2016년 서울시 9급 기계일반 B책형 기출문제 풀이
2016 9급 서울시 기계일반 B책형
다음 중 유압시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 넓은 범위의 무단변속이 가능하다.
오답입니다 유량을 바꾸면 속도를 연속으로 조절할 수 있어 무단변속이 됩니다.
② 과부하 방지 및 원격조정이 가능하다.
오답입니다 릴리프 밸브로 과부하를 막고 배관만 연결하면 원격조작이 됩니다.
③ 작은 동력으로 대동력 전달이 가능하며 전달 응답이 빠르다.
오답입니다 파스칼 원리로 작은 입력에서 큰 힘을 얻고 응답도 빠릅니다.
④ 에너지 손실이 작고 소음, 진동이 발생하지 않는다.
정답입니다 누유·관마찰 손실이 크고 맥동과 소음·진동도 생깁니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 에너지 손실이 작고 소음, 진동이 발생하지 않는다.
유압장치는 작동유의 누유, 관마찰, 밸브 교축 때문에 에너지 손실이 크고 효율이 낮은 편입니다. 또 펌프의 맥동과 유체 유동, 밸브 개폐로 소음과 진동이 함께 발생합니다. 나머지 무단변속, 과부하 방지·원격조정, 작은 동력으로 대동력 전달은 유압의 대표적인 장점입니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 유압공압 # 유압시스템 # 무단변속 # 에너지손실 # 맥동
각종 기계의 회전이나 동력을 전달하는 부분에 사용되는 기어(gear)에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
① 모듈 =4이고 잇수 =30, =45인 한 쌍의 평기어(spur gear)에서 두 축 사이의 중심거리는 300mm이다.
오답입니다 중심거리는 m(Z₁+Z₂)/2 = 4×75/2 = 150 mm이므로 300 mm가 아닙니다.
② 전위기어(profile shifted gear)는 표준기어에 비해 최소 잇수를 적게 할 수 있다.
정답입니다 전위로 언더컷을 피할 수 있어 최소 잇수를 줄일 수 있습니다.
③ 간섭이 일어나는 한 쌍의 기어를 회전시킬 때 발생하는 기어의 언더컷(under-cut)은 압력각이 클 때 발생하기 쉽다.
오답입니다 언더컷은 압력각이 클 때가 아니라 작을 때 생기기 쉽습니다.
④ 페이스(face)기어는 베벨기어의 축을 엇갈리게 한 것으로서, 자동차의 차동 기어장치의 감속기어로 사용된다.
오답입니다 베벨기어 축을 엇갈리게 한 것은 페이스기어가 아니라 하이포이드기어입니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 전위기어(profile shifted gear)는 표준기어에 비해 최소 잇수를 적게 할 수 있다.
전위기어는 공구를 기준 위치에서 반지름 방향으로 옮겨 깎은 기어로, 이뿌리가 파이는 언더컷을 피할 수 있습니다. 그래서 표준기어보다 잇수를 더 적게 하고도 정상적인 이 모양을 얻을 수 있습니다. ①은 중심거리가 150 mm이고, ③은 압력각이 작을수록 언더컷이 잘 생기며, ④는 하이포이드기어의 설명입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 기계요소설계 # 기어 # 전위기어 # 언더컷 # 중심거리 # 하이포이드기어
수차의 유효낙차가 15m이고 유량이 6m3/min일 때 수차의 최대 출력은 몇 마력[PS]인가? (단, 물의 비중량은 1000kgf/m3이다.)
① 20
정답입니다 P = γQH/75 = 1000×0.1×15/75 = 20 PS입니다.
② 50
오답입니다 1 PS를 30 kgf·m/s로 잘못 잡으면 나오는 값입니다.
③ 88
오답입니다 같은 출력을 kW로 나타내면 14.7 kW이므로 마력 값과도 kW 값과도 맞지 않습니다.
④ 100
오답입니다 분모의 75 대신 15를 쓰는 등 환산상수를 잘못 잡으면 나옵니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 20
유량을 초 단위로 바꾸면 Q = 6/60 = 0.1 m³/s입니다. 수차의 이론출력은 P = γQH = 1000 × 0.1 × 15 = 1,500 kgf·m/s입니다. 1 PS = 75 kgf·m/s이므로 1,500/75 = 20 PS 가 됩니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 유체역학 # 수차 # 유효낙차 # 이론출력 # 마력환산
비중이 가벼운 금속부터 차례로 나열된 것은?
① 마그네슘 - 알루미늄 - 티타늄 - 니켈
정답입니다 Mg 1.74 < Al 2.7 < Ti 4.5 < Ni 8.9 순서 그대로입니다.
② 알루미늄 - 니켈 - 티타늄 - 마그네슘
오답입니다 니켈(8.9)이 티타늄(4.5)보다 앞에 와서 순서가 어긋납니다.
③ 알루미늄 - 마그네슘 - 티타늄 - 니켈
오답입니다 마그네슘(1.74)이 알루미늄(2.7)보다 가벼우므로 앞뒤가 바뀌었습니다.
④ 니켈 - 마그네슘 - 알루미늄 - 티타늄
오답입니다 가장 무거운 니켈(8.9)이 맨 앞에 놓여 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 마그네슘 - 알루미늄 - 티타늄 - 니켈
대표적인 금속의 비중은 마그네슘 1.74, 알루미늄 2.7, 티타늄 4.5, 니켈 8.9입니다. 마그네슘은 실용금속 중 가장 가벼워 경량화 재료로 쓰이고, 니켈은 철(7.87)보다도 무겁습니다. 가벼운 것부터 늘어놓으면 마그네슘 - 알루미늄 - 티타늄 - 니켈 이 됩니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 기계재료 # 비중 # 경금속 # 마그네슘 # 티타늄
역카르노사이클로 작동하는 냉동기의 증발기 온도가 250K, 응축기 온도가 350K일 때 냉동사이클의 성적계수는 얼마인가?
① 0.25
오답입니다 정답 2.5의 소수점 자리를 잘못 옮긴 값입니다.
② 0.4
오답입니다 성적계수의 역수 ( − )/ = 100/250 = 0.4입니다.
③ 2.5
정답입니다 COP = /( − ) = 250/(350 − 250) = 2.5입니다.
④ 3.5
오답입니다 열펌프의 성적계수 /( − ) = 350/100 = 3.5입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 2.5
역카르노사이클 냉동기의 성적계수는 저온부(증발기) 절대온도를 온도차로 나눈 값입니다. = /( − ) = 250/(350 − 250) = 250/100 = 2.5입니다. 같은 조건의 열펌프라면 = 350/100 = 3.5 로 항상 1만큼 큽니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 열역학 # 역카르노사이클 # 냉동기 # 성적계수 # 열펌프
경도 시험 방법 중에서 압입자를 낙하시켰을 때 반발되어 튀어 올라오는 높이로 경도를 나타내는 방법은?
① 쇼어 경도(shore hardness)
정답입니다 다이아몬드 해머를 떨어뜨려 반발높이로 경도를 재는 방식입니다.
② 비커스 경도(vickers hardness)
오답입니다 비커스는 136° 다이아몬드 사각뿔 압입자국의 대각선을 잽니다.
③ 로크웰 경도(rockwell hardness)
오답입니다 로크웰은 압입자가 파고든 깊이 차이로 경도를 냅니다.
④ 브리넬 경도(brinell hardness)
오답입니다 브리넬은 강구 압입자국의 지름으로 표면적을 구해 계산합니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 쇼어 경도(shore hardness)
쇼어 경도는 일정 높이에서 다이아몬드 해머를 낙하시켜 튀어 오른 높이로 경도를 나타내는 반발식 시험법입니다. 시험면에 자국이 거의 남지 않고 휴대용 측정기로 현장에서 쓸 수 있는 것이 특징입니다. 비커스·브리넬은 압입자국의 크기를, 로크웰은 압입 깊이를 이용하는 압입식입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 기계재료 # 경도시험 # 쇼어경도 # 반발경도 # 압입경도
연삭 숫돌바퀴(grinding wheel)를 고속으로 회전시켜 공작물의 가공면을 미세하게 연삭 가공할 때, 사용하는 연삭 숫돌바퀴에 대한 다음 설명으로 옳은 것은?
① 연삭 숫돌바퀴의 3요소는 숫돌입자, 조직, 결합제이다.
오답입니다 연삭숫돌의 3요소는 숫돌입자, 결합제, 기공입니다.
② 연삭 숫돌바퀴의 조직(structure)은 결합제의 분자구조 상태를 나타낸 것이다.
오답입니다 조직은 결합제의 분자구조가 아니라 입자의 조밀 정도를 뜻합니다.
③ “A 24 P 4 B”로 표시된 연삭 숫돌바퀴에서 P는 결합제를 나타낸 것이다.
오답입니다 “A 24 P 4 B”에서 P는 결합도이고 결합제는 맨 뒤의 B입니다.
④ C계 숫돌바퀴는 주철, 황동 등 인장강도가 작은 재료의 연삭에 적합하다.
정답입니다 탄화규소(C)계는 인장강도가 작은 주철·황동·비철금속에 씁니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ C계 숫돌바퀴는 주철, 황동 등 인장강도가 작은 재료의 연삭에 적합하다.
연삭숫돌 표시는 입자-입도-결합도-조직-결합제 순서이며, 3요소는 숫돌입자·결합제·기공입니다. 조직은 단위부피당 입자가 차지하는 비율(입자의 조밀도)을 나타내고, “A 24 P 4 B”의 P는 결합도입니다. 알루미나(A)계는 인장강도가 큰 강 계열에, 탄화규소(C)계는 인장강도가 작은 주철·황동·비철금속과 비금속에 적합합니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 기계공작법 # 연삭 # 연삭숫돌 # 숫돌3요소 # 결합도 # 탄화규소
다음 중 전기저항 용접법이 아닌 것은?
① 프로젝션 용접
오답입니다 프로젝션 용접은 돌기에 전류를 집중시키는 저항용접입니다.
② 심 용접
오답입니다 심 용접은 롤러 전극으로 연속 점용접을 하는 저항용접입니다.
③ 테르밋 용접
정답입니다 테르밋 용접은 알루미늄 분말의 화학반응열을 쓰는 융접입니다.
④ 점 용접
오답입니다 점 용접은 겹친 판을 전극으로 눌러 통전하는 대표적 저항용접입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 테르밋 용접
전기저항 용접은 접합부에 전류를 흘려 생기는 저항열과 가압으로 붙이는 압접이며, 겹치기식으로 점 용접·심 용접·프로젝션 용접, 맞대기식으로 업셋·플래시·퍼커션 용접이 있습니다. 테르밋 용접은 산화철과 알루미늄 분말의 테르밋 반응열로 금속을 녹여 붙이는 융접이라 저항용접이 아닙니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 기계공작법 # 용접 # 전기저항용접 # 점용접 # 테르밋용접
헬륨(He)이나 아르곤(Ar)과 같이 고온에서 금속과 반응을 하지 않는 불활성 가스 중에서 아크를 발생시키는 용접법인 불활성 가스 아크용접에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 용접 가능한 판의 두께 범위가 크며, 용접능률이 높다.
오답입니다 박판부터 후판까지 적용 범위가 넓고 능률이 좋습니다.
② 용제를 사용하여 균일한 용접을 할 수 있다.
정답입니다 불활성 가스가 대기를 차단하므로 용제를 쓰지 않습니다.
③ 산화와 질화를 방지할 수 있다.
오답입니다 아르곤·헬륨이 용융지를 덮어 산화·질화를 막습니다.
④ 철금속뿐만 아니라 비철금속 용접이 가능하다.
오답입니다 알루미늄, 마그네슘, 구리 등 비철금속 용접에 특히 유리합니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 용제를 사용하여 균일한 용접을 할 수 있다.
불활성 가스 아크용접(TIG·MIG)은 아르곤이나 헬륨이 용융지를 감싸 대기를 차단하므로 별도의 용제(flux)를 쓰지 않는 무용제 용접입니다. 따라서 슬래그 제거가 필요 없고 산화·질화가 방지되며, 산화막이 잘 생기는 비철금속도 용접할 수 있습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 기계공작법 # 용접 # 불활성가스아크용접 # TIG # MIG # 용제
표면경화 열처리 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 침탄법은 저탄소강을 침탄제 속에 파묻고 가열하여 재료 표면에 탄소가 함유되도록 한다.
오답입니다 침탄법은 저탄소강 표면에 탄소를 침투시키는 방법이 맞습니다.
② 청화법은 산소 아세틸렌 불꽃으로 강의 표면만을 가열하고 중심부는 가열되지 않게 하고 급랭시키는 방법이다.
정답입니다 설명된 내용은 청화법이 아니라 화염경화법입니다.
③ 질화법은 암모니아 가스 속에 강을 넣고 가열하여 강의 표면이 질소 성분을 함유하도록하여 경도를 높인다.
오답입니다 질화법은 암모니아 분해 질소로 질화층을 만드는 방법이 맞습니다.
④ 고주파경화법은 탄소강 주위에 코일 형상을 만든 후 탄소강 표면에 와전류를 발생시킨다.
오답입니다 고주파경화법은 유도전류로 표면만 가열해 담금질합니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 청화법은 산소 아세틸렌 불꽃으로 강의 표면만을 가열하고 중심부는 가열되지 않게 하고 급랭시키는 방법이다.
청화법(시안화법)은 NaCN, KCN 같은 시안화물 용융염에 강을 담가 표면에 탄소와 질소를 동시에 침투시키는 침탄질화법입니다. 보기 ②가 설명한 “산소-아세틸렌 불꽃으로 표면만 가열해 급랭”하는 방법은 화염경화법입니다. 나머지 침탄법, 질화법, 고주파경화법의 설명은 모두 옳습니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 기계재료 # 표면경화 # 청화법 # 화염경화법 # 질화법 # 고주파경화
축(세로)방향 단면적 A의 물체에 인장하중을 가하였을 때, 인장방향 변형률이 이면 단면적의 변화량은? (단, 이 물체의 포아송의 비는 0.5이다.)
①
정답입니다 가로변형률 −0.5ε가 두 방향에 걸리므로 ΔA = −εA입니다.
②
오답입니다 포아송비를 1.0으로 잡았을 때 나오는 값입니다.
③
오답입니다 가로변형률을 세 방향으로 잘못 겹쳐 세면 나오는 값입니다.
④
오답입니다 포아송비를 2로 잘못 잡고 두 방향을 더했을 때 나오는 값입니다.
정답과 해설 보기
정답 ① εA
포아송비 정의에서 가로(횡)방향 변형률은 = −νε = −0.5ε입니다. 단면적은 서로 직교하는 두 가로치수의 곱이므로 ΔA/A = 2 = −ε 가 됩니다. 즉 단면적은 εA 만큼 줄어들어 변화량의 크기는 εA입니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 재료역학 # 포아송비 # 가로변형률 # 단면적변화 # 인장하중
기계요소 제작 시, 측정 정밀도가 우수한 삼침법(three wire method)과 오버핀법(over pin method)의 적용 범위로 옳은 것은?
삼침법 오버핀법
① 수나사의 피치 측정 기어의 이두께 측정
오답입니다 피치는 나사 피치게이지나 공구현미경으로 재며 삼침법 대상이 아닙니다.
② 수나사의 피치 측정 기어의 압력각 측정
오답입니다 피치와 압력각 모두 두 방법의 측정 대상이 아닙니다.
③ 수나사의 유효지름 측정 기어의 이두께 측정
정답입니다 삼침법은 나사 유효지름, 오버핀법은 기어 이두께 측정법입니다.
④ 수나사의 유효지름 측정 기어의 압력각 측정
오답입니다 압력각은 도면상의 설계값이지 오버핀법으로 재는 값이 아닙니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 삼침법: 수나사의 유효지름 측정 / 오버핀법: 기어의 이두께 측정
삼침법은 같은 지름의 침 세 개를 수나사 홈에 끼우고 바깥쪽 거리를 마이크로미터로 재어 유효지름(피치지름)을 구하는 정밀 측정법입니다. 오버핀법은 기어 이홈에 핀이나 볼을 넣고 그 바깥 치수를 재어 이두께(걸치기 두께)를 구하는 방법입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 측정 # 삼침법 # 오버핀법 # 유효지름 # 이두께
다음과 같은 호칭번호를 갖는 구름베어링에 대한 설명으로 옳은 것은?
N2O2P |
① 안지름 17mm
오답입니다 안지름번호 02는 17 mm가 아니라 15 mm를 뜻합니다.
② 초정밀급
오답입니다 등급기호 P는 초정밀급이 아니라 정밀급입니다.
③ 특별경하중형
오답입니다 치수(계열)기호 2는 특별경하중형이 아니라 경하중형입니다.
④ 원통롤러형
정답입니다 형식기호 N은 원통롤러베어링을 나타냅니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 원통롤러형
구름베어링 호칭번호는 형식기호 - 치수기호 - 안지름번호 - 등급기호 순으로 읽습니다. N은 원통롤러베어링, 2는 경하중형, 02는 안지름 15 mm(00·01·02·03이 각각 10·12·15·17 mm이고 04부터 번호에 5를 곱함), P는 정밀급입니다. 안지름 17 mm는 번호 03, 초정밀급은 SP, 특별경하중형은 치수기호 0 또는 1이므로 옳은 것은 원통롤러형뿐입니다. 따라서 ④입니다.
※ 지문상자의 “N2O2P”는 알파벳 O가 아니라 숫자 0을 쓴 “N202P”가 맞지만, 원본 시험지 표기를 그대로 옮긴 것입니다.
키워드 # 기계요소설계 # 구름베어링 # 호칭번호 # 원통롤러베어링 # 안지름번호 # 등급기호
나무토막의 절반이 물에 잠긴 채 떠 있다. 이 나무토막에 작용하는 부력과 중력에 관한 설명으로 옳은 것은?
① 부력에 비해 중력의 크기가 더 크다.
오답입니다 중력이 더 크면 가라앉아야 하므로 떠 있는 상태와 맞지 않습니다.
② 중력에 비해 부력의 크기가 더 크다.
오답입니다 부력이 더 크면 더 떠올라야 하므로 정지 상태가 될 수 없습니다.
③ 부력과 중력의 크기가 같다.
정답입니다 떠서 정지해 있으므로 두 힘이 평형을 이룹니다.
④ 알 수 없다.
오답입니다 힘의 평형 조건만으로 바로 판정할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 부력과 중력의 크기가 같다.
나무토막이 가라앉지도 더 떠오르지도 않고 정지해 있으므로 연직방향 힘은 평형입니다. 따라서 위로 작용하는 부력과 아래로 작용하는 중력의 크기가 같습니다. 절반이 잠겼다는 조건은 나무의 비중이 물의 절반이라는 뜻이지 두 힘의 크기가 다르다는 뜻이 아닙니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 유체역학 # 부력 # 아르키메데스원리 # 힘의평형 # 부양체
웨버수(Weber number)의 정의와 표면장력의 차원으로 옳은 것은? (단, 질량 M, 길이 L, 시간 T)
① , 표면장력=[MT−2]
정답입니다 웨버수는 관성력과 표면장력의 비이고 표면장력은 N/m = MT⁻²입니다.
② , 표면장력=[MT−2]
오답입니다 점성력과 표면장력의 비를 쓰는 무차원수는 웨버수가 아닙니다.
③ , 표면장력=[MLT−2]
오답입니다 정의는 맞지만 MLT⁻²는 표면장력이 아니라 힘의 차원입니다.
④ , 표면장력=[MLT−2]
오답입니다 정의와 차원이 모두 틀렸습니다.
정답과 해설 보기
정답 ① 관성력/표면장력, 표면장력=[MT⁻²]
웨버수는 We = ρv²L/σ 로 정의되며 물리적으로 관성력과 표면장력의 비를 나타내는 무차원수입니다. 표면장력 σ는 단위길이당 힘이므로 N/m = (kg·m/s²)/m = kg/s²이고 차원은 [MT⁻²]입니다. [MLT⁻²]는 힘 자체의 차원이므로 표면장력의 차원이 될 수 없습니다. 따라서 ①입니다.
키워드 # 유체역학 # 웨버수 # 무차원수 # 표면장력 # 차원해석
다음 중 금속의 결정 구조를 올바르게 연결한 것은?
① 알루미늄(Al) - 체심입방격자
오답입니다 알루미늄은 체심입방격자가 아니라 면심입방격자입니다.
② 금(Au) - 조밀육방격자
오답입니다 금은 조밀육방격자가 아니라 면심입방격자입니다.
③ 크롬(Cr) - 체심입방격자
정답입니다 크롬은 α-Fe, W, Mo와 함께 대표적인 체심입방격자 금속입니다.
④ 마그네슘(Mg) - 면심입방격자
오답입니다 마그네슘은 면심입방격자가 아니라 조밀육방격자입니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 크롬(Cr) - 체심입방격자
체심입방격자(BCC)에는 Cr, W, Mo, V, α-Fe 등이 속하고, 면심입방격자(FCC)에는 Al, Au, Ag, Cu, Ni, Pb, γ-Fe 가, 조밀육방격자(HCP)에는 Mg, Zn, Ti, Cd 가 속합니다. 보기 중 바르게 연결된 것은 크롬 - 체심입방격자뿐입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 기계재료 # 결정구조 # 체심입방격자 # 면심입방격자 # 조밀육방격자
다음 중 금속을 연성이 큰 순서대로 나열한 것은?
① Al > Au > Cu > Fe > Pt
오답입니다 연성이 가장 큰 Au 가 Al 뒤로 밀려 있어 첫 자리부터 어긋납니다.
② Au > Al > Cu > Pt > Fe
오답입니다 전성(퍼지는 성질) 서열에서 다섯 금속만 남긴 Au > Al > Cu > Pt > Fe 와 정확히 같은 배열이며, 연성 기준으로는 Al·Cu 가 Pt·Fe 보다 앞설 수 없습니다.
③ Au > Cu > Al > Pt > Fe
오답입니다 ②에서 Al 과 Cu 만 맞바꾼 배열로, 역시 연성 서열과 맞지 않습니다.
④ Au > Al > Fe > Pt > Cu
오답입니다 Al 이 Fe·Pt 보다 앞서고 Cu 가 맨 뒤로 가 있어 연성 서열과 어긋납니다.
정답과 해설 보기
정답 없음 옳은 보기 없음 (전항 정답)
연성은 가는 선으로 뽑히는 성질이며 서열은 보통 Au > Ag > Pt > Fe > Ni > Cu > Al > Zn > Sn > Pb 로 정리합니다. 보기의 다섯 금속만 남기면 Au > Pt > Fe > Cu > Al 이 되는데, ①~④ 어디에도 이 순서가 없습니다. ②·③은 연성이 아니라 전성(얇게 퍼지는 성질) 서열 Au > Ag > Al > Cu > Sn > Pt > Pb > Zn > Fe > Ni 에 가까운 배열입니다. 서울시 정답표에도 이 문항은 「없음」으로 처리되어 전항 정답이 되었습니다. 따라서 정답이 없습니다.
※ 원본 정답표가 「정답 가안」 단계 자료이나, 이 문항은 가안에서 이미 정답 없음으로 확정되었습니다.
키워드 # 기계재료 # 연성 # 전성 # 전연성서열 # 금속의성질
다음 중 산소-아세틸렌 용접을 통해 스테인리스강을 용접할 때, 적절한 산소와 아세틸렌의 비율(산소: 아세틸렌)은?
① 2.0 : 1
오답입니다 산소가 크게 과잉인 강한 산화불꽃으로 스테인리스강에는 부적합합니다.
② 1.5 : 1
오답입니다 산화불꽃 영역(1.15~1.70)으로 황동 계열에 쓰는 비율입니다.
③ 1.1 : 1
오답입니다 거의 중성불꽃으로 연강·주철 등 일반 강재에 쓰는 비율입니다.
④ 0.9 : 1
정답입니다 아세틸렌이 약간 과잉인 탄화불꽃으로 스테인리스강에 적합합니다.
정답과 해설 보기
정답 ④ 0.9 : 1
산소-아세틸렌 불꽃은 혼합비에 따라 탄화불꽃(0.85~0.95:1), 중성불꽃(약 1:1), 산화불꽃(1.15~1.70:1)으로 나뉩니다. 스테인리스강은 산화가 심하면 크롬이 산화되어 용접부가 나빠지므로 아세틸렌이 조금 많은 탄화(환원)불꽃을 씁니다. 스텔라이트와 모넬메탈도 같은 이유로 탄화불꽃을 사용합니다. 따라서 ④입니다.
키워드 # 기계공작법 # 가스용접 # 산소아세틸렌 # 탄화불꽃 # 중성불꽃 # 스테인리스강
인장강도란 무엇인가?
① 최대 항복응력
오답입니다 항복응력은 소성변형이 시작되는 응력으로 인장강도보다 작습니다.
② 최대 공칭응력
정답입니다 원단면적 기준 공칭응력의 최댓값이 곧 인장강도입니다.
③ 최대 진응력
오답입니다 진응력은 네킹 이후에도 계속 증가해 최댓값이 파단점에 있습니다.
④ 최대 전단응력
오답입니다 최대 전단응력은 연성재료에서 인장강도의 약 절반 수준입니다.
정답과 해설 보기
정답 ② 최대 공칭응력
인장강도는 인장시험에서 시편이 견딘 최대하중을 시험 전 원단면적으로 나눈 값, 즉 공칭응력-변형률 선도의 최고점입니다. 네킹이 시작되면 하중은 줄지만 실제 단면적도 함께 줄어 진응력은 계속 커지므로 진응력의 최댓값은 파단점에 나타납니다. 따라서 인장강도는 최대 진응력이 아니라 최대 공칭응력입니다. 따라서 ②입니다.
키워드 # 재료역학 # 인장시험 # 인장강도 # 공칭응력 # 진응력 # 네킹
아래 그림은 오토사이클의 T-S 선도를 나타낸다. 열효율을 바르게 나타낸 것은?
①
오답입니다 이상 오토사이클에서는 T₁/T₂ = T₄/T₃ 이어서 ③과 값이 같아지지만, 서울시 정답표는 ③만 정답으로 처리했습니다.
②
오답입니다 가열·방열 구간을 짝지어 놓지 않은 잘못된 온도비입니다.
③
정답입니다 방열량 (T₄−T₁)를 흡열량 (T₃−T₂)로 나눈 올바른 식입니다.
④
오답입니다 단열압축과 단열팽창의 온도차를 쓴 식으로, 정적과정의 흡열량·방열량과는 관계가 없습니다.
정답과 해설 보기
정답 ③ 1 − (T₄ − T₁)/(T₃ − T₂)
T-S 선도에서 1→2와 3→4는 엔트로피가 일정한 단열과정이고, 2→3은 가열, 4→1은 방열 구간입니다. 오토사이클은 정적가열·정적방열이므로 흡열량은 = (T₃ − T₂), 방열량은 = (T₄ − T₁)입니다. 열효율은 η = 1 − /이므로 η = 1 − (T₄ − T₁)/(T₃ − T₂)가 됩니다. 다만 단열과정 관계 T₂/T₁ = T₃/T₄ = ε^(k−1) 을 쓰면 이 식은 1 − T₁/T₂ = 1 − 1/ε^(k−1) 로도 정리되므로 ①도 수치상 같은 값이 되지만, 공식 정답은 ③ 하나입니다. 따라서 ③입니다.
키워드 # 열역학 # 오토사이클 # TS선도 # 열효율 # 정적가열
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