2012년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2012년 지방직 9급 기계일반
① 시멘타이트(cementite)
오답입니다시멘타이트는 Fe₃C 화합물이며 급랭으로 생성되는 침상 조직이 아닙니다.
② 마르텐사이트(martensite)
정답입니다오스테나이트를 임계냉각속도 이상으로 급랭하면 확산 없는 변태로 마르텐사이트가 생깁니다.
③ 펄라이트(pearlite)
오답입니다펄라이트는 오스테나이트를 비교적 느리게 냉각할 때 생기는 층상 조직입니다.
④ 베이나이트(bainite)
오답입니다베이나이트는 펄라이트와 마르텐사이트 변태온도 사이에서 형성됩니다.
정답과 해설 보기
펄라이트강을 오스테나이트화한 뒤 임계냉각속도 이상으로 급랭하면 탄소가 확산하지 못한 채 체심정방 구조의 마르텐사이트로 변태합니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계재료#마르텐사이트#급랭#오스테나이트#열처리
① 냉간가공도가 클수록 재결정 온도는 높아진다.
정답입니다냉간가공도가 클수록 핵생성 장소가 많아져 재결정온도는 낮아지므로 이 설명은 반대입니다.
② 냉간가공도가 클수록 재결정 입자크기는 작아진다.
오답입니다가공도가 커지면 재결정 핵이 많아져 재결정립이 미세해집니다.
③ 재결정은 확산과 관계되어 시간의 함수가 된다.
오답입니다재결정은 원자 확산을 수반하므로 온도뿐 아니라 유지시간의 영향을 받습니다.
④ 선택적 방향성은 재결정 후에도 유지된다.
오답입니다가공으로 생긴 집합조직은 재결정 후에도 일정한 우선방위로 이어질 수 있습니다.
정답과 해설 보기
냉간가공도가 커질수록 저장에너지와 핵생성 장소가 증가하여 재결정이 더 낮은 온도에서 시작합니다. 따라서 재결정온도가 높아진다는 ①이 틀립니다.
키워드#기계재료#재결정#냉간가공도#재결정온도#결정립
① 기어 B의 전달 동력은 기어 A에 가해지는 동력의 2배가 된다.
정답입니다손실을 무시하면 입력동력과 출력동력은 같으므로 B의 전달동력이 두 배가 되지는 않습니다.
② 기어 B의 회전각속도는 기어 A의 회전각속도의 2배이다.
오답입니다맞물림점의 원주속도가 같아 ωB/ωA＝dA/dB＝2입니다.
③ 기어 A와 B의 모듈은 같다.
오답입니다서로 맞물리는 기어는 피치가 같아야 하므로 모듈도 같습니다.
④ 기어 B의 잇수는 기어 A의 잇수의 절반이다.
오답입니다같은 모듈에서 잇수는 피치원지름에 비례하므로 B의 잇수는 A의 절반입니다.
정답과 해설 보기
맞물리는 두 기어의 원주속도는 같고 이상적으로 전달동력도 같습니다. 지름이 절반인 B는 각속도와 회전수가 두 배지만 동력이 두 배가 되는 것은 아닙니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계설계#기어#속도비#피치원지름#모듈
① 두 기어 간 중심거리의 자유로운 변화
오답입니다전위량을 조절하면 표준 중심거리와 다른 중심거리를 사용할 수 있습니다.
② 이의 강도 증가
오답입니다양의 전위는 치근 두께를 늘려 작은 기어의 이 강도를 높일 수 있습니다.
③ 물림률 증가
오답입니다적절한 전위 조합으로 물림률을 조정하거나 증가시킬 수 있습니다.
④ 최소잇수 증가
정답입니다전위기어의 중요한 목적은 언더컷을 피워 최소잇수를 줄이는 것이므로 최소잇수 증가가 아닙니다.
정답과 해설 보기
전위기어는 언더컷 방지, 이 강도 향상, 중심거리 조정 등에 사용합니다. 양의 전위로 작은 잇수에서도 언더컷을 피할 수 있어 최소잇수를 줄이는 효과가 있습니다. 따라서 목적이 아닌 것은 ④입니다.
키워드#기계설계#전위기어#언더컷#최소잇수#물림률
① 롤포밍(roll forming)
오답입니다롤포밍은 판재를 연속 롤 사이로 통과시켜 일정 단면으로 굽히는 가공입니다.
② 인베스트먼트 주조(investment casting)
오답입니다인베스트먼트주조는 왁스 모형과 세라믹 주형을 이용하는 정밀주조입니다.
③ 플랜징(flanging)
오답입니다플랜징은 판재의 가장자리를 굽혀 플랜지를 만드는 공정입니다.
④ 하이드로포밍(hydroforming)
정답입니다하이드로포밍은 관 내부에 고압 유체를 가하여 금형 형상으로 팽창시킵니다.
정답과 해설 보기
하이드로포밍은 관재 내부의 유체압과 축방향 가압을 이용해 관을 금형에 밀착시킵니다. 복잡한 중공 형상을 이음매 없이 만들 수 있습니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#하이드로포밍#관재성형#유체압#소성가공
① 가단주철은 연성을 가진 주철을 얻는 방법 중 시간과 비용이 적게 드는 공정이다.
정답입니다가단주철은 백주철을 장시간 열처리해야 하므로 시간과 비용이 많이 드는 공정입니다.
② 가단주철의 연성이 백주철에 비해 좋아진 것은 조직 내의 시멘타이트의 양이 줄거나 없어졌기 때문이다.
오답입니다열처리로 시멘타이트가 분해되어 뜨임탄소가 생기므로 연성이 향상됩니다.
③ 조직 내에 존재하는 흑연의 모양은 회주철에 존재하는 흑연처럼 날카롭지 않고 비교적 둥근 모양으로 연성을 증가시킨다.
오답입니다뜨임탄소는 편상흑연보다 둥글어 응력집중이 작습니다.
④ 가단주철은 파단시 단면감소율이 10% 정도에 이를 정도로 연성이 우수하다.
오답입니다가단주철은 주철 중 비교적 연성이 크며 종류에 따라 약 10%의 연신·단면수축을 보입니다.
정답과 해설 보기
가단주철은 백주철의 시멘타이트를 장시간 열처리해 뜨임탄소와 페라이트·펄라이트 조직으로 바꿉니다. 공정시간과 비용이 적다는 ①이 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계재료#가단주철#백주철#뜨임탄소#연성
① 질화법은 침탄경화법에 비하여 경도가 높다.
오답입니다질화층은 매우 단단한 질화물을 형성해 침탄층보다 높은 표면경도를 얻습니다.
② 질화법은 침탄경화법에 비하여 경화층이 얇다.
오답입니다질소의 확산속도가 느려 질화층은 침탄층보다 얕습니다.
③ 질화법은 경화를 위한 담금질이 필요 없다.
오답입니다질화물 석출로 경화되므로 질화 후 담금질이 필요하지 않습니다.
④ 질화법은 침탄경화법보다 가열 온도가 높다.
정답입니다질화는 약 500~550 ℃에서 하며 침탄의 약 900~950 ℃보다 낮습니다.
정답과 해설 보기
질화는 약 500~550 ℃의 비교적 낮은 온도에서 질소를 확산시켜 경질 질화물을 만듭니다. 침탄보다 경화층은 얕고 경도는 높으며 담금질 변형이 작습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계재료#질화법#침탄법#표면경화#경화층
① 12
오답입니다반지름과 길이가 각각 2배이면 비틀림각은 원래의 1/8이므로 1/2이 아닙니다.
② 14
오답입니다1/4은 극관성모멘트의 반지름 4제곱 영향을 충분히 반영하지 않은 값입니다.
③ 18
정답입니다θ＝TL/(GJ), J∝r⁴이므로 θ'/θ＝2/2⁴＝1/8입니다.
④ 116
오답입니다1/16은 길이가 2배 증가한 효과를 누락한 값입니다.
정답과 해설 보기
원형축의 비틀림각은 θ＝TL/(GJ), 극관성모멘트는 J＝πr⁴/2입니다. L이 2배, r이 2배이면 θ는 2/16＝1/8배입니다. 따라서 ③입니다.
θ = TLGJ, J = πr42 → θ′/θ = 224 = 18
키워드#재료역학#비틀림각#극단면2차모멘트#전달축#반지름
① 116, 14
오답입니다처짐과 전단응력은 각각 1/8, 1/2이므로 이 조합과 다릅니다.
② 18, 12
정답입니다δ∝D³, τmax∝D이므로 평균지름을 절반으로 하면 각각 1/8, 1/2이 됩니다.
③ 8, 2
오답입니다평균지름을 줄이면 처짐과 전단응력이 증가하지 않고 감소합니다.
④ 16, 8
오답입니다16배와 8배는 지름 변화의 방향을 반대로 적용한 값입니다.
정답과 해설 보기
압축코일스프링에서 δ＝8PD³n/(Gd⁴), τmax는 D에 비례합니다. D를 절반으로 하면 처짐은 1/8배, 전단응력은 1/2배입니다. 따라서 ②입니다.
δ = 8PD3nGd4 ∝ D3 · τmax = 8PDπd3 ∝ D → D → D/2 이면 18, 12
키워드#기계설계#압축코일스프링#처짐#최대전단응력#평균지름
① 주조법은 제작비가 저렴하지만 정밀도가 떨어진다.
오답입니다주조기어는 경제적이지만 기계가공 기어보다 정밀도가 낮습니다.
② 전조법은 전조공구로 기어소재에 압력을 가하면서 회전시켜 만드는 방법이다.
오답입니다전조는 공구를 누르며 상대회전시켜 소성유동으로 이를 성형합니다.
③ 기어모양의 피니언공구를 사용하면 내접기어의 가공은 불가능하다.
정답입니다피니언형 커터는 기어셰이퍼에서 내접기어를 가공할 수 있으므로 불가능하다는 설명이 틀립니다.
④ 호브를 이용한 기어가공에서는 호브공구가 기어축에 평행한 방향으로 왕복이송과 회전운동을 하여 절삭하며, 가공될 기어는 회전이송을 한다.
오답입니다호빙에서는 호브와 기어 소재가 일정한 속도비로 회전하며 축방향 이송으로 이를 생성합니다.
정답과 해설 보기
기어셰이퍼의 피니언형 커터는 공작물과 창성운동을 하므로 외접기어뿐 아니라 내접기어도 가공할 수 있습니다. 따라서 ③이 옳지 않습니다.
키워드#기계공작법#기어가공#기어셰이퍼#창성법#호빙
① 구성인선(built-up edge)
정답입니다구성인선은 절삭 중 공구 끝에 피삭재 일부가 반복 응착·경화된 것입니다.
② 채터링(chattering)
오답입니다채터링은 공구와 공작물 사이의 자려진동으로 가공면에 물결무늬를 남깁니다.
③ 치핑(chipping)
오답입니다치핑은 절삭날의 일부가 작은 조각으로 깨져 나가는 손상입니다.
④ 플랭크(flank)
오답입니다플랭크는 절삭공구에서 가공면과 마주하는 여유면입니다.
정답과 해설 보기
구성인선은 절삭온도와 압력 아래에서 칩 일부가 절삭날에 달라붙고 가공경화되어 성장한 것입니다. 주기적으로 탈락해 가공면과 공구수명에 영향을 줍니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계공작법#구성인선#절삭#응착#가공경화
① 유압 회로 내의 압력 맥동 완화
오답입니다축압기는 압력변동을 흡수하여 펌프의 맥동을 완화합니다.
② 유속의 증가
정답입니다축압기는 유속을 증가시키는 장치가 아니라 에너지를 저장·보충하는 장치입니다.
③ 충격압력의 흡수
오답입니다가스나 스프링의 완충작용으로 서지와 충격압력을 흡수합니다.
④ 유압 에너지 축적
오답입니다가압유를 저장하여 순간적인 유량 보충과 비상동력에 사용합니다.
정답과 해설 보기
축압기는 가압유를 저장해 맥동과 충격을 흡수하고 순간 유량을 보충합니다. 유속 자체를 증가시키는 장치는 아니므로 ②가 해당하지 않습니다. 따라서 해당되지 않는 것은 ②입니다.
키워드#유압기기#축압기#유속증가#압력맥동#충격압력#에너지축적
① 정밀도가 높은 표면을 얻을 수 있어 후가공 작업이 줄어든다.
오답입니다금속금형을 사용하므로 치수정밀도와 표면이 좋아 후가공을 줄일 수 있습니다.
② 주형재료보다 용융점이 높은 금속재료에도 적용할 수 있다.
정답입니다주조금속은 금형보다 낮은 융점을 가져야 하므로 금형보다 융점이 높은 금속에는 적용하기 어렵습니다.
③ 가압되므로 기공이 적고 치밀한 조직을 얻을 수 있다.
오답입니다고압주입으로 복잡하고 얇은 형상을 치밀하게 충전할 수 있습니다.
④ 제품의 형상에 따라 금형의 크기와 구조에 한계가 있다.
오답입니다금형 제작과 취출 때문에 제품 크기와 형상에 제한이 있습니다.
정답과 해설 보기
다이캐스팅은 금속금형에 용탕을 고압주입하는 공정이므로 주조 합금의 용융점이 금형재료보다 충분히 낮아야 합니다. ②가 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#다이캐스팅#금형주조#용융점#치수정밀도
① 15
오답입니다드럼 반지름 0.3 m에서 필요한 힘은 150 N이므로 15 N이 아닙니다.
② 75
오답입니다75 N을 적용하면 제동토크는 22.5 N·m로 요구 토크의 절반입니다.
③ 150
정답입니다T＝Fr에서 T＝4,500 N·cm＝45 N·m, r＝0.3 m이므로 F＝150 N입니다.
④ 300
오답입니다300 N은 필요한 최소힘의 두 배입니다.
정답과 해설 보기
토크는 4,500 N·cm＝45 N·m이고 드럼 반지름은 0.3 m입니다. T＝Fr에서 F＝45/0.3＝150 N이므로 ③입니다. 따라서 ③입니다.
T = 4,500 N·cm = 45 N·m · r = 0.3 m · F = Tr = 150 N
키워드#기계설계#브레이크#제동력#토크#드럼
① 피복 아크 용접법
오답입니다피복아크용접은 용접봉이 녹아 용착금속이 되는 소모전극 방식입니다.
② 서브머지드(submerged) 아크 용접법
오답입니다서브머지드아크용접은 연속 와이어 전극이 소모됩니다.
③ TIG(tungsten inert gas) 용접법
정답입니다TIG는 녹지 않는 텅스텐 전극으로 아크를 만들며 용가재는 별도로 공급할 수 있습니다.
④ MIG(metal inert gas) 용접법
오답입니다MIG는 연속 공급되는 금속 와이어가 소모전극입니다.
정답과 해설 보기
TIG 용접은 비소모성 텅스텐 전극과 불활성 보호가스를 사용합니다. 피복아크·서브머지드아크·MIG는 모두 금속전극이 녹는 소모전극 방식입니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계공작법#TIG용접#비소모성전극#텅스텐전극#아크용접
① 브로칭 머신
정답입니다브로칭은 직선운동하는 다인 공구로 절삭하므로 공작물과 공구가 회전하지 않습니다.
② 밀링 머신
오답입니다밀링에서는 다인 절삭공구가 회전합니다.
③ 호닝 머신
오답입니다호닝에서는 숫돌이 회전하면서 왕복운동합니다.
④ 원통 연삭기
오답입니다원통연삭에서는 숫돌과 보통 공작물이 회전합니다.
정답과 해설 보기
브로칭은 이 높이가 점차 증가하는 브로치를 직선으로 이동시켜 한 번의 행정으로 가공합니다. 공작물이나 공구의 회전운동이 필요하지 않습니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계공작법#브로칭#공작기계#절삭운동#직선운동
① 공작물 고정이 간단하다.
오답입니다하향절삭은 절삭력이 공작물을 테이블 쪽으로 누르므로 고정이 비교적 쉽습니다.
② 절삭면이 깨끗하다.
오답입니다칩 두께가 큰 값에서 0으로 줄어 마찰이 적고 가공면이 양호합니다.
③ 날 끝의 마모가 크다.
정답입니다하향절삭은 날의 미끄럼이 적어 일반적으로 공구마모가 작으므로 마모가 크다는 설명이 틀립니다.
④ 동력 소비가 적다.
오답입니다마찰과 가공경화가 적어 상향절삭보다 동력소비가 작습니다.
정답과 해설 보기
하향절삭에서는 날이 최대 칩 두께로 진입한 뒤 칩 두께가 감소합니다. 마찰·가공경화·동력소비가 작고 표면도 양호하므로 날끝 마모가 크다는 ③이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#밀링#하향절삭#상향절삭#공구마모
① 방전가공과 전해가공 모두 전기의 양도체의 가공액을 사용한다.
오답입니다방전가공액은 절연성이어야 하므로 두 가공 모두 양도체라는 설명은 틀립니다.
② 방전가공과 전해가공 모두 전기의 부도체의 가공액을 사용한다.
오답입니다전해가공액은 전류를 운반하는 전해질이어야 하므로 두 가공 모두 부도체가 아닙니다.
③ 방전가공은 부도체, 전해가공은 양도체의 가공액을 사용한다.
정답입니다EDM은 절연유·탈이온수, ECM은 전해질 수용액을 사용하므로 맞습니다.
④ 방전가공은 양도체, 전해가공은 부도체의 가공액을 사용한다.
오답입니다방전과 전해 가공액의 전기적 성질을 반대로 설명했습니다.
정답과 해설 보기
EDM은 방전 전까지 전극 사이를 절연해야 하므로 절연성 가공액을 사용합니다. ECM은 전기분해를 위해 이온을 운반하는 전도성 전해액을 사용합니다. 따라서 옳은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#방전가공#전해가공#가공액#절연성
① 0.1π
정답입니다절삭속도와 동력을 계산하면 0.1π kW가 되어 맞습니다.
② 0.2π
오답입니다0.2π kW는 주절삭력 또는 속도를 두 배로 적용한 값입니다.
③ π
오답입니다π kW는 계산값의 열 배입니다.
④ 2π
오답입니다2π kW는 계산값의 스무 배입니다.
정답과 해설 보기
절삭속도 v＝πDN/60＝π×0.05×2000/60＝5π/3 m/s입니다. 동력 P＝Fv＝60×5π/3＝100π W＝0.1π kW입니다. 따라서 ①입니다.
v = πDN60 = 5π3 m/s · P = Fv = 60 × 5π3 = 100π W = 0.1π kW
키워드#기계공작법#선삭#절삭속도#절삭동력#주절삭분력
① 인화점과 발화점이 높아야 한다.
오답입니다화재 안전을 위해 인화점과 발화점이 높아야 합니다.
② 유연하게 유동할 수 있는 점도가 유지되어야 한다.
오답입니다온도변화에도 적절한 점도를 유지하여 원활히 흐르고 누설을 억제해야 합니다.
③ 동력을 전달시키기 위하여 압축성이어야 한다.
정답입니다유압유는 압력과 동력을 정확히 전달하도록 압축성이 작아야 하므로 압축성이어야 한다는 설명은 틀립니다.
④ 화학적으로 안정하여야 한다.
오답입니다산화·열화와 부식성 생성물을 억제하도록 화학적으로 안정해야 합니다.
정답과 해설 보기
유압유는 체적탄성계수가 커서 압축성이 작아야 압력을 빠르고 정확하게 전달합니다. 압축성이 커야 한다는 ③이 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#유압기기#작동유#압축성#점도#인화점
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