사출(프레스)금형설계기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

사출(프레스)금형설계기사 2013-06-02 필기 기출문제 해설

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사출(프레스)금형설계기사
(2013-06-02 기출문제)

목록

1과목: 금형설계

1. 엔지니어링 플라스틱으로 고무처럼 부드럽고 탄성이 있어 롤러나 엘리베이터용 가이드 등에 사용되는 수지로 가장 적합한 것은?

  1. PC
  2. PET
  3. PS
  4. PUR
(정답률: 82%)
  • PUR(폴리우레탄)은 고무와 같은 탄성과 부드러운 성질을 가지고 있어 완충제, 흠집 방지용 커버, 롤러, 엘리베이터 가이드 등 각종 산업기계 부품에 가장 적합한 수지입니다.

    오답 노트
    PC: 절연 볼트, 너트, 카메라 부품 등에 사용
    PET: 가전제품, 코일 보빈, 포장용 필름 등에 사용
    PS: 냉장고 내상, 선풍기 날개, 단열재 등에 사용
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2. 공기압 이젝터 방식에 대한 장점이 아닌 것은?

  1. 일반적으로 금형구조가 간략화 된다.
  2. 코어형, 캐비티형 어느 것이도 사용된다.
  3. 형개 공정 중의 임의의 위치에서 밀어내가기 된다.
  4. 성형품의 형상에 제약이 없다.
(정답률: 78%)
  • 공기압 이젝터 방식은 공기압을 이용하여 제품을 밀어내므로 구조가 간단하고 유연한 위치 제어가 가능하지만, 공기 흐름의 특성상 복잡한 형상의 제품을 밀어내는 데는 한계가 있어 성형품의 형상에 제약이 있습니다.
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3. 사출성형품에 플래시(Flash)가 발생하는 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 사출 압력이 높다.
  2. 형체결력이 부족하다.
  3. 제품의 투영면적이 작다.
  4. 사출온도가 높다.
(정답률: 70%)
  • 플래시는 금형의 파팅라인 사이로 용융 수지가 흘러나와 얇은 막 형태로 굳는 현상입니다. 사출 압력이 높거나, 사출 온도가 높아 유동성이 커질 때, 또는 형체결력이 부족하여 금형이 벌어질 때 발생합니다.

    오답 노트
    제품의 투영면적이 작다: 투영면적이 작으면 금형에 가해지는 압력이 줄어들어 오히려 플래시 발생 가능성이 낮아집니다.
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4. 로킹 블록(locking block)의 경사각(β)과 경사핀의 경사각(α)의 관계로 가장 적당한 것은?

  1. β = α + ( 2° ~ 3° )
  2. β = α + ( 10° ~ 18° )
  3. β = 2α + ( 2° ~ 3° )
  4. β = 2α + ( 10° ~ 18° )
(정답률: 81%)
  • 로킹 블록의 경사각 $\beta$는 경사핀의 경사각 $\alpha$보다 약간 크게 설계하여 확실한 고정이 이루어지도록 합니다. 따라서 $\beta = \alpha + (2^{\circ} \sim 3^{\circ})$ 관계가 가장 적당합니다.
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5. 성형품에서 내측 나사의 처리방식이 아닌 것은?

  1. 고정 코어 방식
  2. 회전 나사 코어 방식
  3. 강제 빼기 방식
  4. 2단 이젝팅 방식
(정답률: 76%)
  • 내측 나사 성형품의 빼내기 방식에는 분할형, 고정 코어 방식, 회전기구 방식, 강제 빼기 방식이 사용됩니다. 2단 이젝팅 방식은 나사 처리와 직접적인 관련이 없는 일반적인 제품 밀어내기 방식입니다.
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6. 러너 형판을 가열할 수 있는 시스템을 내장한 러너리스 금형은?

  1. 핫 러너 방식
  2. 웰타입 노즐방식
  3. 익스텐션 노즐방식
  4. 인슐레이티드 러너방식
(정답률: 90%)
  • 핫 러너 방식은 금형 내부에 가열 시스템을 설치하여 수지가 굳지 않게 유지함으로써, 제품 성형 후 버려지는 러너(Runner)가 발생하지 않도록 설계된 시스템입니다.
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7. 다음 중 러너리스 성형의 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 사용수지가 절약되어 수지에 대한 비용이 경감된다.
  2. 작업자 1인당 성형기 조작 대수가 많아진다.
  3. 성형작업 후 2차 작업을 감소시킬 수 있다.
  4. 성형품의 형상 및 사용수지에 대한 제한이 거의 없다.
(정답률: 83%)
  • 러너리스 성형은 런너를 없애 수지 낭비를 줄이고 후가공을 감소시키며 자동화에 유리하지만, 성형품의 형상이 복잡하거나 특정 수지를 사용할 때 제약이 많다는 단점이 있습니다.
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8. 사출성형 작업을 할 때 수지의 공급에서 성형완료까지 다음과 같은 순서로 유동한다. 유동순서가 맞는 것은?

  1. 호퍼 → 실린더 → 노즐 → 스프루 → 러너 → 게이트 → 캐비티
  2. 호퍼 → 노즐 → 스프루 → 실린더 → 러너 → 게이트 → 캐비티
  3. 노즐 → 스프루 → 실린더 → 러너 → 게이트 → 호퍼 → 캐비티
  4. 실린더 → 노즐 → 호퍼 → 러너 → 캐비티 → 스프루 → 게이트
(정답률: 86%)
  • 사출성형의 수지 유동 경로는 원료 공급부터 제품 형성까지 순차적으로 진행됩니다.
    호퍼(원료 투입) $\rightarrow$ 실린더(가열 및 가압) $\rightarrow$ 노즐(금형 진입구) $\rightarrow$ 스프루(주입구) $\rightarrow$ 러너(분배로) $\rightarrow$ 게이트(유입구) $\rightarrow$ 캐비티(제품 성형 공간) 순으로 유동합니다.
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9. 사출금형의 콜드 슬러그 웰(Cold Slug Well)을 설명한 것이다. 이 중 가장 올바른 것은?

  1. 금형이 열릴 때, 스프루를 쉽게 빼내기 위해 캐비티 외측에 설치되는 구멍이다.
  2. 성형품을 밀 핀으로 빼내기 위해 성형품의 외측보다 약간 들어가 있는 구멍이다.
  3. 사출시 금형속으로 재료가 통과할 때 냉각되어 성형불량을 일으키므로, 이를 방지하기 위한 스프루 하단 또는 러너 끝에 설치한 구멍이다.
  4. 러너 시스템을 통과하는 성형재료는 압력강하 없이 빠른 시간 안에 흘려보내도록 하기 위해 가동측 플레이트에 설치한 구멍이다.
(정답률: 90%)
  • 콜드 슬러그 웰은 사출 초기 단계에서 노즐 끝단이나 러너를 통과하며 냉각된 차가운 수지(Cold Slug)가 캐비티 내부로 유입되어 성형 불량을 일으키는 것을 방지하기 위해, 이를 따로 모아두는 공간을 스프루 하단이나 러너 끝에 설치한 것입니다.
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10. 사출성형기의 형조이기 기구구조는 직압식과 토글식이 있다. 토글식에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 개폐속도가 빠르다.
  2. 가격이 싸다.
  3. 형체결 스트로크가 금형 두께에 따라 바뀐다.
  4. 소요 동력이 작다.
(정답률: 52%)
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11. 파일럿 핀의 기능으로 알맞은 것은?

  1. 펀치에 걸리는 하중을 분산시키는 기능
  2. 펀치로부터 스크랩 제거기능
  3. 소재의 이송위치 조정 기능
  4. 금형의 분해, 결합을 위한 위치결정 기능
(정답률: 83%)
  • 파일럿 핀은 금형 내에서 소재가 정확한 위치에 놓이도록 하여 소재의 이송위치를 조정하는 역할을 합니다.
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12. 뒷면에 가이드포스트 2개의 장치한 다이세트(die set)는?

  1. A형
  2. B형
  3. C형
  4. D형
(정답률: 81%)
  • 다이세트의 종류 중 B형은 뒷면에 2개의 가이드포스트를 장치하여 정밀도를 높인 구조입니다.
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13. 다이치수를 제품치수와 같이 하고 펀치치수를 클리어런스만큼 작게하는 가공은?

  1. 피어싱
  2. 블랭킹
  3. 노칭
  4. 파팅
(정답률: 76%)
  • 블랭킹은 뽑아낸 조각 자체가 제품이 되는 가공으로, 다이 치수를 제품 치수로 하고 펀치 치수를 클리어런스만큼 작게 설계합니다.

    오답 노트
    피어싱: 뽑아낸 조각이 스크랩이며 다이에 클리어런스를 적용함
    노칭: 재료의 가장자리를 부분적으로 잘라내는 가공
    파팅: 금형 분할선에서 발생하는 플래시 관련 개념
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14. 재료의 이방성(anisotropy)으로 인해 발생되는 드로잉 제품의 결함 형태는?

  1. 파단(fracture)
  2. 주름(wrinkling)
  3. 퍼커링(puckering)
  4. 귀(earing)
(정답률: 70%)
  • 재료의 방향에 따라 성질이 다른 이방성으로 인해 드로잉 가공 시 컵의 상단 끝부분이 불균일하게 솟아오르는 귀(earing) 현상이 발생합니다.
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15. 프레스의 하사점 위 몇 mm의 위치에서 호칭압력의 발생을 안전하게 행할 수 있는 능력을 무엇이라 하는가?

  1. 압력능력
  2. 일능력
  3. 토크능력
  4. S.P.M
(정답률: 70%)
  • 프레스의 하사점 위 특정 위치에서 호칭 압력을 안전하게 발생시킬 수 있는 능력을 토크능력이라고 합니다.
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16. 단독 금형을 병렬로 설치하여 각 공정 사이를 자동이송장치로 재료를 이송하여 자동적으로 프레스 가공을 하는 금형은?

  1. 트랜스퍼 금형
  2. 프로그레시브 금형
  3. 콤파운드 금형
  4. 콤비네이션 금형
(정답률: 81%)
  • 단독 금형들을 병렬로 배치하고 자동 이송 장치를 통해 재료를 옮기며 순차적으로 가공하는 방식은 트랜스퍼 금형의 핵심 특징입니다.
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17. 가공할 소재의 전단강도 τ = 35 kgf/mm2, 두께 5mm이고, 펀치의 압축강도 σp= 140 kgf/mm2일 때, 펀치의 최소 직경은?

  1. 5㎜
  2. 2㎜
  3. 3㎜
  4. 10㎜
(정답률: 59%)
  • 펀치의 최소 직경은 소재의 전단강도와 두께, 펀치의 압축강도를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{4 \times t \times \tau}{\sigma_{p}}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{4 \times 5 \times 35}{140}$
    ③ [최종 결과] $d = 5$
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18. 다음의 도면은 프로그레시브금형에서 편침한 구멍 등을 이용하여 정확한 위치에 이송하는 것을 확인하는 장치이다. 이 장치의 명칭은??

  1. 정밀피어싱장치
  2. 미스피드검출장치
  3. 자동이송전자장치
  4. 자동피어싱장치
(정답률: 74%)
  • 프로그레시브 금형에서 소재의 이송 거리나 위치가 잘못되었을 때, 편침한 구멍이나 핀을 통해 이를 감지하여 기계를 정지시키는 장치는 미스피드검출장치입니다.
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19. 두께 1.5㎜, 전단강도 35 kgf/mm2의 냉간압연강판을 사용하여 직경 30㎜의 제품을 블랭킹 하고자 할 때, 다이블록의 두께는 약 얼마인가? (단, 다이 두께 보정계수 = 1.25, 금형의 재연삭 가공여주=2㎜ 이다.)

  1. 13.6㎜
  2. 15.6㎜
  3. 21.3㎜
  4. 23.3㎜
(정답률: 58%)
  • 다이블록의 두께는 전단력에 견딜 수 있는 강도를 확보하기 위해 보정계수를 적용한 계산값에 재연삭 여유를 더해 결정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \pi \times d \times t \times \tau$$
    $$T = K \times \sqrt[3]{P} + a$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 3.14 \times 30 \times 1.5 \times 35 = 4945.5$$
    $$T = 1.25 \times \sqrt[3]{4945.5} + 2 = 21.3 + 2$$
    ③ [최종 결과]
    $T = 23.3$ mm
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20. 직경 100㎜의 블랭크를 가지고 냉경 35㎜의 블랜지 없는 원통겁을 드로잉 하고자 할 때 필요한 드로잉 횟수는? (단, 초기 드로잉비=2.3, 1차 재드로잉비=1.8, 2차 재드로잉비=1.6, 3차 재드로잉비=1.2 로 한다.)

  1. 1회
  2. 2회
  3. 3회
  4. 4회
(정답률: 56%)
  • 드로잉 횟수는 블랭크 직경을 각 단계의 드로잉비로 나누어 목표 직경인 컵 직경보다 작아질 때까지 계산하여 결정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$D_{n} = \frac{D_{n-1}}{R_{n}}$$
    ② [숫자 대입]
    1차: $D_{1} = \frac{100}{2.3} = 43.5$
    2차: $D_{2} = \frac{43.5}{1.8} = 24.2$
    ③ [최종 결과]
    $$D_{2} < 35$$ 이므로 2회 드로잉이 필요합니다.
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2과목: 기계제작법

21. 유리, 세라믹, 다이아몬드, 수정 등 소성변형 되지 않고, 취성이 큰 재료를 가공할 때 적합한 가공법은?

  1. 밀링 가공
  2. 연삭 가공
  3. 초음파 가공
  4. 방전 가공
(정답률: 83%)
  • 취성이 크고 경도가 매우 높은 유리, 세라믹, 다이아몬드와 같은 비전도성 재료는 일반적인 절삭 가공이 어렵습니다. 따라서 공구와 가공물 사이에 연마재를 넣고 고주파 진동을 주어 미세하게 깎아내는 초음파 가공이 가장 적합합니다.
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22. 다음 연삭기 중에서 일반적으로 마그네틱 척을 사용하는 것은?

  1. 평면 연삭기
  2. 외경 연삭기
  3. 센터리스 연삭기
  4. 공구 연삭기
(정답률: 58%)
  • 평면 연삭기는 가공물의 바닥면을 평평하게 깎아내기 위해 공작물을 고정하는 장치로, 자성을 이용해 금속 가공물을 강력하게 흡착시키는 마그네틱 척을 일반적으로 사용합니다.
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23. 원통의 내면을 다듬질 하는 가공법으로 내경보다 약간 지름이 큰 강구를 압입하여 내면에 소성변형을 주어 매끈한 면을 얻는 가공법은?

  1. 룰러 다듬질
  2. 베럴가공(barrel finishing)
  3. 버핑(buffing)
  4. 버니싱(burnishing)
(정답률: 62%)
  • 버니싱(burnishing)은 내경보다 약간 큰 강구를 압입하여 금속 표면에 소성 변형을 일으킴으로써 표면 거칠기를 개선하고 매끈한 면을 얻는 정밀 다듬질 가공법입니다.
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24. 다음 중 절삭 온도 측정 방법이 아닌 것은?

  1. 공구에 열전대를 삽입하는 방법
  2. 칩의 색깔에 의한 방법
  3. 복사 고온계에 의한 방법
  4. 서보 모터에 의한 방법
(정답률: 77%)
  • 절삭 온도는 열전대 삽입, 칩의 색깔 변화 관찰, 복사 고온계 등을 통해 측정할 수 있으나, 서보 모터는 기계의 위치와 속도를 제어하는 장치이므로 온도 측정과는 무관합니다.
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25. 머니싱 센터에서 사용되는 NC 지령 기능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. G는 보조기능으로 NC 공작기계의 여러 가지 동작을 위한 서보모터 구동제어하기 위한 것이다.
  2. M은 준비기능으로 NC 지령 블록의 제어기능을 준비시키기 위한 것이다.
  3. T는 이송기능이라 하며 NC 공작기계에서 가공물과 공구와의 상대속도를 지정하기 위한 것이다.
  4. S는 주축기능이라 하며 주축의 회전속도를 지령하기 위한 것이다.
(정답률: 73%)
  • NC 지령 기능에서 S는 주축 기능(Spindle)을 의미하며, 주축의 회전속도를 지정하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    G: 준비기능(Preparatory function)
    M: 보조기능(Miscellaneous function)
    T: 공구 선택 기능(Tool selection)
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26. 전주 가공 작업 공정으로 올바른 것은?

  1. 모형제작 → 전주 → 기계 가공 → 이형
  2. 전주 → 기계 가공 → 이형 → 모형제작
  3. 전주 → 이형 → 기계 가공 → 모형제작
  4. 모형제작 → 전주 → 이형 → 기계 가공
(정답률: 55%)
  • 전주 가공은 모형을 먼저 만들고, 그 모형에 금속을 입히는 전주 과정을 거친 뒤, 모형을 분리하는 이형 단계와 최종 정밀도를 맞추는 기계 가공 순으로 진행됩니다.
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27. 전당저항 τ = 30 kgf/mm2이고, 재료두께 t=2.0㎜인 강판에 직경 20㎜의 구멍을 V=6 m/min의 펀칭속도로 구멍을 뚫을 때 전단력(P)과 소요동력(N)을 계산하면 얼마인가? (단, 기계효율 η=50%이다.)

  1. P≒3200kgf, N≒8HP
  2. P≒3500kgf, N≒9HP
  3. P≒3800kgf, N≒10HP
  4. P≒4100kgf, N≒11HP
(정답률: 75%)
  • 펀칭 시 필요한 전단력은 전단저항과 전단면적의 곱으로 구하며, 소요동력은 전단력, 속도, 효율을 고려하여 계산합니다.
    ① [전단력 공식] $P = \tau \times \pi \times d \times t$
    ② [숫자 대입] $P = 30 \times 3.14 \times 20 \times 2.0 = 3765.6$
    ③ [최종 결과] $P \approx 3800\text{ kgf}$

    동력 계산 시 $1\text{ HP} = 75\text{ kgf\cdot m/s}$ 기준을 적용합니다.
    ① [동력 공식] $N = \frac{P \times V}{60 \times 75 \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{3765.6 \times (6 \times 100)}{60 \times 75 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $N \approx 10\text{ HP}$
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28. 열간 가공과 냉간 가공의 한계를 결정짓는 것은?

  1. 풀림온도
  2. 변태온도
  3. 재결정온도
  4. 결정입자의 성장온도
(정답률: 78%)
  • 금속 재료의 가공 온도 기준은 재결정온도에 의해 결정됩니다. 재결정온도보다 높은 온도에서 가공하면 열간 가공, 낮은 온도에서 가공하면 냉간 가공으로 분류합니다.
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29. 다이블록이나 펀치블록의 위치결정 방식이 아닌 것은?

  1. 다우웰 핀
  2. 인서트
  3. 블록
  4. 노크 아웃
(정답률: 64%)
  • 다이블록이나 펀치블록의 정밀한 위치 결정을 위해서는 다우웰 핀, 인서트, 블록 등의 위치 결정 요소가 사용됩니다. 노크 아웃은 성형 완료 후 제품을 금형에서 밀어내어 분리시키는 장치이므로 위치 결정 방식이 아닙니다.
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30. CNC공작기계에 사용되는 서보기구의 위치검출방식에 따른 분류가 아닌 것은?

  1. 복합회로 제어방식
  2. 진공회로 제어방식
  3. 폐쇄회로 제어방식
  4. 개방회로 제어방식
(정답률: 68%)
  • CNC 공작기계의 서보기구는 위치 검출 방식에 따라 개방회로, 폐쇄회로, 그리고 이를 혼합한 복합회로 제어방식으로 분류됩니다. 진공회로 제어방식은 위치 검출을 위한 제어 방식에 해당하지 않습니다.
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31. CNC프로그램을 쉽게 하기 위해 도면상의 한 점을 원점으로 정하고, 이 점을 프로그램 원점으로 한 좌표계로 옳은 것은?

  1. 기계 좌표계
  2. 상대 좌표계
  3. 절대 좌표계
  4. 잔여 좌표계
(정답률: 74%)
  • 가공 프로그램을 쉽게 작성하기 위해 도면상의 임의의 한 점을 프로그램 원점으로 설정하고, 모든 치수를 이 원점 기준으로 명령하는 좌표계는 절대 좌표계입니다.

    오답 노트
    기계 좌표계: 기계 자체에 고정된 원점을 기준으로 하는 좌표계
    상대 좌표계: 현재 공구의 위치를 일시적으로 원점으로 설정하는 좌표계
    잔여 좌표계: 현재 실행 중인 블록의 남은 이동 거리를 표시하는 좌표계
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32. 와이어 컷 방전가공기의 가공속도를 구하는 식은?

  1. 가공속도 = 와이어 이송속도 × 공작물 두께
  2. 가공속도 = 와이어 이송속도 + 공작물 두께
  3. 가공속도 = 와이어 이송속도 - 공작물 두께
  4. 가공속도 = 와이어 이송속도 ÷ 공작물 두께
(정답률: 82%)
  • 와이어 컷 방전가공에서 가공속도는 단위 시간당 제거되는 재료의 양을 의미하며, 와이어가 이동하는 속도와 가공해야 할 공작물의 두께를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = v \times t$가공속도 = 와이어 이송속도 × 공작물 두께
    ② [숫자 대입] (해당 문제의 경우 공식 도출 문제이므로 대입 과정 생략)
    ③ [최종 결과] 가공속도 = 와이어 이송속도 × 공작물 두께
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33. 연삭숫돌의 결합체가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 회전에 따른 원심력에 충분히 견디어야 한다.
  2. 입자의 탈락이 되지 않아야 한다.
  3. 적당한 기공을 가지고 있어야 한다.
  4. 연삭시 충격에 견디어야 한다.
(정답률: 74%)
  • 연삭숫돌의 결합제는 입자를 적절히 유지하다가, 입자가 마모되어 절삭력이 떨어지면 스스로 탈락하여 새로운 날카로운 입자가 노출되게 하는 자생작용이 필수적입니다.

    오답 노트
    입자의 탈락이 되지 않아야 한다: 자생작용을 위해 적절한 탈락이 필요함
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34. 다음 수퍼피닝싱용 숫돌 재료 중 인장 강도가 큰 가공물에는 어떤 재료가 사용되는가?

  1. SIC
  2. GC
  3. Al2O3
  4. Sn
(정답률: 62%)
  • 인장 강도가 큰 가공물을 수퍼피닝 가공할 때는 경도가 높고 내마모성이 뛰어난 $\text{Al}_{2}\text{O}_{3}$ (알루미나) 계열의 숫돌 재료를 사용하여 가공 정밀도를 확보합니다.
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35. 방전가공을 할 때 전극재질로 사용하기가 곤란한 것은?

  1. 흑연
  2. 아연
  3. 구리
  4. 황동
(정답률: 73%)
  • 방전가공 전극은 전기 전도성이 좋고 융점이 높으며 가공성이 우수한 재료를 사용해야 합니다. 아연은 융점이 낮고 방전 시 전극 소모가 심해 전극 재질로 사용하기에 부적합합니다.
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36. 다음 중 밀링커더, 드릴, 탭, 리머, 바이트, 엔드밀의 재료로 적합한 것은?

  1. 연강
  2. 톰백
  3. 고속도강
  4. 알루미늄
(정답률: 86%)
  • 절삭 공구는 피삭재보다 경도가 높고 내마모성과 내열성이 뛰어나야 합니다. 고속도강은 고온에서도 경도가 잘 유지되어 밀링커터, 드릴, 탭, 리머, 바이트, 엔드밀 등 다양한 절삭 공구 재료로 가장 적합합니다.
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37. 절삭가공에서 구성인선(built-up edge)의 발생 방지대책으로 틀린 것은?

  1. 공구 윗면 경사각을 크게 한다.
  2. 칩의 두께를 두껍게 한다.
  3. 절삭속도를 크게 한다.
  4. 공구 날을 예리하게 한다.
(정답률: 83%)
  • 구성인선은 칩이 공구 날 끝에 압착되어 붙는 현상으로, 이를 방지하려면 마찰을 줄이고 절삭열을 제어해야 합니다. 칩의 두께를 두껍게 하면 오히려 압력이 증가하여 구성인선이 발생하기 쉬우므로 틀린 대책입니다.

    오답 노트
    공구 윗면 경사각 크게 함, 절삭속도 크게 함, 공구 날 예리하게 함: 모두 구성인선 발생을 억제하는 올바른 방법입니다.
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38. 다음 중 절삭저항의 3분력이 아닌 것은?

  1. 주분력
  2. 연속분력
  3. 이송분력
  4. 배분력
(정답률: 76%)
  • 절삭 가공 시 발생하는 저항은 크게 주분력, 이송분력, 배분력의 3분력으로 구성됩니다.

    오답 노트
    연속분력: 절삭저항의 3분력에 포함되지 않는 개념입니다.
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39. 리머를 모양에 따라 분류한 것이 아닌 것은?

  1. 팽창 리머
  2. 다이스
  3. 셀리머
  4. 조정 리머
(정답률: 78%)
  • 리머는 구멍의 내경을 정밀하게 다듬는 도구로, 팽창 리머, 셀리머, 조정 리머 등이 모양과 기능에 따라 분류됩니다.

    오답 노트
    다이스: 나사를 깎는 외경 나사 가공 도구이므로 리머의 분류에 해당하지 않습니다.
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40. CNC머시닝 센터에서 직경이 20㎜인 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: 81%)
  • 절삭속도와 공구 직경을 이용하여 주축의 회전수를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{1000V}{\pi D}$ 회전수 = (1000 × 절삭속도) / (π × 직경)
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1000 \times 50}{3.14 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $n = 796$ rpm
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3과목: 금속재료학

41. 주철(Fe-C계)에 규소(Si)가 첨가되면 어떠한 영향을 미치는가?

  1. 유동성 저하
  2. 백선화 촉진
  3. 흑연화 촉진
  4. 편상입자 조대화
(정답률: 71%)
  • 주철에서 규소(Si)는 탄소의 고용도를 낮추어 탄소가 흑연으로 석출되도록 돕는 흑연화 촉진제 역할을 합니다.
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42. 플라스틱 합성수지의 공통 성질을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. 가공성이 크고 성형이 간단하다.
  2. 산, 알칼리, 유류 등에 약하다.
  3. 전기절연성이 좋다.
  4. 단단하나 열에 약하다.
(정답률: 84%)
  • 플라스틱 합성수지는 일반적으로 화학적 안정성이 뛰어나 산, 알칼리, 유류 등의 부식성 물질에 강한 내식성을 가지는 것이 특징입니다.
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43. 다음 중 하부 베이나이트 조직과 유사한 침상조직은?

  1. Ferrite
  2. Pearlite
  3. Sorbite
  4. Martensite
(정답률: 58%)
  • 하부 베이나이트는 매우 미세한 페라이트와 시멘타이트가 섞인 조직으로, 외관상 바늘 모양의 침상 조직을 나타내는 마텐자이트와 매우 유사합니다.
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44. 일반적으로 순금속의 결정구조를 이루는 결정격자가 아닌 것은?

  1. 단순입방격자
  2. 체심입방격자
  3. 면심입방격자
  4. 조밀육방격자
(정답률: 80%)
  • 순금속은 원자 충전율이 매우 낮은 단순입방격자 구조를 거의 갖지 않으며, 주로 체심입방격자, 면심입방격자, 조밀육방격자 구조를 이룹니다.

    오답 노트
    체심입방격자, 면심입방격자, 조밀육방격자: 일반적인 순금속의 결정 구조임
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45. 다음 중에서 선팽창계수가 가장 큰 금속은?

  1. 텅스텐
  2. 몰리브덴
  3. 아연
  4. 이리듐
(정답률: 45%)
  • 선팽창계수는 온도 변화에 따른 길이의 변화율을 나타내며, 제시된 금속 중 아연의 계수가 가장 큽니다.

    오답 노트
    텅스텐: $4.3$
    몰리브덴: $4.9$
    이리듐: $6.8$
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46. 일반적으로 합금강에 첨가되는 Cr이 미치는 가장 중요한 영향은?

  1. 적렬 메짐을 방지 한다.
  2. 내식성을 증가 시킨다.
  3. 전기적 특성을 개선시킨다.
  4. 페라이트 조직을 약화시킨다.
(정답률: 78%)
  • 합금강에 첨가되는 Cr(크롬)은 표면에 얇고 치밀한 산화막을 형성하여 부식을 방지함으로써 내식성을 크게 증가시키는 역할을 합니다.
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47. 다음 중 압축강도가 가장 큰 수지는?

  1. 페놀수지
  2. ABS
  3. 아크릴수지
  4. FRP
(정답률: 67%)
  • FRP(섬유강화플라스틱)는 강화 섬유가 수지 내에 분산되어 있어 일반적인 열경화성 또는 열가소성 수지보다 압축강도가 월등히 높습니다.
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48. 강의 성질에 고온 취성을 일으키게 하는 영향이 가장 큰 것은?

  1. 인
  2. 규소
  3. 구리
  4. 황
(정답률: 70%)
  • 강의 성분 중 황은 고온에서 FeS(황화철)를 형성하여 결정립계에 응집됨으로써 고온 취성을 유발하는 주원인이 됩니다.
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49. 다음 금속 중 자기변태점(magmetic transformation point)이 가장 높은 것은?

  1. Fe
  2. Co
  3. Ni
  4. Mn
(정답률: 60%)
  • 자기변태점은 강자성체가 상자성체로 변하는 임계 온도를 의미하며, 제시된 금속 중 Co의 변태점이 가장 높습니다.

    오답 노트
    Fe: $768^{\circ}C$
    Ni: $360^{\circ}C$
    Mn: 자기변태를 일으키지 않음
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50. Roll이나 Gear 같은 제품의 표면을 손상시키지 않고 경도를 측정할 수 있는 것은?

  1. 로크웰 경도
  2. 브리넬 경도
  3. 비커즈 경도
  4. 쇼어 경도
(정답률: 76%)
  • 쇼어 경도는 추를 일정 높이에서 낙하시켜 반발 높이로 측정하므로, 제품 표면에 압입 자국을 남기지 않고 측정할 수 있습니다.

    오답 노트
    로크웰, 브리넬, 비커즈 경도: 압입자를 사용하여 표면에 홈이나 자국을 남기는 방식입니다.
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51. 다음 금속 중에서 용융점이 가장 높은 것은?

  1. V
  2. W
  3. Co
  4. Mo
(정답률: 74%)
  • 금속의 용융점 비교 시 텅스텐(W)이 가장 높은 온도를 가집니다.
    $$W: 3410^{\circ}C > Mo: 2025^{\circ}C > V: 1725^{\circ}C > Co: 1495^{\circ}C$$
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52. 다음 중 강에서 열처리 조직으로 경도가 가장 큰 것은?

  1. 오스테나이트
  2. 마텐자이트
  3. 페라이트
  4. 펄라이트
(정답률: 79%)
  • 마텐자이트는 강을 급랭시켰을 때 형성되는 조직으로, 매우 단단하고 취성이 강해 열처리 조직 중 경도가 가장 높습니다.
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53. 다음 중 열경화성 수지에 속하지 않는 것은?

  1. 페놀 수지
  2. 에폭시 수지
  3. 염화비닐 수지
  4. 멜리민 수지
(정답률: 83%)
  • 염화비닐 수지는 열을 가하면 녹고 냉각되면 다시 굳는 성질을 가진 열가소성 수지입니다. 반면 페놀 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지는 한 번 굳으면 열을 가해도 다시 녹지 않는 열경화성 수지입니다.
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54. 마텐자이트(Martensite) 변태는 무엇에 의존하는 변태인가?

  1. 시간의 함수로 표시되는 변태이다.
  2. 원자 확산에 의한 변태이다.
  3. 온도에 의존하는 변태이다.
  4. 오스테나이트에 탄소원자가 방출되는 변태이다.
(정답률: 61%)
  • 마텐자이트 변태는 원자의 확산 없이 격자 구조가 급격히 변하는 무확산 변태로, 변태의 시작과 종료가 오직 온도에 의해서만 결정되는 특성을 가집니다.
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55. 열간 단조용 금형재료의 구비 조건이 아닌 건은?

  1. 인성 및 피로 강도가 클 것
  2. 가공성이 좋을 것
  3. 내열성이 클 것
  4. 열전도도가 작을 것
(정답률: 83%)
  • 열간 단조용 금형은 고온에서 반복적인 열충격을 받으므로, 금형 내부의 열을 빠르게 외부로 방출하여 열변형과 열균열을 방지하기 위해 열전도도가 커야 합니다.
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56. 금속의 결정격자 중 상온에서 면심입방격자에 속하는 금속은?

  1. Ag
  2. Mo
  3. V
  4. Zn
(정답률: 54%)
  • 은(Ag)은 상온에서 면심입방격자(FCC) 구조를 가지며, 이는 원자 충전율이 $74\%$로 높고 전연성이 우수한 특징이 있습니다.

    오답 노트
    Mo, V: 체심입방격자(BCC)
    Zn: 조밀육방격자(HCP)
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57. 다음 중 경화된 재료에 인성을 부여하기 위해서 A1 변태점 이하로 재가열하여 행하는 열처리는?

  1. 침탄법
  2. 담금질
  3. 뜨임
  4. 질화법
(정답률: 78%)
  • 뜨임은 담금질 후 경화된 재료의 취성을 줄이고 인성을 부여하기 위해 $A_{1}$ 변태점 이하의 온도로 재가열한 후 냉각시키는 열처리 공정입니다.

    오답 노트
    침탄법: 표면 경화법(탄소 침투)
    담금질: 급랭을 통한 경도 증가
    질화법: 표면 경화법(질소 침투)
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58. 프레스 금형의 펀치, 다이 재료로 가장 많이 쓰이는 합금공구강은??

  1. STD11
  2. STD61
  3. SM15C
  4. SCT4
(정답률: 76%)
  • 프레스 금형의 펀치와 다이는 내마모성과 강도가 매우 중요하며, 이를 위해 합금공구강인 STD11이 가장 널리 사용됩니다.
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59. 다음 중 주철의 성장을 방지하는 방법이 아닌 것은?

  1. 흑연을 미세하게 하여 조직을 치밀하게 한다.
  2. C, Si 양을 감소시킨다.
  3. 탄화물 안정화 원소인 Cr, Mn, Mo, V 등을 첨가한다.
  4. 주철을 720℃ 정도에서 가열, 냉각을 반복한다.
(정답률: 50%)
  • 주철의 성장은 흑연이 조대해지며 조직이 느슨해지는 현상입니다. 이를 방지하려면 흑연을 미세화하거나, 탄소(C)와 규소(Si) 함량을 줄이고, 탄화물 안정화 원소(Cr, Mn, Mo, V)를 첨가해야 합니다.

    오답 노트
    주철을 $720^{\circ}C$ 정도에서 가열 및 냉각을 반복하는 것은 오히려 흑연의 성장을 촉진하는 방법입니다.
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60. 쾌삭강(Free cutting steel)에 절삭속도를 크게 하기 위하여 첨가하는 주된 합금 원소는?

  1. Ni
  2. Mn
  3. W
  4. S
(정답률: 55%)
  • 쾌삭강은 피삭성을 높여 절삭 속도를 빠르게 하기 위해 황(S), 텔루륨(Te), 납(Pb) 등의 원소를 첨가한 강입니다. 특히 황(S)을 첨가하면 황화물이 형성되어 칩이 잘 끊어지고 절삭 저항이 감소하여 가공성이 크게 향상됩니다.
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4과목: 정밀계측

61. 디지털 측정의 장점을 설명한 것으로 가장 옳은 것은?

  1. 최대 100㎜ 되는 공작물의 실제치수를 직접 측정할 수 있다.
  2. 눈금을 읽을 필요가 없어 측정이 신속하며 시차에 의한 개인오차를 줄일 수 있다.
  3. 최대 5자리까지의 유효숫자로 표현할 수 있다.
  4. 자동화가 용이하여 측정 기준면이 필요 없다.
(정답률: 82%)
  • 디지털 측정은 수치화된 결과를 직접 보여주므로 눈금을 읽는 번거로움이 없어 측정이 신속하며, 관찰 각도에 따라 값이 달라 보이는 시차에 의한 개인 오차를 획기적으로 줄일 수 있는 것이 핵심 장점입니다.
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62. 한 쌍의 기어를 소정의 중심거리로 맞물려서 각도 전달 오차의 측정을 목적으로 한 측정(시험)방법은?

  1. 기초원 조절식 기어측정
  2. 기초원 판식 기어측정
  3. 양 잇면 물림시험
  4. 편 잇면 물림시험
(정답률: 58%)
  • 한 쌍의 기어를 정해진 중심거리로 맞물려 각도 전달 오차를 측정하는 방법은 편 잇면 물림시험입니다.
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63. 그림과 같은 마이크로미터의 측정값으로 가장 적합한 것은?

  1. 35.510㎜
  2. 35.505㎜
  3. 30.505㎜
  4. 31.310㎜
(정답률: 78%)
  • 마이크로미터의 측정값은 슬리브의 눈금(정수 및 0.5mm 단위)과 심블의 눈금(0.01mm 단위)을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$측정값 = 슬리브 눈금 + (심블 눈금 \times 0.01)$$
    ② [숫자 대입]
    $$측정값 = 30.5 + (5 \times 0.01)$$
    ③ [최종 결과]
    $$측정값 = 30.505$$
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64. 다음 측정기 중 각도 측정기로 사용하는 것은?

  1. 공기 마이크로미터(Air Micrometer)
  2. 테보 게이지(Tebo gauge)
  3. 스트레인 게이지(Strain gauge)
  4. 오토콜리메이터(Autocollimator)
(정답률: 74%)
  • 오토콜리메이터(Autocollimator)는 빛의 반사 원리를 이용하여 아주 미세한 각도의 변화를 정밀하게 측정하는 광학식 각도 측정기입니다.

    오답 노트
    공기 마이크로미터: 비접촉식 치수 측정
    테보 게이지: 정밀 치수 측정
    스트레인 게이지: 변형률 측정
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65. 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: 76%)
  • 참값은 측정값에서 기차(계통 오차)를 뺀 값으로 계산합니다. 기차가 음수($-6\mu m$)라는 것은 측정기가 실제보다 작게 읽고 있다는 뜻이므로, 참값은 측정값보다 더 크게 나타납니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{참값} = \text{측정값} - \text{기차}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{참값} = 84 - (-6)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{참값} = 90\mu m$$
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66. 다음 중 금속 재질의 기계부품의 길이측정에서 측정오차의 원인과 관계가 가장 적은 것은?

  1. 측정물의 온도
  2. 측정자의 버릇
  3. 측정환경의 습도
  4. 측정물의지지 방법
(정답률: 64%)
  • 금속 재질 부품의 길이 측정 시 온도 변화에 따른 열팽창, 측정자의 측정 습관, 지지 방법 등에 따른 변형은 오차의 주요 원인이 됩니다. 하지만 습도는 금속의 치수 변화에 미치는 영향이 매우 미미하므로 측정오차의 원인과 관계가 가장 적습니다.
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67. 다음과 같은 미터나사의 유효지름은 약 몇 ㎜ 인가? (단, 최적 삼침지름은 ø2.300㎜를 사용하였고, 삼침을 대고 측정한 외측 거리는 53.430㎜ 이였다.)

  1. 47.000
  2. 50.000
  3. 50.283
  4. 56.900
(정답률: 57%)
  • 삼침법을 이용하여 나사의 유효지름을 구하는 문제입니다. 먼저 삼침지름 공식을 통해 피치를 구한 후, 측정된 외측 거리를 이용하여 유효지름을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{d_{m}}{0.57735}$$
    $$d_{e} = M - 3d_{m} + 0.866025 \times P$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{2.300}{0.57735} = 3.984$$
    $$d_{e} = 53.430 - (3 \times 2.300) + 0.866025 \times 3.984$$
    ③ [최종 결과]
    $$d_{e} = 49.980 \approx 50.000$$
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68. 3차원 측정기의 정도검사에서 각 축의 운동정도 평가항목에 해당하지 않는 것은?

  1. 각 축의 측정정도
  2. 각 축의 지시정도
  3. 각 축의 이동시 진직도
  4. 각 축의 피칭, 롤링, 요잉
(정답률: 44%)
  • 3차원 측정기의 각 축 운동정도 평가항목은 축의 지시정도, 이동 시 진직도, 그리고 각 축의 피칭, 롤링, 요잉과 같은 각도 오차를 포함합니다. 각 축의 측정정도는 운동정도가 아닌 전체적인 측정 시스템의 성능 평가 항목에 해당합니다.
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69. 테이블 회전방식의 진원도 측정기의 특징에 대하 설명으로 잘못된 것은?

  1. 구조가 비교적 간단하고 조작성이 좋다.
  2. 진직도, 평행도의 측정이 가능하다.
  3. 복잡한 물체의 측정에 적합하다.
  4. 테이블이 회전하므로 피측정물의 회전 정밀도가 좋다.
(정답률: 54%)
  • 테이블 회전방식의 진원도 측정기는 테이블 자체가 회전하며 측정하므로, 피측정물 자체의 회전 정밀도와는 무관하게 측정값이 결정됩니다. 따라서 테이블이 회전한다고 해서 피측정물의 회전 정밀도가 좋아진다는 설명은 잘못된 것입니다.
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70. 촉침식 표면거칠기 측정기의 검출, 확대방법의 종류가 아닌 것은?

  1. 기계식
  2. 광레버식
  3. 전기식
  4. 베어링식
(정답률: 75%)
  • 촉침식 표면거칠기 측정기는 촉침의 움직임을 확대하여 검출하며, 대표적으로 기계식, 광레버식, 전기식 방법이 사용됩니다.

    오답 노트
    베어링식: 검출 및 확대 방법이 아닌 기계적 구성 요소의 일종입니다.
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71. 14.50의 측정값이 뜻하는 범위로 가장 적합한 것은?

  1. 14.490 ≤ 14.50 ＜ 14.510
  2. 14.494 ≤ 14.50 ＜ 14.505
  3. 14.495 ≤ 14.50 ＜ 14.505
  4. 14.499 ≤ 14.50 ＜ 14.509
(정답률: 74%)
  • 측정값의 유효숫자가 소수점 둘째 자리까지 표시된 경우, 실제 값은 해당 자리의 $\pm 0.005$ 범위 내에 존재한다고 판단합니다.
    따라서 $14.50$의 범위는 $14.50 - 0.005$이상, $14.50 + 0.005$ 미만인 $14.495 \le 14.50 < 14.505$가 됩니다.
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72. 마이크로미터에서 래칫 스톱(ratchet stop)은 다음 중 어느 것을 일정하게 하기 위한 기구인가?

  1. 온도
  2. 측정 범위
  3. 감도
  4. 측정력
(정답률: 71%)
  • 마이크로미터의 래칫 스톱은 측정 시 가해지는 압력을 일정하게 유지하여, 측정자의 숙련도에 상관없이 동일한 측정력을 가함으로써 측정 오차를 줄이기 위한 장치입니다.
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73. 그림과 같은 공작물에서 각도 θ의 값은 약 몇 ° 인가?

  1. 15.5°
  2. 10.2°
  3. 16°
  4. 24.5°
(정답률: 68%)
  • 사인바(Sine bar)를 이용한 각도 측정 원리를 적용하여, 높이와 길이의 관계를 통해 각도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sin \theta = \frac{h}{L}$
    ② [숫자 대입] $\sin \theta = \frac{17.710}{100}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 10.2^{\circ}$
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74. 광선정반(optical flat)으로 평면도를 검사한 간섭무늬수가 5개일 때 평면도는 몇 ㎛ 인가?(단, 사용한 빛의 파장은 0.2㎛ 이고, 간섭무늬는 원형이다.)

  1. 2.5
  2. 1
  3. 0.5
  4. 0.25
(정답률: 72%)
  • 광선정반을 이용한 평면도 측정 시, 간섭무늬의 수와 빛의 파장을 이용하여 평면도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{n \times \lambda}{2}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{5 \times 0.2}{2}$
    ③ [최종 결과] $F = 0.5$
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75. 그린 도형에 대하여 같은 중심을 공유(共有)해서 도형의 내측에 접하는 원과의 반경차가 최소가 되는 중심을 기준으로 한다는 진원도 측정방법은?

  1. 최소 자승 중심법
  2. 최소 외접 중심법
  3. 최대 내접 중심법
  4. 최소 영역 중심법
(정답률: 64%)
  • 최소 영역 중심법은 실측 단면에 동일한 중심을 갖는 내접원과 외접원을 그려, 두 원의 반경 차이가 최소가 되는 중심을 기준으로 진원도를 정의하는 방법입니다.

    오답 노트
    최소 자승 중심법: 반경 차이의 제곱 합이 최소가 되는 평균원 기준
    최소 외접 중심법: 가장 작은 외접원 기준
    최대 내접 중심법: 가장 큰 내접원 기준
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76. 길이가 15㎜의 가공품의 오차율을 ±0.5% 까지 합격으로 할 때 다음 중 합격품의 치수로 맞는 것은?

  1. 15.10
  2. 15.06
  3. 15.08
  4. 14.91
(정답률: 82%)
  • 가공품의 허용 치수 범위는 기준 길이에 오차율을 곱하여 계산한 공차 범위를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{공차} = L \times \frac{\text{오차율}}{100}$
    ② [숫자 대입] $\text{공차} = 15 \times \frac{0.5}{100} = \pm 0.075$
    ③ [최종 결과] $14.925 \le \text{치수} \le 15.075$
    따라서 범위 내에 포함되는 값은 15.06입니다.
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77. 눈금선의 간격이 ℓ = 0.75㎜ 이고, 최소눈금이 S= 1㎛인 마이크로인디케이터의 배율 E 는?

  1. 7500
  2. 750
  3. 75
  4. 0.75
(정답률: 74%)
  • 마이크로인디케이터의 배율은 눈금선의 간격을 최소 눈금으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\ell}{S}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{0.75}{0.001}$
    ③ [최종 결과] $E = 750$
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78. 텔레스코핑 게이지의 주요 측정 용도로 가장 적합한 것은?

  1. 깊이 측정
  2. 흔들림 측정
  3. 구멍 지름이나 홈의 나비 측정
  4. 마이크로미터 앤빌의 평행도 측정
(정답률: 69%)
  • 텔레스코핑 게이지는 자체에 눈금이 없으므로, 측정 대상의 안지름이나 홈의 너비를 측정하여 확장시킨 후 그 외경을 바깥지름 마이크로미터로 측정하는 방식으로 사용합니다. 따라서 구멍 지름이나 홈의 나비 측정에 가장 적합합니다.
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79. 진직도(眞直度) 또는 평명도 측정에 사용되지 않는 것은?

  1. 나이프 에지(knife edge)
  2. 울트라 옵티미터(ultra optimeter)
  3. 오토콜리메이터(autocollimator)
  4. 옵티컬 플랫(optical flat)
(정답률: 57%)
  • 진직도와 평면도는 직선성이나 평평함을 측정하는 것으로 나이프 에지, 오토콜리메이터, 옵티컬 플랫 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    울트라 옵티미터: 표면 거칠기(표면 조도)를 측정하는 장비입니다.
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80. 게이지블록의 측정면 경도 기준으로 맞는 것은?

  1. 850 HV 0.5 이상일 것
  2. 800 HV 0.5 이상일 것
  3. 750 HV 0.5 이상일 것
  4. 700 HV 0.5 이상일 것
(정답률: 54%)
  • 게이지블록의 측정면은 마모를 방지하고 정밀도를 유지하기 위해 매우 높은 경도가 요구되며, 표준 기준상 800 HV 0.5 이상이어야 합니다.
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