1과목: 재료역학
1. 단면적이 1cm2, 탄성계수가 200㎬, 길이가 10m인 케이블이 장력을 받아 길이가 1㎜만큼 늘어났다. 장력의 크기는 몇 N인가?
- 1000
- 2000
- 3000
- 4000
2. 한 변의 길이가 10㎜인 정사각형 단면의 막대가 있다. 온도를 60℃ 상승시켜서 길이가 늘어나지 않게 하기 위해 8kN의 힘이 필요하다. 막대의 선팽창계수(α)는? (단, 탄성계수 E=200 ㎬ 이다.)
3. 그림과 같이 직선적으로 변하는 불균일 분포하중을 받고 있는 단순보의 전단력선도는?
-
CBT문제은행AI2023-04-17 12:19
전단력선도는 분포하중이 작용하는 영역에서 전단력의 크기와 방향을 보여주는 그림이다. 이 문제에서는 불균일 분포하중이 직선적으로 변하므로, 전단력선도는 직선으로 나타난다. 전단력의 크기는 분포하중의 크기와 영역의 넓이에 비례하므로, 분포하중이 작용하는 영역이 작을수록 전단력의 크기는 작아진다. 따라서, 분포하중이 가장 작은 영역에서는 전단력이 가장 작아지므로, 전단력선도는 "
"와 같이 표시된다.
4. 그림과 같이 단순 지지보가 B점에서 반시계 방향의 모멘트를 받고 있다. 이때 최대의 처짐이 발생하는 곳은 A점으로부터 얼마나 떨어진 거리인가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
최대의 처짐이 발생하는 곳은 모멘트가 가장 큰 곳이므로, 모멘트의 크기를 구해야 한다. 모멘트는 지지보에 작용하는 힘과 그로 인해 발생하는 팔의 길이의 곱으로 계산된다. 따라서, B점에서의 모멘트는 F × 2m 이다. 이때, F는 10kN이고, m은 A점과 B점 사이의 거리인 4m이므로, 모멘트는 20kNm이다. 처짐은 모멘트와 단면의 관성 모멘트와의 비율에 따라 결정된다. 이 문제에서는 단면이 정사각형이므로, 관성 모멘트는 (1/12)bh^3 이다. 이때, b와 h는 각각 단면의 너비와 높이이다. 따라서, A점에서의 처짐은 (20kNm × 3m) / (1/12 × 0.2m × 0.2m × 0.2m) = 0.6m 이다. 따라서, 정답은 "
" 이다.
5. 상단이 고정된 원추 형체의 단위체적에 대한 중량을 γ라 하고 원추의 밑면의 지름이 d, 높이가 ℓ일 때 이 재료의 최대 인장응력을 나타낸 식은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
원추 형체의 최대 인장응력은 원추의 중심축을 따라 발생하는 응력 중 가장 큰 값인 최대 전단응력과 같다. 최대 전단응력은 탄성 역학에서 배운 것처럼 최대 전단응력이 발생하는 위치에서의 전단응력과 수직인 방향의 응력은 0이 된다. 따라서 원추의 중심축을 따라 최대 전단응력이 발생하는 위치에서의 응력은 다음과 같다.
여기서 τmax는 최대 전단응력, γ는 단위체적 중량, d는 원추의 밑면 지름, ℓ은 원추의 높이이다.
6. 그림과 같은 외팔보에 저장된 굽힘 변형에너지는? (단, 탄성계수는 E이고, 단면의 관성모멘트는 I이다. )
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
외팔보에 작용하는 하중은 중심축에서 멀어질수록 굽힘모멘트가 커지므로, 최대 굽힘모멘트는 외팔보 끝에서 발생한다. 따라서, 최대 굽힘응력도 끝에서 발생하며, 이 때의 굽힘반경은 외팔보의 끝에서 발생하는 것이 가장 크다. 이에 따라, 굽힘에너지는 1/2EI(최대 굽힘반경)^2 이므로, 정답은 "
" 이다.
7. 다음 그림과 같이 연속보가 균일 분포하중(q)을 받고 있을 때, A점의 반력은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
A점의 반력은 하중과 같은 크기이며, 연속보의 균일 분포하중(q)은 중간 지점에서 최대값을 가지므로 A점에서의 하중은 중간 지점에서의 반값인 q/2가 된다. 따라서 A점의 반력은 q/2이다. 따라서 정답은 "
"이다.
8. 단면 계수에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 차원(dimension)은 길이의 3승이다.
- 대칭 도형의 단면 계수 값은 하나밖에 없다.
- 도형의 도심축에 대한 단면 2차모멘트와 면적을 서로 곱한 것을 말한다.
- 단면 계수를 크게 설계하면 보가 강해진다.
9. 길이가 ℓ인 외팔보에서 그림과 같이 삼각형 분포하중을 받고 있을 때 최대 전단력과 최대 굽힘모멘트는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
외팔보에서 최대 전단력은 중심에서 가장 먼 지점에서 발생하며, 이 때의 전단력은 삼각형 분포하중의 최대값인 $q_0$의 절반인 $q_0/2$가 된다. 따라서 최대 전단력은 $frac{q_0}{2}cdotfrac{ell}{2}=frac{q_0ell}{4}$이다.
최대 굽힘모멘트는 중심에서 가장 먼 지점에서 발생하며, 이 때의 굽힘모멘트는 삼각형 분포하중의 최대값인 $q_0$와 그 지점에서의 거리인 $ell/2$를 곱한 값인 $q_0ell/2$가 된다. 따라서 최대 굽힘모멘트는 $q_0ell/2$이다.
따라서 정답은 "
"이다.
10. 그림에 표시한 단순 지지보에서의 최대 처짐량은? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
이 문제에서는 보의 굽힘 강성 EI가 일정하다는 조건이 주어졌기 때문에, 최대 처짐량은 보의 길이와 관련이 있다. 따라서, 보의 길이가 가장 긴 "
"가 최대 처짐량이 가장 크다. 이는 보의 길이가 길어질수록 보의 굽힘 강성 EI에 비례하여 최대 처짐량이 증가하기 때문이다.
11. 그림과 같이 6㎝×12㎝ 단면의 직사각형보가 단순 지지되어 B단면에 집중하중 5000N을 받고 있다. B단면에서의 최대굽힘응력은 약 몇 ㎫ 인가?
- 400
- 0.463
- 2.78
- 57600
12. 바깥지름 50㎝, 안지름 30㎝의 속이 빈 축은 동일한 단면적을 가지며 같은 재질의 원형축에 비하여 약 몇 배의 비틀림 모멘트에 견딜 수 있는가?
- 1.7배
- 1.4배
- 1.2배
- 0.9배
13. 평균 지름 d = 60㎝, 두께 t = 3㎜인 강관이 P = 2.1㎫의 내압을 받고 있다. 이 관 속에 발생하는 원환응력으로 인한 지름의 증가량은 약 몇 ㎜ 인가? (단, 탄성 계수 E = 210 ㎬이다.)
- 0.3
- 0.6
- 1.2
- 6
14. 지름 30㎜의 환봉 시험편에서 표점거리를 10㎜로 하고 스트레인 게이지를 부착하여 신장을 측정한 결과 인장하중 25kN에서 신장 0.0418㎜가 측정되었다. 이때의 지름은 29.97㎜이었다. 이 재료의 포아송 비(ν)는?
- 0.239
- 0.287
- 0.0239
- 0.0287
15. 직사각형 단면(가로 3m, 세로 2m)의 단주에 150kN 하중이 중심에서 1m만큼 편심되어 작용할 때 이 부재 AC에서 생기는 최대 인장응력은 몇 ㎪ 인가?
- 25
- 50
- 87.5
- 100
16. 그림과 같이 길이가 동일한 2개의 기둥 상단에 중심 압축하중 2500N이 작용할 경우 전체 수축량은 약 몇 ㎜ 인가? (단, 단면적 A1 = 1000mm2 , A2 = 2000mm2 , 길이 L = 300㎜, 재료의 탄성계수 E = 90 ㎬ 이다. )
- 0.625
- 0.0625
- 0.00625
- 0.000625
17. 단면적 A, 탄성계수(Young’s Modulus) E, 길이 L1인 봉재가 그림과 같이 천정에 매달려 있다. 이 부재의 B점에 하중 P가 작용될 때 B점의 하중방향 변위는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
B점에 작용하는 하중은 수직방향이므로, 이에 대응하는 변위는 수직방향으로만 생긴다. 따라서, 보기 중에서 수직방향 변위에 대한 값인 "
" 가 정답이다. 다른 보기들은 수평방향 변위나 기울기 등 다른 값들을 나타내므로, 이 문제에서는 적절하지 않다.
18. 비틀림 모멘트 T를 받고 봉의 길이 L인 부재에 발생하는 순수전단(pure shear) 상태에서의 비틀림 변형에너지 U는? (단, 비틀림 강성은 GJ 이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
비틀림 변형에너지 U는 U = (1/2)T^2L/GJ 이다. 따라서 보기 중에서 "
"가 정답이다. 이유는 T^2L이 최소화되어야 하기 때문이다. GJ는 상수이므로 T^2L이 최소화되려면 L이 최소화되어야 한다. 따라서 봉의 길이가 가장 짧은 ""가 정답이다.
19. 하중을 받고 있는 기계요소의 응력 상태는 아래와 같다. 선분 (a-a)에서 수직응력(σn)과 전단응력(τ)은?
- σn = 10㎫, τ = 7.5㎫
- σn = -3.5㎫, τ = -7.5㎫
- σn = 10㎫, τ = -6㎫
- σn = -3.5㎫, τ = 6㎫
20. 그림과 같은 풀리에 장력이 작용하고 있을 때 풀리의 회전수가 100rpm이라면 전달 동력은 몇 kW인가?
- 2.14
- 16.55
- 8.32
- 4.19
2과목: 기계열역학
21. 터빈의 효율에 대한 정의로 맞는 것은?
- 실제 과정의 일 ÷ 등엔트로피 과정의 일
- 등엔트로피 과정의 일 ÷ 실제 과정의 일
- 실제 과정의 일 × 등엔트로피 과정의 일
- (등엔트로피 과정의 일 ÷ 실제 과정의 일)2
22. 흑체의 온도가 20℃에서 80℃로 되었다면 방사하는 복사에너지는 약 몇 배가 되는가?
- 1.2
- 2.1
- 4.0
- 5.0
24. 이상기체 1kg을 300K, 100㎪ 에서 500K 까지 “PVn = 일정”의 과정(n = 1.2)을 따라 변화시켰다. 기체의 비열비는 1.3, 기체상수는 0.287 KJ/kg·K라고 가정한다면 이 기체의 엔트로피 변화량은 약 몇 KJ/K 인가?
- -0.244
- -0.287
- -0.344
- -0.373
25. 어떤 냉동기에서 0℃의 물로 0℃의 얼음 2ton을 만드는데 180 MJ의 일이 소요된다면 이 냉동기의 성능계수는? (단, 물의 융해열은 334 KJ/kg 이다.)
- 2.05
- 2.32
- 2.65
- 3.71
26. 증기압축 냉동사이클에 대한 설명 중 맞는 것은?
- 팽창밸브를 통한 과정은 등엔트로피 과정이다.
- 압축기 단열효율은 100%보다 클 수 있다.
- 응축 온도는 주위 온도보다 낮을 수 있다.
- 성능계수는 1보다 클 수 있다.
27. 다음 열과 일에 대한 설명 중 맞는 것은?
- 과정에서 열과 일은 모두 경로에 무관하다.
- Watt(W)는 열의 단위이다.
- 열역학 제1법칙은 열과 일의 방향성을 제시한다.
- 사이클에서 시스템의 열전달 양은 곧 시스템이 수행한 일과 같다.
28. 33 kW의 동력을 내는 열기관이 1시간 동안 하는 일은 약 얼마인가?
- 83600 kJ
- 104500 kJ
- 118800 kJ
- 988780 kJ
30. 다음의 설명 중 틀린 것은?
- 엔트로피는 종량적 상태량이다.
- 과정이 비가역으로 되는 요인에는 마찰, 불구속 팽창, 유한 온도차에 의한 열전달 등이 있다.
- Carnot’cycle은 비가역이므로 모든 과정을 역으로 운전할 수 없다.
- 시스템의 가역과정은 한번 진행된 과정이 역으로 진행될 수 있으며, 그 때 시스템이나 주위에 아무런 변화를 남기지 않는 과정이다.
31. 질소의 압축성 인자(계수)에 대한 설명으로 맞는 것은?
- 상온 및 상압인 300K, 1기압 상태에서 압축성 인자는 거의 1에 가까워 이상기체의 거동을 보인다.
- 온도에 관계없이 압력이 0에 가까워지면 압축성 인자도 0에 접근한다.
- 압력이 30㎫ 이상인 초고밀도 영역에서 압축성 인자는 항상 1보다 작다.
- 상온 및 상압인 300K, 1기압 상태에서 온도가 증가하면 압축성 인자는 감소한다.
32. 마찰이 없는 피스톤과 실린더로 구성된 밀폐계에 분자량이 25인 이상기체가 2kg있다. 기체의 압력이 100㎪로 일정할 때 체적이 1m3에서 2m3로 변화한다면 이 과정 중 열 전달량은? (단, 정압비열은 1.0kJ/kg · K이다.)
- 약 150 kJ
- 약 202 kJ
- 약 268 kJ
- 약 300 kJ
33. 임계점 및 삼중점에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 헬륨이 상온에서 기체로 존재하는 이유는 임계 온도가 상온보다 훨씬 높기 때문이다.
- 초임계 압력에서는 두 개의 상이 존재한다.
- 물의 삼중점 온도는 임계 온도보다 높다.
- 임계점에서는 포화액체와 포화증기의 상태가 동일하다.
34. 한 시간에 3600 kg의 석탄을 소비하여 6050 kW를 발생하는 증기터빈을 사용하는 화력발전소가 있다면, 이 발전소의 열효율은? (단, 석탄의 발열량은 29900 kJ/kg 이다.)
- 약 20%
- 약 30%
- 약 40%
- 약 50%
35. 상온의 감자를 가열하여 뜨거운 감자로 요리하였다. 감자의 에너지 변동 중 맞는 것은?
- 위치에너지가 증가
- 엔탈피 감소
- 운동에너지 감소
- 내부에너지가 증가
36. 다음 열역학 성질(상태량)에 대한 설명 중 맞는 것은?
- 엔탈피는 점함수이다.
- 엔트로피는 비가역과정에 대해서 경로함수이다.
- 시스템 내 기체의 열평형은 압력이 시간에 따라 변하지 않을 때를 말한다.
- 비체적은 종량적 상태량이다.
37. 이상기체가 정압 하에서 엔탈피 증가가 939.4 kJ, 내부에너지 증가는 512.4 kJ 이었으며, 체적은 0.5m3 증가하였다. 이 기체의 압력은?
- 665 ㎪
- 754 ㎪
- 854 ㎪
- 786 ㎪
38. 증기터빈에서 질량유량이 1.5 kg/s이고, 열손실율이 8.5 kW이다. 터빈으로 출입하는 수증기에 대하여 그림에 표시한 바와 같은 데이터가 주어진다면 터빈의 출력은? (단, 중력 가속도 g = 9.8m/s2 이다. )
- 약 273 kW
- 약 656 kW
- 약 1357 kW
- 약 2616 kW
39. 피스톤-실린더 내에 공기 3kg이 있다. 공기가 200㎪, 10℃인 상태에서 600 ㎪ 이 될 때까지 “PV1.3 = 일정” 인 과정으로 압축된다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ 인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287 kJ/kg · K 이다.)
- -285
- -235
- 13
- 125
40. 600 kPa, 300 K 상태의 아르곤(argon) 기체 1 kmol이 엔탈피가 일정한 과정을 거쳐 압력이 원래의 1/3배가 되었다. 일반기체상수 
= 8.31451 kJ/kmol·K 이다. 이 과정 동안 아르곤(이상기체)의 엔트로피 변화량은?
- 0.782 kJ/K
- 8.31 kJ/K
- 9.13 kJ/K
- 60.0 kJ/K
3과목: 기계유체역학
41. 그림과 같이 지름 0.1m인 구멍이 뚫린 철판을 지름 0.2m, 유속 10m/s인 분류가 완벽하게 균형이 잡힌 정지상태로 떠받치고 있다. 이 철판의 질량은 약 몇 kg 인가?
- 240
- 320
- 400
- 800
42. 유체의 밀도 ρ, 속도 V, 압력강하 △P의 조합으로 얻어지는 무차원 수는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
무차원 수인 레이놀즈 수(Reynolds number)는 ρVd/μ (d는 특정 길이, μ는 유체의 동점성)로 표현됩니다. 따라서 주어진 보기 중에서 "
"이 정답입니다. 이유는 레이놀즈 수가 유체의 흐름 형태를 결정하는 중요한 물리량이기 때문입니다. 레이놀즈 수가 작으면 정상적인 흐름이 발생하고, 크면 난류 현상이 발생합니다. 따라서 레이놀즈 수를 계산하여 유체의 흐름 형태를 예측하는 것은 중요한 역할을 합니다.
43. 그림과 같은 원통형 축 틈새에 점성계수 μ=0.51 Pa·s 인 윤활유가 채워져 있을 때, 축을 1800 rpm으로 회전시키기 위해서 필요한 동력은 몇 W 인가? (단, 틈새에서의 유동은 Couette 유동이라고 간주한다.)
- 45.3
- 128
- 4807
- 13610
44. 수력기울기선(Hydraulic Grade Line : HGL)이 관보다 아래에 있는 곳에서의 압력은?
- 완전 진공이다.
- 대기압보다 낮다.
- 대기압과 같다.
- 대기압보다 높다.
45. 질량 60g, 직경 64㎜인 테니스공이 25m/s의 속도로 회전하며 날아갈 때, 이 공에 작용하는 공기 역학적 양력은 몇 N인가? (단, 공기의 밀도는 1.23kg/m3, 양력계수는 0.3이다.)
- 0.37
- 0.45
- 1.50
- 3.63
46. 물이 들어있는 탱크에 수면으로부터 20m 깊이에 지름 5㎝의 노즐이 있다. 이 노즐의 송출계수(discharge coefficient)가 0.9일 때 노즐에서의 유속은 몇 m/s인가?
- 392
- 36.4
- 17.8
- 22.0
47. 그림과 같은 반지름 R인 원관 내의 층류유동 속도분포는 
으로 나타내어진다. 여기서 원관 내 전체가 아닌 0 ≤ r ≤ 
인 원형 단면을 흐르는 체적유량 Q를 구하면?
48. 그림과 같은 지름이 2m 인 원형수문의 상단이 수면으로부터 6m 깊이에 놓여 있다. 이 수문에 작용하는 힘과 힘의 작용점의 수면으로부터 깊이는?
- 188 kN, 6.036 m
- 216 kN, 6.036 m
- 216 kN, 7.036 m
- 188 kN, 7.036 m
49. 그림과 같이 지름이 D인 물방울을 지름 d인 N개의 작은 물방울로 나누려고 할 때 요구되는 에너지양은? (단, D 》d 이고, 표면장력을 σ 이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
작은 물방울들이 합쳐져서 큰 물방울이 되는 과정에서 표면적이 줄어들어야 하므로, 이 과정에서 발생하는 표면에너지를 고려해야 한다. 작은 물방울의 개수가 많을수록 표면적이 많이 줄어들기 때문에, 작은 물방울의 개수가 많을수록 에너지양이 적어진다. 따라서, 작은 물방울의 개수가 가장 적은 경우인 "
" 가 요구되는 에너지양이 가장 적다.
50. 길이가 5㎜이고 발사속도가 400m/s인 탄환의 항력을 10배 큰 모형을 사용하여 측정하려고 한다. 모형을 물에서 실험하려면 발사속도는 몇 m/s이어야 하는가? (단, 공기의 점성계수는 2×10-5 kg/m·s, 밀도는 1.2 kg/m3이고 물의 점성계수는 0.001 kg/m·s 라고 한다.)
- 2.0
- 2.4
- 4.8
- 9.6
51. 경계층(boundary layer)에 관한 설명 중 틀린 것은?
- 경계층 바깥의 흐름은 포텐셜 흐름에 가깝다.
- 균일 속도가 크고, 유체의 점성이 클수록 경계층의 두께는 얇아진다.
- 경계층 내에서는 점성의 영향이 크다.
- 경계층은 평판 선단으로부터 하류로 갈수록 두꺼워진다.
52. 다음 중 아래의 베르누이 방정식을 적용시킬 수 있는 조건으로만 나열된 것은?
- 비정상 유동, 비압축성 유동, 점성 유동
- 정상 유동, 압축성 유동, 비점성 유동
- 비정상 유동, 압축성 유동, 점성 유동
- 정상 유동, 비압축성 유동, 비점성 유동
53. 이상유체 유동에서 원통주위의 순환(circulation)이 없을 때 양력과 항력은 각각 얼마인가? (단, ρ : 밀도, V : 상류 속도, D : 원통의 지름)
- 양력 = ρV2D, 항력 =
ρV2D - 양력 = 0, 항력 =
ρV2D - 양력 = ρV2D, 항력 = ρV2D
- 양력 = 0 , 항력 = 0
54. 다음 중 차원이 잘못 표시된 것은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간)
- 압력(pressure) : MLT-2
- 일(work) : ML2T-2
- 동력(power) : ML2T-3
- 동점성계수(kinematic viscosity) : L2T-1
55. 그림과 같이 입구속도 Uo의 비압축성 유동이 평판 위를 지나 출구에서의 속도분포가 
가 된다. 검사체적을 ABCD로 취한다면 단면 CD를 통과하는 유량은? (단, 그림에서 검사체적의 두께는 δ, 평판의 폭은 b이다.)
- Uobδ
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
CD 단면을 통과하는 유량은 유체의 질량 보존 법칙에 따라 입구와 출구의 유속과 단면적의 곱의 차이를 이용하여 구할 수 있다. CD 단면의 넓이는 bδ이므로, 유량 Q는 다음과 같다.
Q = (Uo -
)bδ
여기서,는 출구에서의 유속이다. 출구에서의 유속은 베르누이 방정식을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.
Po + 1/2ρ
2 = Patm + 1/2ρUo2
여기서, Po는 출구에서의 압력, Patm는 대기압, ρ는 유체의 밀도이다. 이를 정리하면,
= 
√(2(Patm - P)/(ρ(1 - (A/Ao)2)))
여기서, A는 출구의 단면적, Ao는 입구의 단면적, P는 입구에서의 압력이다. 따라서, 유량 Q는 다음과 같이 표현할 수 있다.
Q = (Uo -√(2(Patm - P)/(ρ(1 - (A/Ao)2))))bδ
따라서, 정답은 ""이다.
56. 그림과 같이 15℃인 물(밀도는 998.6kg/m3) 이 200kg/min의 유량으로 안지름이 5㎝인 관 속을 흐르고 있다. 이 때 관마찰계수 f는? (단, 액주계에 들어있는 액체의 비중(S)는 3.2이다.)
- 0.02
- 0.04
- 0.07
- 0.09
57. 안지름 40㎝인 관속을 동점성계수 1.2×10-3m2/s 의 유체가 흐를 때 임계 레이놀즈 수(Reynolds number)가 2300이면 임계속도는 몇 m/s 인가?
- 1.1
- 2.3
- 4.7
- 6.9
58. 직경이 6㎝이고 속도가 23m/s 인 수평방향 물제트가 고정된 수직평판에 수직으로 충돌한 후 평판면의 주위로 유출된다. 물제트의 유동에 대항하여 평판을 현재의 위치에 유지시키는데 필요한 힘은 약 몇 N 인가?
- 1200
- 1300
- 1400
- 1500
59. 2차원 흐름 속의 한 점 A에 있어서 유선 간격은 4㎝이고 평균 유속은 12m/s이다. 다른 한 점 B에 있어서의 유선 간격이 2㎝일 때 B의 평균 유속은 얼마인가? (단, 유체의 흐름은 비압축성 유동이다.)
- 24m/s
- 12m/s
- 6m/s
- 3m/s
60. 그림과 같이 동일한 단면의 U자관에서 상호간 혼합되지 않고 화학작용도 하지 않는 두 종류의 액체가 담겨져 있다. ρA = 1000 kg/m3, ℓA = 50㎝, ρB = 500kg/m3일 때 ℓB는 몇 ㎝인가?
- 100
- 50
- 75
- 25
4과목: 기계재료 및 유압기기
61. C와 Si의 함량에 따른 주철의 조직을 나타낸 조직분포도는?
- Gueiner, Klingenstein 조직도
- 마우러(Maurer) 조직도
- Fe-C 복평형 상태도
- Guilet 조직도
62. 강에 적당한 원소를 첨가하면 기계적 성질을 개선하는데 특히 강인성, 저온 충격 저항을 증가시키기 위하여 어떤 원소를 첨가하는 것이 가장 좋은가?
- W
- Ag
- S
- Ni
64. 금형부품용도로 사용되고 있는 스프링강의 설명 중 틀린 것은?
- 탄성한도가 높고 피로에 대한 저항이 크다.
- 솔바이트조직으로 비교적 경도가 높다.
- 정밀한 고급 스프링재료에는 Cr-V강을 사용한다.
- 탄소강에 납(Pb), 황(S)을 많이 첨가시킨 강이다.
66. 금속원자의 결정면은 밀러지수(Miller index)의 기호를 사용하여 표시할 수 있다. 다음 그림에서 빗금으로 표시한 입방격자면의 밀러지수는?
- (100)
- (010)
- (110)
- (111)
67. 과냉 오스테나이트 상태에서 소성가공을 하고 그 후 냉각 중에 마텐자이트화하는 항온열처리 방법을 무엇이라고 하는가?
- 크로마이징
- 오스포밍
- 인덕션하드닝
- 오스템퍼링
68. 일반적인 합성수지의 공통적인 성질을 설명한 것으로 잘못된 것은?
- 가공성이 크고 성형이 간단하다.
- 열에 강하고 산, 알칼리, 기름, 약품 등에 강하다.
- 투명한 것이 많고, 착색이 용이하다.
- 전기 절연성이 좋다.
69. 실용금속 중 비중이 가장 작아 항공기 부품이나 전자 및 전기용 제품의 케이스 용도로 사용되고 있는 합금재료는?
- Ni 합금
- Cu 합금
- Pb 합금
- Mg 합금
70. 흑심가단주철은 풀림온도를 850~950℃와 680~730℃의 2단계로 나누어 각 온도에서 30~40시간 유지시키는데 제2단계 풀림의 목적으로 가장 알맞은 것은?
- 펄라이트 중의 시멘타이트의 흑연화
- 유리 시멘타이트의 흑연화
- 흑연의 구상화
- 흑연의 치밀화
71. 배관 내에서의 유체의 흐름을 결정하는 레이놀즈수(Reynold’s Number)가 나타내는 의미는?
- 점성력과 관성력의 비
- 점성력과 중력의 비
- 관성력과 중력의 비
- 압력힘과 점성력의 비
72. 액추에이터의 공급 쪽 관로에 설정된 바이패스 관로의 흐름을 제어함으로써 속도를 제어하는 회로는?
- 미터 인 회로
- 블리드 오프 회로
- 배압 회로
- 플립 플롭 회로
73. 유압 실린더의 마운팅(mounting) 구조 중 실린더 튜브에 축과 직각방향으로 피벗(pivot)을 만들어 실린더가 그것을 중심으로 회전할 수 있는 구조는?
- 풋 형(foot mounting type)
- 트러니언 형(trunnion mounting type)
- 플랜지 형(flange mounting type)
- 클레비스 형(clevis mounting type)
74. 그림과 같은 4/3-way 솔레노이드 밸브에서 중립위치의 형식 중 플로트 센터 위치(float center position)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 밸브의 중립위치에서 모든 연결구가 닫혀있다.
- 밸브의 중립위치는 공급라인 P가 두 개의 작업라인 A, B 와 연결되어 있고, 드레인 라인은 막혀있는 상태이다.
- 밸브의 중립위치는 두 개의 작업라인은 막혀있고, 공급라인과 드레인 라인이 연결되어 있다.
- 밸브의 중립위치에서 공급라인 P는 막혀있고, 두 개의 작업라인은 모두 드레인 라인과 연결되어 있는 형태이다.
75. 유압장치에서 펌프의 무부하 운전 시 특징으로 틀린 것은?
- 펌프의 수명 연장
- 유온 상승 방지
- 유압유 노화 촉진
- 유압장치의 가열 방지
76. 작동유를 장시간 사용한 후 육안으로 검사한 결과 흑갈색으로 변화하여 있었다면 작동유는 어떤 상태로 추정되는가?
- 양호한 상태이다.
- 산화에 의한 열화가 진행되어 있다.
- 수분에 의한 오염이 발생되었다.
- 공기에 의한 오염이 발생되었다.
77. 1회전 당의 유량이 40cc인 베인모터가 있다. 공급 유압을 600N/cm2, 유량을 30L/min으로 할 때 발생할 수 있는 최대 토크(torque)는 약 몇 N·m 인가?
- 28.2
- 38.2
- 48.2
- 58.2
78. 유압기기에서 실(seal)의 요구 조건과 관계가 먼 것은?
- 압축 복원성이 좋고 압축변형이 적을 것
- 체적변화가 적고 내약품성이 양호할 것
- 마찰저항이 크고 온도에 민감할 것
- 내구성 및 내마모성이 우수할 것
79. 그림과 같이 파일럿 조작 체크밸브를 사용한 회로는 어떤 회로인가?
- 동조 회로
- 시퀀스 회로
- 완전 로크 회로
- 미터 인 회로
80. 그림과 같은 유압기호의 설명으로 틀린 것은?
- 유압 펌프를 의미한다.
- 1방향 유동을 나타낸다.
- 가변 용량형 구조이다.
- 외부 드레인을 가졌다.
5과목: 기계제작법 및 기계동력학
81. 방전가공의 설명으로 잘못된 것은?
- 전극 재료는 전기 전도도가 높아야 한다.
- 방전가공은 가공 변질층이 깊고 가공면에 방향성이 있다.
- 초경공구, 담금질강, 특수강 등도 가공할 수 있다.
- 경도가 높은 공작물의 가공이 용이하다.
83. 수정 또는 유리로 만들어진 것으로 광파 간섭 현상을 이용한 측정기는?
- 공구 현미경
- 실린더 게이지
- 옵티컬 플랫
- 요한슨식 각도게이지
84. 두께 t=1.5㎜, 탄소 C=0.2% 의 경질탄소 강판에 지름 25㎜의 구멍을 펀치로 뚫을 때 전단하중 P=4500N 이었다. 이 때의 전단강도는?
- 약 19.1 N/mm2
- 약 31.2 N/mm2
- 약 38.2 N/mm2
- 약 62.4 N/mm2
85. 전해연마의 특징 설명 중 틀린 것은?
- 복잡한 형상도 연마가 가능하다.
- 가공 면에 방향성이 없다.
- 탄소량이 많은 강일수록 연마가 용이하다.
- 가공변질 층이 나타나지 않으므로 평활한 면을 얻을 수 있다.
86. 구성인선(built-up edge)이 생기는 것을 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?
- 바이트 윗면 경사각을 크게 한다.
- 절삭 속도를 크게 한다.
- 윤활성이 좋은 절삭유를 준다.
- 절삭 깊이를 크게 한다.
87. 지름 10㎜의 드릴로 연강판에 구멍을 뚫을 때 절삭속도가 62.8m/min 이라면 드릴의 회전수는 약 얼마인가?
- 1000 rpm
- 2000 rpm
- 3000 rpm
- 4000 rpm
88. 엠보싱(embossing)은 프레스가공 분류 중 어떤 가공에 해당되는가?
- 전단가공(shearing)
- 압축가공(squeezing)
- 드로잉가공(drawing)
- 절삭가공(cutting)
89. 다음 특수가공 중 화학적 가공의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 재료의 강도나 경도에 관계없이 가공할 수 있다.
- 변형이나 거스러미가 발생하지 않는다.
- 가공경화 또는 표면변질 층이 발생한다.
- 표면 전체를 한번에 가공할 수 있다.
90. 피스톤링, 실린더 라이너 등의 주물을 주조하는데 쓰이는 적합한 주조법은?
- 셀 주조법
- 탄산가스 주조법
- 원심 주조법
- 인베스트먼트 주조법
91. 자동차가 경사진 30도 비탈길에 주차되어 있다. 미끄러지지 않기 위해서는 노면과 바퀴와의 마찰계수 값이 얼마 이상이어야 하는가?
- 0.500
- 0.578
- 0.366
- 0.122
92. 그림과 같은 진동계에서 임계감쇠치(Ccr)는? (단, 막대의 질량은 무시한다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
임계감쇠치(Ccr)는 진동계에서 감쇠가 일어나지 않고 계속 진동이 유지되는 최대 감쇠비율을 의미한다. 이 진동계에서는 막대가 수평으로 놓여 있으므로 중력의 영향을 받지 않는다. 따라서, 막대의 질량은 무시할 수 있다. 이 진동계에서는 감쇠가 일어나지 않으므로, Ccr은 무한대(infinity)이다. 따라서, 정답은 "
"이다.
93. 스프링과 질량으로 구성된 계에서 스프링상수를 k, 스프링의 질량을 m, 질량을 M이라 할 때 고유진동수는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:19
고유진동수는 스프링과 질량으로 구성된 계의 진동 주기를 나타내는 값이다. 이 계의 진동 주기는 스프링의 상수 k와 질량 m, M에 의해 결정된다. 따라서 고유진동수는 다음과 같이 계산된다.
여기서 k/m은 스프링과 작은 질량 m의 비율을 나타내고, M은 큰 질량을 나타낸다. 따라서 고유진동수는 스프링의 상수와 작은 질량의 비율에 의해 결정되며, 큰 질량은 영향을 미치지 않는다. 이것이 보기에서 정답이 "" 인 이유이다.
94. 질량 m = 10kg인 질점이 그림의 위치를 지날 때의 속력 v1 = 1m/s 이다. 질점이 경사면을 5m 만큼 내려가 스프링과 충돌한다. 스프링의 최대변형 xmax는? (단, 경사면의 동마찰계수 μk = 0.3, 스프링 상수 k = 1000N/m 이다.)
- 0.576 m
- 0.754 m
- 0.875 m
- 0.973 m
95. 질량이 100kg이고 반지름이 1m인 구의 중심에 420N의 힘이 그림과 같이 작용항 수평면 위에서 미끄러짐 없이 구르고 있다. 바퀴의 각가속도는 몇 rad/s2 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- 2.2
- 2.8
- 3
- 3.2
96. 질량 20kg의 기계가 스프링상수 10kN/m인 스프링 위에 지지되어 있다. 크기 100N의 조화 가진력이 기계에 작용할 때 공진 진폭은 약 몇 ㎝ 인가? (단, 감쇠계수는 6 kN·s/m 이다.)
- 0.75
- 7.5
- 0.0075
- 0.075
97. 다음은 진동수(f), 주기(T), 각 진동수(ω)의 관계를 표시한 식으로 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:18
정답은 "
"이다.
이유는 진동수(f)는 주기(T)의 역수이므로,
f = 1/T
또한, 각 진동수(ω)는 2πf와 같으므로,
ω = 2πf = 2π/T
따라서, f와 T, ω는 위의 식과 같은 관계를 가진다.
98. 지름 1m의 플라이휠(flywheel)이 등속 회전운동을 하고 있다. 플라이휠 외측의 접선속도가 4m/s일 때, 회전수는 약 몇 rpm 인가?
- 76.4
- 86.4
- 96.4
- 106.4
99. 그림과 같이 평면상에서 원운동하는 물체가 있다. 물체의 질량(m)은 1kg이고, 속력(vo)은 3m/s이며, 반경(R)은 1m이다. 이 물체가 운동하는 중에 질량 0.5kg의 정지하고 있던 진흙덩어리와 달라붙어 같은 반경으로 원운동하게 되었다. 합체된 물체의 속력은 몇 m/s 인가?
- 4
- 3
- 2
- 1
100. 곡률 반경이 ρ인 커브길을 자동차가 달리고 있다. 자동차의 법선방향(횡방향) 가속도가 0.5g를 넘지 않도록 하면서 달릴 수 있는 최대속도는? (여기서 g는 중력가속도이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-17 12:18
자동차의 법선방향 가속도는 다음과 같이 표현할 수 있다.
a_n = v^2 / ρ
여기서 v는 자동차의 속도이고, ρ는 곡률 반경이다. 문제에서 주어진 조건은 a_n ≤ 0.5g 이다. 따라서,
v^2 / ρ ≤ 0.5g
v ≤ √(0.5gρ)
이므로, 최대속도는 √(0.5gρ)이다. 이 값은 "
"와 일치한다.
F = AEαΔT
여기서 F는 힘의 크기, A는 단면적, E는 탄성계수, α는 선팽창계수, ΔT는 온도 변화량을 나타낸다.
문제에서 온도가 60℃ 상승하면서 길이가 늘어나지 않게 하기 위해 필요한 힘이 8kN이라고 주어졌으므로,
8kN = (10mm)^2 * 200GPa * α * 60℃
여기서 1GPa = 10^9 Pa 이므로,
8kN = (10mm)^2 * 200 * 10^9 Pa * α * 60℃
위 식을 정리하면,
α = 8kN / [(10mm)^2 * 200 * 10^9 Pa * 60℃]
= 2/15 * 10^-6 / ℃
따라서, 정답은 "
이유는, 선팽창계수는 일정한 온도 변화에 따른 길이 변화의 비율을 나타내는 값이다. 따라서, 단면적과 탄성계수가 일정한 경우, 필요한 힘의 크기가 주어지면 선팽창계수를 구할 수 있다.