9급 지방직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2018-05-19)

9급 지방직 공무원 기계일반
(2018-05-19 기출문제)

목록

1. 다음 중 금속재료의 연성과 전성을 이용한 가공방법만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄷ, ㅁ
  3. ㄴ, ㄷ, ㅂ
  4. ㄹ, ㅁ, ㅂ
(정답률: 90%)
  • 금속재료의 연성과 전성은 가공 시에 변형이 적고, 재료의 물성을 유지할 수 있기 때문에 가공방법으로 많이 사용됩니다. 따라서, 연성과 전성을 이용한 가공방법인 "압연, 인발, 성형"이 정답인 ㄱ, ㄷ, ㅁ입니다.
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2. 자동공구교환장치를 활용하여 구멍가공, 보링, 평면가공, 윤곽가공을 할 경우 적합한 공작기계는?

  1. 선반
  2. 밀링 머신
  3. 드릴링 머신
  4. 머시닝 센터
(정답률: 79%)
  • 자동공구교환장치를 활용하여 구멍가공, 보링, 평면가공, 윤곽가공을 할 경우 여러 종류의 작업을 하나의 기계에서 처리할 수 있는 머시닝 센터가 가장 적합합니다. 머시닝 센터는 다양한 작업을 하나의 기계에서 처리할 수 있으며, 자동공구교환장치를 이용하여 작업간 전환 시간을 단축시킬 수 있어 생산성이 높아집니다. 또한, 고정밀 가공이 가능하며, 자동화된 작업으로 인해 인력낭비를 줄일 수 있습니다.
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3. 주물의 균열을 방지하기 위한 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 각 부의 온도 차이를 될 수 있는 한 작게 한다.
  2. 주물을 최대한 빨리 냉각하여 열응력이 발생하지 않도록 한다.
  3. 주물 두께 차이의 변화를 작게 한다.
  4. 각이 진 부분은 둥글게 한다.
(정답률: 86%)
  • 주물을 최대한 빨리 냉각하여 열응력이 발생하지 않도록 하는 것은 옳지 않은 대책입니다. 이는 빠른 냉각으로 인해 주물 내부의 온도 차이가 크게 발생하고, 이로 인해 열응력이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 적절한 냉각 속도를 유지하며, 주물 내부의 온도 차이를 최소화하는 것이 중요합니다.
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4. 회전력을 전달할 때 축방향으로 추력이 발생하는 기어는?

  1. 스퍼 기어
  2. 전위 기어
  3. 헬리컬 기어
  4. 래크와 피니언
(정답률: 76%)
  • 헬리컬 기어는 기어의 치형이 나선형으로 되어 있어, 회전력을 전달할 때 축방향으로 추력이 발생합니다. 이는 다른 기어들과는 달리 부드러운 동력전달이 가능하며, 소음과 진동을 줄일 수 있어 많이 사용됩니다. 따라서 회전력을 전달할 때 축방향으로 추력이 발생하는 기어는 헬리컬 기어입니다.
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5. 공장자동화의 구성요소로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  2. ㄷ, ㄹ, ㅁ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㅁ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ
(정답률: 86%)
  • ㄱ. 센서와 액추에이터: 공장 내부에서 일어나는 다양한 상황을 감지하고, 그에 따른 작업을 수행하기 위해 센서와 액추에이터가 필요하다.

    ㄴ. 제어장치: 센서와 액추에이터를 통해 수집된 데이터를 분석하고, 작업을 제어하는 제어장치가 필요하다.

    ㄷ. 통신망: 제어장치와 센서/액추에이터 간의 통신을 원활하게 하기 위해 통신망이 필요하다.

    ㄹ. 인터페이스: 제어장치와 운영자 간의 인터페이스가 필요하다. 이를 통해 운영자는 제어장치를 통해 공장을 제어할 수 있다.

    ㅁ. 데이터베이스: 공장에서 발생하는 데이터를 수집하고, 분석하기 위해 데이터베이스가 필요하다. 이를 통해 생산성을 높이고, 효율적인 운영이 가능해진다.
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6. 정적인장시험으로 구할 수 있는 기계재료의 특성에 해당하지 않는 것은?

  1. 변형경화지수
  2. 점탄성
  3. 인장강도
  4. 인성
(정답률: 73%)
  • 정적인 장시험은 시간에 따른 변형을 측정하는 것이 아니기 때문에 점탄성을 측정할 수 없습니다. 점탄성은 시간에 따른 변형에 대한 물질의 반응을 나타내는 지표이기 때문입니다. 따라서 정적인 장시험으로는 기계재료의 점탄성을 측정할 수 없습니다.
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7. 탄소강의 열처리에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 담금질을 하면 경도가 증가한다.
  2. 풀림을 하면 연성이 증가된다.
  3. 뜨임을 하면 담금질한 강의 인성이 감소된다.
  4. 불림을 하면 결정립이 미세화되어 강도가 증가한다.
(정답률: 85%)
  • "뜨임을 하면 담금질한 강의 인성이 감소된다."는 옳지 않은 설명입니다. 뜨임은 강의 인성을 증가시키는 열처리 과정 중 하나입니다. 뜨임을 통해 강의 결정립이 세분화되어 강도가 증가하고, 경도와 인성이 모두 향상됩니다. 따라서 이 보기는 옳지 않습니다.
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8. 유압 기기와 비교하여 공압 기기의 장점으로 옳은 것은?

  1. 구조가 간단하고 취급이 용이하다.
  2. 사용압력이 낮아 정확한 위치제어를 할 수 있다.
  3. 효율이 좋아 대용량에 적합하다.
  4. 부하가 변화해도 압축공기의 영향으로 균일한 작업속도를 얻을 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 공압 기기는 유압 기기에 비해 구조가 간단하고 취급이 용이합니다. 이는 공압 기기가 유체 대신 압축공기를 사용하기 때문입니다. 유체는 누수가 발생할 수 있고, 유체의 농도와 온도 등에 따라 작동에 영향을 받을 수 있습니다. 반면, 압축공기는 누수가 적고, 농도와 온도에 영향을 받지 않습니다. 따라서 공압 기기는 유지보수가 쉽고 안정적인 작동이 가능합니다.
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9. 동일한 치수와 형상의 제품을 제작할 때 강도가 가장 높은 제품을 얻을 수 있는 공정은?

  1. 광조형법(stereo-lithography apparatus)
  2. 융해용착법(fused deposition modeling)
  3. 선택적레이저소결법(selective laser sintering)
  4. 박판적층법(laminated object manufacturing)
(정답률: 66%)
  • 선택적레이저소결법은 고온과 고압에서 분말을 결합시켜 제품을 만드는 공정으로, 다른 공정에 비해 높은 강도와 내구성을 가진 제품을 만들 수 있습니다. 또한, 다양한 소재를 사용할 수 있어 제품의 다양성도 높습니다. 따라서, 동일한 치수와 형상의 제품을 제작할 때 강도가 가장 높은 제품을 얻을 수 있는 공정은 선택적레이저소결법입니다.
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10. 선반의 절삭조건과 표면거칠기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 절삭유를 사용하면 공작물의 표면거칠기가 나빠진다.
  2. 절삭속도가 빨라지면 절삭능률은 향상되지만 절삭온도가 올라가고 공구수명이 줄어든다.
  3. 절삭깊이를 크게 하면 절삭저항이 작아져 절삭온도가 내려가고 공구수명이 향상된다.
  4. 공작물의 표면거칠기는 절삭속도, 절삭깊이, 공구 및 공작물의 재질에 따라 달라지지 않는다.
(정답률: 85%)
  • 절삭속도가 빨라지면 절삭능률은 향상되지만 절삭온도가 올라가고 공구수명이 줄어드는 이유는, 공구와 공작물 사이의 마찰이 증가하면서 열이 발생하기 때문입니다. 이 열은 공구와 공작물을 손상시키고, 공구의 수명을 단축시키는 원인이 됩니다. 따라서 적절한 절삭속도와 절삭온도를 유지하는 것이 중요합니다.
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11. 다음 설명에 해당하는 작업은?

  1. 아이어닝
  2. 하이드로 포밍
  3. 엠보싱
  4. 스피닝
(정답률: 76%)
  • 위 그림은 하이드로 포밍 작업을 나타냅니다. 하이드로 포밍은 물과 공기를 혼합하여 압력을 가해 발포시켜 폼을 만드는 작업입니다. 그림에서 보이는 것처럼 물과 공기를 혼합한 뒤, 압력을 가해 폼을 만들고 있습니다. 따라서 정답은 "하이드로 포밍" 입니다.
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12. 열간압연과 냉간압연을 비교한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 큰 변형량이 필요한 재료를 압연할 때는 열간압연을 많이 사용한다.
  2. 냉간압연은 재결정온도 이하에서 작업하며 강한 제품을 얻을 수 있다.
  3. 열간압연판에서는 이방성이 나타나므로 2차 가공에서 주의하여야 한다.
  4. 냉간압연은 치수가 정확하고 표면이 깨끗한 제품을 얻을 수 있어 마무리 작업에 많이 사용된다.
(정답률: 77%)
  • "열간압연판에서는 이방성이 나타나므로 2차 가공에서 주의하여야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이방성이란 재료의 방향에 따라 물성이 달라지는 현상을 말하는데, 열간압연은 재료의 결정구조를 덜 파괴시키기 때문에 이방성이 적다. 따라서, 열간압연판에서는 이방성이 적어 2차 가공에서 주의할 필요가 적다.
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13. 4행정 사이클 기관에서 크랭크 축이 12회 회전하는 동안 흡기 밸브가 열리는 횟수는?

  1. 3회
  2. 4회
  3. 6회
  4. 12회
(정답률: 61%)
  • 4행정 사이클 기관은 2개의 회전을 통해 1개의 사이클을 완성합니다. 따라서 크랭크 축이 12회 회전하면 6개의 사이클이 완성됩니다. 이때, 4행정 사이클 기관은 1개의 사이클을 완성할 때마다 흡기 밸브가 1회 열리므로, 6개의 사이클을 완성하면 흡기 밸브가 총 6회 열리게 됩니다. 따라서 정답은 "6회"입니다.
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14. 결합에 사용되는 기계요소만으로 옳게 묶인 것은?

  1. 관통 볼트, 묻힘 키, 플랜지 너트, 분할 핀
  2. 삼각나사, 유체 커플링, 롤러 체인, 플랜지
  3. 드럼 브레이크, 공기 스프링, 웜 기어, 스플라인
  4. 스터드 볼트, 테이퍼 핀, 전자 클러치, 원추 마찰차
(정답률: 90%)
  • 관통 볼트는 구멍을 통과하여 물체를 결합시키는데 사용되며, 묻힘 키는 구멍에 묻혀서 회전을 방지하는데 사용됩니다. 플랜지 너트는 플랜지와 함께 사용되어 두 개의 물체를 압착하는데 사용되며, 분할 핀은 두 개의 물체를 고정시키는데 사용됩니다. 따라서 이 기계요소들만으로 옳게 묶인 것입니다.
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15. 폭 30mm, 두께 20mm, 길이 60mm인 강재의 길이방향으로 최대허용하중 36kN이 작용할 때 안전계수는? (단, 재료의 기준강도는 240MPa이다)

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 12
(정답률: 59%)
  • 해당 강재의 단면적은 30mm x 20mm = 600mm^2 입니다.
    최대허용하중은 36kN 이므로, 단위 면적당 최대허용하중은 36kN / 600mm^2 = 0.06N/mm^2 입니다.
    재료의 기준강도는 240MPa 이므로, 단위 면적당 인장강도는 240MPa / 1000 = 0.24N/mm^2 입니다.
    안전계수는 단위 면적당 인장강도를 단위 면적당 최대허용하중으로 나눈 값이므로, 0.24N/mm^2 / 0.06N/mm^2 = 4 입니다.
    따라서 정답은 "4" 입니다.
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16. 다음 설명에 해당하는 주철은?

  1. 구상 흑연 주철
  2. 백심 가단 주철
  3. 흑심 가단 주철
  4. 칠드 주철
(정답률: 74%)
  • 주어진 그림에서 주철의 표면이 검은색으로 보이므로 흑연이 함유된 주철이며, 주어진 보기 중에서 "구상"이라는 단어가 붙어 있으므로 주철의 형태가 구상형이다. 따라서 정답은 "구상 흑연 주철"이다.
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17. 친환경 가공을 위하여 최근 절삭유 사용을 최소화하는 가공방법이 도입되고 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 건절삭(dry cutting)법으로 가공한다.
  2. 절삭속도를 가능하면 느리게 하여 가공한다.
  3. 공기－절삭유 혼합물을 미세 분무하며 가공한다.
  4. 극저온의 액체질소를 공구－공작물 접촉면에 분사하며 가공한다.
(정답률: 72%)
  • 극저온의 액체질소를 공구-공작물 접촉면에 분사하여 가공하는 것은 친환경 가공 방법이 아니므로 옳지 않은 것입니다.

    절삭속도를 가능하면 느리게 하여 가공하는 이유는, 느린 속도로 가공하면 절삭력이 감소하여 공구와 가공물의 마찰이 줄어들어 열이 발생하는 양을 줄일 수 있기 때문입니다. 이는 곧 에너지 절약과 함께 가공물의 품질 향상에도 도움이 됩니다.
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18. 플라이휠(flywheel)에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄹ
  4. ㄷ, ㅁ
(정답률: 65%)
  • - 플라이휠은 회전운동을 저장하고 이를 이용하여 원하는 시점에 에너지를 공급하는 역할을 한다. 이는 "ㄴ"이 맞다.
    - 플라이휠은 회전운동을 저장하는데, 이는 관성의 법칙에 따라 회전운동이 유지되는 것이다. 따라서 플라이휠은 회전운동을 유지하는데 도움을 주는 것이므로 "ㄹ"이 맞다.
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19. 화학공업, 식품설비, 원자력산업 등에 널리 사용되는 오스테나이트계 스테인리스 강재에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. STS304L은 STS304에서 탄소함유량을 낮춘 저탄소강으로 STS304보다 용접성, 내식성, 내열성이 우수하다.
  2. STS316은 STS304 표준조성에 알루미늄을 첨가하여 석출경화성을 부여한 것으로 STS304보다 내해수성이 우수하다.
  3. STS304는 고크롬계 스테인리스 강에 니켈을 8% 이상 첨가한 것으로 일반적으로 자성을 가진다.
  4. STS304, STS316은 체심입방구조의 강재로 가공성은 떨어지지만 내부식성이 우수하다.
(정답률: 50%)
  • STS304L은 탄소함유량을 낮춘 저탄소강으로, 탄소가 적어 용접성이 우수하며 내식성과 내열성도 높아진다. 탄소가 많으면 용접 시 용접부근에서 탄소가 산화되어 결정성장이 일어나고, 이로 인해 용접부근에서 파손이 발생할 수 있다. 따라서 탄소함유량을 낮춘 STS304L은 용접성이 우수하다. 또한, 탄소가 적어지면 크롬과 니켈의 용해도가 높아져 내식성과 내열성이 높아진다.
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20. 다음 용접방법 중 모재의 열변형이 가장 적은 것은?

  1. 가스 용접법
  2. 서브머지드 아크 용접법
  3. 플라즈마 용접법
  4. 전자 빔 용접법
(정답률: 65%)
  • 전자 빔 용접법은 전자 빔을 이용하여 용접을 하기 때문에 모재에 직접적인 열이 가해지지 않고 전자 빔이 모재와 상호작용하여 열이 발생하기 때문에 열변형이 가장 적습니다.
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