2025년 국가직 7급 공개경쟁채용 기계설계 가책형 기출문제

2025년 국가직 7급 공개경쟁채용 기계설계 가책형 25문항 중 16문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 25분입니다. 나머지 9문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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1번
두 축이 같은 평면 내에서 어느 각도로 교차하는 경우에 사용할 수 있는 커플링은?
1. ①고정 커플링(fixed coupling)
2. ②머프 커플링(muff coupling)
3. ③올덤 커플링(oldham coupling)
4. ④유니버설 커플링(universal coupling)
2번
V벨트 전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①운전이 정숙하고 충격을 흡수할 수 있다.
2. ②벨트를 걸어 감는 방법으로 바로걸기와 엇걸기가 있다.
3. ③평벨트에 비해 접촉면적이 넓어 작은 장력으로 큰 동력을 얻을 수 있다.
4. ④벨트가 풀리에 감길 때 벨트의 바깥쪽은 늘어나고 안쪽은 줄어드는 굽힘 현상이 있다.
3번
비틀림 모멘트 3kNㆍm와 굽힘 모멘트 4kNㆍm가 동시에 작용하는 축의 최대전단응력은 비틀림 모멘트 1kNㆍm만 작용하는 축의 최대전단응력의 몇 배가 되는가? (단, 동일한 원형단면 중실축이 사용된다)
1. ①3
2. ②4
3. ③5
4. ④6
4~5번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
6번
중실 토션바(solid torsion bar) 스프링에서 원형 단면봉의 지름을 2배로 하고, 비틀림 모멘트에 대한 비틀림 각도를 그대로 유지하려면, 봉의 길이를 몇 배로 해야 하는가?
1. ①2
2. ②4
3. ③8
4. ④16
7번
나사의 자립조건에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. ①피치가 클수록 자립조건 만족에 불리하다.
2. ②리드각이 마찰각보다 크면 자립상태가 된다.
3. ③축방향 하중은 자립조건에 크게 영향을 미친다.
4. ④사각나사는 삼각나사보다 자립상태 유지에 유리하다.
8번
헬리컬 기어에 작용하는 하중의 분력 중 축직각 피치원에서 원주 방향으로 작용하는 회전력이 F_{{t}}일 때, 축－베어링계에 전달되는 반지름 방향 하중은? (단, 치직각 압력각은 \alpha_{{n}}, 비틀림각은 \beta이다)
1. ①F_{t} \, \, \tan \alpha_{{n}} \, \, \cos \, \beta
2. ②F_{t} \, \, \tan \alpha_{{n}} / \cos \, \beta
3. ③{F_{t}} / ( \tan \alpha_{{n}} \, \, \cos \, \beta )
4. ④F_{t} \, \sqrt{{1 + ( \tan \, \alpha_{{n}} \, / \, \cos \, \beta \, )^{{2}}}}
9번
원동차 지름이 250mm, 종동차 지름이 350mm, 원동축의 회전속도가 600rpm인 외접 원통마찰차를 서로 1,000N의 힘으로 밀어서 접촉시킬 때, 최대 전달 동력[kW]은? (단, 마찰면의 마찰계수는 0.2이고, 미끄럼은 없다)
1. ①0.2\pi
2. ②0.5\pi
3. ③0.7\pi
4. ④1.2\pi
10번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
11번
1줄 나사로 된 사각나사 잭(jack)으로 하중 L_{d}[kg_f]를 v[m/s]의 속도로 들어 올리려고 할 때, 손실 동력[PS]은? (단, 사각나사의 유효지름과 피치 그리고 나사부의 마찰계수는 각각 d_{e}[mm], p[mm], \mu이고, 너트와 와셔의 자리면 마찰계수는 무시한다)
1. ①\frac{{L_{{d}} v}}{{75}} \left( \frac{{\pi d_{{e}} ( p + \pi d_{{e}} \mu )}}{{p ( \pi d_{{e}} - p \mu )}} - 1 \right)
2. ②\frac{{L_{{d}} v}}{{75}} \left( \frac{{\pi d_{{e}} ( p - \pi d_{{e}} \mu )}}{{p ( \pi d_{{e}} + p \mu )}} - 1 \right)
3. ③\frac{{L_{{d}} v}}{{75}} \left( 1 - \frac{{p ( \pi d_{{e}} - p \mu )}}{{\pi d_{{e}} ( p + \pi d_{{e}} \mu )}} \right)
4. ④\frac{{L_{{d}} v}}{{75}} \left( 1 - \frac{{\pi d_{{e}} ( p - \pi d_{{e}} \mu )}}{{p ( \pi d_{{e}} + p \mu )}} \right)
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13번
평균유속 10m/s, 유량 0.3m³/s, 내부압력 0.5MPa로 유체가 흐르는 강관의 최소 바깥지름[mm]은? (단, 강관의 허용응력은 5MPa, 이음효율은 100%, 부식여유는 2mm, \pi＝3이다)
1. ①212
2. ②224
3. ③248
4. ④260
14번
중공축과 중실축에 같은 크기의 비틀림 모멘트만 작용하고 있을 때, 두 축이 동일한 최대전단응력을 갖도록 하는 중공축의 바깥지름[mm]은? (단, 중실축의 지름은 d[mm]이고, 중공축의 바깥지름은 안지름의 2배이다)
1. ①\sqrt{{\frac{{2}}{{15}}}} d
2. ②2 \sqrt{{\frac{{2}}{{15}}}} d
3. ③root {3} of {\frac{{2}}{{15}}} d
4. ④2 root {3} of {\frac{{2}}{{15}}} d
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16번
기준강도와 안전계수를 고려하여 허용응력을 정할 때, 기준강도의 선정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①반복하중일 때는 피로한도를 기준강도로 한다.
2. ②긴 기둥이나 편심하중에서는 좌굴응력을 기준강도로 한다.
3. ③고온에서 정하중이 작용할 때는 크리프 한도를 기준강도로 한다.
4. ④정하중이 주철과 같은 취성 재료에 작용할 때는 항복강도를 기준강도로 한다.
17번
미끄럼 베어링의 스트리백(Stribeck)곡선에서 마찰계수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 유체윤활영역으로 가정한다)
1. ①마찰계수는 베어링계수와 반비례한다.
2. ②윤활유의 점도가 클수록 마찰계수는 커진다.
3. ③저속 및 고하중의 경우에는 마찰계수가 작아진다.
4. ④베어링에 작용하는 압력이 낮을수록 마찰계수는 커진다.
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19번
관성차(fly wheel)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①회전축의 각속도 변동을 줄여 주는 역할을 한다.
2. ②관성차의 출력은 극관성모멘트의 크기와 관계가 있다.
3. ③관성차 내에 축적된 운동에너지는 작업을 위한 에너지로 전환할 수 있다.
4. ④동일 조건에서 큰 출력을 내려면 관성차 회전 중심쪽을 두껍게, 바깥쪽을 얇게 제작한다.
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21번
3kW의 회전 동력으로 150Nㆍm의 토크를 전달하는 축에 3kN의 축방향 하중이 작용하고 있을 때, 이 축방향 하중을 지지하는 중공 스러스트 베어링의 발열계수[N/mm²ㆍm/s]는? (단, 베어링의 바깥지름은 600mm, 안지름은 400mm, \pi＝3이다)
1. ①0.1
2. ②1
3. ③10
4. ④100
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23번
체인 전동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①벨트나 로프 전동보다 전동효율이 높다.
2. ②링크 수를 조절하면 축간거리를 조절할 수 있다.
3. ③사일런트 체인은 롤러체인보다 소음이 적고 고속용으로도 쓰인다.
4. ④스프로킷 휠이 일정한 각속도로 회전하면 체인의 속도 변동은 없다.
24번
반지름 r[mm]인 얇은 벽 원통형 압력용기에 내압 p[MPa]가 작용할 때, 최소 벽 두께 t[mm]를 결정하기 위한 인장응력[MPa]은?
1. ①\frac{pr}{4} t
2. ②\frac{pr}{2} t
3. ③\frac{pr}{t}
4. ④2 \frac{pr}{t}
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