조선기사 필기 기출문제복원 (2004-08-08)

조선기사 2004-08-08 필기 기출문제 해설

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조선기사
(2004-08-08 기출문제)

목록

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 실선의 대응속도로 예인하는 이유는 실선과 모형선 사이의 잉여저항(Residual Resistance)을 비례관계로 만들어, 모형시험을 통해 실선의 저항을 정확히 예측하기 위함입니다.
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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 각 위치에서 중력(중량)과 부력의 차이를 나타내는 곡선을 하중곡선이라고 합니다. 이 하중곡선을 적분하면 전단력곡선이 되고, 다시 적분하면 굽힘모멘트 곡선이 됩니다.
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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)
  • 국제만제흘수선 규정에서 표정 건현(Freeboard)을 결정할 때, 선박의 상부 구조물인 선루(Superstructure)의 유무와 종류에 따라 건현 값을 수정하여 적용합니다.
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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: 10%)
  • 시운전 속도는 표준 상태에서의 선박 성능을 측정하는 것이므로, 잔잔한 해상 상태(calm sea), 깨끗한 선체 표면(clean bottom), 시운전 배수량 및 트림과 같은 환경 및 상태 조건이 정의에 직접적으로 포함됩니다. 반면 상용 마력은 실제 운항 시의 효율과 관련된 개념으로 시운전 속도 정의와는 거리가 멉니다.
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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: 73%)
  • 선박 관계법령에 따라 여객선은 13명 이상의 여객을 운송하는 선박으로 정의됩니다.
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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)
  • 선체 진동은 주로 외부 충격이나 회전체에 의한 강제 진동에 의해 유발됩니다. 심한 슬래밍 현상, 파도, 프로펠러의 회전은 모두 진동을 일으키는 직접적인 원인이 되지만, 선체의 횡요(橫搖)는 진동보다는 저주파의 운동(Rolling)에 해당하므로 일반적인 선체 진동 유발 원인으로 보지 않습니다.
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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)
  • 상사선에서 침수표면적 $S$는 배수량 $\Delta$의 $2/3$제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $S_2 = S_1 \times (\frac{\Delta_2}{\Delta_1})^{2/3}$
    ② [숫자 대입] $S_2 = 2350 \times (\frac{3500}{9500})^{2/3}$
    ③ [최종 결과] $S_2 = 1208$
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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(길이/폭) 값이 커지면 선체가 가늘어져 저항이 줄어들어 속력은 빨라지지만, 회전 반경이 커지므로 조종성은 오히려 좋아지는 것이 아니라 나빠집니다.

    오답 노트
    L/D 값이 커지면: 보가 길어지는 효과로 종강도 감소
    B/D 값이 커지면: 폭이 넓어져 복원력 증가
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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 기간 관측된 파고 중 가장 높은 순서대로 상위 $1/3$에 해당하는 파고들의 평균값을 의미합니다.
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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 벽면 및 바닥 영향(벽면 효과)을 최소화하기 위한 기준을 묻는 문제입니다. 수조의 횡단면적은 모형선의 수면하 중앙 횡단면적의 약 10배 이상이면 충분하며, 100배 이상이어야 한다는 설명은 잘못된 기준입니다.

    오답 노트
    수조의 폭: 모형선 길이의 1.5배 이상
    수심: 모형선 길이의 3/4 ~ 1배
    수조의 길이: 모형선 길이의 20배 이상
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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 킬(bilge keel)은 선박의 횡동요를 줄이기 위해 선저의 빌지 부분에 설치하는 핀 형태의 구조물입니다. 일반적으로 효율적인 감요 효과를 위해 전체 배 길이의 $25 \sim 50\%$ 정도의 길이로 설치합니다.
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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)
  • 강선의 선도(Lines)를 작성할 때 기준이 되는 선체 면은 외판의 내측면을 기준으로 합니다. 이는 실제 강재의 두께를 고려하여 내부 구조물과의 정합성을 맞추기 위한 설계 표준입니다.
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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)
  • 선박의 횡동요(Rolling)를 방지하기 위해서는 선체 측면의 저항을 높이거나 무게 중심을 이동시키는 장치가 필요합니다. 사이드 드러스터(side thruster)는 이접안 시 선박의 방향을 조절하기 위한 추진 장치이며, 횡동요 방지와는 무관합니다.

    오답 노트
    빌지 킬, 감요수조, 핀 안정기: 모두 횡동요를 억제하는 대표적인 감요 장치입니다.
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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 억제하기 위해서는 구조적 강성이 큰 부재를 배치하여 진동 전달을 차단하고 강성을 높여야 합니다. 선측종통재는 선체 측면에서 길이 방향으로 배치되어 구조적 강성을 크게 높여주는 역할을 하므로 진동 발생 최소화에 효과적입니다.
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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)
  • 수밀 격벽은 침수 시 피해를 최소화하기 위해 물이 통하지 않아야 하는 필수 구역(선수, 선미, 기관실 등)에 설치합니다. 반면, 창내 격벽은 화물 구획을 나누는 용도로 사용되므로 반드시 수밀 구조일 필요는 없는 비수밀 격벽으로 설치해도 무방합니다.
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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)
  • 프루드 수(Froude Number)가 동일한 상사 조건에서 속도와 길이의 관계는 $V \propto \sqrt{L}$ 관계를 가집니다.
    $$\text{모형선 길이} = \text{실선 길이} \times (\frac{\text{모형선 속도}}{\text{실선 속도}})^{2}$$
    ① [기본 공식] $L_{m} = L_{s} \times (\frac{V_{m}}{V_{s}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $L_{m} = 200 \times (\frac{3.5}{14.0})^{2}$
    ③ [최종 결과] $L_{m} = 12.5$
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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)
  • 종늑골 방식은 선체 길이 방향으로 보강재를 배치하여 종강도를 높이고 중량을 줄일 수 있으며, 액체나 산적화물선에 유리합니다. 하지만 늑골이 돌출되어 있어 횡늑골 방식에 비해 공사가 복잡하고 선창 내 돌출부가 많다는 단점이 있습니다.
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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: 50%)
  • 상사 선박에서 치수비가 $n$배가 될 때, 면적은 $n^{2}$배, 체적(배수량)은 $n^{3}$배로 증가하는 기하학적 원리를 따릅니다.

    오답 노트
    수선면적: $n^{2}$배가 되어야 함
    속장비: 치수비와 동일하게 $n$배가 됨
    기관출력: 일반적으로 $n^{3}$배(또는 그 이상)로 증가함
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19. 다음 중에서 추진효율은?

(정답률: 알수없음)
  • 추진효율은 선박이 실제로 얻는 유효마력과 프로펠러가 전달하는 축마력의 비로 정의됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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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)
  • 복원지수 $C$값은 선박의 횡복원 성능을 평가하는 지표로, 주로 복원모멘트 곡선의 형상, 횡동요각, 해수 유입각 등 복원성과 직접 관련된 요소들에 의해 결정됩니다. 전진각 및 선속은 선박의 전진 운동과 관련된 요소이며, 정적인 복원 성능을 나타내는 $C$값에는 영향을 주지 않습니다.
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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)
  • 재료의 탄성 계수와 하중, 단면적, 길이를 이용하여 인장 시 늘어난 길이를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL}{AE}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{10000 \times 600}{100 \times 20 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 3$
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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)
  • 축하중을 받는 원형 봉의 체적 변화량은 체적 변형률과 원래 체적의 곱으로 구할 수 있습니다. 체적 변형률은 프와송비를 이용하여 $\epsilon_v = \frac{\sigma}{E}(1 - 2\nu)$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta V = V \times \frac{P}{A E}(1 - 2\nu)$
    ② [숫자 대입] $\Delta V = (\frac{\pi \times 30^2}{4} \times 1500) \times \frac{85000}{(\frac{\pi \times 30^2}{4}) \times 70 \times 10^3}(1 - 2 \times \frac{1}{3})$
    ③ [최종 결과] $\Delta V = 600$
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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)
  • 제시된 이미지 를 보면 부재의 한쪽 끝만 고정되어 있고 다른 쪽 끝은 자유로운 상태입니다. 온도가 상승하여 열팽창이 발생하더라도 구속 조건이 없으므로 자유롭게 팽창할 수 있으며, 이에 따라 내부 응력은 발생하지 않습니다.
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24. 바깥지름 d, 안지름 d/3인 중공원형 단면의 굽힘에 대한 단면계수는?

(정답률: 알수없음)
  • 중공원형 단면의 단면계수 $Z$는 단면 이차 모멘트 $I$를 외측 반지름 $y$로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{\pi (d^4 - d_i^4)}{32 d}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{\pi (d^4 - (\frac{d}{3})^4)}{32 d} = \frac{\pi (d^4 - \frac{d^4}{81})}{32 d} = \frac{\pi \times \frac{80 d^4}{81}}{32 d}$
    ③ [최종 결과] $Z = \frac{80 \pi d^3}{81 \times 32} = \frac{5 \pi d^3}{162}$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 20%)
  • 균일 분포하중을 받는 단순보의 중앙 처짐량은 $\delta_s = \frac{5\omega L^4}{384EI}$이고, 양단 고정보의 중앙 처짐량은 $\delta_f = \frac{\omega L^4}{384EI}$ 입니다.
    두 처짐량의 비를 계산하면 $\frac{\delta_s}{\delta_f} = \frac{5}{1}$이 되므로 비는 5:1 입니다.
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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)
  • 원형 축의 비틀림 각도는 비틀림 모멘트, 길이, 전단탄성계수 및 극관성 모멘트를 사용하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{TL}{GJ} = \frac{TL}{G \frac{\pi d^4}{32}}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{100 \times 3}{80 \times 10^9 \times \frac{\pi \times (0.02)^4}{32}}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 0.2387 \text{ rad} = 13.7^\circ$
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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)
  • 단순보에 균일 분포하중이 작용할 때, 최대 굽힘 모멘트는 보의 중앙에서 발생합니다.
    ① [기본 공식] $M_{max} = \frac{\omega \ell^2}{8}$
    ② [숫자 대입] $M_{max} = \frac{2000 \times 6^2}{8}$
    ③ [최종 결과] $M_{max} = 9000 \text{ N\cdot m}$
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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 단면보의 전단응력 분포에서 최대 전단응력은 중립축에서 발생하며, 이는 평균 전단응력의 1.5배가 됩니다.
    따라서 최대 전단응력은 평균 전단응력보다 50% 더 큽니다.
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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 재료의 비중량, 길이, 탄성계수와 단면적을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{\gamma L^2}{2E}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{7.7 \times 10^4 \times 150^2}{2 \times 200 \times 10^9}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 4.33 \text{ mm}$
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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)
  • 편심 압축 하중이 작용할 때, 단면상에 인장 응력이 발생하지 않으려면 편심 거리 $a$가 핵(Core) 내부에 위치해야 합니다. 원형 단면의 경우 핵의 반지름은 전체 직경 $d$의 $1/8$입니다.
    ① [기본 공식] $a \le \frac{d}{8}$
    ② [숫자 대입] $a \le \frac{d}{8}$
    ③ [최종 결과] $a \le \frac{d}{8}$
    따라서 반경이 인 원내에 위치해야 합니다.
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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: 30%)
  • 두 판재가 하나의 볼트로 체결된 경우, 볼트는 두 개의 전단면을 가지는 이중 전단 상태가 됩니다. 평균 전단응력은 하중을 전체 전단 면적으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{2 A} = \frac{P}{2 (\frac{\pi d^{2}}{4})}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{500}{2 (\frac{\pi \times 10^{2}}{4})}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 6.37 \text{ MPa}$
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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)
  • 외팔보 끝단에 집중하중 $P$가 작용할 때, 자유단 $B$점에서의 최대 처짐량은 보의 길이, 하중, 굽힘 강성($EI$)의 관계로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{max} = \frac{P \ell^{3}}{3 E I}$
    ② [숫자 대입] $\delta_{max} = \frac{P \ell^{3}}{3 E I}$
    ③ [최종 결과] $\delta_{max} = \frac{P \ell^{3}}{3 E I}$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 20%)
  • 원형 봉의 비틀림 변형에너지는 비틀림 모멘트, 길이, 전단 탄성계수 및 극관성 모멘트의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{T^{2} \ell}{2 G J}$ (여기서 $J = \frac{\pi D^{4}}{32}$)
    ② [숫자 대입] $U = \frac{T^{2} \ell}{2 G (\frac{\pi D^{4}}{32})}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{16 T^{2} \ell}{G \pi D^{4}}$
    따라서 정답은 입니다.
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34. 그림과 같이 하중 P가 작용할 때 스프링의 변위 δ는? (이때 스프링 상수는 k이다)

(정답률: 알수없음)
  • 지점과 하중 $P$가 작용하는 점을 기준으로 모멘트 평형 방정식을 세워 스프링의 반력 $F_s$를 구한 뒤, 훅의 법칙($\delta = F_s/k$)을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{P(a+b)}{ak}$
    ② [숫자 대입] 모멘트 평형 $\sum M = 0$에 의해 $F_s \times a = P \times (a+b)$이므로 $F_s = \frac{P(a+b)}{a}$이고, 이를 $\delta = \frac{F_s}{k}$에 대입합니다.
    ③ [최종 결과] $\delta = \frac{(a+b)P}{ak}$
    따라서 정답은 입니다.
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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)
  • 얇은 원통형 용기가 내압 $p$를 받을 때, 축 방향 응력 $\sigma_x$와 원주 방향 응력 $\sigma_y$의 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_x = \frac{pr}{2t}, \sigma_y = \frac{pr}{t}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\sigma_x}{\sigma_y} = \frac{\frac{pr}{2t}}{\frac{pr}{t}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\sigma_x}{\sigma_y} = \frac{1}{2}$
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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)
  • 공학적 변형률 $e$는 초기 길이에 대한 길이 변화량의 비이며, 진변형률 $\epsilon$은 순간 길이 변화에 대한 적분값으로 정의됩니다. 두 변형률의 관계는 자연로그 함수로 표현됩니다.
    진변형률은 $\epsilon = \ln(1 + e)$로 정의됩니다.
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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: 20%)
  • 물체가 평형 상태에 있으려면 모든 외력의 합이 0이 되어야 합니다. 주어진 그림에서 오른쪽 방향의 힘의 합과 왼쪽 방향의 힘의 합이 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = P + W + 2W$
    ② [숫자 대입] $3P = P + 3W$
    ③ [최종 결과] $W = \frac{2}{3}P$
    따라서 정답은 입니다.
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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 자유단에 집중 하중과 비틀림 모멘트가 동시에 작용할 때, 최대 전단응력은 굽힘에 의한 전단응력과 비틀림에 의한 전단응력의 합성 응력으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \sqrt{\tau_{bending}^2 + \tau_{torsion}^2}$
    여기서 굽힘 전단응력 $\tau_{bending} = \frac{4V}{3A}$, 비틀림 전단응력 $\tau_{torsion} = \frac{16T}{\pi d^3}$ 입니다.
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \sqrt{(\frac{4 \times 2000}{3 \times \frac{\pi}{4} \times 80^2})^2 + (\frac{16 \times 150000}{\pi \times 80^3})^2}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 18$ MPa
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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 원래 길이에 대한 길이 변화량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\epsilon = \frac{\Delta L}{L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\epsilon = \frac{54-50}{50}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\epsilon = 0.08$$
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40. 다음 중 체적계수(bulk modulus)를 나타낸 식은? (단, E는 탄성계수, G는 전단탄성계수, ν는 포아송비이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 체적계수(Bulk Modulus)는 탄성계수 $E$와 포아송비 $\nu$의 관계식으로 정의됩니다.
    $$\frac{E}{3(1-2\nu)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 조선유체역학

41. 유체운동학(kinematics)의 대상 크기가 아닌 것은?

  1. 거리
  2. 시간
  3. 속도
  4. 가속도
(정답률: 알수없음)
  • 유체운동학(kinematics)은 유체에 작용하는 힘을 고려하지 않고, 시간과 공간에 따른 유체의 움직임(속도, 가속도 등)만을 기술하는 학문입니다. 따라서 거리 자체보다는 시간, 속도, 가속도가 주요 분석 대상이 됩니다.
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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)
  • U자관 양단의 압력 차이는 수은주의 높이 차이에 의한 정수압과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta P = \rho g h$
    ② [숫자 대입] $(330 - 220) \times 10^3 = 13.6 \times 1000 \times 9.81 \times h$
    ③ [최종 결과] $h = 0.825 \text{ m} = 82.5 \text{ cm}$
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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 점성의 영향으로 인해 발생하는 얇은 층으로, 유동이 층류에서 난류로 천이되더라도 경계층 자체가 없어지는 것이 아니라 경계층 내의 유동 특성이 변화하며 두께가 더 빠르게 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    벽면 수직방향 속도구배: 경계층의 기본 정의
    점성 영향: 경계층 내에서 점성이 지배적임
    전단응력: 속도 구배가 크므로 전단응력이 크게 작용함
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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)
  • 유동함수 $\psi$의 정의에 따라 $x$ 방향의 속도 $u$는 $\psi$를 $y$ 방향으로 편미분한 값으로 정의됩니다.
    따라서 $x$ 방향의 속도가 $\psi$의 $x$ 방향의 기울기 $\frac{\partial \psi}{\partial x}$로 주어진다는 설명은 틀린 것입니다.
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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)
  • 평판 위의 층류 경계층 두께 $\delta$는 블라시우스(Blasius) 해에 의해 거리 $x$의 제곱근에 비례하여 성장합니다.
    따라서 $\delta \propto x^{1/2}$ 관계가 성립합니다.
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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)
  • 표면파의 분산 관계식에 따라 원진동수 $\omega$는 파수 $k$와 중력가속도 $g$의 곱의 제곱근으로 표현됩니다.
    따라서 정답은 $\omega = \sqrt{k \cdot g}$가 포함된 입니다.
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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)
  • 물 분사 시 평판이 받는 힘은 운동량 변화량과 같으며, 수직 분사 시 유량과 밀도, 속도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho Q v$
    ② [숫자 대입] $F = 1000 \times \frac{6 \times 1000}{60} \times 10$
    ③ [최종 결과] $F = 1000$ N = $1$ kN
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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 $W(z) = \phi + i\psi$에서 유속 성분 $u, v$는 $\frac{dW}{dz} = u - iv$ 관계를 가집니다.
    주어진 $W(z) = 2z$를 미분하면 $\frac{dW}{dz} = 2$가 되며, 이를 $u - iv = 2 + 0i$와 비교하면 $u = 2, v = 0$이 도출됩니다.
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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: 30%)
  • 양력은 유체 속을 이동하는 물체에 대해 유동 방향(접근 속도)에 수직인 방향으로 작용하는 동력학적인 힘을 의미합니다.

    오답 노트
    항상 중력의 방향과 반대방향이다: 양력의 방향은 유동 방향의 수직이며, 반드시 중력 반대 방향인 것은 아닙니다.
    물체에 작용하는 유체력의 합력이다: 유체력의 합력은 양력과 항력을 모두 포함한 개념입니다.
    부력과 마찰력의 합력이다: 양력은 베르누이 원리에 의한 압력 차이 등으로 발생하는 동역학적 힘입니다.
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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: 20%)
  • 레이놀즈 수 공식을 이용하여 임계 레이놀즈 수 상태에서의 최대 평균 유속을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Re \times \nu}{D}$ 유속 = (레이놀즈 수 × 동점성계수) / 직경
    ② [숫자 대입] $v = \frac{2100 \times 1.8 \times 10^{-6}}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $v = 3.78 \times 10^{-2}$
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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 교란 저항(조파저항)의 상사법칙에 따라 실선의 저항은 모형선 저항에 축척비의 4제곱과 밀도비, 면적비를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_{s} = R_{m} \times \frac{\rho_{s}}{\rho_{m}} \times \frac{S_{s}}{S_{m}} \times \lambda^{2}$ (단, 조파저항의 경우 속도비와 축척비를 적용한 최종 상사비는 $\lambda^{4}$에 비례함)
    ② [숫자 대입] $R_{s} = 1 \text{ N} \times \frac{1000}{1000} \times 100^{2} \times 100^{2}$
    ③ [최종 결과] $R_{s} = 100,000,000 \text{ N} = 100,000 \text{ kN}$
    ※ 제시된 정답 1000 kN은 일반적인 조파저항 상사법칙 $\lambda^{4}$ 적용 시 계산값과 차이가 있으나, 공식 지정 정답에 따라 도출 과정을 정리하였습니다.
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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 표면뿐만 아니라 수중에서도 전파되는 내부파(Internal wave) 등이 존재하므로 표면에서만 생성된다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    정상파: 진행하지 않고 제자리에서 진동하는 파동
    표면파: 수심에 비해 파장이 짧은 파동
    모세파: 파장이 매우 짧아 표면장력이 지배적인 파동
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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)
  • 비압축성 유동에서 자유수면(중력 영향)이 없는 경우, 관성력과 점성력의 비를 나타내는 레이놀즈 수를 일치시켜야 동역학적 상사를 이룰 수 있습니다.

    오답 노트
    프루드 수: 자유수면이 있어 중력이 지배적일 때 사용
    웨버 수: 표면장력이 지배적일 때 사용
    캐비테이션 수: 공동 현상 분석 시 사용
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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 기체에 비해 분자 간 거리가 매우 가깝고 결합력이 강하여 분자 운동의 공간과 자유도가 기체보다 훨씬 작습니다.

    오답 노트
    정지상태의 유체: 전단응력이 0인 상태가 맞음
    액체 특성: 일정한 체적과 자유 표면을 가짐
    유체 정의: 분자의 기동성과 간격을 가져 흐를 수 있음
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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 그 매질에서의 음속으로 나눈 무차원 수로 정의됩니다.
    따라서 $M = V / a$가 옳은 관계식입니다.
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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)
  • 항력은 유체의 밀도, 속도의 제곱, 투영 면적 및 항력계수에 비례합니다. 이때 면적은 물에 침수된 표면적을 기준으로 계산합니다. 물의 밀도는 $1000 \text{kg/m}^3$으로 가정합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{1}{2} \rho V^2 A C_d$
    ② [숫자 대입] $10000 = \frac{1}{2} \times 1000 \times 10^2 \times 20 \times C_d$
    ③ [최종 결과] $C_d = 0.01 = 1.0 \times 10^{-2}$
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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)
  • 운동량 방정식에 따라 젯이 깃에 부딪혀 방향이 바뀔 때 발생하는 힘은 유입 및 유출 속도의 중심선 방향 성분의 차이로 계산합니다. 유입 속도 $V$의 중심선 성분은 $V \cos \alpha$이며, 유출 속도 $V$의 중심선 성분은 $V \cos \beta$입니다. 두 성분이 같은 방향으로 작용하므로 이를 합산한 값에 밀도 $\rho$와 유량 $Q$를 곱합니다.
    $$F = \rho Q V (\cos \alpha + \cos \beta)$$
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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: 40%)
  • 토리첼리의 정리를 이용하여 수면으로부터 유출구까지의 높이 차이에 의한 유속을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{2gh}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{2 \times 9.81 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $V = 6.26$
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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)
  • 관내 유동에서 마찰 손실을 결정하는 관마찰계수 $f$는 유체의 흐름 상태를 나타내는 레이놀즈수($Re$)와 관 벽면의 거칠기를 나타내는 상대조도($\epsilon/D$)에 의해 결정됩니다.
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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: 10%)
  • 수평으로 분사된 물줄기가 낙하하는 포물선 운동의 원리를 이용하여 유속을 구합니다. 수평 도달 거리 $L$과 낙하 높이 $h$의 관계식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $V = L \sqrt{\frac{g}{2h}}$
    ② [숫자 대입] $V = 8 \sqrt{\frac{9.81}{2 \times 3.5}}$
    ③ [최종 결과] $V = 9.47$
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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)
  • 일반적으로 구조용 강재의 피로한도는 재료의 최후강도(Ultimate Strength)에 비례하여 결정되는 특성을 가집니다.
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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)
  • 기둥의 좌굴하중은 지지 조건이 구속될수록(강성이 높을수록) 증가하며, 상하 양단을 고정으로 하는 경계조건일 때 가장 큰 좌굴하중을 가집니다.
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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)
  • 천창(sky light)은 기본적으로 자연채광을 목적으로 설치되는 장치입니다.

    오답 노트
    창내(艙內)의 통풍 및 환기를 위하여 갑판상에 설치된다: 이는 천창의 주 목적이 아닌 환기구(Ventilator)에 대한 설명에 가깝습니다.
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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: 20%)
  • 화물유 탱크 청소 시 발생하는 기름과 물의 혼합물(slop)을 일시적으로 저장하는 전용 탱크는 슬롭 탱크(slop tank)입니다.
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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)
  • 타의 전 면적이 회전축 뒤쪽에 위치하여 구조가 단순하고 수리가 용이한 형식은 불균형 타입니다.
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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)
  • 전성관, 인터폰, 엔진 텔레그래프는 선내의 인원이나 구역 간에 정보를 전달하는 통신장치입니다. 반면 컴파스는 선박의 침로를 측정하는 항해 장비입니다.
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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)
  • 선체 중앙부에 중량물이 집중되면 선체 중앙이 아래로 처지는 현상이 발생하며, 이를 새깅(sagging) 상태라고 합니다.

    오답 노트
    호깅(hogging): 선체 중앙이 위로 솟아오르는 상태
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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)
  • 구명정은 인명 구조가 최우선 목적이므로 전복되지 않는 복원력, 파도에 견디는 내파성, 그리고 부력을 유지하기 위한 내부 부체 격납이 필수적입니다. 하지만 빠른 속도보다는 안전성과 안정적인 운용이 더 중요합니다.
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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)
  • 의 $9 \text{m/sec}$는 $9 \text{m/min}$의 오타로 판단됩니다. 소요 동력은 무게와 속도의 곱으로 계산하며, $\text{PS}$ 단위 환산 계수를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{m g v}{75 \times 60}$ (단, $v$는 $\text{m/min}$ 단위, $75$는 $\text{PS}$ 환산 계수)
    ② [숫자 대입] $P = \frac{40 \times 1000 \times 9.8 \times 9}{60 \times 75}$ (중력가속도 $g$를 약 $10$으로 계산 시)
    ③ [최종 결과] $P = \frac{40000 \times 9}{60 \times 75} = 80 \text{ PS}$
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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 계류 로프가 선체 구조물에 직접 닿아 마모되는 것을 방지하고, 로프가 원하는 방향으로 원활하게 유도되도록 하는 로프의 방향 전환 기능을 수행합니다.
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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)
  • 볼라드(bollard)는 계선 로프를 본선에 단단히 고정하여 배를 부두에 묶어두기 위해 갑판 위에 설치한 기둥 모양의 의장품입니다.

    오답 노트
    클로즈드 쵹, 페어 리드: 로프가 꺾이지 않고 원활하게 통과하도록 안내하는 장치입니다.
    갑판 스탠드 롤러: 로프의 마찰을 줄이기 위해 설치하는 롤러입니다.
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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 운반선(Ro-Ro선)에서 선미(Stern) 쪽에 설치되어 차량이 직접 진출입할 수 있도록 만든 주통로를 스턴 램프(stern ramp)라고 합니다.
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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)
  • 보강재 끝단 처리 시 브래킷이나 클립은 추가적인 보강재를 덧대어 강성을 높이지만, 스닙은 단순히 끝단을 자르는 방식이므로 고착 강도가 가장 낮습니다.

    오답 노트
    양단 브래킷, 양단 클립, 일단 브래킷 타단 클립: 모두 보강재 끝단에 추가 구조물을 설치하여 강도를 보강하는 방식입니다.
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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)
  • 선박을 단순보로 가정할 때, 전 구간에 균일한 부력 $w_1$과 중앙부에 집중된 중량 $w_2$에 의한 최대 굽힘 모멘트를 구합니다. 부력 $100 \text{ ton/m}$, 중량 $w_2 = \frac{100 \times 100}{50} = 200 \text{ ton/m}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $M_{max} = \frac{w_1 L^2}{8} - \frac{w_2 a}{8} (2L - a)$ (여기서 $a$는 중량 분포 구간 $50 \text{m}$)
    ② [숫자 대입] $M_{max} = \frac{100 \times 100^2}{8} - \frac{200 \times 50}{8} (200 - 50)$
    ③ [최종 결과] $M_{max} = 125000 - 62500 = 62500 \text{ ton} \cdot \text{m}$
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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)
  • 래킹(racking) 변형은 선체 횡단면이 평행사변형 형태로 왜곡되는 변형으로, 주로 횡방향 하중이나 비대칭 하중에 의해 발생합니다.
    피칭 운동으로 과도한 관성력이 발생한 경우는 선체 길이 방향의 굽힘 모멘트를 유발하는 종강도 문제에 해당하므로 래킹 변형의 주원인이 아닙니다.
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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 원형 단면의 단면계수는 외경과 내경의 차이를 이용해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{\pi (d_2^4 - d_1^4)}{32 d_2}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{\pi (60^4 - 55^4)}{32 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $Z = 6233.1$
    따라서 단면계수는 약 $6233.1\text{cm}^3$ 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(방향 측정), 크로노미터(정밀 시간 측정), 육분의(천체 관측을 통한 위치 측정)는 모두 선박의 위치와 방향을 결정하는 대표적인 항해용구입니다.

    오답 노트
    마스트, 윈치, 데릭 포스트, 양화기, 앵커: 하역 및 계류 장비
    크리트, 링 볼트, 볼라드: 계류 설비
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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 주로 단면의 중립축 부근에서 최대가 되며, 구조적 불연속점이 있는 곳에서 크게 발생합니다. 상갑판 중앙부는 굽힘 모멘트가 최대가 되는 지점이며, 전단력보다는 인장 또는 압축 응력이 지배적인 곳입니다.
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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 화물창 하단에 경사지게 설치되어 화물이 중앙으로 모이게 함으로써 하역 능률을 높이고, 구조적으로 이중저를 지지하며 비틀림 강성을 높이는 역할을 합니다. 화물 자체를 보호하는 기능과는 거리가 멉니다.
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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)
  • 선체의 종강도는 굽힘 모멘트에 저항하는 능력이며, 이는 단면계수가 클수록 강도가 높아집니다. 따라서 선체 중앙횡단면의 단면계수를 증가시키는 것이 가장 확실한 종강도 향상 방법입니다.
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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)
  • 서로 다른 금속이 전해질(해수) 속에서 접촉하면 이온화 경향의 차이로 인해 전위차가 발생합니다. 축계 슬리이브에 사용된 동합금과 선체 강재 사이의 이온화 경향 차이가 전위차를 유발하는 주원인입니다.
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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)
  • 재생사이클은 터빈에서 배출되는 고온의 배기가스 열을 회수하여, 압축기에서 나오는 압축공기를 미리 예열함으로써 연료 소비량을 줄이고 효율을 높이는 방식입니다.

    오답 노트
    고압 터빈 가스 재가열: 재열사이클
    중간 냉각: 다단압축 냉각방식
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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)
  • 조선소 공장배치의 핵심은 거대한 부재들이 정체 없이 효율적으로 이동하는 것입니다. 따라서 부재의 원활한 흐름을 최우선으로 고려하여 배치해야 생산성을 극대화할 수 있습니다.
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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 청열취성은 특정 온도 범위에서 강도가 저하되고 취성이 증가하여 깨지기 쉬운 현상으로, 일반적으로 $250 \sim 450\text{℃}$ 범위에서 발생합니다.
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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 강판의 표면 처리인 shot blasting 후, 본격적인 도장 전까지 건조 및 보관 기간 동안 녹이 발생하는 것을 방지하기 위해 가장 먼저 실시하는 기초 도장 작업입니다.
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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)
  • 선박의 조립 기준선은 선체 형상을 정의하는 기본 평면인 프레임 라인, 워터 라인, 버톡 라인을 사용합니다. 다이아거널 라인은 대각선 방향의 선으로, 기준선으로서의 정밀도 유지나 표준 정의에 적합하지 않습니다.
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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)
  • 예열은 급냉으로 인한 경화와 균열을 방지하기 위해 수행합니다. 판두께 $15$ mm 이하의 얇은 강판 용접은 냉각 속도가 상대적으로 느리고 균열 위험이 적어 일반적으로 예열이 필요하지 않습니다.

    오답 노트
    크랙 보수, 균열 염려 부위, 대형 주강품 결합: 급냉 시 균열 발생 가능성이 매우 높아 반드시 예열이 필요함
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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)
  • 실제마력은 유효마력을 추진 효율과 기계 효율의 곱으로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{actual} = \frac{P_{effective}}{\eta_{p} \times \eta_{m}}$
    ② [숫자 대입] $P_{actual} = \frac{240}{0.6 \times 0.85}$
    ③ [최종 결과] $P_{actual} = 470.58... \approx 471$
    따라서 실제마력은 $471$ PS 입니다.
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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)
  • 옥내 대조립 공장은 가공 및 소조립 공장에서 제작된 부재들이 모여 조립되는 곳이므로, 선대와의 관련성보다는 내업공장과의 유기적인 연결과 운반 효율성을 더 중시하여 배치해야 합니다.
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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)
  • 프로펠러의 피치는 반경 방향에 따라 변하는데, 일반적으로 추진기의 성능을 대표하는 평균 피치는 반경의 $0.7$ 지점인 $0.7R$에서 측정합니다.
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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)
  • 수관식 보일러는 가느다란 관 내부에 물이 흐르므로, 관 내부에 스케일이 쌓이면 열전달 효율이 급격히 떨어지고 관이 파열될 위험이 큽니다. 따라서 원통보일러보다 훨씬 엄격한 급수 수질 관리가 필수적입니다.

    오답 노트
    효율: 전열 면적이 넓어 효율이 높음
    응답성: 보유 수량이 적어 증기 발생 시간이 짧음
    압력: 구조적으로 고온 고압 증기 생성에 유리
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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)
  • 캐비테이션을 방지하려면 날개 표면의 압력 강하를 최소화해야 합니다. 날개 뿌리 부분은 원호형보다는 에어로포일형으로 설계하여 유동 박리를 줄이고 압력 분포를 최적화하는 것이 적절합니다.

    오답 노트
    단위 면적당 추력 감소: 압력 강하 억제
    간격 확보: 불균일 반류 영향 최소화
    지름 확대 및 회전수 감소: 날개 끝단 속도 저하로 공동 현상 방지
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93. 사바테 사이클(sabathe cycle) 기관은?

  1. 가솔린 기관
  2. 오토 기관
  3. 공기분사식 디젤기관
  4. 무기분사식 디젤기관
(정답률: 10%)
  • 사바테 사이클은 정적 가열(오토 사이클)과 정압 가열(디젤 사이클)의 특성을 결합한 사이클로, 실제 무기분사식 디젤기관의 연소 과정과 가장 유사합니다.
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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)
  • 내연기관은 실린더 내부에서 연료를 직접 연소시키며 피스톤의 왕복 운동이 발생하므로, 외연기관에 비해 압력 변화가 크고 소음과 진동이 심한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    연료 직접 연소: 열효율 상승 및 경제적
    제어 용이: 시동, 정지, 속도 조정이 빠름
    구조 단순: 보일러 등 부속장치가 없어 소형 경량화 가능
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95. 선박 추진 축계장치의 축 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 크랭크축
  2. 추력축
  3. 중간축
  4. 추진축
(정답률: 20%)
  • 선박의 추진 축계장치는 엔진의 동력을 프로펠러로 전달하는 추력축, 중간축, 추진축으로 구성됩니다. 크랭크축은 엔진 내부에서 왕복 운동을 회전 운동으로 바꾸는 부품으로 축계장치에 속하지 않습니다.
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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 배치하고 연결하여 최종적인 선형을 완성하는 작업입니다.

    오답 노트
    인접 블록 결합부 용접: 블록 조립/탑재 공정
    선체 형상 설계: 선형 설계(Lines Design)
    크레인 블록 적재: 블록 탑재(Erection)
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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)
  • 핀 지그는 상하 높이 조절이 가능하여 곡외판 블록을 정확한 위치에 거치하고 고정하는 데 사용되는 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)
  • 선체 외판 전개도에서 외판의 치수에 맞게 심(seam)의 위치를 결정하여 배치하는 작업을 랜딩(landing)이라고 합니다.
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99. 선박용 보조기계가 아닌 것은?

  1. 발전기
  2. 수차(水車)
  3. 펌프(pump)
  4. 압축기
(정답률: 알수없음)
  • 선박용 보조기계는 주기관의 운전과 선박의 유지 관리를 돕는 장치들로 발전기, 펌프, 압축기 등이 해당합니다. 수차는 흐르는 물의 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 발전 설비로, 선박 내에서 운용되는 보조기계로 분류되지 않습니다.
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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)
  • 플라즈마 절단법은 고온의 플라즈마 아크를 이용하는 방식으로, 반드시 전기전도성이 있는 재료(금속)에만 적용 가능합니다. 따라서 전기전도성이 없는 세라믹이나 플라스틱은 절단할 수 없습니다.

    오답 노트
    고밀도 열원 이용, 가스절단 대비 빠른 속도 및 적은 변형, 텅스텐·하프늄·지르코늄 전극 사용: 모두 플라즈마 절단의 올바른 특징입니다.
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