2009년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2009년 지방직 9급 기계일반
① 비정질합금
오답입니다비정질합금은 결정구조가 없는 금속으로 자기적·기계적 특성이 특징입니다.
② 내열금속
오답입니다내열금속은 고온에서 강도와 내산화성을 유지하는 재료입니다.
③ 초소성재료
오답입니다초소성재료는 특정 조건에서 매우 큰 연신율을 나타냅니다.
④ 형상기억합금
정답입니다형상기억합금은 변형 후 가열하면 상변태로 원래 형상을 회복합니다.
정답과 해설 보기
형상기억합금은 저온상에서 변형된 뒤 가열하면 모상으로 역변태하면서 기억한 형상으로 돌아갑니다. 대표적으로 니켈-티타늄 합금이 있습니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계재료#형상기억합금#소성변형#상변태#니티놀
① 자기변태
오답입니다자기변태는 결정격자 변화 없이 강자성에서 상자성으로 바뀌는 현상입니다.
② 동소변태
정답입니다같은 원소가 온도에 따라 서로 다른 결정격자를 갖는 현상이 동소변태입니다.
③ 변태점
오답입니다변태점은 변태가 일어나는 온도를 뜻하며 변태 종류가 아닙니다.
④ 공석변태
오답입니다공석변태는 하나의 고상이 두 고상으로 변하는 합금 반응입니다.
정답과 해설 보기
순철은 912 °C에서 체심입방격자의 α철이 면심입방격자의 γ철로 바뀝니다. 동일 원소의 결정구조가 변하는 동소변태입니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계재료#동소변태#순철#체심입방격자#면심입방격자
① 가스텅스텐아크 용접(GTAW) 또는 TIG 용접
정답입니다TIG 용접은 녹지 않는 텅스텐 전극으로 아크를 발생시키는 비소모성전극 방식입니다.
② 서브머지드아크 용접(SAW)
오답입니다서브머지드아크 용접은 와이어 전극이 녹아 용착금속이 됩니다.
③ 가스금속아크 용접(GMAW) 또는 MIG 용접
오답입니다MIG 용접은 연속 공급되는 와이어가 소모전극 역할을 합니다.
④ 피복금속아크 용접(SMAW)
오답입니다피복아크용접은 피복 용접봉 자체가 녹는 소모전극 방식입니다.
정답과 해설 보기
GTAW는 텅스텐 전극이 아크만 유지하고 필요하면 별도의 용가봉을 공급합니다. 전극이 용착금속으로 소비되지 않으므로 비소모성전극 용접입니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계공작법#TIG용접#비소모성전극#텅스텐전극#아크용접
① 숫돌의 3대 구성요소는 연삭입자, 결합제, 기공이다.
오답입니다연삭숫돌은 입자, 결합제, 기공으로 구성됩니다.
② 마모된 숫돌면의 입자를 제거함으로써 연삭능력을 회복시키는 작업을 드레싱(dressing)이라 한다.
오답입니다드레싱은 무뎌진 입자와 막힌 칩을 제거해 절삭성을 회복합니다.
③ 숫돌의 형상을 원래의 형상으로 복원시키는 작업을 로우딩(loading)이라 한다.
정답입니다형상 복원은 트루잉이며 로우딩은 칩이 기공을 막는 눈메움 현상입니다.
④ 연삭비는 연삭에 의해 제거된 소재의 체적숫돌의 마모 체적으로 정의된다.
오답입니다연삭비는 공작물 제거체적을 숫돌 마모체적으로 나눈 값입니다.
정답과 해설 보기
숫돌의 형상과 동심도를 바로잡는 작업은 트루잉입니다. 로우딩은 연삭칩이 숫돌 기공을 막아 절삭성이 저하되는 현상입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#연삭#로우딩#트루잉#드레싱#연삭비
① 힘을 전달하는 기구학적 특성
정답입니다기계재료에는 강도·인성 같은 기계적 성질이 요구되며 ‘기구학적 특성’은 재료 성질의 일반 분류가 아닙니다.
② 주조성, 용접성, 절삭성 등의 가공성
오답입니다제조가 쉬워야 하므로 주조성·용접성·절삭성이 중요합니다.
③ 적정한 가격과 구입의 용이성 등의 경제성
오답입니다가격과 조달 가능성은 실제 재료 선정의 중요한 조건입니다.
④ 내마멸성, 내식성, 내열성 등의 물리화학적 특성
오답입니다사용환경을 견디려면 내마멸성·내식성·내열성이 필요합니다.
정답과 해설 보기
재료가 힘을 견디고 전달하는 능력은 강도와 강성 등의 기계적 성질로 평가합니다. 기구학은 기계의 운동을 다루는 분야이므로 재료의 일반적 성질과 거리가 있습니다. 따라서 관계가 먼 것은 ①입니다.
키워드#기계재료#재료선정#기계적성질#기구학적특성#가공성#경제성
① 표준화된 규격제품이 많아 교환성이 좋다.
오답입니다구름베어링은 규격화되어 선택과 교환이 쉽습니다.
② 베어링의 너비를 작게 제작할 수 있어 기계의 소형화가 가능하다.
오답입니다축방향 폭을 비교적 작게 구성할 수 있습니다.
③ 동력 손실이 적다.
오답입니다구름마찰을 이용하므로 기동마찰과 동력손실이 작습니다.
④ 큰 하중이 작용하는 기계장치에 사용되며 설치와 조립이 쉽다.
정답입니다매우 큰 하중과 충격에는 미끄럼베어링이 더 유리하므로 이를 일반 장점으로 볼 수 없습니다.
정답과 해설 보기
구름베어링은 표준화, 낮은 기동마찰, 간편한 조립이 장점입니다. 그러나 대하중·충격하중의 지지와 감쇠능력은 미끄럼베어링이 유리합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계설계#구름베어링#미끄럼베어링#기동마찰#교환성
4 − M8 × 1.25
① 4는 나사의 등급을 나타낸 것이다.
정답입니다앞의 4는 동일한 나사 구멍의 개수를 뜻하며 등급이 아닙니다.
② M은 나사의 종류를 나타낸 것이다.
오답입니다M은 미터나사를 나타냅니다.
③ 8은 나사의 호칭지름을 나타낸 것이다.
오답입니다8은 호칭지름 8 mm를 뜻합니다.
④ 1.25는 나사의 피치를 나타낸 것이다.
오답입니다1.25는 나사산 사이 거리인 피치입니다.
정답과 해설 보기
도면 표기 4-M8 × 1.25에서 4는 나사 구멍의 수량입니다. M은 미터나사, 8은 호칭지름, 1.25는 피치를 나타냅니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계제도#나사표시#미터나사#호칭지름#피치#구멍수
① 축에 작용하는 최대 비틀림모멘트
오답입니다비틀림모멘트는 축 강도와 비틀림각에 관련됩니다.
② 축 베어링이 견딜 수 있는 최고회전속도
오답입니다베어링 한계속도는 윤활과 발열에 따른 운전 제한입니다.
③ 축의 고유진동수
정답입니다회전수가 축의 고유진동수와 일치하면 공진하여 큰 횡진동이 발생합니다.
④ 축에 작용하는 최대 굽힘모멘트
오답입니다굽힘모멘트는 축의 굽힘응력과 처짐을 결정합니다.
정답과 해설 보기
축의 회전주파수가 횡진동 고유진동수와 일치할 때 공진이 발생하는 회전수를 위험속도라고 합니다. 이 부근에서는 진폭이 급격히 커집니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계설계#위험속도#고유진동수#공진#횡진동
① 바이트의 윗면 경사각을 작게 한다.
오답입니다경사각을 작게 하면 칩 마찰이 커져 구성인선이 생기기 쉽습니다.
② 윤활성이 높은 절삭제를 사용한다.
정답입니다윤활성이 좋은 절삭유는 공구-칩 마찰과 응착을 줄입니다.
③ 절삭깊이를 크게 한다.
오답입니다절삭깊이를 크게 하면 접촉과 발열이 커져 방지에 불리합니다.
④ 절삭속도를 느리게 한다.
오답입니다저속 영역은 구성인선이 발생하기 쉬우므로 절삭속도를 높이는 것이 유리합니다.
정답과 해설 보기
구성인선은 연성재료가 공구에 응착하여 형성됩니다. 윤활성이 높은 절삭유를 사용하면 마찰과 응착이 줄어 발생을 억제할 수 있습니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계공작법#구성인선#절삭유#절삭속도#경사각
① 공구 오프셋(offset) 량
오답입니다공구 보정값은 오프셋 기능으로 프로그램에 반영할 수 있습니다.
② 절삭속도
오답입니다주축속도와 절삭속도 조건은 프로그램 명령에 포함됩니다.
③ 절삭 소요시간
정답입니다절삭 소요시간은 프로그램 실행 결과로 산출되며 직접 가공정보로 지령하지 않습니다.
④ 절삭유제 공급여부
오답입니다절삭유의 공급과 정지는 보조기능으로 지령할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
NC 프로그램은 공구경로, 이송, 주축속도, 공구보정과 보조기능을 지령합니다. 소요시간은 이들 조건으로 결정되는 결과값이지 가공 지령 정보가 아닙니다. 따라서 포함되지 않는 가공정보는 ③입니다.
키워드#기계공작법#수치제어#NC프로그램#절삭소요시간#공구오프셋#보조기능
스프링 상수가 200 N/mm인 접시 스프링 8개를 아래 그림과 같이 겹쳐 놓았다. 여기에 200 N의 압축력(F)을 가한다면 스프링의 전체 압축량[mm]은?
① 0.125
오답입니다0.125 mm는 8개가 모두 병렬인 경우의 값입니다.
② 1.0
오답입니다1.0 mm는 단일 스프링의 처짐과 같아 배열효과를 반영하지 못합니다.
③ 2.0
정답입니다그림은 두 장 병렬을 네 단 직렬로 배열하므로 상당강성은 100 N/mm이고 처짐은 2 mm입니다.
④ 8.0
오답입니다8 mm는 상당강성과 직렬·병렬 조합 계산이 맞지 않습니다.
정답과 해설 보기
각 단은 접시스프링 두 장이 병렬이므로 강성이 400 N/mm이고, 네 단이 직렬이므로 전체 강성은 100 N/mm입니다. 따라서 압축량은 200/100=2.0 mm입니다. 따라서 ③입니다.
k단 = 2 × 200 = 400 N/mm · k전체 = 400 / 4 = 100 N/mm · δ = 200 / 100 = 2.0 mm
키워드#기계설계#접시스프링#스프링상수#직렬#병렬#처짐
① 제작공정이 단순하여 비교적 저비용의 주조법이다.
정답입니다왁스모형 제작과 반복 코팅 등 공정이 복잡하고 비용이 높은 편입니다.
② 패턴을 내열재로 코팅한다.
오답입니다소모성 패턴을 내화성 슬러리와 모래로 여러 번 코팅합니다.
③ 패턴은 왁스, 파라핀 등과 같이 열을 가하면 녹는 재료로 만든다.
오답입니다왁스나 파라핀 패턴을 가열하여 제거합니다.
④ 복잡하고 세밀한 제품을 주조할 수 있다.
오답입니다분할면이 없는 정밀 주형으로 복잡한 형상을 만들 수 있습니다.
정답과 해설 보기
인베스트먼트 주조는 정밀도와 표면이 우수하지만 패턴 제작, 코팅, 탈왁스 등의 공정이 많습니다. 따라서 단순하고 저비용인 주조법이라는 설명은 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#인베스트먼트주조#정밀주조#왁스패턴#소모성모형
① 유량의 조절을 통해 무단 변속 운전을 할 수 있다.
오답입니다유량제어로 액추에이터 속도를 연속적으로 조절할 수 있습니다.
② 파스칼의 원리에 따라 작은 힘으로 큰 힘을 얻을 수 있는 장치제작이 가능하다.
오답입니다압력과 면적 관계를 이용해 힘을 증폭할 수 있습니다.
③ 유압유의 온도 변화에 따라 액추에이터의 출력과 속도가 변화되기 쉽다.
오답입니다온도에 따른 점도 변화는 누설과 유량을 바꾸어 출력과 속도에 영향을 줍니다.
④ 공압에 비해 입력에 대한 출력의 응답속도가 떨어진다.
정답입니다유압유는 공기보다 비압축성이어서 일반적으로 공압보다 응답이 빠르고 정확합니다.
정답과 해설 보기
유압은 작동유의 압축성이 매우 작아 입력 변화가 빠르게 전달됩니다. 공기의 압축성 때문에 응답 지연이 생기기 쉬운 공압보다 응답성이 떨어진다는 설명은 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#유압기기#유압장치#파스칼의원리#응답성#무단변속
지름이 d이고 길이가 L인 전동축이 있다. 비틀림모멘트에 의해 발생된 비틀림각이 α라고 할 때 이 축의 비틀림각을 α4로 줄이고자 한다면 축의 지름을 얼마로 변경해야 하겠는가?
① √2 d
정답입니다비틀림각은 지름의 네제곱에 반비례하므로 지름을 √2배 하면 비틀림각이 1/4이 됩니다.
② 2d
오답입니다지름을 2배 하면 비틀림각은 1/16이 됩니다.
③ 3√4 d
오답입니다세제곱근 관계는 비틀림각 식과 맞지 않습니다.
④ 4d
오답입니다지름을 4배 하면 비틀림각은 1/256이 됩니다.
정답과 해설 보기
원형축의 비틀림각은 θ=TL/(GJ)이고 극관성모멘트 J는 d⁴에 비례합니다. 비틀림각을 1/4로 만들려면 새 지름은 4^(1/4)d=√2d가 됩니다. 따라서 ①입니다.
θ = TLGJ, J = πd432 → θ ∝ 1/d4 · d′ = 41/4d = √2 d
키워드#재료역학#비틀림각#극단면2차모멘트#전동축#지름
① 비속도를 성능이나 적합한 회전수를 결정하는 지표로 사용할 수 있다.
오답입니다비속도는 펌프 형식과 회전수 선정에 활용됩니다.
② 펌프의 회전수를 높임으로서 캐비테이션을 방지할 수 있다.
정답입니다회전수를 높이면 흡입 요구수두가 커져 캐비테이션 위험이 증가합니다.
③ 송출량 및 압력이 주기적으로 변화하는 현상을 서징현상이라 한다.
오답입니다유량과 압력이 주기적으로 변동하는 불안정 현상이 서징입니다.
④ 평형공(balance hole)을 이용하여 축추력을 방지할 수 있다.
오답입니다평형공은 임펠러 양쪽 압력차를 줄여 축추력을 완화합니다.
정답과 해설 보기
캐비테이션을 방지하려면 펌프 입구의 압력 저하를 줄여야 합니다. 회전수를 높이면 유속과 필요한 흡입수두가 증가하므로 캐비테이션 방지에 불리합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#유체기계#원심펌프#캐비테이션#서징#비속도#평형공
① 외력
오답입니다외력의 크기는 선형 자유진동계의 고유진동수를 결정하지 않습니다.
② 질량
정답입니다고유진동수는 √(k/m)에 비례하므로 질량을 낮추면 증가합니다.
③ 강성
오답입니다강성을 낮추면 고유진동수도 낮아집니다.
④ 운동량
오답입니다운동량은 고유진동수의 직접 설계변수가 아닙니다.
정답과 해설 보기
1자유도계의 고유진동수는 ωₙ=√(k/m)입니다. 강성이 일정할 때 질량을 줄이면 고유진동수가 높아집니다. 따라서 ②입니다.
키워드#동역학#고유진동수#질량#강성#자유진동
① 코일스프링의 권선수에 반비례한다.
오답입니다스프링 상수는 유효권선수에 반비례합니다.
② 코일을 감는데 사용한 소선의 탄성계수에 비례한다.
오답입니다스프링 상수는 재료의 전단탄성계수에 비례합니다.
③ 코일을 감는데 사용한 소선 지름의 네제곱에 비례한다.
오답입니다스프링 상수는 소선지름의 네제곱에 비례합니다.
④ 코일스프링 평균지름의 제곱에 반비례한다.
정답입니다스프링 상수는 코일 평균지름의 세제곱에 반비례하며 제곱이 아닙니다.
정답과 해설 보기
원통 코일스프링의 강성은 k=Gd⁴/(8D³n)입니다. 따라서 평균지름 D의 세제곱에 반비례합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계설계#코일스프링#스프링상수#소선지름#평균지름#유효권수
① 주물조직이 치밀하며 강도가 크다.
오답입니다금형에 고압 주입하므로 조직이 비교적 치밀합니다.
② 일반 주물에 비해 치수가 정밀하지만, 장치비용이 비싼 편이다.
오답입니다금형과 장비비는 높지만 치수정밀도와 표면 상태가 좋습니다.
③ 소량생산에 적합하다.
정답입니다고가 금형을 반복 사용하므로 대량생산에 적합합니다.
④ 기계용량의 표시는 가압유지 체결력과 관계가 있다.
오답입니다장비 용량은 사출 중 금형이 열리지 않게 하는 형체력과 관련됩니다.
정답과 해설 보기
다이캐스팅은 금속 금형에 용탕을 고속·고압으로 주입하는 공정입니다. 초기 설비비가 크므로 소량생산보다 대량생산에서 경제적입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#다이캐스팅#금형주조#대량생산#형체력
① 화염크기를 쉽게 조절할 수 있다.
오답입니다가스 유량을 조절하여 화염의 크기와 세기를 바꿀 수 있습니다.
② 산화염, 환원염, 중성염 등의 다양한 종류의 화염을 얻을 수 있다.
오답입니다산소와 아세틸렌 비율로 산화염·중성염·환원염을 만들 수 있습니다.
③ 일반적으로 열원의 온도가 아크 용접에 비하여 높다.
정답입니다산소-아세틸렌 화염은 아크보다 온도와 에너지 집중도가 낮습니다.
④ 열원의 집중도가 낮아 열변형이 큰 편이다.
오답입니다열원이 넓게 퍼져 가열범위가 크므로 열변형이 커질 수 있습니다.
정답과 해설 보기
아크용접은 전기 아크의 높은 온도와 집중된 열원을 이용합니다. 산소-아세틸렌 화염은 일반적으로 아크보다 온도가 낮으므로 선택지의 설명은 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#가스용접#산소아세틸렌#중성염#열변형
① 물체의 표면에 압입자를 충돌시킨 후 압입자가 반동되는 높이 측정
오답입니다쇼어 경도는 압입자의 반발 높이를 이용합니다.
② 일정한 각도로 들어 올린 진자를 자유낙하시켜 물체와 충돌시킨 뒤 충돌전후 진자의 위치에너지 차이 측정
정답입니다진자의 충돌 전후 위치에너지 차이는 충격시험의 원리이며 경도측정법이 아닙니다.
③ 일정한 하중으로 물체의 표면을 압입한 후 발생된 압입자국의 크기 측정
오답입니다브리넬·비커스 등은 압입자국 크기를 이용합니다.
④ 물체를 표준 시편으로 긁어서 어느 쪽에 긁힌 흔적이 발생하는지를 관찰
오답입니다모스 경도는 긁힘 여부를 비교합니다.
정답과 해설 보기
진자를 낙하시켜 충돌 전후 에너지 차이를 측정하는 것은 샤르피·아이조드 충격시험의 원리입니다. 경도는 압입, 반발 또는 긁힘 저항으로 측정합니다. 따라서 경도측정 원리가 아닌 것은 ②입니다.
키워드#기계재료#경도시험#쇼어경도#브리넬경도#충격시험#모스경도
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