생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2005-03-20)

생산자동화산업기사 2005-03-20 필기 기출문제 해설

이 페이지는 생산자동화산업기사 2005-03-20 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

생산자동화산업기사
(2005-03-20 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 큐폴러(용선로)의 용량 표시로 옳은 것은?

  1. 매시간당 용해량(ton으로 표시)
  2. 1회에 용출되는 최대량
  3. 매시간당 송풍량
  4. 1회에 지금을 장입할 수 있는 최대량
(정답률: 42%)
  • 큐폴러(용선로)의 용량은 단위 시간당 생산할 수 있는 쇳물의 양, 즉 매시간당 용해량(ton으로 표시)으로 나타냅니다.
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2. 선반에서 척의 크기를 표시한 것 중 옳은 것은?

  1. 공작물의 최대지름
  2. 척의 바깥지름
  3. 조의 수량
  4. 척의 두께
(정답률: 36%)
  • 선반 척의 크기는 척의 바깥지름을 기준으로 표시하여 규격을 결정합니다.
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3. 공작물의 담금질 경화시키고자 하는 면에 대응하도록 적당한 코일을 만들어 고주파 전류를 통하여 표면경화시키는 것은?

  1. 고체 침탄법
  2. 고주파 경화법
  3. 청화법
  4. 질화법
(정답률: 68%)
  • 고주파 전류를 이용해 공작물 표면에 유도 가열을 일으켜 급냉함으로써 표면만 빠르게 경화시키는 방법은 고주파 경화법의 핵심 원리입니다.
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4. 용접의 단점으로 틀린 것은?

  1. 잔류응력(殘留應力)이 생기기 쉽다.
  2. 자재가 많이 소모된다.
  3. 품질검사가 곤란하다.
  4. 용접 모재의 재질에 대한 영향이 크다.
(정답률: 42%)
  • 용접은 모재를 녹여 접합하므로 리벳팅이나 볼트 체결 방식에 비해 별도의 체결 부품이 필요 없으며, 결과적으로 자재 소모량이 적다는 것이 큰 장점입니다.

    오답 노트
    잔류응력 발생, 품질검사 곤란, 모재 재질 영향: 용접의 대표적인 단점들입니다.
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5. 길이 측정기 중 레버(lever)를 이용하는 것은?

  1. 마이크로미터(micrometer)
  2. 다이얼 게이지(dial gauge)
  3. 미니미터(minimeter)
  4. 옵티컬 플랫(optical flat)
(정답률: 43%)
  • 미니미터(minimeter)는 레버의 원리를 이용하여 미세한 길이를 측정하는 정밀 측정기입니다.
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6. 단조에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 재료를 필요한 모양으로 변화시키는 것이다.
  2. 금속의 조직입자를 미세화한다.
  3. 단조중 조직의 변형과 재결정이 반복된다.
  4. 변태점에서의 단조는 질을 향상시킨다.
(정답률: 44%)
  • 단조는 재료를 가공하여 조직을 미세화하고 기계적 성질을 개선하는 공정입니다. 하지만 변태점 부근에서 단조를 수행하면 결정립이 조대해져 오히려 재료의 질이 저하될 수 있습니다.
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7. 항온열처리와 관계가 없는 것은?

  1. 재결정온도
  2. 변태
  3. 시간
  4. 온도
(정답률: 29%)
  • 항온열처리는 일정한 온도에서 일정 시간 동안 유지하여 조직을 변화시키는 방법으로, 핵심 요소는 온도, 시간, 그리고 변태 과정입니다. 재결정온도는 가공된 금속이 가열되어 새로운 결정립이 생성되는 특정 온도를 의미하며, 항온열처리의 제어 변수와는 거리가 멉니다.
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8. 각도를 측정할 수 없는 측정기는?

  1. 컴비네이션 세트
  2. 사인 바
  3. 실린더 게이지
  4. 수준기
(정답률: 48%)
  • 컴비네이션 세트, 사인 바, 수준기는 각도 측정이나 수평 확인이 가능합니다. 반면 실린더 게이지는 구멍의 내경이나 마모 상태를 측정하는 정밀 측정기입니다.
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9. 지그(jig)의 주요 구성요소가 아닌 것은?

  1. 위치 결정구(locator)
  2. 부싱(bushing)
  3. 클램프(clamp)
  4. 가이드 플레이트(guide plate)
(정답률: 23%)
  • 지그는 가공물의 위치를 정확하게 결정하고 고정하며 공구를 안내하는 장치입니다. 위치 결정구, 부싱, 클램프는 지그의 핵심 3요소에 해당하지만, 가이드 플레이트는 지그의 필수 구성요소로 분류되지 않습니다.
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10. 인발 작업에서 지름 10mm의 강선을 지름 5mm로 만들었을 때 단면 감소율은?

  1. 75%
  2. 50%
  3. 40%
  4. 25%
(정답률: 7%)
  • 인발 작업 시 단면 감소율은 원래 단면적과 가공 후 단면적의 차이를 원래 단면적으로 나눈 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{D^{2} - d^{2}}{D^{2}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{10^{2} - 5^{2}}{10^{2}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $R = 75$
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11. 프레스가공 방식에서 상하형이 서로 무관계한 요철( )을 가지고 있으며 재료를 압축함으로써 상하면상에는 다른 모양의 각인(刻印)이 되는 가공법은?

  1. 코이닝 가공(coining work)
  2. 굽힘가공(bending work)
  3. 엠보싱가공(embossing work)
  4. 드로잉가공(drawing work)
(정답률: 40%)
  • 재료를 강하게 압축하여 상하 금형의 요철 에 따라 상하면에 서로 다른 정밀한 각인을 새기는 가공법은 코이닝 가공(coining work)입니다.
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12. 검출기를 기계의 테이블에 직접 부착하여 피드백(Feedback)을 행하게 하여 정밀도를 높일 수 있는 NC 서보의 종류는 무엇인가?

  1. 개방회로 방식(Open loop system)
  2. 반폐쇄회로 방식(Semi-closed loop system)
  3. 폐회로 방식(Closed loop system)
  4. 하이브리드 서보 방식(Hybrid servo system)
(정답률: 55%)
  • 검출기를 기계 테이블에 직접 부착하여 실제 이동 거리를 피드백함으로써 기계적 오차를 보정하고 정밀도를 극대화하는 방식은 폐회로 방식(Closed loop system)입니다.
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13. 연삭숫돌 WA 60 K m V 에 대한 각각의 표시에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. m : 조직
  2. K : 결합제
  3. WA : 입도
  4. V : 결합도
(정답률: 27%)
  • 연삭숫돌의 기호 표시는 입도, 조직, 결합도, 결합제의 순서로 나타냅니다. WA 60 K m V에서 m은 네 번째 위치에 해당하며 이는 숫돌 입자의 간격을 나타내는 조직을 의미합니다.

    오답 노트
    K: 입도
    WA: 입자 종류(백색 알루미나)
    V: 결합제
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14. 기어나 나사를 제작 가공할 수 있는 것은?

  1. 인발
  2. 용접
  3. 전조
  4. 압연
(정답률: 34%)
  • 전조는 소재를 다이 사이에 넣고 강한 압력을 가해 소성 변형시키는 방법으로, 기어나 나사산과 같은 형상을 빠르고 정밀하게 제작할 수 있습니다.
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15. 다음 중 일반적으로 대형 강제파이프의 제작방법으로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 용접
  2. 인발
  3. 압출
  4. 단조
(정답률: 32%)
  • 대형 강제파이프는 크기가 매우 크기 때문에 일반적인 성형법보다는 강판을 말아 접합하는 용접 방식이 가장 널리 사용됩니다.
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16. 가공하는 전극과 공작물 사이에 지립(砥粒)의 역할을 겸하는 절연체를 개재시켜 전해작용으로 생긴 양극의 산화피막을 절연체의 기계적 작용으로 제거하는 가공법은?

  1. 전기분해
  2. 전기화학 가공
  3. 전해연삭
  4. 방전가공
(정답률: 63%)
  • 전해연삭은 전해작용으로 생성된 산화피막을 절연체(지립)의 기계적 작용으로 동시에 제거하며 정밀하게 가공하는 방식입니다.
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17. 회전하는 상자에 공작물과 숫돌입자, 공작액, 콤파운드 등을 함께 넣어 공작물이 입자와 충돌하는 동안에 그 표면의 요철( )을 제거하며, 매끈한 가공면을 얻는 방법은?

  1. 버니싱(burnishing)
  2. 롤러 다듬질(roller finishing)
  3. 숏피닝(shot-peening)
  4. 배럴 다듬질(barrel finishing)
(정답률: 44%)
  • 회전하는 통(배럴) 안에 공작물과 연마재를 함께 넣어 마찰과 충돌을 통해 표면의 요철()을 제거하고 매끄럽게 다듬는 가공법은 배럴 다듬질입니다.
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18. 속이 빈(주철관등)주물을 주조하는 가장 적합한 주조법은?

  1. 쉘 주형법(shell moulding process)
  2. 쇼 주조법 (show process)
  3. 인베스트먼트 주조법 (investment process)
  4. 원심 주조법 (centrifugal casting)
(정답률: 22%)
  • 원심 주조법은 회전하는 주형에 쇳물을 부어 원심력을 이용해 외벽에 밀착시키는 방법으로, 주철관과 같이 속이 빈 원통형 제품을 제작하는 데 가장 적합합니다.
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19. 압연 롤러의 구성 요소 중 틀린 것은?

  1. 네크(neck)
  2. 워블러(wobbler)
  3. 몸체(body)
  4. 캘리버(caliber)
(정답률: 39%)
  • 압연 롤러의 구성 요소는 네크, 워블러, 몸체 등으로 이루어집니다.

    오답 노트
    캘리버: 롤러의 구성 요소가 아니라 가공될 소재의 단면 형상이나 치수를 의미합니다.
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20. 밀링머신에서 스파이럴 밀링장치로 커팅할 때, 가공물의 원통직경을 120㎜, 스파이럴 각도를 30°로 할 경우의 리드(lead) 값은?

  1. 약 548㎜
  2. 약 653㎜
  3. 약 623㎜
  4. 약 638㎜
(정답률: 29%)
  • 스파이럴 밀링에서 리드는 가공물의 원주 길이를 스파이럴 각도의 코사인 값으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\pi d}{\cos \theta}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{3.14 \times 120}{\cos 30^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $L = 652.9$
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 다음 중 전단력이 작용하는 곳에 가장 적합한 볼트는?

  1. 스터드 볼트
  2. 탭 볼트
  3. 리머 볼트
  4. 스테이 볼트
(정답률: 18%)
  • 리머 볼트는 정밀한 구멍 가공 후 사용하는 볼트로, 끼워맞춤 공차가 정밀하여 전단력이 작용하는 부위에 가장 적합합니다.
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22. 기어에서 전위량을 모듈로 나눈 값을 무엇이라 하는가?

  1. 물림률
  2. 전위계수
  3. 언더컷
  4. 미끄럼률
(정답률: 56%)
  • 기어의 치형을 수정하기 위해 중심 거리를 조정하는 전위량 $x$를 모듈 $m$으로 나눈 값을 전위계수라고 정의합니다.
    $$\text{전위계수} = \frac{x}{m}$$
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23. 지름 50㎜의 연강축을 사용하여 350rpm으로 40㎾을 전달할 묻힘키의 길이는 몇 ㎜ 정도가 적당한가? (단, 키 재료의 허용전단응력은 5㎏f/㎜2, 키의 폭과 높이 b × h = 15mm × 10mm 이며 전단저항만 고려한다.)

  1. 38㎜
  2. 46㎜
  3. 60㎜
  4. 78㎜
(정답률: 29%)
  • 전달 동력을 통해 축의 토크를 구하고, 키의 전단 응력 공식을 이용하여 필요한 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $l = \frac{2T}{\tau \times b \times d}$ (길이 = $\frac{2 \times \text{토크}}{\text{허용전단응력} \times \text{폭} \times \text{축지름}}$)
    ② [숫자 대입] $l = \frac{2 \times \frac{40000 \times 60}{2 \pi \times 350}}{5 \times 15 \times 50}$
    ③ [최종 결과] $l = 60$
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24. 베어링의 내경 번호가 00 이면 내경치수는 몇 ㎜인가?

  1. 5㎜
  2. 10㎜
  3. 15㎜
  4. 20㎜
(정답률: 70%)
  • 베어링의 내경 번호 체계에서 00번은 내경 치수 $10\text{mm}$를 의미합니다.
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25. 지름 20㎜, 피치 2㎜인 3줄 나사를 1/2 회전하였을 때 이 나사의 진행거리는?

  1. 1㎜
  2. 3㎜
  3. 4㎜
  4. 6㎜
(정답률: 65%)
  • 나사의 진행거리는 리드(피치 $\times$ 줄 수)에 회전수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = p \times n \times N$ (진행거리 = 피치 $\times$ 줄 수 $\times$ 회전수)
    ② [숫자 대입] $L = 2 \times 3 \times \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $L = 3$
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26. 외력의 작용 없이 스스로 풀어지지 않는 나사의 자립조건은? (단, α는 리드각, ρ는 마찰각이다.)

  1. ρ ≥ α
  2. ρ = 2α
  3. α ＜ 2ρ
  4. ρ ＞ 2α
(정답률: 25%)
  • 나사가 외력 없이 스스로 풀리지 않고 고정되어 있기 위해서는 마찰각 $\rho$가 리드각 $\alpha$보다 크거나 같아야 합니다.

    오답 노트
    $\rho < \alpha$: 자립 조건 미달로 스스로 풀림
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27. 회전 운동을 직선 운동으로 바꿀 때 쓰이는 기어는 다음의 어느 것인가?

  1. 헬리컬 기어
  2. 베벨 기어
  3. 랙과 피니언
  4. 웜과 웜기어
(정답률: 52%)
  • 랙과 피니언은 원형 기어인 피니언의 회전 운동을 직선 모양의 랙으로 전달하여 직선 운동으로 변환하는 기어 장치입니다.
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28. 그림과 같은 스프링장치에서 각각의 스프링의 상수가 K1 = 4㎏f/㎝, K2 = 5㎏f/㎝, K3 = 6㎏f/㎝ 일 때, 하중방향으로의 처짐량이 δ=150㎜ 일 경우 하중 P는 얼마인가?

  1. P = 251㎏f
  2. P = 225㎏f
  3. P = 31.4㎏f
  4. P = 24.3㎏f
(정답률: 21%)
  • 세 개의 스프링이 직렬로 연결된 구조이므로, 전체 합성 스프링 상수 $K$를 먼저 구한 뒤 훅의 법칙을 이용하여 하중 $P$를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{1}{K} = \frac{1}{K_{1}} + \frac{1}{K_{2}} + \frac{1}{K_{3}}$$
    $$P = K \times \delta$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{1}{K} = \frac{1}{4} + \frac{1}{5} + \frac{1}{6} = \frac{15+12+10}{60} = \frac{37}{60}$$
    $$P = \frac{60}{37} \times 1.5$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 24.3$$
    따라서 하중 $P$는 $24.3\text{kgf}$ 입니다.
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29. 하중이 축에 직각으로 작용하는 곳에 쓰이는 베어링은?

  1. 레이디얼 베어링
  2. 컬러 베어링
  3. 스러스트 베어링
  4. 피벗 베어링
(정답률: 32%)
  • 하중이 축의 중심선에 수직(직각) 방향으로 작용하는 하중을 지지하는 베어링을 레이디얼 베어링이라고 합니다.

    오답 노트
    스러스트 베어링: 축 방향(평행) 하중을 지지함
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30. 평벨트에 비해 V 벨트 전동의 특징이 아닌 것은?

  1. 미끄럼이 적고, 전동 효율이 좋다.
  2. 축 사이의 거리가 평벨트보다 짧다.
  3. 축간거리를 마음대로 할 수 있다.
  4. 운전이 정숙하고 충격을 완화한다.
(정답률: 36%)
  • V 벨트는 평벨트보다 마찰력이 커서 미끄럼이 적고 효율이 좋으며 운전이 정숙합니다. 다만, 풀리의 홈 구조와 벨트의 특성상 축간거리를 마음대로 조절하기에는 제약이 따릅니다.
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31. 서피스 모델링(surface modeling)의 특징으로 거리가 먼것은?

  1. NC가공 정보를 얻을 수 있다.
  2. 은선 제거가 불가능하다.
  3. 물리적 성질 계산이 곤란하다.
  4. 복잡한 형상표현이 가능하다.
(정답률: 23%)
  • 서피스 모델링은 껍데기(표면)만 정의하는 방식이므로 복잡한 형상 표현이 가능하고 NC 가공 정보를 얻을 수 있으며, 내부가 비어 있어 물리적 성질 계산이 어렵습니다. 하지만 적절한 알고리즘을 통해 은선 제거가 가능하므로 은선 제거가 불가능하다는 설명은 틀린 것입니다.
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32. 2개의 벡터가 있다. 이들 2개의 벡터를 이용하여 두벡터에 동시에 수직한 벡터를 구하고자 한다. 이를 위한 방법으로 다음 중 가장 적합한 것은?

  1. 두 벡터를 cross product 한다.
  2. 두 벡터를 scalar product 한다.
  3. 두 벡터를 unit vector화 한다.
  4. 두 벡터를 dot product 한다.
(정답률: 38%)
  • 두 벡터에 동시에 수직인 벡터를 구하기 위해서는 두 벡터의 외적(cross product)을 수행해야 합니다.

    오답 노트
    scalar product 및 dot product: 두 벡터의 내적으로, 결과값이 벡터가 아닌 스칼라량으로 나타납니다.
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33. 공구의 경로(CL data)를 입력하여 특정의 NC 공작기계에 맞는 NC프로그램을 생성해내는 도구는?

  1. 산술 계산기(arithmetic calculator)
  2. 포스트 프로세서(post processor)
  3. 번역기(translation unit)
  4. 테이프 판독기(tape reader)
(정답률: 40%)
  • 포스트 프로세서(post processor)는 CL 데이터(공구 경로 데이터)를 특정 NC 공작기계가 인식할 수 있는 전용 NC 프로그램(G-코드 등)으로 변환해주는 장치입니다.
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34. CNC 공작기계 작업 중 안전에 관한 설명으로 틀린 방법은?

  1. chip 제거는 기계가 정지 후 한다.
  2. 제품상태 확인은 기계가 정지 후 한다.
  3. 작업 중 안전을 위해 안전문을 닫는다.
  4. 공구 모서리에 의한 부상을 방지하기 위하여 작업 중 장갑을 착용한다.
(정답률: 76%)
  • 회전하는 공작기계 작업 시 장갑을 착용하면 장갑의 실밥이나 천이 회전부에 말려 들어가 큰 사고로 이어질 수 있으므로 절대 착용해서는 안 됩니다.
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35. CNC선반 프로그램에서 G96 S150 M03; 일 때 S150을 가장 잘 설명한 것은?

  1. 이송속도를 150mm/sec으로 나타낸다.
  2. 주축속도 일정제어의 절삭속도를 150m/min으로 나타낸다.
  3. 매 회전 이송속도를 150mm/rev으로 나타낸다.
  4. 주축속도 일정제어의 주축회전수를 150rpm으로 나타낸다.
(정답률: 25%)
  • G96은 주축속도 일정제어(정속도 제어) 명령어로, 이때 S 뒤에 오는 수치는 주축의 회전수가 아니라 절삭속도($m/min$)를 의미합니다.
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36. CNC가공의 처리과정을 옳게 나타낸 것은?

  1. 수치정보 → 지령펄스열 → 서보구동 → 가공
  2. 지령펄스열 → 서보구동 → 수치정보 → 가공
  3. 서보구동 → 수치정보 → 지령펄스열 → 가공
  4. 수치정보 → 서보구동 → 지령펄스열 → 가공
(정답률: 48%)
  • CNC 가공은 입력된 수치정보를 제어장치가 해석하여 지령펄스열로 변환하고, 이를 서보구동 장치가 물리적 움직임으로 바꾸어 실제 가공이 이루어지는 순서로 진행됩니다.
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37. CPU내에서 자료를 처리할 때 발생하는 자료 이동의 병목현상을 감소시키기 위한 것은?

  1. Coprocessor
  2. BIOS
  3. Cache memory
  4. Instruction set
(정답률: 43%)
  • CPU와 메인 메모리 사이의 속도 차이로 인해 발생하는 병목현상을 해결하기 위해, 자주 사용하는 데이터를 임시로 저장하는 고속의 Cache memory를 사용하여 데이터 접근 시간을 단축시킵니다.
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38. CNC선반 고정싸이클 프로그램에서 Q100 의 의미는?

  1. 정삭가공 지령절의 첫번째 전개번호
  2. 정삭가공 지령절의 마지막 전개번호
  3. 황삭가공 지령절의 첫번째 전개번호
  4. 황삭가공 지령절의 마지막 전개번호
(정답률: 24%)
  • CNC 선반의 정삭 사이클인 에서 P는 가공 경로의 시작 블록 번호를, Q는 가공 경로의 끝 블록 번호를 지정합니다. 따라서 Q100은 정삭가공 지령절의 마지막 전개번호를 의미합니다.
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39. 어떤 도형을 X축으로 1배, Y축으로 2배 하려고 할 때 변환행렬 TH 는?

(정답률: 45%)
  • 2차원 평면에서 X축과 Y축의 크기를 각각 $S_x$, $S_y$ 배로 확대 또는 축소하는 변환행렬의 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T_H = \begin{bmatrix} S_x & 0 \\ 0 & S_y \end{bmatrix}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T_H = \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 2 \end{bmatrix}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 2 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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40. CAD의 물체 표현방법 중에서 3차원적인 물체의 형상 표현 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 경계표현에 의한 방법
  2. 프리미티브에 의한 방법
  3. 면계 공간조합에 의한 방법
  4. 공간격자에 의한 방법
(정답률: 36%)
  • CAD의 3차원 형상 표현 방법에는 경계표현(B-rep), 프리미티브(Primitive), 공간격자(Voxel) 방법 등이 포함됩니다. 면계 공간조합에 의한 방법은 표준적인 3차원 물체 표현 방식에 해당하지 않습니다.
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3과목: 자동제어

41. 주파수 전달함수가 G(jω) = 1+j1 일 경우 위상은?

  1. 0°
  2. 45°
  3. 90°
  4. 180°
(정답률: 52%)
  • 복소수 형태의 주파수 전달함수에서 위상은 실수부와 허수부의 비율을 이용하여 $\tan^{-1}(\frac{\text{허수부}}{\text{실수부}})$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \tan^{-1}(\frac{\text{Im}}{\text{Re}})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \tan^{-1}(\frac{1}{1})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 45^{\circ}$
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42. 보기 시퀀스를 코딩할 때 빈칸 ①, ② 에 해당되는 명령어는?

  1. ① LOAD ② AND
  2. ① AND ② NOT
  3. ① OR ② AND
  4. ① LOAD ② OR
(정답률: 54%)
  • 시퀀스 회로를 코딩할 때, 첫 번째 접점은 회로의 시작을 알리는 LOAD 명령어를 사용하며, 이후 직렬로 연결된 접점들은 AND 명령어를 사용하여 논리곱을 구성합니다.
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43. G(s) = (s+2)(s+3) / (s+4)(s+5) 일 때 극값은?

  1. -2 , -3
  2. -3 , -4
  3. -2, -3, -4, -5
  4. -4 , -5
(정답률: 33%)
  • 전달함수에서 분모를 0으로 만드는 $s$의 값을 극점(Pole)이라고 합니다.
    분모 $(s+4)(s+5) = 0$을 만족하는 값은 $s = -4, -5$ 입니다.
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44. 그림과 같은 기계시스템에서 f(t)를 입력으로 하고 x(t)를 출력으로 하였을 때의 전달함수는?

  1. ms2+bs+k
  2. 1 / ms2+bs+k
  3. s / ms2+bs+k
  4. k / ms2+bs+k
(정답률: 19%)
  • 질량-스프링-댐퍼 시스템의 운동 방정식은 $m\ddot{x} + b\dot{x} + kx = f(t)$이며, 이를 라플라스 변환하여 입력 $f(t)$에 대한 출력 $x(t)$의 전달함수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{1}{ms^{2} + bs + k}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{1}{ms^{2} + bs + k}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{1}{ms^{2} + bs + k}$
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45. 프로그램 입력장치를 이용하여 시퀀스 프로그램의 내용을 PLC의 메모리에 입력하는 것은?

  1. 코딩
  2. 로딩
  3. 시물레이션
  4. AND
(정답률: 48%)
  • 작성된 시퀀스 프로그램을 PLC의 메모리로 전송하여 입력하는 과정을 로딩이라고 합니다.
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46. 응답이 처음 희망하는 값의10%에서 90%까지 도달하는데 필요한 시간을 의미하는 용어는?

  1. 오버슈트
  2. 지연시간
  3. 응답시간
  4. 상승시간
(정답률: 49%)
  • 상승시간(Rise time)은 응답이 최종 값의 $10\%$에서 $90\%$까지 도달하는 데 걸리는 시간을 의미하며, 시스템의 응답 속도를 나타내는 지표입니다.
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47. 다음 중 연산증폭기(OP Amp)의 기본적인 연산기능이 아닌것은?

  1. 증폭기능
  2. 감산기능
  3. 미/적분기능
  4. 행렬연산기능
(정답률: 31%)
  • 연산증폭기(OP Amp)는 전압의 증폭, 덧셈, 뺄셈(감산), 미분 및 적분과 같은 아날로그 연산을 수행하는 소자입니다.

    오답 노트
    행렬연산기능: 디지털 프로세서의 영역이며 OP Amp의 기본 기능이 아닙니다.
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48. 자동 제어계를 제어량의 성질에 따라 분류할 때 서보기구에서의 제어량은?

  1. 수위, PH
  2. 온도, 압력
  3. 위치, 각도
  4. 속도, 전기량
(정답률: 60%)
  • 서보기구(Servo mechanism)는 기계적 위치나 각도를 정밀하게 제어하는 시스템이므로, 제어량은 위치와 각도가 됩니다.
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49. 자동제어계를 해석하고 설계하기위해 주로 사용되는 기준 입력에 속하지 않는 것은?

  1. 계단함수
  2. 삼각함수
  3. 램프(등속)함수
  4. 포물선(등가속)함수
(정답률: 18%)
  • 자동제어계의 해석과 설계에는 시스템의 응답 특성을 분석하기 위해 표준적인 기준 입력(Standard Test Input)을 사용합니다.

    오답 노트
    삼각함수: 표준 기준 입력에 포함되지 않습니다.
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50. 다음 중 AND회로의 논리도와 논리식이 맞는 것은?

(정답률: 60%)
  • AND 회로는 모든 입력이 1(True)일 때만 출력이 1이 되는 논리 회로이며, 논리식으로는 곱셈 기호($\cdot$)를 사용하여 표현합니다.
    따라서 논리식 $C = A \cdot B$와 D자 모양의 AND 게이트 기호가 그려진 가 정답입니다.
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51. 다음 중 기어 펌프의 특징을 나타낸 것은?

  1. 토출압력에 대한 맥동이 적고 소음이 작다.
  2. 기밀이 유지되어 압력저하가 일어나지 않는다.
  3. 가변용량형으로 제작이 가능하다.
  4. 구조가 간단하고 가격이 저렴하다.
(정답률: 39%)
  • 기어 펌프는 구조가 매우 단순하여 제작 비용이 저렴하고 유지보수가 쉽다는 것이 가장 큰 특징입니다.

    오답 노트
    맥동과 소음: 기어 펌프는 맥동이 크고 소음이 발생하는 편임
    기밀 유지: 내부 누설이 발생하여 압력 저하가 있을 수 있음
    가변용량형: 기본적으로 정용량형이며 가변형 제작이 어려움
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52. 다음의 기호가 나타내는 것은 무엇인가?

  1. 적산 유량계
  2. 회전 속도계
  3. 토크계
  4. 신호 변환기
(정답률: 30%)
  • 제시된 이미지 는 입력 신호를 다른 형태의 신호(전기적 신호 등)로 바꾸어 주는 신호 변환기의 표준 기호입니다.
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53. 다음 밸브의 설명으로 틀린 것은?

  1. 3/2-way밸브
  2. 메모리형
  3. 유압에 의한 작동
  4. 정상 상태 닫힘형
(정답률: 50%)
  • 제시된 이미지 의 밸브 기호에서 양 끝의 삼각형 모양은 공압(공기압)에 의해 작동됨을 의미하므로, 유압에 의한 작동이라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    3/2-way밸브: 포트 3개, 위치 2개인 밸브임
    메모리형: 작동 후 상태를 유지하는 특성임
    정상 상태 닫힘형: 초기 상태에서 유로가 차단되어 있음
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54. 유압펌프에 관련되는 용어로서 가변용량형 펌프를 올바르게 설명한 것은?

  1. 토출 에너지가 일정한 펌프
  2. 토출량을 변화시킬 수 있는 펌프
  3. 기어가 내접 물림하는 형식의 펌프
  4. 기어가 외접 물림하는 형식의 펌프
(정답률: 59%)
  • 가변용량형 펌프는 펌프의 내부 구조를 조절하여 1회전당 토출되는 기름의 양(토출량)을 자유롭게 변화시킬 수 있는 펌프를 말합니다.
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55. 다음 유공압기호의 명칭으로 옳은 것은?

  1. 시퀀스 밸브
  2. 일정비율 감압 밸브
  3. 무부하 밸브
  4. 카운터 밸런스 밸브
(정답률: 52%)
  • 제시된 기호 는 1차측 압력에 비례하여 2차측 압력을 일정 비율로 낮추어 주는 일정비율 감압 밸브의 기호입니다.
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56. 다음 중 속도제어 회로가 아닌 것은?

  1. 미터인 회로
  2. 미터아웃 회로
  3. 블리드 온 회로
  4. 블리드 오프 회로
(정답률: 42%)
  • 속도제어 회로는 유량 조절 방식에 따라 미터인, 미터아웃, 블리드 오프 회로로 구분됩니다.

    오답 노트
    블리드 온 회로: 존재하지 않는 속도제어 방식입니다.
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57. 공압 실린더나 공기 탱크내의 공기를 급속히 방출할 필요가 있을 때나, 공압 실린더 속도를 증가시킬 필요가 있을 때 사용되는 것으로 가장 적당한 밸브는?

  1. 2압밸브
  2. 셔틀밸브
  3. 급속배기밸브
  4. 체크밸브
(정답률: 69%)
  • 급속배기밸브는 실린더 내의 공기를 대기로 빠르게 배출시켜 실린더의 작동 속도를 높이거나 급히 방출해야 할 때 사용합니다.
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58. 공기압에 사용되는 압력조절밸브(감압밸브)의 용도는?

  1. 회로 내의 압력을 감압, 일정하게 유지시킨다.
  2. 실린더를 순차적으로 작동시킨다.
  3. 실린더의 속도를 조절한다.
  4. 압력변화를 전기신호로 바꾸어 주는 변환기이다.
(정답률: 63%)
  • 압력조절밸브(감압밸브)는 1차측의 압력이 변하더라도 2차측의 압력을 설정된 값으로 낮추어 일정하게 유지시키는 역할을 합니다.
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59. 양 끝의 지름이 다른 관이 수평으로 놓여 있다. 왼쪽에서 오른쪽으로 물이 정상류를 이루고 매초 2.8ℓ의 물이 흐른다. B부분의 단면적이 20㎝2이라면 B부분에서 물의 속도는 얼마가 되겠는가?

  1. 14cm/sec
  2. 56cm/sec
  3. 140cm/sec
  4. 56m/sec
(정답률: 48%)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱으로 나타낼 수 있으며, 연속 방정식의 원리를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v$ 유량 = 단면적 × 유속
    ② [숫자 대입] $2800 = 20 \times v$ (단위 환산: $2.8\ell/sec = 2800\text{cm}^3/sec$)
    ③ [최종 결과] $v = 140$ 따라서 속도는 $140\text{cm/sec}$입니다.
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60. 다음 그림의 속도제어 회로의 명칭은?

  1. 재생 회로
  2. 블리드-오프 회로
  3. 미터-인 회로
  4. 미터-아웃 회로
(정답률: 43%)
  • 제시된 이미지 의 회로는 실린더의 작동유 일부를 탱크로 직접 배출시켜 속도를 제어하는 블리드-오프 회로의 전형적인 구성입니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 2개의 입력 A, B가 모두 1일 때 또는 0 일 때 출력이 1 이 되는 회로를 무슨 회로라 하는가?

  1. 금지회로
  2. 다수결회로
  3. 일치회로
  4. 배타적 OR회로
(정답률: 28%)
  • 두 입력 A, B의 상태가 서로 같을 때(모두 1이거나 모두 0일 때)만 출력이 1이 되는 회로를 일치회로라고 합니다.
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62. 래더도(Ladder Diagram) 혹은 시퀀스 회로도에 의하여 작성된 제어회로를 로직 심벌 언어로 프로그램을 작성하여 시퀀스 제어계를 표시하는 방법은?

  1. 래더도
  2. 코딩
  3. 전개접속도
  4. 논리도
(정답률: 12%)
  • 래더도나 시퀀스 회로도로 설계된 제어회로를 컴퓨터가 이해할 수 있는 로직 심벌 언어로 변환하여 작성하는 과정을 코딩이라고 합니다.
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63. PLC가 판단할 수 있는 말을 일정한 약속에 따라 순서대로 기입한 것은?

  1. 프로그래밍(Programming)
  2. 래더도(Ladder Diagram)
  3. 프로그램(Program)
  4. 로더(Loader)
(정답률: 20%)
  • PLC가 제어 동작을 수행하기 위해 사용자가 일정한 약속(언어)에 따라 순서대로 작성한 명령어의 집합을 프로그램이라고 합니다.
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64. 자계 에너지를 이용하여 검출하는 스위치는?

  1. 압력 스위치
  2. 플로트 스위치
  3. 근접 스위치
  4. 온도 스위치
(정답률: 31%)
  • 자기장의 변화(자계 에너지)를 감지하여 물체의 유무나 위치를 검출하는 스위치는 근접 스위치입니다.
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65. 그림에서 계전기에 의한 회로의 기호는?

(정답률: 40%)
  • 제시된 이미지 는 계전기(Relay)를 이용한 회로 구성이며, 이에 해당하는 올바른 기호는 입니다.
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66. 전기 회로에 사용되는 전기기기 중 수동조작 스위치에 해당되는 것은?

  1. 솔레노이드
  2. 전자밸브
  3. 나이프 스위치
  4. 액면 스위치
(정답률: 56%)
  • 사람이 직접 손으로 조작하여 회로를 연결하거나 끊는 장치를 수동조작 스위치라고 하며, 나이프 스위치가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    솔레노이드, 전자밸브, 액면 스위치: 전기적 신호나 물리적 상태 변화에 의해 작동하는 자동/간접 조작 기기
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67. 스위치를 조작하기 전에는 접점이 열려 있다가 조작하면 닫히는 접점을 나타낸 것은?

  1. a 접점
  2. c 접점
  3. b 접점
  4. 브레이크 접점
(정답률: 67%)
  • 평상시에는 접점이 열려 있다가(Open), 조작 시에만 닫히는(Close) 접점을 a 접점(Arbeit Contact)이라고 합니다.

    오답 노트
    b 접점: 평상시 닫혀 있다가 조작 시 열리는 접점
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68. 입력된 신호가 공급되면 접점이 순간적으로 동작하며, 부여된 입력신호가 없으지면 설정시간 만큼 지연되어 접점이 복귀하는 타이머는?

  1. 한시동작 순시복귀 타이머
  2. 순시동작 한시복귀 타이머
  3. 순시동작 순시복귀 타이머
  4. 한시동작 한시복귀 타이머
(정답률: 54%)
  • 입력 신호 시 즉시 동작(순시동작)하고, 신호가 사라진 후 설정된 시간이 지나야 복귀(한시복귀)하는 특성을 가진 타이머는 순시동작 한시복귀 타이머입니다.
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69. 수동조작 스위치로서 조작하고 있는 동안에만 접점이 개폐되고 손을 떼면 조작부분과 접점이 본래의 상태로 복귀하는 스위치는?

  1. 복귀형스위치
  2. 유지형스위치
  3. 잔류형스위치
  4. 개폐형스위치
(정답률: 69%)
  • 복귀형 스위치는 조작하는 동안에만 접점이 상태를 유지하고, 손을 떼면 스프링 등의 복원력에 의해 원래의 상태로 되돌아오는 특성을 가진 스위치입니다.
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70. 다음 그림과 같은 래더회로의 입·출력식으로 옳은 것은?

  1. Y = ( + B)C
  2. Y = (A + )C
  3. Y = A C
  4. Y = (A ) + C
(정답률: 54%)
  • 래더 회로에서 직렬 연결은 논리곱(AND), 병렬 연결은 논리합(OR)으로 해석합니다. $A$와 $\overline{B}$가 직렬로 연결되어 있고, 이 묶음이 $C$와 병렬로 연결되어 출력 $Y$를 구동하므로 식은 다음과 같습니다.
    $$Y = (A \overline{B}) + C$$
    따라서 정답은 $Y = (A ) + C$ 입니다.
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71. 다음의 공압 선형액추에이터 중 구조와 기능 면에서 다른 실린더는?

  1. 다이어프램 실린더
  2. 충격 실린더
  3. 격판 실린더
  4. 벨로스 실린더
(정답률: 17%)
  • 충격 실린더는 피스톤의 전진 끝단에서 충격을 흡수하거나 가하는 특수 목적의 실린더인 반면, 다이어프램 실린더, 격판 실린더, 벨로스 실린더는 모두 막(diaphragm)이나 주름관을 이용해 짧은 행정이나 밀폐 구조를 가지는 특성을 공유합니다.
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72. PLC 설치시 전기적 잡음의 대책으로 접지를 할 때의 방법으로 맞는 것은?

  1. PLC 를 접지하지 않을 때는 제어반 접지는 확실하게 해야 한다.
  2. 접지점은 될 수 있는 대로 PLC본체와 멀리 설정해야 한다.
  3. 접지용 전선은 2 mm2 이하의 선을 사용한다.
  4. 전용접지를 할 수 없는 경우에는 공통 접지를 사용할 수 없다.
(정답률: 20%)
  • PLC의 전기적 잡음을 방지하기 위해 접지를 수행할 때, PLC 본체를 직접 접지하지 않는 경우라도 제어반 전체의 접지를 확실하게 하여 전위차를 없애고 잡음을 억제해야 합니다.

    오답 노트
    접지점 설정: 잡음 최소화를 위해 PLC 본체와 최대한 가깝게 설정해야 함
    전선 굵기: 접지용 전선은 충분한 굵기($2\text{mm}^2$이상)를 사용해야 함
    공통 접지: 전용 접지가 불가능할 경우 공통 접지를 사용할 수 있음
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73. 다음 중 PLC 출력 모듈의 종류로 볼 수 없는 것은?

  1. 트랜지스터 출력
  2. 계전기 출력
  3. 콘덴서 출력
  4. SSR 출력
(정답률: 32%)
  • PLC 출력 모듈은 외부 기기를 구동하기 위해 트랜지스터, 계전기(Relay), SSR(Solid State Relay) 등의 소자를 사용합니다.

    오답 노트
    콘덴서 출력: 콘덴서는 에너지를 저장하는 소자일 뿐, PLC의 신호를 외부로 전달하는 출력 소자로 사용되지 않습니다.
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74. 다음 그림의 시퀀스 회로도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이 회로에 전원이 투입되면 GL이 무조건 ON된다.
  2. PBSON을 누르면 계전기 코일 X가 여자되어 접점 X-b는 열리고 접점 X-a는 닫혀 GL은 소등되고 RL은 점등된다.
  3. "나."의 상태에서 PBSON을 놓으면 계전기 코일 X에 전류가 끊겨 접점 X-b는 닫히고 접점 X-a는 열려 GL은 점등되고 RL은 소등된다.
  4. PBSON과 PBSOFF를 동시에 누르면 계전기 코일 X는 동작되지 않아 GL은 점등되고 RL은 소등된다.
(정답률: 43%)
  • 제시된 회로 를 보면, PBSON을 눌러 계전기 X가 여자되면 X-a 접점이 닫히며 자기유지 회로가 구성됩니다. 따라서 PBSON을 놓더라도 X는 계속 여자 상태를 유지하며, GL은 소등되고 RL은 점등된 상태가 유지됩니다. 그러므로 PBSON을 놓았을 때 GL이 점등되고 RL이 소등된다는 설명은 틀린 것입니다.
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75. 50bar의 시스템 압력을 사용하는 유압모터의 전효율이 80%이며, 1회전당 20㎝3의 유량을 필요로 한다면 출력토크는 약 몇 N·m인가?

  1. 8.5
  2. 12.7
  3. 15.9
  4. 19.9
(정답률: 25%)
  • 유압모터의 출력토크는 시스템 압력과 유량, 그리고 전효율을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P \times V \times \eta}{2 \pi}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{50 \times 10^{5} \times 20 \times 10^{-6} \times 0.8}{2 \times 3.14}$
    ③ [최종 결과] $T = 12.7$
    따라서 출력토크는 약 $12.7 \text{ N\cdot m}$ 입니다.
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76. 자동화 시스템의 신뢰성을 나타내는 척도가 아닌 것은?

  1. MTTF
  2. 가동율
  3. MTBF
  4. 신뢰도
(정답률: 36%)
  • 신뢰성은 시스템이 정해진 기간 동안 고장 없이 작동할 확률을 의미하며, MTTF(평균 고장 시간), MTBF(평균 고장 간격), 신뢰도 등이 주요 척도입니다.

    오답 노트
    가동율: 신뢰성 자체가 아니라 설비의 실제 가동 효율을 나타내는 지표입니다.
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77. 자동 세탁기는 세탁시간을 정해놓으면 자동적으로 세탁이 되는데 이는 어떤 제어라 할 수 있는가?

  1. 시퀀스 제어
  2. 되먹임 제어
  3. 계산기 제어
  4. 프로세스 제어
(정답률: 58%)
  • 미리 정해진 순서나 조건에 따라 단계적으로 동작이 진행되는 제어 방식을 시퀀스 제어라고 합니다. 세탁기는 설정된 시간에 따라 세탁, 헹굼, 탈수 과정이 순차적으로 진행되므로 이에 해당합니다.
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78. 센서의 신호형태 중 시간과 정보 모두 불연속적인 신호는?

  1. 아날로그 신호(analog singnal)
  2. 연속신호(continuous singnal)
  3. 이산시간신호(discrete-time singnal)
  4. 디지털신호(digital signal)
(정답률: 20%)
  • 시간축과 신호의 크기(값)가 모두 불연속적인 형태로 표현되는 신호를 디지털 신호라고 합니다.

    오답 노트
    아날로그/연속신호: 시간과 값이 모두 연속적임
    이산시간신호: 시간만 불연속적이고 값은 연속적일 수 있음
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79. 어떤 제어시스템에서 0에서 5V를 4개의 2진 신호만을 사용하여 간격을 나눌 때 표시되는 최소값은?

  1. 0.313V
  2. 1.250V
  3. 0.625V
  4. 0.039V
(정답률: 24%)
  • 전체 전압 범위를 2진 신호의 조합 수로 나누어 최소 분해능을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\text{Resolution} = \frac{V_{max} - V_{min}}{2^n - 1}$
    ② [숫자 대입] $\text{Resolution} = \frac{5 - 0}{2^4 - 1}$
    ③ [최종 결과] $\text{Resolution} = 0.313$
    따라서 최소값은 $0.313\text{V}$ 입니다.
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80. 제어시스템의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 입력부
  2. 제어부
  3. 출력부
  4. 감압부
(정답률: 78%)
  • 제어시스템은 입력부, 제어부, 출력부(구동부)로 구성되어 목표값을 달성하도록 작동합니다. 감압부는 압력을 낮추는 장치일 뿐 제어시스템의 기본 구성요소가 아닙니다.
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