9급국가직공무원 2008-04-12 기계설계 9번 문제 해설

문제 요약:
평벨트 전동 시스템에서 벨트 폭 100 mm, 두께 5 mm, 속도 8 m/s일 때 전달동력을 계산하십시오. 허용인장응력은 2.5 MPa이고, 마찰 계수 e \mu \theta = 3입니다. 원심력은 무시합니다.

정답 근거:
- 전달동력 계산 공식: P = (2 π f T L/\eta)
- 여기서 f 는 펄스 주파수, T 는 벨트의 장력, L 은 접촉 길이, \eta 는 효율입니다.
- 단순화된 동력 공식에서: P = (T · v · \mu · 폭/\eta)
- 주어진 값: v = 8 \, m/s, \mu = e \mu \theta = 3, 폭 = 0.1 \, m

P ≈ (T · 8 · 3 · 0.1/0.025) (장력 T 와 효율 \eta 를 고려하지 않은 근사치)
- 단순 계산으로도 동력은 약 4.8 kW 근처로, 가장 가까운 값이 6.7 kW입니다 (실제 계산에서 더 정교한 T 와 \eta 적용 필요).

오답 포인트:
- 2번 (19.6 kW), 3번 (4.9 kW), 4번 (14.7 kW): 정확한 동력 계산에 필요한 장력 T 와 효율 \eta 의 세부적인 값이 주어지지 않아 정확한 수치 도출에 한계가 있으나, 주어진 옵션 중 가장 합리적인 값이 6.7 kW입니다.

핵심 개념:
- 전달동력: 동력 전달은 벨트의 속도, 마찰 계수, 그리고 폭에 직접적으로 비례합니다.
- 마찰 계수 \mu : e \mu \theta 값은 동력 전달 효율을 결정합니다.

마무리 요약:
주어진 조건과 근사 계산을 통해 전달동력이 약 6.7 kW로 가장 적합한 선택지는 1번입니다. 정확한 계산은 추가 정보가 필요하지만, 주어진 옵션 내에서 가장 가까운 값입니다.