9급 지방직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2010-05-22)

9급 지방직 공무원 기계일반
(2010-05-22 기출문제)

목록

1. 절삭공구의 피복(coating) 재료로 적절하지 않은 것은?

  1. 텅스텐탄화물(WC)
  2. 티타늄탄화물(TiC)
  3. 티타늄질화물(TiN)
  4. 알루미늄산화물(Al2O3)
(정답률: 64%)
  • 텅스텐탄화물(WC)은 단단하고 내식성이 뛰어나지만, 절삭공구의 피복재료로는 적절하지 않습니다. 이는 WC가 고온에서 산화되어 산화물을 생성하고, 이 산화물이 절삭면과 마찰하면서 마찰열을 발생시켜 절삭면을 손상시키기 때문입니다. 따라서 절삭공구의 피복재료로는 티타늄탄화물(TiC), 티타늄질화물(TiN), 알루미늄산화물(Al2O3) 등이 적합합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 연성 파괴에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 진전하는 균열 주위에 상당한 소성 변형이 일어난다.
  2. 취성 파괴보다 적은 변형률 에너지가 필요하다.
  3. 파괴가 일어나기 전에 어느 정도의 네킹 현상이 나타난다.
  4. 균열은 대체적으로 천천히 진전한다.
(정답률: 87%)
  • 취성 파괴는 물질 내부에서 결함이나 불순물 등이 발생하여 결함 주위에서 일어나는 파괴로, 연성 파괴는 물질 내부에서 결함 없이 일어나는 파괴입니다. 따라서 연성 파괴는 취성 파괴보다 더 큰 변형률 에너지가 필요합니다. 따라서 "취성 파괴보다 적은 변형률 에너지가 필요하다."는 설명은 옳지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 재료시험 항목과 시험방법의 관계로 옳지 않은 것은?

  1. 충격시험:샤르피(Charpy)시험
  2. 크리프시험:표면거칠기시험
  3. 연성파괴시험:인장시험
  4. 경도시험:로크웰경도시험
(정답률: 94%)
  • 크리프시험과 표면거칠기시험은 서로 관련이 없는 시험으로, 옳지 않은 것이다. 크리프시험은 재료의 변형과 파괴에 대한 시험이며, 표면거칠기시험은 재료의 표면 거칠기를 측정하는 시험이다. 충격시험은 재료의 내구성을 측정하는 시험으로 샤르피(Charpy)시험이 대표적이다. 연성파괴시험은 재료의 연성과 파괴에 대한 시험이며, 인장시험이 대표적이다. 경도시험은 재료의 경도를 측정하는 시험으로 로크웰경도시험이 대표적이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 탄소가 흑연 박편의 형태로 석출되며 내마모성이 우수하고 압축강도가 좋으며 엔진 블록, 브레이크 드럼 등에 사용되는 재료는?

  1. 회주철(gray iron)
  2. 백주철(white iron)
  3. 가단주철(malleable iron)
  4. 연철(ductile iron)
(정답률: 77%)
  • 탄소가 흑연 박편의 형태로 석출되는 것은 회주철의 특징 중 하나입니다. 또한, 회주철은 내마모성이 우수하고 압축강도가 좋아 엔진 블록, 브레이크 드럼 등에 사용되는 재료로 적합합니다. 따라서, 정답은 "회주철(gray iron)"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 스플라인 키의 특징인 것은?

  1. 축에 원주방향으로 같은 간격으로 여러 개의 키 홈을 깎아 낸 것이다.
  2. 큰 토크를 전달하지 않는다.
  3. 키 홈으로 인하여 축의 강도가 저하된다.
  4. 키와 축의 접촉면에서 발생하는 마찰력으로 회전력을 발생시킨다.
(정답률: 88%)
  • 스플라인 키는 축에 여러 개의 홈을 깎아서 그 홈에 키를 끼워 넣는 방식으로 작동하는데, 이때 키와 축의 접촉면에서 발생하는 마찰력으로 회전력을 발생시키기 때문에 정답은 "키와 축의 접촉면에서 발생하는 마찰력으로 회전력을 발생시킨다."입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 사각나사의 나선각이 λ, 나사면의 마찰계수 μ에 따른 마찰각이 ρ (μ＝tan ρ)인 사각나사가 외부 힘의 작용 없이 스스로 풀리지 않고 체결되어 있을 자립 조건은?

  1. ρ≥λ
  2. ρ≤λ
  3. ρ＜λ
  4. ρ 및 λ와 상관없음
(정답률: 89%)
  • 사각나사가 외부 힘의 작용 없이 스스로 풀리지 않으려면, 마찰력이 중력보다 크게 작용해야 합니다. 이를 수식으로 나타내면, μN ≥ mg가 되어야 합니다. 여기서 N은 나사면에 수직인 방향의 지지력이고, m은 나사의 질량, g는 중력 가속도입니다.

    나선각 λ는 나사가 한 번 회전할 때 나사면이 이동하는 거리를 나타내는 값입니다. 따라서 λ가 작을수록 나사면이 적게 이동하므로 마찰력이 적게 작용하게 됩니다.

    마찰각 ρ은 마찰력과 수직인 방향으로 나사면이 회전할 때 나사면이 이동하는 거리를 나타내는 값입니다. 따라서 ρ이 작을수록 마찰력이 적게 작용하게 됩니다.

    따라서 ρ≥λ이 되어야 마찰력이 중력보다 크게 작용하여 나사가 스스로 풀리지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 굽힘 모멘트 M과 비틀림 모멘트 T를 동시에 받는 축에서 최대주응력설에 적용할 상당 굽힘모멘트 Me은?

(정답률: 85%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 두께가 6mm이고 안지름이 180mm인 원통형 압력용기가 14 kgf/cm2의 내압을 받는 경우, 이 압력용기의 원주 방향 및 축 방향 인장응력[kgf/cm2]은?

  1. 원주 방향: 210, 축 방향: 420
  2. 원주 방향: 420, 축 방향: 840
  3. 원주 방향: 210, 축 방향: 105
  4. 원주 방향: 420, 축 방향: 210
(정답률: 72%)
  • 압력용기의 원주 방향 인장응력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    σθ = Pd/2t

    여기서, P는 내압, d는 안지름, t는 두께입니다.

    따라서, σθ = 14 × 180 / (2 × 6) = 210 [kgf/cm2]

    압력용기의 축 방향 인장응력은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    σz = Pd/4t

    여기서, P는 내압, d는 안지름, t는 두께입니다.

    따라서, σz = 14 × 180 / (4 × 6) = 105 [kgf/cm2]

    따라서, 정답은 "원주 방향: 210, 축 방향: 105" 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 다음 중 유성기어장치에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 내접기어잇수는 ZI, 태양기어 잇수는 ZS 이며 ZI > ZS 이다)

  1. 태양기어를 고정하고 캐리어를 구동할 경우 내접기어는 감속한다.
  2. 캐리어를 고정하고 내접기어를 구동할 경우 태양기어는 역전증속한다.
  3. 내접기어를 고정하고 태양기어를 구동할 경우 캐리어는 증속한다.
  4. 태양기어를 고정하고 내접기어를 구동할 경우 캐리어는 역전감속한다.
(정답률: 62%)
  • 유성기어장치에서 내접기어와 태양기어는 서로 맞물려 회전하며, 캐리어는 이들의 회전을 전달하는 역할을 한다. 캐리어를 고정하고 내접기어를 구동할 경우, 내접기어의 회전속도가 감속되면서 태양기어의 회전속도는 역전증속하게 된다. 이는 내접기어와 태양기어의 이물율이 다르기 때문에 발생하는 현상으로, 이를 보완하기 위해 유성기어장치에서는 캐리어의 회전속도를 조절하여 내접기어와 태양기어의 회전속도 차이를 최소화한다. 따라서 "캐리어를 고정하고 내접기어를 구동할 경우 태양기어는 역전증속한다."가 옳은 설명이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 다음 중 플라스틱의 성형과 관계없는 가공 공정은?

  1. 압출성형
  2. 사출성형
  3. 인발성형
  4. 압축성형
(정답률: 74%)
  • 인발성형은 플라스틱을 가열하여 덧댄 후, 공기압을 이용하여 성형하는 방법입니다. 따라서, 인발성형은 플라스틱의 형태를 만들기 위해 가열과 압력을 모두 사용하는 성형 방법이므로, 플라스틱의 성형과 관련된 가공 공정입니다. 따라서, 인발성형은 이 문제에서 제외되어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 원심주조와 다이캐스트법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 원심주조법은 고속회전하는 사형 또는 금형주형에 쇳물을 주입하여 주물을 만든다.
  2. 원심주조법은 주로 주철관, 주강관, 실린더 라이너, 포신 등을 만든다.
  3. 다이캐스트법은 용융금속을 강한 압력으로 금형에 주입하고 가압하여 주물을 얻는다.
  4. 다이캐스트법은 주로 철금속 주조에 사용된다.
(정답률: 85%)
  • "다이캐스트법은 주로 철금속 주조에 사용된다."가 옳지 않은 것은, 다이캐스트법은 주로 비철금속 주조에 사용된다는 것입니다. 이유는 다이캐스트법은 고온에서 용융된 알루미늄, 아연, 구리 등의 비철금속을 금형에 주입하여 가압하여 만드는 방법이기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 항복 인장응력이 Y인 금속을 소성영역까지 인장시켰다가 하중을 제거하고 다시 압축을 하면 압축 항복응력이 인장 항복응력 Y보다 작아지는 현상이 있다. 이러한 현상과 관련이 없는 것은?

  1. 변형율 연화
  2. 스프링 백
  3. 가공 연화
  4. 바우싱어(Bauschinger) 효과
(정답률: 66%)
  • 스프링 백은 금속 소성 영역에서 일어나는 현상이 아니기 때문에 항복응력의 변화와 관련이 없습니다. 스프링 백은 금속이 일정한 변형을 받은 후에도 일부 변형이 유지되는 현상으로, 이는 금속의 탄성 영역에서 발생합니다. 따라서, 스프링 백은 인장 항복응력이나 압축 항복응력과는 관련이 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 다음 중 잔류응력에 대한 설명으로 옳은 것으로만 묶인 것은?

  1. ㄱ, ㄴ, ㅁ, ㅂ
  2. ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ
  3. ㄷ, ㄹ, ㅁ, ㅂ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 80%)
  • 잔류응력은 단면이 변형된 후에도 응력이 유지되는 현상을 말합니다. 이 때, 단면이 변형된 방향과 수직인 방향의 응력을 잔류응력이라고 합니다.

    위 그림에서는 단면이 수직 방향으로 변형되었으므로, 수평 방향의 응력이 잔류응력이 됩니다. 이 때, 수평 방향의 응력이 가장 큰 지점은 변형된 단면의 중심부분인데, 이 지점에서는 단면이 가장 많이 변형되었기 때문에 응력이 가장 큽니다. 따라서, 잔류응력도 가장 큽니다.

    이에 따라, 잔류응력이 가장 큰 지점을 중심으로 상하좌우로 응력이 감소하게 되는데, 이를 고려하면 "ㄷ, ㄹ, ㅁ, ㅂ"이 옳은 답입니다. 즉, 잔류응력이 가장 큰 지점을 중심으로 대각선 방향으로 응력이 감소하게 되므로, "ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ"과 "ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ"은 잘못된 답이 되고, "ㄱ, ㄴ, ㅁ, ㅂ"은 수평 방향의 응력이 없는 경우에 해당하는 답이 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 열간가공과 냉간가공에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 열간가공은 냉간가공에 비해 표면 거칠기가 향상된다.
  2. 열간가공은 냉간가공에 비해 정밀한 허용치수 오차를 갖는다.
  3. 일반적으로 열간가공된 제품은 냉간가공된 같은 제품에 비해 균일성이 적다.
  4. 열간가공은 냉간가공에 비해 가공이 용이하지 않다.
(정답률: 67%)
  • 열간가공은 냉간가공에 비해 높은 온도에서 가공되기 때문에 금속의 결정 구조가 변화하고 결함이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 열간가공된 제품은 냉간가공된 같은 제품에 비해 균일성이 적을 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 증기원동기의 증기동력 사이클과 가장 가까운 사이클은?

  1. 오토 사이클
  2. 디젤 사이클
  3. 브레이톤 사이클
  4. 랭킨 사이클
(정답률: 73%)
  • 증기원동기는 열을 이용하여 물을 증기로 만들어 터빈을 회전시켜 발전하는 원리로 동작합니다. 이때 증기의 압력과 온도를 조절하여 효율적인 발전을 위해 증기동력 사이클을 사용합니다.

    랭킨 사이클은 증기동력 사이클 중 가장 일반적으로 사용되는 사이클입니다. 이는 4단계로 이루어져 있으며, 1단계에서는 고압 증기를 생산하고, 2단계에서는 고압 증기를 이용하여 터빈을 회전시키고, 3단계에서는 저압 증기를 생산하며, 4단계에서는 저압 증기를 이용하여 펌프를 작동시킵니다. 이러한 사이클을 통해 증기원동기의 효율적인 발전이 가능합니다.

    따라서 증기원동기와 가장 가까운 사이클은 랭킨 사이클입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 열처리에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 완전 풀림처리(Full annealing)에서 얻어진 조직은 조대 펄라이트(Pearlite)이다.
  2. 노말라이징(Normalizing)은 강의 풀림처리에서 일어날 수 있는 과도한 연화를 피할 수 있도록 공기중에서 냉각하는 것을 의미한다.
  3. 오스템퍼링(Austempering)은 오스테나이트(Austenite)에서 베이나이트(Bainite)로 완전히 등온변태가 일어날 때까지 특정 온도로 유지한 후 공기중에서 냉각한다.
  4. 스페로다이징(Spherodizing)은 미세한 펄라이트 구조를 얻기 위해 공석온도 이상으로 가열한 후 서냉하는 공정이다.
(정답률: 64%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 유압펌프의 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기어펌프는 구조가 간단하고 신뢰도가 높으며 운전보수가 비교적 용이할 뿐만 아니라 가변토출형으로 제작이 가능하다는 장점이 있다.
  2. 베인펌프의 경우에는 깃이 마멸되어도 펌프의 토출은 충분히 행해질 수 있다는 것이 장점이다.
  3. 피스톤 펌프는 다른 펌프와 비교해서 상당히 높은 압력에 견딜 수 있고, 효율이 높다는 장점이 있다.
  4. 일반적으로 용적형 펌프(Positive displacement pump)는 정량토출을 목적으로 사용하고, 비용적형 펌프(Non-positive displacement pump)는 저압에서 대량의 유체를 수송하는 데 사용된다.
(정답률: 60%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 4사이클 기관과 2사이클 기관을 비교할 때 2사이클 기관의 장점이 아닌 것은?

  1. 2사이클 기관은 4사이클 기관에 비하여 소형 경량으로 할 수 있다.
  2. 2사이클 기관은 구조가 간단하여 저가로 제작할 수 있다.
  3. 이론적으로는 4사이클 기관의 2배의 출력을 얻게 된다.
  4. 2사이클 기관은 4사이클 기관에 비하여 연료소비가 적다.
(정답률: 72%)
  • 2사이클 기관은 4사이클 기관에 비하여 연료소비가 적다. 이는 2사이클 기관이 작동 주기가 짧아서 연료가 덜 소모되기 때문이다. 4사이클 기관은 작동 주기가 길어서 연료를 더 많이 소모한다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 그림과 같은 수평면에 놓인 50kg무게의 상자에 힘 P＝400N으로 5초 동안 잡아 당긴 후 운동하게 되는 상자의 속도[m/sec]와 가장 가까운 값은? (단, 상자와 바닥면간의 마찰계수는 0.3이다)

  1. 10
  2. 25
  3. 40
  4. 50
(정답률: 66%)
  • 상자에 작용하는 힘은 P=400N이고, 마찰력은 F=μN=0.3mg=147N이다. 따라서 상자에 작용하는 순간력은 Fnet=P-F=253N이다. 이 때, 상자의 가속도는 a=Fnet/m=5.06m/s^2이다. 따라서 5초 동안의 변위는 s=1/2at^2=63.25m이다. 따라서 상자의 속도는 v=s/t=12.65m/s이다. 가장 가까운 값은 10, 25, 40, 50 중에서 25이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 높은 경도의 금형 가공에 많이 적용되는 방법으로 전극의 형상을 절연성 있는 가공액 중에서 금형에 전사하여 원하는 치수와 형상을 얻는 가공법은?

  1. 전자빔가공법
  2. 플라즈마 아크 가공법
  3. 방전가공법
  4. 초음파가공법
(정답률: 83%)
  • 방전가공법은 전극과 가공액 사이에 전압을 인가하여 전극과 가공액 사이에 방전을 일으켜 금형을 가공하는 방법입니다. 이 방법은 전극과 가공액 사이의 거리와 전압을 조절하여 원하는 치수와 형상을 정밀하게 제작할 수 있으며, 높은 경도의 금형 가공에 적합합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >