생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

생산자동화산업기사 2014-03-02 필기 기출문제 해설

이 페이지는 생산자동화산업기사 2014-03-02 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

생산자동화산업기사
(2014-03-02 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 일반적으로 각도 측정에 사용되는 것이 아닌 것은?

  1. 컴비네이션 세트
  2. 나이프 에지
  3. 광학식 클리노미터
  4. 오토 콜리메이터
(정답률: 81%)
  • 나이프 에지는 주로 광학 기기에서 빛을 좁은 틈으로 나누어 주는 슬릿 역할을 하며, 각도 측정 도구가 아닙니다.

    오답 노트
    컴비네이션 세트, 광학식 클리노미터, 오토 콜리메이터: 각도 측정에 사용되는 도구임
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2. 공기 마이크로메타를 그 원리에 따라 분류할 때 이에 속하지 않는 것은?

  1. 유량식
  2. 배압식
  3. 광학식
  4. 유속식
(정답률: 75%)
  • 공기 마이크로메타는 공기의 흐름을 이용하여 치수를 측정하는 장치로, 유량식, 배압식, 유속식 원리를 사용합니다.
    광학식은 빛의 성질을 이용하는 측정 방식으로 공기 마이크로메타의 작동 원리와 무관합니다.
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3. 선반의 심압대가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 베드의 안내면을 따라 이동할 수 있어야 한다.
  2. 센터는 편위시킬 수 있어야 한다.
  3. 베드의 임의의 위치에서 고정할 수 있어야 한다.
  4. 심압축은 중공으로 되어 있으며 끝부분은 내셔널테이퍼로 되어 있어야 한다.
(정답률: 79%)
  • 선반의 심압대는 공작물을 지지하기 위해 베드 위를 이동하고 고정될 수 있어야 하며, 센터의 편위가 가능해야 합니다.

    오답 노트
    심압축은 중공으로 되어 있으며 끝부분은 내셔널테이퍼가 아니라 모스테이퍼로 되어 있어야 합니다.
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4. 길이가 짧고 지름이 큰 공작물을 절삭하는데 사용되는 선반으로 면판을 구비하고 있는 것은?

  1. 수직선반
  2. 정면선반
  3. 탁상선반
  4. 터릿선반
(정답률: 75%)
  • 정면선반은 길이가 짧고 지름이 큰 공작물을 가공하기에 적합하도록 설계되었으며, 대형 면판을 구비하여 공작물을 고정하고 절삭하는 특징이 있습니다.
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5. 해머 작업의 안전수칙에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 해머의 타격면이 넓어진 것을 골라서 사용한다.
  2. 장갑이나 기름이 묻은 손으로 자루를 잡지 않는다.
  3. 담금질된 재료는 함부로 두드리지 않는다.
  4. 쐐기를 박아서 해머의 머리가 빠지지 않는 것을 사용한다.
(정답률: 89%)
  • 해머의 타격면이 넓어지거나 마모된 것을 사용하면 타격 시 미끄러짐이 발생하여 사고 위험이 크므로, 타격면이 평평하고 상태가 좋은 것을 사용해야 합니다.
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6. 기어 피치원의 지름이 150 mm, 모듈(module)이 5인 표준형 기어의 잇수는? (단, 비틀림각은 30° 이다.)

  1. 15개
  2. 30개
  3. 45개
  4. 50개
(정답률: 87%)
  • 기어의 피치원 지름은 모듈과 잇수의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $D = m \times z$ (피치원 지름 = 모듈 × 잇수)
    ② [숫자 대입] $150 = 5 \times z$
    ③ [최종 결과] $z = 30$
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7. 마이크로미터 측정면의 평면도 검사에 가장 적합한 측정기기는?

  1. 옵티컬 플랫
  2. 공구 현미경
  3. 광학식 클리노미터
  4. 투영기
(정답률: 80%)
  • 옵티컬 플랫은 빛의 간섭 현상을 이용하여 평면도를 정밀하게 검사하는 광학 평판으로, 마이크로미터 측정면과 같은 고정밀 평면도 검사에 가장 적합합니다.
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8. 추축대의 위치를 정밀하게 하기 위하여 나사식 측정장치, 다이얼게이지, 광학적 측정장치를 갖추고 있는 보링머신은?

  1. 수직 보링머신
  2. 보통 보링머신
  3. 지그 보링머신
  4. 코어 보링머신
(정답률: 78%)
  • 지그 보링머신은 추축대의 위치를 정밀하게 설정하기 위해 나사식 측정장치, 다이얼게이지, 광학적 측정장치 등을 갖추고 있는 정밀 보링 머신입니다.
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9. 고속가공의 특성에 대한 설명이 옳지 않은 것은?

  1. 황삭부터 정삭까지 한 번의 셋업으로 가공이 가능하다.
  2. 열처리된 소재는 가공할 수 없다.
  3. 칩(Chip)에 열이 집중되어, 가공물은 절삭열 영향이 적다.
  4. 절삭저항이 감소하고, 공구수명이 길어진다.
(정답률: 74%)
  • 고속가공은 절삭 속도가 매우 빠르기 때문에 열처리된 경화강과 같은 고경도 소재도 가공이 가능하다는 것이 큰 특징입니다.
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10. 측정기, 피측정물, 자연 환경 등 측정자가 파악할 수 없는 변화에 의하여 발생하는 오차는?

  1. 시차
  2. 우연오차
  3. 계통오차
  4. 후퇴오차
(정답률: 89%)
  • 측정기, 피측정물, 환경 등 제어할 수 없는 불규칙한 원인에 의해 발생하는 오차를 우연오차라고 합니다.
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11. 기계 작업시 안전 사항으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기계 위에 공구나 재료를 올려 놓는다.
  2. 선반 작업시 보호안경을 착용한다.
  3. 사용 전 기계·기구를 점검한다.
  4. 절삭공구는 기계를 정지시키고 교환한다.
(정답률: 96%)
  • 기계 위에 공구나 재료를 올려놓으면 작업 중 낙하하여 기계 오작동을 유발하거나 작업자가 부상을 입을 위험이 있어 절대 금지해야 합니다.
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12. 밀링머신에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 테이블의 이송속도는 밀링커터 날 1개당 이송거리 × 커터의 날 수 × 커터의 회전수로 산출한다.
  2. 플레노형 밀링머신은 대형의 공작물 또는 중량물의 평면이나 홈 가공에 사용한다.
  3. 하향절삭은 커터의 날이 일감의 이송방향과 같으므로 일감의 고정이 간편하고 뒤틈 제거장치가 필요 없다.
  4. 수직 밀링머신은 스핀들이 수직방향으로 장치되며 엔트밀로 홈 깎기, 옆면 깎기 등을 가공하는 기계이다.
(정답률: 82%)
  • 하향절삭은 커터의 회전 방향과 이송 방향이 같기 때문에, 테이블의 유격으로 인한 갑작스러운 끌림 현상을 방지하기 위해 반드시 뒤틈(백래시) 제거장치가 필요합니다.
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13. 절삭공구의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 고온 경도가 높아야 한다.
  2. 내마모성이 좋아야 한다.
  3. 마찰계수가 적어야 한다.
  4. 충격을 받으면 파괴되어야 한다.
(정답률: 94%)
  • 절삭공구는 가공 중 발생하는 충격에 견딜 수 있는 충분한 인성을 가져야 하며, 쉽게 파괴되지 않아야 합니다.

    오답 노트
    고온 경도, 내마모성, 낮은 마찰계수는 공구 수명과 가공 정밀도를 높이기 위한 필수 조건입니다.
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14. 선반에서 가공할 수 있는 작업이 아닌 것은?

  1. 기어절삭
  2. 테이퍼절삭
  3. 보리
  4. 총형절삭
(정답률: 78%)
  • 선반은 공작물을 회전시켜 외경, 내경, 테이퍼, 보링, 총형 가공 등을 수행하는 기계입니다. 기어절삭은 일반적으로 전용 기어 호빙 머신이나 밀링 머신을 사용하여 가공하는 작업입니다.
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15. 서멧(Cermet)공구를 제작하는 가장 적합한 방법은?

  1. WC(텅스텐 탄화물)을 Co로 소결
  2. Fe에 Co를 가한 소결초경 합금
  3. 주성분이 W, Cr, Co, Fe 로 된 주조 합금
  4. Al2O3 분말에 TiC 분말을 혼합 소결
(정답률: 67%)
  • 서멧(Cermet)은 세라믹(Ceramic)과 금속(Metal)의 합성어로, 세라믹의 내열성과 금속의 인성을 동시에 갖추기 위해 $Al_{2}O_{3}$ 분말에 $TiC$ 분말을 혼합하여 소결하여 제작합니다.
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16. 밀링머신에서 단식분할법을 사용하여 원주를 5등분하려면 분할크랭크를 몇 회전씩 돌려가면서 가공하면 되는가?

  1. 4
  2. 8
  3. 9
  4. 16
(정답률: 66%)
  • 단식 분할법에서 분할 회전수는 분할반의 기본 원판 치수(보통 40등분)를 나누고자 하는 등분수로 나누어 계산합니다.
    $$n = \frac{40}{N}$$
    $$n = \frac{40}{5}$$
    $$n = 8$$
    따라서 분할크랭크를 8회전씩 돌려 가공합니다.
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17. 센터리스 연삭작업의 특징이 아닌 것은?

  1. 센터구멍의 필요 없는 원통 연삭에 편리하다.
  2. 연속작업을 할 수 있어 대량생산에 적합하다.
  3. 대형 중량물도 연삭이 용이하다.
  4. 가늘고 긴 가공물의 연삭에 적합하다.
(정답률: 75%)
  • 센터리스 연삭은 공작물을 센터로 지지하지 않고 연삭숫돌과 조정숫돌 사이에 놓아 가공하는 방식입니다.
    센터구멍이 필요 없고 연속 작업이 가능하여 가늘고 긴 가공물이나 대량 생산에 유리하지만, 구조적 특성상 대형 중량물을 지지하고 가공하기에는 부적합합니다.
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18. 연삭액의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 거품 발생이 많을 것
  2. 냉각성이 우수할 것
  3. 인체에 해가 없을 것
  4. 화학적으로 안정될 것
(정답률: 93%)
  • 연삭액은 가공 시 발생하는 열을 식히고 마찰을 줄이는 역할을 해야 합니다.
    거품이 많이 발생하면 냉각액의 공급이 원활하지 않고 가공 정밀도가 떨어지므로, 거품 발생이 적어야 합니다.
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19. 초음파 가공에 주로 사용하는 연삭입자의 재질이 아닌 것은?

  1. 산화알루미나계
  2. 다이아몬드 분말
  3. 탄화규소계
  4. 고무분말계
(정답률: 73%)
  • 초음파 가공은 매우 단단한 연삭입자를 사용하여 재료를 미세하게 깎아내는 방식입니다.
    따라서 경도가 매우 높은 다이아몬드 분말, 탄화규소계, 산화알루미나계 재질을 사용하며, 경도가 매우 낮은 고무분말계는 가공 입자로 사용할 수 없습니다.
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20. 기어가 회전운동을 할 때 접촉하는 것과 같은 상대운동으로 기어를 절삭하는 방법은?

  1. 창성식 기어 절삭법
  2. 모형식 기어 절삭법
  3. 원판식 기어 절삭법
  4. 성형공구 기어 절삭법
(정답률: 84%)
  • 기어가 실제로 회전하며 맞물려 돌아가는 것과 동일한 상대 운동(창성 운동)을 이용하여 기어 치형을 깎아내는 방법을 창성식 기어 절삭법이라고 합니다.
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 다음 투상도 중 KS 제도 통칙에 따라 올바르게 작도된 투상도는?

(정답률: 81%)
  • KS 제도 통칙에 따른 올바른 투상도는 정면도, 평면도, 측면도가 서로 일치하게 배치되어야 하며, 단면 표시와 중심선 등이 규격에 맞게 작도되어야 합니다. 제시된 이미지 중 가 이러한 제도 원칙을 정확하게 준수하여 작도된 투상도입니다.
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22. 깊은 홈 볼 베어링의 안지름이 25mm 일 때 이 베어링의 안지름 번호는?

  1. 00
  2. 05
  3. 25
  4. 50
(정답률: 83%)
  • 깊은 홈 볼 베어링의 안지름 번호가 $04$번부터 $96$번까지인 경우, 안지름은 번호에 $5$를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{안지름} = \text{번호} \times 5$
    ② [숫자 대입] $25 = \text{번호} \times 5$
    ③ [최종 결과] $\text{번호} = 05$
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23. 도면의 재질란에 SM25C 의 재료기호가 기입되어 있다. 여기서 “25”가 나타내는 뜻은?

  1. 탄소 함유량 22 ~ 28 %
  2. 탄소 함유량 0.22 ~ 0.28 %
  3. 최저 인장 강도 25 kPa
  4. 최저 인장 강도 25 MPa
(정답률: 75%)
  • 기계 구조용 탄소강(SM)의 재료 기호에서 숫자는 평균 탄소 함유량을 $100$배 하여 나타냅니다. 따라서 $25$는 탄소 함유량이 $0.25\%$임을 의미하며, 허용 오차를 포함한 범위는 탄소 함유량 $0.22 \sim 0.28\%$가 됩니다.
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24. 그림과 같이 제 3각법으로 나타낸 정투상도에서 평면도로 알맞은 것은?

(정답률: 78%)
  • 제 3각법에서 평면도는 정면도의 위쪽에 배치되며, 물체를 위에서 내려다본 모양을 그립니다. 주어진 정면도와 우측면도의 형상을 분석했을 때, 위에서 본 모습은 와 같이 나타납니다.
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25. 다음 중 일반적으로 길이 방향으로 단면하여 나타내도 무방한 것은?

  1. 볼트(Bolt)
  2. 키(Key)
  3. 리벳(Rivet)
  4. 미끄럼 베어링(Sliding Bearing)
(정답률: 61%)
  • 볼트, 리벳, 키와 같은 표준 부품은 도면 작성 시 길이 방향으로 단면을 표시하지 않는 것이 원칙입니다. 반면, 미끄럼 베어링(Sliding Bearing)은 내부 구조를 보여주기 위해 길이 방향으로 단면하여 나타내도 무방합니다.
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26. KS 규격에 따른 회 주철품의 재료 기호는?

  1. WC
  2. SB
  3. GC
  4. FC
(정답률: 75%)
  • KS 규격에서 회주철(Grey Cast Iron)의 재료 기호는 GC입니다.

    오답 노트
    FC: 구형흑연주철(Ferritic Cast iron)의 구형 기호로 사용되거나 과거 규격의 표기법입니다.
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27. 도면의 공치 치수는 어떤 끼워 맞춤인가?

  1. 헐거움 끼워맞춤
  2. 가열 끼워맞춤
  3. 중간 끼워맞춤
  4. 억지 끼워맞춤
(정답률: 77%)
  • 구멍의 치수 범위는 $22.000 \sim 22.021$이며, 축의 치수 범위는 $21.996 \sim 22.009$입니다. 구멍의 최소 치수($22.000$)가 축의 최대 치수($22.009$)보다 작고, 구멍의 최대 치수($22.021$)가 축의 최소 치수($21.996$)보다 크므로, 조립 상태에 따라 헐거움과 억지가 모두 가능하므로 중간 끼워맞춤에 해당합니다.
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28. 그림과 같은 기하공차의 해석으로 가장 적합한 것은?

  1. 지정 길이 100mm에 대하여 0.05mm, 전체길이에 대해 0.005mm의 대칭도
  2. 지정 길이 100mm에 대하여 0.05mm, 전체길이에 대해 0.005mm의 평행도
  3. 지정 길이 100mm에 대하여 0.005mm, 전체길이에 대해 0.05mm의 대칭도
  4. 지정 길이 100mm에 대하여 0.005mm, 전체길이에 대해 0.05mm의 평행도
(정답률: 73%)
  • 제시된 기하공차 기호 $\parallel$는 평행도를 의미합니다. 공차 값의 해석 시, 첫 번째 칸의 $0.05$는 전체 공차를, 두 번째 칸의 $0.005/100$은 지정 길이 $100\text{mm}$당 $0.005\text{mm}$의 공차를 적용함을 의미합니다.
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29. 도면에서 두 종류 이상의 선이 같은 장소에서 겹치게 될 경우 표시되는 선의 우선순위가 높은 것부터 낮은 순서대로 나열되어 있는 것은?

  1. 외형선, 숨은선, 절단선, 중심선
  2. 외형선, 절단선, 숨은선, 중심선
  3. 외형선, 중심선, 숨은선, 절단선
  4. 절단선, 중심선, 숨은선, 외형선
(정답률: 85%)
  • 도면에서 여러 종류의 선이 겹칠 때 적용되는 선의 우선순위는 외형선 > 숨은선 > 절단선 > 중심선 > 기준선 순입니다. 따라서 외형선, 숨은선, 절단선, 중심선 순으로 나열된 것이 정답입니다.
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30. 다음 표면의 결 도시기호에서 지시하는 가공법은?

  1. 밀링 가공
  2. 브로치 가공
  3. 보링 가공
  4. 리머 가공
(정답률: 76%)
  • 제시된 이미지 의 표면 결 도시기호에서 'FR'은 리머 가공(Reaming)을 지시하는 기호입니다.
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31. 밑면이 정사각형이고 높이가 10cm인 직육면체의 체적이 250cm3이다. 밑면의 한 변의 길이는?

  1. 2 cm
  2. 5 cm
  3. 10 cm
  4. 20 cm
(정답률: 80%)
  • 직육면체의 체적은 밑면의 넓이와 높이의 곱으로 계산합니다. 밑면이 정사각형이므로 한 변의 길이를 $x$로 둡니다.
    ① $V = x^{2} \times h$
    ② $250 = x^{2} \times 10$
    ③ $x = 5\text{ cm}$
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32. 길이가 r 인 막대의 끝에 힘 F를 가할 때 토크를 구하는 식은?

  1. T = F × r
  2. T = F / r
  3. T = r / F
  4. T = F × r2
(정답률: 87%)
  • 토크(Torque)는 회전축에서 힘이 가해지는 지점까지의 거리(팔 길이)와 가해진 힘의 곱으로 정의됩니다.
    $$T = F \times r$$
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33. 이송속도가 0.2cm/sec인 물체가 2분 동안 이동한 거리는 몇 m 인가?

  1. 24 m
  2. 60 m
  3. 0.24 m
  4. 0.6 m
(정답률: 78%)
  • 이동 거리는 속도와 시간의 곱으로 구할 수 있습니다. 단, 계산 전 속도 단위(cm/sec)와 시간 단위(분)를 통일해야 합니다.
    ① $S = v \times t$
    ② $S = 0.2 \times (2 \times 60)$
    ③ $S = 24\text{ cm} = 0.24\text{ m}$
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34. 프레스가공에서 원판을 전단하려고 할 때 가장 크게 작용되는 응력은?

  1. 굽힘응력
  2. 인장응력
  3. 전단응력
  4. 압축응력
(정답률: 82%)
  • 전단(Shearing)이란 재료를 가위로 자르듯 서로 미끄러지게 하여 분리시키는 가공 방식입니다.
    따라서 원판을 전단할 때 재료 내부에서 가장 지배적으로 작용하는 응력은 전단응력입니다.
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35. 도선의 전기저항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 도선의 고유저하의 값에 비례한다.
  2. 도선의 단면적에 비례한다.
  3. 도선의 길이에 비례한다.
  4. 도선에 전류를 흐르기 어렵게 하는 물질의 작용이다.
(정답률: 80%)
  • 전기저항은 도선의 길이에 비례하고 단면적에는 반비례하는 성질을 가집니다.
    따라서 도선의 단면적에 비례한다는 설명은 틀린 것이며, 단면적이 넓어질수록 저항은 감소합니다.
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36. 다음 중 전압에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전지를 직렬로 연결하면 각각의 전지전압을 합한 전압이 전체 전압이다.
  2. 저항의 각 단자에 걸린 전위의 차이를 전압이라 한다.
  3. 도선의 전압은 그 저항값과 흐르는 전류의 곱으로 구할 수 있다.
  4. 도선에서 전류를 흐르기 어렵게 하는 물질의 작용을 전압이라 한다.
(정답률: 85%)
  • 전압은 두 지점 사이의 전위 차이를 의미하며, 전류를 흐르게 하는 전기적인 압력입니다.
    도선에서 전류를 흐르기 어렵게 하는 물질의 작용은 전압이 아니라 저항에 대한 설명입니다.
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37. 다음 중 압력의 단위가 아닌 것은?

  1. N/cm2
  2. Pa
  3. m/sec
  4. bar
(정답률: 86%)
  • 압력은 단위 면적당 작용하는 힘으로 정의됩니다.
    N/cm2, Pa(파스칼), bar는 모두 압력을 나타내는 단위입니다.

    오답 노트
    m/sec: 속도의 단위입니다.
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38. 다음 중 부피의 크기가 다른 것은?

  1. 1 m3
  2. 1000 cm3
  3. 1000 cc
  4. 1 ℓ
(정답률: 70%)
  • 부피 단위 환산의 핵심은 $1\text{ L} = 1000\text{ cm}^3 = 1000\text{ cc}$ 임을 아는 것입니다.
    1000 cm3, 1000 cc, 1 ℓ는 모두 동일한 부피를 나타내지만, 1 m3는 $1000\text{ L}$에 해당하는 훨씬 큰 부피입니다.
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39. 다음 그림과 같이 3개의 저항이 병렬로 접속된 회로에서 저항 R3에 흐르는 전류 I3는 얼마인가?

  1. 5[A]
  2. 8[A]
  3. 10[A]
  4. 23[A]
(정답률: 83%)
  • 병렬 회로에서는 모든 저항에 동일한 전압이 걸립니다. 옴의 법칙을 이용하여 저항 $R_3$에 흐르는 전류를 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V}{R_3}$
    ② [숫자 대입] $I_3 = \frac{40}{8}$
    ③ [최종 결과] $I_3 = 5$ A
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40. 다음 중 일을 정의하는 식으로 옳은 것은? (단, 이동거리는 힘의 방향과 같다.)

  1. 일 = 마력 × 이동거리
  2. 일 = 힘 / 이동거리
  3. 일 = 힘 × 이동거리
  4. 일 = 마력 / 이동거리
(정답률: 87%)
  • 물리학에서 일은 물체에 힘을 가하여 그 힘의 방향으로 물체를 이동시켰을 때 발생하며, 힘과 이동 거리의 곱으로 정의합니다.
    $$ W = F \times s $$
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3과목: 자동제어

41. 제어계의 시간영역 동작에서 백분율(%) 최대 오버슈트의 의미는 다음 중 어느 것인가?

  1. (제2오버슈트 ÷ 최대오버슈트) × 100
  2. (최대오버슈트 ÷ 제2오버슈트) × 100
  3. (최대오버슈트 ÷ 최종값) × 100
  4. (최종값 ÷ 최대오버슈트) × 100
(정답률: 66%)
  • 최대 오버슈트 백분율은 응답 곡선이 최종값에 도달하기 전 가장 높게 솟아오른 값(최대 오버슈트)이 최종값에 비해 얼마나 큰지를 비율로 나타낸 것입니다.
    $$ \text{Percentage Overshoot} = \frac{\text{Maximum Overshoot}}{\text{Final Value}} \times 100 $$
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42. CNC 공작기계에서 서보모터의 회전운동을 테이블의 직선운동으로 바꾸는 기구는?

  1. 볼 스크루
  2. 베벨기어
  3. 스퍼기어
  4. 웜기어
(정답률: 71%)
  • CNC 공작기계에서 서보모터의 회전운동을 정밀한 직선운동으로 변환하여 테이블을 이동시키는 핵심 기구는 볼 스크루입니다.
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43. 예열을 하여 발열 반응을 하는 프로세스 제어시스템의 온도를 제어하는데 있어 단순한 피드백 제어의 경우 예열단계에서 오버슈트(over shoot)의 주된 원인이 되는 제어 동작은?

  1. 비례적분미분동작(PID동작)
  2. 미분동작(D동작)
  3. 적분동작(I동작)
  4. 비례미분동작(PD동작)
(정답률: 65%)
  • 적분동작(I동작)은 정상상태 오차를 제거하는 역할을 하지만, 제어량이 누적되는 특성 때문에 응답 속도가 느려지거나 설정치를 초과하여 발생하는 오버슈트(over shoot)의 주된 원인이 됩니다.
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44. 마이크로프로세서의 4비트 출력포트 P는 아래 그림의 PA0~PA3의 단자의 연결되어 있다. DC모터가 주어진 동작조건과 같이 작동할 때 시계방향(CW)으로 모터가 회전하기 위한 출력포트 P의 값은?

  1. 3H
  2. 6H
  3. 9H
  4. BH
(정답률: 66%)
  • 시계방향(CW) 회전을 위해서는 A단자에 전압(-), B단자에 전압(+)이 인가되어야 합니다. 회로도 에서 A단자를 (-)로 만들기 위해 PA0를 OFF(0), PA2를 ON(1) 해야 하며, B단자를 (+)로 만들기 위해 PA1를 ON(1), PA3를 OFF(0) 해야 합니다.
    ① [기본 공식] $P = (PA3, PA2, PA1, PA0)_2$
    ② [숫자 대입] $P = (0, 1, 1, 0)_2$
    ③ [최종 결과] $P = 6\text{H}$
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45. 시퀀스 제어회로에서 먼저 회로가 ON 되어 있으면 다른 회로의 스위치를 ON 하여도 동작할 수 없는 회로를 무엇이라고 하는가?

  1. 병렬 제어회로
  2. 인터록 회로
  3. 직렬 우선회로
  4. 한시 동작회로
(정답률: 88%)
  • 인터록 회로는 두 개의 회로 중 어느 한쪽이 동작하고 있을 때, 다른 쪽 회로가 동작하지 못하도록 구속하는 회로입니다. 이는 기기의 파손을 방지하거나 안전을 확보하기 위해 사용됩니다.
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46. 다음 의 전달함수를 미분방정식으로 나타낸 것은?

  1. da(t)/dt + 2a(t) = 2b(t)
  2. da(t)/dt + a(t) = 2b(t)
  3. 2da(t)/dt + a(t) = b(t)
  4. da(t)/dt + 2a(t) = b(t)
(정답률: 63%)
  • 전달함수 $\frac{A(s)}{B(s)} = \frac{2}{s+1}$를 미분방정식으로 변환하기 위해 양변에 $(s+1)$을 곱하고 라플라스 역변환을 수행합니다. $s$는 시간 영역에서 미분 $\frac{d}{dt}$를 의미합니다.
    ① [기본 공식] $(s+1)A(s) = 2B(s)$
    ② [숫자 대입] $\frac{da(t)}{dt} + a(t) = 2b(t)$
    ③ [최종 결과] $\frac{da(t)}{dt} + a(t) = 2b(t)$
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47. 자동차 운전 시 운전자는 자동차의 가속을 위해서 엑셀레이터(Accelerator) 페달(pedal)을 사용하는데 이때 페달의 각도를 검출하기 위한 신호전달 과정으로서 가장 적합한 것은?

  1. 페달 – 엔코더 – D/A 컨버터 - CPU
  2. 페달 – 포텐쇼미터 – A/D 컨버터 - CPU
  3. A/D 컨버터 – 페달 – 포텐쇼미터 - CPU
  4. A/D 컨버터 – 페달 – 엔코더 – CPU
(정답률: 78%)
  • 페달의 각도(물리량)를 전기적 신호로 변환하기 위해 가변저항인 포텐쇼미터를 사용하며, 이를 CPU가 처리할 수 있도록 디지털 값으로 바꾸는 A/D 컨버터 과정을 거쳐야 합니다. 따라서 신호 전달 과정은 페달 – 포텐쇼미터 – A/D 컨버터 - CPU 순서가 가장 적합합니다.
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48. 자동 제어계를 제어량의 성질에 따라 분류할 때 서보기구에서의 제어량에 속하는 것은?

  1. 수위, PH
  2. 온도, 압력
  3. 위치, 각도
  4. 속도, 전기량
(정답률: 85%)
  • 자동 제어계에서 서보기구(Servo mechanism)는 대상의 위치나 각도를 정밀하게 제어하는 시스템을 의미합니다.

    오답 노트
    수위, PH, 온도, 압력, 속도, 전기량: 프로세스 제어량
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49. 출력이 압력에 전혀 영향을 주지 못하는 제어는?

  1. 프로그램 제어
  2. 되먹임 제어
  3. 열린 루프(open loop)제어
  4. 닫힌 루프(closed loop)제어
(정답률: 75%)
  • 열린 루프(open loop)제어는 제어 대상의 출력값이 다시 입력측으로 되돌아오지 않는 구조이므로, 출력이 압력 등의 제어량에 전혀 영향을 주지 못하는 제어 방식입니다.

    오답 노트
    되먹임 제어, 닫힌 루프(closed loop)제어: 출력값이 입력에 영향을 주는 피드백 구조
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50. 제어계에서 검출부의 제어 기기들 중 접촉식 스위치는?

  1. 전기리밋 스위치
  2. 투과형 광전 스위치
  3. 고주파 발진형 근접 스위치
  4. 미러 반사혀 광전 스위치
(정답률: 84%)
  • 전기리밋 스위치는 검출 대상물과 물리적으로 직접 접촉하여 작동하는 대표적인 접촉식 스위치입니다.

    오답 노트
    투과형 광전 스위치, 고주파 발진형 근접 스위치, 미러 반사형 광전 스위치: 비접촉식 스위치
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51. PLC의 중추적 역할을 담당하며, 연산부와 레지스터부로 구성된 장치는?

  1. 중앙처리장치
  2. 기억장치
  3. 출력장치
  4. 입력장치
(정답률: 85%)
  • PLC의 두뇌에 해당하는 중앙처리장치는 연산부(CPU)와 레지스터부로 구성되어 프로그램의 실행과 데이터 처리를 총괄하는 중추적인 역할을 수행합니다.
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52. 시퀀스제어의 구성에서 검출부에 해당되지 않은 것은?

  1. 온도스위치
  2. 타이머
  3. 압력스위치
  4. 리밋스위치
(정답률: 82%)
  • 검출부는 온도, 압력, 위치 등을 감지하는 스위치류가 해당하며, 타이머는 설정된 시간에 따라 동작을 제어하는 제어부에 해당합니다.
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53. 라플라스 변환에서 t 함수와 s 함수 관계가 맞는 것은? (단, t 함수의 초기조건은 모두 0으로 가정한다.)

(정답률: 59%)
  • 라플라스 변환에서 미분 연산 $\frac{d}{dt}$는 $s$를 곱하는 것과 같습니다. 따라서 인덕터의 전압-전류 관계식 $v(t) = L \frac{d}{dt}i(t)$를 변환하면 즉, $V(s) = sLI(s)$가 됩니다.
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54. 게이지 압력을 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. 게이지압력 = 절대압력 ÷ 대기압
  2. 게이지압력 = 절대압력 × 대기압
  3. 게이지압력 = 절대압력 - 대기압
  4. 게이지압력 = 절대압력 + 대기압
(정답률: 80%)
  • 게이지 압력은 완전 진공을 기준으로 하는 절대압력에서 현재의 대기압을 뺀 값으로 정의합니다.
    $$\text{게이지압력} = \text{절대압력} - \text{대기압}$$
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55. 다음 중 과도응답에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 오버슈트는 응답 중에 생기는 입력과 출력 사이의 최대 편차량을 말한다.
  2. 지연시간(delay time)이란 응답이 최초로 희망값의 10[%] 진행되는데 요하는 시간을 말한다.
  3. 감쇠비 = 제 2의 오버슈트 ÷ 최대오버슈트 이다.
  4. 상승시간(rise time)이란 응답이 희망값이 10[%]에서 90[%]까지 도달하는 시간을 말한다.
(정답률: 73%)
  • 지연시간(delay time)은 응답이 최초로 희망값의 $50\%$에 도달하는 데 걸리는 시간을 의미합니다.

    오답 노트
    상승시간: $10\%$에서 $90\%$까지 도달하는 시간 (옳음)
    오버슈트: 입력과 출력 사이의 최대 편차량 (옳음)
    감쇠비: 제 2의 오버슈트와 최대 오버슈트의 비 (옳음)
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56. PLC 명령어 중 회로도 좌측 제어모선에서 직접 인출되는 논리 스타트를 나타내는 명령어는?

  1. NAND
  2. NOR
  3. AND
  4. LD
(정답률: 78%)
  • LD(Load) 명령어는 래더 다이어그램에서 회로의 가장 좌측에 위치한 제어모선으로부터 직접 인출되어 논리 회로를 시작하는 기본 명령어입니다.
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57. PLC 입·출력부의 요구사항이 아닌 것은?

  1. 외부 기기와 전기적 규격이 일치해야 한다.
  2. 외부 기기로부터의 노이즈가 CPU로 전달되지 않도록 해야 한다.
  3. 외부 기기와의 연결 방법이 쉬워야 한다.
  4. 입·출력부는 항상 DC 5V를 사용할 수 있도록 한다.
(정답률: 79%)
  • PLC 입·출력부는 연결되는 외부 기기의 전원 규격에 따라 AC 또는 DC 등 다양한 전압을 사용할 수 있도록 설계되어야 하며, 반드시 DC $5\text{V}$만 사용해야 하는 것은 아닙니다.
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58. 공압의 특징에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 무단변속이 가능하다.
  2. 작업속도가 빠르다.
  3. 에너지를 축적하는데 용이하다.
  4. 정확한 위치결정 및 중간정지에 우수하다.
(정답률: 71%)
  • 공기는 압축성 유체이기 때문에 하중 변화에 따라 수축과 팽창이 일어나며, 이로 인해 정확한 위치 결정이나 중간 정지를 구현하기 어렵습니다.

    오답 노트
    무단변속: 유량 조절 밸브로 가능
    작업속도: 응답 속도가 매우 빠름
    에너지 축적: 탱크(리시버)를 통해 쉽게 저장 가능
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59. 유접점 시퀀스의 단점이 아닌 것은?

  1. 소비전력이 비교적 적다.
  2. 동작속도가 느리다.
  3. 기계적 진동, 충격에 약하다.
  4. 접점 등의 마모로 수명이 짧다.
(정답률: 71%)
  • 유접점 시퀀스는 릴레이와 같은 물리적 접점을 사용하므로, 무접점 방식(PLC 등)에 비해 코일에 흐르는 전류로 인해 소비전력이 상대적으로 많습니다.

    오답 노트
    동작속도: 물리적 접점 이동 시간이 필요해 느림
    진동/충격: 접점의 물리적 이탈 가능성으로 인해 약함
    수명: 접점 마모 및 아크 발생으로 인해 짧음
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60. 유체의 압력 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치는?

  1. 송풍기
  2. 팬(Fan)
  3. 압축기
  4. 실린더
(정답률: 84%)
  • 실린더는 유체(공기 또는 기름)의 압력 에너지를 피스톤의 직선 운동이라는 기계적 에너지로 변환하는 액추에이터 장치입니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 다음 중 메모리 내용을 보존하기 위하여 일정시간마다 다시 기억시킬 필요가 있는 것은?

  1. EPROM
  2. DRAM
  3. SRAM
  4. 마스크 ROM
(정답률: 72%)
  • DRAM은 전하를 축전기에 저장하는 방식이므로 시간이 지나면 전하가 누설됩니다. 따라서 기억 내용을 보존하기 위해 일정 시간마다 다시 기억시키는 리프레시(Refresh) 동작이 반드시 필요합니다.

    오답 노트
    SRAM: 리프레시가 필요 없는 정적 메모리
    EPROM, 마스크 ROM: 전원이 꺼져도 내용이 유지되는 비휘발성 메모리
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62. 전압을 변위로 변환시키는 장치는?

  1. 전자석
  2. CDS
  3. 차동변압기
  4. 서미스터
(정답률: 45%)
  • 전자석은 전류가 흐르면 자기장이 발생하여 철편을 끌어당기는 힘이 발생하므로, 전압(전류)을 물리적인 변위(움직임)로 변환시키는 장치로 사용됩니다.

    오답 노트
    CDS: 빛의 세기를 저항값으로 변환
    차동변압기: 변위(위치)를 전압으로 변환
    서미스터: 온도를 저항값으로 변환
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63. 어떤 도선에 5[A]의 전류를 1분간 흘렸다면 이 도선을 통하여 이동한 전하량은 몇 [C]인가?

  1. 3
  2. 20
  3. 180
  4. 300
(정답률: 86%)
  • 전하량은 전류에 시간을 곱하여 구할 수 있습니다. 이때 시간 단위는 반드시 초(s)로 환산하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = I \times t$ (전하량 = 전류 $\times$ 시간)
    ② [숫자 대입] $Q = 5 \times (1 \times 60)$
    ③ [최종 결과] $Q = 300$
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64. 평행한 두 개의 도체 사이의 전류를 흘렸을 때, 흡입력이 작용했다면 전류의 방향은?

  1. 두 도선의 전류방향은 같다.
  2. 한쪽 도선에만 흐른다.
  3. 두 도선의 전류방향은 반대이다.
  4. 두 도선의 전류방향은 서로 수직이다.
(정답률: 61%)
  • 평행한 두 도선에 전류가 흐를 때, 전류의 방향이 같으면 서로 끌어당기는 흡입력이 작용하고, 방향이 반대이면 서로 밀어내는 반발력이 작용합니다.
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65. 정전용량 10[F]에 직류를 가했을 때, 용량 리액턴스 Xc[Ω]의 값은?

  1. 1
  2. 0
  3. ∞
  4. 45
(정답률: 62%)
  • 용량 리액턴스는 주파수에 반비례합니다. 직류(DC)는 주파수가 $0$이므로, 분모가 $0$이 되어 리액턴스 값은 무한대가 됩니다.
    ① [기본 공식] $X_{C} = \frac{1}{2\pi f C}$ (용량 리액턴스)
    ② [숫자 대입] $X_{C} = \frac{1}{2\pi \times 0 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $X_{C} = \infty$
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66. 스텝 각이 3.6° 인 2상 HB형 스테핑모터를 반스텝 시퀀스(1-2상 여자)로 구동하면 1 펄스당 회전각은?

  1. 1.8°
  2. 3.6°
  3. 5.4°
  4. 0.9°
(정답률: 83%)
  • 스테핑모터의 반스텝 구동 방식은 1스텝 각도를 2등분하여 정밀도를 높이는 방식입니다. 따라서 1펄스당 회전각은 스텝 각의 절반이 됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta_{half} = \frac{\theta}{2}$ (반스텝 각 = 스텝 각 / 2)
    ② [숫자 대입] $\theta_{half} = \frac{3.6}{2}$
    ③ [최종 결과] $\theta_{half} = 1.8$
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67. 다음 중 플립플롭에서 일정 시간만큼 지연시킬 필요가 있을 때 사용되는 것은?

  1. RS
  2. JK
  3. D
  4. T
(정답률: 60%)
  • D 플립플롭은 입력 데이터(Data)를 그대로 출력으로 전달하며, 클록 신호에 맞춰 데이터를 저장하므로 일정 시간 동안 신호를 지연시키는 지연 소자로 사용됩니다.
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68. 마이크로컴퓨터의 CPU와 입·출력장치사이에 정보의 교환을 원활하게 해주는 역할을 하는 것은?

  1. 기억장치
  2. 연산장치
  3. 센서
  4. 인터페이스
(정답률: 74%)
  • 인터페이스는 서로 다른 두 장치(CPU와 입출력장치) 사이에서 데이터 형식이나 전기적 신호를 맞추어 정보 교환이 원활하게 이루어지도록 연결해주는 매개체 역할을 합니다.
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69. 측온저항체용 재료의 요구 조건으로 잘못된 것은?

  1. 저항 온도계수가 작을 것
  2. 온도-저항 특성이 직선적일 것
  3. 소선의 가공이 용이할 것
  4. 화학적, 기계적으로 안정될 것
(정답률: 70%)
  • 측온저항체는 온도 변화에 따라 저항값이 민감하게 변해야 하므로, 저항 온도계수가 커야 정밀한 온도 측정이 가능합니다.

    오답 노트
    온도-저항 특성 직선성, 가공 용이성, 화학적/기계적 안정성은 모두 정밀한 온도 측정을 위한 필수 요구 조건입니다.
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70. 센서를 선정하여 사용할 때 고려해야 할 사항으로 거리가 가장 먼 것은?

  1. 정확성
  2. 신뢰성
  3. 상품성
  4. 반응속도
(정답률: 90%)
  • 센서 선정 시에는 측정값의 정확성, 반복 측정 시의 신뢰성, 시스템 응답을 결정하는 반응속도 등 기술적 성능이 최우선으로 고려되어야 합니다. 상품성은 제품의 판매 가치에 해당하므로 센서의 기능적 선정 기준과는 거리가 멉니다.
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71. 다음과 같은 진리표가 주어진 경우의 논리 심볼은?

(정답률: 81%)
  • 제시된 진리표는 입력 중 하나라도 $1$이면 출력 신호가 $1$이 되는 논리합(OR) 연산을 나타냅니다. 따라서 논리 심볼은 OR 게이트인 가 정답입니다.
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72. 위치검출기를 사용하지 않아도 모터자체가 지령된 회전량만큼 회전할 수 있는 모터는?

  1. 직류 서보모터
  2. 스텝 모터
  3. 교류 유도모터
  4. BLDC 모터
(정답률: 81%)
  • 스텝 모터는 입력되는 펄스 수에 비례하여 일정 각도(스텝 각)만큼 회전하는 특성이 있어, 별도의 위치검출기(엔코더) 없이도 지령된 회전량만큼 정확하게 제어할 수 있는 개루프 제어 가능 모터입니다.
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73. 기계장치의 시동, 정지, 운전 상태의 변경 등을 미리 정해진 순서에 따라 행하는 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 시퀀스제어
  2. 위치기구
  3. 자동조정
  4. 공정제어
(정답률: 85%)
  • 시퀀스제어는 미리 정해진 순서나 조건에 따라 제어 단계가 차례대로 진행되는 제어 방식으로, 기계장치의 시동, 정지, 운전 상태 변경 등의 자동화 공정에 사용됩니다.
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74. 마이크로컴퓨터 내부의 버스(bus)에 해당되지 않는 것은?

  1. 데이터 버스(data bus)
  2. 컨트롤 버스(control bus)
  3. 어드레스 버스(address bus)
  4. 시프트 버스(shift bus)
(정답률: 70%)
  • 마이크로컴퓨터의 버스는 CPU와 메모리, 입출력 장치 간의 데이터 전송을 위해 데이터 버스, 컨트롤 버스, 어드레스 버스로 구성됩니다.

    오답 노트
    시프트 버스: 컴퓨터 버스 체계에 존재하지 않는 명칭입니다.
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75. 유리, 세라믹 등 취성이 강한 재료에 정밀한 구멍 가공을 하려고 한다. 이 작업공정에 가장 적합한 특수가공법은?

  1. 초음파 가공
  2. 밀링 가공
  3. 연삭 가공
  4. 선삭 가공
(정답률: 86%)
  • 초음파 가공은 공구 끝에 초음파 진동을 주어 연삭 입자로 가공물을 마모시키는 방식으로, 유리나 세라믹처럼 경도는 높지만 취성이 강해 일반적인 절삭 가공이 어려운 재료의 정밀 구멍 가공에 가장 적합합니다.
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76. 자장 안에 있는 도체가 운동하면서 자장의 자속을 끊으면 기전력이 유도되는 법칙을 적용한 기기로 맞는 것은?

  1. 전동기
  2. 변압기
  3. 발전기
  4. 건전지
(정답률: 68%)
  • 자장 내에서 도체가 운동하여 자속을 끊을 때 기전력이 발생하는 전자기 유도 법칙을 이용하여 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기기는 발전기입니다.
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77. 다음 그림에서 논리회로의 출력을 나타낸 것 중 옳은 것은?

  1. y = (A · B) · B
  2. y = (A + B) · B
(정답률: 78%)
  • 회로의 구성을 보면 입력 $A$와 $B$가 OR 게이트를 통과하고, 그 결과값이 다시 입력 $B$와 함께 AND 게이트를 통과하므로 출력식은 $y = (A + B) \cdot B$가 됩니다.
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78. 다음 그림과 같이 선반 척에 공작물을 물려 다이얼 게이지로 측정하였더니 4mm의 눈금 움직임이 있었다. 이 때 편심량의 크기는 몇 mm 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 81%)
  • 다이얼 게이지의 눈금 움직임(전체 변위량)은 편심량의 2배에 해당하므로, 편심량은 측정값의 절반으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{T}{2}$ 편심량은 전체 변위의 절반
    ② [숫자 대입] $e = \frac{4}{2}$
    ③ [최종 결과] $e = 2$
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79. DC 서보모터에 요구되는 특징과 거리가 먼 것은?

  1. 전기자 관성이 클 것
  2. 최대 토크가 클 것
  3. 회전 토크가 클 것
  4. 토크의 직선성이 양호할 것
(정답률: 75%)
  • DC 서보모터는 빠른 응답성과 정밀한 제어가 필요하므로, 응답 속도를 높이기 위해 전기자 관성이 작아야 합니다.

    오답 노트
    최대 토크, 회전 토크, 토크의 직선성 양호는 서보모터의 성능을 높이는 필수 요구 특성입니다.
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80. N형 반도체를 만드는데 필요한 5가의 불순물이 아닌 것은?

  1. 비소
  2. 인
  3. 안티몬
  4. 갈륨
(정답률: 61%)
  • N형 반도체는 14족 원소인 실리콘에 5가 원소(비소, 인, 안티몬 등)를 도핑하여 만듭니다. 갈륨은 3가 원소로, P형 반도체를 만드는 데 사용됩니다.
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