생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2019-08-04)

생산자동화산업기사 2019-08-04 필기 기출문제 해설

이 페이지는 생산자동화산업기사 2019-08-04 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

생산자동화산업기사
(2019-08-04 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 드릴 머신에서 공작물을 고정하는 방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 바이스 사용
  2. 드릴 척사용
  3. 박스 지그 사용
  4. 플레이트 지그 사용
(정답률: 72%)
  • 공작물을 고정하기 위해서는 바이스나 지그류를 사용해야 합니다.

    오답 노트
    드릴 척: 공작물이 아닌 드릴과 같은 절삭 공구를 고정하는 장치입니다.
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2. 절삭가공에서 절삭조건과 거리가 가장 먼 것은?

  1. 이송속도
  2. 절삭깊이
  3. 절삭속도
  4. 공작기계의 모양
(정답률: 83%)
  • 절삭조건이란 가공 효율과 품질을 결정하는 변수로, 일반적으로 절삭속도, 이송속도, 절삭깊이 등이 이에 해당합니다. 공작기계의 모양은 기계의 외형적 특성일 뿐 절삭 조건에 영향을 주는 변수가 아닙니다.
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3. 삼점법에 의한 진원도 측정에 쓰이는 측정기기가 아닌 것은?

  1. V블록
  2. 측미기
  3. 3각 게이지
  4. 실린더 게이지
(정답률: 66%)
  • 실린더 게이지는 삼점법을 이용한 진원도 측정용이 아니라, 실린더 내부의 치수를 측정하는 비교측정기입니다.
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4. 거터의 지름이 100mm이고, 커터의 날수가 10개인 정면 밀링 커터로 200mm인 공작물을 1회 적살할 때 가공시간은 약 몇 초인가? (단, 절삭속도는 100m/min, 1날 당 이송량은 0.1mm이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 48.4
  2. 56.4
  3. 64.4
  4. 75.4
(정답률: 39%)
  • 정면 밀링 가공 시 가공 시간은 커터의 지름과 공작물 길이를 합산한 전체 이동 거리를 이송 속도로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = \frac{L + D}{f \cdot z \cdot N} \times 60$$
    가공시간 = (공작물 길이 + 커터 지름) / (날당 이송량 $\times$ 날 수 $\times$ 회전수) $\times$ 60초
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 100}{3.14 \times 100} \approx 318$$
    $$T = \frac{200 + 100}{0.1 \times 10 \times 318} \times 60$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 56.6$$
    계산 결과 약 $56.6$초가 도출되며, 보기 중 가장 근접한 값은 $56.4$입니다.
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5. 선반의 심압대가 갖추어야 할 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 센터는 편위 시킬 수 있어야 한다.
  2. 베드의 안내면을 따라 이동할 수 있어야 한다.
  3. 베드의 임의위치에서 고정할 수 있어야 한다.
  4. 심압축은 중공으로 되어 있으며 끝부분은 내셔널 테이퍼로 되어 있어야 한다.
(정답률: 66%)
  • 심압대의 끝부분은 내셔널 테이퍼가 아니라 모스테이퍼(Morse Taper)로 되어 있어야 드릴 척이나 센터 등을 견고하게 고정할 수 있습니다.
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6. 다음 공작 기계 중 공작물이 직선왕복운동을 하는 것은?

  1. 선반
  2. 드릴머신
  3. 플레이너
  4. 호빙머신
(정답률: 68%)
  • 플레이너는 공작물이 직선으로 왕복 운동하며 가공하는 공작 기계입니다.

    오답 노트
    선반, 드릴머신, 호빙머신: 공작물이나 공구가 회전 운동을 함
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7. 연삭가공 중 발생하는 떨림의 원인으로 가장 관계가 먼 것은?

  1. 연삭기 자체의 진동이 없을 때
  2. 숫돌축이 편심 되어 있을 때
  3. 숫돌의 결합도가 너무 클 때
  4. 숫돌의 평행상태가 불량할 때
(정답률: 77%)
  • 연삭 가공 중 발생하는 떨림(채터링)은 기계적 불평형이나 강성 부족으로 인해 발생합니다. 연삭기 자체의 진동이 없는 상태는 떨림의 원인이 아니라 오히려 떨림이 발생하지 않는 이상적인 조건입니다.
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8. 일반적인 손 다듬질 가공에 해당되지 않는 것은?

  1. 줄가공
  2. 호닝 가공
  3. 해머 작업
  4. 스크레이퍼 작업
(정답률: 70%)
  • 호닝 가공은 내연기관의 실린더와 같은 원통 내면을 정밀하게 다듬는 특수 가공법이므로, 일반적인 손 다듬질 가공에 해당하지 않습니다.
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9. 연삭숫돌의 성능을 표시하는 5가지 요소에 포함되지 않는 것은?

  1. 기공
  2. 입도
  3. 조직
  4. 숫돌입자
(정답률: 71%)
  • 연삭숫돌의 성능을 결정하는 5가지 기본 요소는 숫돌입자, 입도, 결합도, 조직, 결합제입니다.

    오답 노트
    기공: 숫돌의 5대 요소에 포함되지 않는 구성 요소입니다.
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10. 지름이 150mm인 밀링커터를 사용하여 30m/min의 절삭속도로 절삭할 때 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 14
  2. 38
  3. 64
  4. 72
(정답률: 66%)
  • 절삭 속도 공식을 이용하여 커터의 회전수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{1000 \times v}{\pi \times D}$ 회전수 = (1000 × 절삭속도) / (원주율 × 지름)
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1000 \times 30}{3.14 \times 150}$
    ③ [최종 결과] $n = 63.69$ (약 $64$ rpm)
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11. 드릴링 작업 시 안전사항으로 틀린 것은?

  1. 칩의 비산이 우려되므로 장갑을 착용하고 작업한다.
  2. 드릴이 회전하는 상태에서 테이블을 조정하지 않는다.
  3. 드릴링의 시작부분에 드릴이 정확히 자리 잡힐 수 있도록 이송을 느리게 한다.
  4. 드릴링이 끝나는 부분에서는 공작물과 드릴링이 함께 돌지 않도록 이송을 느리게 한다.
(정답률: 83%)
  • 드릴링과 같은 회전 절삭 작업 시 장갑을 착용하면 회전하는 공구에 장갑이 말려 들어가 심각한 인명 사고로 이어질 수 있으므로 절대 착용해서는 안 됩니다.
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12. 옵티컬 패러렐을 이용하여 외측 마이크로미터의 평행도를 검사하였더니 백색광에 의한 적색 간섭무늬의 수가 앤빌에서 2개, 스핀들에서 4개였다. 평행도는 약 얼마인가? (단, 측정에 사용한 빛의 파장은 0.32㎛이다.)

  1. 1㎛
  2. 2㎛
  3. 4㎛
  4. 6㎛
(정답률: 47%)
  • 옵티컬 패러렐을 이용한 평행도 측정 시, 양단에서 관찰된 간섭무늬 수의 합에 파장을 곱한 후 2로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{평행도} = \frac{(n_1 + n_2) \times \lambda}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{평행도} = \frac{(2 + 4) \times 0.32}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{평행도} = 0.96 \approx 1 \mu m$
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13. 투영기에 의해 측정할 수 있는 것은?

  1. 각도
  2. 진원도
  3. 진직도
  4. 원주 흔들림
(정답률: 56%)
  • 투영기는 확대된 상을 통해 대상물의 윤곽을 관찰하므로, 형상의 길이와 각도를 정밀하게 측정하는 데 사용됩니다.
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14. CNC 선반에서 홈 가공 시 1.5초 동안 공구의 이송을 잠시 정지시키는 지령 방식은?

  1. G04 Q1500
  2. G04 P1500
  3. G04 X1500
  4. G04 U1500
(정답률: 75%)
  • CNC 선반에서 일시 정지(Dwell)를 지령하는 G-코드는 G04이며, 정지 시간은 P 주소에 밀리초($ms$) 단위로 입력합니다. 따라서 $1.5$초는 $1500ms$이므로 G04 P1500이 정답입니다.
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15. 브로칭 머신의 특징으로 틀린 것은?

  1. 복잡한 면의 형상도 쉽게 가공할 수 있다.
  2. 내면 또는 외면의 브로칭 가공도 가능하다.
  3. 스플라인 기어, 내연기관 크랭크실의 크랭크 베어링부는 가공이 용이하지 않다.
  4. 공구의 일회 통과로 거친 절삭과 다듬질 절삭을 완료할 수 있다.
(정답률: 63%)
  • 브로칭 머신은 복잡한 형상의 가공이 가능하며, 특히 스플라인 기어나 내연기관 크랭크실의 크랭크 베어링부 가공에 매우 효율적이고 용이한 가공법입니다.

    오답 노트
    복잡한 면의 형상 가공, 내면 및 외면 가공, 일회 통과로 정삭까지 완료 가능함은 모두 브로칭의 올바른 특징입니다.
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16. 접시머리나사를 사용할 구멍에 나사머리가 들어갈 부분을 원추형으로 가공하기 위한 드릴가공 방법은?

  1. 리밍
  2. 보링
  3. 카운터 싱킹
  4. 스폿 페이싱
(정답률: 80%)
  • 접시머리나사처럼 머리 부분이 원추형인 나사를 끼우기 위해 구멍 입구를 원뿔 모양으로 넓게 가공하는 방법을 카운터 싱킹이라고 합니다.
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17. 절삭조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 칩의 두께가 두꺼워질수록 전단각이 작아진다.
  2. 구성인선을 방지하기 위해서는 절삭깊이를 적게 한다.
  3. 절삭속도가 빠르고 경사각이 클 때 유동형 칩이 발생하기 쉽다.
  4. 절삭비는 공작물을 절삭할 때 가공이 용이한 정도로 절삭비가 1에 가까울수록 절삭성이 나쁘다.
(정답률: 66%)
  • 절삭비는 칩의 두께 비율을 나타내며, 이 값이 1에 가까울수록 칩의 변형이 적고 절삭 효율이 높아져 절삭성이 좋음을 의미합니다.

    오답 노트
    구성인선 방지: 절삭깊이를 크게 하여 절삭 저항을 높여야 구성인선 발생을 억제할 수 있습니다.
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18. 척을 선반에서 때어내고 회전센터와 정지센터로 공작물을 양센터에 고정하면 고정력이 약해서 가공이 어렵다. 이때 주축의 회전력을 공작물에 전달하기 위해 사용하는 부속품은?

  1. 면판
  2. 돌리개
  3. 베어린 센터
  4. 앵글 플레이트
(정답률: 67%)
  • 공작물을 양센터로 고정했을 때, 주축의 회전력을 공작물에 직접 전달하여 회전시키기 위해 사용하는 보조 장치는 돌리개(Lathe Dog)입니다.
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19. 공작물의 단면절삭에 쓰이는 것으로 길이가 짧고 직경이 큰 공작물의 절삭에 사용되는 선반은?

  1. 모방 선반
  2. 수직 선반
  3. 정면 선반
  4. 터릿 선반
(정답률: 64%)
  • 정면 선반은 공작물을 수직 방향으로 고정하여 단면 절삭을 수행하는 선반으로, 특히 길이가 짧고 직경이 큰 무거운 공작물을 가공하는 데 최적화되어 있습니다.
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20. 연마제를 가공액과 혼합하여 짧은 시간에 매끈해지거나 광택이 적은 다듬질 면을 얻게되며, 피닝(peening)효과가 있는 가공법은?

  1. 래핑
  2. 숏 피닝
  3. 배럴가공
  4. 액체호닝
(정답률: 62%)
  • 연마제와 가공액을 혼합하여 고압으로 분사함으로써 짧은 시간에 매끈한 표면과 광택을 얻으며, 표면에 압축 잔류 응력을 부여하는 피닝(peening) 효과를 동시에 얻을 수 있는 가공법은 액체호닝입니다.
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 다음 중 기하공차 표기가 틀린 것은?

(정답률: 62%)
  • 기하공차 기입 틀의 기본 구성은 [기하공차 기호] $\rightarrow$ [공차값] $\rightarrow$ [데이터럼] 순서로 작성해야 합니다.
    정답인 의 경우, 기하공차 기호인 원형도(Circularly) 기호 뒤에 공차값 $0.01$이 오고 그 뒤에 데이터럼 $A$가 표기되어 있습니다. 하지만 원형도는 형체 자체의 정밀도를 규제하는 '단독 형체' 공차이므로 데이터럼을 지정할 수 없습니다. 따라서 데이터럼 $A$를 표기한 것은 잘못된 표기법입니다.
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22. 다음 그림과 같은 입체도에서 화살표 방향의 투상도가 정면도일 경우 평면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 82%)
  • 제시된 입체도 에서 화살표 방향을 정면으로 보았을 때, 위에서 내려다본 평면도는 물체의 외곽 형태와 내부의 단차 및 굴곡이 그대로 투영되어야 합니다. 따라서 가 가장 적합한 평면도입니다.
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23. 파단선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 기술, 기호 등을 나타내기 위하여 끌어낸 선이다.
  2. 반복하여 도형의 피치를 잡는 기준이 되는 선이다.
  3. 대상물이 보이지 않는 부분의 형태를 나타낸 선이다.
  4. 대상물의 일부분을 가상으로 제외했을 경우의 경계를 나타내는 선이다.
(정답률: 69%)
  • 파단선은 대상물의 일부분을 가상으로 제외했을 때 그 경계를 나타내기 위해 사용하는 선입니다.

    오답 노트
    기술, 기호 등을 나타내기 위한 선: 지시선
    반복 도형의 피치 기준선: 기준선
    보이지 않는 부분의 형태: 숨은선
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24. 다음 중 치수를 기입할 공간이 부족하여 인출선을 이용하는 방법으로 가장 올바르게 나타낸 것은?

(정답률: 62%)
  • 치수 기입 공간이 부족할 때는 인출선을 사용하여 치수를 외부에 표기합니다. 인출선은 대상물에서 비스듬히 끌어내어 수평으로 치수를 기입하는 것이 원칙이며, 가 이 규칙을 가장 올바르게 적용한 사례입니다.
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25. 구멍에 끼워 맞추기 위한 구멍, 볼트, 리벳의 기호 표시에서 구멍 가까운 면에 카운터 싱크가 있고, 공장에서 드릴 가공, 현장에서 끼워 맞춤에 해당하는 것은?

(정답률: 67%)
  • : "구멍, 볼트, 리벳의 기호 표시법에 따라 구멍 가까운 면의 카운터 싱크(접시머리 가공)는 삼각형 기호로 표시하며, 공장 가공 및 현장 끼워 맞춤의 조합을 나타내는 기호는 가 정확한 표기법입니다."
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26. 일반 구조용 압연 강새의 재료기호가 SS 235일 경우 “235”의 의미로 옳은 것은?

  1. 연신율이 23.5% 이상이다.
  2. 평균 탄소함유량은 2.35%이다.
  3. 최저항복강도가 235N/mm2
  4. 최저탄성한고가 235N/mm2
(정답률: 67%)
  • 일반 구조용 압연 강재 $\text{SS}$의 숫자 표기는 해당 재료의 최저 항복강도를 의미합니다. 따라서 $235$는 최저 항복강도가 $235\text{N}/\text{/mm}}^2$임을 나타냅니다.
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27. 끼워 맞춤 공차 ø50H7/g6에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 중간 끼워 맞춤의 형태이다.
  2. 구멍 기준식 끼워 맞춤이다.
  3. 축과 구멍의 호칭 치수는 모두 ø50이다.
  4. ø50H7의 구멍과 ø50 g6축의 끼워 맞춤이다.
(정답률: 66%)
  • $\text{ø}50\text{H}7/\text{g}6$은 구멍($\text{H}$)과 축($\text{g}$)의 공차의 조합으로, 항상 틈새가 발생하는 헐거운 끼워 맞춤에 해당합니다.

    오답 노트
    중간 끼워 맞춤: 헐거운 끼워 맞춤이므로 틀림
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28. 볼트 부품을 제도할 때 수나사의 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선을 나타내는 선은?

  1. 가는 실선
  2. 굵은 실선
  3. 가는 1점 쇄선
  4. 굵은 1점 쇄선
(정답률: 62%)
  • 나사의 제도 원칙상 수나사의 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선은 굵은 실선으로 표시합니다.
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29. 자동조심 볼 베어링의 베어링계열 기호로만 짝지어진 것은?

  1. 60, 62, 63
  2. 70, 72, 73
  3. 12, 22, 23
  4. 511, 522
(정답률: 61%)
  • 자동조심 볼 베어링의 베어링 계열 기호는 $12, 22, 13, 23$을 사용합니다.
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30. KS기하공차 도시방법 중 ⓟ로 표시되는 기호가 의미하는 것은?

  1. 돌출 공차역을 표시하는 기호
  2. 비례하지 않는 치수를 표시하는 기호
  3. 데이텀을 직접 도시하는 경우 사용하는 기호
  4. 공차붙이 형체를 직접 도시하는 경우 사용하는 기호
(정답률: 51%)
  • KS기하공차에서 기호 ⓟ는 공차역이 형체 밖으로 돌출되어 있어 도면에 직접 표시하기 어려울 때 사용하는 돌출 공차역 표시 기호입니다.
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31. 스프링의 기능이 아닌 것은?

  1. 에너지의 축적
  2. 응력집중 완화
  3. 하중의 측정 및 조정
  4. 진동완화와 충격에너지 흡수
(정답률: 56%)
  • 스프링은 탄성을 이용하여 에너지를 저장하거나 진동을 흡수하고 하중을 측정하는 용도로 사용되지만, 구조적 결함으로 발생하는 응력집중을 완화하는 기능은 없습니다.
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32. 다음 설명에 해당하는 법칙은?

  1. 줄의 법칙
  2. 쿨롱의 법칙
  3. 플레미의 왼손 법칙
  4. 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 74%)
  • 전하를 띤 두 물체 사이에서 서로 다른 전하는 흡인력(당기는 힘)이, 같은 전하는 반발력(밀어내는 힘)이 작용한다는 정전기적 힘의 원리를 설명하는 쿨롱의 법칙입니다.
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33. 직경 2cm이고 무게가 30kgf 둥근 봉을 테이블 위에 올려놓았다. 테이블이 받는 압력(kgf/cm2)은 약 얼마인가?

  1. 5.5
  2. 7.5
  3. 9.5
  4. 19.5
(정답률: 59%)
  • 압력은 단위 면적당 작용하는 힘으로, 하중을 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F}{A}$ 압력 = 힘 / 면적
    ② [숫자 대입] $P = \frac{30}{\frac{\pi \times 2^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $P = 9.55$
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34. 하중의 크기와 방향이 주기적으로 변화하는 하중은?

  1. 교번하중
  2. 반복하중
  3. 이동하중
  4. 충격하중
(정답률: 77%)
  • 하중의 크기와 방향이 주기적으로 변화하며 서로 다른 하중이 교차하여 반복 적용되는 것을 교번하중이라고 합니다.

    오답 노트
    반복하중: 동일한 하중이 동일한 하중이 반복 작용
    이동하중: 하중의 위치가 움직이며 작용
    충격하중: 매우 짧은 시간에 급격히 작용
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35. 10C의 전하 Q가 임의의 A지점에서 B지점으로 이동하면서 40J의 일을 하였다면 두 지점 사이의 전위차(V)는 얼마인가?

  1. 0.25
  2. 4
  3. 40
  4. 400
(정답률: 73%)
  • 전위차는 단위 전하가 이동하며 하는 일의 양으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{W}{Q}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = \frac{40}{10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 4 \text{ V}$$
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36. 어떤 전기회로에 직류 110V의 전압을 가했더니 11A의 전류가 흘럿다면, 이 때의 저항값(Ω)은 얼마인가?

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 84%)
  • 옴의 법칙을 이용하여 전압과 전류로부터 저항값을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{V}{I}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{110}{11}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 10 \Omega$$
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37. 어떤 물체가 v1인 속도로 A점을 지나 v2인 속도로 B점을 지날 때 시간 t가 소요되었다면 가속도는?

  1. v1t
  2. v2t
(정답률: 82%)
  • 가속도는 단위 시간당 속도의 변화량을 의미합니다.
    $$a = \frac{v_2 - v_1}{t}$$
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38. 그림에서 B점에 발생하는 힘(반력) R은 얼마인가?

  1. 10kgf
  2. 20kgf
  3. 30kgf
  4. 50kgf
(정답률: 64%)
  • 보의 평형 조건인 모멘트 합은 0이라는 원리를 이용하여 B점의 반력을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$M_A = (P \times L_1) - (R \times L_2) = 0$$
    ② [숫자 대입]
    $$50 \times 800 - R \times 2000 = 0$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 20 \text{ kgf}$$
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39. 회전축의 회전수 N(rpm), 전동마력 H(PS), 비틀림모멘트 T(kgf·cm)의 관계식이 옳은 것은?

(정답률: 61%)
  • 전동마력 $H$와 회전수 $N$, 비틀림모멘트 $T$ 사이의 관계를 나타내는 공식입니다.
    $$T = 71620 \frac{H}{N}$$
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40. 물체의 형태나 크기가 달라지지 않는한 그 물체의 무게가 달라진다고 볼 수 없는데 이와 같이 변치 않는 물체 고유의 무게는?

  1. 속도
  2. 중력
  3. 질량
  4. 가속도
(정답률: 81%)
  • 질량은 물체의 형태나 크기, 측정 장소(중력의 크기)에 관계없이 변하지 않는 물체 고유의 양을 의미합니다.
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3과목: 자동제어

41. 제어대상의 현재 출력값과 미래 출력의 예상값을 이용하여 제어하며, 응답 속응성의 개선에 사용되는 동작으로 옳은 것은?

  1. 미분 동작
  2. 적분 동작
  3. 비례 미분 동작
  4. 비례 적분 동작
(정답률: 61%)
  • 미분 동작은 출력값의 변화율(기울기)을 감지하여 미래의 예상값을 예측함으로써 응답의 속응성을 개선하는 특징이 있습니다. 비례 동작과 미분 동작이 결합된 비례 미분 동작이 이에 해당합니다.
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42. 그림과 같은 파형의 라플라스 변환으로 옳은 것은?

(정답률: 47%)
  • 주어진 파형은 $0$부터 $b$까지 값이 $1$이고 그 외에는 $0$인 펄스 함수입니다. 이를 라플라스 변환하면 단위 계단 함수 $u(t)$와 시간 지연 함수 $u(t-b)$의 차로 표현되어 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\int_{0}^{b} 1 \cdot e^{-st} dt = [ \frac{-1}{s} e^{-st} ]_{0}^{b} = \frac{1}{s}(1 - e^{-bs})$$
    따라서 정답은 입니다.
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43. 시퀀스제어와 비교한 PLC제어의 특징으로 틀린 것은?

  1. 제어방식은 소프트 로직방식이다.
  2. 시스템 특징이 독립된 제어장치이다.
  3. 소형화가 가능하여 시스템 확장이 용이하다.
  4. 프로그램 변경만으로 제어내용의 변경이 가능하다.
(정답률: 64%)
  • PLC 제어는 소프트웨어적으로 로직을 구성하는 소프트 로직 방식이며, 프로그램 변경만으로 제어 내용을 쉽게 바꿀 수 있고 소형화 및 확장이 용이한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    시스템 특징이 독립된 제어장치이다: PLC는 독립된 장치가 아니라 입력부, CPU, 출력부 등이 유기적으로 결합된 통합 제어 시스템입니다.
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44. 데이터를 1개의 케이블을 통해 1bit씩 전송하는 방식으로 전송속도는 느리나 설치비용이 저렴한 데이터 전송 방식은?

  1. 병렬전송방식
  2. 직렬전송방식
  3. 반이중전송방식
  4. 전이중전송방식
(정답률: 75%)
  • 직렬전송방식은 하나의 통신 회선을 통해 데이터를 $1\text{bit}$씩 순차적으로 전송하는 방식으로, 배선 수가 적어 설치 비용이 저렴하지만 병렬 방식보다 속도가 느립니다.

    오답 노트
    병렬전송방식: 여러 개의 회선을 통해 여러 $\text{bit}$를 동시에 전송하여 속도가 빠르지만 비용이 많이 듭니다.
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45. PLC에서 스캔타임(scan time)의 의미로 옳은 것은?

  1. PLC 입력 모듈에서 1개 신호가 입력되는 시간
  2. PLC 출력 모듈에서 1개 신호가 입력되는 시간
  3. PLC에 의해 제어되는 시스템의 1회 실행시간
  4. PLC에 입력되는 프로그램을 1회 연산하는 시간
(정답률: 64%)
  • PLC의 스캔타임은 입력 상태를 읽고, 프로그램을 연산하며, 그 결과를 출력 모듈에 반영하기까지의 1회 주기 시간을 의미합니다.
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46. 공작물 수치제어 좌표계에서 절대위치 결정방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공구의 위치를 항상 원점(영점)을 기준으로 표시
  2. 공구의 위치를 항상 앞의 공구위치를 기준으로 표시
  3. 공구의 위치를 원점(영점)과 앞의 공구위치를 기준으로 표시
  4. 공구의 위치를 X, Y축선 상에서 어느 한 점을 기준으로 표시
(정답률: 76%)
  • 절대좌표계는 공작물의 고정된 원점(영점)을 기준으로 공구의 위치를 지정하는 방식입니다.

    오답 노트
    앞의 공구위치를 기준으로 표시: 이는 상대좌표계(증분좌표계)에 대한 설명입니다.
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47. C언어의 반복제어문에 해당되지 않는 것은?

  1. for 문
  2. while 문
  3. do-while 문
  4. switch-case 문
(정답률: 77%)
  • C언어에서 반복제어문은 특정 조건이 만족되는 동안 문장을 반복 실행하는 구문입니다.

    오답 노트
    switch-case 문: 조건에 따라 실행 경로를 선택하는 선택 제어문(분기문)입니다.
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48. 보드선도에서 –3dB 점이란 기준 크기의 얼마인가?

(정답률: 53%)
  • 보드선도에서 $-3\text{dB}$ 점은 전력으로는 절반($1/2$), 전압이나 전류의 크기로는 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배가 되는 지점을 의미하며, 이를 차단 주파수라고 합니다.
    $$Gain = 20\log_{10}(\frac{V_{out}}{V_{in}}) = -3\text{dB}$$
    $$\frac{V_{out}}{V_{in}} = 10^{-3/20} \approx 0.707 = \frac{1}{\sqrt{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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49. 속도를 전압으로 변환하는 센서는?

  1. 포텐쇼미터
  2. 초음파 센서
  3. 광 트랜지스터
  4. 태코제너레이터
(정답률: 71%)
  • 태코제너레이터(Tacho-generator)는 회전축의 속도에 비례하여 전압을 발생시키는 발전기 원리의 센서입니다.

    오답 노트
    포텐쇼미터: 변위(위치) 측정
    초음파 센서: 거리 측정
    광 트랜지스터: 빛의 유무나 강도 측정
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50. 유압 시스템에서 유압유를 선택할 때 요구조건으로 틀린 것은?

  1. 화재의 위험이 없을 것
  2. 녹이나 부식 발생이 없을 것
  3. 수분을 쉽게 분리시킬 수 있을 것
  4. 동력을 전달하기 위해 압축성일 것
(정답률: 72%)
  • 유압 시스템의 작동유는 에너지를 효율적으로 전달하기 위해 압축되지 않는 비압축성 유체여야 합니다. 압축성이 크면 응답 속도가 느려지고 제어가 어려워집니다.
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51. 라플라스 변환에서 t함수와 s함수 관계가 옳은 것은? (단, t함수의 초기조건은 모두 0으로 가정한다.)

(정답률: 53%)
  • 라플라스 변환에서 미분 연산은 $s$를 곱하는 것과 같습니다. 초기조건이 0일 때, 시간 영역의 미분 방정식은 $s$ 영역에서 대수 방정식으로 변환됩니다.
    $$v(t) = L \frac{d}{dt} i(t) \rightarrow V(s) = s L I(s)$$
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52. 개루프제어시스템과 비교한 폐루프제어 시스템의 특징으로 틀린 것은?

  1. 제어오차가 감소한다.
  2. 필요한 센서의 개수가 증가한다.
  3. 제어시스템의 가격이 저렴해진다.
  4. 제어시스템의 구성이 복잡해진다.
(정답률: 81%)
  • 폐루프제어 시스템은 출력값을 피드백하여 입력값과 비교하는 제어 과정이 추가되므로, 개루프제어 시스템보다 구성이 복잡해지고 센서 등 추가 부품이 필요하여 비용이 더 많이 듭니다.

    오답 노트
    제어오차가 감소한다: 피드백을 통해 오차를 수정하므로 맞음
    필요한 센서의 개수가 증가한다: 피드백을 위한 센서가 필수적이므로 맞음
    제어시스템의 구성이 복잡해진다: 피드백 루프가 추가되므로 맞음
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53. 다음 서보기구 중 구조가 복잡하나 출력이 클 때 유리한 서보기구는?

  1. 교류 서보기구
  2. 직류 서보기구
  3. 클러치 서보기구
  4. 포지셔너 서보기구
(정답률: 52%)
  • 직류 서보기구는 교류 서보기구에 비해 구조가 복잡하지만, 토크가 크고 응답성이 좋아 큰 출력이 필요한 제어 시스템에 유리합니다.
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54. PLC의 통신 중 RS-422방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 1byte 단위로 data가 전송된다.
  2. 전송속도가 느리나 소프트웨어가 간단하다.
  3. 데이터를 1개의 케이블을 통해 1bit씩 전송된다.
  4. RS-232C에 비해 전송길이가 길고 1:N접속이 가능하다.
(정답률: 59%)
  • RS-422 방식은 데이터를 1bit씩 순차적으로 전송하는 직렬(Serial) 통신 방식입니다.

    오답 노트
    1byte 단위로 data가 전송된다: 1bit씩 전송되는 직렬 통신임
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55. 제어요소의 입·출력 변수의 관계를 수식적으로 표현한 전달함수의 특성으로 틀린 것은?

  1. 제어계의 입력과는 관계없다.
  2. 비선형 제어계에서만 정의된다.
  3. 임펄스 응답의 라플라스 변환으로 정의된다.
  4. 제어계 입·출력 함수의 라플라스 변환에 대한 비가 된다.
(정답률: 55%)
  • 전달함수는 기본적으로 선형 시불변 제어계에서 정의되는 개념입니다.

    오답 노트
    비선형 제어계에서만 정의된다: 선형 제어계에서 정의됨
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56. 제어계의 출력이 목표 값과 일치하는가를 비교하여 일치하지 않은 경우 그 차이에 따라 정정신호를 제어계에 보내는 제어방식은?

  1. 개루프 제어
  2. 되먹임 제어
  3. 시퀀스 제어
  4. 프로그램 제어
(정답률: 80%)
  • 되먹임 제어(피드백 제어)는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 목표값과 비교하고, 그 오차(차이)를 보정하여 정정신호를 보내는 폐루프 제어 방식입니다.
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57. 실린더 양측의 수압 면적이 같아 전·후진할 때 출력속도가 동일한 실린더는?

  1. 단동 실린더
  2. 탠덤 실린더
  3. 다위치 실린더
  4. 양로드 실린더
(정답률: 78%)
  • 양로드 실린더는 피스톤 양측에 로드가 설치되어 있어 전진 시와 후진 시의 수압 면적이 동일하므로, 동일한 압력과 유량 조건에서 출력 속도가 일정하게 유지되는 특징이 있습니다.
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58. 다음 전달함수의 값으로 옳은 것은?

  1. 0.6
  2. 0.7
  3. 0.8
  4. 0.9
(정답률: 50%)
  • 내부 루프를 먼저 단순화한 후, 전체 피드백 루프의 전달함수를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{G_{1}G_{2}}{1 + G_{1}H_{1} + G_{1}G_{2}H_{2}}$ (단, $H_{2}=1$)
    ② [숫자 대입] $G = \frac{6 \times 10}{1 + (6 \times 4) + (6 \times 10 \times 1)}$
    ③ [최종 결과] $G = \frac{60}{1 + 24 + 60} = \frac{60}{85} \approx 0.7$
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59. 다음 그림은 계의 입·출력 관계를 나타내는 블록선도이다. 여기서 전달함수 G1=2, G2=3일 때 계 전체의 전달함수는?

  1. 3
  2. 6
  3. 9
  4. 12
(정답률: 79%)
  • 두 개의 블록이 직렬로 연결된 경우, 전체 전달함수는 각 블록 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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60. 냉동식 오일 쿨러의 특징으로 틀린 것은?

  1. 환기설비가 필요하다.
  2. 냉각수가 필요하지 않다.
  3. 자동 유온 조정이 적합하다.
  4. 운반이 용이하며 대기 온도나 물의 온도 이하의 냉각이 용이하다.
(정답률: 57%)
  • 냉동식 오일 쿨러는 냉매를 이용하여 오일을 냉각하는 방식으로, 공기를 이용한 냉각이 아니므로 별도의 환기설비가 필요하지 않습니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 불 대수의 기본 법칙으로 옳은 것은?

  1. A + 0 = 0
  2. A + 1 = 1
  3. A · 1 = 0
  4. A · 1 = 1
(정답률: 68%)
  • 불 대수의 기본 법칙 중 논리합(OR)의 성질에 따라, 어떤 변수에 1을 더하면 결과는 항상 1이 됩니다.

    오답 노트
    A + 0 = A: 0과 논리합하면 자기 자신이 나옴
    A · 1 = A: 1과 논리곱하면 자기 자신이 나옴
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62. 아날로그 출력 전압 범위가 0~7V인 3비트의 D/A 변환기의 입력으로 2진 값 100이 입력된다면 아날로그 출력 전압은 몇 V인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 7
(정답률: 54%)
  • D/A 변환기의 출력 전압은 입력된 2진수 값에 비례하여 결정됩니다. 3비트 변환기에서 입력값 $100_2$은 10진수로 $4$이며, 전체 범위 $0 \sim 7\text{V}$에서 각 단계의 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{out} = \frac{V_{max}}{2^n - 1} \times \text{Decimal Value}$
    ② [숫자 대입] $V_{out} = \frac{7}{2^3 - 1} \times 4$
    ③ [최종 결과] $V_{out} = 4$
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63. 자속밀도와 자기력 사이의 관계를 나타 낸 곡선은?

  1. 전력 곡선
  2. B-H 곡선
  3. 항자력 곡선
  4. 부하특성 곡선
(정답률: 67%)
  • 자속밀도($B$)와 자기장의 세기($H$) 사이의 관계를 나타낸 곡선을 B-H 곡선이라고 합니다.
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64. 십진수 19를 BCD코드로 변환한 결과로 옳은 것은?

  1. 0001 0011
  2. 0110 1100
  3. 0001 1001
  4. 0010 1100
(정답률: 66%)
  • BCD(Binary Coded Decimal) 코드는 십진수의 각 자릿수를 독립적으로 4비트의 이진수로 변환하는 방식입니다.
    십진수 1은 이진수로 $0001$, 십진수 9는 이진수로 $$1001$$이므로 이를 나열하면 $0001\ 1001$이 됩니다.
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65. 마이크로 컴퓨터의 메모리 중 RAM에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 데이터의 내용 변경이 가능하다.
  2. 전원이 차단되어도 그 내용에는 전혀 변화가 없다.
  3. 전원이 차단되는 순간 저장되어 있는 데이터는 모두 없어진다.
  4. 임의의 데이터를 저장하기도 하고, 외부에서 데이터를 로딩할 수 도 있다.
(정답률: 67%)
  • RAM(Random Access Memory)은 전원이 공급되는 동안에만 데이터를 유지하는 휘발성 메모리입니다. 따라서 전원이 차단되면 저장된 모든 데이터가 사라집니다.
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66. 마이크로프로세서는 전형적으로 4비트, 8비트, 16비트로 구분하는데 이 비트가 의미하는 것은?

  1. 기억소자
  2. 정보의 단위
  3. CPU의 종류
  4. 레지스터의 크기
(정답률: 69%)
  • 마이크로프로세서에서 비트(bit)는 한 번에 처리할 수 있는 데이터의 양, 즉 정보의 단위를 의미합니다.
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67. 기계제작에 이용되는 성질 중 절삭가공에 이용되는 성질은?

  1. 가용성(fusibility)
  2. 전연성(malleability)
  3. 접합성(weldability)
  4. 연삭성(grindability)
(정답률: 80%)
  • 절삭가공은 재료를 깎아내어 원하는 모양을 만드는 공정입니다. 연삭성(grindability)은 숫돌을 이용해 재료 표면을 미세하게 깎아내는 연삭 가공의 적합성을 나타내는 성질이므로 절삭가공에 해당합니다.
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68. 열전대의 특징이 아닌 것은?

  1. 고온 측정에 사용된다.
  2. 온도 측정 범위가 넓다.
  3. 부착 방법에 따라 오차가 발생한다.
  4. 형상이나 치수에 의해 영향을 받는다.
(정답률: 60%)
  • 열전대는 서로 다른 두 금속의 접합점에서 발생하는 제베크 효과(Seebeck effect)를 이용한 온도 센서로, 재질과 온도 차이에 의해 전압이 결정됩니다. 따라서 센서 자체의 외형적인 형상이나 치수에는 영향을 받지 않습니다.
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69. 일반적으로 브러시 교환이 필요한 서보모터는?

  1. 스테핑 모터
  2. DC 서보 모터
  3. 동기형 AC 서보 모터
  4. 유도기형 AC 서보 모터
(정답률: 67%)
  • DC 서보 모터는 정류자(Commutator)와 브러시(Brush)를 통해 전류의 방향을 바꾸어 회전력을 얻는 구조이므로, 마찰로 인해 마모되는 브러시를 주기적으로 교환해주어야 합니다.
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70. 비트 마스트(bit mask)와 비트 리셋(bit reset)용도로 사용되는 연산자는?

  1. 부정(NOT)
  2. 논리합(OR)
  3. 논리곱(AND)
  4. 배타적 논리합(XOR)
(정답률: 53%)
  • 특정 비트의 값을 확인(마스크)하거나 0으로 강제 설정(리셋)하기 위해서는, 원하는 위치에만 1을 두고 나머지는 0으로 만든 마스크 값과 논리곱(AND) 연산을 수행하면 됩니다.
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71. 전지적으로 절연되어 있지만 광을 매개체로 하여 신호전달이 가능하고 광학적으로 결합되어 있는 발광부와 수광부를 갖추고 있는 센서는?

  1. 리드 스위치
  2. 포토 커플러
  3. 유도형 근접 센서
  4. 용량형 근접 센서
(정답률: 78%)
  • 포토 커플러는 내부의 발광 다이오드(LED)와 수광 다이오드(Photodiode)를 통해 전기적 신호를 빛으로 변환하여 전달함으로써, 입력단과 출력단을 전기적으로 완전히 절연시키는 소자입니다.
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72. 머시닝 센터(Machining Center)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 드릴작업을 할 수 있다.
  2. 방전을 이용한 가공작업이다.
  3. 자동공구교환장치(ATC)가 있다.
  4. 테이블은 가공물을 절삭에 필요한 위치까지 이동시킨다.
(정답률: 68%)
  • 머시닝 센터는 CNC 제어를 통해 드릴링, 밀링 등 다양한 절삭 가공을 수행하는 공작기계입니다. 방전을 이용한 가공은 방전 가공기(EDM)에 대한 설명입니다.
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73. 다음 불 논리식을 간략화한 결과로 옳은 것은?

  1. Z = B
(정답률: 65%)
  • 주어진 불 논리식 $Z = (A + B)(\overline{A} + B)$를 분배법칙을 통해 간략화합니다.
    $$Z = A\overline{A} + AB + \overline{A}B + BB$$
    여기서 $A\overline{A} = 0$이고 $BB = B$이므로,
    $$Z = 0 + AB + \overline{A}B + B$$
    $$Z = B(A + \overline{A} + 1)$$
    괄호 안의 값은 항상 $1$이므로 최종 결과는 다음과 같습니다.
    $$Z = B$$
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74. AC 서보모터의 특징으로 옳은 것은?

  1. 정류에 한계가 있다.
  2. 회전 검출기가 필요하다.
  3. 보러시의 유지보수가 필요하다.
  4. 고정자가 권선으로 방열이 쉽다.
(정답률: 38%)
  • AC 서보모터는 브러시가 없는 구조로 설계되어 유지보수가 쉽고, 고정자 권선을 통해 열을 외부로 방출하기 용이하여 방열 성능이 뛰어난 것이 특징입니다.

    오답 노트
    정류에 한계가 있다, 보러시의 유지보수가 필요하다: DC 서보모터의 특징입니다.
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75. 우리나라 전원의 상용 주파수인 60Hz에 대한 각속도[rad/sec]는?

  1. 77
  2. 177
  3. 277
  4. 377
(정답률: 57%)
  • 주파수 $f$와 각속도 $\omega$의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\omega = 2\pi f$ 각속도는 2π 곱하기 주파수
    ② [숫자 대입] $\omega = 2 \times 3.14159 \times 60$
    ③ [최종 결과] $\omega = 377$
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76. TTL IC의 출력으로 사용되지 않는 방식은?

  1. 3상(3-states) 출력
  2. 토템폴(totem pole) 출력
  3. 사이리스터(thyristor) 출력
  4. 오픈컬렉터(open collector) 출력
(정답률: 58%)
  • TTL IC의 출력 방식에는 토템폴, 오픈컬렉터, 3상(3-states) 출력이 사용됩니다. 사이리스터는 전력 제어용 스위칭 소자로, 일반적인 TTL IC의 출력단 구성 방식이 아닙니다.
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77. 기계를 제작할 때 고려해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 효율이 좋고, 유지비가 적을 것
  2. 디자인이 좋고, 상품 가치가 높을 것
  3. 각 부품은 자유운동을 할 수 있을 것
  4. 기계 각 부의 강도는 신뢰성이 있을 것
(정답률: 60%)
  • 기계 제작 시 각 부품은 설계된 의도에 따라 정해진 궤적으로 정확하게 운동해야 하며, 제어되지 않는 자유운동을 해서는 안 됩니다.
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78. 센서의 검출 면에 전자유도 작용으로 금속체의 유·무를 판별하는 비접촉식 검출 센서는?

  1. 포토센서
  2. 리밋 스위치
  3. 용량형 근접센서
  4. 유도형 근접센서
(정답률: 73%)
  • 유도형 근접센서는 검출 면에서 발생하는 전자유도 작용(와전류)을 이용하여 금속체의 유무를 판별하는 대표적인 비접촉식 센서입니다.

    오답 노트
    포토센서: 빛을 이용함
    리밋 스위치: 물리적 접촉 이용함
    용량형 근접센서: 정전용량 변화를 이용함
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79. 전력을 구하는 식으로 틀린 것은? (단, P: 전력, I: 전류, V: 전압, R: 저항이다.)

  1. P = I × V
  2. P = V × R
  3. P = I2 × R
(정답률: 54%)
  • 전력의 기본 정의와 옴의 법칙($$V = I \times R$$)을 이용하여 전력 공식을 유도합니다.
    ① [기본 공식] $P = I \times V$
    ② [숫자 대입] $P = I \times (I \times R) = I^{2} \times R$ 또는 $$P = \frac{V}{R} \times V = \frac{V^{2}}{R}$$
    ③ [최종 결과] $P = V \times R$은 성립하지 않는 틀린 식입니다.
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80. 저항을 연결하는 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저항을 직렬 연결하면 총 저항값은 가장 큰 저항보다 더 커진다.
  2. 저항을 병렬 연결하면 총 저항값은 가장 작은 저항보다 더 작아진다.
  3. 동일한 저항을 직렬로 연결할 때 저항의 수량과 한 개의 저항값을 곱하면 총 저항값이 된다.
  4. 동일한 저항을 병렬로 연결할 때 저항의 수량과 한 개의 저항값을 더하면 총 저항값이 된다.
(정답률: 65%)
  • 동일한 저항을 병렬로 연결할 경우, 전체 저항은 개별 저항값을 저항의 수량으로 나누어 계산해야 합니다.

    오답 노트
    동일한 저항을 병렬로 연결할 때 저항의 수량과 한 개의 저항값을 더한다는 설명은 직렬 연결의 특성과 혼동한 잘못된 설명입니다.
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