9급국가직공무원 2010-04-10 기계설계 4번 문제 해설

문제 요약: 축의 회전수를 4배 증가시키면서 동일한 동력을 전달하기 위해 필요한 최소 키 폭의 배수 변화를 구한다.

정답: 4번 (0.25배)

근거:
- 동력 전달 효율은 키 폭과 직접 비례한다. 회전수가 증가하면 접촉 압력과 스트레스도 증가하므로, 동력을 동일하게 유지하려면 키 폭을 줄여야 한다.
- 회전수 증가율 (4배)에 반비례하여 키 폭은 (1/4) = 0.25 배로 감소해야 한다.

오답 포인트:
- 1번 (2배), 2번 (0.5배), 3번 (4배): 이 선택지들은 회전수 증가에 따른 키 폭 감소 비율을 과소평가하거나 잘못 이해한 결과이다. 동력 전달을 유지하려면 압력 분산을 위해 키 폭을 줄여야 한다.

핵심 개념:
- 동력 전달과 키 폭 관계: 회전수 증가 시 접촉 스트레스 증가 → 키 폭 축소 필요.
- 비례 관계: 회전수 증가율 (1/4) 배로 키 폭 감소.

마무리 요약: 축 회전수를 4배로 증가시키면서 동일 동력을 유지하려면 키 폭은 현재 대비 0.25배로 줄여야 한다.