
정답공칭응력 = 30 / 1.5 = 20 MPa
핵심 개념
응력집중계수와 공칭응력의 관계
응력집중계수(K)는 노치·구멍·필릿 같은 형상 불연속부에서 실제로 발생하는 최대응력이 공칭응력의 몇 배인지를 나타내는 값입니다. 정의는 K = 최대응력(σmax) / 공칭응력(σn)이며, 따라서 공칭응력은 σn = σmax / K로 구합니다. 여기서 노치부에 걸리는 응력이 최대응력이므로, 공칭응력은 노치가 없다고 가정했을 때 단면에 고르게 걸리는 기준 응력을 의미합니다.
선지별 해설
①σn = σmax / K = 30 / 1.5 = 20 MPa로 계산되어 정답입니다.
②45는 30에 1.5를 곱한 값으로, 나누어야 할 것을 곱해 계산한 오답입니다.
③0.05는 1.5를 30으로 나눈 값으로, 관계식을 반대로 적용한 오답입니다.
④67.5는 30에 2.25(=1.5²)를 곱한 값 등으로 근거가 없는 오답입니다.

정답약 0.8~0.9d에 해당하는 27 mm가 가장 적합
핵심 개념
너트의 높이 설계 기준
볼트와 너트가 동일 재질일 때 보통높이너트의 높이(H)는 나사산이 하중을 충분히 분담하도록 대략 호칭지름(d)의 0.8~0.9배 정도로 설계합니다. 즉 H ≈ 0.8d ~ 0.9d 범위입니다. 낮은너트는 약 0.5d, 높은너트는 그 이상으로 두어 용도에 맞춥니다. 호칭지름 30 mm의 보통높이너트는 0.8×30=24 mm에서 0.9×30=27 mm 부근이 적합합니다.
선지별 해설
①15 mm는 0.5d에 해당하여 낮은너트 수준으로, 보통높이너트로는 낮습니다.
②27 mm는 0.9d로, 보통높이너트의 표준 범위(0.8~0.9d)에 부합하여 가장 적합합니다.
③35 mm는 약 1.17d로 필요 이상으로 높아 보통너트로는 과합니다.
④60 mm는 2d로 지나치게 높아 보통높이너트에 해당하지 않습니다.