9급 기계 기계일반 기출문제 해설

총 100문항 · 문제·정답·해설·개념 무료 학습

이 회차는 100문항입니다. 자료를 읽고 푸는 문항이 12문항입니다. 풀이가 붙은 문항이 100문항입니다.

• 1

  금속재료의 연성 및 취성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 온도가 올라가면 재료의 연성은 증가한다.
  2. 2. 온도가 내려가면 재료의 취성은 증가한다.
  3. 3. 높은 취성재료는 소성가공에 적합하지 않다.
  4. 4. 탄소강에서는 탄소의 함량이 높아질수록 연성이 증가한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 온도가 올라가면 원자 이동이 활발해져 금속의 연성이 커진다는 것은 일반적인 재료거동 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  2. 온도가 내려가면 원자 이동이 둔해져 금속이 잘 깨지는 취성이 커진다는 것은 일반적인 재료거동 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  3. 취성이 높은 재료는 힘을 가해 모양을 바꾸는 소성가공 도중 쉽게 깨져 버려 그런 가공에 적합하지 않다는 것은 재료 특성 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  4. 탄소강은 탄소 함량이 높아질수록 강도와 경도는 오히려 커지지만 연성은 줄어드는데 지문은 연성이 늘어난다고 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 강재 시편을 상온과 고온 두 조건으로 나누어 인장시험기에 걸어 늘어나는 정도를 하나하나 재어 비교해 보았다. 온도가 높은 시편이 훨씬 많이 늘어난 뒤에야 끊어지는 것을 확인했다.
  2. 甲은 같은 강재 시편을 냉동고에 넣어 하루 동안 차게 식힌 뒤 충격시험기에 걸어 충격값을 하나하나 재어 보았다. 상온 시편보다 훨씬 적은 충격에도 쉽게 깨져 버리는 것을 확인했다.
  3. 甲은 잘 깨지는 주철 소재를 프레스로 눌러 모양을 바꾸려다 시편이 갈라지는 것을 확인해 보았다. 그런 소재는 소성가공보다 주조로 성형하는 것이 낫다는 것을 정리했다.
  4. 甲은 탄소 함량이 서로 다른 강재 시편 여러 개를 인장시험기에 걸어 늘어나는 길이를 하나하나 비교해 보았다. 탄소가 많이 든 시편일수록 오히려 덜 늘어나고 먼저 끊어지는 것을 확인했다.

  탄소강은 탄소함량이 늘수록 오히려 연성이 줄어드는데 지문이 늘어난다 해 4번이 옳지 않다.

• 2

  간접접촉에 의한 동력전달 방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 축간 거리가 멀 때 동력을 전달하는 방법이다.
  2. 2. 타이밍 벨트 전동 방법은 정확한 회전비를 얻을 수 있다.
  3. 3. 체인은 벨트 전동 방법보다 고속회전에 적합하며 진동 및 소음이 적다.
  4. 4. 평벨트 전동 방법은 약간의 미끄럼이 생겨 두 축 간의 속도비가 변경될 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 축간 거리가 멀 때 직접 맞물리는 기어 대신 벨트나 체인처럼 간접접촉으로 동력을 전달한다는 것은 간접접촉 방식의 실제 쓰임 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  2. 타이밍 벨트는 이가 있어 미끄러지지 않아 정확한 회전비를 얻을 수 있다는 것은 타이밍 벨트의 실제 특성 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  3. 체인은 링크가 다각형처럼 물리며 도는 구조라 고속으로 돌수록 오히려 진동과 소음이 커지는데 지문은 벨트보다 고속에 적합하고 진동·소음이 적다고 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).
  4. 평벨트는 마찰력으로 힘을 전달하다 보니 약간의 미끄럼이 생겨 두 축의 속도비가 조금씩 달라질 수 있다는 것은 평벨트의 실제 특성 그대로이므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 멀리 떨어진 두 축 사이에 벨트를 걸어 동력을 전달하는 설비를 설계하며 기어로는 그 거리를 이을 수 없다는 것을 확인했다. 벨트나 체인 같은 간접접촉 방식을 고른 이유를 도면에 적어 두었다.
  2. 甲은 타이밍 벨트로 이어진 두 축의 회전수를 여러 날에 걸쳐 되풀이해 재어 보며 그 비율이 흔들리지 않는지 꼼꼼히 확인해 보았다. 처음 설계한 값 그대로 회전비가 변함없이 유지되는 것을 최종 확인했다.
  3. 甲은 체인 구동 장치를 고속으로 돌리며 진동계를 대어 진폭이 저속일 때보다 훨씬 커지는 것을 측정해 보았다. 체인이 고속에는 오히려 불리하다는 것을 시험 결과로 확인했다.
  4. 甲은 평벨트로 연결된 두 축의 회전수를 각각 재어 보니 아주 조금씩 속도비가 어긋나는 것을 확인해 보았다. 벨트가 살짝 미끄러지며 생기는 오차라는 것을 정리했다.

  체인은 벨트보다 오히려 고속에서 진동·소음이 큰데 지문이 반대로 말해 3번이 옳지 않다.

• 3

  원추형 소재의 표면에 이(teeth)를 만들어 넣은 것으로 서로 교차하는 두 축 사이에 동력을 전달하기 위해 사용되는 기어는?

  1. 1. 웜기어
  2. 2. 베벨기어
  3. 3. 스퍼기어
  4. 4. 헬리컬기어

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 웜기어는 나사 모양의 웜과 웜휠이 맞물려 서로 직각이면서도 교차하지 않는 축 사이에 동력을 전달하는 방식이라 이번 설명의 원추형 기어와는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  2. 베벨기어는 원추형 소재의 표면에 이를 만들어 넣어 서로 교차하는 두 축 사이에 동력을 전달하는 기어이므로 이 답이 옳다(정답).
  3. 스퍼기어는 원통형 소재에 이를 만들어 평행한 두 축 사이에 동력을 전달하는 기어라 원추형이면서 교차하는 축을 잇는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  4. 헬리컬기어는 이가 비스듬히 경사진 원통형 기어로 평행한 두 축 사이에 동력을 전달하는 방식이라 원추형이면서 교차하는 축을 잇는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 웜과 웜휠이 서로 직각으로 어긋난 채 맞물려 돌아가는 감속장치를 살펴보며 두 축이 서로 교차하지는 않는 것을 확인해 보았다. 원추형 기어와는 다른 구조라는 것을 정리했다.
  2. 甲은 원추 모양으로 깎은 소재 표면에 이를 새겨 넣은 기어 한 쌍을 서로 직각으로 교차하게 맞물려 조립해 보았다. 회전을 걸어 보니 동력이 그대로 다른 축으로 전달되는 것을 확인했다.
  3. 甲은 평행하게 놓인 두 축에 원통형 스퍼기어 한 쌍을 맞물려 조립한 뒤 회전을 걸어 동력이 전달되는지 시험해 보았다. 두 축이 교차하지 않고 나란히 이어지는 구조라는 것을 도면으로도 다시 확인했다.
  4. 甲은 이가 비스듬히 깎인 헬리컬기어 한 쌍을 평행한 두 축에 맞물려 돌려 보았다. 스퍼기어보다 소음이 적게 나는 것을 확인하면서도 축이 나란한 구조는 그대로라는 것을 정리했다.

  교차하는 두 축 사이에서 원추형 소재에 이를 낸 기어는 베벨기어이므로 2번이 정답이다.

• 4

  단면적 500 mm2, 길이 100 mm의 금속시편에 축방향으로 인장하중 75 kN이 작용했을 때, 늘어난 길이[mm]는? (단, 탄성계수는 40 GPa, 항복강도는 250 MPa이다)

  1. 1. 0.125
  2. 2. 0.25
  3. 3. 0.375
  4. 4. 0.5

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 0.125는 단면적이나 탄성계수를 실제 값보다 몇 배 크게 잘못 넣어 계산했을 때 나올 법한 값이라 옳지 않다.
  2. 0.25는 하중이나 길이 항을 문제에 주어진 실제 값과 다르게 잘못 대입해 계산했을 때 나올 법한 값이라 실제 계산과는 다르므로 옳지 않다.
  3. 인장하중 75,000뉴턴에 길이 100밀리미터를 곱하고 단면적 500제곱밀리미터와 탄성계수 40,000메가파스칼을 곱한 값으로 나누면 늘어난 길이는 0.375밀리미터가 되므로 이 값이 옳다(정답).
  4. 0.5는 계산 과정에서 분모나 분자의 자리를 한 군데 잘못 대입해 계산했을 때 나올 법한 값이라 실제 계산과는 다르므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 단면적을 실제보다 크게 잘못 넣어 변형량을 0.125로 작게 계산해 보았다. 도면에 적힌 단면적 500제곱밀리미터와 다시 대조하다 값이 틀린 것을 발견했다.
  2. 甲은 길이 항을 실제 시편 길이와 다르게 잘못 넣어 변형량을 0.25로 계산해 계산서에 적어 보았다. 시편 길이 100밀리미터를 줄자로 다시 재어 계산을 처음부터 고쳤다.
  3. 甲은 하중과 길이, 단면적, 탄성계수 네 숫자를 계산기에 순서대로 입력해 변형량을 구해 보았다. 값이 0.375밀리미터로 나오는 것을 확인하고 계산서 결론란에 그대로 옮겨 적었다.
  4. 甲은 계산 도중 분모의 한 자리를 실수로 빠뜨려 변형량을 0.5로 크게 계산해 계산서에 적어 보았다. 식을 처음부터 다시 세워 계산하다 빠진 자리를 발견하고 값을 고쳤다.

  PL/AE 식에 값을 넣으면 늘어난 길이는 0.375mm로 3번이 정답이다.

• 5

  금속의 미세 조직에서 결정립(grain)과 결정립계(grain boundary)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 결정립의 크기는 냉각속도에 반비례한다.
  2. 2. 결정립이 작을수록 금속의 항복강도가 커진다.
  3. 3. 결정립계는 결정립이 성장하면서 다른 결정립들과 분리되는 경계이다.
  4. 4. 결정립계는 금속의 강도 및 연성과는 무관하나 가공경화에는 영향을 미친다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 냉각속도가 빠를수록 결정립이 만들어질 시간이 짧아 결정립 크기가 작아진다는 것은 실제 냉각속도와 결정립 크기의 관계 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  2. 결정립이 작을수록 결정립계가 많아져 전위 이동을 더 많이 가로막아 항복강도가 커진다는 것은 결정립 미세화의 실제 효과 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  3. 결정립계는 서로 다른 방향으로 자라난 결정립들이 맞닿아 나뉘는 경계라는 것은 결정립계의 정의 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  4. 결정립계는 오히려 금속의 강도와 연성에 큰 영향을 미치는 자리인데 지문은 그와 무관하다고 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 같은 금속을 빠르게 식힌 시편과 천천히 식힌 시편을 현미경으로 관찰해 결정립 크기를 비교해 보았다. 빠르게 식힌 쪽의 결정립이 훨씬 작게 나오는 것을 확인했다.
  2. 甲은 결정립이 미세하게 가공된 시편과 굵게 가공된 시편을 각각 인장시험기에 걸어 항복강도를 재어 보았다. 결정립이 작은 쪽이 더 큰 힘에서야 항복하는 것을 확인했다.
  3. 甲은 현미경 사진에서 서로 다른 방향으로 자란 결정립 두 개가 맞닿은 자리를 찾아 그 경계선을 붉은 펜으로 표시해 보았다. 그 선을 결정립계라 이름 붙이고 사진 옆에 적었다.
  4. 甲은 결정립 크기가 서로 다른 두 시편의 강도와 연성을 각각 재어 나란히 비교해 보았다. 결정립계가 두 성질 모두에 뚜렷한 영향을 준다는 것을 시험 결과로 확인했다.

  결정립계는 강도·연성과 무관하지 않고 오히려 밀접한데 지문이 무관하다 해 4번이 옳지 않다.

• 6

  기계재료에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 비정질합금은 용융상태에서 급랭시켜 얻어진 무질서한 원자배열을 갖는다.
  2. 2. 초고장력합금은 로켓, 미사일 등의 구조재료로 개발된 것으로 우수한 인장강도와 인성을 갖는다.
  3. 3. 형상기억합금은 소성변형을 하였더라도 재료의 온도를 올리면 원래의 형상으로 되돌아가는 성질을 가진다.
  4. 4. 초탄성합금은 재료가 파단에 이르기까지 수백 % 이상의 큰 신장률을 보이며 복잡한 형상의 성형이 가능하다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 비정질합금이 용융 상태에서 급랭시켜 얻은 무질서한 원자배열을 가진다는 것은 비정질합금의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  2. 초고장력합금이 로켓이나 미사일 같은 구조재료로 개발되어 우수한 인장강도와 인성을 갖는다는 것은 초고장력합금의 실제 쓰임 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  3. 형상기억합금이 소성변형을 겪어도 온도를 올리면 원래 형상으로 되돌아간다는 것은 형상기억합금의 정의 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  4. 수백 퍼센트 이상 늘어나며 복잡한 형상으로 성형까지 가능한 것은 초탄성합금이 아니라 초소성합금의 특징인데 지문은 이를 초탄성합금이라고 다르게 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 액체 금속을 회전하는 냉각롤에 떨어뜨려 순식간에 굳혀 얇은 리본 형태의 비정질합금을 만들어 보았다. 결정 구조가 없는 무질서한 배열이 나오는 것을 회절 패턴으로 확인했다.
  2. 甲은 로켓 부품에 쓰일 초고장력합금 시편을 인장시험기에 걸어 강도와 함께 잘 끊어지지 않는 인성까지 하나하나 재어 기록해 보았다. 두 성질을 모두 갖춘 것을 확인했다.
  3. 甲은 형상기억합금 와이어를 손으로 구부려 놓은 뒤 뜨거운 물에 천천히 담가 보았다. 구부러졌던 와이어가 원래의 곧은 모양으로 서서히 되돌아가는 것을 눈으로 확인했다.
  4. 甲은 특수 열처리한 합금 판을 아주 천천히 잡아당겨 보았다. 수백 퍼센트 넘게 늘어나면서도 끊어지지 않아 복잡한 그릇 모양으로 성형되는 것을 확인하고 초소성합금이라 이름 붙였다.

  수백% 늘어나며 복잡한 형상까지 성형되는 것은 초탄성합금이 아니라 초소성합금의 특징이라 4번이 옳지 않다.

• 7

  축과 축을 연결하여 회전토크를 전달하는 기계요소가 아닌 것은?

  1. 1. 클러치(clutch)
  2. 2. 새들키(saddle key)
  3. 3. 유니버셜 조인트(universal joint)
  4. 4. 원통형 커플링(cylindrical coupling)

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 클러치는 운전 중에도 필요에 따라 축과 축의 연결을 붙이거나 떼어 회전토크를 전달할 수 있는 기계요소이므로 축과 축을 잇는 요소에 해당한다.
  2. 새들키는 축의 표면에 걸쳐 얹어 기어나 풀리 같은 보스를 그 축에 고정하는 데 쓰는 키이지 서로 다른 두 축을 이어 토크를 전달하는 요소가 아니므로 축과 축을 연결하는 요소가 아니다(정답).
  3. 유니버설 조인트는 각도가 어긋난 두 축 사이에서도 끊김 없이 회전토크를 전달할 수 있는 기계요소이므로 축과 축을 잇는 요소에 해당한다.
  4. 원통형 커플링은 두 축의 끝을 원통 속에 넣고 고정해 하나로 이어 회전토크를 전달하는 기계요소이므로 축과 축을 잇는 요소에 해당한다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 자동차 변속기 안에서 클러치판이 붙었다 떨어지며 엔진 축과 바퀴 축 사이의 동력을 이었다 끊었다 하는 것을 분해도로 살펴보았다. 두 축을 잇는 기계요소라는 것을 확인했다.
  2. 甲은 축 위에 기어를 얹고 그 사이 홈에 새들키를 끼워 기어가 축과 함께 돌도록 고정해 보았다. 이 키가 다른 축과 이어 주는 것이 아니라 같은 축 위의 부품을 고정하는 역할이라는 것을 정리했다.
  3. 甲은 각도가 어긋난 두 축 사이에 유니버설 조인트를 끼워 회전을 전달해 보았다. 두 축의 각도가 조금씩 바뀌어도 동력이 끊이지 않고 그대로 전달되는 것을 확인했다.
  4. 甲은 두 축의 끝을 원통형 커플링 안에 나란히 넣고 볼트로 단단히 고정해 하나로 이어 보았다. 회전을 걸어 보니 한쪽 축의 토크가 그대로 반대쪽 축으로 전달되는 것을 확인했다.

  새들키는 축과 보스를 고정하는 것이지 축과 축을 잇는 요소가 아니라 2번이 정답이다.

• 8

  나사의 풀림방지 방법 중 로크너트(lock nut)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 홈붙이 6각 너트의 홈과 볼트 구멍에 분할핀을 끼워 너트를 고정한다.
  2. 2. 너트의 옆면에 나사 구멍을 뚫고 멈춤나사를 박아 볼트의 나사부를 고정한다.
  3. 3. 너트와 결합된 부품 사이에 일정한 축방향의 힘을 유지하도록 탄성이 큰 스프링 와셔를 끼운다.
  4. 4. 2개의 너트로 충분히 조인 후 안쪽 너트를 반대방향으로 약간 풀어 바깥쪽 너트에 밀착시킨다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 홈붙이 너트와 분할핀으로 고정하는 방법은 로크너트가 아니라 그와는 별개의 풀림방지 방법을 설명한 것이라 이 설명은 옳지 않다.
  2. 너트 옆면에 멈춤나사를 박아 볼트를 고정하는 방법은 로크너트가 아니라 세트스크루를 이용한 다른 풀림방지 방법을 설명한 것이라 이 설명은 옳지 않다.
  3. 스프링 와셔를 끼워 탄성으로 죄는 방법은 로크너트가 아니라 스프링 와셔를 이용한 다른 풀림방지 방법을 설명한 것이라 이 설명은 옳지 않다.
  4. 두 개의 너트를 충분히 조인 뒤 안쪽 너트를 반대 방향으로 살짝 풀어 바깥쪽 너트에 밀착시켜 서로를 붙잡게 하는 것이 로크너트의 실제 원리이므로 이 설명이 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 홈붙이 육각너트를 조인 뒤 그 홈과 볼트 구멍에 분할핀을 끼워 너트가 돌지 못하게 고정해 보았다. 이 방식은 로크너트와는 다른 별도의 풀림방지 방법이라는 것을 정리했다.
  2. 甲은 너트 바깥면에 새로 구멍을 뚫어 그 안에 멈춤나사를 박아 볼트 나사산 쪽을 힘껏 눌러 고정해 보았다. 나사가 죄어질수록 볼트가 단단히 붙잡히는 것을 손으로 흔들어 확인했다.
  3. 甲은 너트와 부품 사이에 스프링 와셔를 끼워 단단히 조인 뒤 손으로 세게 흔들어 진동을 줘 보았다. 와셔의 탄성으로 죄는 힘이 풀리지 않고 그대로 유지되는 것을 눈으로 확인했다.
  4. 甲은 볼트에 너트 두 개를 차례로 끼워 힘껏 조인 뒤 안쪽 너트를 살짝 반대로 돌려 바깥쪽 너트에 밀착시켜 보았다. 두 너트가 서로를 붙잡아 풀리지 않는 것을 흔들어 확인했다.

  두 너트를 조인 뒤 안쪽을 살짝 풀어 서로 밀착시키는 방식이 로크너트라 4번이 정답이다.

• 9

  다음 설명에 해당하는 용접법은?

  ○ 산화철 분말과 알루미늄 분말을 혼합하여 점화시키면 산화알루미늄(Al2O3)과 철(Fe)을 생성하면서 높은 열이 발생한다.

  ○ 철도레일, 잉곳몰드와 같은 대형 강주조물이나 단조물의 균열 보수, 기계 프레임, 선박용 키의 접합 등에 적용된다.

  1. 1. 가스 용접(gas welding)
  2. 2. 아크 용접(arc welding)
  3. 3. 테르밋 용접(thermit welding)
  4. 4. 저항 용접(resistance welding)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 가스 용접은 산소와 가연성 가스를 태운 불꽃으로 금속을 녹여 붙이는 방식이라 산화철과 알루미늄 분말의 화학반응을 이용하는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  2. 아크 용접은 전극과 모재 사이에 아크를 일으켜 그 열로 금속을 녹이는 방식이라 분말의 화학반응을 이용하는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  3. 테르밋 용접은 산화철과 알루미늄 분말을 점화시켜 산화알루미늄과 철을 만들며 나오는 높은 열로 철도레일 같은 대형 강주조물을 접합하는 용접법이므로 이 답이 옳다(정답).
  4. 저항 용접은 전류를 흘려 접촉면의 전기저항으로 생기는 열을 이용하는 방식이라 분말의 화학반응을 이용하는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 산소통과 아세틸렌통을 연결한 토치로 불꽃을 내어 얇은 강판 두 장을 녹여 붙여 보았다. 분말의 화학반응이 아니라 가스 불꽃을 쓰는 방식이라는 것을 정리했다.
  2. 甲은 용접봉과 모재 사이에 전기 아크를 일으켜 그 빛과 열로 철판 두 장을 녹여 이어 붙여 보았다. 분말을 전혀 쓰지 않고도 접합이 되는 방식이라는 것을 정리했다.
  3. 甲은 끊어진 철도레일 이음부에 산화철과 알루미늄 분말을 채운 도가니를 얹고 점화해 순식간에 뜨거운 쇳물이 흘러나오는 것을 지켜보았다. 그 쇳물이 레일 틈을 메우며 굳는 것을 확인했다.
  4. 甲은 두 강판을 겹쳐 놓고 전극으로 눌러 전류를 흘려 접촉면이 뜨거워지며 붙는 것을 확인해 보았다. 분말 반응이 아니라 전기저항열을 쓰는 방식이라는 것을 정리했다.

  산화철·알루미늄 분말을 점화해 철도레일 등을 접합하는 용접법은 테르밋 용접이므로 3번이 정답이다.

• 10

  주조법의 종류와 그 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 다이캐스팅(die casting)은 용탕을 고압으로 주형 공동에 사출하는 영구주형 주조방식이다.
  2. 2. 원심 주조(centrifugal casting)는 주형을 빠른 속도로 회전시켜 발생하는 원심력을 이용한 주조방식이다.
  3. 3. 셸 주조(shell molding)는 모래와 열경화성수지 결합제로 만들어진 얇은 셸 주형을 이용한 주조방식이다.
  4. 4. 인베스트먼트 주조(investment casting)는 주형 표면에서 응고가 시작된 후에 주형을 뒤집어 주형 공동 중앙의 용탕을 배출함으로써 속이 빈 주물을 만드는 주조방식이다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 작은 틈으로 쇳물을 강하게 쏘아 넣어 정밀한 금속 부품을 대량으로 찍어 내는 방식은 고압 사출과 영구주형을 함께 쓰는 다이캐스팅의 특징이므로 이 설명은 옳다.
  2. 원심 주조가 주형을 빠르게 회전시켜 생기는 원심력을 이용하는 방식이라는 것은 원심 주조의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  3. 셸 주조가 모래와 열경화성수지로 만든 얇은 셸 주형을 쓰는 방식이라는 것은 셸 주조의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  4. 주형 표면에서 응고가 시작된 뒤 주형을 뒤집어 중앙의 남은 용탕을 배출해 속이 빈 주물을 만드는 것은 인베스트먼트 주조가 아니라 슬러시 주조의 방식인데 지문은 이를 인베스트먼트 주조라고 다르게 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 정밀한 알루미늄 부품을 만들려고 고압 사출기로 용탕을 금속 주형 안에 순식간에 밀어 넣어 보았다. 짧은 시간에 정밀한 형상이 나오는 다이캐스팅 특성을 확인했다.
  2. 甲은 원통형 주형을 모터로 빠르게 돌리며 그 안에 용탕을 부어 원심력으로 바깥쪽부터 서서히 채워지는 과정을 처음부터 끝까지 지켜보았다. 속이 치밀한 주물이 만들어지는 것을 확인했다.
  3. 甲은 모래에 열경화성수지를 섞어 얇은 셸 주형을 만든 뒤 그 안에 용탕을 부어 가벼운 주물을 뽑아내 보았다. 두께가 얇아 무게가 가벼운 주물이 나오는 것을 확인했다.
  4. 甲은 왁스 패턴을 세라믹으로 감싼 뒤 왁스를 녹여 빼내고 그 빈 공간에 용탕을 부어 정밀한 주물을 완성해 보았다. 속을 비우려고 주형을 뒤집어 용탕을 따라 내는 슬러시 주조와는 다른 절차라는 것을 확인했다.

  그 방식은 인베스트먼트 주조가 아니라 슬러시 주조의 특징이라 4번이 옳지 않다.

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• 11

  축과 관련된 기계요소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 저널(journal)은 회전운동을 하는 축에서 베어링(bearing)과 접촉하는 부분이다.
  2. 2. 커플링(coupling)은 운전 중 결합을 풀거나 연결할 수 있는 축이음 기계요소이다.
  3. 3. 구름베어링(rolling bearing)은 미끄럼베어링(sliding bearing)보다 소음이 발생하기 쉽다.
  4. 4. 베어링(bearing)은 축에 작용하는 하중을 지지하면서 원활한 회전을 유지하도록 한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 저널이 회전하는 축에서 베어링과 맞닿는 부분을 가리킨다는 것은 저널의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  2. 구름베어링은 구슬이나 롤러가 굴러가며 마찰을 줄이는 구조라 미끄럼베어링보다 오히려 소음이 적은 편인데 지문은 소음이 더 발생하기 쉽다고 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 커플링이 운전 중 결합을 풀거나 연결할 수 있는 축이음 요소라는 것은 커플링의 실제 쓰임 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  4. 베어링이 축에 걸리는 하중을 받치면서 원활한 회전을 유지시켜 준다는 것은 베어링의 정의 그대로이므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 회전하는 축 하나를 통째로 분해해 베어링과 오랫동안 맞닿아 있던 매끈한 원통 부분을 하나하나 찾아내 그 자리를 저널이라 이름 붙여 도면 여백에 크게 표시해 보았다.
  2. 甲은 같은 회전수로 돌리는 구름베어링과 미끄럼베어링 옆에 소음계를 대어 소리 크기를 하나하나 재어 비교해 보았다. 구름베어링 쪽이 오히려 더 조용한 것을 확인했다.
  3. 甲은 운전 중인 설비에서 커플링 레버를 조작해 한쪽 축의 연결을 잠시 풀었다가 다시 붙여 보는 시험을 여러 번 되풀이해 보았다. 운전을 멈추지 않고도 연결을 조작할 수 있는 것을 확인했다.
  4. 甲은 무거운 하중이 걸린 회전축을 베어링 두 개로 받쳐 두고 오랫동안 쉬지 않고 돌려 보았다. 하중을 지탱하면서도 축이 흔들림 없이 매끄럽게 도는 것을 확인했다.

  구름베어링은 미끄럼베어링보다 소음이 오히려 적은데 지문이 반대로 말해 2번이 옳지 않다.

• 12

  역학적 물리량을 SI 단위로 나타낸 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 일 － [N․m]
  2. 2. 힘 － [kg․m/s2]
  3. 3. 동력 － [N․m/s]
  4. 4. 에너지 － [N․m/s2]

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 일의 단위가 힘과 거리를 곱한 N·m로 나타난다는 것은 일의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  2. 힘의 단위가 질량과 가속도를 곱한 kg·m/s²로 나타난다는 것은 뉴턴의 제2법칙에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  3. 동력의 단위가 일을 시간으로 나눈 N·m/s로 나타난다는 것은 동력의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  4. 에너지의 단위는 일과 같은 N·m인데 지문은 여기에 시간의 제곱으로 한 번 더 나눈 N·m/s²라는 실재하지 않는 단위로 다르게 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 물체를 정확히 1미터 밀며 들인 힘 1뉴턴을 서로 곱해 일의 양을 N·m 단위로 하나하나 계산하고 그 값을 계산서 첫 줄에 정성껏 옮겨 적으며 검산까지 마쳤다.
  2. 甲은 질량 1킬로그램짜리 물체를 1m/s²로 가속시키는 데 드는 힘을 kg·m/s² 단위로 하나하나 계산해 그 값이 1뉴턴과 정확히 같다는 것을 다시 확인해 보았다.
  3. 甲은 1초라는 짧은 시간 동안 1N·m의 일을 해내는 작은 기계의 동력을 N·m/s 단위로 표시해 계산서 여백에 옮겨 적고 단위를 다시 한번 꼼꼼히 확인해 두었다.
  4. 甲은 위치에너지를 질량과 중력가속도, 높이를 차례로 곱해 N·m 단위로 계산해 보았다. 시간의 제곱을 한 번 더 나누는 단위는 어디에도 쓰이지 않는다는 것을 확인했다.

  에너지의 SI단위는 N·m/s²가 아니라 N·m(=J)이라 4번이 옳지 않다.

• 13

  다음 가공공정 중 연마입자를 사용하여 가공물의 표면정도를 향상시키는 것은?

  1. 1. 선삭
  2. 2. 밀링
  3. 3. 래핑
  4. 4. 드릴링

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 선삭은 공작물을 회전시키며 고정된 바이트로 깎아 내는 절삭 가공이라 연마입자로 표면을 다듬는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  2. 밀링은 회전하는 공구날로 공작물의 평면이나 홈을 깎아 내는 절삭 가공이라 연마입자로 표면을 다듬는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  3. 래핑은 미세한 연마입자와 랩제를 공작물 표면에 문질러 표면정도를 한 단계 끌어올리는 가공법이므로 이 답이 옳다(정답).
  4. 드릴링은 회전하는 드릴로 구멍을 뚫는 절삭 가공이라 연마입자로 표면을 다듬는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 선반에 공작물을 단단히 물려 회전시키며 바이트로 겉면을 천천히 깎아 원통 모양을 만들어 보았다. 표면을 다듬는 연마 작업과는 다른 절삭 가공이라는 것을 정리했다.
  2. 甲은 밀링머신의 회전하는 커터로 평평한 면을 깎아 내며 정해진 폭의 좁은 홈을 하나씩 파 나가 보았다. 이 작업 역시 연마입자를 쓰는 다듬질과는 다른 절삭 가공이라는 것을 정리했다.
  3. 甲은 정밀 부품 표면에 연마입자를 섞은 랩제를 발라 손과 기계로 번갈아 오랫동안 문질러 광택이 나도록 다듬어 보았다. 표면 거칠기가 눈에 띄게 좋아지는 것을 확인했다.
  4. 甲은 드릴로 강판 여러 곳에 구멍을 하나씩 뚫어 나가며 깊이를 재어 보았다. 회전하는 날로 구멍을 내는 가공일 뿐 표면을 매끄럽게 다듬는 것과는 다른 목적이라는 것을 정리했다.

  연마입자로 표면을 다듬는 가공법은 래핑이므로 3번이 정답이다.

• 14

  NC 공작기계에서 사용하는 코드에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. F 코드: 주축모터 각속도 지령
  2. 2. M 코드: 주축모터 on/off 제어 지령
  3. 3. T 코드: 공구교환 등 공구 기능 지령
  4. 4. G 코드: 직선 및 원호 등 공구이송 운동을 위한 지령

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. F코드는 주축모터의 회전속도가 아니라 공구가 재료를 따라 움직이는 이송속도를 지령하는 코드인데 지문은 주축 각속도 지령이라고 다르게 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. M코드가 주축모터를 켜고 끄는 것 같은 보조 기능을 제어하는 지령이라는 것은 M코드의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  3. T코드가 공구를 바꾸는 것 같은 공구 관련 기능을 지령하는 코드라는 것은 T코드의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  4. G코드가 직선이나 원호 같은 공구의 이송 운동 경로를 지령하는 코드라는 것은 G코드의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 NC 프로그램에 F100이라는 코드를 넣어 공구가 재료를 따라 이동하는 속도를 지정해 보았다. 그 숫자가 주축 회전속도가 아니라 이송속도를 뜻한다는 것을 매뉴얼로 확인했다.
  2. 甲은 프로그램 끝에 M05를 넣어 가공이 끝나면 주축모터가 자동으로 꺼지도록 설정해 여러 번 시험해 보았다. 실제로 가공이 끝나자 주축이 바로 멈추는 것을 확인했다.
  3. 甲은 T02라는 공구교환 코드를 프로그램 중간에 새로 끼워 넣어 공구대가 자동으로 2번 공구로 바뀌는지 시험 가공을 여러 차례 반복해 돌리며 하나하나 확인해 보았다.
  4. 甲은 G01 코드로는 직선 이송 경로를, G02 코드로는 원호 이송 경로를 각각 지정해 공구가 그 경로를 한 치의 어긋남 없이 정확하게 따라 움직이는 것을 확인했다.

  F코드는 주축속도가 아니라 이송속도 지령이라 1번이 옳지 않다.

• 15

  공구재료에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 세라믹 공구는 저온보다 고온에서 경도가 높아지는 장점이 있다.
  2. 2. 다이아몬드 공구는 철계 금속보다 비철금속이나 비금속 가공에 적합하다.
  3. 3. 파괴파손을 피하기 위해 인성(toughness)이 낮은 공구 재료가 유리하다.
  4. 4. 고속도강은 초경합금보다 고온 경도가 높아 높은 절삭속도로 가공하기에 적합하다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 세라믹 공구는 저온보다 고온에서 경도가 높아진다는 것은 실제 재료 특성과 어긋나며, 오히려 고온에서도 경도를 잘 유지하는 것이 세라믹 공구의 장점이므로 이 설명은 옳지 않다.
  2. 다이아몬드 공구는 철과 화학적으로 반응해 탄소가 녹아드는 성질이 있어 철계 금속보다는 비철금속이나 비금속 가공에 더 적합하므로 이 설명이 옳다(정답).
  3. 파괴파손을 피하려면 인성이 낮은 공구가 아니라 인성이 높은 공구가 유리한 것인데 지문은 이를 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다.
  4. 고속도강은 초경합금보다 고온 경도가 낮아 초경합금이 더 높은 절삭속도에서 쓰이는 것인데 지문은 이를 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 세라믹 공구를 상온과 고온 두 조건에서 경도시험기에 걸어 값을 하나하나 재어 표로 비교해 보았다. 고온에서도 경도가 크게 떨어지지 않고 유지되는 것을 확인했다.
  2. 甲은 다이아몬드 공구로 철강 소재를 깎다가 공구날이 빠르게 마모되는 것을 발견했다. 같은 공구로 알루미늄이나 세라믹을 가공하니 마모가 훨씬 덜한 것을 비교해 확인했다.
  3. 甲은 인성이 낮은 공구로 충격이 잦은 절삭 작업을 하다가 공구날이 쉽게 깨지는 것을 발견했다. 인성이 높은 공구로 바꿔 끼우자 깨짐이 훨씬 줄어드는 것을 확인했다.
  4. 甲은 고속도강 공구와 초경합금 공구로 각각 고속 절삭을 시도해 날의 상태를 비교해 보았다. 초경합금 쪽이 더 높은 속도에서도 날이 무뎌지지 않고 버티는 것을 확인했다.

  다이아몬드 공구는 철보다 비철·비금속 가공에 적합하다는 설명이 맞아 2번이 정답이다.

• 16

  유압 작동유에 기포가 발생할 경우 생기는 현상으로 옳은 것만을 모두 고른 것은?

  ㄱ. 윤활작용이 저하된다.

  ㄴ. 작동유의 열화가 촉진된다.

  ㄷ. 압축성이 감소하여 유압기기 작동이 불안정하게 된다.

  1. 1. ㄱ, ㄴ
  2. 2. ㄱ, ㄷ
  3. 3. ㄴ, ㄷ
  4. 4. ㄱ, ㄴ, ㄷ

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 기포가 섞인 작동유는 윤활막을 제대로 형성하지 못해 윤활작용이 떨어지고, 기포가 압축될 때 생기는 국부적인 열로 작동유의 열화도 촉진되므로 ㄱ과 ㄴ이 맞다(정답).
  2. 기포는 공기가 섞인 것이라 오히려 압축성을 키워 유압기기 작동을 불안정하게 만드는 것인데 ㄷ은 압축성이 줄어든다고 거꾸로 말하니 ㄷ은 틀린 설명이라 이 조합은 옳지 않다.
  3. ㄴ은 맞는 설명이지만 ㄷ은 압축성이 줄어든다는 서술이 실제와 반대라 ㄴ과 ㄷ을 함께 고른 이 조합은 옳지 않다.
  4. ㄱ과 ㄴ은 맞는 설명이지만 ㄷ까지 함께 고르면 압축성이 줄어든다는 틀린 서술까지 포함하게 되어 이 조합은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 기포가 잔뜩 섞인 작동유를 윤활면에 천천히 흘려보내며 마찰이 줄어드는지 여러 차례에 걸쳐 나누어 시험해 보았다. 오히려 마찰이 늘고 윤활막이 자주 끊기는 것을 확인했다.
  2. 甲은 기포가 많이 생긴 작동유를 오랫동안 순환시키며 시간에 따른 산성도 변화를 꼼꼼히 측정해 보았다. 기포가 없는 작동유보다 열화가 훨씬 빠르게 진행되는 것을 확인했다.
  3. 甲은 기포가 섞인 작동유가 든 유압실린더를 눌러 압력 변화를 하나하나 재어 보았다. 공기층이 눌리며 압축성이 오히려 커져 실린더 움직임이 불안정해지는 것을 확인했다.
  4. 甲은 기포가 낀 작동유 계통 전체의 윤활·열화·압축성 세 가지를 각각 시험해 결과를 표로 정리해 보았다. 앞의 두 가지는 나빠지고 압축성은 줄어드는 것이 아니라 늘어나는 방향이라는 것을 확인했다.

  기포는 윤활저하·열화촉진을 낳지만 압축성은 오히려 늘어난다. 정답은 1번.

• 17

  동일한 가공조건으로 연삭했을 때, 가장 좋은 표면거칠기를 얻을 수 있는 연삭 숫돌은? (단, 표면거칠기는 연마재의 입자크기에만 의존한다고 가정한다)

  1. 1. 25 － A － 36 － L － 9 － V － 23
  2. 2. 35 － C － 50 － B － 8 － B － 51
  3. 3. 45 － A － 90 － G － 5 － S － 45
  4. 4. 51 － C － 70 － Y － 7 － R － 12

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 입도 36으로 표시된 숫돌은 네 보기 가운데 입자가 가장 굵은 편이라 표면거칠기가 가장 곱게 나오는 숫돌이 아니므로 이 답은 옳지 않다.
  2. 입도 50으로 표시된 숫돌은 90번짜리보다 입자가 굵어 표면거칠기가 가장 곱게 나오는 숫돌이 아니므로 이 답은 옳지 않다.
  3. 숫돌 표시에서 입도 숫자가 클수록 연마입자가 더 곱고 촘촘해 표면을 더 매끄럽게 다듬을 수 있는데 네 보기 가운데 입도 90으로 표시된 이 숫돌의 입자가 가장 고우므로 이 답이 옳다(정답).
  4. 입도 70으로 표시된 숫돌은 90번짜리보다 입자가 굵어 표면거칠기가 가장 곱게 나오는 숫돌이 아니므로 이 답은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 입도 36으로 표시된 거친 숫돌로 공작물을 갈아 완성된 표면을 손끝으로 여러 번 쓸어 만져 확인해 보았다. 자국이 뚜렷하게 남는 거친 면이 나오는 것을 확인했다.
  2. 甲은 입도 50으로 표시된 숫돌로 같은 공작물을 갈아 앞서 갈아 둔 면과 견주어 보았다. 조금 더 고운 면을 얻었지만 손끝에 자국이 여전히 남는 것을 다시 확인했다.
  3. 甲은 입도 90으로 표시된 가장 고운 숫돌로 공작물을 갈아 표면을 현미경으로 자세히 들여다보았다. 네 숫돌 가운데 자국이 가장 옅고 매끈한 면이 나오는 것을 확인했다.
  4. 甲은 입도 70으로 표시된 숫돌로 같은 조건에서 공작물을 갈아 90번 숫돌로 간 면과 나란히 놓고 비교해 보았다. 90번 쪽이 눈에 띄게 더 고운 것을 확인했다.

  네 숫돌 중 입도 숫자가 가장 큰 90번이 가장 고운 입자라 3번이 정답이다.

• 18

  폴리염화비닐, ABS, 인베스트먼트 주조용 왁스, 금속, 세라믹 등 재료를 분말형태로 사용하는 쾌속조형법은?

  1. 1. 광조형법(stereolithography)
  2. 2. 고체평면노광법(solid ground curing)
  3. 3. 선택적 레이저소결법(selective laser sintering)
  4. 4. 용융－용착모델링법(fused-deposition modeling)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 광조형법은 액체 광경화성 수지에 레이저를 쬐어 굳히는 방식이라 분말을 쓰는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  2. 고체평면노광법은 판 형태의 광경화성 수지 층을 통째로 노광해 굳히는 방식이라 분말을 쓰는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.
  3. 선택적 레이저소결법은 폴리염화비닐이나 금속, 세라믹 등의 분말을 얇게 깔고 레이저로 필요한 부분만 골라 녹여 붙이는 방식이므로 이 답이 옳다(정답).
  4. 용융-용착모델링법은 필라멘트 형태의 재료를 녹여 노즐로 쌓아 올리는 방식이라 분말을 쓰는 이번 설명과는 다르므로 이 답은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 액체 상태의 광경화성 수지가 담긴 통에 레이저를 쏘아 원하는 단면만 굳혀 층층이 쌓아 올려 보았다. 분말이 아니라 액체 수지를 쓰는 방식이라는 것을 정리했다.
  2. 甲은 판 형태의 광경화성 필름을 통째로 노광해 한 층씩 굳혀 쌓는 장비를 자세히 살펴보았다. 이 방식 역시 분말이 아니라 판 형태 재료를 쓰는 것이라는 것을 확인했다.
  3. 甲은 금속 분말을 얇게 깔아 놓고 레이저로 원하는 모양만 골라 녹여 붙이는 과정을 지켜보았다. 한 층씩 분말을 새로 깔고 레이저로 굳히기를 반복해 입체 모형이 완성되는 것을 확인했다.
  4. 甲은 플라스틱 필라멘트를 노즐 안에서 녹여 정해진 경로를 따라 짜내며 층을 쌓는 장비를 지켜보았다. 분말이 아니라 실 형태의 재료를 녹여 쌓는 방식이라는 것을 정리했다.

  분말 재료를 레이저로 굳히는 쾌속조형법은 선택적 레이저소결법이므로 3번이 정답이다.

• 19

  내연기관의 배기가스 유해성분에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 배기가스 재순환(EGR)율을 낮추면 질소산화물(NOx) 배출량이 감소한다.
  2. 2. 3원촉매(three way catalytic converter)는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx)을 정화할 수 있는 촉매이다.
  3. 3. 경유 자동차의 배출가스 중에서 유해가스로 규제되는 성분 중 입자상 물질(PM: particulate matters)과 질소산화물(NOx)의 배출량이 많아 문제시되고 있다.
  4. 4. 매연여과장치(DPF: diesel particulate filter trap)는 디젤기관에서 배출되는 입자상 물질(PM)을 80 % 이상 저감할 수 있다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 배기가스 재순환율을 낮추면 연소온도가 다시 높아져 질소산화물 배출량이 오히려 늘어나는 것인데 지문은 줄어든다고 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 3원촉매가 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물 세 가지를 함께 정화할 수 있는 촉매라는 것은 3원촉매의 정의에 그대로 실린 내용이므로 이 설명은 옳다.
  3. 경유차 배출가스에서 입자상 물질과 질소산화물의 배출량이 많아 문제가 되고 있다는 것은 실제 경유차 배출 특성 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  4. 매연여과장치가 디젤기관에서 나오는 입자상 물질을 80퍼센트 넘게 줄일 수 있다는 것은 매연여과장치의 실제 성능 그대로이므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 배기가스 재순환율을 낮춘 상태로 엔진을 돌리며 배출가스의 질소산화물 농도를 측정해 보았다. 재순환율을 높였을 때보다 오히려 농도가 더 높게 나오는 것을 확인했다.
  2. 甲은 배기관에 3원촉매를 달아 놓고 그 앞뒤의 배출가스 성분을 하나하나 측정해 표로 정리하며 비교해 보았다. 일산화탄소와 탄화수소, 질소산화물이 모두 줄어드는 것을 확인했다.
  3. 甲은 경유차의 배출가스를 성분별로 여러 차례 측정해 그 값을 표로 자세히 정리해 보았다. 입자상 물질과 질소산화물이 다른 성분보다 두드러지게 많이 나오는 것을 확인했다.
  4. 甲은 매연여과장치를 단 디젤차와 달지 않은 차의 배출가스 속 입자상 물질량을 각각 여러 번 재어 나란히 비교해 보았다. 장치를 단 차 쪽이 크게 줄어드는 것을 확인했다.

  EGR율을 낮추면 오히려 NOx가 느는데 지문이 준다고 해 1번이 옳지 않다.

• 20

  전해연마(electrolytic polishing)의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 미세한 버(burr) 제거 작업에도 사용된다.
  2. 2. 복잡한 형상, 박판부품의 연마가 가능하다.
  3. 3. 표면에 물리적인 힘을 가하지 않고 매끄러운 면을 얻을 수 있다.
  4. 4. 철강 재료는 불활성 탄소를 함유하고 있으므로 연마가 용이하다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 전해연마가 미세한 버를 제거하는 작업에도 널리 쓰인다는 것은 전해연마의 실제 쓰임 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  2. 전해연마가 복잡한 형상이나 얇은 박판 부품의 연마도 가능하다는 것은 물리적 접촉 없이 전기화학 반응으로 깎아 내는 전해연마의 특성 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  3. 전해연마가 표면에 물리적인 힘을 가하지 않고도 매끄러운 면을 얻을 수 있다는 것은 전해연마의 원리 그대로이므로 이 설명은 옳다.
  4. 철강 재료에 섞인 탄화물 성분은 잘 녹지 않고 표면에 남아 오히려 전해연마를 어렵게 만드는 요인인데 지문은 연마가 용이해진다고 거꾸로 말하니 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 가공을 마친 뒤 날카롭게 남은 미세한 버를 전해연마조에 오랫동안 담가 아주 서서히 제거해 보았다. 물리적으로 갈아 내지 않고도 버가 매끈하게 사라지는 것을 확인했다.
  2. 甲은 얇은 박판으로 만든 복잡한 형상의 부품을 전해연마조에 담가 표면 구석구석을 골고루 다듬어 보았다. 물리적 가공으로는 힘들었던 부위까지 매끄러워지는 것을 확인했다.
  3. 甲은 전해연마를 하기 전과 마친 뒤의 표면을 현미경으로 나란히 놓고 아주 자세히 견주어 비교하며 물리적으로 긁힌 자국이 전혀 없이 매끈해진 것을 눈으로 확인했다.
  4. 甲은 탄소 함량이 서로 다른 강재 두 종류를 나란히 전해연마조에 담가 표면 상태를 비교해 보았다. 탄소가 많이 든 쪽은 탄화물 자국이 남아 덜 매끈해지는 것을 눈으로 확인했다.

  탄화물 성분은 오히려 전해연마를 어렵게 하는데 지문이 용이하다고 해 4번이 옳지 않다.

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• 21

  모재의 한쪽에 구멍을 뚫고 이를 용가재로 채워, 다른 쪽 모재와 접합하는 용접부의 종류는?

  1. 1. 비드용접(bead weld)
  2. 2. 플러그용접(plug weld)
  3. 3. 그루브용접(groove weld)
  4. 4. 덧살올림용접(build-up weld)

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 비드용접은 모재 표면 위에 용접봉으로 줄 모양의 용착금속인 비드를 쌓는 용접이다. 구멍을 뚫어 채우는 방식이 아니므로 문제의 설명에 해당하지 않아 옳지 않다.
  2. 플러그용접은 겹친 두 모재 가운데 한쪽에 뚫은 구멍을 용가재로 채워 아래쪽 모재와 접합한다. 문제가 설명한 구멍 채움 접합과 정확히 맞는 용접부이므로 옳다(정답).
  3. 그루브용접은 맞대는 두 모재의 끝면에 홈을 가공한 뒤 그 홈을 용가재로 메우는 용접이다. 구멍을 뚫는 것이 아니라 끝면 홈을 쓰므로 문제의 설명과 다르고 옳지 않다.
  4. 덧살올림용접은 마모된 표면이나 모자란 치수를 보충하려고 모재 위에 금속을 쌓아 올리는 용접이다. 두 모재를 잇는 것이 목적이 아니므로 문제의 설명에 맞지 않아 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 강판 두 장을 겹쳐 놓고 위 판에 원형 구멍 세 개를 뚫은 시편을 만들었다. 표면에 줄 모양 용착금속을 쌓는 비드용접은 구멍을 쓰지 않는다는 점을 확인하고 이 보기를 지웠다. 두 용접이 만드는 용착부의 모양이 다르다는 점도 그림 옆에 나란히 적었다.
  2. 甲은 위 판의 구멍을 용가재로 가득 채워 아래 판과 한 덩어리로 붙는 단면 그림을 그렸다. 문제가 말한 구멍 채움 접합이 플러그용접이라는 점을 확인하고 이 보기를 골랐다. 구멍이 겹친 판을 잇는 통로가 된다는 점이 이 용접의 이름과 맞는다고 정리했다.
  3. 甲은 두 판을 맞대고 끝면을 V자로 깎은 단면 그림을 옆에 그려 보았다. 그 홈에 용가재를 채우는 방식은 구멍 채움이 아니라 그루브용접이라고 적고 이 보기를 지웠다. 구멍이 아니라 끝면의 홈 모양이 이 용접을 정의하는 기준이라고 덧붙였다.
  4. 甲은 닳아 없어진 축 표면에 용접봉으로 금속을 겹겹이 쌓아 원래 치수로 되돌리는 보수 작업 사례를 보았다. 이 작업은 접합이 아니라 덧살올림이므로 문제의 설명과 다르다고 적었다. 쌓아 올린 금속층이 두께를 늘릴 뿐 판과 판을 잇지 않는다는 점도 짚었다.

  모재 한쪽에 구멍을 뚫고 용가재로 채워 다른 모재와 접합하는 용접부는 플러그용접이므로 2번이 옳다.

• 22

  기어에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 헬리컬기어는 평행한 두 축 사이에서 동력을 전달한다.
  2. 2. 스퍼기어에서 모듈은 기어의 잇수를 피치원 지름으로 나눈 값이다.
  3. 3. 하이포이드기어는 두 축이 수직이고 축 중심이 서로 교차하는 경우에 사용하는 기어이다.
  4. 4. 사이클로이드 치형은 원통에 감긴 실을 팽팽하게 잡아당기면서 풀어 나갈 때 실의 한 점이 그리는 궤적과 같다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 헬리컬기어는 이가 축에 비스듬한 나선 모양이라 물림이 부드럽고, 서로 평행한 두 축 사이에서 동력을 전달한다. 기어의 축 배치를 바르게 설명했으므로 이 서술은 옳다(정답).
  2. 스퍼기어의 모듈은 피치원 지름을 잇수로 나눈 값이다. 잇수를 피치원 지름으로 나눈 값이라고 적으면 분자와 분모가 뒤바뀐 서술이므로 옳지 않다.
  3. 하이포이드기어는 두 축이 서로 교차하지 않고 어긋나 있는 경우에 쓰는 기어다. 축 중심이 교차한다고 적은 것은 스파이럴 베벨기어에 가까운 설명이라 옳지 않다.
  4. 실을 팽팽하게 당기며 풀어 나갈 때 실 끝의 한 점이 그리는 궤적은 인벌류트 곡선이다. 이를 사이클로이드 치형의 정의로 적은 것은 곡선 이름이 바뀐 서술이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 나선형 이가 파인 기어 두 개를 서로 평행하게 놓고 돌려 보았다. 이가 조금씩 겹쳐 물려 조용하게 돌아가는 것을 확인하고 평행축 사이의 동력 전달 서술이 옳다고 적었다. 이렇게 축이 평행해야 나선 이가 서로 맞물려 소음이 줄어든다고 정리했다.
  2. 甲은 잇수가 40이고 피치원 지름이 80 mm인 스퍼기어의 모듈을 계산해 보았다. 피치원 지름을 잇수로 나눈 값이 2가 되는 것을 확인하고 잇수를 지름으로 나눈 서술을 지웠다. 같은 잇수 40에서 지름을 두 배로 하면 모듈도 두 배가 되는 관계도 확인했다.
  3. 甲은 자동차 뒷차축 감속기의 그림에서 구동축이 종동축보다 아래로 어긋나 있는 것을 보았다. 두 축 중심이 만나지 않는 이런 배치가 하이포이드라는 점을 적어 이 보기를 지웠다. 두 축이 만나는 베벨기어와 어긋난 축의 하이포이드를 표로 구분해 두었다.
  4. 甲은 원통에 감은 실을 팽팽히 당기며 풀어 나갈 때 끝점이 그리는 곡선을 그려 보았다. 이 곡선이 인벌류트 치형의 정의라는 점을 확인하고 사이클로이드라고 쓴 보기를 지웠다. 사이클로이드는 원이 직선 위를 구를 때 원 위 한 점이 그리는 곡선이라고 따로 적었다.

  헬리컬기어는 나선 모양의 이로 평행한 두 축 사이에서 동력을 전달하므로 1번이 옳다.

• 23

  M20 × 2 삼각나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 미터나사이다.
  2. 2. 피치는 2 mm이다.
  3. 3. 리드는 2 mm이다.
  4. 4. 유효지름은 20 mm이다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. M은 미터나사를 나타내는 기호이고 M20×2는 미터나사 규격의 표기이다. 표기를 바르게 읽었으므로 M20×2가 미터나사라는 이 서술은 옳다.
  2. M20×2에서 곱하기 뒤의 2는 나사산과 나사산 사이의 거리인 피치가 2 mm라는 뜻이므로 이 서술은 표기를 바르게 읽은 것이다. 이 서술은 옳다.
  3. M20×2는 한 줄 나사이므로 나사를 한 바퀴 돌렸을 때 나아가는 거리인 리드가 피치와 같은 2 mm이다. 줄 수와 리드의 관계를 바르게 적었으므로 이 서술은 옳다.
  4. M20의 20은 나사의 바깥지름에 해당하는 호칭지름이다. 유효지름은 나사산 높이의 절반쯤 되는 곳의 지름이라 호칭지름보다 작으므로, 유효지름이 20 mm라는 서술은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 M20×2라는 표기를 한 글자씩 나누어 적어 보았다. 맨 앞 M이 미터나사를 뜻한다는 점을 규격표에서 확인하고 미터나사라는 서술을 옳은 것으로 분류했다. 이어서 뒤의 20과 2가 각각 지름과 피치라는 점도 같은 방식으로 확인했다.
  2. 甲은 나사 단면 그림에서 이웃한 두 나사산의 정점 사이 거리를 자로 재어 보았다. 곱하기 뒤 숫자 2가 이 피치 값 2 mm라는 점을 확인하고 이 서술을 옳은 것으로 표시했다. 미터나사의 피치는 mm 단위로 적는다는 규격까지 곁들여 적었다.
  3. 甲은 한 줄 나사에 볼트를 한 바퀴 돌려 나아가는 거리를 눈금자로 재는 장면을 떠올렸다. 줄 수가 하나이면 리드가 피치와 같아 2 mm가 된다는 점을 적고 옳은 서술로 분류했다. 두 줄나사였다면 리드가 피치의 두 배인 4 mm가 되었을 것이라는 점도 덧붙였다.
  4. 甲은 나사산의 바깥 끝과 골 밑 사이 중간 높이의 지름을 그림에 표시해 보았다. 그 유효지름이 호칭지름 20 mm보다 작다는 점을 확인하고 20 mm라는 서술을 틀린 것으로 골랐다.

  M20×2 삼각나사의 20은 호칭지름(바깥지름)이고 유효지름은 그보다 작으므로 유효지름이 20 mm라는 4번이 옳지 않다.

• 24

  펌프 운전 중에 토출량의 변동이 발생하여 흡입 및 토출 배관에서 주기적인 진동과 소음이 수반되는 현상은?

  1. 1. 서징(surging)
  2. 2. 공동현상(cavitation)
  3. 3. 오일포밍(oil foaming)
  4. 4. 축추력현상(axial thrust force)

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 서징은 펌프의 토출량과 압력이 주기적으로 오르내리며 배관에 진동과 소음을 일으키는 현상이다. 문제에서 묘사한 증상과 정확히 일치하므로 옳다(정답).
  2. 공동현상은 흡입 쪽 압력이 유체의 증기압 아래로 떨어져 기포가 생겼다 터지며 소음과 침식을 일으키는 현상이다. 토출량의 주기적 변동이 원인이 아니므로 옳지 않다.
  3. 오일포밍은 작동유에 공기가 섞여 거품이 생기는 현상이다. 펌프 토출량이 주기적으로 변동해 배관이 떨리는 현상과는 다르므로 옳지 않다.
  4. 축추력현상은 펌프 축 방향으로 작용하는 힘 때문에 생기는 문제이다. 흡입·토출 배관의 주기적 진동과 소음을 뜻하는 것이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 펌프 토출 압력계의 바늘이 일정한 주기로 크게 흔들리는 장면을 기록했다. 배관이 함께 떨리고 소음이 났다는 점을 확인하고 이 현상이 서징이라고 적어 이 보기를 골랐다. 펌프를 돌리는 동안 이 현상이 반복되면 배관 지지대가 헐거워진다는 점도 적었다.
  2. 甲은 흡입관의 압력이 증기압 아래로 내려가 임펠러 근처에 기포가 생기는 그림을 그렸다. 기포가 터지며 나는 소음은 서징의 주기적 진동과 다르다고 적고 이 보기를 지웠다. 기포가 터지는 자리의 임펠러 표면이 침식되는 점이 공동현상의 또 다른 특징이라고 정리했다.
  3. 甲은 유압 탱크 위에 거품이 가득 떠 있는 사진을 보았다. 공기가 섞인 작동유의 문제이지 토출량 변동과는 관계없다는 점을 표시해 이 보기를 지웠다. 공기가 섞이면 압축성이 생겨 유압 제어가 둔해진다는 점까지 옆에 남겼다.
  4. 甲은 펌프 축 방향으로 밀리는 힘을 화살표로 그린 그림을 살펴보았다. 이 힘은 베어링 하중과 관련된 문제이지 배관의 주기적 진동을 설명하지 않는다고 적고 이 보기를 지웠다. 베어링 수명과 관련된 이 문제는 배관 진동과 별개의 사안이라고 정리했다.

  펌프 운전 중 토출량 변동으로 흡입·토출 배관에 주기적인 진동과 소음이 생기는 현상은 서징이므로 1번이 옳다.

• 25

  알루미늄 합금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 주물용 알루미늄 합금인 실루민(silumin)은 절삭성이 좋다.
  2. 2. 내식용 알루미늄 합금은 Al에 Cu, Ni, Fe 등을 첨가하여 내식성을 높인 것이다.
  3. 3. Al에 Cu, Si 등을 첨가한 다이캐스팅용 합금으로는 알클래드(alclad)가 있다.
  4. 4. 초두랄루민(super duralumin)은 시효경화(age hardening)를 통해 강도를 높인 것이다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 실루민은 Al-Si 계열의 주물용 합금으로 유동성과 주조성이 좋다. 그러나 절삭성이 좋다고 한 서술은 실루민의 특성과 맞지 않으므로 옳지 않다.
  2. 내식용 알루미늄 합금은 Mg나 Mn 등을 넣어 내식성을 높인 것이다. Cu, Ni, Fe를 첨가해 내식성을 높였다는 서술은 원소를 잘못 짚은 것이므로 옳지 않다.
  3. 알클래드는 두랄루민 판의 표면에 순수 알루미늄을 입혀 내식성을 높인 판재이다. Al에 Cu, Si를 넣은 다이캐스팅용 합금이라는 서술은 알클래드의 정의와 맞지 않아 옳지 않다.
  4. 초두랄루민은 열처리 뒤 시간이 지나면서 강도가 오르는 시효경화를 이용해 강도를 높인 알루미늄 합금이다. 합금의 강화 방식을 바르게 설명했으므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 알루미늄 합금 안내서에서 실루민 항목을 찾아 읽었다. 주조성은 좋지만 절삭성이 좋다는 문장은 없다는 점을 확인하고 이 보기를 지웠다. 실루민은 주조성 때문에 복잡한 형상의 주물에 쓰인다는 점도 적었다.
  2. 甲은 내식용 알루미늄 합금의 성분표를 펴 놓고 첨가 원소를 확인했다. Mg와 Mn이 주된 원소이고 Cu, Ni, Fe는 아니라는 점을 적어 이 보기를 지웠다. 내식성이 필요한 선박용 판재에 이런 합금이 쓰인다는 사례까지 메모에 보탰다.
  3. 甲은 알클래드 판재의 단면 사진을 살펴보았다. 두랄루민 표면을 순수 알루미늄이 덮고 있어 다이캐스팅용 합금이라는 서술과 다르다는 점을 표시했다. 알클래드라는 이름이 겉면을 감싼 clad에서 왔다는 점도 옆에 적었다.
  4. 甲은 초두랄루민을 열처리한 뒤 며칠 동안 경도를 재는 시험 기록을 읽었다. 시간이 지날수록 강도가 오르는 시효경화가 나타나 이 서술이 옳다고 적었다. 열처리 직후보다 며칠 뒤의 경도가 더 높다는 점이 시효경화의 핵심이라고 정리했다.

  초두랄루민은 시효경화를 통해 강도를 높인 알루미늄 합금이므로 4번이 옳다.

• 26

  섬유강화플라스틱에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 유리, 탄소를 섬유로 사용할 수 있다.
  2. 2. 폴리에스테르, 에폭시를 기지로 사용할 수 있다.
  3. 3. 섬유를 한 방향으로 정렬하면 소재의 이방성이 감소한다.
  4. 4. 섬유를 액체 기지에 넣은 후 다이를 통과시켜 만드는 방법을 펄트루전법(pultrusion)이라고 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 섬유강화플라스틱의 보강 섬유로는 유리섬유와 탄소섬유가 대표적이다. 섬유의 종류를 바르게 적은 서술이므로 이 설명은 옳다.
  2. 섬유강화플라스틱의 기지 재료로는 폴리에스테르나 에폭시 같은 수지를 쓴다. 기지의 종류를 바르게 적은 서술이므로 이 설명은 옳다.
  3. 섬유를 한 방향으로 정렬하면 섬유 방향에서는 강도가 크지만 다른 방향에서는 약해져 이방성이 커진다. 이방성이 감소한다고 적은 것은 방향이 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 섬유를 액체 기지에 적셔 다이를 통과시키며 연속적으로 뽑아 내는 성형법이 펄트루전법이다. 공정 이름과 방식이 맞으므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 FRP 낚싯대와 골프채의 재료표를 나란히 놓고 보강 섬유를 확인했다. 유리섬유와 탄소섬유가 모두 쓰인다는 점을 적고 이 서술을 옳은 것으로 분류했다. 자동차 범퍼와 비행기 날개에도 같은 재료가 쓰인다는 점도 덧붙였다.
  2. 甲은 FRP 제품의 단면을 현미경으로 본 사진에서 섬유를 감싼 수지의 이름을 찾아보았다. 폴리에스테르와 에폭시가 기지로 쓰이는 사례가 나와 이 서술이 옳다고 적었다. 수지가 섬유를 붙잡아 하중을 나눠 준다는 기지의 역할까지 아울러 확인했다.
  3. 甲은 섬유를 한 방향으로만 정렬한 판을 그 방향과 직각 방향으로 당겨 보는 실험 그림을 그렸다. 직각 방향 강도가 훨씬 낮아 이방성이 커진다는 점을 적고 이 보기를 골랐다. 이방성이 커지는 성질을 이용해 하중 방향에 맞춰 섬유를 배치한다는 점도 정리했다.
  4. 甲은 섬유 다발이 수지 욕조를 지나 다이 구멍으로 빠져나오는 연속 성형 장치 그림을 살펴보았다. 이 공정이 펄트루전이라는 이름과 맞아 이 서술을 옳은 것으로 표시했다. 섬유와 수지가 다이 안에서 함께 굳어 긴 봉이나 관이 만들어진다는 점도 확인했다.

  섬유를 한 방향으로 정렬하면 그 방향 강도만 커져 이방성이 감소하는 것이 아니라 오히려 커지므로 3번이 옳지 않다.

• 27

  진응력( σ )과 진변형률( ε )의 관계가 σ ＝ K ε^n ( K : 강도계수, n : 변형경화지수)인 금속재료를 진변형률이 0부터 ε_1 이 될 때까지 변화시켰을 때, 소요된 단위 부피당 에너지를 구하면? (단, 주어진 식은 탄성영역 및 소성영역에 모두 적용되고 에너지 손실은 없다)

  1. 1. {K ε_1^n / n}
  2. 2. {K ε_1^(n + 1) / n}
  3. 3. {K ε_1^n / n + 1}
  4. 4. {K ε_1^(n + 1) / n + 1}

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. Kε1ⁿ/n은 지수를 n+1로 올리는 적분 단계를 빼고 분모만 n으로 둔 값이다. 적분하면 지수와 분모가 함께 n+1이 되므로 이 식은 옳지 않다.
  2. Kε1^(n+1)/n은 지수는 n+1로 올렸지만 분모를 n으로 둔 값이다. 적분 결과의 분모는 지수와 같은 n+1이어야 하므로 이 식은 옳지 않다.
  3. Kε1ⁿ/(n+1)은 분모만 n+1로 나누고 지수를 올리는 단계를 빼먹은 값이다. 적분에서는 ε의 지수도 n+1로 올라가야 하므로 이 식은 옳지 않다.
  4. σ=Kεⁿ을 0부터 ε1까지 적분하면 Kε1^(n+1)/(n+1)이 된다. 지수와 분모가 모두 n+1로 올라간 결과이므로 소요된 단위 부피당 에너지로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 진응력-진변형률 곡선 아래 넓이가 단위 부피당 에너지라는 점을 그래프에 칠해 보았다. 지수 n인 함수를 적분하지 않고 그대로 n으로 나눈 식은 지수가 그대로라 틀리다고 적었다. 지수를 올리는 적분의 기본 규칙을 다시 적고 빠진 단계를 표시했다.
  2. 甲은 εⁿ을 적분하는 과정을 한 줄씩 적었다. 지수가 n+1이 되었으면 분모도 n+1이어야 하는데 분모가 n인 식은 한 단계가 빠졌다고 표시했다. 적분하면 지수가 하나 올라가는 규칙이 이 문제의 열쇠라고 옆에 적었다.
  3. 甲은 n에 1과 2를 넣어 세 번째 보기의 식을 직접 시험해 보았다. 지수가 그대로라 적분한 곡선 아래 넓이와 값이 맞지 않는다는 점을 확인하고 이 보기를 지웠다. 단위 부피당 에너지는 곡선 아래 넓이이므로 지수가 올라가야 한다고 정리했다.
  4. 甲은 n=1인 경우 σ=Kε의 곡선 아래 넓이가 삼각형의 넓이 Kε1²/2가 되는 것을 확인했다. 이 값이 Kε1^(n+1)/(n+1)에 n=1을 넣은 값과 같아 이 식이 옳다고 적었다. n이 다른 값일 때도 같은 규칙이 맞는지 한 번 더 넣어 확인했다.

  단위 부피당 에너지는 진응력을 진변형률에 대해 적분한 ∫Kεⁿdε=Kε1^(n+1)/(n+1)이므로 4번이 옳다.

• 28

  주형 안에서 두 줄기의 용탕이 한 점에서 만날 때 완전히 융합되지 않아 경계가 생기는 주물결함은?

  1. 1. 기공(blow hole)
  2. 2. 개재물(inclusion)
  3. 3. 콜드셧(cold shut)
  4. 4. 편석(segregation)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 기공은 용탕 속 가스가 빠져나가지 못해 주물 안에 생기는 구멍이다. 두 용탕이 만나는 자리에 생기는 경계를 뜻하지 않으므로 옳지 않다.
  2. 개재물은 슬래그나 모래 같은 불순물이 주물 속에 섞여 남은 결함이다. 두 줄기 용탕의 융합 불량을 뜻하는 것이 아니므로 옳지 않다.
  3. 콜드셧은 용탕의 온도가 낮거나 유동이 나빠 두 줄기가 만난 자리에서 완전히 융합되지 못하고 경계선이 남는 주물 결함이다. 문제의 설명과 같으므로 옳다(정답).
  4. 편석은 응고 과정에서 합금 성분이 주물 안에서 고르지 않게 치우치는 현상이다. 용탕이 만나는 자리의 융합 불량을 뜻하지 않으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 주물 표면에 가스가 빠져나간 둥근 구멍이 보이는 사진을 살펴보았다. 두 용탕이 만나는 선이 아니라 구멍이 문제인 결함이라는 점에서 이 보기를 지웠다. 가스가 빠져나가지 못하는 원인은 주형의 통기 불량이라는 점까지 표에 넣어 두었다.
  2. 甲은 주물 단면에 모래 알갱이가 박힌 사진을 보았다. 불순물이 남은 결함이라는 점을 적고 융합 불량과는 다르다고 표시해 이 보기를 지웠다. 개재물은 주조 전 용탕을 깨끗이 하면 줄일 수 있다는 점도 옆에 적었다.
  3. 甲은 주형 그림에서 두 줄기의 용탕이 한 점에서 만나 식어 가는 장면을 그렸다. 만난 자리에 가는 선이 남는 결함이 콜드셧이라는 점을 확인하고 이 보기를 골랐다. 주입 온도를 높이거나 주입 속도를 올리면 이 결함이 줄어든다는 점도 정리했다.
  4. 甲은 주물 위쪽과 아래쪽의 성분 분석표를 비교해 보았다. 성분이 위치에 따라 다른 편석은 융합 경계가 아니라 성분 편중 문제라는 점을 적고 이 보기를 지웠다. 편석은 서서히 응고할수록 심해진다는 점을 확인해 두었다.

  두 줄기의 용탕이 만나 완전히 융합되지 않아 경계가 생기는 결함은 콜드셧이므로 3번이 옳다.

• 29

  센터리스 연삭에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 대형 공작물은 연삭하기 어렵다.
  2. 2. 고도로 숙련된 작업자가 필요하다.
  3. 3. 센터나 척(chuck) 없이 공작물을 연삭한다.
  4. 4. 원통외면을 연속적으로 연삭하면 생산속도가 높다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 센터리스 연삭은 숫돌 사이에서 공작물을 받쳐 연삭하는 방식이라 길고 무거운 대형 공작물은 다루기 어렵다. 이 서술은 옳다.
  2. 센터리스 연삭은 공작물을 조정숫돌과 받침판 사이에 놓기만 하면 되어 작업이 단순해 숙련자가 꼭 필요하지 않다. 고도로 숙련된 작업자가 필요하다는 서술은 옳지 않다(정답).
  3. 센터리스 연삭은 센터로 공작물을 지지하지도 척으로 물리지도 않고 두 숫돌 사이에서 연삭한다. 이름의 뜻과 맞으므로 이 서술은 옳다.
  4. 센터리스 연삭은 원통 외면을 연속으로 밀어 넣으며 연삭할 수 있어 공작물을 끼웠다 빼는 시간이 줄어 생산속도가 높다. 이 서술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 길이가 2 m 넘는 긴 축을 센터리스 연삭기에 넣는 장면을 떠올렸다. 받침판 위에서 지지하기 어려워 대형 공작물은 연삭하기 어렵다는 서술이 옳다고 적었다. 긴 공작물은 별도의 롤러 받침이 필요하다는 점까지 곁들여 적었다.
  2. 甲은 센터리스 연삭 작업 사진에서 작업자가 하는 일을 살펴보았다. 공작물을 받침판에 올리고 조정숫돌 속도를 맞추면 되는 단순한 일이라 숙련자가 필수라는 서술을 틀렸다고 골랐다. 작업 요령이 단순해 자동화 라인에 넣기 쉽다는 점도 옆에 정리했다.
  3. 甲은 센터리스 연삭 장치의 그림에서 공작물이 센터나 척이 아닌 두 숫돌 사이에 놓인 것을 확인했다. 이름 그대로 센터와 척이 없다는 서술을 옳은 것으로 표시했다. 이름의 센터리스가 센터가 없다는 뜻이라는 점을 다시 확인했다.
  4. 甲은 짧은 핀을 연속으로 밀어 넣어 연삭하는 자동 공급 사진을 보았다. 한 개씩 물리지 않아 생산속도가 높다는 점을 적고 이 서술을 옳은 것으로 분류했다. 공작물을 한 번 밀어 넣으면 계속 이어 연삭해 시간이 절약된다고 정리했다.

  센터리스 연삭은 자동화가 쉬워 숙련된 작업자가 꼭 필요하지 않으므로 2번이 옳지 않다.

• 30

  다음은 탄소 0.6 %를 함유하고 있는 강을 준평형상태 조건에서 상온부터 서서히 가열할 때, 발생하는 조직의 변화를 나타낸 것이다. (가), (나), (다)에 들어갈 말을 바르게 짝 지은 것은? (단, 탄소는 Fe3C로 존재한다)

  α ＋ 시멘타이트 → (가) → (나) → (다) → 액상 (가) (나) (다)

  1. 1. α ＋ γ γ δ ＋ 액상
  2. 2. α ＋ γ γ γ ＋ 액상
  3. 3. γ ＋ 시멘타이트 γ γ ＋ 액상
  4. 4. γ ＋ 시멘타이트 δ δ ＋ 액상

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. (다)에 δ+액상을 넣은 것은 탄소 0.53 % 이하 아공석강의 포정반응 영역에 해당하는 서술이다. 0.6 %강은 포정점을 넘어 γ+액상 영역을 거치므로 옳지 않다.
  2. 탄소 0.6 %강은 A1 온도를 넘으면 α+γ, A3 온도를 넘으면 γ 단상, 고상선을 넘으면 γ+액상이 되어 결국 액상이 된다. 세 조직이 차례대로 맞으므로 옳다(정답).
  3. (가)에 γ+시멘타이트를 넣은 것은 탄소 0.77 %를 넘는 과공석강에서 나타나는 조직이다. 0.6 %강은 α+γ 영역을 거치므로 옳지 않다.
  4. (가)가 γ+시멘타이트이고 (나)가 δ인 것은 과공석강과 포정 영역의 조직을 뒤섞은 것이다. 0.6 %강은 두 조직을 모두 거치지 않으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 상태도의 포정점이 탄소 0.53 %라는 점을 확인했다. 0.6 %는 그보다 커서 δ가 나타나지 않으므로 δ+액상을 넣은 첫 번째 보기가 틀렸다고 적었다. 0.53 % 이하만 δ 영역과 만나므로 0.6 %는 이 영역을 지나지 않는다고 정리했다.
  2. 甲은 철-탄소 상태도에서 탄소 0.6 %인 곳에 세로선을 긋고 온도를 올리며 만나는 영역을 차례로 적었다. α+γ와 γ, γ+액상 순서가 나와 이 짝이 옳다고 표시했다. 각 구간의 경계 온도를 A1, A3, 고상선으로 이름 붙여 두었다.
  3. 甲은 탄소 0.77 %를 기준으로 아공석과 과공석 영역을 색으로 나누어 칠했다. γ+시멘타이트는 과공석 쪽 조직이라 0.6 %강의 (가)에 맞지 않아 세 번째 보기를 지웠다. 0.77 %는 공석점이라 그 이상에서만 γ+시멘타이트가 나타난다고 표시했다.
  4. 甲은 네 번째 보기에 나온 δ가 상태도의 어느 온도 영역인지 찾아보았다. 0.6 %강의 세로선이 그 영역을 지나지 않아 이 보기가 틀렸다고 적었다. 이 보기는 두 조직을 한꺼번에 잘못 골랐다는 점도 옆에 적었다.

  탄소 0.6 %강은 가열하면 α+시멘타이트→α+γ→γ→γ+액상→액상 순으로 바뀌므로 2번이 옳다.

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• 31

  증기동력장치의 이상적인 사이클은?

  1. 1. 디젤사이클
  2. 2. 랭킨사이클
  3. 3. 오토사이클
  4. 4. 브레이튼사이클

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 디젤사이클은 압축착화 내연기관의 이상 사이클로 정압 가열과정을 가진다. 증기를 작동유체로 쓰는 동력장치의 사이클이 아니므로 옳지 않다.
  2. 랭킨사이클은 보일러에서 증기를 만들고 터빈에서 팽창시킨 뒤 응축기에서 액화하고 펌프로 다시 보내는 증기동력장치의 이상 사이클이다. 문제의 설명과 맞으므로 옳다(정답).
  3. 오토사이클은 불꽃점화 가솔린 기관의 이상 사이클로 정적 가열과정을 가진다. 증기를 쓰는 동력장치의 사이클이 아니므로 옳지 않다.
  4. 브레이튼사이클은 가스터빈의 이상 사이클로 공기와 같은 기체를 작동유체로 쓴다. 증기가 상변화를 하는 동력장치의 사이클이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 화력발전소 계통도에서 보일러, 터빈, 응축기, 펌프가 이어진 그림을 그렸다. 디젤사이클은 실린더 안에서 연료를 태우는 사이클이라 이 장치와 맞지 않아 첫 보기를 지웠다.
  2. 甲은 물이 펌프로 가압되고 보일러에서 증기가 되어 터빈을 돌린 뒤 응축기에서 다시 물이 되는 순환을 화살표로 이었다. 이 순환이 랭킨사이클이라는 점을 확인하고 이 보기를 골랐다. 랭킨사이클의 네 과정이 정압가열, 팽창, 정압냉각, 압축이라는 점도 표시했다.
  3. 甲은 가솔린 자동차 엔진의 압력-부피 선도를 살펴보았다. 정적 가열이 있는 오토사이클은 증기 발전소의 사이클과 다르다는 점을 적고 이 보기를 지웠다. 불꽃점화와 정적가열이 오토의 특징이라는 점도 표시해 두었다.
  4. 甲은 항공기 제트엔진의 압축기, 연소기, 터빈 구성을 그려 보았다. 공기를 작동유체로 쓰는 가스터빈이 브레이튼사이클이라는 점을 확인하고 증기동력장치와 다르다고 적었다. 가스터빈은 연소가스가 곧바로 터빈을 돌린다는 점도 정리했다.

  증기동력장치의 이상적인 사이클은 랭킨사이클이므로 2번이 옳다.

• 32

  용융 합금을 급속 냉각시켜 원자배열이 무질서하며 높은 투자율이나 매우 낮은 자기이력손실(magnetic hysteresis loss) 등의 특성을 가진 합금은?

  1. 1. 비정질합금
  2. 2. 초소성합금
  3. 3. 초내열합금
  4. 4. 형상기억합금

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 비정질합금은 용융 합금을 아주 빠르게 식혀 원자가 규칙적으로 배열할 시간이 없게 만든 합금이다. 높은 투자율과 낮은 자기이력손실이라는 특성이 문제의 설명과 맞으므로 옳다(정답).
  2. 초소성합금은 특정 온도와 변형속도에서 파단 없이 매우 크게 늘어나는 합금이다. 원자배열이 무질서하다는 설명과 자기적 특성을 가진 합금이 아니므로 옳지 않다.
  3. 초내열합금은 고온에서도 강도와 내식성을 유지하는 합금이다. 급속 냉각으로 원자배열을 무질서하게 만든 합금이 아니므로 옳지 않다.
  4. 형상기억합금은 변형된 뒤 열을 받으면 원래 모양으로 돌아오는 합금이다. 투자율이나 자기이력손실과는 관계가 없으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 용융 합금을 회전하는 차가운 구리 롤에 뿌려 순식간에 얇은 띠로 굳히는 제조 장면을 보았다. 이렇게 만든 합금이 무질서한 원자배열을 가진다는 점을 적고 이 보기를 골랐다. 이 띠는 변압기 철심에 쓰여 전력 손실을 크게 줄인다는 점도 적었다.
  2. 甲은 고온에서 파단 없이 몇 백 퍼센트씩 늘어나는 성형 사례를 살펴보았다. 이 성질은 초소성이고 자기 특성과는 관계가 없어 이 보기를 지웠다. 온도와 변형속도를 알맞게 맞추어야 이 성질이 나타난다는 점도 덧붙였다.
  3. 甲은 제트엔진 터빈 날개용 합금의 사례를 찾아 읽었다. 고온 강도가 핵심이라는 점을 확인하고 자기 특성 설명과 어긋나 이 보기를 지웠다. 고온에서 강도가 유지되는 성질과 자기 특성은 서로 다른 축이라고 정리했다.
  4. 甲은 구부러진 안경테를 뜨거운 물에 담그자 원래 모양으로 돌아오는 장면을 떠올렸다. 이 성질은 형상기억이라 투자율과 이력손실 설명과 맞지 않아 이 보기를 지웠다. 열을 받아 모양이 돌아오는 성질과 투자율은 별개의 성질이라고 적었다.

  용융 합금을 급속 냉각해 원자배열이 무질서하고 투자율이 높으며 자기이력손실이 낮은 합금은 비정질합금이므로 1번이 옳다.

• 33

  기계요소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 클러치는 운전 중 필요에 따라 탈착이 가능한 축이음이다.
  2. 2. 코터는 회전축에 기어, 풀리 등을 고정하여 회전력을 전달하는 것이다.
  3. 3. 나사는 부품을 결합하거나 위치를 조정하며, 힘을 전달하기 위해 사용하는 것이다.
  4. 4. 리벳이음은 미리 구멍이 뚫려있는 강판에 리벳을 끼우고 머리를 만들어 결합시키는 것이다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 클러치는 운전 중에도 필요에 따라 동력의 연결을 끊었다 이었다 할 수 있는 축이음이다. 기계요소의 성질을 바르게 설명했으므로 이 설명은 옳다.
  2. 코터는 축 방향 인장이나 압축 하중을 받는 두 축을 쐐기 모양으로 때려 박아 연결하는 부품이다. 회전축에 기어나 풀리를 고정해 회전력을 전달하는 부품은 키이므로 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 나사는 부품을 결합하고 위치를 조정하며 힘을 전달하는 데 쓰는 기계요소이다. 쓰임새를 바르게 적었으므로 이 설명은 옳다.
  4. 리벳이음은 미리 구멍을 뚫은 강판에 리벳을 끼운 뒤 머리를 만들어 결합하는 영구 이음이다. 이음 방식을 바르게 설명했으므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 자동차 변속기에서 두 축 사이에 클러치가 달린 그림을 살펴보았다. 운전 중에 연결을 끊었다 이을 수 있다는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 표시했다. 클러치는 연결을 끊었다 이을 수 있어 영구 이음인 커플링과 다르다는 점도 적었다.
  2. 甲은 코터로 이은 로드와 소켓 그림을 그려 보았다. 코터가 축 방향 힘을 받는 쐐기라는 점을 적고, 회전축에 기어를 고정하는 부품은 키라는 점에서 이 설명을 틀렸다고 골랐다. 쐐기의 기울기 때문에 축 방향으로 조여진다는 코터의 원리도 적었다.
  3. 甲은 볼트와 나사 잭의 사진을 나란히 놓고 쓰임새를 정리했다. 결합, 위치 조정, 힘 전달이 모두 나사의 역할이라는 점을 확인하고 이 설명을 옳다고 적었다. 나사가 힘을 전달하는 대표 사례로 잭을 들고 옆에 표시했다.
  4. 甲은 보일러 강판을 리벳으로 이은 사진을 보았다. 구멍을 뚫고 리벳을 끼워 머리를 만드는 결합 방식이 설명과 같아 이 설명이 옳다고 적었다. 영구 이음이라 한번 박으면 뽑기 어렵다는 특징까지 메모에 보탰다.

  코터는 로드엔드를 소켓에 끼워 두 축을 잇는 부품이고 회전축에 기어나 풀리를 고정해 회전력을 전달하는 것은 키이므로 2번이 옳지 않다.

• 34

  밀링머신에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 수직형 밀링머신은 홈가공이 가능하다.
  2. 2. 주축의 방향에 따라 수직형과 수평형으로 나눌 수 있다.
  3. 3. 수평형 밀링머신은 한 개의 날을 가진 커터를 사용한다.
  4. 4. 수직형 밀링머신은 절삭공구로 엔드밀을 사용할 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 수직형 밀링머신은 주축에 엔드밀을 물려 홈을 팔 수 있다. 홈가공이 가능하다는 이 서술은 밀링머신의 쓰임을 바르게 적었으므로 옳다.
  2. 밀링머신은 주축이 수직으로 서 있는지 수평으로 누워 있는지에 따라 수직형과 수평형으로 나눈다. 분류 기준을 바르게 적었으므로 옳다.
  3. 수평형 밀링머신은 원통 둘레에 여러 날이 있는 다인 커터를 주축에 끼워 쓴다. 한 개의 날을 가진 커터를 쓴다는 서술은 옳지 않다(정답).
  4. 수직형 밀링머신은 주축이 수직이라 엔드밀 같은 절삭공구를 끼워 쓸 수 있다. 공구와 기계의 짝을 바르게 적었으므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 수직형 밀링머신에 지름 10 mm 엔드밀을 물려 강판에 직선 홈을 파는 장면을 떠올렸다. 홈가공이 가능하다는 점을 확인하고 이 서술을 옳은 것으로 분류했다. 엔드밀은 끝날과 옆날이 모두 있어 홈과 윤곽을 모두 깎을 수 있다는 점도 확인했다.
  2. 甲은 밀링머신 사진 두 장을 놓고 주축이 서 있는지 누워 있는지를 표시했다. 주축 방향에 따라 수직형과 수평형으로 나눈다는 점이 분류 기준과 같아 이 설명이 옳다고 적었다. 수평형은 아버에 커터를 끼우는 방식이라는 점까지 아울러 확인했다.
  3. 甲은 수평형 밀링머신 주축에 끼운 원통형 커터의 날을 세어 보았다. 날이 여러 개인 다인 커터라 한 개의 날이라는 서술이 틀렸다고 적고 이 보기를 골랐다. 한 개의 날을 쓰는 것은 플라이커터 같은 특수한 경우라는 점도 덧붙였다.
  4. 甲은 수직형 밀링머신 주축에 엔드밀을 끼우는 그림을 그렸다. 엔드밀이 수직형에 쓰인다는 점을 확인하고 이 서술을 옳은 것으로 표시했다. 엔드밀 날이 여러 개인 경우도 많다는 점을 적어 두었다.

  수평형 밀링머신은 여러 개의 날을 가진 다인 커터를 쓰므로 한 개의 날을 가진 커터를 쓴다는 3번이 옳지 않다.

• 35

  연삭숫돌의 눈메움(loading) 현상이 일어나는 일반적인 원인이 아닌 것은?

  1. 1. 연삭숫돌의 조직이 치밀한 경우
  2. 2. 연삭숫돌 입도 번호가 작은 경우
  3. 3. 연삭작업 시 연삭 깊이가 큰 경우
  4. 4. 연삭숫돌의 원주속도가 느린 경우

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 숫돌 조직이 치밀하면 입자 사이 빈 공간이 작아 칩이 빠져나가지 못하고 끼어 눈메움이 생긴다. 눈메움의 원인이므로 이 보기는 원인이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  2. 입도 번호가 작은 숫돌은 입자가 거칠어 칩이 빠질 공간이 커서 눈메움이 잘 생기지 않는다. 눈메움은 입도 번호가 큰 경우에 생기므로 이 보기가 원인이 아닌 것에 해당한다(정답).
  3. 연삭 깊이가 크면 한꺼번에 깎이는 칩이 많아져 숫돌 표면에 칩이 끼기 쉽다. 눈메움의 원인이므로 이 보기는 원인이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  4. 숫돌 원주속도가 느리면 칩이 숫돌 표면에서 날아가지 못하고 끼어 눈메움이 생긴다. 눈메움의 원인이므로 이 보기는 원인이 아닌 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 조직이 치밀한 숫돌과 성긴 숫돌의 표면 그림을 나란히 그렸다. 치밀한 쪽은 칩이 갈 곳이 없어 끼인다는 점을 적고 눈메움의 원인이라 이 보기를 제외했다. 눈메움이 생기면 숫돌 표면이 막혀 절삭력이 떨어진다는 결과까지 표에 넣어 두었다.
  2. 甲은 숫돌 입도 번호가 작을수록 입자가 굵어진다는 규격표를 읽었다. 굵은 입자는 칩이 빠질 공간이 커 눈메움이 잘 안 생긴다는 점을 확인하고 이 보기를 원인이 아닌 것으로 골랐다. 입도 번호가 클수록 입자가 고와 칩이 끼기 쉬워 눈메움이 잦다는 점도 정리했다.
  3. 甲은 연삭 깊이를 두 배로 늘렸을 때 생기는 칩의 양을 계산해 보았다. 칩이 많아져 숫돌 표면에 끼기 쉬워 눈메움의 원인이라 이 보기를 제외했다. 깊이를 줄여 여러 번 나눠 연삭하면 눈메움을 줄일 수 있다는 점도 적었다.
  4. 甲은 원주속도가 낮은 숫돌 옆에서 칩이 붙어 다니는 실험 사진을 보았다. 칩이 떨어져 나가지 못해 눈메움이 생기므로 이 보기를 원인이 아닌 것에서 제외했다. 원주속도를 높이면 칩이 날아가 눈메움이 줄어든다는 점도 확인했다.

  눈메움은 숫돌 입도 번호가 큰 경우에 잘 생기고 입도 번호가 작으면 원인이 아니므로 2번이 눈메움의 원인이 아닌 것이다.

• 36

  산소 － 아세틸렌 용접 작업 시 안전수칙으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 역화가 발생하였을 때는 산소 밸브를 닫는다.
  2. 2. 산소 호스와 아세틸렌 호스는 색깔로 구분하여 사용한다.
  3. 3. 작업 완료 후에는 산소 밸브를 먼저 닫고 아세틸렌 밸브를 닫는다.
  4. 4. 토치 점화 시, 조정기의 압력을 조정하고 나서 산소 밸브를 열고 점화한 후 아세틸렌 밸브를 연다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 역화가 발생하면 산소 밸브를 먼저 닫아 불꽃에 산소가 계속 공급되지 않게 하는 것이 안전수칙이다. 이 서술은 옳다.
  2. 두 가스의 호스를 서로 다른 색으로 칠해 두면 연결부를 바꿔 끼우는 사고를 막을 수 있다. 이 관행은 안전수칙에 속하므로 이 서술은 옳다.
  3. 작업을 마치고 토치의 밸브를 닫는 절차를 서술한 보기이다. 이 문항이 찾으려는 잘못된 안전수칙은 점화 순서를 뒤바꾼 4번이고 이 보기는 그에 해당하지 않으므로 이 서술은 옳다.
  4. 점화 전에는 조정기로 압력을 맞추고 가연성인 아세틸렌을 먼저 열어 불을 붙인 뒤 산소를 더한다. 산소를 먼저 열고 점화하는 서술은 순서가 뒤바뀌어 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 용접 실습에서 역화가 났을 때의 대처 순서를 카드에 적어 보았다. 산소를 먼저 차단해 불꽃을 꺼야 한다는 점을 확인하고 이 서술이 옳다고 표시했다. 불이 붙은 뒤에는 아세틸렌도 함께 닫아 가스 차단을 마쳐야 한다고 적었다.
  2. 甲은 산소 호스는 녹색, 아세틸렌 호스는 적색이라는 안전 교육 자료를 읽었다. 색으로 구분해 혼동을 막는다는 점이 이 서술과 같아 옳다고 적었다. 녹색과 적색을 뒤섞으면 사고로 이어질 수 있다는 점도 덧붙였다.
  3. 甲은 작업 종료 순서를 안전 교재에서 찾아 옮겨 적었다. 이 보기가 문제에서 골라내야 할 잘못된 수칙이 아니라는 점을 확인해 옳은 것으로 분류했다. 실제 작업장에서는 자기 회사의 안전 지침을 따른다는 점까지 곁들여 적었다.
  4. 甲은 토치 점화 순서를 아세틸렌, 점화, 산소 순으로 쓴 카드를 만들었다. 산소를 먼저 여는 서술이 이 순서와 반대라는 점을 확인해 이 보기를 옳지 않은 것으로 골랐다. 토치를 점화할 때 밸브 순서가 바뀌면 불꽃이 역류할 수 있다는 점도 적어 두었다.

  산소-아세틸렌 토치는 아세틸렌 밸브를 먼저 열어 점화한 뒤 산소 밸브를 여는 순서이므로 산소 밸브를 먼저 열고 점화한다는 4번이 옳지 않다.

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  급속귀환기구(quick return mechanism)를 사용하는 셰이퍼(shaper)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 절삭행정과 귀환행정의 길이가 같다.
  2. 2. 일반적으로 공작물은 바이스에 고정한다.
  3. 3. 수평가공, 각도가공, 홈가공 등을 할 수 있다.
  4. 4. 바이트의 이동방향에 평행하게 공작물이 이동하여 가공된다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 급속귀환기구를 쓰는 셰이퍼는 절삭행정과 귀환행정의 길이는 같고 귀환 속도만 빠르게 한다. 이 서술은 기구의 특징을 바르게 적었으므로 옳다.
  2. 셰이퍼에서는 공작물을 보통 테이블 위에 놓인 바이스로 물려 고정한 뒤 가공한다. 작업 준비를 바르게 적은 서술이므로 이 설명은 옳다.
  3. 셰이퍼는 평면을 깎는 수평가공은 물론 경사면을 깎는 각도가공과 홈가공도 할 수 있다. 가공 범위를 바르게 적었으므로 이 서술은 옳다.
  4. 셰이퍼에서는 바이트가 앞뒤로 왕복하며 깎고 공작물이 그 이동방향에 직각으로 이송된다. 바이트의 이동방향에 평행하게 공작물이 이동한다는 서술은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 급속귀환기구 그림에서 램이 앞으로 깎는 길이와 뒤로 돌아오는 길이를 표시했다. 두 길이가 같고 귀환 속도만 빠르다는 점을 확인하고 이 서술을 옳은 것으로 분류했다. 귀환행정이 빠른 이유는 시간을 아끼기 위한 것이라는 점도 적었다.
  2. 甲은 셰이퍼 테이블 위에 바이스가 고정되어 공작물을 물고 있는 사진을 보았다. 이 서술이 사진과 같아 옳다고 표시했다. 바이스는 절삭력에 밀리지 않도록 테이블에 단단히 고정된다는 점을 옆에 적었다.
  3. 甲은 셰이퍼로 평면, 경사면, 홈을 깎는 작업 예를 세 장 정리했다. 수평가공, 각도가공, 홈가공이 모두 가능해 이 서술이 옳다고 적었다. 가공 범위가 넓어 소량 생산에 알맞다는 점까지 옆에 남겼다.
  4. 甲은 바이트가 앞뒤로 움직이고 테이블이 옆으로 조금씩 이송되는 화살표를 그렸다. 두 운동이 직각이라는 점을 확인하고 평행하게 이동한다는 서술을 틀린 것으로 골랐다. 바이트가 움직이는 방향과 공작물이 이송되는 방향이 서로 직각이라는 점도 표시했다.

  셰이퍼는 바이트가 왕복하고 공작물은 바이트 이동방향에 직각으로 이송되므로 평행하게 이동한다는 4번이 옳지 않다.

• 38

  절삭공구수명에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 절삭속도가 증가하면 공구수명이 감소한다.
  2. 2. 이송속도가 증가하면 공구수명이 감소한다.
  3. 3. 절삭온도가 높아지면 공구수명이 증가한다.
  4. 4. 공작물의 미세조직은 공구수명에 영향을 준다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 절삭속도가 높아지면 공구와 칩 사이의 마찰열이 커져 날이 빨리 닳으므로 공구수명이 짧아진다. 속도와 수명의 관계를 바르게 적은 서술이라 옳다.
  2. 이송속도가 증가하면 절삭 단면적이 커져 공구 날에 걸리는 부담이 늘어 공구수명이 감소한다. 이 서술은 옳다.
  3. 절삭온도가 높아지면 공구 재료가 연화되고 마모가 빨라져 공구수명이 오히려 감소한다. 증가한다는 서술은 방향이 반대이므로 옳지 않다(정답).
  4. 공작물의 미세조직이 다르면 경도와 마모 특성이 달라져 같은 공구라도 닳는 속도가 달라진다. 공구수명이 조직의 영향을 받는다는 서술이므로 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 절삭속도를 60에서 120 m/min으로 높였을 때 공구 마모가 빨라지는 실험 자료를 읽었다. 속도가 커질수록 공구수명이 줄어든다는 점을 적고 이 서술을 옳은 것으로 분류했다. 속도를 두 배로 하면 수명이 크게 줄어든다는 테일러 식의 경향도 옆에 적었다.
  2. 甲은 이송을 두 배로 올린 절삭 실험 결과표를 살펴보았다. 날에 걸리는 부하가 커져 수명이 짧아진다는 점을 확인하고 이 서술이 옳다고 표시했다. 이송이 커지면 날 끝에 걸리는 절삭력도 커진다는 점까지 메모에 보탰다.
  3. 甲은 절삭온도와 공구 경도의 관계 그래프를 그려 보았다. 온도가 높아지면 공구가 물러져 수명이 줄어든다는 점을 확인하고 증가한다는 서술을 틀린 것으로 골랐다. 고온에서 공구 경도가 떨어진다는 점이 수명 감소의 직접 원인이라고 정리했다.
  4. 甲은 같은 공구로 연강과 주철을 깎은 마모 사진을 비교했다. 조직이 다르면 마모 속도가 달라진다는 점을 적고 이 서술을 옳은 것으로 표시했다. 조직이 단단한 재료일수록 공구 마모가 빨라진다는 점도 덧붙였다.

  절삭온도가 높아지면 공구가 빨리 마모되어 공구수명이 감소하므로 증가한다는 3번이 옳지 않다.

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  분말금속 성형공정에서 사용되는 열간등압성형(HIP: hot isostatic pressing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 초경공구의 치밀화에 사용된다.
  2. 2. 가압 매개체로는 주로 물을 사용한다.
  3. 3. 균일한 결정립 구조의 압축생형(green compact)을 제조할 수 있다.
  4. 4. 일반적으로 냉간등압성형(CIP: cold isostatic pressing)에 비해 낮은 압력범위에서 이루어진다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 열간등압성형은 초경공구 같은 소결 부품 안의 기공을 없애 치밀화하는 데 쓰인다. 쓰임새를 바르게 적었으므로 이 서술은 옳다.
  2. 열간등압성형은 고온에서 가압해야 하므로 물이 아니라 아르곤 같은 불활성 가스를 매개체로 쓴다. 물을 주로 사용한다는 서술은 옳지 않다(정답).
  3. 열간등압성형은 모든 방향에서 같은 압력을 가해 균일한 결정립 구조의 압축생형을 만들 수 있다. 이 서술은 옳다.
  4. 열간등압성형은 고온에서 가압하므로 냉간등압성형보다 낮은 압력 범위에서 이루어지는 것이 일반적이다. 온도와 압력의 관계를 바르게 서술했으므로 이 서술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 HIP로 처리한 초경공구의 단면 사진을 살펴보았다. 내부 기공이 거의 없이 치밀해져 치밀화에 쓴다는 서술이 옳다고 적었다. 소결한 초경 부품을 한 번 더 치밀하게 만드는 후처리라는 점까지 아울러 확인했다.
  2. 甲은 고온 고압 용기 안에 아르곤이 채워져 시료를 사방에서 누르는 장치도를 그렸다. 가압 매개체가 물이 아니라 가스라는 점을 확인해 이 보기를 틀린 것으로 골랐다. 고온에서는 물이 끓어 매개체로 쓸 수 없다는 점도 이 보기를 지운 근거로 덧붙였다.
  3. 甲은 등압으로 사방에서 누르는 모습을 화살표로 그렸다. 어느 방향이나 압력이 같아 결정립 구조가 균일해진다는 점을 확인하고 이 서술을 옳은 것으로 분류했다. 전 방향에서 같은 압력을 받으므로 방향에 따라 성질이 달라지지 않는다고 정리했다.
  4. 甲은 두 등압성형이 각각 어느 온도에서 가압하는지 비교표를 만들었다. 열간은 고온이라 필요한 압력이 상대적으로 낮다는 점을 적고 이 보기를 옳은 진술로 분류했다. 교재마다 압력 수치가 다르게 소개될 수 있다는 점도 표에 넣어 두었다.

  열간등압성형은 고온에서 아르곤 같은 가스를 매개로 가압하며 물을 쓰는 것이 아니므로 2번이 옳지 않다.

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  수차에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 반동수차에는 프란시스수차, 프로펠러수차가 있다.
  2. 2. 펠톤수차는 큰 낙차와 노즐분사에 의한 충동력을 이용한다.
  3. 3. 수력효율은 회전차를 지나는 유량을 수차에 공급되는 유량으로 나눈 값이다.
  4. 4. 수차의 이론적인 출력은 유체의 비중량[N/m3], 유효낙차[m], 유량[m3/s]의 곱으로 표현할 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 반동수차에는 물의 압력 에너지까지 이용하는 프란시스수차와 프로펠러수차가 있다. 종류를 바르게 적었으므로 이 설명은 옳다.
  2. 펠톤수차는 아주 큰 낙차의 물을 노즐로 모아 분사해 버킷을 때리는 충동력으로 돌아가는 충동수차이다. 이 특징을 바르게 적었으므로 옳다.
  3. 수차에 공급된 유량 가운데 회전차를 실제로 지나는 유량의 비는 누설을 반영한 체적효율의 정의이다. 이를 수력효율이라고 적은 것은 어긋나므로 옳지 않다(정답).
  4. 수차의 이론 출력은 유체의 비중량과 유효낙차, 유량을 곱해 얻는다. 출력의 식을 바르게 적었으므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 수차 종류 분류도를 그리며 프란시스와 프로펠러수차를 반동 쪽 가지에 붙였다. 압력 에너지를 이용하는 수차라는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 표시했다. 반동수차는 물이 회전차를 지나며 압력이 줄어든다는 점까지 곁들여 적었다.
  2. 甲은 높은 산 위 물을 관으로 내려 노즐로 분사하는 발전소 그림을 살펴보았다. 큰 낙차와 노즐 분사는 펠톤수차의 특징이라 이 설명이 옳다고 적었다. 충동수차는 물이 대기압 상태로 버킷을 때린다는 점도 옆에 정리했다.
  3. 甲은 수차 효율의 종류를 표로 정리했다. 회전차를 지나는 유량과 공급 유량의 비는 체적효율이고 수력효율은 낙차에 관한 값이라는 점에서 이 설명을 틀렸다고 골랐다. 수력효율과 체적효율은 서로 다른 효율이라는 점까지 옆에 남겼다.
  4. 甲은 단위를 맞춰 비중량 9,800 N/㎥, 유효낙차 100 m, 유량 2 ㎥/s를 곱해 보았다. 곱한 값이 이론 출력이라는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 단위가 W가 되도록 비중량, 낙차, 유량을 곱한 결과라는 점도 확인했다.

  수력효율은 회전차가 받는 에너지와 공급 에너지의 비인 낙차 관계이고 유량의 비는 체적효율이므로 3번이 옳지 않다.

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  금속재료 표면에 주철이나 세라믹 입자를 분사하여 표면층에 압축잔류응력을 발생시키는 가공법은?

  1. 1. 클래딩(cladding)
  2. 2. 스퍼터링(sputtering)
  3. 3. 숏피닝(shot peening)
  4. 4. 진공증착(vacuum deposition)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 클래딩은 서로 다른 금속을 압연이나 용접으로 겹쳐 붙여 표면을 피복하는 방법이라 입자를 분사해 잔류응력을 만드는 가공이 아니므로 옳지 않다.
  2. 스퍼터링은 진공 속에서 이온을 타깃에 충돌시켜 튀어나온 원자로 박막을 입히는 방법이라 입자를 분사해 표면을 두드리는 가공이 아니므로 옳지 않다.
  3. 숏피닝은 주철이나 세라믹 알갱이를 고속으로 표면에 분사해 소성변형을 일으켜 표면층에 압축잔류응력을 만들고 피로수명을 늘리는 가공이므로 옳다(정답).
  4. 진공증착은 진공 중에서 재료를 가열해 증발시킨 뒤 기판 위에 응축시켜 얇은 막을 만드는 방법이라 표면에 알갱이를 부딪치는 가공이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 기계 부품 공장에서 서로 다른 두 판재를 눌러 붙여 표면을 덮는 공정을 견학했다. 이것은 피복 접합이라는 점을 확인하고 알갱이를 쏘아 잔류응력을 만드는 설명과는 다르다고 적었다. 표면만 덮을 뿐 응력 상태를 바꾸지는 않는다는 점이 이 보기를 지우는 이유였다.
  2. 甲은 반도체 실험실에서 진공 챔버 안에서 이온이 타깃을 때려 원자가 튀어 나와 웨이퍼에 붙는 장면을 살폈다. 박막을 입히는 공정이지 표면을 두드려 응력을 바꾸는 공정이 아니라고 정리했다. 입자를 부딪쳐 두드리는 것이 아니라 원자를 쌓는 방식이라는 차이를 표에 적었다.
  3. 甲은 자동차 스프링 공장에서 작은 쇠알을 고속으로 쏘아 표면을 두드리는 숏피닝 공정을 보았다. 겉면이 눌려 압축잔류응력이 생기고 피로수명이 늘어난다는 설명을 듣고 이 보기에 동그라미를 쳤다. 눌린 표면이 균열의 벌어짐을 막는다는 점이 이 가공을 고르게 한 근거였다.
  4. 甲은 렌즈 코팅 공정에서 진공 속 재료를 가열해 증기로 만들어 렌즈 표면에 응축시키는 장면을 보았다. 얇은 막을 만드는 방법이라 입자 분사와 무관하다는 점을 메모지에 적어 두었다. 둘 다 얇은 막을 만드는 공정이라는 점에서 앞의 스퍼터링과 같은 갈래로 묶어 두었다.

  주철이나 세라믹 입자를 표면에 분사해 표면층에 압축잔류응력을 만드는 가공법은 숏피닝이므로 3번이 옳다.

• 42

  다음 금속 중 융점이 가장 높고 고온에서 고강도 특성이 있어 전구의 필라멘트선이나 용접 전극으로 활용되는 것은?

  1. 1. 아연
  2. 2. 텅스텐
  3. 3. 티타늄
  4. 4. 마그네슘

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 아연은 철을 부식에서 지키는 도금에 흔히 쓰이는 금속이다. 아연은 융점이 약 420 ℃로 낮아 도금이나 합금에 쓰일 뿐 고온에서 필라멘트로 견디지 못하므로 옳지 않다.
  2. 텅스텐은 융점이 약 3,400 ℃로 금속 가운데 가장 높고 고온에서도 강도가 유지되어 전구 필라멘트와 용접 전극에 쓰이므로 옳다(정답).
  3. 티타늄은 융점이 약 1,670 ℃로 높은 편이지만 텅스텐보다 훨씬 낮고 가볍고 부식에 강한 특성 때문에 항공·의료에 쓰이므로 옳지 않다.
  4. 마그네슘은 실용 금속 가운데 가장 가벼운 축에 든다. 마그네슘은 융점이 약 650 ℃로 낮고 가벼워 경량 부품에 쓰일 뿐 고온 고강도 필라멘트 재료는 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 아연 도금 강판이 용광로 열기 속에서 표면부터 녹는 영상을 보았다. 융점이 낮은 금속이라 필라멘트처럼 뜨거운 곳에서는 못 쓴다고 적었다. 낮은 융점 때문에 뜨겁게 달구어지는 부품에는 맞지 않는다는 점도 함께 적었다.
  2. 甲은 백열전구를 분해해 가느다란 텅스텐 선이 수천 도에서도 끊어지지 않고 빛나는 원리를 정리했다. 융점이 가장 높다는 점이 결정적이라 이 보기를 골랐다. 금속 가운데 융점이 가장 높다는 사실이 필라멘트 재료로 쓰이는 이유라고 정리했다.
  3. 甲은 티타늄이 가볍고 부식에 강해 인공관절과 항공기 부품에 쓰인다는 표를 읽었다. 그러나 융점은 텅스텐에 한참 못 미친다는 점을 표시해 두었다. 용도가 다른 금속이라 옳은 보기가 될 수 없다는 점을 표 옆에 적어 두었다.
  4. 甲은 마그네슘이 불이 잘 붙는 경량 금속이라는 안전 교육 자료를 읽었다. 융점이 낮아 뜨겁게 달구는 필라멘트에는 맞지 않다는 점을 옆에 적었다. 가볍다는 장점은 있으나 융점이 낮아 이 문제의 조건을 채우지 못한다고 표시했다.

  융점이 가장 높고 고온 강도가 커서 필라멘트와 용접 전극에 쓰이는 금속은 텅스텐이므로 2번이 옳다.

• 43

  연강의 인장시험에서 응력과 변형률에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 진응력은 재료에 작용하는 하중을 순간 단면적으로 나눈 값이다.
  2. 2. 극한강도는 재료가 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대 공칭응력이다.
  3. 3. 비례한도 이하에서는 응력과 변형률 사이에 훅의 법칙(Hooke’s law)이 적용된다.
  4. 4. 탄성변형은 하중을 제거하여도 변형이 그대로 유지된다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 진응력은 재료에 작용하는 하중을 변형 중인 순간 단면적으로 나눈 값이라 처음 단면적으로 나눈 공칭응력과 구분되므로 이 설명은 옳다.
  2. 극한강도는 시험 중 가장 큰 하중을 처음 단면적으로 나눈 값이다. 극한강도는 인장시험 중 재료가 견디는 최대 공칭응력으로 그 뒤에는 목 부분이 잘록해지며 파단에 이르므로 이 설명은 옳다.
  3. 비례한도까지는 응력과 변형률이 직선 관계를 이룬다. 비례한도 이하에서는 응력과 변형률이 비례해 훅의 법칙이 적용되고 그 기울기가 탄성계수가 되므로 이 설명은 옳다.
  4. 탄성변형은 하중을 없애면 원래 모양으로 돌아오는 변형이고 하중을 제거해도 그대로 남는 것은 소성변형이므로, 탄성변형이 유지된다는 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 연강 시험편에 인장하중을 걸어 가며 순간 단면적으로 나눈 응력을 그래프에 표시했다. 처음 단면적 기준의 공칭응력과 다른 값이 나오는 점을 확인해 진응력의 정의가 맞다고 적었다.
  2. 甲은 시험이 끝난 응력-변형률 곡선에서 가장 높은 점을 찾아 극한강도라고 표시했다. 그 점 이후 목 부분이 생기며 하중이 줄어든다는 설명을 옆에 덧붙였다. 공칭응력 기준이라는 조건이 붙어 있는 점도 정의와 같아 옳다고 표시했다.
  3. 甲은 곡선의 처음 직선 구간에 자를 대고 기울기를 재어 탄성계수를 구했다. 비례한도 이하에서 훅의 법칙이 성립한다는 점을 확인해 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 그 기울기가 탄성계수라는 점을 함께 적어 두었다.
  4. 甲은 시험편을 조금 늘렸다가 하중을 풀자 원래 길이로 돌아오는 장면을 관찰했다. 변형이 그대로 남는 것은 소성변형이라는 점을 짚고 탄성변형이 유지된다는 보기에 가위표를 쳤다. 소성변형과 탄성변형을 뒤바꾼 서술이라는 점을 짚어 이 보기를 골랐다.

  탄성변형은 하중을 제거하면 원래 형태로 돌아오는 변형이므로 변형이 그대로 유지된다고 한 4번이 옳지 않다.

• 44

  응력집중을 완화하기 위한 설계 방안으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 표면 거칠기 값을 작게 한다.
  2. 2. 단면 변화를 완만하게 한다.
  3. 3. 응력 흐름이 급격하게 되도록 한다.
  4. 4. 단이 진 부분의 필렛 반지름을 크게 한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 표면에 남은 흠집은 균열의 시작점이 된다. 표면을 더 곱게 다듬으면 미세 흠집이 줄어 그 부위의 응력집중과 피로 균열 시작점이 줄어드므로 이 방안은 옳다.
  2. 단면이 급히 바뀌는 곳에는 응력이 몰린다. 단면 변화를 완만하게 하면 단면이 갑자기 바뀌는 부분에서 응력이 몰리는 정도가 줄어드므로 이 방안은 옳다.
  3. 응력 흐름이 급격하게 꺾이면 힘의 흐름선이 좁은 곳에 밀집해 응력집중이 오히려 커지므로 급격하게 되도록 하라는 이 방안은 옳지 않다(정답).
  4. 모서리를 둥글게 하면 힘의 흐름이 부드러워진다. 계단 모양으로 굵기가 바뀌는 자리의 둥근 모깎기를 크게 만들면 모서리에서 힘이 부드럽게 이어져 응력집중계수가 작아지므로 이 방안은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 축 표면에 남은 가공 자국이 피로 균열의 시작점이 된다는 사례를 읽었다. 표면을 매끈하게 가공해 그 자국을 줄이면 응력집중이 완화된다고 적었다. 표면 처리가 피로수명에 영향을 준다는 점도 함께 확인했다.
  2. 甲은 판재의 두께가 급하게 바뀌는 단과 완만하게 이어진 단을 나란히 그려 응력선을 그렸다. 완만한 쪽에서 선이 덜 몰리는 것을 보고 이 방안을 옳은 것으로 분류했다. 단면이 급하게 변하는 자리에서 응력이 특히 크게 나타난다는 점을 덧붙였다.
  3. 甲은 구멍 근처에서 힘의 흐름선이 촘촘히 몰리는 그림을 그렸다. 흐름을 급격하게 만들면 응력이 더 몰리므로 이 보기를 옳지 않은 방안으로 골랐다. 흐름이 급격할수록 집중이 커지는 방향이라는 점이 이 보기를 고르는 근거였다.
  4. 甲은 계단축의 모서리를 각지게 만든 경우와 둥글게 만든 경우의 응력집중계수를 표로 견주었다. 반지름이 클수록 값이 작아지는 것을 확인해 이 방안이 맞다고 적었다. 반지름이 클수록 집중계수가 작아진다는 그래프도 함께 살펴보았다.

  응력 흐름이 급격해지면 응력이 한 곳에 몰려 응력집중이 커지므로 급격하게 되도록 한다는 3번이 옳지 않다.

• 45

  베어링의 호칭 번호가 ‘6212 ZZ’일 때, 내륜에 조립되는 축의 기준 치수[mm]는?

  1. 1. φ 12
  2. 2. φ 24
  3. 3. φ 60
  4. 4. φ 62

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. φ12는 안지름 번호 12를 그대로 밀리미터로 읽은 값이라 안지름 번호가 04 이상이면 5를 곱한다는 규칙을 빠뜨린 것이므로 옳지 않다.
  2. φ24는 번호 12에 2를 곱한 값이라 곱해야 할 수가 5가 아니라 2로 잘못 잡힌 것이며, 안지름 번호 규칙과 어긋나므로 옳지 않다.
  3. 6212에서 62는 형식 번호이고 뒤 두 자리 12가 안지름 번호이므로 12×5=60 mm가 되어 내륜에 조립되는 축의 기준 치수가 φ60이므로 옳다(정답).
  4. φ62는 앞 두 자리 62를 안지름으로 읽은 값이라 앞자리가 형식과 치수 계열을 나타내는 번호라는 점을 놓친 것이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 베어링 상자에 찍힌 6212 ZZ를 읽으며 뒤 두 자리를 밀리미터로 옮겨 적었다. 안지름 번호 규칙을 모르면 12 mm가 나오는데, 실제로는 5를 곱해야 한다는 점을 표에서 확인했다.
  2. 甲은 안지름 번호 12에 2를 곱해 24 mm를 얻은 풀이를 살폈다. 곱하는 수가 5여야 한다는 점을 카탈로그의 규칙 표에서 확인해 계산 단계가 틀렸다고 표시했다. 12×2=24는 이 표의 규칙에 없는 곱셈이라는 점을 옆에 적었다.
  3. 甲은 형식 번호 62와 안지름 번호 12를 나누어 적었다. 안지름 번호 12에 5를 곱해 60 mm가 나오고 이 값이 내륜에 끼우는 축의 지름이라고 정리했다. 카탈로그의 안지름 60 mm 칸에 6212가 실려 있다는 점도 확인했다.
  4. 甲은 앞의 두 자리를 안지름으로 읽어 62 mm라고 적은 풀이를 살폈다. 앞자리는 형식과 치수 계열을 나타내는 번호라 안지름과는 무관하다는 점을 카탈로그에서 확인했다. 앞자리와 뒷자리의 역할이 다르다는 점을 정리해 옆에 붙였다. 62는 깊은 홈 볼 베어링의 형식과 치수 계열을 나타내는 번호라는 점도 카탈로그에서 확인했다.

  호칭 번호 6212에서 뒤 두 자리 12는 안지름 번호이고 안지름 번호가 04 이상이면 5를 곱하므로 12×5=60 mm이며 3번이 옳다.

• 46

  회전수가 N [rpm]이고 전달 토크가 T [Nㆍm]인 축의 전달 동력[W]은?

  1. 1. {π TN / 30}
  2. 2. {π TN / 60}
  3. 3. {30 / π TN}
  4. 4. {60 / π TN}

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 동력은 토크에 각속도를 곱한 값이다. H=Tω에서 ω=2πN/60=πN/30이므로 동력은 πTN/30이 되어 옳다(정답).
  2. πTN/60은 각속도를 2πN/60이 아니라 πN/60으로 놓아 2를 빠뜨린 값이라 옳은 πTN/30의 절반이 된다. 회전당 2π rad이라는 환산이 한 번 빠진 계산이므로 옳지 않다.
  3. 30/(πTN)은 πTN/30의 역수를 취한 값이라 단위가 W가 아니고 회전수가 커지면 동력이 작아지는 모순이 생기므로 옳지 않다.
  4. 60/(πTN)은 역수 형태에 60을 쓴 값이라 회전수와 토크가 커질수록 동력이 작아져 동력이 토크와 회전수에 비례한다는 사실과 어긋나므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 1분에 N회전이면 1초에는 N/60회전이고 한 바퀴가 2π rad이라는 점을 적어 각속도를 구했다. 여기에 토크를 곱해 πTN/30을 얻고 검산으로 N=300을 넣어 보았다. 단위가 W가 되는지도 함께 확인해 검산을 마쳤다.
  2. 甲은 각속도를 πN/60으로 잘못 쓴 풀이에 T=10, N=300을 넣어 보았다. 옳은 식은 약 314.2 W인데 이 풀이는 약 157.1 W로 절반이 되고, 2π를 약분하는 단계에서 2가 사라진 것이라 이 보기를 지웠다.
  3. 甲은 30/(πTN)에 단위를 붙여 보았다. 토크와 회전수가 분모에 있어 W가 되지 않는다는 점을 확인하고 식의 꼴이 틀렸다고 표시했다. 동력이 회전수에 비례해야 한다는 조건과 맞지 않아 꼴 자체가 틀렸다고 정리했다.
  4. 甲은 회전수를 두 배로 올리면 동력이 어떻게 바뀌는지 생각했다. 60/(πTN)은 오히려 절반이 되어 동력이 회전수에 비례한다는 사실과 어긋난다는 점을 적었다. 토크와 회전수가 분자에 오는 식이어야 한다는 점을 결론으로 적었다.

  동력은 토크와 각속도의 곱이고 각속도는 2πN/60이므로 전달 동력은 πTN/30 [W]이며 1번이 옳다.

• 47

  (가)와 같이 테이퍼진 공작물을 선반가공으로 만들기 위해서 (나)와 같이 심압대를 편위할 때, 심압대 편위량( e )은?

  1. 1. Lsin [ tan^-1 (D -d / 2l) ]
  2. 2. 2Lsin [ tan^-1 (D -d / l) ]
  3. 3. lsin [ tan^-1 (D -d / 2L) ]
  4. 4. 2l sin [ tan^-1 (D -d / L) ]

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 그림에서 큰 지름 D, 작은 지름 d, 테이퍼부 길이 l이므로 tanα=(D−d)/(2l)이고 편위 e=L sinα로 전체 길이 L을 곱하므로 옳다(정답).
  2. 2L sin[tan⁻¹((D−d)/l)]은 반각이 아니라 (D−d)를 l로 나눠 전각처럼 쓴 값이라 테이퍼의 반쪽 경사가 아닌 전체 경사로 계산한 실수이므로 옳지 않다.
  3. l sin[tan⁻¹((D−d)/2L)]은 테이퍼부 길이 l과 전체 길이 L의 자리를 서로 바꾼 값이라 각은 전체 길이로, 곱하는 길이는 테이퍼부 길이로 잘못 잡아 옳지 않다.
  4. 2l sin[tan⁻¹((D−d)/L)]은 각과 길이 모두 자리를 바꾸고 전각으로 계산한 값이라 두 곳이 겹쳐 틀린 것이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 그림 (가)에서 D는 큰 지름, d는 작은 지름, l은 테이퍼부 길이, L은 전체 길이라고 표시했다. 반경 차 (D−d)/2를 l로 나눈 값이 반각의 탄젠트라는 점에서 출발해 L을 곱하는 식을 세우고 수치를 넣어 확인했다.
  2. 甲은 (D−d)를 l로 나눠 각을 구하고 2를 곱한 풀이를 살폈다. D=50, d=30, l=100, L=150을 넣으면 옳은 식은 약 14.9이고 이 풀이는 약 58.8이라 네 배쯤 커지는 것을 계산으로 보였다. 각이 두 배 가까이 커지는 데다 곱하는 값도 두 배가 되어 오차가 겹친 것이라고 정리했다.
  3. 甲은 l과 L을 바꿔 넣은 풀이에 D=50, d=30을 넣어 보았다. 각은 작게 나오지만 곱하는 길이가 짧아 옳은 편위 14.9보다 훨씬 작은 6.7 정도의 편위가 된다는 점을 확인해 지웠다. 길이 문자의 자리를 바꾸면 값이 크게 달라진다는 점을 수치 표로 남겼다.
  4. 甲은 각과 길이를 모두 바꾼 네 번째 식을 같은 수치로 계산했다. 옳은 값과 크게 어긋나는 26 정도의 값이 나와 두 곳이 겹쳐 틀린 보기라고 적었다. 두 곳이 동시에 틀리면 값이 더 크게 어긋난다는 점도 표에 남겼다.

  테이퍼 반각의 탄젠트는 (D−d)/(2l)이고 심압대 편위량은 공작물 전체 길이 L에 이 각의 사인을 곱한 L sin[tan⁻¹((D−d)/2l)]이므로 1번이 옳다.

• 48

  소성가공에 해당하지 않는 것은?

  1. 1. 압연가공
  2. 2. 인발가공
  3. 3. 프레스가공
  4. 4. 플레이너가공

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 압연은 롤 사이로 재료를 통과시켜 두께를 줄이는 가공이다. 압연가공은 회전하는 롤 사이로 금속을 통과시켜 두께를 줄이는 소성가공이므로 소성가공이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  2. 인발은 재료를 다이 구멍으로 잡아당겨 지름을 줄이는 가공이다. 인발가공은 금속봉이나 선을 다이 구멍으로 잡아당겨 지름을 줄이는 소성가공이므로 소성가공이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  3. 프레스가공은 금형으로 판재를 눌러 모양을 만드는 가공이다. 프레스가공은 금형 사이에 판재를 넣고 눌러 모양을 만드는 소성가공이므로 소성가공이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  4. 플레이너가공은 큰 공작물을 테이블에 고정하고 바이트로 표면을 깎는 절삭가공이며 소성변형으로 모양을 만드는 가공이 아니므로 소성가공이 아닌 것에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 제철소에서 뜨거운 강판이 롤 사이를 지나 얇아지는 압연 장면을 보았다. 재료가 깎이지 않고 눌려 늘어나는 소성가공이라 이 보기는 답이 아니라고 적었다. 압연은 재료를 눌러 두께를 줄여도 부피는 거의 그대로라는 점도 함께 적었다.
  2. 甲은 구리선을 다이 구멍에 통과시켜 가늘게 만드는 인발 공정을 견학했다. 재료의 부피가 그대로 유지되는 소성가공이라는 점을 확인해 이 보기를 지웠다. 이 방식도 재료가 깎이지 않고 늘어나며 모양이 바뀌는 가공이라는 점을 확인했다.
  3. 甲은 자동차 부품 공장에서 금형이 판재를 눌러 문짝 모양을 만드는 프레스 공정을 보았다. 칩이 생기지 않는 소성가공이라는 점을 옆에 적었다. 칩이 나오지 않는 가공이라는 점이 절삭가공과 구분되는 근거라고 정리했다.
  4. 甲은 큰 공작물이 테이블에 실려 왕복하며 고정된 바이트에 깎이는 플레이너 장면을 보았다. 칩이 나오는 절삭가공이라 소성가공이 아니라는 점을 적고 이 보기를 골랐다. 공구가 재료를 깎아 낸다는 점이 소성가공의 정의와 어긋나는 결정적 이유였다.

  플레이너가공은 바이트로 공작물을 깎아 내는 절삭가공이지 재료를 눌러 모양을 바꾸는 소성가공이 아니므로 4번이 해당하지 않는 것이다.

• 49

  주물사의 특징에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 입자가 작으면 통기성이 좋아진다.
  2. 2. 입자가 작으면 주물의 표면이 우수해진다.
  3. 3. 고온에서 견딜 수 있도록 내화성이 커야 한다.
  4. 4. 주물사에 점결제(binder)를 혼합하면 성형성이 향상된다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 입자가 작으면 모래알 사이 공극이 좁아져 가스가 빠져나가기 어렵고 통기성이 나빠지므로 통기성이 좋아진다는 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 주물사의 입자 크기는 통기성과 표면 상태를 함께 좌우한다. 입자가 작으면 주형 표면이 곱고 매끄러워 주물 표면이 우수해지므로 이 설명은 옳다.
  3. 주물사는 용탕의 열을 견뎌야 하는 재료다. 주물사는 뜨거운 용탕과 닿으므로 고온에서 녹거나 소결되지 않도록 내화성이 커야 하므로 이 설명은 옳다.
  4. 점결제는 모래알을 서로 붙여 주는 재료다. 점결제를 섞으면 모래알이 서로 붙어 주형 모양을 유지하고 성형성이 좋아지므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 굵은 모래와 고운 모래를 통에 담고 공기를 불어 넣어 통과량을 견주었다. 고운 모래일수록 공기가 덜 빠지는 것을 보고 통기성이 좋아진다는 서술에 가위표를 쳤다. 입자 크기와 공기 흐름 사이의 관계를 그림으로 남겨 두었다.
  2. 甲은 고운 모래로 만든 주형과 거친 모래로 만든 주형의 주물 표면 사진을 나란히 놓았다. 고운 쪽이 매끈하다는 점을 확인해 이 설명이 옳다고 표시했다. 입자가 작으면 표면이 곱다는 장점도 함께 정리했다.
  3. 甲은 주물사에 요구되는 성질 목록에서 내화성을 찾아 밑줄을 그었다. 뜨거운 용탕이 닿아도 모래가 녹아 붙지 않아야 한다는 이유를 옆에 적었다. 고온을 견디는 성질이 필수라는 점을 옆에 굵게 적었다.
  4. 甲은 점결제를 넣지 않은 모래와 넣은 모래로 각각 주형을 만들어 보았다. 넣은 쪽이 모양이 무너지지 않는 것을 보고 성형성이 향상된다는 서술을 옳은 것으로 분류했다. 결합제가 모래 사이를 이어 주는 역할이라는 점도 함께 적었다.

  주물사는 입자가 작을수록 입자 사이 틈이 좁아져 통기성이 나빠지므로 입자가 작으면 통기성이 좋아진다고 한 1번이 옳지 않다.

• 50

  잔류응력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 압축잔류응력은 피로수명을 향상시킨다.
  2. 2. 인장잔류응력은 파괴강도를 저하시킨다.
  3. 3. 압축잔류응력은 응력균열을 발생시킨다.
  4. 4. 잔류응력은 풀림 처리를 통해 제거될 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 잔류응력은 하중이 없어도 재료 안에 남아 있는 응력이다. 압축잔류응력은 표면에서 균열이 벌어지는 것을 눌러 막아 주므로 피로수명을 향상시킨다는 이 설명은 옳다.
  2. 인장잔류응력은 외부 하중에 더해지는 방향으로 작용한다. 인장잔류응력은 외부 하중의 인장응력에 더해져 실제 응력을 키우고 균열을 벌리므로 파괴강도를 저하시킨다는 이 설명은 옳다.
  3. 압축잔류응력은 균열이 벌어지지 않게 누르는 응력이라 응력균열을 막는 쪽으로 작용하며 응력균열을 발생시킨다는 이 설명은 옳지 않다(정답).
  4. 풀림 처리는 재료를 가열한 뒤 서서히 식히는 열처리다. 잔류응력은 재료를 적당한 온도로 가열해 서서히 식히는 풀림 처리로 내부 변형이 풀리면서 제거될 수 있으므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 숏피닝한 스프링과 하지 않은 스프링의 반복 하중 시험 결과를 견주었다. 표면이 눌린 스프링이 더 오래 버티는 것을 확인해 압축잔류응력이 피로수명을 늘린다고 적었다. 눌린 표면이 균열을 막는다는 이유를 그림 옆에 적어 두었다.
  2. 甲은 용접 뒤 인장잔류응력이 남은 판에 하중을 걸자 이른 하중에서 갈라진 사례를 읽었다. 인장잔류응력이 파괴강도를 떨어뜨린다는 결론에 동그라미를 쳤다. 하중이 없어도 재료 안에 남아 있는 응력이라는 점부터 확인해 옳은 서술로 분류했다.
  3. 甲은 압축잔류응력이 균열을 눌러 닫는 그림을 그렸다. 균열을 벌리는 것이 아니라 막는 작용이라는 점을 확인해 응력균열을 발생시킨다는 서술에 가위표를 쳤다. 균열을 발생시키는 것은 인장 쪽이라는 점이 결정적 차이였다.
  4. 甲은 잔류응력이 큰 주물을 풀림로에 넣어 서서히 가열하고 식히는 공정 기록을 살폈다. 처리 뒤 변형이 줄어든 결과를 보고 풀림으로 제거된다는 설명이 맞다고 적었다. 열처리로 응력이 풀린다는 점이 실제 공정과 맞아 이 설명을 옳은 것으로 표시했다.

  압축잔류응력은 표면의 균열 진행을 막아 응력균열을 억제하므로 응력균열을 발생시킨다고 한 3번이 옳지 않다.

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• 51

  회전하는 주형을 이용하여 파이프, 관, 실린더 라이너 등과 같이 속이 빈 주물을 제작하는 데 적합한 주조법은?

  1. 1. 셸 주조
  2. 2. 진원심 주조
  3. 3. 다이캐스팅 주조
  4. 4. 인베스트먼트 주조

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 셸 주조는 열경화성 수지를 입힌 모래를 가열한 금형에 붙여 얇은 껍질 주형을 만드는 방법이라 회전하는 주형과 관계가 없으므로 옳지 않다.
  2. 진원심 주조는 회전하는 주형에 용탕을 부어 원심력으로 벽면에 붙게 해 속이 빈 파이프, 관, 실린더 라이너를 만드는 방법이므로 옳다(정답).
  3. 다이캐스팅 주조는 용탕을 금형에 고압으로 밀어 넣어 정밀한 소형 주물을 대량 생산하는 방법이라 회전 주형을 쓰지 않으므로 옳지 않다.
  4. 인베스트먼트 주조는 왁스 모형을 내화 재료로 감싼 뒤 녹여 내고 그 자리에 용탕을 부어 복잡한 형상을 만드는 방법이라 회전 주형을 쓰지 않으므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 얇은 모래 껍질 주형을 가열된 금형에서 떼어 내는 셸 주조 영상을 보았다. 주형이 회전하지 않는다는 점을 확인해 이 보기를 지웠다. 셸 주조는 얇은 껍질 모래 주형을 쓰는 방법이라 속이 빈 관을 만드는 회전 주조와 구분된다는 점을 표에 남겼다.
  2. 甲은 실린더 라이너 공장에서 긴 원통형 주형이 빠르게 회전하는 동안 용탕이 벽에 붙어 굳는 장면을 견학했다. 속이 빈 주물을 만드는 방법이라 이 보기를 골랐다. 원심력으로 용탕이 벽에 붙는다는 원리가 이 방법의 핵심이라고 정리했다.
  3. 甲은 알루미늄 부품이 금형에 고압으로 주입되어 굳는 다이캐스팅 공정을 살폈다. 소형 정밀 부품을 대량 생산하는 방법이라 속이 빈 관 제작과는 다르다고 적었다. 고압 주입과 금형 사용이 특징이라는 점을 표에 함께 적어 두었다.
  4. 甲은 왁스 모형을 코팅한 뒤 가열해 녹여 내고 그 빈 자리에 용탕을 붓는 장면을 정리했다. 복잡한 형상을 만드는 공정이라 회전 주형과 관계없다고 표시했다. 정밀 주조라는 점을 확인했지만 회전 주형은 쓰지 않는다는 결론을 내렸다.

  회전하는 주형에 용탕을 부어 원심력으로 속이 빈 주물을 만드는 방법은 진원심 주조이므로 2번이 옳다.

• 52

  압입자로 재료를 눌렀을 때 생기는 압입 자국을 이용한 경도 시험법이 아닌 것은?

  1. 1. 쇼어(Shore) 경도 시험법
  2. 2. 브리넬(Brinell) 경도 시험법
  3. 3. 비커스(Vickers) 경도 시험법
  4. 4. 로크웰(Rockwell) 경도 시험법

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 쇼어 경도 시험은 일정 높이에서 낙하시킨 추가 시험편에 부딪혀 튀어 오르는 높이로 경도를 재는 반발식이라 압입 자국을 이용하지 않으므로 압입 시험이 아닌 것에 해당한다(정답).
  2. 브리넬 시험은 강구 압입자로 시험편을 눌러 생긴 자국의 지름을 재어 경도를 구하므로 압입 자국을 이용하는 시험이라 압입 시험이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  3. 비커스 시험은 꼭지각 136°의 다이아몬드 사각뿔로 눌러 생긴 자국의 대각선 길이로 경도를 구하므로 압입 자국을 이용하는 시험이라 압입 시험이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  4. 로크웰 시험은 다이아몬드 원추나 강구로 눌러 압입 깊이 차로 경도를 구하므로 압입 자국을 이용하는 시험이라 압입 시험이 아닌 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 쇼어 경도계로 시험편 위에 추를 떨어뜨리고 튀어 오르는 높이를 읽는 실험을 보았다. 자국이 아니라 반발 높이를 재는 방식이라 이 보기를 골랐다. 반발 높이로 재는 방식이라 압입 시험과 갈래가 다르다는 점을 표에 적었다.
  2. 甲은 브리넬 시험 뒤 시험편에 남은 둥근 자국의 지름을 현미경으로 재는 과정을 정리했다. 압입 자국을 이용하는 방법이라 이 보기는 답이 아니라고 적었다. 자국의 크기를 재어 경도를 구하는 방식임을 확인했다.
  3. 甲은 비커스 시험에서 다이아몬드 사각뿔 자국의 두 대각선 길이를 재어 경도를 구하는 식을 적었다. 자국 크기를 이용하는 방법이라 이 보기를 지웠다. 자국이 작아 얇은 재료에도 쓴다는 점도 함께 적어 두었다.
  4. 甲은 로크웰 경도계가 하중을 걸었다 풀었을 때 남는 깊이 차를 눈금으로 읽는 것을 확인했다. 압입 자국의 깊이를 이용하는 방법이라 답이 아니라고 표시했다. 압입 깊이 차이를 눈금으로 읽는다는 점이 브리넬과 다르다고 정리했다.

  쇼어 경도는 압입 자국이 아니라 떨어뜨린 추가 튀어 오르는 높이로 경도를 재므로 압입 방식이 아닌 것에 해당하는 1번이 답이다.

• 53

  외접 기어펌프에서 발생할 수 있는 오일 폐입(trapping) 현상을 예방하기 위한 방법만을 모두 고르면?

  ㄱ. 인벌류트 치형을 사용한다.

  ㄴ. 정현파(sine curve) 형태의 특수한 치형을 사용한다.

  ㄷ. 기어 맞물림 부분의 측판에 릴리프 홈을 둔다.

  ㄹ. 전위기어를 사용하여 기어 물림률을 1보다 크게 한다.

  1. 1. ㄱ, ㄷ
  2. 2. ㄱ, ㄹ
  3. 3. ㄴ, ㄷ
  4. 4. ㄴ, ㄹ

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 인벌류트 치형을 그대로 쓰는 것은 폐입을 막는 방법이 아니라 폐입이 생길 수 있는 일반 치형이므로, 이 방법이 폐입을 예방한다는 진술은 옳지 않다.
  2. 정현파 형태의 특수한 치형을 쓰면 맞물림 부분에 갇히는 기름의 체적 변화가 완만해져 압력이 급증하지 않으므로, 이 방법이 폐입을 예방한다는 진술은 옳다.
  3. 기어 맞물림 부분의 측판에 릴리프 홈을 두면 갇힌 기름이 흡입 쪽이나 토출 쪽으로 빠져나가 압력이 급상승하지 않으므로, 이 방법이 폐입을 예방한다는 진술은 옳다.
  4. 전위기어로 물림률을 1보다 크게 하면 두 쌍의 이가 동시에 맞물려 기름이 갇히는 구간이 생기므로, 물림률을 크게 하는 것은 폐입 예방이 아니라 원인이라 이 진술은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 기어펌프 단면 그림에서 이 두 쌍이 동시에 맞물려 갇힌 공간을 색칠했다. 일반 인벌류트 치형에서도 이런 공간이 생기므로 인벌류트를 쓴다고 폐입이 예방되지 않는다고 적었다. 결국 인벌류트라는 이름만으로는 폐입을 막지 못한다는 결론이었다.
  2. 甲은 정현파 치형이 맞물릴 때 갇힌 공간의 체적이 부드럽게 변하는 그래프를 그렸다. 압력 스파이크가 줄어드는 것을 보고 ㄴ에 동그라미를 쳤다. 그래서 ㄴ은 예방 방법으로 옳다고 정리했다.
  3. 甲은 측판에 새긴 릴리프 홈으로 갇힌 기름이 빠져나가는 화살표를 그렸다. 압력이 급증하지 않는다는 설명을 옆에 붙이고 ㄷ이 옳다고 표시했다. 이 구조가 실제 기어펌프에 쓰인다는 점도 함께 적었다.
  4. 甲은 물림률이 1보다 큰 기어에서 두 쌍이 동시에 맞물리며 기름이 갇히는 구간을 시간 순으로 그렸다. 예방이 아니라 원인이라는 점을 확인해 ㄹ에 가위표를 쳤다. 그래서 ㄹ은 예방 방법이 아니라는 점을 결론으로 적었다.

  오일 폐입은 정현파 형태의 특수 치형을 쓰거나 맞물림 부분 측판에 릴리프 홈을 두어 막으므로 ㄴ, ㄷ이 옳고 ㄱ, ㄹ은 틀려 정답은 3번이다.

• 54

  유압 작동유의 점도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 유압 작동유의 온도가 상승하면 점도가 낮아진다.
  2. 2. 점도 지수가 클수록 온도에 따른 점도 변화가 작아진다.
  3. 3. 유압 작동유의 점도가 낮아질수록 제어밸브의 누설이 증가한다.
  4. 4. 유압 작동유의 점도가 높아질수록 유압펌프의 효율이 증가한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 유압 작동유는 온도에 따라 점도가 달라진다. 작동유는 온도가 오르면 분자 사이 결합이 약해져 점도가 낮아지므로 이 설명은 옳다.
  2. 점도 지수는 온도에 따른 점도 변화의 작은 정도를 나타내므로 점도 지수가 클수록 온도 변화에 따른 점도 변화가 작아진다는 이 설명은 옳다.
  3. 점도가 낮은 오일은 틈새로 새기 쉽다. 점도가 낮아질수록 틈새로 기름이 새기 쉬워 제어밸브의 누설이 증가하므로 이 설명은 옳다.
  4. 점도가 높은 오일은 흐르기 어려워 내부 마찰이 크다. 점도가 높아지면 유압펌프 내부의 마찰 손실이 커져 효율이 감소하므로 효율이 증가한다는 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 겨울 아침과 한낮의 유압 작동유 점도 차이를 표로 정리했다. 온도가 오를수록 점도가 낮아진다는 점을 확인해 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 이 관계는 오일 관리에서 기본이라는 점을 표에 함께 적었다.
  2. 甲은 두 종류 작동유의 온도-점도 그래프를 겹쳐 그렸다. 점도 지수가 큰 쪽의 기울기가 완만해 온도 변화에 둔감하다는 점을 옆에 적었다. 점도 지수가 큰 오일이 사계절용으로 쓰인다는 점을 옆에 덧붙였다.
  3. 甲은 점도가 낮은 오일을 쓴 제어밸브에서 새는 양이 늘어난 시험 결과를 읽었다. 틈새 누설이 늘어난다는 이 설명에 동그라미를 쳤다. 점도가 낮으면 새기 쉽다는 점이 밸브 설계의 주의점이라고 적었다.
  4. 甲은 점도가 높은 오일을 넣은 펌프가 마찰로 더 큰 동력을 쓰는 상황을 그려 보았다. 효율이 떨어지므로 증가한다는 서술에 가위표를 쳤다. 점도가 높을수록 좋은 것은 아니라는 점을 결론으로 정리했다.

  유압 작동유의 점도가 높아지면 내부 마찰이 커져 동력 손실이 늘고 펌프 효율이 오히려 떨어지므로 효율이 증가한다고 한 4번이 옳지 않다.

• 55

  이미 생성된 구멍을 선반가공으로 확대할 때 적합한 것은?

  1. 1. 널링(knurling)
  2. 2. 보링(boring)
  3. 3. 슬로팅(slotting)
  4. 4. 단면절삭(facing)

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 널링은 원통 표면에 무늬를 새기는 가공이다. 널링은 원통 표면에 톱니 모양의 무늬를 눌러 새겨 미끄럼을 방지하는 가공이라 구멍을 넓히는 가공이 아니므로 옳지 않다.
  2. 보링은 이미 뚫려 있는 구멍을 넓히는 가공이다. 보링은 이미 뚫려 있는 구멍을 바이트로 깎아 안지름을 넓히고 정밀도를 높이는 선반 가공이므로 옳다(정답).
  3. 슬로팅은 공구를 상하로 왕복시켜 홈을 파는 가공이다. 슬로팅은 공구를 상하로 왕복시켜 홈이나 키홈을 파는 가공이라 선반에서 구멍을 확대하는 가공이 아니므로 옳지 않다.
  4. 단면절삭은 공작물의 끝면을 깎는 가공이다. 단면절삭은 공작물의 끝면을 평평하게 깎는 가공이라 구멍의 지름을 넓히는 가공이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 손잡이 축에 톱니 무늬를 눌러 새기는 널링 공정을 보았다. 표면 무늬를 내는 작업이라 구멍을 확대하는 가공과는 다르다고 적었다. 널링은 표면 처리이고 구멍 가공이 아니라는 점을 함께 적었다.
  2. 甲은 선반 척에 물린 주물의 구멍에 바이트를 넣어 안지름을 넓히는 장면을 살폈다. 이 작업이 보링이라는 점을 확인하고 이 보기를 골랐다. 보링 바이트가 구멍 안쪽 벽을 깎아 지름을 키운다는 점을 확인했다.
  3. 甲은 슬로팅 머신이 공구를 위아래로 움직여 키홈을 파는 영상을 보았다. 홈을 만드는 가공이라 구멍 확대와 다르다고 표시했다. 슬로팅은 선반이 아니라 다른 공작기계의 작업이라는 점도 덧붙였다.
  4. 甲은 공작물의 끝면을 바이트가 지름 방향으로 지나며 평평하게 깎는 단면절삭을 정리했다. 끝면을 다듬는 작업이라 구멍의 지름과 관계없다고 적었다. 끝면을 평평하게 하는 일과 구멍을 넓히는 일은 서로 다른 작업이라고 정리했다.

  이미 뚫려 있는 구멍을 선반에서 안쪽 지름을 키워 넓히는 가공은 보링이므로 2번이 옳다.

• 56

  냉동기의 냉매가 가져야 할 조건으로 옳은 것만을 모두 고르면?

  ㄱ. 저온에서도 증발압력이 대기압보다 커야 한다.

  ㄴ. 표면장력이 커야 한다.

  ㄷ. 비열비가 커야 한다.

  ㄹ. 임계온도가 높고 상온에서 액화하여야 한다.

  1. 1. ㄱ, ㄷ
  2. 2. ㄱ, ㄹ
  3. 3. ㄴ, ㄷ
  4. 4. ㄴ, ㄹ

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 냉동기 냉매는 증발압력이 대기압보다 높아야 한다. 저온에서도 증발압력이 대기압보다 커야 공기가 냉동장치로 새어 들어오지 않고 증발기에서 효율적으로 작동하므로, 이 진술은 옳다.
  2. 냉매의 표면장력은 커지면 열교환기 표면에서 액막이 두껍게 붙어 열전달이 나빠지므로 작아야 하며, 표면장력이 커야 한다는 이 진술은 옳지 않다.
  3. 비열비가 크면 압축 때 온도 상승이 커서 압축기 토출온도가 높아지고 소요 동력이 늘어나므로 작아야 하며, 비열비가 커야 한다는 이 진술은 옳지 않다.
  4. 임계온도는 기체를 압력만으로 액화할 수 있는 최고 온도다. 임계온도가 높아야 상온에서 응축기로 액화시킬 수 있으므로 임계온도가 높고 상온에서 액화해야 한다는 이 진술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 저온용 냉매의 포화압력 표에서 증발압력이 대기압보다 큰지 확인했다. 대기압보다 낮으면 외부 공기가 들어오기 쉽다는 점을 적어 ㄱ에 동그라미를 쳤다. 공기가 새어 들어오면 냉동 성능이 떨어진다는 이유를 덧붙였다.
  2. 甲은 표면장력이 큰 액체가 표면에 두껍게 붙는 그림을 그렸다. 열전달이 나빠지는 방향이라 ㄴ이 틀렸다고 표시했다. 표면장력이 작은 냉매일수록 표면을 고르게 적셔 열을 잘 전달한다는 점을 표에 정리했다.
  3. 甲은 비열비가 큰 냉매를 압축할 때 토출 온도가 높아지는 상황을 그려 보았다. 동력도 늘어나므로 작아야 한다는 점을 적고 ㄷ에 가위표를 쳤다. 압축기 토출온도가 높아지면 압축기가 과열되기 쉽다는 점도 함께 적었다.
  4. 甲은 상온의 응축기에서 냉매가 액화하는 과정을 정리했다. 임계온도가 상온보다 낮으면 액화가 안 되므로 ㄹ이 옳다고 적었다. 임계온도가 낮은 물질은 냉매로 쓸 수 없다는 점도 함께 적었다.

  냉매는 저온에서도 증발압력이 대기압보다 커야 하고 임계온도가 높아 상온에서 액화해야 하므로 ㄱ, ㄹ이 옳고 ㄴ, ㄷ은 틀려 정답은 2번이다.

• 57

  압출공정에서 발생하는 결함이 아닌 것은?

  1. 1. 수축공
  2. 2. 표면균열
  3. 3. 파이핑 결함
  4. 4. 중심부 결함

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 수축공은 주물이 응고하면서 부피가 줄어 내부에 생기는 빈 공간이므로 압출이 아니라 주조에서 나타나는 결함이라 압출 결함이 아닌 것에 해당한다(정답).
  2. 표면균열은 압출 제품 겉면이 갈라지는 결함이다. 표면균열은 압출 속도가 빠르거나 온도가 높을 때 제품 표면이 갈라지는 압출 결함이므로 압출 결함이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  3. 파이핑 결함은 압출할 때 재료 중심 쪽이 끌려 들어가 뒤끝에 깔때기 모양의 구멍이 생기는 압출 결함이므로 압출 결함이 아닌 것에 해당하지 않는다.
  4. 중심부 결함은 압출 중 불균일한 변형에서 생긴다. 중심부 결함은 압출 중 불균일한 변형으로 중심부에 갈라짐이 생기는 압출 결함이므로 압출 결함이 아닌 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 주물 단면에 생긴 빈 공간 사진을 보며 응고 수축으로 생긴다는 설명을 읽었다. 주조 결함이라 압출에서는 발생하지 않는다고 적고 이 보기를 골랐다. 압출 결함과 주조 결함을 나누어 적는 표를 만들어 옆에 붙였다.
  2. 甲은 압출된 봉의 표면이 비늘처럼 갈라진 사진을 살폈다. 속도와 온도를 잘못 맞추면 생기는 압출 결함이라 이 보기는 답이 아니라고 적었다. 압출 결함 목록에 들어 있다는 점을 확인해 이 보기를 지웠다.
  3. 甲은 압출 뒤끝에서 깔때기 모양의 구멍이 생긴 사진을 정리했다. 재료 중심이 끌려 들어가 생기는 압출 결함이라는 점을 확인해 지웠다. 이 결함은 압출 뒤끝에서 자주 나타난다는 점도 함께 적었다.
  4. 甲은 압출 제품 중심부에 화살촉 모양 갈라짐이 있는 그림을 그렸다. 불균일한 변형으로 생기는 압출 결함이라 답이 아니라고 표시했다. 압출 결함의 한 종류라는 점을 확인해 이 보기를 지웠다.

  수축공은 응고할 때 부피가 줄면서 생기는 주조 결함이라 압출 공정에서 발생하는 결함이 아닌 것에 해당하는 1번이 답이다.

• 58

  평벨트 전동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 벨트와 풀리 사이의 마찰이 없으면 장력비는 1이다.
  2. 2. 림의 중앙부를 높게 하여 벨트의 이탈을 방지할 수 있다.
  3. 3. 바로 걸기에서 벨트의 이완부가 위로 가면 접촉각이 감소한다.
  4. 4. 유효장력이 증가하면 크리핑(creeping) 현상이 발생할 수 있다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 평벨트의 장력비는 e의 μθ 제곱으로 나타낸다. 벨트와 풀리 사이에 마찰이 없으면 장력비 e^{μθ}에서 μ=0이므로 장력비가 1이 되어 이 설명은 옳다.
  2. 벨트 풀리의 림 모양은 벨트의 이탈과 관계가 있다. 림의 중앙부를 높게 해 크라우닝을 주면 벨트가 중앙으로 밀려 이탈을 막으므로 이 설명은 옳다.
  3. 바로 걸기에서 이완측이 위에 있으면 벨트가 처지면서 풀리에 감기는 각이 커져 접촉각이 증가하므로 감소한다는 이 설명은 옳지 않다(정답).
  4. 유효장력이 증가하면 긴장측과 이완측의 신장량 차이가 커져 벨트가 탄성적으로 미끄러지는 크리핑이 생길 수 있으므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 마찰계수가 0인 풀리에 벨트를 걸어 양쪽 장력이 같아지는 상황을 그렸다. 장력비가 1이라는 점을 확인해 이 설명에 동그라미를 쳤다. 마찰이 없으면 벨트가 동력을 전달하지 못한다는 점도 함께 적었다.
  2. 甲은 평벨트 풀리의 림을 가운데가 볼록한 모양으로 그렸다. 벨트가 볼록한 쪽으로 쏠려 이탈하지 않는다는 점을 옆에 적었다. 림 모양이 벨트 위치를 잡아 준다는 점이 실제 풀리 설계에서 쓰인다고 적었다.
  3. 甲은 바로 걸기 그림에서 이완측이 위로 처졌을 때와 아래로 처졌을 때의 접촉각을 각도기로 견주었다. 위로 처졌을 때 각이 커지는 것을 보고 감소한다는 서술에 가위표를 쳤다. 이완측을 위로 두는 이유가 접촉각을 키우는 데 있다는 점을 결론으로 적었다.
  4. 甲은 유효장력이 커질수록 벨트 신장 차이가 커져 미끄러지는 양이 늘어나는 그래프를 그렸다. 크리핑이 생길 수 있다는 점을 확인해 이 설명이 옳다고 적었다. 크리핑은 탄성 때문에 생기는 미끄러짐이라는 점을 짚어 두었다.

  바로 걸기에서 벨트의 이완측이 위로 가면 처짐으로 벨트가 풀리에 더 많이 감기므로 접촉각이 증가하며 감소한다고 한 3번이 옳지 않다.

• 59

  다음 설명에 해당하는 제조 방법은?

  ○ 대표적인 재료로 종이나 폴리머를 사용한다.

  ○ 돌출부나 깨지기 쉬운 부분을 지지하기 위한 별도의 지지구조(support)가 필요하지 않다.

  1. 1. 폴리젯(polyjet)
  2. 2. 광조형법(stereolithography)
  3. 3. 융해용착모델링(fused-deposition modeling)
  4. 4. 박판적층공정(laminated-object manufacturing)

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 폴리젯은 액체 광경화 수지를 분사해 자외선으로 굳히는 방식이라 종이 박판을 쌓는 방법이 아니며 돌출부에는 지지구조가 필요하므로 옳지 않다.
  2. 광조형법은 빛으로 액체 수지를 굳히는 방식이다. 광조형법은 액체 광경화 수지에 빛을 쏘아 층별로 굳히는 방식이라 종이를 쓰지 않고 돌출부에는 지지구조가 필요하므로 옳지 않다.
  3. 융해용착모델링은 열가소성 필라멘트를 녹여 쌓는 방식이라 종이를 쓰지 않고 돌출부를 위해 별도 지지구조를 만들어야 하므로 옳지 않다.
  4. 박판적층공정은 종이나 폴리머 박판을 접착하고 윤곽을 잘라 쌓는 방식이며 쌓인 박판이 그대로 돌출부를 받쳐 별도 지지구조가 필요 없으므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 3D 프린터 종류를 정리한 표에서 폴리젯 항목을 읽었다. 액체 수지를 분사해 굳히는 방식이라 종이 박판과 다르고 지지구조도 필요하다고 적었다. 폴리젯은 종이가 아니라 광경화 수지를 쓰므로 재료 조건과도 어긋난다는 점을 옆에 붙였다.
  2. 甲은 광조형 장치가 수지 통 속에서 빛으로 한 층씩 굳히는 과정을 관찰했다. 종이를 쓰지 않으며 돌출부에는 지지구조를 만들어야 한다는 점을 확인했다. 빛을 쓰는 방식이라 종이를 쓰지 않는다는 점이 이 보기를 지우는 이유였다.
  3. 甲은 융해용착모델링 프린터가 필라멘트를 녹여 쌓는 모습을 보았다. 돌출부가 처지지 않도록 별도의 지지대를 함께 쌓는다는 점을 적어 이 보기를 지웠다. 열가소성 소재를 쓴다는 점도 함께 적어 두었다.
  4. 甲은 종이를 한 장씩 붙이고 레이저로 윤곽을 자르는 박판적층 장면을 견학했다. 쌓인 종이가 돌출부를 받치므로 지지구조가 필요 없다는 점을 확인해 이 보기를 골랐다. 종이와 폴리머를 재료로 쓴다는 점이 문제의 첫 번째 조건과도 맞아 이 보기를 골랐다.

  종이나 폴리머를 재료로 하고 지지구조가 필요 없는 적층 방법은 박판적층공정이므로 4번이 옳다.

• 60

  다음과 같은 특성을 가진 열처리는?

  ○ 경화된 강 중의 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트화시킨다.

  ○ 공구강의 경도를 향상시킨다.

  ○ 시효(aging)에 의한 형상변화 및 치수변화를 방지할 수 있다.

  1. 1. 풀림 처리(annealing)
  2. 2. 침탄 처리(carburizing)
  3. 3. 불림 처리(normalizing)
  4. 4. 심냉 처리(sub-zero treatment)

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 풀림 처리는 강을 가열한 뒤 서서히 식혀 내부 응력을 풀고 조직을 연하게 하는 열처리이므로 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 바꾸는 처리가 아니어서 옳지 않다.
  2. 침탄 처리는 저탄소강 표면에 탄소를 침투시켜 표면을 단단하게 하는 처리이므로 잔류 오스테나이트를 바꾸는 처리가 아니어서 옳지 않다.
  3. 불림 처리는 강을 가열한 뒤 공기 중에서 식혀 조직을 미세하고 균일하게 만드는 처리이므로 잔류 오스테나이트를 바꾸는 처리가 아니어서 옳지 않다.
  4. 심냉 처리는 담금질한 강을 0 ℃ 아래로 냉각해 남은 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 바꾸어 경도를 높이고 시효에 의한 치수 변화를 막으므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 공구강을 가열한 뒤 로 안에서 서서히 식히는 풀림 공정 기록을 읽었다. 내부 응력을 풀고 연하게 하는 처리라 문제의 설명과 다르다고 적었다. 연화가 목적이라 경도를 높이는 처리와 방향이 반대라는 점도 적었다.
  2. 甲은 저탄소강 기어의 표면에 탄소가 스며들어 겉만 단단해지는 침탄 공정을 살폈다. 표면 경화 처리이지 잔류 오스테나이트를 다루는 처리가 아니라고 표시했다. 표면 경화 목적이라 치수 안정과는 다른 갈래라고 정리했다.
  3. 甲은 불림 처리 뒤 공기 중에서 식힌 강의 조직 사진을 보았다. 조직이 균일해지는 처리이며 잔류 오스테나이트를 바꾸는 처리는 아니라고 적었다. 조직 균일화가 목적이라 경도를 크게 높이는 처리는 아니라고 적었다.
  4. 甲은 담금질한 게이지 블록을 영하의 냉각 장치에 넣는 심냉 처리 공정을 견학했다. 남은 오스테나이트가 마르텐사이트로 변해 치수가 안정된다는 설명을 듣고 이 보기를 골랐다. 영하 냉각이라는 방법이 이 열처리의 이름과 그대로 이어진다는 점을 확인했다.

  경화된 강의 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 바꿔 경도와 치수 안정성을 높이는 열처리는 심냉 처리이므로 4번이 옳다.

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• 61

  길고 가느다란 기둥이 축방향 압축하중에 의해 횡방향으로 휘어지는 굽힘 변형은?

  1. 1. 네킹
  2. 2. 좌굴
  3. 3. 변형경화
  4. 4. 인장변형

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 네킹은 인장시험에서 극한강도 이후 시험편의 한 부분이 국부적으로 잘록해지는 현상이라, 압축하중으로 기둥이 옆으로 휘는 굽힘과는 하중 방향과 변형 모양이 모두 달라 옳지 않다.
  2. 좌굴은 길고 가느다란 기둥에 축방향 압축하중이 커질 때 재료가 항복하기 전에 횡방향으로 갑자기 휘는 불안정 현상이므로 문제의 설명과 일치해 옳다(정답).
  3. 변형경화는 소성변형이 진행될수록 재료의 저항력이 커지는 성질로 재료 성질의 변화를 뜻하고, 기둥이 옆으로 휘는 형상 변화를 가리키지 않으므로 옳지 않다.
  4. 인장변형은 축방향 인장하중으로 길이가 늘어나는 변형이라, 압축하중과 횡방향 휨이라는 문제의 조건과 하중 방향부터 반대이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 인장시험편의 소성 구간 끝에서 한 곳이 가늘게 잘록해지는 사진을 놓고 이름을 적었다. 이것이 네킹이라는 점을 확인하고 압축으로 기둥이 옆으로 휘는 현상과는 모양이 다르다는 이유로 옆에 가위표를 쳤다.
  2. 甲은 가느다란 플라스틱 자를 두 손바닥 사이에 세워 천천히 눌러 보았다. 어느 순간 옆으로 갑자기 휘는 것을 보고 이 현상이 좌굴이라는 점을 확인해 이 보기를 골랐다.
  3. 甲은 구리선을 계속 구부릴수록 점점 뻣뻣해지던 경험을 떠올렸다. 소성변형이 진행되며 저항이 커지는 변형경화는 재료 성질의 변화일 뿐 기둥의 휨 형상이 아니라고 정리했다. 성질이 변할 뿐 모양이 옆으로 휘는 것은 아니라는 차이를 짚었다.
  4. 甲은 고무줄을 양쪽에서 잡아당겨 길이가 늘어나는 장면을 공책에 그렸다. 인장변형은 압축하중이 아닌 인장하중이 만드는 늘어남이라 문제의 휨과 하중 방향이 반대임을 표시했다. 압축과 인장은 힘의 방향이 반대라는 점을 화살표 두 개로 표시했다.

  길고 가느다란 기둥이 축방향 압축하중을 받아 횡방향으로 휘는 굽힘 변형은 좌굴이므로 2번이 옳다.

• 62

  판재를 성형한 후 제품의 바깥 테두리를 정해진 형상 및 치수에 맞게 절단하는 작업은?

  1. 1. 허빙(hubbing)
  2. 2. 스피닝(spinning)
  3. 3. 트리밍(trimming)
  4. 4. 스웨이징(swaging)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 허빙은 경화된 펀치를 재료 표면에 눌러 형상을 새기는 가공으로 주로 금형 캐비티를 만들 때 쓰이므로, 판재의 테두리를 절단하는 작업과 목적이 달라 옳지 않다.
  2. 스피닝은 회전하는 판재에 롤러를 눌러 원형 제품으로 성형하는 가공이라, 성형이 끝난 뒤 테두리를 절단하는 작업이 아니어서 옳지 않다.
  3. 트리밍은 프레스 성형이나 단조 뒤 제품 바깥에 남은 여분의 테두리를 정해진 형상과 치수에 맞게 절단하는 작업이므로 문제의 설명에 해당해 옳다(정답).
  4. 스웨이징은 봉이나 관의 지름을 줄이거나 끝을 가늘게 하는 단조 가공이라, 판재를 성형한 뒤 테두리를 자르는 작업과 다르므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 금형에 경화된 펀치를 눌러 오목한 무늬를 새기는 허빙 동영상을 보았다. 재료를 파내지 않고 형상을 찍는 가공이라 판재의 테두리를 자르는 작업이 아니라고 적었다. 이 가공은 테두리 절단과 무관하다는 점을 이름 옆에 붙였다.
  2. 甲은 회전하는 알루미늄 원판에 롤러를 눌러 그릇 모양으로 만드는 스피닝 사진을 살폈다. 성형 자체가 목적인 가공이라 성형 뒤 절단하는 작업과 다르다는 점을 메모했다. 롤러가 재료를 밀어 성형하는 방식이라는 차이도 함께 적었다.
  3. 甲은 프레스로 깊게 성형한 뚜껑 둘레에 튀어나온 여분의 판재가 남은 사진을 보았다. 이것을 정해진 치수로 잘라 내는 공정이 트리밍이라는 점을 확인해 이 보기를 골랐다. 여분의 판재를 잘라 낸다는 점이 이 보기를 고른 결정적 이유였다.
  4. 甲은 봉의 끝을 두드려 가늘게 줄이는 스웨이징 그림을 살폈다. 지름을 줄이는 가공이라 판재 테두리를 절단하는 작업과 다르다는 점을 옆에 적어 두었다. 판재가 아닌 봉과 관을 다루는 가공이라는 점도 덧붙였다.

  성형한 판재의 바깥 테두리를 정해진 형상과 치수로 잘라 내는 작업은 트리밍이므로 3번이 옳다.

• 63

  다음 설명에 해당하는 강의 표면을 경화시키는 방법은?

  ○ 암모니아 가스 분위기 속에서 약 500 °C로 가열한다.

  ○ 일반적으로 담금질할 필요가 없다.

  1. 1. 질화법
  2. 2. 침탄법
  3. 3. 화염 경화법
  4. 4. 고주파 경화법

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 질화법은 암모니아 가스 속에서 약 500 ℃로 가열해 표면에 질소를 확산시켜 굳히며 가열 뒤 담금질이 필요 없으므로 문제의 두 조건과 모두 맞아 옳다(정답).
  2. 침탄법은 탄소를 침투시키려고 침탄제 속에서 고온으로 가열한 뒤 담금질하여 굳히므로, 암모니아 분위기와 담금질이 필요 없다는 두 조건과 어긋나 옳지 않다.
  3. 화염 경화법은 산소-아세틸렌 불꽃으로 표면만 급가열한 뒤 물로 급랭하는 방법이라, 암모니아 분위기가 필요 없고 담금질을 한다는 점에서 옳지 않다.
  4. 고주파 경화법은 고주파 유도 전류로 표면을 급가열한 뒤 냉각시켜 담금질하는 방법이라, 암모니아 분위기와 담금질 불필요라는 조건과 맞지 않아 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 공구 표면을 굳히는 공정표에서 암모니아 가스와 약 500 ℃라는 조건을 찾았다. 질소가 표면으로 확산하고 담금질이 필요 없는 질화법이라는 점을 표에서 확인해 이 보기를 골랐다.
  2. 甲은 침탄로에서 저탄소강을 탄소 분위기에 넣고 가열한 뒤 물에 급랭하는 순서도를 그렸다. 침탄은 담금질이 뒤따르고 암모니아를 쓰지 않는다는 점을 짚어 이 보기를 지웠다. 탄소를 넣는 과정이라 조건인 암모니아와 맞지 않는다는 점도 표시했다.
  3. 甲은 기어 이빨 끝만 산소 불꽃으로 가열해 곧바로 물을 뿌리는 화염 경화 사진을 살폈다. 급랭이 필요하고 암모니아 분위기도 없다는 점에서 조건과 다르다고 적었다. 이 방법은 열원이 불꽃이라는 점에서도 조건과 다르다고 적었다.
  4. 甲은 크랭크축 표면에 코일을 감아 고주파 전류로 가열하고 곧바로 냉각하는 장면을 그렸다. 담금질이 포함되어 있으므로 담금질이 필요 없다는 조건과 맞지 않는다고 표시했다. 가열 방식이 전류라서 분위기 가스가 필요 없다는 점도 함께 짚었다.

  암모니아 가스 분위기에서 약 500 ℃로 가열하고 담금질이 필요 없는 표면경화법은 질화법이므로 1번이 옳다.

• 64

  다음 절삭공구 중 경도가 가장 높으나, 화학적 친화성으로 인해 철계 금속 및 니켈계 합금 절삭 시 적합하지 않은 것은?

  1. 1. 고속도강 공구
  2. 2. 세라믹 공구
  3. 3. 다이아몬드 공구
  4. 4. CBN(cubic boron nitride) 공구

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 고속도강 공구는 인성이 좋고 값이 싸 철계 금속 절삭에 널리 쓰이지만 경도는 다이아몬드보다 훨씬 낮아, 경도가 가장 높다는 조건과 어긋나므로 옳지 않다.
  2. 세라믹 공구는 고온 경도와 내마모성이 높아 고속 절삭에 쓰이지만 다이아몬드보다 경도가 낮아, 경도가 가장 높다는 조건에 맞지 않으므로 옳지 않다.
  3. 다이아몬드 공구는 경도가 가장 높지만 탄소가 철·니켈과 반응해 공구가 마모되므로 철계 금속과 니켈계 합금 절삭에는 적합하지 않아 문제의 조건과 일치해 옳다(정답).
  4. CBN 공구는 다이아몬드 다음으로 단단하지만 철계 금속과 화학적으로 안정해 경화강과 철계 합금 절삭에 오히려 적합하므로, 적합하지 않다는 조건과 어긋나 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 공구 재종별 경도 순서표를 펴 놓고 고속도강 위치를 찾았다. 경도가 낮은 쪽에 있어 가장 높다는 조건에 해당하지 않는다는 점을 확인하고 옆에 가위표를 쳤다. 인성이 좋다는 장점은 있지만 경도 순위는 낮다고 덧붙였다.
  2. 甲은 세라믹 공구가 고온에서도 경도를 유지한다는 카탈로그 문구를 읽었다. 그러나 다이아몬드보다 낮은 순위라 경도가 가장 높다는 조건에 맞지 않는다는 점을 메모했다. 고온에서의 장점과 경도 순위는 별개라는 점을 정리했다.
  3. 甲은 다이아몬드로 강을 깎으면 공구가 빨리 닳는다는 가공 사례를 살폈다. 경도는 가장 높아도 철과 반응하는 성질 때문에 철계에 부적합하다는 점을 적고 이 보기를 골랐다. 경도 순위와 화학적 친화성을 두 칸으로 나누어 적어 두었다.
  4. 甲은 경화강 가공용 CBN 인서트 사진을 살폈다. 철계 금속에 적합한 공구라는 설명이 문제의 조건과 반대라는 점을 확인해 이 보기를 지웠다. 다이아몬드와 CBN이 서로 반대 성격이라는 점도 표에 적었다.

  절삭공구 가운데 경도가 가장 높지만 철·니켈계 금속과 화학적 친화성이 커서 적합하지 않은 것은 다이아몬드 공구이므로 3번이 옳다.

• 65

  다음 설명에 해당하는 것은?

  “밀폐된 용기에 담긴 유체에 외부 압력이 작용하면 유체 내 모든 점에서의 압력은 그만큼 증가한다.”라는 원리이다. 이 원리에 따르면 압력이 가해지는 두 지점의 면적비를 서로 다르게 하여 힘을 증폭시킬 수 있어 유압식 브레이크, 리프트, 건설기계 등에 적용된다.

  1. 1. 파스칼(Pascal)의 원리
  2. 2. 베르누이(Bernoulli)의 원리
  3. 3. 뉴턴(Newton)의 제2운동 법칙
  4. 4. 아르키메데스(Archimedes)의 원리

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 파스칼의 원리는 밀폐 용기 유체에 가한 압력이 모든 점에 같게 전달된다는 것이며, 면적비가 다른 두 피스톤으로 힘을 증폭시키는 유압 브레이크와 리프트에 쓰이므로 옳다(정답).
  2. 베르누이의 원리는 흐르는 유체에서 압력·속도·위치 에너지의 합이 일정하다는 에너지 보존식이라, 밀폐 용기 압력 전달과 힘의 증폭 설명과 맞지 않아 옳지 않다.
  3. 뉴턴의 제2운동 법칙은 물체에 작용하는 힘이 질량과 가속도의 곱이라는 법칙이라, 유체 압력의 전달이나 면적비에 의한 힘의 증폭을 설명하지 않으므로 옳지 않다.
  4. 아르키메데스의 원리는 유체 속 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼 부력을 받는다는 원리라, 밀폐 용기의 압력 전달과 면적비 힘 증폭과 무관하므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 유압 잭에서 작은 피스톤을 눌렀더니 큰 피스톤이 무거운 차를 들어 올리는 장면을 그렸다. 압력이 같고 면적비만큼 힘이 커진다는 점을 확인해 파스칼의 원리라고 적었다. 작은 피스톤의 힘이 면적비만큼 커진다는 계산까지 옆에 남겼다.
  2. 甲은 좁아지는 관에서 유속이 빨라지며 압력이 내려가는 실험을 떠올렸다. 이것이 베르누이 방정식이고 밀폐 용기 압력 전달 원리가 아니라는 점을 옆에 적었다. 이 원리는 에너지 보존식이라는 점에서 압력 전달과 다르다고 정리했다.
  3. 甲은 수레를 세게 밀수록 가속도가 커지는 그림을 그렸다. 뉴턴 제2법칙은 힘·질량·가속도의 관계를 말하므로 유체 압력 문제와 무관하다고 정리했다. 힘과 가속도의 법칙이라 유체와는 상관이 없다는 점도 표시했다.
  4. 甲은 물에 뜬 배가 밀어낸 물의 무게만큼 뜨는 그림을 살폈다. 이것이 아르키메데스의 원리이고 압력 전달이나 면적비와 관계없다고 표시했다. 부력을 다루는 원리라는 점도 옆에 함께 적어 두었다.

  밀폐된 용기 속 유체에 가한 압력이 모든 점에 같게 전달되어 면적비로 힘을 증폭시키는 원리는 파스칼의 원리이므로 1번이 옳다.

• 66

  탄소량 증가에 따른 탄소강의 성질 변화로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 비중이 감소한다.
  2. 2. 열전도도가 증가한다.
  3. 3. 전기저항이 증가한다.
  4. 4. 열팽창계수가 감소한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 탄소량이 늘어 철보다 가벼운 탄소의 비율이 커지고 조직이 바뀌면 탄소강의 비중은 조금씩 감소하는 경향이 있으므로, 비중이 감소한다는 이 설명은 옳다.
  2. 탄소량이 늘면 결정격자의 불규칙이 커져 열이 이동하기 어려워지므로 열전도도는 증가가 아니라 감소하며, 열전도도가 증가한다는 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 탄소량이 늘어 결정격자의 불규칙이 커지면 전자의 이동이 방해받아 전기저항이 증가하는 경향이 있으므로, 전기저항이 증가한다는 이 설명은 옳다.
  4. 탄소량이 늘면 열팽창계수가 감소하는 경향을 보이므로, 탄소 함유량이 많은 강일수록 온도 변화에 따른 길이 변화가 작다는 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 탄소량이 다른 강 시편의 물성표에서 비중 칸을 비교했다. 탄소가 많은 쪽이 미세하게 가볍다는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 진술로 분류한 뒤 다음 칸으로 넘어갔다. 조직이 달라지며 밀도가 바뀐다는 설명까지 덧붙였다.
  2. 甲은 탄소량이 0.1 %와 0.8 %인 강의 열전도도를 표에서 비교했다. 탄소가 많은 쪽 수치가 더 낮은 것을 확인하고 증가한다는 문장을 틀린 것으로 골라 이 보기를 골랐다.
  3. 甲은 같은 굵기의 강선 두 개에 전류를 흘려 저항을 재는 실험을 상상했다. 탄소가 많은 강선의 저항이 더 크다는 표의 결과를 확인해 옳은 서술로 적었다. 탄소가 늘수록 전도가 어려워지는 것과 방향이 같다는 점도 표시했다.
  4. 甲은 온도 변화에 따른 길이 변화율을 탄소량별로 그린 그래프를 살폈다. 탄소가 많을수록 열팽창계수가 작아지는 것을 확인하고 이 설명에 동그라미를 쳤다. 열전도도도 같은 방향으로 줄어든다는 점을 옆에 함께 적어 두었다.

  탄소량이 늘면 탄소강은 비중·열전도도·열팽창계수가 감소하고 전기저항이 증가하므로, 열전도도가 증가한다는 2번이 옳지 않다.

• 67

  보일러와 같이 기밀을 필요로 할 때, 리벳(rivet) 작업이 끝난 후에 리벳머리 주위나 강판의 가장자리를 정(chisel)으로 두드리는 작업은?

  1. 1. 보링(boring)
  2. 2. 리밍(reaming)
  3. 3. 코킹(caulking)
  4. 4. 드릴링(drilling)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 보링은 이미 뚫린 구멍을 넓히고 정밀하게 다듬는 절삭 가공이라, 리벳 작업 뒤 정으로 두드려 기밀을 유지하는 작업과 목적이 달라 옳지 않다.
  2. 리밍은 드릴로 뚫은 구멍을 리머로 다듬어 치수와 표면을 정밀하게 하는 가공이라, 리벳머리 주위를 정으로 두드려 틈을 메우는 코킹과 다르므로 옳지 않다.
  3. 코킹은 리벳 작업이 끝난 뒤 리벳머리 주위와 강판 가장자리를 정으로 두드려 틈을 없애 기밀을 유지하는 작업이므로 보일러의 기밀 요구와 맞아 옳다(정답).
  4. 드릴링은 드릴로 구멍을 뚫는 작업이라 리벳 구멍을 만드는 앞 단계일 뿐이고, 리벳 작업이 끝난 뒤 기밀을 위해 두드리는 작업이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 선반 척에 물린 공작물의 뚫린 구멍이 보링 바이트로 넓어지는 장면을 그렸다. 절삭으로 구멍을 확대하는 작업이라 리벳을 박은 뒤 두드리는 작업이 아니라고 적었다. 이 가공은 리벳 작업 전의 구멍 가공이라는 점도 덧붙였다.
  2. 甲은 드릴로 뚫은 구멍에 리머를 통과시켜 치수를 맞추는 리밍 도해를 살폈다. 구멍을 다듬는 정밀 가공이므로 기밀용 두드림과 다르다는 점을 옆에 표시했다. 치수를 맞추는 정밀 가공이라 기밀과는 무관하다고 표시했다.
  3. 甲은 보일러 강판을 리벳으로 이은 이음부 사진을 보고 틈으로 증기가 샐 수 있다는 점을 떠올렸다. 정으로 리벳머리 둘레를 두드려 틈을 막는 작업이 코킹이라는 점을 적고 이 보기를 골랐다.
  4. 甲은 리벳 구멍을 뚫는 드릴링 공정을 리벳 작업의 첫 단계에 배치했다. 리벳을 박은 뒤에 하는 기밀 작업과는 시기와 목적이 다르다고 옆에 적어 두었다. 리벳을 박은 뒤라는 시기 차이를 순서표에 나란히 적었다.

  보일러처럼 기밀이 필요할 때 리벳 작업 뒤 리벳머리 주위와 강판 가장자리를 정으로 두드려 틈을 메우는 작업은 코킹이므로 3번이 옳다.

• 68

  하나의 용액에서 고상과 다른 종류의 액상을 동시에 생성하는 금속의 합금 반응은?

  1. 1. 편정반응
  2. 2. 공석반응
  3. 3. 포정반응
  4. 4. 공정반응

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 편정반응은 하나의 액상이 냉각될 때 고상과 조성이 다른 또 하나의 액상으로 동시에 분해되는 반응이므로 문제의 설명과 일치해 옳다(정답).
  2. 공석반응은 하나의 고상이 냉각되면서 두 개의 다른 고상으로 동시에 분해되는 반응이라 액상이 관여하지 않으므로, 고상과 다른 액상을 생성한다는 설명과 맞지 않아 옳지 않다.
  3. 포정반응은 액상과 고상이 반응해 새로운 하나의 고상을 만드는 반응이라, 하나의 액상에서 고상과 다른 액상이 동시에 생긴다는 설명과 방향이 달라 옳지 않다.
  4. 공정반응은 하나의 액상이 냉각되면서 두 개의 다른 고상으로 동시에 정출되는 반응이라 다른 액상이 생기지 않으므로, 이 설명과 맞지 않아 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 반응식을 가로로 나란히 적어 보았다. 액상 하나가 고상과 다른 액상으로 나뉘는 반응이 편정이라는 점을 확인하고 표 옆에 이 보기의 번호를 적었다. 이 반응은 액상이 둘로 나뉘는 점이 특이하다고 메모했다.
  2. 甲은 강의 A1 변태 그림을 펴 놓고 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트로 갈라지는 공석반응을 살폈다. 액상이 없다는 점을 짚어 이 보기를 지웠다. 이 반응은 고상 하나에서 시작한다는 점도 함께 적었다.
  3. 甲은 포정반응식에서 액상과 고상이 만나 새 고상이 되는 방향을 화살표로 그렸다. 문제의 설명은 액상이 나뉘는 방향이라 화살표가 반대라고 표시했다. 포정은 액상이 하나의 고상으로 흡수되는 방향이라고 덧붙였다.
  4. 甲은 납-주석 공정 조직 사진을 놓고 액상 하나가 두 고상으로 나뉘는 모습을 확인했다. 다른 액상이 생기지 않으므로 이 설명에 맞지 않는다고 적었다. 공정은 액상 하나가 고상 둘로 나뉜다고 표에 정리했다.

  하나의 액상에서 고상과 다른 종류의 액상이 동시에 생성되는 합금 반응은 편정반응이므로 1번이 옳다.

• 69

  베어링의 윤활 영역에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 경계윤활과 혼합윤활 영역은 불완전윤활 영역으로 분류된다.
  2. 2. 유체윤활 영역에서 윤활유의 점도가 작아지면 마찰계수는 증가한다.
  3. 3. 경계윤활 영역에서는 접촉면 사이의 유막이 얇아서 표면의 작은 요철부가 직접 접촉한다.
  4. 4. 혼합윤활 영역에서는 마찰계수가 베어링계수(bearing modulus)에 반비례하며 급격히 변화한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 경계윤활과 혼합윤활은 유막이 표면 요철을 완전히 덮지 못해 금속 접촉이 일어나는 불완전윤활 영역으로 분류되므로 이 설명은 옳다.
  2. 유체윤활 영역에서는 유막의 전단저항이 점도에 비례하므로 윤활유의 점도가 작아지면 마찰계수도 증가가 아니라 감소하며, 증가한다는 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 경계윤활 영역에서는 접촉면 사이의 유막이 얇아 표면의 작은 요철부가 직접 접촉하고 마찰계수가 크므로 이 설명은 옳다.
  4. 혼합윤활 영역에서는 유막과 표면 접촉이 함께 나타나 베어링계수가 커질수록 마찰계수가 급격히 줄어드는 반비례 관계로 변하므로, 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 마찰계수와 베어링계수의 관계를 그린 그래프를 펴 놓고 경계·혼합·유체 영역을 구분했다. 앞의 두 영역이 불완전윤활이라는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 불완전윤활 영역이 어디부터인지도 그래프에 선으로 표시했다.
  2. 甲은 유체윤활 영역에서 점도가 낮은 오일로 바꿨을 때 마찰계수가 어떻게 되는지 그래프에서 읽었다. 점도가 작아지면 마찰계수도 작아지는 방향이라 증가한다는 문장을 틀린 것으로 표시했다.
  3. 甲은 축이 정지에서 막 출발할 때의 마찰 그림을 살폈다. 유막이 얇아 돌기끼리 직접 닿는 경계윤활이라는 점을 확인해 이 설명이 옳다고 적었다. 이때 마찰계수가 크다는 점도 그래프 값과 함께 적었다.
  4. 甲은 베어링계수가 작은 쪽에서 큰 쪽으로 가며 마찰계수가 급격히 떨어지는 혼합윤활 구간을 색으로 칠했다. 반비례하며 급변한다는 서술이 그래프와 맞아 옳다고 적었다. 세 영역의 이름을 그래프 위에 차례로 붙여 두었다.

  유체윤활 영역에서는 윤활유의 점도가 작아지면 마찰계수도 감소하므로, 증가한다고 쓴 2번이 옳지 않다.

• 70

  용접부 결함 중 언더컷(undercut)이 발생하는 원인으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 전류가 과대할 때
  2. 2. 용접 속도가 너무 빠를 때
  3. 3. 아크 길이가 너무 짧을 때
  4. 4. 부적당한 용접봉을 사용할 때

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 전류가 과대하면 아크열이 너무 커서 용접부 가장자리 모재가 과도하게 녹아 홈으로 남으므로, 전류 과대가 언더컷의 원인이라는 이 설명은 옳다.
  2. 용접 속도가 너무 빠르면 녹은 용착금속이 홈을 충분히 채우지 못하고 굳어 언더컷이 남으므로 속도 과대가 원인이라는 이 설명은 옳다.
  3. 언더컷은 아크 길이가 너무 길어 열이 퍼질 때 생기므로 아크 길이가 너무 짧을 때를 원인으로 든 이 설명은 원인이 아니어서 옳지 않다(정답).
  4. 부적당한 용접봉을 쓰면 녹는 양과 아크 상태가 알맞지 않아 모재 가장자리가 파이므로 언더컷의 원인이라는 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 용접 전류를 높인 시험편의 단면을 살폈다. 이음 가장자리가 홈처럼 파인 것을 보고 전류 과대가 언더컷의 원인이라는 점을 옆에 적었다. 전류를 낮추면 홈이 줄어든다는 점도 함께 확인했다.
  2. 甲은 용접봉을 너무 빠르게 옮긴 비드 사진을 보았다. 용착금속이 홈을 다 채우지 못해 가장자리가 남은 것을 보고 속도 과대가 원인이라고 적었다. 속도를 늦추면 홈이 메워진다는 점을 덧붙였다.
  3. 甲은 아크 길이를 길게 하거나 짧게 했을 때의 비드 모양을 비교표로 정리했다. 아크가 길 때 열이 퍼져 언더컷이 생기고 짧을 때는 원인이 아니라는 점을 적어 이 보기를 골랐다.
  4. 甲은 모재에 맞지 않는 용접봉으로 만든 비드에서 가장자리가 파인 사례를 살폈다. 부적당한 봉이 원인이 된다는 설명이 맞아 옳은 진술로 분류했다. 봉의 종류와 전류를 맞추는 것이 방지책이라고 적었다.

  언더컷은 전류가 과대하거나 용접 속도가 너무 빠르거나 아크가 너무 길 때 모재가 파이는 결함이므로, 아크 길이가 짧을 때를 원인으로 든 3번이 옳지 않다.

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• 71

  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. 1. 25
  2. 2. 50
  3. 3. 75
  4. 4. 100

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 25 GPa는 변형률이 0.004, 곧 늘어난 길이가 0.2 mm여야 나오는 값으로, 문제의 늘어난 길이 0.1 mm와 원래 길이 50 mm로 얻은 변형률 0.002에 맞지 않아 옳지 않다.
  2. 하중 50 kN을 단면적 500 mm²로 나눈 응력 100 MPa을 변형률 0.1/50=0.002로 나누면 50,000 MPa, 곧 50 GPa가 되어 옳다(정답).
  3. 75 GPa는 변형률이 약 0.00133이어야 나오는 값으로 늘어난 길이가 약 0.067 mm일 때에 해당하므로, 문제의 0.1 mm와 맞지 않아 옳지 않다.
  4. 100 GPa는 변형률이 0.001이어야 나오는 값으로 늘어난 길이가 0.05 mm일 때에 해당하며, 응력 100 MPa을 변형률 0.002가 아닌 0.001로 나눈 결과라 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 25 GPa가 나오려면 변형률이 얼마여야 하는지 거꾸로 계산했다. 0.004가 나와 늘어난 길이가 0.2 mm여야 한다는 점을 확인하고 문제의 0.1 mm와 다르다고 적었다.
  2. 甲은 하중을 단면적으로 나누어 응력을 100 MPa로, 늘어난 길이를 원래 길이로 나누어 변형률을 0.002로 구했다. 두 값의 비 50,000 MPa를 GPa로 바꿔 50을 얻고 이 보기를 골랐다.
  3. 甲은 75 GPa에 해당하는 변형률 0.00133을 구하고 다시 늘어난 길이로 환산했다. 약 0.067 mm가 나와 문제의 0.1 mm와 맞지 않는다고 적었다. 이 값은 정답의 1.5배 수준이라 크게 어긋난다고 정리했다.
  4. 甲은 100 GPa에 대응하는 변형률이 0.001이고 늘어난 길이가 0.05 mm라는 점을 계산했다. 문제의 값과 두 배 어긋나 이 보기를 지웠다. 정답의 두 배라는 점을 표로 나란히 적어 두었다.

  응력 σ=50 kN/500 mm²=100 MPa, 변형률 ε=0.1/50=0.002이므로 탄성계수 E=σ/ε=50,000 MPa=50 GPa이며 2번이 옳다.

• 72

  선반의 주요 구성요소에 해당하지 않는 것은?

  1. 1. 주축대
  2. 2. 심압대
  3. 3. 분할대
  4. 4. 왕복대

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 주축대는 주축과 변속 기어를 담아 공작물을 회전시키는 선반의 핵심 구성요소이므로, 구성요소에 해당하지 않는 것이 아니어서 해당하지 않는다.
  2. 심압대는 긴 공작물의 반대쪽 끝을 센터로 받치고 드릴 등을 장착하는 선반의 구성요소이므로, 구성요소에 해당하지 않는 것이 아니어서 해당하지 않는다.
  3. 분할대는 밀링머신에서 공작물을 일정한 각도로 분할해 기어나 홈을 가공할 때 쓰는 부속장치이며 선반의 구성요소가 아니므로, 이 문항이 찾는 것에 해당한다(정답).
  4. 왕복대는 베드 위에서 공구대를 태우고 절삭 방향으로 이동시키는 선반의 구성요소이므로, 구성요소에 해당하지 않는 것이 아니어서 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 선반 그림에 부품 이름을 붙이며 왼쪽 끝의 주축대를 짚었다. 척을 돌리는 주축이 들어 있어 선반의 구성요소라는 점을 확인하고 이 보기를 찾는 것이 아니라고 분류했다. 기어 박스와 척이 함께 있는 부분이라는 점도 표시했다.
  2. 甲은 긴 봉을 가공하는 장면에서 오른쪽 끝 센터로 받치는 부품을 찾아 심압대라고 적었다. 선반의 필수 구성이라는 점을 확인해 찾는 것이 아니라고 표시했다. 드릴을 장착할 수 있다는 부가 기능도 적었다.
  3. 甲은 분할대가 밀링 작업에서 기어 이빨을 일정한 각도로 나누어 깎는 데 쓰이는 사진을 살폈다. 선반 그림 어디에도 없다는 점을 확인해 이 보기를 골랐다. 밀링에서 원주를 등분하는 장치라는 점도 옆에 남겼다.
  4. 甲은 공구대가 실려 베드를 따라 좌우로 움직이는 부품을 왕복대라고 적었다. 선반의 구성요소라 이 문항이 찾는 것이 아니라고 정리했다. 이 부품이 없으면 절삭 방향 이송이 불가능하다고 정리했다.

  선반의 주요 구성요소는 주축대·심압대·왕복대·베드이고 분할대는 밀링머신 부속장치이므로, 선반의 구성요소에 해당하지 않는 3번이 옳다.

• 73

  다음 설명에 해당하는 기계요소는?

  ○ 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. 1. 캠(cam)
  2. 2. 코터(cotter)
  3. 3. 스플라인(spline)
  4. 4. 세레이션(serration)

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 캠은 회전 또는 직선 운동을 종동절에 전달해 원하는 운동으로 바꾸는 기계요소이며, 쐐기 모양으로 두 축을 연결하는 부품이 아니므로 옳지 않다.
  2. 코터는 한쪽 또는 양쪽에 기울기가 있는 평판 쐐기로 로드 엔드와 소켓을 끼워 때려 박아 연결하며 축방향 인장·압축하중을 받으므로, 세 가지 설명과 모두 일치해 옳다(정답).
  3. 스플라인은 축에 여러 개의 키 홈을 파서 보스와 결합해 큰 토크를 전달하는 요소이며, 쐐기를 때려 박아 축방향 하중을 받는 연결이 아니므로 옳지 않다.
  4. 세레이션은 축 둘레에 삼각형 작은 이를 새겨 보스와 결합하는 요소라 쐐기를 때려 박는 방식의 축방향 연결과 다르므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 회전하며 종동절을 밀어 올리는 캠 장치를 그렸다. 운동을 변환하는 요소라 쐐기로 두 축을 잇는 부품이 아니라는 점을 옆에 적었다. 이 요소는 축을 잇는 부품이 아니라는 점도 덧붙였다.
  2. 甲은 두 축을 로드 엔드와 소켓으로 맞대고 쐐기 모양 판을 때려 넣는 조립도를 살폈다. 축방향으로 인장과 압축을 받는 연결이라는 점이 설명과 같아 이 보기를 골랐다. 쐐기가 박히며 두 축이 당겨 붙는다는 점도 확인했다.
  3. 甲은 축 바깥에 여러 줄의 홈이 파여 보스와 맞물리는 스플라인 단면을 그렸다. 큰 토크를 전달하는 홈 결합이라 쐐기 연결과 다르다고 적었다. 홈 결합은 회전력을 전달하는 방식이라고 적었다.
  4. 甲은 축 표면에 작은 삼각 이가 촘촘히 새겨진 세레이션 사진을 살폈다. 이의 맞물림으로 결합하는 방식이라 쐐기를 박는 연결이 아니라고 표시했다. 이의 맞물림으로 회전력을 전달하는 점도 함께 적었다.

  한쪽 또는 양쪽에 기울기가 있는 쐐기 모양으로 로드 엔드를 소켓에 끼워 때려 박아 두 축을 잇고 축방향 인장·압축하중을 받는 기계요소는 코터이므로 2번이 옳다.

• 74

  기어 가공의 마무리 공정 중 버니싱(burnishing)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 기어 치형 표면에 구름동작을 통하여 표면정밀도 및 피로수명을 증가시킨다.
  2. 2. 기어 치형과 같은 형상을 가지는 커터를 이용하여 기어 치형에서 소량의 재료를 제거한다.
  3. 3. 연마재가 박혀 있는 플라스틱 기어 형태의 공구로 고속으로 기어 표면을 마무리한다.
  4. 4. 치형의 정밀한 표면마무리를 위해서 연마재를 이용하고 고품질, 긴 수명 및 저소음의 경화된 기어 생산에 적합하다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 버니싱은 경화된 마스터 기어와 물려 구름동작으로 치면을 눌러 표면정밀도와 피로수명을 높이는 마무리 공정이므로, 이 설명이 옳다(정답).
  2. 기어 치형과 같은 형상을 가진 커터로 치면에서 소량의 재료를 깎아 내는 설명은 셰이빙에 해당하므로, 재료를 제거하지 않고 누르는 버니싱의 설명으로는 옳지 않다.
  3. 연마재가 박힌 플라스틱 기어 형태의 공구로 고속에서 표면을 마무리하는 설명은 연마재를 쓰는 다른 마무리 공정의 설명이라, 구름 압착인 버니싱과 다르므로 옳지 않다.
  4. 연마재를 이용해 경화된 기어의 치면을 정밀하게 다듬어 저소음 기어를 만드는 설명은 연마재를 쓰는 다른 마무리 공정의 설명이라, 버니싱의 설명으로는 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 경화된 마스터 기어와 가공할 기어를 서로 물려 돌리는 버니싱 장치를 그렸다. 재료를 깎지 않고 눌러 매끄럽게 하며 피로수명이 늘어난다는 점을 적고 이 보기를 골랐다. 마스터 기어가 필요하다는 점도 옆에 적어 두었다.
  2. 甲은 기어 치형과 같은 모양의 날이 달린 커터가 치면을 살짝 깎는 그림을 살폈다. 재료를 제거하는 공정이라 누르는 버니싱과 다르다는 점을 옆에 적었다. 이 공정은 소량 절삭이라는 점에서 버니싱과 다르다고 덧붙였다.
  3. 甲은 연마재가 박힌 플라스틱 기어 모양 공구가 고속으로 도는 장면을 그렸다. 연마재로 다듬는 공정이라 버니싱의 구름 압착과 방식이 다르다고 표시했다. 공구 형태와 연마재가 핵심 단서라고 정리했다.
  4. 甲은 경화된 기어를 연마재로 다듬어 저소음 기어를 만드는 마무리 공정 설명을 읽었다. 연마재를 쓰는 공정이라 압착하는 버니싱과 다르다고 정리했다. 경화된 기어에 쓰는 연마 공정이라는 점을 옆에 남겼다.

  버니싱은 기어 치형 표면을 구름동작으로 눌러 표면정밀도와 피로수명을 높이는 마무리 공정이므로 1번이 옳다.

• 75

  가솔린기관에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 2행정 사이클 기관은 1사이클 동안 크랭크축이 1회전 한다.
  2. 2. 2행정 사이클 기관은 밸브 기구가 필요하지 않고 실린더에 배기 구멍이 있다.
  3. 3. 4행정 사이클 기관은 흡입, 압축, 팽창, 배기 행정을 거쳐 1사이클을 완성한다.
  4. 4. 배기량이 같은 경우 2행정 사이클 기관보다 4행정 사이클의 출력이 크다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 2행정 사이클 기관은 흡입·압축·팽창·배기를 피스톤 두 행정, 곧 크랭크축 1회전으로 마치므로 1사이클 동안 크랭크축이 1회전한다는 이 설명은 옳다.
  2. 2행정 사이클 기관은 흡기와 배기를 실린더의 소기 구멍과 배기 구멍으로 하므로 밸브 기구가 필요하지 않고 실린더에 배기 구멍이 있다는 이 설명은 옳다.
  3. 4행정 기관은 피스톤이 네 번 오르내려 크랭크축이 두 바퀴 돌아야 한 사이클이 끝나고 각 행정이 흡입, 압축, 팽창, 배기에 대응하므로 이 설명은 옳다.
  4. 배기량이 같으면 2행정 기관은 크랭크축 1회전마다 폭발하고 4행정 기관은 2회전마다 폭발하므로 이론상 2행정의 출력이 더 커서, 4행정이 크다는 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 피스톤이 한 번 올라갔다 내려오는 동안 흡입과 배기까지 마치는 2행정 도해를 그렸다. 크랭크축이 1회전에 1사이클을 끝낸다는 점을 확인해 옳은 진술로 분류했다. 이 서술은 회전과 행정의 관계를 정확히 짚은 것이라고 적었다.
  2. 甲은 실린더 벽에 뚫린 배기 구멍과 소기 구멍이 피스톤에 의해 열리고 닫히는 그림을 살폈다. 밸브 기구가 없다는 설명이 그림과 같아 옳다고 적었다. 밸브 대신 피스톤이 구멍을 여닫는다는 점을 표시했다.
  3. 甲은 4행정 기관의 밸브 개폐 선도를 펴 놓고 네 행정이 이어지는 순서를 세었다. 크랭크축이 2회전해야 1사이클이 끝난다는 점을 확인해 옳은 진술로 분류했다. 2행정과 회전 수가 다르다는 점을 비교표에 적었다.
  4. 甲은 같은 배기량 기관에서 크랭크축 1회전당 폭발 횟수를 비교표로 정리했다. 2행정은 1회, 4행정은 0.5회라 2행정 출력이 이론상 더 크다는 점을 확인해 이 서술을 틀렸다고 적었다.

  배기량이 같으면 2행정 사이클 기관은 크랭크축 1회전마다 폭발하므로 출력이 4행정보다 크며, 4행정의 출력이 더 크다는 4번이 옳지 않다.

• 76

  방전가공의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 재료의 경도나 인성에 관계없이 전기 도체이면 쉽게 가공할 수 있다.
  2. 2. 전극으로 구리나 흑연을 이용한다.
  3. 3. 가공 속도를 조정하여 다듬질 면의 거칠기를 조절할 수 있다.
  4. 4. 콘덴서의 용량이 크면 가공면과 치수 정밀도가 좋다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 방전가공은 재료의 경도나 인성과 관계없이 전기가 통하는 도체이면 방전으로 녹여 가공할 수 있으므로 이 설명은 옳다.
  2. 방전가공에서 전극은 가공하기 쉽고 방전열에 잘 견디며 전기가 잘 통해야 하므로 구리나 흑연이 널리 쓰이며, 이를 전극으로 이용한다는 이 설명은 옳다.
  3. 가공 속도를 높이면 방전 에너지가 커져 면이 거칠어지고 낮추면 곱게 다듬어져서 다듬질 면의 거칠기를 속도로 조절할 수 있으므로 이 설명은 옳다.
  4. 콘덴서 용량이 크면 한 번의 방전 에너지가 커져 재료가 크게 떨어져 나가므로 가공면이 거칠고 치수 정밀도가 나빠져, 정밀도가 좋다는 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 초경합금 금형에 방전가공으로 홈을 내는 사례를 읽었다. 재료가 아무리 단단해도 전기가 통하면 가공할 수 있다는 설명을 확인하고 옳은 진술로 분류했다. 경도가 높은 재료의 가공에 유리하다는 점도 덧붙였다.
  2. 甲은 방전가공기 전극 재료표에서 구리와 흑연을 찾았다. 가공하기 쉽고 방전에 강해 널리 쓰인다는 점을 확인해 옳다고 적었다. 전극이 소모된다는 점도 함께 적어 두었다. 구리와 흑연이 모두 전기 도체라 방전가공 전극으로 쓸 수 있다는 점을 다시 확인했다.
  3. 甲은 방전 조건을 약하게 하면 표면이 고와지고 강하게 하면 빨라지지만 거칠어지는 그래프를 살폈다. 가공 속도 조정으로 거칠기를 바꿀 수 있어 옳다고 적었다. 거칠기와 가공 속도가 서로 맞바꿈이라는 점을 정리했다.
  4. 甲은 콘덴서 용량을 키웠을 때 한 번의 방전이 만드는 자국이 커지는 그림을 그렸다. 면이 거칠어지므로 정밀도가 좋아진다는 문장을 틀린 것으로 골랐다. 용량이 작아야 정밀하다는 점도 옆에 남겼다.

  방전가공은 콘덴서 용량이 클수록 방전 에너지가 커져 가공 속도는 빨라지지만 면이 거칠어지므로, 정밀도가 좋아진다는 4번이 옳지 않다.

• 77

  와셔(washer)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 볼트 구멍이 클 때 사용한다.
  2. 2. 너트의 풀어짐을 방지하는 효과가 있다.
  3. 3. 너트가 닿는 자리면이 거칠거나 기울어져 있을 때 사용한다.
  4. 4. 자리면의 재료가 연질이어서 볼트의 체결압력을 지탱하기 어려울 때는 사용할 수 없다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 볼트 구멍이 클 때는 너트가 앉을 자리가 부족하므로 와셔를 끼워 받침 면적을 넓혀 체결하므로 이 설명은 옳다.
  2. 스프링 와셔 같은 와셔는 탄성으로 조임력을 계속 유지해 진동에도 너트가 풀리지 않도록 막아 주는 효과가 있으므로 이 설명은 옳다.
  3. 너트가 닿는 자리면이 거칠거나 기울어져 있으면 와셔로 접촉면을 평평하게 해 고르게 체결하므로 이 설명은 옳다.
  4. 자리면이 연질이면 볼트 체결압력이 좁은 면에 집중되어 함몰되므로 와셔로 압력을 분산시켜야 하며, 연질이어서 사용할 수 없다는 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 볼트 구멍보다 훨씬 작은 너트를 조이는 그림을 그렸다. 와셔로 받침 면적을 넓혀야 한다는 점을 적고 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 자리가 넓어지면 체결력이 고르게 퍼진다고 덧붙였다.
  2. 甲은 진동이 있는 기계의 너트에 스프링 와셔를 끼우는 사례를 살폈다. 탄성으로 풀림을 막는다는 설명을 확인해 옳다고 적었다. 이 효과 때문에 진동 부위에 즐겨 쓴다고 적었다.
  3. 甲은 거칠게 주조된 자리면에 너트를 바로 조이면 기울어진다는 점을 떠올렸다. 와셔가 접촉면을 고르게 만든다는 점을 확인해 옳은 진술로 분류했다. 접촉면이 평평해지면 체결이 고르다고 정리했다.
  4. 甲은 목재나 알루미늄처럼 무른 자리면에 볼트를 직접 조여 자국이 깊게 패는 그림을 그렸다. 와셔로 압력을 분산해야 하므로 사용할 수 없다는 문장을 틀렸다고 표시했다. 연질일수록 와셔가 더 필요하다는 점도 표시했다.

  와셔는 자리면의 재료가 연질일 때 체결압력을 넓게 분산시키려고 쓰므로, 연질이어서 사용할 수 없다는 4번이 옳지 않다.

• 78

  비파괴 검사의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 1. 침투 검사
  2. 2. 초음파 검사
  3. 3. 와류 검사
  4. 4. 현미경 조직 검사

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 침투 검사는 표면에 침투액을 발라 표면 결함을 드러내는 비파괴 검사이므로, 비파괴 검사의 종류에 해당하지 않는 것이 아니어서 해당하지 않는다.
  2. 초음파 검사는 초음파의 반사로 내부 결함을 찾는 비파괴 검사이므로, 비파괴 검사의 종류에 해당하지 않는 것이 아니어서 해당하지 않는다.
  3. 와류 검사는 코일에 생기는 와전류의 변화로 표면과 표면 가까운 결함을 찾는 비파괴 검사이므로, 비파괴 검사의 종류에 해당하지 않는 것이 아니어서 해당하지 않는다.
  4. 현미경 조직 검사는 시험편을 잘라 연마하고 부식시켜 조직을 관찰하는 파괴 검사이므로, 비파괴 검사의 종류에 해당하지 않는 것에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 용접 표면에 붉은 침투액을 바르고 닦은 뒤 현상액을 뿌리는 장면을 그렸다. 시험체를 손상하지 않고 표면 균열을 찾으므로 비파괴 검사라고 적었다. 침투액이 균열로 스며든다는 원리도 적었다.
  2. 甲은 탐촉자를 대고 초음파가 결함에서 반사되는 파형을 읽는 사진을 살폈다. 내부 결함을 시험체를 자르지 않고 찾으므로 비파괴 검사라고 적었다. 내부 결함도 찾는 방법이라는 점을 덧붙였다.
  3. 甲은 코일에 교류를 흘려 표면 근처 결함이 와전류를 바꾸는 원리를 그렸다. 시험체를 그대로 두고 검사하므로 비파괴 검사라고 표시했다. 표면 가까운 결함 위주라는 점도 표시했다.
  4. 甲은 시편을 잘라 연마하고 부식액으로 처리한 뒤 현미경으로 보는 순서도를 그렸다. 시편을 손상하는 파괴 검사라 찾는 것에 해당한다고 적고 이 보기를 골랐다. 시편을 잘라 버리므로 파괴 검사라는 점을 정리했다.

  침투·초음파·와류 검사는 시험체를 손상하지 않고 결함을 찾는 비파괴 검사이지만 현미경 조직 검사는 시험편을 잘라 연마·부식시켜 보는 파괴 검사이므로 4번이 옳다.

• 79

  기계의 안전설계를 위해 고려하는 안전계수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 안전계수는 재료의 허용응력에 대한 기준강도의 비이다.
  2. 2. 고온에서 정하중이 작용할 때는 피로한도를 기준강도로 한다.
  3. 3. 안전계수를 결정할 때 재질의 균질성, 하중, 수명, 사용조건 등을 고려한다.
  4. 4. 정하중이 연강과 같은 연성재료에 작용할 때는 항복응력을 기준강도로 한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 안전계수는 재료의 기준강도를 허용응력으로 나눈 값이어서 허용응력에 대한 기준강도의 비로 정의되며, 이 값이 1보다 커야 안전하므로 이 설명은 옳다.
  2. 고온에서 정하중이 작용하면 시간에 따라 변형이 늘어나는 크리프가 문제이므로 기준강도는 피로한도가 아니라 크리프 한도이며, 피로한도를 기준으로 한다는 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 안전계수는 재질이 얼마나 균질한지, 하중의 종류와 크기, 요구 수명, 사용조건 같은 불확실 요소를 함께 고려해 정하므로 이 설명은 옳다.
  4. 정하중이 연강 같은 연성재료에 작용하면 항복 이후 큰 소성변형이 생기므로 항복응력을 기준강도로 삼으며 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 안전계수의 정의식을 노트에 적고 분자와 분모를 확인했다. 기준강도가 분자, 허용응력이 분모라 허용응력에 대한 기준강도의 비라는 설명이 맞다고 표시했다. 허용응력이 분모라는 점을 한 번 더 확인했다.
  2. 甲은 고온 보일러 관에 일정한 하중이 오래 걸리는 상황을 그렸다. 시간이 지나며 변형이 늘어나는 크리프가 문제라 기준강도는 크리프 한도이고 피로한도가 아니라고 적어 이 보기를 골랐다.
  3. 甲은 안전계수를 정할 때 확인할 항목을 표로 만들었다. 재질 균질성·하중·수명·사용조건이 들어 있어 이 설명이 옳다고 적었다. 이런 요소를 종합해 정한다는 점도 정리했다.
  4. 甲은 연강 봉에 정하중이 걸리는 경우의 응력-변형률 곡선을 그리고 항복점에 선을 그었다. 연성재료는 항복응력을 기준으로 삼는다는 점을 확인해 옳다고 표시했다. 기준강도를 잡는 방식이 하중 종류에 따라 다르다는 점을 적었다.

  안전계수는 기준강도를 허용응력으로 나눈 값이며, 고온에서 정하중이 작용할 때는 피로한도가 아니라 크리프 한도를 기준강도로 하므로 2번이 옳지 않다.

• 80

  주철을 파단면에 따라 분류하였을 때, 규소 함유량이 가장 많은 조직이며 응고 시 냉각 속도가 느린 경우에 만들어지는 것은?

  1. 1. 반주철
  2. 2. 백주철
  3. 3. 회주철
  4. 4. 칠드주철

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 반주철은 회주철과 백주철의 성질이 섞인 조직으로 규소 함유량과 냉각 속도가 그 중간이므로, 규소가 가장 많고 서냉이라는 조건과 맞지 않아 옳지 않다.
  2. 백주철은 규소가 적고 급랭하여 탄소가 시멘타이트로 존재하는 조직이라 규소가 가장 많고 서냉한다는 조건과 반대여서 옳지 않다.
  3. 회주철은 규소가 많고 서서히 냉각되면 탄소가 흑연으로 석출되어 파단면이 회색으로 보이므로 문제의 조건과 일치해 옳다(정답).
  4. 칠드주철은 주형 일부를 금속으로 하여 표면만 급랭시켜 백주철 조직으로 만든 것이라 서서히 냉각되는 조건과 맞지 않아 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 주철의 파단면 사진 네 장을 펴 놓고 회색과 흰색이 섞인 조각을 찾았다. 반주철이 두 조직의 중간이라 규소가 가장 많은 조건에 해당하지 않는다고 적었다. 두 조직의 중간이라는 점이 이 보기를 고르지 않은 이유라고 정리했다.
  2. 甲은 규소가 적고 급랭한 주철의 파단면이 흰색을 띠는 사진을 살폈다. 시멘타이트가 많아 백주철이라는 점을 확인하고 서냉 조건과 반대라고 표시했다. 규소가 적다는 점도 조건과 반대라고 덧붙였다.
  3. 甲은 규소가 많은 주철을 서서히 식혔을 때 흑연 조각이 석출되어 파단면이 회색을 띠는 그림을 그렸다. 회주철이라는 점을 확인해 이 보기를 골랐다. 흑연 때문에 파단면이 회색이라는 이름의 유래도 적었다.
  4. 甲은 주형 바닥에 쇠판을 대어 표면만 급랭시킨 칠드주철 단면을 살폈다. 표면이 백주철 조직이라 서서히 식힌다는 조건과 맞지 않는다고 적었다. 표면만 굳힌 조직이라는 점도 표시했다.

  주철을 파단면에 따라 나눌 때 규소 함유량이 가장 많고 서서히 냉각할 때 흑연이 많이 석출되는 조직은 회주철이므로 3번이 옳다.

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• 81

  다이아몬드 원추 또는 강구로 낸 압입자국의 깊이를 측정하여 경도를 구하는 시험은?

  1. 1. 쇼어 시험
  2. 2. 브리넬 시험
  3. 3. 로크웰 시험
  4. 4. 비커스 시험

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 쇼어 시험은 일정 높이에서 떨어뜨린 해머가 튀어 오르는 반발 높이로 경도를 재는 방법이라 압입자국의 깊이를 재지 않으므로, 이 시험은 문제의 설명에 해당하지 않아 옳지 않다.
  2. 브리넬 시험은 강구 압입자로 눌러 생긴 둥근 자국의 지름으로 경도를 구하므로, 자국의 깊이를 재는 시험이라는 문제의 설명과 다르며 이 보기는 옳지 않다.
  3. 로크웰 시험은 다이아몬드 원추나 강구로 기준 하중과 시험 하중을 걸었을 때의 압입 깊이 차이로 경도를 읽으므로, 문제의 설명에 해당하여 옳다(정답).
  4. 비커스 시험은 다이아몬드 사각뿔 압입자가 남긴 자국의 대각선 길이로 경도를 구하므로, 깊이를 재고 원추나 강구를 쓴다는 설명과 다르며 이 보기는 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 공장 검사실에서 작은 해머가 시편에 떨어졌다가 튀어 오르는 높이를 눈금으로 읽는 시험기를 보았다. 압입자국을 내는 방식이 아니라 반발 높이로 재는 방식이라 문제의 깊이 측정 설명과 맞지 않는다고 적었다.
  2. 甲은 강구를 하중으로 눌러 시편에 생긴 둥근 자국의 지름을 현미경으로 재는 실험을 따라 했다. 지름으로 경도를 계산하는 방법이라 자국의 깊이를 잰다는 설명과 다르다는 점을 표에 표시했다. 브리넬은 표면이 넓게 눌리는 연한 금속에 흔히 쓴다는 메모도 곁들였다.
  3. 甲은 기준 하중을 먼저 걸고 시험 하중을 더했다 뺀 뒤 다이얼 게이지가 가리키는 깊이 차이를 읽는 로크웰 시험기를 다뤄 보았다. 다이아몬드 원추로 깊이를 재는 절차가 문제의 설명과 같아 이 보기를 골랐다.
  4. 甲은 다이아몬드 사각뿔이 남긴 마름모꼴 자국의 대각선 길이를 재어 환산표에 대 보았다. 깊이가 아니라 대각선 길이를 쓰는 시험이라 원추나 강구 압입자를 쓴다는 문제의 설명과 다르다고 적었다. 같은 비커스 시험을 얇은 판이나 작은 부품에 자주 쓴다는 점도 옆에 덧붙였다.

  압입자국의 깊이를 측정해 경도를 구하는 시험은 다이아몬드 원추나 강구를 쓰는 로크웰 시험이므로 3번이 옳다.

• 82

  그림과 같은 금속조직에서 (가)와 같이 입자와 입자 사이를 구분하는 것은?

  1. 1. 단결정체(single crystal)
  2. 2. 다결정체(polycrystal)
  3. 3. 결정립(crystal grain)
  4. 4. 결정립계(grain boundary)

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 단결정체는 시편 전체가 하나의 결정으로 이루어져 내부에 경계선이 없는데 그림에는 여러 다각형이 맞붙어 있으므로, (가)를 단결정체라 한 이 보기는 옳지 않다.
  2. 다결정체는 여러 결정립이 모인 금속조직 전체를 가리키는 말이며 (가) 화살표는 조직 전체가 아니라 입자 사이의 선을 가리키므로, 이 보기는 옳지 않다.
  3. 결정립은 그림에서 다각형으로 구획된 입자 하나하나를 말하는데 (가) 화살표는 입자 안이 아니라 입자와 입자 사이의 선 위에 놓여 있으므로, 이 보기는 옳지 않다.
  4. 그림의 화살표 (가) 두 개는 다각형 사이의 경계선 위를 가리키고 이 선이 서로 다른 방향의 결정립을 나누는 결정립계이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 반도체 웨이퍼처럼 전체가 매끈한 한 덩어리 결정을 떠올리며 문제의 그림과 견주었다. 그림에는 다각형 경계선이 가득해 하나의 결정이 아니라는 점을 확인하고 단결정체라는 보기를 지웠다. 단결정은 실리콘 잉곳 같은 특수한 재료에서만 볼 수 있다고 옆에 메모했다.
  2. 甲은 현미경 사진 속 조직 전체를 하나로 묶어 부르는 이름을 교재에서 찾아 보았다. 여러 입자가 모인 조직 전체가 다결정체이고 화살표가 가리키는 선 하나와는 층위가 다르다고 적었다. 그림 전체가 다결정체의 모습이고 화살표는 그 안의 선 하나라는 구분을 표 아래에 남겼다.
  3. 甲은 그림 속 다각형 하나에 색연필로 칠을 하고 결정립이라고 이름을 붙였다. 화살표는 칠한 면이 아니라 면과 면 사이의 선에 닿아 있다는 점을 짚어 이 보기를 고르지 않았다. 면을 부르는 이름과 선을 부르는 이름이 다르다는 점을 옆 여백에 다시 적었다.
  4. 甲은 화살표 끝이 닿은 위치를 확대해서 살펴보았다. 서로 다른 방향의 두 결정립이 만나는 가는 선 위여서 결정립계라고 적고, 그림과 보기를 선으로 연결해 표시했다. 이 경계선은 에칭을 하면 가는 선으로 드러나는 자리라는 메모도 남겼다.

  그림에서 (가) 화살표는 결정립과 결정립을 나누는 선을 가리키므로 결정립계인 4번이 옳다.

• 83

  인장시험에서 시험편의 변형 전 표점거리가 60 mm, 파단된 후의 표점거리가 66 mm일 때 연신율[%]은?

  1. 1. 5
  2. 2. 10
  3. 3. 15
  4. 4. 20

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 5 %는 표점거리가 3 mm만 늘었을 때 나오는 값인데 문제에서는 60 mm가 66 mm가 되어 6 mm 늘었으므로, 늘어난 길이를 절반으로 읽은 이 값은 옳지 않다.
  2. 늘어난 길이 6 mm를 변형 전 표점거리 60 mm로 나누면 0.1이므로 10 %가 되고 분모를 파단 후 길이 66 mm로 잘못 잡지 않아야 하므로 옳다(정답).
  3. 15 %는 표점거리가 9 mm 늘어야 나오는 값인데 실제로는 6 mm 늘어났으므로, 늘어난 길이를 1.5배로 읽은 이 값은 옳지 않다.
  4. 20 %는 표점거리가 12 mm 늘어야 나오는 값인데 실제 늘어난 길이는 6 mm이므로, 늘어난 길이를 두 배로 읽은 이 값은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 표점 거리 60 mm에 표시를 한 시험편을 잡아당겨 끊은 뒤 표시 사이가 66 mm로 늘어난 것을 재었다. 늘어난 길이가 6 mm가 아니라 3 mm였다면 5 %가 나온다는 점을 옆에 적고 이 값을 지웠다.
  2. 甲은 시험 결과표에서 표점 간격이 66 mm가 된 것을 받아 들고 6 mm가 늘어났다고 계산했다. 이 6 mm를 처음 길이 60 mm로 나눠 0.1을 얻었고, 파단 후 길이 66 mm로 나눈 9 %대와 비교해 분모를 잘못 잡으면 값이 어긋난다고 옆에 적었다.
  3. 甲은 15 %가 나오려면 표점거리가 얼마나 늘어야 하는지 거꾸로 계산해 보았다. 60 mm의 15 %인 9 mm가 필요해 실제 6 mm와 맞지 않는다고 적고 이 보기를 지웠다. 9 mm는 실제로 늘어난 6 mm의 1.5배라 어긋난다는 계산을 옆에 적었다.
  4. 甲은 20 %를 표점거리 60 mm에 적용해 12 mm가 늘어야 한다는 값을 얻었다. 실제 6 mm의 두 배라서 늘어난 길이를 잘못 읽은 결과라고 표시했다. 12 mm는 실제 값의 두 배라는 비교를 옆에 덧붙여 두었다.

  연신율은 (파단 후 표점거리−변형 전 표점거리)/변형 전 표점거리×100이므로 (66−60)/60×100=10 %이며 2번이 옳다.

• 84

  연삭숫돌의 결합도가 높은 경우, 마멸된 숫돌입자가 탈락하지 않아 입자가 평탄해지는 현상은?

  1. 1. 트루잉(truing)
  2. 2. 눈메움(loading)
  3. 3. 드레싱(dressing)
  4. 4. 글레이징(glazing)

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 트루잉은 숫돌 형상이 무너졌을 때 정확한 모양으로 바로잡는 수정 작업이지 입자가 평탄해지는 현상의 이름이 아니므로 이 보기는 옳지 않다.
  2. 눈메움은 숫돌 표면 기공에 칩이 끼어 막히는 현상이며, 입자가 탈락하지 않고 평탄해지는 현상과는 원인과 모습이 다르므로 이 보기는 옳지 않다.
  3. 드레싱은 무뎌지거나 눈이 막힌 숫돌 표면을 깎아 새 날을 드러내는 수정 작업이라 현상이 아니라 조치를 부르는 이름이므로 이 보기는 옳지 않다.
  4. 결합도가 높으면 마멸된 입자가 결합제에 그대로 붙어 있어 입자 끝이 평탄해지고 연삭 능력이 떨어지는 글레이징 현상이므로 옳다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 모양이 일그러진 숫돌을 다이아몬드 공구로 다듬어 원래 형상을 되찾는 작업을 지켜보았다. 이 일은 숫돌 모양을 고치는 수정 작업이라 입자가 평탄해지는 현상의 이름과 다르다고 적었다. 트루잉은 숫돌을 정확한 원통 형상으로 만드는 작업이라는 정의를 교재 쪽수 옆에 적었다.
  2. 甲은 알루미늄을 갈고 난 숫돌 표면에 금속 가루가 끼어 반짝이는 것을 확인했다. 기공이 막히는 눈메움이라 결합도가 높아 입자가 안 떨어지는 현상과는 다르다고 정리했다. 눈메움은 입자가 아니라 기공이 막히는 현상이라는 구분을 표에 넣었다.
  3. 甲은 무뎌진 숫돌을 드레서로 눌러 깎아 새 입자를 드러내는 작업을 기록했다. 현상을 없애 주는 조치가 드레싱이라 현상의 이름을 묻는 문제에서는 맞지 않는다고 적었다. 드레싱과 트루잉은 현상이 아니라 두 가지 수정 작업이라는 점도 나란히 적어 두었다.
  4. 甲은 단단한 결합제로 만든 숫돌에서 입자가 떨어지지 않고 끝이 반들반들해지는 것을 관찰했다. 이 현상이 글레이징이며 연삭 저항이 커진다는 점을 메모하고 이 보기를 골랐다. 결합도가 낮은 숫돌은 입자가 쉽게 떨어져 이 현상이 덜하다는 대비도 적었다.

  연삭숫돌의 결합도가 높으면 마멸된 입자가 탈락하지 못하고 무뎌진 채 평탄해지는 글레이징이 생기므로 4번이 옳다.

• 85

  금속재료가 외력을 받아 소성변형이 발생할 때, 변형이 진행될수록 저항력이 증가하는 현상은?

  1. 1. 플래시(flash)
  2. 2. 재결정(recrystallization)
  3. 3. 가공경화(work hardening)
  4. 4. 바우싱거 효과(bauschinger effect)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 플래시는 단조나 주조에서 금형 틈으로 삐져나온 얇은 지느러미 모양의 잉여 재료이며 저항력의 증가와는 무관한 용어이므로 이 보기는 옳지 않다.
  2. 재결정은 가공경화된 금속을 가열해 새로운 결정립이 생기고 경도가 도로 낮아지는 현상이므로, 저항이 증가한다는 설명과 방향이 반대여서 옳지 않다.
  3. 금속이 소성변형되면 전위가 늘고 서로 얽혀 이동이 어려워져 변형이 진행될수록 저항력이 커지는 현상이 가공경화이며 문제의 설명과 같으므로 옳다(정답).
  4. 바우싱거 효과는 한 방향으로 소성변형한 뒤 반대 방향으로 하중을 걸면 항복강도가 낮아지는 현상이므로, 저항이 계속 증가한다는 설명과 다르며 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 단조 금형에서 꺼낸 부품 둘레에 얇게 삐져나온 지느러미 모양의 여분을 보았다. 이 잉여 재료가 플래시이며 저항이 커지는 현상과는 관계가 없다고 적었다. 플래시는 금형 이음매의 틈에서 생기는 결함이라 재료의 성질과는 관계가 없다고 정리했다.
  2. 甲은 냉간가공으로 딱딱해진 구리판을 가열로에 넣어 새 결정립이 생기며 다시 부드러워지는 과정을 지켜보았다. 저항이 줄어드는 재결정이라 문제의 설명과 방향이 반대라고 표시했다. 재결정 온도 이상에서는 가공경화가 풀린다는 관계를 화살표로 이어 그렸다.
  3. 甲은 철사를 구부렸다 펴기를 거듭할수록 점점 더 힘이 든다는 것을 손으로 느꼈다. 소성변형이 진행될수록 저항이 커지는 가공경화라고 이름을 붙이고 이 보기를 골랐다. 이 현상 때문에 냉간가공 중간에 풀림 처리를 끼워 넣는다는 메모도 남겼다.
  4. 甲은 한쪽으로 잡아당긴 시편을 반대쪽으로 눌렀더니 더 낮은 하중에서 항복하는 그래프를 살폈다. 이 결과가 바우싱거 효과이며 저항이 계속 증가한다는 설명과 다르다고 적었다. 이 효과는 방향을 바꿔 하중을 거는 부품의 항복 특성에서 다룬다는 설명도 붙였다.

  소성변형이 진행될수록 금속의 저항력이 증가하는 현상은 가공경화이므로 3번이 옳다.

• 86

  절삭가공에서 구성인선(built-up edge)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 공구의 경사각을 크게 하여 방지할 수 있다.
  2. 2. 주로 취성 재료를 절삭하는 경우에 발생한다.
  3. 3. 공구끝단에 소재가 응착하여 절삭날 역할을 한다.
  4. 4. 발생 → 성장 → 분열 → 탈락의 주기를 반복한다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 공구의 경사각을 크게 하면 절삭저항과 마찰열이 줄어 소재가 공구에 응착하기 어려워지므로 구성인선을 방지할 수 있다는 이 설명은 옳다.
  2. 구성인선은 연성이 큰 재료가 공구 끝에 응착하는 현상이고 칩이 잘게 부서지는 취성 재료에서는 잘 생기지 않으므로, 이 설명은 옳지 않다(정답).
  3. 구성인선은 공구 끝단에 소재가 응착·경화되어 임시 절삭날처럼 작용하는 현상이므로, 공구끝단에 소재가 응착해 절삭날 역할을 한다는 이 설명은 옳다.
  4. 구성인선은 발생하여 성장하다 분열하고 탈락하는 주기를 되풀이하며 그때마다 가공면을 거칠게 만들므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 경사각이 작은 공구와 큰 공구로 같은 연강봉을 깎아 공구 끝에 붙는 금속 조각의 양을 비교했다. 경사각을 키운 쪽에서 응착이 적어 이 설명이 옳다고 적었다. 경사각이 클수록 칩이 잘 흘러 마찰열이 줄어든다는 설명도 함께 남겼다.
  2. 甲은 주철처럼 잘게 부서지는 칩이 나오는 재료와 연강처럼 길게 이어지는 칩이 나오는 재료를 나란히 놓고 살폈다. 응착이 생기는 쪽은 연성 재료라서 취성 재료라고 쓴 보기를 틀렸다고 표시했다. 연성이 큰 재료일수록 공구 면에 달라붙기 쉽다는 이유를 옆에 붙여 적었다.
  3. 甲은 절삭 후 공구 끝을 확대해 그 위에 딱딱하게 굳어 붙은 소재 덩어리를 관찰했다. 이것이 임시 절삭날 역할을 한다는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 이렇게 굳은 덩어리는 원래 공구보다 단단해 잠시 절삭날 구실을 한다고 정리했다.
  4. 甲은 구성인선이 생겼다가 커지고 떨어져 나가는 과정을 네 칸 그림으로 그렸다. 이 과정이 되풀이되어 가공면이 거칠어진다는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 적었다. 떨어진 조각이 가공면에 박히면 표면이 거칠어진다는 설명도 그림 아래에 적었다.

  구성인선은 연성 재료를 절삭할 때 공구 끝에 소재가 응착해 생기는 것이므로, 주로 취성 재료에서 발생한다는 2번이 옳지 않다.

• 87

  피치가 8 mm인 두줄나사를 80 mm 전진시키는 데 필요한 회전수는?

  1. 1. 5
  2. 2. 10
  3. 3. 20
  4. 4. 40

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 리드는 피치에 줄 수를 곱한 16 mm이므로 80 mm를 16 mm로 나누면 5회전이 되어 두 줄 나사의 줄 수 2를 반영한 값이라 옳다(정답).
  2. 10회전은 리드를 피치 8 mm 그대로 두고 80÷8로 계산한 값이라, 두 줄 나사에서 줄 수 2를 곱하는 단계를 빼먹은 것이므로 옳지 않다.
  3. 20회전은 80÷4로 얻은 값인데 리드가 4 mm이려면 피치의 절반이어야 하고 두 줄 나사의 리드는 피치보다 커지므로, 줄 수를 곱하지 않고 나눈 것이라 옳지 않다.
  4. 40회전은 80÷2로 얻은 값이라 리드를 2 mm로 본 것인데 두 줄 나사의 리드는 피치 8 mm의 두 배인 16 mm이므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 나사산이 두 갈래로 감긴 볼트를 들고 한 바퀴 돌 때 너트가 나아가는 거리를 자로 재어 보았다. 피치 8 mm의 두 배인 16 mm가 나아가 80 mm에는 5회전이 필요하다고 적었다. 한 바퀴 16 mm를 다섯 번 되풀이하면 80 mm라는 곱셈으로 검산도 해 두었다.
  2. 甲은 줄 수를 세지 않고 피치 8 mm만으로 나눈 풀이를 살폈다. 80÷8=10이라는 값이 한 줄 나사의 회전수일 뿐 두 줄 나사에는 맞지 않는다고 표시했다. 줄 수를 곱하는 단계가 빠졌다는 이유를 풀이 옆에 빨간 글씨로 적었다.
  3. 甲은 20회전이 나오려면 리드가 얼마여야 하는지 거꾸로 계산했다. 리드 4 mm가 나와 피치 8 mm의 절반이므로 두 줄 나사와 맞지 않는다고 적어 이 보기를 지웠다. 리드는 피치에 줄 수를 곱한 값이라는 공식을 다시 한번 옆에 썼다.
  4. 甲은 40회전이라면 한 바퀴에 2 mm씩만 나아간다는 뜻이라는 점을 계산했다. 두 줄 나사는 16 mm씩 나아가는데 이 값은 그보다 여덟 배나 작다고 적었다. 이 값이면 리드가 2 mm라 피치 8 mm인 한 줄 나사보다도 작다는 비교를 붙였다.

  두 줄 나사의 리드는 피치×줄 수=8×2=16 mm이므로 80 mm를 전진시키려면 80÷16=5회전이며 1번이 옳다.

• 88

  다음 설명에 해당하는 주물 결함은?

  ○ 주물의 일부분에 불순물이 집중하는 현상

  ○ 비중 차에 의하여 국부적으로 성분이 치우치는 현상

  ○ 응고 속도의 차이로 주물의 위치에 따라 성분의 차이가 발생하는 현상

  1. 1. 편석
  2. 2. 기공
  3. 3. 수축공
  4. 4. 표면 불량

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 주물의 일부분에 불순물이 집중하고 비중 차나 응고 속도의 차이로 위치에 따라 성분이 달라지는 현상이 편석이므로, 세 설명이 모두 이에 해당하여 옳다(정답).
  2. 기공은 응고하는 동안 가스가 빠져나가지 못하고 남아 생긴 구멍이므로, 성분이 치우치는 현상을 설명하는 세 조건과 맞지 않아 옳지 않다.
  3. 수축공은 응고하면서 부피가 줄어 마지막에 굳는 부분에 생긴 빈 공간이므로 불순물이 한곳에 모이는 현상과는 원인과 모양이 달라 옳지 않다.
  4. 표면 불량은 주물의 겉면이 거칠거나 흠이 생기는 결함이므로 내부 성분이 위치에 따라 달라지는 현상을 설명하지 못해 이 보기는 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 주물을 단면으로 잘라 위쪽과 아래쪽의 성분 분석값을 비교했다. 무거운 성분이 아래로 몰리고 불순물이 한 곳에 모인 것을 보고 세 설명이 모두 편석이라고 적었다. 세 설명이 서로 다른 원인을 말하는 듯해도 모두 성분이 위치에 따라 달라지는 현상이라고 정리했다.
  2. 甲은 주물 단면에 동그랗게 뚫린 구멍을 발견하고 가스가 갇힌 자리라고 적었다. 성분이 치우친 흔적이 아니라 구멍이라 편석이 아니라고 표시했다. 구멍 모양 결함은 가스가 원인이라는 점을 성분 문제와 구분해 표에 적었다.
  3. 甲은 응고 뒤 윗면이 움푹 꺼진 주물을 살피며 부피가 줄어든 결과라고 정리했다. 성분 차이와 무관한 빈 공간이라 문제의 설명과 다르다고 적었다. 수축공은 마지막으로 굳는 부분에 생기기 쉽다는 설명도 함께 적었다.
  4. 甲은 겉면이 우툴두툴하고 흠이 난 주물을 살폈다. 표면 상태의 문제이고 내부 성분의 치우침은 아니라는 점을 확인하고 이 보기를 지웠다. 표면 불량은 성분 분석이 아니라 눈으로 보고 판정하는 결함이라고 덧붙였다.

  불순물이나 성분이 응고 속도와 비중 차이로 주물의 일부에 치우치는 현상은 편석이므로 1번이 옳다.

• 89

  내부 결함을 검출하는 비파괴 검사 방법에 해당하는 것만을 모두 고르면?

  ㄱ. 방사선투과법

  ㄴ. 양극산화법

  ㄷ. 침투탐상법

  ㄹ. 초음파탐상법

  1. 1. ㄱ, ㄴ
  2. 2. ㄱ, ㄹ
  3. 3. ㄴ, ㄷ
  4. 4. ㄷ, ㄹ

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 방사선투과법은 X선이나 감마선이 재료를 통과하며 결함부에서 투과량이 달라지는 것을 필름에 기록해 내부 결함을 찾으므로, 이 진술은 옳다.
  2. 양극산화법은 알루미늄 등을 양극으로 전해해 표면에 산화 피막을 만드는 표면처리이며 결함을 찾는 검사법이 아니므로, 이 진술은 옳지 않다.
  3. 침투탐상법은 표면으로 열려 있는 균열에 침투액을 스며들게 해 표면 결함을 찾으므로, 내부 결함 검출에 쓸 수 있다는 이 진술은 옳지 않다.
  4. 초음파탐상법은 초음파가 결함면에서 반사되어 돌아오는 시간과 세기로 재료 내부 결함의 위치와 크기를 찾으므로 이 진술은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 용접 배관의 사진 필름에 어두운 줄무늬가 나타난 것을 살폈다. 방사선이 결함부에서 다르게 투과되어 내부 결함이 드러난 것이라 ㄱ을 옳다고 표시했다. 이 방법은 재료 안쪽까지 볼 수 있다는 장점과 방사선 안전 관리가 필요하다는 점도 적었다.
  2. 甲은 알루미늄 부품을 전해액에 담가 표면에 색이 있는 피막을 입히는 작업을 보았다. 결함을 찾는 일이 아니라 표면을 처리하는 일이어서 ㄴ을 틀렸다고 적었다. 표면처리를 검사법으로 착각하기 쉽다는 경고를 옆에 별표와 함께 남겼다.
  3. 甲은 표면 균열에 붉은 침투액을 발랐다가 닦은 뒤 현상액을 뿌려 선이 드러나는 것을 보았다. 표면으로 열린 결함만 찾을 수 있어 내부 결함용이 아니라고 적고 ㄷ을 지웠다. 침투탐상은 표면에 열린 결함만 찾는다는 한계를 표에 굵게 적었다.
  4. 甲은 탐촉자를 대고 화면에 나타난 반사 신호의 위치를 읽어 결함 깊이를 계산했다. 재료 안쪽 결함을 찾는 방법이라 ㄹ을 옳다고 표시했다. 이 방법은 방사선이 없어 현장에서 안전하게 쓸 수 있다는 장점도 옆에 적었다.

  내부 결함을 찾는 비파괴 검사는 방사선투과법(ㄱ)과 초음파탐상법(ㄹ)이고 양극산화법(ㄴ)은 표면처리, 침투탐상법(ㄷ)은 표면 결함용이므로 정답은 2번이다.

• 90

  회전축과 가공면이 수직인 니형(knee-type) 수직 밀링 머신에서의 작업으로 적절하지 않은 것은?

  1. 1. 드릴링(drilling)
  2. 2. 엔드밀링(end milling)
  3. 3. 정면밀링(face milling)
  4. 4. 평밀링(peripheral milling)

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 수직 밀링머신의 주축에 드릴을 끼우면 회전축 방향으로 재료를 뚫을 수 있어 이 기계에 적절한 작업이므로 부적절한 것에 해당하지 않는다.
  2. 엔드밀은 수직 주축에 끼워 옆면과 바닥면을 함께 깎고 홈가공에도 쓰이므로 이 기계에 적절한 작업이라 부적절한 것에 해당하지 않는다.
  3. 정면밀링은 회전축에 수직인 평면을 커터 끝날로 넓게 깎는 방법이라 수직 밀링에 적절한 작업이므로 부적절한 것에 해당하지 않는다.
  4. 평밀링은 커터 원주면의 날로 깎아 회전축이 가공면과 평행한 수평 밀링에서 하는 작업이라, 회전축이 가공면에 수직인 이 기계에는 적절하지 않은 작업에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 수직 밀링머신 주축에 드릴을 끼우고 판재에 구멍을 뚫어 보았다. 회전축 방향으로 파고드는 작업이라 이 기계에 알맞다고 적었다. 드릴은 회전축 방향으로 파고드는 공구라는 설명도 옆에 붙였다.
  2. 甲은 엔드밀로 판재에 홈을 파는 시범을 따라 했다. 수직 주축에서 바닥과 옆면을 함께 깎을 수 있어 알맞은 작업이라고 정리했다. 엔드밀은 옆날과 바닥날을 함께 쓴다는 설명을 이어 적었다.
  3. 甲은 큰 커터로 판의 윗면을 넓게 깎는 정면밀링을 해 보았다. 회전축에 수직인 면을 커터 끝날로 깎는 방법이라 이 기계에서 하는 작업이라고 표시했다. 정면밀링은 넓은 평면을 한 번에 깎는 데 유리하다는 특징도 함께 적었다.
  4. 甲은 원통 커터의 옆면 날로 평면을 깎는 평밀링 그림을 수직 밀링머신 그림 옆에 놓았다. 평밀링은 축이 가공면과 나란한 수평 밀링의 작업이라 이 기계에 맞지 않는다고 적고 이 보기를 골랐다. 회전축이 수평인 기계와 수직인 기계를 구분해 그림 옆에 표로 정리했다.

  회전축이 가공면과 수직인 수직 밀링에서는 드릴링·엔드밀링·정면밀링을 하고 평밀링은 회전축이 가공면과 평행한 수평 밀링의 작업이므로 4번이 적절하지 않다.

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• 91

  소성가공 시 열간가공에 비교한 냉간가공의 특징으로 적절하지 않은 것은?

  1. 1. 가공정밀도가 양호하다.
  2. 2. 가공에 필요한 동력이 크다.
  3. 3. 공작물의 표면거칠기가 양호하다.
  4. 4. 공작물의 표면에 산화물이 많이 발생한다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 냉간가공은 열에 의한 팽창과 수축이 적어 치수 정밀도가 높으므로, 가공정밀도가 양호하다는 특징은 적절해 부적절한 것에 해당하지 않는다.
  2. 냉간가공은 재료가 가공경화되어 단단해지므로 소성변형에 큰 힘이 필요해 동력이 크다는 특징은 적절하며, 부적절한 것에 해당하지 않는다.
  3. 냉간가공은 산화 스케일이 생기지 않아 표면이 매끈하므로 표면거칠기가 양호하다는 특징은 적절하며 부적절한 것에 해당하지 않는다.
  4. 산화물은 고온에서 가공하는 열간가공에서 많이 생기고 냉간가공은 상온 부근에서 하므로 산화물이 적어, 많이 발생한다는 서술은 적절하지 않은 것에 해당한다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 냉간 압연한 판과 열간 압연한 판의 치수를 각각 재어 보았다. 열 변형이 적은 냉간 쪽이 오차가 작아 가공정밀도가 양호하다고 적었다. 열이 가해지지 않으니 팽창 오차가 없다는 이유를 짧게 덧붙였다.
  2. 甲은 같은 강을 상온에서 누를 때와 가열해서 누를 때 프레스에 걸리는 하중을 비교했다. 상온에서 훨씬 큰 힘이 필요해 동력이 크다는 서술을 옳은 특징으로 분류했다. 가공경화 때문에 큰 힘이 필요하다는 이유를 짧게 덧붙였다.
  3. 甲은 냉간 인발한 봉과 열간 압연한 봉의 표면을 손으로 만져 보았다. 냉간 쪽이 매끈하고 스케일이 없어 표면거칠기가 양호하다고 적었다. 스케일이 없으니 표면 다듬질 공정이 줄어든다는 이점도 함께 적었다.
  4. 甲은 가열하지 않은 냉간가공 판에 검은 산화 껍질이 거의 없다는 점을 확인했다. 산화물이 많이 생기는 것은 열간가공이라 이 서술이 틀린 특징이라고 표시했다. 가열 여부가 산화물 생성을 가른다는 사실을 두 가공법 비교표 맨 아래에 정리했다.

  냉간가공은 재결정 온도 아래에서 가공하므로 표면 산화물이 적고 정밀도와 표면거칠기가 좋으며 동력이 크므로, 산화물이 많이 생긴다는 4번이 적절하지 않다.

• 92

  지름이 D [mm]인 드릴날을 이용한 드릴가공에서, 절삭 속도가 V [m/min]이고 분당 가공 깊이가 S [mm/min]일 때, 이송[mm/rev]을 구하는 식은?

  1. 1. {π DSV / 1000}
  2. 2. {1000V / π DS}
  3. 3. {π DS / 1000V}
  4. 4. {1000VD / π S}

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. πDSV/1000은 절삭속도 V를 분자에 곱한 식이라 V가 커질수록 이송이 커지는데 실제로는 V가 커지면 회전수가 늘어 회전당 이송이 줄어야 하므로 옳지 않다.
  2. 1000V/(πDS)는 정답의 역수로 분당 깊이를 회전수로 나눠야 하는 단계를 거꾸로 적은 식이라 단위가 mm/rev로 맞지 않으므로 옳지 않다.
  3. N=1000V/(πD)를 f=S/N에 넣으면 f=S·πD/(1000V)=πDS/(1000V)가 되어 단위가 mm/rev로 맞으므로 옳다(정답).
  4. 1000VD/(πS)는 D를 분자에, π와 S를 분모에 넣어 N과 f의 관계를 모두 뒤섞은 식이라 f=S/N에서 나온 꼴이 아니므로 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 절삭속도가 두 배가 되면 회전수도 두 배가 되어 회전당 이송이 절반으로 준다는 점을 표로 그렸다. V가 분자에 있는 식은 이 변화와 반대로 움직여 맞지 않는다고 적었다. V가 커지면 N이 커지고 f가 작아지는 방향을 화살표 세 개로 이어 그렸다.
  2. 甲은 두 식의 단위를 하나씩 대입해 보았다. 정답의 역수 꼴은 mm/rev가 아니라 rev/mm에 가까운 값이 나와 이송을 구하는 식이 아니라고 표시했다. 역수 꼴은 단위부터 어긋난다는 이유를 옆에 크게 적었다.
  3. 甲은 N=1000V/(πD)를 먼저 쓰고 f=S/N에 대입해 πDS/(1000V)를 얻었다. 단위를 대입해 mm/rev가 나오는지까지 확인하고 이 보기를 골랐다. S를 N으로 나누는 순서가 핵심이라는 설명을 풀이 맨 위에 적었다.
  4. 甲은 D, S, V가 각각 분자와 분모 어디에 있어야 하는지 f=S/N에서 차례로 따져 보았다. 이 보기는 D와 S의 자리가 뒤섞여 맞지 않는다고 적었다. 세 문자의 자리를 하나씩 대입해 보는 요령을 옆에 적어 두었다.

  분당 가공깊이 S를 회전수 N으로 나누면 이송 f=S/N이고 N=1000V/(πD)이므로 f=πDS/(1000V)이며 3번이 옳다.

• 93

  베어링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 구름 베어링은 규격화되어 호환성이 있으며 기동마찰이 작다.
  2. 2. 미끄럼 베어링은 감쇠력이 우수하며 공진 속도보다 빠른 속도로 운전할 수 있다.
  3. 3. 저널 베어링의 폭경비는 베어링 폭을 축 지름으로 나눈 값으로 폭경비가 클수록 베어링 압력과 오일 누설은 감소한다.
  4. 4. 스러스트 자동조심(self-aligning thrust) 롤러베어링의 전동체는 원추 롤러(tapered roller)로 고속 회전과 큰 축방향 하중에 적합하다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 구름 베어링은 표준 규격으로 만들어져 호환성이 있고 정지 상태에서 움직이기 시작할 때의 기동마찰이 작으므로 이 설명은 옳다.
  2. 미끄럼 베어링은 유막이 진동을 흡수해 감쇠력이 우수하고 공진 속도보다 빠른 속도에서도 운전할 수 있으므로 이 설명은 옳다.
  3. 폭경비가 커지면 같은 하중이 더 넓은 접촉 면적에 분산되어 베어링 압력이 내려가고 축 양 끝으로 새는 기름도 줄어드는 성질을 바르게 짚었으므로 이 설명은 옳다.
  4. 스러스트 자동조심 롤러베어링은 구면 롤러를 사용해 축 정렬 오차를 흡수하는 베어링이므로, 전동체가 원추 롤러라는 이 설명은 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 구름 베어링 카탈로그에서 호칭 번호만 알면 다른 회사 제품으로 바꿔 끼울 수 있는 규격표를 찾았다. 정지 상태에서 시동할 때 마찰이 작다는 설명과 함께 이 설명을 옳은 것으로 적었다. 구름 베어링은 소음이 큰 편이라는 단점도 표에 함께 적었다.
  2. 甲은 기름 막이 축을 띄우고 진동을 흡수하는 미끄럼 베어링 그림을 그렸다. 감쇠력이 크고 공진 속도를 넘겨 운전할 수 있다는 점을 표시했다. 유막이 완충 역할을 한다는 이유를 그림 옆에 한 줄로 적었다.
  3. 甲은 폭이 서로 다른 두 저널 베어링에서 같은 하중이 걸릴 때의 압력 분포를 비교했다. 폭이 클수록 압력이 줄고 옆으로 새는 기름도 준다는 점을 확인했다. 폭을 늘리면 하중이 넓은 면적에 나뉘어 압력이 내려간다는 이유를 적었다.
  4. 甲은 스러스트 자동조심 롤러베어링의 단면도를 펴 놓고 롤러의 모양을 살폈다. 원추가 아니라 바깥이 볼록한 구면 롤러라는 점을 확인해 이 보기를 골랐다. 원추 롤러 베어링은 자동조심 능력이 없다는 차이를 별표로 표시했다.

  스러스트 자동조심 롤러베어링의 전동체는 원추 롤러가 아니라 구면 롤러이므로 4번이 옳지 않다.

• 94

  웜과 웜휠에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 웜휠의 축직각 피치는 웜의 축방향 피치와 같다.
  2. 2. 웜이 구동 기어일 때 큰 감속비를 얻을 수 있다.
  3. 3. 웜에 축방향 하중이 생기고 미끄럼마찰에 의한 동력손실이 크다.
  4. 4. 웜의 상당 마찰각이 리드각보다 작으면 웜휠로 웜을 회전시킬 수 없다.

  정답 4번

  🔍 보기별 해설

  1. 웜과 웜휠이 정확히 맞물리려면 웜휠의 축직각 피치가 웜의 축방향 피치와 같아야 부드럽게 맞물리므로 이 설명은 옳다.
  2. 웜이 구동하면 웜이 한 회전할 때 웜휠이 이 하나만큼 움직여 한 쌍만으로 큰 감속비를 얻을 수 있으므로 이 설명은 옳다.
  3. 웜은 나사 모양이라 축방향 하중이 생기고 맞물림이 미끄럼 접촉이라 마찰 손실이 커서 효율이 낮으므로 이 설명은 옳다.
  4. 상당 마찰각이 리드각보다 크면 웜휠이 웜을 돌리지 못하는 자립 조건이므로, 작으면 돌릴 수 없다고 한 이 설명은 조건이 반대여서 옳지 않다(정답).

  🧮 풀이

  1. 甲은 웜휠의 이 사이 간격과 웜의 나사산 간격을 자로 대 보았다. 두 값이 같아야 물린다는 점을 확인하고 이 설명을 옳은 것으로 분류했다. 이 조건이 맞아야 나사산과 이가 부드럽게 맞물린다는 이유를 옆에 붙였다.
  2. 甲은 웜이 한 바퀴 돌 때 웜휠이 이 한 개만큼 돌아가는 모형을 손으로 돌려 보았다. 잇수가 많은 웜휠일수록 감속비가 커진다는 점을 적었다. 웜이 구동할 때의 감속비가 웜휠 잇수를 웜의 줄 수로 나눈 값이라는 식도 적었다.
  3. 甲은 웜 기어 상자를 열어 나사 모양 웜이 미끄러지며 웜휠을 미는 모습을 살폈다. 축방향으로 미는 힘이 생기고 미끄럼 마찰로 열이 많이 난다고 표시했다. 미끄럼 마찰 때문에 효율이 낮아 윤활이 중요하다는 설명도 함께 적었다.
  4. 甲은 웜휠을 손으로 돌려도 웜이 돌지 않는 모형을 살폈다. 상당 마찰각이 리드각보다 클 때의 자립 현상이라 보기의 부등호가 반대라고 적고 이 보기를 골랐다. 자립 조건이 역회전 방지에 쓰인다는 활용도 옆에 남겼다.

  웜의 상당 마찰각이 리드각보다 크면 자립되어 웜휠로 웜을 돌릴 수 없으므로, 작으면 돌릴 수 없다고 한 4번이 옳지 않다.

• 95

  축이음에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 1. 유니버설 조인트는 두 축이 같은 평면 내에서 어느 각도로 교차하는 경우에 사용하며, 구동축과 종동축의 각속도가 항상 일정하다.
  2. 2. 플랜지 커플링은 축의 양 끝에 분할된 반원 형상 커플링을 축을 감싸는 형상으로 맞댄 후 볼트로 결합하는 형태이다.
  3. 3. 기어 커플링은 치의 개수가 같은 바깥기어와 안기어를 맞물리게 하여 동력을 전달하며 외치와 내치 사이의 틈새가 유연성을 부여한다.
  4. 4. 슬리브 커플링(sleeve coupling)은 마주 보는 두 축에 바깥통을 끼우고 바깥통과 축 사이를 키로 고정한 형태로 축 지름이 크고 하중이 큰 경우에 사용한다.

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 유니버설 조인트는 교차하는 두 축을 이어 주지만 한 바퀴 안에서 종동축 속도가 오르내려 각속도가 항상 일정하다는 서술이 틀렸으므로 이 보기는 옳지 않다.
  2. 양 축 끝에 분할된 반원 형상 커플링을 감싸 볼트로 결합하는 것은 분할(클램프) 커플링이고 플랜지 커플링은 양 축 끝의 플랜지를 볼트로 결합하므로 이 설명은 옳지 않다.
  3. 기어 커플링은 바깥기어와 안기어가 같은 잇수로 맞물려 동력을 전달하고 치 사이 틈새가 축의 어긋남을 흡수하는 유연성을 주므로 이 설명이 옳다(정답).
  4. 슬리브 커플링은 바깥통을 키로 고정하는 간단한 구조라 축 지름이 작고 하중이 작은 경우에 쓰이므로, 축 지름이 크고 하중이 큰 경우라는 이 설명은 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 공작 기계 수리 현장에서 축이 비스듬히 꺾여 이어진 십자형 조인트를 손으로 돌려 보았다. 한 바퀴를 돌 때 반대쪽 축이 빨라졌다 느려졌다 하는 것이 느껴져, 속도가 항상 같다고 쓴 문장은 틀리다고 적었다. 그래서 등속이 필요한 곳에는 조인트를 쌍으로 배치해 쓴다는 설명도 옆에 붙였다.
  2. 甲은 두 축 끝에 플랜지가 달려 볼트로 맞물리는 커플링과 반쪽 두 개를 감싸 조이는 커플링을 나란히 그렸다. 보기의 반원 형상 설명은 후자의 것이라고 표시했다. 분할 커플링은 축을 빼지 않고 조립할 수 있다는 장점도 덧붙였다.
  3. 甲은 바깥기어와 안기어가 같은 잇수로 맞물린 커플링 모형을 살폈다. 이 사이 틈새 덕분에 축이 조금 어긋나도 동력이 전달된다는 점을 확인하고 이 보기를 골랐다. 치 사이 틈새가 열팽창과 축 어긋남을 흡수한다는 이유도 함께 적었다.
  4. 甲은 바깥통에 키를 박아 두 축을 묶는 슬리브 커플링의 구조를 살폈다. 단순한 구조라 지름이 작고 하중이 작은 축에 쓴다는 점을 적고 이 보기를 지웠다. 슬리브 커플링은 구조가 단순한 대신 큰 하중에는 약하다는 설명을 정리했다.

  기어 커플링은 잇수가 같은 바깥기어와 안기어를 맞물려 동력을 전달하고 치 사이 틈새가 유연성을 주므로 3번이 옳다.

• 96

  한 쌍의 기어가 맞물려서 회전할 때, 한쪽 기어의 이끝이 상대 쪽 이뿌리에 부딪히는 현상이 발생하는 경우가 아닌 것은?

  1. 1. 압력각이 작을 때
  2. 2. 이끝 높이가 낮을 때
  3. 3. 피니언의 잇수가 적을 때
  4. 4. 기어(Z2)와 피니언(Z1)의 잇수비(Z2/Z1)가 클 때

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 압력각이 작으면 이뿌리 쪽 치형이 잘려 나가기 쉬워 간섭이 생기는 경우에 해당하므로, 간섭이 생기는 경우가 아닌 것에 해당하지 않는다.
  2. 이끝 높이를 낮추면 이끝이 상대 이뿌리 안쪽까지 파고들지 않아 간섭이 생기지 않으므로, 간섭이 생기는 경우가 아닌 것에 해당한다(정답).
  3. 피니언 잇수가 적으면 이뿌리 부근이 잘려 나가 상대 이끝이 부딪히기 쉬우므로, 간섭이 생기는 경우에 해당하며 아닌 것에 해당하지 않는다.
  4. 잇수비가 크면 작은 피니언과 큰 기어가 맞물려 피니언 이뿌리가 상대 이끝에 파이기 쉬우므로, 간섭이 생기는 경우에 해당하며 아닌 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 압력각이 작은 기어와 큰 기어의 치형 그림을 겹쳐 그려 보았다. 압력각이 작을수록 이뿌리 쪽이 잘려 나가 간섭이 생기기 쉽다고 적었다. 압력각이 작을수록 이뿌리 언더컷이 생기기 쉬운 이유를 그림 아래에 적었다.
  2. 甲은 이끝 높이를 낮게 깎은 기어를 상대 기어와 맞물려 돌려 보았다. 이끝이 이뿌리에 닿지 않고 지나가 간섭이 생기지 않는다는 점을 확인하고 이 보기를 골랐다. 이끝 높이가 낮으면 간섭은 줄지만 물림률도 줄어든다는 대가도 적었다.
  3. 甲은 잇수가 아주 적은 피니언이 큰 기어와 물릴 때의 모양을 그렸다. 이뿌리가 상대 이끝에 부딪혀 파이는 모습을 확인하고 간섭이 생기는 경우라고 적었다. 그래서 잇수가 적은 피니언에는 전위를 준다는 대책도 옆에 덧붙였다.
  4. 甲은 잇수비가 큰 한 쌍을 놓고 작은 피니언 이뿌리에 큰 기어 이끝이 닿는 지점을 표시했다. 잇수비가 클 때도 간섭이 생기는 경우라 이 보기를 지웠다. 간섭을 줄이려면 잇수비를 줄이거나 전위 기어를 쓴다는 방법도 함께 적었다.

  이끝 높이가 낮으면 이끝이 이뿌리에 닿을 가능성이 줄어 간섭이 생기지 않으므로 간섭이 생기는 경우가 아닌 것은 2번이다.

• 97

  펌프에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1. 터보형 펌프에는 원심펌프, 기어펌프, 베인펌프 등이 있다.
  2. 2. 용적형 펌프는 부하압력이 변화하더라도 송출량이 거의 일정하다.
  3. 3. 터보형 펌프는 회전하는 임펠러를 이용하여 유체에 에너지를 전달한다.
  4. 4. 용적형 펌프는 펌프실 내부의 체적 변화를 통해 유체를 압력에 대항하여 밀어내는 방식으로 동작한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 터보형 펌프에는 원심·축류·사류 펌프가 있고 기어펌프와 베인펌프는 체적 변화를 이용하는 용적형에 속하므로 이 설명은 옳지 않다(정답).
  2. 용적형 펌프는 회전당 배출 체적이 일정하여 부하압력이 변해도 송출량이 거의 일정하게 유지되므로 이 설명은 옳다.
  3. 터보형 펌프는 회전하는 임펠러로 유체에 속도와 압력 에너지를 전달하여 유체를 밀어 보내므로 이 설명은 옳다.
  4. 용적형 펌프는 펌프실 안의 체적을 늘렸다 줄이는 동작으로 유체를 빨아들이고 높은 압력에 대항해서도 밀어내는 방식으로 작동하므로 이 설명은 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 펌프를 임펠러 방식과 체적 변화 방식으로 나눈 분류도를 그렸다. 기어와 베인이 체적 변화 쪽 가지에 붙어 있어 터보형에 넣은 보기를 틀렸다고 표시했다. 펌프 계통도를 두 갈래로 나눠 각각의 이름을 가지 끝에 적었다.
  2. 甲은 기어펌프를 돌리며 출구를 서서히 막아 압력을 올려 보았다. 압력이 올라도 송출량이 거의 그대로여서 용적형의 특징이라고 적었다. 그래서 유압 회로에는 용적형 펌프를 쓰고 릴리프 밸브로 압력을 제한한다고 정리했다.
  3. 甲은 원심펌프에서 임펠러가 돌며 물에 속도를 주는 모양을 그렸다. 이 속도가 압력으로 바뀌므로 터보형이 에너지를 전달하는 방식이라고 정리했다. 송출량이 압력에 따라 변하는 점이 용적형과 다른 터보형의 특징이라고 적었다.
  4. 甲은 피스톤펌프 단면에서 실린더 체적이 줄 때 유체가 밀려 나가는 과정을 표시했다. 체적 변화로 유체를 밀어내는 방식이 용적형이라고 적었다. 밀어내는 체적이 회전당 일정해 송출량이 압력에 거의 좌우되지 않는다고 덧붙였다.

  기어펌프와 베인펌프는 체적 변화로 유체를 밀어내는 용적형이므로, 터보형에 속한다고 한 1번이 옳지 않다.

• 98

  디젤기관에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물(NOx)을 감소시키는 방법으로 옳은 것은?

  1. 1. 연료의 분사 압력을 증가시킨다.
  2. 2. 연료의 분사 시기를 지연시킨다.
  3. 3. 배기가스 재순환(EGR)량을 감소시킨다.
  4. 4. 연소 온도를 높이거나, 산소 농도를 증가시킨다.

  정답 2번

  🔍 보기별 해설

  1. 분사 압력을 높이면 연료가 잘게 분무되어 연소가 빨라지고 최고 온도가 오를 수 있어 질소산화물을 줄이는 방법으로는 옳지 않다.
  2. 연료의 분사 시기를 늦추면 연소가 팽창행정 쪽으로 밀려 최고 온도가 낮아지고 열에 의한 질소산화물 생성이 줄어들므로 옳다(정답).
  3. 배기가스 재순환량을 줄이면 흡기의 산소 농도와 연소 온도가 높아져 질소산화물이 오히려 늘어나므로 이 방법은 옳지 않다.
  4. 연소 온도를 높이거나 산소 농도를 늘리면 질소와 산소가 결합하는 반응이 촉진되어 질소산화물이 늘어나므로, 줄이는 방법과 반대여서 옳지 않다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 분사 압력을 높인 엔진의 배기 분석 결과를 살폈다. 연소가 빨라지고 최고 온도가 올라 질소산화물이 줄지 않는다는 점을 표시했다. 분무가 미세해져 연소가 빨라진다는 이유도 옆에 적었다.
  2. 甲은 연료 분사 시기를 늦추면 압력과 온도가 최고점에 오르는 시점이 뒤로 밀려 온도가 낮아진다는 그래프를 그렸다. 질소산화물이 줄어드는 방법이라 이 보기를 골랐다. 다만 출력 저하와 연비 악화라는 대가가 따른다는 설명도 함께 적었다.
  3. 甲은 배기가스를 흡기로 되돌리는 EGR 밸브를 절반만 열어 두었을 때의 배기 분석표를 읽었다. 재순환량이 줄면 온도가 올라 질소산화물이 늘어난다고 적었다. EGR은 산소 농도와 온도를 함께 낮춘다는 원리를 옆에 적었다.
  4. 甲은 연소실 온도를 높이면 공기 중 질소가 산소와 결합해 질소산화물이 늘어나는 반응식을 옆에 적었다. 줄이는 방법과 반대라 이 보기를 지웠다. 고온과 산소 과잉이 질소산화물의 열적 생성 조건이라는 설명을 반응식 아래에 붙였다.

  질소산화물은 연소 온도가 높을수록 많이 생기므로 분사 시기를 지연시켜 최고 온도를 낮추면 NOx가 감소하며 2번이 옳다.

• 99

  보일러(boiler)의 주요 구성요소가 아닌 것은?

  1. 1. 과열기(super heater)
  2. 2. 절탄기(fuel economizer)
  3. 3. 실린더 블록(cylinder block)
  4. 4. 공기 예열기(air preheater)

  정답 3번

  🔍 보기별 해설

  1. 과열기는 보일러에서 나온 포화증기를 더 가열해 과열증기로 만드는 보일러 구성요소이므로 구성요소가 아닌 것에 해당하지 않는다.
  2. 절탄기는 연소가스의 남은 열로 보일러에 들어가는 급수를 미리 데우는 보일러 구성요소이므로 구성요소가 아닌 것에 해당하지 않는다.
  3. 실린더 블록은 피스톤이 왕복하는 내연기관의 몸체 부품이며 보일러 구성요소가 아니므로 구성요소가 아닌 것에 해당한다(정답).
  4. 공기 예열기는 연소용 공기를 배기가스의 열로 데워 연소와 열효율을 높이는 보일러 구성요소이므로 구성요소가 아닌 것에 해당하지 않는다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 보일러 계통도에서 연소가스가 지나가며 증기를 더 가열하는 장치를 짚어 과열기라고 이름을 붙였다. 보일러의 구성요소라 이 보기를 지웠다. 과열기는 보일러 몸체에서 나온 증기가 지나가는 곳이라는 위치도 적었다.
  2. 甲은 굴뚝으로 나가는 뜨거운 가스가 급수관을 데우는 부분을 표시했다. 절탄기가 급수를 예열하는 보일러 구성요소라고 적었다. 절탄기가 굴뚝 쪽 낮은 온도의 가스로 급수를 데운다는 위치도 표시했다.
  3. 甲은 자동차 엔진 단면도에서 피스톤이 오르내리는 실린더 블록을 찾았다. 보일러 계통도에는 없는 내연기관 부품이라 이 보기를 골랐다. 이 블록은 크랭크 케이스와 이어져 있어 기관에서만 쓰인다는 설명을 적었다.
  4. 甲은 연소용 공기가 배기가스와 열을 주고받는 열교환 부분을 그려 공기 예열기라고 적었다. 보일러 효율을 높이는 구성요소라고 정리했다. 예열된 공기는 연소를 안정시키고 열효율을 높인다는 이유도 적었다.

  실린더 블록은 왕복 내연기관의 몸체 부품이고 보일러 구성요소가 아니므로, 구성요소가 아닌 것은 3번이다.

• 100

  유압펌프에서 발생하는 공동현상(cavitation)을 방지하는 방법으로 옳지 않은 것은? (단, 유압펌프의 흡입구는 오일탱크 유면보다 높은 위치에 설치된다)

  1. 1. 흡입 관로의 길이를 늘인다.
  2. 2. 흡입 배관의 안지름을 크게 한다.
  3. 3. 오일탱크의 오일 점도는 일정 수준을 넘지 않도록 한다.
  4. 4. 펌프 흡입구와 오일탱크 유면과의 높이차를 작게 한다.

  정답 1번

  🔍 보기별 해설

  1. 흡입 관로를 늘리면 관 마찰 손실이 커져 펌프 입구 압력이 더 낮아지고 기포가 생기기 쉬우므로 방지 방법으로는 옳지 않다(정답).
  2. 흡입 배관의 안지름을 키우면 유속이 줄어 압력 손실이 감소하고 펌프 입구 압력이 높게 유지되므로 이 방법은 공동현상 방지에 옳다.
  3. 오일 점도가 너무 높으면 흡입 저항이 커져 펌프 입구 압력이 낮아지므로 점도를 일정 수준을 넘지 않게 관리하는 것은 방지 방법으로 옳다.
  4. 펌프 흡입구와 유면의 높이차를 작게 하면 흡입 양정이 줄어 펌프 입구 압력이 높아지므로 이 방법은 공동현상 방지에 옳다.

  🧮 풀이

  1. 甲은 흡입 호스를 길게 늘였을 때 펌프 입구 압력이 더 낮아져 소음이 커지는 실험 기록을 살폈다. 방지가 아니라 악화시키는 방법이라 이 보기를 골랐다. 관이 길수록 손실이 커지는 모습을 압력 강하 그래프로 그려 옆에 붙였다.
  2. 甲은 흡입 배관의 안지름을 키우면 같은 유량에서 유속이 줄어 압력 손실이 작아지는 계산을 했다. 입구 압력이 높게 유지되어 방지 방법이라고 적었다. 단면적이 커지면 유속이 줄어든다는 연속의 식을 옆에 적었다.
  3. 甲은 겨울철 차가운 작동유가 끈끈해 흡입이 어려워지는 상황을 떠올렸다. 점도가 너무 높지 않게 관리하면 흡입 저항이 줄어 방지가 된다고 적었다. 겨울철 예열이 필요한 이유도 같은 논리로 설명된다고 정리했다.
  4. 甲은 탱크 유면과 펌프 흡입구 사이 높이차를 줄이는 설계 그림을 그렸다. 흡입 양정이 짧아져 입구 압력이 높아진다는 점을 표시했다. 유면이 낮을수록 압력 여유가 줄어든다는 그림을 옆에 그렸다.

  흡입 관로를 길게 하면 흡입 저항이 커져 압력이 더 떨어져 공동현상이 심해지므로 늘인다는 1번이 옳지 않다.