기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

기계설계산업기사 2019-04-27 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2019-04-27 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 다음 중 기어 가공의 절삭법이 아닌 것은?

  1. 형판을 이용하는 절삭법
  2. 다인 공구를 이용하는 절삭법
  3. 총형 공구를 이용하는 절삭법
  4. 창성을 이용하는 절삭법
(정답률: 68%)
  • 단식 분할법에서 분할수 $N=32$일 때, 분할판의 구멍 수 $H$와 회전 구멍 수 $h$의 관계를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = 1 + \frac{h}{H}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{40}{32} = 1 \frac{8}{32} = 1 \frac{1}{4} = 1 \frac{4}{16}$
    ③ [최종 결과] $H=16, h=4$
    따라서 16구멍 열에서 1회전과 4구멍씩 이동하는 방법이 옳습니다.
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2. 일반적으로 니형 밀링머신의 크기 또는 호칭을 표시하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 콜릿 척의 크기
  2. 테이블 작업면의 크기(길이×폭)
  3. 테이블의 이동거리(좌우×전후×상하)
  4. 테이블의 전·후 이송을 기준으로 한 호칭번호
(정답률: 75%)
  • 니형 밀링머신의 호칭 및 크기는 테이블의 작업면 크기, 이동거리, 그리고 전·후 이송 기준의 호칭번호로 표시합니다. 콜릿 척의 크기는 머신 전체의 호칭을 결정하는 기준이 아닙니다.
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3. 구성인선(built-up edge)이 생기는 것을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 절삭 속도를 높인다.
  2. 절삭 깊이를 깊게 한다.
  3. 절삭유를 충분히 공급한다.
  4. 공구의 윗면 경사각을 크게 한다.
(정답률: 76%)
  • 구성인선 발생을 억제하려면 절삭 저항과 마찰을 줄여야 합니다. 따라서 절삭 깊이를 깊게 하는 것이 아니라 작게 유지해야 구성인선 생성을 방지할 수 있습니다.
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4. 허용할 수 있는 부품의 오차 정도를 결정한 후 각각 최대 및 최소 치수를 설정하여 부품의 치수가 그 범위 내에 드는지를 검사하는 게이지는?

  1. 다이얼 게이지
  2. 게이지 블록
  3. 간극 게이지
  4. 한계 게이지
(정답률: 74%)
  • 대량 생산 시 제품의 치수가 허용 범위 내에 있는지 신속하게 검사하기 위해 통과측과 정지측을 사용하여 측정하는 도구는 한계 게이지입니다. 조작이 간편하여 특별한 숙련도 없이도 빠르게 합격/불합격 판정이 가능합니다.
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5. 선반가공에 영향을 주는 절삭조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이송이 증가하면 가공변질층은 깊어진다.
  2. 절삭각이 커지면 가공변질층은 깊어진다.
  3. 절삭속도가 증가하면 가공변질층은 얕아진다.
  4. 절삭온도가 상승하면 가공변질층은 깊어진다.
(정답률: 55%)
  • 절삭 온도가 상승하거나 절삭 속도가 증가하면 재료가 연해지는 효과가 발생하여 가공 변질층의 깊이는 오히려 얕아집니다.
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6. 드릴로 구멍 가공은 한 다음에 사용하는 공구가 아닌 것은?

  1. 리머
  2. 센터 펀치
  3. 카운터 보어
  4. 카운터 싱크
(정답률: 84%)
  • 센터 펀치는 드릴 작업 시 드릴 날이 미끄러지지 않도록 구멍을 뚫기 전 위치를 표시하기 위해 사용하는 공구입니다.

    오답 노트
    리머, 카운터 보어, 카운터 싱크는 모두 드릴 가공 이후에 구멍의 정밀도를 높이거나 입구를 가공하는 후공정 공구입니다.
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7. 다음 중 수용성 절삭유에 속하는 것은?

  1. 유화유
  2. 혼성유
  3. 광유
  4. 동식물유
(정답률: 65%)
  • 수용성 절삭유는 점성이 낮고 비열이 커서 냉각 효과가 뛰어나며, 주로 고속 절삭이나 연삭 작업에 사용됩니다. 유화유(에멀션유)는 대표적인 수용성 절삭유의 종류입니다.
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8. 도면에 편심량이 3mm로 주어졌다. 이때 다이얼 게이지 눈금의 변위량이 얼마로 나타나도록 편심시켜야 하는가?

  1. 3mm
  2. 4.5mm
  3. 6mm
  4. 7.5mm
(정답률: 76%)
  • 회전체 가공 시 다이얼 게이지로 측정되는 변위량은 편심량의 2배로 나타납니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{변위량} = 2 \times \text{편심량}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{변위량} = 2 \times 3$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{변위량} = 6\text{mm}$$
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9. 다음 중 대형이며 중량이 공작물을 가공하기 위한 밀링머신으로 중절삭이 가능한 것은?

  1. 나사 밀링머신(thread milling machine)
  2. 만능 밀링머신(universal milling machine)
  3. 생산형 밀링머신(production milling machine)
  4. 플레이너형 밀링머신(planer milling machine)
(정답률: 75%)
  • 플레이너형 밀링머신은 대형이며 중량이 큰 공작물을 가공하기 위해 설계되었으며, 강력한 절삭 능력을 갖추고 있어 중절삭 가공이 가능합니다.
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10. 게이지 블록 중 표준용(calibration grade)으로서 측정기류의 정도 검사 등에 사용되는 게이지 등급은?

  1. 00(AA)급
  2. 0(A)급
  3. 1(B)급
  4. 2(C)급
(정답률: 72%)
  • 게이지 블록의 등급별 용도는 다음과 같습니다.
    0(A)급은 표준용으로 측정기류의 정도 검사 등에 사용됩니다.

    오답 노트
    00(AA)급: 참조용 및 연구용
    1(B)급: 검사용 기계공구의 정도 조정용
    2(C)급: 공작용 및 게이지 제작용
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11. 원주를 단식 분할법으로 32등분하고자 할 때, 다음 준비된 분할판을 사용하여 작업하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 16구멍 열에서 1 회전과 4 구멍씩
  2. 20구멍 열에서 1 회전과 10 구멍씩
  3. 27구멍 열에서 1 회전과 18 구멍씩
  4. 33구멍 열에서 1 회전과 18 구멍씩
(정답률: 64%)
  • 단식 분할법에서 분할수 $N=32$일 때, 분할판의 구멍 수 $H$와 회전 구멍 수 $h$의 관계를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = 1 + \frac{h}{H}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{40}{32} = 1 \frac{8}{32} = 1 \frac{1}{4} = 1 \frac{4}{16}$
    ③ [최종 결과] $H=16, h=4$
    따라서 16구멍 열에서 1회전과 4구멍씩 이동하는 방법이 옳습니다.
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12. 다음 중 산화알루미늄(Al2O3) 분말을 주성분으로 소결한 적살공구 재료는?

  1. 세라믹
  2. 고속도강
  3. 다이아몬도
  4. 주조경질합금
(정답률: 77%)
  • 산화알루미늄($Al_{2}O_{3}$) 분말을 주성분으로 하여 소결하여 만든 고경도, 내열성 재료는 세라믹입니다.
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13. 연삭가공 중 가공표면의 표면 거칠기가 나빠지고 정밀도가 저하되는 떨림 현상이 나타나는 원인이 아닌 것은?

  1. 숫돌의 평형 상태가 불량할 경우
  2. 숫돌축이 편심되어 있을 경우
  3. 숫돌의 결합도가 너무 작을 경우
  4. 연삭기 자체에 진동이 있을 경우
(정답률: 67%)
  • 연삭 가공 중 떨림(Chatter) 현상은 주로 회전체의 불평형이나 기계적 진동에 의해 발생합니다. 숫돌의 결합도는 입자의 유지력과 관련된 요소로, 결합도가 작다고 해서 직접적으로 기계적 떨림 현상이 유발되는 원인이 되지는 않습니다.

    오답 노트
    숫돌 평형 불량, 숫돌축 편심, 연삭기 자체 진동: 모두 대표적인 떨림 발생 원인임
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14. 고속도강 절삭공구를 사용하여 저탄소강재를 절삭할 때 가장 일반적인 구성인선(built-up edge)의 임계 속도(m/min)는?

  1. 50
  2. 120
  3. 150
  4. 170
(정답률: 69%)
  • 구성인선의 임계속도란 구성인선이 발생하지 않기 시작하는 최소한의 절삭속도를 의미하며, 고속도강 공구로 탄소강 절삭 시 일반적으로 $120\text{m/min}$이상에서 구성인선이 사라집니다.
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15. CNC선반에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 축은 공구대가 전후좌우의 2방향으로 이동하므로 2축을 사용한다.
  2. 휴지(dwell)기능은 지정한 시간 동안 이송이 정지되는 기능을 의미한다.
  3. 좌표치의 지령방식에는 절대지령과 증분지령이 있고, 한 블록에 2가지를 혼합하여 지령할 수 없다.
  4. 테이퍼나 원호를 절삭 시, 임의의 인선 반지름을 가지는 공구의 인선 반지름에 의한 가공 경로의 오차를 CNC장치에서 자동으로 보정하는 인선 반지름 보정 기능이 있다.
(정답률: 66%)
  • CNC선반의 좌표 지령 방식에서는 한 블록 내에서도 한쪽 축은 절대지령으로, 다른 쪽 축은 증분지령으로 지정하는 복합지령이 가능합니다.
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16. 선반에서 테이퍼의 각이 크고 길이가 짧은 테이퍼를 가공하기에 가장 적합한 방법은?

  1. 백기어 사용 방법
  2. 심압대의 편위 방법
  3. 복식 공구대를 경사시키는 방법
  4. 테이퍼 절삭장치를 이용하는 방법
(정답률: 51%)
  • 선반의 테이퍼 가공 방법 중 복식 공구대를 경사시키는 방법은 공작물의 길이가 짧고 테이퍼 각이 클 때 가장 적합한 방식입니다.

    오답 노트
    심압대 편위 방법: 길이가 길고 각이 작을 때 사용
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17. 밀링머신에 관한 안전사항으로 틀린 것은?

  1. 장갑이 끼지 않도록 한다.
  2. 가공 중에 손으로 가공면을 점검하지 않는다.
  3. 칩 받이가 있기 때문에 보호안경은 필요없다.
  4. 강력 절삭을 할 때에는 공작물을 바이스에 깊게 물린다.
(정답률: 89%)
  • 밀링머신 가공 시 칩 받이가 있더라도 고속으로 비산하는 칩으로부터 눈을 보호하기 위해 보호안경 착용은 필수적입니다.
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18. 탭(tap)이 부러지는 원인이 아닌 것은?

  1. 소재보다 경도가 높은 경우
  2. 구멍이 바르지 못하고 구부러진 경우
  3. 탭 선단이 구멍바닥에 부딪혔을 경우
  4. 탭의 지름에 적합한 핸들을 사용하지 않는 경우
(정답률: 81%)
  • 탭이 부러지기 위해서는 공구보다 소재의 경도가 더 높아서 과도한 부하가 걸려야 합니다. 탭이 소재보다 경도가 높은 것은 정상적인 절삭 조건이므로 부러지는 원인이 되지 않습니다.

    오답 노트
    구멍의 굴곡, 선단의 충돌, 부적절한 핸들 사용: 모두 탭에 무리한 응력을 가해 파손을 유발하는 직접적인 원인입니다.
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19. 가늘고 긴 일정한 단면 모양을 가진 공구에 많은 날을 가진 절삭 공구가 사용되며, 공작물의 홈을 빠르게 가공할 수 있어 대량생산에 적합한 가공 방법은?

  1. 보링(boring)
  2. 태핑(tapping)
  3. 셰이핑(shaping)
  4. 브로칭(broaching)
(정답률: 74%)
  • 브로칭(broaching)은 많은 날을 가진 긴 공구(브로치)를 사용하여 공작물의 홈이나 구멍의 내면을 한 번의 행정으로 빠르게 가공하는 방법으로, 대량생산에 매우 효율적입니다.
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20. 연삭균열에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열팽창에 의해 발생된다.
  2. 공석강에 가까운 탄소강에서 자주 발생된다.
  3. 연삭균열을 방지하기 위해서는 결합도가 연한 숫돌을 사용한다.
  4. 이송을 느리게 하고 연삭액을 충분히 사용하여 방지할 수 있다.
(정답률: 41%)
  • 연삭균열을 방지하기 위해서는 절삭량을 작게 하고, 이송 속도를 크게 하며, 연삭제용 숫돌을 사용해야 합니다. 이송을 느리게 하는 것은 오히려 열 발생을 증가시켜 균열의 원인이 될 수 있습니다.
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2과목: 기계제도

21. 다음 도면의 크기 중 A1 용지의 크기를 나타낸 것은? (단, 치수의 단위는 mm이다.)

  1. 841×1189
  2. 594×841
  3. 420×594
  4. 297×420
(정답률: 73%)
  • 표준 도면 규격에 따라 A0 용지의 크기는 $841 \times 1189$ mm이며, 이후 단계는 이전 단계의 긴 변을 절반으로 나누어 결정됩니다. 따라서 A1 용지의 크기는 $594 \times 841$ mm가 됩니다.
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22. 다음과 같은 표면의 결 도시기호에 C가 의미하는 것은?

  1. 가공에 의한 컷의 줄무늬가 투상면에 평행
  2. 가공에 의한 컷의 줄무늬가 투상면에 경사지고 두 방향으로 교차
  3. 가공에 의한 컷의 줄무늬가 투상면의 중심에 대한 동심원 모양
  4. 가공에 의한 컷의 줄무늬가 투상면에 대해 여러 방향
(정답률: 82%)
  • 표면 결 도시기호에서 C는 가공에 의한 컷의 줄무늬가 해당 표면의 중심을 기준으로 동심원 모양으로 형성됨을 의미합니다.

    오답 노트
    평행: $=$ 기호 사용
    수직: $\perp$ 기호 사용
    교차: $\times$ 기호 사용
    여러 방향: $M$ 기호 사용
    반지름 방향: $R$ 기호 사용
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23. 그림과 같은 용접기호의 명칭으로 맞는 것은?

  1. 개선 각이 급격한 V형 맞대기 용접
  2. 개선 각이 급격한 일면 개선형 맞대기 용접
  3. 가장자리(edge) 용접
  4. 표면 육성
(정답률: 66%)
  • 제시된 기호 는 두 부재의 가장자리를 맞대어 용접하는 가장자리(edge) 용접을 의미합니다.
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24. 그림과 같은 3각법으로 정투상한 정면도와 평면도에서 대한 우측면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 61%)
  • 정면도와 평면도를 분석하면, 정면도에서 오른쪽으로 돌출된 부분이 위쪽으로 솟아 있는 형상입니다. 따라서 우측면도에서는 대각선이 우상향하는 형태가 되어야 합니다.

    오답 노트
    우하향 대각선 형상: 정면도에서 돌출된 부분이 바닥에 붙어 있는 경우이므로 틀림
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25. 다음과 같은 치수 120 숫자 위의 기호가 뜻하는 것은?

  1. 원호의 길이
  2. 참고 치수
  3. 현의 길이
  4. 각도 치수
(정답률: 82%)
  • 치수선 위에 호 모양의 기호 가 표시된 경우, 이는 직선 거리가 아닌 원호의 길이를 나타내는 기호입니다.
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26. 지름이 10cm이고, 길이가 20cm인 알루미늄봉이 있다. 이 알루미늄의 비중이 2.7일 때 질량(kg)은?

  1. 0.424kg
  2. 4.24kg
  3. 1.70kg
  4. 17.0kg
(정답률: 63%)
  • 물체의 질량은 밀도(비중 $\times$ 물의 밀도)와 부피의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $M = \rho \times V$
    ② [숫자 대입] $M = 2700 \times (\pi \times 0.05^{2} \times 0.2)$
    ③ [최종 결과] $M = 4.24$
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27. KS에서 정의하는 기하공차 기호 중에서 위치공차 기호들만으로 짝지어진 것은?

(정답률: 84%)
  • 위치공차는 대상 요소의 정확한 위치를 규제하는 공차로, 위치도, 동축도(동심도), 대칭도가 이에 해당합니다. 따라서 가 정답입니다.
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28. 구름 베어링 기호 중 안지름이 10mm인 것은?

  1. 7000
  2. 7001
  3. 7002
  4. 7010
(정답률: 80%)
  • 구름 베어링의 기호에서 끝 두 자리는 안지름을 나타내며, 00은 안지름 $10\text{mm}$를 의미합니다.

    오답 노트
    7001: $12\text{mm}$
    7002: $15\text{mm}$
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29. 다음 중 가는 1점 쇄선으로 표시하지 않는 것은?

  1. 피치선
  2. 기준선
  3. 중심선
  4. 숨은선
(정답률: 73%)
  • 피치선, 기준선, 중심선은 모두 가는 1점 쇄선으로 표시하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    숨은선: 파선으로 표시합니다.
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30. 그림과 같은 기하공차의 해석으로 가장 적합한 것은?

  1. 지정 길이 100mm에 대하여 0.05mm, 전체길이에 대해 0.005mm의 대칭도
  2. 지정 길이 100mm에 대하여 0.05mm, 전체길이에 대해 0.005mm의 평행도
  3. 지정 길이 100mm에 대하여 0.005mm, 전체길이에 대해 0.05mm의 대칭도
  4. 지정 길이 100mm에 대하여 0.005mm, 전체길이에 대해 0.05mm의 평행도
(정답률: 75%)
  • 기하공차 기호 $\parallel$은 평행도를 의미합니다. 공차 기입 틀에서 위 칸의 $0.05$는 전체 공차를, 아래 칸의 $0.005/100$은 지정 길이 $100\text{mm}$당 $0.005\text{mm}$의 경사 공차를 의미하므로, 지정 길이 $100\text{mm}$에 대하여 $0.005\text{mm}$, 전체길이에 대해 $0.05\text{mm}$의 평행도로 해석합니다.
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31. 끼워맞춤 관계에 있어서 헐거운 끼워맞춤에 해당하는 것은?

  1. H7/g6
  2. H7/n6
  3. P6/h6
  4. N6/h6
(정답률: 78%)
  • 끼워맞춤에서 구멍 기준(H)일 때, 축의 기호가 알파벳 순서상 h보다 왼쪽에 위치하면 헐거운 끼워맞춤이 됩니다. g는 h보다 앞에 있으므로 H7/g6가 헐거운 끼워맞춤에 해당합니다.
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32. 다음 중 단열 앵귤러 볼 베어링의 간략 도시 기호는?

(정답률: 54%)
  • 단열 앵귤러 볼 베어링의 간략 도시 기호는 입니다.
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33. KS 나사의 표시기호에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 호칭 기호 M은 미터 나사이다.
  2. 호칭 기호 UNF은 유니파이 가는 나사이다.
  3. 호칭 기호 PT은 관용 평행 나사이다.
  4. 호칭 기호 TW은 29도 사다리꼴 나사이다.
(정답률: 65%)
  • 호칭 기호 PT는 관용 평행 나사가 아니라 관용 테이퍼 나사를 의미합니다.

    오답 노트
    관용 평행 나사: 호칭 기호 PF를 사용함
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34. 다음 용접 기호에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. : 매끄럽게 처리한 필릿 용접
  2. : 넓은 루트면이 있고 이면 용접된 V형 맞대기 용접
  3. : 평면 마감 처리한 V형 맞대기 용접
  4. : 볼록한 필릿 용접
(정답률: 65%)
  • 제시된 기호 는 볼록한 것이 아니라 오목한 필릿 용접을 나타내는 기호입니다.
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35. 크로뮴 몰리브데넘 강의 KS 재료 기호는?

  1. SMn
  2. SMnC
  3. SCr
  4. SCM
(정답률: 73%)
  • KS 재료 기호에서 SCM은 크로뮴 몰리브데넘 강재를 의미합니다.

    오답 노트
    SMn: 망간 강재
    SMnC: 망간 크로뮴 강재
    SCr: 크로뮴 강재
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36. 그림과 같이 스퍼 기어의 주투상도를 부분 단면도로 나타낼 때, 'A'가 지시하는 곳의 선의 모양은?

  1. 가는 실선
  2. 굵은 파선
  3. 굵은 실선
  4. 가는 파선
(정답률: 63%)
  • 기어의 이뿌리원은 일반적으로 가는 실선으로 표시합니다. 본 문제는 부분 단면도이며, 지시선 $A$가 가리키는 부분은 단면 처리가 되지 않은 영역이므로 원래의 선 모양인 가는 실선으로 그려야 합니다.
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37. 기계제도에서 도면이 구비해야 할 기본요건으로 거리가 먼 것은?

  1. 대상물의 도형과 함께 필요로 하는 크기, 모양, 자세 등의 정보를 포함하여야 하며, 필요에 따라 재료, 가공방법 등의 정보를 포함하여야 한다.
  2. 무역 및 기술의 국제 교류의 입장에서 국제성을 가져야 한다.
  3. 도면 표현에 있어서 설계자의 독창성이 잘 나타나야 한다.
  4. 마이크로 필름 촬영 등을 포함한 복사 및 도면의 보존, 검색, 이용이 확실히 되도록 내용과 양식이 구비되어야 한다.
(정답률: 87%)
  • 기계제도는 누구나 동일하게 해석하여 제작할 수 있도록 표준 규격에 따라 작성해야 합니다. 따라서 설계자의 독창성을 나타내는 것은 가공자에게 혼란을 줄 수 있어 도면의 기본 요건과 거리가 멉니다.
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38. 그림과 같은 제3각법 정투상도면의 입체도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 86%)
  • 제3각법 정투상도에서 정면도, 평면도, 측면도의 형상을 종합하여 입체적으로 분석하면 가 가장 적합한 입체도입니다.
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39. 그림과 같이 크기와 간격이 같은 여러 구멍의 치수 기입에서 (A)에 들어갈 치수로 옳은 것은?

  1. 180
  2. 195
  3. 210
  4. 225
(정답률: 75%)
  • 여러 개의 구멍이 일정 간격으로 배치된 경우, 전체 거리 $A$는 첫 번째 구멍의 시작 위치와 마지막 구멍까지의 피치 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $A = (n - 1) \times p$ (여기서 $n$은 구멍의 개수, $p$는 구멍 간 간격)
    ② [숫자 대입] $A = (15 - 1) \times 15$
    ③ [최종 결과] $A = 210$
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40. 아래 그림은 제3각법으로 투상한 정면도와 평면도를 나타낸 것이다. 여기에 가장 적합한 우측면도는?

(정답률: 50%)
  • 제3각법 투상법에 따라 정면도 와 평면도 의 형상을 분석하면, 우측면도는 정면도의 오른쪽 모습과 평면도의 오른쪽 모습이 일치하는 가 됩니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 중 철-탄소상태도에서 나타나지 않는 불변점은?

  1. 공정점
  2. 포석점
  3. 공석점
  4. 포정점
(정답률: 57%)
  • 철-탄소 상태도에서 나타나는 주요 불변점으로는 공정점, 공석점, 포정점이 있으며, 포석점은 해당 상태도에서 나타나지 않는 반응입니다.

    오답 노트
    공정점: 액체 1상 → 고체 2상
    공석점: 고체 1상 → 고체 2상
    포정점: 액체 1상 + 고체 1상 → 고체 2상
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42. 강의 표면 경화법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 침탄법에는 고체침탄법, 액체침탄법, 가스침탄법 등이 있다.
  2. 질화법은 강 표면에 질소를 침투시켜 경화하는 방법이다.
  3. 화염경화법은 일반 담금질법에 비해 담금질 변형이 적다.
  4. 세라다이징은 철강 표면에 Cr을 확산 침투시키는 방법이다.
(정답률: 67%)
  • 세라다이징은 철강 표면에 크롬(Cr)이 아니라 아연(Zn)을 확산 침투시켜 표면을 경화하고 내식성을 높이는 방법입니다.
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43. 구리에 아연이 5~20% 정도 첨가되어 전연성이 좋고 색깔이 아름다워 장식용 악기 등에 사용되는 것은?

  1. 톰백
  2. 백동
  3. 6-4 황동
  4. 7-3 황동
(정답률: 77%)
  • 구리에 아연(Zn)을 5~20% 정도 첨가한 저아연 합금을 톰백이라 하며, 전연성이 좋고 색상이 금색과 비슷하여 모조금이나 장식용 악기 제작에 사용됩니다.
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44. 다음 중 결정격자가 면심입방격자인 금속은?

  1. Al
  2. Cr
  3. Mo
  4. Zn
(정답률: 55%)
  • 금속의 결정격자 구조 중 면심입방격자(FCC)에 해당하는 금속은 Al, Cu, Au, Ag, 감마철 등이 있습니다.

    오답 노트
    Cr, Mo: 체심입방격자(BCC)
    Zn: 조밀육방격자(HCP)
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45. 아공석강에서 탄소함량이 증가함에 따른 기계적 성질 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인장강도가 증가한다.
  2. 경도가 증가한다.
  3. 항복강도가 증가한다.
  4. 연신율이 증가한다.
(정답률: 67%)
  • 아공석강에서 탄소 함량이 증가하면 조직 내 펄라이트 양이 많아져 강도와 경도는 증가하지만, 재료가 단단해지는 만큼 늘어나는 성질인 연신율은 감소합니다.
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46. 금속재료와 비교한 세라믹의 일반적인 특징으로 옳은 것은?

  1. 인성이 크다.
  2. 내충격성이 높다.
  3. 내산화성이 양호하다.
  4. 성형성 및 기계가공성이 좋다.
(정답률: 52%)
  • 세라믹은 비금속 무기 재료로, 화학적으로 매우 안정되어 있어 고온에서도 산화되지 않는 내산화성이 매우 양호한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    인성, 내충격성: 세라믹은 취성이 강해 매우 낮음
    성형성 및 기계가공성: 매우 단단하여 가공이 어려움
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47. 다음 구조용 복합재료 중에서 섬유강화 금속은?

  1. SPF
  2. FRTP
  3. FRM
  4. GFRP
(정답률: 72%)
  • 섬유강화 금속은 영어로 Fiber Reinforced Metals라고 하며, 그 약어로 FRM을 사용합니다.

    오답 노트
    GFRP: 유리섬유 강화 플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastics)
    FRTP: 섬유 강화 열가소성 플라스틱(Fiber Reinforced Thermoplastics)
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48. 공구재료가 구비해야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 내마멸성과 강인성이 클 것
  2. 가열에 의한 경도 변화가 클 것
  3. 상온 및 고온에서 경도가 높을 것
  4. 열처리와 공작이 용이할 것
(정답률: 82%)
  • 공구재료는 절삭 시 발생하는 고온에서도 경도가 유지되어야 하므로, 가열에 의한 경도 변화가 작아야(적열경도가 높아야) 합니다.
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49. 다음 중 열가소성 수지로 나열된 것은?

  1. 페놀, 폴리에틸렌, 에폭시
  2. 알키드 수지, 아크릴, 페놀
  3. 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리우레탄
  4. 페놀, 에폭시, 멜라민
(정답률: 66%)
  • 열가소성 수지는 가열하면 부드러워지고 냉각하면 다시 굳어 재성형이 가능한 수지입니다. 폴리에틸렌, 염화비닐, 폴리우레탄이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    페놀, 에폭시, 멜라민: 열경화성 수지로 한 번 굳으면 재성형이 불가능함
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50. 다음 중 구리에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 전기 및 열의 전도성이 우수하다.
  2. 전연성이 좋아 가공이 용이하다.
  3. 건조한 공기 중에서는 산화하지 않는다.
  4. 광택이 없으며 귀금속적 성질이 나쁘다.
(정답률: 72%)
  • 구리는 특유의 붉은색 광택을 가지고 있으며, 부식에 강해 귀금속적 성질을 가지고 있는 금속입니다.

    오답 노트
    전기 및 열의 전도성이 우수하다: 구리의 대표적 특징
    전연성이 좋아 가공이 용이하다: 연성과 전성이 매우 좋음
    건조한 공기 중에서는 산화하지 않는다: 내식성이 우수함
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51. 레이디얼 볼 베어링 '6304'에서 한계속도계수(dN, mm·rpm)값을 120000 이라 하면, 이 베어링의 최고 사용 회전수는 약 rpm인가?

  1. 400
  2. 6000
  3. 6500
  4. 8000
(정답률: 67%)
  • 베어링의 최고 사용 회전수는 한계속도계수를 베어링의 보어 직경으로 나누어 산출합니다. 베어링 번호 '6304'에서 보어 직경 $D$는 $04 \times 5 = 20$ mm입니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{dN}{D}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{120000}{20}$
    ③ [최종 결과] $n = 6000$ rpm
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52. 그림과 같은 기어열에서 각각의 잇수가 ZA는 16, ZB는 60, ZC는 12, ZD는 64인 경우 A기어가 있는 I축이 1500rpm으로 회전할 때, D 기어가 있는 Ⅲ축의 회전수는 얼마인가?

  1. 56rpm
  2. 60rpm
  3. 75rpm
  4. 85rpm
(정답률: 56%)
  • 기어열의 전체 속도비는 각 단의 잇수비의 곱으로 계산하며, 입력축에서 출력축까지 순차적으로 회전수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $N_{out} = N_{in} \times \frac{Z_{A}}{Z_{B}} \times \frac{Z_{C}}{Z_{D}}$
    ② [숫자 대입] $N_{out} = 1500 \times \frac{16}{60} \times \frac{12}{64}$
    ③ [최종 결과] $N_{out} = 75$ rpm
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53. 재료의 파손이론 중 취성 재료에 잘 일치하는 것은?

  1. 최대주응력설
  2. 최대전단응력설
  3. 최대주변형률설
  4. 변형률 에너지설
(정답률: 56%)
  • 취성 재료는 연성 재료와 달리 소성 변형이 거의 없이 파괴되므로, 최대 주응력이 재료의 극한 강도에 도달했을 때 파손된다고 보는 최대주응력설이 가장 잘 일치합니다.
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54. 두 축은 주철 또는 주강제로 이루어진 2개의 반원통에 넣고 두 반원통의 양쪽을 볼트로 체결하며 조립이 용이한 커플링은?

  1. 클램프 커플링
  2. 셀러 커플링
  3. 머프 커플링
  4. 플랜지 커플링
(정답률: 54%)
  • 두 개의 반원통형 슬리브를 축에 끼운 후 볼트로 체결하여 고정하며, 조립과 분해가 용이한 커플링은 클램프 커플링입니다.
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55. 너클 핀이음에서 인장하중(P) 20kN을 지지하기 위한 핀의 지름(d1)은 약 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 핀의 전단응력은 50N/mm2이며, 전단응력만 고려한다.)

  1. 10
  2. 16
  3. 20
  4. 28
(정답률: 49%)
  • 너클 핀이음은 핀의 두 군데에서 전단이 발생하는 2단 전단 구조이므로, 전단 면적을 2배로 계산하여 지름을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{P}{2 \times \frac{\pi d^2}{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$50 = \frac{20000}{2 \times \frac{\pi d^2}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$d = 15.96 \approx 16$$
    따라서 핀의 지름은 약 $16\text{ mm}$이상이어야 합니다.
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56. 원주속도 5m/s로 2.2kW의 동력을 전달하는 평벨트 전동장치에서 긴장측 장력은 몇 N인가? (단, 벨트의 장력비(eμθ)는 2이다.)

  1. 450
  2. 660
  3. 750
  4. 880
(정답률: 30%)
  • 벨트의 전달 동력과 장력비의 관계를 이용하여 긴장측 장력을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = (T_1 - T_2) \times V$
    ② [숫자 대입] $2200 = (880 - 440) \times 5$
    ③ [최종 결과] $T_1 = 880 \text{ N}$
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57. 접합할 모재의 한쪽에 구멍을 뚫고, 판재의 표면까지 용접하여 다른 쪽 모재와 접합하는 용접방법은?

  1. 그루브 용접
  2. 필릿 용접
  3. 비드 용접
  4. 플러그 용접
(정답률: 60%)
  • 모재의 한쪽에 구멍을 뚫고 그 내부를 용접재로 채워 다른 쪽 모재와 접합하는 방식은 플러그 용접입니다.
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58. 다음 중 스프링의 용도와 거리가 먼 것은?

  1. 하중의 측정
  2. 진동 흡수
  3. 동력 전달
  4. 에너지 축적
(정답률: 68%)
  • 스프링은 탄성을 이용하여 에너지를 축적하거나 진동을 흡수하고 하중을 측정하는 용도로 사용되며, 동력을 전달하는 용도로는 사용되지 않습니다.
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59. 기계의 운동 에너지를 마찰에 따른 열에너지 등으로 변환·흡수하여 속도를 감속시키는 장치는?

  1. 기어
  2. 브레이크
  3. 베어링
  4. V-벨트
(정답률: 85%)
  • 기계의 운동 에너지를 마찰을 통해 열에너지로 변환시켜 속도를 줄이거나 정지시키는 장치는 브레이크입니다.
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60. 축방향으로 10000N의 인장하중이 작용하는 볼트에서 골지름은 약 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 볼트의 허용인장응력은 48N/mm2이다.)

  1. 13.2
  2. 14.6
  3. 15.4
  4. 16.3
(정답률: 37%)
  • 허용인장응력 공식을 이용하여 하중에 견딜 수 있는 볼트의 최소 골지름을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $48 = \frac{10000}{\frac{3.14 \times d^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $d = 16.3$ mm
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 베지어(Bezier) 곡선의 특징이 아닌 것은?

  1. 다각형의 양끝의 선분은 시작점과 끝점의 접선벡터와 다른 방향이다.
  2. 곡선은 정점을 통과시킬 수 있는 다각형의 내측에 존재한다.
  3. 1개의 정점변화가 곡선전체에 영향을 미친다.
  4. 곡선은 양단의 끝점을 반드시 통과한다.
(정답률: 55%)
  • 베지어 곡선에서 다각형의 양 끝 선분은 시작점과 끝점의 접선 벡터와 동일한 방향을 가집니다.

    오답 노트
    곡선은 양 끝점을 반드시 통과하며, 정점 하나가 변하면 곡선 전체의 모양이 바뀌고, 곡선은 제어 다각형 내부에 존재합니다.
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62. 컴퓨터 하드웨어의 기본적인 구성요소라고 할 수 없는 것은?

  1. 중앙처리장치(CPU)
  2. 기억장치(Memory Unit)
  3. 운영체제(Operating System)
  4. 입·출력장치(Input-Output Device)
(정답률: 66%)
  • 컴퓨터 하드웨어는 물리적인 장치를 의미하며, 운영체제(Operating System)는 하드웨어를 효율적으로 관리하고 제어하는 시스템 소프트웨어에 해당합니다.
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63. 중심점이 (1,2,3)이고 반지름이 5인 구면(spherical surface)의 점(4,2,7)에서 단위 법선벡터 을 계산한 것으로 옳은 것은? (단, 는 각각 x, y, z축 방향의 단위벡터이다.)

(정답률: 55%)
  • 구면의 단위 법선벡터는 구의 중심에서 표면의 점을 잇는 벡터를 그 크기(반지름)로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\vec{n} = \frac{(x-x_0)\hat{i} + (y-y_0)\hat{j} + (z-z_0)\hat{k}}{r}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\vec{n} = \frac{(4-1)\hat{i} + (2-2)\hat{j} + (7-3)\hat{k}}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\vec{n} = 0.6\hat{i} + 0.8\hat{k}$$
    따라서 정답은 입니다.
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64. 국제표준화기구(ISO)에서 제정한 제품모델의 교환과 표현의 표준에 관한 줄인 이름으로 형상정보뿐 아니라 제품의 가공, 재료, 공정, 수리 등 수명주기 정보의 교환을 지원하는 것은?

  1. IGES
  2. DXF
  3. SAT
  4. STEP
(정답률: 57%)
  • STEP은 제품 모델의 교환과 표현에 관한 국제 표준으로, 단순한 형상 정보뿐만 아니라 가공, 재료, 공정, 수리 등 제품의 전체 수명주기 정보를 지원하는 표준 규격입니다.
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65. 다음 설명의 특징을 가진 곡면에 해당하는 것은?

  1. 원추(Cone)곡면
  2. 퍼거슨(Ferguson)곡면
  3. 베지어(Bezier)곡면
  4. 스플라인(Spline)곡면
(정답률: 55%)
  • 제시된 이미지 의 설명처럼 3차원 공간의 형상을 간단히 표현하고, 매개변수의 범위 조절로 곡면의 일부를 표현하며, 벡터의 좌표 변환만으로 결과물을 얻을 수 있는 특징을 가진 것은 퍼거슨(Ferguson)곡면입니다.
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66. 미국 표준협회에서 제정한 코드로서 기계와 기계 또는 시스템과 시스템 사이의 상호 정보 교환을 목적으로 개발된 7비트 혹은 8비트로 한 문자를 표현하며 총 128가지의 문자를 표현할 수 있는 코드는?

  1. BCD
  2. EIA
  3. EBCDIC
  4. ASCII
(정답률: 74%)
  • ASCII 코드는 미국 ANSI에서 표준화한 정보 교환용 7비트 부호 체계로, $0$부터 $127$까지 총 $128$개의 문자를 표현할 수 있는 것이 특징입니다.
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67. 변환 행렬(Matrix)을 사용할 필요가 없는 작업은?

  1. Scaling
  2. Erasing
  3. Rotation
  4. Reflextion
(정답률: 66%)
  • 변환 행렬은 객체의 기하학적 위치나 형태를 변경할 때 사용합니다. Scaling, Rotation, Reflextion은 모두 좌표 변환이 필요한 작업이지만, Erasing은 단순히 객체를 삭제하는 작업이므로 변환 행렬이 필요 없습니다.
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68. 솔리드 모델링 기법에서 B-Rep방식을 사용하는 경우 물체를 형성하는데 사용되는 기본요소로서 위상요소가 아닌 것은?

  1. 면(face)
  2. 공간(space)
  3. 모서리(edge)
  4. 꼭지점(vertex)
(정답률: 68%)
  • B-Rep(Boundary Representation) 방식은 물체의 경계 정보를 이용하여 형상을 표현하며, 위상 요소로 꼭지점(vertex), 모서리(edge), 면(face)을 사용합니다. 공간(space)은 물체를 구성하는 위상 요소에 해당하지 않습니다.
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69. 다음 행렬의 곱(A×B)을 옳게 구한 것은?

(정답률: 56%)
  • 두 행렬의 곱 $A \times B$는 앞 행렬의 행과 뒤 행렬의 열을 각각 곱하여 합산합니다.
    $$\begin{bmatrix} 2 & 4 \\ 1 & 3 \end{bmatrix} \times \begin{bmatrix} 6 & -1 \\ 3 & 5 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} (2 \times 6 + 4 \times 3) & (2 \times -1 + 4 \times 5) \\ (1 \times 6 + 3 \times 3) & (1 \times -1 + 3 \times 5) \end{bmatrix}$$
    $$\begin{bmatrix} 12+12 & -2+20 \\ 6+9 & -1+15 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 24 & 18 \\ 15 & 14 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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70. 다음은 3차원 모델링에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 와이어 프레임 모델링은 구조가 간단하여 도형처리가 용이하다.
  2. 서피스 모델링은 은선 제거가 가능하다.
  3. 솔리드 모델링은 데이터를 처리하는데 소요되는 시간이 상대적으로 짧다.
  4. 서피스 모델링은 내부에 관한 정보가 없어 해석용 모델로는 사용하지 못한다.
(정답률: 61%)
  • 솔리드 모델링은 입체의 내부 정보까지 모두 포함하는 복잡한 데이터 구조를 가지므로, 와이어 프레임이나 서피스 모델링에 비해 데이터를 처리하는 데 소요되는 시간이 상대적으로 깁니다.

    오답 노트
    와이어 프레임: 선으로만 구성되어 구조가 가장 단순함
    서피스 모델링: 면 정보가 있어 은선 제거가 가능하지만 내부 정보가 없어 해석용으로는 부적합함
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71. CAD 용어 중 회전 특징 형상 모양으로 잘려나간 부분에 해당하는 특징 형상은?

  1. 그루브(groove)
  2. 챔퍼(chamfer)
  3. 라운드(round)
  4. 홀(hole)
(정답률: 56%)
  • 그루브(groove)는 기존의 형상에서 회전체 모양의 홈을 파내어 깎아내는 특징 형상입니다.

    오답 노트
    챔퍼(chamfer): 모서리를 직선(주로 $45^{\circ}$)으로 깎아내는 모따기
    라운드(round): 모서리를 원호 모양으로 깎아내는 필렛
    홀(hole): 원통형의 구멍을 뚫는 형상
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72. 제품 도면 정보가 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: 64%)
  • 제품의 설계 정보(CAD 데이터)를 바탕으로 제조 공정 계획을 컴퓨터를 통해 자동화하여 빠르고 정확하게 수행하는 기술은 CAPP(Computer-aided Process Planning)입니다.

    오답 노트
    CAE: 컴퓨터를 이용한 공학 해석
    CAI: 컴퓨터를 이용한 검사
    CAD: 컴퓨터를 이용한 설계
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73. 기본 입체에 적용한 불리안(Boolean) 연산 과정을 트리구조로 저장하는 CSG 구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내부와 외부가 분명하게 구분되지 않는 입체라도 구현이 가능하다.
  2. 자료 구조가 간단하고 데이터의 양이 적어 데이터의 관리가 용이하다.
  3. CGS 표현은 대응되는 B-rep 모델로 치환 가능하다.
  4. 파라메트릭(Parametric) 모델링의 구현이 쉽다.
(정답률: 37%)
  • CSG(Constructive Solid Geometry)는 기본 입체(Primitive)들의 불리안 연산을 통해 솔리드 모델을 생성하는 방식이므로, 반드시 내부와 외부가 명확히 구분되는 닫힌 입체(Solid)만 구현할 수 있습니다.

    오답 노트
    자료 구조 간단: 트리 구조를 사용하여 데이터 관리가 효율적임
    B-rep 치환 가능: CSG 모델은 경계 표현 방식인 B-rep으로 변환 가능함
    파라메트릭 구현 용이: 기본 입체의 치수나 연산 순서를 변경하여 쉽게 수정 가능함
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74. 화면에 CAD 모델들을 현실감 있게 나타내기 위하여 채색이나 음영 등을 주는 작업은 무엇인가?

  1. Animation
  2. Simulation
  3. Modelling
  4. Rendering
(정답률: 75%)
  • 렌더링(Rendering)은 평면적인 그림에 형태, 위치, 조명 등의 외부 정보를 반영하여 그림자, 색상, 농도 등을 고려한 실감 나는 3차원 화상을 만들어내는 과정입니다.
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75. 분산처리형 CAD 시스템이 갖추어야 할 기본 성능에 해당하지 않는 것은?

  1. 사용자별로 단일 프로세서를 사용하거나 혹은 정보 통신망으로 각자의 시스템별로 상호 간에 연결되어 중앙에서 제어받는 것과 같은 방식으로도 사용할 수 있어야 한다.
  2. 어떤 시스템에서 작성된 자료나 프로그램으로 다른 사용자가 사용하고자 할 때 언제라도 해당 자료를 사용하거나 보내 줄 수 있어야 한다.
  3. 분산처리 시스템의 주 시스템과 부 시스템에서 각각 별도의 자료 처리 및 계산 작업이 이루어질 수 있어야 한다.
  4. 자료의 정합성을 담보하기 위해 일부 시스템에 고장이 발생하면 다른 시스템에서도 자료의 이동 및 교환을 막아야 한다.
(정답률: 67%)
  • 분산처리형 CAD 시스템은 일부 시스템에 고장이 발생하더라도 전체 시스템의 가동 중단을 막고, 다른 시스템을 통해 자료의 이동 및 교환이 가능하도록 하는 가용성과 신뢰성을 갖추어야 합니다.
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76. CAD 시스템의 입력 장치 중 미리 작성된 문자나 도형의 이미지 입력에 사용되는 장치는?

  1. 프린터
  2. 키보드
  3. 스캐너
  4. 썸 휠
(정답률: 66%)
  • 스캐너는 종이에 그려진 도면이나 미리 작성된 문자, 도형의 이미지를 디지털 데이터로 변환하여 입력하는 장치입니다.
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77. 평면 좌표값 (x,y)에서 x,y가 다음과 같은 식으로 주어질 때 그리는 궤적의 모양은? (단, r은 일정한 상수이다.)

  1. 원
  2. 타원
  3. 쌍곡선
  4. 포물선
(정답률: 52%)
  • 주어진 매개변수 방정식 $x = r \cos \theta$와 $$y = r \sin \theta$$ 의 제곱 합을 구하면 원의 방정식이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $x^{2} + y^{2} = r^{2}$
    ② [숫자 대입] $(r \cos \theta)^{2} + (r \sin \theta)^{2} = r^{2}(\cos^{2} \theta + \sin^{2} \theta)$
    ③ [최종 결과] $x^{2} + y^{2} = r^{2}$ (반지름이 $r$인 원)
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78. 일반적으로 CAD 도면에서 형상정보로 분류될 수 있는 것은?

  1. 부품의 수량
  2. 부품의 재질
  3. 부품 간의 위치
  4. 부품의 제작방법
(정답률: 60%)
  • CAD 도면에서 형상정보는 물체의 기하학적 모양, 크기, 그리고 부품 간의 위치 관계와 같이 물리적인 형태를 정의하는 정보를 의미합니다.
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79. 솔리드 모델을 구성하는 면의 일부 혹은 전부를 원하는 방향으로 당겨서 결과적으로 물체가 늘어나도록 하는 모델링 작업은?

  1. 스키닝(skinning)
  2. 리프팅(lifting)
  3. 스위핑(sweeping)
  4. 트위킹(tweaking)
(정답률: 65%)
  • 솔리드 모델의 면을 원하는 방향으로 당겨 물체를 늘리는 작업은 리프팅(lifting)입니다.

    오답 노트
    스키닝(skinning): 여러 단면 형상을 경로상에 배치하여 덮는 방식
    스위핑(sweeping): 하나의 단면 형상을 안내곡선을 따라 이동시켜 입체 생성
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80. 다음에서 설명하고 있는 모델링 방식은?

  1. 와이어 프레임 모델
  2. 서피스 모델
  3. 솔리드 모델
  4. 지오메트릭 모델
(정답률: 75%)
  • 제시된 이미지 의 내용처럼 CSG(Constructive Solid Geometry) 방식의 물체 표현이 가능하며, 표면적, 부피, 관성모멘트와 같은 물리적 성질을 계산할 수 있는 모델링 방식은 솔리드 모델입니다.
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