9급 국가직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2012-04-07)

9급 국가직 공무원 기계일반
(2012-04-07 기출문제)

목록

1. 금속결정 중 체심입방격자(BCC)의 단위격자에 속하는 원자의 수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 4개
  4. 8개
(정답률: 84%)
  • BCC 구조의 단위격자에는 총 2개의 원자가 속합니다. 이는 BCC 구조의 단위격자가 8개의 꼭짓점과 1개의 중심을 가지고 있으며, 각 꼭짓점에 1/8개의 원자가 속하고 중심에 1개의 원자가 속하기 때문입니다. 따라서, 총 2개의 원자가 BCC 구조의 단위격자에 속합니다.
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2. 재결정 온도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1시간 안에 완전하게 재결정이 이루어지는 온도
  2. 재결정이 시작되는 온도
  3. 시간에 상관없이 재결정이 완결되는 온도
  4. 재결정이 완료되어 결정립 성장이 시작되는 온도
(정답률: 90%)
  • 재결정 온도는 결정체가 고체에서 액체로 변하는 온도를 의미합니다. 이 때, 재결정이 완전하게 이루어지는 온도는 결정체가 액체로 완전히 녹아 없어지는 온도를 말합니다. 따라서, 이 온도에서는 1시간 안에 완전하게 재결정이 이루어지게 됩니다.
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3. 잔류응력(residual stress)에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 변형 후 외력을 제거한 상태에서 소재에 남아 있는 응력을 말한다.
  2. 물체 내의 온도구배에 의해서도 발생할 수 있다.
  3. 잔류응력은 추가적인 소성변형에 의해서도 감소될 수 있다.
  4. 표면의 인장잔류응력은 소재의 피로수명을 향상시킨다.
(정답률: 89%)
  • 표면의 인장잔류응력은 소재의 피로수명을 향상시키지 않는다. 오히려 표면의 인장잔류응력은 표면균열의 발생을 촉진시켜 피로파손을 유발할 수 있다. 따라서 표면처리 등의 방법으로 인장잔류응력을 제거하거나 감소시키는 것이 중요하다.
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4. 스테인레스강에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 스테인레스강은 뛰어난 내식성과 높은 인장강도의 특성을 갖는다.
  2. 스테인레스강은 산소와 접하면 얇고 단단한 크롬산화막을 형성한다.
  3. 스테인레스강에서 탄소량이 많을수록 내식성이 향상된다.
  4. 오스테나이트계 스테인레스강은 주로 크롬, 니켈이 철과 합금된 것으로 연성이 크다.
(정답률: 85%)
  • "스테인레스강에서 탄소량이 많을수록 내식성이 향상된다."는 옳지 않은 설명입니다. 스테인레스강에서 탄소량이 많을수록 내식성이 감소하고, 대신 강도가 증가합니다. 이는 탄소가 크롬과 결합하여 크롬카바이드를 형성하면서 내식성이 감소하기 때문입니다.
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5. 회전운동을 병진운동으로 변환시키는 기구로 옳지 않는 것은?

  1. 원통캠과 종동절
  2. 크랭크－슬라이더 기구
  3. 크랭크－로커 기구
  4. 랙－피니언 기구
(정답률: 66%)
  • 크랭크-로커 기구는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 것이 아니라, 회전운동을 일정한 각도로 왕복운동으로 변환시키는 기구이기 때문에 옳지 않은 것입니다.
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6. 키(key)에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 축과 보스(풀리, 치차)를 결합하는 기계요소이다.
  2. 원주방향과 축방향 모두를 고정할 수 있지만 축방향은 고정하지 않아 축을 따라 미끄럼운동을 할 수도 있다.
  3. 축방향으로 평행한 평행형이 있고 구배진 테이퍼형이 있다.
  4. 키홈은 깊이가 깊어서 응력집중이 일어나지 않는 좋은 체결기구이다.
(정답률: 86%)
  • 정답은 "원주방향과 축방향 모두를 고정할 수 있지만 축방향은 고정하지 않아 축을 따라 미끄럼운동을 할 수도 있다."입니다.

    키홈은 축과 보스(풀리, 치차)를 결합하는 기계요소이며, 축방향으로 평행한 평행형과 구배진 테이퍼형이 있습니다. 또한 키홈은 깊이가 깊어서 응력집중이 일어나지 않는 좋은 체결기구입니다. 하지만 축방향은 고정하지 않아 축을 따라 미끄럼운동을 할 수 있습니다.
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7. 구성인선(built-up edge)에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 구성인선은 일반적으로 연성재료에서 많이 발생한다.
  2. 구성인선은 공구 윗면경사면에 윤활을 하면 줄일 수 있다.
  3. 구성인선에 의해 절삭된 가공면은 거칠게 된다.
  4. 구성인선은 절삭속도를 느리게 하면 방지할 수 있다.
(정답률: 88%)
  • 구성인선은 절삭속도를 느리게 하면 방지할 수 없다. 오히려 절삭속도를 느리게 하면 구성인선이 더욱 심해질 수 있다. 따라서 "구성인선은 절삭속도를 느리게 하면 방지할 수 있다."는 옳지 않은 설명이다.
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8. 공구수명을 단축시키는 요인 중 하나인 치핑(chipping)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 절삭 중 칩이 연속적으로 흐르는 현상이다.
  2. 칩과 공구의 마찰에 의해 공작물에 열이 발생하는 현상이다.
  3. 절삭공구 끝이 절삭저항에 견디지 못해 떨어지는 현상이다.
  4. 절삭저항이 증가하여 절삭공구가 떨리는 현상이다.
(정답률: 85%)
  • "절삭공구 끝이 절삭저항에 견디지 못해 떨어지는 현상이다."가 옳은 것입니다. 치핑은 절삭 중에 공구와 공작물 사이에서 발생하는 칩의 연속적인 흐름이 아니라, 절삭공구의 끝 부분이 절삭저항에 견디지 못해 떨어지는 현상입니다. 이는 공구의 수명을 단축시키는 요인 중 하나입니다.
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9. 주조법의 특성에 대한 비교 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 일반적으로 석고주형 주조법은 다이캐스팅에 비해 생산 속도가 느리다.
  2. 일반적으로 인베스트먼트 주조법은 사형 주조법에 비해 인건비가 저렴하다.
  3. 대량생산인 경우에는 사형 주조법보다 다이캐스팅 방법을 사용하는 것이 바람직하다.
  4. 일반적으로 석고주형 주조법은 사형 주조법에 비해 치수정밀도와 표면정도가 우수하다.
(정답률: 88%)
  • "일반적으로 인베스트먼트 주조법은 사형 주조법에 비해 인건비가 저렴하다."가 옳지 않습니다. 인베스트먼트 주조법은 사형 주조법에 비해 인건비가 높은 편입니다. 이유는 인베스트먼트 주조법은 보다 복잡한 공정과 재료를 사용하기 때문입니다.
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10. 딥드로잉된 컵의 두께를 더욱 균일하게 만들기 위한 후속 공정은?

  1. 아이어닝
  2. 코이닝
  3. 랜싱
  4. 허빙
(정답률: 90%)
  • 아이어닝은 딥드로잉된 제품의 두께를 균일하게 만들기 위한 후속 공정 중 하나입니다. 이는 딥드로잉 과정에서 생긴 불균일한 두께를 보완하여 제품의 외관과 내구성을 향상시키기 위해 사용됩니다. 따라서 정답은 "아이어닝"입니다.
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11. 표면거칠기에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 표면거칠기에 대한 의도를 제조자에게 전달하는 경우 삼각기호를 일반적으로 사용한다.
  2. Rmax, Ra, Rz의 표면거칠기 표시 중에서 Ra 값이 가장 크다.
  3. 표면거칠기는 공작물 표면의 임의 위치의 기준길이 L내에서 채취한 데이터로부터 평가한다.
  4. 표면거칠기 검사법으로는 접촉식과 비접촉식 방법 모두 사용된다.
(정답률: 86%)
  • "Rmax, Ra, Rz의 표면거칠기 표시 중에서 Ra 값이 가장 크다."는 옳은 설명입니다. Ra는 평균 거칠기를 나타내는 지표로, Rmax는 최대 거칠기, Rz는 평균 최대 거칠기를 나타내는 지표입니다. 따라서 Ra 값이 가장 크다는 것은 평균적으로 표면이 가장 거칠다는 것을 의미합니다.
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12. 다음 설명에 해당하는 현상은?

  1. 플래시 현상
  2. 싱크 마크 현상
  3. 플로 마크 현상
  4. 제팅 현상
(정답률: 77%)
  • 정답: 싱크 마크 현상

    해설: 싱크 마크 현상은 물결이나 파도 등이 물 위를 이동할 때, 그 이동에 따라 생기는 파장이 서로 만나면 파고가 높아지는 현상입니다. 이 때 파고가 높아진 부분을 싱크 마크라고 부릅니다. 그림에서 보면 파란색 물결이 빨간색 물결과 만나면서 파고가 높아지는 부분이 생기는 것을 볼 수 있습니다.
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13. 다음과 같이 지름이 D1인 A 피스톤에 F1의 힘이 작용하였을 때, 지름이 D2인 B 실린더에 작용하는 유압은? (단, D2＝4D1이다)

(정답률: 65%)
  • 유압의 원리에 따라 압력은 파스칼의 법칙에 따라 전달된다. 따라서 A 피스톤에 작용하는 힘 F1은 A 피스톤의 면적인 πD12/4에 의해 압력으로 전환된다. 이 압력은 B 실린더에도 동일하게 전달되므로, B 실린더에 작용하는 힘 F2는 B 실린더의 면적인 πD22/4에 의해 계산된다. 따라서 F2는 F1 × (D2/D1)2 = F1 × (4D1/D1)2 = 16F1이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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14. 통계적 품질관리에 사용되는 용어에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 모집단은 표본을 통한 조사의 대상이 되는 어떤 특성을 가진 모든 개체들의 전체 집합이다.
  2. 표본크기는 전체 모집단에 관한 정보를 얻기 위하여 표본의 성질을 조사할 때 표본으로 추출되어 검사되는 개체의 수량이다.
  3. 계량법은 기계가공, 성형가공 또는 용접 가공된 부품의 내부와 외부 결함이나 판금 제품의 표면 흠집 등 정성적인 특성의 존재 여부를 조사하는 방법이다.
  4. 도수분포는 각 조건에 맞는 개체의 수를 곡선으로 나타낸 분포도이다.
(정답률: 64%)
  • 정답: "계량법은 기계가공, 성형가공 또는 용접 가공된 부품의 내부와 외부 결함이나 판금 제품의 표면 흠집 등 정성적인 특성의 존재 여부를 조사하는 방법이다."

    해설: 계량법은 정량적인 측정을 통해 부품의 특성을 조사하는 방법이며, 정성적인 특성을 조사하는 방법은 시각검사, 청각검사, 촉각검사 등이 있다.
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15. 다음 설명에 해당하는 것은?

  1. 테일러 블랭킹
  2. 전자기성형
  3. 정밀 블랭킹
  4. 하이드로포밍
(정답률: 70%)
  • 이 그림은 테일러 블랭킹 공정을 보여주고 있습니다. 테일러 블랭킹은 금속 시트를 정밀하게 절단하여 원하는 형태로 가공하는 공정입니다. 이를 위해 정밀한 칼날과 압력을 사용하며, 이 과정에서 발생하는 열과 압력으로 인해 금속 시트가 원하는 형태로 변형됩니다. 따라서 이 그림은 테일러 블랭킹 공정을 보여주고 있습니다.
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16. 개수로를 흐르는 유체의 유량 측정에 사용되는 것은?

  1. 벤투리미터(venturimeter)
  2. 오리피스(orifice)
  3. 마노미터(manometer)
  4. 위어(weir)
(정답률: 64%)
  • 위어(weir)는 수위를 조절하여 흐르는 물의 양을 측정하는데 사용됩니다. 특히, 강이나 운하에서 물의 유량을 측정하는데 많이 사용됩니다. 위어는 수면 위에 설치되며, 물이 일정한 높이로 넘쳐 흐르게 되면 그 높이를 측정하여 유량을 계산합니다. 이 방법은 간단하고 비교적 정확한 측정이 가능합니다.
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17. 내연기관에 사용되는 윤활유가 갖추어야 할 조건으로 옳지 않는 것은?

  1. 산화 안정성이 클 것
  2. 기포 발생이 많을 것
  3. 부식 방지성이 좋을 것
  4. 적당한 점도를 가질 것
(정답률: 96%)
  • 내연기관에서는 높은 온도와 압력이 발생하기 때문에 윤활유는 산화 안정성이 높아야 합니다. 또한 부식 방지성이 좋아야 하며, 적당한 점도를 가지고 있어야 합니다. 하지만 기포 발생이 많을 경우 윤활유의 윤활성능이 저하되어 엔진 내부의 마모와 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 기포 발생이 많지 않아야 합니다.
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18. 캐비테이션(cavitation) 현상이 일어날 때 관계가 없는 것은?

  1. 소음과 진동 발생
  2. 펌프의 효율 증가
  3. 가동날개에 부식 발생
  4. 심한 충격 발생
(정답률: 93%)
  • 캐비테이션은 액체 내부에서 압력이 낮아져서 기체 포화 상태가 되어 기포가 생성되고, 이 기포가 다시 압력이 높아지면 붕괴되면서 소리와 진동을 발생시키며, 가동날개에 부식과 심한 충격을 일으키게 됩니다. 하지만 펌프의 효율은 캐비테이션과는 관계가 없습니다. 캐비테이션은 펌프의 성능을 저하시키지만, 펌프의 효율을 증가시키지는 않습니다. 따라서 정답은 "펌프의 효율 증가"입니다.
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19. 인벌류트 치형을 갖는 평기어의 백래쉬(backlash)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 피치원둘레상에서 측정된 치면 사이의 틈새이다.
  2. 피치원상에서 측정한 이와 이 사이의 거리이다.
  3. 피치원으로부터 이끝원까지의 거리이다.
  4. 맞물린 한쌍의 기어에서 한 기어의 이끝원에서 상대편 기어의 이뿌리원까지의 중심선상 거리이다.
(정답률: 70%)
  • 정답은 "피치원둘레상에서 측정된 치면 사이의 틈새이다."입니다. 인벌류트 치형을 갖는 평기어의 백래쉬는 기어의 이끝원과 상대편 기어의 이뿌리원 사이의 거리를 의미합니다. 이 거리는 피치원상에서 측정하는 것이 아니라, 피치원둘레상에서 측정하는 것이 올바른 방법입니다. 이는 기어의 정확한 맞물림을 위해 중요한 요소 중 하나입니다.
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20. 평벨트의 접촉각이 θ, 평벨트와 풀리 사이의 마찰계수가 μ, 긴장측 장력이 Tt, 이완측 장력이 Ts일 때, 의 비는? (단, 평벨트의 원심력은 무시한다)

(정답률: 72%)
  • 평벨트와 풀리 사이의 마찰력은 μTt이고, 이를 중심으로 평벨트에 작용하는 마찰력의 수직 성분은 μTtcosθ이다. 이 수직 성분이 평형을 이루기 위해서는 이완측 장력 Ts가 μTtcosθ와 같아야 한다. 따라서 이다.
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