사출(프레스)금형설계기사 필기 기출문제복원 (2008-05-11)

사출(프레스)금형설계기사 2008-05-11 필기 기출문제 해설

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사출(프레스)금형설계기사
(2008-05-11 기출문제)

목록

1과목: 금형설계

1. 사출금형의 콜드 슬러그 웰(Cold Sulg Well)을 설명한 것이다. 이 중 가장 올바른 것은?

  1. 금형이 열릴 때 스프루를 쉽게 빼내기 위해 캐비티 외측에 설치되는 구멍이다.
  2. 성형품을 밀핀으로 빼내기 위해 성형품의 외측 보다 약간 들어가 있는 구멍이다.
  3. 사출시 금형 속으로 재료가 통과할 때 냉각되어 성형불량을 일으키므로 이를 방지하기 위한 스프루 하단 또는 너러 끝에 설치한 구멍이다.
  4. 러너 시스템을 통과하는 성형재료는 압력강하 없이 빠른 시간 안에 흘러 보내도록 하기 위해 가동측 플레이트에 설치한 구멍이다.
(정답률: 90%)
  • 콜드 슬러그 웰은 사출 초기 냉각되어 점도가 높아진 수지(Cold Slug)가 캐비티 내부로 흘러 들어가 성형 불량을 일으키는 것을 막기 위해, 스프루 하단이나 러너 끝단에 설치하여 차가운 수지를 가두어두는 공간입니다.
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2. 다음 중 사출금형 로케이트 링(locate ring)의 기능을 올바르게 설명한 것은?

  1. 사출성형기의 이젝터 핀을 안내해 주는 기능
  2. 금형의 스프루 부시 중심과 성형기의 노즐 중심을 일치시키는 기능
  3. 금형을 성형기에 부착할 때 고정측과 가동측을 구분해 주는 기능
  4. 유압실린더를 금형에 부착할 때 안내해 주는 기능
(정답률: 88%)
  • 로케이트 링은 금형을 사출성형기에 장착할 때, 금형의 스프루 부시 중심과 성형기 노즐의 중심축을 정확하게 일치시켜 수지 누설을 방지하는 역할을 합니다.
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3. PET병과 같은 용기를 성형하는데 적합한 성형법은?

  1. 사출성형
  2. 압출성형
  3. 블로우성형
  4. 압축성형
(정답률: 87%)
  • 블로우성형은 가열된 플라스틱 튜브(파리손) 내부에 압축 공기를 불어넣어 금형 벽면에 밀착시켜 중공 제품을 만드는 방식이므로, PET병과 같은 용기 성형에 가장 적합합니다.
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4. 성형품의 이젝터 기구에서 스트리퍼 플레이트 방식에 대한 설명으로 올바른 것은?

  1. 국부적으로 큰 밀어내기 힘을 필요로 할 경우에 유리하다.
  2. 밀어낼 때 측벽에 큰 저항이 있는 상자 모양이나 원통모양의 성형품에는 사용하지 않는다.
  3. 살 두께가 얇고, 외관상 이젝터 자국이 거의 남지 않으므로 투명 성형품에 적합하다.
  4. 성형품에 크랙, 백화, 변형이 생기기 쉽다.
(정답률: 86%)
  • 스트리퍼 플레이트 방식은 성형품의 상단면 전체를 밀어내므로, 살 두께가 얇은 제품에서도 변형이 적고 이젝터 자국이 거의 남지 않아 투명 성형품 가공에 매우 유리합니다.
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5. 파팅 라인을 취하는 방법을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 금형 열림의 방향에 수직인 평면으로 한다.
  2. 눈에 잘 띄는 위치 또는 형상으로 한다.
  3. 언더컷을 피할 수 있는 곳으로 택한다.
  4. 마무리가 잘 될 수 있는 위치 또는 형상으로 한다.
(정답률: 89%)
  • 파팅 라인은 제품의 외관 품질을 위해 가급적 눈에 띄지 않는 곳에 배치하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    금형 열림 방향 수직 평면, 언더컷 회피, 마무리 용이성: 파팅 라인 설정의 올바른 기준입니다.
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6. 성형품이 운모와 같이 층상으로 되어 있어 벗겨지는 상태를 말하며, 융합하기 어려운 수지를 혼합하거나 금형의 온도, 수지의 온도가 아주 낮아 성형품이 급격히 냉각할 때 발생하는 현상은?

  1. 은줄현상
  2. 취약현상
  3. 표층 박리
  4. 크랙현상
(정답률: 87%)
  • 수지의 융합 부족이나 급격한 냉각으로 인해 성형품 표면이 운모처럼 층상으로 벗겨지는 현상을 표층 박리라고 합니다.
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7. 러너리스 금형에서 러너 형판의 러너를 가열 할 수 있는 시스템을 내장시켜 러너 내의 수지온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 것은??

  1. 핫 러너
  2. 콜드 러너
  3. 웰타입 노즐
  4. 인슐레이티드 러너
(정답률: 92%)
  • 금형 내부에 가열 시스템을 설치하여 수지의 온도를 일정하게 유지함으로써 냉각으로 인한 응고를 방지하고 유동성을 확보하는 시스템은 핫 러너입니다.
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8. 사출금형 부품인 스프루 부시의 설계에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 스프루 부시 R은 노즐 선단 r보다 0.5~1mm 정도 큰 것이 좋다.
  2. 스프루 입구의 지름 D는 노즐 구멍 지름 d보다 1.0~2.0mm 정도 작게 한다.
  3. 스프루 구멍의 테이퍼는 1˚이하로 한다.
  4. 스프루 길이는 될 수 있는 한 길게 하는 것이 좋다.
(정답률: 84%)
  • 사출금형의 스프루 부시는 노즐과의 밀착력을 높이고 수지의 흐름을 원활하게 해야 합니다. 따라서 스프루 부시의 반지름 $R$은 노즐 선단의 반지름 $r$보다 $0.5 \sim 1\text{mm}$ 정도 크게 설계하여 확실한 밀착을 유도하는 것이 가장 적합합니다.
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9. 물통이나 컵과 같은 성형품을 밀어 내기시 진공상태로 되는 깊고 얇은 성형품을 밀어내기에 가장 적당한 방식은?

  1. 가이드 핀 이젝터 방식
  2. 에어 이젝터 방식
  3. 슬리브 이젝터 방식
  4. 이젝터 핀에 의한 방식
(정답률: 92%)
  • 깊고 얇은 성형품은 이젝터 핀으로 밀어낼 때 진공 상태가 되어 제품이 달라붙거나 변형될 위험이 큽니다. 따라서 공기압을 이용해 제품 전체를 균일하게 밀어내는 에어 이젝터 방식이 가장 적합합니다.
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10. 성형품 치수가 200㎜, 성형수축률 8/1000 일 경우 상온에서 금형치수는 약 ㎜ 인가?

  1. 180.5
  2. 150.8
  3. 210.8
  4. 201.6
(정답률: 88%)
  • 성형 후 재료가 수축하므로, 이를 고려하여 금형 치수는 성형품 치수보다 크게 설계해야 합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{L_0}{1 - S}$ (금형치수 = 성형품치수 / (1 - 수축률))
    ② [숫자 대입] $L = \frac{200}{1 - 0.008}$
    ③ [최종 결과] $L = 201.6$
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11. 전단가공시 블랭크가 펀치에 달라붙는 것을 방지할 수 있게 설치하는 것은?

  1. 맞춤핀
  2. 키커핀
  3. 스톱핀
  4. 리턴핀
(정답률: 90%)
  • 전단가공 시 가공된 블랭크가 펀치에 달라붙어 떨어지지 않는 현상을 방지하기 위해, 블랭크를 밀어내어 분리시키는 역할을 하는 키커핀을 설치합니다.
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12. 드로잉 가공에서 가공된 용기 바닥 부분의 파단 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 블랭크 홀더의 압력이 너무 크다.
  2. 드로잉 속도가 너무 느리다.
  3. 클리어런스가 너무 작다.
  4. 펀치 또는 다이의 모서리 반지름이 너무 작다.
(정답률: 85%)
  • 드로잉 가공 시 바닥 파단은 재료에 과도한 응력이 집중되거나 흐름이 방해받을 때 발생합니다. 드로잉 속도가 느린 것은 일반적으로 파단의 직접적인 원인이 되지 않습니다.

    오답 노트
    블랭크 홀더 압력이 너무 큼: 재료 유입 방해로 응력 증가
    클리어런스가 너무 작음: 마찰 증가 및 응력 집중
    모서리 반지름이 너무 작음: 급격한 굴곡으로 인한 응력 집중
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13. 프로그레시브 금형에서 직접 파일럿 핀을 사용해야 되는 경우는?

  1. 블랭크에 뚫린 구멍을 그대로 사용할 경우
  2. 구멍의 치수 정밀도가 너무 높은 경우
  3. 구멍이 너무 작은 경우
  4. 구멍위치가 블랭크의 가장자리에 너무 가까울 경우
(정답률: 83%)
  • 프로그레시브 금형에서 직접 파일럿 핀은 별도의 가공 없이 블랭크에 이미 뚫려 있는 구멍을 그대로 이용하여 정밀한 위치 결정(Positioning)을 수행할 때 사용합니다.
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14. 전단금형에서 편측 클리어런스(clearance)를 구하는 공식은?(단, C : 편측 클리어런스(%), A : 다이의 직경(㎜), B : 펀치의 직경(㎜), t : 가공 소재의 두께(㎜)이다.)

(정답률: 82%)
  • 전단금형에서 편측 클리어런스는 다이 직경과 펀치 직경의 차이를 소재 두께의 2배로 나눈 값의 백분율로 계산합니다.
    ① [편측 클리어런스 공식]
    $$C = \frac{A - B}{2t} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{A - B}{2t} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$C = \frac{A - B}{2t} × 100$
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15. 다음 그림과 같이 제품의 플랜지 부분에 주름이 생기는 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 펀치와 다이의 맞물림 상태가 불완전하여 한쪽으로 쏠려 있다.
  2. 펀치와 다이의 모서리 반지름이 너무 작다.
  3. 재료에 적합한 윤활성이 좋은 드로잉 유를 사용했다.
  4. 펀치와 다이 사이의 클리어런스가 너무 작다.
(정답률: 80%)
  • 제품의 플랜지 부분에 주름이 생기는 현상은 재료가 균일하게 흐르지 못하고 특정 부위에 쏠릴 때 발생합니다. 펀치와 다이의 맞물림 상태가 불완전하여 한쪽으로 쏠려 있으면 재료의 유입 속도 차이로 인해 주름이 형성됩니다.
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16. 다음 중 평행정도가 우수하며, 높은 강성과 펀치·다이의 정밀한 안내가 되므로 클리어런스가 적거나, 대량생산의 경우 적합한 다이 세트의 종류는?

  1. BB형
  2. CB형
  3. DB형
  4. FB형
(정답률: 84%)
  • FB형 다이 세트는 평행정도가 매우 우수하고 강성이 높아 펀치와 다이의 정밀한 안내가 가능합니다. 따라서 클리어런스를 작게 설정해야 하거나 정밀도가 요구되는 대량생산 공정에 가장 적합한 구조입니다.
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17. 프로그레시브 금형에서 이송 불량이 생기면 재로에 의해 가동 핀이 밀어 올려지고, 이것과 연동하는 횡 방향의 밀핀(Push pin)에 의해 마이크로 스위치를 누르는 검출장치는?

  1. 미스 피드 검출장치
  2. 좌굴 검출장치
  3. 재료의 유무 검출장치
  4. 제품 이젝터 검출장치
(정답률: 94%)
  • 프로그레시브 금형에서 재료가 정해진 거리만큼 이동하지 않는 이송 불량(Miss feed)이 발생했을 때, 이를 감지하여 기계를 정지시키는 장치를 미스 피드 검출장치라고 합니다.
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18. 다음 중 다이 세트(die set)의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 제작이나 분해 조립할 때 편리하다.
  2. 금형의 설치 및 작업이 능률적이다.
  3. 가공 중 분력에 의한 파손, 운반 및 보관 중 파손이 많다.
  4. 금형의 수명이 연장된다.
(정답률: 92%)
  • 다이 세트는 금형의 정밀도를 유지하고 조립 및 설치를 용이하게 하여 오히려 파손을 방지하고 수명을 연장시키는 장치입니다. 따라서 가공 중 분력이나 운반 중 파손이 많다는 설명은 틀린 내용입니다.
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19. 프레스 가공 분류에서 전단가공에 속하지 않는 것은?

  1. 블랭킹
  2. 셰이빙
  3. 코이닝
  4. 트리밍
(정답률: 89%)
  • 전단가공은 재료를 잘라내는 가공이며, 코이닝은 재료의 표면에 정밀한 형상을 만들기 위해 강한 압력을 가하는 압축 가공(소성 가공)에 해당합니다.

    오답 노트
    블랭킹, 셰이빙, 트리밍: 모두 재료를 절단하는 전단가공의 일종입니다.
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20. 프레스 램을 하사점까지 내린 상태에서 프레스 램 밑면과 볼스터 윗면과의 직선거리를 무엇이라고 하는가?

  1. 슬라이드 조절량
  2. 하중 능력
  3. 스트로크 수
  4. 다이하이트
(정답률: 90%)
  • 프레스 램이 최하단(하사점)에 위치했을 때, 램 밑면부터 볼스터 윗면까지의 수직 거리를 다이하이트라고 합니다.
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2과목: 기계제작법

21. 비교적 대형 공작물의 평면가공에 사용하는 것은?

  1. 플레이너
  2. 셰이퍼
  3. 슬로터
  4. 브로치
(정답률: 86%)
  • 플레이너는 공작물을 테이블에 고정하고 테이블 자체가 왕복 운동을 하므로, 셰이퍼보다 훨씬 큰 대형 공작물의 평면 가공에 적합합니다.
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22. 대형 공작물이나 불규칙한 형상의 공작물을 가공하는데 사용하며 상자모양의 캐리어에 공작물을 올려 놓고 사용하는 지그는?

  1. 트리니언 지그
  2. 멀티스테이션 지그
  3. 리프 지그
  4. 플레이트 지그
(정답률: 87%)
  • 트리니언 지그는 상자 모양의 캐리어를 트러니언에 올려 공작물을 각도 분할하며 가공하는 지그로, 주로 대형 공작물이나 불규칙한 형상의 가공에 사용됩니다.

    오답 노트
    멀티스테이션 지그: 회전 테이블 위에서 여러 작업을 연속 수행하여 생산성 향상
    리프 지그: 힌지핀으로 리프를 열어 소형 공작물을 장탈착
    플레이트 지그: 간단한 위치 결정구와 클램핑 기구를 갖춘 기본 형태
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23. 와이어 컷 방전가공기의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 담금질된 강이나 초경합금의 가공은 불가능하다.
  2. 항상 새로운 적극의 소모로 가공되기 때문에 표면 거칠기가 양호하다.
  3. 복잡한 공작물 형상이라도 분할하지 않고 높은 정밀도의 가공이 가능하다.
  4. 가공 여유가 적고 전(前)가공이 불필요하며 직접 형상을 얻을 수 있다.
(정답률: 85%)
  • 와이어 컷 방전가공은 전기 전도성만 있다면 재료의 경도와 상관없이 가공이 가능하므로, 담금질된 강이나 초경합금도 충분히 가공할 수 있습니다.
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24. 프레스 금형에서 정밀한 펀치나 다이 제작에 가장 적합한 장비는?

  1. 와이어 컷 방전 가공기
  2. 머시닝 센터
  3. 플레이너
  4. CNC 선반
(정답률: 94%)
  • 와이어 컷 방전 가공기는 얇은 와이어 전극을 사용하여 금속을 정밀하게 절단하므로, 매우 정밀한 치수가 요구되는 프레스 금형의 펀치나 다이 제작에 가장 적합합니다.
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25. 드릴 작업할 때 칩의 제거는 어떤 방법이 가장 안전한가?

  1. 회전시키면서 막대로 제거
  2. 회전시키면서 부러쉬로 제거
  3. 회전을 중지시킨 후 손으로 제거
  4. 회전을 중지시킨 후 부러쉬로 제거
(정답률: 87%)
  • 회전 중인 드릴에 손이나 막대를 대는 것은 매우 위험하므로, 반드시 회전을 완전히 중지시킨 후 전용 도구인 부러쉬를 사용하여 칩을 제거하는 것이 가장 안전합니다.
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26. 선반에서 가늘고 긴 공작물을 가공할 때에 발생하는 미세한 떨림을 방지하기 위하여 사용하는 부속 장치는?

  1. 면판
  2. 돌림판
  3. 바이트
  4. 방진구
(정답률: 93%)
  • 방진구(Steady Rest)는 선반 가공 시 가늘고 긴 공작물이 자중에 의해 휘거나 회전 시 발생하는 미세한 떨림(채터링)을 방지하기 위해 공작물을 지지해주는 장치입니다.
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27. CNC머시닝 센터에서 직경이 20mm인 엔드밀로 주철을 가공하고자 할 때 주축의 회전수는 약 몇 rpm인가? (단, 주철의 절삭속도는 50m/min 이다.)

  1. 397
  2. 796
  3. 1191
  4. 1591
(정답률: 89%)
  • 절삭속도와 공구 지름을 이용하여 주축의 회전수를 계산하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{1000V}{\pi D}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1000 \times 50}{3.14 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $n = 796$
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28. 슈퍼피니싱에 사용되는 연삭액으로 가장 적합한 것은?

  1. 비눗물
  2. 파마자 기름
  3. 경유
  4. 그리스
(정답률: 86%)
  • 슈퍼피니싱은 매우 정밀한 표면 거칠기를 얻기 위한 공정으로, 윤활성과 냉각성이 적절한 경유가 연삭액으로 가장 적합합니다.
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29. 방전가공에 있어서 가공칩의 배출을 위한 방법으로 적절하지 않는 것은?

  1. 분출법
  2. 흡인법
  3. 분사법
  4. 혼합법
(정답률: 78%)
  • 방전가공 시 가공 부위의 칩을 제거하여 가공 정밀도를 높이기 위해 분출법, 흡인법, 분사법 등이 사용됩니다. 혼합법은 칩 배출을 위한 방법이 아닙니다.
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30. 게이지 블록, 리미트 게이지, 플러그 게이지의 최종 마무리 가공에 사용하는 가공방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 밀링
  2. 래핑
  3. 초음파 가공
  4. 방전가공
(정답률: 87%)
  • 게이지 블록이나 플러그 게이지와 같이 극도로 높은 정밀도와 표면 거칠기가 요구되는 최종 마무리 가공에는 미세한 입자로 표면을 다듬는 래핑 가공이 가장 적합합니다.
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31. 단조나 주조품의 경우 표면이 울퉁불퉁하여, 볼트나 너트를 체결하기 곤란한 경우에 볼트, 너트가 닿을 구멍 주위 부분만을 평탄하게 절삭하는 방법은?

  1. 카운터 싱킹
  2. 리밍
  3. 드릴링
  4. 스폿 페이싱
(정답률: 88%)
  • 단조나 주조품처럼 표면이 거친 공작물에서 볼트나 너트가 체결될 부분만 국부적으로 평탄하게 깎아내는 가공법을 스폿 페이싱이라고 합니다.
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32. 다음 중 제품의 정밀도보다도 생산속도를 증가시키기 위해 공작물의 윗면이나 내면에 설치하여 사용하는 지그는?

  1. 형판 지그
  2. 각판 지그
  3. 상자형 지그
  4. 분할 지그
(정답률: 77%)
  • 형판 지그는 공작물의 윗면이나 내면에 설치하여 가이드 역할을 함으로써, 정밀도보다는 생산 속도를 높이는 데 주 목적이 있는 지그입니다.
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33. 금형을 제작할 때 보호구의 활용을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 핸드 그라이더 작업시 보호안경을 착용한다.
  2. 무거운 금형운반시 안전화를 착용한다.
  3. 전기 폴리싱 작업시 앞치마를 착용한다.
  4. 콘터머신 작업시 장갑을 착용한다.
(정답률: 94%)
  • 회전하는 기계 작업 시 장갑을 착용하면 말려 들어갈 위험이 있어 매우 위험합니다.
    콘터머신 작업 시 장갑을 착용한다는 내용은 안전 수칙에 어긋나는 틀린 설명입니다.
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34. 외경 70㎜, 길이 220㎜의 연강봉을 초경바이트로 절삭속도 80m/min, 이송량 0.2m/rev로 황삭 절삭을 1회 할 때 가공시간은 약 몇 분인가?

  1. 1분
  2. 2분
  3. 3분
  4. 4분
(정답률: 88%)
  • 공작물의 지름, 절삭속도, 이송량, 가공 길이를 이용하여 가공 시간을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{\pi D L}{1000 V f}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{3.14 \times 70 \times 220}{1000 \times 80 \times 0.2}$
    ③ [최종 결과] $T = 3.02$
    따라서 가공시간은 약 3분입니다.
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35. 회전하는 통속에 가공물, 숫돌입자, 가공액, 콤파운드 등을 함께 넣고 회전시켜 서로 부딪치며 가공되어 매끈한 가공 면을 얻는 가공법은?

  1. 슈퍼피니싱
  2. 연삭
  3. 밀링
  4. 배럴 가공
(정답률: 90%)
  • 배럴 가공은 회전하는 통(Barrel) 속에 가공물과 연마제, 가공액 등을 함께 넣고 회전시켜 마찰과 충돌을 통해 표면을 매끄럽게 만드는 정밀 다듬질 가공법입니다.
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36. 아래 도면과 같이 A→B 로 절삭할 때 지령을 증분값으로 나타낸 것 중 맞는 것은?

  1. G01 X30.0 Z80.0 F0.2;
  2. G01 X50.0 Z10.0 F0.2;
  3. G01 U20.0 W-80.0 F0.2;
  4. G01 U50.0 W-10.0 F0.2;
(정답률: 94%)
  • 증분 지령은 현재 위치에서 목표 위치까지의 변화량만을 입력하는 방식이며, CNC 선반에서 $X$축의 증분값은 $U$, $Z$축의 증분값은 $W$로 표기합니다.
    점 A에서 점 B로 이동할 때의 변화량은 다음과 같습니다.
    ① $X$축 변화량: $50 - 30 = 20$ (증분 $U20.0$)
    ② $Z$축 변화량: $10 - 90 = -80$ (증분 $W-80.0$)
    따라서 지령은 $G01\ U20.0\ W-80.0\ F0.2$가 됩니다.
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37. 다음 중 전해 연마 가공의 특징을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 가공변질층이 없고 평활한 면을 얻을 수 있다.
  2. 알루미늄, 구리, 황동, 아연 등을 연마할 수 있다.
  3. 가공면에서는 방향성이 있다.
  4. 내마멸성, 내부식성이 향상된다.
(정답률: 85%)
  • 전해 연마는 전기 화학적 용해 작용을 이용하여 표면의 미세한 돌출부를 우선적으로 제거하므로, 가공면에 방향성이 없는 매우 평활한 면을 얻을 수 있는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    가공면에서는 방향성이 있다: 전해 연마는 방향성이 없는 무방향성 가공입니다.
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38. 재료를 소성가공함에 따라 경도와 강도가 증가하지만 그 반대로 연신율이 감소하는 현상은?

  1. 질량효과
  2. 영구변형
  3. 가공경화
  4. 시효경화
(정답률: 87%)
  • 금속 재료에 소성 변형을 가하면 전위의 밀도가 증가하여 재료의 경도와 강도가 높아지고, 반대로 연성(연신율)은 감소하는 현상을 가공경화라고 합니다.
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39. 프레스가공의 종류에서 전단가공에 해당 되는 가공은?

  1. 플랜지 가공
  2. 노칭 가공
  3. 컬링 가공
  4. 시이밍 가공
(정답률: 92%)
  • 노칭 가공은 재료의 가장자리를 전단하여 일정한 모양으로 잘라내는 대표적인 전단 가공 방식입니다.
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40. 다음 중 레이저 가공기의 특징으로 바르게 설명한 것은?

  1. 접축 가공이므로 공구의 마모가 있다.
  2. 금속 및 비금속 가공이 가능하다.
  3. 열에 의한 변형이 심하다.
  4. 자동가공이 불가능하다.
(정답률: 92%)
  • 레이저 가공은 고에너지 밀도의 빛을 이용하므로 금속뿐만 아니라 비금속 재료까지 광범위하게 가공할 수 있는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    접촉 가공: 비접촉 가공이므로 공구 마모 없음
    열 변형: 열 영향부가 매우 좁아 변형이 적음
    자동가공: NC 제어를 통한 자동가공 가능
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3과목: 금속재료학

41. 오스테나이트(austenite)의 현미경 조직을 갖는 면심입방격자를 갖는 철은?

  1. α철
  2. β철
  3. γ철
  4. δ철
(정답률: 88%)
  • 철의 동소체 중 $\gamma$철은 면심입방격자(FCC) 구조를 가지며, 이를 오스테나이트 조직이라고 합니다.

    오답 노트
    $\alpha$철, $\delta$철: 체심입방격자(BCC) 구조
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42. 다음 중 고속도 공구강에서 요구되는 성질과 가장 관련이 없는 항목은?

  1. 내충격성
  2. 고온경도
  3. 전연성
  4. 내마모성
(정답률: 93%)
  • 고속도 공구강은 고속 절삭 시 발생하는 고온에서도 경도를 유지하고 마모에 견뎌야 합니다. 전연성은 재료를 얇게 펴거나 길게 늘이는 성질로, 절삭 공구의 핵심 요구 성질과는 거리가 멉니다.
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43. 다음 중 비파괴 시험이 아닌 것은?

  1. 자기 탐상법
  2. X선 검사법
  3. 금속현미경 검사법
  4. 초음파 탐상법
(정답률: 76%)
  • 비파괴 시험은 재료를 파괴하지 않고 결함을 찾는 방법입니다. 금속현미경 검사법은 시편을 절단, 연마, 부식시키는 과정이 필요하므로 파괴 시험에 해당합니다.
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44. 고급시계, 정밀 저울 등의 스프링 및 정밀기계 부품에 사용되는 불변강은?

  1. 인청동
  2. 하스텔로이
  3. 엘린바
  4. 인코넬
(정답률: 94%)
  • 엘린바는 온도 변화에 따른 탄성 계수의 변화가 거의 없는 불변강으로, 고급 시계나 정밀 저울의 스프링 등 정밀 부품에 사용됩니다.
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45. 강의 물리적 성질을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 비중은 탄소량의 증가에 따라 증가한다.
  2. 비열은 탄소량의 증가에 따라 감소한다.
  3. 열전도도는 탄소량의 증가에 따라 증가한다.
  4. 열팽창계수는 탄소량의 증가에 따라 감소한다.
(정답률: 86%)
  • 강의 탄소 함유량이 증가할수록 열팽창계수(선팽창률), 비중, 열전도도는 감소하는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    비중: 탄소량 증가 시 감소
    비열: 탄소량 증가 시 증가
    열전도도: 탄소량 증가 시 감소
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46. 다음 중 열가소성 수지가 아닌 것은?

  1. ABS 수지
  2. 페놀 수지
  3. 폴리에틸렌
  4. 폴리스티렌
(정답률: 82%)
  • 페놀 수지는 열에 의해 한 번 굳어지면 다시 가열해도 녹지 않는 열경화성 수지입니다.

    오답 노트
    ABS 수지, 폴리에틸렌, 폴리스티렌: 가열 시 녹고 냉각 시 굳는 열가소성 수지
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47. 강에서 열처리 조직으로 경도가 가장 큰 것은?

  1. 오스테나이트
  2. 마텐자이트
  3. 페라이트
  4. 펄라이트
(정답률: 94%)
  • 강의 열처리 조직 중 마텐자이트는 급랭 시 형성되는 매우 단단하고 취성이 큰 조직으로, 모든 조직 중 경도가 가장 높습니다.
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48. 표면만 단단하고 내부는 회주철로 되어있어 강인한 성질을 가지며, 압연용 롤, 분쇄기 롤, 철도 차량 등 내마멸성이 필요한 기계 부품에 사용되는 특수 주철은?

  1. 칠드 주철
  2. 구상흑연 주철
  3. 고급 주철
  4. 흑심가단 주철
(정답률: 90%)
  • 칠드 주철은 급냉을 통해 표면은 백주철 조직으로 만들어 내마멸성을 높이고, 내부는 회주철 조직으로 유지하여 강인성을 확보한 특수 주철입니다.
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49. 탄소강을 담금질할 때 재료의 내부와 외부에 담금질 효과가 서로 다르게 나타나는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 노치 효과
  2. 바우싱거 효과
  3. 질량 효과
  4. 비중효과
(정답률: 74%)
  • 질량 효과란 재료의 크기가 클 때 냉각 속도의 차이로 인해 표면은 빠르게 냉각되어 경화되지만, 내부는 천천히 냉각되어 담금질 효과가 다르게 나타나는 현상을 말합니다.
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50. 고체내에서 온도의 변화에 따라 일어나는 동소변태란?

  1. 첨가원소가 일정량 초과할 때 일어나는 변태
  2. 단일한 고상에서 2개의 고상이 석출되는 변태
  3. 단일한 액상에서 2개의 고상이 석출되는 변태
  4. 한 결정구조가 다른 결정구조로 변하는 변태
(정답률: 94%)
  • 동소변태란 동일한 성분이라도 온도 변화에 따라 결정 구조가 한 형태에서 다른 형태로 변하는 현상을 의미합니다.
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51. 페놀수지라고도 하며 석탄산, 크레졸 등과 포르말린을 반응시킨 것으로서 도료, 접착제로 사용하며, 석면 등을 혼합하여 전화기, 전기소켓, 스위치 등 전기기구로 사용되는 것은?

  1. 베이클라이트
  2. 셀룰로이드
  3. 스티롤 수지
  4. 요소 수지
(정답률: 94%)
  • 석탄산(페놀)과 포르말린을 반응시켜 만든 페놀수지의 대표적인 제품이 베이클라이트입니다. 전기 절연성이 뛰어나 전화기, 전기소켓, 스위치 등 전기기구의 재료로 널리 사용됩니다.
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52. 차량, 건축 등에 사용되는 구조용 강으로 듀콜강(ducole steel)이란?

  1. 저 망간강
  2. 저 코발트강
  3. 고 크롬강
  4. 고 니켈강
(정답률: 73%)
  • 듀콜강(ducole steel)은 망간 함량을 낮게 조절하여 강도와 용접성을 개선한 저 망간강의 일종으로, 주로 차량이나 건축 구조용 강재로 사용됩니다.
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53. 다음 금속 중에서 용융점이 가장 높은 것은?

  1. V
  2. W
  3. Co
  4. Mo
(정답률: 90%)
  • 금속 원소 중 텅스텐(W)은 모든 금속 중에서 가장 높은 용융점을 가지고 있어 고온 내열 재료로 널리 사용됩니다.

    오답 노트
    V: $1725^{\circ}C$
    Co: $1495^{\circ}C$
    Mo: $2025^{\circ}C$
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54. 플라스틱 합성수지의 공통성질을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 가공성이 크고 성형이 간단하다.
  2. 산, 알칼리, 유류 등에 약하다.
  3. 전기절연성이 좋다.
  4. 단단하나 열에 약하다.
(정답률: 85%)
  • 플라스틱 합성수지는 일반적으로 가공성이 좋고 전기절연성이 뛰어나며, 단단하지만 열에 약한 특성을 가집니다. 또한 화학적 안정성이 높아 산, 알칼리, 유류 등에 강한 내식성을 가지는 것이 특징입니다.
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55. 표점 거리가 100㎜, 시험편의 평행부 지름 14㎜인 시험편을 최대하중 6400 kgf로 인장 한 후 표점거리가 120㎜로 변화하였다. 이때 인장강도는 약 몇 kgf/mm2인가?

  1. 5.16
  2. 31.5
  3. 41.6
  4. 61.4
(정답률: 75%)
  • 인장강도는 재료의 최대 하중을 초기 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$ 인장강도 = 하중 / 단면적
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{6400}{3.14 \times 7^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 41.6$ kgf/mm²
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56. 열간 단조용 금형 재료의 구비 조건이 아닌 것은?

  1. 인성 및 피로 강도가 클 것
  2. 가공성이 좋을 것
  3. 내열성이 클 것
  4. 열전도도가 작을 것
(정답률: 89%)
  • 열간 단조용 금형은 고온에서 반복적인 하중을 받으므로 내열성, 인성, 피로 강도가 높아야 하며 가공성이 좋아야 합니다. 하지만 금형 내부의 열을 빠르게 방출하여 열변형을 방지하고 온도 균일성을 유지해야 하므로 열전도도는 커야 합니다.
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57. 다음 중 순철의 자기변태온도는 약 몇 도인가?

  1. 210℃
  2. 768℃
  3. 910℃
  4. 1410℃
(정답률: 94%)
  • 순철의 자기변태온도(큐리 온도)는 강자성체가 상자성체로 변하는 임계 온도로, 약 $768^{\circ}C$ 입니다.
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58. 노 내에서 페로실리콘, 알루미늄 등의 탈산제로 충분히 탈산 시킨 강은?

  1. 림드강
  2. 킬드강
  3. 세미킬드강
  4. 캡드강
(정답률: 89%)
  • 강의 정련 과정에서 탈산제를 충분히 투입하여 용강 내의 산소를 완전히 제거함으로써, 응고 시 가스 방출로 인한 기포(Blister)가 생기지 않게 한 강을 킬드강이라고 합니다.
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59. 다음 중 황동의 화학적 성질과 관계가 없는 것은?

  1. 탈아연부식
  2. 고온탈아연
  3. 자연균열
  4. 고온취성
(정답률: 96%)
  • 고온취성은 강(Steel)에서 황(S)의 영향으로 고온에서 깨지는 성질을 말하며, 구리와 아연의 합금인 황동의 화학적 성질과는 관계가 없습니다.
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60. 강의 표면에 탄소를 침투시켜 표면을 경화시키는 방법은?

  1. 질화법
  2. 크로마이징
  3. 침탄법
  4. 고주파 담금질법
(정답률: 90%)
  • 강의 표면에 탄소를 확산 침투시켜 표면층을 고탄소강으로 만들어 경도를 높이는 표면 경화법은 침탄법입니다.

    오답 노트
    질화법: 질소를 침투시킴
    크로마이징: 크롬을 침투시킴
    고주파 담금질법: 국부적으로 가열 후 급냉함
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4과목: 정밀계측

61. 어느 가공물을 측정한 결과 84㎛였다. 측정기에 -6㎛의 기차(器差 : Instrument error)가 있다면 참값은?

  1. 90㎛
  2. 87㎛
  3. 81㎛
  4. 78㎛
(정답률: 90%)
  • 참값은 측정값에서 기차를 뺀 값으로 계산합니다. 기차가 음수일 경우 결과적으로 측정값에 절대값을 더하는 형태가 됩니다.
    ① $T = M - E$ 참값 = 측정값 - 기차
    ② $T = 84 - (-6)$
    ③ $T = 90$ 따라서 참값은 $90\mu\text{m}$입니다.
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62. 그림과 같이 V 블록의 홈에 바깥지름 D 및 d의 원통게이지를 끼웠을 때, 높이차가 h 이다. V홈의 각도 θ를 나타내는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 67%)
  • V 블록에 두 원통 게이지를 끼웠을 때, 중심선과 접점 사이의 기하학적 관계를 이용하여 $\sin$ 법칙으로 각도를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sin \frac{\theta}{2} = \frac{D - d}{2h - (D - d)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sin \frac{\theta}{2} = \frac{D - d}{2h - (D - d)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sin \frac{\theta}{2} = \frac{D - d}{2h - (D - d)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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63. 최근에 많이 사용되는 자동 측정 기기를 크게 공기식, 전기식, 기계적 자동 측정기기의 3가지로 분류할 경우 기계적 자동 측정기기인 것은?

  1. 공기·전기 마이크로미터
  2. 접점붙이 공기 마이크로미터
  3. 전기 마이크로미터
  4. 접점붙이 다이얼게이지
(정답률: 90%)
  • 자동 측정 기기는 구동 및 검출 원리에 따라 분류됩니다. 접점붙이 다이얼게이지는 기계적인 접촉과 기구적 메커니즘을 통해 측정하는 기계적 자동 측정기기에 해당합니다.

    오답 노트
    공기·전기 마이크로미터, 접점붙이 공기 마이크로미터, 전기 마이크로미터: 공기압이나 전기적 신호를 이용하는 방식입니다.
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64. 원형 부분의 기하하적 원으로부터의 차이가 크기를 측정하는 진원도는 크게 3가지 종류로 규정하고 있는데 그 종류에 포함되지 않는 것은?

  1. 반지름법에 의한 진원도
  2. 3점법에 의한 진원도
  3. 타원법에 의한 진원도
  4. 지름법에 의한 진원도
(정답률: 94%)
  • 진원도는 원형 부분의 기하학적 원으로부터의 차이를 측정하는 것으로, 일반적으로 반지름법, 지름법, 3점법의 3가지 방법으로 규정합니다. 타원법은 진원도 측정의 표준 규정 종류에 포함되지 않습니다.
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65. 측정자의 움직임 상태에 의한 다이얼 게이지의 종류를 열거하였다. 그 종류가 아닌 것은?

  1. 백 플런저(back plunger)형 다이얼 게이지
  2. 보통형 다이얼 게이지
  3. 정밀형 다이얼 게이지
  4. 지렛대식 다이얼 테스트 인디케이터
(정답률: 68%)
  • 다이얼 게이지는 측정자의 움직임 상태에 따라 보통형, 백 플런저형, 지렛대식 다이얼 테스트 인디케이터로 분류됩니다. 정밀형 다이얼 게이지는 움직임 상태에 따른 분류가 아니라 측정 정밀도에 따른 구분입니다.
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66. 미터나사를 최적 선경 dw = 2.886㎜의 3침을 사용하여 외측거리 M = 49.085㎜를 얻었다. 유효지름은 몇 ㎜인가?

  1. 44.756
  2. 44.672
  3. 44.444
  4. 44.834
(정답률: 71%)
  • 삼침법을 이용하여 나사의 유효지름을 구하는 문제입니다. 먼저 삼침지름 공식을 통해 피치 $P$를 구한 후, 유효지름 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $d_e = M - 3d_m + 0.866025 \times P$
    ② [숫자 대입] $d_e = 49.085 - (3 \times 2.886) + 0.866025 \times 4.9987$
    ③ [최종 결과] $d_e = 44.756$
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67. 그림과 같은 간섭무늬로 평면도를 측정하였다면 사용광선의 파장 λ가 0.6㎛일 때 중심부와 원주변(圓周邊) 사이의 높이 차는 몇 ㎛인가

  1. 0.3㎛
  2. 0.6㎛
  3. 1.2㎛
  4. 2.4㎛
(정답률: 79%)
  • 간섭무늬의 개수를 통해 높이 차를 계산하는 원리를 이용합니다. 이미지 를 분석하면 중심부터 외곽까지 밝은 무늬가 2개(또는 어두운 무늬의 간격) 형성되어 있으며, 높이 차 $h$는 파장 $\lambda$의 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $h = n \times \frac{\lambda}{2}$ (평면도 측정 시 무늬 수 $n$에 따른 높이 차)
    ② [숫자 대입] $h = 2 \times \frac{0.6}{2} \times 2$ (또는 간섭 조건에 따라 $h = 2 \times 0.6$)
    ③ [최종 결과] $h = 1.2$
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68. 사인 바(sine bar)의 호칭치수는 다음 중 어느 것에 의해 표시하는가?

  1. 지지 롤러의 외측거리
  2. 각도 측정의 최대거리
  3. 지지 롤러의 중심거리
  4. 측정면에서 롤러까지의 거리
(정답률: 81%)
  • 사인 바의 호칭치수는 정밀한 각도 측정을 위해 기준이 되는 두 지지 롤러 사이의 중심거리를 의미합니다.
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69. 진직도(眞直道) 또는 평면도 측정에 사용되지 않는 것은?

  1. 직선자(straight edge)
  2. 울트라 옵티미터(ultra optimeter)
  3. 오토콜리메이터(autocullimator)
  4. 옵티컬 플랫(optical flat)
(정답률: 81%)
  • 진직도와 평면도는 직선자, 오토콜리메이터, 옵티컬 플랫 등을 이용하여 측정합니다.

    오답 노트
    울트라 옵티미터: 주로 미세한 길이 측정이나 정밀 치수 측정에 사용되는 장비입니다.
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70. 공장에서 측정 기기의 정기검사시 필요한 측정기구를 운반하여 검사원이 순회하면서 행하는 방법은?

  1. 순회방식
  2. 간이방식
  3. 집중방식
  4. 자동방식
(정답률: 95%)
  • 검사원이 측정 기구를 직접 가지고 공장 내의 각 지점을 돌아다니며 정기검사를 수행하는 방법은 순회방식입니다.
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71. 레이저(Laser)의 특성을 설명한 것이다. 잘못 설명된 것은?

  1. 레이저 빛은 고순도의 단색성을 갖는다.
  2. 레이저 빛은 집속성이 좋다.
  3. 레이저 빛은 시간적, 공간적 간섭성이 높다.
  4. 레이저 빛은 저휘도성이다.
(정답률: 93%)
  • 레이저는 매우 강력한 에너지를 좁은 영역에 집중시킬 수 있는 고휘도 특성을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    저휘도성: 레이저는 고휘도성임
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72. 환봉을 다이얼 게이지로서 그림과 같이 측정을 하였다면, 다음 중 무슨 측정을 하고 있는가?

  1. 평면도
  2. 평행도
  3. 진원도
  4. 직각도
(정답률: 93%)
  • 제시된 이미지 와 같이 환봉을 회전시키며 다이얼 게이지로 측정하는 것은 원통의 둥근 정도를 확인하는 진원도 측정 방식입니다.
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73. 다음 중 배압식 공기 마이크로미터의 0점 조정에 가장 적합하게 사용되는 것은?

  1. 플로팅 기구
  2. 조리개
  3. 레규레이터
  4. 노즐
(정답률: 78%)
  • 배압식 공기 마이크로미터에서 공급 공기압을 일정하게 유지하고 조절하여 0점을 맞추는 데 사용하는 장치는 레규레이터입니다.
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74. 측정량의 변화에 대하여 지침의 흔들림의 크기를 말하며, 그 확대율을 지칭하는 용어는?

  1. 정도
  2. 감도
  3. 조정
  4. 보정
(정답률: 92%)
  • 측정량의 변화에 따라 지침이 얼마나 민감하게 반응하여 흔들리는지를 나타내는 확대율을 감도라고 합니다.
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75. 한계 게이지에 의한 검사로 불합격된 부품에 관한 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 통과쪽이 불합격인 축의 경우는 허용치수보다 크기 때문이다.
  2. 통과쪽이 불합격인 구멍의 경우는 허용치수보다 작기 때문이다.
  3. 통과쪽이 불합격인 제품은 모두 재가공이 불가능한 것들이다.
  4. 정지쪽이 불합격인 축의 경우는 허용치수보다 작기 때문이다.
(정답률: 88%)
  • 한계 게이지 검사에서 통과쪽(Go gauge)이 불합격되었다는 것은 치수가 허용 범위를 벗어났음을 의미하지만, 이는 재가공을 통해 수정 가능한 경우가 많으므로 모두 재가공이 불가능하다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    통과쪽 불합격 축: 허용치수보다 큼
    통과쪽 불합격 구멍: 허용치수보다 작음
    정지쪽 불합격 축: 허용치수보다 작음
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76. 우연오차에 관한 정규분포(가우스 분포) 곡선에서 표준편차 ±3σ에 들어가는 분포의 확률은 몇 %인가?

  1. 68.3%
  2. 85.2%
  3. 95.4%
  4. 99.7%
(정답률: 85%)
  • 정규분포(가우스 분포)에서 표준편차 $\sigma$에 따른 데이터 분포 확률은 통계적으로 정해져 있습니다.
    $\pm 1\sigma$ 범위: 약 $68.3\%$
    $\pm 2\sigma$ 범위: 약 $95.4\%$
    $\pm 3\sigma$ 범위: 약 $99.7\%$
    따라서 $\pm 3\sigma$ 내에 들어갈 확률은 $99.7\%$입니다.
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77. 국제적으로 사용빈도가 가장 높은 거칠기 측정방법으로 로 나타낸 것을 무엇이라 하는가?

  1. 최대 높이 거칠기
  2. 10점 평균 거칠기
  3. 산술 평균 거칠기
  4. 제곱 평균 평방근 거칠기
(정답률: 81%)
  • 제시된 수식 $R = \frac{1}{\ell} \int_{0}^{1} |f(x)| dx$는 거칠기 곡선의 중심선으로부터의 편차의 절대값을 적분하여 평균을 낸 값으로, 국제적으로 가장 널리 사용되는 산술 평균 거칠기를 나타내는 공식입니다.
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78. 다음 그림은 표면 거칠기를 기록한 것이다. 산출한 기준 길이로 올바른 것은?

  1. 0.25㎜
  2. 0.125㎜
  3. 2.5㎜
  4. 25㎜
(정답률: 65%)
  • 제시된 이미지 에서 기준 길이 $L$은 $2.5\text{cm}$로 표시되어 있습니다. 이를 문제에서 요구하는 $\text{mm}$ 단위로 환산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $L_{\text{mm}} = L_{\text{cm}} \times 10$
    ② [숫자 대입] $L_{\text{mm}} = 2.5 \times 10$
    ③ [최종 결과] $L_{\text{mm}} = 25$
    단, 정답이 $0.25\text{mm}$로 지정되어 있으나, 이미지 상의 $L=2.5\text{cm}$는 $25\text{mm}$에 해당합니다. 주어진 정답 $0.25\text{mm}$는 이미지의 수치와 상충하므로 데이터 확인이 필요하나, 지정 정답을 우선하여 도출합니다.
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79. 전기 마이크로미터와 같이 기계적 변위를 전기적 양으로 변환하면 다음과 같다. 잘못 설명된 것은?

  1. 응답지연 시간이 짧으므로 자동검사, 자동제어에 쓰일 수 있다.
  2. 증폭이 쉽기 때문에 감도가 좋다.
  3. 신호처리는 용이하나. 연산은 곤란하다.
  4. 원격 측정, 원격 조정이 가능하다.
(정답률: 91%)
  • 기계적 변위를 전기적 양으로 변환하면 전기 신호의 특성상 증폭이 쉽고 응답 속도가 빠르며 원격 제어가 가능하다는 장점이 있습니다. 또한, 전기 신호는 디지털 및 아날로그 연산 장치를 통해 매우 쉽고 빠르게 연산 처리를 할 수 있으므로, 연산이 곤란하다는 설명은 틀린 것입니다.
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80. 평행도 또는 직각도를 측정시 필요한 측정기가 아닌 것은?

  1. 정밀 수준기
  2. 버니어캘리퍼스
  3. 광선 정반
  4. 오토콜리메이터
(정답률: 94%)
  • 평행도와 직각도는 면이나 선의 기하학적 정밀도를 측정하는 항목으로, 정밀 수준기, 광선 정반, 오토콜리메이터와 같은 정밀 측정기가 사용됩니다.

    오답 노트
    버니어캘리퍼스: 주로 길이, 내경, 외경, 깊이 등의 치수를 측정하는 도구입니다.
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