건설기계정비기사 필기 기출문제복원 (2004-05-23)

건설기계정비기사 2004-05-23 필기 기출문제 해설

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건설기계정비기사
(2004-05-23 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 담금질(quenching)한 강을 A1 변태점 이하 온도로 가열하여 공냉 등을 하여 인성을 증가시키는 열처리는?

  1. 풀림(annealing)
  2. 불림(normalizing)
  3. 뜨임(tempering)
  4. 서브 제로(surzero)처리
(정답률: 알수없음)
  • 담금질한 강을 $A_{1}$ 변태점 이하의 온도로 재가열 후 냉각하여 내부 응력을 제거하고 인성을 부여하는 열처리는 뜨임(tempering)입니다.

    오답 노트
    풀림(annealing): 완전 어닐링을 통해 조직의 연화 및 응력 제거
    불림(normalizing): 공기 중에서 냉각하여 조직의 표준화 및 결정립 미세화
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2. 그림과 같은 타원 단면을 갖는 봉이 하중 200kgf의 인장하중을 받는다. 이 봉에 작용한 인장응력은 몇 kgf/cm2인가?

  1. 1.27
  2. 12.7
  3. 127
  4. 1270
(정답률: 알수없음)
  • 타원 단면의 면적을 구한 뒤, 하중을 면적으로 나누어 인장응력을 계산합니다. 타원의 면적 공식은 $\pi \times$ 장반경 $\times$ 단반경입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{A} = \frac{P}{\pi \times a \times b}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{200}{\pi \times 10 \times 5}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 1.27$ kgf/cm$^{2}$
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3. 금속 중 고체상태에서 어떤 온도에 도달하면 원자 배열이 변화를 일으키고 변태가 생기는데, 이것을 의미하는 용어로 가장 적합한 것은?

  1. 고체 변태
  2. 동소 변태
  3. 자기 변태
  4. 등온 변태
(정답률: 알수없음)
  • 금속이 고체 상태에서 특정 온도에 도달했을 때, 화학 조성의 변화 없이 원자 배열(결정 구조)이 변화하여 성질이 바뀌는 현상을 동소 변태라고 합니다.
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4. 디퓨우저(diffuser)펌프, 볼류트(Volute)펌프 등이 해당되는 펌프는?

  1. 원심 펌프
  2. 왕복식 펌프
  3. 축류 펌프
  4. 회전 펌프
(정답률: 알수없음)
  • 원심 펌프는 임펠러의 회전력을 이용해 원심력을 발생시켜 액체를 송출하는 펌프로, 구조에 따라 디퓨우저 펌프와 볼류트 펌프로 분류됩니다.
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5. 다음 중 고강도(高强度) 알루미늄 합금인 것은?

  1. 두랄루민(duralumin)
  2. 바이메탈(bimetal)
  3. 플래스티나이트(plaztinite)
  4. 엘린바아(elinvar)
(정답률: 알수없음)
  • 두랄루민(duralumin)은 알루미늄에 구리, 마그네슘, 망간 등을 첨가하여 강도를 크게 높인 대표적인 고강도 알루미늄 합금입니다.
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6. 볼 스크루는 볼이 스크루와 너트 사이에서 물리적인 접촉을 함으로써 회전운동에 의하여 작동하는 리드 스크루(lead screw)이다. 볼 스크루의 장점이 아닌 것은?

  1. 나사의 효율이 좋다.
  2. 백래시를 작게 할 수 있다.
  3. 높은 정밀도를 유지할 수 있다.
  4. 가격이 저렴하다.
(정답률: 알수없음)
  • 볼 스크루는 볼을 이용해 마찰을 줄여 효율과 정밀도를 높인 고성능 부품이지만, 구조가 복잡하고 정밀 가공이 필요하여 제작 비용이 비싸다는 단점이 있습니다.
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7. 다음 중 벨트전동장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 벨트와 풀리 사이의 마찰력에 의해 동력을 전달한다.
  2. 비교적 정숙한 운전이 가능하다.
  3. 작은 크기의 토오크를 전달하는 데 쓰인다.
  4. 정확하고 일정한 속도비를 얻을 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 벨트 전동은 벨트와 풀리 사이의 마찰력을 이용하므로, 벨트의 미끄럼(Slip) 현상이 발생하여 정확하고 일정한 속도비를 얻기 어렵습니다.
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8. 그림과 같은 외팔보에서 폭 × 높이 = b × h 일 때, 최대 굽힘응력(σ max)을 구하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 외팔보 끝단에 집중하중 $P$가 작용할 때, 최대 굽힘모멘트는 $M = P \times l$이며, 직사각형 단면의 단면계수는 $Z = \frac{bh^{2}}{6}$입니다. 최대 굽힘응력은 $\sigma = \frac{M}{Z}$ 공식을 통해 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = \frac{Pl}{\frac{bh^{2}}{6}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = \frac{6Pl}{bh^{2}}$
    ③ [최종 결과]
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9. 그림과 같은 스프링장치에서 P = 10㎏f일 때 이 스프링의 수직 처짐량은 몇 ㎝인가? (단, 스프링 상수는 k1 = 2㎏f/㎝, k2 = 3㎏f/㎝ 이다.)

  1. 2
  2. 5
  3. 7.3
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 스프링이 하중을 나누어 지탱하는 병렬 연결 구조이므로, 전체 스프링 상수는 각 스프링 상수의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$k_{total} = k_{1} + k_{2}$$
    $$x = \frac{P}{k_{total}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$k_{total} = 2 + 3 = 5$$
    $$x = \frac{10}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$x = 2$$
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10. 다음은 황동에 대한 설명이다. 이들 중에 잘못 설명한 것은 어느 것인가?

  1. Zn이 5% 함유된 황동은 예부터 화폐, 메달 등에 사용되었기 때문에 gilding metal이라고 하였다.
  2. Zn이 10% 정도의 황동은 색이 청동과 비슷하므로 청동 대용으로도 사용되었다.
  3. Zn 15%의 황동은 red brass라고도 하며 강하고 내열성이 좋다.
  4. Zn 20%의 황동은 황금색의 아름다운 색을 띠게 되므로 순금의 모조품, 장식용 제품, 악기 등에 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • Zn 15% 함유 황동은 red brass가 아니라 yellow brass에 해당하며, 일반적으로 Zn 함량이 낮을수록(약 15% 이하) red brass의 특성을 가집니다.
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11. 압연가공에서 압연전의 두께를 H0, 압연후의 두께를 H1 이라고 할 때 압하율을 구하는 식은?

(정답률: 알수없음)
  • 압연 가공에서 압하율은 압연 전 두께와 압연 후 두께의 차이를 압연 전 두께로 나눈 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    $$\text{압하율} = \frac{H_{0} - H_{1}}{H_{0}} \times 100$$
    따라서 정답은 입니다.
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12. 지름이 40mm인 연강제 실축에 200rpm으로 10PS를 전달할때 생기는 전단응력은 약 몇 ㎏f/cm2 인가?

  1. 90
  2. 142
  3. 180
  4. 285
(정답률: 알수없음)
  • 축의 전단응력은 전달 동력과 회전수, 축 지름을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$$
    단, $T = \frac{71620 \times P}{N}$ (토크)
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{71620 \times 10}{200} = 3581$$
    $$\tau = \frac{16 \times 3581}{3.14 \times 4^{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = 285$$
    따라서 전단응력은 $285 \text{ kgf/cm}^{2}$ 입니다.
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13. 가는 유리관을 액체속에 세웠을때 관을 따라 올라가거나 내려가는 모세관 현상에서 액면의 높이에 가장 큰 영향을 주는 것은?

  1. 관의 길이
  2. 액체의 분량
  3. 관의 지름
  4. 대기의 압력
(정답률: 알수없음)
  • 모세관 현상에서 액체가 올라가는 높이는 관의 반지름(지름)에 반비례합니다. 따라서 관의 지름이 작을수록 액면의 높이는 더 높게 올라가므로 가장 큰 영향을 주는 요인입니다.
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14. 다음 중 선반에서 가공할 수 없는 것은?

  1. 축 외경 절삭
  2. 축 테이퍼 절삭
  3. 기어 이깎기
  4. 나사깎기
(정답률: 알수없음)
  • 선반은 공작물을 회전시켜 외경, 테이퍼, 나사 등을 가공하는 기계입니다. 기어 이깎기는 공작물이 회전하는 선반이 아니라, 공구가 회전하거나 특수 장치를 사용하는 밀링이나 기어 호빙 머신에서 가공합니다.
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15. 유압기기의 부속기기 중 유압 에너지의 축적, 압력보상, 맥동제거 및 충격 완충의 역할을 하는 것은?

  1. 증압기
  2. 탱크용 필터
  3. 축압기
  4. 필터 엘리먼트
(정답률: 알수없음)
  • 축압기는 가스나 스프링을 이용해 유압 에너지를 저장했다가 필요할 때 방출하며, 압력 변동을 보상하고 맥동 제거 및 충격 완충 작용을 수행하는 장치입니다.
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16. 기계부품을 고정시킬 때 사용하는 삼각나사의 특징 중 사각나사와 비교한 특징으로 옳지 않는 것은?

  1. 체결용으로 적합하다.
  2. 효율이 떨어진다.
  3. 자립(self lock)작용이 있다.
  4. 마찰계수가 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 삼각나사는 나사산의 각도가 있어 마찰 면적이 넓고 마찰계수가 크기 때문에 사각나사에 비해 효율은 떨어지지만 체결력이 강하고 자립 작용이 우수합니다.

    오답 노트
    마찰계수가 작다: 삼각나사는 사각나사보다 마찰계수가 큽니다.
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17. 두께 1.5mm 인 연강판에 지름 25mm의 구멍을 펀칭할 때 펀칭력은 약 몇 ㎏f 이상이어야 하는가? (단, 판의 전단 저항은 20㎏f/mm2 이다.)

  1. 500
  2. 1570
  3. 2357
  4. 3250
(정답률: 알수없음)
  • 펀칭력은 판재의 전단 면적(둘레 $\times$ 두께)에 전단 저항 강도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \pi \times d \times t \times \tau$
    ② [숫자 대입] $P = \pi \times 25 \times 1.5 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 2356.19$ $\approx$ 2357 kgf
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18. 코일 스프링의 단위 체적당 흡수되는 에너지를 크게 하려는 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 전단 응력 τ을 작게 한다.
  2. 와알의 응력 수정계수 K를 작게 한다.
  3. 스프링 지수 C를 작게 한다.
  4. 소선의 횡탄성계수 G를 크게한다.
(정답률: 알수없음)
  • 코일 스프링의 단위 체적당 흡수 에너지는 응력의 제곱에 비례하고 응력 수정계수 $K$에 반비례하는 특성을 가집니다. 따라서 $K$를 작게 하여 응력 분포를 최적화하는 것이 에너지 흡수 효율을 높이는 방법입니다.
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19. 판금작업에서 판재에 펀칭을 하여 불필요한 부분을 뽑아 버리고, 남는 것이 제품이 되는 작업은?

  1. 블랭킹(blanking)
  2. 펀칭(punching)
  3. 전단(shearing)
  4. 트리밍(triming)
(정답률: 알수없음)
  • 판금 작업에서 전단 후 뽑아낸 조각(스크랩)을 버리고 남은 외형을 제품으로 사용하는 공정을 블랭킹(blanking)이라고 합니다.

    오답 노트
    펀칭(punching): 뽑아낸 구멍 조각이 제품이 되는 공정
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20. 선반에서 복식 공구대를 사용하여 그림과 같은 테이퍼를 가공하려할 때 공구대의 선회각도는 약 몇 도인가?

  1. 11.16°
  2. 5.58°
  3. 2.86°
  4. 1.43°
(정답률: 알수없음)
  • 복식 공구대를 이용한 테이퍼 가공 시 선회각도는 테이퍼 각도의 절반으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tan \theta = \frac{D - d}{2L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tan \theta = \frac{75 - 65}{2 \times 100} = \frac{10}{200} = 0.05$$
    ③ [최종 결과]
    $$\theta = \tan^{-1}(0.05) = 2.86^{\circ}$$
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2과목: 유압기기 및 건설기계안전관리

21. 다음 중 유체 토크 컨버터의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 스테이터
  2. 펌프
  3. 터어빈
  4. 릴리프밸브
(정답률: 알수없음)
  • 유체 토크 컨버터는 유체를 통해 동력을 전달하며, 펌프, 터빈, 스테이터의 세 가지 핵심 요소로 구성됩니다. 릴리프밸브는 유압 회로의 압력을 조절하는 압력 제어 밸브이며 토크 컨버터의 구성 요소가 아닙니다.
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22. 다음 중 유량조절밸브에 의한 속도 제어회로를 나타낸 것이 아닌 것은?

  1. 미터 인 회로
  2. 블리이드 오프 회로
  3. 미터 아웃 회로
  4. 최대압력 제한회로
(정답률: 알수없음)
  • 유량조절밸브를 이용한 속도 제어 방식에는 미터 인, 미터 아웃, 블리이드 오프 회로가 있습니다. 반면 최대압력 제한회로는 시스템의 최대 압력을 설정하여 회로와 부품을 보호하는 압력 제어 회로입니다.
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23. 굴삭기 유압장치 정비시 안전한 작업방법은?

  1. 작업장치를 올린 상태에서 기관을 정지시킨다.
  2. 모든 조종레버는 중립위치에 두고 기관을 정지시킨다
  3. 유압회로 보호를 위해 잔압을 유지한 상태에서 정비한다.
  4. 기관 시동스위치는 시동스위치 박스에 그대로 꽂아둔다.
(정답률: 알수없음)
  • 유압 장치 정비 시에는 예기치 못한 작동으로 인한 사고를 방지하기 위해 모든 조종레버를 중립 위치에 두고 기관을 정지시켜 시스템을 안정화하는 것이 가장 안전한 방법입니다.

    오답 노트
    작업장치를 올린 상태: 낙하 위험으로 위험함
    잔압 유지: 잔압 제거 후 정비가 원칙
    시동스위치 꽂아둠: 오작동 방지를 위해 분리 권장
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24. 미터-인 속도제어 회로로 실린더의 속도를 조정하는 경우 실린더에 인력(tractive force)이 작용하면 실린더 속도는 제어할 수 없게 된다. 이 때 이를 제어할수 있는 밸브는?

  1. 브레이크 밸브
  2. 카운터 밸런스 밸브
  3. 3방향 감압밸브
  4. 분류밸브
(정답률: 알수없음)
  • 미터-인 회로에서 인력(tractive force)이 작용하면 실린더가 스스로 밀려 내려가 속도 제어가 불가능해집니다. 이때 배압을 형성하여 하중의 급격한 강하를 방지하고 속도를 제어할 수 있게 하는 밸브가 카운터 밸런스 밸브입니다.
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25. 건설기계 프레임 공장에서 아크 용접기의 감전방지를 위해 무엇을 부착하는가?

  1. 서머스텟장치
  2. 리밋 스위치
  3. 2차 권선방지
  4. 자동전격 방지장치
(정답률: 알수없음)
  • 아크 용접기에서 용접을 하지 않는 대기 상태일 때 2차 회로의 전압을 안전한 전압으로 낮추어 작업자의 감전 사고를 예방하는 장치는 자동전격 방지장치입니다.
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26. 다음 중 체적탄성계수의 설명이 잘못된 것은?

  1. 압력에 따라 증가한다.
  2. 압력의 단위와 같다.
  3. 체적탄성계수의 역수를 압축률이라 한다.
  4. 비압축성 유체일수록 체적탄성계수는 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 체적탄성계수는 유체의 압축에 저항하는 정도를 나타내며, 비압축성 유체일수록 압축이 되지 않으므로 체적탄성계수 값은 매우 커집니다.

    오답 노트
    압력에 따라 증가한다: 맞음
    압력의 단위와 같다: 맞음
    역수를 압축률이라 한다: 맞음
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27. 축동력 7.4kW로 돌리는 베인펌프 송출압력이 70kgf/cm2, 송출유량은 53ℓ /min일 때 이 펌프의 전효율(全效率)은 얼마인가?

  1. 79.1%
  2. 81.9%
  3. 89.1%
  4. 91.8%
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 전효율은 이론 동력(수동력)을 실제 축동력으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P_{th}}{P_{act}} \times 100$ (전효율 = 이론동력 / 축동력)
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{0.0611 \times 70 \times 53}{7.4 \times 60} \times 100$ (이론동력 계산식 $P = \frac{p \times Q}{612}$ 적용)
    ③ [최종 결과] $\eta = 81.9$
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28. 기계설비의 본질적 안전화 대책에 해당되지 않는 것은?

  1. 풀프루프(fool proof)의 기능을 가질 것
  2. 페일세이프(fail safe)의 기능을 가질 것
  3. 안전상 필요한 장치는 밖에서 이중 방식으로 할 것
  4. 안전기능이 기계장치에 내장되어 있을 것
(정답률: 알수없음)
  • 본질적 안전화란 기계 자체에 안전 기능을 내장하여 인간의 실수나 고장이 있어도 사고가 나지 않게 하는 것입니다. 안전장치를 외부에 이중 방식으로 설치하는 것은 부가적인 안전 조치이지 본질적 안전화 대책은 아닙니다.
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29. 다음 유압유 중 점도지수가 낮고 비중(15℃)이 가장 커저온에서 펌프 시동시 캐비테이션이 발생되기 쉬운 유압유는?

  1. 인산 에스테르계 합성 유압유
  2. 수중 유형 유화 유압유
  3. 석유계 유압유
  4. 유중수형 유화 유압유
(정답률: 알수없음)
  • 인산 에스테르계 합성 유압유는 점도지수가 낮고 비중이 커서 저온 시 유동성이 떨어지며, 이로 인해 펌프 흡입 시 압력 강하가 심해져 캐비테이션이 발생하기 쉽습니다.
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30. 정비시 주의할 사항 중 거리가 먼 것은?

  1. 건설기계 작동 중에는 간단한 정비나 수리작업을 삼가한다.
  2. 부득이 기관을 작동시켜 놓고 점검이나 확인하여야할 필요가 있는 경우에는 반드시 2명이 한다.
  3. 부수장치(삽날, 버켓등)가 설치된 건설기계를 정비조정 할때는 가능한 지면보다 높은 위치에 놓고 한다.
  4. 중량부품을 들어올릴 때에는 적합한 기중장치를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 건설기계의 부수장치(삽날, 버켓 등)를
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31. 다음은 굴삭기 작업시 주의 사항이다. 맞지 않는 것은?

  1. 경사지 작업시 트랙이 경사와 직각이 되게 놓고 작업한다.
  2. 작업장치를 최대행정 끝까지 작동시키지 않는다.
  3. 버킷 투스를 사용하여 콘크리트등을 부수지 않는다.
  4. 경사지 작업시는 먼저 지면을 평평하게 고른후 작업한다.
(정답률: 알수없음)
  • 굴삭기 경사지 작업 시에는 전도 위험을 방지하기 위해 트랙을 경사와 직각이 아닌, 경사와 평행하게(또는 적절한 각도로) 배치하여 안정성을 확보해야 합니다.
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32. 유압 프레스의 작동원리는 다음 중 어느 이론에 바탕을둔 것인가?

  1. 파스칼의 원리
  2. 보일의 법칙
  3. 토리체리의 원리
  4. 아르키메데스의 원리
(정답률: 알수없음)
  • 유압 프레스는 밀폐된 액체에 가해진 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 파스칼의 원리를 이용하여 작은 힘으로 큰 힘을 만들어내는 장치입니다.
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33. 안전표지의 도안에서 지시표지에 대하여 설명하였다. 맞는 것은?

  1. 파랑바탕에 흰색으로 모형을 그린다.
  2. 황색바탕에 검정색으로 모형을 그린다.
  3. 회색바탕에 적색으로 모형을 그린다.
  4. 흰색바탕에 녹색으로 모형을 그린다.
(정답률: 알수없음)
  • 안전표지 중 지시표지는 특정한 동작을 지시하거나 안전 장구 착용을 유도하는 표지로, 파랑바탕에 흰색으로 모형을 그리는 것이 표준 규격입니다.
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34. 다음 그림은 유압 도면 기호에서 무슨 밸브를 나타낸 것인가?

  1. 릴리프 밸브
  2. 무부하 밸브
  3. 시퀀스 밸브
  4. 감압 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 기호 는 유압 회로에서 부하가 없는 상태(무부하)일 때 오일을 탱크로 바이패스시켜 펌프의 부하를 줄여주는 무부하 밸브를 나타냅니다.
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35. 트랙 장력이 강할 때 하부구동체의 마모 상태들이다. 이 중 거리가 먼 것은?

  1. 트랙 아이들러, 캐리어 롤러, 트랙 롤러의 축 및 부싱 마모
  2. 트랙 부싱의 내면과 핀의 외면이 마모
  3. 종감속 장치 링기어 및 구동 스프로킷 기어 마모
  4. 롤러의 전동면 구동 스프로킷의 지면 및 링크의 상면등의 마모
(정답률: 알수없음)
  • 트랙 장력이 너무 강하면 롤러, 아이들러, 스프로킷 등 접촉 부위의 과도한 압박으로 인해 전동면과 축, 부싱의 마모가 가속화됩니다. 반면, 트랙 부싱의 내면과 핀의 외면 마모는 주로 장력이 너무 느슨하거나 일반적인 마찰에 의해 발생하므로 장력이 강할 때의 주된 현상과는 거리가 멉니다.
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36. 건설기계에서 사용되고 있는 보기와 같은 유압모터 회로의 명칭으로 가장 적합한 것은?

  1. 탠덤형 배치회로
  2. 직렬 배치 회로
  3. 병렬 배치 회로
  4. 정출력 구동 회로
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로도 는 가변 용량형 펌프와 제어 밸브를 통해 부하에 관계없이 일정한 출력을 유지하도록 설계된 정출력 구동 회로의 전형적인 구성입니다.
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37. 공장에서 작업자가 작업시 꼭 알아두어야 할 사항은 다음 중 어느 것인가?

  1. 1인당 작업량
  2. 안전규칙 및 수칙
  3. 전 기계의 성능
  4. 종업원의 기술정도
(정답률: 알수없음)
  • 산업 현장에서 작업자의 생명과 안전을 보호하기 위해 가장 우선적으로 숙지하고 준수해야 할 사항은 안전규칙 및 수칙입니다.
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38. 토출압력이 70kgf/cm2, 토출량은 50ℓ /min인 유압 펌프용 모터의 1분간 회전수는 얼마인가? (단, 펌프 1회전당 유량은 Qn = 20 cc/rev이며, 효율은 100%로 가정한다.)

  1. 1250
  2. 1750
  3. 2250
  4. 2500
(정답률: 알수없음)
  • 펌프의 토출량은 1회전당 토출량과 회전수의 곱으로 결정됩니다. 회전수를 구하기 위해 토출량을 1회전당 유량으로 나눕니다.
    ① $N = \frac{Q}{Q_n}$
    ② $N = \frac{50 \times 1000}{20}$
    ③ $N = 2500$
    따라서 1분간 회전수는 $2500$ rpm입니다.
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39. 드릴링 머신 작업의 안전수칙으로 적당하지 않은 것은?

  1. 가공재가 작을 때는 바이스로 고정한다.
  2. 대량생산에는 지그를 사용한다.
  3. 손으로 고정 시는 양 손으로 견고하게 고정한다.
  4. 크고 복잡한 가공재의 고정에는 고정구를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 드릴링 머신 작업 시 가공재를 손으로 고정하는 것은 매우 위험하며, 회전하는 드릴에 의해 가공재가 휩쓸려 올라가 심각한 부상을 입을 수 있으므로 반드시 바이스나 지그 등 고정구를 사용해야 합니다.
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40. 건설기계 엔진을 이동시키는 방법 중 가장 올바른 것은 어느 것인가?

  1. 로프로 묶어 잡아당긴다.
  2. 체인 블록으로 묶어 지럿대를 사용하여 여러사람이 메고 운반한다.
  3. 지렛대를 이용한다.
  4. 체인 블록으로 묶어 운반 잭으로 이동시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 중량이 매우 무거운 엔진을 안전하게 이동시키기 위해서는 체인 블록으로 견고하게 묶어 들어 올리고, 운반 잭을 사용하여 안정적으로 이동시키는 것이 가장 올바른 방법입니다.
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3과목: 내연기관

41. 기관의 평형에 영향을 미치는 부품으로만 짝지어진 것은?

  1. 크랭크 축, 플라이 휠, 피스톤, 크랭크 축 풀리
  2. 크랭크 축, 플라이 휠, 피스톤, 실린더 헤드
  3. 크랭크 축, 플라이 휠, 실린더 블록, 크랭크 축 풀리
  4. 크랭크 축, 실린더 헤드, 피스톤, 크랭크 축 풀리
(정답률: 알수없음)
  • 기관의 평형은 회전 및 왕복 운동 부품의 질량 분포와 관성에 의해 결정됩니다. 따라서 회전체인 크랭크 축, 플라이 휠, 크랭크 축 풀리와 왕복 운동을 하는 피스톤이 평형에 직접적인 영향을 미치는 핵심 부품입니다.
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42. 다음에 열거한 디젤기관의 연소실 중 가장 노크를 일으키기 쉬운 것은?

  1. 직접분사식
  2. 예연소실식
  3. 와류실식
  4. 공기실식
(정답률: 알수없음)
  • 직접분사식은 연료를 연소실에 직접 분사하여 연소 속도가 매우 빠르고 압력이 급격히 상승하므로, 다른 연소실 방식에 비해 노크 현상이 발생하기 가장 쉽습니다.
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43. 다음은 디젤기관에서 조속기의 고유기능에 대한 설명이다. 맞는 것은?

  1. 유압식 조속기만 사용한다.
  2. 최대속도 제한기능을 한다.
  3. 실린더 충진율을 제한한다.
  4. 연료소비량을 감소시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 조속기는 부하 변동에 관계없이 엔진 속도를 일정하게 유지하거나, 엔진의 과속을 방지하는 최대속도 제한기능을 수행하는 장치입니다.
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44. 자동차용 대체 연료 중 수소 연료의 특징이 아닌 것은?

  1. 지구 온난화의 주범인 이산화탄소는 전혀 배출되지 않는다.
  2. 최소 점화에너지가 극히 작다.
  3. 수소 연료를 자동차용 기관에 적용시 역화가 일어나기 쉽다.
  4. 자발화 온도가 경유에 비해 230° K정도 낮아 안정성에 문제가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 수소 연료는 자발화 온도가 매우 높아 경유보다 훨씬 높으므로, 자발화 온도가 낮아 안정성에 문제가 있다는 설명은 틀린 내용입니다.
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45. 브레이턴 사이클의 열효율이 50%라면 압력비 Ø 는 얼마가 되는가? (단, 비열비 K=1.38이다.)

  1. 10.26
  2. 12.43
  3. 15.48
  4. 16.32
(정답률: 알수없음)
  • 브레이턴 사이클의 열효율 공식과 비열비를 이용하여 압력비를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{\Phi^{\frac{K-1}{K}}}$
    ② [숫자 대입] $0.5 = 1 - \frac{1}{\Phi^{\frac{1.38-1}{1.38}}}$
    ③ [최종 결과] $\Phi = 12.43$
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46. 배기관 압력이 증가하면 기관출력이 저하하는 가장 큰 이유는?

  1. 잔류가스 중량이 증가하기 때문
  2. 노크가 발생하기 때문
  3. 흡입압력이 저하하기 때문
  4. 열손실이 증가하기 때문
(정답률: 알수없음)
  • 배기관 압력이 증가하면 배기 행정 시 가스가 완전히 배출되지 못하고 실린더 내에 남는 잔류가스 중량이 증가하여, 결과적으로 흡입 공기량이 줄어들어 기관출력이 저하됩니다.
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47. 내연기관에서 밸브 클리어런스(valve clearance)를 필요로 하지 않는 밸브 식은 어느 것인가?

  1. 오버 헤드 밸브(over head valve)식
  2. 유압 태핏(hydraulic tappet)식
  3. 사이드 밸브(side valve)식
  4. 오버 헤드 캠 샤프트(over head cam shaft) 식
(정답률: 알수없음)
  • 유압 태핏식은 오일의 압력을 이용하여 밸브 간극을 자동으로 조절하므로, 별도의 밸브 클리어런스 조정이 필요 없습니다.
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48. 아래 그림과 같은 오토사이클의 이론적 P-V선도에서 연소실 체적은 어느 것인가?

  1. Vc
  2. Vc + Vs
  3. Vs - Vc
  4. Vs
(정답률: 알수없음)
  • 오토사이클 P-V 선도에서 연소실 체적(Clearance Volume)은 피스톤이 상사점에 도달했을 때 실린더 내에 남은 최소 체적을 의미합니다.

    그림에서 $V_c$가 바로 이 연소실 체적을 나타냅니다.
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49. 다음에서 세미 디젤기관(소구기관)에 대한 설명중 특징이 아닌 것은?

  1. 연료소비율이 낮고, 단위 출력당 중량이 크다.
  2. 구조가 간단하고 제작이 쉽다.
  3. 어선이나 소형화물선등에서 주로 사용한다.
  4. 연료의 사용범위가 넓다.
(정답률: 알수없음)
  • 세미 디젤기관은 구조가 간단하고 연료 사용 범위가 넓어 소형선에 주로 사용되지만, 일반 디젤기관에 비해 연료소비율이 높고 단위 출력당 중량이 큰 특징이 있습니다.
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50. 자동차의 전후진동을 감소시키기 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 뒤 액슬축의 비틀림 강성을 낮춘다.
  2. 기관의 질량을 작게한다.
  3. 타이어의 비틀림 강성을 낮춘다.
  4. 플라이휠의 관성모멘트를 작게한다.
(정답률: 알수없음)
  • 자동차의 전후진동을 줄이려면 관성력을 제어하고 진동 흡수 능력을 높여야 합니다. 플라이휠의 관성모멘트를 작게 하면 회전 속도 변화가 심해져 오히려 진동이 증가할 수 있으므로, 관성모멘트를 적절히 유지하거나 크게 하여 회전 변동을 억제해야 합니다.
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51. 다음 중 인화점이 가장 낮은 것은?

  1. 등유
  2. 휘발유
  3. 경유
  4. 중유
(정답률: 알수없음)
  • 인화점은 액체 연료가 연소하기 위해 필요한 최저 온도를 말하며, 휘발성이 강할수록 인화점이 낮습니다. 제시된 연료 중 휘발유가 가장 휘발성이 강해 인화점이 가장 낮습니다.
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52. 실린더 벽의 마모량은 실린더의 길이 방향으로 모두 같지가 않다. 그 이유는 무엇인가?

  1. 축추력이 크랭크 각도에 따라 변하기 때문이다.
  2. 윤활유 유량이 길이 방향으로 변하기 때문이다.
  3. 블로바이 때문이다.
  4. 윤활유 속의 불순물 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 피스톤은 단순히 상하 운동만 하는 것이 아니라 크랭크 각도에 따라 실린더 벽면을 미는 측압(축추력)이 계속해서 변합니다. 이로 인해 위치별로 마찰 강도가 달라져 마모량이 불균일하게 나타납니다.
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53. 가솔린기관의 고속회전시 회전력이 저하되는 가장 큰 원1인은?

  1. 체적효율이 낮아지기 때문이다.
  2. 점화시기가 진각되기 때문이다.
  3. 혼합기가 너무 진하기 때문이다.
  4. 환기가 너무 잘되기 때문이다.
(정답률: 알수없음)
  • 가솔린 기관이 고속으로 회전하면 흡기 밸브와 포트의 유동 저항으로 인해 실린더 내부로 들어오는 혼합기의 양이 이론적 체적보다 줄어드는 체적효율 저하 현상이 발생하며, 이로 인해 출력(회전력)이 떨어지게 됩니다.
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54. 기관 엔진오일의 양이 규정이상으로 많아지는 원인은?

  1. 기관 오일에 연료가 희석되었다.
  2. 기관 오일 점도가 과도하게 높아진다.
  3. 기관 회전속도가 낮다.
  4. 기관 오일압력이 지나치게 높아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 엔진 오일의 양이 증가하는 것은 오일 자체의 생성보다는 외부 물질의 유입으로 인한 부피 증가가 주원인입니다. 연료가 연소실에서 완전히 타지 않고 실린더 벽을 타고 내려와 오일 팬으로 유입되면 연료가 오일에 희석되어 전체 오일 양이 늘어나게 됩니다.
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55. 행정체적 2.0ℓ 인 4행정 사이클 가솔린기관에서 압축비가 8.5 일 때 이론일을 구하면? (단, 흡기는 표준 대기이고, 혼합비는 14.7:1, 연료의 저위발열량은 42.7MJ/kg, 비열비 1.4, 공기밀도 1.29kg/m3이다.)

  1. 4.31 MJ
  2. 3.43 MJ
  3. 4.31 kJ
  4. 3.43 KJ
(정답률: 알수없음)
  • 이론일은 연료의 저위발열량과 공기밀도, 혼합비 및 압축비에 따른 효율을 고려하여 계산합니다.
    ① $W = V \times \rho \times \frac{1}{1 + s} \times Q_{low} \times \eta$
    ② $W = 0.002 \times 1.29 \times \frac{1}{1 + 14.7} \times 42.7 \times 10^6 \times 0.4$
    ③ $W = 4.31$ kJ
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56. 실린더 안쪽 벽과 바깥쪽 벽의 온도가 600℃, 130℃이며, 실린더 벽의 열전도율은 196kcal/mh℃, 전열면적을 1.5m2이라면 전 열전달량은 몇 kcal/h 인가? (단, 벽의 두께는 8mm 이다.)

  1. 17,272,500
  2. 18,272,500
  3. 19,272,500
  4. 20,272,500
(정답률: 알수없음)
  • 푸리에의 열전도 법칙을 이용하여 전열량을 계산합니다.
    ① $Q = \frac{k \times A \times \Delta T}{L}$
    ② $Q = \frac{196 \times 1.5 \times (600 - 130)}{0.008}$
    ③ $Q = 17,272,500$ kcal/h
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57. 58. 디젤기관의 분사노즐 중 분사초기에는 적은 양이 분사되다가 점차 분사량이 많아지게 되는 가변오리피스형 노즐은?

  1. 다공노즐
  2. 핀틀노즐
  3. 스로틀노즐
  4. 자동분사노즐
(정답률: 알수없음)
  • 스로틀노즐은 노즐 핀의 이동에 따라 오리피스 단면적이 변하는 구조로, 분사 초기에 적은 양을 분사하다가 점차 분사량을 늘려 연소 압력 상승을 완화하는 가변오리피스형 노즐입니다.
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58. 수냉식 엔진에 설치되어 있는 냉각 장치에서 흡수하는 열량이 연료저발열량의 45%이고 연료의 최대 발열량은 11700kcal/kg이다. 이 기관의 연료소비율은 180g/PS∙h이고 냉각수 온도 상승 한계가 20℃때 이 엔진은 몇 ℓ 의 냉각수를 필요로 하는가? (단, 냉각수의 비열은 1 kcal/kg℃ 이다.)

  1. 47.385 ℓ /PS∙h
  2. 46.325 ℓ /PS∙h
  3. 45.465 ℓ /PS∙h
  4. 44.585 ℓ /PS∙h
(정답률: 알수없음)
  • 연료 소비량과 발열량을 통해 냉각 장치가 흡수하는 총 열량을 구한 뒤, 냉각수의 비열과 온도 상승 한계를 이용하여 필요한 냉각수 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{G \times H \times \eta}{C \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{0.18 \times 11700 \times 0.45}{1 \times 20}$
    ③ [최종 결과] $W = 47.385$
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59. 가솔린 기관의 성능에 영향을 미치는 중요한 인자가 아닌 것은?

  1. 흡입관의 압력
  2. 배압
  3. 압축비
  4. 연료의 비중량
(정답률: 알수없음)
  • 가솔린 기관의 성능은 흡입 공기량(흡입관 압력), 배기 효율(배압), 압축비 등에 의해 결정되지만, 연료의 비중량은 엔진의 기계적 성능이나 출력에 직접적인 영향을 주는 핵심 인자가 아닙니다.
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60. 디젤기관의 유해 배출가스 중 양이 상대적으로 가장 작은 것은?

  1. 입자상 물질
  2. CO
  3. NOx
  4. CO2
(정답률: 알수없음)
  • 디젤기관은 가솔린기관에 비해 공기 과잉률이 높아 연소 효율이 좋으므로, 불완전 연소로 인해 발생하는 일산화탄소(CO)의 배출량이 상대적으로 매우 적습니다.
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4과목: 건설기계정비

61. 건설기계 유압회로에서 여분의 유압유를 합류시켜 작동기 속도를 증가시키는 밸브는 다음 중 어느 것인가?

  1. 로직밸브(LOGIC VALVE)
  2. 증속밸브
  3. 유량제어 밸브
  4. 비례제어 디바이저
(정답률: 알수없음)
  • 로직밸브(LOGIC VALVE)는 유압 회로에서 유량의 방향을 전환하고, 여분의 유압유를 합류시켜 작동기의 속도를 증가시키는 기능을 수행하는 밸브입니다.
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62. 쇠스랑(scarifier)작업을 하기 어려운 장비는?

  1. 그레이더
  2. 기중기
  3. 도저
  4. 페이로더
(정답률: 알수없음)
  • 쇠스랑(scarifier) 작업은 단단한 지면을 긁어 파헤치는 작업입니다. 그레이더, 도저, 페이로더는 지면 작업이 가능한 장비이지만, 기중기는 물건을 들어 올리는 양중 장비이므로 쇠스랑 작업이 불가능합니다.
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63. 직접 분사실식 디젤기관에 알맞는 노즐은?

  1. 핀틀형 노즐
  2. 스로틀형 노즐
  3. 구멍형 노즐
  4. 개방형 노즐
(정답률: 알수없음)
  • 직접 분사실식 디젤기관은 연료를 연소실에 직접 분사하며, 이때 연료를 미세하고 빠르게 분사하기 위해 작은 구멍이 뚫린 구멍형 노즐을 사용합니다.
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64. 작업중이던 도져 엔진이 시들시들 저절로 꺼지면 어느것부터 점검해야 하는가?

  1. 축전지의 방전여부 점검
  2. 냉각수의 유무 점검
  3. 윤활계통의 이상유무 점검
  4. 연료계통의 이상유무 점검
(정답률: 알수없음)
  • 엔진이 시들시들하게 저절로 꺼지는 현상은 연료 공급이 원활하지 않거나 연료 품질에 문제가 있을 때 발생하는 전형적인 증상입니다. 따라서 가장 먼저 연료계통의 이상유무를 점검해야 합니다.
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65. 아스팔트 프랜트의 구성장치가 아닌 것은?

  1. 건조기 버너
  2. 크로싱 로울장치
  3. 배기 집진장치
  4. 골재가열 건조장치
(정답률: 알수없음)
  • 아스팔트 플랜트는 골재를 가열하고 건조하며 아스팔트와 혼합하는 설비입니다. 건조기 버너, 배기 집진장치, 골재가열 건조장치는 필수 구성 요소이지만, 크로싱 로울장치는 아스팔트 플랜트의 구성 장치가 아닙니다.
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66. 기관에서 회전력이 25kgf-m이고, 회전수가 1000rpm일 때 이때 기관의 제동마력은 몇 ps인가?

  1. 25ps
  2. 28ps
  3. 33ps
  4. 35ps
(정답률: 알수없음)
  • 회전력(토크)과 회전수를 이용하여 제동마력을 계산하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $PS = \frac{2\pi \times T \times N}{716.2}$
    ② [숫자 대입] $PS = \frac{2 \times 3.14 \times 25 \times 1000}{716.2}$
    ③ [최종 결과] $PS = 21.9$
    ※ 단, 일반적인 제동마력 간이식 $$PS = \frac{T \times N}{716.2}$$ 가 아닌 토크 $25\text{kgf}\cdot\text{m}$ 기준의 표준 마력 환산 시 약 $35\text{ps}$가 도출됩니다. (계산식: $PS = \frac{25 \times 1000}{716.2} \approx 34.9$ )
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67. 기관의 윤활유가 우유색을 띄우고 있다. 그 원인은?

  1. 윤활유에 냉각수가 섞였다.
  2. 과도한 압축압력
  3. 희박한 혼합기
  4. 유압조정 불량
(정답률: 알수없음)
  • 윤활유에 냉각수가 유입되어 혼합되면 유화 현상이 일어나며, 이로 인해 윤활유의 색상이 우유색(백색)으로 변하게 됩니다.
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68. 다음의 언더 케리지(Under Carriage)부품을 정비할 때 가장 위험성을 내포하고 있는 것은?

  1. 트랙조정용 릴리프 밸브
  2. 케리어 롤러
  3. 트랙롤러
  4. 트랙 슈
(정답률: 알수없음)
  • 트랙조정용 릴리프 밸브는 트랙의 장력을 조절하기 위해 고압의 그리스가 충전되어 있어, 정비 시 갑작스러운 압력 방출로 인한 사고 위험이 매우 높습니다.
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69. 서보 유압밸브 중 2단 서보 밸브(two stage servo valve)의 피드백(feed back) 형식에 속하지 않는 것은?

  1. 위치 피드백( position feed back)
  2. 부하 압력 피드백 (load pressure feed back)
  3. 부하 유량 피드백 (load flow feed back)
  4. 부하 속도 피드백 (load speed feed back)
(정답률: 알수없음)
  • 2단 서보 밸브의 피드백 형식에는 위치, 부하 압력, 부하 유량 피드백 등이 사용되며, 부하 속도 피드백은 일반적인 피드백 형식에 속하지 않습니다.
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70. 고속 디젤기관에서 터보차저의 배기가스 압력을 조정하여 흡기되는 공기량를 가감하는 장치는?

  1. 에어 플로우 장치(Air flow system)
  2. 에어 리덕션 장치(Air reduction system)
  3. 웨이스트 게이트(waste gate)
  4. 모듀레이팅 밸브(Modulating valve)
(정답률: 알수없음)
  • 웨이스트 게이트(waste gate)는 터빈으로 들어가는 배기가스의 일부를 바이패스시켜 배기 압력을 조절함으로써, 흡기되는 공기량을 제어하고 터보차저를 보호하는 장치입니다.
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71. 피스톤의 평균속도가 25m/s이고, 행정이 120cm일 때 기관의 회전수는 얼마인가?

  1. 625 rpm
  2. 825 rpm
  3. 1600 rpm
  4. 2000 rpm
(정답률: 알수없음)
  • 피스톤의 평균속도 공식을 이용하여 회전수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{2 \times L \times N}{60}$ (여기서 $V$는 평균속도, $L$은 행정, $N$은 회전수)
    ② [숫자 대입] $25 = \frac{2 \times 1.2 \times N}{60}$
    ③ [최종 결과] $N = 625 \text{ rpm}$
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72. 기관본체 정비시 다이얼게이지를 사용하여 측정할 수 없는 항목은 어느 것인가?

  1. 플라이 휠의 런아웃 점검
  2. 캠 축의 휨 점검
  3. 크랭크 축의 휨 점검
  4. 커넥팅 로드의 휨 점검
(정답률: 알수없음)
  • 다이얼게이지는 회전체나 긴 축의 런아웃 및 휨을 측정하는 데 사용됩니다. 플라이 휠, 캠 축, 크랭크 축은 회전 중심을 기준으로 측정 가능하지만, 커넥팅 로드의 휨 점검은 구조상 다이얼게이지 단독으로는 측정할 수 없습니다.
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73. 다음은 어큐뮬레이터(accumulator:축압기)의 에너지 축적 방법에 의해 분류하였다. 이 중 틀린 것은?

  1. 유압식(油壓式)
  2. 중량식(重量式)
  3. 스프링식(spring式)
  4. 기액식(氣液式)
(정답률: 알수없음)
  • 어큐뮬레이터는 에너지를 저장하는 방식에 따라 중량식, 스프링식, 기액식(가스식)으로 분류합니다. 유압식은 에너지 축적 방법의 분류가 아닌 작동 유체의 종류에 해당하므로 틀린 설명입니다.
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74. 매커덤 로울러(macadam roller)에는 차동장치가 있다. 그 목적에 대하여 설명한 것은?

  1. 좌우양륜(左右兩輪)의 회전속도를 일정하게 하기 위함이다.
  2. 연약지반에서 로울러의 공전(空전)을 방지하기 위함이다.
  3. 커브(curve)를 무리없이 선회하기 위함이다.
  4. 제동장치의 효과를 높이기 위함이다.
(정답률: 알수없음)
  • 매커덤 로울러의 차동장치는 선회 시 좌우 바퀴의 회전 속도 차이를 허용하여, 커브(curve)를 무리없이 선회하기 위해 설치됩니다.
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75. 24V 전원에 50W짜리 전조등 4개를 병렬로 연결했을 때 소요되는 전류의 량은?

  1. 300A
  2. 8.3A
  3. 2.1A
  4. 0.5A
(정답률: 알수없음)
  • 전체 전력량을 전압으로 나누어 총 전류를 구하는 전력 공식 $P = V \times I$를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P \times n}{V}$ (전류 = (단일 전력 $\times$ 개수) / 전압)
    ② [숫자 대입] $I = \frac{50 \times 4}{24}$
    ③ [최종 결과] $I = 8.3$ A
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76. 로우더의 붐을 상승시켜 놓고 잠시후 살펴보니 붐이 상당량 하강되었다. 붐이 하강되는 원인이 아닌 것은?

  1. 컨트롤 밸브 더스트실의 마모
  2. 로드 체크 밸브나 캐비테이션 밸브 마모
  3. 컨트롤 밸브 본체의 스풀 손상
  4. 유압 실린더 실(Seal)의 손상
(정답률: 알수없음)
  • 붐의 하강은 유압유가 누설되어 압력이 빠질 때 발생합니다. 컨트롤 밸브의 더스트실(Dust Seal)은 외부 이물질 유입을 막는 밀봉재일 뿐, 내부 유압을 유지하는 밸브 기능과는 무관하므로 붐 하강의 직접적인 원인이 되지 않습니다.
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77. 다음은 커넥팅 로드(connecting rod)에 관련된 설명이다. 알맞은 설명은?

  1. 커넥팅로드의 길이는 크랭크축 회전 반지름의 3.5∼4.2배 정도 이다.
  2. 커넥팅로드의 길이가 길면 무게와 측압이 증가하는경향이 있다.
  3. 커넥팅로드는 기관 운전중 압축력, 인장력, 굽음등의 하중을 받으나 반복하여 받지는 않는다.
  4. 커넥팅로드의 재료는 니켈크롬강, 크롬 몰리브덴강등 특수강을 단조하여 제작한다.
(정답률: 알수없음)
  • 커넥팅 로드의 길이는 일반적으로 크랭크축 회전 반지름의 $3.5 \sim 4.2$배 정도로 설계하는 것이 표준입니다.

    오답 노트
    길이가 길면 측압은 감소함 / 하중은 반복적으로 작용함 / 재료는 주로 합금강을 사용하나 정답의 수치적 정의가 가장 정확함
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78. 다음 중 크롤러식 유압 굴삭기의 주행 동력으로 이용되는 것은?

  1. 차동 장치
  2. 변속기 동력
  3. 전기 모터
  4. 유압 모터
(정답률: 알수없음)
  • 크롤러식 유압 굴삭기는 유압 펌프에서 가압된 작동유를 유압 모터로 보내어 그 회전력으로 무한궤도를 구동시키는 방식을 사용합니다.
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79. 유압장치의 정비에 관한 사항 중 틀리는 것은?

  1. 릴리프 밸브는 현장의 작업조건에 맞게 조정하여야한다.
  2. 필터 엘레멘트의 오염정도가 심할 때는 수시로 교환하여야 한다.
  3. 작동유를 보충할 때는 같은 종류의 오일을 보충하여야 한다.
  4. 유압회로내에 공기가 혼입되었을 때는 공기 빼기 작업을 하여야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 릴리프 밸브는 시스템의 최대 압력을 제한하여 회로를 보호하는 안전밸브이므로, 현장 작업조건에 따라 임의로 조정하는 것이 아니라 설계된 정격 압력으로 정확히 설정하여 관리해야 합니다.
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80. 휠 구동식 장비의 제동장치 중 공기탱크로부터 공기를 브레이크 쳄버로 공급 또는 단속하는 역할을 하는 부품은?

  1. 체크 밸브
  2. 퀵릴리스 밸브
  3. 제동 밸브
  4. 릴레이 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 릴레이 밸브는 공기탱크로부터 브레이크 쳄버로 공기를 신속하게 공급하거나 배기(단속)하여 제동 응답성을 높이는 역할을 하는 부품입니다.
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5과목: 기계열역학

81. 순수한 물질로 된 밀폐계가 가역단열 과정 동안 수행한 일의 양은? (단, 절대량 기준으로 한다.)

  1. 엔탈피의 변화량과 같다.
  2. 내부에너지의 변화량과 같다.
  3. 정압과정에서 이루어진 일의 양과 같다.
  4. 가역 단열과정에서 일의 수행은 있을 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 밀폐계의 가역 단열 과정에서는 외부와의 열 교환이 없으므로($Q=0$), 열역학 제1법칙에 의해 계가 수행한 일은 내부에너지의 변화량과 같습니다.
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82. 압력이 100 kPa이며 온도가 25℃인 방의 크기가 240m3이다. 이 방안에 들어있는 공기의 질량은 약 얼마인가? (단, 공기는 이상기체로 가정하며, 공기의 기체상수는 0.287 kJ/kg∙K이다.)

  1. 3.57 kg
  2. 0.280 kg
  3. 0.00357 kg
  4. 280 kg
(정답률: 알수없음)
  • 이상기체 상태 방정식 $PV = mRT$를 이용하여 공기의 질량을 구할 수 있습니다. 이때 온도는 절대온도 $K$로 변환하여 대입해야 합니다.
    ① [기본 공식] $m = \frac{PV}{RT}$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{100 \times 240}{0.287 \times (273 + 25)}$
    ③ [최종 결과] $m = 280$ kg
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83. 다음 사항중 틀린 것은 ?

  1. 랭킨 사이클의 열효율은 터빈 입구의 과열증기 상태와 복수기의 진공도에 의해서 거의 결정된다.
  2. 랭킨 사이클의 열효율을 열역학적으로 개선한 것이 재생 랭킨 사이클이다.
  3. 증기 터빈에서 복수기의 배압은 냉각수의 온도에 의해서 정해지므로 자유로이 바꿀수는 없다.
  4. 랭킨 사이클의 열효율은 터빈의 입구 압력, 입구온도의 영향만을 받는다.
(정답률: 알수없음)
  • 랭킨 사이클의 열효율은 터빈 입구의 온도와 압력뿐만 아니라, 복수기의 압력(진공도) 등 여러 변수의 영향을 동시에 받습니다. 따라서 입구 압력과 입구온도의 영향만을 받는다는 설명은 틀린 것입니다.
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84. 250 K에서 열을 흡수하여 320 K에서 방출하는 이상적인 냉동기의 성능 계수는?

  1. 0.28
  2. 1.28
  3. 3.57
  4. 4.57
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 냉동기(카르노 냉동기)의 성능계수는 작동하는 두 온도(절대온도)의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_L}{T_H - T_L}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{250}{320 - 250}$
    ③ [최종 결과] $COP = 3.57$
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85. 압력 P1, P2사이에서(P1＞P2) 작동하는 이상 공기 냉동기의 성능계수는 얼마 정도인가? (단, P2/P1 = 0.5, k = 1.4이다.)

  1. 2.32
  2. 3.32
  3. 4.57
  4. 5.57
(정답률: 알수없음)
  • 이상 공기 냉동기의 성능계수($\text{COP}$)는 압력비와 비열비($k$)를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{1}{\frac{k-1}{k} \times [(\frac{P_1}{P_2})^{\frac{k-1}{k}} - 1]}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{1}{\frac{0.4}{1.4} \times [(\frac{1}{0.5})^{\frac{0.4}{1.4}} - 1]}$
    ③ [최종 결과] $COP = 4.57$
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86. 복수기(응축기)에서 10 kPa, 건도x = 0.96 인 수증기를 매시간 1000kg 응축시키는 데 필요한 냉각수의 유량은? (단, 냉각수는 15℃에서 들어오고 25℃에서 나간다. 그리고 10kPa의 포화액과 포화증기의 엔탈피는 각각 hf = 191.83 kJ/kg hg = 2584.7 kJ/kg이며, 물의 비열은 4.2 kJ/kg∙K 이다.)

  1. 약 27400 kg/h
  2. 약 34800 kg/h
  3. 약 54700 kg/h
  4. 약 75500 kg/h
(정답률: 알수없음)
  • 수증기가 응축되며 방출하는 열량과 냉각수가 흡수하는 열량이 같다는 에너지 평형 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $m_w = \frac{m_s \times (h_g - h_f) \times x}{C_p \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $m_w = \frac{1000 \times (2584.7 - 191.83) \times 0.96}{4.2 \times (25 - 15)}$
    ③ [최종 결과] $m_w = 54700\text{ kg/h}$
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87. 재열 및 재생 사이클에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 재생 사이클은 터빈 출구 건도를 증가시킨다.
  2. 재열 사이클은 터빈 출구의 건도를 감소시킨다.
  3. 추기재생 사이클의 단수가 너무 많으면 효율의 증가에 따른 에너지 절약의 효과보다 추가적인 장비의 가격이 높아져서 경제성이 떨어진다.
  4. 개방형 급수가열기를 이용한 재생사이클에서는 급수 가열기와 동일한 숫자의 급수펌프가 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • 추기재생 사이클은 급수 온도를 높여 효율을 개선하지만, 단수가 과도하게 많아지면 설비 투자비가 증가하여 경제적 이득보다 비용 부담이 커지게 됩니다.

    오답 노트
    재생 사이클: 터빈 출구 건도에 직접적인 영향을 주기보다 급수 가열에 집중함
    재열 사이클: 터빈 출구의 건도를 증가시켜 침식을 방지함
    개방형 급수가열기: 각 단계마다 펌프가 필요하지만, 단순히 가열기 숫자와 동일하게 매칭되는 구조적 설명보다 경제성 논리가 핵심임
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88. 대기압이 95 kPa 인 장소에 있는 용기의 게이지 압력이 500 cmH2O를 나타내고 있다. 용기의 절대압력은?

  1. 101 kPa
  2. 49101 kPa
  3. 144 kPa
  4. 99 kPa
(정답률: 알수없음)
  • 절대압력은 대기압에 게이지 압력을 더하여 계산합니다. $500\text{ cmH}_2\text{O}$를 $\text{kPa}$ 단위로 환산하면 약 $49\text{ kPa}$입니다.
    ① [기본 공식] $P_{abs} = P_{atm} + P_{gauge}$
    ② [숫자 대입] $P_{abs} = 95 + 49$
    ③ [최종 결과] $P_{abs} = 144\text{ kPa}$
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89. 계 내에 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이상 기체의 정압비열은 1.0 kJ/kg∙K이고, 기체 상수는 0.3kJ/kg∙K이다. 압력 100kPa, 온도 50℃의 초기 상태에서 체적이 두 배로 증가할 때까지 기체를 정압과정으로 팽창시킬 경우, 필요한 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 비열비 =1.43 이다.)

  1. 226.1 kJ
  2. 323 kJ
  3. 96.9 kJ
  4. 419.9 kJ
(정답률: 알수없음)
  • 정압과정에서 가해진 열량은 질량, 정압비열, 그리고 온도 변화의 곱으로 계산합니다. 체적이 2배가 되면 정압과정에서 온도 또한 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = m \times C_{p} \times (T_{2} - T_{1})$$
    ② [숫자 대입]
    $$T_{1} = 50 + 273.15 = 323.15$$
    $$T_{2} = 323.15 \times 2 = 646.3$$
    $$Q = 1 \times 1.0 \times (646.3 - 323.15)$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 323.15$$
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90. 다음 중 이상적인 오토사이클의 효율을 증가시키는 방안으로 모두 맞는 것은?

  1. 최고온도 증가, 압축비 증가, 비열비 증가
  2. 최고온도 증가, 압축비 감소, 비열비 증가
  3. 최고온도 증가, 압축비 증가, 비열비 감소
  4. 최고온도 감소, 압축비 증가, 비열비 감소
(정답률: 알수없음)
  • 오토사이클의 효율은 압축비가 클수록, 작동 유체의 비열비가 클수록, 그리고 최고 온도가 높을수록 증가하는 특성을 가집니다.
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91. 다음 설명 중 맞는 것은?

  1. 열과 일은 열역학 제 1법칙에만 사용된다.
  2. 순수물질이란 균질하고 깨끗한 물질로 정의한다.
  3. 대기압하의 공기는 순수물질이다.
  4. 압축성계수는 실제 기체의 몰비체적에 대한 이상 기체의 몰비체적의 비율로 정의한다.
(정답률: 알수없음)
  • 순수물질은 화학적으로 동일한 성분으로 구성된 물질을 말하며, 대기압하의 공기는 일정한 성분비로 혼합되어 있어 순수물질로 간주합니다.

    오답 노트
    열과 일: 열역학 제1법칙뿐만 아니라 제2법칙 등 에너지 해석 전반에 사용됨
    순수물질 정의: 단순히 깨끗한 물질이 아니라 화학적 조성과 물리적 성질이 균일한 물질임
    압축성계수: 실제 기체의 거동을 이상 기체와 비교하여 나타내는 보정 계수임
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92. 비가역 단열변화에 있어서 엔트로피 변화량은 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변화량은 없다.
  4. 증가할 수도 감소할 수도 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 단열과정에서 가역 변화일 때는 엔트로피 변화가 없으나, 비가역 변화가 일어나면 내부 마찰이나 급격한 팽창 등으로 인해 계의 엔트로피는 항상 증가합니다.
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93. 노즐(nozzle)에서 단열팽창하였을 때, 비가역 과정에서보다 가역과정의 경우 출구속도는 어떻게 변화하는가?

  1. 빠르다.
  2. 늦다.
  3. 같다.
  4. 구별할 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 가역 과정은 마찰이나 와류와 같은 에너지 손실이 없는 이상적인 과정입니다. 반면 비가역 과정은 마찰 등으로 인해 에너지가 열로 손실되어 유체의 운동 에너지로 전환될 양이 줄어들므로, 가역 과정일 때 출구 속도가 더 빠릅니다.
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94. 마찰이 없는 피스톤이 끼워진 실린더가 있다. 이 실린더내 공기의 초기 압력은 300 kPa 이며 초기 체적은 0.02m3이다. 실린더 아래에 분젠 버너를 설치하여 가열하였더니 공기의 체적이 0.1m3 로 증가되었다. 이 과정에서 공기가 행한 일은 얼마인가?

  1. 6.0 kJ
  2. 24.0 kJ
  3. 30.0 kJ
  4. 36.0 kJ
(정답률: 알수없음)
  • 마찰이 없는 피스톤의 가열 과정은 압력이 일정하게 유지되는 정압 과정입니다. 정압 과정에서 공기가 행한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 구합니다.
    ① $ W = P(V_{2} - V_{1}) $
    ② $ W = 300 \times (0.1 - 0.02) $
    ③ $ W = 24.0 \text{ kJ} $
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95. 압력용기 속에 온도 95℃, 건도 29.2％인 습공기가 들어있다. 압력이 500kPa일때 비체적(V)과 내부에너지(U)은 약 얼마인가? (단, V, U의 단위는 m3/kg, kJ/kg이고, 95℃에서 포화액체 V'= 0.00104, 건포화증기 V" = 1.98,포화액체 U'= 398, 건포화증기 U" = 2501 이다.)

  1. 0.257 m3/kg, 1879 KJ/kg
  2. 0.357 m3/kg, 2225 KJ/kg
  3. 0.579 m3/kg, 1011 KJ/kg
  4. 0.678 m3/kg, 3756 KJ/kg
(정답률: 알수없음)
  • 습증기의 비체적과 내부에너지는 건도 $x$를 이용하여 포화액과 건포화증기의 값으로 계산합니다.
    비체적 계산:
    ① $ V = V' + x(V'' - V') $
    ② $ V = 0.00104 + 0.292(1.98 - 0.00104) $
    ③ $ V = 0.579 \text{ m}^{3}/\text{kg} $
    내부에너지 계산:
    ① $ U = U' + x(U'' - U') $
    ② $ U = 398 + 0.292(2501 - 398) $
    ③ $ U = 1011 \text{ kJ}/\text{kg} $
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96. 그림과 같은 오토사이클의 열효율은? (단, T1=300K, T2=689K, T3=2364K, T4=1029K 이다.)

  1. 37.5 %
  2. 56.5 %
  3. 43.5 %
  4. 62.5 %
(정답률: 알수없음)
  • 오토사이클의 열효율은 최저 온도와 최고 온도의 관계가 아닌, 압축비와 관련된 온도비로 결정됩니다. 주어진 온도 데이터를 통해 효율을 계산합니다.
    ① $ \eta = 1 - \frac{T_{1}}{T_{2}} $
    ② $ \eta = 1 - \frac{300}{689} $
    ③ $ \eta = 0.5646 \approx 56.5\% $
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97. 가역 단열 과정에서 엔트로피는 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 변하지 않는다.
  3. 감소한다.
  4. 경우에 따라 증가 또는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 가역 과정이면서 동시에 단열 과정인 경우, 외부와의 열 교환이 없고 마찰 등의 비가역성이 없으므로 엔트로피의 변화량은 0이 됩니다. 따라서 엔트로피는 변하지 않습니다.
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98. 단열 밀폐된 실내에서 [A]의 경우는 냉장고 문을 닫고, [B]의 경우는 냉장고 문을 연채 냉장고를 작동시켰을 때 실내온도의 변화는?

  1. [A]는 실내온도 상승, [B]는 실내온도 변화 없음
  2. [A]는 실내온도 변화 없음, [B]는 실내온도 하강
  3. [A],[B] 모두 실내온도가 상승
  4. [A]는 실내온도 상승, [B]는 실내온도 하강
(정답률: 알수없음)
  • 냉장고는 내부의 열을 외부로 방출하며 전기에너지를 소비하는 장치입니다. 문을 닫았을 때는 냉장고 내부 온도는 내려가지만 외부(실내)로 열과 전기 에너지가 방출되어 실내 온도가 상승하며, 문을 열었을 때는 냉장고 내부와 실내가 하나의 공간이 되어 전체적으로 전기 에너지가 열로 변환되므로 역시 실내 온도가 상승합니다.
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99. 다음 사항 중 틀린 것은?

  1. 단열된 정상유로에서 압축성 유체의 운동에너지의 상승량은 도중의 비체적의 변화과정에 관계없이 엔탈피의 강하량과 같다.
  2. 교축(throttling)과정에서는 엔트로피가 일정하다.
  3. 흐름이 음속이상이 될 때는 임계상태 이후의 축소 노즐의 유량은 배압의 영향을 받지 않게된다.
  4. 단열된 노즐을 유체가 유동할 때 노즐내에서는 마찰 손실이 생긴다.
(정답률: 알수없음)
  • 교축(throttling) 과정은 등엔탈피 과정이며, 마찰과 와류로 인해 엔트로피가 항상 증가하는 비가역 과정입니다. 따라서 엔트로피가 일정하다는 설명은 틀렸습니다.
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100. 열역학 제 2법칙에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 과정(process)의 방향성을 제시한다.
  2. 에너지의 량을 결정한다.
  3. 에너지의 종류를 판단할 수 있다.
  4. 공학적 장치의 크기를 알 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 열역학 제 2법칙은 에너지가 항상 고온에서 저온으로 흐른다는 것처럼, 자연 현상이 일어나는 불가역적인 과정(process)의 방향성을 결정하는 법칙입니다.
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