연도별 풀이 오답노트 별표문제

일반기계기사 (2012년05월20일 기출문제)

1과목 : 재료역학

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

길이 3 m의 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×10cm이다.)

그림과 같은 보가 집중하중 P를 받고 있다. 최대 굽힘 모멘트의 크기는?

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

길이가 L이고 직경이 d인 축과 동일 재료로 만든 길이 3L 인 축이 같은 크기의 비틀림모멘트를 받았을때, 같은 각도만큼 비틀어지게 하려면 직경은 얼마가 되어야 하는가?

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

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

그림에서 클램프(clamp)의 압축력이 P = 5kN 일 때 m-n 단면의 최소두께 h를 구하면 몇 cm 인가? (단, 직사각형 단면의 폭 b = 10mm, 편심거리 e = 50mm, 재료의 허용응력σ_w = 150 /MPa이다.)

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

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

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

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

지름 d인 원형 단면봉이 비틀림 모멘트 T를 받을때, 봉의 표면에 발생하는 최대 전단응력은?(단, G는 전단 탄성계수, θ 는 봉의 단위 길이마다의 비틀림 각이다.)

그림과 같이 노치가 있는 둥근봉이 인장력 P =10kN을 받고 있다. 노치의 응력 집중계수가 a=2.5라면, 노치부의 최대응력은 약 몇 MPa 인가?

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

단면적이 일정한 강봉이 인장하중 W를 받아 탄성한계 내에서 인장응력 σ가 발생하고, 이 때의 변형률 이 ε 이었다. 이 강봉의 단위체적 속에 저장되는 탄성에너지 U를 나타내는 식은? (단, 강봉의 탄성계수는 E 이다.)

두 변의 길이가 각각 b, h인 직사각형의 한 모서리 점에 관한 극관성 모멘트는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

동일한 전단력이 작용할 때 원형 단면 보의 지름 D를 3D로 크게 하면 최대 전단응력

는 어떻게 되는가?

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

순수굽힘을 받는 선형 탄성 균일단면보의 전단력F 와 굽힘모멘트 M 및 분포하중 ω[N/m]사이에 옳은 관계식은?

2과목 : 기계열역학

정압비열 209.5J/kg∙K 이고, 정적비열 159.6J/kg∙K 인 이상기체의 기체상수는?

증기압축 냉동기에서 냉매가 순환되는 경로를 올바르게 나타낸 것은?

대기압 하에서 물질의 질량이 같을 때 엔탈피의 변화가 가장 큰 경우는?

A, B 두 종류의 기체가 한 용기 안에서 박막으로 분리되어 있다. A의 체적은 0.1m³, 질량은 2 kg이고, B의 체적은 0.4 m³, 밀도는 1 kg/m3이다. 박막이 파열되고 난 후에 평형에 도달하였을 때 기체 혼합물의 밀도는?

증기를 가역 단열과정을 거쳐 팽창시키면 증기의 엔트로피는?

체적이 일정하고 단열된 용기 내에 80℃, 320kPa의 헬륨 2 kg이 들어 있다. 용기 내에 있는 회전날개가 20 W의 동력으로 30분 동안 회전한다. 최종 온도는? (단, 헬륨의 정적비열(C_v)=3.12kJ/kg ⁃ K 이다.)

해수면 아래 20 m 에 있는 수중다이버에게 작용하는 절대압력은 약 얼마인가? (단, 대기압은 101 kPa이고, 해수의 비중은 1.03이다.)

압력 200 kPa, 체적 0.4m³인 공기가 정압 하에서 체적이 0.6m3로 팽창 하였다. 이 팽창 중에 내부에너지가 100 kJ만큼 증가하였으면 팽창에 필요한 열량은?

밀폐계(closed system)의 가역정압과정에서 열전달량은?

실린더 내의 이상기체 1 kg이 온도를 27℃로 일정하게 유지하면서 200 kPa에서 100 kPa 까지 팽창하였다. 기체가 한 일은? (단, 이 기체의 기체상수는 1 kJ/kg ⁃ K 이다.)

어떤 발명가가 태양열 집열판에서 나오는 77℃의 온수에서 1 kW의 열을 받아 동력을 생성하는 열기관을 고안하였다고 주장한다. 이러한 열기관이 생성할 수 있는 최대 출력은? (단, 주위 공기의 온도는 27℃라고 가정한다.)

열펌프를 난방에 이용하려 한다. 실내 온도는 18℃이고, 실외 온도는 -15℃이며 벽을 통한 열손실은 12 kW이다. 열펌프를 구동하기 위해 필요한 최소 일률(동력)은?

카르노사이클로 작동되는 열기관이 600 k에서 800 kJ의 열을 받아 300 k에서 방출한다면 일은 약 몇 kJ인가?

출력이 50 kW인 동력 기관이 한 시간에 13 kg의 연료를 소모한다. 연료의 발열량이 45000 kJ/kg이라면, 이 기관의 열효율은 약 얼마인가?

랭킨사이클(Rankine cycle)에 관한 설명 중 틀린것은?

523℃의 고열원으로부터 1 MW의 열을 받아서 300 K 의 대기로 600 kW의 열을 방출하는 열기관이 있다. 이 열기관의 효율은 약 몇 % 인가?

초기 온도와 압력이 50℃, 600 kPa인 질소가 100kPa까지 가역 단열팽창 하였다. 이 때 온도는 약 몇 K인가? (단, 비열비 k=1.4 이다.)

난방용 열펌프가 저온 물체에서 1500 kJ/h로 열을 흡수하여 고온 물체에 2100 kJ/h로 방출한다. 이 열펌프의 성능계수는?

압력 1000kPa, 온도 300℃ 상태의 수증기[엔탈피(h)=3051.15 kJ/kg, 엔트로피(s)=7.1228 kJ/kg ⁃ K]가 증기 터빈으로 들어가서 100 kPa 상태로 나온다. 터빈의 출력일은 370 kJ/kg이다. 수증기표를 이용하여 터빈 효율을 구하면 약 얼마인가?

어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2 kg의 기체가 들어 왔다. 이것을 압축할 때 15 kJ의 일이 필요하였고, 10kJ의 열을 방출하였다고 한다면, 이 기체 1 kg당 내부에너지의 증가량은?

3과목 : 기계유체역학

원관 내의 유동이 완전 발달된 유동일 경우, 수두손실의 설명으로 옳은 것은?

체적이 30m³인 어느 기름의 무게가 247kN이었다면 비중은?

수평으로 놓인 파이프에 면적이 10cm²인 오리피스가 설치되어 있고 물이 5㎏/s만큼 흐른다. 오리피스 전후의 압력차이가 8㎪이면 이 오리피스의 유량계수는?

계기 압력(gauge pressure)이란 무엇인가?

수력기울기선(Hydraulic Grade Line)의 설명으로 가장 적당한 것은?

길이가 50m인 배가 8㎧의 속도로 진행하는 경우를 모형 배로써 조파저항에 관한 실험하고자 한다. 모형 배의 길이가 2m이면 모형 배의 속도는 약 몇 ㎧로 하여야 하는가?

10m 입방체의 개방된 탱크에 비중 0.85의 기름이 가득 차있을 때 탱크 밑면이 받는 압력은 계기압력으로 몇 ㎪인가?

간격 h₀만큼 떨어진 두 평판사이의 유동에서 아래 평판으로부터 높이 h인 곳의 속도분포가 다음과 같이 주어졌다. 기준 간격이 h₀ =50㎜, 최대속도가 V_max=0.3㎧일 때, 유동의 평균속도는 몇 m/s인가?

그림과 같은 관로 내를 흐르는 물의 유량은 몇 m³/s 인가? (단, 관 벽에서는 마찰이 없다고 가정한다.)

지름 0.2m, 길이 10m인 파이프에 기름(비중 0.8,동점성계수 1.2×10^-4m²/s)이 0.0188m³/s의 유량으로 흐른다. 마찰손실 수두는 몇 m 인가?

온도 27℃, 절대압력 380㎪인 이산화탄소가 1.5㎧로 지름 5㎝인 관속을 흐르고 있을 때 유동상태는? (단, 기체상수 R=187.8N·m/㎏·K, 점성계수μ=1.77×10^-5㎏/m·s, 상임계 레이놀즈수는 4000, 하임계 레이놀즈수는 2130이라 한다.)

어떤 오일의 동점성계수가 2×10^-4m²/s이고 비중이 0.9라면 점성계수는 몇 ㎏/(m·s)인가? (단, 물의 밀도는 1000 kg/m³ 이다.)

액체 속에 잠겨있는 곡면에 작용하는 힘의 수평분력에 대한 설명으로 알맞은 것은?

경계층의 박리(separation)가 일어나는 주 원인은?

체적 탄성 계수의 단위는?

경계층의 속도분포가 u=10y(1+0.05y3⁾이고 y방향의 속도 성분 v=0일 때 벽면으로부터 수직거리 y=1m 지점에서의 와도(vorticity)는?

그림과 같이 단면적 A1은 0.4m², 단면적 A₂는 0.1m²인 동일 평면상의 관로에서 물의 유량이 1000L/s일때 관을 고정시키는 데 필요한 x방향의 힘 F_x의 크기는? (단, 단면 1과 2의 높이차는 1.5m이고, 단면 2에서 물은 대기로 방출되며, 곡관의 자체 중량, 곡관 내부물의 중량 및 곡관에서의 마찰손실은 무시한다.)

공기의 속도 24㎧인 풍동내에서 익현길이 1m, 익의 폭 5m인 날개에 작용하는 양력은 몇 N인가? (단, 공기의 밀도는 1.2㎏/m³, 양력계수는 0.455이다.)

다음 설명 중 틀린 것은?

다음 ΔP, L, Q. p를 결합했을 때 무차원항은? (단, ΔP :압력차, p :밀도, L :길이, Q :유량)

4과목 : 기계재료 및 유압기기

고속도강의 제조에 사용되지 않는 원소는?

다음 재료 중 고강도 합금으로써 항공기용 재료에 사용되는 것은?

탄소공구강 재료의 구비 조건으로 틀린 것은?

금형의 표면과 중심부 또는 얇은부분과 두꺼운부분 등에서 담금질할 때 균열이 발생하는 가장 큰 이유는?

주철의 성장을 방지하는 일반적인 방법이 아닌 것은?

구상흑연 주철에서 흑연을 구상으로 만드는데 사용하는 원소는?

담금질 조직 중 가장 경도가 높은 것은?

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

강의 쾌삭성을 증가시키기 위하여 첨가하는 원소는?

순철(pure jron)에 없는 변태는?

액추에이터의 공급 쪽 관로에 설정된 바이패스 관로의 흐름을 제어함으로써 속도를 제어하는 회로는?

수 개의 볼트에 의하여 조임이 분할되기 때문에 조임이 용이하여 대형관의 이음에 편리한 관이음 방식은?

그림과 같이 유체가 단면적이 다른 파이프 통과할때 단면적 A₂지점에서의 유속은 몇 m/s 인가? (단, 단면적 A₁에서의 유속 v₁=4m/s이고, 각각의 단면적은 A₁=0.2cm², A₂=0.008cm²이며, 연속의 법칙을 만족한다.)

유압 시스템에서 조작단이 일을 하지 않을 때 작동유를 탱크로 귀환시켜 펌프를 무부하로 만드는 무부하 회로를 구성할 때의 장점이 아닌 것은?

어큐물레이터(accumulator)의 역할에 해당하지 않는 것은?

릴리프 밸브(Relief valve)와 리듀싱 밸브(Reducing valve)는 다음 중 어떤 밸브에 속하는가?

베인 펌프의 일반적인 특징에 해당하지 않는 것은?

구조가 간단하며 값이 싸고 유압유 중의 이물질에 의한 고장이 생기기 어렵고 가혹한 조건에 잘 견디는 유압모터로 가장 적합한 것은?

유압 장치를 새로 설치하거나 작동유를 교환할 때 관내의 이물질 제거 목적으로 실시하는 파이프 내의청정 작업은?

유압 펌프에서 유동하고 있는 작동유의 압력이 국부적으로 저하되어, 증기나 함유 기체를 포함하는 기포가 발생하는 현상은?

5과목 : 기계제작법 및 기계동력학

Al₂O₃ 분말에 약 70%의 TiC 또는 TiN 분말을 30% 정도 혼합하여 수소 분위기 속에서 소결하여 제작한 절삭 공구는?

일반적으로 초경합금 공구를 원통 연삭할 때 어떤 숫돌 입자를 선택하는 것이 좋은가?

주로 내경측정에 이용되는 측정기는?

공구의 재료적 결함이나 미세한 균열이 잠재적 원인이 되며 공구 인선의 일부가 미세하게 파괴되어 탈락하는 현상은?

아래 그림에서 굽힘가공에 필요한 판재의 길이를 구하는 식으로 맞는 것은? (단, L 은 판재의 전체 길이, a, b는 직선 부분 길이, R 은 원호의 안쪽 반지름, θ 는 원호의 굽힘각도(°), t, 는 판재의 두께이다.)

용접을 압접(壓接)과 융접(融接)으로 분류할 때, 압접에 속하는 것은?

인베스트먼트 주조법과 비교한 셀 몰드법(shell molding process)에 대한 설명으로 틀린 것은?

강재의 경화처리 방법 중 표면 경화법에 해당하지 않는 것은?

외측 마이크로미터 측정면의 평면도 검사에 필요한 기기는?

금속재료를 회전하는 롤러(Roller)사이에 넣어 가압함으로써 단면적을 감소시켜 길이 방향으로 늘리는 작업은?

20t의 철도차량이 0.5 m/s의 속력으로 직선 운동하여 정지되어 있는 30T의 화물차량과 결합한다. 결합하는 과정에서 차량에 공급되는 동력은 없으며 브레이크도 풀려 있다. 결합 직후의 속력은 몇 m/s 인가?

질량 100kg의 상자가 15° 경사면에서 미끄러져 내려간다. 점 B에서의 속도가 4 m/s였다면, 점 A에서의 속도는? (단, 중력가속도는 9.81m/s², 운동마찰계수는0.3 이다.)

길이가 1 m이고 질량이 5kg인 균일한 막대가 그림과 같이 지지되어 있다. C점은 힌지로 되어 있어, B점에 연결된 줄이 갑자기 끊어졌을 때 막대는 자유로이 회전한다. 줄이 끊어지는 순간 C점에 작용하는 반력은 몇 N 인가?

그림과 같이 스프링상수 10N/㎜인 3개의 스프링이 조립되어 그 끝에 무게 50N인 추가 달려있다. 스프링의 처짐량은 몇 ㎜ 인가?

두 개의 조화운동 x₁=4sin10t 와 x₂=4sin10.2t를 합성하면 맥놀이(beat)현상이 발생하는데 이 때 맥놀이 진동수(Hz)는? (단, t의 단위는 s이다.)

질량 0.25kg의 물체가 스프링상수 0.1533 N/㎜인 한쪽이 고정된 스프링에 매달려 있을 때 고유진동수(Hz)와 정적 처짐(㎜)을 각각 구한 것은? (단, 스프링의 질량은 무시한다.)

다음 중 각 물리량에 대한 차원 표시가 틀린 것은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간)

경주용 자동차가 달리는 트랙의 반경은 180 m 이다. 속도 30 m/s로 달리기 위한 수평면과 노면의 최적의 경사각은 몇 도 인가?

다음 1자유도 감쇠 진동계의 감쇠비는?

원판 A와 B는 중심점이 각각 고정되어 있고, 이 고정점을 중심으로 회전운동을 한다. 원판 A가 정지하고 있다가 일정한 각가속도 α_A=2rad/s²으로 회전한다. 원판 A는 원판 B와 접촉하고 있으며, 두 원판 사이의 미끄럼은 없다. 원판 A가 10회전 하고 난 직후의 원판 B의 각속도는 몇 rad/s 인가? (단, 원판 A의 반경은 20cm, 원판 B의 반경은 15cm이다.)

연도별