01. 다음 중 이상적인 디젤엔진의 연소 특성인 것은?
① 정적열공급
② 정압열공급
③ 등온열공급
④ 등엔트로피열공급
②
<디젤 사이클, diesel cycle>
- 2개의 단열과정, 1개의 정압과정, 1개의 정적과정
- 등엔트로피 압축과 팽창과정을 하나씩 가진다.
- 저속디젤기관의 이상 사이클
- 흡입 → 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정적방열 → 배기
- 고속디젤기관의 이상 사이클은 사바테사이클
02. 냉동사이클에서 정압을 유지할 때의 과정 중 냉매로부터 열방출이 일어나는 냉동기 요소는?
① 팽창밸브
② 압축기
③ 응축기
④ 증발기
③
<냉동기 주요 장치들의 역할 순환 순서>
- 증발한 저온·저압의 기체 냉매를 흡입·압축하여 압력을 상승시킴
- 토출된 고온·고압 냉매 가스의 열을 상온의 공기 중에 방출
→ 냉매액으로 응축시킴
- 고온·고압의 액체를 좁은 통로를 통해서 팽창
→ 저온·저압의 냉매액과 증기의 혼합 매체를 만듦
- 저온·저압의 습증기(액체 + 증기)를 증기 상태로 증발시킴
<냉동사이클에서의 4개의 중요 기기>
1 → 2 압축기(압력상승, 소요동력)
- 단열압축(등엔트로피과정)
2 → 3 응축기(기체에서 액체로 응축되면서 열방출)
- 정압방열, 엔트로피 감소, 엔탈피 감소
3 → 4 압력강하장치(팽창기, 압력강하, 일부 액체가 기체로 기화, 교축)
- 교축과정(등엔탈피과정)
4 → 1 증발기(액체가 기체로 기화되면서 열흡수, 냉동능력)
- 정압흡열, 등온, 엔트로피 증가, 엔탈피 증가
03. 외부와 단열 되어있고, 밀폐된 방 안에서 전기히터로 방 안을 가열할 때 습도에 대한 서술로 옳은 것은?
① 절대습도와 상대습도 모두 일정하다.
② 절대습도와 상대습도 모두 낮아진다.
③ 절대습도는 일정하고, 상대습도는 낮아진다.
④ 절대습도는 낮아지고, 상대습도는 일정하다.
③
<가열과 냉각에 따른 온도·습도·엔탈피>
| 구분 | 건구온도 | 상대습도 | 절대습도 | 엔탈피 |
| 가열 | 증가 | 감소 | - | 증가 |
| 냉각 | 감소 | 증가 | - | 감소 |
추가로 가습을 하게 되면 온도는 일정하지만 나머지 요소는 모두 증가하고 감습을 하게되면 온도는 일정하지만 나머지 요소는 모두 감소한다.
04. 단열된 밸브에 이상기체를 통과시킬 때 발생하는 현상은?
① 온도에 변화가 없다.
② 엔트로피가 감소한다.
③ 압력이 증가한다.
④ 내부에너지가 증가한다.
①
<교축과정, throttling process>
유체가 밸브같이 좁은 곳을 지날 때 외부에 일을 하지 않으면서, 압력이 강하하는 현상을 말한다. 압력과 온도는 강하하고, 체적과 엔트로피는 증가하며, 엔탈피의 변화는 없는 비가역 단열 과정이다. 작동유체가 이상기체인 경우, 엔탈피는 온도만의 함수이므로 교축과정에서 온도의 변화가 없다. 또한 이상기체에서 내부에너지는 온도만의 함수이다.
05. 비열비가 2인 이상기체가 가역 단열과정을 통하여 부피 V₁에서 V₂로 4배가 되었을 때, 압력의 변화는 어떻게 되는가?
① 1/16
② 1/8
③ 1/4
④ 1/2
①
<가역 단열과정>
$\frac{ T_{2} }{ T_{1} } = (\frac{ V_{1} }{ V_{2} })^{k-1} = (\frac{ P_{2} }{ P_{1} })^{ \frac{k-1}{k} }$
06. 이상적인 랭킨사이클의 추기재생사이클에서 추기(증기의 일부를 터빈의 적당한 단락에서 추출하는 것) 4회 시에 필요한 급수 가열기의 개수는?
① 1개
② 2개
③ 4개
④ 6개
③
추기 1회당 급수 가열기는 1대가 필요하다.
07. 1,000K의 고온과 400K 저온 사이에서 작동하는 카르노 기관이 있다. 50KJ의 열을 공급할 때 발생하는 일은?
① 30 KJ
② 40 KJ
③ 50 KJ
④ 60 KJ
①
<카르노 사이클의 효율>
$ \eta =1- \frac{ T_{L} }{ T_{H} } = \frac{W}{ Q_{H} } $
08. 속이 가득 채워진 구형 물체를 유체에 띄웠을 때 절반이 떠 있었다. 이때 물체의 밀도를 ρ라고 할 때, 유체의 밀도는 얼마인가?
① 0.5ρ
② ρ
③ 1.5ρ
④ 2ρ
④
<잠긴 물체의 부피>
잠긴 부피 = $\frac{물체의 비중}{액체의 비중} \times 100$(%)09. 동점도의 단위는?
① m²/s
② Paㆍs
③ kg/m
④ kg/s²
①
10. 원통 모세관에서 액주의 높이 h를 구하려 한다. 이때 h값이 커지기 위한 변수들에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 표면장력에 반비례한다.
② 직경에 반비례한다.
③ 밀도에 비례한다.
④ 아무런 영향을 미치지 않는다.
②
<액면 상승 높이>
관의 경우 = $ \frac{4 \sigma cos \beta }{ \gamma d} $
평판의 경우 = $ \frac{2 \sigma cos \beta }{ \gamma d} $
11. 대기압이 0.1Mpa일 때, 바다 표면으로부터 50m 아래 지점의 압력은 대기압의 몇 배인가? (단, 밀도 ρ = 1,000kg/m³, 중력 가속도 g = 10m/s²)
① 4
② 5
③ 6
④ 7
③
<압력>
P = P₀ + ρgh
12. 지름 2m, 높이 20m의 탱크에 충분한 물이 담겨져 있다. 수면 아래 8m에 작은 구멍을 막고, 순간적으로 열었을 시 최대 속도는? (단, g = 중력 가속도이고, 베르누이의 조건을 만족한다.)
① $ \sqrt{g} $
② 2$ \sqrt{g} $
③ 3$ \sqrt{g} $
④ 4$ \sqrt{g} $
④
<토리첼리의 정리, Torricelli's theorem>
$v= \sqrt{2gh} $
13. 지름이 d, 속도가 v일 때, 레이놀즈 수를 Re라고 하자. 동일 유량을 지름이 반인 관에 흘렸을 때의 Re는?
① Re
② 2Re
③ 4Re
④ 8Re
②
<레이놀드 수> <유량>
$Re= \frac{ \rho vd}{ \mu } = \frac{vd}{ \nu } $ $Q = AV$
14. 단면적의 변화에 따른 속도변화와 그에 따른 차압의 변화에 따라 측정하는 기구는?
① 피토관
② 로터미터
③ 벤투리관
④ 열선풍속계
③
<피토관, pitot tube>
유체흐름의 총압과 정압의 차이를 측정하고 그것에서 유속을 구하는 장치이다. 유체의 흐름에 따라 놓으면 정면에 뚫은 구멍 A에는 유체의 정압과 동압을 더한 총압이, 측면 구멍에는 정압이 걸리므로 양쪽의 압력차를 측정함으로써 베르누이의 정리에 따라 흐름의 속도가 구해진다. 풍속의 측정, 항공기·선박 등의 속도계(대기속도계·유압식 측정기)에 이용되고, 유속의 측정을 바탕으로 흐름의 양을 재는 유량계에도 사용된다.
<로터미터, rotameter>
점차적으로 확대된 단면을 가지는 투명관과 계측용 부자로 구성된 유량계이다. 이 부자는 유체보다 무거우며 유량이 없을 때에는 바닥에 정지하고 있다가 유체가 많을수록 위쪽으로 부자를 올려 밀게 된다. 따라서 유량은 관경이 변하는 관의 단면적과 관련되며 투명관에 눈금을 넣어서 직접유량을 측정하게 되어 있다.
<벤투리미터, venturimeter>
관수로의 유량을 측정하는 장치이며 관수로의 일부에 단면을 변화시킨 관을 부착하고, 여기를 통과하는 물의 수압 변화로부터 유량을 구한다.
<열선풍속계, hot wire anemometer>
어떤 가열된 물체로부터 나오는 열의 대류가 통풍에 좌우된다는 원리를 이용한 풍속계로, 가열할 수 있는 금속선을 사용한 것이 열선풍속계이다. 가열 물체로는 주로 백금이 사용되고 낮은 풍속 측정에 자주 사용된다.
15. 다음 선지 중 차원이 다른 하나는 어느 것인가? (단, μ=점도, u=x방향의 속도, p=압력, v=속도, ρ=밀도, ν=동점도)
① $u \frac{ \partial \mu }{ \partial x} $
② $ \nu \frac{ \partial ^{2}u }{ \partial x^{2} } $
③ $\frac{1}{ \rho } \frac{ \partial p}{ \partial x} $
④ $ \mu ( \frac{ \partial u}{ \partial x} )^{2} $
④
16. 로켓이 지상에서 발사되려고 한다. 연료 산화제의 질량유량은 10kg/s, 로켓 추진력이 20kN일 때, 연소 가스의 배출속도는?
① 1,000m/s
② 2,000m/s
③ 3,000m/s
④ 4,000m/s
②
<로켓의 추진력>
F = ρQ(V₂-V₁)
17. 최초에 정지되어 있던 자동차가 일정한 가속도로 속도가 증가하여 100m를 이동한 후 속도가 72km/h가 되었다. 이때 가속도는 몆 m/s²인가?
① 0.5
② 1.0
③ 2.0
④ 4.0
③
<속도와 가속도>
a = a
v = at + v₀ (v = 20, v₀ = 0)
s = ½at² + v₀t + s₀ (s = 100, v₀ = 0, s₀ = 0)
18. 정지 상태에서 측정했을 때 50kg중인 사람이 있다. 등가속도 운동 중인 승강기에서 측정했을 때 45kg중이었을 때, 승강기의 진행방향과 가속도는? (단, g는 중력 가속도이다.)
① 하강, 0.1g
② 하강, 0.5g
③ 상승, 0.1g
④ 상승, 0.5g
①
50kg중에서 45kg중이 되었다. 이때, F=ma에서 50x0.9g가 되어 45이다. 따라서 하강으로 0.1g가 작용함을 알 수 있다. 여기서 방향을 정할 때, 승강기가 위로가면 중력이 더해져, 무게가 올라간다. 여기서 승강기는 하강 중임을 눈치 채야 한다.
19. 반지름이 50cm, 질량이 5kg인 바퀴의 질량 관성 모멘트를 구하여라. (단, 질량은 반지름 방향에 균일하게 분포되어 있다.)
① 1.20
② 1.25
③ 1.50
④ 1.75
②
<디스크형의 질량 관성 모멘트> <고리형의 질량 관성 모멘트>
$I= \frac{1}{2} m r^{2} $ $I= m r^{2} $
많은 수험생들이 디스크형이라 착각하고 문제를 푸느라 다소 시간 소모를 많이하였다. 바퀴의 경우는 고리형으로 계산해야 함을 잊지 말자.
20. 지름 10cm, 3cm인 원판이 있다. 3cm 원판의 순간각속도가 10rpm일 때, 10cm인 원판의 각속도는?
① 0.01π rad/s
② 0.05π rad/s
③ 0.1π rad/s
④ 0.2π rad/s
③
<각속도>
$\omega = \frac{2 \pi N}{60}$ $v=r \omega $
21. 두께 2mm, 반지름이 100mm인 디스크가 있다, 두께는 일정하고 반지름이 50mm가 되었을 때, 디스크의 회전 반지름(radius of gyration)은 몇 배가 되는가?
① 0.5
② $ \sqrt{2} $
③ 2
④ 2$ \sqrt{2} $
①
<회전 반지름, radius of gyration>
단면 2차 반경이라고도 하며, 강체의 전체 질량을 한 점에 모아 회전축에서 떨어진 거리의 어떤 지점에 놓았다고 가정하였을 때, 그 관성 모멘트가 본디의 강체의 관성 모멘트와 같아지는 거리.
<디스크 형상의 회전 반경>
$r= \frac{d}{4} $
22. 마찰계수 μ가 0.2, 수직항력이 1kN일 때, 마찰방향의 반대 방향으로 수평력이 2kN 작용한다고 하면 물체의 가속도는 몇 m/s² 인가? (단, 중력 가속도는 10m/s²이다.)
① 6
② 12
③ 18
④ 24
③
23. 단면적과 길이가 모두 같은 사각봉 A, B가 있다. 같은 인장력을 작용했을 때 A의 변형률이 B의 변형률의 ½이라면 A의 탄성계수는 B의 몇 배인가?
① 0.25
② 0.5
③ 1.0
④ 2.0
④
<봉의 변형량> <봉의 변형률>
$\delta = \frac{PL}{EA} $ $ \varepsilon = \frac{ \sigma }{E}= \frac{F}{AE} $
24. 지름 25mm 길이 150mm인 봉에 길이(축) 방향으로 인장력을 가하였더니, 축방향 변형률이 0.5×10³, 가로 방향 변형률이 -1.3×10³이 되었다. 이때 푸아송 비는?
① 0.25
② 0.26
③ 0.27
④ 0.28
②
<푸아송 비>
$ \delta = \frac{\varepsilon _{G} }{\varepsilon _{E} }= \frac{ \frac{ \bigtriangleup d}{d} }{ \frac{ \bigtriangleup l}{l} } = \frac{횡(가)}{축(세)} $
25. 탄성계수가 200GPa, 푸아송 비가 0.25일 때 전단탄성계수는?
① 80Gpa
② 90Gpa
③ 100Gpa
④ 110Gpa
①
<애미식>
mE=2G(m+1)=3K(m-2)
애미야, 이 국에는 미역 하나 넣고, 3분 카레에는 미역 두 개 빼라.
E=2G(1+ν)=3K(1-2ν)
(단, m: 푸아송 수, ν: 푸아송 비)
26. 다음 중 압하율을 높이는 방법 중 틀린 것은?
① 소재의 온도를 높인다.
② 롤러의 지름을 크게 한다.
③ 롤러의 속도를 크게 한다.
④ 재료를 뒤에서 밀어준다.
③
<압하율, 압하량>
압연시 두께가 감소되는 비율로 압력곡선의 아랫부분 면적에 해당한다. 압연시 압하율이 크면 롤 간격에서의 접촉호가 길어지므로 최고 압력이 증가한다.
<압하율을 크게 하려면>
- 지름이 큰 롤러를 사용한다.
→ 압하력이 증가하게 되어서 압하량이 커짐
- 롤러의 회전속도를 늦춘다.
→ 느리게 더 많이 누르게 되서 압하량이 커짐
- 소재(압연재)의 온도를 높인다.
→ 말랑말랑 해져서 압하량이 커짐
→ 말랑말랑 하니 압하력은 감소함
- 압연재를 뒤에서 밀어준다.
- 롤축에 평행인 홈을 롤표면에 만들어준다.
☆ 압하력 ≠ 압하량, 압하율 ☆
압하력: 압하할 때 드는 힘
압하량: 찌부되는 양
27. 접시머리 나사의 머리가 들어갈 부분을 원추형으로 가공하는 작업으로 옳은 것은?
① 카운터 싱킹(counter sinking)
② 스폿 페이싱(spot facing)
③ 리밍(reaming)
④ 보링(boring)
①
<카운터 싱킹, counter sinking>
접시형 구멍을 가공하는 것으로서, 앞 공정에서 뚫어 놓은 구멍 주위를 경사지게 가공하여 접시 모양으로 만드는 것이다.
<스폿 페이싱, spot facing>
볼트나 너트 등 머리가 닿는 부분의 자리를 만들기 위하여 닿는 부분을 깎아서 자리를 만드는 작업이다.
<리밍, reaming>
이미 존재하는 구멍의 치수정확도와 표면정도를 향상시키기 위한 작업으로서 저속(회전속도)으로 하되 이송을 크게하며 칩발생이 많지 않기 때문에 칩을 빼기 위한 역회전 등의 조작은 하지 않는다.
<보링, boring>
드릴로 이미 뚫어져 있는 구멍을 넓히는 공정으로 편심을 교정하기 위한 가공이며, 구멍을 축방향으로 대칭을 만드는 가공이다.
28. 추를 낙하하여 반발 높이에 따라 경도를 측정하는 방법은 무엇인가?
① 쇼어 경도 시험법
② 브리넬 경도 시험법
③ 비커스 경도 시험법
④ 로크웰 경도 시험법
①
<쇼어 경도, Shore Hardness>
시험편 위의 일정한 높이에서 일정한 형상과 중량을 가지는 다이아몬드 해머를 낙하시켜 반발하여 올라가는 높이로부터 경도를 측정하는 것으로 완성품의 경도 시험에 적합하다.
<브리넬 경도, Brinell Hardness>
강구 압입체를 사용하여 시험면에 구형 오목부의 자국을 만들었을 때의 하중을 영구 변형된 자국의 지름으로부터 구해진 표면적으로 나눈 값으로 종류로는 유압식, 레버식 등이 있으나 현재는 유압식을 많이 사용한다.
<비커스 경도, Vickers Hardness>
꼭지각이 136°의 정사각뿔인 다이아몬드 압입체를 일정한 시험 하중으로 시료의 시험면에 압입하여 생긴 영구 오목부의 크기로부터 시료의 경도를 측정하는 KS에서는 시험 하중 0.49~490N(5kgf~50kgf)에서의 시험 방법이 규정되어 있다. 또한 시험 하중 9.8N(1kgf) 이하의 시험은 미소 경도 시험으로 구분한다. 하중을 가하는 시간은 캠의 회전 속도로 조절한다.
<로크웰 경도, rockwell hardness>
로크웰 경도는 기본 하중 (10kgf)과 시험 하중으로 인하여 생긴 압입 자국의 깊이 차(h)로 측적 하는데, 지름이 1.558mm인 강구를 누르는 방법과 꼭지각이 120°, 선단의 반지름 0.2mm인 원뿔형 다이아몬드를 누르는 방법의 2가지가 있다. 전자를 로크웰 경도치 B스케일(HRB, 시험 하중: 100kgf), 후자를 로크웰 경도치 C스케일(HRC, 시험 하중: 150kgf)이라고 하며, B스케일은 비교적 연질인 시편의 경도 측정에 이용되고, C스케일은 경질 강재 및 담금질 시편의 측정에 이용된다.
29. 구성 인선(built-up edge)의 발생 원인으로 옳지 않은 것은?
① 공구 온도의 증가
② 낮은 절삭 속도
③ 절삭 깊이의 감소
④ 30° 미만의 경사각
③
<구성인선, built up edge>
날 끝에 칩이 달라붙어 마치 절삭날의 역할을 하는 현상. 울퉁불퉁하고 표면을 거칠게 하거나 동력손실을 유발한다.
<구성인선의 특징>
- 고속으로 절삭하면 칩이 날 끝에 용착되기 전에 칩이 떨어져나간다.
- 절삭깊이가 작으면 그만큼 날끝과 칩의 접촉면적이 작아진다.
→ 칩이 날 끝에 용착될 확률이 적어진다.
- 윗면경사각이 커야 칩이 윗면에 충돌하여 붙기 전에 떨어져 나간다.
- 구성인선의 끝단 반경은 실제공구의 끝단 반경보다 크다.
→ 칩이 용착되어 날 끝의 둥근 부분, 노즈가 커지기 때문이다.
- 일감의 변형경화지수가 클수록 구성인선의 발생 가능성이 커진다.
- 구성인선의 경도값은 공작물이나 정상적인 칩보다 훨씬 크다.
- 구성인선은 발생 → 성장 → 분열 → 탈락의 과정을 거친다.
- 구성인선은 공구면을 덮어서 공구면을 보호하는 역할도 할 수 있다.
- 구성인선을 이용한 절삭방법은 SWC이다.
→ 은백색의 칩을 띄며, 절삭저항을 줄일 수 있는 방법이다.
<구성인선의 방지법>
- 120m/min 이상으로 절삭속도를 크게 할 것(절삭저항 감소)
- 30° 이상으로 경사각(상면각)을 크게 할 것
- 칩과 바이트 사이에 윤활성이 좋은 절삭유를 사용할 것
- 공구의 인선을 예리하게 할 것
- 절입량과 회전당 이송을 줄일 것
- 절삭깊이를 작게 하고, 인선반경(공구반경)을 줄일 것
- 마찰계수가 작은 공구를 사용할 것
30. 랙과 피니언 기구를 이용하며, 측정자의 움직임을 확대하여 지침의 회전 변위로 변환시켜 연속된 변위량을 측정할 수 있는 기구는?
① 마이크로미터
② 다이얼게이지
③ 블록게이지
④ 하이트게이지
②
<마이크로미터, micrometer>
정밀하게 가공된 나사의 피치(pitch)와 그 회전각을 이용하여 길이의 변화를 나사의 회전각과 지름에 의해 확대 후, 그 확대된 길이에 눈금을 붙여 작은 길이의 변화를 읽어낼 수 있게하여 측정하는 것이다. 슬리브와 심블의 눈금을 이용하여 공작물의 바깥지름, 안지름, 깊이, 단차 등을 측정하는 데에 사용한다. 마이크로미터에 사용하는 나사는 삼각나사이며, 그 리드는 0.5mm이다.
<다이얼 게이지, dial gauge>
랙과 피니언 기구를 이용해서 측정자의 직선운동을 회전운동으로 변환시켜 눈금판에 나타내는 게이지. 즉, 측정자의 움직임을 확대하여 지침의 회전 변위로 변환시켜 눈금을 읽어 길이를 측정한다. 연속된 변위량을 측정할 수 있으며 원통의 진원도, 원통도, 공작물의 높낮이, 축의 흔들림 등의 측정에 사용되는 비교측정기다.
<블록 게이지, block gauge>
연구소 참조용(AA형, 00급), 일반용·표준용(A형, 0급), 검사용(B형, 1급), 공작용(C형, 2급) 등 다양하게 사용된다. 길이측정의 기구로 사용되며 여러 개를 조합하여 원하는 치수를 얻을 수 있다.
<하이트게이지, height gauge>
스케일이 부착되어 있는 직각자와 서피스 게이지를 조합한 측정기이다. 정반 표면을 기준으로 금긋기 작업을 하거나 높이를 측정하기 위해 사용하고, 종류는 HT, HB, HM형이 있다. 하이트 게이지는 스크라이버를 이용하여 측정한다. 단, HB형은 금긋기 작업이 불가하다.
'공기업 기출문제 > 성남도시개발공사' 카테고리의 다른 글
| 2022년 상반기 성남도시개발공사 기계직 기출복원(4월 23일 응시) (0) | 2022.07.21 |
|---|---|
| 2021년 하반기 성남도시개발공사 기계직 기출복원(9월 4일 응시) (0) | 2022.07.21 |
댓글