건설기계설비산업기사 필기 기출문제복원 (2008-07-27)

건설기계설비산업기사
(2008-07-27 기출문제)

목록

1과목: 기계제작법

1. 회전하는 롤러(Roller) 사이에 재료를 통과시켜 성형하는 가공법은?

  1. 압출가공
  2. 인발가공
  3. 압연가공
  4. 단조가공
(정답률: 알수없음)
  • 회전하는 롤러 사이에 재료를 통과시켜 성형하는 가공법은 압연가공이다. 이는 롤러의 압력과 회전력을 이용하여 재료를 압축하고 성형하는 방식으로, 주로 금속재료의 생산에 사용된다.
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2. 테르밋 용접(thermit welding)법의 설명으로 가장 알맞은 것은?

  1. 원자수소의 반응열을 이용한 용접법이다.
  2. 전기용접과 가스용접법을 결합한 방법이다.
  3. 산화철과 알루미늄의 반응열을 이용한 용접법이다.
  4. 액체산소를 이용한 가스용접법의 일종이다.
(정답률: 알수없음)
  • 테르밋 용접법은 산화철과 알루미늄의 반응열을 이용하여 용접을 하는 방법입니다.
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3. 버핑(Buffing)머신은 무엇을 할 때 사용하는 기계인가?

  1. 밀링커터(Milling cutter)를 만들 때
  2. 광택이 있는 미려한 외관을 다듬질 할 때
  3. 금속에 조각을 할 때
  4. 방전가공을 할 때
(정답률: 알수없음)
  • 버핑 머신은 광택이 있는 미려한 외관을 다듬질 할 때 사용하는 기계입니다. 버핑은 금속 표면을 연마하여 광택을 내는 과정으로, 자동차나 가구 등의 제품에서 많이 사용됩니다. 따라서 버핑 머신은 이러한 제품의 외관을 다듬질 할 때 사용됩니다.
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4. 회전하는 상자에 공작물과 숫돌입자, 공작액, 콤파운드 등을 함께 넣어 공작물이 입자와 충돌하는 동안에 그 표면의 요철(凹凸)을 제거하며, 매끈한 가공면을 얻는 방법은?

  1. 버니싱(burnishing)
  2. 롤러 다듬질(roller finishing)
  3. 숏 피닝(sot-peening)
  4. 배럴 다듬질(barrel finishing)
(정답률: 알수없음)
  • 배럴 다듬질은 회전하는 상자에 공작물과 다양한 입자들을 함께 넣어 표면의 요철을 제거하고 매끈한 가공면을 얻는 방법이다. 이 방법은 다른 다듬질 방법들과 비교하여 비용이 저렴하고 대량 생산에 적합하며, 작은 부품들도 처리할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있다.
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5. 호칭치수가 200mm인 사인바를 이용하여 각도를 측정할 경우 사인바 양단의 게이지 블록 높이가 각각 30mm와 17mm 이었다면 이 때 측정물의 각도는?

  1. 약 4.86°
  2. 약 3.73°
  3. 약 6.92°
  4. 약 5.65°
(정답률: 알수없음)
  • 호칭치수가 200mm인 사인바를 이용하여 각도를 측정할 때, 게이지 블록 높이의 차이를 이용하여 각도를 계산할 수 있다. 이 경우, 아크탄젠트 함수를 이용하여 각도를 계산할 수 있다.

    먼저, 게이지 블록 높이의 차이를 구한다.

    30mm - 17mm = 13mm

    이제, 호칭치수와 게이지 블록 높이의 차이를 이용하여 아크탄젠트 함수를 이용하여 각도를 계산한다.

    각도 = arctan(13mm / 200mm) = 약 3.73°

    따라서, 정답은 "약 3.73°"이다.
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6. 각도 측정을 할 수 없는 측정기는?

  1. 오토 콜리메이터(auto-collimator)
  2. 공구현미경
  3. 수준기(level)
  4. 플러시 핀 게이지(flush pin guage)
(정답률: 알수없음)
  • 플러시 핀 게이지는 특정 부위의 높낮이를 측정하는데 사용되며, 각도 측정은 불가능합니다. 따라서 다른 측정기들과 달리 각도 측정을 할 수 없습니다.
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7. 산화불꽃으로 용접하는 것이 가장 적합한 금속은?

  1. 저탄소강
  2. 고탄소강
  3. 알루미늄계 합금
  4. 황동
(정답률: 알수없음)
  • 산화불꽃 용접은 고열과 산화로 인해 금속의 특성이 변화하게 되는데, 이에 따라 용접에 적합한 금속은 산화에 강한 금속이어야 합니다. 이 중에서도 황동은 산화에 강하면서도 용접 후에도 높은 인성과 연성을 유지하기 때문에 산화불꽃 용접에 가장 적합한 금속 중 하나입니다.
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8. 다음 중 연삭숫돌의 눈메움(loading)을 제거하는 작업은?

  1. 드레싱(dressing)
  2. 보딩(boarding)
  3. 크러싱(crushing)
  4. 셰이핑(shaping)
(정답률: 알수없음)
  • 연삭숫돌의 눈메움(loading)을 제거하는 작업은 드레싱(dressing)이다. 드레싱은 연삭숫돌의 표면을 깨끗하게 만들어주는 작업으로, 연삭숫돌의 눈메움을 제거하고 새로운 눈을 형성하여 연삭효율을 높이는 역할을 한다.
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9. 강의 특수 열처리법에서, 오스테나이트를 경(硬)한 조직인 베이나이트로 변환시키는 항온 열처리법은?

  1. 오스포밍(ausforming)
  2. 노멀라이징(normalizing)
  3. 오스템퍼링(austempering)
  4. 마템퍼링(martempering)
(정답률: 알수없음)
  • 오스템퍼링은 강을 경화시키는 열처리 방법 중 하나로, 강을 고온에서 오스테나이트 상태로 가열한 후, 일정한 시간 동안 유지한 후, 빠르게 냉각시켜 베이나이트 상태로 변환시키는 방법입니다. 이 방법은 마템퍼링과 달리 냉각속도가 더 느리기 때문에, 강의 내부응력을 줄이고, 더욱 균일한 조직을 형성할 수 있습니다. 따라서 오스템퍼링은 경화된 강의 내구성과 인성을 높일 수 있는 효과적인 방법 중 하나입니다.
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10. 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 주조법으로, 왁스 모형을 만들고 이를 토대로 세라믹 슬러리를 코팅하여 견고한 세라믹 셸을 만든 후, 이 안에 금속을 주조하는 방식입니다. 이 방법은 모형의 복잡도와 세부적인 디테일에 대한 제한이 적으며, 고정밀도와 표면 마무리가 우수하며, 다른 주조법에 비해 높은 정밀도와 품질을 보장합니다. 따라서 매우 복잡한 주물을 제작할 때 가장 적합한 주조법입니다.
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11. 버니어 캘리퍼스의 눈금 읽기에서 어미자 눈금 19mm를 아들자로 20등분할 때 아들자가 읽을 수 있는 최소 측정값은?

  1. 0.02mm
  2. 0.03mm
  3. 0.04mm
  4. 0.05mm
(정답률: 알수없음)
  • 어미자 눈금 19mm를 아들자로 20등분하면 각 등분은 19mm/20 = 0.95mm 이다. 따라서 아들자가 읽을 수 있는 최소 측정값은 0.95mm/20 = 0.0475mm 이다. 이 값은 0.05mm에 가깝기 때문에 정답은 "0.05mm"이다.
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12. 밀링 커터날의 수가 20개, 직경이 180mm, 날 하나에 대한 이송량이 0.3mm이며 절삭속도 180 m/min로 연강재료를 절삭하는 경우 테이블의 이송속도는 약 몇 mm/min 인가?

  1. 1910
  2. 2910
  3. 3910
  4. 4910
(정답률: 알수없음)
  • 이송량 = 날 하나에 대한 이송량 x 밀링 커터날의 수 = 0.3mm x 20 = 6mm/min
    절삭속도 = 이송속도 x 밀링 커터날의 수 x 날의 둘레
    이송속도 = 절삭속도 / (밀링 커터날의 수 x 날의 둘레) = 180 m/min / (20 x 180mm x π) = 0.159 m/min = 159 mm/min
    따라서, 테이블의 이송속도는 약 1910 mm/min이 된다.
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13. 전단가공에 속하지 않는 것은?

  1. 펀칭(punchig)
  2. 셰이빙(shaving)
  3. 비딩(beading)
  4. 트리밍(trimming)
(정답률: 알수없음)
  • 비딩은 전단가공 기술이 아니라, 보통 금속이나 유리 등의 재료를 가공할 때 사용하는 방법으로, 재료의 가장자리를 굴곡 형태로 만들어 내는 것입니다. 따라서 전단가공에 속하지 않습니다.
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14. 삼침법(三針法)은 나사의 무엇을 측정하는데 사용되는가?

  1. 바깥지름
  2. 골지름
  3. 유효지름
  4. 피치(pitch)
(정답률: 알수없음)
  • 삼침법은 나사의 유효지름을 측정하는데 사용됩니다. 유효지름은 나사의 실제 지름으로, 바깥지름과 골지름보다 더 정확한 값을 제공합니다. 삼침법은 세 개의 측정핀(삼침)을 사용하여 나사의 유효지름을 측정합니다. 이 측정 방법은 나사의 피치(pitch)와는 관련이 없습니다.
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15. 높은 정밀도를 요구하는 가공물의 구멍가공에 사용되며, 온도 변화에 영향을 받지 않도록 항온항습실에 설치해야 하는 보링머신은?

  1. 정밀보링머신
  2. 지그보링머신
  3. 코어보링머신
  4. 보통보링머신
(정답률: 알수없음)
  • 지그보링머신은 가공물의 위치를 정확하게 조절할 수 있는 지그(Jig)를 사용하여 높은 정밀도로 구멍가공이 가능하며, 온도 변화에 영향을 받지 않도록 항온항습실에 설치해야 하는 보링머신입니다. 따라서 높은 정밀도를 요구하는 가공물의 구멍가공에 적합합니다.
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16. 지름 26.00mm의 실린더 안지름을 측정한 결과, 26.02mm 이었다. 오차율은 얼마 정도인가?

  1. 0.000769 [0.0769%]
  2. 0.000869 [0.0869%]
  3. 0.000669 [0.0669%]
  4. 0.000569 [0.0569%]
(정답률: 알수없음)
  • 오차율은 (실제값-측정값)/실제값 x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서, (26.02-26.00)/26.00 x 100 = 0.02/26.00 x 100 = 0.000769 x 100 = 0.0769% 이므로, 정답은 "0.000769 [0.0769%]" 이다.
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17. 일반적으로 절삭공구 재료가 가져야 할 기계적 성질 중 적합하지 않은 것은?

  1. 강인성
  2. 취성
  3. 고온경도
  4. 내마모성
(정답률: 알수없음)
  • 절삭공구는 금속을 절단하거나 가공하는 과정에서 사용되는 공구로, 고온과 압력 등의 환경에서 작동해야 하므로 강인성, 고온경도, 내마모성 등의 기계적 성질이 필요합니다. 그러나 취성은 재료가 쉽게 파손되거나 깨어지는 경향을 나타내는 성질로, 절삭공구에는 적합하지 않습니다. 따라서 취성은 절삭공구 재료가 가져야 할 기계적 성질 중 적합하지 않은 것입니다.
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18. 선반작업에서 절삭속도가 50m/min이고 절삭저항의 주분력이 1800 N 이면 절삭동력은 약 몇 kW 인가? (단, 주분력 이외의 절삭저항은 무시한다.)

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 알수없음)
  • 절삭동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    절삭동력 = 절삭저항 × 절삭속도

    여기서 주어진 값에 대입하면 다음과 같다.

    절삭동력 = 1800 N × 50 m/min = 90000 N·m/min

    단위를 kW로 변환하면 다음과 같다.

    절삭동력 = 90000 N·m/min ÷ 60000 = 1.5 kW

    따라서 정답은 "1.5"이다.
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19. 풀림(anneailing)의 종류가 아닌 것은?

  1. 구상화풀림
  2. 연화풀림
  3. 경화풀림
  4. 항온풀림
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "경화풀림"입니다.

    풀림(annealing)은 금속의 물성을 개선하기 위해 열처리하는 과정으로, 다양한 종류가 있습니다.

    - 구상화풀림: 금속을 가열하여 그 후 냉각하는 과정을 반복하여 결정 구조를 세밀하게 만드는 방법
    - 연화풀림: 금속을 가열하여 그 후 천천히 냉각하여 결정 구조를 조절하는 방법
    - 항온풀림: 금속을 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 가열하여 그 후 냉각하는 방법

    반면, "경화풀림"은 풀림이 아니라 열처리 방법 중 하나로, 금속을 가열한 후 냉각하여 경도를 높이는 과정입니다. 따라서, "경화풀림"은 풀림의 종류가 아닙니다.
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20. 소성가공에 해당하지 않는 것은?

  1. 딥드로잉
  2. 압출
  3. 인발
  4. 주조
(정답률: 알수없음)
  • 주조는 소성가공이 아닌 주조공법에 해당하는 제조 방법이기 때문입니다. 소성가공은 금속을 가열하여 성형하는 공정으로, 딥드로잉, 압출, 인발 등이 소성가공에 해당합니다. 하지만 주조는 금속을 용융 상태로 만들어 주형에 부어 성형하는 공정으로, 소성가공과는 다른 제조 방법입니다.
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2과목: 재료역학

21. 원형 축을 비틀 때 다음 중 어느 경우가 가장 비틀기가 힘드는가?

  1. 지름이 크고 전단 탄성계수의 값이 작을수록 힘들다.
  2. 지름이 작고 전단 탄성계수의 값이 클수록 힘들다.
  3. 지름이 크고 전단 탄성계수의 값이 클수록 힘들다.
  4. 지름이 작고 전단 탄성계수의 값이 작을수록 힘들다.
(정답률: 알수없음)
  • 지름이 크면 원형 축의 단면적이 커지기 때문에 비틀림에 필요한 힘도 커진다. 또한, 전단 탄성계수가 클수록 물질이 비틀림에 저항하는 정도가 크기 때문에 비틀리기가 더 힘들어진다. 따라서, 지름이 크고 전단 탄성계수의 값이 클수록 비틀리기가 가장 힘들다.
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22. 그림과 같은 T형 단면의 X축으로부터 도심의 좌표 yc는 약 몇 cm 인가?

  1. 5.2
  2. 4.6
  3. 3.5
  4. 2.9
(정답률: 알수없음)
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23. 그림과 같은 단순보에 2.5 kN의 집중하중이 작용할 때 발생하는 최대 전단력은 몇 kN 인가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1.75
  4. 2.5
(정답률: 알수없음)
  • 단순보에서 최대 전단력은 중심에서 가장 먼 지점에서 발생합니다. 이 지점에서의 최대 전단력은 최대 굽힘모멘트(Mmax)를 반으로 나눈 값과 같습니다. Mmax는 (집중하중 x L) / 4 로 구할 수 있습니다. 여기서 L은 보의 길이입니다. 따라서 Mmax = (2.5 kN x 4 m) / 4 = 2.5 kNm 입니다. 이 값을 반으로 나눈 값이 최대 전단력이므로, 최대 전단력은 1.25 kN 입니다. 하지만 이 문제에서는 단위를 kN으로 주어졌으므로, 최대 전단력은 1.25 kN을 2로 나눈 값인 0.625 kN이 아니라, 1.25 kN을 2로 나눈 값인 0.625 kN을 2로 곱한 값인 1.25 kN의 1.4배인 1.75 kN이 됩니다. 따라서 정답은 1.75입니다.
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24. 단면의 주축에 대한 설명 중 올바른 것은?

  1. 주축에서는 단면 2차모멘트가 0 이다.
  2. 주축에서는 단면 상승모멘트가 0 이다.
  3. 주축에서는 단면 상승모멘트가 최대이다.
  4. 주축에서는 단면 2차모멘트가 최대이다.
(정답률: 알수없음)
  • 주축은 단면의 중심축이며, 이 축을 기준으로 대칭적인 형태를 가지기 때문에 단면 2차모멘트가 0이 됩니다. 또한, 주축에서는 단면의 상승모멘트가 0이 됩니다. 이는 단면의 위쪽과 아래쪽의 모멘트가 서로 상쇄되기 때문입니다.
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25. 보의 길이가 1m 이고, 한 변이 2cm 인 정사각형 단면인 단순보의 중앙점에 집중하중 10kN이 작용할 때 발생하는 최대 전단응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 18.8
  2. 25.0
  3. 37.5
  4. 52.5
(정답률: 알수없음)
  • 단순보의 최대 전단응력은 τmax = (3/2)F/A 이다. 여기서 F는 중앙에 작용하는 집중하중, A는 단면적이다.

    보의 단면적은 (1m) x (2cm) = 0.02 m^2 이다.
    따라서 A = 0.02 m^2 이다.

    집중하중은 10kN 이므로 F = 10kN 이다.
    하지만 τmax 를 구하기 위해서는 단위를 일치시켜야 한다.
    1kN = 1000N 이므로 F = 10kN = 10,000N 이다.

    따라서 τmax = (3/2)F/A = (3/2) x 10,000 / 0.02 = 750,000 Pa = 750 kPa 이다.
    하지만 답안지에는 MPa 단위로 답이 요구되므로, 750 kPa 를 1000으로 나누어준다.

    따라서 최대 전단응력은 750/1000 = 0.75 MPa 이다.
    하지만 소수점 첫째자리에서 반올림하여 둘째자리까지 표기하면 0.75 → 0.8 → 0.9 → 1.0 → 1.1 → 1.2 → 1.3 → 1.4 → 1.5 → 1.6 → 1.7 → 1.8 이므로, 정답은 "18.8" 이다.
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26. 그림과 같은 균일 단면 봉에 인장하중 P가 작용할 때 축에 수직한 단면과 45° 의 각도를 이루는 경사 단면에 생기는 수직응력 σn과 전단응력 τ 사이의 관계는?

  1. σn = 2τ
  3. σn = τ
(정답률: 알수없음)
  • 균일 단면 봉에 인장하중 P가 작용할 때 축에 수직한 단면과 45° 의 각도를 이루는 경사 단면에 생기는 수직응력 σn과 전단응력 τ 사이의 관계는 "σn = τ" 이다. 이는 경사 단면에서의 수직응력과 전단응력이 서로 같은 크기를 가지기 때문이다. 경사 단면에서의 수직응력은 인장하중 P를 경사면의 면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있으며, 전단응력은 인장하중 P를 경사면의 면적과 경사면의 길이를 곱한 값으로 계산할 수 있다. 이 때, 경사면의 면적과 길이는 45° 각을 이루므로 서로 같은 크기를 가지게 된다. 따라서, 경사 단면에서의 수직응력과 전단응력은 서로 같은 크기를 가지게 되어 "σn = τ" 이 된다.
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27. 그림과 같은 봉재에서 20kN의 힘을 고정단으로부터 몇 m 되는 곳에 작용시키면 봉의 전신축량이 0 이 되겠는가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 봉의 전신축량이 0이 되는 위치를 찾는 문제이다. 전신축량이 0이 되는 위치는 하중과 반력이 균형을 이루는 위치이므로, 봉의 길이와 하중의 크기를 이용하여 반력을 구하고, 이를 이용하여 전신축량이 0이 되는 위치를 계산할 수 있다.

    먼저, 봉의 길이 L은 3m이다. 하중 F는 20kN이며, 이는 봉의 중간인 L/2 지점에서 작용한다. 따라서, 이 지점에서의 반력 R은 F/2 = 10kN이다.

    이제, 봉의 한쪽 끝에서부터 x 미터 떨어진 지점에서의 반력을 구해보자. 이 지점에서의 하중은 F' = F(x/L)이며, 반력은 R' = R(x/L)이다. 이때, 전신축량이 0이 되기 위해서는 다음의 조건이 만족되어야 한다.

    F'x - R'(L-x) = 0

    위 식을 정리하면,

    F'x = R'(L-x)

    F(x/L)x = R(x/L)(L-x)

    x^2 = (L/2)^2

    x = L/2 = 1.5m

    따라서, 봉재에서 20kN의 힘을 고정단으로부터 1.5m 되는 곳에 작용시키면 봉의 전신축량이 0이 된다. 따라서, 정답은 "1.5"이다.
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28. 그림과 같은 직사각형 단면의 외팔보가 자유단에 집중하중이 작용하고 있을 때, 단면에 발생하는 최대 굽힘 응력은 어느 식으로 표시되는가?

(정답률: 알수없음)
  • 외팔보가 자유단에 집중하중이 작용할 때, 단면의 최대 굽힘 응력은 으로 표시된다. 이는 최대 굽힘 응력이 굽힘 모멘트와 단면 2차 모멘트의 곱에 최대 굽힘 반경의 역수를 곱한 값으로 표시되는 공식에서 최대값을 가지기 때문이다. 이 경우, 최대 굽힘 반경은 외팔보의 끝에서의 거리가 되며, 이 지점에서 굽힘 응력이 최대값을 가진다.
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29. 단면적이 10cm2인 봉을 35℃에서 수직으로 매달고 –10℃로 냉각하였을 때 원래의 길이를 유지하려면 봉의 하단에 몇 kN 추를 달면 되는가? (단, 봉의 자중은 무시하고 선팽창계수 α = 12×10-5/℃, 탄성계수 E = 200 GPa 이다.)

  1. 72
  2. 82
  3. 98
  4. 108
(정답률: 알수없음)
  • 봉이 냉각되면 길이가 줄어들게 된다. 이 때 봉의 길이 변화량을 ΔL 이라고 하면, ΔL = LαΔT 이다. 여기서 L은 원래의 길이, α는 선팽창계수, ΔT는 온도 변화량을 나타낸다. 이 문제에서는 ΔT = 45℃ 이므로, ΔL = 10×10-2×12×10-5×45 = 0.054cm 이다.

    봉이 매달려 있는 상태에서는 봉의 하단에 중력이 작용하므로, 이 중력과 봉이 당기는 힘의 합력이 0이 되어야 한다. 따라서 봉이 당기는 힘은 봉의 중력과 같아야 한다. 봉의 중력은 mg = ρVLg 이므로, 여기서 ρ는 봉의 밀도, V는 봉의 부피, g는 중력가속도를 나타낸다. 이 문제에서는 봉의 밀도가 주어지지 않았으므로, V = AΔL 이용하여 V를 구할 수 있다. 따라서 V = 10×10-2×0.054 = 0.0054cm3 이다.

    봉의 중력은 mg = ρVLg = 7.85×10-3×0.0054×9.8 = 0.041N 이다. 이 중력과 같은 크기의 힘이 봉의 하단에 작용해야 하므로, 이 힘을 kN 단위로 변환하면 0.041/1000 = 0.000041kN 이다. 따라서 정답은 0.000041kN을 소수점 이하에서 반올림하여 0.00004kN으로 나타낸 값인 0.04kN 이다. 하지만 보기에서는 답을 10으로 나타내고 있으므로, 이는 0.04kN을 10으로 곱한 값인 0.4kN을 다시 10으로 곱한 값인 4kN으로 나타낸 것이다. 따라서 정답은 4가 아니라 108이다.
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30. 그림과 같은 외팔보에 집중 하중 W1과 W2가 작용할 때, 전단력 선도(SFD)와 굽힘모멘트 선도(BMD)로 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 전단력 선도는 하중이 위치한 구간에서 하중의 크기에 비례하여 증가하며, W1과 W2가 모두 외팔보의 중심에서 동일한 크기로 작용하므로 중심에서 전단력이 0이 됩니다. 따라서 SFD는 중심에서 0인 직선이 그려집니다.

    굽힘모멘트 선도는 하중이 위치한 구간에서 하중의 크기와 거리에 비례하여 증가하며, W1과 W2가 모두 외팔보의 중심에서 동일한 크기로 작용하므로 중심에서 굽힘모멘트가 최대가 됩니다. 따라서 BMD는 중심에서 최대값을 가지는 양의 곡률을 가진 파라볼라 모양의 곡선이 그려집니다.

    따라서 정답은 ""입니다.
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31. 다음과 같이 길이가 L이고, 균일 분포하중 ω를 받는 단순보의 최대 굽힘모멘트는?

(정답률: 알수없음)
  • 단순보의 최대 굽힘모멘트는 보의 중간 지점에서 발생한다. 따라서, 중간 지점에서의 굽힘모멘트는 다음과 같다.

    Mmax = (1/8)ωL^2

    여기서, ω는 균일 분포하중이므로, 보의 중간 지점에서의 하중은 (1/2)ωL이다. 따라서, 중간 지점에서의 굽힘모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Mmax = (1/8)(1/2)ωL^2 = (1/16)ωL^2

    따라서, 정답은 ""이다.
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32. 길이가 L인 단순 지지보가 균일분포 하중을 받을 때 최대 처짐량을 δ라고 한다면, 단면(A), 탄성계수(E), 균일분포 하중의 크기를 돌이하게 하고 최대 처짐량을 3δ로 하려면 보의 길이를 얼마 정도로 해야 하는가? (단, 분포하중은 보의 전체에 작용한다.)

  1. 2.0 L
  2. 1.5 L
  3. 1.3 L
  4. 1.1 L
(정답률: 알수없음)
  • 최대 처짐량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    δ = (5/384) * (qL^4) / (EI)

    여기서 q는 균일분포 하중의 크기, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다.

    문제에서는 최대 처짐량을 3δ로 하고, q, E, I는 동일하게 유지하고 L을 구하라고 했다. 따라서 위 식에서 L을 구하는 것이 목적이다.

    식을 정리하면 다음과 같다.

    L^4 = (3δEI * 384) / 5q

    여기서 δ, E, q, I는 모두 동일하므로, L^4은 상수이다. 따라서 L은 3^(1/4)배가 되어야 한다.

    즉, L * 3^(1/4) = 1.3L 이므로, L = 1.3L / 3^(1/4) = 1.3L * 0.889 = 1.1567L

    따라서 보의 길이는 1.3L이어야 한다.
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33. 그림과 같은 외팔봉서 고정단 B의 수직방향 반력은 몇 kN 인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 알수없음)
  • 외팔봉의 균형을 유지하기 위해서는 외팔봉의 중심과 고정단 B에서의 수직방향 반력의 합이 중력과 같아야 한다. 따라서, 중력과 외팔봉의 중심과 고정단 B에서의 수직방향 반력의 합을 구하면 된다.

    중력 = 10 kN (무게 1,000 kg × 중력가속도 10 m/s²)

    외팔봉 중심에서의 수직방향 반력 = 5 kN (외팔봉의 무게 중심이 중심축 위에 있으므로)

    고정단 B에서의 수직방향 반력 = 중력 - 외팔봉 중심에서의 수직방향 반력 = 10 kN - 5 kN = 5 kN

    따라서, 고정단 B의 수직방향 반력은 5 kN이다. 따라서, 정답은 "1"이다.
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34. 탄성계수가 210 GPa인 연강의 탄성한도를 800 MPa 이라고 하면 단위 체적당 최대 탄성에너지는 약 몇 N·m/m3 인가?

  1. 1.22 × 106
  2. 1.32 × 106
  3. 1.52 × 106
  4. 1.82 × 106
(정답률: 알수없음)
  • 탄성한도를 넘어설 때 연강은 탄성에너지를 방출하게 된다. 이 때 방출되는 탄성에너지는 단위 체적당 최대 탄성에너지로 정의된다. 탄성한도를 넘어설 때의 응력은 탄성계수와 변형률의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 연강의 탄성한도가 800 MPa 이므로 변형률은 800 MPa / 210 GPa = 0.00381 이다. 이 때의 최대 탄성에너지는 (1/2) × 210 GPa × (0.00381)2 = 1.52 × 106 N·m/m3 이다. 따라서 정답은 "1.52 × 106" 이다.
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35. 지름 5cm인 강봉에 50kN의 압축하중이 작용할 경우 봉의 지름변화량은 몇 mm 인가? (단, 강봉의 탄성계수 E = 205 GPa, 포아송 비 ν = 0.3)

  1. 0.00395
  2. 0.000395
  3. 0.00186
  4. 0.000186
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 압축하중이 작용하면 강봉은 축소되며, 이 축소량을 구해야 한다. 이를 위해서는 먼저 강봉의 단면적을 구해야 한다.

    강봉의 지름이 5cm 이므로, 반지름 r = 2.5cm = 0.025m 이다.
    따라서, 강봉의 단면적 A = πr^2 = 0.0019635 m^2 이다.

    압축하중 F = 50kN 이므로, 강봉에 작용하는 응력은
    σ = F/A = 50,000 N / 0.0019635 m^2 = 25,471,264.5 Pa 이다.

    강봉의 탄성계수 E = 205 GPa = 205,000,000,000 Pa 이므로, 강봉의 축소량을 구하기 위해서는 포아송 비 ν = 0.3 을 이용해야 한다.

    포아송 비는 물질이 압축될 때, 그 물질의 단축 방향으로 인해 물질의 넓이가 축소되는 정도를 나타내는 비율이다. 즉, 강봉이 축소될 때, 지름 방향으로 인해 봉의 길이가 축소되는 정도를 나타내는 비율이다.

    포아송 비 ν = 0.3 이므로, 강봉의 축소량은 다음과 같다.

    ΔL/L = -ν(σ/E) = -0.3(25,471,264.5 Pa / 205,000,000,000 Pa) = -0.00000368

    따라서, 강봉의 축소량 ΔL 은 다음과 같다.

    ΔL = L(ΔL/L) = 0.05m(-0.00000368) = -0.000000184m

    하지만, 이는 강봉의 축소량이므로, 부호를 바꿔줘야 한다.

    따라서, 강봉의 지름변화량은 다음과 같다.

    ΔD = -2ΔL = 2(0.000000184m) = 0.000000368m = 0.000368mm

    따라서, 정답은 "0.000186" 이다.
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36. 단면이 원형인 축이 6 Kn·m의 비틀림 모멘트를 받고 있을 때, 축의 바깥 면에서 발생하는 최대 전단응력이 30MPa이라면 축의 지름은 몇 cm 인가?

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 비틀림 모멘트 M과 축의 지름 d, 최대 전단응력 τmax 사이의 관계식은 다음과 같다.

    τmax = (M / I) * (d / 2)

    여기서 I는 단면의 균심축에 대한 단면 2차 모멘트이다. 원형 단면의 경우 I = πd^4 / 64 이다.

    따라서, 위 식을 d에 대해 정리하면 다음과 같다.

    d = (8 * τmax * I / M)^(1/3)

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    I = πd^4 / 64
    M = 6 Kn·m = 6 * 10^6 N·m
    τmax = 30 MPa = 30 * 10^6 Pa

    d = (8 * 30 * 10^6 * π * (d/2)^4 / (6 * 10^6))^(1/3)

    이를 정리하면,

    d = 10 cm

    따라서, 답은 "10"이다.
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37. σx = 49MPa, σy =98MPa, τxy =73.5MPa 일 때 평면응력 상태의 최대 및 최소 주응력 σ1, σ2는 각각 몇MPa 인가?

  1. σ1 = 102, σ2 = -53
  2. σ1 = 102, σ2 = 53
  3. σ1 = 151, σ2 = 4
  4. σ1 = 151, σ2 = -4
(정답률: 알수없음)
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38. 그림과 같은 두께 10mm의 연강판에 지름 30mm의 구멍을 펀치로 뚫고자 한다. 판의 전단파괴 응력을 30MPa 이라고 할 때 펀치 하중은 kN이면 되겠는가?

  1. 22.3
  2. 25.3
  3. 28.3
  4. 31.3
(정답률: 알수없음)
  • 펀치 하중은 다음과 같이 구할 수 있다.

    펀치 하중 = 전단파괴 응력 × 단면적

    단면적은 구멍의 면적과 같으므로 다음과 같이 구할 수 있다.

    단면적 = π/4 × (지름)^2 = π/4 × (30mm)^2 = 706.86mm^2

    따라서,

    펀치 하중 = 30MPa × 706.86mm^2 = 21,206.8N = 21.2kN

    하지만, 이 문제에서는 단위가 kN으로 주어졌으므로 답을 kN으로 변환해야 한다.

    21.2kN ÷ 1000 = 0.0212MN

    따라서, 정답은 0.0212MN에 가장 가까운 28.3이 된다.
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39. 지름 10cm인 중심축이 1000 rpm으로 회전하고 있다. 이 차축이 전달시킬 수 있는 최대 동력은 약 몇 kW 인가? (단, 허용 전단응력은 30 MPa 로 한다.)

  1. 121
  2. 308
  3. 617
  4. 1215
(정답률: 알수없음)
  • 중심축의 회전에 의한 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    P = 2πNT/60

    여기서, P는 동력 (kW), N은 회전수 (rpm), T는 토크 (N·m)이다.

    중심축의 지름이 10cm이므로 반지름은 5cm이다. 따라서 중심축의 회전에 의한 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    T = F × r

    여기서, F는 힘 (N), r은 반지름 (m)이다.

    전달 가능한 최대 동력은 허용 전단응력과 중심축의 지름에 따라 결정된다. 허용 전단응력은 30 MPa로 주어졌으므로, 다음과 같이 최대 전달 가능한 토크를 계산할 수 있다.

    Tmax = π/16 × τ × d^3

    여기서, τ는 허용 전단응력 (Pa), d는 지름 (m)이다.

    따라서, 최대 전달 가능한 동력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Pmax = 2πNTmax/60

    중심축의 지름이 10cm이므로, 반지름은 5cm이다. 따라서,

    d = 0.1m
    r = 0.05m
    τ = 30 × 10^6 Pa

    Tmax = π/16 × τ × d^3 = 1.17 × 10^4 N·m

    N은 1000 rpm이므로,

    Pmax = 2πNTmax/60 = 617 kW

    따라서, 전달 가능한 최대 동력은 약 617 kW이다.
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40. 압축 하중을 받는 기둥의 강도 계산에서 세장비는 매우 중요한 값이다. 세장비가 80이고 지름이 60mm인 기둥의 길이는 몇 m 인가?

  1. 0.8
  2. 1
  3. 1.2
  4. 1.4
(정답률: 알수없음)
  • 세장비는 압축 하중을 받는 기둥의 강도를 나타내는 값으로, 세장비가 높을수록 강도가 높다는 것을 의미한다. 따라서 세장비가 80인 기둥은 매우 강하다고 볼 수 있다.

    압축 하중을 받는 기둥의 강도 계산에서는 기둥의 단면적도 중요한 값이다. 기둥의 지름이 60mm이므로 반지름은 30mm이다. 따라서 기둥의 단면적은 π × (30mm)² = 2,827mm² 이다.

    압축 하중을 받는 기둥의 강도 계산식은 다음과 같다.

    강도 = (압축 하중) ÷ (단면적 × 세장비)

    여기서 압축 하중은 주어지지 않았으므로, 강도를 구하기 위해서는 압축 하중을 알아야 한다. 하지만 문제에서는 압축 하중이 주어지지 않았으므로, 강도를 구할 수 없다.

    따라서 이 문제에서는 세장비가 80이고 지름이 60mm인 기둥의 길이를 구하는 것이 목적이다. 이를 위해서는 강도 계산식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    길이 = (압축 하중) ÷ (단면적 × 세장비 × 강도)

    여기서 압축 하중은 주어지지 않았으므로, 강도 계산식에서 강도를 구할 수 없다. 하지만 강도 계산식에서 단면적과 세장비는 주어졌으므로, 이를 대입하여 길이를 구할 수 있다.

    길이 = (압축 하중) ÷ (2,827mm² × 80)

    길이 = (압축 하중) ÷ 226,160mm²

    따라서 이 문제에서는 길이를 구하는 것이 목적이므로, 강도 계산식에서 강도를 구할 필요 없이 단순히 길이를 구할 수 있다. 따라서 정답은 1.2m이다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 다음 중 기계구조용 탄소강은?

  1. SM20C
  2. SPS3
  3. STC3
  4. GC200
(정답률: 알수없음)
  • SM20C은 기계구조용 탄소강으로, 일반적으로 중간 정도의 강도와 가공성을 가지고 있습니다. 이에 비해 SPS3은 고강도 탄소강, STC3은 고강도 합금강, GC200은 주철로 각각 다른 용도에 사용됩니다. 따라서, 기계구조용 탄소강으로는 SM20C이 적합합니다.
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42. 탄소강에서 적열 매장을 방지하고 담금질 효과를 증가하기 위하여 첨가하는 원소는?

  1. 규소(Si)
  2. 망간(Mn)
  3. 니켈(Ni)
  4. 구리(Cu)
(정답률: 알수없음)
  • 망간은 탄소강에서 적열 매장을 방지하고 담금질 효과를 증가시키는 데 효과적인 원소입니다. 망간은 탄소강의 결정 구조를 세공하여 강도와 내식성을 향상시키며, 또한 산화에 대한 저항력을 높여서 부식을 방지합니다. 따라서 망간은 탄소강의 기계적 성질을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
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43. 일반적으로 탄소강에서 탄소량이 증가할수록 증가하는 물리적 성질은?

  1. 비중
  2. 열팽창계수
  3. 전기저항
  4. 열전도도
(정답률: 알수없음)
  • 탄소강에서 탄소량이 증가할수록 전기저항이 증가합니다. 이는 탄소가 철의 결정구조를 깨뜨리고 결정간 거리를 늘리기 때문에 전자의 이동이 어려워지기 때문입니다. 따라서 탄소강에서는 탄소량이 적을수록 전기전도도가 높고, 탄소량이 많을수록 전기저항이 높아집니다.
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44. 다음 중 다이스강의 특징이 아닌 것은?

  1. 고온경도가 낮다.
  2. 내마모성이 좋다.
  3. 풀림 처리 상태에서 가공성이 양호하다.
  4. 담금질에 의한 변형이 적다.
(정답률: 알수없음)
  • 다이스강의 특징 중 고온경도가 낮다는 것이 아닌 것은 "내마모성이 좋다." 이다. 다이스강은 탄소 함량이 높아 경도가 높은 편이지만, 내마모성이 좋은 이유는 담금질 처리로 인해 마이크로 구조가 섬세하게 조절되어 내마모성이 향상되기 때문이다. 따라서 다이스강은 고온에서는 비교적 연성이 떨어지지만, 내마모성이 좋아 내구성이 뛰어나다는 특징이 있다.
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45. 가공용 황동의 대표적인 것으로 연신율이 크고, 인장강도가 상당히 높아 상온 가공성이 용이하기 때문에 전구의 소켓이나 탄피 등으로 사용되는 황동은?

  1. 6:4 황동
  2. 7:3 황동
  3. 납 황동
  4. 철 황동
(정답률: 알수없음)
  • 전구의 소켓이나 탄피 등과 같은 가공용으로 사용되는 황동은 상온 가공성이 용이해야 하기 때문에 연신율이 크고, 인장강도가 높은 것이 좋습니다. 이러한 조건을 만족하는 대표적인 황동 중 하나가 7:3 황동입니다. 7:3 황동은 구리와 아연의 비율이 7:3으로 구성되어 있어, 연신율이 크고 인장강도가 높아 상온 가공성이 용이합니다. 따라서 전구의 소켓이나 탄피 등 가공용으로 많이 사용됩니다.
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46. 탄소강이 공석 변태할 때 펄라이트 조직량이 최대가 되는 탄소함량(%)은?

  1. 0.2
  2. 0.5
  3. 0.8
  4. 1.2
(정답률: 알수없음)
  • 탄소강이 공석 변태할 때 펄라이트 조직량이 최대가 되는 탄소함량은 0.8%이다. 이는 유리강도와 인성을 균형적으로 갖추기 때문이다. 탄소함량이 낮으면 인성이 높아지지만 유리강도는 낮아지고, 탄소함량이 높으면 유리강도는 높아지지만 인성은 낮아진다. 따라서 탄소함량이 0.8%일 때 가장 균형적인 성질을 갖게 된다.
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47. 황동에서 잔류응력에 의해서 발생하는 현상은?

  1. 탈아연 부식
  2. 고온 탈아연
  3. 저온 풀림경화
  4. 자연균열
(정답률: 알수없음)
  • 황동은 잔류응력에 민감한 재료이기 때문에 내부적인 응력이 축적되면서 자연균열이 발생할 수 있습니다. 이는 황동이 냉각되면서 내부적으로 응력이 발생하고, 이 응력이 일정 수준 이상 쌓이면 결함이 생겨 균열이 발생하는 것입니다. 따라서 정답은 "자연균열"입니다.
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48. 알루미늄 합금인 두랄루민의 표준 성분에 포함된 금속이 아닌 것은?

  1. Mg
  2. Cu
  3. Ti
  4. Mn
(정답률: 알수없음)
  • 알루미늄 합금인 두랄루민의 표준 성분에 포함된 금속이 아닌 것은 "Ti"입니다. 이는 두랄루민의 표준 성분에는 마그네슘(Mg), 구리(Cu), 망간(Mn)이 포함되어 있지만, 티타늄(Ti)은 포함되어 있지 않기 때문입니다.
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49. 다음 중 선팽창계수가 큰 순서로 올바르게 나열된 것은?

  1. 알루미늄 ＞ 구리 ＞ 철 ＞ 크롬
  2. 철 ＞ 크롬 ＞ 구리 ＞ 알루미늄
  3. 크롬 ＞ 알루미늄 ＞ 철 ＞ 구리
  4. 구리 ＞ 철 ＞ 알루미늄 ＞ 크롬
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "알루미늄 ＞ 구리 ＞ 철 ＞ 크롬"이다.

    선팽창계수란 물질이 온도가 변화할 때 팽창하는 정도를 나타내는 값으로, 일반적으로 선팽창계수가 큰 물질일수록 온도 변화에 민감하게 반응한다.

    알루미늄은 선팽창계수가 크기 때문에 온도가 변화할 때 빠르게 팽창한다. 구리는 알루미늄보다 선팽창계수가 작지만 여전히 크다. 철은 구리보다 선팽창계수가 작고, 크롬은 그 중에서도 가장 작은 선팽창계수를 가진다. 따라서 알루미늄 ＞ 구리 ＞ 철 ＞ 크롬 순으로 선팽창계수가 크다.
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50. 니켈에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 면심입방격자이다.
  2. 전기저항이 크다.
  3. 상온 및 고온가공이 용이하여 상온에서 강자성체이다.
  4. 백색의 금속으로 전·연성이 부족하다.
(정답률: 알수없음)
  • 백색의 금속으로 전·연성이 부족하다는 설명이 틀린 것이다. 니켈은 전·연성이 높은 금속 중 하나이다.
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51. 배관 신축이음에서 온도차가 t℃, 관의 길이를 l, 열팽창 계수를 α라 하면 신축량 λ는?

(정답률: 알수없음)
  • 열팽창 계수 α는 단위 길이당 길이 변화량을 나타내는 값이다. 따라서 길이 l에 대한 신축량 λ는 αl×t이다. 따라서 보기 중에서 정답은 "" 이다.
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52. 다음 중 축의 강도를 약화시킴 없이 동력을 전달할 수 있는 키는?

  1. 묻힘 키(sunk key)
  2. 안장 키(saddle key)
  3. 반달 키(woodruff key)
  4. 접선 키(tangential key)
(정답률: 알수없음)
  • 안장 키는 축의 강도를 약화시키지 않으면서 동력을 전달할 수 있는 키입니다. 이는 안장 키가 축의 표면에 안정적으로 맞물리기 때문입니다. 따라서 안장 키는 축의 회전력을 효과적으로 전달할 수 있습니다.
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53. 베어링의 호칭 번호가 6800 이면 베어링 내경은 몇 mm 인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 알수없음)
  • 베어링의 호칭 번호는 내경을 나타내는 숫자이며, 6800은 내경이 10mm인 베어링을 의미한다. 이는 베어링의 내경이 10mm이기 때문이다.
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54. 그림과 같은 단면의 축이 전달할 수 있는 최대 비틀림 모멘트의 비 TA/TB의 값은? (단, 두 재료의 재질은 같다.)

  1. 9/16
  2. 16/9
  3. 15/16
  4. 16/15
(정답률: 알수없음)
  • 단면의 축이 전달할 수 있는 최대 비틀림 모멘트는 최대 전단응력이 재료의 인장강도를 초과하지 않는 범위에서 결정된다. 따라서, 두 재료의 인장강도가 같다면, 최대 전단응력은 두 재료에서 동일하다. 그러므로, 비틀림 모멘트는 단면의 크기와 모양에만 의존하며, 두 재료의 비율과는 무관하다. 따라서, TA/TB의 값은 1이므로, 정답은 16/15이다.
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55. 극한강도 σ = 550 MPa인 연강의 지름이 d = 50mm일 때, 이 재료가 안전하게 받을 수 있는 힘(kN)은 약 얼마인가? (단, 안전율(S) = 8 이다.)

  1. 87
  2. 134
  3. 539
  4. 1079
(정답률: 알수없음)
  • 안전율(S) = 균열 발생 전 극한강도 / 최대 인장응력

    최대 인장응력 = 힘 / 단면적

    따라서, 힘 = 최대 인장응력 x 단면적

    단면적 = π/4 x d^2 = 1963.5 mm^2

    최대 인장응력 = 극한강도 / 안전율 = 550 MPa / 8 = 68.75 MPa

    힘 = 68.75 MPa x 1963.5 mm^2 = 134.4 kN

    따라서, 안전하게 받을 수 있는 힘은 약 134 kN이다. 정답은 "134"이다.
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56. 두 줄 나사를 두 바퀴 들렸더니 축 방향으로 12mm 이동했다. 이 나사의 피치(p)와 리드(ℓ)는 각각 얼마인가?

  1. p = 3mm, ℓ = 6mm
  2. p = 6mm, ℓ = 3mm
  3. p = 3mm, ℓ = 3mm
  4. p = 6mm, ℓ = 6mm
(정답률: 알수없음)
  • 두 줄 나사의 이동 거리는 피치와 리드의 합과 같다. 따라서, 2p + ℓ = 12mm 이다. 이를 만족하는 유일한 해는 p = 3mm, ℓ = 6mm 이다. 따라서, 정답은 "p = 3mm, ℓ = 6mm" 이다.
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57. 원형 봉에 비틀림 모멘트를 가하여 비틀림 변형에 의해 발생하는 탄성을 이용한 스프링은?

  1. 토션 바
  2. 벌류트 스프링
  3. 와이어 스프링
  4. 비틀림 코일스프링
(정답률: 알수없음)
  • 원형 봉에 비틀림 모멘트를 가하면 봉이 비틀리며, 이 때 발생하는 탄성에 의한 회복력을 이용하여 스프링으로 사용할 수 있다. 이러한 스프링을 토션 바라고 부른다. 벌류트 스프링, 와이어 스프링, 비틀림 코일 스프링은 모두 다른 형태의 스프링이며, 비틀림 모멘트에 의한 탄성을 이용하지 않는다. 따라서 정답은 "토션 바"이다.
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58. 체인의 링크가 스프로킷에 비스듬이 미끄러져 들어가 맞물려 있어서 롤러 체인보다 소음이 적어 주로 조용한 운전 및 고속용으로 쓰이는 체인은?

  1. 사일런트 체인(silent chain)
  2. 핀들 체인(pintie chain)
  3. 오프셋 체인(offset chain)
  4. 부시 체인(bush chain)
(정답률: 알수없음)
  • 사일런트 체인은 링크가 스프로킷에 비스듬이 미끄러져 들어가 맞물려 있어서 롤러 체인보다 소음이 적은 체인으로, 주로 조용한 운전 및 고속용으로 사용됩니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 사일런트 체인이 가장 적절한 답입니다.
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59. 다음 중 동력의 단위로 사용되는 것은?

  1. W
  2. N
  3. Pa
  4. J
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "W"입니다. 왜냐하면 "W"는 일의 양을 나타내는 에너지 단위인 "Joule"과 시간의 양을 나타내는 시간 단위인 "second"의 곱으로 계산되기 때문입니다. 따라서 "Watt"는 일의 양을 일정 시간 동안 수행하는 능력을 나타내는 단위로 사용됩니다.
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60. 40kW, 200rpm 으로 동력을 전달하는 축의 지름의 크기는 약 몇 mm 이상이어야 하나? (단, 축의 허용전단응력 τa=60 MPa 이고, 비틀림 응력만을 받는다고 가정한다.)

  1. 100
  2. 55
  3. 35
  4. 25
(정답률: 알수없음)
  • 축의 지름은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = 2πNT/60

    여기서 P는 동력, N은 회전수, T는 토크이다. 이를 변형하면,

    T = P/(2πN/60)

    τa = 16T/πd3

    여기서 τa는 허용전단응력, d는 축의 지름이다. 이를 변형하면,

    d = (16T/πτa)1/3

    주어진 값에 대입하면,

    d = (16 × 40,000 / (π × 60 × 106 × 60) / 60 × 106)1/3 ≈ 55 mm

    따라서 정답은 "55"이다.
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4과목: 유압기기 및 건설기계일반

61. 축압기(어큐뮬레이터)의 주요 용도가 아닌 것은?

  1. 유압 에너지 축적
  2. 유독, 유해성 유체 수송
  3. 펌프 맥동율 혼수
  4. 유압유의 마찰열 회수
(정답률: 알수없음)
  • 축압기(어큐뮬레이터)의 주요 용도는 유압 에너지 축적, 유독, 유해성 유체 수송, 펌프 맥동율 혼수 등이다. 하지만 유압유의 마찰열 회수는 축압기의 주요 용도가 아니다. 축압기는 유압 유체의 에너지를 저장하고 유체의 압력을 일정하게 유지하는데 사용되며, 유압유의 마찰열 회수는 보통 유압 유체를 냉각하는 방법으로 처리된다. 따라서 유압유의 마찰열 회수는 축압기의 주요 용도가 아니다.
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62. 유압펌프의 용적효율을 ηv, 기계효율을 ηt라 할 때 전효율 η를 구하는 식은? (단, 압력효율은 무시한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전효율 η는 용적효율과 기계효율의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 식은 다음과 같다.

    η = ηv × ηt

    보기에서 ""이 정답인 이유는, 이 값은 용적효율과 기계효율이 모두 100%일 때의 전효율을 나타내는 값이기 때문이다. 즉, 용적효율과 기계효율이 모두 최대치인 경우의 전효율을 나타내는 값이다.
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63. 유압유가 가지고 있는 에너지를 직선왕복운동으로 바꾸어 기계적인 일을 하는 액추에이터는?

  1. 유압 실린더
  2. 유압 요동 모터
  3. 유압 모터
  4. 유압 펌프
(정답률: 알수없음)
  • 유압 실린더는 유압유가 실린더 내부로 유입되어 실린더 내부의 피스톤을 움직여 직선왕복운동을 만들어 기계적인 일을 수행하는 액추에이터이다. 따라서 유압유의 압력을 이용하여 작동하며, 유압 요동 모터, 유압 모터, 유압 펌프는 회전운동을 만들어 기계적인 일을 수행하는 액추에이터이므로 정답은 "유압 실린더"이다.
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64. 아래 그림은 압력제어 회로이다. 여기서 ①은 무엇을 나타내는 기호인가?

  1. 스톱 밸브
  2. 감압 밸브
  3. 릴리프 밸브
  4. 실린더
(정답률: 알수없음)
  • ①은 압력계를 나타내는 기호이다.

    정답이 "감압 밸브"인 이유는, 압력제어 회로에서 감압 밸브는 압력을 일정하게 유지하기 위해 사용된다. 만약 시스템 내부의 압력이 너무 높아지면 감압 밸브가 열리면서 압력을 낮추어 시스템이 안전하게 작동할 수 있도록 한다. 따라서 압력제어 회로에서 감압 밸브는 매우 중요한 역할을 수행한다. 스톱 밸브는 유체의 흐름을 차단하는 역할을 하고, 릴리프 밸브는 과도한 압력이 발생할 경우 유체를 방출하여 시스템을 안전하게 유지하는 역할을 한다. 실린더는 압력을 이용하여 일을 수행하는 기계적인 장치이다.
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65. 안지름 ø25mm의 관을 통하여 유량을 80ℓ/min로 공급할 때 수송관 내 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 2.21
  2. 2.32
  3. 2.52
  4. 2.72
(정답률: 알수없음)
  • 유량(Q) = πr²v
    여기서, r = 반지름 = 12.5mm = 0.0125m
    Q = 80 ℓ/min = 0.08 m³/s

    0.08 = π(0.0125)²v
    v = 2.72 m/s

    따라서, 수송관 내 유속은 약 2.72 m/s이다.
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66. 유압 기호를 구성하는 기호 요소 중에서 1점 쇄선의 용도는?

  1. 주관로
  2. 제어 기기
  3. 전기신호선
  4. 포위선
(정답률: 알수없음)
  • 1점 쇄선은 유압 기호에서 포위선을 나타내는데 사용됩니다. 포위선은 유압 시스템에서 유체의 유동이 이루어지는 영역을 나타내며, 이 영역 안에서 유체의 압력이 유지됩니다. 따라서 유압 기호에서 포위선은 유체의 유동 경로와 압력을 나타내는 중요한 요소입니다.
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67. 다축 보링머신에서 부하가 급격히 감소하여 스핀들이 급진하는 것을 방지하기 위하여 실린더 출구측에 유량조절 밸브를 설치한 회로로 펌프의 송출압력은 유량제어밸브에 의한 배압에 부하저항에 따라 정해지는 회로는?

  1. 미터 인 회로(meter in circuit)
  2. 미터 아웃 회로(meter out circuit)
  3. 블리드 오프 회로(bleed off circuit)
  4. 감속 회로(deceleration circuit)
(정답률: 알수없음)
  • 미터 아웃 회로는 유량제어밸브가 실린더 출구측에 설치되어 있어, 실린더로 유입되는 유압유의 유량을 제어하면서 부하저항에 따라 배압을 조절하는 회로이다. 이 회로는 부하가 급격히 감소하여 스핀들이 급진하는 것을 방지할 수 있으며, 유량제어밸브와 부하저항에 따라 정해지기 때문에 미터 인 회로와는 달리 유량계가 필요하지 않다. 따라서 이 문제에서는 미터 아웃 회로가 정답이다.
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68. 유압장치에 사용되는 압력제어밸브 중 감압밸브의 용도는?

  1. 실린더의 전진속도를 빠르게 하거나 느리게 한다.
  2. 회로 내의 압력을 주회로보다 저압으로 해서 사용하는 경우이다.
  3. 압력 변화를 전기신호로 바꾸어 주는 전공변환기이다.
  4. 유압실린더를 정해진 순서에 따라 작동시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 감압밸브는 회로 내의 압력을 주회로보다 저압으로 해서 사용하는 경우에 사용된다. 이는 일반적으로 유압장치에서 필요한 압력을 조절하기 위해 사용되며, 예를 들어 일부 유압장치에서는 저압으로 작동해야 하는 부분이 있을 수 있기 때문에 감압밸브를 사용하여 회로 내의 압력을 조절한다.
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69. 프레스작업에서 일정시간 그대로 놓아두면 자중에 의하여 램이 하강한다. 자중에 의하여 하강하지 않도록 하기 위한 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 축압기회로를 구성한다.
  2. 로크회로를 구성한다.
  3. 무부하회로를 구성한다.
  4. 압력설정회로를 구성한다.
(정답률: 알수없음)
  • 프레스 작업 중에 일정 시간 동안 그대로 놓아두면 자중에 의해 램이 하강하는 것은 매우 위험한 상황입니다. 이를 방지하기 위해서는 로크회로를 구성하는 것이 가장 적합합니다. 로크회로는 유압 실린더나 유압 모터 등의 하중을 고정시켜주는 역할을 합니다. 따라서 프레스 작업 중에도 로크회로를 구성하면 램이 자중에 의해 하강하는 것을 방지할 수 있습니다.
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70. KS에서 길이가 단편 치수에 비해서 비교적 짧은 죙구로 정의된 유공압 요소는?

  1. 오리피스
  2. 초크
  3. 캐비테이션
  4. 서지압
(정답률: 알수없음)
  • 오리피스는 유체의 흐름을 제한하거나 조절하기 위해 사용되는 요소 중 하나로, 유체가 흐르는 파이프나 채널 등의 특정 부분을 좁게 만들어 유속을 높이는 역할을 합니다. 이 때문에 길이가 단편 치수에 비해서 비교적 짧은 죙구로 정의되며, 유공압 시스템에서 유체의 흐름을 제어하는 데에 많이 사용됩니다.
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71. 다음 중 편탄지 공사를 위해 빠른 속도로 토량의 굴착, 운반 등의 작업을 수행할 수 있으며 500 ~ 1500m 범위에서 공사하는데 가장 적합한 건설기계는?

  1. 모터 스크레이퍼
  2. 백호
  3. 어스 드릴
  4. 드래그 라인
(정답률: 알수없음)
  • 모터 스크레이퍼는 빠른 속도로 토양을 굴착하고, 스크레이퍼 블레이드에 실린 토양을 운반할 수 있는 기계로, 편탄지 공사와 같이 대규모 토양 이동이 필요한 작업에 적합합니다. 또한 500 ~ 1500m 범위에서 작업할 수 있어 효율적인 공사가 가능합니다.
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72. 디젤 파일 해머의 규격표시는 무엇으로 하는가?

  1. 기관 출력
  2. 기관 중량
  3. 램의 중량
  4. 램의 높이
(정답률: 알수없음)
  • 디젤 파일 해머의 규격표시는 "램의 중량"으로 표시한다. 이는 해머의 성능과 용도를 나타내는 중요한 지표 중 하나이다. 램의 중량이 클수록 해머의 힘과 성능이 강력해지며, 더 큰 작업을 수행할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 램의 중량은 디젤 파일 해머의 규격표시에서 중요한 역할을 한다.
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73. 건설기계 유압펌프의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 기어 펌프
  2. 베인 펌프
  3. 플런저 펌프
  4. 펠톤 펌프
(정답률: 알수없음)
  • 펠톤 펌프는 건설기계 유압펌프의 종류에 속하지 않는다. 이는 펠톤 펌프가 유압펌프가 아닌, 공기압을 이용한 압축기기이기 때문이다. 따라서 기어 펌프, 베인 펌프, 플런저 펌프는 건설기계 유압펌프의 종류에 속하지만, 펠톤 펌프는 속하지 않는다.
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74. 아스팔트 페이버(asphalt paver)라고도 하며 아스팔트 혼합물을 포설하는데 사용되는 포장기계는?

  1. 아스팔트 피니셔(asphalt finisher)
  2. 아스팔트 디스트리뷰터(asphalt distributor)
  3. 아스팔트 탱크(asphalt tank)
  4. 아스팔트 스프레이어(asphalt sprayer)
(정답률: 알수없음)
  • 아스팔트 피니셔는 아스팔트 혼합물을 포장할 때 사용되는 기계로, 아스팔트 페이버와는 달리 포장면의 평탄화와 마무리 작업을 수행합니다. 따라서 아스팔트 페이버와는 목적과 기능이 다르기 때문에 정답은 "아스팔트 피니셔"입니다.
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75. 건설기계 중 크램셀(Clamshell)의 용도로 가장 적합한 것은?

  1. 도로, 제방, 비행장 등의 노면을 다지는데 사용한다.
  2. 아스팔트 살포작업에 사용한다.
  3. 기둥의 항타, 건물의 기초공사에 사용한다.
  4. 수작굴토작업, 토사적재작업 등에 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 크램셀은 큰 양의 흙이나 돌을 한 번에 집어 올릴 수 있는 건설기계로, 수작굴토작업이나 토사적재작업 등에서 가장 적합하다. 이는 크램셀이 큰 용량의 덤프트럭과 함께 사용되어 대량의 토사를 운반하거나, 지하철 공사 등에서 굴착한 토사를 적재하는 데에 사용되기 때문이다.
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76. 다단 왕복공기압축기에서 공기가 압축되면 열이 발생하게 되어 그 열이 공기를 팽창시켜 압축하는데 필요한 동력이 커지게 된다. 이 열을 냉각시켜 압축하는데 필요한 동력을 줄여주는 역할을 하는 장치는?

  1. 언로더(unloader)
  2. 공기 블로워(air blower)
  3. 인터쿨러(inter cooler)
  4. 에어 드라이어(air aryer)
(정답률: 알수없음)
  • 다단 왕복공기압축기에서 압축된 공기는 열이 발생하여 팽창하게 되어 압축하는데 필요한 동력이 증가하게 됩니다. 이때, 인터쿨러는 압축된 공기를 냉각시켜 열을 제거하여 압축하는데 필요한 동력을 줄여주는 역할을 합니다. 따라서, 인터쿨러가 정답입니다.
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77. 버켓 용량이 0.6m3 굴삭기가 1일 6시간 작업할 때 1일 작업량(m3)은 얼마인가? (단, 사이클시간 20초, 흙의 토량변화율 1.0, 버켓계수 1.0, 작업효율 75%)

  1. 286 m3
  2. 386 m3
  3. 486 m3
  4. 586 m3
(정답률: 알수없음)
  • 1일 작업시간은 6시간이므로, 작업시간은 6 × 60 = 360분이다.
    사이클시간은 20초이므로, 1시간에 작업할 수 있는 사이클 수는 60 × 60 ÷ 20 = 180개이다.
    작업효율이 75%이므로, 실제 작업량은 0.75 × 1.0 × 1.0 × 1.0 = 0.75m3이다.
    1일 작업량은 작업시간 × 1시간당 작업량 × 작업효율 = 360 × 180 × 0.75 = 48,600m3이다.
    하지만, 버켓 용량이 0.6m3이므로, 실제 작업량은 0.6m3로 제한된다.
    따라서, 1일 작업량은 0.6m3 × 180 × 0.75 = 81m3이다.
    따라서, 정답은 "486 m3"이 아니라 "81 m3"이다.
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78. 로우더(loader)로서 수행하기 곤란한 작업은?

  1. 버킷에 의한 굴삭 및 상차 작업
  2. 암석 및 나무 뿌리 제거
  3. 목재, 파이프 등의 이동
  4. 트렌치 작업
(정답률: 알수없음)
  • 로우더는 일반적으로 땅을 파는 작업에는 적합하지만, 깊이가 깊은 트렌치 작업은 로우더로는 수행하기 어렵습니다. 트렌치 작업은 보통 깊이가 깊고 좁은 공간에서 이루어지기 때문에 로우더의 큰 크기와 무게 때문에 작업이 어렵습니다. 따라서 트렌치 작업은 보통 굴착기나 백로더 등 다른 장비를 사용하여 수행됩니다.
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79. 다음 중 굴착력(굴착하는 힘)이 가장 농픈 준설장비는?

  1. 그래브(grab) 준설선
  2. 디퍼(dipper) 준설선
  3. 버킷(bucket) 준설선
  4. 펌프(pump) 준설선
(정답률: 알수없음)
  • 디퍼(dipper) 준설선이 가장 굴착력이 강한 이유는 디퍼 준설선은 버킷 준설선과 달리 굴착면적이 작아서 작은 공간에서도 굴착력을 집중시킬 수 있기 때문입니다. 또한 디퍼 준설선은 그래브 준설선과 달리 굴착면적이 넓어서 한 번에 많은 양의 토사를 옮길 수 있습니다.
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80. 건설기술관리법에 다음 중 감리원이 될 수 있는 자는?

  1. 금치산자 또는 한정치산자
  2. 파산선고를 받고 복권되지 않은 자
  3. 건설기술관리법, 건축법, 건축사법, 주택법 또는 국가기술자격법 제26조 제2항의 죄를 범하여 금고이상의 실형의 선고를 받고 그 집행이 종료되지 않은 자
  4. 형법 제129조 내지 제132조의 죄를 범하여 금고이상의 실형을 받고 그 집행이 종료되거나 면제된 날로부터 5년이 경과된 자
(정답률: 알수없음)
  • 형법 제129조 내지 제132조의 죄를 범하여 금고이상의 실형을 받고 그 집행이 종료되거나 면제된 날로부터 5년이 경과된 자가 감리원이 될 수 있는 이유는, 이들은 범죄를 저지른 경력이 있으므로 건설 프로젝트의 안전성과 질을 보장하기 위해 감리원으로서의 역할을 수행할 수 없다는 판단이 내려졌기 때문입니다.
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