[생산자동화기능사 필기] 02년 1회차
생산자동화기능사 필기 기출문제

02년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
생산자동화기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

02년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
절삭가공에서 구성인선의 발생에 대한 방지 대책이 아닌 것은 ?
1공구 윗면경사각을 크게 할 것
2윤활성이 있는 절삭제를 사용할 것
3절삭 깊이를 크게 할 것
4절삭 속도를 크게 할 것
정답 및 해설

절삭 깊이를 크게 하면 절삭저항이 커져 오히려 구성인선(built-up edge)이 생기기 쉬워진다. 따라서 절삭 깊이를 크게 하는 것은 방지 대책이 될 수 없다.

구성인선은 절삭 중에 칩의 일부가 공구 날끝에 눌어붙어 쌓이는 현상이다. 절삭 깊이를 줄이고 절삭 속도를 높이는 방향으로 대책을 세운다.

  • 공구의 윗면경사각을 크게 하면 칩이 원활하게 흘러 구성인선을 막는 데 도움이 된다.
  • 윤활성이 있는 절삭제를 쓰면 공구와 칩 사이의 마찰이 줄어 구성인선이 덜 생긴다.
  • 절삭 속도를 충분히 높이면 절삭 온도가 올라가 날끝의 부착물이 연화되어 떨어져 나가므로, 구성인선을 막는 데 효과적이다.
문제 2
안전색채 빨강의 KS규격 표시사항이 아닌 것은 ?
1피난
2방화
3정지
4고도 위험
정답 및 해설

KS 안전색채에서 빨강은 방화, 정지, 금지, 고도 위험 등을 나타낸다. 피난은 빨강이 아니라 녹색(안전·피난·진행)으로 표시한다.

따라서 피난은 빨강의 표시사항에 해당하지 않는다.

문제 3
연삭 숫돌의 구성 요소에 해당되지 않는 것은 ?
1입자
2입도
3결합도
4강도
정답 및 해설

연삭숫돌은 입자, 입도, 결합도, 조직, 결합제의 5가지 요소로 구성된다. 강도는 이 구성요소에 포함되지 않는다.

  • 입자: 절삭날 역할을 하는 알갱이
  • 입도: 입자의 크기
  • 결합도: 입자를 붙잡는 힘의 세기
  • 조직: 숫돌 안에 입자가 얼마나 빽빽하게 들어 있는지를 나타내는 요소
문제 4
드릴 작업시 유의사항 중 틀린 것은 ?
1복장을 단정히 할것
2가공물을 단단히 고정할것
3칩은 기계를 정지시킨 후에 솔로 제거할것
4장갑을 착용할것
정답 및 해설

드릴 작업에서는 회전하는 드릴에 장갑이 말려 들어갈 위험이 크다. 따라서 장갑을 끼지 않는 것이 올바른 안전수칙이며, 장갑을 착용하라는 설명은 틀렸다.

복장을 단정히 하는 것, 가공물을 단단히 고정하는 것, 칩을 기계를 멈춘 뒤 솔로 제거하는 것은 모두 올바른 드릴 작업 유의사항이다.

문제 5
선반 종류에 대한 설명으로 틀린것은 ?
1터릿선반 : 볼트, 작은나사 및 핀과 같이 작은 일감을 대량 생산하거나 능률적으로 가공할 때 쓰이는 선반이다.
2크랭크축 : 철도차량용 크랭크축을 깎는 선반이며 면 선반 판붙이 주축대를 2대마주세운 구조이다.
3자동선반 : 선반조작을 캠이나 유압기구를 이용, 자동화한 것으로 대량생산에 적합하다.
4모방선반 : 자동모방장치를 이용하여 모형이나 형판을 따라 바이트를 안내하여 모방절삭하는 선반이다.
정답 및 해설

②의 설명은 차륜 선반에 해당한다. 차륜 선반은 철도차량의 바퀴를 깎는 선반으로 면판이 붙은 주축대 2대를 마주 세운 구조다. 크랭크축 선반은 크랭크축의 저널과 크랭크 핀을 가공하는 선반이다.

문제 6
슈퍼 피니싱에서 연삭액으로 사용되지 않는 것은 ?
1경유
2스핀들유
3동물성유
4기계유
정답 및 해설

슈퍼피니싱의 연삭액(가공액)으로는 경유, 스핀들유, 기계유 같은 광물성 기름이 주로 쓰인다. 동물성유는 슈퍼피니싱 연삭액으로 쓰지 않는다.

슈퍼피니싱은 입자가 고운 숫돌로 아주 얕게 다듬질하는 가공이어서, 점도가 낮고 세정성이 좋은 광물성유가 알맞다.

문제 7
일반적으로 주철 재료를 선삭할 때의 절삭제는 ?
1피마자 기름
2광물성 기름
3동물성 기름
4사용하지 않음
정답 및 해설

주철을 선삭할 때는 일반적으로 절삭제를 사용하지 않는다.

주철에 들어 있는 흑연이 절삭 중에 윤활 작용을 하므로 따로 절삭제를 쓰지 않아도 된다. 또 주철 칩은 가루 형태로 나오기 때문에 절삭제와 섞이면 진흙처럼 엉겨 붙어 기계를 더럽히고 청소를 어렵게 만든다.

문제 8
기어가공기 중에서 가장 정밀가공이 될 수 있고, 커터가 직선 절삭운동하고 직선이송 일감이 회전하며, 래크형과 피니언형 커터를 모두 사용하는 기계는 ?
1기어세이퍼
2호빙머신
3마이크로 기어절삭기
4기어 셰이빙머신
문제 9
밀링가공에서 원주를 80등분 하려고 할 때, 필요한 분할판(브라운 샤프형)의 구멍 수는 ?
115
218
319
420
정답 및 해설

단식 분할법에서 분할 크랭크 회전수는 n=40Nn = \dfrac{40}{N}이다.
n=4080=12=1020n = \dfrac{40}{80} = \dfrac{1}{2} = \dfrac{10}{20}이므로 브라운 샤프형 분할판의 20구멍 열에서 크랭크를 10구멍씩 돌리면 된다.

문제 10
각도 측정기는 ?
1사인 바
2높이 게이지
3깊이 게이지
4공기 마이크로미터
정답 및 해설

각도를 측정하는 기구는 사인 바이다. 사인 바는 정밀한 각도 측정을 위해 설계된 기구로, 두 개의 원통형 롤러 사이의 거리와 높이 차이를 이용하여 삼각함수(사인값)로 각도를 결정한다. 높이 게이지는 수직 높이 측정, 깊이 게이지는 구멍이나 홈의 깊이 측정, 공기 마이크로미터는 공기압 차를 이용한 미세 길이 측정에 사용되므로 각도 측정 기구가 아니다.

문제 11
스테인레스강에 내황산성을 높이기 위하여 첨가하는 원소는?
1티탄(Ti)
2구리(Cu)
3알루미늄(Al)
4몰리브덴(Mo)
정답 및 해설

몰리브덴(Mo)을 첨가하면 부동태 피막이 강화되어 황산·염산 같은 비산화성 산과 염화물 환경에서 내식성이 높아진다(예: STS316). 이 때문에 스테인리스강의 내황산성을 높이는 원소로 쓰인다.

문제 12
공구강의 구비조건에 해당하지 않는 것은?
1고온경도가 클 것
2열처리가 쉬울 것
3내마멸성이 클 것
4절연성이 클 것
정답 및 해설

공구강은 절삭·성형·가공 등의 용도로 사용되므로 고온경도, 열처리 용이성, 내마멸성 등이 필수 성능이다. 이 중 고온경도는 고온에서도 경도를 유지해야 하는 조건(1번), 열처리 용이성은 최적의 성질을 갖추기 위한 조건(2번), 내마멸성은 공구로서 수명을 결정하는 중요 조건(3번)이다. 반면 절연성은 공구강의 기계적·열적 성능과 무관하며, 공구 사용 시 요구되지 않는 특성이므로 구비조건이 아니다.

문제 13
7.3 황동에 주석 1% 정도 첨가한 동합금은 ?
1망간황동
2쾌삭황동
3애드미럴티황동
4네이벌황동
정답 및 해설

황동(Cu-Zn 합금)에 주석(Sn) 1% 정도를 첨가한 동합금은 애드미럴티황동(Admiralty brass)이다. 애드미럴티황동은 Cu 71%, Zn 28%, Sn 1% 정도의 조성으로, 주석 첨가를 통해 내식성과 강도를 개선한 합금으로 해양용 부품에 사용된다. 망간황동은 망간을 첨가한 것이고, 쾌삭황동은 납을 첨가하여 가공성을 높인 것이며, 네이벌황동은 주로 Zn과 Sn의 비율이 다르며 해군용으로 사용되는 별도의 규격이다.

문제 14
이의 물림을 순조롭게 하기 위하여 이를 축에 경사시켜준 것으로서, 이 때문에 축에 드러스트를 받는 기어는 ?
1스퍼 기어
2헬리컬 기어
3인터널 기어
4베벨 기어
정답 및 해설

헬리컬 기어는 이빨이 축에 대해 경사되어 있어 스퍼 기어보다 물림이 부드럽고 소음이 적지만, 이러한 경사진 형태로 인해 축 방향(드러스트) 하중이 발생한다는 특징을 가진다. 스퍼 기어는 이빨이 축에 평행하므로 드러스트를 받지 않고, 인터널 기어와 베벨 기어는 문제에서 요구하는 '축에 경사' 특성과 맞지 않는다.

문제 15
체인 전동의 특성이 아닌 것은?
1속도비가 일정하다.
2유지와 수리가 간단하다.
3내열, 내유, 내습성이 강하다.
4진동과 소음이 없다.
정답 및 해설

체인 전동은 금속체인이 스프로킷 톱니에 걸려 회전하는 방식으로, 진동과 소음이 발생하는 특성을 가진다. 따라서 4번이 체인 전동의 특성이 아니다. 반면 1번 속도비는 스프로킷 톱니 수의 비로 일정하게 유지되고, 2번 유지·수리는 간단한 구조로 가능하며, 3번 금속 체인은 열·기름·습기에 강한 내구성을 갖춘다.

문제 16
다음 중 주석계 화이트 메탈의 특징에 해당되지 않는 것은 ?
1Sb 및 Cu의 함량이 각각 8.3% 정도이면 인장강도와 항복점이 최대로 된다.
2Fe, Zn, Al 등을 많이 첨가할 수록 양질의 베어링 재료가 된다.
3충격과 진동에 잘 견디며, 대하중의 기계용 베어링 재료로 적합하다.
4유동성과 주조성이 우수하고 열전도도가 높다.
정답 및 해설

"Fe, Zn, Al 등을 많이 첨가할 수록 양질의 베어링 재료가 된다"는 설명은 Fe, Zn, Al 등을 많이 첨가하면 오히려 경화되어 베어링 재료의 적합성이 떨어진다는 점에서 오류이다. 주석계 화이트 메탈은 Sn-Sb-Cu 계통에서 불순물(Fe, Zn 등)이 적을수록 품질이 우수하므로, 이들 원소의 대량 첨가는 성능을 저하시킨다.

주석계 화이트 메탈(주로 Sn 기반 베어링 합금)의 나머지 특징은 다음과 같이 맞다.

  • Sb 및 Cu 함량: Sb와 Cu의 최적 함량 조합으로 기계적 성질이 최대화된다.
  • 충격·진동·대하중 베어링 적합성: 우수한 내마모성과 진동 저항성으로 베어링 재료로 적합하다.
  • 유동성·주조성·열전도도: 낮은 융점으로 유동성과 주조성이 우수하고 열전도도가 높다.
문제 17
다음 주철의 성질 중 관계없는 것은?
1취성이 크다.
2경도가 높다.
3연신이 크다.
4용해점이 낮아 주조에 적당하다.
정답 및 해설

주철은 탄소 함유량이 높은 철 합금으로서 취성이 크고 경도가 높으며 용융점이 낮아 주조성이 우수한 재료다. 반면 연신(연성)은 극히 낮아 전성과 함께 주철의 가장 큰 약점이다. 따라서 연신이 크다는 것은 주철의 성질에 관계없으며 오히려 반대 특성을 나타낸다.

문제 18
탄소강 중에 함유된 원소중에서 담금균열의 원인이 되는 것은 ?
1Mn
2Si
3S
4P
정답 및 해설

담금균열(quench crack)은 담금질 시 급속 냉각으로 인한 내부 응력으로 발생하는 균열로, 인(P)이 주요 원인 원소다. 인은 탄소강에서 취성을 증가시키고 연성을 저하시켜 담금질 중 급격한 온도 변화에 의한 열응력과 변태응력이 작용할 때 균열이 발생하기 쉽게 만든다. 반면 Mn은 경화성을 높이고 S는 열간취성의 원인, Si는 담금질 강도를 높이는 원소로 담금균열의 직접적 원인이 아니다.

문제 19
단면적이 10 cm2인 봉에 길이방향으로 100 kg의 인장력이 작용할 때 발생하는 인장응력은?
15 ㎏/ ㎝2
210 ㎏/ ㎝2
380 ㎏/ ㎝2
499.6 ㎏/ ㎝2
정답 및 해설

인장응력은 응력 = 하중 ÷ 단면적 공식으로 구한다. 주어진 조건은 하중 F = 100 kg, 단면적 A = 10 cm²이므로, 인장응력 = 100 kg ÷ 10 cm² = 10 kg/cm²이다.

문제 20
질화법에 사용하는 기체는?
1탄산가스
2코크스
3목탄가스
4암모니아가스
정답 및 해설

질화법은 강철 표면에 질소를 침투시켜 경도와 내마모성을 높이는 열처리 공정으로, 암모니아가스(NH₃)를 사용한다. 암모니아가스는 가열 시 분해되어 질소와 수소를 방출하고, 이 질소가 강철 표면으로 확산되어 질화철을 형성한다. 탄산가스, 코크스, 목탄가스는 침탄법이나 탄소 공급에 사용되는 물질들로 질화공정과는 무관하다.

문제 21
모듈과 압력각이 같으면 어떤 기어하고도 정확하게 물리며, 조립할 때 중심거리에 오차가 있어도 속도비를 정확하게 유지할 수 있는 등 실용적이며 현재 대부분의 일반 전동용 기어에 사용되는 것은?
1인벌류트기어
2사이클로이드기어
3콤퍼지트기어
4카디오기어
정답 및 해설

인벌류트 기어는 모듈과 압력각이 같으면 어떤 기어와도 정확하게 맞물리는 호환성을 가지며, 중심거리 오차에 대한 허용도가 커서 조립 오차가 있어도 속도비를 정확하게 유지할 수 있다. 이러한 실용적 장점으로 인해 현재 대부분의 일반 동력전달용 기어의 표준으로 널리 사용되고 있다. 사이클로이드 기어는 중심거리가 정확해야 하고, 콤퍼지트 기어와 카디오 기어는 특수 용도에만 제한적으로 사용되므로 일반 기어의 표준이 아니다.

문제 22
다른 주철에 비해 규소량이 많고 냉각 속도를 느리게 하여 조직 중에 탄소의 많은 양이 흑연화되어 있는 주철은?
1회주철
2백주철
3반주철
4합금 주철
정답 및 해설

회주철은 규소 함유량이 1.5~3%로 상대적으로 높고 느린 냉각 조건에서 탄소의 대부분이 흑연 형태로 석출되어 조직 중 흑연이 풍부하게 존재하므로 회색 외관을 나타낸다. 주철의 분류는 조직 내 탄소 형태에 따라 결정되며, 규소량이 많고 냉각 속도가 느릴수록 탄소가 흑연(Fe₃C)으로 석출되는 흑연화가 촉진된다.

  • 백주철은 냉각 속도가 빠르고 규소량이 적어 탄소가 주로 시멘타이트(Fe₃C) 형태로 경화된다.
  • 반주철은 회주철과 백주철의 중간 성질을 지닌다.
  • 합금주철은 특수 원소 첨가를 통한 분류이다.

따라서 문항의 조건을 모두 만족하는 것은 회주철이다.

문제 23
역류를 방지하기 위하여 한 쪽 방향에만 유체가 흘러가게 한 밸브는?
1게이트 밸브
2콕
3감압 밸브
4체크 밸브
정답 및 해설

유체가 한쪽 방향으로만 흐르게 해 역류를 막는 밸브는 체크 밸브(check valve)이다.

배관 안에서 흐름이 거꾸로 바뀌면 밸브 내부의 볼이나 디스크가 유로를 막아 역류를 차단한다.

  • 게이트 밸브는 유로를 완전히 열거나 닫는 개폐용 밸브로, 역류 방지 기능은 없다.
  • 콕은 원통이나 원뿔 모양의 플러그를 돌려 유로를 여닫는 간단한 개폐 밸브이다.
  • 감압 밸브는 1차측의 높은 압력을 낮추어 2차측 압력을 일정하게 유지하는 밸브이다.
문제 24
일반적으로 고온에서 볼수 있는 것으로 금속이 일정한 하중 밑에서 시간이 걸림에 따라 그 변형이 증가되는 현상은?
1피로(fatigue)
2크리프(creep)
3허용응력(allowable stress)
4안전율(safety factor)
정답 및 해설

크리프(creep)는 고온에서 금속이 일정한 하중을 지속적으로 받을 때 시간 경과에 따라 변형(변형률)이 계속 증가하는 현상이다. 그래프에서 온도가 높고 응력이 클수록 시간에 따른 변형 증가율이 커지는 것이 이를 보여준다. 피로는 반복하중에 의한 파손, 허용응력과 안전율은 설계 기준값이므로 해당하지 않는다.

문제 25
강판 두께 t=12 mm, 리벳팅한 리벳의 직경 20.2 mm, 피치 48 mm 1줄 겹치기 리벳 조인트가 있다. 1피치 마다의 하중을 1,200 kg이라 할 때 리벳에 생기는 전단응력은 몇 kg/㎜2인가?
13.6
23.8
34.0
44.5
정답 및 해설

리벳 조인트에서 1피치당 하중이 리벳들을 통해 전달될 때, 리벳에 생기는 전단응력은
τ=FA\tau = \frac{F}{A}
이다. 여기서 F는 1피치당 하중, A는 리벳의 전단면적이다.

먼저 1피치(48 mm) 구간에 있는 리벳의 개수를 구하면, 리벳직경이 20.2 mm이므로 n=4820.2≈2.38n = \frac{48}{20.2} \approx 2.38개, 즉 약 2개의 리벳이 1피치 구간에 배치된다. 그러나 피치 정의상 인접한 두 리벳의 중심 간격이 48 mm이므로, 정확히는 1피치마다 1개의 리벳이 하중을 받는 것으로 계산한다.

리벳의 전단면적은
A=πd24=π×(20.2)24=π×408.044≈320.4 mm2A = \frac{\pi d^2}{4} = \frac{\pi \times (20.2)^2}{4} = \frac{\pi \times 408.04}{4} \approx 320.4 \text{ mm}^2
이다. 따라서 전단응력은
τ=1,200320.4≈3.74 kg/mm2\tau = \frac{1,200}{320.4} \approx 3.74 \text{ kg/mm}^2
이며, 이는 약 3.8 kg/mm²에 해당한다.

문제 26
CAD/CAM 시스템의 운영방법이 아닌 것은?
1개방식 운영방법
2폐쇄식 운영방법
3간접식 운영방법
4혼합식 운영방법
정답 및 해설

CAD/CAM 시스템의 운영방법은 개방식, 폐쇄식, 혼합식 세 가지로 분류된다. 개방식은 여러 제조업체의 장비와 소프트웨어를 자유롭게 조합하여 운영하는 방식이고, 폐쇄식은 특정 제조업체의 하드웨어와 소프트웨어만을 사용하는 방식이며, 혼합식은 개방식과 폐쇄식의 장점을 결합한 방식이다. 간접식 운영방법은 CAD/CAM 시스템의 표준 분류에 포함되지 않는 용어이므로 정답이다.

문제 27
여러대의 공작기계가 컴퓨터와 직접 연결되어 작업을 수행하는 생산시스템으로서 중앙컴퓨터, NC 프로그램을 저장하는 기억장치, 통신선, 공작기계로 구성되어 있는 시스템은?
1CNC
2DNC
3FMS
4FA
정답 및 해설

문항에서 설명하는 시스템은 여러 대의 공작기계가 중앙컴퓨터와 직접 연결되어 있고, NC 프로그램을 중앙의 기억장치에서 관리하며, 통신선으로 연결된 구조다. DNC(Direct Numerical Control)는 중앙컴퓨터가 여러 대의 NC 공작기계를 직접 제어하고 프로그램을 실시간으로 전송하는 시스템이므로 정답이다.

  • CNC는 개별 공작기계에 자체 컴퓨터를 내장한 형태이다.
  • FMS는 다양한 가공기계와 자동 반송시스템을 통합한 유연 생산시스템이다.
  • FA는 공장 전체의 자동화를 의미한다.

따라서 이들은 문항의 조건과 맞지 않는다.

문제 28
공작기계에서 작업이 수행되기 위해서 공구와 가공물이 서로 움직여야 하는데 CNC시스템에서 사용되지 않는 제어 방식은 어떤 것인가?
1원호절삭 제어
2직선절삭 제어
3위치결정 제어
4윤곽절삭 제어
정답 및 해설

CNC시스템의 제어 방식은 크게 위치결정 제어(point-to-point), 직선절삭 제어(linear interpolation), 윤곽절삭 제어(contouring)로 분류된다. 원호절삭 제어는 독립적인 제어 방식이 아니며, 윤곽절삭 제어 내에서 원호 보간(circular interpolation)으로 구현되는 기능이다. 따라서 CNC시스템에서 사용되지 않는 독립적인 제어 방식은 원호절삭 제어이다.

문제 29
아래 CNC선반 프로그램의 ②번 블록에서 주축회전수는?
1180 rpm
2400 rpm
3674 rpm
4955 rpm
정답 및 해설

G96 S180은 주속 일정제어(m/min)로 절삭속도 180m/min을 지정한 것이며, X60(직경) 지점에서 실제 회전수는 N=1000vπDN=\dfrac{1000v}{\pi D}로 계산된다. N=1000×180π×60=180000188.5≈955N=\dfrac{1000 \times 180}{\pi \times 60}=\dfrac{180000}{188.5}\approx 955rpm이므로 ②번 블록에서 X60 위치를 가공할 때의 주축회전수는 955rpm이다.

문제 30
컴퓨터 시스템 보드상에서 CPU와 메인메모리(RAM) 사이에 위치하며, CPU와 RAM 사이에서 처리될 자료를 효율적으로 이동할 수 있도록 하여 CPU의 자료 처리 속도를 증가시키는 것은?
1보조처리기(coprocessor)
2캐시메모리(cache memory)
3인터럽트(interrupt)
4ROM
정답 및 해설

CPU와 메인메모리 사이에 위치하여 처리될 자료를 효율적으로 이동하고 CPU의 자료 처리 속도를 증가시키는 장치는 캐시메모리다. 캐시는 CPU가 자주 사용하는 데이터와 명령어를 임시 저장하여 느린 메인메모리 접근을 줄이고 성능을 향상시킨다. 보조처리기는 특정 연산을 전담하는 부가 장치이고, 인터럽트는 신호 처리 기법이며, ROM은 비휘발성 읽기전용 메모리로 CPU-RAM 사이의 중간 저장소 역할을 하지 않는다.

문제 31
머시닝센터에서 증분지령으로 점P1에서 점P2로 급속이동할 때 옳은 것은?
1G90 G00 X50. Y55.;
2G91 G00 X50. Y55.;
3G90 G00 X20. Y25.;
4G91 G00 X20. Y25.;
정답 및 해설

증분지령(G91)은 현재 위치(P1)로부터의 이동량을 지령한다. P1의 좌표는 (30, 30), P2의 좌표는 (50, 55)이므로 이동량은 X=50−30=20X = 50-30 = 20, Y=55−30=25Y = 55-30 = 25이다. 따라서 G91 G00 X20. Y25.;가 옳다.

문제 32
CNC선반의 공구대의 종류가 아닌 것은?
1드럼(drum)형 터릿(turret)공구대
2수직형 공구대
3수평형 공구대
4빗(comb)형 공구대
정답 및 해설

CNC선반의 공구대는 드럼형 터릿, 수평형, 빗형 등이 실제 사용되는 종류다. 드럼형 터릿 공구대는 회전하는 드럼에 공구를 장착하는 방식이고, 수평형 공구대는 수평 방향으로 공구를 배열하며, 빗형 공구대는 공구들을 빗 모양으로 배치하는 구조다. 이에 반해 수직형 공구대는 CNC선반에서 일반적으로 사용되지 않는 용어로, CNC선반의 표준 공구대 분류에 포함되지 않는다.

문제 33
다음중 머시닝센터에서 사용되는 코드 중 절대좌표 지령은?
1G90
2G91
3G94
4G95
정답 및 해설

머시닝센터에서 절대좌표 지령은 G90 코드로 지정한다.

  • G90: 공작물 좌표계의 원점을 기준으로 좌표값을 지정한다(절대좌표).
  • G91: 현재 위치를 기준으로 이동량을 지정한다(증분좌표).
  • G94·G95: 각각 분당 이송(mm/min)과 회전당 이송(mm/rev)을 지정하는 코드로, 좌표 지령과는 기능이 다르다.
문제 34
머시닝센터에서 공구 인선 반지름 보정을 취소하는 준비 기능은?
1G40
2G41
3G42
4G43
정답 및 해설

공구 인선 반지름 보정(tool nose radius compensation)을 취소하는 준비 기능은 G40이다. G41은 좌측 보정, G42는 우측 보정을 지령하는 기능이고, G43은 공구 길이 보정과 관련된 기능이므로, 반지름 보정을 해제하려면 반드시 G40을 사용해야 한다.

문제 35
머시닝센터에서 제2 원점 복귀 지령은?
1G28
2G29
3G30
4G32
정답 및 해설

머시닝센터의 G30은 제2 원점 복귀(Second Reference Point Return) 지령이다. G28은 제1 원점 복귀, G29는 제1 원점에서 지정점으로의 복귀, G32는 나선 절삭으로 각각 다른 기능을 한다.

문제 36
유압 기기에서 축압기의 용도를 잘못 설명한 것은?
1유압 에너지의 저장
2유압의 충격 흡수
3공기나 이물질을 기름으로부터 분리
4일정 압력 유지
정답 및 해설

축압기(accumulator)의 주요 용도는 유압 에너지 저장, 압력 충격 흡수, 일정 압력 유지 등이다. 보기 3번의 "공기나 이물질을 기름으로부터 분리"는 축압기의 기능이 아니며, 이는 필터나 에어 릴리스 밸브 같은 별도 기기의 역할이다. 축압기는 가스 충전실과 유압실을 격막으로 분리하여 에너지를 저장하고 압력변동을 완충하는 장치일 뿐, 오염물질 제거 기능은 없다.

문제 37
공기압 실린더나 각종 제어 밸브가 원활히 작동 할 수 있도록 윤활유를 공급해 주는 장치는?
1압력 조절기 (regulator)
2윤활기 (lubricator)
3공기 건조기 (air dryer)
4공기탱크 (air tank)
정답 및 해설

공기압 실린더나 각종 제어밸브에 윤활유를 공급해 원활히 작동하게 하는 장치는 윤활기(lubricator)이다.

압축공기가 윤활기를 지나면서 내부의 오일을 미세한 안개 형태로 함께 실어 보내고, 이 오일이 공압기기의 미끄럼 부위에 윤활막을 만든다.

  • 압력 조절기는 공급 압력을 필요한 값으로 낮추어 일정하게 유지하는 장치이다.
  • 공기 건조기는 압축공기 속의 수분을 제거하는 장치이다.
  • 공기탱크는 압축공기를 저장해 압력 변동을 줄이는 장치이다.
문제 38
다음은 어떤 밸브의 기호를 나타내는가?
1급속배기밸브
2셔틀밸브
3릴리프밸브
4파일럿조작 체크밸브
정답 및 해설

그림은 회로의 최고 압력을 제한하는 릴리프밸브의 기호이다.

사각형 한 칸 안의 화살표가 입구·출구 관로 선과 어긋나 있어 평상시 닫힘 상태이다. 입구 관로에서 끌어온 파일럿 압력(점선)이 왼쪽에서 밸브를 밀고, 오른쪽 스프링이 이에 맞선다.

출구는 아래쪽 탱크로 연결되어 있어, 입구 압력이 스프링 설정값을 넘으면 밸브가 열려 기름을 탱크로 돌려보낸다.

  • 급속배기밸브: 실린더의 배기를 방향 제어 밸브를 거치지 않고 곧바로 대기로 내보내는 공압 밸브로, 스프링과 파일럿으로 압력을 설정하는 구조가 아니다.
  • 셔틀밸브: 두 입구 중 압력이 높은 쪽을 출구로 연결하는 밸브로, 양쪽 입구 사이에 볼(원)을 둔 기호로 그린다.
  • 파일럿조작 체크밸브: 체크밸브(볼과 시트) 기호에 파일럿 점선을 더해 역방향 흐름을 허용하는 밸브로, 체크 요소가 그림에 없다.
문제 39
다음 그림의 속도제어 회로의 명칭은?
1미터 아웃 회로
2블리드 온 회로
3블리드 오프 회로
4미터 인 회로
정답 및 해설

회로도에서 유량제어밸브(체크밸브 붙이)가 실린더 입구(펌프와 액추에이터 사이)에 설치되어 있다. 이는 액추에이터로 유입되는 유량을 조절하여 속도를 제어하는 방식으로, 미터 인(meter-in) 회로에 해당한다. 미터 아웃은 실린더 출구 쪽에서, 블리드 오프는 펌프 토출측 분기 관로에서 유량을 제어하는 방식이므로 그림과 다르다.

문제 40
대기중의 공기를 압축기로 압축한 공기는 수분을 포함하고 있다. 수분을 제거하기 위한 3종류의 건조방법이 아닌 것은?
1흡수식 건조
2흡착식 건조
3냉동식 건조
4필터식 건조
정답 및 해설

압축공기의 수분을 제거하는 건조 방식은 크게 냉동식, 흡착식, 흡수식 세 가지이다. 필터식 건조는 여기에 포함되지 않는다.

필터는 압축공기 속의 고형 이물질이나 오일 미스트를 걸러낼 뿐, 수분을 제거하는 건조 방식으로 분류되지 않는다.

문제 41
실린더 입구의 분기회로에 유량제어밸브를 설치하여, 실린더 입구측의 불필요한 압유를 배출시켜 펌프의 작동효율을 증진시킨 회로는?
1미터-인 방식
2미터-아웃 방식
3블리드-온 방식
4블리드-오프 방식
정답 및 해설

유량제어밸브를 실린더 입구의 분기회로에 설치하여 입구측의 불필요한 압유를 탱크로 배출시키는 방식은 블리드-오프 방식이다. 블리드-오프는 펌프에서 나온 유량 중 실린더에 필요한 양만 사용하고 나머지를 직접 탱크로 되돌리므로, 펌프가 항상 일정 유량을 공급할 수 있어 펌프의 작동효율을 증진시킨다. 미터-인·아웃은 실린더 연결부의 유로를 제한하는 방식이고, 블리드-온은 압력제어밸브로 여압을 조정하는 방식이므로 구분된다.

문제 42
유압 실린더의 피스톤 직경이 20 mm이고 실린더에 공급되는 오일 압력이 100 kgf/ ㎝2면 유압 실린더가 낼 수 있는 힘의 크기는 약 314 kgf가 된다.(손실량 무시) 동일한 오일 압력 상태에서 피스톤 직경이 40 mm인 실린더를 사용하면 실린더가 낼 수 있는 힘의 크기는 몇 kgf가 되겠는가?
1157
2314
3628
41256
정답 및 해설

유압 실린더의 출력력은 F = P × A (압력 × 단면적)로 계산된다.

먼저 주어진 조건을 검증하면, 피스톤 직경 20 mm일 때
단면적 A = π(10)² ≈ 314 ㎟이고,
F = 100 × 314 = 31,400 kgf·mm²/㎠ = 314 kgf
가 되어 문제의 기준값과 일치한다.

피스톤 직경이 40 mm로 증가하면
단면적은 A = π(20)² ≈ 1,256 ㎟가 되며,
동일한 압력 100 kgf/㎠에서 출력력은 F = 100 × 1,256 = 1,256 kgf이다.
직경이 2배 증가하면 단면적은 4배 증가하므로 출력력도 4배(314 × 4 = 1,256 kgf)가 된다.

문제 43
공기 압축기의 설치 조건에 적당하지 않는 것은?
1저습한 장소
2유해가스가 적은 장소
3염풍 유해 물질이 적은 장소
4직사광선이 비치는 장소
정답 및 해설

공기압축기는 흡입 공기의 온도가 오르지 않도록 직사광선이 비치지 않는 장소에 설치해야 한다. 따라서 직사광선이 비치는 장소는 설치 조건으로 적당하지 않다.

습기가 적고 유해가스나 염분 같은 유해 물질이 적은 장소는 압축기의 부식과 고장을 줄여 주므로 적절한 설치 조건이다.

문제 44
압력의 표시단위가 아닌 것은 ?
1Pa
2bar
3atm
4Nm
정답 및 해설

압력의 표시단위는 단위면적당 작용하는 힘으로 정의되며, Pa(파스칼, N/m²), bar(바), atm(기압) 등이 모두 압력 단위다. 반면 Nm은 토크(회전력) 또는 에너지(줄)의 단위로, 압력 단위가 아니다.

문제 45
프레싱작업, 플랜징작업, 리벳팅작업 그리고 펀칭 작업에 이용되는 실린더로써 운동에너지를 이용하기 위한 것은 ?
1다위치 제어 실린더
2케이블실린더
3텔레스코프실린더
4충격 실린더
정답 및 해설

충격 실린더(Impact Cylinder)는 피스톤이 고속으로 움직이면서 발생하는 운동에너지를 충격력으로 변환하여 펀칭, 리벳팅 등 순간적인 큰 힘이 필요한 작업에 사용된다. 프레싱, 플랜징, 리벳팅, 펀칭 등의 작업은 큰 충격력이 필요한 가공 공정이며, 이를 위해 운동에너지를 직접 활용하는 실린더가 요구된다.

  • 다위치 제어 실린더는 복수의 위치 제어용이다.
  • 케이블실린더는 긴 거리 이동용이다.
  • 텔레스코프실린더는 스트로크 연장용이다.

이처럼 각각 용도가 다르며, 운동에너지 활용이라는 조건에 부합하는 것은 충격 실린더뿐이다.

문제 46
공장자동화시스템의 도입에 의해 얻어지는 효과가 아닌 것은?
1표준화의 촉진
2생산능력의 증가
3공정내 반제품의 증가
4생산리드타임의 단축
정답 및 해설

공장자동화시스템은 표준화 촉진, 생산능력 증가, 생산리드타임 단축을 통해 효율성을 높이는 것이 주요 목표이다. 반면 자동화 시스템의 도입으로 생산 공정이 연속화·고속화되면 공정 간 흐름이 원활해져 공정 내 반제품(중간 재고)은 오히려 감소하게 된다. 따라서 "공정내 반제품의 증가"는 자동화 도입의 효과가 아니라 오히려 반대 현상이다.

문제 47
로봇이 움직일 수 있는 방법의 수를 무엇이라 하는가?
1자유도
2가반중량
3작동영역
4분해능력
정답 및 해설

로봇이 움직일 수 있는 방법의 수, 즉 로봇이 독립적으로 제어할 수 있는 움직임의 개수를 자유도(Degree of Freedom, DOF)라고 한다. 자유도는 로봇 팔의 관절 수와 각 관절이 움직일 수 있는 방향으로 결정되며, 작업 공간에서 로봇이 수행할 수 있는 동작의 다양성을 나타낸다. 가반중량은 로봇이 들 수 있는 최대 무게, 작동영역은 로봇이 도달할 수 있는 범위, 분해능력은 위치 인식의 정밀도를 의미하므로 정답과 무관하다.

문제 48
PLC의 주요 구성요소로 적합하지 않은 것은?
1전원부
2입출력부
3전자개폐기
4중앙처리장치(CPU)
정답 및 해설

PLC의 주요 구성요소는 전원부, 입출력부, 중앙처리장치(CPU)이다. 전자개폐기는 PLC 자체의 구성요소가 아니라, PLC의 출력 신호를 받아 동작하는 외부 기기이다.

전자개폐기는 모터 같은 부하에 전력을 넣고 끊는 별도의 제어기기로, PLC 본체의 내부 구성과는 구분된다.

문제 49
PLC에서 주변장치를 사용하여 프로그램을 메모리에 기억시키는 작업을 무엇이라고 하는가?
1로딩(loading)
2코딩(coding)
3입력할당
4출력할당
정답 및 해설

PLC 프로그램을 작성한 후 주변장치(프로그래밍 콘솔, 컴퓨터 등)를 통해 작성된 프로그램을 PLC의 메모리에 저장하는 작업을 로딩(loading)이라고 한다. 코딩은 프로그램 작성 자체, 입력할당과 출력할당은 I/O 포트의 주소 지정 작업으로 로딩과는 별개의 개념이다.

문제 50
그림의 전열기의 발열량에는 관계없이 스위치를 개폐하여 전류를 흐르게 하거나 차단시키는 두 동작 가운데 어느 한 동작에 의해 제어명령이 내려지는 제어는 ?
1정량적 제어
2정성적 제어
3되먹임 제어
4피드백 제어
정답 및 해설

스위치의 개폐(ON/OFF)라는 두 가지 동작만으로 제어명령이 내려지는 방식은 양이나 크기를 다루지 않고 상태(있다/없다, 켜짐/꺼짐)만을 다루는 정성적 제어에 해당한다. 정량적 제어는 전류·전압 등 물리량의 크기를 조절하는 제어이며, 되먹임(피드백) 제어는 출력을 입력측으로 되돌려 오차를 수정하는 방식으로 이 그림의 단순 개폐 동작과는 관련이 없다.

문제 51
다음 중 유도형 센서(고주파 발진형 근접 스위치)가 검출할 수 없는 물질은 ?
1구리
2황동
3철
4플라스틱
정답 및 해설

유도형 센서(고주파 발진형 근접 스위치)는 금속 물체만 검출할 수 있다. 따라서 플라스틱 같은 비금속은 검출하지 못한다.

구리, 황동, 철은 모두 금속이어서 고주파 발진으로 생기는 와전류에 변화를 일으키므로 검출할 수 있다. 플라스틱은 금속이 아니어서 이 원리로는 검출되지 않는다.

문제 52
PLC의 장점 중 틀린 것은 ?
1동작 실행에 대한 내용 변경이 용이하다.
2프로그램된 내용을 확인할 수 없다.
3제어 기능량에 비하여 설치 면적이 적다.
4신뢰성이 높고 고속동작이 가능하다.
정답 및 해설

PLC는 프로그래밍 장치를 통해 프로그램된 내용을 언제든지 확인하고 수정할 수 있다. 따라서 확인할 수 없다는 설명은 PLC의 실제 특징과 맞지 않는다.

모니터링 기능으로 현재 동작 상태와 내부 로직을 화면에서 확인할 수 있다는 점이 PLC의 대표적인 장점 중 하나이다.

동작 내용을 쉽게 바꿀 수 있고, 제어 기능량에 비해 설치 면적이 작으며, 신뢰성이 높고 고속으로 동작할 수 있다는 점은 모두 PLC의 실제 장점이다.

문제 53
다음중 PLC자체의 프로그램 만으로 처리될 수 없는 것은?
1보조 릴레이
2전자접촉기
3타이머
4카운터
정답 및 해설

전자접촉기(magnetic contactor)는 외부 전력 제어 장치로서 대전류를 직접 차단·투입하는 물리적 역할을 수행하므로 PLC 프로그램만으로는 제어할 수 없으며, PLC의 출력 신호가 접촉기의 코일을 구동하는 방식으로만 간접 제어된다.

PLC는 소프트웨어 기반의 제어 장치로, 내부 논리 처리와 타이밍 제어는 프로그램으로 구현할 수 있다.

  • 보조 릴레이는 소프트웨어 릴레이(S relay)로 프로그램 내에서 생성 가능하다.
  • 타이머는 PLC 프로그램의 기본 함수 블록이다.
  • 카운터도 PLC 프로그램의 기본 함수 블록이다.
문제 54
다음 중 제어 시스템의 신호처리 방식에 따른 분류에 속하지 않는 것은?
1동기 제어계
2디지털 제어계
3논리 제어계
4시퀀스 제어계
정답 및 해설

신호처리 방식에 따라 제어계를 나누면 동기 제어계, 비동기 제어계, 논리 제어계, 시퀀스 제어계가 된다. 디지털 제어계는 아날로그·디지털·2진 제어계와 함께 정보(신호)의 표시 형태에 따른 분류에 속한다.

문제 55
컴퓨터 네트워크에서 통상 사용하는 전송속도[bit/sec]가 아닌 것은?
1600
2900
31200
49600
정답 및 해설

모뎀 통신의 표준 전송속도는 300, 1200, 2400, 9600, 14400, 28800 bit/sec 등으로 정해져 있으며, 이는 벨(Bell) 규격과 ITU-T 권고안에 따른 것이다. 보기 중 900 bit/sec는 이러한 표준 속도에 포함되지 않는 비표준 속도이고, 1번 600, 3번 1200, 4번 9600은 모두 실제 모뎀 통신에서 널리 사용되었던 표준 속도들이다.

문제 56
자동화시스템의 3요소에 대한 설명으로 바르지 못한 것은?
1입력부
2출력부
3제어부
4전원
정답 및 해설

자동화시스템의 3요소는 입력부, 출력부, 제어부이다. 전원은 이 3요소에 포함되지 않는다.

전원은 시스템이 동작하는 데 필요한 에너지를 공급하지만, 정보를 입력·처리·출력하는 자동화시스템의 기능적 3요소로 분류되지는 않는다.

문제 57
전자계전기(Relay)의 기능이 아닌 것은?
1연산기능
2통신기능
3전달기능
4변환기능
정답 및 해설

전자계전기(릴레이)는 입력 신호를 증폭·변환해 다른 회로에 전달하고, 접점의 조합으로 간단한 연산(로직)도 수행할 수 있다. 그러나 통신기능은 전자계전기의 기본 기능이 아니다.

통신은 정해진 규약에 따라 데이터를 주고받는 기능이어서, 접점을 기계적으로 여닫아 동작하는 릴레이의 원리와는 거리가 멀다.

문제 58
전달함수를 설명한 것 중 틀린 것은?
1정상상태의 주파수 응답을 나타냄
2선형 제어계에서만 정의됨
3모든 초기 값을 0으로 했을 때 출력신호의 라플라스 변환과 입력신호의 라플라스 변환과의 비
4무작위 표본추출에 용이
정답 및 해설

"무작위 표본추출에 용이"가 틀린 이유는 전달함수는 시스템의 입출력 특성을 수학적으로 나타내는 도구일 뿐, 표본추출이나 데이터 수집 방법과는 무관하기 때문이다. 전달함수는 시스템 모델링과 주파수 해석에 사용되지, 표본추출 기법과는 직접적인 관계가 없다.

  • 전달함수(Transfer Function)는 선형 시불변 시스템에서 초기조건이 모두 0일 때 출력의 라플라스 변환과 입력의 라플라스 변환의 비로 정의되므로, 이 정의를 담은 설명은 정확하다.
  • 전달함수는 선형 제어계에서만 정의되며 비선형 시스템에는 적용할 수 없으므로 "선형 제어계에서만 정의됨"도 정확하다.
  • 전달함수에 s=jωs = j\omega를 대입하면 주파수 응답을 얻을 수 있으므로 "정상상태의 주파수 응답을 나타냄"도 맞다.
문제 59
자동화 시스템의 작업 요소별 구성요소에서 가공, 조립, 검사 등의 작업을 위해서 일감을 요구되는 위치에 정확히 위치시키고, 필요한 작업을 할 수 있도록 견고하게 고정시켜 주는 기능을 가진 것은?
1감시장치
2제어장치
3치공구
4창고 시스템
정답 및 해설

자동화 시스템에서 가공, 조립, 검사 등의 작업 시 일감을 정확한 위치에 위치시키고 견고하게 고정하는 기능은 치공구(工具/지그, 지그/클램프)의 역할이다. 감시장치는 상태 모니터링, 제어장치는 시스템 명령 제어, 창고 시스템은 자재 보관·이송을 담당하므로 작업 대상물의 정확한 위치 결정과 고정이라는 요구사항과 맞지 않는다.

문제 60
광감지기(photosensor)는 무엇을 이용한 것인가?
1빛
2자석
3힘
4속도
정답 및 해설

광감지기(photosensor)는 빛의 유무나 변화를 감지해 전기 신호로 바꾸는 센서이다.

투광부에서 나온 빛이 물체에 가로막히거나 반사되는 것을 수광부가 감지하는 방식으로 동작한다. 자석·힘·속도를 이용하는 검출 방식과는 원리가 다르다.

생산자동화기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
02년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
절삭가공에서 구성인선의 발생에 대한 방지 대책이 아닌 것은 ?
1공구 윗면경사각을 크게 할 것
2윤활성이 있는 절삭제를 사용할 것
3절삭 깊이를 크게 할 것
4절삭 속도를 크게 할 것
정답 및 해설

절삭 깊이를 크게 하면 절삭저항이 커져 오히려 구성인선(built-up edge)이 생기기 쉬워진다. 따라서 절삭 깊이를 크게 하는 것은 방지 대책이 될 수 없다.

구성인선은 절삭 중에 칩의 일부가 공구 날끝에 눌어붙어 쌓이는 현상이다. 절삭 깊이를 줄이고 절삭 속도를 높이는 방향으로 대책을 세운다.

  • 공구의 윗면경사각을 크게 하면 칩이 원활하게 흘러 구성인선을 막는 데 도움이 된다.
  • 윤활성이 있는 절삭제를 쓰면 공구와 칩 사이의 마찰이 줄어 구성인선이 덜 생긴다.
  • 절삭 속도를 충분히 높이면 절삭 온도가 올라가 날끝의 부착물이 연화되어 떨어져 나가므로, 구성인선을 막는 데 효과적이다.
문제 2
안전색채 빨강의 KS규격 표시사항이 아닌 것은 ?
1피난
2방화
3정지
4고도 위험
정답 및 해설

KS 안전색채에서 빨강은 방화, 정지, 금지, 고도 위험 등을 나타낸다. 피난은 빨강이 아니라 녹색(안전·피난·진행)으로 표시한다.

따라서 피난은 빨강의 표시사항에 해당하지 않는다.

문제 3
연삭 숫돌의 구성 요소에 해당되지 않는 것은 ?
1입자
2입도
3결합도
4강도
정답 및 해설

연삭숫돌은 입자, 입도, 결합도, 조직, 결합제의 5가지 요소로 구성된다. 강도는 이 구성요소에 포함되지 않는다.

  • 입자: 절삭날 역할을 하는 알갱이
  • 입도: 입자의 크기
  • 결합도: 입자를 붙잡는 힘의 세기
  • 조직: 숫돌 안에 입자가 얼마나 빽빽하게 들어 있는지를 나타내는 요소
문제 4
드릴 작업시 유의사항 중 틀린 것은 ?
1복장을 단정히 할것
2가공물을 단단히 고정할것
3칩은 기계를 정지시킨 후에 솔로 제거할것
4장갑을 착용할것
정답 및 해설

드릴 작업에서는 회전하는 드릴에 장갑이 말려 들어갈 위험이 크다. 따라서 장갑을 끼지 않는 것이 올바른 안전수칙이며, 장갑을 착용하라는 설명은 틀렸다.

복장을 단정히 하는 것, 가공물을 단단히 고정하는 것, 칩을 기계를 멈춘 뒤 솔로 제거하는 것은 모두 올바른 드릴 작업 유의사항이다.

문제 5
선반 종류에 대한 설명으로 틀린것은 ?
1터릿선반 : 볼트, 작은나사 및 핀과 같이 작은 일감을 대량 생산하거나 능률적으로 가공할 때 쓰이는 선반이다.
2크랭크축 : 철도차량용 크랭크축을 깎는 선반이며 면 선반 판붙이 주축대를 2대마주세운 구조이다.
3자동선반 : 선반조작을 캠이나 유압기구를 이용, 자동화한 것으로 대량생산에 적합하다.
4모방선반 : 자동모방장치를 이용하여 모형이나 형판을 따라 바이트를 안내하여 모방절삭하는 선반이다.
정답 및 해설

②의 설명은 차륜 선반에 해당한다. 차륜 선반은 철도차량의 바퀴를 깎는 선반으로 면판이 붙은 주축대 2대를 마주 세운 구조다. 크랭크축 선반은 크랭크축의 저널과 크랭크 핀을 가공하는 선반이다.

문제 6
슈퍼 피니싱에서 연삭액으로 사용되지 않는 것은 ?
1경유
2스핀들유
3동물성유
4기계유
정답 및 해설

슈퍼피니싱의 연삭액(가공액)으로는 경유, 스핀들유, 기계유 같은 광물성 기름이 주로 쓰인다. 동물성유는 슈퍼피니싱 연삭액으로 쓰지 않는다.

슈퍼피니싱은 입자가 고운 숫돌로 아주 얕게 다듬질하는 가공이어서, 점도가 낮고 세정성이 좋은 광물성유가 알맞다.

문제 7
일반적으로 주철 재료를 선삭할 때의 절삭제는 ?
1피마자 기름
2광물성 기름
3동물성 기름
4사용하지 않음
정답 및 해설

주철을 선삭할 때는 일반적으로 절삭제를 사용하지 않는다.

주철에 들어 있는 흑연이 절삭 중에 윤활 작용을 하므로 따로 절삭제를 쓰지 않아도 된다. 또 주철 칩은 가루 형태로 나오기 때문에 절삭제와 섞이면 진흙처럼 엉겨 붙어 기계를 더럽히고 청소를 어렵게 만든다.

문제 8
기어가공기 중에서 가장 정밀가공이 될 수 있고, 커터가 직선 절삭운동하고 직선이송 일감이 회전하며, 래크형과 피니언형 커터를 모두 사용하는 기계는 ?
1기어세이퍼
2호빙머신
3마이크로 기어절삭기
4기어 셰이빙머신
문제 9
밀링가공에서 원주를 80등분 하려고 할 때, 필요한 분할판(브라운 샤프형)의 구멍 수는 ?
115
218
319
420
정답 및 해설

단식 분할법에서 분할 크랭크 회전수는 n=40Nn = \dfrac{40}{N}이다.
n=4080=12=1020n = \dfrac{40}{80} = \dfrac{1}{2} = \dfrac{10}{20}이므로 브라운 샤프형 분할판의 20구멍 열에서 크랭크를 10구멍씩 돌리면 된다.

문제 10
각도 측정기는 ?
1사인 바
2높이 게이지
3깊이 게이지
4공기 마이크로미터
정답 및 해설

각도를 측정하는 기구는 사인 바이다. 사인 바는 정밀한 각도 측정을 위해 설계된 기구로, 두 개의 원통형 롤러 사이의 거리와 높이 차이를 이용하여 삼각함수(사인값)로 각도를 결정한다. 높이 게이지는 수직 높이 측정, 깊이 게이지는 구멍이나 홈의 깊이 측정, 공기 마이크로미터는 공기압 차를 이용한 미세 길이 측정에 사용되므로 각도 측정 기구가 아니다.

문제 11
스테인레스강에 내황산성을 높이기 위하여 첨가하는 원소는?
1티탄(Ti)
2구리(Cu)
3알루미늄(Al)
4몰리브덴(Mo)
정답 및 해설

몰리브덴(Mo)을 첨가하면 부동태 피막이 강화되어 황산·염산 같은 비산화성 산과 염화물 환경에서 내식성이 높아진다(예: STS316). 이 때문에 스테인리스강의 내황산성을 높이는 원소로 쓰인다.

문제 12
공구강의 구비조건에 해당하지 않는 것은?
1고온경도가 클 것
2열처리가 쉬울 것
3내마멸성이 클 것
4절연성이 클 것
정답 및 해설

공구강은 절삭·성형·가공 등의 용도로 사용되므로 고온경도, 열처리 용이성, 내마멸성 등이 필수 성능이다. 이 중 고온경도는 고온에서도 경도를 유지해야 하는 조건(1번), 열처리 용이성은 최적의 성질을 갖추기 위한 조건(2번), 내마멸성은 공구로서 수명을 결정하는 중요 조건(3번)이다. 반면 절연성은 공구강의 기계적·열적 성능과 무관하며, 공구 사용 시 요구되지 않는 특성이므로 구비조건이 아니다.

문제 13
7.3 황동에 주석 1% 정도 첨가한 동합금은 ?
1망간황동
2쾌삭황동
3애드미럴티황동
4네이벌황동
정답 및 해설

황동(Cu-Zn 합금)에 주석(Sn) 1% 정도를 첨가한 동합금은 애드미럴티황동(Admiralty brass)이다. 애드미럴티황동은 Cu 71%, Zn 28%, Sn 1% 정도의 조성으로, 주석 첨가를 통해 내식성과 강도를 개선한 합금으로 해양용 부품에 사용된다. 망간황동은 망간을 첨가한 것이고, 쾌삭황동은 납을 첨가하여 가공성을 높인 것이며, 네이벌황동은 주로 Zn과 Sn의 비율이 다르며 해군용으로 사용되는 별도의 규격이다.

문제 14
이의 물림을 순조롭게 하기 위하여 이를 축에 경사시켜준 것으로서, 이 때문에 축에 드러스트를 받는 기어는 ?
1스퍼 기어
2헬리컬 기어
3인터널 기어
4베벨 기어
정답 및 해설

헬리컬 기어는 이빨이 축에 대해 경사되어 있어 스퍼 기어보다 물림이 부드럽고 소음이 적지만, 이러한 경사진 형태로 인해 축 방향(드러스트) 하중이 발생한다는 특징을 가진다. 스퍼 기어는 이빨이 축에 평행하므로 드러스트를 받지 않고, 인터널 기어와 베벨 기어는 문제에서 요구하는 '축에 경사' 특성과 맞지 않는다.

문제 15
체인 전동의 특성이 아닌 것은?
1속도비가 일정하다.
2유지와 수리가 간단하다.
3내열, 내유, 내습성이 강하다.
4진동과 소음이 없다.
정답 및 해설

체인 전동은 금속체인이 스프로킷 톱니에 걸려 회전하는 방식으로, 진동과 소음이 발생하는 특성을 가진다. 따라서 4번이 체인 전동의 특성이 아니다. 반면 1번 속도비는 스프로킷 톱니 수의 비로 일정하게 유지되고, 2번 유지·수리는 간단한 구조로 가능하며, 3번 금속 체인은 열·기름·습기에 강한 내구성을 갖춘다.

문제 16
다음 중 주석계 화이트 메탈의 특징에 해당되지 않는 것은 ?
1Sb 및 Cu의 함량이 각각 8.3% 정도이면 인장강도와 항복점이 최대로 된다.
2Fe, Zn, Al 등을 많이 첨가할 수록 양질의 베어링 재료가 된다.
3충격과 진동에 잘 견디며, 대하중의 기계용 베어링 재료로 적합하다.
4유동성과 주조성이 우수하고 열전도도가 높다.
정답 및 해설

"Fe, Zn, Al 등을 많이 첨가할 수록 양질의 베어링 재료가 된다"는 설명은 Fe, Zn, Al 등을 많이 첨가하면 오히려 경화되어 베어링 재료의 적합성이 떨어진다는 점에서 오류이다. 주석계 화이트 메탈은 Sn-Sb-Cu 계통에서 불순물(Fe, Zn 등)이 적을수록 품질이 우수하므로, 이들 원소의 대량 첨가는 성능을 저하시킨다.

주석계 화이트 메탈(주로 Sn 기반 베어링 합금)의 나머지 특징은 다음과 같이 맞다.

  • Sb 및 Cu 함량: Sb와 Cu의 최적 함량 조합으로 기계적 성질이 최대화된다.
  • 충격·진동·대하중 베어링 적합성: 우수한 내마모성과 진동 저항성으로 베어링 재료로 적합하다.
  • 유동성·주조성·열전도도: 낮은 융점으로 유동성과 주조성이 우수하고 열전도도가 높다.
문제 17
다음 주철의 성질 중 관계없는 것은?
1취성이 크다.
2경도가 높다.
3연신이 크다.
4용해점이 낮아 주조에 적당하다.
정답 및 해설

주철은 탄소 함유량이 높은 철 합금으로서 취성이 크고 경도가 높으며 용융점이 낮아 주조성이 우수한 재료다. 반면 연신(연성)은 극히 낮아 전성과 함께 주철의 가장 큰 약점이다. 따라서 연신이 크다는 것은 주철의 성질에 관계없으며 오히려 반대 특성을 나타낸다.

문제 18
탄소강 중에 함유된 원소중에서 담금균열의 원인이 되는 것은 ?
1Mn
2Si
3S
4P
정답 및 해설

담금균열(quench crack)은 담금질 시 급속 냉각으로 인한 내부 응력으로 발생하는 균열로, 인(P)이 주요 원인 원소다. 인은 탄소강에서 취성을 증가시키고 연성을 저하시켜 담금질 중 급격한 온도 변화에 의한 열응력과 변태응력이 작용할 때 균열이 발생하기 쉽게 만든다. 반면 Mn은 경화성을 높이고 S는 열간취성의 원인, Si는 담금질 강도를 높이는 원소로 담금균열의 직접적 원인이 아니다.

문제 19
단면적이 10 cm2인 봉에 길이방향으로 100 kg의 인장력이 작용할 때 발생하는 인장응력은?
15 ㎏/ ㎝2
210 ㎏/ ㎝2
380 ㎏/ ㎝2
499.6 ㎏/ ㎝2
정답 및 해설

인장응력은 응력 = 하중 ÷ 단면적 공식으로 구한다. 주어진 조건은 하중 F = 100 kg, 단면적 A = 10 cm²이므로, 인장응력 = 100 kg ÷ 10 cm² = 10 kg/cm²이다.

문제 20
질화법에 사용하는 기체는?
1탄산가스
2코크스
3목탄가스
4암모니아가스
정답 및 해설

질화법은 강철 표면에 질소를 침투시켜 경도와 내마모성을 높이는 열처리 공정으로, 암모니아가스(NH₃)를 사용한다. 암모니아가스는 가열 시 분해되어 질소와 수소를 방출하고, 이 질소가 강철 표면으로 확산되어 질화철을 형성한다. 탄산가스, 코크스, 목탄가스는 침탄법이나 탄소 공급에 사용되는 물질들로 질화공정과는 무관하다.

문제 21
모듈과 압력각이 같으면 어떤 기어하고도 정확하게 물리며, 조립할 때 중심거리에 오차가 있어도 속도비를 정확하게 유지할 수 있는 등 실용적이며 현재 대부분의 일반 전동용 기어에 사용되는 것은?
1인벌류트기어
2사이클로이드기어
3콤퍼지트기어
4카디오기어
정답 및 해설

인벌류트 기어는 모듈과 압력각이 같으면 어떤 기어와도 정확하게 맞물리는 호환성을 가지며, 중심거리 오차에 대한 허용도가 커서 조립 오차가 있어도 속도비를 정확하게 유지할 수 있다. 이러한 실용적 장점으로 인해 현재 대부분의 일반 동력전달용 기어의 표준으로 널리 사용되고 있다. 사이클로이드 기어는 중심거리가 정확해야 하고, 콤퍼지트 기어와 카디오 기어는 특수 용도에만 제한적으로 사용되므로 일반 기어의 표준이 아니다.

문제 22
다른 주철에 비해 규소량이 많고 냉각 속도를 느리게 하여 조직 중에 탄소의 많은 양이 흑연화되어 있는 주철은?
1회주철
2백주철
3반주철
4합금 주철
정답 및 해설

회주철은 규소 함유량이 1.5~3%로 상대적으로 높고 느린 냉각 조건에서 탄소의 대부분이 흑연 형태로 석출되어 조직 중 흑연이 풍부하게 존재하므로 회색 외관을 나타낸다. 주철의 분류는 조직 내 탄소 형태에 따라 결정되며, 규소량이 많고 냉각 속도가 느릴수록 탄소가 흑연(Fe₃C)으로 석출되는 흑연화가 촉진된다.

  • 백주철은 냉각 속도가 빠르고 규소량이 적어 탄소가 주로 시멘타이트(Fe₃C) 형태로 경화된다.
  • 반주철은 회주철과 백주철의 중간 성질을 지닌다.
  • 합금주철은 특수 원소 첨가를 통한 분류이다.

따라서 문항의 조건을 모두 만족하는 것은 회주철이다.

문제 23
역류를 방지하기 위하여 한 쪽 방향에만 유체가 흘러가게 한 밸브는?
1게이트 밸브
2콕
3감압 밸브
4체크 밸브
정답 및 해설

유체가 한쪽 방향으로만 흐르게 해 역류를 막는 밸브는 체크 밸브(check valve)이다.

배관 안에서 흐름이 거꾸로 바뀌면 밸브 내부의 볼이나 디스크가 유로를 막아 역류를 차단한다.

  • 게이트 밸브는 유로를 완전히 열거나 닫는 개폐용 밸브로, 역류 방지 기능은 없다.
  • 콕은 원통이나 원뿔 모양의 플러그를 돌려 유로를 여닫는 간단한 개폐 밸브이다.
  • 감압 밸브는 1차측의 높은 압력을 낮추어 2차측 압력을 일정하게 유지하는 밸브이다.
문제 24
일반적으로 고온에서 볼수 있는 것으로 금속이 일정한 하중 밑에서 시간이 걸림에 따라 그 변형이 증가되는 현상은?
1피로(fatigue)
2크리프(creep)
3허용응력(allowable stress)
4안전율(safety factor)
정답 및 해설

크리프(creep)는 고온에서 금속이 일정한 하중을 지속적으로 받을 때 시간 경과에 따라 변형(변형률)이 계속 증가하는 현상이다. 그래프에서 온도가 높고 응력이 클수록 시간에 따른 변형 증가율이 커지는 것이 이를 보여준다. 피로는 반복하중에 의한 파손, 허용응력과 안전율은 설계 기준값이므로 해당하지 않는다.

문제 25
강판 두께 t=12 mm, 리벳팅한 리벳의 직경 20.2 mm, 피치 48 mm 1줄 겹치기 리벳 조인트가 있다. 1피치 마다의 하중을 1,200 kg이라 할 때 리벳에 생기는 전단응력은 몇 kg/㎜2인가?
13.6
23.8
34.0
44.5
정답 및 해설

리벳 조인트에서 1피치당 하중이 리벳들을 통해 전달될 때, 리벳에 생기는 전단응력은
τ=FA\tau = \frac{F}{A}
이다. 여기서 F는 1피치당 하중, A는 리벳의 전단면적이다.

먼저 1피치(48 mm) 구간에 있는 리벳의 개수를 구하면, 리벳직경이 20.2 mm이므로 n=4820.2≈2.38n = \frac{48}{20.2} \approx 2.38개, 즉 약 2개의 리벳이 1피치 구간에 배치된다. 그러나 피치 정의상 인접한 두 리벳의 중심 간격이 48 mm이므로, 정확히는 1피치마다 1개의 리벳이 하중을 받는 것으로 계산한다.

리벳의 전단면적은
A=πd24=π×(20.2)24=π×408.044≈320.4 mm2A = \frac{\pi d^2}{4} = \frac{\pi \times (20.2)^2}{4} = \frac{\pi \times 408.04}{4} \approx 320.4 \text{ mm}^2
이다. 따라서 전단응력은
τ=1,200320.4≈3.74 kg/mm2\tau = \frac{1,200}{320.4} \approx 3.74 \text{ kg/mm}^2
이며, 이는 약 3.8 kg/mm²에 해당한다.

문제 26
CAD/CAM 시스템의 운영방법이 아닌 것은?
1개방식 운영방법
2폐쇄식 운영방법
3간접식 운영방법
4혼합식 운영방법
정답 및 해설

CAD/CAM 시스템의 운영방법은 개방식, 폐쇄식, 혼합식 세 가지로 분류된다. 개방식은 여러 제조업체의 장비와 소프트웨어를 자유롭게 조합하여 운영하는 방식이고, 폐쇄식은 특정 제조업체의 하드웨어와 소프트웨어만을 사용하는 방식이며, 혼합식은 개방식과 폐쇄식의 장점을 결합한 방식이다. 간접식 운영방법은 CAD/CAM 시스템의 표준 분류에 포함되지 않는 용어이므로 정답이다.

문제 27
여러대의 공작기계가 컴퓨터와 직접 연결되어 작업을 수행하는 생산시스템으로서 중앙컴퓨터, NC 프로그램을 저장하는 기억장치, 통신선, 공작기계로 구성되어 있는 시스템은?
1CNC
2DNC
3FMS
4FA
정답 및 해설

문항에서 설명하는 시스템은 여러 대의 공작기계가 중앙컴퓨터와 직접 연결되어 있고, NC 프로그램을 중앙의 기억장치에서 관리하며, 통신선으로 연결된 구조다. DNC(Direct Numerical Control)는 중앙컴퓨터가 여러 대의 NC 공작기계를 직접 제어하고 프로그램을 실시간으로 전송하는 시스템이므로 정답이다.

  • CNC는 개별 공작기계에 자체 컴퓨터를 내장한 형태이다.
  • FMS는 다양한 가공기계와 자동 반송시스템을 통합한 유연 생산시스템이다.
  • FA는 공장 전체의 자동화를 의미한다.

따라서 이들은 문항의 조건과 맞지 않는다.

문제 28
공작기계에서 작업이 수행되기 위해서 공구와 가공물이 서로 움직여야 하는데 CNC시스템에서 사용되지 않는 제어 방식은 어떤 것인가?
1원호절삭 제어
2직선절삭 제어
3위치결정 제어
4윤곽절삭 제어
정답 및 해설

CNC시스템의 제어 방식은 크게 위치결정 제어(point-to-point), 직선절삭 제어(linear interpolation), 윤곽절삭 제어(contouring)로 분류된다. 원호절삭 제어는 독립적인 제어 방식이 아니며, 윤곽절삭 제어 내에서 원호 보간(circular interpolation)으로 구현되는 기능이다. 따라서 CNC시스템에서 사용되지 않는 독립적인 제어 방식은 원호절삭 제어이다.

문제 29
아래 CNC선반 프로그램의 ②번 블록에서 주축회전수는?
1180 rpm
2400 rpm
3674 rpm
4955 rpm
정답 및 해설

G96 S180은 주속 일정제어(m/min)로 절삭속도 180m/min을 지정한 것이며, X60(직경) 지점에서 실제 회전수는 N=1000vπDN=\dfrac{1000v}{\pi D}로 계산된다. N=1000×180π×60=180000188.5≈955N=\dfrac{1000 \times 180}{\pi \times 60}=\dfrac{180000}{188.5}\approx 955rpm이므로 ②번 블록에서 X60 위치를 가공할 때의 주축회전수는 955rpm이다.

문제 30
컴퓨터 시스템 보드상에서 CPU와 메인메모리(RAM) 사이에 위치하며, CPU와 RAM 사이에서 처리될 자료를 효율적으로 이동할 수 있도록 하여 CPU의 자료 처리 속도를 증가시키는 것은?
1보조처리기(coprocessor)
2캐시메모리(cache memory)
3인터럽트(interrupt)
4ROM
정답 및 해설

CPU와 메인메모리 사이에 위치하여 처리될 자료를 효율적으로 이동하고 CPU의 자료 처리 속도를 증가시키는 장치는 캐시메모리다. 캐시는 CPU가 자주 사용하는 데이터와 명령어를 임시 저장하여 느린 메인메모리 접근을 줄이고 성능을 향상시킨다. 보조처리기는 특정 연산을 전담하는 부가 장치이고, 인터럽트는 신호 처리 기법이며, ROM은 비휘발성 읽기전용 메모리로 CPU-RAM 사이의 중간 저장소 역할을 하지 않는다.

문제 31
머시닝센터에서 증분지령으로 점P1에서 점P2로 급속이동할 때 옳은 것은?
1G90 G00 X50. Y55.;
2G91 G00 X50. Y55.;
3G90 G00 X20. Y25.;
4G91 G00 X20. Y25.;
정답 및 해설

증분지령(G91)은 현재 위치(P1)로부터의 이동량을 지령한다. P1의 좌표는 (30, 30), P2의 좌표는 (50, 55)이므로 이동량은 X=50−30=20X = 50-30 = 20, Y=55−30=25Y = 55-30 = 25이다. 따라서 G91 G00 X20. Y25.;가 옳다.

문제 32
CNC선반의 공구대의 종류가 아닌 것은?
1드럼(drum)형 터릿(turret)공구대
2수직형 공구대
3수평형 공구대
4빗(comb)형 공구대
정답 및 해설

CNC선반의 공구대는 드럼형 터릿, 수평형, 빗형 등이 실제 사용되는 종류다. 드럼형 터릿 공구대는 회전하는 드럼에 공구를 장착하는 방식이고, 수평형 공구대는 수평 방향으로 공구를 배열하며, 빗형 공구대는 공구들을 빗 모양으로 배치하는 구조다. 이에 반해 수직형 공구대는 CNC선반에서 일반적으로 사용되지 않는 용어로, CNC선반의 표준 공구대 분류에 포함되지 않는다.

문제 33
다음중 머시닝센터에서 사용되는 코드 중 절대좌표 지령은?
1G90
2G91
3G94
4G95
정답 및 해설

머시닝센터에서 절대좌표 지령은 G90 코드로 지정한다.

  • G90: 공작물 좌표계의 원점을 기준으로 좌표값을 지정한다(절대좌표).
  • G91: 현재 위치를 기준으로 이동량을 지정한다(증분좌표).
  • G94·G95: 각각 분당 이송(mm/min)과 회전당 이송(mm/rev)을 지정하는 코드로, 좌표 지령과는 기능이 다르다.
문제 34
머시닝센터에서 공구 인선 반지름 보정을 취소하는 준비 기능은?
1G40
2G41
3G42
4G43
정답 및 해설

공구 인선 반지름 보정(tool nose radius compensation)을 취소하는 준비 기능은 G40이다. G41은 좌측 보정, G42는 우측 보정을 지령하는 기능이고, G43은 공구 길이 보정과 관련된 기능이므로, 반지름 보정을 해제하려면 반드시 G40을 사용해야 한다.

문제 35
머시닝센터에서 제2 원점 복귀 지령은?
1G28
2G29
3G30
4G32
정답 및 해설

머시닝센터의 G30은 제2 원점 복귀(Second Reference Point Return) 지령이다. G28은 제1 원점 복귀, G29는 제1 원점에서 지정점으로의 복귀, G32는 나선 절삭으로 각각 다른 기능을 한다.

문제 36
유압 기기에서 축압기의 용도를 잘못 설명한 것은?
1유압 에너지의 저장
2유압의 충격 흡수
3공기나 이물질을 기름으로부터 분리
4일정 압력 유지
정답 및 해설

축압기(accumulator)의 주요 용도는 유압 에너지 저장, 압력 충격 흡수, 일정 압력 유지 등이다. 보기 3번의 "공기나 이물질을 기름으로부터 분리"는 축압기의 기능이 아니며, 이는 필터나 에어 릴리스 밸브 같은 별도 기기의 역할이다. 축압기는 가스 충전실과 유압실을 격막으로 분리하여 에너지를 저장하고 압력변동을 완충하는 장치일 뿐, 오염물질 제거 기능은 없다.

문제 37
공기압 실린더나 각종 제어 밸브가 원활히 작동 할 수 있도록 윤활유를 공급해 주는 장치는?
1압력 조절기 (regulator)
2윤활기 (lubricator)
3공기 건조기 (air dryer)
4공기탱크 (air tank)
정답 및 해설

공기압 실린더나 각종 제어밸브에 윤활유를 공급해 원활히 작동하게 하는 장치는 윤활기(lubricator)이다.

압축공기가 윤활기를 지나면서 내부의 오일을 미세한 안개 형태로 함께 실어 보내고, 이 오일이 공압기기의 미끄럼 부위에 윤활막을 만든다.

  • 압력 조절기는 공급 압력을 필요한 값으로 낮추어 일정하게 유지하는 장치이다.
  • 공기 건조기는 압축공기 속의 수분을 제거하는 장치이다.
  • 공기탱크는 압축공기를 저장해 압력 변동을 줄이는 장치이다.
문제 38
다음은 어떤 밸브의 기호를 나타내는가?
1급속배기밸브
2셔틀밸브
3릴리프밸브
4파일럿조작 체크밸브
정답 및 해설

그림은 회로의 최고 압력을 제한하는 릴리프밸브의 기호이다.

사각형 한 칸 안의 화살표가 입구·출구 관로 선과 어긋나 있어 평상시 닫힘 상태이다. 입구 관로에서 끌어온 파일럿 압력(점선)이 왼쪽에서 밸브를 밀고, 오른쪽 스프링이 이에 맞선다.

출구는 아래쪽 탱크로 연결되어 있어, 입구 압력이 스프링 설정값을 넘으면 밸브가 열려 기름을 탱크로 돌려보낸다.

  • 급속배기밸브: 실린더의 배기를 방향 제어 밸브를 거치지 않고 곧바로 대기로 내보내는 공압 밸브로, 스프링과 파일럿으로 압력을 설정하는 구조가 아니다.
  • 셔틀밸브: 두 입구 중 압력이 높은 쪽을 출구로 연결하는 밸브로, 양쪽 입구 사이에 볼(원)을 둔 기호로 그린다.
  • 파일럿조작 체크밸브: 체크밸브(볼과 시트) 기호에 파일럿 점선을 더해 역방향 흐름을 허용하는 밸브로, 체크 요소가 그림에 없다.
문제 39
다음 그림의 속도제어 회로의 명칭은?
1미터 아웃 회로
2블리드 온 회로
3블리드 오프 회로
4미터 인 회로
정답 및 해설

회로도에서 유량제어밸브(체크밸브 붙이)가 실린더 입구(펌프와 액추에이터 사이)에 설치되어 있다. 이는 액추에이터로 유입되는 유량을 조절하여 속도를 제어하는 방식으로, 미터 인(meter-in) 회로에 해당한다. 미터 아웃은 실린더 출구 쪽에서, 블리드 오프는 펌프 토출측 분기 관로에서 유량을 제어하는 방식이므로 그림과 다르다.

문제 40
대기중의 공기를 압축기로 압축한 공기는 수분을 포함하고 있다. 수분을 제거하기 위한 3종류의 건조방법이 아닌 것은?
1흡수식 건조
2흡착식 건조
3냉동식 건조
4필터식 건조
정답 및 해설

압축공기의 수분을 제거하는 건조 방식은 크게 냉동식, 흡착식, 흡수식 세 가지이다. 필터식 건조는 여기에 포함되지 않는다.

필터는 압축공기 속의 고형 이물질이나 오일 미스트를 걸러낼 뿐, 수분을 제거하는 건조 방식으로 분류되지 않는다.

문제 41
실린더 입구의 분기회로에 유량제어밸브를 설치하여, 실린더 입구측의 불필요한 압유를 배출시켜 펌프의 작동효율을 증진시킨 회로는?
1미터-인 방식
2미터-아웃 방식
3블리드-온 방식
4블리드-오프 방식
정답 및 해설

유량제어밸브를 실린더 입구의 분기회로에 설치하여 입구측의 불필요한 압유를 탱크로 배출시키는 방식은 블리드-오프 방식이다. 블리드-오프는 펌프에서 나온 유량 중 실린더에 필요한 양만 사용하고 나머지를 직접 탱크로 되돌리므로, 펌프가 항상 일정 유량을 공급할 수 있어 펌프의 작동효율을 증진시킨다. 미터-인·아웃은 실린더 연결부의 유로를 제한하는 방식이고, 블리드-온은 압력제어밸브로 여압을 조정하는 방식이므로 구분된다.

문제 42
유압 실린더의 피스톤 직경이 20 mm이고 실린더에 공급되는 오일 압력이 100 kgf/ ㎝2면 유압 실린더가 낼 수 있는 힘의 크기는 약 314 kgf가 된다.(손실량 무시) 동일한 오일 압력 상태에서 피스톤 직경이 40 mm인 실린더를 사용하면 실린더가 낼 수 있는 힘의 크기는 몇 kgf가 되겠는가?
1157
2314
3628
41256
정답 및 해설

유압 실린더의 출력력은 F = P × A (압력 × 단면적)로 계산된다.

먼저 주어진 조건을 검증하면, 피스톤 직경 20 mm일 때
단면적 A = π(10)² ≈ 314 ㎟이고,
F = 100 × 314 = 31,400 kgf·mm²/㎠ = 314 kgf
가 되어 문제의 기준값과 일치한다.

피스톤 직경이 40 mm로 증가하면
단면적은 A = π(20)² ≈ 1,256 ㎟가 되며,
동일한 압력 100 kgf/㎠에서 출력력은 F = 100 × 1,256 = 1,256 kgf이다.
직경이 2배 증가하면 단면적은 4배 증가하므로 출력력도 4배(314 × 4 = 1,256 kgf)가 된다.

문제 43
공기 압축기의 설치 조건에 적당하지 않는 것은?
1저습한 장소
2유해가스가 적은 장소
3염풍 유해 물질이 적은 장소
4직사광선이 비치는 장소
정답 및 해설

공기압축기는 흡입 공기의 온도가 오르지 않도록 직사광선이 비치지 않는 장소에 설치해야 한다. 따라서 직사광선이 비치는 장소는 설치 조건으로 적당하지 않다.

습기가 적고 유해가스나 염분 같은 유해 물질이 적은 장소는 압축기의 부식과 고장을 줄여 주므로 적절한 설치 조건이다.

문제 44
압력의 표시단위가 아닌 것은 ?
1Pa
2bar
3atm
4Nm
정답 및 해설

압력의 표시단위는 단위면적당 작용하는 힘으로 정의되며, Pa(파스칼, N/m²), bar(바), atm(기압) 등이 모두 압력 단위다. 반면 Nm은 토크(회전력) 또는 에너지(줄)의 단위로, 압력 단위가 아니다.

문제 45
프레싱작업, 플랜징작업, 리벳팅작업 그리고 펀칭 작업에 이용되는 실린더로써 운동에너지를 이용하기 위한 것은 ?
1다위치 제어 실린더
2케이블실린더
3텔레스코프실린더
4충격 실린더
정답 및 해설

충격 실린더(Impact Cylinder)는 피스톤이 고속으로 움직이면서 발생하는 운동에너지를 충격력으로 변환하여 펀칭, 리벳팅 등 순간적인 큰 힘이 필요한 작업에 사용된다. 프레싱, 플랜징, 리벳팅, 펀칭 등의 작업은 큰 충격력이 필요한 가공 공정이며, 이를 위해 운동에너지를 직접 활용하는 실린더가 요구된다.

  • 다위치 제어 실린더는 복수의 위치 제어용이다.
  • 케이블실린더는 긴 거리 이동용이다.
  • 텔레스코프실린더는 스트로크 연장용이다.

이처럼 각각 용도가 다르며, 운동에너지 활용이라는 조건에 부합하는 것은 충격 실린더뿐이다.

문제 46
공장자동화시스템의 도입에 의해 얻어지는 효과가 아닌 것은?
1표준화의 촉진
2생산능력의 증가
3공정내 반제품의 증가
4생산리드타임의 단축
정답 및 해설

공장자동화시스템은 표준화 촉진, 생산능력 증가, 생산리드타임 단축을 통해 효율성을 높이는 것이 주요 목표이다. 반면 자동화 시스템의 도입으로 생산 공정이 연속화·고속화되면 공정 간 흐름이 원활해져 공정 내 반제품(중간 재고)은 오히려 감소하게 된다. 따라서 "공정내 반제품의 증가"는 자동화 도입의 효과가 아니라 오히려 반대 현상이다.

문제 47
로봇이 움직일 수 있는 방법의 수를 무엇이라 하는가?
1자유도
2가반중량
3작동영역
4분해능력
정답 및 해설

로봇이 움직일 수 있는 방법의 수, 즉 로봇이 독립적으로 제어할 수 있는 움직임의 개수를 자유도(Degree of Freedom, DOF)라고 한다. 자유도는 로봇 팔의 관절 수와 각 관절이 움직일 수 있는 방향으로 결정되며, 작업 공간에서 로봇이 수행할 수 있는 동작의 다양성을 나타낸다. 가반중량은 로봇이 들 수 있는 최대 무게, 작동영역은 로봇이 도달할 수 있는 범위, 분해능력은 위치 인식의 정밀도를 의미하므로 정답과 무관하다.

문제 48
PLC의 주요 구성요소로 적합하지 않은 것은?
1전원부
2입출력부
3전자개폐기
4중앙처리장치(CPU)
정답 및 해설

PLC의 주요 구성요소는 전원부, 입출력부, 중앙처리장치(CPU)이다. 전자개폐기는 PLC 자체의 구성요소가 아니라, PLC의 출력 신호를 받아 동작하는 외부 기기이다.

전자개폐기는 모터 같은 부하에 전력을 넣고 끊는 별도의 제어기기로, PLC 본체의 내부 구성과는 구분된다.

문제 49
PLC에서 주변장치를 사용하여 프로그램을 메모리에 기억시키는 작업을 무엇이라고 하는가?
1로딩(loading)
2코딩(coding)
3입력할당
4출력할당
정답 및 해설

PLC 프로그램을 작성한 후 주변장치(프로그래밍 콘솔, 컴퓨터 등)를 통해 작성된 프로그램을 PLC의 메모리에 저장하는 작업을 로딩(loading)이라고 한다. 코딩은 프로그램 작성 자체, 입력할당과 출력할당은 I/O 포트의 주소 지정 작업으로 로딩과는 별개의 개념이다.

문제 50
그림의 전열기의 발열량에는 관계없이 스위치를 개폐하여 전류를 흐르게 하거나 차단시키는 두 동작 가운데 어느 한 동작에 의해 제어명령이 내려지는 제어는 ?
1정량적 제어
2정성적 제어
3되먹임 제어
4피드백 제어
정답 및 해설

스위치의 개폐(ON/OFF)라는 두 가지 동작만으로 제어명령이 내려지는 방식은 양이나 크기를 다루지 않고 상태(있다/없다, 켜짐/꺼짐)만을 다루는 정성적 제어에 해당한다. 정량적 제어는 전류·전압 등 물리량의 크기를 조절하는 제어이며, 되먹임(피드백) 제어는 출력을 입력측으로 되돌려 오차를 수정하는 방식으로 이 그림의 단순 개폐 동작과는 관련이 없다.

문제 51
다음 중 유도형 센서(고주파 발진형 근접 스위치)가 검출할 수 없는 물질은 ?
1구리
2황동
3철
4플라스틱
정답 및 해설

유도형 센서(고주파 발진형 근접 스위치)는 금속 물체만 검출할 수 있다. 따라서 플라스틱 같은 비금속은 검출하지 못한다.

구리, 황동, 철은 모두 금속이어서 고주파 발진으로 생기는 와전류에 변화를 일으키므로 검출할 수 있다. 플라스틱은 금속이 아니어서 이 원리로는 검출되지 않는다.

문제 52
PLC의 장점 중 틀린 것은 ?
1동작 실행에 대한 내용 변경이 용이하다.
2프로그램된 내용을 확인할 수 없다.
3제어 기능량에 비하여 설치 면적이 적다.
4신뢰성이 높고 고속동작이 가능하다.
정답 및 해설

PLC는 프로그래밍 장치를 통해 프로그램된 내용을 언제든지 확인하고 수정할 수 있다. 따라서 확인할 수 없다는 설명은 PLC의 실제 특징과 맞지 않는다.

모니터링 기능으로 현재 동작 상태와 내부 로직을 화면에서 확인할 수 있다는 점이 PLC의 대표적인 장점 중 하나이다.

동작 내용을 쉽게 바꿀 수 있고, 제어 기능량에 비해 설치 면적이 작으며, 신뢰성이 높고 고속으로 동작할 수 있다는 점은 모두 PLC의 실제 장점이다.

문제 53
다음중 PLC자체의 프로그램 만으로 처리될 수 없는 것은?
1보조 릴레이
2전자접촉기
3타이머
4카운터
정답 및 해설

전자접촉기(magnetic contactor)는 외부 전력 제어 장치로서 대전류를 직접 차단·투입하는 물리적 역할을 수행하므로 PLC 프로그램만으로는 제어할 수 없으며, PLC의 출력 신호가 접촉기의 코일을 구동하는 방식으로만 간접 제어된다.

PLC는 소프트웨어 기반의 제어 장치로, 내부 논리 처리와 타이밍 제어는 프로그램으로 구현할 수 있다.

  • 보조 릴레이는 소프트웨어 릴레이(S relay)로 프로그램 내에서 생성 가능하다.
  • 타이머는 PLC 프로그램의 기본 함수 블록이다.
  • 카운터도 PLC 프로그램의 기본 함수 블록이다.
문제 54
다음 중 제어 시스템의 신호처리 방식에 따른 분류에 속하지 않는 것은?
1동기 제어계
2디지털 제어계
3논리 제어계
4시퀀스 제어계
정답 및 해설

신호처리 방식에 따라 제어계를 나누면 동기 제어계, 비동기 제어계, 논리 제어계, 시퀀스 제어계가 된다. 디지털 제어계는 아날로그·디지털·2진 제어계와 함께 정보(신호)의 표시 형태에 따른 분류에 속한다.

문제 55
컴퓨터 네트워크에서 통상 사용하는 전송속도[bit/sec]가 아닌 것은?
1600
2900
31200
49600
정답 및 해설

모뎀 통신의 표준 전송속도는 300, 1200, 2400, 9600, 14400, 28800 bit/sec 등으로 정해져 있으며, 이는 벨(Bell) 규격과 ITU-T 권고안에 따른 것이다. 보기 중 900 bit/sec는 이러한 표준 속도에 포함되지 않는 비표준 속도이고, 1번 600, 3번 1200, 4번 9600은 모두 실제 모뎀 통신에서 널리 사용되었던 표준 속도들이다.

문제 56
자동화시스템의 3요소에 대한 설명으로 바르지 못한 것은?
1입력부
2출력부
3제어부
4전원
정답 및 해설

자동화시스템의 3요소는 입력부, 출력부, 제어부이다. 전원은 이 3요소에 포함되지 않는다.

전원은 시스템이 동작하는 데 필요한 에너지를 공급하지만, 정보를 입력·처리·출력하는 자동화시스템의 기능적 3요소로 분류되지는 않는다.

문제 57
전자계전기(Relay)의 기능이 아닌 것은?
1연산기능
2통신기능
3전달기능
4변환기능
정답 및 해설

전자계전기(릴레이)는 입력 신호를 증폭·변환해 다른 회로에 전달하고, 접점의 조합으로 간단한 연산(로직)도 수행할 수 있다. 그러나 통신기능은 전자계전기의 기본 기능이 아니다.

통신은 정해진 규약에 따라 데이터를 주고받는 기능이어서, 접점을 기계적으로 여닫아 동작하는 릴레이의 원리와는 거리가 멀다.

문제 58
전달함수를 설명한 것 중 틀린 것은?
1정상상태의 주파수 응답을 나타냄
2선형 제어계에서만 정의됨
3모든 초기 값을 0으로 했을 때 출력신호의 라플라스 변환과 입력신호의 라플라스 변환과의 비
4무작위 표본추출에 용이
정답 및 해설

"무작위 표본추출에 용이"가 틀린 이유는 전달함수는 시스템의 입출력 특성을 수학적으로 나타내는 도구일 뿐, 표본추출이나 데이터 수집 방법과는 무관하기 때문이다. 전달함수는 시스템 모델링과 주파수 해석에 사용되지, 표본추출 기법과는 직접적인 관계가 없다.

  • 전달함수(Transfer Function)는 선형 시불변 시스템에서 초기조건이 모두 0일 때 출력의 라플라스 변환과 입력의 라플라스 변환의 비로 정의되므로, 이 정의를 담은 설명은 정확하다.
  • 전달함수는 선형 제어계에서만 정의되며 비선형 시스템에는 적용할 수 없으므로 "선형 제어계에서만 정의됨"도 정확하다.
  • 전달함수에 s=jωs = j\omega를 대입하면 주파수 응답을 얻을 수 있으므로 "정상상태의 주파수 응답을 나타냄"도 맞다.
문제 59
자동화 시스템의 작업 요소별 구성요소에서 가공, 조립, 검사 등의 작업을 위해서 일감을 요구되는 위치에 정확히 위치시키고, 필요한 작업을 할 수 있도록 견고하게 고정시켜 주는 기능을 가진 것은?
1감시장치
2제어장치
3치공구
4창고 시스템
정답 및 해설

자동화 시스템에서 가공, 조립, 검사 등의 작업 시 일감을 정확한 위치에 위치시키고 견고하게 고정하는 기능은 치공구(工具/지그, 지그/클램프)의 역할이다. 감시장치는 상태 모니터링, 제어장치는 시스템 명령 제어, 창고 시스템은 자재 보관·이송을 담당하므로 작업 대상물의 정확한 위치 결정과 고정이라는 요구사항과 맞지 않는다.

문제 60
광감지기(photosensor)는 무엇을 이용한 것인가?
1빛
2자석
3힘
4속도
정답 및 해설

광감지기(photosensor)는 빛의 유무나 변화를 감지해 전기 신호로 바꾸는 센서이다.

투광부에서 나온 빛이 물체에 가로막히거나 반사되는 것을 수광부가 감지하는 방식으로 동작한다. 자석·힘·속도를 이용하는 검출 방식과는 원리가 다르다.