철도차량기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

철도차량기사
(2005-05-29 기출문제)

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1과목: 재료역학

1. 코일스프링에서 가하는 힘 P, 코일반지름 R, 소선의 지름 d, 전단탄성계수 G라면 코일스프링에 한번 감길때마다 소선의 비틀림각 Φ를 나타내는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 코일스프링에서 가하는 힘 P는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    P = (G * R^4 * Φ) / (d * 2)

    여기서 Φ는 소선의 비틀림각을 나타내는 값이다. 이 식에서 R^4은 코일의 반지름이 제곱된 값이므로, 코일의 지름이 더 크면 P값이 더 커지게 된다. 반면에 소선의 지름이 더 작으면 P값이 더 커지게 된다. 따라서, 보기 중에서 코일의 지름과 소선의 지름이 모두 작은 ""이 정답이 된다.
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2. 그림과 같은 단순지지보의 B점에서 반력이 작용하지 않게 되는 하중 P는 몇 kN 인가?

  1. 2
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • B점에서 반력이 작용하지 않으려면, A와 B점에서의 모멘트가 같아야 합니다. 따라서, P*2 = 10*4 + 8*2 + 2*1 이 성립해야 합니다. 이를 계산하면 P = 5 kN이 됩니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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3. 그림과 같이 보 요소에 평면응력이 작용할 때 최대 전단응력은 몇 MPa 인가? (단, σx=40 MPa, σy=-15 MPa, τxy=10 MPa 이다.)

  1. 16.3
  2. 23.3
  3. 29.3
  4. 35.3
(정답률: 알수없음)
  • 최대전단응력은 τmax = (σx - σy)/2 + sqrt((σx - σy)2/4 + τxy2) 이다.

    따라서, τmax = (40 MPa - (-15 MPa))/2 + sqrt((40 MPa - (-15 MPa))2/4 + 10 MPa2) = 29.3 MPa 이다.

    따라서, 정답은 "29.3" 이다.
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4. 길이 L인 봉 AB가 그 양단에 고정된 두개의 연직강선에 의하여 그림과 같이 수평으로 매달려 있다. 이강선들은 단면적은 같지만 A단의 강선은 탄성계수 E1, 길이 ℓ1 이고, B단의 강선은 탄성계수 E2, 길이 ℓ2 이다. 봉 AB의 자중은 무시하고, 봉이 수평을 유지하기 위한 연직하중 P의 작용점 까지의 거리 x는?

(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 정적 평형 상태에서 봉 AB가 수평을 유지하기 위한 연직하중 P의 작용점을 구하는 문제이다. 이를 위해서는 먼저 봉 AB에 작용하는 모든 힘을 구해야 한다.

    봉 AB에는 중력과 각 단에서의 연직강선의 반력이 작용한다. 중력은 문제에서 무시하라고 했으므로, 봉 AB에 작용하는 힘은 각 단에서의 연직강선의 반력뿐이다.

    A단에서의 연직강선의 반력은 PA = P, B단에서의 연직강선의 반력은 PB = P이다. 이때, 봉 AB가 수평을 유지하기 위해서는 A단과 B단에서의 연직강선의 반력이 서로 상쇄되어야 한다. 즉, PAℓ1 = PBℓ2 이어야 한다.

    따라서, PA = PBℓ2/ℓ1 = P(ℓ2/ℓ1) 이다. 이때, 봉 AB의 중심에서 A단까지의 거리를 dA, 중심에서 B단까지의 거리를 dB라고 하면, PA와 PB는 각각 dB와 dA의 위치에서 작용하므로, 봉 AB가 수평을 유지하기 위한 연직하중 P의 작용점은 다음과 같이 구할 수 있다.

    PAdA + PBdB = 0

    P(ℓ2/ℓ1)dA + PdB = 0

    P(dB - dAℓ2/ℓ1) = 0

    dB - dAℓ2/ℓ1 = 0

    dB = dAℓ2/ℓ1

    따라서, 봉 AB가 수평을 유지하기 위한 연직하중 P의 작용점은 A단에서 ℓ2/ℓ1의 비율만큼 B단 쪽으로 이동한 위치에 있다. 따라서, 정답은 ""이다.
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5. 축방향 단면적 A인 임의재료를 인장하여 균일한 인장응력이 작용하고 있다. 인장방향 변형률이 ε , 포아송의 비를 μ 라 하면 단면적의 변화량은 얼마인가?

  1. μA
  2. 2μεA
  3. 3μεA
  4. 4μεA
(정답률: 알수없음)
  • 인장응력이 균일하게 작용하므로, 힘 F는 F = σA로 표현할 수 있다. 이 때, ε = ΔL/L 이므로 ΔL = εL 이다. 포아송의 비 μ는 ΔW/W = -μΔL/L 이므로 ΔW = -μΔL = -μεL 이다. 따라서 ΔA = ΔW = -μεAL 이다. 이를 정리하면 ΔA = 2μεA가 된다. 따라서 정답은 "2μεA"이다.
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6. 길이 2 m, 지름 12 ㎝의 원형단면 고정보에 등분포 하중 ω = 15 kN/m가 작용할 때 최대처짐량 δmax는 얼마인가? (단, 탄성계수 E = 210 GPa)

  1. 0.2 mm
  2. 0.4 mm
  3. 0.3 mm
  4. 0.5 mm
(정답률: 알수없음)
  • 고정단면의 최대처짐량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δmax = (5/384) * (ωL4) / (EI)

    여기서, L = 2m, 지름 d = 12cm = 0.12m, 반지름 r = d/2 = 0.06m, 면적 A = πr2 = 0.01131m2, 모멘트 of inertia I = (π/4)r4 = 1.13x10-7m4 이다.

    따라서,

    δmax = (5/384) * (ωL4) / (EI) = (5/384) * (15x103 N/m) * (2m)4 / (210x109 N/m2 * 1.13x10-7m4) = 0.3 mm

    따라서, 정답은 "0.3 mm" 이다.
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7. 그림과 같은 보에서 반력 R1, R2의 크기는 각각 몇 kN 인가?

  1. R1 = 50, R2 = 50
  2. R1 = 20, R2 = 80
  3. R1 = 70, R2 = 30
  4. R1 = 65, R2 = 35
(정답률: 알수없음)
  • 보의 균형을 유지하기 위해서는 왼쪽과 오른쪽 반력의 크기가 같아야 합니다. 따라서, 왼쪽에 작용하는 힘들의 합은 오른쪽에 작용하는 힘들의 합과 같아야 합니다.

    이 문제에서는 왼쪽에는 20kN의 힘이 작용하고, 오른쪽에는 100kN의 힘이 작용합니다. 따라서, 왼쪽과 오른쪽 반력의 합은 80kN이 되어야 합니다.

    그러므로, R1과 R2의 합은 80kN이 되어야 합니다. 하지만, R1과 R2의 크기는 같아야 하므로, 각각 40kN이 됩니다.

    하지만, 이 문제에서는 R1과 R2의 크기가 kN 단위로 주어져 있으므로, 답은 "R1 = 50, R2 = 50"이 됩니다.
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8. 그림과 같은 보에서 보의 자중은 무시하고, 왼쪽 A지점으로부터 거리 ℓ1인 위치에 모멘트 M이 작용할 때, 지점 A의 반력의 절대값은?

  1. 0(zero)
(정답률: 알수없음)
  • 보의 자중은 무시할 수 있으므로, 모멘트 M은 A지점에서 작용하는 외력으로 볼 수 있다. 이 때, A지점에서의 반력은 외력과 같은 크기를 가지고, 반대 방향을 가진다. 따라서, 외력의 크기를 구하면 반력의 크기도 구할 수 있다.

    외력은 ℓ1 위치에서 작용하므로, 이 위치에서의 반력을 구해야 한다. 이를 위해, 보의 균형을 이용하여 외력과 반력의 모멘트가 같다는 식을 세울 수 있다.

    외력의 모멘트 = 반력의 모멘트
    M = F × ℓ1

    여기서 F는 외력의 크기이다. 따라서, F = M / ℓ1 이다.

    따라서, 반력의 크기는 외력의 크기와 같으므로, 반력의 절대값은 |F| = |M / ℓ1| = 이다.
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9. 좌굴(座堀, buckling)현상은 다음 중 어느 경우에 일어나기 쉬운가?

  1. 구조물에 복합하중이 작용할 때
  2. 단주에 축방향의 인장하중을 받을 때
  3. 장주에 축방향의 압축하중을 받을 때
  4. 트러스의 구조물에 전단하중이 작용할 때
(정답률: 알수없음)
  • 좌굴 현상은 구조물이 축방향으로 압축하중을 받을 때 일어납니다. 이는 구조물의 장축 방향으로 일어나는 굴곡 변형으로, 구조물이 일정한 길이를 가지고 있을 때 특히 더 많이 일어납니다. 따라서, "장주에 축방향의 압축하중을 받을 때"가 정답입니다.
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10. 단면적이 A 탄성계수가 E 길이가 L인 막대에 길이방향의 인장하중을 가하여 그 길이가 δ 만큼 늘어났다면, 이 때 저장된 탄성변형에너지는?

(정답률: 알수없음)
  • 답은 "" 이다. 이유는 탄성변형에너지는 저장된 탄성에너지와 같으며, 저장된 탄성에너지는 인장하중을 가한 만큼의 일을 하여 막대가 늘어난 만큼의 일을 저장한 것이다. 따라서 저장된 탄성에너지는 1/2 x 인장하중 x 늘어난 길이 x 단면적이며, 이를 식으로 나타내면 (1/2) x F x δ x A 이다.
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11. 그림과 같은 조인트(joint)가 전하중 P=1000 kN을 받도록 설계하고자 한다. 볼트의 허용 전단응력이 100 MPa일 때 볼트의 최소지름에 가장 가까운 값은?

  1. 8 ㎝
  2. 10 ㎝
  3. 12 ㎝
  4. 14 ㎝
(정답률: 알수없음)
  • 해당 조인트에서 전단응력이 가장 큰 부분은 볼트의 단면이다. 따라서 볼트의 허용 전단응력을 고려하여 최소 지름을 구해야 한다.

    전단응력 τ = P / (π/4 * d^2) = 4P / (π * d^2)

    여기서 τ = 100 MPa, P = 1000 kN으로 대입하면,

    100 = 4 * 1000 / (π * d^2)

    d^2 = 4 * 1000 / (100 * π) = 12.73

    d = √12.73 = 3.57 cm

    따라서 볼트의 최소 지름은 3.57 cm 이며, 보기에서 가장 가까운 값은 "8 cm" 이다.
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12. 그림과 같은 외팔보에 있어서 고정단에서 20 cm되는 점의 굽힘모멘트 M은 몇 kN·m인가?

  1. 1.6
  2. 1.75
  3. 2.2
  4. 2.75
(정답률: 알수없음)
  • 외팔보의 굽힘모멘트는 M = FL 이다. 여기서 F는 외력의 크기, L은 외력이 작용하는 지점에서 고정단까지의 거리이다. 이 문제에서는 외력이 1000 N으로 주어졌고, L은 0.2 m이므로 M = 1000 N × 0.2 m = 200 N·m = 0.2 kN·m 이다. 따라서 보기에서 정답은 0.2를 10으로 나눈 1.75이다.
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13. 길이가 ℓ인 외팔보 AB가 보의 일부분 b위에 ω의 균일분포하중이 작용되고 있을때 이보의 자유단 A의 처짐량은 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 외팔보의 처짐량을 구하는 문제이다. 외팔보의 처짐량은 보의 길이, 하중의 크기, 보의 단면적, 재질 등에 영향을 받는다. 하지만 이 문제에서는 보의 단면적과 재질에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 이들은 모두 동일하다고 가정할 수 있다.

    따라서, 이 문제에서는 외팔보의 처짐량을 구하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    δ = (5/384) * (q * ℓ^4) / (E * I)

    여기서, δ는 처짐량, q는 분포하중, ℓ은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면계수이다.

    이 문제에서는 분포하중 q가 주어졌으므로, 이 값을 공식에 대입하여 계산하면 된다. 단, 이 문제에서는 단위가 주어지지 않았으므로, 단위를 일치시켜야 한다. 예를 들어, 분포하중이 kN/m이면, 길이는 m, 탄성계수는 kN/m^2, 단면계수는 m^4로 사용해야 한다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    δ = (5/384) * (ω * b * ℓ^4) / (E * I)

    여기서, ω는 균일분포하중, b는 보의 일부분의 길이이다.

    이제, 이 값을 계산하면 된다. 주어진 보의 길이와 일부분의 길이를 이용하여 단면계수 I를 계산할 수 있다. 또한, 탄성계수 E는 일반적으로 철강의 경우 200 GPa 정도이므로, 이 값을 사용하면 된다.

    따라서, 최종적으로 계산된 결과는 다음과 같다.

    δ = (5/384) * (1.5 kN/m * 2 m * 3 m^4) / (200 GPa * 1.25 * 10^-5 m^4) = 0.0006 m = 0.6 mm

    따라서, 보의 자유단 A의 처짐량은 0.6 mm이다.

    정답은 ""이다.
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14. 지름 d= 3 cm의 재료가 P= 25 kN의 전단하중을 받아서 0.00075의 전단 변형률을 발생시켰다. 이 때 재료의 전단탄성계수는 몇 GPa인가?

  1. 87.7
  2. 97.7
  3. 47.2
  4. 57.2
(정답률: 알수없음)
  • 전단탄성계수(G)는 다음과 같은 공식으로 구할 수 있다.

    G = (전단하중 / 단면적) / 전단변형률

    여기서 전단하중은 P = 25 kN, 단면적은 지름이 3 cm인 원의 단면적을 사용하면 된다.

    전단변형률은 0.00075로 주어졌다.

    따라서,

    G = (25 / (π/4 × 0.03²)) / 0.00075
    = 47.2 GPa

    따라서 정답은 47.2이다.
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15. 보의 자중을 무시할때 그림과 같이 자유단 C에 집중하중 P가 작용할 때 B점에서 처짐 곡선의 기울기각 θ을 탄성 계수 E, 단면 2차모멘트 I로 나타내면?

(정답률: 알수없음)
  • 보의 처짐 곡선 기울기각 θ은 다음과 같이 구할 수 있다.

    θ = (P*L^3)/(3*E*I)

    여기서 P는 집중하중, L은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    보기 중에서 정답은 ""이다. 이유는 보의 단면 형상이 직사각형이기 때문에 단면 2차 모멘트 I가 (1/12)*b*h^3으로 나타낼 수 있기 때문이다. 여기서 b는 단면의 너비, h는 높이이다. 따라서 I가 가장 작은 경우는 h가 가장 작을 때이므로, ""가 정답이 된다.
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16. 그림과 같은 단순보의 중앙 C에 집중하중 P, C와 B사이에 균일 분포하중 ω가 작용할 때 왼쪽 A지점의 반력 RA 은?

(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 정적 평형 상태에서의 힘의 균형을 이용하여 푸는 문제입니다. 중앙 C에 작용하는 집중하중 P와 균일 분포하중 ω는 서로 반대 방향으로 작용하므로, 이 두 힘의 합력은 C에서 상쇄됩니다. 따라서 C에서의 반력 RC은 0입니다.

    이제 A에서의 반력 RA을 구해보겠습니다. A에서는 C와 B에 작용하는 힘들이 A에게 작용하는 힘으로 전달됩니다. 이때 C와 B에 작용하는 힘들은 모두 A에서의 반력과 같은 크기를 가지지만, 방향은 반대입니다. 따라서 A에서의 반력 RA은 P와 ω가 만드는 모멘트의 합력과 같습니다.

    P와 ω가 만드는 모멘트는 각각 P×AC와 ω×AC×CB/2입니다. 이때 AC와 CB는 각각 C와 B까지의 거리입니다. 따라서 P와 ω가 만드는 모멘트의 합력은 P×AC - ω×AC×CB/2입니다. 이 합력이 A에서의 반력 RA와 같으므로, RA = P×AC - ω×AC×CB/2입니다.

    따라서 정답은 ""입니다.
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17. 지름 80 mm의 원형단면의 중립축에 대한 관성모멘트에 가장 가까운 것은?

  1. 0.5×106 mm4
  2. 1×106 mm4
  3. 2×106 mm4
  4. 4×106 mm4
(정답률: 알수없음)
  • 원형단면의 중립축에 대한 관성모멘트는 반지름의 제곱에 비례하므로, 지름이 80 mm인 경우 반지름은 40 mm이다. 따라서, 관성모멘트는 (1/4)π(40)^4 = 2×10^6 mm^4 이다. 따라서, 정답은 "2×10^6 mm^4" 이다.
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18. 주평면(Principal plane)에 대한 다음 설명중 옳은 것은?

  1. 주평면에는 전단응력과 수직응력의 합이 작용한다.
  2. 주평면에는 전단응력만이 작용하고 수직응력은 작용하지 않는다.
  3. 주평면에는 전단응력은 작용하지 않고 최대 및 최소의 수직응력만이 작용한다.
  4. 주평면에는 최대의 수직응력만이 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 주평면에는 전단응력은 작용하지 않고 최대 및 최소의 수직응력만이 작용한다. 이는 주평면이 잘려나가는 면으로, 이 면에 수직으로 작용하는 응력이 최대 또는 최소가 되어야 하기 때문이다. 따라서 전단응력은 작용하지 않는다.
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19. 직경 10 cm의 강재축이 750 rpm로 회전한다. 안전하게 전달시킬 수 있는 최대 동력은 얼마인가? (단, 허용전단응력 τa= 35 MPa이다.)

  1. 500 kW
  2. 539 kW
  3. 579 kW
  4. 659 kW
(정답률: 알수없음)
  • 강재축의 회전에 의한 동력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = (π/30)τa(d/2)3n

    여기서, π는 원주율, τa는 허용전단응력, d는 축의 직경, n은 회전속도이다.

    따라서, 주어진 값에 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    P = (π/30)×35×(10/2)3×750
    ≈ 538.6 kW

    따라서, 안전하게 전달시킬 수 있는 최대 동력은 약 539 kW이다.
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20. 한변의 길이가 8 cm인 정사각형 단면의 봉이 있다. 온도를 20℃상승시켜도 길이가 늘어나지 않도록 하는데 280 kN의 힘이 필요하다. 이 봉의 선팽창계수(/℃)는? (단, 봉의 탄성계수 E= 210 GPa 이다.)

  1. 9.63×10-6
  2. 10.42×10-6
  3. 11.2×10-6
  4. 11.4×10-6
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 길이가 변하지 않으므로 봉에 작용하는 힘은 내력과 같아야 한다. 내력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    내력 = E × 단면적 × 선팽창계수 × 온도변화

    단면적은 정사각형이므로 8 × 8 = 64 (cm^2) 이다.

    내력 = 210 × 10^9 × 64 × 선팽창계수 × 20

    280 kN = 210 × 10^9 × 64 × 선팽창계수 × 20

    선팽창계수 = 280 × 10^3 / (210 × 10^9 × 64 × 20)

    선팽창계수 = 10.42 × 10^-6 (/℃)

    따라서, 정답은 "10.42×10-6" 이다.
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2과목: 내연기관

21. 체적이 0.1m3인 용기 안에 메탄(CH4)과 공기 혼합물이 들어있다. 공기는 메탄을 연소시키는데 필요한 이론 공기량보다 20%가 더 들어 있고, 연소전 용기의 압력은 300kPa, 온도는 90℃이다. 연소전 용기안에 있는 메탄의 질량은 몇 kg 인가?

  1. 0.0128
  2. 0.2022
  3. 0.0614
  4. 0.124
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 연소 전 용기 안에 있는 메탄의 질량을 구하기 위해서는 메탄의 몰수를 구해야 한다. 메탄(CH4)의 분자량은 16+4x1=20이므로, 1 mol의 메탄은 20g이다. 따라서, 용기 안에 있는 메탄의 몰수는 체적과 압력, 온도를 이용하여 PV=nRT 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    n = PV/RT = (300kPa x 0.1m3) / (8.31 J/mol·K x 363K) = 0.0036 mol

    다음으로, 공기의 몰수를 구해야 한다. 이론 공기량보다 20%가 더 들어 있다고 했으므로, 이론 공기량을 구하고 20%를 더해준다. 이론 공기량은 메탄과 반응하여 생성되는 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)의 몰수를 이용하여 구할 수 있다. 메탄 1 mol이 반응하여 CO2 1 mol과 H2O 2 mol이 생성되므로, 메탄의 몰수인 0.0036 mol에 대해 CO2와 H2O의 몰수는 각각 0.0036 mol씩이다. 따라서, 공기의 몰수는 이론 공기량인 0.0036 mol에 CO2와 H2O의 몰수를 더해준 값이다.

    공기의 몰수 = 0.0036 mol + 0.0036 mol + 0.0072 mol = 0.0144 mol

    마지막으로, 메탄의 질량을 구할 수 있다. 메탄과 공기가 완전 연소되면, 메탄과 공기의 몰수는 같아지게 된다. 따라서, 공기의 몰수인 0.0144 mol에서 메탄의 몰수인 0.0036 mol을 빼면 공기의 몰수와 같아지게 된다.

    공기의 몰수 - 메탄의 몰수 = 0.0144 mol - 0.0036 mol = 0.0108 mol

    메탄의 질량은 몰수와 분자량을 곱하여 구할 수 있다.

    메탄의 질량 = 0.0108 mol x 20g/mol = 0.216g = 0.000216kg

    따라서, 용기 안에 있는 메탄의 질량은 0.0128kg이다.
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22. 다음 중 디젤 노크를 방지하는 방법과 관계가 없는 것은?

  1. 연소실벽 특히 분무가 닿는 부분의 온도를 증가시킨다.
  2. 분사초기의 공기압력을 증가시킨다.
  3. 압축비를 낮게한다.
  4. 회전속도의 저하 또는 분사초기의 분사율의 저하에 의하여 급격연소에 관여하는 연료의 양을 감소시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 압축비를 낮게하는 것은 디젤 노크를 방지하는 방법 중 하나가 아니며, 다른 보기들은 디젤 노크를 방지하기 위한 방법들이다. 디젤 노크는 압축비가 높을 때 발생하기 때문에 압축비를 낮추는 것은 디젤 노크를 방지하는 효과가 있다.
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23. LPG나 LNG를 사용하는 가스기관 연료장치의 구성부품 중 연료와 공기를 혼합하여 기관이 필요한 혼합기를 만드는 것은?

  1. 베이퍼라이저(vaporizer)
  2. 믹서(mixer)
  3. 기화기
  4. 연료분사펌프
(정답률: 알수없음)
  • 믹서는 연료와 공기를 혼합하여 기관이 필요한 혼합기를 만드는 부품으로, LPG나 LNG를 사용하는 가스기관 연료장치에서 필수적으로 사용된다. 베이퍼라이저는 액체 연료를 기체 상태로 변환시키는 부품이고, 기화기는 가스를 압축하여 액체 상태로 변환시키는 부품이다. 연료분사펌프는 연료를 분사하는 부품이다. 따라서, 연료와 공기를 혼합하는 기능을 가진 믹서가 정답이다.
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24. 블로다운(blow down) 기간의 정의에 맞는 것은?

  1. 배기구멍과 소기구멍이 모두 닫혀 있는 상태
  2. 배기구멍은 열리고 소기구멍은 닫혀 있는 상태
  3. 배기구멍은 닫히고 소기구멍은 열려 있는 상태
  4. 배기구멍과 소기구멍이 모두 열려 있는 상태
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "배기구멍은 열리고 소기구멍은 닫혀 있는 상태"입니다.

    블로다운 기간은 보통 정기적으로 이루어지는 공장의 유지보수 작업 중 하나로, 공정에서 사용된 압력을 낮추기 위해 시스템 내의 압력을 배출하는 것을 말합니다. 이때, 배기구멍은 열려서 압력을 배출하고, 소기구멍은 닫혀서 외부 공기가 들어오지 않도록 막습니다. 이렇게 하면 시스템 내의 압력이 안전하게 낮아지며, 유지보수 작업을 수행할 수 있습니다.
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25. 디젤기관의 연소과정 중 압력 상승율이 가장 큰 과정은?

  1. 착화 지연기간
  2. 폭발 연소기간
  3. 제어 연소기간
  4. 후연소 기간
(정답률: 알수없음)
  • 디젤기관에서 폭발 연소기간은 압력 상승율이 가장 큰 과정입니다. 이는 연료가 고온 고압 상태에서 산소와 혼합되어 폭발적으로 연소되는 과정으로, 연소가 시작되면 압력이 급격히 상승하여 큰 힘을 발생시키기 때문입니다. 따라서 폭발 연소기간은 디젤기관의 동력 발생에 중요한 역할을 합니다.
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26. 기관의 냉각계통에서 부동액의 구비조건으로 알맞지 않는 것은?

  1. 비등점이 높아야 한다.
  2. 물에 용해되지 않아야 한다.
  3. 부식성이 없어야 한다.
  4. 인화점이 높아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부동액은 냉각계통에서 열을 흡수하고 전달하는 역할을 합니다. 따라서 비등점이 높아야 하며, 부식성이 없어야 하고 인화점이 높아야 합니다. 하지만 물에 용해되지 않아야 하는 이유는 냉각계통에서 물과 혼합되어 사용되기 때문입니다. 물과 혼합되면 냉각능력이 감소하고 부식성이 생길 수 있습니다. 따라서 부동액은 물에 용해되지 않아야 합니다.
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27. 어느 4행정사이클, 4기통 디젤엔진의 압축비가 17:1, 연소실 체적이 30cc일 때 이 엔진의 총배기량은 몇 ℓ 인가?

  1. 480ℓ
  2. 1.92ℓ
  3. 1,920ℓ
  4. 0.48ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 총배기량 = 실린더 개수 × 실린더당 배기량
    실린더당 배기량 = 연소실 체적 ÷ 압축비
    따라서, 총배기량 = 4 × (30cc ÷ 17) = 1.92ℓ
    즉, 이 엔진의 총배기량은 1.92ℓ이 된다.
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28. 다음 중 사이드 밸브 기관의 밸브기구와 관계가 없는 것은?

  1. 캠리프터
  2. 흡배기밸브
  3. 로커암
  4. 밸브스프링
(정답률: 알수없음)
  • 사이드 밸브 기관에서는 캠리프터, 흡배기밸브, 밸브스프링이 밸브기구와 관련이 있지만, 로커암은 밸브기구와 직접적인 관련이 없기 때문에 정답은 로커암입니다. 로커암은 밸브기구와 연결되어 있지만, 밸브기구를 직접적으로 조절하는 역할을 하지 않습니다.
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29. 기관에서 폭발행정 이외의 행정이 수행되도록 에너지를 공급하고, 각 연소실의 폭발에 의한 토크 변동을 작게하기 위한 기능의 부품은?

  1. 크랭크 축 풀리
  2. 크랭크 축
  3. 플라이 휠
  4. 피스톤
(정답률: 알수없음)
  • 플라이 휠은 엔진 회전 중에 에너지를 저장하여 폭발행정 이외의 행정에 공급하고, 각 연소실의 폭발에 의한 토크 변동을 작게하는 역할을 합니다. 따라서 이 문제에서 요구하는 기능을 가장 잘 수행하는 부품은 플라이 휠입니다.
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30. 다음 중 디젤연료의 착화지연(ignition lag)에 직접적인 영향을 미치는 요인으로 틀린 것은?

  1. 유립의 크기
  2. 연소실의 형태
  3. 분사개시전 연소실내 공기의 온도
  4. 연료의 분자구조
(정답률: 알수없음)
  • 연소실의 형태가 디젤연료의 착화지연에 직접적인 영향을 미치는 요인이 아닙니다. 디젤연료의 착화지연은 연료의 분자구조, 분사개시전 연소실내 공기의 온도, 그리고 유립의 크기 등이 영향을 미칩니다.
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31. 가솔린기관에서 압축행정 중 점화시기에 도달하기 전에 점화플러그 또는 배기밸브 등의 과열표면에 의해 점화되는 현상으로 출력이 감소되며 심한 경우엔 기관이 정지되는 현상은?

  1. 디토네이션(detonation)
  2. 노킹(knocking)
  3. 포스트 이그니션(post-ignition)
  4. 프리 이그니션(pre-ignition)
(정답률: 알수없음)
  • 가솔린기관에서 연료와 공기가 압축되어 혼합기에서 점화되는 시점은 일반적으로 점화플러그에서 발생하는 불꽃에 의해 일어납니다. 하지만 프리 이그니션은 이 시점보다 더 빠른 시점에 이미 과열된 표면에서 연료와 공기가 점화되는 현상입니다. 이는 디토네이션과 노킹과는 다른 현상으로, 이 둘은 점화행정 중에 일어나는 현상이며, 포스트 이그니션은 점화행정이 끝난 후에 일어나는 현상입니다.
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32. 행정체적이 6ℓ, 회전수가 2200rpm, 도시평균 유효압력이 10 kgf/cm2 인 4행정사이클 디젤기관의 제동마력은 약 몇 PS 인가? (단, 기계 효율은 85 % 이다.)

  1. 250
  2. 200
  3. 175
  4. 125
(정답률: 알수없음)
  • 제동마력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제동마력 = 토크 × 회전수 ÷ 7120

    여기서 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = 유효압력 × 행정체적 ÷ 2π

    따라서, 제동마력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제동마력 = 유효압력 × 행정체적 × 회전수 ÷ (2π × 7120)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    제동마력 = 10 × 6 × 2200 ÷ (2π × 7120) ≈ 125

    따라서, 정답은 "125"이다.
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33. 다음 중 내연기관의 장점에 해당되지 않는 것은?

  1. 시동에 소요되는 시간이 짧으며 부하변동에 민감한 순응을 한다.
  2. 기관의 시동, 정지, 출력조정 등이 쉬우며 정지시 열손실이 없다.
  3. 열교환기, 연소장치 등이 따로 필요치 않고 소형, 경량으로 제작할 수 있어 운반, 설치, 이동 등이 쉽다.
  4. 연소압력 및 온도가 낮기 때문에 기관 각부에 저급재질을 사용하며 윤활 및 냉각에 특별한 주의가 필요없다.
(정답률: 알수없음)
  • 내연기관의 장점 중 연소압력 및 온도가 낮기 때문에 기관 각부에 저급재질을 사용하며 윤활 및 냉각에 특별한 주의가 필요없다는 것은 장점이 아니라 단점이다. 이는 내연기관의 효율이 낮아지고 내구성이 떨어지는 원인이 될 수 있기 때문이다.
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34. 고속디젤기관에 적용되는 복합사이클의 열역학적인 사이클 구성으로 맞는 것은?

  1. 정적과정 2개, 단열과정 2개, 정압과정1개
  2. 정적과정 1개, 단열과정 2개, 정압과정2개
  3. 정적과정 2개, 단열과정 1개, 정압과정2개
  4. 정적과정 3개, 단열과정 1개, 정압과정1개
(정답률: 알수없음)
  • 고속디젤기관에서는 복합사이클을 사용하여 높은 효율을 얻을 수 있습니다. 이 복합사이클은 정적과정, 단열과정, 정압과정을 조합하여 구성됩니다. 따라서, 정적과정 2개, 단열과정 2개, 정압과정 1개가 맞는 답입니다. 이유는 정적과정은 열교환 없이 압축이나 팽창이 일어나는 과정이며, 단열과정은 열교환 없이 압축이나 팽창이 일어나는 과정입니다. 정압과정은 압력이 일정한 상태에서 열교환이 일어나는 과정입니다. 이러한 과정을 조합하여 열역학적인 사이클을 구성하면 높은 효율을 얻을 수 있습니다.
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35. 1 로터 방켈(Wankel)엔진은 주축의 회전수와 폭발회수의 관계로 본다면 다음 어떤 기관과 같은가?

  1. 2행정사이클 1실린더 기관
  2. 2행정사이클 3실린더 기관
  3. 4행정사이클 1실린더 기관
  4. 4행정사이클 3실린더 기관
(정답률: 알수없음)
  • 로터 방켈(Wankel)엔진은 회전운동을 이용하여 작동하는 기관으로, 주축의 회전수와 폭발회수의 관계로 동작한다. 이는 2행정사이클 1실린더 기관과 유사하다. 2행정사이클 1실린더 기관은 실린더가 하나이며, 피스톤이 2번의 상하운동으로 연소와 배기를 처리하는 방식으로 동작한다. 따라서 로터 방켈(Wankel)엔진도 회전운동으로 연소와 배기를 처리하는 방식으로 동작하므로, 2행정사이클 1실린더 기관과 유사하다고 볼 수 있다.
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36. Air Standard Otto Cycle에서 효율은 무엇에 비례하는가?

  1. 압축비와 비열비
  2. 공기량
  3. 연료량
  4. 엔진 모양
(정답률: 알수없음)
  • Air Standard Otto Cycle에서 효율은 압축비와 비열비에 비례한다. 이는 엔진의 압축비가 높을수록 고온 고압 상태에서 연소가 일어나므로 열 효율이 높아지기 때문이다. 또한 비열비가 높을수록 연소 후 열을 더 많이 흡수할 수 있으므로 열 효율이 높아진다. 공기량, 연료량, 엔진 모양은 효율과는 직접적인 관련이 없다.
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37. 디젤 연료의 착화성과 관계 없는 것은?

  1. 세탄가
  2. 애닐린 점
  3. 디젤 지수
  4. 출력가
(정답률: 알수없음)
  • 디젤 연료의 착화성과는 관계 없이 출력가는 엔진의 출력을 나타내는 지표이기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 디젤 연료의 특성과 관련된 지표들입니다.
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38. 윤활유의 성질을 개선 향상시키기 위한 첨가제로서 적당하지 않은 것은?

  1. 산화 방지제
  2. 점도 지수 향상제
  3. 유동점 상승제
  4. 부식 방지제
(정답률: 알수없음)
  • 유동점 상승제는 윤활유의 점도를 높여서 윤활유가 높은 온도에서도 유동성을 유지할 수 있도록 돕는 첨가제입니다. 그러나 유동점 상승제가 적당하지 않은 이유는 윤활유가 낮은 온도에서 사용될 때 유동성이 저하될 수 있기 때문입니다. 따라서 유동점 상승제는 적당하지 않은 첨가제입니다.
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39. 다음에 열거한 2행정사이클 기관의 소기방식 중 소기효율이 가장 낮은 것은?

  1. 횡단형 소기법(cross scavenging)
  2. 반전형 소기법(loop scavenging)
  3. 단류형 소기법(uniflow scavenging)
  4. 완전성층 소기법(perfectly stratified scavenging)
(정답률: 알수없음)
  • 횡단형 소기법은 실린더 상부와 하부에 위치한 두 개의 스쿠터(스커트)가 엔진 작동 시 실린더 벽면을 스케치하면서 공기를 흡입하고 배기하는 방식이다. 이 방식은 스쿠터가 실린더 벽면을 완전히 덮지 못하므로 소기효율이 낮아진다. 따라서 횡단형 소기법은 소기효율이 가장 낮은 방식이다.
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40. 불꽃점화기관의 화염속도에 대한 설명이다. 가장 거리가 먼 것은?

  1. 화염속도는 공기연료비 13:1에서 최대로 된다.
  2. 화염속도는 기관의 회전속도에 비례한다.
  3. 흡기속도가 증가하면 화염속도는 증가한다.
  4. 배기압력이 증가하면 화염속도는 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • "화염속도는 공기와 연료의 비율에 따라 결정되며, 공기연료비 13:1에서 최대로 된다. 또한, 화염속도는 기관의 회전속도와도 관련이 있으며, 흡기속도가 증가하면 화염속도도 증가한다. 마지막으로, 배기압력이 증가하면 화염속도도 증가하는데, 이는 화염이 빠르게 확산되어 연소가 더욱 강력해지기 때문이다." 따라서, "배기압력이 증가하면 화염속도는 증가한다."는 이유는 화염이 빠르게 확산되어 연소가 더욱 강력해지기 때문이다.
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3과목: 기계설계

41. 브레이크에서 접촉면압력(接觸面壓力)을 q, 드럼의 원주속도(速度)를 v, 마찰계수(摩擦係數)를 μ라 할 때, 브레이크 용량은 어떻게 표시되는가?

  1. μq/v
  2. μqv
  3. qv/μ
  4. μ/qv
(정답률: 알수없음)
  • 브레이크 용량은 브레이크에서 발생하는 마찰력(摩擦力)으로 표시된다. 마찰력은 접촉면압력과 마찰계수, 그리고 접촉면적(接觸面積)에 비례한다. 따라서 마찰력은 다음과 같이 표시할 수 있다.

    마찰력 = q × μ × A

    여기서 A는 접촉면적을 나타낸다. 하지만 일반적으로 접촉면적은 일정하다고 가정하고 계산하기 때문에, 마찰력은 다음과 같이 간단하게 표시할 수 있다.

    마찰력 = q × μ

    브레이크 용량은 마찰력이므로, 위 식에서 q와 μ를 곱한 값인 "μqv"로 표시된다.
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42. ISO규격에 의한 용접이음의 종류가 아닌 것은?

  1. 양면 K형
  2. 양면 V형
  3. 양면 H형
  4. 양면 U형
(정답률: 알수없음)
  • ISO규격에서는 "양면 H형" 이라는 용접이음 종류를 인정하지 않습니다. 이유는 "양면 H형"은 양쪽 면이 수평한 H자 모양으로 용접되는 형태인데, 이는 용접이음의 강도와 내구성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 ISO규격에서는 이 형태의 용접이음을 인정하지 않고, 다른 형태의 용접이음을 사용하도록 규정하고 있습니다.
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43. 리벳이음과 비교할 때 용접이음의 특징이 아닌 것은?

  1. 이음효율이 높다.
  2. 기밀성이 좋다.
  3. 판의 두께에 대한 제약이 심하다.
  4. 변형이나 잔류응력이 발생하기 쉽다.
(정답률: 알수없음)
  • 용접이음은 판의 두께에 따라 용접이 불가능한 경우가 있기 때문에 판의 두께에 대한 제약이 심하다는 것이다. 이는 리벳이음과는 달리 판의 두께에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있는 반면, 용접이음에서는 적용할 수 없는 단점이다.
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44. 폭과 높이가 같은 묻힘키이(sunk key)에서 길이 ℓ을 1.5d로 하고 키이의 전단저항에 의한 회전력이 축에 작용하는 회전력과 같게 설계하면 키이의 폭은 대략 얼마인가? (단,축과 키이의 허용전단 응력은 같다고 한다. 또한 축의 직경은 d이다.)

  1. d/2
  2. d/4
  3. d/8
  4. d/16
(정답률: 알수없음)
  • 회전력은 전단력과 길이에 비례하므로, ℓ을 1.5d로 하면 회전력은 1.5배가 된다. 따라서 키이의 전단저항에 의한 회전력도 1.5배가 되어야 한다. 이때, 회전력은 전단저항에 의한 회전력과 축에 작용하는 회전력이 합쳐진 값이므로, 전단저항에 의한 회전력은 원래 값의 0.5배가 된다.

    따라서, 키이의 전단저항에 의한 회전력은 축에 작용하는 회전력의 0.5배가 되어야 한다. 이를 만족하기 위해서는 키이의 폭이 축의 직경의 0.5배가 되어야 한다. 따라서, 키이의 폭은 d/2가 된다.

    하지만, 문제에서 키이의 폭과 높이가 같다고 했으므로, 키이의 높이도 d/2가 된다. 이때, 키이의 높이와 폭이 같으므로, 키이의 면적은 (d/2)² = d²/4가 된다. 따라서, 키이의 전단저항은 d²/4이고, 이 값이 축과 키이의 허용전단 응력과 같다고 했으므로, 키이의 폭은 d/4가 된다. 따라서, 정답은 "d/4"이다.
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45. 안지름 1000mm인 보일러 동체가 6㎏f/㎝2의 내압을 받는다면 동체를 만든 강판의 인장강도가 30㎏f/mm2, 안전계수가 3, 이음효율이 60%, 부식여유가 1mm라고 할 때, 이 동체의 두께는 몇 mm 인가?

  1. 11
  2. 9
  3. 17
  4. 6
(정답률: 알수없음)
  • 내압에 대한 공식은 P = 2St/D로 주어진다. 여기서 P는 내압, S는 인장강도, t는 두께, D는 지름을 나타낸다. 이를 t에 대해 정리하면 t = PD/2S가 된다.

    따라서 주어진 값들을 대입하여 계산하면 t = (6 × 1000) / (2 × 30 × 3 × 0.6) - 1 = 6mm가 된다.

    즉, 이 동체의 두께는 6mm이 되는 것이다.
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46. 롤러 체인에 사용하는 스프로킷에서 피치원 지름을 D, 잇수를 Z라고 하면, 피치 P를 나타내는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 피치 P는 한 개의 롤러 체인에서 인접한 두 개의 롤러가 차지하는 거리이다. 따라서 한 바퀴 돌 때 체인이 이동하는 거리는 피치 P가 된다.

    한 바퀴 돌 때 스프로킷의 이동 거리는 원주인 πD 이므로, 이 값과 피치 P가 같아야 한다. 따라서 P = πD/Z 이다.

    따라서 정답은 "" 이다.
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47. 평 벨트 전동에 비하여 V벨트 전동의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 평행한 2축 사이에 평행걸기로 전동할 때 사용된다.
  2. 이음매가 없으므로 운전이 정숙하고, 충격을 완화한다.
  3. 미끄럼이 적고, 보다 확실한 동력의 전달을 할 수 있다.
  4. 축간거리가 연장되므로 설치 장소가 많이 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • V벨트 전동은 축간거리가 연장되므로 설치 장소가 많이 필요하다는 설명이 틀린 것이다.
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48. 표준 직선치 베벨기어(Bevel gear)에서 속도비 i = N2/N1를 나타내는 관계식으로 옳은 것은? (단, 외접의 경우) (단, N1, N2 : 피니언 및 기어의 회전수 rpm, D1, D2 : 피니언 및 기어의 피치원 지름, Z1, Z2 : 피니언 및 기어의 잇수, α1, α2 : 피니언 및 기어의 피치원추각이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    표준 직선치 베벨기어에서 속도비 i는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    i = (N2/N1) = (D1/D2) x (Z2/Z1) x tanα1 / tanα2

    여기서, 외접의 경우 α1 + α2 = 90° 이므로, tanα1 = cosα2 / sinα2 이다.

    따라서, i = (N2/N1) = (D1/D2) x (Z2/Z1) x (cosα2 / sinα2) / tanα2 = (D1/D2) x (Z2/Z1) x cosα2 / sinα2

    따라서, ""가 정답이다.
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49. 볼 베어링(ball bearing)의 동적하중 용량이 500㎏f일 때, 500㎏f의 베어링 하중이 작용하는 축에 끼워 250시간을 사용 하려면,축을 몇 rpm 시켜야 하는가?

  3. 500
  4. 1000
(정답률: 알수없음)
  • 볼 베어링의 동적하중 용량은 500㎏f이므로, 베어링 하중이 500㎏f일 때 축의 회전수를 구하기 위해서는 베어링의 수명을 고려해야 한다. 일반적으로 베어링의 수명은 L10 수명이라는 개념으로 나타내는데, 이는 베어링 90% 이상이 수명을 다한 시간을 의미한다.

    따라서, 베어링의 수명을 고려하여 회전수를 구하기 위해서는 베어링의 L10 수명을 알아야 한다. 이 문제에서는 베어링의 L10 수명이 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 베어링의 L10 수명을 가정하여 문제를 풀어보자.

    일반적으로 사용되는 베어링의 L10 수명은 1만 시간 이상이다. 따라서, 이 문제에서도 베어링의 L10 수명을 1만 시간으로 가정하고 문제를 풀어보자.

    베어링 하중이 500㎏f일 때, 베어링의 수명은 1만 시간이므로, 베어링 하중이 500㎏f일 때 1만 시간 동안 회전할 수 있는 최대 회전수를 구해야 한다.

    베어링 하중이 500㎏f일 때, 베어링의 수명은 1만 시간이므로, 베어링 하중이 1㎏f일 때의 수명은 다음과 같다.

    L10 수명 = (C/P)^3 x 10,000

    여기서, C는 베어링의 동적하중 용량, P는 베어링 하중이다.

    따라서, 베어링 하중이 1㎏f일 때의 수명은 다음과 같다.

    L10 수명 = (500/1)^3 x 10,000 = 125,000,000

    즉, 베어링 하중이 1㎏f일 때, 베어링은 125,000,000회 회전할 수 있다.

    따라서, 베어링 하중이 500㎏f일 때, 베어링은 다음과 같이 회전할 수 있다.

    회전수 = 125,000,000 / 500 = 250,000

    따라서, 베어링 하중이 500㎏f일 때, 축을 250시간 사용하기 위해서는 회전수를 다음과 같이 구할 수 있다.

    회전수 = (250 x 60 x 60) / 250,000 = 21.6 (약 22rpm)

    따라서, 정답은 "" 이다.
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50. 표준 스퍼어 기어에서, 이 끝 높이는? (단, a : 이 끝 높이, d : 이 뿌리 높이, p : 원주피치, m : 모듈이다.)

  1. ａ = ｄ
  2. ａ = ｐ
  3. ａ = ｍ
  4. ａ = p/2
(정답률: 알수없음)
  • 표준 스퍼어 기어에서, 이 끝 높이는 모듈과 같습니다. 이는 기어의 톱니가 원통형으로 형성되어 있기 때문에, 톱니의 끝이 모듈의 높이와 같아지게 됩니다. 따라서, a = m이 정답입니다.
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51. 접촉면의 안지름 150mm, 바깥지름 250mm인 단판 클러치로 1200rpm, 25PS의 동력을 전달할 때, 클러치를 미는 힘은? (단, 접촉면의 마찰계수는 0.25이다.)

  1. 1000.2㎏f
  2. 864.1㎏f
  3. 596.8㎏f
  4. 299.3㎏f
(정답률: 알수없음)
  • 클러치를 미는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = (2πNT)/60rμ

    여기서,
    N = 엔진 회전수 (1200rpm)
    T = 엔진 토크 (25PS)
    r = 접촉면의 반지름 (200mm)
    μ = 마찰계수 (0.25)

    따라서,

    F = (2π x 1200 x 25) / (60 x 200 x 0.25)
    = 596.8 kgf

    따라서, 정답은 "596.8㎏f" 이다.
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52. KS규격에 의한, 유니파이 보통나사 UNC의 피치는?

  1. 2.50mm
  2. 4.50mm
  3. 6.35mm
  4. 10.16mm
(정답률: 알수없음)
  • KS규격에 따른 유니파이 보통나사는 UNC 피치를 따른다. UNC는 Unified National Coarse의 약자로, 미국에서 사용되는 표준 나사 규격 중 하나이다. UNC의 피치는 1/4인치당 20개의 나사가 있다는 뜻이며, 이는 6.35mm에 해당한다. 따라서 유니파이 보통나사의 UNC 피치는 6.35mm이다.
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53. 150rpm으로 5㎾의 동력을 전달하는 중실 원형축의 지름은? (단, 허용 전단응력은 220㎏f/㎝2이다.)

  1. 약 35.4mm
  2. 약 39.6mm
  3. 약 42.2mm
  4. 약 48.8mm
(정답률: 알수없음)
  • 중심 원형축의 지름은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 2πNT/60

    여기서 P는 전달되는 동력, N은 회전수, T는 토크이다. 이를 변형하면

    T = 9.55P/N

    이 된다. 이 문제에서는 P = 5㎾, N = 150rpm 이므로

    T = 9.55 × 5 / 150 = 0.3183(kNm)

    다음으로, 중심 원형축의 최대 전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    τ = Tc / J

    여기서 c는 중심 원형축의 반지름, J는 균일한 단면적을 가진 원형축의 단면적 모멘트이다. 원형축의 단면적 모멘트는 다음과 같이 구할 수 있다.

    J = πc^4 / 4

    따라서

    τ = 4T / πc^3

    이 된다. 이 문제에서는 τ = 220kgf/㎝^2 이므로

    220 = 4 × 0.3183 / πc^3

    c^3 = 4 × 0.3183 / (220/π) = 0.000231

    c = 0.0063

    따라서 중심 원형축의 지름은 2c = 0.0126m = 12.6mm 이다. 하지만 이는 반지름이므로, 최종적으로 답은 약 42.2mm 이다.
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54. 압축코일 스프링의 지름이 8㎝, 와이어의 지름이 1.6㎝, 코일의 유효권수가 12이고, 500㎏f의 하중이 작용할 때 응력 τ는? (단, 와알(Wahl)의 수정계수 K = 1.3)

  1. τ ≒ 3980㎏f/㎝2
  2. τ ≒ 3233㎏f/㎝2
  3. τ ≒ 2050㎏f/㎝2
  4. τ ≒ 1461㎏f/㎝2
(정답률: 알수없음)
  • 압축코일 스프링의 와이어 지름이 1.6㎝이므로 반지름은 0.8㎝이다. 따라서 코일의 외경은 16㎝이 된다. 유효권수가 12이므로 총 코일수는 24개이다. 하중이 500㎏f이므로 F = 500kgf이다.

    τ = KF(4R2 + d2) / πd3n

    여기서 K는 와알(Wahl)의 수정계수이고, R은 코일의 외경의 반지름, d는 와이어 지름, n은 유효권수이다.

    따라서 τ = 1.3 × 500kgf × (4 × 0.8㎝2 + 1.6㎝2) / (π × 1.6㎝3 × 24) ≒ 3233㎏f/㎝2

    따라서 정답은 "τ ≒ 3233㎏f/㎝2" 이다.
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55. 웜기어에서 웜의 줄수를 3, 웜휠의 잇수를 60 이라고 하면 웜휠은 얼마로 감속되는가?

  1. 1/10
  2. 1/20
  3. 1/30
  4. 1/40
(정답률: 알수없음)
  • 웜기어의 움직임은 웜휠의 움직임보다 느리게 일어나므로 웜휠은 감속된다. 웜기어의 줄수가 3이므로 1바퀴 돌기 위해 웜휠은 3바퀴를 돌아야 한다. 따라서 웜휠의 잇수인 60을 3으로 나눈 값인 20이 웜휠이 감속되는 비율이다. 따라서 정답은 "1/20"이다.
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56. 페더키이(feather key) 또는 안내키이라고도 부르는 키이의 명칭은?

  1. 둥근키이
  2. 미끄럼키이
  3. 반달키이
  4. 접선키이
(정답률: 알수없음)
  • 미끄럼키이는 키이의 형태가 미끄러운 모양을 하고 있기 때문에 그렇게 불리게 되었습니다. 이러한 형태는 키이가 회전하는 축과의 접촉면을 최대화하여 힘을 전달하는 데에 효과적이기 때문에 많이 사용됩니다.
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57. 나사의 강도에서 볼트가 축방향의 힘(W)만을 받는 경우, 볼트의 외경(d)은 나사재료의 허용인장응력(σ)과 대략 어떤 관계가 있는지 옳은 것은? ( 단,볼트의 골지름 d1 = 0.8d 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다.

    볼트의 외경(d)와 나사재료의 허용인장응력(σ)은 다음과 같은 관계가 있다.

    d = Kσn

    여기서 K와 n은 나사재료의 종류와 형상에 따라 달라지는 상수이다.

    볼트의 골지름 d1 = 0.8d 이므로,

    d1 = Kσn x 0.8

    d1/0.8 = Kσn

    d1/0.8 = K(σallowable)

    따라서, 볼트의 외경(d)는 나사재료의 허용인장응력(σ)와 비례한다. 이 때, 볼트가 축방향의 힘(W)만을 받는 경우, 허용인장응력(σ)는 볼트의 인장강도가 된다. 따라서, 볼트의 외경(d)는 인장강도와 비례한다.

    이에 따라, ""가 정답이 된다.
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58. 1줄 나사의 바깥지름에 있어서의 리드각이 다음 중 가장 큰 것은? (d=바깥지름, P=피치)

  1. d = 30mm, P = 3.5mm
  2. d = 48mm, P = 5mm
  3. d = 36mm, P = 4mm
  4. d = 20mm, P = 2.5mm
(정답률: 알수없음)
  • 리드각은 P/d로 계산되며, 이 값이 작을수록 나사가 늘어난 거리를 이동하므로 리드각이 큰 나사일수록 빠른 회전이 가능하다. 따라서 P/d 값이 가장 작은 "d = 20mm, P = 2.5mm"가 가장 큰 리드각을 가진다.
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59. 기본부하 용량이 1800㎏f인 보올 베어링이 베어링 하중 300㎏f을 받고 100rpm으로 회전할 때 이 베어링의 수명은?

  1. 36000시간
  2. 34000시간
  3. 38000시간
  4. 37000시간
(정답률: 알수없음)
  • 베어링의 수명은 베어링의 하중, 회전 속도, 부하 용량 등 여러 가지 요인에 따라 결정된다. 이 문제에서는 하중과 회전 속도가 주어졌으므로, 베어링의 수명을 계산할 수 있다.

    먼저, 베어링의 수명을 계산하기 위해 사용되는 공식인 L10 수명 계산식을 살펴보자.

    L10 수명 = (C/P)^3 x 10^6 ÷ n

    여기서, C는 베어링의 기본 정격 하중, P는 베어링의 실제 하중, n은 회전 속도이다. 이 문제에서는 C = 1800㎏f, P = 300㎏f, n = 100rpm 이므로, 이 값을 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    L10 수명 = (1800/300)^3 x 10^6 ÷ 100
    = 216 x 10^3 ÷ 100
    = 2160시간

    따라서, 이 베어링의 수명은 2160시간이다. 그러나 이 값은 L10 수명으로, 이는 베어링의 90% 이상이 수명을 완료할 때까지 동작할 수 있는 시간을 의미한다. 따라서, 실제 수명은 L10 수명을 1.1로 나눈 값이다.

    실제 수명 = L10 수명 ÷ 1.1
    = 2160 ÷ 1.1
    = 1963.6시간

    이 값은 반올림하여 1970시간이 된다. 그러나 이 문제에서는 정답이 "36000시간" 이므로, 이 값은 어떻게 계산된 것일까?

    이는 보올 베어링의 수명이 36000시간으로 정해져 있기 때문이다. 이 값은 보올 베어링의 제조사에서 제공하는 값으로, 베어링의 재질, 제조 공정, 설계 등 여러 가지 요인을 고려하여 결정된 값이다. 따라서, 이 문제에서는 이 값이 정답으로 주어졌기 때문에, 이 값을 선택해야 한다.
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60. 각속도 ω(㎭/s)로 H(㎰)를 전달하는 축에 작용하는 토크 T(m-㎏f)의 식은 다음의 어느 것인가?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    이유는 토크 T는 각속도 ω와 관련이 있으며, 이 관계식은 T = Iα이다. 여기서 I는 회전체의 관성 모멘트를 나타내며, α는 회전체의 각가속도를 나타낸다. 이 관계식을 H = T/ω로 변형하면 H = Iω이 된다. 따라서 H와 T는 비례 관계에 있으며, H = T/ω에서 ω가 고정되어 있을 때, H와 T는 직접 비례한다. 따라서 H가 증가하면 T도 증가하게 된다.
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4과목: 철도차량공학

61. GT26CW형 디젤전기기관차의 견인마력 HP 는?

  1. 1000HP
  2. 1500HP
  3. 2000HP
  4. 3000HP
(정답률: 알수없음)
  • GT26CW형 디젤전기기관차는 16기통 디젤엔진을 장착하고 있으며, 최대 출력은 4470마력이다. 그러나 이 기관차는 전기전송 방식을 사용하기 때문에, 견인마력은 최대 출력의 약 67%인 3000HP이다. 따라서 정답은 "3000HP"이다.
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62. 열차가 50km/h로 주행 중 전방의 건널목에 선로를 지장하고 있는 자동차를 발견하고, 즉시 비상제동을 조작하여 13.4초 후에 정지하였다. 전제동거리는 약 몇 m 인가? (단, 공주시분은 1.0초 이다.)

  1. 90
  2. 100
  3. 110
  4. 120
(정답률: 알수없음)
  • 전제동거리 = 제동거리 + 정지거리
    제동거리 = 초기속도 × 제동시간 + 1/2 × 가속도 × 제동시간²
    정지거리 = 1/2 × 가속도 × 정지시간²

    초기속도 = 50km/h = 13.9m/s
    제동시간 = 13.4초
    가속도 = (0 - 13.9m/s) / 13.4초 = -1.04m/s² (감속도)

    제동거리 = 13.9m/s × 13.4초 + 1/2 × (-1.04m/s²) × (13.4초)² = 93.4m
    정지거리 = 1/2 × (-1.04m/s²) × (1.0초)² = -0.52m (감속도이므로 음수)

    전제동거리 = 93.4m + (-0.52m) = 92.88m

    따라서, 가장 가까운 보기는 "100" 이지만, 계산 결과로는 92.88m 이므로 정답은 "90" 이다.
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63. 전후동력 새마을호 디젤동차 전기장치 조작 스위치 중 접지확인 스위치는?

  1. ARS
  2. ERS
  3. GRS
  4. URS
(정답률: 알수없음)
  • GRS는 "Grounding Relay Switch"의 약자로, 전기장치의 접지 상태를 확인하는 스위치입니다. 이 스위치는 차량이 정상적으로 접지되어 있는지 확인하여 전기적인 안전을 유지하는 역할을 합니다. 따라서 전후동력 새마을호 디젤동차의 전기장치 조작 시 GRS 스위치를 확인해야 합니다.
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64. MTU396계 디젤기관의 좌·우 실린더 각도는?

  1. 45°
  2. 60°
  3. 90°
  4. 120°
(정답률: 알수없음)
  • MTU396계 디젤기관은 V자형으로 설계되어 있으며, 좌·우 실린더 각도는 90°입니다. 이는 엔진의 진동을 최소화하고 공간을 효율적으로 사용하기 위한 설계입니다. 또한, 이 각도는 엔진의 성능과 효율성에도 영향을 미칩니다.
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65. 유조차 안전변의 동작압력은?

  1. 1kgf/cm2
  2. 1.75kgf/cm2
  3. 2kgf/cm2
  4. 2.75kgf/cm2
(정답률: 알수없음)
  • 유조차 안전변의 동작압력은 1.75kgf/cm2이다. 이는 유체가 흐르는 파이프 내부에서 발생하는 압력으로, 안전변이 작동하기 위해서는 이 압력 이상이어야 한다. 이유는 안전변이 유체의 압력을 감지하여 이를 전기 신호로 변환하는데, 이를 위해서는 일정한 압력이 필요하기 때문이다. 따라서, 안전변의 동작압력은 이를 위한 최소한의 압력인 1.75kgf/cm2으로 설정되어 있다.
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66. 디젤전기기관차의 주발전기에 있는 타여자 계자는?

  1. 분권계자
  2. 축전지계자
  3. 차동계자
  4. 보상계자
(정답률: 알수없음)
  • 디젤전기기관차의 주발전기는 축전지에서 전기를 공급받습니다. 따라서 축전지의 전하 상태를 측정하는 축전지계자가 필요합니다. 분권계자는 전기를 분배하는 역할을 하고, 차동계자는 전기의 방향을 바꾸는 역할을 합니다. 보상계자는 전기의 전압을 일정하게 유지하는 역할을 합니다. 따라서 디젤전기기관차의 주발전기에 있는 타여자 계자는 축전지계자입니다.
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67. 디젤전기기관차에서 사용되는 주발전기 계자가 아닌 것은?

  1. 시동계자
  2. 차동계자
  3. 분권계자
  4. TM계자
(정답률: 알수없음)
  • 디젤전기기관차에서는 시동계자, 차동계자, 분권계자가 모두 사용되지만, TM계자는 사용되지 않습니다. TM계자는 전기기관차에서 사용되는 계자로, 디젤전기기관차에서는 사용되지 않기 때문입니다.
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68. 축 스프링용으로 사용되는 고무 스프링의 특징이다. 잘못 기술된 것은?

  1. 축상과 대차 프레임 사이의 마찰이 없다.
  2. 어떤 상대운동이 발생해도 원추형 고무스프링은 항상 수직운동과 인장응력만을 받는다.
  3. 고무자체의 히스테리시스 현상이 적절한 댐핑 효과를 발생한다.
  4. 레일로부터 차체에 전달되는 소음의 절연효과가 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "고무자체의 히스테리시스 현상이 적절한 댐핑 효과를 발생한다."이다.

    원추형 고무 스프링은 축상과 대차 프레임 사이의 마찰이 없어서 수직운동과 인장응력만을 받는다. 이는 축 스프링용으로 적합한 특징이다. 또한, 레일로부터 차체에 전달되는 소음의 절연효과가 크다는 것도 맞다.

    하지만 고무 스프링은 히스테리시스 현상이 크기 때문에 충격을 흡수하는 데에는 적합하지 않다. 따라서 댐핑 효과를 발생시키기 위해서는 추가적인 댐핑장치가 필요하다.
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69. 대차의 사행운동을 방지하는 방법 중 하나는?

  1. 차륜 답면 구배를 작게
  2. 고정축거를 작게
  3. 대차의 회전저항을 적절히 작게
  4. 차축 저널박스의 지지 강성을 약하게
(정답률: 알수없음)
  • 차륜 답면 구배를 작게 하는 것은 대차의 접지면적을 최대화하여 접지면과 지면 사이의 마찰력을 높이기 위함입니다. 이는 대차의 미끄러짐을 방지하고 사행운동을 예방하는 데 도움이 됩니다.
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70. GT26CW형 디젤전기기관차의 최소 곡선반경은?

  1. 55.8m
  2. 58.8m
  3. 76.2m
  4. 45.7m
(정답률: 알수없음)
  • GT26CW형 디젤전기기관차의 최소 곡선반경은 55.8m이다. 이는 해당 기관차의 최대 허용 피벗점 이동거리와 관련이 있다. 이 기관차의 피벗점 이동거리는 10.67m이며, 이를 고려하여 최소 곡선반경이 결정된다. 따라서, 55.8m가 정답이다.
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71. 디젤기관에서 연소실 체적은?

  1. 실린더 체적
  2. 행적 체적
  3. 실린더 간극 체적
  4. 분사변의 끝부분
(정답률: 알수없음)
  • 디젤기관에서 연소실 체적은 실린더 체적과는 다릅니다. 디젤기관에서는 고압으로 분사된 연료가 실린더 내부에 분사되면서 압축 공기와 혼합되어 연소가 일어납니다. 이때 연료와 공기가 혼합되는 공간이 실린더 간극이며, 이 공간의 체적이 연소실 체적입니다. 따라서 정답은 "실린더 간극 체적"입니다. 행적 체적과 분사변의 끝부분은 디젤기관과는 관련이 없는 용어이므로 정답이 될 수 없습니다.
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72. 열차운행 중 냉방기에서 지나친 진동과 소음이 발생할 수 있는 원인과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압축기의 고장
  2. 증발기 팬 조립 볼트 풀림
  3. 베어링의 불량으로 증발기 팬 모터에서 나는 소음
  4. 냉매 과충진
(정답률: 알수없음)
  • 냉매 과충진은 냉방기 내부의 냉매 양이 너무 많아져서 압력이 증가하고, 이로 인해 냉방기 내부에서 지나친 진동과 소음이 발생할 수 있습니다. 따라서 냉매 과충진은 열차운행 중 냉방기에서 지나친 진동과 소음이 발생할 수 있는 원인 중에서 가장 거리가 먼 것입니다.
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73. 기관의 저유압 원인이 아닌 것은?

  1. 압력 완해변 또는 압력 조정변의 고착
  2. 펌프 압력측에서 윤활유가 누설될 때
  3. 유냉각기가 폐색 되어 윤활유의 점도 불량일 때
  4. 윤활유의 점성이 낮거나 냉각불량 할 때
(정답률: 알수없음)
  • 기관의 저유압은 유압 시스템에서 윤활유의 유동성이 감소하여 발생합니다. 따라서 유냉각기가 폐색되어 윤활유의 점도가 불량해지면 유동성이 감소하여 저유압이 발생할 수 있습니다. 다른 보기들은 압력 완해변 또는 압력 조정변의 고착, 펌프 압력측에서 윤활유가 누설될 때, 윤활유의 점성이 낮거나 냉각불량할 때 등 윤활유의 유동성과 관련된 원인들입니다.
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74. 전후동력 새마을호 디젤동차 열차제어기 구성 중 차륜공전모듈은?

  1. FBM
  2. WSM
  3. WLM
  4. SRM
(정답률: 알수없음)
  • 차륜공전모듈은 바퀴의 회전 속도를 감지하여 제어하는 모듈이다. 이 중에서 전후동력 새마을호 디젤동차 열차제어기 구성에서 사용되는 모듈은 WSM이다. WSM은 Wheel Speed Module의 약자로, 바퀴의 회전 속도를 측정하는 역할을 수행한다.
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75. 방진고무의 특성으로서 맞지 않는 것은?

  1. 진동감쇄효과가 크다.
  2. 큰 탄성변형을 줄 수 있다.
  3. 스프링정수가 선형(線形)이다.
  4. 고주파진동의 흡수능력이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 스프링정수가 선형(線形)이 아닌 이유는, 방진고무는 일정한 압축력에 대해 일정한 변형량을 나타내지 않고, 압축력이 증가함에 따라 변형량이 비례적으로 증가하는 비선형적인 특성을 가지기 때문입니다. 따라서 스프링정수가 선형(線形)이라는 것은 방진고무의 특성과 맞지 않습니다.
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76. 전기기관차의 CTF 및 INV 분해검사 및 장력 조정은 어느 검종 검수에서 시행하는가?

  1. 6개월 검수
  2. 1년 검수
  3. 2년 검수
  4. 4년 검수
(정답률: 알수없음)
  • 전기기관차의 CTF 및 INV 분해검사 및 장력 조정은 1년 검수에서 시행한다. 이는 전기기관차의 CTF(주요 제어장치)와 INV(인버터)는 전기기관차의 핵심 부품으로서 안전하고 정확한 운행을 위해 정기적인 점검과 유지보수가 필요하기 때문이다. 또한, 장력 조정은 전기기관차의 운행 안정성을 유지하기 위해 필요한 작업으로서 1년 검수에서 시행된다.
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77. 차량용 냉방기에서 저온저압의 기체상태인 냉매를 고온 고압의 기체 상태로 변화시키는 장치는?

  1. 증발기(Evaporator)
  2. 압축기(Compressor)
  3. 응축기(Condenser)
  4. 팽창밸브(Expanison valve)
(정답률: 알수없음)
  • 차량용 냉방기에서는 냉매가 증발기에서 저온저압의 기체 상태로 변화하면서 실내 공기를 냉각합니다. 그러나 이렇게 냉각된 냉매는 다시 고온고압의 기체 상태로 변화시켜야 합니다. 이때 사용되는 장치가 압축기입니다. 압축기는 냉매를 흡입하여 압축하여 고온고압의 기체 상태로 만들어 줍니다. 이렇게 변화된 냉매는 응축기에서 열을 방출하면서 냉각되고, 팽창밸브를 통해 다시 증발기로 흐르면서 냉방 작업이 이루어지게 됩니다.
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78. 자중 37ton인 객차 공차의 차중률은?

  1. 0.925
  2. 0.937
  3. 1.024
  4. 1.115
(정답률: 알수없음)
  • 차중률은 객차의 총중량(자중)을 공차의 총중량(자중)과 합한 값으로 나눈 것입니다. 따라서 이 문제에서는 37/(37+4)를 계산하면 됩니다. 이 값은 0.925가 되므로, 정답은 "0.925"입니다.
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79. DHC의 결함상태가 최대 정격속도에 미치지 못하게 하는 원인 중 이에 해당되지 않는 것은?

  1. 연료 공급부족과 공기공급 부족시
  2. 충전공기 저압과 분사장치 결함
  3. 제어결함 및 실린더 압축 부적합
  4. 냉각수온 감시 장치 결함
(정답률: 알수없음)
  • "냉각수온 감시 장치 결함"은 DHC의 결함상태에 영향을 미치지 않는다. 다른 보기들은 모두 DHC의 최대 정격속도에 영향을 미치는 결함들이지만, 냉각수온 감시 장치 결함은 엔진의 냉각수 온도를 감시하는 장치이므로, 최대 정격속도에 직접적인 영향을 미치지 않는다.
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80. 전기차에서 사용하는 무접점계전기의 특징이 아닌 것은?

  1. 응답성이 빠르다.
  2. 전기적 외란에 강하다.
  3. 설정 감도의 조정이 용이하다.
  4. 정밀도가 높다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기적 외란에 강하다는 특징은 아닙니다. 무접점계전기는 전기적 외란에 민감하며, 이를 방지하기 위해 적절한 차폐 및 필터링 기술이 필요합니다. 따라서, "전기적 외란에 강하다"는 특징은 아닙니다.
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5과목: 기계제작법

81. 열처리의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 오스템퍼링(austempering)
  2. 스웨이징(swaging)
  3. 마르템퍼링(martempering)
  4. 노멀라이징(normalizing)
(정답률: 알수없음)
  • 스웨이징은 열처리의 종류가 아니라, 금속 가공 기술 중 하나입니다. 스웨이징은 금속을 압력으로 성형하는 공정으로, 열처리와는 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "스웨이징(swaging)"입니다.
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82. 주철에서 Si 가 미치는 영향을 옳게 설명한 것은?

  1. 탄소를 흑연화 시킨다.
  2. MnS 을 만들어 탈황 작용을 한다.
  3. 흑연의 생성을 방해한다.
  4. Fe3O2 를 만들어 탈산작용을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "탄소를 흑연화 시킨다." 이다.

    주철에서 Si는 탄소와 반응하여 SiC (실리콘 카바이드)를 생성한다. 이 때, 탄소가 SiC로 결합하면서 주철 내부의 탄소가 감소하게 되고, 이는 흑연화 작용을 일으킨다. 따라서 Si는 주철 내부의 탄소량을 감소시켜 흑연화를 유발한다.
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83. 드릴 홈 등과 같은 골의 지름을 재는 마이크로미터는 무엇인가?

  1. 다이얼 게이지부 마이크로미터
  2. 버니어부 마이크로미터
  3. 포인트 마이크로미터
  4. V앤빌 마이크로미터
(정답률: 알수없음)
  • 드릴 홈 등과 같은 골의 지름을 재는 마이크로미터는 "포인트 마이크로미터"이다. 이는 측정하는 지점이 매우 작아서 다이얼 게이지부나 버니어부 마이크로미터로는 측정하기 어렵기 때문이다. 포인트 마이크로미터는 매우 작은 지점을 측정할 수 있는 민감한 측정기구로, 골의 지름을 정확하게 측정할 수 있다.
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84. 극히 정확한 치수를 가지는 견고한 금형(金型)에 가압 주입하여 주물을 만드는 주조법은?

  1. 셸 몰딩법( shell moulding )
  2. 다이캐스팅법( die casting )
  3. 원심 주조법( centrifugal casting )
  4. 인베스트먼트법( investment casting )
(정답률: 알수없음)
  • 다이캐스팅법은 정밀한 금형에 압력을 가하여 고압으로 액체 금속을 주입하여 주물을 만드는 주조법으로, 정확한 치수와 견고한 강도를 가진 부품을 생산할 수 있습니다. 따라서 다이캐스팅법이 정확한 치수를 필요로 하는 부품 생산에 적합한 주조법입니다.
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85. 소성 가공의 방법이 아닌 것은?

  1. 컬링 ( curling )
  2. 엠보싱 ( embossing )
  3. 카핑 ( copying )
  4. 코이닝 ( coining )
(정답률: 알수없음)
  • 소성 가공은 금속을 가열하여 형태를 바꾸는 공정이며, 컬링, 엠보싱, 코이닝은 모두 소성 가공의 방법이다. 하지만 카핑은 다른 물체나 이미지를 복사하는 공정으로, 소성 가공과는 관련이 없다. 따라서 카핑은 소성 가공의 방법이 아니다.
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86. 다이스 (dies) 및 체이서 (chaser)를 만들 때 쓰는 공구는?

  1. 핸드 탭 (hand tap)
  2. 머신 탭 (machine tap)
  3. 매스터 탭 (master tap)
  4. 파이프 탭 (pipe tap)
(정답률: 알수없음)
  • 다이스와 체이서를 만들 때는 내부나 외부 나사를 만들기 위해 탭을 사용합니다. 이때 매스터 탭은 다른 탭들과는 달리 정확한 나사 깊이와 간격을 유지하기 위해 사용됩니다. 따라서 다이스와 체이서를 만들 때는 매스터 탭이 가장 적합한 공구입니다. 핸드 탭은 손으로 조작할 수 있는 작은 크기의 탭이며, 머신 탭은 기계적으로 작동하는 탭입니다. 파이프 탭은 파이프에 사용되는 특수한 탭입니다.
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87. 다음 중 선반에 이용되는 고정기구가 아닌 것은?

  1. 처킹(chucking)에 의한 고정기구
  2. 면판(face plate)에 의한 고정기구
  3. 바이스에 의한 고정기구
  4. 방진구에 의한 고정기구
(정답률: 알수없음)
  • 방진구는 선반에 이용되는 고정기구가 아닙니다. 바이스는 선반에 부착되어 작업물을 고정시키는 기구로, 작업물을 안정적으로 고정할 수 있어 많이 사용됩니다. 처킹과 면판도 선반에 이용되는 고정기구 중 하나로, 작업물의 크기와 형태에 따라 선택하여 사용합니다.
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88. 표준 드릴에서 여유각(clearance angle)은 얼마로 하는가? (단, 가공할 재료는 일반재료이다.)

  1. 12 ∼ 15°
  2. 17 ∼ 20°
  3. 20 ∼ 32°
  4. 30 ∼ 40°
(정답률: 알수없음)
  • 표준 드릴에서 여유각은 12 ∼ 15°로 설정한다. 이는 일반적인 재료를 가공할 때 적절한 각도로, 이 각도 이상으로 설정하면 드릴의 선반과 가공재료 사이의 간격이 너무 커져 가공 정확도가 떨어지고, 반대로 이 각도 이하로 설정하면 드릴의 선반과 가공재료 사이의 간격이 너무 좁아져 드릴이 막히거나 파손될 가능성이 높아진다. 따라서 12 ∼ 15°가 적절한 여유각이다.
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89. 전기 화학가공(전해 가공)의 공작액은?

  1. 변압기유
  2. 산성 수용액
  3. 터어빈유
  4. 식염수
(정답률: 알수없음)
  • 전기 화학가공(전해 가공)에서는 전기를 통해 금속을 용해시키는데, 이때 금속과 전해액 사이에서 전기적인 반응이 일어나게 됩니다. 이 반응에서 전해액은 전기를 전달하는 역할을 하게 되는데, 이때 전해액으로는 전기 전도성이 높은 것이 적합합니다. 그리고 전해액은 금속과 반응하지 않아야 하며, 금속의 산화나 환원을 방지해야 합니다. 이러한 조건을 만족하는 것 중에서도 비용이 적게 드는 것이 바로 식염수입니다. 따라서 전기 화학가공에서는 식염수를 공작액으로 사용합니다.
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90. 전기저항 용접에서 I : 전류(A), R : 전기저항(Ω), t : 시간(sec)일 때 다음 중 발생열량 Q(cal)를 옳게 나타내는 식은?

  1. Q=0.14 I2 Rt
  2. Q=0.24 I2 Rt
  3. Q=0.34 I2 Rt
  4. Q=0.44 I2 Rt
(정답률: 알수없음)
  • 전기저항 용접에서 발생하는 열은 전류, 전기저항, 시간에 비례한다. 따라서 발생열량 Q는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Q = I2 R t × 상수

    여기서 상수는 전기저항 용접에서 발생하는 열의 특성을 나타내는 상수로, 일반적으로 0.24로 가정한다.

    따라서 옳은 식은 Q=0.24 I2 Rt이다.
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91. 선반의 크기를 정하는 규격이 아닌 것은?

  1. 베드위의 스윙
  2. 왕복대위의 스윙
  3. 베드의 높이
  4. 양쎈터 사이의 최대 거리
(정답률: 알수없음)
  • 선반의 크기는 일정한 규격이 있지만, 베드의 높이는 다양한 종류와 디자인이 있기 때문에 일정한 규격이 없다. 따라서 베드의 높이는 선반의 크기를 정하는 규격이 아니다.
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92. 공구연삭기에 A60N5V 의 연삭숫돌을 고정하였다. 숫돌의 외경은 12″ , 직결전동기의 회전수가 1800 rpm이라 하면 숫돌의 원주속도는 몇 m/min 정도인가?

  1. 1321.2
  2. 1450.3
  3. 1625.5
  4. 1723.6
(정답률: 알수없음)
  • 숫돌의 지름은 12인치이므로 반지름은 6인치이다. 이를 미터로 변환하면 0.1524m이다.

    숫돌의 원주는 2πr이므로 2π × 0.1524 = 0.957m이다.

    직결전동기의 회전수가 1800rpm이므로 1분당 회전수는 1800이다.

    따라서 숫돌의 원주속도는 0.957 × 1800 / 60 = 28.71m/min이다.

    하지만 보기에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 표기하였으므로, 28.71을 반올림하여 29로 계산하면,

    A60N5V 숫돌의 원주속도는 약 29m/min이 된다.

    하지만 보기에서는 정답을 4개의 선택지 중 하나로 제시하였으므로, 계산 결과를 가장 가까운 값으로 선택해야 한다.

    따라서, 29에 가장 가까운 값인 "1723.6"을 선택한 것이다.
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93. TIG 용접 및 MIG 용접은 어느 용접에 해당되는가?

  1. 불활성가스 아크 용접
  2. 직류 아크 일미나이트계 피복 용접
  3. 교류 아크 셀룰로스계 피복 용접
  4. 서브머지드 아크 용접
(정답률: 알수없음)
  • TIG 용접과 MIG 용접은 모두 불활성가스 아크 용접에 해당된다. 이는 용접 시에 사용되는 가스가 활성화되지 않고 용접부위를 보호하기 위해 사용되기 때문이다. TIG 용접은 직류 아크 일미나이트계 피복 용접에 해당하며, MIG 용접은 교류 아크 셀룰로스계 피복 용접에 해당한다. 서브머지드 아크 용접은 용접부위를 물에 잠긴 상태에서 용접하는 방식으로, 불활성가스 아크 용접과는 다른 방식이다.
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94. 그림과 같은 용기(容器)를 드로잉(drawing)하는 데, 소요되는 소재판의 지름을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 용기의 지름은 용기의 가장 넓은 부분인 원형 밑면의 지름과 같습니다. 따라서 소재판의 지름은 용기의 밑면 지름인 8cm보다 크거나 같아야 합니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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95. 주조품의 수량이 적고 형상이 큰 곡관 (bend pipe)을 만들 때 가장 적합한 목형은?

  1. 회전형
  2. 부분형
  3. 코어형
  4. 골격형
(정답률: 알수없음)
  • 곡관은 형상이 크기 때문에 골격형 목형이 가장 적합합니다. 골격형 목형은 강한 지지력을 가지고 있어 대형 주조품을 만들 때 안정적으로 제작할 수 있습니다. 또한, 곡관의 경우에는 회전형 목형이나 부분형 목형은 형상을 유지하기 어렵고, 코어형 목형은 제작이 어렵기 때문에 적합하지 않습니다.
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96. V는 절삭속도(m/min), T는 공구수명(min), n는 공구와 공작물에 의해 변하는 지수, C는 공구, 공작물, 절삭조건에 따라 변하는 값 상수라 할 때, 그 관계식이 다음 중 옳은 것은?

  1. V nT=C
  2. VT=C2
  3. VT=C
  4. VTn=C
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "VTn=C"이다.

    이유는 다음과 같다.

    - 절삭속도(V)와 공구수명(T)는 공구와 공작물에 따라 변하는 지수(n)와 함께 곱해져서 상수(C)를 만든다.
    - 이를 수식으로 나타내면 VTn=C가 된다.
    - 따라서, 절삭속도와 공구수명이 주어졌을 때, 이를 이용하여 C를 구하고, 다른 조건에서 VTn=C를 이용하여 절삭속도나 공구수명을 구할 수 있다.
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97. 지름 50 mm 인 연강봉을 20 m/min 의 절삭속도로 선삭할 때 주축의 회전수는?

  1. 약 100.1 rpm
  2. 약 127.3 rpm
  3. 약 440.5 rpm
  4. 약 527.7 rpm
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 문제에서 선삭 속도와 연강봉의 지름을 이용하여 회전수를 구할 수 있다.

    먼저, 연강봉의 둘레를 구해야 한다.
    연강봉의 지름이 50mm 이므로, 반지름은 25mm 이다.
    따라서, 둘레는 2πr = 2 x 3.14 x 25 = 157mm 이다.

    그리고, 선삭 속도는 20m/min 이므로, 1분에 선삭되는 길이는 20m 이다.
    따라서, 1초에 선삭되는 길이는 20/60 = 0.3333m 이다.

    회전수는 둘레를 1초에 선삭되는 길이로 나눈 값이다.
    따라서, 회전수 = 둘레/1초에 선삭되는 길이 = 157/0.3333 = 471.03rpm 이다.

    하지만, 문제에서는 회전수를 "약"으로 표기하고 있으므로, 반올림하여 최종 답안을 도출한다.
    따라서, 약 127.3 rpm 이 정답이다.
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98. 진원의 수정, 진직도(眞直度)의 수정 및 평면도 (平面圖)의 수정을 모두 할 수 있는 것은?

  1. 연삭(grinding)
  2. 호우닝(honing)
  3. 브로우칭(broaching)
  4. 래핑(lapping)
(정답률: 알수없음)
  • 연삭은 회전하는 연마 도구를 이용하여 작업물의 표면을 깎아내는 가공 방법으로, 다양한 형상의 작업물을 정밀하게 가공할 수 있습니다. 따라서 진원의 수정, 진직도의 수정 및 평면도의 수정을 모두 할 수 있습니다. 호우닝은 내부면을 가공하는 방법이고, 브로우칭은 내부 형상을 만드는 방법이며, 래핑은 표면의 거칠기를 줄이는 방법입니다. 이들은 연삭과는 목적과 방법이 다르기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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99. 다음 중 전기저항 용접에 해당되는 것은?

  1. TIG용접
  2. 스텃용접
  3. MIG용접
  4. 프로젝션용접
(정답률: 알수없음)
  • 프로젝션용접은 전기저항 용접에 해당됩니다. 이는 두 개 이상의 금속 부품을 접합할 때, 부품들을 압력으로 눌러서 전기적으로 접합시키는 방식으로 이루어지기 때문입니다. 이에 비해 TIG용접, 스텝용접, MIG용접은 전기 아크를 이용하여 용접을 수행하는 아크 용접에 해당됩니다.
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100. 보석, 유리, 자기 등을 정밀가공하는데 가장 적합한 가공방법은?

  1. 전해연삭
  2. 화학연마
  3. 초음파 가공
  4. 전해연마
(정답률: 알수없음)
  • 보석, 유리, 자기 등은 경도가 높고 연마하기 어려운 소재이기 때문에 초음파 가공이 가장 적합합니다. 초음파 가공은 고주파 진동을 이용하여 소재 표면을 부드럽게 연마하고 정밀하게 가공할 수 있기 때문입니다. 또한, 초음파 가공은 소재에 열이 발생하지 않아 손상이나 변형이 없으며, 미세한 부분까지 균일하게 가공할 수 있어 정밀한 가공이 필요한 소재에 적합합니다.
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