일반기계기사 필기 기출문제복원 (2017-05-07)

일반기계기사 2017-05-07 필기 기출문제 해설

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일반기계기사
(2017-05-07 기출문제)

목록

1과목: 재료역학

1. 길이 15m, 봉의 지름 10mm인 강봉에 P=8kN을 작용시킬 때 이 봉의 길이 방향 변형량은 약 몇 cm인가? (단, 이재료의 세로탄성계수는 210GPa이다.)

  1. 0.52
  2. 0.64
  3. 0.73
  4. 0.85
(정답률: 77%)
  • 강봉의 하중에 의한 길이 방향 변형량은 하중, 길이, 단면적, 세로탄성계수의 관계식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL}{AE}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{8 \times 10^{3} \times 15}{\pi \times (0.005)^{2} \times 210 \times 10^{9}}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.000727 \text{ m} = 0.0727 \text{ cm} \approx 0.73 \text{ cm}$
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2. 그림과 같은 일단고정 타단지지보의 중앙에 P=4800N의 하중이 작용하면 지지점의 반력 (RB)은 약 몇 kN인가?

  1. 3.2
  2. 2.6
  3. 1.5
  4. 1.2
(정답률: 64%)
  • 일단고정 타단지지보의 중앙에 집중하중이 작용할 때, 지지점 B에서의 반력 $R_{B}$는 하중 $P$의 $\frac{5}{16}$배입니다.
    ① [기본 공식] $R_{B} = \frac{5}{16}P$
    ② [숫자 대입] $R_{B} = \frac{5}{16} \times 4800$
    ③ [최종 결과] $R_{B} = 1.5\text{ kN}$
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3. 정사각형의 단면을 가진 기둥에 P= 80kN의 압축하중이 작용할 때 6MPa의 압축응력이 발생하였다면 단면의 한 변의 길이는 몇 cm 인가?

  1. 11.5
  2. 15.4
  3. 20.1
  4. 23.1
(정답률: 76%)
  • 압축응력 공식과 정사각형의 면적 관계를 이용하여 단면의 한 변의 길이를 구합니다.
    ① [기본 공식] $a = \sqrt{\frac{P}{\sigma}}$
    ② [숫자 대입] $a = \sqrt{\frac{80 \times 10^3}{6 \times 10^6}}$
    ③ [최종 결과] $a = 0.115$ (m) $\rightarrow 11.5$ (cm)
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4. 다음 막대의 z방향으로 80kN의 인장력이 작용할 때 x 방향의 변형량은 몇μm인가? (단, 탄성계수 E=200 Gpa, 포아송 비 v=0.32 막대크기 x=100mm, y=50mm, z=1.5m 이다)

  1. 2.56
  2. 25.6
  3. -2.56
  4. -25.6
(정답률: 41%)
  • z방향으로 인장력이 작용할 때, 포아송 비에 의해 수직 방향인 x방향으로는 수축이 일어납니다. 훅의 법칙을 이용하여 x방향 변형률을 구한 뒤 변형량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_x = \frac{1}{E} [-\nu \sigma_z] \times L_x$
    ② [숫자 대입] $\delta_x = \frac{1}{200 \times 10^9} [-0.32 \times \frac{80000}{0.1 \times 0.05}] \times 0.1$
    ③ [최종 결과] $\delta_x = -2.56 \times 10^{-6}$
    단위 변환 시 $-2.56 \mu m$가 됩니다.
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5. 그림과 같은 단순보(단면 8cm × 6cm)에 작용하는 최대 전단웅력은 몇 kPa인가?

  1. 315
  2. 630
  3. 945
  4. 1260
(정답률: 47%)
  • 먼저 모멘트 평형을 통해 지점 반력 $R_1$을 구한 뒤, 사각형 단면의 최대 전단응력 공식을 적용합니다.
    반력 계산: $R_1 \times 5 - (3 \times 2.4 \times \frac{1}{2}) \times (\frac{2}{3} \times 2.4 + 2.6) = 0$에서 $R_1 = 3.024\text{ kN}$
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{3}{2} \times \frac{V}{A}$
    ② [숫자 대입]- $\tau_{max} = \frac{3}{2} \times \frac{3.024 \times 10^3}{0.08 \times 0.06}$
    ③ [최종 결과]- $\tau_{max} = 945\text{ kPa}$
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6. 그림과 같은 단순보에서 전단력이 0이 되는 위치는 A지점에서 몇 m 거리에 있는가?

  1. 4.8
  2. 5.8
  3. 6.8
  4. 7.8
(정답률: 65%)
  • 전단력이 0이 되는 지점은 보의 최대 굽힘 모멘트가 발생하는 지점이며, 반력과 하중의 합력이 평형을 이루는 위치를 찾아야 합니다. B점에서의 반력 $R_{B}$를 먼저 구한 뒤, B점으로부터 전단력이 0이 되는 거리 $x_{B}$를 계산하여 전체 길이에서 뺍니다.
    ① [기본 공식] $R_{B} = \frac{w \cdot L_{load} \cdot \frac{L_{load}}{2} + w \cdot L_{load} \cdot L_{dist}}{L_{total}}$ (또는 모멘트 평형 $\sum M_{A} = 0$)
    ② [숫자 대입] $R_{B} = \frac{2 \times 6 \times (3 + 4)}{10} = 8.4\text{ kN}$
    전단력이 0인 지점 $x_{B}$는 $R_{B} = w \cdot x_{B}$에서 $$x_{B} = \frac{8.4}{2} = 4.2\text{ m}$$
    ③ [최종 결과] $L_{A} = 10 - 4.2 = 5.8\text{ m}$
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7. 그림과 같은 직사각형 단면의 보에 P=4kN의 하중이 10° 경사진 방향으로 작용한다. A점에서의 길이 방향의 수직응력을 구하면 약 몇 MPa 인가?

  1. 3.89
  2. 5.67
  3. 0.79
  4. 7.46
(정답률: 33%)
  • A점에서의 수직응력은 하중의 수평 성분에 의한 압축응력과 수직 성분에 의한 굽힘응력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P \sin \theta}{b \times h} + \frac{6 P \cos \theta L}{b h^2}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{4000 \sin 10^\circ}{50 \times 100} + \frac{6 \times 4000 \cos 10^\circ \times 800}{50 \times 100^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 7.46$
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8. 두께가 1cm, 지름 25cm의 원통형 보일러에 내압이 작용하고 있을 때, 면내 최대 전단응력이 -62.5MPa이었다면 내압 P는 몇 MPa인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 27%)
  • 원통형 압력용기에서 면내 최대 전단응력 $\tau_{max}$는 원주 방향 응력과 축 방향 응력의 차이의 절반으로, $\tau_{max} = \frac{PD}{4t}$ 공식으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau_{max} = \frac{P D}{4 t}$$
    ② [숫자 대입]
    $$62.5 = \frac{P \times 250}{4 \times 10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 20\text{ MPa}$$
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9. 그림과 같이 전체 길이나 3L인 외팔보에 하중P가 B점과 C점에 작용할 때 자유단 B에서의 처짐량은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 51%)
  • 외팔보의 자유단 B에서의 총 처짐량은 B점에 작용하는 하중 $P$에 의한 처짐, C점에 작용하는 하중 $P$에 의한 처짐, 그리고 C점에서의 처짐각으로 인해 B점까지 추가로 발생하는 처짐의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{P(2L)^3}{3EI} + \frac{P(3L)^3}{3EI} + \frac{P(2L)^2}{2EI} \times L$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{8PL^3}{3EI} + \frac{27PL^3}{3EI} + \frac{4PL^2}{2EI} \times L$
    ③ [최종 결과] $d = \frac{41PL^3}{3EI}$
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10. 세로탄성계수가 210GPa인 재료에 200MPa의 인장응력을 가했을 때 재료 내부에 저장되는 단위 체적당 탄성변형에너지는 약 몇 N∙m/m3인가?

  1. 95.238
  2. 95238
  3. 18.538
  4. 185380
(정답률: 61%)
  • 재료에 응력이 가해졌을 때 단위 체적당 저장되는 탄성변형에너지는 응력의 제곱에 비례하고 탄성계수에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $u = \frac{\sigma^2}{2E}$
    ② [숫자 대입] $u = \frac{(200 \times 10^6)^2}{2 \times 210 \times 10^9}$
    ③ [최종 결과] $u = 95238$
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11. 그림과 같이 한변의 길이가 d인 정사각형의 단면의 Z-Z 축에 관한 단면계수는?

(정답률: 53%)
  • 정사각형 단면이 회전되어 있어도 도심을 지나는 축에 대한 관성모멘트 $I$는 동일하며, 단면계수 $Z$는 관성모멘트를 도심에서 가장 먼 거리 $e$로 나눈 값입니다.
    이 경우 $I = \frac{d^4}{12}$이고, $Z-Z$ 축으로부터 가장 먼 거리 $e = \frac{d}{\sqrt{2}}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{I}{e}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{\frac{d^4}{12}}{\frac{d}{\sqrt{2}}}$
    ③ [최종 결과] $Z = \frac{\sqrt{2}}{12}d^3$
    $$\text{정답: } $$
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12. J를 극단면 2차 모멘트, G를 전단탄성계수, L을 축의 길이, T를 비틀림모멘트라 할 때 비틀림각을 나타내는 식은?

(정답률: 78%)
  • 축의 비틀림각 $\theta$는 비틀림모멘트와 길이에 비례하고, 전단탄성계수와 극단면 2차 모멘트에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$\theta = \frac{TL}{GJ}$$
    $$\text{정답: } $$
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13. 직경 d, 길이 ℓ 인 봉의 양단을 고정하고 단면 m-n의 위치에 비틀림모멘트 T를 작용시킬 때 봉의 A부분에 작용하는 비틀림모멘트는?

(정답률: 70%)
  • 양단이 고정된 봉의 임의의 지점에 비틀림모멘트 $T$가 작용할 때, 각 지지단으로 분배되는 모멘트는 반대편 구간 길이에 비례하여 배분됩니다.
    따라서 A부분에 작용하는 비틀림모멘트 $T_A$는 전체 길이 $\ell = a + b$ 중 B측 구간 길이 $b$의 비율만큼 작용하게 됩니다.
    $$\text{정답: } $$
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14. 그림과 같은 직사각형 단면을 갖는 단순지지보에 3kN/m의 균일 분포하중과 축방향으로 50kN의 인장력이 작용할 때 단면에 발생하는 최대 인장 응력은 약 몇 MPa인가?

  1. 0.67
  2. 3.33
  3. 4
  4. 7.33
(정답률: 38%)
  • 최대 인장 응력은 축방향 인장력에 의한 응력과 굽힘 모멘트에 의한 최대 굽힘 응력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{P}{A} + \frac{M}{Z}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{50 \times 10^{3}}{0.1 \times 0.15} + \frac{\frac{3 \times 10^{3} \times 2^{2}}{8}}{\frac{0.1 \times 0.15^{2}}{6}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 7.33 \text{ MPa}$
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15. 공칭응력(nominal stress: σn)과 진응력(true stress : σt)사이의 관계식으로 옳은 것은? (단, σn은 공칭변형율(nominal strain), σt는 진변형율(true strain)이다.)

  1. σt=σn(1+εt)
  2. σt=σn(1+εn)
  3. σt=1n(1+σn)
  4. σt=1n(σn+σn)
(정답률: 63%)
  • 진응력은 변형 후의 실제 단면적을 기준으로 계산하며, 공칭응력과 공칭변형률의 관계를 통해 유도됩니다.
    진응력 $\sigma_{t}$는 공칭응력 $\sigma_{n}$에 단면비 $(1 + \epsilon_{n})$를 곱한 값과 같습니다.
    따라서 $\sigma_{t} = \sigma_{n}(1 + \epsilon_{n})$이 옳은 관계식입니다.
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16. 그림과 같은 부정정보의 전 길이에 균일 분포하중이 작용할 때 전단력이 0이 되고 최대 굽힘모멘트가 작용하는 단면은 B단에서 얼마나 떨어져 있는가?

(정답률: 64%)
  • 전단력이 0이 되는 지점은 최대 굽힘모멘트가 발생하는 지점이며, 지점 B로부터의 거리 $x$에서 전단력 $V = R_{b} - w \times x = 0$이 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{R_{b}}{w}$
    ② [숫자 대입] $x = \frac{\frac{3WL}{8}}{W}$
    ③ [최종 결과] $x = \frac{3}{8} l$
    따라서 정답은 입니다.
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17. 동일한 전단력이 작용할 때 원형 단면 보의 지름을 d에서 3d로 하면 최대 전단응력의 크기는? (단 Tmax는지름이 d일 때의 최대전단응력이다.)

(정답률: 72%)
  • 원형 단면 보의 최대 전단응력은 전단력에 비례하고 단면적(지름의 제곱)에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{4V}{3A} = \frac{4V}{3 \frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{new} = \frac{4V}{3 \frac{\pi (3d)^{2}}{4}} = \frac{1}{9} \frac{4V}{3 \frac{\pi d^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{new} = \frac{1}{9} \tau_{max}$
    따라서 정답은 입니다.
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18. 오일러의좌굴 응력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단면의 회전반경의 제곱에 비례한다.
  2. 길이의 제곱에 반비례한다.
  3. 세장비의 제곱에 비례한다,
  4. 탄성계수에 비레한다.
(정답률: 62%)
  • 오일러의 좌굴 응력 공식에 따르면 좌굴 응력은 탄성계수와 단면의 회전반경의 제곱에 비례하고, 길이의 제곱에 반비례합니다.
    $$\sigma_{cr} = \frac{n \pi^{2} E}{\lambda^{2}}$$
    여기서 $\lambda$는 세장비이며, 공식에서 분모에 위치하므로 좌굴 응력은 세장비의 제곱에 반비례합니다. 따라서 세장비의 제곱에 비례한다는 설명은 틀린 것입니다.
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19. 그림과 같이 단순화한 길이 1m의 자축 중심에 집중하증 100kN이 작용학고, 100rpm으로 400kW의 동력을 전달할 때 필요한 자축의 지름은 최소 cm인가? (단, 축의 허용 굽힘응력은 85MPa로 한다.

  1. 4.1
  2. 8.1
  3. 12.3
  4. 16.3
(정답률: 29%)
  • 굽힘 모멘트 $M$과 비틀림 모멘트 $T$가 동시에 작용하는 축의 지름은 상당 굽힘 모멘트 $M_{e}$를 이용하여 설계합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{PL}{4}, T = \frac{P}{\omega}, M_{e} = \frac{M + \sqrt{M^{2} + T^{2}}}{2}, \sigma = \frac{M_{e}}{Z}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{100 \times 1}{4} = 25\text{ kNm}, T = \frac{400 \times 10^{3} \times 60}{2\pi \times 100} = 38.2\text{ kNm}, M_{e} = \frac{25 + \sqrt{25^{2} + 38.2^{2}}}{2} = 35.32\text{ kNm}$
    ③ [최종 결과] $d = 16.3\text{ cm}$
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20. 그림과 같이 강선이 천정에 매달려 100kN의 무게를 지탱하고 있을 때, AC 강선이 받고 있는 힘은 약 몇 kN인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 78%)
  • 라미의 정리를 이용하여 세 힘의 평형 상태에서 각 강선이 받는 힘을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $AC = \frac{C}{\sin \theta_1} \times \sin \theta_3$
    ② [숫자 대입] $AC = \frac{100}{\sin 90^{\circ}} \times \sin 150^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $AC = 50$
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2과목: 기계열역학

21. 역 Carnot cycle로 300K 와 240K 사이에서 작동하고 있는 냉동기가 있다. 이 냉동기의 성능계수는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 70%)
  • 역 카르노 사이클 냉동기의 성능계수는 저온 열원에서 흡수한 열량을 외부에서 가해준 일로 나눈 값이며, 절대온도로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_{L}}{T_{H} - T_{L}}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{240}{300 - 240}$
    ③ [최종 결과] $COP = 4$
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22. 그림의 랭킨 사이클(온도(T)-엔트로피(s)선도)에서 각각의 지점에서 엔탈피는 표와 같을 때 이 사이클의 효율은 약 몇 % 인가?

  1. 33.7%
  2. 28.4%
  3. 25.2%
  4. 22.9%
(정답률: 72%)
  • 랭킨 사이클의 효율은 터빈이 한 일에서 펌프가 소비한 일을 뺀 순작업량을 터빈으로 들어온 열량으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{(h_{3} - h_{4}) - (h_{2} - h_{1})}{h_{3} - h_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{(3100 - 2100) - (210 - 185)}{3100 - 210}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 33.7\%$
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23. 보일러 입구의 압력이 9800kN/m2이고, 응축기의 압력이 4900N/m2일 떄 펌프가 수행한 일은 약 kJ/kg인가? (단, 물의 비체적은 0.001m3/kg이다.)

  1. 9.79
  2. 15.17
  3. 87.25
  4. 180.2
(정답률: 67%)
  • 펌프가 수행한 일은 비체적과 압력 차이의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = v \Delta P$
    ② [숫자 대입] $W = 0.001 \times (9800 \times 10^{3} - 4900)$
    ③ [최종 결과] $W = 9.79$
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24. 다음 중 정확하게 표기된 SI 기본단위(7가지)의 개수가 가장 많은 것은? (단, SI 유도단위 및 그 외 단위는 제외한다.)

  1. A, Cd, C, kg, m, Mol, N, s
  2. cd, J, K, kg, m, Mol, Pa, s
  3. A, J, C, ,kg, km, mol, S, W
  4. K, kg, km, mol, N, Pa, S, W
(정답률: 44%)
  • SI 기본단위 7가지는 $\text{kg(킬로그램), m(미터), s(초), K(켈빈), mol(몰), cd(칸델라), A(암페어)}$입니다.
    제시된 보기 중 cd, K, kg, m, Mol, s가 포함되어 가장 많은 기본단위를 정확하게 표기한 것은 cd, J, K, kg, m, Mol, Pa, s 입니다.

    오답 노트
    N, C, J, Pa, W: SI 유도단위임
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25. 압력이 106N/m2, 체적이 1m3인 공기가 압력이 일정한 상태에서 400kJ의 일을 하였다. 변화후의 체적은 약 m3인가?

  1. 1.4
  2. 1.0
  3. 0.6
  4. 0.4
(정답률: 56%)
  • 정압 과정에서 기체가 한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = P(V_{2} - V_{1})$$
    ② [숫자 대입]
    $$400 \times 10^{3} = 10^{6}(V_{2} - 1)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{2} = 1.4\text{ m}^{3}$$
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26. 8℃의 이상기체를 가역단열 압축하여 그 제척을 1/5로 하였을 때 기체의 온도는 약 몇 ℃인가? (이 기체의 비열비는 1.4이다.)

  1. -125℃
  2. 294℃
  3. 222℃
  4. 262℃
(정답률: 58%)
  • 가역단열 과정에서 온도와 체적의 관계식을 이용하여 압축 후의 온도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T_2 = T_1 ( \frac{V_1}{V_2} )^{k-1}$
    ② [숫자 대입] $T_2 = (273 + 8) \times ( \frac{1}{0.2} )^{1.4-1}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 534.92$
    절대온도 $534.92\text{ K}$를 섭씨온도로 변환하면 $534.92 - 273 = 261.92$이므로 약 $262\text{ ℃}$가 됩니다.
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27. 그림과 같이 상태 1, 2사이에서 계가 1→A→2→B→1과 같은 사이클을 이루고 있을 때, 열역학 제1법칙에 가장 적합한 표현은? (단, 여기가 Q는 열량, W는 계가 하는일, U는 내부에너지를 나타낸다.)

(정답률: 45%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 밀폐계가 하나의 완전한 사이클을 이룰 때, 계에 출입한 총 열량은 계가 외부에 한 총 일의 양과 같습니다.
    따라서 이를 수식으로 표현한 $\oint \delta Q = \oint \delta W$가 포함된 가 정답입니다.
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28. 열교환기를 흐름 배열(flow arrangrmrnt)에 따라 분류할 때 그림과 같은 형식은?

  1. 평행류
  2. 대향류
  3. 병행류
  4. 직교류
(정답률: 71%)
  • 제시된 이미지 를 보면 고온 유체와 저온 유체가 서로 수직 방향으로 흐르고 있습니다. 이와 같이 두 유체가 직각으로 교차하며 열교환을 하는 방식을 직교류라고 합니다.
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29. 100kPa, 25℃ 상태의 공기가 있다. 이 공기의 엔탈피가 298.615kJ/kg 이라면 내부에너지는 약 몇 kJ/kg인가? (단, 공기는 분자량 28.97인 이상기체로 가정한다.)

  1. 213.05kJ/kg
  2. 241.07kJ/kg
  3. 298.15kJ/kg
  4. 383.72kJ/kg
(정답률: 54%)
  • 엔탈피와 내부에너지의 관계식 및 이상기체 상태 방정식을 이용하여 내부에너지를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $U = H - \frac{R}{M}T$
    ② [숫자 대입] $U = 298.615 - \frac{8.314}{28.97} \times (25 + 273)$
    ③ [최종 결과] $U = 213.05$
    따라서 내부에너지는 $213.05\text{ kJ/kg}$입니다.
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30. 다음 중 비가역 과정으로 볼 수 없는 것은?

  1. 마찰 현상
  2. 낮은 압력으로의 자유팽창
  3. 등온 열전달
  4. 상이한 조성물질의 혼합
(정답률: 52%)
  • 자연적인 열전달은 온도 차이가 있을 때 고온에서 저온으로 흐르는 비가역 과정입니다. 따라서 온도가 동일한 등온 상태에서는 자연적인 열전달이 일어날 수 없으므로, 이를 가역 과정으로 간주합니다.

    오답 노트
    마찰 현상: 에너지 손실이 발생하는 대표적 비가역 과정
    낮은 압력으로의 자유팽창: 외부 일 없이 팽창하는 비가역 과정
    상이한 조성물질의 혼합: 확산 현상이 포함된 비가역 과정
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31. 열역학 제2법칙과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 열효율이 100%인 열기관은 없다.
  2. 저온 물체에서 고온 물체로 열은 자연적으로 전달되지 않는다.
  3. 폐쇄계와 주변계가 열교환이 일어날 경우 폐쇄계와 주변계 각각의 엔트로피는 모두 상승한다.
  4. 동일한 온도 범위애서 작동되는 가역 열기관은 비가역 열기관보다 열효율이 높다.
(정답률: 51%)
  • 열역학 제2법칙에 따라 고립계의 전체 엔트로피는 항상 증가하거나 일정합니다. 폐쇄계와 주변계 사이의 열교환 시, 한쪽의 엔트로피가 감소하더라도 전체 엔트로피의 합은 반드시 증가하거나 같아야 하며, 각각의 엔트로피가 모두 상승해야만 하는 것은 아닙니다.

    오답 노트
    열효율이 100%인 열기관은 없다: 켈빈-플랑크 진술에 따라 불가능함
    저온 물체에서 고온 물체로 열은 자연적으로 전달되지 않는다: 클라우지우스 진술에 따라 불가능함
    동일한 온도 범위애서 작동되는 가역 열기관은 비가역 열기관보다 열효율이 높다: 카르노 정리의 핵심 내용임
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32. 온도 15℃, 압력이 100kPa 상태의 체적이 일정한 용기 안에 어떤 이상 기체 5kg이 들어있다. 이 기체가 50℃가 될 떄까지 가열되는 동안의 엔트로피 증가량은 약 몇 kJ/K 인가? (단, 이 기체의 정압비열과 정적비열은 각각 1.001kJ/(kg∙K), 0.7171 kJ/(kg∙K)이다.

  1. 0.411
  2. 0.486
  3. 0.575
  4. 0.732
(정답률: 58%)
  • 체적이 일정한 용기 내 기체의 엔트로피 변화량은 정적비열을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = m \times C_v \times \ln(\frac{T_2}{T_1})$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = 5 \times 0.7171 \times \ln(\frac{50 + 273}{15 + 273})$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 0.411$
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33. 저열원 20℃와 고열원 700℃ 사이에서 작동하는 카르노 열기관의 열효율은 약 몇 % 인가?

  1. 30.1%
  2. 69.9%
  3. 52.9%
  4. 74.1%
(정답률: 71%)
  • 카르노 열기관의 효율은 고열원과 저열원의 절대온도(K) 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = (1 - \frac{T_L}{T_H}) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = (1 - \frac{20 + 273}{700 + 273}) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 69.9$
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34. 어느 중기터빈에 0.4kg/s로 증기가 공급되어 260kW의 출력을 낸다. 입구의 증기 엔탈피 및 속도는 각각 3000kJ/kg, 720m/s, 출구가 증기엔탈피 및 속도는 각각 2500kJ/kg, 120m/s이면. 이 터빈의 열손실은 약 몇 kW가 되는가?

  1. 15.9
  2. 40.8
  3. 20.0
  4. 104
(정답률: 57%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라 터빈으로 들어온 총 에너지(엔탈피 변화 + 운동에너지 변화)에서 실제 출력된 일을 뺀 값이 열손실이 됩니다.
    ① [기본 공식] $Q_{loss} = \dot{m} ((h_1 - h_2) + \frac{V_1^2 - V_2^2}{2}) - W$
    ② [숫자 대입] $Q_{loss} = 0.4 ((3000 - 2500) + \frac{720^2 - 120^2}{2000}) - 260$
    ③ [최종 결과] $Q_{loss} = 40.8$
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35. 압력이 일정할 때 공기 5kg을 0℃에서 100℃까지 가열하는데 필요한 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 비열(Cp)은 온도 T(℃)에 관계한 함수로 Cp(kJ/(kg∙℃))= 1.01+0.000079×T이다.)

  1. 365
  2. 436
  3. 480
  4. 507
(정답률: 68%)
  • 비열이 온도의 함수로 주어졌으므로, 정압 가열 시 필요한 열량은 비열을 온도에 대해 적분하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \int_{T_1}^{T_2} C_p dT$
    ② [숫자 대입] $Q = 5 \int_{0}^{100} (1.01 + 0.000079T) dT$
    ③ [최종 결과] $Q = 507$
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36. 다음 온도에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 온도는 뜨겁거나 차가운 정도를 나타낸다.
  2. 열역학 제0법칙은 온도 측정과 관계된 법칙이다.
  3. 섭씨온도는 표준 기압하에서 물의 어는 점과 끊는 점을 각각 0과 100으로 부여한 온도 척도이다.
  4. 화씨온도 F와 절대온도 K 사이에는 K=F+273.15의 관계가 성립한다.
(정답률: 72%)
  • 절대온도 $K$는 섭씨온도 $^\circ C$에 $273.15$를 더해 구하며, 화씨온도 $^\circ F$와는 다른 변환 식을 가집니다.

    오답 노트
    온도는 뜨겁거나 차가운 정도를 나타낸다: 옳은 설명
    열역학 제0법칙은 온도 측정과 관계된 법칙이다: 옳은 설명
    섭씨온도는 표준 기압하에서 물의 어는 점과 끊는 점을 각각 0과 100으로 부여한 온도 척도이다: 옳은 설명
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37. 오토(Otto) 사이클에 관한 일반적인 설명 중 틀린 것은?

  1. 불꽃 점화 기관의 공기 표준 사이클이다.
  2. 연소과정을 정적 가열과정으로 간주한다.
  3. 압축비가 클수록 효율이 높다.
  4. 효율은 작업기체의 종류와 무관하다.
(정답률: 59%)
  • 오토 사이클의 효율은 압축비와 작업기체의 비열비에 의해 결정되므로, 작업기체의 종류(비열비)에 따라 효율이 달라집니다.

    오답 노트
    불꽃 점화 기관의 공기 표준 사이클이다: 옳은 설명
    연소과정을 정적 가열과정으로 간주한다: 옳은 설명
    압축비가 클수록 효율이 높다: 옳은 설명
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38. 출력 10000kW의 터빈 플랜트의 시간당 연료소비량이 5000kg/h이다. 이 플랜트의 열효율은 약 % 인가? (단, 연료의 발열량은 33440kJ/kg이다.)

  1. 25.4%
  2. 21.5%
  3. 10.9%
  4. 40.8%
(정답률: 68%)
  • 열효율은 공급된 총 열에너지에 대해 실제로 얻은 출력의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W}{\dot{m} \times H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{10000}{\frac{5000}{3600} \times 33440} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 21.5$
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39. 밀폐계에서 기체의 압력이 100kPa으로 일정하게 유지되면서 체적이 1m3에서 2m3으로 중가되었을 때 옳은 설명은?

  1. 밀폐계의 에너지 변화는 없다.
  2. 외부로 행한 일은 100kJ이다.
  3. 기체가 이상기체라면 온도가 일정하다.
  4. 기체가 받은 열은 100kJ이다.
(정답률: 65%)
  • 압력이 일정하게 유지되는 정압 과정에서 기체가 외부로 한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = P(V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $W = 100 \times (2 - 1)$
    ③ [최종 결과] $W = 100$
    따라서 외부로 행한 일은 $100 \text{kJ}$입니다.
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40. 10kg의 증기가 온도 50℃, 압력 38kPa, 체적 7.5m3일 때 총 내부에너지는 6700kJ이다. 이와 같은 상태의 증기가 가지고 있는 엔탈피는 약 몇 kJ인가?

  1. 606
  2. 1794
  3. 3305
  4. 6985
(정답률: 68%)
  • 엔탈피는 계의 내부에너지와 유동 일(압력 $\times$ 체적)의 합으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $H = U + P V$
    ② [숫자 대입] $H = 6700 + (38 \times 7.5)$
    ③ [최종 결과] $H = 6985$
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3과목: 기계유체역학

41. 압력 용기에 정착된 게이지 압력계의 눈금이 400kPa를 나타내고 있다. 이 때 실험실에 놓여진 수은 기압계에서 수은의 높이는 750mm 이었다면 압력 용기의 절대압력은 약 몇 kPa인가? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

  1. 300
  2. 500
  3. 410
  4. 620
(정답률: 63%)
  • 절대압력은 대기압과 게이지 압력의 합으로 구할 수 있습니다. 수은 기압계의 높이를 이용해 대기압을 계산한 후 게이지 압력을 더합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = \rho g h + P_{gauge}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 13.6 \times 9.8 \times 0.75 + 400$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 500$
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42. 나란히 놓인 두개의 무한한 평판 사이의 층류 유동에서 속도 분포는 포물선 형태를 보인다. 이 때 유동의 평균 속도(Vav)와 중심에서의 최대 속도(Vmax)의 관계는?

(정답률: 47%)
  • 층류 유동에서 나란한 두 평판 사이의 속도 분포는 포물선 형태를 띠며, 이때 평균 속도 $V_{av}$와 최대 속도 $V_{max}$의 관계는 $V_{max} = 1.5 V_{av}$가 성립합니다. 이를 정리하면 평균 속도는 최대 속도의 $\frac{2}{3}$배가 됩니다.
    $$V_{av} = \frac{2}{3} V_{max}$$
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43. 점성계수의 차원으로 옳은 것은? (단, F는 힘, L은 길이, T는 시간의 차원이다.)

  1. FLT-2
  2. FL2T
  3. FL-1T-1
  4. FL-2T
(정답률: 45%)
  • 점성계수의 단위는 $\text{kg}/(\text{m} \cdot \text{s})$ 또는 $\text{N} \cdot \text{s}/\text{m}^{2}$입니다. 이를 힘(F), 길이(L), 시간(T)의 차원으로 변환하면 다음과 같습니다.
    $\text{N} \cdot \text{s}/\text{m}^{2} = F \cdot T / L^{2} = FL^{-2}T$이므로 해당 차원이 정답입니다.
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44. 무게가 1000N인 물체를 지름 5m 인 낙하산에 매달아 낙하할 때 종속도는 몇 m/s가 되는가? (단, 낙하산의 항력계수는 0.8, 공기의 밀도는 1.2kg/m3이다.)

  1. 5.3
  2. 10.3
  3. 18.3
  4. 32.2
(정답률: 64%)
  • 물체가 종속도에 도달하면 중력(무게)과 공기 저항력(항력)이 평형을 이룹니다. 항력 공식을 이용하여 속도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $W = C_{D} \times A \times \frac{1}{2} \rho V^{2}$
    ② [숫자 대입] $1000 = 0.8 \times (\pi \times 2.5^{2}) \times \frac{1}{2} \times 1.2 \times V^{2}$
    ③ [최종 결과] $V = 10.3$ m/s
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45. 2m/s의 속도로 물이 흘를 때 파토관 수두 높이 h는?

  1. 0.053m
  2. 0.102m
  3. 0.20m
  4. 0.412m
(정답률: 71%)
  • 파토관(Pitot tube)의 정압 수두는 유체의 동압을 이용하여 측정하며, 베르누이 방정식에 의해 속도 수두 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{V^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{2^{2}}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $h = 0.20$ m
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46. 안지름 10cm인 파이프에 물이 평균속도 1.5cm/s로 흐를 때 (경우 ⓐ)와 비중이 0.6이고 점성계수가 물의 1/5인 유체 A가 물과 같은 평균속도로 동일한 관에 흐를 때 (경우ⓑ), 파이프 중심에서 최고속도는 어느 경우가 더 빠른가? (단, 물의 점섬계수는 0.001kg/m∙s)이다.)

  1. 경우ⓐ
  2. 경우ⓑ
  3. 두 경우 모두 최고속도가 같다.
  4. 어느 경우가 더 빠른지 알 수 없다.
(정답률: 33%)
  • 유동의 상태(층류 또는 난류)에 따라 속도 분포가 달라지며, 동일한 평균속도일 때 층류 유동의 포물선형 속도 분포가 난류 유동보다 중심부의 최고속도가 더 높게 나타납니다.
    물(경우ⓐ)은 레이놀즈수가 1500으로 층류이며, 유체 A(경우ⓑ)는 레이놀즈수가 4500으로 난류에 해당하므로 경우ⓐ의 최고속도가 더 빠릅니다.
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47. 다음 중 2차원 비압축성 유동이 가능한 유동은 어떤 것인가? (단, u는 x방향 속도 성분이고, v는 y방향 속도 성분이다.)

  1. u=x2-y2, v=-2xy
  2. u=2x2-y2, v=4xy
  3. u=x2+y2, v=3x2-2y2
  4. u=2x+3xy, v=-4xy+3y
(정답률: 54%)
  • 2차원 비압축성 유동이 되기 위해서는 연속방정식 $\frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} = 0$을 만족해야 합니다.
    u=x2-y2, v=-2xy인 경우, $\frac{\partial u}{\partial x} = 2x$이고 $\frac{\partial v}{\partial y} = -2x$이므로 두 값의 합이 0이 되어 조건을 만족합니다.
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48. 유량 측정 장치 중 관의 단면에 축소부분이 있어서 유체를 그 단면에서 가속시킴으로써 생기는 압력강하를 이용하여 측정하는 것이 있다. 다음 중 이러한 방식을 사용한 측정 장치가 아닌 것은?

  1. 노즐
  2. 오리피스
  3. 로터미터
  4. 벤투리미터
(정답률: 44%)
  • 노즐, 오리피스, 벤투리미터는 관 단면적을 변화시켜 발생하는 압력강하(차압)를 이용하는 차압 유량계입니다.
    반면 로터미터는 부자의 높이 변화를 통해 유량을 측정하는 면적 유량계이므로 압력강하 방식을 사용하지 않습니다.
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49. 그림과 같이 폭이 2m, 길이가 3m인 평판이 물속에 수직으로 잠겨있다. 이 평판의 한쪽 면에 작용하는 전체 압력에 의한 힘은 약 얼마인가?

  1. 88kN
  2. 176kN
  3. 265kN
  4. 353kN
(정답률: 65%)
  • 수직으로 잠긴 평판이 받는 전체 압력은 수면에서 도심까지의 깊이와 면적, 비중량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \gamma h A$
    ② [숫자 대입] $F = 9.8 \times (3 + 1.5) \times (2 \times 3)$
    ③ [최종 결과] $F = 264.6 \approx 265\text{ kN}$
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50. 정상 2차원 속도장 내의 한 점 (2, 3)에서 유선의 기울기 dy/dx는?

  1. -3/2
  2. -2/3
  3. 2/3
  4. 3/2
(정답률: 55%)
  • 2차원 속도장 $\vec{V} = 2x\mathbf{i} - 2y\mathbf{j}$에서 유선의 기울기는 속도 성분의 비로 구할 수 있습니다.
    유선의 기울기 공식 $\frac{dy}{dx} = \frac{v}{u}$에 $u = 2x$, $v = -2y$를 대입하면 $\frac{dy}{dx} = \frac{-2y}{2x} = -\frac{y}{x}$가 됩니다.
    점 $(2, 3)$을 대입하면 $\frac{dy}{dx} = -\frac{3}{2}$가 됩니다.
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51. 동점성계수가 0.1×10-5m2/s인 유체가 안지름 10cm인 원관 내에 1m/s로 흐르고 있다. 관마찰계수가 0.022이며, 관의 길이가 200m 알 때의 손실수두는 약 몇 m인가? (단, 유체의 비중량은 9800N/m3이다.)

  1. 22.2
  2. 11.0
  3. 6.58
  4. 2.24
(정답률: 63%)
  • 원관 내 흐름에서 발생하는 손실수두는 달시-바이스바흐 식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h_L = f \times \frac{L}{D} \times \frac{v^2}{2g}$
    ② [숫자 대입] $h_L = 0.022 \times \frac{200}{0.1} \times \frac{1^2}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $h_L = 2.24$
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52. 평판 위의 경계층 내에서의 속도분포(u)가 일 때 경계층 배제분포(boundary layer dislacement thickness)는 얼마인가? (단, y는 평판에서 수직한 방향으로의 거리이며, U는 자유유동의 속도, δ는 경계층의 두께이다.)

(정답률: 33%)
  • 경계층 배제두께 $\delta^{*}$는 $\delta^{*} = \int_{0}^{\delta} (1 - \frac{u}{U}) dy$ 식을 통해 구합니다. 주어진 속도분포 $\frac{u}{U} = (\frac{y}{\delta})^{1/7}$를 대입하여 적분하면 $\frac{6}{7}\delta$가 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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53. 다음 변수 중에서 무차원 수는 어느 것인가?

  1. 가속도
  2. 동점성계수
  3. 비중
  4. 비중량
(정답률: 66%)
  • 비중은 어떤 물질의 밀도와 표준 물질(일반적으로 $4^{\circ}C$의 물)의 밀도 간의 비율을 나타내는 값으로, 동일한 단위의 비율이므로 단위가 없는 무차원 수입니다.

    오답 노트
    가속도: $m/s^2$
    동점성계수: $m^2/s$
    비중량: $N/m^3$
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54. 그림과 같이 반지름 R인 원추와 평판으로 구성된 점도측정기(cone and plate viscometer)를 사용하여 액체시료의 원추는 아래쪽 원판과의 각도를 0.5° 미만으로 유지하고 일정한 각속도 w로 회전하고 있으며 갭 사이를 채운 유체의 점도를 위 평판을 정상적으로 돌리는데 필요한 토크를 측정하여 계산한다. 여기서 갭 사이의 속도 분포가 반지름 방향 길이에 선형적일 때, 원추의 밑면에 작용하는 전단응력의 크기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전단응력의 크기는 반지름 방향 길이에 관계없이 일정하다.
  2. 전단응력의 크기는 반지름 방향 길이에 비례하여 중가한다.
  3. 전단응력의 크기는 반지름 방향길이의 제곱에 비례하여 증가한다.
  4. 전단응력의크기는 반지름 방향 길이의 1/2승에 비례하여 증가한다.
(정답률: 35%)
  • 뉴턴의 점성 법칙에 따라 전단응력 $\tau$는 점도 $\mu$와 속도 구배 $\frac{u}{h}$의 곱으로 나타납니다. 원추형 점도계에서 속도 $u = r\omega$이고, 갭 높이 $h = r \tan(\theta)$이므로, 전단응력 식에서 반지름 $r$이 서로 상쇄되어 반지름 방향 길이에 관계없이 일정하게 유지됩니다.
    $$\tau = \mu \frac{r\omega}{r \tan(\theta)} = \mu \frac{\omega}{\tan(\theta)}$$
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55. 5℃ 물(밀도 1000kg/m3, 점성계수 1.5×10-3kg/(m∙s)) 안지름 3mm, 길이 9m인 수평파이프 내부를 평균속도 0.9m/s로 흐르게 하는데 필요한 동력은 약 몇 W인가?

  1. 0.14
  2. 0.28
  3. 0.42
  4. 0.56
(정답률: 37%)
  • 층류 유동에서 파이프 내부 흐름에 필요한 동력은 수동력 공식을 사용합니다. 먼저 레이놀즈 수를 통해 층류임을 확인하고, 달시 방정식을 통해 유효수두를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \gamma Q h_f$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = \frac{\pi}{4} \times 0.003^2 \times 0.9 = 6.36 \times 10^{-6}$$
    $$h_f = \frac{64}{Re} \times \frac{L}{d} \times \frac{v^2}{2g} = \frac{64}{1800} \times \frac{9}{0.003} \times \frac{0.9^2}{2 \times 9.8} = 4.4$$
    $$P = 9800 \times 6.36 \times 10^{-6} \times 4.4$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 0.274 \text{ W} \approx 0.28 \text{ W}$$
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56. 유효 낙차가 100m인 댐의 유량이 10m3/s일 때 효율 90%인 수쳑터빈의 출력은 약 몇 MW인가?

  1. 8.83
  2. 9.81
  3. 10.9
  4. 12.4
(정답률: 51%)
  • 수차의 출력은 유체의 위치 에너지가 회전 에너지로 변환되는 원리를 이용하며, 유량, 낙차, 중력가속도 및 효율을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \eta \rho g Q H$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 0.9 \times 1000 \times 9.81 \times 10 \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 8829000 \text{ W} \approx 8.83 \text{ MW}$$
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57. 그림과 같은 수압기에서 피스톤의 지름이 d1=300mm, 이것과 연결된 램(ram)의 지름이 d2=200mm이다. 압력 P1이 1MPa의 압력을 피스톤에 작용시킬 때 주램의 지름이 d3=400mm이면 주램에서 발생하는 힘(W)은 약 몇 kN인가?

  1. 226
  2. 284
  3. 334
  4. 438
(정답률: 29%)
  • 파스칼의 원리에 의해 밀폐된 유체 내의 압력은 모든 방향으로 동일하게 전달됩니다. 먼저 피스톤과 램의 면적 차이를 이용해 내부 압력 $P_2$를 구한 뒤, 이를 주램의 면적에 곱하여 발생하는 힘을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_2 = \frac{P_1 \times A_1}{A_1 - A_2}$$
    $$W = P_2 \times A_3$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_2 = \frac{1 \times 10^6 \times \frac{\pi}{4} \times 0.3^2}{\frac{\pi}{4} \times (0.3^2 - 0.2^2)} = 1.8 \times 10^6$$
    $$W = 1.8 \times 10^6 \times \frac{\pi}{4} \times 0.4^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 226194.67 \text{ N} \approx 226 \text{ kN}$$
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58. 스프링클러의 중심축을 통해 공급되는 유량은 총3L/s이고 네 개의 회전이 가능한 관을 통해 경사를 이루고 있고 회전반지름은 0.3m이고 각 출구 지름은 1.5cm로 동일하다. 작동 과정에서 스프링클러의 회전에 대한 저항토크가 없을 때 회전 각속도는 약 몇 rad/s인가? (단, 회전축상의 마찰은 무시한다.)

  1. 1.225
  2. 4.42
  3. 4.24
  4. 12.25
(정답률: 37%)
  • 각 노즐에서 분사되는 유체의 접선 방향 속도 성분이 회전 반경과 결합하여 각속도를 생성하는 원리를 이용합니다.
    먼저 총 유량을 4개의 노즐로 나누어 개별 노즐의 유량을 구하고, 이를 단면적으로 나누어 분사 속도를 계산합니다. 이때 회전에 기여하는 속도는 분사 방향과 접선 방향이 이루는 각도 $30^{\circ}$를 고려한 성분입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\omega = \frac{Q}{4 \times A \times r} \times \cos 30^{\circ}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\omega = \frac{3 \times 10^{-3}}{4 \times (\frac{\pi \times 0.015^{2}}{4}) \times 0.3} \times \cos 30^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\omega = 12.25$$
    따라서 회전 각속도는 $12.25 \text{ rad/s}$ 입니다.
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59. 높이 1.5m의 자동차가 108㎞/h의 속도로 주행할 때의 공기흐름 상태를 높이 1m의 모형을 사용해서 퐁동 실험하여 알아보고자 한다. 여기서 상사법칙을 만족시키기 위한 풍동의 공기 속도는 약 몇 m/s인가? (단, 그 외 조건은 동일하다고 가정한다.)

  1. 20
  2. 30
  3. 45
  4. 67
(정답률: 53%)
  • 실제 자동차와 모형 자동차의 공기흐름 상태가 동일하려면 레이놀즈수($Re$)가 같아야 한다는 상사법칙을 적용합니다. 동점성계수가 동일하므로 속도와 길이의 곱이 일정해야 합니다.
    ① [기본 공식] $V_{p} \cdot L_{p} = V_{m} \cdot L_{m}$
    ② [숫자 대입] $108 \times 1.5 = V_{m} \times 1$
    $$V_{m} = 162\text{ km/h}$$
    ③ [최종 결과] $V_{m} = 162 \times \frac{1000}{3600} = 45\text{ m/s}$
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60. 밀도가 p인 액체와 접촉하고 있는 기체 사이의 표면장력이 σ라고 할 때 그림과 같은 지름 d의 원통 모세관에서 액주의 높이 h를 구하는 식은? (단, g는 중력가속도이다.)

(정답률: 61%)
  • 모세관 현상에서 액주의 높이 $h$는 표면장력과 액체의 무게(중력)가 평형을 이룰 때 결정됩니다. 원통형 모세관에서 액체 기둥의 높이를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{4\sigma \cos \theta}{\rho g d}$
    ② [숫자 대입] (주어진 기호 $\sigma, \rho, g, d$를 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $h = \frac{4\sigma \cos \theta}{\rho g d}$
    따라서 정답은 입니다.
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4과목: 기계재료 및 유압기기

61. 경도가 매우 큰 담금질한 강에 적당한 강인성을 부여할 목적으로 A1 변태점 이하의 일정온도로 가열 조작하는 열처리법은?

  1. 퀜칭(quenching)
  2. 템퍼링(tempering)
  3. 노멀라이징(normalizing)
  4. 마퀜칭(marquenching)
(정답률: 68%)
  • 담금질한 강은 경도가 매우 높지만 취성이 커서 깨지기 쉽습니다. 이를 보완하기 위해 $A_{1}$ 변태점($723^{\circ}\text{C}$) 이하의 온도로 다시 가열하여 적당한 인성을 부여하는 열처리법이 템퍼링(tempering)입니다.

    오답 노트
    퀜칭(quenching): 급랭시켜 경도를 높이는 담금질 과정
    노멀라이징(normalizing): 공기 중에서 냉각시켜 조직을 표준화하는 풀림 과정
    마퀜칭(marquenching): 마르텐사이트 변태 온도 범위에서 유지 후 냉각하는 방법
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62. 피아노선재의 조직으로 가장 적당한 것은?

  1. 페라이트(ferrite)
  2. 소르바이트(sogbite)
  3. 오스테나이트(austenite)
  4. 마텐자이트(martensite)
(정답률: 67%)
  • 소르바이트(sorbite)는 트루스타이트보다 냉각 속도를 느리게 했을 때 형성되는 조직으로, 강도와 탄성이 모두 뛰어나 피아노선과 같은 와이어나 스프링 재료에 가장 적합합니다.
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63. 마텐자이트(martensite) 변태의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 마텐자이트는 고용체의 단일상이다.
  2. 마텐자이트 변태는 확산 변태이다.
  3. 마텐자이트 변태는 협동적 원자운동에 의한 변태이다,
  4. 마텐자이트의 결정 내에는 격자경함이 존재한다.
(정답률: 54%)
  • 마텐자이트 변태는 원자의 확산 없이 매우 빠른 속도로 일어나는 무확산 변태가 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    마텐자이트 변태는 확산 변태이다: 무확산 변태이므로 틀린 설명입니다.
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64. 순철(α-Fe)의 자기변태 온도는 약 몇℃ 인가?

  1. 210℃
  2. 768℃
  3. 910℃
  4. 1410℃
(정답률: 69%)
  • 순철($\alpha$-Fe)이 강자성에서 상자성으로 변하는 자기변태 온도는 약 $768^{\circ}C$이며, 이를 퀴리점(Curie point) 또는 $A_2$ 변태점이라고 합니다.
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65. 황동 가공재 특히 관∙봉 등에서 잔류응력에 기인하여 균열이 발생하는 현상은?

  1. 자연균열
  2. 시효경화
  3. 탈아연부식
  4. 저온풀림경화
(정답률: 59%)
  • 황동 가공재(관, 봉 등) 내부의 잔류응력으로 인해 시간이 지나면서 자연스럽게 균열이 발생하는 현상을 자연균열(season cracking)이라고 합니다.
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66. 빗금으로 표시한 입방격자면의 밀러지수는?

  1. (100)
  2. (010)
  3. (110)
  4. (111)
(정답률: 76%)
  • 밀러지수는 각 축의 절편의 역수를 취해 가장 작은 정수비로 나타냅니다.
    제시된 이미지 에서 면이 $x, y, z$ 축과 만나는 절편은 각각 $(1, 1, 1)$입니다.
    각 절편의 역수는 $\frac{1}{1}, \frac{1}{1}, \frac{1}{1}$이므로 밀러지수는 (111)이 됩니다.
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67. Fe-C 평형상태도에서 나타나는 철강의 기본조직이 아닌 것은?

  1. 페라이트
  2. 펄라이트
  3. 시멘타이트
  4. 마텐자이트
(정답률: 54%)
  • Fe-C 평형상태도상의 기본 조직에는 페라이트, 펄라이트, 시멘타이트, 오스테나이트, 레데뷰라이트가 포함됩니다. 마텐자이트는 평형 상태가 아닌 급랭(담금질) 시 발생하는 비평형 조직입니다.
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68. 6:4황동에 Pb을 약 1.5~3.0%를 첨가한 합금으로 정밀가공을 필요로 하는 부품 등에 사용되는합금은?

  1. 쾌삭황동
  2. 강력황동
  3. 델타메탈
  4. 애드미럴티 황동
(정답률: 58%)
  • 6:4 황동에 Pb(납)을 1.5~3.0% 첨가한 합금을 쾌삭황동(납황동)이라 하며, 절삭성이 매우 뛰어나 정밀가공 부품에 사용됩니다.

    오답 노트
    강력황동: Mn 첨가
    델타메탈: Fe 첨가
    애드미럴티 황동: 7:3 황동에 Sn 첨가
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69. 고속도 공구강재를 나타내는 한국산업표준 기호로 옳은 것은?

  1. SM20C
  2. STC
  3. STD
  4. SKH
(정답률: 64%)
  • 한국산업표준(KS)에서 고속도강은 SKH라는 기호를 사용합니다.

    오답 노트
    SM20C: 기계구조용 탄소강
    STC: 탄소공구강
    STD: 냉간공구강(다이스강)
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70. 스테인리스강을 조직에 따라 분류한 것 중 틀린 것은?

  1. 페라이트계
  2. 마텐자이트계
  3. 시멘타이트계
  4. 오스테나이트계
(정답률: 57%)
  • 스테인리스강은 조직에 따라 페라이트계, 마텐자이트계, 오스테나이트계로 분류됩니다. 시멘타이트계라는 분류는 존재하지 않습니다.
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71. 기름의 압축률이 6.8×10-5cm2/kgf일 때 압력을 0 에서 100kgf/cm2까지 압축하면 체적은 몇 % 감소하는가?

  1. 0.48
  2. 0.68
  3. 0.89
  4. 1.46
(정답률: 67%)
  • 압축률을 이용하여 압력 변화에 따른 체적 감소율(%)을 계산하는 문제입니다.
    $$\text{체적 감소율} = \beta \times \Delta P \times 100$$
    $$\text{체적 감소율} = 6.8 \times 10^{-5} \times 100 \times 100$$
    $$\text{체적 감소율} = 0.68$$
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72. 그림의 유압 회로도에서 ①의 밸브 명칭으로 옳은 것은?

  1. 스톱 밸브
  2. 릴리프 밸브
  3. 무부하 밸브
  4. 카운터 밸런스 밸브
(정답률: 74%)
  • 제시된 이미지 의 ①번 밸브는 회로 내의 최고 압력을 제한하여 시스템을 보호하는 릴리프 밸브입니다.
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73. 그림과 같이 액추에어이터의 공급 쪽 관로 내의 흐름을 제어함으로써 속도를 제어하는 회로는?

  1. 시퀀쓰 회로
  2. 체크 백 회로
  3. 미터 인 회로
  4. 미터 아웃 회로
(정답률: 72%)
  • 제시된 이미지 에서와 같이 액추에이터로 들어가는 공급 쪽 관로에 유량 제어 밸브를 설치하여 속도를 제어하는 방식은 미터 인 회로입니다.
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74. 공기압 장치와 비교하여 유압장치의 일반적인 특징에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 인화에 따른 폭발의 위험이 적다.
  2. 작은 장치로 큰 힘을 얻을 수 있다.
  3. 입력에 대한 출력의 응답이 빠르다.
  4. 방청과 윤활이 자동적으로 이루어진다.
(정답률: 66%)
  • 유압장치는 작동유로 인화성 액체를 사용하기 때문에 공기압 장치와 달리 인화에 따른 폭발의 위험이 있습니다.

    오답 노트
    작은 장치로 큰 힘을 얻을 수 있다, 응답이 빠르다, 방청과 윤활이 자동적으로 이루어진다: 유압장치의 일반적인 장점입니다.
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75. 4포트 3위치 방향밸브에서 일명 센터 바이패스형이라고도 하며, 중립이치에서 A,B 포트가 모두 닫히면 실린더는 임의의 위치에서 고정되고, 또 P 포트와 T 포트가 서로 통하게 되므로 펌프를 무부하 시킬 수 있는 형식은?

  1. 텐덤 센터형
  2. 오픈 센터형
  3. 클로즈드 센터형
  4. 펌프 클로즈드 센터형
(정답률: 54%)
  • 중립 위치에서 A, B 포트는 폐쇄되어 실린더를 고정시키고, P 포트와 T 포트를 연결하여 펌프의 유량을 탱크로 직접 되돌려 무부하 상태로 만드는 방식은 텐덤 센터형입니다.
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76. 그림과 같은 유압기호의 조작방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 2 방향 조작이다.
  2. 파일럿 조작이다.
  3. 솔레노이드 조작이다.
  4. 복동으로 조작할 수 있다.
(정답률: 49%)
  • 제시된 기호는 솔레노이드에 의한 전기적 조작 방식을 나타내며, 파일럿 조작의 경우 반드시 점선으로 표시되어야 하므로 파일럿 조작이다라는 설명은 옳지 않습니다.
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77. 관(튜브)의 끝을 넓히지 않고 관과 슬리브의 먹힘 또는 마찰에 의하여 관을 유지하는 관 이음쇠는?

  1. 스위블 이음쇠
  2. 플랜지 관 이음쇠
  3. 플 레어드 관 이음쇠
  4. 플 레어리스 관 이음쇠
(정답률: 57%)
  • 플레어(Flare)는 관 끝을 나팔 모양으로 넓히는 것을 의미합니다. 따라서 관 끝을 넓히지 않고 슬리브의 마찰력만으로 고정하는 방식은 플 레어리스 관 이음쇠입니다.
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78. 비중량(specific weight)의 MLT계 차원은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간)

  1. ML-1T-1
  2. ML2T-3
  3. ML-2T-2
  4. ML2T-2
(정답률: 60%)
  • 비중량은 단위 체적당 무게(힘)로 정의되며, 힘의 차원과 부피의 차원을 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\text{비중량} = \frac{\text{힘}}{\text{부피}}$
    ② [숫자 대입] $\text{비중량} = \frac{M L T^{-2}}{L^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\text{비중량} = M L^{-2} T^{-2}$
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79. 다음 중 일반적으로 가변 용량형 펌프로 사용할 수 없는 것은?

  1. 내접 기어 펌프
  2. 축류형 피스톤 펌프
  3. 반경류형 피스톤 펌프
  4. 압력 불평형형 베인 펌프
(정답률: 54%)
  • 내접 기어 펌프는 구조적으로 토출량을 조절할 수 없는 정용량형 펌프에 해당합니다. 반면 베인 펌프나 피스톤 펌프는 설계에 따라 가변 용량형으로 제작이 가능합니다.
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80. 다음 중 드레인 배출기 붙이 필터를 나타내는 공유압 기호는?

(정답률: 53%)
  • 공유압 기호에서 드레인 배출기가 포함된 필터는 필터 기호 하단에 배출을 위한 추가 표시가 있는 형태입니다.
    기호가 수동 드레인 배출기가 포함된 필터를 나타냅니다.

    오답 노트
    : 자석붙이 필터
    : 눈막힘 표시기 붙이 필터
    : 수동 드레인 배출기
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5과목: 기계제작법 및 기계동력학

81. w인 진동수를 가진 기저 진동에 대한 전달률(TR, transmissbility)을 1 미만으로 하기 위한 조건으로 가장 옳은 것은? (단, 진동계의 고유진동수는 wn이다.)

(정답률: 58%)
  • 진동 전달률(TR)은 진동수비 $r = \frac{\omega}{\omega_{n}}$에 의해 결정됩니다. 전달률이 1보다 작아져 진동이 감쇠되기 위해서는 진동수비가 $\sqrt{2}$보다 커야 합니다.
    따라서 조건은 $\frac{\omega}{\omega_{n}} > \sqrt{2}$가 됩니다.
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82. 스프링으로 지지되어 있는 어느 물체가 매분 120회를 진동할 때 진동수는 약 몇 rad/s 인가?

  1. 3.14
  2. 6.28
  3. 9.42
  4. 12.57
(정답률: 51%)
  • 분당 진동 횟수를 초당 각진동수(rad/s)로 변환하기 위해 $2\pi$와 시간 단위를 적용합니다.
    ① $\omega = \frac{2\pi N}{60}$
    ② $\omega = \frac{2 \times \pi \times 120}{60}$
    ③ $\omega = 12.57$
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83. 질량이 m인 공이 그림과 같이 속력이 v, 각도가 α로 질량이 큰 금속판에 사출되었다. 만일 공과 금속판 사이의 반발계수가 0.8 이고, 공과 금속판 사이의 마찰이 무시된다면 입사각 α와 출사각 β의 관계는?

  1. α에 관계없이 β = 0
  2. a > β
  3. a = β
  4. a < β
(정답률: 56%)
  • 반발계수 $e$는 충돌 전후의 상대 속도 비를 나타내며, 마찰이 없을 때 수평 속도는 보존되고 수직 속도만 $e$배로 감소합니다.
    완전탄성충돌($e=1$)일 때는 입사각과 출사각이 같지만($\alpha = \beta$), 비탄성충돌($0 < e < 1$)에서는 수직 속도가 줄어들어 튕겨 나가는 각도가 더 커지게 됩니다.
    따라서 반발계수가 $0.8$인 경우 $\alpha < \beta$ 관계가 성립합니다.
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84. 10°의 기울기를 가진 경사면에 놓인 질량 100kg의 물체에 수평방향의 힘 500 N을 가하여 경사면 위로 물체를 밀어올린다. 경사면의 마찰계수가 0.2라면 경사면 방향으로 2m를 움직인 위치에서 물체의 속도는 약 얼마인가?

  1. 1.1m/s
  2. 2.1m/s
  3. 3.1m/s
  4. 4.1m/s
(정답률: 37%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라 외부에서 가해준 일은 물체의 운동에너지 증가량, 위치에너지 증가량, 그리고 마찰로 인한 에너지 손실의 합과 같습니다.
    ① $F\cos\theta \times S = \frac{1}{2}mV^{2} + mgH + \mu NS$
    ② $500\cos 10^{\circ} \times 2 = \frac{1}{2} \times 100 \times V^{2} + 100 \times 9.8 \times (2\sin 10^{\circ}) + 0.2 \times (100 \times 9.8\cos 10^{\circ} + 500\sin 10^{\circ}) \times 2$
    ③ $V = 2.1$
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85. 그림과 같은 1자유도 진동 시스템에서 임계 감쇠계수는 약 몇 N∙s/m인가?

  1. 80
  2. 400
  3. 800
  4. 2000
(정답률: 59%)
  • 임계 감쇠계수는 시스템이 진동하지 않고 가장 빠르게 평형 상태로 돌아오게 하는 감쇠 값으로, 질량과 강성의 곱에 루트를 씌운 값의 2배로 계산합니다.
    ① $C_{cr} = 2\sqrt{mk}$
    ② $C_{cr} = 2\sqrt{20 \times 8 \times 10^{3}}$
    ③ $C_{cr} = 800$
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86. 길이가 1m이고 질량이 5kg인 균일한 막대가 그림과 같이 지지되어 있다. A점은 힌지로 되어 있어 B점에 연결된 줄이 갑자기 끊어졌을 때 막대는 자유로이 회전한다. 여기서 막대가 수직위치에 도달한 순간 각속도는 약 몇 rad/s 인가?

  1. 2.62
  2. 3.43
  3. 3.91
  4. 5.42
(정답률: 29%)
  • 줄이 끊어지며 막대가 회전할 때, 초기 위치 에너지의 감소량이 수직 위치에서의 회전 운동 에너지로 전환됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{2}Jw^2 = mgh$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2}(\frac{1}{3} \times 5 \times 1^2)w^2 = 5 \times 9.8 \times \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $w = 5.42\text{rad/s}$
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87. 그림과 같이 질량이 m이고 길이가 L인 균일한 막대에 대하여 A점을 기준으로 한 질량 관성모멘트를 나타내는 식은?

  1. mL2
(정답률: 54%)
  • 균일한 막대의 질량 관성모멘트는 회전축의 위치에 따라 달라집니다. 막대의 끝단(A점)을 기준으로 회전할 때의 관성모멘트 공식을 적용합니다.
    핵심 원리: 막대 끝단 기준 관성모멘트는 $\frac{1}{3}mL^2$이며, 도심 기준일 때는 $\frac{1}{12}mL^2$입니다.
    최종 결과:
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88. x방향에 대한 비감쇠 자유진동 식은 다음과 같이 나타난다. 여기서 시간(t) = 0 일 때의 변위를 x0속도를 v0라 하면 이 진동의 진폭을 옳게 나타낸 것은? (단, m은 질량, k는 스프링 상수이다.)

(정답률: 26%)
  • 비감쇠 자유진동 시스템에서 에너지 보존 법칙에 의해 초기 에너지(운동 에너지 + 위치 에너지)는 최대 진폭에서의 위치 에너지와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{2}mv_0^2 + \frac{1}{2}kx_0^2 = \frac{1}{2}kX^2$
    ② [숫자 대입] $X^2 = x_0^2 + \frac{m}{k}v_0^2$
    ③ [최종 결과] $X = \sqrt{x_0^2 + \frac{m}{k}v_0^2}$
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89. 북극과 남극이 일직선으로 관통된 구멍을 통하여, 북극에서 지구 내부를 향하여 초기속도 v0=10m/s로 한 질점을 던졌다. 그 질점이 A점(S = R/2)을 통과할 때의 속력은 약 얼마인가? (단, 지구내부는 균일한 물질로 채워져 있으며, 중력가속도는 O점에서 0이고, O점으로 부터의 위치 S에 비례한다고 가정한다. 그리고 지표면에서 중력가속도는 9.8m/s2, 지구 반지름은 R=6371 km이다.)

  1. 6.84km/s
  2. 7.90km/s
  3. 8.44km/s
  4. 9.81km/s
(정답률: 32%)
  • 지구 내부에서 중력가속도가 중심으로부터의 거리 $S$에 비례하므로, 에너지 보존 법칙을 이용하여 속력을 구합니다. 지표면에서 $S=R$일 때 $g=9.8\text{m/s}^2$이므로, $S=R/2$ 지점에서의 위치 에너지가 운동 에너지로 전환됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2}mv_0^2 + \int_{R/2}^{R} \frac{mgS}{R} dS$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2}v^2 = \frac{1}{2}(10)^2 + \frac{g}{2R}(R^2 - (\frac{R}{2})^2)$
    ③ [최종 결과] $v = 6.84\text{km/s}$
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90. 물방울이 떨어지기 시작하여 3초 후의 속도는 약 몇 m/s 인가? (단, 공기의 저항은 무시하고, 초기속도는 0으로 한다.)

  1. 29.4
  2. 19.6
  3. 9.8
  4. 3
(정답률: 66%)
  • 초기 속도가 0인 자유낙하 운동에서 일정 시간 후의 속도는 중력가속도와 시간의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$v = g \times t$$
    ② [숫자 대입]
    $$v = 9.8 \times 3$$
    ③ [최종 결과]
    $$v = 29.4$$
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91. 피복 아크용접에서 피복제의 주된 역할이 아닌 것은?

  1. 용착효율을 높인다.
  2. 아크를 안정하게 한다.
  3. 질화를 촉진한다.
  4. 스패터를 적게 발생시킨다.
(정답률: 71%)
  • 피복제는 용융 금속을 보호하기 위해 대기 중의 산소나 질소의 침입을 방지하는 역할을 하며, 질화를 촉진하는 것은 피복제의 역할이 아닙니다.

    오답 노트
    용착효율을 높인다, 아크를 안정하게 한다, 스패터를 적게 발생시킨다: 피복제의 주요 기능입니다.
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92. 선반에서 절삭비(cutting ratio, ) 의 표현식으로 옳은 것은? (단, ø의 전단각, a는 공구 윗면 경사각이다.)

(정답률: 40%)
  • 선반 절삭에서 절삭비 $\gamma$는 전단각 $\phi$와 공구 윗면 경사각 $\alpha$의 관계식으로 정의됩니다.
    $$\gamma = \frac{\sin \phi}{\cos(\phi - \alpha)}$$
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93. 표면경화법에서 금속침투법 중 아연을 침투시키는 것은?

  1. 칼로라이징
  2. 세라다이징
  3. 크로마이징
  4. 실리코나이징
(정답률: 71%)
  • 금속침투법 중 세라다이징은 아연(Zn)을 침투시켜 표면을 경화시키는 방법입니다.

    오답 노트
    칼로라이징: 알루미늄(Al) 침투
    크로마이징: 크롬(Cr) 침투
    실리코나이징: 규소(Si) 침투
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94. 테르밋 용접(thermit welding)의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. 전력 소모가 크다.
  2. 용접시간이 비교적 짧다.
  3. 용접작업 후의 변형이 작다.
  4. 용접 작업장소의 이동이 쉽다.
(정답률: 52%)
  • 테르밋 용접은 산화철과 알루미늄 분말의 화학 반응열을 이용하여 금속을 접합하는 방식이므로, 외부 전력이 필요 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    용접시간이 비교적 짧다, 용접작업 후의 변형이 작다, 용접 작업장소의 이동이 쉽다: 테르밋 용접의 실제 장점입니다.
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95. 4개의 조가 각각 단독으로 이동하여 불규칙한 공작물의 고정에 적합하고 편심가공이 가능한 선반척은?

  1. 연동척
  2. 유압척
  3. 단동척
  4. 콜릿척
(정답률: 56%)
  • 단동척은 4개의 조가 각각 독립적으로 움직이기 때문에 모양이 불규칙한 공작물을 고정하거나 중심을 벗어나 가공하는 편심가공에 매우 유리합니다.
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96. 프레스 가공에서 전단가공의 종류가 아닌 것은?

  1. 세이빙
  2. 블랭킹
  3. 트리밍
  4. 스웨이징
(정답률: 56%)
  • 세이빙, 블랭킹, 트리밍은 모두 재료를 잘라내는 전단가공에 해당하지만, 스웨이징은 재료를 압축하여 성형하는 압축가공입니다.

    오답 노트
    스웨이징: 압축가공
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97. 초음파 가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 부도체도 가공이 가능하다.
  2. 납, 구리, 연강의 가공이 쉽다.
  3. 복잡한 형상도 쉽게 가공한다.
  4. 공작물에 가공 변형이 남지 않는다.
(정답률: 51%)
  • 초음파 가공은 경고성 재료에 적합하며, 납, 구리, 연강과 같이 무른 재료는 가공이 어렵습니다.
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98. 지름 100mm, 판의 두께 3mm, 전단저항 45kgf/mm2인 SM40C 강판을 전단할 때 전단하중은 약 몇 kgf 인가?

  1. 42410
  2. 53240
  3. 67420
  4. 70680
(정답률: 57%)
  • 전단하중은 전단저항에 전단 면적(원주 길이 × 두께)을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $F = \tau \pi d t$
    ② [숫자 대입] $F = 45 \times \pi \times 100 \times 3$
    ③ [최종 결과] $F = 42412$
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99. 용탕의 충전 시에 모래의 팽창력에 의해 주형이 팽창하여 발생하는 것으로, 주물 표면에 생기는 불규칙한 형상의 크고 작은 돌기 모양을 하는 주물 결함은?

  1. 스캡
  2. 탕경
  3. 블로홀
  4. 수축공
(정답률: 43%)
  • 용탕 충전 시 주형의 팽창으로 인해 주물 표면에 불규칙한 돌기 모양의 결함이 생기는 현상을 스캡이라고 합니다.
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100. 와이어 컷(wire cut) 방전가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 표면거칠기가 양호하다.
  2. 담금질강과 초경합금의 가공이 가능하다.
  3. 복잡한 형상의 가공물을 높은 정밀도로 가공할 수 있다.
  4. 가공물의 형상이 복잡함에 따라 가공속도가 변한다.
(정답률: 54%)
  • 와이어 컷 방전가공의 가공속도는 방전 조건과 와이어의 특성에 의해 결정되며, 가공물의 형상이 복잡하다고 해서 가공속도 자체가 변하지는 않습니다.

    오답 노트
    표면거칠기가 양호하다: 옳은 설명
    담금질강과 초경합금의 가공이 가능하다: 옳은 설명
    복잡한 형상의 가공물을 높은 정밀도로 가공할 수 있다: 옳은 설명
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