[기계설계산업기사 필기] 18년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

드릴링 작업에서는 회전하는 드릴이나 척에 옷이나 장갑이 말려 들어갈 위험이 크므로, 면장갑을 착용한 채 작업하는 것은 금지된다.
가공물은 바이스나 지그로 단단히 고정해 손으로 지지하지 않아야 하고, 얇은 가공물은 처짐과 파손을 막기 위해 밑에 목편(받침판)을 받쳐야 한다.

선반 가공에서 이송속도가 빠를수록 한 번의 이송에서 남는 절삭 자국의 간격이 커져 표면거칠기는 나빠진다(값이 커진다).
바이트가 절입한 깊이의 2배만큼 공작물 지름이 줄어드는 것은 옳은 설명이다.
절삭속도가 증가하면 공구 마모가 촉진되어 바이트 수명이 짧아지는 것도 옳은 설명이다.
이송속도가 공작물 1회전당 바이트의 이동거리로 정의되는 것도 옳은 설명이다.

드릴로 뚫은 구멍의 정밀도와 표면 상태를 높이기 위해 내면을 다듬질하는 공구는 리머(reamer)이다.
탭은 암나사를 가공하는 공구이고, 센터드릴은 선반 가공 전 센터 구멍을 뚫는 공구이며, 카운터보어는 볼트 머리가 들어갈 자리를 넓히는 공구로 각각 용도가 다르다.

가늘고 긴 일정한 단면 형상을 가진 공구(브로치)를 밀거나 당겨서 키 홈, 스플라인 홈, 다각형 구멍 등을 한 번에 가공하는 공작기계는 브로칭 머신(broaching machine)이다.
기어 셰이퍼는 기어 치형을, 호닝머신은 원통 내면의 정밀 다듬질을, 호빙머신은 호브를 이용한 기어 절삭을 담당하는 기계로 각각 목적이 다르다.

분할대의 직접분할법은 주축에 고정된 분할판 구멍 수(보통 24개)를 이용해 나누므로, 24를 나머지 없이 나눌 수 있는 수만 직접 분할이 가능하다.
3, 4, 6등분은 24를 나누어떨어지게 하므로 직접분할이 가능하지만 9등분은 24를 나누어떨어지지 않아 직접분할로는 불가능하고 단식분할이나 차동분할을 이용해야 한다.

단식 분할에서 분할 크랭크 1회전은 $360^\circ/40=9^\circ=540'$에 해당한다.
$6^\circ30' = 390'$이므로 $\dfrac{390}{540}=\dfrac{13}{18}$회전이 되어, 18공열에서 13구멍씩 회전시키면 된다.

밀링머신은 컬럼(기둥), 니(knee), 새들, 테이블, 주축(스핀들) 등으로 구성된다.
심압대(tailstock)는 선반이나 원통연삭기에서 공작물의 반대쪽 끝을 지지하는 장치로, 밀링머신의 구성 요소에는 해당하지 않는다.

4개의 조가 90° 간격으로 배치되어 각각 독립적으로 움직이는 척은 단동척(independent chuck)이며, 조마다 개별 조절이 가능해 편심가공이나 불규칙한 형상의 공작물을 고정하는 데 사용된다.
연동척은 모든 조가 동시에 같은 양만큼 움직여 중심을 자동으로 맞추므로 편심가공에는 적합하지 않고, 유압척과 콜릿척도 공작물의 중심을 자동으로 잡는 구조라 편심가공용으로는 쓰지 않는다.

광학계를 이용해 접촉 없이 형상을 측정하는 프로브는 비접촉식 프로브이며, 얇거나 연한 재질처럼 접촉 시 변형되거나 손상될 수 있는 피측정물을 측정하는 데 적합하다.
심출현미경이나 CMM용 TV 비전 시스템처럼 카메라와 광학 렌즈로 형상을 인식하는 장치가 대표적인 비접촉식 프로브의 예이다.

CNC 프로그램에서 어드레스 M은 기계의 부수적인 동작을 지시하는 보조기능(Miscellaneous function)을 나타낸다.
F는 이송속도, S는 주축 회전속도, T는 공구 번호를 지정하는 어드레스로 각각 보조기능과는 다른 기능을 담당한다.

연삭숫돌의 결합제는 지립을 고정하는 동시에 연삭 중 발생하는 칩(chip)을 배출하고 열을 식힐 수 있는 기공(porosity)을 가져야 하며, 기공 없이 지나치게 치밀한 조직은 오히려 눈메꿈과 발열을 일으킨다.
성형성, 열·연삭액에 대한 안정성, 결합력 조절 가능성은 결합제가 갖추어야 할 조건으로 옳은 설명이다.

윤활제는 사용 온도나 하중 조건이 달라져도 점도가 크게 변하지 않고 안정적으로 유지되어야 윤활 성능을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 '사용 상태에 따라 점도가 변할 것'은 구비조건이 될 수 없다.
산화·열에 대한 안정성, 화학적 불활성과 균질성, 한계 윤활 상태에서 유성을 유지하는 성질은 윤활제가 갖추어야 할 조건으로 옳은 설명이다.

나사의 유효지름을 측정하는 여러 방법 중 삼침법(three-wire method)은 지름이 같은 세 개의 정밀한 와이어를 나사산 홈에 끼우고 그 위를 마이크로미터로 측정하는 방식으로, 정밀도가 가장 높다.
피치 게이지나 버니어캘리퍼스, 나사 마이크로미터는 삼침법보다 측정 오차가 크게 발생하기 쉽다.

구성인선(built-up edge)은 절삭 시 발생한 열과 압력으로 칩의 일부가 공구 날 끝에 용착되어 쌓이는 현상으로, 주로 절삭속도가 느릴 때 칩과 공구 사이의 마찰과 압력이 커지면서 발생하기 쉽다.
절삭 깊이를 적게 하거나 바이트의 윗면 경사각을 크게 하는 것, 윤활성이 좋은 절삭유를 사용하는 것은 오히려 구성인선 발생을 억제하는 방향이다.

절삭유의 주된 사용 목적은 절삭열 냉각과 윤활 작용을 통한 공구 마모 감소·공구 경도 저하 방지에 있다.
기계 자체의 부식 방지는 절삭유가 가공물이나 공구에 미치는 절삭 작용상의 목적이 아니라 부수적인 효과에 가까우므로, 절삭유를 사용하는 주된 목적으로 보기 어렵다.

공작물을 센터로 지지하지 않고 조정숫돌과 지지대만으로 받쳐 연삭하는 방식은 센터리스 연삭기(centerless grinding machine)이다.
센터 지지가 필요 없어 가늘고 긴 봉재나 소형 원통형 부품을 연속적으로 능률 있게 연삭하는 데 적합하다.

모델(원형)을 음극에, 입히려는 금속을 양극에 설치한 뒤 전해액 속에서 전기를 흘려 모델 표면에 금속을 도금하듯 적당한 두께로 쌓아 형상을 만드는 가공법을 전주가공(electroforming)이라 한다.
전해연삭은 전해작용과 기계적 연삭을 병행하는 가공법이고, 레이저가공과 초음파가공은 각각 레이저 에너지와 초음파 진동을 이용한 가공법으로 도금 원리와는 다르다.

진원도는 원형 부분을 두 개의 동심 기하학적 원으로 취했을 때, 두 원의 반지름 차가 최소가 되는 값으로 나타내는 형상 정밀도이다.
실제 원형 단면이 이상적인 원에서 벗어난 정도를 평가하는 형상 공차의 한 종류로, 원통 표면 전체의 형상 오차를 보는 원통도와 달리 하나의 횡단면에서의 원형 정밀도만을 다룬다.
원통도는 원통 표면 전체의 축 방향 형상 오차까지 포함하는 개념이다.
직각도와 평행도는 두 형체 사이의 방향(자세) 공차로 동심원과는 관련이 없다.

전기가 통전된 상태에서 발생하는 화재는 C급 화재(전기화재)로 분류한다.
C급 화재는 통전 중인 전기 설비·기기에서 발생하며, 물을 이용한 소화는 감전 위험이 있어 이산화탄소나 분말 소화기 등 비전도성 소화제를 사용해야 한다.
A급은 목재·종이 등 일반 가연물 화재이다.
B급은 유류·가스 등 유류화재이다.
D급은 마그네슘 등 금속화재이다.

RSm은 평가 프로파일의 요소 평균 너비(간격)를 나타내는 파라미터이며, 첨도를 나타내는 것은 Rku이다. 따라서 “RSm - 평가 프로파일의 첨도”라는 연결은 잘못된 설명이다.
나머지 항목은 정의가 올바르다.
Rt는 프로파일의 최댓값과 최솟값의 차, 즉 전체 높이를 뜻한다.
Rsk는 프로파일 높이 분포의 비대칭 정도를 나타내는 왜도(비대칭도)이다.
Ra는 평가 길이 내 프로파일 편차 절대값의 산술 평균 높이이다.

가공에 의한 컷의 줄무늬가 일정한 방향 없이 여러 방향으로 나타날 때의 줄무늬 방향 기호는 M이다.
표면 거칠기 기호에서 줄무늬 방향 기호는 가공 흔적의 방향성을 나타내며, R은 방사형, C는 중심에 대해 대략 동심원 모양, X는 두 방향이 교차하는 경우를 뜻한다.
M은 이러한 특정 방향성이 없고 여러 방향(다방향)으로 무작위하게 나타나는 경우에 사용한다.

지름이 같은 두 원기둥이 직교하면 상관선은 두 축이 만나는 점을 지나는 두 개의 직선으로 나타나므로, 가지 원기둥 외형선의 끝에서 축 교점까지 곧게 이은 것이 옳다.
그림은 지름 ⌀8인 수평 원기둥에 같은 지름 ⌀8인 원기둥이 아래로 직교한 T형이다. 반지름이 같으므로 두 면의 교선은 공간에서 두 개의 타원이 되고, 두 축이 모두 실장으로 보이는 이 투상에서는 45°의 직선으로 투상된다.
따라서 가지 원기둥의 좌·우 외형선이 본체 아래쪽 외형선과 만나는 점에서 시작해 두 중심선의 교점까지 직선으로 올라가고, 그 사이 구간의 본체 외형선은 끊어져야 한다.
바깥쪽으로 볼록하거나 안쪽으로 오목한 곡선으로 그린 것은 두 원기둥의 지름이 다를 때(큰 쪽으로 휘는 곡선) 나타나는 모양이고, 본체 외형선을 교차 구간까지 그대로 이어 그린 것도 잘못이다.

축의 최소 치수에서 구멍의 최대 치수를 빼면 최소 죔새는 0.009이다.
구멍은 $\phi 50^{+0.025}_{\ \ 0}$ 이므로 50.000~50.025mm, 축은 $\phi 50^{+0.050}_{+0.034}$ 이므로 50.034~50.050mm 범위다. 어떤 조합이든 축이 구멍보다 크므로 억지 끼워맞춤이다.
최소 죔새 = 축의 최소 허용치수 − 구멍의 최대 허용치수
$= 50.034 - 50.025 = 0.009\ \mathrm{mm}$
참고로 최대 죔새는 축의 최대에서 구멍의 최소를 빼 $50.050 - 50.000 = 0.050\ \mathrm{mm}$ 이고, 0.034나 0.075는 빼는 짝을 잘못 고른 값이다. (출제 당시 KS 기준)

평면도 공차는 형체 자체의 형상 오차를 규제하는 모양(형상) 공차이며, 위치 공차에 해당하지 않는다.
위치 공차는 기준(데이텀)에 대한 형체의 위치 관계를 규제하는 공차로 동축도, 위치도, 대칭도 등이 포함된다.
동축도 공차는 기준 축선에 대한 축선의 일치 정도를 규제하는 위치 공차이다.
위치도 공차는 형체의 이상적인 위치로부터의 편차를 규제하는 위치 공차이다.
대칭도 공차는 데이텀에 대한 대칭 형체의 어긋남을 규제하는 위치 공차이다.

정면도의 나란한 두 빗금선과, 온전한 직사각형 한가운데에 세로선이 있는 우측면도는 오른쪽 끝이 뱃머리처럼 뾰족하게 깎인 쐐기임을 뜻하므로, 평면도는 오른쪽으로 한 점에 모이는 모양이 된다.
우측면도의 가운데 세로선은 두 경사면이 만나는 능선이 폭(깊이) 방향 한가운데에 놓여 있다는 표시다. 이 능선은 윗면의 꼭짓점에서 시작해 아래로 갈수록 오른쪽으로 물러나는 빗선이어서, 정면도에서는 바깥쪽 빗금선으로 나타나고 옆에서 보면 위아래로 곧게 뻗은 한 줄로만 보인다. 안쪽의 평행한 빗금선은 같은 경사면이 앞·뒷면과 만나는 선이다.
따라서 위에서 내려다보면 세 가지가 함께 보인다. 윗면이 남아 있는 구간의 경계가 안쪽의 꺾인 선으로, 깎인 끝이 바깥쪽의 뾰족한 꼭짓점으로, 능선 자체가 꼭짓점까지 이어지는 중앙의 가로 직선으로 나타난다.
오른쪽이 오목하게 파인 모양이나 마름모가 붙은 모양은 정면도의 평행한 두 빗금선과 맞지 않는다.

그림은 소켓과 로드를 끼운 뒤 납작하고 한쪽에 기울기를 준 쐐기를 가로로 박아 고정한 이음이므로, 여기 쓰인 기계요소는 코터이다.
단면으로 그린 그림에서 두 축(로드와 소켓)이 겹친 부분을 가로질러 얇은 쐐기 부품이 관통해 있고, 이 쐐기가 두 축이 축 방향으로 빠지는 것을 막는다. 코터는 이렇게 축 방향의 인장·압축 하중을 받는 두 축을 잇고, 쐐기를 두드려 빼면 쉽게 분해된다.
키는 축과 보스 사이에 넣어 회전 토크를 전달하는 요소로, 축 방향으로 당기고 미는 두 축을 잇는 용도가 아니다.
핀은 위치 결정이나 가벼운 하중 전달에 쓰이며, 기울기를 준 쐐기로 조여 붙이는 구조가 아니다.
플랜지는 두 축 끝의 원판을 볼트로 죄어 잇는 커플링 요소로, 그림의 가로 쐐기 구조와 다르다.

구멍의 최대 치수가 축의 최소 치수보다 작다는 것은 항상 축이 구멍보다 크게 조립된다는 뜻이므로 이는 억지 끼워맞춤에 해당한다.
억지 끼워맞춤은 구멍의 최대 허용치수가 축의 최소 허용치수보다 작아, 어떤 경우에도 죔새(간섭)만 발생하는 끼워맞춤이다.
헐거운 끼워맞춤은 항상 구멍이 축보다 커서 틈새만 생기는 경우이다.
중간 끼워맞춤은 조합에 따라 틈새 또는 죔새가 생길 수 있는 경우이다.
KS에서 규정하는 끼워맞춤의 종류는 헐거운·중간·억지 세 가지이며, ‘틈새 끼워맞춤’은 정식 분류 명칭이 아니다.

기호의 6×30은 길이 30mm짜리 용접부가 6개라는 뜻이므로, 한쪽 면의 용접부 개소가 30개라는 설명이 틀렸다.
단속 필릿 용접은 「목두께 a□ + 필릿 기호 + 개수 × 용접길이 (간격)」 순으로 적는다. 그림에서는 a4가 목두께 4mm, 6×30이 길이 30mm 용접부 6개, (20)이 인접한 용접부 사이의 간격 20mm를 나타낸다.
기준선 위·아래에 같은 표기가 짝으로 있고 그 오른쪽에 엇갈림을 뜻하는 기호(Z 모양)가 들어 있으므로, 양면에 서로 어긋나게 배치한 지그재그 단속 필릿 용접이라는 점도 함께 읽힌다. (출제 당시 KS 기준)

개스킷, 박판, 형강 등 절단면이 얇은 부분은 실제 치수와 관계없이 1개의 극히 굵은 실선으로 나타낸다.
이 규칙은 얇은 부분을 실제 두께대로 표현하면 도면상 선이 겹쳐 식별이 어려워지는 문제를 방지하기 위한 도시 방법이다.
이 경우 인접한 이러한 단면 사이에는 약간의 간격을 두어 서로 구분되도록 그린다.

수면, 유면 등 액체의 위치를 표시하는 수준면선에는 가는 실선을 사용한다.
수준면선은 저장조나 탱크 등에서 액체의 높이를 도면상에 나타낼 때 쓰는 특수 목적선으로, 굵기가 얇은 실선으로 그린다.
이는 파선(숨은선)이나 1점 쇄선(중심선·기준선)과는 성격이 다른 별도의 용도선이다.

구멍기준식에서 H7과 조합했을 때 억지 끼워맞춤이 되는 축의 공차역은 p6이다.
축의 공차역 기호는 알파벳이 뒤로 갈수록(a→z) 공차역의 위치가 위쪽(치수가 커지는 방향)으로 이동하며, p·r·s·t 등은 구멍보다 축이 커지는 억지 끼워맞춤 영역에 해당한다.
f6와 g6는 축의 치수허용차가 모두 음(-)이어서 항상 틈새가 생기는 헐거운 끼워맞춤 영역이다.
h6은 축의 위 치수허용차가 0이므로 H7 구멍과 조합하면 죔새가 생기지 않고 틈새만 생기는 헐거운 끼워맞춤이 된다.

기계구조용 탄소 강재의 KS 재료 기호는 SM○○C(예: SM40C) 형태로 표기한다.
여기서 SM은 기계구조용 탄소강재(Steel Machine structural), 숫자는 탄소 함유량의 100배 값을 의미한다(SM40C이면 약 0.40%C).
SS235는 일반구조용 압연강재의 기호이다.
ALDC1은 알루미늄 다이캐스팅용 합금의 기호이다.
GC100은 회주철품의 기호이다.

도면에서 두 종류 이상의 선이 같은 위치에 겹칠 때의 우선순위는 외형선 > 숨은선 > 절단선 > 중심선 순이다.
이는 형상을 가장 명확하게 나타내는 선을 우선적으로 표시하기 위한 규칙으로, 실체의 윤곽을 나타내는 외형선이 최우선이며 그 다음으로 보이지 않는 부분을 나타내는 숨은선이 우선한다.
절단 위치를 나타내는 절단선은 중심선보다 우선하여 표시한다.

면의 일부 구간만을 데이텀으로 지정할 때는 그 구간을 굵은 1점 쇄선으로 표시한다.
그림은 축의 왼쪽 끝에서 10mm 떨어진 곳부터 23mm 구간에만 데이텀 A를 적용하려는 것이므로, 외형선과 나란하게 그 구간에만 굵은 1점 쇄선을 긋고 10과 23의 치수로 위치와 길이를 확정한다.
가는 1점 쇄선은 중심선·피치선, 가는 2점 쇄선은 가상선(인접 부분·가동 위치)에 쓰이고 굵은 2점 쇄선은 이런 용도로 규정되어 있지 않다. 굵은 1점 쇄선은 특수 가공 부위처럼 한정된 범위를 지정할 때 쓰는 선이다. (출제 당시 KS 기준)

화살표 쪽에서 보면 낮은 밑판이 전체 폭으로 깔리고 그 오른쪽 절반 위에 높은 블록이 올라앉으며, 밑판 오른쪽에 파인 홈이 단으로 드러나는 그림이 정면도가 된다.
입체도에서 낮은 밑판은 높은 블록보다 왼쪽으로 블록 하나 길이만큼 더 뻗어 있으므로, 정면도에서도 아래쪽 직사각형이 위쪽 직사각형보다 그만큼 왼쪽으로 길어지고 두 직사각형의 오른쪽 끝은 나란히 맞는다.
밑판 오른쪽에 잘려나간 홈은 보는 쪽으로 열려 있으므로 외형선으로 그려진 세로선 하나와 바닥 가로선 하나가 단을 이루어 나타난다.
밑판 안쪽의 두 세로 모서리 가운데 앞으로 튀어나온 단의 모서리는 눈에 보이므로 외형선, 높은 블록 옆면과 같은 위치에서 앞쪽 재료에 가려지는 모서리는 숨은선(파선)으로 그려야 한다. 두 선을 모두 파선으로 그리거나 모두 외형선으로 그린 것, 홈을 가운데에 그린 것은 이 형상과 맞지 않는다.

스파이럴 스프링의 치수·요목표에는 재료, 판 두께, 판 나비, 감김 수, 전체 길이, 경도 등 스프링의 재질과 형상을 규정하는 항목을 기입하며, 최대 하중은 기입하지 않아도 되는 사항이다.
스파이럴 스프링은 얇은 판재를 소용돌이 모양으로 감아 비틀림(회전)으로 에너지를 축적·방출하는 스프링이므로, 사용 조건을 나타낼 때에도 직선 방향의 하중이 아니라 토크와 감김 각도로 표현한다.
판 두께와 재료는 스프링의 강성과 특성을 결정하는 필수 기입 항목이다.
전체 길이는 감김에 필요한 판재의 길이를 규정하는 항목으로 반드시 기입한다.

표준 스퍼기어의 피치원지름은 이끝원지름에서 모듈의 2배를 뺀 값이다.
$D = D_a - 2m$
모듈 $m=2$, 이끝원지름 $D_a=84~\mathrm{mm}$를 대입하면
$D = 84 - 2 \times 2 = 80~\mathrm{mm}$
따라서 이 스퍼기어의 피치원지름은 80mm이다.

나사 도시법에서 암나사의 골지름은 가는 실선으로 표시해야 하므로, “수나사의 바깥지름과 암나사의 골지름은 굵은 실선으로 표시한다”는 설명은 틀렸다.
나사 제도 규칙상 산봉우리에 해당하는 수나사의 바깥지름과 암나사의 안지름은 굵은 실선으로, 골에 해당하는 수나사의 골지름과 암나사의 골지름은 가는 실선으로 구분하여 그린다.
완전 나사부와 불완전 나사부의 경계선을 굵은 실선으로 표시하는 것은 옳은 설명이다.
보이지 않는 나사 부분을 가는 파선으로 표시하는 것도 옳은 설명이다.
수나사와 암나사가 조립된 부분을 수나사 기준으로 표시하는 것도 옳은 설명이다.

정면도에서 좌측 부분이 우측 단보다 높고, 우측면도에서 그 높은 부분이 뒤쪽에서 한 단 더 솟아 있는 형상이므로, 평면도는 폭 전체를 덮는 직사각형 안에 세로 실선 하나와 가로 실선 하나가 들어가고 앞쪽으로 판이 돌출한 모양이 된다.
좌측 부분이 우측 부분보다 높으므로 두 부분의 경계면이 위에서 보이고, 이것이 깊이 방향 전체를 지나는 세로 실선으로 나타난다. 또 좌측 부분의 뒤쪽이 한 단 더 높으므로 그 앞면이 좌측 폭 구간에만 걸치는 가로 실선으로 그려진다.
정면도의 원은 앞뒤로 뚫린 관통 구멍이고 우측면도에서도 깊이 전체를 지나는 파선 두 줄로 나타나 있으므로, 평면도에서는 폭 방향 같은 자리에 깊이 방향 파선 두 줄이 그려진다.
정면도 아래쪽과 우측면도 앞쪽에 붙은 얇은 판은 폭의 오른쪽 절반가량을 차지하면서 앞으로 튀어나온 것이므로, 평면도에서는 앞쪽으로 돌출한 직사각형이 본체 직사각형에 이어 붙는다.

베어링 호칭번호 뒤 두 자리(안지름 번호)가 04 이상인 경우, 안지름은 안지름 번호 × 5(mm)로 계산한다.
호칭번호 6026에서 안지름 번호는 26이므로
$26 \times 5 = 130~\mathrm{mm}$
따라서 이 베어링의 안지름은 130mm이다.

아공석강에서 탄소 함유량이 증가하면 연신율(연성)이 감소한다.
탄소량이 늘어날수록 강 조직 중 펄라이트의 비율이 증가하여 재료가 단단하고 강해지지만 그만큼 무르고 잘 늘어나지 않게 된다.
경도는 탄소량 증가에 따라 증가한다.
항복점과 인장강도도 탄소량 증가에 따라 함께 증가한다.

마텐자이트 변태는 원자의 확산 없이(무확산) 순간적으로 일어나는 변태이므로, “확산변태를 한다”는 설명은 틀렸다.
마텐자이트는 오스테나이트를 급랭(수중 담금질)했을 때 탄소 원자가 이동할 시간 없이 결정 구조만 급격히 변하여 생기는 조직으로, 매우 단단하고 취성이 크다.
경도가 높고 취성이 있다는 설명은 옳다.
상온에서 준안정 상태로 존재한다는 설명도 옳다.
수중 담금질 시 나타나는 조직이라는 설명도 옳다.

플라스틱은 대체로 금속에 비해 강도와 내구성이 낮은 편이므로, “대부분 내구성이 높다”는 설명은 틀렸다.
플라스틱은 열에 약하고 전기 절연성이 우수하며, 밀도가 낮아 체적당 가격이 금속보다 저렴한 경우가 많다는 점은 일반적으로 옳은 특성이다.

Al-Mg-Si계 알루미늄합금(6000계열)은 시효경화(석출경화) 처리를 통해 강도를 크게 높일 수 있다.
이 합금은 용체화 처리 후 시효 처리를 거치면 Mg₂Si 등의 미세한 석출물이 결정 내에 고르게 분산되어 전위의 이동을 방해함으로써 강도가 향상된다.
냉간가공은 강도를 다소 높이지만 시효경화만큼 효과적이지 않다.
담금질과 불림은 주로 강(철강) 재료의 열처리 방식으로, 이 합금의 대표적 강화 방법이 아니다.

특정 임계 온도 이하에서 금속의 전기 저항이 갑자기 0이 되는 현상을 초전도 현상이라 한다.
초전도체는 임계 온도 이하로 냉각하면 전기 저항이 사라져 손실 없이 전류를 흘려보낼 수 있는 특수한 성질을 가진다.
형상기억은 변형된 재료가 특정 온도에서 원래 형상으로 되돌아가는 현상이다.
이온화는 원자가 전자를 잃거나 얻어 이온이 되는 현상으로 전기 저항 소멸과는 무관하다.
공유는 원자끼리 전자를 공유하는 결합 형태를 가리키는 말로, 전기 저항 현상을 설명하는 용어가 아니다.

고속도공구강 SKH2의 표준 조성은 18%W-4%Cr-1%V로, 이른바 18-4-1형 고속도강이다.
텅스텐(W)을 다량 함유하여 고온에서도 경도 저하가 적은 것이 특징이며, 고속 절삭 공구에 널리 사용된다.

섬유강화금속(FRM)은 강화 섬유가 배치된 섬유축 방향의 강도가 매우 크다는 것이 핵심 특성이므로, “섬유축 방향의 강도가 작다”는 설명은 틀렸다.
FRM은 금속 모재에 고강도 섬유(탄소섬유, 세라믹섬유 등)를 배향시켜 섬유 방향으로 하중을 지지하도록 만든 복합재료이다.
비강도·비강성이 높다는 설명은 옳다.
2차 성형성, 접합성이 있다는 설명도 옳다.
고온에서의 역학적 특성과 열적 안정성이 우수하다는 설명도 옳다.

톰백은 Zn 함유량이 5~20%인 황동이므로, “5~20%의 Sn을 함유하는 황동”이라는 설명은 틀렸다(Sn이 아니라 Zn).
톰백은 아연 함량이 낮아 색이 금색에 가까워 모조금이나 장식품, 동전·메달 등에 사용되며 전연성이 우수하다.
전연성이 우수하다는 설명은 옳다.
코이닝(압인 가공)에 적합해 메달, 동전 등에 쓰인다는 설명도 옳다.
금색에 가까워 모조금으로 쓰인다는 설명도 옳다.

주철의 접종은 응고 시 칠(chill)화를 억제·감소시키는 효과가 있으므로, “칠화를 증가시킨다”는 설명은 틀렸다.
접종은 Ca-Si, Fe-Si 등의 접종제를 첨가하여 응고 시 흑연의 핵생성을 촉진하고 흑연 형상을 개량함으로써, 급랭 시 나타나는 백선화(칠화) 경향을 줄여 균일한 회주철 조직을 얻게 한다.

노(爐)에 넣기 어려운 대형 부품의 국부 담금질이나 기어, 톱니, 선반 베드면 등 표면 경화에 가장 많이 사용되는 방법은 화염경화법이다.
화염경화법은 산소-아세틸렌 등의 화염으로 표면만을 급속 가열한 뒤 물이나 공기로 급랭시켜 표면층만 경화시키는 방법으로, 대형 부품이나 국부적인 부위에도 노를 이용하지 않고 적용할 수 있다.
침탄법과 질화법은 가스·염욕 등 별도의 화학적 처리 설비와 긴 처리 시간이 필요하여 대형 부품의 국부 경화에는 불리하다.
청화법은 시안화물 염욕에 담가 침탄·질화를 동시에 진행하는 방법으로, 역시 염욕조 크기의 제약을 받는다.

유체 토크 컨버터에 스테이터를 부착하면 토크를 증대시킬 수 있지만, 유체 클러치에 비해 작동 효율은 오히려 낮은 편이므로 “97% 수준까지 올릴 수 있다”는 설명은 지나치게 높게 서술되어 틀렸다.
스테이터가 없는 단순 유체 클러치는 미끄럼이 작은 조건에서 매우 높은 효율을 낼 수 있지만, 스테이터를 추가한 토크 컨버터는 유체의 방향 전환에 따른 손실이 커서 그보다 낮은 효율을 보인다.
부하에 의해 원동기가 정지하지 않는다는 설명은 옳다.
무단변속이 가능하다는 설명도 옳다.
진동·충격을 완충하여 기계에 무리가 적다는 설명도 옳다.

헬리컬 기어의 상당평기어 잇수는 다음 식으로 구한다.
$Z_v = \dfrac{Z}{\cos^3 \beta}$
잇수 $Z=50$, 비틀림각 $\beta = 20^\circ$를 대입하면
$Z_v = \dfrac{50}{\cos^3 20^\circ} = \dfrac{50}{0.830} \approx 60.2$
따라서 상당평기어 잇수는 약 60개이다.

토크와 제동력의 관계는 $T = F \times r$ ($r$은 드럼 반지름)이다.
드럼 지름 400mm이므로 반지름 $r = 0.2~\mathrm{m}$, 토크 $T = 754~\mathrm{N\cdot m}$를 대입하면
$F = \dfrac{T}{r} = \dfrac{754}{0.2} = 3770~\mathrm{N}$
따라서 축을 정지하는 데 필요한 제동력은 약 3770N이다.

벨트의 전달동력은 긴장측과 이완측 장력의 차에 벨트 속도를 곱하여 구한다.
$P = (T_1 - T_2) \times v$
장력 차 $T_1-T_2 = 3800-1850 = 1950~\mathrm{N}$, 벨트 속도 $v=3.4~\mathrm{m/s}$를 대입하면
$P = 1950 \times 3.4 = 6630~\mathrm{W} \approx 6.6~\mathrm{kW}$
따라서 전달동력은 약 6.6kW이다.

골지름은 약 10.1mm 이상이어야 한다.
축방향 인장하중을 받는 볼트의 필요 단면적은 $A = \frac{F}{\sigma_{a}}$로 구하며, 여기서 $F = 8\text{kN} = 8000\text{N}$, $\sigma_{a} = 100\text{MPa}$이다. 따라서
$A = \frac{8000}{100} = 80\text{mm}^2$
볼트의 유효단면적(골지름 기준)은 $A = \frac{\pi d^2}{4}$이므로,
$80 = \frac{\pi d^2}{4}$에서 $d^2 = \frac{320}{\pi} \approx 101.86$, $d \approx 10.09\text{mm}$

리벳 이음은 열의 영향을 받지 않으므로, 용접이 어려운 경합금(알루미늄 합금 등)에서는 오히려 용접 이음보다 신뢰성이 높다는 것이 옳은 설명이다.
알루미늄과 같은 경합금은 용접 시 열영향부에서 강도 저하나 균열이 발생하기 쉬운 반면, 리벳 이음은 기계적 체결 방식이라 이러한 문제가 없어 항공기 동체 등 경합금 구조물에 널리 사용된다.
리벳 이음은 용접과 달리 용융 열에 의한 잔류변형이 적으므로 “잔류변형이 많이 생긴다”는 설명은 틀렸다.
리벳은 주로 전단하중을 지지하는 이음이므로 “길이 방향 인장하중을 지지하는데 유리하다”는 설명은 틀렸다.
리벳 이음은 철골 구조물, 항공기 동체 등에 실제로 적용되므로 “적용하기 어렵다”는 설명은 틀렸다.

스프링에 발생하는 최대전단응력은 약 133 MPa가 된다.
스프링 지수 $C = D/d = 25/5 = 5$이므로 Wahl 수정계수는
$K = \dfrac{4(5)-1}{4(5)-4} + \dfrac{0.615}{5} = \dfrac{19}{16} + 0.123 = 1.1875 + 0.123 = 1.3105$.
최대전단응력은 $\tau = K \cdot \dfrac{8PD}{\pi d^3}$이며, 여기서
$\dfrac{8PD}{\pi d^3} = \dfrac{8 \times 200 \times 25}{\pi \times 5^3} = \dfrac{40000}{392.7} \approx 101.86$ N/mm²(MPa).
따라서 $\tau = 1.3105 \times 101.86 \approx 133.5$ MPa이다.

축의 홈 속에서 자유로이 기울어질 수 있어 키가 축과 보스에 자동으로 조정되는 장점이 있지만, 홈이 깊어 축의 강도를 약화시키는 단점을 가진 키는 반달 키(우드러프 키)이다.
반달 키는 반달 모양의 키를 축에 낸 반달형 홈에 끼우는 방식으로, 조립이 쉽고 자동 조심성이 있어 테이퍼진 축이나 자동차·공작기계의 소형축에 많이 사용되지만, 홈이 깊어 축 단면적 감소가 크다는 단점이 있다.

구름 베어링의 정격수명은 다음 식으로 구한다.
$L_{10} = \left(\dfrac{C}{P}\right)^3 \times 10^6~\mathrm{rev}$
기본 동정격하중 $C=63~\mathrm{kN}$, 작용하중 $P=5~\mathrm{kN}$를 대입하면
$L_{10} = \left(\dfrac{63}{5}\right)^3 \times 10^6 \approx 2.0 \times 10^9~\mathrm{rev}$
회전수 $N=4000~\mathrm{rpm}$이므로 수명 시간은
$L_h = \dfrac{L_{10}}{60N} = \dfrac{2.0\times10^9}{60 \times 4000} \approx 8300~\mathrm{h}$
따라서 이 베어링의 수명은 약 8300시간이다.

극한강도를 기준으로 안전율을 정할 때, 일반적으로 충격하중에서 안전율을 가장 크게 잡는다.
충격하중은 순간적으로 큰 힘이 작용하고 하중의 크기를 예측하기 어려우며 재료에 미치는 손상 효과가 정하중보다 훨씬 크기 때문에, 다른 하중 형태보다 더 큰 여유(안전율)를 두어 설계한다.
정하중은 하중의 크기가 일정하고 예측 가능하므로 안전율을 가장 작게 잡는다.
편진 반복하중과 양진 반복하중은 정하중보다는 크지만 충격하중보다는 작은 안전율을 적용한다.

임의의 축을 중심으로 회전시키려면 축을 원점으로 옮기고 → 회전시키고 → 다시 제자리로 되돌리는 세 변환을 순서대로 곱해야 한다.
회전축이 x축에 평행하면서 (0, 2, 4)를 지나므로, 먼저 $T(0,-2,-4)$로 축을 x축 위에 겹치게 옮기고, x축 둘레로 $R_x(90^\circ)$를 적용한 뒤 $T(0,2,4)$로 되돌린다.
열벡터 표기에서는 나중에 적용하는 변환이 왼쪽에 오므로 $[X_w\,Y_w\,Z_w\,1]^T = T(0,2,4)\,R_x(90^\circ)\,T(0,-2,-4)\,[0\,1\,1\,1]^T$ 가 된다. 즉 왼쪽 이동행렬의 4열이 (0, 2, 4), 오른쪽 이동행렬의 4열이 (0, −2, −4)이고 가운데가 x축 회전행렬인 식이 옳다.
x축 회전행렬은 1행·1열이 (1, 0, 0, 0)이고 y·z 성분 자리에 $\cos 90^\circ,\ -\sin 90^\circ,\ \sin 90^\circ,\ \cos 90^\circ$가 놓인다. 1행 3열에 $\sin$이 오는 행렬은 y축 회전이라 조건에 맞지 않고, 두 이동행렬의 부호가 뒤바뀐 식은 축을 반대로 옮겨 잘못된 위치에서 회전하게 된다.

CAD 시스템에서 자유곡선을 표현할 때 널리 사용하는 Hermite 곡선방정식은 일반적으로 3차식을 사용한다.
3차식은 시작점과 끝점의 위치뿐 아니라 각 점에서의 접선(기울기) 벡터까지 지정할 수 있어, 곡선의 형태를 유연하게 제어하면서도 계산이 비교적 간단하다는 장점이 있다.

와이어프레임 모델은 점과 선(모서리)만으로 물체의 형상을 표현하므로 부피나 질량과 같은 물리적 성질의 계산이 불가능하며, “물리적 성질의 계산이 가능하다”는 설명은 틀렸다.
와이어프레임 모델은 면이나 내부 정보를 갖지 않기 때문에 물성치 계산에는 솔리드 모델이 필요하다.
3면 투시도(투상도) 작성이 용이하다는 설명은 옳다.
내부 정보가 없어 단면도 작성이 어렵다는 설명도 옳다.
면 정보가 없어 은선(숨은선) 제거가 불가능하다는 설명도 옳다.

요구된 색상을 직접 표현할 수 없을 때 인접한 여러 색을 섞어서 비슷한 색을 만들어내는 기법을 디더링(dithering)이라 한다.
플리커는 화면이 깜빡이는 현상, 새도우 마스크는 CRT 모니터의 색 분리 구조, 라운딩은 수치를 반올림하는 처리로 색상 근사와는 관계가 없다.

주어진 점을 모두 지나도록 곡면을 맞추는 것이 보간(interpolation), 점에서 조금 벗어나는 것을 허용하며 맞추는 것이 근사(approximation)이다.
(가)는 "점들이 곡면 상에 놓이도록" 피팅한다고 했으므로 곡면이 점을 정확히 통과해야 한다 — 보간이다.
(나)는 "점들이 곡면으로부터 조금 떨어져 있는 것을 허용"하므로, 점과 곡면의 오차를 최소화하는 방향으로 맞추는 근사이다. 블렌딩이나 스무싱은 면과 면을 부드럽게 잇거나 곡면을 매끄럽게 다듬는 조작이어서 점군 피팅 방식을 가리키는 용어가 아니다.

LAN(근거리통신망)은 한정된 구역 내에서 고속으로 통신하기 위한 망이므로 장거리 구역의 정보통신에는 적합하지 않다.
전송속도가 빠른 것은 LAN의 대표적 특징이다.
통신망 구성과 결합이 비교적 쉬운 것도 LAN의 특징이다.
신규 장비를 전송매체에 추가하기 쉬운 것도 LAN의 특징이다.
장거리 통신은 WAN(광역통신망)의 영역이다.

쿤스 곡면, 회전 곡면, 베지어 곡면은 CAD에서 실제로 사용되는 대표적인 곡면 구성 방식이다.
반면 트위스트 곡면(twist surface)이라는 명칭의 곡면 정의 방식은 없다. 'twist(비틀림)'는 쿤스 곡면에서 모서리 점의 비틀림 벡터를 가리킬 때 쓰이는 용어일 뿐, 독립된 곡면 구성 종류가 아니다.

원 $x^2+y^2-25=0$의 중심은 원점이므로, 원 위의 점을 지나는 법선은 중심과 그 점을 잇는 직선과 같다.
점 (3, 4)와 원점을 지나는 직선의 기울기는 $\dfrac{4}{3}$이므로 방정식은 $y=\dfrac{4}{3}x$이다.
정리하면 $4x-3y=0$이 되며, 점 (3,4)를 대입하면 $4(3)-3(4)=0$으로 성립함을 확인할 수 있다.

형상 모델에서 해석에 필요한 정보를 추출하거나 추가 정보를 입력·편집하여 해석용 형식으로 재구성하는 절차를 Pre-processor(전처리기)라 한다.
이렇게 준비된 모델을 요소분할 등을 거쳐 해석에 투입하며, 해석 결과를 가공·표시하는 단계는 Post-processor(후처리기)가 담당한다.

투영중심이 투영면으로부터 유한한 거리에 위치한다고 가정하는 투영법은 원근(perspective) 투영이다.
원근투영은 투영선이 한 점(투영중심)에 모이므로 멀리 있는 물체가 작게 보이는 원근감이 나타난다.
반면 직교투영이나 축측투영, 경사투영과 같은 평행투영은 투영중심이 무한히 먼 곳에 있다고 가정하여 투영선이 서로 평행하다.

CSG(Constructive Solid Geometry) 방식은 기본 입체(primitive)와 불(boolean) 연산 정보만을 저장하는 구조이므로, B-rep처럼 면·경계 정보를 직접 갖지 않는다.
이 때문에 3면도, 투시도, 전개도 등을 작성하려면 별도의 연산 과정이 필요하여 곤란하며, 이는 명시적 경계 데이터를 갖는 B-rep과 대비되는 CSG의 특징이다.
반대로 데이터 저장량은 적고, 불 연산 모델링은 CSG의 본질적인 장점이며, 화면 재생 시에는 오히려 더 많은 연산이 필요하다.

솔리드 모델은 형상뿐 아니라 체적 정보를 가지므로 질량, 무게중심, 관성모멘트 등 물리적 성질 계산이 오히려 용이하다.
따라서 물리적 성질의 계산이 곤란하다는 설명은 솔리드 모델의 특징과 반대된다.
Boolean 연산으로 복잡한 형상을 표현할 수 있는 것은 솔리드 모델의 실제 특징이다.
와이어프레임 모델보다 데이터가 많아 처리시간이 늘어나는 것도 사실이다.
면 정보를 가지므로 은선 제거가 가능한 것도 맞는 설명이다.

화면상에 표시하고자 하는 영역을 벗어난 부분을 잘라내는 처리는 클리핑(clipping)이며, 트리밍(trimming)은 곡선이나 곡면이 서로 교차할 때 불필요한 부분을 잘라내는 편집 기능을 가리킨다.
따라서 화면 표시 영역을 기준으로 선을 잘라내는 것을 트리밍이라 설명한 것은 용어를 잘못 짝지은 것이다.
포켓은 물체를 관통하지 않는 홈 형상을 뜻하는 정확한 설명이다.
토글은 클릭할 때마다 On/Off가 반복되는 세팅을 가리키는 정확한 설명이다.
셰이딩은 솔리드에 명암을 넣어 표시하는 처리를 가리키는 정확한 설명이다.

LCD는 액정의 전기적·광학적 성질을 이용해 빛의 투과량을 조절하여 화면을 표시하므로 전자총을 사용하지 않는다.
전자총으로 형광면을 때려 화면을 표시하는 방식은 CRT 모니터의 원리이며, LCD와는 무관하다.
CRT보다 전력소모가 적은 것은 LCD의 실제 장점이다.
액정 배열 방식에 따라 TN, IPS 등으로 나뉘는 것도 사실이다.

솔리드 모델링에서 흔히 제공되는 기본 입체(primitive)에는 Block(육면체), Sphere(구), Wedge(쐐기) 외에 Cylinder, Cone, Torus 등이 있다.
Swing은 이러한 표준 기본 입체 목록에 해당하지 않는 용어이다.

3개의 Zone Bit와 4개의 Digit Bit를 기본 구조로 하고, 패리티 비트 적용 여부에 따라 7비트 또는 8비트로 한 문자를 표현하는 코드는 ASCII(미국표준코드)이다.
EBCDIC는 4개의 Zone Bit와 4개의 Digit Bit로 8비트를 구성하는 코드로 구조가 다르며, BCD는 2개의 Zone Bit와 4개의 Digit Bit로 이루어진 6비트 체계이다.

3차 베지어 곡면은 가로·세로 방향 각각 3차(4개 제어점)로 정의되므로, 전체 곡면을 정의하려면 $4\times4=16$개의 제어점이 필요하다.
즉 두 매개변수 방향 각각에 4개씩의 제어점이 필요하며, 이를 곱한 16개가 3차 베지어 곡면 정의에 필요한 최소 점의 개수이다.

원통좌표계 $(r, \theta, z)$를 직교좌표계로 변환할 때, x축과 y축 성분은 극좌표 변환과 같은 방식으로 구해진다.
$x = r\cos\theta$, $y = r\sin\theta$이며, z좌표는 그대로 유지된다.

단면 곡선을 정해진 경로 곡선을 따라 이동시키면서 곡면(또는 솔리드)을 생성하는 기능을 스윕(sweep)이라 한다.
단면을 직선 방향으로만 밀어내는 돌출(extrude)과 달리, 스윕은 임의의 경로를 따라 단면을 이동시킬 수 있다는 점에서 구분된다.

자주 쓰는 명령어를 아이콘으로 만들어 항목별로 묶어 놓고, 클릭 한 번으로 실행할 수 있도록 배치한 것을 툴바(toolbar)라 한다.
스크롤바는 화면 이동, 스크린메뉴는 화면 한쪽의 문자 메뉴, 상태바는 현재 작업 상태를 표시하는 영역으로 툴바와는 기능이 다르다.