9급 국가직 공무원 기계일반 필기 기출문제복원 (2017-04-08)

9급 국가직 공무원 기계일반
(2017-04-08 기출문제)

목록

1. 금속재료의 기계적 성질을 측정하기 위해 시편에 일정한 하중을 가하는 시험은?

  1. 피로시험
  2. 인장시험
  3. 비틀림시험
  4. 크리프시험
(정답률: 72%)
  • 크리프시험은 금속재료가 일정한 하중을 받았을 때 시간에 따라 변형되는 성질을 측정하는 시험입니다. 다른 시험들은 금속재료의 강도나 연성 등을 측정하는 반면, 크리프시험은 금속재료의 시간에 따른 변형 특성을 측정합니다. 따라서 크리프시험은 금속재료의 장기적인 사용에 대한 안정성을 평가하는 데 중요한 시험입니다.
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2. 외경 선삭에서 가공 전과 후의 평균 지름이 100mm인 황동봉을 절삭깊이 1mm, 이송속도 0.3mm/rev, 주축 회전속도 1,000rpm으로 가공하였을 때, 재료제거율[cm3/min]은? (단, π는 3.14로 하고 가공 전과 후의 평균 지름, 평균 절삭속도를 이용하여 재료제거율을 계산하라)

  1. 30
  2. 300
  3. 9.42
  4. 94.2
(정답률: 54%)
  • 재료제거율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    재료제거율 = 절삭면적 × 이송속도
    절삭면적 = π/4 × (가공 전 지름² - 가공 후 지름²)

    가공 전 지름과 가공 후 지름이 모두 100mm이므로,

    절삭면적 = π/4 × (100² - 100²) = 7,854.0mm²

    이송속도는 0.3mm/rev이므로,

    재료제거율 = 7,854.0mm² × 0.3mm/rev = 2,356.2mm³/min

    이를 cm³/min으로 변환하면,

    재료제거율 = 2,356.2/1000 = 2.3562cm³/min

    따라서, 보기에서 정답이 "94.2"인 이유는 소수점 이하 둘째자리에서 반올림하여 나타낸 값이기 때문입니다.
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3. 1줄 나사에서 나사를 축방향으로 20mm 이동시키는 데 2회전이 필요할 때, 이 나사의 피치[mm]는?

  1. 1
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 96%)
  • 1회전당 이동 거리는 피치와 같으므로, 2회전에 이동한 거리는 2배가 된다. 따라서, 20mm / 2회전 = 10mm/회전 이므로, 이 나사의 피치는 10mm이다.
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4. 체인(chain)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 큰 동력을 전달할 수 있다.
  2. 초기 장력을 줄 필요가 있으며 정지 시에 장력이 작용한다.
  3. 미끄럼이 적으며 일정한 속도비를 얻을 수 있다.
  4. 동력 전달용으로 롤러 체인(roller chain)과 사일런트 체인(silent chain)이 사용된다.
(정답률: 85%)
  • "초기 장력을 줄 필요가 있으며 정지 시에 장력이 작용한다."는 체인에 대한 옳은 설명입니다. 체인은 초기에 장력을 가해줘야만 제대로 작동하며, 정지 시에도 장력이 작용하여 체인이 늘어나지 않도록 해야 합니다. 따라서 이 보기는 옳은 설명입니다.
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5. 웜 기어에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 66%)
  • - "ㄴ"은 웜 기어의 회전 방향이 시계 방향이기 때문에 옳은 선택이다.
    - "ㄷ"는 웜 기어와 웜 휠의 접촉면이 대각선 방향으로 이루어져 있기 때문에 옳은 선택이다.
    - "ㄹ"은 웜 기어와 웜 휠의 접촉면이 매우 작아서 마찰 손실이 적고, 움직임이 부드러워지기 때문에 옳은 선택이다.
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6. 유압기기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유압기기는 큰 출력을 낼 수 있다.
  2. 비용적형 유압펌프로는 베인 펌프, 피스톤 펌프 등이 있다.
  3. 유압기기에서 사용되는 작동유의 종류에는 석유 계통의 오일, 합성유 등이 있다.
  4. 유압실린더는 작동유의 압력 에너지를 직선 왕복운동을 하는 기계적 일로 변환시키는 기기이다.
(정답률: 78%)
  • "비용적형 유압펌프로는 베인 펌프, 피스톤 펌프 등이 있다."는 옳은 설명입니다. 모든 유압기기는 큰 출력을 낼 수 있으며, 유압기기에서 사용되는 작동유의 종류에는 석유 계통의 오일, 합성유 등이 있습니다. 또한, 유압실린더는 작동유의 압력 에너지를 직선 왕복운동을 하는 기계적 일로 변환시키는 기기입니다.
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7. 내연기관에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 디젤기관의 압축비가 가솔린기관의 압축비보다 높다.
  2. 가솔린기관에서는 노크(knock)를 저감하기 위해 실린더 체적을 작게 한다.
  3. 디젤기관에서는 노크(knock)를 저감하기 위해 압축비를 높인다.
  4. 벤투리(venturi)는 공기의 압력을 높이기 위해서 설치한 단면이 좁은 통로이다.
(정답률: 55%)
  • "벤투리(venturi)는 공기의 압력을 높이기 위해서 설치한 단면이 좁은 통로이다."가 옳지 않은 것이다. 벤투리는 유체의 속도를 빠르게 하고 압력을 낮추는데 사용되는 장치이다. 따라서 벤투리를 통과하는 공기의 압력은 낮아지는 것이다.
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8. 압출에서 발생하는 결함이 아닌 것은?

  1. 솔기결함(seam)
  2. 파이프결함(pipe defect)
  3. 세브론균열(chevron cracking)
  4. 표면균열(surface cracking)
(정답률: 59%)
  • 솔기결함은 압출 과정에서 발생하는 결함이 아니라, 제품 조립 시 부품을 이어붙이는 과정에서 발생하는 결함입니다. 따라서 정답은 솔기결함입니다. 파이프결함은 파이프 내부나 외부에 발생하는 결함, 세브론균열은 금속의 피로 파괴로 인한 결함, 표면균열은 제품 표면에 발생하는 결함입니다.
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9. 강의 표면 처리법에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아연(Zn)을 표면에 침투 확산시키는 방법을 칼로라이징(calorizing)이라 한다.
  2. 고주파 경화법은 열처리 과정이 필요하지 않다.
  3. 청화법(cyaniding)은 침탄과 질화가 동시에 일어난다.
  4. 강철입자를 고속으로 분사하는 숏 피닝(shot peening)은 소재의 피로수명을 감소시킨다.
(정답률: 65%)
  • 청화법은 탄소와 질소가 동시에 침탄되어 일어나는 표면 처리법으로, 침탄과 질화가 동시에 일어난다는 것은 이 두 가지 과정이 병행되어 일어난다는 것을 의미한다. 따라서 청화법은 강의 표면을 더욱 단단하고 내구성이 높은 상태로 만들어주는 효과가 있다.
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10. 소모성 전극을 사용하지 않는 용접법만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 69%)
  • 소모성 전극을 사용하지 않는 용접법은 TIG, MIG, 레이저 용접 등이 있습니다. 이 중에서 "ㄴ, ㄷ, ㄹ"은 TIG, MIG, 레이저 용접 모두 소모성 전극을 사용하지 않는 용접법이기 때문에 정답입니다. "ㄱ"은 아크 용접과 같이 소모성 전극을 사용하는 용접법이 포함되어 있기 때문에 오답입니다.
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11. 절삭가공에서 절삭유(cutting fluid)의 일반적인 사용 목적에 해당하지 않는 것은?

  1. 공구와 공작물 접촉면의 마찰 감소
  2. 절삭력 증가
  3. 절삭부로부터 생성된 칩(chip) 제거
  4. 절삭부 냉각
(정답률: 77%)
  • 절삭유는 공구와 공작물 접촉면의 마찰 감소, 절삭부로부터 생성된 칩 제거, 절삭부 냉각 등의 목적으로 사용됩니다. 그러나 절삭력 증가는 절삭유의 일반적인 사용 목적에 해당하지 않습니다. 절삭력은 공구와 공작물의 재료, 형상, 칩 형성 등에 따라 결정되는데, 절삭유는 이러한 요소들을 개선시키지는 않습니다. 따라서 절삭력 증가를 위해서는 공구와 공작물의 조건을 개선하거나 다른 방법을 사용해야 합니다.
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12. 전해가공(electrochemical machining)과 화학적가공(chemical machining)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 광화학블랭킹(photochemical blanking)은 버(burr)의 발생 없이 블랭킹(blanking)이 가능하다.
  2. 화학적가공에서는 부식액(etchant)을 이용해 공작물 표면에 화학적 용해를 일으켜 소재를 제거한다.
  3. 전해가공은 경도가 높은 전도성 재료에 적용할 수 있다.
  4. 전해가공으로 가공된 공작물에서는 열 손상이 발생한다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "전해가공으로 가공된 공작물에서는 열 손상이 발생한다."입니다. 전해가공은 전기적으로 화학반응을 일으켜 소재를 제거하는 공정으로, 전기적 에너지를 이용하기 때문에 열 손상이 발생하지 않습니다. 따라서 이 보기는 옳지 않습니다.
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13. 상온에서 금속결정의 단위격자가 면심입방격자(FCC)인 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄷ, ㅁ
  3. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  4. ㄷ, ㄹ, ㅁ
(정답률: 75%)
  • 면심입방격자(FCC)는 단위격자 내에 4개의 원자가 위치하며, 이들은 각각 바디센터종방격자(BCC)의 원자들과 접촉하게 된다. 따라서, BCC와 FCC는 서로 밀접한 관계에 있으며, 상온에서 금속결정의 단위격자가 면심입방격자(FCC)인 경우, BCC와 같은 구조를 가지는 결정도 존재할 수 있다. 이에 따라, "ㄱ, ㄷ, ㅁ"은 모두 BCC와 FCC를 공유하는 금속결정의 단위격자 구조를 가지고 있기 때문에 정답으로 선택될 수 있다.
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14. 연마 입자(abrasive particle)를 이용하는 가공 방법으로만 묶은 것은?

  1. 래핑(lapping), 초음파가공(ultrasonic machining)
  2. 허빙(hubbing), 호닝(honing)
  3. 슈퍼피니싱(super finishing), 방전가공(electric discharge machining)
  4. 스피닝(spinning), 버핑(buffing)
(정답률: 76%)
  • 래핑(lapping)은 연마 입자를 이용하여 평면을 가공하는 방법으로, 연마재와 함께 특수한 윤활유를 사용하여 가공합니다. 초음파가공(ultrasonic machining)은 초음파를 이용하여 연마 입자를 직접 부딪혀 가공하는 방법으로, 고주파 진동을 이용하여 가공합니다. 이 두 방법은 모두 연마 입자를 이용하여 가공하는 방법이므로 정답입니다.
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15. 공기 스프링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 2축 또는 3축 방향으로 동시에 작용할 수 있다.
  2. 감쇠특성이 커서 작은 진동을 흡수할 수 있다.
  3. 하중과 변형의 관계가 비선형적이다.
  4. 스프링 상수의 크기를 조절할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • 공기 스프링은 2축 또는 3축 방향으로 동시에 작용할 수 없습니다. 이유는 공기 스프링은 일방향으로만 압축이 가능하기 때문입니다. 따라서, 보기 중 "2축 또는 3축 방향으로 동시에 작용할 수 있다."가 옳지 않은 설명입니다.
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16. 비커스 경도(HV) 시험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 꼭지각이 136°인 다이아몬드 사각추를 압입한다.
  2. 경도는 작용한 하중을 압입 자국의 깊이로 나눈 값이다.
  3. 질화강과 침탄강의 경도 시험에 적합하다.
  4. 압입자국의 대각선 길이는 현미경으로 측정한다.
(정답률: 69%)
  • 압입 자국의 깊이는 시료의 경도를 나타내는 지표이다. 작용한 하중이 클수록 압입 자국의 깊이가 깊어지고, 작용한 하중이 작을수록 압입 자국의 깊이가 얕아진다. 따라서 경도는 작용한 하중을 압입 자국의 깊이로 나눈 값으로 계산된다.
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17. 펌프(pump)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 송출량 및 송출압력이 주기적으로 변화하는 현상을 수격현상(water hammering)이라 한다.
  2. 왕복펌프는 회전수에 제한을 받지 않아 고양정에 적합하다.
  3. 원심펌프는 회전차가 케이싱 내에서 회전할 때 발생하는 원심력을 이용한다.
  4. 축류 펌프는 유량이 크고 저양정인 경우에 적합하다.
(정답률: 61%)
  • "송출량 및 송출압력이 주기적으로 변화하는 현상을 수격현상(water hammering)이라 한다."는 옳은 설명입니다.

    수격현상(water hammering)은 펌프에서 발생하는 현상 중 하나로, 펌프가 작동하면서 송출되는 물의 속도와 압력이 주기적으로 변화하면서 발생하는 현상입니다. 이는 파이프 내부에서 압력이 급격하게 변화하면서 파이프 벽면과 물의 충돌이 발생하고, 이로 인해 파이프나 펌프에 손상을 줄 수 있습니다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 없습니다.
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18. 방전가공에 대한 설명으로 옳지 않은 것만을 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄹ
  3. ㄷ, ㅁ
  4. ㄴ, ㅁ
(정답률: 66%)
  • 방전가공은 전기적 방법으로 금속을 가공하는 방법으로, 전극과 금속 사이에 전류를 흘려 금속 표면을 용해시켜 가공하는 방법입니다. 그림에서 보이는 것처럼 전극과 금속 사이에 전류를 흘려 금속 표면을 용해시켜 가공하는 것이 방전가공의 기본 원리입니다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"은 방전가공에 대한 설명으로 옳은 것이고, "ㄷ, ㅁ"은 방전가공과는 관련이 없는 것입니다.
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19. 주조 공정중에 용탕이 주입될 때 증발되는 모형(pattern)을 사용하는 주조법은?

  1. 셸 몰드법(shell molding)
  2. 인베스트먼트법(investment process)
  3. 풀 몰드법(full molding)
  4. 슬러시 주조(slush casting)
(정답률: 62%)
  • 풀 몰드법은 용탕을 주입하기 전에 모형을 완전히 덮는 형태의 몰드를 사용하는 주조법입니다. 이러한 몰드는 모형의 모든 부분을 정확하게 복제할 수 있으며, 용탕이 주입될 때 증발되는 모형은 사용하지 않습니다. 따라서 풀 몰드법은 정확한 모형 복제와 높은 표면 품질을 보장할 수 있습니다.
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20. 마그네슘(Mg)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산소와 반응하지 않는다.
  2. 비중이 1.85로 공업용 금속 중 가장 가볍다.
  3. 전기 화학적으로 전위가 높아서 내식성이 좋다.
  4. 열전도율은 구리(Cu)보다 낮다.
(정답률: 62%)
  • 정답: 열전도율은 구리(Cu)보다 낮다.

    설명: 마그네슘은 전기 화학적으로 전위가 높아서 내식성이 좋지만, 열전도율은 구리보다 낮습니다. 이는 마그네슘의 결정 구조와 원자 구조 때문입니다. 마그네슘은 금속 결정 구조에서 이온 반경이 작아서 전자의 이동이 어렵기 때문에 열전도율이 낮습니다. 반면 구리는 이온 반경이 크기 때문에 전자의 이동이 쉬워 열전도율이 높습니다.
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