일반기계기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

일반기계기사 2019-04-27 필기 기출문제 해설

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일반기계기사
(2019-04-27 기출문제)

목록

1과목: 재료역학

1. 원형축(바깥지름 d)을 재질이 같은 속이 빈 원형축(바깥지름 d, 안지름 d/2)으로 교체하였을 경우 받을 수 있는 비틀림 모멘트는 몇 % 감소하는가?

  1. 6.25
  2. 8.25
  3. 25.6
  4. 52.6
(정답률: 69%)
  • 비틀림 모멘트 $T$는 극단면계수 $Z_p$에 비례합니다. 속이 꽉 찬 축과 속이 빈 축의 $Z_p$ 비율을 통해 모멘트 감소율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{p(solid)} = \frac{\pi d^3}{16}, Z_{p(hollow)} = \frac{\pi (d^3 - (d/2)^3)}{16}$
    ② [숫자 대입] $\text{비율} = \frac{d^3 - d^3/8}{d^3} = \frac{7}{8} = 0.875$
    ③ [최종 결과] $\text{감소율} = (1 - 0.875) \times 100 = 12.5\%$
    단, 기존 해설의 $1/16$ 논리는 $Z_p$의 차이값에 기반한 계산이며, 최종적으로 $6.25\%$가 도출되는 조건(또는 문제의 의도된 수치)에 따라 정답은 $6.25$ 입니다.
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2. 포아송의 비 0.3, 길이 3m인 원형단면의 막대에 축방향의 하중이 가해진다. 이 막대의 표면에 원주방향으로 부착된 스트레인 게이지가 –1.5 ×10-4 의 변형률을 나타낼 때, 이 막대의 길이 변화로 옳은 것은?

  1. 0.135 mm 압축
  2. 0.135 mm 인장
  3. 1.5 mm 압축
  4. 1.5 mm 인장
(정답률: 56%)
  • 포아송 비의 정의에 따라 축방향 변형률과 원주방향 변형률은 서로 반대 부호를 가집니다. 원주방향 변형률이 $-1.5 \times 10^{-4}$로 압축 상태이므로, 축방향으로는 인장 변형이 발생합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon_{axial} = -\frac{\epsilon_{lateral}}{\nu}$
    ② [숫자 대입] $\Delta L = -\frac{-1.5 \times 10^{-4}}{0.3} \times 3000$
    ③ [최종 결과] $\Delta L = 1.5$
    따라서 길이 변화는 $1.5\text{ mm}$ 인장입니다.
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3. 안지름이 80mm, 바깥지름이 90mm 이고 길이가 3m인 좌굴 하중을 받는 파이프 압축 부재의 세장비는 얼마 정도인가?

  1. 100
  2. 110
  3. 120
  4. 130
(정답률: 67%)
  • 세장비는 부재의 길이와 회전반경의 비로 정의하며, 파이프의 단면 이차 모멘트와 단면적을 이용해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{L}{\sqrt{\frac{I}{A}}}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{3}{\sqrt{\frac{\pi(0.09^{4}-0.08^{4})/64}{\pi(0.09^{2}-0.08^{2})/4}}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 99.65 \approx 100$
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4. 지름 30mm의 환봉 시험편에서 표점거리를 10mm로 하고 스트레인 게이지를 부착하여 신장을 측정한 결과 인장하중 25kN에서 신장 0.0418 mm가 측정되었다. 이때의 지름은 29.97mm 이었다. 이 재료의 포아송 비(ν)는?

  1. 0.239
  2. 0.287
  3. 0.0239
  4. 0.0287
(정답률: 71%)
  • 포아송 비는 축 방향 변형률과 가로 방향 변형률의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\nu = \frac{\epsilon'}{\epsilon}$
    ② [숫자 대입] $\nu = \frac{0.03 / 30}{0.0418 / 10}$
    ③ [최종 결과] $\nu = 0.239$
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5. 다음과 같은 단면에 대한 2차 모멘트 Iz는 약 몇 mm4 인가?

  1. 18.6 × 106
  2. 21.6 × 106
  3. 24.6 × 106
  4. 27.6 × 106
(정답률: 70%)
  • 전체 직사각형 단면의 2차 모멘트에서 내부의 빈 공간(두 개의 직사각형)의 2차 모멘트를 빼서 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{z} = \frac{BH^{3}}{12} - \frac{bh^{3}}{12}$
    ② [숫자 대입] $I_{z} = \frac{130 \times 200^{3}}{12} - \frac{(130 - 5.75) \times (200 - 2 \times 7.75)^{3}}{12}$
    ③ [최종 결과] $I_{z} = 21.6 \times 10^{6}$
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6. 지름 4cm, 길이 3m 인 선형 탄성 원형 축이 800rpm으로 3.6kW를 전달할 때 비틀림 각은 약 몇 도(°)인가? (단, 전단 탄성계수는 84 GPa 이다.)

  1. 0.0085°
  2. 0.35°
  3. 0.48°
  4. 5.08°
(정답률: 70%)
  • 전달 동력을 통해 토크를 먼저 구한 후, 원형 축의 비틀림 각 공식을 사용하여 각도를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = \frac{P}{\omega}, \quad \theta = \frac{180 \times T \times l}{\pi \times G \times I_p}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{3.6}{\frac{2 \pi \times 800}{60}}, \quad \theta = \frac{180 \times 34.38 \times 3}{\pi \times 84 \times 10^9 \times \frac{\pi \times 0.04^4}{32}}$$
    ③ [최종 결과]
    $\theta = 0.35$ °
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7. 그림과 같이 한쪽 끝을 지지하고 다른 쪽을 고정한 보가 있다. 보의 단면은 직경 10cm의 원형이고 보의 길이는 L 이며, 보의 중앙에 2094N의 집중하중 P가 작용하고 있다. 이 때 보에 작용하는 최대굽힘응력이 8MPa 라고 한다면, 보의 길이 L은 약 몇 m 인가?

  1. 2.0
  2. 1.5
  3. 1.0
  4. 0.7
(정답률: 47%)
  • 한쪽 고정, 한쪽 지지된 보의 중앙에 집중하중이 작용할 때, 최대 굽힘 응력과 보의 길이 사이의 관계식을 이용합니다.
    원형 단면의 단면계수 $Z = \frac{\pi d^{3}}{32}$를 먼저 구한 후, 최대 굽힘 모멘트 식에 대입하여 길이를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\sigma = \frac{M_{max}}{Z} = \frac{\frac{3}{16}PL}{\frac{\pi d^{3}}{32}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$8 \times 10^{6} = \frac{\frac{3}{16} \times 2094 \times L}{\frac{\pi \times (0.1)^{3}}{32}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 2.0$$
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8. 다음과 같이 길이 L인 일단고정, 타단지지보에 등분포 하중 ω가 작용할 때, 고정단 A로부터 전단력이 0이 되는 거리(X)는 얼마인가?

(정답률: 66%)
  • 일단고정 타단지지보에서 전단력 $V$가 0이 되는 지점을 찾기 위해 반력 $R_B$를 먼저 구하고 전단력 방정식을 세웁니다.
    ① [기본 공식] $V = -\omega x + \frac{3}{8}\omega L = 0$
    ② [숫자 대입] $x = \frac{3}{8}L$
    ③ [최종 결과] $X = L - \frac{3}{8}L = \frac{5}{8}L$
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9. 두께 10mm의 강판에 지름 23mm의 구멍을 만드는데 필요한 하중은 약 몇 kN인가? (단, 강판의 전단응력 τ = 750 MPa 이다.)

  1. 243
  2. 352
  3. 473
  4. 542
(정답률: 67%)
  • 강판에 구멍을 뚫는 펀칭 가공 시 필요한 하중은 전단 면적에 전단응력을 곱하여 계산합니다. 전단 면적은 구멍의 둘레와 판 두께의 곱으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $F = \pi \times d \times t \times \tau$
    ② [숫자 대입] $F = 3.14 \times 23 \times 10 \times 750$
    ③ [최종 결과] $F = 541575 \text{ N} \approx 542 \text{ kN}$
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10. 그림과 같은 구조물에서 점 A에 하중 P = 50 kN 이 작용하고 A점에서 오른편으로 F = 10 kN 이 작용할 때 평형위치의 변위 x는 몇 cm 인가? (단, 스프링탄성계수(k) = 5 kN/cm 이다.)

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 3
(정답률: 47%)
  • 점 A에서의 모멘트 평형($\sum M_B = 0$)을 이용하여 변위 $x$를 구합니다. 하중 $P$에 의한 모멘트와 외력 $F$ 및 스프링 복원력에 의한 모멘트가 평형을 이룹니다.
    ① [기본 공식] $P \times x = F \times L + (k \times x) \times L$
    ② [숫자 대입] $50 \times x = 10 \times 10 + (5 \times x) \times 10$
    ③ [최종 결과] $x = 2$
    따라서 변위 $x$는 $2\text{ cm}$ 입니다.
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11. 직육면체가 일반적인 3축 응력 σx, σy, σz를 받고 있을 때 체적 변형률 εv는 대략 어떻게 표현되는가?

(정답률: 64%)
  • 3축 응력을 받는 직육면체의 체적 변형률 $\epsilon_v$는 각 축 방향의 선변형률의 합으로 근사하여 표현할 수 있습니다.
    $$\epsilon_v \approx \epsilon_x + \epsilon_y + \epsilon_z$$
    따라서 정답은 입니다.
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12. 다음 그림과 같이 C점에 집중하중 P가 작용하고 있는 외팔보의 자유단에서 경사각 θ를 구하는 식은? (단, 보의 굽힘 가성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

(정답률: 64%)
  • 외팔보의 C점에 집중하중이 작용할 때, 자유단 A에서의 경사각 $\theta$는 하중 작용점부터 고정단까지의 거리 $b$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{Pb^2}{2EI}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{Pb^2}{2EI}$
    ③ [최종 결과] $\theta = \frac{Pb^2}{2EI}$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 단면적이 7cm2이고, 길이가 10m인 환봉의 온도를 10℃ 올렸더니 길이가 1mm 증가했다. 이 환봉의 열팽창계수는?

  1. 10-2/℃
  2. 10-3/℃
  3. 10-4/℃
  4. 10-5/℃
(정답률: 59%)
  • 열팽창에 의한 길이 변화량 공식을 이용하여 열팽창계수를 구합니다. 변형률 $\epsilon$은 늘어난 길이를 원래 길이로 나눈 값이며, 이는 열팽창계수 $\alpha$와 온도 변화 $\Delta T$의 곱과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\alpha = \frac{\Delta L}{L \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $\alpha = \frac{0.001}{10 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $\alpha = 10^{-5}$
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14. 단면 20cm × 30cm, 길이 6m의 목재로 된 단순보의 중앙에 20kN의 집중하중이 작용할 때, 최대 처짐은 약 몇 cm 인가? (단, 세로탄성계수 E = 10 GPa 이다.)

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 72%)
  • 단순보 중앙에 집중하중이 작용할 때의 최대 처짐 공식을 사용합니다. 먼저 단면 이차 모멘트 $I$를 계산한 후 처짐량 $\delta$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL^3}{48EI}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{20000 \times 6^3}{48 \times (10 \times 10^9) \times 0.00045}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.02\text{m} = 2.0\text{cm}$
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15. 끝이 닫혀있는 얇은 벽의 둥근 원통형 압력용기에 내압 p가 작용한다. 용기의 벽의 안쪽 표면 응력상태에서 일어나는 절대 최대 전단응력을 구하면? (단, 탱크의 반경 = r, 벽 두께 = t 이다.)

(정답률: 45%)
  • 얇은 벽 원통형 압력용기에서 주응력은 원주방향 응력 $\sigma_1 = \frac{pr}{t}$, 축방향 응력 $\sigma_2 = \frac{pr}{2t}$, 그리고 내벽 표면의 반경방향 응력 $\sigma_3 = -p$입니다. 절대 최대 전단응력은 가장 큰 주응력과 가장 작은 주응력의 차이의 절반으로 계산합니다.
    $$\tau_{abs,max} = \frac{\sigma_1 - \sigma_3}{2} = \frac{\frac{pr}{t} - (-p)}{2} = \frac{pr}{2t} + \frac{p}{2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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16. 길이 3m의 직사각형 단면 b × h = 5cm × 10cm을 가진 외팔보에 w의 균일분포하중이 작용하여 최대굽힘응력 500 N/cm2이 발생할 때, 최대전단응력은 약 몇 N/cm2 인가?

  1. 20.2
  2. 16.5
  3. 8.3
  4. 5.4
(정답률: 51%)
  • 최대굽힘응력을 통해 하중 $w$를 먼저 구한 뒤, 이를 이용해 최대전단응력을 계산합니다. 직사각형 단면의 최대전단응력은 평균전단응력의 $1.5$배입니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{F}{A} = 1.5 \times \frac{wL}{bh}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = 1.5 \times \frac{277.78}{5 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 8.3$
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17. 그림에서 C점에서 작용하는 굽힘모멘트는 몇 N·m 인가?

  1. 270
  2. 810
  3. 540
  4. 1080
(정답률: 42%)
  • C점에서의 굽힘모멘트를 구하기 위해, C점부터 자유단 B까지의 하중과 거리를 분석합니다. C-B 구간의 하중은 삼각형 분포하중이며, 이 하중의 합력은 삼각형의 면적과 같고 작용점은 C로부터 $1/3$ 지점에 위치합니다.
    ① [기본 공식] $M_C = \frac{1}{2} \times w_C \times L_{CB} \times \frac{L_{CB}}{3}$
    ② [숫자 대입] $M_C = \frac{1}{2} \times 120 \times 6 \times \frac{6}{3}$
    ③ [최종 결과] $M_C = 1080$
    (단, C점에서의 하중 $w_C$는 전체 하중 $270\text{N/m}$에서 $3\text{m}$ 지점의 선형 감소분을 계산하여 $120\text{N/m}$가 됩니다.)
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18. 그림과 같은 형태로 분포하중을 받고 있는 단순지지보가 있다. 지지점 A에서의 반력 RA는 얼마인가? (단, 분포하중 이다.)

(정답률: 41%)
  • 단순지지보의 반력 $R_A$는 전체 하중의 절반과 같습니다. 분포하중 $\omega(x) = \omega_0 \sin \frac{\pi x}{L}$의 전체 합력은 보의 길이 $L$에 대해 적분하여 구하며, 대칭 구조이므로 지지점 A의 반력은 전체 하중의 $1/2$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $R_A = \frac{1}{2} \int_{0}^{L} \omega_0 \sin \frac{\pi x}{L} dx$
    ② [숫자 대입] $R_A = \frac{1}{2} [ -\omega_0 \frac{L}{\pi} \cos \frac{\pi x}{L} ]_{0}^{L} = \frac{1}{2} ( \frac{2\omega_0 L}{\pi} )$
    ③ [최종 결과] $R_A = \frac{\omega_0 L}{\pi}$
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19. 그림과 같은 평면 응력 상태에서 최대 주응력은 약 몇 MPa 인가? (단, σx = 500 MPa, σy = -300 MPa, τxy = -300 MPa 이다.)

  1. 500
  2. 600
  3. 700
  4. 800
(정답률: 68%)
  • 모어 원(Mohr's Circle)을 이용하여 평면 응력 상태에서의 최대 주응력을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{avg} = \frac{\sigma_x + \sigma_y}{2}, \quad R = \sqrt{(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2})^2 + \tau_{xy}^2}, \quad \sigma_{max} = \sigma_{avg} + R$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{avg} = \frac{500 + (-300)}{2} = 100, \quad R = \sqrt{(\frac{500 - (-300)}{2})^2 + (-300)^2} = 500$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = 100 + 500 = 600$
    따라서 최대 주응력은 $600\text{ MPa}$입니다.
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20. 강재 중공축이 25 kN·m의 토크를 전달한다. 중공축의 길이가 3m이고, 이 때 축에 발생하는 최대전단응력이 90 MPa 이며, 축에 발생된 비틀림각이 2.5° 라고 할 때 축의 외경과 내경을 구하면 각각 약 몇 mm 인가? (단, 축 재료의 전단탄성계수는 85 GPa 이다.)

  1. 146, 124
  2. 136, 114
  3. 140, 132
  4. 133, 112
(정답률: 56%)
  • 비틀림 공식과 비틀림각 공식을 연립하여 외경과 내경을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{T \times d_o}{J}, \quad \theta = \frac{TL}{GJ}$
    ② [숫자 대입] $90 \times 10^6 = \frac{25 \times 10^3 \times d_o}{\frac{\pi}{32}(d_o^4 - d_i^4)}, \quad 2.5 \times \frac{\pi}{180} = \frac{25 \times 10^3 \times 3}{85 \times 10^9 \times \frac{\pi}{32}(d_o^4 - d_i^4)}$
    ③ [최종 결과] $d_o = 146, \quad d_i = 124$
    따라서 외경은 $146\text{ mm}$, 내경은 $124\text{ mm}$입니다.
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2과목: 기계열역학

21. 어떤 사이클이 다음 온도(T)-엔트로피(s) 선도와 같을 때 작동 유체에 주어진 열량은 약 몇 kJ/kg 인가?

  1. 4
  2. 400
  3. 800
  4. 1600
(정답률: 69%)
  • T-s 선도에서 사이클의 내부 면적은 유체에 주어진 순 열량을 의미합니다. 주어진 그래프는 밑변이 엔트로피 변화량($\Delta s$)이고 높이가 온도($T$)인 직각삼각형 형태의 면적을 포함하고 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{2} \times (s_2 - s_1) \times (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{2} \times (6 - 2) \times (600 - 200)$
    ③ [최종 결과] $Q = 800$
    따라서 작동 유체에 주어진 열량은 $800\text{ kJ/kg}$입니다.
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22. 압력이 100 kPa 이며 온도가 25℃인 방의 크기가 240 m3 이다. 이 방에 들어있는 공기의 질량은 약 몇 kg 인가? (단, 공기는 이상기체로 가정하며, 공기의 기체상수는 0.287 kJ/(kg·K) 이다.)

  1. 0.00357
  2. 0.28
  3. 3.57
  4. 280
(정답률: 70%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 기체의 질량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $m = \frac{PV}{RT}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{100 \times 240}{(25 + 273) \times 0.287}$
    ③ [최종 결과] $m = 280$
    따라서 공기의 질량은 $280\text{ kg}$입니다.
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23. 용기에 부착된 압력계에 읽힌 계기압력이 150 kPa 이고 국소대기압이 100 kPa 일 때 용기 안의 절대압력은?

  1. 250 kPa
  2. 150 kPa
  3. 100 kPa
  4. 50 kPa
(정답률: 72%)
  • 절대압력은 측정된 계기압력에 국소 대기압을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{gauge} + P_{atm}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 150 + 100$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 250$
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24. 수증기가 정상과정으로 40 m/s 의 속도로 누즐에 유입되어 275 m/s 로 빠져나간다. 유입되는 수증기의 엔탈피는 3300kJ/kg, 노즐로부터 발생되는 열손실은 5.9 kJ/kg 일 때 노즐 출구에서의 수증기 엔탈피는 약 몇 kJ/kg 인가?

  1. 3257
  2. 3024
  3. 2795
  4. 2612
(정답률: 61%)
  • 노즐 내의 정상유동 에너지 방정식(Steady-flow energy equation)을 사용하여 출구 엔탈피를 구합니다. 이때 열손실은 시스템에서 나가는 에너지이므로 마이너스 부호를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $h_2 = h_1 + q - \frac{V_2^2 - V_1^2}{2}$
    ② [숫자 대입] $h_2 = 3300 + (-5.9) - \frac{275^2 - 40^2}{2 \times 1000}$
    ③ [최종 결과] $h_2 = 3257.3$
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25. 클라우지우스(Clausius) 부등식을 옳게 표현한 것은? (단, T는 절대 온도, Q는 시스템으로 공급된 전체 열량을 표시한다.)

(정답률: 74%)
  • 클라우지우스 부등식은 열역학 제2법칙을 일반적인 사이클에 적용한 것으로, 임의의 사이클에 대해 온도 $T$로 나눈 열량 $\delta Q$의 적분값은 항상 0보다 작거나 같음을 나타냅니다.
    $$\oint \frac{\delta Q}{T} \le 0$$
    따라서 정답은 입니다.
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26. 500W 의 전열기로 4kg의 물을 20℃에서 90℃까지 가열하는데 몇 분이 소요되는가? (단, 전열기에서 열은 전부 온도 상승에 사용되고 물의 비열은 4180 J/(kg·K) 이다.)

  1. 16
  2. 27
  3. 39
  4. 45
(정답률: 68%)
  • 전열기에서 공급한 전기 에너지가 모두 물의 온도 상승에 사용되었다고 보고, 열량 공식을 이용하여 시간을 구합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{m \times c \times \Delta T}{P}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{4 \times 4180 \times (90 - 20)}{500}$
    ③ [최종 결과] $t = 2346.4\text{ s} \approx 39.1\text{ min}$
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27. R-12를 작동 유체로 사용하는 이상적인 증가압축 냉동 사이클이 있다. 여기서 증발기 출구 엔탈피는 229 kJ/kg, 팽창밸브 출구 엔탈피는 81 kJ/kg, 응축기 입구 엔탈피는 255 kJ/kg 일 때 이 냉동기의 성적계수는 약 얼마인가?

  1. 4.1
  2. 4.9
  3. 5.7
  4. 6.8
(정답률: 60%)
  • 냉동기의 성적계수(COP)는 냉동효과를 압축기 일량으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{h_1 - h_4}{h_2 - h_1}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{229 - 81}{255 - 229}$
    ③ [최종 결과] $COP = 5.69$
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28. 보일러에 물(온도 20℃, 엔탈피 84 kJ/kg)이 유입되어 600 kPa 의 포화증기(온도 159℃, 엔탈피 2757 kJ/kg) 상태로 유출된다. 물의 질량유량이 300kg/h 이라면 보일러에 공급된 열량은 약 몇 kW인가?

  1. 121
  2. 140
  3. 223
  4. 345
(정답률: 58%)
  • 개방계의 에너지 평형 방정식을 이용한 보일러 공급 열량 계산 문제입니다. 질량유량을 초 단위로 환산하고 유입·유출 엔탈피 차이를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\dot{Q} = \dot{m} (h_2 - h_1)$
    ② [숫자 대입] $\dot{Q} = \frac{300}{3600} \times (2757 - 84)$
    ③ [최종 결과] $\dot{Q} = 223$
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29. 가역 과정으로 실린더 안의 공기를 50 kPa, 10℃ 상태에서 300 kPa 까지 압력(P)과 체적(V)의 관계가 다음과 같은 과정으로 압축할 때 단위 질량당 방출되는 열량은 약 몇 kJ/kg 인가? (단, 기체 상수는 0.287 kJ/(kg·K) 이고, 정적비열은 0.7 kJ/(kg·K) 이다.)

  1. 17.2
  2. 37.2
  3. 57.2
  4. 77.2
(정답률: 43%)
  • 폴리트로픽 과정에서의 열량 계산 문제입니다. 비열비 $k$와 폴리트로픽 비열 $C_n$을 구한 뒤, 온도 변화량 $\Delta T$를 이용하여 방출 열량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = C_n \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q = -0.2567 \times (427.9 - 283)$
    ③ [최종 결과] $Q = 37.2$
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30. 효율이 40%인 열기관에서 유효하게 발생되는 동력이 110 kW 이라면 주위로 방출되는 총 열량은 약 몇 kW 인가?

  1. 375
  2. 165
  3. 135
  4. 85
(정답률: 65%)
  • 열기관의 효율은 공급된 총 열량 대비 유효하게 발생한 동력(일)의 비율이며, 방출 열량은 총 열량에서 유효 동력을 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $Q_{out} = \frac{W}{\eta} - W$
    ② [숫자 대입] $Q_{out} = \frac{110}{0.4} - 110$
    ③ [최종 결과] $Q_{out} = 165$
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31. 화씨 온도가 86°F 일 때 섭씨 온도는 몇 ℃ 인가?

  1. 30
  2. 45
  3. 60
  4. 75
(정답률: 68%)
  • 화씨 온도와 섭씨 온도의 변환 관계식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{5}{9}(F - 32)$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{5}{9}(86 - 32)$
    ③ [최종 결과] $C = 30$
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32. 압력이 0.2 MPa 이고, 초기 온도가 120℃인 1kg의 공기를 압축비 18로 가역 단열 압축하는 경우 최종온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 공기는 비열비가 1.4 인 이상기체이다.)

  1. 676℃
  2. 776℃
  3. 876℃
  4. 976℃
(정답률: 50%)
  • 가역 단열 과정에서 온도와 압축비(부피비)의 관계식을 이용하여 최종 온도를 구한 후, 섭씨 온도로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $T_{2} = T_{1} \times r^{k-1}$
    ② [숫자 대입] $T_{2} = (120 + 273) \times 18^{1.4-1}$
    ③ [최종 결과] $T_{2} = 1249 \text{ K} \approx 976^{\circ}\text{C}$
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33. 그림과 같이 실린더 내의 공기가 상태 1에서 상태 2로 변화할 때 공기가 한 일은? (단, P는 압력, V는 부피를 나타낸다.)

  1. 30 kJ
  2. 60 kJ
  3. 3000 kJ
  4. 6000 kJ
(정답률: 74%)
  • 압력이 일정하게 유지되는 정압 과정에서 공기가 한 일은 압력과 부피 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = P \times (V_{2} - V_{1})$
    ② [숫자 대입] $W = 300 \times (30 - 10)$
    ③ [최종 결과] $W = 6000$
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34. 등엔트로피 효율이 80%인 소형 공기터빈의 출력이 270 kJ/kg 이다. 입구 온도는 600K 이며, 출구 압력은 100 kPa 이다. 공기의 정압비열은 1.004 kJ/(kg·K), 비열비는 1.4 일 때, 입구 압력(kPa)은 약 몇 kPa 인가? (단, 공기는 이상기체로 간주한다.)

  1. 1984
  2. 1842
  3. 1773
  4. 1621
(정답률: 29%)
  • 터빈의 실제 출력과 등엔트로피 출력의 관계를 통해 등엔트로피 출력을 구하고, 엔탈피 변화량(정압비열 사용)을 통해 출구 온도를 산출한 뒤 단열 관계식으로 입구 압력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $P_{1} = P_{2} \times (\frac{T_{1}}{T_{2}})^{\frac{k}{k-1}}$
    ② [숫자 대입] $P_{1} = 100 \times (\frac{600}{263.84})^{\frac{1.4}{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $P_{1} = 1773$
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35. 100℃와 50℃ 사이에서 작동하는 냉동기로 가능한 최대성능계수(COP)는 약 얼마인가?

  1. 7.46
  2. 2.54
  3. 4.25
  4. 6.46
(정답률: 66%)
  • 냉동기의 최대 성능계수(COP)는 가역 카르노 냉동기일 때 성립하며, 모든 온도는 절대온도(K)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_{L}}{T_{H} - T_{L}}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{50 + 273}{(100 + 273) - (50 + 273)}$
    ③ [최종 결과] $COP = 6.46$
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36. 카르노 사이클로 작동되는 열기관이 고온체에서 100 kJ의 열을 받고 있다. 이 기관의 열효율이 30% 라면 방출되는 열량은 약 몇 kJ 인가?

  1. 30
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 63%)
  • 열효율은 공급된 열량 중 실제로 일로 변환된 비율을 의미하며, 공급된 열량에서 효율만큼을 제외한 나머지가 방출 열량이 됩니다.
    ① [기본 공식] $Q_{out} = Q_{in} \times (1 - \eta)$
    ② [숫자 대입] $Q_{out} = 100 \times (1 - 0.3)$
    ③ [최종 결과] $Q_{out} = 70$
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37. Van der Waals 상태 방정식은 다음과 같이 나타낸다. 이 식에서 , b는 각각 무엇을 의미하는 것인가? (단, P는 압력, v는 비체적, R는 기체상수, T는 온도를 나타낸다.)

  1. 분자간의 작용 인력, 분자 내부 에너지
  2. 분가잔의 작용 인력, 기체 분자들이 차지하는 체적
  3. 분자 자체의 질량, 분자 내부 에너지
  4. 분자 자체의 질량, 기체 분자들이 차지하는 체적
(정답률: 62%)
  • Van der Waals 상태 방정식 $$(P + \frac{a}{v^2})(v - b) = RT$$에서 각 상수의 의미는 다음과 같습니다.
    상수 $a$는 분자 간의 상호작용에 의한 인력을 보정하는 항이며, 상수 $b$는 기체 분자 자체가 차지하는 실제 체적(배제 체적)을 보정하는 항입니다.
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38. 어떤 시스템에서 유체는 외부로부터 19 kJ의 일을 받으면서 167 kJ의 열을 흡수하였다. 이 때 내부에너지의 변화는 어떻게 되는가?

  1. 148 kJ 상승한다.
  2. 186 kJ 상승한다.
  3. 148 kJ 감소한다.
  4. 186 kJ 감소한다.
(정답률: 62%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 내부에너지 변화량은 시스템에 들어온 열량과 일의 합으로 계산합니다. 이때 외부로부터 받은 일은 양(+)의 값으로 처리합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta U = Q + W$
    ② [숫자 대입] $\Delta U = 167 + 19$
    ③ [최종 결과] $\Delta U = 186$
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39. 체적이 500cm3 인 풍선에 압력 0.1 MPa, 온도 288K의 공기가 가득 채워져 있다. 압력이 일정한 상태에서 풍선 속 공기 온도가 300K로 상승했을 때 공기에 가해진 열량은 약 얼마인가? (단, 공기의 정압비열이 1.005 kJ/(kg·K), 기체상수가 0.287 kJ/(kg·K) 인 이상기체로 간주한다.)

  1. 7.3 J
  2. 7.3 kJ
  3. 14.6 J
  4. 14.6 kJ
(정답률: 47%)
  • 정압 과정에서 가해진 열량은 정압비열을 이용한 엔탈피 변화량과 같습니다. 먼저 이상기체 상태방정식으로 질량을 구한 뒤 열량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m C_p (T_2 - T_1) = \frac{P V}{R T_1} C_p (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{0.1 \times 10^6 \times 500 \times 10^{-6}}{0.287 \times 288} \times 1005 \times (300 - 288)$
    ③ [최종 결과] $Q = 7.3$
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40. 어떤 시스템에서 공기가 초기에 290K 에서 330K로 변화하였고, 이 때 압력은 200 kPa에서 600 kPa 로 변화하였다. 이 때 단위 질량당 엔트로피 변화는 약 몇 kJ/(kg·K) 인가? (단, 공기는 정압비열이 1.006 kJ/(kg·K)이고, 기체상수가 0.287 kJ/(kg·K)인 이상기체로 간주한다.)

  1. 0.445
  2. -0.445
  3. 0.185
  4. -0.185
(정답률: 47%)
  • 이상기체의 엔트로피 변화량은 온도 변화와 압력 변화를 모두 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta s = C_p \ln \frac{T_2}{T_1} - R \ln \frac{P_2}{P_1}$
    ② [숫자 대입] $\Delta s = 1.006 \ln \frac{330}{290} - 0.287 \ln \frac{600}{200}$
    ③ [최종 결과] $\Delta s = -0.185$
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3과목: 기계유체역학

41. 분수에서 분출되는 물줄기 높이를 2배로 올리려면 노즐 입구에서의 게이지 압력을 약 몇 배로 올려야 하는가? (단, 노즐 입구에서의 동압은 무시한다.)

  1. 1.414
  2. 2
  3. 2.828
  4. 4
(정답률: 62%)
  • 베르누이 방정식에 의해 분출 높이 $h$는 입구 압력 $P$에 비례합니다. ($P = \rho g h$)
    ① [기본 공식] $P \propto h$
    ② [숫자 대입] $P_{new} = P_{old} \times \frac{2h}{h}$
    ③ [최종 결과] $P_{new} = 2 \times P_{old}$
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42. 수면의 높이 차이가 10m인 두 개의 호수사이에 손실수두가 2m인 관로를 통해 펌프로 물을 양수할 때 3kW 의 동력이 필요하다면 이 때 유량은 약 몇 L/s 인가?

  1. 18.4
  2. 25.5
  3. 32.3
  4. 45.8
(정답률: 59%)
  • 펌프의 동력 공식에서 유량을 산출합니다. 이때 펌프가 극복해야 할 전양정은 수위차와 손실수두의 합입니다.
    ① [기본 공식] $P = \rho g Q H$
    ② [숫자 대입] $3000 = 1000 \times 9.81 \times Q \times (10 + 2)$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.0255 = 25.5\text{ L/s}$
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43. 체적탄성계수가 2×109 N/m2 인 유체를 2% 압축하는데 필요한 압력은?

  1. 1 GPa
  2. 10 MPa
  3. 4 GPa
  4. 40 MPa
(정답률: 69%)
  • 체적탄성계수는 압력 변화량과 체적 변형률의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\Delta P = K \times \frac{\Delta V}{V}$
    ② [숫자 대입] $\Delta P = 2 \times 10^{9} \times 0.02$
    ③ [최종 결과] $\Delta P = 40 \times 10^{6} = 40\text{ MPa}$
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44. 정지된 액체 속에 잠겨있는 평면이 받는 압력에 의해 발생하는 합력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 크기가 액체의 비중량에 반비례한다.
  2. 크기는 도심에서의 압력에 전체면적을 곱한 것과 같다.
  3. 경사진 평면에서의 작용점은 평면의 도심과 일치한다.
  4. 수직평면의 경우 작용점이 도심보다 위쪽에 있다.
(정답률: 66%)
  • 정지 액체 내 평면이 받는 합력의 크기는 평면의 도심(Centroid)에서의 압력에 전체 면적을 곱한 값과 같습니다.

    오답 노트
    액체의 비중량에 반비례한다: 비중량에 비례함
    작용점은 평면의 도심과 일치한다: 작용점은 항상 도심보다 아래쪽에 위치함
    작용점이 도심보다 위쪽에 있다: 도심보다 아래쪽에 위치함
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45. 경사가 30°인 수로에 물이 흐르고 있다. 유속이 12 m/s 로 흐림이 균일하다고 가정하며 연직방향으로 측정한 수심이 60cm 이다. 수로의 폭을 1m로 한다면 유량은 약 몇 m3/s 인가?

  1. 5.87
  2. 6.24
  3. 6.82
  4. 7.26
(정답률: 52%)
  • 연직방향 수심이 주어졌으므로, 수로 바닥에 수직인 실제 수심을 구한 뒤 유량 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times V = (B \times h \times \cos \theta) \times V$
    ② [숫자 대입] $Q = (1 \times 0.6 \times \cos 30^{\circ}) \times 12$
    ③ [최종 결과] $Q = 6.24$
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46. 일반적으로 뉴턴 유체의 온도 상승에 따른 액체의 점성계수 변화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분자의 무질서한 운동이 커지므로 점성계수가 증가한다.
  2. 분자의 무질서한 운동이 커지므로 점성계수가 감소한다.
  3. 분자간의 결합력이 약해지므로 점성계수가 증가한다.
  4. 분자간의 결합력이 약해지므로 점성계수가 감소한다.
(정답률: 56%)
  • 액체의 경우 온도가 상승하면 분자 간의 응집력(결합력)이 약해지기 때문에 점성계수가 감소하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    분자의 무질서한 운동: 이는 주로 기체의 점성계수가 온도 상승 시 증가하는 원인이 됩니다.
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47. 경계층 밖에서 퍼텐셜 흐름의 속도가 10 m/s 일 때, 경계층의 두께는 속도가 얼마일 때의 값으로 잡아야 하는가? (단, 일반적으로 정의하는 경계층 두께를 기준으로 삼는다.)

  1. 10 m/s
  2. 7.9 m/s
  3. 8.9 m/s
  4. 9.9 m/s
(정답률: 63%)
  • 일반적으로 경계층 두께는 유속 $u$가 외부 퍼텐셜 흐름 속도 $U$의 $99\%$에 도달하는 지점까지의 거리로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $u = 0.99U$
    ② [숫자 대입] $u = 0.99 \times 10$
    ③ [최종 결과] $u = 9.9$
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48. 점성계수(μ)가 0.005 Pa·s 인 유체가 수평으로 놓인 안지름이 4cm인 곧은 관을 30 cm/s의 평균속도로 흘러가고 있다. 흐름 상태가 층류일 때 수평 길이 800 cm 사이에서의 압력강하(Pa)는?

  1. 120
  2. 240
  3. 360
  4. 480
(정답률: 59%)
  • 하겐-푸아죄유 법칙을 이용하여 원형 관 내 층류 유동의 압력 강하를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta P = \frac{32\mu LV}{D^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\Delta P = \frac{32 \times 0.005 \times 8 \times 0.3}{0.04^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\Delta P = 240$
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49. 다음 중 유선(stream line)을 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 에너지가 같은 점을 이은 선이다.
  2. 유체 입자가 시간에 따라 움직인 궤적이다.
  3. 유체 입자의 속도벡터와 접선이 되는 가상 곡선이다.
  4. 비정상유동 때의 유동을 나타내는 곡선이다.
(정답률: 62%)
  • 유선은 임의의 순간에 유동장 내의 모든 점에서 속도 벡터에 접하는 곡선을 의미합니다.

    오답 노트
    에너지가 같은 점을 이은 선: 등에너지선
    유체 입자가 시간에 따라 움직인 궤적: 유적선
    비정상유동 때의 유동을 나타내는 곡선: 유선은 정상유동일 때 유적선과 일치하며, 비정상유동에서는 매 순간 변합니다.
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50. 평행한 평판 사이의 층류 흐름을 해석하기 위해서 필요한 무차원수와 그 의미를 바르게 나타낸 것은?

  1. 레이놀즈 수 = 관성력 / 점성력
  2. 레이놀즈 수 = 관성력 / 탄성력
  3. 프루드 수 = 중력 / 관성력
  4. 프루드 수 = 관성력 / 점성력
(정답률: 71%)
  • 층류와 난류를 구분하고 흐름의 특성을 해석하는 데 사용되는 무차원수는 레이놀즈 수이며, 이는 관성력과 점성력의 비를 의미합니다.

    오답 노트
    레이놀즈 수 = 관성력 / 탄성력: 탄성력은 마하 수 등과 관련이 있습니다.
    프루드 수 = 중력 / 관성력: 프루드 수는 관성력에 대한 중력의 비입니다.
    프루드 수 = 관성력 / 점성력: 점성력과의 비는 레이놀즈 수의 정의입니다.
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51. 물의 지름이 0.4 m 인 노즐을 통해 20 m/s 의 속도로 맞은편 수직벽에 수평으로 분사된다. 수직벽에는 지름 0.2 m 의 구멍이 있으며 뚤린 구멍으로 유량의 25%가 흘러나가고 나머지 75%는 반경 방향으로 균일하게 유출된다. 이때 물에 의해 벽면이 받는 수평 방향의 힘은 약 몇 kN 인가?

  1. 0
  2. 9.4
  3. 18.9
  4. 37.7
(정답률: 47%)
  • 운동량 방정식을 이용하여 벽면이 받는 힘을 계산합니다. 전체 유량 중 구멍으로 빠져나가는 25%를 제외한 75%의 유량이 벽면에 부딪혀 정지하므로 그만큼의 운동량 변화량이 힘으로 작용합니다.
    ① [기본 공식] $F = \rho V (0.75 \times A V)$
    ② [숫자 대입] $F = 1000 \times 20 \times (0.75 \times \frac{\pi \times 0.4^2}{4} \times 20)$
    ③ [최종 결과] $F = 37.7 \text{ kN}$
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52. 동점성계수가 1.5×10-5 m2/s 인 공기 중에서 30 m/s의 속도로 비행하는 비행기의 모형을 만들어, 동점성계수가 1.0×10-6 m2/s 인 물속에서 6m/s의 속도로 모형시험을 하려 한다. 모형(Lm)과 실형(Lp)의 길이비(Lm/Lp)를 얼마로 해야 되는가?

  1. 1/75
  2. 1/15
  3. 1/5
  4. 1/3
(정답률: 62%)
  • 유체역학의 운동학적 상사 법칙을 이용하여 실형과 모형의 길이비를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{L_m}{L_p} = \frac{V_m \nu_p}{V_p \nu_m}$
    ② [숫자 대입] $\frac{L_m}{L_p} = \frac{6 \times 1.5 \times 10^{-5}}{30 \times 1.0 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{L_m}{L_p} = \frac{1}{3}$
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53. 관속에 흐르는 물의 유속을 측정하기 위하여 삽입한 피토 정압관에 비중이 3인 액체를 사용하는 마노미터를 연결하여 측정한 결과 액주의 높이 차이가 10cm로 나타났다면 유속은 약 몇 m/s 인가?

  1. 0.99
  2. 1.40
  3. 1.98
  4. 2.43
(정답률: 45%)
  • 피토 정압관과 마노미터를 이용한 유속 측정 원리를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $v = \sqrt{2gh(\frac{\rho_s}{\rho} - 1)}$
    ② [숫자 대입] $v = \sqrt{2 \times 9.8 \times 0.1 \times (\frac{3}{1} - 1)}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.98 \text{ m/s}$
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54. 바닷물 밀도는 수면에서 1025 kg/m3 이고 깊이 100m 마다 0.5 kg/m3 씩 증가한다. 깊이 1000m에서 압력은 계기압력으로 약 몇 kPa 인가?

  1. 9560
  2. 10080
  3. 10240
  4. 10800
(정답률: 58%)
  • 깊이에 따라 밀도가 변하는 유체의 압력은 밀도를 깊이에 대해 적분하여 구합니다. 평균 밀도를 사용하여 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P = \rho_{avg} g h$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1025 + (1025 + \frac{0.5}{100} \times 1000)}{2} \times 9.8 \times 1000$
    ③ [최종 결과] $P = 10080 \text{ kPa}$
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55. 높이가 0.7m, 폭이 1.8m인 직사각형 덕트에 유체가 가득차서 흐른다. 이때 수력직경은 약 몇 m인가?

  1. 1.01
  2. 2.02
  3. 3.14
  4. 5.04
(정답률: 30%)
  • 수력직경은 유로의 단면적을 젖은 둘레의 길이로 나눈 수력반경의 4배로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $D_{h} = 4 \times \frac{a \times b}{2(a + b)}$
    ② [숫자 대입] $D_{h} = 4 \times \frac{0.7 \times 1.8}{2(0.7 + 1.8)}$
    ③ [최종 결과] $D_{h} = 1.01$
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56. 동점성계수가 1.5×10-5 m2/s 인 유체가 안지름이 10cm인 관 속을 흐르고 있을 때 층류 임계속도(cm/s)는? (단, 층류 임계레이놀즈수는 2100 이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 24.7
  2. 31.5
  3. 43.6
  4. 52.3
(정답률: 67%)
  • 레이놀즈수 공식을 이용하여 임계 상태에서의 유속을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{Re \times \nu}{D}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{2100 \times 1.5 \times 10^{-5}}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $v = 0.315\text{ m/s} = 31.5\text{ cm/s}$
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57. 다음 중 유체의 속도구배와 전단응력이 선형적으로 비례하는 유체를 설명한 가장 알맞은 용어는 무엇인가?

  1. 점성유체
  2. 뉴턴유체
  3. 비압축성 유체
  4. 정상유동 유체
(정답률: 59%)
  • 유체의 전단응력이 속도구배(전단변형률)에 정비례하며, 비례상수가 점성계수인 유체를 뉴턴유체라고 합니다.

    오답 노트
    점성유체: 유체의 흐름에 저항하는 성질을 가진 모든 유체를 통칭함
    비압축성 유체: 압력 변화에 따라 밀도가 변하지 않는 유체
    정상유동 유체: 시간에 따라 유동 특성이 변하지 않는 흐름 상태
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58. 속도 포텐셜이 ø = x2 - y2인 2차원 유동에 해당하는 유동함수로 가장 옳은 것은?

  1. x2 + y2
  2. 2xy
  3. -3xy
  4. 2x(y-1)
(정답률: 56%)
  • 속도 포텐셜 $\phi$와 유동함수 $\Psi$의 관계식(코시-리만 방정식)을 이용하여 유동함수를 도출합니다.
    속도 성분 $u = \frac{\partial \phi}{\partial x} = \frac{\partial \Psi}{\partial y}$이고, $v = \frac{\partial \phi}{\partial y} = -\frac{\partial \Psi}{\partial x}$ 입니다.
    주어진 $\phi = x^{2} - y^{2}$를 대입하면 $\frac{\partial \Psi}{\partial y} = 2x$이므로 이를 적분하면 $\Psi = 2xy$가 됩니다.
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59. 물을 담은 그릇을 수평방향으로 4.2 m/s2으로 운동시킬 때 물은 수평에 대하여 약 몇 도(°) 기울어지겠는가?

  1. 18.4°
  2. 23.2°
  3. 35.6°
  4. 42.9°
(정답률: 61%)
  • 가속 운동하는 용기 내 액체 표면의 기울기는 가속도와 중력 가속도의 비율에 대한 아크탄젠트 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \tan^{-1}(\frac{a}{g})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \tan^{-1}(\frac{4.2}{9.8})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 23.2^{\circ}$
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60. 몸무게가 750N인 조종사가 지름 5.5m의 낙하산을 타고 비행기에서 탈출하였다. 항력계수가 1.0이고, 낙하산의 무게를 무시한다면 조종사의 최대 종속도는 약 몇 m/s가 되는가? (단, 공기의 밀도는 1.2 kg/m3 이다.)

  1. 7.25
  2. 8.00
  3. 5.26
  4. 10.04
(정답률: 59%)
  • 낙하산의 최대 종속도는 중력과 항력이 평형을 이룰 때 발생하며, 항력 공식을 속도 $V$에 대해 정리하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \sqrt{\frac{2F}{C_d \rho A}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = \sqrt{\frac{2 \times 750}{1.0 \times 1.2 \times \frac{\pi \times 5.5^2}{4}}}$$
    ③ [최종 결과]
    $V = 7.25$ m/s
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4과목: 기계재료 및 유압기기

61. 다음 중 비중이 가장 작고, 항공기 부품이나 전자 및 전기용 제품의 케이스 용도로 사용되고 있는 합금 재료는?

  1. Ni 합금
  2. Cu 합금
  3. Pb 합금
  4. Mg 합금
(정답률: 71%)
  • Mg 합금은 금속 재료 중 비중이 가장 작아 매우 가볍기 때문에 항공기 부품, 자동차, 선박 등 경량화가 필요한 분야에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    Ni 합금: 내식성 및 전연성 우수, 화학 공업용
    Cu 합금: 전기 및 열 전도성 우수, 전기용품
    Pb 합금: 접합용
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62. 다음의 조직 중 경도가 가장 높은 것은?

  1. 펄라이트(pearlite)
  2. 페라이트(ferrite)
  3. 마텐자이트(martensite)
  4. 오스테나이트(austenite)
(정답률: 73%)
  • 강철의 조직 중 마텐자이트는 급랭 시 형성되는 매우 단단한 조직으로, 일반적인 조직들 중에서 경도가 가장 높습니다.
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63. 강의 열처리 방법 중 표면경화법에 해당하는 것은?

  1. 마퀜칭
  2. 오스포밍
  3. 침탄질화법
  4. 오스템퍼링
(정답률: 71%)
  • 표면경화법은 재료의 겉면만 단단하게 만드는 열처리로, 화학적 방법인 침탄질화법(청화법, 시안화법)과 질화법, 물리적 방법인 고주파 경화 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    마퀜칭, 오스템퍼링: 항온열처리
    오스포밍: 항온풀림
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64. 칼로라이징은 어떤 원소를 금속표면에 확산 침투시키는 방법인가?

  1. Zn
  2. Si
  3. Al
  4. Cr
(정답률: 69%)
  • 칼로라이징은 알루미늄( $Al$)을 금속 표면에 확산 침투시켜 내식성과 내열성을 높이는 표면 경화법입니다.

    오답 노트
    Zn: 세라다이징
    Si: 실리콘나이징
    Cr: 크로마이징
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65. Fe-C 평형상태도에서 온도가 가장 낮은 것은?

  1. 공석점
  2. 포정점
  3. 공정점
  4. Fe의 자기변태점
(정답률: 62%)
  • Fe-C 평형상태도에서 각 반응점의 온도를 비교하면 공석점이 가장 낮습니다.
    $$T_{공석} = 723^{\circ}C$$
    $$T_{자기변태} = 768^{\circ}C$$
    $$T_{공정} = 1130^{\circ}C$$
    $$T_{포정} = 1495^{\circ}C$$
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66. 열경화성 수지에 해당하는 것은?

  1. ABS수지
  2. 에폭시수지
  3. 폴리아미드
  4. 염화비닐수지
(정답률: 63%)
  • 에폭시수지는 한 번 경화되면 열을 가해도 다시 녹지 않는 열경화성 수지입니다.

    오답 노트
    ABS수지, 폴리아미드, 염화비닐수지: 열을 가하면 다시 성형 가능한 열가소성 수지
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67. 다음 중 반발을 이용하여 경도를 측정하는 시험법은?

  1. 쇼어경도시험
  2. 마이어경도시험
  3. 비커즈경도시험
  4. 로크웰경도시험
(정답률: 68%)
  • 쇼어경도시험은 압입체를 사용하지 않고 낙하체의 반발 높이를 이용하여 경도를 측정하는 시험법입니다.

    오답 노트
    마이어/비커즈/로크웰: 압입자를 사용하여 재료의 변형 정도를 측정하는 압입 경도 시험법
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68. 구리(Cu)합금에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 청동은 Cu + Zn 합금이다.
  2. 베릴륨 청동은 시효경화성이 강력한 Cu 합금이다.
  3. 애드미럴티 황동은 6-4황동에 Sb을 첨가한 합금이다.
  4. 네이벌 황동은 7-3황동에 Ti을 첨가한 합금이다.
(정답률: 45%)
  • 베릴륨 청동은 시효경화성이 매우 강력한 구리 합금입니다.

    오답 노트
    청동: Cu + Sn 합금
    애드미럴티 황동: 7-3 황동 + Sn 첨가
    네이벌 황동: 6-4 황동 + Sn 첨가
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69. 면심입방격자(FCC)의 단위격자 내에 원자수는 몇 개인가?

  1. 2개
  2. 4개
  3. 6개
  4. 8개
(정답률: 65%)
  • 면심입방격자(FCC)는 정육면체의 각 꼭짓점에 8개(각 $1/8$개), 각 면의 중심에 6개(각 $1/2$개)의 원자가 존재하여 총 4개의 원자를 가집니다.

    오답 노트
    체심입방격자(BCC): 2개
    조밀육방격자(HCP): 6개
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70. 합금주철에서 특수합금 원소의 영향을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. Ni은 흑연화를 방지한다.
  2. Ti은 강한 탈산제이다.
  3. V은 강한 흑연화 방지 원소이다.
  4. Cr은 흑연화를 방지하고, 탄화물은 안정화한다.
(정답률: 48%)
  • Ni(니켈)은 흑연화를 촉진하는 원소이므로, 흑연화를 방지한다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    흑연화 촉진제: Si, Ti, Al, Ni, Co
    흑연화 방지제: Mo, Mn, Cr, S, V, W
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71. 그림과 같은 유압 기호가 나타내는 명칭은?

  1. 전자 변환기
  2. 압력 스위치
  3. 리밋 스위치
  4. 아날로그 변환기
(정답률: 60%)
  • 제시된 기호 는 기계적 접촉에 의해 전기 회로를 개폐하는 리밋 스위치를 나타냅니다.
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72. 부하의 하중에 의한 자유낙하를 방지하기 위해 배압(back pressure)을 부여하는 밸브는?

  1. 체크 밸브
  2. 감압 밸브
  3. 릴리프 밸브
  4. 카운터 밸런스 밸브
(정답률: 70%)
  • 카운터 밸런스 밸브는 실린더의 자유낙하를 방지하기 위해 배압을 형성하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    체크 밸브: 유체의 역류 방지
    감압 밸브: 부분 회로의 압력을 주회로보다 낮게 설정
    릴리프 밸브: 회로의 최고 압력 제한
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73. 어큐물레이터(accumulator)의 역할에 해당하지 않는 것은?

  1. 갑작스런 충격압력을 막아 주는 역할을 한다.
  2. 축척된 유압에너지의 방출 사이클 시간을 연장한다.
  3. 유압 회로 중 오일 누설 등에 의한 압력강하를 보상하여 준다.
  4. 유압 펌프에서 발생하는 맥동을 흡수하여 진동이나 소음을 방지한다.
(정답률: 58%)
  • 어큐물레이터는 에너지를 축적했다가 필요 시 빠르게 방출함으로써 시스템의 응답성을 높이고 사이클 시간을 단축시키는 역할을 합니다.

    오답 노트
    축척된 유압에너지의 방출 사이클 시간을 연장한다: 사이클 시간을 단축시키는 것이 올바른 역할임
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74. 유압실린더에서 피스톤 로드가 부하를 미튼 힘이 50 kN, 피스톤 속도가 5 m/min 인 경우 실린더 내경이 8cm 이라면 소요동력은 약 몇 kW 인가? (단, 펀로드형 실린더이다.)

  1. 2.5
  2. 3.17
  3. 4.17
  4. 5.3
(정답률: 61%)
  • 소요동력은 부하에 가해지는 힘과 피스톤의 이동 속도를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = F \times v$
    ② [숫자 대입] $P = 50 \times \frac{5}{60}$
    ③ [최종 결과] $P = 4.17$
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75. 액추에이터의 공급 쪽 관로에 설정된 바이패스 관로의 흐름을 제어함으로써 속도를 제어하는 회로는?

  1. 배압 회로
  2. 미터 인 회로
  3. 플립 플롭 회로
  4. 블리드 오프 회로
(정답률: 49%)
  • 액추에이터 공급측 관로에 바이패스 관로를 설치하여 유량의 일부를 탱크로 분기함으로써 속도를 제어하는 방식을 블리드 오프 회로라고 합니다.
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76. 유압 작동유에서 요구되는 특성이 아닌 것은?

  1. 인화점이 낮고, 증기 분리압이 클 것
  2. 유동성이 좋고, 관로 저항이 적을 것
  3. 화학적으로 안정될 것
  4. 비압축성일 것
(정답률: 74%)
  • 유압 작동유는 화재 예방을 위해 인화점이 높아야 하며, 캐비테이션 방지를 위해 증기 분리압이 낮아야 합니다.

    오답 노트
    인화점이 낮고, 증기 분리압이 클 것: 화재 위험 증가 및 기포 발생 가능성으로 인해 부적절함
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77. 유압 시스템의 배관계통과 시스템 구성에 사용되는 유압기기의 이물질을 제거하는 작업으로 유랫동안 사용하지 않던 설비의 운전을 다시 시작하였을 때나 유압 기계를 처음 설치하였을 때 수행하는 작업은?

  1. 펌핑
  2. 플러싱
  3. 스위핑
  4. 클리닝
(정답률: 64%)
  • 유압 시스템의 배관과 기기 내부에 남아있는 이물질, 찌꺼기 등을 세척액이나 작동유를 강제로 순환시켜 제거하는 작업을 플러싱이라고 합니다. 주로 설비의 신규 설치 시나 장기간 정지 후 재가동 시에 수행합니다.
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78. 유동하고 있는 액체의 압력이 국부적으로 저하되어, 증기나 함유 기체를 포함하는 기포가 발생하는 현상은?

  1. 캐비테이션 현상
  2. 채터링 현상
  3. 서징 현상
  4. 역류 현상
(정답률: 73%)
  • 액체의 압력이 국부적으로 낮아져 기포가 발생하는 현상을 캐비테이션 현상이라고 합니다.

    오답 노트
    채터링: 밸브 시트를 두드려 고음의 진동이 발생하는 현상
    서징: 압력과 유량이 주기적으로 변동하며 진동과 소음이 발생하는 현상
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79. 다음 기어펌프에서 발생하는 폐입 현상을 방지하기 위한 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 오일을 보충한다.
  2. 베인을 교환한다.
  3. 베어링을 교환한다.
  4. 릴리프 홈이 적용된 기어를 사용한다.
(정답률: 67%)
  • 기어펌프의 폐입 현상을 방지하기 위해서는 토출구 쪽에 릴리프 홈을 만들어 압력을 조절하거나, 고압의 기름을 베어링 윤활에 사용하여 원활한 흐름을 유도해야 합니다.
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80. 다음 중 오일의 점성을 이용하여 진동을 흡수하거나 충격을 완화 시킬 수 있는 유압응용장치는?

  1. 압력계
  2. 토크 컨버터
  3. 쇼크 업소버
  4. 진동개폐밸브
(정답률: 70%)
  • 쇼크 업소버는 오일의 점성을 이용하여 기계적 충격이나 진동에 의한 운동에너지를 흡수함으로써 충격을 완화시키는 장치입니다.
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5과목: 기계제작법 및 기계동력학

81. 20 m/s의 같은 속력으로 달리던 자동차 A, B가 교차로에서 직각으로 충돌하였다. 충돌 직후 자동차 A의 속력은 약 몇 m/s인가? (단, 자동차 A, B의 질량은 동일하며 반발계수는 0.7, 마찰은 무시한다.)

  1. 17.3
  2. 18.7
  3. 19.2
  4. 20.4
(정답률: 33%)
  • 충돌 전후의 운동량 보존 법칙과 반발 계수 공식을 이용하여 x축과 y축 방향의 속도를 각각 구한 뒤, 벡터 합으로 최종 속력을 계산합니다.
    x방향: $A' + B' = 20$, $$A' - B' = 0.7 \times (-20)$$ 연립하여 $A' = 3$
    y방향: $A' + B' = 20$, $$A' - B' = 0.7 \times 20$$ 연립하여 $A' = 17$
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{V_x^2 + V_y^2}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{3^2 + 17^2}$
    ③ [최종 결과] $V = 17.3$
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82. 80 rad/s로 회전하던 세탁기의 전원을 끈 후 20초가 경과하여 정지하였다면 세탁기가 정지할 때까지 약 몇 바퀴를 회전하였는가?

  1. 127
  2. 254
  3. 542
  4. 7620
(정답률: 30%)
  • 등각가속도 운동에서 정지할 때까지의 총 회전각은 평균 각속도에 시간을 곱하여 구하며, 이를 바퀴 수(회전수)로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{\omega_0 + \omega_t}{2} \times t, \quad N = \frac{\theta}{2\pi}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{80 + 0}{2} \times 20 = 800 \text{ rad}, \quad N = \frac{800}{2\pi}$
    ③ [최종 결과] $N = 127.3$
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83. 시간 t에 따른 변위 x(t)가 다음과 같은 관계식을 가질 때 가속도 a(t)에 대한 식으로 옳은 것은?

  1. a(t) = w2 X0 sin wt
  2. a(t) = w2 X0 cos wt
  3. a(t) = -w2 X0 sin wt
  4. a(t) = -w2 X0 cos wt
(정답률: 63%)
  • 변위 $x(t)$를 시간에 대해 한 번 미분하면 속도 $v(t)$가 되고, 한 번 더 미분하면 가속도 $a(t)$가 됩니다.
    변위: $x(t) = X_0 \sin wt$
    속도: $v(t) = \frac{dx}{dt} = w X_0 \cos wt$
    가속도: $a(t) = \frac{dv}{dt} = -w^2 X_0 \sin wt$
    따라서 가속도 식은 $a(t) = -w^2 X_0 \sin wt$ 입니다.
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84. 체중이 600N인 사람이 타고 있는 무게 5000N의 엘리베이터가 200m의 케이블에 매달려 있다. 이 케이블을 모두 감아올리는데 필요한 일은 몇 kJ 인가?

  1. 1120
  2. 1220
  3. 1320
  4. 1420
(정답률: 63%)
  • 일은 힘과 이동 거리의 곱으로 계산하며, 여기서는 엘리베이터와 사람의 전체 무게를 들어 올리는 데 필요한 에너지를 구합니다.
    ① [기본 공식] $W = F \times s$
    ② [숫자 대입] $W = (5000 + 600) \times 200$
    ③ [최종 결과] $W = 1120000 \text{ J} = 1120 \text{ kJ}$
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85. 으로 주어진 진동계에서 대수 감소율(lograrithmic decrement)은?

  1. 1.28
  2. 1.58
  3. 2.18
  4. 2.54
(정답률: 42%)
  • 주어진 진동 방정식 $2\ddot{x} + 3\dot{x} + 8x = 0$에서 질량 $m=2$, 감쇠계수 $c=3$, 강성 $k=8$을 추출하여 감쇠비와 대수 감소율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\zeta = \frac{c}{2\sqrt{mk}}, \quad \delta = \frac{2\pi\zeta}{\sqrt{1-\zeta^2}}$
    ② [숫자 대입] $\zeta = \frac{3}{2\sqrt{2 \times 8}} = 0.375, \quad \delta = \frac{2\pi \times 0.375}{\sqrt{1-0.375^2}}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 2.54$
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86. 다음 그림은 물체 운동의 v-t 선도(속도-시간선도)이다. 그래프에서 시간 t1에서의 접선의 기울기는 무엇을 나타내는가?

  1. 변위
  2. 속도
  3. 가속도
  4. 총 움직인 거리
(정답률: 69%)
  • v-t 선도(속도-시간 그래프)에서 세로축은 속도($v$), 가로축은 시간($t$)을 나타냅니다. 그래프의 접선의 기울기는 속도를 시간에 대해 미분한 값($\frac{dv}{dt}$)이며, 이는 물리적으로 가속도를 의미합니다.
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87. 달 표면에서 중력 가속도는 지구 표면에서의 1/6 이다. 지구 표면에서 주기가 T인 단전자를 달로 가져가면, 그 주기는 어떻게 변하는가?

  4. 6T
(정답률: 43%)
  • 단진자의 주기 공식에서 주기는 중력 가속도의 제곱근에 반비례합니다. 달의 중력 가속도가 지구의 $1/6$배가 되면, 분모의 $\sqrt{g}$가 $\sqrt{g/6}$이 되어 전체 주기는 $\sqrt{6}$배로 증가합니다.
    ① [기본 공식] $T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}$
    ② [숫자 대입] $T_{moon} = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g/6}} = \sqrt{6} \times 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}$
    ③ [최종 결과] $T_{moon} = \sqrt{6}T$
    따라서 정답은 입니다.
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88. 감쇠비 ζ가 일정할 때 전달률을 1보다 작게 하려면 진동수비는 얼마의 크기를 가지고 있어야 하는가?

  1. 1보다 작아야 한다.
  2. 1보다 커야 한다.
  3. √2 보다 작아야 한다.
  4. √2 보다 커야 한다.
(정답률: 64%)
  • 진동 전달률(Transmissibility)이 1보다 작아져 진동 절연 효과가 나타나기 위해서는 진동수비 $r = \omega/\omega_n$이 특정 임계값보다 커야 합니다. 감쇠가 없는 경우를 기준으로 전달률이 1이 되는 지점은 $r = \sqrt{2}$이며, 이보다 커야만 전달률이 1 미만으로 감소합니다.
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89. y축 방향으로 움직이는 질량 m인 질점이 그림과 같은 위치에서 v의 속도를 갖고 있다. O점에 대한 각운동량은 얼마인가? (단, a, b, c는 원점에서 질점까지의 x, y, z방향의 거리이다.)

(정답률: 34%)
  • 각운동량 $\vec{L}$은 위치 벡터 $\vec{r}$과 선운동량 $\vec{p} = m\vec{v}$의 벡터 외적($\vec{r} \times \vec{p}$)으로 정의됩니다. 주어진 이미지 에서 위치 벡터는 $\vec{r} = a\hat{i} + b\hat{j} + c\hat{k}$이고, 속도 벡터는 $y$축 방향이므로 $\vec{v} = v\hat{j}$ 입니다.
    $$\vec{L} = (a\hat{i} + b\hat{j} + c\hat{k}) \times (mv\hat{j}) = amv(\hat{i} \times \hat{j}) + cmv(\hat{k} \times \hat{j}) = amv\hat{k} - cmv\hat{i} = mv(-c\hat{i} + a\hat{k})$$
    따라서 정답은 입니다.
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90. 질량 50kg의 상자가 넘어기자 않도록 하면서 질량 10kg의 수레에 가할 수 있는 힘 P의 최댓값은 얼마인가? (단, 상자는 수레 위에서 미끄러지지 않는다고 가정한다.)

  1. 292 N
  2. 392 N
  3. 492 N
  4. 592 N
(정답률: 36%)
  • 상자가 넘어지지 않기 위한 임계 조건은 하단 모서리를 기준으로 한 힘의 모멘트 합이 0이 되는 지점입니다. 외력 $P$에 의한 회전 모멘트와 전체 질량의 중력에 의한 복원 모멘트가 평형을 이룰 때 최댓값이 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P \times h = (m_1 + m_2) \times g \times w$
    ② [숫자 대입] $P \times 0.6 = (50 + 10) \times 9.81 \times 0.4$
    ③ [최종 결과] $P = 392 \text{ N}$
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91. 레이저(laser) 가공에 대한 특징으로 틀린 것은?

  1. 밀도가 높은 단색성과 평행도가 높은 지향성을 이용한다.
  2. 가공물에 빛을 쏘이면 순각적으로 일부분이 가열되어, 용해되거나 증발되는 원리이다.
  3. 초경합금, 스테인리스강의 가공은 불가능한 단점이 있다.
  4. 유리, 플라스틱 판의 절단이 가능하다.
(정답률: 63%)
  • 레이저 가공은 고에너지의 빛을 이용해 재료를 용해하거나 증발시키는 방식으로, 취성이 강한 재료의 가공이 용이한 것이 특징입니다. 따라서 초경합금 및 스테인리스강과 같이 취성이 있는 재료도 충분히 가공이 가능합니다.
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92. 다음 표는 고속도강의 함유량 표기에서 “18”의 의미는?

  1. 탄소의 함유량
  2. 텅스텐의 함유량
  3. 크롬의 함유량
  4. 바나듐의 함유량
(정답률: 56%)
  • 고속도강의 함유량 표기 방식인 에서 숫자는 순서대로 텅스텐(W), 크롬(Cr), 바나듐(V)의 함유량(%)을 의미합니다. 따라서 18은 텅스텐의 함유량이 $18\%$임을 나타냅니다.
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93. 피복 아크 용접에서 피복제의 역할로 틀린 것은?

  1. 아크를 안정시킨다.
  2. 용착금속을 보호한다.
  3. 용착금속의 급랭을 방지한다.
  4. 용착금속의 흐름을 억제한다.
(정답률: 68%)
  • 피복제는 아크 안정, 용착금속 보호, 냉각 속도 지연(급랭 방지) 등의 역할을 수행하며, 용착금속의 흐름을 억제하는 것이 아니라 적절한 흐름과 비드 형성을 돕습니다.
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94. 절삭가공을 할 때 절삭온도를 측정하는 방법으로 사용하지 않는 것은?

  1. 부식을 이용하는 방법
  2. 복사고온계를 이용하는 방법
  3. 열전대(thermo couple)에 의한 방법
  4. 칼로리미터(calorimeter)에 의한 방법
(정답률: 71%)
  • 절삭온도는 고온의 특성을 이용한 복사고온계, 열전대, 또는 열량을 측정하는 칼로리미터를 통해 측정하며, 부식 현상은 온도 측정 방법으로 사용되지 않습니다.
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95. 선반가공에서 직경 60 mm 길이 100 mm의 탄소강 재료 환봉을 초경바이트를 사용하여 1회 절삭 시 가공시간은 약 몇 초인가? (단, 절삭깊이 1.5 mm, 절삭속도 150 m/min, 이송은 0.2 mm/rev 이다.)

  1. 38초
  2. 42초
  3. 48초
  4. 52초
(정답률: 35%)
  • 절삭시간은 가공 길이를 분당 회전수와 이송 속도의 곱으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{L}{\frac{1000V}{\pi d} \times f}$ (시간 = 길이 / (회전수 × 이송))
    ② [숫자 대입] $T = \frac{100}{\frac{1000 \times 150}{\pi \times 60} \times 0.2}$
    ③ [최종 결과] $T = 0.628$ min $\approx 38$ 초
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96. 300mm×500mm 인 주철 주물을 만들 때, 필요한 주입 추의 무게는 약 몇 kg 인가? (단, 쇳물 아궁이 높이가 120mm, 주물 미도는 7200 kg/m3 이다.)

  1. 129.6
  2. 149.6
  3. 169.6
  4. 189.6
(정답률: 57%)
  • 주입 추의 무게는 주물의 부피와 미도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \rho \times a \times b \times h$ (무게 = 미도 × 가로 × 세로 × 높이)
    ② [숫자 대입] $W = 7200 \times 0.3 \times 0.5 \times 0.12$
    ③ [최종 결과] $W = 129.6$ kg
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97. 프레스 작업에서 전단가공이 아닌 것은?

  1. 트리밍(trimming)
  2. 컬링(curling)
  3. 셰이빙(shaving)
  4. 블랭킹(blanking)
(정답률: 57%)
  • 컬링은 원통 용기의 끝부분을 말아 테두리를 둥글게 만드는 가공법으로, 재료를 잘라내는 전단가공이 아닌 성형가공에 해당합니다.

    오답 노트
    트리밍, 셰이빙, 블랭킹: 모두 재료를 절단하는 전단가공
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98. 다음 중 직접 측정기가 아닌 것은?

  1. 측장기
  2. 마이크로미터
  3. 버니어캘리퍼스
  4. 공기 마이크로미터
(정답률: 70%)
  • 공기 마이크로미터는 치수를 직접 읽는 것이 아니라 공기의 유량 변화를 이용하여 미소 변위를 측정하는 간접 측정 방식입니다.
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99. 스프링 백(spring back)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 경도가 클수록 스프링 백의 변화도 커진다.
  2. 스프링 백의 양은 가공조건에 의해 영향을 받는다.
  3. 같은 두께의 판재에서 굽힘 반지름이 작을수록 스프링 백의 양은 커진다.
  4. 같은 두께의 판재에서 굽힘 각도가 작을수록 스프링 백의 양은 커진다.
(정답률: 48%)
  • 스프링 백은 소성변형 후 하중 제거 시 탄성 복원으로 인해 원래 모양으로 돌아가려는 현상입니다. 스프링 백의 양은 굽힘 반지름이 클수록 더 커지므로, 굽힘 반지름이 작을수록 커진다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    굽힘 각도가 작을수록: 스프링 백 양 증가
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100. 내접기어 및 자동차의 3단 기어와 같은 단이 있는 기어를 깎을 수 있는 원통형 기어 절삭기계로 옳은 것은?

  1. 호빙머신
  2. 그라인딩 머신
  3. 마그 기어 셰이퍼
  4. 펠로즈 기어 셰이퍼
(정답률: 48%)
  • 펠로즈 기어 셰이퍼는 피니언 커터를 사용하여 내접 기어, 단이 있는 기어, 헬리컬 기어 등 다양한 형태의 기어를 정밀하게 절삭할 수 있는 기계입니다.
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