2024년 지방직 9급 기계일반 문제 및 해설

문 01. 재료를 두드리거나 압착하면 얇고 넓게 펴지는 기계적 성질은? 
① 전성
② 소성
③ 탄성
④ 취성

 

①

<전성, malleability>
재료가 하중을 받으면 넓고 얇게 펴지는 성질을 말하며 가단성이라고도 한다.

 

<소성, plasticity>
물체에 외력을 가하면 변형이 발생하는데 그 외력을 제거해도 원래 상태로 돌아가지 못하고 변형된 상태로 남는 성질로 영구변형

 

<탄성, elasticity>
외력을 가한 후 외력을 제거하면 변형이 유지되어 원래대로 돌아오는 성질이다.

 

<취성, brittle>
재료가 외력을 받으면 영구 변형을 하지 않고 파괴되거나 또는 극히 일부만 영구변형을 하고 파괴되는 성질이다. 주철의 경우에 굽힘이나 변형이 거의 일어나지 않고 재료가 깨지게 되는데 이를 메짐이라고 하며 같은 말로는 취성(brittle)이라고 한다. 일반적으로 탄소(C) 함유량이 많아질수록 취성이 커진다.

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문 02. 열가소성 수지(thermoplastic resin)에 해당하는 것만을 모두 고르면?

 

ㄱ. 폴리에틸렌(polyethylene) 
ㄴ. 에폭시 수지(epoxy resin) 
ㄷ. 페놀 수지(phenol resin) 
ㄹ. 나일론(nylon)

 

① ㄱ, ㄴ 
② ㄱ, ㄹ 
③ ㄴ, ㄷ 
④ ㄷ, ㄹ

 

②

<열경화성 수지, thermo setting resin>
에폭시, 페놀, 요소, 실리콘(규소), 멜라민, 푸란, 아미노, 알키드, 폴리에스테르
 - 아파요그만ㅜ에페요규멜ㅜ

 

<열가소성 수지, thermo plastic resin>
폴리염화비닐, 불소, 스티롤, 폴리에틸렌, 아크릴, 초산비닐, 메틸아크릴, 폴리아미드, 염화비닐론, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, ABS, 불화탄소, 폴리카보네이트, 나일론

 

<폴리우레탄>
열경화성, 열가소성 수지 종류가 2가지이므로 2개 다 해당.. 거품만 경화성

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문 03. 비철금속 재료만을 모두 고르면? 

 

ㄱ. 알루미늄
ㄴ. 마그네슘 
ㄷ. 세라믹 
ㄹ. 아연

① ㄱ
② ㄷ, ㄹ 
③ ㄱ, ㄴ, ㄹ 
④ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ

 

③

<비철금속, nonferrous metal>
철 이외의 공업용 금속의 총칭으로 크게 나눈다.

 

<예전부터 쓰이던 것>
구리, 납, 주석, 아연, 금, 백금, 수은과 같은 것

 

<비교적 새롭게 공업재료가 된 것>
니켈, 알루미늄, 마그네슘, 카드뮴과 같은 것

 

<최근 새로운 공업발달에 의하여 실용금속이 된 것> 
우라늄, 토튬, 플루토늄, 베릴륨, 타이타늄, 지르코늄, 나이오븀, 바나듐, 하프늄, 인듐, 탄탈럼, 몰리브데넘, 텅스텐, 규소, 저마늄, 나트륨, 칼륨, 갈륨

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문 04. 탄소강의 열처리에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? 
① 불림(normalizing)을 하면 내부응력이 증가한다. 
② 뜨임(tempering)을 하면 인성이 증가한다. 
③ 담금질(quenching)을 하면 경도가 증가한다. 
④ 풀림(annealing)을 하면 연성이 증가한다.

 

①

열처리를 하면 기계적 성질이 좋아져야 한다. 내부응력의 증가는 하자발생이다.

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문 05. 나사의 용어 정의에 대한 설명으로 (가), (나)에 들어갈 내용을 바르게 나열한 것은?

 

○ (가)는 서로 인접한 나사산과 나사산 사이의 축방향 거리를 말한다.

 

○ (나)은 나사의 바깥지름과 골지름의 평균지름을 말한다.

① 리드, 호칭지름 
② 리드, 유효지름 
③ 피치, 호칭지름 
④ 피치, 유효지름

 

④

<리드, lead>
나사가 1회전할 때 축 방향으로 나아가는 거리

<피치, pitch>
나사산 사이의 거리 또는 골 사이의 거리를 말한다.

<유효지름, pitch dia>
나사의 골지름(d₁)과 바깥지름(d₂)의 평균 값이다. 

<호칭지름, outer dia>
나사의 바깥지름을 말한다. 수나사의 산마루에 접하는 가상적인 지름이다.

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문 06. 리드각 λ, 마찰각 ρ인 사각나사의 효율은? (단, 사각나사를 조이는 경우이고 자리면의 마찰은 무시한다.)

① $\frac{tan \lambda }{tan \rho } $
② $\frac{tan\rho }{tan\lambda } $
③ $\frac{tan \rho }{tan( \lambda + \rho )} $
④ $\frac{tan  \lambda }{tan( \lambda + \rho )} $

 

④

<나사의 효율>

$\eta = \frac{Q}{P} \times tan \lambda = \frac{tan \lambda }{tan( \rho + \lambda )}= \frac{nQp}{2 \pi T}   $

 

<나사의 리드각>        <나사의 마찰각>

$tan \lambda = \frac{np}{ \pi  d_{e} } $     $tan \rho = \mu $

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문 07. 유연 커플링(flexible coupling)의 종류에 해당하지 않는 것은?
① 고무(rubber) 커플링 
② 체인(chain) 커플링 
③ 플랜지(flange) 커플링 
④ 기어(gear) 커플링

 

③
<고정 커플링의 종류>
 - 원통형: 머프, 반중첩, 마찰원통, 분할원통(클램프), 셀러(슬리브)
 - 플랜지 커플링 

 

<유연성 커플링>
 - 유니버설 조인트, 체인 커플링, 고무 커플링, 기어 커플링, 벨로즈 커플링
 - 유체고기벨 냠냠

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문 08. 나사의 풀림방지 방법으로 옳지 않은 것은? 
① 캡 너트(cap nut) 사용
② 로크 너트(lock nut) 사용 
③ 분할 핀(split pin) 사용
④ 스프링 와셔(spring washer) 사용

 

①

<나사의 풀림 방지법>
 - 와셔에 의한 방법(스프링, 고무, 톱니붙이, 혀붙이 등)
 - 플라스틱 플러그에 의한 방법
 - 로크너트에 의한 방법(더블너트, 고정너트)
 - 철사를 이용하는 방법
 - 분할핀에 의한 방법
 - 멈춤나사에 의한 방법
 - 자동죔너트에 의한 방법(절입너트)
세로드립 와플로철분먹자

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문 09. 두 축이 평행한 기어의 종류는? 
① 웜 기어(worm gear)
② 스퍼 기어(spur gear) 
③ 베벨 기어(bevel gear) 
④ 하이포이드 기어(hypoid gear)

 

②

<두 축이 평행한 기어>
 - 스퍼 기어, 인터널 기어, 랙, 헬리컬 기어, 이중 헬리컬 기어, 내접 기어, 헤링본 기어

<두 축이 교차하는 기어>
 - 직선 베벨 기어, 스파이럴 베벨 기어, 제롤 베벨 기어, 마이터 기어, 크라운 기어

<두 축이 평행하지도 교차하지도 않는 기어>
 - 나사 기어, 웜 기어, 하이포이드 기어, 페이스 기어, 헬리컬 크라운 기어

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문 10. 두 개의 회전하는 롤러(roller) 사이에 재료를 통과시켜 단면적 또는 두께를 감소시키는 소성가공은?
① 압출 
② 압연 
③ 인발 
④ 전조

 

②
<압출, extrusion>
상온 또는 가열된 금속을 용기 내의 다이를 통해 밀어내어 봉이나 관 등을 만드는 가공법

 

<압연, rolling>
열간 혹은 냉간에서 금속을 회전하는 두 개의 롤러 사이를 통과시켜 두께나 지름을 줄이는 가공법

 

<인발, drawing>
금속 봉이나 관 등을 다이를 통해 축방향으로 잡아당겨 지름을 줄이는 가공법

 

<전조, roll forming>
다이스 사이에 소재를 끼워 소성변형시켜 원하는 모양을 만드는 가공 방법으로 나사나 기어를 만드는데 사용하는 공정 방법

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문 11. 용접의 종류 중 압접(pressure welding)에 해당하는 것은?
① 납땜
② 가스 용접 
③ 전기저항 용접 
④ 아크(arc) 용접

 

③
<압접법의 종류: 전기저항용접>
 - 겹치기: 점용접, 프로젝션용접, 심용접(점프심)
 - 맞대기: 플래시용접, 방전충격용접, 업셋용접(풀방업)

 

<압접법의 종류: 기타>
 - 냉간압접(cold welding), 마찰용접, 가스압접 

 

<압접법의 종류: 단접>
 - 열간압접(forge welding), 해머압접, 다이압접, 로울압접

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문 12. 절삭가공에서 선반작업의 종류에 해당하지 않는 것은?
① 래핑(lapping)
② 외경절삭(turning) 
③ 나사절삭(threading) 
④ 테이퍼절삭(taper turning)

 

①
<선반작업의 종류>
외경절삭, 단면절삭, 절단홈작업, 테이퍼절삭, 드릴링, 보링, 나사절삭, 정면절삭, 곡면절삭, 총형절삭, 널링작업

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문 13. 용접 결함의 종류에 해당하지 않는 것은? 
① 기공(blow hole)
② 편석(segregation) 
③ 오버랩(overlap) 
④ 언더컷(undercut)

 

②
<기공, blow hole>
용착금속 속에 남아있는 가스(CO, H₂)로 인한 구멍이다.

 

<기공의 원인>
 - 공기중의 산소가 많을 때
 - 용접봉 또는 이음부에 습기가 많을 때 
 - 용접전류가 과도하게 흐를 때
 - 이음부에 이물질이 있을 때 
 - 아크의 길이가 길 때

<오버랩, over lap>
용접봉의 용융점이 모재의 용융점보다 낮거나, 비드의 용융지가 작고 용입이 얕아서 비드가 정상적으로 형성되지 못하고 위로 겹쳐지는 현상

 

<오버랩의 원인, 전부 작을 때> 
 - 용접전류가 부족할 때
 - 아크의 길이가 짧을 때 
 - 용접속도가 너무 느릴 때
 - 부적당한 용접봉을 사용할 때 

 

<언더컷, under cut>
모재의 일부가 과다한 전류 등에 의해 녹아서, 상부에 홈이 형성되는 것

 

<언더컷의 발생 원인, 전부 클 때> 
 - 용접 전류가 너무 높을 때
 - 용접 속도가 너무 빠를 때 
 - 아크 길이가 너무 길 때
 - 용접봉 선택이 부적당할 때
 - 용접봉의 각도 및 운봉이 부적절할 때 

 

<편석, segregation>
주물의 일부분에 불순물이 집중하여 석출되든가, 가벼운 부분이 위에 뜨고 무거운 부분이 밑에 가라앉아 굳어지든가 또는 처음 생긴 결정과 후에 생긴 결정의 배합이 달라질 때가 있다.

 

<편석의 방지책>
 - 주물을 급랭시키지 말 것
 - 각 부의 온도차이를 적게 할 것
 - 주물의 두께차이를 갑자기 변화시키지 않을 것 
 - 각이 진 부분을 둥글게(rounding) 할 것

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문 14. 선삭가공에서 3개의 죠(jaw)가 동시에 움직이며 원형단면봉 또는 육각단면봉 등의 물림에 적합한 척(chuck)은?

① 단동척(independent chuck) 
② 연동척(universal chuck) 
③ 콜릿척(collet chuck) 
④ 전자척(magnetic chuck)

 

②
<단동척, independent chuck>
단동척의 몸체는 주철 또는 주강품이며, 조(jaw)는 경화강으로 만든다. 4개의 조(jaw)가 각각 단독으로 움직일 수 있어 불규칙한 일감을 고정하는데 편리하게 되어 있다. 그러나 공작물의 중심을 정확하게 맞추기 위해서는 오랜 시간과 숙련이 필요하다.

 

<연동척, universal chuck>
연동척은 만능적으로 스크롤척(scroll chuck)이라고도 하며 3개의 조(haw)가 동시에 움직이도록 되어 있어 원형, 정삼각형의 공작물을 고정하는데 편리하다. 단면이 불규칙한 공작물은 고정이 곤란하며 편심을 가공할 수 없다. 또한 고정력은 단동척보다 약하며 조(jaw)가 마멸되면 척의 정밀도가 떨어지는 결점이 있다.

 

<콜릿척, collet>
샤프연필의 끝처럼 갈라진 틈을 조여 공작물을 물리는 척이다. 여러 개의 조로 공구나 공작물를 물려주는 부속장치이며 터릿선반이나 자동선반에서 지름이 작은 공작물이나 각봉을 대량가공할 때 사용하며 보통선반에서는 주축의 테이퍼 구멍에 슬리브를 꽂고 여기에 척을 끼워 사용한다.

 

<전자척, electromagnetic chuck>
마그네틱 척의 일종으로, 전자석의 흡인력을 응용하여, 주강 재료의 공작물을 밀착 유지하는 장착 기구이다. 선반용·연삭기용, 스타폴형 등이 있고, 장시간 연속 사용하면 발열하기 때문에 절삭유를 준다. 가공물의 탈착이 스위치 조작만으로 간단하게 제어되므로 능률적이다. 공작기계와 같이 움직이므로 자동화가 용이하고, 흡착력의 강약을 전기적으로 제어할 수 있다. 또한 척의 대형화가 가능하다.

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문 15. 소성가공의 종류에 해당하는 것은? 
① 단조
② 선삭 
③ 주조 
④ 보링(boring)

 

①
<소성가공의 종류>
압연, 인발, 압출, 단조, 전조, 프레스, 판금, 압연, 제관, 널링

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문 16. 연삭가공에서 연삭숫돌의 3요소에 해당하지 않는 것은?
① 칩(chip)
② 기공(pore)
③ 결합제(bond)
④ 숫돌입자(abrasive grain) 

 

①
<연삭 숫돌바퀴의 3요소> 
숫돌입자, 결합제, 기공이다.

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문 17. 밀링가공에서 밀링커터의 지름이 D[mm], 밀링커터의 회전수가 N[rpm]인 경우 절삭속도 V[m/min]는?

① $\frac{ \pi  \times D \times N}{1,000} $
② $\frac{1,000}{ \pi  \times D \times N} $
③ $\frac{ \pi  \times D}{1,000 \times N} $ 
④ $\frac{ \pi  \times N}{1,000 \times D} $

 

①

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문 18. 펌프의 종류 중 용적형 펌프에 해당하지 않는 것은?
① 기어 펌프 
② 터빈 펌프 
③ 베인 펌프 
④ 피스톤 펌프

 

②

<용적형 펌프>

 - 왕복식(피스톤 펌프 = 플런저 펌프, 다이어프램 펌프, 버킷 펌프)

 - 회전식(기어 펌프, 나사 펌프, 베인 펌프, 캠 펌프, 스크류 펌프)

 

<비용적형 펌프, 터보형 펌프>

 - 원심식(벌류트 펌프, 터빈 펌프)

 - 사류 펌프, 축류 펌프

 - 축사벌터

 

<특수펌프>

 - 재생펌프, 제트펌프, 기포펌프, 수격펌프

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문 19. 디젤기관의 노크(knock) 현상을 저감하기 위한 방법으로 옳지 않은 것은?
① 압축비를 크게 한다.
② 실린더 체적을 크게 한다. 
③ 착화지연시간을 짧게 한다. 
④ 연소실 벽의 온도를 낮게 한다.

 

④

<노크 방지법>

	가솔린	디젤
연료착화점	높게	낮게
착화지연	길게	짧게
회전수	높게	낮게
연료분사량	많게	적게
압축비	낮게	높게
흡기온도	낮게	높게
흡기압력	낮게	높게
실린더 벽온도	낮게	높게
실린더 체적	작게	크게

가솔린 연료착화지연회전수분사량 높고 다 작다.

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문 20. 드릴가공의 종류에 대한 설명으로, (가), (나)에 들어갈 내용을 바르게 나열한 것은?

 

○ (가)은 공작물의 구멍 내부에 암나사를 가공하는 작업을 말한다.

 

○ (나)은 접시머리 나사를 사용할 구멍에 나사 머리가 들어갈 부분을 원추형으로 가공하는 작업을 말한다.

 

① 리밍(reaming), 카운터보링(counter boring) 
② 리밍(reaming), 카운터싱킹(counter sinking) 
③ 태핑(tapping), 카운터보링(counter boring) 
④ 태핑(tapping), 카운터싱킹(counter sinking)

 

④
<리밍, reaming>
드릴로 뚫어진 구멍이나 선삭가공품의 구멍의 형상과 치수를 리머를 사용하여 정밀하게 다듬질 하는 작업이다. 리밍을 하려면 드릴로 소요지름보다 작은구멍을 뚫은 후에 리머를 사용한다.

 

<태핑, tapping>
탭(tap)을 사용하여 암나사를 가공하는 자유단조 작업이다. (1번탭 55%, 2번탭 25%, 3번탭 20%)

 

<카운터 보링, counter boring>
작은나사, 둥근머리볼트의 머리부를 공작물에 묻히게 하기 위해 단이 있는 구멍뚫기 작업이다.

 

<카운터 싱킹, counter sinking>
접시형 구멍을 가공하는 것으로서, 앞 공정에서 뚫어놓은 구멍 주위를 경사지게 가공하여 접시 모양으로 만드는 것이다.

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