기계설계산업기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

기계설계산업기사 2020-08-22 필기 기출문제 해설

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기계설계산업기사
(2020-08-22 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 공작기계의 3대 기본운동이 아닌 것은?

  1. 전단운동
  2. 절삭운동
  3. 이송운동
  4. 위치조정운동
(정답률: 66%)
  • 공작기계의 3대 기본 운동은 절삭운동, 이송운동, 위치조정운동입니다.
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2. 숫돌 입자의 크기를 표시하는 단위는?

  1. mm
  2. cm
  3. mesh
  4. inch
(정답률: 72%)
  • 가루 물질의 입자 크기를 분류하기 위한 표준 단위인 mesh를 사용하여 숫돌 입자의 크기를 표시합니다.
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3. 고속가공의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 황삭부터 정삭까지 한 번의 셋업으로 가공이 가능하다.
  2. 열처리된 소재는 가공할 수 없다.
  3. 칩(chip)에 열이 집중되어, 가공물은 절삭열 영향이 적다.
  4. 가공시간을 단축시켜, 가공능률을 향상시킨다.
(정답률: 65%)
  • 고속가공은 절삭 속도를 매우 높여 칩에 열이 집중되게 함으로써 가공물로 전달되는 열을 줄이는 방식입니다. 따라서 열처리된 소재라 하더라도 적절한 공구와 조건만 갖춘다면 충분히 가공이 가능합니다.
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4. 다음 중 분할법의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 단식분할법
  2. 직접분할법
  3. 차동분할법
  4. 간접분할법
(정답률: 52%)
  • 분할법에는 단식분할법, 직접분할법, 차동분할법, 각도분할법 등이 있습니다. 따라서 간접분할법은 분할법의 종류에 해당하지 않습니다.
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5. 보링 머신에서 사용되는 공구는?

  1. 엔드밀
  2. 정면 커터
  3. 아버
  4. 바이트
(정답률: 49%)
  • 보링 머신은 이미 뚫려 있는 구멍의 내면을 깎아 넓히거나 정밀하게 다듬는 공작기계이며, 이때 절삭 공구로 바이트를 사용합니다.

    오답 노트
    엔드밀, 정면 커터, 아버: 밀링 머신에서 사용하는 공구 및 부품입니다.
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6. 길이 400mm, 지름 50mm의 둥근 일감을 절삭속도 100m/min로 1회 선삭하려면 절삭시간은 약 몇 분 걸리겠는가? (단, 이송은 0.1 mm/rev 이다.)

  1. 2.7
  2. 4.4
  3. 6.3
  4. 9.2
(정답률: 49%)
  • 절삭시간을 구하기 위해서는 먼저 공작물의 회전수를 구하고, 이를 통해 분당 이송속도를 산출해야 합니다.
    ① [회전수 공식]
    $$n = \frac{1000V}{\pi d}$$
    ② [회전수 대입]
    $$n = \frac{1000 \times 100}{\pi \times 50} = 636.6$$
    ③ [절삭시간 공식]
    $$t = \frac{l}{f \times n}$$
    ④ [절삭시간 대입]
    $$t = \frac{400}{0.1 \times 636.6}$$
    ⑤ [최종 결과]
    $$t = 6.3$$
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7. 밀링 머신에서 절삭공구를 고정하는데 사용되는 부속장치가 아닌 것은?

  1. 아버(arbor)
  2. 콜릿(collet)
  3. 새들(saddle)
  4. 어댑터(adapter)
(정답률: 60%)
  • 새들(saddle)은 밀링 머신에서 니(knee) 위에서 슬라이드면을 따라 전후 운동을 가능하게 하는 구조적 요소이며, 절삭공구를 고정하는 장치가 아닙니다.

    오답 노트
    아버, 콜릿, 어댑터: 밀링 머신에서 공구를 고정하는 장치임
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8. 연삭숫돌의 결합체(bond)와 표시기호의 연결이 바른 것은?

  1. 셸락 : E
  2. 레지노이드 : R
  3. 고무 : B
  4. 비트리파이드 : F
(정답률: 54%)
  • 연삭숫돌의 결합제(Bond) 기호는 재료의 특성에 따라 약속된 알파벳으로 표기합니다. 셸락(Shellac)은 기호 E로 표기하는 것이 옳습니다.

    오답 노트
    레지노이드: B
    고무: R
    비트리파이드: V
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9. 목재, 피혁, 직물 등 탄성이 있는 재료로 된 바퀴 표면에 부착시킨 미세한 연삭 입자로서 연삭 작용을 하게되어 가공 표면을 버핑 전에 다듬질 하는 방법은?

  1. 폴리싱
  2. 전해가공
  3. 전해연마
  4. 버니싱
(정답률: 60%)
  • 폴리싱은 목재, 피혁, 직물 등 탄성 재료 표면에 미세한 연삭 입자를 부착시켜 가공 표면을 다듬질하는 정밀 가공 방법입니다.

    오답 노트
    버니싱: 소성 변형을 이용한 가공
    전해가공/전해연마: 전기 화학적 반응을 이용한 가공
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10. 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: 57%)
  • 브로치는 왕복 운동을 통해 형상을 깎아내는 성형법 가공 공구입니다.

    오답 노트
    호브, 래크 커터, 피니언 커터: 회전 운동을 이용한 창성법 공구
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11. 밀링가공에서 하향절삭 작업에 관한 설명을 틀린 것은?

  1. 절삭력이 하향으로 작용하여 가공물 고정이 유리하다.
  2. 상향절삭보다 공구수명이 길다.
  3. 백래시 제거 장치가 필요하다.
  4. 기계강성이 낮아도 무방하다.
(정답률: 61%)
  • 하향절삭은 커터가 공작물을 아래로 누르며 가공하는 방식이므로 기계에 큰 무리를 줍니다. 따라서 기계의 강성이 충분히 확보되어야 합니다.
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12. 공기 마이크로미터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축 공기원이 필요하다.
  2. 비교 측정기로 1개의 마스터로 측정이 가능하다.
  3. 타원, 테이퍼, 편심 등의 측정을 간단히 할 수 있다.
  4. 확대 기구에 기계적 요소가 없기 때문에 장시간 고정도를 유지할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • 공기 마이크로미터는 비교 측정기로서, 정확한 측정을 위해 기준이 되는 큰 치수와 작은 치수의 마스터 2개가 필요합니다.
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13. 3개 조(jaw)가 120° 간격으로 배치되어 있고, 조가 동일한 방향, 동일한 크기로 동시에 움직이며 원형, 삼각, 육각 제품을 가공하는데 사용하는 척은?

  1. 단동척
  2. 유압척
  3. 복동척
  4. 연동척
(정답률: 64%)
  • 3개의 조가 $120^{\circ}$ 간격으로 배치되어 동일한 방향과 크기로 동시에 움직이며 원형, 삼각, 육각 등의 제품을 중심 맞추기 없이 고정할 수 있는 척은 연동척입니다.

    오답 노트
    단동척: 각 조가 개별적으로 이동함
    유압척: 유압을 동력원으로 사용함
    복동척: 단동척과 연동척의 기능을 모두 갖춤
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14. 구성인선의 방지대책에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 경사각을 작게 한다.
  2. 절삭 깊이를 적게 한다.
  3. 절삭 속도를 빠르게 한다.
  4. 절삭공구의 인선을 예리하게 한다.
(정답률: 58%)
  • 구성인선을 방지하기 위해서는 칩의 배출을 원활하게 하고 공구와 칩의 접촉 면적을 줄여야 하므로, 경사각을 크게 설정해야 합니다.
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15. 공기 마이크로미터를 원리에 따라 분류할 때 이에 속하지 않는 것은?

  1. 광학식
  2. 배압식
  3. 유량식
  4. 유속식
(정답률: 60%)
  • 공기 마이크로미터는 공기의 흐름을 이용하여 치수를 측정하는 장치로, 측정 원리에 따라 유량식, 배압식, 유속식으로 분류됩니다.

    오답 노트
    광학식: 빛의 성질을 이용하는 방식으로 공기 마이크로미터의 분류에 해당하지 않습니다.
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16. 고속도강 드릴을 이용하여 황동을 드릴링 할 때, 적합한 드릴의 선단각은?

  1. 60°
  2. 90°
  3. 110°
  4. 125°
(정답률: 57%)
  • 피삭재의 재질에 따라 적절한 드릴 선단각을 적용해야 하며, 황동 및 동 합금의 경우 일반적으로 $110^{\circ} \sim 113^{\circ}$의 선단각을 사용합니다.
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17. 밀링작업에 대한 안전사항으로 틀린 것은?

  1. 가동 전에 각종 렙, 자동이송, 급속이송장치 등을 반드시 점검한다.
  2. 정면커터로 절삭작업을 할 때 칩 커버를 벗겨 놓는다.
  3. 주축속도를 변속시킬 때에는 반드시 주축이 정지한 후에 변환한다.
  4. 밀링으로 절삭한 칩은 날카로우므로 주의하여 청소한다.
(정답률: 77%)
  • 정면커터 작업 시에는 칩이 사방으로 비산하여 작업자가 다칠 위험이 매우 큽니다. 따라서 안전을 위해 반드시 칩 커버를 설치하고 작업해야 합니다.
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18. 금긋기 작업을 할 때 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 선은 가늘고 선명하게 한 번에 그어야 한다.
  2. 금긋기 선은 여러 번 그어 혼동이 일어나지 않도록 한다.
  3. 기준면과 기준선을 설정하고 금긋기 순서를 결정하여야 한다.
  4. 같은 치수의 금긋기 선은 전후, 좌우를 구분하지 말고 한 번에 긋는다.
(정답률: 63%)
  • 금긋기 선을 여러 번 그으면 오히려 선이 겹치거나 뭉쳐서 치수 혼동이 일어나기 쉬우므로, 가늘고 선명하게 한 번에 그어야 합니다.
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19. 해머 작업 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 녹이 있는 재료를 가공할 때는 보호 안경을 착용한다.
  2. 처음에는 큰 힘을 주면서 가공한다.
  3. 기름이 묻은 손이나 장갑을 끼고 가공을 하지 않는다.
  4. 자루가 불안정한 해머는 사용하지 않는다.
(정답률: 77%)
  • 해머 작업 시에는 갑작스러운 충격이나 실수를 방지하기 위해 작은 힘에서 시작하여 점진적으로 큰 힘을 주어 가공해야 합니다.
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20. 합금 공구강에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탄소공구강에 비해 절삭성이 우수하다.
  2. 저속 절삭용, 총형 절삭용으로 사용된다.
  3. 합금공구강에는 Ag, Hg의 원소가 포함되어 있다.
  4. 경화능을 개선하기 위해 탄소공구강에 소량의 합금원소를 첨가한 강이다.
(정답률: 56%)
  • 합금공구강은 경화능 개선을 위해 $W, Cr, Mo, V, Ni$ 등의 원소를 첨가하며, $Ag$(은)는 연성이 너무 크고 $Hg$(수은)는 상온에서 액체 상태이므로 합금 원소로 사용할 수 없습니다.
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2과목: 기계제도

21. 스퍼 기어의 도시 방법에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 잇봉우리원은 가는 실선으로 표시한다.
  2. 피치원은 가는 2점 쇄선으로 표시한다.
  3. 이골원은 가는 1점 쇄선으로 그린다.
  4. 축에 직각인 방향에서 본 그림을 단면으로 도시할 때는 이골의 선은 굵은 실선으로 그린다.
(정답률: 55%)
  • 스퍼 기어의 단면도 도시 시, 실제 외형선이 되는 이골의 선은 굵은 실선으로 그려야 합니다.

    오답 노트
    잇봉우리원: 굵은 실선
    피치원: 가는 1점 쇄선
    이골원: 가는 실선
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22. 그림과 같은 입체도의 화살표 방향 투상도를 가장 적합한 것은?

(정답률: 77%)
  • 제시된 입체도 의 화살표 방향에서 바라본 투상도를 분석하면, 외형선과 숨은선의 배치가 일치하는 가 정답입니다.
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23. 입체도의 화살표 방향이 정면일 경우 평면도로 가장 적합한 투상도는?

(정답률: 78%)
  • 제시된 입체도 에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 위에서 아래로 내려다본 평면도는 가 가장 적합합니다.
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24. ø100e7인 축에서 치수공차가 0.035이고, 위치수허용차가 –0.072라면 최소허용치수는 얼마인가?

  1. 99.893
  2. 99.928
  3. 99.965
  4. 100.035
(정답률: 54%)
  • 치수공차를 이용하여 아래치수허용차를 먼저 구한 뒤, 기준치수에 더해 최소허용치수를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{아래치수허용차} = \text{위치수허용차} - \text{치수공차}$$
    $$\text{최소허용치수} = \text{기준치수} + \text{아래치수허용차}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{아래치수허용차} = -0.072 - 0.035 = -0.107$$
    $$\text{최소허용치수} = 100 + (-0.107)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{최소허용치수} = 99.893$$
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25. 기하공차를 나타내는데 있어서 대상면의 표면은 0.1mm만큼 떨어진 두 개의 평행한 평면 사이에 있어야 한다는 것을 나타내는 것은?

(정답률: 66%)
  • 대상면의 표면이 두 개의 평행한 평면 사이에 있어야 함을 나타내는 기하공차는 평면도입니다. 따라서 평면도 기호인 가 정답입니다.

    오답 노트
    : 진직도 (두 직선 사이)
    : 원통도 (두 원통 사이)
    : 직각도 (기준면으로부터의 직각도)
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26. 재료 기호가 'STD 10'으로 나타날 때 이 강재의 종류로 옳은 것은?

  1. 기계 구조용 합금강
  2. 탄소 공구강
  3. 기계 구조용 탄소강
  4. 합금 공구강
(정답률: 45%)
  • 재료 기호에서 STD는 Steel Tool Die의 약자로, 합금 공구강을 의미합니다.

    오답 노트
    SCM, SCr: 기계 구조용 합금강
    STC: 탄소 공구강
    SMC: 기계 구조용 탄소강
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27. 나사의 호칭방법 'L M20×2-6H'의 설명으로 옳은 것은?

  1. 리드가 3mm
  2. 암나사 등급 6H
  3. 왼쪽 감김 방향 2줄 나사
  4. 나사산의 수가 6개
(정답률: 61%)
  • 나사 호칭 'L M20×2-6H'의 각 기호 의미는 다음과 같습니다.
    L: 왼쪽 감김(Left-hand)
    M: 미터 보통 나사
    20: 호칭 지름 $20\text{mm}$
    2: 피치 $2\text{mm}$
    6H: 암나사의 공차 등급
    따라서 암나사 등급 6H라는 설명이 정확합니다.

    오답 노트
    리드: 단줄 나사이므로 피치와 동일한 $2\text{mm}$임
    감김 방향: L은 왼쪽 감김이나 2줄 나사라는 근거 없음
    나사산 수: 6H는 공차 등급을 의미함
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28. 치수를 나타내는 방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 도면에서 정보용으로 사용되는 참고(보조)치수는 공차를 적용하거나 ( ) 안에 표시한다.
  2. 척도가 다른 형체의 치수는 치수값 밑에 밑줄을 그어서 표시한다.
  3. 정면도에서 높이를 나타낼 때는 수평의 치수선을 꺾어 수직으로 그은 끝에 90°의 개방형 화살표로 표시하며, 높이의 수치값은 수평으로 그은 치수선 위에 표시한다.
  4. 같은 형체가 반복될 경우 형체 개수와 그 치수 값을 'x' 기호로 표시하여 치수 기입을 해도 된다.
(정답률: 42%)
  • 참고치수는 도면을 보는 사람의 편의를 위해 정보 제공용으로 기입하는 치수입니다. 따라서 설계상의 기준이 되는 치수가 아니므로 공차를 적용하지 않으며, 일반 치수와 구분하기 위해 괄호 ( ) 안에 표시하는 것이 원칙입니다.
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29. 리벳의 호칭길이를 나타낼 때 머리 부분까지 포함하여 호칭길이를 나타내는 것은?

  1. 접시머리 리벳
  2. 둥근머리 리벳
  3. 얇은 납작머리 리벳
  4. 냄비머리 리벳
(정답률: 61%)
  • 리벳의 호칭길이는 일반적으로 머리 부분을 제외한 몸통의 길이를 기준으로 합니다. 하지만 접시머리 리벳의 경우 머리 부분이 소재 안으로 매립되는 구조이기 때문에, 예외적으로 머리 부분을 포함한 전체 길이를 호칭길이로 나타냅니다.
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30. 기계도면을 용도에 따른 분류와 내용에 따른 분류로 구분할 때, 용도에 따른 분류에 속하지 않는 것은?

  1. 부품도
  2. 제작도
  3. 견적도
  4. 계획도
(정답률: 50%)
  • 도면은 사용 목적에 따라 용도별로 분류하고, 담고 있는 정보에 따라 내용별로 분류합니다. 계획도, 제작도, 견적도 등은 도면의 사용 목적에 따른 용도별 분류에 해당하지만, 부품도는 도면이 나타내는 대상에 따른 내용별 분류에 속합니다.
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31. 그림과 같은 도형에서 화살표 방향에서 본 투상을 정면으로 할 경우 우측면도로 옳은 것은?

(정답률: 75%)
  • 제시된 입체도에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 물체의 오른쪽에 위치한 면을 투상하면 와 같은 형상이 나타납니다.
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32. 기계제도의 투상도법의 설명으로 옳은 것은?

  1. KS규격은 제3각법만 사용한다.
  2. 제1각법은 물체와 눈 사이에 투상면이 있는 것이다.
  3. 제3각법은 평면도가 정면도 위에 우측면도는 정면도 오른쪽에 있다.
  4. 동일한 부품을 각각 제1각법과 제3각법으로 도면을 작성할 경우 배면도의 투상도는 다르다.
(정답률: 66%)
  • 제3각법은 정면도를 기준으로 평면도는 위쪽에, 우측면도는 오른쪽에 배치하는 투상법입니다.

    오답 노트
    KS규격은 제3각법만 사용한다: 제1각법도 사용 가능합니다.
    제1각법은 물체와 눈 사이에 투상면이 있는 것이다: 눈-물체-투상면 순서입니다.
    동일한 부품을 각각 제1각법과 제3각법으로 도면을 작성할 경우 배면도의 투상도는 다르다: 정면도와 배면도는 두 방법 모두 동일합니다.
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33. 그림과 같은 제품을 굽힘 가공하기 위한 전개길이는 약 몇 mm 인가?

  1. 169.93
  2. 179.63
  3. 185.83
  4. 190.83
(정답률: 46%)
  • 굽힘 가공 시 전개길이는 소재의 중심선을 기준으로 계산하며, 곡선 구간과 직선 구간의 합으로 구합니다.
    중심 반지름 $r = 10 + \frac{5}{2} = 12.5$ mm를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $L = 2\pi r \times \frac{1}{4} + (2 \times \text{길이})$
    ② [숫자 대입] $L = 2 \times 3.14 \times 12.5 \times \frac{1}{4} + (2 \times 80)$
    ③ [최종 결과] $L = 179.63$
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34. 전동용 기계요소 중 표준 스퍼기어와 헬리컬기어 항목표에 모두 기입하는 것으로 옳은 것은?

  1. 리드
  2. 비틀림 방향
  3. 비틀림 각
  4. 기준 래크 압력각
(정답률: 48%)
  • 기준 래크 압력각은 스퍼기어와 헬리컬기어 모두에 공통적으로 적용되는 항목입니다.

    오답 노트
    리드, 비틀림 방향, 비틀림 각: 헬리컬기어에만 기입하는 항목입니다.
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35. 다음 그림이 나타내는 가공 방법은?

  1. 대상 면의 선삭가공
  2. 대상 면의 밀링가공
  3. 대상 면의 드릴링가공
  4. 대상 면의 브로칭 가공
(정답률: 74%)
  • 도면 내의 기호 BR은 브로칭(Broaching) 가공을 의미합니다. 따라서 해당 그림이 나타내는 가공 방법은 대상 면의 브로칭 가공입니다.
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36. 압력 배관용 탄소 강관을 나타내는 KS 재료 기호는?

  1. SPP
  2. SPLT
  3. SPPS
  4. SPHT
(정답률: 52%)
  • 압력 배관용 탄소 강관의 KS 재료 기호는 SPPS(Steel Pipe Pressure Service)입니다.

    오답 노트
    SPP: 일반 배관용 탄소 강관
    SPLT: 저온 배관용 강관
    SPHT: 고온 배관용 강관
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37. 나사의 종류 중 ISO 규격에 있는 관용 테이퍼 나사에서 테이퍼 암나사를 표시하는 기호는?

  1. PT
  2. PS
  3. Rp
  4. Rc
(정답률: 57%)
  • ISO 규격의 관용 테이퍼 나사에서 테이퍼 암나사를 표시하는 기호는 Rc입니다.

    오답 노트
    PT: 관용 테이퍼 나사(일반)
    PS: 관용 평행 나사
    Rp: 관용 테이퍼 나사의 평행 암나사
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38. 그림과 같은 도면에서 '가' 부분에 들어갈 가장 적절한 기하공차 기호는?

(정답률: 77%)
  • 도면에서 데이텀 A를 기준으로 수직인 면의 기하공차를 규제하고 있으므로, 직각도를 나타내는 기호인 가 가장 적절합니다.
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39. 리벳의 일반적인 호칭 방법 순서로 옳은 것은?

  1. 표준 번호, 종류, 호칭지름(d)×길이(l), 재료
  2. 표준번호, 재료, 호칭지름(d)×길이(l), 종류
  3. 재료, 종류, 호칭지름(d)×길이(l), 표준 번호
  4. 종류, 재료, 호칭지름(d)×길이(l), 표준 번호
(정답률: 54%)
  • 리벳의 일반적인 호칭 방법은 표준 번호, 종류, 호칭지름(d)×길이(l), 재료 순으로 표기합니다.
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40. 다음의 원뿔을 전개하였을 때 전개 각도 θ는 약 몇 도인가? (단, 전개도의 치수 단위는 mm 이다.)

  1. 120°
  2. 128°
  3. 138°
  4. 150°
(정답률: 41%)
  • 원뿔의 전개 각도를 구하기 위해 먼저 모선(전개도의 반지름)의 길이를 구한 뒤, 밑면의 둘레와 전개된 호의 길이가 같다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\theta = \frac{r}{L} \times 360$$
    ② [숫자 대입]
    $$r = \sqrt{1200^{2} + 500^{2}} = 1300$$
    $$\theta = \frac{500}{1300} \times 360$$
    ③ [최종 결과]
    $$\theta = 138.46 \approx 138$$
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 분말 야금에 의하여 제조된 소결 베어링 합금으로 급유하기 어려운 경우에 사용되는 것은?

  1. Y합금
  2. 켈밋
  3. 화이트메탈
  4. 오일리스베어링
(정답률: 64%)
  • 오일리스베어링(무급유 베어링)은 분말 야금법으로 제조된 소결 베어링으로, 내부에 오일을 함유하고 있어 별도의 급유가 어려운 환경에서 사용됩니다.
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42. 황동에 납을 1.5~3.7%까지 첨가한 합금은?

  1. 강력 황동
  2. 쾌삭 황동
  3. 배빗 메탈
  4. 델타 메탈
(정답률: 59%)
  • 황동에 납(Pb)을 약 $1.5\sim3.7\%$ 첨가하면 절삭성이 매우 좋아지는데, 이를 쾌삭 황동이라고 합니다.

    오답 노트
    강력 황동: 황동에 Mn, Fe, Ni, Sn 등을 첨가
    배빗 메탈: Sn-Sb-Cu계 합금
    델타 메탈: 6·4 황동에 Fe를 $1\sim2\%$ 첨가
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43. 양은 또는 양백은 어떤 합금계인가?

  1. Fe-Ni-Mn계 합금
  2. Ni-Cu-Zn계 합금
  3. Fe-Ni계 합금
  4. Ni-Cr계 합금
(정답률: 53%)
  • 양백(양은)은 구리(Cu)에 니켈(Ni)과 아연(Zn)을 첨가한 합금으로, 경도가 높고 내식성이 뛰어나 장식품, 식기류, 의료기기 등에 널리 사용되는 Ni-Cu-Zn계 합금입니다.
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44. 수지 중 비결정성 수지에 해당하는 것은?

  1. ABS 수지
  2. 폴리에틸렌 수지
  3. 나일론 수지
  4. 폴리프로필렌 수지
(정답률: 46%)
  • 열가소성 수지는 분자 배열 상태에 따라 결정성 수지와 비결정성 수지로 구분됩니다. ABS 수지는 분자 구조가 불규칙한 대표적인 비결정성 수지입니다.

    오답 노트
    폴리에틸렌 수지, 나일론 수지, 폴리프로필렌 수지: 결정성 수지
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45. 다음 중 합금강을 제조하는 목적으로 적당하지 않은 것은?

  1. 내식성을 증대시키기 위하여
  2. 단접 및 용접성 향상을 위하여
  3. 결정입자의 크기를 성장시키기 위하여
  4. 고온에서의 기계적 성질 저하를 방지하기 위하여
(정답률: 58%)
  • 합금강은 일반적으로 결정입자의 크기를 미세하게 만들어 강도를 높이는 것이 목적이며, 결정입자를 성장시키는 것은 기계적 성질을 저하시키므로 적절하지 않습니다.
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46. 일반적으로 탄소강의 청열취성이 나타나는 온도(℃)는?

  1. 50 ~ 150
  2. 200 ~ 300
  3. 400 ~ 500
  4. 600 ~ 700
(정답률: 56%)
  • 탄소강의 청열취성은 약 $200 \sim 300\text{ ℃}$ 범위에서 나타나는 현상입니다.

    오답 노트
    적열취성: $900 \sim 1000\text{ ℃}$, 저온취성: $-20 \sim -30\text{ ℃}$
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47. 금속을 0 K 가까이 냉각하였을 때, 전기저항이 0에 근접하는 현상은?

  1. 초소성 현상
  2. 초전도 현상
  3. 감수성 현상
  4. 고상 접합 현상
(정답률: 73%)
  • 금속을 절대온도 $0\text{ K}$ 근처로 냉각했을 때 전기저항이 완전히 사라지는 현상을 초전도 현상이라고 합니다.
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48. 탄소강에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 인은 상온 취성의 원인이 된다.
  2. 탄소의 함유량이 증가함에 따라 연신율은 감소한다.
  3. 황은 적열 취성의 원인이 된다.
  4. 산소는 백점이나 헤어 크랙의 원인이 된다.
(정답률: 51%)
  • 백점이나 헤어 크랙은 산소가 아니라 수소에 의해 발생하는 현상입니다. 산소는 주로 적열 메짐의 원인이 됩니다.

    오답 노트
    인은 상온 취성 유발, 탄소 증가 시 연신율 감소, 황은 적열 취성 유발은 모두 옳은 설명입니다.
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49. 주철의 성장을 억제하기 위하여 사용되는 첨가 원소로 가장 적합한 것은?

  1. Pb
  2. Sn
  3. Cr
  4. Cu
(정답률: 45%)
  • 크롬(Cr)은 주철의 성장을 억제하고 내식성과 내마모성을 향상시키는 대표적인 첨가 원소입니다.
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50. 심냉 처리의 효과가 아닌 것은?

  1. 재질의 연화
  2. 내마모성 향상
  3. 치수의 안정화
  4. 담금질한 강의 경도 균일화
(정답률: 53%)
  • 심냉 처리는 $0^{\circ}C$이하의 저온에서 열처리하여 잔류 오스테나이트를 마르텐자이트로 변태시키는 공정입니다. 이를 통해 경도가 증가하고 내마모성이 향상되며 치수가 안정화됩니다.

    오답 노트
    재질의 연화: 경도를 높이는 처리이므로 연화(부드러워짐)와는 반대되는 효과입니다.
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51. 블록 브레이크의 설명으로 틀린 것은?

  1. 큰 회전력의 전달에 알맞다.
  2. 마찰력을 이용한 제동장치이다.
  3. 블록 수에 따라 단식과 복식으로 나뉜다.
  4. 블록 브레이크는 회전 장치와 제동에 사용된다.
(정답률: 51%)
  • 블록 브레이크는 마찰력을 이용하여 회전하는 장치의 속도를 줄이거나 멈추게 하는 제동 장치입니다. 따라서 회전력을 전달하는 장치가 아니라, 회전력을 감소시켜 제동하는 데 목적이 있습니다.
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52. 표준 평기어를 측정하였더니 잇수 Z=54, 바깥지름 Do=280mm이었다. 모듈 m, 원주피치 p, 피치원지름 D는 각각 얼마인가?

  1. m=5, p=15.7mm, D=270mm
  2. m=7, p=31.4mm, D=270mm
  3. m=5, p=15.7mm, D=350mm
  4. m=7, p=31.4mm, D=350mm
(정답률: 53%)
  • 표준 평기어의 바깥지름 공식을 이용하여 모듈을 먼저 구한 뒤, 이를 통해 원주피치와 피치원지름을 산출합니다.
    ① [모듈 공식] $m = \frac{D_o}{Z + 2}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{280}{54 + 2}$
    ③ [최종 결과] $m = 5$

    ① [원주피치 공식] $p = m \times \pi$
    ② [숫자 대입] $p = 5 \times 3.14$
    ③ [최종 결과] $p = 15.7\text{mm}$

    ① [피치원지름 공식] $D = m \times Z$
    ② [숫자 대입] $D = 5 \times 54$
    ③ [최종 결과] $D = 270\text{mm}$
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53. 베어링 설치 시 고려해야 하는 예압(preload)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 예압은 축의 흔들림을 적게 하고, 회전정밀도를 향상시킨다.
  2. 베어링 내부 틈새를 줄이는 효과가 있다.
  3. 예압량이 높을수록 예압 효과가 커지고, 베어링 수명에 유리하다.
  4. 적절한 예압을 적용할 경우 베어링의 강성을 높일 수 있다.
(정답률: 59%)
  • 예압은 축의 흔들림을 억제하고 강성을 높여 회전 정밀도를 향상시키는 효과가 있습니다. 하지만 예압량이 과도하게 높을 경우, 오히려 마찰 증가로 인한 이상 발열이 발생하고 베어링의 수명이 저하되며 회전 토크가 증대되는 부작용이 발생합니다.
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54. 지름 50mm인 축에 보스의 길이 50mm인 기어를 붙이려고 할 때 250N·m의 토크가 작용한다. 키에 발생하는 압축 응력은 약 몇 MPa 인가? (단, 키의 높이는 키홈 깊이의 2배이며, 묻힘 키의 폭과 높이는 b×h=15mm×10mm 이다.)

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 36%)
  • 키에 작용하는 압축 응력은 토크를 키의 접촉 면적과 축 반지름의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{4T}{hld}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{4 \times 250}{10 \times 50 \times 50 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 40$
    따라서 압축 응력은 $40$ MPa입니다.
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55. 잇수가 20개인 스프로킷 휠이 롤러 체인을 통해 8kW의 동력을 받고 잇다. 이 스프로킷 휠의 회전수는 약 몇 rpm 인가? (단, 파단하중은 22.1 kN, 안전율은 15, 피치는 15.88mm이며, 부하보정계수는 고려하지 않는다.)

  1. 505
  2. 1026
  3. 1650
  4. 1868
(정답률: 38%)
  • 동력, 허용하중, 체인 속도 및 스프로킷의 회전수 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{60000 \times \frac{H \times S}{F}}{P \times z}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{60000 \times \frac{8 \times 15}{22.1}}{15.88 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $N = 1025.7$
    약 $1026$ rpm이 도출됩니다.
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56. 공기스프링에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 감쇠성이 적다.
  2. 스프링 상수 조절이 가능하다.
  3. 종류로 벨로즈식, 다이어프램식이 있다.
  4. 주로 자동차 및 철도차량용의 서스팬션(suspension) 등에 사용된다.
(정답률: 45%)
  • 공기스프링은 공기의 압축성을 이용하므로 감쇠특성이 커서 진동 흡수 능력이 매우 뛰어난 것이 특징입니다.
    따라서 감쇠성이 적다는 설명은 틀린 내용입니다.
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57. 다음 중 변형률(strain, ε)에 관한 식으로 옳은 것은? (단, ℓ : 재료의 원래길이, λ : 줄거나 늘어난 길이, A : 단면적, σ : 작용 응력)

(정답률: 51%)
  • 변형률은 재료가 힘을 받아 변형되었을 때, 원래 길이에 대한 변형량(늘어난 또는 줄어든 길이)의 비율을 의미합니다.
    따라서 변형률 $\epsilon$은 변형량 $\lambda$를 원래 길이 $\ell$로 나눈 가 정답입니다.
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58. 굽힘 모멘트만을 받는 중공축의 허용 굽힘응력 σb, 중공축의 바깥지름 D, 여기에 작용하는 굽힘모멘트M일 때, 중공축의 안지름 d를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 46%)
  • 중공축의 굽힘응력 공식 $\sigma_{b} = \frac{M}{Z}$와 중공축의 단면계수 $Z = \frac{\pi(D^{4}-d^{4})}{32D}$를 이용하여 안지름 $d$에 대해 식을 정리합니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt[4]{\frac{D(\pi\sigma_{b}D^{3}-32M)}{\pi\sigma_{b}}}$
    ② [숫자 대입] 주어진 기호들을 공식에 그대로 대입하여 정리
    ③ [최종 결과] $d = \sqrt[4]{\frac{D(\pi\sigma_{b}D^{3}-32M)}{\pi\sigma_{b}}}$
    따라서 정답은 입니다.
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59. 1줄 겹치기 리벳 이음에서 리벳의 수는 3개, 리벳 지름은 18mm, 작용 하중은 10kN 일 때 리벳 하나에 작용하는 전단응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 6.8
  2. 13.1
  3. 24.6
  4. 32.5
(정답률: 38%)
  • 전단응력은 작용하는 하중을 전단 단면적으로 나눈 값입니다. 리벳이 3개이므로 전체 단면적은 리벳 1개의 단면적에 3을 곱한 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{W}{n \times \frac{\pi d^2}{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = \frac{10 \times 10^3}{3 \times \frac{\pi \times 18^2}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = 13.1$$
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60. 50kN의 축방향 하중과 비틀림이 동시에 작용하고 있을 때 가장 적절한 최소 크기의 체결용 미터나사는? (단, 허용인장응력은 45N/mm2 이고, 비틀림 전단응력은 수직응력의 1/3 이다.)

  1. M36
  2. M42
  3. M48
  4. M56
(정답률: 28%)
  • 축방향 하중과 비틀림이 동시에 작용하는 경우, 합성 응력을 고려하여 나사의 최소 지름을 결정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$d = \sqrt{\frac{8W}{3\sigma}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$d = \sqrt{\frac{8 \times 50000}{3 \times 45}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$d = 54.4$$
    계산된 지름이 약 $54.4\text{mm}$이므로, 이를 수용할 수 있는 표준 미터나사 규격 중 최소 크기인 M56을 선정합니다.
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4과목: 컴퓨터응용설계

61. 좌표계의 원점이 중심이고 경도 u, 위도 v로 표시되는 구의 매개 변수식 으로 옳은 것은? (단, 구의 반경은 R로 가정하고, 는 각각 x, y, z축 방향의 단위벡터이며, 0≦u≦2π, 이다.)

(정답률: 37%)
  • 구의 매개변수 방정식은 구면 좌표계를 직교 좌표계로 변환하여 나타냅니다. 반경이 $R$이고 경도가 $u$, 위도가 $v$일 때, 각 축 방향의 성분은 $x = R \cos v \cos u$, $y = R \cos v \sin u$, $z = R \sin v$가 됩니다. 이를 벡터 형식으로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$\vec{r}(u, v) = R \cos v \cos u \hat{i} + R \cos v \sin u \hat{j} + R \sin v \hat{k}$$
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62. 와이어 프레임 모델에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 은선 제거가 불가능하다.
  2. 단면도 작성을 간단히 할 수 있다.
  3. 질량이나 체적 계산이 불가능하다.
  4. 3면 투시도 작성이 편리하다.
(정답률: 39%)
  • 와이어 프레임 모델은 물체의 외형을 선(Edge)으로만 표현하는 방식이므로, 내부가 비어 있어 단면도 작성이 불가능합니다. 단면도 작성을 위해서는 서피스 모델링이나 솔리드 모델링이 필요합니다.
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63. 다음 중 설계기능을 지원하기 위해서 CAD시스템을 사용하는 이유로 보기 어려운 것은?

  1. 설계자의 생산성을 높이기 위해
  2. 설계의 품질을 개선하기 위해
  3. 설계 문서화 개선을 위해
  4. 설계이력을 제거하기 위해
(정답률: 68%)
  • CAD 시스템은 설계의 효율성과 품질을 높이고 체계적인 문서화를 위해 사용하며, 설계 변경 사항을 추적하고 관리하기 위해 설계 이력을 보존하는 것이 핵심입니다.
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64. 3차원 형상의 솔리드 모델링에서 B-rep과 비교하여 CSG(Constructive Solid Geomrtry) 방식을 나타낸 것은?

  1. 입체의 표면적 계산이 비교적 이용하다.
  2. 3면도, 투시도, 전개도 작성이 용이하다.
  3. 화면의 재생 시간이 적게 소요된다.
  4. 기본입체형상의 불 연산(boolean)에 의한 모델링이다.
(정답률: 40%)
  • CSG 방식은 기본 입체 형상(Primitive)들을 합집합, 차집합, 교집합과 같은 불 연산(boolean)을 통해 복잡한 형상을 만들어내는 모델링 기법입니다.

    오답 노트
    입체의 표면적 계산 용이, 3면도/투시도/전개도 작성 용이, 화면 재생 시간 단축은 B-rep 방식의 특징입니다.
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65. 부품들 사이의 만남 조건(mating condition)을 이용하여 형상을 모델링하는 방법은?

  1. 파라메트릭(parametric) 모델링
  2. 비다양체(nonmanifold) 모델링
  3. B-rep 모델링
  4. 조립체(assembly) 모델링
(정답률: 50%)
  • 조립체(assembly) 모델링은 개별 부품들 간의 구속 조건이나 만남 조건(mating condition)을 설정하여 전체 제품의 형상을 구성하는 방법입니다.
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66. 점, 선, 프로파일(윤곽선)을 경로에 따라 이동하여 베이스, 보스, 자르기 또는 곡면 형상을 생성하는 모델링 기법은?

  1. 스키닝(skinning)
  2. 리프팅(lifting)
  3. 스윕(sweep)
  4. 특징형상모델링(feature-based modeling)
(정답률: 55%)
  • 스윕(sweep)은 특정 단면(점, 선, 프로파일)을 정의된 경로를 따라 이동시키며 형상을 생성하는 모델링 기법입니다.
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67. 다음 중 서로 다른 기종의 CAD 데이터를 호환하기 위한 데이터 포맷으로 적절하지 않은 것은?

  1. DXF
  2. IGES
  3. STEP
  4. OpenGL
(정답률: 58%)
  • OpenGL은 그래픽 하드웨어(GPU)와 통신하여 2D 및 3D 그래픽을 렌더링하기 위한 API 표준 규격이며, CAD 데이터의 호환을 위한 파일 포맷이 아닙니다.
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68. (x, y) 좌표계에서 다음 방정식으로 정의될 수 있는 형태는? (단, a, b, c는 상수이다.)

  1. 타원
  2. 원
  3. 직선
  4. 포물선
(정답률: 46%)
  • 제시된 방정식은 $x$와 $y$에 대한 1차 방정식 형태로, 좌표평면에서 직선을 나타내는 일반형 방정식입니다.
    $$\text{방정식: } ax + by + c = 0$$\br>
    오답 노트
    타원: $\frac{x^{2}}{a^{2}} + \frac{y^{2}}{b^{2}} = 1$
    원: $(x-a)^{2} + (y-b)^{2} = r^{2}$
    포물선: $y^{2} = 4px$
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69. 컴퓨터의 입력 장치 중 압력 감지기가 달려 있는 작은 평판을 의미하며 손가락이나 펜 등을 이용해 접촉하면 그 위치정보를 컴퓨터가 인식할 수 있는 장치는?

  1. 트랙 볼
  2. 디지타이저
  3. 터치 패드
  4. 라이트 펜
(정답률: 62%)
  • 터치 패드(touch pad)는 압력 감지기가 내장된 작은 평판으로, 손가락이나 펜의 접촉 위치 정보를 인식하여 마우스 커서를 제어하는 입력 장치입니다.
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70. CAD의 디스플레이 기능 중 줌(ZOOM) 기능 사용 시 화면에서 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 도형 요소의 치수가 변화한다.
  2. 도형 형상의 방향이 반대로 바뀌어서 출력된다.
  3. 도형 요소가 시각적으로 확대, 축소된다.
  4. 도형 요소가 회전한다.
(정답률: 69%)
  • 줌(ZOOM) 기능은 설계된 도형의 실제 치수나 형상에는 영향을 주지 않고, 사용자가 보기 편하도록 화면상의 시각적인 크기만을 확대하거나 축소하는 기능입니다.
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71. 그림과 같이 곡면 모델링 시스템에 의해 만들어진 곡면을 불러들여 기존 모델의 평면을 바꿀 수 있는 모델링 기능은?

  1. 네스팅(nesting)
  2. 트위킹(tweaking)
  3. 돌출하기(extruding)
  4. 스트레칭(stretching)
(정답률: 50%)
  • 트위킹(tweaking)은 곡면 모델링에서 기존 모델의 정점이나 모서리, 평면 등을 마우스로 직접 끌어당겨 형태를 수정함으로써 곡면의 모양을 변경하는 기능입니다.
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72. 컴퓨터에 자료를 입력하기 위한 문자 자료의 표현 규칙 중 각각 4비트인 zone과 digit 부분이 합쳐져 8개의 데이터 비트(bit)가 정의되어 있는 코드체계는?

  1. EBCDIC
  2. 4-3-2-1 code
  3. ASCII
  4. BCDIC
(정답률: 35%)
  • 문자 자료 표현 규칙 중 4비트의 zone 부분과 4비트의 digit 부분이 합쳐져 총 8비트로 구성된 코드 체계는 EBCDIC입니다.

    오답 노트
    BCD: 6비트
    ASCII: 7비트
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73. 활용 방식에 따른 CAD 시스템 종류 중 퍼스털 컴퓨터 시스템에 의한 CAD 시스템에 해당하며, 널리 보급되고 가격이 비교적 저렴한 특징을 갖는 것은?

  1. 독립형 CAD 시스템
  2. 대형 CAD 시스템
  3. 중앙통제형 CAD 시스템
  4. 분산처리형 CAD 시스템
(정답률: 52%)
  • 독립형 CAD 시스템은 퍼스널 컴퓨터(PC)를 기반으로 하며, 가격이 저렴하고 설치 및 보급이 용이한 것이 특징입니다.
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74. 정전기식 플러터에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주로 마이크로 필름에 출력하는 장치로 사용된다.
  2. 래스터식으로 운영되는 대표적인 플로터이다.
  3. 도형의 복잡 유무와 관계없이 작화속도가 거의 일정하다.
  4. 펜식 플로터와 비교하여 작화속도가 빠르다.
(정답률: 30%)
  • 정전기식 플로터는 정전기에 음전하를 발생시키고 양전하를 띤 토너를 사용하여 출력하는 래스터 방식의 장치입니다. 작화 속도가 빠르고 도형의 복잡도와 관계없이 속도가 일정하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    주로 마이크로 필름에 출력하는 장치로 사용된다: 정전기식 플로터의 특징이 아닙니다.
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75. 네 개의 경계곡선을 선형 보간하여 얻어지는 곡면은?

  1. 쿤스 곡면
  2. 선형 곡면
  3. Bezier 곡면
  4. 그리드 곡면
(정답률: 44%)
  • 네 개의 경계곡선을 선형 보간하여 생성하는 곡면을 쿤스 곡면이라고 합니다.
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76. CAD 시스템에서 점을 정의하기 위해 사용되는 좌표계가 아닌 것은?

  1. 직교 좌표계
  2. 원통 좌표계
  3. 벡터 좌표계
  4. 구면 좌표계
(정답률: 48%)
  • CAD 시스템에서 점을 정의하는 좌표계에는 직교 좌표계 $(x, y, z)$, 원통 좌표계 $(r, \theta, z)$, 구면 좌표계 $(\rho, \theta, \Phi)$가 사용됩니다. 벡터 좌표계라는 정의 방식은 존재하지 않습니다.
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77. 베지어(Bezier) 곡선의 특징으로 틀린 것은?

  1. 특성 다각형의 시작점과 끝점을 반드시 통과한다.
  2. 특성 다각형의 내측에 존재한다.
  3. 특성 다각형의 꼭지점 순서로 거꾸로 하여 베지어 곡선을 생성할 경우 다른 곡선이 된다.
  4. 특성 다각형의 1개의 꼭지점 변화가 베지어 곡선 전체에 영향을 미친다.
(정답률: 45%)
  • 베지어 곡선은 대칭성을 가지고 있어, 특성 다각형의 꼭지점 순서를 거꾸로 하여 곡선을 생성하더라도 결과적으로 동일한 곡선이 생성됩니다.
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78. 이미 정의된 두 곡면을 매끄러운 곡선을 필렛(fillet)처리하여 연결하는 기능은?

  1. Smoothing
  2. Blending
  3. Remeshing
  4. Levelling
(정답률: 53%)
  • Blending은 이미 정의된 두 곡면 사이를 매끄러운 곡선(필렛)으로 연결하여 자연스러운 전이 영역을 만드는 기능입니다.
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79. 서피스 모델(surface model)의 특징이 아닌 것은?

  1. 은선 제거가 가능하다.
  2. 단면도를 작성할 수 없다.
  3. 복잡한 형상 표면이 가능하다.
  4. 물리적 성질을 구하기 어렵다.
(정답률: 44%)
  • 서피스 모델은 면(Surface) 정보를 가지고 있으므로 단면도 작성이 가능합니다. 단면도를 작성할 수 없는 모델은 뼈대만 있는 와이어 프레임 모델입니다.
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80. 3차원 좌표계에서 물체의 크기를 각각 x축 방향으로 2배, y축 방향으로 3배, z축 방향으로 4배의 크기변환을 하고자 할 때, 사용되는 좌표변환 행렬식은?

(정답률: 45%)
  • 3차원 좌표계에서 크기 변환 행렬은 주대각선 성분에 각 축의 배율을 배치하는 대각행렬 형태를 가집니다. x축 2배, y축 3배, z축 4배의 변환을 수행하는 행렬식은 다음과 같습니다.
    $$\begin{bmatrix} 2 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 3 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 4 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$
    따라서 가 정답입니다.
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