기계설계기사 (2010-05-09)
총 80문항
정답과 해설은 문제지에 없어요. CBT에서 확인할 수 있어요.
1.밀도가 일정한 정육면체형 물체의 각 변의 길이가 처음의 3배로 되었을 때 이 정육면체의 바닥면에 발생되는 자중에 의한 수직 응력의 크기는 처음의 몇 배가 되겠는가?
- ①1
- ②3
- ③9
- ④27
2.균일분포하중 ω를 받고 있는 길이가 L인 단순보의 처짐을 δ로 제한한다면 균일 분포하중의 크기는 어떻게 표현되겠는가? (단, 보의 단면은 폭이 b이고 높이가 h인 직사각형이고 탄성계수는 E이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
3.코일 스프링의 소선의 지름을 d, 코일의 평균 지름을 D, 코일 전체 길이가 L인 경우 인장하중 W를 작용시킬 때 전체의 처짐량(δ)을 나타내는 식은? (단, G는 전단 탄성계수이고, n은 코일의 감김 수이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
4.아래 그림에서 모멘트의 최대값은 몇 kN·m 인가? (단, B정은 고정이다.)
- ①10
- ②16
- ③26
- ④40
5.길이가 2m인 환봉에 인장하중을 가하였더니 길이 변화랑이 0.14cm였다. 이 때의 변형률은?
- ①70 × 10-6
- ②700 × 10-6
- ③70
- ④700
6.지름 d인 원형단면 봉이 비틀링 모멘트 T를 받을 때, 발생되는 최대 전단응력 r를 나타내는 식은? (단, IP는 단면의 극단면 2차 모멘트이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
7.그림과 같이 균일 분포하중(ω)을 받는 균일 단면 외팔보의 자유단 B에서의 처짐량은? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
8.내부 반지름 1.25m, 압력 1200kPa, 두께 10mm인 원형 단면의 실린더형 압력 용기에서의 축방향 응력(σt: longitudinal stress)과 후프응력(σz: circumferential stress)를 구하면?
- ①σt=75MPa, σz=150MPa
- ②σt=150MPa, σz=75MPa
- ③σt=37.5MPa, σz=75MPa
- ④σt=75MPa, σz=37.5MPa
9.그림과 같은 복합 막대가 각각 단면적 AAB=100mm2, ABC=200mm2을 갖는 두 부분 AB와 BC로 되어있다. 막대가 100kN의 인장하중을 받을 때 총 신장량을 구하면 몇 mm인가? (단, 재료의 탄성계수(E)는 200GPa 이다.)
- ①2
- ②4
- ③6
- ④8
10.어떤 재료의 탄성계수 E=210GPa이고 전단 탄성계수 G=83GPa이라면 이 재료의 포아송 비는? (단, 재료는 균일 및 균질하며, 선형 탄성거동을 한다.)
- ①0.265
- ②0.115
- ③1.0
- ④0.435
11.그림과 같은 균일 단면의 돌출보(overhangiing beam)에서 반력 RA는? (단, 보의 자중은 무시한다.)
- ①ωℓ
- ②ωℓ/4
- ③ωℓ/3
- ④ωℓ/2
12.그림과 같은 균일 원형단면을 갖는 양단 고정봉의 C점에 비틀림 모멘트 T=98N·m를 작용시킬 때, 하중점(C점)에서의 비틀림 각은 몇 rad 인가? (단, 전단탄성계수 G=78.4GPa, 극관성모멘트 IP=600cm4이다.)
- ①4×10-4
- ②4×10-5
- ③5×10-4
- ④5×10-5
13.탄성계수 E=200GPa, 좌굴응력 σb=320MPa인 강재 기둥에 오일러(Euler) 공식을 적용할 수 있는 한계 세장비는? (단, n은 양단 지지 상태에 따른 좌굴 계수이다.)
- ①62.5√n
- ②78.5√n
- ③85.5√n
- ④90.5√n
14.지름 6mm인 곧은 강선을 지름 1.2m의 원통에 감았을 때 강선에 생기는 최대 굽힘 응력은 약 및 MPa 인가? (단, 탄성계수 E=200GPa 이다.)
- ①500
- ②800
- ③900
- ④1000
15.그림과 같은 보는 균일단면 부정정보이다. 반력 RB를 구하는데 필요한 조건은?
- ①지정 B에서의 반력에 의한 처짐
- ②지정 A에서의 굽힘모멘트의 방향
- ③하중 작용점 P에서의 처짐
- ④하중 작용정 P에서의 굽힘응력
16.내부 반지름 Ri, 외부 반지름 Ro인 속이 빈 원형 단면의 극(polar) 관성 모멘트는?
- ①(π/2)(Ro3-Ri3)
- ②(π/2)(Ro4-Ri4)
- ③(π/4)(Ro3-Ri3)
- ④(π/4)(Ro4-Ri4)
17.5cm×10cm 단면의 3개의 목재를 목재용 접착제로 접착하여 그림과 같은 10cm×15cm의 사각 단면을 갖는 합성보를 만들었다. 접착부에 발생하는 전단응력은 약 몇 kPa 인가? (단, 이 보의 길이는 2m이고, 양단은 단순지지이며 중앙에 P=800N의 집중하중을 받는다.)
- ①77.6
- ②35.5
- ③8
- ④160
18.다음 그림과 같이 단면적인 A인 강봉의 축선을 따라 하중 P가 작용할 때, 임의의 경사 평면에서 전단응력이 최대가 될 때의 면의 각(α)과 이 경우에 해당하는 전단응력(τmax)은 얼마인가?
- ①α=45°, τmax=P/A
- ②α=45°, τmax=P/2A
- ③α=90°, τmax=P/A
- ④α=90°, τmax=P/2A
19.그림과 같이 초기온도 20°C, 초기길이 19.95cm, 지름 5cm인 봉을 간격이 20cm인 두 벽면 사이에 넣고 봉의 온도를 220°C로 가열했을 때 봉에 발생되는 응력은 몇 MPa 인가? (단, 균일 단면을 갖는 봉의 선팽창계수 a=1.2×10-5/°C 이고, 탄성계수 E=210GPa이다.)
- ①0
- ②25.2
- ③257
- ④504
20.그림에서 블록 A를 뽑아내는 데 필요한 힘 P는 몇 N 이상인가? (단, 블록과 접촉면과의 마찰 계수 μ=0.4 이다.)
- ①4
- ②8
- ③10
- ④12
21.아크 용접에 있어서 교류와 직류의 경우에 관한 설명 중 틀린 것은?
- ①교류는 직류에 비해서 아크의 안정성이 떨어진다.
- ②교류는 비피복봉 사용이 가능하고, 직류는 비피복봉 사용이 불가능하다.
- ③교류는 극성변화가 불가능하고. 직류는 극성변화가 가능하다.
- ④직류는 전격의 위험이 적고, 교류는 전격의 위험이 많다.
22.절삭과정에서 공구의 온도를 측정하는 방법으로서 열전대를 사용하는 경우가 많다. 공구에 열전대를 삽입하기 위한 가공법으로 다음 중 가장 적합한 것은?
- ①화학 연마
- ②전해 연마
- ③방전 가공
- ④버핑 가공
23.상하의 형에 문자나 무늬의 요철을 붙이고, 이 사이에 소재를 놓고 압축하여 문자나 무늬를 생성하는 가공 방법은?
- ①압출 가공(extruding)
- ②업세팅 가공(up setting)
- ③압인 가공(coining)
- ④블랭킹 가공(blanking)
24.아세틸렌가스는 매우 타기 쉬운 기체이다. 자연발화 온도는?
- ①780 ~ 790°C
- ②406 ~ 408°C
- ③505 ~ 515°C
- ④62 ~ 80°C
25.두께 2mm의 철판에 Ф20mm의 구멍을 뚫을 때, 펀칭에 가하는 힘은 최소 및 N 이상이어야 하는가? (단, 철판의 전단저항은 450MPa 이다.)
- ①42132
- ②56559
- ③12561
- ④27867
26.소성 가공 방법이 아닌 것은?
- ①컬링(curling)
- ②엠보싱(embossirg)
- ③카핑(copying)
- ④코이닝(coining)
27.얇은 판재로 된 목형은 변형되기 쉽고 주물의 두께가 균일하지 않으면 용융금속이 냉각 응고시에 내부 응력에 의해 변형 및 균열이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 목적으로 쓰이고 사용한 후에 제거하는 것은?
- ①구배
- ②수축 여유
- ③코어 프린트
- ④덧붙임
28.열처리에서 강(鋼)을 청화물(CN)과 작용시켜 침탄과 질화가 동시에 일어나도록 하는 청화법(cyaniding)은 다음과 같은 장·단점이 있다. 틀린 것은?
- ①균일한 가열이 이루어지므로 변형이 적다.
- ②온도 조절이 용이하다
- ③산화가 일어나기 쉽다.
- ④침탄층이 얇고 가스가 유독하다.
29.커플링으로 연결된 CNC 공작기계의 볼 스크류 피치가 6[mm], 서보 모터의 회전 각도가 270° 일 때 테이블의 이동 거리는?
- ①1.5[mm]
- ②2.5[mm]
- ③3.5[mm]
- ④4.5[mm]
30.주물사의 구비조건이 아닌 것은?
- ①통기성이 좋을 것
- ②성형성이 좋을 것
- ③열전도성이 높을 것
- ④내열성이 높을 것
31.소성가공시 열간공과 냉간가공은 무엇으로 구별하는가?
- ①재결정 온도
- ②변태점 온도
- ③당금질 온도
- ④풀림 온도
32.방전가공시 전극(가공공구) 재질로 적당하지 않은 것은?
- ①황동
- ②텅스텐
- ③구리
- ④알루미늄
33.이미 치수를 알고 있는 표준 값과의 편차를 구하여 치수를 알아내는 측정방법은?
- ①절대 측정
- ②비교 측정
- ③간접 측정
- ④직접 측정
34.하방잠김형, 압착형, 당기기형, 직선이동형과 같이 4가지 기본적인 클램핑 작용을 하며 작용력에 비해 고정력이 매우 큰 클램프는?
- ①토굴 클램프
- ②캠 클램프
- ③후크 클램프
- ④스트랩 클램프
35.다음 중 바이트의 마모와 관계없는 것은?
- ①Crater wear
- ②Filling
- ③Flank wear
- ④Chipping
36.저탄소강의 표면에 탄소를 침투시키는 고체 침탄법에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?
- ①침탄시간이 길어지면 침탄깊이가 깊어진다.
- ②소량생산에 적합하다.
- ③큰 부품의 처리가 가능하다.
- ④보통 침탄 깊이는 5~ 10mm 이다.
37.프레스 작업(press working) 가공방식이 아닌 것은?
- ①래핑(lapping)
- ②벤딩(bending)
- ③드로잉(drawing)
- ④엠보싱(embossirg)
38.급속귀환 운동을 하는 기계는 다음 증 어느 것인가?
- ①선반
- ②밀링
- ③셰이퍼
- ④드릴링머신
39.3차원 측정기는 X.Y.Z의 3차원 공간상에서 측정점의 좌표점을 검출하여, 데이터를 컴퓨터로 처리하는 측정기이다. 3차원 측정기를 조작상으로 분류할 때 여기에 해당되지 않는 것은?
- ①수동형(floating type)
- ②조이스틱형(joystick type)
- ③CNC형(CNC type)
- ④겐트리형(gantry type)
40.동시에 여러 개의 드릴을 설치하여 공작물에 여러 개의 구멍을 동시에 뚫는 구조의 드릴링머신은 무엇인가?
- ①탁상드릴링머신(bench drilling machine)
- ②레이디얼드릴링머신(radial drilling machine)
- ③직립드릴링머신(Upright drilling machine)
- ④다축드릴링머신(mmulti spindle drilling machine)
41.세레이션(serratior)에 대한 일반적인 설명 중 틀린 것은?
- ①스플라인에 비하여 치수(齒數)가 많다.
- ②삼각치 세레이션은 끼워맞춤 정밀도가 나쁘고 작업 공수가 많다.
- ③세레이션은 주로 정적인 이음에만 사용된다.
- ④측압 강도가 작아서 같은 바깥지름의 스플라인에 비해 큰 회전력을 전달할 수 없다.
42.그림과 같은 리벳이응에서 피치를 p, 리벳지름을 d, 판의 두께를 T, 판의 인장응력을 ft라고 할 때 리벳효율 η를 구하면? (단, 리벳의 전단응력은 fs이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
43.4각 나사에서 리드각 3.83°, 마찰계수 μ=0.1일 때, 이 나사의 효율을 구하면?
- ①28.77%
- ②32.75%
- ③39.83%
- ④42.56%
44.지름 8cm의 중실 원형축과 비틀림 강도가 같은 중공축(바깥지름과 안지름의 비 x=0.6)의 바깥지름은 몇 mm인가?
- ①83.79mm
- ②86.76mm
- ③85.75mm
- ④90.35mm
45.다음 중 전위기어의 특징으로 거리가 먼 것은?
- ①두 축간 중심거리의 조절이 가능하다.
- ②언더컷을 방지한다.
- ③이의 강도를 증가시킬 수 있다.
- ④베어링 압력을 작게 할 수 있다.
46.안지를 1500mm인 보일러 동체가 70 N/cm2의 내압을 받는다면 동체를 만든 강판의 인장강도가 350N/mm2, 안전계수가 4, 이음효율이 65%, 부식여유가 1mm라고 할 때 이 동체의 두께는 약 몇 mm인가?
- ①6.5
- ②8.3
- ③9.2
- ④10.2
47.평균지름이 55mm이고 소선의 지름이 5mm인 코일 스프링에 하중이 1kN 이 가해질 때 스프링에 발생하는 최대 전단 응력은 몇 GPa 인가? (단, Wahl 응력수정계수 K를 적용하며, 그 식은 이고, 여기서 C는 스프링지수이다.)
- ①3.148
- ②2.214
- ③1.266
- ④0.953
48.안지름 70mm 길이 85mm의 놋쇠메탈의 저널 베어링을 400rpm으로 회전하는 전동축에 사용 했을 때 몇 kN의 베어링 하중을 지지할 수 있는가? (단, 압력속도계수 pv=1N/mm2·m/s 이다.)
- ①약 1.53kN
- ②약 2.05kN
- ③약 3.24kN
- ④약 4.06kN
49.굽힘 모멘트 M과 비틀림 모멘트 T가 동시에 작용하는 축의 설계에서 최대 전단 응력설에 의한 상당 비틀림 모멘트(equivalent twisting moment) Te 를 구하는 식은?
- ①
- ②
- ③
- ④
50.내연기관 실린더에서 폭발이 일어 날 때 회전축에 큰 회전토크를 발생시키고, 또 다른 폭발이 있을 때까지 새로운 에너지의 공급 없이 회전하게 된다. 이와 같은 폭발간격으로 인하여 구동토크의 크기 변동과 회전각속도가 변동될 때 각속도의 변동을 줄여주는 역할을 하는 것은?
- ①관성차(fly wheel)
- ②래칫 휠(rachet wheel)
- ③밴드 브레이크(band brake)
- ④원판 브레이크(disk brake)
51.다음 중 서브제로(sub-Zero)처리에 대한 설명으로 틀린 것은?
- ①잔류오스테나이트를 마텐자이트화 한다.
- ②공구강의 경도증가와 성능을 향상시킨다.
- ③스테인리스강에는 우수한 기계적 성질을 부여한다.
- ④충격값을 증가시키고 시효에 의한 치수변화가 생긴다.
52.다음 중 스프링 강의 기호를 나타내는 것은?
- ①SCM4
- ②SNCM8
- ③SPS9
- ④STS3
53.다음 주강품에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ①주조한 것은 내부응력이 있다.
- ②주조 후는 일반적으로 풀림(Annealing)을 한다.
- ③평균 주조 수축율은 약 2%이다.
- ④중탄소 주강은 0.1~0.2%C 범위이다.
54.게이지강이 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?
- ①내마모성이 크고, HRC55 이상의 경도를 가질 것
- ②담금질에 의한 변형 및 균열이 적을 것
- ③오랜 시간 경과하여도 치수의 변화가 적을 것
- ④열팽창계수는 구리와 유사하며 취성이 좋을 것
55.주조할 때 주물표면을 금속형 등으로 급냉하여 백선화시켜서 경도를 높이고 내마모성, 내압성을 향상시킨 주철은?
- ①구상흑연주칠
- ②칠드주철
- ③가단주철
- ④규소주철
56.쾌삭강(Free cutting steel)에 절삭속도를 크게하기 위하여 첨가하는 주된 원소는?
- ①Ni
- ②Mn
- ③W
- ④S
57.Fe-Fe3C 평형 상태도의 723°C(A1)에서 일어나는 변태로부터 나타나는 조직은?
- ①마텐자이트
- ②오스테나이트
- ③펄라이트
- ④베이나이트
58.다음 중 가단주철을 설명한 것으로 가장 적합한 것은?
- ①기계적 특성과 내식성, 내열성을 향상시키기 위해 Mn, Si, Ni, Cr, Mo, V, Al, Cu 등의 합금원소를 첨가한 것이다.
- ②탄소량 2.5% 이상의 주철을 주형에 주입한 그 상태로 흑연을 구상화한 것이다.
- ③표면을 칠(chill)상에서 경화시키고 내부조직은 펄라이트와 흑연인 회주철로 해서 전체적으로 인성을 확보한 것이다.
- ④백주철을 고온도로 장시간 풀림해서 시멘타이트를 분해 또는 감소시키고 인성이나 연성을 증가시킨 것이다.
59.탄소강을 풀림(Annealing)하는 목적과 관계없는 것은?
- ①결정입도 조절
- ②상온가공에서 생긴 내부응력 제거
- ③오스테나이트에서 탄소를 유리시킴
- ④재료에 취성과 경도부여
60.40~50% Ni을 함유한 합금이며, 전기저항이 크고 저항온도 계수가 작으므로 전기저항선이나 열전쌍의 재료로 많이 쓰이는 Ni-Cu합금은?
- ①엘린바
- ②라우탈
- ③콘스탄탄
- ④인바
61.다음 중 곡면(surface) 모델에 해당하지 않는 사항은?
- ①NC 가공에 필요한 곡면정보를 가지고 있다.
- ②체적을 계산할 수 있다.
- ③셰이딩(shading) 처리를 하면 현실감 나는 모델을 화면에서 볼 수 있다.
- ④설계하고자 하는 부품의 일부 표면을 모델링할 때 적당하다.
62.2차원 CAD에서 원을 지정하는 일반적 방법이 아닌 것은?
- ①원의 중심과 반경을 지정한다.
- ②원의 중심과 원주상의 한 정을 지정한다.
- ③4개의 통과하는 정을 지정한다.
- ④원의 반경과 두 개의 접하는 직선을 지정한다.
63.하나의 pixel에 6bit를 저장할 수 있고 color look-up table에 12bit를 저장할 수 있는 color monitor에 대한 설명으로 잘못된 것은?
- ①Lookup table에 저장할 수 있는 색의 가지수는 218이다.
- ②사용자가 선택할 수 있는 색의 가지수는 212이다.
- ③Monitor상에서 동시에 display할 수 있는 색의 가지수는 26이다.
- ④색을 표현하는데 빨강색, 초록색, 파랑색에 각각 4bit의 정보를 할당할 수 있다.
64.서로 다른 CAD/CAM 시스템 사이의 데이터 교환 수단으로서 적당하지 않은 것은?
- ①DXF
- ②IGES
- ③PHIGS
- ④STEP
65.날개형 모서리(winged-edge) 데이터 구조에 대하여 틀린 것은?
- ①면의 구멍 루프를 다룰 수 있다.
- ②면이 아닌 모서리를 중심으로 한다.
- ③모서리에는 인접하는 2개의 면에 대한 정보가 포함되어 있다.
- ④모서리에는 양단의 꼭지점에 인접한 모든 모서리에 대한 정보가 있다.
66.곡선의 성질 중에서 점선벡터의 변화량과 가장 관련이 깊은 것은?
- ①곡률(curvature)
- ②곡선의 길이
- ③현의 길이
- ④호의 길이
67.NURBS(Nonuniform rational B-spline)의 표현식은 다음과 같다. 이 식에 관련된 다음 설명 중 틀린 것은?
- ①w : 가중치인자
- ②p : 조정정의 좌표
- ③구간내에서 기초함수 Ni,k(s)의 값은 0과 1사이의 값을 가진다.
- ④Wi가 모두 1인 경우, 이다.
68.솔리드 모델링 기법중의 하나로서 특정규칙에 의하여 여러 개의 반공간의 교집합으로 표현되는 기본적인 형상들을 기하학적인 불리안 연산으로 조합하여 실제 물체를 생성하는 기법은?
- ①B-rep
- ②CSG
- ③Sweeping
- ④피쳐기반모델링
69.점(2, 1)을 중심으로 점(x, y)를 2배 확대하여 점(x', y')을 다음 식으로 구하고자 한다. A에 들어가야 할 내용은?
- ①
- ②
- ③
- ④
70.다음 중 파라메트릭 모델링의 일반적 특징이 아닌 것은?
- ①도형에 대하여 구속조건의 부여가 가능하다.
- ②변수 테이블을 사용한다.
- ③불리안(Boolean) 작업에 의해서 수행된다.
- ④유사한 형상들의 모델링에 유용하다.
71.동일한 기어에서 지름피치(D.P)가 클수록 잇수와 이의 크기와의 관계를 옳게 설명한 것은?
- ①D.P가 클수록 잇수가 많아지고, 이의 크기는 작아진다.
- ②D.P가 클수록 잇수가 적어지고, 이의 크기는 작아진다.
- ③D.P가 클수록 잇수는 적어지고, 이의 크기는 커진다.
- ④D.P와는 관계가 없다.
72.두 축의 연장선이 만나는 마찰차는?
- ①홈붙이 마찰차
- ②원통 마찰차
- ③원뿔 마찰차
- ④스큐우(skew) 마찰차
73.다음 운동 전달기구 중에서 원동절과 종동절의 각속도비가 일정하지 않은 것은?
- ①타원마찰차
- ②스퍼기어
- ③벨트전동기구
- ④윙기어
74.벨트 전동 장치에서 전달동력에 대한 설명으로 틀린 것은?
- ①접촉각이 클수록 큰 동력을 전달시킬 수 있다.
- ②마찰계수의 값이 클수록 큰 동력을 전달시킬 수 있다.
- ③원심장력이 클수록 전달동력이 증가 된다.
- ④장력비가 클수록 전달동력이 커진다.
75.다음 중에서 가장 정확한 속도비를 얻을 수 있는 전동장치는?
- ①평 벨트
- ②V 벨트
- ③로프
- ④체인
76.압력각이 20°이고, 모듈이 5, 잇수가 60개인 표준스퍼기어의 법선 피치는 약 얼마인가?
- ①4.7mm
- ②14.8mm
- ③20.7mm
- ④28.2mm
77.축이 구멍이 있는 기소(機素)에 끼워져 대우를 이루고 있는 경우의 자유도는?
- ①1
- ②2
- ③3
- ④4
78.바로걸기 벨트전동기구에서 원동차의 직경(DA)이 1000mm이고, 회전수(NA)가 120rpm 이며, 종동차의 직경(DB)이 500mm 일 때 종동차의 회전수(NB)는 몇 rpm 인가? (단, 벨트는 전동 중에 미끄럼 및 늘어나지 않는다고 가정하고 벨트 두께는 무시한다.)
- ①280
- ②240
- ③120
- ④60
79.그림과 같은 기어열을 만들어 속도비 12를 만들려할 때 각 기어들의 잇수를 옳게 표시한 것은?
- ①ZA=90, ZB=30, ZC=80, Z0=20
- ②ZA=30, ZB=40, ZC=50, Z0=60
- ③ZA=20, ZB=50, ZC=70, Z0=80
- ④ZA=30, ZB=60, ZC=20, Z0=100
80.자동차의 창 닦기 기구나 만능 제도기 등에 응용된 크랭크 기구는?
- ①레버 크랭크 기구
- ②이중 크랭크 기구(평행 크랭크 기구)
- ③이중 레버 기구(양 레버 기구)
- ④왕복 슬라이더 크랭크 기구