2019년 서울시 9급 기계일반 제2회 A책형 기출문제 풀이

2019 9급 서울시 기계일반 제2회 A책형

기계일반 기출문제 풀이 · AI 보조 해설

Q01Q02Q03Q04Q05Q06Q07Q08Q09Q10Q11Q12Q13Q14Q15Q16Q17Q18Q19Q20

Q01

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$x$면에 작용하는 수직응력 ${\sigma }_x$=100MPa, $y$면에 작용하는 수직응력 ${\sigma }_y$=100MPa, $x$방향의 단면에서 작용하는 $y$방향 전단응력 ${\tau }_{xy}$=20MPa일 때, 주응력 ${\sigma }_1$, ${\sigma }_2$의 값[MPa]은?

• ① 120MPa, 80MPa

  정답입니다 평균응력 100MPa에 모어원 반지름 20MPa를 더하고 뺀 값입니다.

• ② −100MPa, 300MPa

  오답입니다 반지름을 20MPa가 아니라 200MPa로 잡았을 때 나오는 값입니다.

• ③ −300MPa, 500MPa

  오답입니다 반지름을 400MPa로 지나치게 크게 잡은 값으로 근거가 없습니다.

• ④ 220MPa, 180MPa

  오답입니다 평균응력을 (σₓ+σᵧ)/2가 아니라 σₓ+σᵧ=200MPa로 잘못 잡은 값입니다.

정답과 해설 보기

정답 ① 120MPa, 80MPa

주응력은 σ₁,₂ = (σₓ+σᵧ)/2 ± √{((σₓ−σᵧ)/2)² + τₓᵧ²} 로 구합니다. σₓ = σᵧ = 100MPa이므로 평균응력은 100MPa이고 (σₓ−σᵧ)/2 = 0이므로 모어원의 반지름은 √(0² + 20²) = 20MPa입니다. 따라서 σ₁ = 100 + 20 = 120MPa, σ₂ = 100 − 20 = 80MPa입니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 재료역학 # 주응력 # 모어원 # 전단응력 # 평면응력

Q02

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그림과 같은 단순보(simple beam)에서 중앙 C점에서의 전단력 $V$와 굽힘모멘트 $M$의 값은? (단, 보의 자중은 무시한다.)

• ① $V$=0, $M$=$\frac{w_0{l}^2}{4}$

  오답입니다 M = w₀l²/4 은 이 하중 배치에서는 나올 수 없는 과대한 값입니다.

• ② $V$=0, $M$=$\frac{w_0{a}^2}{2}$

  정답입니다 반력이 w₀a이고 하중도 w₀a라 중앙에서 V=0, 모멘트는 w₀a²/2입니다.

• ③ $V$=$w_0$$a$, $M$=$\frac{w_0{a}^2}{4}$

  오답입니다 중앙 C점 왼쪽의 상향 반력과 하향 하중이 같아 전단력은 0입니다.

• ④ $V$=$w_0$$a$, $M$=$\frac{w_0{l}^2}{2}$

  오답입니다 전단력이 0이 아니라고 본 데다 모멘트도 a가 아닌 l로 잘못 표현했습니다.

정답과 해설 보기

정답 ② V=0, M=w₀a²/2

좌우 대칭으로 양 끝에서 길이 a 구간에 w₀가 걸리므로 반력은 $R_A$ = $R_B$ = w₀a입니다. 중앙 C점 왼쪽의 힘은 상향 $R_A$ = w₀a와 하향 등분포하중 합력 w₀a뿐이므로 전단력 V = w₀a − w₀a = 0입니다. 굽힘모멘트는 M = $R_A$(l/2) − w₀a(l/2 − a/2) = w₀a·l/2 − w₀a(l−a)/2 = w₀a²/2입니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 재료역학 # 단순보 # 전단력 # 굽힘모멘트 # 등분포하중

Q03

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<보기>의 ㈎와 ㈏에 해당하는 것을 순서대로 바르게 나열한 것은?

㈎ 재료가 파단하기 전에 가질 수 있는 최대 응력 ㈏ 0.05%에서 0.3% 사이의 특정한 영구변형률을 발생시키는 응력

• ① 항복강도, 극한강도

  오답입니다 ㈎와 ㈏의 순서가 뒤바뀌었습니다. 파단 전 최대 응력은 극한강도입니다.

• ② 극한강도, 항복강도

  정답입니다 최대 응력은 극한강도, 오프셋 영구변형률로 정의하는 것은 항복강도입니다.

• ③ 항복강도, 탄성한도

  오답입니다 ㈎가 틀렸고, 탄성한도는 영구변형이 전혀 남지 않는 한계응력입니다.

• ④ 극한강도, 탄성한도

  오답입니다 ㈏의 오프셋 정의는 탄성한도가 아니라 항복강도의 정의입니다.

정답과 해설 보기

정답 ② 극한강도, 항복강도

극한강도(인장강도)는 응력-변형률 선도에서 재료가 파단하기 전에 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 항복점이 뚜렷하지 않은 재료에서는 0.05~0.3%(보통 0.2%)의 영구변형률을 남기는 응력을 오프셋 항복강도로 정의합니다. 탄성한도는 하중을 제거했을 때 영구변형이 남지 않는 최대 응력이므로 ㈏와 다릅니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 재료역학 # 극한강도 # 항복강도 # 오프셋법 # 응력변형률선도

Q04

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그림과 같이 상태 1에서 상태 2로 변화하는 이상 기체 상태변화의 이름과 상호 관계를 옳게 짝지은 것은?

• ① 등온변화, $v_1$$T_2$=$v_2$$T_1$

  오답입니다 등온변화라면 상태 1과 2가 같은 등온선 위에 있어야 합니다.

• ② 정압변화, $v_1$$T_2$=$v_2$$T_1$

  오답입니다 정압변화라면 그림의 선이 수평이어야 하는데 수직선입니다.

• ③ 정압변화, $p_1$$T_2$=$p_2$$T_1$

  오답입니다 정압변화에서는 p가 일정하므로 p₁T₂ = p₂T₁ 이 성립할 수 없습니다.

• ④ 정적변화, $p_1$$T_2$=$p_2$$T_1$

  정답입니다 비체적이 일정한 수직선이므로 정적변화이고 p/T가 일정합니다.

정답과 해설 보기

정답 ④ 정적변화, p₁T₂ = p₂T₁

p-v 선도에서 상태 1에서 2로 가는 선이 v축 값이 변하지 않는 수직선이므로 비체적이 일정한 정적(정용)변화입니다. 이상기체 상태식 pv = RT 에서 v가 일정하면 p/T = R/v = 일정이므로 p₁/T₁ = p₂/T₂, 즉 p₁T₂ = p₂T₁ 이 됩니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 열역학 # 정적변화 # 이상기체 # pv선도 # 상태방정식

Q05

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습증기의 건도는 액체와 증기의 혼합물 질량에 대한 포화증기 질량의 비로 나타낸다. 어느 1kg의 습증기의 건도가 0.6일 때, 이 습증기의 엔탈피의 값[kJ/kg]은? (단, 포화액체의 엔탈피는 500kJ/kg이며, 포화증기의 엔탈피는 2,000kJ/kg으로 계산한다.)

• ① 1,200kJ/kg

  오답입니다 포화액 엔탈피를 빼먹고 2,000×0.6만 계산했을 때 나오는 값입니다.

• ② 1,400kJ/kg

  정답입니다 h = 500 + 0.6×(2,000−500) = 500 + 900 = 1,400kJ/kg입니다.

• ③ 1,700kJ/kg

  오답입니다 건도를 0.6이 아니라 0.8로 잡았을 때 나오는 값입니다.

• ④ 2,300kJ/kg

  오답입니다 건도를 1.2로 본 셈이라 포화증기 엔탈피를 넘어 물리적으로 불가능합니다.

정답과 해설 보기

정답 ② 1,400kJ/kg

습증기의 엔탈피는 h = $h_f$ + x($h_g$ − $h_f$) 로 구합니다. $h_f$ = 500kJ/kg, $h_g$ = 2,000kJ/kg이므로 증발엔탈피는 $h_{\text{fg}}$ = 1,500kJ/kg입니다. 건도 x = 0.6 을 대입하면 h = 500 + 0.6×1,500 = 500 + 900 = 1,400kJ/kg입니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 열역학 # 습증기 # 건도 # 엔탈피 # 포화증기

Q06

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기압계의 수은 눈금이 750mm이고, 중력 가속도 $g$=10m/s²인 지점에서 대기압의 값[kPa]은? (단, 수은의 온도는 10℃이고, 이때의 밀도는 10,000kg/m³로 한다.)

• ① 75kPa

  정답입니다 P = ρgh = 10,000 × 10 × 0.75 = 75,000Pa = 75kPa입니다.

• ② 150kPa

  오답입니다 수은주 높이를 1.5m로 두 배 잡았을 때 나오는 값입니다.

• ③ 300kPa

  오답입니다 750mm를 3m로 잘못 환산했을 때 나오는 값입니다.

• ④ 750kPa

  오답입니다 750mm를 7.5m로 잘못 환산했을 때 나오는 값입니다.

정답과 해설 보기

정답 ① 75kPa

액주에 의한 압력은 P = ρgh 로 계산합니다. 수은 밀도 ρ = 10,000kg/m³, 중력가속도 g = 10m/s², 수은주 높이 h = 750mm = 0.75m입니다. 따라서 P = 10,000 × 10 × 0.75 = 75,000N/m² = 75kPa입니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 유체역학 # 정수압 # 기압계 # 수은주 # 액주압력

Q07

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아주 매끄러운 원통관에 흐르는 공기가 층류유동일 때, 레이놀즈 수(Reynolds number)는 공기의 밀도, 점성계수와 어떤 관계에 있는가?

• ① 공기의 밀도와 점성계수 모두와 반비례 관계를 갖는다.

  오답입니다 밀도는 분자에 있으므로 반비례가 아니라 비례합니다.

• ② 공기의 밀도와 점성계수 모두와 비례 관계를 갖는다.

  오답입니다 점성계수는 분모에 있으므로 비례가 아니라 반비례합니다.

• ③ 공기의 밀도에는 반비례하고, 점성계수에는 비례한다.

  오답입니다 밀도와 점성계수의 관계가 모두 뒤바뀐 설명입니다.

• ④ 공기의 밀도에는 비례하고, 점성계수에는 반비례한다.

  정답입니다 Re = ρVD/μ이므로 밀도에 비례하고 점성계수에 반비례합니다.

정답과 해설 보기

정답 ④ 공기의 밀도에는 비례하고, 점성계수에는 반비례한다.

레이놀즈 수는 Re = ρVD/μ = VD/ν 로 정의되며 관성력과 점성력의 비를 뜻합니다. 밀도 ρ는 분자에, 점성계수 μ는 분모에 있으므로 밀도가 커지면 Re가 커지고 점성계수가 커지면 Re가 작아집니다. 층류·난류 여부와 무관하게 정의식 자체에서 정해지는 관계입니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 유체역학 # 레이놀즈수 # 밀도 # 점성계수 # 층류유동

Q08

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압력이 600kPa, 비체적이 0.1m³/kg인 유체가 피스톤이 부착된 실린더 내에 들어 있다. 피스톤은 유체의 비체적이 0.4m³/kg이 될 때까지 움직이고, 압력은 일정하게 유지될 때 유체가 한 일의 값[kJ/kg]은? (단, 피스톤이 움직일 때 마찰은 없으며, 이 과정은 등압가역과정이라 가정한다.)

• ① 60kJ/kg

  오답입니다 비체적 변화를 0.1m³/kg로 잘못 잡았을 때 나오는 값입니다.

• ② 120kJ/kg

  오답입니다 비체적 변화를 0.2m³/kg로 잘못 잡았을 때 나오는 값입니다.

• ③ 180kJ/kg

  정답입니다 w = P·Δv = 600 × (0.4 − 0.1) = 180kJ/kg입니다.

• ④ 240kJ/kg

  오답입니다 나중 비체적 0.4를 그대로 곱해 초기 비체적을 빼지 않은 값입니다.

정답과 해설 보기

정답 ③ 180kJ/kg

등압가역과정에서 단위질량당 밀폐계가 한 일은 w = ∫p dv = P(v₂ − v₁)입니다. P = 600kPa 로 일정하고 비체적은 0.1m³/kg 에서 0.4m³/kg 로 변하므로 Δv = 0.3m³/kg입니다. 따라서 w = 600 × 0.3 = 180kJ/kg입니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 열역학 # 정압과정 # 경계일 # 비체적 # 밀폐계

Q09

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아크 용접의 이상 현상 중 용접 전류가 크고 용접 속도가 빠를 때 발생하는 현상으로 가장 옳은 것은?

• ① 오버랩

  오답입니다 오버랩은 전류가 낮고 용접속도가 느릴 때 용착금속이 모재 위로 겹치는 결함입니다.

• ② 스패터

  오답입니다 스패터는 아크 주위로 용융금속 입자가 튀어 붙는 현상입니다.

• ③ 용입 불량

  오답입니다 용입 불량은 전류가 낮거나 홈 각도가 좁아 용융 깊이가 모자란 결함입니다.

• ④ 언더 컷

  정답입니다 전류가 크고 속도가 빠르면 모재가 파여 비드 가장자리에 홈이 남습니다.

정답과 해설 보기

정답 ④ 언더 컷

언더컷은 용접 전류가 지나치게 크거나 용접 속도가 빨라 아크가 모재를 과하게 녹였는데 용착금속이 그 자리를 채우지 못해 비드 가장자리를 따라 홈이 파이는 결함입니다. 반대로 전류가 낮고 속도가 느리면 용착금속이 흘러넘쳐 오버랩이 생깁니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 기계공작법 # 아크용접 # 언더컷 # 오버랩 # 용접결함

Q10

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<보기>의 설명에 해당하는 용접 방법으로 가장 옳은 것은?

• 원판 모양으로 된 전극 사이에 용접 재료를 끼우고, 전극을 회전시키면서 용접하는 방법이다. • 기체의 기밀, 액체의 수밀을 요하는 관 및 용기 제작 등에 적용된다. • 통전 방법으로 단속 통전법이 많이 쓰인다.

• ① 업셋 용접(upset welding)

  오답입니다 업셋 용접은 두 재료를 맞대고 축방향으로 가압하며 통전하는 방식입니다.

• ② 프로젝션 용접(projection welding)

  오답입니다 프로젝션 용접은 돌기를 만들어 그 부분에 전류를 집중시키는 방식입니다.

• ③ 스터드 용접(stud welding)

  오답입니다 스터드 용접은 볼트·핀 등을 모재 표면에 아크로 붙이는 방식입니다.

• ④ 시임 용접(seam welding)

  정답입니다 원판(롤러) 전극을 회전시키며 연속으로 겹치기 용접하는 것이 시임 용접입니다.

정답과 해설 보기

정답 ④ 시임 용접(seam welding)

시임 용접은 원판 모양의 롤러 전극 사이에 판재를 끼우고 전극을 회전시키면서 점용접을 연속으로 겹쳐 놓는 저항 용접법입니다. 용접선이 이어져 기밀·수밀이 확보되므로 연료탱크나 관, 용기 제작에 쓰이며 전류를 끊었다 이었다 하는 단속 통전법을 주로 사용합니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 기계공작법 # 저항용접 # 시임용접 # 단속통전법 # 기밀수밀

Q11

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선반(lathe)으로 직경 50mm, 길이 200mm인 재료를 200rpm으로 가공했을 때, 주분력이 400N이었다. 이때의 절삭동력의 값[kW]은? (단, 1kW=1kN·m/s이고, 원주율 $\pi$=3으로 간주한다.)

• ① 0.2kW

  정답입니다 v = 3×0.05×200 = 30m/min = 0.5m/s이므로 400×0.5 = 200W = 0.2kW입니다.

• ② 0.4kW

  오답입니다 회전수를 400rpm으로 잘못 보았을 때 나오는 값입니다.

• ③ 0.6kW

  오답입니다 지름을 150mm로 잘못 잡았을 때 나오는 값입니다.

• ④ 0.8kW

  오답입니다 지름 대신 길이 200mm를 넣어 절삭속도를 2m/s로 본 값입니다.

정답과 해설 보기

정답 ① 0.2kW

절삭속도는 v = πDN 으로 구합니다. π = 3, D = 50mm = 0.05m, N = 200rpm이므로 v = 3 × 0.05 × 200 = 30m/min = 0.5m/s입니다. 절삭동력은 주분력과 절삭속도의 곱이므로 P = 400N × 0.5m/s = 200W = 0.2kW입니다. 길이 200mm는 계산에 쓰이지 않는 조건입니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 기계공작법 # 선반 # 절삭속도 # 주분력 # 절삭동력

Q12

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소성가공에서 직접(전방)압출과 간접(후방)압출을 구분하는 기준에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

• ① 램(ram)의 진행방향과 제품의 진행방향에 따라 구분한다.

  정답입니다 램과 제품의 진행방향이 같으면 직접(전방), 반대면 간접(후방)압출입니다.

• ② 램(ram)과 컨테이너(container) 사이의 마찰에 따라 구분한다.

  오답입니다 컨테이너 마찰은 직접압출에서 크게 나타나는 결과일 뿐 구분 기준이 아닙니다.

• ③ 압출 다이(die)의 전후 위치에 따라 구분한다.

  오답입니다 다이의 위치는 방식에 따라 달라지는 결과이지 정의 기준은 아닙니다.

• ④ 압출 다이(die)와 컨테이너(container)의 접촉 상태에 따라 구분한다.

  오답입니다 다이와 컨테이너의 접촉 상태는 두 방식을 나누는 기준과 관계가 없습니다.

정답과 해설 보기

정답 ① 램(ram)의 진행방향과 제품의 진행방향에 따라 구분한다.

직접(전방)압출은 램이 미는 방향과 소재가 다이를 빠져나오는 방향이 같은 방식이고, 간접(후방)압출은 속이 빈 램 끝에 다이가 붙어 있어 제품이 램의 진행방향과 반대로 나오는 방식입니다. 따라서 두 방식을 나누는 기준은 램의 진행방향과 제품의 진행방향입니다. 간접압출은 소재가 컨테이너에 대해 움직이지 않아 마찰이 작다는 것은 결과적인 특징입니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 소성가공 # 압출 # 직접압출 # 간접압출 # 컨테이너

Q13

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보통선반의 구조에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

• ① 주축대 : 공작물을 고정하며 회전시키는 장치

  오답입니다 주축대는 척으로 공작물을 물고 회전시키는 부분이 맞습니다.

• ② 왕복대 : 주축에서 운동을 전달 받아 이송축까지 전달하는 장치

  정답입니다 주축의 회전을 이송축까지 전달하는 것은 왕복대가 아니라 이송(변속기어)장치입니다.

• ③ 심압대 : 공작물의 한 쪽 끝을 센터로 지지하는 장치

  오답입니다 심압대는 센터를 끼워 긴 공작물의 반대쪽 끝을 지지합니다.

• ④ 베드 : 선반의 주요 부분을 얹는 부분

  오답입니다 베드는 주축대·심압대·왕복대를 얹는 본체 구조물이 맞습니다.

정답과 해설 보기

정답 ② 왕복대 : 주축에서 운동을 전달 받아 이송축까지 전달하는 장치

왕복대는 베드 위를 미끄러지면서 바이트를 이송시키는 부분으로 새들, 에이프런, 복식공구대, 공구대로 구성됩니다. 주축의 회전운동을 받아 이송축(리드스크루·이송봉)까지 전달하는 것은 주축대 옆의 이송장치, 즉 변속기어열(quick change gear box)이 하는 일입니다. 따라서 왕복대의 설명이 이송장치의 설명으로 잘못 적혀 있습니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 기계공작법 # 보통선반 # 왕복대 # 주축대 # 심압대

Q14

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원통 용기 소재를 1차 드로잉률이 0.6, 재드로잉률이 0.8이 되도록 드로잉(drawing)을 실시하여 지름이 24mm인 원통 용기를 제작하였다. 처음 소재의 지름의 값[mm]은?

• ① 30mm

  오답입니다 재드로잉률만 역산해 24/0.8 = 30mm 에서 멈춘 값입니다.

• ② 40mm

  오답입니다 1차 드로잉률만 역산해 24/0.6 = 40mm 에서 멈춘 값입니다.

• ③ 50mm

  정답입니다 D = 24/(0.6×0.8) = 24/0.48 = 50mm입니다.

• ④ 60mm

  오답입니다 두 드로잉률의 곱을 0.48이 아닌 0.4로 잘못 잡았을 때 나오는 값입니다.

정답과 해설 보기

정답 ③ 50mm

드로잉률은 드로잉 후 지름을 드로잉 전 지름으로 나눈 값입니다. 처음 소재 지름을 D라 하면 1차 드로잉 후 지름은 0.6D, 재드로잉 후 지름은 0.8 × 0.6D = 0.48D입니다. 0.48D = 24mm이므로 D = 24/0.48 = 50mm입니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 소성가공 # 드로잉 # 드로잉률 # 재드로잉 # 원통용기

Q15

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<보기>에서 설명한 특징을 모두 만족하는 입자가공 방법으로 가장 옳은 것은?

• 원통 내면의 다듬질 가공에 사용된다. • 회전 운동과 축방향의 왕복 운동에 의해 접촉면을 가공하는 방법이다. • 여러 숫돌을 스프링/유압으로 가공면에 압력을 가한 상태에서 가공한다.

• ① 호닝(honing)

  정답입니다 숫돌을 원통 내면에 눌러 회전과 왕복운동을 동시에 주는 가공이 호닝입니다.

• ② 전해 연마(electrolytic polishing)

  오답입니다 전해 연마는 전기화학적으로 표면을 녹여 광택을 내는 방법입니다.

• ③ 버핑(buffing)

  오답입니다 버핑은 천으로 만든 버프에 연마제를 묻혀 광택만 내는 방법입니다.

• ④ 숏 피닝(shot peening)

  오답입니다 숏 피닝은 강구를 분사해 압축잔류응력을 주는 표면처리로 치수 다듬질이 아닙니다.

정답과 해설 보기

정답 ① 호닝(honing)

호닝은 혼(hone)에 여러 개의 각봉 숫돌을 붙이고 스프링이나 유압으로 가공면에 압력을 준 채 회전운동과 축방향 왕복운동을 동시에 주어 다듬는 입자가공입니다. 주로 엔진 실린더 내면처럼 원통 내면의 진원도·진직도·표면거칠기를 개선하는 데 사용합니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 기계공작법 # 입자가공 # 호닝 # 원통내면 # 숫돌

Q16

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<보기>에서 구성인선(BUE : Built-Up Edge)을 억제하는 방법에 해당하는 것을 옳게 짝지은 것은?

ㄱ. 절삭깊이를 깊게 한다. ㄴ. 공구의 절삭각을 크게 한다. ㄷ. 절삭속도를 빠르게 한다. ㄹ. 칩과 공구 경사면상의 마찰을 작게 한다. ㅁ. 절삭유제를 사용한다. ㅂ. 가공재료와 서로 친화력이 있는 절삭공구를 선택한다.

• ① ㄴ, ㄹ, ㅁ

  오답입니다 ㄴ의 절삭각을 크게 하는 것은 경사각을 작게 하는 것이라 오히려 불리합니다.

• ② ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

  오답입니다 ㄱ의 절삭깊이를 깊게 하면 구성인선이 더 잘 생깁니다.

• ③ ㄱ, ㄴ, ㄹ, ㅂ

  오답입니다 ㅂ의 친화력이 있는 공구는 응착을 촉진해 구성인선을 키웁니다.

• ④ ㄷ, ㄹ, ㅁ

  정답입니다 절삭속도 증가, 마찰 감소, 절삭유제 사용이 모두 구성인선 억제책입니다.

정답과 해설 보기

정답 ④ ㄷ, ㄹ, ㅁ

구성인선은 칩의 일부가 공구 경사면에 응착해 날 끝처럼 자라는 현상이므로 응착을 줄이는 방향, 즉 절삭속도를 높이고(임계속도 이상), 경사각을 크게 하며(절삭각은 작게), 칩과 경사면의 마찰을 줄이고, 절삭유제를 써서 윤활·냉각하고, 절삭깊이를 얕게 하며, 가공재료와 친화력이 작은 공구를 쓰는 것이 억제책입니다. 따라서 해당하는 것은 ㄷ, ㄹ, ㅁ 입니다. 따라서 ④입니다.

키워드 # 기계공작법 # 구성인선 # 절삭속도 # 경사각 # 절삭유제

Q17

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펌프 내 발생하는 공동현상을 방지하기 위한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

• ① 펌프의 설치 위치를 낮춘다.

  오답입니다 설치 위치를 낮추면 흡입양정이 줄어 공동현상이 억제됩니다.

• ② 펌프의 회전수를 증가시킨다.

  정답입니다 회전수를 높이면 흡입부 압력이 더 낮아져 공동현상이 심해집니다.

• ③ 단흡입 펌프를 양흡입 펌프로 만든다.

  오답입니다 양흡입으로 바꾸면 흡입구당 유량과 유속이 줄어 유리합니다.

• ④ 흡입관의 직경을 크게 한다.

  오답입니다 흡입관을 굵게 하면 유속과 마찰손실이 줄어 흡입압력이 올라갑니다.

정답과 해설 보기

정답 ② 펌프의 회전수를 증가시킨다.

공동현상은 펌프 흡입부의 압력이 그 온도의 포화증기압 아래로 떨어질 때 생기므로 흡입측 압력을 높이고 유속을 낮추는 것이 방지책입니다. 펌프 설치 위치를 낮추고, 흡입관을 굵고 짧게 하며, 양흡입 펌프를 쓰고, 회전수를 낮추어야 합니다. 회전수를 증가시키면 흡입측 유속과 압력강하가 커져 오히려 공동현상을 촉진합니다. 따라서 ②입니다.

키워드 # 유체역학 # 공동현상 # 캐비테이션 # 흡입양정 # 펌프회전수

Q18

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유량이 0.5m³/s이고 유효낙차가 5m일 때 수차에 작용할 수 있는 최대동력에 가장 가까운 값[PS]은? (단, 유체의 비중량은 1,000kg_f/m³이다.)

• ① 15PS

  오답입니다 최대동력을 묻는데 수차 효율을 임의로 곱했을 때 나올 법한 값입니다.

• ② 24.7PS

  오답입니다 이론동력을 PS가 아니라 kW로 환산하면 약 24.5kW인데, 그 단위를 PS로 착각했을 때 고르기 쉬운 값입니다.

• ③ 33.3PS

  정답입니다 L = γQH/75 = 1,000×0.5×5/75 = 33.3PS입니다.

• ④ 40PS

  오답입니다 1PS를 75가 아닌 62.5 kgf·m/s로 잘못 잡았을 때 나오는 값입니다.

정답과 해설 보기

정답 ③ 33.3PS

수차의 이론(최대)동력은 L = γQH이며, 1PS = 75 kgf·m/s이므로 L[PS] = γQH/75입니다. γ = 1,000kgf/m³, Q = 0.5m³/s, H = 5m이므로 γQH = 1,000 × 0.5 × 5 = 2,500 kgf·m/s입니다. 이를 75로 나누면 2,500/75 ≈ 33.3PS입니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 유체역학 # 수차 # 유효낙차 # 이론동력 # 마력환산

Q19

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기하공차의 종류와 그 기호가 바르게 연결되지 않은 것은?

• ① 진원도,

  

  정답입니다 진원도 기호는 단순한 원 ○인데 제시된 기호는 위치도 기호입니다.

• ② 원통도,

  

  오답입니다 원에 두 개의 사선을 그은 기호는 원통도가 맞습니다.

• ③ 동심도,

  

  오답입니다 이중 원 모양의 기호는 동심도(동축도)가 맞습니다.

• ④ 온흔들림,

  

  오답입니다 두 개의 사선 화살표는 온흔들림 공차 기호가 맞습니다.

정답과 해설 보기

정답 ① 진원도 (기호가 위치도 기호로 잘못 연결됨)

①에 제시된 기호는 원에 십자선을 그은 모양으로 위치도(position) 공차 기호입니다. 진원도의 기호는 아무 표시가 없는 단순한 원입니다. 나머지는 원통도(원에 두 사선), 동심도(이중 원), 온흔들림(두 개의 사선 화살표)으로 바르게 연결되어 있습니다. 따라서 ①입니다.

키워드 # 측정 # 기하공차 # 진원도 # 위치도 # 온흔들림

Q20

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<보기>에서 가는 2점 쇄선이 사용되는 경우에 해당하는 것을 옳게 짝지은 것은?

ㄱ. 도시된 단면의 앞쪽에 있는 부분을 표시하는 데 사용한다. ㄴ. 인접 부분을 참고로 표시하는 데 사용한다. ㄷ. 대상물의 일부를 파단한 경계 또는 일부를 떼어낸 경계를 표시하는 데 사용한다. ㄹ. 도면에서 어떤 부위가 평면이라는 것을 나타낼 때 사용한다. ㅁ. 가공 전 또는 가공 후의 모양을 표시하는 데 사용한다.

• ① ㄴ, ㄷ, ㅁ

  오답입니다 ㄷ의 파단 경계는 가는 실선의 프리핸드선이나 지그재그선으로 그립니다.

• ② ㄱ, ㄷ, ㄹ

  오답입니다 ㄷ과 ㄹ이 모두 가는 2점 쇄선의 용도가 아닙니다.

• ③ ㄱ, ㄴ, ㅁ

  정답입니다 ㄱ·ㄴ·ㅁ 은 모두 가상선(가는 2점 쇄선)의 대표적인 용도입니다.

• ④ ㄴ, ㄷ, ㄹ

  오답입니다 ㄹ의 평면 표시는 가는 실선으로 대각선을 긋는 방법을 씁니다.

정답과 해설 보기

정답 ③ ㄱ, ㄴ, ㅁ

가는 2점 쇄선은 가상선과 무게중심선으로 쓰이며, 인접 부분을 참고로 표시할 때(ㄴ), 가공 전 또는 가공 후의 모양을 표시할 때(ㅁ), 도시된 단면의 앞쪽 부분을 표시할 때(ㄱ), 공구·지그의 위치나 이동 한계 위치를 나타낼 때 사용합니다. 파단 경계(ㄷ)는 파단선인 가는 실선의 프리핸드선·지그재그선으로, 평면임을 나타내는 표시(ㄹ)는 가는 실선의 대각선으로 그립니다. 따라서 ③입니다.

키워드 # 측정 # 제도선 # 가상선 # 2점쇄선 # 파단선

Q01Q02Q03Q04Q05Q06Q07Q08Q09Q10Q11Q12Q13Q14Q15Q16Q17Q18Q19Q20

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