생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

생산자동화산업기사 2014-08-17 필기 기출문제 해설

이 페이지는 생산자동화산업기사 2014-08-17 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

생산자동화산업기사
(2014-08-17 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 선삭에서 바이트의 윗면 경사각을 크게 하고 연강 등 연한 재질의 공작물을 고속 절삭할 때 생기는 칩(chip)의 형태는 무엇인가?

  1. 유동형
  2. 전단형
  3. 열단형
  4. 균열형
(정답률: 68%)
  • 연강과 같은 연한 재질을 윗면 경사각을 크게 하여 고속 절삭하면, 칩이 끊어지지 않고 연속적으로 부드럽게 흘러나오는 유동형 칩이 발생합니다.
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2. 표면 거칠기 측정법에 해당되지 않는 것은 무엇인가?

  1. 다이얼 게이지 이용 측정법
  2. 표준편과의 비교 측정법
  3. 광 절단식 표면 거칠기 측정법
  4. 현미 간섭식 표면 거칠기 측정법
(정답률: 77%)
  • 표면 거칠기는 미세한 요철을 측정하는 것이므로 정밀한 비교법이나 광학적 방법이 필요합니다. 다이얼 게이지는 주로 평면도, 진원도, 흔들림 등 거시적인 기하 공차를 측정하는 도구이므로 표면 거칠기 측정법에 해당하지 않습니다.
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3. 브로치 절삭날 피치를 구하는 식은 무엇인가? (단, P=피치, L=절삭날의 길이, C는 가공물 재질에 따른 상수이다.)

  1. P=C√L
  2. P=C×L
  3. P=C×L2
  4. P=C2×L
(정답률: 53%)
  • 브로치 절삭날의 피치는 절삭날 길이의 제곱근에 비례하는 상수를 곱하여 결정합니다.
    $$P = C\sqrt{L}$$
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4. 결합제의 주성분은 열경화성 합성수지 베크라이트로 결합력이 강하고 탄성이 커서 고속도강이나 광학유리 등을 절단하기에 적합한 숫돌은 무엇인가?

  1. vitrified계 숫돌
  2. resinoid계 숫돌
  3. silicate계 숫돌
  4. rubber계 숫돌
(정답률: 63%)
  • 열경화성 합성수지인 베크라이트를 주성분으로 하여 결합력이 강하고 탄성이 큰 숫돌은 resinoid계 숫돌이며, 이는 고속도강이나 광학유리 절단에 적합합니다.

    오답 노트
    vitrified계 숫돌: 점토와 장석이 주성분
    silicate계 숫돌: 규산나트륨이 주성분이며 대형 숫돌에 적합
    rubber계 숫돌: 생고무가 주성분
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5. 밀링 머신의 크기를 번호로 나타낼 때 옳은 설명은 무엇인가?

  1. 번호가 클수록 기계는 크다.
  2. 호칭번호 No.0(0번)은 없다.
  3. 인벌류트 커터의 번호에 준하여 나타낸다.
  4. 기계의 크기와는 관계가 없고 공작물 종류에 따라 번호를 붙인다.
(정답률: 72%)
  • 밀링 머신의 호칭 번호는 기계의 크기를 나타내는 지표로, 번호가 클수록 기계의 크기가 더 큼을 의미합니다.
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6. 측정기에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 일반적으로 버니어 캘리퍼스가 마이크로미터보다 측정 정밀도가 높다.
  2. 사인 바(sine bar)는 공작물의 내경을 측정한다.
  3. 다이얼 게이지는 각도 측정기이다.
  4. 스트레이트 에지(straight edge)는 평면도의 측정에 사용된다.
(정답률: 67%)
  • 스트레이트 에지는 정밀하게 가공된 직선 자로, 공작물의 표면이 평평한지 확인하는 평면도 측정에 사용됩니다.

    오답 노트
    버니어 캘리퍼스: 마이크로미터보다 정밀도가 낮음
    사인 바: 각도 측정기임
    다이얼 게이지: 변위 및 평행도 측정기임
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7. 사고발생이 많이 일어나는 것에서 점차로 적게 일어나는 것에 대한 순서로 올바른 것은?

  1. 불안전한 조건 → 불가항력 → 불안전한 행위
  2. 불안전한 행위 → 불가항력 → 불안전한 조건
  3. 불안전한 행위 → 불안전한 조건 → 불가항력
  4. 불안전한 조건 → 불안전한 행위 → 불가항력
(정답률: 79%)
  • 산업 재해의 발생 원인 분석 결과, 인적 요인인 불안전한 행위가 가장 높은 비중을 차지하며, 그 다음으로 물적 요인인 불안전한 조건, 마지막으로 불가항력적인 순으로 발생 빈도가 높습니다.
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8. 트위스트 드릴의 인선각(표준각 또는 날끝각)은 연강용에 대해서 몇 도(°)를 표준으로 하여야 하는가?

  1. 110°
  2. 114°
  3. 118°
  4. 122°
(정답률: 74%)
  • 트위스트 드릴의 인선각은 피삭재의 경도에 따라 달라지며, 일반적인 연강(mild steel) 가공 시에는 $118^{\circ}$를 표준으로 사용합니다.
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9. 연삭작업에서 글레이징(Glazing) 원인으로 바르지 않은 것은?

  1. 결합도가 너무 높다.
  2. 숫돌바퀴 원주 속도가 너무 빠르다.
  3. 숫돌 재질과 일감 재질이 적합하지 않다.
  4. 연한 일감 연삭시 발생한다.
(정답률: 58%)
  • 글레이징은 숫돌의 입자가 마모되어 표면이 매끄러워지는 현상으로, 결합도가 너무 높거나 숫돌 속도가 너무 빠를 때, 또는 재질이 부적합할 때 발생합니다.

    오답 노트
    연한 일감 연삭시: 연한 재료를 깎을 때는 입자가 숫돌 속에 박히는 로딩(Loading) 현상이 주로 발생합니다.
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10. 한계 게이지에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 스냅 게이지는 최소 치수측을 통과측, 최대 치수측을 정지측이라 한다.
  2. 양쪽 모두 통과하면 그 부분은 공차 내에 있다.
  3. 플러그 게이지는 최대 치수측을 정지측, 최소 치수측을 통과측이라 한다.
  4. 통과측이 통과되지 않을 경우는 기준구멍보다 큰 구멍이다.
(정답률: 47%)
  • 한계 게이지에서 플러그 게이지는 구멍의 치수를 검사하며, 최소 치수측은 통과해야 하고 최대 치수측은 들어가지 않아야(정지) 합격입니다.

    오답 노트
    스냅 게이지는 최대 치수측이 통과측, 최소 치수측이 정지측입니다.
    양쪽 모두 통과하면 공차 범위를 벗어난 불량품입니다.
    통과측이 통과되지 않으면 기준 구멍보다 작은 구멍입니다.
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11. 환봉을 황삭 가공하는데 이송을 0.1m m/rev로 하려고 한다. 바이트의 노즈 반경이 1.5mm라고 한다면 이론상의 최대 표면 거칠기는 얼마인가?

  1. 8.3×10-4㎜
  2. 8.3×10-3㎜
  3. 8.3×10-5㎜
  4. 8.3×10-2㎜
(정답률: 52%)
  • 이론상의 최대 표면 거칠기는 이송량의 제곱을 노즈 반경의 8배로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H_{max} = \frac{f^2}{8r}$ (최대 표면 거칠기 = 이송량의 제곱 / $8 \times$ 노즈 반경)
    ② [숫자 대입] $H_{max} = \frac{0.1^2}{8 \times 1.5}$
    ③ [최종 결과] $H_{max} = 8.3 \times 10^{-4}$
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12. 끼워 맞춤에서 H6g6는 무엇을 뜻하는 것인가?

  1. 축 기준 6급 헐거운 끼워 맞춤
  2. 축 기준 6급 억지 끼워 맞춤
  3. 구멍 기준 6급 헐거운 끼워 맞춤
  4. 구멍 기준 6급 중간 끼워 맞춤
(정답률: 62%)
  • 끼워 맞춤 기호에서 대문자 H는 구멍 기준을, 소문자 g는 축의 공차역을 의미합니다. H6g6는 구멍 기준 6급 공차이며, g는 구멍보다 축이 항상 작게 설계되는 헐거운 끼워 맞춤을 뜻합니다.
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13. 밀링가공에서 커터의 날 수 6개, 1날당의 이송 0.2mm, 커터의 외경 40mm, 절삭속도 30m/min일 때 테이블의 이송속도는 약 몇 mm/min가 되는가?

  1. 274
  2. 286
  3. 298
  4. 312
(정답률: 68%)
  • 테이블의 이송속도를 구하기 위해 먼저 절삭속도와 커터 외경을 이용해 회전수를 계산한 뒤, 이를 이송속도 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $v_f = z \times f \times n$ (이송속도 = 날 수 $\times$ 1날당 이송 $\times$ 회전수)
    $n = \frac{1000 \times V}{\pi \times D}$ (회전수 = $1000 \times$ 절삭속도 / $\pi \times$ 외경)
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1000 \times 30}{3.14 \times 40} = 238.85$
    $v_f = 6 \times 0.2 \times 238.85$
    ③ [최종 결과] $v_f = 286.62$
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14. 액체 호닝의 특징으로 잘못된 것은 무엇인가?

  1. 가공 시간이 짧다.
  2. 가공물의 피로강도를 저하시킨다.
  3. 형상이 복잡한 가공물도 쉽게 가공한다.
  4. 가공물 표면의 산화막이나 거스러미를 제거하기 쉽다.
(정답률: 72%)
  • 액체 호닝은 연마 입자가 포함된 액체를 고압으로 분사하는 정밀 가공법으로, 표면에 압축 잔류 응력을 형성시켜 오히려 가공물의 피로강도를 향상시키는 특징이 있습니다.
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15. 드릴지그의 분류 중 상자형 지그에 포함되지 않는 것은 무엇인가?

  1. 개방형 지그
  2. 조립형 지그
  3. 평판형 지그
  4. 밀폐형 지그
(정답률: 56%)
  • 상자형 지그는 공작물을 상자 모양의 틀 안에 넣는 구조로, 개방형, 조립형, 밀폐형 지그가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    평판형 지그: 상자 구조가 아닌 평평한 판 위에 공작물을 고정하는 방식입니다.
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16. 바깥지름이 200mm인 밀링커터를 100 rpm으로 회전시키면 절삭속도는 약 몇 m/min인가?

  1. 1.05
  2. 2.08
  3. 31.4
  4. 62.8
(정답률: 70%)
  • 절삭속도는 커터의 외주 원주 길이에 회전수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\pi D N}{1000}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{3.14 \times 200 \times 100}{1000}$
    ③ [최종 결과] $V = 62.8$
    따라서 절삭속도는 $62.8$ m/min입니다.
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17. 밀링 머신에서 분할 및 윤곽가공을 할 때 이용되는 부속장치는 무엇인가?

  1. 밀링 바이스
  2. 회전 테이블
  3. 모방 밀링장치
  4. 슬로팅 장치
(정답률: 63%)
  • 밀링 머신에서 공작물을 정해진 각도로 분할하거나 원호 모양의 윤곽 가공을 수행하기 위해서는 회전 테이블이 필요합니다.
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18. 선반의 양센터 작업에서 주축의 회전을 공작물에 전달하기 위하여 사용되는 것은 무엇인가?

  1. 센터 드릴
  2. 돌리개
  3. 면판
  4. 방진구
(정답률: 70%)
  • 선반의 양센터 작업 시 공작물은 센터에 의해 지지되어 미끄러지기 쉬우므로, 주축의 회전력을 공작물에 직접 전달하여 회전시키기 위해 돌리개를 사용합니다.
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19. 어떤 도면에서 편심량을 4mm로 주어졌을 때, 실제 다이얼 게이지의 눈금의 변위량은 얼마로 표시해야 하는가?

  1. 2mm
  2. 4mm
  3. 8mm
  4. 0.5mm
(정답률: 68%)
  • 다이얼 게이지로 편심량을 측정할 때, 바늘의 전체 변위량(TIR, Total Indicator Reading)은 편심량의 2배로 나타납니다.
    $$ \text{변위량} = 2 \times \text{편심량} $$
    $$ \text{변위량} = 2 \times 4 $$
    $$ \text{변위량} = 8\text{mm} $$
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20. NC선반의 절삭사이클 중 내ㆍ외경 복합 반복 사이클에 해당하는 것은 무엇인가?

  1. G40
  2. G50
  3. G71
  4. G96
(정답률: 57%)
  • NC선반에서 G71은 내·외경의 복합 반복 절삭 사이클을 수행하는 명령어로, 효율적인 황삭 가공을 위해 사용됩니다.

    오답 노트
    G40: 공구 경 보정 취소
    G50: 최고 회전수 제한
    G96: 주속 일정 제어
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 그림은 맞물리는 어떤 기어를 나타낸 간략도인데, 이 기어는?

  1. 스퍼 기어
  2. 헬리컬 기어
  3. 나사 기어
  4. 스파이럴 베벨기어
(정답률: 49%)
  • 제시된 도면은 축이 서로 교차하지 않고 어긋나 있으며, 웜과 웜휠처럼 맞물리는 형태를 보여줍니다. 이러한 특징을 가진 기어는 나사 기어입니다.
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22. 그림과 같은 정면도에 의하여 나타날 수 있는 평면도로 가장 적합한 것은 무엇인가?

(정답률: 57%)
  • 정면도에서 외곽선이 경사진 원뿔대 형태이며, 내부의 숨은선이 원통형 홈을 나타내고 있습니다. 이를 위에서 내려다본 평면도에서는 외경과 내경이 모두 동심원 형태로 나타나야 하므로 가 가장 적합합니다.
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23. 줄무늬 방향의 그림과 그 기호가 서로 바르지 않은 것은?

(정답률: 82%)
  • 기호 C는 동심원(Concentric circles) 형태의 줄무늬를 의미하며, 의 그림처럼 격자 형태가 아닌 원형 파동 형태로 그려져야 합니다.

    오답 노트
    =: 투상면에 평행
    ┴: 투상면에 수직
    X: 2방향 교차
    M: 다방면 교차 또는 방향 없음
    R: 방사선
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24. 다음 금속재료 기호 중 탄소강 단강품의 KS 기호는 무엇인가?

  1. SF 440 A
  2. FC 440 A
  3. SC 440 A
  4. HBsC 440 A
(정답률: 50%)
  • 금속재료 기호에서 SF는 Steel Forging의 약자로 단조 공정을 거친 단강품을 의미합니다.

    오답 노트
    FC: 주철(Cast Iron)
    SC: 주강(Steel Casting)
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25. 구멍의 치수가 이고, 축의 치수가 이라면 무슨 끼워 맞춤 이겠는가?

  1. 헐거운 끼워 맞춤
  2. 중간 끼워 맞춤
  3. 억지 끼워 맞춤
  4. 가열 끼워 맞춤
(정답률: 66%)
  • 구멍과 축의 최대/최소 치수를 비교하여 틈새와 죔새가 모두 발생할 수 있는 경우 중간 끼워맞춤으로 판단합니다.
    ① [최대 틈새] $50.025 - 49.990 = 0.035$
    ② [최대 죔새] $50.005 - 50.000 = 0.005$
    ③ [결과] 틈새와 죔새가 모두 존재하므로 중간 끼워맞춤
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26. 축의 도시방법에 관한 일반적인 설명으로 바르지 않은 것은?

  1. 축의 구석부나 단이 형성되어 있는 부분에 형상에 대한 세부적인 지시가 필요할 경우 부분 확대도로 표시할 수 있다.
  2. 긴 축은 단축하여 그릴 수 있으나 길이는 실제 길이를 기입해야 한다.
  3. 축은 통상 길이방향으로 단면 도시하여 나타낼 수 있다.
  4. 축의 절단면은 90도 회전하여 회전도시 단면도로 나타낼 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 축은 기본적으로 외형을 나타내는 부품이므로 길이방향으로 단면을 잘라 도시하지 않습니다. 일반적으로 축의 내부 구조를 보여줘야 할 때는 회전도시 단면도를 사용하여 표현하는 것이 원칙입니다.
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27. 다음 중 H7 구멍과 가장 억지로 끼워지는 축의 공차는 무엇인가?

  1. f6
  2. h6
  3. p6
  4. g6
(정답률: 82%)
  • 축의 공차 기호는 알파벳 순서상 z에 가까울수록 가공량이 적어 지름이 커지며, 이는 더 강한 억지 끼워맞춤을 유발합니다. 따라서 제시된 보기 중 z에 가장 가까운 p6가 가장 억지로 끼워지는 축의 공차가 됩니다.
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28. 일반적으로 치수선을 그릴 때 사용하는 선의 며칭은 무엇인가?

  1. 굵은 2점 쇄선
  2. 굵은 1점 쇄선
  3. 가는 실선
  4. 가는 1점 쇄선
(정답률: 84%)
  • 치수선, 치수 보조선, 지시선 등은 도면의 가독성을 위해 굵기가 얇은 실선으로 그리는 것이 원칙입니다.
    $$가는 실선$$
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29. KS 규격에 따른 나사의 표시에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 나사산의 감김 방향은 오른나사인 경우만 RH로 명기하고, 왼 나사인 경우 따로 명기하지 않는다.
  2. 미터 가는 나사는 피치를 생략하거나 산의 수로 표시한다.
  3. 2줄 이상인 경우 그 줄 수를 표시하며 줄 대신에 L로 표시할 수 있다.
  4. 피치를 산의 수로 표시하는 나사(유니파이 나사 제외)의 경우 나사호칭은 (나사의 종류를 표시하는 기호, 나사의 지름을 표시하는 숫자, 산의수) 나타낸다.
(정답률: 67%)
  • KS 규격의 나사 표시법에 따르면, 피치를 산의 수로 표시하는 나사는 나사 종류 기호, 지름, 산의 수 순으로 호칭을 나타냅니다.

    오답 노트
    감김 방향: 왼나사인 경우 LH로 명기함
    미터 가는 나사: 피치를 반드시 표시해야 함
    줄 수 표시: 줄 수 숫자로 표시하며 L로 표시하지 않음
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30. 다음 중 기계제도의 기본원칙에 어긋나는 것을 「보기」에서 모두 고른 것은 무엇인가?

  1. a, b
  2. b, c
  3. c, d
  4. a, d
(정답률: 67%)
  • 기계제도 기본원칙에 따라 잘못된 설명을 분석합니다.
    실제 크기보다 2배 크게 그렸다면 확대척도인 $2:1$로 기입해야 하며, 문장은 가로쓰기를 원칙으로 합니다.


    오답 노트
    도면 접기: 표제란이 보이게 접는 것이 맞음
    필수 요소: 윤곽선, 표제란, 중심마크는 반드시 포함되어야 함
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31. 지름이 4mm인 원의 1/4 크기에 해당하는 부채꼴의 면적은 얼마인가? (단, π는 3.14이다.)

  1. 1.57mm2
  2. 3.14mm2
  3. 6.28mm2
  4. 12.56mm2
(정답률: 68%)
  • 원의 면적 공식에 부채꼴의 비율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = \pi r^{2} \times \frac{1}{4}$
    ② [숫자 대입] $S = 3.14 \times 2^{2} \times \frac{1}{4}$
    ③ [최종 결과] $S = 3.14$
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32. 응력의 종류가 아닌 것은 무엇인가?

  1. 압축 응력
  2. 인장 응력
  3. 전단 응력
  4. 피로 응력
(정답률: 83%)
  • 응력은 하중에 의해 재료 내부에 발생하는 저항력으로, 작용 방향에 따라 인장, 압축, 전단 응력으로 구분합니다. 피로 응력은 응력의 종류가 아니라, 반복적인 하중으로 인해 재료가 파괴되는 현상인 피로 파괴와 관련된 개념입니다.

    오답 노트
    압축 응력: 재료를 누르는 힘에 의한 응력
    인장 응력: 재료를 당기는 힘에 의한 응력
    전단 응력: 재료를 서로 엇갈리게 밀어내는 힘에 의한 응력
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33. 그림과 같이 길이 ℓ(m)의 단순보에 ω(N/m)의 균일분포하중이 작용할 때 발생하는 최대 굽힘 모멘트는 무엇인가?

  4. wℓ2
(정답률: 52%)
  • 길이가 $l$인 단순보에 균일분포하중 $w$가 작용할 때, 최대 굽힘 모멘트는 보의 중앙점에서 발생하며 다음 공식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [최대 굽힘 모멘트 공식]
    $$M_{max} = \frac{w l^{2}}{8}$$
    ② [숫자 대입]
    $$M_{max} = \frac{w l^{2}}{8}$$
    ③ [최종 결과]
    $$M_{max} = \frac{w l^{2}}{8}$$
    따라서 정답은 입니다.
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34. 전기에 관한 설명으로 바르지 않은 것은?

  1. 전류는 음(-)극에서 양(+)극으로 흐른다.
  2. 전자는 음(-)극에서 양(+)극으로 이동한다.
  3. 전기적인 압력의 차이를 전압이라 한다.
  4. 전기저항은 도체의 길이에 비례하고 도체의 단면적에 반비례한다.
(정답률: 74%)
  • 전류의 방향은 관습적으로 양(+)극에서 음(-)극으로 흐르는 것으로 정의합니다. 반면, 실제 전하를 운반하는 전자는 음(-)극에서 양(+)극으로 이동합니다.

    오답 노트
    전자는 음(-)극에서 양(+)극으로 이동: 옳은 설명
    전기적인 압력의 차이를 전압이라 함: 옳은 설명
    전기저항은 도체의 길이에 비례하고 단면적에 반비례: 옳은 설명
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35. 유압 제어시스템에 사용되는 유압 실린더의 동작 원리와 가장 관계 깊은 것은 무엇인가?

  1. 파스칼의 원리
  2. 질량 보존의 법칙
  3. 베르누이의 정리
  4. 보일의 법칙
(정답률: 84%)
  • 밀폐된 용기 내의 유체에 가해진 압력은 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 파스칼의 원리가 유압 실린더의 힘 증폭 및 동작의 핵심 원리입니다.
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36. 단면적이 30cm2인 배관에 2m/s의 속도로 물이 흘러가고 있다면 유량은 얼마인가?

  1. 20cm3/s
  2. 600cm3/s
  3. 6000cm3/s
  4. 60000cm3/s
(정답률: 73%)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱으로 계산합니다. 단, 유속의 단위 $2\text{m/s}$를 $\text{cm}$ 단위인 $200\text{cm/s}$로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times V$
    ② [숫자 대입] $Q = 30 \times (2 \times 100)$
    ③ [최종 결과] $Q = 6000\text{cm}^3\text{/s}$
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37. 철판을 1초에 200mm 가공하는 레이저 가공기가 있다. 이 기계의 가공 속도(m /min)는 얼마인가?

  1. 0.2
  2. 12
  3. 200
  4. 12000
(정답률: 69%)
  • 초당 가공 길이를 분당 가공 길이로 환산하고, 단위를 $\text{mm}$에서 $\text{m}$로 변환하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\text{속도} = \text{초당 가공 길이} \times 60\text{초}$
    ② [숫자 대입] $\text{속도} = 200\text{mm/s} \times 60 = 12000\text{mm/min}$
    ③ [최종 결과] $\text{속도} = 12\text{m/min}$
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38. 1kW의 동력을 일의 단위로 나타내면 얼마인가?

  1. 95kgfㆍm/s
  2. 102kgfㆍm/s
  3. 112kgfㆍm/s
  4. 130kgfㆍm/s
(정답률: 78%)
  • 동력 $1\text{kW}$를 일의 단위인 $\text{kgf}\cdot\text{m/s}$로 변환하는 계산입니다.
    ① [기본 공식] $1\text{kW} = 1000\text{W} = 1000\text{J/s} = 1000\text{N}\cdot\text{m/s}$
    ② [숫자 대입] $1\text{kW} = \frac{1000}{9.8}\text{kgf}\cdot\text{m/s}$
    ③ [최종 결과] $1\text{kW} \approx 102\text{kgf}\cdot\text{m/s}$
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39. 1N을 나타낸 것으로 바르지 않은 것은?

  1. 1kgㆍm/s2
  2. 105dyn
  3. 105gㆍcm/s2
  4. 1kgf
(정답률: 43%)
  • 힘의 단위인 $1\text{N}$은 질량 $1\text{kg}$의 물체에 $1\text{m/s}^{2}$의 가속도를 주는 힘을 의미하며, CGS 단위계의 $10^{5}\text{dyn}$과 동일합니다.

    오답 노트
    1kgf: 약 $9.8\text{N}$에 해당하는 힘으로 $1\text{N}$과 값이 다릅니다.
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40. 그림과 같은 지렛대의 양단 끝에 힘이 작용하고 중앙에 받침점이 있고 평형을 이루었을 때 올바른 식은?

  3. W1=W2
  4. (W1×W2)L=1
(정답률: 72%)
  • 지렛대의 평형 원리는 양쪽의 모멘트(힘 × 팔의 길이)가 같을 때 성립합니다. 그림에서 받침점이 중앙에 위치하여 양쪽 팔의 길이가 동일하므로, 평형을 이루기 위해서는 양단에 작용하는 힘의 크기가 같아야 합니다. 따라서 $W_{1} = W_{2}$가 성립합니다.
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3과목: 자동제어

41. 과도응답에서 상승시간은 응답이 최종값의 몇 %까지의 시간으로 정의되는가?

  1. 0~10
  2. 10~90
  3. 30~70
  4. 0~100
(정답률: 82%)
  • 제어공학의 과도응답에서 상승시간(Rise Time)은 응답 파형이 최종값의 $10\%$에서 $90\%$까지 도달하는 데 걸리는 시간으로 정의합니다.
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42. 다음 그림과 같은 블록선도의 전달함수로 옳은 것은 무엇인가?

  1. 1/Ts
  2. 1/Ts+1
  3. Ts+1
  4. Ts
(정답률: 75%)
  • 단일 피드백 루프를 가진 블록선도의 전달함수는 $\frac{G}{1+GH}$ 공식을 사용하여 구합니다. 주어진 그림에서 전향 경로 이득 $G = \frac{1}{Ts}$이고 피드백 경로 $H = 1$ 입니다.
    ① [기본 공식] $T(s) = \frac{G}{1 + G \times H}$
    ② [숫자 대입] $T(s) = \frac{\frac{1}{Ts}}{1 + \frac{1}{Ts} \times 1}$
    ③ [최종 결과] $T(s) = \frac{1}{Ts + 1}$
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43. PLC에서 프로그램을 한 사이클 실행하는데 소요되는 시간은 무엇인가?

  1. 로딩 타임(loading time)
  2. 딜레이 타임(delay time)
  3. 스캔 타임(scan time)
  4. 코딩 타임(coding time)
(정답률: 83%)
  • PLC가 입력 상태를 읽고, 프로그램을 실행하며, 그 결과를 출력 장치에 반영하는 한 번의 전체 주기(Cycle)에 소요되는 시간을 스캔 타임(scan time)이라고 합니다.
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44. 다음 중 시퀀스 제어에 속하지 않는 것은 무엇인가?

  1. 전기로의 온도제어
  2. 자동판매기 제어
  3. 교통신호등 제어
  4. 컨베이어 제어
(정답률: 77%)
  • 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 단계적으로 진행되는 제어 방식입니다. 전기로의 온도제어는 설정값과 현재값의 차이를 피드백하여 연속적으로 조절하는 피드백 제어(연속 제어)에 해당하므로 시퀀스 제어가 아닙니다.
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45. 다음 PLC 프로그램을 실행하는 데 걸리는 시간은 총 몇[ms]인가?

  1. 25
  2. 30
  3. 35
  4. 85
(정답률: 56%)
  • PLC의 총 실행 시간은 입력 응답 시간, 프로그램 실행 시간(명령어 수 × 명령어당 실행 시간), 출력 응답 시간의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = T_{in} + (N \times T_{inst}) + T_{out}$
    ② [숫자 대입] $T = 5 + (5000 \times 0.002) + 15$
    ③ [최종 결과] $T = 30$
    따라서 총 실행 시간은 $30\text{ms}$입니다.
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46. 제어량의 종류를 기준으로 온도, 압력, 유량, 액면 등의 상태량을 제어량으로 하는 제어는 무엇인가?

  1. 프로세스 제어
  2. 서보 기구
  3. 시퀀스 제어
  4. 자동 조정
(정답률: 76%)
  • 온도, 압력, 유량, 액면과 같은 물리적 상태량을 제어 대상으로 하는 제어 방식을 프로세스 제어라고 합니다.
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47. 다음 그림과 같은 기호는 무엇을 뜻하는 것인가?

  1. 전달요소
  2. 가합점
  3. 인출점
  4. 출력점
(정답률: 79%)
  • 기호는 두 개 이상의 신호를 더하거나 빼서 하나의 신호로 합치는 가합점을 의미합니다.
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48. 서보기구에 대한 설명으로 바르지 않은 것은?

  1. 제어량이 기계적 변위인 자동제어계를 의미한다.
  2. 일반적으로 신호변환부와 파워변환부로 구성된다.
  3. 신호변환 시 전기식보다는 공압식이 많이 사용된다.
  4. 서보기구의 파워변환부는 증력 및 조작을 행하는 부분이다.
(정답률: 79%)
  • 서보기구의 신호변환은 정밀도와 응답성이 뛰어난 전기식이 공압식보다 훨씬 더 널리 사용됩니다.
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49. 주파수 전달 함수가 G(jw)=1+j일 때 보드 선도의 위상은 얼마인가?

  1. 0°
  2. 45°
  3. 90°
  4. 135°
(정답률: 64%)
  • 전달함수의 위상은 복소수 평면에서 실수축과 이루는 각도로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \tan^{-1}(\frac{\text{Imaginary}}{\text{Real}})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \tan^{-1}(\frac{1}{1})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 45^{\circ}$
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50. 다음 그림은 방향 제어 밸브의 기호이다. 명칭으로 올바른 것은 무엇인가?

  1. 3포트 3위치 밸브
  2. 4포트 3위치 밸브
  3. 3포트 4위치 밸브
  4. 4포트 2위치 밸브
(정답률: 77%)
  • 제시된 기호에서 포트(연결구)의 수는 $P, R, A, B$ 총 4개이며, 사각형 칸(위치)의 수는 3개이므로 4포트 3위치 밸브입니다.
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51. 유압펌프의 기계효율이 90%이고, 용적효율이 90%일 경우 펌프의 전 효율(Overall Efficiency)은 얼마인가?

  1. 45%
  2. 81%
  3. 85%
  4. 90%
(정답률: 70%)
  • 펌프의 전 효율은 기계효율과 용적효율의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta_{total} = \eta_{m} \times \eta_{v}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta_{total} = 0.9 \times 0.9$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta_{total} = 0.81$$
    따라서 전 효율은 $81\%$ 입니다.
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52. 완전한 진공을 “0”으로 하는 압력의 세기는 무엇인가?

  1. 최고압력
  2. 평균압력
  3. 절대압력
  4. 게이지 압력
(정답률: 81%)
  • 완전한 진공 상태를 기준점(0)으로 하여 측정하는 압력을 절대압력이라고 합니다.
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53. 자동제어의 필요성으로 부적합한 것은 무엇인가?

  1. 생산속도의 상승
  2. 제품의 품질 균일화
  3. 인건비 증가
  4. 노동조건의 상승
(정답률: 81%)
  • 자동제어는 시스템의 효율성을 높여 생산속도 상승, 품질 균일화, 노동조건 개선을 가능하게 하며, 궁극적으로는 인건비를 절감하기 위해 도입합니다.

    오답 노트
    인건비 증가: 자동화의 목적은 인건비 절감입니다.
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54. 다음 그림과 같이 결합된 2개의 전달함수의 값 G(s)을 구하시오.

  1. G(s)=G1(s)×G2(s)
  2. G(s)=G1(s)+G2(s)
  3. G(s)=G2(s)÷G1(s)
  4. G(s)=G1(s)÷G2(s)
(정답률: 74%)
  • 두 개의 전달함수가 병렬로 연결되어 출력단에서 합산되는 구조입니다. 병렬 연결된 시스템의 전체 전달함수는 각 전달함수의 합으로 계산됩니다.
    $$G(s) = G_{1}(s) + G_{2}(s)$$
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55. 어떤 제어계에 입력신호를 가한 다음 출력신호가 정상상태에 도달할 때까지를 무엇이라고 하는가?

  1. 선형 상태
  2. 과도 상태
  3. 무동작 상태
  4. 안정 상태
(정답률: 73%)
  • 제어계에 입력 신호를 가했을 때, 초기 상태에서 시작하여 최종적인 정상 상태(Steady-state)에 도달하기 전까지의 변화 과정을 과도 상태(Transient state)라고 합니다.
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56. 릴레이제어에 비해 PLC제어의 특징을 설명한 것으로 바르지 않은 것은?

  1. 제어내용의 변경이 어렵다.
  2. 회로배선이 간소화 된다.
  3. 신뢰성이 향상된다.
  4. 보수가 용이하다.
(정답률: 84%)
  • PLC는 소프트웨어 프로그램을 통해 제어하므로, 하드웨어 배선을 일일이 수정해야 하는 릴레이 제어와 달리 제어 내용의 변경이 매우 쉽고 유연하다는 것이 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    회로배선 간소화, 신뢰성 향상, 보수 용이성은 모두 PLC가 릴레이 제어보다 우수한 점입니다.
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57. 개회로 제어 시스템(open loop control system)을 적용하기에 적합하지 않은 제어계는 무엇인가?

  1. 외란 변수의 변화가 매우 작은 경우
  2. 여러 개의 외란 변수가 존재하는 경우
  3. 외란 변수에 의한 영향이 무시할 정도로 작은 경우
  4. 외란 변수의 특징과 영향을 확실히 알고 있는 경우
(정답률: 78%)
  • 개회로 제어 시스템은 피드백 과정이 없어 외란에 대응할 수 없습니다. 따라서 여러 개의 외란 변수가 존재하는 경우에는 제어가 불가능하므로 적합하지 않습니다.
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58. 주파수 응답에 주로 사용되는 입력은 무엇인가?

  1. 계단 입력
  2. 임펄스 입력
  3. 램프 입력
  4. 정현파 입력
(정답률: 71%)
  • 주파수 응답은 입력 신호의 주파수 변화에 따른 시스템의 출력 특성을 분석하는 것이므로, 주파수 성분을 가진 정현파 입력이 주로 사용됩니다.
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59. 유압 시스템에서 유압유의 선택 시 필요한 조건 중 틀린 것은 무엇인가?

  1. 확실한 동력을 전달하기 위하여 압축성일 것
  2. 녹이나 부식 발생이 없을 것
  3. 화재의 위험이 없을 것
  4. 수분을 쉽게 분리시킬 수 있을 것
(정답률: 77%)
  • 유압유는 에너지를 전달하는 매체이므로, 압축되지 않아야 동력을 빠르고 정확하게 전달할 수 있습니다. 따라서 압축성일 것이라는 설명은 틀린 조건입니다.
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60. 압축공기를 공급하는 파이프 직경을 결정할 때 고려해야 할 항목이 아닌 것은 무엇인가?

  1. 압축공기 공급 유량
  2. 파이프 길이
  3. 파이프 라인 내의 교축 효과를 주는 부속 요소의 양
  4. 파이프 경사 각도
(정답률: 68%)
  • 파이프 직경 결정 시에는 유량, 압력 손실과 관련된 길이, 압력 강하를 유발하는 부속 요소 등을 고려해야 하며, 파이프의 경사 각도는 직경 결정의 직접적인 고려 항목이 아닙니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 역방향 항복에서 동작하도록 설계되어진 다이오드로서 전압안정화 회로로 사용되는 것은 무엇인가?

  1. 제너 다이오드
  2. 쇼트키 다이오드
  3. 가변용량 다이오드
  4. 터널 다이오드
(정답률: 80%)
  • 제너 다이오드는 역방향 항복 영역에서 동작하도록 설계되어, 일정한 전압을 유지하는 전압 안정화 회로(정전압 회로)에 사용됩니다.

    오답 노트
    쇼트키 다이오드: 고속 스위칭 및 저전압 강하
    가변용량 다이오드: 전압에 따른 정전용량 변화 이용
    터널 다이오드: 초고속 스위칭 및 발진 회로
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62. RL 병렬회로의 임피던스는 무엇인가?

(정답률: 56%)
  • RL 병렬회로의 합성 임피던스는 각 소자의 임피던스 곱을 합으로 나눈 값으로 계산합니다.
    $$\frac{R \times X_{L}}{\sqrt{R^{2} + X_{L}^{2}}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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63. 지름 100mm의 공작물을 절삭길이 25 mm, 회전속도 300rpm, 이송속도 0.25 mm/rev으로 1회 가공할 때 소요되는 시간은 약 몇 초(sec)인지 고르시오.

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 58%)
  • 가공 시간은 절삭 길이를 (회전속도 × 이송속도)로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{L}{N \times f}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{25}{300 \times 0.25}$
    ③ [최종 결과] $T = 0.333 \text{ min} = 20 \text{ sec}$
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64. 다이캐스팅 주조의 특징으로 바르지 않은 것은?

  1. 정밀도가 우수하다.
  2. 대량생산이 가능하다.
  3. 기공이 적고 치밀하다.
  4. 용융점이 높은 금속의 주조에 이용된다.
(정답률: 63%)
  • 다이캐스팅은 금형에 용융 금속을 고압으로 압입하는 방식으로, 주로 알루미늄, 아연과 같이 용융점이 비교적 낮은 비철금속의 대량 생산에 적합합니다.

    오답 노트
    용융점이 높은 금속의 주조에 이용된다: 용융점이 낮은 금속에 주로 이용됨
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65. 센서가 갖추어야 할 조건으로 바르지 않은 것은?

  1. 소비전력이 클 것
  2. 호환성이 좋을 것
  3. 재현성, 안정성이 우수할 것
  4. 검출하고자 하는 물리량에 따라 출력이 가급적 직선적일 것
(정답률: 85%)
  • 이상적인 센서는 전력 효율을 높이기 위해 소비전력이 작아야 하며, 측정값의 일관성과 정밀도를 위해 재현성, 안정성, 선형성이 확보되어야 합니다.

    오답 노트
    소비전력이 클 것: 소비전력이 작아야 함
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66. 아래 회로의 출력 전압값으로 올바른 것은?

(정답률: 61%)
  • 제시된 회로는 반전 적분기 회로로, 입력 전압을 시간에 대해 적분하여 출력 전압을 생성하는 원리를 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$v_{o} = -\frac{1}{CR_{i}} \int v_{i} dt$$
    ② [숫자 대입]
    $$v_{o} = -\frac{1}{CR_{i}} \int v_{i} dt$$
    ③ [최종 결과]
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67. 수광부와 발광부가 대향 배치되어 있고, 그 사이에 물체가 들어가면 동작하게 되어 있는 포토 인터럽터의 특징으로 바르지 않은 것은?

  1. 소형 경량이다.
  2. 고 신뢰성이 있다.
  3. 저속 응답성이 있다.
  4. 높은 정밀도를 갖는다.
(정답률: 77%)
  • 포토 인터럽터는 빛의 차단 여부를 통해 물체의 유무를 감지하는 센서로, 응답 속도가 매우 빨라 고속 검출이 가능하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    저속 응답성: 응답 속도가 매우 빠름
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68. 마이크로 컴퓨터를 이용한 제어장치에서 프로그램이나 데이터를 일시 저장할 수 있는 기억장치는 무엇인가?

  1. CPU
  2. RAM
  3. ROM
  4. I/O 인터페이스
(정답률: 80%)
  • RAM은 휘발성 메모리로, 컴퓨터가 작동하는 동안 프로그램이나 데이터를 일시적으로 저장하여 CPU가 빠르게 접근할 수 있도록 돕는 주기억장치입니다.
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69. 여러 개의 입ㆍ출력 주변장치 중 어느 장치로부터 인터럽트가 발생 되었는지 CPU가 주변장치를 하나씩 순차로 점검하여 인터럽트를 요구한 장치를 찾아내는 방식은 무엇인가?

  1. 데이지 체인
  2. 벡터
  3. 폴링
  4. 핸드세이킹
(정답률: 64%)
  • CPU가 여러 주변장치를 순차적으로 하나씩 확인하며 인터럽트 발생 여부를 점검하는 소프트웨어적인 방식은 폴링입니다.
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70. 논리 대수의 공식으로 바르지 않은 것은?

  1. A + B = B + A
  2. (A + B) + C = A + (B + C)
  3. (A + B) ㆍ B = A ㆍ B
  4. A + (B ㆍ C) = (A + B) ㆍ (A + C)
(정답률: 66%)
  • 논리 대수의 흡수 법칙에 따라 $(A + B) \cdot B$를 전개하면 $(A \cdot B) + (B \cdot B)$가 되며, $B \cdot B = B$이므로 최종적으로 $(A \cdot B) + B = B$가 됩니다. 따라서 $A \cdot B$가 된다는 설명은 틀렸습니다.
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71. RL 직렬 회로에 인가되는 전압의 주파수가 감소하면 위상각은 무엇인가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변함없다.
  4. 일정시간 증가 후 감소한다.
(정답률: 61%)
  • RL 직렬 회로에서 위상각 $\theta$는 유도 리액턴스($X_{L}$)와 저항($R$)의 비율로 결정됩니다. 주파수가 감소하면 유도 리액턴스 $X_{L} = 2\pi f L$ 값이 감소하므로 위상각 또한 감소합니다.
    ① 위상각 공식: $\tan \theta = \frac{X_{L}}{R} = \frac{2\pi f L}{R}$
    ② 주파수 $f$ 감소 $\rightarrow$ $\tan \theta$ 감소
    ③ 결과: 위상각 감소
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72. 리액턴스의 설명으로 바르지 않은 것은?

  1. 자체 인덕턴스가 클수록 유도 리액턴스 값은 커진다.
  2. 정전용량이 작아질수록 용량 리액턴스의 값은 커진다.
  3. 교류전압의 주파수가 커질수록 용량 리액턴스의 값은 작아진다.
  4. 교류전압의 주파수가 커질수록 유도 리액턴스의 값은 작아진다.
(정답률: 46%)
  • 유도 리액턴스는 주파수와 인덕턴스에 비례하므로, 주파수가 커질수록 유도 리액턴스 값은 커집니다.
    ① 유도 리액턴스 공식: $X_{L} = 2\pi f L$
    ② 주파수 $f$ 증가 $\rightarrow$ $X_{L}$ 증가
    ③ 결과: 주파수가 커질수록 유도 리액턴스는 커짐
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73. PLC 사용시 접지하는 목적에 해당되지 않는 것은 무엇인가?

  1. 누설 전류에 의한 감전을 방지한다.
  2. 센서부의 입력 신호를 증폭하여 명확히 한다.
  3. PLC 제어반과 대지간의 전위차를 “0” 으로 한다.
  4. 혼입한 잡음을 대지로 배제하여 잡음의 영향을 감소시킨다.
(정답률: 67%)
  • 접지는 전위차 제거, 감전 방지, 노이즈 제거를 목적으로 하며, 신호를 증폭하는 기능은 접지의 목적이 아닙니다.

    오답 노트
    누설 전류 감전 방지: 인체 보호를 위한 접지 목적
    전위차 0 유지: 기준 전위 설정을 위한 접지 목적
    잡음 배제: EMI/EMC 노이즈 제거를 위한 접지 목적
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74. AC 서보모터 특징이 아닌 것은 무엇인가?

  1. 자극의 위치검출이 필요없다.
  2. 브러시가 없기 때문에 보수가 용이하다.
  3. 코일이 스테이터에 있기 때문에 방열성이 좋다.
  4. 정류한계가 없기 때문에 고속 회전시 높은 토크가 가능하다.
(정답률: 53%)
  • AC 서보모터는 효율적인 제어를 위해 회전자의 자극 위치를 정확히 알아야 하므로 반드시 위치검출(엔코더 등)이 필요합니다.
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75. 마이크로프로세서 내에서 산술 연산의 기본 연산은 무엇인가?

  1. 덧셈
  2. 뺄셈
  3. 곱셈
  4. 나눗셈
(정답률: 85%)
  • 마이크로프로세서의 ALU(산술논리연산장치)는 기본적으로 덧셈기를 통해 모든 산술 연산을 수행하며, 뺄셈은 보수를 이용한 덧셈으로 처리합니다.
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76. 10진수 0.6875를 2진수로 변환하면 무엇인가?

  1. (0.1011)2
  2. (0.1111)2
  3. (0.1101)2
  4. (0.1110)2
(정답률: 64%)
  • 10진수 소수를 2진수로 변환할 때는 소수 부분에 2를 계속 곱하여 정수 부분이 1이 되는지 0이 되는지를 확인하여 순서대로 나열합니다.
    ① [기본 공식] $0.6875 \times 2^n$
    ② [숫자 대입] $0.6875 \times 2^4 = 11$
    ③ [최종 결과] $(11)_{10} = (1011)_2 \rightarrow (0.1011)_2$
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77. 서보 시스템에서 기준값과 실제값의 차를 무엇이라고 하는가?

  1. 외란
  2. 상태변수
  3. 제어편차
  4. 레퍼런스
(정답률: 81%)
  • 서보 시스템에서 목표로 하는 기준값과 실제로 출력된 실제값 사이의 차이를 제어편차라고 합니다.
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78. 서로 다른 2종류의 금속 양끝을 접합하고 양접점간의 온도차에 의해 발생되는 열기전력을 이용하여 온도를 측정하는 것은 무엇인가?

  1. 열전쌍
  2. 서미스터
  3. 압전센서
  4. 측온저항체
(정답률: 76%)
  • 열전쌍(Thermocouple)은 제베크 효과(Seebeck effect)를 이용한 센서로, 서로 다른 두 금속 접합점의 온도 차이에 의해 발생하는 열기전력을 측정하여 온도를 산출합니다.
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79. 고정자측에 영구자석을 배치하여 공극부에 직류 바이어스 자계를 발생시켜 제어하는 스테핑 모터는 무엇인가?

  1. 가변 릴럭턴스형
  2. 반영구 자석형
  3. 영구 자석형
  4. 하이브리드형
(정답률: 61%)
  • 하이브리드형 스테핑 모터는 가변 릴럭턴스형의 구조에 영구자석을 결합하여, 공극부에 직류 바이어스 자계를 발생시켜 정밀한 제어와 높은 토크를 구현하는 방식입니다.
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80. 아래 논리회로를 간략화한 식으로 올바른 것은 무엇인가?

  1. Y=A+B
  2. Y=A
  3. Y=B
  4. Y=AB
(정답률: 50%)
  • 논리회로의 게이트 흐름에 따라 식을 세우면, $A$와 $B$가 AND 게이트를 통과하여 $AB$가 되고, 이것이 다시 $A$와 OR 게이트를 통과합니다.
    $$Y = A + AB$$
    불 대수의 흡수 법칙에 의해 $A + AB = A$가 성립하므로 최종 결과는 다음과 같습니다.
    $$Y = A$$
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