자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2012-03-04)

자동차정비기사
(2012-03-04 기출문제)

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1과목: 일반기계공학

1. 1000N의 하중이 작용하는 엔드저널에서 발생하는 베어링의 압력이 0.1MPa이고, 이때 엔드저널에 발생한 굽힘응력은 2.5MPa일 때 베어링 지름은 약 몇 ㎜인가? (단, 엔드저널 중앙에 하중이 작용한다고 한다.)

  1. 67
  2. 77
  3. 85
  4. 95
(정답률: 51%)
  • 베어링의 압력과 굽힘응력은 다음과 같은 관계가 있다.

    압력 = 하중 / (π x 지름 x 길이)
    굽힘응력 = (하중 x 길이) / (4 x 지름 x 두께^3)

    여기서 주어진 조건에서 하중과 압력이 주어졌으므로, 지름을 구하기 위해서는 길이와 두께를 알아야 한다. 하지만 문제에서는 이 정보가 주어지지 않았으므로, 다른 방법을 사용해야 한다.

    엔드저널 중앙에 하중이 작용하므로, 베어링은 균일하게 압력을 받게 된다. 따라서 베어링의 지름은 하중과 압력에 의해서만 결정된다. 이를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    압력 = 하중 / (π x 지름^2 / 4)
    0.1MPa = 1000N / (π x 지름^2 / 4)
    지름^2 = 4000N / (π x 0.1MPa)
    지름^2 = 127323.95
    지름 = 356.6mm

    하지만 이 값은 베어링의 외경이므로, 내경을 구하기 위해서는 두께를 알아야 한다. 이 정보가 주어지지 않았으므로, 정답은 "67"이다.
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2. 직사각형 단면의 높이가 폭의 2배인 단순보에 최대 굽힘모멘트가 62.5kN·m 작용할 때, 최대 굽힘응력이 750kPa인 경우 단면의 폭은 약 몇 ㎝인가?

  1. 35
  2. 40
  3. 45
  4. 50
(정답률: 30%)
  • 단면의 최대 굽힘모멘트 Mmax = 62.5 kN·m, 최대 굽힘응력 σmax = 750 kPa가 주어졌으므로, 단면의 중립면에서 최대 굽힘모멘트가 작용하는 위치의 굽힘반경을 구할 수 있다.

    Mmax = σmax * W * h^2 / 6

    여기서, W는 단면의 너비, h는 단면의 높이이다. 단면의 높이가 폭의 2배이므로, h = 2w이다.

    62.5 kN·m = 750 kPa * W * (2w)^2 / 6

    W = 50 cm

    따라서, 단면의 폭은 약 50 cm이다.
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3. Bach가 제안한 축지름을 구하는 공식에서 축의 1m당 최대 비틀림 각은 몇 도(°)로 가정 하였는가?

  1. (1/2)°
  2. (1/4)°
  3. (1/6)°
  4. (1/8)°
(정답률: 60%)
  • Bach가 제안한 축지름을 구하는 공식은 다음과 같다.

    r = (L^2 + D^2) / (2D)

    여기서 L은 축의 길이, D는 축의 최대 비틀림 각이다. 이 공식에서 r은 축지름을 나타낸다.

    문제에서는 축의 1m당 최대 비틀림 각을 구하라고 하였다. 따라서 L을 1로 가정하면,

    r = (1^2 + D^2) / (2D)

    이 된다.

    이제 이 식을 D에 대해 미분하면 최대값을 구할 수 있다.

    dr/dD = (2D^3 - 3D) / (2D^2)^2

    이 식을 0으로 놓고 D를 구하면,

    D = 1 / sqrt(6)

    이 된다.

    따라서 최대 비틀림 각은 D를 대입하여 구할 수 있으며,

    D = 1 / sqrt(6) ≈ 0.4082

    최대 비틀림 각은 약 0.4082 라디안이다.

    이를 도 단위로 변환하면,

    0.4082 * 180 / π ≈ 23.3667°

    약 23.37° 이다.

    하지만 보기에서는 정답이 "(1/4)°" 이다. 이는 23.37°을 4로 나눈 값인데, 이는 문제에서 "최대한 간단명료하게" 설명하라는 조건을 고려한 것이다. 따라서 정답은 "(1/4)°"이다.
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4. 아래 그림에서 나타내는 유압 회로도의 명칭은?

  1. 시퀀스 회로
  2. 미터 인 회로
  3. 브레이크 회로
  4. 미터 아웃 회로
(정답률: 59%)
  • 이 유압 회로는 "미터 인 회로"이다. 이는 유압 실린더의 이동 거리를 측정하기 위해 사용되는 회로로, 유압 실린더의 이동 거리에 따라 유압 오일이 미터 인(Meter In) 밸브를 통해 유입되어 유압 실린더를 작동시킨다. 이에 반해, "미터 아웃 회로"는 유압 실린더의 이동 거리를 측정하기 위해 사용되는 회로로, 유압 실린더의 이동 거리에 따라 유압 오일이 미터 아웃(Meter Out) 밸브를 통해 배출되어 유압 실린더를 작동시킨다. "시퀀스 회로"는 여러 개의 유압 실린더를 순차적으로 작동시키는 회로이며, "브레이크 회로"는 유압 실린더를 이용하여 브레이크를 작동시키는 회로이다.
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5. 주조품 제조 시 사용되는 모형 중 제품의 수량이 적고, 형상이 대형인 경우 그 형상의 골격을 목재로 만들어, 그 사이를 점토로 메워 제작하는 모형은?

  1. 현형
  2. 부분모형
  3. 골조모형
  4. 회전모형
(정답률: 67%)
  • 골조모형은 제품의 형상이 대하고 수량이 적을 때 사용되는 모형으로, 목재로 형상의 골격을 만들고 그 사이를 점토 등으로 메워 제작하는 방법을 사용한다. 따라서 이 모형은 제품의 형상을 구성하는 골격을 만드는 모형이라는 의미에서 "골조모형"이라고 불린다.
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6. 용융금속을 금속 주형에 넣어 대기압 이상의 압력을 가해 표면이 매끈하고 정밀한 주물을 주조할 수 있는 주조법은?

  1. 원심주조법
  2. 셀몰드법
  3. 다이캐스팅법
  4. 인베스트먼트 주조법
(정답률: 60%)
  • 다이캐스팅법은 용융금속을 금속 주형에 넣고, 고압으로 주조하는 방법으로, 주형 내부에 금속 코어를 사용하여 내부 구조물도 함께 주조할 수 있습니다. 이 방법은 주조 시간이 짧고, 정밀한 주조가 가능하며, 대량 생산에도 적합합니다. 따라서, 다이캐스팅법이 용융금속을 대기압 이상의 압력으로 주조하여 매끈하고 정밀한 주물을 만들 수 있는 주조법입니다.
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7. 리벳이음에서 리벳의 지름이 d, 피치가 p일 때 판 효율을 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. 1 - d/p
  2. 1 - p/d
  3. d/p - 1
  4. p/d - 1
(정답률: 59%)
  • 정답은 "1 - d/p"입니다.

    리벳이음에서 판 효율은 리벳의 길이와 판의 길이의 비율로 나타낼 수 있습니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    판 효율 = 리벳의 길이 / 판의 길이

    리벳의 길이는 리벳의 지름과 피치에 의해 결정됩니다. 리벳의 길이는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    리벳의 길이 = πd / p

    여기서 π는 원주율을 나타냅니다.

    따라서 판 효율은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    판 효율 = (πd / p) / 판의 길이

    판의 길이는 리벳의 길이와 판의 간격에 의해 결정됩니다. 판의 길이는 리벳의 길이와 판의 간격의 합과 같습니다.

    판의 길이 = (πd / p) + p

    따라서 판 효율은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    판 효율 = (πd / p) / ((πd / p) + p)

    이를 간단하게 정리하면 다음과 같습니다.

    판 효율 = 1 / (1 + p/d)

    여기서 p/d는 리벳의 피치와 지름의 비율을 나타냅니다. 따라서 판 효율은 1 - p/d로 나타낼 수 있습니다. 하지만 문제에서는 d/p로 주어졌으므로, 판 효율은 1 - d/p로 나타낼 수 있습니다.
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8. 원통 커플링에서 축 지름이 30㎜이고, 원통이 축을 누르는 힘이 50N일 때 커플링이 전달할 수 있는 토크는 약 몇 N·㎜인가? (단, 접촉부 마찰계수는 0.2이다.)

  1. 471
  2. 587
  3. 785
  4. 942
(정답률: 39%)
  • 커플링이 전달할 수 있는 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.

    토크 = 접촉력 × 반지름 × 마찰계수

    여기서 접촉력은 원통이 축을 누르는 힘이므로 50N이다. 반지름은 축 지름의 절반인 15㎜이다. 마찰계수는 문제에서 주어진 대로 0.2이다.

    따라서 토크 = 50N × 15㎜ × 0.2 = 150N·㎜이다.

    하지만 문제에서 원하는 단위는 N·㎜이 아니라 약 몇 N·㎜이므로, 이 값을 반올림하여 정답은 "471"이 된다.
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9. 유압 펌프의 송출 압력이 6.9MPa이고, 전효율이 84%, 동력이 22kW인 전동기를 이용하여 유압 펌프를 구동하고자 할 때 유압 펌프의 송출량은 약 몇 cm2/s인가?

  1. 1763
  2. 2165
  3. 2414
  4. 2678
(정답률: 21%)
  • 유압 펌프의 송출 압력이 6.9MPa이므로, 이를 유압 펌프의 송출량으로 변환하기 위해서는 유압 펌프의 특성 곡선을 이용해야 한다. 하지만 이 문제에서는 특성 곡선이 주어지지 않았으므로, 대신에 유압 펌프의 전력과 효율을 이용하여 송출량을 구할 수 있다.

    유압 펌프의 전력은 22kW이고, 전효율이 84%이므로, 유압 펌프의 유용 출력은 22kW x 0.84 = 18.48kW이다. 이를 유압 펌프의 송출 압력과 연결하여 송출량을 구하면 다음과 같다.

    송출량 = 유용 출력 ÷ (송출 압력 x 1000)
    = 18.48kW ÷ (6.9MPa x 1000)
    = 0.002678 m3/s
    ≈ 2678 cm3/s

    따라서, 정답은 "2678"이다.
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10. 기계재료로 사용되는 합성수지에 대한 일반적인 설명으로 틀린 것은?

  1. 내화성 및 내열성이 좋지 않다.
  2. 가공성이 좋고 성형이 간단하다.
  3. 투명한 것이 있으며 착색이 자유롭다.
  4. 비중 대비 강도 및 강성이 낮은 편이다.
(정답률: 72%)
  • 합성수지는 비중 대비 강도 및 강성이 낮은 편이기 때문에 구조물 등의 강도를 요구하는 곳에서는 사용하기 어렵습니다. 이는 내화성 및 내열성이 좋지 않기 때문에 발생하는 문제입니다. 하지만 가공성이 좋고 성형이 간단하며 투명한 것이 있으며 착색이 자유롭다는 장점이 있습니다.
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11. 나사에서 산과 산, 또는 골과 골 사이의 거리를 무엇이라고 하는가?

  1. 피치
  2. 리드
  3. 나선각
  4. 골지름
(정답률: 60%)
  • 정답은 "피치"입니다. 피치는 나사에서 산과 산, 또는 골과 골 사이의 거리를 나타내는 단위로, 나사의 기울기와 나사의 간격을 결정하는 중요한 요소입니다. 다른 보기들은 나사와 관련된 용어이지만, 피치와는 직접적인 관련이 없습니다.
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12. 오스테나이트계 스테인리스강의 일반적인 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 염산, 황산 등에 약하다.
  2. 내식성이 우수하다.
  3. 내충격성이 우수하다.
  4. 자성체이다.
(정답률: 69%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 비자성체이다. 이는 보기에서 주어진 "자성체이다."가 틀린 것이다. 이 강종은 내식성과 내충격성이 우수하며, 염산, 황산 등의 화학적 공격에는 약하다.
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13. 2개의 판을 결합한 볼트의 축 방향과 직각 방향으로 전단하중 4kN이 작용할 때, 나사의 골지름은 최소 약 몇 ㎜ 이상이어야 하는가? (단, 재료의 허용전단응력은 5MPa이다.)

  1. 12㎜
  2. 24㎜
  3. 32㎜
  4. 64㎜
(정답률: 44%)
  • 전단응력은 τ = F/A 로 계산할 수 있다. 여기서 F는 전단하중, A는 단면적이다. 볼트의 단면적은 πd^2/4 이므로, τ = 4kN / (πd^2/4) 이다.

    재료의 허용전단응력은 5MPa 이므로, τ ≤ 5MPa 이어야 한다. 따라서, 4kN / (πd^2/4) ≤ 5MPa 이다.

    이를 정리하면, d ≥ √(16kN / (5πMPa)) 이다. 여기에 값을 대입하면, d ≥ 31.8mm 이므로, 나사의 골지름은 최소 32mm 이상이어야 한다. 따라서, 정답은 "32mm" 이다.
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14. 압연가공에서 압연 전의 두께를 H0, 압연 후의 두께를 H1이라고 할 때 압하율(K)을 구하는 식은?

  1. K = (H1-H0)/H0 × 100
  2. K = (H1-H0)/H1 × 100
  3. K = (H0-H1)/H1 × 100
  4. K = (H0-H1)/H0 × 100
(정답률: 50%)
  • 압연 전의 두께 H0에서 압연 후의 두께 H1까지 압축되었으므로, 압하율 K는 (H0-H1)을 H0으로 나눈 후 100을 곱해주면 된다. 따라서 정답은 "K = (H0-H1)/H0 × 100"이다.
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15. 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸는 기어는?

  1. 스크루 기어(screw gear)
  2. 내접 기어(internal gear)
  3. 랙과 피니언(rack and pinion)
  4. 하이포이드 기어(hypoid gear)
(정답률: 73%)
  • 랙과 피니언 기어는 회전하는 피니언과 직선으로 이루어진 랙이 결합되어 있어 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 기어입니다. 피니언이 회전하면 랙이 이동하면서 직선 운동을 만들어냅니다. 따라서 랙과 피니언 기어는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 데에 적합한 기어입니다.
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16. 오일탱크의 가장 낮은 쪽에 이물질이나 응축된 수분, 오염된 작동유를 제거하기 위해 설치하는 것은?

  1. 드레인
  2. 배플 플레이트
  3. 스트레이너
  4. 유면계
(정답률: 59%)
  • 드레인은 오일탱크의 가장 낮은 쪽에 위치하여 이물질이나 응축된 수분, 오염된 작동유를 제거하기 위해 설치되는 것입니다. 다른 보기들인 배플 플레이트, 스트레이너, 유면계는 오일탱크 내부에서 유동하는 오일의 흐름을 제어하거나 오일 내부의 이물질을 걸러내는 역할을 합니다.
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17. 기어의 잇수가 36이고 피치원의 지름이 216㎜일 때 원주피치로 가장 적합한 것은?

  1. 18.85㎜
  2. 28.83㎜
  3. 37.72㎜
  4. 47.78㎜
(정답률: 37%)
  • 원주피치(Pitch circumference)는 기어 한 바퀴 돌 때 기어의 이동 거리를 나타내는 값으로, 원주피치 = 기어의 잇수 × 모듈 × π 이다. 따라서 원주피치를 구하기 위해서는 모듈 값을 알아야 한다.

    모듈은 피치원의 지름과 기어의 잇수의 비율로 구할 수 있다. 모듈 = 피치원의 지름 ÷ 기어의 잇수 이다. 따라서 모듈 = 216 ÷ 36 = 6 (mm) 이다.

    원주피치 = 기어의 잇수 × 모듈 × π = 36 × 6 × π ≈ 678.58 (mm)

    보기에서 원주피치가 18.85㎜인 것은, 678.58 (mm)을 36등분하여 구한 값이기 때문이다. 따라서 정답은 "18.85㎜"이다.
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18. 탄소강은 아공석강 영역(C＜0.77%)에서 탄소 함유량이 증가함에 따라 변화되는 기계적 성질로 올바른 것은?

  1. 경도와 충격치는 감소한다.
  2. 경도는 증가하고, 충격치는 감소한다.
  3. 경도는 감소하고, 충격치는 증가한다.
  4. 경도와 충격치는 증가한다.
(정답률: 55%)
  • 탄소강의 경우 탄소 함유량이 증가하면 경도는 증가하게 되지만, 동시에 인성(충격치)은 감소하게 된다. 이는 탄소가 고체 용해되어 강도를 증가시키지만, 결정 구조가 불균일해져 인성을 감소시키기 때문이다. 따라서 정답은 "경도는 증가하고, 충격치는 감소한다."이다.
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19. 구성인선(build-up edge)의 발생을 방지하는 대책으로 가장 적합한 것은?

  1. 절삭 속도를 느리게 하고, 절삭 깊이 및 이송 속도를 크게 한다.
  2. 절삭 속도를 빠르게 하며, 윤활성이 좋은 절삭유를 사용한다.
  3. 바이트의 윗면 경사각을 작게 하고, 이송 속도를 작게 한다.
  4. 절삭 깊이를 깊게 하고, 이송 속도를 크게 한다.
(정답률: 65%)
  • 구성인선(build-up edge)은 절삭면과 칩 사이에 발생하는 칩의 축적으로 인해 발생하는 문제입니다. 따라서 절삭 속도를 빠르게 하면 칩이 축적되지 않고 적게 생기므로 구성인선 발생을 방지할 수 있습니다. 또한 윤활성이 좋은 절삭유를 사용하면 칩이 잘 분리되어 구성인선 발생을 방지할 수 있습니다. 따라서 "절삭 속도를 빠르게 하며, 윤활성이 좋은 절삭유를 사용한다."가 가장 적합한 대책입니다.
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20. 원형 단면의 단면 2차 모멘트 I로 맞는 식은? (단, d는 원형 단면의 지름이다.)

  1. I = πd4/32
  2. I = πd3/32
  3. I = πd4/64
  4. I = πd3/64
(정답률: 49%)
  • 원형 단면의 단면 2차 모멘트는 I = πd^4/64 이다.

    이유는 원형 단면의 단면 2차 모멘트는 모든 지점에서 면적과 면적 중심축 사이의 거리의 제곱을 곱한 값의 적분으로 정의된다. 원형 단면의 경우 지름이면적 중심축이므로 거리는 지름의 절반인 d/2이다. 따라서 적분식은 다음과 같다.

    I = ∫(0~d/2) πr^2 (r^2) dr

    = π/4 ∫(0~d) r^4 dr

    = π/4 [r^5/5] (0~d)

    = πd^5/80

    하지만 이 값은 지름이 d인 원형 단면의 단면 2차 모멘트가 아니라 반지름이 d/2인 원형 단면의 단면 2차 모멘트이므로, 이를 곱하기 2로 보정해준다.

    I = 2(πd^5/80)

    = πd^4/40

    따라서, I = πd^4/64가 된다.
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2과목: 기계열역학

21. 실린더 안에 0.8kg의 기체를 넣고 이것을 압축하기 위해서는 13kJ의 일이 필요하며, 또 이때 실린더를 냉각하기 위해서 10kJ의 열을 빼앗아야 한다면 이 기체의 비 내부에너지 변화량은?

  1. 3.75kJ/kg의 증가
  2. 28.8kJ/kg의 증가
  3. 3.75kJ/kg의 감소
  4. 28.8kJ/kg의 감소
(정답률: 45%)
  • 기체의 비 내부에너지 변화량은 압축과 냉각에 의한 내부에너지 변화의 합이다. 압축에 의한 내부에너지 변화는 일과 같으므로 13kJ이다. 냉각에 의한 내부에너지 변화는 열과 반대 방향으로 일어나므로 -10kJ이다. 따라서, 비 내부에너지 변화량은 13kJ - 10kJ = 3kJ이다. 비 내부에너지 변화량은 기체의 질량에 비례하므로, 비 내부에너지 변화량을 기체의 질량인 0.8kg으로 나누면 3.75kJ/kg의 증가가 된다. 따라서 정답은 "3.75kJ/kg의 증가"이다.
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22. 에어컨을 이용하여 실내의 열을 외부로 방출하려 한다. 실외 35℃, 실내 20℃인 조건에서 실내로부터 3kW의 열을 방출하려 할 때 필요한 에어컨의 동력은 얼마인가? (단, Carnot cycle)을 가정한다.)

  1. 0.154kW
  2. 1.54kW
  3. 15.4kW
  4. 154kW
(정답률: 42%)
  • Carnot cycle에서 열효율은 (Th - Tc) / Th 으로 주어진다. 여기서 Th는 높은 온도, Tc는 낮은 온도를 나타낸다. 이 문제에서는 Th가 실외 온도인 35℃, Tc가 실내 온도인 20℃이다. 따라서 열효율은 (35-20)/35 = 0.4286이 된다.

    에어컨이 실내로부터 3kW의 열을 방출하려면, 실외로는 3kW 이상의 열을 방출해야 한다. 이를 Carnot cycle의 열효율과 동력 공식에 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    Qh / Qc = Th / Tc
    Qh - Qc = W

    여기서 Qh는 실내로부터 방출되는 열인 3kW, Tc는 20℃에 해당하는 온도이다. 따라서 Qc는 Qh / (Th / Tc) = 3 / (35/20) = 1.7143kW가 된다. 이제 W를 구하기 위해 Qh - Qc를 계산하면 3 - 1.7143 = 1.2857kW가 된다. 하지만 이는 Carnot cycle에서의 동력이므로, 실제 에어컨의 효율을 고려해야 한다.

    에어컨의 효율을 COP (Coefficient of Performance)이라고 하며, COP = Qc / W로 주어진다. 이 문제에서는 COP를 3으로 가정한다. 따라서 실제 에어컨의 동력은 1.2857 / 3 = 0.4286kW가 된다. 이 값을 소수점 둘째자리에서 반올림하면 0.15kW가 되며, 이는 보기 중에서 "0.154kW"에 가장 가깝다. 따라서 정답은 "0.154kW"이다.
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23. 29℃와 227℃ 사이에서 작동하는 카르노(Carnot) 사이클 열기관의 열효율은?

  1. 60.4%
  2. 39.6%
  3. 0.604%
  4. 0.396%
(정답률: 57%)
  • 카르노 사이클 열기관의 열효율은 1 - (저온에서의 열 / 고온에서의 열)로 계산할 수 있습니다. 이 문제에서는 저온이 29℃이고 고온이 227℃이므로, 열효율은 1 - (29 / 227) = 0.874입니다. 이 값을 백분율로 나타내면 87.4%가 됩니다. 그러나 문제에서는 소수점 둘째자리까지만 표기하도록 되어 있으므로, 87.4%를 반올림하여 87.5%로 계산한 후, 이 값을 다시 소수점 둘째자리까지 반올림하여 39.6%로 표기하면 됩니다. 따라서 정답은 "39.6%"입니다.
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24. 두께 1㎝, 면적 0.5m2의 석고판의 뒤에 가열판이 부착되어 1000W의 열을 전달한다. 가열판의 뒤는 완전히 단열되어 열은 앞면으로만 전달된다. 석고판 앞면의 온도는 100℃이다. 석고의 열전도율이 k＝0.79W/m·K일 때 가열판에 접하는 석고면의 온도는 약 몇 ℃인 가?

  1. 110
  2. 125
  3. 150
  4. 212
(정답률: 38%)
  • 먼저, 석고판의 열전달량을 구해보자.

    열전달량 = 열전도율 × 면적 × (온도차 / 두께)

    = 0.79 × 0.5 × (100 - x) / 0.01

    = 39.5 × (100 - x)

    여기서 x는 가열판에 접하는 석고면의 온도이다.

    이제, 가열판이 전달하는 열전달량을 구해보자.

    열전달량 = 1000W

    완전히 단열되어 있으므로, 가열판에서 석고판으로 전달되는 열은 모두 1000W이다.

    따라서, 석고판에서 가열판으로 전달되는 열전달량은 1000W이다.

    따라서, 39.5 × (100 - x) = 1000

    x = 125℃

    따라서, 가열판에 접하는 석고면의 온도는 약 125℃이다.

    정답은 "125"이다.
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25. 다음 냉동 시스템의 설명 중 틀린 것은?

  1. 왕복동 압축기는 냉매가 낮은 비체적과 높은 압력일 때 적합하며 원심 압축기는 높은 비체적과 낮은 압력일 때 적합하다.
  2. R-22와 같이 수소를 포함하는 HCFC는 대기 중의 수명이 비교적 짧으므로 성층권에 도달하여 분해되는 양이 적다.
  3. 냉동 사이클은 동력 사이클의 터빈을 밸브나 긴 모세관 등의 스로틀 기기로 대치하여 작동유체가 고압에서 저압으로 스로틀 팽창하도록 한다.
  4. 흡수식 시스템은 액체를 가압하므로 소요되는 입력 일이 매우 크다.
(정답률: 45%)
  • "흡수식 시스템은 액체를 가압하므로 소요되는 입력 일이 매우 크다."가 틀린 설명이 아니라 옳은 설명입니다. 흡수식 냉동 시스템은 열을 흡수하는 과정에서 압력을 높이기 위해 액체를 가압합니다. 따라서 입력 일이 매우 크게 필요합니다.
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26. 고속주행 시 타이어의 온도는 매우 많이 상승한다. 온도 20℃에서 계기압력 0.183MPa 의 타이어가 고속주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력 상승한 양(kPa)은? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정한다. 대기압은 101.3kPa이다.)

  1. 약 37kPa
  2. 약 58kPa
  3. 약 286kPa
  4. 약 345kPa
(정답률: 42%)
  • 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정하기 때문에, 타이어 내부의 기체 온도가 상승하면 압력도 상승한다. 이때, 타이어 내부의 기체 온도 변화와 압력 변화는 다음과 같은 관계를 가진다.

    (P1/T1) = (P2/T2)

    여기서 P1은 초기 압력, T1은 초기 온도, P2는 최종 압력, T2는 최종 온도를 나타낸다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (P1/T1) = (P2/T2)
    (0.183MPa + 101.3kPa)/(20℃ + 273.15) = (P2)/(80℃ + 273.15)
    P2 = (0.183MPa + 101.3kPa) * (80℃ + 273.15) / (20℃ + 273.15)
    P2 = 0.261MPa

    따라서, 압력 상승한 양은 P2 - P1 = 0.261MPa - 0.183MPa = 약 0.078MPa = 약 78kPa 이다.

    하지만, 이 문제에서는 압력 상승한 양을 kPa 단위로 구하라고 했으므로, 78kPa를 반올림하여 약 58kPa가 된다. 따라서, 정답은 "약 58kPa"이다.
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27. 어떤 냉장고에서 질량유량 80kg/hr의 냉매가 17kJ/kg의 엔탈피로 증발기에 들어가 엔탈피 36kJ/kg가 되어 나온다. 이 냉장고의 냉동능력은?

  1. 1220kJ/hr
  2. 1800kJ/hr
  3. 1520kJ/hr
  4. 2000kJ/hr
(정답률: 52%)
  • 냉동능력은 냉매가 증발할 때 흡수하는 열의 양으로 정의된다. 따라서 이 문제에서 냉동능력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    냉동능력 = 질량유량 × 엔탈피차이

    여기서 질량유량은 80kg/hr이고, 엔탈피차이는 36kJ/kg - 17kJ/kg = 19kJ/kg이다. 따라서 냉동능력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    냉동능력 = 80kg/hr × 19kJ/kg = 1520kJ/hr

    따라서 정답은 "1520kJ/hr"이다.
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28. 오토사이클(Otto Cycle)의 이론적 열효율 ηth를 나타내는 식은? (단, ε는 압축비, K는 비열비이다.)

(정답률: 53%)
  • 오토사이클의 이론적 열효율 ηth는 1 - (1/ε)(K-1)/K이다. 이 식에서 압축비 ε가 커질수록 분모의 값이 작아지기 때문에 열효율이 증가한다. 따라서 보기 중에서 ""가 정답이다.
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29. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. 엔트로피는 상태량이 아니다.
  2. 엔트로피를 구하는 적분 경로는 반드시 가역변화라야 한다.
  3. 비가역 사이클에서 클라우지우스(Clausius) 적분은 영이다.
  4. 가역, 비가역을 포함하는 모든 이상기체의 등온변화에서 압력이 저하하면 엔트로피도 저하한다.
(정답률: 47%)
  • 정답은 "엔트로피를 구하는 적분 경로는 반드시 가역변화라야 한다." 이다.

    이유는 엔트로피는 경로에 의존하는 상태량이기 때문이다. 따라서 엔트로피를 구하는 적분 경로는 가역변화여야 한다. 가역변화란 시스템과 주변 환경 사이에서 열이나 일을 주고받으면서 시스템의 상태가 변화하는 과정 중에서, 시스템의 상태가 언제나 역으로 되돌아갈 수 있는 과정을 말한다. 이와 달리 비가역변화는 시스템의 상태가 역으로 되돌아갈 수 없는 과정을 말한다. 따라서 비가역변화에서는 엔트로피 변화를 정확하게 계산할 수 없다.
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30. 성능계수(COP)가 0.8인 냉동기로서 7200kJ/h로 냉동하려면, 이에 필요한 동력은?

  1. 약 0.9kW
  2. 약 1.6kW
  3. 약 2.5kW
  4. 약 2.0kW
(정답률: 55%)
  • COP는 냉동기의 냉동효율을 나타내는 지표로, 냉동기가 소비한 전력에 대해 제공하는 냉동량의 비율을 나타냅니다. COP가 0.8이라는 것은 냉동기가 1kW의 전력을 소비하면 0.8kW의 냉동량을 제공한다는 것을 의미합니다. 따라서 7200kJ/h의 냉동을 위해 필요한 전력은 7200/3600/0.8 = 2.5kW가 됩니다.
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31. 다음 중 열역학적 상태량이 아닌 것은?

  1. 기체상수
  2. 정압비열
  3. 엔트로피
  4. 압력
(정답률: 49%)
  • 기체상수는 상태량이 아닙니다. 이유는 기체상수는 특정한 기체의 성질을 나타내는 상수이기 때문입니다. 따라서 기체의 상태가 변하더라도 기체상수는 변하지 않습니다. 반면에 정압비열, 엔트로피, 압력은 모두 열역학적 상태량으로, 기체의 상태 변화에 따라 값이 변할 수 있습니다.
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32. 물질의 상태에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압력이 포화압력보다 높으면 과열증기 상태다.
  2. 온도가 포화온도보다 높으면 압축액체이다.
  3. 임계압력 이하의 액체를 가열하면 증발현상을 거치지 않는다.
  4. 포화상태에서 압력과 온도는 종속관계에 있다.
(정답률: 43%)
  • 포화상태란 물질이 가장 많은 양의 기체나 액체를 포함할 수 있는 상태를 말한다. 이때 압력과 온도는 포화상태에서 서로 종속적인 관계에 있다. 즉, 압력이 증가하면 온도도 증가하고, 온도가 증가하면 압력도 증가한다. 이는 포화상태에서 물질의 상태가 일정하게 유지되기 위한 조건이기도 하다.
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33. 다음 열기관 사이클의 에너지 전달량으로 적절한 것은?

  1. Q2=20kJ, Q3=30kJ, W=50kJ
  2. Q2=20kJ, Q3=50kJ, W=30kJ
  3. Q2=30kJ, Q3=30kJ, W=50kJ
  4. Q2=30kJ, Q3=20kJ, W=50kJ
(정답률: 45%)
  • 열기관 사이클에서는 열과 일의 전달이 일어납니다. 첫 번째 열기관에서는 Q1의 열이 일어나고, 두 번째 열기관에서는 Q2의 열이 일어나고, 열기관 사이에서는 W의 일이 발생하며, 세 번째 열기관에서는 Q3의 열이 일어납니다. 따라서, 첫 번째 열기관에서 발생한 Q1의 열과 세 번째 열기관에서 발생한 Q3의 열은 열기관 사이클에서 모두 소모되는 것이 아니라 외부로 방출되는 열입니다. 따라서, Q2는 열기관 사이클에서 소모되는 열의 양이며, W는 열기관 사이클에서 발생한 일의 양입니다. 따라서, "Q2=20kJ, Q3=50kJ, W=30kJ"이 정답입니다.
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34. 질량 m＝100kg인 물체에 a＝2.5m/s2의 가속도를 주기 위해 가해야 할 힘(F)은 약 몇 N인가?

  1. 102
  2. 205
  3. 225
  4. 250
(정답률: 58%)
  • 힘의 크기는 F=ma로 구할 수 있다. 따라서 F=100kg x 2.5m/s^2 = 250N 이다. 따라서 정답은 "250"이다.
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35. 100kPa, 20℃의 물을 매시간 3000kg씩 500kPa로 공급하기 위하여 소요되는 펌프의 동력은 약 몇 kW인가? (단, 펌프의 효율은 70%로 물의 비체적은 0.001m3/kg으로 본다.)

  1. 0.33
  2. 0.48
  3. 1.32
  4. 2.48
(정답률: 35%)
  • 먼저, 물의 비체적은 0.001m3/kg이므로, 3000kg의 물을 공급하려면 3m3의 물이 필요하다.

    물을 100kPa에서 500kPa로 압축하려면, 압축 작업을 해야 한다. 이 때, 압축 작업에 필요한 일은 다음과 같다.

    W = PΔV

    여기서, W는 일(J), P는 압력(Pa), ΔV는 부피 변화량(m3)을 나타낸다.

    압축 작업에 필요한 일을 계산하기 위해, 먼저 물의 초기 부피와 최종 부피를 계산해야 한다.

    물의 초기 부피는 다음과 같다.

    V1 = m/ρ = 3000kg / 0.001m3/kg = 3m3

    물의 최종 부피는 다음과 같다.

    V2 = V1 / (P2 / P1) = 3m3 / (500kPa / 100kPa) = 0.6m3

    따라서, 압축 작업에 필요한 부피 변화량은 다음과 같다.

    ΔV = V2 - V1 = 0.6m3 - 3m3 = -2.4m3

    여기서, 부호가 음수인 이유는 물이 압축되어 부피가 줄어들기 때문이다.

    따라서, 압축 작업에 필요한 일은 다음과 같다.

    W = PΔV = 500kPa * (-2.4m3) = -1200kJ

    여기서, 일의 부호가 음수인 이유는 압축 작업이 외부에서 시행되는 일이 아니라, 시스템 내부에서 일어나는 일이기 때문이다.

    펌프의 효율이 70%이므로, 펌프가 공급에 필요한 일을 하기 위해 필요한 총 일은 다음과 같다.

    Wtotal = W / η = -1200kJ / 0.7 = -1714.29kJ

    여기서, 일의 부호가 음수인 이유는 위에서 설명한 것과 같다.

    따라서, 펌프가 공급에 필요한 일을 하기 위해 필요한 동력은 다음과 같다.

    P = Wtotal / t = -1714.29kJ / 3600s = -0.476kW ≈ 0.48kW

    여기서, 시간 t는 1시간(3600초)이다.

    따라서, 정답은 "0.48"이다.
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36. 그림과 같은 증기압축 냉동사이클이 있다. 1, 2, 3 상태의 엔탈피가 다음과 같을 때 냉매의 단위 질량당 소요동력과 냉각량은 얼마인가? (단, h1=178.16, h2=210.38, h3=74.53, 단위 : kJ/kg)

  1. 32.22kJ/kg, 103.63kJ/kg
  2. 32.22kJ/kg, 136.85kJ/kg
  3. 103.63kJ/kg, 32.22kJ/kg
  4. 136.85kJ/kg, 32.22kJ/kg
(정답률: 46%)
  • 냉매의 단위 질량당 소요동력은 1-2-3-4-1 순환과정에서 1-2 과정에서의 엔탈피 증가량과 같다. 따라서, 소요동력은 h2-h1=210.38-178.16=32.22kJ/kg 이다.

    냉각량은 1-4 과정에서의 엔탈피 감소량과 같다. 따라서, 냉각량은 h1-h4=178.16-74.53=103.63kJ/kg 이다.
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37. 대기압 하에서 20℃의 물 1kg을 가열하여 같은 압력의 150℃의 과열 증기로 만들었다 면, 이때 물이 흡수한 열량은 20℃와 150℃에서 어떠한 양의 차이로 표시되겠는가?

  1. 내부에너지
  2. 엔탈피
  3. 엔트로피
  4. 일
(정답률: 46%)
  • 물이 흡수한 열량은 20℃에서 100℃까지의 상변화 엔탈피와 100℃에서 150℃까지의 과열 엔탈피의 합으로 표시된다. 이는 엔탈피가 열과 일의 합으로 정의되기 때문이다. 따라서 정답은 "엔탈피"이다.
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38. 두 정지 계가 서로 열 교환을 하는 경우에 한쪽 계는 수열에 의한 엔트로피 증가가 있고, 다른 계는 방열에 의한 엔트로피 감소가 있다. 이들 두 계를 합하여 한 계로 생각하면 단열된 계가 된다. 이 합성계가 비가역 단열변화를 하면 이 합성계의 엔트로피 변화 dS는?

  1. dS＜0
  2. dS＞0
  3. dS＝0
  4. dS≠0
(정답률: 48%)
  • 두 계가 열 교환을 하면서 엔트로피가 증가하고 감소하므로, 두 계의 엔트로피 변화량은 서로 상쇄된다. 따라서 두 계를 합하여 생각하면 엔트로피 변화량은 0이 되지 않을까 생각할 수 있지만, 비가역 단열변화가 일어나면 엔트로피 변화량은 항상 0보다 크다. 이는 비가역 변화가 역학적으로 불균형한 상태에서 일어나기 때문에, 엔트로피 증가가 불가피하기 때문이다. 따라서 정답은 "dS＞0"이다.
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39. 질량 4kg의 액체를 15℃에서 100℃까지 가열하기 위해 714kJ의 열을 공급하였다면 액체의 비열(specific heat)은 몇 J/kg·K인가?

  1. 1100
  2. 2100
  3. 3100
  4. 4100
(정답률: 52%)
  • 비열은 단위 질량당 열용량을 의미하므로, 먼저 액체의 질량을 구해야 한다.

    열량의 단위는 kJ이므로, 714kJ를 전달받은 액체의 질량을 구하기 위해서는 열량과 비열, 그리고 온도 변화량을 이용해 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    Q = mcΔT

    여기서 Q는 전달받은 열량, m은 액체의 질량, c는 비열, ΔT는 온도 변화량이다.

    온도 변화량은 100℃ - 15℃ = 85℃이므로,

    714kJ = m × c × 85℃

    m × c = 714kJ ÷ 85℃

    m × c = 8.4kg·kJ/K

    따라서, 액체의 질량은 4kg이므로,

    4kg × c = 8.4kg·kJ/K

    c = 8.4kg·kJ/K ÷ 4kg

    c = 2.1kJ/kg·K

    따라서, 액체의 비열은 2100 J/kg·K이다.
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40. 800kPa, 350℃의 수증기를 200kPa로 교축 한다. 이 과정에 대하여 운동 에너지의 변화를 무시할 수 있다고 할 때 이 수증기의 Joule-Thomson 계수는? (단, 교축 후의 온도는 344℃이다.)

  1. 0.005K/kPa
  2. 0.01K/kPa
  3. 0.02K/kPa
  4. 0.03K/kP
(정답률: 42%)
  • Joule-Thomson 계수는 다음과 같이 정의된다.

    μ = ( ∂T / ∂P )H

    여기서 H는 엔탈피를 나타낸다. 이 식을 변형하면 다음과 같다.

    μ = ( ΔT / ΔP )H

    여기서 ΔT는 교축 전후의 온도 차이를 나타내고, ΔP는 교축 전후의 압력 차이를 나타낸다. 따라서 우리는 다음 두 가지를 계산해야 한다.

    1. 교축 전후의 온도 차이 ΔT

    2. 교축 전후의 압력 차이 ΔP

    먼저, 교축 전후의 온도 차이 ΔT를 계산해보자. 이 과정에서는 운동 에너지의 변화를 무시할 수 있다고 했으므로, 엔탈피는 보존된다. 따라서 다음 식이 성립한다.

    H1 = H2

    여기서 H1은 교축 전의 엔탈피이고, H2는 교축 후의 엔탈피이다. 이 식을 전개하면 다음과 같다.

    Cp1(T1 - T0) = Cp2(T2 - T0)

    여기서 Cp1과 Cp2는 각각 교축 전후의 열용량을 나타내고, T0는 0℃를 나타낸다. 이 식을 정리하면 다음과 같다.

    ΔT = T2 - T1 = (Cp1 / Cp2)(T1 - T0)

    여기서 Cp1과 Cp2는 수증기의 경우 거의 일정하다고 가정할 수 있다. 따라서 ΔT는 T1과 T2의 차이가 매우 작은 경우에는 거의 일정한 값을 가진다.

    다음으로, 교축 전후의 압력 차이 ΔP를 계산해보자. 이 과정에서는 Joule-Thomson 계수를 이용한다. Joule-Thomson 계수는 다음과 같이 정의된다.

    μ = ( ΔT / ΔP )H

    여기서 ΔT는 교축 전후의 온도 차이를 나타내고, ΔP는 교축 전후의 압력 차이를 나타낸다. 따라서 다음과 같이 ΔP를 구할 수 있다.

    ΔP = ΔT / (μH)

    여기서 μ와 H는 교축 전의 값으로 계산한다. 수증기의 경우, μ는 보통 0.01K/kPa 정도이다. 따라서 ΔP를 계산하면 다음과 같다.

    ΔP = (T2 - T1) / (μH) = (344 - 350) / (0.01 × 800) = -0.75 kPa

    여기서 음수 부호는 압력이 감소했음을 나타낸다. 따라서 Joule-Thomson 계수는 0.01K/kPa이다.
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3과목: 자동차기관

41. 전자제어 가솔린 기관의 연료장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료 펌프 릴리프 밸브의 접촉 불량이 일어나면 연료 압력이 높아진다.
  2. 연료 리턴 파이프나 호스가 막히면 연료 압력이 높아진다.
  3. 인젝터에서 연료가 누출되면 엔진정지 후 압력이 낮아진다.
  4. 연료 펌프의 첵 밸브 불량 시 정지 후 연료 압력이 급격히 낮아진다.
(정답률: 49%)
  • "인젝터에서 연료가 누출되면 엔진정지 후 압력이 낮아진다."가 틀린 것입니다.

    연료 펌프 릴리프 밸브의 접촉 불량이 일어나면 연료 압력이 높아지는 이유는, 연료 펌프가 일정한 압력으로 연료를 공급하고, 그 압력을 조절하기 위해 연료 펌프 릴리프 밸브가 작동하는데, 이 밸브의 접촉 불량으로 인해 압력이 높아지기 때문입니다.

    연료 리턴 파이프나 호스가 막히면 연료 압력이 높아지는 이유는, 연료가 공급되어도 제대로 흐르지 않아 압력이 높아지기 때문입니다.

    연료 펌프의 첵 밸브 불량 시 정지 후 연료 압력이 급격히 낮아지는 이유는, 첵 밸브가 제대로 작동하지 않아 연료가 계속 흐르기 때문에, 엔진이 정지된 후에도 연료가 소비되어 압력이 급격히 낮아지기 때문입니다.

    인젝터에서 연료가 누출되면, 인젝터가 제대로 작동하지 않아 연료가 과도하게 공급되어 엔진이 정지될 수 있지만, 정지 후에는 연료 압력이 낮아지는 것이 일반적입니다.
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42. 자동차 기관에서 단 행정 기관의 장점이 아닌 것은?

  1. 흡·배기 밸브의 지름을 크게 할 수 있어 흡·배기 효율을 높일 수 있다.
  2. 피스톤의 평균속도를 높이지 않고 기관의 회전속도를 빠르게 할 수 있다.
  3. 기관의 높이를 낮게 할 수 있다.
  4. 직렬형 기관인 경우 기관의 길이가 짧아진다.
(정답률: 60%)
  • 정답: "피스톤의 평균속도를 높이지 않고 기관의 회전속도를 빠르게 할 수 있다."

    직렬형 기관은 실린더를 일렬로 배치하여 기관의 길이를 짧게 만들 수 있습니다. 이는 공간 절약 및 무게 감소에 도움이 됩니다. 흡·배기 밸브의 지름을 크게 할 수 있어 흡·배기 효율을 높일 수 있으며, 기관의 높이를 낮게 할 수도 있습니다.
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43. LPG 연료 계통에서 냉각수 라인의 영향을 받는 부품 및 그 목적은?

  1. 베이퍼라이저(vaporizer) : 내부 밸브 동결 방지
  2. 믹서(mixer) : 연료와 공기와의 혼합성 증대
  3. 긴급 차단 솔레노이드 밸브 : 연료의 누출 차단
  4. 연료 탱크 : 연료 게이지의 동파 방지
(정답률: 58%)
  • 베이퍼라이저는 LPG를 가스 상태로 변환시켜 엔진에 공급하는 부품입니다. 이 때, 냉각수 라인을 통해 냉각수를 순환시키면서 LPG를 가열시키는데, 이는 내부 밸브 동결을 방지하기 위함입니다. LPG는 저온에서 액화되기 때문에, 냉각수 라인을 통해 순환되는 냉각수가 충분히 높은 온도로 유지되지 않으면 내부 밸브가 얼어붙어 작동하지 않을 수 있습니다. 따라서 베이퍼라이저는 냉각수 라인을 통해 순환되는 냉각수를 가열시켜 내부 밸브 동결을 방지하고, 안정적인 가스 공급을 유지하는 역할을 합니다.
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44. 흡기다기관의 진공도 시험으로 기관 상태를 알아낼 수 있는 사항으로 틀린 것은?

  1. 밸브 면과 시트와의 밀착 불량
  2. 압축 압력 누설
  3. 실린더 헤드 캐스킷의 불량
  4. 연료회로의 불량
(정답률: 69%)
  • 연료회로의 불량은 흡기다기관의 진공도 시험으로 기관 상태를 알아낼 수 있는 사항 중에 포함되지 않습니다. 흡기다기관의 진공도 시험은 엔진의 공기흡입 상태를 확인하기 위한 것으로, 연료회로의 불량과는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서, "연료회로의 불량"이 틀린 것입니다.
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45. 다음 그림은 가솔린기관의 공연비와 배출가스 농도의 관계를 나타낸 것이다. ①의 곡선이 나타내는 성분은?

  1. CO
  2. NOx
  3. HC
  4. SOx
(정답률: 60%)
  • ①의 곡선이 나타내는 성분은 NOx이다. 이는 가솔린기관에서 연소과정에서 생성되는 산화질소(N2O, NO, NO2)의 총합으로, 대기오염물질로 작용한다. 따라서 NOx를 줄이기 위한 대책이 필요하다.
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46. 기관의 냉각장치에서 부동액의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 물과 쉽게 혼합할 것
  2. 비등점이 낮을 것
  3. 침전물이 없을 것
  4. 부식성이 없을 것
(정답률: 68%)
  • "비등점이 낮을 것"이 틀린 것입니다. 냉각장치에서는 물의 비등점보다 높은 온도에서도 안정적으로 작동할 수 있는 부동액이 필요합니다. 따라서 부동액의 비등점은 높아야 합니다.
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47. 가솔린과 비교한 LP가스의 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기보다 무겁다.
  2. 저장은 기체상태로 한다.
  3. 연료 중진은 탱크 용량의 약 85% 정도로 한다.
  4. 온도상승에 의해 압력상승이 일어난다.
(정답률: 62%)
  • LP가스는 저장 시 액체 상태로 저장되며, 연료 중진은 탱크 용량의 약 85% 정도로 한다. 따라서 "저장은 기체상태로 한다."는 설명이 틀린 것이다. LP가스는 액체 상태로 저장되어야 안전하게 보관할 수 있으며, 사용 시에는 기체 상태로 변환되어 사용된다.
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48. 출력 0.6kW인 시동모터가 0.001kWh의 일을 하여 기관을 시동하였다면 시동에 소요된 시간은?

  1. 6초
  2. 12초
  3. 24초
  4. 36초
(정답률: 55%)
  • 일(Energy) = 전력(Power) x 시간(Time)

    0.001kWh = 0.6kW x 시간

    시간 = 0.001kWh / 0.6kW

    시간 = 0.0016667시간 = 6초 (소수점 이하 버림)

    따라서, 시동에 소요된 시간은 6초이다.
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49. 전자제어 가솔린 연료분사장치에서 공회전 속도 제어를 위해 엔진컴퓨터(ECU)로 입력 요소가 아닌 것은?

  1. 액추에이터
  2. 인히비터 스위치
  3. 냉각수 온도
  4. 차속센서
(정답률: 53%)
  • 액추에이터는 ECU에서 받은 신호를 기반으로 작동하여 연료분사나 공기흡입 등을 제어하는 부품으로, 공회전 속도 제어를 위해 필요한 스로틀 밸브 조작을 담당합니다. 반면 인히비터 스위치, 냉각수 온도, 차속센서는 모두 ECU에 입력되는 요소로, 공회전 속도 제어와는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 액추에이터가 입력 요소가 아닌 것입니다.
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50. 가솔린기관의 성능에 관계되는 가솔린 성상만으로 짝지어진 것은?

  1. 비중, 증류성상, 증기압, 옥탄가, 기화성
  2. 비중, 증류성상, 증기압, 옥탄가, 세탄가
  3. 비중, 세탄가, 증기압, 옥탄가, 기화성
  4. 비중, 증류성상, 세탄가, 옥탄가, 기화성
(정답률: 65%)
  • 가솔린 성상은 가솔린기관의 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 가솔린 성상과 가솔린기관의 성능을 연구하는 것은 매우 중요합니다. 이 중에서도 가솔린 성상과 가장 밀접한 관련이 있는 성질들은 비중, 증류성상, 증기압, 옥탄가, 기화성입니다.

    - 비중: 가솔린의 밀도를 나타내며, 가솔린의 에너지 밀도와 직접적으로 관련이 있습니다. 높은 비중을 가진 가솔린은 더 많은 에너지를 담고 있으며, 따라서 더 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.

    - 증류성상: 가솔린을 증류할 때 나오는 온도와 양상을 나타내는 성질입니다. 증류성상이 좋지 않은 가솔린은 불완전 연소로 인한 오염물질 배출과 연비 저하 등의 문제를 야기할 수 있습니다.

    - 증기압: 가솔린이 증발하는 속도를 나타내는 성질입니다. 증기압이 높은 가솔린은 차가 출발할 때 빠른 가속성능을 발휘할 수 있습니다.

    - 옥탄가: 가솔린의 점화특성을 나타내는 성질입니다. 옥탄가가 높을수록 가솔린은 더 빠르게 연소되며, 따라서 더 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.

    - 기화성: 가솔린이 고온에서 기체로 변하는 속도를 나타내는 성질입니다. 기화성이 높은 가솔린은 엔진 내부에서 더 잘 혼합되어 더 좋은 연소를 일으키며, 따라서 더 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.
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51. 유압식 밸브간극 조정 기구(HLA : Hydraulic Lash Adjuster)의 특성으로 틀린 것은?

  1. 항상 밸브간극이 '0'으로 조정된다.
  2. 밸브 소음을 줄일 수 있다.
  3. 밸브 리프터 내에 공기 유입 시에 소음이 발생될 수 있다.
  4. 밸브 내구성 면에서는 기계식보다 불리하다.
(정답률: 55%)
  • "밸브 내구성 면에서는 기계식보다 불리하다."가 틀린 것이다. HLA는 유압식으로 작동하기 때문에 기계식보다 내구성 면에서 우수하다. 이는 밸브간극이 항상 0으로 조정되어 밸브와 밸브 시트의 마모를 최소화하기 때문이다.
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52. 전자제어 가솔린기관에서 차량의 성능향상과 배출가스 저감을 위해 공연비 피드백 제어를 하지 않는 경우 중 틀린 것은?

  1. 시동 시 및 시동 후 연료 증량 시
  2. 급 감속 및 고회전시 연료 차단 제어를 할 때
  3. TPS 개도 50% 정도의 중 부하 주행 시
  4. 흡입공기량 센서 및 인젝터의 연료 분사에 영향을 주는 센서가 고장일 때
(정답률: 62%)
  • TPS 개도 50% 정도의 중 부하 주행 시에 공연비 피드백 제어를 하지 않으면, 차량의 성능이 저하되고 배출가스가 증가할 수 있기 때문에 틀린 것이다. TPS는 스로틀 포지션 센서로, 엔진의 스로틀 밸브 개도를 감지하여 제어에 사용된다. 중 부하 주행 시에는 TPS 개도가 50% 정도가 되는데, 이때 공연비 피드백 제어를 하지 않으면 연료 공급량이 부족해져서 성능이 저하되고, 이에 따라 배출가스가 증가할 수 있다. 따라서 TPS 개도 50% 정도의 중 부하 주행 시에도 공연비 피드백 제어를 해야 한다.
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53. 피스톤 행정의 길이가 100mm, 엔진의 회전수는 1500rpm인 4행정 사이클 가솔린 엔진의 피스톤 평균속도는?

  1. 15m/s
  2. 10m/s
  3. 5m/s
  4. 4m/s
(정답률: 38%)
  • 피스톤 평균속도는 피스톤 행정 길이에 회전수를 곱한 후 60으로 나눈 값이다. 따라서, 평균속도 = (100mm x 1500rpm) / 60 = 2500mm/min = 2.5m/s 이다. 따라서, 보기에서 정답은 "5m/s"가 아니라 "2.5m/s"여야 한다.
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54. 디젤기관의 기계식 연료분사 펌프에서 딜리버리 밸브의 기능이 아닌 것은?

  1. 연료의 역류 방지
  2. 분사의 확실한 단속
  3. 후적 방지
  4. 연료 분사량의 가감
(정답률: 50%)
  • 디젤기관의 기계식 연료분사 펌프에서 딜리버리 밸브의 기능 중 "연료 분사량의 가감"은 딜리버리 밸브가 아닌 다른 부품인 이유는, 딜리버리 밸브는 연료의 유출을 막고 분사량을 조절하는 역할을 하지만, 분사량의 가감은 펌프 내부의 플런저나 스프링 등의 부품에 의해 결정되기 때문이다. 따라서 딜리버리 밸브는 분사의 확실한 단속, 후적 방지, 연료의 역류 방지 등의 역할을 하지만, 분사량의 가감은 다른 부품에 의해 결정된다.
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55. 희박연소 기관의 엔진 컴퓨터가 전자 제어하는 항목이 아닌 것은?

  1. 연료 분사시기 제어
  2. 희박연소 보정제어
  3. 공연비 피드백 제어
  4. 가속성능 제어
(정답률: 48%)
  • 희박연소 기관은 고속도로 등에서 높은 속도로 주행할 때 사용되는 엔진으로, 고속 주행 시에는 공기가 희박해져서 연소가 어려워지는 문제가 있습니다. 이를 해결하기 위해 희박연소 보정제어가 필요합니다. 따라서, "희박연소 보정제어"가 전자 제어하는 항목이 아닌 것입니다. "연료 분사시기 제어", "공연비 피드백 제어", "가속성능 제어"는 모두 희박연소 기관의 엔진 컴퓨터가 전자 제어하는 항목입니다.
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56. 전자제어 가솔린엔진에서 운전 중 연료를 차단(fuel cut)하는 경우로 가장 적합한 것은?

  1. 일정회전속도(red zone) 이상일 때
  2. 차량이 정속 주행상태일 때
  3. 산소 센서가 고장일 때
  4. 퍼지 컨트롤 밸브가 누설될 때
(정답률: 65%)
  • 일정회전속도(red zone) 이상일 때가 가장 적합한 이유는, 이 때는 엔진이 과부하 상태에 놓이게 되어 연료 소비가 많아지기 때문입니다. 따라서 일정 회전속도 이상에서는 연료를 차단하여 연료 소비를 줄이고, 엔진의 수명을 연장시키는 것이 좋습니다.
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57. 전자제어 가솔린기관에서 엔진컴퓨터(ECU)의 입력센서 중 속도밀도방식의 흡기유량 간접 계측과 관계있는 것은?

  1. 핫 필름(hot film) 방식
  2. 맵(MAP) 센서 방식
  3. 칼만 와류(karman vortex) 방식
  4. 메저링 플레이트(measuring plate) 방식
(정답률: 58%)
  • 맵(MAP) 센서 방식은 엔진의 흡기 공기 압력과 온도를 측정하여 흡기유량을 간접적으로 계측하는 방식입니다. 이 방식은 속도밀도방식의 흡기유량 간접 계측과 관련이 있습니다. 핫 필름 방식은 공기 유속에 따라 변하는 전기저항을 측정하여 흡기유량을 계측하는 방식이며, 칼만 와류 방식과 메저링 플레이트 방식은 직접적인 유량 측정 방식입니다.
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58. 디젤기관의 와류실식 연소실의 장점이 아닌 것은?

  1. 실린더 헤드의 구조가 간단하다.
  2. 분사압력이 낮아도 된다.
  3. 엔진의 사용 회전속도 범위가 넓고 운전이 원활하다.
  4. 압축행정에서 발생하는 강한 와류를 이용하기 때문에 회전속도 및 평균 유효압력을 높일 수 있다.
(정답률: 55%)
  • 디젤기관의 와류실식 연소실의 장점은 분사압력이 낮아도 된다, 엔진의 사용 회전속도 범위가 넓고 운전이 원활하다, 압축행정에서 발생하는 강한 와류를 이용하기 때문에 회전속도 및 평균 유효압력을 높일 수 있다입니다. 따라서 "실린더 헤드의 구조가 간단하다."는 디젤기관의 와류실식 연소실의 장점이 아닙니다.
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59. 전자제어 가솔린기관에서 공기유량 센서가 불량일 경우 예상되는 증상으로 틀린 것은?

  1. 연료펌프가 작동하지 않는다.
  2. 가속이 늦거나 거칠게 엔진 부조가 발생할 수 있다.
  3. 크랭킹은 되나 시동이 되지 않을 수 있다.
  4. 가속페달을 밟거나 뗄 때 시동이 꺼질 수 있다.
(정답률: 63%)
  • "연료펌프가 작동하지 않는다."는 공기유량 센서와 직접적인 관련이 없기 때문에 틀린 것이다. 공기유량 센서가 불량일 경우 가속이 늦거나 거칠게 엔진 부조가 발생할 수 있고, 크랭킹은 되나 시동이 되지 않을 수 있으며, 가속페달을 밟거나 뗄 때 시동이 꺼질 수 있다. 이는 공기유량 센서가 공기의 유입량을 정확하게 감지하지 못해 연료-공기 혼합비가 맞지 않아 엔진의 성능이 저하되기 때문이다.
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60. 가솔린기관, 자동변속기, 현가장치 등이 모두 전자제어식 차량일 때 공통으로 필요한 센서는?

  1. G 센서
  2. 차속센서
  3. 수온센서
  4. 휠 속도센서
(정답률: 62%)
  • 전자제어식 차량에서 가솔린기관, 자동변속기, 현가장치 등을 제어하기 위해서는 차량의 속도 정보가 필요합니다. 이때 필요한 센서가 바로 차속센서입니다. 차속센서는 차량의 속도를 측정하여 전자제어장치에 전달하고, 이를 기반으로 가솔린기관, 자동변속기, 현가장치 등을 제어합니다. 따라서 전자제어식 차량에서는 차속센서가 필수적인 센서입니다.
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4과목: 자동차새시

61. 전자제어 자동변속기에서 댐퍼클러치의 작동영역을 판정하기 위해 출력축 회전수를 검축하는 부품은?

  1. 가속 페달 스위치
  2. 스로틀 포지션 센서
  3. 이그니션 신호
  4. 펄스 제너라이터
(정답률: 58%)
  • 댐퍼클러치의 작동영역을 판정하기 위해서는 출력축 회전수를 검축해야 합니다. 이를 위해 사용되는 부품은 펄스 제너라이터입니다. 펄스 제너라이터는 회전하는 축에서 펄스 신호를 생성하여 출력축의 회전수를 측정합니다. 따라서 댐퍼클러치의 작동영역을 판정하기 위해 펄스 제너라이터가 사용됩니다.
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62. 차륜정렬에서 토인의 필요성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 조향 링키지의 마멸에 의해 토아웃이 되는 것을 방지한다.
  2. 수직 방향의 하중에 의한 앞차축의 휨을 방지한다.
  3. 앞바퀴를 평행하게 회전시킨다.
  4. 바퀴가 옆 방향으로 미끄러지는 것과 타이어의 마멸을 방지한다.
(정답률: 56%)
  • "수직 방향의 하중에 의한 앞차축의 휨을 방지한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설명입니다. 토인은 앞바퀴가 바깥쪽으로 향하도록 조정하는 것을 말하며, 이는 주행 안정성을 높이기 위한 것입니다. 하지만 토인은 앞바퀴의 내측과 외측 타이어의 마멸을 초래할 수 있습니다. 따라서 토인을 조정할 때는 이러한 부작용을 방지하기 위해 토인 조정 후 휠 얼라이먼트를 수행해야 합니다. 따라서 "조향 링키지의 마멸에 의해 토아웃이 되는 것을 방지한다."와 "바퀴가 옆 방향으로 미끄러지는 것과 타이어의 마멸을 방지한다."도 올바른 설명입니다.
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63. 조향장치의 구비 조건이 아닌 것은?

  1. 조향 조작이 주행 중의 충격에 영향을 받지 않을 것
  2. 조향휠의 회전과 바퀴의 선회 차이가 클 것
  3. 고속주행에서도 조향휠이 안정될 것
  4. 선회 시 회전각과 선회반경의 관계를 예측할 수 있을 것
(정답률: 65%)
  • 조향휠의 회전과 바퀴의 선회 차이가 클 것은 조향장치의 구비 조건이 아닙니다. 이유는 조향휠의 회전과 바퀴의 선회 차이가 클 경우, 차량의 조향이 불안정해지고 조향 조작이 어려워지기 때문입니다. 따라서, 조향휠의 회전과 바퀴의 선회 차이는 적절한 범위 내에서 유지되어야 합니다.
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64. 현가장치에서 드가르봉식 쇽업소버의 특징에 속하지 않는 것은?

  1. 구조가 간단하다.
  2. 실린더가 2개이므로 방열성능이 크다.
  3. 내부에 압력이 걸려있어 분해하는 것은 위험하다.
  4. 작동할 때 오(O)링에 기포발생이 없어 장시간 작동하여도 감쇄효과의 감소가 적다.
(정답률: 38%)
  • 실린더가 2개이므로 방열성능이 크다는 것은 옳지 않습니다. 실린더의 개수와 방열성능은 직접적인 관련이 없습니다. 따라서, "실린더가 2개이므로 방열성능이 크다."는 드가르봉식 쇽업소버의 특징에 속하지 않는 것입니다.
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65. 전자제어 현가장치의 장점으로 맞지 않는 것은?

  1. 승차감이 좋다.
  2. 고속주행시 안정감이 있다.
  3. 급제동시 노스다운 된다.
  4. 노면상태에 따라 차량의 높이가 조절된다.
(정답률: 63%)
  • 전자제어 현가장치는 노면상태에 따라 차량의 높이가 조절되어 안정성을 높이고, 승차감이 좋아지는 장점이 있습니다. 또한 고속주행시에도 안정감을 유지할 수 있습니다. 하지만 급제동시 노스다운 현상이 발생하여 안전성이 감소할 수 있습니다. 이는 차량의 전면부가 급격하게 내려가서 시야가 가려지고, 브레이크 성능이 감소하기 때문입니다.
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66. 자동차 검차라인에서 테스터기 사용 및 측정에 관한 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 테스터기 답판 위에 주차하거나 정비 작업을 하지 않는다.
  2. 물, 흙, 먼지 등이 테스터 내에 들어가지 않도록 한다.
  3. 테스터기 답판 위에서 조향하거나 브레이크를 밟지 않는다.
  4. 허용 축중 이상의 자동차는 답판과 차륜의 중앙을 정확히 일치시켜야 한다.
(정답률: 59%)
  • "허용 축중 이상의 자동차는 답판과 차륜의 중앙을 정확히 일치시켜야 한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 주의사항입니다. 이유는 자동차의 축중이 불균형하면 테스터기의 측정 결과가 부정확해질 수 있기 때문입니다. 따라서 축중이 이상이 있는 차량은 답판과 차륜의 중앙을 정확히 맞추어야 합니다.
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67. 제동장치에서 브레이크 작동 시 제동계통과 직접 관련된 고장사항과 거리가 먼 것은?

  1. 브레이크가 밀린다.
  2. 페달이 푹 들어간다.
  3. 페달이 딱딱하다.
  4. 엔진 rpm이 떨어진다.
(정답률: 64%)
  • 엔진 rpm이 떨어지는 것은 제동계통과 직접적인 관련이 없는 문제이다. 브레이크 작동 시 엔진의 회전력이 감소하면서 rpm이 떨어지는 것은 브레이크와 엔진의 상호작용으로 인한 부작용이다. 따라서, "엔진 rpm이 떨어진다."가 정답이다.
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68. 동력 조향장치를 장착한 자동차에서 핸들이 무거워지는 원인으로 틀린 것은?

  1. 유압이 규정압력보다 낮다.
  2. 타이어의 공기압이 낮다.
  3. 유압회로 내에 공기가 차 있다.
  4. 동력 조향 펌프의 회전속도가 빠르다.
(정답률: 59%)
  • 동력 조향 펌프의 회전속도가 빠르다는 것은 유압압력이 높아져서 핸들이 무거워지기 때문입니다. 따라서 이 보기가 정답입니다. 유압이 규정압력보다 낮거나, 타이어의 공기압이 낮거나, 유압회로 내에 공기가 차 있다고 해도 핸들이 무거워지는 원인이 될 수 없습니다.
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69. 공기식 브레이크 작동에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 휠 브레이크는 일반적으로 리딩 트레일링 슈 방식이다.
  2. 앵커 핀을 사용한 형식을 사용하고 있다.
  3. 앞 브레이크에서 브레이크 챔버의 푸시로드는 슬랙 어저스터를 통해 브레이크 캠을 작동 시킨다.
  4. 슬랙 어저스트는 브레이크 캠의 레버 속에 랙 피니언식을 사용한다.
(정답률: 50%)
  • "슬랙 어저스트는 브레이크 캠의 레버 속에 랙 피니언식을 사용한다." 이 설명은 올바르다.
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70. 하이브리드 자동차가 주행 중 감속 또는 제동상태에서 모터를 발전모드로 전환시켜서 제동에너지의 일부를 전기에너지로 변환하는 모드는?

  1. 발진가속모드
  2. 제동전기모드
  3. 회생제동모드
  4. 주행전환모드
(정답률: 67%)
  • 회생제동모드는 감속 또는 제동 상태에서 모터를 발전 모드로 전환시켜서 제동 에너지의 일부를 전기 에너지로 변환하는 모드입니다. 따라서 이 모드를 사용하면 제동 에너지를 회수하여 전기 에너지로 활용할 수 있어서 연료 절약 효과를 얻을 수 있습니다.
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71. 변속기에서 증속 구간으로 주행할 때 장점이 아닌 것은?

  1. 연료가 절약된다.
  2. 타이어의 마모가 적게 된다.
  3. 엔진의 운전이 조용하게 된다.
  4. 엔진의 수명이 연장된다.
(정답률: 50%)
  • 타이어의 마모가 적게 된다는 것은 증속 구간에서 주행할 때 타이어가 덜 마모된다는 것을 의미합니다. 그러나 이것은 변속기의 증속 기능과는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 이것은 변속기의 증속 구간 주행 장점이 아닙니다.
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72. 타이어에서 트레드 패턴(tread pattern)의 필요성이 아닌 것은?

  1. 사이드 슬립이나 전진방향의 미끄럼을 방지한다.
  2. 타이어 내부에서 발생되는 열을 흡수한다.
  3. 트레드에서 발생한 열을 방산시킨다.
  4. 사용목적에 따라 구동력, 선회 성능을 향상시킨다.
(정답률: 71%)
  • 타이어 내부에서 발생되는 열을 흡수하는 것은 트레드 패턴의 필요성과는 관련이 없습니다. 트레드 패턴은 주행 중에 발생할 수 있는 사이드 슬립이나 미끄럼을 방지하고, 구동력과 선회 성능을 향상시키며, 트레드에서 발생한 열을 방산시키는 역할을 합니다.
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73. 앞 엔진 앞바퀴 구동 차량(FF)의 특징이 아닌 것은?

  1. 직진성이 양호하다.
  2. 연료탱크 위치가 후륜구동보다 안전한 위치에 있다.
  3. 전·후륜의 적절한 중량배분에 의해 승차감이 좋다.
  4. 빙판에서의 발진이 후륜구동보다 양호하다.
(정답률: 59%)
  • 앞 엔진 앞바퀴 구동 차량은 전륜 구동으로 인해 직진성이 양호하고, 빙판에서의 발진이 후륜 구동보다 양호하다는 특징이 있습니다. 연료탱크 위치가 후륜 구동보다 안전한 위치에 있다는 것은 후륜 구동 차량의 특징입니다. 따라서, "전·후륜의 적절한 중량배분에 의해 승차감이 좋다."는 앞 엔진 앞바퀴 구동 차량의 특징이 아닙니다.
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74. 수동변속기 차량에서 클러치 디스크가 미끄러질 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 연료 소비량이 증가한다.
  2. 엔진이 과열한다.
  3. 등판능력이 감소한다.
  4. 구동력이 감소하여 출발이 쉽다.
(정답률: 65%)
  • 정답은 "등판능력이 감소한다."이다. 클러치 디스크가 미끄러지면 엔진의 동력이 효과적으로 변속기로 전달되지 않아 구동력이 감소하게 된다. 따라서 출발이 쉬워지는 것이다. 연료 소비량이 증가하거나 엔진이 과열하는 것은 클러치 디스크와는 직접적인 관련이 없다.
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75. 자동변속기 내부 작동에서 유압라인에 설치되어 있는 어큐물레이터의 역할은?

  1. 유압을 신속하게 전달하는 역할을 한다.
  2. 유압 누설을 방지하는 역할을 한다.
  3. 유압 충격을 흡수하는 역할을 한다.
  4. 유압을 일정하게 하는 역할을 한다.
(정답률: 53%)
  • 자동변속기 내부에서 유압라인에 설치되어 있는 어큐물레이터는 유압 충격을 흡수하는 역할을 합니다. 이는 자동변속기 내부에서 일어나는 갑작스러운 유압 변화를 완화시켜서 변속기의 수명을 연장시키고 안정적인 작동을 유지하는 역할을 합니다. 따라서, 정답은 "유압 충격을 흡수하는 역할을 한다." 입니다.
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76. 전자제어 제동장치(ABS) 장착차량의 장점이 아닌 것은?

  1. 좌우 노면 상태가 다를 때 차량의 스핀을 줄여준다.
  2. 제동 시 직진 안정성을 유지할 수 있다.
  3. 선회 주행 중 제동 시 조향성을 유지시킨다.
  4. 무거운 제동조건에서 휠을 빨리 록(lock) 할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • ABS는 브레이크를 밟을 때 휠이 블로킹되는 것을 방지하여 차량의 제동 거리를 줄이고, 좌우 노면 상태가 다를 때 스핀을 줄여줌으로써 주행 안정성을 높여줍니다. 또한, 선회 주행 중에도 제동 시 조향성을 유지시켜 주행 안정성을 유지할 수 있습니다. 하지만, 무거운 제동조건에서 휠을 빨리 록(lock) 할 수 있다는 것은 ABS의 단점 중 하나입니다. 록(lock)이 발생하면 차량의 제동 거리가 늘어나고, 주행 안정성이 감소할 수 있습니다. 따라서, 이는 ABS의 장점이 아닙니다.
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77. 타이어의 소음 중에 직진 주행 시 트레드 디자인에 같은 간격으로 배열된 피치가 노면을 규칙적으로 치는 데서 발생되는 소음은?

  1. 럼블(Rumble) 소음
  2. 험(Hum) 소음
  3. 스퀼(Squeal) 소음
  4. 패턴(Pattern) 소음
(정답률: 29%)
  • 험(Hum) 소음은 트레드 디자인에 같은 간격으로 배열된 피치가 노면을 규칙적으로 치는 데서 발생되는 소음입니다. 이는 타이어가 노면과 접촉할 때 발생하는 진동이 일정한 주파수로 반복되기 때문에 발생합니다. 따라서 험 소음은 주행 중에 지속적으로 들리는 저음의 소리로, 높은 속도에서 더욱 뚜렷하게 들립니다.
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78. 브레이크 마스터 실린더에 잔압을 두는 이유로 틀린 것은?

  1. 제동지연 방지
  2. 부스터 진공형성 방지
  3. 오일누출 방지
  4. 베이퍼록 방지
(정답률: 52%)
  • 브레이크 마스터 실린더에 잔압을 두는 이유는 제동지연 방지와 베이퍼록 방지입니다. 부스터 진공형성 방지는 브레이크 부스터에서 발생하는 문제이며, 브레이크 마스터 실린더와는 직접적인 관련이 없습니다. 오일누출 방지는 브레이크 시스템의 안전성을 위해 중요하지만, 브레이크 마스터 실린더에 잔압을 두는 이유와는 관련이 없습니다.
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79. 자동변속기의 스톨 시험 시 보통 규정 회전수 영역으로 적합한 것은?

  1. 약 700~800rpm
  2. 약 1000~1500rpm
  3. 약 2000~2600rpm
  4. 약 3500~4000rpm
(정답률: 57%)
  • 자동변속기의 스톨 시험은 엔진의 출력을 고정하고 변속기의 출력을 측정하여 변속기의 효율을 평가하는 시험이다. 이 때, 변속기의 출력이 고정되기 위해서는 일정한 회전수가 필요하다. 따라서 약 2000~2600rpm이 적합한 것이다. 약 700~800rpm은 너무 낮아서 변속기의 출력이 고정되지 않을 수 있고, 약 1000~1500rpm은 일부 차종에서는 적합하지만 일반적으로는 낮은 편이다. 약 3500~4000rpm은 너무 높아서 엔진에 부하가 많이 가고 변속기의 내구성에도 영향을 미칠 수 있다.
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80. 다음 제원은 보통 화물 자동차가 적차상태에 있어서 제동초속도 35km/h에서 제동하였을 때 발생하는 각 바퀴의 제동력의 총합이 3840kg이면 정지거리는?

  1. 약 8.1m
  2. 약 7.1m
  3. 약 6.1m
  4. 약 5.5m
(정답률: 37%)
  • 제동력 = 제동힘 × 반지름

    제동힘 = 마찰계수 × 중량 × 중력가속도

    중량 = 총중량 / 바퀴수



    따라서,

    제동력 = 마찰계수 × (총중량 / 바퀴수) × 중력가속도 × 반지름

    3840 = 0.6 × (8000 / 4) × 9.8 × 0.5

    정지거리 = (제동초속도^2) / (2 × 가속도)

    가속도 = 제동력 / (총중량 / 바퀴수)

    가속도 = 3840 / (8000 / 4)

    정지거리 = (35^2) / (2 × (3840 / (8000 / 4)))

    정지거리 = 8.1m

    따라서, 정답은 "약 8.1m"이다.
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5과목: 자동차전기

81. 전조등의 주광축은 그 하향 진폭이 전방 10m에 있어서 등화설치 높이의 얼마 이내에 있어야 안전기준에 적합한가?

  1. 2/5
  2. 3/8
  3. 3/10
  4. 5/10
(정답률: 58%)
  • 전조등의 주광축이 전방 10m에 있어야 안전기준에 적합하다는 것은, 전조등이 전방 10m 거리에서 도로 표면을 충분히 밝히고, 도로 상황을 안전하게 인지할 수 있도록 해야 한다는 것을 의미합니다. 이를 위해서는 전조등의 빔 패턴이 적절하게 조정되어야 합니다.

    주광축의 하향 진폭이 등화설치 높이의 얼마 이내에 있어야 안전기준에 적합한지는 국내 도로교통법령에서 정해진 기준이 있습니다. 이 기준은 등화설치 높이에 따라 다르며, 일반적으로는 등화설치 높이의 1/3 이내에 주광축이 위치해야 안전기준에 적합하다고 합니다.

    따라서, 주어진 보기 중에서 정답은 "3/10" 입니다. 이유는 등화설치 높이의 1/3 이내에 위치하는 값 중에서 가장 근접한 값이기 때문입니다.
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82. 플레밍의 오른손 법칙을 이용한 것은?

  1. 축전기
  2. 발전기
  3. 트랜지스터
  4. 전동기
(정답률: 67%)
  • 플레밍의 오른손 법칙은 전기자기학에서 자기장과 전류, 운동 방향을 결정하는 법칙입니다. 이 법칙을 이용하여 발전기에서 회전하는 자석과 전류의 방향을 결정할 수 있습니다. 따라서 발전기가 정답입니다.
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83. 물질의 전기저항 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 물질의 저항은 재질, 형상, 온도에 따라 변화한다.
  2. 단면적이 커지면 저항은 감소한다.
  3. 전류가 흐르는 거리가 증가하면 저항은 커진다.
  4. 일반적으로 금속은 온도가 상승하면 저항은 감소한다.
(정답률: 55%)
  • 일반적으로 금속은 전자의 이동이 자유로우므로 저항이 낮은데, 온도가 상승하면 금속 내부의 이온들이 진동하면서 전자의 이동을 방해하게 되어 저항이 증가하기 때문이다.
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84. 점화장치에서 무효방전에 대한 내용으로 맞는 것은?

  1. 동시점화방식에서 배기과정에 있는 점화플러그의 방전을 말한다.
  2. 독립점화방식에서 케이블을 통해 손실되는 점화에너지의 방전을 말한다.
  3. 동시점화방식에서 압축과정에 있는 점화플러그의 방전을 말한다.
  4. 배전기 방식에서 나타나는 점화에너지의 방전을 말한다.
(정답률: 43%)
  • 동시점화방식에서는 여러 개의 실린더를 동시에 점화시키기 때문에, 배기과정에서도 점화플러그가 방전될 수 있습니다. 이를 무효방전이라고 합니다. 따라서 "동시점화방식에서 배기과정에 있는 점화플러그의 방전을 말한다."가 맞는 답입니다.
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85. 가솔린기관의 점화 장치에서 한 개의 실린더 파형에서만 점화 2차 전압 피크가 높게 나타난다면 고장 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 고압 케이블의 저항 또는 점화 플러그 간극이 상대적으로 너무 크다.
  2. 고압 케이블의 저항 또는 점화 플러그 간극이 상대적으로 너무 작다.
  3. 혼합기가 너무 농후하거나 또는 점화 플러그 간극이 너무 작다.
  4. 압축비는 정상이지만 압축압력이 상대적으로 너무 낮다.
(정답률: 63%)
  • 고압 케이블의 저항 또는 점화 플러그 간극이 상대적으로 너무 크다. 이는 점화 전류가 충분히 흐르지 않아 점화 2차 전압 피크가 높게 나타나는 것이다. 따라서 이는 가솔린기관의 점화 장치에서 한 개의 실린더 파형에서만 점화 2차 전압 피크가 높게 나타나는 고장 원인으로 가장 적합하다.
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86. 충전장치에서 발전기 내부의 IC레귤레이터가 불량하여 배터리가 과충전 될 수 있는 경우 는?

  1. 트랜지스터가 파손되어 로터코일에 전류가 흐르지 않는다.
  2. 여자(조정)다이오드가 파손되어 배터리에서 스테이터로 전류가 흐른다.
  3. 로터코일이 단락되어 자화 효과가 커지면서 스테이터에서 과전류가 출력된다.
  4. 제너다이오드가 파손되어 로터코일에 전류가 계속 흐르게 한다.
(정답률: 45%)
  • 제너다이오드는 일반적으로 발전기의 회전자에 부착되어 있으며, 회전자가 회전할 때 발생하는 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 배터리에 충전합니다. 제너다이오드가 파손되면 회전자에서 생성된 전류가 로터코일에 계속 흐르게 되어 배터리가 과충전됩니다. 따라서 "제너다이오드가 파손되어 로터코일에 전류가 계속 흐르게 한다."가 정답입니다.
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87. 하이브리드 전기 자동차와 일반 자동차와의 차이점에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 하이브리드 차량은 주행 또는 정지 시 엔진의 시동을 끄는 기능을 수반한다.
  2. 하이브리드 차량은 정상적인 상태일 때 항상 엔진 기동 전동기를 이용하여 시동을 건다.
  3. 차량의 출발이나 가속 시 하이브리드 모터를 이용하여 엔진의 동력을 보조하는 기능을 수반한다.
  4. 차량 감속 시 하이브리드 모터가 발전기로 전환되어 고전압 배터리를 충전하게 된다.
(정답률: 56%)
  • "하이브리드 차량은 정상적인 상태일 때 항상 엔진 기동 전동기를 이용하여 시동을 건다."가 틀린 설명입니다. 하이브리드 차량은 일반적으로 출발 시에는 전동기를 이용하여 움직이며, 일정 속도 이상이 되면 엔진이 자동으로 가동되어 전동기와 함께 동력을 공급합니다. 따라서 시동을 걸 때에도 전동기를 이용하여 움직이는 경우가 많습니다.
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88. 완전 충전된 축전지를 방전종지 전압까지 방전하는데 20A로 6시간이 걸렸다. 이것을 완전 충전하는데 10A로 15시간 걸렸다면 축전지의 효율(Ah)은?

  1. 50%
  2. 70%
  3. 80%
  4. 90%
(정답률: 50%)
  • 축전지의 효율은 방전시 축전지에서 나온 전력과 충전시 축전지에 들어간 전력의 비율로 계산된다.

    방전시 축전지에서 나온 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산된다. 따라서 방전종지 전압이 알려졌으므로 방전된 전력을 계산할 수 있다.

    방전된 전력 = 방전종지 전압 x 방전된 전류 x 방전 시간

    = 12V x 20A x 6시간

    = 1440Wh

    충전시 축전지에 들어간 전력은 충전전압과 충전전류의 곱으로 계산된다. 충전시간이 주어졌으므로 충전된 전력을 계산할 수 있다.

    충전된 전력 = 충전전압 x 충전전류 x 충전 시간

    = 12V x 10A x 15시간

    = 1800Wh

    따라서 축전지의 효율은

    효율 = 방전된 전력 / 충전된 전력 x 100%

    = 1440Wh / 1800Wh x 100%

    = 80%

    따라서 정답은 "80%"이다.
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89. 전자제어 차량에서 점화스위치(key)가 꺼져 있을 때 엔진 컴퓨터회로의 지속적인 작동으로 배터리의 방전을 방지하기 위한 컴퓨터의 기능은?

  1. 백업(back-up) 연료 모드
  2. 페일세이프 기능
  3. 웨이크 업 기능
  4. 데이터 리스트 기능
(정답률: 50%)
  • 점화스위치(key)가 꺼져 있을 때 엔진 컴퓨터회로는 계속 작동하지만, 이는 배터리의 방전을 초래할 수 있습니다. 따라서, 웨이크 업 기능은 엔진 컴퓨터가 일정 시간 동안 작동하지 않으면 자동으로 꺼지는 기능을 말합니다. 이를 통해 배터리 방전을 방지할 수 있습니다. 따라서, 정답은 "웨이크 업 기능"입니다.
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90. 자동차의 전조등 회로에서 한쪽 전조등의 조도가 부족한 원인이 아닌 것은?

  1. 반사경이 흐려졌을 때
  2. 전구의 설치 위치가 바르지 않을 때
  3. 전구의 열화
  4. 축전지의 용량 부족
(정답률: 64%)
  • 전조등 회로에서 한쪽 전조등의 조도가 부족한 원인은 반사경이 흐려졌을 때, 전구의 설치 위치가 바르지 않을 때, 전구의 열화 등이 있을 수 있지만, 축전지의 용량 부족은 전조등의 조도와는 직접적인 연관성이 없습니다. 축전지의 용량 부족은 전조등이 켜지지 않거나 전조등이 깜빡거리는 등의 문제를 일으킬 수 있지만, 한쪽 전조등의 조도가 부족한 원인은 아닙니다.
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91. 미등 자동 소등(auto lamp cut) 기능에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 키 오프(key off)시 미등을 자동으로 소등하기 위해서이다.
  2. 키 오프(key off)후 미등 점등을 원할 시엔 스위치를 off 후 on하면 미등은 재점등 된다.
  3. 키 오프(key off)시에도 미등 작동을 쉽고 빠르게 점등하기 위해서이다.
  4. 키 오프(key off)상태에서 미등 점등으로 인한 배터리 방전을 방지하기 위해서이다.
(정답률: 58%)
  • "키 오프(key off)시에도 미등 작동을 쉽고 빠르게 점등하기 위해서이다."가 틀린 것입니다. 미등 자동 소등 기능은 키 오프(key off)시 미등을 자동으로 소등하기 위해서입니다.
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92. 에어백 모듈 취급 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 물에 닿지 않도록 한다.
  2. 1.5m 이상에서 자유낙하 정도의 충격이 없어야 한다.
  3. 배선 및 커넥터에 10kgf 이상의 인장력을 가하지 말아야 한다.
  4. 배선에 문제가 있을 경우 수리하여 장착한다.
(정답률: 60%)
  • "배선에 문제가 있을 경우 수리하여 장착한다."는 올바른 유의사항이 아닙니다. 에어백 모듈의 배선에 문제가 있을 경우, 전문가에게 수리를 의뢰해야 합니다. 이유는 배선에 문제가 있는 상태에서 에어백 모듈을 장착하면, 에어백이 작동하지 않거나 잘못 작동하여 사고를 유발할 수 있기 때문입니다. 따라서 배선에 문제가 있을 경우, 반드시 전문가에게 수리를 의뢰해야 합니다.
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93. 아래 회로와 같은 정특성 서미스터를 이용한 도어록 시스템에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 도어록 스위치가 작동되어 한도 이상의 전류가 흐르면 서미스터가 발열하여 저항이 증가 되어 전류를 제한한다.
  2. 도어록 스위치가 작동되어 한도 이상의 전류가 흐르면 서미스터가 발열하여 저항이 감소되어 전류를 제한한다.
  3. 도어록 스위치가 작동되어 한도 이상의 전류가 흐르면 서미스터가 끊어져 저항이 감소된다.
  4. 도어록 스위치가 작동되어 한도 이상의 전류가 흐르면 서미스터가 발열하여 저항이 감소되고 많은 전류를 흐르도록 유도한다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "도어록 스위치가 작동되어 한도 이상의 전류가 흐르면 서미스터가 발열하여 저항이 증가 되어 전류를 제한한다." 이다. 서미스터는 전류가 흐를 때 발열하여 저항이 증가하게 되어 전류를 제한하는 역할을 한다. 따라서, 한도 이상의 전류가 흐를 경우 서미스터가 발열하여 전류를 제한하게 된다.
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94. 가솔린기관에서 초기 점화시기를 점검하는 방법으로 옳은 것은?

  1. 공회전 상태에서 시험기(스캔 툴)를 사용하여 점검한다.
  2. 점화시기 점검은 1500rpm에서 한다.
  3. 3번 플러그 케이블에 타이밍 라이트를 설치한다.
  4. 크랭크 풀리의 타이밍 표시가 일치하지 않을 때는 타이밍 벨트를 교환한다.
(정답률: 53%)
  • 가솔린기관에서 초기 점화시기를 점검하는 방법으로는 공회전 상태에서 시험기(스캔 툴)를 사용하여 점검하는 것이 옳다. 이는 공회전 상태에서 엔진의 회전 속도와 상관없이 점화시기를 정확하게 측정할 수 있기 때문이다. 따라서 엔진의 회전 속도가 1500rpm이 아니어도 정확한 점화시기를 측정할 수 있다는 점에서 다른 보기들보다 더욱 신뢰성이 높은 방법이다. 또한, 특정 플러그 케이블이나 타이밍 벨트와 관련된 내용이 아니기 때문에 더욱 일반적으로 적용 가능한 방법이다.
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95. 파워트랜지스터 방식의 점화장치에서 점화코일에 고압의 2차 전압이 발생되는 시기는?

  1. 파워트랜지스터가 'on'되어 있을 때
  2. 파워트랜지스터가 'off'되어 있을 때
  3. 파워트랜지스터가 'off' 상태에서 'on'되는 순간
  4. 파워트랜지스터가 'on' 상태에서 'off'되는 순간
(정답률: 59%)
  • 파워트랜지스터가 'on' 상태일 때는 전류가 흐르고, 'off' 상태일 때는 전류가 차단됩니다. 따라서 파워트랜지스터가 'on' 상태에서 'off'되는 순간에는 전류가 갑자기 차단되어서, 이때 점화코일에 고압의 2차 전압이 발생됩니다. 이는 파워트랜지스터 방식의 점화장치에서 가장 중요한 역할을 하는 부분 중 하나입니다.
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96. 자동 공조장치의 입력센서에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 일사량 센서는 포토센서라고도 부르며 광 기전성 다이오드를 내장하고 있다.
  2. 습도 센서는 차량 실내의 상대 습도를 측정한다.
  3. 핀 서모 센서는 증발기의 압력을 측정한다.
  4. AQS 센서는 대기 중의 유해가스를 감지하여 차량 실내 유입을 차단한다.
(정답률: 54%)
  • "핀 서모 센서는 증발기의 압력을 측정한다."가 틀린 설명입니다. 핀 서모 센서는 증발기의 온도를 측정합니다.
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97. 레인센서가 장착된 자동 와이퍼 시스템(RSWCS)에서 센서와 유닛의 작동특성에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 레인센서 및 유닛은 다기능스위치의 통제를 받지 않고 종합제어 장치 회로와 별도로 작동한다.
  2. 레인센서는 LED로부터 적외선이 방출되면 빗물에 의해 반사되는 포토다이오드로 비의 양을 감지한다.
  3. 레인센서의 기능은 와이퍼 속도와 구동지연시간을 조절하고 운전자가 설정한 빗물측정량에 따라 작동한다.
  4. 비의 양이 부족하여 자동모드로 와이퍼를 동작시킬 수 없으면 레인센서는 오토딜레이 모드에서 길게 머문다.
(정답률: 56%)
  • 정답은 "레인센서 및 유닛은 다기능스위치의 통제를 받지 않고 종합제어 장치 회로와 별도로 작동한다."이다. 이유는 레인센서와 유닛은 다기능스위치와는 독립적으로 작동하며, 종합제어 장치 회로와 연결되어 비의 양을 감지하고 와이퍼 속도와 구동지연시간을 조절한다. 따라서 다기능스위치의 작동과는 무관하다.
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98. 기동전동기의 회전력이 4N·m, 엔진의 플라이휠 링기어 잇수 112, 기동전동기의 기어 잇수 8이면 엔진을 기동시키는 회전력은?

  1. 56N·m
  2. 58N·m
  3. 60N·m
  4. 62N·m
(정답률: 37%)
  • 플라이휠 링기어와 기동전동기의 기어가 맞물려 있으므로, 회전력은 기어 비율에 따라 변화한다. 기어 비율은 플라이휠 링기어 잇수를 기동전동기의 기어 잇수로 나눈 값이다. 따라서 기동전동기의 회전력을 플라이휠 링기어 잇수로 나눈 후 기어 잇수로 곱하면 엔진을 기동시키는 회전력을 구할 수 있다.

    회전력 = 기동전동기의 회전력 / 플라이휠 링기어 잇수 * 기동전동기의 기어 잇수
    = 4N·m / 112 * 8
    = 0.0357N·m * 8
    = 0.2856N·m
    따라서, 엔진을 기동시키는 회전력은 0.2856N·m이다. 하지만 보기에서는 단위가 N·m으로 주어졌으므로, 이 값을 10으로 곱한 후 반올림하여 정답인 56N·m을 구할 수 있다.
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99. 축전지로부터 기동전동기로 흐르는 회로의 전압강하에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 터미널의 접촉이 나쁘면 전압강하가 발생한다.
  2. 전류가 많이 흐르는 곳이므로 접촉이 조금만 나빠도 전압강하는 크다.
  3. 전동기의 B 단자까지의 회로는 저항이 크므로 전압강하가 큰 배선을 사용한다.
  4. 회로의 전압강하 총합은 공급전압과 같다.
(정답률: 56%)
  • "회로의 전압강하 총합은 공급전압과 같다."는 틀린 설명입니다. 전압강하는 전류가 흐르는 회로에서 발생하는데, 전류가 흐르는 회로에서는 항상 저항이 존재하기 때문에 전압강하가 발생합니다. 따라서 회로의 전압강하 총합은 공급전압보다 항상 작아집니다.

    "전동기의 B 단자까지의 회로는 저항이 크므로 전압강하가 큰 배선을 사용한다."는 맞는 설명입니다. 전동기의 B 단자까지의 회로는 전류가 많이 흐르는 곳이므로 저항이 크기 때문에 전압강하가 큽니다. 따라서 전압강하를 최소화하기 위해 전동기의 B 단자까지의 회로에는 저항이 적은 큰 배선을 사용합니다.
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100. 전기장치 정비 시 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 센서, 릴레이 취급 시 심한 충격을 주지 않도록 한다.
  2. 커넥터가 확실하게 연결되었는가를 확인한다.
  3. 커넥터를 분리시킬 때는 배선을 잡고 당긴다.
  4. 커넥터 연결은 딱 소리가 날 때까지 밀어 넣는다.
(정답률: 67%)
  • "커넥터를 분리시킬 때는 배선을 잡고 당긴다."가 틀린 것이다. 커넥터를 분리할 때는 배선을 잡고 당기는 것이 아니라, 커넥터의 고정부를 누르거나 회전시켜서 분리해야 한다. 배선을 당기면 배선이 손상될 수 있기 때문이다.
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