2021년 국가직 7급 공개경쟁채용 기계설계 가책형 기출문제

2021년 국가직 7급 공개경쟁채용 기계설계 가책형 25문항 중 15문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 25분입니다. 나머지 10문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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1번
치수 공차와 정밀도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①정밀한 게이지나 측정공구 등의 부품 정밀도로 IT01, IT0, IT1 등급보다 IT11～IT16 등급이 적절하다.
2. ②치수공차는 최대 허용치수와 최소 허용치수의 차로서 양수(＋)이다.
3. ③억지 끼워맞춤에서 구멍의 최대 허용치수가 축의 최소 허용치수보다 작은 경우 최소 죔새가 생긴다.
4. ④치수공차기호 ‘40h7’는 축의 기준 치수가 40mm, 공차역 h, 공차등급 7을 의미한다.
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3번
나사에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①미터 보통 나사에서 수나사의 바깥지름 d, 골지름 d_{{1}}일 때, 유효지름의 근삿값은 \frac{{d + d_{{1}}}}{{2}}이다.
2. ②마찰계수와 나선각이 같은 경우, 삼각 나사의 효율은 사다리꼴 나사의 효율보다 항상 좋다.
3. ③국제규격(ISO)에서 관용 나사의 나사산각은 55°이다.
4. ④M10×1은 미터 가는 나사이고 피치는 1mm이다.
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5번
리벳과 용접에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. ①리벳으로 양쪽 덮개판 1줄 맞대기 이음할 때, 판 효율과 리벳 효율 중에서 큰 값이 이음의 효율이다.
2. ②직교하는 두 부재를 삼각형 단면으로 용접하는 것을 맞대기 용접이라 한다.
3. ③여러 줄 리벳이음에서는 리벳에 작용하는 힘이 가장 작은 줄의 강도를 기준으로 설계한다.
4. ④용접부의 이음 효율은 (정하중에 대한 형상계수)×(용접계수)로 얻을 수 있다.
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8번
단면이 원형으로 일정한 회전축에 작용하는 비틀림 모멘트 T \,[N․m]에 의한 비틀림각을 축의 길이 1m당 0.18°이내로 제한할 때, 축의 최소 지름[mm]은? (단, 축 재료의 가로 탄성계수는 G \,[Pa]이다)
1. ①1000×root {4} of {\frac{{32 T}}{{\pi G}}}
2. ②1000×root {4} of {\frac{{178 T}}{{\pi G}}}
3. ③1000×root {4} of {\frac{{23040 T}}{{\pi^{{2}} G}}}
4. ④1000×root {4} of {\frac{{32000 T}}{{\pi^{{2}} G}}}
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10번
항복강도가 \sigma_{{y}}, 지름이 d이고, 굽힘 모멘트 M \,과 비틀림 모멘트 T \,를 동시에 받고 있는 연강축에 정적 파손이론으로 전단변형에너지설(distortion energy theory)을 적용할 때, 안전계수(safety factor)는?
1. ①\frac{{\sigma_{{y}} \pi d^{{3}}}}{{16 \sqrt{{4 M^{{2}} + 3 T^{{2}}}}}}
2. ②\frac{{\sigma_{{y}} \pi d^{{3}}}}{{16 \sqrt{{M^{{2}} + T^{{2}}}}}}
3. ③\frac{{\sigma_{{y}} \pi d^{{3}}}}{{32 \sqrt{{M^{{2}} + T^{{2}}}}}}
4. ④\frac{{\sigma_{{y}} \pi d^{{3}}}}{{16 ( M + \sqrt{{M^{{2}} + T^{{2}}}} )}}
11번
미끄럼 베어링의 설계에서 쓰는 변수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①최소 유막두께는 축과 베어링 사이의 최소거리를 의미하며 눌어붙음을 방지하기 위한 설계변수이다.
2. ②회전속도의 증가는 베어링 온도의 상승과 이에 따른 윤활유 점도와 베어링 특성에 영향을 미치기 때문에 발열계수(베어링 평균압력×원주속도)의 제한이 필요하다.
3. ③저널의 폭경비(베어링 폭/축지름)가 작으면 베어링 압력이 낮아져 하중을 지지하는 능력이 증가한다.
4. ④축과 베어링 중심이 일치할 때의 베어링 틈새를 축의 반지름으로 나눈 값을 틈새비라 한다.
12번
구름베어링 호칭번호 ‘6204C2P6’로부터 알 수 있는 것으로 옳지 않은 것은?
1. ①베어링 종류는 단열 깊은홈 볼베어링이다.
2. ②안지름 치수는 20mm이다.
3. ③내륜 및 외륜 사이에 있는 볼의 틈새 크기는 보통급보다 작다.
4. ④정밀도는 5급(정밀급)보다 정밀한 등급이다.
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14번
5m/s의 속도로 50kW의 동력을 전달하는 평벨트 전동장치에서 긴장측 장력이 이완측 장력의 1.5배일 때, 유효장력과 이완측 장력의 합[N]은?
1. ①10,000
2. ②20,000
3. ③30,000
4. ④40,000
15번
체인 동력전달에서 사용되는 스프로킷 휠의 피치원 지름은? (단, 체인의 피치는 p, 스프로킷 휠의 잇수는 Z \,이다)
1. ①\frac{{p}}{{\sin \frac{{180 ^{\circ}}}{{Z}}}} \,
2. ②\frac{{p}}{{\sin \frac{{360 ^{\circ}}}{{Z}}}} \,
3. ③\frac{{2 p}}{{\sin \frac{{180 ^{\circ}}}{{Z}}}} \,
4. ④\frac{{2 p}}{{\sin \frac{{360 ^{\circ}}}{{Z}}}} \,
16번
벨트전동에서 긴장측의 장력이 10kN, 벨트의 접촉각이\frac{{6}}{{5}} \pi, 벨트와 풀리의 마찰계수가 0.2, 벨트의 전동속도가 5m/s일 때, 전달동력[kW]은?
1. ①50 ( 1 - e^{{- 0.24 \pi}} )
2. ②100 ( 1 - e^{{- 0.24 \pi}} )
3. ③50 ( e^{{0.24 \pi}} - 1 )
4. ④100 ( e^{{0.24 \pi}} - 1 )
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18번
코일의 지름이 20mm, 소선의 지름이 4mm, 유효감김수가 12인 코일 스프링에 100kgf의 인장하중이 작용하여 3mm의 처짐이 발생할 때, 가로 탄성계수 G[kgf/mm²]는?
1. ①10,000
2. ②20,000
3. ③100,000
4. ④200,000
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20번
안지름이 200mm인 4개의 관을 통해 유체가 평균유속 2\mathrm{m} / \mathrm{s}로 흐르고 있을 때, 유체의 총유량[\ell/\mathrm{s}]은?
1. ①8\pi
2. ②16\pi
3. ③80\pi
4. ④160\pi
21번
전단을 위해 4,500kgf․m의 일이 필요한 강판을 전단할 수 있는 전단기를 제작하고자 한다. 전단기는 500rpm의 회전축에 플라이 휠을 달아 플라이 휠에 저장될 에너지로 전단작업을 수행한다. 전단과정에서 플라이 휠 회전속도가 20% 저하된다고 할 때, 이 플라이 휠의 질량관성모멘트값[kgf․m․s²]은? (단, \pi＝3이다)
1. ①3.6
2. ②5
3. ③5.6
4. ④10
22번
전달하중이 2kN, 잇수가 30, 모듈이 2mm, 회전수가 400rpm인 스퍼 기어의 전달동력[kW]은? (단, \pi＝3이고, 속도계수는 무시한다)
1. ①1.2
2. ②2.4
3. ③12
4. ④24
23~24번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
25번
미끄럼 베어링에 사용되는 점성 유체의 점도가 10poise일 때, 이 유체의 점도를 SI 기본단위(길이 m, 질량 kg, 시간 s)로 옳게 표시한 것은?
1. ①0.1[m^-2․kg․s^-1]
2. ②0.1[m^-1․kg․s^-1]
3. ③1[m^-2․kg․s^-1]
4. ④1[m^-1․kg․s^-1]