설비보전산업기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

설비보전산업기사 2014-08-17 필기 기출문제 해설

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설비보전산업기사
(2014-08-17 기출문제)

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1과목: 공유압 및 자동화시스템

1. 다음 공압 및 전기 회로도는 상자이송 장치 회로도이다. 이 회로도에서 실린더의 순서로 옳은 것은? (단, 실린더 전진은 +, 실린더후진은 -로 한다.)

  1. A+, B+, B-, A-
  2. A+, B+, A-, B-
  3. A+, A-, B+, B-
  4. A+, B-, B+, A-
(정답률: 69%)
  • 제시된 회로도에서 시퀀스 제어 흐름을 분석하면, 실린더 A가 먼저 전진($A+$)하고, 이어서 실린더 B가 전진($B+$)하며, 이후 실린더 A가 후진($A-$)하고 마지막으로 실린더 B가 후진($B-$)하는 순서로 작동합니다.
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2. 그림과 같은 변위단계선도에 맞는 동작 순서는?

  1. A+, B+, B-, A-
  2. A+, A-, B+, B-
  3. A+, B+, A-, B-
  4. A+, B-, B+, A-
(정답률: 88%)
  • 변위단계선도에서 가로축은 시간(단계)을, 세로축은 실린더의 변위를 나타냅니다.
    그래프를 보면 실린더 A가 먼저 전진($A+$) 후 후진($A-$)하고, 이어서 실린더 B가 전진($B+$) 후 후진($B-$)하는 순서로 동작하고 있습니다.
    따라서 동작 순서는 A+, A-, B+, B- 입니다.
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3. 유압의 제어밸브 중 포펫밸브 구조가 아닌 것은?

  1. 콘(cone) 내장 밸브
  2. 볼(ball) 내장 밸브
  3. 스풀(spool) 내장 밸브
  4. 디스크(disk) 내장 밸브
(정답률: 65%)
  • 포펫밸브는 밸브 시트에 볼, 디스크, 원추(콘) 등이 밀착되어 유로를 개폐하는 구조를 가집니다.

    오답 노트
    스풀 내장 밸브: 원통형 스풀이 슬라이딩하며 유로를 제어하는 스풀 밸브 구조입니다.
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4. 다음과 같은 진리표를 만족하는 것은?

  1. 2압밸브
  2. 셔틀밸브
  3. 3/2 way 밸브의 병렬연결
  4. 3/2 way 정상상태 닫힘형
(정답률: 88%)
  • 제시된 진리표는 두 입력 A와 B가 모두 1일 때만 출력 C가 1이 되는 AND 논리 회로를 나타냅니다. 공압 회로에서 AND 논리를 수행하여 두 신호가 모두 들어와야 작동하는 밸브는 2압밸브입니다.
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5. 높은 압력과 많은 토출량을 필요로 하는 유입장치에 적합한 펌프는?

  1. 기어펌프
  2. 나사펌프
  3. 베인펌프
  4. 회전피스톤펌프
(정답률: 68%)
  • 높은 압력과 많은 토출량이 필요한 유입장치에는 압력 생성 능력이 가장 뛰어난 회전피스톤펌프가 가장 적합합니다.
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6. 공압장치의 소음기에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 공압시스템의 에너지 효율을 향상시킨다.
  2. 팽창형, 홀수형, 간접형 등의 종류가 있다.
  3. 압축공기가 대기중에 방출될 때 발생하는 소음을 작게 한다.
  4. 공기압 회로에서 일을 마친 압축 공기를 대기 중에 방출하는 장치이다.
(정답률: 78%)
  • 소음기는 압축공기가 대기 중으로 방출될 때 발생하는 소음을 줄여주는 장치이며, 일을 마친 공기를 배출하는 역할을 합니다. 소음기는 소음을 억제하는 장치일 뿐, 시스템의 에너지 효율을 높이는 것과는 무관합니다.
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7. 유압기기 중 회로압이 설정압을 초과하면 유체압에 의하여 파열되어 압유를 탱크로 귀환시키고 동시에 압력상승을 막아 기기를 보호하는 역할을 하는 기기는?

  1. 체크 밸브
  2. 릴리프 밸브
  3. 유압퓨즈
  4. 압력 스위치
(정답률: 68%)
  • 유압퓨즈는 유압 계통의 관이나 호스 파손 시 과도한 누설을 방지하기 위해, 설정된 압력이나 유속을 초과하면 유로를 차단하거나 압유를 탱크로 귀환시켜 기기를 보호하는 안전장치입니다.

    오답 노트
    릴리프 밸브: 회로 내 압력을 일정하게 유지하기 위해 설정압 초과 시 유체를 배기시키는 밸브입니다.
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8. 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환하며 양 방향의 출력 토크가 같은 요동형 액추에이터는?

  1. 베인형 액추에이터
  2. 기어형 액추에이터
  3. 스크루형 액추에이터
  4. 래크와 피니언형 액추에이터
(정답률: 78%)
  • 래크와 피니언형 액추에이터는 직선 운동을 하는 래크(Rack)와 회전 운동을 하는 피니언(Pinion) 기어를 결합하여 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환하며, 양 방향으로 동일한 출력 토크를 전달하는 특징이 있습니다.
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9. 실린더의 종류 중 전진과 후진시 추력이 동일하게 발생되는 형식은?

  1. 탠덤 실린더
  2. 케이블 실린더
  3. 격판 실린더
  4. 양 로드형 실린더
(정답률: 88%)
  • 양 로드형 실린더는 피스톤 양측에 동일한 직경의 로드가 설치되어 있어, 전진 시와 후진 시의 수압 면적이 동일하므로 추력이 동일하게 발생합니다.
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10. 면적이 1m2인 곳을 50N의 무게로 누를 때 면적에 작용하는 압력은?

  1. 50Pa
  2. 100Pa
  3. 500Pa
  4. 1000Pa
(정답률: 77%)
  • 압력은 단위 면적당 작용하는 힘의 크기로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F}{A}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{50}{1}$
    ③ [최종 결과] $P = 50$
    따라서 압력은 $50\text{Pa}$ 입니다.
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11. 공압 배관 연결 작업이나 용접 작업 시 발생되는 이물질이 공압 시스템으로 유입되어 고장이 발생하는데, 이로 인한 고장으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 압력스프링 손상으로 누설이 생긴다.
  2. 슬라이드 밸브의 고착 현상이 생긴다.
  3. 포펫 밸브의 시트부에 융착되어 누설이 생긴다.
  4. 유량제어 밸브에 융착되어 속도제어를 방해한다.
(정답률: 61%)
  • 배관 내 이물질 유입은 주로 밸브의 작동부 고착, 시트부 융착, 유량 제어 방해 등 기계적 마찰이나 밀폐 불량 문제를 일으킵니다. 하지만 압력스프링의 손상은 이물질 유입보다는 스프링 자체의 피로 파괴나 설계 하중 초과로 인해 발생하므로 거리가 멉니다.
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12. 유압 에너지를 이용하여 한정된 회전운동을 하는 기기는?

  1. 유압 모터
  2. 유압 실린더
  3. 유압 펌프
  4. 유압 요동 액추에이터
(정답률: 73%)
  • 유압 요동 액추에이터는 유압 에너지를 이용하여 제한된 각도 내에서 회전(요동) 운동을 수행하는 기기입니다.

    오답 노트
    유압 모터: 연속적인 회전운동 수행
    유압 실린더: 직선운동 수행
    유압 펌프: 기계적 에너지를 유체 에너지로 변환
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13. 다음의 진리표가 나타내고 있는 논리는?

  1. NOR
  2. NAND
  3. EX-OR
  4. EQUIVALENT
(정답률: 72%)
  • 제시된 진리표 를 보면 모든 입력이 1일 때만 출력이 0이 되고, 나머지 경우에는 모두 1이 출력됩니다. 이는 AND 연산의 결과물을 반전(NOT)시킨 NAND 논리의 전형적인 특징입니다.
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14. 센서의 사용 목적과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 정보의 수집
  2. 연산제어처리
  3. 정보의 변환
  4. 제어정보의 취급
(정답률: 71%)
  • 센서는 물리적 상태를 감지하여 정보의 수집, 변환, 취급을 수행하는 장치입니다.

    오답 노트
    연산제어처리: 센서가 아닌 PLC나 CPU 같은 제어기(Controller)의 역할입니다.
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15. 자동화시스템을 구성하는 각 단위기기를 하드웨어 및 소프트웨어적으로 연결하는 방법을 의 미하는 것은?

  1. 네트워크(network)
  2. 메카니즘(mechanism)
  3. 액추에이터(actuator)
  4. 프로세서(processor)
(정답률: 85%)
  • 자동화시스템 내의 다양한 단위기기들을 하드웨어적 연결과 소프트웨어적 통신으로 묶어 정보를 주고받게 하는 체계를 네트워크(network)라고 합니다.
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16. 다음 그림이 의미하는 시스템은?

  1. 서보 시스템(servo system)
  2. 피드백 제어시스템(feedback contr이 system)
  3. 개회로 제어시스템(open loop control system)
  4. 폐회로 제어시스템(closed loop control system)
(정답률: 80%)
  • 제시된 그림 처럼 입력이 제어계를 거쳐 출력으로 나가기만 하고, 출력값이 다시 입력측으로 돌아오는 피드백 경로가 없는 시스템을 개회로 제어시스템(open loop control system)이라고 합니다.
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17. 다음의 기호가 나타내는 것은?

  1. 체크밸브
  2. 무부하밸브
  3. 감압밸브
  4. 급속배기밸브
(정답률: 70%)
  • 제시된 기호 는 1차 압력을 낮추어 2차 압력을 일정하게 유지시키는 감압밸브의 심볼입니다.
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18. 시스템회로의 구성 중 동작 상태 표현법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기능선도 : 논리제어 문제를 표시하는 적절한 방법이다.
  2. 래더다이어그램 : 릴레이 시퀀스 제어 회로 표시에 이용된다.
  3. 변위-단계선도 : 작업순서가 표시되고 그 변위는 순서에 따라 선도에 표시되며 각 요소의 관계는 스텝별로 비교할 수 있다.
  4. PEC(Program flow chart) : 상업용, 기술용으로 논리순서를 표현하는 방법으로 광범위하게 사용된다.
(정답률: 59%)
  • 기능선도는 제어 문제를 표시하는 방법 중 하나로, 특히 논리제어보다는 순차제어 문제를 표시하는 데 더 적절한 방법입니다.

    오답 노트
    래더다이어그램: 릴레이 시퀀스 제어 회로 표시에 사용됨
    변위-단계선도: 작업 순서와 각 요소의 관계를 스텝별로 표시함
    PEC: 논리 순서를 표현하는 플로우 차트로 광범위하게 사용됨
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19. 유압실린더의 수축과정에서 발생하는 힘을 나타내는 수식표현으로 옳은 것은?

  1. 압력 × 피스톤 면적
  2. 유량 ÷ 피스톤 면적
  3. 압력 × (피스톤 면적-로드면적)
  4. 유량 ÷ (피스톤 면적-로드면적)
(정답률: 73%)
  • 유압실린더의 수축(후진) 시에는 유압이 피스톤의 환형 면적(피스톤 전체 면적에서 로드 면적을 뺀 부분)에 작용하여 힘이 발생합니다.
    따라서 힘은 압력과 유효 면적의 곱으로 계산됩니다.
    정답: 압력 $\times$ (피스톤 면적-로드면적)
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20. 제어작업이 주로 논리제어의 형태로 이루어지는 곳에 AND, OR, NOT，플립플롭 등의 기본논리 연결을 표시하는 기호도를 무엇이라고 하는가?

  1. 논리도
  2. 제어선도
  3. 회로도
  4. 변위-단계선도
(정답률: 78%)
  • AND, OR, NOT, 플립플롭과 같은 기본 논리 회로의 연결 관계를 기호로 표시한 도면을 논리도라고 합니다.

    오답 노트
    제어선도: 신호 발생 요소의 ON-OFF 상태를 통해 신호 간섭을 예지하는 표현법
    변위-단계선도: 액추에이터의 동작 순서를 시간적 단계에 따라 표시하는 도면
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2과목: 설비진단관리 및 기계정비

21. 보전표준의 종류 중 진단(Diagnosis)방법, 항목, 부위, 주기 등에 대한 것이 표준화 대상인 것은?

  1. 수리표준
  2. 일상점검표준
  3. 작업표준
  4. 설비점검표준
(정답률: 77%)
  • 설비점검표준은 설비의 이상 유무를 판단하기 위해 진단 방법, 점검 항목, 점검 부위, 점검 주기 등을 표준화하여 정한 기준을 의미합니다.
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22. 설비관리의 분업방식으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 기능분업
  2. 절충분업
  3. 전문기술분업
  4. 지역분업
(정답률: 69%)
  • 설비관리의 분업방식은 관리 효율을 높이기 위해 기능, 지역, 전문기술 등으로 나누어 운영합니다. 절충분업이라는 용어는 설비관리의 표준적인 분업 체계에 해당하지 않습니다.
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23. TPM에서의 로스에 대하여 설비의 종합이용효율을 계산하기 위하여 측정하는 종류로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 에너지 효율
  2. 시간 가동률
  3. 성능 가동률
  4. 양품율
(정답률: 73%)
  • TPM에서 설비의 종합효율은 설비가 얼마나 효율적으로 가동되어 양품을 만들어냈는지를 측정하는 지표입니다.
    $$\text{종합효율} = \text{시간가동률} \times \text{성능가동률} \times \text{양품률}$$
    따라서 에너지 효율은 종합효율 계산을 위한 3대 요소에 포함되지 않습니다.
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24. 설비보전 내용을 기록하었을 때 장점으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 설비 수리주기의 예측이 가능하다.
  2. 설비 수리비용의 예측 및 판단자료가 된다.
  3. 설비에서 생산되는 생산량을 파악할 수 있다.
  4. 설비 갱신 분석의 자료로 활용할 수 있다.
(정답률: 80%)
  • 설비보전 기록의 목적은 설비의 상태 변화를 추적하여 효율적인 유지보수 계획을 세우는 데 있습니다. 설비 수리주기, 비용 예측, 갱신 분석 등은 보전 기록을 통해 가능하지만, 생산량 파악은 보전 기록이 아닌 생산 관리 영역의 데이터입니다.
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25. 윤활유를 선정할 때 가장 기본적이고 먼저 검토해야 할 사항은?

  1. 적정 점도
  2. 운전 속도
  3. 급유 방법
  4. 관리 방법
(정답률: 87%)
  • 윤활유 선정 시 가장 우선적으로 고려해야 할 사항은 적정 점도입니다. 이는 실제 운전 상태에서 마찰을 줄이고 마모를 방지하기 위해 충분한 유막을 형성할 수 있는 능력을 결정하기 때문입니다.
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26. 설비보전에서 효과 측정을 위한 척도로서 널리 사용되는 지수 중 고장 도수율의 공식은?

  1. (정미 가동시간/부하시간) × 100
  2. (고장횟수/부하시간) × 100
  3. (고장 정지시간/부하시간) × 100
  4. (보전비 총액/생산량) × 100
(정답률: 72%)
  • 고장 도수율은 단위 시간당 고장이 얼마나 자주 발생했는지를 나타내는 지표입니다.
    $$\text{고장 도수율} = \frac{\text{고장횟수}}{\text{부하시간}} \times 100$$

    오답 노트
    (정미 가동시간/부하시간) × 100: 설비 가동률
    (고장 정지시간/부하시간) × 100: 고장 강도율
    (보전비 총액/생산량) × 100: 제품 단위당 보전비
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27. 제품에 대한 전형적인 고장률 패턴은 욕조곡선으로 나타낼 수 있다. 우발고장기간에 발생될 수 있는 원인과 관계가 없는 것은?

  1. 안전계수가 낮은 경우
  2. 스트레스가 기대 이상인 경우
  3. 사용자 과오가 발생한 경우
  4. 폐기되었을 경우
(정답률: 87%)
  • 우발고장기간은 제품의 설계나 제조 결함이 아닌, 사용 중 예상치 못한 외부 요인으로 인해 고장이 발생하는 기간입니다.

    오답 노트
    폐기되었을 경우: 이는 제품의 수명이 다해 고장률이 급격히 증가하는 마모고장기간의 특성에 해당합니다.
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28. 진동에너지를 표현하는데 가장 적합한 것은?

  1. 피크값
  2. 평균값
  3. 실효값
  4. 최대값
(정답률: 79%)
  • 진동 에너지는 신호의 평균적인 세기를 나타내야 하므로, 파형의 에너지를 대표할 수 있는 실효값(RMS)을 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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29. 진동측정기기의 검출단 설치 방법 중 사용할 수 있는 주파수 영역이 가장 넓은 고정 방식은?

  1. 나사 고정
  2. 밀랍 고정
  3. 영구자석
  4. 손 고정
(정답률: 86%)
  • 진동 측정 시 센서를 고정하는 방법 중 나사 고정 방식은 센서와 측정 대상체 사이의 결합력이 가장 강하여 고주파수 영역까지 정확하게 측정할 수 있으므로 사용 가능한 주파수 범위가 가장 넓습니다.
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30. 시스템의 고유진동주파수 f를 2배로 증가시키기 위한 정적 처짐량 δ의 값은?

  1. 2배로 증가시킨다.
  2. 1/2로 감소시킨다.
  3. 4배로 증가시킨다.
  4. 1/4로 감소시킨다.
(정답률: 62%)
  • 고유진동주파수 $f$는 정적 처짐량 $\delta$의 제곱근에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $f \propto \frac{1}{\sqrt{\delta}}$
    ② [숫자 대입] $2f \propto \frac{1}{\sqrt{\frac{1}{4}\delta}}$
    ③ [최종 결과] $\delta \rightarrow \frac{1}{4}\delta$
    따라서 주파수를 2배로 증가시키려면 정적 처짐량을 $1/4$로 감소시켜야 합니다.
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31. 듀폰(Dupont)사에 의해 제시된 보전요원 자신이 스스로 계획, 작업량, 비용, 생산성 측면으로 평가하여 미래의 목표를 제시하는 목표관리(MBO:management by object)시스템에서 계획의 기능에 해당되는 측정 요소는?

  1. 노동 효율
  2. 계획 달성률(예상효율)
  3. 월당 총공수에 대한 예방보전공수의 비율
  4. 총 설비투자에 대한 보전비의 비율
(정답률: 61%)
  • MBO 시스템의 계획 기능 측정 요소는 노동 효율, 주단위 계획 대비 보전작업 총공수 비, 월당 긴급작업 비율, 월당 초과근무시간 비율 등이 포함됩니다.
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32. 아래 그림은 최적 수리주기를 나타낸 것으로 ( )안에 들어갈 내용은?

  1. 최소비용점
  2. 최소수리점
  3. 적정비용점
  4. 최고효율점
(정답률: 71%)
  • 제시된 그래프 에서 단위 시간당 보전비와 누계 열화손실의 합계인 설비비용 합계가 가장 낮아지는 지점이 최적 수리주기가 되며, 이 지점을 최소비용점이라고 합니다.
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33. 회전체 질량중심의 불균형으로 인해 회전체의 회전주파수가 가장 크게 나타나는 것은?

  1. 미스얼라인먼트(misalignment)
  2. 언밸런스(unbalance)
  3. 공진(resonance)
  4. 윤활(Iubrication)부족
(정답률: 74%)
  • 회전체의 질량중심이 회전축에서 벗어나 불균형이 발생하면, 회전 시 원심력에 의해 진동이 발생하며 이는 회전주파수와 밀접한 관련이 있습니다. 이러한 현상을 언밸런스라고 합니다.
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34. 고정자산의 구입가격에서 법정 잔류가치를 뺀 차액을 법정 내용 연수 기간 동안에 매년 분할하여 손금(損金)의 일종으로 취급하는 비용은?

  1. 자본 회수비
  2. 감가 상각비
  3. 이익 할인비
  4. 처분 가치비
(정답률: 74%)
  • 고정자산의 취득 가액에서 잔존 가치를 뺀 금액을 내용 연수 동안 매년 나누어 비용으로 처리하는 것을 감가 상각비라고 합니다.
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35. 설비보전조직의 유형에서 전문 보조원에 대하여 보전 책임이 집중인지 분산인지에 대한 분류 중 조직상-배치상 모두 분산형태인 보전 조직은?

  1. 집중 보전
  2. 지역 보전
  3. 부분 보전
  4. 절충 보전
(정답률: 61%)
  • 설비보전조직 중 부분 보전은 보전 요원을 제조 부문의 감독자 밑에 배치하여 운영하는 방식으로, 조직상으로나 배치상으로나 모두 분산된 형태를 띠는 조직입니다.
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36. 일반적으로 사람이 들을 수 있는 가청 주파수의 범위는?

  1. 0.2~30000Hz
  2. 0.1~10000Hz
  3. 10~30000Hz
  4. 20~20000Hz
(정답률: 86%)
  • 일반적으로 건강한 성인이 청각적으로 인지할 수 있는 가청 주파수의 범위는 $20\text{Hz}$에서 $20000\text{Hz}$ 사이입니다.
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37. 회전기계에서 발생하는 이상현상 중 언밸런스나 베어링 결함 등의 검출에 널리 사용되는 설비진단 기법은?

  1. 오일분석법
  2. 진동법
  3. 응력해석법
  4. 페로그래피법
(정답률: 84%)
  • 회전기계의 언밸런스, 미스얼라이먼트, 베어링 결함 등은 기계의 회전 시 특유의 진동 주파수를 발생시키므로, 이를 측정하여 분석하는 진동법이 가장 효과적인 진단 기법입니다.
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38. 제품별 배치 형태의 특징으로 틀린 것은?

  1. 작업의 흐름 판별이 용이하며 조기발견, 예방, 회복 등이 쉽다.
  2. 공정이 확정되므로 검사 횟수가 적어도 되며 품질관리가 쉽다.
  3. 작업을 단순화할 수 있으므로 작업자의 훈련이 용이하다.
  4. 정체 시간이 길기 때문에 재공품(在工品)이 많다.
(정답률: 81%)
  • 제품별 배치(Product Layout)는 제품의 공정 순서에 따라 설비를 배치하는 방식으로, 흐름이 일정하여 정체 시간이 짧고 재공품이 적게 발생하는 것이 특징입니다. 따라서 정체 시간이 길어 재공품이 많다는 설명은 제품별 배치가 아닌 공정별 배치(Process Layout)의 특징입니다.
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39. 설비나 부품의 고장결과를 다시 원상태로 회복시키기 위한 설비보전 방법은?

  1. 개량보전
  2. 사후보전
  3. 예방보전
  4. 자주보전
(정답률: 77%)
  • 설비나 부품이 고장 난 후, 그 결과를 다시 원상태로 회복시키기 위해 수행하는 보전 활동은 사후보전입니다.

    오답 노트
    개량보전: 설비의 신뢰성을 높이기 위해 구조를 개선함
    예방보전: 고장 전 미리 점검하여 고장을 방지함
    자주보전: 운전자가 스스로 일상 점검 및 보전을 수행함
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40. 공장 내의 회전기계 간이진단 대상 설비 중 주요 진단 대상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 생산과 직접 관련된 설비
  2. 부대 설비인 경우라도 고장이 발생하면 큰 손해가 예측되는 설비
  3. 고장이 발생 시 2차 손실이 예측되는 설비
  4. 정비비가 낮은 설비
(정답률: 83%)
  • 회전기계 간이진단은 설비의 중요도와 고장 시 영향도를 기준으로 대상을 선정합니다. 생산 직접 관련 설비, 고장 시 큰 손해나 2차 손실이 예상되는 설비가 우선 대상이며, 단순히 정비비가 낮은 설비는 진단 우선순위에서 거리가 멉니다.
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3과목: 공업계측 및 전기전자제어

41. 2진수 1100을 10진수로 바꾸면 어떻게 되는가?

  1. 10
  2. 11
  3. 12
  4. 13
(정답률: 72%)
  • 2진수를 10진수로 변환하기 위해 각 자릿수에 2의 거듭제곱 가중치를 곱하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $(1 \times 2^{3}) + (1 \times 2^{2}) + (0 \times 2^{1}) + (0 \times 2^{0})$
    ② [숫자 대입] $8 + 4 + 0 + 0$
    ③ [최종 결과] $12$
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42. 정전용량 1[uF]의 콘덴서가 60[Hz]인 전원에 대한 용량 리액턴스[Ω]의 값은 약 얼마인가?

  1. 2500
  2. 2600
  3. 2653
  4. 2753
(정답률: 70%)
  • 콘덴서의 용량 리액턴스는 주파수와 정전용량에 반비례하는 성질을 가집니다.
    ① [기본 공식] $X_{C} = \frac{1}{2\pi f C}$
    ② [숫자 대입] $X_{C} = \frac{1}{2 \times 3.14 \times 60 \times 1 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $X_{C} = 2653$
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43. 측정량과 크기가 거의 같은 미리 알고 있는 양의 운동을 준비하여 운동과 측정량의 차이로부터 측정량을 구하는 방법은?

  1. 영위법
  2. 편위법
  3. 치환법
  4. 보상법
(정답률: 63%)
  • 보상법은 측정량과 크기가 비슷한 기지의 양을 미리 준비하여, 측정량과 기지량의 차이만을 측정함으로써 원래의 측정량을 구하는 방법입니다.

    오답 노트
    영위법: 기준량을 측정량에 평형시켜 측정하는 방식
    편위법: 측정량에 비례하는 지시 변화량으로 측정하는 방식
    치환법: 표준기를 측정 대상물과 바꾸어 넣어 차이나 비율을 측정하는 방식
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44. 다이오드의 최대 정격 중 연속적으로 가할 수 있는 직류전압의 최대 허용값을 나타내는 것은?

  1. 최대 첨두 역방향 전압
  2. 최대 직류 역방향 전압
  3. 최대 침두 순방향 전압
  4. 최대 평균 정류 전압
(정답률: 66%)
  • 다이오드에 연속적으로 가할 수 있는 직류 전압의 최대 허용값은 최대 직류 역방향 전압을 의미합니다. 이는 소자가 파괴되지 않고 견딜 수 있는 직류 역방향 전압의 한계치를 나타냅니다.
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45. 연산증폭기(op-amp)의 입력단과 출력단의 구성은?

  1. 1개의 입력과 1개의 출력
  2. 1개의 입력과 2개의 출력
  3. 2개의 입력과 1개의 출력
  4. 2개의 입력과 2개의 출력
(정답률: 81%)
  • 연산증폭기(op-amp)는 기본적으로 반전 입력단($-$)과 비반전 입력단($+$)이라는 2개의 입력 단자를 가지며, 이들의 전압 차이를 증폭하여 1개의 출력 단자로 내보내는 구조를 가집니다.
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46. 전기세탁기, 승강기 및 자동판매기는 다음 중 어떤 제어에 가장 적합한가?

  1. 폐회로제어
  2. 공정제어
  3. 시퀀스제어
  4. 되먹임제어
(정답률: 82%)
  • 시퀀스제어는 미리 정해진 순서와 조건에 따라 제어 단계를 차례대로 진행하는 방식입니다. 정해진 프로그램에 따라 동작하는 전기세탁기, 승강기, 자동판매기 등이 대표적인 사례입니다.
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47. 입력 임피던스가 높고, 100kHz 정도의 고속 스위칭이 가능하며, 대전류의 출력 특성을 고루 갖추고 있는 사이리스터의 대체 소자로서, 범용 인버터, 스위칭모드 전원장치, 무정전 전원장치 등의 대폭적인 성능개선에 기여한 전력제어용 반도체 소자는?

  1. 실리콘 제어 정류기(SCR)
  2. 단접합 트랜지스터(UJT)
  3. 프로그램가능 단접합 트랜지스터(PUT)
  4. 절연 게이트형 양극성 트랜지스터(IGBT)
(정답률: 62%)
  • 절연 게이트형 양극성 트랜지스터(IGBT)는 MOSFET의 높은 입력 임피던스와 빠른 스위칭 속도, 그리고 BJT의 낮은 포화 전압과 대전류 출력 특성을 결합한 소자입니다. 따라서 고속 스위칭과 대전류 제어가 동시에 필요한 인버터, SMPS, UPS 등의 전력 제어 장치에 최적화된 사이리스터 대체 소자입니다.
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48. 절연저항을 측정하는 계기는?

  1. 계기용변류기
  2. 계기용변압기
  3. 전력계
  4. 메거
(정답률: 84%)
  • 절연저항을 측정하기 위해서는 매우 높은 전압을 인가하여 누설 전류를 측정해야 하므로, 고전압 발생 장치가 내장된 절연저항계인 메거(Megger)를 사용합니다.
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49. 시퀀스 제어에 관한 다음의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전체 계통에 연결된 제어신호가 동시에 동작할 수도 있다.
  2. 시간지연 요소도 사용된다.
  3. 기계적 계전기도 사용된다.
  4. 조합 논리회로도 사용된다.
(정답률: 74%)
  • 시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 제어 신호가 순차적으로 발생하는 제어 방식입니다. 따라서 전체 계통의 제어 신호가 동시에 동작하는 것이 아니라 정해진 순서대로 동작해야 합니다.
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50. 전계효과 트랜지스터의 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 유니폴라(Unipolar) 소자이다.
  2. 바이폴라(Bipolar) 소자이다.
  3. 전압제어 소자이다
  4. 저전력증폭기의 입력단에 적합하다.
(정답률: 60%)
  • 전계효과 트랜지스터(FET)는 다수 캐리어 하나만으로 동작하는 유니폴라(Unipolar) 소자이며, 전압으로 전류를 제어하는 전압제어 소자입니다. 따라서 입력 임피던스가 매우 높아 저전력증폭기의 입력단에 적합합니다.

    오답 노트
    바이폴라(Bipolar) 소자: BJT와 같이 전자와 정공 모두가 관여하는 소자를 의미합니다.
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51. 다음 중 트랜지스터의 접지방식이 아닌 것은?

  1. 게이트접지
  2. 이미터접지
  3. 베이스접지
  4. 컬렉터접지
(정답률: 67%)
  • 트랜지스터(BJT)의 접지 방식에는 이미터접지, 베이스접지, 컬렉터접지가 있습니다.
    게이트접지는 FET(전계효과 트랜지스터)에서 사용하는 방식이므로 트랜지스터의 접지 방식이 아닙니다.
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52. 다음 중 PLC의 전원부에 대한 잡음대책이 아닌 것은?

  1. 스파크 킬러를 사용한다.
  2. 필터를 사용한다
  3. 트랜스를 사용한다.
  4. 트랜스와 필터를 사용한다.
(정답률: 78%)
  • PLC 전원부의 잡음 대책은 전원 라인을 통해 들어오는 서지나 고주파 노이즈를 차단하는 것이 목적이므로 필터나 트랜스를 사용합니다. 스파크 킬러는 전원부가 아니라 릴레이나 마그네트 스위치 같은 개폐기 접점에서 발생하는 서지 전압을 억제하기 위해 사용하는 부품입니다.
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53. 2개의 입력을 가지는 경우 두 입력이 서로 다를 때 출력이 “1" 이 되고 같을 때는 출력이 “0" 이 되는 배타적 OR 회로의 논리식은?

  1. Y = AㆍB
  2. Y = A+B
  3. Y = A⊕B
  4. Y = A◉B
(정답률: 79%)
  • 배타적 OR(XOR) 회로는 두 입력이 서로 다를 때만 출력이 1이 되는 논리 회로입니다. 이 회로의 논리 기호는 $\oplus$를 사용하여 $Y = A \oplus B$로 표기합니다.
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54. 직류발전기의 구성요소 중 자속을 만들어 주는 부분은?

  1. 계자
  2. 전기자
  3. 정류자
  4. 브러시
(정답률: 59%)
  • 직류발전기의 각 구성 요소의 역할은 다음과 같습니다.
    계자는 자속을 생성하는 부분이며, 전기자는 이 자속을 통해 기전력을 유도하는 부분입니다.

    오답 노트
    정류자: 전류의 방향을 주기적으로 바꾸어 주는 장치
    브러시: 정류자와 접촉하여 외부 회로와 연결하는 부분
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55. 신호 전송시 노이즈(noise) 대책으로 접지를 할 때의 주의사항 중 틀린 것은?

  1. 1점으로 접지할 것
  2. 가능한 가는 도선을 사용할 것
  3. 병렬 배선으로 할 것
  4. 실드 피복은 필히 접지할 것
(정답률: 71%)
  • 노이즈 방지를 위한 접지의 핵심은 접지 저항을 최소화하여 노이즈 전류가 원활하게 빠져나가게 하는 것입니다. 저항을 줄이기 위해서는 도선의 단면적이 넓어야 하므로, 가능한 가는 도선을 사용하는 것은 잘못된 방법입니다.
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56. 다음과 같은 블록선도에서 전달함수로 알맞은 것은?

(정답률: 60%)
  • 내부 루프와 외부 루프가 중첩된 블록선도입니다. 먼저 내부 루프의 전달함수를 구한 뒤, 이를 하나의 블록으로 간주하여 전체 전달함수를 계산합니다.
    내부 루프 전달함수: $\frac{G_2}{1 + G_2}$
    전체 전달함수: $\frac{G_1 \times \frac{G_2}{1 + G_2}}{1 + G_1 \times \frac{G_2}{1 + G_2}} = \frac{G_1 G_2}{1 + G_2 + G_1 G_2}$
    따라서 정답은 입니다.
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57. 계측기가 미소한 측정량의 변화를 감지할 수 있는 최소 측정량의 크기를 무엇이라 하는가?

  1. 정밀도
  2. 정확도
  3. 오차
  4. 분해능
(정답률: 77%)
  • 분해능은 계측기가 감지할 수 있는 최소한의 측정량 변화 크기를 의미합니다.

    오답 노트
    정밀도: 측정값들의 일치 정도
    정확도: 참값에 얼마나 가까운가의 정도
    오차: 참값과 측정값의 차이
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58. 전기가 잘 통하는 성질을 도전율이라 한다. 도전율이 가장 좋은 물질은?

  1. 은
  2. 구리
  3. 금
  4. 알루미늄
(정답률: 69%)
  • 도전율은 물질이 전류를 얼마나 잘 흐르게 하는지를 나타내는 지표입니다. 일반적인 금속의 도전율 순서는 은 > 구리 > 금 > 알루미늄 순으로, 은이 가장 높습니다.
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59. 다음 그림과 같이 휘트스톤브리지 회로가 구성되었다. 슬라이드 저항의 브러시 위치를 움직여 검류계 G가 0을 지시하고 브리지가 평형을 이루었을 경우의 관계식은?

  1. RxR2 = R1R3
  2. R1R2 = RxR3
  3. Rx + R2 = R1 + R3
  4. R1 + R2 = Rx + R3
(정답률: 71%)
  • 휘트스톤 브리지가 평형을 이루어 검류계 $G$에 전류가 흐르지 않을 때는 마주보는 변의 저항의 곱이 서로 같다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $R_{x}R_{2} = R_{1}R_{3}$
    ② [숫자 대입] (주어진 회로의 저항 배치 적용)
    ③ [최종 결과] $R_{x}R_{2} = R_{1}R_{3}$
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60. 피드백제어에서 반드시 필요한 장치는?

  1. 조작기
  2. 비교기
  3. 검출기
  4. 조절기
(정답률: 73%)
  • 피드백 제어는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 설정값과 비교함으로써 오차를 줄이는 제어 방식입니다. 따라서 설정값과 현재 출력값을 비교하여 오차를 산출하는 비교기가 반드시 필요합니다.
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4과목: 기계정비 일반

61. 원심펌프 축의 밀봉장치 요소로 옳은 것은?

  1. 축 슬리브
  2. 스터핑 박스
  3. 라이너 링
  4. 케이싱 웨어링
(정답률: 78%)
  • 원심펌프에서 회전축을 통해 유체가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 글랜드 패킹 등을 설치하는 밀봉장치 공간을 스터핑 박스라고 합니다.
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62. 수격현상에 의해 발생되는 피해현상이 아닌 것은?

  1. 압력강하에 따른 관로의 파손
  2. 펌프 및 원동기의 역회전 과속에 따른 사고발생
  3. 수격현상 상승압에 따라 펌프, 밸브, 관로 등의 파손
  4. 관로의 압력상승에 의한 수주 분리로 낮은 충격압 발생
(정답률: 73%)
  • 수격현상은 급격한 압력 변화로 인해 발생하며, 관로의 파손, 펌프 및 원동기의 역회전, 상승압에 의한 설비 파손 등을 유발합니다. 관로의 압력 상승이 아니라 압력 강하로 인해 수주 분리가 일어나고, 이후 다시 합쳐질 때 높은 충격압이 발생하는 것이 특징이므로 낮은 충격압 발생은 틀린 설명입니다.
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63. 전동기 베어링부분에서 발열이 발생할 때 주요 원인이 아닌 것은?

  1. 벨트의 장력과대
  2. 커플링 중심내기 불량
  3. 베어링의 조립불량
  4. 전동기 입력전압의 변동
(정답률: 71%)
  • 베어링 발열은 주로 기계적인 마찰이나 정렬 불량으로 인해 발생합니다. 전동기 입력전압의 변동은 전기적 특성이나 출력에 영향을 줄 뿐, 베어링의 물리적 마찰열을 직접적으로 유발하는 원인이 아닙니다.
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64. V 벨트에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. V 벨트는 미끄럼이 발생되지 않는다.
  2. V 벨트의 각도는 38도의 마름모꼴 형상이다.
  3. 풀리 홈의 각도는 V벨트 크기에 관계없이 일정하다.
  4. V 벨트의 단면 형상은 M, A, B, C, D, E 여섯 가지이다.
(정답률: 85%)
  • V 벨트는 용도와 부하에 따라 단면 형상을 M, A, B, C, D, E의 여섯 가지 표준 규격으로 구분하여 사용합니다.

    오답 노트
    미끄럼 발생되지 않는다: 마찰 전동 방식이므로 미끄럼이 발생함
    각도는 38도: 일반적으로 40도 내외의 각도를 가짐
    풀리 홈 각도 일정: 벨트 크기(규격)에 따라 홈 각도가 다름
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65. 입력축과 출력축에 드라이브 콘을 설치하고 그 바깥 가장자리에 강구를 접촉시켜 변속하는 변속기는?

  1. 컵 무단 변속기
  2. 디스크 무단 변속기
  3. 링 원추 무단 변속기
  4. 플랜지 디스크 가변 변속기
(정답률: 61%)
  • 입력축과 출력축에 드라이브 콘을 설치하고 그 바깥 가장자리에 강구를 접촉시켜 변속비를 연속적으로 변화시키는 장치는 컵 무단 변속기입니다.
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66. 다음 중 펌프 흡입밸브로 차단용이 아닌 것은?

  1. 플랩 밸브(flap valve)
  2. 앵글 밸브(angle valve)
  3. 글로브 밸브(glove valve)
  4. 슬루스 밸브(sluice valve)
(정답률: 56%)
  • 플랩 밸브는 유체의 역류를 방지하기 위한 역류방지용 밸브의 일종입니다. 반면 슬루스 밸브, 글로브 밸브, 앵글 밸브는 유체의 흐름을 완전히 멈추게 하는 차단용 밸브로 사용됩니다.
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67. 두 기어 사이에 있는 기어로 속도비에 관계없이 회전방향만 변하는 기어는?

  1. 웜 기어
  2. 아이들 기어
  3. 구동 기어
  4. 헬리컬 기어
(정답률: 78%)
  • 아이들 기어는 원동 기어와 종동 기어 사이에 배치되어, 속도비에는 영향을 주지 않고 오직 회전 방향만을 바꾸기 위해 사용되는 기어입니다.
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68. 펌프에서 발생하는 이중현상 중 수격현상에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 관로의 유체가 비중이 낮아 흐름속도가 빨라지는 현상이다.
  2. 펌프내부에서 흡입양정이 높아 유체가 증발하여 기포가 생기는 현상이다.
  3. 배관을 흐르는 유체에 불순물이 섞여 관로에서 충격파를 발생시키는 현상이다.
  4. 배관에 흐르는 유체의 속도가 급격한 변화에 의해 관내 압력이 상승 또는 하강하는 현상이다.
(정답률: 85%)
  • 수격현상(Water Hammer)은 배관 내를 흐르는 유체의 속도가 급격하게 변화할 때, 그 관성으로 인해 관내 압력이 급격히 상승하거나 하강하며 충격파가 발생하는 현상입니다.

    오답 노트
    펌프 내부에서 흡입양정이 높아 유체가 증발하여 기포가 생기는 현상은 공동현상(Cavitation)에 대한 설명입니다.
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69. 두 축 을 동시에 센터링할 때 측정 준비 작업이 아닌 것은?

  1. 커플링의 외면을 세척한다.
  2. 다이얼 게이지의 오차 및 편차를 구한다.
  3. 펌프측 베이스 하단에 라이너를 삽입한다.
  4. 커플링의 외면에 0°, 90°, 180°, 270°의 방향을 표시한다.
(정답률: 68%)
  • 두 축의 센터링 측정 준비 작업은 커플링 외면 세척, 방향 표시(0°, 90°, 180°, 270°), 다이얼 게이지의 오차 및 편차 확인, 면간 틈새 측정 등이 포함됩니다. 펌프측 베이스 하단에 라이너를 삽입하는 것은 측정 준비가 아니라 측정 후 정렬을 조정하는 단계입니다.
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70. 측정을 할 때 측정치와 참값과의 차를 오차라고 하는데 측정기에 의한 오차가 아닌 것은?

  1. 지시 오차
  2. 되돌림 오차
  3. 흔들림 오차
  4. 탄성변형 오차
(정답률: 59%)
  • 탄성변형 오차는 측정기 자체의 기계적 결함이나 지시 체계의 문제가 아니라, 측정 대상물이나 측정기 재질의 탄성 변형으로 인해 발생하는 오차입니다.
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71. 선반에서 나사 절삭 바이트의 설치 및 측정에 사용되며 게이지 위에 있는 스케일은 인치당 나사수를 정하는데 사용되는 것으로 맞는 것은?

  1. 블록 게이지
  2. 틈새 게이지
  3. 센터 게이지
  4. 스크류 피치 게이지
(정답률: 51%)
  • 센터 게이지는 선반에서 나사 절삭 바이트의 설치 및 측정에 사용되며, 게이지 상의 스케일을 통해 인치당 나사수를 결정하는 데 활용됩니다.

    오답 노트
    블록 게이지: 치수의 기준값으로 사용
    틈새 게이지: 작은 홈의 간극 점검 및 측정에 사용
    스크류 피치 게이지: 나사의 피치를 측정하는 데 사용
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72. 축이음의 종류에서 두 축의 관계 위치에 따라 종류를 연결한 것 중 관련이 없는 것은?

  1. 플렉시블 커플링 : 2개의 축이 서로 교차되는 것
  2. 그리드 플렉시블 커플링 : 경강선으로 된 그리드의 탄성을 이용한 것
  3. 유니버설 조인트 이음 : 2개의 축이 어느 각도를 가지고 교차되는 것
  4. 올덤 커플링 축 이음 : 2개의 축이평행이고, 축선이 어긋나 있는 것
(정답률: 62%)
  • 플렉시블 커플링은 두 축의 중심선 일치가 어렵거나 충격과 진동을 완화시켜야 할 때 사용하는 이음 방식이며, 두 축이 서로 교차되는 구조가 아닙니다.

    오답 노트
    유니버설 조인트 이음: 두 축이 각도를 가지고 교차될 때 사용
    올덤 커플링 축 이음: 두 축이 평행하지만 축선이 어긋나 있을 때 사용
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73. 구멍의 치수가 축의 치수보다 작을 때의 끼워맞춤은?

  1. 억지 끼워맞춤
  2. 중간 끼워맞춤
  3. 헐거운 끼워맞춤
  4. 가열 끼워맞춤
(정답률: 83%)
  • 구멍의 치수보다 축의 치수가 더 커서 조립 시 강제로 밀어 넣거나 가열/냉각 등의 방법이 필요한 끼워맞춤을 억지 끼워맞춤이라고 합니다.
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74. 일반 산업기계에서 축의 구부러짐으로 발생하는 현상으로 볼 수 없는 것은?

  1. 베어링의 발열
  2. 기어의 이상마모
  3. 축의 경도 저하
  4. 축의 진동 및 소음
(정답률: 50%)
  • 축이 구부러지면 회전 시 불평형이 발생하여 베어링의 발열, 기어의 이상마모, 축의 진동 및 소음이 유발됩니다. 하지만 축의 경도 저하는 재료의 성질이나 열처리 상태에 따른 문제이며, 물리적인 구부러짐으로 인해 발생하는 현상이 아닙니다.
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75. 감압밸브에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 밸브의 양면에 작용하는 온도차에 의해 자동적으로 작동한다.
  2. 피스톤의 왕복운동에 의한 유체의 역류를 자동적으로 방지한다.
  3. 내약품, 내열 고무제의 격막 판을 밸브시트에 밀어 붙인 밸브이다.
  4. 유체압력이 높을 경우 자동적으로 압력을 감소시키며 감소된 압력을 일정하게 유지한다.
(정답률: 84%)
  • 감압밸브는 입구 측의 높은 유체 압력을 자동으로 감소시켜, 2차 측의 압력을 설정된 일정 값으로 유지시키는 장치입니다.
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76. 기계조립작업 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 베어링부는 녹 발생이 없도록 한다.
  2. 이물질 제거 등 청소를 깨끗이 한 후 조립한다.
  3. 각 부품이 도면과 같이 조합되어 있는지 확인한다.
  4. 정밀기계일 경우 기계의 보호를 위하여 반드시 장갑을 착용하고 작업한다.
(정답률: 90%)
  • 정밀기계는 미세한 이물질 유입에 매우 민감하므로, 이물질 침입을 막기 위해 장갑을 착용하지 않고 작업하는 것이 원칙입니다. 또한, 회전체 등에 장갑이 말려 들어갈 위험이 있어 안전상으로도 주의해야 합니다.
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77. 원심형 통풍기 중 실로코 통풍기의 베인 방향으로 옳은 것은?

  1. 전향베인
  2. 경향베인
  3. 후향베인
  4. 회전베인
(정답률: 76%)
  • 실로코 통풍기는 회전 방향으로 베인이 굽어 있는 전향베인을 사용하여 저속에서 큰 풍량을 얻는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    경향베인: 플레이트 통풍기
    후향베인: 터보 통풍기
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78. 센터링 불량 시 나타나는 현상이 아닌 것은?

  1. 진동이 크다.
  2. 축 하나만 회전된다.
  3. 베어링부 마모가 심하다.
  4. 회전력 전달이 원활하지 못한다.
(정답률: 77%)
  • 센터링 불량은 축의 중심선이 일치하지 않는 상태로, 이로 인해 진동 증가, 베어링 마모 가속화, 회전력 전달 효율 저하가 발생합니다. 하지만 축이 결합되어 있다면 중심이 어긋나더라도 기본적으로는 함께 회전하므로 축 하나만 회전된다는 설명은 적절하지 않습니다.
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79. 축 방항에 인장 또는 압축력이 작용하는 두 축의 결합에 사용하는 기계요소는?

  1. 핀
  2. 코터
  3. 키이
  4. 스플라인
(정답률: 74%)
  • 코터는 두 축을 결합하여 축 방향으로 작용하는 인장력이나 압축력을 전달하고 고정하는 데 사용하는 기계요소입니다.
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80. 펌프에 캐비테이션이 발생하면 성능저하와 펌프를 손상시킨다. 캐비테이션 방지방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 흡입관을 크게 한다.
  2. 펌프의 회전수를 높인다.
  3. 양 흡입형 펌프를 사용한다.
  4. 흡입양정을 되도록 낮게 한다.
(정답률: 71%)
  • 캐비테이션을 방지하기 위해서는 유체의 압력을 높여 기포 발생을 억제해야 하므로, 펌프의 회전수를 낮추어 흡입 속도를 줄여야 합니다.

    오답 노트
    흡입관을 크게 한다: 마찰 손실 감소
    양 흡입형 펌프를 사용한다: 흡입 손실 감소
    흡입양정을 낮게 한다: 유효 흡입 수두 증가
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