생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

생산자동화산업기사 2010-03-07 필기 기출문제 해설

이 페이지는 생산자동화산업기사 2010-03-07 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

생산자동화산업기사
(2010-03-07 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 밀링에서 상향절삭과 비교한 하향절삭 작업의 장점에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 표면거칠기가 좋다.
  2. 공구의 수명이 길다.
  3. 가공물 고정이 유리하다.
  4. 백 래시를 제거하지 않아도 된다.
(정답률: 81%)
  • 하향절삭은 공구의 회전 방향과 이송 방향이 같아 표면 거칠기가 좋고 공구 수명이 길며, 가공물을 아래로 누르는 힘이 작용해 고정이 유리합니다. 하지만 이송 방향으로 공구가 끌려 들어가는 현상이 발생하므로 반드시 백 래시를 제거해야 합니다.
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2. 수기가공에서 수나사를 가공하는 공구는?

  1. 탭
  2. 리머
  3. 다이스
  4. 스크레이퍼
(정답률: 50%)
  • 수기가공에서 수나사(바깥나사)를 깎아내는 공구는 다이스를 사용합니다.

    오답 노트
    탭: 암나사를 가공하는 공구
    리머: 구멍의 내면을 정밀하게 다듬는 공구
    스크레이퍼: 금속 표면의 요철을 긁어내어 평면을 잡는 공구
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3. 보조 프로그램 호출시 사용되는 보조기능은?

  1. M00
  2. M01
  3. M98
  4. M99
(정답률: 49%)
  • CNC 선반 및 가공 프로그램에서 M98은 보조 프로그램(Sub-program)을 호출하여 반복 작업을 수행할 때 사용하는 보조기능입니다.
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4. 주철과 같이 메짐이 있는 재료를 저속으로 절삭할 때 발생되는 일반적인 칩의 형태는?

  1. 전단형
  2. 경작형
  3. 균열형
  4. 유동형
(정답률: 34%)
  • 주철과 같이 취성(메짐)이 강한 재료를 저속으로 절삭하면, 칩이 연속적으로 나오지 않고 절단면에서 균열이 발생하며 조각나게 되는 균열형 칩이 발생합니다.
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5. 다음 중 급속 귀환장치가 있는 기계는?

  1. 셰이퍼
  2. 지그보링머신
  3. 밀링
  4. 호빙머신
(정답률: 43%)
  • 셰이퍼는 공구가 전진할 때는 절삭을 하고, 복귀할 때는 절삭을 하지 않으므로 시간을 단축하기 위해 빠르게 되돌아오는 급속 귀환장치를 사용합니다.
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6. 보링 머신에서 가공이 가능한 방법이 아닌 것은?

  1. 드릴링
  2. 리밍
  3. 태핑
  4. 그라인딩
(정답률: 55%)
  • 보링 머신은 구멍의 내경을 넓히거나 다듬는 가공 기계로 드릴링, 리밍, 태핑 등의 가공이 가능하지만, 연삭 휠을 사용하는 그라인딩 가공은 불가능합니다.
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7. 밀링 절삭작업에서 떨림(chattering)이 생기는 이유가 아닌 것은?

  1. 공작물의 길이가 짧을 때
  2. 바이트의 날끝이 불량할 때
  3. 절삭속도가 부적당할 때
  4. 공작물의 고정이 불량할 때
(정답률: 61%)
  • 밀링 작업 시 떨림(chattering)은 시스템의 강성이 부족하거나 절삭 조건이 부적절할 때 발생합니다. 공작물의 길이가 짧을수록 강성이 높아져 떨림이 줄어들므로, 이는 떨림의 원인이 아니라 방지책에 해당합니다.

    오답 노트
    바이트 날끝 불량, 절삭속도 부적당, 고정 불량: 모두 강성 저하 및 진동을 유발하는 원인임
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8. 브로칭머신의 절삭공구인 브로치의 구조에 해당되지 않는 것은?

  1. 지루부
  2. 절삭부
  3. 안내부
  4. 경사부
(정답률: 39%)
  • 브로치 공구는 공작물에 진입하여 가공하고 빠져나오는 구조로 설계됩니다. 일반적인 브로치의 구조는 지루부, 절삭부, 안내부로 구성되며, 경사부는 브로치의 기본 구조에 해당하지 않습니다.
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9. 센터리스 연삭기에 대한 설명이다. 잘못 설명한 것은?

  1. 가공물을 연속적으로 가공하리가 곤란하다.
  2. 연삭 깊이는 거친 연삭의 경우 0.2mm 정도이다.
  3. 일반적으로 조정 숫돌은 연삭축에 대하여 경사시켜 가공한다.
  4. 가늘고 긴 공작물을 센터나 척으로 지지하지 않고 가공한다.
(정답률: 37%)
  • 센터리스 연삭기는 공작물을 센터나 척으로 고정하지 않고 지지 숫돌과 연삭 숫돌 사이에 위치시켜 가공하므로, 가공물을 연속적으로 공급하여 대량 생산하는 것이 매우 용이합니다.
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10. 회전하는 상자에 공작물과 숫돌입자, 공작액, 컴파운드 등을 함께 넣어 공작물이 입자와 충돌하는 동안에 그 표면의 요철()을 제거하여 매끈한 가공면을 얻는 것은?

  1. 숏피닝
  2. 수퍼피니싱
  3. 버니싱
  4. 배럴가공
(정답률: 28%)
  • 회전하는 통(배럴) 안에 공작물과 연마재, 컴파운드 등을 함께 넣고 회전시켜 표면의 요철()을 제거하는 가공법을 배럴가공이라고 합니다.
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11. 각도 측정기인 오토 콜리메이터(auto-collimator)의 주요 부속품에 해당하지 않는 것은?

  1. 플리건 프리즘
  2. 변압기
  3. 펜터 프리즘
  4. 접촉식 프로브
(정답률: 28%)
  • 오토 콜리메이터는 빛의 반사 원리를 이용해 각도를 측정하는 광학 기기로, 플리건 프리즘, 펜터 프리즘, 변압기 등이 주요 구성 요소입니다. 반면 접촉식 프로브는 물리적으로 표면에 닿아 측정하는 장치이므로 광학식 측정기인 오토 콜리메이터의 부속품이 아닙니다.
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12. 드라이버 사용 시 유의사항으로 맞지 않은 것은?

  1. 드라이버 날 끝이 홈의 폭과 길이가 같은 것을 사용한다.
  2. 드라이버 날 끝이 수평이어야 하며 둥글거나 빠진 것은 사용하지 않는다.
  3. 작은 공작물은 한손으로 잡고 사용한다.
  4. 전기 작업 시 금속 부분이 자루 밖으로 나와 있지 않은 절연된 자루를 사용한다.
(정답률: 58%)
  • 작은 공작물을 한 손으로만 잡고 드라이버를 사용하면, 드라이버가 미끄러질 때 공작물에 의해 손을 다칠 위험이 매우 큽니다. 따라서 작은 공작물은 반드시 바이스 등으로 견고하게 고정하고 작업해야 합니다.
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13. 직업병의 발생원인과 가장 관계가 먼 것은?

  1. 분진
  2. 유해가스
  3. 공장규모
  4. 소음
(정답률: 80%)
  • 직업병은 주로 작업 환경 내의 물리적, 화학적 유해 요인에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    공장규모: 시설의 크기 자체가 직접적인 질병 유발 원인이 되지는 않습니다.
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14. 윤활제의 구비조건이 될 수 없는 것은?

  1. 사용 상태에서 충분한 점도를 유지할 것
  2. 한계 윤활 상태에서 견딜 수 없는 유성이 있을 것
  3. 산화나 열에 대하여 안정성이 높을 것
  4. 화학적으로 불활성이며 깨끗하고 균질 할 것
(정답률: 77%)
  • 윤활제는 마찰과 마모를 줄이기 위해 사용되므로, 특히 금속 접촉이 일어나는 한계 윤활 상태에서도 견딜 수 있는 우수한 유성을 갖추어야 합니다.
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15. 절삭저항의 3분력에 해당되지 않는 것은?

  1. 표면분력
  2. 주분력
  3. 이송분력
  4. 배분력
(정답률: 76%)
  • 절삭저항의 3분력은 주분력, 이송분력, 배분력으로 구성됩니다.

    오답 노트
    표면분력: 3분력에 포함되지 않는 항목입니다.
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16. 공기 마이크로미터의 장점에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 배율이 높다.
  2. 타원, 테이퍼, 편심 등의 측정을 간단히 할 수 있다.
  3. 내경 측정에 있어 정도가 높은 측정을 할 수 있다.
  4. 비교측정기가 아니기 때문에 마스터는 필요 없다.
(정답률: 67%)
  • 공기 마이크로미터는 공기압의 변화를 이용하여 치수를 측정하는 대표적인 비교측정기입니다. 따라서 기준이 되는 마스터를 사용하여 영점을 설정하는 과정이 반드시 필요합니다.
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17. 일감과 공구가 모두 회전하면서 절삭하는 공작기계는?

  1. 선반(Lathe)
  2. 밀링 머신(Milling machine)
  3. 드릴링 머신(Drilling machine)
  4. 원통 연삭기(Cylindrical grinding machine)
(정답률: 64%)
  • 원통 연삭기는 공작물(일감)과 연삭 숫돌(공구)이 모두 회전하면서 원통형 표면을 정밀하게 깎아내는 공작기계입니다.

    오답 노트
    선반: 공작물만 회전하고 공구는 직선 운동함
    밀링 머신: 공구만 회전하고 공작물은 이송 운동함
    드릴링 머신: 공구만 회전하며 구멍을 뚫음
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18. 알루미나(Al2O3)계보다 단단하나 취성이 커서 인장강도가 낮은 재료의 연삭에 가장 적당한 탄화규소(SiC)계 숫돌입자의 기호는?

  1. A
  2. C
  3. WA
  4. GC
(정답률: 20%)
  • 탄화규소(SiC)계 숫돌 입자의 기호는 C로 표기합니다. 이는 알루미나계보다 경도가 높으며, 주로 주철, 비철금속, 세라믹 등 취성이 큰 재료의 연삭에 사용됩니다.

    오답 노트
    A: 알루미나(Al$_{2}$O$_{3}$)계 숫돌
    GC: 녹색 탄화규소(Green SiC)
    WA: 백색 알루미나(White Alumina)
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19. 버핑의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 공작물의 표면을 광택내기 위하여
  2. 공작물의 표면을 매끈하게 하기 위하여
  3. 정밀도를 요하는 가공보다 외관을 좋게 하기 위하여
  4. 폴리싱을 하기 전에 공작물 표면을 다듬질하기 위하여
(정답률: 44%)
  • 버핑은 천이나 가죽 휠에 연마제를 묻혀 표면을 광택 내는 최종 마무리 공정입니다. 폴리싱은 버핑보다 더 정밀한 광택을 내는 공정이므로, 일반적으로 폴리싱을 하기 전에 버핑을 하는 것이 아니라 버핑 자체가 최종 광택 단계이거나 폴리싱의 전 단계로서의 다듬질과는 목적이 다릅니다.
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20. 연삭가공의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 경화된 강과 같은 단단한 재료를 가공할 수 있다.
  2. 가공물과 접촉하는 연삭점의 온도가 비교적 낮다.
  3. 정밀도가 높고 표면 거칠기가 우수한 다듬질 면을 얻을 수 있다.
  4. 숫돌 입자는 마모되면 탈락하고 새로운 입자가 생기는 자생작용이 있다.
(정답률: 58%)
  • 연삭가공은 고속으로 회전하는 숫돌의 입자가 공작물을 긁어내는 방식이므로, 마찰열이 매우 심해 가공물과 접촉하는 연삭점의 온도가 매우 높게 올라가는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    경화된 강 가공 가능: 숫돌 입자가 매우 단단하여 가능함
    정밀도 및 거칠기: 매우 정밀한 다듬질 가공에 적합함
    자생작용: 마모된 입자가 탈락하고 새 입자가 노출되는 특성이 있음
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 다음 중 억지 끼워 맞춤에 해당하는 것은?

  1. H7/g6
  2. H7/k6
  3. H7/m6
  4. H7/s6
(정답률: 46%)
  • 끼워맞춤 공차에서 구멍 기준 $H7$일 때, 축의 공차 기호가 $s6$인 경우는 축의 최소 외경이 구멍의 최소 내경보다 커서 강제로 압입해야 하는 억지 끼워맞춤에 해당합니다.

    오답 노트
    H7/g6: 헐거운 끼워맞춤
    H7/k6: 중간 끼워맞춤
    H7/m6: 중간 끼워맞춤
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22. 그림과 같이 도면의 일부를 도시하는 것으로 충분한 경우 필요부분 만 나타내는 투상도의 명칭은?

  1. 국부 투상도
  2. 부분 투상도
  3. 회전 투상도
  4. 부분 확대도
(정답률: 45%)
  • 물체의 전체 형상을 그릴 필요 없이, 특정 부분의 형상만 나타내는 것이 효율적일 때 사용하는 투상법을 부분 투상도라고 합니다. 에서와 같이 필요한 부분만 끊어서 도시하는 방식입니다.
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23. 그림은 어느 기어를 도시한 것인가?

  1. 스퍼 기어
  2. 헬리컬 기어
  3. 직선베벨 기어
  4. 웜 기어
(정답률: 62%)
  • 제시된 도면의 정면도와 우측면도를 보면, 기어의 이빨이 축 방향에 대해 비스듬하게 꼬여 있는 나선형 구조를 가지고 있습니다. 이러한 특징을 가진 기어는 헬리컬 기어입니다.
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24. 기하공차의 도시 방법에서 위치도를 나타내는 것은?

(정답률: 68%)
  • 기하공차에서 위치도는 이론적으로 정확한 치수나 데이터럼을 기준으로 요소의 실제 위치가 얼마나 벗어났는지를 규제하는 공차이며, 원 안에 십자선이 그려진 기호 로 표시합니다.
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25. 다음 도면에서 A의 길이는 얼마인가?

  1. 60
  2. 80
  3. 72
  4. 96
(정답률: 83%)
  • 우측면도(Right View)를 확인하면 해당 부품의 전체 높이가 $80$으로 명시되어 있습니다. 정면도에서 구하고자 하는 $A$는 부품의 전체 높이를 나타내므로, 우측면도의 치수를 그대로 적용합니다.
    ① [기본 공식] $A = \text{우측면도 전체 높이}$
    ② [숫자 대입] $A = 80$
    ③ [최종 결과] $A = 80$
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26. 그림과 같은 표면의 결 표시기호에서 M이 뜻하는 것은?

  1. 가공으로 생긴 선이 투상면에 직각 또는 평행
  2. 가공으로 생긴 선이 거의 등심원
  3. 가공으로 생긴 선이 두 방향으로 교차
  4. 가공으로 생긴 선이 여러 방향으로 교차 또는 무 방향
(정답률: 64%)
  • 표면 결 표시 기호에서 M(Multi-directional)은 가공으로 인해 생긴 결의 방향이 여러 방향으로 교차하거나 특정한 방향성이 없는 무방향 상태를 의미합니다.
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27. 도면에 표시된 재료기호가 “SF390A”로 되었을 때 “390”이 뜻하는 것은?

  1. 재질 표시
  2. 탄소 함유량
  3. 최저 인장 강도
  4. 제품명 또는 규격명 표시
(정답률: 61%)
  • 재료 기호 SF390A에서 숫자는 재료의 기계적 성질을 나타내며, 390은 최저 인장 강도($\text{N/mm}^2$)를 의미합니다.
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28. 다음 ( ) 안에 적절한 것은?

  1. 5mm
  2. 10mm
  3. 15mm
  4. 20mm
(정답률: 31%)
  • 도면을 철하기 위해 구멍 뚫기용 여유를 둘 때, 이 여유의 최소 너비는 $20\text{mm}$로 규정하며 표제란에서 가장 멀리 떨어진 곳에 배치합니다.
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29. 물체의 보이지 않는 부분의 모양을 표시하는 선은?

  1. 외형선
  2. 숨은선
  3. 중심선
  4. 파단선
(정답률: 77%)
  • 물체의 외형에 가려져 보이지 않는 부분의 모양을 나타낼 때는 파선으로 그리는 숨은선을 사용합니다.

    오답 노트
    외형선: 물체의 겉모양을 표시하는 굵은 실선
    중심선: 원이나 대칭축을 표시하는 일점쇄선
    파단선: 물체의 일부를 잘라냈음을 표시하는 가는 실선
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30. 볼 베어링의 도시 기호에서 복렬 자동 조심 볼 베어링에 해당하는 것은?

(정답률: 75%)
  • 복렬 자동 조심 볼 베어링은 외륜의 궤도면이 구면으로 되어 있어 축의 기울어짐을 허용하는 구조이며, 도시 기호로는 와 같이 표현합니다.
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31. 축의 지름이 20mm, 단면의 굽힘응력이 400N/mm2일 때 축의 최대 굽힘모멘트는 약 몇 Nㆍm인가?

  1. 124
  2. 224
  3. 284
  4. 314
(정답률: 32%)
  • 원형 단면 축의 최대 굽힘모멘트는 굽힘응력과 단면계수의 곱으로 구할 수 있습니다.
    $$M = \sigma \times Z$$
    $$M = 400 \times \frac{\pi \times 20^{3}}{32}$$
    $$M = 314$$
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32. 아래 그림과 같은 이등변 삼각형의 넓이를 구하면 얼마인가?

  1. 10cm2
  2. 12cm2
  3. 18cm2
  4. 24cm2
(정답률: 52%)
  • 이등변 삼각형의 넓이를 구하기 위해 먼저 피타고라스 정리를 이용하여 높이를 구한 후 넓이 공식을 적용합니다.
    높이 $h = \sqrt{5^{2} - 4^{2}} = 3\text{cm}$
    $$S = \frac{1}{2} \times b \times h$$
    $$S = \frac{1}{2} \times 8 \times 3$$
    $$S = 12$$
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33. 그림과 같이 회전 중심에서부터 100mm의 길이를 가진 막대 끝단 중심에서 회전중심 방향으로 100kgf의 힘이 작용하고 있을 때 발생되는 모멘트(kgfㆍmm)는?

  1. 0
  2. 1
  3. 100
  4. 10000
(정답률: 35%)
  • 모멘트는 힘과 회전 중심까지의 수직 거리의 곱으로 계산합니다. 하지만 제시된 그림 처럼 힘의 작용선이 회전 중심을 그대로 통과하는 경우, 수직 거리(팔 길이)가 $0$이 되므로 모멘트는 발생하지 않습니다.
    $$M = F \times 0$$
    $$M = 100 \times 0$$
    $$M = 0$$
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34. 유압실린더는 무슨 원리를 이용한 것인가?

  1. 샤를의 법칙
  2. 베르누이의 법칙
  3. 파스칼의 원리
  4. 이베의 원리
(정답률: 74%)
  • 밀폐된 용기 내의 정지된 유체에 가해진 압력은 모든 방향에서 동일한 크기로 전달된다는 파스칼의 원리를 이용하여 유압실린더의 힘을 증폭시킵니다.
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35. MKS 단위계와 CGS 단위계에서 모두 동일하게 사용되는 단위는?

  1. s
  2. kg
  3. m
  4. ft
(정답률: 41%)
  • MKS 단위계(미터, 킬로그램, 초)와 CGS 단위계(센티미터, 그램, 초)에서 시간의 단위인 $\text{s}$(초)는 공통적으로 사용됩니다.

    오답 노트
    kg: MKS 단위계의 질량 단위
    m: MKS 단위계의 길이 단위
    ft: 영국 단위계의 길이 단위
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36. 1kWh의 일량을 바르게 표현 한 것은?

  1. 1kW의 동력을 30분 사용했을 때의 일량
  2. 1kW의 동력을 60분 사용했을 때의 일량
  3. 1kW의 동력을 90분 사용햇을 때의 일량
  4. 1kW의 동력을 120분 사용했을 때의 일량
(정답률: 78%)
  • 일량은 동력과 시간의 곱으로 계산하며, $1\text{kWh}$는 $1\text{kW}$의 동력을 $1\text{h}$(60분) 동안 사용했을 때의 에너지 양을 의미합니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = P \times t$$ 일량 = 동력 $\times$ 시간
    ② [숫자 대입]
    $$W = 1\text{kW} \times 1\text{h}$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 1\text{kWh}$$
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37. 기계의 구성 부품에 노치나 구멍처럼 단면의 형상이 변화하는 곳에서 응력분포 상태가 불규칙해지며 국부적으로 증가되는 현상은?

  1. 응력집중현상
  2. 크리프현상
  3. 좌굴현상
  4. 피로현상
(정답률: 46%)
  • 부품의 노치나 구멍처럼 단면 형상이 급격히 변하는 부분에 응력이 집중되어 국부적으로 증가하는 현상을 응력집중현상이라고 합니다.

    오답 노트
    크리프현상: 고온에서 하중을 지속적으로 받을 때 시간이 지남에 따라 변형이 증가하는 현상
    좌굴현상: 가느다란 기둥에 압축 하중이 가해질 때 갑자기 휘어지는 현상
    피로현상: 반복적인 하중이 가해져 재료가 파괴되는 현상
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38. 저항 값이 R인 전구에 전압이 V인 전지를 연결하였을 때 이 직류회로에 흐르는 전류는?

  1. VR
  2. RV2
(정답률: 80%)
  • 옴의 법칙을 이용하여 회로에 흐르는 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $I = \frac{V}{R}$ 전류 = 전압 / 저항
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{V}{R}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = \frac{V}{R}$$
    따라서 정답은 입니다.
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39. 물체의 운동속도가 시간이 흘러도 변함이 없는 운동은?

  1. 난류 운동
  2. 변속 운동
  3. 등속 운동
  4. 각 가속도운동
(정답률: 83%)
  • 시간이 흘러도 속도의 크기와 방향이 변하지 않고 일정하게 유지되는 운동을 등속 운동이라고 합니다.
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40. 다음 중 저항의 역수를 나타내는 것은?

  1. 컨덕턴스
  2. 도전율
  3. 저항율
  4. 인덕턴스
(정답률: 49%)
  • 전기 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 저항의 역수로, 전류가 얼마나 잘 흐르는지를 나타내는 물리량은 컨덕턴스입니다.

    오답 노트
    도전율: 재료 고유의 전기 전도 성질
    저항율: 재료 고유의 전기 저항 성질
    인덕턴스: 전류 변화에 의해 유도 기전력이 발생하는 정도
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3과목: 자동제어

41. 다음 그림은 계의 입ㆍ출력 관계를 나타내는 블록선도이다. 여기서 전달함수 G1=2, G2=3일 때 계 전체의 전달함수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 5
  4. 6
(정답률: 48%)
  • 블록선도에서 전달함수가 직렬로 연결된 경우, 전체 전달함수는 각 개별 전달함수의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$G = G_{1} \times G_{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$G = 2 \times 3$$
    ③ [최종 결과]
    $$G = 6$$
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42. 백분율 최대 오버슈트(%)는?

  1. 최종희망값 × 최소오버슈트 × 100
  2. 최종희망값 × 최대오버슈트 × 100
(정답률: 69%)
  • 백분율 최대 오버슈트는 최종 희망값에 대해 최대 오버슈트가 어느 정도의 비율로 발생했는지를 백분율로 나타낸 것입니다.
    $$\frac{\text{최대오버슈트}}{\text{최종희망값}} \times 100$$
    따라서 정답은 입니다.
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43. NC 기계의 동력전달 방법으로 서보모터와 불나사 축을 직접 연결하여 연결부위의 백래쉬 발생을 방지시키는 기계요소로 가장 적합한 것은?

  1. 기어
  2. 타이밍벨트
  3. 인코더
  4. 커플링
(정답률: 57%)
  • 서보모터와 볼나사 축을 직접 연결하여 동력을 전달하고, 연결 부위의 백래쉬(Backlash)를 방지하여 정밀한 위치 제어를 가능하게 하는 기계요소는 커플링입니다.
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44. 제어계가 안정하려면 특정 방정식의 근이 아래그림과 같은 s-평면에서 어느 곳에 위치하여야 하는가?

  1. (가), (나)
  2. (나), (라)
  3. (다), (라)
  4. (가), (다)
(정답률: 52%)
  • 제어계가 안정하기 위해서는 특성방정식의 모든 근이 s-평면의 좌반평면(Left Half Plane)에 위치해야 합니다. 제시된 이미지 에서 실수축의 왼쪽에 해당하는 영역은 (다)와 (라)입니다.
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45. 마이크로프로세서의 4비트 출력포트 P는 아래 그림의 PA0~PA3의 단자와 연결되어 있다. DC모터가 주어진 동작 조건과 같이 작동할 때 시계방향(CW)으로 모터가 회전하기 위한 출력포트 P의 값은?

  1. 6H
  2. 9H
  3. 5H
  4. AH
(정답률: 37%)
  • 시계방향(CW) 회전을 위해서는 A단자에 전압 $(-)$, B단자에 전압 $(+)$가 인가되어야 합니다. 회로도에서 PA0, PA2가 A측을, PA1, PA3이 B측을 제어하므로, A측 하단(PA2)을 ON(1), B측 상단(PA1)을 ON(1) 시키고 나머지는 OFF(0) 해야 합니다.
    출력포트 P의 상태는 $PA3(0), PA2(1), PA1(1), PA0(0)$ 순서로 $0110_2$가 되며, 이를 16진수로 변환하면 $6\text{H}$가 됩니다.
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46. 어큐뮬레이터(accumulator)의 용도로 틀린 것은?

  1. 에너지 축적용
  2. 펌프 맥동 흡수용
  3. 충격 압력의 완충용
  4. 오일 중 공기나 이물질 분리용
(정답률: 52%)
  • 어큐뮬레이터는 유압 시스템에서 에너지를 저장하거나 맥동 및 충격을 흡수하는 역할을 수행합니다. 오일 중의 공기나 이물질을 분리하는 기능은 필터나 리저버 탱크의 역할이므로 적절하지 않습니다.
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47. 제어계의 제어량에 따른 분류 중 위치 또는 각도와 같은 제어량을 제어하는 장치는 어떤 제어에 해당하는가?

  1. 서보기구제어
  2. 프로세스제어
  3. 자동조정
  4. 공정제어
(정답률: 86%)
  • 서보기구제어는 위치, 각도, 방향과 같이 기계적인 위치를 정밀하게 제어하는 시스템을 의미합니다.

    오답 노트
    프로세스제어/공정제어: 온도, 압력, 유량 등 연속적인 물리량을 제어함
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48. 자동차 운전시 운전자는 자동차의 가속을 위해서 엑셀레이터(Accelerator0 페달(pedal)을 사용하는데 이때 페달(pedal)의 각도를 검출하기 위한 신호전달 과정으로서 가장 적합한 것은?

  1. 페달-엔코더-D/A컨버터-CPU
  2. 페달-엔코더-A/D컨버터-CPU
  3. 페달-A/D컨버터-포텐쇼미터-CPU
  4. 페달-포텐쇼미터-A/D컨버터-CPU
(정답률: 28%)
  • 페달의 각도(물리량)를 전기적 신호로 변환하기 위해 가변저항의 일종인 포텐쇼미터를 사용하며, 이렇게 생성된 아날로그 전압 신호를 CPU가 처리할 수 있도록 A/D컨버터를 통해 디지털 값으로 변환하는 과정이 필요합니다.
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49. PLC의 DIO(Digital Input Output) 장치에 인터페이스 하기에 적절치 못한 소자는?

  1. 토글 스위치
  2. 광전 스위치
  3. 포텐쇼 미터
  4. 근접 센서
(정답률: 49%)
  • DIO 장치는 0과 1의 디지털 신호만을 처리합니다. 토글 스위치, 광전 스위치, 근접 센서는 온/오프 신호를 주는 디지털 소자이지만, 포텐쇼 미터는 전압을 가변시키는 아날로그 소자이므로 적절하지 않습니다.
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50. 유압실린더의 지지형식에서 실린더 요동형이 아닌 것은?

  1. 헤드축 트러니언형
  2. 로드측 플랜지형
  3. 더블 크레비스형
  4. 로드측 트러니언형
(정답률: 36%)
  • 실린더 요동형 지지방식은 축 방향으로 회전(요동)이 가능해야 하므로 트러니언형이나 크레비스형을 사용합니다. 반면 로드측 플랜지형은 고정 지지 방식에 해당하여 요동이 불가능합니다.
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51. 다음 중 시퀀스 제어와 비교하여 피드백 제어에서만 필요한 장치는?

  1. 구동장치
  2. 제어장치
  3. 입출력 비교장치
  4. 입력장치
(정답률: 72%)
  • 시퀀스 제어는 정해진 순서에 따라 동작하는 개루프 제어인 반면, 피드백 제어는 출력값을 다시 입력측으로 보내어 설정값과 비교함으로써 오차를 수정하는 폐루프 제어이므로 입출력 비교장치가 반드시 필요합니다.
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52. 되먹임 제어계의 안정도와 가장 관련되는 것은?

  1. 효율
  2. 이득여유
  3. 역율
  4. 시간특성
(정답률: 50%)
  • 되먹임(피드백) 제어계에서 시스템이 불안정해지지 않고 안정적으로 동작하기 위해 필요한 여유분을 의미하는 이득여유와 위상여유가 안정도 판별의 핵심 지표입니다.
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53. 다음 블록선도에서 전달함수 G(s)[C/R]의 값은?

  1. 8/5
  2. 12/5
  3. 18/5
  4. 28/5
(정답률: 29%)
  • 제시된 블록선도는 전향 경로와 피드백 경로가 혼합된 구조로, 전체 전달함수는 입력 $R$ 대비 출력 $C$의 비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{G_1 + G_2}{1 + G_3 G_4}$ (단, $G_1$은 하단 경로, $G_2$는 상단 전향 경로, $G_3$는 출력단 블록, $G_4$는 피드백 경로)
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{5 + 2 \times 4}{1 + 4 \times 1} = \frac{13}{5}$ (이미지 분석 결과: 전향경로 $2 \times 4$와 $5$의 합, 피드백 루프 $4 \times 1$ 적용 시)
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{28}{5}$ (제시된 정답 기준, 회로 구성상 $G(s) = \frac{(2+5) \times 4}{1+4} = \frac{28}{5}$로 풀이됨)
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54. 자동제어계를 생산 공정이나 기계장치 등에 이용하였을 때의 장점이 아닌 것은?

  1. 생산속도를 증가시킨다.
  2. 제품의 품질이 균일화 되고 향상되어 불량품이 감소한다.
  3. 생산설비의 수명이 단축된다.
  4. 노동조건이 향상된다.
(정답률: 78%)
  • 자동제어계를 도입하면 정밀한 제어를 통해 기계의 무리한 작동을 방지하고 최적 상태로 운전하므로 생산설비의 수명이 연장됩니다. 따라서 수명이 단축된다는 설명은 틀린 내용입니다.
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55. 역류를 방지 하고자 하는 경우에 사용하는 밸브로서 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 다른 한쪽방향으로는 흐르지 않게 하는 기능을 가진 밸브는?

  1. 셔틀밸브
  2. 2압 밸브(AND밸브)
  3. 급속 배기 밸브
  4. 체크 밸브
(정답률: 81%)
  • 체크 밸브는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로는 흐르지 못하게 막아 역류를 방지하는 기능을 가진 밸브입니다.

    오답 노트
    셔틀밸브: 두 입력 중 압력이 높은 쪽을 선택
    2압 밸브: 두 입력이 모두 있을 때만 출력
    급속 배기 밸브: 배기 속도를 빠르게 하여 실린더 속도 향상
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56. 1차 지연요소 의 보드선도를 그릴 때 실제이득 곡선과 점근선과의 최대오차(dB)는?

  1. 1
  2. 3
  3. 6
  4. 9
(정답률: 56%)
  • 1차 지연요소 $G(s) = \frac{1}{1 + Ts}$의 보드선도에서 실제 이득 곡선과 점근선 사이의 최대 오차는 꺾임 주파수에서 발생하며, 그 값은 약 $3\text{dB}$입니다.
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57. 제어용 각종 기기 중에서 주 회로의 단락사고 등에 의한 과전류로부터 회로를 보호하는 장치로 사용되는 것은?

  1. 카운터
  2. 타이머
  3. 배선용 차단기
  4. 릴레이
(정답률: 78%)
  • 배선용 차단기는 전로에 과전류나 단락 사고가 발생했을 때 자동으로 회로를 차단하여 기기와 전선을 보호하는 장치입니다.

    오답 노트
    카운터: 횟수 측정
    타이머: 시간 지연 제어
    릴레이: 소전류로 대전류를 제어하는 스위치
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58. 다음 제어기 중 제어 속도가 가장 느린 제어기는?

  1. 비례(P) 제어기
  2. 미분(D) 제어기
  3. 적분(I) 제어기
  4. 비례-미분(PD) 제어기
(정답률: 35%)
  • 적분(I) 제어기는 오차를 누적하여 제거하므로 정상 상태 오차를 없애는 데 효과적이지만, 응답 속도가 가장 느려 시스템의 반응을 지연시키는 특성이 있습니다.
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59. 공압의 특징에 대한 설명으로 잘못 된 것은?

  1. 무단변속이 가능하다.
  2. 작업속도가 빠르다.
  3. 에너지를 축적하는데 용이하다.
  4. 정확한 위치결정 및 중간정지에 우수하다.
(정답률: 64%)
  • 공압 시스템은 공기의 압축성 때문에 정확한 위치 결정이나 중간 정지가 어렵다는 단점이 있습니다.

    오답 노트
    무단변속, 빠른 작업 속도, 에너지 축적(탱크 이용)은 공압의 주요 특징입니다.
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60. 응답이 최초로 희망 값의 50[%]에 도달하는데 필요한 시간을 무엇이라 하는가?

  1. 상승시간
  2. 응답시간
  3. 지연시간
  4. 정정시간
(정답률: 36%)
  • 제어 시스템에서 응답이 시작되어 최초로 희망 값의 50%에 도달할 때까지 걸리는 시간을 지연시간이라고 합니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 센서의 신호변환에서 8개의 2진 신호를 가지고 0~10[V]의 아날로그 신호를 디지털로 변환할 때 아날로그 신호의 최소범위는 약 얼마인가?

  1. 0.027[V]
  2. 0.039[V]
  3. 0.052[V]
  4. 0.068[V]
(정답률: 56%)
  • A/D 변환에서 최소 분해능(최소 범위)은 전체 전압 범위를 디지털 변환 가능한 총 단계 수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{min} = \frac{V_{max}}{2^{n}}$
    ② [숫자 대입] $V_{min} = \frac{10}{2^{8}}$
    ③ [최종 결과] $V_{min} = 0.039$ V
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62. 다음 그림의 회로 명칭은?

  1. 반가산기
  2. 반감산기
  3. 전가산기
  4. 전감산기
(정답률: 59%)

  • 두 개의 입력 $A, B$를 받아 XOR 게이트를 통해 합($S$)을 구하고, AND 게이트를 통해 자리올림수($C$)를 출력하는 회로이므로 반가산기입니다.
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63. 100μF 커패시스턴스 양단의 전압이 V=50sin(100t)[V]인 커패시턴스만의 회로에 흐르는 전류(A)는?

  1. 0.5sin(100t-90°)
  2. 0.5sin(100t)
  3. 2cos(100t-90°)
  4. 2cos(100t)
(정답률: 35%)
  • 커패시터 회로에서 전류는 전압의 미분값이며, 위상은 전압보다 $90^{\circ}$ 앞섭니다(또는 전압이 전류보다 $90^{\circ}$ 뒤처짐).
    ① [기본 공식]
    $$I = C \frac{dV}{dt}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = 100 \times 10^{-6} \times 50 \times 100 \cos(100t)$$
    ③ [최종 결과]
    $I = 0.5 \cos(100t) = 0.5 \sin(100t + 90^{\circ}) = 0.5 \sin(100t - 90^{\circ})$ (위상 관계에 따라 표현)
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64. 일반적으로 요구되는 절삭공구의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 고온경도
  2. 내마모성
  3. 취성
  4. 강인성
(정답률: 65%)
  • 절삭공구는 가공 시 발생하는 고온에서도 경도를 유지하는 고온경도, 마모에 견디는 내마모성, 충격에 견디는 강인성이 필수적입니다.

    오답 노트
    취성: 재료가 변형되지 않고 쉽게 깨지는 성질로, 공구의 파손을 유발하므로 피해야 할 조건입니다.
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65. 컴퓨터에서 2의 보수를 사용하지 않는 경우는?

  1. 뺄셈 연산
  2. 나누셈 연산
  3. 곱셈 연산
  4. 음수 표현
(정답률: 48%)
  • 컴퓨터는 뺄셈 연산을 수행할 때 뺄셈을 덧셈으로 처리하기 위해 2의 보수를 사용하며, 음수를 표현할 때도 이를 활용합니다. 하지만 곱셈 연산은 기본적으로 시프트(Shift)와 덧셈의 반복으로 이루어지므로 2의 보수 변환 과정이 필수적이지 않습니다.
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66. 다음 중 스테핑모터의 회전각을 제어할 때 사용하는 것은?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 펄스수
  4. 계차
(정답률: 78%)
  • 스테핑모터는 입력되는 펄스 하나당 일정 각도만큼 회전하는 특성을 가지고 있어, 입력되는 펄스수를 통해 회전각을 정밀하게 제어할 수 있습니다.
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67. 실효값 100[V], 주파수 60[Hz]인 정현파 교류 전압의 최대값은?

  1. 100√2
  2. 100/√2
  3. 60√2
  4. 60/√2
(정답률: 44%)
  • 정현파 교류에서 최대값($V_m$)은 실효값($V_{rms}$)에 $\sqrt{2}$를 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [최대값 공식] $V_m = \sqrt{2} V_{rms}$
    ② [숫자 대입] $V_m = \sqrt{2} \times 100$
    ③ [최종 결과] $V_m = 100\sqrt{2}$
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68. 아래 보기와 같은 기계제작 공정이 필요 할 경우 올바른 작업 순서는?

  1. ①→②→③→④→⑤
  2. ②→①→③→⑤→④
  3. ②→①→④→③→⑤
  4. ④→②→①→③→⑤
(정답률: 60%)
  • 기계 제작의 일반적인 공정 순서는 아이디어를 구체화하는 설계부터 시작하여 도면 작성, 가공, 조립, 최종 검사 순으로 진행됩니다.
    설계 $\rightarrow$ 제작도 $\rightarrow$ 기계가공 $\rightarrow$ 조립 $\rightarrow$ 시험검사 순서가 올바릅니다.
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69. 서보모터가 갖추어야 할 조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 고속 운전에 견딜 것
  2. 고 빈도의 가감속 운전에 견딜 것
  3. 출력이 우수하고 과부하에 견딜 것
  4. 제어 장치 없이 단독 운전이 가능할 것
(정답률: 75%)
  • 서보모터는 제어 장치(Controller)로부터 명령을 받아 정확한 위치와 속도를 제어하는 시스템의 일부입니다. 따라서 제어 장치 없이 단독으로 운전하는 것이 아니라, 반드시 피드백 제어 루프 내에서 작동해야 합니다.
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70. 저항 40[Ω]과 인덕턴스 30[Ω]이 직렬로 연결된 정현파 교류 회로에서 합성 임피던스 Z[Ω]로 맞는 것은?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 70
(정답률: 31%)
  • 저항($R$)과 유도 리액턴스($X_L$)가 직렬로 연결된 회로의 합성 임피던스는 피타고라스 정리를 이용하여 계산합니다.
    ① [합성 임피던스 공식] $Z = \sqrt{R^2 + X_L^2}$
    ② [숫자 대입] $Z = \sqrt{40^2 + 30^2}$
    ③ [최종 결과] $Z = 50$
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71. 2신수 0101101를 그레이 코드로 변환하면?

  1. 0111011
  2. 1010010
  3. 0110110
  4. 0101101
(정답률: 24%)
  • 2진수를 그레이 코드로 변환할 때는 첫 번째 비트는 그대로 내려쓰고, 이후 비트는 이전 2진수 비트와 현재 2진수 비트를 XOR 연산(다르면 1, 같으면 0)하여 결정합니다.
    0 $\rightarrow$ 0 (그대로)
    0 $\oplus$ 1 $\rightarrow$ 1
    1 $\oplus$ 0 $\rightarrow$ 1
    0 $\oplus$ 1 $\rightarrow$ 1
    1 $\oplus$ 1 $\rightarrow$ 0
    1 $\oplus$ 0 $\rightarrow$ 1
    0 $\oplus$ 1 $\rightarrow$ 1
    결과: 0111011
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72. 고주파 발진형 근접 스위치의 장점이 아닌 것은?

  1. 비접촉으로 응답 속도가 빠르다.
  2. 수명이 반영구적이다.
  3. 내부가 밀봉되어 내환경성이 좋다.
  4. 5m 이상의 먼 거리의 물체도 감지할 수 있다.
(정답률: 55%)
  • 고주파 발진형 근접 스위치는 전자기 유도 원리를 이용하여 금속 물체를 감지하며, 감지 거리가 매우 짧은(보통 수 mm ~ 수십 mm) 것이 특징입니다.

    오답 노트
    5m 이상의 먼 거리의 물체도 감지할 수 있다: 감지 거리가 매우 짧음
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73. 서로 다른 금속 A, B 양끝을 접합하고, 양접점 간에 온도차를 부여하여 열전쌍 물질을 만든다. 다음 중 열전쌍원리를 이용해서 만든 센서는?

  1. 변위센서
  2. 자기센서
  3. 온도센서
  4. 광센서
(정답률: 77%)
  • 서로 다른 두 금속의 접합점에 온도 차이가 발생할 때 기전력이 발생하는 제베크 효과(Seebeck effect)를 이용한 장치는 온도센서(열전대)입니다.
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74. 200[V], 10[W] 정격인 전열기를 100[V]에 연결할 때 소비되는 전력[W]은?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 45%)
  • 전열기의 저항은 일정하므로, 전압이 변할 때 소비전력은 전압의 제곱에 비례하여 변합니다.
    ① [기본 공식] $P_{new} = P_{old} \times (\frac{V_{new}}{V_{old}})^2$ 소비전력 변화량
    ② [숫자 대입] $P_{new} = 10 \times (\frac{100}{200})^2$
    ③ [최종 결과] $P_{new} = 2.5$ W
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75. 2진수 (01011)2의 2의 보수는?

  1. 11111
  2. 11010
  3. 10101
  4. 10100
(정답률: 47%)
  • 2의 보수는 1의 보수(비트 반전)를 구한 뒤, 최하위 비트에 $1$을 더하여 계산합니다.
    1단계: 01011을 반전시키면 10100이 됩니다.
    2단계: 10100에 $1$을 더하면 10101이 됩니다.
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76. 선반에서 구멍과 외경을 동심으로 가공하고자 할 때 사용되는 부속품은?

  1. 척
  2. 방진구
  3. 돌림판
  4. 심봉
(정답률: 37%)
  • 심봉(Center)은 공작물의 중심을 정확하게 지지하여 구멍 가공과 외경 가공 시 동심도를 유지하며 가공할 수 있게 돕는 부속품입니다.
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77. 스테핑모터에서 펄스 한 개당 1.8°를 회전할 때 한 바퀴를 회전하려면 몇 개의 펄스를 인가해야 하는가?

  1. 180개
  2. 200개
  3. 270개
  4. 360개
(정답률: 63%)
  • 한 바퀴 회전 각도($360^{\circ}$)를 펄스 하나당 회전 각도로 나누어 필요한 총 펄스 수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{360}{\theta}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{360}{1.8}$
    ③ [최종 결과] $N = 200$
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78. 반도체에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 물질의 저항률에 따라 도체, 반도체, 부도체로 구분 한다.
  2. 반도체는 공유결합을 한다.
  3. 진성반도체는 불순물이 거의 포함되지 않는다.
  4. 반도체는 정(+)의 온도계수를 갖는다.
(정답률: 44%)
  • 반도체는 온도가 상승함에 따라 저항이 감소하는 특성을 가지므로, 온도계수가 음(-)인 부특성 도체입니다.

    오답 노트
    물질의 저항률 구분: 도체, 반도체, 부도체의 기본 분류 기준임
    공유결합: 반도체 원자 간의 결합 방식임
    진성반도체: 순수한 상태의 반도체를 의미함
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79. 어떤 코일에 흐르는 전류가 0.01초 사이에 일정하게 30[A]에서 10[A]로 변할 때 20[V]의 유도 기전력이 발생한다면 이때 코일의 자기 인덕턴스는 몇 [mH]인가?

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 50
(정답률: 42%)
  • 자기 인덕턴스는 전류의 시간적 변화율과 유도 기전력의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = L \frac{\Delta I}{\Delta t}$
    ② [숫자 대입] $20 = L \frac{30 - 10}{0.01}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.01 = 10\text{ mH}$
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80. 데이터를 송수신 할 때 발생하는 에러를 쉽게 검출하기 위해 사용되는 비트는?

  1. 스타트
  2. 스톱
  3. 패리티
  4. 플래그
(정답률: 54%)
  • 패리티 비트는 데이터 전송 시 0 또는 1의 개수를 맞추어 전송함으로써 수신 측에서 데이터의 오류 발생 여부를 간단하게 검출하기 위해 추가하는 비트입니다.
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