19년 3회차

드릴 머신에서 공작물을 고정하는 방법은 바이스, 클램프, 지그 등을 사용하며, 드릴 척(drill chuck)은 드릴 비트를 물리기 위한 도구이지 공작물을 고정하는 장치가 아니다. 바이스는 공작물을 직접 물어서 고정하고, 박스 지그와 플레이트 지그는 특정 작업에 맞춘 공작물 고정 지그이므로 모두 적합하다. 따라서 공작물 고정 방법으로는 부적합하다.

절삭조건과 거리가 가장 먼 것은 공작기계의 모양이다.

절삭조건은 절삭속도, 이송속도, 절삭깊이 같은 가공 변수이며, 기계의 외형은 가공 조건이 아니다.

• 이송속도는 절삭조건의 하나이다.
• 절삭깊이는 절삭조건의 하나이다.
• 절삭속도는 절삭조건의 하나이다.

심압축의 끝부분이 내셔널 테이퍼로 되어 있어야 한다는 설명은 틀리다.

심압축은 중공이며 끝부분은 센터를 꽂을 수 있는 모스 테이퍼로 되어 있다.

나머지 보기는 심압대의 옳은 구비 조건이다.

• 센터를 편위시킬 수 있어야 한다는 것은 테이퍼 가공에 필요한 옳은 조건이다.
• 베드의 안내면을 따라 이동할 수 있어야 한다는 것은 옳은 조건이다.
• 베드의 임의 위치에서 고정할 수 있어야 한다는 것은 옳은 조건이다.

플레이너는 공구를 고정하고 공작물을 실은 테이블이 직선 왕복운동을 하면서 평면을 깎는 기계다. 선반은 공작물이 회전하고, 드릴머신은 공구가 회전하면서 이송되며, 호빙머신은 호브와 공작물이 함께 회전한다.

연삭 중 떨림의 원인과 가장 관계가 먼 것은 연삭기 자체의 진동이 없을 때이다.

진동이 없다는 것은 떨림이 생기지 않는 정상 상태이며 원인이 될 수 없다.

• 숫돌축이 편심되어 있을 때는 회전 중 불균형으로 떨림이 생기는 원인이다.
• 숫돌의 결합도가 너무 클 때는 입자가 무뎌져도 탈락하지 않아 떨림이 생기는 원인이다.
• 숫돌의 평행상태가 불량할 때는 접촉이 고르지 않아 떨림이 생기는 원인이다.

일반적인 손 다듬질 가공에 해당하지 않는 것은 호닝 가공이다.

호닝은 호닝 머신으로 숫돌을 회전·왕복시켜 구멍 안면을 다듬는 기계 가공이다.

• 줄가공은 공구를 손으로 움직여 다듬는 손 다듬질이다.
• 해머 작업은 손으로 두드려 가공하는 손 다듬질 작업이다.
• 스크레이퍼 작업은 손으로 면을 긁어 다듬는 손 다듬질이다.

연삭숫돌 성능의 5요소는 숫돌입자·입도·결합도·조직·결합제이다. 기공은 숫돌을 이루는 3요소(숫돌입자·결합제·기공)에 속할 뿐, 성능을 표시하는 5요소에는 들어가지 않는다.

회전수는 약 64 rpm이다.

절삭속도 식에서 회전수를 구한다.

$N = \dfrac{1000 v}{\pi D} = \dfrac{1000 \times 30}{\pi \times 150} \approx 63.7\ \mathrm{rpm}$

• 14 rpm은 계산값과 다르다.
• 38 rpm은 계산값과 다르다.
• 72 rpm은 계산값과 다르다.

드릴링 작업에서 장갑을 착용하고 작업하는 것은 틀린 안전사항이다.

회전하는 드릴에 장갑이 말려 들어가 손을 다칠 수 있으므로 장갑을 끼지 않으며, 칩 비산은 보안경으로 막는다.

나머지 보기는 모두 옳은 안전사항이다.

• 드릴이 회전하는 상태에서 테이블을 조정하지 않는 것은 옳은 안전수칙이다.
• 시작 부분에서 드릴이 자리 잡도록 이송을 느리게 하는 것은 옳은 작업 방법이다.
• 끝나는 부분에서 공작물이 드릴과 함께 돌지 않도록 이송을 느리게 하는 것은 옳은 작업 방법이다.

평행도는 약 1 ㎛이다.

간섭무늬 1개는 파장의 절반에 해당하는 높이 차를 뜻하므로 양쪽 무늬 수를 합해 계산한다.

$\dfrac{(2+4) \times 0.32}{2} \approx 0.96\ \mu\mathrm{m}$

• 2 ㎛는 계산값과 다르다.
• 4 ㎛는 계산값과 다르다.
• 6 ㎛는 계산값과 다르다.

스플라인, 기어, 크랭크축 베어링부 같은 복잡한 형상은 브로칭 가공이 매우 용이한 대표적 사례이며, 이것이 바로 브로칭 머신의 실무 활용 영역이다. 따라서 "가공이 용이하지 않다"는 표현이 거짓이다.

• 복잡한 면의 형상 가공: 브로칭은 복잡한 형상(홀, 슬릿, 키웨이 등)을 한 번의 스트로크로 가공 가능하다(정확).
• 내면·외면 브로칭: 내면 브로칭(내부 홀 가공)과 외면 브로칭(외부 표면 가공) 모두 가능하다(정확).
• 공구의 일회 통과: 한 번의 공구 통과로 거친 절삭부터 마무리 절삭까지 완료되는 것이 브로칭의 큰 장점이다(정확).

접시머리나사의 머리가 들어갈 부분을 원추형으로 넓히는 가공은 카운터 싱킹이다.

접시머리나사의 머리는 원뿔 모양이므로 구멍 입구도 같은 원추형으로 깎아야 머리가 표면과 맞는다. 이것이 원추형 자리 가공이다.

• 리밍은 드릴로 뚫은 구멍을 정밀한 치수와 매끈한 면으로 다듬는 가공이다.
• 보링은 이미 뚫린 구멍을 보링 바로 넓히거나 정밀하게 가공하는 작업이다.
• 스폿 페이싱은 볼트나 너트가 닿는 자리를 평평하게 깎아 주는 가공이다.

틀린 설명은 절삭비가 1에 가까울수록 절삭성이 나쁘다는 내용이다.

절삭비는 절삭 전 칩 두께와 절삭 후 칩 두께의 비이며, 1에 가까울수록 칩이 얇고 매끄럽게 흘러 절삭성이 좋다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 칩이 두꺼워질수록 전단각이 작아진다는 설명은 옳은 내용이다. 전단각이 작을수록 칩이 두껍게 생성된다.
• 구성인선을 방지하기 위해 절삭깊이를 적게 한다는 설명은 옳은 내용이다.
• 절삭속도가 빠르고 경사각이 클 때 유동형 칩이 생기기 쉽다는 설명은 옳은 내용이다.

연마제를 가공액과 섞어 짧은 시간에 광택이 적은 매끈한 면을 얻고 피닝 효과까지 내는 가공법은 액체 호닝이다.

액체 호닝은 연마제와 가공액의 혼합물을 압축공기로 공작물 표면에 분사한다. 입자가 표면을 때리므로 피닝 효과가 함께 생긴다.

• 래핑은 랩과 공작물 사이에 연마제를 넣고 문질러 다듬는 가공이며, 입자를 표면에 충돌시키지 않으므로 피닝 효과가 없다.
• 숏 피닝은 강구 등 단단한 쇼트를 표면에 쏘아 압축 잔류응력을 주는 가공이며, 연마제와 가공액의 혼합물로 다듬는 가공이 아니다.
• 배럴 가공은 회전하는 통 속에서 공작물과 미디어가 서로 마찰하며 다듬어지는 가공이며, 가공에 긴 시간이 걸린다.

표기가 틀린 것은 진원도(원 기호) 공차에 데이텀 A를 붙인 것이다.

진원도는 단독 형체의 모양 공차라서 다른 형체를 기준으로 삼지 않으므로 데이텀을 지정하지 않는다.

• 경사도(각도 기호) 0.01 A: 자세 공차로 기준 데이텀이 필요하다.
• 동심도(이중 원 기호) ⌀0.01 A: 위치 공차로 데이텀이 필요하고, 공차역이 원통이므로 지름 기호를 붙인다.
• 원주 흔들림(사선 화살표 기호) 0.01 A: 데이텀 축선을 기준으로 회전시켜 측정하므로 데이텀이 필요하다.

파단선은 대상물의 일부를 가상으로 제외했을 때의 경계를 나타내는 선이다.

대상물을 중간에서 끊어 일부를 생략하거나 부분 단면의 경계를 그릴 때 파단선을 쓴다.

• 기술이나 기호를 나타내려고 끌어낸 선은 지시선이다.
• 도형의 피치를 잡는 기준이 되는 선은 피치선이다.
• 보이지 않는 부분의 형태를 나타낸 선은 숨은선이다.

올바른 것은 인출선 끝을 치수선에 닿게만 하고 아무 표시도 붙이지 않은 그림이다.

공간이 좁아 치수 2를 인출선으로 끌어낼 때, 인출선을 치수선에서 끌어내면 끝에 화살표나 점을 붙이지 않는다.

• 인출선 끝에 화살표를 붙인 그림: 화살표는 형체의 외형선을 가리킬 때 쓴다.
• 인출선 끝에 검은 점을 붙인 두 그림(작은 점·큰 점): 검은 점은 형체 안쪽 면을 가리킬 때 쓴다.

SS 235 에서 235 는 최저 항복강도 235N/mm²를 뜻한다.

일반 구조용 압연강재(KS D 3503)의 기호 SS 뒤 숫자는 항복강도 하한값을 나타낸다. 예전 기호 SS400 처럼 인장강도를 쓰던 방식은 개정으로 바뀌었다.

• 연신율이 23.5% 이상이라는 보기는 틀리다. 숫자는 연신율이 아니라 강도 값이다.
• 평균 탄소함유량이 2.35%라는 보기는 틀리다. 탄소량이 약 2.1%를 넘으면 강이 아니라 주철 범위이며, SS 기호의 숫자는 탄소량이 아니다.
• 탄성에 관한 한계값이 235N/mm²라는 보기는 틀리다. 규격이 이 숫자로 정한 값은 항복강도 하한이며, 탄성에 관한 다른 강도 항목이 아니다.

틀린 설명은 ø50H7/g6 을 중간 끼워맞춤이라 한 보기이다.

H7 구멍과 g6 축에서 g6 의 공차역은 기준선 아래에 있어 축이 항상 구멍보다 작으므로, 항상 틈새가 생기는 헐거운 끼워맞춤이다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 구멍 기준식 끼워맞춤이라는 설명은 옳다. 구멍이 H 로 기준 구멍이다.
• 축과 구멍의 호칭 치수가 모두 ø50 이라는 설명은 옳다.
• ø50H7 구멍과 ø50g6 축의 끼워맞춤이라는 설명은 옳다.

수나사의 완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선은 굵은 실선으로 나타낸다.

나사의 끝 경계는 눈에 띄는 외형선 계열인 굵은 실선으로 긋는다.

• 가는 실선은 수나사의 골지름을 나타내는 선이다.
• 가는 1점 쇄선은 중심선이나 피치선에 쓰는 선이다.
• 굵은 1점 쇄선은 특수한 가공을 하는 범위를 지정할 때 쓰는 선이다.

자동조심 볼 베어링의 계열 기호는 12, 22, 23이다.

자동조심 볼 베어링은 호칭 번호가 1200, 2200, 2300 번대로 시작하며, 이 구분이 계열 기호가 된다.

• 60, 62, 63 은 단열 깊은 홈 볼 베어링의 계열 기호이다.
• 70, 72, 73 은 앵귤러 콘택트 볼 베어링의 계열 기호이다.
• 511, 522 는 스러스트 볼 베어링의 계열 기호이다.

기호 Ⓟ 는 돌출 공차역을 표시한다.

돌출 공차역은 구멍에 끼워지는 부품 쪽으로 튀어나온 부분의 공차 범위이며, 기호 Ⓟ를 공차값 뒤에 붙여 나타낸다.

• 비례하지 않는 치수는 치수 수치 아래에 밑줄을 그어 나타낸다.
• 데이텀을 직접 도시할 때는 영문 대문자를 네모에 넣고 삼각 기호를 붙인다.
• 공차붙이 형체를 직접 도시할 때는 지시선 화살표로 형체를 가리킨다.

스프링의 기능이 아닌 것은 응력집중 완화이다.

스프링은 탄성을 이용해 에너지 축적, 충격 흡수, 하중 측정에 쓰이며, 응력집중을 줄이는 것은 스프링의 기능이 아니라 필릿 등 형상 설계의 문제이다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 에너지의 축적은 스프링의 기능이다.
• 하중의 측정 및 조정은 스프링의 기능이다. 스프링저울이 그 예이다.
• 진동 완화와 충격에너지 흡수는 스프링의 기능이다.

그림의 설명은 대전체 사이에 다른 종류의 전하는 흡인력, 같은 종류의 전하는 반발력이 작용한다는 내용으로, 이는 쿨롱의 법칙이다.

쿨롱의 법칙은 두 점전하 사이의 힘이 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 정전기력의 법칙이다.

• 줄의 법칙: 전류가 흐를 때 저항에서 발생하는 열량에 관한 법칙이다.
• 플레밍의 왼손 법칙: 자기장 속 전류가 흐르는 도체가 받는 힘의 방향(전동기 원리)이다.
• 플레밍의 오른손 법칙: 자기장 속에서 움직이는 도체에 생기는 유도 기전력의 방향(발전기 원리)이다.

테이블이 받는 압력은 약 9.5kgf/cm²이다.

압력은 하중을 접촉 면적으로 나눈 값이다. 발문에 주어진 치수가 지름뿐이므로 접촉면은 봉을 세워 놓은 지름 2cm 의 원형 단면이다.

$A=\dfrac{\pi \times 2^2}{4}=\pi \approx 3.14\ \mathrm{cm^2}$

$P=\dfrac{30}{3.14}\approx 9.55\ \mathrm{kgf/cm^2}$

• 5.5 는 계산값과 다르다.
• 7.5 는 계산값과 다르다.
• 19.5 는 계산값과 다르다.

크기와 방향이 주기적으로 바뀌는 하중은 교번하중이다.

교번하중은 인장과 압축처럼 방향까지 반대로 바뀌며 반복되는 하중이다.

• 반복하중은 방향은 일정하고 크기만 되풀이해 변하는 하중이다.
• 이동하중은 하중의 작용 위치가 물체 위를 이동하는 하중이다.
• 충격하중은 짧은 시간에 갑자기 작용하는 하중이다.

두 지점 사이의 전위차는 4V이다.

전위차는 전하가 한 일을 전하량으로 나눈 값이다.

$V=\dfrac{W}{Q}=\dfrac{40}{10}=4\ \mathrm{V}$

• 0.25 는 계산값과 다르다.
• 40 은 계산값과 다르다.
• 400 은 계산값과 다르다.

저항값은 10Ω이다.

옴의 법칙에서 저항은 전압을 전류로 나눈 값이다.

$R=\dfrac{V}{I}=\dfrac{110}{11}=10\ \Omega$

• 1 은 계산값과 다르다.
• 100 은 계산값과 다르다.
• 1000 은 계산값과 다르다.

가속도는 단위 시간당 속도 변화량이므로 속도 변화를 걸린 시간으로 나눈 값, 곧 아래 식이 정답이다.

$a = \dfrac{v_2 - v_1}{t}$

• 한 지점의 속도 하나만 시간과 엮은 식은 속도의 변화량을 반영하지 못하므로 가속도가 아니다.
• 시간을 속도 변화로 나눈 식은 분자·분모가 뒤집힌 역수로, 단위가 s²/m 가 되어 가속도 단위 m/s² 와 맞지 않는다.

A점 기준 모멘트 평형으로 구하면 B점 반력은 20kgf이다.

그림: A에서 800mm 떨어진 C점에 50kgf 하중, C에서 B까지 1200mm(전체 길이 2000mm), 양 끝 A·B에서 위로 반력 F·R.

$\sum M_A = 0:\; R \times 2000 = 50 \times 800$
$R = \dfrac{50 \times 800}{2000} = 20\ \text{kgf}$

나머지 A점 반력은 $F = 50 - 20 = 30\ \text{kgf}$로, 하중에 가까운 A쪽이 더 큰 반력을 받는다.

• 30kgf: B점이 아니라 A점의 반력이다.
• 10kgf: $10 \times 2000 = 20000$ 으로 $50 \times 800 = 40000$ 과 같지 않아 모멘트 평형이 성립하지 않는다.
• 50kgf: $50 \times 2000 = 100000$ 으로 역시 40000 과 같지 않다(하중 전체를 B점 혼자 받는 값).

마력 H가 PS 단위이고 토크가 kgf·cm 단위일 때 관계식은 T = 71620 H/N이다.

1PS = 75kgf·m/s 이므로
$H \times 75 = T \times \dfrac{2\pi N}{60}$ (T: kgf·m)
$T = \dfrac{75 \times 60}{2\pi} \cdot \dfrac{H}{N} \approx 716.2\dfrac{H}{N}\ \text{kgf}\cdot\text{m} = 71620\dfrac{H}{N}\ \text{kgf}\cdot\text{cm}$

• 계수 97400 인 식은 동력을 kW로 넣을 때의 kgf·cm 토크 식이다(1kW = 102kgf·m/s).
• 계수 26220·36220 인 식: PS 와 kgf·cm 조합의 계수는 위 유도로 $\dfrac{75 \times 60 \times 100}{2\pi} \approx 71620$ 하나로 정해지므로 맞지 않는다.

형태나 크기가 변하지 않는 한 변하지 않는 물체 고유의 양은 질량이다.

무게는 중력에 따라 달라지지만 질량은 장소와 상관없이 일정하다.

• 속도는 단위 시간당 위치가 변하는 정도이다.
• 중력은 지구가 물체를 끌어당기는 힘이며 장소에 따라 달라진다.
• 가속도는 단위 시간당 속도가 변하는 정도이다.

현재 출력값과 미래 출력의 예상값을 함께 이용해 속응성을 개선하는 동작은 비례 미분 동작이다.

비례 요소는 현재 편차에, 미분 요소는 편차의 변화율(앞으로의 경향)에 대응하므로, 둘을 합한 비례 미분 동작은 변화를 미리 예측해 빠르게 응답한다.

• 미분 동작은 편차의 변화율만 반영하고 현재 편차의 크기는 반영하지 않으므로, 현재값과 미래 예상값을 함께 쓰는 동작이 아니다.
• 적분 동작은 편차를 누적해 잔류편차를 없애는 동작이며, 미래 예상값을 이용하지 않는다.
• 비례 적분 동작은 현재 편차와 과거 편차의 누적을 이용해 잔류편차를 없애는 동작이며, 미래 예상값을 이용하지 않는다.

1개의 케이블로 1비트씩 보내는 전송 방식은 직렬전송방식이다.

직렬전송은 비트를 한 줄로 차례로 보내므로 선이 적어 설치비용이 저렴하지만 속도는 느리다.

• 병렬전송방식은 여러 비트를 여러 선으로 동시에 보내므로 빠르지만 선이 많이 든다.
• 반이중전송방식은 양방향 통신이 가능하나 한 번에 한 방향씩만 보내는 방식이다.
• 전이중전송방식은 양방향으로 동시에 주고받는 방식이다.

PLC 의 스캔타임에 해당하는 것은 프로그램을 1회 연산하는 시간이다.

PLC 는 입력 상태를 읽고, 사용자 프로그램을 처음부터 끝까지 한 번 연산한 뒤, 결과를 출력에 반영하는 과정을 반복한다. 이 한 주기에 걸리는 시간이 스캔타임이며, 그 중심이 프로그램 연산이다.

• 입력 모듈에서 1개 신호가 입력되는 시간은 스캔타임이 아니다. 스캔은 신호 하나가 아니라 프로그램 전체를 도는 주기이다.
• 출력 모듈에서 1개 신호가 입력되는 시간도 스캔타임이 아니다. 출력 모듈은 신호를 내보내는 부분이며, 스캔은 프로그램 전체 주기이다.
• PLC 가 제어하는 시스템의 1회 실행시간은 제어 대상의 동작 시간이며, PLC 내부의 연산 주기가 아니다.

절대위치 결정은 공구 위치를 항상 원점을 기준으로 표시하는 방법이다.

절대 지령은 앞의 공구 위치와 관계없이 모든 좌표값을 프로그램 원점에서 잰 값으로 지정한다.

• 앞의 공구 위치를 기준으로 표시하는 방법은 증분(상대) 지령이다.
• 원점과 앞의 공구 위치를 함께 기준으로 표시한다는 설명은 절대위치 결정이 아니다. 절대 방식은 앞의 공구 위치를 기준으로 쓰지 않는다.
• X, Y 축선 위의 어느 한 점을 기준으로 표시한다는 설명은 절대위치 결정이 아니다. 절대 방식의 기준은 정해진 원점이다.

C언어의 반복제어문이 아닌 것은 switch-case 문이다.

switch-case 문은 값에 따라 여러 경로 중 하나를 고르는 선택(분기)문이며 반복하지 않는다.

• for 문은 정해진 횟수만큼 반복하는 반복문이다.
• while 문은 조건이 참인 동안 반복하는 반복문이다.
• do-while 문은 먼저 한 번 실행한 뒤 조건을 검사해 반복하는 반복문이다.

보드선도의 −3dB 점은 크기가 기준의 1/√2(약 0.707배)가 되는 점이다.

$20\log_{10}\dfrac{1}{\sqrt{2}} \approx 20 \times (-0.1505) \approx -3.01\ \text{dB}$
전력으로는 절반이 되는 점이라 반전력점(차단 주파수)이라고도 한다.

• 1/2 배: $20\log_{10}0.5 \approx -6.02\ \text{dB}$
• 1/3 배: $20\log_{10}\dfrac{1}{3} \approx -9.54\ \text{dB}$
• 1/√3 배: $20\log_{10}\dfrac{1}{\sqrt{3}} \approx -4.77\ \text{dB}$

속도를 전압으로 바꾸는 센서는 태코제너레이터이다.

태코제너레이터는 소형 발전기로, 회전 속도에 비례하는 전압을 낸다.

• 포텐쇼미터는 위치나 각도에 따른 저항 변화를 전압으로 바꾸는 센서이다.
• 초음파 센서는 초음파의 왕복 시간을 이용해 거리를 재는 센서이다.
• 광 트랜지스터는 빛의 세기를 전류로 바꾸는 소자이다.

유압유의 요구조건으로 틀린 것은 압축성일 것이다.

유압유는 압력을 전달해 동력을 전하므로 비압축성이어야 한다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 화재의 위험이 없을 것은 유압유의 요구조건이다.
• 녹이나 부식 발생이 없을 것은 유압유의 요구조건이다.
• 수분을 쉽게 분리시킬 수 있을 것은 유압유의 요구조건이다.

초기조건이 0이면 미분은 s를 곱하는 것이므로 인덕터 전압 $v(t)=L\dfrac{d}{dt}i(t) \rightarrow V(s)=sLI(s)$가 옳다.

• 저항 $v(t)=Ri(t)$ 는 그대로 $V(s)=RI(s)$ 가 되어야 하는데, 1/R 을 곱한 식으로 되어 있어 틀렸다.
• 커패시터 $v(t)=\dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt$ 는 적분이 1/s 이므로 $V(s)=\dfrac{1}{sC}I(s)$ 가 되어야 하는데, sC 를 곱한 식으로 되어 있어 틀렸다.
• 저항과 커패시터 직렬 식도 $V(s)=RI(s)+\dfrac{1}{sC}I(s)$ 여야 하므로, 1/R 과 sC 를 곱한 식은 틀렸다.

정리하면 미분 = s 곱하기, 적분 = s 로 나누기이다.

폐루프 제어의 특징으로 틀린 것은 시스템 가격이 저렴해진다는 내용이다.

폐루프는 출력을 되먹임하므로 센서와 비교기가 더 필요하여 구성이 복잡하고 가격이 높아진다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 제어오차가 감소한다는 설명은 옳은 내용이다.
• 필요한 센서의 개수가 증가한다는 설명은 옳은 내용이다.
• 제어시스템의 구성이 복잡해진다는 설명은 옳은 내용이다.

전달함수의 특성으로 틀린 것은 비선형 제어계에서만 정의된다는 내용이다.

전달함수는 초기값을 0 으로 둔 선형 시불변 계에서 정의되는 출력 대 입력의 라플라스 변환 비이다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 제어계의 입력과는 관계없다는 설명은 옳은 내용이다. 전달함수는 계 자체의 특성이다.
• 임펄스 응답의 라플라스 변환으로 정의된다는 설명은 옳은 내용이다.
• 입·출력 함수의 라플라스 변환 비가 된다는 설명은 옳은 내용이다.

출력과 목표값을 비교해 차이로 정정하는 방식은 되먹임 제어이다.

되먹임(피드백) 제어는 출력을 검출해 목표값과 비교하고 그 차이를 정정 신호로 보낸다.

• 개루프 제어는 출력을 목표값과 비교하지 않는 제어이다.
• 시퀀스 제어는 미리 정한 순서에 따라 제어 단계를 차례로 진행하는 제어이다.
• 프로그램 제어는 목표값이 미리 정한 계획에 따라 변하는 경우를 가리키는 분류이며, 출력과 목표값을 비교해 정정하는 방식 자체의 이름이 아니다.

양로드 실린더는 피스톤의 양쪽에 동일한 지름의 로드가 부착되어 있어, 전진과 후진 시 작용하는 수압 면적이 같다. 단동 실린더는 한쪽 방향만 수압으로 작동하고, 탠덤 실린더는 여러 피스톤이 직렬 연결되며, 다위치 실린더는 다양한 위치에서 작동하는 특성으로 전·후진 속도가 다르다. 양로드 실린더가 전진(A실 면적) = 후진(B실 면적)이 되어 출력속도가 동일하다.

안쪽 루프를 먼저 줄이고 바깥 단위 피드백을 적용하면 전체 전달함수는 약 0.7이다.

그림: 앞 합산점(+, −) → 뒤 합산점(+, −) → 6 → 10 → 출력. 6의 출력이 4를 거쳐 뒤 합산점으로 음되먹임, 최종 출력이 그대로 앞 합산점으로 음되먹임.

안쪽 루프: $\dfrac{6}{1+6 \times 4} = \dfrac{6}{25} = 0.24$
전향 경로: $0.24 \times 10 = 2.4$
바깥 루프: $\dfrac{2.4}{1+2.4} = \dfrac{2.4}{3.4} \approx 0.706$

0.706 을 소수 첫째 자리로 맞추면 0.7이다.

• 0.6: 계산값 0.706 보다 0.1 가까이 작아 맞지 않는다.
• 0.8·0.9: 계산값보다 커서 맞지 않는다.

G1과 G2가 직렬(종속) 연결이므로 전체 전달함수는 두 블록의 곱인 6이다.

그림: 입력 A → G1 → B → G2 → 출력 C, 되먹임 경로 없음.

$\dfrac{C}{A} = \dfrac{B}{A} \cdot \dfrac{C}{B} = G_1 G_2 = 2 \times 3 = 6$

• 3: G2 하나만 본 값으로 G1 을 빠뜨렸다.
• 9·12: 직렬 연결의 곱 $2 \times 3 = 6$ 과 다르다(병렬이었다면 합 5).

냉동식 오일 쿨러는 냉동기(압축식 냉동 사이클)를 이용하여 직접 오일을 냉각하는 장치로, 외부의 냉각수나 공기 환기 없이도 독립적으로 냉각이 가능합니다. 따라서 환기설비는 필요하지 않습니다. 반면 보기 2~4는 모두 참입니다: 냉각수가 필요 없고, 냉동 사이클을 자동으로 제어하여 유온을 자동 조정할 수 있으며, 대기 온도나 냉각수 온도 이하로 냉각 가능하고 이동형으로 운반이 용이합니다.

불 대수의 기본 법칙으로 옳은 것은 A + 1 = 1이다.

OR 연산은 한쪽이 1 이면 결과가 항상 1 이므로 A 값에 관계없이 1이 된다.

• A + 0 = 0 은 틀리다. A + 0 = A 이다.
• A · 1 = 0 은 틀리다. A · 1 = A 이다.
• A · 1 = 1 은 틀리다. A 가 0 이면 결과가 0 이다.

입력 2진수 100 에 대한 출력 전압은 4V이다.

3비트의 출력 범위 0~7V 를 입력 0~7 에 대응시키면 입력 1 단계당 1V이다.

$100_{2}=4$

$V=\dfrac{7}{2^{3}-1}\times 4=1\times 4=4\ \mathrm{V}$

• 2 는 계산값과 다르다.
• 3 은 계산값과 다르다.
• 7 은 입력이 111 일 때의 최대 출력이며 계산값과 다르다.

십진수 19 의 BCD 코드는 0001 1001이다.

BCD 는 십진수의 각 자리를 4비트로 따로 바꾼다. 1 은 0001, 9 는 1001 이므로 자리별 변환하면 0001 1001 이다.

• 0001 0011 은 십진수 13 의 BCD 코드이다.
• 0110 1100 은 1100 이 BCD 에 없는 값이라 BCD 코드가 아니다.
• 0010 1100 은 1100 이 BCD 에 없는 값이라 BCD 코드가 아니다.

RAM에 대해 틀린 설명은 전원이 차단되어도 내용에 변화가 없다는 서술이다.

RAM은 읽고 쓰기가 자유로운 휘발성 메모리라서 전원이 끊기면 저장된 데이터가 사라진다. 전원이 꺼져도 내용을 유지하는 것은 ROM 같은 비휘발성 메모리의 성질이다.

나머지 보기는 모두 RAM에 대한 옳은 내용이다.

• ‘데이터의 내용 변경이 가능하다’는 RAM이 쓰기가 가능한 메모리라는 점에서 옳은 내용이다.
• ‘전원이 차단되는 순간 데이터가 모두 없어진다’는 RAM의 휘발성에 해당하는 옳은 내용이다.
• ‘임의의 데이터를 저장하기도 하고 외부에서 로딩할 수도 있다’는 RAM의 읽기·쓰기 기능에 해당하는 옳은 내용이다.

절삭가공에 이용되는 성질은 연삭성이다.

연삭성(grindability)은 숫돌로 재료를 깎아 내기 쉬운 정도를 뜻하며 연삭 같은 절삭가공에서 중요한 성질이다.

• 가용성은 재료를 녹여 주형에 부을 수 있는 성질로 주조에 이용되는 성질이다.
• 전연성은 늘어나고 펴지는 성질로 단조·압연 같은 소성가공에 이용되는 성질이다.
• 접합성은 재료를 이어 붙일 수 있는 성질로 용접에 이용되는 성질이다.

열전대의 특징이 아닌 것은 형상이나 치수에 의해 영향을 받는다는 서술이다.

열전대는 서로 다른 두 금속의 접점 온도차에 의한 열기전력으로 온도를 재므로 소재의 종류와 접점 온도가 출력을 정하고, 선의 형상이나 치수는 출력에 영향을 주지 않는다.

나머지 보기는 모두 열전대의 특징이다.

• ‘고온 측정에 사용된다’는 열전대의 특징에 해당하는 옳은 내용이다.
• ‘온도 측정 범위가 넓다’는 열전대의 특징에 해당하는 옳은 내용이다.
• ‘부착 방법에 따라 오차가 발생한다’는 접점 접촉 상태에 따라 오차가 생기는 열전대의 특징에 해당하는 옳은 내용이다.

브러시 교환이 필요한 서보모터는 DC 서보 모터이다.

DC 서보 모터는 회전자 전류를 브러시와 정류자로 바꿔 주는 구조라 브러시가 마모되어 주기적인 교환이 필요하다.

• 스테핑 모터는 펄스 신호로 고정자 권선을 순차 여자하는 방식이라 브러시가 없다.
• 동기형 AC 서보 모터는 영구자석 회전자를 쓰는 브러시리스 구조라 브러시 교환이 필요 없다.
• 유도기형 AC 서보 모터는 농형 회전자를 쓰는 구조라 브러시가 없다.

비트 마스크와 비트 리셋에 쓰이는 연산자는 논리곱(AND)이다.

AND는 0과 곱하면 0, 1과 곱하면 원래 값이 유지되므로, 지울 비트 자리에 0을 둔 값과 AND하면 그 비트만 0이 되고 나머지는 보존된다.

• 부정(NOT)은 모든 비트를 반전시키는 연산자이다.
• 논리합(OR)은 1과 합하면 비트가 1이 되므로 특정 비트를 세트하는 데 쓰는 연산자이다.
• 배타적 논리합(XOR)은 1과 연산하면 비트가 반전되므로 특정 비트를 토글하는 데 쓰는 연산자이다.

발광부와 수광부가 광학적으로 결합되어 빛으로 신호를 전달하면서 전기적으로는 절연된 센서는 포토 커플러이다.

포토 커플러는 입력 측 발광 다이오드가 빛을 내고 출력 측 포토 트랜지스터 같은 수광 소자가 그 빛을 받아 신호를 전달하므로, 입력 회로와 출력 회로를 전기적으로 절연한 채 신호를 주고받을 수 있다.

• 리드 스위치는 유리관 속 자성 리드 접점이 자석의 자기장에 의해 붙었다 떨어지는 스위치이다.
• 유도형 근접 센서는 고주파 자기장 속 금속체에 생기는 와전류를 이용해 금속을 검출하는 센서이다.
• 용량형 근접 센서는 검출면과 물체 사이의 정전용량 변화를 이용해 물체를 검출하는 센서이다.

머시닝 센터에 대해 틀린 설명은 방전을 이용한 가공작업이라는 서술이다.

머시닝 센터는 회전하는 공구로 재료를 깎는 절삭가공 기계이고, 방전을 이용하는 가공은 방전 가공기의 방식이다.

나머지 보기는 모두 머시닝 센터에 대한 옳은 내용이다.

• ‘드릴작업을 할 수 있다’는 공구를 바꿔 구멍 가공을 하는 머시닝 센터의 옳은 내용이다.
• ‘자동공구교환장치(ATC)가 있다’는 머시닝 센터의 옳은 내용이다.
• ‘테이블은 가공물을 절삭에 필요한 위치까지 이동시킨다’는 머시닝 센터의 옳은 내용이다.

식을 전개해 정리하면 Z = B이다.

그림의 식: $Z = (A+B)(\overline{A}+B)$
$= A\overline{A} + AB + \overline{A}B + B$
$= 0 + B(A + \overline{A} + 1) = B$

분배법칙 $(X+Y)(X+Z)=X+YZ$ 를 쓰면 더 빠르다: $(B+A)(B+\overline{A}) = B + A\overline{A} = B$. $A\overline{A}=0$이 핵심이다.

나머지 식은 반례 하나로 원식과 다름이 드러난다.

• $Z=A+\overline{B}$: A=1, B=0 이면 1 이지만 원식은 $(1+0)(0+0)=0$ 이다.
• $Z=\overline{A}+B$: A=0, B=0 이면 1 이지만 원식은 $(0+0)(1+0)=0$ 이다.
• $Z=AB+\overline{B}$: B=0 이면 항상 1 이지만 원식은 B=0 이면 항상 0 이다.

60Hz의 각속도는 약 377 rad/s이다.

각속도는 주파수에 2π를 곱해 구한다.

$\omega=2\pi f$
$\omega=2\pi\times 60\approx 377\,\mathrm{rad/s}$

• 77은 계산값과 다르다.
• 177은 계산값과 다르다.
• 277은 계산값과 다르다.

TTL IC의 출력 방식으로 쓰이지 않는 것은 사이리스터 출력이다.

사이리스터는 전력 제어용 반도체 스위칭 소자이며 TTL 게이트의 출력단 구성 방식이 아니다.

나머지 보기는 모두 TTL IC에 쓰이는 출력 방식이다.

• 3상(3-states) 출력은 하이·로우·고임피던스 상태를 갖는 TTL 출력 방식이다.
• 토템폴 출력은 트랜지스터 두 개를 위아래로 쌓은 TTL의 기본 출력 방식이다.
• 오픈컬렉터 출력은 컬렉터를 열어 두고 외부 풀업 저항을 쓰는 TTL 출력 방식이다.

기계 제작 시 고려할 사항으로 틀린 것은 각 부품이 자유운동을 할 수 있을 것이라는 서술이다.

기계는 각 부품이 정해진 경로로만 움직이는 구속운동을 해야 의도한 일을 할 수 있으므로 부품이 제멋대로 움직이는 자유운동은 바람직하지 않다.

나머지 보기는 모두 기계 제작 시 고려할 옳은 내용이다.

• ‘효율이 좋고 유지비가 적을 것’은 기계 제작 시 고려할 옳은 내용이다.
• ‘디자인이 좋고 상품 가치가 높을 것’은 기계 제작 시 고려할 옳은 내용이다.
• ‘기계 각 부의 강도는 신뢰성이 있을 것’은 기계 제작 시 고려할 옳은 내용이다.

전자유도 작용으로 금속체의 유무를 판별하는 비접촉 센서는 유도형 근접센서이다.

유도형 근접센서는 검출 코일이 만드는 고주파 자기장 속에 금속체가 들어오면 생기는 와전류로 발진 상태가 바뀌는 것을 이용해 금속만 검출한다.

• 포토센서는 빛의 투과·반사를 이용해 물체를 검출하는 센서이다.
• 리밋 스위치는 물체가 직접 닿아 접점이 작동하는 접촉식 스위치이다.
• 용량형 근접센서는 정전용량 변화를 이용하므로 금속뿐 아니라 비금속도 검출하는 센서이다.

전력을 전압과 저항의 곱으로 쓴 P = V × R 이 틀린 식이다.

전력의 기본식은 $P = VI$ 이고, 옴의 법칙 $V = IR$ 을 대입하면
$P = I^2 R = \dfrac{V^2}{R}$

• P = I × V: 기본식으로 옳다.
• 전류 제곱에 저항을 곱한 식: $V=IR$ 대입 결과로 옳다.
• 전압 제곱을 저항으로 나눈 식: $I=\dfrac{V}{R}$ 대입 결과로 옳다.

V × R 은 단위가 W 가 아니며, 같은 전압에서 저항이 클수록 전력이 작아진다는 사실과도 반대다.

저항 연결에 대해 틀린 설명은 동일한 저항을 병렬로 연결할 때 수량과 저항값을 더한다는 서술이다.

같은 저항 R을 n개 병렬 연결하면 합성 저항은 R을 n으로 나눈 값이 되며, 더하는 것은 직렬 연결에서의 계산이다.

• ‘직렬 연결의 총 저항은 가장 큰 저항보다 커진다’는 모든 저항을 더하므로 옳은 내용이다.
• ‘병렬 연결의 총 저항은 가장 작은 저항보다 작아진다’는 병렬 합성 저항의 옳은 내용이다.
• ‘동일한 저항을 직렬로 연결하면 수량과 저항값의 곱이 총 저항이 된다’는 옳은 내용이다.