일반기계직 공무원

'''[[대한민국| ]] 대한민국의 공무원 직렬'''
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1. 개요

2. 수험

• 5급 기계직: 영어(공인영어 대체), 한국사(한능검 대체), 1차 헌법 및 공직적격성평가, 2차 기계공작법, 재료역학, 기계설계, 3차 면접.
• 7급 기계직(국가): 영어(공인영어 대체), 한국사(한능검 대체), 1차 공직적격성평가, 2차 물리학개론, 기계공작법, 기계설계, 자동제어, 3차 면접.
• 7급 기계직(지방): 국어(한문포함), 영어(공인영어 대체), 한국사(한능검 대체), 물리학개론, 기계공작법, 기계설계, 자동제어, 2차 면접. 국어 영어 국사에 대해서는 공무원 시험/과목별 팁 문서로.
• 9급 기계직 : 1차 국어, 영어, 한국사, 기계일반, 기계설계, 2차 면접

2.1. 5급 공개경쟁채용시험

• 기계공작법은 서술형이 주를 이룬다. 처음에는 방대한 양에 질릴 수 있고 결국 초시의 주요 패인으로 작용하지만, 꾸준히 공부하다 보면 공부한 대로 점수가 나오는 정직한 과목이다. 2018년부터 계산 문제가 1-2문제 포함되기 시작했다는 것이 특징이다.
• 기계설계는 재료역학에 비해 풀이방법이 정형화 되어 있으나(절대 단순하다는 게 아니다), 2010년 후반에 들어 크리프, 공차 등 설명 문제가 나오고, 2020년 대부분 보지 않고 넘기던 반고정 베어링 문제[1]가 나오고 2022년 홍장표 부록에 있는 후관억지끼워맞춤공식의 적용[2] 등 지엽적인 부분의 출제가 늘어나고 있다.
• 재료역학 (고체역학) 과목에서는 2021년의 불쇼와 같이 난해한 문제가 많이 출제되고, 결국 이것을 실수 없이 해결하냐 마느냐에 따라 당락이 갈리기에 재료역학을 중점적으로 준비해야 한다.

2.2. 7급 공개경쟁채용시험

2.3. 9급 공개경쟁채용시험

2.3.1. 기계일반

• 기계재료
• 물성: 재료의 성질, 각종 금속의 용융점(녹는점), 비중, 결정구조, 측정 시험 등을 익히게 된다. 측정 시험은 주로 경도 시험을 물어보는데 브리넬 경도와 누프 경도, 로크웰 경도 등을 잘 구별해야 한다. 열처리는 기계재료 파트에서 가장 출제빈도가 높으므로, 일반 열처리와 항온 열처리의 모든 과정과 나오는 철의 종류를 모조리 알고 있어야 한다. 재결정 온도는 향후에 배울 소성가공 파트의 핵심 키워드이므로 냉간가공과 열간가공의 특징을 잘 알고 있어야 한다.
• 철: 철의 종류와 각종 성질을 배운다. 본인이 재료나 화학을 배운 적이 없다면 그야말로 암기의 지옥을 맛보게되는 파트이다. 철의 여러 가지 특징을 배우는데, 오스테나이트이니 뭐니해가며 세세한 것까지 일일이 다 꿰고 있어야 한다. 특히 Fe-C 상태도는 단원 내내 지겹도록 참고하게 되므로, 열심히 공부했다면 시험 일주일 전에는 그냥 눈 감고도 그래프를 그릴 수 있는 경지에 이른다.
• 비철금속: 각 금속별 내용은 그렇게 많지 않다. 다만 녹는점과 비중, 격자구조, 자성여부 등을 암기하는 게 상당히 귀찮을 수 있다. 인터넷에 보면 암기법을 알려주는 곳이 있으므로 인터넷을 참고하자. 문제는 합금. 합금의 종류가 엄청나게 많고 각 합금의 특징도 외워야 한다. 합금은 주로 구리와 알루미늄에 많이 집중되어 있다.
• 비금속: 플라스틱은 폴리에스테르, 거품폴리우레탄을 제외한 '폴리'로 시작하는 모든 수지는 열가소성이라는 것만 기억해두자. 플라스틱 외에 또 많이 물어보는 것은 세라믹이다. 원래 비금속인 고무 등도 현장에선 꽤 많이 사용하나, 이상하게 9급 공무원에서는 잘 다루지 않는다.
• 신소재: 가장 먼저 익혀둬야하는 것은 형상기억합금과 초소성합금, 초탄성합금의 차이점이다.

• 기계설계: 원래 별도의 과목으로 분리되어 있으나, 기계일반에서도 기본적인 내용은 나온다. 9급 국가직, 지방직 기준으로 계산 난이도는 기사보다 쉬우나, 국회직에서는 복잡한 응용 문제가 자주 나오므로 주의한다.
• 기구학: 내용 자체는 그리 어렵지 않고 출제 빈도도 높지 않은 부분. 시간 날 때 가끔 익히면 된다.
• 보: 기계전공자라면 정말 원수처럼 친근한 재료공학 파트. 다만 건축, 토목직과 달리 기계직에서는 1차원적인 문제만 나오기 때문에 너무 걱정할 필요는 없다. 다만, 응력과 모멘트처럼 어지간한 기계 공식을 유도하는 과정에서 자주 접하므로 최소한 외팔보와 양단지지보[6] 정도는 알고 있어야 한다.
• 측정기: 버니어 캘리퍼스나 마이크로미터 계산법이 나올 때가 있는데, 그냥 예제 문제 1-2개 붙잡고 직접 손으로 써가면서 풀어보면 쉽게 익혀진다. 간접 측정기와 직접 측정기를 물을 때가 있는데, 하이트게이지를 뺀 OO게이지류, 공기 마이크로미터를 빼면 웬만하면 다 직접측정기라고 알면 된다.

• 기계공작법: 기계일반에서 가장 양도 많고 그만큼 출제 비중도 높은 파트이다. 그나마 맹목적으로 암기 해야했던 기계재료에 비하면, 이해하면서 암기하기가 수월한 편이다.
• 절삭가공: 어느 정도 기계일반 성적이 나오고 암기할 시간이 없다면 이 부분을 가장 먼저 복습하자. 그 만큼 자주 나오고, 세세한 것까지 묻기 때문이다. 바이트의 경사각은 그 크기에 따라 재료와 공구의 상태가 어떻게 되는 지를 묻는 문제가 주인데, 이게 출제 단골 파트이므로 정확하게 개념을 잡아야 한다. 이 밖에 또 주의해야할 파트는 연삭 공정으로 숫돌의 5대 요소와 각 요소별 특징, 글레이징과 로딩 등 연삭의 장애 요소까지 아주 다양하고 깊은 내용이 나온다. 이 밖에 드릴링, 브로칭, 호닝, 호빙, 래핑, 슈퍼피니싱 등등 여러 가공의 정의나 장단점을 묻는 문제가 나올 수 있다.
• 주조: 최근에는 그렇게 세부적으로 다루는 일은 없으나, 피팅라인이나 용접선 등의 결함은 꽤 많이 출제된다.
• 소성가공: 절삭가공보다도 훨씬 종류가 다양하고 깊이도 꽤 있다. 흔히 사극이나 중세를 다룬 매체에서 대장장이들이 모루 위에 새빨갛게 달군 칼을 땅땅치는 모습이 나오는데, 그게 바로 대표적인 자유단조법이다. 압연 가공은 주로 장력이나 소재 온도 등의 변수를 바꾸면 압하력이 어떻게 되는지를 묻는 문제[7]가 주로 출제되는데, 이게 절삭가공의 경사각 파트와 더불어서 많이 헷갈리는 부분이므로 자주 짚어주자. 인발 역시 압연 못지 않게 어떤 변수가 역장력과 인발력의 변화를 주는 지를 알고있어야 한다. 이 밖에도 블랭킹, 펀칭, 엠보싱 등등 아주 많은 가공법이 나오지만 여백이 부족하므로 나머지는 직접 교재를 참고하길 바란다.
• 용접: 절삭이나 소성만큼은 아니어도 역시 많이 출제된다. 여러 가지 종류로 나뉘지만 크게 아크 용접이냐? 아니면 압접이냐? 아니면 나머지냐 보통 이렇게 세 부류로 나눠서 공부하면 편하다.
• 신기술: 신속조형법과 관련된 부분을 자주 묻는 편이다. 일단 어떤 것이 액체이고 어떤 것이 분말인지를 먼저 구분하고 공부하는 것이 좋다. 또한 플라스틱 공정에서 무엇이 열가소성이고 열경화성인지를 구분하는 게 매우 중요하다. 자동제어는 9급에서 보통 CNC와 서보기구 정도가 전부인데, 뜬금없이 CNC 코드만 딱 보여주고 "무슨 작업 중이게?" 따위를 물어보는 만행을 저지를 때도 있다.

• 에너지: 보통은 기계일반이지만, 가끔 기계설계 쪽에서도 등장하는 경우가 있다.
• 유체역학: 당연하지만 계산 문제는 전공 과목의 유체역학은 물론, 일반기계기사의 유체역학보다도 훨씬 쉽다. 다만 2022년 서울시에서 출제한 부력 문제에서 보듯, 마음만 먹으면 얼마든지 악랄하게 나올 수도 있다. 유체의 과학적 현상보다는 유압기기와 관련된 부분이 압도적으로 많은 편.
• 열역학: 열역학 법칙과 각 열기관의 과정 등 기본적인 내용은 어느 정도 숙지해둬야 한다. 우선적으로 외워야 할 열역학 기기는 카르노 사이클, 내연기관, 보일러 기관, 역랭킨 사이클 정도. 내연 기관은 한동안 나오지 않다가 2023년 지방직에서 다시 화려하게 재등장하였다. 다만 그럼에도 위의 유체역학이 더 많이 나오는 편이다.

2.3.2. 기계설계

• 기본 역학: 말 그대로 기계설계 문제를 풀기 위해 필요한 물리 개념과 공식들을 다루는 파트이다. 출제 빈도도 낮고, 기계직을 준비한다면 이미 수능 과탐 시절부터 계속 봐왔기에 대부분 널럴하게 공부하는 파트. 하지만 이 부분도 마음만 먹으면 얼마든지 킬러가 나올 수 있다. 2023년 국가직 기계설계의 18번 문제가 그 예인데, 관성모멘트를 각잡고 공부해두지 않았으면 시간을 잡아먹거나 그냥 재끼거나 이지선다에 서게 된다.
• 응력과 변형률: 그리 많이 나오는 영역은 아니다. 다만 이후에 나오는 모든 기계요소에서 응력을 다루기 때문에, 본인이 비전공자라면 여기에서 개념을 잘 잡아놔야 한다. 단면계수와 2차단면모멘트 역시 중공축과 중실축은 무조건 암기해놔야하고, 직사각형도 알아야 한다.
• 최대응력과 파손이론: 전공자와 비전공자의 갭이 가장 극명하게 갈리는 단원으로, 수험생들이 가장 어려워하는 부분이다. 기본적으로 외워야 할 수식들도 길고 복잡할 뿐더러, 전공 개념들과 가장 밀접하게 닿아있는 부분들이기 때문이다. 그나마 단독으로만 나오면 어떻게든 암기빨로 비벼볼 수라도 있지만, 다른 단원들과 연계되서 나오면 답이 없는 경우가 다반사.
• 기계제도: 암기할 게 많지만, 오토캐드를 많이 다뤄봤다면 공부량이 크게 줄어든다. 따로 주의할 부분은 끼워맞춤 부분으로 꽤 헷갈릴 수 있으니 많이 익혀두는 게 좋다.

• 체결 요소
• 나사: 기어 다음으로 출제 빈도가 높은 파트. 미지수를 헷갈리게 내는데, 보통 마찰각이 주어지지 않은 문제에서는 리드각을 ρ로 두지만, 마찰각이 주어지면 마찰각이 ρ가 되고 리드각은 α나 λ가 된다. 리드각을 바탕으로 나사의 규격을 계산하는 문제는 크게 어렵지 않다. 문제는 나사 역학. 나사 역학식을 유도하는 과정에서 탄젠트 함수의 덧셈정리가 사용되고 분수 계산도 더럽게 복잡해서 외우는데 시간이 걸린다.
• 키: 키 종류를 묻는 암기 문제가 나올 수 있으니, 각 종류를 전달동력 별로 암기해야 한다. 계산 문제는 주로 묻힘키만 나오며 크게 어렵지는 않다. 핀과 코터는 상대적으로 잘 나오는 편은 아니며, 그나마 나오는 계산문제도 직관적으로 이해할 수 있는 수준들이다.
• 리벳: 기계설계의 대표적인 킬러 단원 중 하나. 응력이 발생되는 경우가 대단히 다양해서 그 때마다 다른 계산식을 적용해야 한다. 현재까지 9급에서는 리벳 전단부터 시작해서 판끝 전단, 판 전단, 판재 압괴, 판끝 갈라짐으로 최소 5가지가 시험에 나왔다. 그ㅐ서 효율 암기가 조금 빡셀 수 있다. 가끔 리벳의 하중분포나 편심하중을 물어볼 때가 있으니 주의.
• 용접: 계산 과정에서 √2 = 1.414, √3 = 1.732 라는 걸 미리 알아두자. 사실 암기할 것도 많지 않고, 유도 과정도 직관적으로 이해할 수 있지만 그렇게 정직하게 묻는 경우는 특히 용접 이음에서는 없다. 형상을 복잡하게 만들거나 유독 다른 단원과 연계해서 문제를 풀어야하는 경우가 많다.

• 운동 요소
• 마찰차: 평마찰차는 스퍼기어와 겹치는 부분이 많아서 자주 나오지는 않는다. 원추마찰차와 V홈 마찰차가 조금 까다롭지만, 기하적인 이해 + 암기 플레이가 어느 정도 되어있으면 손쉽게 날먹할 수 있다.
• 기어: 가장 단골로 많이 출제되는 파트이다. 평기어는 전반적으로 쉽게 나온다. 어렵게 낸다면 대부분 동력을 건드리지만, 이 역시도 그렇게 어렵게 나오는 편은 아니다. 조금 지엽적으로 낸다면 루이스의 굽힘강도, 유성기어 정도이다. 근데 유성 기어도 기본 수식 두 가지만 알고 있으면 대부분 쉽게 풀리는 편이다. 계산 문제 만큼이나 암기형 문제도 엄청나게 많이 나오는 편이며, 그 중에는 압력각이나 물림률처럼 까다로운 개념도 꽤 있다.
• 벨트: 역시 매년 1문제는 꼭 출제되므로, 기어와 함께 가장먼저 참고해야할 파트이다. 강의를 듣다보면 벨트의 길이는 대부분 증명 없이 넘어가는데, 이는 증명 과정에서 테일러 급수라는 대학 수학 개념이 들어가기 때문이다. 본인이 공대생이라면 테일러 급수 정도는 공업 수학 시절에 배우므로 스스로 유도해보는 것도 괜찮다. 기어와 다르게 벨트는 고속으로 움직일 때 원심력을 고려하므로 속비의 분모 분자에 벨트 두께를 더한다. 때문에 문제에서 두께를 무시하는지, 고려하는지를 반드시 체크해야 한다. [8] 또한 응력을 계산할 때는 긴장측 장력만 고려하며, 이완측 장력까지 모두 고려하는 유효 장력은 토크와 동력을 계산할 때만 사용한다.
• 체인: 벨트와 같은 감아걸기 장치에 속하나 이가 있으므로 기어처럼 πD = pZ가 성립한다. 자주 나오는 개념은 아니지만, 그다지 오래걸리는 파트도 아니므로 시험 전에 한 번 훑고 가자. 타이밍 벨트는 아직 심도있게 나온 역사가 없으나, 기계 과목 난이도가 올라가는 현 상황에서는 충분히 나올 수 있다.

• 축 요소: 일부 기본서는 축 요소와 위의 운동 요소를 한 단원에 묶기도 한다.
• 축: 개념 자체도 그렇게 어렵지 않고, 식 유도도 기본적인 물리 지식만 알고 있으면 할 수 있으며, 문제 수준도 딱 그 정도에서만 나오므로 꽤 쉬운 편이다. 그나마 어려운 게 위험속도인데, 사실 이것도 고유진동수와 중첩의 원리만 알면 직관적으로 이해할 수 있다.
• 축 이음: 플랜지 이음에선, 플랜지를 연결하는 볼트에 걸리는 전단응력을 많이 물어보는 편이다. 클러치에서 토크나 동력을 구할 때는 평균지름을 이용한다는 것만 주의하면 틀릴 일은 줄어든다. 다만 계산 과정이 길고 까다로워서 중간에 계산 실수가 자주 발생하기에, 토크 식 같은 경우에는 최종 수식만 딱 암기하고 가는 게 더 나을 수도 있다. 특히 단위 변환을 할 때 '30/π = 9.74'[9], '30*75/π = 71.62' (와트를 마력 단위로 변환)가 된다는 건 반드시 외워둬야 시간 단축을 할 수 있다.
• 베어링: 말문제는 주로 미끄럼베어링과 구름베어링을 비교하거나, 구름베어링의 규격을 읽는 정도가 나오며 가끔 오일에 관한 것을 물어보기도 한다. 미끄럼베어링의 계산식은 당연히 기본이고, 구름베어링의 수명식 역시 잊을만하면 나오기 때문에, 모두 암기하자.

• 제어요소
• 스프링: 본인이 전기를 배운 적이 있다면, 스프링의 직병렬 계산식이 다소 비직관적으로 보일 수 있다. 스프링의 늘어난 길이가 다소 암기하기 까다로우므로 주기적으로 외워두는 것이 좋다. 판스프링 같은 경우 직접 식을 가지고 계산하는 문제는 나오지 않았다. 그나마 다행인 점은 기계설계 과목은 뎀퍼가 나오지 않기 때문에, 스프링-뎀퍼 시스템을 따로 공부할 필요는 없다.
• 브레이크: 후반부의 난이도를 책임지는 단원. 종류가 블록 브레이크, 내확 브레이크, 밴드 브레이크, 원판 브레이크로 다양한 데 이들과 관련된 수식들을 모조리 알고 있어야 한다. 블록 브레이크와 내확 브레이크 부분은 처음 배우는 사람 입장에선 방향이 꽤 헷갈릴 수 있다. 그나마 블록과 내확은 외작용, 우회전 식 하나만 알고 있으면 나머지 경우는 마찰력이 곱해져있는 항의 부호만 뒤집는 식으로 암기할 수 있다. 밴드 브레이크는 그나마 수식간 공통점도 찾기가 힘들어서 단동식, 차동식, 복동식의 각 좌우회전식 총 6개를 일일히 암기해야 한다. 원판 브레이크는 그냥 원추마찰차나 클러치와 유도과정이 비슷하니 이해하는 데 큰 어려움은 없다.
• 관성차: 수식도 이해하기 크게 어렵지 않고, 형태도 단순하니 시험장 가기 직전에 암기해두고 가자. 출제 빈도가 낮은 편이긴 하나, 그 만큼 공부 시간도 매우 적다. 이번에도 안 나오겠지 하는 생각으로 넘기고 그냥 시험장갔다가 5점 날아가는 안습한 사태는 만들지 말자.

• 관계요소: 보일러 압력용기가 매년 빠지지 않고 꾸준히 출제되는 편이다. 원주방향 응력과 축방향 응력이 어설프게 공부한 사람 입장에서는 워낙 헷갈리기 쉽다보니 늘 킬러문제로 작용한다. 압력용기 속 최대 응력값은 원주방향 응력이며, 그 값은 분모에 2가 들어간다는 것만 알고 있으면 그냥 거저먹을 수 있는 파트. 다만 요즘에는 압력용기도 점점 변형되서 나오는 추세이다. 구형 압력용기나 전단응력은 이미 잘 알려진 사례이고, 2022년 지방직은 굵은 관에만 따로 적용되는 식을 몰랐다면 분명 교제대로 풀었음에도 답이 안 나와 결국 찍을 수 밖에 없게 만들었다. 그 밖에 다른 부분은 그렇게 자주 나오지 않는다. 밸브는 기계일반의 유압기기와 겹친다.

2.4. 특별채용

• 5급, 7급을 연 1회 선발하는 국가공무원 민간경력자 일괄채용시험이 있다.
• 6급~9급을 수시 선발하는 나라일터가 있다.

3. 유사직렬(직류)

3.1. 기계운영직

3.2. 시설관리직(기계시설)