
정답UNF는 유니파이 '가는나사'이며, 유니파이 보통나사는 UNC이므로 ③이 옳지 않은 설명입니다.
핵심 개념
나사의 호칭 기호(M·G·UNC/UNF·Tr) 구분
나사는 계열과 용도에 따라 정해진 호칭 기호로 표시합니다. M은 ISO 미터나사(나사산 각 60°), G는 관용 평행나사(나사산 각 55°의 파이프 나사), R·Rc·Rp는 관용 테이퍼나사 계열, Tr은 나사산 각 30°의 미터 사다리꼴나사로 이송·운동용에 쓰입니다. 인치 계열인 유니파이나사는 UNC(Unified National Coarse)가 보통나사, UNF(Unified National Fine)가 가는나사인데, 시험에서는 이 둘을 서로 바꿔 놓는 함정이 자주 나옵니다. 'C=Coarse=보통, F=Fine=가는'으로 묶어서 외워 두면 실수를 줄일 수 있습니다.
선지별 해설
①M은 미터나사의 호칭 기호로 M10×1.5와 같이 표기하며, 나사산 각이 60°인 미터계 삼각나사를 뜻하므로 옳은 설명입니다.
②G는 관용 평행나사의 기호입니다. 나사산 각 55°의 휘트워스 계열 파이프 나사 중 나사부가 평행한 것을 가리키므로 옳은 설명입니다.
③UNF는 Unified National Fine, 즉 유니파이 '가는나사'입니다. 유니파이 보통나사는 UNC(Coarse)이므로 기호가 서로 바뀌었고, '옳지 않은 것'을 묻는 이 문제의 정답이 됩니다.
④Tr은 미터 사다리꼴나사(metric trapezoidal thread)의 기호로, 나사산 각이 30°이며 선반 리드스크루 등 운동·이송용으로 쓰이므로 옳은 설명입니다.

정답D_o = mz + 2m·cos δ = 160 + 2×4×cos60° = 164 mm이므로 ①이 정답입니다.
핵심 개념
베벨기어 대단부 바깥지름 = mz + 2m·cos δ
베벨기어는 원추면 위에 이를 낸 기어이므로 이끝이 원추의 반지름 방향이 아니라 피치원추면에 수직한 방향으로 솟습니다. 따라서 대단부(큰 끝) 바깥지름을 구할 때는 이끝높이 h_a를 축에 수직한 평면으로 투영한 값 h_a·cos δ를 써야 합니다. 식으로 정리하면 피치원지름 D = m·z, 바깥지름 D_o = m·z + 2·h_a·cos δ이며, 이끝높이가 모듈과 같다고 보면 D_o = m(z + 2cos δ)가 됩니다. 평기어 공식 D_o = m(z+2)를 그대로 쓰면 cos δ만큼 과대평가되므로 주의해야 합니다.
선지별 해설
①피치원지름 D = m·z = 4×40 = 160 mm이고, 이끝 투영량은 2·m·cos δ = 2×4×0.5 = 4 mm입니다. 따라서 D_o = 160 + 4 = 164 mm로 정답입니다.
②168 mm는 cos δ를 빠뜨리고 평기어처럼 D + 2m = 160 + 8로 계산한 값입니다. 베벨기어에서는 이끝높이에 cos 60° = 0.5를 곱해야 하므로 틀립니다.
③172 mm는 160에 12를 더한 값으로, 이끝높이나 각도 처리를 잘못했을 때 나오는 수치이며 어떤 정상적인 계산 경로로도 얻어지지 않습니다.
④174 mm 역시 근거가 없는 값입니다. 정확한 식 D_o = m(z + 2cos δ) = 4(40 + 1) = 164 mm와 맞지 않으므로 틀립니다.