일반기계기사 필기 2021년 4회 기출문제 정답 및 해설

1번

그림과 같이 20cm x 10cm의 단면을 갖고 양단이 회전단으로 된 부재가 중심축 방향으로 압축력 P가 작용하고 있을 때 장주의 길이가 2m라면 세장비는 약 얼마인가?

1. 89

2. 69

3. 49

4. 29

정답 2번

해설. A=20×10=200㎠. 약축 단면2차모멘트 I=20×10³/12≈1666.7㎠⁴(즉 cm⁴). k=√(I/A)=√(1666.7/200)≈2.887cm. λ=L/k=200/2.887≈69.3로 답 ②와 일치한다.

2번

그림과 같이 지름 10cm의 원형 단면보 끝단에 3.6kN의 하중을 가하고 동시에 1.8kN·m의 비틀림 모멘트를 작용시킬 때 고정단에 생기는 최대전단응력은 약 몇 MPa인가?

1. 10.1

2. 20.5

3. 30.3

4. 40.6

정답 2번

해설. 자유단 하중에 의한 고정단 굽힘모멘트와 비틀림모멘트를 조합해 τmax=16/(πd³)×√(M²+T²)로 계산하면 그림의 길이조건에서 20.5MPa가 되어 답 ②와 일치한다.

3번

지름이 25mm이고 길이가 6m인 강봉의 양쪽단에 100kN의 인장력이 작용하여 6mm가 늘어났다. 이때의 응력과 변형률은?(단, 재료는 선형 탄성 거동을 한다.)

1. 203.7 MPa, 0.01

2. 203.7 kPa, 0.01

3. 203.7 MPa, 0.001

4. 203.7 kPa, 0.001

정답 3번

해설. A=π/4×25²≈490.87㎟. σ=P/A=100000/490.87≈203.7MPa. ε=ΔL/L=6/6000=0.001로 답 ③과 일치한다.

4번

공학적 변형률(engineering strain) e와 진변형률(true strain) ε사이의 관계식으로 옳은 것은?

1. ε = In(e+1)

2. ε = exIn(e)

3. ε = In(e)

4. ε = 3e

정답 1번

해설. 진변형률과 공학적변형률의 관계는 ε=ln(1+e)이므로 답 ①과 일치한다.

5번

그림과 같이 전길이에 걸쳐 균일 분포하중

를 받는 보에서 최대처짐

를 나타내는 식은? (단, 보의 굽힘 강성계수는 EI이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 전길이 등분포하중을 받는 보의 최대처짐 δmax는 지지조건에 따라 정해지는 표준식이며, 그림의 지지·하중 조건을 대입하면 답 ③의 식과 일치한다.

6번

보에서 원형과 정사각형의 단면적이 같을 때, 단면계수의 비

는 약 얼마인가?(단, 여기에서

은 원형 단면의 단면계수,

는 정사각형 단면의 단면계수이다.)

1. 0.531

2. 0.846

3. 1.182

4. 1.258

정답 2번

해설. 원형 Z=πd³/32, 정사각형 Z=a³/6, 두 단면적이 같을 때(πd²/4=a²) 비를 계산하면 Z원/Z정=0.846으로 답 ②와 일치한다.

7번

그림에서 A지점에서의 반력을 구하면 약 몇 N인가?

1. 118

2. 127

3. 132

4. 139

정답 4번

해설. 그림의 하중·지지조건에서 모멘트평형(ΣM=0)으로 A지점 반력을 구하면 약 139N으로 답 ④와 일치한다.

8번

그림과 같은 삼각형 분포하중을 받는 단순보에서 최대 굽힘 모멘트는?(단, 보의 길이는 L이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 삼각형(선형증가)분포하중을 받는 단순보의 최대굽힘모멘트는 등가등분포하중 환산 후 적분하여 구하며, 답 ②의 식과 일치한다.

9번

그림과 같이 단순지지되어 중앙에서 집중하중 P를 받는 직사각형 단면보에서 보의 길이는 L, 폭이 b, 높이가 h일 때, 최대굽힘응력(

)과 최대전단응력( au _{max})의 비 (

)는?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. σmax=3PL/(2bh²), τmax=3P/(4bh)이므로 그 비 σmax/τmax=2L/h가 되어 답 ④와 일치한다.

10번

외경이 내경의 2배인 중공축과 재질과 길이가 같고 지름이 중공축의 외경과 같은 중실축이 동일 회전수에 동일 동력을 전달한다면, 이때 중실축에 대한 중공축의 비틀림각의 비(중공축 비틀림각/중실축 비틀림각)는?

1. 1.07

2. 1.57

3. 2.07

4. 2.57

정답 1번

해설. 동일 재질·회전수·동력 조건에서 토크가 같으므로 θ∝1/J. Do=2Di일 때 J중공=π(16-1)Di⁴/32, J중실=π×16Di⁴/32이므로 θ비=16/15≈1.07로 답 ①과 일치한다.

11번

동일한 전단력이 작용할 대 원형 단면 보의 지름을 d에서 3d로 하면 최대 전단응력의 크기는?(단,

는 지름이 d일 때의 최대전단응력이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 원형단면 최대전단응력 τmax=4V/(3A)∝1/A∝1/d². 지름이 3배가 되면 단면적은 9배가 되어 τmax는 1/9로 감소하므로 답 ④와 일치한다.

12번

그림과 같이 반지름이 5cm인 원형 단면을 갖는 ㄱ자 프레임에서 A점 단면의 수직응력(

)은 약 몇 MPa인가?

1. 79.1

2. 89.1

3. 99.1

4. 109.1

정답 2번

해설. ㄱ자 프레임의 A점은 축하중과 편심모멘트를 동시에 받으므로 σ=P/A+M/Z로 계산하며, 그림의 하중·거리조건을 대입하면 89.1MPa로 답 ②와 일치한다.

13번

그림과 같이 재료가 동일한 A, B의 원형 단면봉에서 같은 크기의 압축하중 F를 받고 있다. 응력은 각 단면에서 균일하게 분포된다고 할 때 저장되는 탄성 변형 에너지의 비

는 얼마가 되겠는가?

1.

2.

3.

4. 3

정답 1번

해설. 탄성변형에너지 U=P²L/(2AE)이며, 그림에 주어진 A, B 봉의 길이·단면적비를 대입하여 UA/UB를 구하면 답 ①과 일치한다.

14번

정사각형 단면의 짧은 봉에서 축방향(z방향) 압축 응력 40MPa를 받고 있고, x방향과 y방향으로 압축 응력 10MPa씩 받을 때 축방향 길이 감소량은 약 몇 mm인가?(단, 세로탄성계수 100GPa, 포아송 비 0.25, 단면의 한변은 120mm, 축방향 길이는 200mm이다.)

1. 0.003

2. 0.03

3. 0.007

4. 0.07

정답 4번

해설. εz=(1/E)[σz-ν(σx+σy)]=(1/100000)×[-40-0.25×(-20)]=-0.00035. 길이감소=0.00035×200mm=0.07mm로 답 ④와 일치한다.

15번

그림과 같은 단붙이 봉에 인장하중 P가 작용할 때, 축 지름 비d1:d2=4:3으로 하면 d1부분에 발생하는 응력

과 d2부분에 발생하는 응력

의 비는?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 동일 축하중에서 응력은 단면적에 반비례하므로 σ1/σ2=A2/A1=(d2/d1)²=(3/4)²=9/16로 답 ①과 일치한다.

16번

높이 30cm, 폭20cm의 직사각형 단면을 가진 길이 3m의 목제 외팔보가 있다. 자유단에 최대 몇kN의 하중을 작용시킬 수 있는가?(단, 외팔보의 허용굽힘응력은 15MPa이다.)

1. 15

2. 25

3. 35

4. 45

정답 1번

해설. Z=bh²/6=0.2×0.3²/6=0.003㎥. Mmax=σZ=15×10⁶×0.003=45kN·m. 자유단 집중하중 P=Mmax/L=45/3=15kN로 답 ①과 일치한다.

17번

2축 응력 상태의 재료 내에서 서로 직각 방향으로 400MPa의 인장응력과 300MPa의 압축응력이 작용할 때 재료 내에 생기는 최대 수직응력은 몇MPa인가?

1. 300

2. 350

3. 400

4. 500

정답 3번

해설. 전단응력 없이 서로 직각인 인장 400MPa와 압축 300MPa만 작용하는 2축 응력상태에서 재료 내 최대 수직응력은 두 값 중 큰 인장응력 400MPa이므로 답 ③과 일치한다.

18번

그림과 같은 외팔보에 집중하중 P=50kN이 작용할 때 자유단의 처짐은 약 몇 cm인가?(단, 보의 세로탄성계수는 200GPa, 단면 2차 모멘트는 105cm4이다.)

1. 2.4

2. 3.6

3. 4.8

4. 6.4

정답 2번

해설. 외팔보 자유단 처짐 δ=PL³/(3EI)에 E=200GPa, I=105㎝⁴=1.05×10⁻⁶㎥와 그림의 하중점 길이를 대입하면 약 3.6cm로 답 ②와 일치한다.

19번

그림과 같은 보가 분포하중과 집중하중을 받고 있다. 지점 B에서의 반력의 크기를 구하면 몇kN인가?

1. 28.5

2. 40.5

3. 52.5

4. 55.5

정답 3번

해설. 분포하중과 집중하중이 함께 작용하는 보에서 모멘트평형으로 B지점 반력을 구하면 52.5kN으로 답 ③과 일치한다.

20번

회전수 120rpm으로 35kW의 동력을 전달하는 원형 단면축은 길이가 2m이고, 지름이 6cm이다. 이 축에서 발생한 비틀림 각도는 약 몇 rad인가?(단, 이 재료의 가로탄성계수는 83GPa이다.)

1. 0.019

2. 0.036

3. 0.053

4. 0.078

정답 3번

해설. T=9550×P/N=9550×35/120≈2785.4N·m. J=πd⁴/32=π×0.06⁴/32≈1.272×10⁻⁶㎡. θ=TL/(GJ)=2785.4×2/(83×10⁹×1.272×10⁻⁶)≈0.053rad로 답 ③과 일치한다.

21번

섭씨온도 -40˚C를 화씨온도(˚F)로 환산하면 약 얼마인가?

1. -16˚F

2. -24˚F

3. -32˚F

4. -40˚F

정답 4번

해설. F=C×9/5+32=-40×1.8+32=-40℉(섭씨·화씨가 일치하는 특이점)로 답 ④와 일치한다.

22번

역카르노 사이클로 운전하는 이상적인 냉동사이클에서 응축기 온도가 40˚C, 증발기 온도가 -10˚C이면 성능 계수는 약 얼마인가?

1. 4.26

2. 5.26

3. 3.56

4. 6.56

정답 2번

해설. 역카르노 냉동사이클 COP=Tc/(Th-Tc)=263/(313-263)=263/50=5.26으로 답 ②와 일치한다.

23번

두께 1cm, 면적 0.5m2의 석고판의 뒤에 가열판이 부착되어 1000W의 열을 전달한다. 가열판의 뒤는 완전히 단열되어 열은 앞면으로만 전달된다. 석고판 앞면의 온도는 100˚C이고 석고의 열전도율은 0.79 W/(m·K)일 때 가열판에 접하는 석고면의 온도는 약 몇 ˚C인가?

1. 110

2. 125

3. 140

4. 155

정답 2번

해설. 정상 1차원 전도 Q=kAΔT/L에서 ΔT=QL/(kA)=1000×0.01/(0.79×0.5)≈25.3℃. 가열판측 온도=100+25.3≈125℃로 답 ②와 일치한다.

24번

그림과 같은 증기압축 냉동사이클이 있다. 1, 2, 3 상태의 엔탈피가 다음과 같을 때 냉매의 단위 질량당 소요 동력 (WC)과 냉동능력(qL)은 얼마인가?(단, 각 위치에서의 엔탈피(h)값은 각각 h1=178.16kJ/kg, h2=210.38kJ/kg, h3=74.53kJ/kg이고, 그림에서 T는 온도, S는 엔트로피를 나타낸다.)

1. WC=32.22kJ/kg, qL=103.63kJ/kg

2. WC=32.22kJ/kg, qL=135.85kJ/kg

3. WC=103.63kJ/kg, qL=32.22kJ/kg

4. WC=135.85kJ/kg, qL=32.22kJ/kg

정답 1번

해설. 압축일 Wc=h2-h1=210.38-178.16=32.22kJ/kg, 냉동능력 qL=h1-h3=178.16-74.53=103.63kJ/kg로 답 ①과 일치한다.

25번

어떤 기체의 정압비열이 2436J/(kg·K)이고, 정적비열이 1943J/(kg·K)일 때 이 기체의 비열비는 약 얼마인가?

1. 1.15

2. 1.21

3. 1.25

4. 1.31

정답 3번

해설. 비열비 k=Cp/Cv=2436/1943≈1.254로 답 ③과 일치한다.

26번

30˚C, 100kPa의 물을 800kPa까지 압축하려고 한다. 물의 비체적이 0.001m3/kg로 일정하다고 할 때, 단위 질량당 소요된 일(공업일)은 약 몇J/kg인가?

1. 167

2. 602

3. 700

4. 1412

정답 3번

해설. 비압축성 유체의 압축일 w=v×ΔP=0.001×(800-100)=0.7kJ/kg=700J/kg로 답 ③과 일치한다.

27번

다음의 열기관이 열역학 제1법칙과 제2법칙을 만족하면서 출력일(W)이 최대가 될 때, W의 값으로 옳은 것은? (단, T는 온도, Q는 열량을 나타낸다.)

1. 34 kJ

2. 29 kJ

3. 24 kJ

4. 19 kJ

정답 4번

해설. 열기관이 열역학 제1·2법칙(에너지보존과 카르노효율 상한)을 모두 만족하며 출력일이 최대가 되는 조건은 각 열원 사이에서 가역(카르노)과정을 가정해 구하며, 그림의 열량·온도 조건을 대입하면 W=19kJ로 답 ④와 일치한다.

28번

10kg의 증기가 온도 50˚C, 압력 38kPa, 체적 7.5m3일 때 총 내부에너지는 6700kJ이다. 이와 같은 상태의 증기가 가지고 있는 엔탈피는 약 몇 kJ인가?

1. 8346

2. 7782

3. 7304

4. 6985

정답 4번

해설. PV=38×7.5=285kJ. H=U+PV=6700+285=6985kJ로 답 ④와 일치한다.

29번

이상기체인 공기 2kg이 300K, 600kPa상태에서 500K, 400kPa 상태로 변화되었다. 이 과정 동안의 엔트로피 변화량은 약 몇 kJ/K인가?(단, 공기의 정적비열과 정압비열은 각각 0.717kJ/(kg·K)과 1.004kJ/(kg·K)로 일정하다.)

1. 0.73

2. 1.83

3. 1.02

4. 1.26

정답 4번

해설. ΔS=m[Cp·ln(T2/T1)-R·ln(P2/P1)], R=1.004-0.717=0.287. ΔS=2×[1.004×ln(500/300)-0.287×ln(400/600)]=2×[0.5128+0.1164]≈1.26kJ/K로 답 ④와 일치한다.

30번

피스톤-실린더로 구성된 용기 안에 300kPa, 100˚C상태의 CO2가 0.2m3들어있다. 이 기체를 "PV1.2=일정"인 관계가 만족되도록 피스톤 위에 추를 더해가며 온도가 200˚C가 될 때까지 압축하였다. 이 과정 동안 기체가 외부로부터 받은 일을 구하면 약 몇 kJ인가? (단, P는 압력, V는 부피이고, CO2의 기체상수는 0.189kJ/(kg·K)이며 CO2는 이상기체처럼 거동한다고 가정한다.)

1. 20

2. 60

3. 80

4. 120

정답 3번

해설. m=P1V1/(RT1)=300×0.2/(0.189×373)≈0.851kg. 폴리트로픽 일 W=mR(T1-T2)/(n-1)=0.851×0.189×(373-473)/0.2≈-80.4kJ(외부로부터 약 80kJ을 받음)로 답 ③과 일치한다.

31번

어느 가역 상태변화를 표시하는 그림과 같은 온도(T)-엔트로피(S) 선도에서 빗금으로 나타낸 부분의 면적은 무엇을 의미하는가?

1. 힘

2. 열량

3. 압력

4. 비체적

정답 2번

해설. T-S 선도에서의 면적은 ∫TdS, 즉 가역과정의 열량(Q)을 의미하므로 답 ②와 일치한다.

32번

마찰이 없는 피스톤이 끼워진 실린더가 있다. 이 실린더 내 공기의 초기 압력은 500kPa이며 초기체적은 0.05m3이다. 실린더를 가열하였더니 실린더내 공기가 열손실 없이 체적이 0.1m3으로 증가되었다. 이 과정에서 공기가 행한 일은 몇kJ인가? (단, 압력은 변하지 않았다.)

1. 10

2. 25

3. 40

4. 100

정답 2번

해설. 정압과정 W=PΔV=500×(0.1-0.05)=25kJ로 답 ②와 일치한다.

33번

어느 증기터빈에 0.4kg/s로 증기가 공급되어 260kW의 출력을 낸다. 입구의 증기 엔탈피 및 속도는 각각 3000kJ/kg, 720m/s, 출구의 증기 엔탈피 및 속도는 각각 2500kJ/kg, 120m/s이면, 이 터빈의 열손실은 약 몇 kW가 되는가?

1. 15.9

2. 40.8

3. 20.4

4. 104

정답 2번

해설. SFEE: Qdot=Wdot+m(h2-h1+ (V2²-V1²)/2000)=260+0.4×(2500-3000+(120²-720²)/2000)=260+0.4×(-500-252)=260-300.8≈-40.8kW(약 40.8kW의 열손실)로 답 ②와 일치한다.

34번

다음 중 서로 같은 단위를 사용할 수 없는 것은?

1. 열량(heat transfer)과 일(work)

2. 비내부에너지(specific intrnal energy)와 비엔탈피(specific enthalpy)

3. 비엔탈피(specific enthalpy)와 비엔트로피(specific entropy)

4. 비열(specific heat)과 비엔트로피(specific entropy)

정답 3번

해설. 비엔탈피(kJ/kg)와 비엔트로피(kJ/kg·K)는 단위가 서로 다르므로 답 ③과 일치한다.

35번

온도 100˚C의 공기 0.2kg이 압력이 일정한 과정을 거쳐 원래 체적의 2배로 늘어났다. 이대 공기에 전달된 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기는 이상기체이며 기체상수는 0.287kJ/(kg·K), 정적비열은 0.718kJ/(kg·K)이다.)

1. 75.0kJ

2. 8.93kJ

3. 21.4kJ

4. 34.7kJ

정답 1번

해설. 정압과정에서 T2=2×373=746K(V∝T). Cp=Cv+R=0.718+0.287=1.005. Q=mCpΔT=0.2×1.005×373≈75.0kJ로 답 ①과 일치한다.

36번

4kg의 공기를 압축하는데 300kJ의 일을 소비함과 동시에 110kJ의 열량이 방출되었다. 공기온도가 초기에는 20˚C이었을 때 압축 후의 공기온도는 약 몇 ˚C인가?(단, 공기는 정적비열이 0.716kJ/(kg·K)으로 일정한 이상기체로 간주한다.)

1. 78.4

2. 71.7

3. 93.5

4. 86.3

정답 4번

해설. ΔU=Q-W=(-110)-(-300)=190kJ(증가). ΔT=ΔU/(mCv)=190/(4×0.716)≈66.3K. T2=20+66.3≈86.3℃로 답 ④와 일치한다.

37번

온도가 T1인 고열원으로부터 온도가 T2인 저열원으로 열전도, 대류, 복사 등에 의해 Q만큼 열전달이 이루어졌을 때 전체 엔트로피 변화량을 나타내는 식은?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 고온 T1에서 저온 T2로 Q만큼 전달될 때 전체(고온부 감소+저온부 증가) 엔트로피 변화는 ΔS=Q/T2-Q/T1=Q(T1-T2)/(T1T2)의 표준식이 되어 답 ③과 일치한다.

38번

14.33W의 전등을 매일 7시간 사용하는 집이 있다. 30일 동안 약 몇 kJ의 에너지를 사용하는가?

1. 10830

2. 15020

3. 17420

4. 22840

정답 1번

해설. 14.33W×7h=100.31Wh/일. 30일간=3009.3Wh=3.0093kWh=3.0093×3600kJ≈10830kJ로 답 ①과 일치한다.

39번

다음 중 이상적인 증기 터빈의 사이클인 랭킨 사이클을 옳게 나타낸 것은?

1. 가역단열압축 → 정압가열 → 가역단열팽창 → 정압냉각

2. 가역단열압축 → 정적가열 → 가역단열팽창 → 정적냉각

3. 가역등온압축 → 정압가열 → 가역등온팽창 → 정압냉각

4. 가역등온압축 → 정적가열 → 가역등온팽창 → 정적냉각

정답 1번

해설. 랭킨사이클은 가역단열압축(펌프)→정압가열(보일러)→가역단열팽창(터빈)→정압냉각(응축기)의 4과정으로 구성되어 답 ①과 일치한다.

40번

랭킨 사이클의 열효율 증대 방법에 해당하지 않는 것은?

1. 복수기(응축기) 압력 저하

2. 보일러 압력 증가

3. 터빈 온도 입구 저하

4. 보일러에서 증기 온도 상승

정답 3번

해설. 복수기압력 저하, 보일러압력 증가, 보일러 증기온도 상승은 모두 효율을 높이나 '터빈 입구온도 저하'는 오히려 효율을 낮추므로 개선방법이 아니어서 답 ③과 일치한다.

41번

평판을 지나는 경계층 유동에서 속도 분포가 경계층 바깥에서는 균일 속도, 경계층 내에서는 다음과 같이 주어질 때 경계층 배제두께(displacement thickness)

와 경계층 두께

의 관계식으로 옳은 것은? (단,

는 평판으로부터 거리

에 따른 경계층 내의 속도분포,

는 경계측 밖의 균일 속도이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 경계층 배제두께 δ*는 δ*=∫(1-u/U)dy(0~δ)로 정의되며, 그림에 주어진 속도분포함수를 적분하면 δ*와 δ의 관계식은 답 ③과 일치한다.

42번

관속에서 유체가 흐를 때 유동이 완전한 난류라면 수두손실은?

1. 유체 속도에 비례한다.

2. 유체 속도의 제곱에 비례한다.

3. 유체 속도에 반비례한다.

4. 유체 속도의 제곱에 반비례한다.

정답 2번

해설. 완전난류 유동에서는 마찰계수가 거의 일정해져 수두손실이 유속의 제곱에 비례하므로 답 ②와 일치한다.

43번

원관 내부의 흐름이 층류 정상 유동일 때 유체의 전단응력 분포에 대한 설명으로 알맞은 것은?

1. 중심축에서 0이고, 반지름 방향 거리에 따라 선형적으로 증가한다.

2. 관 벽에서 0이고, 중심축까지 선형적으로 증가한다.

3. 단면에서 중심축을 기준으로 포물선 분포를 가진다.

4. 단면 전체에서 일정하게 나타난다.

정답 1번

해설. 층류 원관유동의 전단응력은 중심축에서 0이고 반지름에 비례하여 선형적으로 증가해 관벽에서 최대가 되므로 답 ①과 일치한다.

44번

2m/s의 속도로 물이 흐를 때 피토관 수두높이 h는?

1. 0.053m

2. 0.102m

3. 0.204m

4. 0.412m

정답 3번

해설. 피토관 수두 h=V²/(2g)=2²/(2×9.81)≈0.204m로 답 ③과 일치한다.

45번

그림과 같이 매우 큰 두 저수지 사이에 터빈이 설치되어 동력을 발생시키고 있다. 물이 흐르는 유량은 50m3/min이고, 배관의 마찰손실수두는 5m, 터빈의 작동효율이 90%일 때 터빈에서 얻을 수 있는 동력은 약 몇 kW인가?

1. 318

2. 286

3. 184

4. 204

정답 3번

해설. 터빈 동력 P=ρgQ(H-hf)η에 그림의 총 낙차, 유량 Q=50/60≈0.833㎥/s, 손실수두 5m, 효율 90%를 대입하면 약 184kW로 답 ③과 일치한다.

46번

체적이 1m3인 물체의 무게를 물 속에서 측정하였을 때 4000N이다. 이 물체의 비중은?

1. 2.11

2. 1.85

3. 1.62

4. 1.41

정답 4번

해설. 부력=ρ물gV=1000×9.81×1=9810N. 공기중무게=수중무게+부력=4000+9810=13810N. 비중=질량/(V×1000)=(13810/9.81)/1000≈1.41로 답 ④와 일치한다.

47번

어떤 액체 기둥 높이 25cm와 수은 기둥 높이 4cm에 의한 압력이 같다면 이 액체의 비중은 약 얼마인가?(단, 수은의 비중은 13.6이다.)

1. 7.35

2. 6.36

3. 4.04

4. 2.18

정답 4번

해설. 압력이 같으므로 ρ액×0.25=ρHg×0.04 → SG액×25=13.6×4=54.4 → SG액=2.18로 답 ④와 일치한다.

48번

해수 내에서 잠수함이 2.5m/s로 끌며 움직이고 있는 지름이 280mm인 구형의 음파 탐지기에 작용하는 항력을 풍동실험을 통해 예측하려고 한다. 지름이 140mm인 구형 모형을 사용한 풍동실험에서 Reynolds수를 같게 하여 실험하였을 때, 풍동에서 측정한 항력에 몇 배를 곱해야 해수 내 음파탐지기의 항력을 구할 수 있는가?(단, 바닷물의 평균 밀도는 1025kg/m3, 동점성계수는 1.4×10-6m2/s이며, 공기의 밀도는 1.23kg/m3, 동점성계수는 1.4×10-5m2/s로 한다. 또한, 이 항력 연구는 다음 식이 성립한다.)

1. 1.67배

2. 3.33배

3. 6.67배

4. 8.33배

정답 4번

해설. 레이놀즈수를 같게 하는 상사조건에서 항력계수가 동일해지므로, F=Cd×0.5ρV²A 관계에서 밀도·속도·면적비를 대입해 힘의 비를 구하면 약 8.33배로 답 ④와 일치한다.

49번

실온에서 엔진오일은 절대점성계수 0.12kg/(m·s), 밀도 800kg/m3이고, 공기는 절대점성계수 1.8×10-5kg/(m·s), 밀도 1.2kg/m3이다. 엔진오일의 동점성계수는 공기의 동점성계수의 약 몇 배인가?

1. 5

2. 10

3. 15

4. 20

정답 2번

해설. 오일 ν=μ/ρ=0.12/800=1.5×10⁻⁴㎡/s. 공기 ν=1.8×10⁻⁵/1.2=1.5×10⁻⁵㎡/s. 비=1.5×10⁻⁴/1.5×10⁻⁵=10배로 답 ②와 일치한다.

50번

Buckingham의 파이(pi)정리를 바르게 설명한 것은? (단, k는 변수의 개수, r은 변수를 표현하는데 필요한 최소한의 기준차원의 개수이다.)

1. (k-r)개의 독립적인 무차원수의 관계식으로 만들 수 있다.

2. (k+r)개의 독립적인 무차원수의 관계식으로 만들 수 있다.

3. (k-r+1)개의 독립적인 무차원수의 관계식으로 만들 수 있다.

4. (k+r+1)개의 독립적인 무차원수의 관계식으로 만들 수 있다.

정답 1번

해설. 버킹엄 파이정리는 (k-r)개의 독립적인 무차원수로 관계식을 표현할 수 있다는 것이므로 답 ①과 일치한다.

51번

그림과 같이 단면적 A1은 0.4m2, 단면적 A2는 0.1m2인 동일 평면상의 관로에서 물의 유량이 1000L/s일 때 관을 고정시키는 데 필요한 x방향의 힘Fx의 크기는 약 몇 N인가?(단, 단면 1과 2의 높이차는 1.5m이고, 단면 2에서 물은 대기로 방출되며, 곡관의 자체 중량, 곡관 내부 물의 중량 및 곡관에서의 마찰손실은 무시한다.)

1. 10159

2. 15358

3. 20370

4. 24018

정답 3번

해설. V1=Q/A1=1/0.4=2.5m/s, V2=Q/A2=1/0.1=10m/s. 베르누이식으로 P1을 구한 뒤 x방향 운동량방정식(ΣFx=ρQ(V2x-V1x)-P1A1 등)을 적용하면 Fx≈20370N으로 답 ③과 일치한다.

52번

다음 중 점성계수를 측정하는 데 적합한 것은?

1. 피토관(pitot tube)

2. 슈리렌법(schlieren method)

3. 벤투리미터(venturi meter)

4. 세이볼트법(saybolt method)

정답 4번

해설. 점성계수를 측정하는 대표적 방법은 세관을 이용한 세이볼트법이며, 답 ④와 일치한다.

53번

다음 중 밀도가 가장 큰 액체는?

1. 1g/cm3

2. 비중 1.5

3. 1200kg/m3

4. 비중량 8000N/m3

정답 2번

해설. ①1000kg/㎥ ②비중1.5=1500kg/㎥ ③1200kg/㎥ ④8000/9.81≈815.5kg/㎥ 중 가장 큰 것은 ②로 답 ②와 일치한다.

54번

점성을 지닌 액체가 지름 4mm의 수평으로 놓인 원통형 튜브를 12×10-6m3/s의 유량으로 흐르고 있다. 길이 1m에서의 압력손실은 약 몇 kPa인가? (단, 튜브의 입구로부터 충분히 멀리 떨어져 있어서 유체는 축방향으로만 흐르며 유체의 밀도는 1180kg/m3, 점성계수는 0.0045N·s/m2이다.)

1. 7.59

2. 8.59

3. 9.59

4. 10.59

정답 2번

해설. V=Q/A=12×10⁻⁶/(π/4×0.004²)≈0.955m/s. Re=ρVd/μ=1180×0.955×0.004/0.0045≈1002(층류). Hagen-Poiseuille식 ΔP=128μLQ/(πd⁴)≈8.59kPa로 답 ②와 일치한다.

55번

그림과 같은 원통 주위의 포텐셜 유동이 있다. 원통 표면상에서 상류 유속(v)과 동일한 크기의 유속이 나타나는 위치(θ)는?

1. 90˚

2. 30˚

3. 45˚

4. 60˚

정답 2번

해설. 원주 주위 포텐셜유동의 표면속도 Vθ=2V∞sinθ이며, Vθ=V∞로 놓으면 sinθ=0.5, θ=30°가 되어 답 ②와 일치한다.

56번

지름 0.1mm, 비중 2.3인 작은 모래알이 호수 바닥으로 가라앉을 때, 잔잔한 물 속에서 가라앉는 속도는 약 몇 mm/s인가? (단, 물의 점성계수는 1.12×10-3N·s/m2이다.)

1. 6.32

2. 4.96

3. 3.17

4. 2.24

정답 1번

해설. 스토크스 침강속도 V=gd²(ρp-ρf)/(18μ)=9.81×(1×10⁻⁴)²×1300/(18×1.12×10⁻³)≈6.32mm/s로 답 ①과 일치한다.

57번

어떤 액체의 밀도는 890kg/m3, 체적 탄성계수는 2200MPa이다. 이 액체 속에서 전파되는 소리의 속도는 약 몇 m/s인가?

1. 1572

2. 1483

3. 981

4. 345

정답 1번

해설. 음속 c=√(K/ρ)=√(2200×10⁶/890)≈1572m/s로 답 ①과 일치한다.

58번

다음 중 옳은 설명을 모두 고른 것은?

㉮ 정상(steady) 유동일 때 유맥선(streakline), 유직선(path line), 유선(stream line)은 동일하다.
㉯ 공간상의 한 공통점을 지나온 모든 유체들로 이루어진 선을 유직선이라 한다.
㉰ 유선은 유체 속도장과 접하는 선을 말한다.

1. ㉮,㉯

2. ㉮,㉰

3. ㉯,㉰

4. ㉮,㉯,㉰

정답 2번

해설. 정상유동에서는 유맥선·유적선·유선이 모두 일치하며(㉮ 참), 유선은 속도장에 접하는 선(㉰ 참)이나, ㉯의 설명(한 공통점을 지나온 입자들의 궤적)은 유적선이 아닌 유맥선의 정의이므로 틀려 옳은 것은 ㉮, ㉰이며 답 ②와 일치한다.

59번

그림과 같이 폭 2m, 높이가 3m인 평판이 물 속에 수직으로 잠겨있다. 이 평판의 한쪽 면에 작용하는 전체 압력에 의한 힘은 약 몇 kN인가?

1. 88

2. 175

3. 233

4. 265

정답 4번

해설. 그림에서 평판이 표면보다 깊은 위치에 잠겨 있어 도심깊이 hc가 크므로, F=ρg·hc·A(A=2×3=6㎡)를 대입하면 약 265kN으로 답 ④와 일치한다.

60번

2차원 (r, θ) 평면에서 연속방정식은 다음과 같이 주어진다. 비압축성 유동이고 반지름 방향의 속도 Vr은 반지름방향의 거리 r만의 함수이며, 접선방향의 속도 Vθ=0일 때, Vr은 어떤 함수가 되는가?

단, t는 시간, p는 밀도이다.

1. r에 비례하는 함수

2. r2에 비례하는 함수

3. r에 반비례하는 함수

4. r2에 반비례하는 함수

정답 3번

해설. Vθ=0인 순수 반지름방향 비압축성 유동의 연속방정식 (1/r)∂(rVr)/∂r=0에서 rVr=일정이 되어 Vr은 r에 반비례하는 함수가 되므로 답 ③과 일치한다.

61번

일정한 높이에서 낙하시킨 추(해머)의 반발한 높이로 경도를 측정하는 시험법은?

1. 브리넬 경도시험

2. 로크웰 경도시험

3. 비커스 경도시험

4. 쇼어 경도시험

정답 4번

해설. 추(해머)를 낙하시켜 반발 높이로 경도를 측정하는 시험법은 쇼어 경도시험이며, 답 ④와 일치한다.

62번

침탄, 질화와 같이 Fe중에 탄소 또는 질소의 원자를 침입시켜 한쪽으로만 확산하는 것은?

1. 자기확산

2. 상호확산

3. 단일확산

4. 격자확산

정답 3번

해설. 침탄·질화처럼 한 방향으로만 원자가 침입확산하는 것은 단일확산이며, 답 ③과 일치한다.

63번

알루미늄, 마그네슘 및 그 합금의 질별 기호중 가공 경화한 것을 나타내는 기호로 옳은 것은?

1. O

2. H

3. W

4. F

정답 2번

해설. Al·Mg합금 질별기호에서 H는 가공경화(변형경화)를 나타내므로 답 ②와 일치한다.

64번

다이캐스팅용 Al합금에 Si원소를 첨가하는 이유가 아닌 것은?

1. 유동성이 증가한다.

2. 열간취성이 감소한다.

3. 용탕보급성이 양호해진다.

4. 금형에 점착성이 증가한다.

정답 4번

해설. Si 첨가는 유동성 증가, 열간취성 감소, 용탕보급성 향상에 기여하나 금형에 대한 점착성은 오히려 감소시키므로(점착 방지) '점착성 증가'라는 설명이 틀려 답 ④와 일치한다.

65번

주철에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 흑연이 많을 경우에는 그 파단면이 회색을 띤다.

2. 600˚C 이상의 온도에서 가열 및 냉각을 반복하면 부피가 감소하여 파열을 저지한다.

3. 주철 중에 전 탄소량은 흑연과 화합 탄소를 합한 것이다.

4. C와 Si의 함량에 따른 주철의 조직관계를 나타낸 것을 마우러 조직도라 한다.

정답 2번

해설. 주철은 600℃ 이상 가열·냉각을 반복하면 흑연화·산화로 인해 부피가 오히려 증가(성장)하여 파열을 촉진하므로 '부피가 감소하여 파열을 저지한다'는 설명이 틀려 답 ②와 일치한다.

66번

결정성 플라스틱 및 비결정성 플라스틱을 비교 설명한 것 중 틀린 것은?

1. 비결정성에 비해 결정성 플라스틱은 많은 열량이 필요하다.

2. 비결정성에 비해 결정성 플라스틱은 금형 냉각 시간이 길다.

3. 결정성 플라스틱에 비해 비결정성 플라스틱은 치수 정밀도가 높다.

4. 결정성 플라스틱에 비해 비결정성 플라스틱은 특별한 용융온도나 고화 온도를 갖는다.

정답 4번

해설. 결정성 플라스틱은 뚜렷한 용융점·고화점을 가지나 비결정성은 그렇지 않으므로, '비결정성이 특별한 용융·고화온도를 갖는다'는 설명이 반대로 틀려 답 ④와 일치한다.

67번

다음 중 자기변태점이 가장 높은 것은?

1. Fe

2. Co

3. Ni

4. Fe3C

정답 2번

해설. 자기변태점은 Fe≈770℃, Co≈1120℃, Ni≈358℃, Fe3C≈210℃로 Co가 가장 높아 답 ②와 일치한다.

68번

황(S)을 많이 함유한 탄소강에서 950˚C 전후의 고온에서 발생하는 취성은?

1. 저온 취성

2. 불림 취성

3. 적열 취성

4. 뜨임 취성

정답 3번

해설. 황(S)이 많은 탄소강이 약 950℃ 부근 고온에서 나타내는 취성은 적열취성이며, 답 ③과 일치한다.

69번

서브제로(sub-zero)처리를 하는 주요 목적으로 옳은 것은?

1. 잔류 오스테나이트 조직을 유지하기 위해

2. 잔류 오스테나이트를 레데뷰라이트화 하기 위해

3. 잔류 오스테나이트를 베이나이틀화 하기 위해

4. 잔류 오스테나이트를 마텐자이트화 하기 위해

정답 4번

해설. 서브제로처리는 담금질 후 남은 잔류 오스테나이트를 마텐자이트화하기 위한 심냉처리이므로 답 ④와 일치한다.

70번

금속의 응고에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. Fe의 결정성장방향은 [0001]이다.

2. 응고 과정에서 고상과 액상간의 경계가 형성된다.

3. 응고 과정에서 운동에너지가 열의 형태로 방출되는 것을 응고 잠열이라 한다.

4. 액체 금속이 응고할 때 용융점보다 낮은 온도에서 응고되는 것을 과냉각이라 한다.

정답 1번

해설. Fe는 입방정계(BCC/FCC) 금속으로 결정성장방향이 [0001](육방정계 표기)이 아닌 [100] 방향이므로 이 설명이 틀려 답 ①과 일치한다.

71번

유압장치에서 펌프의 무부하 운전 시 특징으로 적절하지 않은 것은?

1. 펌프의 수명 연장

2. 유온 상승 방지

3. 유압유 노화 촉진

4. 유압장치의 가열 방지

정답 3번

해설. 펌프 무부하운전은 펌프수명 연장, 유온상승 방지, 장치 가열 방지에 기여하나 유압유 노화를 촉진하지 않고 오히려 억제하므로 답 ③과 일치한다.

72번

1개의 유압 실린더에서 전진 및 후진 단에 각각의 리밋 스위치를 부착하는 이유로 가장 적합한 것은?

1. 실린더의 위치를 검출하여 제어에 사용하기 위하여

2. 실린더 내의 온도를 제어하기 위하여

3. 실린더의 속도를 제어하기 위하여

4. 실린더 내의 압력을 계측하고 제어하기 위하여

정답 1번

해설. 전진·후진단 리밋스위치는 실린더의 위치를 검출하여 제어에 사용하기 위함이므로 답 ①과 일치한다.

73번

아래 기호의 명칭은?

1. 체크 밸브

2. 무부하 밸브

3. 스톱 밸브

4. 급속배기 밸브

정답 2번

해설. 그림의 기호는 무부하밸브를 나타내며, 답 ②와 일치한다.

74번

오일 탱크의 필요조건으로 적절하지 않은 것은?

1. 오일 탱크의 바닥면은 바닥에 밀착시켜 간격이 없도록 해야 한다.

2. 오일 탱크에는 스트레이너의 삽입이나 분리를 용이하게 할 수 있는 출입구를 만든다.

3. 공기빼기 구멍에는 공기청정을 하여 먼지의 혼입을 방지한다.

4. 먼지, 절삭분 등의 이물질이 혼입되지 않도록 주유구에는 여과망, 캡을 부착한다.

정답 1번

해설. 오일탱크 바닥은 바닥면과 밀착시키지 않고 일정 간격을 두어야 통풍·점검이 용이하므로 '간격이 없도록 해야 한다'는 설명이 틀려 답 ①과 일치한다.

75번

속도 제어 회로가 아닌 것은?

1. 미터 인 회로

2. 미터 아웃 회로

3. 블리드 오프 회로

4. 로크(로킹) 회로

정답 4번

해설. 속도제어회로는 미터인, 미터아웃, 블리드오프 회로이며 로크(로킹)회로는 위치 고정용 회로이므로 답 ④와 일치한다.

76번

아래 회로처럼 A, B 두 실린더가 순차적으로 작동하는 회로는?

1. 언로더 회로

2. 디컴프레션 회로

3. 시퀀스 회로

4. 카운터 밸런스 회로

정답 3번

해설. A, B 두 실린더가 순차적으로 작동하는 회로는 시퀀스 회로이며, 답 ③과 일치한다.

77번

유압 작동유의 구비조건으로 적절하지 않은 것은?

1. 비중과 열팽창계수가 적어야 한다.

2. 열을 방출시킬 수 있어야 한다.

3. 점도지수가 높아야 한다.

4. 압축성이어야 한다.

정답 4번

해설. 유압작동유는 비압축성이어야 하므로(압축성이면 응답성이 나빠짐) '압축성이어야 한다'는 설명이 틀려 답 ④와 일치한다.

78번

유압 작동유에 1760N/cm2의 압력을 가했더니 체적이 0.19% 감소되었다. 이때 압축률은 얼마인가?

1. 1.08×10-5cm2/N

2. 1.08×10-6cm2/N

3. 1.08×10-7cm2/N

4. 1.08×10-8cm2/N

정답 2번

해설. 압축률 β=(ΔV/V)/ΔP=0.0019/1760≈1.08×10⁻⁶㎠/N로 답 ②와 일치한다.

79번

유량 제어 밸브의 종류가 아닌 것은?

1. 분류 밸브

2. 디셀러레이션 밸브

3. 언로드 밸브

4. 스로틀 밸브

정답 3번

해설. 유량제어밸브에는 분류밸브, 디셀러레이션밸브, 스로틀밸브가 있으며 언로드밸브는 압력제어밸브이므로 답 ③과 일치한다.

80번

어큐뮬레이터는 고압 용기이므로 장착과 취급에 각별한 주의가 요망되는데 이와 관련된 설명으로 적절하지 않은 것은?

1. 점검 및 보수가 편리한 장소에 설치한다.

2. 어큐뮬레이터에 용접, 가공, 구멍뚫기 등을 통해 설치에 유연성을 부여한다.

3. 충격 완충용으로 사용할 경우는 가급적 충격이 발생하는 곳으로부터 가까운 곳에 설치한다.

4. 펌프와 어큐뮬레이터와의 사이에는 체크 밸브를 설치하여 유압유가 펌프 쪽으로 역류하는 것을 방지한다.

정답 2번

해설. 어큐뮬레이터는 압력용기이므로 강도 저하를 유발하는 용접·가공·구멍뚫기를 해서는 안 되며, 이 설명이 틀려 답 ②와 일치한다.

81번

지름 1m의 플라이휠(flywheel)이 등속 회전운동을 하고 있다. 플라이휠 외측의 접선속도가 4m/s일 때, 회전수는 약 몇 rpm인가?

1. 76.4

2. 86.4

3. 96.4

4. 106.4

정답 1번

해설. ω=V/r=4/0.5=8rad/s. N=ω×60/(2π)=8×60/6.283≈76.4rpm으로 답 ①과 일치한다.

82번

자동차가 경사진 30도 비탈길에 주차되어 있다. 미끄러지지 않기 위해서는 노면과 바퀴와의 마찰계수 값이 약 얼마 이상이어야 하는가?

1. 0.122

2. 0.366

3. 0.500

4. 0578

정답 4번

해설. 미끄러지지 않을 조건은 μ≥tanθ=tan30°≈0.578로 답 ④와 일치한다.

83번

일정한 반경 r인 원을 따라 균일한 각속도 ω로 회전하고 있는 질점의 가속도에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가속도는 0이다.

2. 가속도는 법선 방향(radial direction)의 값만 갖는다. (접선 방향은 0이다.)

3. 가속도는 접선 방향(transverse direction)의 값만 갖는다. (법선 방향은 0이다.)

4. 가속도는 법선 방향과 접선 방향 값을 모두 갖는다.

정답 2번

해설. 등속원운동(ω일정)에서 접선가속도는 0이고 구심(법선)가속도만 존재하므로 답 ②와 일치한다.

84번

다음 표는 마찰이 없는 빗면을 따라 내려오는 물체의 속력에 따른 운동에너지와 위치에너지를 나타낸 것이다. 속력이

일 때의 위치에너지(A)는?(단, 에너지 보존 법칙을 만족한다.)

구분	위치에너지	운동에너지
v	1500J
	A
2v		1600J

1. 1400J

2. 1000J

3. 800J

4. 600J

정답 2번

해설. 에너지보존: 총 역학적에너지=일정. 속력v일때 PE=1500,KE=K. 속력2v일때 KE=4K=1600→K=400,총E=1900. 표의 중간 속력(1.5v로 추정)에서 KE=(1.5)²×400=900, PE=1900-900=1000J로 답 ②와 일치한다.

85번

다음 그림과 같이 일부가 천공된 불균형 바퀴가 미끄러짐 없이 굴러가고 있을 때, 각 경우 중 운동에너지의 크기에 대한 설명으로 옳은 것은?(단, 3가지 모두 각속도 ω는 동일하다.)

1. (a) 경우가 가장 크다.

2. (b) 경우가 가장 크다.

3. (c) 경우가 가장 크다.

4. (a), (b), (c) 모두 같다.

정답 1번

해설. 동일 각속도에서 회전운동에너지는 KE=½Iω²로 관성모멘트 I에 비례하며, 그림에서 질량이 회전축에서 가장 먼 곳에 분포한 (a)의 I가 가장 커 KE도 가장 크므로 답 ①과 일치한다.

86번

그림과 같이 두 개의 질량이 스프링에 연결되어 있을 때, 이 시스템의 고유진동수에 해당하는 것은?

1. km

2. 2km

3. 3km

4. 2km

정답 2번

해설. 그림의 2질량-스프링계 운동방정식으로부터 고유진동수(들)을 구하면 답 ②의 형태와 일치한다.

87번

다음 그림과 같은 1자유도 진동계에서 W가 50N, k가 0.32N/cm이고, 감쇠비가 ξ=0.4 일 때 이 진동계의 점성감쇠 계수 c는 약 몇 N·s/m인가?

1. 5.48

2. 54.8

3. 10.22

4. 102.2

정답 3번

해설. m=W/g=50/9.81≈5.10kg. k=0.32N/cm=32N/m. ωn=√(k/m)≈2.506rad/s. Cc=2mωn≈25.54N·s/m. c=ξCc=0.4×25.54≈10.22N·s/m로 답 ③과 일치한다.

88번

다음 그림과 같이 스프링상수는 400N/m, 질량은 100kg인 1자유도계 시스템이 있다. 초기 변위는 0이고 스프링 변형량도 없는 상태에서 x방향으로 3m/s의 속도로 움직이기 시작한다고 가정할 때 이 질량체의 속도 v를 위치 x에 관한 함수로 나타낸 것은?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 에너지보존 ½mv0²=½mv²+½kx²에서 v=√(v0²-(k/m)x²)=√(9-4x²)의 형태가 되어 답 ③과 일치한다.

89번

조화 진동의 변위 x와 시간 t의 관계를 나타낸 식 에서

가 의미하는 것은?

1. 진폭

2. 주기

3. 초기위상

4. 각진동수

정답 3번

해설. 조화진동 변위식 x=Asin(ωt+φ)에서 φ는 초기위상을 의미하므로 답 ③과 일치한다.

90번

속도가 각각

,

(

>

)이고, 질량이 모두 m인 두 물체가 동일한 방향으로 운동하여 충돌 후 하나로 되었을 때의 속도(

)는?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 동일질량 완전소성충돌(동일방향, v1>v2): 운동량보존 mv1+mv2=2mv' → v'=(v1+v2)/2로 답 ④와 일치한다.

91번

방전가공의 특징으로 틀린 것은?

1. 전극이 필요하다.

2. 가공 부분에 변질 층이 남는다.

3. 전극 및 가공물에 큰 힘이 가해진다.

4. 통전되는 가공물은 경도와 관계없이 가공이 가능하다.

정답 3번

해설. 방전가공은 전극이 필요하고 변질층이 남으며 경도에 무관하게 가공 가능하지만, 비접촉 전기적 침식가공이라 전극·가공물에 큰 힘이 가해지지 않으므로 답 ③과 일치한다.

92번

드로잉률에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 드로잉률이 작을수록 제품의 깊이가 깊은 것이므로 드로이에 필요한 힘도 증가하게 된다.

2. 드로잉률이 클수록 제품의 깊이가 깊은 것이므로 드로이에 필요한 힘도 증가하게 된다.

3. 드로잉률이 작을수록 제품의 깊이가 낮은 것이므로 드로이에 필요한 힘도 증가하게 된다.

4. 드로잉률이 클수록 제품의 깊이가 낮은 것이므로 드로이에 필요한 힘도 증가하게 된다.

정답 1번

해설. 드로잉률(=펀치지름/블랭크지름)이 작을수록 성형깊이가 깊어져 더 큰 성형력이 필요하므로 답 ①과 일치한다.

93번

스폿용접과 같은 원리로 접합할 모재의 한쪽 판에 돌기를 만들어 고정전극 위에 겹쳐 놓고 가동전극으로 통전과 동시에 가압하여 저항열로 가열된 돌기를 접합시키는 용접법은?

1. 플래시 버트 용접

2. 프로젝션 용접

3. 업셋 용접

4. 단접

정답 2번

해설. 한쪽 판에 돌기를 만들어 겹친 뒤 통전·가압하여 저항열로 접합하는 용접법은 프로젝션 용접이며, 답 ②와 일치한다.

94번

밀링에서 브라운 샤프형 분할판으로 지름피치 12, 잇수가 76개인 스퍼기어를 절삭할 때 사용하는 분할판의 구멍열은?

1. 16구멍

2. 17구멍

3. 18구멍

4. 19구멍

정답 4번

해설. 브라운샤프형 분할대의 단식분할에서 잇수 76에 대한 표준 분할판 구멍열은 19구멍이며, 답 ④와 일치한다.

95번

전해연마의 일반적인 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 가공면에는 방향성이 있다.

2. 내마멸성, 내부식성이 저하된다.

3. 연마량이 적으므로 깊은 홈이 제거되지 않는다.

4. 복잡한 형상의 공작물, 선 등의 연마가 불가능하다.

정답 3번

해설. 전해연마는 방향성이 없고 내식성·내마멸성이 향상되며 복잡한 형상도 가능하나, 연마량이 미세하여 깊은 흠집(홈)은 제거되지 않으므로 답 ③과 일치한다.

96번

일반적으로 저탄소강을 초경합금으로 선반가공 할 때, 힘의 크기가 가장 큰 것은?

1. 이송분력

2. 배분력

3. 주분력

4. 부분력

정답 3번

해설. 선반가공에서 절삭력 3분력 중 항상 가장 큰 것은 주분력이므로 답 ③과 일치한다.

97번

가공의 영향으로 생긴 스트레인이나 내부 응력을 제거하고 미세한 표준조직으로 기계적 성질을 향상시키는 열처리법은?

1. 소프트닝

2. 보로나이징

3. 하드 페이싱

4. 노멀라이징

정답 4번

해설. 가공에 의한 내부응력·스트레인을 제거하고 미세한 표준조직으로 재결정시키는 열처리는 노멀라이징(불림)이며, 답 ④와 일치한다.

98번

롤러 중심거리 200mm인 사인바로 게이지 블록 42mm를 사용하여 피측정물의 경사면이 정반과 평행을 이루었을 때, 피측정물 구배값은 약 몇 도(˚)인가?

1. 30

2. 25

3. 21

4. 12

정답 4번

해설. sinθ=42/200=0.21 → θ=arcsin(0.21)≈12.1°로 답 ④와 일치한다.

99번

Al합금 등과 같은 용융 금속을 고속, 고압으로 금속주형에 주입하여 정밀 제품을 다량 생산하는 특수주조 방법은?

1. 다이 캐스팅법

2. 인베스트먼트 주조법

3. 칠드 주조법

4. 원심 주조법

정답 1번

해설. 용융금속을 고속·고압으로 금형에 주입해 정밀제품을 대량생산하는 특수주조법은 다이캐스팅법이며, 답 ①과 일치한다.

100번

다음 중 소성가공에 속하지 않는 것은?

1. 압연가공

2. 선반가공

3. 인발가공

4. 단조가공

정답 2번

해설. 압연, 인발, 단조는 소성가공이나 선반가공은 절삭(기계)가공이므로 소성가공에 속하지 않아 답 ②와 일치한다.

일반기계기사 필기 2021년 4회 기출문제

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기계열역학

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기계재료 및 유압기기

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