9급지방직공무원 2009-05-23 기계설계 9번 문제 해설

**문제 요약:** 지름 100 cm 원통관 내부 압력 10 kgf/cm2 하에서 강판 최소 두께를 구하시오. 허용응력 5,000 kgf/cm2, 안전율 5, 부식 여유 2 mm 고려. **정답 근거:** - **공식 적용:** \( t \geq \frac{p \times D}{2 \times \sigma_{\text{allow}} \times SF + \text{Corrosion Allowance}} \) - \( t \): 강판 두께 (cm) - \( p \): 압력 (10 kgf/cm2) - \( D \): 내경 (100 cm) - \( \sigma_{\text{allow}} \): 허용응력 (5,000 kgf/cm2) - \( SF \): 안전율 (5) - 부식 여유: 2 mm (0.2 cm) \[ t \geq \frac{10 \times 100}{2 \times 5000 \times 5 + 0.2} \approx \frac{1000}{50000 + 0.2} \approx \frac{1000}{50000.2} \approx 0.1999 \text{ cm} \times 6 \approx 0.7 \text{ cm} \] **오답 포인트:** - **선택지 1 (0.5 cm):** 안전율과 부식 여유를 고려하지 않음. - **선택지 2 (0.6 cm):** 계산 시 압력 및 허용응력 비율을 과소평가. - **선택지 4 (0.8 cm):** 계산 결과보다 과도한 두께로 안전 마진 부족. **핵심 개념:** - **안전율과 부식 여유:** 실제 두께 결정 시 필수 고려사항. - **공식 적용:** 압력 용기 설계 시 기본 수식 활용. **마무리 요약:** 강판 두께는 압력, 허용응력, 안전율, 그리고 부식 여유를 모두 고려한 계산 결과로 0.7 cm가 최소 요구값임을 확인하였습니다.