9급 지방직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2011-06-13)

9급 지방직 공무원 기계일반 2011-06-13 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 기계일반
(2011-06-13 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 자기변태에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 자기변태가 일어나는 점을 자기변태점이라 하며, 이 변태가 일어나는 온도를 큐리점(curie point)이라고 한다.
  2. 자기변태점에서 원자배열이 변화함으로써 자기강도가 변화한다.
  3. 철, 니켈, 코발트 등의 강자성 금속을 가열하여 자기변태점에 이르면 상자성 금속이 된다.
  4. 순철의 자기변태점은 768℃이다.
(정답률: 76%)
  • 자기변태점에서는 원자배열의 변화 없이 오직 자기강도(자성)만 변화하여 강자성에서 상자성으로 바뀝니다.
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2. 양쪽 끝 모두 수나사로 되어있고, 관통하는 구멍을 뚫을 수 없는 경우에 사용하며, 한쪽 끝은 상대 쪽에 암나사를 만들어 미리 반영구적으로 박음을 하고 다른 쪽 끝에는 너트를 끼워 조이는 볼트는?

  1. 관통볼트
  2. 탭 볼트
  3. 스터드 볼트
  4. 양 너트 볼트
(정답률: 84%)
  • 스터드 볼트는 양쪽 끝에 나사산이 있는 로드 형태로, 관통 구멍을 뚫을 수 없는 경우 한쪽 끝을 암나사에 고정하고 반대편에 너트를 끼워 조이는 방식으로 사용합니다.
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3. 플라스틱 성형법 중에서 음료수병과 같이 좁은 입구를 가지는 용기의 제작에 가장 적합한 것은?

  1. 압축성형
  2. 사출성형
  3. 블로우성형
  4. 열성형
(정답률: 92%)
  • 블로우성형은 가열된 플라스틱 내부에 에어를 주입하여 팽창시켜 원하는 형체를 만드는 방식으로, 음료수병과 같이 입구가 좁은 중공 용기 제작에 가장 적합합니다.
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4. CNC 공작기계의 프로그램에서 G 코드가 의미하는 것은?

  1. 순서번호
  2. 준비기능
  3. 보조기능
  4. 좌표값
(정답률: 93%)
  • CNC 공작기계에서 G 코드는 공구의 이송, 가공, 보정, 주축 회전 및 기계 움직임 등의 제어 기능을 준비시키기 위한 준비기능을 의미합니다.

    오답 노트
    순서번호: N 코드
    보조기능: M 코드
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5. 두 가지 성분의 금속이 용융되어 있는 상태에서는 하나의 액체로 존재하나, 응고 시 일정한 온도에서 액체로부터 두 종류의 금속이 일정한 비율로 동시에 정출되어 나오는 반응은?

  1. 공정반응
  2. 포정반응
  3. 편정반응
  4. 포석반응
(정답률: 78%)
  • 공정반응은 하나의 액체 상태에서 응고될 때, 일정한 온도에서 두 종류의 고체가 동시에 정출되는 반응을 말합니다. (액체 $\rightarrow$ 고체1 + 고체2)

    오답 노트
    포정반응: 액체와 고체가 반응하여 새로운 고체가 생성됨
    편정반응: 액체에서 하나의 고체가 정출되며 남은 액체의 성분이 변함
    포석반응: 두 종류의 고체가 반응하여 새로운 고체가 생성됨
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6. 자동차에서, 직교하는 사각구조의 차동 기어 열(differential gear train)에 사용되는 기어는?

  1. 평기어
  2. 베벨기어
  3. 헬리컬기어
  4. 웜기어
(정답률: 88%)
  • 베벨기어는 축이 서로 교차하는 두 원뿔면에 이를 낸 기어로, 자동차의 직교하는 사각구조 차동 기어 열에서 동력을 전달하는 데 사용됩니다.
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7. 나사에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 나사의 지름은 수나사에서는 대문자로, 암나사에서는 소문자로 표기한다.
  2. 피치는 나사가 1회전할 때 축 방향으로 이동하는 거리이다.
  3. 피치가 같으면 한 줄 나사와 다중 나사의 리드(lead)는 같다.
  4. 나사의 크기를 나타내는 호칭은 수나사의 바깥지름으로 표기한다.
(정답률: 81%)
  • 나사의 크기를 나타내는 호칭은 수나사의 바깥지름을 기준으로 표기하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    나사의 지름 표기: 수나사는 소문자, 암나사는 대문자로 표기함
    피치와 리드: 1회전 시 축 방향으로 이동하는 거리는 리드이며, 피치는 나사산 사이의 거리임
    다중 나사: 피치가 같더라도 줄 수가 많을수록 리드가 더 길어짐
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8. 다음 합금 중에서 열에 의한 팽창계수가 작아 측정기 재료로 가장 적합한 것은?

  1. Ni-Fe
  2. Cu-Zn
  3. Al-Mg
  4. Pb-Sn-Sb
(정답률: 82%)
  • Ni-Fe 합금인 인바(Invar)는 열팽창계수가 매우 작아 온도 변화에 따른 치수 변화가 거의 없으므로, 정밀한 측정이 필요한 측정기 재료로 가장 적합합니다.
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9. M-D-100-L-75-B로 표시된 연삭숫돌에서 L이 의미하는 것은?

  1. 결합도
  2. 연삭입자의 종류
  3. 결합제의 종류
  4. 입도지수
(정답률: 73%)
  • 연삭숫돌의 표시 방법에서 각 기호는 입자 종류, 입도, 결합도, 조직, 결합제 순으로 나타냅니다. 제시된 M-D-100-L-75-B에서 L은 네 번째 위치에 해당하며, 이는 숫돌의 단단함과 무름 정도를 나타내는 결합도를 의미합니다.
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10. 비파괴검사에 일반적으로 이용되는 것과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 초음파
  2. 자성
  3. 방사선
  4. 광탄성
(정답률: 88%)
  • 초음파(UT), 자성(MT), 방사선(RT)은 재료를 파괴하지 않고 내부나 표면 결함을 찾는 대표적인 비파괴검사법이지만, 광탄성은 투명한 재료의 응력 분포를 시각화하는 응력 해석 방법입니다.
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11. 소성가공법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 냉간가공은 재결정온도 이상에서 가공한다.
  2. 가공경화는 소성가공 중 재료가 약해지는 현상이다.
  3. 압연시 압하율이 크면 롤 간격에서의 접촉호가 길어지므로 최고 압력이 감소한다.
  4. 노칭(notching)은 전단가공의 한 종류이다.
(정답률: 74%)
  • 노칭(notching)은 재료의 가장자리를 전단하여 제거하는 전단가공의 대표적인 종류입니다.

    오답 노트
    냉간가공: 재결정 온도 이하에서 가공함
    가공경화: 소성 변형으로 인해 재료가 더 단단해지는 현상임
    압연 압하율: 압하율이 크면 접촉호가 길어져 최고 압력이 증가함
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12. 선형 탄성재료로 된 균일 단면봉이 인장하중을 받고 있다. 선형탄성범위 내에서 인장하중을 증가시켜 신장량을 2배로 늘리면 변형에너지는 몇 배가 되는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 49%)
  • 선형 탄성재료에서 변형에너지는 신장량의 제곱에 비례합니다. 신장량이 2배가 되면 하중 또한 2배가 되어 에너지는 4배로 증가합니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{1}{2} P \delta$
    ② [숫자 대입] $U' = \frac{1}{2} (2P) (2\delta)$
    ③ [최종 결과] $U' = 4U$
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13. 판재의 굽힘가공에서 최소굽힘반지름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 인장단면감소율이 0%에 가까워질수록 (굽힘 반지름/판재 두께)의 비율도 0에 접근하게 되고 재료는 완전 굽힘이 된다.
  2. (굽힘 반지름/판재 두께)의 비율이 작은 경우, 폭이 좁은 판재는 측면에 균열이 발생할 수 있다.
  3. 최소굽힘반지름은 T의 배수로 표기되는데, 2T라고 하면 균열이 발생하지 않고 판재를 굽힐 수 있는 최소굽힘반지름이 판재 두께의 2배라는 것을 의미한다.
  4. 굽힘의 바깥 면에 균열이 발생하기 시작하는 한계굽힘반지름을 최소굽힘반지름이라고 한다.
(정답률: 47%)
  • 인장단면감소율이 0%가 아니라 50%에 가까워질수록 (굽힘 반지름/판재 두께)의 비율이 0에 접근하며 재료가 완전 굽힘 상태가 됩니다.
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14. 용접에서 열영향부(heat affected zone)에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

  1. 융합부로부터 멀어져서 아무런 야금학적 변화가 발생하지 않은 부분
  2. 용융점 이하의 온도이지만 금속의 미세조직 변화가 일어난 부분
  3. 높은 온도로 인하여 경계가 뚜렷하며 화학적 조성이 모재금속과 다른 조직이 생성된 부분
  4. 용가재 금속과 모재 금속이 액체 상태로 융해되었다가 응고된 부분
(정답률: 65%)
  • 열영향부는 용접 시 직접 녹지는 않았지만(용융점 이하), 높은 열에 의해 금속의 미세조직이 변화한 영역을 말합니다.
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15. 가스 터빈에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단위시간당 동작유체의 유량이 많다.
  2. 기관중량당 출력이 크다.
  3. 연소가 연속적으로 이루어진다.
  4. 불완전 연소에 의해서 유해성분의 배출이 많다.
(정답률: 71%)
  • 가스 터빈은 연소가 연속적으로 이루어지며 완전 연소가 가능하기 때문에, 불완전 연소로 인한 유해 성분의 배출이 적은 것이 특징입니다.
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16. 주철에 함유된 원소 중 인(P)의 영향으로 옳은 것은?

  1. 스테다이트(steadite)를 형성하여 주철의 경도를 낮춘다.
  2. 공정온도와 공석온도를 상승시킨다.
  3. 주철의 융점을 낮추어 유동성을 양호하게 한다.
  4. 1wt% 이상 사용할 때 경도는 상승하지만 인성은 감소한다.
(정답률: 69%)
  • 주철 내의 인(P) 성분은 용융점을 낮추어 쇳물의 유동성을 좋게 하므로, 얇은 두께의 주물이나 표면 광택이 필요한 주물 제작에 유리합니다.

    오답 노트
    스테다이트 형성: 경도를 상승시킴
    공정/공석 온도: 하강시킴
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17. 변형이 일어나지 않는 튼튼한 벽 사이에 길이 L은 50mm이고 지름 d는 20mm인 강철봉이 고정되어 있다. 온도를 10℃에서 60℃로 가열하는 경우 봉에 발생하는 열응력[MPa]은? (단, 선팽창계수는 12 × 10-6/℃, 봉 재료의 항복응력은 500MPa이고 탄성 계수 E는 200GPa이다)

  1. －60
  2. －120
  3. －240
  4. －480
(정답률: 69%)
  • 양단이 고정된 봉이 가열될 때, 팽창이 억제되면서 발생하는 열응력을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = E \times \alpha \times \Delta t$
    ② [숫자 대입] $\sigma = 200000 \times 12 \times 10^{-6} \times (60 - 10)$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 120$
    가열 시 팽창이 방해받으므로 압축 응력이 발생하여 부호는 $-$가 됩니다.
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18. 유압장치의 구성요소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유압 펌프는 전기적 에너지를 유압 에너지로 변환시킨다.
  2. 유압 실린더는 유압 에너지를 기계적 에너지로 변환시킨다.
  3. 유압 모터는 유압 에너지를 기계적 에너지로 변환시킨다.
  4. 축압기는 유압 에너지의 보조원으로 사용할 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 유압 펌프는 전기적 에너지가 아니라, 모터 등의 기계적 에너지를 유압 에너지로 변환하는 장치입니다.
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19. 테르밋 용접에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 금속 산화물이 알루미늄에 의하여 산소를 빼앗기는 반응을 이용한 용접이다.
  2. 레일의 접합, 차축, 선박의 선미 프레임 등 비교적 큰 단면을 가진 주조나 단조품의 맞대기 용접과 보수 용접에 사용된다.
  3. 설비가 간단하여 설치비가 적게 들지만 용접변형이 크고 용접시간이 많이 걸린다.
  4. 알루미늄 분말과 산화철 분말의 혼합반응으로 발생하는 열로 접합하는 용접법이다.
(정답률: 80%)
  • 테르밋 용접은 알루미늄 분말과 산화철 분말의 화학 반응열을 이용하는 용접법으로, 전기가 필요 없고 설비가 간단하며 특히 용접 시간이 짧고 용접 후 변형이 적은 것이 특징입니다.
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20. 취성 재료의 분리 파손과 가장 잘 일치하는 이론은?

  1. 최대 주응력설
  2. 최대 전단응력설
  3. 총 변형 에너지설
  4. 전단 변형 에너지설
(정답률: 63%)
  • 최대 주응력설은 단순 인장이 작용할 때의 파손응력에 도달하면 파손이 발생한다는 이론으로, 취성 재료의 분리 파손 현상을 설명하는 대표적인 이론입니다.

    오답 노트
    최대 전단응력설: 연성 재료에 적용
    전단 변형 에너지설: 연성 재료에 적용
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