[9급 지방직 고졸경채 기계일반] 19년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

절삭 깊이를 깊게 하는 것은 빌트업 에지를 억제하는 방법이 아니다. 절삭 깊이가 깊으면 절삭 저항과 칩의 압착력이 커져 칩이 날끝에 더 잘 용착된다.
빌트업 에지(구성인선)는 연한 칩이 날끝에 붙었다 떨어지기를 반복하는 현상으로, 절삭 깊이는 얕게 하고 날끝의 마찰을 줄이는 쪽으로 억제한다.
절삭 속도를 높이면 칩이 날끝에 머무는 시간이 줄어 용착이 억제된다.
절삭 날을 예리하게 하면 칩이 매끄럽게 분리되어 용착이 줄어든다.
바이트의 경사각을 크게 하면 절삭 저항과 칩의 압착이 줄어 구성인선이 억제된다.

재료의 전연성(소성)을 이용한 가공은 단조, 인발, 전조이다.
소성가공은 힘을 가해 재료를 영구 변형시켜 형상을 만드는 방법이고, 호닝과 트루잉은 재료를 깎아 내거나 숫돌을 다듬는 연삭 계열 작업이다.
단조: 가열한 재료를 두드리거나 눌러 형상을 만드는 소성가공이다.
인발: 재료를 다이 구멍으로 잡아당겨 단면을 줄이는 소성가공이다.
전조: 다이로 눌러 굴려 나사·기어 등을 성형하는 소성가공이다.
호닝(honing): 혼(숫돌)으로 구멍 내면을 정밀 다듬질하는 연삭 가공이다.
트루잉(truing): 연삭 숫돌의 형상을 바르게 고치는 작업으로 소성 변형과 무관하다.

K는 숫돌의 결합도(입자를 붙잡아 두는 힘의 세기)를 나타낸다.
연삭 숫돌은 숫돌 입자 → 입도 → 결합도 → 조직 → 결합제 순으로 표시하며, 결합도는 알파벳으로 적고 A쪽일수록 연하고 Z쪽일수록 단단하다.
WA는 숫돌 입자(백색 알루미나)이다.
60은 입도(입자의 크기)이다.
V는 결합제(비트리파이드)이며, m은 조직(입자의 밀도)이다.

쇳물을 고온·고압으로 금형에 주입해 얇고 복잡한 제품을 대량생산하는 방법은 다이캐스팅(die casting)이다.
정밀한 금속 금형에 용탕을 압입하므로 치수 정밀도와 표면이 좋고 생산 속도가 빨라 대량생산에 적합하다.
원심 주조법: 회전하는 주형의 원심력으로 관·실린더 라이너 같은 중공 원통 제품을 만든다.
셸 몰드 주조법: 수지를 섞은 모래로 얇은 조개껍데기 모양의 주형을 만들어 주조한다.
인베스트먼트 주조법: 왁스 모형을 내화물로 감싼 뒤 녹여 내어 만든 정밀 주형에 주조한다.

니켈－구리 합금이 기계 가공이 어렵다는 설명이 옳지 않다.
니켈－구리 합금(모넬메탈 등)은 내식성·내열성이 우수하면서 전연성이 좋아 가공이 비교적 쉬우므로 화학 공업용 부품, 펌프·밸브 등에 널리 쓰인다.
청동은 황동보다 내식성과 내마멸성이 좋아 베어링·기어 등에 쓰인다.
마그네슘 합금은 매우 가벼워 비강도가 알루미늄보다 우수하므로 항공기·자동차 부품에 쓰인다.
금형 주조의 발달로 피스톤, 실린더 헤드 커버 등을 주물용 알루미늄 합금으로 생산한다.

주철은 고온에서도 소성변형이 잘 되지 않는다.
주철은 탄소가 많아 흑연·시멘타이트가 섞인 메진 조직이므로 단조·압연 같은 소성가공이 어렵고, 대신 용융점이 낮고 유동성이 좋아 주조에 적합하다.
인장 강도가 강보다 작고 메짐성(취성)이 크다.
산에는 약하지만 알칼리에는 비교적 강하다.
유동성이 좋아 복잡한 형상도 쉽게 주조된다.

분기 회로에서 액추에이터를 정해진 순서로 작동시키는 밸브는 압력 시퀀스 밸브이다.
시퀀스 밸브는 입구 쪽 압력이 설정 압력에 도달하면 열려 다음 회로로 유체를 보내므로, 앞 동작이 끝난 뒤 다음 동작이 이어진다.
압력 조절 밸브: 회로에 공급되는 압력을 일정하게 맞추어 주는 밸브이다.
압력 제한 밸브: 회로의 최고 압력을 제한해 과부하를 막는 안전용 밸브이다.
감압 밸브: 주회로보다 낮은 압력이 필요한 분기 회로의 압력을 낮추어 유지한다.

옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다.
형상측정은 진직도·평면도·진원도처럼 모양의 정확도를 재는 것이고, 하이트 게이지는 정반 위에서 스크라이버를 이용해 높이를 재거나 금을 긋는다.
ㄱ: 버니어캘리퍼스 어미자의 한 눈금은 1 mm이며, 더 작은 값은 아들자로 읽는다.
ㄹ: 사인 바는 블록게이지와 함께 써서 삼각함수로 각도를 측정하는 기구이다.

유압유는 비압축성이어야 하므로 압축성이라는 설명이 옳지 않다.
작동유가 압축되면 압력 전달이 늦어지고 액추에이터 동작이 부정확해지므로, 유압유는 비압축성이면서 유동성이 좋아야 한다.
인화점이 높아야 화재 위험이 적고, 온도에 따른 점도 변화가 적어야 작동이 안정된다.
거품이 잘 일지 않고 수분을 쉽게 분리해야 캐비테이션과 부식이 줄어든다.
장시간 사용해도 물리적·화학적 성질이 변하지 않아야 작동유의 수명이 길다.

심 용접은 롤러 전극 사이에 모재를 겹쳐 놓고 전류를 흘리며 가열·가압해 연속으로 접합하는 방법이다.
점 용접을 연속으로 이어 놓은 형태의 전기 저항 용접으로, 기밀·수밀이 필요한 용기나 탱크 이음에 쓰인다.
모재보다 용융점이 낮은 금속을 녹여 접합하는 것은 납땜(브레이징·솔더링)이다.
위아래 전극을 점 접촉시켜 가압하며 전류를 흘리는 것은 점 용접(spot welding)이다.
불활성 가스 속에서 텅스텐 봉이나 금속 전극봉으로 아크를 일으키는 것은 불활성 가스 아크 용접(TIG·MIG)이다.

블록게이지 가운데 정밀도가 가장 낮은 등급은 2급이다.
블록게이지는 정밀도가 높은 순으로 K급(참조용)·0급(표준용)·1급(검사용)·2급(공작용)으로 나뉘며, 숫자가 클수록 정밀도가 낮다.
0급: 표준용으로 1급·2급보다 정밀하다.
1급: 검사용으로 2급보다 정밀하다.
3급: 블록게이지 등급에 없는 등급이다.

옳은 것은 ㄴ뿐이다.
쇼어 경도는 추를 떨어뜨려 반발 높이로 경도를 재므로 자국이 거의 남지 않아 완성품 검사에 쓰인다.
ㄱ: 브리넬 경도는 강구(강철구)를 압입해 오목자국의 표면적으로 경도를 구한다.
ㄷ: 비커스 경도는 다이아몬드 사각뿔을 압입자로 쓴다.
ㄹ: 로크웰 경도는 압입자의 압입 깊이로 경도를 측정하며, 반발 높이를 쓰는 것은 쇼어 경도이다.

유체를 한 방향으로만 흐르게 해 역류를 막는 요소는 체크 밸브이다.
체크 밸브는 별도 조작 없이 유체 자체의 압력으로 열리고, 역방향 흐름이 생기면 닫혀 역류를 방지한다.
플랜지 커플링: 두 축 끝의 플랜지를 볼트로 결합하는 축이음이다.
토션 바: 비틀림 변형을 이용하는 막대 모양의 스프링이다.
글러브 밸브: 공 모양 몸체 안의 밸브를 나사로 올리고 내려 유량을 조절하는 밸브로, 역류 방지용이 아니다.

제시된 탄소강 중 탄소 함량이 가장 높은 것은 탄소 공구강이다.
탄소강은 탄소가 많을수록 단단하고 내마모성이 커지므로, 날붙이·공구에 쓰는 탄소 공구강은 고탄소강에 속한다.
연강: 탄소가 적은 저탄소강으로 연하고 가공성·용접성이 좋다.
경강: 연강보다 탄소가 많지만 탄소 공구강보다는 적다.
표면 경화강: 침탄 등으로 표면만 단단하게 하므로 탄소가 적은 강을 쓴다.

흡입 공기를 모두 압축·연소시켜 분출 가스로 추력을 얻는 기관은 터보제트 기관이다.
연소가스가 압축기 구동용 터빈을 돌린 뒤 노즐로 고속 분출되어 추력을 내며, 고속 비행에서 효율이 높아 항공기용으로 쓰인다.
터보팬 기관: 흡입 공기 일부만 연소실로 보내고 나머지는 팬으로 바이패스시켜 추력을 얻는다.
터보프롭 기관: 터빈 출력 대부분으로 프로펠러를 돌려 추진한다.
터보샤프트 기관: 터빈 출력을 축 동력으로 꺼내 헬리콥터 회전날개 등을 구동한다.

표준화의 이유에 해당하는 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ이다.
공업규격으로 치수·재료·품질을 통일하면 품질이 향상되고 대량생산으로 원가가 절감되며, 작업 능률과 부품의 호환성이 높아진다.
ㅁ: 차별화된 제품 생산은 규격을 통일하는 표준화의 목적과 반대된다.
ㅂ: 개성 있는 제품의 소량 생산은 표준화로 얻는 대량생산 효과와 거리가 멀다.

(가)는 티타늄, (나)는 니켈이다.
티타늄은 철보다 훨씬 가벼우면서 강하고 내식·내열성이 우수해 가스 터빈·항공기 구조용 합금에 쓰이고, 니켈은 인성과 전연성이 좋은 은백색 금속으로 주화 등에 쓰인다.
(가) 알루미늄 (나) 마그네슘: 두 금속 모두 티타늄보다 가벼운 경금속이라 제시된 비중과 맞지 않는다.
(가) 마그네슘 (나) 알루미늄: 같은 이유로 비중 조건에 맞지 않는다.
(가) 니켈 (나) 티타늄: (가)와 (나)가 서로 뒤바뀐 연결이다.

가늘고 긴 공작물을 센터 없이 연속 연삭하는 방법은 센터리스 연삭이다.
공작물을 연삭 숫돌·조정 숫돌·받침판 사이에 지지해 가공하므로 센터 구멍이 필요 없고, 연속 가공으로 대량생산에 적합하지만 크고 무거운 공작물은 어렵다.
수평 평면 연삭: 평면을 연삭하는 방법으로 원통 공작물의 바깥·안지름 가공과 맞지 않는다.
공작물 왕복형 원통 연삭: 센터로 공작물을 지지하고 테이블을 왕복시키는 방식이다.
숫돌 왕복형 원통 연삭: 센터로 지지한 공작물에 숫돌대를 왕복시키는 방식으로 대형 공작물에 쓰인다.

옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다.
피치원 지름 $D = mZ$에서 원동 기어 $D_1 = 2 \times 30 = 60$, 종동 기어 $D_2 = 2 \times 10 = 20$이다.
중심거리 $C = \dfrac{D_1 + D_2}{2} = \dfrac{60 + 20}{2} = 40$이다.
맞물리는 두 기어의 원주피치는 $p = \pi m$로 서로 같다.
ㄴ: 원동축의 피치원 지름은 50이 아니라 60이다.
ㄹ: 회전수는 잇수에 반비례하므로 종동축은 $20 \times \dfrac{30}{10} = 60$회전한다.

리벳이음은 모재를 녹이지 않으므로 열에 약한 금속이나 얇은 판도 접합할 수 있다. 따라서 접합이 불가능하다는 설명이 옳지 않다.
리벳이음은 용접과 달리 열 영향이 없는 대신, 리벳 구멍 때문에 판의 강도가 약해지고 기밀성이 떨어진다.
모재를 녹이지 않으므로 열과 잔류 응력에 의한 변형이 없다.
작업에 큰 숙련도가 필요 없고 검사도 간단하다.
구멍을 뚫어야 하므로 판의 강도가 약화된다.