일반기계기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

일반기계기사 2016-05-08 필기 기출문제 해설

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일반기계기사
(2016-05-08 기출문제)

목록

1과목: 재료역학

1. 그림과 같이 균일분포 하중 w를 받는 보에서 굽힘 모멘트 선도는?

(정답률: 75%)
  • 균일분포 하중을 받는 보에서 굽힘 모멘트 선도는 하중의 분포가 1차 함수(상수)일 때, 전단력은 1차 함수, 굽힘 모멘트는 2차 함수(포물선) 형태를 띱니다. 지점 A와 B 사이에서는 양(+)의 모멘트가, 캔틸레버 부분인 양 끝단에서는 음(-)의 모멘트가 발생하는 포물선 형태인 가 정답입니다.
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2. 일단 고정 타단 롤러 지지된 부정정보의 중앙에 집중하중 P를 받고 있을 때, 롤러 지지점의 반력은 얼마인가?

(정답률: 66%)
  • 일단 고정 타단 롤러 지지된 부정정보의 중앙에 집중하중 $P$가 작용할 때, 각 지지점의 반력은 구조 해석을 통해 결정됩니다. 고정단에서의 반력은 $\frac{11}{16}P$이며, 롤러 지지점에서의 반력은 $\frac{5}{16}P$가 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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3. 지름이 d인 짧은 환봉의 축 중심으로부터 a만큼 떨어진 지점에 편심압축하중이 P가 작용할 때 단면상에서 인장응력이 일어나지 않는 a 범위는?

  1. d/8이내
  2. d/6이내
  3. d/4이내
  4. d/2이내
(정답률: 47%)
  • 편심하중이 작용할 때 단면 전체에 압축응력만 발생하고 인장응력이 발생하지 않게 하는 한계 거리를 핵반경이라고 합니다.
    원형 단면의 경우 핵반경 $a$는 지름 $d$의 $1/8$ 지점까지입니다.

    오답 노트
    $d/6$이내: 사각형 단면의 핵반경 조건입니다.
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4. 바깥지름 30cm, 안지름 10cm인 중공 원형 단면의 단면계수는 약 몇 cm3인가?

  1. 2618
  2. 3927
  3. 6584
  4. 1309
(정답률: 69%)
  • 중공 원형 단면의 단면계수는 외경에 대한 단면계수에서 내경에 의한 영향을 제외하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{\pi d^3}{32} (1 - \frac{d_i^2}{d_o^2})$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{\pi \times 30^3}{32} (1 - \frac{10^2}{30^2})$
    ③ [최종 결과] $Z = 2618$
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5. 그림과 같이 하중을 받는 보에서 전단력의 최대값은 약 몇 kN인가?

  1. 11 kN
  2. 25 kN
  3. 27 kN
  4. 35 kN
(정답률: 45%)
  • 보의 지점 반력을 먼저 구한 후, 각 구간별 전단력 선도(SFD)를 작성하여 최대값을 찾습니다. 분석 결과, 지점 C와 B 사이의 하중 및 집중하중의 영향으로 인해 C점 부근에서 최대 전단력이 발생합니다.
    ① [기본 공식] $V_{max} = \max|V(x)|$
    ② [숫자 대입] $V_C = 25 - (4 \times 4) = 9 \text{ kN} \rightarrow V_{C_{after}} = 9 - 20 = -11 \text{ kN} \rightarrow V_B = -11 - (4 \times 4) = -27 \text{ kN}$
    ③ [최종 결과] $V_{max} = 27 \text{ kN}$
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6. 그림과 같은 일단 고정 타단 롤러로 지지된 등분포하중을 받는 부정정보의 B단에서 반력은 얼마인가?

(정답률: 72%)
  • 일단 고정 타단 롤러 지지보에 등분포하중이 작용할 때, 각 지점의 반력은 정형화된 공식에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{B} = \frac{3WL}{8}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{B} = \frac{3WL}{8}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R_{B} = \frac{3WL}{8}$$
    따라서 B단에서의 반력은 입니다.
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7. 그림과 같이 단붙이 원형축(Stepped Circular Shaft)의 풀리에 토크가 작용하여 평형상태에 있다. 이 축에 발생하는 최대 전단응력은 몇 MPa인가?

  1. 18.2
  2. 22.9
  3. 41.3
  4. 147.4
(정답률: 46%)
  • 축의 비틀림 모멘트에 의해 발생하는 최대 전단응력을 구하기 위해 각 구간의 극단면계수를 이용한 비틀림 응력 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{T}{Z_p}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau_1 = \frac{36 \times 10^3 \times 16}{\pi \times 0.2^3} = 22.91\text{ MPa}$$
    $$\tau_2 = \frac{14 \times 10^3 \times 16}{\pi \times 0.12^3} = 41.26\text{ MPa}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau_{max} = 41.3\text{ MPa}$$
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8. 그림과 구조물이 수직하중 2P를 받을 때 구조물 속에 저장되는 탄성변형에너지는? (단, 단면적 A, 탄성계수 E는 모두 같다.)

(정답률: 39%)
  • 라미의 정리를 이용하여 각 부재의 장력을 구하고, 각 부재에 저장되는 탄성변형에너지의 합을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $U = \sum \frac{T^2 L}{2AE}$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{(\sqrt{3}P)^2 \frac{h}{\sin 60^\circ} + P^2 \frac{h}{\sin 30^\circ}}{2AE} = \frac{3P^2 \frac{h}{\sqrt{3}/2} + P^2 \frac{h}{1/2}}{2AE}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{P^2 h (1+\sqrt{3})}{AE}$
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9. 지름이 동일한 봉에 위 그림과 같이 하중이 작용할 때 단면에 발생하는 축 하중 선도는 아래 그림과 같다. 단면 C에 작용하는 하중(F)는 얼마인가?

  1. 150
  2. 250
  3. 350
  4. 450
(정답률: 67%)
  • 평형 상태에서 오른쪽 방향으로 작용하는 힘의 합과 왼쪽 방향으로 작용하는 힘의 합은 동일해야 합니다.
    ① [평형 방정식] $500 + F = 450 + 400$
    ② [숫자 대입] $F = 450 + 400 - 500$
    ③ [최종 결과] $F = 350$
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10. 강재의 인장시험 후 얻어진 응력-변형률 선도로부터 구할 수 없는 것은?

  1. 안전계수
  2. 탄성계수
  3. 인장강도
  4. 비례한도
(정답률: 63%)
  • 응력-변형률 선도는 재료의 기계적 성질을 나타내는 그래프로, 탄성계수, 비례한도, 인장강도 등 재료 고유의 특성을 파악할 수 있습니다. 하지만 안전계수는 설계자가 허용 응력을 결정하기 위해 설정하는 설계 인자이므로, 재료 시험 그래프만으로는 구할 수 없습니다.
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11. 두께 1.0mm의 강판에 한 변의 길이가 25mm인 정사각형 구멍을 펀칭하려고 한다. 이 강판의 전단 파괴응력이 250MPa 일 때 필요한 압축력은 몇 kN 인가?

  1. 6.25
  2. 12.5
  3. 25.0
  4. 156.2
(정답률: 41%)
  • 펀칭 시 필요한 힘은 전단 파괴응력에 전단되는 면적(구멍의 둘레 $\times$ 두께)을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = \tau \times (4at)$
    ② [숫자 대입] $P = 250 \times (4 \times 25 \times 1)$
    ③ [최종 결과] $P = 25000\text{ N} = 25.0\text{ kN}$
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12. 정육면체 형상의 짧은 기둥에 그림과 같이 측면에 홈이 파여져 있다. 도심에 작용하는 하중 P로 인하여 단면 m-n 에 발생하는 최대 압축응력은 홈이 없을 때 압축응력의 몇 배 인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 12
(정답률: 36%)
  • 홈이 없을 때는 단순 압축응력 $\frac{P}{A}$만 발생하지만, 홈이 파여 도심이 이동하면 편심 하중에 의해 압축응력과 굽힘응력이 동시에 발생하여 최대 응력이 증가합니다.
    최대 압축응력은 $\frac{P}{A} + \frac{M}{Z}$로 계산되며, 이를 홈이 없을 때의 응력과 비교하면 8배가 됩니다.
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13. 길이가 L이고 지름이 d0인 원통형의 나사를 끼워 넣을 때 나사의 단위 길이 t0의 토크가 필요하다. 나사 재질의 전단탄성계수가 G일 때 나사 끝단 비틀림 회전량(rad)은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 26%)
  • 비틀림 각 공식 $\theta = \frac{TL}{GI_p}$를 사용하며, 문제 조건에 따라 나사 끝단 간의 비틀림 회전량을 구하기 위해 길이를 $\frac{L}{2}$로 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{T \cdot \frac{L}{2}}{G \cdot \frac{\pi d_0^4}{32}}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{t_0 \cdot \frac{L}{2}}{G \cdot \frac{\pi d_0^4}{32}}$
    ③ [최종 결과] $\theta = \frac{16t_0L}{\pi d_0^4G}$
    ※ 정답 이미지 $\frac{16t_0L^2}{\pi d_0^4G}$는 기존 해설 및 공식 유도 과정상 $L$의 지수 표기 오류가 있을 수 있으나, 지정된 정답 를 따릅니다.
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14. 그림과 같이 순수 전단을 받는 요소에서 발생하는 전단응력 τ=70MPa, 재료의 세로탄성계수는 200GPa, 포아송의 비는 0.25일 때 전단 변형률은 약 몇 rad 인가?

  1. 8.75×10-4
  2. 8.75×10-3
  3. 4.38×10-4
  4. 4.38×10-3
(정답률: 60%)
  • 세로탄성계수 $E$와 전단탄성계수 $G$의 관계식을 통해 $G$를 먼저 구한 후, 전단응력 공식을 이용하여 전단 변형률 $\gamma$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\gamma = \frac{\tau}{G} = \frac{\tau}{\frac{E}{2(1+\nu)}}$
    ② [숫자 대입] $\gamma = \frac{70 \times 10^{6}}{\frac{200 \times 10^{9}}{2(1+0.25)}}$
    ③ [최종 결과] $\gamma = 8.75 \times 10^{-4}$
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15. 그림과 같은 단순 지지보의 중앙에 집중하중 P가 작용할 때 단면이 (가)일 경우의 처짐 y1은 단면이 (나)일 경우의 처임 y2의 몇 배인가? (단, 보의 전체 길이 및 보의 굽힘 강성은 일정하며 자중은 무시한다.)

  1. 4
  2. 8
  3. 16
  4. 32
(정답률: 66%)
  • 단순 지지보의 중앙 집중하중으로 인한 처짐 $y$는 단면 2차 모멘트 $I$에 반비례합니다. 사각형 단면의 $I = \frac{1}{12}bh^{3}$이므로, 처짐량은 높이 $h$의 3제곱에 반비례하게 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{y_{1}}{y_{2}} = \frac{I_{2}}{I_{1}} = \frac{(2h)^{3}}{h^{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{y_{1}}{y_{2}} = \frac{8h^{3}}{h^{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{y_{1}}{y_{2}} = 8$$
    따라서 단면 (가)의 처짐은 단면 (나)의 8배가 됩니다.
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16. 지름 35cm의 차축이 0.2°만큼 비틀렸다. 이때 최대 전단응력이 49MPa이고, 재료의 전단탄성계수가 80GPa이라고 하면 이 차축의 길이는 약 몇 m 인가?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 1.5
  4. 1.0
(정답률: 60%)
  • 축의 비틀림각 공식 $\theta = \frac{\tau L}{Gr}$을 이용하여 길이를 구할 수 있습니다. 여기서 $r$은 축의 반지름입니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = \frac{\theta \times G \times r}{\tau}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{(0.2 \times \frac{\pi}{180}) \times (80 \times 10^{9}) \times 0.175}{49 \times 10^{6}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 1.0$$
    따라서 차축의 길이는 약 $1.0\text{m}$입니다.
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17. 그림과 같이 벽돌을 쌓아 올릴 때 최하단 벽돌의 안전계수를 20으로 하면 벽돌의 높이 h를 얼마만큼 높이 쌓을 수 있는가? (단, 벽돌의 비중량은 16kN/m3, 파괴 압축응력을 11MPa로 한다.)

  1. 34.3m
  2. 25.5m
  3. 45.0m
  4. 23.8m
(정답률: 56%)
  • 최하단 벽돌이 받는 응력은 벽돌 전체의 자중에 의한 압축 응력이며, 안전계수를 고려한 허용 응력이 파괴 압축응력보다 작거나 같아야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma = \frac{\gamma \times h}{\text{안전계수}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$11 \times 10^{6} = \frac{16000 \times h}{20}$$
    ③ [최종 결과]
    $$h = 34.3$$
    따라서 높이 $h$는 $34.3\text{m}$까지 쌓을 수 있습니다.
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18. 평면 응력상태에서 σx와 σy 만이 작용하는 2축 응력에서 모어원의 반지름이 되는 것은? (단, σx>σy 이다.)

  1. (σx+σy)
  2. (σx-σy)
(정답률: 57%)
  • 평면 응력 상태에서 전단 응력이 없고 $\sigma_{x}$와 $\sigma_{y}$만 작용하는 2축 응력의 경우, 모어 원의 중심은 두 주응력의 평균값이고 반지름은 두 주응력 차이의 절반이 됩니다. 따라서 반지름 $R$은 다음과 같습니다.
    $$R = \frac{1}{2}(\sigma_{x} - \sigma_{y})$$
    정답은 입니다.
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19. 전단력 10kN이 작용하는 지름 10cm인 원형단면의 보에서 그 중립축 위에 발생하는 최대 전단응력은 약 몇 MPa인가?

  1. 1.3
  2. 1.7
  3. 130
  4. 170
(정답률: 55%)
  • 원형 단면 보의 중립축에서 발생하는 최대 전단응력은 평균 전단응력의 $4/3$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \frac{F}{A}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \times \frac{10 \times 10^3}{\pi \times 0.05^2}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 1.7 \text{ MPa}$
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20. 지름 100mm의 양단 지지보의 중앙에 2kN의 집중하중이 작용할 때 보 속의 최대굽힘응력이 16MPa 일 경우 보의 길이는 약 몇 m 인가?

  1. 1.51
  2. 3.14
  3. 4.22
  4. 5.86
(정답률: 58%)
  • 양단 지지보 중앙에 집중하중이 작용할 때의 최대 굽힘 모멘트와 단면계수를 이용하여 최대 굽힘 응력 공식으로부터 보의 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{M}{Z} = \frac{PL/4}{\pi d^3/32} \implies L = \frac{\sigma_{max} \pi d^3}{8P}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{16 \times 10^6 \times \pi \times 0.1^3}{8 \times 2 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $L = 3.14\text{ m}$
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2과목: 기계열역학

21. 질량 1kg의 공기가 밀폐계에서 압력과 체적이 100kPd, 1m3 이었는데 폴리트로픽 과정(PVn=일정)을 거쳐 체적이 0.5m3이 되었다. 최종 온도 (T2)와 내부 에너지의 변화량(△U)은 각각 얼마인가? (단, 공기의 기체상수는 287 J/kgㆍK, 정적비열은 718 J/kgㆍK, 정압비열은 1005 J/kgㆍK, 폴리트로프 지수는 1.3이다.)

  1. T2=459.7 K, △U=111.3 kJ
  2. T2=459.7 K, △U=79.9 kJ
  3. T2=428.9 K, △U=80.5 kJ
  4. T2=428.9 K, △U=57.8 kJ
(정답률: 42%)
  • 이상기체 상태방정식으로 초기 온도를 구한 뒤, 폴리트로픽 과정의 온도-체적 관계식과 정적비열을 이용해 내부 에너지 변화량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T_1 = \frac{P_1 v_1}{mR}, \quad T_2 = T_1 (\frac{V_1}{V_2})^{n-1}, \quad \Delta U = m C_v (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $T_1 = \frac{100 \times 10^3 \times 1}{1 \times 287}, \quad T_2 = 348.4 \times (\frac{1}{0.5})^{1.3-1}, \quad \Delta U = 1 \times 718 \times (428.9 - 348.4)$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 428.9\text{ K}, \quad \Delta U = 57.8\text{ kJ}$
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22. 카르노 열기관 사이클 A는 0℃와 100℃ 사이에서 작동되며 카르노 열기관 사이클 B는 100℃와 200℃ 사이에서 작동된다. 사이클 A의 효율(ηA)과 사이클 B의 효율(ηB)을 각각 구하면?

  1. ηA=26.80%, ηA=50.00%
  2. ηA=26.80%, ηA=21.14%
  3. ηA=38.75%, ηA=50.00%
  4. ηA=38.75%, ηA=21.14%
(정답률: 69%)
  • 카르노 사이클의 효율은 작동 온도 범위의 절대온도($K$)에 의해 결정됩니다. 온도 변환 시 $T(K) = t(^\circ\text{C}) + 273.15$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{T_L}{T_H}$
    ② [숫자 대입] $\eta_A = 1 - \frac{273.15}{373.15}, \quad \eta_B = 1 - \frac{373.15}{473.15}$
    ③ [최종 결과] $\eta_A = 26.80\%, \quad \eta_B = 21.14\%$
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23. 대기압 100kPa에서 용기에 가득 채운 프로판을 일정한 온도에서 진공펌프를 사용하여 2kPa 까지 배기하였다. 용기 내에 남은 프로판의 중량은 처음 중량의 몇 % 정도 되는가?

  1. 20%
  2. 2%
  3. 50%
  4. 5%
(정답률: 62%)
  • 일정한 온도에서 이상기체 상태방정식 $Pv = mRT$를 적용하면, 압력 $P$와 질량 $m$은 서로 비례 관계에 있습니다. 따라서 남은 질량의 비율은 압력의 비율과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{m_2}{m_1} = \frac{P_2}{P_1} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\frac{m_2}{m_1} = \frac{2\text{ kPa}}{100\text{ kPa}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\frac{m_2}{m_1} = 2\%$
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24. 이상기체에서 엔탈피 h 와 내부에너지 u, 엔트로피 s 사이에 성립하는 식으로 옳은 것은? (단, T는 온도, v는 체적, P는 압력이다.)

  1. Tds=dh+vdP
  2. Tds=dh-vdP
  3. Tds=dh-Pdv
  4. Tds=dh+d(Pv)
(정답률: 57%)
  • 열역학 제1법칙과 제2법칙을 결합한 Tds 식에서, 엔탈피 $h$를 기준으로 한 관계식을 찾는 문제입니다. 엔탈피 정의 $h = u + Pv$를 이용하여 변형하면 다음과 같은 관계식이 성립합니다.
    $$Tds = dh - vdP$$
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25. 온도 T2인 저온체에서 열량 QA를 흡수해서 온도가 T1인 고온체로 열량 QR를 방출할 떄 냉동기의 성능계수(coefficient of performance)는?

(정답률: 66%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 투입된 일(에너지) 대비 저온체에서 흡수한 열량의 비로 정의됩니다. 저온체에서 흡수한 열량을 $Q_A$, 고온체로 방출한 열량을 $Q_R$이라고 할 때, 투입된 일은 $Q_R - Q_A$가 됩니다.
    따라서 성능계수는 다음과 같습니다.
    $$\frac{Q_A}{Q_R - Q_A}$$
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26. 비열비가 k인 이상기체로 이루어진 시스템이 정압과정으로 부피가 2배로 팽창할 때 시스템에 한 일이 W, 시스템에 전달된 열이 Q일 때, W/Q는 얼마인가? (단, 비열은 일정하다.)

  1. k
(정답률: 38%)
  • 정압과정에서 시스템이 한 일 $W$와 전달된 열 $Q$의 관계를 비열비 $k$로 나타내는 문제입니다.
    정압과정에서 일 $W = mR(T_2 - T_1)$이고, 전달된 열 $Q = mC_p(T_2 - T_1)$ 입니다. 이때 정압비열 $C_p = \frac{kR}{k-1}$ 임을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{W}{Q} = \frac{mR(T_2 - T_1)}{mC_p(T_2 - T_1)} = \frac{R}{C_p}$
    ② [숫자 대입] $\frac{W}{Q} = \frac{R}{\frac{kR}{k-1}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{W}{Q} = \frac{k-1}{k}$
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27. 냉동기 냉매의 일반적인 구비조건으로서 적합하지 않은 사항은?

  1. 임계 온도가 높고, 응고 온도가 낮을 것
  2. 증발열이 적고, 증기의 비체적이 클 것
  3. 증기 및 액체의 점성이 작을 것
  4. 부식성이 없고, 안정성이 있을 것
(정답률: 65%)
  • 효율적인 냉동 사이클을 위해서는 냉매가 적은 양으로도 많은 열을 흡수하고 운송할 수 있어야 합니다.
    따라서 증발열은 커야 하며, 증기의 비체적은 작아야 압축기 크기를 줄이고 효율을 높일 수 있습니다.
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28. 공기 1kg을 정적과정으로 40℃에서 120℃까지 가열하고, 다음에 정압과정으로 120℃에서 220℃까지 가열한다면 전체 가열에 필요한 열량은 약 얼마인가? (단, 정압비열은 1.00kJ/kgㆍK, 정적비열은 0.71kJ/kgㆍK 이다.)

  1. 127.8kJ/kg
  2. 141.5kJ/kg
  3. 156.8kJ/kg
  4. 185.2kJ/kg
(정답률: 67%)
  • 전체 열량은 정적과정에서 가해진 열량과 정압과정에서 가해진 열량의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m C_v (T_2 - T_1) + m C_p (T_3 - T_2)$
    ② [숫자 대입] $Q = 1 \cdot 0.71 \cdot (120 - 40) + 1 \cdot 1.00 \cdot (220 - 120)$
    ③ [최종 결과] $Q = 56.8 + 100 = 156.8 \text{ kJ/kg}$
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29. 열역학적 상태량은 일반적으로 강도성 상태량과 용량성 상태량으로 분류할 수 있다. 강도성 상태량에 속하지 않는 것은?

  1. 압력
  2. 온도
  3. 밀도
  4. 체적
(정답률: 68%)
  • 강도성 상태량은 계의 질량이나 크기에 상관없이 일정한 성질을 의미하며, 종량성 상태량은 질량이나 크기에 비례하여 변하는 성질을 의미합니다.
    체적은 물질의 양이 많아질수록 함께 증가하므로 종량성 상태량에 해당합니다.
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30. 그림과 같이 중간에 격벽이 설치된 계에서 A에는 이상기체가 충만되어 있고, B는 진공이며, A와 B의 체적은 같다. A와 B사이의 격벽을 제거하면 A의 기체는 단열비가역 자유팽창을 하여 어느 시간 후에 평형에 도달하였다. 이 경우의 엔트로피 변화 △s는? (단, Cv는 정적비열, Cp는 정압비열, R은 기체상수이다.)

  1. △s=Cv×ln2
  2. △s=Cp×ln2
  3. △s=0
  4. △s=R×ln2
(정답률: 40%)
  • 단열비가역 자유팽창 과정에서는 외부와 열 교환이 없고 일도 하지 않으므로 내부 에너지가 일정하여 온도 변화가 없습니다($\Delta T = 0$).
    이때 엔트로피 변화는 체적 변화에 의해서만 결정되며, 체적이 $V$에서 $2V$로 2배 증가했으므로 다음과 같이 계산됩니다.
    $$\Delta s = R \ln \frac{V_2}{V_1} = R \ln 2$$

    오답 노트
    $\Delta s = 0$: 가역 단열 과정일 때만 해당하며, 본 문제는 비가역 과정이므로 엔트로피가 증가합니다.
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31. 수소(H2)를 이상기체로 생각하였을 때, 절대압력 1MPa, 온도 100℃에서의 비체적은 약 몇 m3/kg인가? (단, 일반기체상수는 8.3145 kJ/lmolㆍK 이다.)

  1. 0.781
  2. 1.26
  3. 1.55
  4. 3.46
(정답률: 65%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 비체적을 구하는 문제입니다. 수소의 분자량 $M=2$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{R}{M} \frac{T}{P}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{8.3145}{2} \times \frac{100 + 273}{1 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.55 \text{ m}^3/\text{kg}$
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32. 그림과 같은 Rankine 사이클의 열효율은 약 몇 % 인가? (단, h1=191.8 kJ/kg, h2=193.8 kJ/kg, h3=2799.5 kJ/kg, h4=2007.5 kJ/kg 이다.)

  1. 30.3%
  2. 39.7%
  3. 46.9%
  4. 54.1%
(정답률: 66%)
  • Rankine 사이클의 열효율은 공급된 열량 대비 순으로 일의 양의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{(h_3 - h_4) - (h_2 - h_1)}{h_3 - h_2}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{(2799.5 - 2007.5) - (193.8 - 191.8)}{2799.5 - 193.8}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.303 = 30.3\%$
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33. 20℃의 공기 5kg이 정압 과정을 거쳐 체적이 2배가 되었다. 공급한 열량은 몇 약 kJ인가? (단, 정압비열은 1kJ/kgㆍK 이다.)

  1. 1465
  2. 2198
  3. 2931
  4. 4397
(정답률: 61%)
  • 정압 과정에서 체적이 2배가 되었을 때의 온도 변화를 구하고, 이를 통해 공급된 열량을 계산합니다.
    샤를의 법칙에 의해 온도는 체적에 비례하여 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $T_2 = T_1 \times \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $T_2 = (20 + 273) \times 2 = 586 \text{ K}$
    ③ [최종 결과] $\Delta T = 586 - 293 = 293 \text{ K}$
    공급한 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m C_p \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = 5 \times 1 \times 293$
    ③ [최종 결과] $Q = 1465 \text{ kJ}$
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34. 밀도 1000kg/m3인 물이 단면적 0.01m2인 관속을 2m/s의 속도로 흐를 때, 질량유량은?

  1. 20 kg/s
  2. 2.0 kg/s
  3. 50 kg/s
  4. 5.0 kg/s
(정답률: 69%)
  • 질량유량은 유체의 밀도, 단면적, 속도의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\dot{m} = \rho A v$
    ② [숫자 대입] $\dot{m} = 1000 \times 0.01 \times 2$
    ③ [최종 결과] $\dot{m} = 20 \text{ kg/s}$
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35. 온도가 150℃인 공기 3kg이 정압 냉각되어 엔트로피가 1.063kJ/K 만큼 감소되었다. 이때 방출된 열량은 약 몇 kJ 인가? (단, 공기의 정압비열은 1.01kJ/kgㆍK 이다.)

  1. 27
  2. 379
  3. 538
  4. 715
(정답률: 33%)
  • 정압 과정에서 엔트로피 변화량을 통해 나중 온도를 구한 뒤, 방출된 열량을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = m C_p \ln \frac{T_2}{T_1}$
    ② [숫자 대입] $-1.063 = 3 \times 1.01 \times \ln \frac{T_2}{423}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 297.84 \text{ K}$
    정압 과정의 열량 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m C_p (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = 3 \times 1.01 \times (297.84 - 423)$
    ③ [최종 결과] $Q = -379 \text{ kJ}$
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36. 밀폐계의 가역 정적변화에서 다음 중 옳은 것은? (단, U:내부에너지, Q:전달된 열, H:엔탈피, V:체적, W:일 이다.)

  1. dU=dQ
  2. dH=dQ
  3. dV=dQ
  4. dW=dQ
(정답률: 61%)
  • 밀폐계의 열역학 제1법칙은 $dQ = dU + dW$입니다. 정적변화에서는 체적 변화가 없으므로 일 $dW = P dV = 0$이 되어, 전달된 열량이 모두 내부에너지의 변화로 이어집니다.
    따라서 $dU = dQ$가 성립합니다.
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37. 과열증기를 냉각시켰더니 포화영역 안으로 들어와서 비체적이 0.2327m3/kg이 되었다. 이때의 포화액과 포화증기의 비체적이 각각 1.079×10-3 m3/kg, 0.5243m3/kg 이라면 건도는?

  1. 0.964
  2. 0.772
  3. 0.653
  4. 0.443
(정답률: 61%)
  • 건도는 포화액과 포화증기의 비체적 사이에서 현재 상태의 비체적이 어느 위치에 있는지를 나타내는 비율입니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{v - v_f}{v_g - v_f}$
    ② [숫자 대입] $x = \frac{0.2327 - 1.079 \times 10^{-3}}{0.5243 - 1.079 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $x = 0.443$
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38. 오토 사이클의 압축비가 6인 경우 이론 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 비열비 =1.4 이다.)

  1. 51
  2. 54
  3. 59
  4. 62
(정답률: 68%)
  • 오토 사이클의 이론 열효율은 압축비와 비열비에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{1}{6^{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.51$
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39. 30℃, 100kPa의 물을 800kPa까지 압축한다. 물의 비체적이 0.001m3/kg로 일정하다고 할 때, 단위 질량당 소요된 일(공업일)은?

  1. 167 J/kg
  2. 602 J/kg
  3. 700 J/kg
  4. 1400 J/kg
(정답률: 72%)
  • 비체적이 일정할 때, 압축 과정에서 소요되는 단위 질량당 공업일은 압력 차와 비체적의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $w = v(P_2 - P_1)$
    ② [숫자 대입] $w = 0.001 \times (800 - 100) \times 1000$
    ③ [최종 결과] $w = 700$
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40. 냉동실에서의 흡수 열량이 5 냉동통(RT)인 냉동기의 성능계수(COP)가 2, 냉동기를 구동하는 가솔린 엔진의 열효율이 20%, 가솔린의 발열량이 43000 kJ/kg 일 경우, 냉동기 구동에 소요되는 가솔린의 소비율은 약 몇 kg/h 인가? (단, 1 냉동통(RT)은 약 3.86 kW 이다.)

  1. 1.28 kg/h
  2. 2.54 kg/h
  3. 4.04 kg/h
  4. 4.85 kg/h
(정답률: 37%)
  • 냉동기의 흡수 열량을 통해 필요한 일률을 구하고, 엔진의 효율과 연료 발열량을 이용하여 시간당 연료 소비량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\dot{m} = \frac{Q_L / COP}{\eta \times Q_{fuel}}$
    ② [숫자 대입] $\dot{m} = \frac{(5 \times 3.86 \times 3600) / 2}{0.2 \times 43000}$
    ③ [최종 결과] $\dot{m} = 4.04$
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3과목: 기계유체역학

41. 무차원수인 스트라홀 수(Strouhal number)와 가장 관계가 먼 항복은?

  1. 점도
  2. 속도
  3. 길이
  4. 진동흐름의 주파수
(정답률: 42%)
  • 스트라홀 수($St$)는 유동의 진동 특성을 나타내는 무차원수로, 진동 주파수, 특성 길이, 유동 속도의 관계식으로 정의됩니다.
    $$St = \frac{wL}{V}$$
    여기서 $w$는 진동흐름의 주파수, $L$은 길이, $V$는 속도이므로 점도는 관계가 없습니다.
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42. 수면의 높이 차이가 H인 두 저수지 사이에 지름 d, 길이 ℓ인 관로가 연결되어 있을 때 관로에서의 평균 유속(V)을 나타내는 식은? (단, f는 관마찰계수이고, g는 중력가속도이며, K1, K2는 관입구와 출구에서 부차적 손실계수이다.)

(정답률: 65%)
  • 두 저수지 사이의 수위 차 $H$는 관로 내의 마찰 손실과 부차적 손실의 합과 같다는 베르누이 방정식을 이용하여 유속 $V$를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $H = (K_1 + f \frac{\ell}{d} + K_2) \frac{V^2}{2g}$
    ② [숫자 대입] $V^2 = \frac{2gH}{K_1 + f \frac{\ell}{d} + K_2}$
    ③ [최종 결과] $V = \sqrt{\frac{2gH}{K_1 + f \frac{\ell}{d} + K_2}}$
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43. 다음 <보기> 중 무차원수를 모두 고른 것은?

  1. a, c
  2. a, b
  3. a, b, c
  4. b, c, d
(정답률: 56%)
  • 무차원수는 물리량의 단위가 상쇄되어 단위가 없는 수치를 말합니다. Reynolds수, 관마찰계수, 상대조도는 모두 단위가 없는 무차원수입니다.

    오답 노트
    일반기계상수: 특정 단위(예: J/kg·K)를 가지는 물리량임
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44. 정지된 액체 속에 잠겨있는 평면이 받는 압력에 의해 발생하는 합력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 크기가 액체의 비중량에 반비례한다.
  2. 크기는 도심에서의 압력에 면적을 곱한 것과 같다.
  3. 작용점은 평면의 도심과 일치한다.
  4. 수직평면의 경우 작용점이 도심보다 위쪽에 있다.
(정답률: 59%)
  • 정지 액체 속의 평면이 받는 합력의 크기는 평면의 도심에서의 압력에 면적을 곱한 값과 같습니다.

    오답 노트
    크기는 액체의 비중량에 비례함
    작용점은 도심보다 아래쪽에 위치함
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45. 평판으로부터의 거리를 y라고 할 때 평판에 평행한 방향의 속도 분포 (u(y))가 아래와 같은 식으로 주어지는 유동장이 있다. 여기에서 U와 L은 각각 유동장의 특성속도와 특성길이를 나타낸다. 유동장에서는 속도 u(y)만 있고, 유체는 점성계수가 μ인 뉴턴 유체일 때 y=L/8에서의 전단응력은?

(정답률: 42%)
  • 뉴턴 유체의 전단응력은 점성계수와 속도 기울기의 곱으로 결정됩니다. 주어진 속도 분포 식을 $y$에 대해 미분하여 전단응력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \mu \frac{du}{dy} = \mu \frac{d}{dy} [U (\frac{y}{L})^{2/3}]$
    ② [숫자 대입] $\tau = \mu \cdot U \cdot \frac{2}{3} (\frac{y}{L})^{-1/3} \cdot \frac{1}{L} = \frac{2\mu U}{3L} (\frac{L/8}{L})^{-1/3} = \frac{2\mu U}{3L} (\frac{1}{8})^{-1/3} = \frac{2\mu U}{3L} \cdot 2$
    ③ [최종 결과] $\tau = \frac{4\mu U}{3L}$
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46. 다음 중 단위계(System of Unit)가 다른 것은?

  1. 항력(Drag)
  2. 응력(Stress)
  3. 압력(Pressure)
  4. 단위 면적 당 작용하는 힘
(정답률: 62%)
  • 응력, 압력, 단위 면적 당 작용하는 힘은 모두 $\text{힘} / \text{면적}$의 단위를 가지지만, 항력은 면적이 아닌 힘 그 자체의 단위를 가집니다.

    오답 노트
    응력, 압력, 단위 면적 당 작용하는 힘: 모두 $\text{N}/\text{m}^2$ (또는 $\text{Pa}$)의 단위를 사용하는 동일 단위계입니다.
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47. 지름비가 1:2:3 인 모세관의 상승높이 비는 얼마인가? (단, 다른 조건은 모두 동일하다고 가정한다.)

  1. 1:2:3
  2. 1:4:9
  3. 3:2:1
  4. 6:3:2
(정답률: 45%)
  • 모세관 현상에서 액체의 상승 높이 $h$는 관의 지름 $d$에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $h \propto \frac{1}{d}$
    ② [숫자 대입] $h_1 : h_2 : h_3 = \frac{1}{1} : \frac{1}{2} : \frac{1}{3}$
    ③ [최종 결과] $h_1 : h_2 : h_3 = 6 : 3 : 2$
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48. 다음 중 유량을 측정하기 위한 장치가 아닌 것은?

  1. 위어(weir)
  2. 오리피스(orifice)
  3. 피에조미터(piezo meter)
  4. 벤투리미터(venturi meter)
(정답률: 54%)
  • 피에조미터(piezo meter)는 관 내의 정압(Static Pressure)을 측정하는 장치입니다.

    오답 노트
    위어(weir), 오리피스(orifice), 벤투리미터(venturi meter): 모두 유체의 유량을 측정하는 장치입니다.
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49. 국소 대기압이 710mmHg일 때, 절대압력 50kPa은 게이지 압력으로 약 얼마인가?

  1. 44.7 Pa 진공
  2. 44.7 Pa
  3. 44.7 kPa 진공
  4. 44.7 kPa
(정답률: 60%)
  • 절대압력은 대기압에 게이지 압력을 더한 값입니다. 주어진 대기압을 kPa 단위로 환산한 후 게이지 압력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{gauge} = P_{abs} - P_{atm}$
    ② [숫자 대입] $P_{gauge} = 50\text{ kPa} - (710\text{ mmHg} \times \frac{101.325\text{ kPa}}{760\text{ mmHg}})$
    ③ [최종 결과] $P_{gauge} = 50 - 94.7 = -44.7\text{ kPa}$
    음수 값은 진공 상태를 의미하므로 44.7 kPa 진공입니다.
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50. 지음은 200mm에서 지름 100mm로 단면적이 변하는 원형관 내의 유체 흐름이 있다. 단면적 변화에 따라 유체 밀도가 변경 전 밀도의 106%로 커졌다면, 단면적이 변한 후의 유체속도는 약 몇 m/s 인가? (단, 지름 200mm에서 유체의 밀도는 800kg/m3, 평균 속도는 20 m/s 이다.)

  1. 52
  2. 66
  3. 75
  4. 89
(정답률: 48%)
  • 질량 보존 법칙에 따른 연속방정식을 사용하여 단면적과 밀도 변화에 따른 유속을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\rho_1 A_1 V_1 = \rho_2 A_2 V_2$
    ② [숫자 대입] $800 \times \frac{\pi \times 0.2^2}{4} \times 20 = (800 \times 1.06) \times \frac{\pi \times 0.1^2}{4} \times V_2$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 75.47 \approx 75$
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51. 지름이 0.01m 인 관 내로 점성계수 0.005 Nㆍs/m2, 밀도 800kg/m3인 유체가 1m/s의 속도로 흐를 때 이 유동의 특성은?

  1. 층류 유동
  2. 난류 유동
  3. 천이 유동
  4. 위 조건으로는 알 수 없다.
(정답률: 68%)
  • 레이놀즈수( $Re$)를 계산하여 유동의 특성을 판단합니다. $$Re$$가 2000 미만이면 층류, 2000~4000 사이면 천이 유동, 4000 이상이면 난류 유동으로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $Re = \frac{\rho V D}{\mu}$
    ② [숫자 대입] $Re = \frac{800 \times 1 \times 0.01}{0.005}$
    ③ [최종 결과] $Re = 1600$
    결과값이 2000보다 작으므로 층류 유동입니다.
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52. 스프링 상수가 10N/cm 인 4개의 스프링으로 평판 A를 벽 B에 그림과 같이 장착하였다. 유량 0.01m3/s, 속도 10m/s인 물 제트가 평판 A의 중앙에 직각으로 충돌할 때, 평판과 벽 사이에서 줄어드는 거리는 약 몇 cm 인가?

  1. 2.5
  2. 1.25
  3. 10.0
  4. 5.0
(정답률: 48%)
  • 물 제트가 평판에 충돌할 때 발생하는 충격력과 스프링의 복원력이 평형을 이룬다는 원리를 이용합니다. 충격력은 유량과 속도의 곱에 속도를 더한 값이며, 이는 4개 스프링의 합력과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho Q V = 4k\delta$
    ② [숫자 대입] $1000 \times 0.01 \times 10 = 4 \times (10 \times 100) \times \delta$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.025\text{ m} = 2.5\text{ cm}$
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53. 2차원 속도장이 로 주어질 때 (1,2) 위치에서의 가속도의 크기는 약 얼마인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 22%)
  • 속도장 $\vec{V} = y^2\hat{i} - xy\hat{j}$에서 가속도는 물질 도함수를 이용하여 구합니다. $(1, 2)$ 위치에서의 각 성분 가속도를 계산하여 크기를 구합니다.
    x-방향 가속도: $a_x = u\frac{\partial u}{\partial x} + v\frac{\partial u}{\partial y} = (y^2)(0) + (-xy)(2y) = -2xy^2 = -2(1)(2^2) = -8$
    y-방향 가속도: $a_y = u\frac{\partial v}{\partial x} + v\frac{\partial v}{\partial y} = (y^2)(-y) + (-xy)(-x) = -y^3 + x^2y = -(2^3) + (1^2)(2) = -6$
    가속도의 크기: $a = \sqrt{a_x^2 + a_y^2}$ $a = \sqrt{(-8)^2 + (-6)^2}$ $$a = 10$$
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54. 낙차가 100m이고 유량이 500m3/s 인 수력발전고에서 얻을 수 있는 최대 발전용량은?

  1. 50kW
  2. 50MW
  3. 490kW
  4. 490MW
(정답률: 52%)
  • 수력발전의 최대 발전용량은 물의 낙차와 유량을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 9.8 \times Q \times H$
    ② [숫자 대입] $P = 9.8 \times 500 \times 100$
    ③ [최종 결과] $P = 490,000 \text{ kW} = 490 \text{ MW}$
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55. 노즐을 통하여 풍량 Q=0.8m3/s 일 때 마노미터 수두 높이차 h는 약 몇 m 인가? (단, 공기의 밀도는 1.2kg/m3, 물의 밀도는 1000kg/m3이며, 노즐 유량계의 송출계수는 1로 가정한다.)

  1. 0.13
  2. 0.27
  3. 0.48
  4. 0.62
(정답률: 40%)
  • 베르누이 방정식을 이용하여 노즐 전후의 속도 차이에 의한 압력차를 마노미터의 수두 높이로 환산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{\rho_{air}(V_2^2 - V_1^2)}{2\rho_{water}g}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{1.2(70.74^2 - 25.46^2)}{2 \times 1000 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $h = 0.27$
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56. Blasius의 해석결과에 따라 평판 주위의 유동에 있어서 경계층 두께에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 유체 속도가 빠를수록 경계층 두께는 작아진다.
  2. 밀도가 클수록 경계층 두께는 작아진다.
  3. 평판 길이가 길수록 평판 끝단부의 경계층 두께는 커진다.
  4. 점성이 클수록 경계층 두께는 작아진다.
(정답률: 59%)
  • Blasius의 경계층 두께 공식 $\delta \approx 5 \sqrt{\frac{\nu x}{U}}$ (여기서 $\nu = \frac{\mu}{\rho}$)에 따르면, 경계층 두께는 점성 $\mu$의 제곱근에 비례합니다.
    따라서 점성이 클수록 경계층 두께는 더 두꺼워지므로, 점성이 클수록 경계층 두께는 작아진다는 설명은 틀린 것입니다.
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57. 포텐셜 함수가 Kθ인 선와류 유동이 있다. 중심에서 반지름 1m인 원주를 따라 계산한 순환(circulation)은? (단, 이다.)

  1. 0
  2. K
  3. πK
  4. 2πK
(정답률: 43%)
  • 순환(Circulation)은 폐곡선을 따라 속도 벡터를 선적분한 값입니다. 주어진 포텐셜 함수 $\phi = K\theta$를 이용하여 속도 성분을 구하고 적분합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Gamma = \int_{0}^{2\pi} V_{\theta} r d\theta = \int_{0}^{2\pi} \frac{1}{r} \frac{\partial \phi}{\partial \theta} r d\theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Gamma = \int_{0}^{2\pi} \frac{1}{r} (K) r d\theta = \int_{0}^{2\pi} K d\theta$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Gamma = 2\pi K$$
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58. 수면에 떠 있는 배의 저항문제에 있어서 모형과 원형 사이에 역학적 상사(相似)를 이루려면 다음 중 어느 것이 중요한 요소가 되는가?

  1. Reynolds number, Mach number
  2. Reynolds number, Froude number
  3. Weber number, Euler number
  4. Mach number, Weber number
(정답률: 71%)
  • 수면에 떠 있는 선박의 저항을 분석할 때는 두 가지 주요 상사수가 필요합니다. 선체 표면의 점성 저항을 고려하기 위한 레이놀즈 수(Reynolds number)와 수면에서 발생하는 파동 저항을 고려하기 위한 프루이드 수(Froude number)가 핵심 요소입니다.
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59. 지름 D인 파이프 내에 점성 μ인 유체가 층류로 흐르고 있다. 파이프 길이가 L일 때, 유량과 압력 손실 △p의 관계로 옳은 것은?

(정답률: 66%)
  • 점성 유체가 원형 파이프 내에서 층류로 흐를 때, 유량과 압력 손실의 관계는 하겐-푸아죄유(Hagen-Poiseuille) 법칙을 따릅니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = \frac{\pi \Delta p D^{4}}{128 \mu L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = \frac{\pi \Delta p D^{4}}{128 \mu L}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = \frac{\pi \Delta p D^{4}}{128 \mu L}$$
    따라서 정답은 입니다.
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60. 조종사가 2000m의 상공을 일정속도로 낙하산으로 강하하고 있다. 조종사의 무게가 1000N, 낙하산 지름이 7m, 항력계수가 1.3 일 때 낙하 속도는 약 몇 m/s 이다. (단, 공기 밀도는 1kg/m3 이다.)

  1. 5.0
  2. 6.3
  3. 7.5
  4. 8.2
(정답률: 61%)
  • 낙하산 강하 시 무게(중력)와 공기 저항(항력)이 평형을 이룰 때 일정 속도(종단 속도)에 도달합니다.
    $$\text{무게} = \text{항력}$$
    $$\text{항력} = \frac{1}{2} \rho v^2 C_D A$$
    ① [기본 공식]
    $$v = \sqrt{\frac{2W}{\rho C_D A}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$v = \sqrt{\frac{2 \times 1000}{1 \times 1.3 \times (\pi \times 3.5^2)}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$v = 6.3$$
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4과목: 기계재료 및 유압기기

61. 대표적인 주조경질 합금으로 코발트를 주성분으로 한 Co-Cr-W-Cr계 합금은?

  1. 라우탈(lutal)
  2. 실루민(silumin)
  3. 세라믹(ceramic)
  4. 스텔라이트(stellite)
(정답률: 58%)
  • 스텔라이트는 코발트를 주성분으로 하는 $Co-Cr-W-C$계 합금이며, 내마모성과 내식성이 뛰어난 대표적인 주조경질합금입니다.
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62. 두랄루민의 합금 조성으로 옳은 것은?

  1. Al-Cu-Zn-Pb
  2. Al-Cu-Mg-Mn
  3. Al-Zn-Si-Sn
  4. Al-Zn-Ni-Mn
(정답률: 71%)
  • 두랄루민은 $Al-Cu-Mg-Mn$계 합금으로, 비중이 강의 약 $1/3$ 수준으로 가벼워 항공기나 자동차 재료로 널리 사용됩니다.
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63. 강의 열처리 방법 중 표면경화법에 해당하는 것은?

  1. 마퀜칭
  2. 오스포밍
  3. 침탄질화법
  4. 오스템퍼링
(정답률: 73%)
  • 침탄질화법은 강철의 표면에 탄소와 질소를 침투시켜 표면만 단단하게 만드는 대표적인 표면경화법입니다.

    오답 노트
    마퀜칭, 오스포밍, 오스템퍼링: 항온열처리법
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64. 고속도공구강(SKH2)의 표준조성에 해당되지 않는 것은?

  1. W
  2. V
  3. Al
  4. Cr
(정답률: 70%)
  • 텅스텐 고속도강(SKH2)의 주성분은 $C$, $W$, $Cr$, $V$로 구성됩니다. 따라서 $Al$은 표준 조성에 해당하지 않습니다.
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65. 다음 중 비중이 가장 큰 금속은?

  1. Fe
  2. Al
  3. Pb
  4. Cu
(정답률: 66%)
  • 제시된 금속들 중 납(Pb)의 비중이 가장 큽니다.

    오답 노트
    Fe: $7.85$
    Al: $2.69$
    Cu: $8.96$
    Pb: $11.34$
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66. 서브제로(sub-Zero)처리 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 마모성 및 피로성이 향상된다.
  2. 잔류오스테나이트를 마텐자이트화 한다.
  3. 담금질을 한 강의 조직이 안정화 된다.
  4. 시효변화가 적으며 부품의 치수 및 형상이 안정된다.
(정답률: 47%)
  • 서브제로 처리는 담금질 후 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시켜 조직을 안정화하고 치수 변화를 방지하는 열처리법입니다. 이를 통해 내마모성과 내피로성이 향상됩니다.

    오답 노트
    마모성 및 피로성이 향상된다: 마모되는 성질이 아니라 '내'마모성(견디는 성질)이 향상되는 것입니다.
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67. 고 망간강에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 오스테나이트 조직을 갖는다.
  2. 광석ㆍ암석의 파쇄기의 부품 등에 사용된다.
  3. 열처리에 수인법(water toughening)이 이용된다.
  4. 열전도성이 좋고 팽창계수가 작아 열변형을 일으키지 않는다.
(정답률: 54%)
  • 고 망간강은 열전도성이 나쁘고 열팽창계수가 크기 때문에 열변형이 일어나기 쉬운 특성을 가집니다.
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68. 강의 5대 원소만을 나열한 것은?

  1. Fe, C, Ni, Si, Au
  2. Ag, C, Si, Co, O
  3. C, Si, Mn, P, S
  4. Ni, C, Si, Cu, S
(정답률: 68%)
  • 강을 구성하는 가장 대표적인 5대 원소는 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S)입니다.
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69. C와 Si의 함량에 따른 주철의 조직을 나타낸 조직 분포도는?

  1. Gueiner, Klingenstein 조직도
  2. 마우러(Maurer) 조직도
  3. Fe-C 복평형 상태도
  4. Guilet 조직도
(정답률: 78%)
  • 탄소(C)와 규소(Si)의 함량 변화에 따라 주철의 조직이 어떻게 변하는지를 나타낸 분포도는 마우러(Maurer) 조직도입니다.
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70. 과공석강의 탄소함유량(%)으로 옳은 것은?

  1. 약 0.01 ~ 0.02%
  2. 약 0.02 ~ 0.80%
  3. 약 0.80 ~ 2.0%
  4. 약 2.0 ~ 4.3%
(정답률: 66%)
  • 탄소 함유량에 따라 철강재료를 분류할 때, 과공석강은 약 $0.77 \sim 2.11\%$의 탄소를 함유한 강을 말합니다.

    오답 노트
    순철: $0.02\%$이하
    아공석강: $0.02 \sim 0.77\%$
    아공정주철: $2.11 \sim 4.3\%$
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71. 그림과 같이 P3의 압력은 실린더에 작용하는 부하의 크기 혹은 방향에 따라 달라질 수 있다. 그러나 중앙의 “A"에 특정 밸브를 연결하면 P3의 압력 변화에 대하여 밸브 내부에서 P2의 압력을 변화시켜 ⊿P를 항상 일정하게 유지시킬 수 있는데 "A"에 들어갈 수 있는 밸브는 무엇인가?

(정답률: 43%)
  • 부하의 변화에 따라 $P_3$가 변하더라도 밸브 내부에서 $P_2$를 조절하여 압력 차 $\Delta P$를 일정하게 유지시키는 장치는 압력 보상 밸브이며, 해당 기호는 입니다.
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72. 유량제어 밸브를 실린더 출구 측에 설치한 회로로서 실린더에서 유출되는 유량을 제어하여 피스톤 속도를 제어하는 회로는?

  1. 미터 인 회로
  2. 카운터 밸런스 회로
  3. 미터 아웃 회로
  4. 블리드 오프 회로
(정답률: 75%)
  • 액추에이터의 출구 측 관로에서 배출되는 공기의 흐름을 제어하여 피스톤의 속도를 조절하는 방식은 미터 아웃 회로입니다.

    오답 노트
    미터 인 회로: 입구 측 유량을 제어하여 속도 조절
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73. 그림과 같은 방향 제어 밸브의 명칭으로 옳은 것은?

  1. 4 ports-4 control position valve
  2. 5 ports-4 control position valve
  3. 4 ports-2 control position valve
  4. 5 ports-2 control position valve
(정답률: 54%)
  • 제시된 이미지 의 밸브는 포트 수가 5개이고, 제어 위치(박스)가 2개인 5 ports-2 control position valve입니다.
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74. 다음 유압 작동유 중 난연성 작동유에 해당하지 않는 것은?

  1. 물-글리콜형 작동유
  2. 인산 에스테르형 작동유
  3. 수중 유형 유화유
  4. R&O형 작동유
(정답률: 56%)
  • R&O형 작동유는 광유를 기반으로 한 석유계 작동유이므로 난연성 작동유에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    물-글리콜형, 인산 에스테르형, 수중 유형 유화유: 모두 화재 위험을 낮춘 난연성 작동유임
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75. 유입관호의 유량이 25L/min 일 때 내경이 10.9mm라면 관내 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 4.47
  2. 14.62
  3. 6.32
  4. 10.28
(정답률: 68%)
  • 유량과 단면적, 유속의 관계식을 이용하여 관내 유속을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{4Q}{\pi d^{2}}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{4 \times (25 \times 10^{-3} / 60)}{\pi \times (10.9 \times 10^{-3})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $V = 4.47$
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76. 일반적으로 저점도유를 사용하며 유압시스템의 온도도 60~80℃ 정도로 높은 상태에서 운전하여 유압시스템 구성기기의 이물질을 제거하는 작업은?

  1. 엠보싱
  2. 블랭킹
  3. 플러싱
  4. 커미싱
(정답률: 72%)
  • 플러싱(flushing)은 저점도유를 사용하여 시스템을 $60 \sim 80^{\circ}\text{C}$ 정도의 고온 상태로 운전함으로써, 배관 및 구성 기기 내부에 남아있는 이물질을 씻어내어 제거하는 작업입니다.
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77. 실린더 안을 왕복 운동하면서, 유체의 압력과 힘의 주고 받음을 하기 위한 지름에 비하여 길이가 긴 기계 부품은?

  1. spool
  2. land
  3. port
  4. plunger
(정답률: 58%)
  • 플런저(plunger)는 실린더 내부를 왕복 운동하며 유체의 압력을 힘으로 변환하거나 그 반대의 역할을 수행하는, 지름에 비해 길이가 긴 기계 부품을 말합니다.
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78. 한 쪽 방향으로 흐름은 자유로우나 역방향의 흐름을 허용하지 않는 밸브는?

  1. 셔틀 밸브
  2. 체크 밸브
  3. 스로틀 밸브
  4. 릴리프 밸브
(정답률: 73%)
  • 체크 밸브는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고, 반대 방향으로 흐르는 것을 자동으로 차단하는 역지 밸브입니다.
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79. 유압회로에서 감속회로를 구성할 때 사용되는 밸브로 가장 적합한 것은?

  1. 디셀러레이션 밸브
  2. 시퀀스 밸브
  3. 저압우선형 셔틀 밸브
  4. 파일럿 조작형 체크 밸브
(정답률: 62%)
  • 유압회로에서 실린더나 모터의 작동 속도를 의도적으로 줄여 충격을 방지하거나 정밀하게 제어하기 위해 사용하는 밸브는 디셀러레이션 밸브(감속 밸브)입니다.
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80. 그림과 같은 유압 회로도에서 릴리프 밸브는?

  1. ⓐ
  2. ⓑ
  3. ⓒ
  4. ⓓ
(정답률: 76%)
  • 유압 회로도에서 각 기호의 명칭을 분석하면 릴리프 밸브는 ⓐ입니다.

    오답 노트
    ⓑ: 전동기
    ⓒ: 유량조절밸브
    ⓓ: 4포트 2위치 수동조작 방향밸브
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5과목: 기계제작법 및 기계동력학

81. x 방향에 대한 운동 방정식이 다음과 같이 나타날 때 이 진동계에서의 감쇠 고유진동수(damped natural frequency)는 약 몇 rad/s 인가?

  1. 2.75
  2. 1.35
  3. 2.25
  4. 1.85
(정답률: 42%)
  • 주어진 운동 방정식 $2\ddot{x} + 3\dot{x} + 8x = 0$에서 질량 $m=2$, 감쇠계수 $c=3$, 강성 $k=8$임을 알 수 있습니다. 감쇠 고유진동수 $\omega_d$는 비감쇠 고유진동수 $\omega_n$과 감쇠비 $\zeta$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\omega_d = \omega_n \sqrt{1-\zeta^2} = \sqrt{\frac{k}{m}} \sqrt{1-(\frac{c}{2\sqrt{mk}})^2}}$
    ② [숫자 대입] $\omega_d = \sqrt{\frac{8}{2}} \sqrt{1-(\frac{3}{2\sqrt{2 \times 8}})^2} = 2 \sqrt{1-(\frac{3}{8})^2}$
    ③ [최종 결과] $\omega_d = 1.85$
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82. 감쇠비 ζ가 일정할 때 전달률을 1보다 작게 하려면 진동수비는 얼마의 크기를 가지고 있어야 하는가?

  1. 1보다 작아야 한다.
  2. 1보다 커야 한다.
  3. √2보다 작아야 한다.
  4. √2보다 커야 한다.
(정답률: 63%)
  • 전달률 $TR$은 진동수비 $r$에 따라 결정되며, 감쇠비 $\zeta$가 일정할 때 전달률을 1보다 작게 하여 진동을 억제하려면 진동수비가 $\sqrt{2}$보다 커야 합니다.

    오답 노트
    1보다 작거나 $\sqrt{2}$보다 작은 경우: 전달률이 1보다 커져 진동이 증폭됩니다.
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83. 그림과 같이 길이가 서로 같고 평행인 두 개의 부재에 매달려 운동하는 평판의 운동의 형태는?

  1. 병진운동
  2. 고정축에 대한 회전 운동
  3. 고정점에 대한 회전 운동
  4. 일반적인 평면운동(회전운동 및 병진운동이 아닌 평면 운동)
(정답률: 47%)
  • 길이가 같고 평행한 두 개의 부재가 평판을 지지하고 있으므로, 평판 위의 모든 점은 항상 동일한 방향과 동일한 크기의 속도 벡터를 가집니다. 회전 성분 없이 평행하게 이동하는 운동이므로 병진운동에 해당합니다.
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84. 질량 10kg인 상자가 정지한 상태에서 경사면을 따라 A지점에서 B지점까지 미끄러져 내려왔다. 이 상자의 B지점에서의 속도는 약 몇 m/s 인가? (단, 상자와 경사면 사이의 동마찰계수(μk)는 0.3이다.)

  1. 5.3
  2. 3.9
  3. 7.2
  4. 4.6
(정답률: 31%)
  • 에너지 보존 법칙(역학적 에너지 변화량 = 마찰력이 한 일)을 사용하여 최종 속도를 구합니다. 높이 $h = \sqrt{3}\text{ m}$, 경사각 $\theta = 60^\circ$일 때 빗면 거리 $s = \frac{\sqrt{3}}{\sin 60^\circ} = 2\text{ m}$입니다.
    ① [기본 공식] $mgh = \frac{1}{2}mv^2 + \mu mg \cos \theta \cdot s$
    ② [숫자 대입] $10 \times 9.81 \times \sqrt{3} = \frac{1}{2} \times 10 \times v^2 + 0.3 \times 10 \times 9.81 \times \cos 60^\circ \times 2$
    ③ [최종 결과] $v = 5.3\text{ m/s}$
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85. 질량이 100kg이고 반지름이 1m인 구의 중심에 420N의 힘이 그림과 같이 작용하여 수평면 위에서 미끄러짐 없이 구르고 있다. 바퀴의 각가속도는 몇 rad/s2 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2.2
  2. 2.8
  3. 3
  4. 3.2
(정답률: 29%)
  • 미끄러짐 없이 구르는 구의 운동 방정식에서 힘 $P$는 병진 가속도와 회전 가속도를 모두 유발합니다. 구의 관성 모멘트 $I = \frac{2}{5}mr^2$를 적용하여 각가속도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{P}{m + \frac{I}{r^2}} = \frac{P}{m + \frac{2}{5}m} = \frac{5P}{7m}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{5 \times 420}{7 \times 100}$
    ③ [최종 결과] $a = 3 \text{ rad/s}^2$

    오답 노트
    정답 2.8은 계산 오류 또는 다른 조건이 적용된 값이며, 구의 물리적 특성을 적용한 정답은 3입니다.
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86. 주기운동의 변위 x(t)가 x(t)=Asin⍵t로 주어졌을 때 가속도의 최대값은 얼마인가?

  1. A
  2. ⍵A
  3. ⍵2A
  4. ⍵3A
(정답률: 67%)
  • 변위 함수를 시간에 대해 두 번 미분하면 가속도 함수를 얻을 수 있습니다.
    변위 $x(t) = A \sin \omega t$를 미분하면 속도 $v(t) = A \omega \cos \omega t$가 되고, 한 번 더 미분하면 가속도 $a(t) = -A \omega^2 \sin \omega t$가 됩니다. $\sin \omega t$의 최댓값이 $1$이므로 가속도의 최댓값은 $\omega^2 A$가 됩니다.
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87. 36km/h의 속력으로 달리던 자동차 A가 정지하고 있던 자동차 B 와 충돌하였다. 충돌 후 자동차 B는 2m 만큼 미끄러진 후 정지하였다. 두 자동차 사이의 반발계수 e는 약 얼마인가? (단, 자동차 A, B 의 질량은 동일하며 타이어와 노면의 동마찰계수는 0.8 이다.)

  1. 0.06
  2. 0.08
  3. 0.10
  4. 0.12
(정답률: 29%)
  • 운동량 보존 법칙과 반발계수 정의, 그리고 마찰력에 의한 일-에너지 원리를 결합하여 풉니다. 자동차 A의 초기 속도는 $36\text{ km/h} = 10\text{ m/s}$입니다.
    ① [기본 공식] $m v_1 = m v_1' + m v_2', \quad e = \frac{v_2' - v_1'}{v_1}, \quad v_2'^2 = 2 \mu g S$
    ② [숫자 대입] $v_2' = \sqrt{2 \times 0.8 \times 9.81 \times 2} = 5.6, \quad 10(1+e) = 2 \times 5.6$
    ③ [최종 결과] $e = 0.12$
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88. 기중기 줄에 200N과 160N의 일정한 힘이 작용하고 있다. 처음에 물체의 속도는 밑으로 2m/s였는데, 5초 후에 물체 속도의 크기는 약 몇 m/s 인가?

  1. 0.18m/s
  2. 0.28m/s
  3. 0.38m/s
  4. 0.48m/s
(정답률: 30%)
  • 뉴턴의 제2법칙을 이용하여 가속도를 구한 뒤, 등가속도 직선 운동 공식을 적용합니다. 전체 질량은 $15 + 20 = 35\text{ kg}$이며, 위쪽 방향의 알짜힘은 $200 + 160 - (35 \times 9.81)$ 입니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{\sum F}{m}, \quad v = v_0 + at$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{360 - 35 \times 9.81}{35} = 0.476, \quad v = -2 + 0.476 \times 5$
    ③ [최종 결과] $v = 0.38\text{ m/s}$
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89. 스프링으로 지지되어 있는 질량의 정적 처짐이 0.5cm 일 때 이 진동계의 고유진동수는 몇 Hz인가?

  1. 3.53
  2. 7.05
  3. 14.09
  4. 21.15
(정답률: 52%)
  • 정적 처짐량이 주어졌을 때, 중력 가속도를 이용한 고유진동수 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [고유진동수 공식] $f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{g}{\delta}}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{1}{2\times 3.14} \sqrt{\frac{9.8}{0.005}}$
    ③ [최종 결과] $f = 7.05$
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90. 어떤 사람이 정지 상태에서 출발하여 직선 방향으로 등가속도 운동을 하여 5초 만에 10m/s의 속도가 되었다. 출발하여 5초 동안 이동한 거리는 몇 m 인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 25
  4. 50
(정답률: 58%)
  • 등가속도 직선운동 공식을 이용하여 가속도를 먼저 구한 뒤, 이동 거리를 산출합니다.
    ① [가속도 공식] $a = \frac{v - v_0}{t}$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{10 - 0}{5} = 2$
    ③ [이동 거리 공식 및 결과] $$s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 0 \times 5 + \frac{1}{2} \times 2 \times 5^2 = 25$$
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91. 다음 중 열처리(담금질)에서의 냉각능력이 가장 우수한 냉각제는?

  1. 비눗물
  2. 글리세린
  3. 18℃의 물
  4. 10% NaCl액
(정답률: 56%)
  • 냉각제 중 소금물(NaCl액)이나 NaOH 용액 등은 일반적인 물보다 냉각 성능이 더 우수합니다.

    오답 노트
    비눗물, 글리세린: 물보다 냉각 성능이 낮음
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92. 경화된 작은 철구(鐵球)를 피가공물에 고압으로 분사하여 표면의 경도를 증가시켜 기계적 성질, 특히 피로강도를 향상시키는 가공법은?

  1. 버핑
  2. 버니싱
  3. 숏 피닝
  4. 슈퍼 피니싱
(정답률: 69%)
  • 경화된 작은 구(shot)를 고압으로 분사하여 표면 경도를 높이고 피로강도를 향상시키는 냉간가공법은 숏 피닝입니다.
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93. 허용동력이 3.6kW인 선반의 출력을 최대한으로 이용하기 위하여 취할 수 있는 허용최대 절삭면적은 몇 mm2인가? (단, 경제적 절삭속도는 120m/min을 사용하며, 피삭재의 비절삭 저항이 45kgf/mm2, 선반의 기계 효율이 0.80 이다.)

  1. 3.26
  2. 6.26
  3. 9.26
  4. 12.26
(정답률: 32%)
  • 절삭 동력 공식을 이용하여 허용동력 내에서 가능한 최대 절삭면적을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$H = \frac{F \times V}{\eta}$$
    $$F = k \times A$$
    ② [숫자 대입]
    $$3600 = \frac{(45 \times 9.8 \times A) \times (120 / 60)}{0.8}$$
    ③ [최종 결과]
    $$A = 3.26$$
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94. 용제와 와이어가 분리되어 공급되고 아크가 용제 속에서 발생되므로 불가시 아크 용접이라고 불리는 용접법은?

  1. 피복 아크 용접
  2. 탄산가스 아크 용접
  3. 가스텅스텐 아크 용접
  4. 서브머지드 아크 용접
(정답률: 64%)
  • 서브머지드 아크 용접은 분말 형태의 용제(flux) 속에서 아크를 발생시켜 용접하는 방식으로, 아크가 용제에 잠겨 외부에서 보이지 않기 때문에 불가시 아크 용접 또는 잠호 용접이라고 합니다.
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95. 주조에서 주물의 중심부까지의 응고시간(t), 주물의 체적(V), 표면적(S)과의 관계로 옳은 것은? (단, K는 주형상수이다.)

(정답률: 47%)
  • 주물의 중심부까지 응고되는 시간은 주형상수와 체적 및 표면적의 비율의 제곱에 비례합니다.
    정답:
    $$t = K ( \frac{V}{S} )^{2}$$
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96. CNC 공작기계의 이동량을 전기적인 신호로 표시하는 회전 피드백 장치는?

  1. 리졸버
  2. 볼 스크루
  3. 리밋 스위치
  4. 초음파 센서
(정답률: 50%)
  • 리졸버는 CNC 공작기계에서 기계의 실제 움직임을 감지하여 전기적인 신호로 변환해 주는 회전 피드백 장치입니다.
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97. 소성가공에 포함되지 않는 가공법은?

  1. 널링가공
  2. 보링가공
  3. 압출가공
  4. 전조가공
(정답률: 43%)
  • 보링가공은 공구로 재료를 깎아내는 절삭가공에 해당합니다. 반면 널링가공, 압출가공, 전조가공은 재료에 힘을 가해 영구적으로 변형시키는 소성가공법입니다.

    오답 노트
    보링가공: 절삭가공
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98. 절삭가공 시 절삭유(cutting fluid)의 역할로 틀린 것은?

  1. 공구와 칩의 친화력을 돕는다.
  2. 공구나 공작물의 냉각을 돕는다.
  3. 공작물의 표면조도 향상을 돕는다.
  4. 공작물과 공구의 마찰감소를 돕는다.
(정답률: 45%)
  • 절삭유는 공구와 칩 사이의 마찰을 줄이고 냉각시키는 역할을 하므로, 공구와 칩의 친화력을 돕는다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    공구나 공작물의 냉각, 표면조도 향상, 마찰 감소는 절삭유의 핵심 기능입니다.
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99. 판 두께 5mm인 연강 판에 직경 10mm의 구멍을 프레스로 블랭킹하려고 할 때, 총 소요동력 (Pt)은 약 몇 kW인가? (단, 프레스의 평균속도는 7m/min, 재료의 전단강도는 300N/mm2, 기계의 효율은 80% 이다.)

  1. 5.5
  2. 6.9
  3. 26.9
  4. 68.7
(정답률: 44%)
  • 먼저 전단면적을 이용해 전단하중을 구한 뒤, 속도와 효율을 고려하여 소요동력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{t} = \frac{\tau \times \pi \times d \times t \times v_{m}}{60 \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $P_{t} = \frac{300 \times \pi \times 10 \times 5 \times 7}{60 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $P_{t} = 6.9$ kW
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100. 래핑 다듬질에 대한 특징 중 틀린 것은?

  1. 내식성이 증가된다.
  2. 마멸성이 증가된다.
  3. 윤활성이 좋게 된다.
  4. 마찰계수가 적어진다.
(정답률: 56%)
  • 래핑은 정밀 다듬질 공정으로, 표면 거칠기를 극소화하여 내마멸성을 향상시키고 마찰 계수를 줄이는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    마멸성이 증가된다: 내마멸성이 증가하여 마멸에 강해지는 것이 올바른 특징입니다.
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