06년 1회차

그림은 요동형 공기압 액추에이터 기호이다.

몸체가 원이 아닌 반원형이고, 위쪽에 회전 범위를 나타내는 호 화살표가 있어 정해진 각도 안에서만 왕복 회전하는 요동형임을 뜻한다. 두 입력 관로 쪽 삼각형은 속이 빈 흰 삼각형이고 몸체 안쪽을 향하므로 압축공기를 받아 움직이는 공압 기기이다.

• 요동형 유압 액추에이터: 유압이면 삼각형이 검게 칠해져야 하는데 그림은 흰 삼각형이다.
• 유압 모터: 모터는 원형 몸체로 연속 회전을 나타내며, 유압이라 삼각형도 검정이어야 한다.
• 공기압 모터: 원형 몸체의 연속 회전 기기이므로 반원형 몸체에 제한 각도 호 화살표가 있는 그림과 다르다.

유체에 생기는 압력은 4 kgf/cm²이다.

그림에서 단면적 5 cm²의 피스톤 위에 20 kg의 추가 놓여 있다. 밀폐 유체에 가한 압력은 파스칼의 원리에 따라 힘을 면적으로 나눈 값이며, 유체 전체에 같은 크기로 전달된다.

$P = \dfrac{F}{A} = \dfrac{20\,\text{kgf}}{5\,\text{cm}^2} = 4\,\text{kgf/cm}^2$

• 1 kgf/cm²: 힘을 면적으로 나눈 계산값 4 kgf/cm²와 맞지 않는다.
• 5 kgf/cm²: 계산값 4 kgf/cm²와 맞지 않는다.
• 20 kgf/cm²: 계산값 4 kgf/cm²와 맞지 않는다.

관로 위의 속이 빈(흰) 삼각형은 공기압의 흐름 방향을 나타내므로, 관로 속에 공기가 흐른다.

KS 공유압 기호에서 흐름 방향 삼각형은 검게 칠하면 유압(액체), 비워 두면 공기압(기체)을 뜻한다. 그림의 삼각형은 테두리만 있고 오른쪽을 향한다.

• 기름: 유압 작동유의 흐름은 검게 칠한 삼각형으로 표시한다.
• 물·윤활유: 액체이므로 흰 삼각형(기체) 표시에 해당하지 않는다.

그림은 파일럿 제어 방식(유압 파일럿)의 조작부 기호이다.

밸브 몸체 왼쪽에 작은 사각형이 붙어 있고, 그 안에 검게 칠한 삼각형이 있으며 왼쪽에서 파선(파일럿 관로)이 들어온다. 파일럿 관로의 유압 신호로 밸브를 전환한다는 뜻이다.

• 레버 방식: 몸체에서 비스듬히 뻗은 레버 선으로 그리며 파일럿 관로가 없다.
• 스프링 제어 방식: 지그재그 스프링 기호로 그린다.
• 공기압 제어 방식: 공기압 파일럿이면 삼각형이 속 빈 흰색이어야 하는데 그림은 검은 삼각형이다.

유량(流量)은 Q = A × v 공식으로 구하며, 여기서 A는 단면적, v는 유속이다. 유관의 안지름이 5[cm]이므로 반지름 r = 2.5[cm]이고, 원형 단면적은 A = πr² = π × (2.5)² = 6.25π ≈ 19.63[cm²]이다. 유속 v = 10[cm/s]를 대입하면 Q = 19.63 × 10 ≈ 196.3[cm³/s]이 되어 최대 유량은 약 196[cm³/s]이다.

유압펌프는 유압장치에 쓰이는 요소로, 공기압 장치의 기본 시스템에는 속하지 않는다.

압축공기 발생장치·압축공기 조정장치·공압 제어밸브는 모두 공기압 장치를 이루는 기본 구성이다.

양정은 압력을 비중량으로 나눈 값이므로 단위는 m이다.

압력 단위를 비중량 단위로 나누면 길이만 남는다.

$H=\dfrac{P}{\gamma}$, 단위는 $\dfrac{\mathrm{N/m^2}}{\mathrm{N/m^3}}=\mathrm{m}$이다.

• kg: 질량의 단위이다.
• kg/cm²: 압력의 단위이다.
• m³/sec: 유량의 단위이다.

완전한 진공을 0으로 표시한 압력은 절대압력이다.

대기압을 0으로 놓는 게이지 압력과 기준이 다르다.

• 게이지 압력: 대기압을 0으로 한 값이다.
• 최고 압력: 기준점이 아니라 압력의 최댓값을 가리킨다.
• 평균압력: 기준점이 아니라 압력의 평균값을 가리킨다.

유압동력을 직선왕복 운동으로 바꾸는 기구는 유압 실린더이다.

피스톤이 유압을 받아 직선 운동을 한다.

• 유압 모터: 유압으로 연속 회전 운동을 만든다.
• 요동 모터: 제한된 각도 안에서 왕복 회전한다.
• 유압 펌프: 기계적 동력을 유압으로 바꾸는 기기로 방향이 반대이다.

가변 체적형을 만들기 쉬운 펌프는 축방향 회전피스톤 펌프이다.

사판 또는 경사축의 각도를 바꾸면 피스톤 행정이 달라져 토출량을 조절할 수 있다.

• 내접형 기어 펌프: 기어 치수로 1회전 토출량이 정해지는 정용량형이다.
• 외접형 기어 펌프: 기어 치수로 1회전 토출량이 정해지는 정용량형이다.
• 평형형 베인 펌프: 토출구가 대칭이고 캠링이 고정된 정용량형이며, 가변형은 불평형형이다.

유압유의 점성이 지나치게 크면 유체의 흐름 저항이 증가하여 유동 저항 증가, 마찰열 발생, 펌프 동력 소비 증가 등이 발생한다. 반면 누출 손실은 점성과 반대 관계로, 점성이 커지면 유체의 점도가 높아져 부품 간 틈새를 통한 누출이 오히려 감소한다. 점성이 작을수록 틈새를 통한 누출 손실이 커지는 것이므로, 점성이 지나치게 큰 경우에는 누출 손실이 커지지 않는다.

진리값과 식 A+B=C 가 나타내는 로직은 OR이다.

진리표에서 출력 C는 A=0·B=0 일 때만 0이고, 둘 중 하나라도 1이면 1이다. 그림의 밸브는 입력 A·B가 양쪽 끝에, 출력 C가 가운데에 있는 셔틀 밸브로, 어느 쪽 입력이든 C로 내보내는 공압 OR 요소이다.

• AND: 둘 다 1일 때만 1이어야 하므로 A=0·B=1 에서 1이 나오는 표와 다르다.
• NOT: 입력 하나를 반전하는 1입력 요소로, 2입력 표가 아니다.
• NOR: 둘 다 0일 때만 1이어야 하는데 표는 그때 0이다.

그림은 감압 밸브 기호이다.

사각형 안 화살표가 위 입구에서 아래 출구로 포트 축과 일직선(상시 열림)이고, 파일럿 파선이 출구 쪽 관로에서 나와 스프링 반대쪽에 작용하며, 오른쪽 아래로 탱크에 연결된 외부 드레인이 있다. 출구 압력이 설정값을 넘으면 통로를 좁혀 출구 압력을 일정하게 낮춘다.

• 무부하 밸브: 상시 닫힘(화살표가 포트 축에서 비켜남)이며 외부 파일럿 신호로 펌프 유량을 탱크로 돌린다.
• 시퀀스 밸브: 상시 닫힘이고 입구 쪽 압력으로 열린다.
• 릴리프 밸브: 상시 닫힘이고 입구 압력을 파일럿으로 받아 탱크로 배출한다.

공기 탱크의 기능으로 틀린 것은 법적 규제를 받지 않는다는 서술이다.

공기 탱크는 압축공기를 저장하는 압력용기여서 파열 위험이 있으므로, 용량과 사용 압력에 따라 안전 관련 법령의 규제와 검사 대상이 된다.

• 압력 맥동을 평준화한다는 서술: 옳은 기능이다.
• 소비량이 많을 때 급격한 압력 강하를 막는다는 서술: 저장된 공기가 보충해 주므로 옳은 기능이다.
• 외기에 의한 냉각으로 응축수를 분리한다는 서술: 탱크 벽을 통해 식으며 응축수가 생기므로 옳은 기능이다.

그림은 필터(여과기) 기호이다.

관로가 좌우로 연결된 마름모 안에 위아래 꼭짓점을 잇는 파선이 있다. 파선은 여과 엘리먼트를 뜻한다.

• 어큐뮬레이터: 세로로 선 캡슐형 몸체로 그린다.
• 윤활기: 마름모를 기본으로 하되 급유를 나타내는 요소가 들어가며, 여과 엘리먼트 파선만 있는 기호와 다르다.
• 유량계: 계측기 계열로 원을 기본 도형으로 그린다.

회로압이 설정압을 넘으면 얇은 막이 파열되어 압유를 탱크로 귀환시켜 압력 상승으로부터 기기를 보호하는 안전장치는 유체 퓨즈이다.

감압 밸브는 출구쪽 압력을 낮추어 일정하게 유지하는 밸브, 방향제어 밸브는 유체의 흐름 방향을 바꾸는 밸브, 파일럿 작동형 체크 밸브는 역류를 막는 밸브로 막 파열에 의한 압력 보호 기능과는 다르다.

플립플롭(기억) 기능을 하는 것은 양쪽에 파일럿 신호 14·12가 있고 스프링이 없는 4포트 2위치 밸브이다.

플립플롭은 세트 신호를 주면 출력이 생기고 신호가 사라져도 그 상태를 기억하다가 리셋 신호가 와야 바뀐다. 이 밸브는 복귀 스프링이 없어 마지막으로 받은 쪽 파일럿 신호의 위치를 그대로 유지한다.

• 파일럿 10과 오른쪽 스프링이 있는 2포트 밸브: 신호가 사라지면 스프링으로 복귀하므로 기억하지 못한다.
• 파일럿 12와 스프링이 있는 3포트 밸브(1·2·3): 신호가 있는 동안만 전환되고 신호가 없어지면 복귀한다.
• 파일럿 10과 스프링이 있는 3포트 밸브(1·2·3): 역시 스프링 복귀형이라 기억 기능이 없다.

쿠션 조절은 운동의 끝부분에서 완충하는 것이다.

행정 끝에서 배출을 줄여 충격을 완화하며 피스톤 충돌을 막는다.

• 실린더 속도를 빠르게 한다는 서술: 쿠션은 끝에서 속도를 줄이는 기능이다.
• 실린더의 힘을 조절한다는 서술: 힘은 압력과 면적이 정한다.
• 전체 운동 속도를 조절한다는 서술: 전체 속도는 속도제어 밸브가 조절한다.

단동 실린더가 될 수 없는 것은 양 로드형 실린더이다.

양 로드형은 피스톤 양쪽에 압력을 공급해 양방향으로 힘을 내는 복동 구조이다.

• 피스톤 실린더: 한쪽 압력과 스프링으로 복귀하는 단동형으로 만들 수 있다.
• 격판 실린더: 다이어프램을 쓰는 단동형으로 만들 수 있다.
• 램형 실린더: 한 방향으로만 압력을 가하는 단동형이다.

잘못된 설명은 나사 펌프의 운전이 동적이고 내구성이 작다는 서술이다.

나사 펌프는 맞물린 나사로 유체를 연속 이송하므로 맥동과 소음이 작아 운전이 조용하고 내구성이 큰 펌프다.

• 치차 펌프: 기어 한 쌍과 케이싱으로 이루어져 구조가 간단하고 소형이라는 옳은 설명이다.
• 베인 펌프: 베인이 마모되어도 밀착이 유지되어 성능 저하가 적다는 옳은 설명이다.
• 피스톤 펌프: 피스톤과 실린더의 틈새가 작아 누설이 적고 고압에 적합하다는 옳은 설명이다.

복선(이중선)은 축·레버·피스톤 로드 같은 기계적 결합을 나타내는 선이며, 보기의 '기계적 결함'은 이 기계적 결합을 가리키는 표기다.

KS B 0054에서 선은 용도별로 구분되며 복선은 유체 관로가 아니라 기계적 연결에 쓴다.

• 주관로: 실선으로 나타낸다.
• 파일럿 조작관로: 파선으로 나타낸다.
• 포위선: 1점 쇄선으로 나타낸다.

시스템 최대 허용압력의 초과를 막는 안전 밸브 용도에 맞는 것은 릴리프 밸브다.

릴리프 밸브는 회로 압력이 설정압을 넘으면 열려 유체를 탱크로 보내 압력을 설정값 이하로 제한한다.

• 언로드 밸브: 설정압에서 펌프 토출을 무부하로 탱크에 돌려보내는 용도이지 최대 허용압력 제한용 안전 밸브가 아니다.
• 시퀀스 밸브: 설정압에 도달하면 다음 동작을 순서대로 진행시키는 밸브다.
• 압력 스위치: 설정압에서 전기 접점 신호만 내며 유체를 방출하지 못한다.

탠덤 실린더의 특성을 활용하는 회로가 증강 회로(intensifier circuit)로, 낮은 압력으로도 강력한 힘을 필요로 하는 작업에 사용된다. 탠덤 실린더(tandem cylinder)는 두 개의 피스톤이 같은 로드에 연결되어 작동하는 구조로, 같은 압력에서도 작용 면적을 증가시켜 더 큰 압축력을 얻을 수 있다.

• 시퀀스 회로: 동작 순서 제어 목적이므로 압축력 증강 원리와 무관하다.
• 무부하 회로: 불필요한 부하 제거 목적이므로 압축력 증강 원리와 무관하다.
• 블리드 오프 회로: 압력 제어 목적이므로 압축력 증강 원리와 무관하다.

제시된 설명은 압축공기 중의 이물질과 수분을 제거하고 응축수를 자동으로 배출하는 필터, 즉 자동 드레인 배출 기능이 있는 공기 필터(에어 필터)의 도면기호에 대한 것이다. 공압 도면기호에서 필터는 원 안에 점선으로 표시하며, 자동 드레인 배출 기능이 있는 경우 아래쪽에 배출 표시(속이 채워지지 않은 삼각형 또는 화살표)가 추가로 표시된다. 이러한 자동 드레인 배출 기능을 가진 필터 기호에 해당하는 것은 2번이다.

압력보상형 유량제어밸브는 부하 압력의 변화와 관계없이 유량을 일정하게 유지시켜, 유압 실린더의 이송속도를 부하 변동과 무관하게 일정하게 유지할 수 있게 하는 밸브이다.

속도와 힘을 동시에 제어한다는 설명이나 체크밸브·교축밸브 조합으로 한 방향만 제어한다는 설명은 압력보상형 유량제어밸브 고유의 기능이라기보다 다른 유량제어밸브의 특징에 가깝다.

플로트리스 계전기는 수조에 넣은 전극봉 사이에 물이 닿아 도통되는지로 수위를 검출해 급수 펌프를 자동으로 기동·정지시킨다. 전자개폐기는 전동기 개폐용, 근접스위치와 한계스위치는 물체의 위치나 접근을 검출하는 데 쓴다.

V결선의 출력은 △결선의 약 57.7%다.

V결선 출력은 $\sqrt{3}VI$, △결선 출력은 $3VI$이므로 비는 $\dfrac{\sqrt{3}VI}{3VI}=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\approx0.577$이다.

• 86.6: V결선 변압기의 이용률($\dfrac{\sqrt{3}}{2}$)이며 △결선 대비 출력비가 아니다.
• 100: 계산값과 다르다.
• 147: 계산값과 다르다.

병렬 운전 조건이 아닌 것은 변압기의 중량이 같아야 한다는 항목이다.

병렬 운전은 전기적 특성이 맞아야 가능하며 물리적 중량은 순환전류나 부하 분담과 무관하다.

• 극성이 같아야 한다: 병렬 운전 조건으로 옳은 내용이며 극성이 다르면 순환전류로 단락 상태가 된다.
• 권수비가 같아야 한다: 병렬 운전 조건으로 옳은 내용이며 다르면 2차 전압 차로 순환전류가 흐른다.
• 백분율 임피던스 강하가 같아야 한다: 병렬 운전 조건으로 옳은 내용이며 다르면 부하 분담이 용량에 비례하지 않아 한쪽이 과부하된다.

직렬 회로에서 각 저항에 걸리는 전압은 전체 전압을 저항비로 나누어 구한다.

$V_{10} = 60~\mathrm{V} \times \dfrac{10}{10+20} = 60 \times \dfrac{1}{3} = 20~\mathrm{V}$이므로 10Ω에 걸리는 전압은 20V이다.

대칭 3상 교류는 한 주기를 3등분하여 각 상의 위상차가 $360^\circ \div 3=120^\circ$이다.

교류 전위차계는 측정 전압을 기준 전압과 비교해 평형을 잡는 영위법 계기로, 교류 전압의 크기와 위상을 함께 정밀하게 측정할 수 있다. 교류 전압계·전자 전압계·회로 시험기는 전압의 크기(실효값 등)만 지시하고 위상은 측정하지 못한다.

A는 명령 처리부, B는 조작부, C는 제어 대상, D는 검출부이다.

그림의 신호 흐름을 따라가면, A는 작업명령과 검출신호를 받아 제어명령을 내보내므로 명령 처리부이다. B는 제어명령을 받아 조작신호를 내므로 조작부, C는 조작신호를 받아 상태가 변하는 제어 대상이다. D는 C의 상태와 기준을 비교해 검출신호를 A로 되돌리므로 검출부이다.

• A 명령 처리부·B 제어 대상·C 조작부·D 검출부: 제어명령을 받아 조작신호를 내는 B는 조작부이고, 조작신호를 받아 상태가 변하는 C가 제어 대상이다.
• A 제어 대상·B 검출부·C 명령처리부·D 조작부: 작업명령과 검출신호를 받는 A는 명령 처리부이며, 상태와 기준을 비교하는 D는 검출부이다.
• A 검출부·B 명령 처리부·C 조작부·D 제어 대상: 검출신호를 받는 A가 검출부일 수 없고, 상태를 받아 검출신호를 내는 D는 제어 대상이 아니다.

전자력의 크기는 $F = BIL\sin\theta$ 공식으로 결정되며, 여기서 $\theta$는 도선과 자장 방향 사이의 각도다. $\sin\theta$의 최댓값은 $\theta=90°$일 때 1이므로, 도선이 자장에 수직일 때 전자력이 최대가 된다. 따라서 정답은 90°다.

금속과 전해질 용액처럼 전기가 잘 흐르는 물질은 도체다.

물질은 전기가 흐르는 정도에 따라 도체·반도체·절연체로 나뉜다.

• 반도체: 도체와 절연체의 중간 성질을 가진 물질이다.
• 절연체: 전기가 거의 흐르지 않는 물질이다.
• 저항: 전류의 흐름을 방해하는 정도를 뜻하며 물질의 종류가 아니다.

유도 기전력의 크기는 1,500 V다.

패러데이 법칙으로 $e=N\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}=300\times\dfrac{10}{2}=1500\ \mathrm{V}$이다.

• 20: 계산값과 다르다.
• 3,000: 계산값과 다르다.
• 6,000: 계산값과 다르다.

3상 농형 유도전동기의 기동법이 아닌 것은 Y-Y 기동이다.

Y-△ 기동은 결선을 바꾸어 상전압을 낮추지만 Y에서 Y로는 결선이 같아 감압 효과가 없으므로 기동법이 되지 못한다.

• 전전압 기동: 전압을 그대로 가하는 직입 기동으로 농형 전동기의 옳은 기동법이다.
• Y-△ 기동: 기동 시 Y결선으로 상전압을 낮추는 농형의 옳은 기동법이다.
• 기동 보상기: 단권 변압기로 공급 전압을 낮추는 농형의 옳은 기동법이다.

계기에 나타나는 전류는 0.1 A다.

옴의 법칙으로 $I=\dfrac{V}{R}=\dfrac{10}{100}=0.1\ \mathrm{A}$이다.

• 10 A: 계산값과 다르다.
• 1 A: 계산값과 다르다.
• 0.01 A: 계산값과 다르다.

자기 저항의 단위는 AT/Wb다.

자기 저항은 기자력을 자속으로 나눈 값이므로 $R_m=\dfrac{NI}{\Phi}$이며 단위는 기자력 단위를 자속 단위로 나눈 형태가 된다.

• Ω: 전기 저항의 단위다.
• H/m: 투자율의 단위다.
• N·m: 토크나 일(에너지)의 단위다.

OR 논리는 입력 접점을 병렬로 연결한다.

병렬이면 접점 중 하나만 닫혀도 전류가 흘러 출력이 나온다.

• 직렬: 모든 접점이 닫혀야 출력이 나오는 AND 논리의 연결이다.
• 직·병렬: 두 조건이 혼합된 복합 회로이며 OR 단독 회로가 아니다.
• Y: 3상 전원이나 부하의 결선 방식이며 접점의 연결 방식이 아니다.

권선비는 1 : 2다.

권수비는 전압비와 같으므로 $a=\dfrac{V_1}{V_2}=\dfrac{110}{220}=\dfrac{1}{2}$이다.

• 1 : 1: 계산값과 다르다.
• 1 : 3: 계산값과 다르다.
• 1 : 4: 계산값과 다르다.

화살표가 가리키는 필릿 용접부에서 a5 표기의 "a"는 필릿 용접의 목 두께(다리 길이가 아닌 이론 목두께)를 나타내는 기호이며, 숫자 5는 그 크기가 5mm임을 의미한다. 참고로 "300"은 용접 길이를 나타낸다.

절단면을 구분하려고 가는 실선으로 규칙적인 빗줄을 긋는 선은 해칭선이다.

해칭은 단면도에서 절단된 면을 표시하는 데 쓰며, 재료 종류를 나타내는 데도 활용한다.

• 피치선: 기어 등의 피치 위치를 나타내는 가는 1점 쇄선이다.
• 파단선: 대상물의 일부를 떼어낸 경계를 나타내는 불규칙한 파형의 가는 선이다.
• 기준선: 위치 결정의 근거를 나타내는 선이며 단면 표시용이 아니다.

알맞은 한쪽 단면도는 중심선 위쪽 절반을 단면, 아래쪽 절반을 외형으로 그리고, 단면과 외형 양쪽의 선이 모두 물체 형상과 맞는 그림이다.

물체는 왼쪽에 큰 플랜지가 있는 원통으로, 플랜지 쪽에는 큰 구멍, 반대쪽에는 작은 구멍이 관통하는 단 붙은 구멍을 가진다. 한쪽 단면도는 대칭 물체의 1/4을 잘라 내어 외형 절반과 단면 절반을 함께 보인다. 정답 그림은 단면 쪽에 해칭과 함께 구멍 단차 위치의 세로선이 중심선까지 그어져 있고, 외형 쪽에는 플랜지와 몸통이 만나는 경계선이 그어져 있다.

• 위쪽 단면에 아래쪽 외형이지만, 외형 쪽에 플랜지와 몸통 경계 세로선이 빠진 그림: 실제로 보이는 모서리선이 누락되었다.
• 아래쪽 단면에 위쪽 외형이지만, 외형 쪽 플랜지와 몸통 경계 세로선이 빠진 그림: 역시 보이는 모서리선이 누락되었다.
• 아래쪽 단면에 위쪽 외형이고 경계선도 있는 그림: 외형 쪽 플랜지 경계선이 그대로 단면 쪽 구멍 안까지 이어져 있고, 해칭에 나타난 구멍 단차 위치에는 구멍 속 세로선이 없어 단면 형상과 맞지 않는다.

정답은 안쪽 가로선이 실선이고, 낮은 단 경계에 세로 숨은선(파선)이 있는 우측면도입니다.

정면도에서 왼쪽 절반은 전체 높이로 솟아 있고, 오른쪽 절반은 윗변이 낮으며 그 아래 높이에 실선 가로선이 하나 더 있습니다. 평면도에서 왼쪽 높은 부분은 뒤쪽 절반에만 있고, 오른쪽 부분은 전체 깊이에 걸쳐 있으며 깊이 중앙에 선이 있습니다. 정면도의 가로선이 실선이므로 오른쪽 부분은 앞쪽 절반이 가장 낮고 뒤쪽 절반이 한 단 높은 계단형입니다.

오른쪽에서 보면 앞쪽(그림의 왼쪽)은 낮은 단, 뒤쪽은 전체 높이로 보입니다. 뒤쪽 단의 윗면이 높은 블록 옆면과 만나는 모서리는 보는 사람 쪽에 있으므로 실선이고, 높은 블록의 앞면 모서리 중 낮은 단 뒤에 가려진 부분은 깊이 중앙의 세로 파선으로 나타납니다.

• 안쪽 가로선이 파선인 두 보기: 뒤쪽 단 윗면과 높은 블록 옆면이 만나는 모서리는 오른쪽에서 직접 보이므로 숨은선이 아니다.
• 가로선은 실선이지만 낮은 단 아래 세로 파선이 없는 보기: 낮은 단 뒤에 가려진 높은 블록 앞면 모서리가 빠졌다.

얇은 관의 결합에서 누수를 막고 기밀을 유지하는 데는 관용나사가 적합하다.

관용나사는 파이프 연결용으로 나사산이 낮고 가늘며, 테이퍼 나사는 조일수록 맞물려 기밀성이 좋다.

• 미터나사: 일반 체결용 나사다.
• 톱니나사: 한 방향으로 큰 하중을 전달하는 용도의 나사다.
• 유니파이나사: 인치계 체결용 나사다.

단위 면적당 작용하는 힘은 응력이다.

응력은 하중을 단면적으로 나눈 값으로 $\sigma=\dfrac{F}{A}$이며 단위 면적당 힘이라는 정의 그대로다.

• 변형률: 원래 길이에 대한 변형량의 비다.
• 탄성계수: 응력과 변형률의 비례 상수다.
• 탄성에너지: 변형된 물체에 저장되는 에너지다.

스프링 지수는 10이다.

스프링 지수는 평균 지름을 소선 지름으로 나눈 값이므로 $C=\dfrac{D}{d}=\dfrac{20}{2}=10$이다.

• 40: 계산값과 다르다.
• 0.1: 계산값과 다르다.
• 18: 계산값과 다르다.

환봉(hollow cylinder)에 압축하중을 가했을 때 최대 전단응력과 최대압축응력의 관계를 구하는 문제다. 압축하중 P가 축 방향으로 작용할 때, 최대압축응력은 σ = P/A(단면적 A)이고, 최대전단응력은 τ = P/(2A)로 τ = σ/2의 관계가 성립한다. 이는 단축응력 상태에서 Mohr 원을 이용하면 주응력이 σ와 0일 때, 최대전단응력이 σ/2가 됨으로부터 유도되는 표준 결과다. 따라서 최대전단응력은 최대압축응력의 1/2배다.

평벨트 풀리는 벨트와 직접 접촉하여 동력을 전달하는 부분을 림(rim)이라 한다. 림은 풀리의 외주면으로 벨트가 감싸는 원통형 부분이며, 여기서 마찰력을 통해 동력이 전달된다. 보스는 축에 고정되는 중심부, 암은 보스와 림을 연결하는 부분, 리브는 벨트의 미끄러짐을 방지하기 위한 턱이다.

굽힘 모멘트는 M = σ_b·Z입니다.

굽힘응력은 굽힘 모멘트를 단면계수로 나눈 값입니다.
$\sigma_b = \dfrac{M}{Z}$
양변에 Z 를 곱하면 $M = \sigma_b Z$ 가 됩니다.

• M = Z/σ_b: 위 관계식을 거꾸로 뒤집은 꼴이라 차원이 맞지 않는다.
• M = σ_b/Z: 응력을 단면계수로 나눈 꼴로 관계식과 다르다.
• M = ½·σ_b·Z: 관계식에 없는 계수 ½ 이 붙어 있다.

단면계수가 클수록 같은 허용응력에서 견딜 수 있는 굽힘 모멘트가 커진다는 점도 함께 기억해 두세요.

표준 평기어의 모듈은 3이다.

피치원 지름은 모듈과 잇수의 곱이므로 $m=\dfrac{d}{z}=\dfrac{165}{55}=3$이다.

• 2.89: 계산값과 다르다.
• 30: 계산값과 다르다.
• 2.54: 계산값과 다르다.

평행하지도 만나지도 않는 두 축에서 큰 감속을 얻는 기어는 웜 기어다.

웜과 웜휠은 축이 어긋난 위치에서 맞물리며 한 쌍으로 큰 감속비를 얻는다.

• 스퍼 기어: 평행한 두 축 사이에 쓰는 기어다.
• 베벨 기어: 서로 만나는 두 축 사이에 쓰는 기어다.
• 헬리컬 기어: 주로 평행한 두 축 사이에 쓰며 큰 감속용이 아니다.