9급 지방직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2013-08-24)

9급 지방직 공무원 기계일반 2013-08-24 필기 기출문제 해설

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9급 지방직 공무원 기계일반
(2013-08-24 기출문제)

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1과목: 과목 구분 없음

1. 환경친화형 가공기술 및 공작기계 설계를 위한 고려 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 절삭유를 많이 사용하는 습식 가공의 도입
  2. 공작기계의 소형화
  3. 주축의 냉각 방식을 오일 냉각에서 공기 냉각으로 대체
  4. 가공시간의 단축
(정답률: 93%)
  • 환경친화형 가공은 오염 물질 배출을 줄이는 것이 핵심입니다. 절삭유를 많이 사용하는 습식 가공은 오일 미스트로 인한 작업자 호흡기 질환을 유발하고 폐기 시 환경 오염의 원인이 되므로 지양해야 합니다.
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2. 20mm 두께의 소재가 압연기의 롤러(roller)를 통과한 후 16mm로 되었다면, 이 압연기의 압하율[%]은?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 80
(정답률: 85%)
  • 압연 공정에서 소재의 두께가 줄어든 비율을 나타내는 압하율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{압하율} = \frac{h_0 - h_1}{h_0} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{압하율} = \frac{20 - 16}{20} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{압하율} = 20$$
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3. 금속의 결정구조 분류에 해당하지 않는 것은?

  1. 공간입방격자
  2. 체심입방격자
  3. 면심입방격자
  4. 조밀육방격자
(정답률: 93%)
  • 금속의 결정구조는 원자 배열 방식에 따라 체심입방격자(BCC), 면심입방격자(FCC), 조밀육방격자(HCP)의 세 가지로 분류됩니다.

    오답 노트
    공간입방격자: 금속의 기본 결정구조 분류에 해당하지 않는 명칭입니다.
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4. 체결된 나사가 스스로 풀리지 않을 조건(self-locking condition)으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
(정답률: 87%)
  • 나사를 죈 후 외부 힘이 없어도 스스로 풀리지 않는 자립조건은 나사면의 마찰각 $\rho$가 나선각 $\lambda$보다 크거나 같아야 합니다.
    따라서 마찰각 > 나선각(lead angle)과 마찰각 = 나선각(lead angle)이 옳은 조건입니다.
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5. 연삭숫돌의 입자가 무디어지거나 눈메움이 생기면 연삭능력이 떨어지고 가공물의 치수 정밀도가 저하되므로 예리한 날이 나타나도록 공구로 숫돌 표면을 가공하는 것을 나타내는 용어는?

  1. 트루잉(truing)
  2. 글레이징(glazing)
  3. 로딩(loading)
  4. 드레싱(dressing)
(정답률: 83%)
  • 드레싱(dressing)은 무디어진 연삭숫돌 표면을 다이아몬드 펜 등의 공구로 깎아내어 새로운 예리한 입자가 나오도록 연삭 능력을 회복시키는 작업입니다.
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6. 열간 가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 냉간 가공에 비해 가공 표면이 거칠다.
  2. 가공 경화가 발생하여 가공품의 강도가 증가한다.
  3. 냉간 가공에 비해 가공에 필요한 동력이 작다.
  4. 재결정 온도 이상으로 가열한 상태에서 가공한다.
(정답률: 76%)
  • 열간 가공은 재결정 온도 이상에서 수행되므로 가공 중 응력이 제거되어 가공 경화가 일어나지 않습니다. 가공 경화로 인해 강도가 증가하는 현상은 재결정 온도 이하에서 수행하는 냉간 가공의 특징입니다.
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7. 알루미늄에 많이 적용되며 다양한 색상의 유기 염료를 사용하여 소재 표면에 안정되고 오래가는 착색피막을 형성하는 표면처리방법으로 옳은 것은?

  1. 침탄법(carburizing)
  2. 화학증착법(chemical vapor deposition)
  3. 양극산화법(anodizing)
  4. 고주파경화법(induction hardening)
(정답률: 57%)
  • 양극산화법(anodizing)은 알루미늄 표면에 산화피막을 형성시킨 후 유기 염료를 통해 다양한 색상을 입히는 표면처리 방법입니다.

    오답 노트
    침탄법: 저탄소강 표면에 탄소를 침입시켜 고탄소층 형성
    화학증착법: 도핑된 $SiO_2$ 층 등을 만드는 공정
    고주파경화법: 와전류를 이용해 표면 내마멸성 강화
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8. 소재에 없던 구멍을 가공하는 데 적합한 것은?

  1. 브로칭(broaching)
  2. 밀링(milling)
  3. 셰이핑(shaping)
  4. 리이밍(reaming)
(정답률: 73%)
  • 소재에 없던 구멍을 새롭게 가공하기 위해서는 절삭 공구가 회전하며 재료를 깎아내는 밀링(milling)이나 드릴링 공정이 적합합니다.
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9. 안지름이 d1, 바깥지름이 d2, 지름비가 x=d1/d2인 중공축이 정하중을 받아 굽힘모멘트(bending moment) M이 발생하였다. 허용굽힘응력을 σa라 할 때, 바깥지름 d2를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 중공축의 굽힘응력 공식으로부터 바깥지름 $d_2$를 도출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_a = \frac{32M}{\pi d_2^3 (1-x^4)}$
    ② [숫자 대입] $d_2^3 = \frac{32M}{\pi (1-x^4) \sigma_a}$
    ③ [최종 결과] $d_2 = \sqrt[3]{\frac{32M}{\{\pi(1-x^4)\sigma_a\}}}$
    따라서 정답은 입니다.
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10. 절삭 가공에서 구성인선(built-up edge)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 구성인선을 줄이기 위해서는 공구 경사각을 작게 한다.
  2. 발생→성장→분열→탈락의 주기를 반복한다.
  3. 바이트의 절삭 날에 칩이 달라붙은 것이다.
  4. 마찰 계수가 작은 절삭 공구를 사용하면 구성인선이 감소한다.
(정답률: 92%)
  • 구성인선을 방지하여 가공 정밀도를 높이려면 공구 경사각을 크게 하여 칩 배출을 원활하게 해야 합니다.
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11. 고무 스프링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 충격흡수에 좋다.
  2. 다양한 크기 및 모양 제작이 어려워 용도가 제한적이다.
  3. 변질 방지를 위해 기름에 접촉되거나 직사광선에 노출되는 것을 피해야 한다.
  4. 방진효과가 우수하다.
(정답률: 95%)
  • 고무 스프링은 재료의 특성상 성형이 자유로워 다양한 크기와 모양으로 제작이 가능하며, 이에 따라 용도가 매우 광범위합니다.
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12. 소성가공에서 이용하는 재료의 성질로 옳지 않은 것은?

  1. 가소성
  2. 가단성
  3. 취성
  4. 연성
(정답률: 87%)
  • 소성가공은 재료에 힘을 가해 영구적인 변형을 일으키는 가공법이므로 가소성, 가단성, 연성과 같은 성질이 필요합니다.

    오답 노트
    취성: 충격에 의해 쉽게 깨지는 성질로 소성가공에 부적합함
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13. 용접 안전사고를 예방하기 위한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 작업 공간 안의 가연성 물질 및 폐기물 등은 사전에 제거한다.
  2. 용접할 때에 작업 공간을 지속적으로 환기하여야 한다.
  3. 용접에 필요한 가스 용기는 밀폐 공간 내부에 배치한다.
  4. 몸에 잘 맞는 작업복을 입고 방진마스크를 쓰며 작업화를 신는다.
(정답률: 98%)
  • 가스 용기는 누설 시 폭발이나 질식의 위험이 크므로, 밀폐 공간 내부가 아닌 반드시 안전한 외부 공간에 배치하고 배관을 통해 연결해야 합니다.
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14. 생산 능력과 납품 기일 등을 고려하여 제품 제작 순서와 생산일정을 계획하는 기계 공장 부서로 옳은 것은?

  1. 품질 관리실
  2. 제품 개발실
  3. 설계 제도실
  4. 생산 관리실
(정답률: 93%)
  • 생산 관리실은 공장의 생산 능력, 납기, 자원 등을 종합적으로 고려하여 최적의 제품 제작 순서와 생산 일정을 계획하고 통제하는 부서입니다.
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15. 흙이나 모래 등의 무기질 재료를 높은 온도로 가열하여 만든 것으로 특수 타일, 인공 뼈, 자동차 엔진 등에 사용하며 고온에도 잘 견디고 내마멸성이 큰 소재는?

  1. 파인 세라믹
  2. 형상기억합금
  3. 두랄루민
  4. 초전도합금
(정답률: 93%)
  • 파인 세라믹은 무기질 재료를 고온으로 소성하여 만든 고기능성 소재로, 내열성과 내마멸성이 매우 뛰어나 엔진 부품이나 인공 뼈 등에 사용됩니다.
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16. 용접에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

  1. 기밀이 요구되는 제품에 사용한다.
  2. 열영향으로 용접 모재가 변형된다.
  3. 용접부의 이음효율이 높다.
  4. 용접부의 결함 검사가 쉽다.
(정답률: 85%)
  • 용접부는 내부 결함(기공, 슬래그 혼입 등)이 발생하기 쉬우며, 이를 확인하기 위해서는 방사선 투과 검사(RT)나 초음파 탐상 검사(UT) 같은 특수 비파괴 검사가 필요하므로 결함 검사가 어렵습니다.
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17. 회주철을 급랭하여 얻을 수 있으며 다량의 시멘타이트(cementite)를 포함하는 주철로 옳은 것은?

  1. 백주철
  2. 주강
  3. 가단주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 77%)
  • 백주철은 회주철을 급랭시켜 흑연이 석출되지 못하게 함으로써 다량의 시멘타이트를 포함하게 만든 주철입니다.
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18. 레이디얼 저널 베어링(radial journal bearing)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 베어링은 축 반경 방향의 하중을 지지한다.
  2. 베어링이 축을 지지하는 위치에 따라 끝저널과 중간저널로 구분한다.
  3. 베어링 평균압력은 하중을 압력이 작용하는 축의 표면적으로 나눈 것과 같다.
  4. 베어링 재료는 열전도율이 좋아야 한다.
(정답률: 52%)
  • 레이디얼 저널 베어링의 평균압력은 하중을 표면적이 아닌, 축의 투영 면적으로 나누어 계산해야 합니다.

    오답 노트
    베어링 평균압력 공식: $P_m = \frac{W}{d \times l}$ (여기서 $d \times l$은 투영 단면적)
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19. 기어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 한 쌍의 원형 기어가 일정한 각속도비로 회전하기 위해서는 접촉점의 공통법선이 일정한 점을 지나야 한다.
  2. 인벌류트(involute) 치형에서는 기어 한 쌍의 중심거리가 변하면 일정한 속도비를 유지할 수 없다.
  3. 기어의 모듈(module)은 피치원의 지름(mm)을 잇수로 나눈 값이다.
  4. 기어 물림률(contact ratio)은 물림길이를 법선피치(normal pitch)로 나눈 값이다.
(정답률: 75%)
  • 인벌류트(involute) 치형의 가장 큰 특징은 기어 한 쌍의 중심거리가 약간 변하더라도 일정한 속도비를 유지할 수 있다는 점입니다.

    오답 노트
    사이클로이드 치형: 중심거리가 정확하게 일치해야만 일정한 속도비를 유지할 수 있습니다.
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20. 컴퓨터의 통제로 바닥에 설치된 유도로를 따라 필요한 작업장 위치로 소재를 운반하는 공장 자동화 구성요소는?

  1. 자동 창고시스템
  2. 3차원 측정기
  3. NC 공작기계
  4. 무인 반송차
(정답률: 85%)
  • 무인 반송차(AGV)는 컴퓨터의 제어를 통해 바닥에 설치된 유도로를 따라 소재를 필요한 작업장으로 자동 운반하는 공장 자동화 시스템의 핵심 요소입니다.
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