[9급 국가직 기계일반] 12년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

체심입방격자(BCC) 단위격자에 속하는 원자 수는 2개이다.
꼭짓점 원자 8개는 각각 이웃한 8개 격자가 나눠 가지므로 1/8씩, 체심 원자 1개는 온전히 속한다.
$8\times\dfrac{1}{8}+1=2$
1개: 단순입방격자의 원자 수이다.
4개: 면심입방격자($8\times\frac{1}{8}+6\times\frac{1}{2}$)의 원자 수이다.
8개: 꼭짓점 원자를 나누지 않고 센 값이다.

재결정 온도는 1시간 안에 재결정이 완전하게 이루어지는 온도로 정의한다.
재결정은 온도와 시간에 모두 영향을 받으므로 시간 기준(약 1시간)을 정해 온도를 정의한다.
재결정이 시작되는 온도: 정의 기준이 완료 시점이다.
시간에 상관없이 완결되는 온도: 시간 조건을 빼면 정의가 성립하지 않는다.
재결정 완료 후 결정립 성장이 시작되는 온도: 결정립 성장은 재결정 이후의 별도 단계이다.

표면의 인장잔류응력은 피로수명을 낮춘다. 피로수명을 향상시킨다는 설명이 옳지 않다.
피로균열은 표면 인장응력에서 시작·성장하므로, 숏피닝 등으로 표면에 압축잔류응력을 넣어야 피로수명이 늘어난다.
외력 제거 후 소재에 남은 응력: 잔류응력의 정의로 옳다.
온도구배로도 발생한다: 용접·열처리의 불균일 냉각으로 생겨 옳다.
추가 소성변형으로 감소될 수 있다: 소성 신장 등으로 완화할 수 있어 옳다.

스테인리스강은 탄소량이 많을수록 내식성이 떨어진다. 탄소량이 많을수록 내식성이 향상된다는 설명이 옳지 않다.
탄소는 크롬과 결합해 크롬 탄화물을 만들고, 그 주변의 크롬이 부족해져 부동태 피막이 약해진다(입계 부식).
뛰어난 내식성과 높은 인장강도: 옳다.
산소와 접하면 얇고 단단한 크롬산화막 형성: 부동태 피막으로 옳다.
오스테나이트계는 크롬·니켈 합금으로 연성이 크다: 옳다.

크랭크－로커 기구는 크랭크의 회전을 로커의 요동(각도 왕복) 운동으로 바꾸므로 병진운동 변환 기구가 아니다.
병진운동은 물체가 직선으로 왕복하는 운동이다.
원통캠과 종동절: 캠 회전으로 종동절이 축방향 직선 왕복한다.
크랭크－슬라이더 기구: 크랭크 회전을 슬라이더 직선 왕복으로 바꾼다.
랙－피니언 기구: 피니언 회전을 랙의 직선 운동으로 바꾼다.

키홈은 축 단면을 깎아내므로 응력집중이 생긴다. 응력집중이 일어나지 않는다는 설명이 옳지 않다.
키홈 모서리에서 응력집중이 일어나 축 강도가 떨어지므로, 홈 모서리에 둥글기를 주는 등 대책을 쓴다.
축과 보스를 결합하는 요소: 키의 정의로 옳다.
축방향을 고정하지 않으면 미끄럼운동이 가능하다: 미끄럼(페더) 키로 옳다.
평행형과 테이퍼형이 있다: 옳다.

구성인선은 절삭속도를 빠르게 해야 방지되므로, 느리게 하면 방지된다는 설명이 옳지 않다.
구성인선은 저속에서 칩이 공구 날끝에 압착·용착되어 생기며, 임계속도 이상의 고속 절삭에서는 온도가 올라 사라진다.
연성재료에서 많이 발생한다: 옳다.
경사면에 윤활하면 줄일 수 있다: 용착을 막아 옳다.
가공면이 거칠어진다: 구성인선이 탈락하며 면을 해쳐 옳다.

치핑(chipping)은 공구 날끝이 절삭저항을 견디지 못해 작게 떨어져 나가는 현상이다.
충격·진동이나 단속 절삭에서 취성이 큰 공구(초경·세라믹)에 잘 생기며 공구 수명을 단축시킨다.
칩이 연속적으로 흐르는 현상: 유동형 칩에 대한 설명이다.
마찰로 열이 발생하는 현상: 절삭열에 대한 설명이다.
공구가 떨리는 현상: 채터링(chattering)에 대한 설명이다.

인베스트먼트 주조법은 왁스 모형 제작·피복·탈왁스 등 공정이 많아 사형 주조보다 인건비가 비싸다. 인건비가 저렴하다는 설명이 옳지 않다.
인베스트먼트 주조는 정밀도·표면 품질이 뛰어난 대신 공정이 복잡하고 비용이 많이 든다.
석고주형 주조는 다이캐스팅보다 생산 속도가 느리다: 일회용 주형이라 옳다.
대량생산에는 다이캐스팅이 바람직하다: 금형을 반복 사용해 옳다.
석고주형 주조는 사형보다 치수정밀도와 표면정도가 우수하다: 옳다.

딥드로잉한 컵의 벽 두께를 균일하게 하는 후속 공정은 아이어닝(ironing)이다.
아이어닝은 펀치와 다이 사이 틈새를 판 두께보다 작게 하여 측벽을 훑어 얇고 균일하게 만든다. 음료 캔 제조에 쓰인다.
코이닝: 압인 가공으로 표면에 무늬·문자를 찍는다.
랜싱: 판의 일부를 자르면서 동시에 굽힌다.
허빙: 경화된 펀치(호브)를 눌러 금형 공동을 만든다.

같은 표면에서 Ra(산술평균거칠기)는 평균값이라 가장 작게 나오므로, Ra 값이 가장 크다는 설명이 옳지 않다.
최대높이 Rmax 는 가장 높은 산과 가장 깊은 골의 차이라 가장 크고, 10점 평균 Rz 가 그 사이에 온다.
삼각기호로 표면거칠기 의도를 전달한다: 다듬질 기호(▽)가 당시 일반적으로 쓰여 옳다.
기준길이 안에서 채취한 데이터로 평가한다: 옳다.
접촉식(촉침식)과 비접촉식(광학식)이 모두 쓰인다: 옳다.

성형수축 때문에 표면이 오목하게 꺼지는 사출성형 결함은 싱크 마크(sink mark) 현상이다.
두꺼운 부분은 늦게 식으면서 크게 수축해 표면을 안쪽으로 끌어당긴다. 그래서 두께를 균일하게 하고 게이트를 키워 보압이 충분히 전달되게 한다.
플래시 현상: 금형 틈으로 수지가 새어 얇은 지느러미가 생기는 결함이다.
플로 마크 현상: 수지가 흐른 자국이 물결무늬로 남는 결함이다.
제팅 현상: 게이트에서 수지가 뱀처럼 분사되어 흐름 자국이 남는 결함이다.

B 실린더에 작용하는 유압은 $\dfrac{4F_1}{\pi D_1^2}$ 이다.
파스칼 원리에 따라 밀폐된 유체에 가한 압력은 모든 곳에 같은 크기로 전달되므로, B 의 유압은 A 피스톤이 만든 압력과 같다. 지름 $D_2$ 는 B 가 받는 힘을 구할 때만 필요하다.
A 피스톤 단면적으로 압력을 구한다.
$p=\dfrac{F_1}{\frac{\pi}{4}D_1^2}=\dfrac{4F_1}{\pi D_1^2}$

결함이나 흠집 같은 정성적 특성의 유무를 조사하는 방법은 계수법이므로, 이를 계량법이라 한 설명이 옳지 않다.
계량법은 길이·무게·강도처럼 연속적인 측정값을 다루고, 계수법은 불량 개수·결점 수처럼 셀 수 있는 값을 다룬다.
모집단의 정의: 조사 대상 특성을 가진 개체 전체로 옳다.
표본크기의 정의: 추출되어 검사되는 개체 수로 옳다.
도수분포: 조건별 개체 수의 분포를 나타낸 것으로 옳다.

모양·크기가 다른 판재 조각을 레이저 용접한 뒤 성형해 최종 형상을 만드는 기술은 테일러 블랭킹(tailor blanking)이다.
부위별로 필요한 두께·강도의 판을 미리 이어 붙여 성형하므로 부품 수와 무게를 줄일 수 있어 자동차 차체에 널리 쓰인다.
전자기성형: 순간적인 강한 자기장의 힘으로 금속을 성형한다.
정밀 블랭킹: 판 누르개와 작은 틈새로 매끈한 전단면을 얻는 블랭킹이다.
하이드로포밍: 액체 압력으로 관이나 판재를 금형 형상대로 성형한다.

개수로(자유표면이 있는 수로)의 유량 측정에는 위어(weir)를 쓴다.
위어는 수로를 막는 둑으로, 둑 위를 넘는 수두(물의 높이)를 재어 유량을 구한다.
벤투리미터: 관로 속 유량을 단면 축소부의 압력차로 잰다.
오리피스: 관로에 구멍판을 넣어 압력차로 유량을 잰다.
마노미터: 압력(차)을 재는 액주계이다.

윤활유는 기포 발생이 적어야 하므로, 기포 발생이 많을 것이라는 조건이 옳지 않다.
기포가 생기면 유막이 끊겨 윤활 불량이 되고 산화가 촉진된다.
산화 안정성이 클 것: 고온에서 열화를 막는다.
부식 방지성이 좋을 것: 금속 부품을 보호한다.
적당한 점도를 가질 것: 유막 유지와 마찰 손실 사이 균형을 맞춘다.

캐비테이션이 일어나면 펌프 효율은 떨어지므로, 효율 증가는 관계가 없다.
캐비테이션은 액체 압력이 포화증기압 아래로 떨어져 기포가 생겼다가 붕괴하는 현상이다. 기포가 유로를 막아 양정·효율이 감소한다.
소음과 진동 발생: 기포 붕괴 충격으로 생긴다.
가동날개 부식(침식) 발생: 붕괴 압력이 날개 표면을 때려 생긴다.
심한 충격 발생: 기포 붕괴 시 국부 고압이 생긴다.

백래시(backlash)는 맞물린 기어의 피치원 둘레상에서 측정한 치면 사이의 틈새이다.
윤활유막·제작 오차·열팽창을 흡수하도록 이 두께를 홈 폭보다 약간 작게 만들어 생기는 여유이다.
피치원상 이와 이 사이의 거리: 원주피치에 대한 설명이다.
피치원에서 이끝원까지의 거리: 이끝높이(어덴덤)이다.
이끝원에서 상대 기어 이뿌리원까지의 거리: 이끝 틈새(클리어런스)이다.

원심력을 무시할 때 긴장측과 이완측 장력의 비는 $\dfrac{T_t}{T_s}=e^{\mu\theta}$ 이다.
벨트 미소 요소의 힘 평형에서 $\dfrac{dT}{T}=\mu\,d\theta$ 를 얻고, 접촉각 전체에 대해 적분한 것이 아이텔바인(Eytelwein) 식이다.
$\ln\dfrac{T_t}{T_s}=\mu\theta$
$\dfrac{1}{e^{\mu\theta}}$: 이완측에 대한 긴장측 비가 아니라 그 역수이다.
$1-e^{\mu\theta}$: 음수가 되어 장력비가 될 수 없다.
$1-\dfrac{1}{e^{\mu\theta}}$: 유효장력을 긴장측 장력으로 나눈 비 $\dfrac{T_t-T_s}{T_t}$ 이다.