기계설계기사 · 2012

기계설계기사 (2012-05-20)

총 80문항

정답과 해설은 문제지에 없어요. CBT에서 확인할 수 있어요.

  1. 1.길이가 L이고 직경이 d인 축과 동일 재료로 만든 길이 3L인 축이 같은 크기의 비틀림모멘트를 받았을 때, 같은 각도만큼 비틀어지게 하려면 직경은 얼마가 되어야 하는가?

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  2. 2.그림과 같이 지름 6mm 강선의 상단을 고정하고 하단에 지름 d1 = 100mm의 추를 달고 접선방향에 F = 10N 의 힘을 작용시켜 비틀면 강선이 ø=6.2°로 비틀어졌다. 이 때 강선의 길이가 ℓ=2m라면 이 강선의 전단 탄성계수는 약 몇 GPa 인가?

    1. ①12
    2. ②84
    3. ③18
    4. ④73

  3. 3.그림과 같이 평면응력 조건하에 600kPa의 인장응력과 400kPa의 압축응력이 작용할 때 인장응력이 작용하는 면과 30° 의 각도를 이루는 경사면에 생기는 수 직응력은 몇 kPa인가?

    1. ①150
    2. ②250
    3. ③350
    4. ④450

  4. 4.중앙에 집중 모멘트 M0(kN·m)가 작용하는 길이 L의 단순 지지보 내의 최대 굽힘응력은? (단, 보의 단면은 직경이 2a인 원이다.)

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  5. 5.그림과 같은 일단고정 타단 지지보에서 B점에서의 모멘트 Mb는 몇 kN·m 인가? (단, 균일단면보이며, 굽힘강성(EI)은 일정하다.)

    1. ①800
    2. ②2000
    3. ③3200
    4. ④4000

  6. 6.그림에서와 같이 지름이 50cm, 무게가 100N의 잔디밭용 롤러를 높이 5cm의 계단위로 밀어서 막 움직이게 하는데 필요한 힘 F는 몇 N인가?

    1. ①200
    2. ②87
    3. ③125
    4. ④153

  7. 7.길이 3m의 부재가 하중을 받아 1.2mm 늘어났다. 이때 선형 탄성 거동을 갖는 부재의 변형률은?

    1. ①3.6×10-4
    2. ②3.6×10-3
    3. ③4×10-4
    4. ④4×10-3

  8. 8.순수굽힘을 받는 선형 탄성 균일단면보의 전단력 F와 굽힘모멘트 M 및 분포하중 ω[N/m]사이에 옳은 관계식은?

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  9. 9.그림에서 클램프(clamp)의 압축력이 P = 5 kN 일때 m-n단면의 최소두께 h를 구하면 몇 cm 인가? (단, 직사각형 단면의 폭 b=10mm, 편심거리 e=50mm, 재료의 허용응력 σw=150MPa이다.)

    1. ①1.34
    2. ②2.34
    3. ③3.34
    4. ④4.34

  10. 10.다음과 같은 부재에 축 하중 P=15kN이 가해졌을 때, x방향의 길이는 0.003mm 증가하고 z 방향의 길이는 0.0002mm 감소하였다면 이 선형 탄성 재료의 포아송 비는?

    1. ①0.28
    2. ②0.30
    3. ③0.33
    4. ④0.35

  11. 11.그림과 같이 노치가 있는 둥근봉이 인장력 P = 10kN을 받고 있다. 노치의 응력 집중계수가 α= 2.5 라면, 노치부의 최대응력은 약 몇 MPa인가? (단위 : mm)

    1. ①3180
    2. ②51
    3. ③221
    4. ④318

  12. 12.그림과 같이 10 cm × 10 cm의 단면적을 갖고 양단이 회전단으로 된 부재가 중심축 방향으로 압축력 P가 작용하고 있을 때 장주의 길이가 2m라면 세장비는?

    1. ①890
    2. ②69
    3. ③49
    4. ④29

  13. 13.그림과 같은 보가 집중하중 P 를 받고 있다. 최대굽힘 모멘트의 크기는?

    1. ①PL
    2. ②PL/2
    3. ③PL/4
    4. ④PL/8

  14. 14.동일한 전단력이 작용할 때 원형 단면 보의 지름 D를 3D로 크게 하면 최대 전단응력 τmax는 어떻게 되는가?

    1. ①9τmax
    2. ②3τmax
    3. ③1/3τmax
    4. ④1/9τmax

  15. 15.지름 d인 원형 단면봉이 비틀림 모멘트 T를 받을 때, 봉의 표면에 발생하는 최대 전단응력은? (단, G는 전단 탄성계수, θ는 봉의 단위 길이마다의 비틀림 각이다.)

    1. ①1/2G2θd
    2. ②1/2Gθ2d
    3. ③1/2Gθd2
    4. ④1/2Gθd

  16. 16.단면적이 일정한 강봉이 인장하중 W를 받아 탄성 한계내에서 인장응력 σ가 발생하고, 이 때의 변형률이 ε이었다. 이 강봉의 단위체적 속에 저장되는 탄성에너지 U를 나타내는 식은? (단, 강봉의 탄성계수는 E 이다.)

    1. ①U=1/2Eσ2
    2. ②U=1/2σε2
    3. ③U=1/2Eε2
    4. ④U=1/2Eε

  17. 17.그림과 같이 외팔보의 중앙에 집중 하중 P가 작용하면 자유단의 처짐은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하고, L은 보의 전체의 길이이다.)

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  18. 18.두 변의 길이가 각각 b, h인 직사각형의 한 모서리 점에 관한 극관성 모멘트는?

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  19. 19.그림과 같이 재료와 단면적이 같고 길이가 서로 다른 강봉에 지지되어 있는 보에 하중을 가해 수평으로 유지하기 위한 비 a/b 는?

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  20. 20.길이 3m의 직사각형 단면을 가진 외팔보에 단위 길이당 ω의 등분포하중이 작용하여 최대 굽힘응력 50MPa이 발생할 경우 최대 전단응력은 약 몇 MPa인가? (단, 단면의 치수 폭×높이(b×h) = 6cm×10cm 이다.)

    1. ①0.83
    2. ②1.25
    3. ③0.63
    4. ④1.45

  21. 21.용접 피복제의 역할로 틀린 것은?

    1. ①아크의 연속성, 집중성, 안정성을 준다.
    2. ②용접에 필요한 원소를 보충한다.
    3. ③전기 절연작용을 한다.
    4. ④모재 표면의 산화물을 생성해 준다.

  22. 22.일반적으로 저탄소강을 초경합금으로 선반가공 할 때, 힘의 크기가 가장 큰 것은?

    1. ①이송분력(axial component of cutting force)
    2. ②배분력(radial component of cutting force)
    3. ③주분력(vertical component of cutting force)
    4. ④부분력(sub-component of cutting force)

  23. 23.스플라인 구멍의 홈을 가공하거나 복잡한 형상의 구멍을 정밀하게 가공할 수 있고, 대량생산을 하기에 적합한 공작기계는?

    1. ①보링머신
    2. ②슬로팅 머신
    3. ③브로칭 머신
    4. ④펠로즈 기어 셰이퍼

  24. 24.공기마이크로미터의 특징 설명으로 틀린 것은?

    1. ①배율이 높고 정도가 좋다.
    2. ②접촉 측정자를 사용하지 않을 때에는 측정력이 거의 0에 가깝다.
    3. ③측정물에 부착된 기름이나 먼지를 분출공기로 불어내므로 보다 정확한 측정이 가능하다.
    4. ④비교측정기로서 큰 치수(1개)와 작은 치수(2개)로 이루어진 마스터가 최소 3개 필요하다.

  25. 25.선반의 전 소비동력은 다음 중 3가지 동력을 합한 것이다. 이 3가지에 해당하지 않는 것은?

    1. ①손실동력
    2. ②유효절삭동력
    3. ③이송동력
    4. ④회전동력

  26. 26.두께 2mm, C = 0.2%의 경질 탄소강판에 지름 25mm의 구멍을 펀치로 뚫을 때, 전단하중 P = 30.80 kN 라면 전단응력은 약 몇 MPa 인가?

    1. ①196
    2. ②212
    3. ③246
    4. ④288

  27. 27.금속산화물의 산소와 알루미늄 분말과의 화학반응에 의해 발생하는 열을 이용한 용접 방법은?

    1. ①원자수소 용접법
    2. ②프로젝션 용접법
    3. ③테르밋 용접법
    4. ④플래시 용접법

  28. 28.다음 중 센터리스 연삭기에 사용하지 않는 부품은?

    1. ①양 센터
    2. ②조정 숫돌
    3. ③연삭 숫돌
    4. ④가공물 지지대

  29. 29.인발가공에서 인발 조건의 인자(因子)로 거리가 먼 것은?

    1. ①역장력(back tension)
    2. ②마찰력(friction force)
    3. ③다이각(die angle)
    4. ④절곡력(folding force)

  30. 30.가스침탄법에서 침탄층의 깊이를 증가시킬 수 있는 첨가 원소는?

    1. ①Si
    2. ②Mn
    3. ③Al
    4. ④N

  31. 31.다음 중 다이아몬드, 수정 등 보석류 가공에 가장 적합한 것은?

    1. ①초음파 가공
    2. ②방전 가공
    3. ③수퍼피니싱 가공
    4. ④전해 가공

  32. 32.연삭숫돌의 결합제(bond)중 주성분이 점토와 장석이며 연삭숫돌의 90% 이상을 차지할 만큼 많이 사용하는 결합제는?

    1. ①비트리파이드 (vitrified)
    2. ②실리케이트 (silicate)
    3. ③레지노이드 (resinoid)
    4. ④셀락 (shellac)

  33. 33.피측정물을 확대 관측하여 복잡한 모양의 윤곽, 좌표의 측정, 나사 요소의 측정 등과 같이 단독 요소의 측정기로는 측정할 수 없는 부분을 측정하기에 적합한 측정기는?

    1. ①피치 게이지
    2. ②나사 마이크로미터
    3. ③공구 현미경
    4. ④센터 게이지

  34. 34.내접 기어(internal gear)를 절삭하는 공작기계로 다음 중 가장 적합한 것은?

    1. ①플레이너
    2. ②브로칭 머신
    3. ③글리슨 기어 제너레이터
    4. ④펠로즈 기어 셰이퍼

  35. 35.프레스(press)가공에서 굽힘성형가공이 아닌 것은?

    1. ①플랜징(flanging)
    2. ②컬링(curling)
    3. ③브로칭(broaching)
    4. ④벤딩(bending)

  36. 36.코킹(Caulking)이란 어떤 작업인가?

    1. ①강판의 가장자리를 굽히는 작업이다.
    2. ②용기의 기밀을 유지하기 위하여, 리벳이음을 한 철판의 경계부를 공구로 타격하여 밀착시키는 것이다.
    3. ③강판을 롤러 가공을 할 때 끝을 굽히는 작업이다.
    4. ④제관이 끝난 후 기밀시험을 하기 위한 수압시험을 뜻한다.

  37. 37.목형용 목재의 방부법이 아닌 것은?

    1. ①도포법
    2. ②야적법
    3. ③침투법
    4. ④충진법

  38. 38.프레스 가공에서 압축가공의 종류가 아닌 것은?

    1. ①스웨이징 가공
    2. ②코이닝 가공
    3. ③업셋팅 가공
    4. ④드로잉 가공

  39. 39.200mm의 사인바를 사용하여 각도를 측정하려고 한다. 사인바 양단에 설치된 게이지 블록의 높이차가 41.5mm일 때 사인바가 이루는 각도는 약 몇°인가?

    1. ①11.98°
    2. ②20.04°
    3. ③46.67°
    4. ④78.02°

  40. 40.이음매 없는 강관을 제조하는 방법으로 적합하지 않은 가공법은?

    1. ①만네스만 천공법
    2. ②인발
    3. ③압출
    4. ④맞대기 심 용접

  41. 41.1초당 50리터의 물을 수송하는 바깥지름 165mm, 두께 5mm인 강관에 대해 설계 검증하고자 할 때 다음 중 틀린 것은? (단, 관의 허용응력은 100MPa이며, 기타 사항은 무시한다.)

    1. ①관 내부의 단면적은 약 0.01887m2
    2. ②관 내부의 유속은 약 2.65 m/s 이다.
    3. ③시간당 유량은 약 180 m3/h 이다.
    4. ④관에는 최대 3.226 MPa의 내압을 가할 수 있다.

  42. 42.축은 가공하지 않고 회전체의 보스에만 키 홈을 내어 설치하는 키는?

    1. ①반달키(woodruff key)
    2. ②평키(flat key)
    3. ③접선키(tangential key)
    4. ④안장키(saddle key)

  43. 43.베어링 번호 6312인 볼베어링에 그리스 윤활로 45000 시간의 수명을 주고자 할 때, 최고사용회전수로 허용되어지는 베어링 하중의 최대 크기는 약 몇 N 인가? (단, 한계속도지수값(d·N)은 180000 mm ·rpm이며, 기본동적부하용량은 81.9kN이고, 하중계수는 1.5이다.)

    1. ①2148
    2. ②2717
    3. ③3678
    4. ④4082

  44. 44.축 설계 시 일반적인 고려사항으로 거리가 먼 것은?

    1. ①강성
    2. ②진동
    3. ③마모
    4. ④강도

  45. 45.브레이크 압력이 490kPa, 브레이크 드럼의 원주속도가 8m/s일 때 이 브레이크의 브레이크 용량(N ·m/s · mm2)은 얼마인가? (단, 마찰계수는 0.2이다.)

    1. ①2.984
    2. ②7.842
    3. ③0.298
    4. ④0.784

  46. 46.나사의 풀림방지 대책으로 적절하지 않은 것은?

    1. ①스프링와셔 사용
    2. ②홈붙이너트와 분할핀 사용
    3. ③고정너트(lock nut) 사용
    4. ④캡너트(cap nut) 사용

  47. 47.이론적으로 기어의 압력각이 14.5°일 때 언더컷을 일으키지 않는 한계 잇수는?

    1. ①35개
    2. ②32개
    3. ③30개
    4. ④17개

  48. 48.코일 스프링에서 하중을 P, 코일의 유효지름을 D, 소선의 지름을 d, 코일의 전단탄성계수를 G, 유 효감김수를 n이라 할 때 코일 스프링의 처짐량(δ)을 구하는 식은?

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  49. 49.볼트에 가해지는 충격하중에 대하여 충격 에너지 흡수 능력을 크게 하고자 할 때 다음 중 가장 적합한 방법은?

    1. ①볼트의 길이를 길게 하고, 볼트의 단면적도 크게 한다.
    2. ②볼트의 길이를 길게 하고, 볼트의 단면적은 작게 한다.
    3. ③볼트의 길이를 짧게 하고, 볼트의 단면적은 크게 한다.
    4. ④볼트의 길이를 짧게 하고, 볼트의 단면적도 작게 한다.

  50. 50.원추 클러치에서 원추각이 마찰각 이하로 될 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?

    1. ①원추를 잡아 빼내는데 힘이 들어 불편하다.
    2. ②축방향에 밀어 부치는 힘 P가 크게 된다.
    3. ③시동할 때 클러치의 물리는 상태가 아주 원활하기 때문에 충격이 일어나지 않는다.
    4. ④모양이 소형이 되므로 공작이 용이하다.

  51. 51.주철의 성장을 방지하는 일반적인 방법이 아닌 것은?

    1. ①흑연을 미세하게 하여 조직을 치밀하게 한다.
    2. ②C, Si 량을 감소시킨다.
    3. ③탄화물 안정원소인 Cr, Mn, Mo, V 등을 첨가한다.
    4. ④주철을 720℃ 정도에서 가열, 냉각시킨다.

  52. 52.강의 쾌삭성을 증가시키기 위하여 첨가하는 원소는?

    1. ①Pb, S
    2. ②Mo, Ni
    3. ③Cr, W
    4. ④Si, Mn

  53. 53.구상흑연 주철에서 흑연을 구상으로 만드는데 사용하는 원소는?

    1. ①Ni
    2. ②Ti
    3. ③Mg
    4. ④Cu

  54. 54.담금질 조직 중 가장 경도가 높은 것은?

    1. ①펄라이트
    2. ②마텐자이트
    3. ③솔바이트
    4. ④트루스타이트

  55. 55.노 안에서 페로실리콘(Fe-Si), 알루미늄 등의 강력한 탈산제를 첨가하여 충분히 탈산시킨 강괴는?

    1. ①세미킬드 강괴
    2. ②림드 강괴
    3. ③캡드 강괴
    4. ④킬드 강괴

  56. 56.고속도강의 제조에 사용되지 않는 원소는?

    1. ①텅스텐(W)
    2. ②바나듐(V)
    3. ③알루미늄(Al)
    4. ④크롬(Cr)

  57. 57.순철(pure iron)에 없는 변태는?

    1. ①A1
    2. ②A2
    3. ③A3
    4. ④A4

  58. 58.탄소공구강 재료의 구비 조건으로 틀린 것은?

    1. ①상온 및 고온경도가 클 것
    2. ②내마모성이 작을 것
    3. ③가공 및 열처리성이 양호할 것
    4. ④강인성 및 내충격성이 우수할 것

  59. 59.다음 재료 중 고강도 합금으로써 항공기용 재료에 사용되는 것은?

    1. ①Naval brass
    2. ②알루미늄 청동
    3. ③베릴륨 동
    4. ④Extra Super Duralumin(ESD)

  60. 60.금형의 표면과 중심부 또는 얇은부분과 두꺼운 부분 등에서 담금질할 때 균열이 발생하는 가장 큰 이유는?

    1. ①마텐자이트 변태 발생 시간이 다르기 때문에
    2. ②오스테나이트 변태 발생 시간이 다르기 때문에
    3. ③트루스타이트 변태 발생 시간이 늦기 때문에
    4. ④솔바이트 변태 발생 시간이 빠르기 때문에

  61. 61.3차의 베지어 패치(Bazier Patch)를 정의하는데 필요한 제어점(control points)의 수는?

    1. ①4개
    2. ②8개
    3. ③12개
    4. ④16개

  62. 62.B-rap 방식에 의한 솔리드모델링 표현에서 오일러 (Euler)관계식을 적용하기 위하여 인위적인 경계요소(면, 모서리, 꼭짓점)의 추가가 필요한 형상은?

    1. ①직육면체
    2. ②사면체 각뿔
    3. ③오각 기둥
    4. ④원환(torus)

  63. 63.다양한 형상을 미리 라이브러리로 형성해 놓고 이를 이용하여 형상을 모델링하는 솔리드 모델링 방법은?

    1. ①경계 표현법(Boundary representation)
    2. ②CSG(Constructive Solid Geometry)
    3. ③공간 분할법(Spatial decomposition)
    4. ④스윕 표현법(Sweep representation)

  64. 64.다음 중 전자가 형광체를 여기(excitation) 하여 발광을 하는 디스플레이 장치가 아닌 것은?

    1. ①CRT(Cathode Ray Tube)
    2. ②PDP(Plasma Display Panel)
    3. ③VFD(Vacuum Fluorescent Display)
    4. ④FED(Field Emission Display)

  65. 65.다음은 솔리드를 표현하는 여러 방법 중 CSG(Constructive Solid Geometry)와 B-Rap (Boundary Representation)을 비교한 것이다. 틀린 것은?

    1. ①모따기와 라운딩같은 모델의 국부 수정은 B-Rep 방식이 더 유리하다.
    2. ②CSG 모델에서는 모델의 생성과정에 관한 정보를 쉽게 알 수 있다
    3. ③모델의 저장이 CSG가 명시적이라면 B-Rep은 묵시적이라 할 수 있다.
    4. ④CSG 모델을 B-Rep으로 전환하는 것은 항상 가능한 일이다.

  66. 66.CSG 방식을 이용하여 다음의 솔리드 모델을 생성 하고자 한다. A, B, C에 들어갈 불리언(boolean) 연산자를 차례대로 표시한 것은? (∪ : 합집합, ∩ : 교집합, - : 차집합)

    1. ①∪, ∩, ∩
    2. ②∪, - -
    3. ③- ∪, -
    4. ④∩, ∪, ∩

  67. 67.곡선의 모델링시 주어진 데이터 점들의 양 끝점과 그 점에서의 접선벡터를 이용하여 3차 곡선을 정의하는 보간(interpolation)법은 무엇인가?

    1. ①Hermite interpolation
    2. ②Lagrange interpolation
    3. ③Gaussian interpolation
    4. ④Bezier interpolation

  68. 68.다음 그림은 어떤 형상의 와이어프레임(wire frame)모델이다. 이 모델은 그림에서와 같이 보는 관점에 따라서 여러 가지 모양으로 해석될 수 있는 문제점을 지닌다. 어떠한 정보가 추가되어야 정확한 형상을 표현할 수 있는가?

    1. ①Egde
    2. ②Surface
    3. ③Curve
    4. ④Vertex

  69. 69.3차원(3D) 변환에 있어서는 X, Y, Z의 모든 축을 고려해야 한다. 3차원상의 한 점 P = [1 1 1]을 X축에 대해 반시계방향으로 90° 회전한 후의 점 좌표로서 알맞은 것은?

    1. ①[ 1 0 1 ]
    2. ②[ 1 1 -1 ]
    3. ③[ 1 -1 1]
    4. ④[-1 1 1 ]

  70. 70.여러 가지 곡선을 모델링하는 경우의 일반적인 설명으로 틀린 것은?

    1. ①B-spline 곡선은 한 개의 조정점이 바뀌어도 몇 개의 곡선 segment만 영향을 받고 나머지는 변하지 않는다.
    2. ②Bezier 곡선은 n 차일 때 n+1 개의 조정점에 의하여 정의된다.
    3. ③[ 0 0 0 1 1 1]은 NURBS의 절점벡터(knots vector)로 볼 수 있다.
    4. ④NURBS 곡선표현은 모든 B-spline과 Bezier 곡선 표현이 가능한 것은 아니다.

  71. 71.평마찰차와 홀마찰차가 같은 힘으로 밀어붙일 때 회전력은 어떻게 되겠는가?

    1. ①어느 것이나 다 같다.
    2. ②평마찰차가 1.5배 가량 크다.
    3. ③평마찰차가 2배 가량 크다.
    4. ④홈마찰차가 더 크다.

  72. 72.원동자 지름 100mm, 회전수 500rpm이고, 종동차 지름 200mm인 벨트 전동장치에서 종동차의 회전수는 몇 rpm인가단, 벨트두께는 고려치 않는다.)

    1. ①1000
    2. ②500
    3. ③250
    4. ④2500

  73. 73.왕복 슬라이더 크랭크기구에서 구성요소가 아닌 것은?

    1. ①크랭크
    2. ②슬라이더
    3. ③벨트
    4. ④커넥팅로드

  74. 74.다음 평 벨트의 걸기 형태에서 접촉각이 가장 큰 것은?

    1. ①이완측(slack side)을 위에 둔 바로걸기
    2. ②이완측(slack side)을 아랫니 둔 바로걸기
    3. ③엇 걸기(cross belting)
    4. ④긴장 풀리(tension pulley)를 사용한 바로걸기

  75. 75.기어 이(齒)의 크기를 표시하는 방법이 아닌 것은?

    1. ①모듈
    2. ②원주 피치
    3. ③이끌 높이
    4. ④지름 피치

  76. 76.두 축이 만나지도 평행하지도 않는 경우에 사용된 기어로 바르게 짝지어진 것은?

    1. ①하이포이드 기어, 웜 기어
    2. ②웜 기어, 크라운 기어
    3. ③크라운 기어, 베벨 기어
    4. ④나사 기어, 헬리컬 기어

  77. 77.다음 중 캠 기구를 응용한 장치는?

    1. ①내연기관 밸브 개폐장치
    2. ②리프트 장치
    3. ③배력장치
    4. ④제도기계

  78. 78.기소 중에서 캠, 기어 등이 접촉하고 있는 대우는?

    1. ①미끄럼대우
    2. ②회전대우
    3. ③구면대우
    4. ④점선대우

  79. 79.사일런트 체인을 사용하는 주목적으로 가장 적합한 것은?

    1. ①보다 정숙한 운전
    2. ②큰 동력전달
    3. ③자유로운 변속
    4. ④체인 핀 마모방지

  80. 80.어떤 기구가 정지 상태에서 출발하여 1분 후에 시속 100km의 속도가 되었다. 이 기구의 가속도(m/s2)는?

    1. ①0.463
    2. ②1.67
    3. ③13.89
    4. ④27.78