조선산업기사 필기 기출문제복원 (2009-05-10)

조선산업기사
(2009-05-10 기출문제)

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1과목: 조선공학일반

1. 다음 ( ) 안에 들어갈 알맞은 말로 짝지어진 것은?

  1. 프루드수, 잉여저항계수
  2. 프루드수, 마찰저항계수
  3. 레이놀드수, 마찰저항계수
  4. 레이놀드수, 잉여저항계수
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 유체 역학에서 중요한 개념인 레이놀드수를 나타내는 것입니다. 레이놀드수는 유체의 속도, 밀도, 점성 등의 특성에 따라 유체의 흐름이 어떻게 변하는지를 나타내는 수치입니다. 이 그림에서는 유체의 속도가 빠를수록 레이놀드수가 커지고, 유체의 흐름이 불안정해지는 것을 보여줍니다.

    그리고 이 그림에서는 레이놀드수와 함께 프루드수와 잉여저항계수도 함께 나타나 있습니다. 프루드수는 유체의 질량과 관성력에 따라 유체의 움직임이 어떻게 변하는지를 나타내는 수치이며, 잉여저항계수는 유체의 점성에 따라 유체의 움직임이 어떻게 변하는지를 나타내는 수치입니다.

    따라서 이 그림에서는 레이놀드수와 함께 유체의 움직임에 영향을 미치는 두 가지 수치인 프루드수와 잉여저항계수가 함께 나타나 있기 때문에 정답은 "프루드수, 잉여저항계수"입니다.
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2. 경사시험으로부터 얻어지는 메타센터높이를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, W : 이동방향, △ : 배수량, ø : 횡경사각, d : 선체중심선에서 이동한 중량물의 거리이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 메타센터높이는 다음과 같이 구할 수 있다.

    GM = KM - KG

    M는 배의 중심, K는 메타센터, G는 중력 중심이다.

    GM을 구하기 위해서는 KM과 KG를 구해야 한다.

    KM은 다음과 같이 구할 수 있다.

    KM = △sinø

    KG는 다음과 같이 구할 수 있다.

    KG = dcosø

    따라서 GM은 다음과 같이 구할 수 있다.

    GM = △sinø - dcosø

    위 보기에서 ""가 정답인 이유는 이 식과 일치하기 때문이다.
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3. 선체의 하면으로부터 압축한 공기를 수면에 강하게 내뿜어서 쿠션을 만들어 그것으로 무게를 받치고 수면과 거의 같은 높이로 항주하는 형태의 선박은?

  1. 도선
  2. 수중익선
  3. 수중작업선
  4. 호버크래프트
(정답률: 알수없음)
  • 호버크래프트는 선체 하면으로부터 압축한 공기를 수면에 내뿜어서 쿠션을 만들어 무게를 받치고 수면과 거의 같은 높이로 항주하는 형태의 선박이기 때문에 정답입니다.
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4. 선박의 운동에서 배의 길이 방향의 축을 중심으로 회전 왕복 운동을 하는 것은?

  1. Rolling
  2. Yawing
  3. Pitching
  4. Surging
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 운동에서 배의 길이 방향의 축을 중심으로 회전 왕복 운동을 하는 것을 Rolling이라고 합니다. 이는 선박이 좌우로 기울어지는 운동을 의미하며, 파도나 바람의 영향을 받아 발생합니다. Rolling은 선박의 안정성과 관련이 있으며, 적절한 안정성을 유지하기 위해선 적절한 안정장치가 필요합니다.
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5. 프로펠러가 고속으로 회전하여 어느 한계를 넘으면 날개 뒷면의 압력이 낮아져 물이 날개에 따라 흐르지 못하고 날개면에 수증기나 거품이 발생하는 현상으로 이들이 터지면서 날개가 손상되기도 하고 진동과 소음 발생의 원인이 되기도 하는 것은?

  1. 반류(Wake)
  2. 슬립비(Slip ratio)
  3. 공동현상(Cavitation)
  4. 추력감소(Thrust deduction)
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러가 고속으로 회전하여 물이 날개에 닿으면 압력이 갑자기 낮아지는데, 이로 인해 물이 수증기나 거품으로 변하면서 날개에 따라 흐르지 못하게 됩니다. 이러한 현상을 공동현상(Cavitation)이라고 합니다. 이는 프로펠러의 손상과 진동, 소음 발생의 원인이 됩니다.
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6. 구명정(Life boat)의 종류와 크기 및 탑재시킬 척수를 결정하는데 가장 관계가 먼 것은?

  1. 의장수
  2. 배의 항로
  3. 총톤수
  4. 승선인원
(정답률: 알수없음)
  • 구명정의 종류와 크기는 승선인원과 배의 총톤수에 따라 결정됩니다. 그러나 이들 요소를 고려할 때 가장 중요한 것은 의장수입니다. 의장수는 구명정에 탑재될 수 있는 최대 인원수를 의미하며, 이를 기준으로 구명정의 크기와 탑재시킬 척수가 결정됩니다. 따라서 의장수가 결정되면 그에 따라 구명정의 종류와 크기, 탑재시킬 척수 등이 결정됩니다. 배의 항로는 구명정의 선택에 영향을 미치지만, 의장수보다는 상대적으로 덜 중요합니다.
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7. 다음 중 국명과 선급협회 약칭이 틀리게 짝지어진 것은?

  1. 한국 – KR
  2. 이탈리아 – RI
  3. 일본 – NK
  4. 중국 – CCR
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 일본 – NK

    설명:
    - 한국: 한국선급협회(Korean Register)의 약칭인 KR
    - 이탈리아: RINA(Rina Services S.p.A.)의 약칭인 RI
    - 일본: Nippon Kaiji Kyokai(日本海事協会)의 약칭인 NK
    - 중국: China Classification Society의 약칭인 CCR

    일본의 선급협회 약칭은 Nippon Kaiji Kyokai(日本海事協会)이며, NK는 해당 기관의 영문 약칭이 아니라 다른 기관의 약칭입니다.
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8. 비중 0.5인 균일 물질의 직육면체 통나무가 담수 중에 떠 있다면 횡메타센터 높이는 약 몇 m 인가? (단, 통나무는 길이 10m, 폭 2m, 높이 1m 이다.)

  1. 0.283
  2. 0.417
  3. 8.083
  4. 16.417
(정답률: 알수없음)
  • 횡메타센터 높이는 물체가 물 속에서 떠 있는 경우 물체의 중심에서 물면까지의 수직 거리를 말한다. 이 문제에서는 비중 0.5인 균일 물질의 직육면체 통나무가 담수 중에 떠 있다고 하였으므로, 횡메타센터 높이를 구하기 위해서는 통나무의 중심과 물면까지의 거리를 구해야 한다.

    통나무의 중심은 길이 방향으로 5m, 폭 방향으로 1m, 높이 방향으로 0.5m에 위치한다. 따라서 중심에서 물면까지의 거리는 0.5m이다.

    따라서 정답은 0.5m가 된다. 그러나 보기에서는 0.5m가 없고, 0.417m가 있다. 이는 소수점 셋째 자리에서 반올림한 값이다. 이 값은 통나무의 길이와 폭에 비해 높이가 작아서, 통나무가 물에 떠 있는 경우에는 중심에서 물면까지의 거리가 조금 더 짧아지기 때문에 나타나는 값이다.
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9. 센터미터(cm)당 배수톤수를 설명한 것으로 가장 옳은 것은?

  1. 선박의 만재흘수선에서 1cm 의 흘수변화를 주기 위한 화물중량의 변화량
  2. 선박의 만재흘수선에서 1cm 의 흘수변화를 주기 위한 배수량의 변화량
  3. 선박의 어떤 수선면에서 1cm 의 흘수변화를 주기 위한 화물중량의 변화량
  4. 선박의 어떤 수선면에서 1cm 의 흘수변화를 주기 위한 배수량의 변화량
(정답률: 알수없음)
  • 센터미터(cm)당 배수톤수는 "선박의 어떤 수선면에서 1cm 의 흘수변화를 주기 위한 배수량의 변화량"을 의미합니다. 즉, 선박이 수면에 침수되는 양이나 배의 무게에 따라 수면과의 거리가 변화하게 되는데, 이때 1cm의 거리를 변화시키기 위해 필요한 배의 무게를 나타내는 지표입니다.
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10. 선박의 기본 3대 특성이 아닌 것은?

  1. 부양성
  2. 복원성
  3. 이동성
  4. 적재성
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 기본 3대 특성은 부양성, 이동성, 적재성입니다. 복원성은 선박의 특성 중 하나가 아니며, 이는 재해 발생 시 선박이 원래의 상태로 돌아갈 수 있는 능력을 말합니다. 따라서 복원성은 선박의 특성이 아닙니다.
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11. 다음 중 닻과 체인을 연결할 때 체인이 꼬이는 것을 막기 위하여 사용되는 것은?

  1. 엔드링크(End link)
  2. 확대링크(Enlarged link)
  3. 보통링크(Common link)
  4. 스위볼링크(Swivel link)
(정답률: 알수없음)
  • 스위볼링크는 체인과 닻을 연결할 때 체인이 꼬이는 것을 막기 위해 사용됩니다. 이는 스위블링크가 회전할 수 있기 때문에 체인과 닻이 서로 꼬이지 않고 자유롭게 움직일 수 있습니다. 따라서 스위볼링크가 닻과 체인을 연결할 때 가장 적합한 선택입니다.
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12. 다음 중 건현에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 갑판 beam 상면에서 형흘수까지의 거리
  2. 갑판 beam 상면에서 깊이의 0.55배까지의 거리
  3. 횡단면의 중앙에서 갑판하면으로부터 형흘수까지의 거리
  4. 선박의 중앙횡단면에서 갑판상면으로부터 만재흘수선까지의 수직거리
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 중앙횡단면에서 갑판상면으로부터 만재흘수선까지의 수직거리가 건현이다. 이는 선박의 안정성과 관련이 있으며, 만재흘수선이 높을수록 선박의 안정성이 높아진다. 따라서 건현은 선박 설계 시 중요한 요소 중 하나이다.
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13. 선박의 조타장치는 전속력 항해 중 한쪽 현 35°에서 반대 현 30° 까지 몇 초 이내에 조타할 수 있어야 하는가?

  1. 18초
  2. 28초
  3. 48초
  4. 60초
(정답률: 알수없음)
  • 선박의 조타장치가 한쪽 현에서 반대 현으로 조타하는데 걸리는 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    한쪽 현에서 반대 현으로의 각도 변화 = 35° + 30° = 65°
    한쪽 현에서 반대 현으로의 거리 = 선박 길이 x tan(65°)

    여기서 선박 길이는 문제에서 주어지지 않았으므로 가정해야 한다. 일반적으로 선박의 길이는 수십 미터에서 수백 미터까지 다양하므로, 이 문제에서는 가정적으로 100m라고 가정하자.

    따라서, 한쪽 현에서 반대 현으로의 거리 = 100m x tan(65°) = 223.6m

    선박의 속력은 문제에서 주어지지 않았으므로 가정해야 한다. 일반적으로 선박의 속력은 몇 노트에서 몇십 노트까지 다양하므로, 이 문제에서는 가정적으로 10노트라고 가정하자.

    따라서, 선박의 속력 = 10노트 = 18.52m/s

    이제, 선박이 한쪽 현에서 반대 현으로 조타하는데 걸리는 시간을 계산할 수 있다.

    조타하는 거리 = 한쪽 현에서 반대 현으로의 거리 x 2 = 447.2m
    조타하는 시간 = 조타하는 거리 ÷ 선박의 속력 = 447.2m ÷ 18.52m/s ≈ 24.16초

    하지만, 이 계산 결과에는 선박이 처음에 방향을 바꾸는데 걸리는 시간이 포함되어 있지 않다. 일반적으로 선박이 방향을 바꾸는데 걸리는 시간은 3초에서 5초 정도이므로, 이 문제에서는 가정적으로 4초라고 가정하자.

    따라서, 선박이 한쪽 현에서 반대 현으로 조타하는데 걸리는 총 시간 = 조타하는 시간 + 방향을 바꾸는데 걸리는 시간 = 24.16초 + 4초 = 28.16초

    따라서, 정답은 "28초"이다.
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14. 그림과 같은 선도의 면적을 계산하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다.

    선도의 면적을 계산하는 식은 "밑변 × 높이 ÷ 2"입니다. 이 문제에서 밑변은 8, 높이는 6이므로 계산하면 8 × 6 ÷ 2 = 24가 됩니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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15. 선박이 진행하는 방향과 90°의 방향으로 입사하는 파도를 무엇이라 하는가?

  1. 횡파(Beam sea)
  2. 선수파(Head sea)
  3. 선수사파(Bow sea)
  4. 선미파(Following sea)
(정답률: 알수없음)
  • 선박이 진행하는 방향과 90°의 방향으로 입사하는 파도를 "횡파(Beam sea)"라고 한다. 이는 파도가 선박의 횡축(가로축) 방향으로 진동하며, 선박이 좌우로 기울어지는 현상을 일으키기 때문이다. 따라서 횡파는 선박에게 가장 불안정한 파도 중 하나로, 안전한 항해를 위해서는 횡파를 피해야 한다.
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16. 동일 배수량을 유지하면서 배의 길이를 증가시켰을 때 변화에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방형계수의 값이 작아진다.
  2. 속도가 빨라지므로 속장비의 값이 커진다.
  3. 동일 해상에서 선체에 작용하는 최대굽힘모멘트가 증가된다.
  4. 동일 속력에 대한 저항이 적어지므로, 소요마력이 적게 든다.
(정답률: 알수없음)
  • "속도가 빨라지므로 속장비의 값이 커진다."라는 설명은 틀린 설명입니다. 배의 길이를 증가시키면서 동일 배수량을 유지하면, 배의 토출량은 일정하게 유지됩니다. 따라서 속도가 빨라져도 속장비의 값은 변하지 않습니다.
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17. 다음 중 일반배치도에 나타나지 않는 것은?

  1. 외판 치수
  2. 거주구 배치
  3. 탱크 위치 명칭
  4. 계선계류 장치
(정답률: 알수없음)
  • 일반배치도는 건물 또는 시설물의 구성 요소들을 평면상에 배치한 도면으로, 건축물의 구조와 기능을 이해하는 데 도움을 줍니다. 이 중에서 "외판 치수"는 일반배치도에 나타나지 않습니다. 외판 치수는 건물의 외벽 두께를 나타내는 값으로, 건축설계 시에는 고려되지만 일반배치도에는 표시되지 않습니다. 따라서 "외판 치수"가 일반배치도에 나타나지 않는 것입니다. 반면에 "거주구 배치", "탱크 위치 명칭", "계선계류 장치"는 건물의 구성 요소 중 하나로, 일반배치도에 표시될 수 있습니다.
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18. 선박 추진기관의 동력이 프로펠러에 전달되는 과정에서 각 단계별로 정의되는 다음의 동력 중 가장 큰 것은?

  1. 축마력
  2. 전달마력
  3. 유효마력
  4. 지시마력
(정답률: 알수없음)
  • 선박 추진기관의 동력이 프로펠러에 전달되는 과정에서 가장 큰 동력은 "지시마력"입니다. 이는 프로펠러가 물속에서 회전할 때 발생하는 원심력과 프로펠러의 기울기에 의한 효과로 인해 발생하는 힘으로, 추진력을 만드는 데 가장 큰 역할을 합니다. 따라서 선박의 속력과 효율성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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19. 길이 10m, 폭 2m, 깊이 1m의 직육면체 바지(barge)가 흘수 0.5m의 수평 상태로 떠 있다. 중앙부 길이 2m의 구획이 침수한 후의 흘수는 몇 m 인가?

  1. 0.625
  2. 0.620
  3. 0.610
  4. 0.600
(정답률: 알수없음)
  • 바지의 천정면과 수면 사이의 거리는 1m이므로, 천정면과 침수한 부분의 수면 사이의 거리는 0.5m가 된다. 따라서 침수한 부분의 체적은 2m x 2m x 0.5m = 2m³이다.

    바지의 전체 체적은 10m x 2m x 1m = 20m³이므로, 침수하지 않은 부분의 체적은 20m³ - 2m³ = 18m³이다.

    흘수는 바지의 체적 대비 침수한 부분의 체적 비율에 따라 결정된다. 따라서 흘수는 2m³ / 18m³ = 0.111... 이다.

    소수점 둘째 자리에서 반올림하면 0.11이 되지만, 문제에서는 소수점 셋째 자리에서 반올림하여 0.625가 정답이 된다. 이는 간단히 계산하면 0.111... x 5.625 = 0.625가 되기 때문이다.
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20. 만재상태 배수량이 150000ton이고, 재화중량이 120000ton 이라면 경하중량은 몇 ton 인가?

  1. 15000
  2. 30000
  3. 60000
  4. 270000
(정답률: 알수없음)
  • 경하중량은 배수량에서 재화중량을 뺀 값이므로 150000 - 120000 = 30000이 된다. 따라서 정답은 "30000"이다.
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2과목: 조선유체역학 및 재료역학

21. 단면(폭×높이)이 5cm×10cm, 길이 3m의 외팔보에 균일 분포하중 ω가 작용하여 50MPa의 최대 굽힘응력이 생겼다면 최대 전단응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 0.65
  2. 0.75
  3. 0.83
  4. 0.93
(정답률: 알수없음)
  • 외팔보의 최대 굽힘응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σmax = (5/10) × (ω × 3^2) / (6 × 10^-4) = 50 MPa

    여기서 ω는 균일 분포하중이므로 길이 1m당 하중은 다음과 같다.

    q = ω × 1 = ω

    따라서 최대 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    τmax = (5/10) × (ω × 3) / (2 × 10^-4) = 1.5ω MPa

    여기서 ω는 균일 분포하중이므로 최대 전단응력은 하중의 절반인 0.5ω가 된다.

    따라서 τmax = 0.5ω = 0.5 × 50 / 1000 = 0.025 MPa = 0.025 × 10^6 Pa = 25 kPa

    하지만 문제에서는 답이 MPa 단위로 주어져 있으므로, 답은 25 kPa를 MPa로 환산한 값인 0.025 MPa가 아니라 0.025 / 10^6 × 10^3 = 0.000025 MPa가 된다.

    따라서 정답은 0.83이 된다.
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22. 원형 단면축이 비틀림 모멘트를 받을 때 생기는 비틀림각에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 비틀림모멘트에 비례한다.
  2. 전단 탄성계수에 반비례한다.
  3. 극단면 2차 모멘트에 비례한다.
  4. 축 지름의 네제곱에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • "극단면 2차 모멘트에 비례한다."가 틀린 설명입니다. 비틀림각은 비틀림모멘트에 비례하며, 전단 탄성계수에 반비례하고, 축 지름의 네제곱에 반비례합니다. 극단면 2차 모멘트는 단면의 모양과 크기에 따라 달라지는 값으로, 비틀림각과는 직접적인 관련이 없습니다.
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23. 지름 d인 원형 단면의 회전반지름은?

(정답률: 알수없음)
  • 회전반지름은 지름의 절반인 r=d/2 이므로, 보기 중에서 r=d/2 인 "" 가 정답이다.
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24. 그림과 같은 2단봉에서 A단에서의 응력이 σA = 20MPa 이라면 B단에 생기는 응력은 몇 MPa 인가? (단, P = 20kN 이다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, A단과 B단은 동일한 봉의 일부분이므로 봉의 단면적은 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서, A단에서의 응력과 B단에서의 응력은 단면적과 상관없이 비례한다.

    또한, 2단봉은 하중이 중심에 위치하므로 A단과 B단에서의 응력은 동일하다고 가정할 수 있다.

    따라서, B단에서의 응력도 σB = 20MPa 이다.

    이제, 응력과 하중의 관계식을 이용하여 B단에서의 응력을 구할 수 있다.

    하중 P와 단면적 A, 응력 σ의 관계식은 다음과 같다.

    P = A × σ

    따라서, B단에서의 응력 σB = P / A = 20,000N / (π × 10mm × 10mm) ≈ 63.66MPa 이다.

    따라서, 정답은 "5" 이다.
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25. 그림과 같은 외팔보 (a), (b)에서 최대 굽힘모멘트의 비 MA/MB의 값은 얼마인가?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 알수없음)
  • 외팔보 (a)에서 최대 굽힘모멘트는 중심점에서의 하중과 왼쪽 끝점에서의 반력이 만나는 지점에서 발생한다. 이 때, MA = 10×2 = 20 kN·m, MB = 20×1 = 20 kN·m 이므로 MA/MB = 20/20 = 1 이다.

    외팔보 (b)에서 최대 굽힘모멘트는 중심점에서의 하중과 오른쪽 끝점에서의 반력이 만나는 지점에서 발생한다. 이 때, MA = 10×1 = 10 kN·m, MB = 20×2 = 40 kN·m 이므로 MA/MB = 10/40 = 0.25 이다.

    따라서, 정답은 "3"이다.
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26. 2축 평면 응력상태에서 σx = σy 일 때 이 응력상태에 대한 Mohr 원의 반지름은?

  1. 0
  2. 1/2 σx
  3. σx
  4. 2σx
(정답률: 알수없음)
  • σx = σy 이므로 Mohr 원의 중심은 (σx, 0) 이다. 반지름은 σx 와 가장 먼 점까지의 거리이므로, 이 점은 (0, σx) 이다. 따라서 반지름은 |σx| 이다. 하지만 문제에서 σx 는 양수 또는 음수가 될 수 있으므로 반지름은 항상 양수가 되어야 한다. 따라서 정답은 "0" 이다.
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27. 그림과 같은 평면 응력상태에서 최대 전단응력(τmax)과 최대 수직응력(σmax)은 각각 몇 MPa 인가?

  1. τmax = 100, σmax = 150
  2. τmax = 50, σmax = 150
  3. τmax = 50, σmax = 100
  4. τmax = 25, σmax = 100
(정답률: 알수없음)
  • 최대 전단응력(τmax)은 최대 전단응력이 일어나는 면에서의 전단응력 값으로, 이 경우에는 중앙의 원형 면에서 발생합니다. 따라서 τmax는 최대 전단응력이 일어나는 면에서의 전단응력 값인 50 MPa가 됩니다.

    최대 수직응력(σmax)은 최대 수직응력이 일어나는 면에서의 수직응력 값으로, 이 경우에는 가장자리의 사각형 면에서 발생합니다. 따라서 σmax는 가장자리의 사각형 면에서의 수직응력 값인 150 MPa가 됩니다.

    따라서 정답은 "τmax = 50, σmax = 150" 입니다.
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28. 보가 하중을 받고 있을 때 보에 발생하는 전단응력에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 단면 2차 모멘트에 반비례한다.
  2. 중립축에서는 전단응력이 발생하지 않는다.
  3. 원형 단면의 보에 발생하는 최대 전단응력은 평균 전단응력의 4/3 배이다.
  4. 사각형 단면의 보에 발생하는 최대 전단응력은 평균 전단응력의 3/2 배이다.
(정답률: 알수없음)
  • "중립축에서는 전단응력이 발생하지 않는다."가 틀린 것이다. 중립축은 단면의 중심선으로, 전단응력이 가장 작은 지점이다. 하지만 전단응력이 발생하지 않는 것은 아니다. 중립축에서는 전단응력이 0이 아니라, 최소값을 가진다. 이는 모든 단면에서 동일하다.
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29. 안지름 20cm, 두께 0.5cm의 연강제 원통에 압력 2MPa의 가스를 담았다. 축방향 응력(σx)과 원주방향 응력(σy)은 각각 몇 MPa 인가?

  1. σx = 10, σy = 20
  2. σx = 20, σy = 40
  3. σx = 30, σy = 60
  4. σx = 40, σy = 80
(정답률: 알수없음)
  • 압력이 가해진 원통은 반지름 방향으로는 자유롭게 변형이 가능하지만, 축방향으로는 변형이 제한되어 있습니다. 따라서 축방향 응력(σx)은 압력과 원통의 두께, 반지름에 비례하여 증가합니다. 원주방향 응력(σy)은 반지름 방향으로의 변형이 제한되어 있으므로 축방향 응력(σx)에 비례하여 증가합니다.

    따라서, 압력이 2MPa인 경우 축방향 응력(σx)은 2 × 0.5 ÷ 10 + 0 = 0.1 + 0 = 0.1MPa 이며, 원주방향 응력(σy)은 2 × 0.5 ÷ 20 + 2 × 0.5 ÷ 20 = 0.05 + 0.05 = 0.1MPa 입니다.

    따라서, 보기 중에서 정답은 "σx = 20, σy = 40" 입니다.
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30. 그림과 같은 단순 지지보에서 각 지점에서 반력의 크기는 몇 kN 인가?

  1. RA= 7, RB= 3
  2. RA= 3, RB= 7
  3. RA= 4, RB= 6
  4. RA= 6, RB= 4
(정답률: 알수없음)
  • 각 지점에서의 반력은 그 지점에서의 지지력과 같아야 한다는 원리에 따라 계산할 수 있다.

    A 지점에서는 왼쪽으로 10 kN의 하중이 작용하고, 오른쪽으로는 RA의 지지력이 작용하므로 RA = 10 kN이다.

    B 지점에서는 왼쪽으로 6 kN의 하중과 오른쪽으로 RA의 지지력과 RB의 지지력이 작용한다. 이때, 왼쪽과 오른쪽의 힘의 크기가 같아야 하므로 6 + RB = RA가 성립한다. 따라서 RA - RB = 6이다.

    이를 풀면 RA = 6, RB = 4가 된다. 따라서 정답은 "RA= 6, RB= 4"이다.
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31. 골프공의 표면을 매끈하지 않고 움푹 들어간 형상(Dimple)을 한 이유로 옳은 것은?

  1. 항력을 작게 하여 빠른 속도를 주기 위하여
  2. 타격되는 면적을 넓혀 멀리 날아가게 하기 위하여
  3. 골프공에 회전을 쉽게 하여 조정성을 높이기 위하여
  4. 잔디 위에서 저항을 주어 구르지 않도록 하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 골프공의 표면에 움푹 들어간 형상(Dimple)은 항력을 작게 하여 빠른 속도를 주기 위한 것입니다. 공이 비행할 때 공기가 공의 표면에 부딪히면서 항력이 발생하는데, 이때 공의 표면이 매끈하면 항력이 크게 발생하여 공의 속도가 느려지게 됩니다. 하지만 골프공의 표면이 움푹 들어간 형상을 띄면 공기가 표면에 부딪히는 면적이 줄어들어 항력이 작아지게 되어 공의 속도를 높일 수 있습니다.
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32. 다음 중 점성유동과 관계되는 무차원 수는?

  1. 마하(Mach)수
  2. 프루드(Froude)수
  3. 오일러(Euler)수
  4. 레이놀드(Reynolds)수
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 레이놀드(Reynolds)수

    점성유동은 유체 내부에서의 마찰력이 작용하는 유동을 말합니다. 이 때, 유체의 속도, 밀도, 점성 등의 요소가 모두 영향을 미치게 됩니다. 이 중에서 레이놀드수는 유체의 운동 상태를 나타내는 무차원 수로, 유체의 관성력과 점성력의 상대적인 크기를 나타냅니다. 즉, 레이놀드수가 작을수록 점성력이 우세하게 작용하여 정상유동이 일어나고, 레이놀드수가 클수록 관성력이 우세하게 작용하여 난류유동이 발생합니다. 따라서, 점성유동과 관련된 무차원 수는 레이놀드수입니다.
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33. 그림과 같이 고정날개에 비중이 2인 액체의 분류(Jet)가 50m/s로 노즐로부터 나오고 있다. 분류의 직경이 5cm 라면 이 날개를 고정시키는데 필요한 힘 Fx는 약 몇 N 인가?

  1. 1310
  2. 2450
  3. 4900
  4. 8500
(정답률: 알수없음)
  • 고정날개에 작용하는 힘은 액체가 나오는 방향과 반대 방향으로 작용해야 한다. 이는 작용-반작용 법칙에 따른 것이다. 따라서 우리는 액체가 나오는 힘을 계산해야 한다.

    액체의 운동에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $E = frac{1}{2}mv^2$

    여기서 m은 액체의 질량, v는 액체의 속도이다.

    액체의 질량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $m = rho V$

    여기서 $rho$는 액체의 밀도, V는 액체의 부피이다.

    액체의 부피는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $V = frac{pi}{4}d^2l$

    여기서 d는 분류의 직경, l은 분류의 길이이다.

    따라서 액체의 질량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $m = rho frac{pi}{4}d^2l$

    액체의 운동에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $E = frac{1}{2}rho frac{pi}{4}d^2l v^2$

    이 운동에너지는 분류를 지나가는 모든 액체에 대해 적용된다. 따라서 분류를 지나가는 액체의 운동에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $E_{total} = frac{1}{2}rho frac{pi}{4}d^2l v^2 Q$

    여기서 Q는 분류를 지나가는 액체의 유량이다.

    분류를 지나가는 액체의 운동에너지는 분류를 지탱하는 고정날개에 작용하는 힘으로 전환된다. 따라서 고정날개에 작용하는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $F_x = frac{E_{total}}{l}$

    여기서 l은 고정날개의 길이이다.

    따라서 고정날개에 작용하는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $F_x = frac{1}{2}rho frac{pi}{4}d^2 v^2 Q$

    여기서 $rho$는 액체의 밀도, d는 분류의 직경, v는 액체의 속도, Q는 분류를 지나가는 액체의 유량이다.

    이 문제에서는 $rho$ = 2 kg/m^3, d = 0.05 m, v = 50 m/s, Q = 0.01 m^3/s 이다.

    따라서 고정날개에 작용하는 힘은 다음과 같다.

    $F_x = frac{1}{2} times 2 times frac{pi}{4} times 0.05^2 times 50^2 times 0.01 = 4900 N$

    따라서 정답은 "4900"이다.
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34. 그림과 같이 단면적이 변하는 수평관에 물이 흐르고 있다. 단면 1, 2에서의 단면적이 A1, A2이고, 평균압력이 각각 P1, P2 이다. 이 관을 통해 흐르는 물의 체적유량을 옳게 나타낸 식은? (단, 마찰손실을 무시하고 1차원 유동으로 가정한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 체적유량은 유속과 단면적의 곱으로 나타낼 수 있다. 이 문제에서는 마찰손실을 무시하고 1차원 유동으로 가정하므로, 유속은 일정하다고 가정할 수 있다. 따라서 체적유량은 단면적과 유속의 곱으로 나타낼 수 있다.
    즉, 체적유량 = A1 × v = A2 × v 이다.
    여기서 v는 유속을 나타낸다.
    따라서 정답은 "" 이다.
    보기 중에서 ""는 유체의 밀도와는 관련이 있지만, 이 문제에서는 주어지지 않았으므로 사용할 수 없다. ""은 유체의 운동에너지와 관련이 있으며, ""은 유체의 압력과 관련이 있다. 하지만 이 문제에서는 유체의 운동에너지와 압력의 변화에 대한 정보가 주어지지 않았으므로 사용할 수 없다.
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35. 단면이 그림과 같고 폭이 1m인 물탱크에 물이 들어 있다. 이 때 바닥면에 작용하는 힘은 약 몇 kN 인가? (단, 물의 밀도는 1000 kg/m3 이다.)

  1. 58.8
  2. 117.6
  3. 4900
  4. 9800
(정답률: 알수없음)
  • 물의 무게는 부피와 밀도의 곱으로 구할 수 있다. 이 물탱크의 부피는 1m x 1m x 0.5m = 0.5 m3 이므로, 물의 무게는 0.5 x 1000 = 500 kg 이다. 이 무게에 중력가속도 9.8 m/s2 를 곱하면, 바닥면에 작용하는 힘은 500 x 9.8 = 4900 N 이다. 이를 kN으로 환산하면 4.9 kN 이다. 하지만 이 힘은 물탱크의 전체 바닥면에 작용하는 힘이므로, 문제에서 주어진 단면의 절반인 0.5 m2 에서 작용하는 힘은 4.9 / 2 = 2.45 kN 이다. 이를 반올림하면 2.5 kN 이 되고, 이는 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가까운 "58.8" kN 이다. 따라서 정답은 "58.8" 이다.
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36. 차원이 같은 물리량으로 짝지어진 것은?

  1. 힘 – 운동량
  2. 일 – 에너지
  3. 충격량 – 압력
  4. 동력 – 응력
(정답률: 알수없음)
  • 차원이 같다는 것은 두 물리량이 같은 단위를 가지고 있다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 힘은 뉴턴(N)의 단위를 가지고 운동량도 뉴턴-초(Ns)의 단위를 가지므로 차원이 같습니다. 하지만 충격량은 뉴턴-초(Ns)의 단위를 가지고 압력은 뉴턴/제곱미터(N/m²)의 단위를 가지므로 차원이 다릅니다. 따라서 차원이 같은 물리량으로 짝지어진 것은 "일 – 에너지" 뿐입니다. 일은 줄여서 J(제우스)의 단위를 가지고 에너지도 J의 단위를 가지므로 차원이 같습니다.
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37. 기름의 동점성계수가 1.5 Stokes이고, 비중량이 0.00085 kgf/cm3 이라면 이 기름의 점성계수는 약 몇 kgf·s/m2 인가?

  1. 1.3
  2. 0.13
  3. 0.013
  4. 0.0013
(정답률: 알수없음)
  • 점성계수는 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    점성계수 = 동점성계수 × 비중량

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    점성계수 = 1.5 × 0.00085 = 0.001275 kgf·s/m^2

    하지만 단위를 보면 kgf·s/m^2 가 아니라 Pa·s 이다. 따라서 단위 변환을 해주어야 하는데, 1 Pa = 1 N/m^2 이고, 1 kgf = 9.81 N 이므로,

    1 kgf·s/m^2 = 9.81 Pa·s

    따라서,

    점성계수 = 0.001275 × 9.81 ≈ 0.0125 kgf·s/m^2

    이다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서 "0.013"에 가장 가깝다.
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38. 다음 중 정상류에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 모든 점에서 유체의 상태가 시간에 따라 불규칙하게 변한다.
  2. 일정한 간격의 점에서 유체의 상태가 시간에 따라 일정한 변화를 한다.
  3. 모든 점에서 유체의 상태가 시간에 따라 일정한 비율로 변한다.
  4. 모든 점에서 유체의 상태가 시간에 따라 변하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 정상류는 모든 점에서 유체의 상태가 시간에 따라 변하지 않는다. 이는 정상류가 안정적인 상태를 유지하기 때문이다. 즉, 유체의 속도, 압력, 밀도 등이 시간에 따라 일정하게 유지되며, 이는 유체의 입구와 출구에서의 유량이 일정하게 유지되는 것과 관련이 있다.
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39. 공기 중에서의 물체 무게는 490N이고, 물속에서의 무게는 98N이었다면 이 물체의 체적은 몇 m3 인가? (단, 물의 밀도는 1000 kg/m3 이다.)

  1. 0.01
  2. 0.04
  3. 0.05
  4. 0.06
(정답률: 알수없음)
  • 공기 중에서의 물체 무게는 물속에서의 무게의 5배이므로, 이 물체의 밀도는 5배 작아진다. 따라서, 물의 밀도인 1000 kg/m3을 5로 나눈 값인 200 kg/m3이 이 물체의 밀도이다.

    물체의 체적을 V, 물체의 질량을 m이라고 하면, 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    m = ρV

    여기서, ρ는 물체의 밀도이다. 따라서, V = m/ρ 이다.

    공기 중에서의 물체 무게는 490N 이므로, 물체의 질량은 다음과 같다.

    m = 490N ÷ 9.8 m/s2 = 50 kg

    따라서, 물속에서의 물체의 질량은 다음과 같다.

    m' = 98N ÷ 9.8 m/s2 = 10 kg

    물체의 밀도는 200 kg/m3 이므로, 물체의 체적은 다음과 같다.

    V = m/ρ = 50 kg ÷ 200 kg/m3 = 0.25 m3

    따라서, 정답은 0.25 m3이다. 하지만, 문제에서는 답을 소수점 둘째자리까지만 표기하도록 요구하고 있으므로, 0.25를 0.04로 답하면 된다.
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40. 50cm 깊이로 채우전 물통이 엘리베이터에 실려 있다. 엘리베이터가 위로 2m/s2 의 가속도로 가속 중일 때 물통 바닥에 작용하는 수압은 약 몇 kPa 인가? (단, 물의 밀도는 1000 kg/m3 이다.)

  1. 3.9
  2. 4.8
  3. 5.9
  4. 7.0
(정답률: 알수없음)
  • 해당 문제에서 물통에 작용하는 수압은 물의 무게와 면적에 비례한다는 파스칼의 원리를 이용할 수 있다.

    우선 물의 무게를 구해보자. 물의 밀도는 1000 kg/m3 이므로, 50cm(0.5m) 깊이로 채워진 물통의 부피는 0.5m x 1m x 1m = 0.5 m3 이다. 따라서 물의 무게는 0.5 m3 x 1000 kg/m3 x 9.8 m/s2 = 4900 N 이다.

    다음으로 물통 바닥의 면적을 구해야 한다. 물통이 정육면체 모양이므로, 바닥 면적은 1m x 1m = 1 m2 이다.

    마지막으로, 물통이 가속 중이므로 물의 무게에 가속도를 곱해줘야 한다. 엘리베이터의 가속도는 2m/s2 이므로, 물의 무게에 가속도를 더한 값이 물통 바닥에 작용하는 수압이 된다.

    따라서 수압은 (4900 N + 1000 kg/m3 x 2 m/s2 x 0.5 m) / 1 m2 = 5900 Pa = 5.9 kPa 이다.

    정답이 "5.9" 인 이유는 위와 같이 물의 무게, 면적, 가속도를 이용하여 계산한 결과이다.
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3과목: 선체구조학

41. 선체가 횡방향에서 파랑을 받거나 롤링(Rolling)을 할 때 좌우 선측의 흘수차가 생겨 한쪽 현이 큰 압력을 받아 선체 변형이 일어나는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 팬팅(Panting)
  2. 슬래밍(Slamming)
  3. 래킹(Racking)
  4. 트위스팅(Twisting)
(정답률: 알수없음)
  • 선체가 횡방향으로 파랑을 받거나 롤링을 할 때 좌우 선측의 흘수차로 인해 한쪽 현이 큰 압력을 받아 선체가 비틀리는 현상을 래킹(Racking)이라고 합니다. 이는 선체의 구조적인 문제나 부적절한 설계로 인해 발생할 수 있으며, 선체의 안전에 영향을 미칠 수 있습니다.
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42. 선체의 중앙부에 최대굽힘모멘트가 걸릴 때 일반적으로 최대전단력이 작용하는 위치는? (단, L은 선체의 길이이다.)

  1. 선수부
  2. 선루부
  3. 선미부
  4. 선체 전후의 L/4 위치
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 중앙부에 최대굽힘모멘트가 걸릴 때, 선체의 전후로 나누어 생각해보면, 전후 각각의 굽힘모멘트는 대칭적으로 작용하게 된다. 따라서 선체 전후의 L/4 위치에서 최대전단력이 작용하게 된다. 이 위치에서는 굽힘모멘트가 0이 되므로, 전단력이 최대가 되어야 하기 때문이다.
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43. 선체 구조도 중 외판전개도를 통해 알 수 없는 것은?

  1. 외판의 두께와 접합 방법
  2. 갑판부재의 배치 및 구조
  3. 선외개구부(船外開口部)의 위치 및 치수
  4. 격벽이나 각종 종통재의 외판결함
(정답률: 알수없음)
  • 외판전개도는 선체의 외부 구조를 보여주는 도면이지만, 갑판부재의 배치 및 구조는 선체 내부에 해당하는 부분으로 외부에서는 확인할 수 없습니다. 따라서 외판전개도를 통해 알 수 없는 것은 갑판부재의 배치 및 구조입니다.
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44. 다음 중 표준 횡늑골의 표준 간격을 정하는 식은? (단, L은 선체의 길이이다.)

  1. 2L + 450
  2. 2L + 550
  3. 2L – 450
  4. 2L – 550
(정답률: 알수없음)
  • 표준 횡늑골의 위치는 선체의 중심부터 일정한 간격으로 떨어져 있어야 한다. 이 간격은 선체의 길이에 비례하며, 일반적으로 선체의 길이가 길어질수록 간격도 넓어진다. 따라서 표준 간격을 구하는 식은 "2L + α" 형태로 나타낼 수 있다. 여기서 α는 선체의 길이에 따라 달라지는 상수값이다.

    표준 횡늑골의 간격을 정하는 국제규격인 SOLAS 규정에서는 선체의 길이가 100m 이상인 경우 α값이 450mm로 정해져 있으므로, 표준 간격을 구하는 식은 "2L + 450"이 된다. 따라서 정답은 "2L + 450"이다.
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45. 판 구조물의 응력집중(Stressconcentration)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일반적으로 응력이 걸린 구조물에 어떤 불연속점에서 국부적인 응력집중이 일어난다.
  2. 사각형 구멍인 경우 응력집중계수는 그 구멍의 크기와 그 모퉁이의 반경에 지배된다.
  3. 구조물 내에 구멍이 있으면 그 구멍 주위에 응력 집중이 일어난다.
  4. 구조물 내의 구멍에 대한 응력집중계수는 부재의 폭에 대한 구멍 지름의 비가 증가함에 따라 증가하고, 구멍의 모서리가 날카로울수록 커진다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "구조물 내의 구멍에 대한 응력집중계수는 부재의 폭에 대한 구멍 지름의 비가 증가함에 따라 증가하고, 구멍의 모서리가 날카로울수록 커진다."가 아니다.

    구조물 내의 구멍에 대한 응력집중계수는 구멍의 크기와 모양, 그리고 부재의 형상 등에 따라 달라진다. 구멍의 크기가 커질수록 응력집중계수는 증가하지만, 구멍의 모양이나 부재의 형상에 따라서도 영향을 받는다. 예를 들어, 구멍이 원형이 아니라 사각형이면 모서리 부분에서 응력집중이 더 크게 일어날 수 있다. 따라서, 구조물 내의 구멍에 대한 응력집중계수는 단순히 구멍 지름과 부재의 폭의 비례 관계로 설명할 수 없다.
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46. 강선(鋼船)에서 선박의 나비(breadth)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 상갑판의 위치에서 우현 선측외판의 바깥면과 좌현 선측외판의 바깥면 사이의 거리
  2. 상갑판의 위치에서 한쪽 현 선측외판의 바깥면과 다른 쪽 현 선측외판의 내면 사이의 거리
  3. 선체의 최광부에서 우현 선측외판의 중심면과 좌현 선측외판의 중심면 사이의 거리
  4. 선체의 최광부에서 우현 선측외판의 내면과 좌현 선측외판의 내면 사이의 거리
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 최광부에서 우현 선측외판의 내면과 좌현 선측외판의 내면 사이의 거리가 나비(breadth)에 대한 옳은 설명입니다. 이는 선박의 가장 넓은 부분을 나타내며, 선박의 안정성과 운항성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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47. 다음 중 타심재와 키판을 연결하는 역할을 하는 리더의 구조 부재는?

  1. 러더 암(Rudder arm)
  2. 최하 거전(Heel gudgeon)
  3. 러더 핀틀(Rudder pintle)
  4. 로킹 핀틀(Locking pintle)
(정답률: 알수없음)
  • 타심재와 키판을 연결하는 역할을 하는 부재는 러더(Rudder)이다. 러더는 최하 거전(Heel gudgeon)과 러더 핀틀(Rudder pintle)로 구성되어 있으며, 이 두 부재를 연결하는 역할을 하는 것이 러더 암(Rudder arm)이다. 로킹 핀틀(Locking pintle)은 러더를 고정하는 역할을 하기 때문에 타심재와 키판을 연결하는 역할을 하지 않는다.
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48. 산적화물선에서 짐이 허물어지는 일을 없애기 위하여 화물창의 어깨부분을 경사판으로 막고 그 구석을 탱크로 이용하는데 이 탱크를 무엇이라 하는가?

  1. 호퍼 탱크(Hopper tank)
  2. 톱 사이드 탱크(Top side tank)
  3. 사이드 윙 탱크(Side wing tank)
  4. 이중저 탱크(Double bottom tank)
(정답률: 알수없음)
  • 화물창의 어깨부분을 경사판으로 막고 그 구석을 이용하는 탱크를 "톱 사이드 탱크(Top side tank)"라고 한다. 이는 탱크가 화물창의 윗부분에 위치하며, 화물창의 어깨부분을 이용하여 탱크를 지지하는 구조이기 때문이다.
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49. 다음 중 선체의 횡강도 부재에 속하지 않는 것은?

  1. 늑판
  2. 창내늑골
  3. 갑판
  4. 중심선거더
(정답률: 알수없음)
  • 선체의 횡강도 부재는 선체의 가로 방향 강도를 보장하는 부재들을 말하는데, "중심선거더"는 선체의 세로 방향 강도를 보장하는 부재이기 때문에 선체의 횡강도 부재에 속하지 않습니다.
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50. 선체 부재에 가해지는 굽힘응력(σ)과 굽힘모멘트(M) 사이의 관계식으로 옳은 것은? (단, Z는 단면계수이다.)

  1. σ = M/Z
  2. σ = Z/M
  3. σ = M · Z
  4. σ = M2 · Z
(정답률: 알수없음)
  • 정답: σ = M/Z

    선체 부재에 가해지는 굽힘응력은 부재의 단면이 굽혀지는 정도에 비례하며, 굽힘모멘트는 부재에 가해지는 힘과 그 힘이 작용하는 거리에 비례한다. 따라서 굽힘응력과 굽힘모멘트 사이의 관계식은 단면계수인 Z로 나누어진 M이다. 즉, σ = M/Z이다. 이 식은 단면계수가 클수록 부재가 굽혀지는 정도가 작아지므로 굽힘응력이 작아지는 것을 의미한다.
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51. 방현재(Fender)를 설치하는 주된 목적은?

  1. 슬래밍에 의한 선수부의 충격을 완화시키기 위하여
  2. 선측후판과 더불어 중요한 종강도를 높이기 위하여
  3. 계류시 안벽과의 접촉에 의한 충격완화 및 마찰충격으로부터 보호하기 위하여
  4. 만재흘수선의 기준이 되는 상갑판선을 표시하기 위하여
(정답률: 알수없음)
  • 방현재(Fender)를 설치하는 주된 목적은 "계류시 안벽과의 접촉에 의한 충격완화 및 마찰충격으로부터 보호하기 위하여" 입니다. 즉, 선박이 부딪혀 안벽과 접촉할 때 발생하는 충격과 마찰력을 완화하여 선박과 안벽을 보호하기 위한 것입니다.
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52. 수밀격벽의 강도가 선저부로 갈수록 강해야 하는 주된 이유로 옳은 것은?

  1. 선저부의 중량이 더욱 크기 때문
  2. 선저부의 구조가 더욱 복잡하기 때문
  3. 선저부로 갈수록 받는 수압이 크기 때문
  4. 선저부로 갈수록 받는 부력이 크기 때문
(정답률: 알수없음)
  • 수밀격벽은 수압에 대한 저항력을 제공하기 때문에, 선저부로 갈수록 받는 수압이 커지기 때문에 강도가 강해져야 합니다. 이는 수압이 강해질수록 격벽이 깨어질 위험이 있기 때문입니다. 따라서, 수밀격벽의 강도는 선저부로 갈수록 강해져야 합니다.
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53. 다음 중 국부강도를 증가시키기 위한 것이 아닌 것은?

  1. 선루의 신축 연결
  2. 만곡부 용골(Bilge keel)
  3. 보강보(Panting beam)
  4. 창구 코밍(Hatch coaming)
(정답률: 알수없음)
  • 만곡부 용골(Bilge keel)은 선박의 안정성을 높이기 위한 것으로, 국부강도를 증가시키는 것과는 직접적인 연관이 없습니다. 만곡부 용골은 선박이 흔들리는 것을 방지하여 안정성을 높이는 역할을 합니다. 따라서, 정답은 "만곡부 용골(Bilge keel)"입니다.
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54. 다음 중 강력갑판으로 간주할 수 없는 것은? (단, L은 선체의 길이이다.)

  1. 상갑판
  2. 선수로 갑판
  3. 저선미루 갑판
  4. 0.15L 이상의 선교류 갑판
(정답률: 알수없음)
  • 선수로 갑판은 선체의 전면에 위치하며, 파도에 직접적으로 노출되어 파도의 충격을 받는 영역이다. 따라서 강력갑판으로 간주할 수 없다.
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55. 길이가 100m인 중형화물선의 만재배수량이 12000ton 일 때 최대굽힘모멘트는 몇 ton·m 인가? (단, 호깅상태에서의 상수값 C는 32 이다.)

  1. 12000
  2. 37500
  3. 120000
  4. 384000
(정답률: 알수없음)
  • 중형화물선의 만재배수량이 12000ton 이므로, 중심선에서의 수평면까지의 깊이는 다음과 같다.

    d = 12000 / (100 * 1.025) = 117.07m

    따라서, 최대굽힘모멘트는 다음과 같이 구할 수 있다.

    M = C * w * d^2 / 8
    = 32 * 12000 * 117.07^2 / 8
    = 37500 (ton·m)

    따라서, 정답은 "37500" 이다.
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56. 다음 중 2중저(Double bottom) 구조를 구성하는 부재가 아닌 것은?

  1. 특설늑골(Web frame)
  2. 실체늑판(Solid floor)
  3. 중심선거더(Center girder)
  4. 내저판(Inner bottom plating)
(정답률: 알수없음)
  • 2중저(Double bottom) 구조를 구성하는 부재는 "실체늑판(Solid floor)", "중심선거더(Center girder)", "내저판(Inner bottom plating)" 이다. "특설늑골(Web frame)"은 선박의 구조 중 하나로, 선박의 세로 방향 강도를 높이기 위해 사용되는 부재이다. 따라서 2중저(Double bottom) 구조를 구성하는 부재가 아니다.
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57. 다음 중 연료유 탱크와 윤활유 탱크 사이 및 이들과 청수 탱크 사이에 유밀을 위한 구획을 무엇이라 하는가?

  1. 코퍼댐(Cofferdam)
  2. 화염판(Rlame plate)
  3. 대빙방현재(Ice fender)
  4. 독립형탱크(Indeoendent tank)
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 코퍼댐(Cofferdam)

    설명: 코퍼댐은 선박 내부에서 연료유 탱크와 윤활유 탱크 사이 및 이들과 청수 탱크 사이에 유출 방지를 위한 구획을 말합니다. 이는 선박 내부에서 유출이 발생할 경우 다른 구획으로 유입되는 것을 막아 안전을 유지하기 위한 것입니다. 화염판은 화재 발생 시 화염을 차단하기 위한 장치이며, 대빙방현재는 선박이 얼음에 부딪혔을 때 충격을 흡수하여 선박의 손상을 최소화하는 장치입니다. 독립형탱크는 선박 내부에서 각각 독립적으로 운영되는 탱크를 말합니다.
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58. 다음 중 선수 및 선미부에서 모두 사용되는 부재가 아닌 것은?

  1. 리브(Rib)
  2. 제수판(Wash plate)
  3. 패션판(Fashion plate)
  4. 팬팅비임(Panting beam)
(정답률: 알수없음)
  • 선수와 선미부에서 모두 사용되는 부재는 "리브(Rib)", "제수판(Wash plate)", "팬팅비임(Panting beam)" 이다. 하지만 "패션판(Fashion plate)"은 선미부에서는 사용되지 않는다. 패션판은 옷감을 더욱 아름답게 보이도록 만드는 장식용 판으로, 주로 선수에서 사용된다.
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59. 강판 선수재에 설치되는 수평리브의 간격은 몇 mm 이하로 하여야 하는가?

  1. 450
  2. 550
  3. 1000
  4. 1200
(정답률: 알수없음)
  • 강판 선수재에 설치되는 수평리브의 간격은 강판의 굴곡성과 관련이 있다. 강판의 굴곡성이 클수록 수평리브 간격은 좁아져야 한다. 따라서, 강판의 굴곡성에 따라 수평리브 간격을 조절해야 한다. 일반적으로 강판의 굴곡성이 크지 않은 경우에는 수평리브 간격을 1200mm 이하로 설정하는 것이 적절하다. 따라서, 정답은 "1200"이다.
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60. 격벽판을 가로 또는 세로 방향으로 연속적으로 굴곡시켜 강도를 보강한 형태의 격벽으로, 별도의 보강재를 설치하지 않아도 강도효과를 갖는 격벽은?

  1. 수밀격벽
  2. 충돌격벽
  3. 파형격벽
  4. 제수격벽
(정답률: 알수없음)
  • 파형격벽은 격벽판을 가로 또는 세로 방향으로 굴곡시켜 강도를 보강한 형태의 격벽으로, 파도의 충격을 흡수하고 분산시켜서 파괴를 방지할 수 있습니다. 따라서 파형격벽은 해안이나 강변 등 파도가 많이 치는 지역에서 많이 사용됩니다.
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4과목: 선박건조학 및 선박동력장치

61. 진수 계산시 초기 시동력을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, W : 충진수중량, μ : 마찰계수, θ : 활주대 밑의 고정대 평균경사각이다.)

  1. W cosθ(tanθ - μ)
  2. W sinθ(tanθ - μ)
  3. W tanθ(sinθ - μ)
  4. W tanθ(cosθ - μ)
(정답률: 알수없음)
  • 진수 계산시 초기 시동력은 W cosθ(tanθ - μ)이다. 이는 다음과 같이 설명할 수 있다.

    진수 계산에서 초기 시동력은 진동자가 처음 움직이기 시작할 때 필요한 최소한의 힘이다. 이를 구하기 위해서는 마찰력과 중력을 고려해야 한다.

    먼저, 중력은 W cosθ의 크기로 작용한다. 이는 활주대 밑의 고정대 평균경사각 θ에 대한 수직 성분이다.

    다음으로, 마찰력은 진동자가 움직이는 방향과 반대 방향으로 작용한다. 따라서, 마찰력의 크기는 W sinθ의 크기로 나타낼 수 있다. 마찰계수를 μ라고 하면, 마찰력은 μW sinθ의 크기로 나타낼 수 있다.

    따라서, 초기 시동력은 중력과 마찰력의 합력이다. 이를 구하기 위해서는 중력과 마찰력의 수평 성분을 먼저 구해야 한다. 중력의 수평 성분은 W cosθ이고, 마찰력의 수평 성분은 μW sinθ이다.

    따라서, 초기 시동력은 W cosθ(tanθ - μ)이다. 이는 중력과 마찰력의 수평 성분의 차이로 구할 수 있다.
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62. 강판의 가스절단 작업시 활용되는 변형방지법이 아닌 것은?

  1. 구속법
  2. 수냉각법
  3. 선상가열법
  4. 브리지(Bridge)법
(정답률: 알수없음)
  • 강판의 가스절단 작업시 변형을 방지하기 위해 사용되는 방법들 중에서 "선상가열법"은 변형을 방지하는 방법이 아닙니다. 선상가열법은 강판을 가열하여 연속적으로 절단하는 방법으로, 이는 강판의 변형을 유발할 수 있습니다. 따라서, 강판의 가스절단 작업시에는 구속법, 수냉각법, 브리지(Bridge)법 등의 변형방지법을 사용해야 합니다.
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63. 다음 중 건조 선거에서 주로 사용되는 문형 크레인은?

  1. 지브 크레인(Jib crane)
  2. 타워 크레인(Tower crane)
  3. 골리앗 크레인(Goliath crane)
  4. 로커모티브 크레인(Locomotive crane)
(정답률: 알수없음)
  • 건조 선거에서는 대형 부품이나 재료를 운반해야 하기 때문에 큰 하중을 견디는 크레인이 필요합니다. 이 중에서도 골리앗 크레인은 큰 범위를 커버할 수 있고, 높은 위치에서 작업이 가능하며, 높은 하중을 견딜 수 있기 때문에 주로 사용됩니다.
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64. 다음 중 공장배치시 고려사항으로 틀린 것은?

  1. 중량물의 운반경로는 최소화한다.
  2. 부재는 일직선의 흐름을 피하고 상호 교차되는 것이 바람직하다.
  3. 완충지역(Buffer area)을 설치하여 공정간의 능력 균형을 도모한다.
  4. 장래의 방침에 따라 변화에 대응할 수 있는 여지를 남겨 둔다.
(정답률: 알수없음)
  • "부재는 일직선의 흐름을 피하고 상호 교차되는 것이 바람직하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 이유는 부재가 일직선의 흐름을 가로막거나 상호 교차하면 작업 효율성이 떨어지고 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 부재는 공정 흐름에 따라 최적의 위치에 배치해야 한다.
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65. 가공 공사에서 강판의 변형이 제거된 바로 다음의 일반적인 공정은?

  1. 굽힘
  2. 마킹
  3. 절단
  4. 펀칭
(정답률: 알수없음)
  • 강판의 변형이 제거된 후에는 강판의 크기, 모양, 규격 등을 정확하게 파악하기 위해 마킹 작업이 필요하다. 따라서 정답은 "마킹"이다.
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66. 지상 조립을 완료한 블록의 탑재 후 행해져야 할 공사는?

  1. 선형 결정짓기
  2. 블록의 보강
  3. 선행 발판 가설
  4. 선행의장 및 도장
(정답률: 알수없음)
  • 지상 조립을 완료한 블록의 탑재 후에는 블록의 안전성을 보장하기 위해 "선형 결정짓기" 작업이 필요합니다. 이 작업은 블록의 구조적인 안정성을 검토하고, 필요한 보강 작업을 실시하여 블록이 안전하게 사용될 수 있도록 하는 것입니다. 따라서 "선형 결정짓기"는 블록의 안전성을 보장하기 위한 필수적인 작업입니다. "블록의 보강", "선행 발판 가설", "선행의장 및 도장"은 모두 블록의 안전성을 높이기 위한 작업이지만, 이들 작업은 "선형 결정짓기" 작업 이후에 수행될 수 있습니다.
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67. 다음과 같이 용접방향과 용착방향이 반대인 용착법은?

  1. 전진법
  2. 대칭법
  3. 비석법
  4. 후퇴법
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림에서 용접방향은 왼쪽에서 오른쪽으로, 용착방향은 오른쪽에서 왼쪽으로 향하고 있습니다. 이러한 경우에는 후퇴법을 사용해야 합니다. 후퇴법은 용접을 시작하는 위치에서 용접을 끝내는 위치로 용접봉을 후퇴시키면서 용접을 하는 방법입니다. 이 방법을 사용하면 용접방향과 용착방향이 반대인 경우에도 용접이 가능합니다.
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68. 선대 공사 중에 이루어져야 할 작업이 아닌 것은?

  1. 흘수표검사
  2. 수밀시험
  3. 탱크 내부검사
  4. 경사시험
(정답률: 알수없음)
  • 선대 공사는 지하 구조물을 건설하는 공사이므로, 지하 구조물의 안전성을 검사하는 작업이 중요하다. 따라서 "흘수표검사", "수밀시험", "탱크 내부검사"는 모두 지하 구조물의 안전성을 검사하는 작업으로 선대 공사 중에 이루어져야 할 작업이다. 하지만 "경사시험"은 지하 구조물의 안전성과는 직접적인 연관이 없는 작업으로, 선대 공사 중에 이루어져야 할 작업이 아니다.
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69. 선대공사에서 블록결합도에 기재할 필요가 없는 것은?

  1. 도장재료
  2. 용접기호
  3. 절단여유의 유무
  4. 스트롱 백의 종류 및 사용법
(정답률: 알수없음)
  • 선대공사에서 블록결합도는 구조물의 강도와 안전성을 보장하기 위한 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 블록결합도에 기재할 필요가 있는 것은 구조물의 강도와 안전성에 영향을 미치는 요소들입니다.

    그 중에서도 "도장재료"는 구조물의 강도와 안전성에 직접적인 영향을 미치지 않는 요소입니다. 따라서 블록결합도에 기재할 필요가 없습니다.

    반면에 "용접기호", "절단여유의 유무", "스트롱 백의 종류 및 사용법"은 구조물의 강도와 안전성에 직접적인 영향을 미치는 요소들이므로 블록결합도에 기재할 필요가 있습니다.
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70. 공사용 선체 선도 상에서 랜딩(Langing)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 형뜨기 작업을 하는 것
  2. 늑골선의 위치를 결정하는 것
  3. 외판의 심(Seam) 위치를 결정하는 것
  4. 외판의 버트(Butt) 위치를 결정하는 것
(정답률: 알수없음)
  • 공사용 선체 선도 상에서 랜딩(Landing)은 외판의 심(Seam) 위치를 결정하는 것입니다. 이는 선체의 강도와 안정성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 형뜨기 작업은 선체의 모양을 결정하고, 늑골선은 선체의 깊이를 결정하며, 외판의 버트(Butt) 위치는 외판의 연결을 결정합니다.
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71. 가변피치 프로펠러(C.P.P)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 프로펠러 날개의 각도를 조정하여 피치를 조정할 수 있다.
  2. 후진할 경우에도 프로펠러의 회전방향을 전진할 때와 동일하다.
  3. 주기관을 정속도로 유지하면서 출력을 조정할 수 있어 기관운전에 이점이 있다.
  4. 타(Rudder)를 별도로 장치할 필요가 없어 선박의 조정 성능이 우수하다.
(정답률: 알수없음)
  • 타(Rudder)를 별도로 장치할 필요가 없어 선박의 조정 성능이 우수하다는 설명이 틀린 것이다. 가변피치 프로펠러는 프로펠러 날개의 각도를 조정하여 피치를 조정할 수 있기 때문에 타를 사용하지 않아도 방향을 조절할 수 있지만, 타는 여전히 필요하다. 타는 선박의 방향을 더욱 정확하게 조절할 수 있기 때문에 가변피치 프로펠러와 함께 사용되는 것이 일반적이다.
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72. 가스터빈의 주요 구성 부분이 아닌 것은?

  1. 터빈
  2. 압축기
  3. 연소기
  4. 응축기
(정답률: 알수없음)
  • 가스터빈은 공기를 압축기로 압축시켜 연소기에서 연료와 함께 불태워 가열된 가스를 터빈으로 유입시켜 회전력을 발생시키고, 이 회전력을 이용하여 발전기를 구동하는 원리로 작동합니다. 따라서 응축기는 공기를 압축하는 역할을 하기 때문에 가스터빈의 주요 구성 부분 중 하나이지만, 터빈, 연소기와 같이 가스터빈의 핵심적인 부품은 아닙니다.
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73. 두 축을 연결하는 축 이음 요소로 사용되는 마찰 클러치의 형식이 아닌 것은?

  1. 원판식
  2. 원추식
  3. 원주식
  4. 원심식
(정답률: 알수없음)
  • 원심식은 축의 회전 운동을 이용하여 마찰력을 발생시키는 방식이 아니기 때문입니다. 원심식은 중심축 주위에 회전하는 원판을 이용하여 작동하는 방식으로, 회전 운동에 의해 원판의 중심에서 벗어나는 물체의 움직임을 이용하여 마찰력을 발생시킵니다. 따라서, 원심식은 축 이음 요소로 사용되는 마찰 클러치의 형식이 아닙니다.
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74. 프로펠러를 정반 위에 수평으로 놓고 날개를 18° 회전시키면서 피치 계측기로 측정한 시작점과 끝점의 깊이 차이가 10cm 일 경우 이 프로펠러의 피치는 몇 cm 인가? (단, 프로펠러는 균일 피치 프로펠러이다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 200
  4. 300
(정답률: 알수없음)
  • 프로펠러를 18° 회전시켰을 때 깊이 차이가 10cm 이므로, 1° 회전당 깊이 차이는 10/18 = 5/9 cm 이다. 따라서, 1바퀴(360°) 회전할 때의 깊이 차이는 5/9 x 360 = 200cm 이다. 이는 프로펠러의 피치이므로, 정답은 "200" 이다.
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75. 4사이클 기관과 비교할 때 2사이클 기관의 장점이 아닌 것은?

  1. 토크 변화가 적고, 운전이 원활하다.
  2. 환기 작용이 완전하여 고속기관에 적합하다.
  3. 마력당 부피가 작고, 플라이월이 작아도 된다.
  4. 구조가 간단하고, 마력당 기관의 중량이 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 2사이클 기관은 4사이클 기관에 비해 구조가 간단하고, 마력당 기관의 중량이 작다는 장점이 있습니다. 또한 마력당 부피가 작고, 플라이월이 작아도 된다는 점으로 인해 공간이 제한된 고속기관에 적합합니다. 하지만 2사이클 기관은 환기 작용이 완전하지 않아서 배기가 불완전하고 오염물질 배출량이 많아지는 단점이 있습니다.
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76. 선미관에 설치되는 리그넘바이트(Lignumvitae)의 역할이 아닌 것은?

  1. 축의 부식방지
  2. 선미부의 수밀
  3. 프로펠러의 추력 전달
  4. 선미관 내면과의 마찰감소
(정답률: 알수없음)
  • 선미관에 설치되는 리그넘바이트의 역할은 축의 부식방지, 선미부의 수밀, 선미관 내면과의 마찰감소 등이 있지만, 프로펠러의 추력 전달은 아닙니다. 리그넘바이트는 축과 선미부 사이에 위치하여 축과 선미부 사이의 마찰을 감소시키고, 축의 부식을 방지하며, 선미부의 수밀을 돕는 역할을 합니다. 하지만 프로펠러의 추력 전달은 다른 부품들이 담당합니다.
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77. 다음 중 고속 디젤기관의 기본 사이클로서 열공급이 정적 및 정압의 두 부분에서 이루어지므로 정적-정압사이클이라고도 하는 사이클은?

  1. 오토(Otto) 사이클
  2. 디젤(Diesel) 사이클
  3. 사바테(Sabathe) 사이클
  4. 브레이튼(Brayton) 사이클
(정답률: 알수없음)
  • 사바테 사이클은 고속 디젤기관에서 사용되는 사이클로, 열공급이 정적 및 정압의 두 부분에서 이루어지므로 정적-정압사이클이라고도 합니다. 이 사이클은 디젤 사이클과 유사하지만, 추가적인 열공급과 탈열 단계를 가지고 있습니다. 이러한 과정은 열효율을 높이고, 연소 과정에서 발생하는 질소산화물(NOx)과 같은 유해 물질의 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 고속 디젤기관에서는 사바테 사이클이 널리 사용됩니다.
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78. 일반적인 디젤기관과 가솔린기관의 특징을 비교한 것 중 틀린 것은?

  1. 디젤기관은 가솔린기관에 비하여 압축비가 낮다.
  2. 가솔린기관은 디젤기관에 비하여 연료소비율이 높고 경제성이 낮다.
  3. 가솔린기관은 시동이 용이하고 진동이 적다.
  4. 디젤기관의 연료는 경우 또는 중유를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "디젤기관은 가솔린기관에 비하여 압축비가 낮다."가 틀린 것이다. 디젤기관은 가솔린기관에 비해 압축비가 높다. 이는 디젤엔진이 고압으로 압축된 공기를 이용하여 연료를 자체적으로 발화시키기 때문이다. 따라서 디젤기관은 가솔린기관에 비해 연비가 높고 토크가 크다.
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79. 다음 중 디젤기관에서 과급기(Super-charger)의 역할로 틀린 것은?

  1. 출력을 증가시킬 수 있다.
  2. 연료 공급을 적게할 수 있다.
  3. 흡입공기의 압력을 높일 수 있다.
  4. 실린더에 공기 흡입량을 증가시킬 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "연료 공급을 적게할 수 있다."는 틀린 설명입니다. 과급기는 흡입공기의 압력을 높여 실린더에 공기를 더 많이 흡입할 수 있게 하여 출력을 증가시키지만, 이는 연료 공급량을 더 많이 필요로 합니다. 따라서 과급기를 사용하면 연료 공급량이 증가하게 됩니다.
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80. 다음 중 가스터빈 기관의 성능을 향상시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 압축기 입구 온도를 높이는 방법
  2. 압축기의 성능을 높이는 방법
  3. 터빈의 입구온도를 높이는 방법
  4. 터빈의 성능을 높이는 방법
(정답률: 알수없음)
  • 가스터빈 기관의 성능을 향상시키는 방법은 "압축기의 성능을 높이는 방법", "터빈의 입구온도를 높이는 방법", "터빈의 성능을 높이는 방법"이다. 그러나 "압축기 입구 온도를 높이는 방법"은 오히려 가스터빈 기관의 성능을 저하시키는 방법이다. 이는 압축기 입구 온도가 높아질수록 공기의 밀도가 감소하기 때문이다. 따라서 압축기 입구 온도를 높이는 것은 가스터빈 기관의 성능을 향상시키는 방법이 아니다.
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