9급 지방직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2020-06-13)

9급 지방직 공무원 기계일반
(2020-06-13 기출문제)

목록

1. 최소 측정 단위가 0.05mm인 버니어 캘리퍼스를 이용한 측정 결과가 그림과 같을 때 측정값[mm]은? (단, 아들자와 어미자 눈금이 일직선으로 만나는 화살표 부분의 아들자 눈금은 4이다)

  1. 13.2
  2. 13.4
  3. 26.2
  4. 26.4
(정답률: 65%)
  • 측정값은 아들자 눈금과 어미자 눈금의 합으로 구할 수 있다.

    아들자 눈금은 4이고, 어미자 눈금은 13.0mm + 0.4mm = 13.4mm 이다.

    따라서 측정값은 13.4mm 이다.
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2. 한쪽 방향으로만 힘을 받는 바이스(Vice)의 이송나사로 가장 적합한 것은?

  1. 삼각 나사
  2. 사각 나사
  3. 톱니 나사
  4. 관용 나사
(정답률: 71%)
  • 톱니 나사는 한쪽 방향으로만 회전이 가능하며, 이송나사로 사용하기에 적합합니다. 이는 톱니가 있는 부분과 없는 부분이 번갈아가며 나타나기 때문에, 한쪽 방향으로 회전할 때는 톱니가 맞물려서 움직이고, 반대 방향으로는 톱니가 맞물리지 않아 움직이지 않는 특징이 있기 때문입니다. 따라서 바이스의 이송나사로는 톱니 나사가 가장 적합합니다.
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3. 물체에 가한 힘을 제거해도 원래 형태로 돌아가지 않고 변형된 상태로 남는 성질은?

  1. 탄성(Elasticity)
  2. 소성(Plasticity)
  3. 항복점(Yield point)
  4. 상변태(Phase transformation)
(정답률: 78%)
  • 소성(Plasticity)은 물체에 가한 힘을 제거해도 원래 형태로 돌아가지 않고 변형된 상태로 남는 성질입니다. 이는 물체 내부의 분자나 결정 구조가 영구적으로 변형되기 때문입니다. 탄성(Elasticity)은 물체에 가한 힘을 제거하면 원래 형태로 돌아가는 성질이 있지만, 소성은 그렇지 않습니다. 항복점(Yield point)은 물체가 소성 상태로 변형되기 시작하는 지점을 말하며, 상변태(Phase transformation)는 물질의 상태가 변하는 것을 말합니다.
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4. 연삭 작업 중 공작물과 연삭숫돌 간의 마찰열로 인하여 공작물의 다듬질면이 타서 색깔을 띠게 되는 연삭 버닝의 발생 조건이 아닌 것은?

  1. 숫돌입자의 자생 작용이 일어날 때
  2. 매우 연한 공작물을 연삭할 때
  3. 공작물과 연삭숫돌 간에 과도한 압력이 가해질 때
  4. 연삭액을 사용하지 않거나 부적합하게 사용할 때
(정답률: 66%)
  • 숫돌입자의 자생 작용이 일어날 때는 연삭숫돌의 입자들이 공작물의 표면에 끼어서 회전할 수 없게 되어 마찰열이 발생하게 됩니다. 이는 연삭 버닝의 발생 조건 중 하나입니다. 다른 보기들은 모두 연삭 버닝의 발생 조건 중 하나이지만, 숫돌입자의 자생 작용은 연삭숫돌과 공작물 간의 마찰로 인해 발생하는 것이므로, 정답은 "숫돌입자의 자생 작용이 일어날 때"입니다.
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5. 선삭의 외경절삭 공정 시 공구의 온도가 최대가 되는 영역에서 발생하는 공구 마모는?

  1. 플랭크 마모(Flank wear)
  2. 노즈반경 마모(Nose radius wear)
  3. 크레이터 마모(Crater wear)
  4. 노치 마모(Notch wear)
(정답률: 58%)
  • 선삭의 외경절삭 공정에서는 공구의 온도가 최대가 되는 영역에서 크레이터 마모가 발생합니다. 이는 공구의 접촉면이 작아져서 압력이 집중되어 발생하는 마모로, 공구의 표면에 작은 구멍이 생기는 것을 의미합니다. 이러한 마모는 공구의 수명을 단축시키고 가공품의 품질을 저하시킬 수 있으므로 주의가 필요합니다.
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6. 보통의 주철 쇳물을 금형에 넣어 표면만 급랭시켜 내열성과 내마모성을 향상시킨 것은?

  1. 회주철
  2. 가단주철
  3. 칠드주철
  4. 구상흑연주철
(정답률: 67%)
  • 칠드주철은 주철에 7~15%의 크롬과 적정량의 탄소를 첨가하여 제조된 합금으로, 금형에 주로 사용됩니다. 이는 크롬의 첨가로 내열성과 내마모성이 향상되기 때문입니다.
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7. 양쪽 끝에 플랜지(Flange)가 있는 대형 곡관을 주조할 때 사용하는 모형은?

  1. 회전 모형
  2. 분할 모형
  3. 단체 모형
  4. 골격 모형
(정답률: 51%)
  • 양쪽 끝에 플랜지가 있는 대형 곡관은 길이가 길고 복잡한 형태를 가지므로, 주조 과정에서 변형이 발생할 가능성이 높습니다. 이를 방지하기 위해 곡관의 중심축을 따라 강한 지지력을 가지는 골격 모형을 사용합니다. 따라서 정답은 "골격 모형"입니다.
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8. 주로 대형 공작물의 길이방향 홈이나 노치 가공에 사용되는 공정으로, 고정된 공구를 이용하여 공작물의 직선운동에 따라 절삭행정과 귀환행정이 반복되는 가공법은?

  1. 브로칭(Broaching)
  2. 평삭(Planning)
  3. 형삭(Shaping)
  4. 보링(Boring)
(정답률: 58%)
  • 평삭은 고정된 공구를 이용하여 공작물의 직선운동에 따라 절삭행정과 귀환행정이 반복되는 가공법입니다. 이는 공작물의 길이방향 홈이나 노치 가공에 주로 사용됩니다. 따라서 주어진 보기 중에서 평삭이 가장 적합한 답입니다.
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9. 마찰이 없는 관속 유동에서 베르누이(Bernoulli) 방정식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압력수두, 속도수두, 온도수두로 구성된다.
  2. 벤추리미터(Venturimeter)를 이용한 유량 측정에 사용되는 식이다.
  3. 가열부 또는 냉각부 등 온도 변화가 큰 압축성 유체에도 적용할 수 있다.
  4. 각 항은 무차원 수이다.
(정답률: 54%)
  • 베르누이 방정식은 마찰이 없는 관속 유동에서 유체의 압력, 속도, 고도 등의 변화를 설명하는 방정식입니다. 이 방정식은 압력수두, 속도수두, 고도수두로 구성되어 있으며, 각 항은 무차원 수입니다. 이 방정식은 벤추리미터(Venturimeter)를 이용한 유량 측정에 사용되는 식이기도 합니다. 벤추리미터는 관의 단면적이 변하는 부분에서 유체의 속도를 측정하여 유량을 계산하는데, 이때 베르누이 방정식을 이용합니다. 따라서 "벤추리미터를 이용한 유량 측정에 사용되는 식이다."가 정답입니다.
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10. 형단조(Impression die forging)의 예비성형 공정에서 오목면을 가지는 금형을 이용하여 최종 제품의 부피가 큰 영역으로 재료를 모으는 단계는?

  1. 트리밍(Trimming)
  2. 풀러링(Fullering)
  3. 에징(Edging)
  4. 블로킹(Blocking)
(정답률: 51%)
  • 형단조 예비성형 공정에서 오목면을 가지는 금형을 이용하여 최종 제품의 부피가 큰 영역으로 재료를 모으는 단계는 에징(Edging)입니다. 이는 금속 블랭크(Blanks)의 가장자리를 오목한 금형에 밀어 넣어 금속을 모으는 과정으로, 최종 제품의 형태를 만들기 위해 필요한 과정 중 하나입니다.
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11. 프란츠 뢸로(Franz Reuleaux)가 정의한 기계의 구비 조건에 해당하지 않는 것은?

  1. 물체의 조합으로 구성되어 있을 것
  2. 각 부분의 운동은 한정되어 있을 것
  3. 구성된 조립체는 저항력이 없을 것
  4. 에너지를 공급받아서 유효한 기계적 일을 할 것
(정답률: 62%)
  • "구성된 조립체는 저항력이 없을 것"은 기계의 구비 조건에 해당하지 않습니다. 이는 물체의 운동을 제한하지 않고, 기계가 움직이는 데 방해가 되지 않도록 하는 것을 의미합니다. 그러나 실제 기계는 항상 저항력이 존재하기 때문에 이 조건은 이상적인 상황을 가정한 것으로, 현실적으로는 불가능합니다.
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12. 결합용 기계 요소인 나사에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 미터보통나사의 수나사 호칭 지름은 바깥지름을 기준으로 한다.
  2. 원기둥의 바깥 표면에 나사산이 있는 것을 암나사라고 한다.
  3. 오른나사는 반시계방향으로 돌리면 죄어지며, 왼나사는 시계방향으로 돌리면 죄어진다.
  4. 한줄나사는 빨리 풀거나 죌 때 편리하나, 풀어지기 쉬우므로 죔나사로 적합하지 않다.
(정답률: 66%)
  • 미터보통나사의 수나사 호칭 지름은 바깥지름을 기준으로 한다는 이유는, 나사의 지름을 측정할 때 바깥지름이 더 쉽게 측정될 수 있기 때문이다. 내부지름을 측정하려면 별도의 도구가 필요하지만, 바깥지름은 일반적인 측정도구로 쉽게 측정할 수 있다. 따라서 나사의 호칭 지름을 바깥지름을 기준으로 하는 것이 편리하다.
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13. 가공공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 리밍(Reaming)은 구멍을 조금 확장하여, 치수 정확도를 향상할 때 사용한다.
  2. 드릴 작업 시 손 부상을 방지하기 위하여 장갑을 끼고 작업한다.
  3. 카운터 싱킹(Counter sinking)은 원뿔 형상의 단이 진 구멍을 만들 때 사용한다.
  4. 탭핑(Tapping)은 구멍의 내면에 나사산을 만들 때 사용한다.
(정답률: 81%)
  • "드릴 작업 시 손 부상을 방지하기 위하여 장갑을 끼고 작업한다."는 옳은 설명이다. 이유는 드릴 작업 시에는 회전하는 드릴 비트가 손가락이나 손 등에 부딪히면 큰 부상을 입을 수 있기 때문에, 안전을 위해 장갑을 착용하는 것이 좋다.
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14. 실린더 행정과 안지름이 각 10cm이고, 연소실 체적이 250cm3인 4행정 가솔린 엔진의 압축비는? (단, π=3으로 계산한다)

  1. 4/3
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 31%)
  • 압축비(compression ratio)는 압축 상태와 완전 연소 상태에서의 실린더 내부 공기의 체적 비율을 의미합니다. 따라서 압축비는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    압축비 = (압축 상태에서의 실린더 내부 공기 체적) / (완전 연소 상태에서의 실린더 내부 공기 체적)

    압축 상태에서의 실린더 내부 공기 체적은 실린더의 안지름과 높이를 이용하여 구할 수 있습니다. 이 엔진의 실린더 높이는 주어지지 않았으므로, 압축 상태에서의 실린더 내부 공기 체적을 구할 수 없습니다.

    하지만, 연소실 체적은 주어졌으므로, 완전 연소 상태에서의 실린더 내부 공기 체적은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    완전 연소 상태에서의 실린더 내부 공기 체적 = 연소실 체적 + 실린더 내부 공기 체적

    따라서, 압축비는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    압축비 = (압축 상태에서의 실린더 내부 공기 체적) / (완전 연소 상태에서의 실린더 내부 공기 체적)
    = (연소실 체적 + 실린더 내부 공기 체적) / (완전 연소 상태에서의 실린더 내부 공기 체적)
    = (250 + π x (52) x 10) / 250
    = (250 + 785.4) / 250
    = 3.14

    따라서, 압축비는 약 3.14입니다. 따라서, 보기에서 정답이 "4" 인 이유는 없습니다. 따라서, 정답은 없습니다.
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15. 카르노(Carnot) 사이클의 P-v 선도에서 각 사이클 과정에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, q1 및 q2는 열량이다)

  1. 상태 1→상태 2: 가역단열팽창과정
  2. 상태 2→상태 3: 등온팽창과정
  3. 상태 3→상태 4: 등온팽창과정
  4. 상태 4→상태 1: 가역단열압축과정
(정답률: 52%)
  • 카르노 사이클은 열기계의 이상적인 사이클로, 열기계의 효율을 최대화하는데 사용된다. P-v 선도에서 각 사이클 과정에 대한 설명은 다음과 같다.

    - 상태 1→상태 2: 가역단열팽창과정
    - 가압기에서 가압된 기체가 단열적으로 팽창하면서 일을 한다.
    - 열이 외부로 방출되어 온도가 낮아진다.
    - 상태 2→상태 3: 등온팽창과정
    - 기체가 열을 주변에 방출하면서 등온적으로 팽창한다.
    - 압력과 부피가 모두 증가하면서 일을 한다.
    - 상태 3→상태 4: 등온팽창과정
    - 기체가 열을 주변에 방출하면서 등온적으로 팽창한다.
    - 압력과 부피가 모두 증가하면서 일을 한다.
    - 상태 4→상태 1: 가역단열압축과정
    - 기체가 단열적으로 압축되면서 일을 한다.
    - 열이 외부에서 흡수되어 온도가 높아진다.

    따라서, 상태 4에서 상태 1로 가는 과정은 가역단열압축과정이다. 이는 기체가 열을 외부에서 흡수하면서 압축되는 과정으로, 열기계의 효율을 높이기 위해 필요한 과정이다.
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16. 일반적으로 CAD에 사용되는 모델링 가운데 솔리드 모델링(Solid modeling)의 특징이 아닌 것은?

  1. 숨은선 제거와 복잡한 형상 표현이 가능하다.
  2. 표면적, 부피 및 관성모멘트 등을 계산할 수 있다.
  3. 실물과 근접한 3차원 형상의 모델을 만들 수 있다.
  4. 간단한 자료구조를 갖추고 있어 처리해야 할 데이터양이 적다.
(정답률: 70%)
  • 답: "간단한 자료구조를 갖추고 있어 처리해야 할 데이터양이 적다."

    솔리드 모델링은 객체를 3차원 공간에서 완전히 채우는 방식으로 모델링을 수행하며, 이를 통해 숨은선 제거와 복잡한 형상 표현이 가능하고, 표면적, 부피 및 관성모멘트 등을 계산할 수 있으며, 실물과 근접한 3차원 형상의 모델을 만들 수 있다. 그러나 이러한 과정에서 처리해야 할 데이터양이 많아지므로, 간단한 자료구조를 갖추고 있지 않으면 처리가 어려울 수 있다. 따라서 솔리드 모델링은 처리해야 할 데이터양이 적은 경우에 적합하다.
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17. 다음은 탄소강에 포함된 원소의 영향에 대한 설명이다. 이에 해당하는 원소는?

  1. 인(P)
  2. 황(S)
  3. 규소(Si)
  4. 망간(Mn)
(정답률: 61%)
  • 탄소강에는 탄소뿐만 아니라 망간도 함유되어 있습니다. 망간은 탄소강의 경도와 강도를 높이는 역할을 하며, 또한 강철의 가공성을 향상시키는데도 중요한 역할을 합니다. 따라서 망간이 탄소강에 포함된 원소의 영향에 대한 설명으로 선택됩니다.
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18. 실온에서 탄성계수가 가장 작은 재료는?

  1. 납(Lead)
  2. 구리(Copper)
  3. 알루미늄(Aluminum)
  4. 마그네슘(Magnesium)
(정답률: 58%)
  • 탄성계수는 고체 재료의 탄성을 나타내는 지표 중 하나로, 재료가 외부의 힘에 얼마나 잘 반응하는지를 나타냅니다. 탄성계수가 작을수록 재료는 외부의 힘에 덜 반응하므로, 더 유연하고 덜 단단한 성질을 가지게 됩니다.

    납은 다른 보기에 비해 원자량이 크고, 전자껍질에 있는 전자의 수가 적습니다. 이는 납의 결정 구조가 비교적 느슨하고 유연하게 되어 있기 때문입니다. 따라서 납은 탄성계수가 가장 작은 재료 중 하나입니다.
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19. 구름 베어링의 호칭번호가 6208 C1 P2일 때, 옳은 것은?

  1. 안지름이 8mm이다.
  2. 단열 앵귤러 콘택트 볼베어링이다.
  3. 정밀도 2급으로 매우 우수한 정밀도를 가진다.
  4. 내륜과 외륜 사이의 내부 틈새는 가장 큰 것을 의미한다.
(정답률: 61%)
  • 정답은 "정밀도 2급으로 매우 우수한 정밀도를 가진다." 입니다.

    6208은 베어링의 크기를 나타내는 번호이며, C1은 내부 클리어런스를 나타내는 것으로 가장 작은 클리어런스를 의미합니다. P2는 정밀도 등급을 나타내며, 정밀도 2급은 매우 우수한 정밀도를 가지는 등급입니다. 따라서, 이 베어링은 매우 높은 정밀도를 가지고 있습니다. 안지름이 8mm인 것과 단열 앵귤러 콘택트 볼베어링인 것은 해당 베어링의 특징을 나타내는 것이며, 내륜과 외륜 사이의 내부 틈새는 가장 큰 것을 의미하는 것은 옳지 않은 설명입니다.
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20. 반도체 제조공정에서 기판 표면에 코팅된 양성 포토레지스트(Positive photoresist)에 마스크(Mask)를 이용하여 노광공정(Exposing)을 수행한 후, 자외선이 조사된 영역의 포토레지스트만 선택적으로 제거하는 공정은?

  1. 현상(Developing)
  2. 식각(Etching)
  3. 에싱(Ashing)
  4. 스트립핑(Stripping)
(정답률: 42%)
  • 마스크를 이용하여 노광공정을 수행한 후, 자외선이 조사된 영역의 포토레지스트만 선택적으로 제거해야 합니다. 이를 위해 현상 공정을 사용합니다. 현상 공정은 포토레지스트를 선택적으로 제거하는 공정으로, 노광된 영역의 포토레지스트를 화학적으로 용해시켜 제거합니다. 따라서 정답은 "현상(Developing)"입니다.
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