일반기계기사 필기 기출문제복원 (2018-04-28)

일반기계기사 2018-04-28 필기 기출문제 해설

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일반기계기사
(2018-04-28 기출문제)

목록

1과목: 재료역학

1. 원형 단면축이 비틀림을 받을 때, 그 속에 저장되는 탄성 변형에너지 U는 얼마인가?(단, T : 토크, L : 길이, G : 가로탄성계수, IP: 극관성모멘트, I : 관성모멘트, E : 세로 탄성계수이다.)

(정답률: 75%)
  • 원형 단면축의 비틀림 탄성 변형에너지는 토크와 비틀림각의 관계식을 통해 유도합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{1}{2} T \theta$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{1}{2} T \times \frac{TL}{GI_P}$
    ③ [최종 결과] $U = \frac{T^2L}{2GI_P}$
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2. 그림과 같은 전길이에 걸쳐 균일 분포하중 ω를 받는 보에서 최대처짐 δmax를 나타내는 식은? (단, 보의 굽힘 강성계수는 EI 이다.)

(정답률: 60%)
  • 한쪽 끝은 힌지 지지되고 다른 쪽 끝은 고정단이며, 전 길이에 걸쳐 균일 분포하중 $\omega$를 받는 보의 최대 처짐 공식은 $\frac{\omega L^4}{185EI}$ (또는 근사치 $\frac{\omega L^4}{184.6EI}$) 입니다. 따라서 가 정답입니다.
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3. 그림과 같은 보에서 발생하는 최대굽힘 모멘트는 몇 kN∙m 인가?

  1. 2
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 64%)
  • 내민보에서 최대 굽힘 모멘트는 지점 부분에서 발생하며, 외팔보의 원리를 이용하여 하중과 거리의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M = F \times L$
    ② [숫자 대입] $M = 5 \times 1$
    ③ [최종 결과] $M = 5$
    단위는 $\text{kN} \cdot \text{m}$ 입니다.
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4. 그림의 H형 단면의 도심축인 Z축에 관한 회전반경(radius of gyration)은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 57%)
  • H형 단면의 도심축 $Z$축에 대한 회전반경 $K_{z}$는 단면 2차 모멘트 $I_{z}$와 단면적 $A$의 관계식 $K = \sqrt{I/A}$를 통해 유도됩니다.
    $$\text{회전반경 } K_{z} = \sqrt{\frac{I_{z}}{A}}$$
    제시된 H형 단면의 치수를 적용하여 정리하면 다음과 같습니다.
    $$K_{z} = \sqrt{\frac{ht^{3} + Hb^{3} - hb^{3}}{12(bH - bh + th)}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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5. 그림에 표시한 단순 지지보에서의 최대 처짐량은? (단, 보의 굽힘 강성은 EI이고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 74%)
  • 단순 지지보에 균일분포하중 $\omega$가 작용할 때, 보의 중앙에서 발생하는 최대 처짐량 공식을 적용합니다.
    균일분포하중을 받는 단순 지지보의 최대 처짐 공식은 다음과 같습니다.
    $$\delta_{max} = \frac{5\omega l^{4}}{384EI}$$
    따라서 정답은 입니다.
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6. 그림에서 784.8N과 평형을 유지하기 위한 힘 F1과 F2는?

  1. F1= 392.5 N, F2= 632.4 N
  2. F1= 790.4 N, F2= 632.4 N
  3. F1= 790.4 N, F2= 395.2 N
  4. F1= 632.4 N, F2= 395.2 N
(정답률: 71%)
  • 힘의 평형 상태에서 각 성분의 합은 0이 되어야 합니다. $F_2$의 방향각 $\theta$를 구하면 $\tan \theta = 3/4$이므로 $\theta = 36.87^{\circ}$ 입니다. $x$축과 $y$축 방향의 힘의 평형 방정식을 세워 계산합니다.
    $$F_1 \cos 60^{\circ} + F_2 \cos 36.87^{\circ} = 0$$
    $$F_1 \sin 60^{\circ} + F_2 \sin 36.87^{\circ} = 784.8$$
    위 연립방정식을 풀면 $F_1 = 632.4 \text{ N}$, $F_2 = 395.2 \text{ N}$이 도출됩니다.
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7. 지름이 60mm인 연강축이 있다. 이 축의 허용전단응력은 40MPa이며 단위길이 1m당 허용 회전각도는 1.5° 이다. 연강의 전단 탄성계수를 80GPa이라 할 때 이 축의 최대 허용 토크는 약 몇 N∙m 인가? (단, 이 코일에 작용하는 힘은 P, 가로탄성게수는 G이다.)

  1. 696
  2. 1696
  3. 2664
  4. 3664
(정답률: 51%)
  • 최대 허용 토크는 허용 전단응력에 의한 토크($T_1$)와 허용 비틀림각에 의한 토크($T_2$) 중 작은 값을 선택합니다.
    1. 전단응력 기준: $T_1 = \tau \times Z_p = 40 \times 10^6 \times \frac{\pi \times 0.06^3}{16} \approx 1696 \text{ N\cdot m}$
    2. 비틀림각 기준: $T_2 = \frac{\theta G I_p}{L} = \frac{(1.5 \times \frac{\pi}{180}) \times (80 \times 10^9) \times \frac{\pi \times 0.06^4}{32}}{1} \approx 2664 \text{ N\cdot m}$
    ① [기본 공식] $T = \min(T_1, T_2)$
    ② [숫자 대입] $T = \min(1696, 2664)$
    ③ [최종 결과] $T = 1696 \text{ N\cdot m}$
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8. 지름 3cm인 강축이 26.5 rev/s의 각속도로 26.5kW의 동력을 전달하고 있다. 이 축에 발생하는 최대 전단응력은 약 몇 MPa 인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 63%)
  • 전달 동력 $P$와 토크 $T$, 각속도 $\omega$의 관계식을 이용하며, 원형 축의 최대 전단응력 공식 $\tau = \frac{T}{Z_{p}}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{\frac{\pi d^{3}}{16} \times 2\pi n}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{26.5 \times 10^{3}}{\frac{\pi \times 0.03^{3}}{16} \times 2\pi \times 26.5}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 30\text{ MPa}$
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9. 폭 3cm, 높이 4cm의 직사각형 단면을 갖는 외팔보가 자유단에 그림에서와 같이 집중하중을 받을 때 보 속에 발생하는 최대전단응력은 몇 N/cm2인가?

  1. 12.5
  2. 13.5
  3. 14.5
  4. 15.5
(정답률: 70%)
  • 직사각형 단면보의 최대전단응력은 평균 전단응력의 1.5배로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{3}{2} \times \frac{F}{A}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{3}{2} \times \frac{100}{3 \times 4}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 12.5$
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10. 평면 응력 상태에서 εx=-150×10-6, εy=-280 ×10-6, rxy=850×10-6일 때, 최대주변형률(ε1)과 최소주변형률(ε2)은 각각 약 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. ε1=215×10-6, ε2=-645×10-6
  2. ε1=645×10-6, ε2=215×10-6
  3. ε1=315×10-6, ε2=645×10-6
  4. ε1=-545×10-6, ε2=315×10-6
(정답률: 49%)
  • 평면 응력 상태에서 주변형률은 모어 원의 원리를 이용하여 최대값과 최소값을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_{1,2} = \frac{\epsilon_x + \epsilon_y}{2} \pm \sqrt{(\frac{\epsilon_x - \epsilon_y}{2})^2 + (\frac{\gamma_{xy}}{2})^2}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon_{1,2} = \frac{(-150 - 280) \times 10^{-6}}{2} \pm \sqrt{(\frac{-150 + 280}{2})^2 + (\frac{850}{2})^2} \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon_1 = 215 \times 10^{-6}, \epsilon_2 = -645 \times 10^{-6}$
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11. 길이 6m 인 단순 지지보에 등분포하중 q가 작용할 때 단면에 발생하는 최대 굽힘응력이 337.5MPa이라면 등분포하중 q는 약 몇 kN/m인가? (단, 보의 단면은 폭 x 높이 = 40mm x 100 mm 이다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 65%)
  • 단순 지지보의 최대 굽힘응력 공식을 이용하여 등분포하중 $q$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{M}{Z} = \frac{qL^2/8}{bh^2/6} = \frac{6qL^2}{8bh^2}$
    ② [숫자 대입] $337.5 \times 10^6 = \frac{6 \times q \times 6^2}{8 \times 0.04 \times 0.1^2}$
    ③ [최종 결과] $q = 5 \text{ kN/m}$
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12. 보의 자중을 무시할 때 그림과 같이 자유단 C에 집중하중 2P가 작용할 때 B점에서 처짐 곡석의 기울기각은?

(정답률: 46%)
  • B점에서의 처짐 곡선 기울기각은 집중하중에 의한 효과와 모멘트에 의한 효과를 중첩하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{M \times a}{EI} + \frac{F \times a^2}{2EI}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{(2P \times \frac{2L}{3}) \times \frac{L}{3}}{EI} + \frac{2P \times (\frac{L}{3})^2}{2EI}$
    ③ [최종 결과] $\theta = \frac{5PL^2}{9EI}$
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13. 그림과 같은 외팔보에 대한 전단력 선도로 옳은 것은? (단, 아랫방향을 양(+)으로 본다.)

(정답률: 66%)
  • 외팔보의 자유단부터 고정단까지 전단력을 분석합니다. 문제에서 아랫방향을 양(+)으로 정의하였으므로, 하중 $P$가 작용하는 지점부터 고정단까지는 하중 $P$와 동일한 크기의 양(+)의 전단력이 일정하게 유지됩니다. 따라서 가 옳은 선도입니다.
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14. 그림과 같이 길이가 동일한 2개의 기둥 상단에 중심 압축 하중 2500N이 작용할 경우 전체 수축량은 약 몇 mm인가? (단, 단면적 A1= 1000mm2, A2= 2000mm2, 길이 L=300mm, 재료의 탄성계수 E= 90GPa 이다.)

  1. 0.625
  2. 0.0625
  3. 0.00625
  4. 0.000625
(정답률: 65%)
  • 두 기둥이 직렬로 연결된 구조이므로 전체 수축량은 각 기둥 수축량의 합입니다. 각 기둥의 길이는 $L/2$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL}{2E} ( \frac{1}{A_{1}} + \frac{1}{A_{2}} )$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{2500 \times 300}{2 \times 90 \times 10^{9}} ( \frac{1}{1000 \times 10^{-6}} + \frac{1}{2000 \times 10^{-6}} )$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.00625$
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15. 최대 사용강도 400MPa의 연강봉에 30kN의 축방향의 인장하중이 가해질 경우 강봉의 최소지름은 몇 cm까지 가능한가? (단, 안전율은 5이다.)

  1. 2.69
  2. 2.99
  3. 2.19
  4. 3.02
(정답률: 70%)
  • 허용 응력은 최대 사용강도를 안전율로 나눈 값이며, 이를 통해 최소 지름을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt{\frac{4P}{\pi \sigma_{all}}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt{\frac{4 \times 30000}{\pi \times (400 \times 10^{6} / 5)}}$
    ③ [최종 결과] $D = 0.02185 \text{ m} = 2.19 \text{ cm}$
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16. 그림과 같이 A, B의 원형 단면봉은 길이가 같고, 지름이 다르며, 양단에서 같은 압축하중 P를 받고 있다. 응력은 각 단면에서 균일하게 분포된다고 할 때 저장되는 탄성 변형 에너지의 는 얼마가 되겠는가?

  1. 1/3
  2. 5/9
  3. 2
  4. 9/5
(정답률: 63%)
  • 탄성 변형 에너지 $U$는 하중 $P$, 변형량 $\delta$를 이용하여 $U = \frac{P\delta}{2}$로 계산합니다. 봉 B는 지름이 $3d$인 구간($l/2$)과 $d$인 구간($l/2$)의 변형량 합으로 구합니다.
    봉 A의 변형량: $\delta_{A} = \frac{4Pl}{\pi d^{2}E}$
    봉 B의 변형량: $\delta_{B} = \frac{4P(l/2)}{\pi (3d)^{2}E} + \frac{4P(l/2)}{\pi d^{2}E} = \frac{20Pl}{9\pi d^{2}E}$
    에너지 비: $\frac{U_{B}}{U_{A}} = \frac{\delta_{B}}{\delta_{A}} = \frac{20Pl / 9\pi d^{2}E}{4Pl / \pi d^{2}E} = \frac{5}{9}$
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17. 다음과 같이 3개의 링크를 핀을 이용하여 연결하였다. 2000N의 하중 P가 작용할 경우 핀에 작용되는 전단응력은 약 몇 MPa인가? (단, 핀의 직경은 1cm이다.)

  1. 12.73
  2. 13.24
  3. 15.63
  4. 16.56
(정답률: 59%)
  • 핀이 두 군데에서 전단되므로 전단 면적은 핀 단면적의 2배가 됩니다. 전단응력 공식에 하중과 단면적을 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{2 \times \frac{\pi D^{2}}{4}}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{2000}{2 \times \frac{\pi \times 10^{2}}{4}}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 12.73$
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18. 원통형 압력용기에 내압 P가 작용할 때, 원통부에 발생하는 축 방향의 변형률 εx 및 원주 방향 변형률 εy는? (단, 강판의 두께 t는 원통의 지름 D에 비하여 충분히 작고, 강판 재료의 탄성계수 및 포아송 비는 각 E,v이다.)

(정답률: 48%)
  • 박막 원통형 압력용기에서 내압 $P$에 의해 발생하는 축 방향 변형률 $\epsilon_x$와 원주 방향 변형률 $\epsilon_y$는 응력과 포아송 비 $\nu$를 고려하여 다음과 같이 정의됩니다. 따라서 가 정답입니다.
    $$\epsilon_x = \frac{PD}{4tE}(1 - 2\nu), \epsilon_y = \frac{PD}{4tE}(2 - \nu)$$
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19. 지름 20 mm, 길이 1000 mm의 연강봉이 50kN의 인장하중을 받을 때 발생하는 신장량은 약 몇 mm인가? (단, 탄성계수 E = 210GPa이다.)

  1. 7.58
  2. 0.758
  3. 0.0758
  4. 0.00758
(정답률: 69%)
  • 하중을 받는 봉의 신장량은 하중, 길이, 단면적, 탄성계수의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL}{AE}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{50 \times 10^3 \times 1000}{(\frac{\pi \times 20^2}{4}) \times (210 \times 10^9)}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.758 \text{ mm}$
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20. 지름이 0.1m이고 길이가 15m인 양단힌지인 원형강 장주의 좌굴임계하중은 약 몇 kN인가? (단, 장주의 탄성계수는 200GPa이다.)

  1. 43
  2. 55
  3. 67
  4. 79
(정답률: 65%)
  • 양단 힌지 지지 조건인 장주의 좌굴 임계하중은 오일러의 좌굴 공식을 사용하여 계산합니다. 양단 힌지일 때 단말계수 $n$은 1입니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{\pi^2 EI}{L^2}$
    ② [숫자 대입] $P_{cr} = \frac{\pi^2 \times (200 \times 10^9) \times (\frac{\pi \times 0.1^4}{64})}{15^2}$
    ③ [최종 결과] $P_{cr} = 43 \text{ kN}$
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2과목: 기계열역학

21. 온도 150℃, 압력 0.5MPa의 공기 0.2kg이 압력이 일정한 과정에서 원래 체적의 2배로 늘어난다. 이 과정에서의 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기는 기체상수가 0.287kJ/(kg∙K)인 이상기체로 가정한다.)

  1. 12.3 kJ
  2. 16.5 kJ
  3. 20.5 kJ
  4. 24.3 kJ
(정답률: 66%)
  • 정압 과정에서 기체가 하는 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다. 먼저 이상기체 상태방정식을 이용해 초기 체적 $V_1$을 구한 뒤, 체적이 2배로 증가한 변화량 $\Delta V$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $W = P(V_2 - V_1) = P(mRT_1 / P)$
    ② [숫자 대입] $W = 0.5 \times 10^3 \times (0.2 \times 287 \times (150 + 273.15) / (0.5 \times 10^3))$
    ③ [최종 결과] $W = 24.3 \text{ kJ}$
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22. 마찰이 없는 실린더 내에 온도 500K, 비엔트로피 3kJ/(kg∙K)인 이상기체가 2kg 들어있다. 이 기체의 비엔트로피가 10kJ/(kg∙K)이 될 때까지 등온괴정으로 가열한다면 가열량은 약 몇 kJ인가?

  1. 1400 kJ
  2. 2000 kJ
  3. 3500 kJ
  4. 7000 kJ
(정답률: 52%)
  • 등온 과정에서 가해진 열량은 질량, 온도, 그리고 비엔트로피의 변화량의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \Delta s T$
    ② [숫자 대입] $Q = 2 \times (10 - 3) \times 500$
    ③ [최종 결과] $Q = 7000$
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23. 랭킨 사이클의 열효율을 높이는 방법으로 틀린 것은?

  1. 복수기의 압력을 저하시킨다.
  2. 보일러 압력을 상승시킨다.
  3. 재열(reheat) 장치를 사용한다.
  4. 터빈 출구 온도를 높인다.
(정답률: 58%)
  • 랭킨 사이클의 효율을 높이려면 보일러 압력을 높이거나 복수기 압력을 낮추어 터빈에서 뽑아낼 수 있는 유효 일을 최대화해야 합니다. 터빈 출구 온도를 높이면 터빈에서 수행하는 일이 감소하여 전체적인 열효율이 떨어지게 됩니다.
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24. 유체의 교축과정에서 Joule-Thomson 계수 (μJ)가 중요하게 고려되는데 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 등엔탈피 과정에 대한 온도변화와 압력변화와 비를 나타내며 μJ＜0인 경우 온도상승을 의미한다.
  2. 등엔탈피 과정에 대한 온도변화와 압력변화의 비를 나타내며 μJ＜0인 경우 온도 강하를 의미한다.
  3. 정적 과정에 대한 온도변화와 압력변화의 비를 나타내며 μJ＜0인 경우 온도 상승을 의미한다.
  4. 정적 과정에 대한 온도변화와 압력변화의 비를 나타내며 μJ＜0인 경우 온도 강하를 의미한다.
(정답률: 42%)
  • 줄-톰슨 계수($\mu_J$)는 등엔탈피 과정에서 압력 변화에 따른 온도 변화의 비를 나타내는 지표입니다. $\mu_J < 0$인 경우, 압력이 낮아질 때 온도가 상승하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    정적 과정: 교축 과정은 정적이 아닌 등엔탈피 과정임
    온도 강하: $\mu_J < 0$일 때는 온도 상승을 의미함
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25. 이상적인 카르노 사이클의 열기관이 500℃인 열원으로부터 500 kJ을 받고, 25℃에 열을 방출한다. 이 사이클의 일(W)과 효율(nth)은 얼마인가?

  1. W= 307.2 kJ, nth = 0.6143
  2. W= 207.2 kJ, nth = 0.5748
  3. W= 250.3 kJ, nth = 0.8316
  4. W= 401.5 kJ, nth = 0.6517
(정답률: 71%)
  • 카르노 사이클의 효율과 일의 관계를 이용하여 계산합니다. 온도는 반드시 절대온도(K)로 변환해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\eta_{th} = 1 - \frac{T_L}{T_H}, \quad W = \eta_{th} \times Q_H$
    ② [숫자 대입] $\eta_{th} = 1 - \frac{25+273}{500+273} = 0.6143, \quad W = 0.6143 \times 500$
    ③ [최종 결과] $W = 307.2 \text{ kJ}, \quad \eta_{th} = 0.6143$
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26. Brayton 사이클에서 압축기 소요일은 175 kJ/kg, 공급열은 627 kJ/kg, 터빈 발생일은 406 kJ/kg로 작동될 때 열효율은 약 얼마인가?

  1. 0.28
  2. 0.37
  3. 0.42
  4. 0.48
(정답률: 58%)
  • 브레이튼 사이클의 열효율은 공급된 열량 대비 순수하게 얻은 일(터빈 일 - 압축기 일)의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W_t - W_c}{Q_{in}}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{406 - 175}{627}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.37$
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27. 그림과 같이 다수의 추를 올려놓은 피스톤이 장착된 실린더가 있는데, 실린더 내의 압력은 300 kPa, 초기 체적은 0.05m3이다. 이 실린더에 열을 가하면서 적절히 추를 제거하여 포리트로픽 지수가 1.3인 폴리트로픽 변화가 일어나도록 하여 최종적으로 실린더 내의 체적이 0.2m3이 되었다면 가스가 한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 17
  2. 18
  3. 19
  4. 20
(정답률: 42%)
  • 폴리트로픽 과정에서 가스가 한 일은 초기와 최종 상태의 압력, 체적, 폴리트로픽 지수를 이용하여 계산합니다.
    먼저 폴리트로픽 관계식을 통해 최종 압력 $P_2$를 구한 뒤 일의 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{P_1 V_1 - P_2 V_2}{n - 1}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{(300 \times 0.05) - (49.48 \times 0.2)}{1.3 - 1}$
    ③ [최종 결과] $W = 17$
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28. 다음의 열역학 상태량 중 종량적 상태량(extensive property)에 속하는 것은?

  1. 압력
  2. 체적
  3. 온도
  4. 밀도
(정답률: 70%)
  • 종량적 상태량은 물질의 질량이나 크기에 따라 그 값이 변하는 성질을 의미합니다. 체적은 질량이 증가하면 함께 증가하므로 종량적 상태량에 해당합니다.

    오답 노트
    압력, 온도, 밀도: 질량과 관계없이 일정하게 유지되는 강도성 상태량입니다.
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29. 피스톤-실린더 장치 내에 공기가 0.3m3에서 0.1m3으로 압축되었다. 압축되는 동안 압력(P)과 체적(V) 사이에 p = aV-2의 관계가 성립하며, 계수 a = 6kPa∙m6이다. 이 과정 동안 공기가 한 일은 약 얼마인가?

  1. -53.3 kJ
  2. -1.1 kJ
  3. 253 kJ
  4. -40 kJ
(정답률: 57%)
  • 압력과 체적의 관계식이 주어졌을 때, 공기가 한 일은 압력을 체적에 대해 적분하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = \int_{V_1}^{V_2} P \, dV = \int_{V_1}^{V_2} aV^{-2} \, dV$
    ② [숫자 대입] $W = 6 \times [ -V^{-1} ]_{0.3}^{0.1} = 6 \times ( -\frac{1}{0.1} - (-\frac{1}{0.3}) )$
    ③ [최종 결과] $W = -40$
    단위는 $\text{kJ}$ 입니다.
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30. 매시간 20kg의 연료를 소비하여 74kW의 동력을 생산하는 가솔린 기관의 열효율은 약몇 %인가? (단, 가솔린의 저위발열량은 43470kJ/kg이다.)

  1. 18
  2. 22
  3. 31
  4. 43
(정답률: 66%)
  • 열효율은 공급된 총 열에너지에 대해 실제로 생산된 유효 동력의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P \times 3600}{\dot{m} \times H_l}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{74 \times 3600}{20 \times 43470}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.306$
    따라서 약 $31\%$ 입니다.
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31. 다음 중 이상적인 증기 터빈의 사이클인 랭킨사이클을 옳게 나타낸 것은?

  1. 가역등온압축 → 정압가열 → 가역등온팽창 → 정압냉각
  2. 가역단열압축 → 정압가열 → 가역단열팽창 → 정압냉각
  3. 가역등온압축 → 정적가열 → 가역등온팽창 → 정적냉각
  4. 가역단열압축 → 정적가열 → 가역단열팽창 → 정적냉각
(정답률: 58%)
  • 랭킨 사이클은 증기 터빈의 이상적인 사이클로, 펌프에서의 가역단열압축, 보일러에서의 정압가열, 터빈에서의 가역단열팽창, 응축기에서의 정압냉각 과정으로 구성됩니다.
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32. 내부 에너지가 30kJ인 물체에 열을 가하여 내부 에너지가 50kJ이 되는 동안에 외부에 대하여 10kJ의 일을 하였다. 이 물체에 가해진 열량은?

  1. 10kJ
  2. 20kJ
  3. 30kJ
  4. 60kJ
(정답률: 65%)
  • 계에 가해진 열량은 내부 에너지의 변화량과 계가 외부에 한 일의 합과 같다는 열역학 제 1법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \Delta U + W$
    ② [숫자 대입] $Q = (50 - 30) + 10$
    ③ [최종 결과] $Q = 30 \text{ kJ}$
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33. 천제연 폭포의 높이가 55m이고 주위와 열교환을 무시한다면 폭포수가 낙하한 후 수면에 도달할 때까지 온도 상승은 약 몇 K인가? (단, 폭포수의 비열은 4.2kJ/(kg∙K) 이다.)

  1. 0.87
  2. 0.31
  3. 0.13
  4. 0.68
(정답률: 51%)
  • 낙하하는 물체의 위치에너지가 모두 열에너지로 변환되어 온도가 상승한다는 에너지 보존 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $g \times h = C \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $9.81 \times 55 = 4.2 \times 10^{3} \times \Delta T$
    ③ [최종 결과]- $\Delta T = 0.128 \approx 0.13 \text{ K}$
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34. 어떤 카르노 열기관이 100℃ 와 30℃ 사이에서 작동되며 100℃의 고온에서 100 kJ의 열을 받아 40kJ의 유용한 일을 한다면 이 열기관에 대하여 가장 옳게 설명한 것은?

  1. 열역학 제 1법칙에 위배된다.
  2. 열역학 제 2법칙에 위배된다.
  3. 열역학 제1법칙과 제2법칙에 모두 위배되지 않는다.
  4. 열역학 제1법칙과 제2법칙에 모두 위배된다.
(정답률: 51%)
  • 카르노 효율은 주어진 두 온도 사이에서 작동하는 열기관이 가질 수 있는 이론적 최대 효율입니다. 실제 열기관의 효율이 카르노 효율보다 높을 수 없다는 것이 열역학 제 2법칙의 핵심입니다.
    카르노 효율은 $1 - \frac{30 + 273.15}{100 + 273.15} \approx 18.8\%$ 인 반면, 문제의 열기관 효율은 $\frac{40}{100} = 40\%$ 입니다. 이론적 최대치인 $18.8\%$를 초과하는 효율을 가졌으므로 열역학 제 2법칙에 위배됩니다.
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35. 증기 압축 냉동 사이클로 운전하는 냉동기에서 압축기 입구, 응축기 입구, 증발기 입구의 엔탈피가 각각 387.2kJ/kg, 435.1kJ/kg, 241.8kJ/kg일 경우 성능계수는 약 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3.0
  2. 4.0
  3. 5.0
  4. 6.0
(정답률: 44%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 냉동효과(증발기 입출구 엔탈피 차)를 압축기 일(압축기 입출구 엔탈피 차)로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{h_{1} - h_{4}}{h_{2} - h_{1}}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{387.2 - 241.8}{435.1 - 387.2}$
    ③ [최종 결과] $COP = 3.0$
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36. 온도 20℃에서 계기압력 0.183MPa의 타이어가 고속주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력은 주행 전과 비교하여 약 몇 kPa 상승하는가? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정한다. 그리고 대기압은 101.3kPa이다.)

  1. 37 kPa
  2. 58 kPa
  3. 286 kPa
  4. 445 kPa
(정답률: 49%)
  • 체적이 일정할 때 이상기체의 압력과 절대온도는 비례한다는 샤를-게이뤼삭의 법칙을 이용합니다. 이때 압력은 반드시 절대압력으로 계산해야 하며, 최종적으로 상승한 압력(변화량)을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{P_{1}}{T_{1}} = \frac{P_{2}}{T_{2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{101.3 + 183}{20 + 273} = \frac{P_{2}}{80 + 273}$
    ③ [최종 결과] $P_{2} - P_{1} = 284.3 \times \frac{353}{293} - 284.3 = 57.8 \approx 58 \text{ kPa}$
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37. 온도가 T1인 고열원으로부터 온도가 T2인 저열원으로 열전도, 대류, 복사 등에 의해 Q만큼 열전달이 이루어졌을 때 전체 엔트로피 변화량을 나타내는 식은?

(정답률: 66%)
  • 고열원에서 저열원으로 열 $Q$가 이동할 때, 전체 엔트로피 변화량은 저열원의 엔트로피 증가량에서 고열원의 엔트로피 감소량을 뺀 값입니다.
    $$\Delta S = \frac{Q}{T_{2}} - \frac{Q}{T_{1}} = \frac{Q(T_{1} - T_{2})}{T_{1} \times T_{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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38. 1 kg의 공기가 100℃ 를 유지하면서 가역등온팽창하여 외부에 500kJ의 일을 하였다. 이 때 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/K인가?

  1. 1.895
  2. 1.665
  3. 1.467
  4. 1.340
(정답률: 67%)
  • 가역 등온 과정에서 엔트로피 변화량은 전달된 열량을 절대온도로 나눈 값과 같습니다.
    $$\Delta S = \frac{Q}{T}$$
    ① [기본 공식]
    $$\Delta S = \frac{Q}{T}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta S = \frac{500}{100 + 273}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta S = 1.340$$
    단위는 $kJ/K$ 입니다.
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39. 습증기 상태에서 엔탈피 h를 구하는 식은? (단, hf는 포화액의 엔탈피, hg 는 포화증기의 엔탈피, x는 건도이다.)

  1. h=hf+(xhg-hf)
  2. h=hf+x(hg-hf)
  3. h=hg+(xhf-hg)
  4. h=hg+x(hg-hf)
(정답률: 67%)
  • 습증기의 엔탈피는 포화액의 엔탈피에 건도와 증발 엔탈피(포화증기와 포화액의 차이)를 곱한 값을 더하여 계산합니다.
    $$h = h_{f} + x(h_{g} - h_{f})$$
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40. 이상기체에 대한 관계식 중 옳은 것은? (단, Cp , Cv는 저압 및 정적 비열, k는 비열비이고, R은 기체 상수이다.)

  1. Cp=Cv-R
(정답률: 69%)
  • 이상기체의 비열 관계식에서 정압비열 $C_{p}$는 비열비 $k$와 기체상수 $R$을 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\frac{k}{k-1}R$$
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 기계유체역학

41. 길이가 150m의 배가 10m/s의 속도로 항해하는 경우를 길이 4m의 모형 배로 실험하고자 할 때 모형 배의 속도는 약 몇 m/s로 해야 하는가?

  1. 0.133
  2. 0.534
  3. 1.068
  4. 1.633
(정답률: 67%)
  • 모형 실험에서는 실제 배와 모형 배의 Froude수가 동일해야 상사성이 유지됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{m} = V_{p} \sqrt{\frac{L_{m}}{L_{p}}}$
    ② [숫자 대입] $V_{m} = 10 \times \sqrt{\frac{4}{150}}$
    ③ [최종 결과] $V_{m} = 1.633$
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42. 그림과 같은 수문(폭x높이 = 3m x 2m)이 있을 경우 수문에 작용하는 힘의 작용점은 수면에서 몇 m 깊이에 있는가?

  1. 약 0.7m
  2. 약 1.1m
  3. 약 1.3m
  4. 약 1.5m
(정답률: 60%)
  • 수면으로부터 수문 상단까지의 깊이가 0일 때, 직사각형 수문에 작용하는 전수압의 작용점은 수문의 하단에서 $1/3$ 지점, 즉 수면으로부터 $2/3$ 지점에 위치합니다.
    ① [기본 공식] $y_{cp} = \frac{2}{3}h$
    ② [숫자 대입] $y_{cp} = \frac{2}{3} \times 2$
    ③ [최종 결과] $y_{cp} = 1.33$
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43. 흐르는 물의 속도가 1.4m/s일 때 속도 수두는 약 몇 m인가?

  1. 0.2
  2. 10
  3. 0.1
  4. 1
(정답률: 68%)
  • 유체의 흐름에서 속도 수두는 유속에 의한 에너지를 높이로 환산한 값입니다.
    ① [기본 공식] $h = \frac{V^{2}}{2g}$
    ② [숫자 대입] $h = \frac{1.4^{2}}{2 \times 9.8}$
    ③ [최종 결과] $h = 0.1$
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44. 다음의 무차원수 중 개수로와 같은 자유표면 유동과 가장 밀접한 관련이 있는 것은?

  1. Euler수
  2. Froude수
  3. Mach수
  4. Plantl수
(정답률: 65%)
  • Froude수는 관성력과 중력의 비를 나타내는 무차원수로, 개수로의 흐름이나 선박의 저항과 같은 자유표면 유동 해석에 핵심적으로 사용됩니다.
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45. x, y평면의 2차원 비압축성 유동장에서 유동함수(stream function) 는 =3xy로주어진다. 점 (6, 2)과 점 (4, 2)사이를 흐르는 유량은?

  1. 6
  2. 12
  3. 16
  4. 24
(정답률: 48%)
  • 두 유선 사이의 유량은 유동함수 $\psi$의 값의 차이로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = \psi_1 - \psi_2$
    ② [숫자 대입] $Q = 3(6)(2) - 3(4)(2) = 36 - 24$
    ③ [최종 결과] $Q = 12$
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46. 원통 속의 물이 중심축에 대하여 ω의 각속도로 강체와 같이 등속회전하고 있을 때 가장 압력이 높은 지점은?

  1. 바닥면의 중심점 A
  2. 액체 표면의 중심점 B
  3. 바닥면의 가장자리 C
  4. 액체 표면의 가장자리 D
(정답률: 61%)
  • 회전하는 액체 내에서 압력은 회전 중심축으로부터의 거리 $r$과 깊이 $h$가 클수록 증가합니다.
    따라서 중심축에서 가장 멀고 깊이도 가장 깊은 바닥면의 가장자리 C 지점에서 압력이 최대가 됩니다.
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47. 개방된 탱크 내에 비중이 0.8인 오일이 가득차 있다. 대기압이 101 kPa라면, 오일탱크 수면으로부터 3m 깊이에서 절대압력은 약 몇 kPa인가?

  1. 25
  2. 249
  3. 12.5
  4. 125
(정답률: 66%)
  • 절대압력은 외부의 대기압에 액체 기둥에 의한 게이지 압력을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} + \rho g h$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 101 + (0.8 \times 1000 \times 9.8 \times 3) \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 124.52$
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48. 그림과 같이 물이 고여있는 큰 댐 아래에 터빈이 설치되어 있고, 터빈의 효율이 85%이다. 터빈 이외에서의 다른 모든 손실을 무시할 때 터빈의 출력은 약 몇 kW인가? (단, 터빈 출구관의 지름은 0.8m, 출구속도 V는 10m/s이고 출구압력은 대기압이다.)

  1. 1043
  2. 1227
  3. 1470
  4. 1732
(정답률: 23%)
  • 베르누이 방정식을 통해 터빈의 유효 수두를 구한 뒤, 효율을 고려한 출력(동력)을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \gamma Q H \eta = \gamma A V H \eta$
    ② [숫자 대입] $P = 9.8 \times (\frac{\pi \times 0.8^{2}}{4}) \times 10 \times (30 - \frac{10^{2}}{2 \times 9.8}) \times 0.85$
    ③ [최종 결과] $P = 1042.6$
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49. 2차원 정상유동의 속도 방정식이 V=3(-xi+yj)라고 할 때, 이 유동의 유선의 방정식은? (단, C는 상수를 의미한다.)

  1. xy=C
  2. y/x=C
  3. x2y=C
  4. x3y=C
(정답률: 58%)
  • 유선의 방정식은 $\frac{dx}{u} = \frac{dy}{v}$ 관계를 만족합니다. 주어진 속도 성분 $u = -3x$, $v = 3y$를 대입하여 적분합니다.
    $$\frac{dx}{-3x} = \frac{dy}{3y}$$
    양변을 적분하면 $-\ln x = \ln y + C'$이며, 이를 정리하면 $\ln(xy) = C$가 되어 $xy = C$가 도출됩니다.
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50. 지름 2cm의 노즐을 통하여 평균속도 0.5m/s로 자동차의 연료 탱크에 비중 0.9인 휘발유 20kg 채우는데 걸리는 시간은 약 몇 s 인가?

  1. 66
  2. 78
  3. 102
  4. 141
(정답률: 53%)
  • 질량 유량과 시간의 관계를 이용하여 연료를 채우는 데 걸리는 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{m}{A \times v \times \rho}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{20}{(\frac{\pi}{4} \times 0.02^{2}) \times 0.5 \times (0.9 \times 1000)}$
    ③ [최종 결과] $t = 141.5$
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51. 체적탄성계수가 2.086GPa인 기름의 체적을 1% 감소시키려면 가해야 할 압력은 몇 Pa인가?

  1. 2.086x107
  2. 2.086x104
  3. 2.086x103
  4. 2.086x102
(정답률: 67%)
  • 체적탄성계수는 압력 변화량과 체적 변화율의 비로 정의됩니다.
    ① $P = K \frac{\Delta V}{V}$
    ② $P = 2.086 \times 10^{9} \times 0.01$
    ③ $P = 2.086 \times 10^{7}$
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52. 경계층의 박리(separation)현상이 일어나기 시작하는 위치는?

  1. 하류방향으로 유속이 증가할 때
  2. 하류방향으로 유속이 감소할 때
  3. 경계층 두께가 0으로 감소될 때
  4. 하류방향의 압력기울기가 역으로 될 때
(정답률: 62%)
  • 유체가 흐르면서 하류 방향으로 압력이 증가하는 역압력구배가 발생하면, 유속이 감소하며 경계층이 표면에서 떨어져 나가는 박리 현상이 일어납니다.
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53. 원관 내에 완전발달 층류유동에서 유량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 관의 길이에 비례한다.
  2. 관 지름의 제곱에 반비례한다.
  3. 압력강하에 반비례한다.
  4. 점성계수에 반비례한다.
(정답률: 65%)
  • 하겐-푸아죄유(Hagen-Poiseuille) 식에 따르면 유량은 압력강하와 관 지름의 4제곱에 비례하고, 점성계수와 관 길이에 반비례합니다.
    $$\text{유량 } Q = \frac{\Delta P \pi d^{4}}{128 \mu L}$$

    오답 노트
    관의 길이에 비례한다: 반비례함
    관 지름의 제곱에 반비례한다: 4제곱에 비례함
    압력강하에 반비례한다: 비례함
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54. 표면장력의 차원으로 맞는 것은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간)

  1. MLT-2
  2. ML2T-1
  3. ML-1T-2
  4. MT-2
(정답률: 42%)
  • 표면장력은 단위 길이당 작용하는 힘($$N/m$$)으로 정의되며, 이를 기본 차원으로 분해하면 다음과 같습니다.
    $$\text{표면장력} = \frac{F}{L} = \frac{MLT^{-2}}{L} = MT^{-2}$$
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55. 수평으로 놓인 안지름 5 cm인 곧은 원관속에서 점성계수 0.4Pa∙s의 유체가 흐르고 있다. 관의 길이 1m당 압력강하가 8 kPa이고 흐름 상태가 층류일 때 관 중심부에서의 최대 유속(m/s)은?

  1. 3.125
  2. 5.217
  3. 7.312
  4. 9.714
(정답률: 49%)
  • 층류 유동에서 관 중심의 최대 유속은 관의 반지름, 압력구배, 점성계수의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① $U_{max} = \frac{R^{2} \Delta P}{4 \mu L}$
    ② $U_{max} = \frac{0.025^{2} \times 8000}{4 \times 0.4}$
    ③ $U_{max} = 3.125$
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56. 그림과 같이 비중 0.8인 기름이 흐르고 있는 개수로에 단순 피토관을 설치하였다. Δh=20mm, h=30mm일 때 속도 V는 약 몇 m/s 인가?

  1. 0.56
  2. 0.63
  3. 0.77
  4. 0.99
(정답률: 55%)
  • 단순 피토관에서 유속 $V$는 정압과 전압의 차이인 수두 차 $\Delta h$를 이용하여 베르누이 방정식으로 구할 수 있습니다. 비중은 유체의 종류와 상관없이 수두 차가 동일하다면 속도 계산 결과에 영향을 주지 않습니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{2g \Delta h}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{2 \times 9.81 \times 0.02}$
    ③ [최종 결과] $V = 0.63 \text{ m/s}$
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57. 벽면에 평행한 방향의 속도(u) 성분만이 있는 유동장에서 전단응력을 τ, 점성 계수를 μ, 벽면으로부터의 거리를 y로 표시하면 뉴턴의 점성법칙을 옳게 나타낸 식은?

(정답률: 67%)
  • 뉴턴의 점성법칙은 유체의 전단응력이 속도 구배(속도의 공간적 변화율)와 점성 계수의 곱에 비례한다는 법칙입니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$\tau = \mu \frac{du}{dy}$$
    따라서 가 정답입니다.
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58. 여객기가 888km/h 로 비행하고 있다. 엔진의 노즐에서 연소가스를 375m/s로 분출하고, 엔진의 흡기량과 배출되는 연소가스의 양은 같다고 가정하면 엔진의 추진력은 약 몇N인가? (단, 엔진의 흡기량은 30kg/s이다.)

  1. 3850N
  2. 5325N
  3. 7400N
  4. 11250N
(정답률: 48%)
  • 엔진의 추진력은 단위 시간당 질량 유량에 분출 속도와 흡입 속도의 차이를 곱하여 계산합니다. 비행 속도는 $\text{km/h}$ 단위이므로 $\text{m/s}$로 변환하여 적용합니다.
    ① [기본 공식] $F = \dot{m}(V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $F = 30 \times (375 - 888 \times \frac{1000}{3600})$
    ③ [최종 결과] $F = 3850 \text{ N}$
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59. 구형 물체 중위의 비압축성 점성 유체의 흐름에서 유속이 대단히 느릴 때(레이놀즈수가 1보다 작을 경우) 구형 물체에 작용하는 항력 Dr은? (단, 구의 지름은 d, 유체의 점성계수를 μ, 유체의 평균속도를 V라 한다.)

  1. Dr=3πμdV
  2. Dr=6πμdV
(정답률: 64%)
  • 레이놀즈수가 1보다 매우 작은 느린 흐름(스토크스 유동)에서 구형 물체가 받는 항력은 스토크스 법칙을 따릅니다. 기본 공식은 반지름 $R$을 사용하지만, 지름 $d = 2R$ 관계를 대입하여 정리합니다.
    ① [기본 공식] $D_r = 6 \pi \mu R V$
    ② [숫자 대입] $D_r = 6 \pi \mu \frac{d}{2} V$
    ③ [최종 결과] $D_r = 3 \pi \mu d V$
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60. 지름이 10mm의 매끄러운 관을 통해서 유량 0.02L/s의 물이 흐를 때 길이 10m에 대한 압력손실은 약 몇 Pa 인가?(단, 물의 동점성계수는 1.4×10-6 이다.

  1. 1.140 Pa
  2. 1.819 Pa
  3. 1140 Pa
  4. 1819 Pa
(정답률: 51%)
  • 매끄러운 관 내 층류 흐름의 압력 손실은 하겐-포아젤(Hagen-Poiseuille) 방정식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta P = \frac{128 \mu L Q}{\pi d^{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta P = \frac{128 \times (1.4 \times 10^{-6} \times 1000) \times 10 \times (0.02 \times 10^{-3})}{\pi \times (0.01)^{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta P = 1140$$
    따라서 압력손실은 $1140\text{ Pa}$ 입니다.
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4과목: 기계재료 및 유압기기

61. 다음은 일반적으로 수지에 나타나는 배향특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 금형온도가 높을수록 배향은 커진다.
  2. 수지의 온도가 높을수록 배향이 작아진다.
  3. 사출 시간이 증가할수록 배향이 증대된다.
  4. 성형품의 살두께가 얇아질수록 배향이 커진다.
(정답률: 31%)
  • 수지의 배향은 분자들이 일정 방향으로 배열되는 현상으로, 온도가 높을수록 분자 운동이 활발해져 배향도는 오히려 작아집니다. 따라서 금형온도가 높을수록 배향이 커진다는 설명은 틀린 것입니다.
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62. 표점거리가 100mm, 시험편의 평행부 지름이 14mm인 시험편을 최대하중 6400kgf로 인장한 후 표점거리가 120mm로 변화 되었을 때 인장강도는 약 몇 kgf/mm2인가?

  1. 10.4
  2. 32.7
  3. 41.6
  4. 61.4
(정답률: 61%)
  • 인장강도는 재료에 가해진 최대 하중을 시험편의 최초 단면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\sigma = \frac{6400}{\frac{\pi \times 14^{2}}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sigma = 41.6$$
    따라서 인장강도는 $41.6\text{ kgf/mm}^{2}$ 입니다.
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63. 금속침투법 중 Zn을 강 표면에 침투 확산시키는 표면처리법은?

  1. 크로마이징
  2. 세라다이징
  3. 칼로라이징
  4. 브로나이징
(정답률: 74%)
  • 금속 침투법은 특정 원소를 표면에 확산시켜 성질을 개선하는 방법으로, 아연(Zn)을 침투시키는 공정은 세라다이징입니다.

    오답 노트
    크로마이징: Cr 침투
    칼로라이징: Al 침투
    브로나이징: B 침투
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64. 다음 그림과 같은 상태도의 명칭은?

  1. 편정형 고용체 상태도
  2. 전율 고용체 상태도
  3. 공정형 한율 상태도
  4. 부분 고용체 상태도
(정답률: 47%)
  • 제시된 상태도는 액상(L)과 고상($\alpha$)이 전 농도 범위에서 완전히 섞여 하나의 상을 형성하는 전율 고용체 상태도입니다.
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65. 황(S) 성분이 적은 선철을 용해로에서 용해한 후 주형에 주입 전 Mg, Ca 등을 첨가시켜 흑연을 구상화한 주철은?

  1. 합금주철
  2. 칠드주철
  3. 가단주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 75%)
  • 용융 상태의 주철에 Mg, Ce 또는 Ca 등을 첨가하여 흑연의 모양을 구형으로 만든 주철을 구상흑연주철이라고 하며, 덕타일 주철(ductile cast iron)이라고도 부릅니다.
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66. 금속나트륨 또는 플루오르화 알칼리 등의 첨가에 의해 조직이 미세화 되어 기계적성질의 개선 및 가공성이 증대되는 합금은?

  1. Al - Si
  2. Cu - Sn
  3. Ti - Zr
  4. Cu - Zn
(정답률: 50%)
  • Al-Si계 합금(실루민)은 금속나트륨이나 플루오르화 알칼리를 첨가하면 조직이 미세화되어 기계적 성질이 개선되고 가공성이 증대되는 특성을 가집니다.
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67. 다음 합금 중 베어링용 합금이 아닌 것은?

  1. 화이트메탈
  2. 켈밋합금
  3. 배빗메탈
  4. 문쯔메탈
(정답률: 63%)
  • 베어링용 합금으로는 화이트메탈(배빗메탈), 켈밋합금, 알루미늄합금, 카드뮴합금 등이 사용됩니다. 문쯔메탈은 구리와 아연의 합금으로 베어링용이 아닌 황동의 일종입니다.
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68. 상온에서 순철의 결정격자는?

  1. 체심입방격자
  2. 면심입방격자
  3. 조밀육방격자
  4. 정밥격자
(정답률: 63%)
  • 순철은 온도에 따라 결정격자 구조가 변하는 동소체입니다. 상온($912\text{℃}$이하)에서는 $\alpha$철 상태로 존재하며, 이때의 결정격자는 체심입방격자(BCC)입니다.

    오답 노트
    면심입방격자: $912 \sim 1400\text{℃}$ 사이의 $\gamma$철 구조임
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69. 탄소함유량이 0.8%가 넘는 고탄소강의 담금질 온도로 가장 적당한 것은?

  1. A1온도보다 30 ~ 50℃ 정도 높은 온도
  2. A2온도보다 30 ~ 50℃ 정도 높은 온도
  3. A3온도보다 30 ~ 50℃ 정도 높은 온도
  4. A4 온도보다 30 ~ 50℃ 정도 높은 온도
(정답률: 46%)
  • 탄소함유량이 0.8%를 초과하는 과공석강의 경우, 오스테나이트 영역인 $A_1$ 온도보다 $30 \sim 50\text{℃}$ 정도 높은 온도에서 담금질을 수행하는 것이 가장 적당합니다.
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70. 영구 자석강이 갖추어야 할 조건으로 가장 적당한 것은?

  1. 잔류자속 밀도 및 보자력이 모두 클 것
  2. 잔류자속 밀도 및 보자력이 모두 작을 것
  3. 잔류자속 밀도가 작고 보자력이 클 것
  4. 잔류자속 밀도가 크고 보자력이 작을 것
(정답률: 62%)
  • 영구 자석강은 한 번 자화되면 그 자성을 오랫동안 유지해야 하므로, 자석이 된 후 남아있는 자속 밀도인 잔류자속 밀도와 외부 자기장에 저항하여 자성을 유지하려는 힘인 보자력이 모두 커야 합니다.
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71. 체크밸브, 릴리프 밸브 등에서 압력이 상승하고 밸브가 열리기 시작하여 어느 일정한 흐름의 양이 인정되는 압력은?

  1. 토출 압력
  2. 서지 압력
  3. 크래킹 압력
  4. 오버라이드 압력
(정답률: 60%)
  • 체크밸브나 릴리프 밸브에서 압력이 상승함에 따라 밸브가 막 열리기 시작하여 일정한 흐름이 인정되는 시점의 압력을 크래킹 압력이라고 합니다.
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72. 그림은 KS 유압 도면기호에서 어떤 밸브를 나타낸 것 인가?

  1. 릴리프 밸브
  2. 무부하 밸브
  3. 시퀀스 밸브
  4. 감압 밸브
(정답률: 49%)
  • 제시된 기호 는 릴리프 밸브와 유사하나, 파일럿 압력이 직선으로 빠져나가는 구조를 가지고 있어 무부하 밸브임을 알 수 있습니다.

    오답 노트
    릴리프 밸브: 파일럿 압력이 다시 돌아오는 구조를 가짐
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73. 다음 유압회로는 어떤 회로에 속하는가?

  1. 로크 회로
  2. 무부화 회로
  3. 블리드 오프 회로
  4. 어큐뮬레이터 회로
(정답률: 53%)
  • 제시된 회로 는 유압 실린더의 작동유를 가두어 실린더의 위치를 고정시키는 로크 회로의 전형적인 구성입니다.
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74. 유압모터의 종류가 아닌 것은?

  1. 회전피스톤 모터
  2. 베인 모터
  3. 기어 모터
  4. 나사 모터
(정답률: 66%)
  • 유압 모터의 대표적인 종류에는 기어 모터, 베인 모터, 회전피스톤 모터가 있습니다. 나사 모터는 일반적인 유압 모터의 분류에 해당하지 않습니다.
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75. 유압 베인 모터의 1회전 당 유량이 50cc일 때, 공급 압력을 800 N/cm2 , 유량을 30L/min 으로 할 경우 베인 모터의 회전수는 약 몇 rpm인가? (단, 누설량은 무시한다.)

  1. 600
  2. 1200
  3. 2666
  4. 5333
(정답률: 37%)
  • 모터의 회전수는 전체 유량을 1회전당 토출량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{Q}{q}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{30 \times 1000}{50}$
    ③ [최종 결과] $N = 600$
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76. 그림과 같은 유압 잭에서 지름이 D2=2D1일 때 누르는 힘 F1과 F2의 관계를 나타낸 식으로 옳은 것은?

  1. F2 = F1
  2. F2 = 2F1
  3. F2 = 4F1
  4. F2= 8F1
(정답률: 72%)
  • 파스칼의 법칙에 따라 밀폐된 액체 내의 압력은 모든 지점에서 동일하므로, 단면적의 비율만큼 힘이 증폭됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{F_{1}}{A_{1}} = \frac{F_{2}}{A_{2}}$
    ② [숫자 대입] $A_{2} = \pi \frac{(2D_{1})^{2}}{4} = 4A_{1} \text{ 이므로 } F_{2} = 4F_{1}$
    ③ [최종 결과] $F_{2} = 4F_{1}$
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77. 다음 어큐뮬레이터의 종류 중 피스톤 형의 특징에 대한 설명으로 가장 적절하지 않는 것은?

  1. 대형도 제작이 용이하다.
  2. 축유량을 크게 잡을 수 있다.
  3. 형상이 간단하고 구성품이 적다.
  4. 유실에 가스 침입의 염려가 없다.
(정답률: 65%)
  • 피스톤 형 어큐뮬레이터는 구조가 간단하고 대형 제작이 용이하며 축유량을 크게 잡을 수 있다는 장점이 있지만, 피스톤 씰(Seal) 사이로 가스가 침입할 염려가 있습니다.
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78. 주로 펌프의 흡입구에 설치되어 유압작동유의 이물질을 제거하는 용도로 사용하는 기기는?

  1. 드레인 플러그
  2. 스트레이너
  3. 블래더
  4. 배플
(정답률: 71%)
  • 스트레이너는 작동유 내의 이물질을 제거하는 여과기로, 주로 펌프의 흡입구 측에 설치하여 펌프를 보호하는 역할을 합니다.
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79. 카운터 밸런스 밸브에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 두 개 이상의 분기 회로를 가질 때 각 유압 실린더를 일정한 순서로 순차 작동시킨다.
  2. 부하의 낙하를 방지하기 위해서, 배압을 유지하는 압력제어 밸브이다.
  3. 회로 내의 최고 압력을 설정해 준다.
  4. 펌프를 무부하 운전시켜 동력을 절감시킨다.
(정답률: 72%)
  • 카운터 밸런스 밸브는 자중에 의해 부하가 갑자기 낙하하는 것을 방지하기 위해 적절한 배압을 유지시켜 주는 압력제어 밸브입니다.

    오답 노트
    두 개 이상의 분기 회로 순차 작동: 시퀀스 밸브
    회로 내 최고 압력 설정: 릴리프 밸브
    펌프 무부하 운전 동력 절감: 언로드 밸브
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80. 유압 기본회로 중 미터인 회로에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유량제어 밸브는 실린더에서 유압작동유의 출구 측에 설치한다.
  2. 유량제어 밸브를 탱크로 바이패스 되는 관로 쪽에 설치한다.
  3. 릴리프밸프를 통하여 분기되는 유량으로 인한 동력손실이 크다.
  4. 압력설정 회로로 체크밸브에 의하여 양방향만의 속도가 제어된다.
(정답률: 49%)
  • 미터인(Meter-in) 회로는 제어 밸브를 실린더 입구 측에 설치하여 유량을 제어하는 방식입니다. 이 회로의 특징은 릴리프 밸브를 통해 분기되는 유량이 발생하여 동력 손실이 크다는 점입니다.

    오답 노트
    유량제어 밸브는 실린더에서 유압작동유의 출구 측에 설치한다: 미터아웃(Meter-out) 회로에 대한 설명입니다.
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5과목: 기계제작법 및 기계동력학

81. 압축된 스프링으로 100g의 추를 밀어올려 위에 있는 종을 치는 완구를 설계하려고 한다. 스프링 상수가 80N/m라면 종을 치게 하기 위한 최소의 스프링 압축량은 약 몇 cm인가? (단, 그림의 상태는 스프링이 전혀 변형되지 않은 상태이며 추가 종을 칠 때는 이미 추와 스프링은 분리된 상태이다. 또한 중력은 아래로 작용하고 스프링의 질량은 무시한다.)

  1. 8.5cm
  2. 9.9cm
  3. 10.6cm
  4. 12.4cm
(정답률: 32%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라 스프링의 탄성 위치 에너지가 추를 종의 높이까지 올리는 중력 위치 에너지로 전환되어야 합니다. 압축량을 $\delta$라고 할 때, 총 상승 높이는 $0.3 + \delta$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{2}k\delta^{2} = mg(0.3 + \delta)$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2} \times 80 \times \delta^{2} = 0.1 \times 9.81 \times (0.3 + \delta)$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.099\text{ m} = 9.9\text{ cm}$
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82. 그림과 같은 진동계에서 무게 W는 22.68N, 댐핑계수 C는 0.0579N∙s/cm, 스프링 정수K가 0.357N/cm일 때 감쇠비(damping ratio)는 약 얼마인가?

  1. 0.19
  2. 0.22
  3. 0.27
  4. 0.32
(정답률: 54%)
  • 감쇠비는 시스템의 실제 댐핑계수와 임계 댐핑계수의 비로 정의됩니다. 질량 $m$은 무게 $W$를 중력가속도 $g$로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $\zeta = \frac{C}{2\sqrt{km}}$
    ② [숫자 대입] $\zeta = \frac{0.0579 \times 100}{2\sqrt{0.357 \times \frac{22.68}{9.81}}}$
    ③ [최종 결과] $\zeta = 0.32$
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83. 경사면에 질량 M의 균일한 원기둥이 있다. 이 원기둥에 감겨 있는 실을 경사면과 동일한 방향으로 위쪽으로 잡아당길 때, 미끄럼이 일어나지 않기 위한 실의 장력 T의 조건은? (단, 경사면의 각도를 α, 경사면과 원기둥사이의 마찰계수를 μs, 중력가속도를 g라 한다.)

  1. T ≤ Mg(3μs sinα + cosα)
  2. T ≤ Mg(3μs sinα - cosα)
  3. T ≤ Mg(3μs cosα+ sinα)
  4. T ≤ Mg(3μs cosα- sinα)
(정답률: 32%)
  • 원기둥이 미끄러지지 않고 굴러가기 위해서는 접촉점에서의 모멘트 평형과 힘의 평형이 동시에 만족되어야 합니다. 장력 $T$와 마찰력 $F$가 위쪽으로 작용하고, 중력의 성분과 가속도에 의한 힘이 아래쪽으로 작용하는 관계를 연립하여 풀면, 미끄럼 방지를 위한 장력의 조건은 $T \le Mg(3\mu_{s} \cos\alpha - \sin\alpha)$가 됩니다.
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84. 펌프가 견고한 지면 위의 네 모서리에 하나씩 총 4개의 동일한 스프링으로 지지되어 있다. 이 스프링의 정적 처짐이 3cm일 때, 이 기계의 고유진동수는 약 몇 Hz인가?

  1. 3.5
  2. 7.6
  3. 2.9
  4. 4.8
(정답률: 45%)
  • 스프링으로 지지된 시스템의 고유진동수는 중력가속도와 정적 처짐량의 관계를 통해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{g}{\delta}}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{1}{2\times 3.14} \sqrt{\frac{9.81}{0.03}}$
    ③ [최종 결과] $f = 2.9$
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85. 그림과 같이 2개의 질량이 수평으로 놓인 마찰이 없는 막대 위를 미끄러진다. 두 질량의 반발계수가 0.6일 때 충동 후 A의 속도(uA)와 B의 속도(uB)로 옳은 것은?

  1. uA = 3.65m/s, uB = 1.25m/s
  2. uA = 1.25m/s, uB = 3.65m/s
  3. uA = 3.25m/s, uB = 1.65m/s
  4. uA = 1.65m/s, uB = 3.25m/s
(정답률: 42%)
  • 충돌 전후의 운동량 보존 법칙과 반발계수 정의를 이용하여 두 물체의 나중 속도를 구할 수 있습니다.
    ① [운동량 보존] $m_A v_A + m_B v_B = m_A u_A + m_B u_B$
    ② [반발계수 공식] $e = -\frac{u_B - u_A}{v_B - v_A}$
    ③ [최종 결과] $u_A = 1.25, u_B = 3.65$
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86. 다음 설명 중 뉴턴(Newton)의 제 1법칙으로 맞는 것은?

  1. 질점의 가속도는 작용하고 있는 합력에 비례하고 그 합력의 방향과 같은 방향에 있다.
  2. 질점에 외력이 작용하지 않으면, 정지상태를 유지하거나 일정한 속도로 일직선상에서 운동을 계속한다.
  3. 상호작용하고 있는 물체간의 작용력과 반작용력은 크기가 같고 방향이 반대이며, 동일직선상에 있다.
  4. 자유낙하하는 모든 물체는 같은 가속도를 가진다.
(정답률: 52%)
  • 뉴턴의 제1법칙은 관성의 법칙으로, 외부에서 힘이 가해지지 않는 한 물체는 원래의 운동 상태(정지 또는 등속 직선 운동)를 유지하려는 성질을 의미합니다.

    오답 노트
    질점의 가속도는 합력에 비례한다: 뉴턴 제2법칙(가속도의 법칙)
    작용력과 반작용력은 크기가 같고 방향이 반대이다: 뉴턴 제3법칙(작용·반작용의 법칙)
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87. 그림과 같은 질량은 3kg인 원판의 반지름이 0.2m일 때, x-x`축에 대한 질량관성모멘트의 크기는 약 몇 kg∙m2인가?

  1. 0.03
  2. 0.04
  3. 0.05
  4. 0.06
(정답률: 50%)
  • 원판의 중심축에 대한 질량관성모멘트는 질량과 반지름의 제곱에 비례하며, 원판의 형상 계수 $1/2$을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $J = \frac{mr^2}{2}$
    ② [숫자 대입] $J = \frac{3 \times 0.2^2}{2}$
    ③ [최종 결과] $J = 0.06$
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88. 공을 지면에서 수직방향으로 9.81m/s의 속도로 던져졌을 때 최대 도달 높이는 지면으로부터 약 몇 m인가?

  1. 4.9
  2. 9.8
  3. 14.7
  4. 19.6
(정답률: 61%)
  • 수직으로 던져진 물체가 최고점에 도달했을 때의 속도는 $0$이 되며, 이때의 최대 높이는 에너지 보존 법칙 또는 등가속도 운동 방정식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{V^2}{2g}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{9.81^2}{2 \times 9.81}$
    ③ [최종 결과] $H = 4.9$
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89. 엔진(질량 m)의 진동이 공장바닥에 직접 전달될 때 바닥에는 힘이 Fo sinωt로 전달된다. 이 때 전달되는 힘을 감소시키기 위해 엔진과 바닥 사이에 스프링(스프링상수k)과 댐퍼(감쇠계수 c)를 달았다. 이를 위해 진동계의 고유진동수(ωn)와 외력의 진동수(ω)는 어떤 관계를 가져야 하는가? (단, 이고, t는 시간을 의미한다.)

  1. ωn＜ω
  2. ωn＞ω
(정답률: 56%)
  • 진동 전달률을 낮추어 바닥으로 전달되는 힘을 감소시키려면, 진동수비 $\omega/\omega_n$이 $\sqrt{2}$보다 커야 합니다. 즉, $\omega_n < \omega/\sqrt{2}$ 관계를 만족해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\omega}{\omega_n} > \sqrt{2}$
    ② [숫자 대입] (해당 없음)
    ③ [최종 결과]
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90. 그림(a)를 그림(b)와 같이 모형화 했을 때 성립되는 관계식은?

(정답률: 69%)
  • 그림 와 같이 스프링이 직렬로 연결된 경우, 전체 등가 스프링 상수 $k_{eq}$의 역수는 각 스프링 상수의 역수의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{k_{eq}} = \frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2}$
    ② [숫자 대입] (해당 없음)
    ③ [최종 결과]
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91. 사형(砂型)과 금속형(金屬型)을 사용하며 내마모성이 큰 주물을 제작할 때 표면은 백주철이 되고 내부는 회주철이 되는 주조 방법은?

  1. 다이캐스팅법
  2. 원심주조법
  3. 칠드주조법
  4. 셀주조법
(정답률: 63%)
  • 사형과 금속형을 함께 사용하여, 냉각 속도 차이를 통해 표면은 경도가 높은 백주철로, 내부는 경도가 낮은 회주철로 만드는 주조 방법은 칠드주조법입니다.
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92. 불활성 가스가 공급되면서 용가재인 소모성 전극와이어를 연속적으로 보내서 아크를 발생시켜 용접하는 불활성 가스 아크 용접법은?

  1. MIG 용접
  2. TIG 용접
  3. 스터드 용접
  4. 레이저 용접
(정답률: 60%)
  • 불활성 가스(아르곤, 헬륨) 분위기 속에서 소모성 전극 와이어를 연속적으로 공급하며 아크를 발생시켜 용접하는 방식은 MIG 용접입니다.
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93. 절삭 공구에 발생하는 구성 인선의 방지법이 아닌 것은?

  1. 절삭 깊이를 작게 할 것
  2. 절삭 속도를 느리게 할 것
  3. 절삭 공구의 인선을 예리하게 할 것
  4. 공구 윗면 경사각(rake angle)을 크게 할 것
(정답률: 66%)
  • 구성 인선은 절삭 속도가 낮을 때 칩이 공구 끝단에 달라붙어 형성됩니다. 따라서 이를 방지하기 위해서는 절삭 속도를 충분히 높여야 합니다.

    오답 노트
    절삭 속도를 느리게 할 것: 속도를 높여야 구성 인선 발생을 억제할 수 있음
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94. 압연가공에서 압하율을 나타내는 공식은? (단, Ho는 압연전의 두께, H1 은 압연후의 두께이다.)

(정답률: 68%)
  • 압연 가공에서 압하율은 압연 전 두께에 대해 두께가 얼마나 감소했는지를 백분율로 나타낸 값입니다.
    $$\text{압하율} = \frac{H_0 - H_1}{H_0} \times 100(\%)$$
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95. 0℃이하의 온도에서 냉각시키는 조직으로 공구강의 경도가 증가 및 성능을 향상시킬 수 있으며, 담금질된 오스테나이트를 마텐자이트화하는 열처리법은?

  1. 질량 효과(mass effect)
  2. 완전 풀림(full annealing)
  3. 화염 경화(frame hardening)
  4. 심냉 처리(sub-zero treatment)
(정답률: 76%)
  • 심냉 처리(sub-zero treatment)는 상온 담금질 후에도 남아있는 잔류 오스테나이트를 $0^{\circ}\text{C}$이하의 저온으로 냉각시켜 마텐자이트로 변태시킴으로써 경도와 치수 안정성을 향상시키는 열처리법입니다.
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96. 연삭가공을 한 후 가공표면을 검사한 결과 연삭 크랙(crack)이 발생되었다. 이 때 조치하여야 할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 비교적 경(硬)하고 연삭성이 좋은 지석을 사용하고 이송을 느리게 한다.
  2. 연삭액을 사용하여 충분히 냉각시킨다.
  3. 결합도가 연한 숫돌을 사용한다.
  4. 연삭 깊이를 적게 한다.
(정답률: 43%)
  • 연삭 크랙은 가공 시 발생하는 과도한 열로 인해 발생하므로, 열 발생을 억제하는 것이 핵심입니다. 따라서 숫돌은 연한 것을 사용하고 이송 속도를 크게 하여 마찰 시간을 줄여야 합니다.

    오답 노트
    비교적 경하고 연삭성이 좋은 지석을 사용하고 이송을 느리게 한다: 경한 숫돌과 느린 이송은 마찰열을 증가시켜 크랙을 유발함
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97. 다음 중 아크(Arc) 용접봉의 피복제 역할에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 용착효율을 낮춘다.
  2. 전기 통전 작용을 한다.
  3. 응고와 냉각속도를 촉진시킨다.
  4. 산화방지와 산화물의 제거작용을 한다.
(정답률: 56%)
  • 아크 용접 시 피복제는 용융 금속이 대기 중의 산소나 질소와 반응하여 산화되는 것을 방지하고, 불순물을 제거하는 정련 작용을 통해 용접 품질을 높이는 역할을 합니다.

    오답 노트
    용착효율을 낮춘다: 용착효율을 높여야 함
    전기 통전 작용을 한다: 전기 절연 작용을 함
    응고와 냉각속도를 촉진시킨다: 냉각 속도를 지연시켜 균열을 방지함
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98. 다음 중 연삭숫돌의 결합제(bond)로 주성분이 점토와 장석이고, 열에 강하고 연삭액에 대해서도 안전하므로 광범위하게 사용되는 결합제는?

  1. 비트리파이드
  2. 실리케이트
  3. 레지노이드
  4. 셀락
(정답률: 38%)
  • 비트리파이드는 점토와 장석을 주성분으로 하는 결합제로, 내열성이 뛰어나고 연삭액에 강해 가장 광범위하게 사용되는 결합제입니다.
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99. 두께 4mm인 탄소강판에 지름 1000mm의 펀칭을 할 때 소요되는 동력은 약 kW인가? (단, 소재의 전단저항은 245.25MPa, 프레스 슬라이드의 평균속도는 5m/min, 프레스의 기계효율(η)은 65% 이다.)

  1. 146
  2. 280
  3. 396
  4. 538
(정답률: 53%)
  • 펀칭에 필요한 동력은 전단 하중을 먼저 구한 뒤, 속도와 효율을 고려하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{\tau \times \pi \times d \times t \times v_m}{60 \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{245.25 \times \pi \times 1000 \times 4 \times 5}{60 \times 0.65}$
    ③ [최종 결과] $N = 395.12 \text{ kW}$
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100. 회전하는 상자 속에 공작물과 숫돌입자, 공작액, 콤파운드 등을 넣고 서로 충돌시켜 표면의 요철을 제거하며 매끈한 가공면을 얻는 가공법은?

  1. 호닝(honing)
  2. 배럴(barrel) 가공
  3. 숏 피닝(shot peening)
  4. 슈퍼 피니싱(super finishing)
(정답률: 56%)
  • 회전하는 상자(배럴) 속에 공작물과 연마재를 함께 넣고 충돌시켜 표면을 매끄럽게 가공하는 방법은 배럴(barrel) 가공입니다.

    오답 노트
    호닝(honing): 원통 내면을 정밀 가공하는 방법
    숏 피닝(shot peening): 작은 구슬을 투사하여 표면 경도를 높이는 방법
    슈퍼 피니싱(super finishing): 매우 고운 연마재로 초정밀 다듬질하는 방법
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