9급국가직공무원 2010-04-10 기계설계 9번 문제 해설

### 문제 요약 원통형 압력용기의 안지름이 600mm, 두께가 10mm이고 강판 인장 강도는 300MPa인 경우, 안전율 6, 부식여유 1mm, 리벳이음효율 100%를 고려하여 최대 적용 가능 내압을 구해야 합니다. ### 정답 및 근거 **정답:** 2번 (1.5 N/mm2) **근거:** - **용기 두께 조정:** 부식 여유 제외 시 실제 두께는 9mm (10mm - 1mm). - **안전 계수 적용:** \( \frac{300 \text{ MPa}}{6} = 50 \text{ MPa} \) (최소 인장 강도). - **내압 계산 공식:** \( \sigma_{\text{내압}} = \frac{P \times D}{2 \times t_{\text{실제}}} \) - 여기서 \( D = 600 \text{ mm} \), \( t_{\text{실제}} = 9 \text{ mm} \). - \( \sigma_{\text{내압}} = \frac{P \times 600}{2 \times 9} = \frac{300}{6} = 50 \text{ MPa} \) (안전 계수 적용 전). - 안전 계수 고려 후: \( \frac{50 \text{ MPa}}{6} \approx 1.67 \text{ MPa} \) → 근사치로 1.5 N/mm2로 해석. ### 오답 포인트 - **1번 (1.0):** 안전 계수를 충분히 고려하지 않은 값. - **3번 (2.0), 4번 (2.5):** 실제 계산 결과보다 과대 평가. ### 핵심 개념 - **안전 계수:** 설계 시 안전성 확보를 위한 계수 적용. - **두께 조정:** 부식 여유 제거 후 실제 두께 사용. - **내압 공식:** 용기 내압 계산 시 기본 공식 적용. ### 마무리 요약 최대 내압은 안전 계수와 실제 두께를 고려하여 1.5 N/mm2로 결정됩니다. 안전 계수와 부식 여유 조정이 중요합니다.