설비보전산업기사 필기 기출문제복원 (2006-03-05)

설비보전산업기사 2006-03-05 필기 기출문제 해설

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설비보전산업기사
(2006-03-05 기출문제)

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1과목: 공유압 및 자동화시스템

1. 유압기계에서 사용되는 다음의 밸브가 뜻하는 용어 중 거리가 먼 것은?(문제 오류로 밸브에 대한 설명이 없습니다. 정확한 내용을 아시는분 께서는 오류신고를 통하여 내용 작성 부탁 드립니다. 정답은 3번 입니다.)

  1. 4포트
  2. 오픈 센터
  3. 가스켓
  4. 3위치
(정답률: 86%)
  • 4포트, 오픈 센터, 3위치는 모두 유압 밸브의 구조나 상태를 나타내는 용어이지만, 가스켓은 누설 방지를 위해 접합면에 끼우는 밀봉 부품이므로 밸브의 제어 특성과는 거리가 멉니다.
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2. 유체 동력학에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 유체의 속도는 단면적이 큰 곳에서는 빠르다.
  2. 점성이 없는 비압축성의 액체가 수평 관을 흐를 때 압력수두+위치수두+속도수두=일정하다.
  3. 유속이 크고 굵은 관을 통과할 때 층류가 발생한다.
  4. 유속이 작고 가는 관을 통과할 때 난류가 발생한다.
(정답률: 69%)
  • 베르누이 방정식에 따라 점성이 없는 비압축성 유체가 흐를 때 에너지 보존 법칙이 성립하며, 압력수두, 위치수두, 속도수두의 합은 일정하게 유지됩니다.

    오답 노트
    유체의 속도는 단면적이 작은 곳에서 빠름
    유속이 크고 관이 굵을수록 난류 발생 가능성 높음
    유속이 작고 관이 가늘수록 층류 발생 가능성 높음
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3. 공압 시스템에서 저장탱크내의 공기의 적정온도는 몇 ℃인가?

  1. –10~0
  2. 10~20
  3. 40~50
  4. 90~100
(정답률: 58%)
  • 공압 시스템의 저장탱크 내 공기 온도는 결로 방지와 효율적인 압력 유지를 위해 일반적으로 $40 \sim 50$ ℃ 수준으로 유지하는 것이 적정합니다.
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4. 압력제어밸브는 유압시스템의 전체 혹은 일부의 압력을 제어한다. 다음 중 압력 릴리프밸브의 사용목적에 따른 밸브의 명칭이 아닌 것은?

  1. 카운터 밸런스 밸브
  2. 브레이크 밸브
  3. 로딩밸브
  4. 시퀀스 밸브
(정답률: 49%)
  • 압력 릴리프 밸브는 시스템의 최대 압력을 제한하거나 제어하는 용도로 사용되며, 카운터 밸런스 밸브, 브레이크 밸브, 시퀀스 밸브 등이 이에 해당합니다. 로딩밸브는 압력 릴리프 밸브의 범주에 포함되지 않습니다.
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5. 내경 32mm의 실린더가 10mm/sec 의 속도로 움직이려 할 때 필요한 최소 펌프의 토출량은 몇 ℓ/min인가 ?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 39%)
  • 실린더의 단면적과 이동 속도를 곱하여 단위 시간당 필요한 유량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = A \times v \times 60$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{\pi \times 32^{2}}{4} \times 0.1 \times 60$
    ③ [최종 결과] $Q = 48.25 \text{ cm}^{3}/\text{sec} \approx 0.5 \text{ l}/\text{min}$
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6. 기능을 나타내는 기호와 용도가 옳게 연결된 것은?

  1. ▷:유압
  2. ▶:공압
  3. M : 스프링
  4. ≍: 교축
(정답률: 79%)
  • 공압 및 유압 회로도에서 $\approx$ 기호는 유체의 흐름을 제한하여 압력을 조절하는 교축(Throttle)을 의미합니다.

    오답 노트
    ▷, ▶: 유압/공압의 방향이나 에너지원 표시 기호임
    M: 일반적으로 모터(Motor)를 의미함
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7. 유압 펌프에서 강제식 펌프의 장점이 아닌 것은?

  1. 비 강제식에 비해 크기가 대형이며 체적효율이 좋다..
  2. 높은 압력(70 bar 이상)을 낼 수 있다.
  3. 작동 조건의 변화에도 효율의 변화가 적다.
  4. 압력 및 유량의 변화에도 원활하게 작동한다.
(정답률: 37%)
  • 강제식 펌프는 흡입 측에 강제적으로 유체를 공급하여 체적 효율을 높이고 고압을 낼 수 있는 장점이 있습니다. 하지만 비 강제식에 비해 구조가 복잡하고 크기가 대형이 되는 것은 장점이 아니라 단점에 해당합니다.
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8. 다음 ( ) 안의 ①,②의 내용으로 적절한 것은?

  1. ①방향, ②유량
  2. ①압력, ②유량
  3. ①유량, ②압력
  4. ①유량, ②볼트
(정답률: 70%)
  • 유압모터의 기본 제어 원리에 대한 문제입니다.
    유압모터의 토크는 공급되는 기름의 압력에 비례하며, 회전 속도는 단위 시간당 공급되는 기름의 양인 유량에 비례합니다.
    따라서 ①은 압력, ②는 유량이 적절합니다.
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9. 압축기는 변동하는 공기의 수요에 공급량을 맞추기 위해 적절한 조절방식에 의해 제어된다. 다음 중 무부하 조절방식이 아닌 것은?

  1. 배기 조절방식
  2. 흡입량 조절방식
  3. 차단 조절방식
  4. 그립-암 조절방식
(정답률: 30%)
  • 무부하 조절방식은 압축기가 작동하되 압축공기를 생성하지 않거나 외부로 배출하는 방식(배기, 차단 등)을 의미합니다. 흡입량 조절방식은 흡입 밸브를 제어하여 실제 압축량을 조절하는 부하 조절방식에 해당합니다.
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10. 다음 중 작동유 구비조건으로 맞는 것은?

  1. 압축성일 것
  2. 녹이나 부식의 발생을 촉진시킬 것
  3. 적당한 유막 강도를 가질 것
  4. 휘발성이 좋을 것
(정답률: 65%)
  • 작동유는 기계 부품의 마모를 방지하고 원활한 작동을 위해 적당한 유막 강도를 유지해야 합니다.

    오답 노트
    압축성일 것: 비압축성일 것
    녹이나 부식의 발생을 촉진시킬 것: 방청 성능이 있을 것
    휘발성이 좋을 것: 휘발성이 적을 것
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11. 물체에 직접 접촉하지 않고 그 위치를 검출하여 전기적 신호를 발생하는 장치는 ?

  1. 리드스위치
  2. 인터랩터
  3. 바이메탈
  4. 리밋스위치
(정답률: 52%)
  • 리드스위치는 자기장을 이용하여 물체와 직접 접촉하지 않고도 위치를 검출하는 비접촉식 센서입니다.

    오답 노트
    리밋스위치: 물체와 직접 접촉하여 작동하는 접촉식 스위치
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12. 다음그림과 같은 공기압 실린더의 올바른 명칭은?

  1. 단동 실린더
  2. 편로드 복동실린더
  3. 양로드 복동실린더
  4. 탠덤 실린더
(정답률: 86%)
  • 제시된 이미지 를 보면 피스톤의 양쪽 방향으로 로드가 돌출되어 있으며, 양쪽 공압구로 공기가 공급되어 작동하는 구조이므로 양로드 복동실린더입니다.
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13. PLC 프로그램에서 카운터의 출력은 어떻게 OFF 시키는가 ?

  1. 카운터의 계수치가 같아지면 OFF된다.
  2. 카운터의 리셋 입력을 ON 으로 한다.
  3. 카운터의 계수입력을 설정시간 동안 ON으로 한다.
  4. 카운터의 계수입력을 설정시간 동안 OFF로 한다.
(정답률: 47%)
  • PLC의 카운터는 설정된 횟수만큼 계수가 완료되어 출력이 ON 된 후, 이를 다시 초기 상태로 되돌려 OFF 시키기 위해서는 반드시 리셋(Reset) 입력을 ON으로 해주어야 합니다.
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14. 자동화를 함으로써 기대되는 효과가 아닌 것은?

  1. 유연성을 증대시킨다.
  2. 생산성을 향상시킨다.
  3. 신뢰성을 향상시킨다 .
  4. 품질을 고급화한다.
(정답률: 67%)
  • 자동화의 주된 목적은 생산성 향상, 신뢰성 확보, 유연성 증대를 통해 효율적인 생산 체계를 구축하는 것입니다. 품질의 고급화는 원자재의 질이나 설계 단계의 문제이며, 자동화 자체만으로 품질이 고급화된다고 보기는 어렵습니다.
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15. 제어정보 표시 형태에 의한 분류 중 해당되지 않는 것은?

  1. 아날로그 제어계
  2. 디지탈 제어계
  3. 2 진 제어계
  4. 1O 진 제어계
(정답률: 57%)
  • 제어정보의 표시 형태에 따른 분류에는 연속적인 값을 사용하는 아날로그 제어계, 이산적인 값을 사용하는 디지탈 제어계, 그리고 0과 1의 상태만을 사용하는 2진 제어계가 있습니다. 10진 제어계라는 분류는 존재하지 않습니다.
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16. 공압 시퀸스 제어 회로를 구성할 때 사용되는 모둘의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. OR 밸브
  2. 타이머
  3. 메모리 밸브
  4. 3/2 -Way 밸브
(정답률: 48%)
  • 공압 시퀀스 제어의 기본 모듈은 논리 회로를 구성하는 OR 밸브, 메모리 밸브, 방향 제어 밸브(3/2-Way 밸브) 등으로 구성됩니다. 타이머는 전기적 제어 요소이거나 별도의 시간 지연 밸브를 사용해야 하며, 일반적인 공압 논리 모듈의 기본 구성 요소와는 구분됩니다.
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17. 자동화 기기는 센서, 제어 장치, 액츄에이터 등의 전원선 입력선, 출력선을 경유하여 들어오는 전기적 잡음에 대하여 대책을 세워야 한다. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 기계적 접점의 개폐에 의한 전기적 잡음인 경우는 부하 혹은 기계적 접점과 병렬로 다이오드 혹은 RC 회로를 부가한다.
  2. 전원으로부터 유입되는 전기적 노이즈 필터를 사용하여 제거한다.
  3. 낙뢰에 의해 인가되는 서지 (surge) 전압은 산화아연바리스터나 피뢰관을 사용하여 기기를 보호한다.
  4. 정전기에 의한 전기적 잡음은 케이블을 모두 차폐선으로 교체하여 제거한다.
(정답률: 54%)
  • 정전기에 의한 잡음은 단순히 케이블을 차폐선으로 교체하는 것만으로는 완전히 제거되지 않으며, 적절한 접지(Grounding) 처리가 필수적입니다.
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18. 미끄럼 밀봉이 필요 없으며 단지 재료가 늘어나는 것에 따라 생기는 마찰이 있을 뿐인 실린더로 클램핑 실린더라고도 하는 것은?

  1. 탠덤 실린더
  2. 격판 실린더
  3. 피스톤 실린더
  4. 벨로즈 실린더
(정답률: 38%)
  • 격판 실린더는 금속 벨로즈나 다이아프램을 사용하여 밀봉하므로 미끄럼 밀봉이 필요 없으며, 재료의 탄성 변형에 의한 마찰만 발생하는 특징이 있어 클램핑 실린더라고도 합니다.
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19. 220V, 2 병렬 Δ결선 전동기를 직렬 Y 결선으로 바꿀 때 전동기에 인가하여야 할 전원 전압은?

  1. 380
  2. 440
  3. 620
  4. 760
(정답률: 20%)
  • $\Delta$결선에서 전동기에 인가되는 전압은 선간전압과 같으나, Y결선으로 변경 시 전동기에 인가되는 전압은 선간전압의 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배가 됩니다. 따라서 기존 $\Delta$결선 시의 전압 $220\text{V}$를 유지하기 위해 필요한 전원 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{line} = V_{phase} \times \sqrt{3}$
    ② [숫자 대입] $V_{line} = 220 \times \sqrt{3} \times 2$ (직렬 Y결선으로 2대 연결 시 전압 분배 고려)
    ③ [최종 결과] $V_{line} = 760$
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20. 다음 중 광센서로 사용되는 것만으로 나열한 것은?

  1. 열전쌍, 초전 센서
  2. 포토커플러, 조도센서 (CdS)
  3. 포텐쇼미터 차동 트랜스
  4. 초음파 센서 파이로 센서
(정답률: 71%)
  • 광센서는 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 소자입니다. 빛을 이용해 전기적으로 절연된 신호를 전달하는 포토커플러와 빛의 세기에 따라 저항값이 변하는 조도센서(CdS)가 대표적인 광센서입니다.
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2과목: 설비진단관리 및 기계정비

21. 다음은 상비품 보전자재에 대한 발주 방식을 설명한 것이다. 맞는 것은?

  1. 사용하면 사용한 만큼 즉시 보충하는 방식은 정량 발주 방식이다 .
  2. 발주시기는 일정하고 소비의 실적 및 예상 변화에 따라 발주수량을 바꾸는 방식은 사용고발주방식이다.
  3. 발주량을 항상 일정하게 하는 방식은 정기발주방식이다.
  4. 재고량이 항상 일정한 방식은 사용고발주방식이다.
(정답률: 45%)
  • 사용고발주방식은 최고 재고량을 일정하게 정해두고, 자재를 사용할 때마다 그 사용량만큼을 즉시 발주하여 재고 수준을 항상 일정하게 유지하는 방식입니다.

    오답 노트
    정량 발주 방식: 재고가 일정 수준(발주점)까지 내려갔을 때 정해진 양을 발주하는 방식
    정기 발주 방식: 발주 시기는 일정하지만 소비 실적에 따라 발주 수량을 조절하는 방식
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22. 진동 방지재 중 실리콘 합성고무의 가장 큰 약점은?

  1. 값이 비싸다.
  2. 시간에 따라 강성이 변한다.
  3. 무게가 무겁다.
  4. 미끄럽다.
(정답률: 60%)
  • 실리콘 합성고무는 내열성과 내한성이 우수하지만, 시간이 경과함에 따라 재료의 강성이 변하는 특성이 있어 정밀한 진동 제어 시 약점으로 작용합니다.
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23. 다음 중 진동 방지의 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 외부 진동으로부터의 보호
  2. 진동전달 경로차단
  3. 진동발생 설비의 자동화
  4. 진동원에서의 진동제어
(정답률: 70%)
  • 진동 방지는 진동원 제어, 전달 경로 차단, 외부 보호 등의 물리적 조치를 통해 이루어집니다. 진동발생 설비의 자동화는 공정의 효율성을 높이는 방법일 뿐, 진동 자체를 억제하거나 방지하는 직접적인 방법이 아닙니다.
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24. 윤활유롤 선정할 때 가장 기본적이고 먼저 검토해야 할 사항은?

  1. 적정점도
  2. 운전속도
  3. 급유방법
  4. 관리방법
(정답률: 72%)
  • 윤활유 선정 시 가장 우선적으로 고려해야 할 사항은 기계의 하중, 속도, 온도 조건에 맞는 적정점도를 결정하는 것입니다. 점도는 윤활막의 두께를 결정하여 마찰과 마모를 방지하는 핵심 요소이기 때문입니다.
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25. 다음 진동현상과 특징 중 저주파에서 발생하는 주요한 이상 현상이 아닌 것은?

  1. 언밸런스
  2. 케비테이션
  3. 미스얼라이먼트
  4. 풀림
(정답률: 57%)
  • 언밸런스, 미스얼라이먼트, 풀림 등은 주로 저주파 영역에서 발생하는 대표적인 이상 현상입니다. 반면 케비테이션(공동현상)은 규칙적인 고주파 영역에서 발생하는 현상이므로 저주파 이상 현상에 해당하지 않습니다.
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26. 소리(음)가 서로 다른 매질을 통과할 때 구부러지는 현상은?

  1. 음의 반사
  2. 음의 간섭
  3. 음의 굴절
  4. Masking 효과
(정답률: 75%)
  • 소리가 서로 다른 매질을 통과할 때 속도 차이로 인해 진행 방향이 꺾이는 현상을 음의 굴절이라고 합니다.

    오답 노트
    음의 반사: 매질의 경계면에서 되돌아오는 현상
    음의 간섭: 두 개 이상의 파동이 겹쳐지는 현상
    Masking 효과: 큰 소리가 작은 소리를 못 듣게 하는 현상
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27. 설비의 목적에 따른 분류에서 부대설비로서 배관설비, 발전설비, 수처리 시설 등과 같은 설비란 무엇인가 ?

  1. 생산설비
  2. .관리설비
  3. 유틸리티설비
  4. 공장설비
(정답률: 59%)
  • 생산 공정에 직접 참여하지는 않지만, 배관, 발전, 수처리 시설과 같이 생산 설비가 원활하게 작동하도록 보조하는 부대설비를 유틸리티설비라고 합니다.
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28. 진동을 표시할 때 log 눈금을 주로 사용하는데, 이러한 로그 눈금상의 크기를 비교하여 표시한 데시밸(dB) 산출 공식은 무엇인가 ? (단:a:측정치, aref:참고치)

  1. 20 loglO(a/aref)
  2. 20 loglO(aref/a)
  3. 10 loglO(a/aref)
  4. 10 loglO(aref/a)
(정답률: 36%)
  • 진동의 크기를 로그 눈금으로 비교하여 표시하는 데시벨(dB)은 측정치와 참고치의 비율에 로그를 취해 산출합니다.
    ① [기본 공식] $dB = 10 \log_{10} \frac{a}{a_{ref}}$
    ② [숫자 대입] $dB = 10 \log_{10} \frac{a}{a_{ref}}$
    ③ [최종 결과] $10 \log_{10} (a/a_{ref})$
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29. 설비열화를 방지하기 위한 대책으로 잘못된 것은?

  1. 열화방지
  2. 열화측정
  3. 열화회복
  4. 열화개선
(정답률: 32%)
  • 설비열화 방지 대책은 열화가 일어나지 않도록 하는 열화방지, 상태를 파악하는 열화측정, 그리고 이미 진행된 열화를 되돌리는 열화회복으로 구성됩니다. 열화개선은 일반적인 열화 방지 대책의 범주에 포함되지 않는 용어입니다.
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30. 등청감곡선 (equral loudness contours) 이란 ?

  1. 음의 물리적 강약을 음압에 따라 표시한 곡선
  2. 사람이 귀로 듣는 같은 크기의 음압을 주파수별로 구하여 작성한 곡선.
  3. 정상청력을 가진 사람이 1000Hz 에서 들을수 있는 최소 음압의 실효치.
  4. 음의 진행방향에 수직하는 음에너지
(정답률: 63%)
  • 등청감곡선은 인간의 청각 특성을 반영하여, 주파수가 다르더라도 사람이 동일한 크기(음압)로 느끼는 지점들을 연결하여 작성한 곡선입니다.
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31. 외력이나 외부 토크가 연속적으로 가해짐으로써 생기는 진동을 무엇이라 하는가?

  1. 강제진동
  2. 자유진동
  3. 고유진동
  4. 공진
(정답률: 71%)
  • 외부에서 지속적으로 힘(외력)이나 토크가 가해져 발생하는 진동을 강제진동이라고 합니다.

    오답 노트
    자유진동: 외력 없이 초기 변위만으로 발생하는 진동
    고유진동: 물체가 가진 고유한 진동수
    공진: 외부 진동수가 고유진동수와 일치하여 진폭이 급격히 커지는 현상
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32. 정비계획 수립 시 검토할 사항이 아닌 것은?

  1. 생산계획을 파악하고 증산체제 시 정비계획을 무기한 연기한다.
  2. 설비의 능력을 파악한다.
  3. 수리형태를 파악하고 점검계획을 세운다.
  4. 수리요원의 능력과 인원을 검토하여 정비계획을 수립하고 필요시 외주업자를 이용한다.
(정답률: 77%)
  • 정비계획은 생산계획과 조화를 이루어야 하며, 증산체제라 하더라도 설비의 안정성을 위해 적절한 정비 일정을 조정해야지 무기한 연기하는 것은 설비 사고의 위험을 높이는 잘못된 방법입니다.
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33. 보전비를 들여서 설비를 만족한 상태로 유지하여 막을 수 있었던 생산상의 손실을 기회손실이라 하는데, 다음 중 기회 손실에 해당하지 않는 것은?

  1. 휴지손실
  2. 준비손실
  3. 회복손실
  4. 재고손실
(정답률: 58%)
  • 기회손실은 설비 보전 미비로 인해 발생한 생산상의 손실을 의미하며, 여기에는 설비가 멈춘 휴지손실, 준비 작업 중 발생하는 준비손실, 고장 후 복구까지의 회복손실 등이 포함됩니다.

    오답 노트
    재고손실: 생산 손실이 아닌 자재나 제품의 관리 효율성 문제로 발생하는 손실입니다.
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34. 설비보전 내용을 기록하였을 때의 장점이 아닌 것은?

  1. 설비 수리주기의 예측이 가능하다.
  2. 설비수리비용의 예측 및 판단자료가 된다.
  3. 설비에서 생산되는 생산량을 파악할 수 있다.
  4. 설비 갱신 분석의 자료로 활용할 수 있다.
(정답률: 73%)
  • 설비보전 기록은 수리 주기, 비용, 갱신 시점 등 '유지 보수'와 관련된 데이터를 관리하는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    설비에서 생산되는 생산량을 파악할 수 있다: 생산량 파악은 생산 관리 영역이며, 보전 기록의 직접적인 목적이 아닙니다.
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35. 공진 (resonance) 에 관한 설명으로 적합한 것은?

  1. 진동 파형의 순간적인 위치 및 시간의 지연
  2. 고유진동수와 강제진동수가 일치할 때 진폭이 증가하는 현상
  3. 연결된 두 개의 축 중심이 일치하지 않을 때 발생하는 진동
  4. 수직과 수평 방향으로 동시에 발생하는 진동
(정답률: 69%)
  • 공진은 외부에서 가해지는 강제진동수가 물체가 가진 고유진동수와 일치할 때, 진폭이 급격하게 커지는 현상을 말합니다.
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36. 사람이 가청할 수 있는 최소 가청음의 세기는 얼마인가? (단, W/m2=음향출력/표면적)

  1. 10-12(W/m2)
  2. 20-12(W/m2)
  3. 100-12(W/m2)
  4. 200-12(W/m2)
(정답률: 65%)
  • 사람이 들을 수 있는 가장 작은 소리의 세기인 최소 가청음의 세기는 표준적으로 $10^{-12} \text{ W/m}^{2}$로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{0} = 10^{-12} \text{ W/m}^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{0} = 10^{-12} \text{ W/m}^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{0} = 10^{-12} \text{ W/m}^{2}$$
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37. 설비보전의 효과로서 적합하지 않은 것은?

  1. 설비불량으로 인한 제작 불량이 적어진다.
  2. 예비설비가 줄어들어 투자비용이 절감된다.
  3. 고장으로 인한 납기지연이 적어진다.
  4. 가동율이 향상되나 보전비가 증가한다.
(정답률: 63%)
  • 설비보전은 설비의 효율적인 관리와 고장 방지를 통해 가동률을 높이고, 결과적으로 불필요한 보전 비용을 절감하는 것이 목적입니다.

    오답 노트
    가동율이 향상되나 보전비가 증가한다: 보전 활동을 통해 궁극적으로 보전 비용을 최적화하고 절감할 수 있습니다.
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38. 그리스를 장기간 저장 또는 사용중에 기름이 분리되는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 혼화 안정도
  2. 이유도
  3. 산화 안정도
  4. 주도
(정답률: 56%)
  • 그리스를 장기간 저장하거나 사용할 때, 기유와 증점제 사이의 결합력이 약해져 기름이 분리되어 나오는 현상을 이유도라고 합니다.
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39. 순간순간의 신호레벨을 서로 더해 측정시간 으로 나눈 값은?

  1. 실효값
  2. 편진폭값
  3. 양진폭값
  4. 평균값
(정답률: 50%)
  • 측정 시간 동안 신호 레벨의 합을 전체 측정 시간으로 나눈 값은 수학적 정의에 따라 평균값에 해당합니다.
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40. 기계진동의 가장 일반적인 원인으로서 진동 특성이 1f 성분이 탁월한 회전기계의 열화 원인은? (단, f = 회전주파수)

  1. 언밸런스(unbalance)
  2. 기계적풀림(looseness)
  3. 공진(resonance)
  4. 미스얼라인먼트 (misalignment)
(정답률: 65%)
  • 회전기계에서 질량 중심이 회전 중심축과 일치하지 않을 때 발생하는 언밸런스(unbalance)는 회전 주파수와 동일한 $1f$ 성분의 진동이 지배적으로 나타나는 가장 일반적인 원인입니다.
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3과목: 공업계측 및 전기전자제어

41. 다음 중 강자성체에 속하는 것은?

  1. C
  2. Zn
  3. Pb
  4. Ni
(정답률: 43%)
  • 강자성체는 외부 자기장에 의해 강하게 자화되는 물질로, 대표적으로 철($Fe$), 코발트($Co$), 니켈($Ni$)이 있습니다. 따라서 니켈($Ni$)이 정답입니다.
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42. 그림의 회로는 타이밍 회로나 A/D변환기에 많이 사용되고 있다. 이 회로의 명칭은?

  1. 가산기
  2. 감산기
  3. 미분기
  4. 적분기
(정답률: 35%)
  • 연산 증폭기(OP-Amp)의 피드백 경로에 커패시터 $C$가 연결된 회로 구성은 입력 전압을 시간에 대해 적분하는 특성을 가집니다. 따라서 이 회로는 적분기입니다.
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43. 전압계의 측정범위를 넓히기 위해 전압계에 직렬로 저항을 접속하는데 이 저항을 무엇이라고 하는가?

  1. 미소저항
  2. 가변저항
  3. 배율기
  4. 분류기
(정답률: 51%)
  • 전압계의 내부 저항보다 훨씬 큰 저항을 직렬로 연결하여, 측정하려는 전압의 대부분이 이 저항에 걸리게 함으로써 전압계에 가해지는 전압을 낮추어 측정 범위를 확대하는 장치를 배율기라고 합니다.

    오답 노트
    분류기: 전류계의 측정 범위를 넓히기 위해 병렬로 연결하는 저항
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44. 그림과 같은 회로에서 SI 다이오드의 양단에 걸리는 전압 몇 [V] 인가 ?

  1. 0
  2. 1
  3. 3
  4. 5
(정답률: 52%)
  • 회로도를 분석하면 다이오드의 애노드(Anode)에 $5\text{V}$ 전원이 연결되고 캐소드(Cathode)가 접지된 순방향 바이어스 상태입니다. 하지만 다이오드가 도통되기 위해서는 문턱 전압이 필요하며, 이 회로에서는 다이오드가 켜지지 않은 개방 상태(Open)로 간주되어 전원 전압이 그대로 다이오드 양단에 걸리게 됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{D} = V_{S}$
    ② [숫자 대입] $V_{D} = 5$
    ③ [최종 결과] $V_{D} = 5$
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45. 도체에 변형을 가하면 길이와 단면적의 변화에 의해 저항률이 바뀌는 원리를 이용하여 압력센서로 사용되는 것은?

  1. 홀 센서
  2. 서미스터
  3. 리드스위치
  4. 스트레인게이지
(정답률: 59%)
  • 스트레인게이지는 도체에 물리적인 변형(인장 또는 압축)을 가했을 때 길이와 단면적이 변하여 전기 저항값이 변하는 원리를 이용해 압력이나 변형률을 측정하는 센서입니다.
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46. 시퀀스 제어기기에서 문자기호 CB 는 무엇을 뜻하는가 ?

  1. 차단기
  2. 전자 개폐기
  3. 기름 차단기
  4. 공기 차단기
(정답률: 39%)
  • 시퀀스 제어 회로에서 사용하는 약호 중 CB는 Circuit Breaker의 약자로, 회로의 개폐 및 사고 시 전류를 차단하는 차단기를 의미합니다.
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47. 다음의 논리식 중 옳지 않은 것은?

  1. A+A=A
  2. AㆍA=A
  3. A+=1
  4. Aㆍ=1
(정답률: 64%)
  • 불 대수의 기본 법칙에 따라 동일 변수의 합(OR)과 곱(AND)은 자기 자신이 되며, 변수와 그 부정의 합은 항상 1이 됩니다. 하지만 변수와 그 부정의 곱은 항상 0이 되어야 하므로 $A \cdot \overline{A} = 1$이라고 표현한 내용은 옳지 않습니다.

    오답 노트
    A+A=A, A·A=A, A+=
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48. 액위 측정장치로서 원리와 구조가 간단하며 고온 및 고압에도 사용활 수 있어 공업용으로 많이 쓰이는 직접식 액위계는 어느 것인가?

  1. 직시식 액위계
  2. 초음파식 액위계
  3. 기포식 액위계
  4. 폴로트식 액위계
(정답률: 56%)
  • 폴로트식 액위계는 부자(Float)의 부력을 이용하여 액위를 측정하는 직접식 장치로, 구조가 단순하고 고온 및 고압 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있어 공업용으로 널리 쓰입니다.
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49. 차압 검출 기구에 속하지 않는 것은?

  1. 오리피스(orifice)
  2. 노즐(nozzle)
  3. 벤츄리관(ventur i tube)
  4. 자이로스코프(gyroscope)
(정답률: 48%)
  • 오리피스, 노즐, 벤츄리관은 유체 흐름 속에 압력 강하를 일으켜 유량을 측정하는 대표적인 차압 검출 기구입니다. 반면 자이로스코프는 각속도나 자세를 측정하는 장치입니다.
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50. 신호전송의 노이즈 대책의 방법 중 정전유도의 제거에 효과가 있는 것은?

  1. 필터사용
  2. 연선사용
  3. 관로사용
  4. 실드선사용
(정답률: 61%)
  • 정전유도는 전계에 의해 발생하는 노이즈로, 전선을 금속망이나 박막으로 감싸 외부 전계를 차단하는 실드선사용이 가장 효과적인 제거 방법입니다.

    오답 노트
    연선사용: 자기유도 노이즈 제거에 효과적임
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51. 제어요소는 무엇으로 구성 되는가?

  1. 검출부와 조작부
  2. 조절부와 조작부
  3. 검출부와 조절부
  4. 비교부와 검출부
(정답률: 71%)
  • 제어시스템의 핵심 요소는 설정값과 현재값을 비교하여 오차를 계산하고 제어량을 결정하는 조절부와, 결정된 제어량을 실제 구동 장치에 전달하여 물리적인 동작을 일으키는 조작부로 구성됩니다.
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52. 정의에 따라서 결정된 양을 사용하여 기본량만의 측정으로 유도하는 측정방법은?

  1. 직접측정
  2. 간접측정
  3. 비교측정
  4. 절대측정
(정답률: 52%)
  • 표준이 되는 기본량만을 측정하여 정의된 식에 따라 측정값을 유도하는 방법을 절대측정이라고 합니다.

    오답 노트
    간접측정: 다른 물리량을 통해 유추하여 측정함
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53. 그림과 같은 액면계에서 q(t) 를 입력 h(t)를 출력으로 했을 때 전달 함수는?

  1. K S
  2. K/S
  3. K/ 1+S
  4. 1 + KS
(정답률: 35%)
  • 액면계에서 유입량 $q(t)$와 액위 $h(t)$의 관계는 적분 관계로 나타나며, 라플라스 변환 시 적분 연산자 $1/s$가 포함된 전달 함수가 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{H(s)}{Q(s)} = \frac{K}{s}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{K}{s}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{K}{s}$
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54. 제어 지령용 주요기기가 아닌 것은?

  1. 누름버튼 스위치
  2. 캡 스위치
  3. 마이크로 스위치
  4. 리밋 스위치
(정답률: 36%)
  • 리밋 스위치는 기계적 위치를 검출하여 신호를 보내는 검출용 기기이며, 누름버튼, 캡 스위치, 마이크로 스위치는 사용자가 직접 조작하는 제어 지령용 기기입니다.
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55. 정격 주파수가 60[Hz], 6극의 3상 유도전동기에서 전부 하시 회전수가 1140[r pm]이면 이때의 슬립은?

  1. 0.05
  2. 0.055
  3. 0.07
  4. 3
(정답률: 49%)
  • 동기 속도($N_s$)를 먼저 구한 후, 동기 속도와 실제 회전수($N$)의 차이를 이용해 슬립($s$)을 계산합니다.
    ① $s = \frac{N_s - N}{N_s}$
    ② $s = \frac{\frac{120 \times 60}{6} - 1140}{\frac{120 \times 60}{6}}$
    ③ $s = 0.05$
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56. 제어밸브의 구동원으로 공기압 사용되는 이유 중 적당하지 않은 것은?

  1. 구조가 간단하고 고장이 적다.
  2. 방폭성이 있어 취급이 용이하다.
  3. 압축성이 있어 원거리 전송에 알맞다.
  4. 유압 , 전기 요소에 비해 값이 싸다.
(정답률: 59%)
  • 공기는 압축성 유체이기 때문에 전송 과정에서 시간 지연(Time Lag)이 발생하여 원거리 전송에는 오히려 불리합니다.
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57. 전기자 도체에 전류는 전기자 도체가 브러시를 통과할 때 마다 반대방향으로 바뀐다. 이러한 전기자 권선의 교류 기 전력을 직류 기전력으로 변환하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 정류
  2. 교번
  3. 점호
  4. 섬락
(정답률: 59%)
  • 전기자 권선에서 발생하는 교류 기전력을 정류자를 통해 직류 기전력으로 변환하는 과정을 정류라고 합니다.
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58. 다음 프로세스 제어 시스템에서 일반적으로 사용되는 신호가 아닌 것은?

  1. .0 ~ 10(V) DC 의 전압신호
  2. 1 ~ 5(V) DC 의 전압신호
  3. 4 ~ 20(mA) DC의 전류신호
  4. 2 ~ 5.0(kg/cm2)의 공기압신호
(정답률: 38%)
  • 프로세스 제어 시스템의 표준 신호는 일반적으로 $0 \sim 10 \text{ V}$, $1 \sim 5 \text{ V}$의 전압 신호나 $4 \sim 20 \text{ mA}$의 전류 신호를 사용합니다. $2 \sim 5.0 \text{ kg/cm}^2$의 공기압 신호는 일반적인 표준 제어 신호 범위에 해당하지 않습니다.
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59. A 와 B 가 입력되고 X 가 출력일 때 다음 그림과 같이 타임차트 (time chart) 가 그려졌다면 어느 회로인가?

  1. AND 회로
  2. OR 회로
  3. Exclusive-OR 회로
  4. FIip-Flop 회로
(정답률: 72%)
  • 타임차트를 분석하면 입력 $A$와 $B$가 모두 High(1) 상태일 때만 출력 $X$가 High(1)가 되는 논리 구조를 가지고 있으므로, 이는 AND 회로의 특성입니다.
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60. 공기식 조작부에 널리 사용되는 공기압은 얼마인가?

  1. 4 ~ 20[ kg f/cm2 ]
  2. 0.4 ~ 5.0[kgf/cm2]
  3. 0.2 – 1.0[ kgf/cm2]
  4. 0.01-0.1[kgf/cm2]
(정답률: 56%)
  • 공기식 조작부(공압 제어 시스템)에서 표준적으로 널리 사용되는 공기압 범위는 $0.2 \sim 1.0 \text{ kgf/cm}^2$ 입니다.
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4과목: 기계정비 일반

61. 산업현장에서 고무제품 등을 손쉽게 접착하는데 이용되는 순간접착제에 대한 것으로 맞는 것은?

  1. 감압형 접착제
  2. 중합제형 접착제
  3. 유화액형 접착제
  4. 열 용융형 접착제
(정답률: 33%)
  • 순간접착제는 단량체 성분이 촉매에 의해 빠르게 반응하여 고분자 화합물로 변하는 원리를 이용하므로 중합제형 접착제에 해당합니다.
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62. 진동이 있는 차량, 항공기, 동력기 등의 풀림방지를 위해 사용되는 접착제는?

  1. 유화액형 접착제
  2. 열용융형 접착제
  3. 혐기성 접착제
  4. 감압형 접착제
(정답률: 46%)
  • 혐기성 접착제는 공기가 차단된 상태(금속과 금속 사이의 좁은 틈새)에서 경화되는 특성이 있어, 진동이 심한 차량이나 항공기의 나사 풀림 방지용 고정제로 사용됩니다.
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63. 베어링의 열받음에 의한 방법에서 몇 도 이상 가열하면 경도 저하가 일어나는가?

  1. 100 ℃
  2. 130 ℃
  3. 140 ℃
  4. 150 ℃
(정답률: 64%)
  • 베어링을 가열하여 조립할 때, 일반적으로 $130\text{ ℃}$이상으로 가열하면 금속 조직의 변화로 인해 경도가 저하되어 베어링의 수명과 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
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64. 압력이 포화수증기압 이하로 낮아지면서 기포가 발생하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 캐비테이션
  2. 수격현상
  3. 채터링현상
  4. 교축현상
(정답률: 67%)
  • 액체 내의 압력이 포화수증기압보다 낮아질 때 액체가 기화하여 기포가 발생하는 현상을 캐비테이션(공동현상)이라고 합니다.

    오답 노트
    수격현상: 관로 내 유속 급변으로 인한 압력 상승 현상
    채터링현상: 가공 중 발생하는 진동 현상
    교축현상: 좁은 통로를 지날 때 압력이 급격히 떨어지는 현상
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65. 송풍기 축의 센터링을 검사할 때 사용되지 않는 것은?

  1. 센터 게이지
  2. 틈새 게이지
  3. 다이얼 게이지
  4. 테이퍼 게이지
(정답률: 36%)
  • 송풍기 축의 센터링 검사에는 틈새 게이지, 다이얼 게이지, 테이퍼 게이지 등이 사용되지만, 센터 게이지는 해당 검사에 사용되지 않는 도구입니다.
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66. 구멍의 치수가 측의 치수보다 작을 때의 끼워맞춤을 무엇이라 하는가?

  1. 억지 끼워맞춤
  2. 중간 끼워맞춤
  3. 헐거운 끼워맞춤
  4. 가열 끼워맞춤
(정답률: 73%)
  • 구멍의 최소 치수가 축의 최대 치수보다 작아서, 조립 시 항상 죔새가 발생하는 끼워맞춤을 억지 끼워맞춤이라고 합니다.
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67. 다음 중 원심펌프는 ?

  1. 기어 펌프
  2. 플런저 펌프
  3. 벌류트 펌프
  4. 다이어프램 펌프
(정답률: 50%)
  • 벌류트 펌프는 임펠러의 회전력을 이용해 유체에 원심력을 부여하여 압력을 높이는 대표적인 원심펌프입니다.

    오답 노트
    기어 펌프, 플런저 펌프, 다이어프램 펌프: 정량적으로 유체를 밀어내는 용적식 펌프
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68. 제품에 주어진 허용차중 최대허용치수와 최소허용치수 두 허용한계치수를 정하여 통과와 정지의 두 가지 만으로 합격 불합격을 판정하는 측정기는?

  1. 측장기
  2. 미니미터
  3. 한계게이지
  4. 앤빌교환식 마이크로미터
(정답률: 50%)
  • 한계게이지는 최대 허용 치수(Go)와 최소 허용 치수(No-Go)를 가진 게이지를 사용하여, 치수의 정확한 값보다는 합격 또는 불합격 여부만을 빠르게 판정하는 측정기입니다.
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69. 다음 측정기 중 비교측정기에 속하는 것은?

  1. 버니어캘리퍼스
  2. 마이크로미터
  3. 다이얼 게이지
  4. 각도자
(정답률: 57%)
  • 비교측정기는 기준 치수와 측정 대상물의 차이를 측정하는 장치입니다. 다이얼 게이지는 기준면과의 편차를 바늘의 움직임으로 나타내는 대표적인 비교측정기입니다.

    오답 노트
    버니어캘리퍼스, 마이크로미터, 각도자: 직접 치수를 읽어내는 직접측정기
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70. 송풍기 (blower)의 주요 구성부분이 아닌 것은?

  1. 케이싱
  2. 압축기
  3. 임펠러
  4. 축 베어링
(정답률: 47%)
  • 송풍기는 임펠러의 회전을 통해 공기를 압축·송출하는 장치로, 케이싱, 임펠러, 축 베어링 등이 주요 구성 요소입니다. 압축기는 송풍기보다 훨씬 높은 압력을 생성하는 별도의 독립된 기계 장치이므로 송풍기의 구성 부분으로 보지 않습니다.
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71. 접착제에 대한 설명 중 맞지 않는 것은?

  1. 고체표면의 좁은 틈새에 침투하여 모세관 작용을 할 것
  2. 액상의 접합제가 도포 후 용매의 증발 냉각 또는 화학반응에 의해 고체화하여 일정한 강도를 가질 것
  3. 고체성일 것
  4. 용매 또는 분산매의 증발에 의하여 경화되는 접착제를 유화액형 접착제라 함
(정답률: 59%)
  • 접착제는 도포 시 표면에 잘 침투하고 퍼져야 하므로 일반적으로 액상 또는 반고체 상태여야 하며, 완전히 고체성인 상태로는 접합이 불가능합니다.

    오답 노트
    모세관 작용: 좁은 틈새에 침투하는 필수 성질임
    고체화: 경화 후 일정한 강도를 가져야 함
    유화액형: 용매 증발이나 화학 반응으로 경화되는 형태임
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72. 나사이음 또는 용접 등 방법으로 부착하고 관경이 비교적 클 경우 내압이 높을 경우 사용되는 관 이음쇠는?

  1. 주철관 이음쇠
  2. 유니온 이음쇠
  3. 플랜지 이음쇠
  4. 신축 이음쇠
(정답률: 58%)
  • 플랜지 이음쇠는 관경이 크고 내압이 높은 배관에서 나사 이음이나 용접 등을 통해 견고하게 부착하여 사용하는 대표적인 고압용 이음쇠입니다.
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73. 밸브에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 밸브의 크기는 호칭경으로 나타내며 강관이나 이음쇠의 호칭경 치수와 일치한다.
  2. 호칭경을 mm 로 나타낸 것을 A열, 인치단위로 나타낸 것을 B열이라고 한다.
  3. 관과의 접속끝이나 밸브시이트부의 유로경을 구경이라고 한다.
  4. 대형, 고압, 선박용 밸브는 호칭경보다 구경을 약간 크게 한다.
(정답률: 51%)
  • 대형, 고압, 선박용 밸브의 경우 내구성과 안전성을 확보하기 위해 구경을 호칭경보다 약간 작게 설계하는 것이 일반적입니다.

    오답 노트
    호칭경: 강관 및 이음쇠 치수와 일치함
    A열/B열: mm 단위는 A열, 인치 단위는 B열로 구분함
    구경: 밸브 시트부의 유로경을 의미함
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74. 유체의 유량, 흐름의 단속, 방향전환, 압력 등을 조절할때 사용하는 밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 스톱밸브
  2. 슬루스밸브
  3. 안전밸브
  4. 집류밸브
(정답률: 48%)
  • 스톱밸브, 슬루스밸브, 안전밸브는 유체의 흐름, 압력 등을 조절하는 밸브의 종류이지만, 집류밸브는 유체를 모으는 기능에 집중된 장치로 일반적인 유량 및 압력 조절 밸브의 범주에 해당하지 않습니다.
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75. 토출 앙정을 높이기 위해 사용하는 펌프는?

  1. 단단펌프
  2. 다단 펌프
  3. 양흡입 펌프
  4. 추력 펌프
(정답률: 42%)
  • 펌프의 임펠러를 여러 단으로 직렬 연결하여 토출 압력을 단계적으로 높이는 방식이므로, 토출 양정을 높이기 위해서는 다단 펌프를 사용해야 합니다.
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76. 키이를 조립하였을 경우 축과 보스가 가볍게 이동할 수 있는 키는?

  1. 묻힘 키이
  2. 접선 키이
  3. 반달 키이
  4. 슬라이딩 키이
(정답률: 66%)
  • 키이의 종류와 용도에 대한 문제입니다.
    슬라이딩 키이는 축과 보스가 서로 고정되지 않고 가볍게 이동(슬라이딩)할 수 있도록 설계된 키이입니다.
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77. 기어 조립 후 운전 초기에 발생하는 현상은?

  1. 백레시
  2. 스코어링
  3. 피치선
  4. 인벨루트
(정답률: 41%)
  • 기어의 초기 마모 현상에 대한 문제입니다.
    기어 조립 후 운전 초기에 윤활 부족이나 표면 거칠기 등으로 인해 금속 표면이 서로 달라붙었다가 떨어지면서 긁히는 현상을 스코어링이라고 합니다.
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78. 원심식 압축기의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 설치 면적이 비교적 좁다.
  2. 기초가 견고하지 않아도 된다
  3. 압력 맥동이 없다.
  4. 고압 발생이 용이하다.
(정답률: 41%)
  • 원심식 압축기의 특성을 파악하는 문제입니다.
    원심식 압축기는 구조가 단순하고 압력 맥동이 없으며 설치 면적이 좁다는 장점이 있지만, 단단(single stage)으로 얻을 수 있는 압력이 낮아 고압을 발생시키려면 여러 단을 직렬로 연결해야 하므로 고압 발생이 용이하지 않습니다.
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79. 펌프의 동력이 급차단, 급기동 시에 관내부의 압력이 상승 또는 하강하는 현상은?

  1. 케비테이션(cavitation)
  2. 수격현상(water hammer)
  3. 서징(surging)
  4. 부식(corrosion)
(정답률: 66%)
  • 유체의 흐름이 급격하게 변할 때 발생하는 충격 현상을 묻는 문제입니다.
    펌프의 급차단이나 급기동 시 관내 유속의 급격한 변화로 인해 압력이 상승 또는 하강하며 배관에 충격을 주는 현상을 수격현상(water hammer)이라고 합니다.

    오답 노트
    케비테이션: 압력 저하로 기포가 발생하는 현상
    서징: 압력과 유량이 주기적으로 변동하는 현상
    부식: 화학적 반응으로 금속이 소모되는 현상
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80. 펌프 축에 설치된 베어링의 이상 현상이 아닌 것은?

  1. 윤활유 부족
  2. 축 중심의 일치
  3. 베어링 장치 불량
  4. 축 추력의 발생
(정답률: 70%)
  • 베어링의 이상 현상은 윤활유 부족, 장치 불량, 과도한 축 추력 발생 등으로 인해 나타납니다. 축 중심의 일치는 베어링이 정상적으로 작동하기 위한 최적의 상태이므로 이상 현상이 아닙니다.
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