17년 2회차

다이얼 게이지 기어의 백래시로 생기는 오차는 되돌림 오차이다.

측정자를 오르내리며 같은 위치를 읽을 때, 기어 사이 유격 때문에 올라갈 때와 내려갈 때의 지시값이 달라지는 것이 되돌림 오차이다.

• 인접 오차는 인접한 눈금 사이에서 생기는 지시 오차의 차이로 백래시에 따른 방향별 차이와 다르다.
• 지시 오차는 지시값과 참값의 차이로 이동 방향 반전에 따른 차이를 뜻하지 않는다.
• 진동 오차는 기어 백래시로 이동 방향에 따라 지시값이 달라지는 오차를 가리키는 명칭이 아니다.

그림의 가공법은 널링 가공입니다.

그림에서 공작물 끝부분 표면에 사선이 교차한 마름모 무늬가 있고, 아래에 같은 무늬가 새겨진 롤러가 홀더에 끼워져 공작물에 눌러지고 있습니다. 이처럼 롤러를 압착해 표면에 무늬를 소성 변형으로 만드는 것이 널링으로, 손잡이 미끄럼 방지와 외관 향상에 쓰입니다.

• 나사 가공: 바이트로 일정 리드의 나선 홈을 깎는 것이며, 교차 무늬를 만들지 않습니다.
• 총형 가공: 공구 날 모양 그대로 윤곽을 깎아 내는 가공으로, 표면 무늬를 눌러 만드는 방식이 아닙니다.
• 다듬질 가공: 표면을 매끄럽게 깎는 마무리 가공으로, 미끄럼 방지용 요철을 만드는 목적과 반대입니다.

선반에서 할 수 없는 작업은 스플라인 홈 가공이다.

선반은 공작물을 회전시키고 바이트를 이송하는 기계라서 축 방향의 여러 홈을 등분해 가공하는 스플라인 홈은 분할 기구를 갖춘 밀링이나 브로칭 등이 필요하다.

• 나사 가공은 바이트를 리드에 맞춰 이송하여 선반에서 할 수 있다.
• 널링 가공은 널링 공구를 눌러 표면에 무늬를 내는 작업으로 선반에서 할 수 있다.
• 테이퍼 가공은 심압대 편위나 복식 공구대 회전으로 선반에서 할 수 있다.

밀링 머신에서 절삭공구를 고정하는 부속장치가 아닌 것은 새들이다.

새들은 니 위에서 테이블을 앞뒤로 이동시키는 밀링 머신의 본체 구성 부분이며 공구를 잡는 장치가 아니다.

• 아버는 커터를 끼워 주축에 고정하는 공구 고정 부속장치이다.
• 콜릿은 엔드밀 등 자루가 있는 공구를 조여 고정하는 부속장치이다.
• 어댑터는 공구 자루와 주축의 테이퍼를 맞춰 고정하는 부속장치이다.

작업안전 수칙으로 옳은 것은 탭 작업에서 칩이 배출되도록 후퇴와 전진을 번갈아 점진적으로 수행하는 것이다.

탭을 한 방향으로만 계속 돌리면 칩이 엉켜 탭이 부러질 수 있으므로 조금 돌리고 되돌려 칩을 끊어 배출한다.

• 바이스 조에 기름을 충분히 묻히면 공작물이 미끄러져 고정이 불안정해지므로 옳지 않은 내용이다.
• 드릴 가공에서 장갑을 착용하면 회전하는 드릴에 말려 들어갈 위험이 있어 옳지 않은 내용이다.
• 금긋기는 가공 위치와 기준선을 표시하는 작업이며 절삭성을 좋게 하려는 것이 아니므로 옳지 않은 내용이다.

심압대 편위량은 $X=\dfrac{L(D-d)}{2l}$ 입니다.

그림에서 D 는 테이퍼 큰 지름, d 는 작은 지름, l 은 테이퍼 부분 길이, L 은 공작물 전체 길이입니다. 테이퍼 길이 l 동안 반지름이 $\dfrac{D-d}{2}$ 만큼 변하므로, 양 센터 사이 전체 길이 L 에 걸쳐 같은 기울기를 만들려면 심압대를 그 비율만큼 옮겨야 합니다.
$X=\dfrac{D-d}{2l}\times L$

• 분자가 D−dL 인 식: 지름에서 지름×길이를 빼므로 단위가 맞지 않습니다.
• 분자에 l, 분모에 2L 을 둔 식: 길이 둘의 위치가 뒤바뀌어, 테이퍼가 전체 길이에 걸쳐 있을 때만 맞고 그림처럼 테이퍼가 일부인 경우 편위량이 작게 나옵니다.
• 2L 을 (D−d)l 로 나눈 식: 지름 차와 편위량이 반비례하게 되어 테이퍼가 클수록 편위량이 작아지는 모순이 생깁니다.

공기 마이크로미터는 압축 공기원이 필수이며, 2개 이상의 마스터(기준 게이지)를 사용해야 정밀한 비교 측정이 가능하다. '비교 측정기로 1개의 마스터로 측정이 가능하다'가 틀린 이유는 1개의 마스터만으로는 측정 범위 내 정확한 보정을 할 수 없기 때문이다.

• 타원, 테이퍼, 편심 등의 측정: 정확하다 — 공기 마이크로미터는 공기 흐름의 저항 변화로 측정하므로 타원·테이퍼·편심 등 비정형 형상도 간단히 측정할 수 있다.
• 장시간 고정도 유지: 맞다 — 확대 기구에 기계적 이동 부분이 없어 마찰이나 탄성 변형이 없고 장시간 안정성이 우수하다.
• 압축 공기원 필요: 정확하다 — 공기 마이크로미터는 기본적으로 압축 공기 공급이 필수이다.

입자를 이용한 가공법이 아닌 것은 브로칭이다.

브로칭은 여러 날이 일렬로 배열된 브로치를 밀거나 당겨 절삭하는 방법으로 입자를 쓰지 않는다.

• 래핑은 랩과 공작물 사이의 랩제 입자로 다듬는 입자 가공이다.
• 배럴 가공은 회전하는 통 속에서 미디어와 공작물이 마찰하여 다듬는 입자 가공이다.
• 액체 호닝은 연마제를 가공액과 함께 분사해 가공하는 입자 가공이다.

밀링 테이블 이송속도는 $f=f_z\times z\times n$ [mm/min] 입니다.

날 1개당 이송 $f_z$[mm]에 날 수 z 를 곱하면 커터 1회전당 이송이 되고, 여기에 분당 회전수 n 을 곱하면 1분 동안 테이블이 움직이는 거리가 됩니다.

• π 를 곱한 식: π 는 원주 길이를 구하는 절삭속도 공식에 들어가는 값으로, 이송량 계산에는 필요 없습니다.
• 날당 이송×날 수를 n 으로 나눈 식: 회전수가 클수록 이송속도가 작아지는 모순이 생기고 단위도 mm/min 이 되지 않습니다.
• 날당 이송×날 수의 제곱을 n 으로 나눈 식: 길이의 제곱이 되어 단위가 맞지 않습니다.

비교 측정하는 방식의 측정기는 다이얼 게이지이다.

다이얼 게이지는 기준 치수와의 차이를 지침 변위로 읽어 비교 측정한다.

• 측장기는 내장된 표준 눈금으로 길이를 직접 읽는 직접 측정기이다.
• 마이크로미터는 나사의 이송으로 치수를 직접 읽는 직접 측정기이다.
• 버니어 캘리퍼스는 본척과 부척 눈금으로 치수를 직접 읽는 직접 측정기이다.

구면계 공식에 대입하면 구면의 반지름은 400.25mm입니다.

그림은 다리 두 개를 구면에 대고 가운데 측정자의 들어간 양(높이 h)을 다이얼 게이지로 읽는 구조입니다. 측정자와 다리 사이 거리 r = 20mm, 눈금 이동 h = 0.5mm입니다.

$R = \dfrac{r^{2}}{2h} + \dfrac{h}{2}$
$R = \dfrac{20^{2}}{2 \times 0.5} + \dfrac{0.5}{2} = 400 + 0.25 = 400.25$

• 100.25: r = 20, h = 0.5를 대입한 결과 400.25와 다릅니다.
• 200.25: 같은 계산 결과 400.25와 다릅니다.
• 300.25: 같은 계산 결과 400.25와 다릅니다.

일반적인 센터드릴 각도가 아닌 것은 $45^\circ$이다.

센터 구멍의 각도는 일반적으로 $60^\circ$, $75^\circ$, $90^\circ$ 가 쓰이며 $45^\circ$ 는 쓰이지 않는다.

• $60^\circ$ 는 일반적으로 쓰이는 센터드릴 각도이다.
• $75^\circ$ 는 일반적으로 쓰이는 센터드릴 각도이다.
• $90^\circ$ 는 일반적으로 쓰이는 센터드릴 각도이다.

연삭작업 설명으로 적절하지 않은 것은 거친 연삭에서 연삭 깊이를 얕게 준다는 서술이다.

거친 연삭은 능률이 목적이므로 연삭 깊이를 크게 주고, 다듬질 연삭에서 깊이를 얕게 준다.

나머지 보기는 적절한 설명이다.

• 연질 가공물에는 결합도가 높은 숫돌이 적합하다는 것은 연한 재료는 입자가 쉽게 무뎌지지 않으므로 입자를 오래 붙잡아 두는 결합도 높은 숫돌을 쓰므로 옳은 내용이다.
• 다듬질 연삭에는 고운 입도의 숫돌을 쓴다는 것은 표면 거칠기를 좋게 하기 위한 것이므로 옳은 내용이다.
• 강의 거친 연삭에서 공작물 1회전마다 숫돌바퀴 폭의 일정 비율로 이송한다는 것은 능률을 위해 큰 이송을 쓰는 거친 연삭의 일반 방법이므로 옳은 내용이다.

센터리스 연삭에 대한 설명으로 틀린 것은 긴 홈이 있는 가공물의 연삭에 적합하다는 서술이다.

센터리스 연삭은 공작물이 조정숫돌과 지지판 위에서 회전하므로 긴 홈이 있는 가공물은 홈이 걸려 회전이 불안정해져 적합하지 않다.

나머지 보기는 옳은 설명이다.

• 가늘고 긴 가공물의 연삭에 적합하다는 것은 처짐 없이 전 길이를 지지할 수 있으므로 옳은 내용이다.
• 다른 연삭기보다 연삭 여유가 작아도 된다는 것은 센터 구멍 편심 영향이 없어 옳은 내용이다.
• 센터가 필요 없어 센터 구멍을 가공할 필요가 없다는 것은 센터리스 연삭의 특징으로 옳은 내용이다.

드릴 웨브 부분을 연삭하여 절삭작용을 개선하는 것은 시닝이다.

드릴 중심부의 날은 절삭이 아닌 압출에 가까워 절삭작용이 나쁘므로 웨브를 얇게 연삭하여 치즐 에지를 짧게 하는 것이 시닝이다.

• 트루잉은 연삭숫돌의 형상을 바로잡는 작업으로 드릴 웨브 연삭이 아니다.
• 드레싱은 숫돌의 눈메움·무뎌짐을 없애 날을 다시 세우는 작업으로 드릴 웨브 연삭이 아니다.
• 글레이징은 숫돌 입자가 무뎌져 절삭성이 떨어지는 현상으로 드릴 가공법이 아니다.

풀리 보스에 키 홈을 가공할 때 쓰는 공작기계는 브로칭 머신이다.

브로칭 머신은 키 홈 모양의 브로치를 구멍에 통과시켜 한 번에 키 홈을 가공한다.

• 보링 머신은 뚫린 구멍을 넓히거나 정밀하게 다듬는 기계로 키 홈 가공용이 아니다.
• 호빙 머신은 호브로 기어 이를 깎는 기계이다.
• 드릴링 머신은 구멍을 뚫는 기계로 키 홈 가공을 하지 못한다.

산화알루미늄 분말을 주성분으로 소결한 절삭공구 재료는 세라믹이다.

세라믹 공구는 $\mathrm{Al_2O_3}$ 분말을 주성분으로 하고 다른 산화물을 첨가해 소결한 것이다.

세라믹 공구는 고온 경도가 높아 고속 절삭에 쓰인다.

• CBN 은 입방정 질화붕소를 소결한 공구 재료이다.
• 서멧은 세라믹과 금속을 결합한 공구 재료이다.
• 다이아몬드는 탄소로 이루어진 공구 재료이다.

박스 지그의 사용처는 드릴로 대량 생산을 할 때이다.

박스 지그는 공작물을 상자 모양 틀에 넣어 고정하고 뒤집어 가며 여러 면의 구멍을 가공하는 드릴용 지그이다.

• 선반으로 크랭크를 절삭하는 일은 구멍 가공용 지그인 박스 지그의 용도가 아니다.
• 연삭기로 테이퍼 작업을 하는 일은 구멍 가공용 지그인 박스 지그의 용도가 아니다.
• 밀링으로 평면을 절삭하는 일은 구멍 가공용 지그인 박스 지그의 용도가 아니다.

래핑 랩제의 종류가 아닌 것은 흑연이다.

랩제는 공작물을 깎는 연마 입자로 쓰는 재료이며, 흑연은 윤활 성질이 있는 재료로 랩제로 쓰지 않는다.

• 산화크롬은 래핑에 쓰는 랩제이다.
• 탄화규소는 래핑에 쓰는 랩제이다.
• 산화알루미나는 래핑에 쓰는 랩제이다.

기하학적 형상공차를 사용하는 이유로 거리가 먼 것은 직각좌표 치수방법을 변환시켜 간편하게 표시한다는 서술이다.

형상공차는 형상과 위치의 정밀도를 규정해 기능과 호환성을 보증하기 위한 것이다.

치수 기입 방법을 바꿔 간편하게 하는 일이 목적이 아니다.

• 최대 생산 공차를 주어 생산성을 높인다는 것은 기능을 만족하는 한 공차를 넓게 허용하는 효과가 있어 옳은 내용이다.
• 끼워맞춤 부품의 호환성을 보증한다는 것은 형상공차의 목적으로 옳은 내용이다.
• 끼워맞춤과 조립 등 형상이 요구하는 기능을 보증한다는 것은 형상공차의 목적으로 옳은 내용이다.

테이퍼 공식으로 계산하면 큰 쪽 지름 a는 30mm입니다.

그림에서 작은 쪽 지름은 ⌀10, 테이퍼 길이는 40입니다. 테이퍼는 지름 차를 길이로 나눈 값입니다.

$\dfrac{D - d}{L} = \dfrac{1}{2}$
$\dfrac{a - 10}{40} = \dfrac{1}{2} \;\Rightarrow\; a - 10 = 20 \;\Rightarrow\; a = 30$

• 20mm: 지름 차 10을 40으로 나누면 테이퍼 1/4이 되어 조건과 맞지 않습니다.
• 25mm: 지름 차 15를 40으로 나누면 테이퍼 3/8이 되어 조건과 맞지 않습니다.
• 35mm: 지름 차 25를 40으로 나누면 테이퍼 5/8이 되어 조건과 맞지 않습니다.

이 기호는 목길이 6mm, 용접길이 300mm인 화살표 쪽 필릿 용접을 뜻합니다.

그림에서 실선 기준선 위에 직각삼각형(필릿 기호)이 있고, 그 왼쪽에 z6, 오른쪽에 300이 적혀 있으며, 실선 아래에 파선(동일선)이 그어져 있습니다.

필릿 치수 앞 문자 z는 목길이(다리 길이), a는 목두께를 나타냅니다. 기호가 실선 기준선 쪽에 있으면 화살표 쪽, 파선 쪽에 있으면 화살표 반대쪽 용접입니다.

• 목두께 6mm인 화살표 쪽 필릿 용접: 목두께라면 a6으로 표시하므로 z6과 맞지 않습니다.
• 목길이 6mm인 화살표 반대쪽 필릿 용접: 반대쪽이면 기호가 파선 쪽에 붙어야 하는데 그림은 실선 쪽입니다.
• 목두께 6mm인 화살표 반대쪽 필릿 용접: 문자 z와도, 실선 쪽 기호 위치와도 맞지 않습니다.

위 치수 허용차가 0인 공차역 기호는 h이다.

h 공차역은 최대 허용 치수가 기준 치수와 같아서 위 치수 허용차가 0이고, 공차역이 기준 치수 아래쪽에 놓인다.

나머지 기호는 모두 위 치수 허용차가 0이 아니다.

• b는 공차역이 기준 치수보다 아래쪽으로 멀리 떨어져 있어 위 치수 허용차가 음수이다.
• g는 공차역이 기준 치수보다 아래쪽에 있어 위 치수 허용차가 음수이다.
• s는 공차역이 기준 치수보다 위쪽에 있어 위 치수 허용차가 양수이다.

알맞은 투상도는 우측면도 앞쪽 위 모서리가 비스듬한 경사선이고 평면도 오른쪽 칸을 가로선이 나누는 그림입니다.

입체의 왼쪽 블록은 앞면 위 모서리에서 뒤쪽 벽 윗면까지 경사면으로 올라갑니다. 그래서 오른쪽에서 본 우측면도의 바깥 윤곽은 앞쪽이 짧은 수직선 뒤 비스듬한 선으로 꺾여 올라가는 모양이 됩니다.

오른쪽 경사로는 뒤쪽 벽 앞면에서 끝나므로, 위에서 보면 벽 윗면과 경사로 면의 경계가 오른쪽 칸을 가로지르는 선으로 나타납니다.

• 우측면도 앞쪽 위가 계단처럼 직각으로 꺾인 투상도: 수평 윗면을 가진 블록일 때의 윤곽이라 경사면이 있는 입체와 맞지 않습니다.
• 평면도 오른쪽 칸에 가로선이 없는 투상도: 벽 윗면과 경사로 면은 높이와 기울기가 다른 면이라 경계선이 반드시 보여야 합니다.
• 우측면도가 계단 모양이면서 평면도 오른쪽 칸에 가로선도 없는 투상도: 위 두 가지가 모두 입체와 어긋납니다.

그림은 원뿔형 기어에 피니언 축이 큰 기어 중심에서 벗어나 물리는 하이포이드 기어의 간략도입니다.

왼쪽 그림에서 큰 기어의 잇줄이 곡선(원호 3줄)으로 그려져 있고, 아래쪽 피니언의 축선이 큰 기어 중심을 지나는 세로 중심선과 떨어져 있습니다. 오른쪽 그림은 두 기어가 원뿔(삼각형) 모양으로 보여 베벨 계열임을 나타냅니다.

즉 원뿔형 + 곡선 잇줄 + 두 축이 엇갈림(오프셋)이 하이포이드 기어의 특징입니다.

• 헬리컬 기어: 평행한 두 축 사이의 원통 기어라 원뿔 모양 측면도가 나오지 않습니다.
• 스파이럴 베벨 기어: 곡선 잇줄의 원뿔 기어지만 두 축이 한 점에서 만나므로, 피니언 축이 큰 기어 중심을 지나야 합니다.
• 스크루 기어: 엇갈린 축에 쓰는 원통형 헬리컬 기어 쌍이라 원뿔 모양이 아닙니다.

가공 방법 약호 FR은 리밍 가공(리머 다듬질)이다.

KS 가공 방법 약호에서 F 계열은 다듬질을 뜻하며, FR은 리머로 구멍 안쪽을 매끈하고 정확하게 다듬는 리머 다듬질을 나타낸다.

• 브로칭 가공의 약호는 BR이다.
• 호닝 가공의 약호는 GH이다.
• 줄 다듬질의 약호는 FF이다.

나사 표시 중 6H/6g는 나사의 등급(공차 등급)이다.

6H는 암나사, 6g는 수나사의 공차 등급을 나타내며, 암·수 나사를 끼워 맞출 때 공차 등급을 함께 표기한 것이다.

• 나사의 호칭치수는 표시 앞부분의 M15가 나타내는 값이다.
• 나사의 피치는 표시 중간의 1.5가 나타내는 값이다.
• 나사부의 길이는 이 표시에 포함되지 않는다.

한 면을 실제 모양으로 그리고 안쪽 방향을 경사지게 그리는 방법은 사투상법이며, 캐비닛도가 그 한 종류입니다.

그림에서 정면은 실제 길이로, 안쪽으로 들어가는 모서리는 45° 기울여 실제 길이의 1/2로 그렸는데, 이것이 캐비닛도의 규칙입니다.

• 등각투상법: 세 축을 서로 120°로 벌려 세 면을 같은 비중으로 나타내므로 한 면만 중점적으로 그리는 방식이 아닙니다.
• 정투상법: 정면도·평면도·측면도처럼 면마다 따로 투상도를 그리는 방식이라 하나의 그림으로 입체를 보이지 않습니다.
• 투시도법: 소점을 향해 멀수록 작게 그리는 방식이라 안쪽 길이를 일정 비율(1/2)로 줄이는 그림과 다릅니다.

특수 가공 부분의 범위를 지정하는 선은 굵은 1점 쇄선이다.

열처리나 표면 처리처럼 특별한 요구사항을 적용할 부분의 범위는 굵은 1점 쇄선으로 외형선 가까이에 평행하게 그어 나타낸다.

• 가는 1점 쇄선은 중심선·기준선·피치선 등에 쓰는 선이다.
• 가는 2점 쇄선은 가상선·무게중심선 등에 쓰는 선이다.
• 굵은 실선은 보이는 부분의 외형선에 쓰는 선이다.

병렬 연결의 합성 정전용량은 90[μF]이다.

병렬 연결에서는 정전용량이 그대로 더해진다.

$C=C_1+C_2+C_3=30+30+30=90\,\mu\mathrm{F}$

나머지 수치는 계산값과 다르다.

평균속력은 30[km/h]이다.

평균속력은 이동 거리를 걸린 시간으로 나눈 값이므로 시간을 시간 단위로 먼저 바꾼다.

$12\,\mathrm{min}=\dfrac{12}{60}\,\mathrm{h}=0.2\,\mathrm{h}$

$v=\dfrac{6\,\mathrm{km}}{0.2\,\mathrm{h}}=30\,\mathrm{km/h}$

나머지 수치는 계산값과 다르다.

같은 힘으로 토크를 2배로 하려면 스패너의 길이를 2배로 길게 한다.

토크는 힘과 작용 거리의 곱이므로 힘이 같으면 길이에 비례한다.

$T=F\times L$

• 스패너의 길이를 절반으로 줄이면 토크도 절반이 되어 증가하지 않는다.
• 스패너의 무게를 절반으로 줄이는 것은 손으로 가하는 힘과 작용 거리를 바꾸지 않으므로 토크가 변하지 않는다.
• 스패너의 무게를 2배로 늘리는 것도 손으로 가하는 힘과 작용 거리를 바꾸지 않으므로 토크가 2배가 되지 않는다.

9.8N에 관한 내용으로 틀린 것은 dyn 환산 보기이다.

1N은 $10^{5}\,\mathrm{dyn}$이므로 9.8N을 dyn으로 바꾸면 아래와 같다.

$9.8\,\mathrm{N}=9.8\times10^{5}\,\mathrm{dyn}$

dyn 환산 보기는 이 값과 다르므로 틀린 내용이다. 나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.

• 9.8N이 1kgf와 같다는 내용은 옳다.
• 9.8N이 질량 1kg에 중력가속도 $9.8\,\mathrm{m/s^{2}}$을 곱한 $9.8\,\mathrm{kg\cdot m/s^{2}}$과 같다는 내용은 옳다.
• 질량 1kg인 물체의 지구상 중량이 9.8N이라는 내용은 옳다.

A점에 대한 모멘트의 크기는 1000kgf·mm입니다.

그림은 A점(왼쪽 벽 고정단)에서 400mm 위치에 아래로 10kgf, 1000mm 끝에 위로 5kgf가 작용하는 보입니다. 모멘트는 힘에 A점까지의 거리를 곱해 방향별로 더합니다.

아래 방향 10kgf: $10 \times 400 = 4000$ (시계 방향)
위 방향 5kgf: $5 \times 1000 = 5000$ (반시계 방향)
합: $5000 - 4000 = 1000$, 반시계 방향으로 1000kgf·mm

• 5: 끝단 힘의 크기일 뿐 거리를 곱하지 않은 값입니다.
• 10: 중간 하중의 크기일 뿐 거리를 곱하지 않은 값입니다.
• 100: 두 힘의 모멘트를 계산한 합 1000과 다릅니다.

$1\,\mathrm{kgf/cm^{2}}$은 약 0.98bar이다.

1kgf는 9.8N이고, 1bar는 $10^{5}\,\mathrm{Pa}$이다. 단위를 Pa로 맞춰 계산한다.

$1\,\mathrm{kgf/cm^{2}}=\dfrac{9.8\,\mathrm{N}}{10^{-4}\,\mathrm{m^{2}}}=9.8\times10^{4}\,\mathrm{Pa}$

$\dfrac{9.8\times10^{4}}{10^{5}}=0.98\,\mathrm{bar}$

나머지 수치는 계산값과 다르다.

가위나 절단기로 자를 때 주로 생기는 응력은 전단응력이다.

두 날이 물체의 단면을 서로 어긋나게 밀어 단면과 평행한 방향의 힘이 작용하므로 전단응력이 생긴다.

• 굽힘응력은 보가 휘어질 때 단면에 생기는 응력이다.
• 수직응력은 단면에 수직한 방향의 힘으로 생기는 응력이다.
• 압축응력은 물체를 눌러 줄이려는 힘으로 생기는 응력이다.

모멘트는 40[N·m]이다.

모멘트는 힘에 회전 중심까지의 수직 거리를 곱한 값이며, 200cm는 2m이다.

$M=F\times r=20\,\mathrm{N}\times2\,\mathrm{m}=40\,\mathrm{N\cdot m}$

나머지 수치는 계산값과 다르다.

SI 유도단위가 아닌 것은 질량[kg]이다.

질량의 kg은 SI 기본단위이며, 유도단위는 기본단위를 조합해 만든 단위이다.

• 힘의 N은 질량과 가속도를 조합한 유도단위이다.
• 열량의 J은 힘과 거리를 조합한 유도단위이다.
• 압력의 Pa은 단위 면적당 힘을 나타내는 유도단위이다.

유도기전력의 크기를 정의하는 법칙은 페러데이의 법칙이다.

유도기전력의 크기는 코일을 지나는 자속의 시간적 변화율에 비례한다는 것이 패러데이의 전자유도 법칙이다.

• 옴의 법칙은 전압·전류·저항의 관계를 나타내는 법칙이다.
• 쿨롱의 법칙은 두 전하 사이에 작용하는 힘을 나타내는 법칙이다.
• 오른나사의 법칙은 전류가 만드는 자기장의 방향을 나타내는 법칙이다.

대상물의 현재 상태를 원하는 상태로 조절하는 것을 제어(control)라 한다.

제어는 목표한 상태가 되도록 대상물에 필요한 조작을 가하는 일을 말한다.

• 신호는 정보를 전달하는 물리량이며 상태를 조절하는 행위가 아니다.
• 밸브는 유체의 흐름을 조절하는 기기이지 조절 행위를 가리키는 말이 아니다.
• 명령은 동작을 지시하는 내용이며 상태를 원하는 상태로 맞추는 행위 자체가 아니다.

잔류편차 감소, 속응성 개선, 오버슈트 감소를 모두 얻는 동작은 비례적분미분 제어동작이다.

적분 요소는 잔류편차를 없애고, 미분 요소는 편차의 변화율에 미리 대응해 응답을 빠르게 하고 오버슈트를 줄인다. 세 요소를 모두 갖춘 동작만 세 효과를 함께 얻는다.

• 적분제어 동작은 잔류편차를 없애지만 응답이 느려지고 진동하기 쉬워 속응성 개선과 오버슈트 감소를 얻지 못한다.
• 비례미분 제어동작은 속응성을 높이고 오버슈트를 줄이지만 적분 요소가 없어 잔류편차를 없애지 못한다.
• 비례적분 제어동작은 잔류편차를 없애지만 미분 요소가 없어 오버슈트를 줄이는 효과를 얻지 못한다.

포트를 통해 외부 장치로 데이터를 내보낼 때만 쓰는 신호는 WR(쓰기) 신호입니다.

보기 그림은 위에 막대가 붙은 CS, RD, WR로, 모두 0일 때 동작하는 액티브 로 신호입니다. CPU가 8255에 데이터를 써서 포트로 출력할 때 WR 신호가 활성화됩니다.

• CS: 8255 칩 자체를 선택하는 신호라 읽기와 쓰기 모두에 쓰입니다.
• RD: 포트의 데이터를 CPU가 읽어 들일 때(입력) 쓰는 신호입니다.
• RESET: 모든 포트를 초기 상태(입력 모드)로 되돌리는 신호로 데이터 출력용이 아닙니다.

전압·주파수를 제어량으로 하고 목표값을 오래 일정하게 유지하는 제어는 자동조정이다.

자동조정은 전압·주파수·회전수처럼 전기적·기계적 양을 제어량으로 삼아 일정하게 유지하는 정치제어이다.

• 비율제어는 목표값이 다른 양과 일정한 비율을 이루며 변하는 추치제어로, 목표값을 일정하게 두는 제어가 아니다.
• 서보기구는 위치·방위·자세 같은 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어이며 전압·주파수가 제어량이 아니다.
• 추종제어는 임의로 변하는 목표값을 따라가는 제어이며 목표값을 일정하게 유지하는 제어가 아니다.

상사관계가 잘못 연결된 것은 변위와 전압의 연결이다.

힘-전압 상사계에서 변위에 대응하는 전기량은 전압이 아니라 전하이다.

나머지 보기는 올바른 상사관계이다.

• 힘과 전압의 연결은 올바른 상사관계이다.
• 질량과 인덕턴스의 연결은 올바른 상사관계이다.
• 점성마찰계수와 저항의 연결은 올바른 상사관계이다.

PLC 입출력부에서 외부기기와 내부회로를 전기적으로 절연하는 소자는 포토 커플러이다.

포토 커플러는 발광 소자와 수광 소자를 한 패키지에 넣어 빛으로 신호를 전달하므로 전기적으로 분리된다.

• 다이오드는 한쪽 방향으로만 전류를 흘리는 소자이며 절연 목적이 아니다.
• 트라이액은 교류 전력을 양방향으로 개폐하는 소자이며 신호 절연이 목적이 아니다.
• 트랜지스터는 신호를 증폭하거나 개폐하는 소자이며 입출력 사이를 절연하지 않는다.

저항 R과 커패시터 C가 직렬인 회로의 시정수는 RC입니다.

그림은 전원 E, 저항 R, 커패시터 C가 하나의 고리로 직렬 연결된 RC 충전 회로입니다. 충전 전류는 $i = \dfrac{E}{R}e^{-t/RC}$로 줄어들며, 지수의 분모 RC가 시정수(초)입니다.

• C/R: 단위가 시간(초)이 되지 않아 시정수가 아닙니다.
• R/C: 마찬가지로 단위가 초가 되지 않습니다.
• 1/RC: 시정수의 역수(감쇠 계수)로, 단위가 초의 역수입니다.

표준 2차계에 대입하면 전달함수는 분자 1, 분모 s² + 0.8s + 1인 식입니다.

표준 2차계: $G(s) = \dfrac{\omega_n^{2}}{s^{2} + 2\zeta\omega_n s + \omega_n^{2}}$
$\zeta = 0.4,\ \omega_n = 1 \;\Rightarrow\; G(s) = \dfrac{1}{s^{2} + 0.8s + 1}$

s의 계수는 2 × 감쇠비 × 고유주파수 = 0.8입니다.

• 분자 1, 분모 s² + 0.4s + 1: s의 계수가 감쇠비의 2배(0.8)가 아니라 감쇠비 그대로 쓴 값입니다.
• 분자 0.16, 분모 s² + 0.4s + 1: 분자는 고유주파수의 제곱(1)이어야 하고 s의 계수도 0.8이어야 합니다.
• 분자 0.16, 분모 s² + 0.8s + 1: 분모는 맞지만 분자가 고유주파수의 제곱 1이 아닙니다.

서보 모터의 관성을 줄이는 조치로 적절하지 않은 것은 회전자 반경을 크게 하는 것이다.

회전 관성은 반경의 제곱에 비례하므로 반경이 커지면 관성이 크게 늘어나 기계적 시정수도 커진다.

나머지 보기는 관성을 줄이는 올바른 조치이다.

• 회전자의 중량을 줄이면 관성이 작아지므로 적절한 조치이다.
• 코어리스 구조는 철심이 없어 회전자가 가볍고 관성이 작으므로 적절한 조치이다.
• 회전자 지름을 작게 하고 축 방향으로 길게 하면 반경이 작아져 관성이 줄므로 적절한 조치이다.

전달함수의 성질로 틀린 것은 비선형 제어계에서만 정의된다는 설명이다.

전달함수는 선형 시불변 제어계에서 정의되며, 비선형 제어계에는 일반적으로 정의되지 않는다.

나머지 보기는 전달함수에 대한 옳은 설명이다.

• 전달함수는 제어계의 구조로 결정되며 입력과 무관하다는 설명은 옳다.
• 전달함수를 구할 때 모든 초기조건을 0으로 한다는 설명은 옳다.
• 전달함수가 임펄스 응답의 라플라스 변환이며 출력과 입력의 라플라스 변환 비라는 설명은 옳다.

입력 전류에 대한 출력 전압의 전달함수는 1/Cs입니다.

그림은 입력 단자에서 전류 i(t)가 들어와 커패시터 C 하나를 지나고, 그 양단 전압 v(t)를 출력으로 꺼내는 회로입니다.

$v(t) = \dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt$
라플라스 변환(초기값 0): $V(s) = \dfrac{1}{Cs}I(s) \;\Rightarrow\; \dfrac{V(s)}{I(s)} = \dfrac{1}{Cs}$

• Cs: 전압에 대한 전류의 비(어드미턴스)로, 입력과 출력이 뒤바뀐 값입니다.
• CV: 정전용량과 전압의 곱인 전하량이라 전압과 전류의 비가 아닙니다.
• C/1+sT: 회로에 저항이 없어 시정수 T가 생기지 않습니다.

유체 흐름의 양을 제어하는 밸브는 유량제어 밸브이다.

유량제어 밸브는 통과하는 유량을 조절해 액추에이터의 속도를 제어한다.

• 체크 밸브는 한 방향 흐름만 허용하고 역류를 막는 밸브이다.
• 압력 변환기는 압력을 전기 신호 등으로 바꾸는 기기이며 흐름을 제어하는 밸브가 아니다.
• 방향제어 밸브는 유체가 흐르는 방향을 바꾸거나 개폐하는 밸브이다.

서보 모터의 회전 속도 검출기로 적합하지 않은 것은 리밋 스위치이다.

리밋 스위치는 물체가 닿는 위치를 접점으로 검출하는 기기이며 연속적인 회전 속도를 측정하지 못한다.

나머지 보기는 모두 회전 속도 검출에 쓰인다.

• 리졸버는 회전각을 검출하며 속도 검출에도 쓰인다.
• 엔코더는 회전에 따른 펄스를 내므로 속도 검출에 쓰인다.
• 타코 제너레이터는 회전 속도에 비례하는 전압을 내므로 속도 검출에 쓰인다.

0xA4를 2진수로 바꾸면 PB1은 0(Low)이므로, PB1에 High가 출력된다는 설명이 틀립니다.

그림의 코드는 Outputb(0x11, 0xA4); 로, 0x11 번지(포트 B)에 0xA4를 내보냅니다.

$\mathrm{A4}_{16} = 1010\ 0100_{2}$
최상위 비트부터 PB7=1, PB6=0, PB5=1, PB4=0, PB3=0, PB2=1, PB1=0, PB0=0입니다.

• PB2 High: PB2 자리 비트가 1이므로 옳습니다.
• PB5 High: PB5 자리 비트가 1이므로 옳습니다.
• PB7 High: PB7 자리 비트(최상위)가 1이므로 옳습니다.

난류가 일어나는 조건은 유체의 점도가 작은 경우이다.

레이놀즈수는 유속과 관 지름에 비례하고 점도에 반비례하므로, 점도가 작으면 레이놀즈수가 커져 난류가 되기 쉽다.

$Re=\dfrac{\rho vd}{\mu}=\dfrac{vd}{\nu}$

• 레이놀즈수가 1000이면 임계 레이놀즈수보다 작은 층류 영역이다.
• 유속이 작으면 레이놀즈수가 작아져 층류가 된다.
• 동점도가 크면 레이놀즈수가 작아져 층류가 된다.

CPU 자기진단으로 발견할 수 없는 이상은 입출력 접점 이상이다.

입출력 접점은 PLC 외부 기기와 연결된 말단 부분이라 CPU가 내부 시스템처럼 점검하지 못하며, 접점의 불량은 별도로 확인해야 한다.

나머지 보기는 PLC 내부 시스템의 이상이다.

• 메모리 이상은 CPU가 자체 점검으로 발견할 수 있다.
• 각종 링크 이상은 CPU가 통신 상태를 점검해 발견할 수 있다.
• 입출력 버스 이상은 CPU가 내부 버스 점검으로 발견할 수 있다.

불연속형 조절기는 2위치 동작 조절기이다.

2위치 동작은 조작량이 켜짐과 꺼짐 두 값뿐이라 출력이 연속적으로 변하지 않는다.

• 비례동작 조절기는 편차에 비례하는 연속적인 조작량을 내는 연속형 조절기이다.
• 비례미분동작 조절기는 편차와 편차 변화율에 따른 연속적인 조작량을 내는 연속형 조절기이다.
• 비례적분동작 조절기는 편차와 편차의 적분에 따른 연속적인 조작량을 내는 연속형 조절기이다.

압축 공기 생성에 필요한 구성요소와 관계없는 것은 공압 실린더이다.

공압 실린더는 압축 공기를 소비해 일을 하는 액추에이터이므로 압축 공기를 만드는 쪽의 구성요소가 아니다.

• 공압 필터는 공기 중 이물질을 걸러내는 공기 생성 쪽 구성요소이다.
• 공압 탱크는 압축 공기를 저장하고 압력 변동을 완화하는 공기 생성 쪽 구성요소이다.
• 공기 압축기는 압축 공기를 직접 만드는 구성요소이다.

센터리스 연삭기의 특징으로 옳은 것은 긴 홈이 있는 공작물을 연삭하기 어렵다는 내용이다.

센터리스 연삭은 조정 숫돌과 지지판으로 공작물 바깥둘레를 받치므로, 길게 이어진 홈이 있으면 지지가 불안정해져 연삭이 곤란하다.

• 중공 공작물은 센터 구멍 없이 바깥둘레로 지지하므로 연삭할 수 있다.
• 가늘고 긴 공작물도 전 길이를 바깥둘레로 받치며 연삭할 수 있다.
• 센터리스 연삭은 센터로 공작물을 지지하지 않으므로 센터 구멍을 가공할 필요가 없다.

마이크로컴퓨터 내부 버스에 해당하지 않는 것은 시프트 버스이다.

마이크로컴퓨터의 내부 버스는 데이터·어드레스·컨트롤 버스로 구성된다. 시프트는 레지스터 안의 비트를 옆으로 이동시키는 연산을 가리키는 말이며 신호 전달 통로인 버스의 종류가 아니다.

• 데이터 버스는 데이터를 주고받는 내부 버스이다.
• 컨트롤 버스는 제어 신호를 전달하는 내부 버스이다.
• 어드레스 버스는 주소를 지정하는 내부 버스이다.

반스텝 구동 시 1펄스당 회전각은 1.8°이다.

반스텝(1-2상 여자)은 한 펄스에 기본 스텝각의 절반만 회전한다.

$\dfrac{3.6^{\circ}}{2}=1.8^{\circ}$

나머지 수치는 계산값과 다르다.

식을 정리하면 $X = BD$가 되므로, 입력 B·D 두 개가 들어가는 2입력 AND 게이트 회로가 맞습니다.

네 항에 모두 $BD$가 들어 있으므로 묶어 냅니다.
$X = BD(\overline{A}\,\overline{C} + A\overline{C} + \overline{A}C + AC)$
괄호 안은 $A$, $C$의 네 가지 조합을 모두 더한 것이라 1이 됩니다.
$X = BD \cdot 1 = BD$

나머지 회로는 모든 입력이 0인 경우를 넣어 보면 걸러집니다(이때 식의 값은 $X = 0$).

• A·C 를 넣은 NAND 게이트: 두 입력이 0이면 출력이 1이 되어 식과 다릅니다.
• A·B·C·D 를 넣은 4입력 NAND 게이트: 모든 입력이 0이면 출력이 1이 되어 식과 다릅니다.
• A·B·C 를 넣은 3입력 NOR 게이트: 모든 입력이 0이면 출력이 1이 되어 식과 다릅니다.

소성가공에 포함되지 않는 것은 주조이다.

소성가공은 고체 금속에 힘을 가해 영구 변형시키는 가공이지만, 주조는 용융 금속을 거푸집에 부어 굳히는 가공이다.

• 단조는 금속을 두드리거나 눌러 변형시키는 소성가공이다.
• 압연은 회전하는 롤 사이로 통과시켜 변형시키는 소성가공이다.
• 인발은 다이 구멍으로 잡아당겨 단면을 줄이는 소성가공이다.

교류 전압을 전압계로 측정할 때 나타나는 값은 실효값이다.

교류 전압계는 직류와 같은 열 효과를 내는 값, 곧 실효값을 지시하도록 눈금이 매겨져 있다.

• 순시값은 한 순간의 값으로 계속 변하므로 전압계가 지시하지 않는다.
• 최대값은 파형의 정점 값이며 전압계의 지시값이 아니다.
• 평균값은 반주기 평균 등으로 구하는 값이며 전압계의 일반적인 지시값이 아니다.

인터럽트를 발생시키는 요인이 아닌 것은 서브루틴 함수 호출이다.

서브루틴 호출은 프로그램이 명령으로 직접 부르는 정상적인 흐름 제어이며, 외부나 예외 상황으로 발생하는 사건이 아니다.

• 정전 발생은 전원 이상 인터럽트를 일으키는 요인이다.
• 입출력 작업 완료는 완료를 알리는 인터럽트를 일으키는 요인이다.
• 오버플로 발생은 연산 예외 인터럽트를 일으키는 요인이다.

불규칙하거나 대형·복잡한 가공물은 면판에 고정해 가공한다.

면판은 주축에 부착하는 큰 원판으로, 척 조로 물릴 수 없는 모양의 가공물을 볼트·클램프로 직접 고정한다.

• 센터는 규칙적인 축 모양 가공물의 양 끝을 지지하는 용도라 불규칙한 가공물을 고정하는 장치가 아니다.
• 돌림판은 센터로 지지한 가공물에 돌리개를 연결해 회전력을 전달하는 장치이다.
• 방진구는 가늘고 긴 가공물이 휘거나 떨리지 않도록 받치는 장치이다.

레지스터를 기능별로 나눌 때 메모리는 포함되지 않는다.

메모리는 CPU 바깥에 있는 기억 장치이고, 레지스터는 CPU 내부에 있는 소용량 고속 기억 소자이다.

• 명령 포인터는 다음에 실행할 명령의 위치를 가리키는 레지스터로 옳은 분류이다.
• 플래그 레지스터는 연산 결과의 상태(올림·영·부호 등)를 나타내는 레지스터로 옳은 분류이다.
• 세그먼트 레지스터는 메모리 세그먼트의 시작 위치를 지정하는 레지스터로 옳은 분류이다.

이미터 전류는 베이스 전류와 컬렉터 전류의 합이므로 550 mA이다.

$I_E = I_B + I_C$
$I_E = 50 + 500 = 550\,\mathrm{mA}$

• 100 mA는 계산값과 다르다.
• 450 mA는 계산값과 다르다.
• 25000 mA는 계산값과 다르다.

틀린 관계는 NOR 게이트 뒤에 입력을 묶은 NOR 게이트를 이은 회로를 XOR 게이트와 같다고 놓은 것입니다. 이 회로는 실제로 OR 게이트와 같습니다.

입력을 하나로 묶은 NOR 게이트는 NOT 역할을 하므로, 앞의 NOR 출력을 다시 반전하면 $\overline{\overline{A+B}} = A+B$가 됩니다. $A = B = 1$을 넣으면 이 회로는 1, XOR 게이트는 0이므로 서로 다릅니다.

• NAND 게이트 = 입력마다 반전 원이 붙은 OR 게이트: 드모르간 정리 $\overline{AB} = \overline{A} + \overline{B}$로 같습니다.
• OR 게이트 = 입력마다 반전 원이 붙은 NAND 게이트: $\overline{\overline{A}\,\overline{B}} = A + B$로 같습니다.
• NAND 게이트 뒤에 입력을 묶은 NAND 게이트를 이은 회로 = AND 게이트: 뒤쪽 NAND 가 NOT 역할을 해 $\overline{\overline{AB}} = AB$로 같습니다.

PTC 서미스터는 온도가 올라갈수록 저항이 현저히 커지는 반도체 소자이다.

서미스터는 온도 변화에 따라 저항이 크게 변하는 반도체 소자이며, 저항 변화 방향에 따라 NTC·PTC·CTR 로 나뉜다.

• NTC 서미스터는 온도가 올라가면 저항이 감소하는 부(−)온도계수를 가지므로 정(+)온도계수라는 서술은 틀리다.
• 서미스터의 저항 변화는 체적 변화가 아니라 온도 변화에 의해 일어나므로 이 서술은 틀리다.
• CTR 서미스터는 특정 임계 온도 부근에서 저항이 급격히 감소하는 소자이므로 온도 상승에 따라 저항이 증가한다는 서술은 틀리다.

FET 의 특징으로 틀린 것은 동특성이 열적으로 불안정하다는 서술이다.

FET 는 다수 캐리어만으로 동작하는 단극성 소자라 소수 캐리어에 의한 열 폭주가 없고, 온도가 오르면 드레인 전류가 오히려 줄어드는 경향이 있어 열적으로 안정하다.

• 게이트가 역바이어스(또는 절연)되어 입력 임피던스가 매우 높고, 포화 영역의 드레인이 정전류원처럼 동작해 출력 임피던스도 높으므로 옳은 내용이다.
• 다수 캐리어만으로 동작한다는 서술은 단극성 소자인 FET 의 특징으로 옳은 내용이다.
• 일반 트랜지스터보다 잡음 면에서 유리하다는 서술은 옳은 내용이다.

수나사와 암나사가 접촉하는 부분의 평균 지름은 유효 지름이다.

유효 지름은 나사산의 두께와 골의 폭이 같아지는 가상 원통의 지름으로, 나사의 맞물림을 결정한다.

• 리드는 나사를 한 바퀴 돌릴 때 축 방향으로 나아가는 거리이다.
• 피치는 이웃한 나사산 사이의 축 방향 거리이다.
• 호칭 지름은 나사의 크기를 부를 때 쓰는 지름으로, 수나사에서는 바깥지름에 해당한다.

쿨롱의 법칙에서 힘은 거리에 반비례하지 않고 거리의 $r^2$ 에 반비례하므로 해당 서술이 틀리다.

$F = k\dfrac{Q_1 Q_2}{r^2}$

• 힘의 크기는 두 전하량의 곱에 비례한다는 서술은 옳은 내용이다.
• 힘의 방향은 두 전하를 잇는 직선과 일치한다는 서술은 옳은 내용이다.
• 힘의 크기는 매질의 유전율에 따라 달라진다는 서술은 옳은 내용이다.

불 대수에서 A+1=1 이므로 A+1=A 라는 식이 틀리다.

1 과 논리합(OR)하면 A 의 값과 관계없이 결과가 항상 1 이 된다.

• A+A=A 는 동일 법칙으로 옳은 식이다.
• A·A=A 는 동일 법칙으로 옳은 식이다.
• A+A·B=A 는 흡수 법칙으로 옳은 식이다. A(1+B)=A 로 정리된다.

전류의 실효값은 4A입니다.

그림의 전압 식은 $100\sqrt{2}\sin\omega t$로, 최댓값이 $V_{m} = 100\sqrt{2}$V 입니다.

실효값: $V = \dfrac{V_{m}}{\sqrt{2}} = \dfrac{100\sqrt{2}}{\sqrt{2}} = 100$V
전류: $I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{100}{25} = 4$A

저항만 있는 회로라 주파수 60Hz 는 계산에 영향이 없습니다.

• 3A: 실효 전압 100V 를 25Ω 으로 나눈 값 4A 와 다릅니다.
• $4\sqrt{2}$A: 최댓값 $100\sqrt{2}$V 로 계산한 전류의 최댓값이라 실효값이 아닙니다.
• 5A: 100V 를 20Ω 으로 나눈 꼴이라 저항 25Ω 조건과 맞지 않습니다.

정류 작용은 전류를 한 방향으로만 흐르게 하는 다이오드의 기능이므로, 교류 전원에 대한 정류 회로는 콘덴서의 기능을 응용한 회로가 아니다.

콘덴서는 전하를 저장·방전하는 소자라 정류된 전압을 평활하는 데는 쓰이지만 정류 자체는 하지 못한다.

• 스파크 소거 회로는 접점 개폐 때 생기는 서지 전압을 콘덴서가 흡수하는 응용이다.
• 저역 통과 필터 회로는 주파수가 높을수록 콘덴서의 리액턴스가 작아져 고주파 성분을 바이패스하는 응용이다.
• 콘덴서는 교류에 대해 리액턴스 $X_C = \dfrac{1}{2\pi fC}$ 를 가지므로 교류 전류를 제한하는 저항 회로로 응용된다.