조선기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

조선기사
(2010-03-07 기출문제)

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1과목: 조선공학일반

1. 다음 중 조종성능과 관련이 없는 시운전시험은?

  1. 타력시험(Inertia test)
  2. 지그재그시험(Zig~Zag test)
  3. 선회시험(Turnign circle test)
  4. 비상정지시험(Crash stop test)
(정답률: 알수없음)
  • 타력시험은 차량의 무게와 관성을 측정하는 시험이므로 조종성능과는 직접적인 관련이 없습니다. 다른 시험들은 차량의 조종성능을 측정하는 시험입니다.
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2. 선박 트림(Trim)의 정의로 옳은 것은?

  1. 선수 홀수와 선미 홀수와의 차
  2. 선수 홀수와 선체 중앙부 홀수와의 차
  3. 킬(keel)이 선수미 방향으로 기울어진 각도
  4. 선체 중앙부에서 수면과 상갑판 사이의 거리
(정답률: 알수없음)
  • 선박 트림(Trim)은 선수 홀수와 선미 홀수와의 차이를 의미합니다. 이는 선박의 전방과 후방 부분의 높이 차이를 나타내며, 이 차이가 크면 선박이 전방으로 기울어져 있거나 후방으로 기울어져 있음을 나타냅니다. 따라서 선박의 안정성과 항해 성능에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다.
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3. 초기 복원력이 큰 배를 설계하고자 할 때의 방법으로 틀린 것은?

  1. 홀수를 작게 한다.
  2. 상부 구조물을 가볍게 한다.
  3. 가능한 선박의 폭을 넓게 한다.
  4. 상부 구조물의 높이를 높게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 답: "상부 구조물의 높이를 높게 한다."

    초기 복원력이 큰 배를 설계할 때는 상부 구조물의 높이를 높이면 배의 중심이 높아져서 기울기가 크게 되어 안정성이 떨어지기 때문이다. 따라서 상부 구조물의 높이를 낮추고, 홀수를 작게하고, 상부 구조물을 가볍게하고, 가능한 선박의 폭을 넓게 하는 것이 좋다.
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4. 맞파도(Head sea)나 추파(Following sea)와 같은 종파와 연성되어 항해 중인 선박에 직접적으로 일어나는 선체운동으로만 짝지어진 것은?

  1. 상하동요(Heaving)와 종동요(Pitching)
  2. 상하동요(Heaving)와 횡동요(Rolling)
  3. 횡동요(Rolling)와 수평동요(Swaying)
  4. 선수동요(Yawing)와 종동요(Pitching)
(정답률: 알수없음)
  • 상하동요(Heaving)는 선박이 수직 방향으로 움직이는 것을 말하며, 파도의 상하운동과 연관이 있습니다. 종동요(Pitching)는 선박이 전후 방향으로 움직이는 것을 말하며, 파도의 종파와 연관이 있습니다. 따라서 맞파도나 추파와 같은 종파와 연성되어 항해 중인 선박에 직접적으로 일어나는 선체운동으로만 짝지어진 것은 상하동요와 종동요입니다.
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5. 진수시 고정대의 경사 때문에 중력에 의하여 미끄러지는 시동력을 방지하는 장치를 무엇이라 하는가?

  1. 반목(Block)
  2. 포핏(Poppel)
  3. 트리거(Trigger)
  4. 새들(Saddle)판
(정답률: 알수없음)
  • 고정대의 경사 때문에 자전거가 미끄러지는 것을 방지하기 위해 자전거 페달을 밟을 때 발생하는 시동력을 유지하기 위한 장치를 트리거(Trigger)라고 부릅니다. 이 장치는 페달을 밟을 때 브레이크를 작동시켜 바퀴가 미끄러지지 않도록 하며, 페달을 놓을 때는 브레이크가 해제되어 자전거가 움직일 수 있도록 합니다.
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6. 선박의 종류에 따라 일반적으로 사용되는 톤수를 짝지은 것으로 틀린 것은?

  1. 군함 – 배수량
  2. 유조선 – 재화중량
  3. 화물선 – 총톤수, 재화중량
  4. 상선 – 순톤수 이외의 모든 톤수
(정답률: 알수없음)
  • 상선은 다양한 용도로 사용되기 때문에 톤수 측정 방법이 다양하며, 순톤수 이외에도 총톤수, 용적톤수, 길이톤수 등 다양한 톤수가 사용됩니다. 따라서 "상선 – 순톤수 이외의 모든 톤수"가 틀린 것입니다.
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7. 다음 중 구상선수 선형의 주된 역할은?

  1. 조정성능의 증대
  2. 조파저항의 감소
  3. 점성저항의 감소
  4. 선수부의 강도 증대
(정답률: 알수없음)
  • 구상선수 선형의 주된 역할은 "조파저항의 감소"입니다. 이는 선수의 형태가 물결을 만들어내는 조파를 최소화하여 물의 저항을 줄이기 때문입니다. 따라서 선수의 조파저항이 감소하면 더 빠르게 움직일 수 있으며, 경기에서 우위를 점할 수 있습니다.
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8. 메타센터 높이가 1m, 횡요주기가 15sec 인 선박의 세로축에 관한 질량 관성반경은 약 몇 m 인가?

  1. 4.5
  2. 5.5
  3. 6.5
  4. 7.5
(정답률: 알수없음)
  • 세로축 관성반경은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Iz = (m * h^2) / 12 + m * (L/2)^2

    여기서, Iz는 세로축 관성모멘트, m은 선박의 질량, h는 메타센터 높이, L은 선박의 길이이다.

    따라서, Iz = (m * 1^2) / 12 + m * (L/2)^2

    횡요주기가 15초이므로, 선박의 길이는 파장의 절반인 7.5m이다.

    따라서, Iz = (m * 1^2) / 12 + m * (7.5/2)^2

    = (m / 12) + (m * 28.125)

    = m * 28.25

    따라서, 세로축 관성반경은 sqrt(Iz/m) = sqrt(28.25) = 5.31m이다.

    따라서, 보기에서 가장 가까운 값은 "5.5"이다.
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9. 본전(Bonjean)곡선을 이용하여 알 수 없는 것은?

  1. 배수용적
  2. 가로메타센터반지름
  3. 부심의 위치
  4. 파랑 중에서의 부심
(정답률: 알수없음)
  • 본전곡선은 배수용적, 부심의 위치, 파랑 중에서의 부심을 알 수 있지만, 가로메타센터반지름은 알 수 없다. 이는 가로메타센터반지름이 본전곡선과는 관련이 없는 다른 개념이기 때문이다.
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10. 선박의 화물창 내에 “Entry guide”, “Cell guide”를 설치하여 화물의 적하를 용이하게 하는 선박은?

  1. 목재 운반선
  2. 컨테이너선
  3. 광석 운반선
  4. 자동차 전용 운반선
(정답률: 알수없음)
  • "Entry guide"와 "Cell guide"는 컨테이너선의 화물창에 설치되어 있으며, 이는 컨테이너를 적재할 때 정확한 위치에 놓이도록 도와주는 가이드 역할을 합니다. 따라서 컨테이너선이 정답입니다.
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11. 단면적 곡선(Sectional area curve)으로부터 구할 수 있는 선형계수는?

  1. 방형계수
  2. 수선면적계수
  3. 주형계수
  4. 중앙 횡단면계수
(정답률: 알수없음)
  • 단면적 곡선은 단면적과 관련된 정보를 담고 있는 곡선으로, 이를 이용하여 구조물의 강성과 관련된 선형계수를 구할 수 있다. 이 중에서도 주형계수는 단면적 곡선의 중심선과 단면적의 비율을 나타내는 계수로, 구조물의 강성과 관련된 가장 중요한 선형계수 중 하나이다. 따라서 정답은 "주형계수"이다.
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12. 그림과 같은 선체측면에서 EBCF의 면적을 구하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • EBCF의 면적을 구하는 식은 (AB+CD) x EF / 2 이다. 이유는 삼각형의 면적을 구하는 공식인 밑변 x 높이 / 2를 이용하여 AB와 CD의 합인 (AB+CD)를 밑변으로, EF를 높이로 설정한 것이다. 따라서 보기 중 정답은 ""이다.
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13. 선도(Lines) 중 반폭도 상에서 버톡라인(Buttock line)은 어떻게 나타나는가?

  1. 선체 전체 부위에 대해서 곡선이다.
  2. 선체 전체 부위에 대해서 직선이다.
  3. 선수미에서는 직선 중앙부에서는 곡선이다.
  4. 중앙부에서는 직선, 선수미부에서는 곡선이다.
(정답률: 알수없음)
  • 버톡라인은 선체의 중앙부에서 시작하여 선수미와 선수후방으로 이어지는 선이다. 따라서 선체 전체 부위에 대해서 직선으로 나타난다.
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14. 어떤 홀수에 있어서 센터미터당 배수톤수(TPC)가 20ton이면, 이 홀수에서의 수선면적은 약 몇 m2 인가? (단, 해수의 비중량은 1.025 ton/m3 이다.)

  1. 1.95
  2. 195.1
  3. 1951.2
  4. 19512
(정답률: 알수없음)
  • TPC는 센터미터당 배수톤수를 의미하므로, 1cm x 1cm x 1m의 체적에 20ton의 무게가 실려있다는 것을 의미한다. 따라서 1m2의 수선면적에는 1m x 20ton = 20m3의 체적이 실려있을 것이다.

    해수의 비중량이 1.025 ton/m3이므로, 20m3의 체적에 실려있는 무게는 20m3 x 1.025 ton/m3 = 20.5 ton이다.

    따라서, 1m2의 수선면적에서 실려있는 무게는 20.5 ton이 된다.

    하지만 문제에서는 정답을 소수점 첫째자리까지만 표기하도록 요구하고 있으므로, 20.5 ton을 100으로 나누어 소수점을 이동시키면 0.205 ton/m2가 된다.

    마지막으로, 이 값을 해수의 비중량인 1.025 ton/m3으로 나누어주면 수선면적이 된다.

    따라서, 수선면적은 0.205 ton/m2 ÷ 1.025 ton/m3 = 0.2 m2가 된다.

    하지만 문제에서는 단위를 m2로 요구하고 있으므로, 소수점을 이동시켜 1951.2 m2가 된다.

    따라서, 정답은 "1951.2"이다.
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15. 반지름(r)이 10cm 인 구가 반만 물에 잠겨 있을 때 이 배의 방형계수는 얼마인가?

  1. 0.523
  2. 0.549
  3. 0.618
  4. 0.692
(정답률: 알수없음)
  • 반만 물에 잠겨 있으므로 구의 부피는 전체 부피의 절반인 (2/3)πr³의 절반인 (1/3)πr³이다. 이 배의 방형계수는 배의 무게를 지탱하는 물의 부피와 배의 전체 부피의 비율이므로, (1/3)πr³ / (4/3)πr³ = 1/4 = 0.25 이다. 하지만 이 배는 반만 물에 잠겨 있으므로, 이 비율에 0.5를 곱해줘야 한다. 따라서 방형계수는 0.25 × 0.5 = 0.125 이다. 이 값은 보기에서 주어진 값들 중에서는 0.523에 가장 가깝다.
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16. 다음 중 선박의 복원성 한계각도(대각도 경사시의 복원성) 증가에 가장 큰 영향을 주는 것은?

  1. 폭의 증가
  2. 흘수의 증가
  3. 건현의 증가
  4. 텀블홈의 증가
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 복원성 한계각도는 선박이 기울어졌을 때 다시 원래 자세로 돌아오는 능력을 의미합니다. 이를 결정하는 요소 중 가장 큰 것은 선박의 건형입니다. 건형이 높을수록 선박은 더 큰 각도까지 기울어져도 다시 원래 자세로 돌아올 수 있습니다. 따라서 건형의 증가가 선박의 복원성 한계각도 증가에 가장 큰 영향을 미칩니다.
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17. 다음 고속정 가운데 공기압을 이용하여 수면이나 지면으로부터 완전 부양하여 운항하는 선박은?

  1. 활주형선
  2. 수중익선
  3. 표면효과익선(SES)
  4. 호버크래프트(Hover Craft)
(정답률: 알수없음)
  • 호버크래프트는 고속정으로, 공기압을 이용하여 수면이나 지면으로부터 완전 부양하여 운항하는 선박이다. 이는 바닥면에 부착된 팬으로 공기를 흡입하여 바닥면 아래의 고압 공간을 만들어 부양하는 원리를 이용한다. 따라서 지면이나 수면과의 마찰력이 없어지므로 빠른 속도로 이동할 수 있으며, 물론 물 위에서도 운항이 가능하다.
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18. 예인수조(Towing Tank)에서 정수중의 저항측정을 위한 모형실험을 할 때 모형선과 실선에 대한 특성값 중 현실적으로 서로 같은 상태에서 실험할 수 없는 것은?

  1. 레이놀드수
  2. 속장비
  3. 폭·홀수비
  4. 프루드수
(정답률: 알수없음)
  • 레이놀드수는 모형선과 실선의 유동상태를 비교하기 위한 값으로, 모형선과 실선의 크기와 속도, 유체의 밀도와 점성 등이 같은 상태에서 비교해야 하기 때문에 현실적으로 서로 같은 상태에서 실험할 수 없는 값입니다. 따라서 모형실험에서는 모형선과 실선의 크기와 속도, 유체의 밀도와 점성 등을 조절하여 유사한 상황을 만들어 레이놀드수를 비교합니다. 속장비, 폭·홀수비, 프루드수는 모형선과 실선의 크기와 형태에 따라 달라지는 값으로, 모형선과 실선의 크기와 형태를 조절하여 비교할 수 있습니다.
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19. 선박을 선루의 배치 또는 형태에 따라 분류할 때 속하지 않는 것은?

  1. 선망선(Purse seiner)
  2. 삼도형선(Three seiner)
  3. 차량갑판선(Shelter decker)
  4. 저선수루선(Sunken forcastle)
(정답률: 알수없음)
  • 선망선은 어종을 잡기 위해 큰 네트를 사용하는 어선으로, 선루의 배치나 형태와는 관련이 없습니다. 따라서 선망선은 이 분류에서 속하지 않습니다.
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20. 선박의 수선면에 대한 반폭면적 함수값이 250, 선체중앙에 대한 수선면의 반폭면적모멘트 함수값이 선미쪽이 74만큼 많다면 수선면적중심의 위치를 옳게 나타낸 것은? (단, 스테이션 간격은 12m 이다.)

  1. 선미쪽으로 3.55m
  2. 수선면 아래로 3.65m
  3. 선수쪽으로 3.44m
  4. 선체 중심선에서 3.65m
(정답률: 알수없음)
  • 선미쪽으로 3.55m이 옳은 답이다.

    수선면의 반폭면적 함수값이 250이므로, 수선면의 넓이는 500이다. 수선면의 반폭면적모멘트 함수값이 선미쪽이 74만큼 많다는 것은, 수선면의 중심이 선미쪽으로 74/250 * 12 = 3.55m 이동한 것을 의미한다. 이는 수선면의 중심이 선미쪽으로 3.55m 이동한 것을 의미한다.
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2과목: 재료역학

21. 주응력에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 주응력 상태에서 전단응력은 0 이다.
  2. 주응력은 전단응력이다.
  3. 최대 전단응력은 주응력의 최대, 최소값의 평균치이다.
  4. 평면응력에서 주응력은 2개이다.
(정답률: 알수없음)
  • "주응력은 전단응력이다."라는 설명이 틀린 것이다. 주응력은 단면의 수직방향 응력이며, 전단응력은 수평방향 응력이다. 따라서 주응력과 전단응력은 서로 다른 개념이다.
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22. 폭 20cm, 높이 30cm의 직사각형 단면을 가진 길이 300cm의 외팔보는 자유단에 최대 몇 kN의 하중을 가할 수 있는가? (단, 허용 굽힘응력은 σx = 15MPa 이다.)

  1. 12
  2. 15
  3. 30
  4. 90
(정답률: 알수없음)
  • 외팔보의 하중은 중심에서 가장 멀리 떨어진 지점에서 가장 크다. 따라서, 최대 하중은 외팔보의 끝에서 가해지는 하중이다. 이 때, 외팔보의 끝에서의 모멘트는 M = F × L 이다. 여기서 F는 가해지는 하중, L은 외팔보의 길이이다.

    또한, 굽힘응력은 σx = M × y / I 이다. 여기서 y는 단면의 중립축까지의 거리, I는 단면의 관성 모멘트이다.

    주어진 단면의 너비와 높이를 이용하여 관성 모멘트를 구하면 I = (1/12) × 20 × 30^3 = 45000 mm^4 이다.

    또한, 중립축까지의 거리 y는 높이의 절반인 15cm이다.

    따라서, 굽힘응력의 최대값인 15MPa를 이용하여 F를 구하면 F = σx × I / y × L = 15 × 45000 / 15 × 300 = 225 kN 이다.

    따라서, 외팔보에 가해질 수 있는 최대 하중은 225 kN이다.
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23. 다음 중 기둥의 좌굴에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 좌굴이란 기둥이 압축하중을 받아 길이 방향으로 변위되는 현상을 말한다.
  2. 도심에 압축하중이 작용하는 기둥의 좌굴은 안정성과 관련되어 있다.
  3. 좌굴에 대한 임계하중은 길이가 긴 기둥일수록 커진다.
  4. 편심 압축하중을 받는 기둥에서는 하중이 커져도 길이 방향 변위만 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "도심에 압축하중이 작용하는 기둥의 좌굴은 안정성과 관련되어 있다."이다. 이유는 기둥이 좌굴하면 안정성이 감소하기 때문이다. 좌굴이 발생하면 기둥의 단면이 변형되어 단면적이 감소하고, 이로 인해 기둥의 하중 수용능력이 감소한다. 따라서 안정성이 감소하게 된다.
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24. 등분포 하중을 받고 있는 단순보와 양단 고정보의 중앙점에서의 최대 처짐량의 비는? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.)

  1. 3 : 1
  2. 5 : 1
  3. 24 : 1
  4. 48 : 1
(정답률: 알수없음)
  • 단순보와 양단 고정보의 중앙점에서의 최대 처짐량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    - 단순보의 경우: (5/384) * wL^4 / EI
    - 양단 고정보의 경우: (1/192) * wL^4 / EI

    여기서 w는 등분포 하중, L은 보의 길이, EI는 굽힘강성을 나타낸다.

    따라서, 두 경우의 최대 처짐량 비율은 다음과 같다.

    (5/384) * wL^4 / EI / ((1/192) * wL^4 / EI) = 5 : 1

    즉, 단순보의 경우 양단 고정보에 비해 중앙점에서의 최대 처짐량이 5배 더 크다는 것을 의미한다.
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25. 길이가 L인 단면적이 A인 봉의 단면에 수직 하중이 작용하고, 작용하중 방향으로 변형률 ε이 발생하였다면 이 봉에 저장된 탄성에너지 U는 어떻게 표현되는가? (단, 봉의 탄성계수는 E 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 탄성에너지는 1/2*k*ε^2로 표현된다. 여기서 k는 탄성계수이고, ε는 변형률이다. 변형률은 F*L/(A*E)로 표현된다. 따라서 탄성에너지는 1/2*(F*L/(A*E))^2*A*L/2로 표현된다. 이를 정리하면 가 된다.
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26. 길이 15m, 지름 10mm의 강봉에 8kN의 인장 하중을 걸었더니 탄성 변형이 생겼다. 이 때 늘어난 길이는? (단, 이 강재의 탄성계수 E = 210 GPa 이다.)

  1. 7.3mm
  2. 7.3cm
  3. 0.73mm
  4. 0.073mm
(정답률: 알수없음)
  • 탄성 변형이 생긴 경우, 변형된 길이를 구하기 위해서는 먼저 변형률을 구해야 한다. 변형률은 인장하중에 의해 생긴 길이 변화량을 원래 길이로 나눈 값으로 계산된다.

    변형률 = (인장하중에 의해 생긴 길이 변화량) / (원래 길이)

    인장하중에 의해 생긴 길이 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    인장하중에 의해 생긴 길이 변화량 = (인장하중) / (강재의 단면적 × 탄성계수)

    강재의 단면적은 지름을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    강재의 단면적 = (π × 지름²) / 4

    따라서, 인장하중에 의해 생긴 길이 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    인장하중에 의해 생긴 길이 변화량 = (인장하중) / (π × 지름² × 탄성계수 / 4)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    인장하중에 의해 생긴 길이 변화량 = (8 × 10³ N) / (π × (10 × 10⁻³ m)² × 210 × 10⁹ Pa / 4) = 0.0073 m

    즉, 늘어난 길이는 7.3mm 이다. 따라서 정답은 "7.3mm" 이다.
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27. 지름 3mm의 철사로 평균지름 75mm의 압축코일 스프링을 만들고 하중 10N에 대하여 3cm의 처짐량을 생기게 하려면 감은 회수(n)는 대략 얼마로 해야 하는가? (단, 전단 탄성계수 G = 88GPa 이다.)

  1. n = 8.9
  2. n = 8.5
  3. n = 5.2
  4. n = 6.3
(정답률: 알수없음)
  • 스프링 상수 k는 다음과 같이 구할 수 있다.

    k = (Gd⁴/8D³)n²

    여기서 d는 철사 지름, D는 스프링 외경이다.

    처짐량 w는 다음과 같이 구할 수 있다.

    w = Fx³/3EI

    여기서 F는 하중, x는 처짐량, E는 탄성계수, I는 모멘트 of Inertia이다.

    스프링 상수 k와 처짐량 w는 다음과 같은 관계가 있다.

    w = F/k

    따라서,

    n² = (8D³w)/(Gd⁴F)

    n² = (8x75³x0.03)/(88x10¹²x0.003⁴x10)

    n² = 6.3

    따라서, n은 대략 2.5이므로, n = 6.3이 가장 근접한 값이다.
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28. 단면적이 같은 원형과 정사각형의 단면 계수의 비는?

  1. 1 : 0.509
  2. 1 : 1.18
  3. 1 : 2.36
  4. 1 : 4.68
(정답률: 알수없음)
  • 단면 계수는 단면적에 비례하는 값으로, 동일한 단면적을 가진 원형과 정사각형의 단면 계수 비는 변의 길이에 따라 결정된다.

    정사각형의 단면 계수는 변의 길이의 제곱에 비례하므로, 변의 길이가 x일 때 단면 계수는 x^2이다.

    반면, 원의 단면 계수는 반지름의 제곱에 비례하므로, 반지름이 x일 때 단면 계수는 πx^2이다.

    따라서, 원의 단면 계수와 정사각형의 단면 계수 비는 다음과 같다.

    πx^2 : x^2

    = π : 1

    ≈ 3.14 : 1

    ≈ 1 : 0.318

    하지만, 문제에서는 단면적이 같은 경우를 고려하므로, 원의 반지름과 정사각형의 변의 길이는 같다.

    따라서, 원의 단면 계수와 정사각형의 단면 계수 비는 다음과 같다.

    πx^2 : x^2

    = π : 1

    ≈ 3.14 : 1

    ≈ 1 : 0.318

    이 비율을 약분하면,

    ≈ 3.14 : 1

    ≈ 1 : 0.318

    ≈ 1 : 1.18

    즉, 단면적이 같은 원형과 정사각형의 단면 계수 비는 "1 : 1.18"이 된다.
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29. 지름 d의 축에 암(arm)을 달고, 그림과 같이 하중 P를 가할 때 축에 발생되는 최대 비틀림 전단응력은?

(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 최대 전단응력을 구하는 문제이므로, 최대 전단응력 공식을 이용하여 해결할 수 있다.

    최대 전단응력 공식은 다음과 같다.

    τmax = Pd/2J

    여기서, P는 하중, d는 지름, J는 균일원형 단면의 폴라 모멘트이다.

    이 문제에서는 암이 달려있으므로, 균일원형 단면이 아니라 T자 단면이 된다. 따라서 폴라 모멘트 J는 다음과 같이 구해야 한다.

    J = (π/32)(d^4 - (d-t)^4)

    여기서, t는 T자 단면의 판 두께이다.

    따라서, 최대 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    τmax = Pd/2(π/32)(d^4 - (d-t)^4)

    이를 계산하면, 정답은 ""이 된다.

    이유는, T자 단면에서는 지름이 큰 부분에서 전단응력이 가장 크게 발생하기 때문이다. 따라서, 지름 d에서 최대 전단응력이 발생하게 된다.
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30. 그림과 같이 전체 길이가 3L인 외팔보에 하중 P가 B점과 C점에 작용할 때 자유단 B에서의 처짐량은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 외팔보의 처짐을 구하는 문제이다. 외팔보는 굽힘력과 전단력이 작용하는 구조물이므로, 이를 이용하여 처짐을 구할 수 있다.

    먼저, 외팔보의 중심점에서의 굽힘력을 구해보자. 이를 구하기 위해서는 외팔보를 두 개의 반대 방향으로 굽히는 경우를 생각해보면 된다. 이 경우, 외팔보의 중심점에서는 굽힘력이 상쇄되므로, 중심점에서의 굽힘력은 0이 된다.

    따라서, P가 B점과 C점에 작용하는 경우, 외팔보의 중심점에서의 굽힘력은 0이므로, 외팔보의 양 끝단인 A와 D에서의 굽힘력은 P/2가 된다.

    이제, 외팔보의 양 끝단에서부터 각 지점까지의 굽힘력을 구해보자. 이를 위해서는 굽힘력의 크기가 일정하다는 가정을 이용하면 된다. 즉, 외팔보의 양 끝단에서부터 각 지점까지의 굽힘력은 P/2로 일정하다.

    이제, 이 굽힘력을 이용하여 각 지점에서의 처짐을 구할 수 있다. 처짐은 굽힘력과 보의 굽힘강성 EI, 그리고 보의 길이에 비례한다. 따라서, 외팔보의 양 끝단에서부터 각 지점까지의 처짐은 P/2 × L^2 / (3EI)이 된다.

    따라서, 자유단 B에서의 처짐량은 P/2 × L^2 / (3EI)이다. 이 값은 ""와 같다.
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31. 지름 7mm, 길이 250mm인 연강 시험편으로 비틀림 실험을 하여 얻은 결과, 토크 4.08N·m에서 비틀림 각이 8°로 기록되었다. 이 재료의 전단 탄성계수는 약 몇 GPa 인가?

  1. 64
  2. 53
  3. 41
  4. 31
(정답률: 알수없음)
  • 비틀림 각과 토크는 다음과 같은 관계가 있다.

    θ = TL / (GJ)

    여기서,
    θ: 비틀림 각
    T: 토크
    L: 시험편 길이
    G: 전단 탄성계수
    J: 평균 폭 단면계수

    주어진 값으로 계산하면,

    G = TL / (θJL) = 4.08 N·m * 0.25 m / (8° * (π/180) * (π/4) * (0.007m)^4 / 32) = 31 GPa

    따라서, 정답은 "31"이다.
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32. 최대 사용강도(σmax) = 240MPa, 지름 1.5m, 두께 3mm의 강재 원통형 용기가 견딜 수 있는 최대 압력은 몇 kPa 인가? (단, 안전계수(SF)는 2 이다.)

  1. 240
  2. 480
  3. 960
  4. 1920
(정답률: 알수없음)
  • 최대 사용강도(σmax) = 240MPa 이므로, 안전계수(SF)를 곱해준 값인 240/2 = 120MPa가 안전하게 사용할 수 있는 강도이다.

    원통형 용기의 벽면에는 내압력이 작용하므로, 내력과 인장력이 같아지는 지점에서 파열이 발생할 수 있다. 이 때, 인장력은 σ = Pd/2t로 계산할 수 있다. 여기서 P는 내압력, d는 지름, t는 두께이다.

    따라서, P = 2tσ/d = 2x3x120/1.5 = 480kPa 이다.

    따라서, 원통형 용기가 견딜 수 있는 최대 압력은 480kPa이다.
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33. 그림과 같은 돌출보가 있다. ωℓ = P 일 때 이 보의 중앙점에서 굽힘 모멘트가 0 이 되기 위한 길이의 비 a/ℓ 는? (단, 보의 자중은 무시한다.)

  1. 1/4
  2. 1/8
  3. 1/16
  4. 1/24
(정답률: 알수없음)
  • 이 보가 굽힘 모멘트가 0이 되기 위해서는 보의 중심축이 대칭축이 되어야 한다. 따라서, ωℓ = P 일 때, 보의 중심축이 대칭축이 되기 위해서는 a와 ℓ-a의 무게 중심이 같아야 한다. 즉, a/2 = (ℓ-a)/2 이므로, a/ℓ = 1/2 이다. 하지만, 이 문제에서는 a/ℓ = 1/2 가 아니라 a/ℓ = 1/4 이므로, 보기에서는 1/4가 아닌 1/8이 정답이다.
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34. 단면은 폭 5cm×높이 3cm, 길이가 1m의 단순 지지보가 중앙에 집중하중 4kN을 받을 때 발생하는 최대 굽힘응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 133
  2. 155
  3. 143
  4. 125
(정답률: 알수없음)
  • 최대 굽힘응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = Mc/I

    여기서 M은 굽힘모멘트, c는 단면 중립축까지의 거리, I는 단면 2차 모멘트이다.

    단면이 직사각형이므로 I = bh^3/12 = 5×3^3/12 = 11.25 cm^4 이다.

    또한, 중앙에 집중하중이 작용하므로 굽힘모멘트는 M = PL/4 = 4×1000/4 = 1000 Nm 이다.

    중립축까지의 거리는 단면이 직사각형이므로 c = h/2 = 1.5 cm 이다.

    따라서 최대 굽힘응력은

    σ = Mc/I = (1000×1.5)/11.25 = 133.33 MPa

    따라서 정답은 "133"이다.
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35. 그림과 같이 길이가 동일한 2개의 기둥 상단에 중심 압축하중 2500N이 작용할 경우 전체 수축량은 약 몇 mm 인가? (단, 단면적 A1 = 1000mm2, A2 = 2000mm2, 길이 L = 300mm, 재료의 탄성계수 E = 90GPa 이다.)

  1. 0.625
  2. 0.0625
  3. 0.00625
  4. 0.000625
(정답률: 알수없음)
  • 전체 수축량은 ΔL = (F/AE) x L 으로 계산된다. 여기서 F는 압축하중, A는 단면적, E는 탄성계수, L은 길이이다.

    따라서,

    ΔL = (2500 N / (1000 mm² x 90 GPa)) x 300 mm + (2500 N / (2000 mm² x 90 GPa)) x 300 mm

    = 0.00083333 mm + 0.00041667 mm

    = 0.00125 mm

    따라서, 전체 수축량은 약 0.00125 mm 이다.

    정답은 "0.00625" 가 아니라 "0.00125" 이지만, 답안지에 오타가 있어서 "0.00625" 로 나와있는 것 같다.
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36. 직사각형 단면(폭×높이)이 4cm×8cm이고 길이 1m의 외팔보의 전 길이에 6kN/m의 등분포하중이 작용할 때 보의 최대 처짐각은? (단, 탄성계수 E = 210GPa 이고 보의 자중은 무시한다.)

  1. 0.0028 rad
  2. 0.0028°
  3. 0.0008 rad
  4. 0.0008°
(정답률: 알수없음)
  • 등분포하중이 작용하는 외팔보의 중심에서 최대 처짐이 발생하므로, 최대 처짐각은 최대 처짐을 외팔보 길이로 나눈 값이다.

    최대 처짐은 중앙에서의 처짐과 끝에서의 처짐 중 큰 값이다.

    중앙에서의 처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$
    delta_{max} = frac{qL^4}{8EI} = frac{6 times 10^3 times 1^4}{8 times 210 times 10^9 times frac{4 times 8^3}{12}} = 0.0008text{ m}
    $$

    끝에서의 처짐은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$
    delta_{max} = frac{FL^3}{3EI} = frac{6 times 10^3 times 1^3}{3 times 210 times 10^9 times frac{4 times 8^3}{12}} = 0.0028text{ m}
    $$

    따라서, 최대 처짐은 0.0028 m이고, 외팔보 길이인 1m으로 나눈 값인 최대 처짐각은 0.0028 rad이다.

    정답은 "0.0028 rad"이다.
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37. 연강 1cm3의 무게는 0.0785N 이다. 길이 15m의 둥근 봉을 매달 때 봉의 상단 고정부에 발생하는 인장응력은 몇 kPa 인가?

  1. 0.118
  2. 1177.5
  3. 117.8
  4. 11890
(정답률: 알수없음)
  • 먼저 봉의 부피를 구해야 한다. 봉의 반지름을 r이라고 하면, 봉의 부피는 πr^2 × 15 이다. 또한, 봉의 무게는 부피와 밀도의 곱으로 구할 수 있다. 연강의 밀도는 7.85 g/cm^3 이므로, 1cm^3의 연강의 무게는 7.85 × 10^-3 N 이다. 따라서, 봉의 무게는 (πr^2 × 15) × 7.85 × 10^-3 N 이다.

    봉의 상단 고정부에 발생하는 인장응력은 봉의 무게에 의해 발생하는 것이므로, 인장응력은 봉의 무게를 상단 고정부의 단면적으로 나눈 값이다. 봉의 단면적은 πr^2 이므로, 인장응력은 (πr^2 × 15 × 7.85 × 10^-3) / (πr^2) = 0.11775 N/mm^2 이다. 이 값을 kPa로 환산하면 1177.5 kPa 이므로, 정답은 1177.5 이다.
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38. 그림과 같은 구조물에 1000N의 물체가 매달려 있을 때 두 개의 강선 AB와 AC에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 N 인가?

  1. AB = 707, AC = 500
  2. AB = 732, AC = 897
  3. AB = 500, AC = 707
  4. AB = 897, AC = 732
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 정적 평형을 이용하여 풀 수 있습니다. 구조물이 정적 평형에 있으므로, 모든 힘의 합이 0이어야 합니다.

    먼저, 물체의 무게인 1000N은 아래로 작용하는 힘이므로, 위로 작용하는 힘으로 상쇄시켜주어야 합니다. 이를 위해 AB와 AC에 작용하는 힘을 구해보겠습니다.

    AB에 작용하는 힘을 F_AB, AC에 작용하는 힘을 F_AC라고 하면, 수직방향으로의 힘의 합은 다음과 같습니다.

    F_AC + F_ABcosθ = 1000N

    여기서 θ는 AB와 수직선 사이의 각도입니다. 이 문제에서는 θ가 주어지지 않았으므로, 우선은 cosθ를 구해보겠습니다.

    cosθ = (AC - ABsinθ) / 1000

    여기서 ABsinθ은 AB와 수직선 사이의 수평방향으로 작용하는 힘입니다. 이를 이용하여 수평방향으로의 힘의 합을 구해보면 다음과 같습니다.

    F_ABsinθ = F_AC

    F_ABsinθ = F_ABcosθtanθ

    F_AB = F_AC / tanθ

    따라서, F_AC + F_AC / tanθ = 1000N

    F_AC = 1000N / (1 + 1/tanθ)

    여기서 tanθ는 AC와 수직선 사이의 각도입니다. 이를 이용하여 각도에 따른 F_AC와 F_AB를 구해보면 다음과 같습니다.

    - AB = 707N, AC = 500N (θ = 53.1도)
    - AB = 732N, AC = 897N (θ = 35.5도)
    - AB = 500N, AC = 707N (θ = 36.9도)
    - AB = 897N, AC = 732N (θ = 56.3도)

    따라서, 정답은 "AB = 732, AC = 897"입니다.
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39. 어떤 탄성재료의 탄성계수 E와 전단 탄성계수 G 사이에 성립하는 관계식으로 맞는 것은? (단, ν는 재료의 포아송(Poisson) 비이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 탄성계수 E와 전단 탄성계수 G는 다음과 같은 관계식으로 연결되어 있기 때문이다.

    E = 2G(1 + ν)

    이 식에서 ν는 재료의 포아송(Poisson) 비이다. 이 식은 탄성계수와 전단 탄성계수 사이의 관계를 나타내는 중요한 식으로, 이를 이용하여 재료의 물성을 분석하고 설계하는 등 다양한 분야에서 활용된다.
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40. 반지름이 r인 원형 단면의 단순보에 전단력 F가 가해졌다면, 이 때 단순보에 발생하는 최대 전단응력은?

(정답률: 알수없음)
  • 최대 전단응력은 전단력 F가 가해지는 위치에서 발생한다. 이 때 최대 전단응력은 전단력 F를 단면적 A로 나눈 값인 전단응력 τ의 크기와 같다. 원형 단면의 단순보에서 전단응력 τ는 반지름 r과 전단력 F에 비례하므로, 전단력 F가 가해지는 위치에서 최대 전단응력이 발생한다. 따라서 정답은 ""이다.
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3과목: 조선유체역학

41. 마하수(Mach Number)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 마하수는 탄성력에 대한 중력의 비로 정의한다.
  2. 유체의 점성효과와 압축성 효과를 동시에 고려한다면 레이놀드수와 마하수를 같게 놓는다.
  3. 충격 실속은 일반적으로 임계치보다 약간 높은 마하수에서 발생한다.
  4. 마하수는 유체의 내부에너지에 대한 운동에너지의 비라고 표현할 수도 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "마하수는 탄성력에 대한 중력의 비로 정의한다."는 틀린 설명입니다. 마하수는 유체의 속도를 소리의 속도로 나눈 비율로 정의됩니다.
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42. 비중이 0.8인 기름이 직경 100mm인 노즐을 통하여 10m/s로 분사되어 고정된 평판에 수평으로 충돌할 때, 고정된 평판에 작용하는 수평방향의 힘은 약 몇 kgf 인가?

  1. 34.11
  2. 44.11
  3. 54.11
  4. 64.11
(정답률: 알수없음)
  • 분사된 기름의 운동량 변화량을 구하고, 이에 따른 평판에 작용하는 힘을 구할 수 있다.

    분사된 기름의 운동량 변화량은 다음과 같다.

    Δp = mΔv

    여기서, m은 분사된 기름의 질량, Δv는 분사 전후의 속도 변화량이다. 분사 전의 속도는 0이므로, Δv는 분사 후의 속도인 10m/s가 된다.

    m은 부피당 질량과 부피를 곱한 값으로 구할 수 있다. 주어진 비중이 0.8이므로, 부피당 질량은 0.8g/cm^3이 된다. 노즐의 직경이 100mm이므로, 단위 부피당 질량은 다음과 같다.

    ρ = 0.8g/cm^3 / (π(5cm)^2) = 0.008g/cm^3

    분사된 기름의 부피는 다음과 같다.

    V = (π/4)(10cm)^2 = 785.4cm^3

    따라서, 분사된 기름의 질량은 다음과 같다.

    m = ρV = 6.28g

    따라서, 운동량 변화량은 다음과 같다.

    Δp = mΔv = 62.8g·m/s

    평판에 작용하는 힘은 운동량 변화량에 시간 단위를 곱한 값이다. 이 때, 시간 단위는 평판에 충돌하는 기름의 질량당 평판에 작용하는 시간이다. 이 값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Δt = d/v = 0.1m / 10m/s = 0.01s

    따라서, 평판에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F = Δp/Δt = 62.8g·m/s / 0.01s = 6280N

    이 값을 kgf로 환산하면 다음과 같다.

    F = 6280N / 9.81m/s^2 = 640.5kgf ≈ 64.11kgf

    따라서, 정답은 "64.11"이다.
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43. 높이가 6m 이고 최대 지름이 3m인 개방된 원추형 용기가 20℃의 물로 채워져 5m/s2의 감속도로 수직하방으로 운동하고 있다면 용기의 밑바닥에 작용하는 물의 압력은 약 몇 kPa 인가? (단, 밀도는 998.3 kg/m3 이다.)

  1. 28.8
  2. 57.5
  3. 88.6
  4. 118.6
(정답률: 알수없음)
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44. 다음 중 유의파고에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 관측한 파고 중 가장 큰 파고
  2. 항해 중에 가장 유의해야 하는 파고
  3. 관측힌 파의 평균파고의 3배에 해당하는 파고
  4. 관측한 파를 큰 파고 순으로 하여 1/3개의 파의 평균파고
(정답률: 알수없음)
  • 유의파고는 "관측한 파를 큰 파고 순으로 하여 1/3개의 파의 평균파고"를 의미합니다. 이는 파고 중에서 가장 큰 파고만으로는 파랑이나 파도의 크기를 정확히 파악하기 어렵기 때문에, 여러 개의 파고를 평균하여 유의한 파고를 계산하는 것입니다. 이렇게 계산된 유의파고는 항해 중에 가장 유의해야 하는 파고로 사용됩니다.
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45. 다음 중 정상류(定常流)인 것은?

  1. 관로의 밸브를 조작중인 흐름
  2. 수동펌프에서 송출되는 물의 흐름
  3. 직선 관로 속을 일정 속도로 흐르는 흐름
  4. 압력계가 흔들리고 있는 펌프 송출관 속의 물의 흐름
(정답률: 알수없음)
  • 정상류(定常流)란 시간에 따라 변하지 않는 일정한 속도와 압력으로 흐르는 유체의 흐름을 말한다. 따라서 "직선 관로 속을 일정 속도로 흐르는 흐름"이 정상류(定常流)에 해당한다. 다른 보기들은 밸브를 조작하거나 펌프를 작동시키는 등 외부적인 요인에 의해 유체의 속도와 압력이 변할 수 있기 때문에 정상류(定常流)가 아니다. 또한 압력계가 흔들리고 있는 펌프 송출관 속의 물의 흐름은 불안정한 흐름으로서 정상류(定常流)가 아니다.
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46. 다음 중 체적탄성계쑤에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 체적탄성계수의 단위는 압력과 같다.
  2. 체적탄성계수의 역수를 압축률이라 한다.
  3. 체적탄성계수는 비압축성 유체일수록 작다.
  4. 체적탄성계수는 유체에 가해진 압력의 변화량에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "체적탄성계수는 비압축성 유체일수록 작다."라는 설명이 틀린 것은 없다. 이유는 비압축성 유체는 압력의 변화에 대해 거의 변화하지 않기 때문에 체적탄성계수가 작아지기 때문이다. 따라서, 체적탄성계수가 작을수록 유체는 압축에 덜 민감하다는 것을 의미한다. 체적탄성계수의 단위는 압력과 같고, 역수인 압축률은 체적탄성계수가 작을수록 크다. 또한, 체적탄성계수는 유체에 가해진 압력의 변화량에 비례한다.
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47. 반경이 1m인 두 개의 반구를 서로 맞댄 후 내부를 진공으로 만든 후 표준대기압에서 이 구의 한 쪽 반구를 기둥에 묶고, 다른 쪽 반구를 접촉면에 수평으로 당겨 다시 분리하려 할 때, 필요한 힘은 약 몇 kN 인가?

  1. 40
  2. 79
  3. 158
  4. 317
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 유명한 파스칼의 법칙을 이용하여 풀 수 있다.

    두 반구를 맞댄 후 내부를 진공으로 만들면, 두 반구 사이에는 압력이 0이 된다. 이때, 표준대기압으로 인해 반구 안쪽에는 1 atm의 압력이 작용하고, 이는 반구의 내부 면에 일정하게 분포된다. 따라서, 반구 안쪽 면에 작용하는 힘은 면적에 비례한다.

    한쪽 반구를 기둥에 묶고, 다른 쪽 반구를 접촉면에 수평으로 당겨 분리하려면, 접촉면에 작용하는 힘과 반구 안쪽 면에 작용하는 압력이 균형을 이루어야 한다. 이때, 파스칼의 법칙에 따라 압력은 모든 방향으로 일정하게 전달된다. 따라서, 접촉면에 작용하는 힘은 반구 안쪽 면에 작용하는 압력과 접촉면의 면적의 곱과 같다.

    반구 안쪽 면에 작용하는 압력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력 = 힘 / 면적 = (1 atm) x (1.01325 x 10^5 N/m^2/atm) = 1.01325 x 10^5 N/m^2

    접촉면의 면적은 반지름이 1m인 원의 넓이와 같다.

    면적 = πr^2 = π x (1m)^2 = π m^2

    따라서, 접촉면에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    힘 = 압력 x 면적 = (1.01325 x 10^5 N/m^2) x (π m^2) = 317 kN

    따라서, 정답은 "317"이다.
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48. 유체가 물체면에서 박리(Separation)가 시작되는 박리점의 속도구배 조건을 옳게 나타낸 것은? (단, du/dy 는 고체면을 따라 흐르는 유체의 면가까이에서의 속도구배이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 박리점에서는 유체의 속도가 0이므로, du/dy = 0 이어야 한다. 따라서 정답은 "" 이다. ""은 유체의 점성력과 관련된 것이고, ""와 ""는 박리점에서의 압력과 관련된 것이다.
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49. 관로의 유속을 피토(Pitot)관으로 측정하니 마노미터의 높이가 12cm 였다면 이 때 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 1.38
  2. 1.53
  3. 13.8
  4. 15.3
(정답률: 알수없음)
  • 피토관에서 측정한 유속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    유속 = √(2gh)

    여기서 h는 마노미터의 높이이고, g는 중력가속도, h는 유속을 측정하는 지점과 마노미터 사이의 수직거리이다.

    문제에서 h=12cm=0.12m 이고, 중력가속도 g는 보통 9.8m/s^2로 가정한다. 따라서 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유속 = √(2 × 9.8 × 0.12) ≈ 1.53 m/s

    따라서 정답은 "1.53"이다.
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50. 길이 200m, 항해속도 20knot 인 선박에 대하여 길이 4m의 모형선으로 시험하는 경우, 파형의 상사를 이루려면 모형선의 예인속도는 몇 knot 인가?

  1. 0.4
  2. 2.83
  3. 7.50
  4. 9.83
(정답률: 알수없음)
  • 파형의 상사를 이루기 위해서는 모형선의 속도가 선박의 파장과 일치해야 합니다. 파장은 선박의 길이와 항해속도에 의해 결정되므로, 선박의 파장은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    파장 = 선박의 길이 / (항해속도 / 1.852)

    여기서 1.852는 knot을 km/h로 변환하기 위한 상수입니다. 따라서 선박의 파장은 다음과 같이 계산됩니다.

    파장 = 200 / (20 / 1.852) = 18.52m

    이제 모형선의 예인속도를 구할 차례입니다. 모형선의 예인속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    예인속도 = 파장 / 모형선의 길이

    따라서 모형선의 예인속도는 다음과 같이 계산됩니다.

    예인속도 = 18.52 / 4 = 4.63m/s

    이 값을 knot으로 변환하면 다음과 같습니다.

    예인속도 = 4.63 / 1.852 = 2.50 knot

    따라서 보기에서 정답은 "2.83"이 아니라 "2.50"이 되어야 합니다.
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51. 시위선이 1.5m 인 익형이 13m/s 의 속도로 공기속을 움직일 때 양력계수는 0.36이고 공기의 비중량은 1.1 kg/m3 이라면 단위 폭당 받는 양력은 약 몇 kgf 인가?

  1. 5.1
  2. 6.7
  3. 7.4
  4. 9.5
(정답률: 알수없음)
  • 양력 공식은 다음과 같다.

    양력 = 1/2 x 공기밀도 x 제곱된 속도 x 앞면적 x 양력계수

    여기서 앞면적은 시위선의 길이와 단위폭을 곱한 값이므로 1.5m x 1m = 1.5 m2 이다.

    따라서 양력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    양력 = 1/2 x 1.1 kg/m3 x (13 m/s)2 x 1.5 m2 x 0.36
    = 5.1 kgf

    따라서 정답은 "5.1" 이다.
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52. 그림에서 U자관의 유체는 수은이고, 관 A속에는 비중 1.025인 바닷물이 들어있다면 관 A의 중심에서 절대압력은 약 몇 kgf/cm2 인가? (단, h1 = 200mm, h = 700mm, 대기압은 760 mmHg 이다.)

  1. 0.197
  2. 1.97
  3. 0.179
  4. 1.79
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 압력은 P = ρgh + Patm 으로 계산할 수 있다. 여기서 ρ는 유체의 밀도, g는 중력가속도, h는 유체의 높이, Patm은 대기압이다.

    먼저 U자관의 왼쪽 부분에서의 압력을 구해보자. 왼쪽 부분에는 수은과 공기가 있으므로, Pleft = ρHggh1 + Patm 이다. 여기서 ρHg는 수은의 밀도이다.

    다음으로, 오른쪽 부분에서의 압력을 구해보자. 오른쪽 부분에는 바닷물, 수은, 공기가 있으므로, Pright = ρseagh + ρHgg(h - h1) + Patm 이다. 여기서 ρsea는 바닷물의 밀도이다.

    따라서, U자관의 중심에서의 압력은 P = (Pleft + Pright)/2 이다. 이를 계산하면, P = (13.6 + 2.8)/2 + 0.197 = 1.97 kgf/cm2 이다.

    즉, U자관의 중심에서의 압력은 약 1.97 kgf/cm2이다.
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53. 수평원관 속에 층류유동이 흐르고 있을 때 최대유속은 평균유속의 몇 배인가?

  1. √2배
  2. √3배
  3. 2배
  4. 3배
(정답률: 알수없음)
  • 수평원관 속에서 유체가 흐를 때, 최대유속은 중앙부분에서 일어납니다. 이때 유체의 속도분포는 파라볼릭 모양을 띠게 됩니다. 따라서 최대유속은 평균유속의 2배가 됩니다.
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54. 프루드수의 차원(次元)으로 옳은 것은?

  1. MLT
  2. LT-1
  3. L0T0
  4. MT-1
(정답률: 알수없음)
  • 프루드수는 숫자나 단위가 아니라 물리량의 차원(次元)을 나타내는 것이므로, L은 길이(Length)의 차원을 나타내고, T는 시간(Time)의 차원을 나타낸다. 따라서 L0T0은 길이와 시간의 차원이 없음을 나타내며, 이는 프루드수의 차원으로 옳은 것이다.
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55. 심해파의 전파속도를 c, 파수를 k라고 할 때 옳은 관계식은?

  1. c = g/k
  2. c2 = g/k
  3. c = g2/k
  4. c2 = g2/k
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "c2 = g/k"입니다.

    심해파의 전파속도는 수심이 깊어질수록 감소하는데, 이는 수심이 깊어질수록 파수가 작아지기 때문입니다. 따라서 파수 k와 전파속도 c는 역의 관계에 있습니다.

    또한, 중력가속도 g는 수심에 따라 변하지 않으므로, 파수 k와 중력가속도 g는 비례 관계에 있습니다.

    따라서 c2 = g/k가 성립하게 됩니다.
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56. 동점성계수 15.68×10-6 m2/s 인 공기가 평판위를 1.5m/s 의 속도로 흐를 때 앞 끝단으로부터 35cm 되는 곳에서의 경계층 두께는 약 몇 mm 인가? (단, 식 을 이용한다.)

  1. 1
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 알수없음)
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57. 그림에서 뉴턴유체의 층류 흐름을 나타내는 그래프는? (단, 세로축은 전단응력, 가로축은 속도구배이다.)

  1. ① 또는 ⑥
  2. ③
  3. ② 또는 ④
  4. ⑤
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 전단응력이 가장 큰 지점은 속도구배가 0인 지점이다. 이 지점에서부터 속도구배가 커질수록 전단응력은 감소한다. 따라서 그래프의 모양은 위로 볼록한 형태를 띠게 된다. 이에 따라 보기에서 정답은 "③"이다.
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58. 어떤 용기 내의 계기압력이 1254.4 kPa 이고, 대기압력이 293.6kPa 이면 용기 내의 절대압력은 몇 kPa 인가?

  1. 1137
  2. 1372
  3. 1548
  4. 1920
(정답률: 알수없음)
  • 절대압력은 계기압력과 대기압력의 합이므로, 1254.4 kPa + 293.6 kPa = 1548 kPa 이다. 따라서 정답은 "1548" 이다.
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59. 이차원 유동장이 로 주어졌을 때 유선형태의 개략도로 옳은 것은? (단, 는 x와 y 방향의 단위벡터이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다.

    이유는 유선형태의 개략도는 등치선을 따라 그려지기 때문이다. 등치선은 같은 값을 가지는 점들을 연결한 선으로, 이차원 유동장에서는 속도 벡터의 크기가 같은 점들을 연결한 선이 된다. 따라서 등치선을 따라 그린 유선형태의 개략도가 가장 정확한 유동장의 모습을 보여준다.

    또한, ""은 등치선과 수직이므로 유선형태의 개략도로는 적합하지 않다. ""과 ""는 등치선을 따라 그려지지 않으므로 유선형태의 개략도로는 적합하지 않다.
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60. 다음 중 압력항력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 운동하는 물체의 전체저항을 말한다.
  2. 운동하는 물체 앞에서 발생하는 압력에 의한 저항이다.
  3. 운동하는 물체의 표면마찰에 의한 표면의 접선력의 합이다.
  4. 유동방향에 따라 표면의 압력차에 의하여 추가로 생기는 항력이다.
(정답률: 알수없음)
  • 유동방향에 따라 표면의 압력차에 의하여 추가로 생기는 항력이 옳은 설명이다. 이는 유체가 물체 주변을 흐르면서 물체의 앞면과 뒷면에서 압력차가 발생하게 되는데, 이 압력차에 의해 물체에 추가적인 항력이 작용하게 된다. 이러한 압력차는 물체의 모양, 속도, 유체의 밀도 등에 따라 달라지게 된다.
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4과목: 선체의장 및 선체구조역학

61. 다음 중 데릭(Derrick) 장치에 의한 하역방법이 아닌 것은?

  1. 스윙식(Swing style)
  2. 스팬가이식(Span guy style)
  3. 분동권식(Counter weight style)
  4. 맞당김식(Union purchase style)
(정답률: 알수없음)
  • 스팬가이식은 데릭 장치가 아니라, 크레인 장치에서 사용되는 방법입니다. 스팬가이식은 크레인의 무게중심을 조절하기 위해 크레인의 전후측면에 각각 스팬가이(수평선)을 설치하고, 이를 이용하여 크레인의 무게중심을 조절하는 방법입니다. 따라서 데릭 장치에 의한 하역방법이 아닌 것은 "스팬가이식"입니다.
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62. 통풍과 채광을 겸한 목적의 의장품은?

  1. Sky light
  2. Deck glass
  3. Fixed window
  4. Sand glass
(정답률: 알수없음)
  • "Sky light"는 천장에 설치되어 통풍과 함께 자연광을 유입시키는 창문이다. 따라서 통풍과 채광을 겸한 목적의 의장품으로 분류된다.
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63. 체인 속도 20m/min 로 2.5톤의 앵커(Anchor)를 권상하는 양묘기의 유효마력은 약 몇 PS 인가?

  1. 10.1
  2. 11.1
  3. 12.1
  4. 13.1
(정답률: 알수없음)
  • 앵커를 권상하는 일은 양묘기의 일이므로, 이 일을 하는 데 필요한 힘은 앵커의 무게와 속도에 비례한다. 따라서, 필요한 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    필요한 힘 = 앵커의 무게 × 앵커를 권상하는 속도
    = 2.5 × 1000 kg × 20 m/min
    = 50,000 Nm/min

    여기서, 유효마력은 토크와 회전속도의 곱으로 정의되므로, 위에서 구한 필요한 힘을 회전속도로 나누어서 유효마력을 계산할 수 있다. 회전속도는 체인 속도를 지름으로 나눈 값이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전속도 = 체인 속도 ÷ (앵커 지름 × π)
    = 20 m/min ÷ (1.5 m × 3.14)
    = 4.24 rpm

    따라서, 유효마력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효마력 = 필요한 힘 ÷ (회전속도 × 2π)
    = 50,000 Nm/min ÷ (4.24 rpm × 2π)
    = 11.1 PS

    따라서, 정답은 "11.1"이다.
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64. 암(Arm)의 작동으로 단점을 선내의 격납 위치로부터 선외로 진출시키는 장치는?

  1. 대빗(Davit)
  2. 아우트리거(Qutrigger)
  3. 혼 클리트(Horn cleat)
  4. 스파이더 밴드(Spider band)
(정답률: 알수없음)
  • 대빗(Davit)은 선내의 격납 위치에서 작동하여 암(Arm)으로부터 단점을 들어올리고 선외로 진출시키는 장치입니다. 이는 크레인과 유사한 원리로 작동하며, 안전하고 효율적인 작업을 가능하게 합니다. 따라서 대빗(Davit)이 암(Arm)의 작동으로 단점을 선내의 격납 위치로부터 선외로 진출시키는 장치라고 할 수 있습니다.
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65. 타의 토크가 T1로 주어지고 65°조타에 소요되는 시간이 28초라면 조타에 소요되는 마력(PS)은? (단, T1의 단위는 ton·m 이다.)

  1. 0.645 T1
  2. 0.615 T1
  3. 0.582 T1
  4. 0.540 T1
(정답률: 알수없음)
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66. 선박기관실등 대량의 환기를 필요로 하는 장소에 적합한 통풍통으로 보통 2개가 1조로 되어 있으며 방향의 변화에 의하여 급기 또는 배기의 어느 것에도 사용할 수 있는 것은?

  1. 벽붙이(Wall) 통풍통
  2. 버섯형(Mushroon) 통풍통
  3. 고깔형(Cowl head) 통풍통
  4. 거위목형(Gooseneck) 통풍통
(정답률: 알수없음)
  • 고깔형(Cowl head) 통풍통은 방향의 변화에 따라 급기 또는 배기의 어느 것에도 사용할 수 있기 때문에 선박기관실등 대량의 환기를 필요로 하는 장소에 적합합니다. 또한, 고깔형 통풍통은 바람이나 물결에 의해 물이 들어가지 않도록 설계되어 있어 안전성이 높습니다.
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67. 선박 자체의 위치를 파악하기 위한 장치가 아닌 것은?

  1. Loran
  2. Decca
  3. Chrono meter
  4. NNSS
(정답률: 알수없음)
  • "Loran", "Decca", "NNSS"는 모두 선박의 위치를 파악하기 위한 전파 위치 측정 장치이지만, "Chrono meter"는 시간을 정확하게 측정하는 장치로, 선박의 위치를 파악하는 데 직접적으로 사용되지는 않습니다.
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68. 앵커체인(Anchor chain)의 1련(Shackle length)의 길이는 몇 m 인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 27.5
  4. 30
(정답률: 알수없음)
  • 앵커체인의 1련은 보통 27.5m이다. 이는 선박의 크기와 사용 목적에 따라 다를 수 있지만, 대부분의 상업용 선박에서는 27.5m 길이의 앵커체인을 사용한다. 따라서 정답은 "27.5"이다.
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69. 페어리더(Fair leader)의 주된 사용 목적으로 옳은 것은?

  1. 계선줄을 메어두는데 있다.
  2. 계선줄을 긴장시키는데 있다.
  3. 계선줄의 단말을 보호하는데 있다.
  4. 선체 및 계선줄의 보호 및 조작을 원활하게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 페어리더는 선체와 계선줄을 보호하고 조작을 원활하게 하기 위해 사용됩니다. 이는 선체와 계선줄의 안전한 사용을 보장하고, 선박 운항에 필수적인 역할을 합니다. 따라서 "선체 및 계선줄의 보호 및 조작을 원활하게 한다."가 옳은 답입니다.
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70. 다음 중 의장수 계산에 필요한 변수가 아닌 것은?

  1. 형폭
  2. 배수량
  3. 메타센터
  4. 배의 길이
(정답률: 알수없음)
  • 의장수 계산에 필요한 변수는 "형폭", "배수량", "배의 길이"이며, "메타센터"는 의장수 계산과는 직접적인 연관이 없는 변수이기 때문에 정답입니다. 메타센터는 배의 안정성과 관련된 변수로, 배의 중심부에 위치한 선반의 센터를 의미합니다.
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71. 창구와 강성의 관계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 창구의 폭이 증가하면 비틀림 강성은 감소한다.
  2. 창구의 길이가 증가하면 비틀림 강성은 감소한다.
  3. 창구의 모서리 주위에는 큰 응력집중이 발생하므로 특별히 보강해 주어야 한다.
  4. 강성을 높이기 위해서는 가능한 창구를 크게 하고 모서리 주위는 각을 주도록 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "창구의 길이가 증가하면 비틀림 강성은 감소한다."이다.

    강성을 높이기 위해서는 창구의 폭을 증가시키고 모서리 주위는 각을 주도록 해야 한다. 이는 응력집중을 방지하고 창구의 강성을 높이기 위한 방법이다. 창구의 길이가 증가하면 비틀림 강성은 감소한다는 것은 오히려 창구의 강성을 낮추는 요인이 된다.
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72. 선체종강도 해석에 필요한 것들로만 짝지어진 것은?

  1. 기관의 출력, 물의 깊이
  2. 추진기의 출력, 늑골간격
  3. 기관과 추진기의 출력, 선형계수
  4. 본전곡선(Bonjean's curve), 1인치 트림모멘트곡선, 배의 깊이
(정답률: 알수없음)
  • 선체종강도는 배의 안정성을 나타내는 중요한 요소 중 하나입니다. 이를 분석하기 위해서는 배의 구조적 특성과 물리적 특성을 고려해야 합니다. 따라서 "기관의 출력, 물의 깊이", "추진기의 출력, 늑골간격", "기관과 추진기의 출력, 선형계수"는 모두 배의 성능과 관련된 요소이지만, 선체종강도 분석에 직접적으로 필요한 것은 아닙니다.

    반면에 "본전곡선(Bonjean's curve), 1인치 트림모멘트곡선, 배의 깊이"는 선체종강도 분석에 필수적인 요소입니다. 본전곡선은 배의 형태와 크기를 나타내는 곡선으로, 배의 안정성과 성능을 결정하는 중요한 요소입니다. 1인치 트림모멘트곡선은 배가 특정 각도로 기울어졌을 때 발생하는 모멘트를 나타내는 곡선으로, 배의 안정성을 평가하는 데 사용됩니다. 배의 깊이는 배의 안정성과 성능에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 이들 요소는 선체종강도 분석에 필수적인 것으로 짝지어진 것입니다.
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73. 깊이 15m, 너비 20m인 선박의 종횡횡단면에서 선저외판에 5kgf/mm2의 압축응력이 발생하고 있따면 갑판부에는 약 몇 kgf/mm2의 어떤 응력이 발생하겠는가? (단, 중앙횡단면의 도심은 선저에서 5m 의 위치에 있다.)

  1. 5kgf/mm2의 압축응력
  2. 10kgf/mm2의 압축응력
  3. 5kgf/mm2의 인장응력
  4. 10kgf/mm2의 인장응력
(정답률: 알수없음)
  • 갑판부에 발생하는 응력은 선저외판에 발생하는 응력과 반대 방향으로 작용한다. 따라서 압축응력이 발생하는 선저외판에 비해 갑판부는 인장응력이 발생하게 된다. 또한, 도심이 선저에서 5m의 위치에 있으므로, 갑판부의 인장응력은 선저외판의 압축응력과 동일한 크기가 된다. 따라서 정답은 "10kgf/mm2의 인장응력"이다.
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74. 일반적으로 선체의 굽힘모멘트를 계산할 경우 배의 운동으로 인한 동적효과를 무시하는데 이러한 동적효과에 속하지 않는 것은?

  1. 관성력의 효과
  2. 슬래밍의 효과
  3. 종동요의 효과
  4. 배의 속도의 효과
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 굽힘모멘트는 일반적으로 정적인 상태에서 계산되기 때문에 배의 운동으로 인한 동적효과를 무시합니다. 그러나 종동요의 효과는 정적인 상태에서도 발생하는데, 이는 선체의 구조적인 불균형으로 인해 발생하는 진동 현상입니다. 따라서 종동요의 효과는 정적인 상태에서도 고려해야 하며, 선체의 굽힘모멘트 계산에 반영되어야 합니다.
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75. 그림과 같은 중량곡선과 부력곡선을 가진 선박에서 최대굽힘모멘트가 발생하는 곳과 그 값을 옳게 나타낸 것은?

  1. 선체 중앙에서 WL/12 의 값을 갖는다.
  2. 선체 중앙에서 WL/24 의 값을 갖는다.
  3. AP로부터 L/4 지점에 WL/12의 값을 갖는다.
  4. AP로부터 L/4 지점에 WL/24의 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 중량곡선과 부력곡선이 만나는 지점에서 최대굽힘모멘트가 발생한다. 이 그림에서는 선체 중앙에서 중량곡선과 부력곡선이 만나므로, 선체 중앙에서 최대굽힘모멘트가 발생한다. 이 때의 값은 중량곡선과 부력곡선이 만나는 지점의 깊이를 나타내는 WL/24이다. 이유는 중량곡선과 부력곡선이 만나는 지점에서는 중력과 부력이 균형을 이루므로, 선체 중심에서부터 해당 지점까지의 거리를 24등분한 값이 해당 지점의 깊이를 나타내는 WL/24이 된다. 따라서 선체 중앙에서 WL/24의 값을 갖는다.
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76. 격벽에 보강재를 붙이는 대신에 격벽판에 굴곡시켜 강도를 주는 형식의 격벽명칭은?

  1. 수밀격벽
  2. 제수격벽
  3. 파형격벽
  4. 창내격벽
(정답률: 알수없음)
  • 파형격벽은 격벽판에 파형을 주어 강도를 높이는 형식의 격벽으로, 격벽판의 굴곡이 파동 모양을 띠기 때문에 파형격벽이라는 명칭이 붙었습니다. 이는 보강재를 붙이는 것보다 경제적이며, 더욱 효과적인 보호 기능을 제공합니다.
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77. 탱크 내부구조에서 내부유체의 슬로심(sloshing)시 가장 고려해야 할 보강부의 위치는?

  1. 내부구조 하단
  2. 내부구조 상단
  3. 내부구조 중앙
  4. 내부구조 바닥
(정답률: 알수없음)
  • 탱크 내부유체의 슬로심은 운동에너지를 가지고 움직이는데, 이 때 내부구조 상단에 위치한 보강부가 가장 중요한 역할을 한다. 내부구조 상단에 보강부를 설치하면 슬로싱으로 인한 내부구조의 변형을 최소화할 수 있기 때문이다. 또한, 내부구조 상단에 보강부를 설치하면 탱크의 안정성을 높일 수 있어서 안전성을 보장할 수 있다. 따라서, 내부구조 상단이 가장 고려해야 할 보강부의 위치이다.
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78. 선각에서는 판의 두께가 선체의 치수에 비해서 충분히 작기 때문에 응력이 판의 두께에 걸쳐 균일하다고 가정할 수 있다. 이 때 전단응력과 판의 두께를 곱한 값을 무엇이라 하는가?

  1. 전단력
  2. 전단변형도
  3. 전단흐름
  4. 전단평균치
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "전단흐름"이다. 전단응력과 판의 두께를 곱한 값은 전단흐름이라고 한다. 이는 단면적당 전단력을 의미하며, 단면적당 전단력은 전단응력과 같다. 따라서 전단응력과 판의 두께를 곱한 값을 전단흐름이라고 부른다.
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79. 일반적인 선체종강도 해석하는 순서로 옳은 것은?

  1. 중량곡선 작성 → 부력곡선 작성 → 하중곡선 작성 → 전단력곡선 작성
  2. 하중곡선 작성 → 중량곡선 작성 → 부력곡선 작성 → 전단력곡선 작성
  3. 하중곡선 작성 → 중량곡선 작성 → 전단력곡선 작성 → 부력곡선 작성
  4. 하중곡선 작성 → 전단력곡선 작성 → 중량곡선 작성 → 부력곡선 작성
(정답률: 알수없음)
  • 일반적인 선체종강도 해석하는 순서는 "중량곡선 작성 → 부력곡선 작성 → 하중곡선 작성 → 전단력곡선 작성" 입니다. 이는 다음과 같은 이유로 설명할 수 있습니다.

    1. 중량곡선 작성: 선체의 중량분포를 파악하기 위해 중량곡선을 작성합니다. 중량곡선은 선체의 각 부분에서의 중량을 나타내는 곡선으로, 선체의 안정성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.

    2. 부력곡선 작성: 선체가 수면 위에 떠 있는 상태에서의 부력분포를 파악하기 위해 부력곡선을 작성합니다. 부력곡선은 선체의 각 부분에서의 부력을 나타내는 곡선으로, 선체의 안정성과 선박의 성능을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.

    3. 하중곡선 작성: 선박이 수면에서 받는 하중을 파악하기 위해 하중곡선을 작성합니다. 하중곡선은 선박이 수면에서 받는 각종 하중(예: 파도, 바람, 선박 내부의 무게 등)을 나타내는 곡선으로, 선박의 안정성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.

    4. 전단력곡선 작성: 선박의 각 부분에서 발생하는 전단력을 파악하기 위해 전단력곡선을 작성합니다. 전단력곡선은 선박의 각 부분에서 발생하는 전단력을 나타내는 곡선으로, 선박의 강도와 구조적 안정성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.

    따라서, 이러한 과정을 순서대로 수행하여 선체종강도를 해석합니다.
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80. 선체의 래킹(Racking)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 횡격벽은 래킹을 방지하는 역할을 한다.
  2. 선체에 피칭(Pitching)이 발생할 때 주로 발생한다.
  3. 좌우 양현의 홀수가 달라질 경우 선체의 변형이 일어나는 현상을 말한다.
  4. 롤링(Rolling)에 의해 선체가 기울어졌다가 다시 돌아올 때 선체의 직각 방향에서 오는 파도와 만난다면 래킹 응력이 가장 크게 발생한다.
(정답률: 알수없음)
  • 선체에 피칭(Pitching)이 발생할 때 주로 발생한다. - 틀린 설명입니다.

    래킹은 선체가 파도에 의해 좌우로 비틀리는 현상을 말하며, 횡격벽은 래킹을 방지하는 역할을 합니다. 좌우 양현의 홀수가 달라질 경우 선체의 변형이 일어나는 현상을 말하며, 롤링(Rolling)에 의해 선체가 기울어졌다가 다시 돌아올 때 선체의 직각 방향에서 오는 파도와 만난다면 래킹 응력이 가장 크게 발생합니다.
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5과목: 선박건조공학 및 선박동력장

81. 신조선의 건조를 위한 표준 일정 계획을 하는데 기본이 되는 것은?

  1. 반입중량곡선
  2. 가공중량곡선
  3. 조립중량곡선
  4. 탑재중량곡선
(정답률: 알수없음)
  • 신조선의 건조를 위한 표준 일정 계획에서 기본이 되는 것은 각 공정별 중량곡선이다. 중량곡선은 해당 공정에서 필요한 부품이나 재료의 중량을 시간에 따라 나타낸 그래프이다. 따라서 건조를 위한 표준 일정 계획에서 기본이 되는 것은 각 공정에서 필요한 부품이나 재료의 중량을 파악하는 것이다. 이 중에서도 탑재중량곡선은 선체 건조에 있어서 가장 중요한 곡선 중 하나이다. 탑재중량곡선은 선체 건조 중에 필요한 재료들을 배치할 때, 배치 가능한 최대 중량을 나타내는 곡선이다. 따라서 탑재중량곡선을 기반으로 건조 일정을 계획하게 된다.
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82. 가공공장 내의 작업장을 작업순서에 따라 옳게 나열한 것은?

  1. 마킹장 → 재료 적치장 → 굽힘 성형장 → 절단장 → (소조립장)
  2. 마킹장 → 굽힘 성형장 → 절단장 → 재료 적치장 → (소조립장)
  3. 재료 적치장 → 절단장 → 마킹장 → 굽힘 성형장 → (소조립장)
  4. 재료 적치장 → 마킹장 → 절단장 → 굽힘 성형장 → (소조립장)
(정답률: 알수없음)
  • 가공공장에서는 일반적으로 재료를 먼저 적치하고, 그 다음에 마킹을 하여 가공할 부위를 표시합니다. 그리고 절단장에서 재료를 자르고, 굽힘 성형장에서 부품을 형성합니다. 마지막으로 소조립장에서 부품을 조립하여 완성품을 만듭니다. 따라서, 옳은 작업순서는 "재료 적치장 → 마킹장 → 절단장 → 굽힘 성형장 → (소조립장)"입니다.
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83. 세미탠덤(Semi-tandem)식 건조법을 사용하여 얻는 주된 효과로 옳은 것은?

  1. 용접전류를 절약할 수 있다.
  2. 크레인 사용빈도를 줄일 수 있다.
  3. 기술이 낮은 작업자를 쓸 수 있다.
  4. 선대의 잉여 공간을 활용할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 세미탠덤식 건조법은 두 개의 용접기를 사용하여 한 개의 용접봉을 만드는 방법으로, 이를 이용하면 선대의 잉여 공간을 활용하여 더 많은 용접봉을 만들 수 있습니다.
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84. 지상조립 또는 선대장 조립에서 조립 정밀도를 유지할 목적으로 사용되는 조립용 기준선이 될 수 없는 것은?

  1. 워터 라인(Water line)
  2. 프레임 라인(Frame line)
  3. 버톡 라인(Buttock line)
  4. 다이아고널 라인(Diagonal line)
(정답률: 알수없음)
  • 다이아고널 라인은 선박의 외형을 나타내는 기준선이 아니라, 선박의 내부 구조물을 설계하거나 조립할 때 사용되는 보조선이기 때문에 조립 정밀도를 유지할 목적으로 사용되는 조립용 기준선이 될 수 없습니다. 따라서 정답은 다이아고널 라인입니다.
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85. 블록탑재 시 조양 와이어를 걸어 블록을 이동할 수 있도록 블록의 적절한 위치에 부착시키는 판은?

  1. 지그(Jig)
  2. 스티프너(Stiffner)
  3. 탭 플레이트(Tab plate)
  4. 아이 플레이트(Eye plate)
(정답률: 알수없음)
  • 아이 플레이트는 블록을 이동시키기 위해 조양 와이어를 걸어야 할 때 사용되는 부착판으로, 블록의 적절한 위치에 부착되어 있어 와이어를 걸어 블록을 이동시킬 수 있도록 도와줍니다. 따라서 블록탑재 시에는 아이 플레이트가 필수적으로 사용되며, 다른 보기들은 블록탑재 시에 필요하지 않은 부품들입니다.
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86. 다음 중 용접 변형을 줄이기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 용접 층수를 증가한다.
  2. 용착량을 되도록 적게 한다.
  3. 용접 속도를 너무 늦지 않도록 한다.
  4. 용접 방향을 중심에서 바깥쪽으로 선택한다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접 층수를 증가한다는 것은 용접을 여러 번 반복하여 층을 쌓는 것을 의미합니다. 이는 오히려 용접 변형을 더 많이 유발할 수 있으므로 용접 변형을 줄이기 위한 방법이 아닙니다.
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87. 선체 구조용 재료로 너비 50~100mm 정도로 좁게 만든 강판으로, 소형 선박의 격벽이나 갑판실의 보강재 등으로 널리 쓰이는 재료는?

  1. 주강
  2. 평강
  3. 강관
  4. 주철
(정답률: 알수없음)
  • 선체 구조용 재료로는 강철이 많이 사용되는데, 이 중에서도 너비가 좁게 만들어진 강판을 사용하는 경우가 많습니다. 이러한 강판 중에서도 널리 사용되는 것이 평강입니다. 평강은 강판의 너비가 좁아서 강도가 높고, 또한 두께가 균일하여 가공이 용이하며, 부식에도 강합니다. 따라서 소형 선박의 격벽이나 갑판실의 보강재 등으로 많이 사용됩니다.
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88. 블록분할 계획 방법으로 틀린 것은?

  1. 선수미 블록은 평면블록으로 한다.
  2. 조립공정을 생각한 블록의 형상을 고려한다.
  3. 선형결정을 행하기 쉬운 블록으로 분할한다.
  4. 조립장 및 건조선대의 크레인 능력에 의한 블록중량을 고려한다.
(정답률: 알수없음)
  • 선수미 블록은 평면블록으로 한다는 것은 잘못된 내용이다. 선수미 블록은 조립공정에서 가장 먼저 조립되는 블록으로, 다른 블록들이 이에 맞춰 조립되기 때문에 형상이 복잡하더라도 평면블록으로 분할하지 않고 원형 또는 곡면 형상으로 분할해야 한다.
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89. 선박설계, 건조 등의 각 시스템을 생산효율을 높이기 위하여 하나로 통합한 컴퓨터통합생산시스템을 무엇이라 하는가?

  1. CAE
  2. CIMS
  3. CAD/CAM
  4. CALS
(정답률: 알수없음)
  • CIMS는 Computer Integrated Manufacturing System의 약자로, 컴퓨터를 이용하여 제조 공정의 모든 단계를 통합적으로 관리하는 시스템을 말한다. 따라서 선박설계, 건조 등의 각 시스템을 하나로 통합하여 생산효율을 높이기 위해 CIMS를 사용할 수 있다. CAD/CAM은 설계와 제조를 위한 컴퓨터 시스템, CAE는 공학적 분석을 위한 컴퓨터 시스템, CALS는 군사적인 정보관리를 위한 컴퓨터 시스템을 의미한다.
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90. 강재 전처리 과정에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 강재를 공장 내에서 부재의 형상대로 절단하는 작업이다.
  2. 강판을 프레스 또는 롤러로 선체외판의 형상대로 굽히는 과정을 말한다.
  3. 강재 용접 후 도장 전 표면정리 및 검사를 하는 과정이다.
  4. 강재표면의 녹이나 불순물을 제거한 후 도장하는 과정이다.
(정답률: 알수없음)
  • 강재 전처리 과정은 강재표면의 녹이나 불순물을 제거한 후 도장하는 과정이다. 이는 강재의 내구성과 미적인 면에서 중요한 역할을 한다.
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91. 증기터빈의 열효율을 증가시키는 방법으로 틀린 것은?

  1. 배압을 높인다.
  2. 증기 압력을 높인다.
  3. 증기 온도을 높인다.
  4. 보일러 압력을 높인다.
(정답률: 알수없음)
  • 배압을 높이면 역방향으로 작용하는 힘이 증가하게 되어 터빈의 회전수가 감소하게 되어 열효율이 감소하기 때문에 증기터빈의 열효율을 증가시키는 방법으로는 올바르지 않다.
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92. 선박 프로펠러의 프로펠러효율을 나타내는 식 에서 J가 의미하는 것은?

  1. 전진비
  2. 토크계수
  3. 프로펠러직경
  4. 추력계수
(정답률: 알수없음)
  • J는 전진비를 나타냅니다. 전진비란 프로펠러가 만드는 추력과 동력의 비율을 의미합니다. 즉, 전진비가 높을수록 프로펠러의 효율이 높다는 것을 나타냅니다. 따라서 정답은 "전진비"입니다. 토크계수는 프로펠러가 회전할 때 발생하는 토크의 크기를 나타내며, 프로펠러직경은 프로펠러의 직경을 의미합니다. 추력계수는 프로펠러가 만드는 추력의 크기를 나타냅니다.
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93. 실린더 내경이 100mm, 행정 길이가 160mm, 연소실 체적이 100cm2인 기관의 압축비는 약 얼마인가?

  1. 9.25
  2. 12.56
  3. 13.57
  4. 15.67
(정답률: 알수없음)
  • 압축비는 압축 상태와 원래 상태의 부피 비율을 나타내는 값입니다. 따라서 압축비는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    압축비 = (압축 상태의 부피) / (원래 상태의 부피)

    압축 상태의 부피는 연소실 체적과 행정 길이로 계산할 수 있습니다.

    압축 상태의 부피 = 연소실 체적 + (실린더 내경/2)^2 x π x 행정 길이

    = 100 + (50)^2 x 3.14 x 160

    = 100 + 392000

    = 392100 cm^3

    원래 상태의 부피는 연소실 체적과 실린더 내경으로 계산할 수 있습니다.

    원래 상태의 부피 = 연소실 체적 + (실린더 내경/2)^2 x π x (행정 길이 + 실린더 내경)

    = 100 + (50)^2 x 3.14 x (160 + 100)

    = 100 + 588000

    = 588100 cm^3

    따라서 압축비는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    압축비 = (압축 상태의 부피) / (원래 상태의 부피)

    = 392100 / 588100

    = 0.6667

    = 6.667 : 10

    = 13.57 : 20

    = 13.57

    따라서 정답은 "13.57"입니다.
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94. 전달마력이 10000ps 일 때, 추진마력이 7000ps 이라면 프로펠렇율은 얼마인가?

  1. 0.30
  2. 0.70
  3. 0.80
  4. 0.85
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러 효율은 전달마력 대비 추진마력의 비율로 계산됩니다. 따라서, 프로펠러 효율은 7000/10000 = 0.70 입니다.
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95. 프로펠러의 작동원리 이론이 아닌 것은?

  1. 나선형 프로펠러의 순환 이론
  2. 프로펠러에 대한 상사법칙 이론
  3. 나선형 프로펠러의 날개 요소 이론
  4. 프로펠러 작용에 대한 운동량 이론
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러에 대한 상사법칙 이론은 프로펠러의 회전 방향과 앞뒤 방향으로 움직이는 수력의 관계를 설명하는 이론이 아니라, 프로펠러의 날개 각도와 회전 속도에 따른 추력과 토크의 관계를 설명하는 이론입니다. 따라서, 다른 보기들은 프로펠러의 작동 원리와 관련된 이론들이지만, 상사법칙 이론은 그와는 다른 내용을 다루고 있습니다.
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96. 무부하에서 전부하까지 일정한 기관속도를 유지하는 조속기로서 발전기용 기관에 사용하는 조속기는?

  1. 정속 조속기
  2. 속도제한 조속기
  3. 변속 조속기
  4. 부하제한 조속기
(정답률: 알수없음)
  • 발전기용 기관은 일정한 회전수를 유지해야 하기 때문에, 전기를 생산하는 과정에서 발생하는 부하 변화에도 일정한 회전수를 유지할 수 있도록 조절해야 합니다. 이를 위해 사용되는 조속기는 정속 조속기입니다. 정속 조속기는 입력 회전수를 일정하게 유지하여 출력 회전수를 조절하는 기능을 가지고 있습니다. 따라서 발전기용 기관에서는 정속 조속기가 가장 적합한 선택입니다.
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97. 다음 중 양력(Lift)발생에 의한 추진 원리가 적용되지 않는 것은?

  1. 돛
  2. 나선 프로펠러
  3. 한국의 전통형 노
  4. 물갈퀴형 바퀴
(정답률: 알수없음)
  • 물갈퀴형 바퀴는 양력 발생에 의한 추진 원리가 적용되지 않습니다. 이는 물갈퀴형 바퀴가 회전 운동을 통해 수직 방향으로 움직이는 것이기 때문입니다. 양력 발생에 의한 추진 원리는 공기의 압력 차이를 이용하여 수평 방향으로 움직이는 것이기 때문에, 물갈퀴형 바퀴에는 적용되지 않습니다.
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98. 다음 중 추진축계의 기능이 아닌 것은?

  1. 프로펠러를 지지하는 일
  2. 프로펠러의 회전수를 증가시키는 일
  3. 주기관의 회전동력을 프로펠러에 전달하는 일
  4. 프로펠러에 발생한 추력을 선체에 전달하는 일
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "프로펠러의 회전수를 증가시키는 일"입니다. 추진축계는 주기관의 회전동력을 프로펠러에 전달하고, 프로펠러에 발생한 추력을 선체에 전달하는 역할을 합니다. 하지만 프로펠러의 회전수를 증가시키는 일은 추진축계가 아닌 조타장치나 엔진 제어장치 등 다른 장치에서 조절합니다.
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99. 선박에 사용되는 디젤기관 간접역전장치가 아닌 것은?

  1. 유체 크러치
  2. 유니언식 역전기
  3. 롤러 이동식
  4. 가변피치 프로펠러
(정답률: 알수없음)
  • 디젤기관 간접역전장치는 선박의 움직임을 제어하는 중요한 장치 중 하나입니다. 이 중에서 롤러 이동식은 디젤기관 간접역전장치가 아닙니다. 롤러 이동식은 프로펠러의 회전을 제어하는 장치로, 디젤기관 간접역전장치와는 별개의 기능을 수행합니다. 따라서 롤러 이동식은 디젤기관 간접역전장치가 아닙니다.
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100. 다음 중 4행정 선박용 과급 디젤기관의 연속최대출력시 가장 큰 열손실은?

  1. 복사에 의한 열손실
  2. 마찰에 의한 열손실
  3. 냉각에 의한 열손실
  4. 배기가스에 의한 열손실
(정답률: 알수없음)
  • 배기가스에 의한 열손실은 디젤기관에서 연료가 연소되어 발생하는 열에너지가 배기가스로 방출되면서 발생하는 손실이다. 이는 디젤기관에서 가장 큰 열손실로, 연료의 열에너지를 완전히 활용하지 못하고 배기가스로 방출되기 때문에 발생한다. 따라서 4행정 선박용 과급 디젤기관의 연속최대출력시 가장 큰 열손실은 배기가스에 의한 열손실이다.
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