2009년 국가직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2009년 국가직 9급 기계일반
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① 연신율
정답입니다연신율은 인장시험에서 파단될 때까지 늘어난 길이의 비율로 재료의 연성을 나타내는 지표입니다. 냉간가공으로 가공경화가 일어나면 강도와 경도는 증가하지만 연성은 저하되어 연신율이 감소합니다.
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② 경도
오답입니다경도(hardness)는 재료가 외력에 의한 국부적인 눌림·긁힘 등의 소성변형에 저항하는 정도를 나타내는 성질입니다. 냉간가공에서는 전위밀도가 증가해 경도가 높아집니다.
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③ 항복점
오답입니다항복점은 재료가 탄성한계를 넘어 영구변형(소성변형)이 시작되는 응력점입니다. 가공경화로 항복점은 상승합니다.
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④ 인장강도
오답입니다인장강도는 인장시험에서 재료가 파단되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 가공경화로 인장강도는 증가합니다.
정답과 해설 보기
냉간가공은 재결정온도 이하에서 소성변형시키는 가공입니다. 가공경화 때문에 경도·항복점·인장강도는 증가하고, 연신율과 단면수축률은 감소합니다.
키워드#기계재료#냉간가공#가공경화#연신율#기계적성질
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① S: 포정점, C: 공정점, J: 공석점
오답입니다 -
② S: 공정점, C: 공석점, J: 포정점
오답입니다 -
③ S: 공석점, C: 공정점, J: 포정점
정답입니다S는 공석점, C는 공정점, J는 포정점입니다.
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④ S: 공정점, C: 포정점, J: 공석점
오답입니다
정답과 해설 보기
Fe-C 상태도에서 S점은 약 0.77% C, 727 ℃의 공석점이며, C점은 약 4.3% C, 1147 ℃의 공정점입니다. J점은 액상과 δ철이 γ철로 변하는 포정반응과 관련된 점입니다.
키워드#기계재료#상태도#Fe-C상태도#공정점#공석점#포정점
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① 탄소량이 증가하면 연신율이 감소한다.
오답입니다탄소량이 증가하면 강도·경도는 높아지고 연신율은 감소하므로 옳습니다.
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② 탄소량이 감소하면 경도가 증가한다.
정답입니다탄소량이 감소하면 일반적으로 경도도 감소합니다.
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③ 탄소량이 감소하면 내식성이 증가한다.
오답입니다탄소량이 적을수록 철과 탄소의 화합물인 시멘타이트(Fe₃C)와, 서로 다른 조직 사이의 전위차로 생기는 미세한 갈바닉 부식(이종 금속·조직 간 부식) 요인이 줄어 내식성이 좋아지는 경향이 있습니다.
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④ 탄소량이 증가하면 단면수축률이 감소한다.
오답입니다단면수축률은 인장시험에서 파단 후 줄어든 단면적의 비율로, 연신율과 함께 재료의 연성을 나타내는 지표입니다. 탄소량이 증가하면 연성이 낮아져 단면수축률이 감소하므로 옳습니다.
정답과 해설 보기
탄소강은 탄소량이 증가할수록 인장강도·항복점·경도가 증가하고, 연신율·단면수축률·충격값은 감소하는 것이 기본 경향입니다.
키워드#기계재료#탄소강#탄소함유량#기계적성질
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① 스피닝
정답입니다스피닝은 회전하는 판재를 성형공구로 눌러 축대칭의 이음매 없는 용기 형상을 만듭니다.
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② 컬링
오답입니다컬링은 판재 가장자리를 둥글게 말아 올리는 가공입니다.
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③ 비딩
오답입니다비딩은 판재에 돌기나 홈을 만들어 강성을 높이는 가공입니다.
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④ 플랜징
오답입니다플랜징은 가장자리를 굽혀 플랜지를 만드는 가공입니다.
정답과 해설 보기
국그릇처럼 축대칭이고 이음매가 없는 얇은 판재 제품은 판재와 형틀을 회전시키며 눌러 붙이는 스피닝으로 성형합니다.
키워드#기계공작법#소성가공#판재성형#스피닝
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① 프레스가공
오답입니다일반적인 프레스가공은 봉재에서 이음매 없는 긴 강관을 만드는 대표 공정이 아닙니다.
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② 전조가공
오답입니다전조는 나사나 기어 등의 표면 형상을 소성가공하는 방법입니다.
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③ 만네스맨가공
정답입니다만네스맨법은 경사진 롤 사이에서 봉재를 회전 압연하여 중심부를 천공하고 이음매 없는 관을 만듭니다.
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④ 드로잉가공
오답입니다드로잉은 기존 관이나 선재의 단면을 줄이고 치수를 정밀하게 하는 데 주로 사용합니다.
정답과 해설 보기
만네스맨 천공법은 회전하는 봉재 중심에 인장상태를 만들어 플러그로 천공하는 대표적인 무계목 강관 제조법입니다.
키워드#기계공작법#소성가공#무계목강관#만네스맨압연#천공법
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① 호빙(hobbing)
정답입니다호빙은 호브라는 절삭공구로 기어를 창성하는 절삭가공입니다.
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② 래핑(lapping)
오답입니다래핑은 유리 연마입자를 이용하는 정밀 입자가공입니다.
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③ 슈퍼 피니싱(super finishing)
오답입니다슈퍼피니싱은 미세 숫돌을 진동시켜 표면을 정밀하게 다듬습니다.
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④ 호닝(honing)
오답입니다호닝은 숫돌의 회전·왕복운동으로 주로 내면을 정밀하게 다듬습니다.
정답과 해설 보기
래핑·슈퍼피니싱·호닝은 연마입자를 이용해 매우 정밀한 표면을 얻는 가공이고, 호빙은 기어 절삭가공입니다.
키워드#기계공작법#입자가공#정밀가공#래핑#호닝
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① 블록 게이지
오답입니다블록 게이지는 길이의 표준을 조합하여 정밀 치수를 설정하는 기준기입니다.
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② 한계 게이지
정답입니다한계 게이지는 통과측과 정지측으로 치수가 허용한계 안에 있는지를 판정합니다.
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③ 간극 게이지
오답입니다간극 게이지는 틈새의 크기를 측정합니다.
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④ 다이얼 게이지
오답입니다다이얼 게이지는 비교측정으로 변위나 치수 차이를 읽습니다.
정답과 해설 보기
한계 게이지는 실제 치숫값을 숫자로 읽기보다 제품이 최대·최소 허용치 안에 드는지를 GO/NO-GO 방식으로 빠르게 판정합니다.
키워드#기계공작법#정밀측정#한계게이지#공차
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① 공기-연료 혼합기가 어느 온도 이상 가열되어 점화하지 않아도 연소하기 시작하는 현상
오답입니다이는 자연발화에 대한 일반 설명이며, 가솔린기관 노크의 직접적인 현상 설명으로는 부족합니다.
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② 흡입공기의 압력을 높여 기관의 출력을 증가시키는 현상
오답입니다이는 과급의 설명입니다.
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③ 가솔린과 공기의 혼합비를 조절하여 혼합기를 발생시키는 현상
오답입니다이는 기화기의 혼합기 형성 기능에 대한 설명입니다.
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④ 연소 후반에 미연소가스의 급격한 연소에 의한 충격파로 실린더 내 금속을 타격하는 현상
정답입니다화염 전파 전에 말단 미연소가스가 급격히 자기착화하여 압력파가 발생하고 금속성 타격음을 냅니다.
정답과 해설 보기
가솔린기관의 노킹은 정상 화염이 도달하기 전 말단가스가 압력·온도 상승만으로 외부 점화원 없이 스스로 발화하는 자기착화를 일으켜, 매우 빠른 압력상승과 충격파를 만드는 이상연소입니다.
키워드#내연기관#가솔린기관#노킹#이상연소
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① 패킹재료를 삽입하기 위해
오답입니다코킹의 주목적은 패킹 삽입이 아닙니다.
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② 파손재료를 수리하기 위해
오답입니다파손재료의 일반 수리법을 뜻하지 않습니다.
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③ 부식을 방지하기 위해
오답입니다부식 방지가 주된 목적은 아닙니다.
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④ 기밀을 유지하기 위해
정답입니다판과 리벳머리의 가장자리를 코킹 공구로 압착하여 틈을 막고 기밀·수밀을 유지합니다.
정답과 해설 보기
보일러나 탱크의 리벳이음에서는 접합부의 미세한 틈으로 유체가 새지 않도록 가장자리를 압착하는 코킹을 실시합니다.
키워드#기계설계#리벳이음#코킹#풀러링#기밀유지
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① 어닐링법
정답입니다어닐링은 재료 전체를 연화하고 조직을 균일하게 하거나 내부응력을 제거하는 열처리입니다.
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② 질화법
오답입니다질화는 표면에 질소를 침투시켜 경화하는 방법입니다.
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③ 침탄법
오답입니다침탄은 저탄소강 표면에 탄소를 침투시킨 후 경화합니다.
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④ 고주파경화법
오답입니다고주파경화는 표면을 급속 가열·담금질하여 경화합니다.
정답과 해설 보기
표면경화법에는 침탄·질화 같은 화학적 경화와 고주파·화염 경화가 있습니다. 어닐링은 표면경화가 아니라 연화 열처리입니다.
키워드#기계재료#열처리#표면경화#침탄법#질화법
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① 확산용접(diffusion welding)
오답입니다확산용접은 모재를 녹이지 않고 가압·가열하여 원자 확산으로 접합합니다.
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② 초음파용접(ultrasonic welding)
오답입니다초음파용접은 가압 상태에서 고주파 진동으로 고상 접합합니다.
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③ 일렉트로슬래그용접(electroslag welding)
정답입니다일렉트로슬래그용접은 용융 슬래그의 저항열로 모재와 용가재를 녹이는 용융용접입니다.
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④ 마찰용접(friction welding)
오답입니다마찰용접은 마찰열과 압력으로 접합하는 고상용접입니다.
정답과 해설 보기
확산·초음파·마찰용접은 접합부가 완전히 용융되지 않는 고상용접이고, 일렉트로슬래그용접은 용융지에서 접합되는 용융용접입니다.
키워드#기계공작법#특수용접#고상용접#압접
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① 내면연삭가공
오답입니다내면연삭은 정밀하지만 래핑보다 일반적인 표면거칠기가 큽니다.
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② 래핑가공
정답입니다래핑은 미세한 유리 연마입자로 극소량을 제거하여 가장 우수한 표면과 높은 치수정밀도를 얻습니다.
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③ 평면연삭가공
오답입니다평면연삭도 정밀가공이지만 래핑 수준의 표면은 얻기 어렵습니다.
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④ 호닝가공
오답입니다호닝은 내면의 형상과 표면을 개선하지만 최종 초정밀 다듬질인 래핑보다 거칠기가 큽니다.
정답과 해설 보기
일반적인 정밀도 순서에서 래핑은 연삭과 호닝 이후에 적용할 수 있는 초정밀 다듬질 공정으로 매우 작은 표면거칠기를 얻습니다.
키워드#기계공작법#정밀가공#표면거칠기#래핑
그림과 같이 지름이 d₁에서 d₂로 변하는 축에 인장력 P가 작용하고 있다. 직경비가 d₁:d₂ = 1:2일 때 두 단면에서 발생하는 인장응력의 비인 σ₁:σ₂는?
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① 1:2
오답입니다 -
② 1:4
오답입니다 -
③ 2:1
오답입니다 -
④ 4:1
정답입니다원형 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 A₁:A₂=1:4이고, 같은 인장력에서 응력은 면적에 반비례하여 σ₁:σ₂=4:1입니다.
정답과 해설 보기
같은 인장력 P가 작용하므로 σ=P/A입니다. 원형 단면적은 지름의 제곱에 비례하며 d₁:d₂=1:2이므로 A₁:A₂=1:4입니다. 따라서 응력은 면적에 반비례하여 σ₁:σ₂=4:1입니다.
키워드#재료역학#단붙이축#인장응력#응력비
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① 나사 피치의 1/3배
오답입니다3줄 나사의 이동거리는 피치보다 작지 않습니다.
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② 나사 리드의 1/3배
오답입니다리드의 1/3은 피치에 해당하므로 1회전 이동거리가 아닙니다.
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③ 나사 피치의 3배
정답입니다다줄나사의 리드는 줄 수×피치이므로 3줄 나사의 1회전 이동거리는 3피치입니다.
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④ 나사 리드의 3배
오답입니다1회전 이동거리는 한 리드이지 리드의 3배가 아닙니다.
정답과 해설 보기
나사를 한 바퀴 돌렸을 때 축방향 이동량이 리드입니다. 3줄 나사는 리드 L=3p이므로 암나사는 피치의 3배만큼 이동합니다.
키워드#기계설계#나사#다줄나사#리드#피치
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① 드레싱(dressing)
정답입니다드레싱은 무뎌진 입자와 눈메움 물질을 제거해 새로운 날을 노출시킵니다.
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② 폴리싱(polishing)
오답입니다폴리싱은 공작물 표면을 광택 있게 다듬는 작업입니다.
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③ 연삭액의 교환
오답입니다연삭액 교환만으로 숫돌 표면의 눈메움과 무딤을 제거할 수 없습니다.
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④ 연삭속도의 변경
오답입니다속도 변경은 근본적인 제거 방법이 아닙니다.
정답과 해설 보기
숫돌의 절삭성을 회복하는 작업이 드레싱이며, 숫돌의 형상과 치수를 바로잡는 작업은 트루잉입니다.
키워드#기계공작법#연삭가공#연삭숫돌#드레싱#눈메움
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① SM35C에서 SM은 기계구조용 탄소강재라는 것이다.
오답입니다SM은 기계구조용 탄소강을 나타내므로 옳습니다.
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② SM35C에서 35C는 탄소함유량이 3.5%라는 것이다.
정답입니다SM35C의 35는 평균 탄소함유량 약 0.35%를 뜻하며 3.5%가 아닙니다.
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③ SC350에서 SC는 탄소강 주강품이라는 것이다.
오답입니다SC는 탄소강 주강품을 나타내므로 옳습니다.
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④ SC350에서 350은 인장강도 350 N/mm² 이상을 나타낸다.
오답입니다SC350의 숫자는 최소 인장강도 350 N/mm²급을 나타냅니다.
정답과 해설 보기
SM35C는 기계구조용 탄소강으로 탄소량이 약 0.35%입니다. SC350은 탄소강 주강품이며 숫자는 인장강도 등급을 나타냅니다.
키워드#기계재료#KS규격#재료기호
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① 셸몰드법
오답입니다셸몰드법은 가열된 금속모형에 열경화성 수지주물사를 입혀 얇은 셸 주형을 만듭니다.
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② 다이캐스팅
오답입니다다이캐스팅은 용융금속을 금속주형에 고압 주입합니다.
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③ 원심주조법
오답입니다원심주조는 주형을 회전시켜 원심력으로 주물을 성형합니다.
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④ 인베스트먼트 주조법
정답입니다왁스 모형에 내화재를 입힌 뒤 모형을 녹여 제거하고 그 공간에 주입하는 로스트왁스법입니다.
정답과 해설 보기
인베스트먼트 주조는 소실성 왁스 모형을 내화물로 감싸 정밀한 일체형 주형을 만들기 때문에 복잡한 형상과 우수한 표면을 얻습니다.
키워드#기계공작법#특수주조#인베스트먼트주조#로스트왁스
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① 공구날의 마모가 일정량에 달했을 때
오답입니다플랭크 마모폭 등이 기준값에 도달하면 공구수명이 끝난 것으로 판정합니다.
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② 절삭저항이 절삭개시 때와 비교해 급격히 증가하였을 때
오답입니다절삭저항의 급증은 날의 마모나 손상을 보여주는 수명 판정 기준입니다.
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③ 절삭가공 직후 가공표면에 반점이 나타날 때
오답입니다가공면의 광택성 반점이나 품질 저하는 공구 마모의 징후가 될 수 있습니다.
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④ 가공물의 온도가 일정하게 유지될 때
정답입니다가공물 온도가 일정하다는 사실은 일반적인 공구수명 종료 기준이 아닙니다.
정답과 해설 보기
공구수명은 일정 마모량, 절삭저항 급증, 가공면 불량, 치수정밀도 저하, 진동·소음 증가 등을 기준으로 판정합니다.
키워드#기계공작법#절삭가공#공구수명#절삭저항
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① Q tan(ρ+α) > 0
오답입니다 -
② Q tan(ρ+α) < 0
오답입니다 -
③ Q tan(ρ−α) < 0
정답입니다하중을 내릴 때 필요한 토크는 Q에 tan(ρ−α)를 곱한 형태이며, α>ρ이면 값이 음수가 되어 외력 없이도 풀립니다.
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④ Q tan(ρ−α) > 0
오답입니다
정답과 해설 보기
사각나사의 자립 조건은 마찰각 ρ가 리드각 α보다 큰 경우입니다. 반대로 α>ρ이면 tan(ρ−α)<0이 되어 하중에 의해 역구동되어 저절로 풀립니다.
키워드#기계설계#나사#사각나사#자립조건#마찰각
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① 스퍼어기어
오답입니다스퍼 기어는 평행축 사이에 사용합니다.
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② 마이터기어
정답입니다마이터기어는 잇수가 같은 한 쌍의 베벨기어로, 보통 직각 교차축 사이에서 속도비 1:1로 운동을 전달합니다.
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③ 나사기어
오답입니다나사기어는 엇갈린 축 사이에 사용하지만 원추형 기어가 아닙니다.
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④ 헬리컬기어
오답입니다헬리컬기어는 원통형 기어이며 일반적으로 평행축에 사용합니다.
정답과 해설 보기
마이터기어는 피치원추각이 각각 45°인 동일 잇수의 베벨기어 한 쌍으로, 직각축 사이에서 회전방향을 바꾸고 1:1로 전달합니다.
키워드#기계설계#기어#베벨기어
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