조선기사 필기 기출문제복원 (2003-08-10)

조선기사 2003-08-10 필기 기출문제 해설

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조선기사
(2003-08-10 기출문제)

목록

1과목: 조선공학일반

1. 길이가 55 m, 폭이 13 m, 흘수가 6 m 이고, 중앙횡단면계수(CM)가 0.8, 배수량이 3000 톤인 선박의 주형계수(CP)는? (단, 해수의 비중은 1.025 이다.)

  1. 0.792
  2. 0.853
  3. 0.874
  4. 0.924
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 배수량과 주형계수, 중앙횡단면계수의 관계를 이용하여 주형계수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C_{P} = \frac{\Delta}{L \times B \times d \times \rho \times C_{M}}$
    ② [숫자 대입] $C_{P} = \frac{3000}{55 \times 13 \times 6 \times 1.025 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $C_{P} = 0.853$
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2. 순수한 배 자체만의 무게를 나타내는 것은?

  1. 만재 배수량
  2. 경하 배수량
  3. 재화 중량
  4. 순톤수
(정답률: 알수없음)
  • 경하 배수량은 선박 자체의 무게와 선원, 식료품, 소모품 등 항해에 필요한 필수 장비만을 포함한 무게를 의미합니다.

    오답 노트
    만재 배수량: 화물과 연료를 가득 실은 상태의 전체 무게입니다.
    재화 중량: 선박이 실을 수 있는 최대 화물 무게입니다.
    순톤수: 선박의 수익 창출 공간(내부 용적)을 나타내는 수치입니다.
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3. 형배수량 65000 ton, 길이 210 m, 선폭 30 m, 깊이 18 m, 흘수 12 m 인 배가 있다. 방형계수(CB)로 보아 어느 배에 가장 가까운가?

  1. 광선 운반선
  2. 구축함
  3. 고속 컨테이너선
  4. 정기 여객선
(정답률: 알수없음)
  • 방형계수 $C_{B}$는 배의 실제 배수량을 동일한 길이, 폭, 흘수를 가진 직육면체 부피로 나눈 값으로, 값이 클수록 선형이 뭉툭한 화물선에 가깝습니다.
    ① [기본 공식] $C_{B} = \frac{\Delta}{L \times B \times d \times 1.025}$
    ② [숫자 대입] $C_{B} = \frac{65000}{210 \times 30 \times 12 \times 1.025}$
    ③ [최종 결과] $C_{B} = 0.83$
    계산된 $C_{B}$ 값이 매우 높으므로, 선형이 매우 뭉툭한 광선 운반선에 가장 가깝습니다.
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4. 선박의 선수 형상을 구상선수(bulbous bow)로 만드는 주된 목적은?

  1. 대형선임을 나타내기 위하여
  2. 조파저항을 줄이기 위하여
  3. 추진기관의 마력을 줄이기 위하여
  4. 선수를 손상으로부터 보호하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 구상선수(bulbous bow)는 선체 선수 부분에 돌출된 구형 구조물을 설치하여, 선체 주위의 파동을 상쇄시킴으로써 조파저항을 줄이는 것이 주된 목적입니다.
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5. 선체 이중저 구조(double bottom)를 구성하는 부재가 아닌 것은?

  1. 특설 늑골(web frame)
  2. 중심선 거더(center girder)
  3. 내저판(inner bottom plate)
  4. 실체 늑판(solid floor)
(정답률: 알수없음)
  • 선체 이중저 구조는 외저판과 내저판 사이의 공간을 보강하는 구조로, 중심선 거더, 실체 늑판, 내저판 등이 핵심 구성 요소입니다. 특설 늑골은 이중저 구조 내부 부재가 아니라 선체 측면의 횡강도를 보강하는 부재입니다.
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6. 배수량을 일정하게 하고 선폭을 증가시키면 복원력은?

  1. 증가된다.
  2. 변동이 없다.
  3. 감소한다.
  4. 경우에 따라 다르다.
(정답률: 알수없음)
  • 복원력은 선폭이 넓어질수록 메타센터 높이($GM$)가 증가하여 커지는 성질이 있습니다. 따라서 배수량이 일정할 때 선폭을 증가시키면 복원력은 증가됩니다.
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7. 선형 개발을 위한 모형시험 중에서 배의 저항, 추진성능 평가와 가장 관련이 없는 것은?

  1. 자항추진시험
  2. 유선조사시험
  3. 반류분포조사시험
  4. 응력계측시험
(정답률: 알수없음)
  • 배의 저항과 추진 성능을 평가하기 위해서는 물의 흐름을 분석하는 유선조사, 프로펠러 효율을 보는 자항추진시험, 선미의 흐름을 보는 반류분포조사가 필수적입니다. 반면 응력계측시험은 선체 구조의 강도와 변형을 측정하는 시험으로, 추진 성능과는 직접적인 관련이 없습니다.
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8. 프루드(Froude)가 분류한 선박 저항에서 잉여 저항이란?

  1. 조파 저항 + 조와 저항
  2. 마찰 저항 + 공기 저항
  3. 점성 저항 + 조와 저항
  4. 공기 저항 + 조와 저항
(정답률: 알수없음)
  • 프루드(Froude)의 저항 분류에서 전저항은 마찰저항과 잉여저항의 합으로 정의됩니다. 이때 잉여저항은 파도를 일으키며 발생하는 조파저항과 선체 주변의 와류로 인한 조와저항의 합을 의미합니다.
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9. 선박의 내부에 자유표면(free surface)을 가지는 유동수(free water)가 있을 경우, 횡요 운동을 함에 따라 복원력은?

  1. 증가한다.
  2. 영향이 없다.
  3. 감소한다.
  4. 일정치 않다.
(정답률: 알수없음)
  • 탱크 내부에 유동수가 존재하면 선박이 횡요할 때 액체가 한쪽으로 쏠리면서 무게중심($G$)이 경사 방향으로 이동하게 되어, 결과적으로 복원정($GZ$)이 짧아져 복원력이 감소합니다.
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10. 파랑 중을 항해하는 선박의 종동요와 이에 따른 슬래밍의 피해를 줄일 수 있는 효과적인 방법이 아닌 것은?

  1. 침로나 선속 또는 두 가지를 모두 변경
  2. 무거운 화물을 선체중앙부에 이동
  3. 가급적 선수와 선미부를 날씬한 형상으로 설계
  4. 수평 핀(fin)을 선수 또는 선미부에 설치
(정답률: 알수없음)
  • 슬래밍(Slamming)은 선수가 수면 위로 솟구쳤다가 강하게 충돌하며 발생하는 현상입니다. 이를 방지하려면 침로/선속 변경, 화물을 중앙으로 이동시켜 선수 부력을 줄이거나, 선수 형상을 날씬하게 설계하여 충격을 완화해야 합니다. 수평 핀(fin) 설치는 주로 롤링(Rolling) 억제를 위한 장치이므로 슬래밍 방지와는 직접적인 관련이 없습니다.
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11. 선박의 프로펠러에 전달되는 마력(전달마력)의 크기에 영향을 미치는 인자가 아닌 것은?

  1. 추력 베어링(thrust bearing)의 종류
  2. 주기관과 프로펠러축의 연결 방법
  3. 기관의 종류와 설치 위치
  4. 프로펠러의 형상
(정답률: 알수없음)
  • 전달마력은 주기관에서 생성된 에너지가 프로펠러 축까지 전달되는 과정에서의 손실과 관련이 있습니다. 프로펠러의 형상은 전달된 마력을 이용해 추력을 만드는 '추진 효율'에 영향을 주는 인자이지, 축으로 전달되는 마력 자체의 크기를 결정하는 인자는 아닙니다.
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12. 선체 진동의 발생 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 프로펠러의 중심이 편심되어 있을 때
  2. 엔진의 실린더 수가 많을 때
  3. 선미부의 반류 분포가 변화할 때
  4. 파랑에 의해 선체가 동요할 때
(정답률: 알수없음)
  • 선체 진동은 주로 회전체의 불평형, 유동의 불균일, 외부 충격 등에 의해 발생합니다. 엔진의 실린더 수가 많아지는 것은 오히려 진동 상쇄 효과를 가져올 수 있어 진동의 직접적인 발생 원인으로 보기 어렵습니다.

    오답 노트
    프로펠러 편심, 반류 분포 변화, 파랑 동요: 모두 선체에 주기적인 힘을 가해 진동을 유발하는 직접적인 원인입니다.
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13. 실선의 길이가 169 m, 선속이 10 knot이고, 상사 모형선의 길이가 4 m 일 때 수조에서 예인하는 모형선의 대응 속도는? (단, 1 knot 는 0.5144 m / s 이다.)

  1. 약 0.7 m / s
  2. 약 0.8 m / s
  3. 약 0.9 m / s
  4. 약 1.0 m / s
(정답률: 알수없음)
  • 프루드 수(Froude number) 상사법칙에 따라 모형선과 실선의 속도비는 길이의 제곱근에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $V_{m} = V_{s} \times \sqrt{\frac{L_{m}}{L_{s}}}$
    ② [숫자 대입] $V_{m} = (10 \times 0.5144) \times \sqrt{\frac{4}{169}}$
    ③ [최종 결과] $V_{m} = 0.8$
    따라서 모형선의 대응 속도는 약 0.8 m/s 입니다.
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14. 선박 운항 시 배를 회전시키는 경우 회전모멘트가 실제적으로 최대가 되는 타각은?

  1. 45°
  2. 20°
  3. 15°
  4. 35°
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 타각이 증가함에 따라 회전모멘트가 증가하다가, 특정 각도 이상에서는 타면의 실속(stall) 현상으로 인해 오히려 효율이 떨어집니다. 일반적으로 실제 운항 시 회전모멘트가 최대가 되는 최적의 타각은 35°입니다.
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15. 선박의 폭을 증가시킬 때 증대되지 않는 것은?

  1. 횡메타센터 반지름(BM )
  2. 복원성 범위
  3. 부심의 높이(KB)
  4. 메타센터 높이(GM )
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 폭 $B$가 증가하면 횡메타센터 반지름 $BM$이 커지고, 이에 따라 메타센터 높이 $GM$과 복원성 범위가 증대됩니다. 하지만 부심의 높이 $KB$는 선박의 형상과 흘수에 의해 결정되므로 폭의 증가만으로는 변하지 않습니다.
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16. 여객이나 화물의 운송용으로 제공되는 선박내 장소로서 직접 수익을 얻는 데 사용되는 장소의 크기를 나타내는 용적 톤수는?

  1. 총톤수
  2. 순톤수
  3. 배수톤수
  4. 경하 배수량
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 전체 용적에서 기관실, 선원 거주구역 등 수익과 무관한 공간을 제외하고, 여객이나 화물 운송 등 직접적으로 수익을 창출하는 공간의 크기를 나타내는 톤수는 순톤수입니다.
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17. 선체구조 양식은 횡늑골식과 종늑골식 및 이 2가지를 병용한 혼합 방식이 있는 데, 혼합 방식 구조를 옳게 설명한 것은?

  1. 2중저와 갑판은 횡늑골식, 현측은 종늑골식이다.
  2. 2중저와 갑판은 종늑골식, 현측은 횡늑골식이다.
  3. 선수미부는 종늑골식, 중앙부는 횡늑골식이다.
  4. 선수미부는 횡늑골식, 중앙부는 종늑골식이다.
(정답률: 알수없음)
  • 선체 혼합 방식 구조는 선박의 부위별 응력 특성에 맞게 배치하며, 2중저와 갑판은 종방향 강도를 높이기 위해 종늑골식을 사용하고, 현측은 횡늑골식을 적용하는 것이 특징입니다.
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18. 선루(superstructure)란 상갑판 상부의 구조물로서 상부를 덮는 갑판이 선박 폭의 어디까지 다다르는 것인가?

  1. 양현의 선측 외판까지 연장되어 있는 것
  2. 선폭의 85 % 이상에 걸친 것
  3. 선폭의 70 % 이상에 걸친 것
  4. 선폭의 50 % 이상에 걸친 것
(정답률: 알수없음)
  • 선루는 상갑판 상부에 설치된 구조물로, 상부를 덮는 갑판이 양현의 선측 외판까지 연장되어 있는 구조를 말합니다.
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19. 세로 진수대에서 진수 전 배의 미끄러짐을 저지하기 위해 트리거(trigger)를 설치하는 데 이것만으로는 충분치 못하여 이를 보완하기 위해 추가로 설치하는 것은?

  1. 포핏(poppet)
  2. 스프링 버퍼(spring buffer)
  3. 도그 쇼어(dog shore)
  4. 헤리컬 기어(helical gear)
(정답률: 알수없음)
  • 세로 진수대에서 배의 미끄러짐을 방지하기 위해 설치하는 트리거를 보완하여, 배가 좌우로 흔들리거나 이탈하는 것을 확실하게 막아주는 보조 장치는 도그 쇼어입니다.
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20. 곡선부를 3차 포물선이라고 가정하고 근사법으로 면적을 계산할 때 가장 적합한 방법은?

  1. 5 · 8 · -1 법칙
  2. 체비체브(Tchebycheff)의 법칙
  3. 심프슨 제 1법칙
  4. 심프슨 제 2법칙
(정답률: 알수없음)
  • 곡선부를 3차 포물선으로 가정하여 면적을 근사 계산할 때, 구간을 짝수로 나누어 계산하는 심프슨 제 2법칙이 가장 적합합니다.

    오답 노트
    심프슨 제 1법칙: 2차 포물선으로 가정하여 계산하는 방법입니다.
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2과목: 재료역학

21. 코일 스프링이 600 N 의 힘이 작용되어 0.03 m 의 변형을 일으켰다. 이 때 이 스프링에 저장된 탄성에너지는?

  1. 18 N·m
  2. 6 N·m
  3. 9 N·m
  4. 12 N·m
(정답률: 알수없음)
  • 스프링에 저장된 탄성에너지는 힘과 변위의 곱에 $1/2$을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$U = \frac{1}{2} F \delta$$
    ② [숫자 대입]
    $$U = \frac{1}{2} \times 600 \times 0.03$$
    ③ [최종 결과]
    $$U = 9$$
    따라서 탄성에너지는 $9 \text{ N·m}$ 입니다.
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22. 지름이 d이고 길이가 L인 환봉이 있다. 이 환봉에 압축하중 P가 작용하여 지름이 do로 변했다면, 환봉 재료의 포아송비는 어떻게 표현되는가? (단, 환봉의 탄성계수는 E이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 포아송비 $\nu$는 가로 변형률과 세로 변형률의 비로 정의됩니다.
    압축하중 $P$에 의한 세로 변형률 $\epsilon = \frac{P}{E \cdot \frac{\pi d^2}{4}}$이고, 가로 변형률 $\epsilon' = \frac{d_0 - d}{d}$ 입니다.
    포아송비 $\nu = \frac{\epsilon'}{\epsilon}$에 대입하면 다음과 같습니다.
    $$\nu = \frac{\frac{d_0 - d}{d}}{\frac{4P}{\pi E d^2}} = \frac{\pi E d (d_0 - d)}{4P}$$
    따라서 정답은 입니다.
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23. 길이가 L이고 직경이 d인 축에 굽힘 모멘트 M과 비틀림모멘트 T가 동시에 작용하고 있다면 최대 전단응력은?

(정답률: 알수없음)
  • 굽힘 모멘트 $M$과 비틀림 모멘트 $T$가 동시에 작용할 때, 최대 전단응력은 두 응력의 합성으로 결정됩니다.
    최대 전단응력 공식은 다음과 같습니다.
    $$\tau_{max} = \frac{16 \sqrt{M^2 + T^2}}{\pi d^3}$$
    따라서 정답은 입니다.
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24. 입방체가 그 표면에 외부로부터 균일한 압력 P를 받고 있을 때, 체적 변화율을 표현한 식은? (단, μ는 프와송비, E는 탄성 계수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 입방체가 모든 방향에서 균일한 압력 $P$를 받을 때, 체적 변화율 $\frac{\Delta V}{V}$는 각 축 방향의 변형률의 합과 같습니다. 훅의 법칙과 프와송비 $\mu$를 이용하여 유도하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]- $\frac{\Delta V}{V} = 3 \times \epsilon = 3 \times \frac{-P}{E}(1 - 2\mu)$
    ② [숫자 대입]- $\frac{\Delta V}{V} = \frac{-3(1 - 2\mu)P}{E}$
    ③ [최종 결과]- $\frac{\Delta V}{V} = \frac{-3(1 - 2\mu)P}{E}$
    따라서 정답은 입니다.
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25. 다음 그림과 같이 연속보가 균일 분포하중(q)을 받고 있을 때 A점의 반력은?

(정답률: 알수없음)
  • 균일 분포하중 $q$를 받는 2경간 연속보에서 각 지점의 반력을 구하는 문제입니다. 정정 구조물이 아니므로 부정정 해석(3모멘트법 등)을 통해 A점의 반력을 산출하면 전체 하중의 $\frac{3}{8}$이 A점에 작용하게 됩니다.
    ① [기본 공식] $R_A = \frac{3}{8} ql$
    ② [숫자 대입] $R_A = \frac{3}{8} ql$
    ③ [최종 결과] $R_A = \frac{3}{8} ql$
    따라서 정답은 입니다.
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26. 그림과 같은 단면의 보에서 X축에 대한 단면계수는?

  1. 72 ㎝3
  2. 78 ㎝3
  3. 84 ㎝3
  4. 504 ㎝3
(정답률: 알수없음)
  • 단면계수 $Z$는 단면 2차 모멘트 $I$를 도심에서 가장 먼 거리 $y_{max}$로 나눈 값입니다. 주어진 단면은 중공 사각형 형태로, 전체 사각형에서 내부 빈 공간 사각형을 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{I}{y_{max}} = \frac{\frac{bh^3}{12} - \frac{b h_i^3}{12}}{\frac{h}{2}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{\frac{4 \times 12^3}{12} - \frac{4 \times 6^3}{12}}{6} = \frac{576 - 72}{6}$
    ③ [최종 결과] $Z = 84 \text{ cm}^3$
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27. 보의 탄성곡선의 곡률은 어느 것인가? (단, M : 굽힘모멘트, E : 탄성계수, Ⅰ: 단면2차모멘트)

(정답률: 알수없음)
  • 보의 굽힘 이론에서 탄성곡선의 곡률 $\frac{1}{\rho}$는 굽힘모멘트 $M$에 비례하고, 굽힘강성 $EI$에 반비례하는 관계를 가집니다.
    따라서 곡률을 나타내는 식은 즉, $\frac{M}{EI}$가 됩니다.
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28. 길이 L인 회전축이 비틀림 모멘트 T를 받을 때 비틀림 각도(θ°)는?

(정답률: 알수없음)
  • 회전축의 비틀림 각도 $\theta$는 비틀림 모멘트 $T$, 길이 $L$, 전단탄성계수 $G$, 극단면 2차 모멘트 $I_p$에 의해 결정됩니다. 원형 단면의 경우 $I_p = \frac{\pi d^4}{32}$이며, 이를 대입하여 각도(degree) 단위로 환산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{TL}{GI_p} \times \frac{180}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{TL}{G \frac{\pi d^4}{32}} \times \frac{180}{\pi} = \frac{32 \times 180}{\pi^2} \times \frac{TL}{Gd^4}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 584 \times \frac{TL}{Gd^4}$
    따라서 정답은 입니다.
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29. σx = 700 MPa, σy = -300 MPa 가 작용하는 평면응력 상태에서 최대 수직응력과 최대 전단응력은?

  1. σmax = 700 MPa, τmax = 300 MPa
  2. σmax = 600 MPa, τmax = 400 MPa
  3. σmax = 500 MPa, τmax = 700 MPa
  4. σmax = 700 MPa, τmax = 500 MPa
(정답률: 알수없음)
  • 평면응력 상태에서 최대 수직응력은 주응력 중 큰 값이며, 최대 전단응력은 두 주응력 차이의 절반으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{\sigma_{x} + \sigma_{y}}{2} + \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2}, \quad \tau_{max} = \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{700 + (-300)}{2} + \frac{700 - (-300)}{2}, \quad \tau_{max} = \frac{700 - (-300)}{2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 700, \quad \tau_{max} = 500$
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30. 다음 그림에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. A, B, C점의 기울기는 전부 같다.
  2. 구간 CD에서의 전단력은 선형으로 변화한다.
  3. E점의 경사각은 0이다.
  4. CD 구간에 작용하는 모멘트는 선형으로 변화한다.
(정답률: 알수없음)
  • 분포하중 $\omega$가 작용하는 구간 CD에서 전단력은 하중의 적분 형태인 1차 함수(선형)로 변화하며, 굽힘 모멘트는 전단력을 다시 적분한 2차 함수(포물선) 형태로 변화합니다. 따라서 구간 CD에서의 전단력이 선형으로 변화한다는 설명은 맞으며, 모멘트가 선형으로 변화한다는 설명이 틀린 것입니다.

    오답 노트
    구간 CD에서의 전단력은 선형으로 변화한다: 옳은 설명입니다.
    E점의 경사각은 0이다: 고정단이므로 옳은 설명입니다.
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31. 그림에서 인장력 12 kN 이 작용할 때 지름 20 mm 인 리벳 단면에 일어나는 전단 응력은 몇 MPa 인가?

  1. 68.2
  2. 38.2
  3. 23.8
  4. 32.0
(정답률: 알수없음)
  • 리벳의 전단 응력은 작용하는 하중을 리벳의 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{12000}{\frac{\pi \times 20^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 38.2$
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32. 양단이 핀으로 고정되어 있고, 정사각형의 단면 25mm × 25mm, 길이 1.8 m인 기둥에서의 오일러식에 의한 임계하중은 몇 kN 인가? (단, 탄성계수 E = 70 GPa 이다.)

  1. 1.302
  2. 2.604
  3. 3.470
  4. 6.941
(정답률: 알수없음)
  • 양단 핀 고정 기둥의 임계하중은 오일러 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{\pi^{2}EI}{L^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P_{cr} = \frac{\pi^{2} \times (70 \times 10^{9}) \times (\frac{0.025^{4}}{12})}{1.8^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{cr} = 6941 \text{ N} = 6.941 \text{ kN}$
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33. 내경이 30 mm 이고 외경이 42 mm 인 중공축이 100 kW 의 동력을 전달하는데 이용된다. 전단응력이 50 MPa 을 초과하지 않도록 축의 회전진동수를 구하면 몇 Hz 인가?

  1. 26.6
  2. 29.6
  3. 33.4
  4. 37.8
(정답률: 알수없음)
  • 전달 동력 $P$와 토크 $T$, 회전진동수 $f$의 관계 및 중공축의 전단응력 공식을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $ T = \frac{P}{2\pi f} $ 및 $$ \tau = \frac{16T}{\pi(d_o^4 - d_i^4)} $$
    ② [숫자 대입] $ 50 \times 10^6 = \frac{16 \times \frac{100 \times 10^3}{2\pi f}}{\pi(0.042^4 - 0.030^4)} $
    ③ [최종 결과] $ f = 29.6 $
    회전진동수는 $29.6\text{Hz}$입니다.
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34. 그림과 같이 지름 50mm 의 연강봉의 일단을 벽에 고정하고, 자유단에 600 N 의 하중을 작용시킬 때 발생하는 주응력과 최대 전단응력은 각각 몇 MPa 인가?

  1. 주응력 : 51.8, 최대전단응력 : 27.3
  2. 주응력 : 27.3, 최대전단응력 : 51.8
  3. 주응력 : 41.8, 최대전단응력 : 27.3
  4. 주응력 : 27.3, 최대전단응력 : 41.8
(정답률: 알수없음)
  • 봉에 작용하는 하중으로 인해 굽힘 응력($\sigma$)과 전단 응력($\tau$)이 동시에 발생합니다. 주응력과 최대 전단응력은 모어 원(Mohr's circle) 원리를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \sigma_{1,2} = \frac{\sigma}{2} \pm \sqrt{(\frac{\sigma}{2})^2 + \tau^2} $
    ② [숫자 대입] 굽힘 응력 $\sigma = \frac{My}{I}$, 전단 응력 $\tau = \frac{V}{A}$를 대입하여 계산
    ③ [최종 결과] $ \sigma_{max} = 51.8, \tau_{max} = 27.3 $
    단위는 MPa입니다.
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35. 그림과 같은 복합 막대가 각각 단면적 AAB=100 mm2, ABC=200 mm2을 갖는 두 부분 AB와 BC로 되어있다. 막대가 100 kN의 인장하중을 받을 때 총 신장량을 구하면? (단, 재료의 탄성계수(E)는 200 GPa이다.)

  1. 2 mm
  2. 4 mm
  3. 6 mm
  4. 8 mm
(정답률: 알수없음)
  • 복합 막대의 총 신장량은 각 구간(AB, BC)에서 발생하는 신장량의 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $ \delta = \frac{PL}{AE} $
    ② [숫자 대입] $ \delta = \frac{100 \times 10^3 \times (0.4 + 0.8)}{(100 \times 10^{-6} \times 200 \times 10^9)} + \frac{100 \times 10^3 \times 0.8}{(200 \times 10^{-6} \times 200 \times 10^9)} $
    ※ 구간별 계산: $\delta_{AB} = \frac{100 \times 10^3 \times 0.4}{100 \times 10^{-6} \times 200 \times 10^9} = 2\text{mm}$, $\delta_{BC} = \frac{100 \times 10^3 \times 0.8}{200 \times 10^{-6} \times 200 \times 10^9} = 2\text{mm}$
    ③ [최종 결과] $ \delta_{total} = 2 + 2 = 4 $
    최종 신장량은 $4\text{mm}$입니다.
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36. 재료시험에서 연강재료의 탄성계수 E = 210 GPa 을 얻었을 때 포아송 비가 0.303 이면 이 재료의 전단 탄성계수 G는 몇 GPa 인가?

  1. 8.05
  2. 10.5
  3. 35
  4. 80.5
(정답률: 알수없음)
  • 탄성계수 $E$, 포아송 비 $\nu$, 전단 탄성계수 $G$ 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ G = \frac{E}{2(1 + \nu)} $
    ② [숫자 대입] $ G = \frac{210}{2(1 + 0.303)} $
    ③ [최종 결과] $ G = 80.5 $
    단위는 GPa입니다.
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37. 반지름이 r 이고 벽 두께가 t 인 얇은 벽의 구형 용기가 P 의 균일 분포 내압을 받고 있을 때 그벽속에 발생하는 막응력(membrane stress)은 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 얇은 벽의 구형 용기에서 내압 $P$에 의해 발생하는 막응력은 구의 반지름 $r$과 벽 두께 $t$의 관계를 통해 결정됩니다.
    $$ \sigma = \frac{Pr}{2t} $$
    따라서 정답은 입니다.
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38. 중공(中空)의 강실린더 안에 구리 원통이 들어있고 높이는 500 mm로 동일하다. 강실린더의 단면적은 2000 mm2 이고, 구리 원통의 단면적은 5000 mm2이다. 구리 원통이 모든 하중을 받게하기 위해 필요한 온도상승은 최소 몇 ℃ 인가? (단, 하중은 200 kN이며, 하중을 받는 판은 변형하지 않는다. 구리 E = 120 GN/m2, α = 20 × 10-6 /℃, 철 E = 200 GN/m2, α = 12 × 10-6 /℃)

  1. 38
  2. 40
  3. 42
  4. 45
(정답률: 알수없음)
  • 구리 원통이 모든 하중을 받으려면, 온도 상승으로 인한 구리의 팽창량이 강실린더의 탄성 변형량과 하중에 의한 구리의 압축량을 모두 상쇄해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T = \frac{1}{\alpha_{Cu}} ( \frac{P}{E_{Cu} A_{Cu}} )$
    ② [숫자 대입] $\Delta T = \frac{1}{20 \times 10^{-6}} ( \frac{200 \times 10^{3}}{120 \times 10^{9} \times 5000 \times 10^{-6}} )$
    ③ [최종 결과] $\Delta T = 41.67 \approx 42$ ℃
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39. 지름 4 ㎝ 의 둥근봉 펀치다이스에서 두께 t = 1 ㎝ 의 강판에 펀칭구멍을 뚫을 때, 판의 전단강도가 τu = 400 MPa 라면 펀치 해머에 가해져야 하는 펀칭력은 몇 kN 인가?

  1. 251.5
  2. 502.6
  3. 754.5
  4. 1006
(정답률: 알수없음)
  • 펀칭력은 펀치에 의해 전단되는 판의 단면적에 전단강도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \pi d t \tau_{u}$ 펀칭력 = 원주길이 × 두께 × 전단강도
    ② [숫자 대입] $F = \pi \times 0.04 \times 0.01 \times 400 \times 10^{6}$
    ③ [최종 결과] $F = 502.6$ kN
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40. 그림과 같이 원추형 봉이 연직으로 매달려 있다. 길이 ℓ, 고정단의 직경 d, 비중량이 γ 인 경우 봉의 자중에 의한 신장량은?

(정답률: 알수없음)
  • 원추형 봉의 자중에 의한 신장량은 적분을 통해 구할 수 있으며, 봉의 형상과 재료 특성을 고려할 때 최종 식은 다음과 같습니다.
    $$\delta = \frac{\gamma \ell^{2}}{6E}$$
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 조선유체역학

41. 수중에서의 음파의 속도는? (단, 물의 체적탄성계수는 1.96 × 109 N/m2, 물의 밀도는 1000 kg/m3 이다.)

  1. 1320 m / s
  2. 1400 m / s
  3. 1484 m / s
  4. 1535 m / s
(정답률: 알수없음)
  • 수중에서의 음파 속도는 물의 체적탄성계수와 밀도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \sqrt{\frac{K}{\rho}}$ 속도 = 루트(체적탄성계수 / 밀도)
    ② [숫자 대입] $v = \sqrt{\frac{1.96 \times 10^{9}}{1000}}$
    ③ [최종 결과] $v = 1400$ m/s
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42. 개수로 유동에서 역학적인 상사를 맞추기 위하여 가장 크게 고려해야 하는 무차원수는?

  1. 레이놀즈수
  2. 프루드수
  3. 오일러수
  4. 마하수
(정답률: 알수없음)
  • 개수로 유동과 같이 자유 수면이 존재하는 흐름에서는 중력과 관성력의 비를 나타내는 프루드수가 역학적 상사를 결정하는 가장 중요한 무차원수입니다.

    오답 노트
    레이놀즈수: 점성력과 관성력의 비
    오일러수: 압력과 관성력의 비
    마하수: 음속과 유속의 비
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43. 동점성계수의 차원은?

  1. [L2T-1]
  2. [L-1T-2]
  3. [L T-2]
  4. [L T-1]
(정답률: 알수없음)
  • 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값으로, 그 차원은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\nu = \frac{\mu}{\rho}$
    ② [숫자 대입] $\nu = \frac{M L^{-1} T^{-1}}{M L^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $L^{2} T^{-1}$
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44. 급확대관에서 손실수두와 속도차와의 관계는?

  1. 손실수두는 속도차에 비례한다.
  2. 손실수두는 속도차의 제곱에 비례한다.
  3. 손실수두는 속도차의 제곱에 반비례한다.
  4. 손실수두와 속도차는 무관하다.
(정답률: 알수없음)
  • 급확대관에서의 손실수두는 Borda-Carnot 식에 의해 두 단면의 평균 속도 차이의 제곱에 비례하여 발생합니다.
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45. 온도의 증가에 따른 기체와 액체의 점성계수의 일반적인 변화는?

  1. 기체 : 증가, 액체 : 감소
  2. 기체 : 증가, 액체 : 증가
  3. 기체 : 감소, 액체 : 증가
  4. 기체 : 감소, 액체 : 감소
(정답률: 알수없음)
  • 기체는 온도 상승 시 분자 간 충돌 횟수가 증가하여 점성계수가 증가하고, 액체는 분자 간 응집력이 약해져 점성계수가 감소합니다.
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46. 와류 점성계수(eddy viscosity)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유체의 물질 특성이다.
  2. 난류 운동의 특성이다.
  3. 층류 운동의 특성이다.
  4. 유체의 상수이다.
(정답률: 알수없음)
  • 와류 점성계수는 유체 자체의 물성이 아니라, 난류 유동에서 발생하는 불규칙한 와류 운동에 의해 나타나는 겉보기 점성 효과를 나타내는 난류 운동의 특성입니다.
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47. 표면파의 단위면적당 에너지 E는? (단, ρ는 밀도, g는 중력가속도, ζ는 파의 진폭이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 표면파의 단위면적당 에너지는 파동의 위치 에너지와 운동 에너지의 합으로, 진폭의 제곱에 비례하는 형태를 가집니다.
    $$E = \frac{1}{2} \rho g \zeta^{2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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48. 단면적 A = 100 cm2, 유량 Q = 0.05 m3/s 인 물의 분류가 고정된 평판에 직각으로 충돌할 때 판에 작용하는 힘은?

  1. 294 N
  2. 348 N
  3. 250 N
  4. 455 N
(정답률: 알수없음)
  • 유체가 평판에 직각으로 충돌할 때 발생하는 힘은 운동량 변화량과 같으며, 유량과 속도, 밀도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho Q v = \rho \frac{Q^{2}}{A}$
    ② [숫자 대입] $F = 1000 \times \frac{0.05^{2}}{0.01}$
    ③ [최종 결과] $F = 250$ N
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49. 유체 흐름에 있어서 연속방정식(continuity equation)이란?

  1. 뉴톤의 제 2법칙을 만족시키는 방정식이다.
  2. 질량보존의 법칙을 만족시키는 방정식이다.
  3. 에너지와 일과의 관계를 나타내는 방정식이다.
  4. 유선상의 2점에서의 단위체적당의 모멘텀에 관한 방정식이다.
(정답률: 알수없음)
  • 연속방정식은 유체가 흐를 때 임의의 검사 체적에 들어오는 질량과 나가는 질량의 차이가 없다는 질량보존의 법칙을 수학적으로 표현한 방정식입니다.
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50. 경계층에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 평판 위 흐름에서 경계층 내의 천이영역의 레이놀드수는 보통 5 × 105 이다.
  2. 경계층 내에서는 속도구배가 크기 때문에 마찰응력이 감소한다.
  3. 경계층 내에도 층류와 난류의 영역이 생긴다.
  4. 경계층 밖의 흐름은 포텐셜 흐름이다.
(정답률: 알수없음)
  • 경계층 내에서는 벽면과의 마찰로 인해 속도 변화가 급격하여 속도구배가 크게 나타나며, 이에 따라 마찰응력은 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    천이영역 레이놀드수: 보통 $5 \times 10^{5}$ 부근에서 발생함
    경계층 영역: 흐름 상태에 따라 층류와 난류 영역이 모두 존재함
    경계층 외부: 점성의 영향이 무시되는 포텐셜 흐름으로 간주함
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51. 어떤 관을 통하여 유속 2 m/s 로 유량 0.25 m3/s 이 흐른다면 이 관의 내경은?

  1. 35.2 cm
  2. 39.9 cm
  3. 51.5 cm
  4. 66.4 cm
(정답률: 알수없음)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱으로 정의되며, 원형 관의 단면적 공식을 이용하여 내경을 구할 수 있습니다.
    ① $Q = \frac{\pi d^2}{4} v$
    ② $0.25 = \frac{3.14159 \times d^2}{4} \times 2$
    ③ $d = 0.399$
    이를 cm 단위로 환산하면 $39.9 \text{ cm}$가 됩니다.
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52. 점성계수가 0.9 poise 이고, 밀도가 930 kg/m3인 유체의 동점성계수는 몇 stokes 인가? (단, 1 poise = 1 g/cm·s, 1 stokes = 1 cm2/s 이다.)

  1. 9.66
  2. 0.968
  3. 9.66 × 10-2
  4. 9.66 × 10-3
(정답률: 알수없음)
  • 동점성계수는 점성계수를 밀도로 나눈 값이며, 단위 변환($1 \text{ poise} = 0.1 \text{ Pa}\cdot\text{s}$, $1 \text{ stokes} = 10^{-4} \text{ m}^2/\text{s}$)을 고려하여 계산합니다.
    ① $\nu = \frac{\mu}{\rho}$
    ② $\nu = \frac{0.9 \times 0.1}{930}$
    ③ $\nu = 0.968$
    따라서 동점성계수는 $0.968 \text{ stokes}$ 입니다.
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53. 평판상의 흐름에서 난류 경계층의 두께는? (단, x 는 평판의 선단에서 떨어진 거리)

  1. x1/3 에 비례하여 변한다.
  2. x1/2 에 비례하여 변한다.
  3. x1/5 에 비례하여 변한다.
  4. x4/5 에 비례하여 변한다.
(정답률: 알수없음)
  • 평판상의 난류 경계층 두께 $\delta$는 경험식에 의해 선단으로부터의 거리 $x$의 $4/5$ 제곱에 비례하여 성장합니다.
    즉, $\delta \propto x^{4/5}$의 관계를 가집니다.
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54. 아래 그림과 같이 부유체가 정수면에서 상하운동을 할 때 발생하는 파도의 역학적 의미는?

  1. 부가질량을 의미한다.
  2. 감쇄력을 의미한다.
  3. 기진력을 의미한다.
  4. 역학적 의미가 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 부유체가 상하운동을 할 때 발생하는 파도는 에너지를 외부로 방출시키는 역할을 하며, 이는 시스템의 운동 에너지를 감소시키는 감쇄력을 의미합니다.
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55. 주기가 7초인 진행파에서 파의 전진속도는? (단, 중력 가속도는 9.8 m/s2 이며, 수심은 충분히 깊다.)

  1. 약 6.4 m / s
  2. 약 8.2 m / s
  3. 약 10.9 m / s
  4. 약 13.6 m / s
(정답률: 알수없음)
  • 심해파(수심이 충분히 깊은 경우)의 전진속도는 주기에 따라 결정되며, 다음 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① $C = \frac{g T}{2 \pi}$
    ② $C = \frac{9.8 \times 7}{2 \times 3.14159}$
    ③ $C = 10.9$
    따라서 파의 전진속도는 약 $10.9 \text{ m/s}$ 입니다.
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56. 원형 관속을 흐르는 유체의 전단응력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 원형 단면의 모든 곳에서 일정하다.
  2. 벽면에서 0 이고 관 중심까지 직선적으로 증가한다.
  3. 단면에서 포물선 형태로 변화한다.
  4. 관 중심에서 0 이고 벽면까지 직선적으로 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 원형 관 내 유동에서 전단응력은 관 중심에서 최소값인 $0$을 가지며, 관 벽면으로 갈수록 선형적으로 증가하여 벽면에서 최대가 됩니다.
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57. 부체가 수면에 떠 있을 경우 안정상태를 가장 바르게 설명한 것은?

  1. 무게중심이 부심의 위치보다 위에 있어야 한다.
  2. 무게중심과 부심의 위치가 같아야 한다.
  3. 무게중심과 메타센터 위치가 같아야 한다.
  4. 무게중심이 메타센터 위치보다 아래에 있어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부체가 수면에 떠 있을 때, 복원력이 발생하여 안정 상태를 유지하려면 메타센터($M$)가 무게중심($G$)보다 위에 위치해야 합니다. 즉, 무게중심이 메타센터 위치보다 아래에 있어야 합니다.
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58. 유체의 한 입자가 일정한 기간내에 유동해 가는 경로는?

  1. 정상류(steady flow)
  2. 유맥선(streak line)
  3. 유적선(path line)
  4. 유관(stream tube)
(정답률: 알수없음)
  • 유체 입자 하나가 일정 시간 동안 실제로 이동한 궤적을 유적선(path line)이라고 합니다.

    오답 노트
    정상류: 시간에 따라 유동 특성이 변하지 않는 흐름
    유맥선: 특정 순간에 동일한 지점을 통과한 모든 입자들의 집합
    유관: 유선들로 둘러싸인 가상의 관
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59. 지름이 10 cm 인 공이 속도 3 m/s 로 날아가고 있다. 공기의 밀도가 1.23 kg/m3, 항력계수가 0.4 인 경우 항력은?

  1. 0.0174 N
  2. 0.174 N
  3. 1.74 N
  4. 17.4 N
(정답률: 알수없음)
  • 유체 속을 이동하는 물체가 받는 항력은 유체의 밀도, 속도의 제곱, 투영 면적 및 항력계수에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{1}{2} \rho v^{2} C_{D} A$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{1}{2} \times 1.23 \times 3^{2} \times 0.4 \times \pi \times 0.05^{2}$
    ③ [최종 결과] $F = 0.0174$
    따라서 항력은 $0.0174$ N 입니다.
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60. 그림과 같이 0.6 m×3.5 m 의 수문 평판 A B 를 수면과 30° 각도로 설치해 놓았다. A 점에서 힌지(hinge)로 연결되어 있으면 이 문을 B 점에서 열기위한 힘 P (수문에 수직)는?

  1. 14.9 kN
  2. 13.3 kN
  3. 12.0 kN
  4. 11.4 kN
(정답률: 알수없음)
  • 수문에 작용하는 정수압의 합력과 그 작용점을 이용하여 힌지 A를 중심으로 한 모멘트 평형 방정식을 세워 힘 P를 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F \times L_{force}}{L_{P}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{10.1 \times 2.33}{1.96}$
    ③ [최종 결과] $P = 12.0$
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4과목: 선체의장 및 선체구조역학

61. 동일 배수량의 선박이라면 굽힘모멘트가 가장 크게 작용하는 선박은?

  1. 폭이 좁고 길이가 긴 선박
  2. 뚱뚱하고 길이가 짧은 선박
  3. 선수, 선미가 날씬하고 중앙부가 뚱뚱한 선박
  4. 폭이 넓고 길이가 짧은 선박
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 굽힘모멘트는 선체 길이가 길수록, 그리고 폭이 좁아 강성이 낮을수록 더 크게 작용하는 특성이 있습니다. 따라서 폭이 좁고 길이가 긴 선박이 가장 큰 굽힘모멘트를 받게 됩니다.
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62. 다음 그림과 같은 부재의 관성모멘트(면적의 2차모멘트) 값은? (단, h1 = 2m, h2 = 3m 이다.)

  1. 5.4 m4
  2. 4.8 m4
  3. 2.6 m4
  4. 1.3 m4
(정답률: 알수없음)
  • 정사각형 단면에서 내부가 비어있는 경우, 전체 외곽의 관성모멘트에서 내부 빈 공간의 관성모멘트를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{b \times h^{3}}{12} - \frac{b_{in} \times h_{in}^{3}}{12}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{3 \times 3^{3}}{12} - \frac{2 \times 2^{3}}{12}$
    ③ [최종 결과] $I = 5.4$
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63. 배의 중앙부에서 굽힘모멘트가 80000 ton·m, 갑판부의 단면계수가 2000 m3, 중립축에서 갑판까지의 거리가 4 m 라면, 갑판에 작용하는 응력은?

  1. 10 ton/m2
  2. 40 ton/m2
  3. 20 ton/m2
  4. 160 ton/m2
(정답률: 알수없음)
  • 굽힘모멘트가 작용할 때 단면의 응력은 굽힘모멘트와 중립축으로부터의 거리를 단면계수로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{M \times y}{I}$ (여기서 $\frac{I}{y}$는 단면계수 $Z$이므로 $\sigma = \frac{M}{Z}$)
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{80000}{2000}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 40$
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64. 다음 중 선내 통신장치는?

  1. 무선전신
  2. 전성관
  3. 신호등
  4. 벨
(정답률: 알수없음)
  • 전성관은 선내의 각 구역이나 갑판 사이에서 음성 신호를 전달하기 위해 사용하는 대표적인 선내 통신장치입니다.
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65. 단면의 가상 중립축에 관한 설명중 잘못된 것은?

  1. 계산의 편의상 적당한 위치에 잡는다.
  2. 복잡한 단면의 2차 모멘트 계산에 활용된다.
  3. 가상중립축에 관한 2차 모멘트는 항상 실제 중립축에 관한 그것보다 크다.
  4. 평행축 정리를 이용하여 실제 중립축 위치를 찾는다.
(정답률: 알수없음)
  • 가상 중립축은 계산 편의를 위해 임의로 설정하는 축이며, 실제 중립축은 단면의 도심(centroid) 위치에 해당합니다. 평행축 정리는 가상 중립축에 대한 2차 모멘트를 이용하여 실제 중립축에 대한 2차 모멘트를 구할 때 사용하며, 실제 중립축의 위치 자체를 찾는 도구가 아닙니다.

    오답 노트
    계산의 편의상 적당한 위치에 잡는다: 가상 중립축의 정의입니다.
    복잡한 단면의 2차 모멘트 계산에 활용된다: 평행축 정리의 주 목적입니다.
    가상중립축에 관한 2차 모멘트는 항상 실제 중립축에 관한 그것보다 크다: 실제 중립축(도심)에서의 2차 모멘트가 최소값이기 때문입니다.
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66. 기관실과 같이 대량의 환기가 필요한 곳에 사용하는 통풍통은?

  1. 버섯형 통풍통(mushroom ventilater)
  2. 고깔형 통풍통(cowl head ventilater)
  3. 구스넥 통풍통(gooseneck ventilater)
  4. 루프형 통풍통(loop type ventilater)
(정답률: 알수없음)
  • 고깔형 통풍통(cowl head ventilater)은 입구가 넓고 깔때기 모양으로 생겨 외부 공기를 효율적으로 포집할 수 있어, 기관실처럼 대량의 환기가 필요한 곳에 적합합니다.
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67. 페어 리더(fair leader)의 사용 목적은?

  1. 로프를 고정
  2. 선체 및 로프를 보호하며 조작의 원활성을 부여
  3. 와이어 로프를 감아 격납
  4. 로프를 연결
(정답률: 알수없음)
  • 페어 리더는 로프가 선체 구조물에 직접 닿아 마모되는 것을 방지하여 선체와 로프를 보호하고, 로프의 방향을 원활하게 유도하여 조작성을 높이는 장치입니다.
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68. 선박의 구조부재 치수를 결정할 때 고려되어져야 할 항목은?

  1. 해수온도
  2. 해류
  3. 부식(corrosion)
  4. 운항일수
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 구조부재는 장기간 해수에 노출되어 금속이 삭아 없어지는 부식(corrosion) 현상이 발생하므로, 이를 고려하여 부식 여유(corrosion margin)를 두어 치수를 결정해야 합니다.
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69. 선체의 횡강도를 증가시키는데 기여하는 부재는?

  1. 특설 늑골(web frame)
  2. 중심선 거더(center girder)
  3. 종격벽(longitudinal bulkhead)
  4. 용골(keel)
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 횡강도는 선박의 폭 방향으로 가해지는 하중에 저항하는 힘을 말하며, 일반 늑골보다 크고 강한 특설 늑골(web frame)이 이를 보강하는 핵심 역할을 합니다.
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70. 스토크리스 앵커(stockless anchor)의 장점이 아닌 것은?

  1. 취급과 격납이 간단하다.
  2. 앵커 베드(bed)의 설비가 필요없다.
  3. 파지력이 크다.
  4. 앵커 암(arm)을 좌우 어느쪽으로도 회전할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 스토크리스 앵커는 스토크(stock)가 없어 격납이 쉽고 취급이 간편하며 어느 방향으로든 회전이 가능하다는 장점이 있습니다. 하지만 구조적 특성상 일반 앵커에 비해 파지력(바닥을 잡는 힘)은 상대적으로 작습니다.
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71. 선박 구획 중 송풍기로 강제 배기하여야 하는 곳은?

  1. 조리실
  2. 일반화물창
  3. 선실
  4. 기계실
(정답률: 알수없음)
  • 조리실은 조리 과정에서 발생하는 유해 가스, 열기, 연기 등이 집중적으로 발생하는 곳이므로, 쾌적한 환경 유지와 안전을 위해 송풍기를 이용한 강제 배기가 반드시 필요합니다.
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72. 동력식 조타 장치에서 타가 소요의 각도로 돌아갔을 때 타를 그 위치에서 고정시키는 장치는?

  1. 조종장치(controlling gear)
  2. 추종장치(follow-up gear)
  3. 전동장치(transmission gear)
  4. 조타 로드(steering chain)
(정답률: 알수없음)
  • 추종장치(follow-up gear)는 타륜의 각도와 실제 타의 각도를 일치시켜, 타가 원하는 각도에 도달하면 자동으로 작동을 멈춰 그 위치에 고정시키는 피드백 제어 장치입니다.
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73. 의장수에 의하여 결정되는 것이 아닌 것은?

  1. 앵커의 개수
  2. 앵커의 길이
  3. 앵커의 중량
  4. 앵커 체인의 치수
(정답률: 알수없음)
  • 의장수는 선박의 크기와 용도에 따라 결정되는 장비의 수량과 규격을 의미합니다. 앵커의 개수, 중량, 체인의 치수는 선박의 규모에 따라 결정되는 의장 사항이지만, 앵커의 길이는 앵커 자체의 형상과 설계 규격에 따른 것이지 의장수에 의해 결정되는 요소가 아닙니다.
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74. 선수선저부가 파도의 충격을 받을 때 나타나는 현상이 아닌 것은?

  1. 선체 구조의 변형
  2. 선체 구조 부재의 파손
  3. 호깅 모멘트의 급격한 증가
  4. 진동 및 소음의 발생
(정답률: 알수없음)
  • 선수선저부가 파도의 충격을 받는 슬래밍(Slamming) 현상이 발생하면 국부적인 구조 변형, 부재 파손, 심한 진동 및 소음이 나타납니다. 호깅 모멘트는 선체 전체의 파도 배치에 따른 전역적 굽힘 현상으로, 선수부의 국부적 충격과는 직접적인 관련이 없습니다.
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75. 구명정에 표시되지 않는 것은?

  1. 주요치수
  2. 만재중량
  3. 전진속력
  4. 제조년월일
(정답률: 알수없음)
  • 구명정에는 안전과 관리를 위해 주요치수, 만재중량, 제조년월일 등의 제원과 정보가 명시되어야 하지만, 운항 성능인 전진속력은 필수 표시 사항이 아닙니다.
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76. 선체구조의 응력집중에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 스롯(slot)등과 같이 가늘고 긴 작은 개구에서 크게 발생한다.
  2. 균열을 방지하기 위해 맨홀 등에서는 그 주위에 면적보상을 위한 보강재를 설치한다.
  3. 개구부 모서리, 선루의 끝부분 등에는 큰 응력집중이 일어나기 쉽다.
  4. 용접부나 구조적 불연속 지점에서 발생하기 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 응력집중은 구조적 불연속 지점이나 급격한 형상 변화가 있는 곳에서 발생합니다. 스롯(slot)과 같이 가늘고 긴 개구부보다는 모서리가 날카롭거나 급격히 좁아지는 부위에서 더 크게 발생합니다.

    오답 노트
    맨홀 보강재 설치: 면적 보상을 통해 응력 분산 유도
    개구부 모서리: 형상 급변점으로 응력집중 발생
    용접부/불연속 지점: 구조적 불연속성으로 인해 발생
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77. 화물창을 횡 방향으로 분리하여 더블 해치(double hatch)로 하면 싱글 해치와 비교하여 어떤 점이 유리한가?

  1. 보다 많은 화물을 실을 수 있다.
  2. 보다 무거운 화물을 실을 수 있다.
  3. 선체 강도상 유리하다.
  4. 하역속도가 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 화물창을 횡 방향으로 분리하여 더블 해치로 구성하면, 동시에 작업할 수 있는 해치의 수가 늘어나 하역 효율이 높아지므로 하역속도가 증가하는 이점이 있습니다.
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78. 선체의 선회 모멘트가 이론적으로 최대값이 되는 때의 키의 각도는?

  1. 15°
  2. 20°
  3. 30°
  4. 45°
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 선회 모멘트는 키의 각도가 커질수록 증가하다가 특정 각도 이후에는 유동 박리로 인해 오히려 감소하게 됩니다. 이론적으로 선회 모멘트가 최대가 되는 키의 각도는 $45^{\circ}$입니다.
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79. 선체에 작용하는 하중 중 정적(static)하중에 속하는 것은?

  1. 슬로싱(sloshing) 하중
  2. 입거(drydocking) 하중
  3. 슬래밍(slamming) 하중
  4. 강제진동 하중
(정답률: 알수없음)
  • 정적하중은 시간에 따라 크기와 방향이 변하지 않거나 매우 천천히 변하는 하중입니다. 입거(drydocking) 하중은 선박이 독에 안착할 때 발생하는 정적인 지지 하중입니다.

    오답 노트
    슬로싱, 슬래밍, 강제진동 하중: 동적(dynamic) 하중
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80. 다음 선박 중 비틂 모멘트에 가장 취약한 배는?

  1. 살물선
  2. 유조선
  3. 컨테이너선
  4. 가스 운반선
(정답률: 알수없음)
  • 컨테이너선은 갑판 위에 거대한 화물을 적재하며, 특히 갑판 상부가 개방된 구조가 많아 비틂 모멘트에 의한 구조적 변형에 가장 취약합니다.
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5과목: 선박건조공학 및 선박동력장

81. 다음 중 내연기관이 아닌 것은?

  1. 가솔린 기관
  2. 증기 터빈
  3. 디젤 기관
  4. 가스 터빈
(정답률: 알수없음)
  • 내연기관은 연료를 실린더 내부에서 연소시켜 동력을 얻는 기관입니다. 증기 터빈은 보일러에서 외부적으로 연료를 태워 만든 증기를 이용해 터빈을 돌리는 외연기관에 해당합니다.
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82. 선체 용접작업시 용접변형을 방지하는 방법으로 부적합한 것은?

  1. 수축은 될 수 있는 대로 자유단으로 보낸다.
  2. 중앙에 대하여 대칭적으로 용접한다.
  3. 용접 층수를 되도록 작게 한다.
  4. 용접 속도를 되도록 느리게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접 변형을 최소화하기 위해서는 입열량을 조절하고 응력을 분산시켜야 합니다. 용접 속도를 너무 느리게 하면 입열량이 증가하여 열영향부가 넓어지고 변형이 오히려 심해지므로, 적절한 속도를 유지하거나 빠르게 용접하는 것이 유리합니다.

    오답 노트
    수축 자유단 배치, 대칭 용접, 층수 최소화: 모두 열 변형을 줄이는 올바른 방법입니다.
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83. 선박 기관 및 추진축계의 축심 투시와 가장 관련이 없는 것은?

  1. 선미관
  2. 타두재
  3. 주기대
  4. 축계 전길이
(정답률: 알수없음)
  • 축심 투시는 주기대, 선미관, 축계 전길이 등 추진축의 중심선이 일직선으로 정렬되었는지 확인하는 작업입니다. 타두재는 타(rudder)의 축을 지지하는 부분으로, 추진축계의 중심 정렬과는 직접적인 관련이 없습니다.
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84. 현대의 대형선 건조에 가장 적합한 선대 형식은?

  1. 해면측을 개방한 경사 선대
  2. 세미 드라이 독(semi-dry dock)
  3. 건조 독(dry dock)
  4. 싱크로 리프트(syncro lift)
(정답률: 알수없음)
  • 현대의 대형선은 그 규모가 매우 크기 때문에, 선체를 안정적으로 지지하고 효율적으로 건조 및 진수할 수 있는 건조 독(dry dock) 방식이 가장 적합합니다.
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85. 어떤 디젤기관에서 행정이 0.9 m 인 피스톤이 600 rpm 으로 회전하고 있다. 이 기관의 피스톤 속도는?

  1. 9 m/s
  2. 18 m/s
  3. 36 m/s
  4. 54 m/s
(정답률: 알수없음)
  • 피스톤의 평균 속도는 행정 거리와 회전수를 이용하여 계산하며, 1회전당 피스톤은 왕복 2회 운동함을 고려합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = 2 \times L \times \frac{N}{60}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = 2 \times 0.9 \times \frac{600}{60}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 18$$
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86. 다음 중 프로펠러에 의해 유기되는 선미 진동현상과 가장 관련이 적은 것은?

  1. 선미 형상
  2. 프로펠러의 레이크(rake)
  3. 프로펠러 날개의 명음현상(singing)
  4. 프로펠러 날개 표면 위의 공동현상(cavitation)
(정답률: 알수없음)
  • 선미 진동은 주로 프로펠러 날개가 선체 구조물에 가하는 압력 변동이나 공동현상, 선미 형상 및 레이크 등에 의해 발생합니다. 반면, 명음현상은 날개 표면의 유동 박리로 인해 발생하는 고주파 소음 현상으로, 구조적인 선미 진동과는 거리가 멉니다.
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87. 반류계수를 ω, 추력감소계수를 t 라 할 때 선각효율을 옳게 나타낸 식은?

  1. (1 - t) / ω
  2. (1 -ω) / (1 - t)
  3. ω / (1 – t)
  4. (1 - t) / (1 - ω)
(정답률: 알수없음)
  • 선각효율은 추력감소계수와 반류계수의 관계를 통해 정의되며, 프로펠러가 유발하는 선미 흐름의 영향을 나타내는 지표입니다.
    $$\eta_h = \frac{1 - t}{1 - w}$$
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88. 조선 공정의 흐름순서로 옳은 것은?

  1. 현도공정 - 가공공정 - 조립공정 - 선대공정 - 진수작업
  2. 현도공정 - 선대공정 - 가공공정 - 조립공정 - 진수작업
  3. 현도공정 - 조립공정 - 선대공정 - 가공공정 - 진수작업
  4. 현도공정 - 가공공정 - 선대공정 - 조립공정 - 진수작업
(정답률: 알수없음)
  • 조선 공정은 설계 도면을 실제 크기로 그리는 현도공정 $\rightarrow$ 강재를 절단하는 가공공정 $\rightarrow$ 부재를 결합하는 조립공정 $\rightarrow$ 선대에서 블록을 탑재하는 선대공정 $\rightarrow$ 완성된 배를 바다로 띄우는 진수작업 순으로 진행됩니다.
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89. 기관의 크랭크실 내부에 과압을 완화시키기 위해 부착하는 것은?

  1. vent
  2. bypass valve
  3. breather
  4. relief valve
(정답률: 알수없음)
  • relief valve는 크랭크실 내부의 압력이 설정치 이상으로 상승했을 때 이를 외부로 방출하여 내부 과압으로 인한 파손이나 폭발 사고를 방지하는 안전장치입니다.
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90. 선체와 추진기의 종합적인 효율을 알기 위한 수조 시험의 종류는?

  1. 저항시험
  2. 추진기 단독시험
  3. 자항시험
  4. 추진기 선후시험
(정답률: 알수없음)
  • 자항시험은 실제 선박 모델을 추진기와 함께 장착하여 운항시킴으로써 선체와 추진기의 상호작용을 포함한 종합적인 효율을 측정하는 시험입니다.

    오답 노트
    저항시험: 추진기 없이 선체만의 저항 측정
    추진기 단독시험: 선체 없이 추진기만의 성능 측정
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91. 외판의 랜딩(landing) 작업시 시작 기점은?

  1. 선수부 외판
  2. 중앙부 외판
  3. 선미부 외판
  4. 선저 외판
(정답률: 알수없음)
  • 외판의 랜딩(landing) 작업은 선체의 변형을 최소화하고 정밀한 형상을 잡기 위해 선체 중앙부 외판부터 시작하여 양 끝단으로 진행하는 것이 원칙입니다.
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92. 선박의 프로펠러 추진기가 부식(corrosion)되거나 침식(erosion)되는 경우가 아닌 것은?

  1. 산 또는 알칼리에 의하여 화학적으로 손상을 받는 경우
  2. 주위 금속과 이온화 경향의 차이로 전위차가 발생하는 경우
  3. 추진기에 공동현상(cavitation)이 발생하는 경우
  4. 추진기의 피치가 작고 저속으로 회전하는 경우
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러의 부식과 침식은 화학적 반응, 전위차에 의한 전식, 그리고 고속 회전 시 발생하는 공동현상(cavitation)에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    추진기의 피치가 작고 저속으로 회전하는 경우: 물리적 충격이나 공동현상이 발생할 가능성이 낮아 부식이나 침식의 원인이 되지 않습니다.
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93. 4행정 기관과 비교하여 2행정 기관의 장점인 것은?

  1. 열효율이 높다.
  2. 용적효율이 높다.
  3. 토크 변화가 적고 운전이 원활하다.
  4. 운전범위가 넓고 운전의 유연성도 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 2행정 기관은 크랭크축 1회전마다 한 번의 폭발 행정이 일어나므로, 2회전마다 한 번 폭발하는 4행정 기관에 비해 토크 변화가 적고 운전이 원활하며 출력이 큽니다.
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94. 강재 가공작업의 종류 중 용접의 발달로 그 필요성이 없어진 작업은?

  1. 플랜징(flanging)
  2. 코킹(caulking)
  3. 절단
  4. 마킹(marking)
(정답률: 알수없음)
  • 코킹은 리벳 접합 시 틈새를 메우기 위해 리벳 끝단을 두드리는 작업입니다. 현대에는 용접 기술이 발달하여 리벳 접합 대신 용접을 사용하므로 코킹 작업의 필요성이 사라졌습니다.
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95. 서브머지드 아크 용접(submerged arc welding)의 장점이 아닌 것은?

  1. 고품질의 용착 금속을 얻을 수 있다.
  2. 용착 속도가 빨라 고능률적이다.
  3. 전자세 용접이 가능하다.
  4. 가스나 연기가 발생하지 않으므로 작업 환경이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 서브머지드 아크 용접은 입상 플럭스 속에 아크를 숨겨 용접하는 방식으로, 고품질의 용착 금속을 얻을 수 있고 용착 속도가 빠르며 가스와 연기가 발생하지 않는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    전자세 용접 가능: 플럭스 층 때문에 주로 하향 또는 평판 용접에 제한되며, 모든 자세(전자세) 용접은 불가능합니다.
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96. 프로펠러 추진기 슬립의 증가 원인이 아닌 것은?

  1. 배의 저항 증가
  2. 추진기의 회전수 증가
  3. 추진기의 피치 증가
  4. 추진기의 날개면적 증가
(정답률: 알수없음)
  • 슬립은 이론적 전진 거리와 실제 전진 거리의 차이를 의미합니다. 배의 저항이 증가하거나, 추진기의 회전수가 증가하거나, 피치가 증가하여 이론적 전진 거리가 늘어날 때 슬립이 증가합니다.

    오답 노트
    추진기의 날개면적 증가: 슬립의 직접적인 증가 원인이 아닙니다.
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97. 고장력강으로서 탈산 정도가 가장 높은 강은?

  1. 림드강
  2. 세미 림드강
  3. 킬드강
  4. 세미 킬드강
(정답률: 알수없음)
  • 킬드강(Killed Steel)은 제강 과정에서 탈산제를 충분히 첨가하여 산소를 완전히 제거(Killed)한 강으로, 제시된 강종들 중 탈산 정도가 가장 높으며 조직이 균질하고 기계적 성질이 우수합니다.
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98. 다음 용접 개선(開先) 형상 중 두꺼운 판 이음시에 적용되는 형상은?

  1. I형
  2. V형
  3. X형
  4. J형
(정답률: 알수없음)
  • 두꺼운 판을 이음할 때는 용접봉의 소모량을 줄이고 변형을 방지하기 위해 양면을 깎아내는 X형 개선 형상을 적용하는 것이 가장 효율적입니다.
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99. 선박기관의 디레이팅(derating)의 설명으로 옳은 것은?

  1. 기관의 노후화로 기관 출력이 저하되는 현상이다.
  2. 선박의 운항시 자동으로 기관 하중상태가 줄어드는 현상이다.
  3. 기관-프로펠러의 맞춤(matching)점을 낮게 잡는 설계방식이다.
  4. 본래 기관의 출력보다 낮춘 값에서 정격출력을 설정하는 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 디레이팅(derating)이란 기관의 신뢰성 확보와 수명 연장을 위해, 엔진이 낼 수 있는 최대 출력보다 낮은 값에서 정격출력을 설정하여 운전하는 방식을 말합니다.
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100. 선체 블록 중 곡면 블록에 속하는 것은?

  1. 선체 평행부의 갑판 블록
  2. 선수 및 선미의 측외판 블록
  3. 선체 평행부의 선저 블록
  4. 격벽블록
(정답률: 알수없음)
  • 선체 블록은 형상에 따라 평면 블록과 곡면 블록으로 나뉩니다. 선수 및 선미의 측외판은 선형의 유선형 구조를 위해 곡률이 크게 적용되는 대표적인 곡면 블록 영역입니다.

    오답 노트
    갑판 블록, 선저 블록, 격벽 블록: 주로 평면 또는 단순 굴곡으로 이루어진 평면 블록에 해당합니다.
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