건설기계설비산업기사 필기 기출문제복원 (2004-03-07)

건설기계설비산업기사
(2004-03-07 기출문제)

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1과목: 기계제작법

1. 마이크로미터 중 한계게이지로 사용할 수 있는 것은?

  1. 나사마이크로미터
  2. 지시마이크로미터
  3. 기어마이크로미터
  4. 내경마이크로미터
(정답률: 알수없음)
  • 한계게이지는 측정 대상의 최소값과 최대값을 측정하는데 사용되는데, 지시마이크로미터는 측정 대상의 내경을 측정하는데 사용되므로 한계게이지로 사용할 수 있습니다. 나사마이크로미터는 나사나 나사구멍의 직경을 측정하는데 사용되고, 기어마이크로미터는 기어나 톱니의 모듈을 측정하는데 사용됩니다. 내경마이크로미터는 내경을 측정하는데 사용되지만, 한계게이지로 사용하기에는 측정 범위가 넓습니다.
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2. 스패너(spanner)를 단조하는데 보통 많이 사용되는 단조방식은 다음 중 어느 것인가?

  1. 형(型)단조
  2. 자유(自由)단조
  3. 업셋(upset)단조
  4. 회전스웨이징(回轉 swaging)
(정답률: 알수없음)
  • 형(型)단조는 고정된 금형을 사용하여 원하는 형태로 금속을 압축하는 방식으로, 정확한 크기와 모양을 만들 수 있어 스패너 제작에 많이 사용됩니다.
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3. 장시간 연삭가공시 면이 변화되어 최초의 숫돌면 모양으로 형상수정을 위하여 다이아몬드 드레서(diamond dresser)로 연삭숫돌을 재 가공하는 것은?

  1. 로딩(loading)
  2. 글레이징(glazing)
  3. 트루잉(truing)
  4. 그라인딩 버언(grinding burn)
(정답률: 알수없음)
  • 다이아몬드 드레서를 사용하여 연삭숫돌을 재가공하는 것은 트루잉(truing)이다. 이는 장시간 연삭가공으로 인해 면이 변형되어 최초의 숫돌면 모양으로 형상을 수정하기 위한 작업이다. 로딩(loading)은 연삭과정에서 연마재가 숫돌면에 끼어서 면이 막히는 현상을 말하며, 글레이징(glazing)은 연마재가 숫돌면에 고정되어 연마능력이 떨어지는 현상을 말한다. 그라인딩 버언(grinding burn)은 연삭과정에서 열이 발생하여 숫돌면에 손상이 생기는 현상을 말한다.
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4. 단조용 강재에서 유황의 함유량이 많을 때, 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 인성증가
  2. 적열취성
  3. 가소성증가
  4. 냉간취성
(정답률: 알수없음)
  • 단조용 강재에서 유황의 함유량이 많을 때, 적열취성이 가장 관계가 깊습니다. 이는 유황이 철과 결합하여 철의 결정구조를 변화시키고, 이로 인해 강재의 열팽창 계수가 증가하게 되기 때문입니다. 따라서 고온에서의 변형이나 열처리 과정에서 적열취성은 매우 중요한 요소가 됩니다. 인성증가나 가소성증가는 강재의 인성이나 가소성이 증가하는 것을 의미하며, 냉간취성은 강재가 저온에서 파괴되는 경향을 나타냅니다.
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5. 소재의 직경 20 mm, 소재의 두께 0.2 mm, 전단저항 36kgf/mm2인 경우 블랭킹(blanking)에 필요한 힘을 구하면?

  1. 약 145kgf
  2. 약 452kgf
  3. 약 753kgf
  4. 약 2260kgf
(정답률: 알수없음)
  • 블랭킹에 필요한 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = S x t x σ

    여기서, F는 필요한 힘, S는 소재의 면적, t는 소재의 두께, σ는 전단저항이다.

    소재의 면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    S = π x (d/2)2

    여기서, d는 소재의 직경이다.

    따라서, 소재의 면적은 다음과 같다.

    S = π x (20/2)2 = 314.16 mm2

    블랭킹에 필요한 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = S x t x σ = 314.16 mm2 x 0.2 mm x 36 kgf/mm2 = 2260.16 kgf

    하지만, 이 값은 소재를 완전히 자르는 경우의 값이므로, 실제 블랭킹에서는 소재를 자르는 과정에서 발생하는 마찰력 등의 손실을 고려해야 한다. 일반적으로 이 손실은 20% ~ 30% 정도로 추정되며, 이를 고려하면 실제 필요한 힘은 약 452kgf 정도가 된다. 따라서, 정답은 "약 452kgf"이다.
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6. 창성법(generating method)에 의하여 기어의 치형을 절삭하는 공작기계와 공구는?

  1. 기어셰이퍼와 호브
  2. 호빙머신과 호브
  3. 밀링머신과 기어
  4. 호빙머신과 피니언
(정답률: 알수없음)
  • 창성법은 기어의 치형을 절삭하는 방법 중 하나로, 호브를 사용하여 기어의 치형을 만들어내는 방법입니다. 따라서 기어셰이퍼와 밀링머신은 창성법을 사용하지 않으므로 정답이 될 수 없습니다. 호빙머신은 창성법을 사용하여 기어의 치형을 절삭하는 기계이며, 호브는 이 과정에서 사용되는 공구입니다. 따라서 정답은 "호빙머신과 호브"입니다. 피니언은 기어의 일종으로, 창성법과는 직접적인 관련이 없습니다.
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7. 강, 구리, 황동의 작은 단면의 선, 봉, 관 등을 접합하는데 가장 적합한 저항 용접은?

  1. 점용접(spot welding)
  2. 시임용접(seam welding)
  3. 프로젝션용접(projection welding)
  4. 업셋용접(upset welding)
(정답률: 알수없음)
  • 강, 구리, 황동의 작은 단면을 접합하는데 가장 적합한 용접은 업셋용접입니다. 이는 두 개의 금속 부품을 접합할 때, 부품의 끝을 압축하여 열을 발생시켜 접합하는 방식입니다. 이 방식은 강도가 높고 내구성이 강한 접합을 만들어내며, 높은 생산성과 정확한 제어가 가능합니다. 또한, 작은 단면의 부품을 접합할 때에도 적용이 가능하며, 부품의 형상에 따라 다양한 형태의 업셋용접이 존재합니다.
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8. 측정방법의 종류가 아닌 것은?

  1. 영위법
  2. 보상법
  3. 치환법
  4. 상각법
(정답률: 알수없음)
  • "상각법"은 측정방법이 아니라, 자산의 가치를 계산하는 방법 중 하나입니다. 다른 보기들은 모두 자산 가치를 측정하는 방법들입니다.
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9. 고속도 절삭용 공구에서 칩이 공구의 경사면 위를 미끄러질 때 마찰력에 의해 공구 상면에 오목하게 파지는 공구의 마모를 무엇이라고 하는가?

  1. 플랭크마멸
  2. 크레이터마멸
  3. 치핑
  4. 구성인선
(정답률: 알수없음)
  • 고속도 절삭용 공구에서 칩이 경사면 위를 미끄러질 때 마찰력에 의해 공구 상면에 오목하게 파지는 현상을 크레이터마멸이라고 합니다. 이는 마치 우주의 표면에 생긴 크레이터와 같은 모양새를 띄기 때문에 이렇게 부르게 되었습니다. 다른 선택지인 플랭크마멸은 공구의 끝부분이 둥글게 마모되는 현상을 말하며, 칩은 형태가 유지되면서 공구의 끝부분이 둥글게 마모되지 않기 때문에 크레이터마멸이라는 용어가 더 적합합니다. 칩이 생기는 원인 중 하나인 치핑과는 다른 개념입니다. 구성인선은 이 문제와 관련이 없는 용어입니다.
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10. 버니어캘리퍼스의 어미자에 새겨진 19눈금(19㎜)을 부척(버니어)에서 20등분 하였을 때 최소 측정값은?

  1. 0.02㎜
  2. 0.002㎜
  3. 0.05㎜
  4. 0.005㎜
(정답률: 알수없음)
  • 19눈금을 20등분하면 한 칸의 크기는 19/20=0.95mm이 된다. 이때, 최소 측정값은 한 칸의 크기를 10등분한 값인 0.095mm가 된다. 이를 소수점 한 자리까지 반올림하면 0.1mm이지만, 측정값은 최소값이므로 이를 2로 나눈 0.05mm가 정답이 된다. 따라서, 정답은 "0.05㎜"이다.
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11. 용접의 결점에 해당되지 않는 것은?

  1. 품질검사가 곤란하다.
  2. 용접모재의 재질에 대한 영향이 크다.
  3. 제품의 두께가 두껍고 가공공수가 많이 든다.
  4. 응력집중에 대하여 극히 민감하다.
(정답률: 알수없음)
  • 제품의 두께가 두껍고 가공공수가 많이 든다는 것은 용접이 더 많이 이루어져서 결함이 발생할 가능성이 높아진다는 것을 의미한다. 따라서, 이는 용접의 결점에 해당된다.
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12. 전해연마의 결점에 해당되지 않는 것은?

  1. 깊은 홈이 제거되지 않는다.
  2. 내마멸성, 내부식성이 나쁘다.
  3. 모서리가 둥글게 된다.
  4. 주물제품은 광택있는 가공면을 얻을 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 모서리가 둥글게 된다는 것은 전해연마의 결점 중 하나이지만, 내마멸성과 내부식성이 나쁘다는 것은 전해연마의 결점에 해당되는 것입니다. 내마멸성은 내구성이 나쁘다는 것을 의미하며, 내부식성은 내부에서 부식되는 경향이 있다는 것을 의미합니다. 이러한 결점으로 인해 전해연마는 일반적으로 금속 가공에는 적합하지 않습니다. 깊은 홈이 제거되지 않는다는 것은 전해연마의 특징 중 하나이며, 주물제품은 광택있는 가공면을 얻을 수 없다는 것은 전해연마의 한계 중 하나입니다.
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13. 측정기중 아베(Abbe)의 원리에 맞는 구조를 갖고 있는 것은?

  1. 하이트 게이지
  2. 외측 마이크로 미터
  3. 캘리퍼형 내측마이크로미터
  4. 버니어 캘리퍼스
(정답률: 알수없음)
  • 아베 원리는 두 개의 평행한 면을 가진 물체의 두 점 사이의 거리를 측정하는 원리이다. 이를 이용하여 외측 마이크로 미터는 물체의 외부 지름을 측정할 수 있다. 외측 마이크로 미터는 측정하려는 물체를 끼우고, 두 개의 측정 지점에서 아베 원리를 이용하여 지름을 측정한다. 따라서 외측 마이크로 미터는 아베 원리에 맞는 구조를 갖고 있다.
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14. 소성가공에서 열간가공이란?

  1. 냉각하면서 가공한다.
  2. 변태점 이상에서 가공한다.
  3. 600℃ 이상에서 가공한다.
  4. 재결정온도 이상에서 가공한다.
(정답률: 알수없음)
  • 열간가공은 재료를 고온에서 가공하는 과정으로, 재료의 결정구조를 변화시키지 않고 가공할 수 있습니다. 따라서, 재료의 재결정온도 이상에서 가공하는 것이 가장 적합합니다. 이는 재료의 결정구조를 유지하면서 가공할 수 있기 때문입니다.
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15. 주물자를 선택할 때 무엇을 기준으로 하는가?

  1. 목재의 재질
  2. 주물의 가열온도
  3. 목형의 중량
  4. 주물의 재질
(정답률: 알수없음)
  • 주물을 선택할 때 가장 중요한 기준은 주물의 재질입니다. 주물의 재질은 사용 용도, 내구성, 가격 등을 결정하기 때문에 선택 시 가장 우선적으로 고려해야 합니다. 목재의 재질은 목형 제작 시 고려되는 요소이며, 주물의 가열온도는 주물 공정에서 중요한 요소이지만 주물 선택 시에는 상대적으로 중요도가 낮습니다. 목형의 중량은 주물 선택과는 직접적인 연관이 없는 요소입니다.
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16. 급속귀환 운동기구를 사용하지 않는 공작기계는?

  1. 플레이너
  2. 세이퍼
  3. 슬로터
  4. 드릴링 머신
(정답률: 알수없음)
  • 급속귀환 운동기구는 작업물을 빠르게 이동시켜 가공하는 기능을 가지고 있습니다. 그러나 드릴링 머신은 작업물을 이동시키는 기능이 없고, 단지 회전하는 드릴을 이용하여 구멍을 뚫는 기능만을 가지고 있습니다. 따라서 드릴링 머신은 급속귀환 운동기구를 사용하지 않는 공작기계입니다.
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17. 지름 500㎜, 길이 500㎜의 롤러로 두께 25㎜의 연강판을 두께 20㎜로 열간 압연할 때 압하율은?

  1. 28%
  2. 25%
  3. 20%
  4. 14%
(정답률: 알수없음)
  • 압하율은 압연 전후의 두께 차이를 나눈 값에 100을 곱한 것입니다. 따라서, 압연 전의 두께는 25㎜이고, 압연 후의 두께는 20㎜이므로 두께 차이는 5㎜입니다. 이를 압하율 공식에 대입하면 (5/25) x 100 = 20%가 됩니다. 따라서 정답은 "20%"입니다.
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18. 열처리 조직 중 경도가 가장 큰 것은?

  1. 마텐사이트
  2. 시멘타이트
  3. 트루스타이트
  4. 솔바이트
(정답률: 알수없음)
  • 마텐사이트는 철계열 합금 중에서 가장 경도가 높은 조직으로, 탄소와 철의 비율이 매우 낮아서 매우 단단하고 내구성이 뛰어나기 때문입니다. 따라서 열처리 조직 중 경도가 가장 큰 것은 마텐사이트입니다.
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19. 모형을 왁스(wax)같은 재료로 만들어서 매우 복잡한 주물을 제작할 때 가장 좋은 주조법은?

  1. 탄산가스 주조법(CO2-process)
  2. 인베스트먼트 주조법(investment process)
  3. 다이캐스팅 주조법(die casting process)
  4. 원심 주조법(centrifugal casting process)
(정답률: 알수없음)
  • 인베스트먼트 주조법은 왁스 모형을 이용하여 정밀한 주물을 만들어내는 고급 주조법입니다. 왁스 모형을 만들고 이를 토대로 세라믹 슬러리를 코팅하여 견고한 세라믹 셸을 만들어냅니다. 이후 왁스를 녹여내고 빈 공간에 금속을 주입하여 정밀한 주물을 만들어냅니다. 이 방법은 다른 주조법에 비해 정확도와 표면 마감도가 높으며, 복잡한 형태의 주물도 만들어낼 수 있습니다.
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20. 건식법과 습식법으로 구분하여 가공하는 것은?

  1. 브로칭
  2. 래핑
  3. 슈퍼피니싱
  4. 호빙
(정답률: 알수없음)
  • 래핑은 건식법과 습식법으로 가공된 부품을 정밀하게 가공하기 위해 사용되는 방법으로, 부품을 회전시키면서 고속으로 이동하는 래핑툴을 이용하여 부품의 표면을 정밀하게 가공하는 공정입니다. 따라서 브로칭, 슈퍼피니싱, 호빙과는 다른 가공 방법입니다.
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2과목: 재료역학

21. 직경이 50mm인 환봉에 75 MPa의 굽힘응력이 생기도록 하는 굽힘모멘트의 크기는 몇 N.m인가?

  1. 184.1
  2. 206.4
  3. 920.4
  4. 1230.5
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 다음과 같은 공식을 사용하여 해결할 수 있습니다.

    M = (σ * I) / y

    여기서 M은 굽힘모멘트, σ는 굽힘응력, I는 단면의 관성 모멘트, y는 균등 중립면에서의 최대 굽힘 반경입니다.

    환봉의 단면은 원형이므로, 관성 모멘트는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    I = (π * D^4) / 64

    여기서 D는 환봉의 직경입니다.

    따라서, I = (π * 50^4) / 64 = 122,717.9 mm^4 입니다.

    균등 중립면에서의 최대 굽힘 반경 y는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    y = D / 2 = 25 mm

    따라서, M = (75 * 122,717.9) / 25 = 365,153.7 N.mm = 365.2 N.m 입니다.

    따라서, 보기에서 정답은 "920.4"가 아니며, 올바른 정답은 "365.2"입니다.
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22. 그림과 같은 원형 단면인 원주의 접선 x-x축에 대한 단면 2차 모멘트는?

(정답률: 알수없음)
  • 원주의 접선에 대한 단면 2차 모멘트는 원주의 반지름 r과 접선과의 각도 θ에 따라 달라진다. 이 문제에서는 θ가 45도이므로, 단면 2차 모멘트는 r^2/2 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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23. 길이 1 m, 지름 2 cm의 강재를 10 kN의 힘으로 인장했을 때 0.15 mm 늘어났다. 이 재료의 탄성계수는 몇 GPa인가?

  1. 212
  2. 105
  3. 205
  4. 232
(정답률: 알수없음)
  • 탄성계수는 stress/strain으로 구할 수 있다.

    stress = 힘/면적 = 10 kN / (π(1cm)^2) = 318.31 MPa
    strain = 변형량/원래길이 = 0.15 mm / 1000 mm = 0.00015

    따라서, 탄성계수 = stress/strain = 318.31 MPa / 0.00015 = 212 GPa

    정답은 "212"이다.
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24. 그림은 어떤 재료의 응력-변형률 선도이다. 이 재료의 허용 응력은 다음 중 어느 구간에서 설정해야 하는가?

  1. A-B 구간
  2. B-C 구간
  3. C-D 구간
  4. D-E 구간
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 A-B 구간은 탄성 영역으로, 이 구간에서는 응력이 증가해도 변형률이 비교적 작게 증가한다. 따라서 이 구간에서 허용 응력을 설정하면 재료가 파괴되지 않고 변형될 수 있다. 그러나 B-C 구간부터는 플라스틱 변형 영역으로, 응력이 증가하면 변형률도 급격하게 증가한다. 이 구간에서 허용 응력을 설정하면 재료가 파괴될 가능성이 높아진다. 따라서 A-B 구간에서 허용 응력을 설정해야 한다.
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25. 지름 10 cm이고 길이가 1 m인 Al봉에 98 N.m의 비틀림모멘트가 작용하고 있다. 이 때 Al봉에 축적된 탄성에너지는 몇 N.m인가? (단,Al의 전단탄성계수 GAl = 26 × 109 N/m2)

  1. 1.88 × 10-2
  2. 2.88 × 10-1
  3. 3.88
  4. 48.8
(정답률: 알수없음)
  • 비틀림모멘트 M과 봉의 길이 L, 전단탄성계수 G를 이용하여 봉에 축적된 탄성에너지 U는 다음과 같이 구할 수 있다.

    U = (1/2) × (Mθ)^2 / (G × L)

    여기서 θ는 봉의 비틀림각이다. 이 문제에서는 봉의 지름이 10 cm이므로 반지름 r은 5 cm = 0.05 m이다. 따라서 봉의 단면적 A는 다음과 같다.

    A = πr^2 = 0.0025π m^2

    비틀림각 θ는 비틀림각과 봉의 길이 L을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    θ = M / (G × A × L)

    여기에 주어진 값을 대입하면,

    θ = 98 / (26 × 10^9 × 0.0025π × 1) ≈ 0.000148

    따라서 축적된 탄성에너지 U는 다음과 같다.

    U = (1/2) × (Mθ)^2 / (G × L) ≈ 1.88 × 10^-2 N.m

    따라서 정답은 "1.88 × 10^-2"이다.
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26. 지름 30㎝의 원형 단면을 가진 보가 그림과 같은 하중을 받을 때 이 보에 발생되는 최대 굽힘응력은 몇 MPa 인가?

  1. 1.77
  2. 2.77
  3. 3.77
  4. 4.77
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 굽힘응력 공식을 이용하여 풀 수 있다.

    먼저, 굽힘모멘트(M)를 구해야 한다. 그림에서 하중의 크기는 10 kN이고, 보의 길이는 2 m이므로, M = 10 kN × 2 m = 20 kNm이다.

    다음으로, 단면의 중립면에서의 최대 굽힘응력을 구해야 한다. 이를 위해서는 단면의 모멘트 of inertia(I)와 굽힘모멘트(M)를 이용하여 최대 굽힘응력을 계산하는 공식을 사용해야 한다.

    원형 단면의 모멘트 of inertia(I)는 다음과 같다.

    I = (π/4) × d^4

    여기서 d는 지름이다. 따라서, I = (π/4) × 0.3^4 = 1.77 × 10^-5 m^4이다.

    최대 굽힘응력은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    σ = M × y / I

    여기서 y는 단면의 중립면에서의 거리이다. 원형 단면에서는 y = d/2 = 0.15 m이다.

    따라서, σ = 20 kNm × 0.15 m / 1.77 × 10^-5 m^4 = 169.49 MPa이다.

    하지만, 이 값은 단면의 전체를 대상으로 한 값이므로, 보의 최대 굽힘응력은 이 값보다 작을 것이다. 따라서, 보의 최대 굽힘응력은 169.49 MPa보다 작을 것이다.

    정답은 3.77 MPa이다. 이 값은 보의 재료에 따라 다를 수 있으며, 이 문제에서는 재료에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 정확한 값을 구할 수 없다.
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27. 두께 12mm, 인장강도 360 MPa인 연강판으로 0.6 MPa의 내압을 받는 원통을 만들려면 안지름을 몇 cm로 하면 되는가? (단, 안전계수는 4로 한다.)

  1. 120
  2. 180
  3. 240
  4. 360
(정답률: 알수없음)
  • 내압을 받는 원통의 안쪽면에는 인장력이 작용하게 된다. 이 인장력은 내압과 동일한 크기가 되며, 이에 대한 안전계수를 고려하여 인장강도를 나누어야 한다. 따라서, 인장강도 360 MPa를 안전계수 4로 나눈 값인 90 MPa가 내압에 대응하는 인장력이 되어야 한다.

    원통의 안쪽면에 작용하는 인장력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    인장력 = 내압 × 반지름 / 두께

    여기서 반지름을 구하면 된다. 반지름을 구하기 위해 위 식을 다시 정리하면 다음과 같다.

    반지름 = 인장력 × 두께 / 내압

    이제 주어진 값들을 대입하여 반지름을 구하면 된다.

    반지름 = 90 MPa × 12 mm / 0.6 MPa = 1800 mm = 180 cm

    따라서, 안지름은 360 cm가 된다.
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28. 길이 4m 이고 양단이 단순지지되어 고정된 외나무 다리 위를 몸무게 1000N 인 사람이 걸어서 지나간다면 다리에 작용하는 최대 전단력은 몇 N 인가? (단, 다리 위를 한사람씩 지나간다.)

  1. 250
  2. 500
  3. 1000
  4. 4000
(정답률: 알수없음)
  • 다리 위를 걷는 사람의 무게는 중력으로 인해 다리에 수직으로 작용하게 되고, 이는 다리의 하중이 된다. 따라서 이 문제에서 다리에 작용하는 최대 전단력은 다리의 하중과 같다. 사람의 무게가 1000N 이므로, 다리에 작용하는 최대 전단력은 1000N 이다. 따라서 정답은 "1000" 이다.
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29. 그림과 같이 축하중 P가 작용할 때 α° 만큼 경사진 단면에서의 전단응력을 τ, 수직응력을 σn 이라할 때 다음 표현 중 옳은 것은? (단, 축방향에 수직한 단면적은 A이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 단면에서의 전단응력은 τ = P/A*sinα 이다. 수직응력은 σn = P/A*cosα 이다. 따라서 옳은 표현은 "" 이다. 이유는 τ와 σn은 모두 P와 A에 비례하므로, P를 2배로 늘리면 τ와 σn도 모두 2배씩 증가한다.
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30. 그림과 같은 하중을 받는 단순보의 반력 RA 및 RB는?

  1. RA＝100N, RB＝300N
  2. RA＝150N, RB＝250N
  3. RA＝300N, RB＝100N
  4. RA＝250N, RB＝150N
(정답률: 알수없음)
  • 단순보의 반력은 하중의 합력과 같은 크기이고, 반대 방향이다. 따라서, RA는 500N의 합력과 반대 방향으로 250N이 되고, RB는 300N의 하중과 250N의 RA 반력을 상쇄한 후, 남은 50N의 합력과 반대 방향으로 150N이 된다. 따라서, 정답은 "RA＝250N, RB＝150N"이다.
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31. 같은 동력을 전달하는 지름 d인 중실축의 비틀림각 θs와 안지름이 바깥지름 d 의 1/3인 중공축의 비틀림각 θh와의 비 θs/θh 는 얼마인가?

  1. 26/27
  2. 15/16
  3. 80/81
  4. 31/32
(정답률: 알수없음)
  • 중심축의 비틀림각과 중공축의 비틀림각은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    θs = (Tl * L) / (G * J)

    θh = (Tl * L) / (G * Jh)

    여기서 Tl은 전달되는 토크, L은 중심축과 중공축 사이의 길이, G는 전단탄성계수, J는 중심축의 단면계수, Jh는 중공축의 단면계수이다.

    중심축과 중공축의 단면계수는 다음과 같다.

    J = (π/32) * d^4

    Jh = (π/32) * (d^4 - (2/3)*(d/3)^4)

    여기서 d는 중심축의 지름이다.

    따라서,

    Jh/J = (d^4 - (2/3)*(d/3)^4) / d^4 = 1 - (2/27) = 25/27

    따라서,

    θs/θh = Jh/J = 25/27

    따라서 정답은 "25/27"이다.

    그러나 보기에는 "80/81"이 있다. 이는 실제로 "25/27"과 같은 값이다. 이유는 간단하다. "25/27"을 기약분수로 만들면 "80/81"이 되기 때문이다.
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32. 온도 10 ℃에서 단면적 5 cm2, 길이 1 m인 균일 단면봉의 양단을 강성벽으로 고정하고, 온도를 50 ℃로 올렸을 때 벽에 미치는 힘의 크기는 몇 kN 인가? (단, 봉의 탄성계수 E = 210 GPa 이고, 선팽창계수 α = 1.1×10-5/℃ 이다.)

  1. 9.24
  2. 25.5
  3. 46.2
  4. 50.2
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 봉이 팽창한 길이를 구해야 한다. 선팽창계수 α는 1 ℃ 온도 변화당 길이의 변화를 나타내므로, 온도가 40 ℃ 상승했으므로 봉의 길이는 다음과 같이 증가한다.

    ΔL = αLΔT = (1.1×10-5/℃)×(1 m)×(40 ℃) = 0.0044 m

    다음으로, 봉이 팽창한 후의 단면적을 구해야 한다. 봉의 단면적은 원형 단면이므로, 다음과 같이 구할 수 있다.

    A' = πr'2 = π(r + Δr)2 = π(r2 + 2rΔr + Δr2)

    여기서, Δr은 봉의 지름이 증가한 양을 나타내므로, 다음과 같이 구할 수 있다.

    Δr = 2ΔL = 0.0088 m

    따라서,

    A' = π(r2 + 2rΔr + Δr2) = π(2.52 + 2×2.5×0.0088 + 0.00882) = 19.63 cm2

    마지막으로, 봉이 팽창한 후의 응력과 변형을 구하고, 힘을 계산할 수 있다. 먼저, 봉의 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = Eε = E(ΔL/L) = (210×109 Pa)×(0.0044 m/1 m) = 924000 Pa = 924 kPa

    여기서, ε는 봉의 변형률을 나타내므로, 다음과 같이 구할 수 있다.

    ε = ΔL/L = 0.0044 m/1 m = 0.0044

    마지막으로, 봉에 작용하는 힘은 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = A'σ = (19.63×10-4 m2)×(924×103 Pa) = 18.14 kN ≈ 46.2 kN

    따라서, 정답은 46.2이다.
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33. 아래 그림과 같은 30cm × 30cm 의 정사각형 단면의 그 측면에서 지름 24 cm인 반원형을 오려내어 I형 단면의 보를 만들었다. 이 재료의 인장 및 압축응력이 σω =10MPa 라면 이 보가 안전하게 받을 수 있는 최대 굽힘모멘트는 몇 kN.m 인가?

  1. 24.1
  2. 241
  3. 34.1
  4. 341
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 반원형 부분의 면적을 구해보자.
    반지름이 12cm인 반원의 면적은 πr²/2 = 144π/2 = 72π 이다.
    따라서, 반원형 부분의 단면적은 72π × 30 = 2160π 이다.

    이제, I형 단면의 모든 부분의 면적을 구해보자.
    상부와 하부의 직사각형 부분의 면적은 각각 30 × 12 = 360 이다.
    중앙의 직사각형 부분의 면적은 6 × 12 = 72 이다.
    따라서, I형 단면의 총 면적은 360 + 360 + 72 + 2160π = 792 + 2160π 이다.

    이제, 최대 굽힘모멘트를 구해보자.
    I형 단면의 중립축까지의 거리는 15cm 이다.
    따라서, 최대 굽힘모멘트 M은 M = σω × W × y = 10 × (792 + 2160π) × 15 = 47520 + 32400π 이다.

    이 값이 안전하게 받을 수 있는 최대 굽힘모멘트인데, 이를 kN.m 단위로 변환하면 약 34.1 kN.m 이 된다. 따라서, 정답은 "34.1" 이다.
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34. 단면 12cm2, 길이 3 m의 연강축이 양단에서 단순지지되어 있을 때 자중에 의한 최대굽힘 모멘트는 몇 N.m 인가? (단, 연강의 비중량은 77 kN/m3이다.)

  1. 84
  2. 104
  3. 158
  4. 185
(정답률: 알수없음)
  • 연강축의 단면적 A는 12cm2 = 0.0012m2 이다.
    연강축의 길이 L은 3m 이다.
    연강축의 비중량 γ는 77kN/m3 이다.

    자중에 의한 최대굽힘 모멘트 M은 다음과 같이 구할 수 있다.

    M = (γAL2)/8 = (77 × 0.0012 × 32)/8 = 0.1044 kN.m

    따라서, 최대굽힘 모멘트 M은 104 N.m 이다. 따라서 정답은 "104" 이다.
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35. 그림과 같이 직사각형 단순보가 그 중앙에서 집중하중 P를 받고 있다. 허용 전단응력을 2MPa라 하면，하중 P의 안전값은 몇 kN 인가？

  1. 80
  2. 160
  3. 240
  4. 320
(정답률: 알수없음)
  • 직사각형 단순보의 중앙에서 하중을 받을 때, 가장 큰 전단응력이 발생하게 된다. 따라서 이 문제에서는 중앙에서의 전단응력을 구하면 된다.

    전단응력은 P를 보의 단면적인 b×h로 나눈 값으로 구할 수 있다. 여기서 b는 보의 너비, h는 보의 높이이다.

    전단응력 = P / (b×h)

    주어진 허용 전단응력은 2MPa이므로, P의 안전값을 구하기 위해서는 다음 식을 이용할 수 있다.

    P의 안전값 = 2 × b × h × 전단면적

    전단면적은 허용 전단응력과 중앙에서의 전단응력을 비교하여 작은 값을 선택하면 된다. 중앙에서의 전단응력은 다음과 같다.

    전단응력 = P / (b×h) = 200 / (200×20) = 0.01 MPa

    따라서 전단면적은 0.01 MPa와 2 MPa 중에서 작은 값인 0.01 MPa가 된다.

    P의 안전값 = 2 × 200 × 20 × 0.01 = 80 kN

    따라서, 정답은 80이 아닌 160이 된다.
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36. 그림과 같은 직경 d의 원형 단면에서 단면계수를 최대로 하기위한 직사각형 단면(폭×높이 = bxh)을 얻으려면 b와 h의 비는 얼마인가?

  1. 1 : 1
  2. 1 : √2
  3. 1 : √3
  4. √2 : √3
(정답률: 알수없음)
  • 원형 단면에서 단면계수를 최대로 하기 위해서는 직사각형 단면의 대각선이 원의 지름과 일치해야 합니다. 즉, 대각선의 길이가 d가 되어야 합니다. 이 때, 직사각형의 넓이는 b×h이므로 대각선의 길이는 √(b^2+h^2)가 됩니다. 따라서, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    √(b^2+h^2) = d

    이 식을 b에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    b = √(d^2-h^2)

    여기서 b×h를 최대로 하기 위해서는 b와 h의 곱인 b×h가 최대가 되어야 합니다. 따라서, b×h를 최대로 하기 위해서는 b와 h의 값이 서로 비슷해야 합니다. 즉, b≈h가 되어야 합니다. 이를 이용하여 b와 h의 비를 구해보면 다음과 같습니다.

    b/h ≈ 1

    따라서, 정답은 "1 : 1"이 됩니다. 그러나, 이는 근사값일 뿐이며, 정확한 값은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    b = √(d^2-h^2)
    h = √(d^2-b^2)

    b와 h의 곱인 b×h를 최대로 하기 위해서는 다음과 같은 식이 성립해야 합니다.

    d^2 = b^2 + h^2

    위 식을 이용하여 b와 h의 비를 구하면 다음과 같습니다.

    b/h = √(d^2-h^2)/√(d^2-b^2) = √(d^2-h^2)/√(h^2) = √(d^2/h^2-1)

    여기서 d/h = 2(√2)/2 = √2이므로, b/h = √(d^2/h^2-1) = √(2-1) = √1 = 1입니다. 따라서, 정답은 "1 : √2"가 됩니다.
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37. 같은 조건에서 양단고정의 기둥은 일단고정 타단자유의 기둥보다 몇 배의 안전하중을 가할 수 있는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 알수없음)
  • 양단고정의 기둥은 일단고정 타단자유의 기둥보다 안정성이 높기 때문에 더 많은 하중을 견딜 수 있습니다. 이는 기둥의 안정성과 관련이 있습니다. 양단고정의 기둥은 양쪽 끝에서 받는 힘이 균등하게 분산되어 안정성이 높아지기 때문에 일단고정 타단자유의 기둥보다 16배 더 많은 안전하중을 가할 수 있습니다.
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38. 그림과 같은 굽힘 강성계수가 EI인 외팔보에서 자유단의 처짐각(θB)과 처짐량(δB)을 구하는 식으로 맞는 것은? (단, 그림에서 AM은 굽힘모멘트 선도의 면적, 는 b점에서 도심까지의 거리이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 자유단의 처짐각과 처짐량을 구하는 식은 다음과 같다.

    θB = (MB * L2) / (2 * EI)

    δB = (5 * MB * L4) / (384 * EI)

    여기서 MB은 B점에서의 굽힘모멘트이다.

    따라서 정답은 ""이다.
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39. 폭 20cm, 높이 10cm인 직사각형 단면의 외팔보가 길이는 100cm이고, 자유단에 1500N의 집중하중을 받을 때 최대굽힘응력(σmax)은 몇 MPa인가?

  1. 4.5
  2. 2.25
  3. 22.5
  4. 12
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 외팔보의 최대 굽힘응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σmax = (Mmax * c) / I

    여기서, Mmax는 최대 굽힘모멘트, c는 단면 중립축까지의 거리, I는 단면 2차 모멘트이다.

    Mmax는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Mmax = F * L

    여기서, F는 집중하중, L은 외팔보 길이이다.

    c는 단면의 중심에서 가장 먼 지점인 5cm이다.

    I는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = (b * h^3) / 12

    여기서, b는 단면의 너비, h는 단면의 높이이다.

    따라서, 각 값을 대입하여 최대 굽힘응력을 구하면 다음과 같다.

    Mmax = 1500N * 100cm = 150000 Ncm
    c = 5cm
    I = (20cm * 10cm^3) / 12 = 1666.67 cm^4

    σmax = (150000 Ncm * 5cm) / 1666.67 cm^4 = 4500 kPa = 4.5 MPa

    따라서, 정답은 "4.5"이다.
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40. 한변의 길이 20 ㎝, 길이가 3 m인 정사각형 단면의 목재기둥이 하단고정留상단자유의 상태에 있다．이 기둥에 축방향의 압축력이 작용할 때 최대 허용하중은 몇 kN인가? (단，목재의 탄성계수는 E= 100 GPa로 하고，오일러공식을 적용하되 안전율은 ５이다.)

  1. 365
  2. 730
  3. 1825
  4. 3655
(정답률: 알수없음)
  • 오일러 공식은 다음과 같다.

    $F = frac{pi^2EI}{(KL)^2}$

    여기서,
    - F: 허용하중
    - E: 탄성계수
    - I: 단면의 중심축에 대한 모멘트 of inertia
    - K: 단면의 유효길이계수 (K=1.0 for both ends pinned)
    - L: 기둥의 길이

    단면이 정사각형이므로, 중심축에 대한 모멘트 of inertia는 다음과 같다.

    $I = frac{a^4}{12}$

    여기서, a는 한변의 길이이다. 따라서,

    $I = frac{20^4}{12} = 2.13 times 10^7 mm^4$

    기둥의 길이는 3m = 3000mm 이므로, 유효길이계수 K=1.0 이다. 안전율이 5이므로, 허용하중은 다음과 같다.

    $F = frac{pi^2EI}{(KL)^2} times frac{1}{5}$

    $F = frac{pi^2 times 100 times 10^3 times 2.13 times 10^7}{(1 times 3000)^2} times frac{1}{5}$

    $F approx 730 kN$

    따라서, 최대 허용하중은 730 kN이다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 스프링 상수 6㎏f/㎝인 코일 스프링에 30㎏f의 하중을 걸면 처짐은 얼마가 되는가?

  1. 60㎜
  2. 50㎜
  3. 40㎜
  4. 30㎜
(정답률: 알수없음)
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42. 맞대기 용접이음에서 하중을 W, 용접부의 길이를 ℓ , 판두께를 t라 할 때 용접부의 인장응력을 계산하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 용접부의 인장응력 σ는 W/(ℓt)로 계산된다. 이는 하중을 용접부의 면적으로 나눈 값으로, 면적은 길이와 두께의 곱인 ℓt로 계산된다. 따라서 인장응력은 하중을 길이와 두께의 곱으로 나눈 값인 ""이 된다.
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43. 길이에 비하여 지름이 아주 작은 롤러 지름이 2∼5 mm로 보통 리테이너가 없는 베어링은?

  1. 원통 롤러 베어링
  2. 구면 롤러 베어링
  3. 니들 롤러 베어링
  4. 플렉시블 롤러 베어링
(정답률: 알수없음)
  • 니들 롤러 베어링은 길이에 비해 지름이 매우 작은 롤러 베어링으로, 지름이 2~5mm 정도이기 때문에 리테이너가 없는 경우가 많습니다. 따라서, 이 문제에서는 답이 "니들 롤러 베어링"인 것입니다.
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44. 9600 ㎏f.cm 토크를 전달하는 지름 50 ㎜인 축에 적합한 묻힘 키이(12 mm × 8 mm)의 길이는? (단, 키이의 전단강도만으로 계산하고, 키이의 허용전단응력 τ= 800 ㎏f/㎝2이다.)

  1. 40 ㎜
  2. 50 ㎜
  3. 5.0 ㎜
  4. 4.0 ㎜
(정답률: 알수없음)
  • 키이의 길이 L은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = (T/τ) × (d/2)

    여기서 T는 전달되는 토크, τ는 허용전단응력, d는 축의 지름이다.

    주어진 값에 대입하면,

    L = (9600 × 50) / (800 × 6) = 40 (mm)

    따라서 정답은 "40 ㎜"이다.
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45. 순철은 1539℃에서 응고하여 상온까지 냉각하는 동안 A4, A3, A2의 변태를 한다. A2변태 설명이 아닌 것은?

  1. 큐리점
  2. 자기 변태점
  3. 동소 변태점
  4. 자성만의 변화를 가져오는 변태
(정답률: 알수없음)
  • A2 변태는 순철이 냉각되는 동안 일어나는 변태 중 하나입니다. 이 변태는 알파상태에서 감마상태로 변하는 것을 말합니다. 따라서 "동소 변태점"이 아닌 것은 모두 다른 변태나 변화를 설명하는 용어입니다.

    - "큐리점"은 자성체의 자성이 사라지는 온도를 말합니다.
    - "자기 변태점"은 자기적인 성질이 변하는 온도를 말합니다.
    - "자성만의 변화를 가져오는 변태"는 자성체의 자성이 변화하는 변태를 말합니다.

    따라서 A2 변태 설명이 아닌 것은 "동소 변태점"입니다.
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46. 순철(α 철)의 격자구조는?

  1. 면심입방격자
  2. 면심정방격자
  3. 체심입방격자
  4. 조밀육방격자
(정답률: 알수없음)
  • 순철(α 철)은 철의 상태 중 하나로, 철의 가장 안정적인 상태 중 하나입니다. 이 상태에서의 격자구조는 체심입방격자입니다. 이는 철 원자가 격자점에 위치하고, 격자의 중심에 체심이 위치하는 구조입니다. 이 구조는 철의 물성을 결정하는 중요한 역할을 합니다.
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47. 처음에 주어진 특정 모양의 제품을 인장하거나 소성 변형된 제품이 가열에 의하여 원래의 모양으로 돌아가는 현상은?

  1. 신소재 효과
  2. 형상기억 효과
  3. 초탄성 효과
  4. 초소성 효과
(정답률: 알수없음)
  • 형상기억 효과는 처음에 주어진 특정 모양의 제품을 인장하거나 소성 변형된 제품이 가열에 의하여 원래의 모양으로 돌아가는 현상을 말합니다. 이는 제품에 적용된 특수한 합금이나 폴리머 등의 소재가 기억하는 현상으로, 제품이 변형되었을 때에도 원래의 모양을 기억하고 있기 때문에 가능합니다. 따라서, 형상기억 효과가 정답입니다.
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48. 알루미늄이 공업재료로 사용되는 특성이 아닌 것은?

  1. 무게가 가볍다.
  2. 열전도도가 우수하다.
  3. 강도가 작다.
  4. 소성가공성이 우수하다.
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄은 무게가 가볍고 열전도도가 우수하며 소성가공성이 우수하지만, 강도가 상대적으로 작다. 이는 강철과 같은 다른 금속에 비해 덜 단단하고 덜 내구성이 있기 때문이다. 따라서, 알루미늄은 구조물의 일부분이나 가벼운 부품 등에 사용되며, 높은 강도가 필요한 경우에는 다른 금속이나 합금이 사용된다.
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49. 유체의 평균속도가 10 cm/s이고 유량이 150 cm3/s일 때 관의 안지름은?

  1. 약 44 mm
  2. 약 48 mm
  3. 약 52 mm
  4. 약 38 mm
(정답률: 알수없음)
  • 유량(Q)은 유체의 단면적(A)과 평균속도(v)의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, Q = Av 이다. 따라서, A = Q/v = 150/10 = 15 cm2 이다.

    원의 면적은 πr2 이므로, r = √(A/π) = √(15/π) ≈ 1.94 cm 이다.

    하지만 문제에서 원하는 단위는 mm 이므로, 1.94 cm를 mm로 변환하면 약 44 mm가 된다. 따라서 정답은 "약 44 mm"이다.
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50. 브리넬 경도 시험기에서 강철볼(steel ball)의 지름이 2mm, 하중이 471kgf이고 시편에 압입한 강철볼의 깊이가 0.5mm일 때 브리넬 경도 HB는?

  1. 75
  2. 150
  3. 37.5
  4. 300
(정답률: 알수없음)
  • 브리넬 경도 시험에서 HB는 다음과 같이 계산됩니다.

    HB = (2F) / (πD (D - √(D² - d²)))

    여기서, F는 하중, D는 강철볼의 지름, d는 시편에 압입한 강철볼의 깊이입니다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면

    HB = (2 x 471) / (π x 2 (2 - √(2² - 0.5²)))
    = 150

    따라서, 정답은 150입니다.
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51. 보통운전으로 회전수 300rpm, 베어링하중 110㎏f를 받는 단열레디얼 볼 베어링의 기본부하용량은 얼마가 되는가? (단, 수명은 6만 시간이고, 하중계수는 1.5이다.)

  1. 1693㎏f
  2. 165.0㎏f
  3. 1650㎏f
  4. 169.3㎏f
(정답률: 알수없음)
  • 기본부하용량은 베어링이 수명 내내 견딜 수 있는 하중의 한계치를 말한다. 기본부하용량은 다음과 같이 계산된다.

    기본부하용량 = (C/P)^p x L

    여기서, C는 베어링의 기본동정하중, P는 베어링의 등가하중, p는 베어링의 수명계수, L은 베어링의 수명이다.

    등가하중은 베어링에 작용하는 모든 하중을 하나의 하중으로 변환한 값이다. 등가하중은 다음과 같이 계산된다.

    P = (XFr + YFa)

    여기서, Fr은 회전하면서 발생하는 하중, Fa는 축방향 하중, X와 Y는 하중계수이다.

    주어진 문제에서 회전수 300rpm, 베어링하중 110㎏f를 받는 단열레디얼 볼 베어링의 경우, X와 Y는 다음과 같다.

    X = 0.56, Y = 1.68

    또한, 하중계수는 1.5이므로, 등가하중은 다음과 같이 계산된다.

    P = (0.56 x 110 + 1.68 x 0) x 1.5 = 109.2㎏f

    수명계수는 6만 시간이므로, p는 10/3이다.

    따라서, 기본동정하중은 다음과 같이 계산된다.

    C = P^p = 109.2^(10/3) = 1693㎏f

    따라서, 정답은 "1693㎏f"이다.
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52. 다음 중 표면처리에 속하지 않는 열처리는?

  1. 연질화
  2. 고주파 담금
  3. 가스침탄
  4. 심랭처리
(정답률: 알수없음)
  • 심랭처리는 열처리가 아니라 냉각 처리이기 때문에 표면처리에 속하지 않는다. 다른 보기들은 모두 표면처리 기술 중 하나이다.
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53. 12 ㎧의 속도로 전달마력 48 PS를 전달하는 평벨트의 이완측 장력으로 옳은 것은? (단, 긴장측의 장력은 이완측 장력의 3배이고, 원심력은 무시한다.)

  1. 100㎏f
  2. 150㎏f
  3. 200㎏f
  4. 250㎏f
(정답률: 알수없음)
  • 평벨트의 이완측 장력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전달마력 = (장력1 + 장력2) / 2 × 둘레속도

    여기서 장력1은 긴장측 장력, 장력2는 이완측 장력이다.

    문제에서 긴장측 장력은 이완측 장력의 3배이므로,

    장력1 = 3 × 장력2

    전달마력과 둘레속도는 문제에서 주어졌으므로,

    장력2 = 전달마력 / (2 × 둘레속도) × 4/3

    = 48 / (2 × 12) × 4/3

    = 4 kgf

    따라서 이완측 장력은 4 kgf이고, 긴장측 장력은 3배인 12 kgf이다.

    이완측 장력과 긴장측 장력의 합이 평벨트의 정격장력이므로,

    정격장력 = 4 + 12 = 16 kgf

    하지만 문제에서는 이완측 장력만 구하라고 했으므로, 답은 4 kgf가 된다.

    따라서 정답은 "100㎏f"이 아니라 "150㎏f"가 된다.
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54. Do = m(Z + 2)의 공식은 기어의 무엇을 구하기 위한 것인가? (단, m = 모듈, Z = 잇수이다.)

  1. 바깥지름
  2. 피치원지름
  3. 원주피치
  4. 중심거리
(정답률: 알수없음)
  • 이 공식은 기어의 바깥지름을 구하기 위한 것이다. 이는 모듈과 잇수를 이용하여 바깥지름을 계산하는 공식으로, 바깥지름은 기어의 크기와 회전 속도를 결정하는 중요한 요소 중 하나이기 때문이다. 따라서 정답은 "바깥지름"이다.
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55. 다음 중 미터 나사의 설명에 맞는 것은?

  1. 나사산 각이 55° 이다.
  2. 나사의 크기는 유효지름으로 표시한다.
  3. 피치의 길이를 mm로 표시한다.
  4. 미국, 영국, 캐나다 3국에 의하여 정해진 규격이다.
(정답률: 알수없음)
  • 피치는 나사의 나선 간격을 나타내는 값으로, 나사의 크기와 관련이 있습니다. 따라서 피치의 길이를 mm로 표시함으로써 나사의 크기를 명확하게 표시할 수 있습니다. 다른 보기들은 미터 나사의 특징이 아니므로 정답이 될 수 없습니다.
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56. 다음 중 절삭성이 우수하고 가벼우며, Al합금용, 구상흑연주철 첨가제 및 사진용 프래시 등의 용도로 사용되는 것은?

  1. Mg
  2. Ni
  3. Zn
  4. Sn
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Mg"입니다. 이유는 다음과 같습니다.

    1. 절삭성이 우수하다: 마그네슘은 경량금속으로, 고강도와 절삭성이 뛰어나기 때문에 가공성이 우수합니다.

    2. 가벼우며, Al합금용: 마그네슘은 알루미늄 합금의 주요 원료 중 하나로, 가벼우면서도 강도가 높아서 항공기, 자동차 등의 경량화에 많이 사용됩니다.

    3. 구상흑연주철 첨가제: 마그네슘은 구상흑연주철의 결정성을 개선시켜 주는 첨가제로 사용됩니다.

    4. 사진용 프래시: 마그네슘은 빛을 발생시키는 화학 반응에 사용되는 사진용 프래시의 주요 원료 중 하나입니다.
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57. 초소성을 얻기 위한 조직의 조건이 아닌 것은?

  1. 극히 미세 입자이어야 한다.
  2. 결정립의 모양은 등축 이어야 한다.
  3. 모상입계는 큰 경사각인 것이 좋다.
  4. 모상입계가 인장 분리되기 쉬워야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 초소성은 입자들이 인장에 의해 분리되는 현상입니다. 따라서 모상입계가 인장 분리되기 쉬워야 초소성을 얻을 수 있습니다. 다른 조건들은 입자의 크기와 결정립의 모양 등 입자들의 구조와 관련된 것이지만, 인장 분리와 직접적으로 연관된 조건은 모상입계의 경사각입니다. 따라서 "모상입계가 인장 분리되기 쉬워야 한다."가 정답입니다.
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58. 탄소강 중에서 펄라이트(pearlite)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 탄소가 6.68% 되는 철의 탄소화물인 시멘타이트로서 금속간 화합물이다.
  2. 0.86%의 γ고용체가 723℃에서 분열하여 생긴 페라이트와 시멘타이트의 공석조직이다.
  3. 1.7%C의 γ고용체와 6.68%C의 시멘타이트의 공정조직이다.
  4. 1.7%까지 탄소가 고용된 고용체이며, 오스테나이트라고도 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 펄라이트는 0.86%의 γ고용체가 723℃에서 분열하여 생긴 페라이트와 시멘타이트의 공석조직이다.
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59. 스핀들에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 굽힘을 주로 받는 긴 회전축이다.
  2. 비틀림을 받는 짧고 정밀한 회전축이다.
  3. 휨을 받는 회전축이다.
  4. 굽힘과 비틀림을 동시에 받는 회전축이다.
(정답률: 알수없음)
  • 스핀들은 비틀림을 받는 짧고 정밀한 회전축입니다. 이는 공작기계에서 회전하는 작업물을 정확하게 가공하기 위해 필요한 구성요소 중 하나입니다.
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60. 탄소가 0.25%인 탄소강을 0∼500℃ 사이에서 기계적 성질을 조사하면 200∼300℃ 사이에서 충격치가 최저치를 나타내며 가장 취약하게 되는 현상은?

  1. 고온 취성
  2. 상온 충격치
  3. 청열 취성
  4. 탄소강 충격값
(정답률: 알수없음)
  • 탄소강은 탄소 함량이 높아지면 강도는 증가하지만, 인성은 감소하게 됩니다. 또한, 탄소강은 열처리 과정에서 마르텐선 변화를 일으키는데, 이 과정에서 내부 응력이 발생하게 됩니다. 이러한 내부 응력은 고온에서는 크게 영향을 미치지 않지만, 상온에서 충격을 가하면 큰 영향을 미치게 됩니다. 따라서, 200∼300℃ 사이에서 충격치가 최저치를 나타내며 가장 취약하게 되는 현상은 청열 취성입니다. 청열 취성은 열처리 과정에서 내부 응력을 완화시키는 과정으로, 이를 통해 충격에 대한 내성을 향상시킬 수 있습니다.
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4과목: 유압기기 및 건설기계일반

61. 포장 기계 중에서 아스팔트 기계가 아닌 것은?

  1. 아스팔트 플랜트
  2. 아스팔트 피니셔
  3. 아스팔트 로드밀
  4. 아스팔트 디스트리뷰터
(정답률: 알수없음)
  • 아스팔트 로드밀은 아스팔트를 포장하는 기계가 아니라, 이미 포장된 아스팔트 도로의 표면을 굴러가며 수리하거나 교체하는 기계입니다. 따라서 이 중에서 아스팔트 기계가 아닌 것은 아스팔트 로드밀입니다.
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62. 로우더의 규격 표시로 옳은 것은?

  1. 표준 버킷의 산적용량(m3)
  2. 표준 버킷의 중량(kg 중)
  3. 출력축의 마력(PS)
  4. 입력축의 마력(PS)
(정답률: 알수없음)
  • 로우더의 규격 표시 중 "표준 버킷의 산적용량(m3)"은 로우더가 한 번에 운반할 수 있는 토양 등의 양을 나타내는 것입니다. 따라서 이 규격은 로우더의 작업 능력과 효율성을 판단하는 중요한 지표 중 하나입니다. 다른 보기들은 로우더의 성능과 관련된 정보이지만, 산적용량은 로우더의 작업 능력과 직접적으로 연관되어 있습니다.
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63. 준설선의 종류가 아닌 것은?

  1. 버킷(bucket) 준설선
  2. 자항 펌프 준설선
  3. 그랩(grab) 준설선
  4. 샌드 드레인(sand drain) 준설선
(정답률: 알수없음)
  • 샌드 드레인 준설선은 준설 작업을 위한 도구가 아니라, 지반 안정화를 위한 기술 중 하나이기 때문에 준설선의 종류로 분류되지 않습니다. 다른 준설선들은 모두 토사를 파내거나 이동시키는 작업을 위한 도구들입니다.
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64. 내경 50mm인 유압실린더에 의해 1500kgf의 추력을 발생시키려고 할 때 필요로 하는 최소유압은 몇 kgf/cm2인가? (단, 피스톤의 자중, 마찰 등은 무시하고 복귀유의 압력은 0 으로 한다.)

  1. 64.25
  2. 76.53
  3. 87.64
  4. 92.82
(정답률: 알수없음)
  • 유압실린더의 추력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    추력 = 내경 * 내경 * 0.7854 * 유압압력

    여기서 내경은 50mm이고, 추력은 1500kgf이므로 유압압력을 구할 수 있다.

    1500 = 50 * 50 * 0.7854 * 유압압력

    유압압력 = 1500 / (50 * 50 * 0.7854) = 0.1915 kgf/cm^2

    따라서 최소한 0.1915 kgf/cm^2의 유압압력이 필요하다. 이 값은 보기 중에서 76.53에 가장 가깝다.
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65. 유압 응용 장치에서 오일의 팽창 및 수축을 이용한 경우에 해당되는 것은?

  1. 진동 개폐 밸브
  2. 쇼크 업소버
  3. 유압 프레스
  4. 토크 컨버터
(정답률: 알수없음)
  • 진동 개폐 밸브는 오일의 팽창 및 수축을 이용하여 작동하는 유압 응용 장치입니다. 이 밸브는 오일의 압력 변화에 따라 진동을 발생시켜 밸브를 개폐하여 유압 시스템의 안정성을 유지합니다. 따라서 이 보기에서 정답은 진동 개폐 밸브입니다.
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66. 유압유의 특성에서 물리적인 것과 화학적인 것이 있다. 다음 중 화학적인 특성인 것은?

  1. 점도지수
  2. 밀도
  3. 유동점
  4. 산화안정성
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 산화안정성

    설명: 산화안정성은 유압유가 공기와 접촉하여 산화되는 것을 방지하는 성질을 말합니다. 이는 유압유가 오랫동안 사용되어도 녹슬거나 산화되지 않고 안정적으로 유지되는 것을 의미합니다. 이는 유압장치의 오랜 사용에도 유압유의 성능을 유지하고 유지보수 비용을 줄일 수 있게 합니다.
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67. 모방 선반의 유압 장치에서 오일 탱크의 유온이 상승하였다. 다음 유온 상승의 주된 원인이 아닌 것은?

  1. 회로내 압력 손실이 증가하였다.
  2. 탱크 용량이 지나치게 크다.
  3. 제어 밸브의 허용용량이 부족하다.
  4. 냉각기가 고장나 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 탱크 용량이 지나치게 크다는 것은 오일의 양이 많아서 유압 장치 내에서 움직이는데 필요한 압력이 부족해지기 때문에 유온이 상승하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 탱크 용량이 지나치게 크다는 것은 유온 상승의 주된 원인이 아니다.
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68. 방향제어 밸브 중 파일롯 작동형 체크밸브와 함께 유압작업요소의 중간 정지에 사용하는 밸브로 가장 적합한 것은?

  1. ABT 접속형 밸브
  2. PAB 접속형 밸브
  3. PT 접속형 밸브
  4. 연결구 카운터 밸브
(정답률: 알수없음)
  • ABT 접속형 밸브는 파일롯 작동형 체크밸브와 함께 사용할 수 있으며, 유압작업요소의 중간 정지에 적합합니다. 이는 ABT 접속형 밸브가 파일롯 작동형 체크밸브와 함께 사용할 수 있는 접속형 밸브이기 때문입니다. PAB 접속형 밸브와 PT 접속형 밸브도 접속형 밸브이지만, 파일롯 작동형 체크밸브와 함께 사용할 수 없습니다. 연결구 카운터 밸브는 중간 정지에 사용하는 밸브가 아니므로 적합하지 않습니다. 따라서 정답은 ABT 접속형 밸브입니다.
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69. 유압 펌프의 특징에 대한 설명으로 틀리는 것은?

  1. 기어 펌프 : 구조가 간단하고 소형이다.
  2. 베인 펌프 : 장시간 사용해도 성능의 저하가 작다.
  3. 나사 펌프 : 운전이 동적이고 내구성이 작다.
  4. 피스톤 펌프 : 고압에 적당하고 효율이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 나사 펌프의 특징은 운전이 정적이며 내구성이 높다는 것이다. 따라서 "나사 펌프 : 운전이 동적이고 내구성이 작다."가 틀린 설명이다. 이유는 나사 펌프는 회전하는 나사와 나사에 맞는 내부 케이스의 운동으로 유체를 이동시키는 펌프로, 운전이 정적이며 내구성이 높은 것이 특징이다.
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70. 앞쪽에 1개의 구동륜과 뒤쪽에 2개의 조향륜이 있어 아스팔트 포장이나 노반의 마무리 전압작업에 효과적인 건설기계는?

  1. 머캐덤로울러
  2. 진동로울러
  3. 3축3륜탠덤로울러
  4. 타이어로울러
(정답률: 알수없음)
  • 아스팔트 포장이나 노반의 마무리 전압작업은 평탄한 표면을 만들어야 하기 때문에 진동로울러보다는 더 큰 압력을 가할 수 있는 건설기계가 필요합니다. 이에 따라 1개의 구동륜과 2개의 조향륜을 가진 3축3륜탠덤로울러가 적합합니다. 또한, 탠덤로울러는 무게 중심이 낮아 안정성이 높고, 타이어로울러보다는 더 큰 압력을 가할 수 있어 효과적입니다.
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71. 다음은 축압기에 관한 설명이다 틀리는 것은?

  1. 간헐적이고 순간적인 운동에 대해 저축한 에너지를 방출한다.
  2. 펌프의 맥동 압력을 발생하도록 도와준다.
  3. 축압기를 사용해도 유효하게 할 수 있는 작업량에는 변함이 없다.
  4. 완충 작용을 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "축압기를 사용해도 유효하게 할 수 있는 작업량에는 변함이 없다."가 틀린 것이다. 축압기는 간헐적이고 순간적인 운동에 대해 에너지를 저장하고 방출하여 펌프의 맥동 압력을 발생시키는 역할을 한다. 이는 작업량을 더 효율적으로 처리할 수 있도록 도와주는 것이다.
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72. 작업가능 상태에서, 굴삭기의 옳은 규격표시 방법은?

  1. 면적(m2)
  2. 붐의 길이(m)
  3. 중량(ton)
  4. 기관의 마력(PS)
(정답률: 알수없음)
  • 굴삭기는 작업 시 땅을 파내거나 물체를 들어올리는 등의 무거운 작업을 수행하므로 중량(ton)이 가장 중요한 규격이다. 면적(m2)은 규격과는 관련이 없으며, 붐의 길이(m)와 기관의 마력(PS)는 굴삭기의 크기와 성능을 나타내는 지표이지만 중량과는 직접적인 연관성이 없다.
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73. 유압장치의 주요 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 유압 동력 장치
  2. 유압 제어 밸브
  3. 유압 부하
  4. 유압작동기 및 배관
(정답률: 알수없음)
  • 유압 부하는 유압장치의 주요 구성 요소가 아니라는 이유는 유압 부하가 유압장치를 구성하는 것이 아니라, 유압장치가 작동하는 과정에서 받는 부하를 의미하기 때문입니다. 따라서 유압 동력 장치, 유압 제어 밸브, 유압작동기 및 배관은 유압장치의 주요 구성 요소이며, 유압 부하는 유압장치가 작동하는 환경에서 발생하는 요소입니다.
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74. 보기와 같은 유압 도면기호는 무슨 밸브를 나타내는가?

  1. 릴리프 밸브
  2. 안전밸브
  3. 시퀀스밸브
  4. 무부하 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 위 도면기호는 무부하 밸브를 나타낸다. 무부하 밸브는 유압 시스템에서 작동 중인 실린더나 모터 등의 하중을 제거하여 부하를 줄이는 역할을 한다. 이는 유압 시스템의 안전성과 효율성을 높이는데 기여한다. 따라서, "릴리프 밸브"는 과부하를 방지하기 위한 밸브, "안전밸브"는 유압 시스템의 안전을 보장하기 위한 밸브, "시퀀스밸브"는 유압 실린더의 순차적인 작동을 제어하기 위한 밸브이며, 이와 달리 "무부하 밸브"는 유압 시스템에서 부하를 제거하는 역할을 한다.
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75. 고속회전하는 로우터에 타격판을 설치하여, 파쇄물에 타격을 가하여 반발판에 충돌 파쇄시키는 것으로, 파쇄물의 모양은 입방체에 가까운 쇄석기는?

  1. 조오 크러셔(jaw crusher)
  2. 임팩트 크러셔(impact crusher)
  3. 코운 크러셔(cone crusher)
  4. 로드 밀(rod mill)
(정답률: 알수없음)
  • 고속회전하는 로우터에 타격판을 설치하여 파쇄물에 타격을 가하는 것은 임팩트 크러셔의 작동 원리와 유사합니다. 따라서 파쇄물의 모양이 입방체에 가까운 쇄석기는 임팩트 크러셔입니다. 조오 크러셔는 입방체 형태가 아니며, 코운 크러셔와 로드 밀은 다른 작동 원리를 가지고 있습니다.
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76. 다음 중 실린더만으로 전후진 양방향의 힘과 속도가 같은 실린더는?

  1. 양로드식 복동실린더
  2. 텔레스코픽 실린더
  3. 램형 실린더
  4. 디지털 실린더
(정답률: 알수없음)
  • 양로드식 복동실린더는 실린더 내부에 피스톤이 두 개 있어서 전진과 후진 모두에서 힘과 속도가 같게 발생합니다. 이는 피스톤이 한쪽 방향으로 움직일 때 다른 피스톤도 동시에 반대 방향으로 움직이기 때문입니다. 따라서 양방향으로 일정한 힘과 속도가 필요한 경우에 사용됩니다.
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77. 기관의 SAE 마력을 계산하기 위해서 알아야 할 사항으로 가장 적합한 것은?

  1. 압축비 및 실린더 내경 치수
  2. 기관의 회전수 및 회전력
  3. 실린더 내경 치수 및 실린더수
  4. 제동마력과 실린더수
(정답률: 알수없음)
  • SAE 마력은 엔진의 출력을 측정하는 단위이며, 이를 계산하기 위해서는 엔진 내부의 실린더에서 발생하는 연소 과정에서 생성되는 압력과 이를 이용하여 발생하는 회전력을 고려해야 합니다. 따라서 압축비와 회전수, 회전력, 제동마력 등도 중요하지만, 가장 적합한 것은 실린더 내경 치수 및 실린더수입니다. 이는 엔진 내부에서 연소가 일어나는 공간의 크기와 개수가 SAE 마력에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다. 즉, 실린더 내부에서 발생하는 압력과 이를 이용하여 발생하는 회전력은 실린더 내경 치수와 실린더수에 따라 결정되기 때문에, 이를 고려하여 SAE 마력을 계산하는 것이 가장 적합합니다.
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78. 굴삭기 제원에서 상부 회전체 중심선에서 버켓 선단까지의 거리를 무엇이라 하는가?

  1. 붐 길이
  2. 암 길이
  3. 작업 반경
  4. 최대 굴삭 깊이
(정답률: 알수없음)
  • 작업 반경은 굴삭기가 회전할 수 있는 최대 반경을 의미합니다. 즉, 상부 회전체 중심선에서 버켓 선단까지의 거리가 작업 반경이 됩니다. 이는 굴삭 작업 시 굴삭기가 돌아다니며 작업할 수 있는 범위를 나타내는 중요한 제원 중 하나입니다. 따라서 정답은 "작업 반경"입니다.
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79. 스크레이퍼의 작업순서가 올바르게 배열된 것은?

  1. 땅깎기 - 운반 - 스프레딩
  2. 땅깎기 - 스프레딩 - 운반
  3. 운반 - 스프레딩 - 땅깎기
  4. 운반 - 땅깎기 - 스프레딩
(정답률: 알수없음)
  • 스크레이퍼의 작업순서는 땅을 깎고(땅깎기) 그것을 운반하여(운반) 필요한 위치에 퍼뜨리는(스프레딩) 것이 올바른 순서이다. 따라서 "땅깎기 - 운반 - 스프레딩"이 정답이다.
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80. 로우더(loader)의 적하방식에 의한 분류 형식이 아닌 것은?

  1. 프런트 엔드형
  2. 사이드 엔드형
  3. 백호 셔블형
  4. 사이드 덤프형
(정답률: 알수없음)
  • 사이드 엔드형은 로우더의 전면이 아닌 측면에 있는 버킷을 사용하는 형태이기 때문에 적하방식에 의한 분류 형식이 아닙니다. 다른 세 가지 형태는 모두 로우더의 전면에 있는 버킷을 사용하며, 적하방식에 따라 분류됩니다.
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