기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

기계설계산업기사 2017-03-05 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2017-03-05 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 기어 절삭기에서 창성법으로 치형을 가공하는 공구가 아닌 것은?

  1. 호브(hob)
  2. 브로치(broach)
  3. 래크 커터 (rack cutter)
  4. 피니언 커터 (pinion cutter)
(정답률: 78%)
  • 창성법은 기어의 치형을 생성하는 원리를 이용한 가공법입니다. 호브, 래크 커터, 피니언 커터는 모두 창성 원리를 이용한 공구이지만, 브로치는 정해진 형상의 공구를 밀거나 당겨서 깎아내는 성형 가공 방식의 공구입니다.
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2. 드릴작업에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

  1. 드릴작업은 항상 시작할 때 보다 끝날 때 이송을 빠르게 한다.
  2. 지름이 큰 드릴을 사용할 때는 바이스를 테이블에 고정한다.
  3. 드릴은 사용 전에 점검하고 마모나 균열이 있는 것은 사용하지 않는다.
  4. 드릴이나 드릴 소켓을 뽑을 때는 전용공구를 사용하고 해머 등으로 두드리지 않는다
(정답률: 88%)
  • 드릴 작업 시 구멍 바닥면에 칩이 쌓이고 부하가 증가하므로, 드릴의 파손과 안전사고를 예방하기 위해 끝날 때일수록 이송 속도를 늦추어야 합니다.

    오답 노트
    지름이 큰 드릴 사용 시 바이스 고정: 안전을 위해 필수적임
    마모/균열 드릴 사용 금지: 공구 파손 및 품질 저하 방지
    전용공구 사용: 공구 손상 방지
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3. 절삭공구의 절삭면에 평행하게 마모되는 현상은?

  1. 치핑(chipping)
  2. 플랭크 마모(flank wear)
  3. 크레이터 마모(creater wear)
  4. 온도 파손(temperature failure)
(정답률: 77%)
  • 플랭크 마모(flank wear)는 공구의 플랭크 면이 절삭면과 마찰하여 절삭면에 평행하게 마모되는 현상입니다.

    오답 노트
    크레이터 마모: 칩의 마찰로 경사면이 오목하게 패임
    치핑(chipping): 충격으로 날끝 일부가 떨어져 나감
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4. CNC기계의 움직임을 전기적인 신호로 속도와 위치를 피드백하는 장치는?

  1. 리졸버 (resolver)
  2. 컨트롤러 (controller)
  3. 볼 스크루(ball screw)
  4. 패리티 체크(parity-check)
(정답률: 68%)
  • 리졸버(resolver)는 CNC 기계의 서보기구에서 회전각을 검출하여 속도와 위치를 전기적 신호로 피드백하는 센서입니다.
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5. 연삭 숫돌의 표시에 대한 설명이 옳은 것은?

  1. 연삭입자 C는 갈색 알루미나를 의미한다.
  2. 결합제 R은 레지노이드 결합제를 의미한다.
  3. 연삭 숫돌의 입도 #100이 #300보다 입자의 크기가 크다
  4. 결합도 K 이하는 경한 숫돌, L ~ O는 중간 정도 숫돌, P이상은 연한 숫돌이다.
(정답률: 65%)
  • 연삭 숫돌의 입도 번호는 숫자가 클수록 입자가 미세하고 고운 것을 의미하므로, #100이 #300보다 입자의 크기가 더 큽니다.

    오답 노트
    탄화규소: C는 탄화규소를 의미함
    레지노이드 결합제: R은 고무 결합제를 의미함
    결합도: K 이하는 연한 숫돌, P 이상은 경한 숫돌임
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6. 드릴 머신으로서 할 수 없는 작업은?

  1. 널링
  2. 스폿 페이싱
  3. 카운터 보링
  4. 카운터 싱킹
(정답률: 83%)
  • 널링은 공작물 표면에 V자형 홈을 만드는 작업으로, 드릴 머신이 아닌 선반에서 수행하는 작업입니다.

    오답 노트
    스폿 페이싱, 카운터 보링, 카운터 싱킹: 드릴 머신으로 가공 가능한 작업들입니다.
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7. 나사연삭기의 연삭방법이 아닌 것은?

  1. 다인 나사연삭 방법
  2. 단식 나사연삭 방법
  3. 역식 나사연삭 방법
  4. 센터리스 나사연삭 방법
(정답률: 52%)
  • 나사 연삭 방법에는 단식, 다인, 센터리스 나사 연삭 방법 등이 있으며, 역식 나사 연삭 방법은 이에 해당하지 않습니다.
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8. 20℃에서 20mm인 게이지 블록이 손과 접촉 후 온도가 36℃가 되었을 때, 게이지에 생긴 오차는 몇 mm인가? (단, 선팽창계수는 1.0 × 10-6/℃이다.)

  1. 3.2×10-4
  2. 3.2×10-3
  3. 6.4×10-4
  4. 6.4×10-3
(정답률: 48%)
  • 온도 변화에 따른 게이지 블록의 선팽창 오차를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{오차} = L \times \Delta T \times \alpha$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{오차} = 20 \times (36 - 20) \times 1.0 \times 10^{-6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{오차} = 3.2 \times 10^{-4}$$
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9. 절삭공작기계가 아닌 것은?

  1. 선반
  2. 연삭기
  3. 플레이너
  4. 굽힘 프레스
(정답률: 84%)
  • 절삭공작기계는 재료를 깎아내어 형상을 만드는 기계인 반면, 굽힘 프레스는 틀에 박아 모양을 바꾸거나 변형시켜 의도하는 형상을 만드는 소성 가공 기계입니다.
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10. 선반에서 맨드릴(mandrel)의 종류가 아닌 것은?

  1. 갱 맨드릴
  2. 나사 맨드릴
  3. 이동식 맨드릴
  4. 테이퍼 맨드릴
(정답률: 43%)
  • 맨드릴은 중앙에 구멍이 있는 공작물을 가공할 때 사용하는 심봉으로, 갱 맨드릴, 나사 맨드릴, 테이퍼 맨드릴, 조립식 맨드릴 등이 있습니다.
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11. 구멍가공을 하기 위해서 가공물을 고정시키고 드릴이 가공 위치로 이동할 수 있도록 제작된 드릴링 머신은?

  1. 다두 드릴링 머신
  2. 다축 드릴링 머신
  3. 탁상 드릴링 머신
  4. 레이디얼 드릴링 머신
(정답률: 62%)
  • 레이디얼 드릴링 머신은 수직 기둥을 중심으로 암(Arm)이 $360^{\circ}$ 회전하고, 주축 헤드가 암을 따라 수평으로 이동하여 가공 위치를 자유롭게 잡을 수 있는 구조의 머신입니다.
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12. 일감에서 회전운동과 이송을 주며, 숫돌을 일감표면에 약한 압력으로 눌러 대고 다듬질할 면에 따라 매우 작고 빠른 진동을 주어 가공하는 방법은?

  1. 래핑
  2. 드레싱
  3. 드릴링
  4. 슈퍼 피니싱
(정답률: 74%)
  • 슈퍼 피니싱은 입도가 작고 연한 숫돌을 사용하여 적은 압력으로 가압하며, 가공물에 이송과 동시에 숫돌에 미세하고 빠른 진동을 주어 표면 거칠기를 극대화하는 정밀 다듬질 방법입니다.
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13. 선반을 설계할 때 고려할 사항으로 틀린 것은?

  1. 고장이 적고 기계효율이 좋을 것
  2. 취급이 간단하고 수리가 용이할 것
  3. 강력 절삭이 되고 절삭 능률이 클 것
  4. 기계적 마모가 높고, 가격이 저렴할 것
(정답률: 89%)
  • 기계 설계 시에는 내구성을 높여 기계적 마모가 적어야 하며, 효율성과 유지보수의 용이성을 최우선으로 고려해야 합니다.
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14. 선반의 주요 구조부가 아닌 것은?

  1. 베드
  2. 심압대
  3. 주축대
  4. 회전 테이블
(정답률: 78%)
  • 선반의 주요 구조부는 주축대, 심압대, 왕복대, 베드로 구성됩니다.

    오답 노트
    회전 테이블: 밀링 머신의 구조부입니다.
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15. 그림에서 플러그 게이지의 기울기가 0.05일 때. M2의 길이 [mm]는? (단, 그림의 치수단위는 mm이다.)

  1. 10.5
  2. 11.5
  3. 13
  4. 16
(정답률: 48%)
  • 플러그 게이지의 기울기(tan $\alpha$)를 이용하여 양쪽 테이퍼 구간의 길이 증가분을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_2 = M_1 + 2 \times (H \times C)$
    ② [숫자 대입] $M_2 = 10 + 2 \times (30 \times 0.05)$
    ③ [최종 결과] $M_2 = 13$
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16. 삼각함수에 의하여 각도를 길이로 계산하여 간접적으로 각도를 구하는 방법으로, 블록게이지와 함께 사용하는 측정기는?

  1. 사인 바
  2. 베벨 각도기
  3. 오토 콜리메이터
  4. 콤비네이션 세트
(정답률: 83%)
  • 사인 바는 블록게이지와 함께 사용하여 삼각함수 원리를 통해 각도를 길이로 환산함으로써 임의의 각도를 정밀하게 측정하는 장치입니다.
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17. 상향절삭과 하향절삭에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 하향절삭은 상향절삭보다 표면거칠기가 우수하다,
  2. 상향절삭은 하향절삭에 비해 공구의 수명이 짧다,
  3. 상향절삭은 하향절삭과는 달리 백래시 제거장치가 필요하다,
  4. 상향절삭은 하향절삭할 때보다 가공물을 견고하게 고정하여야한다,
(정답률: 79%)
  • 하향절삭은 공구와 가공물이 같은 방향으로 이동하므로, 나사나 너트의 유격으로 인한 오차를 방지하기 위해 반드시 백래시 제거장치가 필요합니다.

    오답 노트
    상향절삭은 백래시 제거장치가 필요 없음
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18. 주축의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변화시킬 때 사용하는 밀링 부속장치는?

  1. 바이스
  2. 분할대
  3. 슬로팅 장치
  4. 래크 절삭 장치
(정답률: 65%)
  • 슬로팅 장치는 밀링머신의 주축 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여, 가공물 내경의 키홈이나 스플라인, 세레이션 등을 가공하는 부속장치입니다.
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19. 밀링작업의 단식 분할법에 원주를 15등분 하려고 한다. 이 때 분할대 크랭크의 회전수를 구하고, 15구멍열 분할판을 몇 구멍씩 보내면 되는가?

  1. l회전에 10구멍씩
  2. 2회전에 10구멍씩
  3. 3회전에 10구멍씩
  4. 4회전에 10구멍씩
(정답률: 56%)
  • 단식 분할법에서 분할 크랭크의 회전수는 분할비(40/분할수)로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{40}{N}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{40}{15} = 2 + \frac{10}{15}$
    ③ [최종 결과] $n = 2\text{회전 } 10\text{구멍}$
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20. 일반적인 손다듬질 작업 공정순서로 옳은 것은?

  1. 정 → 줄 → 스크레이퍼 → 쇠톱
  2. 줄 → 스크레이퍼 → 쇠톱 → 정
  3. 쇠톱 → 정 → 줄 → 스크레이퍼
  4. 스크레이퍼 → 정 → 쇠톱 → 줄
(정답률: 75%)
  • 손다듬질 작업은 거친 가공에서 정밀 가공 순으로 진행됩니다. 가장 먼저 쇠톱으로 대략적인 형상을 잡고, 정으로 불필요한 부분을 제거한 뒤, 줄로 면을 다듬고, 마지막으로 스크레이퍼를 이용해 정밀하게 표면을 마무리하는 순서로 진행합니다.
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2과목: 기계제도

21. 그림과 같이 수직 원통을 30° 정도 경사지게 일직선으로 자른 경우의 전개도로 가장 적합한 형상은?

(정답률: 59%)
  • 수직 원통을 경사지게 일직선으로 자른 후 전개하면, 절단면의 경계선이 사인 곡선(Sine curve) 형태의 완만한 곡선으로 나타납니다. 따라서 형상이 가장 적합합니다.
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22. SM20C의 재료기호에서 탄소 함유랑은 몇 %정도인가?

  1. 0.18 ~ 0.23 %
  2. 0.2 ~ 0.3 %
  3. 2.0 ~ 3.0 %
  4. 18 ~ 23%
(정답률: 68%)
  • 기계 구조용 탄소강(SM)의 재료 기호에서 숫자는 평균 탄소 함유량을 나타냅니다. SM20C의 경우 숫자 20은 탄소 함유량이 약 $0.2\%$임을 의미하며, 실제 범위는 $0.18 \sim 0.23\%$입니다.
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23. 다음 그럼에서 “A"의 치수는 얼마인가?

  1. 200
  2. 225
  3. 250
  4. 300
(정답률: 88%)
  • 전체 길이에서 나머지 부분의 치수를 모두 제외하면 구하고자 하는 치수 A를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $A = L_{total} - (L_1 + L_2)$
    ② [숫자 대입] $A = 920 - (200 + 420)$
    ③ [최종 결과] $A = 300$
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24. 대상물의 일부를 파단한 경계 또는 일부를 떼어낸 경계를 표시하는 선으로 옳은 것은?

  1. 가는 1점 쇄선
  2. 가는 2점 쇄선
  3. 가는 1점 쇄선으로 끝부문 및 방향이 변하는 부분을 굵게 한 선
  4. 불규칙한 파형의 가는 실선
(정답률: 68%)
  • 대상물의 일부를 파단하거나 떼어낸 경계선은 파단선이라고 하며, 이는 불규칙한 파형의 가는 실선으로 표시합니다.

    오답 노트
    가는 1점 쇄선: 중심선
    가는 2점 쇄선: 가상선
    가는 1점 쇄선으로 끝부분 및 방향 변하는 부분을 굵게 한 선: 절단선
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25. 보기는 제3각법 정투상도로 그린 그림이다. 정면도로 가장 적합한 투상도는?

(정답률: 67%)
  • 제3각법 정투상도에서 평면도(위)와 우측면도(오른쪽)가 주어졌을 때, 이 두 투상도의 형상과 일치하는 정면도는 가 됩니다.
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26. 도면 작성 시 가는 실선을 사용하는 경우가 아닌 것은?

  1. 특별히 범위나 영역을 나타내기 위한 틀의 선
  2. 반복되는 자세한 모양의 생략을 나타내는 선
  3. 테이퍼가 진 모양을 설명하기 위해 표시하는 선
  4. 소재의 굽은 부분이나 가공 공정을 표시하는 선
(정답률: 49%)
  • 특별히 범위나 영역을 나타내기 위한 틀의 선은 가는 실선이 아니라 가상선을 사용하며, 가상선은 가는 2점 쇄선으로 그려야 합니다.

    오답 노트
    반복 모양 생략, 테이퍼 설명선, 굽은 부분/가공 공정 표시선: 모두 가는 실선을 사용하는 경우입니다.
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27. 그림은 맞물리는 어떤 기어를 나타낸 간략도이다. 이 기어는 무엇인가?

  1. 스퍼기어
  2. 헬리컬 기어
  3. 나사 기어
  4. 스파이럴 베벨기어
(정답률: 55%)
  • 제시된 도면은 축이 서로 교차하지 않고 어긋나 있으며, 톱니가 나선형으로 형성된 특징을 가진 나사 기어의 형상을 나타내고 있습니다.
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28. 최대 실체 공차방식을 적용할 때 공차붙이 형체와 그 데이텀 형체 두 곳에 함께 적용하는 경우로 옳 게 표현한 것은?

(정답률: 55%)
  • 최대 실체 공차방식(MMC)을 공차붙이 형체와 데이텀 형체 모두에 적용하려면, 공차값 뒤와 데이텀 식별자 뒤에 각각 MMC 기호인 $\textcircled{M}$을 표시해야 합니다. 따라서 가 정답입니다.
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29. 나사의 표시법 중 관용 평행나사 “A"급을 표시하는 방법으로 옳은 것은?

  1. Rc 1/2 A
  2. G 1/2 A
  3. A Rc 1/2
  4. A G 1/2
(정답률: 68%)
  • 관용 평행나사는 기호 G를 사용하며, 정밀도 등급은 나사 표시 뒤에 표기합니다. 따라서 G 1/2 A로 표시하는 것이 옳습니다.
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30. 보기와 같은 용접기호의 설명으로 옳은 것은?

  1. 화살표쪽 에서 50mm 용접길이의 맞대기 용접
  2. 화살표 반대쪽에서 50mm 용접길이의 맞대기 용접
  3. 화실표 쪽에서 두께가 6mm인 필릿 용접
  4. 화실표 반대쪽에서 두께가 6mm인 필릿 용접
(정답률: 74%)
  • 용접 기호에서 기호가 기준선 아래(실선 쪽)에 위치하면 화살표 쪽을 의미하며, 기호 $\text{||}$는 맞대기 용접, 숫자 50은 용접 길이를 나타냅니다.
    따라서 기호는 화살표쪽 에서 50mm 용접길이의 맞대기 용접을 의미합니다.
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31. 가공방법의 표시 기호에서 “SPBR"은 무슨 가공인가?

  1. 기어 셰이빙
  2. 액체 호닝
  3. 배럴 연마
  4. 훗 블라스팅
(정답률: 77%)
  • 가공방법 표시 기호에서 SPBR은 배럴 연마 가공을 의미합니다.
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32. “2줄 M20 × 2”와 같은 나사 표시 기호에서 리드는 얼마인가?

  1. 5 mm
  2. 2 mm
  3. 3 mm
  4. 4 mm
(정답률: 78%)
  • 나사의 리드는 나사의 줄 수와 피치의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = n \times P$ (리드 = 줄 수 × 피치)
    ② [숫자 대입] $L = 2 \times 2$
    ③ [최종 결과] $L = 4$
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33. 바퀴의 암(arm), 형강 등과 같은 제품을 단면을 나타낼 때, 전단면을 90°회전하거나 절단할 곳의 전후를 끊어서 그 사이에 단면도를 그리는 방법은?

  1. 전단면도
  2. 부문 단면도
  3. 계단 단면도
  4. 회전도시 단면도
(정답률: 84%)
  • 풀리, 기어, 바퀴의 암(arm)과 같이 대칭 구조를 가진 제품의 단면을 나타낼 때, 절단면을 90° 회전시켜 표시하는 방법은 회전도시 단면도입니다.

    오답 노트
    부문 단면도: 필요한 부분만 국부적으로 절단하여 표시
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34. 다음 중 합금 공구강의 재질 기호가 아닌 것은?

  1. STC 60
  2. STD 12
  3. STF 6
  4. STS 21
(정답률: 45%)
  • 합금 공구강은 성분에 따라 STD, STF, STS 등으로 표기합니다. STC 60은 합금강이 아닌 탄소 공구강을 의미하므로 재질 기호가 아닙니다.

    오답 노트
    STD: 내마멸 불변형 합금공구강
    STF: 열간가공용 합금공구강
    STS: 내절삭 내충격용 합금공구강
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35. 다음 중 가는 실선으로 나타내지 않는 선은?

  1. 지시선
  2. 치수선
  3. 해칭선
  4. 피치선
(정답률: 79%)
  • 지시선, 치수선, 해칭선은 모두 가는 실선으로 작성하는 것이 원칙입니다. 반면 피치선은 가는 1점쇄선으로 나타내야 합니다.
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36. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향 투상도로 가장 적함한 것은?

(정답률: 81%)
  • 입체도에서 화살표가 가리키는 방향은 위에서 아래로 내려다보는 평면 투상 방향입니다. 입체도의 상단 형상을 분석하면 왼쪽의 큰 원형 구멍과 오른쪽의 작은 원형 구멍, 그리고 중앙의 단차진 형상이 나타나는 가 가장 적합한 투상도입니다.
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37. 보기는 제3각법 정투상도로 그린 그림이다. 우측면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 73%)
  • 제3각법에서 우측면도는 정면도의 오른쪽에 배치되며, 정면에서 보았을 때의 오른쪽 모습과 평면도에서 보았을 때의 오른쪽 모습이 일치해야 합니다. 주어진 도면의 형상을 분석하면 가 우측면의 형상과 정확히 일치합니다.
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38. 다음과 같은 I 형강 재료의 표시법으로 옳은 것은?

  1. I AxBxt - L
  2. txl AxB - L
  3. L - IxAxBxt
  4. I BxAxt - L
(정답률: 81%)
  • I 형강의 재료 표시법은 형상 기호를 먼저 쓰고, 높이 $\times$ 폭 $\times$ 두께 순으로 표기한 뒤 길이를 적습니다.
    제시된 이미지 의 치수를 적용하면 높이 $A$, 폭 $B$, 두께 $t$, 길이 $L$이므로 I AxBxt - L 로 표기합니다.
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39. 체인 스프로킷 휠의 피치원 지름을 나타내는 선의 종류는?

  1. 가는 실선
  2. 가는 1점 쇄선
  3. 가는 2점 쇄선
  4. 굵은 1점 쇄선
(정답률: 76%)
  • 체인 스프로킷 휠의 피치원 지름을 나타내는 선은 가는 1점 쇄선을 사용하는 것이 표준입니다.
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40. 구멍의 치수는 , 축의 치수는 일 때. 최대 틈새는?

  1. 0.004
  2. 0.005
  3. 0.007
  4. 0.009
(정답률: 84%)
  • 최대 틈새는 구멍의 최대 치수에서 축의 최소 치수를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $최대 틈새 = 구멍 최대 - 축 최소$
    ② [숫자 대입] $최대 틈새 = (35 + 0.003) - (35 - 0.004)$
    ③ [최종 결과] $최대 틈새 = 0.007$
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 담금질한 강재의 잔류 오스테나이트를 제거하며, 치수변화 등을 방지하는 목적으로 0℃ 이하에서 열처리하는 방법은?

  1. 저온뜨임
  2. 심냉처리
  3. 마템퍼링
  4. 용체화처리
(정답률: 82%)
  • 담금질 후 남아있는 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시켜 치수 안정성을 확보하기 위해 $0^{\circ}C$이하에서 열처리하는 방법은 심냉처리입니다.

    오답 노트
    저온뜨임: $150\sim250^{\circ}C$에서 내부 응력 제거 및 인성 향상
    마템퍼링: $M_s$점 부근에서 등온 유지하여 균열 방지
    용체화처리: 고온 가열 후 급냉하여 합금 원소 고용
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42. 열간 가공과 냉간 가공을 구별하는 온도는?

  1. 포정 온도
  2. 공석 온도
  3. 공정 온도
  4. 재결정 온도
(정답률: 77%)
  • 소성 변형된 결정이 가열되어 내부 변형이 없는 새로운 결정립이 생성되는 재결정 온도를 기준으로, 이 온도보다 높은 온도에서 가공하면 열간 가공, 낮은 온도에서 가공하면 냉간 가공으로 구분합니다.
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43. 소결합금으로 된 공구강은?

  1. 초경합금
  2. 스프링강
  3. 탄소공구강
  4. 기계구조용강
(정답률: 75%)
  • 초경합금은 금속의 탄화물 분말을 고온에서 가열하여 굳히는 소결 공정을 통해 제작하며, 경도가 매우 높은 것이 특징인 대표적인 소결합금 공구강입니다.
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44. 공구 재료가 갖추어야 할 일반적 성질 중 틀린 것은?

  1. 인성이 클 것
  2. 취성이 클 것
  3. 고온경도가 클 것
  4. 내마멸성이 클 것
(정답률: 77%)
  • 공구 재료는 절삭 시 부러지지 않아야 하므로 강인성이 커야 하며, 쉽게 부스러지는 성질인 취성은 작아야 합니다.

    오답 노트
    취성이 클 것: 취성이 크면 충격에 의해 공구가 쉽게 파손됩니다.
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45. 플라스틱 재료의 일반적인 성질을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 열에 약하다.
  2. 성형성이 좋다.
  3. 표면경도가 높다.
  4. 대부분 전기 절연성이 좋다.
(정답률: 79%)
  • 플라스틱은 가볍고 성형성이 좋으며 전기 절연성이 우수한 재료이지만, 일반적으로 금속에 비해 표면경도가 낮습니다.

    오답 노트
    표면경도가 높다: 플라스틱은 일반적으로 경도가 낮아 마모에 취약합니다.
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46. 주철에서 탄소강과 같이 강인성이 우수한 조직을 만들 수 있는 흑연 모양은?

  1. 편상흑연
  2. 괴상흑연
  3. 구상흑연
  4. 공정상흑연
(정답률: 81%)
  • 주철의 용융 상태에 마그네슘, 세륨, 칼슘 등을 첨가하여 흑연을 구형으로 만든 구상흑연은 편상흑연보다 강도와 연성이 뛰어나 탄소강과 같이 우수한 강인성을 갖게 됩니다.
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47. 구리합금 중 최고의 강도를 가진 석출 경화성 합금으로 내열성, 내식성이 우수하여 베어링 및 고급 스프링 재료로 이용되는 청동은?

  1. 납청동
  2. 인청동
  3. 베릴륨 청동
  4. 알루미늄 청동
(정답률: 68%)
  • 베릴륨 청동은 베릴륨(Be)을 첨가한 구리 합금으로, 시효 경화(석출 경화)가 뚜렷하여 구리 합금 중 강도와 경도가 가장 높으며 내열성과 내식성이 우수해 고급 스프링 및 베어링 재료로 사용됩니다.
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48. 다음 중 발전기, 전동기, 변압기 등의 철심 재료에 가장 적합한 특수강은?

  1. 규소강
  2. 베어링강
  3. 스프링강
  4. 고속도공구강
(정답률: 59%)
  • 규소강은 규소(Si)를 $0.5 \sim 4.5\%$ 첨가하여 히스테리시스 손실과 와류 손실을 감소시킨 강으로, 자기적 특성이 우수하여 발전기, 전동기, 변압기의 철심 재료로 가장 적합합니다.
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49. 알루미늄의 성질로 틀린 것은?

  1. 비중이 악 7.8이다,
  2. 면심입방격자 구조이다,
  3. 용융점은 악 660℃이다,
  4. 대기중에서는 내식성이 좋다,
(정답률: 63%)
  • 알루미늄의 비중은 약 $2.71$로 매우 가벼운 금속입니다. 비중이 약 $7.8$인 것은 일반적인 강(Steel)의 특성입니다.
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50. 담금질 조직 중에 냉각속도가 가장 빠를 때 나타나는 조직은?

  1. 소르바이트
  2. 마텐자이트
  3. 오스테나이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 72%)
  • 담금질 시 냉각 속도가 빠를수록 경도가 높은 조직이 형성됩니다. 냉각 속도에 따른 조직 형성 순서는 마텐자이트 > 트루스타이트 > 소르바이트 > 펄라이트 순이며, 수냉과 같이 가장 빠른 냉각 속도에서 마텐자이트 조직이 나타납니다.
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51. 잇수 32, 피치 12.7mm, 회전수 500rpm의 스프로킷 휠에 50번 롤러 체인을 사용하였을 경우 전달동력은 약 몇 kW 인가? (단, 50번 롤러 체인의 파단하중은 22.10kN, 안전율은 15이다.)

  1. 7.8
  2. 6.4
  3. 5.6
  4. 5.0
(정답률: 20%)
  • 스프로킷 휠의 전달동력을 구하기 위해 먼저 체인의 평균 속도와 허용 장력을 계산한 후 동력 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$v = \frac{z \times p \times n}{1000 \times 60}$$
    $$F = \frac{P_{break}}{S}$$
    $$H = v \times F$$
    ② [숫자 대입]
    $$v = \frac{32 \times 12.7 \times 500}{1000 \times 60} = 3.39$$
    $$F = \frac{22.1}{15} = 1.47$$
    $$H = 3.39 \times 1.47$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = 5.0$$
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52. 0.45 t의 물체를 지지하는 아이 볼트에서 볼트의 허용인장응력이 48MPa라 할 때, 다음 미터나사 중 가장 적합한 것은? (단, 나사 바깥지름은 골지름의 1.25배로 가정하고. 적합한 사양 중 가장 작은 크기를 선정한다.)

  1. M14
  2. M16
  3. M18
  4. M20
(정답률: 36%)
  • 물체의 하중을 견디기 위해 필요한 볼트의 최소 바깥지름을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = m \times g$$
    $$A = \frac{P}{\sigma}$$
    $$d_{out} = \sqrt{\frac{4A}{\pi}} \times 1.25$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 0.45 \times 10^{3} \times 9.8 = 4410\text{ N}$$
    $$A = \frac{4410}{48} = 91.875\text{ mm}^{2}$$
    $$d_{out} = \sqrt{\frac{4 \times 91.875}{3.14}} \times 1.25 = 10.81 \times 1.25 = 13.51\text{ mm}$$
    ③ [최종 결과]
    $$d_{out} = 13.51\text{ mm}$$
    계산된 바깥지름 $13.51\text{ mm}$보다 크면서 가장 작은 규격인 M14가 가장 적합합니다.
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53. 원형 봉에 비틀림 모멘트를 가할 때 비틀림 변형이 생기는데, 이 때 나타나는 탄성을 이용한 스프링은?

  1. 토션바
  2. 벌류트 스프링
  3. 와이어 스프링
  4. 비틀림 코일스프링
(정답률: 64%)
  • 원형 봉에 비틀림 모멘트를 가했을 때 발생하는 비틀림 변형과 그에 따른 탄성 복원력을 이용하는 스프링은 토션바입니다.
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54. 용접이음의 단점에 속하지 않는 것은?

  1. 내부 결함이 생기기 쉽고 정확한 검사가 어럽다,
  2. 용접공의 기능에 따라 용접부의 강도가 좌우된다,
  3. 다른 이음작업과 비교하여 작업 공정이 많은 편이다,
  4. 잔류응력이 발생하기 쉬워서 이를 제거하는 작업이 필요하다,
(정답률: 78%)
  • 용접이음은 다른 이음 방식(리벳 등)에 비해 작업 공정이 매우 간단하고 투입되는 공수를 줄일 수 있다는 것이 큰 장점입니다. 따라서 작업 공정이 많은 편이라는 설명은 용접이음의 단점이 아닙니다.
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55. 볼 베어링에서 수명에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 베어링에 작용하는 하중의 3승에 비례한다
  2. 베어링에 작용하는 하중의 3승에 반비례한다,
  3. 베어링에 작용하는 하중의 10.3승에 비례한다,
  4. 베어링에 작용하는 하중의 10/3승에 반비례한다,
(정답률: 66%)
  • 볼 베어링의 수명은 작용하는 하중의 3승에 반비례하는 관계를 가집니다. 즉, 하중이 증가할수록 베어링의 수명은 급격히 감소합니다.
    $$L = 500 \times (\frac{C}{P})^{3} \times \frac{33.3}{n}$$
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56. 전달동력 2.4 kW, 회전수 1800 rpm을 전달하는 축의 지름은 악 몇 mm이상으로 해야 하는가? (단, 축의 허용전단응력은 20MpaOl다.)

  1. 20
  2. 12
  3. 15
  4. 17
(정답률: 39%)
  • 전달동력과 회전수를 통해 토크를 구하고, 이를 비틀림 전단응력 공식에 대입하여 축의 최소 지름을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$d = \sqrt[3]{\frac{16 \times \frac{60 \times 10^{6} \times 2.4}{2 \pi \times 1800}}{\pi \times 20}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$d = 14.8 \approx 15$$
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57. 묻힘 키(sunk key)에 생기는 전단응력을 τ, 압축응력을 σc 라고 할 때 이면 키 폭 b와 높이 h의 관계식으로 옳은 것은? (단, 키 홈의 높이는 키 높이의 1/2이다.)

  1. b = h
  2. h = b/4
  3. b = h/2
  4. b = 2h
(정답률: 41%)
  • 키의 전단응력과 압축응력 공식을 이용하여 주어진 응력비에 따른 폭 $b$와 높이 $h$의 관계를 도출합니다.
    $$\frac{\tau}{\sigma_{c}} = \frac{1}{2}$$
    ① [기본 공식]
    $$\frac{\tau}{\sigma_{c}} = \frac{\frac{2T}{b l d}}{\frac{4T}{h l d}} = \frac{h}{2b}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{1}{2} = \frac{h}{2b}$$
    ③ [최종 결과]
    $$b = h$$
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58. 기어의 피치원 지름이 무한대로 회전운동을 직선운동으로 바꿀 때 사용하는 기어는?

  1. 베벨 기어
  2. 헬리컬 기어
  3. 래크와 피니언
  4. 웜 기어
(정답률: 73%)
  • 래크와 피니언은 피치원 지름이 무한대인 직선 기어(래크)와 일반 원형 기어(피니언)의 조합으로, 회전운동을 직선운동으로 변환할 때 사용합니다.
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59. 주로 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 데 사용하는 기계요소로서 내연기관의 개폐기구 등에 사용되는 것은?

  1. 마찰차(friction wheel)
  2. 클러치(clutch)
  3. 기어(gear)
  4. 캠(cam)
(정답률: 63%)
  • 캠은 특정한 형상을 이용하여 회전운동을 원하는 형태의 왕복운동이나 요동운동으로 변환시키는 기계요소로, 내연기관의 밸브 개폐 기구 등에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    마찰차, 클러치, 기어: 동력을 전달하는 동력전달장치입니다.
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60. 드럼의 지름 600mm인 브레이크 시스템에서 98.1 Nm의 제동 토크를 발성시키고자 할 때 블록을 드럼에 밀어붙이는 힘은 악 몇 KN인가? (단, 접촉부 마찰계수는 0.3이다.)

  1. 0.54
  2. 1.09
  3. 1.51
  4. 1.96
(정답률: 46%)
  • 제동 토크 공식 $T = \mu P \frac{D}{2}$를 이용하여 블록을 밀어붙이는 힘 $P$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{2T}{\mu D}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{2 \times 98.1}{0.3 \times 0.6}$
    ③ [최종 결과] $P = 1.09\text{ kN}$
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 다음 중 기본적인 2차원 동차 좌표 변환으로 볼 수 없는 것은?

  1. extrusion
  2. translation
  3. rotation
  4. reflection
(정답률: 53%)
  • 2차원 동차 좌표 변환의 기본 요소는 이동(Translation), 회전(Rotation), 반사(Reflection), 축척(Scaling), 밀림(Shearing)입니다.
    extrusion은 2차원 도형을 3차원으로 확장하는 돌출 기능으로, 기본적인 2차원 좌표 변환에 해당하지 않습니다.
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62. CAD 소프트웨어가 반드시 갖추고 있어야 할 기능으로 거리가 먼 것은?

  1. 화면 제어 기능
  2. 치수 기입 기능
  3. 도형 편집 기능
  4. 인터넷 기능
(정답률: 86%)
  • CAD 소프트웨어는 설계 및 도면 작성을 위한 도구이므로 화면 제어, 치수 기입, 도형 편집과 같은 설계 핵심 기능이 필수적입니다.
    인터넷 기능은 외부 통신을 위한 부가적인 기능일 뿐, CAD의 본질적인 설계 기능과는 거리가 멉니다.
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63. x2 + y2- 25 = 0인 원 이 있다. 원 상의 점(3,4)에서 접선의 방정식으로 옳은 것은?

  1. 3x + 4y - 25 = 0
  2. 3x + 4y - 50 = 0
  3. 4x + 3y - 25 = 0
  4. 4x + 3y - 50 = 0
(정답률: 62%)
  • 원 $x^2 + y^2 = r^2$ 위의 점 $(x_1, y_1)$에서의 접선의 방정식 공식 $x_1x + y_1y = r^2$을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $x_1x + y_1y = r^2$
    ② [숫자 대입] $3x + 4y = 25$
    ③ [최종 결과] $3x + 4y - 25 = 0$
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64. (x+7)2 + (y-4)2 = 64 인 원의 중심좌표와 반지름을 구하면?

  1. 중심좌표 (-7,4), 반지름 8
  2. 중심좌표 (7, -4), 반지름 8
  3. 중심좌표 (-7,4), 반지름 64
  4. 중심좌표 (7, -4), 반지름 64
(정답률: 60%)
  • 원의 방정식 표준형 $(x-a)^2 + (y-b)^2 = r^2$에서 중심좌표는 $(a, b)$, 반지름은 $r$입니다.
    주어진 식 $(x+7)^2 + (y-4)^2 = 64$를 표준형과 비교하면 중심좌표는 $(-7, 4)$이며, 반지름은 $\sqrt{64} = 8$이 됩니다.
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65. 슬리드 모델링 방식 중 B-rep과 비교한 CSG의 특징이 아닌 것은?

  1. 불리언 연산자 사용으로 명확한 모델생성이 쉽다.
  2. 데이터가 간결하여 필요 메모리가 적다,
  3. 형상 수정이 용이하고 체적, 중량을 계산할 수 있다,
  4. 투상도, 투시도, 전개도, 표면적 계산이 용이하다,
(정답률: 52%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry) 방식은 기본 도형들의 불리언 연산을 통해 모델을 생성하므로 데이터가 간결하고 수정이 용이하며 체적 계산에 유리합니다. 하지만 경계 표현 방식인 B-rep에 비해 투상도, 투시도, 전개도 작성 및 표면적 계산과 같은 디스플레이 처리 효율은 떨어집니다.
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66. 서피스 모델에서 사용되는 기본곡면의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. Revolved surface
  2. Topology surface
  3. Sweep surface
  4. Bezier surface
(정답률: 61%)
  • 서피스 모델링의 기본 곡면은 회전(Revolved), 스윕(Sweep), 베지어(Bezier) 곡면 등이 있습니다.

    오답 노트
    Topology surface: 위상수학(Topology)은 연속적인 변형을 통해 도형의 성질을 연구하는 이론으로, 서피스 모델링의 기본 곡면 생성 방식이 아닙니다.
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67. 솔리드 모델링 기법의 일종인 특징형상 모델링 기법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모델링 입력을 설계자 또는 제작자에게 익숙한 형상 단위로 하자는 것이다,
  2. 각각의 형상단위는 주요 치수를 파라미터로 입력하도록 되어있다,
  3. 전형적인 특징현상은 모떼기, 구멍, 필릿, 슬롯 등이 있다,
  4. 사용 분야와 사용자에 관계없이 특징형상의 종류가 항상 일정하다는 것이 장점이다,
(정답률: 49%)
  • 특징형상 모델링은 설계자나 제작자가 익숙한 형상 단위(구멍, 슬롯 등)를 라이브러리화하여 파라미터를 조정해 사용하는 방식입니다. 특징형상의 종류는 사용 분야나 사용자의 요구사항, 설계 표준에 따라 다르게 정의될 수 있으므로 항상 일정하다는 설명은 틀린 것입니다.
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68. 곡선들 중에서 원추단면 곡선(conic section curve)이 아닌 것은?

  1. 포물선(paravola)
  2. 타원(ellipse)
  3. 대수곡선 (algebraic curve)
  4. 쌍곡선(hyperbola)
(정답률: 69%)
  • 원추단면 곡선은 원뿔을 평면으로 잘랐을 때 나타나는 곡선으로, 포물선, 타원, 쌍곡선이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    대수곡선: 다항식으로 정의되는 일반적인 곡선군을 의미하며, 원추단면 곡선보다 훨씬 넓은 개념입니다.
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69. 동차좌표(homogeneous coordinate)에 의한 표현을 바르게 설명한 것은?

  1. N차원의 벡터를 N-l차원의 벡터로 표현한 것이다.
  2. N차원의 벡터를 N+l차원의 벡터로 표현한 것이다.
  3. N차원의 벡터를 N(N-l)차원의 벡터로 표현 한 것이다.
  4. N차원의 벡터를 N(N+l)차원의 벡터로 표현 한 것이다.
(정답률: 45%)
  • 동차좌표계는 아핀 변환(이동, 회전, 크기 조절)을 하나의 행렬 곱으로 통합하여 처리하기 위해, 기존 $N$차원 벡터에 성분을 하나 추가하여 $N+1$차원의 벡터로 표현하는 방식입니다.
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70. 플로터 형식에 있어서 펜(pen)식과 래스터(raster)식으로 구분할 때 다음 중 펜식 플로터에 속하는 것은?

  1. 정전식
  2. 잉크셋식
  3. 리니어 모터식
  4. 열전사식
(정답률: 47%)
  • 펜식 플로터는 실제 펜을 사용하여 선을 그리는 방식으로, 플랫베드, 드럼, 벨트, 리니어 모터 방식 등이 이에 해당합니다.
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71. 3차원 형상을 표현하는데 있어서 사용하는 Z-buffer 방법은 무엇을 의미하는가?

  1. 음영을 나타내기 위한 방법
  2. 은선 또는 은면을 제거하기 위한 방법
  3. view-prot에 모델을 나타내기 위한 방법
  4. 두 곡면을 부드럽게 연결하기 위한 방법
(정답률: 55%)
  • Z-buffer 방법은 3차원 물체를 화면에 표시할 때 각 픽셀의 깊이(Z값)를 저장하여, 관찰자에게 보이지 않는 뒷면인 은선이나 은면을 제거함으로써 출력 속도를 높이는 기법입니다.
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72. 공학적 해석(부피, 무게중심, 관성모멘트 등의 계산)을 적용할 때 쓰는 가장 적합한 모델은?

  1. 솔리드 모델
  2. 서피스 모델
  3. 와이어프레임 모델
  4. 데이터 모델
(정답률: 79%)
  • 솔리드 모델은 물체의 내부 정보까지 포함하는 3차원 모델로, 부피, 무게중심, 관성모멘트와 같은 물리적 특성을 계산하는 공학적 해석에 가장 적합합니다.
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73. 컬러 잉크젯 플로터에 사용되는 기본적인 색상이 아닌 것은?

  1. magenta
  2. black
  3. cyan
  4. green
(정답률: 52%)
  • 컬러 잉크젯 플로터의 기본 색상은 CMYK(Cyan, Magenta, Yellow, Black) 체계를 사용합니다.

    오답 노트
    green: 기본 색상 구성 요소가 아님
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74. 반지름이 R이고 피치(pitch)가 p인 나사의 나선(helix)을 나선의 회전각(x축과 이루는 각) θ에 대한 매개변수식으로 나타낸 것으로 옳은 것은? (단, 는 각각 x. y, z축 방향의 단위벡터이다.)

(정답률: 31%)
  • 나사의 나선은 원형의 회전 운동과 직선의 이동 운동이 결합된 형태입니다. $x, y$ 성분은 반지름 $R$과 회전각 $\theta$에 의한 원운동을 나타내며, $z$ 성분은 한 바퀴($2\pi$) 회전할 때 피치 $p$만큼 전진하는 직선 운동을 나타냅니다.
    따라서 매개변수식은 가 됩니다.
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75. 지정된 점(정점 또는 조정점)을 모두 통과하도록 고안된 곡선은?

  1. Bezier curve
  2. B-spline curve
  3. Spline curve
  4. NURBS curve
(정답률: 56%)
  • 스플라인(Spline) 곡선은 지정된 모든 형상제어점을 반드시 통과하도록 설계된 곡선입니다.
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76. CAD를 이용한 설계 과정이 종래의 제도판에서 제도기를 이용하여 2차원적으로 작업하는 설계과정과의 차이점에 해당하지 않는 것은?

  1. 개념 설계 단계를 거치는 점
  2. 전산화된 데이터베이스를 활용한다는 점
  3. 컴퓨터에 의한 해석을 용이하게 할 수 있다는 점
  4. 형상을 수치 데이터화하여 데이터베이스에 저장한다는 점
(정답률: 71%)
  • 개념 설계는 CAD 도입 여부와 상관없이 모든 설계 과정의 가장 기본이 되는 단계이므로, 전통적인 제도 방식과 CAD 방식의 차이점이라고 볼 수 없습니다.
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77. 베지어(Bezier) 곡선에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 곡선은 양단의 끝점을 통과한다,
  2. 1개의 정점 변화는 곡선 전체에 영항을 미친다,
  3. n개의 정점에 의해서 정의된 곡선은 (n+1)차 곡선이다,
  4. 곡선은 정점을 연결하는 다각형의 내측에 존재한다,
(정답률: 72%)
  • 베지어(Bezier) 곡선에서 $n$개의 정점에 의해 정의된 곡선은 $(n-1)$차 곡선입니다.

    오답 노트
    양단 끝점 통과: 베지어 곡선의 기본 특성
    정점 변화 영향: 하나의 제어점 변경 시 곡선 전체 형상이 변함
    다각형 내측 존재: 곡선은 제어점들을 연결한 볼록 껍질(Convex Hull) 내부에 위치함
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78. 다음과 같은 특징을 가진 디스플레이는?

  1. PDP
  2. TFT-LCD
  3. CRT
  4. OLED
(정답률: 59%)
  • 제시된 이미지 의 특징인 빛을 편광시키는 유기화합물 사용, 전자총이 없어 얇은 두께 가능, 백라이트 필요 및 좁은 시야각은 TFT-LCD의 핵심 특징입니다.
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79. 모델링과 관계된 용어의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 스위핑(Sweeping) : 하나의 2차원 단면형상을 입력하고 이를 안내곡선을 따라 이동시켜 입체를 생성하는 것
  2. 스키닝(Skinning) : 원하는 경로상에 여러개의 단면 형상을 위치시키고 이를 덮는 입체를 생성하는 것
  3. 리프팅(Lifting) : 주어진 물체 특정면의 전부 또는 일부를 원하는 방항으로 움직여서 물체가 그 방항으로 늘어난 효과를 갖도록 하는 것
  4. 블랜딩(Blending) : 주어진 형상을 국부적으로 변화 시키는 방법으로 접하는 곡면을 예리한 모서리로 처리하는 것
(정답률: 70%)
  • 블랜딩(Blending)은 이미 정의된 두 곡면을 매끄럽게 연결하여 부드럽게 만드는 작업입니다. 따라서 곡면을 예리한 모서리로 처리한다는 설명은 잘못되었습니다.
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80. 다음 중 데이터의 전송속도를 나타내는 단위는?

  1. BPS
  2. MIPS
  3. DPI
  4. RPM
(정답률: 63%)
  • BPS(bit per second)는 초당 전송되는 비트 수를 의미하며, 데이터의 전송 속도를 나타내는 표준 단위입니다.

    오답 노트
    MIPS: 컴퓨터의 처리 속도 단위
    DPI: 프린터의 해상도 단위
    RPM: 분당 회전수
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