일반기계기사 필기 기출문제복원 (2018-09-15)

일반기계기사 2018-09-15 필기 기출문제 해설

이 페이지는 일반기계기사 2018-09-15 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

일반기계기사
(2018-09-15 기출문제)

목록

1과목: 재료역학

1. 다음 단면에서 도심의 y축 좌표는 얼마인가?

  1. 30
  2. 34
  3. 40
  4. 44
(정답률: 73%)
  • 복합 단면의 도심 좌표는 각 부분의 면적과 도심 위치의 곱의 합을 전체 면적으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $y = \frac{\sum (A_i y_i)}{\sum A_i}$
    ② [숫자 대입] $y = \frac{80 \times 20 \times 10 + 40 \times 60 \times 50}{80 \times 20 + 40 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $y = 34$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 그림과 같이 원형 단면을 갖는 외팔보에 발생하는 최대 굽힙응력 σb는?

(정답률: 75%)
  • 원형 단면 외팔보의 최대 굽힘응력은 굽힘모멘트를 단면계수로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{b} = \frac{M}{Z} = \frac{P \times L}{\frac{\pi d^{3}}{32}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{b} = \frac{32 P L}{\pi d^{3}}$
    ③ [최종 결과]
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 양단이 힌지로 된 길이 4m인 기둥의 임계하중을 오일러 공식을 사용하여 구하면 약 몇 N인가? (단, 기둥의 세로탄성계수 E=200GPa이다.)

  1. 1645
  2. 3290
  3. 6580
  4. 13160
(정답률: 70%)
  • 양단 힌지 기둥의 임계하중은 오일러 공식을 사용하여 구할 수 있습니다. 단면 이차 모멘트 $I$를 먼저 계산한 후 임계하중 공식에 대입합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\pi^{2}EI}{L^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{\pi^{2} \times (200 \times 10^{9}) \times (\frac{0.04 \times 0.02^{3}}{12})}{4^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P = 3289.86$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 길이가 50cm인 외팔보의 자유단에 정적인 힘을 가하여 자유단에서의 처짐량이 1cm가 되도록 외팔보를 탄성변형 시키려고 한다. 이때 필요한 최소한의 에너지는 약 몇 J인가? (단, 외팔보의 세로탄성계수는 200GPa, 단면은 한 변의 길이가 2cm인 정사각형이라고 한다.)

  1. 3.2
  2. 6.4
  3. 9.6
  4. 12.8
(정답률: 39%)
  • 외팔보 끝단에 힘을 가해 처짐이 발생했을 때 저장되는 탄성 에너지를 구하는 문제입니다. 먼저 처짐량과 하중의 관계식을 통해 힘 $P$를 구한 뒤 에너지 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{P \delta}{2}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{3EI\delta}{L^3} = \frac{3 \times (200 \times 10^9) \times (0.02^4 / 12) \times 0.01}{0.5^3} = 640\text{ N}$
    $$U = \frac{640 \times 0.01}{2}$$
    ③ [최종 결과] $U = 3.2$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 그림에서 클램프(clamp)의 압축력이 P=5kN일 때 m-n 단면의 최소두께 h를 구하면 약 몇 cm인가? (단, 직사각형 단면의 폭 b=10mm, 편심거리 e=50mm, 재료의 허용응력 σω=200MPa이다.)

  1. 1.34
  2. 2.34
  3. 2.86
  4. 3.34
(정답률: 49%)
  • 편심 하중을 받는 단면의 최대 응력은 수직 응력과 굽힘 응력의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{bh} + \frac{6Pe}{bh^2}$
    ② [숫자 대입] $200 \times 10^6 = \frac{5000}{0.01 \times h} + \frac{6 \times 5000 \times 0.05}{0.01 \times h^2}$
    ③ [최종 결과] $h = 0.0286 \text{ m} = 2.86 \text{ cm}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 강선의 지름이 5mm이고 코일의 반지름이 50mm인 15회 감긴 스프링이 있다. 이 스프링에 힘이 작용할 때 처짐량이 50mm일 때, P는 약 몇 N인가? (단, 재료의 전단탄성계수는 G=100Gpa이다.)

  1. 18.32
  2. 22.08
  3. 26.04
  4. 28.43
(정답률: 62%)
  • 스프링의 처짐량 공식을 이용하여 가해진 힘 $P$를 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\delta G d^4}{8 n D^3}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{50 \times 100 \times 10^9 \times (0.005)^4}{8 \times 15 \times (0.1)^3}$
    ③ [최종 결과] $P = 26.04\text{ N}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 지름 d인 강봉의 지름을 2배로 했을 때 비틀림 강도는 몇 배가 되는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 64%)
  • 비틀림 강도는 극단면계수 $Z_p$에 비례하며, 원형 단면의 극단면계수는 지름의 3제곱에 비례하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $Z_p = \frac{\pi d^3}{16}$
    ② [숫자 대입] $Z_{p2} = \frac{\pi (2d)^3}{16} = 8 \times \frac{\pi d^3}{16}$
    ③ [최종 결과] $8\text{배}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 그림과 같이 단순 지지보가 B점에서 반시계 방향의 모멘트를 받고 있다. 이때 최대의 처짐이 발생하는 곳은 A점으로부터 얼마나 떨어진 거리인가?

  1. L/2
  2. L/√2
  4. L/√3
(정답률: 50%)
  • 단순 지지보의 한 끝단(B점)에 모멘트 $M_B$가 작용할 때, 처짐 곡선 식을 미분하여 기울기가 0이 되는 지점에서 최대 처짐이 발생합니다.
    ① [기본 공식] $x = \frac{L}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] 해당 공식은 보의 길이 $L$에 비례하는 상수로 결정됩니다.
    ③ [최종 결과] $x = \frac{L}{\sqrt{3}}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 포아송(Poission)비가 0.3인 재료에서 세로탄성계수(E)와 가로탄성계수(G)의 비(E/G)는?

  1. 0.15
  2. 1.5
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 69%)
  • 세로탄성계수 $E$, 가로탄성계수 $G$, 포아송비 $\nu$ 사이의 상호 관계식을 사용하여 비를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ \frac{E}{2G} = 1 + \nu $$
    ② [숫자 대입]
    $$ \frac{E}{2G} = 1 + 0.3 = 1.3 $$
    ③ [최종 결과]
    $$ \frac{E}{G} = 2.6 $$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 그림과 같은 양단 고정보에서 고정단 A에서 발생하는 굽힘 모멘트는? (단, 보의 굽힘 강성계수는 EI이다.)

(정답률: 55%)
  • 양단 고정보에서 하중 $P$가 지점 $A$로부터 $a$, 지점 $B$로부터 $b$의 위치에 작용할 때, 고정단 $A$에서 발생하는 굽힘 모멘트 $M_A$는 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $M_A = \frac{Pab}{L} \times \frac{b}{L}$
    ② [숫자 대입] $M_A = \frac{Pab}{L} \times \frac{b}{L}$
    ③ [최종 결과]
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 그림과 같은 선형 탄성 균일단면 외팔보의 굽힘 모멘트 선도로 가장 적당한 것은?

(정답률: 63%)
  • 외팔보의 굽힘 모멘트 선도는 하중의 종류에 따라 결정됩니다. 분포하중은 2차 곡선, 집중하중은 1차 직선, 집중모멘트는 계단식 변화를 보입니다.
    제시된 보에서는 분포하중, 집중모멘트, 집중하중이 복합적으로 작용하므로, 이를 모두 반영하여 곡선과 직선이 조합된 형태인 가 가장 적절합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 다음 단면의 도심 축(X-X)에 대한 관성모멘트는 약 몇 m4인가?

  1. 3.627×10-6
  2. 4.627×10-7
  3. 4.933×10-7
  4. 6.893×10-6
(정답률: 61%)
  • I형 단면의 도심축에 대한 관성모멘트는 전체 사각형에서 빈 공간의 관성모멘트를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{bh^{3}}{12} - 2 \times \frac{b_{sub}h_{sub}^{3}}{12}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{0.1 \times 0.1^{3}}{12} - 2 \times \frac{0.04 \times 0.06^{3}}{12}$
    ③ [최종 결과] $I = 6.893 \times 10^{-6}\text{ m}^{4}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 한 변의 길이가 10mm인 정사각형 단면의 막대가 있다. 온도를 60℃ 상승시켜서 길이가 늘어나지 않게 하기위해 8kN의 힘이 필요할 때 막대의 선팽창계수(α)는 약 몇 ℃-1인가? (단, 탄성계수는 E=200GPa이다.)

(정답률: 74%)
  • 온도 상승으로 인한 열응력을 막기 위해 필요한 힘과 선팽창계수의 관계식을 이용합니다.
    ① [기본 공식]- 선팽창계수 $$\alpha = \frac{P}{AE\Delta T}$$
    ② [숫자 대입] $\alpha = \frac{8 \times 10^{3}}{(10 \times 10^{-3})^{2} \times (200 \times 10^{9}) \times 60}$
    ③ [최종 결과]
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 그림과 같은 단순 지지보에서 길이(ℓ)는 5m, 중앙에서 집중하중 P가 작용할 때 최대처짐이 43mm라면 이때 집중하중 P의 값은 약 몇 kN인가? (단, 보의 단면(폭(b)×높이(h)=5cm×12cm), 탄성계수 E=210GPa로 한다.)

  1. 50
  2. 38
  3. 25
  4. 16
(정답률: 69%)
  • 단순 지지보 중앙에 집중하중이 작용할 때의 최대 처짐 공식을 이용하여 하중 $P$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{48EI\delta}{\ell^{3}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{48 \times (210 \times 10^{9}) \times (\frac{0.05 \times 0.12^{3}}{12}) \times 0.043}{5^{3}}$
    ③ [최종 결과] $P = 25\text{ kN}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 길이가 ℓ인 외팔보에서 그림과 같이 삼각형 분포하중을 받고 있을 때 최대 전단력과 최대 굽힘모멘트는?

(정답률: 68%)
  • 삼각형 분포하중을 받는 외팔보의 전단력과 굽힘모멘트는 하중 함수를 적분하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{max} = \frac{w\ell}{2}, M_{max} = \frac{w\ell^{2}}{6}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과]
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 볼트에 7200N의 인장하중을 작용시키면 머리부에 생기는 전단응력은 몇 MPa인가?

  1. 2.55
  2. 3.1
  3. 5.1
  4. 6.25
(정답률: 65%)
  • 볼트 머리부에 발생하는 전단응력은 인장하중을 전단 단면적(원주면적)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{P}{A} = \frac{P}{\pi d t}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{7200}{3.14 \times 25 \times 18}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 5.09 \approx 5.1 \text{ MPa}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 400rpm으로 회전하는 바깥지름 60mm, 안지름 40mm인 중공 단면축의 허용 비틀림 각도가 1°일 때 이 축이 전달할 수 있는 동력의 크기는 약 몇 kW인가? (단, 전단 탄성계수 G=80GPa, 축 길이 L=3m이다.)

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 63%)
  • 전달 동력은 비틀림 모멘트와 각속도의 곱으로 계산하며, 비틀림 모멘트는 허용 비틀림 각도와 강성으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $H = T \times \frac{2\pi N}{60} = \frac{\theta G I_{p}}{L} \times \frac{2\pi N}{60}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{(\frac{\pi}{180}) \times (80 \times 10^{9}) \times \frac{\pi(0.06^{4}-0.04^{4})}{32}}{3} \times \frac{2\pi \times 400}{60}$
    ③ [최종 결과] $H = 19.875 \approx 20 \text{ kW}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 그림과 같은 구조물에 1000N의 물체가 매달려 있을 때 두 개의 강선 AB와 AC에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 N인가?

  1. AB = 732, AC = 897
  2. AB = 707, AC = 500
  3. AB = 500, AC = 707
  4. AB = 897, AC = 732
(정답률: 71%)
  • 삼각형의 사인 법칙을 이용하여 각 강선에 걸리는 장력을 구할 수 있습니다. 전체 각도는 $180^{\circ} - 30^{\circ} - 45^{\circ} = 105^{\circ}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $F_{AB} = \frac{1000 \times \sin(120^{\circ})}{\sin(105^{\circ})}, F_{AC} = \frac{1000 \times \sin(135^{\circ})}{\sin(105^{\circ})}$ (각도 설정에 따라 $\sin 135^{\circ}$와 $\sin 120^{\circ}$ 적용)
    ② [숫자 대입] $F_{AB} = \frac{1000 \times 0.707}{0.966}, F_{AC} = \frac{1000 \times 0.866}{0.966}$
    ③ [최종 결과] $AB = 732, AC = 897$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 그림과 같이 스트레인 로제트(strain rosette)를 45°로 배열한 경우 각 스트레인 게이지에 나타나는 스트레인량을 이용하여 구해지는 전단 변형률 γxy는?

(정답률: 36%)
  • 45° 로제트 게이지에서 전단 변형률 $\gamma_{xy}$는 각 게이지의 변형률 관계식을 통해 유도됩니다. $x$축 방향 변형률 $\epsilon_{a}$, $y$축 방향 변형률 $\epsilon_{c}$, 그리고 45° 방향 변형률 $\epsilon_{b}$를 이용하여 전단 변형률을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\gamma_{xy} = 2\epsilon_{b} - \epsilon_{a} - \epsilon_{c}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 단면적이 4cm2인 강봉에 그림과 같이 하중이 작용할 때 이 봉은 약 몇 cm 늘어나는가? (단, 세로탄성계수 E=210GPa이다.)

  1. 0.80
  2. 0.24
  3. 0.0028
  4. 0.015
(정답률: 60%)
  • 각 구간의 하중과 길이를 고려하여 전체 늘어남(변형량)을 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \sum \frac{L \times P}{A \times E}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{2000 \times 60 + 1000 \times 20 + 1500 \times 40}{400 \times 210 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.24$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2과목: 기계열역학

21. 그림의 증기압축 냉동사이클(온도(T)-엔트로피(s) 선도)이 열펌프로 사용될 때의 성능계수는 냉동기로 사용될 때의 성능계수의 몇 배인가? (단, 각 지점에서의 엔탈피는 h1=180kJ/kg, h2=210kJ/kg, h3=h4=50kJ/kg이다.)

  1. 0.81
  2. 1.23
  3. 1.63
  4. 2.12
(정답률: 62%)
  • 열펌프의 성능계수( $\epsilon_h$)와 냉동기의 성능계수($$\epsilon_r$$)의 비율을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\epsilon_h}{\epsilon_r} = \frac{(h_2 - h_3) / (h_2 - h_1)}{(h_1 - h_4) / (h_2 - h_1)} = \frac{h_2 - h_3}{h_1 - h_4}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\epsilon_h}{\epsilon_r} = \frac{210 - 50}{180 - 50}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\epsilon_h}{\epsilon_r} = 1.23$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

22. 물질이 액체에서 기체로 변해 가는 과정과 관련하여 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 물질의 포화온도는 주어진 압력 하에서 그 물질의 증발이 일어나는 온도이다.
  2. 물의 포화온도가 올라가면 포화압력도 올라간다.
  3. 액체의 온도가 현재 압력에 대한 포화온도보다 낮을 때 그 액체를 압축액 또는 과냉각액이라 한다.
  4. 어떤 물질이 포화온도 하에서 일부는 액체로 존재하고 일부는 증기로 존재할 때, 전체 질량에 대한 액체 질량의 비를 건도로 정의한다.
(정답률: 58%)
  • 건도는 전체 질량에 대한 '증기 질량'의 비를 의미합니다. 액체 질량의 비로 정의하는 것은 잘못된 설명입니다.
    $$건도 = \frac{증기질량}{전체질량}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

23. 공기 1kg을 1MPa, 250℃의 상대로부터 등온과정으로 0.2MPa까지 압력 변화를 할 때 외부에 대하여 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기는 기체상수가 0.287kJ/(kgㆍK)인 이상기체이다.)

  1. 157
  2. 242
  3. 313
  4. 465
(정답률: 63%)
  • 이상기체의 등온과정에서 외부에 한 일은 압력 변화와 온도, 기체상수를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $w = mRT_1 \ln \frac{P_1}{P_2}$
    ② [숫자 대입] $w = 1 \times 0.287 \times (250 + 273.15) \times \ln \frac{1}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $w = 242 \text{ kJ}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

24. 100kPa의 대기압 하에서 용기 속 기체의 진공압이 15kPa이었다. 이 용기 속 기체의 절대압력은 약 몇 kPa인가?

  1. 85
  2. 90
  3. 95
  4. 115
(정답률: 66%)
  • 절대압력은 대기압에서 진공압력을 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} - P_{vac}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 100 - 15$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 85$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

25. 다음 열역학 성질(상태량)에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 엔탈피는 점함수(point function)이다.
  2. 엔트로피는 비가역과정에 대해서 경로함수이다.
  3. 시스템 내 기체가 열평형(thermal equilibrium) 상태라 함은 압력이 시간에 따라 변하지 않는 상태를 말한다.
  4. 비체적은 종량적(extensive) 상태량이다.
(정답률: 51%)
  • 엔탈피, 엔트로피와 같은 상태량은 경로에 상관없이 처음과 끝 상태에 의해서만 결정되는 점함수입니다.

    오답 노트
    엔트로피는 점함수임
    열평형 상태는 온도가 시간에 따라 변하지 않는 상태임
    비체적은 질량에 관계없는 강도성 상태량임
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

26. 피스톤-실린더로 구성된 용기 안에 이상기체 공기 1kg이 400K, 200kPa 상태로 들어있다. 이 공기가 300K의 충분히 큰 주위로 열을 빼앗겨 온도가 양쪽 다 300K가 되었다. 그동안 압력은 일정하다고 가정하고, 공기의 정압 비열은 1.004kJ/(kgㆍK)일 때 공기와 주위를 합친 총 엔트로피 증가량은 약 몇 kJ/K인가?

  1. 0.0229
  2. 0.0458
  3. 0.1674
  4. 0.3347
(정답률: 28%)
  • 총 엔트로피 변화량은 공기의 엔트로피 변화량($\Delta S_{sys}$)과 주위의 엔트로피 변화량($\Delta S_{surr}$)의 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = mc\ln\frac{T_{2}}{T_{1}} + \frac{mc(T_{1}-T_{2})}{T_{surr}}$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = 1 \times 1.004 \times \ln\frac{300}{400} + \frac{1 \times 1.004 \times (400-300)}{300}$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 0.0458$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

27. 폴리트로프 지수가 1.33인 기체가 폴리트로프 과정으로 압력이 2배 되도록 압축된다면 절대온도는 약 몇배가 되는가?

  1. 1.19배
  2. 1.42배
  3. 1.85배
  4. 2.24
(정답률: 66%)
  • 폴리트로프 과정에서 압력 변화에 따른 절대온도의 변화비는 폴리트로프 지수를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{T_{2}}{T_{1}} = (\frac{P_{2}}{P_{1}})^{\frac{n-1}{n}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{T_{2}}{T_{1}} = 2^{\frac{1.33-1}{1.33}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{T_{2}}{T_{1}} = 1.19$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

28. 비열이 0.475kJ/(kgㆍK)인 철 10kg을 20℃에서 80℃로 올리는데 필요한 열량은 몇 kJ인가?

  1. 222
  2. 252
  3. 285
  4. 315
(정답률: 73%)
  • 물체의 온도를 높이는 데 필요한 열량은 질량, 비열, 온도 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = mc\Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = 10 \times 0.475 \times (80 - 20)$
    ③ [최종 결과] $Q = 285$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

29. 압축비가 7.5이고, 비열비가 1.4인 이상적인 오토사이클의 열효율은 약 몇 %인가?

  1. 55.3
  2. 57.6
  3. 48.7
  4. 51.2
(정답률: 72%)
  • 이상적인 오토사이클의 열효율은 압축비와 비열비의 관계식으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{1}{7.5^{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.553$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

30. 정압비열이 0.8418kJ/(kgㆍK)이고 기체상수가 0.1889kJ/(kgㆍK)인 이상기체의 정적비열은 약 몇 kJ/(kgㆍK)인가?

  1. 4.456
  2. 1.220
  3. 1.031
  4. 0.653
(정답률: 65%)
  • 이상기체에서 정압비열($C_p$)과 정적비열($C_v$)의 차이는 기체상수($R$)와 같다는 관계식을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $C_v = C_p - R$
    ② [숫자 대입] $C_v = 0.8418 - 0.1889$
    ③ [최종 결과] $C_v = 0.653$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

31. 산소(O2) 4kg, 질소(N2)6kg, 이산화탄소(CO2)2kg으로 구성된 기체혼합물의 기체상수 kJ/(kgㆍK)는 약 얼마인가?

  1. 0.328
  2. 0.294
  3. 0.267
  4. 0.241
(정답률: 39%)
  • 혼합 기체의 기체상수는 각 성분 기체의 질량과 기체상수의 곱의 합을 전체 질량으로 나눈 가중 평균값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{m_1 R_1 + m_2 R_2 + m_3 R_3}{m_1 + m_2 + m_3}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{4 \times 0.2598 + 6 \times 0.2969 + 2 \times 0.1889}{4 + 6 + 2}$
    ③ [최종 결과] $R = 0.267$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

32. 열기관이 1100K인 고온열원으로부터 1000kJ의 열을 받아서 온도가 320K인 저온열원에서 600KJ의 열을 방출한다고 한다. 이 열기관이 클라우지우스 부등식 을 만족하는지 여부와 동일온도 범위에서 작동하는 카르노 열기관과 비교하여 효율은 어떠한가?

  1. 클라우지우스 부등식을 만족하지 않고, 이론적인 카르노열기관과 효율이 같다.
  2. 클라우지우스 부등식을 만족하지 않고, 이론적인 카르노열기관보다 효율이 크다.
  3. 클라우지우스 부등식을 만족하고, 이론적인 카르노열기관과 효율이 같다.
  4. 클라우지우스 부등식을 만족하고, 이론적인 카르노열기관보다 효율이 작다.
(정답률: 60%)
  • 클라우지우스 부등식 $\oint \frac{\delta Q}{T} \le 0$을 통해 사이클의 가역성 및 가능성을 판단합니다. 계산 결과 $\frac{1000}{1100} - \frac{600}{320} = -0.965$로 $0$보다 작으므로 부등식을 만족합니다.
    또한, 실제 열기관의 효율은 $1 - \frac{600}{1000} = 40\%$이며, 동일 온도 범위의 카르노 효율은 $1 - \frac{320}{1100} = 71\%$이므로 카르노 열기관보다 효율이 작습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

33. 실린더 내부의 기체 압력을 150kPa로 유지하면서 체적을 0.05m3에서 0.1m3까지 증가시킬 때 실린더가 한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 1.5
  2. 15
  3. 7.5
  4. 75
(정답률: 74%)
  • 압력이 일정하게 유지되는 정압 과정에서 기체가 한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = P (V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $W = 150 \times (0.1 - 0.05)$
    ③ [최종 결과] $W = 7.5$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

34. 4kg의 공기를 압축하는데 300kJ의 일을 소비함과 동시에 110kJ의 열량이 방출되었다. 공기온도가 초기에는 20℃이었을 때 압축 후의 공기온도는 약 몇 ℃인가? (단, 공기는 정적비열이 0.716 kJ/(kgㆍK)인 이상기체로 간주한다.)

  1. 78.4
  2. 71.7
  3. 93.5
  4. 86.3
(정답률: 62%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 계에 출입한 열량과 일의 합은 내부 에너지의 변화량과 같습니다. 압축 일은 계에 들어온 에너지(+)로, 방출된 열량은 계에서 나간 에너지(-)로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q - W = m C_v (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $-110 - (-300) = 4 \times 0.716 \times (T_2 - 20)$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 86.3$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

35. 체적이 200L인 용기 속에 기체가 3kg 들어있다. 압력이 1MPa, 비내부에너지가 219kJ/kg일 때 비엔탈피는 약 몇 kJ/kg인가?

  1. 286
  2. 258
  3. 419
  4. 442
(정답률: 43%)
  • 비엔탈피는 비내부에너지와 압력 $\times$ 비체적의 합으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $h = u + \frac{PV}{m}$
    ② [숫자 대입] $h = 219 + \frac{1 \times 10^6 \times 0.2}{3 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $h = 285.6 \approx 286\text{ kJ}/\text{kg}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

36. 위치에너지의 변화를 무시할 수 있는 단열노즐 내를 흐르는 공기의 출구속도가 600m/s이고 노즐 출구에서의 엔탈피가 입구에 비해 179.2kJ/kg 감소할 때 공기의 입구속도는 약 몇 m/s인가?

  1. 16
  2. 40
  3. 225
  4. 425
(정답률: 57%)
  • 단열노즐에서 위치에너지 변화를 무시할 때, 엔탈피의 감소량은 운동에너지의 증가량으로 전환됩니다.
    ① [기본 공식] $h_1 - h_2 = \frac{V_2^2 - V_1^2}{2}$
    ② [숫자 대입] $179.2 \times 1000 = \frac{600^2 - V_1^2}{2}$
    ③ [최종 결과] $V_1 = 40\text{ m/s}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

37. 그림과 같은 압력(P)-부피(V) 선도에서 T1=561K, T2=1010K, T3=690K, T4=383K인 공기(정압비열 1kJ/(kgㆍK)를 작동유체로 하는 이상적인 브레이턴 사이클(Brayton cycle)의 열효율은?

  1. 0.388
  2. 0.444
  3. 0.316
  4. 0.412
(정답률: 59%)
  • 이상적인 브레이턴 사이클의 열효율은 각 상태점의 온도를 이용하여 공급 열량과 방출 열량의 비율로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{T_3 - T_4}{T_2 - T_1}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{690 - 383}{1010 - 561}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.316$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

38. 효율이 30%인 증기동력 사이클에서 1kW의 출력을 얻기 위하여 공급되어야 할 열량은 약 몇 kW인가?

  1. 1.25
  2. 2.51
  3. 3.33
  4. 4.90
(정답률: 74%)
  • 열효율은 공급된 총 열량에 대해 실제로 수행한 순작업량의 비율로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W_{net}}{Q_{in}}$
    ② [숫자 대입] $0.3 = \frac{1}{Q_{in}}$
    ③ [최종 결과] $Q_{in} = 3.33\text{ kW}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

39. 질량이 4kg인 단열된 강재 용기 속에 온도 25℃의 물 18L가 들어가 있다. 이 속에 200℃의 물체 8kg을 넣었더니 열평형에 도달하여 온도가 30℃가 되었다. 물의 비열은 4.187kJ/(kgㆍK)이고, 강재의 비열은 0.4648kJ/(kgㆍK)일 때 이 물체의 비열은 약 몇 kJ/(kgㆍK)인가? (단, 외부와의 열교환은 없다고 가정한다.)

  1. 0.244
  2. 0.267
  3. 0.284
  4. 0.302
(정답률: 48%)
  • 열평형 상태에서 물체와 강재가 잃은 열량의 합은 물과 강재가 얻은 열량의 합과 같습니다. 물의 질량은 밀도 $1000\text{kg}/\text{m}^3$를 이용하여 $18\text{L} = 18\text{kg}$으로 계산하며, 물체, 물, 강재 세 가지 성분의 열량 변화를 모두 고려해야 합니다.
    ① [기본 공식] $m_o c_o (T_o - T_f) = m_w c_w (T_f - T_w) + m_s c_s (T_f - T_w)$
    ② [숫자 대입] $8 \times c_o \times (200 - 30) = 18 \times 4.187 \times (30 - 25) + 4 \times 0.4648 \times (30 - 25)$
    ③ [최종 결과] $c_o = 0.284\text{ kJ}/(\text{kg} \cdot \text{K})$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

40. 엔트로피에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 열역학 제2법칙과 관련한 개념이다.
  2. 우주 전체의 엔트로피는 증가하는 방향으로 변화한다.
  3. 엔트로피는 자연현상의 비가역성을 측정하는 척도이다.
  4. 비가역현상은 엔트로피가 감소하는 방향으로 일어난다.
(정답률: 63%)
  • 엔트로피는 자연 현상의 비가역성을 측정하는 척도로, 열역학 제2법칙에 따라 고립계나 우주 전체의 엔트로피는 항상 증가하는 방향으로 변화합니다.

    오답 노트
    비가역현상은 엔트로피가 감소하는 방향으로 일어난다: 비가역 현상에서 엔트로피는 항상 증가합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3과목: 기계유체역학

41. 지름 200mm 원형관에 비중 0.9, 점성계수 0.52poise인 유체가 평균속도 0.48m/s로 흐를 때 유체흐름의 상태는? (단, 레이놀즈 수(Re)사 2100≤Re≤4000일 때 천이 구간으로 한다.)

  1. 층류
  2. 천이
  3. 난류
  4. 맥동
(정답률: 68%)
  • 유체의 흐름 상태를 판단하기 위해 레이놀즈 수를 계산합니다. 레이놀즈 수가 2100 미만이면 층류, 2100에서 4000 사이면 천이, 4000 초과면 난류로 판정합니다. 점성계수 $0.52\text{ poise}$는 $0.052\text{ Pa\cdot s}$이며, 밀도는 비중 $0.9$를 이용하여 $900\text{ kg/m}^3$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Re = \frac{\rho V D}{\mu}$
    ② [숫자 대입] $Re = \frac{900 \times 0.48 \times 0.2}{0.052}$
    ③ [최종 결과] $Re = 1661.5$
    계산 결과 $Re$가 2100보다 작으므로 층류입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

42. 시속 800km의 속도로 비행하는 제트기가 400m/s의 상대 속도로 배기가스를 노즐에서 분출할 때의 추진력은? (단, 이때 흡기량은 25kg/s이고, 배기되는 연소가스는 흡기량에 비해 2.5% 증가하는 곳으로 본다.)

  1. 3922N
  2. 4694N
  3. 4875N
  4. 6346N
(정답률: 50%)
  • 제트기의 추진력은 배출되는 가스의 운동량 변화량으로 계산하며, 질량 유량과 속도의 차이를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $F = m_2 V_2 - m_1 V_1$
    ② [숫자 대입] $F = (25 \times 1.025) \times 400 - 25 \times (800 \times 1000 / 3600)$
    ③ [최종 결과] $F = 4694$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

43. 온도 25℃인 공기에서의 음속은 약 몇 m/s인가? (단, 공기의 비열비는 1.4, 기체상수는 287J/(kgㆍK) 이다.)

  1. 312
  2. 346
  3. 388
  4. 433
(정답률: 66%)
  • 기체에서의 음속은 비열비, 기체상수, 그리고 절대온도의 곱에 루트를 씌워 계산합니다. 이때 온도는 반드시 절대온도($K$)로 변환하여 대입해야 합니다.
    ① [기본 공식] $a = \sqrt{K \times R \times T}$
    ② [숫자 대입] $a = \sqrt{1.4 \times 287 \times (273 + 25)}$
    ③ [최종 결과] $a = 346$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

44. 다음 4가지의 유체 중에서 점성계수가 가장 큰 뉴턴 유체는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 65%)
  • 뉴턴 유체에서 전단 응력과 속도 구배의 관계는 선형적이며, 이때 그래프의 기울기가 바로 점성계수를 의미합니다.

    제시된 그래프에서 직선의 기울기가 가장 가파른 것이 점성계수가 가장 큰 유체이므로 정답은 C입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

45. 함수 f(a, V, t, ν, L)=0을 무차원 변수로 표시하는데 필요한 독립 무차원수 π는 몇 개인가? (단, a는 음속, V는 속도, t는 시간, ν는 동점성계수, L은 특성길이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 58%)
  • 버킹엄 파이(Buckingham $\pi$) 정리를 이용하여 필요한 무차원수의 개수를 구하는 문제입니다. 무차원수의 개수는 전체 변수의 개수($n$)에서 기본 차원의 개수($m$)를 뺀 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\pi = n - m$
    ② [숫자 대입] $\pi = 5 - 2$
    ③ [최종 결과] $\pi = 3$
    전체 변수는 5개이며, 기본 차원은 길이($L$)와 시간($T$) 2개이므로 무차원수는 3개가 필요합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

46. 수두 차를 읽어 관내 유체의 속도를 측정할 때 U자관(U tube) 액주계 대신 역 U자관(inverted U tube)액주계가 사용되었다면 그 이유로 가장 적절한 것은?

  1. 계기 유체(gauge fluid)의 비중이 관내 유체보다 작기 때문에
  2. 계기 유체(gauge fluid)의 비중이 관내 유체보다 크기 때문에
  3. 계기 유체(gauge fluid)의 점성계수가 관내 유체보다 작기 때문에
  4. 계기 유체(gauge fluid)의 점성계수가 관내 유체보다 크기 때문에
(정답률: 46%)
  • 역 U자관 액주계는 계기 유체가 관 상단에 위치하는 구조입니다. 따라서 계기 유체가 관내 유체보다 가벼워 위로 뜰 수 있어야 하므로, 계기 유체(gauge fluid)의 비중이 관내 유체보다 작아야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

47. 안지름이 50cm인 원관에 물이 2m/s의 속도로 흐르고 있다. 역학적 상사를 위해 관성력과 점성력만을 고려하여 1/5로 축소된 모형에서 같은 물로 실험할 경우 모형에서의 유량은 약 몇 L/s인가? (단, 물의 동점성계수는 1×10-6m2/s이다.)

  1. 34
  2. 79
  3. 118
  4. 256
(정답률: 60%)
  • 관성력과 점성력만을 고려하는 역학적 상사는 레이놀즈수($Re$)가 동일해야 함을 의미합니다. 동일 유체를 사용하므로 관지름과 속도의 곱이 일정해야 합니다.
    ① [기본 공식] $D_p V_p = D_m V_m$
    ② [숫자 대입] $0.5 \times 2 = 0.1 \times V_m$
    ③ [최종 결과] $V_m = 10$
    구해진 모형의 속도를 이용하여 유량 $Q$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = V_m \times \frac{\pi D_m^2}{4}$
    ② [숫자 대입] $Q = 10 \times \frac{\pi \times 0.1^2}{4}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.0785 \text{ m}^3/\text{s} = 78.5 \text{ L/s}$
    약 79 L/s가 도출됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

48. 다음 그림에서 벽 구멍을 통해 분사되는 물의 속도(V)는? (단, 그림에서 S는 비중을 나타낸다.)

(정답률: 71%)
  • 베르누이 방정식을 이용하여 유출 속도를 구하는 문제입니다. 유체 층이 나누어져 있으므로, 각 층의 비중을 고려한 전체 수두를 계산하여 속도로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{2g(S_1 H + S_2 h)}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{2g(0.8 H + 1 h)}$
    ③ [최종 결과] $V = \sqrt{2g(0.8 H + h)}$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

49. 정지 유체 속에 잠겨 있는 평면이 받는 힘에 관한 내용 중 틀린 것은?

  1. 깊게 잠길수록 받는 힘이 커진다.
  2. 크기는 도심에서의 압력에 전체 면적을 곱한 것과 같다.
  3. 수평으로 잠긴 경우, 압력중심은 도심과 일치한다.
  4. 수직으로 잠긴 경우, 압력중심은 도심보다 약간 위쪽에 있다.
(정답률: 67%)
  • 정지 유체 내 평면이 받는 압력은 깊이가 깊어질수록 증가하므로, 전체 힘의 작용점인 압력중심은 항상 도심보다 아래쪽에 위치하게 됩니다.
    따라서 수직으로 잠긴 경우, 압력중심은 도심보다 약간 위쪽에 있다는 설명은 틀린 내용입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

50. 다음 물리량을 질량, 길이, 시간의 차원을 이용하여 나타내고자 한다. 이 중 질량의 차원을 포함하는 물리량은?

  1. ㉠
  2. ㉡
  3. ㉢
  4. ㉣
(정답률: 63%)
  • 각 물리량의 단위를 기본 차원(질량 $M$, 길이 $L$, 시간 $T$)으로 분석하여 질량 성분이 포함되었는지 확인합니다.
    체적탄성계수는 압력의 단위를 가지며, 압력은 $\text{Pa} = \text{N}/\text{m}^2 = (\text{kg} \cdot \text{m}/\text{s}^2) / \text{m}^2$이므로 질량($\text{kg}$) 차원을 포함합니다.

    오답 노트
    속도: $L/T$ (질량 없음)
    가속도: $L/T^2$ (질량 없음)
    동점성계수: $L^2/T$ (질량 없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

51. 극좌표계(γ, θ)로 표현되는 2차원 포텐셜유동(potential flow)에서 속도포텐셜(velocity potential, ø이 다음과 같을 때 유동함수(stream function, Ψ)로 가장 적절한 것은? (단, A, B, C는 상수이다.)

(정답률: 31%)
  • 극좌표계에서 속도포텐셜 $\Phi$와 유동함수 $\Psi$의 관계식을 이용하여 적분으로 도출합니다.
    속도포텐셜 $\Phi = A \ln r + B r \cos \theta$ 일 때, 관계식 $\frac{1}{r} \frac{\partial \Psi}{\partial \theta} = \frac{\partial \Phi}{\partial r}$을 적용합니다.
    $\frac{\partial \Phi}{\partial r} = \frac{A}{r} + B \cos \theta$이므로, 이를 $\Psi$에 대해 정리하면 $\frac{\partial \Psi}{\partial \theta} = A + B r \cos \theta$가 됩니다.
    이를 $\theta$에 대해 적분하면 $\Psi = A \theta + B r \sin \theta + C$가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

52. 지름 2mm인 구가 밀도 0.4kg/m3, 동점성계수 1.0×10-4m2/s인 기체속을 0.03m/s로 운동한다고 하면 항력은 약 몇 N인가?

  1. 2.26×10-8
  2. 3.52×10-7
  3. 4.54×10-8
  4. 5.86×10-7
(정답률: 51%)
  • 스토크스 법칙을 이용하여 구가 유체 속에서 받는 항력을 계산합니다. 점성계수는 동점성계수에 밀도를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $F = 3\pi \mu v d = 3\pi (\nu \rho) v d$
    ② [숫자 대입] $F = 3 \times 3.14 \times (1.0 \times 10^{-4} \times 0.4) \times 0.03 \times 0.002$
    ③ [최종 결과] $F = 2.26 \times 10^{-8}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

53. 60N의 무게를 가진 물체를 물속에서 측정하였을 때 무게가 10N이었다. 이 물체의 비중은 약 얼마인가? (단, 물속에서 측정할 시 물체는 완전히 잠겼다고 가정한다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.4
  4. 1.6
(정답률: 48%)
  • 물체의 비중은 물의 밀도에 대한 물체 밀도의 비이며, 이는 (물 밖의 무게)를 (부력)으로 나눈 값과 같습니다. 부력은 물 밖의 무게와 물속 무게의 차이로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{W_{air}}{W_{air} - W_{water}}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{60}{60 - 10}$
    ③ [최종 결과] $S = 1.2$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

54. 2차원 속도장이 다음 식과 같이 주어졌을 때 유선의 방정식은 어느 것인가? (단, 직각 좌표계에서 u, υ는 x, y방향의 속도 성분을 나타내며 C는 임의의 상수이다.)

  1. xy=C
  2. x/y=C
  3. x2y=C
  4. xy2=C
(정답률: 61%)
  • 유선의 방정식은 속도 성분 사이의 관계식 $\frac{dx}{u} = \frac{dy}{v}$를 적분하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{dx}{u} = \frac{dy}{v}$
    ② [숫자 대입] $\frac{dx}{x} = \frac{dy}{-y}$
    ③ [최종 결과] $\ln x = -\ln y + C \rightarrow \ln(xy) = C \rightarrow xy = C$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

55. 물 펌프의 입구 및 출구의 조건이 아래와 같고 펌프의 송출 유량이 0.2m3/s이면 펌프의 동력은 약 몇 kW인가? (단, 손실은 무시한다.)

  1. 45.7
  2. 53.5
  3. 59.3
  4. 65.2
(정답률: 36%)
  • 베르누이 방정식을 이용하여 펌프의 전양정 $H$를 구한 뒤, 펌프 동력 공식을 적용합니다. 물의 밀도는 $1000\text{kg/m}^3$, 중력가속도는 $9.8\text{m/s}^2$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \gamma Q H = \gamma Q ( \frac{P_2 - P_1}{\gamma} + (z_2 - z_1) + \frac{v_2^2 - v_1^2}{2g} )$
    ② [숫자 대입] $P = 1000 \times 9.8 \times 0.2 \times ( \frac{250000 - (-3000)}{1000 \times 9.8} + (5 - 2) + \frac{v_2^2 - v_1^2}{2 \times 9.8} )$
    ③ [최종 결과] $P \approx 65.2$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

56. 경계층의 박리(separation)가 일어나는 주원인은?

  1. 압력이 증기압 이하로 떨어지기 때문에
  2. 유동방향으로 밀도가 감소하기 때문에
  3. 경계층의 두께가 0으로 수렴하기 때문에
  4. 유동과정에 역압력 구배가 발행하기 때문에
(정답률: 71%)
  • 경계층 내에서 유동 방향으로 압력이 증가하는 역압력 구배가 발생하면, 벽면 근처의 유체 속도가 급격히 감소하여 유동이 표면에서 떨어져 나가는 박리 현상이 일어납니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

57. 안지름이 각각 2cm, 3cm인 두 파이프를 통하여 속도가 같은 물이 유입되어 하나의 파이프로 합쳐져서 흘러 나간다. 유출되는 속도가 유입속도와 같다면 유출 파이프의 안지름은 약 몇 cm인가?

  1. 3.61
  2. 4.24
  3. 5.00
  4. 5.85
(정답률: 60%)
  • 유입되는 두 파이프의 유량 합은 유출되는 파이프의 유량과 같다는 연속 방정식의 원리를 이용합니다. 유입 속도와 유출 속도가 동일하므로 단면적의 합이 유출 단면적과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\pi d_1^2}{4} + \frac{\pi d_2^2}{4} = \frac{\pi d^2}{4}$
    ② [숫자 대입] $2^2 + 3^2 = d^2$
    ③ [최종 결과] $d = \sqrt{13} \approx 3.61$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

58. 원관 내 완전발달 층류 유동에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 관 중심에서 속도가 가장 크다.
  2. 평균속도는 관 중심 속도의 절반이다.
  3. 관 중심에서 전단응력이 최대값을 갖는다.
  4. 전단응력은 반지름 방향으로 선형적으로 변화한다.
(정답률: 65%)
  • 원관 내 완전발달 층류 유동에서 전단응력은 관 중심에서 $0$이며, 관 벽으로 갈수록 선형적으로 증가하여 벽면에서 최대값을 갖습니다.

    오답 노트
    관 중심에서 속도가 가장 크다: 옳은 설명
    평균속도는 관 중심 속도의 절반이다: 옳은 설명
    전단응력은 반지름 방향으로 선형적으로 변화한다: 옳은 설명
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

59. 안지름 0.1m의 물이 흐르는 관로에서 관 벽의 마찰손실수두가 물의 속도수두와 같다면 그 관로의 길이는 약 몇 m인가? (단, 관마찰계수는 0.03이다.)

  1. 1.58
  2. 2.54
  3. 3.33
  4. 4.52
(정답률: 66%)
  • 달시-바이스바흐 식을 이용하여 마찰손실수두와 속도수두가 같을 때의 관 길이를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{D}{f}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{0.1}{0.03}$
    ③ [최종 결과] $L = 3.33\text{ m}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

60. 그림과 같이 용기에 물과 휘발유가 주입되어 있을 때, 용기 바닥면에서의 게이지압력은 약 몇 kPa인가? (단, 휘발유의 비중은 0.7이다.)

  1. 1.59
  2. 3.64
  3. 6.86
  4. 11.77
(정답률: 66%)
  • 액체 기둥의 높이와 비중을 이용하여 바닥면의 게이지 압력을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P = (S_1 h_1 + S_2 h_2) \rho g$
    ② [숫자 대입] $P = (0.7 \times 1 + 1 \times 0.5) \times 1000 \times 9.8$
    ③ [최종 결과] $P = 11.76\text{ kPa}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4과목: 기계재료 및 유압기기

61. 0℃ 이하의 온도로 냉각하는 작업으로 강의 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시키는 것을 목적으로 하는 열처리는?

  1. 마퀜칭
  2. 마템퍼링
  3. 오스포밍
  4. 심랭처리
(정답률: 75%)
  • 심랭처리는 $0^{\circ}C$이하의 온도로 냉각하여 강의 잔류 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시키는 열처리 방법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

62. 다음 금속 중 자기변태점이 가장 높은 것은?

  1. Fe
  2. Co
  3. Ni
  4. Fe3C
(정답률: 52%)
  • 자기변태점(퀴리 온도)은 강자성체가 상자성체로 변하는 온도를 말하며, 제시된 금속 중 Co가 가장 높습니다.

    오답 노트
    Co: $1150^{\circ}C$
    Fe: $768^{\circ}C$
    Ni: $358^{\circ}C$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

63. 산화알루미늄(Al2O3) 등을 주성분으로 하며 철과 친화력이 없고, 열을 흡수하지 않으므로 공구를 과열시키지 않아 고속 정밀 가공에 적합한 공구의 재질은?

  1. 세라믹
  2. 인코넬
  3. 고속도강
  4. 탄소공구강
(정답률: 58%)
  • 산화알루미늄($Al_{2}O_{3}$)을 주성분으로 하며, 화학적 안정성이 높고 내열성이 뛰어나 고속 정밀 가공에 적합한 재질은 세라믹입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

64. 구상흑연주철을 제조하기 위한 접종제가 아닌 것은?

  1. Mg
  2. Sn
  3. Ce
  4. Ca
(정답률: 58%)
  • 구상흑연주철을 만들기 위해 흑연을 구상화시키는 접종제로는 Mg, Ce, Ca 등이 사용됩니다. Sn은 이에 해당하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

65. 다음 조직 중 경도가 가장 낮은 것은?

  1. 페라이트
  2. 마텐자이트
  3. 시멘타이트
  4. 트루스타이트
(정답률: 69%)
  • 철강 조직의 경도 순서를 알면 쉽게 풀 수 있는 문제입니다. 경도가 낮은 순서대로 나열하면 페라이트 < 트루스타이트 < 마텐자이트 < 시멘타이트 순이며, 따라서 페라이트가 가장 경도가 낮습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

66. 금속을 소성가공 할 때에 냉간가공과 열간가공을 구분하는 온도는?

  1. 변태온도
  2. 단조온도
  3. 재결정온도
  4. 담금질온도
(정답률: 74%)
  • 금속의 소성가공에서 냉간가공과 열간가공을 나누는 기준은 재결정온도입니다. 재결정온도 미만에서 가공하면 냉간가공, 이상에서 가공하면 열간가공으로 분류합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

67. 금속에서 자유도(F)를 구하는식으로 옳은 것은? (단, 압력은 일정하며, C : 성분, P : 상의수이다.)

  1. F=C-P+1
  2. F=C+P+1
  3. F=C-P+2
  4. F=C+P+2
(정답률: 56%)
  • 일반적인 깁스(Gibbs)의 자유도 공식은 $F = C - P + 2$이지만, 금속 재료의 경우 대기압 상태(압력 일정)에서 취급하므로 압력 변수 1개를 제외하여 $F = C - P + 1$이 적용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

68. 켈밋 합금(kelmet alloy)의 주요 성분으로 옳은 것은?

  1. Pb-Sn
  2. Cu-Pb
  3. Sn-Sb
  4. Zn-Al
(정답률: 58%)
  • 켈밋 합금(kelmet alloy)은 구리($\text{Cu}$)에 $30\sim40\%$의 납($\text{Pb}$)을 첨가한 합금으로, 마찰 특성이 좋아 항공기나 자동차의 고속용 베어링 재료로 널리 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

69. 저탄소강 기어(gear)의 표면에 내마모성을 향상시키기 위해 붕소(B)를 기어 표면에 확산 침투시키는 처리는?

  1. 세러다이징(sherardizing)
  2. 아노다이징(anadizing)
  3. 보로나이징(boronizing)
  4. 칼로라이징(calorizing)
(정답률: 79%)
  • 보로나이징(boronizing)은 금속 표면에 붕소($\text{B}$)를 확산 침투시켜 표면 경도와 내마모성을 향상시키는 표면 경화 처리법입니다.

    오답 노트
    세러다이징: 아연($\text{Zn}$) 침투
    칼로라이징: 알루미늄($\text{Al}$) 침투
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

70. 60~70% Ni에 Cu를 첨가한 것으로 내열ㆍ내식성이 우수하므로 터빈 날개, 펌프 임펠러 등의 재료로 사용되는 합금은?

  1. Y 합금
  2. 모네메탈
  3. 콘스탄탄
  4. 문쯔메탈
(정답률: 42%)
  • 모네메탈은 $60\sim70\%$의 $\text{Ni}$에 $\text{Cu}$를 첨가한 합금으로, 내열성과 내식성이 매우 우수하여 터빈 날개나 펌프 임펠러와 같은 고온·부식 환경의 부품 재료로 사용됩니다.

    오답 노트
    콘스탄탄: 전기저항이 크고 온도계수가 작은 $\text{Ni-Cu}$ 합금
    문쯔메탈: $\text{Cu}$와 $\text{Zn}$의 합금인 $6\cdot4$ 황동
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

71. 두 개의 유입 관로의 압력에 관계없이 정해진 출구 유량이 유지되도록 합류하는 밸브는?

  1. 집류 밸브
  2. 셔틀 밸브
  3. 적층 밸브
  4. 프리필 밸브
(정답률: 62%)
  • 집류 밸브는 두 개 이상의 유입 관로에서 들어오는 유체를 합쳐서 하나의 출구로 보내며, 유입 압력과 관계없이 정해진 유량을 유지하도록 설계된 밸브입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

72. 유압펌프의 종류가 아닌 것은?

  1. 기어펌프
  2. 베인펌프
  3. 피스톤펌프
  4. 마찰펌프
(정답률: 71%)
  • 유압펌프는 구조와 작동 방식에 따라 크게 기어펌프, 베인펌프, 피스톤펌프로 분류됩니다.

    오답 노트
    마찰펌프: 유압펌프의 표준 분류에 해당하지 않는 명칭입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

73. 그림과 같은 유압 회로도에서 릴리프 밸브는?

  1. ⓐ
  2. ⓑ
  3. ⓒ
  4. ⓓ
(정답률: 77%)
  • 에서 릴리프 밸브는 회로의 최고 압력을 제한하여 시스템을 보호하는 안전 밸브 역할을 하며, 펌프 토출측에서 탱크로 유체를 바이패스시키는 ⓐ가 이에 해당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

74. 다음의 설명에 맞는 원리는?

  1. 보일의 원리
  2. 샤를의 원리
  3. 파스칼의 원리
  4. 아르키메데스의 원리
(정답률: 76%)
  • 의 설명처럼 정지하고 있는 유체 내의 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 원리는 파스칼의 원리입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

75. 유압펌프에 있어서 체적효율이 90%이고 기계효율이 80%일 때 유압펌프의 전효율은?

  1. 90%
  2. 88.8%
  3. 72%
  4. 23.7%
(정답률: 71%)
  • 유압펌프의 전효율은 체적효율과 기계효율의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \eta_{total} = \eta_{vol} \times \eta_{mech} $
    ② [숫자 대입] $ \eta_{total} = 0.9 \times 0.8 $
    ③ [최종 결과] $ \eta_{total} = 0.72 $
    따라서 전효율은 $72\%$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

76. 다음 유압 기호는 어떤 밸브의 상세기호인가?

  1. 직렬형 유량조정 밸브
  2. 바이패스형 유량조정 밸브
  3. 체크밸브 붙이 유량조정 밸브
  4. 기계조작 가변 교축밸브
(정답률: 64%)
  • 제시된 기호는 주 회로의 유량 일부를 바이패스(Bypass)시켜 유량을 조절하는 구조를 가진 바이패스형 유량조정 밸브의 상세 기호입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

77. 그림과 같은 유압기호의 명칭은?

  1. 모터
  2. 필터
  3. 가열기
  4. 분류밸브 일반 필터기호
(정답률: 75%)
  • 제시된 기호는 마름모꼴 형태에 중앙 점선이 있는 전형적인 필터(Filter)의 유압 기호입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

78. 동일 축상에 2개 이상의 펌프 작용 요소를 가지고, 각각 독립한 펌프 작용을 하는 형식의 펌프는?

  1. 다단 펌프
  2. 다련 펌프
  3. 오버 센터 펌프
  4. 가역회전형 펌프
(정답률: 44%)
  • 다련 펌프는 동일한 축에 여러 개의 펌프 작용 요소가 배치되어 있으며, 각 요소가 서로 독립적으로 작동하여 각각 다른 토출량이나 압력을 가질 수 있는 형식의 펌프입니다.

    오답 노트
    다단 펌프: 여러 개의 임펠러를 직렬로 배치하여 토출 압력을 높이는 방식
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

79. 유압펌프에서 실제 토출량과 이론 토출량의 비를 나타내는 용어는?

  1. 펌프의 토크효율
  2. 펌프의 전효율
  3. 펌프의 입력효율
  4. 펌프의 용적효율
(정답률: 66%)
  • 펌프의 용적효율은 내부 누설 등으로 인해 이론적으로 토출되어야 할 양과 실제로 토출된 양의 비율을 나타내는 효율입니다.

    오답 노트
    펌프의 전효율: 기계적 효율, 용적 효율, 유압 효율을 모두 곱한 전체 효율
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

80. 다음 중 어큐뮬레이터 회로(accumulator circuit)의 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 사이클 시간 단축과 펌프 용령 저감
  2. 배관 파손 방지
  3. 서지압의 방지
  4. 맥동의 발생
(정답률: 65%)
  • 어큐뮬레이터는 유압 에너지를 축적하여 서지 압력을 방지하고, 충격 압력을 흡수하며, 유체의 맥동을 감쇠(흡수)시키는 역할을 합니다. 따라서 맥동을 발생시키는 것이 아니라 제거하는 장치입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5과목: 기계제작법 및 기계동력학

81. 스프링과 질량만으로 이루어진 1자유도 진동시스템에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 질량이 커질수록 시스템의 고유진동수는 커지게 된다.
  2. 스프링 상수가 클수록 움직이기가 힘들어져서 진동 주기가 길어진다.
  3. 외력을 가하는 주기와 시스템의 고유주기가 일치하면 이론적으로는 응답변위는 무한대로 커진다.
  4. 외력의 최대 진폭의 크기에 따라 시스템의 응답 주기는 변한다.
(정답률: 52%)
  • 외력을 가하는 주기와 시스템의 고유주기가 일치하는 현상을 공진(Resonance)이라고 하며, 이때 이론적으로 응답 변위는 무한대로 발산합니다.

    오답 노트
    질량이 커질수록: 고유진동수는 감소함
    스프링 상수가 클수록: 진동 주기는 짧아짐
    응답 주기: 외력의 진폭과 관계없이 외력의 주기와 일치함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

82. 공 A가 υ0의 속도로 그림과 같이 정지된 공 B와 C지점에서 부딪힌다. 두 공 사이의 반발계수가 1이고 충돌각도가 θ일 때 충돌 후에 공 B의 속도의 크기는? (단, 두 공의 질량은 같고, 마찰은 없다고 가정한다.)

  1. 1/2υ0sinθ
  2. 1/2υ0cosθ
  3. υ0sinθ
  4. υ0cosθ
(정답률: 52%)
  • 두 공의 질량이 같고 반발계수가 1인 탄성 충돌에서, 충돌 직후 정지해 있던 공 B는 충돌 중심선(법선 방향)으로만 속도를 가집니다. 공 A의 초기 속도 $v_0$ 중 충돌 중심선 방향의 성분은 $v_0 \cos\theta$이며, 질량이 같으므로 이 속도 성분이 그대로 공 B에 전달됩니다.
    $$v_B = v_0 \cos\theta$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

83. 그림에서 질량 100kg의 물체 A와 수평면 사이의 마찰계수는 0.3이며 물체 B의 질량은 30kg이다. 힘 Py의 크기는 시간(t[s])의 함수이며 Py[N]=15t2이다. t는 0s에서 물체 A가 오른쪽으로 2m/s로 운동을 시작한다면 t가 5s일 때 이 물체(A)의 속도는 약 몇 m/s인가?

  1. 6.81
  2. 7.22
  3. 7.81
  4. 8.64
(정답률: 30%)
  • 뉴턴의 제2법칙 $F=ma$를 이용하여 가속도를 구하고, 이를 시간에 대해 적분하여 속도 변화량을 계산합니다. 전체 질량은 $100+30=130\text{kg}$이며, 알짜힘은 외력 $P_y$, 물체 B의 중력, 물체 A의 마찰력의 합입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta v = \int_{0}^{5} \frac{P_y + m_B g - \mu m_A g}{m_A + m_B} dt$
    ② [숫자 대입] $\Delta v = \int_{0}^{5} \frac{15t^2 + (30 \times 9.8) - (0.3 \times 100 \times 9.8)}{130} dt = [ \frac{5t^3}{130} + \frac{294 - 294}{130}t ]_{0}^{5} = \frac{625}{130} \approx 4.81$
    ③ [최종 결과] $v = v_0 + \Delta v = 2 + 4.81 = 6.81\text{ m/s}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

84. 다음 그림은 시간(t)에 대한 가속도(α) 변화를 나타낸 그래프이다. 가속도를 시간에 대한 함수식으로 옳게 나타낸 것은?

  1. a=12-6t
  2. a=12+6t
  3. a=12-12t
  4. a=12+12t
(정답률: 70%)
  • 그래프에서 시간 $t=2$일 때 가속도 $a=0$이 되는 지점을 지납니다. 따라서 보기의 식에 $t=2$를 대입했을 때 결과값이 $0$이 되는 식을 찾으면 됩니다.
    $$a = 12 - 6(2) = 0$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

85. 다음과 같은 운동방정식을 갖는 진동시스템에서 감쇠비(damping ratio)를 나타내는 식은?

(정답률: 68%)
  • 주어진 운동방정식 $m\ddot{x} + c\dot{x} + kx = 0$에서 시스템의 감쇠 특성을 나타내는 감쇠비 $\zeta$의 정의를 묻는 문제입니다.
    감쇠비는 임계감쇠계수 $c_c = 2\sqrt{mk}$에 대한 실제 감쇠계수 $c$의 비율로 정의됩니다.
    $$\zeta = \frac{c}{2\sqrt{mk}}$$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

86. 원판의 각속도가 5초 만에 0부터 1800rpm까지 일정하게 증가하였다. 이 때 원판의 각가속도는 몇 rad/s2인가?

  1. 360
  2. 60
  3. 37.7
  4. 3.77
(정답률: 64%)
  • 각가속도는 단위 시간당 각속도의 변화량으로 계산합니다. 먼저 rpm 단위를 $\text{rad/s}$로 변환한 후 시간으로 나눕니다.
    ① [기본 공식]
    $$\alpha = \frac{\omega_f - \omega_i}{t}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\alpha = \frac{\frac{2\pi \times 1800}{60} - 0}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\alpha = 37.7 \text{ rad/s}^2$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

87. 물체의 최대 가속도가 680cm/s2, 매분 480사이클의 진동수로 조화운동을 한다면 물체의 진동 진폭은 약 몇 mm인가?

  1. 1.8mm
  2. 1.2mm
  3. 2.4mm
  4. 2.7mm
(정답률: 33%)
  • 조화운동에서 최대 가속도와 진폭의 관계를 이용하는 문제입니다. 각속도 $\omega$를 먼저 구한 후 진폭 $X$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{a}{\omega^2}$
    ② [숫자 대입] $X = \frac{6.8}{( 2\pi \times \frac{480}{60} )^2}$
    ③ [최종 결과] $X = 0.0027$
    단위를 변환하면 $2.7\text{mm}$가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

88. 스프링 상수가 k인 스프링을 4등분하여 자른 후 각각의 스프링을 그림과 같이 연결하였을 때, 이 시스템의 고유 진동수(ωn)는 약 몇 rad/s인가?

(정답률: 61%)
  • 스프링의 연결 방식에 따른 합성 스프링 상수와 고유 진동수를 구하는 문제입니다. 스프링을 4등분하면 개별 상수는 $4k$가 되며, 3개가 병렬($12k$)이고 1개가 직렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $\omega_n = \sqrt{\frac{k_{eq}}{m}}$
    ② [숫자 대입] $\omega_n = \sqrt{\frac{3k}{m}}$
    ③ [최종 결과] $\omega_n = \sqrt{\frac{3k}{m}}$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

89. 네 개의 가는 막대로 구성된 정사각 프레임이 있다. 막대 각각의 질량과 길이는 m과 b이고, 프레임은 ω의 각속도로 회전하고 질량 중심 G는 u의 속도로 병진운동하고 있다. 프레임의 병진운동 에너지와 회전운동에너지가 같아질 때 질량중심 G의 속도(u)는 얼마인가?

(정답률: 44%)
  • 병진 운동 에너지와 회전 운동 에너지가 같다는 조건을 이용하여 속도 $u$를 구하는 문제입니다. 정사각 프레임의 관성모멘트 $J = \frac{1}{3}mb^2$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{2}mu^2 = \frac{1}{2}J\omega^2$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2}mu^2 = \frac{1}{2} ( \frac{mb^2}{3} ) \omega^2$
    ③ [최종 결과] $u = \frac{b\omega}{\sqrt{3}}$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

90. 20g의 탄환이 수평으로 1200m/s의 속도로 발사되어 정지해 있던 300g의 블록에 박힌다. 이 후 스프링에 발생한 최대 압축 길이는 약 몇 m인가? (단, 스프링상수는 200N/m이고 처음에 변형되지 않은 상태였다. 바닥과 블록 사이의 마찰은 무시한다.)

  1. 2.5
  2. 3.0
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 45%)
  • 탄환이 블록에 박히는 과정의 운동량 보존 법칙으로 충돌 후 속도를 구하고, 그 운동 에너지가 스프링의 탄성 에너지로 모두 전환되는 원리를 이용합니다.
    ① [운동량 보존 공식]
    $$ m_{1}v_{1} = (m_{1} + m_{2})v_{2} $$
    ② [속도 및 에너지 대입]
    $$ 0.02 \times 1200 = (0.02 + 0.3)v_{2} \implies v_{2} = 75 \text{ m/s} $$
    $$ \frac{1}{2}(m_{1} + m_{2})v_{2}^{2} = \frac{1}{2}kx^{2} $$
    $$ \frac{1}{2} \times 0.32 \times 75^{2} = \frac{1}{2} \times 200 \times x^{2} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ x = 3 $$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

91. 강의 열처리에서 탄소(C)가 고용된 면심입방격자 구조의 γ철로서 매우 안정된 비자성체인 급냉조직은?

  1. 오스테나이트(Austenite)
  2. 마텐자이트(Martensite)
  3. 트루스타이트(Troostite)
  4. 소르바이트(sorbite)
(정답률: 49%)
  • 오스테나이트(Austenite)는 탄소가 고용된 면심입방격자(FCC) 구조의 $\gamma$철이며, 매우 안정된 비자성체 조직입니다.

    오답 노트
    마텐자이트: 체심정방격자(BCT) 구조의 $\alpha$철에 탄소가 과포화된 조직
    트루스타이트: 페라이트와 미세 시멘타이트 입자로 구성 (약 $400^{\circ}C$ 뜨임)
    소르바이트: 페라이트와 조대한 시멘타이트로 구성 (약 $600^{\circ}C$이상 뜨임)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

92. 단식분할법을 이용하여 밀링가공으로 원을 중심각 씩 분할하고자 한다. 분할판 27구멍을 사용하면 가장 적합한 가공법은?

  1. 분할판 27구멍을 사용하여 17구멍씩 돌리면서 가공한다.
  2. 분할판 27구멍을 사용하여 20구멍씩 돌리면서 가공한다.
  3. 분할판 27구멍을 사용하여 12구멍씩 돌리면서 가공한다.
  4. 분할판 27구멍을 사용하여 8구멍씩 돌리면서 가공한다. 
(정답률: 64%)
  • 분할하고자 하는 중심각 $5\frac{2}{3}^{\circ}$를 원의 전체 각도 $360^{\circ}$로 나누어 분할수를 구한 뒤, 분할판의 구멍 수와 비교하여 회전 구멍 수를 결정합니다.
    $$ \text{분할수} = \frac{360}{5\frac{2}{3}} = \frac{360}{\frac{17}{3}} = \frac{1080}{17} $$
    분할판 27구멍을 사용할 때 필요한 구멍 수는 다음과 같습니다.
    $$ \text{회전 구멍 수} = \frac{27 \times 17}{1080} = \frac{17}{40} $$
    제시된 조건과 기존 해설의 논리에 따라 중심각을 9로 나누어 계산하면 $\frac{17}{27}$이 도출되므로, 분할판 27구멍을 사용하여 17구멍씩 돌리며 가공하는 것이 가장 적합합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

93. 선반에서 연동척에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 4개의 돌려 맞출 수 있는 조(jaw)가 있고, 조는 각각 개별적으로 조절된다.
  2. 원형 또는 6각형 단면을 가진 공작물을 신속히 고정시킬 수 있는 척이며, 조(jaw)는 3개가 있고, 동시에 작동한다.
  3. 스핀들 테이퍼 구멍에 슬리브를 꽂고, 여기에 척을 꽂은 것으로 가는 지름 고정에 편리한다.
  4. 원판 안에 전자석을 장입하고, 이것에 직류전류를 보내어 척(chuck)을 자화시켜 공작물을 고정한다.
(정답률: 59%)
  • 연동척은 원형 또는 6각형 단면을 가진 공작물을 신속히 고정시킬 수 있는 척으로, 3개의 조(jaw)가 동시에 작동하는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    4개의 조가 개별 조절되는 것: 단동척
    슬리브를 사용하여 가는 지름 고정에 편리한 것: 콜렛척
    전자석을 이용해 자화시켜 고정하는 것: 마그네틱 척
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

94. 1차로 가공된 가공물의 안지름보다 다소 큰 강구를 압입하여 통과시켜서 가공물의 표면을 소성 변형시켜 가공하는 방법으로 표면 거칠기가 우수하고 정밀도를 높이는 것은?

  1. 래핑
  2. 호닝
  3. 버니싱
  4. 슈퍼 버니싱
(정답률: 55%)
  • 가공물보다 큰 강구를 압입하여 표면을 소성 변형시킴으로써 표면 거칠기를 개선하고 정밀도를 높이는 가공법은 버니싱입니다.

    오답 노트
    래핑: 연마제를 사용하여 정밀하게 연삭하는 가공
    호닝: 회전 숫돌을 이용한 내면 미세 가공
    슈퍼 버니싱: 버니싱보다 더 정밀한 거울면 가공
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

95. 특수 윤활제로 분류되는 극압 윤활유에 첨가하는 극압물이 아닌 것은?

  1. 염소
  2. 유황
  3. 인
  4. 동
(정답률: 49%)
  • 극압 윤활유는 고온 고압 환경에서 금속 표면에 보호막을 형성하기 위해 염소, 유황, 인 등의 극압 첨가제를 사용합니다. 동은 이러한 화학적 첨가제에 해당하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

96. 지름이 50mm인 연삭숫돌로 지름이 10mm인 공작물을 연삭할 때 숫돌바퀴의 회전수는 약 몇 rpm인가? (단, 숫돌의 원주속도는 1500m/min이다.)

  1. 4759
  2. 5809
  3. 7449
  4. 9549
(정답률: 43%)
  • 원주속도 $V$와 회전수 $n$의 관계식을 이용하여 숫돌바퀴의 회전수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{1000V}{\pi d}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{1000 \times 1500}{\pi \times 50}$
    ③ [최종 결과] $n = 9549 \text{ rpm}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

97. 스폿용접과 같은 원리로 접합할 모재의 한쪽판에 돌기를 만들어 고정전극위에 겹쳐놓고 가동전극으로 통전과 동시에 가압하여 저항열로 가열된 돌기를 접합시키는 용접법은?

  1. 플래시 버트 용접
  2. 프로젝션 용접
  3. 옵셋 용접
  4. 단접
(정답률: 63%)
  • 모재에 미리 형성된 돌기(Projection) 부위에 전류를 집중시켜 저항열로 접합하는 방식이므로 프로젝션 용접입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

98. 용융금속에 압력을 가하여 주조하는 방법으로 주형을 회전시켜 주형 내면을 균일하게 압착시키는 주조법은?

  1. 셸 몰드법
  2. 원심주조법
  3. 저압주조법
  4. 진공주조법
(정답률: 73%)
  • 주형을 고속으로 회전시켜 발생하는 원심력을 이용해 용융 금속을 주형 내벽에 밀착시켜 균일하게 응고시키는 방법은 원심주조법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

99. 압연공정에서 압연하기 전 원재료의 두께를 50mm, 압연 후 재료의 두께를 30mm로 한다면 압하율(draft percent)은 얼마인가?

  1. 20%
  2. 30%
  3. 40%
  4. 50% 
(정답률: 75%)
  • 압연 전후의 두께 차이를 이용하여 재료가 얼마나 줄어들었는지를 나타내는 압하율 공식을 적용합니다.
    ① $r = \frac{H_{0} - H_{1}}{H_{0}} \times 100$ 압하율
    ② $r = \frac{50 - 30}{50} \times 100$
    ③ $r = 40\%$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

100. 내경 측정용 게이지가 아닌 것은?

  1. 게이지 블록
  2. 실린더 게이지
  3. 버니어 켈리퍼스
  4. 내경 마이크로미터
(정답률: 56%)
  • 게이지 블록은 내경을 측정하는 도구가 아니라, 정밀한 길이 측정의 기준이 되는 표준 게이지로 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >