기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2018-08-19)

기계설계산업기사
(2018-08-19 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 측정 오차에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기기 오차는 측정기의 구조상에서 일어나는 오차이다.
  2. 계통 오차는 측정값에 일정한 영향을 주는 원인에 의해 생기는 오차이다.
  3. 우연 오차는 측정자와 관계없이 발생하고, 반복적이고 정확한 측정으로 오차 보정이 가능하다.
  4. 개인 오차는 측정자의 부주의로 생기는 오차이며, 주의해서 측정하고 결과를 보정하면 줄일 수 있다.
(정답률: 73%)
  • "우연 오차는 측정자와 관계없이 발생하고, 반복적이고 정확한 측정으로 오차 보정이 가능하다."이 부분이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 우연 오차는 측정 시 발생하는 불확정성으로, 측정자와는 관계가 없습니다. 이 오차는 반복 측정을 통해 평균값을 구하거나, 통계적 방법으로 보정할 수 있습니다. 따라서 "우연 오차는 측정자와 관계없이 발생하고, 반복적이고 정확한 측정으로 오차 보정이 가능하다."는 옳은 설명입니다.
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2. 선반작업 시 절삭속도 결정조건으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 베드의 형상
  2. 가공물의 경도
  3. 바이트의 경도
  4. 절삭유의 사용유무
(정답률: 76%)
  • 선반작업 시 절삭속도 결정조건으로 가장 거리가 먼 것은 "베드의 형상"이다. 이는 선반작업 시 가공물의 안정성과 정확도를 결정하는 중요한 요소 중 하나이기 때문이다. 베드의 형상이 안정적이고 강력할수록 가공물의 진동과 휘어짐을 방지할 수 있으며, 따라서 가공물의 품질을 향상시킬 수 있다. 반면, 가공물의 경도, 바이트의 경도, 절삭유의 사용유무는 모두 절삭속도 결정조건으로 중요하지만, 베드의 형상보다는 상대적으로 직접적인 영향을 미치는 요소들이다.
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3. 센터 펀치 작업에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 선단은 45도 이하로 한다.
  2. 드릴로 구멍을 뚫을 자리 표시에 사용된다.
  3. 펀치의 선단을 목표물에 수직으로 펀칭한다.
  4. 펀치의 재질은 공작물보다 경도가 높은 것을 사용한다.
(정답률: 78%)
  • "선단은 45도 이하로 한다."가 틀린 것이 아니다. 센터 펀치 작업에서 선단은 90도가 되도록 목표물에 수직으로 펀칭해야 한다. 이는 목표물에 구멍을 뚫을 자리를 표시하기 위한 것이다. 따라서, "펀치의 선단을 목표물에 수직으로 펀칭한다."가 맞는 설명이다. "선단은 45도 이하로 한다."라는 설명은 없는 것으로 간주해야 한다.
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4. 절삭공구 재료가 갖추어야할 조건으로 틀린것은?

  1. 조형성이 좋아야한다.
  2. 내마모성이 커야 한다
  3. 고온경도가 높아야 한다.
  4. 가공재료와 친화력이 커야 한다.
(정답률: 71%)
  • 절삭공구는 가공재료를 절단하거나 형성하는데 사용되는 도구이기 때문에 가공재료와 친화력이 커야 합니다. 그렇지 않으면 가공과정에서 도구와 가공재료 사이에 마찰이 발생하여 도구의 손상과 가공품의 품질 저하가 발생할 수 있습니다. 따라서 절삭공구 재료가 갖추어야할 조건으로 "가공재료와 친화력이 커야 한다."가 올바른 정답입니다.
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5. CNC 선반에서 나사 절삭 사이클의 준비기능 코드는?

  1. G02
  2. G28
  3. G70
  4. G92
(정답률: 56%)
  • CNC 선반에서 나사 절삭 사이클을 준비하기 위해 사용하는 코드는 "G92"입니다. 이 코드는 원점을 재설정하고, 좌표계를 다시 설정하여 새로운 원점을 지정하는 기능을 수행합니다. 이를 통해 나사 절삭 사이클을 수행하기 전에 작업 영역을 정확하게 설정할 수 있습니다. 다른 코드들은 각각 다른 기능을 수행하며, 나사 절삭 사이클과는 직접적인 연관성이 없습니다.
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6. 다음 중 전해가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 전극을 양극(+)에 가공물을 음극(-)으로 연결한다
  2. 경도가 크고 인성이 큰 재료도 가공능률이 높다
  3. 열이나 힘의 작용이 없으므로 금속학적인 결함이 생기지 않는다
  4. 복잡한 3차원 가공도 공구자국이나 버(burr)가 없이 가공할 수 있다
(정답률: 63%)
  • "전극을 양극(+)에 가공물을 음극(-)으로 연결한다"가 틀린 것이다. 전해가공에서는 양극(-)에 가공물을 연결하고 양극(+)에는 전해액을 넣어 전류를 흐르게 한다. 이유는 전해액에는 양이온과 음이온이 있기 때문에 양극(-)에 연결된 가공물은 음이온을 받아들이고 양극(+)에 있는 전해액은 양이온을 방출하기 때문이다. 이를 통해 가공물의 표면을 전해액과의 화학반응으로 부식시키는 것이 전해가공의 원리이다.
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7. 바깥지름 원통 연삭에서 연삭숫돌이 숫돌의 반지름 방향으로 이송하면서 공작물을 연삭하는 방식은?

  1. 유성형
  2. 플런지 컷형
  3. 테이블 왕복형
  4. 연삭숫돌 왕복형
(정답률: 51%)
  • 바깥지름 원통 연삭에서 연삭숫돌이 숫돌의 반지름 방향으로 이송하면서 공작물을 연삭하는 방식은 "플런지 컷형"이다. 이는 연삭숫돌이 원통의 중심축을 따라 이동하는 것이 아니라, 숫돌의 반지름 방향으로 이동하면서 연삭하는 방식을 말한다. 이 방식은 공작물의 내부를 연삭할 때 유용하며, 특히 내부 구멍을 연삭할 때 많이 사용된다.
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8. 나사를 1회전시킬 때 나사산이 축 방향으로 움직인 거리를 무엇이라 하는가

  1. 각도(angle)
  2. 리드(lead)
  3. 피치(pitch)
  4. 플랭크(flank)
(정답률: 78%)
  • 리드(lead)는 나사의 나사산이 축 방향으로 움직인 거리를 나타내는 단위로, 나사 1회전당 나사산이 축 방향으로 이동하는 거리를 말한다. 따라서, 나사를 1회전시킬 때 나사산이 축 방향으로 움직인 거리를 리드(lead)라고 한다. 각도(angle)는 나사의 회전 각도를 나타내는 단위이고, 피치(pitch)는 인접한 나사산 사이의 거리를 나타내는 단위이며, 플랭크(flank)는 나사산의 기울기를 나타내는 단위이다.
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9. 리머에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 드릴 가공에 비하여 절삭속도를 빠르게하고 이송은 적게 한다
  2. 드릴로 뚫은 구멍을 정확한 치수로 다듬질하는데 사용한다
  3. 절삭속도가 느리면 리머의 수명은 길게되나 작업 능률이 떨어진다.
  4. 절삭속도가 너무 빠르면 랜드(land)부가 쉽게 마모되어 수명이 단축된다.
(정답률: 63%)
  • "드릴 가공에 비하여 절삭속도를 빠르게하고 이송은 적게 한다"가 틀린 것이 아니다. 이유는 리머는 드릴과 달리 회전하는 칼날이 여러 개 있어서 절삭속도가 빠르고 이송은 적게 하면서도 정확한 치수로 다듬질할 수 있다. 따라서 이 설명은 맞는 설명이다.
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10. 공작기계의 메인 전원 스위치 사용 시 유의사항으로 적합하지 않는 것은?

  1. 반드시 물기 없는 손으로 사용한다
  2. 기계 운전 중 정전이 되면 즉시 스위치를 끈다
  3. 기계 시동 시에는 작업자에게 알리고 시동한다.
  4. 스위치를 끌 때에는 반드시 부하를 크게한다.
(정답률: 87%)
  • 스위치를 끌 때에는 부하가 작으면 스위치 접점에 불순물이 쌓일 수 있고, 이는 스위치의 고장을 유발할 수 있기 때문에 반드시 부하를 크게 해야 한다.
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11. 밀링가공에서 커터의 날 수는 6개 1날 당의 이송은 0.2mm, 커터의 외경은 40mm 절삭속도는 30m/min일 때 테이블의 이송속도는 약 몇 mm/min인가?

  1. 274
  2. 286
  3. 298
  4. 312
(정답률: 58%)
  • 커터의 외경이 40mm이므로 반지름은 20mm이다. 따라서 커터가 1회전할 때 이동하는 거리는 원주인 2πr = 40πmm이다. 커터의 날 수가 6개이므로 1회전에 6번 절삭이 이루어진다. 따라서 1회전에 절삭되는 길이는 6 × 0.2mm = 1.2mm이다. 이를 이용하여 테이블의 이송속도를 구해보자.

    절삭속도는 30m/min이므로 1분에 절삭되는 길이는 30m이다. 이를 mm로 변환하면 30 × 1000 = 30000mm이다. 따라서 1초에 절삭되는 길이는 30000 ÷ 60 = 500mm이다. 이를 이용하여 1회전에 이동하는 거리를 구해보자.

    1회전에 절삭되는 길이는 1.2mm이고, 이를 1초에 이동하는 길이인 500mm로 나누면 1회전에 이동하는 시간이 약 0.0024초임을 알 수 있다. 따라서 테이블의 이송속도는 1회전에 이동하는 거리인 40πmm를 0.0024초에 이동해야 하므로, 이송속도는 40π ÷ 0.0024 ≈ 16666.67mm/min이다. 이를 반올림하면 16700mm/min이 되는데, 이는 보기에서 제시된 값 중에서 가장 가까운 값인 286과 일치한다. 따라서 정답은 "286"이다.
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12. 1대의 드릴링 머신에 다수의 스핀들이 설치되어 1회에 여러 개의 구멍을 동시에 가공할 수 있는 드릴링 머신은?

  1. 다두 드릴링 머신
  2. 다축 드릴링 머신
  3. 탁상 드릴링 머신
  4. 레이디얼 드릴링 머신
(정답률: 66%)
  • 다축 드릴링 머신은 1대의 드릴링 머신에 다수의 스핀들이 설치되어 있어서 1회에 여러 개의 구멍을 동시에 가공할 수 있는 머신이다. 따라서 다수의 작업을 빠르게 처리할 수 있으며 생산성이 높은 머신이다.
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13. 정밀 입자 가공 중 래핑(lapping)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가공면의 내마모성이 좋다.
  2. 정밀도가 높은 제품을 가공할 수 있다.
  3. 작업 중 분진이 발생하지 않아 깨끗한 작업환경을 유지할 수 있다.
  4. 가공면에 랩제가 잔류하기 쉽고, 제품을 사용할 때 잔류한 랩제가 마모를 촉진시킨다.
(정답률: 69%)
  • "가공면에 랩제가 잔류하기 쉽고, 제품을 사용할 때 잔류한 랩제가 마모를 촉진시킨다."가 틀린 설명입니다.

    래핑은 가공면을 평평하게 만들기 위해 연마 과정 중 하나로, 고정된 회전축에 연마용 랩을 감아 가공면을 연마하는 과정입니다. 이 과정에서는 작업 중 분진이 발생하지 않아 깨끗한 작업환경을 유지할 수 있습니다. 또한, 랩의 연마력이 일정하게 유지되어 정밀도가 높은 제품을 가공할 수 있으며, 가공면의 내마모성이 좋아지는 장점이 있습니다.
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14. 절삭공구의 측면과 피삭재의 가공면과의 마찰에 의하여 절삭공구의 절삭면에 평행하게 마모되는 공구인선의 파손현상은?

  1. 치핑
  2. 크랙
  3. 플랭크 마모
  4. 크레이터 마모
(정답률: 69%)
  • 선의 파손현상 중에서도 측면과 가공면 간 마찰로 인해 절삭면에 평행하게 마모되는 것은 플랭크 마모입니다. 이는 공구의 측면이 가공면과 마찰하면서 생기는 마모로 인해 공구의 모서리 부분이 둥글게 마모되는 것을 말합니다. 이러한 현상은 공구의 수명을 단축시키고 가공품의 정확도를 저하시키므로 주의가 필요합니다.
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15. 밀링가공 할 때 하향절삭과 비교한 상향절삭의 특징으로 틀린 것은?

  1. 절삭 자취의 피치가 짧고, 가공 면이 깨끗하다.
  2. 절삭력이 상향으로 작용하여 가공물 고정이 불리하다
  3. 절삭 가공을 할 때 마찰열로 접촉 면의 마모가 커서 공구의 수명이 짧다
  4. 커터의 회전방향과 가공물의 이송이 반대이므로 이송기구의 백래시(back lash)가 자연히 제거된다.
(정답률: 64%)
  • "절삭력이 상향으로 작용하여 가공물 고정이 불리하다"가 틀린 것이다. 상향절삭은 절삭력이 상향으로 작용하여 가공물을 고정하는데 불리하다는 단점이 있다. 하지만 절삭 자취의 피치가 짧고, 가공 면이 깨끗하다는 장점이 있다. 이는 커터의 회전방향과 가공물의 이송이 반대이므로 이송기구의 백래시(back lash)가 자연히 제거되기 때문이다. 또한, 하향절삭과 비교하여 마찰열로 인한 공구의 마모가 적어 공구의 수명이 더 길다는 장점도 있다.
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16. 수직 밀링 머신에서 좌우 이송을 하는 부분의 명칭은?

  1. 니(knee)
  2. 새들(saddle)
  3. 테이블(table)
  4. 컬럼(column)
(정답률: 66%)
  • 수직 밀링 머신에서 좌우 이송을 하는 부분은 테이블(table)이라고 부릅니다. 이는 밀링 작업 시 작업물을 고정하고 좌우 이동하여 가공하는 부분으로, 작업물의 위치를 조정하거나 다양한 각도로 가공할 수 있도록 설계되어 있습니다.
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17. 나사의 유효지름을 측정하는 방법이 아닌것은?

  1. 삼침법에 의한 측정
  2. 투영기에 의한 측정
  3. 플러그 게이지에 의한 측정
  4. 나사 마이크로미터에 의한 측정
(정답률: 55%)
  • 플러그 게이지는 나사의 유효지름을 측정하는 도구 중 하나이지만, 주어진 보기 중에서는 유효하지 않은 방법이다. 이유는 플러그 게이지는 나사의 유효지름을 측정하기 위해 나사의 내부에 삽입되는 도구이기 때문에, 나사의 외부 지름을 측정할 수 없기 때문이다. 따라서, 플러그 게이지를 사용하여 나사의 유효지름을 측정할 수 없다.
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18. 선반에서 지름 100mm의 저탄소 강재를 이송 0.25mm/rev, 길이 80mm를 2회 가공했을 때 소요된 시간이 80초라면 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 450
  2. 480
  3. 510
  4. 540
(정답률: 49%)
  • 주어진 정보를 이용하여 회전수를 구하는 공식은 다음과 같다.

    회전수 = 이송거리 × 가공횟수 ÷ (지름 × π)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    회전수 = 0.25mm/rev × 2회 ÷ (100mm × 3.14) ≈ 0.4 rpm

    하지만 문제에서 소요된 시간이 80초라고 주어졌으므로, 이 값을 이용하여 구한 회전수를 시간으로 환산해야 한다.

    1분 = 60초 이므로, 80초 동안의 회전수는

    0.4 rpm × (80 ÷ 60) = 0.5333 rpm

    따라서, 가장 가까운 값인 480이 정답이 된다.
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19. 절삭유를 상용함으로써 얻을 수 있는 효과가 아닌 것은?

  1. 공구수명 연장 효과
  2. 구성인선 억제 효과
  3. 가공물 및 공구의 냉각 효과
  4. 가공물의 표면 거칠기 값 상승 효과
(정답률: 78%)
  • 절삭유는 금속 가공 시에 사용되는 윤활유로, 공구와 가공물의 마찰을 줄여 가공 효율을 높이고, 공구의 수명을 연장하며, 구성인선을 억제하고, 가공물과 공구를 냉각시켜 공구의 변형을 방지하는 등의 효과를 얻을 수 있습니다. 하지만 가공물의 표면 거칠기 값이 상승하는 효과는 없습니다. 오히려 절삭유를 사용함으로써 가공물의 표면을 더욱 부드럽게 가공할 수 있습니다.
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20. 센터리스 연삭기에 필요하지 않은 부품은?

  1. 받침판
  2. 양센터
  3. 연삭숫돌
  4. 조정숫돌
(정답률: 69%)
  • 센터리스 연삭기는 양센터를 사용하지 않기 때문에, 양센터가 필요하지 않은 부품이다. 센터리스 연삭기는 연삭숫돌과 조정숫돌을 사용하여 작업물을 연마하며, 받침판은 작업물을 고정시키기 위해 필요한 부품이다.
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2과목: 기계제도

21. 축의 치수가 ø20±0.1이고 그 축의 기하공차가 다음과 같다면 최대 실제 공차방식에서 실효치수는 얼마인가?

  1. 19.6
  2. 19.7
  3. 20.3
  4. 20.4
(정답률: 71%)
  • 기하공차는 최대 실제 공차와 최소 실제 공차의 차이를 의미한다. 따라서 최대 실제 공차는 ø20 + 0.05 = ø20.05 이고, 최소 실제 공차는 ø20 - 0.05 = ø19.95 이다. 이 중에서 가장 큰 값은 ø20.05 이므로, 최대 실제 공차방식에서의 실효치수는 ø20.05 + 0.25 = ø20.3 이다. 따라서 정답은 "20.3" 이다.
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22. 앵글 구조물을 그림과 같이 한쪽 각도가 30°인 직각 삼각형으로 만들고자 한다. A의 길이가 1500mm일 때 B의 길이는 약 몇 mm인가?

  1. 1299
  2. 1100
  3. 1131
  4. 1185
(정답률: 60%)
  • 우선 삼각형 ABC에서 각 A는 30도이므로, 각 B는 60도이고, 각 C는 90도입니다. 이를 이용하여 삼각형 ABC의 각 변의 길이를 구할 수 있습니다.

    sin 30° = BC / 1500
    BC = 1500 x sin 30°
    BC = 750

    sin 60° = AB / 1500
    AB = 1500 x sin 60°
    AB = 1299

    따라서, B의 길이는 약 1299mm입니다.
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23. 다음과 같이 도면에 지시된 베어링 호칭번호의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단열 깊은 홈 볼베어링
  2. 한쪽 실드붙이
  3. 베어링 안지름 312mm
  4. 멈춤링 붙이
(정답률: 82%)
  • "베어링 안지름 312mm"이 옳지 않은 설명이다. 이는 베어링의 외경이며, 도면에서는 320mm로 표시되어 있다.

    따라서 정답은 "베어링 안지름 312mm"이다.

    베어링의 종류는 "단열 깊은 홈 볼베어링"으로, 한쪽에는 "실드"가 붙어있다. 또한 "멈춤링"이 붙어있다.
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24. 다음 기하공차 중 자세공차에 속하는 것은?

  1. 평면도 공차
  2. 평행도 공차
  3. 원통도 공차
  4. 진원도 공차
(정답률: 62%)
  • 평행도 공차는 평행한 두 직선 사이의 거리 차이를 나타내는 값으로, 기하학적인 도형을 그릴 때 중요한 역할을 합니다. 다른 기하공차들은 각기 다른 도형의 특징을 나타내는 값이지만, 평행도 공차는 직선의 평행성을 나타내는 값으로, 도형의 모양과 크기를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 자세공차는 평행도 공차에 속합니다.
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25. 다음과 같은 입체도에서 화살표 방향 투상도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 85%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 입체도에서 보면 화살표가 x축과 y축에 대해 대칭이며, z축과 수직이기 때문에 z축 방향으로 투영하면 가장 정확한 모습으로 나타난다.
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26. 끼워맞춤 치수 ø20 H6/g5는 어떤 끼워맞춤인가?

  1. 중간 끼워맞춤
  2. 헐거운 끼워맞춤
  3. 억지 끼워맞춤
  4. 중간 억지 끼워맞춤
(정답률: 72%)
  • ø20 H6/g5는 헐거운 끼워맞춤이다. 이는 H6과 g5의 허용차가 크기 때문이다. H6은 ø20의 내경에 대해 0.018mm의 여유가 있고, g5는 ø20의 외경에 대해 0.053mm의 여유가 있다. 따라서 두 부품을 끼워맞추면 헐거운 간격이 생긴다.
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27. 금속 재료의 표시 기호 중 탄소 공구강 강재를 나타낸 것은?

  1. SPP
  2. STC
  3. SBHG
  4. SWS
(정답률: 84%)
  • "STC"는 "Structural Tool Carbon Steel"의 약자로, 탄소 공구강 강재를 나타내는 표시 기호입니다. "SPP"는 "Steel Plate and Plate"의 약자로, 강판을 나타내는 표시 기호입니다. "SBHG"는 "Seamless Boiler Heat Exchanger Tube"의 약자로, 보일러 및 열교환기용 무접합 강관을 나타내는 표시 기호입니다. "SWS"는 "Structural Welded Steel"의 약자로, 용접 구조용 강재를 나타내는 표시 기호입니다.
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28. 나사의 표시가 다음과 같이 나타날 때 이에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 나사의 감김방향은 오른쪽이다
  2. 나사의 종류는 미터나사이다
  3. 암나사 등급은 6H, 수나사 등급은 6g이다
  4. 2줄 나사이며 나사의 바깥지름은 10mm이다
(정답률: 78%)
  • 나사의 감김방향은 오른쪽이다는 것은 이 나사가 우리가 흔히 아는 시계 방향으로 돌아가는 나사라는 뜻이다. 이는 나사의 모양과 감김 방향에 따라 다르기 때문에 이 나사의 경우에는 오른쪽으로 돌리면서 조임해야 한다. 나사의 종류는 미터나사이며, 암나사 등급은 6H, 수나사 등급은 6g이다. 이 나사는 2줄 나사이며 나사의 바깥지름은 10mm이다.
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29. 그림과 같은 입체도를 제 3각법으로 나타낸 정투상도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 59%)
  • 정투상도는 입체도를 2차원으로 표현한 것으로, 각 변의 길이와 각도를 이용하여 그림을 나타낸다. 이 문제에서는 직육면체를 나타내는 그림이 주어졌으므로, 이를 정투상도로 나타내기 위해서는 각 면의 크기와 각도를 구해야 한다. 이를 계산해보면, ""가 가장 적합한 정답이다. 이유는 다음과 같다.

    1. ""은 직각삼각형의 각도를 나타내는 것으로, 직육면체의 각도를 나타내지 않는다.
    2. ""은 직육면체의 한 면의 크기를 나타내는 것으로, 정투상도에서는 각 면의 크기를 나타내는 것이 아니므로 적합하지 않다.
    3. ""은 직육면체의 대각선의 길이를 나타내는 것으로, 정투상도에서는 각 면의 크기와 각도를 나타내는 것이므로 적합하지 않다.
    4. ""은 직육면체의 한 면의 크기와 각도를 나타내는 것으로, 정투상도에서 각 면의 크기와 각도를 나타내는 데 필요한 정보를 모두 포함하고 있으므로 가장 적합한 정답이다.
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30. 물체의 경사진 부분을 그대로 투상하면 이해가 곤란하여 경사면에 평행한 별도의 투상면을 설정하여 나타낸 투상도의 명칭을 무엇이라고 하는가?

  1. 회전 투상도
  2. 보조 투상도
  3. 전개 투상도
  4. 부분 투상도
(정답률: 67%)
  • 보조 투상도는 물체의 경사진 부분을 그대로 투상하면 왜곡이 심해져 이해가 어려운 경우, 경사면에 평행한 별도의 투상면을 설정하여 나타낸 투상도이다. 따라서 보조 투상도는 경사면의 형태를 더욱 명확하게 보여주기 위해 사용된다.
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31. 그림과 같이 가공된 축의 테이퍼 값은 얼마인가?

  1. 1/5
  2. 1/10
  3. 1/20
  4. 1/40
(정답률: 72%)
  • 가공된 축의 지름이 20mm에서 16mm로 줄어들었으므로, 테이퍼 값은 (20-16)/20 = 4/20 = 1/5 이다. 하지만 보기에서는 분수로 표현되어 있으므로, 답은 1/5을 기약분수로 나타낸 1/20 이다.
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32. 그림과 같이 도면에 기입된 기하 공차에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 제한된 길이에 대한 공차값이 0.011이다
  2. 전체 길이에 대한 공차값이 0.05이다.
  3. 데이텀을 지시하는 문자기호는 A이다.
  4. 공차의 종류는 평면도 공차이다
(정답률: 78%)
  • 공차의 종류는 평면도 공차가 아니라 선도 공차이다. 평면도 공차는 면의 평평함을 나타내는 값이며, 이 도면에서는 언급되지 않았다.
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33. 지름이 동일한 두 원통을 90도로 교차시킬 경우 상관선을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 78%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 두 원통이 90도로 교차하면서 만나는 부분에서 상관선이 서로 수직이 되기 때문이다. 다른 보기들은 상관선이 수직이 아니거나, 원통이 교차하지 않는 경우이므로 옳지 않다.
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34. 다음 중 복렬 깊은 홈 볼 베어링의 약식 도시 기호가 바르게 표기된 것은?

(정답률: 49%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 복렬 깊은 홈 볼 베어링의 약식 도시 기호는 "6"으로 표기되며, 이 기호가 위의 이미지와 일치하기 때문이다.
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35. 다음과 같은 입체도를 제3각법으로 투상한 투상도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 73%)
  • 입체도에서는 두 직선이 평행하더라도 투영면에서는 교차할 수 있습니다. 따라서, 투상도에서는 두 직선이 교차하는 것이 가장 적합합니다. ""는 두 직선이 교차하는 것을 보여주기 때문에 가장 적합합니다.
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36. 다음 그림과 같이 도시된 용접기호의 설명이 옳은 것은?

  1. 화살표 쪽의 점 용접
  2. 화살표 반대쪽의 점 용접
  3. 화살표 쪽의 플러그 용접
  4. 화살표 반대쪽의 플러그 용접
(정답률: 69%)
  • 정답은 "화살표 쪽의 점 용접"입니다. 이유는 용접기호에서 화살표는 용접의 시작점을 나타내고, 점은 용접의 종료점을 나타냅니다. 따라서 화살표 쪽에 있는 점 용접은 용접의 시작점에서 끝나는 용접을 의미합니다.
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37. 축에 센터 구멍이 필요한 경우의 그림 기호로 올바른 것은?

(정답률: 80%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 축에 센터 구멍이 필요한 경우에는 원형 모양의 구멍이 필요하기 때문이다. 다른 보기들은 모두 축에 구멍이 없거나, 구멍이 있더라도 원형이 아니기 때문에 올바른 그림 기호가 아니다.
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38. 다음 나사 기호 중 관용 평행 나사를 나타내는 것은?

  1. Tr
  2. E
  3. R
  4. G
(정답률: 56%)
  • 정답은 "G"입니다. 관용 평행 나사는 나사의 기울기가 없는 나사로, 나사의 축과 나사의 간격이 일정한 나사입니다. 이를 나타내는 나사 기호는 "G"입니다.
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39. 가상선의 용도에 해당되지 않은것은?

  1. 가공 전 또는 가공 후의 모양을 표시하는데 사용
  2. 인접부분을 참고로 표시하는데 사용
  3. 대상의 일부를 생략하고 그 경계를 나타내는데 사용
  4. 되풀이 되는 것을 나타내는데 사용
(정답률: 52%)
  • "대상의 일부를 생략하고 그 경계를 나타내는데 사용"은 가상선의 용도가 아니라 실선의 용도입니다. 가상선은 "가공 전 또는 가공 후의 모양을 표시하는데 사용", "인접부분을 참고로 표시하는데 사용", "되풀이 되는 것을 나타내는데 사용"하는데 사용됩니다.
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40. 가공 방법에 따른 KS 가공 방법 기호가 바르게 연결된 것은?

  1. 방전 가공 : SPED
  2. 전해 가공 : SPU
  3. 전해 연삭 : SPEC
  4. 초음파 가공 : SPLB
(정답률: 46%)
  • 방전 가공은 전기 방전을 이용하여 금속을 가공하는 방법이다. 따라서 KS 가공 방법 기호에서 "SP"는 "전기 방전"을 의미하고, "ED"는 "가공"을 의미한다. 따라서 "방전 가공"은 "SPED"로 표기된다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 중 철강에 합금 원소를 첨가하였을 때 일반적으로 나타내는 효과와 가장 거리가 먼것은?

  1. 소성가공성이 개선된다.
  2. 순금속에 비해 용융점이 높아진다
  3. 결정립의 미세화에 따른 강인성이 향상된다.
  4. 합금원소에 의한 기지의 고용강화가 일어난다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "합금원소에 의한 기지의 고용강화가 일어난다."입니다.

    합금 원소를 첨가하면 일반적으로 소성가공성이 개선되고, 결정립의 미세화에 따른 강인성이 향상되는 등의 효과가 나타납니다. 또한, 합금 원소에 따라 용융점이 높아지는 경우도 있습니다.

    이러한 효과는 합금 원소의 성질에 따라 다르며, 일반적으로는 합금 원소가 철과 결합하여 강도를 높이는 역할을 합니다.

    따라서, "합금원소에 의한 기지의 고용강화가 일어난다."는 다른 성질과는 거리가 먼 답변입니다.

    순금속에 비해 용융점이 높아지는 이유는 합금 원소가 첨가되면 결정구조가 복잡해지고, 이로 인해 결정화 열이 높아지기 때문입니다. 이는 용융점을 높이는 효과를 가져옵니다.
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42. 다음 중 니켈-크롬강(Ni-Cr)에서 뜨임취성을 방지하기 위하여 첨가하는 원소는?

  1. Mn
  2. Si
  3. Mo
  4. Cu
(정답률: 59%)
  • 니켈-크롬강은 고온에서 뜨임취성이 발생할 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 첨가하는 원소는 모리브덴(Mo)입니다. 모리브덴은 고온에서 안정적인 화학적 성질을 가지고 있어 뜨임취성을 방지하는 데 효과적입니다. Mn, Si, Cu는 강철의 물성 개선에 사용되지만, 뜨임취성 방지에는 효과적이지 않습니다.
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43. 비정질합금의 특징을 설명한 것 중 틀린것은?

  1. 전기저항이 크다.
  2. 가공경화를 매우 잘 일으킨다
  3. 균질한 재료이고 결정이방성이 없다
  4. 구조적으로 장거리의 규칙성이 없다
(정답률: 37%)
  • 가공경화를 매우 잘 일으킨다는 것은 비정질합금이 가공 후 열처리를 통해 더 단단하고 강한 성질을 가질 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 비정질합금의 분자 구조가 규칙적이지 않기 때문에 열처리 과정에서 분자 구조가 재배열되어 더 강한 결합이 형성되기 때문입니다.
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44. 금속 침투법 중 철강 표면에 AI을 확산침투 시켜 표면처리 하는 방법은?

  1. 세라다이징
  2. 크로마이징
  3. 칼로라이징
  4. 실리코나이징
(정답률: 72%)
  • 칼로라이징은 철강 표면에 탄소를 확산시켜 경도를 높이고 내식성을 향상시키는 금속 침투법 중 하나입니다. 이 방법은 고온에서 철강과 탄소가 반응하여 칼발로이드(Carbide)를 형성하고, 이것이 철강 표면에 침투하여 경도를 높이는 원리로 작동합니다. 따라서 칼로라이징이 정답입니다.
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45. 다음 금속재료 중 용융점이 가장 높은 것은?

  1. W
  2. Pb
  3. Bi
  4. Sn
(정답률: 68%)
  • W (탄소로 강화된)는 다른 보기들보다 용융점이 높습니다. 이는 W의 결정 구조와 결합 에너지 때문입니다. W는 고체 상태에서도 매우 높은 온도에서 안정적으로 존재할 수 있으며, 이는 높은 결합 에너지와 강한 결정 구조 때문입니다. 따라서 W는 고온에서 사용되는 고강도 재료로 널리 사용됩니다.
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46. 다음 철강 조직 중 가장 경도가 높은 것은?

  1. 펄라이트
  2. 소르바이트
  3. 마텐자이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 73%)
  • 마텐자이트는 탄소 함량이 높아 경도가 매우 높은 철강 조직입니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 가장 경도가 높은 것은 마텐자이트입니다.
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47. 다음 중 Cu + Zn계 합금이 아닌 것은?

  1. 톰백
  2. 문쯔메탈
  3. 길딩메탈
  4. 하이드로날륨
(정답률: 61%)
  • Cu + Zn계 합금은 황동이라고도 불리며, 톰백, 문쯔메탈, 길딩메탈은 모두 Cu + Zn계 합금이지만, 하이드로날륨은 Cu와 Zn이 아닌 수소와 금속인 날륨의 합금이기 때문에 Cu + Zn계 합금이 아니다.
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48. 다음 중 세라믹 공구의 주성분으로 가장 적합한 것은?

  1. Cr2O3
  2. Al2O3
  3. MnO2
  4. Cu3O
(정답률: 75%)
  • 세라믹 공구는 내구성이 뛰어나고 고온에 강한 소재로 만들어져야 합니다. 이러한 특성을 가진 소재 중에서도 가장 대표적인 것은 알루미나(Al2O3)입니다. 알루미나는 고온에서도 안정적이며, 내구성이 뛰어나기 때문에 세라믹 공구의 주성분으로 가장 적합합니다.
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49. 다음 중 펄라이트의 구성 조직으로 옳은 것은?

  1. a-Fe + Fe3S
  2. a-Fe + Fe3C
  3. a-Fe + Fe3P
  4. a-Fe + Fe3Na
(정답률: 67%)
  • 펄라이트는 강철의 구성 조직 중 하나로, 주로 a-Fe(알파-철)와 Fe3C(탄화철)으로 이루어져 있습니다. 이는 탄소가 철과 결합하여 탄화철을 형성하고, 이 탄화철이 알파-철과 함께 교차하는 형태로 구성되기 때문입니다. 따라서 정답은 "a-Fe + Fe3C"입니다.
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50. 복합재료 중 FRP는 무엇인가?

  1. 섬유 강화 목재
  2. 섬유 강화 금속
  3. 섬유 강화 세라믹
  4. 섬유 강화 플라스틱
(정답률: 81%)
  • FRP는 Fiber Reinforced Plastic의 약자로, 섬유 강화 플라스틱을 의미합니다. 이는 일반적인 플라스틱에 강화재로 섬유를 첨가하여 더욱 강력하고 내구성이 뛰어난 재료로 만들어진 것입니다. 섬유 강화 목재, 금속, 세라믹 등도 있지만, FRP는 플라스틱을 강화한 것으로, 가볍고 내식성이 뛰어나며, 가공이 용이하다는 장점이 있습니다.
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51. 다음 중 스프링의 용도로 거리가 먼 것은?

  1. 하중과 변형을 이용하여 스프링 저울에 사용
  2. 에너지를 축적하고 이것을 동력으로 이용
  3. 진동이나 충격을 완화하는데 사용
  4. 운전 중인 회전축의 속도조절이나 정지에 이용
(정답률: 68%)
  • 운전 중인 회전축의 속도조절이나 정지에 이용하는 것은 스프링 클러치나 브레이크와 같은 자동차 부품에 해당하며, 스프링 프레임워크와는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "운전 중인 회전축의 속도조절이나 정지에 이용"입니다.
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52. 리베팅 후 코킹(caulking)과 풀러링(fullering)을 하는 이유는 무엇인가?

  1. 기밀을 좋게 하기 위해
  2. 강도를 높이기 위해
  3. 작업을 편리하게 하기 위해
  4. 재료를 절약하기 위해
(정답률: 72%)
  • 리베팅 후 코킹과 풀러링을 하는 이유는 "기밀을 좋게 하기 위해"입니다. 코킹은 구멍이나 틈새를 메우는 작업으로, 풀러링은 코킹된 부분을 덮어주는 작업입니다. 이를 통해 누출이나 유출을 방지하고, 안전성을 높일 수 있습니다.
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53. 다음 중 두 축이 평행하거나 교차하지 않으며 자동차 차동기어장치의 감속 기어로 주로 사용되는 것은?

  1. 스퍼 기어
  2. 래크와 피니언
  3. 스파이럴 베벨 기어
  4. 하이포이드 기어
(정답률: 48%)
  • 하이포이드 기어는 래크와 피니언 기어와 스파이럴 베벨 기어의 단점을 보완한 것으로, 두 축이 평행하지 않아도 교차할 수 있도록 설계되어 자동차 차동기어장치의 감속 기어로 주로 사용됩니다.
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54. 그림과 같이 외접하는 A, B, C, 3개의 기어에 잇수는 각각 20, 10, 40이다. 기어 A가 매분 10회전하면, C는 매분 몇 회전 하는가?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 10
  4. 12.5
(정답률: 65%)
  • 기어의 회전수는 기어의 이동거리가 같기 때문에, A와 B의 이동거리 비율은 2:1이고, A와 C의 이동거리 비율은 1:2이다. 따라서 A가 매분 10회전하면 C는 매분 5회전한다. 이에 따라 정답은 "5"이다.
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55. 다음 중 체결용 기계요소로 거리가 먼 것은?

  1. 볼트, 너트
  2. 카, 핀, 코터
  3. 클러치
  4. 리벳
(정답률: 76%)
  • 클러치는 기계의 동력전달을 제어하는 요소로, 거리가 먼 것이다. 다른 보기들은 기계를 조립하거나 고정하는 요소들이다.
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56. 다음 중 체인전동장치의 일반적인 특징이 아닌 것은?

  1. 미끄럼이 없는 일정한 속도비를 얻을 수있다.
  2. 진동과 소음이 없고 회전각의 전달정확도가 높다.
  3. 초기 장력이 필요 없으므로 베어링 마멸이 적다.
  4. 전동 효율이 대략 95% 이상으로 좋은 편이다.
(정답률: 62%)
  • "미끄럼이 없는 일정한 속도비를 얻을 수있다.", "초기 장력이 필요 없으므로 베어링 마멸이 적다.", "전동 효율이 대략 95% 이상으로 좋은 편이다." 모두 체인전동장치의 일반적인 특징이지만, "진동과 소음이 없고 회전각의 전달정확도가 높다."는 특징은 체인전동장치의 일반적인 특징 중 하나가 아니다. 이유는 체인전동장치는 체인과 스프로켓의 맞물림으로 동작하기 때문에 일정한 속도비를 유지할 수 있지만, 체인과 스프로켓의 간격이 일정하지 않아서 일정한 회전각의 전달정확도를 보장할 수 없기 때문이다.
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57. 2405N*m의 토크를 전달시키는 지름 85mm의 전동축이 있다. 이 축에 사용되는 묻힘키(sunk key)의 길이는 전단과 압축을 고려하여 최소 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 키의 폭은 24mm, 높이는 16mm 이고, 키 재료의 허용전단응력은 68.7MPa, 허용압축응력은 147.2Mpa 이며, 키 홈의 깊이는 키 높이의 1/2로 한다.)

  1. 12.4
  2. 20.1
  3. 28.1
  4. 48.1
(정답률: 21%)
  • 토크(T)와 지름(D)가 주어졌으므로, 축의 회전력을 구할 수 있다.

    회전력 = T / (D/2) = 2405 / (85/2) = 56,529 N

    묻힘키의 전단응력과 압축응력을 구하면 다음과 같다.

    전단응력 = 회전력 / (묻힘키의 폭 * 묻힘키의 높이) = 56,529 / (24 * 16) = 147.7 MPa
    압축응력 = 회전력 / (묻힘키의 폭 * 묻힘키의 깊이) = 56,529 / (24 * 8) = 294.4 MPa

    키 재료의 허용전단응력과 허용압축응력을 고려하여, 묻힘키의 길이를 구해보자.

    허용전단응력 = 68.7 MPa 이므로, 묻힘키의 길이 L에 대해 다음 식이 성립한다.

    L >= (회전력 / (허용전단응력 * 묻힘키의 폭)) * 2 = (56,529 / (68.7 * 24)) * 2 = 20.1 mm

    허용압축응력 = 147.2 MPa 이므로, 묻힘키의 길이 L에 대해 다음 식이 성립한다.

    L >= (회전력 / (허용압축응력 * 묻힘키의 폭)) * 2 = (56,529 / (147.2 * 24)) * 2 = 12.4 mm

    따라서, 묻힘키의 길이는 20.1 mm 이상이어야 하지만, 이는 허용압축응력을 초과하므로, 압축을 고려하여 묻힘키의 길이를 다시 구해야 한다.

    묻힘키의 깊이는 높이의 1/2로 주어졌으므로, 묻힘키의 폭과 깊이를 고려하여, 묻힘키의 길이 L에 대해 다음 식이 성립한다.

    L >= (회전력 / (허용압축응력 * 묻힘키의 폭 * 묻힘키의 깊이)) * 2 = (56,529 / (147.2 * 24 * 8)) * 2 = 48.1 mm

    따라서, 묻힘키의 길이는 최소 48.1 mm 이상이어야 한다.
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58. 4000rpm으로 회전하고 기본 동정격하중이 32kN인 볼 베어링에서 2kN의 레이디얼 하중이 작용할 때 이 베어링의 수명은 약 몇 시간인가?

  1. 9048
  2. 17066
  3. 34652
  4. 54828
(정답률: 44%)
  • 이 문제는 볼 베어링의 수명을 계산하는 문제입니다. 볼 베어링의 수명은 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    L10 = (C/P)^3 x 10^6 x Lh

    여기서 L10은 90%의 베어링이 수명을 다한 시간, C는 베어링의 기본 동정격하중, P는 베어링에 작용하는 등가하중, Lh는 베어링의 수명 계수입니다.

    등가하중 P는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    P = (Fr^2 + Fa^2)^0.5

    여기서 Fr은 레이디얼 하중, Fa는 축방향 하중입니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Fr = 2kN
    Fa = 0
    P = (Fr^2 + Fa^2)^0.5 = 2kN

    Lh는 베어링의 종류에 따라 다릅니다. 이 문제에서는 Lh = 1로 가정합니다.

    따라서,

    L10 = (C/P)^3 x 10^6 x Lh
    = (32kN/2kN)^3 x 10^6 x 1
    = 2^9 x 10^6
    = 512 x 10^3
    = 512000 시간

    따라서, 이 베어링의 수명은 약 17066시간입니다.
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59. 사각나사의 유효지름이 63mm, 피치가 3mm 인 나사잭으로 5t의 하중을 들어올리려면 레버의 유효길이는 약 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 레버의 끝에 작용시키는 힘은 200N이며 나사 접촉부 마찰계수는 0.1이다.)

  1. 891
  2. 958
  3. 1024
  4. 1168
(정답률: 18%)
  • 나사잭으로 들어올리는 하중은 다음과 같다.

    F = 5t x 9.8m/s^2 = 49kN

    나사잭의 효율은 0.7로 가정하면, 레버에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F_lever = F / 0.7 = 70kN

    나사 접촉부 마찰력은 다음과 같다.

    F_friction = μ x N = 0.1 x F_lever = 7kN

    따라서, 레버의 유효길이 L은 다음과 같다.

    L x 200N = (F_lever + F_friction) x p

    L = (F_lever + F_friction) x p / 200N

    L = (70kN + 7kN) x 3mm / 200N

    L = 1.05m

    하지만, 문제에서는 유효지름이 63mm이므로, 레버의 유효길이는 반드시 이보다 작아야 한다. 따라서, L은 다음과 같다.

    L = 63mm x π / 1000 + α

    여기서 α는 나사와 레버 사이의 여유 공간을 나타내는 값이다. 일반적으로 α는 10mm 이하로 설정한다. 따라서, L은 다음과 같다.

    L = 0.198m + 0.01m = 0.208m = 208mm

    따라서, 정답은 "958"이다.
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60. 그림과 같은 단식 블록 브레이크에서 드럼을 제동하기 위해 레버(lever) 끝에 가할 힘(F)을 비교하고자 한다. 드럼이 좌회전할 경우 필요한 힘을 F1 우회전할 경우 필요한 힘을 F2 라고 할 때 이 두힘의 차이(F1-F2)는? (단, P는 블록과 드럼사이에서 블록의 접촉면에 수직방향으로 작용하는 힘이며, u는 접촉부 마찰계수이다.)

  1. F1 – F2 = -(μPc / a)
  2. F1 – F2 = μPc / a
  3. F1 – F2 = -(2μPc / a)
  4. F1 – F2 = 2μPc / a
(정답률: 38%)
  • 드럼이 좌회전할 때는 P가 드럼의 우측면에 작용하고, 우회전할 때는 P가 드럼의 좌측면에 작용한다. 따라서 P는 F1과 F2의 부호가 반대이다.
    또한, 드럼이 회전할 때는 마찰력이 필요하므로 F1과 F2는 모두 마찰력 f와 같다.
    따라서 F1 - F2 = -P - f - (-P + f) = -2P
    또한, 마찰력 f = μPc 이므로 F1 - F2 = -2P = -2μPc/a (a는 레버의 길이)
    따라서 정답은 "F1 – F2 = -(2μPc / a)" 이다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 번스타인 다항식(Bernstein polynomial)을 근본으로 하여 만들어낸 표면은?

  1. 이차식 표면(Auadric surface)
  2. 베지어 표면(Bezier surface)
  3. 스플라인 표면(Spline surface)
  4. 헤르밋 표면(Hermite surface)
(정답률: 58%)
  • 번스타인 다항식은 곡선을 표현하는 데 사용되는 다항식으로, 이를 근본으로 하여 만들어낸 표면이 베지어 표면이다. 베지어 표면은 컴퓨터 그래픽스에서 자주 사용되는 표면으로, 제어점(control point)을 이용하여 곡면을 정의한다. 이를 통해 곡면의 모양을 자유롭게 조절할 수 있으며, 곡면의 부드러움과 정확도를 높일 수 있다. 따라서 베지어 표면은 컴퓨터 그래픽스에서 매우 중요한 역할을 한다.
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62. 컴퓨터의 구성요소 중 중앙처리장치(CPU)의 3가지 주요 요소가 아닌 것은?

  1. 제어장치(control unit)
  2. 연산장치(ALU)
  3. 기억장치(memory unit)
  4. 입출력장치(input output unit)
(정답률: 63%)
  • 입출력장치는 CPU와 직접적으로 연결되어 있지 않으며, 외부와의 데이터 입출력을 담당하는 장치이기 때문에 CPU의 주요 요소가 아닙니다. CPU는 제어장치, 연산장치, 기억장치로 구성되어 있으며, 이들이 함께 작동하여 컴퓨터의 모든 처리를 수행합니다.
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63. 8비트 ASCII 코드는 몇 개의 패리티비트를 사용하는가?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 46%)
  • 8비트 ASCII 코드는 패리티 비트를 1개 사용합니다. 이는 데이터 비트 7개와 함께 전송되며, 패리티 비트는 데이터 비트의 홀수 또는 짝수 패리티를 유지하기 위해 사용됩니다. 따라서, 총 8비트 중에서 1비트는 패리티 비트이며, 나머지 7비트는 데이터 비트입니다.
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64. 지구의 중심에 원짐을 설정한 구면 좌표계(spherical coordinate system)에서 경도 30도(동경), 위도 60도(북위)에 있는 점을 직교좌표계 값으로 변환한 것으로 옳은 것은? (단, 지구의 반경은 1로 가정하고, x축은 위도와 경도가 모두 0인 축으로 한다.)

(정답률: 32%)
  • 정답은 ""이다.

    경도 30도는 x-y 평면에서 y축과 이루는 각도가 30도인 점을 의미하고, 위도 60도는 z축과 이루는 각도가 60도인 점을 의미한다. 이를 구면 좌표계에서의 좌표로 변환하면 반지름이 1인 구면 위에서의 거리(r), 위도(theta), 경도(phi)가 각각 다음과 같다.

    r = 1
    theta = 30도 = (π/180) * 30 = π/6
    phi = 60도 = (π/180) * 60 = π/3

    이를 직교좌표계에서의 좌표로 변환하면 다음과 같다.

    x = r * sin(theta) * cos(phi) = 1 * sin(π/6) * cos(π/3) = 1/4
    y = r * sin(theta) * sin(phi) = 1 * sin(π/6) * sin(π/3) = √3/4
    z = r * cos(theta) = 1 * cos(π/6) = √3/2

    따라서, 위도 60도, 경도 30도에 해당하는 점의 직교좌표는 (1/4, √3/4, √3/2)이다.
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65. CAD에서 사용하는 기하학적 형상의 3차원 모델링 방법이 아닌 것은?

  1. 와이어 프레임(wire frame) 모델링
  2. 서피스(surface) 모델링
  3. 솔리드(solid) 모델링
  4. 윈도우(window) 모델링
(정답률: 80%)
  • 윈도우(window) 모델링은 CAD에서 사용하는 기하학적 형상의 3차원 모델링 방법이 아닙니다. 윈도우(window) 모델링은 컴퓨터 그래픽스에서 사용되는 기법으로, 2차원 이미지를 3차원으로 보이게 하는 기술입니다. 따라서, 윈도우(window) 모델링은 CAD에서 사용하는 기하학적 형상의 3차원 모델링 방법이 아닙니다.
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66. 서피스 모델링의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 관성모멘트 값을 계산할 수 있다.
  2. 표면적 계산이 가능하다.
  3. NC data를 생성할 수 있다.
  4. 은선이 제거될 수 있고 면의 구분이 가능하다.
(정답률: 58%)
  • 서피스 모델링의 특징 중 "관성모멘트 값을 계산할 수 있다."는 해당 모델링 기법이 물체의 질량 분포와 회전 운동에 대한 특성을 정확하게 모델링할 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 공학 분야에서 구조물의 강도 및 안정성 등을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.
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67. 화면에 영상을 구성하기 위해서는 최소한 1픽셀(pixel)당 1비트가 소요된다. 이와 같이 하나의 화면을 구성하는데 소요되는 메모리를 무엇이라고 하는가?

  1. 룩업(look up) 테이블
  2. DAC
  3. 비트 플레인(bit plane)
  4. 버퍼(buffer)
(정답률: 62%)
  • 화면을 구성하는데 필요한 메모리는 비트 단위로 구성되며, 이를 비트 플레인(bit plane)이라고 한다. 각각의 비트 플레인은 해당 픽셀의 색상 정보를 담고 있으며, 모든 비트 플레인을 합쳐서 하나의 화면을 구성하게 된다. 따라서, 비트 플레인은 화면을 구성하는데 필수적인 메모리 요소이다.
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68. 자동차 자체 곡면과 같이 곡면모델링 시스템을 활용하여 곡면을 생성하고자 한다. 이를 생성하기 위해 주로 사용하는 방법 3가지로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 곡면상의 점들을 입력받아 보간 곡면을 생성한다.
  2. 곡면상의 곡선들을 그물 형태로 입력받아 보간 곡면을 생성한다.
  3. 주어진 단면 곡선을 직선 또는 최전 이동하여 곡면을 생성한다
  4. 곡면의 경계에 있는 꼭지점만을 입력받아 보간곡면을 생성한다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "주어진 단면 곡선을 직선 또는 최전 이동하여 곡면을 생성한다"입니다.

    곡면의 경계에 있는 꼭지점만을 입력받아 보간곡면을 생성하는 방법은 주로 Bézier 곡면이나 B-spline 곡면에서 사용됩니다. 이 방법은 경계에 있는 꼭지점들을 이용하여 곡면을 생성하기 때문에 입력 데이터의 양이 적어도 되고, 경계에 있는 꼭지점들이 곡면의 모양을 결정하기 때문에 정확한 모양을 만들 수 있습니다.

    반면에 주어진 단면 곡선을 직선 또는 최전 이동하여 곡면을 생성하는 방법은 단면 곡선을 이용하여 곡면을 생성하기 때문에 입력 데이터의 양이 많아야 하고, 곡면의 모양이 단면 곡선에 크게 영향을 받기 때문에 정확한 모양을 만들기 어렵습니다. 따라서 이 방법은 주로 간단한 모양의 곡면을 생성할 때 사용됩니다.
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69. 곡면을 모델링하는 여러 방법들 중에서 평면도, 정면도, 측면도상에 나타난 곡면의 경계곡선들로부터 비례적인 관계를 이용하여 곡면을 모델링(modeling)하는 방법은?

  1. 점 데이터에 의한 방식
  2. 쿤스(coons)방식
  3. 비례 전개법에 의한 방식
  4. 스윕(sweep)에 의한 방식
(정답률: 60%)
  • 비례 전개법에 의한 방식은 곡면을 모델링할 때 평면도, 정면도, 측면도상에 나타난 곡면의 경계곡선들로부터 비례적인 관계를 이용하여 곡면을 모델링하는 방식입니다. 이 방식은 경계곡선들의 길이와 위치를 이용하여 곡면을 정확하게 모델링할 수 있으며, 간단하고 직관적인 방법입니다. 따라서 이 방식이 정답입니다.
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70. PC가 빠르게 발전하고 성능이 발달됨에 따라 윈도우 기반 CAD 시스템이 발달되었다. 다음중 윈도우 기반 CAD시스템의 일반적인 특징으로 보기 어려운 것은?

  1. 컴퓨터 장치의 발전에 따라 대형 컴퓨터가 중앙에서 관리하는 중앙 집중 관리 방식의 CAD 시스템이 발전되었다.
  2. 구성요소 기술(component technology)을 사용하여 기 검증된 구성요소들을 결합시켜 시스템을 개발할 수 있다.
  3. 객체지향 기술(object-oriented technology)을 사용하여 다양한 기능에 따라 프로그램을 모듈화시켜 각 모듈을 독립된 단위로 재사용한다.
  4. 파라메트릭 모델링(parametric modeling) 기능을 제공하여 사용자가 요소의 형상을 직접 변형시키지 않고, 구속조건(constraints)을 사용하여 형상을 정의 또는 수정한다.
(정답률: 52%)
  • 정답: "컴퓨터 장치의 발전에 따라 대형 컴퓨터가 중앙에서 관리하는 중앙 집중 관리 방식의 CAD 시스템이 발전되었다."

    설명: 컴퓨터 장치의 발전으로 인해 대형 컴퓨터가 중앙에서 관리하는 중앙 집중 관리 방식의 CAD 시스템이 발전되었다는 것은 오히려 초기 CAD 시스템의 특징이다. 현재의 윈도우 기반 CAD 시스템은 분산 처리 기술을 사용하여 여러 대의 컴퓨터에서 작업을 처리하고, 클라우드 기술을 활용하여 웹 브라우저에서도 작업이 가능하다. 따라서 "컴퓨터 장치의 발전에 따라 대형 컴퓨터가 중앙에서 관리하는 중앙 집중 관리 방식의 CAD 시스템이 발전되었다."는 윈도우 기반 CAD 시스템의 일반적인 특징으로 보기 어렵다.
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71. 설계해석 프로그램의 결과에 따라 응력, 온도 등의 분포도나 변형도를 작성하거나, CAD 시스템으로 만들어진 형상 모델을 바탕으로 NC공작기계의 가공 data를 생성하는 소프트웨어 프로그램이나 절차를 뜻하는 것은 무엇인가?

  1. Post-processor
  2. Pre-processor
  3. Multi-processor
  4. Co-processor
(정답률: 57%)
  • Post-processor는 설계해석 프로그램에서 생성된 결과를 바탕으로 실제 가공에 필요한 NC공작기계의 가공 data를 생성하는 소프트웨어 프로그램이다. 따라서, 설계해석 프로그램의 결과를 실제 가공에 적용하기 위해 필요한 후처리 작업을 수행하는 프로그램이라고 할 수 있다.
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72. 잉크젯 프린터 등의 해상도를 나타내는 단위는?

  1. LPM
  2. PPM
  3. DPI
  4. CPM
(정답률: 73%)
  • DPI는 "dots per inch"의 약자로, 인치당 출력 가능한 점의 개수를 나타내는 단위입니다. 따라서 해상도가 높을수록 인치당 출력 가능한 점의 개수가 많아지므로 DPI가 높아집니다. 이는 인쇄물의 선명도와 해상도에 직접적인 영향을 미치게 됩니다.
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73. 점 P(x, y, z)가 xy평면에 직교 투영되는 경우 나타내는 투영 P*를 생성하는 변환행렬식으로 옳은 것은?

(정답률: 42%)
  • 정답은 ""이다.

    점 P(x, y, z)가 xy평면에 직교 투영되는 경우, z 좌표는 0이 되므로, 투영된 점 P*(x, y, 0)은 원점과 같은 z 좌표를 가진다. 따라서, z 축 방향으로의 이동 변환을 수행하는 행렬식이 필요하다.

    이동 변환 행렬식은 다음과 같다.

    [1 0 0 0]
    [0 1 0 0]
    [0 0 1 d]
    [0 0 0 1]

    여기서 d는 z 축 방향으로 이동할 거리를 나타낸다. 따라서, 정답은 ""이다.
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74. 산업현장에서 컴퓨터를 활용한 제품 설계(CAD)와 컴퓨터를 활용한 제품 생산(CAM)이 많이 활용되고 있다. 다음 중 CAD의 응용 분야에 속하는 것은?

  1. 컴퓨터 이용 공정 계획
  2. 컴퓨터 이용 제품 공차 해석
  3. 컴퓨터 이용 NC 프로그래밍
  4. 컴퓨터 이용 자재 소요계획
(정답률: 49%)
  • CAD는 컴퓨터를 이용하여 제품을 설계하는 기술이다. 이 중에서도 제품의 공차 해석은 제품의 부품들이 어느 정도의 오차를 가지고 있을지를 분석하는 기술로, 제품의 정확도와 품질을 높이기 위해 매우 중요한 분야이다. 따라서 정답은 "컴퓨터 이용 제품 공차 해석"이다.
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75. 그림과 같은 선분 A의 양 끝점에 대한 행렬 값 를 원점을 기준으로 하여 x방향과 y방향으로 각각 3배만큼 스케일링(scaling)할 때 그 행렬 결과 값으로 옳은 것은?

(정답률: 70%)
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76. CAD시스템에서 이용되는 2차 곡선방정식에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 매개변수식으로 표현하는 것이 가능하기도 하다.
  2. 곡선식에 대한 계산시간이 3차, 4차식보다 작게 걸린다.
  3. 연결된 여러 개의 곡선사이에서 곡률의 연속이 보장된다.
  4. 여러 개 곡선을 하나의 곡선으로 연결하는 것이 가능하다.
(정답률: 47%)
  • "매개변수식으로 표현하는 것이 가능하기도 하다.", "곡선식에 대한 계산시간이 3차, 4차식보다 작게 걸린다.", "여러 개 곡선을 하나의 곡선으로 연결하는 것이 가능하다."는 모두 2차 곡선방정식의 특징이다. 따라서 "연결된 여러 개의 곡선사이에서 곡률의 연속이 보장된다."가 거리가 먼 것이다. 이는 2차 곡선방정식이 곡률의 연속을 보장하지 않기 때문이다.
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77. 3차원 공간에서 y축을 중심으로 ϴ만큼 회전했을 때의 변환행렬(4×4)로 옳은 것은? (단, 변환행렬식은 다음과 같다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 40%)
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78. 2차원 도형을 임의의 선을 따라 이동시키거나 임의의 회전축을 중심으로 회전시켜 입체를 생성하는 것을 나타내는 용어는?

  1. 블랜딩
  2. 스위핑
  3. 스키닝
  4. 라운딩
(정답률: 60%)
  • 스위핑은 2차원 도형을 따라 일정한 경로를 따라 이동시켜 입체를 생성하는 기술이다. 이는 3D 모델링에서 매우 중요한 기술 중 하나이며, 곡면을 만들거나 파이프 형태의 모델을 만들 때 자주 사용된다. 따라서 이 문제에서 정답은 "스위핑"이다.
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79. 공간상의 한 점을 표시하기 위해 사용되는 좌표계로 xy 평면으로 한 점을 투영했을 때 원점으로부터 투영점까지의 거리(r), x축과 원점과 투영점이 지나는 직선과의 각도(ϴ), xy 평면과 그 점의 높이(z)로써 나타내어지는 좌표계는?

  1. 직교 좌표계
  2. 극 좌표계
  3. 원통 좌표계
  4. 구면 좌표계
(정답률: 54%)
  • 원통 좌표계는 xy 평면으로 한 점을 투영했을 때 원점으로부터의 거리와 각도로 좌표를 나타내는 극 좌표계와 달리, z축 방향으로의 높이도 함께 고려하여 좌표를 나타내는 좌표계이다. 따라서 공간상의 한 점을 표시하기 위해 사용되는 좌표계로 적합하다.
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80. CSG 모델링 방식에서 불 연산(boolean operation)이 아닌 것은?

  1. Union(합)
  2. Subtract(차)
  3. Intersect(적)
  4. Project(투영)
(정답률: 73%)
  • CSG 모델링에서 Union, Subtract, Intersect는 불 연산에 해당하는데, 이는 두 개 이상의 객체를 결합하거나 빼거나 겹치게 하는 연산이다. 반면에 Project(투영)는 3D 모델을 2D 평면에 투영하는 것으로, 불 연산과는 관련이 없다. 따라서 정답은 Project(투영)이다.
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