2016년 지방직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2016년 지방직 9급 기계일반
① 풀림(annealing)
오답입니다풀림은 조직을 연화하고 잔류응력을 제거하여 가공성을 높이는 열처리입니다.
② 뜨임(tempering)
오답입니다뜨임은 담금질재의 취성을 줄이고 인성을 회복시키는 열처리입니다.
③ 담금질(quenching)
오답입니다전체 담금질은 재료 내부까지 성질이 변하므로 원래 심부 성질을 유지하는 표면경화 목적과 다릅니다.
④ 고주파 경화법(induction hardening)
정답입니다고주파 유도전류로 표면만 급속 가열·경화하면 심부 성질을 유지하면서 표면 내마멸성을 높일 수 있습니다.
정답과 해설 보기
고주파경화는 표면층만 유도가열 후 급랭하여 단단한 마르텐사이트층을 만들고 심부의 인성과 원래 성질은 유지합니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계재료#고주파경화법#표면경화#내마멸성#표피효과
① 탕구(sprue)
오답입니다탕구는 용탕이 주형 내부로 내려가는 수직 통로입니다.
② 압탕구(feeder)
정답입니다압탕은 응고 과정에서 부족해지는 용탕을 보충하여 수축공과 수축결함을 방지합니다.
③ 탕도(runner)
오답입니다탕도는 탕구에서 각 주형 공동으로 용탕을 분배하는 수평 통로입니다.
④ 주입구(pouring basin)
오답입니다주입구는 용탕을 받아 탕구로 안정적으로 보내는 부분입니다.
정답과 해설 보기
압탕은 주물보다 늦게 응고하면서 응고수축으로 부족해진 용탕을 계속 보충하여 수축공 발생을 막습니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계공작법#주조#압탕구#수축공#탕구계
① 슬리팅(slitting)
오답입니다슬리팅은 판재를 회전날로 길게 절단하여 폭을 나누는 공정입니다.
② 스피닝(spinning)
오답입니다스피닝은 회전하는 판재를 롤러로 눌러 축대칭 제품을 만드는 성형공정입니다.
③ 파인블랭킹(fine blanking)
정답입니다파인블랭킹은 강한 압판력과 작은 틈새로 전단하여 파단부가 거의 없는 매끈하고 정밀한 전단면을 얻습니다.
④ 신장성형(stretch forming)
오답입니다신장성형은 판재에 인장력을 가하며 금형에 밀착시키는 성형공정입니다.
정답과 해설 보기
파인블랭킹은 매우 작은 펀치-다이 틈새와 강한 압판력을 사용하여 파단면이 거의 없는 평활하고 정밀한 전단면을 얻습니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계공작법#파인블랭킹#전단가공#전단면#판재가공
① 인발(drawing)
오답입니다인발은 소재를 다이 구멍으로 당겨 단면을 줄이는 소성가공입니다.
② 호닝(honing)
정답입니다호닝은 미세 숫돌로 구멍 내면을 다듬는 절삭·연마 마무리가공이므로 소성가공이 아닙니다.
③ 압연(rolling)
오답입니다압연은 회전 롤 사이에서 소재를 눌러 두께와 단면을 바꾸는 소성가공입니다.
④ 압출(extrusion)
오답입니다압출은 소재를 다이 구멍으로 밀어 일정한 단면의 제품을 만드는 소성가공입니다.
정답과 해설 보기
호닝은 미세 숫돌을 회전·왕복시켜 구멍 내면을 정밀하게 다듬는 마무리가공입니다. 재료를 소성유동시키는 공정이 아닙니다. 따라서 소성가공이 아닌 것은 ②입니다.
키워드#기계공작법#소성가공#호닝#인발#압출
① TIG용접(GTAW)은 소모성인 금속전극으로 아크를 발생시키고, 녹은 전극은 용가재가 된다.
오답입니다TIG는 비소모성 텅스텐 전극을 사용하므로 전극이 용가재가 된다는 설명이 틀립니다.
② MIG용접(GMAW)은 비소모성인 텅스텐 전극으로 아크를 발생 시키고, 용가재를 별도로 공급하는 용접법이다.
오답입니다MIG는 소모성 와이어 전극을 연속 공급하므로 비소모성 텅스텐 전극이라는 설명이 틀립니다.
③ 일렉트로 슬래그 용접(ESW)은 산화철 분말과 알루미늄 분말의 반응열을 이용하는 용접법이다.
오답입니다산화철과 알루미늄 분말의 반응열을 이용하는 것은 테르밋용접입니다.
④ 서브머지드 아크 용접(SAW)은 노즐을 통해 용접부에 미리 도포된 용제(flux) 속에서, 용접봉과 모재 사이에 아크를 발생시키는 용접법이다.
정답입니다서브머지드 아크용접은 입상 플럭스 아래에서 전극 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시키는 용접법입니다.
정답과 해설 보기
SAW는 입상 플럭스로 아크와 용융지를 덮은 상태에서 연속 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시킵니다. 용접속도와 용착률이 높습니다. 따라서 옳은 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#서브머지드아크용접#TIG용접#MIG용접#용제
① 체심입방격자의 단위 격자당 원자는 4개이다.
오답입니다체심입방격자의 유효 원자수는 꼭짓점 8×1/8과 중심 1을 합해 2개입니다.
② 면심입방격자의 단위 격자당 원자는 4개이다.
정답입니다면심입방격자의 유효 원자수는 꼭짓점 8×1/8과 면 중심 6×1/2를 합해 4개입니다.
③ 조밀육방격자의 단위 격자당 원자는 4개이다.
오답입니다조밀육방격자의 통상 단위격자에는 6개의 원자가 포함되므로 4개가 아닙니다.
④ 체심입방격자에는 정육면체의 각 모서리와 각 면의 중심에 각각 1개의 원자가 배열되어 있다.
오답입니다꼭짓점과 각 면 중심에 원자가 있는 구조는 면심입방격자이며 체심입방격자는 육면체 중심에 원자 하나가 있습니다.
정답과 해설 보기
FCC 단위격자의 원자는 꼭짓점 기여분 1개와 면 중심 기여분 3개를 합해 모두 4개입니다. 따라서 옳은 것은 ②입니다.
키워드#기계재료#결정격자#면심입방격자#체심입방격자#단위격자
㉠ 압력을 가하여 용탕금속을 금형공동부에 주입하는 주조법으로, 얇고 복잡한 형상의 비철금속 제품 제작에 적합한 주조법이다.
㉡ 금속판재에서 원통 및 각통 등과 같이 이음매 없이 바닥이 있는 용기를 만드는 프레스가공법이다.
① 인베스트먼트주조(investment casting)플랜징(flanging)
오답입니다인베스트먼트주조는 정밀주조법이지만 압력으로 용탕을 금형에 사출하는 방법은 아닙니다.
② 다이캐스팅(die casting)플랜징(flanging)
오답입니다다이캐스팅과 플랜징의 조합에서 플랜징은 용기 자체를 만드는 딥드로잉과 다릅니다.
③ 인베스트먼트주조(investment casting)딥드로잉(deep drawing)
오답입니다인베스트먼트주조와 딥드로잉의 조합은 ㉠의 압력주조 조건에 맞지 않습니다.
④ 다이캐스팅(die casting)딥드로잉(deep drawing)
정답입니다㉠은 다이캐스팅, ㉡은 판재로 이음매 없는 용기를 만드는 딥드로잉입니다.
정답과 해설 보기
압력으로 용탕을 금형에 주입하는 ㉠은 다이캐스팅이고, 판재로 바닥이 있는 이음매 없는 용기를 만드는 ㉡은 딥드로잉입니다. 따라서 ④입니다.
키워드#기계공작법#다이캐스팅#딥드로잉#프레스가공#주조법
① 좁고 깊은 접합부를 용접하는 데 유리하다.
오답입니다레이저는 에너지 밀도가 높아 폭이 좁고 깊은 용접부를 만들기 좋습니다.
② 수축과 뒤틀림이 작으며 용접부의 품질이 뛰어나다.
오답입니다열영향부가 좁아 수축과 뒤틀림이 작고 용접 품질이 우수합니다.
③ 반사도가 높은 용접 재료의 경우, 용접효율이 감소될 수 있다.
오답입니다알루미늄·구리처럼 반사율이 높은 재료는 레이저 흡수가 낮아 용접효율이 떨어질 수 있습니다.
④ 진공 상태가 반드시 필요하며, 진공도가 높을수록 깊은 용입이 가능하다.
정답입니다레이저용접은 대기 중이나 보호가스 분위기에서 가능하며 전자빔용접처럼 진공이 반드시 필요하지 않습니다.
정답과 해설 보기
레이저용접은 집속된 빛 에너지를 사용하므로 진공이 필수 조건이 아닙니다. 진공이 필요한 대표적인 고에너지빔 용접은 전자빔용접입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#레이저용접#전자빔용접#용입#반사도
① 빛의 간섭무늬를 이용해서 평면도를 측정하는 데 사용한다.
오답입니다간섭무늬로 평면도를 측정하는 장비는 옵티컬 플랫과 간섭계입니다.
② 측정침이 물체의 표면 위치를 3차원적으로 이동하면서 공간 좌표를 검출하는 장치이다.
오답입니다측정침으로 공간좌표를 검출하는 장비는 3차원 측정기입니다.
③ 피측정물의 실제 모양을 스크린에 확대 투영하여 길이나 윤곽 등을 검사하거나 측정한다.
정답입니다윤곽투영기는 피측정물의 확대 영상을 스크린에 투영해 길이·각도·윤곽을 비접촉으로 검사합니다.
④ 랙과 피니언 기구를 이용해서 측정자의 직선운동을 회전운동으로 변환시켜 눈금판에 나타낸다.
오답입니다랙과 피니언으로 직선변위를 지침 회전으로 바꾸는 장비는 다이얼 게이지입니다.
정답과 해설 보기
윤곽투영기는 피측정물의 윤곽을 스크린에 확대하여 표준 형상과 비교하거나 길이·각도·윤곽을 측정하는 광학식 장비입니다. 따라서 옳은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#윤곽투영기#측정기#3차원측정기#다이얼게이지
① 연성 금속이라도 응력부식 균열이 발생하면 취성 재료처럼 파단된다.
오답입니다응력부식균열은 연성재료도 균열이 빠르게 진행되어 취성적으로 파단시킬 수 있습니다.
② 파단면에 비치마크(beach mark)가 발견되면 피로에 의한 파괴로 추정할 수 있다.
오답입니다비치마크는 반복하중에 의한 피로균열이 단계적으로 성장한 흔적입니다.
③ 재료 내부에 수소 성분이 침투하면 연성이 저하되어 예상보다 낮은 하중에서 파단될 수 있다.
오답입니다수소가 침투하면 수소취성으로 연성이 감소하고 낮은 하중에서도 파단될 수 있습니다.
④ 숏피닝이나 롤러버니싱 같은 공정은 표면에 인장잔류응력을 발생시키기 때문에 제품 수명을 향상시킨다.
정답입니다숏피닝과 롤러버니싱은 표면에 압축잔류응력을 만들어 피로수명을 높이므로 인장잔류응력이라는 설명이 틀립니다.
정답과 해설 보기
숏피닝과 롤러버니싱은 표면에 압축잔류응력을 부여하여 피로균열의 발생과 성장을 억제합니다. 인장잔류응력이라는 ④가 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계재료#파손#숏피닝#압축잔류응력#피로파괴
① 유체 커플링
오답입니다유체커플링은 유체의 운동에너지로 동력을 전달하는 장치입니다.
② 플랜지 커플링
오답입니다플랜지커플링은 축심이 일치하는 두 축을 강하게 연결하는 고정커플링입니다.
③ 플렉시블 커플링
정답입니다플렉시블커플링은 고무·가죽 등의 탄성체로 축심 불일치와 충격·진동을 흡수합니다.
④ 유니버설 조인트
오답입니다유니버설조인트는 서로 교차하는 축 사이에서 각도 변화를 허용하며 동력을 전달합니다.
정답과 해설 보기
플렉시블커플링은 연결부의 탄성체가 작은 축심 불일치와 충격·진동을 흡수하면서 두 축 사이에 토크를 전달합니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계설계#플렉시블커플링#축이음#탄성체#중심선불일치
① 클러치
오답입니다클러치는 원동축과 종동축의 동력을 연결하거나 차단합니다.
② 완충 장치
정답입니다판스프링과 쇼크업소버는 노면 충격과 진동을 흡수하는 현가·완충장치입니다.
③ 제동 장치
오답입니다제동장치는 차량의 속도를 줄이거나 정지시키는 장치입니다.
④ 동력 전달 장치
오답입니다동력전달장치는 엔진 동력을 구동바퀴로 전달하는 기구입니다.
정답과 해설 보기
판스프링과 쇼크업소버는 차체와 차축 사이에서 노면 충격을 흡수하고 진동을 감쇠하는 완충·현가장치입니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계설계#완충장치#판스프링#쇼크업소버#현가장치
① 배기량이 같은 가솔린 기관에서 4행정 기관은 2행정 기관에 비해 출력이 작다.
정답입니다같은 배기량에서 2행정기관은 매 회전마다 동력행정이 있어 4행정기관보다 출력이 큰 편입니다.
② 배기량이 같은 가솔린 기관에서 4행정 기관은 2행정 기관에 비해 연료 소비율이 크다.
오답입니다4행정기관은 소기손실이 적고 연소가 안정되어 보통 2행정기관보다 연료소비율이 작습니다.
③ 4행정 기관은 크랭크축 1회전 시 1회 폭발하며, 2행정 기관은 크랭크축 2회전 시 1회 폭발한다.
오답입니다4행정은 크랭크축 2회전에 1회, 2행정은 1회전에 1회 폭발하므로 설명이 반대입니다.
④ 4행정 기관은 밸브 기구는 필요 없고 배기구만 있으면 되고, 2행정 기관은 밸브 기구가 복잡하다.
오답입니다4행정기관은 흡·배기 밸브기구가 필요하고 2행정기관은 주로 포트를 이용합니다.
정답과 해설 보기
같은 배기량의 2행정기관은 크랭크축 1회전마다 동력행정을 하므로 2회전에 한 번인 4행정기관보다 이론 출력이 큽니다. 따라서 옳은 것은 ①입니다.
키워드#내연기관#4행정기관#2행정기관#출력#연료소비율
① 압력각을 작게 한다.
정답입니다압력각을 작게 하면 기초원과 간섭 가능성이 커지므로 간섭 방지 방법이 아닙니다.
② 기어의 이 높이를 줄인다.
오답입니다이 높이를 줄이면 접촉 경로가 짧아져 간섭을 줄일 수 있습니다.
③ 기어의 잇수를 한계 잇수 이하로 감소시킨다.
오답입니다상대 큰 기어의 잇수를 한계 잇수 이하로 줄이면 접촉경로가 짧아져 간섭을 방지할 수 있습니다.
④ 피니언의 잇수를 최소 잇수 이상으로 증가시킨다.
오답입니다피니언 잇수를 최소 잇수 이상으로 늘리면 간섭을 줄일 수 있습니다.
정답과 해설 보기
기어 간섭은 압력각을 크게 하거나 이 높이를 줄이고 피니언 잇수를 최소 잇수 이상으로 늘려 줄입니다. 압력각을 작게 하는 ①은 반대입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#기계설계#기어#이의간섭#압력각#언더컷
① 벨트 전동기구는 벨트와 풀리 사이의 마찰력에 의해 동력을 전달한다.
오답입니다평벨트와 V벨트는 벨트와 풀리 사이의 마찰력으로 동력을 전달합니다.
② 타이밍 벨트 전동기구는 동기(synchronous)전동을 한다.
오답입니다타이밍벨트는 이가 맞물려 미끄럼 없이 일정한 속도비의 동기전동을 합니다.
③ 체인 전동기구를 사용하면 진동과 소음이 작게 발생하므로 고속 회전에 적합하다.
정답입니다체인전동은 다각형작용과 맞물림 충격으로 진동·소음이 커서 고속회전에 적합하지 않습니다.
④ 구동축과 종동축 사이의 거리가 멀리 떨어져 있는 경우에도 동력을 전달할 수 있다.
오답입니다벨트와 체인은 축간거리가 비교적 먼 두 축 사이에도 동력을 전달할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
체인전동은 미끄럼 없이 큰 동력을 전달하지만 다각형작용과 맞물림 충격으로 진동과 소음이 발생하여 고속운전에 불리합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계설계#감기전동#체인전동#타이밍벨트#다각형작용
① 응축 압력과 응고 온도가 높아야 한다.
정답입니다냉매는 응축이 쉽도록 응축압력이 지나치게 높지 않고 저온에서도 얼지 않도록 응고온도가 낮아야 하므로 설명이 틀립니다.
② 임계 온도가 높고, 상온에서 액화가 가능해야 한다.
오답입니다임계온도가 높으면 상온에서 비교적 쉽게 액화시킬 수 있습니다.
③ 증기의 비체적이 작아야 하고, 부식성이 없어야 한다.
오답입니다증기 비체적이 작으면 압축기 크기를 줄일 수 있고 부식성이 없어야 장치를 보호할 수 있습니다.
④ 증발 잠열이 크고, 저온에서도 증발 압력이 대기압 이상이어야 한다.
오답입니다증발잠열이 크면 적은 유량으로 큰 냉동효과를 얻고 증발압력이 대기압 이상이면 공기 유입을 줄일 수 있습니다.
정답과 해설 보기
좋은 냉매는 낮은 응고온도와 적절히 낮은 응축압력을 가져야 합니다. 응축압력과 응고온도가 모두 높아야 한다는 ①이 틀립니다. 따라서 옳지 않은 것은 ①입니다.
키워드#공기조화#냉매#응축압력#증발잠열#임계온도
축 방향의 압축하중이 작용하는 원통 코일 스프링에서 코일 소재의 지름이 d일 때 최대 전단응력이 τ1이고, 코일 소재의 지름이 d2일 때 최대 전단응력이 τ2일 경우 τ2τ1는? (단, 응력 수정계수는 1로 하고, 다른 조건은 동일하다)
① 2
오답입니다코일 소재 지름이 절반이면 전단응력은 8배가 되므로 2가 아닙니다.
② 4
오답입니다지름에 제곱 반비례한다고 본 4는 맞지 않습니다.
③ 8
정답입니다원통 코일스프링의 최대 전단응력은 소재 지름의 세제곱에 반비례하므로 (d/(d/2))³＝8입니다.
④ 16
오답입니다16은 지름의 네제곱에 반비례한다고 잘못 계산한 값입니다.
정답과 해설 보기
최대 전단응력은 τ＝8FD/(πd³)이므로 다른 조건이 같을 때 d를 절반으로 하면 전단응력은 2³＝8배가 됩니다. 따라서 ③입니다.
τ = 8PDπd3 ∝ 1d3 → τ2τ1 = (d ÷ d/2)3 = 23 = 8
키워드#기계설계#코일스프링#최대전단응력#소재지름#압축하중
① 점도가 낮을수록 작동유의 누설이 증가한다.
오답입니다점도가 낮으면 틈새를 통한 내부·외부 누설이 증가합니다.
② 점도가 낮을수록 운동부의 윤활성이 나빠진다.
오답입니다점도가 너무 낮으면 유막 형성이 어려워 운동부의 윤활성과 내마멸성이 나빠집니다.
③ 점도가 높을수록 유압 펌프의 동력 손실이 증가한다.
오답입니다점도가 높으면 유동저항과 마찰손실이 커져 펌프 구동동력이 증가합니다.
④ 점도가 높을수록 밸브나 액추에이터의 응답성이 좋아진다.
정답입니다점도가 높으면 유동저항이 커져 밸브와 액추에이터의 응답성이 느려지므로 좋아진다는 설명이 틀립니다.
정답과 해설 보기
점도가 지나치게 높으면 관로 저항과 압력손실이 커지고 작동부의 움직임이 둔해집니다. 따라서 응답성이 좋아진다는 ④가 옳지 않습니다.
키워드#유압기기#작동유#점도#누설#응답성
그림과 같이 폭 b, 높이 h인 직사각 단면의 보에 휨모멘트 M이 작용하고 있다. 이 모멘트에 의해 발생되는 최대 휨응력을 σ1, 이 단면을 90° 회전하여 폭 h, 높이 b로 하였을 때 동일한 휨모멘트 M이 작용할 때의 최대 휨응력을 σ2라 한다면 σ2σ1는? (단, 다른 조건은 동일하다)
① hb
정답입니다직사각형 단면의 최대 휨응력은 6M/(bh²)이고 회전 후에는 6M/(hb²)이므로 두 응력의 비는 h/b입니다.
② bh
오답입니다b/h는 σ₁/σ₂에 해당하는 역비입니다.
③ (hb)2
오답입니다h/b²은 응력비가 무차원이어야 한다는 조건을 만족하지 않습니다.
④ (bh)2
오답입니다b/h²도 길이의 역차원을 가지므로 응력비가 될 수 없습니다.
정답과 해설 보기
직사각형 단면의 단면계수는 Z＝bh²/6입니다. 단면 회전 전후의 응력비를 계산하면 σ₂/σ₁＝h/b입니다. 따라서 ①입니다.
Z1 = bh26, Z2 = hb26 → σ2σ1 = Z1Z2 = hb
키워드#재료역학#휨응력#단면계수#직사각단면#굽힘모멘트
① 피로현상은 결정립계에서의 미끄러짐과 관계있다.
오답입니다피로균열은 흔히 표면이나 응력집중부에서 시작하며 피로현상을 결정립계 미끄러짐으로만 설명할 수 없습니다.
② 일반적으로 결정립의 크기는 용융금속이 급속히 응고되면 커지고, 천천히 응고되면 작아진다.
오답입니다급속 응고하면 핵생성이 많아 결정립이 작아지고 천천히 냉각하면 성장시간이 길어 커지므로 설명이 반대입니다.
③ 결정립 자체는 등방성(isotropy)이지만, 다결정체로 된 금속편은 평균적으로 이방성(anisotropy)이 된다.
오답입니다단결정 결정립은 방향에 따라 성질이 달라 이방성이며 무작위 방향의 다결정체는 평균적으로 등방성을 나타냅니다.
④ 결정립이 작을수록 단위 체적당 결정립계의 면적이 넓기 때문에 금속의 강도가 커진다.
정답입니다결정립이 미세하면 전위 이동을 방해하는 결정립계 면적이 늘어 홀-페치 관계에 따라 강도가 증가합니다.
정답과 해설 보기
결정립이 작아지면 전위의 이동을 막는 결정립계가 많아집니다. 홀-페치 관계에 따라 항복강도와 일반적인 강도가 증가합니다. 따라서 옳은 것은 ④입니다.
키워드#기계재료#결정립#결정립계#홀페치식#이방성
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