2010년도 국가직 9급 기계일반 문제, 정답, 해설입니다. 질문, 오류 등 궁금사항이 있으면 댓글 남겨주세요.
<문제>
<전체정답>
41243 / 32421 / 12133 / 24342
<해설>
문 1. 길이가 3m, 단면적이 0.01m²인 원형 봉이 인장하중 100 kN을 받을 때 봉이 늘어난 길이[m]는? (단, 봉의 영계수(Young's Modulus) E＝300 GPa이다.
① 1 × 10-7
② 0.001
③ 0.002
④ 0.0001
답 : ④
문 2. 펀치(punch)와 다이(die)를 이용하여 판금재료로부터 제품의 외형을 따내는 작업은?
① 블랭킹(blanking)
② 피어싱(piercing)
③ 트리밍(trimming)
④ 플랜징(flanging)
답 : ①
블랭킹(blanking)에 대한 설명이다.
② 피어싱(piercing, =펀칭)은 판금재료에서 일정 부분을 전단하고 남은 부분을 사용한다.
③ 트리밍(trimming)은 성형된 부품의 불규칙한 가장자리를 절단하는 작업이다.
④ 플랜징(flanging)은 소재의 끝단을 직각으로 굽히는 가공이다.
문 3. 지름이 50 mm인 공작물을 절삭속도 314 m/min으로 선반에서 절삭할 때, 필요한 주축의 회전수[rpm]는? (단, π는 3.14로 계산하고, 결과 값은 일의 자리에서 반올림한다)
① 1,000
② 2,000
③ 3,000
④ 4,000
답 : ②
문 4. 측정기에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 버어니어 캘리퍼스가 마이크로미터보다 측정정밀도가 높다.
② 사인 바(sine bar)는 공작물의 내경을 측정한다.
③ 다이얼 게이지(dial gage)는 각도 측정기이다.
④ 스트레이트 에지(straight edge)는 평면도의 측정에 사용된다.
답 : ④
스트레이트 에지는 평면도의 측정에 사용된다. 이외에도 오토콜리메이터, 옵티컬 플랫, 공구현미경 등으로 평면도를 측정할 수 있다.
① 버니어 캘리퍼스가 마이크로미터보다 측정정밀도가 작다.
② 사인바(sine bar)는 각도 측정기이다.
③ 다이얼 게이지(dial gage)는 길이 측정기이다.
문 5. 브레이크 블록이 확장되면서 원통형 회전체의 내부에 접촉하여 제동되는 브레이크는?
① 블록 브레이크
② 밴드 브레이크
③ 드럼 브레이크
④ 원판 브레이크
답 : ③
브레이크 블록이 확장, 내부 접촉 → 드럼 브레이크에 대한 설명이다. 드럼 브레이크는 드럼의 안쪽에 있는 브레이크 슈를 회전축의 수직 방향으로 밀어붙여 마찰력으로 제동한다.
① 블록 브레이크는 블록을 회전축의 수직 방향으로 밀어붙여 마찰력으로 제동한다.
② 밴드 브레이크는 레버로 밴드를 당길 때 밴드와 드럼 사이의 마찰력으로 제동한다.
④ 원판(디스크 브레이크)는 회전축 방향에 힘을 가하여 회전을 제동하는 축압 브레이크이다.
문 6. 컴퓨터에 의한 통합 제조라는 의미로 제조 부문, 기술 부문 등의 제조 시스템과 경영 시스템을 통합 운영하는 생산시스템의 용어로 옳은 것은?
① CAM(computer aided manufacturing)
② FMS(flexible manufacturing system)
③ CIM(computer integrated manufacturing)
④ FA(factory automation)
답 : ③
CIM(computer integrated manufacturing, 컴퓨터통합생산)에 대한 설명이다.
① CAM(computer aided manufacturing, 컴퓨터지원제조)은 CAD에서 만들어진 형상을 토대로 NC가공에 필요한 코드를 자동적으로 생성하여 제품을 가공하는 시스템이다.
② FMS(flexible manufacturing system, 유연생산시스템)은 다양한 제품을 높은 생산성으로 생산할 수 있도록 생산공정을 자동화한 시스템이다.
③ FA(factory automation, 공장 자동화)는 생산시설을 무인화하고 공정을 자동화하여 생산성을 높이고 인건비를 절감하는 생산 시스템이다.
문 7. 다음 중 큰 회전력을 전달할 수 있는 기계요소 순으로 나열된 것은?
① 안장 키>경사 키>스플라인>평 키
② 스플라인>경사 키>평 키>안장 키
③ 안장 키>평 키 >경사 키>스플라인
④ 스플라인>평 키>경사 키>안장 키
답 : ②
키의 전달력 순서 : 세레이션>스플라인키>접선키>묻힘키(경사키)>반달키>평키>안장키>핀키
문 8. 스프링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 병렬 연결의 경우 스프링 상수는 커진다.
② 직렬 연결의 경우 스프링 상수는 작아진다.
③ 같은 하중에서 처짐이 커지면 스프링 상수는 작아진다.
④ 선형 스프링의 경우 하중이 한 일은 처짐과 스프링 상수의 곱과 같다.
답 : ④
하중이 한 일은 다음과 같다.(단, W : 일, F : 하중, k : 스프링 상수, δ : 처짐)
문 9. 유압 작동유의 점도가 지나치게 높을 때 발생하는 현상이 아닌 것은?
① 기기류의 작동이 불활성이 된다.
② 압력유지가 곤란하게 된다.
③ 유동저항이 커져 에너지 손실이 증대한다.
④ 유압유 내부 마찰이 증대하고 온도가 상승된다.
답 : ②
유압 작동유의 점도가 낮을 때 압력유지가 곤란해진다.
※유압 작동유의 점도
점도가 너무 높을 때 - 마찰에 의한 동력손실 증가, 온도 상승, 저항 증가에 의한 압력 손실 증가, 공동 현상(cavitation) 및 소음 발생, 작동유의 비활성화로 응답성 저하
점도가 너무 낮을 때 - 마모 증가, 용적효율 감소, 정밀조정 및 제어 곤란, 오일의 누설 증가, 압력 유지의 어려움
문 10. 가솔린기관과 디젤기관에 대한 비교 설명으로 옳지 않은 것은?
① 가솔린기관은 압축비가 디젤기관보다 일반적으로 크다.
② 디젤기관은 혼합기 형성에서 공기만 압축한 후 연료를 분사한다.
③ 열효율은 디젤기관이 가솔린기관보다 상대적으로 크다.
④ 디젤기관이 저속 성능이 좋고 회전력도 우수하다.
답 : ①
가솔린기관(압축비 8~12)은 디젤기관(압축비 15~20)보다 압축비가 작다.
※가솔린 기관과 디젤 기관의 비교
가솔린 기관 : 휘발유 사용, 진동과 소음이 작다, 열효율이 비교적 낮고 연료소비율이 높다, 압축비 8~12, 낮은 최대압력, 출략당 중량이 작다, 낮은 인화점 및 높은 화재위험성, 회전수가 높고 토크가 낮다, 저속성능이 좋지 않다, 제작비 저가, 연료비 고가, 회전력 변동이 크다, 고장이 많다, 비교적 소형 동력기관에 적합
기화기에서 공기와 연료 혼합, 점화 플러그 사용, 전기 점화
디젤 기관 : 경유/중유 사용, 진동과 소음이 크다, 열효율이 비교적 높고 연료소비율이 낮다, 압축비 15~20, 높은 최대압력, 출력당 중량이 크다, 높은 인화점 및 적은 화재위험성, 회전수가 낮고 토크가 크다, 저속성능이 좋다, 제작비 고가, 연료비 저가, 회전력 변동이 작다, 고장이 적다, 비교적 대형 동력기관에 적합
공기만 흡입 후 연료 분사, 펌프 및 노즐 사용, 자연 착화
문 11. 일반적으로 큰 하중을 받거나 고속회전을 하는 축에 사용되는 합금의 성분이 아닌 것은?
① 베릴륨
② 니켈
③ 몰리브덴
④ 크롬
답 : ①
큰 하중을 받거나 고속회전을 하는 축에는 주로 Ni(니켈), Cr(크롬), Mo(몰리브덴) 합금강을 사용한다.
베릴륨합금(beryllium alloy)은 강도, 내열성, 비열 등이 뛰어나 항공우주 등의 분야에 쓰인다. 그러나 고가인 단점 때문에 사용 분야가 제한된다.
문 12. 연강용 아크 용접봉에서 그 규격을 나타낼 때, E4301에서 43이 의미하는 것은?
① 피복제의 종류
② 용착 금속의 최저 인장강도
③ 용접 자세
④ 아크 용접시의 사용 전류
답 : ②
용접봉의 규격에서 앞의 두 숫자는 용착금속의 최저 인장강도를 나타낸다.
E : 전기 용접봉(가스일 경우 G)
43 : 최저인장강도(N/mm²)
0 : 용접자세(0, 1은 전자세, 2 : 아래보기 자세 및 수평 필릿용접, 3 : 아래보기, 4 : 전자세 또는 특정자세)
1 : 피복제의 종류
문 13. 열영향부(HAZ)를 가장 좁게 할 수 있는 용접은?
① 마찰 용접
② TIG 용접
③ MIG 용접
④ 서브머지드 용접
답 : ①
열영향부(heat affected zone)는 용접열에 의해 영향을 받는 모재의 부분을 의미한다. 열영향부를 좁게 할 수 있는 용접은 열을 국부적으로 가하는 마찰용접과 고주파용접, 용접폭이 좁은 전자빔 용접과 플라즈마용접 등이 있다.
문 14. 홈이 깊게 가공되어 축의 강도가 약해지는 결점이 있으나 가공하기 쉽고, 60mm 이하의 작은 축에 사용되며, 특히 테이퍼 축에 사용하면 편리한 키는?
① 평행 키
② 경사 키
③ 반달 키
④ 평 키
답 : ③
축의 강도가 약해짐, 가공이 쉬움, 작은 축, 테이퍼 축에 적합 → 반달키(=우드러프키)에 대한 설명이다.
문 15. 강의 열처리에서 생기는 조직 중 가장 경도가 높은 것은?
① 펄라이트(pearlite)
② 소르바이트(sorbite)
③ 마르텐사이트(martensite)
④ 트루스타이트(troostite)
답 : ③
강의 열처리에서 생기는 조직(마르텐사이트, 트루스타이트, 소르바이트) 중에서 마르텐사이트의 경도가 가장 높다.
탄소강 조직의 경도순서 : 세멘타이트>마텐자이트>트루스타이트>소르바이트>펄라이트>오스테나이트>페라이트
문 16. 철판에 전류를 통전하며 외력을 이용하여 용접하는 방법은?
① 마찰 용접
② 플래쉬 용접
③ 서브머지드 아크 용접
④ 전자 빔 용접
답 : ②
전류, 외력 → 전기저항용접에 대한 설명이다. 전류를 통전하면서 압력을 가하는 전기저항용접에는 점용접, 심용접, 프로젝션용접, 업셋용접, 플래시용접, 충격용접이 있다.
문 17. 소성변형의 전위에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 전위의 움직임에 따른 소성변형 과정이 슬립이다.
② 슬립은 결정면의 연속성을 파괴한다.
③ 전위의 움직임을 방해할수록 재료는 경도와 강도가 증가한다.
④ 혼합전위는 쌍정과 나사전위가 혼합된 전위를 말한다.
답 : ④
혼합(mixed)전위는 칼날전위와 나선전위가 혼합된 전위를 말한다.
① 슬립(미끄럼)은 전위의 움직임에 따라 소성변형이 일어나는 것이다.
②③ 슬립(미끄럼)은 결정면의 연속성을 파괴하여 외력에 의해 변형되기 어려운 형태로 만들고 경도와 강도를 증가시킨다.
※전위(dislocation)의 뜻과 종류
전위란 변형에 의해 원자 배열이 어긋나게 되는 것을 말한다.
1)칼날(edge)전위 : 버거스벡터(전위 방향)와 전위선과 수직하고 전위선의 이동방향이 평행. ⊥표시
2)나선(screw)전위 : 버거스벡터(전위 방향)와 전위선과 평행하고 전위선의 이동방향이 수직. →표시
3)혼합(mixed)전위 : 칼날전위와 나선전위가 혼합된 형태
문 18. 금속의 파괴 현상 중 하나인 크리프(creep)현상에 대한 설명으로 적절한 것은?
① 응력이 증가하여 재료의 항복점을 지났을 때 일어나는 파괴 현상
② 반복응력이 장시간 가해졌을 때 일어나는 파괴 현상
③ 응력과 온도가 일정한 상태에서 시간이 지남에 따라 변형이 연속적으로 진행되는 현상
④ 균열이 진전되어 소성변형 없이 빠르게 파괴되는 현상
답 : ③
크리프(creep) 현상은 고하중 및 고온 조건에서 재료의 변형이 진행되는 현상이다.
① 연성파괴(ductile failure)에 대한 설명이다.
② 피로파괴(fatigue failure)에 대한 설명이다.
④ 취성파괴(brittle failure)에 대한 설명이다.
※연성파괴와 취성파괴
연성파괴는 컵 앤 콘(cup and cone)파괴라고도 하며, 네킹에 의한 미세공동에 의한 균열이 발생한다. 인장하중에 45각도 방향으로 일어나며 취성파괴보다 큰 변형률에너지가 필요하다.
취성파괴 - 온도가 낮을수록 잘 일어나고 변형속도가 빠르다. HCP(조밀육방격자) 구조에서 잘 일어난다.
문 19. 원통 코일 스프링의 스프링 상수 k에 대한 설명으로 적절하지
않은 것은?
① 유효감김 수 n에 반비례한다.
② 소선의 전단 탄성계수 G에 비례한다.
③ 소선의 지름 d의 네제곱에 비례한다.
④ 스프링의 평균 지름 D의 제곱에 비례한다.
답 : ④
스프링 상수는 스프링의 평균 지름 D의 세제곱에 반비례한다.
문 20. 절삭가공에 대한 일반적인 설명으로 옳은 것은?
① 경질재료일수록 절삭저항이 감소하여 표면조도가 양호하다.
② 절삭깊이를 감소시키면 구성인선이 감소하여 표면조도가 양호하다.
③ 절삭속도를 증가시키면 절삭저항이 증가하여 표면조도가 불량하다.
④ 절삭속도를 감소시키면 구성인선이 감소하여 표면조도가 양호하다.
답 : ②
절삭깊이를 감소시키면 구성인선이 감소하여 표면조도가 양호하다.
① 경질재료일수록 절삭저항이 증가하여 표면조도가 불량하다.
③ 절삭속도를 증가시키면 절삭저항이 감소하여 표면조도가 양호하다.
④ 절삭속도를 감소시키면 구성인선이 증가하여 표면조도가 불량하다.
※구성인선(built-up-edge) : 구성인선은 절삭공구보다 강도가 크고, 반경이 크다. 공작물이 연성이고 변형경화지수가 높을수록 잘 형성된다. 구성인선으로 인해 가공물표면이 거칠게 된다.
※구성인선의 방지법 6가지 : 공구 윗면경사면에 윤활, 경사각을 크게, 절삭속도를 크게, 절삭깊이를 작게, 공구반경을 작게, 이송을 작게
'기출문제 해설 > [국가직 9급 기계일반]' 카테고리의 다른 글
| 【기계일반】2008 국가직 9급 기계일반 해설 (0) | 2022.02.01 |
|---|---|
| 【기계일반】2009 국가직 9급 기계일반 해설 (3) | 2022.01.31 |
| 【기계일반】2011 국가직 9급 기계일반 해설 (6) | 2022.01.30 |
| 【기계일반】2012 국가직 9급 기계일반 해설 (2) | 2022.01.30 |
| 【기계일반】2013 국가직 9급 기계일반 해설 (0) | 2022.01.29 |
댓글