기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

기계설계산업기사 2020-06-06 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2020-06-06 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. CNC선반에서그림과 같이 A에서 B로 이동시 증분좌표계 프로그램으로 옳은것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. X40.0 Z20.0 ;
  2. U20.0 Z20.0 ;
  3. U20.0 W-30.0 ;
  4. X40.0 W-30.0 ;
(정답률: 73%)
  • CNC선반의 증분좌표계에서는 X축 이동량을 $U$, Z축 이동량을 $W$로 표기합니다.
    ① [기본 공식]
    $$U = X_{end} - X_{start}$$
    $$W = Z_{end} - Z_{start}$$
    ② [숫자 대입]
    $$U = 40 - 20 = 20$$
    $$W = 20 - 50 = -30$$
    ③ [최종 결과]
    $$U20.0 W-30.0 ;$$
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2. 절삭유의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 공작물 냉각
  2. 구성인선 발생 방지
  3. 절삭열에 의한 정밀도 저하
  4. 절삭공구의 날 끝의 온도상승 방지
(정답률: 77%)
  • 절삭유는 가공 시 발생하는 열을 식혀 공작물의 열변형을 막고 정밀도를 높이는 역할을 합니다. 따라서 절삭열에 의한 정밀도 저하는 절삭유의 사용 목적이 아니라, 절삭유가 방지하고자 하는 현상입니다.
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3. 밀링 가공에서 테이블의 이송속도를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, F는 테이블 이송속도(㎜/min), fz는 커터 1개의 날 당 이송(㎜/tooth), Z는 커터의 날수, n은 커터의 회전수(rpm), fr은 커터 1회전당 이송(㎜/rev)이다.)

  1. F=fz×Z
  2. F=fr×fz
  3. F= fz×fr×n
  4. F= fz×Z×n
(정답률: 73%)
  • 밀링 가공에서 테이블의 이송속도는 날당 이송, 커터의 날 수, 그리고 회전수를 모두 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = f_{z} \times Z \times n$
    ② [숫자 대입] $F = f_{z} \times Z \times n$
    ③ [최종 결과] $F = f_{z} \times Z \times n$
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4. 수평밀링과 유사하나 복잡한 형상의 지그, 게이지, 다이 등을 가공하는 소형 밀링머신은?

  1. 공구 밀링 머신
  2. 나사 밀링 머신
  3. 플레이너형 밀링 머신
  4. 모방 밀링 머신
(정답률: 60%)
  • 공구 밀링 머신은 수평 밀링 머신과 유사한 구조를 가지며, 정밀도가 요구되는 소형 지그, 게이지, 다이 등의 복잡한 형상을 가공하는 데 특화된 소형 밀링 머신입니다.
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5. 다음 연삭숫돌의 규격표시에서 ‘L’이 의미하는 것은?

  1. 입도
  2. 조직
  3. 결합제
  4. 결합도
(정답률: 62%)
  • 연삭숫돌의 규격 표시는 순서로 이루어집니다. 규격 순서는 입자 $\rightarrow$ 입도 $\rightarrow$ 결합도 $\rightarrow$ 조직 $\rightarrow$ 결합제 순이며, 세 번째 위치한 L은 결합도를 의미합니다.
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6. 배럴 가공 중 가공물의 치수 정밀도를 높이고, 녹이나 스케일 제거의 역할을 하기 위해 혼합되는 것은?

  1. 강구
  2. 맨드릴
  3. 방진구
  4. 미디어
(정답률: 54%)
  • 배럴 가공은 공작물과 함께 연삭 입자인 미디어, 가공액, 컴파운드를 배럴 속에 넣고 회전 또는 진동시켜 표면의 요철을 제거하고 정밀도를 높이는 가공법입니다.
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7. 구성인선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 치핑 현상을 막는다.
  2. 가공 정밀도를 나쁘게 한다.
  3. 가공면의 표면 거칠기를 나쁘게 한다.
  4. 절삭공구의 마모를 크게 한다.
(정답률: 80%)
  • 구성인선은 연한 재료를 저속 절삭할 때 칩과 공구면 사이에 경화된 물질이 붙는 현상으로, 가공 정밀도와 표면 거칠기를 악화시키고 공구 마모를 촉진합니다.

    오답 노트
    치핑 현상: 충격이나 진동으로 공구 인선 끝단이 미세하게 파괴되어 탈락하는 현상으로 구성인선과는 다른 개념입니다.
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8. GC 60 K m V 1호이며 외경이 300㎜인 연삭숫돌을 사용한 연삭기의 회전수가 1700rpm이라면 숫돌의 원주 속도는 약 몇 m/min인가?

  1. 102
  2. 135
  3. 1602
  4. 1725
(정답률: 66%)
  • 연삭숫돌의 외경과 회전수를 이용하여 분당 원주 속도를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\pi d n}{1000}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{\pi \times 300 \times 1700}{1000}$
    ③ [최종 결과] $V = 1602$
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9. 게이지 블록을 취급할 때 주의사항으로 적절하지 않은 것은?

  1. 목재 작업대나 가죽 위에서 사용할 것
  2. 먼지가 적고 습한 실내에서 사용할 것
  3. 측정면은 깨끗한 천이나 가죽으로 잘 닦을 것
  4. 녹이나 돌기의 해를 막기 위하여 사용한 뒤에는 잘 닦아 방청유를 칠해 둘 것
(정답률: 80%)
  • 금속 재질의 게이지 블록은 습기에 매우 취약하여 부식될 위험이 크므로, 반드시 먼지가 적고 건조한 실내에서 사용해야 합니다.
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10. 선반 작업에서의 안전사항으로 틀린 것은?

  1. 칩(chip)은 손으로 제거하지 않는다.
  2. 공구는 항상 정리정돈하며 사용한다.
  3. 절삭 중 측정기로 바깥지름을 측정한다.
  4. 측정, 속도변환 등은 반드시 기계를 정지한 후에 한다.
(정답률: 89%)
  • 선반 작업 시 안전을 위해 절삭 중에는 절대로 측정기로 바깥지름을 측정해서는 안 되며, 반드시 기계를 정지시킨 후 측정해야 합니다.
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11. 진직도를 수치화할 수 있는 측정기가 아닌 것은?

  1. 수준기
  2. 광선정반
  3. 3차원측정기
  4. 레이저 측정기
(정답률: 56%)
  • 진직도를 수치화하여 측정할 수 있는 장비로는 수준기, 오토콜리메이터, 나이프에지, 3차원측정기, 레이저 측정기가 있습니다.

    오답 노트
    광선정반: 마이크로미터 측정면의 평면도를 검사하는 정밀 기구입니다.
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12. 수평식 보링머신의 분류가 아닌 것은?

  1. 베드형
  2. 플로우형
  3. 테이블형
  4. 플레이너형
(정답률: 44%)
  • 수평식 보링머신은 가공물의 크기와 용도에 따라 테이블형, 플레이너형, 플로우형, 이동형으로 분류됩니다.

    오답 노트
    베드형: 수평식 보링머신의 표준 분류에 해당하지 않습니다.
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13. 범용 선반작업에서 내경 테이퍼 절삭가공 방법이 아닌 것은?

  1. 테이퍼 리머에 의한 방법
  2. 복식공구대의 회전에 의한 방법
  3. 테이퍼 절삭장치를 이용하는 방법
  4. 심압대를 편위시켜 가공하는 방법
(정답률: 52%)
  • 내경 테이퍼 절삭은 복식공구대를 회전시키거나 테이퍼 절삭장치를 이용하며, 테이퍼 리머를 사용하여 가공합니다.

    오답 노트
    심압대를 편위시켜 가공하는 방법: 이는 외경 테이퍼 절삭 시 사용하는 방법입니다.
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14. 게이지블록 등의 측정기 측정면과 정밀기계 부품, 광학 렌즈 등의 마무리 다듬질가공 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 연삭
  2. 래핑
  3. 호닝
  4. 밀링
(정답률: 69%)
  • 래핑은 정밀한 측정면이나 광학 렌즈와 같이 매우 높은 표면 거칠기와 정밀도가 요구되는 부품의 최종 마무리 다듬질 가공에 가장 적합한 방법입니다.
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15. 전해연삭의 특징이 아닌 것은?

  1. 가공면은 광택이 나지 않는다.
  2. 기계적인 연삭보다 정밀도가 높다.
  3. 가공물의 종류나 경도에 관계없이 능률이 좋다.
  4. 복잡한 형상의 가공물을 변형 없이 가공할 수 있다.
(정답률: 46%)
  • 전해연삭은 전기화학적 용해 작용을 이용하므로 연삭 저항과 열 발생이 적어 복잡한 형상이나 고경도 재료 가공에 유리하지만, 정밀도는 일반적인 기계적 연삭보다 떨어지는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    가공면은 광택이 나지 않는다: 전해연삭의 일반적인 특징입니다.
    가공물의 종류나 경도에 관계없이 능률이 좋다: 경도가 높을수록 기계연삭보다 능률이 좋습니다.
    복잡한 형상의 가공물을 변형 없이 가공할 수 있다: 연삭 저항이 매우 작기 때문에 가능합니다.
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16. 총형공구에 의한 기어절삭에 만능밀링머신의 분할대와 같이 사용되는 밀링커터는?

  1. 베벨 밀링커터
  2. 헬리컬 밀링커터
  3. 인벌류트 밀링커터
  4. 하이포이드 밀링커터
(정답률: 61%)
  • 기어의 치형인 인벌류트 곡선을 생성하기 위해 특수하게 제작된 커터로, 만능밀링머신의 분할대와 함께 사용하여 기어를 절삭하는 대표적인 공구입니다.
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17. 치공구를 사용하는 목적으로 틀린 것은?

  1. 복잡한 부품의 경제적인 생산
  2. 작업자의 피로가 증가하고 안전성 감소
  3. 제품의 정밀도 및 호환성의 향상
  4. 제품의 불량이 적고 생산능력을 향상
(정답률: 88%)
  • 치공구(Jig & Fixture)는 공작물을 정확하게 고정하여 작업자의 피로를 감소시키고 작업의 안전성을 높이기 위해 사용합니다.
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18. 드릴 선단부에 마멸이 생긴 경우 선단부의 끝 날을 연삭하여 사용하는 방법은?

  1. 시닝(thinning)
  2. 트루잉(truing)
  3. 드레싱(dressing)
  4. 글레이징(glazing)
(정답률: 62%)
  • 드릴 연삭 시 웨브(web)의 두께를 얇게 깎아내어 절삭 성능을 회복시키는 작업을 시닝이라고 합니다.

    오답 노트
    트루잉: 숫돌의 형상을 바로잡는 작업
    드레싱: 숫돌 표면의 무딤이나 눈메움을 제거하는 작업
    글레이징: 숫돌 입자가 마모되어 표면이 매끄러워진 상태
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19. 공작기계의 종류 중 테이블의 수평길이 방향 왕복운동과 공구는 테이블의 가로 방향으로 이송하며, 대형 공작물의 평면 작업에 주로 사용하는 것은?

  1. 코어 보링 머신
  2. 플레이너
  3. 드릴링 머신
  4. 브로칭 머신
(정답률: 74%)
  • 플레이너는 테이블이 수평 길이 방향으로 왕복 운동하며 대형 공작물의 평면을 가공하는 전용 공작기계입니다.
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20. 리드 스크루가 1인치당 6산의 선반으로 1인치에 대하여 산의 나사를 깍으려고 할 때, 변환기어 값은? (단, 주동측 기어: A, 종동측 기어: C 이다.)

  1. A: 127, C:110
  2. A: 130, C: 110
  3. A: 110, C: 127
  4. A: 120, C: 110
(정답률: 38%)
  • 변환기어비는 리드스크루의 산수와 깎고자 하는 나사의 산수의 비율로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $ \frac{A}{C} = \frac{T}{t} $
    ② [숫자 대입] $ \frac{A}{C} = \frac{6}{5 \frac{1}{2}} = \frac{6}{\frac{11}{2}} = \frac{12}{11} $
    ③ [최종 결과] $ A:C = 120:110 $
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2과목: 기계제도

21. 다음 그림과 같은 I형강의 표기방법으로 옳은 것은? (단, L은 형강의 길이이다.)

  1. I H×B×t×L
  2. I B×H×t-L
  3. I B×H×t×L
  4. I H×B×t-L
(정답률: 62%)
  • I형강의 규격 표기법은 높이(H), 너비(B), 두께(t) 순으로 기재하며, 길이는 하이픈(-) 뒤에 표기하는 것이 표준입니다.
    따라서 옳은 표기 방법은 I H×B×t-L 입니다.
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22. 그림과 같은 탄소강 재질의 가공품 질량은 약 몇g인가? (단, 치수의 단위는 ㎜이며, 탄소강의 밀도는 7.8g/cm3으로 계산한다.)

  1. 49.09
  2. 54.81
  3. 64.54
  4. 71.75
(정답률: 46%)
  • 가공품의 전체 부피를 구한 뒤, 재질의 밀도를 곱하여 질량을 산출합니다. 부피는 원통 부분과 사각 블록 부분의 합에서 내부 구멍 부피를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{질량} = (\text{원통 부피} + \text{사각 부피} - \text{구멍 부피}) \times \text{밀도}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{질량} = (\frac{25 \times 25 \times \pi \times 10}{4} + 15 \times 15 \times 15 - \frac{8 \times 8 \times 25 \times \pi}{4}) \times 7.8$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{질량} = 54.81\text{ g}$$
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23. 다음 기하공차 중에서 자세 공차를 나타내는 것은?

(정답률: 75%)
  • 기하공차 중 자세 공차는 데이터럼에 대한 각도 관계를 규제하며, 기호는 직각도를 나타내는 대표적인 자세 공차입니다.

    오답 노트
    : 진직도(모양 공차)
    : 평면도(모양 공차)
    : 진원도(모양 공차)
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24. 다음 용접 기호 중 필릿 용접 기호는?

(정답률: 79%)
  • 필릿 용접은 직각으로 만나는 두 부재의 모서리를 삼각형 모양으로 용접하는 방식으로, 기호로 표기합니다.

    오답 노트
    : I형
    : V형 또는 X형
    : V형 또는 K형
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25. 다음 중 토우를 매끄럽게 하라는 용접부 및 용접부 표면의 보조기호는?

(정답률: 70%)
  • 용접부 표면의 보조기호 중 기호는 토우(Toe) 부분을 매끄럽게 다듬질하라는 의미입니다.

    오답 노트
    : 평탄
    : 볼록
    : 플러그 및 절삭
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26. 구멍의 치수가 이고, 축의 치수가 일 때 최대틈새는?

  1. 0.004
  2. 0.005
  3. 0.008
  4. 0.009
(정답률: 85%)
  • 최대 틈새는 구멍의 최대 허용 치수에서 축의 최소 허용 치수를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Maximum Clearance = Hole_{max} - Shaft_{min}$
    ② [숫자 대입] $Maximum Clearance = (50 + 0.005) - (50 - 0.004)$
    ③ [최종 결과] $Maximum Clearance = 0.009$
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27. 그림의 기호가 의미하는 표면의 무늬결의 지시에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표면의 무늬결이 여러 방향이다.
  2. 표면의 무늬결 방향이 기호가 사용된 투상면에 수직이다.
  3. 기호가 적용되는 표면의 중심에 관해 대략적으로 원이다.
  4. 기호가 사용되는 투상면에 관해 2개의 경사 방향에 교차한다.
(정답률: 78%)
  • 표면 무늬결 지시 기호에 'M'이 표시된 경우 는 무늬결이 여러 방향임을 의미합니다.

    오답 노트
    투상면에 수직: H
    대략적인 원형: C
    2개의 경사 방향 교차: X
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28. KS재료 기호 명칭 중에서 “SF340A”로 나타나는 재질의 명칭은?

  1. 냉간 압연 강재
  2. 탄소강 단강품
  3. 보일러용 압연 강재
  4. 일반 구조용 탄소 강관
(정답률: 47%)
  • KS 재료 기호에서 SF는 탄소강 단강품을 의미합니다.

    오답 노트
    냉간 압연 강재: SPCC
    보일러용 압연 강재: SBB
    일반 구조용 탄소 강관: STK
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29. 다음과 같은 기하공차에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 허용공차가 ø0.01 이내이다.
  2. 문자 ‘A’는 데이텀을 나타낸다.
  3. 기하공차는 원통도를 나타낸다.
  4. 지름이 여러 개로 구성된 다단축에 주로 적용하는 기하공차이다.
(정답률: 70%)
  • 제시된 기하공차 기호 는 원통도가 아니라 동축도를 나타내는 기호입니다.

    오답 노트
    원통도: 동축도 기호와 달리 데이텀이 필요 없는 단독 공차입니다.
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30. 그림과 같이 절단할 곳의전후를 파단선으로 끊어서 회전도시 단면도로 나타낼 때 단면도의 외형선은 어떤 선을 사용해야 하는가?

  1. 굵은 실선
  2. 가는 실선
  3. 굵은 1점 쇄선
  4. 가는 2점 쇄선
(정답률: 65%)
  • 회전도시 단면도에서 단면의 외형선은 그 위치에 따라 결정됩니다. 와 같이 단면을 도형 바깥쪽에 나타낼 경우에는 굵은 실선을 사용합니다.
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31. 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향이 정면일 경우 평면도로 가장 적합한 투상도는?

(정답률: 86%)
  • 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 위에서 아래로 내려다본 형상을 그리는 것이 평면도이므로 가 가장 적합합니다.

    오답 노트
    : 정면도에 해당함
    : 우측면도에 해당함
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32. 치수를 기입할 때 기준면을 설정하여 기점기호 (○)를 사용한 후 기점기호를 기준으로 치수를 기입하는 방법은?

  1. 직렬 치수기입
  2. 병렬 치수기입
  3. 누진 치수기입
  4. 좌표 치수기입
(정답률: 68%)
  • 기준면을 설정하고 기점기호(○)로부터 각 치수선을 누적하여 기입하는 방식은 누진 치수기입입니다.

    오답 노트
    직렬 치수기입: 치수를 연속적으로 나란히 기입함
    병렬 치수기입: 하나의 기준선에서 각각의 치수를 기입함
    좌표 치수기입: 기준점에서 $X, Y$ 좌표값으로 위치를 표기함
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33. 다음과 같은 3각법으로 그린 투상도의 입체도로 가장 옳은 것은? (단, 화살표 방향이 정면이다.)

(정답률: 80%)
  • 제시된 3각법 투상도에서 정면, 평면, 측면의 형상을 종합하면 와 같이 내부가 깎여 나간 입체 형상이 도출됩니다.
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34. 다음 그림에서 L로 표시된 부분의 길이(㎜)는?

  1. 52.5
  2. 85.0
  3. 140.0
  4. 152.5
(정답률: 38%)
  • 전체 길이 $L$은 테이퍼 구간의 길이 $a$와 $90^{\circ}$ 챔퍼 구간의 길이 $b$의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$a = (D - d) \times \text{Taper Ratio}$$
    $$b = \frac{D}{2} \times \tan(45^{\circ})$$
    $$L = a + b$$
    ② [숫자 대입]
    $$a = (25 - 18) \times 20 = 140$$
    $$b = \frac{25}{2} = 12.5$$
    $$L = 140 + 12.5$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 152.5$$
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35. 일반적으로 그림과 같은 입체도를 제1각법과 제3각법으로 도시할 때 배열위치가 동일한 것을 모두 고른 것은?

  1. 정면도, 배면도
  2. 정면도, 평면도
  3. 우측면도, 배면도
  4. 정면도, 우측면도
(정답률: 70%)
  • 제1각법과 제3각법에서 투상도의 배치 위치가 서로 동일하게 유지되는 도면은 정면도와 배면도입니다.
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36. 그림에서 도시한 KS A ISO 6411-A4/8.5의 해석으로 틀린 것은?

  1. 센터구멍의 간략 표시를 나타낸 것이다.
  2. 종류는 A형으로 모따기가 있는 경우를 나타낸다.
  3. 센터 구멍이 필요한 경우를 나타내었다.
  4. 드릴 구멍의 지름은 4mm, 카운터싱크 구멍지름은 8.5mm이다.
(정답률: 61%)
  • KS A ISO 6411-A4/8.5 기호에서 A형은 모따기가 없는 센터구멍을 의미하므로, 모따기가 있는 경우라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    드릴 구멍의 지름은 $4\text{mm}$, 카운터싱크 구멍지름은 $8.5\text{mm}$인 것이 맞습니다.
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37. 베어링 호칭 번호가 6301인 구름베어링의 안지름은 몇 ㎜인가?

  1. 10
  2. 11
  3. 12
  4. 15
(정답률: 74%)
  • 구름베어링의 호칭 번호 뒷 두 자리는 안지름을 결정하며, $00$은 $10\text{mm}$, $01$은 $12\text{mm}$, $02$는 $15\text{mm}$, $03$은 $17\text{mm}$를 의미합니다.
    ① [기본 공식] $d = \text{호칭 번호 뒷자리 코드 값}$
    ② [숫자 대입] $d = 01 \text{ 코드}$
    ③ [최종 결과] $d = 12$
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38. 다음 중 무하중 상태로 그려지는 스프링이 아닌 것은?

  1. 접시 스프링
  2. 겹판 스프링
  3. 벌류트 스프링
  4. 스파이럴 스프링
(정답률: 58%)
  • 코일 스프링류는 무하중 상태로 제도하는 것이 원칙이지만, 겹판 스프링은 원칙적으로 판이 수평인 상태로 그리며 무하중으로 그릴 때는 가상선으로 표시합니다.
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39. 그림과 같은 KS 용접기호의 명칭은?

  1. 플러그 용접
  2. 점 용접
  3. 이면 용접
  4. 심 용접
(정답률: 59%)
  • 제시된 기호 는 KS 용접 기호에서 심 용접을 나타내는 표준 표시법입니다.
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40. 다음 제3각법으로 투상된 도면 중 잘못된 투상도가 포함된 것은?

(정답률: 59%)
  • 제3각법 투상법에서는 정면도, 평면도, 측면도의 위치 관계가 일치해야 합니다. 도면은 각 투상도 간의 형상 일치성이 맞지 않아 잘못 투상된 도면입니다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 7:3황동에 Sn을 1% 첨가한 것으로 전연성이 우수하여 관 또는 판을 만들어 증발기와 열교환기 등에 사용되는 것은?

  1. 에드미럴티 황동
  2. 네이벌 황동
  3. 알루미늄 황동
  4. 망간 황동
(정답률: 63%)
  • 7:3 황동에 Sn $1\%$를 첨가하여 전연성을 높인 합금은 에드미럴티 황동이며, 주로 증발기와 열교환기 등의 관이나 판재로 사용됩니다.

    오답 노트
    네이벌 황동: 6:4 황동에 Sn $1\%$를 첨가한 합금입니다.
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42. 18-8형 스테인리스강의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 합금성분은 Fe를 기반으로 Cr 18%, Ni 8%이다.
  2. 비자성체이다.
  3. 오스테나이트계이다.
  4. 탄소를 다량 첨가하면 피팅 부식을 방지할 수 있다.
(정답률: 54%)
  • 18-8형 스테인리스강은 탄소 함량을 낮추어야 피팅 부식을 방지할 수 있습니다.

    오답 노트
    합금성분은 Fe 기반에 Cr $18\%$, Ni $8\%$이며, 오스테나이트계의 비자성체인 특징을 가집니다.
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43. 주철을 파면에 따라 분류할 때 해당되지 않는 것은?

  1. 회주철
  2. 가단주철
  3. 반주철
  4. 백주철
(정답률: 50%)
  • 주철은 파단면의 색상에 따라 회주철, 백주철, 그리고 그 중간 단계인 반주철로 분류합니다.
    가단주철은 백주철을 열처리하여 인성을 증가시킨 주철로, 파면에 따른 분류와는 무관합니다.
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44. 다음 중 열처리에서 풀림의 목적과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 조직의 균질화
  2. 냉간 가공성 향상
  3. 재질의 경화
  4. 잔류 응력 제거
(정답률: 57%)
  • 풀림(Annealing)은 재료를 서서히 냉각시켜 조직을 균질화하고, 잔류 응력을 제거하며, 재질을 연하게 만들어 냉간 가공성을 향상시키는 것이 목적입니다. 따라서 재질의 경화는 풀림의 목적과 정반대되는 개념입니다.
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45. 열가소성 재료의 유동성을 측정하는 시험방법은?

  1. 뉴턴 인덱스법
  2. 멜트 인덱스법
  3. 캐스팅 인덱스법
  4. 샤르피 시험법
(정답률: 65%)
  • 열가소성 수지의 유동성을 측정하기 위해 일정 온도와 하중 조건에서 용융된 수지가 압출되는 양을 측정하는 방법은 멜트 인덱스법(Melt Index)입니다.
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46. 0.4%C의 탄소강을 950℃로 가열하여 일정시간 충분히 유지시킨 후 상온까지 서서히 냉각시켰을 때의 상온 조직은?

  1. 페라이트 + 펄라이트
  2. 페라이트 + 소르바이트
  3. 시멘타이트 + 펄라이트
  4. 시멘타이트 + 소르바이트
(정답률: 56%)
  • 탄소 함유량이 $0.02\% \sim 0.77\%$인 아공석강을 서서히 냉각시키면 페라이트와 펄라이트 조직이 형성됩니다. $0.4\%C$는 아공석강에 해당하므로 상온 조직은 페라이트 + 펄라이트가 됩니다.

    오답 노트
    시멘타이트 + 펄라이트: 탄소 함유량이 $0.77\% \sim 2.14\%$인 과공석강의 조직입니다.
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47. 다공질 재료에 윤활유를 흡수시켜 계속해서 급유하지 않아도 되는 베어링 합금은?

  1. 켈밋
  2. 루기메탈
  3. 오일라이트
  4. 하이드로날륨
(정답률: 74%)
  • 오일라이트는 다공질 재료에 윤활유를 흡수시켜 별도의 급유 없이도 사용할 수 있는 오일리스 베어링(Oilless Bearing)의 대표적인 합금입니다.
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48. 다음 중 소결경질합금이 아닌 것은?

  1. 위디아(Widia)
  2. 탕갈로이(Tungaloy)
  3. 카보로이(Carboloy)
  4. 코비탈륨(Cobitalium)
(정답률: 56%)
  • 소결경질합금(소결초경합금)은 $Co$, $W$, $C$ 등의 분말형 탄화물을 성형하여 소결시킨 재료로, 대표적인 상품명으로는 위디아, 탕갈로이, 카보로이가 있습니다. 코비탈륨은 이에 해당하지 않습니다.
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49. Fe에 Ni이 42~48%가 합금화된 재료로 전등의 백금선에 대용되는 것은?

  1. 콘스탄탄
  2. 백동
  3. 모넨메탈
  4. 플래티나이트
(정답률: 44%)
  • Fe에 Ni이 42~48% 합금화되어 전등의 백금선 대용으로 사용되는 재료는 플래티나이트입니다.

    오답 노트
    콘스탄탄: Cu+Ni 40~50% 합금으로 열전대용으로 사용
    백동: Cu+Ni 10~30% 합금으로 화폐 등에 사용
    모넨메탈: Ni 60~70%에 Cu, Fe, Mn, Si를 첨가하여 내식성이 큼
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50. 순철의 변태에서 α-Fe이 γ-Fe로 변화하는 변태는?

  1. A1 변태
  2. A2 변태
  3. A3 변태
  4. A4 변태
(정답률: 60%)
  • 순철의 변태 중 $\alpha-Fe$가 $\gamma-Fe$로 변화하는 동소변태를 $A_{3}$ 변태라고 합니다.

    오답 노트
    A1 변태: 강의 공석변태
    A2 변태: 순철의 자기변태
    A4 변태: $\gamma-Fe$가 $\delta-Fe$로 변화하는 동소변태
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51. 어떤 블록 브레이크 장치가 5.5kW의 동력을 제동할 수 있다. 브레이크 블록의 길이가 80㎜, 폭이 20㎜라면 이 브레이크의 용량은 몇 MPa×m/s인가?

  1. 3.4
  2. 4.2
  3. 5.9
  4. 7.3
(정답률: 31%)
  • 브레이크의 용량은 단위 면적당 전달되는 동력으로 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{5.5 \times 10^{3}}{80 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $C = 3.4$ MPa·m/s
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52. 45kN의 하중을 받는 엔드 저널의 지름은 약 몇 ㎜인가? (단, 저널의 지름과 길이의 비 이고, 저널이 받는 평균압력은 5MPa이다.)

  1. 70.9
  2. 74.6
  3. 77.5
  4. 82.4
(정답률: 40%)
  • 저널의 평균 압력 공식을 이용하여 지름을 산출합니다. 지름을 $d$, 길이를 $l$이라 할 때, 주어진 조건 $\frac{길이}{지름} = 1.5$에 의해 $l = 1.5d$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{W}{d \times l}$
    ② [숫자 대입] $5 = \frac{45000}{d \times 1.5d}$
    ③ [최종 결과] $d = 77.5$ mm
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53. 기어 절삭에서 언더컷을 방지하기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 기어의 이 높이를 낮게, 압력각은 작게한다.
  2. 기어의 이 높이를 낮게, 압력각은 크게한다.
  3. 기어의 이 높이를 높게, 압력각은 작게한다.
  4. 기어의 이 높이를 높게, 압력각은 크게한다.
(정답률: 64%)
  • 기어 절삭 시 이뿌리 부분이 과하게 깎이는 언더컷을 방지하려면, 공구와 기어의 간섭을 줄여야 합니다. 따라서 기어의 이 높이를 낮게 설정하고, 압력각을 크게 하여 이뿌리 부분의 간섭을 최소화해야 합니다.
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54. 회전수 1500rpm, 축의 직경110㎜인 묻힘키를 설계하려고 한다. 폭이 28㎜, 높이가 18㎜, 길이가 300㎜일 때 묻힘키가 전달할 수 있는 최대 동력(kW)은? (단, 키의 허용전단응력 τa=40MPa이며, 키의 허용전단응력만을 고려한다.)

  1. 933
  2. 1265
  3. 2903
  4. 3759
(정답률: 39%)
  • 키의 허용전단응력을 이용하여 전달 가능한 토크를 구하고, 이를 통해 최대 동력을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{\tau \times b \times l \times d \times 2\pi \times N}{2 \times 60 \times 10^6}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{40 \times 28 \times 300 \times 110 \times 2\pi \times 1500}{2 \times 60 \times 10^6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 2902.8 \approx 2903 \text{ kW}$$
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55. 8m/s의 속도로 15kW의 동력을 전달하는 평벨트의 이완측 장력(N)은? (단, 긴장측의 장력은 이완측 장력의 3배이고, 원심력은 무시한다.)

  1. 938
  2. 1471
  3. 1961
  4. 2942
(정답률: 26%)
  • 벨트의 전달 동력은 유효 장력과 원주 속도의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = (T_1 - T_2) \times v$$
    ② [숫자 대입]
    $$15 \times 10^3 = (3T - T) \times 8$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 937.5 \approx 938 \text{ N}$$
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56. 나사의 종류 중 먼지, 모래 등이 나사산 사이에 들어가도 나사의 작동에 별로 영향을 주지 않으므로 전구와 소켓의 결합부, 또는 호스의 이음부에 주로 사용되는 나사는?

  1. 사다리꼴나사
  2. 톱니나사
  3. 유니파이 보통나사
  4. 둥근나사
(정답률: 69%)
  • 둥근나사는 나사산과 골이 같은 반지름의 원호로 이루어져 있어 먼지나 모래가 들어가도 작동에 영향이 적으며, 전구 소켓이나 호스 이음부와 같이 잦은 탈착이 필요한 곳에 사용됩니다.
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57. 축을 형상에 따라 분류할 경우 이에해당되지 않는 것은?

  1. 크랭크축
  2. 차축
  3. 직선축
  4. 유연성축
(정답률: 47%)
  • 축은 분류 기준에 따라 형상별, 하중별로 나뉩니다. 차축은 형상이 아닌 하중(굽힘 하중)에 따라 분류되는 축이므로 형상 분류에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    크랭크축, 직선축, 유연성축: 형상에 따른 분류
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58. 외경 10cm, 내경 5cm의 속빈 원통이 축방향으로 100kN의 인장 하중을 받고있다. 이 때 축 방향 변형률은? (단, 이 원통의 세로탄성계수는 120GPa이다.)

  1. 1.415×10-4
  2. 2.415×10-4
  3. 1.415×10-3
  4. 2.415×10-3
(정답률: 33%)
  • 축 방향 변형률은 인장응력을 세로탄성계수로 나누어 구할 수 있으며, 응력은 하중을 단면적으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{P}{A \times E}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{100 \times 10^{3}}{\frac{\pi}{4}(10^{2} - 5^{2}) \times 10^{-4} \times 120 \times 10^{9}}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 1.415 \times 10^{-4}$
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59. 용접이음의 단점에 속하지 않는 것은?

  1. 내부 결함이 생기기 쉽고 정확한 검사가 어렵다.
  2. 다른 이음작업과 비교하여 작업 공정이 많은 편이다.
  3. 용접공의 기능에 따라 용접부의 강도가 좌우된다.
  4. 잔류응력이 발생하기 쉬워서 이를 제거하는 작업이 필요하다.
(정답률: 70%)
  • 용접이음은 다른 이음 방식과 비교했을 때 작업 공정이 적고 단순하다는 장점이 있습니다.
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60. 스프링 종류 중 하나인 고무 스프링(rubber spring)의 일반적인 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 여러 방향으로 오는 하중에 대한 방진이나 감쇠가 하나의 고무로 가능하다.
  2. 형상을 자유롭게 선택할 수 있고, 다양한 용도로 적용이 가능하다.
  3. 방진 및 방음 효과가 우수하다.
  4. 저온에서의 방진 능력이 우수하여 -10°C이하의 저온저장고 방진장치에 주로 사용된다.
(정답률: 68%)
  • 고무는 온도가 낮아지면 딱딱하게 굳는 경화 성질이 있기 때문에, -10°C 이하의 저온 환경에서 사용하기에는 부적합합니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 미리 정해진 내용의 문자나 숫자들을 컴퓨터가 인식할 수 있도록 정한 후 사람의 글씨 또는 인쇄된 문자를 스캔하여 컴퓨터에 문자를 인식시키는 입력장치는?

  1. CRT
  2. MICR
  3. OCR
  4. OMR
(정답률: 51%)
  • OCR(Optical Character Reader)은 광학 문자 판독 장치로, 미리 정해진 문자나 숫자를 스캔하여 컴퓨터가 인식할 수 있도록 변환하는 입력장치입니다.
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62. 다음 중 원추면을 하나의 평면으로 절단할 때 얻을 수 있는 원추곡선을 모두 고른 것은?

  1. ㉡, ㉣
  2. ㉠, ㉡, ㉣
  3. ㉡, ㉢, ㉣
  4. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 66%)
  • 원추면을 절단하는 평면의 각도에 따라 다양한 원추곡선이 생성됩니다.
    평면이 밑면에 수직일 때 원, 약간 기울어질 때 타원, 모선과 평행할 때 포물선, 축과 평행할 때 쌍곡선이 나타납니다.
    따라서 의 ㉠ 원, ㉡ 타원, ㉢ 포물선, ㉣ 쌍곡선 모두 원추곡선에 해당합니다.
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63. NC 데이터에 의한 NC 가공작업이 쉬운 모델링은?

  1. 와이어 프레임 모델링
  2. 서피스 모델링
  3. 솔리드 모델링
  4. 윈도우 모델링
(정답률: 49%)
  • 서피스 모델링은 물체의 표면(껍데기) 정보를 정의하는 방식으로, NC 가공 시 공구가 지나가야 할 표면 경로를 생성하기에 가장 적합하여 가공 작업이 쉽습니다.
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64. 타원 에 접하고 기울기가 1인 직선의 방정식은?

  1. y=x±√5
  2. y=x±√7
  3. y=x±√11
  4. y=x±√13
(정답률: 43%)
  • 타원 $\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1$에 접하고 기울기가 $m$인 직선의 방정식 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $y = mx \pm \sqrt{a^{2}m^{2} + b^{2}}$
    ② [숫자 대입] $y = 1x \pm \sqrt{2 \times 1^{2} + 3}$
    ③ [최종 결과] $y = x \pm \sqrt{5}$
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65. 다음 중 기본적인 2차원 동차 좌표변환으로 볼 수 없는 것은?

  1. 압출(extrusion)
  2. 이동(translation)
  3. 회전(rotation)
  4. 반사(reflection)
(정답률: 63%)
  • 2차원 동차 좌표변환은 평면상의 객체를 변형시키는 기본 변환을 의미하며, 이동, 회전, 반사, 크기 조절(Scaling) 등이 이에 해당합니다.
    압출(extrusion)은 2차원 단면을 밀어내어 3차원 입체를 만드는 3차원 모델링 기법이므로 2차원 좌표변환으로 볼 수 없습니다.
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66. (x, y)좌표 기반의 2차원 평면에서 정의되는 직선의 방정식에서 기울기의 절대값이 가장 큰 것은?

  1. 수평축에서 135도 기울어져 있는 직선
  2. x축 절편이 3, y축 절편이 15인 직선
  3. 점 (10,10), (25,55)을 지나는 직선
  4. 직선의 방정식이 4y=2x+7인 직선
(정답률: 53%)
  • 각 직선의 기울기를 구하여 절댓값을 비교합니다.
    수평축에서 135도 기울어진 직선: $\tan 135^{\circ} = -1$, 절댓값 $1$
    x축 절편이 3, y축 절편이 15인 직선: $\frac{15-0}{0-3} = -5$, 절댓값 $5$
    점 (10,10), (25,55)를 지나는 직선: $\frac{55-10}{25-10} = 3$, 절댓값 $3$
    직선의 방정식이 4y=2x+7인 직선: $y = 0.5x + 1.75$, 절댓값 $0.5$
    따라서 절댓값이 5로 가장 큰 x축 절편이 3, y축 절편이 15인 직선이 정답입니다.
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67. 다음 출력장치 중 래스터 스캔 방식으로 운영되는 장치가 아닌 것은?

  1. 정전식 플로터
  2. 레이저 프린터
  3. 잉크젯 플로터
  4. 평판 플로터
(정답률: 43%)
  • 평판 플로터는 펜이 직접 이동하며 선을 그리는 벡터 스캔(Vector Scan) 방식의 장치입니다. 반면 레이저 프린터, 잉크젯 플로터, 정전식 플로터는 점(Dot) 단위로 출력하는 래스터 스캔 방식을 사용합니다.
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68. 모델형상의 실제 기하학적 크기는 변화 없이 화면상의 출력 이미지에 대한 시각적인 확대 또는 축소가 이루어지는 것은?

  1. Panning
  2. Clipping
  3. Zooming
  4. Grouping
(정답률: 81%)
  • Zooming은 모델의 실제 기하학적 크기는 유지한 채, 화면에 출력되는 이미지의 배율만 조정하여 시각적으로 확대 또는 축소하여 보여주는 기능입니다.
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69. 원기둥을 3가지 3차원 형상 모델(CSG, B-rep, Voxel)로 표현할 때 요구되는 메모리 공간의 일반적인 크기의 비교로 옳은 것은?

  1. B-rep > CSG > Voxel
  2. B-rep > Voxel > CSG
  3. Voxel > CSG > B-rep
  4. Voxel > B-rep > CSG
(정답률: 45%)
  • 3차원 모델링 방식의 메모리 효율성을 비교하면, 공간을 격자로 나누어 저장하는 Voxel 방식이 가장 크고, 경계면 정보를 저장하는 B-rep, 기본 도형의 조합으로 저장하는 CSG 방식 순으로 메모리 사용량이 적습니다.
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70. 다음 중 knot 벡터를 사용하여 국부적인 변형이 가능한 곡선은?

  1. Bezier 곡선
  2. B-spline 곡선
  3. Ferguson 곡선
  4. 음함수 곡선
(정답률: 52%)
  • B-spline 곡선은 knot 벡터를 사용하여 제어점의 영향력을 국부적으로 제한함으로써, 특정 부분을 수정해도 곡선 전체가 아닌 해당 부분만 변형되는 국부적 제어(Local Control)가 가능합니다.
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71. B-spline 곡선을 다양하게 변형할 수 있는 non-uniform한 곡선을 무엇이라고 하는가?

  1. Beizer 곡선
  2. Spline 곡선
  3. NURBS 곡선
  4. Coons 곡선
(정답률: 55%)
  • NURBS 곡선은 Non-Uniform Rational B-Splines의 약자로, B-spline 곡선에 가중치(Rational)와 비균일(Non-Uniform) 매개변수를 도입하여 원, 타원 등 다양한 기하 형상을 정밀하게 표현할 수 있는 곡선입니다.
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72. 3D CAD 데이터를 사용하여 레이아웃이나 조립성 등을 평가하기 위하여 컴퓨터상에서 부품을 설계하고 조립체를 생성하는 것은?

  1. rapid prototyping
  2. digital mock-up
  3. part programming
  4. reverse engineering
(정답률: 55%)
  • 실제 시제품을 만들기 전, 3D CAD 데이터를 활용하여 컴퓨터상에서 가상으로 부품을 조립하고 레이아웃 및 간섭 등을 평가하는 기법을 digital mock-up이라고 합니다.
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73. CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어의 가장기본적인 역할은?

  1. 기하 형상의 정의
  2. 해석결과의 가시화
  3. 유한요소 모델링
  4. 설계물의 최적화
(정답률: 59%)
  • CAD의 가장 핵심적이고 기초적인 기능은 설계하고자 하는 대상의 모양, 크기, 위치 등 기하 형상의 정의를 통해 디지털 모델을 생성하는 것입니다.
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74. 다음과 같은 원추곡선(conic curve) 방정식을 정의하기 위해 필요한 구속조건의 수는?

  1. 3개
  2. 4개
  3. 5개
  4. 6개
(정답률: 51%)
  • 원추곡선의 일반 방정식은 2차 방정식 형태로 표현되며, 곡선의 고유한 모양을 결정짓는 독립적인 계수의 수를 찾아야 합니다.
    $$f(x,y) = ax^{2} + bxy + cy^{2} + dx + ey + g = 0$$
    위 식에서 $g$는 전체 식을 상수로 나누어 제거할 수 있는 상수항이므로, 곡선의 형태를 정의하는 데 필요한 독립적인 계수는 $a, b, c, d, e$ 총 5개입니다. 따라서 이를 정의하기 위한 구속조건의 수도 5개가 됩니다.
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75. 반지름 3, 중심점 (6, 7)인 원을 반지름 6, 중심점 (8, 4)의 원으로 변환하는 변환행렬로 알맞은 것은? (단, 변환 전과 후 원상의 점좌표는 동차좌표를 사용하여 각각 로 표시된다.)

(정답률: 28%)
  • 원상의 점을 변환하기 위해 [이동 $\rightarrow$ 크기 변환 $\rightarrow$ 다시 이동]의 과정을 거칩니다. 먼저 중심점 $(6, 7)$을 원점으로 이동시키고, 반지름을 $3$에서 $6$으로 $2$배 확대한 후, 최종 중심점 $(8, 4)$로 이동시키는 행렬의 곱으로 표현됩니다.
    $$\begin{bmatrix} x' \\ y' \\ 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 8 \\ 0 & 1 & 4 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 2 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} 1 & 0 & -6 \\ 0 & 1 & -7 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x \\ y \\ 1 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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76. 다음은 컴퓨터를 구성하는 장치의 5대 요소에 의한 기본적인 정보처리과정을 나타낸 것이다. ( A )안에 들어갈 것으로 옳은것은?

  1. 인터페이스(interface)
  2. 보조 기억 장치(auxiliary memory)
  3. 부호기(encoder)
  4. 마이크로프로세서(microprocessor)
(정답률: 77%)
  • 컴퓨터의 5대 구성 요소는 입력, 출력, 기억, 제어, 연산 장치입니다. 그림에서 CPU(제어, 연산, 주기억장치)와 입출력 장치 사이에서 데이터를 장기적으로 저장하고 관리하는 ( A )는 보조 기억 장치(auxiliary memory)입니다.
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77. Beizer 곡선방정식의 특징으로서 적당하지 않은 것은?

  1. 생성되는 곡선은 조정 다각형의 시작점과 끝점을 반드시 통과해야 한다.
  2. 조정 다각형의 첫째 선분은 시작점의 접선벡터와 같은 방향이고, 마지막 선분은 끝점의 접선벡터와 같은 방향이다.
  3. 조정 다각형의 꼭짓점의 순서를 거꾸로 하여 곡선을 생성하여도 같은 곡선을 생성하여야 한다.
  4. 꼭짓점의 한 곳이 수정될 경우그 점을 중심으로 일부만 수정이 가능하므로 곡선의 국부적인 조정이 가능하다.
(정답률: 51%)
  • Beizer 곡선은 제어점 하나를 수정하면 곡선 전체의 모양이 변하는 전역적 특성을 가집니다. 따라서 국부적인 조정이 가능하다는 설명은 틀린 것입니다.
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78. 기하학적 형상(geometric model)을 표현하는 방법 중 점, 직선, 곡선만으로 3차원 형상을 표현하는 것은?

  1. 와이어 프레임 모델링
  2. 라인 모델링
  3. shaded 모델링
  4. 서피스 모델링
(정답률: 67%)
  • 와이어 프레임 모델링은 3차원 공간 상의 점, 직선, 곡선(Edge)만을 사용하여 물체의 뼈대만을 표현하는 가장 단순한 모델링 방식입니다.
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79. 솔리드 모델이 저장되는 데이터 자료구조의 종류로서 적당하지 않은 용어는?

  1. CSG 트리 구조
  2. half-edge 데이터 구조
  3. winged-edge 데이터 구조
  4. Polyhedron 데이터 구조
(정답률: 48%)
  • Polyhedron은 기하학적으로 '다면체'라는 형상 자체를 의미하는 용어이며, 데이터를 저장하기 위한 자료구조(Data Structure)가 아닙니다.
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80. B-rep 모델링 방식의 특성이 아닌 것은?

  1. 화면 재생시간이 적게 소요된다
  2. 3면도, 투시도, 전개도 작성이 용이하다.
  3. 데이터의 상호 교환이 쉽다.
  4. 입체의 표면적 계산이 어렵다.
(정답률: 51%)
  • B-rep 모델링은 입체의 표면을 정의하는 방식으로, 표면적 계산이 매우 용이한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    화면 재생시간 단축, 3면도·투시도·전개도 작성 용이, 데이터 상호 교환 용이함은 모두 B-rep의 장점입니다.
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