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컴퓨터응용선반기능사 결합용 요소 — 키·핀·관 이음의 고정 방식

결합용 요소는 축과 보스, 두 부품을 붙잡는 방식으로 구분한다. 이 세트는 가장 널리 쓰이는 성크 키, 회전과 축 방향 이동을 함께 맡는 스플라인과 페더 키, 포크와 아이를 핀으로 잇는 너클 핀 이음, 관의 열팽창을 흡수하는 신축 이음을 묻는다. 선지 판단은 「어느 쪽에 홈을 파는가」와 「축 방향으로 움직일 수 있는가」 두 갈래에서 갈린다.

2026-10-19 기준 · 컴퓨터응용선반기능사 대시보드

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뜻

키는 축과 보스 사이에 끼워 회전력을 전달하는 요소다. 성크 키는 축과 보스 양쪽에 모두 키홈을 파서 끼우는 가장 널리 쓰이는 키다. 반달 키는 축 측 홈만 필요하고, 원뿔 키는 마찰로 고정하는 것이 주된 원리다. 스플라인은 축과 보스의 둘레에 4개에서 수십 개의 턱을 만들어 회전력을 전달하며, 보스를 축 방향으로 이동시켜야 할 때도 쓴다. 턱이 여러 개라 하중이 나뉘어 큰 회전력을 견디고, 보스를 축 방향으로 슬라이딩시킬 수 있는 것이 단일 키와의 차이다. 페더 키(미끄럼 키)도 같은 목적을 맡는다 — 축에 고정된 채 보스가 축 방향으로 이동하도록 하여, 회전력 전달과 축 방향 이동을 동시에 수행한다. 반달 키·새들 키·접선 키는 주로 정적인 회전력 전달에 쓰이고 축 방향 이동을 주목적으로 하지 않는다.

핀 이음은 두 부품의 상대 운동을 허용하는 결합이다. 한쪽 포크에 아이 부분을 연결하고 구멍에 수직으로 평행 핀을 끼우면 두 부분이 상대적으로 각 운동을 할 수 있는데, 이것이 너클 핀 이음이다. 코터는 고정용 쐐기, 분할 핀은 고정을 보조하는 요소, 스플라인은 토크 전달용이라 너클 핀 이음과 역할이 다르다.

관 이음도 결합의 한 갈래다. 관의 양단을 고정하면 온도 변화로 관의 길이가 달라질 때 열응력이 생기고, 관이 길면 늘어난 양도 커져 부속장치에도 악영향을 준다. 이 신축력을 흡수하도록 쓰는 것이 신축 이음(신축기)이다. 소켓·플랜지·용접 이음은 정적인 연결이라 열변형을 흡수하는 기능이 없다.

예제

출제는 키의 이름과 홈 가공 위치, 이동 가능성을 짝지어 놓는다. ① 「축과 보스 양쪽에 키홈」이면 성크 키, 「축 측 홈만」이면 반달 키다. ② 「회전력 전달과 동시에 보스를 축 방향으로 이동」이면 스플라인 또는 페더 키다. ③ 「포크와 아이를 평행 핀으로 연결해 각 운동」이면 너클 핀 이음이다. ④ 「열팽창에 따른 신축력 흡수」면 신축 이음이며, 소켓·플랜지·용접은 정적 연결이라 걸러진다. 축 방향 이동이 가능한가를 먼저 확인하면 키 문제의 오답이 빠르게 지워진다.

대표 기출 3문항

전기에너지를 이용하여 제동력을 가해 주는 브레이크는?

  1. 블록 브레이크
  2. 밴드 브레이크
  3. 디스크 브레이크
  4. 전자 브레이크
정답과 해설 보기

정답 ④ · 브레이크를 작동시키는 에너지원이 무엇인지를 묻는 문제이다. 전기에너지를 이용해 제동력을 발생시키는 브레이크는 전자 브레이크로, 전기적 제어에 의해 제동력이 작용한다.

전기에너지를 이용하여 제동력을 발생시키는 브레이크는 전자 브레이크이다.

핀 이음에서 한쪽 포크(fork)에 아이(eye)부분을 연결하여 구멍에 수직으로 평행 핀을 끼워 두 부분이 상대적으로 각 운동을 할 수 있도록 연결한 것은?

  1. 코터
  2. 너클 핀
  3. 분할 핀
  4. 스플라인
정답과 해설 보기

정답 ② · 너클 핀 이음(Knuckle pin joint)은 한쪽 부재의 포크(Fork) 끝과 다른 쪽 부재의 아이(Eye, 눈) 끝을 맞물리게 하고, 이 구멍에 핀을 수직으로 끼워 결합하는 방식입니다. 이 구조는 축 주위로 한정된 각도의 상대적인 각 운동을 허용하며, 인장 하중을 전달하는 데 주로 사용됩니다.

포크와 아이를 핀으로 연결해 각 운동을 허용하는 너클 핀 이음이 정답이다.

동력전달용 V 벨트의 규격(형)이 아닌 것은?

  1. B
  2. A
  3. F
  4. E
정답과 해설 보기

정답 ③ · 동력 전달용 V 벨트의 표준 규격(형)이 아닌 것을 찾는 문제이다. 동력 전달용 V 벨트의 표준형은 단면이 작은 것부터 A, B, C, D, E 형 순으로 규격화되어 있다.

V벨트 규격은 A, B, C, D, E, F, Z 등이 있으나 표준형 중 'F'는 일반 동력전달용 V벨트 규격이 아니다.

자주 묻는 물음

성크 키와 반달 키는 어떻게 다른가요?
성크 키는 축과 보스 양쪽에 모두 키홈을 파서 끼우는 가장 널리 쓰이는 키입니다. 반달 키는 축 측 홈만 필요하고, 원뿔 키는 마찰로 고정하는 것이 주된 원리입니다.
스플라인과 페더 키의 공통점은 무엇인가요?
둘 다 회전력을 전달하면서 보스를 축 방향으로 이동시킬 수 있습니다. 스플라인은 축과 보스 둘레에 4개에서 수십 개의 턱을 만든 구조이고, 페더 키는 축에 고정된 채 보스가 축 방향으로 미끄러지는 구조입니다.
신축 이음은 왜 쓰나요?
관의 양단을 고정한 상태에서 온도 변화로 관의 길이가 달라지면 열응력이 생기고, 관이 길 때는 늘어난 양도 커져 부속장치에도 악영향을 줍니다. 신축 이음은 이 신축력을 흡수해 열응력을 완화합니다. 소켓·플랜지·용접 이음은 정적 연결이라 이 기능이 없습니다.
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