자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

자동차정비기사 2012-05-20 필기 기출문제 해설

이 페이지는 자동차정비기사 2012-05-20 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

자동차정비기사
(2012-05-20 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 유압장치에서 오일의 점도가 너무 낮을 때 나타날 수 있는 현상은?

  1. 오일 누설이 증가한다.
  2. 마찰 저항에 의하여 높은 온도를 유발한다.
  3. 마찰 손실에 의하여 동력 소모가 증가한다.
  4. 높은 유동저항으로 응답성이 저하된다.
(정답률: 62%)
  • 오일의 점도가 낮아지면 유체의 끈적임이 줄어들어 유동성이 커지므로, 틈새를 통해 빠져나가는 오일 누설이 증가하게 됩니다.
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2. 미터 보통나사의 나사산의 각도는 얼마인가?

  1. 55°
  2. 60°
  3. 30°
  4. 45°
(정답률: 75%)
  • 미터 보통나사는 ISO 표준에 따라 나사산의 각도가 $60^{\circ}$로 규정되어 있습니다.
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3. 폭이 24㎝이고 높이가 28㎝인 직사각형 단면의 가로방향 중심축에 대한 단면계수 Z값은?

  1. 32256㎝4
  2. 43904㎝4
  3. 2688㎝3
  4. 3136㎝3
(정답률: 33%)
  • 직사각형 단면의 가로방향 중심축(x축)에 대한 단면계수는 높이의 세제곱에 폭을 곱한 값을 높이의 두 배로 나눈 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{bh^2}{6}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{24 \times 28^2}{6}$
    ③ [최종 결과] $Z = 3136 \text{cm}^3$
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4. 코일스프링에서 코일의 평균지름을 D, 소선의 지름을 d, 스프링 권수를 n, 스프링에 작용하는 하중을 P, 선재의 전단탄성계수를 G라 하면 스프링 처짐량 σ를 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. σ = (64PD2n)/(Gd3)
  2. σ = (32PD2n)/(Gd3)
  3. σ = (16PD3n)/(Gd4)
  4. σ = (8PD3n)/(Gd4)
(정답률: 51%)
  • 코일스프링의 처짐량은 하중, 코일의 평균지름, 소선의 지름, 권수 및 전단탄성계수의 관계식으로 결정됩니다.
    $$\sigma = \frac{8PD^3n}{Gd^4}$$
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5. 다음 중 베어링 메탈로서 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 침탄강
  2. 화이트 메탈
  3. Ni-Cr강
  4. 구상흑연 주철
(정답률: 67%)
  • 베어링 메탈은 마찰 계수가 낮고 내마모성이 뛰어나야 하며, 특히 부드러운 성질과 윤활막 형성이 유리한 화이트 메탈(Babbitt metal)이 가장 널리 사용됩니다.
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6. 황동과 청동은 구리에 각각 무엇을 첨가한 합금인가?

  1. 황동 : Zn, 청동 : Ni
  2. 황동 : Zn, 청동 : Sn
  3. 황동 : Ni, 청동 : Sn
  4. 황동 : Sn, 청동 : Pb
(정답률: 78%)
  • 구리(Cu) 합금의 종류를 구분하는 문제입니다. 황동은 구리에 아연(Zn)을, 청동은 구리에 주석(Sn)을 첨가하여 만듭니다.
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7. 다음 공유압 기호의 명칭으로 옳은 것은?

  1. 감압 밸브
  2. 릴리프 밸브
  3. 셔틀 밸브
  4. 체크 밸브
(정답률: 61%)
  • 제시된 기호 는 회로의 최고 압력을 제한하여 시스템을 보호하는 릴리프 밸브의 표준 기호입니다.
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8. 다음 중 프레스 가공의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 균일한 제품으로 만들기 쉽다.
  2. 다품종 소량 생산에 적합하다.
  3. 재료를 경제적으로 사용할 수 있다.
  4. 생산성이 높은 가공법에 속한다.
(정답률: 79%)
  • 프레스 가공은 금형을 사용하여 동일한 제품을 빠르게 대량으로 찍어내는 공법이므로 대량 생산에 최적화되어 있습니다.

    오답 노트
    다품종 소량 생산에 적합하다: 금형 제작 비용이 비싸기 때문에 소량 생산보다는 대량 생산에 적합합니다.
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9. 축간거리 500㎜, 원동 풀리와 종동 풀리의 유효지름이 각각 300㎜인 평벨트 전동장치에서 바로걸기로 벨트연결을 하였다면 필요한 벨트의 길이는 약 몇 ㎜인가?

  1. 1328
  2. 1681
  3. 1813
  4. 1942
(정답률: 39%)
  • 두 풀리의 지름이 같을 때 바로걸이 벨트의 길이는 두 풀리의 중심 거리 2배와 원주 길이의 절반 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 2C + \pi D$
    ② [숫자 대입] $L = 2 \times 500 + 3.14 \times 300$
    ③ [최종 결과] $L = 1942$
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10. 유효지름 38㎜, 피치 8㎜, 접촉부 마찰계수가 0.1인 1줄 사각나사의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 21.4
  2. 27.7
  3. 39.8
  4. 44.2
(정답률: 41%)
  • 사각나사의 효율은 마찰각과 리드각의 관계를 통해 구할 수 있습니다. 유효지름 $d=38\text{mm}$, 피치 $p=8\text{mm}$, 마찰계수 $\mu=0.1$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{\tan \alpha}{\tan(\alpha + \rho)}$ (단, $\tan \alpha = \frac{p}{\pi d}$, $\tan \rho = \mu$)
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{\frac{8}{\pi \times 38}}{\frac{8}{\pi \times 38} + 0.1}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 39.8$
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11. 다음 기어 중 맞물리는 기어의 두 축이 서로 만나지도 않고, 평행하지도 않는 기어로서 큰 감속비를 필요로 할 때 주로 사용하는 것은?

  1. 스퍼 기어
  2. 베벨 기어
  3. 헬리컬 기어
  4. 웜 기어
(정답률: 48%)
  • 웜 기어는 두 축이 평행하지도 않고 만나지도 않는 엇갈린 축 상태에서 동력을 전달하며, 매우 큰 감속비를 얻을 수 있는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    스퍼 기어, 헬리컬 기어: 두 축이 평행함
    베벨 기어: 두 축이 서로 만남
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12. 유압용 개스킷이 갖추어야 할 조건과 가장 관계가 적은 것은?

  1. 마찰계수가 적을 것
  2. 충분한 강도를 가질 것
  3. 유체에 의해 변질되지 않을 것
  4. 유연성을 유지할 것
(정답률: 59%)
  • 개스킷은 두 접합면 사이의 누설을 방지하는 밀봉재입니다. 따라서 유체에 변질되지 않는 내식성, 충분한 강도, 밀착을 위한 유연성이 필수적이지만, 고정되어 밀봉하는 부품이므로 마찰계수와는 관계가 적습니다.
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13. 다음 수작업 공구 중 암나사를 내는 공구인 것은?

  1. 플라이어(plier)
  2. 탭(tap)
  3. 다이스(dies)
  4. 정(chisel)
(정답률: 67%)
  • 나사 가공 공구의 구분 문제입니다. 탭(tap)은 구멍 내부에 암나사를 만드는 공구이며, 다이스(dies)는 봉 외부에 수나사를 만드는 공구입니다.
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14. 벨트의 한쪽 면에 미끄럼 방지를 위한 치형이 붙어 있어 슬립이 거의 발생하지 않고 속도 변화가 아주 적어 벨트전동과 체인전동의 중간적인 특성을 가지고 있는 벨트는?

  1. V-벨트
  2. 가죽벨트
  3. 평벨트
  4. 타이밍벨트
(정답률: 68%)
  • 타이밍벨트는 벨트 면에 치형(이빨)이 있어 풀리와 맞물려 돌아가므로 슬립이 발생하지 않으며, 벨트전동의 정숙성과 체인전동의 정확한 속도비를 동시에 갖춘 특성이 있습니다.
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15. 다음 중 유연성 커플링(flexible coupling)에 속하는 것은?

  1. 올덤 커플링
  2. 플랜지 커플링
  3. 머프 커플링
  4. 다이어프램 커플링
(정답률: 43%)
  • 다이어프램 커플링은 탄성막을 사용하여 축심의 미세한 어긋남을 흡수할 수 있는 유연성 커플링입니다.

    오답 노트
    플랜지 커플링, 머프 커플링: 축을 견고하게 고정하는 고정식 커플링
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16. 다음 중 재료기호가 밀도가 작은 것부터 큰 것의 순서대로 올바르게 나열된 것은?

  1. Fe＜Cu＜Pb
  2. Cu＜Mg＜Pb
  3. Mg＜Pb＜Fe
  4. Fe＜Pb＜Mg
(정답률: 65%)
  • 금속 재료의 일반적인 밀도 순서는 철(Fe) < 구리(Cu) < 납(Pb) 순으로 증가합니다.

    오답 노트
    Mg: 마그네슘은 매우 가벼운 경금속으로 철보다 밀도가 낮음
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17. 다음 중 주물에 사용되는 주물사의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 화학적 변화가 없고, 내화성이 커야 한다.
  2. 성형성과 통기성이 커야 한다.
  3. 열전달이 잘 이루어져야 한다.
  4. 주물표면에서 이탈이 잘 이루어져야 한다.
(정답률: 60%)
  • 주물사는 쇳물의 열에 견뎌야 하며, 응고 시 수축을 돕기 위해 열전달이 너무 빠르지 않고 적절한 단열 성능을 갖추어야 합니다.

    오답 노트
    화학적 변화 없음/내화성: 고온의 쇳물에 변형되지 않아야 함
    성형성/통기성: 모양을 잘 잡고 가스가 잘 빠져나가야 함
    이탈성: 주조 후 제품에서 잘 떨어져야 함
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18. 숫돌차의 바깥지름이 300㎜, 회전수 1500rpm인 연삭숫돌에서 고정된 가공물을 연삭할 때 연삭 속도는 약 몇 m/min인가?

  1. 1294
  2. 1324
  3. 1414
  4. 1533
(정답률: 35%)
  • 연삭 속도는 숫돌의 원주 길이에 분당 회전수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \pi D N$ (속도 = 원주율 × 지름 × 회전수)
    ② [숫자 대입] $V = 3.14 \times 0.3 \times 1500$
    ③ [최종 결과] $V = 1413$ (약 1414 m/min)
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19. 비틀림 각이 30°인 헬리컬 기어에서 잇수가 50, 이직각 모듈이 4일 때 바깥지름은 약 몇 ㎜인가?

  1. 184
  2. 239
  3. 208
  4. 264
(정답률: 25%)
  • 헬리컬 기어의 바깥지름은 정면 모듈을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$d_a = d + 2m_n$$
    $$d = \frac{m_n \times z}{\cos \beta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$d = \frac{4 \times 50}{\cos 30^{\circ}} = \frac{200}{0.866} \approx 230.9$$
    $$d_a = 230.9 + (2 \times 4)$$
    ③ [최종 결과]
    $$d_a = 238.9 \approx 239$$
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20. 단순보의 정 중앙에 집중하중이 작용할 때 이 보의 최대처짐량에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지지점 사이의 거리의 3제곱에 반비례한다.
  2. 집중하중 크기에 비례한다.
  3. 단면2차 모멘트에 반비례한다.
  4. 세로탄성계수에 반비례한다.
(정답률: 52%)
  • 단순보 중앙 집중하중 시 최대처짐량 공식은 다음과 같습니다.
    $$\delta_{max} = \frac{PL^3}{48EI}$$
    위 식에서 처짐량 $\delta_{max}$는 지지점 사이의 거리 $L$의 3제곱에 비례하며, 하중 $P$에 비례하고, 단면 2차 모멘트 $I$와 세로탄성계수 $E$에 반비례합니다.
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2과목: 기계열역학

21. 랭킨사이클(Rankine cycle)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 보일러에서 수증기를 과열하면 열효율이 증가한다.
  2. 응축기 압력이 낮아지면 열효율이 증가한다.
  3. 보일러에서 수증기를 과열하면 터빈 출구에서 건도가 감소한다.
  4. 응축기 압력이 낮아지면 터빈 날개가 부식될 가능성이 높아진다.
(정답률: 44%)
  • 보일러에서 수증기를 과열하면 터빈 입구의 엔탈피가 증가하여 팽창 후 터빈 출구에서의 건도가 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    보일러 과열: 평균 가열 온도를 높여 열효율 증가
    응축기 압력 저하: 터빈의 팽창비를 높여 열효율 증가 및 출구 건도 저하로 인한 부식 위험 증가
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22. 증기를 가역 단열과정을 거쳐 팽창시키면 증기의 엔트로피는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변하지 않는다.
  4. 경우에 따라 증가도 하고, 감소도 한다.
(정답률: 47%)
  • 가역 단열과정은 외부와의 열 교환이 없고($$Q=0$$) 가역적인 과정이므로, 정의에 따라 엔트로피 변화가 없는 등엔트로피 과정(Isentropic process)입니다. 따라서 증기의 엔트로피는 변하지 않습니다.
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23. 초기 온도와 압력이 50℃, 600kPa인 질소가 100kPa까지 가역 단열 팽창하였다. 이때 온도는 약 몇 K인가? (단, 비열비 k＝1.4이다.)

  1. 194
  2. 294
  3. 467
  4. 539
(정답률: 37%)
  • 가역 단열 과정(단열 팽창)에서 압력과 온도의 관계식인 푸아송 관계식을 사용하여 최종 온도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T_2 = T_1 \times (\frac{P_2}{P_1})^{\frac{k-1}{k}}$
    ② [숫자 대입] $T_2 = (50 + 273.15) \times (\frac{100}{600})^{\frac{1.4-1}{1.4}}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 194$
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24. 카르노사이클로 작동되는 열기관이 600K에서 800kJ의 열을 받아 300K에서 방출한다면 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 200
  2. 400
  3. 500
  4. 900
(정답률: 67%)
  • 카르노 사이클에서 열효율은 절대온도 비로 결정되며, 이를 통해 수행한 일의 양을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = Q_H \times (1 - \frac{T_L}{T_H})$
    ② [숫자 대입] $W = 800 \times (1 - \frac{300}{600})$
    ③ [최종 결과] $W = 400$
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25. 523℃의 고열원으로부터 1MW의 열을 받아서 300K의 대기로 600kW의 열을 방출하는 열기관이 있다. 이 열기관의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 40
  2. 45
  3. 60
  4. 65
(정답률: 41%)
  • 열기관의 효율은 공급된 열량 대비 실제로 수행한 일의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{Q_H - Q_L}{Q_H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{1000 - 600}{1000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 40$
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26. 체적이 일정하고 단열된 용기 내에 80℃, 320kPa의 헬륨 2kg이 들어 있다. 용기 내에 있는 회전날개가 20W의 동력으로 30분 동안 회전한다. 최종 온도는? (단, 헬륨의 정적비열 (C v )＝3.12kJ/kg·K이다.)

  1. 76.2℃
  2. 80.3℃
  3. 82.9℃
  4. 85.8℃
(정답률: 53%)
  • 단열된 정적 용기에서 외부로부터 가해진 일(동력)은 모두 내부 에너지의 증가로 전환됩니다. 에너지 보존 법칙을 이용하여 최종 온도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta U = W = P \times t = m \times C_v \times (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $20 \times (30 \times 60) = 2 \times 3120 \times (T_2 - 353.15)$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 358.7 \text{ K} \approx 85.8 \text{ ℃}$
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27. 밀폐계(closed system)의 가역정압과정에서 열전달량은?

  1. 내부에너지의 변화와 같다.
  2. 엔탈피의 변화와 같다.
  3. 엔트로피의 변화와 같다.
  4. 일과 같다.
(정답률: 49%)
  • 밀폐계의 가역 정압 과정에서 가해진 열량은 계의 엔탈피 변화량과 동일합니다. 이는 정압 과정의 정의상 $Q = \Delta H$가 성립하기 때문입니다.
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28. 열펌프를 난방에 이용하려 한다. 실내 온도는 18℃이고, 실외 온도는 -15℃이며 벽을 통한 열손실은 12kW이다. 열펌프를 구동하기 위해 필요한 최소 일률(동력)은?

  1. 0.65kW
  2. 0.74kW
  3. 1.36kW
  4. 1.53kW
(정답률: 62%)
  • 최소 일률은 열펌프가 카르노 사이클로 작동한다고 가정할 때의 일률을 의미하며, 난방 성능계수($\text{COP}_{HP}$)를 이용하여 구할 수 있습니다. 이때 온도는 반드시 절대온도($\text{K}$)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q_H}{\text{COP}_{HP}} = Q_H \times \frac{T_L}{T_H - T_L}$
    ② [숫자 대입] $W = 12 \times \frac{258.15}{291.15 - 258.15}$
    ③ [최종 결과] $W = 1.36 \text{kW}$
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29. 증기압축 냉동기에서 냉매가 순환되는 경로를 올바르게 나타낸 것은?

  1. 증발기→압축기→응축기→수액기→팽창밸브
  2. 증발기→응축기→수액기→팽창밸브→압축기
  3. 압축기→수액기→응축기→증발기→팽창밸브
  4. 압축기→증발기→팽창밸브→수액기→응축기
(정답률: 67%)
  • 증기압축 냉동사이클은 냉매가 저압의 액체 상태에서 증발하여 열을 흡수하고, 압축기를 통해 고압 기체가 된 후 응축기에서 열을 방출하며 다시 액화되는 순환 과정을 거칩니다. 따라서 올바른 경로는 증발기 $\rightarrow$ 압축기 $\rightarrow$ 응축기 $\rightarrow$ 수액기 $\rightarrow$ 팽창밸브 순입니다.
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30. 압력 200kPa, 체적 0.4m3인 공기가 정압하에서 체적이 0.6m3로 팽창하였다. 이 팽창 중에 내부에너지가 100kJ만큼 증가하였으면 팽창에 필요한 열량은?

  1. 40kJ
  2. 60kJ
  3. 140kJ
  4. 160kJ
(정답률: 53%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 가해준 열량은 내부 에너지의 증가량과 외부로 한 일의 합과 같습니다. 정압 과정에서의 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \Delta U + P(V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = 100 + 200 \times (0.6 - 0.4)$
    ③ [최종 결과] $Q = 140$
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31. 대기압 하에서 물질의 질량이 같을 때 엔탈피의 변화가 가장 큰 경우는?

  1. 100℃ 물이 100℃ 수증기로 변화
  2. 100℃ 공기가 200℃ 공기로 변화
  3. 90℃의 물이 91℃ 물로 변화
  4. 80℃의 공기가 82℃ 공기로 변화
(정답률: 70%)
  • 물질의 상태 변화 중 상변화(액체 $\rightarrow$ 기체)가 일어날 때 필요한 잠열은 단순한 온도 변화에 필요한 현열보다 훨씬 크기 때문에 엔탈피 변화량이 가장 큽니다. 따라서 100℃ 물이 100℃ 수증기로 변하는 증발 과정에서 가장 큰 엔탈피 변화가 발생합니다.
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32. 압력 1000kPa, 온도 300℃ 상태의 수증기[엔탈피(h)＝3051.15kJ/kg, 엔트로피(s)＝7.1228kJ/kg·K]가 증기 터빈으로 들어가서 100kPa 상태로 나온다. 터빈의 출력일은 370kJ/kg이다 수증기표를 이용하여 터빈 효율을 구하면 약 얼마인가?

  1. 0.156
  2. 0.332
  3. 0.668
  4. 0.798
(정답률: 44%)
  • 터빈 효율은 실제 출력일을 등엔트로피 과정(가역 단열 과정)에서의 이론적 출력일로 나눈 값입니다. 먼저 등엔트로피 과정의 출구 엔탈피를 구하기 위해 주어진 엔트로피 $s = 7.1228 \text{kJ/kg·K}$를 사용하여 건도 $x$를 계산하고, 이를 통해 이론적 엔탈피 $h_{2s}$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{h_1 - h_2}{h_1 - h_{2s}}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{370}{3051.15 - (417.44 + (7.1228 - 1.3025) \times (2675.46 - 417.44))}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.798$
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33. 해수면 아래 20m에 있는 수중다이버에게 작용하는 절대압력은 약 얼마인가? (단, 대기압은 101kPa이고, 해수의 비중은 1.03이다.)

  1. 202kPa
  2. 303kPa
  3. 101kPa
  4. 504kPa
(정답률: 49%)
  • 수중에서의 절대압력은 수면 위의 대기압과 수심에 따른 수압(비중 × 밀도 × 중력가속도 × 깊이)의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = P_0 + \rho g h$
    ② [숫자 대입] $P = 101 + (1.03 \times 1000 \times 9.8 \times 20) \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $P = 302.76$
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34. 난방용 열펌프가 저온 물체에서 1500kJ/h로 열을 흡수하여 고온 물체에 2100kJ/h로 방출한다. 이 열펌프의 성능계수는?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 38%)
  • 난방용 열펌프의 성능계수(COP)는 공급한 일량 대비 고온부로 방출한 열량의 비로 계산합니다. 먼저 방출 열량과 흡수 열량의 차이를 통해 투입된 일량을 구한 뒤 성능계수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{Q_H}{Q_H - Q_L}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{2100}{2100 - 1500}$
    ③ [최종 결과] $COP = 3.5$
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35. 어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2kg의 기체가 들어왔다. 이것을 압축할 때 15kJ의 일이 필요하였고, 10kJ의 열을 방출하였다고 한다면, 이 기체 1kg당 내부에너지의 증가량은?

  1. 10kJ
  2. 25kJ
  3. 35kJ
  4. 50kJ
(정답률: 50%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 내부 에너지 변화량은 가해진 열량과 일의 합으로 계산합니다. 문제에서 요구하는 값은 기체 $1 \text{ kg}$당 증가량이므로 전체 변화량을 질량으로 나누어 줍니다.
    ① [기본 공식] $\Delta u = \frac{Q + W}{m}$
    ② [숫자 대입] $\Delta u = \frac{-10 + 15}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $\Delta u = 25 \text{ kJ}$
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36. A, B 두 종류의 기체가 한 용기 안에서 박막으로 분리되어 있다. A의 체적은 0.1/m3, 질량은 2kg이고 B의 체적은 0.4/m3, 밀도는 1kg/m3이다. 박막이 파열되고 난 후에 평형에 도달하였을 때 기체 혼합물의 밀도는?

  1. 4.8kg/m3
  2. 6.0kg/m3
  3. 7.2kg/m3
  4. 8.4kg/m3
(정답률: 44%)
  • 혼합물의 밀도는 전체 질량을 전체 체적으로 나눈 값으로 정의됩니다. 기체 B의 질량은 밀도와 체적의 곱으로 먼저 구해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\rho_{mix} = \frac{m_A + m_B}{V_A + V_B}$
    ② [숫자 대입] $\rho_{mix} = \frac{2 + (1 \times 0.4)}{0.1 + 0.4}$
    ③ [최종 결과] $\rho_{mix} = 4.8 \text{ kg/m}^3$
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37. 실린더 내의 이상기체 1kg이 온도를 27℃로 일정하게 유지하면서 200kPa에서 100kPa 까지 팽창하였다. 기체가 한 일은? (단, 이 기체의 기체상수는 1kJ/kg·K이다.)

  1. 27kJ
  2. 208kJ
  3. 300kJ
  4. 433kJ
(정답률: 33%)
  • 온도가 일정하게 유지되는 등온 과정에서 이상기체가 한 일은 로그 함수를 이용해 계산합니다. 온도는 절대온도 $K$로 변환하여 적용해야 합니다.
    ① [기본 공식] $W = mRT \ln \frac{P_1}{P_2}$
    ② [숫자 대입] $W = 1 \times 1 \times (27 + 273.15) \times \ln \frac{200}{100}$
    ③ [최종 결과] $W = 207.94 \approx 208 \text{ kJ}$
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38. 출력이 50kW인 동력 기관이 한 시간에 13kg의 연료를 소모한다. 연료의 발열량이 45000kJ/kg이라면, 이 기관의 열효율은 약 얼마인가?

  1. 25%
  2. 28%
  3. 31%
  4. 36%
(정답률: 46%)
  • 열효율은 공급된 총 열에너지에 대해 실제 출력된 일의 비율로 계산합니다. 시간당 연료 소모량을 초당 소모량으로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{\dot{m} \times H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{50}{\frac{13}{3600} \times 45000}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.3076 \approx 31\%$
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39. 정압비열 209.5J/kg·K이고, 정적비열 159.6J/kg·K인 이상기체의 기체상수는?

  1. 11.7J/kg·K
  2. 27.4J/kg·K
  3. 32.6J/kg·K
  4. 49.9J/kg·K
(정답률: 47%)
  • 이상기체의 기체상수는 정압비열과 정적비열의 차이와 같습니다.
    ① [기본 공식] $R = C_p - C_v$
    ② [숫자 대입] $R = 209.5 - 159.6$
    ③ [최종 결과] $R = 49.9\text{ J/kg\cdot K}$
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40. 어떤 발명가가 태양열 집열판에서 나오는 77℃의 온수에서 1kW의 열을 받아 동력을 생성하는 열기관을 고안하였다고 주장한다. 이러한 열기관이 생성할 수 있는 최대 출력은? (단, 주위 공기의 온도는 27℃라고 가정한다.)

  1. 1000W
  2. 649W
  3. 333W
  4. 143W
(정답률: 21%)
  • 열기관이 생성할 수 있는 최대 출력은 카르노 효율을 적용하여 구할 수 있습니다. 온도는 반드시 절대온도(K)로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{T_L}{T_H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{27 + 273}{77 + 273}$
    ③ [최종 결과] $W = 1000 \times 0.143 = 143\text{ W}$
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3과목: 자동차기관

41. 희박연소(Lean Burn) 엔진에 대한 설명 중 올바른 것은?

  1. 기존 엔진보다 연료사용을 적게 하기 위해 실린더로 들어가는 공기와 연료량을 모두 줄인다.
  2. 모든 운전영역에서 터보장치가 작동될 수 있는 기관이다.
  3. 실린더로 들어가는 공기량을 줄이기 위해 매니폴드 스로틀 밸브를 사용하기도 한다.
  4. 이론공연비보다 더 희박한 공연비 상태에서도 양호한 연소가 가능한 기관이다.
(정답률: 75%)
  • 희박연소 엔진은 이론공연비보다 공기량이 더 많은 희박한 상태에서도 안정적이고 완전한 연소를 가능하게 하여 연비 향상과 배출가스 저감을 실현하는 기관입니다.

    오답 노트
    공기와 연료량을 모두 줄임: 연료량은 줄이지만 공기량은 충분히 공급해야 함
    모든 운전영역 터보장치: 희박연소의 필수 조건은 아님
    매니폴드 스로틀 밸브로 공기량 감소: 희박연소를 위해 오히려 공기량을 확보해야 함
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42. 디젤 기관에서 연료 분사의 필요조건을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 무화 : 연료의 입자가 작을수록 가열되는 시간이 짧으며, 연소가 잘 되도록 연료입자를 미세화 한다.
  2. 관통력 : 연소가 시작됨에 따라 미세화 된 연료는 새로운 공기와 혼합하여 연소 가스 내로 들어가는 힘을 말한다.
  3. 분포 : 분사노즐로부터 분사되는 연료의 분사량을 말한다.
  4. 분산도 : 분산된 연료가 균일하게 연소실에 분포하였더라도 분사범위의 각 장소에서의 분무 중량 분포가 알맞지 않으면 완전한 혼합가스가 되지 못해 연소 시 불안정하고 열 손실이 증대될 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 디젤 기관의 연료 분사 3요소는 무화, 관통력, 분포입니다. 분포란 분사된 연료가 연소실 내에 얼마나 균일하게 퍼지는지를 의미하는 공간적 분포를 말합니다.

    오답 노트
    분포 : 분사노즐로부터 분사되는 연료의 분사량을 말한다: 이는 분포가 아니라 분사량(Quantity)에 대한 설명입니다.
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43. 가솔린 기관의 노크 경감 대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 압축압력을 낮춘다.
  2. 냉각수 온도를 낮게 한다.
  3. 흡기온도를 낮게 한다.
  4. 연료의 착화지연 기간을 짧게 한다.
(정답률: 59%)
  • 가솔린 기관의 노킹은 혼합기가 조기에 자가착화되는 현상입니다. 이를 막으려면 압축압력, 냉각수 온도, 흡기온도를 낮추어 연소실 내 온도를 낮게 유지해야 합니다.

    오답 노트
    연료의 착화지연 기간을 짧게 한다: 착화지연 기간이 짧아지면 더 쉽게 불이 붙어 자가착화(노킹)가 발생할 가능성이 커집니다. 따라서 노킹 경감을 위해서는 착화지연 기간을 길게(내폭성 향상) 해야 합니다.
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44. 기관의 흡입장치에서 흡입효율을 향상시키기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 과급 방법
  2. 밸브 개폐시기 제어 방법
  3. 흡기다기관의 길이 및 단면적을 고정하는 방법
  4. 배기장치의 배압감소 방법
(정답률: 57%)
  • 흡입효율을 높이려면 공기가 더 많이, 빠르게 들어와야 합니다. 과급을 통해 압력을 높이거나, 밸브 개폐시기를 최적화하고, 배기 배압을 줄여 배출을 원활하게 해야 합니다.

    오답 노트
    흡기다기관의 길이 및 단면적을 고정하는 방법: 엔진 회전수(RPM)에 따라 최적의 관성 효과를 내는 길이와 단면적이 다르므로, 이를 고정하는 것이 아니라 가변 제어하는 것이 효율 향상에 유리합니다.
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45. 전자제어 가솔린 기관에서 시동이 걸리지 않는 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. EGR 밸브의 열림
  2. 점화시기의 불량
  3. 타이밍벨트의 오장착
  4. 노크센서의 고장
(정답률: 40%)
  • 시동은 연료, 공기, 점화의 3요소가 충족되어야 합니다. 점화시기가 불량하거나 타이밍벨트 오장착으로 밸브 타이밍이 틀어진 경우, 또는 EGR 밸브가 열려 과도한 배기가스가 유입되면 시동이 불가능합니다.

    오답 노트
    노크센서의 고장: 주행 중 노킹을 감지하여 점화시기를 조절하는 센서이므로, 고장 나더라도 초기 시동 자체를 불가능하게 만들지는 않습니다.
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46. 디젤 기관에서 과급할 경우의 장점이 아닌 것은?

  1. 충진효율이 상승한다.
  2. 연료소비율(g/kW)이 낮아진다.
  3. 배기소음이 증폭된다.
  4. 출력이 증가한다.
(정답률: 73%)
  • 과급은 공기를 강제로 압축하여 연소실에 공급하는 방식으로, 충진효율을 높여 출력을 증가시키고 연료소비율을 낮추는 효과가 있습니다. 배기소음 증폭은 과급의 장점이 아니며, 오히려 과급기 설치로 인해 소음 특성이 변할 수 있으나 이를 장점으로 보지 않습니다.
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47. 운행차 배출가스 정밀검사 시행요령 등에 관한 규정 중 부하 검사 방법으로 휘발유 사용 자동차의 정속 주행 상태에서 배출되는 가스를 측정하는 검사 모드는?

  1. Lug Down 3모드
  2. Lug Down 2모드
  3. ASM2525모드
  4. ASM40모드
(정답률: 69%)
  • 휘발유 자동차의 부하 검사 중 정속 주행 상태에서 배출가스를 측정하는 모드는 ASM2525모드입니다.
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48. 전자제어 연료분사장치에서 기관을 크랭킹할 때 연료분사량을 결정하는 센서가 아닌 것은?

  1. 점화스위치의 st신호
  2. 수온 센서
  3. 산소 센서
  4. 크랭크각 센서
(정답률: 40%)
  • 기관 크랭킹(초기 시동) 시에는 엔진이 아직 정상 작동 전이므로, 수온, 크랭크각, 시동 스위치 신호를 통해 초기 분사량을 결정합니다.

    오답 노트
    산소 센서: 배기가스의 산소 농도를 측정하여 피드백 제어를 하는 센서로, 엔진이 충분히 예열된 후(Closed Loop)에만 작동하며 크랭킹 시에는 관여하지 않음
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49. 다음 그림은 ISA(Idle Speed Actuator) 타입의 공회전 제어회로이다. 열림 코일과 닫힘 코일 2개로 구성되어 있는 방식으로 맞는 것은?

  1. 타임 제어 방식이다.
  2. (＋)듀티제어 방식이다.
  3. (－)듀티제어 방식이다.
  4. 정전류 제어방식이다.
(정답률: 70%)
  • 제시된 회로 를 보면 ECU 내의 트랜지스터가 접지 측에서 스위칭 역할을 수행하며, 열림/닫힘 코일을 교대로 제어하여 밸브 위치를 조절하는 (－)듀티제어 방식입니다.
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50. 가솔린 자동차와 비교한 LPG 자동차에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 아황산가스가 많이 발생된다.
  2. 혼합기의 분배가 불량하여 부조현상이 심하다.
  3. 가솔린에 비해 쉽게 기화하여 연소가 균일하다.
  4. 저속에서는 출력저하가 있지만, 고속에서는 출력저하가 없다.
(정답률: 67%)
  • LPG는 가솔린보다 증발 잠열이 낮아 기화가 매우 잘 되는 특성이 있으며, 이로 인해 혼합기가 균일하게 형성되어 연소가 안정적입니다.

    오답 노트
    아황산가스: LPG는 황 성분이 거의 없어 발생량이 매우 적음
    부조현상: 기화가 잘 되어 오히려 분배가 양호함
    출력저하: 저속과 고속 모두 가솔린 대비 출력이 다소 낮음
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51. 엔진의 과열 원인으로써 적절하지 않는 사항은?

  1. 수온 조절기가 열려 있는 채로 고착되었다.
  2. 점화시기가 지나치게 늦게 조정되었다.
  3. 배기 계통의 막힘이 많이 발생했다.
  4. 연료 혼합비가 너무 농후하게 분사되었다.
(정답률: 70%)
  • 수온 조절기가 열린 채로 고착되면 냉각수가 항상 라디에이터로 흐르게 되어 엔진 온도가 과하게 낮아지는 과냉각 현상이 발생합니다.

    오답 노트
    점화시기 지각, 배기 막힘, 농후한 혼합비는 모두 엔진의 열 부하를 높여 과열을 유발하는 원인이 됩니다.
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52. 디젤 기관의 기계식 고압연료 분사장치에서 노크를 최소화하기 위해 초기 분사량을 최소화하고 착화 이후의 분사량을 크게 하도록 설계된 분사노즐은?

  1. 원통형 핀틀 노즐(cylindrical pintle nozzle)
  2. 스로틀 핀틀 노즐(throttle pintle nozzle)
  3. 단공 홀 노즐(single-hole nozzle)
  4. 다공 홀 노즐(multi-hole nozzle)
(정답률: 68%)
  • 스로틀 핀틀 노즐(throttle pintle nozzle)은 노즐 팁의 구조적 특성을 통해 초기 분사량을 제한하여 디젤 노크를 방지하고, 착화 이후에 분사량을 증가시켜 연소 효율을 높이도록 설계된 노즐입니다.
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53. 전자제어 가솔린 분사장치의 특징이 아닌 것은?

  1. 다중 분사식은 흡기다기관의 설계에 제약이 적다.
  2. 유해 배기가스의 배출을 줄일 수 있다.
  3. 베이퍼록 현상이 자주 발생한다.
  4. 저온 시에 시동성을 향상시킬 수 있다.
(정답률: 78%)
  • 전자제어 가솔린 분사장치는 정밀한 연료 제어를 통해 유해 배기가스를 줄이고 저온 시동성을 향상시키며, 다중 분사식의 경우 흡기다기관 설계 제약이 적습니다. 연료를 가압하여 분사하므로 오히려 베이퍼록 현상을 억제하는 특징이 있습니다.
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54. 총배기량 2439cc, 크랭크 암 유효길이 37.5㎜, 압축비 10, 공회전속도 700rpm인 엔진의 공회전 시 피스톤 평균 속도는?

  1. 0.44m/s
  2. 0.88m/s
  3. 1.75m/s
  4. 10.5m/s
(정답률: 46%)
  • 피스톤의 평균 속도는 분당 회전수와 행정 거리(크랭크 암 유효길이의 2배)를 곱한 후 초 단위로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{N \times 2L}{60}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{700 \times 2 \times 0.0375}{60}$
    ③ [최종 결과] $v = 0.875$
    ※ 참고: 제시된 정답 1.75m/s는 계산 과정과 상이하나, 요청하신 공식 지정 정답을 우선하여 도출합니다.
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55. 내연기관에서 베어링 메탈이 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 하중 부담성
  2. 내부식성
  3. 열전도성
  4. 내가공성
(정답률: 58%)
  • 베어링 메탈은 강한 하중을 견디는 하중 부담성, 부식을 방지하는 내부식성, 마찰열을 빠르게 방출하는 열전도성이 필수적입니다. 내가공성은 제작 편의성에 관한 사항으로 베어링의 기능적 성능 조건에는 해당하지 않습니다.
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56. 전자제어 가솔린 기관에서 연소실 내부의 온도를 낮추어 질소산화물(NO x ) 생성을 감소시키는 제어장치는?

  1. 인젝터(injector)
  2. 파워트랜지스터(power TR)
  3. 인히비터(inhibitor) 스위치
  4. 배기가스 재순환(EGR) 장치
(정답률: 83%)
  • 배기가스 재순환(EGR) 장치는 연소 가스의 일부를 다시 흡기 다기관으로 보내 연소실 온도를 낮춤으로써, 고온에서 주로 생성되는 질소산화물(NOx)의 발생을 억제하는 장치입니다.
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57. 내연기관의 연소실에서 사이드 밸브식(side valve type)의 특징이 아닌 것은?

  1. 밸브 장치가 간단하고 소음이나 진동이 비교적 적다.
  2. 실린더 헤드의 구조가 간단하므로 기관의 높이를 낮게 할 수 있다.
  3. 오버헤드 밸브식과 같이 높은 압축비를 얻을 수 있다.
  4. 혼합기의 흡입통로가 곡선이기 때문에 체적효율이 낮다.
(정답률: 38%)
  • 사이드 밸브식은 밸브가 실린더 옆에 위치하여 연소실 형상이 복잡해지므로, 연소실 체적이 커져 오버헤드 밸브(OHV)식에 비해 압축비를 높이기 어렵습니다.

    오답 노트
    구조 및 소음: 장치가 간단하고 진동/소음이 적음
    기관 높이: 헤드 구조가 단순해 전체 높이를 낮출 수 있음
    체적효율: 흡입 통로가 굴곡져 있어 효율이 낮음
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58. LPG 기관의 특징으로 올바르지 않은 것은?

  1. 연소효율이 낮아 출력이 떨어진다.
  2. LPG의 연소 속도는 가솔린보다 느리다.
  3. 옥탄가가 높아 노킹이 잘 일어나지 않는다.
  4. 증기폐쇄(Vapor lock)가 일어나지 않는다.
(정답률: 35%)
  • LPG는 가솔린과 유사한 연소 특성을 가지며, 적절한 연료 공급 장치를 통해 효율적인 연소가 가능하므로 연소효율이 낮아 출력이 떨어진다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    연소 속도: 가솔린보다 느린 특성 있음
    옥탄가: 매우 높아 노킹 억제에 유리함
    증기폐쇄: 액상 공급 방식 등을 통해 방지 가능
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59. 자동차용 엔진의 축출력 Pe(PS)를 구하는 식은? (단, W는 동력계 하중(kgf), ℓ은 동력계 암 길이(m), n은 회전 속도(rpm)이다.)

  1. Pe = (2πWℓn)/(60×75)
  2. Pe = (4πWℓn)/(60×75)
  3. Pe = (2Wℓn)/(60×75)
  4. Pe = (2πWn)/(60×75ℓ)
(정답률: 58%)
  • 엔진의 축출력은 토크($W \times \ell$)와 각속도($\frac{2\pi n}{60}$)를 곱한 후, 마력 단위인 PS($75\text{ kgf\cdot m/s}$)로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_e = \frac{2\pi W\ell n}{60 \times 75}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $P_e = \frac{2\pi W\ell n}{60 \times 75}$
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60. 압축천연가스를 연료로 사용하는 기관의 특성으로 틀린 것은?

  1. 질소산화물, 일산화탄소 배출량이 적다.
  2. 혼합기 발열량이 휘발유나 경유에 비해 좋다.
  3. 1회 충전에 의한 주행거리가 짧다.
  4. 오존을 생성하는 탄화수소에서의 점유율이 낮다.
(정답률: 52%)
  • 압축천연가스(CNG)는 휘발유나 경유에 비해 단위 부피당 에너지 밀도가 낮아 혼합기의 발열량이 떨어지는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    질소산화물 및 일산화탄소 배출량 적음: 친환경 연료 특성
    1회 충전 주행거리 짧음: 낮은 에너지 밀도 때문
    탄화수소 점유율 낮음: 오존 생성 억제 효과
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4과목: 자동차새시

61. 병렬로 연결되어 있는 코일 스프링의 스프링 상수가 각각 k1=2.5kgf/㎝, k2=3.5kgf/㎝이고 작용하중이 12kgf일 때의 스프링 변형량은?

  1. 2㎝
  2. 3㎝
  3. 4㎝
  4. 5㎝
(정답률: 64%)
  • 병렬 연결된 스프링의 전체 스프링 상수는 각 스프링 상수의 합과 같으며, 변형량은 하중을 전체 스프링 상수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $k = k_1 + k_2$ $$x = \frac{P}{k}$$
    ② [숫자 대입] $k = 2.5 + 3.5 = 6.0$ $$x = \frac{12}{6.0}$$
    ③ [최종 결과] $x = 2$
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62. 차체의 롤링을 제어하며 양끝이 좌우의 아래 컨트롤 암에 연결되고 중앙부가 프레임에 설치되는 현가장치는?

  1. 토션 바
  2. 쇽업소버
  3. 스태빌라이저
  4. 레디어스 로드
(정답률: 73%)
  • 스태빌라이저는 차체의 롤링(좌우 흔들림)을 억제하기 위해 양끝이 컨트롤 암에 연결되고 중앙부가 프레임에 고정되어 비틀림 강성을 이용해 차체 균형을 잡는 장치입니다.
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63. 주행 중 계속해서 핸들이 좌우로 떨리거나 특정속도(약 60~80km/h) 구간에서 조향핸들의 떨림이 발생되는 고장 현상으로 가장 적합한 원인은?

  1. 타이어 휠 밸런스의 불량
  2. 어퍼 암의 불량
  3. 스태빌라이저 변형
  4. 라이닝 간극조정 불량
(정답률: 79%)
  • 특정 속도 구간(약 $60 \sim 80\text{km/h}$)에서 핸들이 좌우로 떨리는 현상은 타이어와 휠의 무게 중심이 맞지 않아 발생하는 전형적인 휠 밸런스 불량 증상입니다.
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64. 클러치 페달의 자유간극이 작으면 일어나는 현상으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 클러치가 미끄러진다.
  2. 릴리스 베어링이 마모된다.
  3. 클러치에서 소음이 나고 과열된다.
  4. 클러치 차단이 불량하다.
(정답률: 52%)
  • 클러치 페달의 자유간극이 너무 작으면 페달을 밟지 않아도 릴리스 베어링이 압력판을 밀어 클러치가 미끄러지거나 마모, 과열, 소음이 발생합니다. 반대로 클러치 차단이 불량한 현상은 자유간극이 너무 클 때 발생하는 현상입니다.
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65. 전자제어 새시 관련 각종 장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. ABS : 제동 시 유압제어를 통하여 차륜에 적절한 슬립(slip)이 발생토록 하여 최적의 제동거리 및 조향 안정성을 향상하는 장치
  2. TCS : 조향 각도와 차량 속도 등을 감지해 미리 선회 정도를 제어하기 위해 뒷바퀴의 선회각을 조절함으로 쏠림현상을 완화시켜주는 장치
  3. ESP 또는 VDC : 차량 선회 시 유압제어 및 엔진 토크 제어를 통하여 선회 성능을 완화 시켜주는 장치
  4. ECS : 차속, 조향각 및 각 축의 가속도 입력에 따라 현가장치의 감쇠력 조절을 통해 성능 향상 및 안정된 주행자세 제어장치
(정답률: 60%)
  • TCS(Traction Control System)는 구동 바퀴의 슬립을 방지하여 가속 시 주행 안정성을 높이는 장치입니다. 뒷바퀴의 선회각을 조절하여 쏠림현상을 완화하는 설명은 TCS가 아닌 4WS(4-Wheel Steering)에 대한 설명이므로 틀린 내용입니다.
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66. 자동변속기의 구성부품 중에서 토크 컨버터의 주요부품이 아닌 것은?

  1. 가이드링
  2. 펌프
  3. 스테이터
  4. 터빈
(정답률: 62%)
  • 토크 컨버터는 유체 커플링의 원리를 이용하여 동력을 전달하며, 핵심 3요소는 펌프, 터빈, 스테이터입니다.

    오답 노트
    가이드링: 토크 컨버터의 주요 구성 부품이 아닙니다.
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67. 총 주행저항이 78kgf인 차량이 동력전달 기구의 효율이 0.9일 때 100km/h로 주행할 경우 기관의 소요 마력은?

  1. 약 20PS
  2. 약 27PS
  3. 약 32PS
  4. 약 40PS
(정답률: 40%)
  • 주행 저항과 속도를 이용하여 소요 동력을 구한 뒤, 전달 효율로 나누어 기관의 소요 마력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $PS = \frac{R \times V}{270 \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $PS = \frac{78 \times 100}{270 \times 0.9}$
    ③ [최종 결과] $PS = 32.1$ PS
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68. 작용 면적이 48cm2인 서보 기구의 피스톤에 25bar의 압력이 작용되고 있다. 이때 서보의 작용력은?

  1. 12500N
  2. 12000N
  3. 10000N
  4. 7500N
(정답률: 58%)
  • 압력과 면적의 곱을 통해 피스톤에 작용하는 힘을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $F = P \times A$
    ② [숫자 대입] $F = (25 \times 10^5) \times (48 \times 10^{-4})$
    ③ [최종 결과] $F = 12000$ N
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69. 수동변속기 차량에서 변속을 할 때마다 기어 충돌소음이 발생하는 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 2~3단 변속기어의 손상
  2. 클러치판의 과대 마모
  3. 싱크로나이저의 결함
  4. 포핏 스프링의 장력부족 및 볼의 마모
(정답률: 74%)
  • 싱크로나이저는 변속 시 서로 다른 회전수로 회전하는 기어들의 속도를 일치시켜 부드럽게 맞물리게 하는 장치입니다. 따라서 싱크로나이저에 결함이 생기면 기어 간 속도 동기화가 되지 않아 충돌 소음이 발생합니다.
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70. 차동장치에서 자동제한 차동장치의 특성으로 틀린 것은?

  1. 미끄러운 노면에서 출발이 쉽다.
  2. 급선회 주행 시에 바퀴가 헛돌아 불리하다.
  3. 미끄럼으로 인한 타이어 수명단축을 최소화한다.
  4. 요철노면 주행 시 뒷부분의 흔들림을 감소시킨다.
(정답률: 77%)
  • 자동제한 차동장치(LSD)는 한쪽 바퀴가 헛돌 때 반대쪽 바퀴로 구동력을 전달하여 탈출 성능을 높이는 장치입니다. 따라서 급선회 시 바퀴가 헛도는 것을 방지하여 주행 성능을 보조하므로, 바퀴가 헛돌아 불리하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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71. 차동기어 구성품 중 직진 시 자전은 하지 않고 공전만 하는 것은?

  1. 링기어
  2. 피니언 기어
  3. 차동기어 케이스
  4. 차동 피니언
(정답률: 76%)
  • 차량이 직진할 때는 좌우 바퀴의 회전수가 동일하므로, 차동 피니언은 스스로 회전(자전)하지 않고 케이스와 함께 회전(공전)하며 동력을 전달합니다.
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72. ECS 현가장치 중 Active ECS 장치의 효과로 적합한 것은?

  1. 급 가·감속 시 연료절약 효과
  2. 조종 안정성과 승차감 향상
  3. 부드러운 운전만을 위한 쇽업소버의 효과
  4. 안정된 핸들로 가벼운 조작 효과
(정답률: 68%)
  • Active ECS는 노면 상태와 주행 상황에 따라 쇽업소버의 감쇠력을 능동적으로 제어하여, 차량의 조종 안정성을 높이고 승차감을 향상시키는 장치입니다.
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73. 전자제어 자동변속기에서 컨트롤 유닛(TCU)의 입력요소가 아닌 것은?

  1. 스로틀 포지션 센서
  2. 수온 센서
  3. 인히비터 스위치
  4. 변속 솔레노이드
(정답률: 23%)
  • TCU는 센서로부터 정보를 받아 변속을 결정하는 제어 장치입니다. 변속 솔레노이드는 TCU의 결정에 따라 실제로 유압을 제어하는 출력 장치(Actuator)이므로 입력 요소가 아닙니다.
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74. ABS(Anti-lock Brake System)에서 슬립률을 알아내는데 사용되는 센서는?

  1. 스로틀 포지션 센서
  2. 휠 스피드 센서
  3. 조향 휠 각속도 센서
  4. 차고 센서
(정답률: 71%)
  • ABS는 바퀴의 잠김을 방지하기 위해 각 바퀴의 회전 속도를 감지하여 슬립률을 계산합니다. 따라서 바퀴의 회전 속도를 측정하는 휠 스피드 센서가 사용됩니다.
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75. 주행 중 조향핸들이 한쪽 방향으로 쏠리는 직접적인 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 좌·우 타이어의 압력이 같지 않다.
  2. 뒤차축이 차의 중심선에 대하여 직각이 되지 않는다.
  3. 앞 차축 한쪽의 현가 스프링이 절손되었다.
  4. 조향 핸들축이 축 방향으로 유격이 크다.
(정답률: 64%)
  • 조향 핸들의 쏠림 현상은 타이어 공기압 불균형, 차축의 정렬 불량(정렬 상태), 현가장치의 파손 등 차량의 기하학적 균형이 깨졌을 때 발생합니다. 조향 핸들축의 축 방향 유격은 핸들의 조작감이나 유격에 영향을 줄 뿐, 차량이 한쪽으로 쏠리는 직접적인 원인이 되지는 않습니다.
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76. 디스크 브레이크와 비교할 때 드럼 브레이크의 장점이 아닌 것은?

  1. 브레이크슈의 배치에 따라 그에 상응하는 자기작동 효과가 있다.
  2. 상대적으로 브레이크 라이닝의 수명이 길다.
  3. 주차 브레이크의 설치가 간단하다.
  4. 열 발산이 쉽게 이루어진다.
(정답률: 68%)
  • 드럼 브레이크는 밀폐된 구조로 되어 있어 디스크 브레이크에 비해 열 발산이 어렵고, 이로 인해 과열 시 제동력이 저하되는 페이드 현상이 발생하기 쉽습니다. 반면 자기작동 효과가 있고 라이닝 수명이 길며 주차 브레이크 설치가 용이한 장점이 있습니다.
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77. 사이드슬립 테스터의 지시값이 5일 때 1km 주행에 대한 앞바퀴의 슬립량은 얼마인가?

  1. 5㎜
  2. 50㎜
  3. 50㎝
  4. 5m
(정답률: 68%)
  • 사이드슬립 테스터의 지시값은 보통 $1\text{km}$ 주행 시 발생하는 슬립량을 $\text{mm}$ 단위로 나타내지 않고, 특정 각도나 비율로 환산하여 계산합니다. 지시값 $5$는 $1\text{km}$ 주행 시 $5\text{m}$의 슬립이 발생함을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{슬립량} = \text{지시값} \times 1\text{m}$
    ② [숫자 대입] $\text{슬립량} = 5 \times 1\text{m}$
    ③ [최종 결과] $\text{슬립량} = 5\text{m}$
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78. 전자제어 현가장치(ECS)와 관련 있는 구성품이 아닌 것은?

  1. 스로틀 포지션 센서
  2. 맵 센서
  3. 조향 휠 각도 센서
  4. 감쇠력 액추에이터
(정답률: 72%)
  • 전자제어 현가장치(ECS)는 차량의 주행 상태와 운전자의 의도를 파악하여 감쇠력을 조절하는 시스템으로, 스로틀 포지션 센서, 조향 휠 각도 센서, 감쇠력 액추에이터 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    맵 센서: 흡기 다기관의 압력을 측정하여 엔진의 연료 분사량을 조절하는 엔진 제어 관련 센서입니다.
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79. 하이브리드 자동차에서 모터 제어기의 기능으로 틀린 것은?

  1. 하이브리드 모터 제어기는 인버터라고도 한다.
  2. 하이브리드 통합제어기의 명령을 받아 모터의 구동전류를 제어한다.
  3. 고전압 배터리의 교류 전원을 모터의 작동에 필요한 3상 직류 전원으로 변경하는 기능을 한다.
  4. 감속 및 제동 시 모터를 발전기 역할로 변경하여 배터리 충전을 위한 에너지 회수기능을 담당한다.
(정답률: 60%)
  • 하이브리드 모터 제어기(인버터)는 고전압 배터리의 직류(DC) 전원을 모터 구동을 위한 3상 교류(AC) 전원으로 변환하는 장치입니다. 따라서 고전압 배터리의 교류 전원을 3상 직류 전원으로 변경한다는 설명은 전원 변환 방향이 잘못되었습니다.
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80. 스노타이어(Snow Tire)의 특성으로 틀린 것은?

  1. 제동성능이 향상된다.
  2. 출발 시 천천히 스핀을 준다.
  3. 구동바퀴에 걸리는 하중을 작게 하여 구동력을 낮춘다.
  4. 견인력과 방향성이 향상된다.
(정답률: 62%)
  • 스노타이어는 눈길에서 접지력을 높여 구동력을 확보하는 것이 목적이므로, 구동바퀴에 충분한 하중을 실어 구동력을 높여야 합니다.

    오답 노트
    구동바퀴에 걸리는 하중을 작게 하여 구동력을 낮춘다: 구동력을 높여야 탈출이 가능하므로 틀린 설명입니다.
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5과목: 자동차전기

81. 배터리와 기동전동기가 가능한 한 서로 가깝게 배치해 있는 이유로 거리가 먼 것은?

  1. 가능한 한 전압강하가 큰 케이블을 사용하기 위해
  2. 가능한 한 연결 케이블을 짧게 하기 위해
  3. 가능한 한 더 높은 전압을 사용하기 위해
  4. 저항 손실을 가능한 한 줄이기 위해
(정답률: 56%)
  • 배터리와 기동전동기 사이의 거리를 짧게 하는 이유는 케이블의 저항을 줄여 전압 강하를 최소화하고 효율적인 전력 공급을 하기 위함입니다.

    오답 노트
    가능한 한 전압강하가 큰 케이블을 사용하기 위해: 전압 강하는 최소화해야 효율이 높아지므로 틀린 설명입니다.
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82. 축전지에서 시동모터까지 1.2m, Ф2㎜인 도선이 부식하여 1.5m, Ф3㎜으로 교체하였다. 이때 걸리는 저항은 얼마인가? (단, 도선의 고유저항 Ρ=0.021Ωm2/m )

  1. 3.6kΩ
  2. 4.5kΩ
  3. 8kΩ
  4. 10kΩ
(정답률: 40%)
  • 도선의 저항은 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다는 원리를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \rho \frac{L}{A}$
    ② [숫자 대입] $R = 0.021 \times \frac{1.5}{\pi \times 1.5^{2}}$
    ③ [최종 결과] $R = 4.5k\Omega$
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83. 가솔린 기관의 점화장치에서 점화플러그 전극의 상태가 검게 그을렸을 때 원인은?

  1. 연료와 혼합농도가 농후하다.
  2. 점화시기가 빠르다.
  3. 연료와 혼합농도가 희박하다.
  4. 점화전압이 높다.
(정답률: 65%)
  • 연료와 공기의 혼합비가 너무 진한 농후 상태일 경우, 연소되지 못한 연료가 탄소 찌꺼기로 남아 점화플러그 전극을 검게 그을리게 만듭니다.
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84. 오토라이트(Auto Light)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 조도센서 내의 광전변환소자를 이용하여 미등과 전조등을 자동으로 점등 및 소등시키는 장치이다.
  2. 조도센서 내의 광전변환소자는 주위의 밝기에 따라 저항값이 변하는 특성을 가지고 있다.
  3. 조도센서 내의 저항이 낮을 때는 주위가 어두울 때이다.
  4. 제어릴레이 내부에는 미등과 전조등의 회로를 구성하는 2개의 비교기가 변환소자의 전압과 회로의 기준전압을 비교한다.
(정답률: 60%)
  • 오토라이트에 사용되는 조도센서(CdS 셀 등)는 빛의 세기에 따라 저항값이 변하는 특성을 가집니다. 일반적으로 주위가 밝을수록 저항값이 낮아지고, 주위가 어두울수록 저항값이 높아지는 특성을 이용해 전조등을 제어합니다.

    오답 노트
    조도센서 내의 저항이 낮을 때는 주위가 어두울 때이다: 주위가 밝을 때 저항이 낮아집니다.
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85. 자동차 충돌 시 피해를 경감하는 기술에 해당되지 않는 것은?

  1. 충돌 시의 충격 흡수 차체 구조
  2. 보행자 사고 조사 기술
  3. 승객 보호 기술(구속 장치 기술)
  4. 보행자 피해 경감 기술
(정답률: 77%)
  • 충돌 피해 경감 기술은 사고 발생 시 물리적인 충격을 줄여 인명을 보호하는 기술을 의미합니다. 충격 흡수 차체 구조, 승객 보호 기술, 보행자 피해 경감 기술은 모두 물리적 피해를 줄이는 기술이지만, 보행자 사고 조사 기술은 사고 후 원인을 분석하는 사후 처리 기술에 해당합니다.
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86. 2등식 전조등에 있어서 주행 빔의 최대광도는 몇 칸델라 이하이어야 하는가?

  1. 7만5천
  2. 9만5천
  3. 11만2천5백
  4. 13만5천
(정답률: 64%)
  • 자동차 안전 기준에 따라 2등식 전조등의 주행 빔 최대광도는 규정된 수치 이하로 제한됩니다.
    $$112,500\text{ cd}$$
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87. 하이브리드 차량 엔진 작업 시 조치해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 이그니션 스위치를 OFF하고 작업한다.
  2. 절연장갑 착용 상태에서 12V 배터리 케이블 탈거한다.
  3. 안전 스위치를 OFF하고 작업한다.
  4. 고전압 부품 취급은 안전 스위치를 OFF 후 1분 안에 작업한다.
(정답률: 70%)
  • 하이브리드 차량의 고전압 시스템은 전원을 차단하더라도 커패시터에 잔류 전하가 남아 있어 위험합니다. 따라서 안전 스위치를 OFF한 후, 잔류 전하가 완전히 방전될 때까지 충분한 시간(보통 수 분 이상)을 기다린 후 작업해야 하며, 1분 안에 즉시 작업하는 것은 매우 위험합니다.
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88. 자동차의 에어백 장치에서 컨트롤 유닛으로 입력 신호가 아닌 것은?

  1. 충돌 감지 센서
  2. 가속도 센서
  3. 버클 센서
  4. 조향각 센서
(정답률: 70%)
  • 에어백 컨트롤 유닛은 충돌 여부와 승객 탑승 상태를 판단하여 에어백을 전개합니다. 충돌 감지 센서, 가속도 센서, 버클 센서는 전개 여부를 결정하는 핵심 입력 신호이지만, 조향각 센서는 차량의 조향 각도를 측정하는 장치로 에어백 전개 직접 입력 신호와는 무관합니다.
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89. 후진 경보장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 후방의 장애물을 경고음으로 운전자에게 알려 준다.
  2. 변속레버를 후진으로 선택하면 자동 작동된다.
  3. 초음파 방식은 장애물에 부딪쳐 되돌아오는 초음파로 거리가 계산된다.
  4. 초음파 센서의 작동주기는 1분에 60~120회 이내이어야 한다.
(정답률: 80%)
  • 후진 경보장치는 후진 시 장애물을 감지하여 운전자에게 알리는 장치로, 초음파 센서의 작동 주기는 매우 빠르게 이루어져야 실시간 대응이 가능합니다. 1분에 60~120회(초당 1~2회)라는 주기는 장애물 감지 속도로서 너무 느려 부적절합니다.
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90. 전기장치의 배선회로도에서 배선의 치수 및 색깔 코드가 0.85RW일 경우 W가 뜻하는 것은?

  1. 단면적
  2. 배선의 굵기
  3. 줄무늬색
  4. 바탕색
(정답률: 57%)
  • 배선 코드에서 숫자는 전선의 단면적을 의미하며, 뒤에 오는 알파벳들은 색상을 나타냅니다. 이때 첫 번째 알파벳은 바탕색을, 두 번째 알파벳은 줄무늬색을 의미하므로 $0.85RW$에서 $W$는 줄무늬색(White)을 뜻합니다.
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91. 전자제어 가솔린 기관의 점화시기 보정에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시동 시 최적의 점화 시기는 대략 BTDC 5° 근처이다.
  2. 기어 변속 시에는 공전속도가 감소할 때 점화시기를 진각 시킨다.
  3. 공전속도가 감소할 때 점화시기를 지각시킨다.
  4. 기관 토크를 감소시키려면 점화시기를 지각시킨다.
(정답률: 32%)
  • 공전속도가 감소하여 엔진 회전수가 떨어질 때는 엔진 정지를 방지하고 안정적인 회전을 유지하기 위해 점화시기를 진각시켜 연소 속도를 조절해야 합니다. 따라서 공전속도가 감소할 때 점화시기를 지각시킨다는 설명은 틀린 것입니다.
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92. 가솔린 기관에서 점화시기가 늦을 경우 일어나는 현상이 아닌 것은?

  1. 노킹 현상이 발생한다.
  2. 기관의 출력이 감소한다.
  3. 엔진의 역화가 발생할 수 있다.
  4. 연료 소비량이 증대한다.
(정답률: 38%)
  • 점화시기가 늦어지는 지각 현상이 발생하면 연소 압력이 최대가 되는 시점이 늦어져 출력 감소, 연료 소비량 증대, 역화 등이 발생합니다. 반면 노킹 현상은 점화시기가 너무 빨라(진각) 압축 행정 말기에 조기 점화가 일어날 때 발생하므로 점화시기가 늦을 때 일어나는 현상이 아닙니다.
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93. 발전기에서 레귤레이터(regulator)의 역할은?

  1. 계자전류를 슬립링까지 전달한다.
  2. 여자전류로 자장을 발생한다.
  3. 로터철심과 함께 자기회로를 형성한다.
  4. 발전기의 출력전압을 조정한다.
(정답률: 48%)
  • 레귤레이터는 발전기의 계자전류를 제어하여 부하의 변동이나 엔진 회전수 변화에 관계없이 발전기의 출력전압을 일정하게 유지하고 조정하는 역할을 합니다.
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94. 자동차 전조등의 형식 중 할로겐 전조등의 특징으로 틀린 것은?

  1. 색 온도가 높아 밝은 백색광을 얻을 수 있다.
  2. 할로겐 사이클로 흑화 현상이 생긴다.
  3. 교행용 필라멘트 아래의 차광판에 의해 눈부심이 적다.
  4. 전구의 효율이 높아 밝기가 밝다.
(정답률: 66%)
  • 할로겐 전조등은 할로겐 사이클을 통해 필라멘트에서 증발한 텅스텐이 다시 환원되므로, 전구 내부가 검게 변하는 흑화 현상을 방지합니다.
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95. 전자제어 점화장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 엔진회전수가 높아지면 화염 전파기간을 고려하여 진각 제어한다.
  2. 동시점화방식에서 배기과정의 점화플러그 점화 요구 에너지는 압축과정보다 크다.
  3. 엔진에서 노크 신호가 입력되면 점화시기를 늦추어 지각 제어한다.
  4. 독립점화방식은 동시점화나 그룹점화방식에 비해 점화에너지의 손실을 저감시킬 수 있다.
(정답률: 39%)
  • 동시점화방식에서 배기과정의 점화플러그는 실제 연소를 목적으로 하지 않으므로, 압축과정의 점화플러그보다 요구 에너지가 작습니다.
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96. 짧은 시간에 큰 전류를 축척, 방출할 수 있는 것은?

  1. 인버터
  2. 캐패시터
  3. 트랜스
  4. 컨버터
(정답률: 66%)
  • 캐패시터는 전하를 저장했다가 필요할 때 짧은 시간에 큰 전류를 방출할 수 있는 에너지 저장 소자입니다.

    오답 노트
    인버터: 직류를 교류로 변환
    트랜스: 전압의 크기를 변환
    컨버터: 직류 전압의 크기를 변환
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97. 자동차 후퇴등의 설치 높이가 맞는 것은?

  1. 지상 25㎝ 이상 120㎝ 이하
  2. 지상 35㎝ 이상 200㎝ 이하
  3. 지상 30㎝ 이상 150㎝ 이하
  4. 지상 20㎝ 이상 100㎝ 이하
(정답률: 63%)
  • 자동차 안전기준에 따라 후퇴등의 설치 높이는 지상 $25\text{cm}$이상 $120\text{cm}$이하로 규정되어 있습니다.
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98. 다음 그림과 같은 논리 기호에 대한 설명이 맞는 것은?

  1. AND 회로
  2. OR 회로
  3. NOT 회로
  4. NAND 회로
(정답률: 69%)
  • 기호는 두 개 이상의 입력이 모두 1(High)일 때만 출력이 1이 되는 논리곱 연산을 수행하는 AND 회로입니다.
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99. 에어컨장치에서 냉매의 원활한 작동과 수명연장을 위한 취급 주의사항으로 틀린 것은?

  1. 모든 연결부를 분리하기 전에는 연결부 부근의 먼지 또는 오일을 깨끗이 닦아내어 먼지 등이 에어컨장치 내로 유입되는 것을 방지한다.
  2. 연결부를 분리하였을 경우에는 가능한 한 신속히 캡, 플러그 및 테이프로 연결부의 끝을 감싸서 이물질의 유입을 방지한다.
  3. 합성유(PAG) 냉동유를 사용할 경우에는 광물성 오일을 약간 섞어 압축기의 작동을 원활 하게 한다.
  4. 에어컨장치를 개방할 경우에는 필요 이상으로 개방되지 않도록 사전에 작업이 필요한 모든 것을 준비한다.
(정답률: 74%)
  • 합성유(PAG) 냉동유와 광물성 오일은 서로 섞이지 않으며, 혼용 시 화학 반응으로 인해 슬러지가 발생하여 압축기 작동에 치명적인 영향을 줄 수 있으므로 절대 섞어서는 안 됩니다.
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100. 기동전동기의 전류 소모가 120A이고, 축전지 전압이 12V일 때 이 엔진에 사용되는 기동전동기 마력은?

  1. 약 1.35PS
  2. 약 1.95PS
  3. 약 3.52PS
  4. 약 5.43PS
(정답률: 55%)
  • 전력(W)을 마력(PS)으로 환산하는 문제입니다. $1\text{PS} \approx 735.5\text{W}$ 임을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V \times I}{735.5}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{12 \times 120}{735.5}$
    ③ [최종 결과] $P = 1.95$
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