제 1 과목 기계제도 및 설계
도면작업 및 검토
(1)도면작성
1. 좌표계 .......................................................................................................................................................... 022
2. 투상법 및 도형표시법 ........................................................................................................................... 023
3. 치수 기입 법 ................................................................................................................................................. 037
4. 가공 기호 ...................................................................................................................................................... 040
5. KS 및 ISO 규격 산업규격의 이해와 활용 ................................................................................... 043

(2)공차 검토
1. 치수 공차 ...................................................................................................................................................... 046
2. 기하 공차 ...................................................................................................................................................... 047
3. 표면 거칠기 ................................................................................................................................................. 055
4. 끼워 맞춤 ...................................................................................................................................................... 061
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 064

형상모델링
(1) 모델링 작업
1. 모델링 데이터 생성 ............................................................................................................................... 073
2. 모델링 프로그램 환경설정 .................................................................................................................. 074
3. 모델 트리 구성 .......................................................................................................................................... 080
4. CAD 모델의 종류와 특성 .................................................................................................................... 081
5. 모델링 방법 ............................................................................................................................................... 083

(2)모델링 분석
1. 모델링 데이터 검토 및 수정 ............................................................................................................. 086
2. 부품 간 결합상태 분석 ........................................................................................................................ 087

(3)모델링 데이터 출력
1. 파일 저장 및 출력 .................................................................................................................................... 088
2. 소요 자재 목록, 부품목록 등 정보 산출 ......................................................................................... 091
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 093

요소 공차 및 설계검토
(1) 요구 기능 파악
1. 기계요소 부품의 종류와 기능, 특성 .............................................................................................. 099
2. 요소 부품정밀도 확인 및 공차 ........................................................................................................ 101

체결 요소 설계
(1)체결 요소 선정 및 설계
1. 나사, 나사 부품 ......................................................................................................................................... 107
2. 키, 핀, 코터 ............................................................................................................................................... 115
3. 리벳 이음, 용접 이음 ................................................................................................................................ 122
실전 문제 ..................................................................................................................................................... 130

동력 전달 시스템 설계
(1) 설계 및 검토
1. 축, 축이음 ( 커플링 ) .............................................................................................................................. 160
2. 베어링 .......................................................................................................................................................... 167
3. 캠, 마찰차, 클러치, 브레이크 ............................................................................................................ 171
4. 벨트, 체인, 로프 ...................................................................................................................................... 184
5. 기어 ............................................................................................................................................................... 194
6. 스프링 .......................................................................................................................................................... 204
실전문제 ..................................................................................................................................................... 206

유공압 시스템 설계
(1) 요구사항 파악
1. 유공압 기초 ............................................................................................................................................... 272
2. 유공압 장치의 구성 및 작동 유 ........................................................................................................ 273

(2)유공압 시스템 구상
1. 유압 기계 일반 .......................................................................................................................................... 275
2. 하역 운반기계 ...........................................................................................................................................
3. 공작기계 ......................................................................................................................................................
4. 자동차 및 중장비 ....................................................................................................................................

(3)유공압 시스템 설계
1. 유공압 펌프 ............................................................................................................................................... 276
2. 유공압 밸브 ............................................................................................................................................... 280
3. 유공압 액추에이터 ................................................................................................................................. 285
4. 부속기기 ...................................................................................................................................................... 286
5. 유공압 회로 기호와 회로 구성 및 제어 .......................................................................................... 290
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 297

제 2 과목 기계 재료 및 제작
요소 부품 재질
(1)요소 부품 재료 파악
1. 요소 부품 재료의 종류 ( 금속, 비금속 ) .......................................................................................... 340

(2)요소 부품 재질 선정
1. 재질 적합성 ............................................................................................................................................... 342

(3)요소 부품 공정검토
1. 요소 부품 가공공정 ................................................................................................................................. 344
2. 재료 제조 ....................................................................................................................................................
3. 열처리 공정 ...............................................................................................................................................

(4)열처리
1. 열처리 종류 ............................................................................................................................................... 345
2. 탄소강의 열처리 ...................................................................................................................................... 346
3. 표면경화 열처리 ...................................................................................................................................... 351
4. 기타 표면처리 방법 ................................................................................................................................. 354
5. 열처리에 따른 강도 · 경도의 변화 ..................................................................................................
6. 열처리에 따른 변형 ...............................................................................................................................
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 355

절삭가공
(1)작업준비 및 가공
1. 절삭이론 ...................................................................................................................................................... 394
2. 절삭가공법 및 CNC 가공 ..................................................................................................................... 399
3. 손다듬질 가공 ........................................................................................................................................... 440
4. 지그 및 고정구 ........................................................................................................................................ 450

(2)검사
1. 측정법 .......................................................................................................................................................... 452
2. 측정기기 ...................................................................................................................................................... 453
실전 문제 ..................................................................................................................................................... 456

기계 제작법
(1)비 절삭가공
1. 원형 및 주조 ............................................................................................................................................. 471
2. 소성가공 ...................................................................................................................................................... 482
3. 용접 및 판금 · 제관 ............................................................................................................................... 491

(2) 특수가공
1. 특수가공 ...................................................................................................................................................... 496
2. 정밀입자 가공 ........................................................................................................................................... 498
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 505

제 3 과목 구조해석
구조 및 진동해석
(1)준비
1. 데이터 오류 확인 및 수정 .................................................................................................................... 531
2. 해석조건 정의 ........................................................................................................................................... 533
3. 경계조건 설정 ........................................................................................................................................... 537
4. 입력데이터 문서화 .................................................................................................................................

(2)해석
1. 해석모델 수정 ........................................................................................................................................... 540
2. 경계조건 수정 및 재해석 ....................................................................................................................
3. 보고서작성 .................................................................................................................................................

(3)결과평가
1. 해석 결과 확인 및 개선 ........................................................................................................................ 541
2. 검증 방법 선정 및 해석 결과 검증 ...................................................................................................
3. 해석 결과의 데이터베이스화 ...............................................................................................................

재료역학
(1)개요
1. 힘과 모멘트 평형 .................................................................................................................................... 543
2. 자유 물체도 .................................................................................................................................................

(2)응력과 변형률
1. 응력 - 변형률 선도 ................................................................................................................................. 544
2. 크리프 및 피로 ........................................................................................................................................ 545
3. 응력집중 ...................................................................................................................................................... 546
4. 파손이론 ......................................................................................................................................................
5. 허용응력과 안전계수 .............................................................................................................................
6. 부정정 문제 ............................................................................................................................................... 547
7. 탄성변형 에너지 ......................................................................................................................................
8. 열응력 ..........................................................................................................................................................

(3)비틀림
1. 비틀림모멘트, 강성, 변형에너지 ...................................................................................................... 548
2. 박막 튜브의 비틀림 ................................................................................................................................. 549

(4) 굽힘 및 전단
1. 굽힘 모멘트 선도 ...................................................................................................................................... 550
2. 하중, 전단력 및 굽힘 모멘트 이론 ...................................................................................................

(5)보
1. 곡률, 변형률 및 굽힘 모멘트 관계 ................................................................................................... 555
2. 전단류 ..........................................................................................................................................................
3. 보의 처짐 .................................................................................................................................................... 556
4. 부정정보 ...................................................................................................................................................... 560
5. 카스틸리아노 정리 ................................................................................................................................. 562

(6)응력과 변형률 해석
1. 평면 응력과 평면변형률 ........................................................................................................................ 563
2. 주응력과 최대 전단응력 ........................................................................................................................

(7)평면 응력의 응용
1. 삼 축 응력 상태 ( Bulk modulus & Dilatation ) ............................................................................ 564
2. 압력용기 ......................................................................................................................................................
3. 보의 최대 응력 ( 굽힘응력과 전단응력 조합 ) ...............................................................................

(8) 기둥
1. 편심하중을 받는 단주 ........................................................................................................................... 565
2. 좌굴 ............................................................................................................................................................... 566
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 568

동역학
(1)동역학의 기본이론
1. 힘의 평형 .................................................................................................................................................... 656
2. 위치, 속도, 가속도 .................................................................................................................................. 658
3. 질점의 운동 ...............................................................................................................................................

(2)질점의 동역학
1. 뉴턴의 운동 제 2 법칙 ........................................................................................................................... 660
2. 질점의 선형 운동량과 각 운동량 .................................................................................................... 664
3. 질점의 운동에너지와 위치에너지 ....................................................................................................
4. 일과 에너지 법칙 ....................................................................................................................................
5. 충격량과 운동량 법칙 ........................................................................................................................... 666
6. 질점계의 동역학 ...................................................................................................................................... 667

(3)강체의 동역학
1. 강체의 속도, 가속도, 각속도, 각가속도 ........................................................................................ 668
2. 순간 회전중심 ...........................................................................................................................................
3. 평면운동에서의 절대속도와 상대속도 ...........................................................................................
4. 에너지 방법과 운동량 방법 ...............................................................................................................
5. 강체의 각운동량 ......................................................................................................................................
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 670

기계진동
(1) 기계진동 기본이론
1. 힘의 평형, 스프링의 합성 ................................................................................................................... 700
2. 단순조화운동, 주기 운동, 진폭과 위상각 ...................................................................................... 701
3. 진동 관련 용어 .......................................................................................................................................... 704
4. 1차 유도 진동 ............................................................................................................................................ 705
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 706

제 4 과목 열 · 유체해석
열응력 및 유동해석
(1)준비
1. 데이터 오류 확인 및 수정 .................................................................................................................... 727
2. 해석조건 정의 ........................................................................................................................................... 729
3. 경계조건 설정 ........................................................................................................................................... 732
4. 입력데이터 문서화 ................................................................................................................................. 734

(2)해석
1. 해석모델 수정 ........................................................................................................................................... 735
2. 경계조건 수정 및 재해석 ....................................................................................................................
3. 보고서작성 .................................................................................................................................................

(3)결과평가
1. 해석 결과 확인 및 개선 ........................................................................................................................ 736
2. 검증 방법 선정 및 해석 결과 검증 ...................................................................................................
3. 해석 결과의 데이터베이스화 ...............................................................................................................

열역학
(1) 개요
1. 시스템과 검사 체적 ................................................................................................................................. 739
2. 물질의 상태와 상태 량 ..........................................................................................................................
3. 과정과 사이클 ........................................................................................................................................... 740

(2)순수물질의 성질
1. 순수물질의 열역학적 상태량 ............................................................................................................. 741
2. 순수물질의 상변화 및 습증기 ...........................................................................................................
3. 이상기체의 성질 및 상태변화 ........................................................................................................... 743
4. 이상기체와 실제기체 ............................................................................................................................. 747

(3) 일과 열
1. 일과 열의 정의 및 비교 ...................................................................................................................... 748
2. 일의 계산 .................................................................................................................................................... 749
3. 열전달 .......................................................................................................................................................... 750

(4) 열역학 기본 법칙
1. 열역학 제 0 법칙 - 〉 열평형의 법칙 ............................................................................................... 752
2. 열역학 제 1 법칙 - 〉 에너지 보존의 법칙 ...................................................................................
3. 열역학 제 2 법칙 - 〉 비 가역법칙 - 〉 엔트로피 증가의 법칙 ............................................... 754
4. 카르노 사이클 ( Carnot cycle ) ...........................................................................................................

(5)사이클 및 장치
1. 동력 사이클 ................................................................................................................................................. 756
2. 냉동사이클 ................................................................................................................................................. 762
3. 열역학적 장치 ........................................................................................................................................... 765
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 767

유체역학
(1) 개요
1. 유체의 정의와 연속체 ........................................................................................................................... 838
2. 차원 및 단위 .............................................................................................................................................
3. 점성 법칙 ......................................................................................................................................................
4. 유체의 기타 특성 ..................................................................................................................................... 839

(2)유체정역학
1. 유체정역학의 기초 ................................................................................................................................. 842
2. 정수압 분포 및 액주계 ........................................................................................................................ 843
3. 유체작용력 ................................................................................................................................................. 844

(3)유체역학의 기본 법칙
1. 연속방정식 ( 질량보존의 법칙 ) .......................................................................................................... 846
2. 베르누이 방정식 ......................................................................................................................................
3. 운동량방정식 ............................................................................................................................................. 848
4. 에너지방정식 ............................................................................................................................................. 851

(4) 유체운동학
1. 속도 장, 가속도 장 ..................................................................................................................................... 852
2. 유선, 유적선 ..............................................................................................................................................
3. 속도 포텐셜, 유동 함수, 와도 ............................................................................................................... 853

(5) 차원해석 및 상사 법칙
1. 무차원수, 차원해석 ................................................................................................................................ 854
2. 모형과 원형, 상사 법칙 .........................................................................................................................

(6)관내 유동
1. 관내 유동의 특성 ...................................................................................................................................... 856
2. 층 류 점성 유동 ..........................................................................................................................................
3. 관로 내 손실 ............................................................................................................................................... 858

(7) 물체 주위의 유동
1. 경계층 유동 ............................................................................................................................................... 861
2. 박리, 후류 ...................................................................................................................................................
3. 항력, 양력 ................................................................................................................................................... 862

(8) 유체 계측
1. 유량계, 점도계, 압력계 등 .................................................................................................................. 863
실전 문제 ...................................................................................................................................................... 865