기계조립산업기사 필기 기출문제복원 (2009-03-01)

기계조립산업기사
(2009-03-01 기출문제)

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1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 미소분말을 초고온(2000℃), 초고압(5만기압 이상)에서 소결하여 만든 인공합성 절삭공구 재료로 뛰어난 내열성과 내마모성으로 인하여 난삭재료, 담금질강, 고속도강, 내열강 등의 절삭에 많이 사용되고 있는것은?

  1. CBN 공구
  2. 다이아몬드 공구
  3. 서멧 공구
  4. 세라믹 공구
(정답률: 72%)
  • CBN 공구는 미소분말을 초고온, 초고압에서 소결하여 만든 인공합성 절삭공구 재료로, 난삭재료, 담금질강, 고속도강, 내열강 등의 절삭에 많이 사용되는 이유는 뛰어난 내열성과 내마모성 때문입니다. 따라서, CBN 공구는 다이아몬드 공구, 서멧 공구, 세라믹 공구와 함께 고급 절삭공구 중 하나로 꼽힙니다.
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2. 비트리파이드(vitrified)계 연삭숫돌로 내경 연삭을 할 때 일반적으로 공작물의 원주속도는 몇 m/min인가? (단, 이 값은 공작물의 재질 등에 따라 일정하지 않다.)

  1. 100~300
  2. 300~600
  3. 600~1800
  4. 1600~2000
(정답률: 42%)
  • 비트리파이드(vitrified)계 연삭숫돌은 내구성이 뛰어나고 연삭 효율이 높은 재질로, 내경 연삭에 많이 사용된다. 그러나 공작물의 재질에 따라 원주속도가 일정하지 않기 때문에 정확한 값을 제시하기는 어렵다. 일반적으로는 600~1800m/min 정도의 범위에서 연삭을 진행한다고 알려져 있다.
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3. 드릴 머신으로 얇은 철판에 구멍을 뚫을 때, 공작물 보조 받침대로 가장 좋은 것은 무엇인가?

  1. 구리판
  2. 강철판
  3. 나무판
  4. 니켈판
(정답률: 83%)
  • 나무판은 구멍을 뚫는 과정에서 진동을 흡수하여 공작물의 표면을 보호할 수 있기 때문에 가장 좋은 보조 받침대입니다. 구리판과 니켈판은 부드러운 재질이 아니기 때문에 공작물을 보호하지 못하고, 강철판은 진동을 흡수하지 못하여 공작물에 손상을 줄 수 있습니다.
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4. 길이가 2m인 어떤 물체의 온도가 2℃ 상승했을 시 온도 변화에 따른 길이 변화량은 몇 ㎛인가? (단, 물체의 열팽창 계수는 11.3x10-6/℃이다.)

  1. 2.8
  2. 11.3
  3. 28
  4. 45.2
(정답률: 7%)
  • 물체의 길이 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    길이 변화량 = 길이 x 열팽창 계수 x 온도 변화량

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    길이 변화량 = 2m x 11.3x10-6/℃ x 2℃ = 45.2 ㎛

    따라서 정답은 "45.2"이다.
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5. 응급처치 시 유의 사항에 위배되는 것은?

  1. 긴급을 요하는 환자가 2인 이상 발생하였을 경우에는 대출혈, 중독 등의 환자보다 심한 소리와 행동을 나타내는 환자를 우선 처치한다.
  2. 충격방지를 위하여 환자의 체온 유지에 노력해야 한다.
  3. 응급 의료진과 가족에게 연락하고, 주위 사람에게 도움을 청해야 한다.
  4. 의식불명 환자에게 물 등 기타 음료수를 먹이지 말아야 한다.
(정답률: 85%)
  • 긴급을 요하는 환자가 2인 이상 발생하였을 경우에는 대출혈, 중독 등의 환자보다 심한 소리와 행동을 나타내는 환자를 우선 처치하는 것은 응급상황에서 환자의 상태에 따라 우선순위를 정하는 "트리아지" 방식 중 하나인 "색상 코드"에 따른 것입니다. 이 방식은 환자의 생명 위협 정도에 따라 붉은색, 노란색, 초록색으로 구분하여 우선순위를 정하는 것으로, 심한 소리와 행동을 나타내는 환자는 붉은색으로 분류되어 가장 긴급한 처치가 필요합니다.
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6. 공작물의 화학 반응을 통해 가공하는 화학적 가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 강도, 경도에 관계없이 사용할 수 있다.
  2. 가공 경화 또는 표면 변질 층이 생긴다.
  3. 복잡한 형상과 관계없이 표면 전체를 한번에 가공할 수 있다.
  4. 한번에 여러 개를 가공할 수 있다.
(정답률: 36%)
  • "강도, 경도에 관계없이 사용할 수 있다."는 화학적 가공의 특징 중 하나이지만, "가공 경화 또는 표면 변질 층이 생긴다."는 오히려 화학적 가공의 단점이다. 이러한 층이 생기면 원래의 물성이 변화하거나 부식 등의 문제가 발생할 수 있다.
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7. 연삭 숫돌의 3요소가 아닌 것은?

  1. 입자
  2. 결합제
  3. 입도
  4. 기공
(정답률: 60%)
  • 연삭 숫돌의 3요소는 입자, 결합제, 기공입니다. 입도는 연삭 숫돌의 특성을 나타내는 요소가 아니기 때문에 정답입니다. 입도는 연마재의 입자 크기를 나타내는 단위로, 연삭 숫돌의 입자 크기와는 관련이 있지만, 연삭 숫돌의 3요소는 아닙니다.
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8. 작업장에서 무거운 짐을 들고 운반 작업을 할 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 짐은 가급적 몸 가까이 가져온다.
  2. 가능한 상체를 곧게 세우고 등을 반듯이 하여 들어올린다.
  3. 짐을 들어올릴 때 충격이 없어야 한다.
  4. 짐은 무릎을 굽힌 자세에서 들고 편 자세에서 내려놓는다.
(정답률: 65%)
  • "짐은 무릎을 굽힌 자세에서 들고 편 자세에서 내려놓는다."가 틀린 것이다. 올바른 설명은 "짐은 무게 중심을 유지하며 다리를 이용하여 들어올린 후, 편안한 자세에서 내려놓는다."이다. 무릎을 굽힌 자세에서 짐을 들어올리면 무리한 부담이 발생할 수 있으며, 등과 허리에 부담이 가게 된다. 따라서 다리를 이용하여 무게 중심을 유지하며 들어올리는 것이 중요하다.
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9. 슬로터를 이용한 가공이 아닌 것은?

  1. 내경 키 홈(key way)
  2. 내경 스플라인(spline)
  3. 세레이션(serration)
  4. 나사(thread)
(정답률: 50%)
  • 슬로터는 회전하는 작업툴을 이용하여 물체의 표면에 홈이나 돌기를 만드는 가공 방법입니다. 내경 키 홈, 내경 스플라인, 세레이션은 모두 슬로터를 이용한 가공 방법입니다. 하지만 나사는 슬로터를 이용한 가공이 아닙니다. 나사는 나사 톱이나 나사 다이 등을 이용하여 만들어지는 가공 방법입니다.
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10. 다이얼 게이지는 어떤 측정기에 속하는가?

  1. 전장 측정기
  2. 단면 측정기
  3. 비교 측정기
  4. 각도 측정기
(정답률: 69%)
  • 다이얼 게이지는 측정 대상과 기준 값을 비교하여 측정하는 측정기이므로 "비교 측정기"에 속합니다.
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11. 절삭유제에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 마찰계수가 높고 표면장력이 커야 한다.
  2. 공구의 인선을 냉각시켜 공구의 경도 저하를 방지한다.
  3. 식물유는 냉각 효과가 우수하므로 고속 다듬질 절삭에 좋다.
  4. 광(물)유는 윤활작용이 좋고 냉각성이 크다.
(정답률: 48%)
  • 절삭유제는 금속 가공 시에 사용되는 윤활유로, 공구와 금속 사이의 마찰을 감소시켜 가공 효율을 높이고 공구의 수명을 연장시킨다. 이 때, 공구의 인선을 냉각시켜 공구의 경도 저하를 방지하는 것은 공구가 금속 가공 시에 고온과 마찰로 인해 경도가 떨어지는 것을 방지하기 위함이다. 따라서, 정답은 "공구의 인선을 냉각시켜 공구의 경도 저하를 방지한다."이다.
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12. 테이퍼 플러그 게이지(taper plug gage)의 측정에서 그림과 같이 정반 위에 놓고 핀을 이용해서 측정하려 한다. M을 구하는 식은?

  1. M=D+2r+2r × cot β
  2. M=D+ r+ r × cot β
  3. M=D+2r+2r × tan β
  4. M=D+ r+ r × tan β
(정답률: 40%)
  • 테이퍼 플러그 게이지는 원통의 지름이 점점 작아지는 형태를 가지고 있으므로, 측정을 위해서는 가장 작은 지름 부분에서부터 시작하여 점점 큰 지름으로 이동하면서 측정해야 한다. 이때, 핀을 이용하여 측정하는데, 핀은 게이지의 중심축과 수직으로 위치해야 한다.

    따라서, 그림에서 보이는 것처럼 핀과 게이지의 중심축 사이의 거리를 r이라고 하면, 핀과 게이지의 접점에서의 지름은 D+2r이 된다. 또한, 핀과 게이지의 접점에서의 각도를 β라고 하면, 핀과 게이지의 접점에서의 지름과 핀과 게이지의 중심축 사이의 거리 r, 그리고 각도 β를 이용하여 삼각함수를 이용하여 계산할 수 있다.

    따라서, M은 D+2r+2r × cot β가 된다. cot 함수는 tan 함수의 역수이므로, M=D+2r+2r × tan β가 아닌 cot 함수를 사용하는 이유는, cot 함수를 사용하면 각도 β가 90도에 가까워질수록 M의 값이 무한대로 발산하기 때문에, 측정 오차를 줄일 수 있다는 이유 때문이다.
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13. 선반에서 양 센터 작업 시 주축의 회전을 공작물에 전달하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 센터 드릴(center drill)
  2. 돌리개(lathe dog)
  3. 면 판(face plate)
  4. 방진구(work rest)
(정답률: 59%)
  • 돌리개는 선반의 주축과 작업물을 연결하여 작업물의 회전을 주축에 전달하는 역할을 합니다. 따라서 양 센터 작업 시에도 돌리개를 사용하여 작업물을 고정하고 회전시키는 것이 일반적입니다.
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14. 선반의 주축을 중공축으로 한 이유에 속하지 않는 것은?

  1. 무게를 감소하여 베어링에 작용하는 하중을 줄이기 위하여
  2. 긴 가공물 고정이 편리하게 하기 위하여
  3. 지름이 큰 재료의 테이퍼를 깎기 위하여
  4. 굽힘과 비틀림 응력의 강화를 위하여
(정답률: 63%)
  • 선반의 주축을 중공축으로 한 이유는 지름이 큰 재료의 테이퍼를 깎기 위하여입니다. 중공축을 사용하면 큰 지름의 재료를 가공할 때도 안정적으로 회전시킬 수 있기 때문입니다. 무게를 감소하여 베어링에 작용하는 하중을 줄이기 위하여, 긴 가공물 고정이 편리하게 하기 위하여, 굽힘과 비틀림 응력의 강화를 위하여는 선반의 구조나 기능과 관련된 이유이지 선반의 주축을 중공축으로 한 이유와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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15. 공작기계로 가공된 평탄한 면을 더욱 정밀하게 다듬질하는 공구로 공작 기계의 베드, 미끄럼면, 측정용 정밀 정반 등 최종 마무리 가공에 사용되는 수공구는?

  1. 리머
  2. 정
  3. 다이스
  4. 스크레이퍼
(정답률: 73%)
  • 스크레이퍼는 공작기계로 가공된 면을 더욱 정밀하게 다듬질하는 공구로, 공작 기계의 베드, 미끄럼면, 측정용 정밀 정반 등 최종 마무리 가공에 사용됩니다. 스크레이퍼는 날이 평평하고 날의 각도가 정확하게 조절되어 있어, 고정된 위치에서 부드럽게 움직이며 작업할 수 있습니다. 이를 통해 공작 기계의 면을 더욱 정밀하게 다듬질할 수 있습니다. 따라서, 스크레이퍼가 수공구 중에서 최종 마무리 가공에 사용되는 공구로 선택됩니다.
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16. 절삭 공구를 육각형 모양의 드럼(drum)에 가공 공정 순서대로 장착하고 동일 치수의 제품을 대량생산하고자 한다. 이 때 사용하는 공작기계로 가장 적합한 것은?

  1. 탁상 선반
  2. 정면 선반
  3. 수직 선반
  4. 터릿 선반
(정답률: 56%)
  • 터릿 선반은 여러 종류의 절삭 공구를 한 번에 장착할 수 있고, 자동으로 회전하면서 가공할 수 있어 대량생산에 적합합니다. 또한, 육각형 모양의 드럼을 가공하는데 적합한 도구를 선택하여 사용할 수 있어 효율적인 생산이 가능합니다. 따라서, 이 상황에서는 터릿 선반이 가장 적합한 공작기계입니다.
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17. 수평 밀링 머신에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 주축은 기둥 상부에 수평으로 설치한다.
  2. 스핀들 헤드는 고정형 및 상하 이동형, 필요한 각도로 경사시킬 수 있는 경사형 등이 있다.
  3. 주축에 아버를 고정시하고 회전시켜 가공물을 절삭한다.
  4. 공작물은 전후, 좌우, 상하 3방향으로 이동한다.
(정답률: 48%)
  • "스핀들 헤드는 고정형 및 상하 이동형, 필요한 각도로 경사시킬 수 있는 경사형 등이 있다."는 수평 밀링 머신의 특징 중 하나이다.
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18. 브로칭 머신에 사용하는 절삭공구 브로치의 피치 간격을 일정하게 하지 않는 이유는?

  1. 난삭재 가공
  2. 떨림 발생 방지
  3. 가공시간 단축
  4. 칩 처리 용이
(정답률: 48%)
  • 브로칭 머신에서 사용하는 절삭공구 브로치의 피치 간격을 일정하게 하지 않는 이유는 떨림 발생 방지입니다. 브로칭 작업 중에는 브로치가 길어질수록 진동이 발생할 가능성이 높아지기 때문에 피치 간격을 일정하게 하면 브로치의 길이가 길어질수록 진동이 커져서 떨림이 발생할 수 있습니다. 따라서 피치 간격을 일정하게 하지 않고 적절하게 조절하여 떨림을 방지합니다.
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19. CNC 선반(수치제어 선반)에 대한 설명이 잘못된 것은?

  1. 좌표치의 지령방식에는 절대지령과 증분 지령이 있고, 한 블록에 2가지를 혼합하여 지령할 수 있다.
  2. 축은 공구대가 전후, 좌우 2방향으로 이동하므로 2축을 사용한다.
  3. Taper나 원호 절삭 시, 임의의 인선 반지름을 가지는 공구의 인선 반지름에 의한 가공 경로의 오차를 CNC 장치에서 자동으로 보정하는 인선 반지름 보정 기능이 있다.
  4. 휴지(Dwell) 기능은 지정한 시간 동안 이송이 정지되는 기능을 의미한다.
(정답률: 50%)
  • 잘못된 설명은 "한 블록에 2가지를 혼합하여 지령할 수 있다."입니다. CNC 선반에서는 한 블록에 절대지령과 증분 지령을 혼합하여 지령할 수 없습니다. 각각의 지령 방식은 별도의 블록으로 지정되어야 합니다.
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20. 선반에서 지름 102mm인 환봉을 300rpm으로 가공할 때 절삭 저항력이 100kgf였다. 이 때 선반의 절삭효율을 75%라 하면 절삭 동력은 약 몇 kw인가?

  1. 1.4
  2. 2.1
  3. 3.6
  4. 5.4
(정답률: 11%)
  • 절삭 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    절삭 동력 = 절삭 저항력 × 회전속도 × 2π / 60 × 절삭효율

    여기서, 절삭 저항력은 100kgf, 회전속도는 300rpm, 절삭효율은 75%로 주어졌다. 따라서,

    절삭 동력 = 100 × 300 × 2π / 60 × 0.75 ≈ 2.1 kW

    따라서, 정답은 "2.1"이다.
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2과목: 기계설계 및 기계재료

21. 탄소강은 일반적으로 충격치가 천이온도에 도달하면 급격히 감소되어 취성이 생기는데 이 취성을 무엇이라 하는가?

  1. 저온취성
  2. 청열취성
  3. 뜨임취성
  4. 적열취성
(정답률: 25%)
  • 탄소강은 일반적으로 충격에 의해 급격한 온도 변화가 발생하면 취성이 생기는데, 이 중에서도 천이온도 이하에서 취성이 생기는 것을 저온취성이라고 한다. 이는 탄소강의 구조적 특성으로 인해, 일정 온도 이하에서 탄소의 용해도가 급격히 감소하여 탄소가 고체로 침전되기 때문이다. 따라서 탄소강의 저온취성은 충격에 대한 내성이 높아지는 등의 장점을 가지고 있다.
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22. 다음 중 합금공구강의 KS 분류기호로 옳은 것은?

  1. STC
  2. SC
  3. STS
  4. GCD
(정답률: 62%)
  • 옳은 것은 "STS"이다.

    KS 분류기호는 제품의 특성에 따라 분류하는 것으로, 합금공구강은 "S"로 시작하는 분류기호를 가진다. "T"는 열처리 강화를 의미하고, "S"는 스테인리스강을 의미한다. 따라서 "STS"는 스테인리스강으로 열처리 강화된 합금공구강을 의미한다.
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23. 합금강에서 합금 원소의 함유량이 많아지면 내식성, 내열성 및 자경성을 크게 증가시키며 탄화물을 만들기 쉽고, 내마멸성이 커지게 하는 원소는?

  1. W
  2. V
  3. Ni
  4. Cr
(정답률: 40%)
  • 정답은 "Cr"입니다. Cr은 합금 원소의 함유량이 많아지면 내식성, 내열성 및 자경성을 크게 증가시키며 탄화물을 만들기 쉽고, 내마멸성이 커지게 합니다. 이는 Cr이 탄화물을 형성하는 경향이 있기 때문입니다. 따라서 Cr은 합금강에서 중요한 역할을 합니다.
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24. 베빗 메탈(babbit metal)의 주요성분으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. Sn-Sb-Cu
  2. Sn-Sb-Zn
  3. Sn-Pb-Si
  4. Sn-Pb-Cu
(정답률: 28%)
  • 베빗 메탈의 주요 성분은 Sn-Sb-Cu입니다. 이는 주로 밀봉된 베어링에서 사용되며, 스핀들과 같은 고속 회전 장비에서 사용됩니다. Sn은 주로 내식성을 높이는 데 사용되며, Sb는 내열성을 높이는 데 사용되며, Cu는 내구성을 높이는 데 사용됩니다. 따라서 이러한 성분들이 결합하여 베빗 메탈의 특성을 형성합니다.
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25. Cu-Sn의 평형상태도에서 γ상이 520℃에서 일으키는 변태는 어떤 변태인가?

  1. 포정변태
  2. 포석변태
  3. 공정변태
  4. 공석변태
(정답률: 18%)
  • Cu-Sn 합금에서 γ상이 520℃에서 일으키는 변태는 공석변태이다. 이는 Cu-Sn 합금에서 고온에서 Cu와 Sn의 원자들이 서로 혼합하여 γ상을 형성하다가, 520℃에서 Cu와 Sn의 원자들이 서로 분리되어 공석이 형성되는 변태이다. 이 공석은 Cu와 Sn의 원자들이 서로 분리되어 형성되기 때문에, 공석변태라고 불린다.
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26. 금속의 공통적인 특성을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 연성 및 전성이 좋다.
  2. 금속 고유의 광택을 갖는다.
  3. 열과 전기의 부도체이다.
  4. 고체 상태에서 결정구조를 갖는다.
(정답률: 72%)
  • "열과 전기의 부도체이다."가 틀린 것입니다. 금속은 열과 전기를 잘 전달하는 도체입니다.
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27. 다음 중 조직이 펄라이트와 시멘타이트로 이루어진 강은?

  1. 연강
  2. 과공석강
  3. 아공석강
  4. 공석강
(정답률: 48%)
  • 과공석강은 펄라이트와 시멘타이트로 이루어진 강으로, 내구성과 강도가 높아서 고온에서 사용되는 재료입니다. 반면에 연강은 탄소량이 적어서 가공성이 우수하지만 강도가 낮아서 고온에서 사용하기 어렵습니다. 아공석강은 펄라이트와 시멘타이트가 아닌 다른 물질로 이루어져 있습니다. 공석강은 탄소량이 높아서 내구성이 떨어지지만 가공성이 우수합니다.
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28. 다음 금속 중 자기 변태점이 없는 강은?

  1. Fe
  2. Ni
  3. Co
  4. Zn
(정답률: 48%)
  • Zn은 자기 변태점이 없는 강 중 하나입니다. 이는 Zn이 특정 온도에서 자기적인 특성이 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 반면, Fe, Ni, Co는 자기 변태점이 있어서 특정 온도에서 자기적인 특성이 변화합니다.
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29. 금반지를 18(K)금으로 만들었다. 순금(Au)은 몇 %가 함유된 것인가?

  1. 18
  2. 34
  3. 75
  4. 92
(정답률: 69%)
  • 18K 금은 금의 순도가 75%이다. 이는 18K 금이 24K(순금) 중 75%가 금으로 이루어져 있기 때문이다.
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30. 다음 중 기계구조용 탄소강 SM45C의 탄소 함유량으로 가장 적당한 것은?

  1. 0.02~2.01%
  2. 0.04~0.05%
  3. 0.32~0.38%
  4. 0.42~0.48%
(정답률: 56%)
  • SM45C는 일반적으로 중탄소강으로 분류되며, 탄소 함유량은 0.42~0.48% 정도가 적당합니다. 이는 충분한 경도와 인성을 제공하면서도 가공성이 좋은 범용강입니다. 다른 보기들은 SM45C의 탄소 함유량 범위를 벗어나거나, 너무 좁은 범위를 제시하고 있습니다.
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31. 길이가 100mm인 봉이 인장응력을 받았을 때 변형률이 1이라면 변형 후의 전체 길이는?

  1. 50mm
  2. 100mm
  3. 150mm
  4. 200
(정답률: 40%)
  • 변형률은 (변형 후 길이 - 원래 길이) / 원래 길이 로 계산됩니다. 따라서 변형 후 길이는 (1 + 1) x 100mm = 200mm가 됩니다. 따라서 정답은 "200"입니다.
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32. 국제단위계(SI)에서 기본 단위에 해당하지 않는 것은?

  1. 질량(kg)
  2. 평면각(rad)
  3. 전류(A)
  4. 광도(cd)
(정답률: 57%)
  • SI 단위계에서 기본 단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질의 양(mol)입니다. 평면각(rad)은 SI 단위계에서 기본 단위에 해당하지 않습니다. 평면각은 각도의 크기를 나타내는 단위로, 반지름의 길이와 호의 길이의 비율로 정의됩니다. 따라서 평면각은 SI 단위계에서 유도 단위로 분류됩니다.
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33. 두 물체 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 결합하는데 사용하는 볼트는?

  1. 아이 볼트
  2. 스테이 볼트
  3. T 볼트
  4. 리머 볼트
(정답률: 64%)
  • 스테이 볼트는 두 물체 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 역할을 하기 때문에, 이름 그대로 물체를 고정시키는 데 사용됩니다. 따라서 스테이 볼트가 정답입니다.
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34. 임의 점에서 직선 거리 L만큼 떨어진 곳에서 힘 F가 수직하게 작용할 때 발생하는 모멘트 M을 바르게 나타낸 것은?

  1. M=FxL
  2. M=F/L
  3. M=L/F
  4. M=F+L
(정답률: 39%)
  • 모멘트는 힘과 그 힘이 작용하는 지점 사이의 수직 거리에 비례합니다. 따라서, 힘이 F이고 거리가 L인 경우, 모멘트는 F x L이 됩니다. 따라서, 정답은 "M=FxL"입니다.
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35. 그림에서 기어 A의 잇수 Za=30, 기어 B의 잇수 Zb=20이라 할 때 A를 고정하고 암 H를 시계방향(+)으로 2회전 시킬 때 B는 약 몇 회전하는가? (단, 시계방향을 +, 반시계방향을 -로 한다.)

  1. +1.3
  2. -3
  3. -1.3
  4. +3
(정답률: 56%)
  • 기어 A와 B의 이음새가 맞물리는 횟수는 같으므로, A가 2회전하면 B도 2회전한다. 하지만 A의 잇수가 B보다 크므로, A가 1회전할 때 B는 1.5회전한다. 따라서 A를 2회전하면 B는 3회전하게 된다. 이에 따라 정답은 "+3"이 된다.
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36. 96000N·cm 토크를 전달하는 지름 50mm인 축에 적합한 묻힘 키(폭x높이=12mm × 8mm)의 길이는 약 몇 mm이상 이어야 하나? (단, 키의 전단강도만으로 계산하고, 키의 허용전단응력 τ=8000N/cm2이다.)

  1. 40mm
  2. 50mm
  3. 5mm
  4. 4mm
(정답률: 29%)
  • 키의 전단강도 τmax = τ = 8000N/cm2 이므로, 키가 전달해야 하는 최대 토크 Tmax는 다음과 같다.

    Tmax = τmax × A × r

    여기서 A는 키의 단면적, r은 축의 반지름이다. 키의 폭을 w, 높이를 h라고 하면, A = w × h 이다. 따라서,

    Tmax = τmax × w × h × r

    주어진 토크 T = 96000N·cm을 전달하기 위해서는,

    T = τmax × w × h × r ≥ 96000N·cm

    w × h는 가능한 최소값을 가지도록 하면, 키의 길이 L은 다음과 같다.

    L = 2 × (w + h) + 2 × r

    여기서 w와 h는 키의 폭과 높이이므로, L은 키의 길이를 나타낸다. 따라서,

    L = 2 × (w + h) + 2 × r ≥ 2 × √(4 × T / (π × τmax))

    여기서 T = 96000N·cm, r = 2.5cm, τmax = 8000N/cm2 이므로,

    L ≥ 2 × √(4 × 96000 / (π × 8000)) + 2 × 2.5 ≈ 40mm

    따라서, 적어도 40mm 이상의 길이를 가진 키가 필요하다.
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37. 안전율에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 안전율은 항상 1보다 큰 값을 갖는다.
  2. 재료의 허용응력에 대한 기준 강도의 비이다.
  3. 재료의 허용응력이 기준 강도보다 반드시 커야 한다.
  4. 충격하중은 정하중보다 안전율을 크게 한다.
(정답률: 30%)
  • "재료의 허용응력이 기준 강도보다 반드시 커야 한다."라는 설명이 틀린 것입니다.

    안전율은 실제 응력이 허용응력보다 얼마나 큰지를 나타내는 비율로, 항상 1보다 큰 값을 갖습니다. 기준 강도는 재료의 인장강도나 굴곡강도 등을 나타내는 값으로, 허용응력은 이 기준 강도를 바탕으로 계산됩니다. 따라서 "재료의 허용응력에 대한 기준 강도의 비"라는 설명은 맞습니다.

    그러나 "재료의 허용응력이 기준 강도보다 반드시 커야 한다."는 잘못된 설명입니다. 실제로는, 허용응력이 기준 강도보다 작아야 안전한 것입니다. 안전율이 클수록 허용응력과 기준 강도 사이의 차이가 크기 때문에 더 안전하다고 볼 수 있습니다.

    마지막으로, "충격하중은 정하중보다 안전율을 크게 한다."라는 설명은 일반적으로 맞는 설명입니다. 충격하중은 정적하중보다 예측하기 어렵기 때문에, 더 큰 안전율을 적용하여 불확실성을 줄이는 것이 일반적인 방법입니다.
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38. 베어링 번호가 No. 6206인 롤링베어링의 안지름은?

  1. 6mm
  2. 20mm
  3. 30mm
  4. 40mm
(정답률: 50%)
  • 베어링 번호에서 "6206"은 6시리즈 베어링을 나타내며, 이는 안지름이 30mm임을 의미합니다. 6시리즈 베어링의 안지름은 00으로 끝나는 숫자에 5를 곱한 값과 같습니다. 따라서 6 x 5 = 30mm가 됩니다.
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39. 피치원 지름이 무한대인 기어는?

  1. 랙(rack) 기어
  2. 헬리컬(helical) 기어
  3. 스퍼(sper) 기어
  4. 나사(screw) 기어
(정답률: 53%)
  • 피치원 지름이 무한대인 기어는 랙(rack) 기어입니다. 이는 움직이는 기어가 직선적으로 움직이는 랙과 맞물려 동작하는 구조로, 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 역할을 합니다. 다른 기어들은 회전운동을 회전운동으로 변환시키는 역할을 하지만, 랙 기어는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 역할을 하기 때문에 피치원 지름이 무한대인 기어로 사용됩니다.
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40. 원통형 커플링(cylindrical coupling)의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 플랜지 커플링
  2. 머프 커플링
  3. 마찰 원통 커플링
  4. 셀러 커플링
(정답률: 57%)
  • 플랜지 커플링은 원통형이 아닌 평면형으로, 두 개의 플랜지를 볼트로 고정하여 파이프나 밸브 등을 연결하는 방식의 커플링이기 때문에 원통형 커플링의 종류에 해당하지 않습니다.
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3과목: 기계제도 및 CNC 공작법

41. 머시닝센터의 자동공구 교환장치(ATC)에서 매거진 내의 배열순서와 무관하게 매거진 포트번호 또는 공구번호를 지령하는 것에 의해 임의로 공구를 주축에 격납시키는 방식은?

  1. 랜덤(random) 방식
  2. 팰릿(pallet)
  3. 시퀀스(sequence) 방식
  4. 터릿(turret) 방식
(정답률: 50%)
  • 머시닝센터의 자동공구 교환장치(ATC)에서 랜덤 방식은 매거진 내의 배열순서와 무관하게 매거진 포트번호 또는 공구번호를 지령하여 임의로 공구를 주축에 격납시키는 방식입니다. 이 방식은 공구를 빠르게 교환할 수 있으며, 작업 순서에 따라 공구를 선택하는 것이 아니기 때문에 작업 효율성을 높일 수 있습니다. 따라서 랜덤 방식은 다른 방식들과 비교하여 더욱 빠르고 효율적인 공구 교환 방식입니다.
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42. CNC 공작기계의 3가지 제어방식에 해당하지 않는 것은?

  1. 위치 결정 제어
  2. 속도 변환 제어
  3. 윤곽 절삭 제어
  4. 직선 절삭 제어
(정답률: 57%)
  • 위치 결정 제어, 윤곽 절삭 제어, 직선 절삭 제어는 모두 CNC 공작기계의 제어방식 중 하나이지만, 속도 변환 제어는 CNC 공작기계의 제어방식에 해당하지 않습니다. 속도 변환 제어는 일반적으로 모터 제어와 관련된 것으로, CNC 공작기계의 제어방식과는 직접적인 연관이 없습니다.
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43. CNC 공작기계에서 스핀들을 제어하는 보조 기능이 아닌 것은?

  1. M03
  2. M04
  3. M05
  4. M06
(정답률: 46%)
  • "M06"은 스프링 클램프를 해제하고 다른 도구로 교체하는 명령어이기 때문에, 스핀들을 직접적으로 제어하는 보조 기능이 아닙니다. 반면, "M03", "M04", "M05"는 각각 스핀들을 시계방향, 반시계방향으로 회전시키거나 정지시키는 명령어로 스핀들을 직접적으로 제어하는 보조 기능입니다.
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44. CNC가공 중 금지영역을 침범했을 때 발생하는 경보(alarm) 내용은?

  1. P/S ALARM
  2. EMERGENCY L/S ON
  3. OT ALARM
  4. TORQUE LIMIT ALARM
(정답률: 53%)
  • CNC가공 중 금지영역을 침범하면 OT(Over Travel) ALARM이 발생합니다. 이는 축의 이동거리가 정해진 한계를 초과했을 때 발생하는 경보로, 기계나 작업물에 손상을 줄 수 있는 위험이 있기 때문에 발생합니다.
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45. 그림과 같이 최종 제어 대상인 테이블 앞 서보모터에서 속도 검출과 위치 검출을 행하는 서보(servo) 기구의 형식은?

  1. 개방회로 방식(open loop system)
  2. 폐쇄회로 방식(closed loop system)
  3. 반폐쇄회로 방식(semi-closed loop system)
  4. 하이브리드 서보 방식(hybrid servo system)
(정답률: 46%)
  • 위치 검출은 엔코더를 통해 실제 위치를 측정하고, 속도 검출은 엔코더의 변화량을 측정하여 구할 수 있습니다. 이러한 위치와 속도 정보를 이용하여 제어를 수행하는데, 이는 폐쇄회로 방식과 유사하지만, 제어 대상에 대한 모델링이 부족하거나 불완전한 경우 반폐쇄회로 방식을 사용합니다. 따라서 이 문제에서는 반폐쇄회로 방식이 정답입니다. 하이브리드 서보 방식은 모터와 서보 시스템을 결합한 방식으로, 이 문제와는 관련이 없습니다. 개방회로 방식은 피드백 제어가 없는 방식으로, 위치나 속도 등의 정보를 측정하지 않으므로 이 문제와는 관련이 없습니다.
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46. CNC 선반에서 지령값 X55.0으로 프로그램하여 소재의 외경을 가공한 후 측정한 결과가 φ54.97이었다. 기존의 X축 보정값이 0.004라 하면 보정값을 얼마로 수정해야 하는가? (단, 직경지령 사용)

  1. 0.0034
  2. 0.03
  3. 0.004
  4. 0.026
(정답률: 48%)
  • 정답은 "0.0034"이다.

    CNC 선반에서는 직경지령을 사용하여 가공하므로, X축 보정값은 소재의 직경 차이에 비례한다. 따라서, 보정값을 수정하기 위해서는 가공한 소재의 직경과 지령값의 차이를 계산해야 한다.

    φ54.97은 X축 지령값인 X55.0보다 작으므로, 소재의 직경이 지령값보다 작다는 것을 의미한다. 이 경우, X축 보정값을 감소시켜야 한다.

    보정값의 수정량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    수정량 = (지령값 - 측정값) / 2

    = (55.0 - 54.97) / 2

    = 0.015

    따라서, 기존의 X축 보정값 0.004에서 0.015를 감소시켜야 하므로, 수정된 보정값은 0.0034이 된다.
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47. 보조기능 중 M00과 M01의 기능 설명으로 옳은 것은?

  1. 프로그램 정지로 두 개가 똑같은 기능이다.
  2. 프로그램 정지 지령으로 두 개 모두 조작반의 스위치가 ON일 때 정지한다.
  3. 프로그램 정지 지령으로 M00은 무조건 정지하고, M01은 조작반의 선택적 프로그램 정지 스위치가 ON일 때 정지한다.
  4. 프로그램 정지 지령으로 M01은 무조건 정지하고 M00은 조작반의 선택적 프로그램 정지 스위치가 ON일 때 정지한다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "프로그램 정지 지령으로 M00은 무조건 정지하고, M01은 조작반의 선택적 프로그램 정지 스위치가 ON일 때 정지한다." 이다. M00은 프로그램을 무조건 정지시키는 지령이며, M01은 조작반의 스위치가 ON일 때만 프로그램을 정지시키는 선택적인 지령이다.
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48. CNC 선반 작업시 공구가 받는 절삭저항 중 가장 큰 것은?

  1. 주분력
  2. 배분력
  3. 이송분력
  4. 회전분력
(정답률: 71%)
  • CNC 선반 작업시 공구가 받는 절삭저항 중 가장 큰 것은 "주분력"이다. 이는 공구가 회전하면서 자재를 절삭할 때 발생하는 힘으로, 절삭면과 수직 방향으로 작용하여 가장 큰 저항을 일으키기 때문이다. 다른 보기들은 회전 중 발생하는 힘이지만, 주분력은 회전 중 발생하는 힘 중에서도 가장 큰 것이다.
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49. CNC방전가공의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 가공속도가 매우 느리다.
  2. 열에 의한 변형이 적으므로 가공정밀도가 우수하다.
  3. 전기적 부도체인 재료도 가공할 수 있다.
  4. 담금질한 재료, 가공경화하기 쉬운 재료도 가공이 용이하다.
(정답률: 77%)
  • "가공속도가 매우 느리다."가 틀린 것이 아닌가요? CNC방전가공은 전기적 방전을 이용하여 작업물의 표면을 절삭하는 가공 방법으로, 가공속도가 느리다는 특징이 있습니다. 전기적 부도체인 재료도 가공할 수 있는 이유는 전기적 방전을 이용하기 때문에 전기적으로 절삭이 가능하기 때문입니다.
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50. 다음과 같은 CNC선반 프로그램에서 전개번호 N30에서의 주축 회전수는 몇 rpm인가? (단, 직경지령 사용)

  1. 300
  2. 80
  3. 637
  4. 96
(정답률: 14%)
  • 전개번호 N30에서의 직경지령 지름은 80mm이다. 따라서 주축 회전수는 300rpm이 된다. 이는 직경지령의 지름과 주축 회전수가 반비례 관계에 있기 때문이다. 즉, 지름이 작아지면 회전수가 커지고, 지름이 커지면 회전수가 작아진다.
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51. KS 기계재료에서 SF 340 A는 어떤 재료를 나타내는가?

  1. 탄소강 단강품
  2. 가단주철
  3. 합금 공구강재
  4. 니켈-동 합금 주물
(정답률: 59%)
  • SF 340 A는 탄소강 단강품을 나타냅니다. 이는 KS 기재료에서 사용되는 일반적인 강재로, 탄소와 강철로 이루어져 있으며, 강도와 내구성이 뛰어나고 가공이 용이합니다. 가단주철은 주철과 같은 철계 금속 중에서 탄소 함량이 2% 이상인 것을 말하며, 합금 공구강재와 달리 다양한 합금 원소를 함유하지 않습니다. 또한, 니켈-동 합금 주물은 니켈과 동을 주 원소로 하는 합금 주물로, SF 340 A와는 구성과 성질이 다릅니다.
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52. 다음 도면에서 센터의 길이 l로 표시된 부분의 길이는? (단, 테이퍼는 1/20이고 단위는 mm임)

  1. 82.5
  2. 140
  3. 152.5
  4. 292.5
(정답률: 39%)
  • 센터의 길이 l은 두 원의 중심 사이의 거리이므로, (120+200)/2=160mm입니다. 그리고 테이퍼가 1/20이므로, 160*(1-1/20)=152mm가 됩니다. 따라서 정답은 "152.5"가 아닌 "152"입니다.
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53. 다음 도면에서 구멍과 축의 최대 죔새는?

  1. 0.04
  2. 0.03
  3. 0.02
  4. 0.01
(정답률: 39%)
  • 도면에서 구멍의 최대 직경은 가장 큰 원형 구멍의 직경인 0.04이다. 축의 최대 직경은 가장 작은 사각형 구멍의 대각선 길이인 0.03이다. 따라서 정답은 "0.03"이다.
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54. 제 1각법에 관한 설명 중 올바른 것은?

  1. 정면도 아래에 저면도가 배치된다.
  2. 평면도 아래에 저면도가 배치된다.
  3. 정면도 우측에 좌측면도가 배치된다.
  4. 정면도 위에 평면도가 배치된다.
(정답률: 74%)
  • 정면도는 물체의 전면을 보여주는 도면이고, 좌측면도와 우측면도는 물체의 좌측과 우측을 보여주는 도면입니다. 이들은 모두 물체를 3차원적으로 이해하기 위한 도면으로, 서로 다른 각도에서 물체를 바라보는 것입니다. 따라서 정면도와 좌측면도는 서로 다른 면을 보여주기 때문에, 이들을 함께 배치하면 물체를 더욱 정확하게 이해할 수 있습니다. 이에 따라 정면도 우측에 좌측면도가 배치되는 것입니다.
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55. 가공 방법의 약호에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. L: 선반가공, FF: 줄 다듬질, FB: 브러싱
  2. GH: 호닝가공, FL: 래핑 다듬질, BR: 브로칭 가공
  3. D: 드릴가공, B: 보링머신가공, G: 주조
  4. CD: 다이캐스팅, M: 밀링가공, P: 플레이너 가공
(정답률: 54%)
  • 설명 중 옳지 않은 것은 "G: 주조"입니다. 주조는 가공 방법이 아니라 제조 방법입니다. 따라서 주조는 가공 방법의 약호로 사용되지 않습니다.
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56. 보기와 같은 면의 지시기호 λc0.8은 무엇을 나타내는가?

  1. 컷 오프값
  2. 최대높이
  3. 평균 거칠기
  4. 기준길이
(정답률: 70%)
  • λc0.8은 평균 거칠기를 나타내는 지시기호이다.
    보기에서 λc0.8이 "컷 오프값"으로 정답인 이유는, 컷 오프값은 평균 거칠기를 기준으로 하여 표면의 높이를 측정하는 값이기 때문이다. 따라서 λc0.8은 평균 거칠기를 나타내는 값으로, 이를 기준으로 표면의 높이를 측정하는 컷 오프값을 나타내는 것이다. "최대높이"와 "기준길이"는 λc0.8과는 관련이 없는 값이며, 보기에서는 오답이다.
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57. 가상선의 용도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가공 전 또는 가공 후의 모양을 나타내는 경우
  2. 인접부분을 참고로 나타내는 경우
  3. 도시된 물체의 바로 뒤쪽에 있는 물체를 나타내는 경우
  4. 가동 부분을 이동 중의 특정한 위치 또는 이동 한계의 위치로 표시하는 경우
(정답률: 62%)
  • "도시된 물체의 바로 뒤쪽에 있는 물체를 나타내는 경우"가 틀린 것입니다. 가상선은 가공 전 또는 가공 후의 모양을 나타내거나 인접부분을 참고하여 나타내거나 가동 부분을 이동 중의 특정한 위치 또는 이동 한계의 위치로 표시하는 등 다양한 용도로 사용됩니다. 하지만 "도시된 물체의 바로 뒤쪽에 있는 물체를 나타내는 경우"는 가상선이 아니라 시점선이라고 부릅니다. 시점선은 물체의 실제 위치를 나타내는 것이 아니라, 그림에서 물체가 보이는 시점에서 뒤쪽에 있는 물체를 나타내는 것입니다.
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58. 제 3각법으로 정투상된 보기와 같은 정면도와 평면도에 맞는 우측면도로 가장 적합한 것은?

(정답률: 56%)
  • 정면도와 평면도에서 보이는 선분들의 길이와 위치를 고려해보면, 우측면도에서는 ""가 가장 적합하다. 이유는 다음과 같다.

    - A: 정면도에서는 길게 보이지만, 평면도에서는 짧게 보인다. 따라서 우측면도에서는 길게 보이지 않을 것이다.
    - B: 정면도에서는 짧게 보이지만, 평면도에서는 길게 보인다. 하지만 우측면도에서는 길이가 너무 길어서 전체 모습을 파악하기 어렵다.
    - C: 정면도와 평면도에서 모두 길이가 짧다. 따라서 우측면도에서도 길이가 짧을 것이다.
    - D: 정면도와 평면도에서 모두 길이가 길다. 하지만 우측면도에서는 길이가 너무 길어서 전체 모습을 파악하기 어렵다.

    따라서, ""가 가장 적합하다.
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59. 나사의 도시에서 완전나사부로 맞는 것은?

  1. a
  2. b
  3. c
  4. d
(정답률: 85%)
  • 정답은 "a"입니다. 이유는 나사의 도시에서 완전나사부는 오른쪽으로 돌리면서 나사를 끼워 넣을 때, 가장 처음으로 맞닿는 부분이 완전나사부이기 때문입니다. 따라서 그림에서 보면 오른쪽 끝에 있는 "a"가 완전나사부에 해당합니다.
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60. 온 흔들림 기하공차의 기호를 나타낸 것은?

(정답률: 74%)
  • 온 흔들림 기하공차의 기호는 "" 이다. 이유는 이 기호가 등차수열에서 각 항들의 차이를 나타내는 공식인 "a(n+1) - a(n) = d"에서 사용되는 것과 같은 의미를 가지기 때문이다. 즉, 이 기호는 등차수열에서 각 항들의 차이를 나타내는 것으로, 온 흔들림 기하공차에서도 각 항들의 차이를 나타내는 것으로 사용된다.
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