설비보전산업기사 필기 기출문제복원 (2017-05-07)

설비보전산업기사 2017-05-07 필기 기출문제 해설

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설비보전산업기사
(2017-05-07 기출문제)

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1과목: 공유압 및 자동화시스템

1. 톱니바퀴처럼 생긴 한 쌍의 로터가 케이싱 내에서 맞물려 회전하며 유압유를 흡입 및 토출시키는 원리의 유압펌프가 아닌 것은?

  1. 기어 펌프
  2. 로브 펌프
  3. 터빈 펌프
  4. 트로코이드 펌프
(정답률: 61%)
  • 기어 펌프, 로브 펌프, 트로코이드 펌프는 모두 로터가 맞물려 회전하며 유체를 이송하는 정량성 펌프입니다.
    반면 터빈 펌프는 안내날개를 가진 와류(원심) 펌프의 일종으로, 회전차의 원심력을 이용하여 유체를 송출하는 원리이므로 맞물림 회전 방식이 아닙니다.
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2. 피스톤에 공기 압력을 급격하게 작용시켜 피스톤을 고속으로 움직이며, 이 때의 속도 에너지를 이용한 실린더는?

  1. 충격 실린더
  2. 로드리스 실린더
  3. 다위치제어 실린더
  4. 텔레스코프 실린더
(정답률: 76%)
  • 공기 압력을 급격히 가해 피스톤을 고속으로 이동시키고, 그 속도 에너지를 이용해 강력한 충격을 주는 장치가 충격 실린더입니다.

    오답 노트
    로드리스 실린더: 요크나 체인 등을 통해 로드 없이 직선운동 구현
    다위치제어 실린더: 여러 개의 실린더를 연결해 독립적으로 위치 제어
    텔레스코프 실린더: 다단 튜브 구조로 좁은 공간에서 긴 행정거리 확보
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3. 공유압회로 작성 방법 중 2개 이상의 기능을 갖는 유닛을 포위하는 선으로 맞는 것은?

  1. 실선
  2. 파선
  3. 1점 쇄선
  4. 2점 쇄선
(정답률: 79%)
  • 공유압 회로도에서 2개 이상의 기능을 갖는 유닛을 하나로 묶어 표시하는 포위선은 1점 쇄선을 사용합니다.

    오답 노트
    실선: 주관로, 파일럿 공급 관로, 전기 신호선
    파선: 파일럿 조작 관로, 드레인 관, 밸브의 과도 위치
    2점 쇄선: 해당 용도로 사용되지 않음 (복선은 기계적 결합 표시)
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4. 절대 압력을 올바르게 표현한 것은?

  1. 절대압력은 게이지 압력을 말한다.
  2. 절대압력은 표준 대기압력보다 항상 높다.
  3. 절대압력은 대기압을 '0'으로 하여 측정한 압력이다.
  4. 절대압력은 완전한 진공을 '0'으로 하여 측정한 압력이다.
(정답률: 73%)
  • 절대압력은 완전한 진공 상태를 기준점인 0으로 설정하여 측정한 압력을 의미합니다.

    오답 노트
    게이지 압력: 대기압을 0으로 하여 측정한 압력
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5. 공기 압축기의 용량제어 방식이 아닌 것은?

  1. 고속제어
  2. 배기제어
  3. 차단제어
  4. ON-OFF 제어
(정답률: 50%)
  • 공기 압축기의 용량제어 방식에는 무부하 조절(배기제어, 차단제어, 그립-암 제어), ON-OFF 제어, 저속 제어(속도제어, 차단제어) 등이 있으며, 고속제어는 이에 해당하지 않습니다.
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6. 방향제어밸브의 연결구 표시방법 중 'R'이 의미하는 것은?

  1. 배출구
  2. 작업라인
  3. 제어라인
  4. 에너지 공급구
(정답률: 75%)
  • 방향제어밸브의 연결구 표시에서 R은 배출구(배기 포트)를 의미합니다.

    오답 노트
    에너지 공급구: P
    작업라인: A, B, C
    제어라인: X, Y, Z
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7. 다음 회로의 속도제어방식으로 옳은 것은?

  1. 전진 시 미터인, 후진 시 미터인 제어회로
  2. 전진 시 미터인, 후진 시 미터아웃 제어회로
  3. 전진 시 미터아웃, 후진 시 미터인 제어회로
  4. 전진 시 미터아웃, 후진 시 미터아웃 제어회로
(정답률: 79%)
  • 회로도 를 보면 실린더의 양쪽 포트 모두에 체크 밸브와 병렬로 연결된 속도 조절 밸브가 설치되어 있습니다. 유체가 실린더에서 빠져나갈 때만 조절 밸브를 통과하게 되어 있으므로, 전진과 후진 모두에서 유출량을 제어하는 미터아웃 제어회로입니다.
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8. 내경 10cm, 추력 3140 kgf, 피스톤 속도 40m/min 인 유압실린더에서 필요로 하는 유압은 최소 몇 kgf/cm2 인가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 160
(정답률: 60%)
  • 압력은 가해진 힘을 단면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{F}{A} = \frac{F}{\frac{\pi d^2}{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{3140}{\frac{3.14 \times 10^2}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 40$$
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9. 두 개의 실린더를 동조시키는데 사용되며, 정확도가 크게 요구되지 않는 경우에 사용되는 밸브는?

  1. 감속 밸브
  2. 감압 밸브
  3. 체크 밸브
  4. 분류 및 집류 밸브
(정답률: 77%)
  • 분류 및 집류 밸브는 유량을 나누거나 모아 두 개의 실린더를 동조시키는 데 사용되며, 정밀한 제어보다는 일반적인 동조가 필요할 때 활용됩니다.

    오답 노트
    감속 밸브: 캠 조작으로 회로를 개폐하여 운동 위치를 제어함
    감압 밸브: 설정 압력을 일정하게 유지하기 위해 압력을 낮춤
    체크 밸브: 유체의 흐름을 한 방향으로만 허용함
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10. 유압에너지를 직선왕복운동으로 변환하는 기계요소는?

  1. 실린더
  2. 축압기
  3. 회전모터
  4. 스트레이너
(정답률: 83%)
  • 유압 에너지를 직선 왕복 운동으로 변환하는 장치는 실린더입니다.

    오답 노트
    축압기: 고압의 오일을 저장하는 용기
    회전모터: 유체 에너지를 연속 회전 운동으로 변환
    스트레이너: 펌프 흡입관로에서 큰 먼지를 제거하는 필터
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11. 설비의 평균 고장률을 나타내는 것은?

  1. MTBF
  2. MTTR
(정답률: 75%)
  • 설비의 평균 고장률은 평균 고장 간격 시간인 MTBF의 역수로 정의됩니다.
    $$\frac{1}{MTBF}$$

    오답 노트
    MTBF: 평균 고장 간격 시간
    MTTR: 평균 고장 수리 시간
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12. 다음 그림과 같은 타이밍 차트(timing chart)에서 입력이 A와 B이며, 출력은 Y일 때 이 타이밍 차트는 어떤 회로인가? (단, 입ㆍ출력 모두 양논리로 동작한다.)

  1. OR 회로
  2. AND 회로
  3. NOT 회로
  4. NAND 회로
(정답률: 79%)
  • 제시된 타이밍 차트 를 분석하면, 입력 $A$와 $B$가 모두 High(1)인 구간에서만 출력 $Y$가 High(1)가 되는 논리 구조를 가지므로 이는 AND 회로의 동작 특성입니다.
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13. 짧은 실린더 본체로 긴 행정거리를 낼 수 있는 다단 튜브형 로드로 구성되어 있는 실린더는?

  1. 충격 실린더
  2. 로드리스 실린더
  3. 텔레스코프 실린더
  4. 다위치 제어 실린더
(정답률: 81%)
  • 텔레스코프 실린더는 다단 튜브형 로드 구조를 통해 본체 길이는 짧게 유지하면서도 매우 긴 행정거리를 확보할 수 있는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    충격 실린더: 운동에너지 획득 목적 설계
    로드리스 실린더: 요크, 마그넷 등으로 테이블을 직선운동 시킴
    다위치 제어 실린더: 여러 복동 실린더를 연결해 독립적으로 위치 제어
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14. 직류 전동기의 구성 요소로 토크를 발생하여 회전력을 전달하는 요소는?

  1. 계자
  2. 브러시
  3. 전기자
  4. 정류자
(정답률: 57%)
  • 전기자는 자속 내에서 전류가 흐를 때 발생하는 전자기력을 통해 토크를 생성하고 회전력을 전달하는 핵심 요소입니다.

    오답 노트
    계자: 자속을 생성하는 자장 형성 부분
    브러시: 외부 회로와 전기자 권선을 연결하는 부분
    정류자: 교류를 직류로 변환하는 부분
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15. 자동화시스템을 구성하는 각 단위기기를 하드웨어 및 소프트웨어적으로 연결하는 방법을 의미하는 것은?

  1. 네트워크(network)
  2. 프로세서(processor)
  3. 액추에이터(actuator)
  4. 메카니즘(mechanism)
(정답률: 82%)
  • 자동화시스템 내의 다양한 단위기기들을 하드웨어적 연결뿐만 아니라 소프트웨어적으로 통합하여 데이터를 주고받게 하는 연결 체계를 네트워크(network)라고 합니다.
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16. 회전량을 펄스수로 변환하는데 사용되며 기계적인 아날로그 변화량을 디지털량으로 변환하는 것은?

  1. 서보 모터
  2. 포토 센서
  3. 매트 스위치
  4. 로터리 인코더
(정답률: 69%)
  • 로터리 인코더는 회전하는 기계적 아날로그 변화량을 펄스 형태의 디지털 신호로 변환하여 회전량이나 위치를 측정하는 장치입니다.
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17. 되먹임 제어계(feedback control system)의 특징이 아닌 것은?

  1. 전체 제어계는 항상 안전하다.
  2. 목표값에 정확히 도달할 수 있다.
  3. 제어계의 특성을 향상 시킬 수 있다.
  4. 외부 조건 변화에 대한 영향을 줄일 수 있다.
(정답률: 71%)
  • 되먹임 제어계는 목표값 도달의 정확성을 높이고 외부 변화의 영향을 줄여 특성을 향상시키지만, 구조가 복잡하고 설계에 따라 발산할 가능성이 있어 항상 안전하다고 할 수 없습니다.

    오답 노트
    전체 제어계는 항상 안전하다: 피드백 루프로 인해 시스템이 불안정해질 수 있음
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18. 공압 시스템에 있어서 윤활유 등과 섞여 에멀션(emulsion) 상태나 수지 상태가 되어 밸브의 동작을 가로막을 우려가 있는 고장은?

  1. 수분으로 인한 고장
  2. 이물질로 인한 고장
  3. 공급 유량 부족으로 인한 고장
  4. 배관 불량에 의한 공기의 유출로 인한 고장
(정답률: 70%)
  • 공압 시스템 내의 수분이 윤활유와 섞여 에멀션 상태가 되거나 수지 형태로 변하면 밸브의 움직임을 방해하여 고장을 일으키므로 수분으로 인한 고장에 해당합니다.
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19. PLC 프로그램의 최초 단계인 0스텝에서 최후스텝까지 진행 하는데 걸리는 시간은?

  1. 리드 타임(read time)
  2. 스캔 타임(scan time)
  3. 스텝 타임(step time)
  4. 딜레이 타임(delay time)
(정답률: 66%)
  • PLC가 프로그램의 시작(0스텝)부터 끝까지 한 사이클을 실행하는 데 걸리는 시간을 스캔 타임(scan time) 또는 사이클 타임이라고 합니다.
    $$ \text{스캔 타임} = \text{스텝 수} \times \text{처리 속도} $$
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20. 열팽창 계수가 다른 두 개의 금속판을 접합시켜 온도 변화에 따른 변형 또는 내부 응력을 이용한 센서는?

  1. 홀 센서
  2. 바이메탈
  3. 서미스터
  4. 측온 저항체
(정답률: 69%)
  • 바이메탈은 열팽창 계수가 서로 다른 두 종류의 금속판을 접합하여, 온도 변화 시 발생하는 팽창 정도의 차이로 인한 굽힘 변형을 이용하는 센서입니다.

    오답 노트
    홀 센서: 전류차에 의한 전압 발생 효과 이용
    서미스터: 온도 변화에 따른 저항 변화 측정
    측온 저항체: 온도 변화에 따른 저항치 측정
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2과목: 설비진단관리 및 기계정비

21. 설비종합효율을 산출하기 위한 공식으로 옳은 것은?

  1. 설비종합효율 = 공정효율 × 수율 × 양품율
  2. 설비종합효율 = 공정효율 × 시간가동률 × 양품률
  3. 설비종합효율 = 시간가동률 × 성능가동률 × 양품률
  4. 설비종합효율 = 시간가동률 × 수율 × 양품률
(정답률: 78%)
  • 설비종합효율은 설비가 얼마나 효율적으로 가동되었는지를 나타내며, 시간가동률, 성능가동률, 양품률의 세 가지 지표를 곱하여 산출합니다.
    암기 팁: 양시성 (양품률 $\times$ 시간가동률 $\times$ 성능가동률)
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22. 윤활관리의 효과에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동력비의 증가
  2. 제품 정도의 향상
  3. 보수 유지비의 절감
  4. 기계 정도와 기능의 유지
(정답률: 75%)
  • 적절한 윤활 관리를 수행하면 마찰 손실이 줄어들어 동력비가 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    동력비의 증가: 마찰 감소로 인해 동력비는 감소함
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23. 진동을 측정할 때 회전하는 축을 기준으로 진동센서를 부착하여 측정하려고 한다. 진동측정방향이 아닌 것은?

  1. 축 방향
  2. 수직 방향
  3. 경사 방향
  4. 수평 방향
(정답률: 83%)
  • 회전축의 진동 측정은 일반적으로 축 방향, 수평 방향, 수직 방향의 3가지 기본 방향으로 수행합니다. 따라서 경사 방향은 표준적인 진동 측정 방향에 해당하지 않습니다.
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24. 진동 차단기의 재료로 합성고무를 사용했을 때 강철 코일스프링보다 유리한 점은 무엇인가?

  1. 정적변위가 크다.
  2. 주파수 폭이 넓다.
  3. 고온강도에 강하다.
  4. 측면으로 미끄러지는 하중에 강하다.
(정답률: 82%)
  • 합성고무 재료는 강철 코일스프링과 달리 재료 특성상 측면으로 미끄러지는 하중에 대해 강한 저항력을 가지므로 진동 차단기에 유리합니다.
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25. 직접적인 공기의 압력변화에 의한 유체역학적 원인에 의해 난류음을 발생시키는 것은?

  1. 압축기
  2. 송풍기
  3. 진공펌프
  4. 엔진 배기음
(정답률: 66%)
  • 송풍기는 공기의 압력 변화에 의한 유체역학적 원인으로 난류음을 발생시키는 대표적인 설비입니다.

    오답 노트
    압축기, 진공펌프, 엔진 배기음: 주로 맥동음을 발생시킴
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26. 고유 진동수와 강제 진동수가 일치 할 경우, 진동이 크게 발생하는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 울림
  2. 공진
  3. 외란
  4. 상호 간섭
(정답률: 89%)
  • 물체가 가진 고유 진동수와 외부에서 가해지는 강제 진동수가 일치하게 되면 진폭이 급격하게 커지는 공진 현상이 발생합니다.
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27. 진동센서를 설비에 설치하는 경우, 정확도와 장기적 안정성이 가장 좋은 설치 방법은?

  1. 자석 고정
  2. 밀랍 고정
  3. 나사 고정
  4. 에폭시 고정
(정답률: 82%)
  • 진동센서를 설치할 때 나사 고정 방식은 센서와 설비를 가장 견고하게 결합하므로 측정 정확도와 장기적인 안정성이 가장 뛰어납니다.

    오답 노트
    자석 고정: 평탄한 자성체에 임시 측정 시 사용
    밀랍 고정: $40^{\circ}C$이하의 저온 환경으로 제한됨
    에폭시 고정: 영구적인 설치 시 사용
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28. 정현파 진동에서 진동의 상한과 하한의 거리를 무엇이라고 하는가?

  1. 변위
  2. 속도
  3. 가속도
  4. 진동수
(정답률: 79%)
  • 정현파 진동에서 진동의 상한과 하한 사이의 거리, 즉 물체가 원래의 평형 위치에서 벗어난 최대 거리를 변위라고 합니다.

    오답 노트
    속도: 변위의 시간적 변화율
    가속도: 속도의 시간적 변화율
    진동수: 단위 시간당 진동이 반복되는 횟수
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29. 다음 그림은 설비관리 조직 중에서 어떤 형태의 조직인가?

  1. 제품중심 조직
  2. 기능중심 조직
  3. 설계보증 조직
  4. 제품중심 매트릭스 조직
(정답률: 69%)
  • 제시된 이미지 와 같이 영상, 냉장고, 모니터 등 제품별로 설비를 분류하고 각 지구마다 기술팀을 배치하여 관리하는 방식은 제품중심 조직의 전형적인 형태입니다.
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30. 효율적인 설비보전 활동을 위하여 설비의 열화나 고장, 성능 및 강도 등을 정량적으로 계측하여 설비의 상태를 예측 할 수 있는 기술은?

  1. 신뢰성 기술
  2. 정량화 기술
  3. 설비 진단 기술
  4. 트러블슈팅 기술
(정답률: 77%)
  • 설비 진단 기술은 설비의 열화, 고장, 성능, 강도 등을 정량적으로 계측하여 현재 상태를 파악하고 향후 고장 시점을 예측하는 기술입니다.
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31. 설비투자의 합리적인 투자결정에 필요한 경제성 평가방법이 아닌 것은?

  1. MAPI법
  2. 자본 회수법
  3. 비용 비교법
  4. 처분 가치법
(정답률: 73%)
  • 설비투자의 경제성 평가를 위해서는 비용 비교법, 자본 회수법, MAPI법을 사용하여 합리적인 투자 여부를 결정합니다.

    오답 노트
    처분 가치법: 경제성 평가의 주요 방법이 아님
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32. 보전작업표준을 설정하고자 할 때 사용하지 않는 방법은?

  1. 경험법
  2. 공정 실험법
  3. 작업 연구법
  4. 실적 자료법
(정답률: 68%)
  • 보전작업표준은 경험자의 견적을 이용하는 경험법, 과거의 기록을 바탕으로 하는 실적 자료법, 작업 분석을 통한 작업 연구법을 통해 설정합니다.

    오답 노트
    공정 실험법: 보전작업표준 설정 방법과 무관함
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33. 속도센서로 널리 사용되는 동전형 속도 센서의 측정원리로 옳은 것은?

  1. 압전의 법칙
  2. 렌쯔의 법칙
  3. 오른나사의 법칙
  4. 패러데이의 전자유도 법칙
(정답률: 74%)
  • 동전형 속도 센서는 자석과 코일을 이용하여 회전하는 물체의 속도에 따라 자기장의 변화를 일으키고, 이로 인해 유도 기전력이 발생하는 패러데이의 전자유도 법칙을 측정 원리로 사용합니다.
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34. 만성로스의 대책으로 틀린 것은?

  1. 현상의 해석을 철저히 한다.
  2. 관리해야 할 요인계를 철저히 검토한다.
  3. 원인이 명확하므로 표면적인 요인만 해결한다.
  4. 요인 중에 숨어 있는 결함을 표면으로 끌어낸다.
(정답률: 83%)
  • 만성로스는 단일 원인이 아닌 복합적인 원인에 의해 발생하므로, 표면적인 해결이 아닌 근본적인 원인 분석과 혁신적인 대책이 필요합니다. 따라서 원인이 명확하므로 표면적인 요인만 해결한다는 설명은 틀린 것입니다.
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35. 설비보전에서 효과 측정을 위한 척도로서 널리 사용되는 지수 중 고장 도수율의 공식은?

  1. (정미가동시간/부하시간) × 100
  2. (고장횟수/부하시간) × 100
  3. (고장 정지시간/부하시간) × 100
  4. (보전비 총액/생산량) × 100
(정답률: 64%)
  • 고장 도수율은 단위 부하시간당 발생한 고장 횟수를 나타내는 지표입니다.
    ① [기본 공식] $\text{고장 도수율} = \frac{\text{고장횟수}}{\text{부하시간}} \times 100$
    ② [숫자 대입] (해당 문제의 경우 공식 도출 문제이므로 대입 과정 생략)
    ③ [최종 결과] $\frac{\text{고장횟수}}{\text{부하시간}} \times 100$
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36. 물 또는 적당한 액체를 가득 채운 유리관속에서 유적이 서서히 떠올라오게 하는 급유기를 사용한 것으로서 급유상태를 뚜렷이 볼 수 있는 이점이 있는 급유법은?

  1. 패드 급유법
  2. 유륜식 급유법
  3. 강제 순환 급유법
  4. 가시 부상 유적 급유법
(정답률: 78%)
  • 유리관 속에 액체를 채워 유적이 떠오르는 것을 통해 급유 상태를 육안으로 확인할 수 있는 방법은 가시 부상 유적 급유법입니다.

    오답 노트
    패드 급유법: 패킹을 저널에 접촉시켜 급유
    유륜식 급유법: 오일링이 축 회전에 의해 기름을 운반
    강제 순환 급유법: 펌프를 이용해 강제로 공급
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37. 디지털 신호처리에서 일반적으로 데이터의 경향을 제거하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 최소 자승법
  2. 최대 자승법
  3. 이산적 신호법
  4. 데이터 주밍법
(정답률: 55%)
  • 디지털 신호처리에서 데이터의 전반적인 경향성(Trend)을 제거하여 분석하기 위해 오차의 제곱 합을 최소화하는 최소 자승법을 사용합니다.
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38. 다음 중 보전용 자재의 특징으로 옳은 것은?

  1. 연간 사용빈도가 많고 소비속도가 빠르다.
  2. 베어링, 그랜드 패킹 등은 교체 후 재활용 할 수 있다.
  3. 설비개선, 설비변경 등으로 불용자재가 발생하지 않는다.
  4. 자재구입의 품목, 수량, 시기에 관한 계획을 수립하기 곤란하다.
(정답률: 64%)
  • 보전용 자재는 사용 빈도가 낮고 불규칙하며, 설비의 변경이나 개선으로 인해 불용자재가 발생하기 쉬운 특성이 있습니다. 따라서 자재구입의 품목, 수량, 시기에 관한 계획을 수립하기 곤란합니다.

    오답 노트
    연간 사용빈도가 많고 소비속도가 빠르다: 소모성 자재의 특징임
    베어링, 그랜드 패킹 등은 교체 후 재활용 할 수 있다: 일반적으로 교체 후 폐기함
    설비개선, 설비변경 등으로 불용자재가 발생하지 않는다: 불용자재가 발생하기 쉬움
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39. 윤활유 사용 중에 거품이 발생하지 않도록 해주는 첨가제는?

  1. 청정제
  2. 소포제
  3. 분산제
  4. 유동점 강하제
(정답률: 85%)
  • 소포제는 윤활유 사용 중 기포(거품)가 발생하는 것을 억제하여 유막 형성을 돕고 성능 저하를 막는 첨가제입니다.

    오답 노트
    청정제: 슬러지나 탄소 성분을 녹여 내부를 청결하게 유지
    분산제: 슬러지나 탄소 성분을 분산시켜 퇴적 방지
    유동점 강하제: 저온에서 왁스 성장을 억제하여 유동성 확보
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40. 고장이 없고, 보전이 필요치 않은 설비를 설계, 제작하기 위한 설비보전 방법은?

  1. 사후 보전(BM)
  2. 생산 보전(PM)
  3. 개량 보전(CM)
  4. 보전 예방(MP)
(정답률: 61%)
  • 보전 예방(MP)은 설비의 설계 및 제작 단계부터 고장이 없고 보전이 필요 없는 설비를 만드는 것을 목표로 하는 최상위 보전 방법입니다.

    오답 노트
    사후 보전(BM): 고장 발생 후 수리
    생산 보전(PM): 생산성 향상을 위한 보전
    개량 보전(CM): 설비의 체질 개선 및 성능 향상
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3과목: 공업계측 및 전기전자제어

41. 도수법으로 60도인 각도를 호도법(rad)으로 환산하면?

  1. π/4
  2. π/3
  3. π/2
  4. π
(정답률: 73%)
  • 도수법으로 표시된 각도를 호도법으로 변환하기 위해서는 각도에 $\pi/180$을 곱해줍니다.
    ① [기본 공식] $\text{rad} = \text{degree} \times \frac{\pi}{180}$
    ② [숫자 대입] $\text{rad} = 60 \times \frac{\pi}{180}$
    ③ [최종 결과] $\text{rad} = \frac{\pi}{3}$
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42. 과전류 계전기가 트립된다면 그 원인은?

  1. 과부하
  2. 퓨즈용단
  3. 시동스위치 불량
  4. 배선용 차단기 불량
(정답률: 65%)
  • 과전류 계전기는 회로에 정격 이상의 전류가 흐를 때 이를 감지하여 차단기를 작동시키는 장치입니다. 따라서 정격 이상의 전류가 흐르는 과부하 상태가 발생하면 계전기가 작동하여 트립됩니다.
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43. 국제단위계(SI)에서 사용되는 기본 단위가 아닌 것은?

  1. 시간
  2. 부피
  3. 질량
  4. 광도
(정답률: 69%)
  • 국제단위계(SI)의 7가지 기본 단위는 길이, 질량, 시간, 전류, 온도, 물질량, 광도입니다. 부피는 길이 단위의 세제곱으로 표현되는 유도 단위이므로 기본 단위에 해당하지 않습니다.
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44. 전자가 자유로이 이동할 수 있는 에너지 준위대를 무엇이라 하는가?

  1. 금지대
  2. 충만대
  3. 일함수
  4. 전도대
(정답률: 87%)
  • 전도대는 전자가 충분한 에너지를 얻어 자유롭게 이동하며 전류를 흐르게 할 수 있는 에너지 준위대를 말합니다.

    오답 노트
    금지대: 전자가 존재할 수 없는 에너지 영역
    충만대: 최외각 궤도 전자들이 가득 차 있는 에너지대
    일함수: 전자를 외부로 끌어내는 데 필요한 최소 에너지
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45. 다음 중 공업량의 계측에 필요한 비접촉방식의 온도계는?

  1. 저항 온도계
  2. 열전 온도계
  3. 방사 온도계
  4. 서미스터 온도계
(정답률: 68%)
  • 물체에서 방출되는 복사 에너지를 감지하여 온도를 측정하는 방사 온도계는 측정 대상에 직접 닿지 않고도 온도를 잴 수 있는 대표적인 비접촉 방식 온도계입니다.

    오답 노트
    저항 온도계, 열전 온도계, 서미스터 온도계: 측정 대상에 직접 접촉해야 하는 접촉식 온도계
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46. 논리회로의 불 대수 를 간략화한 것은?

  3. B
  4. A
(정답률: 71%)
  • 불 대수의 분배 법칙과 보수 법칙을 이용하여 식을 간략화하는 문제입니다.
    $$\text{식: } (A + B) \cdot (A + \overline{B})$$
    $$\text{전개: } AA + A\overline{B} + AB + B\overline{B}$$
    $$\text{정리: } A + A(B + \overline{B}) + 0$$
    $$\text{결과: } A + A \cdot 1 = A$$
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47. 오리피스 유량계는 어떤 정리를 이용한 것인가?

  1. 프랭크의 정리
  2. 토리첼리의 정리
  3. 베르누이의 정리
  4. 보일-샤를의 정리
(정답률: 77%)
  • 오리피스 유량계는 유체가 좁은 통로를 지날 때 발생하는 압력 차이를 이용하여 유량을 측정하는 장치로, 에너지 보존 법칙을 다루는 베르누이의 정리를 기본 원리로 합니다.
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48. 회로에 가해진 전기에너지를 정전에너지로 변환하여 축적하는 소자는?

  1. 저항
  2. 콘덴서
  3. 인덕터
  4. 변압기
(정답률: 71%)
  • 콘덴서는 전기장(Electric Field)의 형태로 전기에너지를 정전에너지로 변환하여 축적하는 소자입니다.

    오답 노트
    저항: 전류의 흐름을 방해
    인덕터: 자기장 형태로 에너지를 저장하여 전류 변화를 억제
    변압기: 교류의 전압이나 전류 값을 변환
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49. 다음 중 밸브에 포지셔너를 사용하게 된 이유로 볼 수 없는 것은?

  1. 조절계 신호와 구동부 신호가 다른 경우
  2. 제어밸브의 특성을 개선할 필요가 있는 경우
  3. 하나의 신호로 2대 이상의 제어밸브를 동작시킬 경우
  4. 그랜드 패킹의 마찰이 작고 유체의 영향을 받기 어려운 경우
(정답률: 58%)
  • 포지셔너는 밸브의 위치 정확도와 신뢰성을 높이기 위해 사용합니다. 그랜드 패킹의 마찰이 작고 유체의 영향이 적은 경우에는 굳이 포지셔너를 사용할 필요가 없으므로 정답입니다.

    오답 노트
    조절계 신호와 구동부 신호가 다른 경우, 제어밸브 특성 개선 필요 시, 하나의 신호로 2대 이상의 밸브를 동작시킬 때는 포지셔너가 필요합니다.
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50. 유도전동기의 기동에서 기동전류가 정격전류의 4~6배가 되는 기동법은?

  1. Y-Δ 기동
  2. 전전압 기동
  3. 2차 저항기동
  4. 기동 보상기를 사용한 기동
(정답률: 68%)
  • 전전압 기동은 $6\text{kW}$이하의 소용량 전동기에 사용하며, 기동 시 정격전류의 $4\sim6$배에 달하는 큰 전류가 흐르는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    Y-Δ 기동: 토크와 전류가 직입 기동의 $1/3$로 감소
    기동 보상기법: $15\text{kW}$이상의 전동기에 사용
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51. 절연저항을 측정하는 계기는?

  1. 메거
  2. 전력계
  3. 계기용변류기
  4. 계기용변압기
(정답률: 85%)
  • 절연저항을 측정하기 위해 고전압을 인가하여 누설 전류를 측정하는 전용 계기는 메거입니다.

    오답 노트
    전력계: 전기회로의 전력을 측정
    계기용변류기: 교류 전류의 측정 범위를 확대
    계기용변압기: 고전압을 측정하기 위한 전압 변성
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52. 원자 구조를 평면적으로 보면 원자 번호와 같은 수의 전자가 정해진 궤도상을 정해진 개수만큼 원자핵을 중심으로 돌고 있다. M각 궤도에 들어 갈수 있는 최대 전자의 수는 얼마인가?

  1. 2
  2. 8
  3. 18
  4. 32
(정답률: 71%)
  • 원자 궤도에 들어갈 수 있는 최대 전자 수는 궤도 번호 $n$에 대해 $2n^{2}$ 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = 2n^{2}$
    ② [숫자 대입] $N = 2 \times 3^{2}$
    ③ [최종 결과] $N = 18$
    M각 궤도는 3번째 궤도이므로 최대 18개의 전자가 들어갈 수 있습니다.
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53. 제어량에 따른 분류에서 프로세스 제어라고 볼 수 없는 것은?

  1. 온도
  2. 압력
  3. 방향
  4. 유량
(정답률: 69%)
  • 프로세스 제어는 온도, 압력, 유량, 액위, 습도, 농도 등 물리적·화학적 상태량을 제어하는 방식입니다.

    오답 노트
    방향: 기계적 변위를 제어하는 서보기구에 해당합니다.
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54. 다음 논리회로의 출력 X는?

(정답률: 57%)
  • 논리회로를 분석하면 $A$와 $B$가 AND 게이트를 통과하고, $C$는 NOT 게이트를 통해 $\overline{C}$가 됩니다. 이 두 결과값이 다시 AND 게이트를 통과하므로 최종 출력 $X$는 $A \cdot B \cdot \overline{C}$가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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55. 자동제어의 분류 중 미사일의 유도제어는 어디에 속하는가?

  1. 자동조정
  2. 서보기구
  3. 시퀀스제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 65%)
  • 서보기구는 물체의 위치, 자세, 방위 등 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어계로, 미사일의 유도제어나 대공포의 포신제어가 이에 해당합니다.
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56. 어떤 코일에 흐르는 전류가 0.1초 사이에 50A에서 10A로 변할 때 40V의 유도 기전력이 발생한다면 이 때 코일의 자기 인덕턴스는 몇 mH인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 37%)
  • 유도 기전력 공식은 인덕턴스와 전류의 시간적 변화율의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $V = L \frac{\Delta I}{\Delta t}$
    ② [숫자 대입] $40 = L \frac{50 - 10}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.1$
    단위를 변환하면 $0.1\text{H} = 100\text{mH}$ 입니다.
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57. 100μF의 콘덴서에 1000V의 직류 전압을 인가하면 충전되는 전하량(C)은 얼마인가?

  1. 1
  2. 10
  3. 0.1
  4. 0.01
(정답률: 60%)
  • 콘덴서의 정전용량과 전압을 알 때 충전되는 전하량을 구하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = C V$
    ② [숫자 대입] $Q = 100 \times 10^{-6} \times 1000$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.1$
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58. 직류전동기를 급정지 또는 역전시키는 전기적 제동법은?

  1. 역상 제동
  2. 회생 제동
  3. 발전 제동
  4. 단상 제동
(정답률: 80%)
  • 역상 제동은 회전자에 작용하는 토크 방향을 역방향으로 만들어 전동기를 급속히 감속시키거나 역전시키는 제동법입니다.
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59. 블록선도의 구성요소에서 그림과 같은 블록선도를 무엇이라 하는가?

  1. 블록
  2. 가산점
  3. 인출점
  4. 직렬결합
(정답률: 72%)
  • 두 개 이상의 신호를 합치거나 뺄 때 사용하는 원형 기호의 블록선도 구성요소는 가산점입니다.
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60. 실리콘 정류 소자(SCR)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. PNPN 소자이다.
  2. 스위칭 소자이다.
  3. 쌍방향성 소자이다.
  4. 직류, 교류 전력제어에 사용된다.
(정답률: 65%)
  • 실리콘 정류 소자(SCR)는 3단자로 구성된 단방향성 소자이므로, 쌍방향성 소자라는 설명은 틀린 것입니다.
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4과목: 기계정비 일반

61. 원심펌프의 이상 현상 원인이 아닌 것은?

  1. 스터핑박스로 공기 침입
  2. 펌프의 회전방향이 틀릴 때
  3. 패킹과 주축간의 과도한 틈새
  4. 펌프 내 공기빼기를 하였을 때
(정답률: 80%)
  • 원심펌프의 이상 현상은 주로 펌프 내부에 공기가 유입되거나 남아있을 때 발생합니다. 따라서 펌프 내 공기빼기를 수행하는 것은 이상 현상을 해결하는 정상적인 조치이며, 원인이 될 수 없습니다.

    오답 노트
    스터핑박스 공기 침입: 공기 유입으로 인한 이상 발생
    회전방향 오류: 펌프 성능 저하 및 이상 발생
    패킹 틈새 과다: 공기 유입의 원인이 됨
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62. 원심형 통풍기 중 고속도로 터널 환풍기에 사용되며 효율이 가장 좋은 통풍기는?

  1. 터보 통풍기
  2. 시로코 통풍기
  3. 용적식 통풍기
  4. 플레이트 통풍기
(정답률: 77%)
  • 터보 통풍기는 고속도로 터널 환풍기 등에 사용되며, 원심형 통풍기 중에서 효율이 가장 좋은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    시로코 통풍기: 풍량 증가 시 동력이 함께 증가함
    플레이트 통풍기: 베인의 형상이 간단함
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63. 펌프의 비속도(specific speed : Ns) 특성을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 양정과 토출량은 비속도와 관계가 없다.
  2. 양정이 낮고 토출량이 큰 펌프는 비속도가 낮아진다.
  3. 양정이 높고 토출량이 적은 펌프는 비속도가 낮아진다.
  4. 토출량이 일정하고 회전수가 큰 펌프는 비속도가 낮아진다.
(정답률: 64%)
  • 펌프의 비속도는 토출량이 많고 양정이 낮을수록 높아지며, 반대로 양정이 높고 토출량이 적을수록 낮아지는 특성을 가집니다.
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64. V벨트 전동장치에서 V벨트를 선정하려 할 때 고려하지 않아도 되는 것은?

  1. V벨트의 장력
  2. 소요벨트의 가닥수
  3. V벨트의 종류 및 형식
  4. V벨트 풀리의 형상과 지름
(정답률: 62%)
  • V벨트를 선정할 때는 전달해야 할 동력에 따른 벨트의 종류, 형식, 가닥수, 그리고 풀리의 지름과 형상을 결정해야 합니다. 장력은 선정 후 설치 및 운전 단계에서 조절하는 요소이므로 선정 단계의 고려 사항이 아닙니다.
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65. 로크 너트는 무엇을 방지하기 위한 것인가?

  1. 부식
  2. 풀림
  3. 고착
  4. 파손
(정답률: 86%)
  • 로크 너트(Lock Nut)는 이름 그대로 '잠금' 기능을 수행하여, 진동이나 충격으로 인해 너트가 스스로 풀리는 것을 방지하기 위해 사용합니다.
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66. 압축기 부품 중 밸브의 분해조립에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 밸브 볼트의 너트는 규정값으로 조인다.
  2. 밸브 볼트의 와셔는 분해 후 재사용한다.
  3. 스프링의 내외주가 스프링 홈 벽과 잘 맞는지 확인한다.
  4. 밸브 플레이트의 리프트는 규정값에 들어 있는가를 틈새로 확인한다.
(정답률: 82%)
  • 압축기 밸브 조립 시 와셔는 기밀 유지와 정확한 체결력을 위해 분해 시마다 새 제품으로 교환하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    밸브 볼트의 와셔는 분해 후 재사용한다: 와셔는 소모성 부품으로 재사용 시 체결 불량이나 누설의 원인이 됩니다.
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67. 플렉시블 커플링(flexible coupling)을 사용하는 이유로 적합하지 않는 것은?

  1. 고속회전으로 인한 진동을 완화시킬 때
  2. 전달토크의 변동으로 축에 충격이 가해질 때
  3. 두 축의 중심을 완전히 일치시키기 어려울 때
  4. 축 방향으로 인장력이 작용하는 긴 전동축에 사용할 때
(정답률: 60%)
  • 플렉시블 커플링은 축의 미세한 편심, 편각을 흡수하고 진동과 충격을 완화하기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    축 방향으로 인장력이 작용하는 긴 전동축: 플렉시블 커플링의 주 목적(진동 완화, 정렬 오차 흡수)과 거리가 멀며, 인장력 대응은 별도의 설계가 필요합니다.
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68. 분해 중에 볼트가 부러졌을 때 부러진 볼트를 제거하는 방법은?

  1. 토크 미터를 이용하여 제거한다.
  2. 스크류 익스트랙터를 이용하여 제거한다.
  3. 볼트 밑 부분을 정으로 잘라 넓힌 후 해머를 이용하여 제거한다.
  4. 두 개의 해머를 이용하여 볼트 머리부의 대면을 두드려서 제거한다.
(정답률: 83%)
  • 볼트가 부러져 머리 부분이 없어졌을 때, 부러진 볼트의 중심에 구멍을 뚫고 역나사 형태의 스크류 익스트랙터를 박아 넣어 회전시켜 제거하는 것이 정석적인 방법입니다.
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69. 이의 맞물림이 원활하여 이의 변형과 진동, 소음이 작고 큰 동력의 전달과 고속운전에 적합한 기어는?

  1. 웜 기어(worm gear)
  2. 스퍼 기어(spur gear)
  3. 헬리컬 기어(helical gear)
  4. 크라운 기어(crown gear)
(정답률: 64%)
  • 헬리컬 기어(helical gear)는 이가 나선형으로 꼬여 있어 맞물림이 점진적으로 이루어집니다. 이 덕분에 변형과 진동, 소음이 적으며 큰 동력 전달과 고속 운전에 매우 유리합니다.
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70. 관로에 유속의 급격한 변화 및 정전에 의한 펌프의 동력이 급히 차단될 때 관내 압력이 상승 또는 하강하는 현상은?

  1. 서징(surging)현상
  2. 수격(water hammer)현상
  3. 베이퍼 록(vapor rock)현상
  4. 캐비테이션(cavitation)현상
(정답률: 77%)
  • 유속의 급격한 변화나 펌프 정지 시 관내 압력이 급격히 변하며 충격파가 발생하는 현상을 수격(water hammer)현상이라고 합니다.
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71. 밸브에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 글로브 밸브는 밸브 박스가 구형으로 되어 있고 밸브의 개도를 조절해서 교축기구로 쓰인다.
  2. 슬루스 밸브는 유체의 역류를 방지하기 위한 밸브이며 리프트식과 스윙식이 있다.
  3. 체크밸브는 전두부(핸들)를 90도 회전시킴으로써 유로의 개폐를 신속히 할 수 있다.
  4. 콕(cock)은 밸브 박스의 밸브 시트와 평행으로 작동하고 흐름에 대해 수직으로 개폐를 한다.
(정답률: 69%)
  • 글로브 밸브는 밸브 박스가 구형이며, 개도 조절을 통해 유량을 제어하는 교축기구로 사용되는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    슬루스 밸브: 밸브 시트와 평행하게 작동하며 흐름에 수직으로 개폐
    체크밸브: 유체의 역류 방지용(리프트식, 스윙식)
    콕: 핸들을 90도 회전시켜 신속하게 개폐
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72. 체인의 고속, 중하중 용에 적합한 급유 방법은?

  1. 적하 급유
  2. 유욕 윤활
  3. 강제 펌프 윤활
  4. 회전판에 의한 윤활
(정답률: 52%)
  • 고속 회전하며 무거운 하중을 견뎌야 하는 체인의 경우, 윤활유를 강제로 공급하는 강제 펌프 윤활 방식이 가장 적합합니다.

    오답 노트
    적하 급유: 마찰면이 넓고 손급유가 불편할 때 사용
    유욕 윤활: 마찰면이 기름 속에 잠겨 윤활되는 방식
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73. 다음 중 캐비테이션의 방지 대책으로 틀린 것은?

  1. 흡입양정을 작게 한다.
  2. 펌프의 회전수를 높게 한다.
  3. 펌프의 설치 위치를 낮게 한다.
  4. 단 흡입형 펌프이면 양 흡입형 펌프로 고친다.
(정답률: 70%)
  • 캐비테이션을 방지하기 위해서는 펌프의 회전수를 낮게 유지하여 유속에 의한 압력 강하를 줄여야 합니다.
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74. 다음 정비용 공구 중 체결용 공구가 아닌 것은?

  1. L - 렌치
  2. 기어 풀리
  3. 양구 스패너
  4. 조합 스패너
(정답률: 84%)
  • 기어 풀리는 체결을 위한 공구가 아니라, 부품을 밀어내어 분리하는 분해용 공구입니다.
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75. 전동기의 운전 중 점검 항목으로 볼 수 없는 것은?

  1. 전압 상태
  2. 회전수 상태
  3. 베어링 온도 상태
  4. 브러시 습동 상태
(정답률: 70%)
  • 전동기 운전 중에는 전압 상태, 회전수 상태, 베어링 온도 상태 등을 점검하여 이상 유무를 확인합니다. 브러시 습동 상태는 운전 중 실시간 점검 항목보다는 정지 상태나 정기 점검 시 확인하는 항목에 가깝습니다.
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76. 관이음(pipe Joint)의 종류가 아닌 것은?

  1. 나사이음
  2. 신축이음
  3. 수막이음
  4. 플랜지이음
(정답률: 64%)
  • 관이음의 종류에는 나사 이음, 신축 이음, 플랜지 이음, 패킹 이음, 고무 이음, 턱걸이 이음 등이 있으며, 수막이음은 관이음의 종류에 해당하지 않습니다.
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77. 테이퍼 핀을 밑에서 때려서 뺄 수 없을 경우에 적합한 분해 방법?

  1. 테이퍼 핀을 정으로 잘라서 뺀다.
  2. 스크류 익스트랙터를 사용하여 뺀다.
  3. 테이퍼 핀 머리부분에 용접을 하여 뺀다.
  4. 테이퍼 핀 머리부분에 나사를 내어 너트를 걸어 뺀다.
(정답률: 67%)
  • 테이퍼 핀이 고착되어 밑에서 때려 뺄 수 없는 경우, 핀의 머리 부분에 나사산을 내고 너트를 체결하여 강제로 끌어당겨 뽑아내는 방법이 가장 적합합니다.
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78. 생 이음이라고도 하며, 파이프에 나사를 절삭하지 않고 이음하는 것으로 숙련이 필요하지 않으며 시간과 공정이 절약되는 관이음은?

  1. 신축 이음
  2. 고무 이음
  3. 패킹 이음
  4. 턱걸이 이음
(정답률: 64%)
  • 패킹 이음은 생 이음이라고도 하며, 파이프에 나사를 절삭하지 않고 이음하므로 숙련도가 낮아도 가능하며 시간과 공정을 절약할 수 있는 방식입니다.

    오답 노트
    신축 이음: 온도 변화에 따른 신축량 흡수 목적
    고무 이음: 냉동기, 펌프 등의 진동 흡수 목적
    턱걸이 이음: 한 끝을 크게 하여 끼운 후 패킹과 납/시멘트로 누설 방지
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79. 다음 중 충격과 진동을 완화시켜주는 플렉시블 커플링이 아닌 것은?

  1. 고무 커플링
  2. 체인 커플링
  3. 기어 커플링
  4. 플랜지 커플링
(정답률: 51%)
  • 플렉시블 커플링은 두 축의 중심선 일치가 어렵거나 충격과 진동을 완화해야 할 때 사용하며, 고무, 체인, 기어 커플링 등이 이에 해당합니다. 반면 플랜지 커플링은 강성 커플링의 일종으로 진동 완화 기능이 없습니다.
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80. 송풍기의 회전수가 1200rpm이고 풍량이 2400m3min 일 때, 회전수를 1800rpm으로 변환시키면 풍량은 몇 m3/min 인가?

  1. 3000
  2. 3200
  3. 3400
  4. 3600
(정답률: 71%)
  • 송풍기의 풍량은 회전수에 정비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q_2 = Q_1 \times \frac{N_2}{N_1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q_2 = 2400 \times \frac{1800}{1200}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q_2 = 3600$$
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