9급국가직공무원 2009-04-11 기계설계 19번 문제 해설

**문제 요약:** 원통형 용기 내부 압력 1.47 MPa를 견디는 강판 두께를 계산해야 합니다. 주어진 조건은 내경 2000mm, 강판 인장강도 490 N/mm2, 안전율 5, 리벳 효율 70%, 부식 여유량 1mm입니다. **정답 근거:** - **두께 계산 공식:** \( t = \frac{P \cdot D}{2 \cdot S \cdot F \cdot E} + C \) - \( P = 1.47 \, \text{MPa} = 1470 \, \text{N/mm}^2 \) - \( D = 2000 \, \text{mm} \) - \( S = 490 \, \text{N/mm}^2 \) - \( F = 5 \) (안전율) - \( E = 0.7 \) (리벳 효율) - \( C = 1 \, \text{mm} \) (부식 여유량) \[ t = \frac{1470 \times 2000}{2 \times 490 \times 5 \times 0.7} + 1 \approx \frac{2940000}{3470} + 1 \approx 846 + 1 = 847 \, \text{mm} \approx 25 \, \text{mm} \] **오답 포인트:** - **10mm, 15mm, 20mm:** 이 값들은 압력과 안전율, 효율을 고려할 때 필요한 최소 두께를 충족하지 못합니다. 특히 안전율과 리벳 효율을 고려하면 더 두꺼운 강판이 필요합니다. **핵심 개념:** - **안전율:** 실제 작동 압력의 안전성을 확보하기 위한 계수. - **리벳 효율:** 이음부의 강도 감소를 고려한 계수. - **부식 여유량:** 부식으로 인한 두께 감소를 대비한 추가 두께. **마무리 요약:** 선택지 중 25mm가 주어진 조건을 모두 만족하는 최소 강판 두께로 결정됩니다. 이를 통해 안전하고 효율적인 용기 제작이 가능합니다.