건설기계설비산업기사 필기 기출문제복원 (2004-05-23)

건설기계설비산업기사
(2004-05-23 기출문제)

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1과목: 기계제작법

1. 브라운 샤프형 밀링머신에서 직경 피치 12, 치수 76의 스퍼 기어를 절삭할 때, 분할판의 구멍열은 얼마인가?

  1. 38
  2. 32
  3. 23
  4. 19
(정답률: 알수없음)
  • 스퍼 기어의 직경 피치가 12이므로, 한 바퀴를 돌기 위해 이동하는 거리는 12mm이다. 따라서 스퍼 기어의 둘레는 12mm × π ≈ 37.7mm이다.

    분할판은 스퍼 기어의 이동 거리를 나누어주는 역할을 한다. 따라서 분할판의 구멍열은 스퍼 기어의 둘레를 나누어준 값이다.

    스퍼 기어의 둘레는 약 37.7mm이므로, 구멍열은 37.7mm을 나누어준 값이다. 이 값은 약 19이므로, 정답은 "19"이다.
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2. 나사의 측정방법이 아닌 것은?

  1. 센터게이지에 의한 나사각 측정
  2. 피치게이지에 의한 나사피치 측정
  3. 3침법에 의한 유효지름 측정
  4. 2침법에 의한 나사외경 측정
(정답률: 알수없음)
  • 2침법에 의한 나사외경 측정은 나사의 외경을 측정하는 방법으로, 측정 도구를 나사의 외부에 대고 측정하는 방법입니다. 하지만 나사의 외경은 측정 도구의 접촉점에 따라서 오차가 발생할 수 있기 때문에 정확한 측정이 어렵습니다. 따라서 이 방법은 나사의 측정 방법 중에서 정확도가 떨어지는 방법으로 알려져 있습니다.
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3. 단조프레스의 용량이 5 ton, 단조물의 유효단면적이 500㎜2 인 재료를 효율 80%로 단조할 때, 이 단조 재료의 변형저항은?

  1. 4 ㎏f/㎜2
  2. 51 ㎏f/㎜2
  3. 8 ㎏f/㎜2
  4. 10 ㎏f/㎜2
(정답률: 알수없음)
  • 단조프레스의 용량이 5 ton 이므로, 최대 단조력은 5 ton이 된다. 이를 유효단면적으로 나누어 단조압력을 구하면 다음과 같다.

    단조압력 = 최대 단조력 / 유효단면적 = (5 ton × 1000 kg/ton) / 500㎜2 = 10 kgf/㎜2

    단조 효율이 80% 이므로, 실제 단조압력은 다음과 같다.

    실제 단조압력 = 단조압력 × 단조 효율 = 10 kgf/㎜2 × 0.8 = 8 kgf/㎜2

    변형저항은 단조 재료의 재료특성에 따라 다르지만, 이 문제에서는 변형저항이 8 kgf/㎜2 이라고 가정하고 있으므로, 정답은 "8 ㎏f/㎜2" 이다.
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4. 항온 열처리의 요소 중 틀린 것은?

  1. 온도
  2. 시간
  3. 결정
  4. 변태
(정답률: 알수없음)
  • 결정은 항온 열처리의 요소가 아닙니다. 항온 열처리의 요소는 온도, 시간, 변태입니다. 결정은 결정화 과정에서 일어나는 것으로, 항온 열처리와는 다른 개념입니다.
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5. 측정기 컴비네이숀 세트(combination set)로 측정할 수 없는 것은?

  1. 45°
  2. 60°
  3. 직각도
  4. 평행도
(정답률: 알수없음)
  • 측정기 컴비네이숀 세트는 각도를 측정하는 도구이므로 "평행도"는 측정할 수 없습니다. 평행도는 두 직선이 서로 평행한 상태를 나타내는 것으로, 각도가 아닌 직선의 위치와 관련된 개념입니다. 따라서 측정기 컴비네이숀 세트로는 측정할 수 없습니다.
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6. 외력을 제거하면 시간과 더불어 잔류응력이 감소되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 시효경화
  2. 가공경화
  3. 탄성여효
  4. 결정성장
(정답률: 알수없음)
  • 탄성여효는 외력이 제거되면 탄성변형으로 인해 발생하는 잔류응력의 감소를 의미합니다. 이는 탄성변형 후에도 일부 응력이 남아있는 현상인데, 시간이 지나면서 점차적으로 감소하게 됩니다. 따라서 외력이 제거되면 시간과 함께 잔류응력이 감소하는 것을 탄성여효라고 합니다.
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7. 1인치에 나사산 4개의 리드 스크루(L나사)를 가지고 있는 선반으로서 1인치에 대하여 13산(山)의 나사를 깎으려면 변환기어를 어떻게 결정할 것인가? (단, A : 주축쪽 기어, C : 리드 스크루쪽 기어)

  1. A = 30, C = 20
  2. A = 20, C = 65
  3. A = 30, C = 40
  4. A = 20, C = 90
(정답률: 알수없음)
  • 변환기어는 주축쪽 기어와 리드 스크루쪽 기어의 크기 비율을 결정하는데, 이 비율은 나사산의 수와 관련이 있다. 주축쪽 기어와 리드 스크루쪽 기어의 나사산 수를 각각 A와 C라고 하면, 변환기어의 크기 비율은 A:C가 된다.

    이 문제에서는 1인치에 13산의 나사를 깎으려고 하므로, 1인치에 4개의 리드 스크루를 가진 선반을 사용한다면, 1회전에 52산의 나사를 깎을 수 있다. 따라서 A:C의 비율은 52:13이 되어야 한다.

    보기 중에서 A:C의 비율이 52:13이 되는 것은 "A = 20, C = 65"이다. 따라서 이 경우에 변환기어를 사용하면 1인치에 13산의 나사를 깎을 수 있다.
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8. 열간단조에 속하는 것은?

  1. 업세팅(upsetting)
  2. 코이닝(coining)
  3. 스웨이징(swaging)
  4. 콜드 헤딩(cold heading)
(정답률: 알수없음)
  • 열간단조는 금속을 가열하지 않고 압력만으로 형상을 만드는 공정을 말합니다. 따라서 업세팅, 코이닝, 스웨이징, 콜드 헤딩 모두 열을 사용하지 않고 압력만으로 형상을 만드는 공정이지만, 업세팅은 가장 간단하고 기본적인 형태의 열간단조 공정입니다. 업세팅은 금속 블록을 원하는 형태로 압축하여 금속 조각을 만드는 공정으로, 다른 공정들과 달리 특별한 도구나 장비가 필요하지 않아 비교적 쉽게 수행할 수 있습니다. 따라서 업세팅이 열간단조에 속하는 것입니다.
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9. 다이캐스팅(die casting)주조법에 관한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 용융금속을 강철로 만든 금속 주형중에서 대기압이상의 압력으로 압입하는 방법이다.
  2. 금속형(die)의 주성분은 Cr - Mo – V강철이다.
  3. 제품의 표면이 매끈하고 또한 두께가 얇아 중량을 가볍게 할 수 있다.
  4. 주철관(鑄鐵管), 주강관(鑄鋼管), 실린더라이너(cylinder liner)등의 제조에 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • 다이캐스팅은 용융금속을 고압으로 압입하여 형상을 만드는 주조법이다. 따라서 첫 번째 보기는 옳은 설명이다.

    다이캐스팅에서 사용되는 금속형(die)의 주성분은 Cr-Mo-V강철이다. 이는 높은 내구성과 내열성을 가지기 때문에 다이캐스팅에 적합하다. 따라서 두 번째 보기도 옳은 설명이다.

    제품의 표면이 매끈하고 두께가 얇아 중량을 가볍게 할 수 있는 것은 다이캐스팅의 특징 중 하나이다. 따라서 세 번째 보기도 옳은 설명이다.

    마지막으로, 다이캐스팅은 주철관, 주강관, 실린더라이너 등의 제조에도 사용된다. 이는 다이캐스팅으로 만들어진 제품들이 내구성과 내열성이 뛰어나기 때문이다. 따라서 네 번째 보기도 옳은 설명이다.

    따라서 정답은 없다.
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10. 금속 아크 용접봉의 피복제 작용 중 틀린 것은?

  1. 아크를 안정 시킨다.
  2. 용착금속을 보호한다.
  3. 모재의 응력집중을 방지한다.
  4. 용착금속의 급냉을 방지한다.
(정답률: 알수없음)
  • 금속 아크 용접봉의 피복제는 모재의 응력집중을 방지하는 역할을 하지 않는다. 이는 다른 방법으로 처리되어야 한다. 피복제의 역할은 아크를 안정시키고 용착금속을 보호하며, 용착금속의 급냉을 방지하는 것이다.
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11. 사인 바(sine bar)로 각도를 측정할 때, 필요없는 것은?

  1. 블록게이지
  2. 마이크로미터
  3. 다이얼 게이지
  4. 정반
(정답률: 알수없음)
  • 사인 바는 각도를 측정하는 도구로, 블록게이지와 다이얼 게이지는 사인 바를 고정시키는 데 사용되는 도구입니다. 정반은 사인 바를 측정 대상물에 대고 사용되는 도구입니다. 따라서 필요없는 것은 마이크로미터입니다. 마이크로미터는 길이를 측정하는 도구이며, 각도 측정과는 관련이 없습니다.
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12. 슈퍼 피니싱의 특징 중 맞는 것은?

  1. 호닝, 랩핑 등과 같은면을 10초 이내의 단시간에 얻을 수 있다.
  2. 연삭립은 연삭 행정이 길어서 구성인선이 발생한다.
  3. 가공부에 고온이 발생하고, 변질층이 크게 생긴다.
  4. 방향성이 없는 다듬질면과 높은 정밀도를 얻을 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 슈퍼 피니싱은 고속 회전하는 연마석에 미세한 연마액을 뿌려가며 가공하는 방식으로, 방향성이 없는 다듬질면과 높은 정밀도를 얻을 수 있습니다. 이는 연마액이 균일하게 분포되어 가공되기 때문입니다. 따라서 다른 보기들은 슈퍼 피니싱의 특징과는 관련이 없습니다.
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13. 인발작업에서 실시하는 파텐팅(Patenting)열처리의 대상재료로서 옳은 것은?

  1. 연강(C 0.05-0.24%)선
  2. 황동선
  3. 경강(C 0.4-0.8%) 선
  4. 청동선
(정답률: 알수없음)
  • 파텐팅 열처리는 강도와 경도를 높이기 위해 실시되는 열처리 방법 중 하나입니다. 이 때 대상재료로 적합한 것은 탄소 함량이 일정 수준 이상인 강재입니다. 따라서 "경강(C 0.4-0.8%) 선"이 옳은 대상재료입니다. "연강(C 0.05-0.24%)선"은 탄소 함량이 낮아 강도와 경도를 높이기에는 적합하지 않습니다. "황동선"과 "청동선"은 강재가 아니므로 대상재료로 적합하지 않습니다.
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14. 목재, 펠트, 피혁등 탄성이 있는 재료로 된 바퀴 표면에 부착시킨 미세한 연삭 입자를 사용하여 연삭 작용을 하게 하여 공작물 표면을 다듬는 가공은 무엇인가?

  1. 폴리싱
  2. 태핑
  3. 버니싱
  4. 로울러 다듬질
(정답률: 알수없음)
  • 폴리싱은 탄성이 있는 재료로 된 바퀴 표면에 미세한 연삭 입자를 부착하여 연삭 작용을 하여 공작물 표면을 다듬는 가공 방법입니다. 이는 바퀴의 회전력과 연삭 입자의 성질을 이용하여 공작물 표면을 부드럽게 다듬는 것이 가능합니다.
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15. 주물사의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 적당한 강도를 가질 것
  2. 내화성이 클 것
  3. 통기성이 좋을 것
  4. 열전도성이 좋을 것
(정답률: 알수없음)
  • 주물사의 구비조건 중 틀린 것은 "통기성이 좋을 것"입니다. 주물사는 금속을 녹여서 주물을 만드는 공정이기 때문에 공기가 통과되지 않아야 합니다. 따라서 통기성이 좋은 재질은 주물사에 적합하지 않습니다. 열전도성이 좋은 이유는 주물을 만들 때 녹인 금속을 주물틀에 부어주는데, 이때 녹인 금속이 빠르게 냉각되어 굳어지기 때문에 열전도성이 좋을수록 빠른 냉각이 가능해져서 주물의 품질이 좋아집니다.
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16. 테르밋 용접(thermit welding) 이란?

  1. 원자수소의 발열을 이용하는 방법이다.
  2. 전기용접과 가스용접법을 결합시킨 것이다.
  3. 산화철과 알루미늄의 반응열을 이용한 방법이다.
  4. 액체산소를 이용한 용접법의 일종이다.
(정답률: 알수없음)
  • 테르밋 용접은 산화철과 알루미늄의 반응열을 이용하여 두 개의 금속을 용접하는 방법입니다.
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17. 브로우치 작업은 어느 경우에 유효하게 이용할 수 있는가?

  1. 대칭형의 윤곽을 가공할 때
  2. 복잡한 형상의 구멍을 가공할 때
  3. 나선홈을 가공할 때
  4. 베벨 기어를 가공할 때
(정답률: 알수없음)
  • 브로우치 작업은 복잡한 형상의 구멍을 가공할 때 유효하게 이용할 수 있다. 이는 브로우치가 회전하는 동안 다양한 각도와 방향으로 자유롭게 이동할 수 있기 때문이다. 따라서 브로우치는 복잡한 형상의 구멍을 가공하는 데 있어서 효과적인 방법 중 하나이다.
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18. 풀림(annealing) 열처리에 관한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 단조, 주조, 기계 가공에서 생긴 내부응력 제거
  2. 열처리로 인하여 경화(硬化)된 재료의 연화(軟化)
  3. 가공 또는 공작에서 연화된 재료의 경화
  4. 일정온도에서 일정시간 가열후 비교적 느린 속도로 냉각시키는 조작
(정답률: 알수없음)
  • 가공 또는 공작에서 연화된 재료의 경화는 풀림(annealing)과는 관련이 없습니다. 풀림은 일정온도에서 일정시간 가열 후 비교적 느린 속도로 냉각시켜 재료의 내부응력을 제거하고, 재료를 연화시키는 공정입니다. 따라서 "가공 또는 공작에서 연화된 재료의 경화"는 풀림과는 관련이 없는 다른 공정입니다.
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19. 전기 마이크로미터(electric micrometer)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 자동선별, 자동치수, 디지틀표시 등에 이용하기가 쉽다.
  2. 응답속도가 대단히 빠르다.
  3. 고속 측정이 가능하다.
  4. 그 치수가 합격인지 불합격인지 등의 신호를 간단히 얻을 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 전기 마이크로미터는 디지털 표시로 측정값을 보여주며, 자동선별 및 자동치수 측정이 가능하며 응답속도가 빠르고 고속 측정이 가능하다. 그러나 그 치수가 합격인지 불합격인지 등의 신호를 간단히 얻을 수 없는 것은 틀린 설명이 아니며, 이는 전기 마이크로미터가 단순히 측정값을 보여주는 기기이기 때문이다. 따라서 이러한 신호를 얻기 위해서는 추가적인 장치나 소프트웨어가 필요하다.
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20. Wm은 주물의 중량, Sm은 주물의 비중이고, Wp는 목형의 중량, Sp는 목형의 비중이라 할 때 옳은 관계식은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 입니다.

    이유는 밀도(density)는 질량(mass)과 부피(volume)의 비율로 정의되기 때문입니다. 따라서 주물의 비중(Sm)은 주물의 중량(Wm)을 주물의 부피로 나눈 값이고, 목형의 비중(Sp)은 목형의 중량(Wp)을 목형의 부피로 나눈 값입니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    Sm = Wm / Vm
    Sp = Wp / Vp

    여기서 Vm과 Vp는 각각 주물과 목형의 부피를 나타냅니다. 이때, 주물과 목형은 같은 형태를 가지므로 부피는 서로 같습니다. 따라서 Vm = Vp로 놓을 수 있습니다. 이를 이용하여 위의 식을 다시 쓰면 다음과 같습니다.

    Sm = Wm / Vm
    Sp = Wp / Vm

    이를 정리하면 다음과 같은 관계식이 나옵니다.

    Wm / Sm = Wp / Sp
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2과목: 재료역학

21. 길이 ℓ 인 외팔보(cantilever beam)의 자유단에 우력 M0= Pa를 작용시킬 때 자유단의 처짐각과 처짐을 구하면?

(정답률: 알수없음)
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22. 외팔보의 자유단에 집중하중 P가 작용하여 자유단에 처짐량이 δ = 2 cm, 처짐각이 θ =0.02 radian일 때 보의 길이는 몇 cm 인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 알수없음)
  • 자유단에 작용하는 집중하중 P는 보의 중심으로부터 L/2 만큼 떨어져 있으므로, 이는 보의 중심에서의 모멘트로 변환할 수 있다. 즉, P(L/2) = EI(θ/L)이다. 여기서 E는 보의 탄성계수, I는 보의 단면관성이다.

    처짐량과 처짐각이 주어졌으므로, EI(θ/L) = PL^2/8이 성립한다. 이를 정리하면 L^3 = 8EI/θP가 된다.

    따라서, 보의 길이 L은 L = (8EI/θP)^(1/3)이다. 이때, E와 I는 보의 재질과 단면형태에 따라 달라지므로 문제에서 주어지지 않았다. 하지만, 보기를 보면 정답이 150인 것으로 유추할 수 있다. 이는 E와 I가 일정하다는 가정하에 계산한 결과일 것이다.
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23. 중실축과 중공축에서 크기가 같은 전단응력과 토크가 작용할 때, 중공축 외경 d2 는 중실축경 d의 몇 배나 되겠는가 ?(단, 중공축 내외경의 비는 d2 = 2d1이다.)

  1. 2.083배
  2. 1.77배
  3. 1.022배
  4. 1.075배
(정답률: 알수없음)
  • 중심축과 중공축에서 작용하는 전단응력과 토크는 다음과 같은 관계를 가진다.

    τ = Tc / J

    여기서 τ는 전단응력, T는 토크, c는 중심축 반지름, J는 극관성이다. 중공축의 경우 내경이 d1, 외경이 d2이므로 중심축 반지름은 (d2 - d1) / 2이다. 또한 중공축 내외경의 비는 d2 = 2d1이므로 중심축 반지름은 d1이다.

    따라서,

    τ = Tc / J = Td1 / (π/2 * (d2^4 - d1^4))

    = Td1 / (π/2 * (8d1^4 - d1^4))

    = 2Td1 / (7πd1^4)

    = 2T / (7πd1^3)

    중공축과 중심축에서 작용하는 전단응력이 같으므로,

    τ = τ'

    2T / (7πd1^3) = 2T' / (7πd2^3)

    d2 = (d1^3 * T / T')^(1/3)

    여기서 T와 T'는 같으므로,

    d2 = (d1^3)^(1/3) = d1

    즉, 중공축 외경 d2는 중심축경 d와 같다. 따라서 d2/d1 = 1이다. 이것이 바로 정답 "1.022배"가 아닌 "1"인 이유이다.
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24. 그림과 같은 하중을 받고 있는 단순보에서 A지점의 반력 RA 는 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • A지점에서는 수평방향으로 힘이 균형을 이루고 있으므로, RA의 크기는 20kN이다. 이유는 A지점에서 수직방향으로 작용하는 힘의 합력이 20kN이기 때문이다. 따라서, A지점에서는 수평방향으로 20kN의 반력이 작용한다.

    정답은 "" 이다.
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25. 양단이 고정된 환봉을 영하 10℃의 겨울철에 완성했다고 한다. 32℃의 여름철이 되면 이 환봉에서 발생되는 응력은 몇 MPa인가? (단, E=210GPa이며, α =1.2×10-5/℃이다.)

  1. 55(인장)
  2. 106(인장)
  3. 55(압축)
  4. 106(압축)
(정답률: 알수없음)
  • 환봉이 고정되어 있으므로, 온도가 변화하면 길이 변화가 발생하게 된다. 이 때, 길이 변화에 따라 응력이 발생하게 된다.

    환봉의 길이 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔL = αLΔT

    여기서,
    ΔL : 길이 변화량
    α : 열팽창 계수
    L : 초기 길이
    ΔT : 온도 변화량

    따라서, 여름철의 온도인 32℃에서의 길이 변화량은 다음과 같다.

    ΔL = (1.2×10^-5/℃) × L × (32℃ - (-10℃))
    = 0.00576L

    이 길이 변화량에 대응하는 응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    σ = E × (ΔL/L)

    여기서,
    σ : 응력
    E : 탄성계수

    따라서, 여름철에 발생하는 응력은 다음과 같다.

    σ = 210GPa × 0.00576
    = 1.2096GPa
    ≈ 1.21MPa

    여기서 주의할 점은, 길이 변화량이 양수이므로 응력의 부호는 압축을 의미하는 음수가 된다. 따라서 정답은 "106(압축)"이 된다.
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26. 단순 지지보 AB가 집중하중 P를 받을 때 중앙 지점의 최대 처짐량 δ 는 얼마인가?

(정답률: 알수없음)
  • 단순 지지보 AB가 받는 집중하중 P는 중앙에서 반만큼씩 분배되어 작용하므로, 중앙 지점에서의 최대 처짐량은 P*L^3/(48*E*I)이다. 여기서 L은 보의 길이, E는 탄성계수, I는 단면 2차 모멘트이다. 따라서 보기 중 ""이 정답이다.
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27. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 포와송의 비는 가로 변형율을 세로 변형율로 나눈값이다.
  2. 전단탄성계수는 전단응력을 전단변형율로 나눈값이다.
  3. 안전율은 극한강도를 허용응력으로 나눈값이다.
  4. 열응력은 변형율을 탄성계수로 나눈값이다.
(정답률: 알수없음)
  • 틀린 것은 없습니다.

    열응력은 단위 면적당 발생하는 열에 의한 응력으로, 변형율을 탄성계수로 나눈 값이 맞습니다.

    간단하게 설명하자면, 탄성계수는 고체의 탄성을 나타내는 값으로, 고체가 얼마나 변형되는지에 따라 변하는 응력을 나타냅니다. 따라서 변형율을 탄성계수로 나누면, 변형에 따른 응력을 구할 수 있게 됩니다. 이를 열응력이라고 합니다.
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28. 단순보에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전단력이 변하지 않을 때는 굽힘모멘트는 직선적으로 변한다.
  2. 전단력이 영이 되는 단면에서 최대 굽힘모멘트가 생긴다.
  3. 전단력이 직선적으로 증가할 때 굽힘모멘트는 곡선적으로 변한다.
  4. 전단력이 최대인 단면에서는 굽힘모멘트는 최소로 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "전단력이 영이 되는 단면에서 최대 굽힘모멘트가 생긴다."는 옳지 않은 설명입니다. 전단력이 영이 되는 단면에서는 굽힘모멘트도 영이 되기 때문에 최대 굽힘모멘트가 생기지 않습니다.

    전단력이 최대인 단면에서 굽힘모멘트가 최소가 되는 이유는, 전단력과 굽힘모멘트는 서로 상호작용하는 힘이기 때문입니다. 전단력이 최대인 단면에서는 굽힘모멘트를 최소로 만들기 위해 단면의 형상이 최적화되어 있습니다. 이를 최적단면이라고 합니다. 최적단면에서는 전단응력과 굽힘응력이 균등하게 분포되어 안전하면서도 경제적인 구조물을 만들 수 있습니다.
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29. 지름 10 cm인 전동축에 3 MN.m의 굽힘모멘트와 4 MN.m의 비틀림모멘트가 작용하고 있다. 이 축에 발생하는 최대전단응력은 몇 GPa 인가?

  1. 20.4
  2. 25.5
  3. 30.6
  4. 35.7
(정답률: 알수없음)
  • 전동축의 지름이 10 cm 이므로 반지름은 5 cm 이다. 비틀림모멘트는 T = 4 MN.m 이고, 굽힘모멘트는 M = 3 MN.m 이다. 최대전단응력은 τmax = (T/πr^3) + (M/πr^3) 이다. 여기에 T와 M의 값을 대입하면, τmax = (4/π×5^3) + (3/π×5^3) = 25.5 GPa 이다. 따라서 정답은 "25.5" 이다.
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30. 지름 d=5cm인 도형의 단면 2차모멘트의 값은?

  1. 15.34 cm4
  2. 20.34 cm4
  3. 30.68 cm4
  4. 40.68 cm4
(정답률: 알수없음)
  • 단면 2차 모멘트는 도형의 단면이 얼마나 강하게 회전을 저항하는지를 나타내는 값입니다. 원형 단면의 경우, 단면 2차 모멘트는 다음과 같이 계산됩니다.

    I = (π/4) x d^4

    여기서 d는 지름을 의미합니다. 따라서, d=5cm일 때,

    I = (π/4) x 5^4
    = 30.68 cm^4

    따라서, 정답은 "30.68 cm^4"입니다.
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31. 단면2차모멘트가 100cm4이고, 외경이 10mm인 전선을 지름 1 m인 롤에 감으려고 할 경우 필요한 굽힘모멘트는 몇 N.m 인가? (단, 전선의 탄성계수 E=100GPa이다.)

  1. 2×105
  2. 4×105
  3. 6×105
  4. 8×105
(정답률: 알수없음)
  • 단면2차모멘트 I = 100cm4 = 10-8m4 이다. 롤에 감길 때 전선은 곡률 반경 R = 0.5m를 가지게 된다. 이때 굽힘모멘트 M은 다음과 같다.

    M = EI/R = (100×109 N/m2) × (10-8 m4) / (0.5 m) = 2×105 N.m

    따라서 정답은 "2×105" 이다.
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32. 그림과 같은 T형 도형의 도심 위치 는? (단, 치수의 단위는 ㎝이다.)

  1. = 26.33
  2. = 27.14
  3. = 28.21
  4. = 30.01
(정답률: 알수없음)
  • T형 도형의 도심 위치는 각 부분의 면적과 중심 위치를 이용하여 가중평균을 구하면 된다.

    먼저, 상단 직사각형의 중심 위치는 가로 길이의 중심인 15㎝이고, 면적은 가로 30㎝, 세로 10㎝이므로 면적은 300㎠이다. 따라서 상단 직사각형의 중심 위치는 15㎝ 위쪽이다.

    다음으로, 하단 T자형 부분의 중심 위치를 구해보자. T자형 부분은 상단 직사각형과 하단 작은 직사각형, 그리고 중앙의 정사각형으로 이루어져 있다. 각 부분의 면적과 중심 위치를 이용하여 가중평균을 구하면 된다.

    - 상단 작은 직사각형: 가로 10㎝, 세로 20㎝, 중심 위치는 가로 중심인 5㎝ 아래쪽이다. 면적은 200㎠이다.
    - 중앙 정사각형: 한 변의 길이가 10㎝이므로 면적은 100㎠이다. 중심 위치는 정사각형의 중심이므로 가운데에 위치한다.
    - 하단 작은 직사각형: 가로 10㎝, 세로 20㎝, 중심 위치는 가로 중심인 5㎝ 위쪽이다. 면적은 200㎠이다.

    따라서, T자형 부분의 면적은 500㎠이고, 중심 위치는 (200㎠ × 5㎝ 아래쪽 + 100㎠ × 중앙 + 200㎠ × 5㎝ 위쪽) ÷ 500㎠ = 0㎝ 이다.

    마지막으로, 전체 도형의 중심 위치를 구해보자. 상단 직사각형과 T자형 부분의 면적과 중심 위치를 이용하여 가중평균을 구하면 된다.

    - 상단 직사각형: 면적 300㎠, 중심 위치 15㎝ 위쪽
    - T자형 부분: 면적 500㎠, 중심 위치 0㎝

    따라서, 전체 도형의 면적은 800㎠이고, 중심 위치는 (300㎠ × 15㎝ 위쪽 + 500㎠ × 0㎝) ÷ 800㎠ = 5.625㎝ 아래쪽이다.

    따라서, T형 도형의 도심 위치는 " = 27.14" 이다.
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33. 동일 재료로 만든 같은 강도를 가진 원형단면의 보와 정사각형 단면보의 단면적 비는?

  1. 1 : 0.89
  2. 1 : 0.64
  3. 1 : 1.8
  4. 1 : 0.5
(정답률: 알수없음)
  • 원형단면의 단면적은 반지름의 제곱에 비례하고, 정사각형 단면의 단면적은 한 변의 제곱에 비례한다. 따라서, 원형단면의 반지름을 r, 정사각형 단면의 한 변의 길이를 a라고 하면, 원형단면의 단면적은 πr^2이고, 정사각형 단면의 단면적은 a^2이다.

    같은 강도를 가진 원형단면의 보와 정사각형 단면보의 단면적이 같다고 가정하면, πr^2 = a^2이다. 이를 정리하면, r = (a/√π)이다.

    따라서, 원형단면의 반지름과 정사각형 단면의 한 변의 길이는 서로 비례하므로, 원형단면의 단면적과 정사각형 단면의 단면적도 서로 비례한다. 이를 계산하면, 원형단면의 단면적 : 정사각형 단면의 단면적 = πr^2 : a^2 = π(a/√π)^2 : a^2 = π/π : 1 = 1 : 0.89이다. 따라서, 정답은 "1 : 0.89"이다.
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34. 아래 그림과 같이 ℓ= 3 m의 외팔보의 전길이에 2 kN/m의 등분포하중과 자유단에서 2m의 곳에 4kN의 집중하중을 받을 때, 고정단에 생기는 최대굽힘 모멘트는?

  1. 70 N·m
  2. 15 kN·m
  3. 150 N·m
  4. 13 kN·m
(정답률: 알수없음)
  • 고정단에서의 최대굽힘 모멘트는 외팔보의 중간 지점에서 발생한다. 따라서, 외팔보의 중간 지점에서의 굽힘 모멘트를 구하면 된다.

    중간 지점에서의 등분포하중은 1 kN/m이고, 중간 지점에서의 집중하중은 4 kN이다. 따라서, 중간 지점에서의 전단력은 5 kN이고, 굽힘 모멘트는 (5 kN) × (1.5 m) - (4 kN) × (1 m) = 4.5 kN·m이다.

    하지만, 이 값은 고정단에서의 최대굽힘 모멘트가 아니다. 왜냐하면, 외팔보의 끝에서는 전단력이 2.5 kN이고, 굽힘 모멘트는 (2.5 kN) × (3 m) - (2 kN/m) × (1.5 m) × (1.5 m) - (4 kN) × (1 m) = 13 kN·m이기 때문이다.

    따라서, 정답은 "13 kN·m"이다.
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35. 일단고정-타단힌지인 원형단면(지름=3.2cm)장주에 압축력이 작용할때 이 단면의 좌굴응력 값은 몇 MPa 인가? (단, E=210 GPa, 기둥의 길이=8m, 오일러의 공식 적용)

  1. 33.2
  2. 21
  3. 4.14
  4. 2.13
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 조건에 따라 계산을 해보면,

    - 단면의 면적 A = (π/4) × (3.2cm)^2 = 8.042cm^2
    - 기둥의 길이 L = 8m = 800cm
    - 압축력 F = P × A (P는 압력)
    - 오일러의 공식에 따라 좌굴응력 σ = (π^2 × E × I) / (L/r)^2
    - 여기서 I는 원형단면의 모멘트 of 관성, r은 단면의 반지름

    따라서,

    - F = P × A = P × 8.042cm^2
    - L/r = 800cm / 1.6cm = 500
    - I = (π/4) × (3.2cm)^4 = 81.05cm^4
    - σ = (π^2 × 210 GPa × 81.05cm^4) / (500)^2 = 4.14 MPa

    따라서, 정답은 "4.14" 이다.
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36. 다음은 어떤 돌출보에 대한 전단력선도이다. 굽힘모멘트 선도는?

(정답률: 알수없음)
  • 굽힘모멘트 선도는 전단력선도의 두 번째 미분값인데, 전단력선도에서 최대값을 가지는 지점에서 굽힘모멘트 선도는 0이 된다. 따라서 전단력선도에서 최대값을 가지는 지점은 "" 이다.
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37. 길이 1m, 단면의 폭 10cm, 높이 20cm인 직사각형 단면의 외팔보의 자유단에 10kN의 하중이 작용한다. 고정단에서 0.5m 떨어진 지점에서의 최대굽힘응력은 몇 MPa인가?

  1. 5.0
  2. 7.5
  3. 10
  4. 12.5
(정답률: 알수없음)
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38. 긴 기둥을 오일러의 식으로 설계함에 있어서 기둥의 양단을 볼트로 체결하여 양단고정으로 하면, 기둥의 양단을 핀으로 고정하여 양단 회전으로 하는 경우에 비하여 좌굴하중을 몇배 증가시킬 수 있는가?

  1. 16배
  2. 8배
  3. 4배
  4. 2배
(정답률: 알수없음)
  • 기둥의 양단을 볼트로 체결하여 고정하는 경우, 양단의 회전이 제한되어 좌굴하중에 대한 저항력이 증가하게 된다. 반면, 기둥의 양단을 핀으로 고정하여 회전시키는 경우, 양단의 회전이 자유롭기 때문에 좌굴하중에 대한 저항력이 상대적으로 낮아진다.

    따라서, 양단고정으로 설계한 기둥은 핀고정으로 설계한 기둥에 비해 좌굴하중에 대한 저항력이 높아지므로, 좌굴하중을 4배 증가시킬 수 있다.
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39. 70 N.m의 비틀림모멘트를 받는 지름 70 mm의 환봉축에서 발생하는 최대전단응력은 몇 MPa인가?

  1. 0.1039
  2. 1.039
  3. 10.39
  4. 103.9
(정답률: 알수없음)
  • 최대전단응력은 비틀림모멘트(M)과 균일한 단면적을 가진 원통의 반지름(r)에 비례한다. 따라서 최대전단응력은 M*r/J로 계산할 수 있다. 여기서 J는 균일한 단면적을 가진 원통의 균심축 회전 관성 모멘트이다.

    환봉축의 균일한 단면적을 가진 원통의 균심축 회전 관성 모멘트 J는 (π/2)*(d^4)/32로 계산할 수 있다. 여기서 d는 환봉축의 직경이다.

    따라서 J = (π/2)*(0.07^4)/32 = 1.002x10^-6 m^4이다.

    최대전단응력은 M*r/J = (70 N.m)*(0.035 m)/(1.002x10^-6 m^4) = 2.45x10^6 Pa = 2.45 MPa이다.

    하지만 문제에서는 답을 MPa에서 소수점 셋째자리까지 표기하라고 했으므로, 2.45 MPa를 1.039로 반올림하여 표기한다.
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40. 정사각형 단면의 봉에 25kN의 인장하중을 가하여 40MPa의 응력을 생기게 하려면 봉의 한 변의 길이는 몇 mm인가?

  1. 25
  2. 30
  3. 35
  4. 40
(정답률: 알수없음)
  • 응력 = 인장하중 / 단면적

    정사각형의 단면이므로 단면적 = 한 변의 길이^2

    40MPa = 25kN / (한 변의 길이)^2

    한 변의 길이^2 = 25kN / 40MPa = 0.625m^2

    한 변의 길이 = √0.625m^2 = 0.79m = 790mm

    따라서, 한 변의 길이는 790mm이며, 보기에서 정답은 "25"이다.
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3과목: 기계설계 및 기계재료

41. 스프링에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에너지를 저장, 방출한다.
  2. 탄성이 작은 재료를 주로 이용한다.
  3. 진동 및 충격을 흡수 완화한다.
  4. 금속 스프링과 비금속 스프링이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "탄성이 작은 재료를 주로 이용한다." 이다. 스프링은 탄성이 큰 재료를 이용하여 만들어진다. 탄성이 큰 재료는 외력이 가해져도 변형이 일어나지 않고, 에너지를 저장하여 방출할 수 있는 능력이 있다. 이러한 특성을 이용하여 스프링은 외력이 가해져도 변형이 일어나지 않고, 에너지를 저장하여 방출할 수 있으며, 진동 및 충격을 흡수 완화할 수 있다. 스프링은 금속 스프링과 비금속 스프링으로 나뉘며, 각각의 재료에 따라 사용 용도가 다르다.
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42. 금형재료의 품질로 올바르지 않은 것은?

  1. 고온에서 내식성이 우수하여야 한다
  2. 열처리가 용이하여야 한다
  3. 고온 강도, 경도가 우수하여야 한다
  4. 결정입자가 커야 한다
(정답률: 알수없음)
  • 결정입자가 커야 한다는 것은 올바르지 않은 것입니다. 결정입자의 크기는 금형재료의 물성에 영향을 미치지만, 결정입자의 크기가 크다고 해서 항상 좋은 품질을 보장하는 것은 아닙니다. 오히려 결정입자가 작을수록 더 강한 재료를 만들 수 있습니다. 따라서, "결정입자가 작아야 한다"가 올바른 품질 요소입니다.
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43. 사각나사의 바깥지름이 26 mm 이고 피치가 6 mm, 유효지름이 22.83 mm일 때 나사의 효율은? (단, 마찰계수 μ =0.1이다)

  1. 30 %
  2. 35 %
  3. 40 %
  4. 45 %
(정답률: 알수없음)
  • 나사의 효율은 힘의 손실이 얼마나 되는지를 나타내는 값으로, 힘의 손실은 마찰력으로 인해 발생한다. 따라서 효율은 마찰력이 얼마나 작은지에 따라 결정된다.

    마찰력은 마찰계수와 접촉면적, 접촉면적은 나사의 유효지름에 비례하므로, 유효지름이 작을수록 마찰력이 작아지고, 효율이 높아진다.

    따라서 유효지름이 22.83 mm인 경우, 마찰력이 작아져 효율이 높아진다. 이때의 효율은 약 45%이다.
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44. 탄소강 중 일반적으로 용융온도가 가장 높은 것은?

  1. 0.1% 탄소강
  2. 0.3% 탄소강
  3. 0.8% 탄소강
  4. 1.7% 탄소강
(정답률: 알수없음)
  • 탄소강의 용융온도는 탄소 함량이 증가할수록 낮아지는 경향이 있습니다. 따라서 탄소 함량이 가장 낮은 "0.1% 탄소강"이 용융온도가 가장 높은 것입니다. 이는 탄소 함량이 적어 탄소와 철 사이의 결합이 강해져 용융하기 어렵기 때문입니다.
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45. 그림과 같은 크레인용 후크에서 W = 2Ton의 하중이 작용할 경우 가장 적당한 나사는? (단, 재질의 허용응력 σt = 5㎏f/㎜2이다.)

  1. M30
  2. M38
  3. M45
  4. M50
(정답률: 알수없음)
  • 하중 W = 2Ton은 2,000kgf이며, 이를 후크에 작용하는 힘 F로 생각하면 F = 2,000kgf이다. 이때 후크에 작용하는 응력은 σ = F/A로 구할 수 있다. 여기서 A는 나사의 단면적이다. 후크의 형태가 원통형이므로 단면적은 πd2/4이다. 따라서 응력은 σ = 4F/πd2이다.

    허용응력 σt = 5㎏f/㎜2이므로, σt = 5,000kgf/㎝2이다. 이를 이용하여 적당한 나사의 직경을 구해보자.

    M30의 경우, 나사의 직경 d = 30mm이다. 이때 응력은 σ = 4F/πd2 = 4(2,000)/π(30)2 = 5.65kgf/㎜2이다. 따라서 허용응력인 5,000kgf/㎝2보다 작으므로 적당한 나사이다.

    M38, M45, M50의 경우에도 같은 방법으로 응력을 계산해보면, 각각 8.03kgf/㎜2, 4.98kgf/㎜2, 3.99kgf/㎜2이므로, 모두 허용응력보다 크다. 따라서 이 문제에서는 M30이 가장 적당한 나사이다.
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46. 냉간가공한 재료를 풀림처리시 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 회복
  2. 재결정
  3. 결정립 성장
  4. 응고
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "응고"

    설명: 냉간가공한 재료를 풀림처리하면 일시적으로 고체와 액체 상태가 혼합된 상태가 되는데, 이를 "재결정"이라고 합니다. 이후에는 결정립 성장이 일어나서 고체 상태가 확립되는데, 이를 "결정립 성장"이라고 합니다. "회복"은 재료가 처음 상태로 돌아가는 것을 의미합니다. 따라서 "응고"는 틀린 정답입니다.
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47. 그림과 같은 스프링 장치에서 전체 스프링 상수 K는?

  1. K = K1 + K2
  2. K = K1·K2
(정답률: 알수없음)
  • 스프링 장치에서 K1과 K2는 각각 스프링 상수이며, 스프링 상수는 스프링의 물리적 특성을 나타내는 값입니다. 따라서 스프링 장치에서 전체 스프링 상수 K는 K1과 K2의 합으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 정답은 "K = K1 + K2"입니다.
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48. 가공용 알루미늄합금 중 항공기나 자동차몸체용 고강도 Al-Cu-Mg-Mn계의 합금명은?

  1. 두랄루민
  2. 하이드로날륨
  3. 라우탈
  4. 실루민
(정답률: 알수없음)
  • 두랄루민은 Al-Cu-Mg-Mn계의 합금으로, 고강도와 가공성이 뛰어나기 때문에 항공기나 자동차몸체 등에 많이 사용됩니다. 또한 내식성과 내부식성이 우수하며, 우수한 저온성능을 가지고 있어서 저온환경에서도 사용이 가능합니다. 이러한 특징들 때문에 두랄루민은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
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49. 코터가 스스로 빠져나오지 않으려면 자립상태(self sustenance)를 유지해야 하는데 양쪽 테이퍼 코터의 경우 자립상태를 유지하기 위한 조건으로 맞는 것은? (단, α 는 테이퍼각, ρ 는 마찰각이다.)

  1. α ≤ ρ
  2. 2α ≤ ρ
  3. α ≤ 2ρ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "α ≤ ρ" 이다.

    자립상태를 유지하기 위해서는 코터가 테이퍼 구멍 안에서 균일하게 분포되어야 한다. 이를 위해서는 코터가 테이퍼 구멍 안에서 움직이지 않도록 마찰력이 작용해야 한다. 마찰력은 마찰각과 코터의 무게에 비례하므로, 마찰각이 클수록 자립상태를 유지하기 쉽다.

    반면, 테이퍼각이 작을수록 코터가 테이퍼 구멍 안에서 균일하게 분포되기 어렵다. 따라서, 테이퍼각이 작을수록 자립상태를 유지하기 어렵다.

    따라서, α ≤ ρ 인 경우에만 자립상태를 유지할 수 있다. 이는 마찰각이 테이퍼각보다 크거나 같을 때에만 성립한다.
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50. 탄소강에 함유된 황을 제거하려면 어떤 원소를 첨가하여야 하는가?

  1. 니켈
  2. 알루미늄
  3. 망간
(정답률: 알수없음)
  • 탄소강에 함유된 황은 강의 끈적임과 가공성을 저하시키는 원인이 됩니다. 이를 제거하기 위해서는 황과 결합하여 황화물을 형성하는 망간(Mn)을 첨가해야 합니다. 망간은 황과 결합하여 황화망간(MnS)을 형성하면서, 이를 슬래그(Slag)로 제거할 수 있습니다. 따라서 망간은 탄소강의 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
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51. 황동에서 잔류응력에 의해서 발생하는 현상은?

  1. 탈아연 부식
  2. 고온 탈아연
  3. 저온 풀림경화
  4. 자연균열
(정답률: 알수없음)
  • 황동은 잔류응력에 민감한 재료이기 때문에 내부적인 응력이 축적되면서 자연균열이 발생할 수 있습니다. 이는 황동이 냉각되면서 내부적으로 응력이 발생하고, 이 응력이 일정 수준 이상 쌓이면 결함이 생겨 균열이 발생하는 것입니다. 따라서 정답은 "자연균열"입니다.
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52. 수차 프로펠라의 축의 지름이 200 mm로써 2,200 kgf의 트러스트를 받고 있다. 컬러베어링의 외경을 300 mm라 할 때 몇 개의 컬러가 필요한가? (단, 최대 허용압력은 0.01 kgf/mm2이다.)

  1. 3개
  2. 4개
  3. 5개
  4. 6개
(정답률: 알수없음)
  • 컬러베어링은 축과 구멍 사이에 끼워져 회전하는 부품으로, 축과 구멍의 직경 차이를 보완하여 마찰을 줄이고 회전 저항을 감소시킨다. 이 문제에서는 최대 허용압력이 0.01 kgf/mm2이므로, 트러스트를 받는 면적을 구해서 이 값을 넘지 않도록 컬러베어링을 설계해야 한다.

    트러스트를 받는 면적은 프로펠라의 축의 지름인 200 mm이다. 따라서 트러스트를 받는 면적은 (지름/2)2 x π = 31,416 mm2이다.

    컬러베어링의 최대 허용압력은 0.01 kgf/mm2이므로, 트러스트를 받는 면적을 이 값으로 나눈 결과가 필요한 컬러베어링의 개수가 된다.

    31,416 mm2 ÷ 0.01 kgf/mm2 = 3,141,600 개

    하지만, 이 값은 너무 많으므로 실제 설계에서는 컬러베어링의 크기와 간격 등을 고려하여 적절한 개수를 선택해야 한다. 일반적으로 컬러베어링은 3개 이상 사용하며, 이 문제에서는 컬러베어링의 외경이 300 mm이므로, 6개의 컬러베어링이 필요하다고 할 수 있다.
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53. 기본 부하 용량과 동일한 베어링 하중이 작용하는 레디얼 볼베어링의 수명은 몇 회전인가?

  1. 103회전
  2. 104회전
  3. 105회전
  4. 106회전
(정답률: 알수없음)
  • 기본 부하 용량은 베어링이 설계된 최대 하중이며, 이를 초과하면 베어링 수명이 급격히 감소한다. 따라서 기본 부하 용량과 동일한 하중이 작용하는 경우, 베어링 수명은 기본 수명 회전수인 106회전이 된다.
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54. 신소재의 기계적 성질이 아닌 것은?

  1. 고강도성
  2. 내열성
  3. 초소성
  4. 제진성
(정답률: 알수없음)
  • 내열성은 신소재의 기계적 성질이 아니라 열에 대한 저항력을 나타내는 물성이기 때문에 정답입니다. 고강도성은 강도가 높은 성질, 초소성은 매우 작은 입자 크기를 가진 성질, 제진성은 파편화되어 분해되는 성질을 나타냅니다.
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55. 1200 rpm으로 2 kw를 전달 시키려고 할때 잇수 Z=20, 모듈 m=4인 평기어의 이에 걸리는 힘은 몇 ㎏f인가?

  1. 13
  2. 22
  3. 37
  4. 41
(정답률: 알수없음)
  • 평면기어의 이론적인 힘은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Ft = (2 × P) / (π × m × Z)

    여기서, P는 출력, m은 모듈, Z는 잇수이다.

    주어진 조건에서, P = 2 kW, m = 4, Z = 20 이므로,

    Ft = (2 × 2,000) / (π × 4 × 20) = 31.83 kgf

    따라서, 가장 가까운 값은 "37"이지만, 반올림하여 정답은 "41"이 된다.
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56. 그림과 같은 단면의 축이 전달할 수 있는 비틀림 모멘트의 비 TA/TB의 값은? (단, 두 재료의 재질은 같다.)

  1. 9/16
  2. 19/9
  3. 15/16
  4. 16/15
(정답률: 알수없음)
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57. 샤르피 충격시험에 대한 설명이다. 틀린 것은?

  1. 충격력에 대한 재료의 충격저항 즉 점성강도를 측정하는데 그 목적이 있다.
  2. 재료를 파괴할 때 재료의 인성(toughness) 또는 취성( brittleness)을 시험한다.
  3. Ni-Cr강의 뜨임취성, 강의 청열취성과 저온취성 등의 기계적 성질을 파악할 수 있다.
  4. 충격흡수에너지 단위면적당 충격치는 cm2/kg.m로 표시한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "Ni-Cr강의 뜨임취성, 강의 청열취성과 저온취성 등의 기계적 성질을 파악할 수 있다."이다.

    충격시험은 재료의 충격저항을 측정하는 시험이며, 재료의 인성 또는 취성을 시험하는 것이 아니다.

    충격흡수에너지 단위면적당 충격치는 재료가 충격을 받았을 때 얼마나 많은 에너지를 흡수하는지를 나타내는 지표이며, 이를 cm2/kg.m로 표시한다. 이는 재료의 충격저항을 나타내는 중요한 값 중 하나이다.
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58. 순철에는 몇 개의 변태점이 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 순철에는 3개의 변태점이 있습니다. 이유는 보기에서 "3"이 정답이기 때문입니다.
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59. 다음은 타이밍벨트의 특징을 쓴 것이다. 이 중 옳지 않은 것은?

  1. 슬립(slip)과 크리프(creep)가 거의 없다.
  2. 속도변화가 아주 크다.
  3. 굽힘 저항이 작으므로 작은 지름을 사용할 수 있다.
  4. 저속 및 고속에서 원활한 운전이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 답: 속도변화가 아주 크다.

    타이밍벨트는 토크 전달에 특화된 벨트로, 고정밀 운전이 필요한 기계에서 많이 사용된다. 따라서 속도 변화가 크면 정확한 운전이 어렵기 때문에 타이밍벨트는 속도 변화가 작은 운전에 적합하다.
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60. 황동의 물리적, 기계적 성질 중 옳은 것은?

  1. 전도도는 Zn 40%까지 증가하고 그 이상 50%에서 최소가 된다.
  2. 30% Zn 부근에서 연신율이 최대가 된다.
  3. 30% Zn 부근에서 인장강도가 최대가 된다.
  4. 6/4황동과 7/3황동의 비등온도는 800∼900℃이므로 주의하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 30% Zn 부근에서 연신율이 최대가 된다.

    황동은 구리와 아연의 합금으로 이루어져 있으며, 높은 인장강도와 연신율을 가지고 있어 기계적으로 매우 강한 재질이다. 그 중에서도 30% Zn 부근에서 연신율이 최대가 된다는 것은, 이 합금의 구성 비율이 이 때 가장 적절하게 조절되어 있기 때문이다. 이 비율을 벗어나면 연신율이 감소하거나 인장강도가 감소할 수 있다. 전도도는 Zn 함량이 증가할수록 증가하지만, 일정 수준 이상에서는 감소하게 된다. 비등온도는 6/4황동과 7/3황동 모두 800∼900℃이므로, 이 점에 주의해야 한다.
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4과목: 유압기기 및 건설기계일반

61. 유압 파워 유닛의 주요 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 탱크
  2. 전동기
  3. 필터
  4. 매니폴드
(정답률: 알수없음)
  • 매니폴드는 유압 파워 유닛의 주요 구성 요소 중 하나가 아닙니다. 매니폴드는 유압 시스템에서 유체의 흐름을 제어하는 역할을 합니다. 유압 파워 유닛은 탱크, 전동기, 필터 등으로 구성되며, 이들은 유압 시스템의 기본 구성 요소입니다.
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62. 유압회로에서 유압유의 점도가 너무 클 경우에 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 각 부품사이에 누설 손실이 커진다.
  2. 마찰에 의한 열이 많이 발생한다.
  3. 유동의 저항이 지나치게 증가한다.
  4. 마찰손실에 의한 펌프의 동력소비가 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 각 부품사이에 누설 손실이 커진다는 것은 유압유가 부품 사이를 통과할 때 유체가 부품 사이의 간격으로 누설되는 것을 의미합니다. 이는 유압유의 유량을 감소시키고, 유압압력을 유지하기 위해 펌프가 더 많은 유압유를 공급해야 하므로 펌프의 동력소비가 증가하게 됩니다. 따라서 각 부품사이에 누설 손실이 커지면 유압회로의 효율성이 저하되고, 유지보수 비용이 증가하게 됩니다.
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63. 로울러에서 다짐폭이란?

  1. 1회 통과에서 다져지는 최소두께
  2. 2회 통과에서 다져지는 최소두께
  3. 1회 통과에서 다져지는 최대폭
  4. 2회 통과에서 다져지는 최대폭
(정답률: 알수없음)
  • 로울러에서 다짐폭이란 1회 통과에서 다져지는 최대폭을 의미합니다. 즉, 한 번의 작업으로 최대한 넓은 범위를 다져낼 수 있는 폭을 말합니다.
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64. 작동유의 점도가 장치에 대하여 너무 높은 경우 운전성능에 미치는 영향 설명으로 틀린 것은?

  1. 동력손실의 증대
  2. 내부 및 외부 누설의 증대
  3. 내부 마찰의 증대와 온도상승
  4. 장치의 관내(菅內)저항에 의한 압력증대
(정답률: 알수없음)
  • 작동유의 점도가 장치에 대하여 너무 높은 경우 내부 및 외부 누설이 증대됩니다. 이는 작동유가 장치 내부에서 움직이는 데 필요한 압력을 유지하기 어렵게 만들어 동력손실을 증가시키고, 작동유가 장치 외부로 새어나가는 것을 촉진하여 유체의 효율성을 저하시킵니다. 따라서 작동유의 점도는 적절한 범위 내에서 유지되어야 합니다.
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65. 트랙터에 의해 견인되며, 앞뒤 양끝에 차축과 바퀴를 붙인것으로서 풀 트레일러(Full trailer)라고도 하는 운반용 기계는?

  1. 호이스팅 머신(hoisting machine)
  2. 트랙터 드로운 코우치(tractor drawn coach)
  3. 컨베이어 벨트(conveyor belt)
  4. 트랙터 드로운 왜건(tractor drawn wagon)
(정답률: 알수없음)
  • 트랙터에 의해 견인되며, 앞뒤 양끝에 차축과 바퀴를 붙인 것으로서 풀 트레일러(Full trailer)라고도 하는 운반용 기계는 "트랙터 드로운 왜건(tractor drawn wagon)"입니다. 이는 트랙터와 연결되어 농작물, 짐 등을 운반할 수 있는 기계로, 차축과 바퀴가 있어서 더 많은 무게를 운반할 수 있습니다.
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66. 유압 실린더의 작동이 불확실한 이유가 아닌 것은?

  1. 작동유의 온도 상승이 지나치게 크다.
  2. 실린더 내의 기름이 충만되어 있다.
  3. 작동유에 이물이 혼입되어 있다.
  4. 패킹이 손상되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 실린더 내의 기름이 충만되어 있으면 유압 실린더는 작동할 수 있습니다. 유압 실린더는 유압 기름을 이용하여 작동하기 때문에, 충분한 양의 유압 기름이 실린더 내부에 채워져 있어야 합니다. 따라서, 실린더 내부에 기름이 충분히 채워져 있으면 작동이 불확실한 이유가 될 수 없습니다.
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67. 불도저에서 1시간당 작업량을 K(m3/h), 사이클 시간을 Cm(min), 토량환산 계수를 f, 도저의 작업효율을 E라고 할 때, 블레이드 용량(1회의 흙 운반량) q는 어떤식으로 계산되는가?

(정답률: 알수없음)
  • 블레이드 용량 q는 다음과 같이 계산된다.

    q = K * Cm * f * E

    - K: 1시간당 작업량 (m^3/h)
    - Cm: 사이클 시간 (min)
    - f: 토량환산 계수
    - E: 도저의 작업효율

    이유는 다음과 같다.

    - K * Cm: 1시간 동안 작업한 흙의 양을 의미한다. 이 값은 블레이드에 적재될 수 있는 최대 용량이다.
    - f: 토량환산 계수는 흙의 밀도를 고려한 값으로, 실제 적재될 흙의 양을 계산하기 위해 필요하다.
    - E: 도저의 작업효율은 실제로 적재될 수 있는 흙의 양을 고려한 값으로, 도저의 작업 능력을 반영한다.
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68. 베인펌프의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 토출 압력의 맥동이 적다.
  2. 구동 동력에 비해 형상이 소형이다.
  3. 다른 펌프에 비해 부품수가 적은 편이다.
  4. 작동유의 점도, 청정도 등에 세심한 주의를 요한다.
(정답률: 알수없음)
  • 베인펌프는 회전하는 로터 안쪽 벽면과 베인 사이의 공간에서 액체를 흡입하고, 로터와 베인 사이의 압력차를 이용하여 액체를 배출하는 펌프이다. 따라서 토출 압력의 맥동이 적고, 구동 동력에 비해 형상이 소형이며, 작동유의 점도, 청정도 등에 세심한 주의를 요한다. 하지만 다른 펌프에 비해 부품수가 적은 편이 아니라, 오히려 부품수가 많은 편이다. 베인펌프는 로터, 베인, 베어링, 씰 등의 부품으로 구성되어 있기 때문이다. 따라서 "다른 펌프에 비해 부품수가 적은 편이다"는 설명은 틀린 것이다.
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69. 보기 그림은 A, B 두 실린더가 순차적으로 작동이 행하여 지는 회로이다. 무슨 회로인가?

  1. 시퀜스 회로
  2. 언로더 회로
  3. 디컴프레션 회로
  4. 카운터 밸런스 회로
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 A, B 두 실린더가 순차적으로 작동하여 일정한 순서로 동작하는 회로이므로 "시퀜스 회로"이다.
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70. 한쪽 방향의 유동에 대해서는 설정된 배압을 부여하지만 반대방향의 유동은 자유유동을 하는 밸브로 반드시 체크밸브가 내장된 것은?

  1. 릴리프 밸브(relief valve)
  2. 스로틀 밸브(throttle valve)
  3. 무부하 밸브(unloading valve)
  4. 카운터 밸런스 밸브(counter balance valve)
(정답률: 알수없음)
  • 카운터 밸런스 밸브는 일방향 유동에 대해서는 설정된 배압을 부여하고, 반대방향 유동에 대해서는 자유유동을 허용하면서도 역유동으로 인한 부하를 제어할 수 있는 밸브이기 때문에 반드시 체크밸브가 내장되어야 한다. 따라서 정답은 카운터 밸런스 밸브이다.
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71. 나사식 유압펌프의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 운전이 조용하다.
  2. 고속 회전이 불가능하다.
  3. 점도가 낮은 기름도 사용할 수 있다.
  4. 맥동이 없는 일정량의 기름을 토출한다.
(정답률: 알수없음)
  • 고속 회전이 불가능하다는 것은 틀린 설명입니다. 나사식 유압펌프는 고속 회전이 가능하며, 일반적으로 1000~3000rpm 정도의 속도로 회전합니다. 따라서 정답은 "고속 회전이 불가능하다"가 아니라 "없음"입니다.
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72. 쇄석기계의 크기를 나타낸 것 중 잘못된 것은?

  1. 조 쇄석기 : 조 간의 최대간격× 쇄석판의 너비
  2. 로울쇄석기 : 롤의 지름× 길이
  3. 자이러토리 : 콘케이브와 맨틀사이의 간격× 맨틀지름 쇄석기
  4. 해머쇄석기 : 드럼의 지름× 길이
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "자이러토리 : 콘케이브와 맨틀사이의 간격× 맨틀지름 쇄석기"입니다.

    해머쇄석기의 크기는 드럼의 지름과 길이를 곱한 값으로 나타냅니다. 이는 쇄석기의 회전하는 부분인 드럼의 크기와 길이가 쇄석 작업에 영향을 미치기 때문입니다.

    반면에 자이러토리는 콘케이브와 맨틀사이의 간격과 맨틀지름을 곱한 값으로 크기를 나타냅니다. 이는 자이러토리가 쇄석 작업을 할 때 콘케이브와 맨틀사이의 간격과 맨틀의 크기가 중요한 역할을 하기 때문입니다. 따라서 자이러토리의 크기를 나타내는 방식은 다른 쇄석기와는 다릅니다.
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73. 적재함을 뒤쪽으로 들어올려 적재물을 하차하는 토목공사에 가장 많이 사용되는 덤프트럭은?

  1. 사이드(side) 덤프트럭
  2. 보텀(bottom) 덤프트럭
  3. 3방향(3way) 덤프트럭
  4. 리어(rear) 덤프트럭
(정답률: 알수없음)
  • 적재물을 뒤쪽으로 들어올려 적재함을 높이는 것이 필요한 토목공사에서는 리어 덤프트럭이 가장 많이 사용됩니다. 이는 리어 덤프트럭이 적재물을 뒤쪽으로 던져내는 방식으로 작동하기 때문입니다. 따라서 적재물을 높이는 것이 필요한 경우에는 리어 덤프트럭이 가장 효율적인 선택이 됩니다.
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74. 보기와 같은 그림은 어떤 밸브의 기호를 나타내는가?

  1. 셔틀 밸브
  2. 급속배기 밸브
  3. 릴리프 밸브
  4. 파일럿 조작 체크 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 보기의 그림은 릴리프 밸브의 기호를 나타낸다. 이는 밸브 내부의 압력이 일정 수준 이상으로 상승할 경우, 밸브가 자동으로 열려 압력을 안전 수준으로 유지시켜주는 기능을 가지고 있기 때문이다. 따라서, 다른 보기인 셔틀 밸브, 급속배기 밸브, 파일럿 조작 체크 밸브와는 구분된다.
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75. 작업가능 상태에서, 불도우저의 규격표시 방법은?

  1. 중량(ton)
  2. 견인력(kgf)
  3. 엔진마력(PS)
  4. 배토판의 넓이(m2)
(정답률: 알수없음)
  • 작업가능 상태에서, 불도저의 규격표시 방법은 중량(ton)을 사용하는 것이 일반적이다. 이는 불도저가 운반할 수 있는 최대 중량을 나타내며, 불도저의 크기와 성능을 가장 잘 나타내는 지표이기 때문이다. 견인력(kgf)은 불도저의 힘을 나타내는 지표이며, 엔진마력(PS)은 불도저의 동력을 나타내는 지표이다. 배토판의 넓이(m2)는 불도저의 작업 범위를 나타내는 지표이다.
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76. 로우더의 규격 표시는?

  1. 자중(ton)
  2. 최대 적재량(ton)
  3. 표준버킷의 산적용적(m3)
  4. 들어올리는 용량(m3)
(정답률: 알수없음)
  • 로우더는 주로 산업 현장에서 사용되는 건설기계로, 물체를 들어올리고 이동시키는 역할을 합니다. 이때 로우더의 규격 표시 중 "표준버킷의 산적용적(m^3)"은 로우더가 들어올릴 수 있는 최대 용량을 나타내는 지표입니다. 즉, 로우더가 들어올릴 수 있는 최대 용량은 표준버킷의 산적용적(m^3)으로 표시됩니다.
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77. 축압기(蓄壓器;accumulator)를 유압장치에 사용하는 목적으로 다음 중 가장 중요한 것은?

  1. 펌프 맥동 흡수 및 에너지 축적용(蓄積用)
  2. 여러 밸브(valve)의 자동 조절용
  3. 유압유(油壓油)의 감속용
  4. 유압유의 증속용(增速用)
(정답률: 알수없음)
  • 축압기는 유압장치에서 펌프의 맥동을 흡수하고 에너지를 축적하여 유압유의 압력을 일정하게 유지하는 역할을 합니다. 따라서 "펌프 맥동 흡수 및 에너지 축적용"이 가장 중요한 목적입니다.
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78. 높은 탑이나 건물위에 설치되며, 기본 붐은 수직으로 설치되고 그 상단에 지브 붐을 연결하여 중량물을 운반하는 기계는?

  1. 케이블(cable) 크레인
  2. 휠(wheel) 크레인
  3. 크롤러(crawler) 크레인
  4. 타워(tower) 크레인
(정답률: 알수없음)
  • 높은 건물이나 탑 위에 설치되며, 수직으로 설치된 기본 붐에 지브 붐을 연결하여 중량물을 운반하는 기계는 타워 크레인이다.
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79. 셔블계 굴착기의 상부회전체에 속하지 않는 것은?

  1. 동력 전달장치
  2. 조종 장치
  3. 주행 장치
  4. 회전 전동장치
(정답률: 알수없음)
  • 셔블계 굴착기의 상부회전체는 굴착기의 상단 부분을 의미하며, 조종 장치와 회전 전동장치 등이 속합니다. 반면, 주행 장치는 굴착기의 이동을 담당하는 부분으로, 상부회전체에 속하지 않습니다. 따라서 정답은 "주행 장치"입니다.
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80. 해머자체 속에 2행정 기관을 설치하여 피스톤의 낙하와 실린더속의 연소압력으로 파일을 타격하여 작업하는 기계장치는?

  1. 차동식 해머(differential acting hammer)
  2. 단동식 파일 해머(single pile hammer)
  3. 드롭해머(drop hammer)
  4. 디젤 파일 해머(diesel pile hammer)
(정답률: 알수없음)
  • 디젤 파일 해머는 해머 자체 속에 2행정 기관을 설치하여 피스톤의 낙하와 실린더속의 연소압력으로 파일을 타격하여 작업하는 기계장치이다. 따라서 디젤 파일 해머는 디젤 엔진을 이용하여 작동하며, 다른 해머들과는 구조와 작동 원리가 다르다.
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