바깥지름이 46mm인 속이 빈 축이 120kW의 동력을 전달하는데 이 때의 각속도는 40rev/s이다. 이 축의 허용비틀림응력이 80MPa 일 때, 안지름은 약 몇 mm 이하이어야 하는가?
1.
29.8
2.
41.8
3.
36.8
4.
48.8
정답 : [
2
] 정답률 : 69%
3.
그림과 같이 평면응력 조건하에 최대 주응력은 몇 kPa 인가? (단, σx = 400kPa, σv = -400kPa, τxy = 300kPa 이다.)
1.
400
2.
500
3.
600
4.
700
정답 : [
2
] 정답률 : 85%
4.
다음 보에 발생하는 최대 굽힘 모멘트는?
1.
2.
3.
4.
정답 : [
4
] 정답률 : 69%
5.
지름 200mm인 축이 120rpm으로 회전하고 있다. 2m 떨어진 두 단면에서 측정한 비틀림 각이 1/15 rad 이었다면 이 축에 작용하고 있는 비틀림 모멘트는 약 몇 kN·m 인가? (단, 가로탄성계수는 80 GPa 이다.)
1.
418.9
2.
356.6
3.
305.7
4.
286.8
정답 : [
1
] 정답률 : 73%
6.
그림과 같은 단순보의 중앙점(C)에서 굽힘모멘트는?
1.
2.
3.
4.
정답 : [
4
] 정답률 : 58%
7.
반경 r, 내압 P, 두께 t인 얇은 원통형 압력용기의 면내에서 발생되는 최대전단응력(2차원 응력 상태에서의 최대전단응력)의 크기는?
1.
Pr/2t
2.
Pr/t
3.
Pr/4t
4.
2Pr/t
정답 : [
3
] 정답률 : 54%
8.
길이가 15m, 봉의 지름 10mm인 강봉에 P=8kN 을 작용시킬 때 이 봉의 길이방향 변형량은 약 몇 mm 인가? (단, 이 재료의 세로탄성계수는 210GPa 이다.)
1.
5.2
2.
6.4
3.
7.3
4.
8.5
정답 : [
3
] 정답률 : 80%
9.
그림과 같은 직사각형 단면의 목재 외팔보에 집중하중 P가 C점에 작용하고 있다. 목재의 허용압축응력을 8MPa, 끝단 B점에서의 허용 처짐량을 23.9mm라고 할 때 허용압축응력과 허용 처짐량을 모두 고려하여 이 목재에 가할 수 있는 집중하중 P의 최대값은 약 몇 kN 인가? (단, 목재의 세로탄성계수는 12GPa, 단면2차모멘트는 1022×10-6m4, 단면계수는 4.601×10-3m3 이다.)
1.
7.8
2.
8.5
3.
9.2
4.
10.0
정답 : [
3
] 정답률 : 69%
10.
알루미늄봉이 그림과 같이 축하중을 받고 있다. BC간에 작용하고 있는 하중의 크기는?
1.
2P
2.
3P
3.
4P
4.
8P
정답 : [
1
] 정답률 : 77%
11.
그림과 같이 전체 길이가 3L인 외팔보에 하중 P가 B점과 C점에 작용할 때 자유단 B에서의 처짐량은? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)
1.
2.
3.
4.
정답 : [
4
] 정답률 : 76%
12.
허용인장강도가 400MPa인 연강봉에 30kN의 축방향 인장하중이 가해질 경우 이 강봉의 지름은 약 몇 cm 인가? (단, 안전율은 5 이다.)
1.
2.69
2.
2.93
3.
2.19
4.
3.33
정답 : [
3
] 정답률 : 71%
13.
다음과 같이 3개의 링크를 핀을 이용하여 연결하였다. 2000N의 하중 P가 작용할 경우 핀에 작용되는 전단응력은 약 몇 MPa 인가? (단, 핀의 지름은 1cm 이다.)
1.
12.73
2.
13.24
3.
15.63
4.
16.56
정답 : [
1
] 정답률 : 71%
14.
단면적이 5cm2, 길이가 60cm인 연강봉을 천장에 매달고 30℃에서 0℃로 냉각시킬 때 길이의 변화를 없게 하려면 봉의 끝에 몇 kN의 추를 달아야 하는가? (단, 세로탄성계수 200GPa, 열팽창계수 a = 12×10-6/℃이고, 봉의 자중은 무시한다.)
1.
60
2.
36
3.
30
4.
24
정답 : [
2
] 정답률 : 74%
15.
전체 길이에 걸쳐서 균일 분포하중 200N/m가 작용하는 단순 지지보의 최대 굽힘응력은 몇 MPa 인가? (단, 폭×높이 = 3cm×4cm인 직사각형 단면이고, 보의 길이는 2m 이다. 또한 보의 지점은 양 끝단에 있다.)
1.
12.5
2.
25.0
3.
14.9
4.
29.8
정답 : [
1
] 정답률 : 66%
16.
그림과 같이 균일분포 하중을 받는 외팔보에 대해 굽힘에 의한 탄성변형에너지는? (단, 굽힘강성 EI는 일정하다.)
1.
2.
3.
4.
정답 : [
4
] 정답률 : 67%
17.
지름 50mm인 중실축 ABC가 A에서 모터에 의해 구동된다. 모터는 600rpm으로 50kW의 동력을 전달한다. 기계를 구동하기 위해서 기어 B는 35kW, 기어 C는 15kW를 필요로 한다. 축 ABC에 발생하는 최대 전단응력은 몇 MPa 인가?
1.
9.73
2.
22.7
3.
32.4
4.
64.8
정답 : [
3
] 정답률 : 70%
18.
그림과 같이 길이가 2L인 양단고정보의 중앙에 집중하중이 아래로 가해지고 잇다. 이때 중앙에서 모멘트 M이 발생하였다면 이 집중하중(P)의 크기는 어떻게 표현되는가?
1.
2.
3.
4.
정답 : [
4
] 정답률 : 51%
19.
5cm×4cm블록이 x축을 따라 0.05cm 만큼 인장되엇다. y방향으로 수축되는 변형률(εy)은? (단, 포아송 비(ν)는 0.3 이다.)
1.
0.00015
2.
0.0015
3.
0.003
4.
0.03
정답 : [
3
] 정답률 : 62%
20.
직사각형 단면의 단주에 150kN 하중이 중심에서 1m 만큼 편심되어 작용할 때 이 부재 AC에서 생기는 최대 인장응력은 몇 kPa 인가?
1.
25
2.
50
3.
87.5
4.
100
정답 : [
1
] 정답률 : 46%
<문제 해설> 모멘트에 의한 응력을 구할때, 분모의 단면계수는 b = 2m, h = 3m 이다. 이는 하중이 작용해서 압축되고 인장되는 면의 축을 세로로 놓고 b,h를 판단해야 한다. [해설작성자 : 남동꿈발전기]
2과목 : 기계열역학
21.
4kg의 공기를 온도 15℃에서 일정 체적으로 가열하여 엔트로피가 3.35 kJ/K 증가하였다. 이때 온도는 약 몇 K 인가? (단, 공기의 정적비열은 0.717 kJ/(kg·K) 이다.)
1.
927
2.
337
3.
533
4.
483
정답 : [
1
] 정답률 : 67%
22.
어느 왕복동 내연기관에서 실린더 안지름이 6.8cm, 행정이 8cm 일 때 평균유효압력은 1200kPa 이다. 이 기관의 1행정당 유효 일은 약 몇 kJ 인가?
1.
0.09
2.
0.15
3.
0.35
4.
0.48
정답 : [
3
] 정답률 : 61%
23.
완전히 단열된 실린더 안의 공기가 피스톤을 밀어 외부로 일을 하였다. 이 때 외부로 행한 일의 양과 동일한 값(절대값 기준)을 가지는 것은?
1.
공기의 엔탈피 변화량
2.
공기의 온도 변화량
3.
공기의 엔트로피 변화량
4.
공기의 내부에너지 변화량
정답 : [
4
] 정답률 : 61%
24.
유리창을 통해 실내에서 실외로 열전달이 일어난다. 이때 열전달량은 약 몇 W 인가? (단, 대류열전달계수는 50W/(m2·K), 유리창 표면온도는 25℃, 외기온도는 10℃, 유리창면적은 2m2 이다.)
1.
150
2.
500
3.
1500
4.
5000
정답 : [
3
] 정답률 : 75%
25.
보일러, 터빈, 응축기, 펌프로 구성되어 있는 증기원동소가 있다. 보일러에서 2500kW의 열이 발생하고 터빈에서 550kW의 일을 발생시킨다. 또한, 펌프를 구동하는데 20kW의 동력이 추가로 소모된다면 응축기에서의 방열량은 약 몇 kW 인가?
1.
980
2.
1930
3.
1970
4.
3070
정답 : [
3
] 정답률 : 50%
<문제 해설> 2500-(550-20)=1970 [해설작성자 : 첫기사]
26.
질량이 5kg인 강제 용기 속에 물이 20L 들어있다. 용기와 물이 24℃인 상태에서 이 속에 질량이 5kg이고 온도가 180℃인 어떤 물체를 넣었더니 일정 시간 후 온도가 35℃가 되면서 열평형에 도달하였다. 이 때 이 물체의 비열은 약 몇 kJ/(kg·K)인가? (단, 물의 비열은 4.2 kJ/(kg·K), 강의 비열은 0.46 kJ/(kg·K)이다.)
1.
0.88
2.
1.12
3.
1.31
4.
1.86
정답 : [
3
] 정답률 : 65%
27.
냉동기 냉매의 일반적인 구비조건으로서 적합하지 않은 것은?
1.
임계 온도가 높고, 응고 온도가 낮을 것
2.
증발열이 작고, 증기의 비체적이 클 것
3.
증기 및 액체의 점성(점성계수)이 작을 것
4.
부식성이 없고, 안정성이 있을 것
정답 : [
2
] 정답률 : 70%
28.
다음 4가지 경우에서 ( ) 안의 물질이 보유한 엔트로피가 증가한 경우는?
1.
ⓐ
2.
ⓑ
3.
ⓒ
4.
ⓓ
정답 : [
1
] 정답률 : 75%
29.
열역학 제2법칙과 관계된 설명으로 가장 옳은 것은?
1.
과정(상태변화)의 방향성을 제시한다.
2.
열역학적 에너지의 양을 결정한다.
3.
열역학적 에너지의 종류를 판단한다.
4.
과정에서 발생한 총 일의 양을 결정한다.
정답 : [
1
] 정답률 : 72%
30.
실린더에 밀폐된 8kg의 공기가 그림과 같이 압력 P1=800kPa, 체적 V1=0.27m3 에서 P2=350kPa, V2=0.80m3으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ 인가?
1.
305
2.
334
3.
362
4.
390
정답 : [
1
] 정답률 : 75%
31.
복사열을 방사하는 방사율과 면적이 같은 2개의 방열판이 있다. 각각의 온도가 A 방열판은 120℃, B 방열판은 80℃ 일 때 두 방열판의 복사 열전달량(QA/QB) 비는?
1.
1.08
2.
1.22
3.
1.54
4.
2.42
정답 : [
3
] 정답률 : 64%
32.
이상적인 오토사이클의 열효율이 56.5% 이라면 압축비는 약 얼마인가? (단, 작동 유체의 비열비는 1.4로 일정하다.)
1.
7.5
2.
8.0
3.
9.0
4.
9.5
정답 : [
2
] 정답률 : 73%
33.
어떤 열기관이 550K의 고열원으로부터 20kJ의 열량을 공급받아 250K의 저열원에 14kJ의 열량을 방출할 때 이 사이클의 Clausius 적분값과 가역, 비가역 여부의 설명으로 옳은 것은?
1.
Clausius 적분값은 –0.0196kJ/K 이고 가역사이클이다.
2.
Clausius 적분값은 –0.0196kJ/K 이고 비가역사이클이다.
3.
Clausius 적분값은 0.0196kJ/K 이고 가역사이클이다.
4.
Clausius 적분값은 0.0196kJ/K 이고 비가역사이클이다.
정답 : [
2
] 정답률 : 74%
34.
그림과 같은 Rankine 사이클의 열효율은 약 얼마인가? (단, h는 엔탈피, s는 엔트로피를 나타내며, h1=191.8 kJ/kg, h2=193.8 kJ/kg, h3=2799.5 kJ/kg, h4=2007.5 kJ/kg 이다.)
1.
30.3%
2.
36.7%
3.
42.9%
4.
48.1%
정답 : [
1
] 정답률 : 71%
35.
오토 사이클로 작동되는 기관에서 실린더의 극간 체적(clearance volume)이 행정 체적(stroke volume)의 15%라고 하면 이론 열효율은 약 얼마인가? (단, 비열비 k=1.4 이다.)
상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 상태 1로 돌아오는 가역 사이클이 있다. 아래의 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?
1.
사이클 과정 동안 시스템의 내부에너지 변화량은 0 이다.
2.
사이클 과정 동안 시스템은 외부로부터 순(net) 일을 받았다.
3.
사이클 과정 동안 시스템의 내부에서 외부로 순(net) 열이 전달되었다.
4.
이 그림으로 사이클 과정 동안 총 엔트로피 변화량을 알 수 없다.
정답 : [
4
] 정답률 : 62%
37.
기체상수가 0.462kJ/(kg·K)인 수증기를 이상기체로 간주할 때 정압비열(kJ/(kg·K))은 약 얼마인가? (단, 이 수증기의 비열비는 1.33 이다.)
1.
1.86
2.
1.54
3.
0.64
4.
0.44
정답 : [
1
] 정답률 : 66%
38.
카르노사이클로 작동되는 열기관이 200kJ의 열을 200℃에서 공급받아 20℃에서 방출한다면 이 기관의 일은 약 얼마인가?
1.
38 kJ
2.
54 kJ
3.
63 kJ
4.
76 kJ
정답 : [
4
] 정답률 : 62%
39.
압력 100kPa, 온도 20℃인 일정량의 이상기체가 있다. 압력을 일정하게 유지하면서 부피가 처음 부피의 2배가 되었을 때 기체의 온도는 약 몇 ℃가 되는가?
1.
148
2.
256
3.
313
4.
586
정답 : [
3
] 정답률 : 70%
40.
시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열은 1.0 kJ/(kg·K)이고, 초기 온도가 50℃인 상태에서 323kJ의 열량을 가하여 팽창시킬 때 변경 후 체적은 변경 전 체적의 약 몇 배가 되는가? (단, 정압과정으로 팽창한다.)
1.
1.5배
2.
2배
3.
2.5배
4.
3배
정답 : [
2
] 정답률 : 64%
3과목 : 기계유체역학
41.
어떤 물체의 속도가 초기 속도의 2배가 되었을 때 항력계수가 초기 항력계수의 1/2로 줄었다. 초기에 물체가 받는 저항력이 D라고 할 때 변화된 저항력은 얼마가 되는가?
1.
2D
2.
4D
3.
4.
정답 : [
1
] 정답률 : 64%
42.
단면적이 각각 10cm2와 20cm2인 관이 서로 연결되어 있다. 비압축성 유동이라 가정하면 20cm2 관속의 평균유속이 2.4m/s 일 때 10cm2 관내의 평균속도는 약 몇 m/s 인가?
1.
4.8
2.
1.2
3.
9.6
4.
2.4
정답 : [
1
] 정답률 : 60%
43.
5℃의 물[점성계수 1.5×10-3 kg/(m·s)]이 안지름 0.25cm, 길이 10m인 수평관 내부를 1m/s로 흐른다. 이 때 레이놀즈수는 얼마인가?
1.
166.7
2.
600
3.
1666.7
4.
6000
정답 : [
3
] 정답률 : 67%
44.
비압축성 유동에 대한 Navier-Stokes 방정식에서 나타나지 않는 힘은?
1.
체적력(중력)
2.
압력
3.
점성력
4.
표면장력
정답 : [
4
] 정답률 : 73%
45.
그림과 같은 수문에서 멈춤장치 A가 받는 힘은 약 몇 kN 인가? (단, 수문의 폭은 3m 이고, 수은의 비중은 13.6 이다.)
1.
37
2.
510
3.
586
4.
879
정답 : [
3
] 정답률 : 52%
<문제 해설> 아래와 같은 오류 신고가 있었습니다. 여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다. 추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다. 참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다.
[오류 신고 내용] 오류신고하겠습니다
F=pghA=(13.6-1)* 9.8*1*6=740.88kN h는 작용점으로부터 물과 수은의 중심 M=FL=1481.76*2.2 L은 힌지로부터 물과 수은의 중심 수평력=M/b = 509.335kN [해설작성자 : 이의제기]
46.
수력구배선(hydraulic grade line)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1.
에너지선보다 위에 있어야 한다.
2.
항상 수평선이다.
3.
위치수두와 속도수두의 합을 나타내며 주로 에너지선 아래에 있다.
4.
위치수두와 압력수두의 합을 나타내며 주로 에너지선 아래에 있다.
정답 : [
4
] 정답률 : 64%
47.
그림과 같이 바닥부 단면적이 1m2인 탱크에 설치된 노즐에서 수면과 노즐 중심부 사이 높이가 1m 인 경우 유량을 Q라고 한다. 이 유량을 2배로 하기 위해서는 수면 상에 약 몇 kg 정도의 피스톤을 놓아야 하는가?
1.
1000
2.
2000
3.
3000
4.
4000
정답 : [
3
] 정답률 : 43%
48.
매끄러운 원관에서 물의 속도가 V일 때 압력강하가 △p1이었고, 이때 완전한 난류유동이 발생되었다. 속도는 2V로 하여 실험을 하였다면 압력강하는 얼마가 되는가?
1.
△p1
2.
2△p1
3.
4△p1
4.
8△p1
정답 : [
3
] 정답률 : 60%
49.
2차원 직각좌표계(x, y)에서 유동함수(stream function, ψ)가 ψ = y-x2인 정상 유동이 있다. 다음 보기 중 속도의 크기가 √5인 점(x, y)을 모두 고르면?
1.
ㄱ
2.
ㄷ
3.
ㄱ, ㄴ
4.
ㄴ, ㄷ
정답 : [
3
] 정답률 : 57%
50.
압력과 밀도를 각각 P, ρ라 할 때 의 차원은? (단, M, L, T는 각각 질량, 길이, 시간의 차원을 나타낸다.)
1.
2.
3.
4.
정답 : [
1
] 정답률 : 65%
51.
마노미터를 설치하여 액체탱크의 수압을 측정하려고 한다. 수은(비중 = 13..6) 액주의 높이차 H = 50cm 이면 A점에서의 계기압력은 약 얼마인가? (단, 액체의 밀도는 900 kg/m3 이다.)
1.
63.9 kPa
2.
4.2 kPa
3.
63.9 Pa
4.
4.2 Pa
정답 : [
1
] 정답률 : 63%
52.
비중이 0.85 이고 동점성계수가 3×10-4 m2/s 인 기름이 안지름 10cm 원관 내를 20L/s로 흐른다. 이 원관 100m 길이에서의 수두손실은 약 몇 m 인가?
1.
16.6
2.
24.9
3.
49.8
4.
82.1
정답 : [
2
] 정답률 : 53%
53.
동점성계수가 10cm2/s 이고 비중이 1.2인 유체의 점성계수는 몇 Pa·s 인가?
1.
1.2
2.
0.12
3.
2.4
4.
0.24
정답 : [
1
] 정답률 : 61%
54.
지름 D인 구가 점성계수 μ인 유체 속에서, 관성을 무시할 수 있는 정도로 느린 속도 V로 움직일 때 받는 힘 F를 D, μ, V의 함수로 가정하여 차원해석 하였을 때 얻을 수 있는 식은?
1.
2.
3.
4.
정답 : [
2
] 정답률 : 65%
55.
다음 중 Hagen-Poiseuille 법칙을 이용한 세관식 점도계는?
1.
맥미셸(MacMichael) 점도계
2.
세이볼트(Saybolt) 점도계
3.
낙구식 점도계
4.
스토머(Stormer) 점도계
정답 : [
2
] 정답률 : 54%
56.
길이 100m의 배를 길이 5m인 모형으로 실험할 때, 실형이 40km/h로 움직이는 경우와 역학적 상사를 만족시키기 위한 모형의 속도는 약 몇 km/h 인가? (단, 점성마찰은 무시한다.)
1.
4.66
2.
8.94
3.
12.96
4.
18.42
정답 : [
2
] 정답률 : 62%
57.
한 변이 2m인 위가 열려있는 정육면체 통에 물을 가득 담아 수평방향으로 9.8m/s2의 가속도로 잡아당겼을 때 통에 남아 있는 물의 양은 약 몇 m3 인가?
1.
8
2.
4
3.
2
4.
1
정답 : [
2
] 정답률 : 63%
58.
밀도가 ρ인 액체와 접촉하고 있는 기체 사이의 표면장력이 σ라고 할 때 그림과 같은 지름 d의 원통 모세관에서 액주의 높이 h를 구하는 식은? (단, g는 중력가속도이다.)
1.
2.
3.
4.
정답 : [
4
] 정답률 : 64%
59.
그림과 같이 비중이 0.83인 기름이 12m/s의 속도로 수직 고정평판에 직각으로 부딪치고 있다. 판에 작용하는 힘 F는 약 몇 N 인가?
1.
23.5
2.
28.9
3.
288.6
4.
234.7
정답 : [
4
] 정답률 : 67%
60.
평판 위를 지나는 경계층 유동에서 경계층 두께가 δ인 경계층 내 속도 u가 로 주어진다. 여기서 y는 평판까지 거리, U는 주류속도이다. 이 때 경계층 배제두께(boundary layer displacement thinkness) δ*와 δ의 비 δ*/δ 는 약 얼마인가?
1.
0.333
2.
0.363
3.
0.500
4.
0.667
정답 : [
2
] 정답률 : 42%
4과목 : 유체기계 및 유압기기
61.
6m3/min의 송출량으로 물을 송수하는 원심펌프가 있다. 흡입관 안지름은 200mm, 토출관 안지름은 150mm이며, 펌프 기준면에서 측정한 흡입압력은 –20kPa(게이지 압력)이고, 펌프 기준면으로부터 1.5m 위에서 측정한 토출압력은 147kPa(게이지 압력)일 때 이 펌프를 작동하는데 필요한 동력은 약 몇 kW인가? (단, 주어진 조건 외의 각종 손실은 무시한다.)
의 차원은? (단, M, L, T는 각각 질량, 길이, 시간의 차원을 나타낸다.)
로 주어진다. 여기서 y는 평판까지 거리, U는 주류속도이다. 이 때 경계층 배제두께(boundary layer displacement thinkness) δ*와 δ의 비 δ*/δ 는 약 얼마인가?
