사출(프레스)금형설계기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

사출(프레스)금형설계기사 2016-05-08 필기 기출문제 해설

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사출(프레스)금형설계기사
(2016-05-08 기출문제)

목록

1과목: 금형설계

1. 핀포인트 게이트의 특징이 아닌 것은?

  1. 변형하기 쉬운 성형품에 다점 주입을 할 수 있다.
  2. 성형품에 직접 충전되는 게이트로서 압력손실이 적다.
  3. 게이트의 위치가 비교적 제한받지 않고, 자유롭게 결정된다.
  4. 게이트 부위는 절단하기 쉬우므로, 금형의 형개력(型開力)에 의해 자동 절단된다.
(정답률: 66%)
  • 핀포인트 게이트는 좁은 통로를 통해 수지가 주입되는 구조이므로, 성형품에 직접 충전될 때 유동 저항이 커져 압력 손실이 매우 크게 발생합니다.

    오답 노트
    다점 주입 가능: 런너 시스템을 통해 여러 곳에 주입 가능
    위치 자유도: 핀포인트 형태로 어디든 배치 가능
    자동 절단: 금형이 열릴 때 핀포인트 부위가 전단되어 자동 분리됨
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2. 사출성형품 설계 시 빼기 구배에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 성형품을 쉽게 빼내기 위해서 가능한 한 크게 설계한다.
  2. 성형 수축률이 적은 재료는 가능한 한 구배를 크게 한다.
  3. 성형품의 형상 및 성형재료의 종류에 따라 빼기 구배를 다르게 준다.
  4. 컵과 같은 제품은 외면측보다 내면측에 빼기 구배를 약간 적게 주는 것이 좋다.
(정답률: 75%)
  • 빼기 구배는 성형품을 금형에서 원활하게 분리하기 위해 설정합니다. 컵과 같은 제품의 경우, 성형 수축 시 내면이 금형에 더 밀착되므로 내면측에 외면측보다 더 큰 구배를 주는 것이 일반적입니다.
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3. 스크루의 지름이 42㎜이고 사출속도가 5㎝/sec일 때, 사출율[cm3/sec]은 약 얼마인가?

  1. 67.3
  2. 69.3
  3. 70.5
  4. 78.2
(정답률: 77%)
  • 사출율은 스크루의 단면적에 전진 속도를 곱하여 계산합니다. 지름 $42\text{mm}$를 $\text{cm}$ 단위로 환산하면 $4.2\text{cm}$이며, 반지름은 $2.1\text{cm}$입니다.
    ① [기본 공식] $Q = \pi \times r^{2} \times v$
    ② [숫자 대입] $Q = 3.14 \times 2.1^{2} \times 5$
    ③ [최종 결과] $Q = 69.3$
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4. 금형 조립 시 사용되는 핀을 설계할 때, 전단응력에 대해 필요한 핀의 지름을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, P는 하중, τa 는 허용 전단 응력이다.)

(정답률: 79%)
  • 핀의 전단응력 공식 $\tau = \frac{P}{A}$에서 단면적 $A = \frac{\pi d^{2}}{4}$를 대입하여 지름 $d$에 대해 정리하면 됩니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{a} = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $d^{2} = \frac{4P}{\pi \tau_{a}}$
    ③ [최종 결과] $d = \sqrt{\frac{4P}{\pi \tau_{a}}}$
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5. 다음 중 성형품의 구멍이 있는 깊은 보스(boss)부위에 직접 접촉하여 성형품을 밀어내는 데 사용되는 가장 적합한 금형 부품은?

  1. D형 핀
  2. 슬리브 핀
  3. 블레이드 핀
  4. 밸브 헤드 핀
(정답률: 93%)
  • 슬리브 핀은 구멍이 있는 깊은 보스 부위에서 성형품의 내벽에 직접 접촉하여 제품을 밀어내는 데 가장 적합한 밀핀의 일종입니다.
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6. 다음 중 물통이나 컵과 같은 성형품을 밀어내기시 진공상태로 되는, 깊고 얇은 성형품을 밀어내기에 가장 적당한 방식은?

  1. 공기압 이젝터 방식
  2. 슬리브 이젝터 방식
  3. 가이드 핀 이젝터 방식
  4. 이젝터 핀에 의한 방식
(정답률: 83%)
  • 깊고 얇은 성형품의 경우, 일반적인 핀 방식으로는 제품이 변형되거나 진공 상태로 인해 금형에서 잘 떨어지지 않습니다. 이때 공기압 이젝터 방식을 사용하면 공기압을 이용해 제품을 부드럽게 밀어낼 수 있어 가장 적당합니다.
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7. 언더컷 처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조가 복잡하다.
  2. 이형이 어렵게 된다.
  3. 성형사이클이 단축된다.
  4. 성형불량의 원인이 될 수 있다.
(정답률: 84%)
  • 언더컷(Undercut)은 제품의 형상으로 인해 금형에서 바로 빠지지 않는 구조를 말합니다. 이를 해결하기 위해 별도의 취출 기구(슬라이드 코어 등)가 필요하며, 이 과정에서 동작 단계가 추가되므로 성형 사이클은 오히려 늘어나게 됩니다.

    오답 노트
    구조가 복잡하다: 추가 기구 필요로 인해 복잡해짐
    이형이 어렵게 된다: 단순 취출이 불가능함
    성형불량의 원인이 될 수 있다: 복잡한 구조로 인해 변형이나 미성형 가능성 증가
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8. 성형품의 호칭치수 200㎜이며, 성형 수지의 수축률이 15/1000일 때, 상온의 금형치수는 약 얼마인가?

  1. 200.30㎜
  2. 203.05㎜
  3. 215.16㎜
  4. 230.04㎜
(정답률: 72%)
  • 성형 수지의 수축률을 고려하여 상온에서의 금형 치수를 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{L_0}{1 - s}$ (금형치수 = 성형품 치수 / (1 - 수축률))
    ② [숫자 대입] $L = \frac{200}{1 - 0.015}$
    ③ [최종 결과] $L = 203.05$
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9. 러너리스(runnerless)금형의 특징으로 틀린 것은?

  1. 생산원가가 절감된다.
  2. 제품의 외관이나 물리적 특성이 좋아진다.
  3. 사출 용량이 적은 성형기로 성형이 가능하다.
  4. 성형품의 형상 및 사용 수지에 제약을 받지 않는다.
(정답률: 88%)
  • 러너리스 금형은 런너를 없애 재료 낭비를 줄이고 생산원가를 절감하며 제품 특성을 향상시키고 소형 성형기 사용이 가능하다는 장점이 있습니다. 하지만 밸브 핀이나 런너리스 장치의 구조적 특성상 성형품의 형상이나 사용 수지의 종류에 따라 적용 가능 여부에 제약을 받습니다.
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10. 파팅 라인(Parting line)의 선정 시 고려사항으로 틀린 것은?

  1. 게이트의 위치 및 형상을 고려한다.
  2. 언더컷이 있는 곳에 설치하도록 한다.
  3. 제품의 후처리가 쉬운 곳에 설치하도록 한다.
  4. 제품 표면 및 눈에 잘 보이는 곳은 가능한 한 피한다.
(정답률: 88%)
  • 파팅 라인은 금형이 분리되는 면으로, 제품의 탈형이 용이해야 합니다. 언더컷이 있는 곳에 파팅 라인을 설정하면 제품이 금형에서 빠지지 않으므로, 언더컷은 피하거나 별도의 슬라이드 코어 등을 사용하여 해결해야 합니다.
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11. 트랜스퍼 금형의 특징으로 틀린 것은?

  1. 생산성이 높다.
  2. 작업안정성이 높다.
  3. 재료비를 절약할 수 있다.
  4. 기계설비의 초기 투자비가 낮다.
(정답률: 87%)
  • 트랜스퍼 금형은 여러 공정을 자동 이송 장치로 연결하여 생산성과 안정성이 높고 재료 이용률이 좋지만, 복잡한 이송 장치와 대형 프레스가 필요하므로 초기 투자비가 매우 높습니다.
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12. 두께가 3㎜이고, 직경이 30㎜인 제품의 블랭킹 가공을 하기 위한 펀치와 다이의 직경은? (단, 소재의 편측 클리어런스는 4%이다.)

  1. 펀치직경 : 29.76㎜, 다이직경 : 30㎜
  2. 펀치직경 : 29.88㎜, 다이직경 : 30㎜
  3. 펀치직경 : 30㎜, 다이직경 : 29.76㎜
  4. 펀치직경 : 30㎜, 다이직경 : 29.88㎜
(정답률: 68%)
  • 블랭킹 가공에서는 제품 치수를 얻기 위해 다이 직경을 제품 직경으로 설정하고, 펀치 직경을 클리어런스만큼 작게 설계합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{D - d}{2t} \times 100$ (클리어런스 = (다이직경 - 펀치직경) / (2 × 두께) × 100)
    ② [숫자 대입] $4 = \frac{30 - d}{2 \times 3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $d = 29.76$
    따라서 펀치 직경은 $29.76\text{mm}$, 다이 직경은 $30\text{mm}$입니다.
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13. 두께 1.8mm의 연강판을 사용하여 지름 38㎜의 구멍을 피어싱 가공할 경우 소요되는 전단력(kgf)은 약 얼마인가? (단, 전단하중은 40kgf/mm2 이다.)

  1. 4798.5
  2. 8595.4
  3. 12893.6
  4. 17691.2
(정답률: 79%)
  • 피어싱 가공 시 필요한 전단력은 전개길이, 소재 두께, 전단하중의 곱으로 계산합니다.
    ① $P = \pi \times D \times t \times \tau$
    ② $P = 3.141592 \times 38 \times 1.8 \times 40$
    ③ $P = 8595.4$
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14. 소요 공정 수에 상당하는 대수의 프레스 기계를 병렬로 배치한 프레스 라인을 통해 가공제품을 전자동으로 이송하여 각 기계간에 흐르게 하는 방법은?

  1. 조립 가공
  2. 트랜스퍼 가공
  3. 파인블랭킹 가공
  4. 프로그레시브 가공
(정답률: 79%)
  • 트랜스퍼 가공은 여러 대의 프레스 기계를 병렬로 배치하고, 전용 이송 장치를 통해 가공물을 자동으로 다음 공정으로 옮기며 가공하는 방식입니다.

    오답 노트
    프로그레시브 가공: 하나의 스트립(띠 모양 재료)에 공정을 순차적으로 배치하여 한 대의 프레스에서 가공하는 방식
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15. 용기 또는 판재에 장식, 보강, 변형제거의 목적으로 끈 모양의 돌출부를 내는 가공은?

  1. 비딩(beading)
  2. 벌징(bulging)
  3. 시밍(seaming)
  4. 사이징(sizing)
(정답률: 74%)
  • 비딩(beading)은 판재에 끈 모양의 돌출부를 만들어 강성을 높이거나 장식, 보강, 변형 제거를 목적으로 하는 가공법입니다.

    오답 노트
    벌징(bulging): 유압 등을 이용해 판재를 볼록하게 팽창시키는 가공
    시밍(seaming): 판재의 끝단을 접어 이음매를 만드는 가공
    사이징(sizing): 치수 정밀도를 높이기 위해 최종적으로 다듬는 가공
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16. 두께 1㎜, 지름 100㎜의 원형 소재를 가지고 지름 40㎜의 원통컵을 만들고자 할 때 필요한 드로잉 공정 수는? (단, 초기 드로잉률은 0.55, 2공정 이후의 재드로잉률은 0.8로 계산)

  1. 1공정
  2. 2공정
  3. 3공정
  4. 4공정
(정답률: 65%)
  • 드로잉 공정 수를 구하기 위해 각 공정별로 얻을 수 있는 컵의 지름을 순차적으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d_{n} = d_{n-1} \times r$ (여기서 $d$는 지름, $r$은 드로잉률)
    ② [숫자 대입]
    1공정: $d_{1} = 100 \times 0.55 = 55$
    2공정: $d_{2} = 55 \times 0.8 = 44$
    3공정: $d_{3} = 44 \times 0.8 = 35.2$
    ③ [최종 결과] 3공정 완료 시 지름이 $35.2\text{mm}$가 되어 목표치인 $40\text{mm}$이하로 내려가므로 총 3공정이 필요합니다.
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17. 다음 금형 부품 중 가공 압력에 의한 변형 및 파손 방지를 위해 충분한 강도를 갖도록 반드시 열처리를 해야 하는 부품은?

  1. 다이홀더
  2. 펀치홀더
  3. 펀치 고정판
  4. 다이플레이트
(정답률: 75%)
  • 다이플레이트는 실제 소재가 전단되는 부위로, 가공 시 매우 높은 압력과 마찰을 직접적으로 받습니다. 따라서 변형과 파손을 막기 위해 반드시 열처리를 통해 고경도와 고강도를 확보해야 합니다.
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18. 프레스 기계의 점검 사항 내용이 아닌 것은?

  1. 클러치의 동작 상태
  2. 안전장치의 동작 상태
  3. 램의 섕크 고정볼트 조임 상태
  4. 가이드 핀과 부시의 슬라이딩 상태
(정답률: 83%)
  • 프레스 기계 자체의 점검 사항은 클러치, 안전장치, 램의 섕크 고정볼트 등 기계적 구동부와 안전 장치에 집중됩니다. 가이드 핀과 부시의 슬라이딩 상태는 기계가 아닌 금형 내부의 점검 사항입니다.
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19. 프로그레시브 금형가공에서 캐리어(carrier)의 가장 큰 역할로 적합한 것은?

  1. 소재 잔폭을 결정한다.
  2. 재료의 이용률을 높게 한다.
  3. 블랭크의 이빠짐 현상을 방지한다.
  4. 반 가공 제품을 다음 공정으로 정확하게 운송한다.
(정답률: 77%)
  • 프로그레시브 금형에서 캐리어는 소재의 끝단을 잡아주어, 가공 중인 반제품이 각 공정 단계별로 정확한 위치에 이동하도록 운송하는 가이드 역할을 수행하는 것이 가장 핵심적인 목적입니다.
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20. 가동식 스트리퍼의 설명으로 틀린 것은?

  1. 펀치를 고정시킨다.
  2. 가공한 제품의 거스러미가 적다.
  3. 펀치가 소재에 박힐 때까지 안내한다.
  4. 스트립을 누르면서 가공하기 때문에 제품이 휘지 않는다.
(정답률: 72%)
  • 가동식 스트리퍼는 펀치가 소재에 박힐 때까지 안내하고, 스트립을 누르며 가공하여 제품의 휨을 방지하며 거스러미를 줄이는 역할을 합니다. 펀치를 고정하는 것은 스트리퍼의 역할이 아니라 펀치 홀더나 고정판의 역할입니다.
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2과목: 기계제작법

21. 주형을 만드는 데 사용되는 주물사의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 반복 사용하여도 노화하지 않을 것
  2. 용탕의 압력에 견딜 만한 고온 강도
  3. 용탕의 온도에 견딜 만한 내화 온도
  4. 용탕에서 나오는 가스를 외부로 배출시키지 않을 것
(정답률: 84%)
  • 주물사는 용탕에서 발생하는 가스가 주형 내부에 갇혀 결함이 생기지 않도록 외부로 원활하게 배출할 수 있는 통기성이 반드시 필요합니다.
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22. 합금 주철에 첨가되는 원소의 영향으로 틀린 것은?

  1. 크롬은 경도, 내열성, 내부식성이 증가한다.
  2. 니켈은 얇은 부분은 칠(chill)발생을 방지한다.
  3. 몰리브덴은 흑연화를 방지하며, 경도를 증가시킨다.
  4. 바나듐은 흑연을 조대화시키고, 흑연화를 촉진시킨다.
(정답률: 78%)
  • 바나듐은 흑연화를 촉진하는 것이 아니라, 오히려 흑연화를 방지하고 결정립을 미세화하여 강도와 경도를 높이는 역할을 합니다.

    오답 노트
    크롬: 내열성 및 내식성 향상
    니켈: 칠 발생 방지 및 인성 증가
    몰리브덴: 흑연화 방지 및 경도 증가
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23. 드로잉(drawing)시 역장력을 가함으로써 얻어지는 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 다이 수명이 증가된다.
  2. 드로잉 저항이 감소된다.
  3. 다이면에 발생되는 압력이 증가된다.
  4. 가공된 제품의 기계적 성질이 좋아진다.
(정답률: 76%)
  • 드로잉 시 역장력을 가하면 다이와 소재 사이의 마찰과 저항이 줄어들어 다이면에 가해지는 압력이 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    다이 수명 증가, 드로잉 저항 감소, 기계적 성질 향상은 역장력 가공의 실제 효과입니다.
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24. 절삭 작업에서 절삭저향력이 300kgf, 절삭속도가 75m/min일 때 절삭동력은 몇 PS인가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 73%)
  • 절삭동력은 절삭저항력과 절삭속도의 곱을 마력 환산 계수로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Nc = \frac{P \times v}{60 \times 75}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Nc = \frac{300 \times 75}{60 \times 75}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Nc = 5$$
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25. 지름 6㎜, 날수 6개인 엔드밀을 사용하여 회전수 1500rpm, 이송속도 1800㎜/min로 가공할 때, 날 1개당 이송량(㎜)은?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 71%)
  • 날 1개당 이송량은 전체 이송속도를 회전수와 날 수의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$f_{z} = \frac{f}{Z \times n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$f_{z} = \frac{1800}{6 \times 1500}$$
    ③ [최종 결과]
    $$f_{z} = 0.2$$
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26. 삼침법에서 나사산이 각도 60°인 미터나사의 유효지름(De)을 구하는 식이 옳은 것은? (단, M은 삼침을 나사 홈에 접촉 후 측정한 외측거리, W는 삼침의 지름, P는 미터나사의 피치이다.)

  1. De = M + 3 W - 0.86601 P
  2. De = M - 3 W + 0.86603 P
  3. De = M - 5 W + 0.96605 P
  4. De = M + 3 W - 0.96607 P
(정답률: 79%)
  • 삼침법을 이용한 미터나사의 유효지름 계산식은 측정된 외측거리에서 삼침의 지름 성분을 빼고, 나사산 각도와 피치에 따른 보정값을 더해 산출합니다.
    $$De = M - 3W + 0.86603P$$
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27. 방전가공 시 전극 재질로 적합하지 않은 것은?

  1. 구리
  2. 황동
  3. 세라믹
  4. 그라파이트(흑연)
(정답률: 84%)
  • 방전가공의 전극은 전기 전도성이 매우 뛰어나야 합니다. 세라믹은 일반적으로 절연체이므로 전류가 흐르지 않아 전극 재질로 사용할 수 없습니다.
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28. 다음 중 구멍의 내면을 가장 정밀하게 가공하는 방법은?

  1. 쏘잉(sawing)
  2. 호닝(honing)
  3. 펀칭(punching)
  4. 드릴링(drilling)
(정답률: 87%)
  • 호닝은 정밀한 숫돌을 사용하여 구멍의 내면을 매우 정밀하게 다듬는 초정밀 가공법입니다.

    오답 노트
    쏘잉: 절단 가공
    펀칭: 구멍 뚫기(전단)
    드릴링: 기초 구멍 가공
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29. 강을 A3 ~ Acm 변태점보다 높은 온도로 가열하여 조직을 변화시킨 후 공랭시키는 열처리 방법은?

  1. 뜨임
  2. 불림
  3. 질화법
  4. 침탄법
(정답률: 66%)
  • 불림은 강을 $A_{3} \sim A_{cm}$ 변태점보다 높은 온도로 가열한 후 공기 중에서 서서히 냉각시키는 공랭 열처리 방법으로, 조직을 균질화하고 내부 응력을 제거하여 기계적 성질을 개선합니다.
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30. 교류아크 용접기에서 효율(%) 계산식으로 옳은 것은?

(정답률: 77%)
  • 용접기의 효율은 입력된 전체 소비전력 대비 실제로 아크 발생에 사용된 출력의 비율로 계산합니다.
    $$\text{효율} = \frac{\text{아크출력}}{\text{소비전력}} \times 100\%$$
    따라서 정답은 입니다.
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31. 절삭저항을 3분력 중 주분력 P1, 이송분력 P2, 배분력 P3일 때 크기 비교가 옳은 것은? (단, 공구는 초경바이트 피삭재는 저탄소강, 절삭 깊이는 노즈 반지름 이내로 가공할 때이다.)

  1. P1 ＞ P2 ＞ P3
  2. P1 ＞ P3 ＞ P2
  3. P3 ＞ P1 ＞ P2
  4. P3 ＞ P2 ＞ P1
(정답률: 73%)
  • 일반적인 절삭 가공에서 발생하는 3분력의 크기는 주분력이 가장 크고, 그다음 배분력, 이송분력 순으로 나타납니다. 따라서 크기 비교는 주분력 $P_1$ ＞ 배분력 $P_3$ ＞ 이송분력 $P_2$ 순이 됩니다.
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32. 용접이음의 안전율에 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

  1. 시공조건
  2. 재료의 용접성
  3. 용접사의 심리상태
  4. 구조상의 노치부 회피
(정답률: 82%)
  • 용접이음의 안전율은 재료의 용접성, 시공 조건, 구조적 결함(노치부) 등 기술적·물리적 요소에 의해 결정됩니다. 용접사의 심리상태는 간접적인 영향을 줄 수는 있으나, 공학적인 안전율 계산에 영향을 미치는 직접적인 설계 요소는 아닙니다.
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33. 절삭공구 재료 중 다이아몬드의 특징이 아닌 것은?

  1. 장시간 고속 절삭이 가능하다.
  2. 날 끝이 손상되면 재가공이 어렵다.
  3. 금속에 대한 마찰계수 및 마모율이 크다.
  4. 표면 거칠기가 우수한 면을 얻을 수 있다.
(정답률: 77%)
  • 다이아몬드는 현존하는 재료 중 경도가 가장 높고 마찰 계수가 매우 낮아 마모율이 극히 적은 특성을 가집니다. 따라서 금속에 대한 마찰계수 및 마모율이 크다는 설명은 다이아몬드의 물리적 성질과 정반대되는 내용입니다.
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34. 래핑가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 정밀도가 높은 제품을 얻을 수 있다.
  2. 가공면은 윤활성 및 내마모성이 좋다.
  3. 가공이 간단하고 대량생산이 가능하다.
  4. 먼지가 발생하지 않아 작업장의 청결을 유지하기 쉽다.
(정답률: 82%)
  • 래핑가공은 미세한 연마 입자를 사용하여 정밀도를 높이고 표면 특성을 개선하는 공정입니다. 하지만 가공 과정에서 미세한 입자와 슬러지가 발생하므로 먼지가 발생하지 않아 작업장의 청결을 유지하기 쉽다는 설명은 틀린 내용입니다.
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35. 전해연마 가공법의 특징이 아닌 것은?

  1. 가공면에 방향성이 없다.
  2. 복잡한 형상의 제품도 연마가 가능하다.
  3. 가공 변질층이 있고 평활한 가공면을 얻을 수 있다.
  4. 연질의 알루미늄, 구리 등도 쉽게 광택면을 얻을 수 있다.
(정답률: 74%)
  • 전해연마는 전기화학적 용해 작용을 이용하므로 기계적 마찰이 없어 가공 변질층이 생기지 않으며, 매우 평활한 표면을 얻을 수 있는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    가공 변질층이 있고: 전해연마는 비접촉 가공이므로 변질층이 생기지 않습니다.
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36. 다이 내의 테이퍼 구멍으로 소재를 잡아당겨서 테이퍼 구멍과 동일한 단면의 봉재, 관재, 선재를 제작하는 가공방법은?

  1. 압연
  2. 압출
  3. 인발
  4. 전조
(정답률: 77%)
  • 인발(Drawing)은 다이(Die)라고 하는 테이퍼진 구멍에 소재를 넣고 강제로 잡아당겨서 다이의 단면 형상과 동일한 봉재, 관재, 선재를 만드는 가공 방법입니다.
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37. 사인바에서 오차가 크게 발생하게 되는 각도는?

  1. 15도
  2. 25도
  3. 35도
  4. 45도
(정답률: 82%)
  • 사인바(Sine bar)는 $\sin \theta$ 값을 이용하여 각도를 측정하는 도구로, 각도가 커질수록(특히 $45^{\circ}$ 부근 및 그 이상) 사인 값의 변화율이 완만해져 측정 오차가 상대적으로 크게 발생합니다.
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38. 선반에서 절삭에 필요한 전 소비동력에 해당하지 않는 것은?

  1. 손실동력
  2. 이송동력
  3. 회전동력
  4. 유효절삭동력
(정답률: 66%)
  • 선반의 전 소비동력은 실제로 칩을 깎는 데 사용되는 유효절삭동력, 공구를 이동시키는 이송동력, 그리고 기계적 마찰 등으로 사라지는 손실동력의 합으로 구성됩니다.
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39. 선반에서 경사면 위를 연속적으로 흘러 나가는 모양의 칩이 발생되기 위한 조건이 아닌 것은?

  1. 경사각이 클 때
  2. 절삭속도가 빠를 때
  3. 절삭깊이가 많을 때
  4. 윤활성이 좋은 절삭제를 사용할 때
(정답률: 79%)
  • 유동형 칩은 연속적으로 긴 칩이 흐르듯 발생하는 형태로, 절삭 속도가 빠르고 경사각이 크며 윤활성이 좋은 절삭제를 사용할 때, 그리고 절삭 깊이가 낮을 때 발생합니다.

    오답 노트
    절삭깊이가 많을 때: 유동형 칩이 아닌 불연속 칩 등이 발생하기 쉬운 조건입니다.
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40. 알루미늄 합금과 마그네슘 합금 등의 주조에 주로 사용하나, 금형의 선택 조건이 까다롭고 비싸므로 대량 생산에 주로 이용되는 주조법은?

  1. 원심 주조법
  2. 칠드 주조법
  3. 다이캐스팅법
  4. 셀 몰드 주조법
(정답률: 89%)
  • 다이캐스팅법은 정밀한 금형에 용융금속을 고압, 고속으로 주입하여 표면이 깨끗한 주물을 짧은 시간에 대량 생산하는 방법으로, 주로 Al, Mg, Zn 합금과 같은 저융점 합금에 사용됩니다.

    오답 노트
    원심 주조법: 원심력을 이용해 치밀한 주물 생산
    칠드 주조법: 급랭을 통해 표면은 백주철, 내부는 회주철 조직 형성
    셀 몰드 주조법: 합성수지 배합 분말을 가열 금형에 뿌려 주형 제작
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3과목: 금속재료학

41. 섬유강화금속(FRM)의 특성이 아닌 것은?

  1. 비강도 및 비강성이 낮다.
  2. 2차성형성 및 접합성이 있다.
  3. 섬유축 방향의 강도가 크다.
  4. 고온의 역학적 특성 및 열적안정성이 우수하다.
(정답률: 73%)
  • 섬유강화금속(FRM)은 고강도 섬유를 기재로 사용하여 매우 가벼우면서도 강도가 높기 때문에 비강도(강도/밀도) 및 비강성이 매우 우수한 것이 핵심 특징입니다.
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42. 조밀육방격자로만 짝지어진 것은?

  1. Fe, Cr, Mo
  2. Pb, Ti, Pt
  3. Mg, Zn, Cd
  4. Al, Ni, Cu
(정답률: 74%)
  • 조밀육방격자(HCP) 구조를 가지는 대표적인 원소는 Mg, Zn, Cd, Ti, Be, Zr 등이 있습니다.

    오답 노트
    Fe, Cr, Mo: 체심입방격자(BCC) 중심
    Al, Ni, Cu: 면심입방격자(FCC) 중심
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43. 크리프 시험에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 크리프의 3단계 중 1단계를 정상크리프라 한다.
  2. 어떤 재료가 크리프가 생기는 요인은 온도와 하중과 시간이다.
  3. 어떤 시간 후에 크리프가 정지하는 최대 응력을 크리프 한도라 한다.
  4. 철강 및 합금 등은 250℃ 이상의 온도가 되어야 크리프 현상이 일어난다.
(정답률: 71%)
  • 크리프의 3단계 중 1단계는 변형경화가 연화작용보다 우세하여 변형속도가 감소하는 초기 크리프 단계입니다. 정상크리프는 2단계에 해당하며, 경화작용과 연화작용이 평형을 이루어 변형속도가 일정하게 유지되는 단계입니다.
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44. 일반구조용강에서 청열취성이 원인이 되는 고용 성분은?

  1. N
  2. V
  3. Al
  4. Nb
(정답률: 74%)
  • 청열취성은 약 $200\sim300^{\circ}C$ 부근에서 강재의 충격값이 급격히 감소하는 현상으로, 주로 강 속에 고용된 질소(N) 성분이 원인이 되어 발생합니다.
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45. 오스테나이트계 스테인리스강의 부식 현상에 관한 설명으로 틀린 현상은?

  1. 공식 발생을 일으키는 주요 이온은 Cl-, F-, Br-이다.
  2. 고온(1000~1150℃)에서 가열 후 급냉하면 입계부식을 방지할 수 있다.
  3. 공식 발생 대책은 재료 중에 C를 많게 하거나 Ni, Cr, Mo, I, N 등을 적게 한다.
  4. 입계부식의 방지대책은 C 와의 친화력이 Cr보다 큰 Ti, Nb, Ta을 첨가해서 안정화 시킨다.
(정답률: 64%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강의 공식(Pitting)을 방지하기 위해서는 Cr, Ni, Mo 등의 합금 원소를 적절히 첨가하여 내식성을 높여야 하며, 탄소(C) 함량을 낮추어 입계 부식을 방지해야 합니다. 따라서 C를 많게 하거나 Ni, Cr, Mo 등을 적게 한다는 설명은 잘못된 대책입니다.
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46. 아연(Zn)의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 융점은 약 420℃ 이다.
  2. 고온의 증기압이 높다.
  3. 상온에서 면심입방격자이다.
  4. 일반적으로 25℃에서 밀도는 약 7.13g/cm3 이다.
(정답률: 74%)
  • 아연(Zn)은 상온에서 육방밀집구조(HCP)를 가지는 금속입니다. 따라서 상온에서 면심입방격자라는 설명은 틀린 내용입니다.
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47. 다음의 강재 중 탄소함유량이 가장 많은 것은?

  1. SKH51
  2. SM15C
  3. SCr415
  4. SNCM220
(정답률: 74%)
  • 강재의 명칭에 포함된 숫자는 일반적으로 탄소 함유량을 나타내며, 고속도강인 SKH51은 매우 높은 탄소 함유량을 가집니다.

    오답 노트
    SM15C: $0.15\%$
    SCr415: $0.13\sim0.18\%$
    SNCM220: $0.17\sim0.23\%$
    SKH51: $0.80\sim0.88\%$
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48. 신소재를 각 군으로 나눌 때 반도체군으로 구성되어 있는 것은?

  1. U, Th
  2. Cs, Na, Li
  3. Ge, Si, Se
  4. V, W, Mo
(정답률: 76%)
  • 반도체군은 전기 전도도가 도체와 부도체의 중간 정도인 원소들로 구성됩니다. Ge(게르마늄), Si(실리콘), Se(셀레늄)은 대표적인 반도체 원소입니다.
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49. Mg계 합금이 구조재료로서 갖는 특성에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 소성가공성이 높아 상온에서 변형이 쉽다.
  2. 감쇠능이 주철보다 커서 소음방지 구조재로서 우수하다.
  3. 비강도가 커서 휴대용 기기나 항공우주용 재료로 사용된다.
  4. 치수 안정성이 좋아 상온에서 100℃까지는 장시간에 걸쳐도 치수 변화가 없다.
(정답률: 69%)
  • 마그네슘(Mg) 합금은 상온에서 소성 변형 능력이 매우 낮아 가공성이 떨어지며, 주로 고온 성형이나 주조법을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    감쇠능: 진동 흡수 능력이 매우 우수함
    비강도: 밀도가 매우 낮아 무게 대비 강도가 높음
    치수 안정성: 상온 및 중온 영역에서 치수 변화가 적음
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50. 쾌삭강(快削鋼)의 제조에서 쾌삭성을 향상시키는 원소가 아닌 것은?

  1. S
  2. Se
  3. Cr
  4. Pb
(정답률: 61%)
  • 쾌삭강은 칩(chip)이 잘 끊어지도록 하여 가공성을 높인 강으로, 이를 위해 황(S), 납(Pb), 셀레늄(Se), 칼슘(Ca), 인(P), 비스무트(Bi) 등의 원소를 첨가합니다. 크롬(Cr)은 주로 내식성이나 경도를 높이는 합금 원소이며 쾌삭성 향상과는 거리가 멉니다.
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51. 분말야금법의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 절삭공정을 생략할 수 있다.
  2. 다공질의 금속재료를 만들 수 있다.
  3. 용해법으로 만들 수 없는 합금을 만들 수 있다.
  4. 제조과정에서 융점이상까지 온도를 올려야 한다.
(정답률: 74%)
  • 분말야금법은 금속 분말을 압축한 후 융점 이하의 온도에서 가열하여 결합시키는 소결 공정을 이용하므로, 융점 이상으로 온도를 올릴 필요가 없습니다.

    오답 노트
    절삭공정 생략 가능: 정밀 치수 성형으로 가능
    다공질 재료: 분말 간 간극 조절로 가능
    특수 합금: 융점 차이가 큰 금속 간의 합금 제조 가능
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52. 다음 중 항온열처리 방법이 아닌 것은?

  1. 마퀘칭(Marquenching)
  2. 마템퍼링(Martempering)
  3. 인상 담금질(Time quenching)
  4. 오스템퍼링(Austempering)
(정답률: 77%)
  • 항온열처리는 오스테나이트 상태의 강을 특정 온도에서 일정 시간 유지하여 변태를 제어하는 방법으로, 마퀘칭, 마템퍼링, 오스템퍼링이 이에 해당합니다. 반면 인상 담금질(Time quenching)은 항온열처리가 아닌 일반적인 담금질의 변형된 형태입니다.
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53. 모넬 메탈(Monel metal)을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. Ni에 Al을 첨가하여 주조성을 높인 합금이다.
  2. 일명 백동이라 하며 가공성과 절삭성을 개선한 합금이다.
  3. Ni(60~70%)에 Cu 를 첨가하여 내식성, 내마모성을 향상시킨 합금이다.
  4. R - monel은 소량의 Si 를 넣어 강도를 향상시키고 절삭성을 저하한 합금이다.
(정답률: 65%)
  • 모넬 메탈은 니켈(Ni) 60~70%와 구리(Cu)를 주성분으로 하는 합금으로, 내식성과 내마모성이 매우 뛰어나 화학 기계나 터빈 날개 등에 사용됩니다.

    오답 노트
    백동: 구리에 니켈을 첨가한 것이나 모넬 메탈은 니켈 함량이 훨씬 높은 합금입니다.
    R-monel: 소량의 황(S)을 첨가하여 절삭성을 개선한 합금입니다.
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54. 금속의 강화기구 중 강도와 인성을 동시에 증가시키는 데 가장 효과적인 방법은?

  1. 고용강화
  2. 가공경화
  3. 분산강화
  4. 결정립미세화강화
(정답률: 78%)
  • 결정립미세화강화는 결정립의 크기를 작게 하여 결정립계의 면적을 넓힘으로써 전위의 이동을 방해하는 방법으로, 금속의 강도와 인성을 동시에 향상시킬 수 있는 유일한 강화 기구입니다.
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55. 다음 중 주철을 접종처리하는 가장 큰 이유는?

  1. 기지조직을 조대화 하기 위해서
  2. 흑연형상의 개량을 방지하기 위해서
  3. 주철에서 chill화를 촉진하기 위해서
  4. 결정의 핵생성을 촉진하고 조직 및 성질을 개선하기 위해서
(정답률: 66%)
  • 주철의 접종처리는 용탕에 핵 생성제(접종제)를 첨가하여 결정의 핵생성을 촉진함으로써, 칠(chill) 현상을 방지하고 조직을 미세화하여 기계적 성질을 개선하기 위해 수행합니다.
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56. Al-Cu-Si계 합금으로 Si 에 의하여 주조성을 개선하고, Cu 에 의해 피삭성을 좋게 한 합금의 명칭은?

  1. 라우탈(Lautal)
  2. 슈퍼인바(Superinvar)
  3. 문쯔메탈(Muntz metal)
  4. 하이드로날륨(Hydronalium)
(정답률: 74%)
  • 라우탈(Lautal)은 $\text{Al-Cu-Si}$계 합금으로, $\text{Si}$를 통해 주조성을 높이고 $\text{Cu}$를 통해 피삭성을 개선한 특수 알루미늄 합금입니다.
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57. 6:4황동에 주석을 첨가한 것으로 판ㆍ봉 등으로 가공되어 복수기판, 용접봉 등에 사용되는 합금은?

  1. 델타 메탈(delta metal)
  2. 네이벌 브라스(navel brass)
  3. 두라나 메탈(durana metal)
  4. 애드미럴티 메탈(admiralty metal)
(정답률: 66%)
  • 6:4 황동에 주석($\text{Sn}$)을 약 $1\%$ 첨가하여 내해수성을 높인 합금으로, 주로 선박 기계 부품에 사용되는 네이벌 브라스(navel brass)에 대한 설명입니다.

    오답 노트
    델타 메탈: 6:4 황동에 $\text{Fe}$ 첨가
    두라나 메탈: 7:3 황동에 $\text{Fe}$ 첨가
    애드미럴티 메탈: 7:3 황동에 $\text{Sn}$ 첨가
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58. 강을 열간가공한 후 냉간 가공하여 제품의 치수조절, 표면 마무리 면을 아름답게 하거나 가공 경화하는 과정에서 나타나는 현상에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉간가공은 잔류응력이 압축응력일 때 피로강도의 향상에 효과적이다.
  2. 청열취성온도 영역에서 온간가공하면 전위밀도의 증가에 따라 강도가 상승한다.
  3. 적층결함에너지가 낮은 오스테나이트 조직에서 경화현상이 현저하다.
  4. 항복점 연신을 나타내는 강을 항복점 이상으로 냉간가공하면 항복점과 항복연신이 증가한다.
(정답률: 70%)
  • 강을 항복점 이상으로 냉간가공하면 가공경화로 인해 항복점은 상승하지만, 이미 소성 변형이 일어났으므로 항복점 연신 현상은 사라지거나 감소합니다.
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59. 강과 주철을 구분하는 탄소(C) 함량은 약 몇 %인가?

  1. 0.027wt%C
  2. 0.8wt%C
  3. 2.0wt%C
  4. 6.67wt%C
(정답률: 74%)
  • 철-탄소 상태도에서 탄소 함량 $2.0\text{wt\%C}$를 기준으로 그 이하를 강(Steel), 그 이상을 주철(Cast Iron)로 구분합니다.
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60. 강의 표면을 경화시키는 쇼트 피이닝(shot peening)에 관한 설명이 틀린 것은?

  1. 강재의 피로한도(fatigue limit)를 높여 준다.
  2. 쇼트피이닝은 강재의 화학조성을 변화시키는 표면 경화법이다.
  3. 크랭크 축(crank shaft), 각종 기어, 스프링등의 부품에 이용된다.
  4. 강재의 표면경도를 높게 하고 표면층에 압축응력을 존재하게 한다.
(정답률: 76%)
  • 쇼트 피이닝은 작은 강구(shot)를 고속으로 표면에 충돌시켜 표면층에 압축 잔류 응력을 형성함으로써 피로 한도를 높이는 기계적 표면 경화법입니다.

    오답 노트
    쇼트피이닝은 강재의 화학조성을 변화시키는 표면 경화법이다: 화학적 조성을 바꾸는 것이 아니라 물리적 충격을 이용하는 기계적 경화법입니다.
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4과목: 정밀계측

61. 측정에서 정확도(accuracy)와 정밀도(precision)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정확도 차이가 발생하는 원인은 주로 우연오차에 의한 것이고, 정밀도 차이가 발생하는 원인은 주로 계통적 오차에 의한 것이다.
  2. 측정에 있어서는 정확도와 정밀도의 양쪽을 포함한 것 또는 그 어느 쪽을 지적하여 정도라 한다.
  3. 정확도는 한쪽으로 치우침이 작은 정도를 말하며, 정밀도는 흩어짐이 작은 정도를 말한다.
  4. 양적인 표시에 대해서 정확도는 모평균에서 참값을 뺀 값으로 표시하고 정밀도는 모표준편차 값으로 표시한다.
(정답률: 68%)
  • 정확도는 참값에 얼마나 가까운가를 나타내며 주로 계통적 오차의 영향을 받고, 정밀도는 측정값들이 얼마나 서로 밀집되어 있는가를 나타내며 주로 우연오차의 영향을 받습니다.

    오답 노트
    정확도 차이가 발생하는 원인은 주로 우연오차에 의한 것이고, 정밀도 차이가 발생하는 원인은 주로 계통적 오차에 의한 것이다: 정확도는 계통적 오차, 정밀도는 우연오차와 관련이 있습니다.
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62. 20℃에서 50.000인 게이지 블록을 손으로 잡아서 30℃가 되었다면, 이 때의 게이지 블록 치수는 약 몇 ㎜ 인가? (단, 게이지 블록의 선팽창계수 α = 11.1 x 10-5/℃ 한다.)

  1. 50.006
  2. 50.012
  3. 50.056
  4. 50.082
(정답률: 73%)
  • 온도 변화에 따른 물체의 길이 변화는 선팽창 계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = L_0(1 + \alpha \Delta T)$
    ② [숫자 대입] $L = 50.000(1 + 11.1 \times 10^{-5} \times (30 - 20))$
    ③ [최종 결과] $L = 50.056$
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63. KS에서 규정하고 있는 표면 거칠기의 종류가 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. Ra
  2. Rmax
  3. Rz
  4. Rq
(정답률: 42%)
  • KS 규격에서 정의하는 표면 거칠기의 종류에는 중심선 평균 거칠기($Ra$), 최대 높이 거칠기($Rmax$), 10점 평균 거칠기($Rz$) 등이 포함됩니다. 다만, 해당 문제는 정답 설정 및 오류 신고 내용이 상충하고 있어 명확한 기준 제시가 어려우나, 공식 정답인 $Rmax$가 종류가 아니라고 명시되어 있습니다.
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64. 다음 중 3차원 측정기의 사용효과로 거리가 먼 것은?

  1. 측정능률의 향상
  2. 측정값의 불안정성
  3. 피로의 경감
  4. 데이터 정리의 자동화
(정답률: 83%)
  • 3차원 측정기를 사용하면 측정 능률 향상, 작업자의 피로 경감, 데이터 정리의 자동화가 가능하며, 무엇보다 측정값의 안정성과 정밀도가 높아집니다. 따라서 측정값의 불안정성은 사용 효과로 볼 수 없습니다.
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65. 다음 중 간접 측정에 속하는 것은?

  1. 하이트 마이크로미터에 의한 금형부품의 높이 측정
  2. 삼점식 내측마이크로미터에 의한 내경의 측정
  3. 버니어캘리퍼스에 의한 외경의 측정
  4. 3침에 의한 나사 유효지름 측정
(정답률: 82%)
  • 측정 대상물을 직접 측정하지 않고 다른 치수를 측정하여 계산으로 구하는 것이 간접 측정입니다. 3침에 의한 나사 유효지름 측정은 3개의 핀을 사용하여 간접적으로 지름을 산출하므로 간접 측정에 해당합니다.
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66. 다음 중 한계 게이지에 의한 검사로 불합격된 부품에 관한 설명으로 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: 70%)
  • 한계 게이지 검사에서 통과쪽이 불합격되었다고 해서 모두 재가공이 불가능한 것은 아닙니다. 예를 들어 축의 통과쪽이 불합격(치수가 큼)인 경우, 깎아내는 재가공을 통해 합격품으로 만들 수 있습니다.
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67. 촉침식 표면거칠기 측정기의 검출, 확대방법의 종류가 아닌 것은?

  1. 기계식
  2. 광학식
  3. 전기식
  4. 베어링식
(정답률: 79%)
  • 촉침식 표면거칠기 측정기의 검출 및 확대 방법에는 기계식, 광학식, 전기식이 사용됩니다. 베어링식은 검출 및 확대 방법의 종류에 해당하지 않습니다.
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68. 그린 도형에 대해 같은 중심으로 공유해서 도형의 내측에 접하는 원과 외측에 접하는 원과의 반지름차가 최소가 되는 중심을 기준으로 하는 진원도 측정 방식은?

  1. 최소자승 중심법
  2. 최소외접 중심법
  3. 최대내접 중심법
  4. 최소영역 중심법
(정답률: 68%)
  • 내접원과 외접원의 반지름 차이가 최소가 되는 중심을 찾아 진원도를 측정하는 방식은 최소영역 중심법입니다.
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69. 투영기의 투영배율이 20X일 때, 10㎛ 까지 읽을 수 있다면, 투영배율이 50X 때는 몇 ㎛ 까지 읽을 수 있는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 72%)
  • 투영배율이 높아질수록 더 작은 치수를 읽을 수 있으며, 읽을 수 있는 최소 치수는 배율에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $L_2 = L_1 \times \frac{M_1}{M_2}$
    ② [숫자 대입] $L_2 = 10 \times \frac{20}{50}$
    ③ [최종 결과] $L_2 = 4$
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70. 그림과 같은 300㎜의 게이지 블록을 사용하여 측정할 경우 에어리 점(airy point) a 의 값은 약 몇 ㎜ 인가?

  1. 63.39
  2. 66.09
  3. 68.96
  4. 71.58
(정답률: 69%)
  • 에어리 점(Airy point)은 블록 게이지와 같은 단도기를 지지할 때, 굽힘 후에도 양 끝단이 평행을 유지하여 길이 오차를 최소화하는 지지점입니다.
    ① [기본 공식] $a = 0.2113 \times L$
    ② [숫자 대입] $a = 0.2113 \times 300$
    ③ [최종 결과] $a = 63.39$
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71. 3차원 측정기에서 사용하는 리니어 엔코더(linear encoder)의 방식에 해당하지 않는 것은?

  1. 로터리식
  2. 광전식
  3. 전자 유도식
  4. 마그네틱 스케일 방식
(정답률: 72%)
  • 리니어 엔코더(Linear Encoder)는 직선 운동을 측정하는 장치입니다. 광전식, 전자 유도식, 마그네틱 스케일 방식은 모두 직선 거리 측정에 사용되는 방식이지만, 로터리식은 회전 운동을 측정하는 방식이므로 리니어 엔코더에 해당하지 않습니다.
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72. 다음 중 한계게이지 설계가 옳지 않는 것은?

  1. 구멍의 통과측 = 구멍의 최소치수 + 마모여유 ± (게이지 제작공차/2)
  2. 구멍의 정지측 = 구멍의 최대치수 ± (게이지 제작공차/2)
  3. 축의 통과측 = 축의 최대치수 - 마모여유 ± (게이지 제작공차/2)
  4. 축의 정지측 = 축의 최대치수 ± (게이지 제작공차/2)
(정답률: 61%)
  • 한계게이지 설계 시 축의 정지측(Stop side)은 축의 최대치수에서 제작공차를 고려하여 설계해야 합니다. 하지만 축의 정지측은 마모가 거의 일어나지 않는 부위이므로 마모여유를 고려하지 않고 최대치수를 기준으로 설계하는 것이 맞으나, 제시된 정답의 논리에 따라 축의 정지측 설계 기준이 잘못 설정된 것을 찾는 문제입니다.
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73. 구면계를 이용하여 곡면을 측정하고자 할 때, 측정자로부터 고정다리(엔빌)까지의 길이(r)는 15.000㎜, 평면 위의 읽음과 피 측정물 위의 읽음값의 차(높이, h)는 2.500㎜ 였다면 곡률반경 R은 약 몇 mm 인가? (단, L의 단위는 ㎜이다.)

  1. 46.250
  2. 48.250
  3. 49.750
  4. 50.050
(정답률: 50%)
  • 구면계의 측정 원리를 이용하여 곡률반경을 구하는 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{S^{2}}{8h} + \frac{h}{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{30^{2}}{8 \times 2.5} + \frac{2.5}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 46.25$$
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74. 다음 중 공기 마이크로미터로 측정하기 힘든 것은?

  1. 구멍 내경 측정
  2. 표면 거칠기 측정
  3. 진직도 측정
  4. 테이퍼 측정
(정답률: 80%)
  • 공기 마이크로미터는 공기압의 변화를 이용해 내경, 외경, 테이퍼, 진직도 등을 정밀하게 측정하지만, 미세한 표면의 요철을 측정하는 표면 거칠기 측정에는 사용할 수 없습니다.
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75. 평행도 또는 평행도를 측정 시 필요한 측정기가 아닌 것은?

  1. 정밀 수준기
  2. 버니어 캘리퍼스
  3. 광선 정반
  4. 오토콜리메이터
(정답률: 83%)
  • 평행도는 기준면과 측정면이 평행한지를 확인하는 기하 공차 측정으로, 정밀 수준기, 광선 정반, 오토콜리메이터 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    버니어 캘리퍼스: 주로 길이, 내경, 외경, 깊이를 측정하는 도구로 평행도 측정에는 부적합합니다.
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76. 표면거칠기 측정에서 평가길이(evaluation length)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 평가 대상 부품의 전체 길이이다.
  2. 평가 대상 단면 곡선을 특성화하는 불규칙성을 식별하는 데 사용된 X 축 방향에서의 길이이다.
  3. 측정을 하기 위해 촉짐이 움직인 표면의 전체 구간 길이이다.
  4. 평가 대상 단면 곡선을 평가하는 데 사용되는 X축 방향의 길이로 하나 이상의 기준길이를 포함할 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 평가길이는 표면 거칠기를 평가하기 위해 설정한 $X$축 방향의 전체 길이이며, 신뢰성을 높이기 위해 하나 이상의 기준길이를 포함하여 구성됩니다.
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77. 6.50 X 103 측정값의 유효 숫자는 몇 자리인가?

  1. 2자리
  2. 3자리
  3. 5자리
  4. 6자리
(정답률: 74%)
  • 과학적 표기법 $a \times 10^n$ 형태에서 유효 숫자는 앞의 계수 $a$ 부분만을 대상으로 판단합니다. $6.50$은 0을 포함하여 총 3자리이므로 유효 숫자는 3자리입니다.
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78. 다음 중 공구 현미경으로 측정할 수 있는 항목만으로 구성된 것은?

  1. 길이, 각도, 표면거칠기
  2. 각도, 표면거칠기, 윤곽
  3. 길이, 표면거칠기, 윤곽
  4. 길이, 각도, 윤곽
(정답률: 71%)
  • 공구 현미경은 광학계를 이용하여 부품의 2차원적인 형상을 확대 관찰하는 측정기로, 길이, 각도, 윤곽을 측정하는 데 사용됩니다.

    오답 노트
    표면거칠기: 표면 거칠기 측정기(Roughness Tester)를 사용하여 측정하는 항목입니다.
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79. 대물렌즈의 집점거리가 500㎜인 오토콜리메이터에서 십자선상의 상의 이동량이 0.3㎜일 때 각도 변화는 약 몇 초(″)인가?

  1. 30.82″
  2. 40.55″
  3. 61.88″
  4. 80.58″
(정답률: 53%)
  • 오토콜리메이터에서 상의 이동량과 집점거리를 이용하여 각도 변화량을 구하는 문제입니다. 각도 $\theta$ (rad)는 $\tan \theta \approx \theta = \frac{s}{f}$이며, 이를 초($\text{''}$) 단위로 환산하기 위해 $206265$를 곱합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{s}{f} \times 206265$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{0.3}{500} \times 206265$
    ③ [최종 결과] $\theta = 123.76$ (단, 제시된 정답 61.88''는 집점거리가 1000mm일 때의 값이나, 공식 지정 정답에 따라 계산 과정을 맞추면 $s=0.15$ 또는 $f=1000$일 때 도출됩니다. 주어진 조건 $s=0.3, f=500$ 기준으로는 $123.76''$가 산출되나 정답 61.88''를 따릅니다.)
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80. 원주율 π를 3.14로 하고 계산하면 오차율은 약 몇 % 인가? (단, 참값 π=3.14159로 한다.)

  1. 0.03%
  2. 0.04%
  3. 0.05%
  4. 0.06%
(정답률: 72%)
  • 참값과 측정값의 차이를 참값으로 나눈 후 100을 곱하여 오차율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Error Rate} = \frac{\text{True Value} - \text{Approx Value}}{\text{True Value}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{Error Rate} = \frac{3.14159 - 3.14}{3.14159} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Error Rate} = 0.05$
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