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

9급 국가직 공무원 기계일반
(2011-04-09 기출문제)

목록

1. 항온 열처리 방법이 아닌 것은?

  1. 오스템퍼링(austempering)
  2. 마래징(maraging)
  3. 마퀜칭(marquenching)
  4. 마템퍼링(martempering)
(정답률: 90%)
  • 마래징은 항온 열처리 방법이 아닙니다. 마래징은 저탄소 합금강을 고온에서 단기간 가열한 후 냉각하여 강도를 높이는 고급 열처리 기술입니다.
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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: 71%)
  • "연도에 흐르는 연소가스의 열을 이용하여 급수를 예열하는 장치이다."는 옳은 설명입니다. 절탄기는 보일러에서 연소 후 발생한 연소가스의 열을 이용하여 보일러 급수를 예열하여 보일러 효율을 향상시키는 부속장치입니다.
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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: 94%)
  • "관성력을 크게 하여 회전 시 토크 변동을 작게 한다."는 옳은 사항입니다. 이는 클러치가 회전할 때 발생하는 토크 변동을 최소화하여 원활한 동력전달을 가능하게 하기 위함입니다. 클러치 디자인에서 균형상태가 양호하도록 하고, 단속을 원활히 할 수 있도록 하며, 마찰열에 대하여 내열성이 좋아야 한다는 것도 중요한 사항입니다.
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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: 91%)
  • 자동화라인은 단위 기계 별 고장 대처 및 유지 보수에 유리하다는 설명이 옳지 않습니다. 자동화라인은 여러 기계가 연결되어 작동하기 때문에 전체 시스템의 고장이 발생할 경우 전문가의 지원이 필요합니다. 따라서 유지보수 비용이 높아질 수 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%)
  • "주물표면과의 접합력이 좋아야 한다."가 옳지 않은 것입니다. 주물사가 갖추어야 할 조건으로는 열 전도도가 낮아 용탕이 빨리 응고되지 않도록 하는 것, 열에 의한 화학적 변화가 일어나지 않도록 하는 것, 그리고 통기성이 좋아야 하는 것이 있습니다.

    주물표면과의 접합력이 좋아야 하는 이유는 주물이 형성될 때 주물과 주형 사이에 공기가 생기지 않도록 하기 위해서입니다. 좋은 접합력을 갖는 주물사는 이를 방지하고 주물의 외형적인 정확도를 높일 수 있습니다.
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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: 79%)
  • "특정한 온도영역에서 이전의 입자들을 대신하여 변형이 없는 새로운 입자가 형성되는 재결정에 대한 설명"이므로, "냉간 가공도가 클수록 재결정온도는 높아진다."는 올바른 설명이다. 이유는 냉간 가공도가 클수록 금속 내부의 결함이 많아지고, 이 결함들이 재결정을 유발하는 핵으로 작용하기 때문이다. 따라서 냉간 가공도가 높을수록 재결정 온도가 높아지는 것이다.
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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: 75%)
  • 외경선삭, 형삭, 평삭은 모두 회전하는 단인공구를 사용하여 금속을 가공하는 방식이기 때문에 단인공구가 사용되는 공정으로 묶인 것입니다. 리밍과 브로칭은 회전하지 않는 다른 방식의 공구를 사용하고, 밀링과 드릴링은 회전하는 공구를 사용하지만 형태와 방식이 다르기 때문에 단인공구가 사용되는 공정으로 묶이지 않습니다.
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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: 87%)
  • 밀링커터의 회전속도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    밀링커터의 지름 = 100mm
    π를 곱해 원주를 구합니다. = 100 × 3.14 = 314mm
    1분당 회전수 = 절삭속도 ÷ 원주 = 628 ÷ 314 = 2회전

    따라서, 1회전당 이송량은 0.1mm 이므로 1분간 이송량은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    1회전당 이송량 = 0.1mm
    1분간 이송량 = 1회전당 이송량 × 1분당 회전수 = 0.1 × 2 = 0.2mm/min

    따라서, 테이블의 1분간 이송량은 2,000mm/min이 됩니다.
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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: 94%)
  • 산화철 분말과 알루미늄 분말의 혼합물을 이용하는 용접방법은 테르밋 용접입니다. 이는 산화철과 알루미늄 분말을 혼합한 혼합물을 불에 태워 발생하는 열로 금속을 용접하는 방법으로, 높은 열과 압력으로 용접을 수행하므로 용접 부위가 매우 강력하게 결합됩니다. 이 방법은 대형 금속 부품의 용접에 주로 사용되며, 특히 철도의 신호등, 전신주 등의 부품 제작에 널리 사용됩니다.
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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: 92%)
  • 스테인레스강은 크롬(Cr) 함량이 가장 높은 성분으로, 이는 스테인레스강의 내식성과 내부식성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 크롬은 공기 중 산화되지 않으며, 스테인레스강 표면에 적층된 산화물 층을 형성하여 내식성을 높이고, 또한 내부식성을 개선시키는 역할을 합니다. 따라서, 스테인레스강의 구성 성분 중에서 함유율이 가장 높은 것은 크롬(Cr)입니다.
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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 산화가 계속 일어나는 성질을 가지고 있지 않습니다. 오히려 알루미늄은 공기 중에서 자신의 표면에 알루미늄 산화물 층을 형성하여 산화를 방지하는 성질을 가지고 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: 67%)
  • 미끄럼 베어링은 내부 구조가 간단하고 마찰이 적어서 시동할 때 마찰저항이 작아서 빠르게 회전할 수 있습니다. 따라서 "시동할 때 마찰저항이 작다."는 미끄럼 베어링의 장점이 아닙니다.
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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: 91%)
  • 공작물을 양극으로 하고 공구를 음극으로 하여 전기화학적 작용으로 공작물을 전기분해시켜 원하는 부분을 제거하는 가공공정은 전해가공입니다. 이는 전해질 용액에 공작물을 담아 전기를 통해 전해질 용액에 있는 이온들이 공작물 표면에 충돌하여 화학적 반응을 일으키고, 이로 인해 공작물 표면이 부식되어 제거되는 공정입니다.
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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: 88%)
  • 타이밍 벨트는 안쪽 표면에 이가 있어서 미끄럼을 방지하고, 정확한 속도가 요구되는 경우에 사용되는 벨트입니다. 이는 엔진의 밸브 타이밍과 같이 정확한 타이밍이 필요한 곳에서 사용됩니다. 따라서 정확한 속도와 타이밍을 유지하기 위해 타이밍 벨트가 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: 94%)
  • 릴리프(relief) 밸브는 접속된 회로의 압력이 설정된 압력을 초과할 경우, 과압을 방지하기 위해 압력을 안전한 수준으로 유지시켜주는 밸브입니다. 따라서 유압회로에서 접속된 회로의 압력을 설정된 압력으로 유지시켜주는 밸브는 릴리프(relief) 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: 63%)
  • 각 축에 저장되는 탄성에너지는 1/2 × Tθ, 여기서 θ는 비틀림각이다. 비틀림각은 T/JG로 구할 수 있는데, J는 단면계수이고 G는 전단탄성계수이다. 두 축의 단면계수는 D4/32, 전단탄성계수는 E/2(1+ν)로 동일하므로 비틀림각은 T × L1 / (πD14/32 × E/2(1+ν)) = T × L2 / (πD24/32 × E/2(1+ν)) 이다. 따라서 비틀림각의 비는 L1D24 / (L2D14) 이다. 이를 1/2 × (1-1/((L1D24)/(L2D14)))로 계산하면 "" 이 된다. 이유는 두 축의 길이와 지름이 서로 반비례하므로, 길이와 지름의 곱인 단면적이 같을 때 비틀림각의 비는 1이 된다.
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17. 선반을 이용한 가공으로 옳지 않은 것은?

  1. 나사깍기(threading)
  2. 보오링(boring)
  3. 구멍뚫기(drilling)
  4. 브로칭(broaching)
(정답률: 75%)
  • 브로칭은 선반을 이용한 가공이 아니라, 특수한 브로치 도구를 이용하여 내부 또는 외부의 복잡한 형상을 만들어내는 가공 방법이기 때문입니다. 따라서 정답은 "브로칭(broaching)"입니다.
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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 이론동력 L은 다음과 같이 구할 수 있다.

    L = Q × H × g × ρ

    여기서, g는 중력가속도, ρ는 액체의 밀도이다.

    따라서, L = Q × H × 9.8 × 1,000 = 9,800QH (W)

    여기서, W를 kW로 변환하면 L = 9.8QH (kW)가 된다.

    따라서, 정답은 "L=9.8QH(kW)"이다.
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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%)
  • "과공석강의 서냉조직은 펄라이트와 시멘타이트(cementite)의 혼합조직이다."가 옳지 않은 것입니다. 과공석강의 서냉조직은 페라이트와 시멘타이트의 혼합조직입니다.

    공석강의 서냉조직은 페라이트와 펄라이트의 혼합조직이며, 페라이트로 변태종료 후 온도가 내려가도 조직의 변화가 거의 일어나지 않는 이유는 페라이트가 안정한 상태이기 때문입니다. 페라이트는 철과 탄소의 단순 혼합물로, 탄소 함량이 매우 낮아 변태점이 낮기 때문에 변태종료 후에도 안정한 상태를 유지합니다. 따라서 온도가 내려가도 조직의 변화가 거의 일어나지 않습니다.
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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: 83%)
  • 압력각을 작게 하여 물림길이가 짧아지면 이의 간섭을 방지할 수 있다는 설명이 옳지 않습니다. 이는 오히려 압력각이 작아지면 물림길이가 길어져 이의 간섭이 더욱 심해질 수 있기 때문입니다. 따라서 옳은 설명은 "전위기어를 사용하여 이의 간섭을 방지할 수 있다."입니다. 전위기어는 기어의 축을 이동시켜 간섭을 해결하는 방법으로, 이의 간섭을 방지하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.
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