17년 1회차

선반의 주요 구조부가 아닌 것은 회전 테이블이다.

선반의 주요 구조부는 주축대·심압대·왕복대·베드이며, 회전 테이블은 밀링·보링 작업에서 가공물을 올려 원호 가공이나 분할을 하는 부속장치이다.

• 베드는 주축대·왕복대·심압대를 지지하는 몸체로 주요 구조부이다.
• 심압대는 가공물의 반대쪽 끝을 센터로 지지하는 주요 구조부이다.
• 주축대는 가공물을 회전시키는 주축을 지지하는 주요 구조부이다.

굽힘 프레스는 칩을 만들며 깎는 절삭 가공이 아니라 판재를 소성 변형시키는 소성 가공 기계이다.

절삭공작기계는 공구로 가공물을 깎아 칩을 발생시키며 모양을 만드는 기계이다.

• 선반은 가공물을 회전시키며 바이트로 깎는 절삭공작기계이다.
• 연삭기는 숫돌로 표면을 깎는 절삭공작기계이다.
• 플레이너는 공구를 고정하고 테이블을 왕복시켜 평면을 깎는 절삭공작기계이다.

상향절삭에는 백래시 제거장치가 필요하지 않고, 하향절삭에서 필요하므로 해당 서술이 틀리다.

하향절삭은 절삭력 방향이 이송 방향과 같아 이송 나사의 백래시로 테이블이 끌려갈 수 있어 이를 제거하는 장치가 필요하다.

• 하향절삭은 상향절삭보다 표면 거칠기가 우수하다는 서술은 옳은 내용이다.
• 상향절삭은 하향절삭에 비해 공구 수명이 짧다는 서술은 옳은 내용이다.
• 상향절삭은 절삭력이 가공물을 들어 올리는 방향으로 작용하므로 더 견고하게 고정해야 한다는 서술은 옳은 내용이다.

드릴링 머신으로 할 수 없는 작업은 널링이다.

널링은 선반에서 가공물을 회전시키며 롤러로 표면에 미끄럼 방지용 무늬를 만드는 작업이다.

• 스폿 페이싱은 볼트 머리가 닿는 자리를 평탄하게 깎는 드릴링 머신 작업이다.
• 카운터 보링은 볼트 머리가 묻히도록 구멍 입구를 단 지게 넓히는 드릴링 머신 작업이다.
• 카운터 싱킹은 접시머리 나사가 묻히도록 구멍 입구를 원뿔형으로 넓히는 드릴링 머신 작업이다.

선반 설계 시 기계적 마모가 높을 것이라는 조건은 틀리다.

마모가 크면 정밀도와 수명이 떨어지므로 마모는 낮아야 한다.

• 고장이 적고 기계 효율이 좋아야 한다는 것은 옳은 내용이다.
• 취급이 간단하고 수리가 쉬워야 한다는 것은 옳은 내용이다.
• 강력 절삭이 가능하고 절삭 능률이 커야 한다는 것은 옳은 내용이다.

손다듬질은 쇠톱 → 정 → 줄 → 스크레이퍼 순서로 거친 작업에서 정밀한 작업으로 진행한다.

먼저 쇠톱으로 자르고, 정으로 여분을 떼어내고, 줄로 모양을 다듬은 뒤 스크레이퍼로 마무리한다.

• 정 → 줄 → 스크레이퍼 → 쇠톱 순서는 절단 작업이 맨 마지막에 와서 틀린 순서이다.
• 줄 → 스크레이퍼 → 쇠톱 → 정 순서는 정밀 다듬질을 한 뒤에 절단과 거친 작업을 하게 되어 틀린 순서이다.
• 스크레이퍼 → 정 → 쇠톱 → 줄 순서는 정밀 마무리 공구를 맨 처음에 쓰게 되어 틀린 순서이다.

열팽창에 의한 길이 오차는 $3.2\times10^{-4}\,\mathrm{mm}$ 이다.

공식 $\delta = L\alpha\Delta T$ 에 값을 대입한다.
$\Delta T = 36 - 20 = 16\,^\circ\mathrm{C}$
$\delta = 20 \times 1.0\times10^{-6} \times 16 = 3.2\times10^{-4}\,\mathrm{mm}$

• $3.2\times10^{-3}$ 은 계산값과 다르다.
• $6.4\times10^{-4}$ 는 계산값과 다르다.
• $6.4\times10^{-3}$ 은 계산값과 다르다.

CNC 기계의 움직임을 전기 신호로 바꿔 속도와 위치를 피드백하는 장치는 리졸버이다.

리졸버는 회전각에 비례하는 전기 신호를 내는 검출기로 서보 제어의 피드백에 쓰인다.

• 컨트롤러는 지령을 연산해 제어하는 장치이지 움직임을 검출하는 장치가 아니다.
• 볼 스크루는 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 기계 요소이다.
• 패리티 체크는 데이터 전송 오류를 검출하는 방법이다.

15등분은 크랭크를 2회전하고 15구멍열에서 10구멍씩 보내면 된다.

분할대 웜 기어비가 40:1 이므로 단식 분할 크랭크 회전수는 40을 등분 수로 나눈 값이다.
$n = \dfrac{40}{N} = \dfrac{40}{15} = 2\dfrac{10}{15}$

• 1회전에 10구멍은 필요한 크랭크 회전량과 다르다.
• 3회전에 10구멍은 필요한 크랭크 회전량과 다르다.
• 4회전에 10구멍은 필요한 크랭크 회전량과 다르다.

창성법 공구가 아닌 것은 브로치이다.

창성법은 공구와 소재가 기어 맞물림처럼 상대 운동을 하며 치형을 만드는 방법이며, 브로치는 날 형상을 따라 한 번 훑어 가공하는 공구이다.

• 호브는 소재와 맞물려 회전하며 치형을 창성하는 공구이다.
• 래크 커터는 래크 모양 공구가 기어 소재와 맞물리며 치형을 창성하는 공구이다.
• 피니언 커터는 피니언 모양 공구가 기어 소재와 맞물리며 치형을 창성하는 공구이다.

삼각함수로 각도를 길이로 환산하여 간접 측정하는 기구는 사인 바이다.

사인 바를 각도 $\theta$ 만큼 기울이고 높이 $H$ 를 블록 게이지로 맞추어 $\sin\theta = \dfrac{H}{L}$ 로 각도를 구한다.

• 베벨 각도기는 눈금을 직접 읽어 각도를 재는 각도기이다.
• 오토 콜리메이터는 광학적으로 미소 각도를 측정하는 기기이다.
• 콤비네이션 세트는 각도기·직각자·센터 헤드 등을 조합해 쓰는 측정구이다.

절삭면에 평행하게 마모되는 현상은 플랭크 마모(여유면 마모)이다.

공구의 여유면이 가공면과 마찰하며 절삭면과 평행한 띠 모양으로 닳는 마모이다.

• 치핑은 날 끝이 충격으로 미세하게 떨어져 나가는 결손이다.
• 크레이터 마모는 공구 윗면(경사면)이 칩과의 마찰로 오목하게 파이는 마모이다.
• 온도 파손은 절삭 온도 상승으로 날 끝이 연화·소성 변형되어 무너지는 파손으로, 면에 평행한 마모 형태가 아니다.

$M_{2}$는 13mm입니다.

그림에서 아래 롤러 바깥 치수는 $M_{1} = 10$mm 이고, 위 롤러는 높이 30mm 의 게이지 블록 위에 올려져 있어 두 롤러 중심의 높이 차가 $H = 30$mm 입니다. 기울기는 한쪽 면의 경사(높이에 대한 한쪽 면의 벌어짐 비율)이고, 양쪽 지름 변화를 길이로 나눈 테이퍼와 구분됩니다. 따라서 높이 $H$만큼 올라가면 한쪽 면이 $H\tan\alpha$씩, 양쪽 면이 함께 벌어집니다.

$M_{2} = M_{1} + 2H\tan\alpha = 10 + 2 \times 30 \times 0.05 = 13$mm

• 10.5mm: 30mm 높이에서 0.5mm 만 늘어나 한쪽 경사가 약 0.008 이 되어 0.05 와 맞지 않습니다.
• 11.5mm: 1.5mm 늘어나 한쪽 경사가 0.025 가 되므로, 0.05 를 양쪽 지름 변화인 테이퍼로 계산한 값입니다.
• 16mm: 6mm 늘어나 한쪽 경사가 0.1 이 되어 조건의 두 배입니다.

가공물을 고정하고 드릴이 가공 위치로 이동하는 기계는 레이디얼 드릴링 머신이다.

암을 선회시키고 주축 헤드를 암을 따라 움직여 큰 가공물의 여러 위치를 가공한다.

• 다두 드릴링 머신은 여러 개의 스핀들 헤드를 나란히 두고 공정을 순차 진행하는 기계이다.
• 다축 드릴링 머신은 여러 스핀들로 여러 구멍을 동시에 가공하는 기계이다.
• 탁상 드릴링 머신은 작업대 위에 설치하는 소형 기계로 주축 위치가 고정되어 있다.

드릴 작업에서 끝날 때 이송을 빠르게 한다는 것은 부적절하다.

관통 직전에는 드릴이 물려 부러지거나 가공물이 튀기 쉬우므로 오히려 이송을 줄여야 한다.

• 큰 지름 드릴을 쓸 때 바이스를 테이블에 고정하는 것은 가공물이 함께 도는 것을 막는 적절한 방법이다.
• 사용 전 점검해 마모나 균열이 있는 드릴을 쓰지 않는 것은 적절한 방법이다.
• 드릴이나 소켓을 뽑을 때 전용 공구를 쓰고 해머로 두드리지 않는 것은 적절한 방법이다.

주축의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 바꾸는 밀링 부속장치는 슬로팅 장치이다.

밀링 주축에 장착해 공구를 상하로 왕복시켜 키 홈 등을 가공한다.

• 바이스는 가공물을 고정하는 부속장치이다.
• 분할대는 가공물을 원하는 각도로 등분하는 부속장치이다.
• 래크 절삭 장치는 래크 기어의 치를 가공하기 위해 주축에 직각으로 장착하는 부속장치이다.

입도 숫자는 클수록 입자가 고와지므로 #100 이 #300 보다 입자가 크다는 설명이 옳다.

숫돌 입도는 체 눈의 개수에 따른 번호라 번호가 작을수록 거친 입자이다.

• 연삭 입자 C 는 탄화규소이며 갈색 알루미나는 A 이므로 틀리다.
• 결합제 R 은 고무 결합제이며 레지노이드는 B 이므로 틀리다.
• 결합도 K 이하는 연한 숫돌, P 이상은 단단한 숫돌이므로 설명이 반대로 되어 틀리다.

억지 끼워맞춤은 H7/s6 이다.

구멍 기준 H7 에 대해 축 s6 는 축이 구멍보다 항상 커서 억지로 끼워지는 조합이다.

• H7/g6 는 구멍보다 축이 작은 헐거운 끼워맞춤이다.
• H7/k6 는 틈새와 죔새가 모두 생길 수 있는 중간 끼워맞춤이다.
• H7/m6 는 틈새와 죔새가 모두 생길 수 있는 중간 끼워맞춤이다.

재료 기호 SPS 는 스프링 강재를 뜻한다.

스프링용으로 쓰는 강재의 KS 기호이다.

• 스테인리스 압연강재는 STS 계열 기호로 표시한다.
• 냉간압연 강판은 SPCC 등의 기호로 표시한다.
• 기계구조용 탄소강재는 SM 계열 기호로 표시한다.

정면도와 우측면도가 모두 사다리꼴이므로 이 물체는 밑면이 넓고 윗면이 좁은 사각뿔대이고, 평면도는 바깥 사각형과 안쪽 사각형의 꼭짓점을 네 개의 사선으로 이은 그림입니다.

위에서 보면 바깥 사각형은 밑면 윤곽, 안쪽 사각형은 윗면, 네 사선은 경사면끼리 만나는 모서리가 됩니다.

• 사각형 안에 사각형만 있고 잇는 선이 없는 그림: 네 경사면이 만나는 모서리 선이 빠져 있습니다.
• 좌우 세로선이 위아래 끝까지 이어지고 가운데만 셋으로 나뉜 그림: 꼭짓점을 잇는 경사 모서리가 없고, 좌우 부분이 앞뒤 끝까지 같은 폭으로 이어져 우측면도의 사다리꼴과 맞지 않습니다.
• 위아래 가로선이 좌우 끝까지 이어지고 가운데만 셋으로 나뉜 그림: 같은 이유로 앞뒤 부분이 좌우 끝까지 이어져 정면도의 사다리꼴과 맞지 않습니다.

30도 사다리꼴 나사의 기호는 Tr 이며 TW 는 29도 사다리꼴 나사의 기호이므로 잘못 연결되었다.

나사 종류 기호는 나사산 각도와 모양에 따라 구분한다.

• 유니파이 보통 나사의 기호 UNC 는 옳게 연결되었다.
• 유니파이 가는 나사의 기호 UNF 는 옳게 연결되었다.
• 미터 가는 나사를 M 으로 표시(피치 병기)하는 것은 옳게 연결되었다.

호칭 번호 끝 두 자리 01 은 안지름 번호이며 안지름 12 mm 이다.

안지름 번호는 00 이 10 mm, 01 이 12 mm, 02 가 15 mm, 03 이 17 mm 이다.

• 10 mm 는 번호 00 의 안지름이다.
• 11 mm 는 안지름 번호 규칙에 없는 값이다.
• 13 mm 는 안지름 번호 규칙에 없는 값이다.

제3각법이 아닌 배치는 정면도 왼쪽에 우측면도, 아래에 평면도를 둔 배치로, 이는 제1각법 배치입니다.

제3각법은 보는 쪽에 투상면을 두므로 오른쪽에서 본 그림은 정면도 오른쪽, 위에서 본 그림은 위, 왼쪽에서 본 그림은 왼쪽, 아래에서 본 그림은 아래에 놓입니다.

• 평면도가 정면도 위, 우측면도가 정면도 오른쪽: 제3각법 배치입니다.
• 평면도가 정면도 위, 좌측면도가 정면도 왼쪽: 제3각법 배치입니다.
• 좌측면도가 정면도 왼쪽, 저면도가 정면도 아래: 제3각법 배치입니다.

축은 일반적으로 길이 방향으로 단면 도시하지 않으므로 길이 방향 단면 도시가 가능하다는 서술이 틀리다.

축은 속이 찬 부품이라 원칙적으로 절단하지 않고 외형으로 그린다.

• 구석부나 단 부분을 부분 확대도로 표시할 수 있다는 서술은 옳은 내용이다.
• 긴 축을 단축해 그리되 길이는 실제 길이를 기입한다는 서술은 옳은 내용이다.
• 축의 절단면을 90도 회전해 회전 도시 단면도로 나타낼 수 있다는 서술은 옳은 내용이다.

가공면이 평면임을 나타내는 선은 가상선이 아니라 가는 실선의 대각선이므로 해당 서술이 틀리다.

가상선(가는 2점 쇄선)은 인접 부분·공구 위치·이동 한계 등을 참고로 표시할 때 쓴다.

• 인접 부분을 참고로 표시하는 것은 가상선의 용도로 옳은 내용이다.
• 공구나 지그의 위치를 참고로 표시하는 것은 가상선의 용도로 옳은 내용이다.
• 가동 부분의 이동 한계 위치를 표시하는 것은 가상선의 용도로 옳은 내용이다.

스크레이퍼 가공을 뜻하는 약호는 FS이다.

KS 가공 방법 약호에서 스크레이퍼 가공은 FS 로 표시한다.

• FR 은 리밍 가공의 약호이다.
• FL 은 래핑 가공의 약호이다.
• FF 는 줄 다듬질의 약호이다.

잘못된 설명은 열간 가공한 이음매 없는 강관이라는 것입니다. 표시 S-C 는 이음매 없는 관을 냉간 가공한 것이며, 열간 가공이면 S-H 로 표시합니다.

그림의 표시는 SPPS 380 - S - C 50×Sch40 입니다.

• 압력배관용 탄소강관: SPPS 가 압력배관용 탄소강관의 재료 기호입니다.
• 호칭 지름 50: 50×Sch40 의 앞 숫자 50이 호칭 지름입니다.
• 호칭 두께 Sch40: 뒤의 Sch40 이 스케줄 번호로 나타낸 호칭 두께입니다.

N·mm 단위의 전달 토크는 동력과 회전수의 비에 상수를 곱한 식이며, 상수는 $9.55\times10^{6}$ 이다.

동력 $P=H\times10^{3}\ \mathrm{W}$, 각속도 $\omega=\dfrac{2\pi n}{60}$ 이므로
$T=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{60\times10^{3}H}{2\pi n}\approx9.55\times10^{3}\dfrac{H}{n}\ \mathrm{N\cdot m}$
여기에 $10^{3}$ 을 곱해 N·mm 로 바꾸면 $T=9.55\times10^{6}\dfrac{H}{n}$ 이다.

나머지 식은 다음과 같이 소거된다.

• $9.55\times10^{3}H/n$ 은 단위가 N·m 인 토크 식이라 N·mm 와 맞지 않는다.
• $9.74\times10^{4}H/n$ 은 공학 단위 kgf·cm 로 나타낸 토크 식이다(1 kgf = 9.8 N 으로 나눈 값).
• $9.74\times10^{5}H/n$ 은 공학 단위 kgf·mm 로 나타낸 토크 식이라 N·mm 와 맞지 않는다.

틀린 설명은 작용 하중이 일정할 때 면적이 크면 응력이 커진다는 내용이다.

응력은 $\sigma=\dfrac{P}{A}$ 이므로 하중이 일정하면 면적이 클수록 응력은 작아진다.

나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.

• 하중과 응력은 비례한다는 서술은 면적이 같을 때 $\sigma=P/A$ 에 부합하는 옳은 내용이다.
• 응력은 단위 면적당 재료 내부에서 저항하는 힘의 크기라는 서술은 옳은 내용이다.
• 응력이 단면에 직각으로 작용하면 수직응력이라는 서술은 옳은 내용이다.

합성저항은 4kΩ입니다.

그림에서 $R_{2}$와 $R_{3}$는 병렬로 연결되고, 그 묶음이 $R_{1}$과 직렬로 전원에 이어져 있습니다.

병렬: $R_{23} = \dfrac{R_{2}R_{3}}{R_{2}+R_{3}} = \dfrac{3 \times 6}{3+6} = 2$kΩ
직렬: $R = R_{1} + R_{23} = 2 + 2 = 4$kΩ

• 3.5kΩ: 직렬·병렬을 반영한 계산값 4kΩ 과 다릅니다.
• 4.5kΩ: 직렬·병렬을 반영한 계산값 4kΩ 과 다릅니다.
• 5kΩ: $R_{1}$과 $R_{2}$만 더한 값으로, $R_{3}$의 병렬 연결을 반영하지 않았습니다.

유출된 물의 양은 단면적 × 속도 × 시간으로 구한다.

유량 $Q=Av$ 이고 시간 t 동안의 체적은 $V=Qt=Avt$ 이다.
단위로 확인하면 $\mathrm{m^{2}\times m/s\times s=m^{3}}$ 으로 체적이 된다.

나머지 식은 다음과 같이 소거된다.

• 단면적에 속도를 곱하고 시간으로 나눈 식은 단위가 $\mathrm{m^{3}/s^{2}}$ 이라 체적이 아니다.
• 단면적에 시간을 곱하고 속도로 나눈 식은 단위가 체적이 아니다.
• 단면적을 제곱하고 $\dfrac{\pi}{4}$ 를 곱한 식은 단면적이 이미 주어졌으므로 단위가 체적이 아니다.

힘의 3요소에 속하지 않는 것은 힘의 작용 시간이다.

힘의 3요소는 크기·방향·작용점이다.

나머지 보기는 모두 힘의 3요소에 속한다.

• 힘의 방향은 3요소에 속하는 옳은 내용이다.
• 힘의 크기는 3요소에 속하는 옳은 내용이다.
• 힘의 작용점은 3요소에 속하는 옳은 내용이다.

틀린 설명은 유량이 단면적의 크기에 따라 변한다는 내용이다.

정상 흐름의 비압축성 유체는 $Q=A_{1}v_{1}=A_{2}v_{2}$ 로 유량이 일정하다. 단면적이 변하면 변하는 것은 유량이 아니라 속도이다.

나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.

• 단면적이 작아지면 속도가 빨라진다는 서술은 유량이 일정하다는 조건에서 옳은 내용이다.
• 단면적이 커지면 속도가 느려진다는 서술은 유량이 일정하다는 조건에서 옳은 내용이다.
• 정상 흐름에서 임의의 단면을 지나는 유량이 일정하다는 서술은 연속의 법칙 그 자체로 옳은 내용이다.

$I_{3}$는 5A입니다.

그림의 세 저항 $R_{1} = 4$Ω, $R_{2} = 5$Ω, $R_{3} = 8$Ω은 모두 40V 전원에 병렬로 연결되어 있어 각 저항에 같은 40V 가 걸립니다.

$I_{3} = \dfrac{V}{R_{3}} = \dfrac{40}{8} = 5$A

• 8A: $R_{2}$에 흐르는 전류 $40 \div 5$입니다.
• 10A: $R_{1}$에 흐르는 전류 $40 \div 4$입니다.
• 23A: 세 전류의 합 $10+8+5$로 전원에서 나오는 전체 전류입니다.

$t = 3$일 때 속도는 30입니다.

그림의 위치 식은 $x = t^{3} + 3t$이고, 속도는 위치를 시간으로 미분한 값입니다.

$v = \dfrac{dx}{dt} = 3t^{2} + 3$
$v(3) = 3 \times 9 + 3 = 30$

• 6: $t = 1$일 때의 속도 값으로 조건과 맞지 않습니다.
• 18: 속도를 한 번 더 미분한 가속도 $6t$에 3을 넣은 값입니다.
• 36: 미분하지 않은 위치 $x(3) = 27 + 9$입니다.

회전모멘트는 $T = \dfrac{60H}{2\pi n}$입니다($H$는 W, $n$은 분당 회전수).

동력은 토크와 각속도의 곱 $H = T\omega$이고, 분당 회전수 $n$을 각속도로 바꾸면 $\omega = \dfrac{2\pi n}{60}$입니다.
$T = \dfrac{H}{\omega} = \dfrac{60H}{2\pi n}$

• $\dfrac{60H}{n^{2}}$: 회전수를 제곱으로 나누어 각속도 관계와 맞지 않고 $2\pi$도 빠졌습니다.
• $\dfrac{2\pi n}{60H}$: 정답 식의 역수로, 동력이 클수록 토크가 작아지는 관계가 되어 틀립니다.
• $\dfrac{n^{2}}{60H}$: 회전수가 분자에 있어 동력 일정 시 토크가 회전수에 반비례하는 관계와 반대입니다.

학습평가의 기본 기준에 해당되지 않는 것은 주관도이다.

학습평가의 기본 기준은 타당도·신뢰도·객관도·실용도이며, 평가에는 평가자의 주관이 개입되지 않아야 한다.

나머지 보기는 모두 평가 기준에 속하는 옳은 내용이다.

• 타당도는 측정하려는 것을 실제로 측정하는 정도로, 평가 기준에 속한다.
• 신뢰도는 반복 측정해도 결과가 일관된 정도로, 평가 기준에 속한다.
• 실용도는 시간·비용·노력 면에서 쉽게 활용할 수 있는 정도로, 평가 기준에 속한다.

입력장치가 아닌 것은 COM이다.

COM 은 컴퓨터의 출력 결과를 마이크로필름에 기록하는 출력장치이다.

나머지 보기는 모두 입력장치이다.

• OMR 은 표시된 마크를 읽어 들이는 입력장치이다.
• OCR 은 인쇄된 문자를 광학적으로 읽어 들이는 입력장치이다.
• MICR 은 자성 잉크로 인쇄된 문자를 읽어 들이는 입력장치이다.

틀린 설명은 시스템이 간단하고 저가라는 내용이다.

동기기형 서보전동기는 영구자석 회전자를 위치 검출기와 구동 회로로 전자 정류해야 하므로 시스템이 복잡하고 고가인 편이다.

나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.

• 신뢰성이 높다는 서술은 마모되는 브러시와 정류자가 없어 옳은 내용이다.
• 고속·고토크 이용이 가능하다는 서술은 브러시 정류의 한계가 없어 옳은 내용이다.
• 브러시가 없어 보수가 용이하다는 서술은 옳은 내용이다.

근궤적의 수는 5개입니다.

근궤적의 가지 수는 극점 수와 영점 수 중 큰 쪽과 같습니다. 그림의 식 $G(s)H(s) = \dfrac{K(s+3)}{s(s+1)^{3}(s+2)}$에서 극점은 $s = 0$ 하나, $s = -1$ 세 개(3중근), $s = -2$ 하나로 모두 5개, 영점은 $s = -3$ 하나입니다.

• 4: 극점 수에서 영점 수를 뺀 값으로, 무한대로 향하는 점근선의 수입니다.
• 6: 극점 5개와 영점 1개를 더한 값이라 가지 수가 아닙니다.
• 7: 극점 수 5와 영점 수 1 어느 쪽과도 맞지 않습니다.

공압장치의 구성기기가 아닌 것은 어큐뮬레이터이다.

어큐뮬레이터는 압축되지 않는 작동유에 압력 에너지를 저장하려고 기체·스프링·추를 함께 쓰는 유압장치의 축압기이다. 공기는 그 자체가 압축성 유체라 별도 축압기 없이 공기 탱크에 압축공기를 저장한다.

나머지 보기는 모두 공압장치의 구성기기이다.

• 공기 탱크는 압축공기를 저장하고 압력 맥동을 완화하는 공압 기기이다.
• 서비스 유닛은 필터·레귤레이터·루브리케이터를 묶은 공압 기기이다.
• 애프터 쿨러는 압축기 직후의 공기를 냉각해 수분을 제거하는 공압 기기이다.

자동화 효과로 거리가 먼 것은 생산 설비의 수명 감소이다.

자동화의 목적은 생산성 향상·품질 균일화·원가 절감이며, 설비 수명 감소는 얻으려는 효과가 아니라 피해야 할 손실이다.

나머지 보기는 모두 자동화의 효과이다.

• 인건비 감소는 작업 인력이 줄어 얻는 자동화 효과이다.
• 생산속도 증가는 기계가 쉬지 않고 일정하게 작동해 얻는 자동화 효과이다.
• 제품 품질의 균일화는 같은 조건이 반복되어 얻는 자동화 효과이다.

켜지는 세그먼트를 1로 두는 구동(공통 캐소드형)에서 숫자 2는 a·b·g·e·d 세그먼트를 켜고 c·f·h를 끄므로 데이터는 0101 1011 = 5BH이다.

표의 비트 배치는 왼쪽부터 h(d7)·g(d6)·f(d5)·e(d4)·d(d3)·c(d2)·b(d1)·a(d0)이다.
h=0, g=1, f=0, e=1 → 상위 0101 = 5
d=1, c=0, b=1, a=1 → 하위 1011 = B

• 4AH(0100 1010): b·d·g만 켜져 a와 e가 빠짐
• 4BH(0100 1011): a·b·d·g만 켜져 e가 빠짐
• 5AH(0101 1010): b·d·e·g만 켜져 a가 빠짐

0을 점등으로 보는 공통 애노드형으로 읽어도 이 세 값은 각각 a·c·e·f·h, c·e·f·h, a·c·f·h가 켜져 숫자 2가 되지 않는다.

제어계가 안정하려면 특성 방정식의 근이 모두 s-평면의 좌반면, 즉 허수축 왼쪽의 (다)·(라)에 있어야 한다.

그림에서 (가)·(나)는 실수부가 양인 우반면, (다)·(라)는 실수부가 음인 좌반면이다. 실수부가 음인 근은 응답 성분이 $e^{-\sigma t}$ 꼴로 시간이 갈수록 감쇠한다.

• (가)·(나): 둘 다 우반면이라 응답이 발산하는 불안정 영역
• (가)·(다): (가)가 우반면이라 불안정 근을 포함
• (나)·(라): (나)가 우반면이라 불안정 근을 포함

전자력으로 유체의 방향을 제어하는 조작 방식은 솔레노이드 방식이다.

솔레노이드 코일에 전류를 흘리면 생기는 전자석의 흡인력이 밸브 스풀을 움직인다.

나머지 방식은 다음과 같이 소거된다.

• 수동 방식은 사람의 힘으로 레버나 푸시버튼을 조작하는 방식이다.
• 공기압 방식은 파일럿 공기압으로 밸브를 조작하는 방식이다.
• 기계 작동 방식은 롤러·캠 등의 기계적 접촉으로 밸브를 조작하는 방식이다.

공정제어와 가장 관계가 먼 것은 위치제어이다.

위치는 서보기구의 제어량이고, 공정제어는 유량·온도·액면·압력 같은 프로세스 양을 제어한다.

나머지 보기는 모두 공정제어의 제어량이다.

• 유량제어는 프로세스 양을 제어하는 공정제어에 속한다.
• 온도제어는 프로세스 양을 제어하는 공정제어에 속한다.
• 액면제어는 프로세스 양을 제어하는 공정제어에 속한다.

제어요소가 제어대상에 주는 신호는 조작량이다.

조작량은 제어량을 제어하기 위해 제어요소가 제어대상에 가하는 양으로, 회전력·열·수증기·빛 등이 이에 해당한다.

나머지 보기는 다음과 같이 소거된다.

• 목표값은 제어량이 도달해야 할 값으로 외부에서 주어지는 값이다.
• 제어량은 제어대상의 출력으로 제어하려는 양이다.
• 동작신호는 목표값과 되먹임 값의 차로 제어요소에 들어가는 신호이다.

입력 신호의 횟수를 계수해 설정값에서 출력하는 PLC 기능은 카운터이다.

카운터는 입력 펄스를 세어 현재값이 설정값에 이르면 출력을 내고, 리셋 신호가 들어오면 현재값을 지운다.

나머지 보기는 다음과 같이 소거된다.

• 로드는 접점이나 데이터를 읽어 들이는 명령이라 횟수를 계수하지 않는다.
• 함수는 연산·데이터 처리를 하는 응용 명령이라 횟수 계수 기능이 아니다.
• 타이머는 입력이 유지된 시간이 설정값에 이르면 출력하는 기능이다.

필요한 최소 비트수는 9비트이다.

분해능 단계 수는 $N=\dfrac{200-0}{0.5}=400$ 이다.
필요한 조건은 $2^{n}\ge400$ 이며 $2^{8}=256$, $2^{9}=512$ 이므로 9비트가 최소이다.

나머지 비트수는 다음과 같이 소거된다.

• 6비트는 $2^{6}=64$ 단계라 필요한 단계 수에 못 미친다.
• 7비트는 $2^{7}=128$ 단계라 필요한 단계 수에 못 미친다.
• 8비트는 $2^{8}=256$ 단계라 필요한 단계 수에 못 미친다.

High 가 아닌 신호 핀은 D6이다.

95H 를 2진수로 바꾸면 $95_{16}=1001\ 0101_{2}$ 이다.
상위 비트부터 D7=1, D6=0, D5=0, D4=1, D3=0, D2=1, D1=0, D0=1 이므로 D6 가 Low 이다.

나머지 핀은 모두 High 이다.

• D0 는 1 이므로 High 이다.
• D2 는 1 이므로 High 이다.
• D4 는 1 이므로 High 이다.

계산하면 G = 3이다.

그림에서 순방향은 7과 G가 병렬로 더해져 $7+G$, 피드백은 2와 5의 직렬로 $H=2\times5=10$(부궤환)이다.
$\dfrac{C}{R}=\dfrac{7+G}{1+10(7+G)}=\dfrac{10}{101}$

$101(7+G)=10+100(7+G)$
$7+G=10$
$G=3$

• 6: $7+G=13$이 되어 전달함수가 $\dfrac{13}{131}$
• 9: $7+G=16$이 되어 전달함수가 $\dfrac{16}{161}$
• 12: $7+G=19$가 되어 전달함수가 $\dfrac{19}{191}$로 10/101과 맞지 않음

틀린 설명은 입력 주파수에 따라 속도가 가변된다는 내용이다.

DC 모터의 속도는 인가 전압(또는 계자)으로 제어하며, 주파수로 속도를 바꾸는 것은 교류 전동기의 특징이다.

나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.

• 가격이 저렴하고 기동 토크가 크다는 서술은 DC 모터의 특징으로 옳은 내용이다.
• 브러시에 의한 노이즈 발생이 심하다는 서술은 옳은 내용이다.
• 인가전압에 따른 회전 특성이 직선적이라는 서술은 옳은 내용이다.

100110 의 2의 보수는 011010이다.

2의 보수는 1의 보수에 1을 더한 값이다.
100110 의 1의 보수는 011001 이고, 여기에 1을 더하면 011010 이다.

나머지 보기는 다음과 같이 소거된다.

• 011001 은 1의 보수이며 1을 더하기 전의 값이다.
• 100111 은 계산값과 다르다.
• 111000 은 계산값과 다르다.

변환속도가 가장 빠른 A/D 변환기는 병렬 비교형이다.

병렬 비교형은 입력 전압을 여러 비교기에 동시에 비교해 한 번에 변환하므로 가장 빠르다.

나머지 변환기는 다음과 같이 소거된다.

• 계수 비교형은 카운터 값을 올려가며 비교하므로 병렬 비교형보다 느리다.
• 이중 적분형은 적분 시간이 필요해 병렬 비교형보다 느리다.
• 축차 비교형은 비트 수만큼 비교를 반복하므로 병렬 비교형보다 느리다.

틀린 설명은 먼지나 연기가 많은 환경에서도 문제가 없다는 내용이다.

반사형 포토센서는 빛을 이용하므로 먼지·연기가 빛의 경로를 가리면 오동작하거나 감도가 떨어진다.

나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.

• 응답속도가 빠르다는 서술은 빛을 이용하는 비접촉 센서의 특징으로 옳은 내용이다.
• 검출 정밀도가 좋다는 서술은 옳은 내용이다.
• 신뢰성이 좋고 수명이 길다는 서술은 기계적 마모가 없어 옳은 내용이다.

2진수 101.1 을 10진수로 나타내면 5.5이다.

정수부는 $1\times2^{2}+0\times2^{1}+1\times2^{0}=5$, 소수부는 $1\times2^{-1}=0.5$ 이므로 합은 5.5이다.

나머지 값은 다음과 같이 소거된다.

• 5.25 는 계산값과 다르다.
• 6.25 는 계산값과 다르다.
• 6.5 는 계산값과 다르다.

메모리 용량은 주소 핀으로 표현 가능한 위치의 수 × 데이터 핀 비트 수로 계산된다. 어드레스 핀 10개는 $2^{10} = 1024$개의 서로 다른 주소를 지정할 수 있고, 각 주소마다 데이터 핀 8개(= 8 bit)를 저장하므로, 전체 메모리 용량은 $1024 \times 8 = 8192 \text{ bit}$이다.

틀린 연결은 유니파이 보통 나사 - CTG이다.

유니파이 보통 나사의 기호는 UNC이고, 유니파이 가는 나사의 기호가 UNF 이다.

나머지 보기는 모두 옳은 연결이다.

• 미니추어 나사의 기호는 S 이다.
• 미터 보통 나사의 기호는 M 이다.
• 유니파이 가는 나사의 기호는 UNF 이다.

고속 데이터 전송에 적합한 방식은 DMA 전송이다.

DMA 는 DMA 제어기가 버스를 넘겨받아 CPU 를 거치지 않고 주변 장치와 메모리 사이에서 직접 블록 단위로 데이터를 주고받는다.

나머지 방식은 모두 CPU 가 데이터를 한 단위씩 옮기는 방식이다.

• 폴링은 CPU 가 장치 상태를 주기적으로 확인한 뒤 직접 데이터를 옮기므로 확인에 CPU 시간이 계속 쓰인다.
• 핸드쉐이킹은 데이터마다 준비·응답 신호를 주고받아 타이밍을 맞추는 비동기 전송 방식으로, 실제 전송은 CPU 가 프로그램으로 수행한다.
• 인터럽트 전송은 장치의 요청이 오면 CPU 가 처리 루틴을 실행해 데이터를 옮기므로 매 전송마다 CPU 가 개입한다.

유도전압의 방향을 정의한 법칙은 Lenz 법칙이다.

렌츠의 법칙에 따르면 유도전압은 항상 자속(전류)의 변화를 방해하는 방향으로 생긴다. 패러데이 법칙 $e=-N\dfrac{d\Phi}{dt}$ 의 음의 부호가 이 방향을 나타낸다.

나머지 법칙은 다음과 같이 소거된다.

• Gauss의 법칙은 폐곡면을 지나는 전속(전기력선)이 내부 전하에 비례함을 다루는 법칙으로 유도전압과 무관하다.
• Weber의 법칙은 운동하는 전하 사이에 작용하는 힘을 다룬 전기역학 법칙으로 유도전압의 방향을 정한 법칙이 아니다.
• Faraday의 법칙은 유도전압의 크기가 자속의 시간 변화율에 비례함을 정한 법칙이다.

에너지와 같은 단위를 쓰는 물리량은 전력량이다.

전력량은 전력과 시간의 곱이며 단위는 J(또는 Wh)로 에너지와 같다.

나머지 보기는 다음과 같이 소거된다.

• 저항의 단위는 Ω 이라 에너지 단위가 아니다.
• 전류의 단위는 A 라 에너지 단위가 아니다.
• 전압의 단위는 V 라 에너지 단위가 아니다.

전기자와 계자에 별도 전원을 쓰는 DC 서보 모터는 타여자형이다.

타여자형은 계자 전류와 전기자 전압을 독립적으로 제어할 수 있어 제어성이 우수하다.

나머지 보기는 다음과 같이 소거된다.

• 복권형은 직권과 분권 계자를 모두 가지며 별도 전원을 쓰는 형이 아니다.
• 분권형은 계자가 전기자와 병렬로 같은 전원에 연결된 형이다.
• 직권형은 계자가 전기자와 직렬로 연결된 형이다.

자기장 속 도체에 작용하는 힘은 $F=BIl\sin\theta$ 이다.

힘은 자속밀도·전류·도체 길이에 비례하고, 전류와 자기장이 이루는 각의 사인값에 비례한다. 도체가 자기장과 수직이면 최대(BIl), 나란하면 0 이 된다.

나머지 식은 이 관계를 만족하지 못한다.

• $F=BIl\cos\theta$ 는 나란할 때 최대가 되어, 나란하면 힘이 0 이라는 사실과 맞지 않는다.
• $F=BIl\tan\theta$ 는 수직일 때 값이 무한히 커져 힘의 식이 될 수 없다.
• $F=BIl\tan^{-1}\theta$ 는 각도에 따라 도체의 수직 성분 비율($\sin\theta$)로 변하는 관계를 나타내지 못해 힘의 식과 다르다.

RISC 구조에 대해 틀린 설명은 명령어 수행 속도가 느리다는 내용이다.

RISC 는 명령어 수와 형식을 단순화해 대부분의 명령을 단일 사이클에 실행하므로 수행 속도가 빠르다.

나머지 보기는 RISC 의 옳은 특징이다.

• 명령어 개수가 적다는 설명은 축약 명령어 집합이라는 이름 그대로 옳은 내용이다.
• 명령어가 단일 사이클로 실행된다는 설명은 파이프라인 처리가 쉬운 RISC 특징으로 옳은 내용이다.
• 고정 길이 명령어를 사용한다는 설명은 명령 해독을 단순하게 만드는 RISC 특징으로 옳은 내용이다.

위치·속도·가속도를 정밀하게 제어하는 기계 구동에는 서보 제어를 쓴다.

서보 제어는 목표값(위치·각도 등)을 피드백으로 추종하는 제어로, 로봇 팔이나 공작기계 이송축 구동에 쓰인다.

• 공정 제어는 온도·압력·유량·수위 같은 프로세스량을 일정하게 유지하는 제어이다.
• 개루프 제어는 출력을 되돌려 비교하지 않으므로 위치·속도를 정밀하게 추종할 수 없다.
• 플랜트 제어는 발전소·화학 공장 같은 대규모 설비의 온도·압력·유량 등 운전 상태를 관리하는 제어로, 기계의 위치·속도를 정밀하게 추종하는 제어가 아니다.

온도에 따라 저항이 변하는 성질을 이용한 센서는 서미스터이다.

서미스터는 온도 변화에 민감한 저항체로, 온도 변화를 저항 변화로 바꿔 온도를 검출한다.

• 광전소자는 빛의 세기에 따라 전기 신호가 변하는 소자이다.
• 마그네틱 센서는 자기장의 변화를 검출하는 센서이다.
• 스트레인 게이지는 변형에 따른 저항 변화로 힘·변형을 측정하는 센서이다.

전기 에너지를 기계적 진동 에너지로 바꿔 재료와 상관없이 정밀 가공하는 방법은 초음파 가공이다.

진동자가 만든 초음파 진동을 공구에 전달하고 연마 입자가 섞인 가공액을 공급해 공작물을 미세하게 깎는다. 금속·비금속 모두 가공할 수 있다.

• 밀링 가공은 회전하는 다인 커터로 평면·홈 등을 절삭하는 방법으로, 진동 에너지를 이용하지 않는다.
• 선반 가공은 공작물을 회전시키고 바이트로 절삭하는 방법으로, 진동 에너지를 이용하지 않는다.
• 연삭 가공은 고속 회전 숫돌로 깎는 방법으로, 진동 에너지를 이용하지 않는다.

한 대의 CAD/CAM 컴퓨터가 LAN으로 여러 CNC 공작기계에 가공 데이터를 직접 분배·제어하는 구조는 DNC(직접 수치 제어)이다.

그림에는 CAD/CAM 컴퓨터 아래에 CNC1·CNC2·CNC3이 LAN으로 연결되어 있을 뿐, 공작물 반송·창고 같은 물류 장치는 없다.

• FMC: 한 대의 CNC 기계에 로봇·팔레트 교환 장치를 붙인 단일 유연 가공 셀
• FMS: 여러 가공 셀에 자동 반송·자동 창고를 결합해 통합 운영하는 유연 생산 시스템으로, 그림의 물류 요소가 없음
• CIMS: 설계·생산·경영 정보를 컴퓨터로 통합한 공장 전체 시스템으로 그림의 범위보다 넓음