설비보전산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

설비보전산업기사 2020-06-06 필기 기출문제 해설

이 페이지는 설비보전산업기사 2020-06-06 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

설비보전산업기사
(2020-06-06 기출문제)

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1과목: 공유압 및 자동화시스템

1. 압력의 조정을 통해 실린더를 순서대로 작동시키기 위해 사용하는 밸브는?

  1. 시퀀스 밸브
  2. 카운터 밸런스 밸브
  3. 파일럿 작동 체크밸브
  4. 일방향 유량제어 밸브
(정답률: 93%)
  • 압력 설정값에 따라 여러 개의 액추에이터를 정해진 순서대로 작동시키는 밸브는 시퀀스 밸브입니다.

    오답 노트
    카운터 밸런스 밸브: 부하의 낙하 방지 및 배압 형성
    파일럿 작동 체크밸브: 원격 제어로 유체 흐름 방향 제어
    일방향 유량제어 밸브: 한쪽 방향의 유량(속도)만 조절
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2. 유압 실린더의 호칭을 표시할 때 포함되지 않는 정보는?

  1. 규격 명칭
  2. 로드 무게
  3. 쿠션 구분
  4. 실린더 안지름
(정답률: 79%)
  • 유압 실린더의 호칭에는 규격 명칭, 쿠션 구분, 실린더 안지름, 로드 지름, 최고사용압력, 행정거리 등이 포함되지만, 로드 무게는 호칭 표시 정보에 해당하지 않습니다.
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3. 서비스 유닛의 구성요소에 포함되지 않은 것은?

  1. 필터
  2. 소음기
  3. 압력조절기
  4. 드레인 배출기
(정답률: 74%)
  • 서비스 유닛(F.R.L 유닛)은 압축공기를 정화하고 압력을 조절하며 윤활을 공급하는 장치로, 필터(Filter), 압력조절기(Regulator), 루브리케이터(Lubricator, 드레인 배출 기능 포함)로 구성됩니다. 소음기는 서비스 유닛의 기본 구성요소에 포함되지 않습니다.
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4. 실린더에 인장 하중이 걸리거나 부하의 관성에 의한 인장 하중 효과가 발생되면 피스톤 로드가 끌리게 되는데 이를 방지하기 위하여 구성하는 회로는?

  1. 감압 회로
  2. 언로딩 회로
  3. 압력 시퀀스 회로
  4. 카운터 밸런스 회로
(정답률: 75%)
  • 부하의 관성이나 인장 하중으로 인해 피스톤 로드가 제멋대로 끌리는 현상을 방지하고, 적절한 배압을 형성하여 균형을 잡아주는 회로가 카운터 밸런스 회로입니다.

    오답 노트
    감압 회로: 저압이 필요한 곳에 압유를 공급
    언로딩 회로: 펌프 토출량을 탱크로 되돌려 무부하 운전
    압력 시퀀스 회로: 압력 순서에 따라 자동 조작
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5. 시간지연 밸브의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 압력 증폭기
  2. 3/2 way 밸브
  3. 속도 조절밸브
  4. 공기저장 탱크
(정답률: 76%)
  • 시간지연 밸브는 공기저장 탱크, 속도 조절밸브, 3/2 way 밸브 등을 통해 신호 전달 시간을 늦추는 장치이므로, 신호를 키우는 압력 증폭기는 구성요소에 해당하지 않습니다.
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6. 사축식과 사판식으로 분류되며 고압출력에 적합한 유압펌프는?

  1. 기어펌프
  2. 나사펌프
  3. 베인형펌프
  4. 피스톤펌프
(정답률: 73%)
  • 피스톤펌프는 구조에 따라 사축식과 사판식으로 분류되며, 고압 출력이 필요한 시스템에 가장 적합한 펌프입니다.
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7. 공기압 실린더의 고정방법 중 가장 강력한 부착이 가능한 설치 형식은?

  1. 풋형
  2. 피벗형
  3. 플랜지형
  4. 트러니언형
(정답률: 72%)
  • 공기압 실린더의 설치 형식 중 플랜지형은 실린더 몸체에 플랜지를 부착하여 고정하므로 가장 강력한 부착이 가능합니다.

    오답 노트
    트러니언형: 피스톤 로드 중심선에 직각인 원통 모양 피벗으로 지지하는 방식
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8. 공압시스템의 특징으로 틀린 것은?

  1. 과부하에 대하여 안전하다.
  2. 에너지로서 저장성이 있다.
  3. 사용에너지를 쉽게 구할 수 있다.
  4. 방청과 윤활이 자동으로 이뤄진다.
(정답률: 80%)
  • 공압 시스템은 압축 공기를 사용하므로 에너지 저장과 획득이 쉽고 과부하 시 안전하지만, 유압 시스템과 달리 방청과 윤활이 자동으로 이루어지지 않습니다.

    오답 노트
    방청과 윤활이 자동으로 이뤄진다: 유압 시스템의 특징입니다.
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9. 실린더에 적용된 사양이 다음과 같을 때 실린더의 전진 추력(N)은 얼마인가? (단, 배압은 작용하지 않는다.)

  1. 250π
  2. 500π
  3. 2500π
  4. 5000π
(정답률: 70%)
  • 실린더의 전진 추력은 공급 압력에 피스톤의 단면적을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $F = P \times \frac{\pi d^{2}}{4}$
    ② [숫자 대입] $F = 1000000 \times \frac{\pi \times 0.1^{2}}{4}$
    ③ [최종 결과] $F = 2500\pi$
  • Pa=N/m^2

    파이 * 직경제곱/4 * 압력
    단윈 환산 해주고 풀면 2500파이 나온다
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10. 아래와 같은 밸브를 사용하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 중립위치에서 펌프의 부하를 줄이기 위해 사용된다.
  2. 중립위치에서 실린더의 힘을 증대시키기 위해 사용된다.
  3. 중립위치에서 실린더의 후진속도를 제어하기 위해 사용된다.
  4. 중립위치에서 실린더의 전진속도를 빠르게 하기 위해 사용된다.
(정답률: 66%)
  • 제시된 밸브는 탱크 포트 블록형 밸브입니다. 이 밸브는 중립 위치에서 차동 회로를 구성할 수 있어, 실린더의 전진 속도를 빠르게 하기 위해 사용됩니다.
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11. 실린더가 전진할 때 이론 출력을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, D:실린더 내경, P:사용공기압력, d:로드 직경, 마찰력은 무시하고 로드측 압력은 대기압이다.)

(정답률: 78%)
  • 실린더가 전진할 때의 이론 출력은 공기압이 작용하는 단면적(피스톤 면적)에 사용 공기압력을 곱하여 산출합니다.
    $$\text{이론 출력} = \text{단면적} \times \text{압력}$$
    $$\text{이론 출력} = \frac{\pi D^{2}}{4} \times P$$
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12. 공기압 요동형 액추에이어에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 속도 조정은 속도제어 밸브를 미터인 방식으로 접속한다.
  2. 부하의 운동에너지가 기기의 허용 운동에너지 보다 큰 경우에는 외부 완충기구를 설치한다.
  3. 외부 완충기구는 부하 쪽의 지름이 큰 곳에 설치하여 내구성의 향상과 정지 정밀도를 확보할 수 있게 한다.
  4. 축과 베어링에 과부하가 작용되지 않도록 과대부하를 직접 액추에이터 축에 부착하지 않고 축에 부하가 적게 작용하도록 부착한다.
(정답률: 67%)
  • 공기압 요동형 액추에이터의 속도 조정 시, 공기의 압축성으로 인한 급격한 돌출(서징 현상)을 방지하기 위해 미터인 방식이 아닌 미터아웃 방식으로 접속해야 합니다.
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13. 측정값이 참값에 얼마나 가까운가를 나타내는 것은?

  1. 감도
  2. 오차
  3. 정도
  4. 확도
(정답률: 70%)
  • 확도는 계기 등에서 측정의 정확성을 양적으로 나타내는 지표로, 측정값의 평균과 참값의 차이를 통해 측정값이 참값에 얼마나 가까운가를 나타냅니다.
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14. 피드백 제어계에서 신호흐름의 순서가 바르게 나열된 것은?

  1. ㄱ→ㄴ→ㄷ→ㄹ
  2. ㄴ→ㄹ→ㄱ→ㄷ
  3. ㄷ→ㄱ→ㄹ→ㄴ
  4. ㄹ→ㄷ→ㄴ→ㄱ
(정답률: 82%)
  • 피드백 제어계는 센서를 통해 현재 상태를 확인하고 이를 목표값과 비교하여 제어하는 순환 구조를 가집니다. 따라서 신호 흐름은 센서의 신호 상태를 확인(ㄴ) $\rightarrow$ 제어대상의 상태값과 목표값을 비교(ㄹ) $\rightarrow$ 프로세서가 제어 프로그램을 처리(ㄱ) $\rightarrow$ 액추에이터 작동(ㄷ) 순으로 진행됩니다.
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15. 저투자성 자동화(LCA:Low Cost Automation)의 특징이 아닌 것은?

  1. 단계적 자동화 구축
  2. 원리가 간단하고 확실
  3. 기존의 장비 이용 가능
  4. 다양한 제품에 유연하게 대응 가능
(정답률: 83%)
  • 저투자성 자동화(LCA)는 저렴한 비용으로 구축하는 것이 핵심이므로, 원리가 간단하고 기존 장비를 활용하여 단계적으로 구축하는 특징이 있습니다. 따라서 투자비가 적기 때문에 다양한 제품에 유연하게 대응하는 것은 어렵습니다.

    오답 노트
    다양한 제품에 유연하게 대응 가능: 유연생산시스템(FMS)의 특징입니다.
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16. 온도센서에서 측정된 값을 PLC에서 제어하고자 한다. 이 때 적용되는 변환기는?

  1. A/D 변환기
  2. D/A 변환기
  3. F/V 변환기
  4. U/D 변환기
(정답률: 82%)
  • 온도센서에서 출력되는 값은 연속적인 아날로그 신호이며, 이를 처리하는 PLC는 디지털 방식으로 작동합니다. 따라서 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸어주는 A/D 변환기가 필요합니다.
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17. 입력요소 S1, S2가 동시에 작동되던지, S3이 작동되지 않는 상태에서 S4가 작동되었을 때 출력이 발생되는 제어기의 논리식으로 옳은 것은?

(정답률: 72%)
  • 논리 조건에 따라 식을 구성하면 다음과 같습니다.
    1. $S1$과 $S2$가 동시에 작동: $S1 \cdot S2$
    2. $S3$이 작동되지 않고 $S4$가 작동: $\overline{S3} \cdot S4$
    3. 두 조건 중 하나라도 만족(OR): $+$ 기호로 연결
    따라서 최종 논리식은 다음과 같습니다.
    $$Z = S1 \cdot S2 + \overline{S3} \cdot S4$$
    정답은 입니다.
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18. 다음 플로차트(Flow Chart) 기호의 의미는?

  1. 분지(branch)
  2. 전이점(move point)
  3. 서브루틴(subroutines)
  4. 일반적인 작업(general work)
(정답률: 79%)
  • 제시된 기호는 플로차트에서 미리 정의된 일련의 처리 과정인 서브루틴(subroutines)을 의미합니다.
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19. 설비의 신뢰성을 나타내는 척도가 아닌 것은?

  1. 고장률
  2. 폐입률
  3. 평균 고장 간격 시간
  4. 평균 고장 수리 시간
(정답률: 80%)
  • 설비의 신뢰성을 평가하는 척도로는 고장률, 평균 고장 간격 시간(MTBF), 평균 고장 수리 시간(MTTR) 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    폐입률: 신뢰성 평가 척도와 무관한 항목입니다.
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20. 직류 전동기의 주요 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 계자
  2. 격자
  3. 전기자
  4. 정류자
(정답률: 83%)
  • 직류 전동기는 자기장을 형성하는 계자, 전압을 유도하는 전기자, 교류를 직류로 바꾸어주는 정류자, 그리고 전류를 공급하는 브러시로 구성됩니다. 격자는 직류 전동기의 주요 구성 요소가 아닙니다.
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2과목: 설비진단관리 및 기계정비

21. 7개의 깃을 가진 축류펌프가 2400rpm으로 회전하고 있을 때 깃 통과주파수는?

  1. 40Hz
  2. 80Hz
  3. 280Hz
  4. 310Hz
(정답률: 65%)
  • RPM 분당 회전수 이므로 2400을 60으로 나눠준다
    40이 나오면

    7을 곱해 준다 280Hz 가 나온다
  • 깃 통과주파수는 회전 속도와 깃의 수를 곱하여 초당 통과 횟수를 계산하는 원리를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $B_f = \frac{N \times rpm}{60}$ (여기서 $N$은 깃의 수)
    ② [숫자 대입] $B_f = \frac{7 \times 2400}{60}$
    ③ [최종 결과] $B_f = 280$
    따라서 깃 통과주파수는 $280\text{Hz}$입니다.
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22. 기계를 가동하여 직접 생산하는 시간을 무엇이라 하는가?

  1. 실제생산시간
  2. 실제조업시간
  3. 정미가동시간
  4. 직접조업시간
(정답률: 74%)
  • 기계의 전체 가동 시간 중에서 정지 시간(준비, 조정, 고장 등)을 제외하고, 실제로 제품을 생산하는 데 직접적으로 소요된 순수한 시간을 정미가동시간이라고 합니다.
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23. 특수한 고장 이외에는 사용하지 않는 예비품은?

  1. 부품예비품
  2. 라인예비품
  3. 단일기계예비품
  4. 부분적세트(set)예비품
(정답률: 68%)
  • 예비품의 종류 중 라인예비품은 일반적인 소모성 교체나 빈번한 고장이 아닌, 특수한 고장이 발생했을 때에만 대비하여 보유하는 예비품을 의미합니다.

    오답 노트
    단일기계예비품: 전 공장에 영향을 미치는 주요 동력 설비 등에 사용되는 예비품입니다.
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24. 진동 차단기의 변위가 걸리는 힘에 비례할 때 시스템의 고유진동수(ω)와 정적변위(δ)와의 관계식으로 옳은 것은?

  1. ω=5πδ
(정답률: 70%)
  • 시스템의 고유진동수 $\omega$와 정적변위 $\delta$의 관계는 $\omega = \sqrt{\frac{g}{\delta}}$ (여기서 $g$는 중력가속도)의 형태를 가집니다. 중력가속도 $g \approx 9.8 \text{ m/s}^2$를 대입하여 정리하면 $\omega \approx \frac{3.13}{\sqrt{\delta}}$가 되며, 이를 $\pi$를 이용하여 표현하면 $\omega = \frac{10\pi}{\sqrt{\delta}}$와 같은 형태의 관계식이 도출됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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25. 진동방지 대책으로 스프링차단기 위에 놓아 고유진동수를 낮추는 역할을 하는 것은?

  1. 거더
  2. 고무
  3. 패드
  4. 파이버그라스
(정답률: 85%)
  • 거더는 스프링차단기 위에 설치되어 설비의 질량을 증가시킴으로써 시스템의 고유진동수를 낮추어 진동을 방지하는 역할을 합니다.
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26. 가공 및 조립설비에서 부품 막힘, 센서의 오작동에 의한 일시적인 설비정지 또는 설비만 공회전함으로써 발생되는 로스에 해당하는 것은?

  1. 고장로스
  2. 속도저하로스
  3. 수율저하로스
  4. 순간정지로스
(정답률: 80%)
  • 부품 막힘이나 센서 오작동 등으로 인해 설비가 일시적으로 멈추거나 공회전하며 발생하는 손실은 순간정지로스에 해당합니다.
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27. 설비표준화를 위한 설비위치 코드 부여 순서가 바르게 나열된 것은?

  1. ㄱ→ㄷ→ㄴ→ㄹ
  2. ㄴ→ㄷ→ㄹ→ㄱ
  3. ㄹ→ㄴ→ㄷ→ㄱ
  4. ㄹ→ㄷ→ㄱ→ㄴ
(정답률: 78%)
  • 설비위치 코드는 큰 단위에서 작은 단위로 세분화하여 부여합니다. 따라서 의 순서는 공장 $\rightarrow$ 작업장 $\rightarrow$ 부서 $\rightarrow$ 생산라인 순으로 부여하는 것이 올바릅니다.
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28. 보전표준의 종류 중 진단(diagnosis)방법, 항목, 부위, 주기 등에 대한 것이 표준화 대상인 것은?

  1. 수리표준
  2. 작업표준
  3. 설비점검표준
  4. 일상점검표준
(정답률: 81%)
  • 설비점검표준은 설비의 상태를 최적으로 유지하기 위해 진단 방법, 점검 항목, 점검 부위, 점검 주기 등을 표준화하여 관리하는 기준입니다.
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29. 설비의 이상진단 방법 중 정밀진단에 해당하는 것은?

  1. 상대판정법
  2. 상호판정법
  3. 절대판정법
  4. 주파수분석법
(정답률: 80%)
  • 설비의 이상진단 방법 중 주파수분석법은 진동 신호를 주파수 성분으로 분해하여 결함 부위와 원인을 정밀하게 찾아내는 정밀진단 방식입니다.
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30. 동점도를 나타내는 단위는?

  1. cm2/s
  2. m/s2
  3. s/cm2
  4. s/m
(정답률: 74%)
  • 동점도는 절대점도를 밀도로 나눈 값으로, 면적을 시간으로 나눈 단위인 $\text{cm}^2/\text{s}$ 또는 $\text{m}^2/\text{s}$를 사용합니다.
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31. 보전작업표준을 설정하고자 할 때 사용하지 않는 방법은?

  1. 경험법
  2. 공정 실험법
  3. 실적 자료법
  4. 작업 연구법
(정답률: 67%)
  • 보전작업표준을 설정하는 방법으로는 경험자의 견적을 이용하는 경험법, 과거의 기록을 바탕으로 하는 실적 자료법, 작업 분석을 통한 작업 연구법이 사용됩니다. 공정 실험법은 보전작업표준 설정 방법으로 사용되지 않습니다.
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32. 회전기계에서 발생하는 이상현상의 설명이 틀린 것은?

  1. 언밸런스:로터 축심 회전의 질량 분포 부적정에 의한 것으로 통상 회전주파수가 발생
  2. 미스얼라인먼트:커플링으로 연결된 2개의 회전축 중심선이 엇갈려 있는 경우로 통상 회전주파수 발생
  3. 풀림:기초볼트의 풀림이나 베어링 마모 등에 의하여 발생하는 것으로 통상 회전주파수의 고차성분이 발생
  4. 케비테이션:유체기계에서 국부적 압력저하에 의하여 기포가 발생하고 구압부에서 파괴될 때 규칙적인 저주파 발생
(정답률: 71%)
  • 캐비테이션(공동현상)은 유체 기계에서 국부적인 압력 저하로 인해 증기 기포가 발생하고, 이것이 고압부에서 파괴될 때 규칙적인 저주파가 아닌 고주파 소음과 진동이 발생하는 현상입니다.

    오답 노트
    케비테이션: 규칙적인 저주파가 아닌 고주파 발생
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33. 기계의 공진을 제거하는 방법으로 적절하지 않은 것은?

  1. 우발력을 없앤다.
  2. 기계의 질량을 바꾸어 고유진동수를 변화시킨다.
  3. 기계의 강성을 바꾸어 고유진동수를 변화시킨다.
  4. 우발력의 주파수를 기계의 고유진동수와 같게 한다.
(정답률: 73%)
  • 공진은 우발력의 주파수와 기계의 고유진동수가 일치할 때 진폭이 급격히 증가하며 발생하는 현상입니다. 따라서 우발력의 주파수를 기계의 고유진동수와 같게 하는 것은 공진을 제거하는 방법이 아니라 오히려 공진을 유발하는 원인이 됩니다.
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34. 진동과 소음에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 소음은 진동과 전혀 상관없다.
  2. 공진은 고유진동수와 상관없다.
  3. 투과손실은 반사값만 계산한다.
  4. 이론상으로 차음벽 무게를 2배 증가시키면 투과손실은 6dB정도 증가한다.
(정답률: 88%)
  • 질량 법칙에 따라 차음벽의 단위 면적당 무게가 2배 증가하면 투과손실은 이론적으로 약 $6\text{dB}$ 증가합니다.
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35. MAPI(Machinery & Allied Products Institute)방식에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 긴급도의 산출 방식이다.
  2. 연간 생산량의 결정 방식이다.
  3. 설비교체의 경제분석 방법이다.
  4. 인플레이션을 고려하여 분석한다.
(정답률: 71%)
  • MAPI 방식은 설비를 계속 사용할 것인지 아니면 새로운 설비로 교체할 것인지를 판단하는 설비교체의 경제분석 방법입니다.
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36. 전기 스위치나 퓨즈(fuse) 등을 수리하지 않고 고장이 나면 교체하는 부품의 신뢰성 평가 척도는?

  1. 고장율
  2. 유용성
  3. 평균고장간격
  4. 평균고장시간
(정답률: 53%)
  • 스위치나 퓨즈처럼 수리가 불가능하여 고장 시 즉시 교체하는 부품의 경우, 고장 발생까지 걸리는 시간의 평균인 평균고장시간을 신뢰성 평가 척도로 사용합니다.
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37. 마찰이나 저항 등으로 인하여 진동에너지가 손실되는 진동은?

  1. 감쇠진동
  2. 규칙진동
  3. 선형진동
  4. 자유진동
(정답률: 86%)
  • 마찰이나 저항과 같은 감쇠 요소에 의해 진동 에너지가 점차 감소하며 소멸하는 진동을 감쇠진동이라고 합니다.

    오답 노트
    규칙진동: 가진 값이 항상 일정하게 발생하는 진동
    선형진동: 기본 요소가 선형 특성일 때 발생하는 진동
    자유진동: 외란 후 계가 스스로 진동하는 현상
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38. 사용 중인 설비의 고장정지 또는 유해한 성능저하를 가져오는 상태를 발견하기 위한 보전은?

  1. 개량보전
  2. 보전예방
  3. 사후보전
  4. 예방보전
(정답률: 80%)
  • 설비의 고장정지나 성능 저하를 사전에 발견하여 조치함으로써 고장을 방지하는 보전 활동은 예방보전입니다.
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39. 보전작업의 낭비를 제거하여 효율성을 증대시키기 위한 것으로 보전작업 측정, 검사 및 일정계획을 위해서 반드시 필요한 것은?

  1. 설비보전표준
  2. 설비효율측정
  3. 로스(loss) 관리
  4. 설비 경제성 평가
(정답률: 71%)
  • 보전작업의 낭비를 제거하고 효율성을 높이기 위해서는 작업의 측정, 검사, 일정 계획의 기준이 되는 설비보전표준이 반드시 수립되어 있어야 합니다.
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40. 운전 중에 실시되는 수리작업을 무엇이라고 하는가?

  1. SD(Shut Down)
  2. 유닛(unit) 방식
  3. OSR(On Stream Repair)
  4. OSI(On Stream Inspection)
(정답률: 88%)
  • 설비의 운전 중(On Stream)에 실시하는 수리(Repair) 작업을 OSR(On Stream Repair)이라고 합니다.
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3과목: 공업계측 및 전기전자제어

41. 시퀀스제어에서 사용되는 조작용 기기에 속하지 않는 것은?

  1. 캠스위치
  2. 압력스위치
  3. 토글스위치
  4. 선택스위치
(정답률: 56%)
  • 시퀀스 제어에서 조작용 기기는 사용자가 직접 조작하는 스위치류를 의미합니다. 압력스위치는 설정된 압력에 따라 자동으로 동작하는 제어용(검출용) 기기에 해당합니다.

    오답 노트
    캠스위치, 토글스위치, 선택스위치: 사용자가 직접 조작하는 조작용 기기
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42. 그림의 트랜지스터 기호에서 A가 표시하는 것은?

  1. 게이트
  2. 베이스
  3. 콜렉터
  4. 이미터
(정답률: 68%)
  • 제시된 이미지 의 트랜지스터 기호에서 화살표가 밖으로 나가는 단자가 이미터(Emitter)입니다. 트랜지스터의 단자는 일반적으로 이미터, 베이스, 콜렉터 순으로 구성됩니다.
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43. 역률 80%인 부하의 전력이 400kW 이라면 무효전력은 몇 kVar인가?

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 55%)
  • 역률($\cos\theta$)과 유효전력을 알 때, 피상전력을 먼저 구한 뒤 무효분($\sin\theta$)을 곱하여 무효전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{P}{\cos\theta} \times \sin\theta$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{400}{0.8} \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $Q = 300$ kVar
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44. 대칭 3상 교류에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 각 상의 기전력과 전류의 크기가 같고 위상이 120도인 3상 교류
  2. 각 상의 기전력과 전류의 크기가 같고 위상이 240도인 3상 교류
  3. 각 상의 기전력과 전류의 크기가 다르고 위상이 120도인 3상 교류
  4. 각 상의 기전력과 전류의 크기가 다르고 위상이 240도인 3상 교류
(정답률: 78%)
  • 대칭 3상 교류는 각 상의 기전력과 전류의 크기가 모두 같으며, 한 주기 $360^{\circ}$를 3등분 하여 위상차가 $120^{\circ}$로 일정하게 유지되는 교류를 말합니다.
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45. 절연 저항계에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 발전기식과 전지식이 있다.
  2. 영구자석과 교차코일로 구성되어 있다.
  3. 매거(megger)는 절연 저항계의 일종이다.
  4. 발전기식의 경우 핸들의 분당 회전수는 60을 표준으로 하고 있다.
(정답률: 70%)
  • 절연 저항계 중 발전기식의 경우, 표준 분당 회전수는 60회가 아니라 $120 \sim 180$회입니다.
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46. 교류의 정현파에서 주파수가 1kHz일 때 주기는?

  1. 1ms
  2. 1μs
  3. 1ns
  4. 1ps
(정답률: 71%)
  • 주기는 주파수의 역수로 정의되며, 1을 주파수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{1}{f}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{1}{1000}$
    ③ [최종 결과] $T = 0.001\text{s} = 1\text{ms}$
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47. 10진수 25를 2진수로 변환하면?

  1. 10011
  2. 11010
  3. 11001
  4. 11100
(정답률: 68%)
  • 10진수를 2진수로 변환하기 위해 2로 계속 나누어 나머지를 역순으로 나열합니다.
    ① [기본 공식] $25 \div 2 = 12 \dots 1$
    ② [숫자 대입] $12 \div 2 = 6 \dots 0 \rightarrow 6 \div 2 = 3 \dots 0 \rightarrow 3 \div 2 = 1 \dots 1 \rightarrow 1 \div 2 = 0 \dots 1$
    ③ [최종 결과] $11001$
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48. 신호변환기에서 다음 중 필터링에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 트랜스를 이용한다.
  2. 포토커플러를 이용한다.
  3. 검출신호의 비선형성을 선형화한다.
  4. 잡음에 의한 수신계의 오동작을 방지한다.
(정답률: 68%)
  • 필터링은 신호에 포함된 불필요한 잡음(Noise) 성분을 제거하여 수신계가 오동작하는 것을 방지하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    트랜스: 전압 변환
    포토커플러: 전기적 절연
    비선형성 선형화: 신호 조건화
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49. 열전대는 어느 현상을 이용하여 온도를 측정하는 것인가?

  1. 온도에 의한 열팽창을 이용한 것
  2. 온도에 의한 저항변화를 이용한 것
  3. 온도에 의한 화학적 변화를 이용한 것
  4. 온도에 의한 열기전력의 발생을 이용한 것
(정답률: 76%)
  • 열전대는 서로 다른 두 종류의 금속 끝단을 접합하여 온도 차이가 있을 때 기전력이 발생하는 제베크 효과(Seebeck effect)를 이용하여 온도를 측정합니다.
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50. 쿨롱의 법칙을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 서로 다른 부호인 경우 두 자극은 끌어 당긴다.
  2. 그 힘의 방향은 두 자극을 이은 직선 위에 있다.
  3. 두 자극 사이에 작용하는 힘의 크기는 두 자극의 세기의 곱에 비례한다.
  4. 두 자극 사이에 작용하는 힘의 크기는 두 전하 사이의 거리의 제곱에 비례한다.
(정답률: 64%)
  • 쿨롱의 법칙에 따라 두 전하 사이에 작용하는 힘의 크기는 두 전하의 세기의 곱에 비례하고, 거리의 제곱에는 반비례합니다.
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51. 프로세스 제어시스템에서 조작부의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 보수점검이 용이할 것
  2. 제어신호에 정확히 동작할 것
  3. 응답성이 좋고 히스테리시스가 클 것
  4. 주위환경과 사용조건에 충분히 견딜 것
(정답률: 86%)
  • 조작부는 제어신호에 따라 정확하고 빠르게 동작해야 하며, 오차를 줄이기 위해 히스테리시스는 작을수록 좋습니다.
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52. 다음의 압력의 크기 중에서 값이 다른 것은?

  1. 1psi
  2. 0.71 Ib/ft2
  3. 0.0703kg/cm2
  4. 51.715mmHg
(정답률: 63%)
  • 제시된 값들 중 $1\text{psi}$, $0.0703\text{kg/cm}^2$, $51.715\text{mmHg}$는 모두 서로 동일한 압력 크기를 나타냅니다. 반면 $0.71\text{ Ib/ft}^2$는 $1\text{psi}$($144\text{ lb/ft}^2$)와 값이 다르므로 정답입니다.
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53. 다음 중 1eV에 해당하는 것은?

  1. 1.602×10-19J
  2. 1.602×10-19CㆍW
  3. 1.602×10-19Vㆍm
  4. 1.602×10-19Cㆍkg
(정답률: 71%)
  • 전자볼트($eV$)는 전자 하나가 $1\text{V}$의 전위차를 이동할 때 얻는 에너지의 단위이며, 줄($J$)로 환산하면 다음과 같습니다.
    $$1\text{ eV} = 1.602 \times 10^{-19}\text{ J}$$
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54. 다음 논리회로도의 출력식은?

  1. Y=ABC
  2. Y=A+B+C
  4. Y=AB+BC+AC
(정답률: 78%)
  • 회로도를 분석하면 세 개의 AND 게이트가 각각 $AB$, $BC$, $AC$를 생성하고, 이 결과값들이 하나의 OR 게이트로 입력되는 구조입니다. 따라서 최종 출력식은 $Y=AB+BC+AC$가 됩니다.
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55. 100Ω과 400Ω인 두 개의 저항을 병렬로 연결하였을 때 합성저항은 몇 Ω인가?

  1. 80
  2. 250
  3. 400
  4. 500
(정답률: 64%)
  • 두 저항이 병렬로 연결되었을 때의 합성저항은 각 저항의 역수의 합의 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{100 \times 400}{100 + 400}$
    ③ [최종 결과] $R = 80$
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56. PD 미터라고도 부르며 오발기어식과 루츠미터식이 대표적인 유량계는?

  1. 면적식 유량계
  2. 용적식 유량계
  3. 차압식 유량계
  4. 터빈식 유량계
(정답률: 66%)
  • 용적식 유량계는 Positive Displacement(PD) 미터라고도 하며, 정해진 용적의 공간에 유체를 채워 그 횟수를 측정하는 방식입니다. 대표적으로 오발기어식과 루츠미터식이 이에 해당합니다.
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57. 프로세스 제어에 속하는 것은?

  1. 장력
  2. 압력
  3. 전압
  4. 주파수
(정답률: 50%)
  • 프로세스 제어는 액면, 유량, 온도, 압력과 같이 연속적으로 변화하는 물리량을 제어하는 방식입니다.

    오답 노트
    장력, 전압, 주파수: 프로세스 제어 대상이 아닌 전기적 특성이나 기계적 힘에 해당합니다.
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58. 전류가 흐르는 두 평행 도선 간에 반발력이 작용했다면 두 도선의 전류방향은?

  1. 같은 방향이다.
  2. 반대 방향이다.
  3. 서로 수직방향이다.
  4. 전류방향과는 관계없다.
(정답률: 70%)
  • 평행한 두 도선에 전류가 흐를 때, 전류의 방향이 같으면 인력이 작용하고 방향이 반대이면 반발력이 작용하는 것이 원리입니다. 따라서 반발력이 작용했다면 전류는 반대 방향으로 흐르고 있는 것입니다.
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59. 자동제어의 분류 중 폐루프 제어에 해당되는 내용으로 적합한 것은?

  1. 시퀀스제어 시스템이다.
  2. 피드백(feed back)신호가 요구된다.
  3. 출력이 제어에 영향을 주지 않는다.
  4. 외란에 대한 영향을 고려할 필요가 없다.
(정답률: 75%)
  • 폐루프 제어는 출력값이 다시 입력측으로 돌아오는 피드백(feed back) 신호를 통해 제어하는 방식입니다.

    오답 노트
    시퀀스 제어, 출력이 제어에 영향 없음, 외란 고려 불필요: 개루프(Open-loop) 제어의 특징
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60. 이득을 나타내는 단위는?

  1. A
  2. C
  3. dB
  4. kW
(정답률: 72%)
  • 이득은 증폭기를 통해 얻어지는 신호 전력의 증가량을 의미하며, 단위는 dB를 사용합니다.
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4과목: 기계정비 일반

61. 핀(Pin)에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 핀은 주로 인장력이나 압축력으로 파괴된다.
  2. 종류에는 평행 핀, 스프링 핀, 분할 핀 등이 있다.
  3. 분할 핀은 코터이음 및 너트의 풀림 방지용으로 사용된다.
  4. 경하중의 기계부품을 결합하거나 위치 결정용에도 사용된다.
(정답률: 65%)
  • 핀은 전단 응력이나 굽힘 응력에 의해 파괴되는 부품으로, 인장력이나 압축력이 작용하는 곳에는 사용하지 않습니다.

    오답 노트
    인장/압축 발생 시: 코터 이용
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62. 두 기어 사이에 있는 기어로 속도비에 관계없이 회전방향만 변하는 기어는?

  1. 웜 기어
  2. 아이들 기어
  3. 구동 기어
  4. 헬리컬 기어
(정답률: 72%)
  • 두 기어 사이에 위치하여 속도비에는 영향을 주지 않고 오직 회전 방향만 바꾸어 주는 기어를 아이들 기어라고 합니다.
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63. 펌프에서 발생하는 이상 현상 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: 82%)
  • 수격현상(Water Hammer)은 배관 내를 흐르는 유체의 속도가 급격하게 변화할 때, 그 관성으로 인해 관내 압력이 급격히 상승하거나 하강하며 충격파가 발생하는 현상입니다.
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64. 다음 중 고무벨트의 특징이 아닌 것은?

  1. 유연하고 밀착성이 좋아 미끄럼이 적다.
  2. 열과 기름에 약하여 장시간 연속운전에 손상되기 쉽다.
  3. 내습성이 좋아 습기가 많은 곳에 사용하기에 알맞다.
  4. 다른 벨트에 비해 수명이 길고 연신율이 작아 고 정밀도의 큰 동력을 전달한다.
(정답률: 64%)
  • 고무벨트는 유연성과 밀착성이 좋으나, 수명이 짧고 연신율이 커서 고정밀도의 큰 동력 전달에는 부적합합니다.

    오답 노트
    수명이 길고 연신율이 작아 고정밀도 동력 전달: 강철벨트의 특징
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65. 접선 키에서 120°의 각도로 두 곳에 한 쌍의 키를 사용하는 가장 큰 이유는?

  1. 큰 회전력을 전달하기 위하여
  2. 축에서 보스를 이동하기 위하여
  3. 축의 강도 저하를 방지하기 위하여
  4. 정, 역회전을 가능하게 하기 위하여
(정답률: 69%)
  • 접선 키를 $120^{\circ}$ 각도로 두 곳에 한 쌍으로 배치하면, 회전 방향에 관계없이 동력을 전달할 수 있어 정방향 및 역방향 회전 모두 가능하게 하기 위함입니다.
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66. 펌프 흡입관 배관 시 주의 사항으로 맞지 않는 것은?

  1. 흡입관 끝에 스트레이너를 설치한다.
  2. 관의 길이는 짧고 곡관의 수는 적게 한다.
  3. 배관은 펌프를 향해 1/100 내림 구배 한다.
  4. 흡입관에서 편류나 와류가 발생치 못하게 한다.
(정답률: 72%)
  • 펌프 흡입관 배관 시 공기가 정체되어 공동현상이 발생하는 것을 방지하기 위해, 배관은 펌프를 향해 약 $1/50$ 정도의 올림 구배가 되도록 설치해야 합니다.

    오답 노트
    내림 구배: 공기 정체 및 공동현상 유발 가능성 있음
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67. 합성고무와 합성수지 및 금속 클로이드 등을 주성분으로 한 액상 개스킷의 사용방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 얇고 균일하게 칠한다.
  2. 바른 직후 접합해도 관계없다.
  3. 사용온도 범위는 0~30℃까지 이다.
  4. 접합면의 수분, 기름, 기타 오물을 제거한다.
(정답률: 75%)
  • 액상 개스킷의 사용 온도 범위는 일반적으로 $40 \sim 400^{\circ}\text{C}$이므로, 사용 온도 범위가 $0 \sim 30^{\circ}\text{C}$까지라는 설명은 틀린 내용입니다.
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68. 펌프의 부식 작용 요소로 맞지 않는 것은?

  1. 온도가 높을수록 부식되기 쉽다.
  2. 금속 표면이 거칠수록 부식되기 쉽다.
  3. 유체 내의 산소량이 적을수록 부식되기 쉽다.
  4. 재료가 응력을 받고 있는 부분은 부식되기 쉽다.
(정답률: 86%)
  • 금속의 부식은 유체 내에 용존 산소량이 많을수록 산화 반응이 촉진되어 더 빠르게 진행됩니다.
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69. 다음 중 주철관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 내식성이 풍부하다.
  2. 내구성이 우수하다.
  3. 강관보다 가볍고 강하다.
  4. 수도, 가스, 배수 등의 배설관으로 사용된다.
(정답률: 77%)
  • 주철관은 강관에 비해 무게가 더 무겁고 충격에 약한 특성을 가지고 있습니다.
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70. 다음 중 유체의 역류를 방지하는 밸브로 가장 적합한 것은?

  1. 체크 밸브
  2. 앵글 밸브
  3. 니들 밸브
  4. 슬루스 밸브
(정답률: 88%)
  • 체크 밸브는 유체를 한쪽 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향으로 흐르는 역류를 자동으로 차단하는 기능을 가진 밸브입니다.
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71. 수격현상에서 압력 상승 방지책으로 사용되지 않는 것은?

  1. 밸브의 제어
  2. 흡수조의 사용
  3. 안전밸브의 사용
  4. 체크밸브의 사용
(정답률: 70%)
  • 수격현상은 유체의 급격한 속도 변화로 인해 압력이 상승하는 현상입니다. 밸브의 제어, 안전밸브의 사용, 체크밸브의 사용 등은 압력 상승을 억제하거나 방지하는 대책이지만, 흡수조의 사용은 수격현상의 직접적인 압력 상승 방지책으로 적절하지 않습니다.
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72. 전동기의 고장현상 중 기동불능의 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 퓨즈 단락
  2. 베어링의 손상
  3. 서머 릴레이 작동
  4. 노 퓨즈 크레이크 작동
(정답률: 61%)
  • 기동불능은 전원 공급이 차단되거나 회로가 끊겼을 때 발생합니다. 퓨즈 단락, 서머 릴레이 작동, 노 퓨즈 브레이커 작동은 전원을 차단하여 기동을 불가능하게 하지만, 베어링의 손상은 기동 후 진동, 소음, 과열을 유발하는 원인입니다.
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73. 다음 중 직접측정의 장점이 아닌 것은?

  1. 제품의 치수가 고르지 못한 것은 계산하지 않고 알 수 있다.
  2. 양이 적고 종류가 많은 제품을 측정하기에 적합하다.
  3. 측정물의 실제치수를 직접 잴 수 있다.
  4. 측정범위가 다른 측정방법보다 넓다.
(정답률: 69%)
  • 직접측정은 측정물의 실제 치수를 직접 재는 방법으로, 측정 범위가 넓고 소량 다품종 측정에 유리합니다.

    오답 노트
    제품의 치수가 고르지 못한 것을 계산 없이 알 수 있는 것은 간접측정의 특징입니다.
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74. 송풍기의 진동 원인으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 축의 굽음
  2. 임팰러의 마모
  3. 모터의 용량 증가
  4. 임펠러에 더스트(dust) 부착
(정답률: 61%)
  • 송풍기의 진동은 주로 회전체의 불평형이나 기계적 결함으로 발생합니다. 축의 굽음, 임펠러의 마모 및 더스트 부착은 회전 균형을 깨뜨려 진동을 유발하지만, 모터의 용량 증가는 진동의 직접적인 원인으로 보기 어렵습니다.
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75. 체결 후 장기간 방치한 볼트와 너트가 고착되는 가장 주된 원인은?

  1. 조임 시 적절한 체결용 공구를 사용하지 않았을 때
  2. 너트 조임 시 수용성 절삭유를 사용하지 않고 조임 했을 때
  3. 볼트와 너트 가공 시 재질이 고르지 않고 표면 거칠기가 클 때
  4. 틈새로 수분, 부식성 가스가 침입하거나 가열시 산화철이 발생했을 때
(정답률: 82%)
  • 볼트와 너트를 체결한 후 장기간 방치하면 틈새로 수분이나 부식성 가스가 침입하거나, 가열 시 산화철이 발생하여 부식됨으로써 고착 현상이 일어납니다.
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76. 키 맞춤을 위해 보스의 구멍 지름, 홈의 깊이 등을 측정할 때 가장 적합한 측정기는?

  1. 강철자
  2. 틈새게이지
  3. 마이크로미터
  4. 버니어 캘리퍼스
(정답률: 81%)
  • 구멍의 지름(내경)과 홈의 깊이 등 다양한 치수를 하나의 도구로 간편하고 정밀하게 측정할 수 있는 버니어 캘리퍼스가 가장 적합합니다.
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77. 육각 홈이 있는 둥근 머리 볼트를 체결할 때 사용하는 공구는?

  1. 훅 스패너
  2. 육각 L-렌치
  3. 조합 스패너
  4. 더블 오프셋 랜치
(정답률: 87%)
  • 볼트 머리에 육각 홈이 파여 있는 경우, 해당 홈에 딱 맞는 육각 형태의 L-렌치를 삽입하여 회전시켜 체결합니다.
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78. 송풍기의 회전수를 변화시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 가변 풀리에 의한 조절
  2. 정류자 전동기에 의한 조절
  3. 극수 변환 전동기에 의한 조절
  4. 열동 과전류 계전기에 의한 조절
(정답률: 67%)
  • 송풍기의 회전수는 풀리의 직경을 바꾸거나 전동기의 특성(정류자, 극수 변환)을 이용해 조절할 수 있습니다.

    오답 노트
    열동 과전류 계전기에 의한 조절: 회전수 조절이 아닌 과부하 보호를 위한 차단 장치입니다.
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79. 송풍기의 베어링 과열 원인이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 베어링의 마모
  2. 베어링 조립 불량
  3. 임펠러(impeller)의 부식
  4. 그리스(grease)의 과충전
(정답률: 60%)
  • 베어링의 마모, 조립 불량, 그리스 과충전은 직접적으로 마찰열을 발생시켜 베어링 과열의 원인이 되지만, 임펠러의 부식은 주로 효율 저하나 진동의 원인이 되며 베어링 과열과는 직접적인 연관성이 낮습니다.
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80. 유도전동기에서 회전수(Ns), 극수(P) 및 주파수(F)의 관계식이 옳은 것은?

(정답률: 70%)
  • 유도전동기의 동기 회전수는 주파수에 비례하고 극수에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$N_{s} = \frac{120F}{P}$$
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