9급 국가직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2016-04-09)

9급 국가직 공무원 기계일반
(2016-04-09 기출문제)

목록

1. 관통하는 구멍을 뚫을 수 없는 경우에 사용하는 것으로 볼트의 양쪽 모두 수나사로 가공되어 있는 머리 없는 볼트는?

  1. 스터드 볼트
  2. 관통 볼트
  3. 아이 볼트
  4. 나비 볼트
(정답률: 84%)
  • 스터드 볼트는 양쪽 끝이 수나사로 가공되어 있어서 구멍을 뚫을 수 없는 경우에 사용할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서 요구하는 조건과 일치하므로 정답은 "스터드 볼트"입니다.
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2. 압력용기 내의 게이지 압력이 30kPa로 측정되었다. 대기압력이 100kPa일 때 압력용기 내의 절대압력[kPa]은?

  1. 130
  2. 70
  3. 30
  4. 0
(정답률: 86%)
  • 압력용기 내의 절대압력은 게이지 압력과 대기압력의 합으로 구할 수 있습니다. 따라서, 압력용기 내의 절대압력은 30kPa(게이지 압력) + 100kPa(대기압력) = 130kPa가 됩니다. 따라서 정답은 "130"입니다.
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3. 가공경화(work hardening) 혹은 변형경화(strain hardening) 현상이 발생하는 예가 아닌 것은?

  1. 선재의 단면적을 감소시키기 위한 인발 공정
  2. 제작된 부품에 수행하는 어닐링(annealing) 공정
  3. 볼트 머리 제작을 위한 단조 공정
  4. 자동차 차체용 박판 제작을 위한 압연 공정
(정답률: 85%)
  • 제작된 부품에 수행하는 어닐링(annealing) 공정은 가공경화나 변형경화를 해소하는 공정으로, 재료를 가열하여 결정 구조를 재배열하고 결함을 제거하여 재료의 연성과 가공성을 향상시키는 과정입니다. 따라서 가공경화나 변형경화 현상이 발생하지 않습니다.
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4. 연삭숫돌 및 연삭공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 연삭숫돌의 숫돌입자 크기를 나타내는 입도번호가 낮을수록 연삭공정으로 우수한 표면정도를 얻을 수 있다.
  2. 결합도가 높은 연삭숫돌은 연한 재료의 연삭공정에 사용된다.
  3. 연삭숫돌은 숫돌입자, 결합제, 기공의 세 가지 요소로 구성된다.
  4. 연삭공정은 전통적인 절삭공정보다 높은 비에너지를 요구한다.
(정답률: 64%)
  • "연삭숫돌의 숫돌입자 크기를 나타내는 입도번호가 낮을수록 연삭공정으로 우수한 표면정도를 얻을 수 있다."가 옳은 설명이다. 이는 입자 크기가 작을수록 더 부드러운 연삭이 가능하며, 따라서 더 우수한 표면정도를 얻을 수 있기 때문이다.
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5. 다음의 공구재료를 200oC 이상의 고온에서 경도가 높은 순으로 옳게 나열한 것은?

  1. 초경합금>세라믹공구>고속도강>탄소공구강
  2. 초경합금>세라믹공구>탄소공구강>고속도강
  3. 세라믹공구>초경합금>고속도강>탄소공구강
  4. 고속도강>초경합금>탄소공구강>세라믹공구
(정답률: 80%)
  • 고온에서 경도가 높은 순으로 나열하면, 먼저 내열성이 뛰어난 세라믹공구가 가장 높은 경도를 가지고 있을 것입니다. 그 다음으로는 내열성이 높은 초경합금이 올 것이고, 그 다음으로는 내열성이 낮은 고속도강, 마지막으로는 탄소공구강이 올 것입니다. 따라서 정답은 "세라믹공구>초경합금>고속도강>탄소공구강" 입니다.
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6. 길이 2m의 강체 OE는 그림에서 보여지는 순간에 시계방향의 각속도 α=10rad/sec와 반시계방향 각가속도 ω=1,000rad/sec2으로 점 O에 대하여 평면 회전운동한다. 이 순간 E 점의 가속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

(정답률: 57%)
  • E점의 가속도는 순간적으로 방향이 변하는 반시계방향 각가속도 ω와 항상 수직인 방향으로 작용하는 원심가속도인 v2/r의 합으로 결정된다. 따라서 E점의 가속도 방향은 ""이다.
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7. 내연기관에 사용되는 윤활유의 점도에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. SAE 번호가 높을수록 윤활유의 점도가 높다.
  2. SAE 번호는 윤활유의 사용가능한 외기온도를 나타내는 지표가 된다.
  3. 점도지수(viscosity index)가 높은 것일수록 온도변화에 대한 점도변화가 크다.
  4. 절대점도의 단위로 Paㆍs 또는 Poise를 사용한다.
(정답률: 71%)
  • "점도지수(viscosity index)가 높은 것일수록 온도변화에 대한 점도변화가 크다."가 옳지 않은 설명입니다. 점도지수가 높을수록 온도 변화에 대한 점도 변화가 작아지는 것이 옳은 설명입니다. 이는 윤활유가 높은 점도지수를 가지면 온도가 변해도 유동성이 크게 변하지 않기 때문입니다.
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8. 철(Fe)에 탄소(C)를 함유한 탄소강(carbon steel)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 탄소함유량이 높을수록 비중이 증가한다.
  2. 탄소함유량이 높을수록 비열과 전기저항이 증가한다.
  3. 탄소함유량이 높을수록 연성이 감소한다.
  4. 탄소함유량이 0.2% 이하인 탄소강은 산에 대한 내식성이 있다.
(정답률: 63%)
  • "탄소함유량이 0.2% 이하인 탄소강은 산에 대한 내식성이 있다."는 옳은 설명이다.

    탄소함유량이 높을수록 비중이 증가하는 이유는 탄소의 원자량이 철보다 작기 때문이다. 따라서 탄소가 철 내부에 존재하면 철의 비중이 증가하게 된다.
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9. 특정한 온도 영역에서 이전의 결정립을 대신하여 새로운 결정립이 생성되는 금속의 재결정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 재결정은 금속의 강도를 낮추고 연성을 증가시킨다.
  2. 냉간가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아진다.
  3. 냉간가공에 의한 선택적 방향성은 재결정 온도에서 등방성으로 회복된다.
  4. 냉간가공도가 일정한 경우에는 온도가 증가함에 따라 재결정 시간이 줄어든다.
(정답률: 57%)
  • "냉간가공에 의한 선택적 방향성은 재결정 온도에서 등방성으로 회복된다."가 옳지 않습니다.

    선택적 방향성은 냉간가공에 의해 금속 내부의 구조가 일정한 방향으로 정렬되는 현상을 말합니다. 이는 재결정과는 별개의 현상이며, 재결정 온도에서도 선택적 방향성은 유지될 수 있습니다. 따라서 "냉간가공에 의한 선택적 방향성은 재결정 온도에서 등방성으로 회복된다."는 옳지 않은 설명입니다.

    냉간가공도가 클수록 재결정 온도는 낮아지고, 재결정은 금속의 강도를 낮추고 연성을 증가시킵니다. 냉간가공도가 일정한 경우에는 온도가 증가함에 따라 재결정 시간이 줄어드는 경향이 있습니다.
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10. 강의 열처리 및 표면경화에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 구상화 풀림(spheroidizing annealing):과공석강에서 초석 탄화물이 석출되어 기계가공성이 저하되는 문제를 해결하기 위해 행하는 열처리 공정으로, 탄화물을 구상화하여 기계가공성 및 인성을 향상시키기 위해 수행된다.
  2. 불림(normalizing):가공의 영향을 제거하고 결정립을 조대화시켜 기계적 성질을 향상시키기 위해 수행된다.
  3. 침탄법:표면은 내마멸성이 좋고 중심부는 인성이 있는 기계 부품을 만들기 위해 표면층만을 고탄소로 조성하는 방법이다.
  4. 심냉(subzero)처리:잔류 오스테나이트(austenite)를 마르텐사이트(martensite)화 하기 위한 공정이다.
(정답률: 70%)
  • 침탄법은 표면층만을 고탄소로 조성하는 방법이 아니라, 일정한 온도에서 일정한 시간 동안 부품 전체를 탄소 부식시켜 표면과 내부를 모두 탄화물로 만드는 방법이다. 따라서 침탄법에 대한 설명이 옳지 않다.

    불림은 가공 후 생긴 응력을 제거하고 결정립을 조밀하게 만들어 기계적 성질을 향상시키기 위해 수행된다. 따라서 불림에 대한 설명은 옳다.
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11. 전달 토크가 크고 정밀도가 높아 가장 널리 사용되는 키(key)로서, 벨트풀리와 축에 모두 홈을 파서 때려 박는 키는?

  1. 평 키
  2. 안장 키
  3. 접선 키
  4. 묻힘 키
(정답률: 76%)
  • 묻힘 키는 벨트풀리와 축에 모두 홈을 파서 키를 묻히는 방식으로 작동하기 때문에 전달 토크가 크고 정밀도가 높아 가장 널리 사용되는 키입니다. 따라서 이러한 특징 때문에 묻힘 키는 다른 보기들인 "평 키", "안장 키", "접선 키"보다 더 많이 사용되고 있습니다.
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12. 축압 브레이크의 일종으로 마찰패드에 회전축 방향의 힘을 가하여 회전을 제동하는 장치는?

  1. 블록 브레이크
  2. 밴드 브레이크
  3. 드럼 브레이크
  4. 디스크 브레이크
(정답률: 69%)
  • 디스크 브레이크는 마찰패드와 회전하는 디스크를 이용하여 제동하는 방식으로, 회전축 방향의 힘을 가해 회전을 제동하는 축압 브레이크의 일종입니다. 따라서 디스크 브레이크가 정답입니다.
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13. 수차에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 프란시스 수차는 반동수차의 일종이다.
  2. 프란시스 수차에서는 고정깃과 안내깃에 의해 유도된 물이 회전차를 회전시키고 축방향으로 송출된다.
  3. 프로펠러 수차는 축류형 반동수차로 수량이 많고 저낙차인 곳에 적용된다.
  4. 펠턴 수차는 고낙차에서 수량이 많은 곳에 사용하기 적합하다.
(정답률: 63%)
  • "프로펠러 수차는 축류형 반동수차로 수량이 많고 저낙차인 곳에 적용된다."가 옳지 않은 설명입니다. 프로펠러 수차는 고낙차에서 수량이 많은 곳에 사용하기 적합합니다.
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14. 연신율이 20%인 재료의 인장시험에서 파괴되기 직전의 시편 전체길이가 24cm일 때 이 시편의 초기 길이[cm]는?

  1. 19.2
  2. 20.0
  3. 28.8
  4. 30.0
(정답률: 77%)
  • 연신율은 시편의 초기 길이에 대한 변형량을 나타내는 지표입니다. 따라서 파괴되기 직전의 시편 전체길이가 초기 길이의 120%가 되므로, 초기 길이는 24cm를 1.2로 나눈 값인 20cm가 됩니다. 따라서 정답은 "20.0"입니다.
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15. ㉠, ㉡에 들어갈 말을 올바르게 짝지은 것은? (순서대로 ㉠, ㉡)

  1. 인베스트먼트 주조, 소결
  2. 분말야금, 경화
  3. 금속사출성형, 경화
  4. 분말사출성형, 소결
(정답률: 70%)
  • ㉠에서는 분말을 사출하여 형태를 만들고, 이후에 소결 공정을 거쳐 더 강한 결합력을 가지게 됩니다. 따라서 정답은 "분말사출성형, 소결" 입니다.
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16. 절삭속도를 변화시키면서 공구 수명시험을 하였다. 절삭속도를 60m/min으로 하였을 때 공구의 수명이 1200min, 절삭속도를 600m/min으로 하였을 때 수명은 12min이었다. 절삭속도가 300m/min일 때 그 공구의 수명[min]은?

  1. 24
  2. 48
  3. 240
  4. 600
(정답률: 56%)
  • 절삭속도와 공구 수명은 역의 관계에 있다고 알려져 있습니다. 따라서, 절삭속도가 60m/min일 때 공구의 수명이 1200min이므로, 절삭속도가 600m/min일 때 공구의 수명은 1200/10=120min이 됩니다. 마찬가지로, 절삭속도가 300m/min일 때 공구의 수명은 1200/2=600min이 됩니다. 따라서, 정답은 "600"이 아닌 "48"이 됩니다.
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17. 가솔린기관과 디젤기관의 비교 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 디젤기관은 연료소비율이 낮고 열효율이 높다.
  2. 디젤기관은 평균유효압력 차이가 크지 않아 회전력 변동이 작다.
  3. 디젤기관은 압축압력, 연소압력이 가솔린기관에 비해 낮아 출력당 중량이 작고, 제작비가 싸다.
  4. 디젤기관은 연소속도가 느린 경유나 중유를 사용하므로 기관의 회전속도를 높이기 어렵다.
(정답률: 67%)
  • 디젤기관은 압축압력, 연소압력이 가솔린기관에 비해 낮아 출력당 중량이 작고, 제작비가 싸다는 설명이 옳지 않습니다. 디젤기관은 압축비가 높아 연소시 폭발적인 힘이 발생하므로 가솔린기관에 비해 출력이 크고, 제작비가 비싸다는 특징이 있습니다.
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18. 연삭가공 및 특수가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 방전가공에서 방전액은 냉각제의 역할을 한다.
  2. 전해가공은 공구의 소모가 크다.
  3. 초음파가공 시 공작물은 연삭입자에 의해 미소 치핑이나 침식작용을 받는다.
  4. 전자빔 가공은 전자의 운동에너지로부터 얻는 열에너지를 이용한다.
(정답률: 75%)
  • 전해가공은 공구의 소모가 크지 않다. 전해가공은 전해액을 이용하여 전기적으로 공작물을 가공하는 방법으로, 공구의 소모가 거의 없습니다. 따라서 정답은 "전해가공은 공구의 소모가 크다."입니다.

    전해가공에서 공구의 소모가 거의 없는 이유는 전해액이 전기적으로 공작물을 가공하기 때문입니다. 전해액은 전기적으로 화학반응을 일으키는 성질을 가지고 있으며, 이를 이용하여 공작물의 표면을 부식하거나 절삭하는 방식으로 가공합니다. 이 과정에서 공구의 소모가 거의 없으며, 정밀하고 깨끗한 가공이 가능합니다.
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19. 호칭이 2N M8×1인 나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 리드는 2mm이다.
  2. 오른나사이다.
  3. 피치는 1mm이다.
  4. 유효지름은 8mm이다.
(정답률: 66%)
  • "유효지름은 8mm이다."가 옳지 않은 설명입니다.

    이유는 M8×1은 표준적인 미터 나사 규격 중 하나로, M은 나사를 의미하고 8은 나사의 직경을 나타냅니다. 그리고 1은 피치를 나타내는데, 1mm 피치는 인접한 나사 간 거리가 1mm인 것을 의미합니다.

    따라서, 유효지름은 직경에서 리드의 영향을 제외한 나사 실제 직경을 의미하며, 이 경우에는 6.8mm입니다. (유효지름 = 나사 직경 - 2 × 리드)
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20. 사출성형품의 불량원인과 대책에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 플래싱(flashing):고분자 수지가 금형의 분리면(parting line)의 틈으로 흘러나와 고화 또는 경화된 것으로, 금형 자체의 체결력을 높임으로써 해결될 수 있다.
  2. 주입부족(short shot):용융수지가 금형 공동을 완전히 채우기 전에 고화되어 발생하는 결함으로, 성형 압력을 높임으로써 해결될 수 있다.
  3. 수축(shrinkage):수지가 금형공동에서 냉각되는 동안 발생하는 수축에 의한 치수 및 형상 변화로, 성형수지의 온도를 낮춰 해결될 수 있다.
  4. 용접선(weld line):용융수지가 금형공동의 코어 등의 주위를 흐르면서 반대편에서 서로 만나는 경계 부분의 기계적 성질이 떨어지는 결함으로, 게이트의 위치변경 등으로 개선할 수 있다.
(정답률: 70%)
  • 수축(shrinkage):수지가 금형공동에서 냉각되는 동안 발생하는 수축에 의한 치수 및 형상 변화로, 성형수지의 온도를 낮춰 해결될 수 있다. - 이 부분은 옳은 설명입니다. 수축은 성형 후 냉각되면서 발생하는 현상으로, 성형수지의 온도를 낮추어 해결할 수 있습니다.
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