국가직 9급 · 2025

9급 국가직 공무원 기계설계 (2025-04-05)

총 20문항 · 제한시간 20분

정답과 해설은 문제지에 없어요. CBT에서 확인할 수 있어요.

  1. 1.기계설계 시 고려 사항으로 옳지 않은 것은?

    1. ①중량과 부피의 감소를 통한 생산비용 절감
    2. ②부품의 호환성을 높이기 위해 표준규격 사용
    3. ③비용 절감을 위해 최소 표면 거칠기와 치수공차 사용
    4. ④가공, 조립, 운반, 검사 및 보수가 용이한 구조 선택

  2. 2.지름이 10mm, 피치가 3mm인 2줄 나사를 3회전 하였을 때, 나사의 축방향 진행거리[mm]는?

    1. ①6
    2. ②9
    3. ③18
    4. ④30

  3. 3.축이음에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. ①두 축이 서로 어느 각도로 교차하면 유니버설 조인트(universal joint)를 사용한다.
    2. ②원통 안에서 두 축을 맞대어 키로 고정하는 것을 플랜지 커플링(flange coupling)이라 한다.
    3. ③진동이 많이 발생하는 곳에 충격을 흡수하기 위해 플렉시블 커플링(flexible coupling)을 사용한다.
    4. ④두 축이 평행하고 축심이 약간의 거리가 있을 때 올덤 커플링(oldham coupling)을 사용한다.

  4. 4.잇수 20개, 모듈 10mm인 구동 피니언이 잇수 80개인 기어와 맞물려 있을 때, 이 기어쌍의 속도비는?

    1. ①0.25
    2. ②0.5
    3. ③2
    4. ④4

  5. 5.체인 전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. ①동시에 여러 축에 동력을 전달할 수 있다.
    2. ②초기 장력 없이 구동할 수 있다.
    3. ③미끄럼 현상이 있어 일정한 속도비를 얻을 수 없다.
    4. ④회전하는 2개의 스프로킷 휠 사이에 동력을 전달하기 위해 사용한다.

  6. 6.회전토크 T를 전달하는, 직경이 D인 회전축에 폭과 높이가 h인 평행키(parallel key)가 설치되어 있다. 키 재료의 허용압축응력이 σc, 허용전단응력이 τs(=0.4σc)일 때, 평행키의 필요한 최소 길이는? (단, 키의 묻힘 높이는 0.5h이며, 축 재료의 강도는 고려하지 않는다)

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  7. 7.다음 IT 기본공차표를 이용하여 직경 ø70의 축과 구멍을 끼워맞춤 하고자 한다. 구멍의 공차가 JS7이고 축의 공차가 h6일 때, 축과 구멍 사이의 최대 틈새[mm]는?

    1. ①0.019
    2. ②0.034
    3. ③0.038
    4. ④0.060

  8. 8.리벳구멍의 지름이 20mm, 피치가 40mm인 1열 겹치기 리벳이음에서 판의 효율을 η라 할 때, 피치만을 80mm로 변경 시 판의 효율은?

    1. ①η
    2. ②1.5η
    3. ③2η
    4. ④2.5η

  9. 9.순수 반경방향 하중 P를 받고 있는 롤러베어링과 볼베어링의 수명이 동일한 경우, 롤러베어링의 기본 동정격하중이 C1일 때, 볼베어링의 기본 동정격하중은? (단, 두 베어링의 회전속도는 동일하다)

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  10. 10.마찰 클러치 설계 시 고려 사항으로 옳지 않은 것은?

    1. ①동력을 차단시킬 때 큰 외력이 불필요할 것
    2. ②관성력을 작게 하기 위해 소형, 경량으로 할 것
    3. ③마모의 발생에 대하여 적절한 수정이 가능할 것
    4. ④종동축에 과대한 하중이 작용하더라도 미끄럼이 발생하지 않을 것

  11. 11.맞대기 용접에서 용접부 길이가 l, 용접 목두께가 t이며, 그림과 같이 굽힘모멘트 Mz가 작용할 때, 용접부에서 발생하는 최대 굽힘응력은? (단, 용접 덧붙임 부위는 연마공정으로 평평하게 다듬는다)

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  12. 12.중실축이 1,000rpm으로 30kW의 동력을 전달한다. 축에서 전단응력이 100MPa를 초과하지 않기 위한 축의 최소 지름[mm]은? (단, π=3이다)

    1. ①
    2. ②
    3. ③
    4. ④

  13. 13.V벨트의 장점에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. ①접촉 면적이 넓어서 큰 동력을 전달할 수 있다.
    2. ②축간거리를 단축시킬 수 있어 설치 면적을 절약할 수 있다.
    3. ③이음매가 없어서 충격을 완화할 수 있고 운전이 정숙하다.
    4. ④미끄럼이 없어 속도비가 고정되므로 정밀 동기 운전에 적합하다.

  14. 14.두 축이 교차하지도 않고 평행하지도 않는 동력 전달용 기어로만 옳게 짝지은 것은?

    1. ①웜과 웜휠, 헬리컬 기어
    2. ②웜과 웜휠, 하이포이드 기어
    3. ③헬리컬 기어, 직선 베벨 기어
    4. ④스파이럴 베벨 기어, 스퍼 기어

  15. 15.사이클로이드(cycloid) 치형에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. ①접촉 위치가 변해도 압력각이 일정하게 유지된다.
    2. ②치형의 맞물림 과정에서 마모와 소음이 적은 편이다.
    3. ③시계와 같은 정밀 기계 장치에서 사용되는 예가 많다.
    4. ④외접 구름원(epicycloid)과 내접 구름원(hypocycloid)에 의해 치형 윤곽이 형성된다.

  16. 16.그림과 같이 원판 마찰차를 사용한 무단변속장치가 미끄럼 없이 10W의 동력을 전달하고 있다. 구동축 원판의 지름 DA는 100mm, 종동축 원판의 지름 DB는 20mm이고, 종동축 원판은 구동축 원판의 중심으로부터 20mm인 X만큼 떨어져 있다. 구동축 원판이 50rpm으로 회전하고 있을 때, 종동축에 작용하는 토크[Nㆍmm]는? (단, π＝3이다)

    1. ①250
    2. ②500
    3. ③1,000
    4. ④2,000

  17. 17.원통 축을 중심으로 회전하는 균일한 원통형 관성차의 운동에너지가 E이다. 지름이 2배가 되고, 회전각속도가 1/2 로 줄어든 원통형 관성차의 운동에너지는? (단, 관성차의 재질과 두께는 유지된다)

    1. ①2E
    2. ②4E
    3. ③8E
    4. ④16E

  18. 18.양면에 동일한 패드가 삽입된 캘리퍼형 디스크 브레이크를 19.2kW의 동력이 가해지는 축에 설치하였다. 회전속도가 600rpm인 축의 회전을 멈추기 위해 한쪽 마찰패드가 원판에 작용해야 하는 최소 마찰력[kN]은? (단, 접촉면은 균일마모조건이며, 원판 중심으로부터 패드 중심까지의 거리는 80mm이고, π＝3이다)

    1. ①2
    2. ②3
    3. ③4
    4. ④5

  19. 19.관이음과 밸브에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. ①게이트 밸브는 밸브 봉을 돌려서 열 때 밸브 시트의 면과 직선적으로 미끄럼 운동한다.
    2. ②체크 밸브는 밸브의 무게와 밸브 양면에 작용하는 압력차로써 자동적으로 작동하여 역류를 방지한다.
    3. ③나사 이음은 관에 나사산을 내어 맞물리게 체결하는 방식으로, 접속부에 패킹 등을 넣어 누설을 방지한다.
    4. ④플랜지 이음은 관 끝단에 플랜지를 설치하고 결합하는 방식으로, 주로 소구경 배관이나 저압 배관에 적합하다.

  20. 20.지름(D)이 3,600mm이고, 두께(t)와의 비 을 만족하는 얇은 벽 두께의 구형 압력용기를 설계하려 한다. 이 압력용기 소재의 허용인장응력은 450MPa이다. 얇은 벽 두께의 구형 용기에 내압 1.5MPa이 작용할 때, 파손되지 않기 위한 최소 벽 두께[mm]는? (단, 지름은 내부 지름과 외부 지름의 평균값이고, 전단 파손은 고려하지 않는다)

    1. ①1
    2. ②1.5
    3. ③2
    4. ④3