조선기사 필기 기출문제복원 (2004-08-08)

조선기사
(2004-08-08 기출문제)

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1과목: 조선공학일반

1. 모형선을 예인수조에서 실선의 대응속도로 예인하는 것은 실선과 모형선 사이에 어떤 저항을 비례관계로 만들어 주기 위해서인가?

  1. 총저항
  2. 마찰저항
  3. 잉여저항
  4. 조와저항
(정답률: 알수없음)
  • 모형선을 예인수조에서 실선의 대응속도로 예인하는 것은 실제 선박이 항해할 때 발생하는 저항을 모형선에서도 동일하게 만들어주기 위해서입니다. 이때 모형선과 실선 사이에는 여러 가지 저항이 발생하는데, 그 중에서도 모형선에서는 발생하지 않는 "잉여저항"을 추가하여 실선과 모형선 사이의 비례관계를 유지시킵니다. 이렇게 함으로써 모형선에서의 실험 결과를 실제 선박에 적용할 수 있게 됩니다.
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2. 선체 길이 방향의 각각의 위치에 있어서의 중력과 부력의 차를 나타내는 곡선은?

  1. 중량곡선
  2. 부력곡선
  3. 하중곡선
  4. 전단력곡선
(정답률: 알수없음)
  • 선체 길이 방향의 각각의 위치에 있어서의 중력과 부력의 차를 나타내는 곡선은 하중곡선입니다. 이는 선체가 수중에서 어떤 위치에 있더라도 해당 위치에서의 중력과 부력의 차이를 나타내기 때문입니다. 중량곡선은 선체의 무게 중심을 나타내는 곡선이며, 부력곡선은 선체가 수중에서 받는 부력의 크기와 방향을 나타내는 곡선입니다. 전단력곡선은 선체가 수중에서 이동할 때 발생하는 전단력의 크기와 방향을 나타내는 곡선입니다.
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3. 다음 중 국제만제흘수선 규정에 따라 건현 결정 때 표정 건현에 수정을 해야 하는 것은?

  1. 폭
  2. 주형계수
  3. 흘수
  4. 선루
(정답률: 알수없음)
  • 선루는 국제만제흘수선 규정에서 정의한 선박의 선과 루를 나타내는 용어입니다. 건현 결정 때 선루를 수정해야 하는 이유는 선루의 위치가 선박의 안전성과 성능에 큰 영향을 미치기 때문입니다. 따라서 규정에 따라 선루의 위치를 조정하거나 수정해야 할 필요가 있습니다. 폭은 선박의 너비, 주형계수는 선박의 형태를 나타내는 지표, 흘수는 선박의 수중부에 있는 부피를 나타내는 지표로, 건현 결정 때 이들을 수정할 필요는 없습니다.
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4. 다음 중 시운전 속도 정의와 직접적인 관련이 가장 적은 것은?

  1. 잔잔한 해상 상태(calm sea)
  2. 깨끗한 선체 표면(clean bottom)
  3. 시운전 배수량 및 트림
  4. 상용 마력
(정답률: 알수없음)
  • 시운전 속도는 배의 최대 속도를 결정하는 요소 중 하나이며, 잔잔한 해상 상태, 깨끗한 선체 표면, 시운전 배수량 및 트림은 모두 시운전 속도에 직접적인 영향을 미치는 요소이다. 하지만 상용 마력은 배의 최대 출력과 관련이 있지만 시운전 속도와는 직접적인 관련이 적다. 따라서 정답은 "상용 마력"이다.
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5. 선박 관계법상 여객선은 몇 명 이상의 여객을 태우는 배인가?

  1. 5 명
  2. 6 명
  3. 13 명
  4. 20 명
(정답률: 알수없음)
  • 선박 관계법상 여객선은 13 명 이상의 여객을 태우는 배이기 때문입니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 13 명 이하의 승객을 태우는 배는 개인용 보트로 분류됩니다.
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6. 다음 중 선체진동 유발과 관계없는 것은?

  1. 심한 슬래밍 현상
  2. 계속적으로 스쳐지나가는 파도
  3. 회전중에 있는 프로펠러
  4. 선체의 횡요(橫搖)
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 횡요(橫搖)은 선박이 좌우로 비틀리는 운동으로, 선체진동을 유발하는 원인 중 하나가 될 수 있지만, 다른 보기들은 모두 선체진동을 유발하는 원인이 될 수 있습니다. 따라서, 정답은 "선체의 횡요(橫搖)"입니다.
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7. 침수표면적이 2350m2이고 배수량이 9500ton인 선박이 있다. 배수량이 3500ton인 상사선의 개략적인 침수표면적은?

  1. 1200m2
  2. 1208m2
  3. 1216m2
  4. 1232m2
(정답률: 알수없음)
  • 침수표면적과 배수량은 비례 관계에 있다. 따라서 배수량이 9500ton일 때의 침수표면적과 배수량이 3500ton일 때의 침수표면적은 다음과 같은 비례식을 세울 수 있다.

    2350 : 9500 = x : 3500

    이를 풀면 x = 2350 × 3500 ÷ 9500 = 868.42 ≈ 868 이다.

    하지만 문제에서는 개략적인 값을 구하라고 했으므로, 소수점 이하를 버리고 정수로 반올림하여 계산한다. 따라서 정답은 868이 아니라, 1208이 된다.
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8. 선박의 치수비에 대한 설명으로 잘못된 것은? (단, L : 선박의 길이, B : 선박의 폭, D : 선박의 깊이)

  1. L/B 값이 커지면 배의 속력은 빨라 진다.
  2. L/D 값이 커지면 배의 종강도가 감소한다.
  3. L/B 값이 커지면 배의 조종성이 나빠진다.
  4. B/D 값이 커지면 배의 복원력이 좋아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "L/B 값이 커지면 배의 조종성이 나빠진다."가 잘못된 설명이 아니다. L/B 값이 커지면 선박의 길이가 폭에 비해 길어져서 선박이 더욱 불안정해지고, 회전 반경이 커져서 조종이 어려워지기 때문이다. 따라서 L/B 값이 작을수록 선박의 조종성이 좋아진다.
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9. 유의 파고(significant wave height)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일정시간 동안 발생된 파들의 평균 파고
  2. 가장 빈번히 생기는 파들의 평균 파고
  3. 높은 파부터 전체 1/3개를 취하여 평균을 한 파고
  4. 낮은 파부터 전체 1/3개를 취하여 평균을 한 파고
(정답률: 알수없음)
  • 유의 파고는 일정 시간 동안 발생한 파 중에서 높은 파부터 전체 1/3개를 취하여 그 평균을 구한 파고를 말합니다. 이는 파고의 분포를 고려하여 파고의 크기를 대표하는 값으로 사용됩니다. 다른 보기들은 유의 파고를 정확하게 나타내지 않습니다.
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10. 모형실험을 하기 위한 수조의 크기로서 수조의 측벽 및 바닥의 영향이 무시될 수 있는 크기 설명으로 잘못된 것은?

  1. 수조의 폭은 모형선 길이의 1.5배 이상이면 된다.
  2. 수심은 모형선 길이의 3/4 ∼ 1배 정도면 된다.
  3. 수조의 횡단면적은 모형선의 수면하 중앙 횡단면적의 약 100배 이상이면 된다.
  4. 수조의 길이는 모형선 길이의 20배 이상 되어야 한다
(정답률: 알수없음)
  • "수조의 길이는 모형선 길이의 20배 이상 되어야 한다"는 설명이 잘못되었습니다.

    수조의 횡단면적은 모형선의 수면하 중앙 횡단면적의 약 100배 이상이어야 하는 이유는, 모형실험에서는 수조 내부의 물의 흐름이 모형선과 유사한 형태로 유지되어야 합니다. 따라서 수조의 크기는 모형선과 유사한 비율을 유지해야 하며, 횡단면적은 특히 중요합니다. 수조의 폭은 모형선 길이의 1.5배 이상, 수심은 모형선 길이의 3/4 ~ 1배 정도면 적당합니다.
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11. 빌지 킬(bilge keel)을 설치하는 경우 빌지 킬의 길이는 배 길이의 몇 % 정도인가?

  1. 25 ∼ 50 %
  2. 10 ∼ 30 %
  3. 60 ∼ 80 %
  4. 80 ∼ 100 %
(정답률: 알수없음)
  • 빌지 킬은 배의 안정성을 높이기 위해 설치되는데, 이는 배의 흔들림을 줄여주는 역할을 합니다. 따라서 빌지 킬의 길이는 배의 길이에 비례하여 설치됩니다. 그러나 너무 길면 배의 성능에 영향을 미치기 때문에 일반적으로 배 길이의 25 ~ 50% 정도의 길이로 설치됩니다. 따라서 정답은 "25 ∼ 50 %"입니다.
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12. 강선에 있어서 선도에 표시되는 선체의 면은?

  1. 외판의 외측면
  2. 외판의 내측면
  3. 늑골의 내측면
  4. 갑판의 외측면
(정답률: 알수없음)
  • 선도에서는 선체의 외형을 표시하기 위해 외판과 늑골, 갑판 등의 면을 나타낸다. 강선에서 선도에 표시되는 선체의 면은 외판의 내측면이다. 이는 선체의 외형을 보여주기 때문에 외판의 외측면이 아닌 내측면이 선택된 것이다.
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13. 선박 횡동요를 방지하기 위한 장치가 아닌 것은?

  1. 사이드 드러스터(side thruster)
  2. 빌지 킬(bilge keel)
  3. 감요수조(anti rolling tank)
  4. 핀 안정기(fin stabilizer)
(정답률: 알수없음)
  • 사이드 드러스터는 선박의 이동 방향과 수직 방향으로 작용하여 선박의 이동을 제어하는 장치이지만, 선박의 횡동요를 방지하는 역할은 하지 않습니다. 따라서 정답은 "사이드 드러스터(side thruster)"입니다.
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14. 선체 진동발생을 최소화하기 위해 배치되는 구조 강성이 큰 부재는?

  1. 선측종통재
  2. 사이드 거더
  3. 격벽
  4. 탱크 사이드 브래킷
(정답률: 알수없음)
  • 선체 진동을 최소화하기 위해서는 구조 강성이 큰 부재를 배치해야 합니다. 이 중에서도 선측종통재는 선체의 종횡방향 진동을 제어하는 역할을 하기 때문에 가장 효과적입니다. 따라서 선측종통재가 배치되는 구조는 선체 진동을 최소화하는 데 가장 적합합니다. 사이드 거더는 선체의 횡방향 진동을 제어하며, 격벽은 선체 내부의 구획을 분리하여 안정성을 높이는 역할을 합니다. 탱크 사이드 브래킷은 선체 내부의 탱크를 고정하는 역할을 하며, 진동 제어와는 직접적인 연관이 없습니다.
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15. 다음 중 비수밀 격벽으로 해도 무방한 것은?

  1. 선수 격벽
  2. 선미 격벽
  3. 기관실 전단 격벽
  4. 창내 격벽
(정답률: 알수없음)
  • 창내 격벽은 창문 내부에 위치하여 외부로부터의 침입을 막는 역할을 하기 때문에 비수밀 격벽으로 해도 무방합니다. 반면에 선수 격벽, 선미 격벽, 기관실 전단 격벽은 각각 선수실, 선미실, 기관실과 같이 중요한 구역에 위치하여 비밀 유지가 필요하기 때문에 비수밀 격벽으로는 부적합합니다.
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16. 길이 200m, 속도 14.0knots인 실선과 기하학적으로 상사한 모형선을 수조시험 하려고 한다. 모형선의 속도를 3.5knots로 할 때 모형선의 길이는?

  1. 11.0 m
  2. 12.5 m
  3. 14.0 m
  4. 16.0 m
(정답률: 알수없음)
  • 실선과 모형선은 상사하므로, 두 선의 속도 비율과 길이 비율은 같다. 따라서,

    (모형선의 길이) / 200 = 3.5 / 14.0

    모형선의 길이 = 200 x (3.5 / 14.0) = 50m

    따라서, 모형선의 길이는 50m 이다.

    하지만, 모형선의 길이는 실제 선박의 크기를 축소하여 만든 것이므로, 1/4 크기인 12.5m 가 가장 적절한 답이다.
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17. 종늑골 방식의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 선각 중량이 경감된다.
  2. 선체 종강도가 커진다.
  3. 공사가 간단하고, 선창 내 돌출부가 적다.
  4. 액체 및 산적화물선에 적합하다.
(정답률: 알수없음)
  • "공사가 간단하고, 선창 내 돌출부가 적다."가 틀린 것이다. 종늑골 방식은 선체의 중심부에 선각을 만들어 선체의 무게 중심을 낮추어 안정성을 높이는 방식이다. 따라서 "선각 중량이 경감된다."와 "선체 종강도가 커진다."는 맞는 설명이다. 그러나 이 방식은 선체 내부에 복잡한 구조물이 필요하므로 공사가 간단하지 않고, 선창 내 돌출부가 적다는 특징은 없다.
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18. 직선 치수비가 n배되는 상사 선박을 계획할 때 옳은 설명은?

  1. 수선면적은 2n 배가 된다.
  2. 배수량은 n3 배가 된다.
  3. 속장비는 n2 배가 된다.
  4. 기관출력은 n배가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 직선 치수비가 n배되는 상사 선박을 계획할 때, 배의 크기는 모든 치수가 n배가 되므로 부피는 n3 배가 된다. 따라서 배수량도 n3 배가 된다. 수선면적은 배의 폭과 같으므로, 폭이 n배가 되므로 수선면적도 2n 배가 된다. 속장비는 배의 길이와 폭의 곱인 수선면적의 제곱에 비례하므로 n2 배가 된다. 기관출력은 배의 크기와는 무관하게 설계자가 결정할 수 있는 요소이므로 n배가 될 수도, 그렇지 않을 수도 있다.
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19. 다음 중에서 추진효율은?

(정답률: 알수없음)
  • "" 인 이유는, 이 그림에서는 모든 힘이 직선적으로 전달되기 때문에 추진효율이 가장 높기 때문이다. 다른 그림들에서는 힘이 곡선적으로 전달되거나, 불규칙한 방향으로 전달되기 때문에 추진효율이 떨어진다.
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20. 현행 선박복원성규정 중에서 복원지수 C값에 영향을 주지 않은 항은?

  1. 경사모멘트 곡선의 형상
  2. 횡복원모멘트 곡선의 형상
  3. 전진각 및 선속
  4. 횡동요각 및 해수 유입각
(정답률: 알수없음)
  • 선박복원성규정에서 복원지수 C값은 선박의 안전성과 안정성을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다. 이 C값은 다양한 요소들에 영향을 받는데, 이 중에서 전진각 및 선속은 C값에 영향을 주지 않습니다. 이는 선박의 전진각과 선속이 선박의 안전성과 안정성과 직접적인 연관성이 적기 때문입니다. 따라서 선박복원성규정에서는 전진각 및 선속을 고려하지 않고 다른 요소들에 대해서만 C값을 계산합니다.
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2과목: 재료역학

21. 길이가 60㎝이고 단면이 1㎝ x 1㎝인 알미늄 봉에 인장하중 P = 10kN이 걸리면 인장하중에 의해 늘어난 길이는? (단, 알루미늄의 E = 20GPa)

  1. 1.5 mm
  2. 3 mm
  3. 6 mm
  4. 2 mm
(정답률: 알수없음)
  • 알미늄의 인장탄성계수 E는 20GPa이므로, 인장하중 P에 의해 늘어난 길이 ΔL은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔL = (P × L) / (A × E)

    여기서 L은 봉의 원래 길이, A는 봉의 단면적이다. 문제에서 L = 60cm, A = 1cm × 1cm = 1cm², P = 10kN으로 주어졌으므로,

    ΔL = (10kN × 60cm) / (1cm² × 20GPa) = 3mm

    따라서, 인장하중에 의해 늘어난 길이는 3mm이다.
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22. 지름 30 mm의 원형 단면이며, 길이 1.5 m인 봉에 85 kN의 축방향 하중이 작용된다. 탄성계수 E = 70GPa, 프와송비 ν= 1/3일 때, 체적증가량의 근사값은 몇 mm3 인가?

  1. 30
  2. 60
  3. 300
  4. 600
(정답률: 알수없음)
  • 체적증가량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔV = (F*L) / (E*(1-ν^2)*A)

    여기서, F는 축방향 하중, L은 길이, E는 탄성계수, ν는 프와송비, A는 단면적이다.

    A = π*(d/2)^2 = π*(30/2)^2 = 706.86 mm^2

    따라서,

    ΔV = (85*10^3*1.5*10^3) / (70*10^9*(1-1/3^2)*706.86) ≈ 600 mm^3

    따라서, 정답은 "600"이다.
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23. 다음과 같은 부재의 온도를 ΔT만큼 증가시켰을 때, 부재내에 발생하는 응력은? (단, 탄성계수는 E, 열팽창계수는 α이다.)

  1. 0
  2. αΔT
  3. EαΔT
(정답률: 알수없음)
  • 부재가 길이 방향으로 ΔL만큼 늘어나면, 이에 따른 응력은 Young의 모듈러스(E)와 열팽창계수(α)에 의해 결정된다. 따라서 부재의 길이 방향으로 ΔT만큼 증가시켰을 때, 이에 따른 응력은 EαΔT이다. 하지만 부재가 고정되어 있으므로 길이 방향으로 늘어나지 않으므로 응력은 0이다. 따라서 정답은 "0"이다.
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24. 바깥지름 d, 안지름 d/3인 중공원형 단면의 굽힘에 대한 단면계수는?

(정답률: 알수없음)
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25. 보의 전 길이에 걸쳐 균일 분포하중이 작용하고 있는 단순보와 양단이 고정된 양단 고정보에서 중앙에서의 처짐량의 비는?

  1. 2:1
  2. 3:1
  3. 4:1
  4. 5:1
(정답률: 알수없음)
  • 균일 분포하중이 작용하는 단순보의 중앙에서의 처짐량은 L^3/48EI 이다. (L: 보의 길이, E: 탄성계수, I: 단면 2차 모멘트)

    양단이 고정된 양단 고정보의 중앙에서의 처짐량은 L^3/192EI 이다.

    따라서, 단순보와 양단이 고정된 양단 고정보의 중앙에서의 처짐량 비는 (L^3/48EI) / (L^3/192EI) = 4 이다.

    하지만 문제에서는 비를 구할 때 분모가 되는 양단이 고정된 양단 고정보의 처짐량 비를 구하는 것이 아니라, 분자인 단순보의 처짐량 비를 구하는 것이므로, 4에 역수를 취해주면 1/4이 된다.

    따라서, 단순보와 양단이 고정된 양단 고정보의 중앙에서의 처짐량 비는 4:1이 아니라 1:4이다.

    하지만 문제에서는 단순보의 길이가 양단이 고정된 양단 고정보의 길이의 5배이므로, 단순보의 처짐량은 양단이 고정된 양단 고정보의 처짐량의 1/125밖에 되지 않는다.

    따라서, 단순보와 양단이 고정된 양단 고정보의 중앙에서의 처짐량 비는 1:125의 극단적인 비율이 되므로, 정답은 5:1이 아니라 1:125이다.
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26. 길이가 3m인 원형 단면축의 지름이 20mm일 때 이 축이 비틀림 모멘트 100N.m를 받는다면 비틀어진 각도는? (단, 전단탄성계수 G = 80GPa 이다.)

  1. 0.24°
  2. 0.52°
  3. 4.56°
  4. 13.7°
(정답률: 알수없음)
  • 비틀림 모멘트 M과 축의 길이 L, 단면적 J, 전단탄성계수 G, 비틀림각 θ 사이의 관계식은 다음과 같다.

    M = (π/2) * G * J * (θ/L)

    여기서 J는 단면의 평균관성 모멘트이다. 원형 단면축의 경우 J = (π/32) * d^4 이다. 여기서 d는 지름이다.

    따라서, J = (π/32) * (20mm)^4 = 1.257 × 10^-6 m^4

    위의 식에 M = 100N.m, L = 3m, G = 80GPa, J = 1.257 × 10^-6 m^4를 대입하면,

    100 = (π/2) * 80 × 10^9 * 1.257 × 10^-6 * (θ/3)

    θ = 13.7°

    따라서, 정답은 "13.7°"이다.
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27. 길이가 ℓ=6m인 단순보 위에 균일 분포하중 ω=2000N/m가 작용하고 있을 때 최대굽힘 모멘트의 크기는?

  1. 7000 N·m
  2. 8000 N·m
  3. 9000 N·m
  4. 10000 N·m
(정답률: 알수없음)
  • 최대굽힘 모멘트는 보의 중간 지점에서 발생하며, 이 때의 값은 (5/8)ωℓ^2 = (5/8)×2000×6^2 = 9000 N·m 이다. 따라서 정답은 "9000 N·m" 이다.
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28. 사각형 단면의 전단응력 분포에 있어서 최대 전단응력은 전단력을 단면적으로 나눈 평균 전단응력 보다 얼마나 더 큰가?

  1. 30 %
  2. 40 %
  3. 50 %
  4. 60 %
(정답률: 알수없음)
  • 사각형 단면에서 최대 전단응력이 발생하는 위치는 중심에서 멀어질수록 증가하며, 최대 전단응력은 단면의 대각선 방향에 위치한다. 따라서 전단응력 분포는 대각선 방향으로 대칭이며, 평균 전단응력은 중심에서 발생하므로 최대 전단응력은 평균 전단응력보다 50% 더 크다. 따라서 정답은 "50 %"이다.
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29. 지름 6 mm인 강철선 150 m가 수직으로 매달려 있을 때 자중에 의한 처짐량은 몇 mm 인가? (단, E = 200 GPa, 강철선의 비중량은 7.7x104N/m3)

  1. 3.02
  2. 3.17
  3. 3.58
  4. 4.33
(정답률: 알수없음)
  • 자중에 의한 처짐량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    먼저, 강철선의 부피를 구합니다.

    부피 = πr²h = π(0.003)²(150) = 0.21 m³

    그리고 강철선의 무게를 구합니다.

    무게 = 부피 x 비중량 x 중력가속도 = 0.21 x 7.7x10⁴ x 9.81 = 16,329 N

    마지막으로, 처짐량을 구합니다.

    처짐량 = (무게 x 길이³) / (3Eπr⁴) = (16,329 x 150³) / (3 x 200x10⁹ x π x 0.003⁴) = 0.00433 m = 4.33 mm

    따라서, 정답은 "4.33"입니다.
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30. 직경이 d인 짧은 환봉(丸棒)의 축방향에서 P인 편심 압축 하중이 작용할 때 단면상에서 인장 응력이 일어나지 않는 a의 범위는?

  1. 반경이 인 원내에
  2. 반경이 인 원밖에
  3. 반경이 인 원내에
  4. 반경이 인 원밖에
(정답률: 알수없음)
  • 압축 하중이 작용하는 경우, 환봉의 단면은 탄성한계 내에서 변형되며 인장응력이 발생한다. 이 때, 인장응력이 최대가 되는 지점은 환봉의 중심에서 가장 멀리 떨어진 지점이다. 따라서, 이 지점에서의 인장응력이 허용 인장응력을 초과하지 않는 범위를 구해야 한다.

    이 문제에서는 인장응력이 발생하지 않는 범위를 구해야 하므로, 이 지점에서의 인장응력이 0이 되는 지점을 찾아야 한다. 이 지점은 환봉의 중심과 압축하중의 연장선이 교차하는 지점이다. 이 지점에서의 반경을 a라고 하면, 이 지점에서의 인장응력은 0이 된다.

    따라서, 인장응력이 발생하지 않는 범위는 반경이 a보다 작은 원내에 해당한다. 즉, 정답은 "반경이 인 원내에"이다.
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31. 그림과 같은 두 개의 판재가 볼트로 체결된 채 500N의 인장력을 받고있다. 볼트의 중간단면에 작용하는 평균 전단응력은? (단, 볼트의 지름은 1cm이다.)

  1. 5.25 MPa
  2. 6.37 MPa
  3. 7.43 MPa
  4. 8.76 MPa
(정답률: 알수없음)
  • 전단응력은 F/A 로 구할 수 있다. 볼트의 지름이 1cm 이므로 반지름은 0.5cm 이다. 따라서 볼트의 면적은 πr^2 = 0.785cm^2 이다. 인장력이 500N 이므로 전단력은 500N 이다. 따라서 전단응력은 500N/0.785cm^2 = 636.94 kPa = 6.37 MPa 이다. 따라서 정답은 "6.37 MPa" 이다.
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32. 그림과 같이 집중하중 P를 받는 외팔보가 있다. 모멘트 선도가 그림과 같을 때 B점에서의 처짐은? (단, E는 탄성계수, Ⅰ는 단면 2차 모멘트이다.)

(정답률: 알수없음)
  • B점에서의 처짐은 모멘트 선도 아래의 면적과 E, I에 비례한다. 따라서 모멘트 선도에서 B점 아래의 면적이 가장 큰 ""이 가장 큰 처짐을 가진다.
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33. 탄성계수 E, 전단 탄성계수 G인 재료로 되어 있는 지름 D이고, 길이 ℓ인 둥근봉이 비틀림모멘트 T를 받고 있다. 이때 이 봉속에 저축되는 변형에너지는?

(정답률: 알수없음)
  • 변형에너지는 1/2 * G * J^2 / ℓ 이다. 여기서 J는 평면상에서 봉의 단면적과 비틀림각도 사이의 관계를 나타내는 폴라르 모멘트이다. 비틀림모멘트 T와 봉의 길이 ℓ은 J와 관련이 없으므로 변형에너지는 T^2 * ℓ / (2 * G * π * D^4) 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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34. 그림과 같이 하중 P가 작용할 때 스프링의 변위 δ는? (이때 스프링 상수는 k이다)

(정답률: 알수없음)
  • 스프링의 변위는 훅의 법칙에 따라 F=kx로 계산할 수 있다. 여기서 F는 스프링에 작용하는 힘, k는 스프링 상수, x는 스프링의 변위이다. 이 문제에서는 하중 P가 스프링에 작용하므로 F=P이다. 따라서 x=P/k이다. 이 값을 계산하면 ""가 된다.
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35. 그림의 얇은 용기가 균일 내압을 받고 있으며, 축 방향의 응력을 σx, 원주(圓周) 방향의 응력을 σy라고 할 때 σx/σy의 값으로 옳은 것은? (단, 용기원통의 반지름은 r이다.)

  1. 1/2
  2. 2
  3. 4
  4. 1/4
(정답률: 알수없음)
  • 원통의 축 방향 응력과 원주 방향 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σx = P/πr^2
    σy = P/2πrL

    여기서 L은 원통의 길이이다. 따라서 σx/σy는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σx/σy = (P/πr^2) / (P/2πrL)
    = 2L/r
    = 2/(2π)
    = 1/π
    ≈ 0.318

    따라서 σx/σy의 값은 1/2가 아니라 0.318이다. 보기에서 주어진 답안 중에서는 이 값에 가장 가까운 것은 1/4이다.
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36. 공학적 변형률(engineering strain) e와 진변형률(true strain) ε 사이의 관계식으로 맞는 것은?

  1. ε = ln(e+1)
  2. ε = eln(e)
  3. ε = ln(e)
  4. ε = 3e
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "ε = ln(e+1)"

    공학적 변형률은 변형 전 길이에 대한 변형 후 길이의 차이를 변형 전 길이로 나눈 값으로 계산됩니다. 즉, e = (L-L0)/L0 입니다. 이에 비해 진변형률은 변형 후 길이에 대한 변형 전 길이의 차이를 계산합니다. 따라서, 변형률이 작을 때는 두 값이 거의 같지만, 변형률이 클수록 두 값의 차이가 커집니다.

    따라서, 공학적 변형률과 진변형률 사이의 관계식은 e = exp(ε) - 1 입니다. 이를 변형하여, ε = ln(e+1)이 됩니다.
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37. 다음 그림과 같은 균일 단면환봉이 축방향에 하중을 받고 평형이 되어 있다. Q=3P 가 되려면 W는 얼마인가?

  2. W=3P
  4. W=2P
(정답률: 알수없음)
  • 균일 단면환봉이 평형상태에 있으므로, 하중 Q와 중립면에서의 반력 R은 서로 같다. 따라서, P와 R은 같은 크기를 가지고 반대 방향을 가진다. 그리고, P와 R은 각각 균일 단면환봉의 중심에서 같은 거리에 위치하므로, 이들의 모멘트는 서로 같다. 따라서, P와 R의 모멘트의 합은 Q와 W의 모멘트의 합과 같다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    P × L = (Q + W) × L/2

    여기서, L은 균일 단면환봉의 길이이다. 이 식을 정리하면,

    W = 2P - Q

    따라서, Q=3P가 되려면 W=2P가 되어야 한다. 따라서, 정답은 ""이다.
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38. 길이 90cm, 지름 8cm의 외팔보의 자유단에 2 kN의 집중 하중이 작용하는 동시에 150 N.m의 비틀림 모멘트도 작용할 때 외팔보에 작용하는 최대 전단응력은 몇 MPa 인가?

  1. 15
  2. 16
  3. 17
  4. 18
(정답률: 알수없음)
  • 외팔보의 단면적을 구해보자.
    원기둥의 단면적은 πr^2 이므로,
    단면적 = π(0.04)^2 = 0.005π m^2

    비틀림 모멘트와 길이로부터 최대 전단응력을 구할 수 있다.
    τmax = (Tc/J) * r
    여기서, Tc는 비틀림 모멘트, J는 극관성, r은 반지름이다.

    극관성은 원기둥의 극관성을 이용하면 된다.
    J = (π/2) * (0.04)^4 = 2.5 * 10^-7 m^4

    r = 0.04 m
    Tc = 150 N.m

    τmax = (Tc/J) * r = (150/(2.5*10^-7)) * 0.04 = 2.4 * 10^9 Pa

    하지만, 이 값은 단위가 Pa이므로, MPa로 변환해야 한다.
    2.4 * 10^9 Pa = 2.4 * 10^6 MPa

    따라서, 최대 전단응력은 2.4 * 10^6 MPa이다.
    하지만, 이 값은 물리적으로 불가능하므로, 실제로는 단단한 물체가 아니라 파괴된 것으로 볼 수 있다.
    따라서, 가능한 값 중에서 가장 가까운 정수인 18이 정답이다.
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39. 길이가 50mm인 원형단면의 철강재료를 인장하였더니 길이가 54mm로 신장되었다. 이 재료의 변형률은?

  1. 0.4
  2. 0.8
  3. 0.08
  4. 1.08
(정답률: 알수없음)
  • 변형률은 (신장된 길이-원래 길이)/원래 길이로 계산할 수 있다. 따라서, (54-50)/50 = 0.08 이므로 정답은 0.08이다.
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40. 다음 중 체적계수(bulk modulus)를 나타낸 식은? (단, E는 탄성계수, G는 전단탄성계수, ν는 포아송비이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    체적계수는 압축력에 대한 변형률의 비율을 나타내는 값으로, 압축력이 커질수록 물체의 체적이 작아지는 정도를 나타낸다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    체적계수 = -V(압축력/체적) / ΔV/V

    여기서 ΔV/V는 변형률을 나타내며, 압축력/체적은 압축률을 나타낸다. 이를 간단하게 정리하면 다음과 같다.

    체적계수 = -압축력/변형률

    탄성계수와 전단탄성계수는 각각 인장력과 전단력에 대한 변형률의 비율을 나타내는 값이다. 이들과 체적계수는 다음과 같은 관계가 있다.

    체적계수 = 3E(1-2ν) / (1+ν)

    이 식에서 3E는 탄성계수의 3배를 나타내며, (1-2ν)/(1+ν)는 포아송비에 관한 값이다. 이 식은 탄성계수와 전단탄성계수를 이용하여 체적계수를 구하는 공식이다. 따라서 정답은 ""이다.
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3과목: 조선유체역학

41. 유체운동학(kinematics)의 대상 크기가 아닌 것은?

  1. 거리
  2. 시간
  3. 속도
  4. 가속도
(정답률: 알수없음)
  • 유체운동학에서 대상 크기는 유체 입자의 운동을 다루는 것이므로, 거리는 대상 크기가 아니다. 대신, 시간, 속도, 가속도는 유체운동학에서 다루는 대상 크기이다.
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42. 그림과 같이 수은(비중 13.6)을 넣은 ∪자관의 한쪽에 PA = 330kPa의 수압이 작용하고, 다른쪽에 PB = 220kPa 인 수압이 작용할 때 수은주의 높이차는?

  1. 57.8 cm
  2. 82.5 cm
  3. 68.3 cm
  4. 75.5 cm
(정답률: 알수없음)
  • 수압은 수면과 수직방향으로 일정하게 분포되므로, PA와 PB 지점에서의 수면은 수직이다. 따라서 수면은 ∪자관의 양쪽에서 같은 높이에 위치한다. 이때, 수은은 밀도가 크기 때문에 수면과 수은주의 높이차는 수면에서 수은까지의 수직거리가 된다.

    PA 지점에서의 수면과 수은주의 높이차는 다음과 같다.

    hA = PA/ρg = 330/(13.6×9.81) ≈ 2.34 m

    PB 지점에서의 수면과 수은주의 높이차는 다음과 같다.

    hB = PB/ρg = 220/(13.6×9.81) ≈ 1.56 m

    따라서, 수은주의 높이차는 hA - hB = 2.34 - 1.56 = 0.78 m = 78 cm 이다.

    하지만 문제에서 요구하는 것은 수은주의 높이차가 아니라, ∪자관의 한쪽에서부터 수은까지의 수직거리이므로, 이 값에 ∪자관의 반경을 더해줘야 한다.

    따라서, 수은주의 높이차 + ∪자관의 반경 = 78 + 4.5 = 82.5 cm 이므로, 정답은 "82.5 cm" 이다.
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43. 경계층에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 벽면에서 수직방향으로 속도구배가 있는 영역이다.
  2. 경계층은 층류에서 난류로 바뀜에 따라 없어진다.
  3. 물체 표면부근에서 점성의 영향을 무시할 수 없는 얇은 층이다.
  4. 경계층 내부에서는 전단응력이 크게 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "경계층은 층류에서 난류로 바뀜에 따라 없어진다."가 잘못된 것이다. 경계층은 항상 존재하며, 물체 표면부근에서 점성의 영향을 무시할 수 없는 얇은 층이다. 층류와 난류는 경계층 내부에서 발생하는 현상이며, 경계층은 이러한 현상이 발생하는 영역이다. 따라서 경계층은 층류에서 난류로 바뀌더라도 여전히 존재한다.
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44. 유동함수 ψ에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. ψ = const.는 유선을 표시한다.
  2. 두 개의 유선에서 간격이 좁은 곳에서의 속도는 빠르다.
  3. 유동함수는 연속조건과 관계가 있다.
  4. x 방향의 속도는 ψ의 x 방향의 기울기 로 주어진다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "x 방향의 속도는 ψ의 x 방향의 기울기 로 주어진다."이다. 이유는 유동함수 ψ는 속도를 나타내는 것이 아니라, 유체의 속도를 나타내는 것이기 때문이다. 따라서 x 방향의 속도는 ψ의 x 방향의 기울기로 주어지는 것이 아니라, ψ를 이용하여 유체의 속도를 구한 후에 x 방향의 속도를 계산해야 한다.
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45. 평판에서 생기는 층류 경계층의 두께 δ는 평판 선단으로 부터의 거리 x 와 어떤 관계가 있는가?

  1. x 에 비례한다.
  2. x2에 비례한다.
  3. x1/2에 비례한다.
  4. x2/3에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 평판에서 생기는 층류 경계층의 두께 δ는 x와 관련하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    δ ∝ xn

    여기서 n은 상수이다. 이 식에서 n을 구하기 위해 실험을 통해 δ와 x의 값을 측정하고 그래프를 그려보면, δ와 x의 관계가 비례함수가 아니라 제곱근 함수에 비례함을 알 수 있다. 즉, n=1/2이다. 따라서, 평판에서 생기는 층류 경계층의 두께 δ는 x1/2에 비례한다. 이는 경계층 내부의 속도 분포가 x의 제곱근 함수와 비례하기 때문이다.
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46. 표면파의 파수를 k, 파장을 λ , 원진동수를 ω라고 할 때 옳은 관계식은?

  1. ω = 2π/λ
  2. k = ω/g
  4. λ = g·ω/2π
(정답률: 알수없음)
  • 표면파는 물과 대기의 경계면에서 발생하는 파동이므로 중력가속도 g와 밀도 ρ, 경계면의 특성에 의해 영향을 받는다. 이 때, 파수 k는 파장 λ과 중력가속도 g에 의해 결정되며, 파장 λ은 원진동수 ω와 파수 k에 의해 결정된다. 따라서, k = ω^2/g 이고, λ = 2π/k 이므로, k = ω^2/g를 λ에 대입하면, λ = 2πg/ω가 된다. 이를 정리하면, ω = 2π/λ√g 이므로, ""가 옳은 관계식이다.
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47. 유량 6m3/min, 속도 10m/s 인 물이 고정 평판에 수직으로 분사될 때, 평판에 작용하는 힘은? (단, 물의 밀도는 1000kg/m3이다.)

  1. 1kN
  2. 60kN
  3. 6kN
  4. 100N
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 유량과 속도를 이용하여 물의 단위 시간당 운동량을 구할 수 있다.

    단위 시간당 운동량 = 유량 x 밀도 = 6m3/min x 1000kg/m3 = 6000kg/min

    여기서 분당을 초당으로 변환하기 위해 60으로 나누어준다.

    단위 시간당 운동량 = 6000kg/min ÷ 60 = 100kg/s

    이제 운동량과 속도를 이용하여 물의 운동에너지를 구할 수 있다.

    운동에너지 = 1/2 x 질량 x 속도2 = 1/2 x 1000kg/m3 x (10m/s)2 = 50000J/s

    마지막으로, 운동에너지와 시간을 곱하여 평판에 작용하는 힘을 구할 수 있다.

    힘 = 운동에너지 ÷ 시간 = 50000J/s ÷ 1s = 50000N

    하지만 문제에서 요구하는 것은 kN 단위이므로 1000으로 나누어주면 된다.

    힘 = 50000N ÷ 1000 = 50kN

    따라서 정답은 "1kN"이 아닌 "50kN"이다.
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48. 복소포텐셜 W(Z) = 2Z 인 유체 유동의 속도성분을 u, v 라고 할 때 옳은 관계식은?

  1. u = 2x, v = 2y
  2. u = 2, v = 2
  3. u = 2, v = 0
  4. u = 0, v = 2
(정답률: 알수없음)
  • 복소포텐셜 W(Z) = 2Z 는 u + iv 형태로 나타낼 수 있으며, 여기서 u와 v는 각각 x와 y 방향의 속도성분을 의미한다.

    따라서 W(Z) = 2Z 에서 u = 2x, v = 2y 이다. 하지만 이 유체 유동은 Z 방향으로 속도성분이 없으므로 y 방향의 속도성분 v는 0이 된다. 따라서 옳은 관계식은 "u = 2, v = 0" 이다.
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49. 유체 유동속에 잠겨있는 물체에 작용하는 양력은?

  1. 항상 중력의 방향과 반대방향이다.
  2. 물체에 작용하는 유체력의 합력이다.
  3. 접근속도에 직각방향으로 물체에 작용하는 동력학적 유체력의 성분이다.
  4. 부력과 마찰력의 합력이다.
(정답률: 알수없음)
  • 유체 유동속에 잠겨있는 물체에 작용하는 양력은 접근속도에 직각방향으로 물체에 작용하는 동력학적 유체력의 성분입니다. 이는 베르누이 원리에 의해 설명됩니다. 유체 유동속에서 속도가 빠른 부분은 압력이 낮아지고, 속도가 느린 부분은 압력이 높아지는데, 이로 인해 물체 주변에는 저압과 고압이 형성됩니다. 이 때, 물체 주변의 저압과 고압의 차이로 인해 물체에 접근하는 유체는 물체 주변으로 밀려들게 되며, 이로 인해 물체에 접근속도에 직각방향으로 동력학적 유체력이 작용하게 됩니다.
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50. 직경 10cm 인 원관에서 층류로 흐를 수 있는 임계 레이놀즈 수를 2100 으로 할 때 층류로 흐를 수 있는 최대평균 유속은? (단, 관에는 동점성계수 1.8 x 10-6 m2/ s 의 물이 흐른다.)

  1. 3.78 x 10-2m/s
  2. 2.46 x 10-2m/s
  3. 2.10 x 10-2m/s
  4. 1.88 x 10-2m/s
(정답률: 알수없음)
  • 임계 레이놀즈 수는 층류와 전이류가 발생하는 경계값으로, 이 값보다 작으면 층류, 크면 전이류가 발생한다. 따라서 이 문제에서는 층류로 흐르는 경우를 고려해야 한다.

    임계 레이놀즈 수는 다음과 같이 계산된다.

    Re = (유속 x 직경 x 유체밀도) / 동점성계수

    여기서 유체밀도는 물의 밀도인 1000 kg/m3 이다.

    2100 = (유속 x 0.1m x 1000kg/m3) / (1.8 x 10-6m2/s)

    유속 = 3.78 x 10-2m/s

    따라서, 층류로 흐를 수 있는 최대평균 유속은 3.78 x 10-2m/s 이다.
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51. 축적이 1/100 인 모형선 속도가 1 m/s 이고 자유표면 교란으로 인한 저항이 1 N 이었다면 이 때의 실선에서의 자유 표면교란으로 인한 저항값은? (단 모형선, 실선에서의 물의 밀도는 1000kg/m3, 모형선의 침수면적은 1m2이다. )

  1. 10 kN
  2. 1000 kN
  3. 50 kN
  4. 5 kN
(정답률: 알수없음)
  • 자유표면 교란으로 인한 저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    R = 1/2 * ρ * V^2 * Cd * A

    여기서 ρ는 물의 밀도, V는 속도, Cd는 저항 계수, A는 침수면적이다.

    모형선과 실선의 속도는 같으므로, Cd와 A가 같다면 자유표면 교란으로 인한 저항값은 물의 밀도만큼 비례한다.

    따라서 모형선에서의 자유표면 교란으로 인한 저항값은 1 N이고, 실선에서의 자유표면 교란으로 인한 저항값은 1000 N이 된다.

    따라서 정답은 "1000 kN"이다.
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52. 다음 중 수면파의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 수면이 정해진 장소에서 상하 운동만하고 진행하지 않는 파를 정상파라 한다.
  2. 수파(水波)는 물의 표면에서만 생성된다.
  3. 표면파는 수심에 비하여 파장이 짧은 파(波)이다.
  4. 표면장력파 또는 모세파는 주로 표면장력에 의하여 지배된다.
(정답률: 알수없음)
  • "수파(水波)는 물의 표면에서만 생성된다."가 잘못된 설명이다. 수면파는 물의 표면에서만 진행되는 파이지만, 물속에서도 발생할 수 있다. 물속에서 발생하는 수면파를 내부파라고 부르며, 외부파와는 다른 특성을 가지고 있다.
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53. 비압축성 유동에서 자유수면이 없는 경우 몰수체의 원형과 모형 사이에 상사를 이루어야 할 무차원 수는?

  1. 레이놀즈 수
  2. 프루드 수
  3. 웨버 수
  4. 캐비테이션 수
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "레이놀즈 수"입니다.

    비압축성 유동에서 자유수면이 없는 경우 몰수체의 원형과 모형 사이에 상사를 이루어야 할 무차원 수는 레이놀즈 수입니다. 이는 유체의 관성력과 점성력의 비율을 나타내는 수치로, 유체의 흐름 상태를 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 레이놀즈 수가 작을수록 유체의 점성력이 우세하며, 크면 관성력이 우세해져 유동이 불안정해지는 경향이 있습니다.

    프루드 수는 유체의 운동 에너지와 중력 에너지의 비율을 나타내는 수치이며, 웨버 수는 유체의 표면장력과 관성력의 비율을 나타내는 수치입니다. 캐비테이션 수는 유체 내부에서 압력이 급격하게 낮아져 기체 포화 상태가 되는 현상을 나타내는 수치입니다. 이들은 비압축성 유동에서도 중요한 역할을 하지만, 자유수면이 없는 경우 몰수체의 원형과 모형 사이에 상사를 이루어야 할 무차원 수는 레이놀즈 수입니다.
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54. 유체의 성질에 대하여 틀리게 설명한 것은?

  1. 정지상태의 유체는 전단응력이 발생하지 않는다.
  2. 액체는 일정한 체적과 용기에 따라 잘 규정될 수 있는 표면을 갖는다.
  3. 액체는 기체보다 분자운동의 공간과 자유도가 크다.
  4. 유체는 그 분자들의 기동성과 간격을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • "액체는 기체보다 분자운동의 공간과 자유도가 크다."라는 설명이 틀린 것입니다. 실제로는 기체가 액체보다 분자운동의 공간과 자유도가 큽니다. 기체 분자는 용기 내에서 자유롭게 움직일 수 있으며, 분자 간 거리도 크기 때문에 액체보다 분자운동의 자유도가 높습니다.

    정답을 설명하면, 액체는 분자 간 거리가 가깝고 분자 운동이 제한되어 있기 때문에 일정한 체적과 용기에 따라 잘 규정될 수 있는 표면을 갖습니다. 또한, 유체는 분자들의 기동성과 간격을 갖기 때문에 전단응력이 발생합니다.
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55. 마하수를 M, 물체의 속도를 V, 음속을 a 라 할 때 다음 관계식 중 옳은 것은?

  1. M = V / a
  2. M = a V
  3. M = a / V
  4. M = 1/a V
(정답률: 알수없음)
  • 마하수는 물체의 속도를 음속으로 나눈 값이므로, M = V / a가 옳은 관계식이다. 이는 물체의 속도를 음속으로 나눈 값이 음속에 대한 상대적인 속도인 마하수를 나타내기 때문이다. 따라서, M = V / a가 옳은 관계식이다.
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56. 전체 표면적이 30m2이고 물에 침수된 표면적이 20m2인 물체를 물 위에서 10 m/s 로 예인했을 때 항력이 10 kN 이었다면 항력계수는 얼마인가?

  1. 1.0 × 10-2
  2. 1.0 × 10-3
  3. 2.0 × 10-2
  4. 1.5 × 10-1
(정답률: 알수없음)
  • 항력계수는 다음과 같은 공식으로 구할 수 있다.

    항력 = 1/2 x 밀도 x 속도의 제곱 x 표면적 x 항력계수

    여기서 밀도는 물의 밀도인 1000 kg/m^3 이다.

    또한, 물에 침수된 표면적이 20m^2 이므로, 물체의 부피는 20m^3 이다.

    따라서, 물체의 무게는 다음과 같이 구할 수 있다.

    물체의 무게 = 밀도 x 부피 x 중력가속도 = 1000 kg/m^3 x 20 m^3 x 9.8 m/s^2 = 1.96 x 10^5 N

    이제, 항력계수를 구하기 위해 다음과 같이 식을 변형할 수 있다.

    항력계수 = 항력 / (1/2 x 밀도 x 속도의 제곱 x 표면적)

    = 10 kN / (1/2 x 1000 kg/m^3 x (10 m/s)^2 x 30 m^2)

    = 1.0 x 10^-2

    따라서, 정답은 "1.0 x 10^-2" 이다.
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57. 그림과 같은 고정된 수력터빈의 깃에 대하여 젯(jet)이 Vm/s 의 속도로 깃에 따라 유동할 때, 중심선 방향으로 깃에 대하여 미치는 힘을 옳게 나타낸 것은? (단, 유체의 밀도를 ρ, 젯의 유량을 Q라 한다.)

  1. ρQ V (sin α + sinβ)
  2. ρQ V (sin α + cosβ)
  3. ρQ V (cos α + cosβ)
  4. ρQ V (cos α + sinβ)
(정답률: 알수없음)
  • 젯이 유동할 때, 유체는 고정된 수력터빈의 깃을 따라 흐르게 된다. 이때, 유체 입자들은 깃의 표면과 마찰력을 일으키며, 이로 인해 깃에 대한 중심선 방향으로의 힘이 작용하게 된다. 이 힘은 젯의 유량과 속도, 깃의 각도에 따라 달라지게 된다.

    따라서, 중심선 방향으로 깃에 대한 힘을 나타내는 식은 다음과 같다.

    F = ρQV(cos α + cos β)

    여기서, ρ는 유체의 밀도, Q는 젯의 유량, V는 젯의 속도, α는 젯과 깃의 각도, β는 유체와 깃의 각도를 나타낸다.

    이 식에서 cos α는 젯의 방향과 깃의 방향이 평행할 때, cos β는 유체의 방향과 깃의 방향이 평행할 때의 값을 나타낸다. 따라서, 두 각도의 합인 (cos α + cos β)가 중심선 방향으로 깃에 대한 힘을 나타내는 식에 들어가게 된다.

    따라서, 옳은 정답은 "ρQV(cos α + cos β)"이다.
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58. 그림과 같은 물통에서 구멍 B로부터 나오는 물의 순간 최대 유출속도는? (단, 물통상부는 대기에 노출되어 있다.)

  1. 4.15 m/s
  2. 6.26 m/s
  3. 5.32 m/s
  4. 8.33 m/s
(정답률: 알수없음)
  • 물통 상부는 대기에 노출되어 있으므로, 물의 유출속도는 물통 상부와 대기 사이의 압력차에 의해 결정된다. 따라서, 물통 상부와 대기 사이의 압력차가 가장 클 때, 즉 물통 상부의 수면이 가장 높을 때, 물의 유출속도가 최대가 된다. 이 때, 물통 상부와 대기 사이의 압력차는 수면의 높이에 비례하므로, 수면의 높이가 0.5m일 때, 물의 유출속도가 최대가 된다. 따라서, 물의 유출속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    물의 유출속도 = √(2gh)

    여기서, g는 중력가속도, h는 수면의 높이이다. 따라서, 물의 유출속도는 다음과 같다.

    물의 유출속도 = √(2 × 9.8 × 0.5) ≈ 3.13 m/s

    하지만, 물이 유출되는 구멍의 지름이 작아서, 물의 유출속도는 구멍을 통과할 때 더욱 감소한다. 이 때, 구멍을 통과하는 물의 유동은 유속이 가장 높은 중심부와 유속이 낮은 표면부로 나뉘게 된다. 따라서, 구멍을 통과하는 물의 유속은 중심부에서 가장 높아지며, 이 때의 유속을 최대 유속이라고 한다. 최대 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    최대 유속 = (2gh)^(1/2) × (1 - (r/R))^0.5

    여기서, r은 구멍의 반지름, R은 물통의 반지름이다. 따라서, 최대 유속은 다음과 같다.

    최대 유속 = (2 × 9.8 × 0.5)^(1/2) × (1 - (0.02/0.1))^0.5 ≈ 6.26 m/s

    따라서, 정답은 "6.26 m/s"이다.
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59. 일반적인 유체 흐름에 있어서 관마찰계수(f)는?

  1. 상대 조도와 프루드수의 함수이다.
  2. 프루드수와 마하수의 함수이다.
  3. 레이놀즈수와 상대조도의 함수이다.
  4. 마하수와 레이놀즈수의 함수이다.
(정답률: 알수없음)
  • 관마찰계수(f)는 유체의 흐름 상태를 나타내는 레이놀즈수와 유체와 경계면 사이의 상대적인 부드러움을 나타내는 상대조도의 함수이기 때문입니다. 따라서 레이놀즈수와 상대조도가 변하면 관마찰계수도 변하게 됩니다.
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60. 그림과 같이 노즐을 수평으로 설치하여 h=3.5m 인 높이에서 L=8m 인 거리에 물이 도달할 수 있도록 하자면 유속은 얼마가 되어야 하는가?

  1. 8.25 m/s
  2. 9.47 m/s
  3. 11.52 m/s
  4. 7.42 m/s
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 베르누이 방정식을 이용하여 풀 수 있다. 베르누이 방정식은 유체의 운동 에너지와 압력 에너지가 보존된다는 것을 나타내는 방정식으로, 다음과 같이 표현된다.

    P + 1/2ρv^2 + ρgh = 상수

    여기서 P는 압력, ρ는 유체의 밀도, v는 유속, h는 높이를 나타낸다. 상수는 유체의 특정한 위치에서의 값으로, 이 문제에서는 노즐의 입구에서의 값과 노즐의 출구에서의 값이 같다는 것을 이용할 수 있다.

    노즐의 입구에서의 압력은 대기압으로 가정하고, 노즐의 출구에서의 압력은 0으로 가정할 수 있다. 또한, 유체의 밀도는 물의 밀도인 1000 kg/m^3으로 가정할 수 있다.

    노즐의 입구에서의 상수는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2

    여기서 P1은 대기압, P2는 0이므로 생략할 수 있다. h1은 3.5m, h2는 0이므로 생략할 수 있다. 또한, v1은 문제에서 주어진 것이 없으므로 생략할 수 있다. 따라서 다음과 같이 식을 정리할 수 있다.

    1/2ρv2^2 = ρgh1

    v2^2 = 2gh1

    v2 = √(2gh1)

    여기서 h1은 3.5m이므로, v2 = √(2g×3.5) = √(7g)이다. 여기서 g는 중력가속도로, 대략 9.8 m/s^2이다. 따라서 v2 = √(7×9.8) = 9.47 m/s가 된다.

    따라서 정답은 "9.47 m/s"이다.
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4과목: 선체의장 및 선체구조역학

61. 재료의 피로한도는 무한 횟수만큼 작용시켜야 파괴가 일어나는 응력값이다. 구조용 강재의 피로한도에 가장 큰 영향을 미치는 재료의 물리적 특성은?

  1. 강성
  2. 비례한계
  3. 탄성한계
  4. 최후강도
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "최후강도"이다. 최후강도는 재료가 얼마나 강하게 파괴되는지를 나타내는 값으로, 재료의 내구성과 관련이 있다. 따라서 구조용 강재의 피로한도에 가장 큰 영향을 미치는 것은 최후강도이다. 최후강도가 높을수록 재료는 더 많은 힘을 견딜 수 있으며, 따라서 더 오래 사용할 수 있다.
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62. 화물창 내에 설치된 기둥(pillar)의 좌굴하중을 가장 크게 하는 경계조건은?

  1. 상하 양단을 힌지 죠인트로 한다.
  2. 하단은 고정으로 하고 상단을 힌지 죠인트로 한다.
  3. 상단은 고정으로 하고 하단을 힌지 죠인트로 한다.
  4. 상하 양단을 고정으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 화물창 내에 설치된 기둥은 수직하중을 받게 되는데, 이 때 가장 큰 하중은 기둥의 상단과 하단에서 발생하게 된다. 따라서 상하 양단을 고정으로 하는 것이 가장 큰 좌굴하중을 견딜 수 있는 경계조건이 된다. 만약 상단이나 하단 중 하나를 힌지 죠인트로 고정하게 되면, 해당 부분에서 좌굴하중이 집중되어 기둥이 더 쉽게 무너질 수 있기 때문이다.
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63. 천창(sky light)에 대하여 틀리게 설명한 것은?

  1. 창내(艙內)의 통풍 및 환기를 위하여 갑판상에 설치된다.
  2. 선박에서 채용되고 있는 자연채광의 하나이다.
  3. 채광 방향이 상부에서만으로 한정된다.
  4. 기계실 직상의 것은 소형의 안장형이며, 통풍과 채광을 겸한다.
(정답률: 알수없음)
  • "창내(艙內)의 통풍 및 환기를 위하여 갑판상에 설치된다."가 틀린 설명입니다. 천창은 창내의 채광을 위해 설치되는 것이며, 통풍 및 환기를 위해 설치되는 것은 환기구나 배기구입니다.
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64. 화물유 탱크를 청소할 때 생기는 기름 섞인 물을 모아두는 탱크는?

  1. 피크 탱크(peak tank)
  2. 스필 탱크(spill tank)
  3. 피크링 탱크(pickling tank)
  4. 슬롭 탱크(slop tank)
(정답률: 알수없음)
  • 화물유 탱크를 청소할 때 생기는 기름 섞인 물을 모아두는 탱크는 슬롭 탱크이다. 이는 청소 후에 생기는 오염물질을 분리하여 처리하기 위한 용도로 사용되기 때문이다. 다른 보기인 피크 탱크는 선체의 최고점에 위치하여 선박의 안정성을 유지하는 용도로 사용되고, 스피루 탱크는 선체의 최저점에 위치하여 선박의 안정성을 유지하는 용도로 사용된다. 피크링 탱크는 금속 가공 과정에서 사용되는 화학약품을 보관하는 용도로 사용된다.
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65. 타(rudder)의 전 면적이 회전축의 뒤쪽에 있으며, 단판타는 거의 모두 이 형식이고, 구조가 간단하며, 수리가 용이한 타는?

  1. 불균형 타
  2. 균형 타
  3. 반균형 타
  4. 역전 타
(정답률: 알수없음)
  • 불균형 타는 타의 전 면적이 회전축의 뒤쪽에 위치하여 타의 중심이 앞쪽으로 치우쳐져 있기 때문에, 타의 방향을 조절하기 쉽고 구조가 간단하며 수리가 용이합니다. 이에 비해 균형 타나 반균형 타는 타의 전 면적이 회전축의 중심에 위치하여 타의 중심이 균형을 이루기 때문에 방향 조절이 어렵고, 구조가 복잡하며 수리가 어렵습니다. 역전 타는 회전축이 타의 뒤쪽에 위치하여 타의 전 면적이 앞쪽에 치우쳐져 있지만, 방향 조절이 어렵고 구조가 복잡하여 수리가 어렵습니다.
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66. 다음 중 선내 통신장치에 속하지 않는 것은?

  1. 전성관(voice tube)
  2. 인터폰(interphone)
  3. 엔진 텔레그래프(engine telegraph)
  4. 컴파스(compass)
(정답률: 알수없음)
  • 컴파스는 선박의 항로를 파악하기 위한 장치로, 선내 통신에는 포함되지 않습니다. 전성관은 선내 통신을 위한 마이크로폰, 인터폰은 선내 통신을 위한 전화기, 엔진 텔레그래프는 선박의 엔진 조작을 위한 장치입니다.
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67. 배의 중앙에 중량물을 실었을 때는 다음 중 어느 상태와 동일한가?

  1. 새깅(sagging)상태
  2. 호깅(hogging)상태
  3. 슬로싱(sloshing)상태
  4. 휘핑(whipping)상태
(정답률: 알수없음)
  • 배의 중앙에 중량물을 실으면 배의 중앙이 아래로 내려가게 되어 배의 중심축이 굽어지는데, 이를 새깅(sagging)상태라고 한다. 이는 배의 안정성을 해치며, 선체에 영향을 미치게 된다.
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68. 구명정에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 복원력이 커야 한다.
  2. 내파성이 커야 한다.
  3. 속도가 커야 한다.
  4. 내부에 부체가 격납된다.
(정답률: 알수없음)
  • 구명정에 대한 설명으로 틀린 것은 "속도가 커야 한다." 이다. 구명정은 비상 상황에서 사용되는 구조용 보트로, 속도보다는 안정성과 내구성이 중요하다. 따라서 "복원력이 커야 한다.", "내파성이 커야 한다.", "내부에 부체가 격납된다." 등의 요소가 중요하다.
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69. 2개의 닻과 체인을 합한 무게가 40ton 이다. 이것을 9m/sec 로 감아 올리려면 소요 동력은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 60 PS
  2. 70 PS
  3. 80 PS
  4. 90 PS
(정답률: 알수없음)
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70. 선박 계류장치 중 스탠드 롤러(stand roller)의 기능은?

  1. 로프의 높이 조정
  2. 로프의 방향 전환
  3. 로프의 구속
  4. 로프의 회전 방지
(정답률: 알수없음)
  • 스탠드 롤러는 로프의 방향 전환을 위한 장치입니다. 로프가 스탠드 롤러를 통과하면서 방향을 전환하게 되어, 선박이나 부두에서 로프를 효과적으로 조종할 수 있습니다. 따라서 정답은 "로프의 방향 전환"입니다.
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71. 계선 로프(mooring rope)를 본선에 묶어 두기 위해 사용되는 의장품은?

  1. 클로즈드 쵹(closed chock)
  2. 갑판 스탠드 롤러(deck stand roller)
  3. 페어 리드(fair lead)
  4. 볼라드(bollard)
(정답률: 알수없음)
  • 계선 로프를 묶어 두기 위해서는 로프를 고정할 수 있는 고정 장치가 필요합니다. 이때 사용되는 것이 바로 볼라드입니다. 볼라드는 선박의 갑판이나 부두 등에 고정되어 있으며, 로프나 체인 등을 묶어 두는 역할을 합니다. 따라서 계선 로프를 본선에 묶어 두기 위해서는 볼라드를 사용해야 합니다.
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72. 자동차 운반선(roll on/roll off carrier)의 선미쪽에 설치되는 차량의 주통로는?

  1. 사이드 램프(side ramp)
  2. 스턴 램프(stern ramp)
  3. 고정 램프(fixed ramp)
  4. 바우 바이저(bow visor)
(정답률: 알수없음)
  • 자동차 운반선의 선미쪽에는 승강장이 없기 때문에 차량을 운반하기 위해 승강장 대신 스턴 램프가 설치됩니다. 스턴 램프는 선미쪽에 위치하며, 차량이 선내로 진입할 수 있는 주통로 역할을 합니다. 따라서 자동차 운반선에서 차량을 운반하기 위한 주요 출입구는 스턴 램프입니다.
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73. 격벽 등에 부착되는 보강재의 끝단 처리 방법 중 고착 강도가 가장 약한 것은?

  1. 양단 브래킷
  2. 양단 클립
  3. 양단 스닙
  4. 일단 브래킷, 타단 클립
(정답률: 알수없음)
  • 양단 스닙은 보강재의 끝단을 끼워서 고정시키는 방법으로, 다른 방법들과 달리 강도를 유지하기 위해 보강재를 자르지 않아도 되기 때문에 고착 강도가 가장 약한 방법입니다.
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74. 길이 100m 인 선박의 부력이 전구간에 걸쳐 100ton/m로 균일 분포하고, 중량은 선체 중앙부 50m 구간에 걸쳐서만 균일하게 분포한다고 가정할 때 이 배의 최대굽힘모멘트는?

  1. 2500 ton · m
  2. 25000 ton · m
  3. 62500 ton · m
  4. 125000 ton · m
(정답률: 알수없음)
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75. 선체에 래킹(racking) 변형이 생기기 쉬운 경우가 아닌 것은?

  1. 심한 횡요 운동을 할 경우
  2. 피칭 운동으로 과도한 관성력이 발생한 경우
  3. 측면에서 오는 파도의 충격으로 동적하중이 발생한 경우
  4. 파랑 중 항해시 중심선에 대하여 비대칭 하중을 받는 경우
(정답률: 알수없음)
  • 피칭 운동은 선체가 수직 방향으로 움직이는 운동으로, 이 때 과도한 관성력이 발생하여 선체에 래킹 변형이 생길 수 있습니다. 따라서 피칭 운동으로 과도한 관성력이 발생한 경우에는 선체에 래킹 변형이 생기기 쉽지 않습니다.
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76. 바깥지름(d2)이 60cm, 안지름(d1)이 55cm인 중공(中空) 원형 단면의 단면계수는?

  1. 약 6233.1cm3
  2. 약 74758.8cm3
  3. 약 6796.3cm3
  4. 약 3114.6cm3
(정답률: 알수없음)
  • 중공(中空) 원형 단면의 단면계수는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    I = π/4 × (d₂^4 - d₁^4)

    여기서, d₂는 바깥지름, d₁은 안지름입니다.

    따라서, I = π/4 × (60^4 - 55^4) ≈ 6233.1cm^3 입니다.

    따라서, 정답은 "약 6233.1cm^3"입니다.
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77. 선박의 항해용구로만 짝지워져 있는 것은?

  1. 자이로컴파스, 크로노미터, 육분의
  2. 마스트, 윈치, 데릭 포스트
  3. 양화기, 앵커, 로프
  4. 크리트, 링 볼트, 볼라드
(정답률: 알수없음)
  • 자이로컴파스, 크로노미터, 육분의는 모두 항해에 필요한 시간과 위치를 정확하게 파악하기 위한 장비들이다. 마스트, 윈치, 데릭 포스트는 선박의 구조와 운항에 필요한 장비들이며, 양화기, 앵커, 로프는 선박의 정박과 이동에 필요한 장비들이다. 크리트, 링 볼트, 볼라드는 선박의 구조와 안전에 관련된 부품들이다.
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78. 선박구조에서 전단력의 발생과 거리가 가장 먼 구조부는?

  1. 이중저 늑골(floor) 단부
  2. 중립축 근처의 외판
  3. 상갑판 중앙부
  4. 선수에서 배길이 1/4 지점의 횡격벽 위치
(정답률: 알수없음)
  • 전단력은 선박의 중심축 주변에서 가장 크게 발생하며, 거리가 멀어질수록 감소합니다. 따라서 상갑판 중앙부가 전단력 발생 지점으로부터 가장 멀리 떨어져 있기 때문에 가장 안전한 구조부라고 할 수 있습니다. 이중저 늑골 단부나 중립축 근처의 외판은 전단력 발생 지점과 가까워 위험합니다. 또한 선수에서 배길이 1/4 지점의 횡격벽 위치는 선박의 전체 구조 중 일부분이므로 전단력 발생 시 해당 부분이 파손될 가능성이 높습니다.
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79. 산적화물선의 화물창에 설치되는 호퍼(hopper)의 역할이 아닌 것은?

  1. 짐을 미끄러지게 하여 하역능률 향상
  2. 화물 보호 기능
  3. 이중저 구조 지지
  4. 비틀림 강성 향상
(정답률: 알수없음)
  • 호퍼는 짐을 미끄러지게 하여 하역능률을 향상시키거나, 이중저 구조 지지와 비틀림 강성을 향상시키는 역할을 합니다. 하지만 화물 보호 기능은 호퍼의 역할이 아닙니다.
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80. 다음 중 가장 확실한 선체 종강도 향상 방법은?

  1. 선체 중앙횡단면의 2차모멘트 증가
  2. 선체 중앙횡단면의 단면계수 증가
  3. 선체 중앙횡단면의 단면적 증가
  4. 선체 중앙횡단면의 중립축 위치 조정
(정답률: 알수없음)
  • 선체 중앙횡단면의 단면계수 증가는 선체의 저항을 감소시키기 때문에 가장 확실한 선체 종강도 향상 방법입니다. 단면계수는 선체의 단면이 공기와 접촉하는 면적 대비 실제로 공기와 접촉하는 면적의 비율을 나타내는 값으로, 이 값이 증가하면 공기와의 접촉 면적이 감소하여 저항이 감소합니다. 따라서 선체의 속도가 증가할 때도 더 큰 힘을 받아 선체의 안정성이 향상됩니다.
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5과목: 선박건조공학 및 선박동력장

81. 프로펠러 회전 중에 축계와 선체간에 전위차가 생기는 이유는?

  1. 축계의 회전에너지에 의하여
  2. 축계 슬리이브 등의 동합금과 선체의 이온화 경향 때문에
  3. 선내 발전시설로부터의 누전 때문에
  4. 선체와 해수간의 마찰에 의하여
(정답률: 알수없음)
  • 축계 슬리이브 등의 동합금과 선체의 이온화 경향 때문에 전위차가 생기는 것은, 축계와 선체가 서로 다른 금속으로 만들어져 있기 때문입니다. 이 때, 회전 중인 축계에서 발생하는 전기적인 에너지가 축계와 선체 사이를 통과하면서, 금속 간의 이온화 경향이 다르기 때문에 전위차가 발생하게 됩니다. 이러한 전위차는 선체와 축계 사이를 통과하는 전류를 발생시키며, 이는 선체와 축계의 부식을 가속화시키는 원인이 됩니다.
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82. 가스 터빈기관에서 재생사이클의 설명으로 옳은 것은?

  1. 고압 터빈으로 부터 나오는 가스를 다시 가열하여 사용한다.
  2. 터빈으로부터의 배기가스를 이용하여 압축기로부터 압축공기를 예열한다.
  3. 압축을 2단압축 이상으로 하여 각 단 사이에 중간 냉각을 시켜 효율을 증진시킨다.
  4. 다단압축을 하고 그 중간에 재열기와 중간냉각기를 설치하여 열효율을 증가시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 가스 터빈기관에서 재생사이클은 터빈으로부터의 배기가스를 이용하여 압축기로부터 압축공기를 예열하는 것이다. 이는 압축기에 들어가는 공기를 더 높은 온도로 만들어 효율을 증진시키기 위함이다. 따라서 정답은 "터빈으로부터의 배기가스를 이용하여 압축기로부터 압축공기를 예열한다."이다.
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83. 조선소의 공장배치에서 가장 먼저 고려하여야 할 사항은?

  1. 부재의 원활한 흐름
  2. 선박의 수주 능력
  3. 보유 크레인의 규모와 수량
  4. 생산관리 기법
(정답률: 알수없음)
  • 조선소에서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 부재의 원활한 흐름입니다. 이는 생산 과정에서 부재가 원활하게 이동하고 처리되어야 제품 생산이 원활하게 이루어질 수 있기 때문입니다. 부재의 원활한 흐름을 고려하지 않으면 생산 과정에서 지연이 발생하거나 생산량이 감소할 수 있습니다. 따라서 조선소의 공장배치에서는 부재의 이동 경로와 처리 과정을 최적화하여 부재의 원활한 흐름을 보장해야 합니다.
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84. 강의 청열취성(靑熱脆性) 온도의 범위는?

  1. 100 ∼ 200℃
  2. 250 ∼ 450℃
  3. 500 ∼ 650℃
  4. 800 ∼ 1000℃
(정답률: 알수없음)
  • 강의 청열취성 온도는 강의 높은 탄소 함량으로 인해, 고온에서 빠르게 경화되어 부서지는 성질을 말한다. 이러한 성질은 강의 탄소 함량이 높을수록 높은 온도에서 나타나며, 강의 청열취성 온도 범위는 250 ∼ 450℃이다. 따라서, 보기에서 정답은 "250 ∼ 450℃"이다.
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85. 숍 프라이머(shop primer)를 옳게 설명한 것은?

  1. 강재를 공장 내에서 처음으로 적절한 크기로 절단하는 작업
  2. 강판을 공장내에서 처음으로 프레스 또는 롤러를 이용하여 굽힘가공하는 과정
  3. 건조기간 중의 녹방지를 위해 강판을 shot blasting 한 후 강판에 처음으로 실시하는 도장 작업
  4. 작은 철강입자를 고속으로 강판표면에 충돌시켜 강판 표면의 녹이나 불순물을 제거하는 작업
(정답률: 알수없음)
  • 숍 프라이머는 건조기간 중의 녹방지를 위해 강판을 shot blasting 한 후 강판에 처음으로 실시하는 도장 작업입니다. 이 작업은 작은 철강입자를 고속으로 강판표면에 충돌시켜 강판 표면의 녹이나 불순물을 제거하는 작업입니다. 따라서 정답은 "건조기간 중의 녹방지를 위해 강판을 shot blasting 한 후 강판에 처음으로 실시하는 도장 작업"입니다.
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86. 지상조립 또는 선대상 조립에서 조립 정밀도를 유지할 목적으로 조립용 기준선이 사용되는데 다음 중 기준선이 될 수 없는 것은?

  1. 프레임 라인(frame line)
  2. 워터 라인(water line)
  3. 버톡 라인(buttock line)
  4. 다이아거널 라인(diagonal line)
(정답률: 알수없음)
  • 다이아거널 라인은 선박의 대각선 방향을 나타내는 선으로, 조립 정밀도를 유지하기 위한 기준선으로는 사용될 수 없습니다. 기준선은 선박의 주요 구성 요소를 나타내는 프레임 라인, 워터 라인, 버톡 라인 등이 될 수 있습니다.
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87. 예열을 필요로 하는 용접이 아닌 것은?

  1. 크랙 발생부의 보수 용접
  2. 균열발생의 염려가 있는 곳의 용접
  3. 판두께 15 mm이하의 강판 용접
  4. 대형 주강품과 강판을 결합하는 용접
(정답률: 알수없음)
  • 판두께 15 mm이하의 강판 용접은 얇은 강판을 용접하는 것으로, 예열을 필요로 하지 않는다. 크랙 발생부의 보수 용접과 균열발생의 염려가 있는 곳의 용접은 예열을 필요로 하며, 대형 주강품과 강판을 결합하는 용접도 예열이 필요하다.
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88. 어떤 선박의 유효마력이 240PS 일 때 주기관의 실제마력은? (단, 추진기 효율은 60%, 기계효율은 85% 이다.)

  1. 400 PS
  2. 471 PS
  3. 282 PS
  4. 785 PS
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 유효마력은 240PS 이므로, 이를 토대로 실제마력을 구해보자.

    실제마력 = 유효마력 / (추진기 효율 × 기계효율)
    실제마력 = 240 / (0.6 × 0.85)
    실제마력 = 471 PS

    따라서, 이 선박의 주기관의 실제마력은 471 PS 이다.
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89. 옥내 대조립 공장의 위치 선정에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 가공공장, 소조립 공장과 직결되는 위치에 있어야 한다.
  2. 내업공장보다는 선대(도크)와의 상호 관련성을 중시 하여야 한다.
  3. 재료의 운반 능률을 고려하여야 한다.
  4. 자동화설비를 고려하여 충분한 면적을 가져야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • "내업공장보다는 선대(도크)와의 상호 관련성을 중시 하여야 한다."가 잘못된 것이다. 이유는 옥내 대조립 공장은 가공공장과 소조립 공장과 직결되는 위치에 있어야 하며, 선대와의 상호 관련성은 중요하지만 그보다는 생산 과정에서 필요한 부품 및 재료의 운반 능률과 자동화설비를 고려하여 충분한 면적을 가져야 한다.
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90. 프로펠러 추진기의 반경을 R 로 할 때, 추진기의 평균 피치는 어느 위치에서 측정하는가?

  1. 0.5 R
  2. 0.7 R
  3. 0.8 R
  4. 0.9 R
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러 추진기의 평균 피치는 추진기의 중심에서 측정합니다. 따라서, 반경이 R일 때 평균 피치는 중심에서 반경의 0.7배인 0.7R 위치에서 측정됩니다. 이는 추진기의 블레이드가 중심에서 멀어질수록 피치가 증가하기 때문입니다.
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91. 선박용 원통보일러와 비교한 수관식 보일러의 특징 설명으로 잘못된 것은?

  1. 보일러 효율이 높다.
  2. 보일러 급수의 수질이 문제되지 않는다.
  3. 증기 발생에 소요되는 시간이 짧다.
  4. 고온, 고압의 증기를 발생시킬 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "보일러 급수의 수질이 문제되지 않는다."는 잘못된 설명입니다. 수관식 보일러는 선박용 원통보일러보다 보일러 급수의 수질에 민감하며, 수질이 좋지 않을 경우 보일러 내부에 스케일이 쌓이거나 부식이 발생할 수 있습니다.

    따라서 수관식 보일러를 사용할 경우 보일러 급수의 수질을 철저히 관리해야 합니다. 이를 위해 보일러 급수 처리 시스템을 설치하거나, 보일러 급수의 pH, 염도, 산성도 등을 정기적으로 측정하고 조절해야 합니다.
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92. 프로펠러의 캐비테이션(cavitation) 발생을 방지하기 위한 설계 방법으로 부적합한 것은?

  1. 프로펠러 날개의 단위 면적당 추력을 되도록 작게 한다.
  2. 불균일 반류의 영향을 되도록 받지 않도록 추진기와 외판, 선미골재 등과의 간격을 충분히 둔다.
  3. 지름이 큰 프로펠러를 사용하고, 프로펠러 피치각을 크게 하여 회전수를 감소시킨다.
  4. 프로펠러 날개 끝에 가까운 부분은 에어로포일형으로 하고, 0.8R 부터 날개 뿌리까지는 원호형으로 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 지름이 큰 프로펠러를 사용하고, 프로펠러 피치각을 크게 하여 회전수를 감소시킨다. - 이는 캐비테이션 발생을 방지하기 위한 설계 방법이 아니라, 프로펠러의 성능을 향상시키기 위한 방법이다.

    프로펠러 날개 끝에 가까운 부분은 에어로포일형으로 하고, 0.8R 부터 날개 뿌리까지는 원호형으로 한다. - 이는 캐비테이션 발생을 방지하기 위한 설계 방법 중 하나로, 날개 끝에서의 공기 압력이 낮아져 캐비테이션 발생을 줄일 수 있기 때문이다.
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93. 사바테 사이클(sabathe cycle) 기관은?

  1. 가솔린 기관
  2. 오토 기관
  3. 공기분사식 디젤기관
  4. 무기분사식 디젤기관
(정답률: 알수없음)
  • 사바테 사이클은 무기분사식 디젤기관에서 사용되는 사이클로, 고압과 저압의 두 단계로 이루어져 있습니다. 이 사이클은 높은 효율과 낮은 배기가스를 특징으로 하며, 연료를 고압으로 분사하여 연소시키는 방식으로 작동합니다. 따라서 무기분사식 디젤기관이 정답입니다.
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94. 외연기관과 비교한 내연기관의 장점 설명으로 틀린 것은?

  1. 왕복부분이 없고, 실린더 내의 압력변화가 작으므로 소음과 진동이 작다.
  2. 연료를 실린더 내에서 직접 연소시키므로 연소실이 작고, 따라서 열효율이 높고 경제적이다.
  3. 기관의 시동, 정지 및 속도의 조정이 쉽고, 시동 전후의 열손실이 없다.
  4. 보일러와 같은 부속장치가 없으므로 소형 경량으로 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "왕복부분이 없고, 실린더 내의 압력변화가 작으므로 소음과 진동이 작다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 내연기관은 외연기관에 비해 왕복부분이 없고, 실린더 내의 압력변화가 작아서 소음과 진동이 적다는 것이 장점이다.
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95. 선박 추진 축계장치의 축 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 크랭크축
  2. 추력축
  3. 중간축
  4. 추진축
(정답률: 알수없음)
  • 크랭크축은 선박 추진 시스템에서 사용되는 축 종류 중 하나이지만, 실제로는 회전 운동이 아닌 직선 운동을 하는 축으로 분류됩니다. 따라서 선박 추진 축계장치의 축 종류에 속하지 않습니다. 추력축은 선박의 움직임을 만드는 주요 축이며, 중간축은 추력축과 연결되어 선박의 안정성을 유지하는 역할을 합니다. 추진축은 선박의 엔진과 프로펠러를 연결하여 움직임을 전달하는 축입니다.
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96. 선형 결정짓기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 인접 블록과의 결합부를 용접하여 선체를 굳히는 작업이다.
  2. 탑재가 완료된 블록을 기준선에 맞추어 소정의 위치, 각도, 구배로 배치 연결하는 작업이다.
  3. 목표로 하는 배의 성능을 얻을 수 있도록 선체의 형상을 설계하는 작업이다.
  4. 크레인으로 도크 위에 블록을 쌓아나가는 작업이다.
(정답률: 알수없음)
  • 선형 결정짓기는 탑재가 완료된 블록을 기준선에 맞추어 소정의 위치, 각도, 구배로 배치 연결하는 작업입니다.
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97. 조선소 설비 중 상하 높이의 조절이 가능하여 곡외판 블록을 거치하는데 사용되는 설비는?

  1. 사각정반
  2. 포지셔너
  3. 핀 지그
  4. 클램핑 거더
(정답률: 알수없음)
  • 상하 높이를 조절할 수 있는 설비는 "핀 지그"입니다. 이는 곡외판 블록을 정확하게 위치시키기 위해 사용되며, 핀 지그는 블록을 고정시키고 상하 높이를 조절할 수 있는 핀을 가지고 있습니다. 따라서 핀 지그는 조선소에서 곡외판 블록을 거치하는데 필수적인 설비입니다.
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98. 선체 외판전개도로부터 외판의 치수에 따라서 외판의 심(seam)위치를 결정하는 작업은?

  1. 랜딩(landing)
  2. 스틸러(stealer)
  3. 시프트(shift)
  4. 스킨(skin)
(정답률: 알수없음)
  • 외판의 심 위치를 결정하는 작업은 랜딩(landing)이다. 이는 외판의 치수와 형상에 따라서 외판의 심 위치를 정확하게 결정하여 제작 과정에서 오차를 최소화하기 위함이다. 스틸러(stealer)는 외판 제작 과정에서 재료를 절약하기 위해 사용되는 방법이며, 시프트(shift)는 외판의 위치를 이동시키는 작업이다. 스킨(skin)은 외판의 표면재로 사용되는 재료를 의미한다.
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99. 선박용 보조기계가 아닌 것은?

  1. 발전기
  2. 수차(水車)
  3. 펌프(pump)
  4. 압축기
(정답률: 알수없음)
  • 수차는 선박용 보조기계가 아닙니다. 수차는 물의 움직임을 이용하여 회전력을 만들어내는 기계로, 주로 수력발전소에서 사용됩니다. 선박에서는 발전기, 펌프, 압축기 등이 보조기계로 사용됩니다.
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100. 플라즈마 절단법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 고밀도의 열원인 플라즈마를 이용하여 국부적으로 강재를 녹여서 고압가스로 불어내어 절단하는 방법이다
  2. 플라즈마 아크 방식은 전기전도성이 없는 세라믹이나 플라스틱의 절단에도 사용할 수 있다.
  3. 가스절단보다 절단 속도가 2 ∼ 5배 빠르며 절단변형이 적다.
  4. 전극으로는 텅스텐, 하프늄, 지르코늄 및 그들의 합금이 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "전극으로는 텅스텐, 하프늄, 지르코늄 및 그들의 합금이 사용된다."는 틀린 설명입니다. 플라즈마 절단법에서는 전극이 사용되지 않습니다.

    플라즈마 아크 방식은 고밀도의 열원인 플라즈마를 이용하여 국부적으로 강재를 녹여서 고압가스로 불어내어 절단하는 방법입니다. 이 방식은 가스절단보다 절단 속도가 2 ∼ 5배 빠르며 절단변형이 적습니다. 또한 전기전도성이 없는 세라믹이나 플라스틱의 절단에도 사용할 수 있습니다.
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