16년 2회차

부드럽고 전연성이 큰 재료를 고운 입자로 연삭하면 숫돌 표면이 쉽게 눈메움되므로 거친 입자를 쓴다. 고운 입자를 쓴다는 설명이 틀린 내용이다.

나머지 보기는 숫돌 입자에 대한 옳은 내용이다. 단단하고 치밀한 공작물에는 고운 입자를 쓴다.

• 숫돌 입자에 천연산(에머리·커런덤 등)과 인조산(알루미나·탄화규소 등)이 있다는 설명은 옳다.
• 단단하고 치밀한 공작물에는 고운 입자를 쓴다는 설명은 옳다. 눈메움 우려가 적고 입자 수가 많아 절삭이 고르게 된다.
• 숫돌과 공작물의 접촉면적이 작은 경우에 고운 입자를 쓴다는 설명은 옳다. 접촉면적이 크면 발열·눈메움이 커 거친 입자를 쓰고, 작을 때는 고운 입자를 쓴다.

칩 브레이커는 연속해서 길게 나오는 칩을 짧게 끊어 작업 안전과 칩 처리를 돕는 칩 절단 장치이다.

나머지 보기는 칩 브레이커를 칩의 종류나 공구 종류로 잘못 설명한 것이다.

• 칩의 한 종류로서 조각난 칩의 형태를 말한다는 설명은 틀리다. 칩 브레이커는 칩이 아니라 칩을 끊기 위한 장치이다.
• 드로우 어웨이 바이트의 일종이라는 설명은 틀리다. 드로우 어웨이 바이트는 인서트를 교환하며 쓰는 바이트이고 칩 브레이커는 그 인서트에 만드는 칩 처리 형상이다.
• 인서트 팁 모양의 일종으로서 가공 정밀도를 위한 장치라는 설명은 틀리다. 칩 브레이커의 목적은 정밀도가 아니라 칩 처리이다.

카운터 보어는 볼트 머리가 묻히도록 구멍 입구를 단이 지게 넓히는 공구이며, 구멍을 정밀하게 다듬질하는 공구는 리머이다. 따라서 이 설명이 틀린 내용이다.

나머지 보기는 수기가공 공구에 대한 옳은 내용이다.

• 서피스 게이지는 공작물에 평행선을 긋거나 평행면을 검사하는 데 쓴다는 설명은 옳다.
• 스크레이퍼는 줄 가공 후 면을 정밀하게 다듬질하는 데 쓴다는 설명은 옳다.
• 센터펀치는 끝이 60~90도 원뿔이고 구멍 위치를 표시하는 데 쓴다는 설명은 옳다.

초탭·중탭·마무리탭의 세 개를 차례로 써서 나사를 가공하는 것은 탭이며, 다이스는 보통 한 번에 수나사를 가공한다. 따라서 이 설명이 틀린 내용이다.

나머지 보기는 수기가공 공구에 대한 옳은 내용이다.

• 탭은 나사부와 자루 부분으로 되어 있다는 설명은 옳다.
• 다이스는 수나사를 가공하기 위한 공구라는 설명은 옳다.
• 줄의 작업 순서는 황목에서 중목, 세목 순으로 한다는 설명은 거친 가공에서 마무리로 진행하는 순서이므로 옳다.

주축 회전수는 절삭속도 공식 $v=\dfrac{\pi d n}{1000}$ 에서 $n=\dfrac{1000v}{\pi d}$ 로 구하며 약 640rpm 이다. 절삭깊이와 이송은 회전수 계산에 쓰지 않는다.

대입: $n=\dfrac{1000\times 150}{\pi\times 75}\approx 637\ \mathrm{rpm}$

• 160rpm 은 계산값과 다르다.
• 320rpm 은 계산값과 다르다.
• 1280rpm 은 계산값과 다르다.

밀링머신의 백래시 제거장치는 테이블 이송나사 쪽에 설치한다.

이송나사와 너트 사이에는 나사 틈새(백래시)가 있어, 하향 절삭 때 절삭력이 이송 방향으로 작용하면 테이블이 끌려가 떨림과 공구 파손이 생긴다. 이 틈새를 없애는 장치가 이송나사에 붙는다.

• 변속기어는 회전·이송 속도를 바꾸는 기구이므로 나사 틈새를 없애는 장치와 무관하다.
• 자동 이송레버는 이송의 연결과 해제를 조작하는 레버이므로 나사 틈새와 무관하다.
• 테이블 이송핸들은 손으로 이송나사를 돌리는 조작부이므로 백래시 제거장치를 다는 위치가 아니다.

200rpm에서 6회전하는 시간 동안 멈추는 지령은 G04 P1800이다.

G04는 휴지(dwell) 기능이고, P 값은 밀리초 단위의 정지 시간이다.

$t=\dfrac{6}{200}\,\mathrm{min}=0.03\,\mathrm{min}$

$0.03\times 60=1.8\,\mathrm{s}=1800\,\mathrm{ms}$

• G01 P1800은 직선 보간 절삭 이송 지령이어서 휴지 기능이 아니다.
• G01 P2800은 직선 보간 절삭 이송 지령이어서 휴지 기능이 아니다.
• G04 P2800은 2.8초 정지이므로 계산값과 다르다.

삼침법으로 측정하는 것은 나사의 유효지름이다.

나사 홈에 같은 지름의 침 3개를 끼우고 침 바깥쪽 거리 M을 측정한 뒤 계산식으로 유효지름을 구한다. 침은 나사산 측면(플랭크)에 접촉하므로 정밀한 유효지름 측정에 쓰인다.

• 골지름은 홈 바닥의 지름이어서 나사산 측면에 접촉하는 침의 거리로 구하는 값이 아니다.
• 바깥지름은 마이크로미터 등으로 직접 측정하는 값이므로 삼침법의 대상이 아니다.
• 나사의 길이는 축 방향 치수여서 침 사이 거리와 관계가 없다.

레지노이드 결합제의 기호는 G가 아니라 B이므로 틀린 표기이다.

숫돌 결합제 기호는 비트리파이드 V, 실리케이트 S, 셀락 E, 고무 R, 레지노이드 B, 메탈 M이다.

• 고무의 기호 R은 옳은 표기이다.
• 셀락의 기호 E는 옳은 표기이다.
• 비트리파이드의 기호 V는 옳은 표기이다.

피치 3mm의 3중 나사가 2회전하면 18mm 전진한다.

리드는 줄 수와 피치의 곱이다.

$L=n\times p=3\times 3=9\,\mathrm{mm}$

$2\times 9=18\,\mathrm{mm}$

• 8mm는 계산값과 다르다.
• 9mm는 계산값과 다르다.
• 11mm는 계산값과 다르다.

육면체 위에 원형 기둥을 남기려면 공작물을 돌려 가며 원호를 깎아야 하므로 밀링의 회전 테이블이 필요하다.

그림은 사각 블록 윗면에 원통이 솟은 형상으로, 회전 테이블에 공작물을 고정하고 엔드밀을 원통 바깥 둘레에 댄 채 테이블을 돌리면 원형 윤곽이 가공된다.

• 다이스: 둥근 봉 바깥에 수나사를 내는 손공구로, 밀링 부속 장치가 아니다.
• 각도 바이스: 공작물을 기울여 고정해 경사면을 가공하는 장치로, 원형 윤곽을 만들 회전 운동이 없다.
• 슬로팅 장치: 공구를 상하 직선 왕복시켜 키홈 같은 직선 홈을 내는 장치로, 원형 기둥 가공용이 아니다.

초음파 가공으로 가공하기 어려운 재료는 구리이다.

초음파 가공은 공구를 초음파로 진동시켜 연마 입자가 재료를 미세하게 깎아내는 방식으로, 유리·보석·세라믹 같은 경하고 취성이 큰 재료에 적합하다. 구리는 연성이 커서 입자의 충격으로 파쇄되지 않고 소성 변형만 일어나 가공 효율이 크게 떨어진다.

• 유리는 취성 재료이므로 초음파 가공에 적합하다.
• 보석은 경하고 취성이 있는 재료이므로 초음파 가공에 적합하다.
• 세라믹은 경하고 취성이 큰 재료이므로 초음파 가공에 적합하다.

숫돌 정면(원주 정면)에서 작업하는 것은 위험하므로 틀린 안전사항이다.

숫돌이 파손되면 파편이 원주 접선 방향으로 튀어나가므로, 작업자는 정면을 피해 숫돌 측면(옆쪽)에 서야 한다. 나머지 보기는 모두 옳은 안전사항이다.

• 숫돌의 측면으로 연삭하지 않는다는 것은 옳은 내용이다. 측면은 얇고 약해 파손되기 쉽다.
• 숫돌을 나무해머나 고무해머로 두들겨 음향을 확인하는 것은 옳은 내용이다. 균열이 있으면 탁한 소리가 난다.
• 연삭 중 집진기를 가동해 분진 비산을 막는 것은 옳은 내용이다.

드릴로 구멍을 뚫은 뒤 쓰는 공구가 아닌 것은 센터 펀치이다.

센터 펀치는 드릴이 미끄러지지 않도록 구멍을 뚫기 전에 위치를 표시하는 공구이다.

• 리머는 뚫린 구멍을 정밀한 치수와 표면으로 다듬는 공구이다.
• 카운터 보어는 뚫린 구멍 입구를 볼트 머리가 들어가도록 평평하게 넓히는 공구이다.
• 카운터 싱크는 뚫린 구멍 입구를 접시머리 나사에 맞게 원추형으로 넓히는 공구이다.

드릴 파손 원인과 가장 거리가 먼 것은 얇은 판 가공 때 보조판 나무를 대는 것이다.

보조판은 구멍이 뚫려 나올 때 버와 드릴 끝의 걸림을 줄여 주는 올바른 작업 방법이다.

• 이송이 너무 크면 절삭저항이 커져 드릴이 파손될 수 있다.
• 시닝이 지나치면 드릴 웹이 얇아져 강도가 떨어져 파손될 수 있다.
• 칩이 배출되지 못하고 홈에 가득 차면 절삭저항과 마찰이 급증해 드릴이 파손될 수 있다.

기어 절삭에 쓰이지 않는 공구는 더브테일 커터이다.

더브테일 커터는 제비꼬리 모양의 홈을 가공하는 밀링 커터이다.

• 호브는 기어를 창성법으로 절삭하는 공구이다.
• 래크 커터는 래크 형상의 창성 공구로 기어를 절삭한다.
• 피니언 커터는 피니언 형상의 창성 공구로 기어를 절삭한다.

X는 약 68.39이다.

그림에서 지름 6(반지름 $r=3$)인 핀 두 개가 홈 바닥 양쪽 모서리에 끼워져 있고, 두 핀 안쪽 접선 사이가 52, 홈 경사각이 $60^\circ$이며 X는 홈 바닥 양 끝 모서리 사이 거리이다.

핀은 바닥면과 경사면에 동시에 접하므로 모서리에서 핀 중심까지 수평 거리는 $r\cot30^\circ=r\tan60^\circ$이고, 여기에 반지름 $r$을 더하면 핀 안쪽 접선까지가 된다.
$X=52+2\left(r+r\tan60^\circ\right)=52+2\left(3+3\times1.7321\right)$
$=52+2\times8.1963=52+16.39\approx68.39$

• 60.26: 위 계산값보다 작아 맞지 않는다.
• 82.04: 위 계산값보다 커서 맞지 않는다.
• 84.86: 위 계산값보다 커서 맞지 않는다.

그림의 아래 투상도는 온단면도이다.

굽은 관을 중심선을 따라 통째로 절단해, 양쪽 관 벽과 플랜지 단면 전체에 해칭을 하고 파단선 없이 단면 모양 전부를 나타냈다.

• 회전도시 단면도: 절단한 단면을 $90^\circ$ 돌려 투상도 안이나 밖에 겹쳐 그리는 방법인데, 그림은 단면을 돌려 겹친 표시가 없다.
• 한쪽 단면도: 대칭 물체의 1/4을 떼어 절반은 외형, 절반은 단면으로 그리는 것인데, 그림은 관 양쪽 벽이 모두 단면으로 그려졌다.
• 부분 단면도: 파단선으로 경계를 정해 필요한 일부만 단면으로 보이는 것인데, 그림에는 파단선 경계가 없다.

위치수 허용차는 +0.011mm, 아래치수 허용차는 -0.015mm이다.

허용차는 허용 한계치수에서 기준치수를 뺀 값이다.

$49.011-49.000=+0.011\,\mathrm{mm}$

$48.985-49.000=-0.015\,\mathrm{mm}$

• 앞의 값이 +0.011이고 뒤의 값이 -0.085인 보기는 아래치수 허용차가 계산값과 다르다.
• 앞의 값이 -0.015이고 뒤의 값이 +0.011인 보기는 위치수 허용차가 음수여서 최대 허용치수가 기준치수보다 크다는 조건과 모순된다.
• 앞의 값이 -0.025이고 뒤의 값이 +0.025인 보기는 두 값 모두 계산값과 다르다.

평행 핀의 호칭은 명칭 – 호칭지름 공차 × 호칭길이 – 재료 순서로 쓴다(KS B ISO 2338, 규격 번호는 생략 가능).

주어진 조건을 넣으면 평행 핀 – 5 h7×25 – A1이 된다.

• 공차 h7을 지름 5 앞에 쓴 표기는 호칭지름 뒤에 공차를 붙이는 규칙과 어긋난다.
• 명칭이 재료 등급 뒤 맨 끝에 놓인 표기는 명칭을 맨 앞에 두는 호칭 순서와 어긋난다.
• 명칭이 치수와 재료 등급 사이에 끼어 있는 표기는 명칭을 맨 앞에 두는 호칭 순서와 어긋난다.

그림 기호는 단동 솔레노이드이다.

밸브 몸체 옆에 붙은 작은 직사각형 안에 사선이 하나만 그어져 있는데, 이것이 한 방향으로만 작동하는 전자석(솔레노이드) 조작 기호이다.

• 복동 솔레노이드: 직사각형 안에 사선 두 개를 그려 양방향 작동을 나타내므로, 사선 하나인 그림과 다르다.
• 단동 가변식 전자 액추에이터: 사선 하나에 가변을 뜻하는 비스듬한 화살표가 더해지는데, 그림에는 화살표가 없다.
• 복동 가변식 전자 액추에이터: 사선 두 개와 가변 화살표가 함께 있어야 하므로 그림과 다르다.

플랜지 A의 드릴 구멍 지름은 ⌀19이다.

도면에서 A로 표시된 오른쪽 플랜지에 딸린 부분 투상도의 지시가 8-19 드릴로, 지름 19 mm 구멍을 8개 뚫는다는 뜻이다(앞 숫자 = 구멍 개수, 뒤 숫자 = 드릴 지름).

• ⌀4: 위쪽 플랜지 지시 4-14 드릴의 4는 구멍 개수일 뿐, 지름 4 구멍은 도면에 없다.
• ⌀14: 4-14 드릴은 플랜지 A가 아니라 위쪽(⌀105 피치원) 플랜지의 구멍이다.
• ⌀8: 8-19 드릴의 8은 구멍 개수이지 지름이 아니다.

틀린 설명은 최소 재료 크기 ⌀8.2에서 위치 공차가 ⌀0.1이라는 것이다.

그림의 구멍은 $4\times\phi8^{+0.2}_{+0.1}$, 위치도 공차 $\phi0.1$에 최대 실체 공차 방식(동그라미 M)이 붙어 있으므로, 구멍이 최대 재료 크기 ⌀8.1에서 커진 만큼 위치 공차가 늘어난다.

최소 재료 크기 ⌀8.2에서는 늘어난 0.1이 더해져 $\phi0.1+0.1=\phi0.2$까지 허용되므로 ⌀0.1로 제한된다는 설명은 틀리다.

• 크기 허용 공차 0.1, ⌀8.1~⌀8.2 사이: 치수 공차 +0.1~+0.2 그대로이므로 옳다.
• 최대 재료 크기 ⌀8.1에서 위치 공차 ⌀0.1: 최대 실체 상태에서는 지시된 공차만 적용되므로 옳다.
• 실질 조건 경계 ⌀8(=⌀8.1−0.1): 구멍의 실질 조건은 최대 재료 크기에서 기하 공차를 뺀 값이므로 옳다.

구역 표시의 세로 방향 대문자로 사용하면 안 되는 문자는 O이다.

도면 구역 표시는 가로 방향에 숫자, 세로 방향에 대문자를 쓰며, 숫자 1·0과 혼동되기 쉬운 I와 O는 사용하지 않는다.

• A는 제외 대상(I·O)이 아니므로 사용할 수 있다.
• H는 제외 대상(I·O)이 아니므로 사용할 수 있다.
• K는 제외 대상(I·O)이 아니므로 사용할 수 있다.

줄무늬 방향 기호 C는 거의 동심원 모양을 뜻한다.

그림의 면 지시 기호 옆에 C가 기입되어 있는데, KS 줄무늬 방향 기호는 =·⊥·X·M·C·R이며 C는 가공 흔적이 기호를 기입한 면의 중심에 대해 동심원 모양임을 나타낸다(정면 선반 깎기 면 등).

• 다방면으로 교차: 여러 방향으로 교차하는 흔적은 M으로 표시한다.
• 거의 방사상: 면 중심에서 방사 모양으로 퍼지는 흔적은 R로 표시한다.
• 거의 무방향: 방향이 없는 흔적도 M으로 표시한다.

120rpm은 1초에 2회전하는 속도이다.

rpm은 1분당 회전수이므로 60으로 나눈다.

$\dfrac{120}{60}=2$

• 1회전은 60rpm에 해당하므로 계산값과 다르다.
• 3회전은 180rpm에 해당하므로 계산값과 다르다.
• 4회전은 240rpm에 해당하므로 계산값과 다르다.

물체에 가해진 힘은 8N이다.

뉴턴의 운동 제2법칙으로 구한다.

$F=ma=4\times 2=8\,\mathrm{N}$

가속도 $2\,\mathrm{m/s^2}$가 주어졌으므로 이동거리 12m는 힘 계산에 필요하지 않다.

• 24N은 계산값과 다르다.
• 48N은 계산값과 다르다.
• 96N은 계산값과 다르다.

전기기기에 흐르는 전류는 2A이다.

전력은 전압과 전류의 곱이다.

$I=\dfrac{P}{V}=\dfrac{440}{220}=2\,\mathrm{A}$

• 4A는 계산값과 다르다.
• 8A는 계산값과 다르다.
• 22A는 계산값과 다르다.

단위 연결이 틀린 것은 주파수에 [A]를 붙인 것이다.

[A]는 전류의 단위이고, 주파수의 단위는 [Hz]이다.

• 압력의 단위가 [Pa]인 것은 옳은 연결이다.
• 저항의 단위가 $\Omega$인 것은 옳은 연결이다.
• 콘덴서(정전용량)의 단위가 [F]인 것은 옳은 연결이다.

B가 A를 미는 힘의 크기는 40N이다.

작용·반작용 법칙에 따라 두 물체가 서로 미는 힘은 크기가 같고 방향이 반대이다. 질량이 달라도 힘의 크기는 달라지지 않고, 질량 차이는 가속도 차이로만 나타난다.

• 10N은 작용한 40N과 크기가 같지 않아 법칙에 어긋난다.
• 20N은 작용한 40N과 크기가 같지 않아 법칙에 어긋난다.
• 80N은 작용한 40N과 크기가 같지 않아 법칙에 어긋난다.

토크는 6kgf·m 증가한다.

토크는 힘과 팔 길이의 곱이다.

$T_1=20\times 0.2=4\,\mathrm{kgf\cdot m}$

$T_2=20\times 0.5=10\,\mathrm{kgf\cdot m}$

$\Delta T=10-4=6\,\mathrm{kgf\cdot m}$

• 2kgf·m는 계산값과 다르다.
• 4kgf·m는 계산값과 다르다.
• 8kgf·m는 계산값과 다르다.

응력집중이 일어나지 않는 단면은 긴 축의 중간 부분이다.

응력집중은 구멍·홈·나사처럼 단면 형상이 급격히 변하는 곳에서 생기며, 단면이 일정한 축의 중간은 응력이 고르게 분포한다.

• 구멍 부분은 형상이 급변하여 응력집중이 일어나는 곳이다.
• 나사 부분은 골 바닥의 형상이 급변하여 응력집중이 일어나는 곳이다.
• 노치 홈 부분은 날카로운 홈 바닥에 응력이 집중되는 곳이다.

유압 작동유의 조건으로 틀린 것은 압축성이어야 한다는 것이다.

유압은 유체로 힘을 전달하므로 작동유는 비압축성이어야 한다.

• 열을 방출시킬 수 있어야 한다는 것은 옳은 조건이다.
• 적절한 점도가 유지되어야 한다는 것은 옳은 조건이다.
• 장시간 사용해도 화학적으로 안정해야 한다는 것은 옳은 조건이다.

분모를 완전제곱으로 고치면 역변환은 $e^{-3t}\sin t$이다.

$F(s)=\dfrac{1}{s^{2}+6s+10}=\dfrac{1}{(s+3)^{2}+1^{2}}$
기본형 $\sin \omega t \rightarrow \dfrac{\omega}{s^{2}+\omega^{2}}$ 에서 $\omega=1$, 그리고 $s$ 대신 $s+3$ 이 들어간 것은 시간 함수에 $e^{-3t}$ 를 곱한 것(복소 추이)이다.

오답 소거

• $e^{-t}\sin 5t$ 의 변환은 $\dfrac{5}{(s+1)^{2}+25}=\dfrac{5}{s^{2}+2s+26}$ 으로 분모의 일차항이 $2s$ 이고 분자도 5라 다르다.
• $e^{-3t}\cos \omega t$ 의 변환은 $\dfrac{s+3}{(s+3)^{2}+\omega^{2}}$ 로 분자에 $s+3$ 이 남아 상수 분자 1과 맞지 않는다.
• $e^{-t}\sin 5\omega t$ 는 $s$ 가 $s+1$ 로 옮겨져 분모 일차항이 $2s$ 가 되므로 $6s$ 와 맞지 않는다.

두 b접점(NC)의 병렬 회로는 $X=\overline{A}+\overline{B}=\overline{A\cdot B}$ 이므로 NAND, 즉 D자 몸체 출력 쪽에 작은 원이 붙은 기호다.

그림은 전지와 램프 사이에 접점 $\overline{A}$ 와 $\overline{B}$ 가 병렬로 연결돼 있다. 접점 이름에 부정 막대가 붙어 있으므로 입력 A·B 가 1(스위치 동작)일 때 접점이 열리고 0일 때 닫힌다. 따라서 둘 중 하나라도 0이면 램프가 켜지고, 둘 다 1일 때만 꺼진다.

오답 소거

• 작은 원이 없는 D자 기호(AND)는 둘 다 1일 때만 1을 내므로 회로와 정반대다.
• 입력 쪽에 곡선이 겹쳐진 기호(XOR)는 둘 다 0일 때 0인데, 회로는 이때 두 접점이 모두 닫혀 램프가 켜진다.
• 뾰족한 몸체에 작은 원이 붙은 기호(NOR)는 $\overline{A}\cdot\overline{B}$, 즉 b접점 직렬에 해당해 한쪽만 1이어도 꺼지지만, 이 병렬 회로는 한쪽만 1이면 다른 접점으로 램프가 켜진다.

안전밸브로 쓰여 최대 허용 압력 초과를 막는 밸브는 릴리프 밸브이다.

회로 압력이 설정값에 이르면 밸브가 열려 작동유를 탱크로 빼내 회로 최고 압력을 제한한다.

• 체크 밸브는 한 방향 흐름만 허용하고 역류를 막는 방향제어 밸브여서 압력을 제한하지 않는다.
• 무부하 밸브는 외부 파일럿 압력이 설정값에 이르면 펌프 토출을 탱크로 돌려 펌프를 무부하 운전시키는 동력 절감용 밸브이다.
• 시퀀스 밸브는 설정 압력에서 열려 다음 동작이 순서대로 진행되게 하는 순차 작동용 밸브이다.

전달함수는 $\dfrac{1}{Ms^2}$이다.

운동 방정식 $f=M\dfrac{d^2x}{dt^2}$를 초기조건 0으로 라플라스 변환한다.

$F(s)=Ms^2X(s)$

출력 위치 대 입력 힘의 비이므로 출력/입력으로 쓴다.

$\dfrac{X(s)}{F(s)}=\dfrac{1}{Ms^2}$

• $Ms$는 힘 대 속도의 비로, 출력과 입력의 방향이 거꾸로이다.
• $Ms^2$는 힘 대 위치의 비로, 출력과 입력의 방향이 거꾸로이다.
• $\dfrac{1}{Ms}$은 힘에 대한 속도의 전달함수이므로 위치를 출력으로 하는 전달함수와 다르다.

베인 펌프에 대한 설명 중 틀린 것은 구조가 복잡하고 대형이라는 것이다.

베인 펌프는 같은 출력의 다른 펌프보다 소형·경량이다.

• 펌프 출력에 비해 형상 치수가 작다는 것은 옳은 내용이다.
• 비교적 고장이 적고 수리와 관리가 쉽다는 것은 옳은 내용이다.
• 베인 선단이 마모되어도 원심력과 압력으로 계속 캠링에 밀착되어 틈새가 자동 보상되므로, 마모에 의한 압력 저하가 생기지 않는다는 것은 옳은 내용이다.

전달함수는 초기값을 0으로 한 출력의 라플라스 변환값을 입력의 라플라스 변환값으로 나눈 것이다.

$G(s)=\dfrac{C(s)}{R(s)}$ 처럼 s 영역에서 출력을 분자, 입력을 분모에 두며, 초기값을 0으로 두어야 입력과 무관한 계통 고유의 함수가 된다.

오답 소거

• 목표값을 제어량으로 나눈 식은 입력과 출력이 뒤집혀 있고, 시간 영역 신호의 비라서 하나의 함수로 정해지지 않는다.
• 제어량을 목표값으로 나눈 식은 라플라스 변환 없이 시간 신호끼리 나눈 것이라 시간에 따라 값이 변하므로 전달함수의 정의가 아니다.
• 입력의 라플라스 변환값을 출력의 것으로 나눈 식은 분자·분모가 뒤바뀐 역수다.

범용기계에 없고 사람의 손발 역할을 하는 부분은 서보기구이다.

서보기구는 정보처리회로의 지령을 받아 테이블과 주축을 실제로 구동하는 부분으로, 범용기계에서 사람이 핸들로 하던 이송 동작을 대신한다.

• 부품도면은 가공할 형상을 나타내는 입력 자료이다.
• NC 테이프는 가공 지령 정보를 담은 매체이다.
• 정보처리회로는 지령을 해독·연산하는 두뇌 역할의 부분이다.

저항과 인덕턴스가 직렬이므로 $V(s)=RI(s)+sLI(s)$ 이다.

시간 영역에서 $v(t)=Ri(t)+L\dfrac{di(t)}{dt}$ 이고, 초기 전류를 0으로 두고 라플라스 변환하면 미분은 $s$ 를 곱하는 것이므로 인덕턴스 항이 $sLI(s)$ 가 된다.

오답 소거

• $\dfrac{1}{R}I(s)$ 항이 있는 식은 저항 전압을 $RI$ 가 아닌 $I/R$ 로 잘못 썼다.
• $\dfrac{1}{L}I(s)$ 항이 있는 식은 인덕턴스 항에 미분을 뜻하는 $s$ 가 없고 $L$ 도 분모에 있어 틀리다.
• $\dfrac{1}{sL}I(s)$ 항이 있는 식은 적분 꼴로, 커패시터의 $\dfrac{1}{sC}$ 와 같은 형태라 인덕턴스에는 맞지 않는다.

피드백 제어에서만 필요한 장치는 입출력 비교장치이다.

피드백 제어는 출력을 검출해 입력과 비교하고 그 오차로 제어하므로 비교부가 필요하다. 시퀀스 제어는 정해진 순서대로 진행하여 비교가 없다.

• 구동장치는 시퀀스 제어에도 동작을 수행하기 위해 필요하다.
• 입력장치는 시퀀스 제어에도 명령을 주기 위해 필요하다.
• 제어장치는 시퀀스 제어에도 순서를 처리하기 위해 필요하다.

전달함수에 대해 옳지 않은 것은 입력신호의 형태에 따라 달라진다는 설명이다.

전달함수는 시스템 자체의 특성으로 정해지며 입력과 무관하다.

• 모든 초기조건을 0으로 한다는 것은 옳은 내용이다.
• 선형 시불변 시스템에만 정의된다는 것은 옳은 내용이다.
• 출력의 라플라스 변환과 입력의 라플라스 변환의 비라는 것은 옳은 내용이다.

정상상태오차를 줄이려면 I(적분) 제어를 써야 한다.

적분 동작은 오차를 누적하여 오차가 0이 될 때까지 조작량을 키우므로 잔류 편차를 없앤다.

• P 제어는 오차에 비례하는 조작량만 내므로 잔류 편차가 남는다.
• D 제어는 오차의 변화율에 반응하므로 오차가 일정하게 남아 있으면 출력이 없어 정상상태오차를 줄이지 못한다.
• PD 제어는 비례와 미분 동작만 있어 오차가 일정하면 잔류 편차가 남는다.

폐루프 제어시스템의 특성이 아닌 것은 가격이 저렴해진다는 것이다.

폐루프는 센서와 비교부가 추가되므로 개루프보다 구성이 복잡하고 비용이 증가한다. 나머지 보기는 옳은 특성이다.

• 제어오차가 감소한다는 것은 옳은 특성이다.
• 필요한 센서의 개수가 증가한다는 것은 옳은 특성이다.
• 제어시스템의 구성이 복잡해진다는 것은 옳은 특성이다.

PLC 입력측에 연결하는 부품은 푸시버튼이다.

푸시버튼은 사람의 조작 신호를 PLC에 넣는 입력 기기이다. 나머지는 PLC 출력으로 구동하는 부하이다.

• 램프는 PLC가 점등하는 표시 부하이므로 출력측에 연결한다.
• 모터는 PLC가 구동하는 부하이므로 출력측에 연결한다.
• 부저는 PLC가 울리는 경보 부하이므로 출력측에 연결한다.

컴퓨터의 기능별 기본 구성에 해당하지 않는 것은 컴파일러이다. 컴파일러는 고급 언어 프로그램을 기계어로 번역하는 소프트웨어이며 장치가 아니다.

하드웨어는 입력·기억·연산·제어·출력 기능으로 나뉜다.

나머지 보기는 모두 기본 구성 요소에 해당하는 옳은 내용이다.

• 연산장치는 산술·논리 연산을 수행하는 기본 구성 요소이다.
• 제어장치는 명령을 해독해 각 장치의 동작을 지시하는 기본 구성 요소이다.
• 출력장치는 처리 결과를 외부로 내보내는 기본 구성 요소이다.

비트 2개로 지정할 수 있는 어드레스는 4가지이다.

비트 하나는 0과 1의 두 상태이므로 n비트로 만들 수 있는 조합은 $2^{n}$가지이다.
$2^{2}=4$

• 2가지는 비트 1개일 때의 조합 수 $2^{1}$이다.
• 6가지는 2의 거듭제곱이 아니어서 비트 조합 수로 나올 수 없다.
• 8가지는 비트 3개일 때의 조합 수 $2^{3}$이다.

기준입력으로 쓰이지 않는 함수는 전달 함수이다. 전달 함수는 입력에 대한 출력의 비로 정의되는 계 자체의 특성 표현이며 입력 신호가 아니다.

제어계 해석에서는 임펄스·단위계단·단위경사 같은 대표 신호를 입력해 응답을 본다.

나머지 보기는 모두 기준입력으로 쓰이는 옳은 내용이다.

• 임펄스 함수는 순간적으로 가해지는 충격 입력 신호이다.
• 단위계단 함수는 일정한 크기로 갑자기 가해지는 입력 신호이다.
• 단위경사 함수는 시간에 비례해 증가하는 입력 신호이다.

세그먼트 레지스터에 속하지 않는 것은 BS이다. 세그먼트 레지스터는 코드·데이터·스택·보조 영역을 가리키는 CS·DS·SS·ES이며 BS 라는 세그먼트 레지스터는 없다.

세그먼트 레지스터는 메모리를 영역별로 나누어 각 영역의 시작 번지를 기억한다.

나머지 보기는 모두 세그먼트 레지스터에 속하는 옳은 내용이다.

• CS 는 실행할 명령어가 들어 있는 코드 영역을 가리키는 세그먼트 레지스터이다.
• DS 는 데이터가 들어 있는 영역을 가리키는 세그먼트 레지스터이다.
• SS 는 스택 영역을 가리키는 세그먼트 레지스터이다.

기계의 전자화 또는 전자기기의 기계화를 통칭하는 기술은 메카트로닉스이다. 기계(메카닉스)와 전자(일렉트로닉스)를 합친 용어로 두 분야를 융합한 기술을 가리킨다.

로봇·NC 공작기계·자동화 설비가 대표적인 적용 예이다.

나머지 보기는 각각 기계와 전자의 융합 기술 전체를 가리키는 말이 아니라 별개의 대상이다.

• PLC 는 프로그램에 따라 시퀀스 제어를 수행하는 제어 장치이다.
• CAD/CAM 은 컴퓨터를 이용한 설계와 제조 기술이다.
• 마이크로프로세서는 연산·제어 기능을 한 칩에 집적한 처리 소자이다.

머시닝 센터 설명으로 틀린 것은 방전을 이용한 가공이라는 내용이다. 머시닝 센터는 회전 공구로 소재를 깎는 절삭 가공기이며, 방전 가공은 전극과 공작물 사이의 방전으로 재료를 녹여 내는 별개의 가공법이다.

머시닝 센터는 자동 공구 교환 장치(ATC)로 여러 공정을 한 번 설치로 가공한다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 드릴링 작업은 머시닝 센터에서 공구를 바꿔 수행할 수 있는 가공이다.
• 자동 공구 교환 장치는 머시닝 센터가 공구를 자동으로 바꾸게 하는 장치이다.
• 테이블은 가공물을 고정해 절삭에 필요한 위치로 이동시키는 부분이다.

10진수 41 의 2진수는 101001이다.

2의 거듭제곱의 합으로 분해한다.
$41=32+8+1=2^{5}+2^{3}+2^{0}$
따라서 $(101001)_{2}$ 이다.

• 110001 은 $32+16+1=49$ 이므로 계산값과 다르다.
• 100011 은 $32+2+1=35$ 이므로 계산값과 다르다.
• 101101 은 $32+8+4+1=45$ 이므로 계산값과 다르다.

정현파의 최대값은 실효값의 $\sqrt{2}$ 배이므로 $100\sqrt{2}$ V(약 141V)이다.

$V_{m}=\sqrt{2}\,V=\sqrt{2}\times 100=100\sqrt{2}$
주파수 60Hz 는 크기 관계와 무관하다.

오답 소거

• $60\sqrt{2}$ 는 실효값 대신 주파수 값을 넣은 것이다.
• $\dfrac{60}{\sqrt{2}}$ 도 주파수 값을 쓴 데다 곱해야 할 $\sqrt{2}$ 로 나누었다.
• $\dfrac{100}{\sqrt{2}}$ 는 약 70.7V 로 실효값보다 작아, 최대값이 될 수 없다.

스테핑 모터 특징으로 틀린 것은 특정 주파수에서 진동·공진이 없고 관성 부하에 강하다는 내용이다. 스테핑 모터는 스텝 구동 때문에 특정 펄스 주파수에서 진동과 공진이 생기기 쉽고 관성이 큰 부하에서는 탈조하기 쉽다.

스테핑 모터는 펄스 수에 비례한 회전각을 얻는 모터이다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 디지털 펄스 신호로 직접 오픈루프 제어를 할 수 있어 시스템이 간단하다는 내용은 옳다.
• 회전속도가 펄스 신호의 주파수에 비례하므로 속도 제어 범위가 넓다는 내용은 옳다.
• 회전각이 펄스 수에 비례해 별도의 검출 센서가 필요 없어 제어계가 간단하고 비교적 저렴하다는 내용은 옳다.

전단가공에 속하지 않는 것은 엠보싱이다. 엠보싱은 판재를 절단하지 않고 요철 모양으로 눌러 만드는 성형 가공이다.

전단가공은 펀치와 다이로 판재를 잘라 분리하는 가공이다.

나머지 보기는 모두 전단가공에 속하는 옳은 내용이다.

• 슬리팅은 판재를 좁은 폭으로 길게 절단하는 전단가공이다.
• 트리밍은 성형품 가장자리의 불필요한 부분을 잘라 내는 전단가공이다.
• 피어싱은 판재에 구멍을 뚫는 전단가공이다.

합성저항의 비(직렬/병렬)는 16이다.

$R_{1}=R_{2}=R_{3}=R_{4}=R$ 라 하면
직렬 $R_{s}=4R$
병렬 $R_{p}=\dfrac{R}{4}$
비 $\dfrac{R_{s}}{R_{p}}=\dfrac{4R}{R/4}=16$

직렬은 저항의 합, 병렬은 역수의 합으로 구한다.

• 비 4 는 계산값 16 과 다르다.
• 비 8 은 계산값 16 과 다르다.
• 비 12 는 계산값 16 과 다르다.

제너 다이오드를 사용하는 회로는 정전압회로이다. 제너 다이오드는 역방향 전압이 항복 전압에 이르면 전류가 크게 변해도 양단 전압이 거의 일정하게 유지되어 기준 전압 확보에 쓰인다.

이 정전압 특성을 부하와 병렬로 접속해 이용한다.

• 검파회로는 변조된 신호에서 신호 성분을 꺼내는 회로이며, 역방향 항복 특성이 아니라 일반 다이오드의 순방향 정류(비선형) 특성을 이용한다.
• 고압증폭회로는 전압 이득을 얻는 회로이며, 이득이 없는 다이오드만으로는 구성할 수 없다.
• 고주파 발진회로는 트랜지스터 같은 증폭 소자와 정귀환 회로로 발진을 얻는 회로이며, 항복 전압 유지 특성으로 동작하는 회로가 아니다.

메모리의 최대 크기는 64 kbyte이다.

어드레스 단자 16개로 지정할 수 있는 번지 수는
$2^{16}=65536$
데이터 단자 8개는 번지당 8비트(1 byte)이므로
$65536\ \mathrm{byte}=64\ \mathrm{kbyte}$ (1 kbyte 는 1024 byte)

• 128 kbyte 는 번지 수 $2^{17}$ 이 필요해 어드레스 단자 16개로는 지정할 수 없다.
• 256 kbyte 는 번지 수 $2^{18}$ 이 필요해 어드레스 단자 16개로는 지정할 수 없다.
• 512 kbyte 는 번지 수 $2^{19}$ 이 필요해 어드레스 단자 16개로는 지정할 수 없다.

입력 쪽에 커패시터 C, 되먹임에 저항 R 이 있는 반전 연산 증폭기이므로 미분 회로다.

그림은 $V_{i}$ 가 C 를 거쳐 반전(−) 입력에 들어가고, R 이 출력과 반전 입력을 잇고, 비반전(+) 입력은 접지다. 출력은 $V_{o}=-RC\dfrac{dV_{i}}{dt}$ 로 입력의 변화율에 비례한다.

오답 소거

• 적분 회로는 입력 쪽이 R, 되먹임이 C 로 이 회로와 소자 위치가 반대다.
• 가산기 회로는 반전 입력에 여러 입력 저항이 모여야 하는데, 이 회로는 입력이 하나뿐이다.
• 차동 증폭기 회로는 두 신호를 반전·비반전 입력에 각각 넣는데, 여기서는 비반전 입력이 접지다.

회전수는 1800 rpm이다.

동기속도 공식에 대입한다.
$N_{s}=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times 60}{4}=1800\ \mathrm{rpm}$

• 1200 rpm 은 계산값과 다르다.
• 3600 rpm 은 계산값과 다르다.
• 7200 rpm 은 계산값과 다르다.

기계 제작은 설계 → 기계가공 → 제품조립 → 제품검사 순서이므로 ⓑ → ⓒ → ⓐ → ⓓ 이다.

도면이 있어야 부품을 가공할 수 있고, 가공된 부품이 있어야 조립하며, 완성된 제품을 마지막에 검사한다.

오답 소거

• ⓐ → ⓑ → ⓒ → ⓓ 는 설계와 가공 전에 조립부터 해, 조립할 부품이 없다.
• ⓒ → ⓐ → ⓑ → ⓓ 는 설계 전에 가공해, 가공 기준이 되는 도면이 없다.
• ⓓ → ⓑ → ⓒ → ⓐ 는 검사할 제품이 없을 때 검사하고, 조립을 마지막에 두어 완성품이 검사되지 않는다.

AND 게이트 출력 PA 가 1이 되려면 모든 입력이 1이어야 하므로 어드레스는 1000 1001(2진) = 89H 이다.

그림에서 AB7·AB3·AB0 은 그대로, AB6·AB5·AB4·AB2·AB1 은 NOT 게이트를 거쳐 AND 에 들어간다. 따라서 AB7·AB3·AB0 은 1, 나머지는 0이어야 한다.

AB7~AB0 = 1 0 0 0 1 0 0 1 → 상위 1000 = 8, 하위 1001 = 9 → 89H

오답 소거

• 91H = 1001 0001 은 AB4 가 1이고 AB3 이 0이라 AND 입력이 모두 1이 되지 않는다.
• 95H = 1001 0101 은 AB4·AB2 가 1이고 AB3 이 0이라 조건에 어긋난다.
• 99H = 1001 1001 은 AB4 가 1이라 NOT 을 거친 입력이 0이 된다.

전자유도 설명으로 틀린 것은 유도 기전력이 자속의 변화 정도에 반비례한다는 내용이다. 패러데이 법칙에 따라 유도 기전력의 크기는 자속의 시간 변화율에 비례한다.

$e=-N\dfrac{d\Phi}{dt}$ 이므로 자속이 빨리 변할수록 기전력이 커진다.

나머지 보기는 옳은 내용이다.

• 전자유도는 코일을 지나는 자속이 변화할 때 코일에 기전력이 생기는 현상이다.
• 유도전류는 전자유도로 생긴 기전력에 의해 흐르는 전류이다.
• 전자유도 작용은 패러데이가 1831년에 발견했다.

두 입력 A·B 를 XOR 해 합 S, AND 해 자리올림 C 를 내므로 반가산기다.

그림에서 U2A(XOR) 출력이 $S=A\oplus B$, U1A(AND) 출력이 $C=A\cdot B$ 로, 1비트 두 수를 더하는 반가산기의 식 그대로다.

오답 소거

• 전가산기는 아랫자리 자리올림 입력까지 세 입력을 더해야 하는데, 이 회로는 입력이 A·B 둘뿐이다.
• 병렬가산기는 여러 비트를 동시에 더하도록 가산기를 비트 수만큼 나란히 이은 것으로, 이 회로는 1비트 회로 하나다.
• 직렬가산기는 가산기 하나와 시프트 레지스터·자리올림 저장 플립플롭으로 비트를 차례로 더하는 구성인데, 이 회로에는 기억 소자가 없다.

이 현상은 제베크 효과이다. 서로 다른 두 금속(또는 반도체)을 접합하고 두 접점에 온도 차를 주면 열기전력이 생겨 전류가 흐르며, 열전대 온도 측정의 원리이다.

발문의 핵심은 온도 차에 의한 기전력 발생이다.

• 홀 효과는 전류가 흐르는 도체나 반도체에 수직으로 자계를 가할 때 전류와 자계에 모두 수직인 방향으로 전압이 생기는 현상이다.
• 광전 효과는 물질에 빛을 쬐었을 때 전자가 방출되거나 전도도가 변하는 현상이다.
• 루미네슨스 효과는 물질이 에너지를 흡수한 뒤 빛을 내는 현상이다.

$(01011)_{2}$ 의 2의 보수는 10101이다.

1의 보수는 각 비트를 반전하고, 2의 보수는 거기에 1을 더한다.
1의 보수 $10100$
2의 보수 $10100+1=10101$

• 10100 은 1의 보수이며 1을 더하기 전의 값이다.
• 11010 은 계산값과 다르다.
• 11111 은 계산값과 다르다.