12년 2회차

유압 에너지를 직선 운동으로 바꾸는 액추에이터는 유압 실린더이다.

실린더는 유압으로 피스톤을 밀어 직선 왕복 운동을 만든다.

• 유압 모터 : 유압을 연속 회전 운동으로 바꾼다.
• 유압 펌프 : 기계적 에너지를 유압 에너지로 바꾸는 발생 기기로, 변환 방향이 반대이다.
• 요동 모터 : 제한된 각도 안에서 회전 운동을 하므로 직선 운동이 아니다.

유압 및 공기압 분야에서 사용하는 용어의 정의를 규정한 한국산업표준(KS)은 KS B 0120이다.

유압·공기압 기기와 회로에 쓰이는 명칭·정의를 통일해 설계도서와 규격서에서 같은 뜻으로 통용되도록 하는 것이 이 표준의 목적이며, 나머지 번호는 유압·공기압 용어를 규정한 표준이 아니다.

틀린 설명은 정전용량의 변화로 검출한다는 내용이다.

리드 스위치는 유리관 안에 접점을 넣고, 영구자석이 가까이 오면 접점이 닫히는 자기 작동 방식이며, 정전용량 변화를 이용하는 것은 정전용량형 근접 센서이다.

• 자기현상을 이용한 것이다 : 자석의 자기력으로 접점이 동작하므로 옳은 내용이다.
• 영구자석으로 작동한다 : 자석을 접근시키면 접점이 동작하므로 옳은 내용이다.
• 불활성 가스 속에 접점을 내장한 유리관 : 리드 스위치의 구조를 옳게 설명한 내용이다.

액추에이터로 가는 공급 쪽(pump 출구 → actuator 입구) 관로에 설정된 바이패스 관로의 흐름을 제어하는 것은 블리드 오프 회로다. 블리드 오프는 pump에서 나온 일부 유량을 탱크로 우회시키는 방식으로, 공급 압력을 낮추어 액추에이터 속도를 제어한다. 반면 블리드 온(meter in)은 액추에이터 입구 측 유량 제어, 미터 아웃은 출구 측 유량 제어이며, 이들은 공급 쪽 바이패스가 아니다.

옳지 않은 것은 위치 제어가 용이하다는 내용이다.

공기는 압축성이 있어 부하가 변하면 피스톤 위치가 흔들리므로 정밀한 위치 제어가 어렵다.

• 에너지 축적이 용이하다 : 압축공기를 탱크에 저장할 수 있으므로 옳은 내용이다.
• 과부하가 되어도 안전하다 : 과부하가 걸리면 액추에이터가 멈출 뿐 공급 압력 이상으로 오르지 않아 기기가 손상되지 않으므로 옳은 내용이다.
• 배기소음이 발생한다 : 사용한 공기를 대기로 방출할 때 소음이 나므로 옳은 내용이다.

조정 유닛의 구성기구가 아닌 것은 소음기이다.

조정 유닛(서비스 유닛)은 공기를 정화·압력 조정·윤활을 하는 장치이고, 소음기는 배기구에서 소음을 줄이는 부속품이다.

• 압축공기 필터 : 이물질과 수분을 걸러내는 구성기구이다.
• 압축공기 조절기 : 압력을 설정값으로 맞추는 구성기구이다.
• 압축공기 윤활기 : 공기에 오일을 미세하게 공급하는 구성기구이다.

입구가 둘, 출구가 하나이며 OR 요소로 쓰이는 밸브는 셔틀밸브이다.

어느 한쪽 입구에 신호가 들어오면 내부 볼이 반대쪽 입구를 막아 출구로만 공기를 보내므로 다른 신호 쪽으로 공기가 새지 않는다.

• 체크밸브 : 입구와 출구가 각각 하나이며 한 방향 흐름만 허용한다.
• 언로드 밸브 : 설정 압력에 이르면 회로를 무부하로 돌리는 압력제어 밸브이다.
• 리듀싱 밸브 : 출구 압력을 입구보다 낮게 유지하는 감압 밸브이다.

부하의 형상은 물리적 설계나 배치 공간 검토에는 영향을 주지만, 공압 시스템의 성능 사이징(압력, 유량, 실린더 크기 결정)을 위한 필수 설계 조건은 아니다.

공압 시스템의 사이징 설계는 실린더와 공급 장치의 규격을 결정하기 위해 필요한 기술적 조건들을 고려해야 한다.

• 반복 횟수: 공기 소비량과 압축기 용량 결정에 영향을 미친다.
• 부하의 중량: 필요한 실린더 면적(힘) 계산에 필수적이다.
• 실린더의 행정거리: 공기 소비량 산출에 직접 영향을 준다.

사용 온도 범위가 넓어 화재 위험이 큰 유압장치에는 난연성 작동유를 사용한다.

광유계 작동유는 인화점이 낮아 화재 위험이 큰 환경에는 적합하지 않다.

공유압 제어 밸브는 방향제어, 압력제어, 유량제어 세 가지로 기능 분류된다. 방향제어 밸브는 유체의 흐름 방향을 조절하고, 압력제어 밸브는 시스템 압력을 제한하며, 유량제어 밸브는 유체의 흐름량을 조절한다. 온도제어 밸브는 공유압 시스템의 기본 기능 분류에 포함되지 않으며, 일반적으로 냉각장치(쿨러) 등 별도 온도 관리 장비로 대응한다.

펌프 출구 압력이 오르지 않는 원인으로 적당하지 않은 것은 속도제어밸브의 고장이다.

압력은 부하 저항이 있어야 생기고 릴리프 밸브나 언로드 밸브가 설정값을 정한다. 속도제어밸브는 유량을 조절해 액추에이터 속도를 바꾸는 기기이므로, 고장이 나면 속도가 달라질 뿐 펌프 출구 압력이 오르지 못하는 직접 원인은 아니다.

• 릴리프 밸브의 고장 : 열린 채 고착되면 유량이 탱크로 빠져 압력이 오르지 않는다.
• 부하가 걸리지 않음 : 부하가 없으면 저항이 없어 압력이 형성되지 않는다.
• 언로드 밸브의 고장 : 무부하 상태로 계속 열려 있으면 유량이 탱크로 빠져 압력이 오르지 않는다.

그림은 원 안에 아래쪽 검은 구(감온부)와 위로 뻗은 막대가 있는 온도계 기호다.

KS 공유압 도면 기호에서 계측기는 원을 기본으로 하고, 원 안에 유리 온도계 모양(액주와 구부)을 넣으면 온도계를 뜻한다.

• 압력계: 원 안에 비스듬한 지침(화살표)을 넣어 나타낸다.
• 유량계: 같은 원 기본이지만 원 안 표시가 흐름을 나타내는 모양이며 감온부 구가 없다.
• 소음기: 계측기가 아닌 배기 부속 기기로, 계측기용 원 기호를 쓰지 않는다.

실린더나 액추에이터로 공급되는 공기의 흐름 방향을 바꾸는 기능을 가진 밸브는 방향 전환 밸브이다.

유량제어·압력제어·속도제어 밸브는 각각 흐름량이나 압력을 조절하는 밸브로 방향 전환과는 기능이 다르다.

흡착식 건조기는 실리카겔, 활성알루미나 등의 고체 흡착제를 사용하여 공기 중 수분을 흡착 제거한다.

• '수분 제거 방식에 따라 건조식, 흡착식으로 분류한다': 수분 제거 방식은 냉동식(냉각응축식), 흡착식으로 분류하는 것이 정확하다.
• '흡착식은 최대 -170℃까지의 저노점을 얻을 수 있다': 흡착식은 일반적으로 -40~-60℃ 수준의 노점을 제공하며, -170℃ 같은 극저온은 냉동식이나 특수 심냉식에서만 가능하다.
• '건조제 재생 방법을 논 브리드식이라 부른다': 건조제 재생 방법은 무열재생(논브리드식)과 열재생(가열재생식)으로 구분하는 것이 정확하며, '논 브리드식'이라는 단일 용어는 부정확하다.

구조가 간단하고 내접형과 외접형이 있는 펌프는 기어펌프이다.

두 기어의 맞물림으로 유체를 밀어내며, 바깥에서 맞물리는 외접형과 안쪽에서 맞물리는 내접형으로 나뉜다.

• 베인펌프 : 로터 홈에 끼워진 베인이 캠링 내면에 접하며 회전하는 방식으로, 기어 맞물림이 아니다.
• 피스톤펌프 : 실린더 블록 안에서 피스톤이 왕복하는 방식으로, 기어 쌍이 없다.
• 플런저펌프 : 플런저가 왕복하며 송출하는 방식으로, 기어 쌍이 없다.

한 방향 유동은 허용하고 역방향은 완전히 막는 밸브는 체크 밸브이다.

내부의 볼이나 포핏이 스프링과 유체 압력으로 열리고 닫혀 역류를 차단한다.

• 셔틀 밸브 : 두 입구 중 신호가 있는 쪽을 출구와 연결하는 OR 밸브이다.
• 이압 밸브 : 두 입구에 모두 신호가 있어야 출구로 내보내는 AND 밸브이다.
• 유량제어 밸브 : 흐르는 유량의 크기를 조절하는 밸브로, 역류 차단이 목적이 아니다.

유압 펌프가 기름을 토출하지 않을 때는 펌프 자체의 문제보다 흡입 회로의 막힘이 원인일 가능성이 높으므로 흡입쪽을 점검해야 한다.

스트레이너(strainer)는 유압유에 포함된 불순물을 여과하는 필터로서 흡입 배관에 설치되어 있으며, 오염된 기름이나 이물질로 인해 막힐 경우 펌프의 흡입 불량을 일으켜 토출량이 감소하거나 전혀 토출하지 않는 현상을 유발한다.

• 실린더: 토출측 액추에이터다.
• 어큐뮬레이터·릴리프 밸브: 모두 토출측 제어 장치다.

따라서 이들은 흡입쪽 점검 대상이 아니다.

대기압을 0으로 삼고 읽은 압력은 게이지 압력이다.

압력계가 대기압을 기준으로 지시하는 값이 게이지 압력이며, 절대압력은 여기에 대기압을 더한 값이다.

• 대기 압력 : 대기가 가하는 압력 자체로, 대기압을 0으로 놓고 측정한 값과 다르다.
• 절대 압력 : 완전 진공을 기준으로 한 압력으로 기준이 다르다.
• 진공 압력 : 대기압보다 낮은 압력을 말하는데, 지시값이 대기압보다 높으므로 해당하지 않는다.

유량제어 밸브는 유체의 흐름량을 조절하는 밸브로, 정비례 유량제어 밸브, 역류 방지 유량제어 밸브 등이 있으며 교축 밸브(throttle valve)가 대표적이다. 전환 밸브는 유체의 흐름 방향을 바꾸는 방향제어 밸브이고, 체크 밸브는 한 방향 흐름만 허용하는 역류 방지 밸브, 정비 밸브(감압 밸브)는 회로의 압력을 조절하는 압력제어 밸브에 해당한다.

제어밸브가 할 수 없는 것은 압축 제어이다.

제어밸브는 공기의 방향, 유량, 압력을 제어하는 요소이고, 공기를 압축하는 일은 압축기의 역할이다.

• 방향 제어 : 방향 제어밸브가 흐름의 방향을 바꾼다.
• 속도 제어 : 유량 제어밸브가 유량을 조절해 액추에이터 속도를 정한다.
• 압력 제어 : 압력 제어밸브가 압력을 설정하거나 낮춘다.

목적이 틀린 것은 압력 스위치에 대한 설명이다.

압력 스위치는 설정 압력에 도달하면 접점이 동작해 압력 신호를 전기 신호로 바꾸는 기기이며, 압력을 높이는 기기가 아니다.

• 감압밸브 : 부분 회로의 압력을 주회로보다 낮게 할 때 쓰므로 옳은 설명이다.
• 2압 밸브 : 두 신호가 모두 있어야 출력하는 AND 기능으로 안전제어·검사에 쓰이므로 옳은 설명이다.
• 시퀀스 밸브 : 설정 압력에서 열려 여러 액추에이터의 작동 순서를 정하므로 옳은 설명이다.

일반적인 산업용 유압시스템에서 가장 널리 사용되는 스트레이너의 여과입도는 100~150㎛ 범위로, 이는 펌프 보호 수준의 조정 여과(tank line filtration)나 일반 회로 보호에 적합하다. 스트레이너(여과기)는 유압유 내 불순물을 제거하는 장치인데, 여과입도는 응용 분야와 기기 정밀도에 따라 달라진다.

• 0.5~1㎛: 극도로 정밀한 정밀기기 전용이다.
• 1~30㎛: 고정밀 제어장치용이다.
• 50~70㎛: 중간 정밀도 시스템용이다.

이들은 특수한 경우에만 사용되며, 산업 현장에서 가장 광범위하게 적용되는 표준 여과입도는 100~150㎛이다.

유압장치의 동력장치에 해당하는 요소는 펌프이다.

펌프는 전동기 등의 기계적 동력을 받아 유압 에너지를 만드는 동력(발생) 장치이다.

• 압력제어 밸브 : 압력을 제어하는 제어 요소이다.
• 액추에이터 : 유압 에너지를 일로 바꾸는 작동 요소이다.
• 실린더 : 직선 운동을 하는 작동 요소이다.

두 회로의 출력이 동시에 나오지 않게 하는 회로는 인터록 회로이다.

먼저 동작한 쪽이 다른 쪽의 동작을 막아 동시 동작을 방지하므로 안전한 운전에 쓰인다.

• 자기 유지 회로 : 입력이 사라져도 출력을 유지하는 회로이다.
• 정지 우선 회로 : 기동과 정지 신호가 동시에 들어오면 정지가 우선하는 자기유지 회로이다.
• 한시 동작 회로 : 타이머로 출력을 일정 시간 늦추는 회로이다.

플립플롭 회로는 2개의 안정된 출력 상태(0과 1)를 가지는 바이스테이블(bistable) 소자로, 입력이 제거되어도 직전 상태를 유지하는 기억 기능을 갖는다. 부스터 회로는 신호 증폭용, 카운터 회로는 펄스 계수용, 레지스터 회로는 데이터 저장 및 이동용이지만 플립플롭과 달리 직전 입력 상태 자체를 유지하는 기본 특성을 갖지 않으며, 플립플롭이 디지털 회로의 기본적인 상태 기억 소자로서 문제의 조건을 정확히 만족한다.

그림은 4포트 2위치 편측 솔레노이드(A, B) 전환밸브가 OUT1, OUT2로 출력을 절환하는 구조로, A 신호가 입력되면 OUT1로, B 신호가 입력되면 OUT2로 출력이 전환되고 신호가 사라져도 그 상태를 유지한다. 이는 이전 입력 상태를 기억하여 출력을 유지하는 특성으로, 전기회로의 플립플롭(자기유지) 회로와 동일한 기능을 하는 플립플롭 회로에 해당한다.

로드리스 실린더에 대한 설명으로 적당하지 않은 것은 비교적 행정이 짧다는 내용이다.

로드리스 실린더는 피스톤 로드가 없어 로드 후퇴 공간이 필요 없으므로 긴 행정을 얻기에 유리하다.

• 피스톤 로드가 없다 : 이름 그대로 로드가 없으므로 옳은 설명이다.
• 설치공간을 줄일 수 있다 : 로드가 튀어나오지 않아 공간이 줄어드므로 옳은 설명이다.
• 임의의 위치에 정지시킬 수 있다 : 3위치 밸브나 브레이크 장치와 조합하면 행정 중간에서 정지시킬 수 있으므로 옳은 설명이다.

도체의 전기저항은 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다.

저항은 비저항×길이÷단면적으로 정해진다.
$R = \rho \dfrac{l}{A}$이므로 길이 $l$이 길수록 커지고 단면적 $A$가 클수록 작아진다.

• 단면적에 비례하고 길이에 반비례한다 : 식과 방향이 모두 반대이다.
• 단면적과 길이에 반비례한다 : 길이에는 비례하므로 맞지 않는다.
• 단면적과 길이에 비례한다 : 단면적에는 반비례하므로 맞지 않는다.

그림은 시퀀스(래더) 회로로, 누름버튼 PB1과 PB2가 모두 a접점(NO 접점)이며 두 접점이 직렬로 이어진 뒤 릴레이 코일 K에 연결되어 있다.

직렬 접속이므로 코일에 전류가 흐르려면 두 접점이 동시에 닫혀야 한다. PB1만 누르거나 PB2만 눌러서는 나머지 접점에서 회로가 끊긴 채 남아 코일 K가 여자되지 않고, 둘을 함께 눌렀을 때만 출력이 ON 된다.

이처럼 모든 입력이 ON일 때만 출력이 ON이 되는 논리를 AND라 하며 논리식으로는 K = PB1 · PB2로 쓴다. 참고로 두 a접점을 병렬로 놓으면 어느 하나만 눌러도 동작하는 OR 회로, a접점 대신 b접점을 직렬로 놓으면 NOR 계열 동작이 된다.

권선형 유도 전동기에서 비례추이를 이용한 속도 제어는 2차 저항 제어법이다.

2차 회로의 저항을 키우면 같은 토크가 나오는 슬립이 저항에 비례해 커지는 비례추이 성질이 있어, 외부 저항으로 속도를 조절한다.

• 극수 변환법 : 고정자 권선의 접속을 바꿔 극수를 바꾸는 방식이다.
• 전원 주파수 변환법 : 동기속도가 주파수에 비례함을 이용하는 방식이다.
• 전압 제어법 : 공급 전압을 바꿔 토크와 슬립을 조절하는 방식으로, 2차 저항 변화와 무관하다.

검출용 스위치는 물체의 유무, 위치, 거리 등을 감지하여 신호를 출력하는 스위치를 의미한다. 근접 스위치(proximity switch)는 물체에 접촉하지 않고도 일정 거리 내에서 물체의 접근을 감지하여 자동으로 회로를 개폐하므로 대표적인 검출용 스위치다. 반면 푸시버튼·토글·전환 스위치는 모두 사람이 직접 조작하여 회로를 수동으로 개폐하는 조작용 스위치에 해당한다.

역률은 유효전력을 피상전력(전압×전류)으로 나눈 값, 즉 유효전력 / (전압×전류) 이다.

피상전력 $VI$ 중 실제 일을 하는 유효전력 $VI\cos\theta$ 의 비율이므로 $\cos\theta = \dfrac{P}{VI}$ 가 된다.

• 피상전력 / (전압×전류): 피상전력이 곧 전압×전류이므로 언제나 1 이 되어 역률을 나타내지 못한다.
• 겉보기 전력 / (전압×전류): 겉보기 전력은 피상전력과 같은 말이라 마찬가지로 1 이 된다.
• 무효전력 / (전압×전류): $\sin\theta$ 에 해당하는 무효율이다.

델타 결선에서는 상전압과 선간전압의 크기가 같다.

델타 결선은 각 상의 권선이 선 사이에 직접 연결되므로 상전압이 곧 선간전압이고, 선전류가 상전류의 $\sqrt{3}$배가 된다.

• 상전압이 선간전압보다 작다 : 이는 Y 결선에서 선간전압이 상전압의 $\sqrt{3}$배가 되는 경우이다.
• 상전압이 선간전압보다 크다 : 어떤 결선에서도 성립하지 않는다.
• 상전압과 선간전압이 다르다 : 델타 결선에서는 두 값이 같으므로 틀리다.

4 Ω, 5 Ω, 8 Ω 을 병렬로 연결하면 각 저항에 같은 50 V 가 걸리므로 5 Ω 에 흐르는 전류는 10 A 다.

$I = \dfrac{V}{R}$
$I_5 = \dfrac{50}{5} = 10\ \mathrm{A}$

참고로 4 Ω 에는 12.5 A, 8 Ω 에는 6.25 A 가 흐른다.

• 4 A: 계산값 10 A 와 다르다.
• 5 A: 계산값 10 A 와 다르다.
• 8 A: 계산값 10 A 와 다르다.

순시값이 $v = \sqrt{2}\,V \sin\omega t$ 인 사인파의 실효값은 V 다.

사인파의 실효값은 최댓값의 $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$ 배이다. 그림의 식에서 최댓값은 $V_m = \sqrt{2}\,V$ 이므로
$V_{rms} = \dfrac{\sqrt{2}\,V}{\sqrt{2}} = V$

• V/2: 계산값 V 와 다르다.
• 그림 보기 V/√2: 계산값 V 와 다르다.
• √2 V: 실효값이 아니라 최댓값이다.

스위치로 점등과 소등만 하는 제어는 정성적 제어이다.

정성적 제어는 켜짐과 꺼짐, 있음과 없음 같은 두 가지 상태로 제어하는 방식이다.

• 되먹임 제어 : 출력을 목표와 비교해 수정하는 피드백 제어이며 전구 스위치는 그런 구조가 아니다.
• 정량적 제어 : 양의 크기를 연속적으로 제어하는 방식이다.
• 자동제어 : 사람이 스위치를 직접 조작하는 경우이므로 해당하지 않는다.

직류 전동기의 속도제어법은 전동기의 회전속도를 조절하는 방법으로, 계자 제어법(자기장 조절), 저항 제어법(회로 저항 조절), 전압 제어법(인가 전압 조절)이 있다. 이들은 모두 전동기 운전 중 속도를 실시간으로 제어하는 기법이다. 반면 발전 제어법은 역기전력을 이용한 제동 기법으로, 전동기를 발전 상태로 동작시켜 운동 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 속도를 감소시키는 방식이므로 속도제어법이 아니라 제동법에 해당한다.

나노암페어의 단위 기호는 [nA]이므로 '나노암페어 : [pA]'가 잘못된 표기다.

접두어 n(나노)은 $10^{-9}$, p(피코)는 $10^{-12}$를 뜻하므로 [pA]는 피코암페어의 기호다.

나머지는 옳은 표기다.

• 킬로암페어 [kA]: k = $10^{3}$
• 밀리암페어 [mA]: m = $10^{-3}$
• 마이크로암페어 [μA](그림의 기호): μ = $10^{-6}$

3상 유도 전동기의 원리는 아라고 원판이다.

회전하는 자석 사이에 둔 도체 원판이 유도 전류와 힘을 받아 자계를 따라 회전하는 현상이 유도 전동기의 기본 원리이다.

• 브론델의 법칙 : 다상 회로의 전력 측정에 관한 정리이다.
• 보일의 법칙 : 기체의 압력과 부피의 관계를 나타낸다.
• 자기저항 효과 : 자계가 가해질 때 도체 저항이 변하는 현상이다.

전류가 20 A일 때 전력은 400 W이다.

먼저 저항을 구한다.
$R = \dfrac{P}{I^2} = \dfrac{100}{10^2} = 1\,\mathrm{\Omega}$
다음으로 전력은 전류의 제곱에 비례하므로 구한다.
$P = I^2 R = 20^2 \times 1 = 400\,\mathrm{W}$

• 50 W : 계산값과 다르다.
• 100 W : 계산값과 다르다.
• 200 W : 계산값과 다르다.

틀린 내용은 교류 전압 측정 시 극성에 유의한다는 것이다.

교류는 방향이 주기적으로 바뀌어 극성이 없으므로 극성에 유의할 필요가 없고, 극성에 유의하는 것은 직류 측정이다.

• 전압의 크기를 측정할 시 사용된다 : 전압계의 용도이므로 옳은 내용이다.
• 회로의 두 단자에 병렬로 연결한다 : 전압계는 측정 대상과 병렬로 연결하므로 옳은 내용이다.
• 교류에는 교류 전압계를 사용한다 : 교류 측정용 계기를 써야 하므로 옳은 내용이다.

시퀀스 제어의 형태가 아닌 것은 되먹임제어이다.

시퀀스 제어는 미리 정한 순서나 조건에 따라 진행하는 개루프 제어이고, 되먹임제어는 출력을 입력 쪽으로 돌려보내는 피드백 제어이다.

• 시한제어 : 정한 시간이 지나면 다음 동작으로 넘어가는 시퀀스 제어이다.
• 순서제어 : 정해진 순서대로 진행하는 시퀀스 제어이다.
• 조건제어 : 조건이 충족되면 동작하는 시퀀스 제어이다.

그림은 화살표 기준선 꺾임점의 원과 그 위에 세운 검은 깃발로 이루어져 있으므로 일주(온둘레) 현장 용접을 뜻한다.

원은 부재 둘레를 한 바퀴 빙 돌아가며 용접하는 온둘레 용접, 검게 칠한 깃발은 공장이 아닌 설치 장소에서 하는 현장 용접 표시다.

• 일주 공장 용접: 공장 용접에는 현장 용접 깃발을 붙이지 않는다.
• 공정 점 용접·현장 점 용접: 점 용접 기호는 기준선 위의 원(점 용접 기본 기호)으로, 꺾임점의 온둘레 원과는 다르다.

정답은 '파단선'이다.

대상물의 일부를 떼어 낸 경계를 표시하는 선은 파단선이다.

• '가상선'은 인접 부분이나 가동 부분의 이동 위치 등을 나타내는 선이다.
• '피치선'은 되풀이하는 도형의 피치를 잡는 기준을 나타내는 선이다.
• '절단선'은 단면도를 그릴 때 절단 위치를 나타내는 선이다.

정면도는 상단이 좁고 하단이 넓은 단차형(ㄱ자형) 윤곽이고, 우측면도는 위쪽은 수직이고 아래로 갈수록 경사지게 좁아지는 사다리꼴 형태이다. 이는 물체가 앞에서 보면 단이 진 형상이면서 옆에서 보면 뒤쪽으로 경사면을 가진 입체임을 의미하므로, 평면도에는 단차 부분의 모서리선과 경사면에 의한 대각선이 함께 나타나야 한다. 보기 중 이러한 단차 윤곽과 경사면 대각선을 모두 정확히 반영한 것은 3번이다.

그림의 치수선은 호의 양 끝에서 수직으로 올린 치수 보조선 사이에 직선으로 그어져 있으므로 현의 길이 치수다.

현의 길이는 호의 양 끝을 잇는 직선 거리이므로, 치수 보조선을 현에 직각으로 세우고 치수선을 현과 평행한 직선으로 긋는다.

• 호의 길이 치수: 치수선을 호와 동심인 원호로 긋고 치수 숫자 위에 호 기호(⌒)를 붙인다.
• 각도의 치수: 각의 꼭짓점을 중심으로 한 원호 치수선으로 표시한다.
• 반지름의 치수: 원호 중심에서 그은 치수선 한쪽에만 화살표를 두고 R을 붙인다.

경사면의 실형을 나타내는 투상도는 보조 투상도이다.

경사면에 직각 방향에서 본 모양을 따로 그리는 투상도로, 경사진 면을 실제 크기와 모양으로 보여 준다.

• 회전 투상도 : 축을 중심으로 각도를 가진 암·리브 같은 부분을 투상면과 나란하게 돌려 그리는 방식으로, 경사면의 실형 표시는 보조 투상도로 나타낸다.
• 부분 투상도 : 그림의 일부만 필요한 부분을 그리는 방식이다.
• 국부 투상도 : 구멍이나 홈 같은 한 국부만 그리는 방식이다.

접시머리 리벳은 머리까지 포함한 전체 길이를 호칭 길이로 하므로, 원뿔형 접시머리 윗면부터 끝까지 L을 잡은 그림이 올바르다.

둥근머리처럼 머리가 판 위로 튀어나오는 리벳은 머리 밑면부터 축 끝까지의 길이를 호칭 길이로 한다. 접시머리는 머리가 판 속에 묻히므로 머리를 포함한다.

• 머리가 깊은 반원형인 둥근머리 리벳 그림: 머리 끝까지 L에 넣어 잘못이다(머리 밑면부터 재야 한다).
• 머리가 납작한 반원형인 둥근머리 리벳 그림: 마찬가지로 머리를 포함해 잘못이다.
• 접시 위에 둥근 볼록부가 있는 둥근접시머리 리벳 그림: 위로 솟은 둥근 볼록부 꼭대기부터 L을 잡았는데, 이 볼록부는 호칭 길이에 넣지 않으므로 잘못이다.

핀(Pin)은 볼트와 너트의 풀림방지, 핸들을 축에 고정하는 등 큰 힘을 받지 않는 가벼운 부품을 설치할 때 사용하는 결합용 기계요소다. 키는 축과 허브 사이의 토크 전달에 사용되고, 코터는 너트의 풀림방지에 사용되지만 핸들 고정 같은 용도에는 맞지 않으며, 리벳은 영구적 결합용으로 분해가 불가능하다. 핀은 구멍을 통해 삽입하여 쉽게 분해할 수 있고 가벼운 하중을 지탱하기에 적합한 특징이 있다.

V 벨트에서 인장강도가 가장 작은 것은 M형이다.

V 벨트는 M, A, B, C, D, E 순으로 단면이 커지며 단면이 클수록 인장강도가 커진다. M형이 가장 작은 단면이다.

• A형 : M형보다 단면이 커서 인장강도도 크다.
• B형 : M형보다 단면이 커서 인장강도도 크다.
• E형 : 가장 큰 단면이므로 인장강도가 가장 크다.

작은 스퍼 기어와 맞물려 회전을 직선 운동으로 바꾸는 기어는 랙 기어이다.

랙은 기어를 직선으로 펼친 모양으로 잇줄이 축 방향과 일치하며, 피니언의 회전을 직선 운동으로 바꾼다.

• 내접 기어 : 원통 안쪽에 이가 있어 회전을 같은 방향 회전으로 전달한다.
• 헬리컬 기어 : 이가 비틀어져 있어 잇줄이 축 방향과 일치하지 않는다.
• 크라운 기어 : 원판 면에 이가 있어 교차하는 축 사이의 회전을 전달한다.

끝면에 모따기형과 평형이 있고 위치 결정이나 막대 연결에 쓰는 핀은 평행 핀이다.

일정한 지름의 원통형 핀으로 부품의 위치 결정과 막대 연결에 쓴다.

• 스프링 핀 : 판재를 말아 만든 탄성 핀으로 구멍에 탄성으로 고정한다.
• 분할 핀 : 끝이 갈라져 벌려서 너트 등의 풀림을 막는다.
• 테이퍼 핀 : 지름이 한쪽으로 점차 줄어드는 핀으로, 끝면 모양이 아닌 기울기로 고정한다.

응력을 서서히 제거하면 변형이 서서히 없어지는 성질은 탄성이다.

탄성 한도 안에서는 하중을 없애면 원래 상태로 되돌아간다.

• 점성 : 유체가 흐름에 저항하는 성질이다.
• 소성 : 하중을 제거해도 변형이 영구히 남는 성질이다.
• 관성 : 물체가 운동 상태를 유지하려는 성질이다.

스프링 상수는 하중을 처짐량으로 나눈 값이므로 6 kgf/mm 이다.

스프링 상수 $k$ 는 하중 대 처짐량의 비이다.
$k=\dfrac{W}{\delta}=\dfrac{36}{6}=6\ \mathrm{kgf/mm}$

• 7 kgf/mm 는 계산값과 다르다.
• 8 kgf/mm 는 계산값과 다르다.
• 10 kgf/mm 는 계산값과 다르다.

나사가 축을 중심으로 한 바퀴 돌 때 축방향으로 이동한 거리는 리드이다.

리드는 나사를 1회전시킬 때의 축방향 이동량으로, 한 줄 나사에서는 피치와 같고 다줄 나사에서는 줄 수만큼 커진다.

• 피치 : 서로 이웃한 나사산 사이의 축방향 거리이며, 다줄 나사에서는 한 바퀴 이동 거리와 다르다.
• 리드각 : 나사선이 축에 수직한 면과 이루는 각도이므로 거리가 아니라 각도이다.
• 백래쉬 : 맞물린 면 사이의 틈새로 생기는 유격이며 이동 거리가 아니다.

표준 스퍼기어의 중심거리는 $C = \frac{m(Z_1 + Z_2)}{2}$로 구한다. 원동차(소 기어)의 잇수 $Z_1 = 25$, 모듈 $m = 4$이고, 속도비가 1/3이므로 $\frac{Z_1}{Z_2} = \frac{1}{3}$에서 $Z_2 = 3 \times 25 = 75$개다. 따라서 중심거리는 $C = \frac{4(25 + 75)}{2} = \frac{4 \times 100}{2} = 200\text{mm}$이다.