9급 국가직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2011-04-09)

9급 국가직 공무원 기계일반 2011-04-09 필기 기출문제 해설

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9급 국가직 공무원 기계일반
(2011-04-09 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 항온 열처리 방법이 아닌 것은?

  1. 오스템퍼링(austempering)
  2. 마래징(maraging)
  3. 마퀜칭(marquenching)
  4. 마템퍼링(martempering)
(정답률: 91%)
  • 마래징(maraging)은 마텐자이트 조직을 $450\sim 510^{\circ}C$에서 시효 처리하여 초고강력을 얻는 공정으로, 항온 열처리에 해당하지 않습니다.
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2. 보일러 효율을 향상시키는 부속장치인 절탄기(economizer)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 연도에 흐르는 연소가스의 열을 이용하여 급수를 예열하는 장치이다.
  2. 석탄을 잘게 부수는 장치이다.
  3. 연도에 흐르는 연소가스의 열을 이용하여 연소실에 들어가는 공기를 예열하는 장치이다.
  4. 연도에 흐르는 연소가스의 열을 이용하여 고온의 증기를 만드는 장치이다.
(정답률: 72%)
  • 절탄기는 보일러 연도에 흐르는 연소가스의 폐열을 회수하여 보일러로 들어가는 급수를 예열함으로써 효율을 높이는 장치입니다.

    오답 노트
    석탄을 잘게 부수는 장치: 쇄탄기
    연소실 공기를 예열하는 장치: 공기예열기
    고온의 증기를 만드는 장치: 재열기
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3. 클러치를 설계할 때 유의할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 균형상태가 양호하도록 하여야 한다.
  2. 관성력을 크게 하여 회전 시 토크 변동을 작게 한다.
  3. 단속을 원활히 할 수 있도록 한다.
  4. 마찰열에 대하여 내열성이 좋아야 한다.
(정답률: 93%)
  • 클러치는 신속한 단속과 원활한 변속이 중요하므로 관성력을 작게 설계해야 합니다. 관성이 크면 변속 시 소음이 발생하고 기어가 신속하게 맞물리지 않습니다.

    오답 노트
    관성력을 크게 하여 토크 변동을 작게 하는 것은 플라이 휠에 대한 설명입니다.
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4. 산업설비 자동화의 장점에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 생산속도를 향상시키고 생산량을 증대시킬 수 있다.
  2. 위험한 작업환경에서 작업자의 안정성을 높인다.
  3. 생산품의 품질이 균일해지고 향상된다.
  4. 자동화라인은 단위 기계 별 고장 대처 및 유지 보수에 유리하다.
(정답률: 90%)
  • 자동화라인은 여러 기계가 유기적으로 연결되어 있어, 특정 단위 기계 하나만 고장 나더라도 전체 공정이 멈추게 되므로 고장 대처 및 유지 보수가 어렵다는 단점이 있습니다.
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5. 주물에 사용하는 주물사가 갖추어야 할 조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 열 전도도가 낮아 용탕이 빨리 응고되지 않도록 한다.
  2. 주물표면과의 접합력이 좋아야 한다.
  3. 열에 의한 화학적 변화가 일어나지 않도록 한다.
  4. 통기성이 좋아야 한다.
(정답률: 94%)
  • 주물사는 주물 표면과 분리가 잘 되어야 합니다. 만약 주물 표면과의 접합력이 좋으면 제품을 주형에서 분리할 때 주형이나 제품이 파손될 위험이 크기 때문입니다.
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6. 특정한 온도영역에서 이전의 입자들을 대신하여 변형이 없는 새로운 입자가 형성되는 재결정에 대한 설명으로 가장 부적절한 것은?

  1. 재결정 온도는 일반적으로 약 1시간 안에 95%이상 재결정이 이루어지는 온도로 정의한다.
  2. 금속의 용융 온도를 절대온도 Tm이라 할 때 재결정 온도는 대략 0.3Tm~0.5Tm 범위에 있다.
  3. 재결정은 금속의 연성을 증가시키고 강도를 저하시킨다.
  4. 냉간 가공도가 클수록 재결정온도는 높아진다.
(정답률: 80%)
  • 냉간 가공도가 클수록 금속 내부의 변형 에너지가 많아지므로, 재결정이 더 낮은 온도에서 빠르게 일어납니다. 따라서 냉간 가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아집니다.
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7. 단인공구가 사용되는 공정으로만 묶인 것은?

  1. 외경선삭, 형삭, 평삭
  2. 리밍, 브로칭, 밀링
  3. 밀링, 드릴링, 형삭
  4. 드릴링, 브로칭, 외경선삭
(정답률: 77%)
  • 단인공구(Single-point tool)는 하나의 절삭날만으로 가공하는 공구로, 외경선삭, 형삭, 평삭, 보링 공정에서 사용됩니다.

    오답 노트
    리밍, 브로칭, 밀링, 드릴링: 다인공구(Multi-point tool)를 사용하는 공정입니다.
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8. 절삭속도 628m/min, 밀링커터의 날수를 10, 밀링커터의 지름을 100mm, 1날당 이송을 0.1mm로 할 경우 테이블의 1분간 이송량[mm/min]은? (단, π는 3.14이다)

  1. 1,000
  2. 2,000
  3. 3,000
  4. 4,000
(정답률: 85%)
  • 밀링의 1분간 이송량은 주축의 회전수($n$)에 날수($z$)와 날당 이송량($f$)을 곱하여 계산합니다. 먼저 절삭속도 공식을 통해 회전수를 구한 뒤 이송량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $n = \frac{V}{\pi d}$
    $F = n \times z \times f$
    ② [숫자 대입]
    $n = \frac{628000}{3.14 \times 100} = 2000$
    $F = 2000 \times 10 \times 0.1$
    ③ [최종 결과]
    $F = 2000$
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9. 산화철 분말과 알루미늄 분말의 혼합물을 이용하는 용접방법은?

  1. 플러그 용접
  2. 스터드 용접
  3. TIG 용접
  4. 테르밋 용접
(정답률: 93%)
  • 테르밋 용접은 알루미늄 분말과 산화철 분말을 혼합하여 반응시킬 때 발생하는 강력한 반응열을 이용하여 금속을 용접하는 방법입니다. 주로 레일 접합, 차축, 선박의 맞대기 용접 및 보수 용접에 사용되며, 용접 시간이 짧고 설비비가 저렴한 것이 특징입니다.
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10. 스테인레스강(stainless steel)의 구성 성분 중에서 함유율이 가장 높은 것은?

  1. Mo
  2. Mn
  3. Cr
  4. Ni
(정답률: 91%)
  • 스테인리스강의 주요 합금 원소 중 크롬(Cr)은 약 $18\%$ 정도로 가장 높은 함유율을 차지하여 내식성을 부여합니다.
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11. 알루미늄 재료의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 열과 전기가 잘 통한다.
  2. 전연성이 좋은 성질을 가지고 있다.
  3. 공기 중에서 산화가 계속 일어나는 성질을 가지고 있다.
  4. 같은 부피이면 강보다 가볍다.
(정답률: 94%)
  • 알루미늄은 공기 중에서 표면에만 얇고 단단한 산화막을 형성하여 내부까지 산화가 계속 진행되는 것을 방지하는 성질이 있습니다.
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12. 미끄럼 베어링의 장점이 아닌 것은?

  1. 충격 흡수력이 크다.
  2. 고속 회전에 적당하다.
  3. 시동할 때 마찰저항이 작다.
  4. 진동과 소음이 작다.
(정답률: 66%)
  • 미끄럼 베어링은 면과 면이 직접 접촉하여 지지하는 방식이므로, 구름 베어링에 비해 시동 시 마찰저항이 큽니다.
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13. 공작물을 양극으로 하고 공구를 음극으로 하여 전기화학적 작용으로 공작물을 전기분해시켜 원하는 부분을 제거하는 가공공정은?

  1. 전해가공
  2. 방전가공
  3. 전자빔가공
  4. 초음파가공
(정답률: 87%)
  • 전기화학적 작용을 통해 공작물을 양극, 공구를 음극으로 설정하여 전기분해 방식으로 재료를 제거하는 공정은 전해가공입니다.

    오답 노트
    방전가공: 열 에너지를 이용한 가공
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14. 미끄럼을 방지하기 위하여 안쪽 표면에 이가 있는 벨트로 정확한 속도가 요구되는 경우에 사용되는 전동벨트는?

  1. 링크(link) 벨트
  2. V 벨트
  3. 타이밍(timing) 벨트
  4. 레이스(lace) 벨트
(정답률: 89%)
  • 타이밍(timing) 벨트는 벨트 안쪽에 이(tooth)가 있어 풀리와 맞물림으로써 미끄럼을 방지하고, 엔진의 캠축과 크랭크축처럼 정확한 회전 속도와 타이밍이 필요한 곳에 사용됩니다.
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15. 유압회로에서 접속된 회로의 압력을 설정된 압력으로 유지시켜주는 밸브는?

  1. 릴리프(relief) 밸브
  2. 교축(throttling) 밸브
  3. 카운터밸런스(counter balance) 밸브
  4. 시퀀스(sequence) 밸브
(정답률: 92%)
  • 릴리프(relief) 밸브는 회로 내의 압력이 설정값에 도달하면 유체를 배출시켜 시스템의 최대 압력을 일정하게 유지하는 압력 제어 밸브입니다.
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16. 동일 재질로 만들어진 두 개의 원형단면 축이 같은 비틀림 모멘트 T를 받을 때 각 축에 저장되는 탄성에너지의 비()는? (단, 두 개의 원형 단면 축 길이는 L1, L2 이고, 지름은 D1, D2 이다)

(정답률: 61%)
  • 축의 비틀림 탄성에너지 $U$는 비틀림 모멘트 $$T$$, 길이 $$L$$, 극관성 모멘트 $$I_p$$, 전단탄성계수 $$G$$에 의해 $$U = \frac{T^2 L}{2 G I_p}$$로 정의됩니다. 원형 단면의 경우 $$I_p = \frac{\pi D^4}{32}$$이므로, 에너지는 $$L$$에 비례하고 $D^4$에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{U_1}{U_2} = \frac{L_1}{L_2} \times \frac{I_{p2}}{I_{p1}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{U_1}{U_2} = \frac{L_1}{L_2} \times \frac{D_2^4}{D_1^4}$
    ③ [최종 결과] $\frac{U_1}{U_2} = (\frac{D_2}{D_1})^4 \frac{L_1}{L_2}$
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17. 선반을 이용한 가공으로 옳지 않은 것은?

  1. 나사깍기(threading)
  2. 보오링(boring)
  3. 구멍뚫기(drilling)
  4. 브로칭(broaching)
(정답률: 79%)
  • 브로칭(broaching)은 선반이 아닌 전용 브로칭 머신을 사용하여 가공하는 방식이므로 선반 가공에 해당하지 않습니다.
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18. 펌프의 송출유량이 Q[m3/s], 양정이 H[m], 액체의 밀도가 1,000[kg/m3]일 때 펌프의 이론동력 L을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 중력가속도는 9.8m/s2이다)

  1. L＝9,800QH(kW)
  2. L＝980QH(kW)
  3. L＝98QH(kW)
  4. L＝9.8QH(kW)
(정답률: 69%)
  • 펌프의 이론동력은 유체의 밀도, 중력가속도, 유량, 양정의 곱으로 계산하며, 단위 변환($1\text{kW} = 1000\text{W}$ )에 유의해야 합니다.
    ① [기본 공식] $L = \rho g Q H$
    ② [숫자 대입] $L = 1000 \times 9.8 \times Q \times H = 9800QH\text{W}$
    ③ [최종 결과] $L = 9.8QH\text{kW}$
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19. 다음 중 옳지 않은 것은?

  1. 아공석강의 서냉조직은 페라이트(ferrite)와 펄라이트(pearlite)의 혼합조직이다.
  2. 공석강의 서냉조직은 페라이트로 변태종료 후 온도가 내려가도 조직의 변화는 거의 일어나지 않는다.
  3. 과공석강의 서냉조직은 펄라이트와 시멘타이트(cementite)의 혼합조직이다.
  4. 시멘타이트는 철과 탄소의 금속간 화합물이다.
(정답률: 69%)
  • 공석강을 서냉했을 때 나타나는 조직은 페라이트가 아니라 펄라이트입니다.
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20. 기어의 설계시 이의 간섭에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이에서 간섭이 일어난 상태로 회전하면 언더컷이 발생한다.
  2. 전위기어를 사용하여 이의 간섭을 방지할 수 있다.
  3. 압력각을 작게 하여 물림길이가 짧아지면 이의 간섭을 방지할 수 있다.
  4. 피니언과 기어의 잇수 차이를 줄이면 이의 간섭을 방지할 수 있다.
(정답률: 82%)
  • 압력각을 작게 하면 물림길이가 길어지게 되어 오히려 이의 간섭이 더 심해집니다.
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