2025년 국가직 9급 기계일반 기출문제 풀이
2025년 국가직 9급 기계일반
① 네킹
오답입니다네킹은 인장시험에서 국부적으로 단면이 급격히 줄어드는 현상입니다.
② 좌굴
정답입니다길고 가는 기둥이 압축하중을 받아 옆으로 휘는 불안정 현상이 좌굴입니다.
③ 변형경화
오답입니다변형경화는 소성변형이 진행될수록 재료의 강도와 경도가 증가하는 현상입니다.
④ 인장변형
오답입니다인장변형은 축 방향 인장하중으로 재료가 늘어나는 변형입니다.
정답과 해설 보기
좌굴은 세장한 기둥이 임계 압축하중에 도달했을 때 횡방향으로 갑자기 휘는 현상입니다. 재료의 압축 파괴보다 작은 하중에서도 발생할 수 있습니다. 따라서 ②입니다.
키워드#재료역학#좌굴#압축부재#세장비#임계하중
① 허빙(hubbing)
오답입니다허빙은 경화된 펀치를 소재에 눌러 금형의 오목부를 만드는 작업입니다.
② 스피닝(spinning)
오답입니다스피닝은 회전하는 판재를 성형공구로 눌러 축대칭 제품을 만드는 작업입니다.
③ 트리밍(trimming)
정답입니다성형 후 제품 가장자리의 불필요한 부분을 잘라 규정 형상으로 만드는 작업입니다.
④ 스웨이징(swaging)
오답입니다스웨이징은 반복 타격이나 회전 다이로 봉과 관의 단면을 줄이는 작업입니다.
정답과 해설 보기
트리밍은 드로잉이나 성형 후 남은 플랜지와 불규칙한 가장자리를 절단하는 마무리 공정입니다. 완제품의 외곽 형상과 치수를 맞추는 데 사용됩니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계공작법#판재성형#트리밍#스피닝#스웨이징
○ 암모니아 가스 분위기 속에서 약 500 °C로 가열한다.
○ 일반적으로 담금질할 필요가 없다.
① 질화법
정답입니다질화법은 암모니아 분위기에서 질소를 확산시켜 단단한 질화물층을 만들며 담금질이 필요하지 않습니다.
② 침탄법
오답입니다침탄법은 고온에서 탄소를 확산시킨 후 일반적으로 담금질합니다.
③ 화염 경화법
오답입니다화염 경화법은 표면을 급속 가열한 뒤 냉각하여 마르텐사이트화합니다.
④ 고주파 경화법
오답입니다고주파 경화법은 유도가열 후 급랭하여 표면을 경화합니다.
정답과 해설 보기
질화법은 약 500 °C의 암모니아 가스에서 질소를 강 표면에 확산시킵니다. 질화물이 높은 경도를 만들기 때문에 별도의 담금질 없이 표면경화가 가능합니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계재료#표면경화#질화법#침탄법#암모니아#확산처리
① 고속도강 공구
오답입니다고속도강은 인성과 가공성이 좋지만 가장 높은 경도의 공구재료는 아닙니다.
② 세라믹 공구
오답입니다세라믹은 고온경도가 높지만 다이아몬드보다 경도가 낮습니다.
③ 다이아몬드 공구
정답입니다다이아몬드는 경도가 가장 높지만 고온에서 철·니켈과 반응하여 빠르게 마모됩니다.
④ CBN(cubic boron nitride) 공구
오답입니다CBN은 철계 경질재료의 고속 절삭에 적합합니다.
정답과 해설 보기
다이아몬드는 매우 높은 경도를 가지지만 철계 금속을 절삭하면 탄소가 철에 확산되어 공구 마모가 촉진됩니다. 따라서 비철금속과 비금속 재료 가공에 주로 사용됩니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계공작법#절삭공구#공구재료#다이아몬드#CBN#화학적마모
“밀폐된 용기에 담긴 유체에 외부 압력이 작용하면 유체 내 모든 점에서의 압력은 그만큼 증가한다.”라는 원리이다. 이 원리에 따르면 두 지점의 면적비를 다르게 하여 힘을 증폭할 수 있어 유압식 브레이크, 리프트, 건설기계 등에 적용된다.
① 파스칼(Pascal)의 원리
정답입니다밀폐 유체에 가한 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 원리입니다.
② 베르누이(Bernoulli)의 원리
오답입니다베르누이 원리는 정상 유동에서 압력·속도·높이 사이의 에너지 관계를 나타냅니다.
③ 뉴턴(Newton)의 제2운동 법칙
오답입니다뉴턴의 제2법칙은 물체의 가속도가 합력에 비례한다는 운동법칙입니다.
④ 아르키메데스(Archimedes)의 원리
오답입니다아르키메데스 원리는 유체 속 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼 부력을 받는다는 원리입니다.
정답과 해설 보기
파스칼의 원리에 따라 밀폐된 유체에 가한 압력은 유체 전체에 동일하게 전달됩니다. 같은 압력에서 피스톤 면적을 크게 하면 더 큰 힘을 얻을 수 있습니다. 따라서 ①입니다.
키워드#유압기기#파스칼의원리#압력전달#면적비#유압장치
① 비중이 감소한다.
오답입니다탄소량이 증가하면 탄소강의 비중은 대체로 감소합니다.
② 열전도도가 증가한다.
정답입니다탄소량이 증가하면 전자와 격자의 이동이 방해되어 열전도도는 감소합니다.
③ 전기저항이 증가한다.
오답입니다탄소량이 증가하면 전기저항은 증가합니다.
④ 열팽창계수가 감소한다.
오답입니다탄소량이 증가하면 열팽창계수는 대체로 감소합니다.
정답과 해설 보기
탄소 함량이 늘어나면 합금 원소와 조직의 영향으로 열 전달이 어려워져 열전도도가 낮아집니다. 따라서 열전도도가 증가한다는 설명은 옳지 않습니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계재료#탄소강#탄소함량#비중#열전도도#전기저항
① 보링(boring)
오답입니다보링은 기존 구멍을 확대하고 정밀하게 다듬는 절삭작업입니다.
② 리밍(reaming)
오답입니다리밍은 뚫린 구멍의 치수와 표면정밀도를 높이는 작업입니다.
③ 코킹(caulking)
정답입니다리벳머리와 판 가장자리를 정으로 두드려 틈을 막고 기밀성을 높이는 작업입니다.
④ 드릴링(drilling)
오답입니다드릴링은 회전 드릴로 구멍을 만드는 작업입니다.
정답과 해설 보기
코킹은 리벳이음을 마친 뒤 리벳머리 둘레와 판 가장자리를 눌러 밀착시키는 작업입니다. 보일러나 탱크처럼 기밀과 수밀이 필요한 이음에 적용됩니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계설계#리벳이음#코킹#기밀#보일러
① 편정반응
정답입니다편정반응은 하나의 액상이 냉각되면서 고상과 조성이 다른 액상으로 변하는 반응입니다.
② 공석반응
오답입니다공석반응은 하나의 고상이 두 종류의 고상으로 변합니다.
③ 포정반응
오답입니다포정반응은 액상과 고상이 반응하여 새로운 고상을 만듭니다.
④ 공정반응
오답입니다공정반응은 하나의 액상이 두 종류의 고상으로 변합니다.
정답과 해설 보기
편정반응의 일반식은 L₁ → α + L₂입니다. 즉 하나의 액상에서 고상과 조성이 다른 또 하나의 액상이 동시에 생성됩니다. 따라서 ①입니다.
키워드#기계재료#상태도#불변반응#편정반응#공정반응#포정반응
① 경계윤활과 혼합윤활 영역은 불완전윤활 영역으로 분류된다.
오답입니다경계윤활과 혼합윤활에서는 표면 일부가 접촉하므로 불완전윤활로 봅니다.
② 유체윤활 영역에서 윤활유의 점도가 작아지면 마찰계수는 증가한다.
정답입니다유체윤활 영역에서는 점도가 작아지면 유체 전단저항이 줄어 마찰계수도 감소합니다.
③ 경계윤활 영역에서는 접촉면 사이의 유막이 얇아서 표면의 작은 요철부가 직접 접촉한다.
오답입니다경계윤활에서는 유막이 매우 얇아 표면 요철이 직접 접촉합니다.
④ 혼합윤활 영역에서는 마찰계수가 베어링계수(bearing modulus)에 반비례하며 급격히 변화한다.
오답입니다혼합윤활에서는 베어링계수가 증가할수록 직접 접촉이 줄어 마찰계수가 급격히 감소합니다.
정답과 해설 보기
유체윤활에서는 두 면이 충분한 유막으로 분리되고 마찰은 주로 유체의 점성 전단에서 생깁니다. 따라서 같은 조건에서 점도가 작아지면 마찰계수가 증가하는 것이 아니라 감소합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계설계#베어링#윤활영역#유체윤활#경계윤활#베어링계수
① 전류가 과대할 때
오답입니다과대한 전류는 모재 가장자리를 깊게 녹여 언더컷을 만들 수 있습니다.
② 용접 속도가 너무 빠를 때
오답입니다용접속도가 너무 빠르면 용착금속이 가장자리를 충분히 채우지 못할 수 있습니다.
③ 아크 길이가 너무 짧을 때
정답입니다언더컷은 일반적으로 아크 길이가 지나치게 길 때 발생하기 쉬우며 짧은 아크는 해당 원인이 아닙니다.
④ 부적당한 용접봉을 사용할 때
오답입니다용접 조건과 맞지 않는 용접봉은 비드 가장자리 형성을 불량하게 할 수 있습니다.
정답과 해설 보기
언더컷은 용접부 가장자리가 홈처럼 파이고 용착금속으로 채워지지 않은 결함입니다. 과대 전류, 빠른 속도, 긴 아크 등이 주요 원인이므로 아크가 너무 짧다는 조건은 해당하지 않습니다. 따라서 원인으로 옳지 않은 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#용접#용접결함#언더컷#아크길이#용접전류
단면적 500 mm², 길이 50 mm의 재료에 50 kN의 하중이 작용하였을 때, 탄성영역에서 늘어난 길이가 0.1 mm인 경우 이 재료의 탄성계수[GPa]는?
① 25
오답입니다오답입니다
② 50
정답입니다응력은 100 MPa, 변형률은 0.002이므로 탄성계수는 50 GPa입니다.
③ 75
오답입니다오답입니다
④ 100
오답입니다오답입니다
정답과 해설 보기
응력은 50,000 N/500 mm²=100 MPa이고 변형률은 0.1/50=0.002입니다. 따라서 E=σ/ε=50,000 MPa=50 GPa이므로 정답은 ②입니다.
키워드#재료역학#탄성계수#응력#변형률#훅의법칙
① 주축대
오답입니다주축대는 공작물을 회전시키는 주축과 변속장치를 포함합니다.
② 심압대
오답입니다심압대는 긴 공작물 지지와 드릴 작업 등에 사용됩니다.
③ 분할대
정답입니다분할대는 밀링머신에서 공작물을 일정 각도로 분할하는 부속장치입니다.
④ 왕복대
오답입니다왕복대는 바이트를 지지하고 종·횡 방향으로 이송합니다.
정답과 해설 보기
선반의 주요 구성요소는 주축대, 심압대, 왕복대, 베드 등입니다. 분할대는 기어 가공이나 다각형 가공을 위해 주로 밀링머신에 사용하는 장치입니다. 따라서 해당하지 않는 것은 ③입니다.
키워드#기계공작법#선반#주축대#심압대#왕복대#분할대
○ 한쪽 또는 양쪽 기울기가 있는 평판 모양의 쐐기이다.
○ 한 축의 로드 엔드(rod end)를 다른 축의 소켓(socket)에 끼우고 이것을 때려 박아서 두 축을 연결한다.
○ 축 방향의 인장 또는 압축하중을 받는다.
① 캠(cam)
오답입니다캠은 회전운동을 종동절의 왕복 또는 요동운동으로 바꾸는 요소입니다.
② 코터(cotter)
정답입니다코터는 쐐기형 평판을 끼워 두 축을 연결하며 축방향 하중을 전달합니다.
③ 스플라인(spline)
오답입니다스플라인은 축 둘레의 여러 키 홈으로 회전력을 전달합니다.
④ 세레이션(serration)
오답입니다세레이션은 미세한 삼각형 치형으로 회전력과 위치를 전달합니다.
정답과 해설 보기
코터이음은 로드 엔드를 소켓에 끼운 뒤 쐐기형 코터를 관통시켜 결합합니다. 회전토크보다 축 방향의 인장 또는 압축하중을 전달하는 데 사용됩니다. 따라서 ②입니다.
키워드#기계설계#축이음#코터#쐐기#축방향하중#스플라인
① 기어 치형 표면에 구름동작을 통하여 표면정밀도 및 피로수명을 증가시킨다.
정답입니다버니싱은 경화된 공구기어와 굴림 접촉시켜 표면 요철을 소성적으로 눌러 마무리합니다.
② 기어 치형과 같은 형상을 가지는 커터를 이용하여 기어 치형에서 소량의 재료를 제거한다.
오답입니다치형 커터로 소량 절삭하는 방법은 기어 셰이빙에 해당합니다.
③ 연마재가 박혀 있는 플라스틱 기어 형태의 공구로 고속으로 기어 표면을 마무리한다.
오답입니다연마재가 든 플라스틱 기어형 공구를 쓰는 방식은 기어 호닝에 해당합니다.
④ 치형의 정밀한 표면마무리를 위해서 연마재를 이용하고 고품질, 긴 수명 및 저소음의 경화된 기어 생산에 적합하다.
오답입니다연마재로 경화 기어를 정밀 마무리하는 방식은 기어 연삭에 해당합니다.
정답과 해설 보기
기어 버니싱은 공구기어와 피가공 기어를 압력을 주어 맞물려 굴립니다. 표면 돌기가 소성변형되어 정밀도와 표면 상태가 좋아지고 압축잔류응력으로 피로수명도 향상됩니다. 따라서 옳은 것은 ①입니다.
키워드#기계공작법#기어가공#버니싱#셰이빙#호닝#기어연삭
① 2행정 사이클 기관은 1사이클 동안 크랭크축이 1회전 한다.
오답입니다2행정 기관은 피스톤 2행정, 크랭크축 1회전으로 한 사이클을 마칩니다.
② 2행정 사이클 기관은 밸브 기구가 필요하지 않고 실린더에 배기 구멍이 있다.
오답입니다일반적인 2행정 기관은 피스톤이 여닫는 흡·배기 포트를 사용합니다.
③ 4행정 사이클 기관은 흡입, 압축, 팽창, 배기 행정을 거쳐 1사이클을 완성한다.
오답입니다4행정 기관은 흡입·압축·팽창·배기의 네 행정으로 작동합니다.
④ 배기량이 같은 경우 2행정 사이클 기관보다 4행정 사이클의 출력이 크다.
정답입니다같은 배기량과 회전수라면 2행정 기관이 매 회전 동력행정을 하므로 출력이 더 큽니다.
정답과 해설 보기
2행정 기관은 크랭크축이 한 바퀴 돌 때마다 한 번의 동력행정이 있습니다. 4행정 기관은 두 바퀴마다 한 번이므로 같은 배기량에서 일반적으로 2행정 기관의 출력이 더 큽니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#내연기관#가솔린기관#2행정기관#4행정기관#동력행정#출력
① 재료의 경도나 인성에 관계없이 전기 도체이면 쉽게 가공할 수 있다.
오답입니다방전가공은 전기전도성 재료라면 기계적 경도와 무관하게 가공할 수 있습니다.
② 전극으로 구리나 흑연을 이용한다.
오답입니다구리와 흑연은 가공성과 방전특성이 좋아 전극으로 널리 사용됩니다.
③ 가공 속도를 조정하여 다듬질 면의 거칠기를 조절할 수 있다.
오답입니다방전에너지와 가공조건을 조절하여 제거율과 표면거칠기를 바꿀 수 있습니다.
④ 콘덴서의 용량이 크면 가공면과 치수 정밀도가 좋다.
정답입니다콘덴서 용량이 크면 1회 방전에너지가 커져 가공은 빨라지지만 표면이 거칠고 정밀도가 낮아집니다.
정답과 해설 보기
콘덴서 용량이 커지면 한 번의 방전으로 생기는 크레이터가 커집니다. 가공속도는 증가할 수 있지만 표면거칠기와 치수정밀도는 나빠집니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계공작법#특수가공#방전가공#전극#콘덴서용량#표면거칠기
① 볼트 구멍이 클 때 사용한다.
오답입니다평와셔는 구멍이 크더라도 하중을 넓게 분산시킬 수 있습니다.
② 너트의 풀어짐을 방지하는 효과가 있다.
오답입니다스프링와셔나 이붙이와셔 등은 풀림 방지에 도움을 줍니다.
③ 너트가 닿는 자리면이 거칠거나 기울어져 있을 때 사용한다.
오답입니다와셔는 거칠거나 기울어진 자리면을 보완하여 체결을 안정시킵니다.
④ 자리면의 재료가 연질이어서 볼트의 체결압력을 지탱하기 어려울 때는 사용할 수 없다.
정답입니다연질 자리면일수록 와셔로 압력을 넓게 분산하여 표면 손상을 줄일 수 있습니다.
정답과 해설 보기
와셔는 너트나 볼트머리 아래의 접촉면적을 넓혀 체결압력을 분산합니다. 따라서 자리면이 연질이어서 국부 압력을 견디기 어려울 때 사용하는 것이 효과적입니다. 따라서 옳지 않은 것은 ④입니다.
키워드#기계설계#체결요소#와셔#풀림방지#하중분산
① 침투 검사
오답입니다침투 검사는 표면에 열린 미세 결함을 찾아내는 비파괴검사입니다.
② 초음파 검사
오답입니다초음파 검사는 반사파를 이용해 내부 결함을 검출합니다.
③ 와류 검사
오답입니다와류 검사는 전도성 재료의 표면과 근표면 결함을 검출합니다.
④ 현미경 조직 검사
정답입니다현미경 조직 검사는 시편을 절단·연마·부식하므로 비파괴검사가 아닙니다.
정답과 해설 보기
현미경 조직 검사는 시험편을 채취하고 표면을 연마·부식하여 조직을 관찰합니다. 검사 대상의 일부를 훼손하므로 비파괴검사로 분류하지 않습니다. 따라서 해당하지 않는 것은 ④입니다.
키워드#기계재료#재료시험#비파괴검사#침투검사#초음파검사#와류검사
① 안전계수는 재료의 허용응력에 대한 기준강도의 비이다.
오답입니다안전계수는 기준강도를 허용응력으로 나눈 값입니다.
② 고온에서 정하중이 작용할 때는 피로한도를 기준강도로 한다.
정답입니다고온 정하중에서는 시간 의존 변형을 고려한 크리프강도나 크리프한도를 기준으로 해야 합니다.
③ 안전계수를 결정할 때 재질의 균질성, 하중, 수명, 사용조건 등을 고려한다.
오답입니다안전계수는 재료 편차, 하중 불확실성, 수명과 환경 등을 고려해 정합니다.
④ 정하중이 연강과 같은 연성재료에 작용할 때는 항복응력을 기준강도로 한다.
오답입니다연성재료의 정하중 설계에서는 항복을 방지하도록 항복강도를 기준으로 합니다.
정답과 해설 보기
피로한도는 반복하중에 대한 기준강도입니다. 고온에서 장시간 정하중이 작용하면 크리프가 지배적이므로 크리프강도나 크리프한도를 기준으로 해야 합니다. 따라서 옳지 않은 것은 ②입니다.
키워드#기계설계#안전설계#안전계수#기준강도#허용응력#크리프한도
① 반주철
오답입니다반주철은 회주철과 백주철 조직이 함께 나타나는 중간 형태입니다.
② 백주철
오답입니다백주철은 규소가 적고 냉각이 빠를 때 탄소가 시멘타이트로 남아 생성됩니다.
③ 회주철
정답입니다규소가 많고 서냉하면 흑연화가 촉진되어 파단면이 회색인 회주철이 됩니다.
④ 칠드주철
오답입니다칠드주철은 표면을 급랭하여 백주철 조직을 만든 주철입니다.
정답과 해설 보기
규소는 주철에서 흑연화를 촉진하는 원소이며 느린 냉각도 흑연 석출에 유리합니다. 편상흑연이 형성되어 파단면이 회색으로 보이는 회주철이 만들어집니다. 따라서 ③입니다.
키워드#기계재료#주철#회주철#백주철#흑연화#규소
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