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문제은행 농업기계기사(2021년) 85번

1 그림과 같은 사각형 단면에서 직교하는 2층 응력 σx= 200MPa, σy = -200MPa 이 작용할 때, 경사면(a-b)에서 발생하는 전단변형률의 크기는 약 얼마인가? (단, 재료의 전단탄성계수는 80GPa이고, 경사각(θ)는 45°이다.) 2 그림과 같이 4kN/cm의 균일분포하중을 받는 일단 고정 타단 지지보에서 B점에서의 모멘트 MB는 약 몇 kN·m인가? (단, 균일단면보이며, 굽힘강성(EI)은 일정하다.) 3 외팔보의 자유단에 하중 P가 작용할 때, 이 보의 굽힘에 의한 탄성 변형에너지를 구하면? (단, 보의 굽힘강성 EI는 일정하다.) 4 바깥지름 4cm, 안지름 2cm의 속이 빈 원형축에 10MPa의 최대전단응력이 생기도록 하려면 비틀림 모멘트의 크기는 약 몇 N·m로 해야 하는가? 5 그림과 같이 길이 10m인 단순보의 중앙에 200kN·m의 우력(couple)이 작용할 때, B지점의 반력(RB)의 크기는 몇 kN 인가? 6 그림과 같은 직사각형 단면에서 x, y축이 도심을 통과할 때 극관성 모멘트는 약 몇 cm4 인가? (단, b=6cm, h=12cm 이다.) 7 단면 치수가 8mm×24mm 인 강대가 인장력 P = 15kN을 받고 있다. 그림과 같이 30° 경사진 면에 작용하는 수직응력은 약 몇 MPa 인가? 8 그림과 같이 외팔보에서 하중 2P가 두 군데 각각 작용할 때 이 보에 작용하는 최대굽힘모멘트의 크기는? 9 보기와 같은 A, B, C 장주가 같은 재질, 같은 단면이라면 임계 좌굴화중의 관계가 옳은 것은? 10 그림과 같이 반지름 r인 반원형 단면을 갖는 단순보가 일정한 굽힘모멘트를 받고 있을 때, 최대인장응력(σt)과 최대압축응력(σc)의 비(σt/σc)는? (단, e1과 e2는 단면 도심까지의 거리이며, 최대인장응력은 단면의 하단에서, 최대압축응력은 단면의 상단에서 발생한다.) 11 원형막대의 비틀림을 이용한 토션바(torsionbar) 스프링에서 길이와 지름을 모두 10%씩 증가시킨다면 토션바의 비틀림강성(torsional stiffness, 비틀림 토크/비틀림 각도)은 약 몇 배로 되겠는가? 12 그림과 같이 외팔보의 자유단에 집중하중 P와 굽힘모멘트 Mo가 동시에 작용할 때 그 자유단의 처짐은 얼마인가? (단, 보의 굽힘 강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다.)

13 지름 3mm의 철사로 코일의 평균지름 75mm인 압축코일 스프링을 만들고자 한다. 하중 10N에 대하여 3cm의 처짐량을 생기게 하려면 감은 횟수(n)는 대략 얼마로 해야 하는가? (단, 철사의 가로탄성계수는 88GPa 이다.) 14 단면적이 A, 탄성계수가 E, 길이가 L 인 막대에 길이방향의 인장하중을 가하여 그 길이가 δ 만큼 늘어났다면, 이 때 저장된 탄성변형 에너지는? 15 그림에서 784.8N과 평형을 유지하기 위한 힘 F1과 F2는? 16 지름이 1.2m, 두께가 10mm인 구형 압력용기가 있다. 용기 재질의 허용인장응력이 42MPa 일 때 안전하게 사용할 수 있는 최대 내압은 약 몇 MPa 인가? 17 그림과 같은 보의 양단에서 경사각의 비(θA/θB)가 3/4이면, 하중 P의 위치 즉 B점으로부터 거리 b는 얼마인가? (단, 보의 전체길이는 L 이다.) 18 표점길이가 100mm, 지름이 12mm인 강재 시편에 10kN의 인장하중을 작용하였더니 변형률이 0.000253 이었다. 세로탄성계수는 약 몇 GPa 인가? (단, 시편은 선형 탄성거동을 한다고 가정한다.) 19 강 합금에 대한 응력-변형률 선도가 그림과 같다. 세로탄성계수(E)는 약 얼마인가? 20 그림과 같이 균일한 단면을 가진 봉에서 자중에 의한 처짐(신장량)을 옳게 설명한 것은? 21 고열원의 온도가 157℃이고, 저열원의 온도가 27℃인 카르노 냉동기의 성적계수는 약 얼마인가? 22 그림과 같이 다수의 추를 올려놓은 피스톤이 끼워져 있는 실린더에 들어있는 가스를 계기로 생각한다. 초기 압력이 300kPa이고, 초기 체적은 0.05m3 이다. 압력을 일정하게 유지하면서 열을 가하여 가스의 체적을 0.2m3 으로 증가시킬 때 계가 한 일(kJ)은? 23 질량이 m이고, 한변의 길이가 a인 정육면체 상자 안에 있는 기체의 밀도가 ρ이라면 질량이 2m이고 한 변의 길이가 2a인 정육면체 상자 안에 있는 기체의 밀도는? 24 8℃의 이상기체를 가역단열 압축하여 그 체적을 1/5로 하였을 때 기체의 최종온도(℃)는? (단, 이 기체의 비열비는 1.4 이다.)

25 다음 그림은 이상적인 오토사이클의 압력(P)-부피(V)선도이다. 여기서 “ㄱ”의 과정은 어떤 과정인가? 26 어느 이상기체 2kg이 압력 200kPa, 온도 30℃의 상태에서 체적 0.8m3를 차지한다. 이 기체의 기체상수[(kJ/(kg·K))는 약 얼마인가? 27 열교환기의 1차 측에서 압력 100kPa, 질량유량 0.1kg/s인 공기가 50℃ 로 들어가서 30℃로 나온다. 2차 측에서는 물이 10℃로 들어가서 20℃로 나온다. 이 때 물의 질량유량(kg/s)은 약 얼마인가? (단, 공기의 정압비열은 1 kJ/(kg·K)이고, 물의 정압비열은 4 kJ/(kg·K)로 하며, 열 교환과정에서 에너지 손실은 무시한다.) 28 외부에서 받은 열량이 모두 내부에너지 변화만을 가져오는 완전가스의 상태변화는? 29 비열비 1.3, 압력비 3인 이상적인 브레이턴 사이클(Brayton Cycle)의 이론 열효율이 X(%)였다. 여기서 열효율 12%를 추가 향상시키기 위해서는 압력비를 약 얼마로 해야 하는가? (단, 향상된 후 열효율은 (X+12)%이며, 압력비를 제외한 다른 조건은 동일하다.) 30 다음 중 그림과 같은 냉동사이클로 운전할 때 열역학 제1법치과 제2법칙을 모두 만족하는 경우는? 31 절대압력 100kPa, 온도 100℃인 상태에 있는 수소의 비체적(m3/kg)은? (단, 수소의 분자량은 2이고, 일반기체상수는 8.3145 kJ/(kmol·K)이다.) 32 열전도계수 1.4W/(m·K), 두께 6mm 유리창의 내부 표면 온도는 27℃, 외부 표면 온도는 30℃이다. 외기 온도는 36℃이고 바깥에서 창문에 전달되는 총 복사열전달이 대류열전달의 50배라면, 외기에 의한 대류열전달계수[W/(m2·K)]는 약 얼마인가? 33 500℃와 100℃ 사이에서 작동하는 이상적이니 Carnot 열기관이 있다. 열기관에서 생산되는 일이 200kW 이라면 공급되는 열량은 약 몇 kW 인가? 34 보일러 입구의 압력이 9800 kN/m2이고, 응축기의 압력이 4900N/m2 일 때 펌프가 수행한 일(kJ/kg)은? (단, 물의 비체적은 0.001m3/kg 이다.) 35 어느 발명가가 바닷물로부터 매시간 1800kJ의 열량을 공급받아 0.5kW 출력의 열기관을 만들었다고 주장한다면, 이 사실은 열역학 제 몇 법칙에 위배되는가? 36 1kg의 헬륨이 100kPa 하에서 정압 가열되어 온도가 27℃에서 77℃로 변하였을 때 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/K인가? (단, 헬륨의 엔탈피(h, kJ/kg)는 아래와 같은 관계식을 가진다.)

37 흑체의 온도가 20℃에서 80℃로 되었다면 방사하는 복사 에너지는 약 몇 배가 되는가? 38 밀폐시스템이 압력(P1) 200kPa, 체적(V1) 0.1m3 인 상태에서 압력(P2) 100kPa, 체적(V2) 0.3m3 인 상태까지 가역 팽창되었다. 이 과정이 선형적으로 변화한다면, 이 과정 동안 시스템이 한 일(kJ)은? 39 카르노 열펌프와 카르노 냉동기가 있는데, 카르노 열펌프의 고열원 온도는 카르노 냉동기의 고열원 온도와 같고, 카르노 열펌프의 저열원 온도는 카르노 냉동기의 저열원 온도와 같다. 이 때 카르노 열펌프의 성적계수(COPHP)와 카르노 냉동기의 성적계수(COPR)의 관계로 옳은 것은? 40 상온(25℃)의 실내에 있는 수은 기압계에서 수은주의 높이가 730mm라면, 이 때 기압은 약 몇 kPa 인가? (단, 25℃기준, 수은 밀도는 13534 kg/m3 이다.) 41 0.002m3/s 의 유량으로 지름 4cm, 길이 10m인 수평 원관 속을 기름(비중 S= 0.85, 점성계수 μ = 0.056 N·s/m2)이 흐르고 있다. 이 기름을 수송하는데 필요한 펌프의 압력(kPa)은? 42 평판으로부터의 거리를 y라고 할 때 평판에 평행한 방향의 속도 분포 u(y)가 아래와 같은 식으로 주어지는 유동장이 있다. 유동장에서는 속도 u(y)만 있고, 유체는 점성계수가 μ인 뉴턴 유체일 때 y = L/8 에서의 전단응력은? (단, U와 L은 각각 유동장의 특성속도와 특성길이로서 상수이다.) 43 그림과 같이 안지름이 3m인 수도관에 정지된 물이 절반만큼 채워져 있다. 길이 1m의 수도관에 대하여 곡면 B-C 부분에 가해지는 합력의 크기는 약 몇 kN 인가?(문제 오류로 가답안 발표시 4번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 4번을 누르면 정답 처리 됩니다.) 44 다음 중 표면장력(surface tension)의 차원은? (단, M : 질량, L : 길이, T : 시간이다.) 45 다음 △P, L, Q, ρ 변수들을 이용하여 만든 무차원수로 옳은 것은? (단, △P : 압력차, L : 길이, Q : 체적유량, ρ : 밀도이다.) 46 그림과 같이 물이 들어있는 아주 큰 탱킁 사이펀이 장치되어 있다. 사이펀이 정상적으로 작동하는 범위에서, 출구에서의 속도 V와 관련하여 옳은 것을 모두 고른 것은? (단, 관의 지름은 일정하고 모든 손실은 무시한다. 또한 각각의 h가 변화할 때 다른 h의 크기는 변하지 않는다고 가정한다.) 47 2m3의 탱크에 지름이 0.05m의 파이프를 통하여 점성계수가 0.001 Pa·s인 물을 채우려고 한다. 파이프 내의 유동이 계속 층류를 유지시키면서 물을 완전히 채우려면 최소 몇 시간이 걸리는가? (단, 임계 레이놀즈수는 2000 이다.) 48 속에 물이 가득 찬 물방울의 표면장력은 0.075 N/m이고, 내부에 공기가 들어있어 내부와 외부의 두 개의 면을 가진 얇은 비눗방울의 표면장력은 0.025 N/m이다. 물방울 내외의 압력차가 비눗방울의 압력차와 같을 때, dW : dS로 옳은 것은? (단, 물방울의 지름은 dW, 비눗방울의 지름은 dS 이다.)

49 입구지름 0.3m, 출구지름 0.5m인 터빈으로 물이 공급되고 있다. 터빈의 발생 동력은 180kW, 유량은 1m3/s 이라면 입구와 출구 사이의 압력강하(kPa)는? (단, 열전달, 내부에너지, 위치에너지 변화 및 마찰손실은 무시하며, 정상 비압축성 유동이다.) 50 그림과 같이 날개가 유량 0.1m3/s, 속도 20m/s의 물 분류를 받을 경우, 이 날개를 고정하는 데 필요한 힘 F의 크기(절대값)는 약 몇 N 인가? (단, 날개의 마찰은 무시한다.) 51 그림처럼 수축 수로를 통과하는 1차원 정상, 비압축성 유동에서 수평 중심선상의 속도가 로 주어질 때, x = 0.5L에 위치한 유체 입자의 x 방향 가속도(m/s2)는? (단, A = 0.2m/s, L = 2m 이다.) 52 공기가 평판 위를 3m/s의 속도로 흐르고 있다. 선단에서 50cm 떨어진 곳에서의 경계층 두께(mm)는? (단, 공기의 동점성계수는 16×10-6 m2/s 이고, 평판에서 층류유동이 난류유동으로 변하는 경계점은 레이놀즈 수가 5×105인 경우로 한다.) 53 관내 유동에서 속도를 측정하기 위하여 그림과 같이 관을 삽입하였다. 이 관을 흐르는 유체의 속도(V)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, g는 중력가속도이고, 속도는 단면에서 일정하다고 가정한다.) 54 안지름 240mm인 관속을 흐르고 있는 공기의 평균 유속이 10m/s이면, 공기의 질량유량(kg/s)은? (단, 관속의 압력은 2.45×105 Pa, 온도는 15℃, 공기의 기체상수 R = 287 J/(kg·K) 이다.) 55 가로 2cm, 세로 3cm의 크기를 갖는 사각형 단면의 매끈한 수평관 속을 평균유속 1.2 m/s로 20℃의 물이 흐르고 있다. 관의 길이 1m 당 손실 수두(m)는? (단, 수력직경에 근거한 관마찰계수는 0.024 이다.) 56 세 액체가 그림과 같은 U자관에 들어있고, h1= 20cm, h2 = 40cm, h3 = 50cm 이고, 비중 S1 = 0.8, S3 = 2일 때, 비중 S2는 얼마인가? 57 해수 위에 떠 있는 빙산이 있다. 물 위에 노출된 빙산의 부피가 전체 빙산의 부피에서 차지하는 비율(%)은? (단, 얼음의 밀도는 920 kg/m3, 해수의 밀도는 1030 kg/m3 이다.) 58 수면에 떠 있는 배의 저항문제에 있어서 모형과 원형 사이에 역학적 상사(相似)를 이루려면 다음 중 어느 것이 가장 중요한 요소가 되는가? 59 다음 중 2차원 비압축성 유동이 가능한 유동은? (단, u는 x방향 속도 성분이고, v는 y방향 속도 성분이다.) 60 지름 8cm의 구가 공기 중을 20m/s의 속도로 운동할 때 항력(N)은? (단, 공기 밀도는 1.2 kg/m3, 항력계수는 0.6 이다.)

61 아래와 같은 기호의 명칭은? 62 다음 중 유압식 브레이크의 작동 원리는? 63 디젤기관에 사용되는 연료의 세탄가를 올바르게 설명한 것은? 64 트랙터 앞바퀴를 앞쪽에서 보면 지면과 수직선에 대하여 1.5° ~ 2.0° 정도로 지면에 닿는 쪽이 좁게 경사져 있다. 이는 축의 비틀림을 적게하여 주행 시 안정성을 유지하는데 중요한 역할을 하는데, 이 각을 의미하는 용어는? 65 트랙터의 견인력이 1500N이고, 36km/h로 주행할 때 견인동력은 몇 kW 인가? 66 주파수가 60Hz인 교류를 사용하는 전동기의 고정자 극수가 8일 때 동기속도는 몇 rpm 인가? 67 다음 중 피스톤링의 기능에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은? 68 기관의 배기가스 성분 중에서 인체에 직·간접적으로 영향을 미치는 공해물질이 아닌 것은? 69 트랙터에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은? 70 궤도형 트랙터와 비교한 차륜형(바퀴형) 트랙터의 특징으로 적절하지 않은 것은? 71 트랙터의 유압제어장치 중 토양상태와 관계없이 일정한 경심으로 작업하기 위한 것은? 72 전동기의 설치 및 운전할 경우 유의 사항으로 적절하지 않은 것은?

73 윤활유의 점성계수를 μ, 저널 베어링에 작용하는 수직 하중을 P, 축의 회전수를 N, 마찰계수를 f, 비례상수를 C라 할 때 이들 사이의 관계를 바르게 나타낸 것은? 74 다음 중 가솔린 기관의 이상연소에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? 75 운전자가 핸들을 돌려 진행 방향을 임의로 바꾸기 위해 조작되는 장치와 관련 있는 것은? 76 내연기관에서 4사이클에 대한 다음 설명 중 틀린 것은? 77 3상 유도 전동기에서 영구 자석과 같은 역할을 하는 부분은? 78 일반적으로 타이어 규격에 포함되지 않는 것은? 79 가솔린이 무게에 의한 구성비가 탄소 85%, 수소 15%이고 공기는 무게에 의한 구성비가 산소 23%, 질소 77% 일 때 가솔린 1kg이 완전 연소하는데 필요한 공기의 양은 약 몇 kg 인가? 80 암 길이가 1000mm인 마찰동력계를 이용하여 1500rpm으로 회전하는 기관의 동력을 구하고자 한다. 이 때 측정 된 저울의 무게가 300N 일 때 이 기관의 축 동력은 약 몇 kW 인가? 81 소맥제분공정에서 원료소맥립을 분쇄하기 좋은 연질상태로 만들기 위해 가수 또는 건조하거나 적당히 가열하는 공정은? 82 이체(plow bottom)의 작업 폭이 36cm인 4조 몰드보드 플라우를 장착하고 작업을 하고 있다. 이때 포장효율이82%이고, 작업속도가 6km/h 이면 유효포장 작업능률은 약 몇 ka/h 인가? 83 다음 중 히트펌프의 4대 구성요소가 아닌 것은? 84 다음 중 파종기의 대표적인 종류로 묶인 것은?

97 곡물에 금이 가거나 파열이 생기는 등의 물리적 손상을 방지하기 위한 건조 방법이 아닌 것은? 98 습량기준 함수율이 20%인 100kg의 곡물을 습량기준 함수율이 15%가 될 때까지 건조시키면 이 때 제거된 수분은 몇 kg 인가? 99 다음 중 중경작업이 만족스럽게 이루어지기 위하여 필요한 조건이 아닌 것은? 100 목초의 “예취 → 집초 → 세절 / 결속 → 적재 → 운반” 작업의 순서대로 축산기계를 나열한 것은?