17년 1회차

용접 전류가 과대해 모재 가장자리가 녹아 패인 채 채워지지 않은 결함은 언더컷(undercut)이다.

전류가 너무 크거나 용접 속도가 빠르고 아크 길이가 길 때 비드 양단의 모재가 과도하게 녹아 홈이 남는다.

• 기포(블로홀)는 용착 금속 속에 가스가 갇혀 생긴 구멍이다.
• 균열은 급랭·수축 응력 등으로 금속이 갈라지는 결함이다.
• 오버랩은 반대로 전류가 너무 작을 때 용융 금속이 모재와 녹아 붙지 못하고 겹쳐 흘러넘친 결함이다.

주물사의 입도는 주형(모래) 조건이지 모형(원형)을 만들 때 고려하는 치수 요소가 아니다.

모형 제작 시에는 수축 여유, 가공 여유, 기울기(구배), 덧붙임, 코어 프린트, 라운딩 등 주물 치수·형상을 보정하는 요소를 고려한다.

• 가공 여유는 주조 후 기계 가공으로 깎아낼 만큼 치수를 크게 해 두는 것이다.
• 기울기(구배)는 주형에서 모형을 쉽게 뽑아내도록 수직면에 경사를 주는 것이다.
• 덧붙임은 얇고 긴 부분이 냉각 중 변형되지 않도록 보강재를 붙여 두는 것이다.

배관 최종 조립 시 길이를 맞춰 연결하고 분해할 때 가장 먼저 푸는 이음쇠는 유니언(union)이다.

유니언은 양쪽 관을 돌리지 않고 가운데 너트만 돌려 결합·분리할 수 있어 수리·교체 지점에 쓴다.

• 크로스는 네 방향으로 관을 분기할 때 쓰는 이음쇠이다.
• 엘보는 관로의 방향을 바꿀(주로 90°·45°) 때 쓴다.
• 소켓은 같은 지름의 관을 일직선으로 연결하지만 관을 돌려야 하므로 분해용으로 적합하지 않다.

알루미늄에 마그네슘을 첨가해 내식성을 높인 합금은 하이드로날륨(hydronalium)으로, 바닷물에 강해 선박·철도 차량 구조물에 쓴다.

Al-Mg계 합금은 가볍고 해수·약알칼리에 대한 내식성이 우수하다.

• 인바는 Fe-Ni 합금으로 열팽창 계수가 매우 작아 표준자·정밀 계기에 쓴다.
• 인코넬은 Ni-Cr-Fe계 내열·내식 합금이다.
• 두랄루민은 Al-Cu-Mg-Mn계 고강도 시효경화 합금으로 항공기 재료에 쓴다.

V벨트는 평벨트보다 운전이 조용하고, 미끄럼이 적어 속도비를 크게 할 수 있으며, 쐐기 작용으로 접촉면이 커져 큰 동력을 전달할 수 있다.

단면이 사다리꼴이라 풀리 홈에 끼워 쓰므로 벨트를 꼬아 거는 엇걸기는 할 수 없다.

• 운전이 조용하다는 설명은 V벨트의 특징으로 옳다.
• 엇걸기는 평벨트에서만 가능하므로 V벨트의 특징이 아니다.
• 미끄럼이 적고 속도비를 크게 할 수 있다는 설명은 옳다.
• 홈 측면과의 접촉으로 큰 동력을 전달한다는 설명은 옳다.

NC 프로그램에서 주축 회전수는 어드레스 S 다음에 수치로 지령한다.

주요 어드레스는 G(준비 기능), M(보조 기능), F(이송 기능), S(주축 기능), T(공구 기능)이다.

• 이송 속도는 T가 아니라 어드레스 F로 지령한다(T는 공구 선택).
• 제어를 준비하는(직선·원호 보간 등) 기능은 보조 기능이 아니라 준비 기능이며 어드레스 G를 쓴다.
• 각종 on/off 동작(주축 회전·절삭유 등)은 준비 기능이 아니라 보조 기능이며 어드레스 M을 쓴다.

공기 조화의 4대 요소는 온도, 습도, 기류, 청정도이다.

공기 조화는 실내 공기의 열·수분·흐름·오염을 조절하는 것이며, 빛의 밝기인 조도는 조명 분야의 요소이다.

• 조도는 조명의 요소이므로 이를 포함한 조합은 공기 조화 요소가 아니다.
• 건조도는 습도로 이미 다루는 개념이며 별도 요소로 꼽지 않는다.

프로펠러형 임펠러로 유체를 축 방향으로 밀어 보내며 저양정·대유량 양수·배수에 쓰는 펌프는 축류 펌프이다.

임펠러, 안내 날개, 케이싱으로 구성되고 농업용 양배수·상하수도처럼 양정이 낮고 유량이 큰 곳에 적합하다.

• 원심 펌프는 임펠러 회전의 원심력으로 유체를 반지름 방향으로 내보내며 고양정에 쓴다.
• 사류 펌프는 유체가 축 방향과 반지름 방향 사이의 경사 방향으로 흐르는 중간형이다.
• 회전 펌프는 기어·베인 등으로 일정 체적씩 밀어내는 용적형 펌프이다.

제강의 핵심 목적은 선철의 탄소 함유량을 줄이고 불순물(P, S, Si 등)을 제거해 강을 만드는 것이다.

용광로에서 나온 선철은 탄소가 많아 취약하므로 전로·전기로에서 산화 정련해 강으로 바꾼다.

• 철광석을 용해해 선철을 얻는 것은 제선(용광로) 공정이다.
• 합금 원소 첨가는 제강 중 부수적으로 할 수 있으나 가장 중요한 목적은 아니다.
• 열처리로 성질을 개선하는 것은 제강 이후의 가공·처리 단계이다.

전달 동력의 크기는 스플라인 > 접선 키 > 묻힘 키 > 안장 키 순이다.

축에 여러 개의 키를 일체로 깎은 스플라인이 가장 크고, 축에 홈을 파지 않고 마찰만으로 전달하는 안장 키가 가장 작다.

• 묻힘 키를 접선 키보다 앞에 둔 순서는 틀린다 — 접선 키는 두 쌍의 경사 키로 접선 방향 힘을 받아 묻힘 키보다 크다.
• 접선 키를 스플라인보다 앞에 둔 순서는 틀린다.
• 스플라인을 묻힘 키보다 뒤에 둔 순서는 틀린다.

인장 강도는 응력-변형률 선도에서 응력이 최댓값에 이르는 점, 곧 곡선의 꼭대기인 C점이다.

항복 이후 변형경화로 응력이 계속 올라가다가 최대 하중점을 지나면 네킹(necking)이 시작되어 공칭응력이 떨어진다. 인장 강도는 $\sigma_u=\dfrac{P_{max}}{A_0}$ 로 구한다.

• A점: 직선 구간이 끝나는 곳으로 비례 한도(탄성 한도) 부근이다.
• B점: 톱니 모양 구간이 시작되기 직전의 꼭짓점으로 상항복점이다.
• D점: 네킹 후 시편이 끊어지는 파단점이다.

디젤 기관의 연료 장치는 연료 분사 펌프와 분사 노즐이다.

디젤 기관은 압축 공기의 고온으로 연료가 자연 착화하는 압축 착화 방식이므로, 연료를 고압으로 분사하는 장치가 필요하다.

• 기화기는 공기와 연료를 혼합하는 가솔린 기관의 장치이다.
• 점화 플러그는 전기 불꽃으로 혼합기에 점화하는 가솔린 기관의 장치이다.

변형된 숫돌 바퀴의 모양(형상)을 바로잡는 작업은 트루잉(truing)이다.

트루잉은 숫돌의 진원도·형상을 수정하는 것이고, 무뎌지거나 막힌 표면을 깎아 새 날을 내는 것은 드레싱이다.

• 드레싱은 눈메움·눈무딤된 숫돌 표면을 깎아 예리한 입자를 노출시키는 작업이다.
• 눈메움은 숫돌 기공에 칩이 끼어 막히는 현상이다.
• 눈무딤은 숫돌 입자가 마모되어 무뎌졌는데도 탈락하지 않는 현상이다.

솔리드 모델링은 내부까지 채워진 입체로 표현하므로 부피·무게·관성 모멘트 등을 계산할 수 있다. 계산할 수 없다는 설명이 틀린다.

솔리드 모델은 형상 정보가 가장 완전해 질량 특성 해석, 간섭 검사, 단면 표현 등에 쓰인다.

• 숨은선 제거가 가능하다는 설명은 옳다.
• 정확한 형상을 파악하기 쉽다는 설명은 옳다.
• 복잡한 형상도 불 연산(합·차·교) 등으로 표현할 수 있다는 설명은 옳다.

새들(saddle)은 공작물을 전후로 이송시키는 부분이며, 좌우 이송은 테이블이 담당한다.

니형 밀링 머신은 테이블(좌우), 새들(전후), 니(상하)로 세 방향 이송을 나눠 맡는다.

• 주축은 밀링 커터를 고정해 회전시키는 부분이라는 설명은 옳다.
• 니는 상하 이송으로 절삭 깊이를 정한다는 설명은 옳다.
• 칼럼은 몸체로서 진동이 적고 하중을 견뎌야 한다는 설명은 옳다.

망간(Mn)은 시멘타이트를 안정시켜 흑연화를 억제하므로 주철의 성장을 막는 원소이다. 성장 원인이 아니다.

주철의 성장은 가열·냉각 반복으로 부피가 늘어나는 현상으로, 흑연화·가스 흡수·균열·규소 산화 등이 원인이다.

• 시멘타이트가 흑연으로 분해되며 부피가 늘어나는 것은 성장 원인이다.
• 흡수된 가스에 의한 팽창은 성장 원인이다.
• 불균일 가열로 생긴 균열에 의한 팽창은 성장 원인이다.

회전축 방향으로 힘을 가해 원판을 양쪽에서 눌러 제동하는 축압 브레이크는 디스크 브레이크이다.

방열성이 좋고 부피가 작아 자동차·오토바이(특히 앞바퀴)에 많이 쓰인다.

• ABS 브레이크는 바퀴 잠김을 막도록 제동압을 제어하는 장치로 축압 브레이크의 형식이 아니다.
• 원심 브레이크는 회전 속도에 따른 원심력으로 슈를 밀어 제동하는 자동 브레이크이다.
• 내확 브레이크는 드럼 안쪽의 슈를 반지름 방향으로 벌려 제동하는 원주 브레이크이다.

주축 회전수는 1,000 rpm이다.

절삭 속도 공식: $V=\dfrac{\pi DN}{1000}$ ($V$: $\mathrm{m/min}$, $D$: $\mathrm{mm}$)

지름 $D=10\ \mathrm{cm}=100\ \mathrm{mm}$ 이므로
$N=\dfrac{1000V}{\pi D}=\dfrac{1000\times 314}{3.14\times 100}=1000\ \mathrm{rpm}$

지름 단위를 mm로 환산하지 않으면 값이 10배 어긋나므로 주의한다.

복식 공구대의 회전각은 $\tan\alpha=\dfrac{D-d}{2l}$로 구한다.

복식 공구대는 테이퍼 반각만큼 돌려 손으로 이송하므로, 큰 지름과 작은 지름 차의 절반을 테이퍼 길이로 나눈 값이 반각의 탄젠트가 된다.

• 심압대 편위량은 $\dfrac{L(D-d)}{2l}$로, 공작물 전체 길이와 테이퍼 길이의 위치가 뒤바뀐 식은 틀린다.
• 복식 공구대는 이송 거리가 짧으므로 길이가 짧고 테이퍼 각이 큰 공작물에 쓴다.
• 심압대 편위 방식은 반대로 길이가 길고 테이퍼가 작은 공작물에 쓴다.

몰리브덴(Mo)은 담금질 깊이(경화능)를 깊게 하고 크리프 저항을 높이며, 뜨임 메짐도 줄인다.

각 원소의 대표 효과를 구분해 두면 된다.

• 적열 메짐을 방지하는 것은 황(S)과 결합하는 망간이며, 니켈은 강인성·내식성·저온 충격 저항을 높인다.
• 망간은 적열 메짐 방지와 내마모성 증가에 쓰이며, 청열 메짐 방지는 대표 효과가 아니다.
• 전자기적 성질 개선은 규소의 효과이며, 크롬은 내식성·내마멸성·경화능을 높인다.