 420
  2. SCr 415
  3. SNCM 420
  4. SFCM 590S
(정답률: 86%)
  • 니켈 크로뮴 몰리브데넘강은 합금 원소인 니켈(N), 크로뮴(Cr), 몰리브데넘(Mo)의 기호가 포함된 SNCM 420입니다.
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27. 그림과 같이 제3각법으로 나타낸 정면도와 우측면도에 가장 적합한 평면도는?

(정답률: 86%)
  • 제3각법에서 평면도는 정면도의 위쪽에 배치되며, 정면도와 우측면도의 형상을 종합하여 위에서 내려다본 모양을 그려야 합니다. 정면도의 경사면과 우측면도의 경사면이 일치하는 가 가장 적합합니다.
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28. 다음 중 탄소 공구 강재에 해당하는 KS 재료 기호는?

  1. STS
  2. STF
  3. STD
  4. STC
(정답률: 87%)
  • KS 재료 기호에서 STC는 탄소 공구강을 의미합니다.

    오답 노트
    STS: 내절삭, 내충격용 합금공구강
    STF: 열간가공용 합금공구강
    STD: 내마멸 불변형 합금공구강
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29. 코일 스프링 제도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스프링은 원칙적으로 하중이 걸린 상태로 그린다.
  2. 특별한 단서가 없으면 오른쪽으로 감은 것을 나타낸다.
  3. 스프링의 종류 및 모양만을 간략도로 나타내는 경우에는 스프링 재료의 중심선만을 굵은 실선으로 그린다.
  4. 그림 안에 기입하기 힘든 사항은 일괄적으로 오목표에 나타낸다.
(정답률: 81%)
  • 코일 스프링은 원칙적으로 하중이 걸리지 않은 무하중 상태로 그리는 것이 기본입니다. 다만, 하중이 걸린 상태를 나타내야 할 경우에는 별도로 치수와 하중을 기입하여 표시합니다.
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30. 기하공차 기호 중 위치공차를 나타내는 기호가 아닌 것은?

(정답률: 72%)
  • 위치공차에는 위치도, 동축도(동심도), 대칭도 공차가 포함됩니다. 기호는 형상공차 중 하나인 원통도 공차를 나타내므로 위치공차에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    : 위치도 공차
    : 동축도/동심도 공차
    : 대칭도 공차
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31. KS 용접 기호표시와 용접부 명칭이 틀린 것은?

  1. : 플러그 용접
  2. : 점 용접
  3. : 가장자리 용접
  4. : 필릿 용접
(정답률: 83%)
  • 기호는 가장자리 용접이 아니라 맞대기 용접을 나타내는 기호이므로 명칭이 틀렸습니다.
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32. 그림에서 사용된 단면도의 명칭은?

  1. 한쪽 단면도
  2. 부분 단면도
  3. 회전 도시 단면도
  4. 계단 단면도
(정답률: 64%)
  • 제시된 그림은 부품의 특정 부분을 중심축을 기준으로 회전시켜 단면을 보여주는 회전 도시 단면도입니다.
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33. 재료의 제거 가공으로 이루어진 상태든 아니든 앞의 제조 공정에서의 결과로 나온 표면 상태가 그대로라는 것을 지시하는 것은?

(정답률: 52%)
  • 제조 공정에서 결과로 나온 표면 상태를 그대로 유지하라는 것은 추가적인 제거 가공을 절대 하지 말라는 지시입니다. 따라서 제거 가공을 허용하지 않는 기호인 가 정답입니다.
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34. 다음 중 투상도법의 설명으로 올바른 것은?

  1. 제1각법은 물체와 눈 사이에 투상면이 있는 것이다.
  2. 제3각법은 평면도가 정면도 위에, 우측면도는 정면도 오른쪽에 있다.
  3. 제1각법은 우측면도가 정면도 오른쪽에 있다.
  4. 제3각법은 정면도 위에 배면도가 있고 우측면도는 왼쪽에 있다.
(정답률: 86%)
  • 제3각법은 눈-투상면-물체 순으로 배치하며, 정면도를 중심으로 상단에 평면도, 우측에 우측면도를 배치하는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    제1각법은 물체와 눈 사이에 투상면이 있는 것이 아니라 눈-물체-투상면 순입니다.
    제1각법의 우측면도는 정면도의 왼쪽에 위치합니다.
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35. 나사의 표시가 “No.8-36UNF”로 나타날 때, 나사의 종류는?

  1. 유니파이 보통 나사
  2. 유니파이 가는 나사
  3. 관용 테이퍼 수나사
  4. 관용 테이퍼 암나사
(정답률: 61%)
  • 나사 표시에서 UNF는 Unified Fine Thread의 약자로, 유니파이 가는 나사를 의미합니다.

    오답 노트
    유니파이 보통 나사: UNC로 표기
    관용 테이퍼 나사: PT로 표기
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36. 제3각법으로 도시한 3면도 중 각 도면 간의 관계를 가장 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 70%)
  • 제3각법은 투상면이 물체 앞에 위치하며, 정면도를 기준으로 위에 평면도, 오른쪽에 우측면도를 배치하는 방식입니다.
    제시된 이미지 중 이러한 배치 관계를 정확히 나타낸 것은 입니다.
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37. 최대 틈새가 0.075mm 이고, 축의 최소 허용 치수가 49.950mm 일 때 구멍의 최대 허용 치수는?

  1. 50.074mm
  2. 49.875mm
  3. 49.975mm
  4. 50.025mm
(정답률: 84%)
  • 구멍의 최대 허용 치수는 축의 최소 허용 치수에 최대 틈새를 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{구멍 최대 치수} = \text{축 최소 치수} + \text{최대 틈새}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{구멍 최대 치수} = 49.950 + 0.075$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{구멍 최대 치수} = 50.025$$
    최종 결과값은 $50.025\text{mm}$입니다.
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38. I-형강의 치수 기입이 옳은 것은? (단, B:폭, H:높이, t:두께, L:길이)

  1. IB×H×t-L
  2. IH×B×t-L
  3. It×HB-L
  4. IL×H×B-t
(정답률: 77%)
  • I-형강의 치수 기입 순서는 기호 I 뒤에 높이(H), 폭(B), 두께(t) 순으로 표기하고 마지막에 길이를 적습니다.
    따라서 IH×B×t-L 형식이 올바른 표기법입니다.
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39. 모듈이 2인 한 의 외접하는 표준 스퍼기어 잇수가 각각 20과 40으로 맞물려 회전할 때 두 축간의 중심거리는 척도 1:1 도면에는 몇 mm로 그려야 하는가?

  1. 30mm
  2. 40mm
  3. 60mm
  4. 120mm
(정답률: 52%)
  • 두 스퍼기어의 중심거리는 각 기어 피치원 지름의 합을 2로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{m(z_1 + z_2)}{2}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{2(20 + 40)}{2}$
    ③ [최종 결과] $C = 60$
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40. 베어링 기호 608C2P6에서 P6가 뜻하는 것은?

  1. 정밀도 등급 기호
  2. 계열 기호
  3. 안지름 번호
  4. 내부 틈새 기호
(정답률: 72%)
  • 베어링 호칭 번호는 형식번호, 치수번호, 안지름번호, 내부 틈새 기호, 정밀도 등급 기호 순으로 표시됩니다. 따라서 P6는 정밀도 등급 기호를 의미합니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 원소 중 중금속이 아닌 것은?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Mg
  4. Cr
(정답률: 76%)
  • 금속의 비중이 약 4.5를 기준으로 그보다 낮으면 경금속, 높으면 중금속으로 구분합니다. Mg는 비중이 약 1.86으로 매우 낮기 때문에 경금속에 해당합니다.
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42. 담금질 조직 중 경도가 가장 높은 것은?

  1. 펄라이트
  2. 마텐자이트
  3. 소르바이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 87%)
  • 냉각 속도가 빠를수록 경도가 높아지며, 담금질 조직의 경도 순서는 마텐자이트 > 트루스타이트 > 소르바이트 > 펄라이트 순입니다. 따라서 마텐자이트가 가장 경도가 높습니다.
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43. 특수강에 들어가는 합금 원소 중 탄화물형성과 결정립을 미세화하는 것은?

  1. P
  2. Mn
  3. Si
  4. Ti
(정답률: 51%)
  • 특수강의 합금 원소 중 $Ti$(티타늄)은 탄화물을 형성하여 결정립을 미세화하는 역할을 합니다.
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44. 순철에서 나타나는 변태가 아닌 것은?

  1. A1
  2. A2
  3. A3
  4. A4
(정답률: 48%)
  • 공석변태인 $A_{1}$은 탄소 함유량이 $0.86\%$인 탄소강에서 오스테나이트가 펄라이트와 시멘타이트로 분해되는 반응이므로, 탄소가 거의 없는 순철에서는 나타나지 않습니다.
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45. 금속침투법에서 Zn을 침투시키는 것은?

  1. 크로마이징
  2. 세러다이징
  3. 칼로라이징
  4. 실리코나이징
(정답률: 73%)
  • 금속침투법 중 아연($Zn$)을 침투시켜 내식성을 향상시키고 표면을 경화시키는 방법은 세러다이징입니다.

    오답 노트
    크로마이징: $Cr$ 침투
    칼로라이징: $Al$ 침투
    실리코나이징: $Si$ 침투
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46. 알루미늄 및 그 합금의 질별 기호 중 가공경화한 것을 나타내는 것은?

  1. O
  2. W
  3. Fa
  4. Hb
(정답률: 46%)
  • 알루미늄 및 그 합금의 질별 기호에서 $H^{b}$는 가공경화로 인해 강도가 증가된 상태를 나타냅니다.

    오답 노트
    O: 어닐링(풀림) 처리된 연질 상태
    W: 용해 상태
    $F^{a}$: 제조한 그대로의 상태
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47. 강을 오스테나이트화 한 후, 공랭하여 표준화된 조직을 얻는 열처리는?

  1. 퀜칭(Quenching)
  2. 어닐링(Annealing)
  3. 템퍼링(Tempering)
  4. 노멀라이징(Normalizing)
(정답률: 74%)
  • 강을 오스테나이트화한 후 공랭(공기 중에서 냉각)하여 조직을 표준화하고 결정립을 미세화하는 열처리는 노멀라이징(Normalizing)입니다.
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48. 금속간 화합물에 관하여 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 경하고 취약하다.
  2. Fe3C는 금속간 화합물이다.
  3. 일반적으로 복잡한 결정구조를 갖는다.
  4. 전기저항이 작으며, 금속적 성질이 강하다.
(정답률: 52%)
  • 금속간 화합물은 일반적으로 결정 구조가 복잡하고 결합력이 강해 경도가 높고 취성이 크며, 금속적 성질이 약해져 전기 저항이 증가하는 특성을 갖습니다.
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49. 다음 구조용 복합재료 중에서 섬유강화 금속은?

  1. SPF
  2. FRM
  3. FRP
  4. GFRP
(정답률: 79%)
  • 섬유강화 금속은 Fiber Reinforced Metal의 약자인 FRM입니다.

    오답 노트
    FRP: 섬유강화 플라스틱
    GFRP: 유리섬유강화 플라스틱
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50. 동합금에서 황동에 납을 1.5~3.7%까지 첨가한 합금은?

  1. 강력 황동
  2. 쾌삭 황동
  3. 배빗 메탈
  4. 델타 메탈
(정답률: 78%)
  • 황동에 납(Pb)을 첨가하면 절삭 칩이 짧게 끊어지는 성질이 생겨 가공성이 매우 좋아지는데, 이를 쾌삭 황동이라고 합니다.
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51. 다음 중 제동용 기계요소에 해당하는 것은?

  1. 웜
  2. 코터
  3. 랫칫 휠
  4. 스플라인
(정답률: 73%)
  • 랫칫 휠은 톱니바퀴의 한 종류로, 한쪽 방향으로만 회전하게 하고 반대 방향으로는 회전을 막는 제동 및 역전 방지 기능을 수행하는 기계요소입니다.
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52. 피치원 지름이 무한대인 기어는?

  1. 래크(rack) 기어
  2. 헬리컬(helical) 기어
  3. 하이포이드(hypoid) 기어
  4. 나사(screw) 기어
(정답률: 73%)
  • 래크(rack) 기어는 원형 기어의 피치원 지름이 무한대인 경우로, 곡선 형태의 치형을 직선 형태로 펼쳐놓은 직선 기어입니다.
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53. 블록 브레이크의 드럼이 20m/s의 속도로 회전하는데 블록을 500N의 힘으로 가압할 경우 제동 동력은 약 몇 kW인가? (단, 접촉부 마찰계수는 0.3이다.)

  1. 1.0
  2. 1.7
  3. 2.3
  4. 3.0
(정답률: 49%)
  • 제동 동력은 마찰력과 회전 속도의 곱으로 계산하며, 마찰력은 마찰계수와 가압력의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \mu \times F \times v$
    ② [숫자 대입] $P = 0.3 \times 500 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 3.0$
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54. 30°미터 사다리꼴나사(1줄 나사)의 유효지름이 18mm이고, 피치는 4mm 이며 나사 접촉부 마찰계수는 0.15일 때 이 나사의 효율은 약 몇 % 인가?

  1. 24%
  2. 27%
  3. 31%
  4. 35%
(정답률: 34%)
  • 나사의 효율은 리드각(압력각)과 마찰각의 관계를 통해 계산하며, 사다리꼴 나사의 경우 마찰계수를 나사산 각도에 따라 보정해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\alpha = \tan^{-1}(\frac{p}{\pi d}), \quad \rho = \tan^{-1}(\frac{\mu}{\cos 15^{\circ}}), \quad \eta = \frac{\tan \alpha}{\tan(\alpha + \rho)}$
    ② [숫자 대입] $\alpha = \tan^{-1}(\frac{4}{\pi \times 18}), \quad \rho = \tan^{-1}(\frac{0.15}{\cos 15^{\circ}}), \quad \eta = \frac{\tan 4.05^{\circ}}{\tan(4.05^{\circ} + 8.8^{\circ})}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.31$
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55. 구름 베어링에서 실링(sealing)의 주목적으로 가장 적합한 것은?

  1. 구름 베어링에 주유를 주입하는 것을 돕는다.
  2. 구름 베어링의 발열을 방지한다.
  3. 윤활유의 유출 방지와 유해물의 침입을 방지한다.
  4. 축에 구름 베어링을 끼울 때 삽입을 돕는다.
(정답률: 81%)
  • 실링(sealing)은 베어링 내부의 윤활유가 밖으로 새어나가는 것을 막고, 외부의 먼지나 수분 같은 유해 물질이 내부로 침입하여 마모나 부식을 일으키는 것을 방지하는 역할을 합니다.
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56. 300rpm으로 3.1kW의 동력을 전달하고, 축재료의 허용전단응력은 20.6MPa인 중실축의 지름은 약 몇 mm 이상이어야 하는가?

  1. 20
  2. 29
  3. 36
  4. 45
(정답률: 37%)
  • 전달 동력과 회전수를 통해 토크를 구하고, 허용전단응력과 극단면계수의 관계를 이용하여 축의 지름을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{9545200 \times H}{N}, \quad d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{9545200 \times 3.1}{300}, \quad d = \sqrt[3]{\frac{16 \times 98633.7}{\pi \times 20.6}}$
    ③ [최종 결과] $d = 29.0$
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57. 벨트의 접촉각을 변화시키고 벨트의 장력을 증가시키는 역할을 하는 풀리는?

  1. 원동 풀리
  2. 인장 풀리
  3. 종동 풀리
  4. 원추 풀리
(정답률: 78%)
  • 인장 풀리는 벨트의 접촉각을 조절하고 벨트에 적절한 장력을 가하여 미끄럼을 방지하는 역할을 수행합니다.
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58. 두께 10mm 강판을 지름 20mm 리벳으로 한줄 겹치기 리벳 이음을 할 때 리벳에 발생하는 전단력과 판에 작용하는 인장력이 같도록 할 수 있는 피치는 약 몇 mm 인가? (단, 리벳에 작용하는 전단응력과 판에 작용하는 인장응력은 동일하다고 본다.)

  1. 51.4
  2. 73.6
  3. 163.6
  4. 205.6
(정답률: 21%)
  • 리벳 이음에서 전단응력과 인장응력이 동일할 때, 리벳의 전단 면적과 판의 인장 면적이 같아야 함을 이용해 피치를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\pi d^{2}}{4} = (p - d)t$
    ② [숫자 대입] $\frac{\pi \times 20^{2}}{4} = (p - 20) \times 10$
    ③ [최종 결과] $p = 51.4$
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59. 하중이 2.5kN 작용하였을 때 처짐이 100mm 발생하는 코일 스프링의 소선 지름은 10mm이다. 이 스프링의 유효 감김수는 약 몇 권인가? (단, 스프링 지수(C)는 10 이고, 스프링 선재의 전단탄성계수는 80GPa 이다.)

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 33%)
  • 코일 스프링의 유효 감김수는 처짐량, 전단탄성계수, 소선 지름, 하중 및 평균 코일 지름의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    먼저 평균 코일 지름 $D$는 스프링 지수 $C$와 소선 지름 $d$의 곱으로 구합니다.
    $$D = C \times d$$
    $$D = 10 \times 10 = 100\text{ mm}$$
    이후 유효 감김수 $n$을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$n = \frac{\delta G d^{4}}{8 P D^{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$n = \frac{100 \times (80 \times 10^{3}) \times 10^{4}}{8 \times 2500 \times 100^{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$n = 4$$
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60. 다음 중 축에는 가공을 하지 않고 보스 쪽에만 홈을 가공하여 조립하는 키는?

  1. 안장 키 (saddle key)
  2. 납작 키 (flat key)
  3. 묻힘 키 (sunk key)
  4. 둥근 키 (round key)
(정답률: 72%)
  • 안장 키(saddle key)는 축에는 홈을 파지 않고 보스 쪽에만 홈을 가공하여 조립하는 키의 일종입니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. CAD 소프트웨어와 가장 관계가 먼 것은?

  1. AutoCAD
  2. EXCEL
  3. Solid Works
  4. CATIA
(정답률: 87%)
  • AutoCAD, Solid Works, CATIA는 설계 및 모델링을 위한 전문 CAD 소프트웨어이지만, EXCEL은 데이터 분석 및 관리를 위한 스프레드시트 프로그램입니다.
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62. 그림과 같이 여러 개의 단면형상을 생성하고 이들을 덮어 싸는 곡면을 생성하였다. 이는 어떤 모델링 방법인가?

  1. 스위핑
  2. 리프팅
  3. 블랜딩
  4. 스키닝
(정답률: 66%)
  • 여러 개의 단면 형상을 먼저 생성하고, 이 단면들을 마치 피부로 덮듯이 연결하여 곡면을 만드는 모델링 기법을 스키닝(Skinning)이라고 합니다.
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63. CSG방식 모델링에서 기초형상(primitive)에 대한 가장 기본적인 조합 방식에 속하지 않는 것은?

  1. 합집합
  2. 차집합
  3. 교집합
  4. 여집합
(정답률: 80%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 방식 모델링은 기본 도형(Primitive)들을 합집합, 교집합, 차집합의 불리언(Boolean) 연산을 통해 조합하여 복잡한 형상을 생성합니다.

    오답 노트
    여집합: CSG의 기본 조합 연산에 해당하지 않음
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64. 솔리드 모델의 데이터 구조 중 CSG와 비교한 경계 표현(Boundary representation)방식의 특징은?

  1. 파라메트릭 모델링을 쉽게 구현할 수 있다.
  2. 데이터 구조의 관리가 용이하다.
  3. 경계면 형상을 화면에 빠르게 나타낼 수 있다.
  4. 데이터 구조가 간단하고 기억용량이 적다.
(정답률: 52%)
  • 경계 표현(B-rep) 방식은 물체의 표면(경계면) 정보를 직접 저장하므로, CSG 방식에 비해 경계면 형상을 화면에 빠르게 나타낼 수 있다는 장점이 있습니다.
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65. 다음 중 주어진 조정점(기준점)을 모두 통과하는 곡선은?

  1. Bezier곡선
  2. B-Spline곡선
  3. Spline곡선
  4. NURBS곡선
(정답률: 67%)
  • Spline 곡선은 내심법을 사용하여 주어진 모든 조정점(기준점)을 직접 통과하며 곡선을 표현하는 특징이 있습니다.
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66. CAD 소프트웨어의 도입효과로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 제품 개발기간 단축
  2. 설계 생산성 향상
  3. 업무 표준화 촉진
  4. 부서 간 의사소통 최소화
(정답률: 85%)
  • CAD 소프트웨어 도입 시 설계 생산성 향상, 제품 개발 기간 단축, 업무 표준화 촉진 등의 효과를 얻을 수 있습니다. 하지만 부서 간 의사소통 최소화가 아니라, 디지털 데이터를 공유함으로써 부서 간 의사소통을 더욱 원활하게 증진시키는 것이 핵심 목적입니다.
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67. 래스터(Raster) 그래픽 장치의 Frame buffer에서 1화소 당 24bit를 사용한다면 몇 가지의 색을 동시에 나타낼 수 있는가?

  1. 256
  2. 65536
  3. 1048576
  4. 16777216
(정답률: 66%)
  • 프레임 버퍼에서 1화소당 할당된 비트 수에 따라 표현 가능한 색상의 수는 2의 거듭제곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $N = 2^n$ (색상 수 = 2의 비트 수 제곱)
    ② [숫자 대입] $N = 2^{24}$
    ③ [최종 결과] $N = 16777216$
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68. B-Spline 곡선의 설명으로 옳은 것은?

  1. 각 조정점(control vertex)들이 전체 곡선의 형상에 영향을 준다.
  2. 곡선의 형상을 국부적으로 수정하기 어렵다.
  3. 곡선의 차수는 조정점의 개수와 무관하다.
  4. Hermite 곡선식을 사용한다.
(정답률: 54%)
  • B-Spline 곡선은 제어점의 개수와 상관없이 사용자가 곡선의 차수를 임의로 지정할 수 있는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    각 조정점들이 전체 곡선에 영향을 준다: 국부적인 영향만 줌
    국부적으로 수정하기 어렵다: 국부적 수정이 매우 용이함
    Hermite 곡선식을 사용한다: B-Spline 고유의 기저 함수를 사용함
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69. 3차원 좌표계를 표현하는 데 있어서 P(r, θ, z1)로 표현되는 좌표계는 무엇인가? (단, r은 (x,y)평면에서의 직선거리, θ는 (x,y)평면에서의 각도, z1은 z축 방향 거리이다.)

  1. 직교좌표계
  2. 극좌표계
  3. 원통좌표계
  4. 구면좌표계
(정답률: 51%)
  • 직선거리 $r$, 각도 $\theta$, 높이 $z_1$을 사용하여 3차원 공간의 점을 표현하는 방식은 원통의 형태를 기반으로 하는 원통좌표계의 정의입니다.
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70. 2차원 스케치 평면에서 임의의 사각형을 정의하기 위해 필요한 형상 구속조건 및 치수조건을 합치면 총 몇 개 인가? (단, 직사각형의 네 꼭지점 좌표를 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4)으로 표시할 때, x1=3이라고 한다면 치수조건을 준 경우이고 x1=x2과 같이 표현한다면 형상 구속조건을 준 경우이다. 또한 각 조건은 x방향과 y방향을 별개로 한다.)

  1. 2개
  2. 4개
  3. 6개
  4. 8개
(정답률: 48%)
  • 2차원 평면에서 사각형의 네 꼭지점 $(x_{1}, y_{1}), (x_{2}, y_{2}), (x_{3}, y_{3}), (x_{4}, y_{4})$의 위치를 완전히 정의하기 위해서는 각 점의 $x$좌표 4개와 $y$좌표 4개가 필요합니다. 따라서 치수 조건과 형상 구속조건을 합쳐 총 8개가 필요합니다.
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71. 서로 만나는 2개의 평면 혹은 곡면에서 서로 만나는 모서리를 곡면으로 바꾸는 작업을 무엇이라고 하는가?

  1. blending
  2. sweeping
  3. remeshing
  4. trimming
(정답률: 76%)
  • blending은 서로 만나는 두 평면이나 곡면 사이의 날카로운 모서리를 부드러운 곡면으로 연결하여 처리하는 작업입니다. 이는 주로 제품 디자인에서 모서리를 둥글게 만드는 필렛(Fillet) 작업과 유사한 개념입니다.
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72. 경계표현방식(B-rep)에 의해서 물체 형상을 표현하고자 할 때 기본적인 구성요소라고 할 수 없는 것은?

  1. 꼭지점(vertice)
  2. 면(face)
  3. 모서리(edge)
  4. 벡터(vector)
(정답률: 61%)
  • 경계표현방식(B-rep)은 물체의 형상을 외부 경계면의 기하학적 정보로 정의하는 방식입니다. 이를 구성하는 3대 기본 요소는 꼭지점(Vertex), 모서리(Edge), 면(Face)입니다. 벡터는 방향과 크기를 나타내는 수학적 도구일 뿐, B-rep의 기본 구성요소는 아닙니다.
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73. 제품 도면정보가 컴퓨터에 저장되어 있는 경우에 공정계획을 컴퓨터를 이용하여 빠르고 정확하게 수행하고자 하는 기술은?

  1. CAPP(Computer-aided Process Planning)
  2. CAE(Computer-aided Engineering)
  3. CAI(Computer-aided Inspection)
  4. CAD(Computer-aided Design)
(정답률: 72%)
  • CAPP(Computer-aided Process Planning)는 CAD와 CAM 사이의 가교 역할을 하며, 컴퓨터를 이용해 제품의 제조 공정 계획을 빠르고 정확하게 수립하는 기술입니다. 주로 최적화 알고리즘을 사용하여 비용과 시간을 최소화하는 공정을 설계합니다.

    오답 노트
    CAE: 공학적 해석 및 시뮬레이션
    CAI: 컴퓨터 지원 검사
    CAD: 컴퓨터 지원 설계
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74. 3차원 변환에서 Y축을 중심으로 a의 각도만큼 회전한 경우의 변환행렬(T)은? (단, 변환식은 P′=PT이고, P′는 회전 후 좌표, P는 회전하기 전 좌표이다.)

(정답률: 59%)
  • 3차원 회전 변환에서 Y축을 중심으로 $\alpha$만큼 회전할 때, Y좌표는 변하지 않고 X와 Z좌표가 변화합니다. 따라서 변환행렬의 2행 2열 성분은 $1$이 되며, 나머지 성분은 $\cos \alpha$와 $\sin \alpha$의 조합으로 구성됩니다.
    정답 행렬:
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75. CAD 시스템에서 일반적인 선의 속성(attribute)으로 거리가 먼 것은?

  1. 선의 굵기(line thickness)
  2. 선의 색상(line color)
  3. 선의 밝기(line brightness)
  4. 선의 종류(line type)
(정답률: 85%)
  • CAD 시스템에서 선(Line)의 속성은 도면의 가독성과 표준을 결정하는 요소로, 일반적으로 선의 굵기, 색상, 종류(실선, 점선 등)를 설정합니다. 선의 밝기는 모니터 출력 설정이나 이미지 보정 영역에 해당하며, CAD의 일반적인 선 속성에는 포함되지 않습니다.
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76. 다음 중 Bezier 곡선의 설명으로 틀린 것은?

  1. 곡선은 조정 다각형(control polygon)의 시작점과 끝점을 반드시 통과한다.
  2. n차 Bezier 곡선의 조정점(control vertex)들의 개수는 n-1개이다.
  3. 조정 다각형의 첫 번째 선분은 시작점에서의 접선벡터와 같은 방향이다.
  4. 조정 다각형의 꼭지점의 순서가 거꾸로 되어도 같은 Bezier 곡선이 만들어진다.
(정답률: 61%)
  • 베지어 곡선은 $n$개의 조정점에 의해 정의되는 $(n-1)$차 곡선입니다. 따라서 $n$차 베지어 곡선이 되려면 조정점의 개수는 $n+1$개가 되어야 하므로 $n-1$개라는 설명은 틀렸습니다.
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77. (x,y) 좌표계에서 선의 방정식이 “ax+by+c=0” 으로 나타났을 때의 선은? (단, a,b,c는 상수이다.)

  1. 직선(line)
  2. 스플라인 곡선(spline curve)
  3. 원(circle)
  4. 타원(ellipse)
(정답률: 70%)
  • 일반적으로 $ax+by+c=0$ 형태의 1차 방정식은 좌표평면에서 직선(line)을 나타냅니다.

    오답 노트
    원: $(x-a)^{2}+(y-b)^{2}=r^{2}$ 형태의 방정식
    타원: $\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$ 형태의 방정식
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78. CAD용어 중 회전특징 형상 모양으로 잘려 나간 부분에 해당하는 특징 형상을 무엇이라고 하는가?

  1. 홀(hole)
  2. 그루브(groove)
  3. 챔퍼(chamfer)
  4. 라운드(round)
(정답률: 68%)
  • CAD에서 회전특징 형상 중 원통형 표면을 따라 홈을 파내어 잘려 나간 부분의 형상을 그루브(groove)라고 합니다.
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79. 다음 중 기존의 제품에 대한 치수를 측정하여 도면을 만드는 작업을 부르는 말로 적절한 것은?

  1. RE(Reverse Engineering)
  2. FMS(Flexible Manufacturing System)
  3. EDP(Electronic Data Processing)
  4. ERP(Enterprise Resource Planning)
(정답률: 72%)
  • RE(Reverse Engineering, 역공학)는 이미 제작된 제품을 스캔하거나 치수를 측정하여 이를 다시 CAD 모델이나 도면으로 만드는 역설계 과정을 의미합니다.
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80. CAD에서 사용되는 모델링 방식에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. wire frame model : 음영 처리하기가 용이하다.
  2. surface model : NC data를 생성 할 수 있다.
  3. solid model : 정의된 형상의 질량을 구할 수 있다.
  4. surface model : tool path를 구할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 와이어프레임 모델은 선(Edge)으로만 형상을 표현하며 표면적이나 물리적 정보를 가지고 있지 않기 때문에 음영 처리가 불가능합니다.
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