2015년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2015년 지방직 9급 기계일반
① 비중이 작은 경금속이다.
오답입니다알루미늄은 비중이 약 2.7인 대표적인 경금속입니다.
② 내부식성이 우수하다.
오답입니다표면에 치밀한 산화피막이 형성되어 내부식성이 우수합니다.
③ 연성이 높아 성형성이 우수하다.
오답입니다연성과 전성이 좋아 압연·압출 등 소성가공이 쉽습니다.
④ 열전도도가 작다.
정답입니다알루미늄은 열전도도가 큰 금속이므로 열전도도가 작다는 설명이 틀립니다.
정답과 해설 보기
알루미늄은 가볍고 내부식성·성형성이 우수하며 열과 전기의 전도도도 큽니다. 따라서 열전도도가 작다는 ④가 옳지 않습니다.
키워드#기계재료#알루미늄#경금속#열전도도#내식성
ㄱ. 나사 기어
ㄴ. 헬리컬 기어
ㄷ. 베벨 기어
ㄹ. 웜 기어
① ㄱ, ㄴ
오답입니다나사기어는 서로 평행하지도 교차하지도 않는 엇갈린 두 축 사이에 사용합니다.
② ㄴ, ㄷ
오답입니다헬리컬기어는 일반적으로 서로 평행한 두 축 사이에 사용하므로 조건에 맞지 않습니다.
③ ㄷ, ㄹ
오답입니다베벨기어는 두 축이 한 점에서 만나는 교차축에 사용하므로 조건에 맞지 않습니다.
④ ㄱ, ㄹ
정답입니다나사기어와 웜기어는 모두 엇갈린 두 축 사이에 동력을 전달하므로 ㄱ, ㄹ이 맞습니다.
정답과 해설 보기
평행하지도 만나지도 않는 축은 엇갈림축입니다. 나사기어와 웜기어가 여기에 사용되므로 정답은 ㄱ, ㄹ을 고른 ④입니다. 따라서 옳은 것은 ㄱ과 ㄹ, ④입니다.
키워드#기계설계#기어#엇갈린축#웜기어#나사기어
① 사형 주조
오답입니다사형주조는 모래주형을 사용하는 소모성 주형법으로 치수정밀도와 표면상태가 상대적으로 낮습니다.
② 인베스트먼트 주조
오답입니다인베스트먼트주조는 정밀주조법이지만 용탕을 금형에 고압으로 사출하는 방법은 아닙니다.
③ 다이캐스팅
정답입니다다이캐스팅은 용융금속을 금속제 영구주형에 고압으로 사출하여 정밀한 주물을 대량생산합니다.
④ 연속 주조
오답입니다연속주조는 용탕을 연속적으로 응고시켜 슬래브·블룸·빌릿 등을 생산하는 공정입니다.
정답과 해설 보기
다이캐스팅은 용융금속을 금속제 영구주형에 고압으로 사출하는 주조법입니다. 치수정밀도와 표면상태가 좋고 대량생산에 적합합니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계공작법#다이캐스팅#영구주형#주조#치수정밀도
① 절삭 중에는 손을 보호하기 위해 장갑을 끼고 작업한다.
정답입니다회전 중인 절삭공구에 장갑이 말려들 수 있으므로 절삭 중에는 장갑을 착용하지 않아야 합니다.
② 칩을 제거할 때에는 브러시를 사용한다.
오답입니다칩은 손으로 만지지 않고 브러시나 칩 훅으로 제거하는 것이 안전합니다.
③ 눈을 보호하기 위해 보안경을 착용한다.
오답입니다비산하는 칩으로부터 눈을 보호하기 위해 보안경을 착용해야 합니다.
④ 상하 좌우의 이송 장치 핸들은 사용 후 풀어 둔다.
오답입니다사용하지 않는 이송 핸들은 풀어 두어 뜻하지 않은 이송이나 충돌을 방지합니다.
정답과 해설 보기
밀링커터 회전 중 장갑을 착용하면 장갑이 공구에 말려들 위험이 있습니다. 칩은 브러시로 제거하고 보안경을 착용해야 합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#밀링#안전수칙#장갑금지#보안경
① 실제강도가 이론강도보다 일반적으로 높다.
오답입니다결함이 없는 이상결정의 이론강도가 실제 금속의 강도보다 훨씬 높습니다.
② 기공(void)은 점 결함이다.
오답입니다기공은 입체적으로 분포하는 체적결함이며 공공·침입형 원자 등이 점결함입니다.
③ 전위밀도는 소성변형을 받을수록 증가한다.
정답입니다소성변형이 진행되면 전위가 증식하여 전위밀도가 증가하고 가공경화가 일어납니다.
④ 항복강도에 영향을 미치지 않는다.
오답입니다전위의 이동과 상호작용은 소성변형 및 항복강도에 큰 영향을 줍니다.
정답과 해설 보기
소성변형 과정에서 전위가 증식하고 서로 얽히므로 전위밀도가 증가합니다. 그 결과 추가 변형이 어려워져 가공경화가 일어납니다. 따라서 옳은 것은 ③입니다.
키워드#기계재료#격자결함#전위밀도#소성변형#점결함
① 융해용착법(FDM) − 열경화성 플라스틱
정답입니다FDM은 가열해 녹인 열가소성 수지를 적층하므로 열경화성 플라스틱과의 연결이 틀립니다.
② 박판적층법(LOM) − 종이
오답입니다LOM은 접착제가 도포된 종이·필름 등의 박판을 절단하여 적층합니다.
③ 선택적레이저소결법(SLS) − 열 용융성 분말
오답입니다SLS는 레이저로 열가소성 수지나 금속 등의 분말을 선택적으로 소결합니다.
④ 광조형법(STL) − 광경화성 액상 폴리머
오답입니다광조형법은 자외선으로 광경화성 액상수지를 선택적으로 경화시킵니다.
정답과 해설 보기
FDM은 열가소성 필라멘트를 녹여 적층하는 방식입니다. 한 번 경화하면 다시 녹지 않는 열경화성 플라스틱과의 연결은 적절하지 않습니다. 따라서 바르게 연결되지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#신속조형#FDM#열가소성수지#SLS
ㄱ. 주축 정지
ㄴ. 좌표계 설정
ㄷ. 공구반경 보정
ㄹ. 원호 보간
① ㄱ
정답입니다주축 정지는 M05와 같은 M 코드로 지령하는 보조기능입니다.
② ㄱ, ㄴ
오답입니다좌표계 설정은 G 코드를 사용하는 준비기능이므로 M 코드 기능이 아닙니다.
③ ㄱ, ㄴ, ㄷ
오답입니다공구반경 보정은 G40·G41·G42 등의 G 코드로 지령합니다.
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
오답입니다원호 보간은 G02·G03 등의 G 코드로 지령합니다.
정답과 해설 보기
M 코드는 주축 정지·절삭유·공구교환 같은 보조기능을 담당합니다. 좌표계 설정, 공구반경 보정, 원호 보간은 G 코드 기능입니다. 따라서 M 코드로 작동되는 것은 ㄱ뿐이므로 ①입니다.
키워드#기계공작법#NC프로그램#M코드#보조기능#G코드
① A점은 후크의 법칙이 적용된다.
오답입니다A점은 탄성영역에 있어 응력과 변형률이 비례하는 후크의 법칙이 적용됩니다.
② C점에서 하중을 제거하면 영구변형이 발생한다.
오답입니다C점은 항복 이후의 소성영역이므로 하중을 제거하면 영구변형이 남습니다.
③ D점은 인장강도이고 진응력－진변형률 선도에서 나타난다.
정답입니다D점은 공칭응력-공칭변형률 선도의 인장강도점이며 진응력-진변형률 선도에서는 네킹 뒤에도 진응력이 증가할 수 있습니다.
④ E점에서 네킹(necking)이 진행된다.
오답입니다E점 부근은 국부단면수축인 네킹이 진행되는 구간입니다.
정답과 해설 보기
D점은 공칭응력-공칭변형률 선도에서 최대 공칭응력인 인장강도점입니다. 진응력은 실제 단면적으로 계산하므로 네킹 뒤의 거동이 공칭응력과 다릅니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#재료역학#응력변형률선도#인장강도#네킹#진응력
① 전기를 필요로 하며 다른 용접에 비해 열을 받는 부위가 넓지 않아 용접 후 변형이 적다.
정답입니다가스용접은 산소와 연료가스의 연소열을 이용하므로 전기가 필요 없고 열영향부도 비교적 넓습니다.
② 표면을 깨끗하게 세척하고 오염된 산화물을 제거하기 위해 적당한 용제가 사용된다.
오답입니다용제는 모재 표면의 산화물을 제거하고 용융금속의 산화를 억제하는 데 사용합니다.
③ 기화용제가 만든 가스 상태의 보호막은 용접할 때 산화작용을 방지할 수 있다.
오답입니다기화된 용제는 용접부 주위에 보호 분위기를 만들어 산화를 줄일 수 있습니다.
④ 가열할 때 열량 조절이 비교적 용이하다.
오답입니다가스와 산소의 유량을 조절하여 화염의 세기와 공급 열량을 비교적 쉽게 조절할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
가스용접은 산소-연료가스 화염의 열을 사용하여 전원이 필요하지 않습니다. 열이 비교적 넓게 퍼지므로 열영향부와 용접변형도 큰 편입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#가스용접#용제#열영향부#용접변형
① 경도 − 영구적인 압입에 대한 저항성
오답입니다경도는 압입이나 긁힘과 같은 영구변형에 대한 재료의 저항성을 뜻합니다.
② 크리프 − 동하중이 가해진 상태에서 시간의 경과와 더불어 변형이 계속되는 현상
정답입니다크리프는 일정한 정하중 또는 일정 응력 아래에서 시간이 지남에 따라 변형이 증가하는 현상이므로 동하중이라는 설명이 틀립니다.
③ 인성 − 파단될 때까지 단위 체적당 흡수한 에너지의 총량
오답입니다인성은 파단될 때까지 단위체적이 흡수할 수 있는 에너지로 응력-변형률 선도 아래 면적에 해당합니다.
④ 연성 − 파단 없이 소성변형 할 수 있는 능력
오답입니다연성은 파단되기 전까지 큰 소성변형을 할 수 있는 성질입니다.
정답과 해설 보기
크리프는 고온 등에서 일정한 정하중이나 일정 응력이 계속 작용할 때 시간에 따라 변형이 증가하는 현상입니다. 동하중이라는 ②가 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계재료#재료의성질#크리프#인성#연성
① 호닝(honing)은 내연기관 실린더 내면의 다듬질 공정에 많이 사용된다.
오답입니다호닝은 실린더 내면과 같은 구멍의 정밀 다듬질과 교차무늬 형성에 널리 사용합니다.
② 래핑(lapping)은 공작물과 래핑공구 사이에 존재하는 매우 작은 연마입자들이 섞여 있는 용액이 사용된다.
오답입니다래핑은 공작물과 랩 사이에 미세 연마입자를 포함한 랩제를 공급하여 정밀 다듬질합니다.
③ 슈퍼피니싱(superfinishing)은 전해액을 이용하여 전기화학적 방법으로 공작물을 연삭하는 데 사용된다.
정답입니다슈퍼피니싱은 미세 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시키고 짧게 진동시키는 기계적 마무리가공이며 전기화학가공이 아닙니다.
④ 폴리싱(polishing)은 천, 가죽, 펠트(felt) 등으로 만들어진 폴리싱 휠을 사용한다.
오답입니다폴리싱은 천·가죽·펠트 등의 휠과 연마제를 사용하여 표면을 매끄럽고 광택 있게 만듭니다.
정답과 해설 보기
슈퍼피니싱은 미세 숫돌을 낮은 압력으로 접촉시켜 진동시키는 기계적 초정밀 마무리가공입니다. 전해액을 이용하는 전기화학적 연삭과는 다릅니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#연마공정#슈퍼피니싱#호닝#래핑
① 7
오답입니다7 μm는 최대 축 치수와 최소 구멍 치수의 차이를 잘못 계산한 값입니다.
② 13
오답입니다13 μm도 최대 죔새를 구하는 극한치수 조합에 해당하지 않습니다.
③ 17
오답입니다17 μm는 구멍과 축의 공차를 단순히 조합해 얻은 값으로 최대 죔새가 아닙니다.
④ 37
정답입니다최대 축 10.025 mm에서 최소 구멍 9.988 mm를 빼면 최대 죔새는 0.037 mm, 즉 37 μm입니다.
정답과 해설 보기
최대 죔새는 최대 축 치수와 최소 구멍 치수의 차입니다. 10.025－(10－0.012)＝0.037 mm＝37 μm입니다. 따라서 ④입니다.
최대 죔새 = 축max − 구멍min = 10.025 − 9.988 = 0.037 mm = 37 μm
키워드#기계설계#끼워맞춤#죔새#공차#치수허용차
절삭공구의 날 끝에 칩(chip)의 일부가 절삭열에 의한 고온, 고압으로 녹아 붙거나 압착되어 공구의 날과 같은 역할을 할 때 가공면에 흠집을 만들고 진동을 일으켜 가공면이 나쁘게 되는 것을 구성인선(Built-up Edge)이라 하는데, 이것의 발생을 감소시키기 위한 방법이 아닌 것은?
① 효과적인 절삭유를 사용한다.
오답입니다절삭유는 마찰과 온도를 낮추고 용착을 억제하여 구성인선을 감소시킵니다.
② 절삭깊이를 작게 한다.
오답입니다절삭깊이를 작게 하면 절삭저항과 발생열이 감소하여 구성인선 억제에 도움이 됩니다.
③ 공구반경을 작게 한다.
오답입니다공구 코너반경을 작게 하면 접촉과 절삭저항이 줄어 구성인선 억제에 도움이 될 수 있습니다.
④ 공구의 경사각을 작게 한다.
정답입니다구성인선을 줄이려면 경사각을 크게 하여 칩 흐름과 절삭성을 개선해야 하므로 경사각을 작게 한다는 설명이 틀립니다.
정답과 해설 보기
구성인선을 줄이려면 절삭속도와 경사각을 크게 하고 효과적인 절삭유를 사용하여 마찰·용착을 줄여야 합니다. 경사각을 작게 한다는 ④가 반대입니다. 따라서 방법이 아닌 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#구성인선#절삭유#경사각#절삭깊이
① 디젤 기관은 공기만을 압축한 뒤 연료를 분사시켜 자연착화시키는 방식으로 가솔린 기관보다 열효율이 높다.
오답입니다디젤기관은 공기를 고압축한 뒤 연료를 분사해 자기착화시키며 일반적으로 열효율이 높습니다.
② 옥탄가는 연료의 노킹에 대한 저항성, 세탄가는 연료의 착화성을 나타내는 수치이다.
오답입니다옥탄가는 가솔린의 노킹 저항성, 세탄가는 디젤연료의 착화성을 나타냅니다.
③ 가솔린 기관은 연료의 옥탄가가 높고, 디젤 기관은 연료의 세탄가가 낮은 편이 좋다.
정답입니다가솔린은 옥탄가가 높고 디젤연료는 세탄가가 높을수록 바람직하므로 세탄가가 낮아야 한다는 설명이 틀립니다.
④ EGR(Exhaust Gas Recirculation)은 배출 가스의 일부를 흡입 공기에 혼입시켜 연소 온도를 억제하는 것으로서, 의 발생을 저감하는 장치이다.
오답입니다EGR은 배기가스 일부를 재순환시켜 최고 연소온도를 낮추고 질소산화물 발생을 줄입니다.
정답과 해설 보기
가솔린은 노킹에 강하도록 옥탄가가 높아야 하고, 디젤연료는 착화지연이 짧도록 세탄가가 높아야 합니다. 세탄가가 낮아야 좋다는 ③이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#내연기관#디젤기관#세탄가#옥탄가#EGR
① 내륜과 외륜을 분리할 수 없다.
오답입니다단열 깊은 홈 볼베어링은 내륜·외륜이 분리되지 않는 비분리형 베어링입니다.
② 전동체가 접촉하는 면적이 크다.
정답입니다볼과 궤도륜은 기본적으로 점접촉하므로 전동체가 접촉하는 면적이 크다는 설명이 틀립니다.
③ 마찰저항이 적어 고속 회전축에 적합하다.
오답입니다구름마찰이 작아 마찰저항이 낮고 고속회전에 적합합니다.
④ 반경 방향과 축 방향의 하중을 지지할 수 있다.
오답입니다주로 반경하중을 받지만 양방향의 일정한 축하중도 함께 지지할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
깊은 홈 볼베어링의 볼과 궤도륜은 점접촉하므로 접촉면적과 마찰이 작아 고속회전에 유리합니다. 접촉면적이 크다는 ②가 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계설계#볼베어링#깊은홈#점접촉#고속회전
① 4초
오답입니다4초는 이송속도와 단위를 잘못 적용한 값입니다.
② 15초
정답입니다이송속도는 2×200＝400 mm/min이므로 절삭시간은 100/400＝0.25분＝15초입니다.
③ 30초
오답입니다30초는 계산된 0.25분을 잘못 환산한 값입니다.
④ 60초
오답입니다60초는 1분에 해당하며 주어진 길이와 이송속도로 계산한 시간이 아닙니다.
정답과 해설 보기
절삭 이송속도는 fN＝2×200＝400 mm/min입니다. 절삭시간은 100/400＝0.25분이므로 15초입니다. 따라서 ②입니다.
f · N = 2 × 200 = 400 mm/min · T = 100400 = 0.25 min = 15 s
키워드#기계공작법#선삭#절삭시간#이송량#회전수
① 원주피치와 구름원의 크기가 같아야 호환성이 있다.
오답입니다사이클로이드 치형은 구름원 크기에 따라 치형이 달라지며 인벌류트 치형과 같은 호환조건을 갖지 않습니다.
② 전위기어를 사용할 수 있다.
오답입니다전위기어는 인벌류트 치형에서 기준 랙의 위치를 바꾸어 가공한 기어이므로 공통 성질이 아닙니다.
③ 미끄럼률은 이끝면과 이뿌리면에서 각각 일정하다.
오답입니다미끄럼률은 접촉 위치에 따라 변하므로 이끝면과 이뿌리면에서 각각 일정하지 않습니다.
④ 두 이의 접촉점에서 공통법선 방향의 속도는 같다.
정답입니다두 치형 모두 일정한 속도비를 전달하려면 접촉점의 공통법선 방향 속도성분이 같아야 합니다.
정답과 해설 보기
기어가 일정한 속도비를 전달하려면 접촉점에서 두 치면의 공통법선 방향 속도성분이 같아야 합니다. 이는 인벌류트와 사이클로이드 치형에 공통으로 적용됩니다. 따라서 옳은 것은 ④입니다.
키워드#기계설계#치형#인벌류트#사이클로이드#기어의기본법칙
① 조립 전에는 길이가 달라도 곡률이 같은 판자(leaf)를 사용한다.
정답입니다겹판스프링은 초기응력을 주기 위해 조립 전 판마다 곡률을 다르게 하는 니핑을 적용하므로 곡률이 같다는 설명이 틀립니다.
② 모판(main leaf)이 파단되면 사용할 수 없다.
오답입니다모판은 스프링을 차체에 연결하는 중심 부재이므로 파단되면 정상적으로 사용할 수 없습니다.
③ 판자 사이의 마찰은 스프링이 진동하였을 때 감쇠력으로 작용한다.
오답입니다판 사이의 마찰은 진동에너지를 소산하여 감쇠작용을 합니다.
④ 철도차량과 자동차의 현가장치로 사용한다.
오답입니다겹판스프링은 큰 하중을 지지할 수 있어 철도차량과 자동차 현가장치에 사용됩니다.
정답과 해설 보기
겹판스프링은 조립 시 초기응력을 만들기 위해 길이가 다른 판에 서로 다른 곡률을 주는 니핑을 사용합니다. 곡률이 같다는 ①이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계설계#겹판스프링#모판#감쇠#현가장치
① 나사 및 기어의 제작에 이용될 수 있다.
오답입니다전조는 소재를 소성변형시켜 나사·기어 등의 형상을 만들 수 있습니다.
② 절삭가공에 비해 생산 속도가 높다.
오답입니다절삭칩이 발생하지 않고 연속가공이 가능하여 생산성이 높습니다.
③ 매끄러운 표면을 얻을 수 있지만 재료의 손실이 많다.
정답입니다전조는 비절삭 소성가공이므로 매끄러운 표면을 얻으면서도 칩에 의한 재료 손실이 거의 없습니다.
④ 소재 표면에 압축잔류응력을 남기므로 피로수명을 늘릴 수 있다.
오답입니다표면에 압축잔류응력이 생기고 섬유조직이 이어져 피로강도가 향상됩니다.
정답과 해설 보기
전조는 소재를 제거하지 않고 소성유동으로 형상을 만듭니다. 칩 손실이 거의 없고 표면이 매끄러우며 가공경화와 압축잔류응력으로 피로강도도 좋아집니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#전조#무절삭가공#압축잔류응력#피로수명
① 절연액 속에서 음극과 양극 사이의 거리를 접근시킬 때 발생하는 스파크 방전을 이용하여 공작물을 가공하는 방법이다.
오답입니다방전가공은 절연액 속에서 전극과 공작물 사이의 반복적인 스파크 방전으로 재료를 제거합니다.
② 전극 재료로는 구리 또는 흑연을 주로 사용한다.
오답입니다전극에는 전기전도성과 가공성이 좋은 구리나 흑연을 주로 사용합니다.
③ 콘덴서의 용량이 적으면 가공 시간은 빠르지만 가공면과 치수 정밀도가 좋지 못하다.
정답입니다콘덴서 용량이 작으면 1회 방전에너지가 작아 가공속도는 느려지지만 표면조도와 치수정밀도는 좋아지므로 설명이 반대입니다.
④ 재료의 경도나 인성에 관계없이 전기 도체이면 모두 가공이 가능하다.
오답입니다기계적 경도나 인성의 영향은 작지만 전기가 통하는 도전성 재료여야 가공할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
콘덴서 용량이 작으면 방전에너지가 감소하여 재료제거량과 가공속도는 작아지고, 방전흔이 작아져 표면조도와 정밀도는 좋아집니다. ③은 이 관계를 반대로 설명했습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#방전가공#절연액#전극#콘덴서용량
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