일반기계기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

일반기계기사 2019-03-03 필기 기출문제 해설

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일반기계기사
(2019-03-03 기출문제)

목록

1과목: 재료역학

1. 그림과 같은 막대가 있다. 길이는 4 m이고 힘은 지면에 평행하게 200 N 만큼 주었을 때 o점에 작용하는 힘과 모멘트는?

  1. Fox=0, Foy=200N, Mz=200Nㆍm
  2. Fox=200N, Foy=0, Mz=400Nㆍm
  3. Fox=200N, Foy=200N, Mz=200Nㆍm
  4. Fox=0, Foy=0, Mz=400Nㆍm
(정답률: 79%)
  • 평형 상태에서 $o$점에 작용하는 힘은 외력과 크기가 같고 방향이 반대이며, 모멘트는 힘과 회전축 사이의 수직 거리의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F_{ox} = F, \quad F_{oy} = 0, \quad M_{z} = F \times L \times \sin \alpha$
    ② [숫자 대입] $F_{ox} = 200, \quad F_{oy} = 0, \quad M_{z} = 200 \times 4 \times \sin 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $F_{ox} = 200, \quad F_{oy} = 0, \quad M_{z} = 400$
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2. 두께 8 mm의 강판으로 만든 안지름 40 cm의 얇은 원통에 1 MPa의 내압이 작용할 때 강판에 발생하는 후프 응력(원주 응력)은 몇 MPa인가?

  1. 25
  2. 37.5
  3. 12.5
  4. 50
(정답률: 68%)
  • 얇은 원통형 용기에서 내압에 의해 발생하는 후프 응력(원주 응력) 공식을 적용합니다.
    ① $\sigma = \frac{p \times d}{2 \times t}$
    ② $\sigma = \frac{1 \times 400}{2 \times 8}$
    ③ $\sigma = 25$
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3. 그림과 같은 균일단면을 갖는 부정정보가 단순 지지단에서 모멘트 M0를 받는다. 단순지지단에서의 반력 Ra는? (단, 굽힘강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 48%)
  • 부정정보의 반력을 구하기 위해 지점 A에서의 처짐량이 0이라는 조건을 이용합니다. 집중하중에 의한 처짐량과 우력에 의한 처짐량이 서로 상쇄되어야 하므로 두 값의 합을 0으로 설정하여 $R_a$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{R_a L^3}{3EI} - \frac{M_0 L^2}{2EI} = 0$
    ② [숫자 대입] $\frac{R_a L^3}{3EI} = \frac{M_0 L^2}{2EI}$
    ③ [최종 결과] $R_a = \frac{3M_0}{2L}$
    따라서 정답은 입니다.
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4. 진변형률(εT)과 진응력(σT)를 공칭 응력(σn)과 공칭 변형률(εn)로 나타낼 때 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 진응력과 진변형률은 재료의 실제 단면적과 길이를 기준으로 정의하며, 공칭 응력 및 변형률과의 관계식은 다음과 같습니다.
    $$\sigma_{T} = \sigma_{n}(1 + \epsilon_{n}), \epsilon_{T} = \ln(1 + \epsilon_{n})$$
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5. 폭 b=60 mm, 길이 L=340 mm의 균일강도 외팔보의 자유단에 집중하중 P=3 kN이 작용한다. 허용 굽힘응력을 65 MPa이라 하면 자유단에서 250 mm되는 지점의 두께 h는 약 몇 mm인가? (단, 보의 단면은 두께는 변하지만 일정한 폭 b를 갖는 직사각형이다.)

  1. 24
  2. 34
  3. 44
  4. 54
(정답률: 55%)
  • 굽힘응력 공식 $\sigma = M/Z$를 이용하여 두께 $h$를 산출합니다. 여기서 $Z$는 직사각형 단면계수 $bh^2/6$입니다.
    ① [기본 공식] $h = \sqrt{\frac{6M}{b\sigma}}$
    ② [숫자 대입] $h = \sqrt{\frac{6 \times (3000 \times 0.25)}{0.06 \times 65 \times 10^6}}$
    ③ [최종 결과] $h = 0.03397$
    단위를 $\text{mm}$로 변환하면 약 $34\text{ mm}$ 입니다.
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6. 부재의 양단이 자유롭게 회전할 수 있도록 되어있고, 길이가 4 m인 압축 부재의 좌굴 하중을 오일러 공식으로 구하면 약 몇 kN인가? (단, 세로탄성계수는 100 GPa이고, 단면 b × h=100 mm×50 mm이다.)

  1. 52.4
  2. 64.4
  3. 72.4
  4. 84.4
(정답률: 71%)
  • 양단 힌지 조건의 압축 부재에 작용하는 임계 좌굴 하중을 오일러 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{cr} = \frac{\pi^2 EI}{L^2}$
    ② [숫자 대입] $P_{cr} = \frac{\pi^2 \times (100 \times 10^9) \times (\frac{100 \times 50^3}{12})}{(4 \times 1000)^2}$
    ③ [최종 결과] $P_{cr} = 64.4 \text{ kN}$
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7. 평면 응력상태의 한 요소에 σx=100 MPa, σy=-50 MPa, τxy=0을 받는 평판에서 평면내에서 발생하는 최대 전단응력은 몇 MPa인가?

  1. 75
  2. 50
  3. 25
  4. 0
(정답률: 73%)
  • 평면 응력 상태에서 발생하는 최대 전단응력은 주응력의 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{100 - (-50)}{2}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 75$
    단위는 MPa입니다.
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8. 탄성 계수(영계수) E, 전단 탄성 계수 G, 체적 탄성 계수 K사이에 성립되는 관계식은?

(정답률: 56%)
  • 탄성 계수 $E$, 전단 탄성 계수 $G$, 체적 탄성 계수 $K$의 관계는 포아송비를 매개로 유도됩니다. $K = \frac{E}{3(1-2\nu)}$와 $G = \frac{E}{2(1+\nu)}$ 식에서 포아송비 $\nu$를 소거하여 정리하면 다음과 같은 관계식이 성립합니다.
    ① [기본 공식]
    $$K = \frac{EG}{3(3G-E)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$K = \frac{EG}{3(3G-E)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$K = \frac{EG}{3(3G-E)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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9. 바깥지름 50 cm, 안지름 30 cm의 속이 빈 축은 동일한 단면적을 가지며 같은 재질의 원형축에 비하여 약 몇 배의 비틀림 모멘트에 견딜 수 있는가? (단, 중공축과 중실축의 전단응력은 같다.)

  1. 1.1배
  2. 1.2배
  3. 1.4배
  4. 1.7배
(정답률: 52%)
  • 비틀림 모멘트 $T$는 전단응력 $\tau$와 극단면계수 $Z_p$의 곱으로 결정됩니다. 두 축의 재질과 전단응력이 같으므로, 견딜 수 있는 비틀림 모멘트의 비는 곧 극단면계수의 비와 같습니다.
    중공축의 극단면계수 $Z_{p1} = \frac{\pi}{16}\frac{D^4-d^4}{D}$이고, 동일 단면적을 가진 중실축의 지름 $D_s$는 $\frac{\pi}{4}(D^2-d^2) = \frac{\pi}{4}D_s^2$에서 $D_s = \sqrt{D^2-d^2}$ 입니다. 중실축의 극단면계수 $Z_{p2} = \frac{\pi}{16}\frac{D_s^3}{1}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $Ratio = \frac{Z_{p1}}{Z_{p2}} = \frac{D^4-d^4}{D \cdot (D^2-d^2)^{1.5}}$
    ② [숫자 대입] $Ratio = \frac{50^4-30^4}{50 \cdot (50^2-30^2)^{1.5}} = \frac{6250000-810000}{50 \cdot (1600)^{1.5}} = \frac{5440000}{50 \cdot 64000}$
    ③ [최종 결과] $Ratio = 1.7$
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10. 그림과 같은 단면에서 대칭축 n-n에 대한 단면 2차 모멘트는 약 몇 cm4인가?

  1. 535
  2. 635
  3. 735
  4. 835
(정답률: 67%)
  • 전체 단면을 좌, 우, 중앙의 세 가지 사각형 영역으로 나누어 각각의 단면 2차 모멘트를 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{b \times h^{3}}{12}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{13 \times 150^{3}}{12} + \frac{224 \times 13^{3}}{12} + \frac{13 \times 150^{3}}{12}$
    ③ [최종 결과] $I = 735$
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11. 단면적이 2 cm2이고 길이가 4 m인 환봉에 10 kN의 축 방향 하중을 가하였다. 이때 환봉에 발생한 응력은 몇 N/m2인가?

  1. 5000
  2. 2500
  3. 5×105
  4. 5×107
(정답률: 73%)
  • 응력은 가해진 하중을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{10 \times 10^{3}}{2 \times 10^{-4}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 5 \times 10^{7}$
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12. 양단이 고정된 직경 30 mm, 길이가 10 m인 중실축에서 그림과 같이 비틀림 모멘트 1.5 kN ㆍ m가 작용할 때 모멘트 작용점에서의 비틀림 각은 약 몇 rad인가? (단, 봉재의 전단탄성계수 G=100 GPa이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.45
  2. 0.56
  3. 0.63
  4. 0.77
(정답률: 37%)
  • 양단 고정축에서 모멘트 작용점의 비틀림각은 각 구간의 비틀림각 합으로 구하며, 반력 토크의 분배 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{T \times a \times b}{G \times I_{p} \times L}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{1500 \times 4 \times 6}{100 \times 10^{9} \times \frac{\pi \times 0.03^{4}}{32} \times 10}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 0.45$
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13. 그림과 같이 길이 ℓ인 단순 지지된 보 위를 하중 W가 이동하고 있다. 최대 굽힘응력은?

(정답률: 67%)
  • 단순보의 최대 굽힘모멘트는 하중이 중앙에 있을 때 발생하며, 이를 단면계수로 나누어 최대 굽힘응력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{M_{max}}{Z} = \frac{W l / 4}{b h^2 / 6}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{6 W l}{4 b h^2}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = \frac{3 W l}{2 b h^2}$
    따라서 정답은 입니다.
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14. 그림과 같은 트러스가 점 B에서 그림과 같은 방향으로 5 kN의 힘을 받을 때 트러스에 저장되는 탄성에너지는 약 몇 kJ인가? (단, 트러스의 단면적은 1.2 cm2, 탄성계수는 106 Pa이다.)

  1. 52.1
  2. 106.7
  3. 159.0
  4. 267.7
(정답률: 44%)
  • 라미의 정리를 이용해 각 부재의 힘을 구한 후, 전체 탄성에너지를 합산합니다.
    ① [기본 공식] $U = \sum \frac{P^2 L}{2 E A}$
    ② [숫자 대입] $U = \frac{8^2 \times 0.4}{2 \times 10^6 \times 1.2 \times 10^{-4}} + \frac{(-5)^2 \times 0.5}{2 \times 10^6 \times 1.2 \times 10^{-4}}$
    ③ [최종 결과] $U = 159.0\text{ kJ}$
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15. 길이 1 m인 외팔보가 아래 그림처럼 q=5 kN/m의 균일 분포하중과 P=1 kN의 집중 하중을 받고 있을 때 B점에서의 회전각은 얼마인가? (단, 보의 굽힘강성은 EI이다.)

(정답률: 47%)
  • 외팔보 B점에서의 회전각은 분포하중과 집중하중에 의한 회전각의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{w a^3}{6 E I} + \frac{P L^2}{2 E I}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{5 \times 0.6^3}{6 E I} + \frac{1 \times 1^2}{2 E I} = \frac{180}{E I} + \frac{500}{E I}$ (단위 환산 적용)
    ③ [최종 결과] $\theta = \frac{680}{E I}$
    따라서 정답은 입니다.
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16. 그림과 같은 단순지지보에서 2 kN/m의 분포하중이 작용할 경우 중앙의 처짐이 0이 되도록 하기 위한 힘 P의 크기는 몇 kN인가?

  1. 6.0
  2. 6.5
  3. 7.0
  4. 7.5
(정답률: 58%)
  • 단순지지보 중앙의 처짐이 0이 되려면, 등분포하중에 의한 최대 처짐량과 집중하중 $P$에 의한 최대 처짐량이 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{5WL^4}{384EI} = \frac{PL^3}{48EI}$
    ② [숫자 대입] $\frac{5 \times (2 \times 6) \times 6^4}{384EI} = \frac{P \times 6^3}{48EI}$
    ③ [최종 결과] $P = 7.5 \text{ kN}$
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17. 그림과 같이 길이 ℓ=4 m의 단순보에 균일 분포하중 ω가 작용하고 있으며 보의 최대 굽힘응력 σmax=85 N/cm2일 때 최대 전단응력은 약 몇 kPa인가? (단, 보의 단면적은 지름이 11 cm인 원형단면이다.)

  1. 1.7
  2. 15.6
  3. 22.9
  4. 25.5
(정답률: 47%)
  • 최대 굽힘응력을 통해 분포하중 $\omega$를 먼저 구한 뒤, 최대 전단응력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{M_{max}}{Z}, \quad M_{max} = \frac{\omega l^2}{8}, \quad Z = \frac{\pi d^3}{32}, \quad \tau_{max} = \frac{4 F_{max}}{3 A}, \quad F_{max} = \frac{\omega l}{2}$
    ② [숫자 대입] $\omega = 0.55\text{ N/cm} \rightarrow F_{max} = 111.07\text{ N} \rightarrow \tau_{max} = \frac{4 \times 111.07}{3 \times (\pi \times 11^2 / 4)}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 15.6\text{ kPa}$
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18. 그림과 같은 치차 전동 장치에서 A치차로부터 D치차로 동력을 전달한다. B와 C치 차의 피치원의 직경의 비가 일 때, 두 축의 최대 전단응력들이 같아지게 되는 직경의 비 은 얼마인가?

  2. 1/9
(정답률: 52%)
  • 치차의 피치원 직경비가 $\frac{D_B}{D_C} = \frac{1}{9}$이므로, 전달되는 토크는 직경에 비례하여 $C$축의 토크가 $B$축의 9배가 됩니다. 두 축의 최대 전단응력이 같아야 하므로, 전단응력 공식 $\tau = \frac{T}{Z_p}$를 이용하여 직경비 $\frac{d_2}{d_1}$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{d_2}{d_1} = \sqrt[3]{\frac{T_2}{T_1}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{d_2}{d_1} = \sqrt[3]{\frac{9T}{T}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{d_2}{d_1} = 9^{1/3}$
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19. 그림과 같은 외팔보에 균일분포하중 ω가 전 길이에 걸쳐 작용할 때 자유단의 처짐 δ는 얼마인가? (단, E: 탄성계수, I: 단면2차모멘트이다.)

(정답률: 69%)
  • 균일분포하중을 받는 외팔보의 자유단 처짐 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{w l^4}{8 E I}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{w l^4}{8 E I}$
    ③ [최종 결과] $\delta = \frac{w l^4}{8 E I}$
    따라서 정답은 입니다.
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20. 그림과 같이 단면적이 2 cm2인 AB및 CD막대의 B점과 C점이 1 cm만큼 떨어져 있다. 두 막대에 인장력을 가하여 늘인 후 B점과 C점에 핀을 끼워 두 막대를 연결하려고 한다. 연결 후 두 막대에 작용하는 인장력은 약 몇 kN인가? (단, 재료의 세로탄성계수는 200 GPa이다.)

  1. 33.3
  2. 66.6
  3. 99.9
  4. 133.3
(정답률: 59%)
  • 두 막대를 연결했을 때 발생하는 전체 변형량의 합이 초기 간격과 같다는 원리를 이용합니다.
    ① $\delta = \frac{P \times L}{A \times E}$
    ② $0.01 = \frac{P \times 2}{2 \times 10^{-4} \times 200 \times 10^{9}} + \frac{P \times 1}{2 \times 10^{-4} \times 200 \times 10^{9}}$
    ③ $P = 133.3$
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2과목: 기계열역학

21. 압력 2 MPa, 300 ℃의 공기 0.3 kg이 폴리트로픽 과정으로 팽창하여, 압력이 0.5 MPa로 변화하였다. 이때 공기가 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기는 기체상수가 0.287 kJ/(kg ㆍ K)인 이상기체이고, 폴리트로픽 지수는 1.3이다.)

  1. 416
  2. 157
  3. 573
  4. 45
(정답률: 46%)
  • 폴리트로픽 과정에서 기체가 한 일은 질량, 기체 상수, 온도 변화 및 폴리트로픽 지수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{m R (T_1 - T_2)}{n - 1}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{0.3 \times 0.287 \times (573 - 445.6)}{1.3 - 1}$
    ③ [최종 결과] $W = 45$
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22. 다음 중 기체상수(gas constant, R[kJ/(kg ㆍ K)] 값이 가장 큰 기체는?

  1. 산소(O2)
  2. 수소(H2)
  3. 일산화탄소(CO)
  4. 이산화탄소(CO2)
(정답률: 68%)
  • 기체 상수 $R$은 일반 기체 상수를 분자량 $M$으로 나눈 값입니다. 따라서 분자량이 가장 작은 기체일수록 기체 상수는 가장 크게 나타납니다.

    오답 노트
    산소, 일산화탄소, 이산화탄소: 수소보다 분자량이 크므로 기체 상수가 더 작습니다.
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23. 이상기체 1 kg이 초기에 압력 2 kPa, 부피 0.1 m3를 차지하고 있다. 가역등온과정에 따라 부피가 0.3 m3로 변화했을 때 기체가 한 일은 약 몇 J인가?

  1. 9540
  2. 2200
  3. 954
  4. 220
(정답률: 61%)
  • 가역 등온 과정에서 기체가 한 일은 초기 압력과 부피, 그리고 부피 변화비의 자연로그 값을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $W = P_1 V_1 \ln \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $W = 2000 \times 0.1 \times \ln \frac{0.3}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $W = 219.7 \approx 220$
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24. 이상적인 오토사이클에서 열효율을 55 %로 하려면 압축비를 약 얼마로 하면 되겠는가? (단, 기체의 비열비는 1.4이다.)

  1. 5.9
  2. 6.8
  3. 7.4
  4. 8.5
(정답률: 69%)
  • 오토사이클의 열효율 공식을 이용하여 압축비를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = ( \frac{1}{1 - \eta} )^{\frac{1}{n-1}}$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = ( \frac{1}{1 - 0.55} )^{\frac{1}{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 7.4$
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25. 밀폐계가 가역정압 변화를 할 때 계가 받은 열량은?

  1. 계의 엔탈피 변화량과 같다.
  2. 계의 내부에너지 변화량과 같다.
  3. 계의 엔트로피 변화량과 같다.
  4. 계가 주위에 대해 한 일과 같다.
(정답률: 55%)
  • 가역 정압 변화에서는 압력이 일정하므로 $VdP = 0$이 됩니다. 따라서 계가 받은 열량은 엔탈피 변화량과 동일하게 됩니다.

    오답 노트
    계의 내부에너지 변화량과 같다: 가역 정적 변화일 때의 특징입니다.
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26. 유리창을 통해 실내에서 실외로 열전달이 일어난다. 이때 열전달량은 약 몇 W인가? (단, 대류열전달계수는 50 W/(m2 ㆍ K), 유리창 표면온도는 25 ℃, 외기온도는 10 ℃, 유리창면적은 2 m2이다.)

  1. 150
  2. 500
  3. 1500
  4. 5000
(정답률: 71%)
  • 뉴턴의 냉각 법칙을 이용하여 대류 열전달량을 계산합니다. 열전달량은 대류열전달계수, 표면적, 그리고 온도 차의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $Q = h A \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = 50 \times 2 \times (25 - 10)$
    ③ [최종 결과] $Q = 1500$
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27. 어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2 kg의 기체가 들어 왔다. 이것을 압축할 때 15 kJ의 일이 필요하였고, 10 kJ의 열을 방출하였다고 한다면, 이 기체 1 kg당 내부에너지의 증가량은?

  1. 10 kJ/kg
  2. 25 kJ/kg
  3. 35 kJ/kg
  4. 50 kJ/kg
(정답률: 70%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 내부에너지 변화량은 계로 들어온 일에서 방출된 열량을 뺀 값과 같습니다. 이를 통해 전체 변화량을 구한 뒤 단위 질량당 값으로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta u = \frac{W - Q}{m}$
    ② [숫자 대입] $\Delta u = \frac{15 - 10}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $\Delta u = 25$
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28. 다음 중 강도성 상태량(intensive property)이 아닌 것은?

  1. 온도
  2. 압력
  3. 체적
  4. 밀도
(정답률: 69%)
  • 강도성 상태량은 물질의 질량이나 크기에 관계없이 일정한 성질을 가지는 상태량이며, 종량적 상태량은 질량에 비례하여 변하는 성질을 말합니다.
    체적은 물질의 양(질량)이 많아질수록 함께 증가하므로 종량적 상태량에 해당합니다.

    오답 노트
    온도, 압력, 밀도: 질량과 관계없이 일정하게 유지되는 강도성 상태량임
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29. 600 kPa, 300 K 상태의 이상기체 1 kmol이 엔탈피가 등온과정을 거쳐 압력이 200 kPa로 변했다. 이 과정동안의 엔트로피 변화량은 약 몇 kJ/K인가? (단, 일반기체상수 은 8.31451 kJ/(kmol ㆍ K)이다.)

  1. 0.782
  2. 6.31
  3. 9.13
  4. 18.6
(정답률: 54%)
  • 이상기체의 등온과정에서 엔트로피 변화량은 압력의 비에 로그를 취한 값에 기체상수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = n R \ln \frac{P_1}{P_2}$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = 1 \times 8.31451 \times \ln \frac{600}{200}$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 9.13$
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30. 그림과 같은 단열된 용기 안에 25 ℃의 물이 0.8 m3 들어있다. 이 용기 안에 100 ℃, 50 kg의 쇳덩어리를 넣은 후 열적 평형이 이루어졌을 때 최종 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 물의 비열은 4.18 kJ/(kg ㆍ K), 철의 비열은 0.45 kJ/(kg ㆍ K)이다.)

  1. 25.5
  2. 27.4
  3. 29.2
  4. 31.4
(정답률: 57%)
  • 단열 용기 내에서 물이 얻은 열량과 철이 잃은 열량이 같다는 열평형 원리를 이용합니다. (물 밀도 $1000\text{ kg/m}^3$가정 시 질량 $800\text{ kg}$)
    ① [기본 공식] $m_w C_w (T - T_{w1}) = m_i C_i (T_{i1} - T)$
    ② [숫자 대입] $800 \times 4.18 \times (T - 25) = 50 \times 0.45 \times (100 - T)$
    ③ [최종 결과] $T = 25.5\text{ }^\circ\text{C}$
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31. 실린더에 밀폐된 8 kg의 공기가 그림과 같이 P1=800 kPa, 체적 V1=0.27m3에서 P2=350 kPa, 체적 V2=0.80 m3으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 305
  2. 334
  3. 362
  4. 390
(정답률: 71%)
  • 밀폐계에서 기체가 한 일은 $P-V$ 선도에서 그래프 아래의 면적(사다리꼴 넓이)과 같습니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{P_1 + P_2}{2} \times (V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{800 + 350}{2} \times (0.80 - 0.27)$
    ③ [최종 결과] $W = 304.75 \approx 305\text{ kJ}$
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32. 어떤 기체 동력장치가 이상적인 브레이턴 사이클로 다음과 같이 작동할 때 이 사이클의 열효율은 약 몇 %인가? (단, 온도(T)-엔트로피(s) 선도에서 T1=30 ℃, T2=200 ℃, T3=1060 ℃, T4=160 ℃이다.)

  1. 81 %
  2. 85 %
  3. 89 %
  4. 92 %
(정답률: 67%)
  • 브레이턴 사이클의 열효율은 공급된 열량 대비 순수하게 한 일의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{(T_3 - T_2) - (T_4 - T_1)}{T_3 - T_2}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{(1060 - 200) - (160 - 30)}{1060 - 200}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.85 = 85\%$
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33. 이상기체에 대한 다음 관계식 중 잘못된 것은? (단, Cu는 정적비열, Cp는 정압비열, u는 내부에너지, T는 온도, V는 부피, h는 엔탈피, R은 기체상수, k는 비열비이다.)

  3. Cp-Cu=R
(정답률: 57%)
  • 이상기체의 비열과 엔탈피 관계를 묻는 문제입니다. 정압비열 $C_p$는 압력이 일정할 때 온도 변화에 따른 엔탈피의 변화율로 정의됩니다.

    오답 노트
    $$(\frac{\partial h}{\partial T})_V$$: 정압비열은 부피($V$)가 아니라 압력($P$)이 일정할 때의 변화율이어야 합니다.
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34. 열역학 제2법칙에 관해서는 여러 가지 표현으로 나타낼 수 있는데, 다음 중 열역학 제2법칙과 관계되는 설명으로 볼 수 없는 것은?

  1. 열을 일로 변환하는 것은 불가능하다.
  2. 열효율이 100 %인 열기관을 만들 수 없다.
  3. 열은 저온 물체로부터 고온 물체로 자연적으로 전달되지 않는다.
  4. 입력되는 일 없이 작용하는 냉동기를 만들 수 없다.
(정답률: 61%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지 흐름의 방향성과 비가역성을 다룹니다. 열은 고온에서 저온으로 자연스럽게 흐르며, 열을 100% 일로 변환하는 것은 불가능하지만, 일은 열로 완전히 변환될 수 있습니다.

    오답 노트
    열을 일로 변환하는 것은 불가능하다: 열은 일로 변환이 가능하므로 법칙에 위배되는 설명입니다.
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35. 계의 엔트로피 변화에 대한 열역학적 관계식 중 옳은 것은? (단, T는 온도, S는 엔트로피, U는 내부에너지, V는 체적, P는 압력, H는 엔탈피를 나타낸다.)

  1. Tds=dU-PdV
  2. Tds=dH-PdV
  3. Tds=dU-VdP
  4. Tds=dH-VdP
(정답률: 52%)
  • 열역학 제1법칙과 엔트로피의 정의에 따라, 계의 엔트로피 변화와 관련된 관계식은 $Tds = dU + PdV$이며, 이를 엔탈피($H = U + PV$)를 이용하여 변환하면 $Tds = dH - VdP$가 됩니다.

    오답 노트
    Tds=dU-PdV: $Tds = dU + PdV$가 옳음
    Tds=dH-PdV: $Tds = dH - VdP$가 옳음
    Tds=dU-VdP: $Tds = dU + PdV$가 옳음
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36. 공기 1 kg이 압력 50 kPa, 부피 3 m3인 상태에서 압력 900 kPa, 부피 0.5 m3인 상태로 변화할 때 내부 에너지가 160 kJ 증가하였다. 이 때 엔탈피는 약 몇 kJ이 증가하였는가?

  1. 30
  2. 185
  3. 235
  4. 460
(정답률: 56%)
  • 엔탈피의 변화량은 내부 에너지의 변화량과 유동 일($Pv$) 변화량의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta H = \Delta U + (P_2 V_2 - P_1 V_1)$
    ② [숫자 대입] $\Delta H = 160 + (900 \times 0.5 - 50 \times 3)$
    ③ [최종 결과] $\Delta H = 460$
    따라서 엔탈피는 460 kJ 증가하였습니다.
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37. 체적이 일정하고 단열된 용기 내에 80 ℃, 320 kPa의 헬륨 2 kg이 들어 있다. 용기 내에 있는 회전날개가 20 W의 동력으로 30분 동안 회전한다고 할 때 용기 내의 최종 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 헬륨의 정적비열은 3.12 kJ/(kg ㆍ K)이다.)

  1. 81.9 ℃
  2. 83.3 ℃
  3. 84.9 ℃
  4. 85.8 ℃
(정답률: 47%)
  • 단열된 정적 용기에서 외부로부터 가해진 일(동력)은 모두 내부 에너지의 증가로 전환되어 온도를 상승시킵니다.
    ① [기본 공식] $W = m C_v \Delta T$
    ② [숫자 대입] $20 \times 30 \times 60 = 2 \times 3120 \times \Delta T$
    ③ [최종 결과] $\Delta T = 5.8$
    최종 온도는 초기 온도 $80^{\circ}C$에 온도 변화량 $5.8^{\circ}C$를 더한 85.8 ℃입니다.
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38. 그림과 같은 Rankine 사이클로 작동하는 터빈에서 발생하는 일은 약 몇 kJ/kg인가? (단, h는 엔탈피, s는 엔트로피를 나타내며, h1=191.8 kJ/kg, h2=193.8 kJ/kg, h3=2799.5 kJ/kg, h4=2007.5 kJ/kg이다.)

  1. 2.0 kJ/kg
  2. 792.0 kJ/kg
  3. 2605.7 kJ/kg
  4. 1815.7 kJ/kg
(정답률: 61%)
  • Rankine 사이클의 터빈에서 발생하는 일은 터빈 입구 엔탈피와 출구 엔탈피의 차이로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = h_3 - h_4$
    ② [숫자 대입] $W = 2799.5 - 2007.5$
    ③ [최종 결과] $W = 792.0$
    따라서 발생하는 일은 792.0 kJ/kg입니다.
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39. 시간당 380000 kg의 물을 공급하여 수증기를 생산하는 보일러가 있다. 이 보일러에 공급하는 물의 엔탈피는 830 kJ/kg이고, 생산되는 수증기의 엔탈피는 3230 kJ/kg이라고 할 때, 발열량이 32000 kJ/kg인 석탄을 시간당 34000 kg씩 보일러에 공급한다면 이 보일러의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 66.9 %
  2. 71.5 %
  3. 77.3 %
  4. 83.8 %
(정답률: 52%)
  • 보일러의 효율은 공급된 전체 열량 중 실제로 물을 수증기로 만드는 데 사용된 유효 열량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{효율} = \frac{M_w(h_2 - h_1)}{M_s q_s}$
    ② [숫자 대입] $\text{효율} = \frac{380000(3230 - 830)}{34000 \times 32000}$
    ③ [최종 결과] $\text{효율} = 0.838$
    따라서 효율은 83.8%입니다.
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40. 터빈, 압축기, 노즐과 같은 정상 유동장치의 해석에 유용한 몰리에(Molier) 선도를 옳게 설명한 것은?

  1. 가로축에 엔트로피, 세로축에 엔탈피를 나타내는 선도이다.
  2. 가로축에 엔트로피, 세로축에 온도를 나타내는 선도이다.
  3. 가로축에 엔트로피, 세로축에 밀도를 나타내는 선도이다.
  4. 가로축에 비체적, 세로축에 압력을 나타내는 선도이다.
(정답률: 47%)
  • 몰리에(Mollier) 선도는 증기의 상태를 분석하기 위해 엔탈피를 세로축(종축)에, 엔트로피를 가로축(횡축)에 배치한 $h-s$ 선도입니다.

    오답 노트
    세로축에 온도를 나타내는 선도: $T-s$ 선도
    가로축에 비체적, 세로축에 압력을 나타내는 선도: $P-v$ 선도
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3과목: 기계유체역학

41. 원관에서 난류로 흐르는 어떤 유체의 속도가 2배로 변하였을 때, 마찰계수가 변경 전 마찰계수의 로 줄었다. 이때 압력손실은 몇 배로 변하는가?

  1. √2배
  2. 2√2배
  3. 2배
  4. 4배
(정답률: 57%)
  • 압력손실은 마찰계수와 속도의 제곱에 비례합니다. 변경 전후의 비율을 통해 변화량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\Delta p_{2}}{\Delta p_{1}} = \frac{f_{2}}{f_{1}} \times (\frac{V_{2}}{V_{1}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\Delta p_{2}}{\Delta p_{1}} = \frac{1}{\sqrt{2}} \times (2)^{2}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\Delta p_{2}}{\Delta p_{1}} = 2\sqrt{2}$
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42. 점성계수가 0.3 N ㆍ s/m2이고, 비중이 0.9인 뉴턴유체가 지름 30 mm인 파이프를 통해 3 m/s의 속도로 흐를 때 Reynolds수는?

  1. 24.3
  2. 270
  3. 2700
  4. 26460
(정답률: 68%)
  • 레이놀즈 수는 유체의 관성력과 점성력의 비를 나타내며, 점성계수가 주어졌을 때 아래 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $Re = \frac{\rho V d}{\mu}$ (레이놀즈 수 = (밀도 × 속도 × 지름) / 점성계수)
    ② [숫자 대입] $Re = \frac{0.9 \times 1000 \times 3 \times 0.03}{0.3}$
    ③ [최종 결과] $Re = 270$
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43. 어떤 액체의 밀도는 890 kg/m3, 체적 탄성계수는 2200 MPa이다. 이 액체 속에서 전파되는 소리의 속도는 약 몇 m/s인가?

  1. 1572
  2. 1483
  3. 981
  4. 345
(정답률: 62%)
  • 액체 내에서의 소리 전파 속도는 체적 탄성계수와 밀도의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $c = \sqrt{\frac{K}{\rho}}$ (음속 = \sqrt{체적탄성계수 / 밀도})
    ② [숫자 대입] $c = \sqrt{\frac{2200 \times 10^{6}}{890}}$
    ③ [최종 결과] $c = 1572$
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44. 펌프로 물을 양수할 때 흡입측에서의 압력이 진공 압력계로 75 mmHg(부압)이다. 이 압력은 절대 압력으로 약 몇 kPa인가? (단, 수은의 비중은 13.6이고, 대기압은 760 mmHg이다.)

  1. 91.3
  2. 10.4
  3. 84.5
  4. 23.6
(정답률: 55%)
  • 절대압력은 대기압에서 진공압력을 뺀 값으로 계산하며, 이를 $\text{kPa}$ 단위로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} - P_{vac}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 760 - 75 = 685 \text{ mmHg}$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = \frac{685}{760} \times 101.325 = 91.3$
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45. 동점성계수가 10 cm2/s이고 비중이 1.2인 유체의 점성계수는 몇 Pa ㆍ s인가?

  1. 0.12
  2. 0.24
  3. 1.2
  4. 2.4
(정답률: 62%)
  • 점성계수는 동점성계수와 밀도의 곱으로 구할 수 있습니다. 비중이 $1.2$이므로 밀도는 $1200 \text{ kg/m}^3$이며, 동점성계수는 $10 \text{ cm}^2/\text{s} = 10 \times 10^{-4} \text{ m}^2/\text{s}$입니다.
    ① [기본 공식] $\mu = \nu \cdot \rho$
    ② [숫자 대입] $\mu = (10 \times 10^{-4}) \times 1200$
    ③ [최종 결과] $\mu = 1.2$
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46. 평판 위를 어떤 유체가 층류로 흐를 때, 선단으로부터 10 cm 지점에서 경계층두께가 1 mm일 때, 20 cm 지점에서의 경계층두께는 얼마인가?

  1. 1 mm
  2. √2 mm
  3. √3 mm
  4. 2 mm
(정답률: 45%)
  • 층류 유동에서 평판의 경계층 두께 $\delta$는 선단으로부터의 거리 $x$의 제곱근에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{\delta_1}{\sqrt{x_1}} = \frac{\delta_2}{\sqrt{x_2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{\sqrt{10}} = \frac{\delta_2}{\sqrt{20}}$
    ③ [최종 결과] $\delta_2 = \sqrt{2}$
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47. 온도 27 ℃, 절대압력 380 kPa인 기체가 6 m/s로 지름 5 cm인 매끈한 원관 속을 흐르고 있을 때 유동상태는? (단, 기체상수는 187.8 N ㆍ m/(kg ㆍ K), 점성계수는 1.77×10-5 kg/(m ㆍ s), 상, 하 임계 레이놀즈수는 각각 4000, 2100이라 한다.)

  1. 층류영역
  2. 천이영역
  3. 난류영역
  4. 포텐셜영역
(정답률: 55%)
  • 유동 상태를 판별하기 위해 레이놀즈수를 계산합니다. 먼저 이상기체 상태방정식을 통해 밀도를 구한 뒤 레이놀즈수를 산출합니다.
    밀도 $\rho = \frac{P}{RT} = \frac{380000}{187.8 \times (27 + 273.15)} \approx 6.75 \text{ kg/m}^3$
    ① [기본 공식] $Re = \frac{\rho v D}{\mu}$
    ② [숫자 대입] $Re = \frac{6.75 \times 6 \times 0.05}{1.77 \times 10^{-5}}$
    ③ [최종 결과] $Re \approx 114350$
    계산된 레이놀즈수가 상임계 레이놀즈수 $4000$보다 훨씬 크므로 난류영역에 해당합니다.
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48. 2 m×2 m×2 m의 정육면체로 된 탱크 안에 비중이 0.8인 기름이 가득 차 있고, 위 뚜껑이 없을 때 탱크의 한 옆면에 작용하는 전체 압력에 의한 힘은 약 몇 kN인가?

  1. 7.6
  2. 15.7
  3. 31.4
  4. 62.8
(정답률: 51%)
  • 평면의 전압력은 유체의 비중량과 도심까지의 깊이, 그리고 면적의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \gamma \cdot h \cdot A$
    ② [숫자 대입] $F = (9.8 \times 0.8) \times 1 \times (2 \times 2)$
    ③ [최종 결과] $F = 31.36$
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49. 일정 간격의 두 평판 사이에 흐르는 완전 발달된 비압축성 정상유동에서 x는 유동방향, y는 평판 중심을 0으로 하여 x방향에 직교하는 방향의 좌표를 나타낼 때 압력강하와 마찰손실의 관계로 옳은 것은? (단, P는 압력, τ는 전단응력, μ는 점성계수(상수)이다.)

(정답률: 28%)
  • 평판 사이의 완전 발달된 유동에서 유체 요소에 작용하는 힘의 평형을 분석하면, 흐름 방향의 압력 변화율과 수직 방향의 전단응력 변화율이 같다는 관계식이 성립합니다.
    따라서 정답은 $\frac{dP}{dx} = \frac{d\tau}{dy}$를 나타내는 입니다.
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50. 비중 0.85인 기름의 자유표면으로부터 10 m 아래에서의 계기압력은 약 몇 kPa인가?

  1. 83
  2. 830
  3. 98
  4. 980
(정답률: 66%)
  • 유체 내 특정 깊이에서의 계기압력은 비중, 중력가속도, 깊이의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = S \rho g h$
    ② [숫자 대입] $P = 0.85 \times 9.8 \times 10$
    ③ [최종 결과] $P = 83.3$
    따라서 약 $83\text{ kPa}$ 입니다.
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51. 물을 사용하는 원심 펌프의 설계점에서의 전양정이 30 m이고, 유량은 1.2 m3/min이다. 이 펌프를 설계점에서 운전할 때 필요한 축 동력이 7.35 kW라면 이 펌프의 효율은 약 얼마인가?

  1. 75 %
  2. 80 %
  3. 85 %
  4. 90 %
(정답률: 62%)
  • 펌프의 효율은 수동력(출력동력)을 축동력(필요동력)으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{\rho g Q H}{P}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{9.8 \times 30 \times (1.2 / 60)}{7.35}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.8$
    결과값 $0.8$을 백분율로 환산하면 $80\%$ 입니다.
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52. 그림과 같은 원형관에 비압축성 유체가 흐를 때 A단면의 평균속도가 V1일 때 B단면에서의 평균속도 V는?

(정답률: 66%)
  • 비압축성 유체의 연속방정식에 의해 단면적과 속도의 곱은 일정합니다. 원형 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로, 단면적의 비는 지름의 제곱비로 나타낼 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\text{V} = (\frac{d_1}{d_2})^2 \text{V}_1$
    ② [숫자 대입] $\text{V} = (\frac{d_1}{d_2})^2 \text{V}_1$
    ③ [최종 결과] $\text{V} = (\frac{d_1}{d_2})^2 \text{V}_1$
    따라서 정답은 입니다.
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53. 유속 3 m/s로 흐르는 물 속에 흐름방향의 직각으로 피토관을 세웠을 때, 유속에 의해 올라가는 수주의 높이는 약 몇 m인가?

  1. 0.46
  2. 0.92
  3. 4.6
  4. 9.2
(정답률: 67%)
  • 피토관에서 유속에 의해 상승하는 수주의 높이는 속도수두의 값과 같습니다.
    ① $h = \frac{V^{2}}{2g}$
    ② $h = \frac{3^{2}}{2 \times 9.8}$
    ③ $h = 0.46$
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54. 2차원 유동장이 로 주어질 때, 가속도장 는 어떻게 표시되는가? (단, 유동장에서 c는 상수를 나타낸다.)

(정답률: 29%)
  • 2차원 유동장에서 가속도 성분은 각 방향의 속도 성분을 이용한 물질 도함수로 계산합니다.
    주어진 유동장 $\vec{V}(x, y) = cx\vec{i} - cy\vec{j}$에서 $u = cx$, $v = -cy$이므로 가속도 $\vec{a}$는 다음과 같습니다.
    $$\vec{a} = (u \frac{\partial u}{\partial x} + v \frac{\partial u}{\partial y})\vec{i} + (u \frac{\partial v}{\partial x} + v \frac{\partial v}{\partial y})\vec{j}$$
    $$\vec{a} = (cx \cdot c + (-cy) \cdot 0)\vec{i} + (cx \cdot 0 + (-cy) \cdot (-c))\vec{j}$$
    $$\vec{a} = c^{2}x\vec{i} + c^{2}y\vec{j}$$
    따라서 정답은 입니다.
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55. 그림과 같이 유속 10 m/s인 물 분류에 대하여 평판을 3 m/s의 속도로 접근하기 위하여 필요한 힘은 약 몇 N인가? (단, 분류의 단면적은 0.01 m2이다.)

  1. 130
  2. 490
  3. 1350
  4. 1690
(정답률: 46%)
  • 유체 분류와 평판이 서로 반대 방향으로 움직이므로, 상대 속도는 두 속도의 합으로 계산하여 필요한 힘을 구합니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho A (V + U)^{2}$
    ② [숫자 대입] $F = 1000 \times 0.01 \times (10 + 3)^{2}$
    ③ [최종 결과] $F = 1690 \text{ N}$
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56. 물(비중량 9800 N/m3) 위를 3 m/s의 속도로 항진하는 길이 2 m인 모형선에 작용하는 조파저항이 54 N이다. 길이 50 m인 실선을 이것과 상사한 조파상태인 해상에서 항진시킬 때 조파 저항은 약 얼마인가? (단, 해수의 비중량은 10075 N/m3이다.)

  1. 43 kN
  2. 433 kN
  3. 87 kN
  4. 867 kN
(정답률: 25%)
  • 프로이드 수 상사법칙을 이용하여 실선의 속도를 구한 뒤, 항력 계수가 동일하다는 조건으로 조파저항을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\gamma_{s}}{\gamma_{m}} \times ( \frac{V_{s}}{V_{m}} )^{2} \times ( \frac{L_{s}}{L_{m}} )^{2} \times R_{m}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{10075}{9800} \times ( \frac{15}{3} )^{2} \times ( \frac{50}{2} )^{2} \times 54$
    ③ [최종 결과] $R = 867.73 \text{ kN}$
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57. 골프공 표면의 딤플(dimple, 표면 굴곡)이 항력에 미치는 영향에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 딤플은 경계층의 박리를 지연시킨다.
  2. 딤플이 층류경계층을 난류경계층으로 천이시키는 역할을 한다.
  3. 딤플이 골프공의 전체적인 항력을 감소시킨다.
  4. 딤플은 압력저항보다 점성저항을 줄이는데 효과적이다.
(정답률: 48%)
  • 골프공의 딤플은 층류 경계층을 난류 경계층으로 빠르게 천이시켜 경계층의 박리를 지연시킴으로써, 공 뒤쪽의 저압 영역(웨이크)을 줄여 압력저항을 감소시키는 원리입니다. 따라서 점성저항보다 압력저항을 줄이는 데 훨씬 효과적입니다.
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58. 다음과 같은 베르누이 방정식을 적용하기 위해 필요한 가정과 관계가 먼 것은? (단, 식에서 P는 압력, ρ는 밀도, V는 유속, γ는 비중량, Z는 유체의 높이를 나타낸다.)

  1. 정상 유동
  2. 압축성 유체
  3. 비점성 유체
  4. 동일한 유선
(정답률: 61%)
  • 베르누이 방정식은 유체의 에너지 보존을 다루는 식으로, 성립하기 위해서는 정상 유동, 비점성 유체, 동일한 유선, 그리고 비압축성 유체라는 4가지 기본 가정이 필요합니다. 따라서 압축성 유체는 베르누이 방정식의 가정과 거리가 멉니다.
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59. 중력은 무시할 수 있으나 관성력과 점성력 및 표면장력이 중요한 역할을 하는 미세구조물 중 마이크로 채널 내부의 유동을 해석하는데 중요한 역할을 하는 무차원 수 만으로 짝지어진 것은?

  1. Reynolds 수, Froude 수
  2. Reynolds 수, Mach 수
  3. Reynolds 수, Weber 수
  4. Reynolds 수, Cauchy 수
(정답률: 51%)
  • 마이크로 채널 유동에서는 관성력, 점성력, 표면장력이 핵심입니다. 관성력과 점성력의 비를 나타내는 Reynolds 수와 관성력과 표면장력의 비를 나타내는 Weber 수가 해석에 중요하게 사용됩니다.
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60. 정상, 2차원, 비압축성 유동장의 속도성분이 아래와 같이 주어질 때 가장 간단한 유동함수(Ψ)의 형태는? (단, u는 x방향, υ는 y방향의 속도성분이다.)

  1. Ψ=-2x2+Y2
  2. Ψ=-x2+y2
  3. Ψ=-x2+2y2
  4. Ψ=4x2+4y2
(정답률: 57%)
  • 2차원 비압축성 유동에서 유동함수 $\Psi$는 속도 성분 $u = \frac{\partial \Psi}{\partial y}$, $v = -\frac{\partial \Psi}{\partial x}$ 관계를 가집니다. 주어진 속도 성분 $\text{}$을 적분하여 유동함수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Psi = \int u \, dy = \int -v \, dx$
    ② [숫자 대입] $\Psi = \int 2y \, dy = \int -4x \, dx$
    ③ [최종 결과] $\Psi = y^2 - 2x^2$
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4과목: 기계재료 및 유압기기

61. S곡선에 영향을 주는 요소들을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Ti, Al 등이 강재에 많이 함유될수록 S곡선은 좌측으로 이동된다.
  2. 강중에 첨가원소로 인하여 편석이 존재하면 S곡선의 위치도 변화한다.
  3. 강재가 오스테나이트 상태에서 가열온도가 상당히 높으면 높을수록 오스테나이트 결정립은 미세해지고, S곡선의 코(nose) 부근도 왼쪽으로 이동한다.
  4. 강이 오스테나이트 상태에서 외부로부터 응력을 받으면 응력이 커지게 되어 변태 시간이 짧아져 S곡선의 변태 개시선은 좌측으로 이동한다.
(정답률: 53%)
  • 강재를 오스테나이트 상태에서 가열 온도가 높을수록 오스테나이트 결정립은 조대화(커짐)되며, 이로 인해 변태 시간이 길어져 S곡선의 코(nose) 부근은 오른쪽으로 이동합니다.
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62. 구상흑연주철에서 나타나는 페딩(Fading) 현상이란?

  1. Ce, Mg첨가에 의해 구상 흑연화를 촉진하는 것
  2. 구상화처리 후 용탕상태로 방치하면 흑연구상화 효과가 소멸하는 것
  3. 코크스비를 낮추어 고온 용해하므로 용탕에 산소 및 황의 성분이 낮게 되는 것
  4. 두께가 두꺼운 주물이 흑연 구상화처리 후에도 냉각속도가 늦어 편상흑연조직으로 되는 것
(정답률: 55%)
  • 페딩(Fading) 현상이란 구상화 처리 후 용탕 상태로 방치했을 때, 흑연 구상화 효과가 점차 소멸되어 다시 편상 흑연 주철로 되돌아가는 현상을 말합니다.
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63. 순철의 변태에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 동소변태점은 A3점과 A4점이 있다.
  2. Fe의 자기변태점은 약 768 ℃ 정도이며, 퀴리(curie)점이라고도 한다.
  3. 동소변태는 결정격자가 변화하는 변태를 말한다.
  4. 자기변태는 일정온도에서 급격히 비연속으로 일어난다.
(정답률: 63%)
  • 자기변태는 퀴리점($768^{\circ}\text{C}$)에서 강자성체가 상자성체로 변하는 현상으로, 결정 구조의 변화 없이 연속적으로 일어나는 변태입니다.

    오답 노트
    동소변태: 결정격자가 변화하는 변태로 $\text{A}_3$점과 $\text{A}_4$점이 이에 해당함
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64. Fe-C 평형 상태도에서 γ고용체가 시멘타이트를 석출 개시하는 온도선은?

  1. Acm선
  2. A3선
  3. 공석선
  4. A2선
(정답률: 63%)
  • $\text{A}_{\text{cm}}$선은 $\gamma$고용체(오스테나이트)로부터 시멘타이트의 석출이 시작되는 온도선이며, $\gamma$고용체에 대한 시멘타이트의 용해도를 나타내는 경계선입니다.
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65. Mg-Al계 합금에 소량의 Zn과 Mn을 넣은 합금은?

  1. 엘렉트론(elektron) 합금
  2. 스텔라이트(stellite) 합금
  3. 알클래드(alclad) 합금
  4. 자마크(zamak) 합금
(정답률: 39%)
  • 엘렉트론(elektron) 합금은 $\text{Mg-Al}$계 합금에 소량의 $\text{Zn}$, $\text{Mn}$, $\text{Si}$, $\text{Cd}$, $\text{Ca}$ 등을 첨가한 합금으로, $320 \sim 400^{\circ}\text{C}$ 온도에서 압축 가공이 가능하여 피스톤 등에 사용됩니다.
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66. 경도시험에서 압입체의 다이아몬드 원추각이 120°이며, 기준하중이 10 kgf인 시험법은?

  1. 쇼어 경도시험
  2. 브리넬 경도시험
  3. 비커스 경도시험
  4. 로크웰 경도시험
(정답률: 50%)
  • 로크웰 경도시험의 C 스케일은 꼭지각 $120^{\circ}$의 다이아몬드 원뿔 압입체를 사용하며, 기준하중 $10\text{ kgf}$를 가하여 경도를 측정합니다.

    오답 노트
    비커스 경도시험: 압입체 각도가 $136^{\circ}$임
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67. 다음 금속 중 재결정 온도가 가장 높은 것은?

  1. Zn
  2. Sn
  3. Fe
  4. Pb
(정답률: 49%)
  • 금속의 재결정 온도는 일반적으로 융점의 $1/3 \sim 1/2$ 수준에서 결정되며, 금속의 결합력과 융점이 높을수록 재결정 온도도 높아집니다.
    Fe의 재결정 온도는 $350 \sim 450^{\circ}\text{C}$로, Zn($5 \sim 25^{\circ}\text{C}$), Sn($-7 \sim 25^{\circ}\text{C}$), Pb($-3^{\circ}\text{C}$)보다 월등히 높습니다.
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68. 아름답고 매끈한 플라스틱 제품을 생산하기 위한 금형재료의 요구되는 특성이 아닌것은?

  1. 결정입도가 클 것
  2. 편석 등이 적을 것
  3. 핀홀 및 흠이 없을 것
  4. 비금속 개재물이 적을 것
(정답률: 72%)
  • 매끈한 표면 품질을 얻기 위해서는 금형 재료의 결정입도가 미세해야(작아야) 합니다.

    오답 노트
    결정입도가 클 것: 결정입도가 작아야 표면 조도가 향상됩니다.
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69. 심냉(sub-zero) 처리의 목적을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 자경강에 인성을 부여하기 위한 방법이다.
  2. 급열ㆍ급냉 시 온도 이력현상을 관찰하기 위한 것이다.
  3. 항온 담금질하여 베이나이트 조직을 얻기 위한 방법이다.
  4. 담금질 후 변형을 방지하기 위해 잔류 오스테나이트를 마텐자이트 조직으로 얻기 위한 방법이다.
(정답률: 74%)
  • 심냉 처리는 담금질 후 조직 내에 남아있는 잔류 오스테나이트를 마텐자이트 조직으로 변태시켜, 치수 변화를 막고 변형을 방지하는 것이 목적입니다.
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70. Al합금 중 개량처리를 통해 Si의 조대한 육각 판상을 미세화시킨 합금의 명칭은?

  1. 라우탈
  2. 실루민
  3. 문쯔메탈
  4. 두랄루민
(정답률: 66%)
  • 실루민은 Al-Si계 합금으로, 개량처리를 통해 Si의 조대한 육각 판상을 미세화하여 주조성을 양호하게 만든 합금입니다.
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71. 감압밸브, 체크밸브, 릴리프밸브 등에서 밸브시트를 두드려 비교적 높은 음을 내는 일종의 자려 진동 현상은?

  1. 유격 현상
  2. 채터링 현상
  3. 폐입 현상
  4. 캐비테이션 현상
(정답률: 70%)
  • 스프링으로 작동되는 릴리프밸브 등에서 밸브시트를 빠르게 두드려 비교적 높은 음을 발생시키는 일종의 자려진동 현상을 채터링 현상이라고 합니다.
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72. 유압 파워유닛의 펌프에서 이상 소음 발생의 원인이 아닌 것은?

  1. 흡입관의 막힘
  2. 유압유에 공기 혼입
  3. 스트레이너가 너무 큼
  4. 펌프의 회전이 너무 빠름
(정답률: 68%)
  • 스트레이너는 펌프 흡입구에서 불순물을 제거하는 장치로, 크기가 크다고 해서 소음이 발생하지는 않습니다.

    오답 노트
    흡입관 막힘, 공기 혼입, 과도한 회전 속도: 모두 공동현상(Cavitation) 등을 유발하여 이상 소음의 원인이 됩니다.
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73. 지름이 2 cm인 관속을 흐르는 물의 속도가 1 m/s이면 유량은 약 몇 cm3/s인가?

  1. 3.14
  2. 31.4
  3. 314
  4. 3140
(정답률: 57%)
  • 유량은 관의 단면적과 유속의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times V = \frac{\pi d^{2}}{4} \times V$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{3.14 \times 2^{2}}{4} \times 100$
    ③ [최종 결과] $Q = 314$
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74. 한 쪽 방향으로 흐름은 자유로우나 역방향의 흐름을 허용하지 않는 밸브는?

  1. 체크 밸브
  2. 셔틀 밸브
  3. 스로틀 밸브
  4. 릴리프 밸브
(정답률: 71%)
  • 체크 밸브는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로는 흐르지 못하게 차단하는 방향제어밸브의 일종입니다.
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75. 다음 중 유량제어밸브에 의한 속도제어회로를 나타낸 것이 아닌 것은?

  1. 미터 인 회로
  2. 블리드 오프 회로
  3. 미터 아웃 회로
  4. 카운터 회로
(정답률: 70%)
  • 유량제어밸브를 이용한 속도제어회로에는 미터 인 회로, 미터 아웃 회로, 블리드 오프 회로가 포함됩니다.

    오답 노트
    카운터 회로: 속도 제어가 아닌 실린더의 동작 순서를 제어하는 회로입니다.
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76. 유체를 에너지원 등으로 사용하기 위하여 가압 상태로 저장하는 용기는?

  1. 디퓨져
  2. 액추에이터
  3. 스로틀
  4. 어큐뮬레이터
(정답률: 64%)
  • 유체를 가압 상태로 저장하여 에너지원으로 사용하거나 충격 흡수, 보조 전원 등으로 활용하는 장치는 어큐뮬레이터(축압기)입니다.
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77. 점성계수(coefficient of viscosity)는 기름의 중요 성질이다. 점도가 너무 낮을 경우 유압기기에 나타나는 현상은?

  1. 유동저항이 지나치게 커진다.
  2. 마찰에 의한 동력손실이 증대된다.
  3. 각 부품 사이에서 누출 손실이 커진다.
  4. 밸브나 파이프를 통과할 때 압력손실이 커진다.
(정답률: 55%)
  • 점도는 액체의 끈적임 정도를 나타내며, 점도가 너무 낮으면 유체가 너무 묽어져 부품 사이의 틈새로 쉽게 빠져나가게 되므로 누출 손실이 커지게 됩니다.

    오답 노트
    유동저항 증대, 동력손실 증대, 압력손실 증대: 모두 점도가 너무 높을 때 발생하는 현상입니다.
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78. 저 압력을 어떤 정해진 높은 출력으로 증폭하는 회로의 명칭은?

  1. 부스터 회로
  2. 플립플롭 회로
  3. 온오프제어 회로
  4. 레지스터 회로
(정답률: 71%)
  • 부스터 회로는 낮은 입력 압력을 이용하여 미리 설정된 더 높은 출력 압력으로 증폭시켜 주는 회로를 의미합니다.
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79. 베인펌프의 일반적인 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 캠링
  2. 베인
  3. 로터
  4. 모터
(정답률: 55%)
  • 베인펌프의 핵심 구성 요소는 유체를 밀어내는 베인, 베인이 회전하는 로터, 베인의 궤적을 결정하는 캠링, 그리고 유체가 드나드는 포트로 구성됩니다. 모터는 펌프를 구동시키거나 펌프의 반대 역할을 하는 별개의 장치이므로 펌프 자체의 구성 요소가 아닙니다.
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80. 유공압 실린더의 미끄러짐 면의 운동이 간헐적으로 되는 현상은?

  1. 모노 피딩(Mono－feeding)
  2. 스틱 슬립(Stick－slip)
  3. 컷 인 다운(Cut in－down)
  4. 듀얼 액팅(Dual acting)
(정답률: 70%)
  • 스틱 슬립(Stick-slip)은 유공압 실린더의 안내면과 이동 테이블 사이에서 마찰로 인해 매끄럽게 움직이지 못하고, 탄성 변형과 복원이 반복되며 툭툭 끊기듯 간헐적으로 운동하는 현상을 말합니다.
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5과목: 기계제작법 및 기계동력학

81. 무게 20 N인 물체가 2개의 용수철에 의하여 그림과 같이 놓여 있다. 한 용수철은 1cm 늘어나는데 1.7 N이 필요하며 다른 용수철은 1 cm 늘어나는데 1.3 N이 필요하다. 변위 진폭이 1.25 cm가 되려면 정적 평형 위치에 있는 물체는 약 얼마의 초기속도(cm/s)를 주어야 하는가? (단, 이 물체는 수직 운동만 한다고 가정한다.)

  1. 11.5
  2. 18.1
  3. 12.4
  4. 15.2
(정답률: 28%)
  • 두 용수철이 병렬로 연결된 구조이므로 전체 스프링 상수는 각 상수의 합입니다. 정적 평형 위치에서 최대 변위(진폭)를 갖기 위해 필요한 초기 속도는 에너지 보존 법칙 또는 고유진동수를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $v = X \times \sqrt{\frac{k_1 + k_2}{m}}$
    ② [숫자 대입] $v = 1.25 \times \sqrt{\frac{1.7 + 1.3}{20/9.81}}$
    ③ [최종 결과] $v = 15.2$
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82. 전동기를 이용하여 무게 9800 N의 물체를 속도 0.3 m/s로 끌어올리려 한다. 장치의 기계적 효율을 80 %로 하면 최소 몇 kW의 동력이 필요한가?

  1. 3.2
  2. 3.7
  3. 4.9
  4. 6.2
(정답률: 62%)
  • 물체를 끌어올리는 데 필요한 이론적 동력에 기계적 효율을 고려해야 합니다. 실제 필요한 동력은 손실을 보전하기 위해 이론적 동력보다 커야 하므로 효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F \times V}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{9800 \times 0.3}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 3675\text{ W} = 3.675\text{ kW}$
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83. 그림과 같이 Coulomb 감쇠를 일으키는 진동계에서 지면과의 마찰계수는 0.1, 질량 m= 100 kg, 스프링 상수 k=981 N/cm이다. 정지상태에서 초기 변위를 2 cm 주었다가 놓을 때 4 cycle후의 진폭은 약 몇 cm가 되겠는가?

  1. 0.4
  2. 0.1
  3. 1.2
  4. 0.8
(정답률: 25%)
  • Coulomb 감쇠 진동계에서 사이클당 진폭의 감소량은 마찰력에 의해 결정됩니다. 4사이클 후의 진폭을 구하기 위해 쿨롱 감쇠 계수를 먼저 산출하고 진폭 감소 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $X_n = X_0 - (2 \times n \times \frac{\mu m g}{k})$
    ② [숫자 대입] $X_n = 0.02 - (2 \times 4 \times 2 \times \frac{0.1 \times 100 \times 9.81}{98100})$
    ③ [최종 결과] $X_n = 0.004$ (단위 변환 시 $0.4\text{ cm}$)
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84. 단순조화운동(Harmonic motions)일 때 속도와 가속도의 위상차는 얼마인가?

  1. π/2
  2. π
  3. 2π
  4. 0
(정답률: 52%)
  • 단순조화운동에서 변위가 $\sin$ 함수일 때, 속도는 이를 미분한 $\cos$ 함수가 되고, 가속도는 다시 미분하여 $-\sin$ 함수가 됩니다. $\cos t = \sin(t + \pi/2)$이므로 속도와 가속도의 위상차는 $\pi/2$가 됩니다.
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85. 어떤 물체가 정지 상태로부터 다음 그래프와 같은 가속도(a)로 속도가 변화한다. 이때 20초 경과 후의 속도는 약 몇 m/s인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 55%)
  • 가속도-시간 그래프에서 면적은 속도의 변화량을 의미합니다. 정지 상태에서 시작했으므로 20초 후의 속도는 전체 면적의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $v = a_1 t_1 + a_2 t_2$
    ② [숫자 대입] $v = 0.4 \times 10 + (-0.1) \times 10$
    ③ [최종 결과] $v = 3$
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86. 그림은 스프링과 감쇠기로 지지된 기관(engine, 총 질량 m)이며, m1은 크랭크 기구의 불평형 회전 질량으로 회전 중심으로부터 r만큼 떨어져 있고, 회전주파수는 ω이다. 이 기관의 운동 방정식을 라고 할 때 F(t)로 옳은 것은?

(정답률: 32%)
  • 회전하는 불평형 질량 $m_1$에 의해 발생하는 원심력이 외력 $F(t)$로 작용합니다. 원심력의 크기는 $m_1 r \omega^2$이며, 이를 수직 방향 성분으로 분해하기 위해 $\sin \omega t$를 곱해줍니다.
    따라서 외력 $F(t)$는 다음과 같습니다.
    $$F(t) = m_1 r \omega^2 \sin \omega t$$
    해당 수식이 포함된 가 정답입니다.
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87. 반지름이 r인 균일한 원판의 중심에 200 N의 힘이 수평방향으로 가해진다. 원판의 미끄러짐을 방지하는데 필요한 최소 마찰력(F)은?

  1. 200 N
  2. 100 N
  3. 66.67 N
  4. 33.33 N
(정답률: 43%)
  • 미끄러짐이 없는 강체의 평면 운동에서 힘의 합력과 모멘트의 합을 연립하여 마찰력을 구합니다.
    힘의 평형: $200 - F = m a$
    모멘트 평형: $F r = J_G \alpha = \frac{1}{2} m r^2 \alpha$
    위 식에서 $m a = m r \alpha$이므로, $F r = \frac{1}{2} (m r \alpha)$에서 $m r \alpha = 2 F$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $200 - F = 2F$
    ② [숫자 대입] $3F = 200$
    ③ [최종 결과] $F = 66.67$
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88. 축구공을 지면으로부터 1 m의 높이에서 자유낙하 시켰더니 0.8 m 높이까지 다시 튀어 올랐다. 이 공의 반발계수는 얼마인가?

  1. 0.89
  2. 0.83
  3. 0.80
  4. 0.77
(정답률: 38%)
  • 반발계수 $e$는 충돌 전후의 상대 속도 비로 정의됩니다. 자유낙하 높이 $h_1$과 튀어 오른 높이 $h_2$를 이용하여 속도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $e = \sqrt{\frac{h_2}{h_1}}$
    ② [숫자 대입] $e = \sqrt{\frac{0.8}{1}}$
    ③ [최종 결과] $e = 0.89$
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89. 길이가 1 m이고 질량이 3 kg인 가느다란 막대에서 막대 중심축과 수직하면서 질량 중심을 지나는 축에 대한 질량 관성모멘트는 몇 kg ㆍ m2인가?

  1. 0.20
  2. 0.25
  3. 0.30
  4. 0.40
(정답률: 49%)
  • 질량 중심을 지나는 축에 대한 가느다란 막대의 질량 관성모멘트 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $J = \frac{1}{12}ML^2$
    ② [숫자 대입] $J = \frac{1}{12} \times 3 \times 1^2$
    ③ [최종 결과] $J = 0.25$
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90. 아이스하키 선수가 친 퍽이 얼음 바닥 위에서 30 m를 가서 정지하였는데, 그 시간이 9초가 걸렸다. 퍽과 얼음 사이의 마찰계수는 얼마인가?

  1. 0.046
  2. 0.056
  3. 0.066
  4. 0.076
(정답률: 34%)
  • 등가속도 운동 방정식과 마찰력 공식을 이용하여 정지 거리와 시간으로부터 마찰계수를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mu = \frac{-a}{g} = \frac{-2s}{gt^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\mu = \frac{-2 \times 30}{9.8 \times 9^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\mu = 0.076$$
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91. 다음 인발가공에서 인발 조건의 인자로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 절곡력(folding force)
  2. 역장력(back tension)
  3. 마찰력(friction force)
  4. 다이각(die angle)
(정답률: 49%)
  • 인발가공의 주요 인자로는 다이각, 마찰력, 역장력 등이 영향을 미칩니다. 반면 절곡력은 재료를 구부리는 밴딩 가공의 핵심 요소이므로 인발가공과는 무관합니다.
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92. 다음 중 나사의 유효지름 측정과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 나사 마이크로미터
  2. 센터게이지
  3. 공구현미경
  4. 삼침법
(정답률: 47%)
  • 센터게이지는 나사 절삭 바이트의 날끝각 조사, 바이트 부착 상태 확인, 또는 공작물의 중심 위치 검사에 사용되는 도구이며, 나사의 유효지름을 측정하는 용도가 아닙니다.
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93. 구성인선(built up edge)의 방지 대책으로 틀린 것은?

  1. 공구 경사각을 크게 한다.
  2. 절삭 깊이를 작게 한다.
  3. 절삭 속도를 낮게 한다.
  4. 윤활성이 좋은 절삭유제를 사용한다.
(정답률: 63%)
  • 구성인선은 절삭 속도가 낮을 때 칩이 공구 끝단에 달라붙어 형성됩니다. 따라서 이를 방지하기 위해서는 절삭 속도를 높여야 하며, 공구 경사각을 크게 하거나 절삭 깊이를 작게 하고 윤활성이 좋은 절삭유를 사용하는 것이 효과적입니다.

    오답 노트
    절삭 속도를 낮게 한다: 구성인선을 촉진시키는 원인이 됨
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94. 다음 중 전주가공의 특징으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 가공시간이 길다.
  2. 복잡한 형상, 중공축 등을 가공할 수 있다.
  3. 모형과의 오차를 줄일 수 있어 가공 정밀도가 높다.
  4. 모형 전체면에 균일한 두께로 전착이 쉽게 이루어진다.
(정답률: 43%)
  • 전주가공은 전기도금을 이용한 가공법으로, 가공 시간이 길고 복잡한 형상이나 중공축 가공이 가능하며 정밀도가 높다는 특징이 있습니다. 하지만 전착 과정에서 전류 밀도의 차이로 인해 모형 전체면에 균일한 두께로 전착시키는 것은 어렵습니다.
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95. 주조에서 탕구계의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 쇳물받이
  2. 탕도
  3. 피이더
  4. 주입구
(정답률: 63%)
  • 탕구계는 용융 금속이 주형 내부로 흘러 들어가는 통로 시스템으로 쇳물받이, 탕구, 탕도, 주입구로 구성됩니다.

    오답 노트
    피이더: 응고 시 수축 결함을 방지하기 위해 쇳물을 보충해주는 보조 장치로 탕구계와는 구분됩니다.
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96. 다음 중 저온 뜨임의 특성으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 내마모성 저하
  2. 연마균열 방지
  3. 치수의 경년 변화 방지
  4. 담금질에 의한 응력 제거
(정답률: 60%)
  • 저온 뜨임은 담금질 후 응력을 제거하고 치수 변화를 방지하며 연마균열을 막기 위해 수행하며, 오히려 내마모성을 유지하거나 향상시키는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    연마균열 방지, 치수의 경년 변화 방지, 담금질에 의한 응력 제거: 저온 뜨임의 주요 목적입니다.
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97. TIG 용접과 MIG 용접에 해당하는 용접은?

  1. 불활성가스 아크 용접
  2. 서브머지드 아크 용접
  3. 교류 아크 셀룰로스계 피복 용접
  4. 직류 아크 일미나이트계 피복 용접
(정답률: 64%)
  • TIG(텅스텐 불활성 가스) 용접과 MIG(금속 불활성 가스) 용접은 모두 보호 가스로 불활성 가스를 사용하는 불활성가스 아크 용접에 해당합니다.
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98. 다이(die)에 탄성이 뛰어난 고무를 적층으로 두고 가공 소재를 형상을 지닌 펀치로 가압하여 가공하는 성형가공법은?

  1. 전자력 성형법
  2. 폭발 성형법
  3. 엠보싱법
  4. 마폼법
(정답률: 57%)
  • 마폼법은 다이 내부에 탄성이 좋은 고무를 채우고 펀치로 가압하여 소재를 성형하는 가공법입니다.
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99. 연강을 고속도강 바이트로 세이퍼 가공할 때 바이트의 1분간 왕복횟수는? (단, 절삭속도=15 m/min이고 공작물의 길이(행정의 길이)는 150 mm, 절삭행정의 시간과 바이트 1왕복의 시간과의 비 k=3/5이다.)

  1. 10회
  2. 15회
  3. 30회
  4. 60회
(정답률: 36%)
  • 세이퍼의 절삭속도 공식을 이용하여 1분간 왕복횟수를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{V \times k}{l}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{15 \times \frac{3}{5}}{0.15}$
    ③ [최종 결과] $N = 60$
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100. 드릴링 머신으로 할 수 있는 기본 작업 중 접시머리 볼트의 머리 부분이 묻히도록 원뿔자리 파기 작업을 하는 가공은?

  1. 태핑
  2. 카운터 싱킹
  3. 심공 드릴링
  4. 리밍
(정답률: 59%)
  • 카운터 싱킹은 접시머리 볼트가 표면에 묻히도록 구멍 입구를 원뿔 모양으로 깎아내는 가공법입니다.

    오답 노트
    태핑: 암나사 가공
    심공 드릴링: 깊은 구멍 가공
    리밍: 구멍 내면 정밀 다듬질
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