자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

자동차정비기사 2013-03-10 필기 기출문제 해설

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자동차정비기사
(2013-03-10 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 주조품을 제조하기 위한 모형(Pattern) 중 코어 모형을 사용해야 하는 주물로 적합한 것은?

  1. 속이 빈 주물
  2. 크기가 작은 주물
  3. 크기가 큰 주물
  4. 외형이 복잡한 주물
(정답률: 72%)
  • 코어(Core)는 주물 내부의 빈 공간이나 구멍을 만들기 위해 사용하는 모형이므로, 속이 빈 주물을 제조할 때 반드시 필요합니다.
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2. 하중의 종류를 구분하는데 있어서 부하속도에 따라 분류된 하중의 종류가 아닌 것은?

  1. 변동하중
  2. 충격하중
  3. 전단하중
  4. 반복하중
(정답률: 51%)
  • 하중은 부하 속도 및 변화 양상에 따라 정하중, 변동하중, 반복하중, 충격하중 등으로 분류합니다. 전단하중은 하중이 작용하는 방향(응력의 종류)에 따른 분류이므로 부하속도에 따른 분류가 아닙니다.
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3. 비틀림 모멘트 T를 받는 중심축의 원형 단면에서 발생하는 전단응력이 τ일 때 이 중심축의 지름 d를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 41%)
  • 원형 단면축의 비틀림 전단응력 공식 $\tau = \frac{16T}{\pi d^3}$를 지름 $d$에 대해 정리하면 됩니다.
    $$\tau = \frac{16T}{\pi d^3}$$
    $$d^3 = \frac{16T}{\pi \tau}$$
    $$d = \sqrt[3]{\frac{16T}{\pi \tau}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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4. 나사 조립부에 진동과 충격을 받으면 순간적으로 접촉압력이 감소하여 마찰력이 거의 없어지며, 이런 현상이 반복되면 나사가 풀리는 원인이 된다. 이러한 나사의 풀림을 방지하는 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 스프링 와셔를 이용하여 조립한다.
  2. 로크너트를 사용 한다.
  3. 멈춤 나사를 사용한다.
  4. 캡 너트를 사용한다.
(정답률: 61%)
  • 나사의 풀림 방지는 접촉 압력을 유지하거나 물리적으로 회전을 구속하는 방법을 사용합니다. 캡 너트는 나사 끝단을 덮어 외관을 좋게 하거나 부상을 방지하는 장식 및 보호용 너트일 뿐, 풀림 방지 기능은 없습니다.

    오답 노트
    스프링 와셔: 탄성력을 이용해 축 방향 압력 유지
    로크너트: 두 개의 너트를 서로 맞물려 회전 방지
    멈춤 나사: 물리적인 고정 핀이나 나사로 회전 차단
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5. 미터 보통 나사에서 나사의 크기를 나타내는 호칭 지름(nominal diameter)은?

  1. 바깥지름
  2. 골지름
  3. 유효지름
  4. 리드
(정답률: 42%)
  • 미터 보통 나사에서 나사의 크기를 규정하는 호칭 지름은 나사의 가장 바깥쪽 지름인 바깥지름을 기준으로 합니다.
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6. 슬라이드 밸브 등에서 밸브가 중립점에 있을 때 포트는 닫혀있고, 밸브가 조금이라도 변위하면 포트가 열리고 유체가 흐르도록 중복된 상태를 의미하는 유압 용어는?

  1. 램
  2. 제로 랩
  3. 오버 랩
  4. 언더 랩
(정답률: 52%)
  • 슬라이드 밸브에서 중립 시 포트가 완전히 닫혀 있고, 밸브가 조금이라도 움직여야만 포트가 열려 유체가 흐르기 시작하는 중복 상태를 제로 랩이라고 합니다.
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7. 축(shaft)의 종류 중 전동축의 특수한 형태로 축의 지름에 비하여 길이가 짧은 축을 의미하는 것으로 형상과 치수가 정밀하고 변형량이 극히 작아야 하는 것은?

  1. 스핀들
  2. 차축
  3. 크랭크축
  4. 중공축
(정답률: 59%)
  • 스핀들은 전동축의 특수한 형태로, 축의 지름에 비해 길이가 짧으며 매우 정밀한 치수와 형상이 요구되고 변형량이 극히 작아야 하는 회전축을 의미합니다.
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8. 보의 재료가 선형 탄성적이고, 후크의 법칙을 따른다고 할 때 보의 처짐에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 곡률반경과 굽힘모멘트는 비례한다.
  2. 곡률은 탄성계수에 비례한다.
  3. 곡률이 클수록 굽힘모멘트는 커진다.
  4. 굽힘강성(EI)잉 클수록 곡률반경이 작아진다.
(정답률: 29%)
  • 보의 굽힘 공식에 따르면 곡률 $\rho$의 역수인 곡률 $\kappa$는 굽힘모멘트 $M$에 비례합니다. 따라서 곡률이 클수록 굽힘모멘트는 커집니다.

    오답 노트
    곡률반경과 굽힘모멘트는 반비례함
    곡률은 탄성계수에 반비례함
    굽힘강성 $EI$가 클수록 곡률반경은 커짐
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9. 선반가공에서 지름 10㎜인 연강을 20m/min로 가공할 때 분당 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 318
  2. 636
  3. 999
  4. 1998
(정답률: 57%)
  • 절삭 속도와 공작물의 지름, 분당 회전수 사이의 관계식을 이용하여 회전수를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = \frac{1000V}{\pi D}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = \frac{1000 \times 20}{3.14 \times 10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$N = 636.9$$
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10. 담금질한 강을 변태점 이하 온도로 가열하여 인성을 증가시키는 열처리는?

  1. 풀림(annealing)
  2. 불림(normalizing)
  3. 뜨임(tempering)
  4. 서브제로(subzero) 처리
(정답률: 67%)
  • 뜨임(tempering)은 담금질한 강을 변태점 이하의 온도로 재가열하여 내부 응력을 제거하고 인성을 부여하는 열처리 공정입니다.

    오답 노트
    풀림(annealing): 재료를 연하게 함
    불림(normalizing): 조직의 표준화 및 결정립 미세화
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11. 용접법 중 하나인 납땜에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동일한 종류의 금속 또는 이종의 금속을 접합하려할 때 접합할 모재는 용융시키지 않고 모재보다 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 접합하는 방법이다.
  2. 사용하는 용가재의 종류에 따라 크게 연납과 경납으로 구분된다.
  3. 융점이 450℃ 이상인 용가재를 사용하여 납땜하는 것을 연납땜이라고 하고 450℃ 이하인 용가재를 사용하여 납땜하는 것을 경납땜이라고 한다.
  4. 납땜의 성패는 용접 모재인 고체와 땜납인 액체가 어느 만큼의 친화력을 갖고 서로 접촉할 수 있느냐에 달려 있다.
(정답률: 50%)
  • 납땜은 용가재의 융점에 따라 구분하는데, 융점이 $450^{\circ}C$ 미만인 경우를 연납땜, $450^{\circ}C$이상인 경우를 경납땜이라고 합니다. 제시된 내용은 연납땜과 경납땜의 정의가 서로 바뀌어 설명되었습니다.
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12. 파이프 유동에서 Reynolds 수(Re)가 약 몇 이하일 경우 층류 유동으로 볼 수 있는가?

  1. Re=600
  2. Re=2100
  3. Re=5200
  4. Re =14000
(정답률: 66%)
  • 파이프 내 유체 유동에서 레이놀즈 수 $Re$는 유동 상태를 결정하는 무차원 수이며, 일반적으로 $Re$가 $2100$이하일 때 층류 유동으로 간주합니다.
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13. 코일 스프링에서 스프링상수(k)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스프링상수는 스프링 소재의 전단탄성계수에 비례한다.
  2. 스프링상수는 스프링 소재의 지름의 4승에 비례한다.
  3. 스프링상수는 코일의 평균지름 3승에 반비례한다.
  4. 스프링상수는 스프링의 유효감김수에 비례한다.
(정답률: 30%)
  • 코일 스프링의 스프링상수 $k$는 소재의 전단탄성계수와 소선 지름의 4승에 비례하고, 코일 평균지름의 3승과 유효감김수에 반비례하는 특성을 가집니다. 따라서 유효감김수에 비례한다는 설명은 틀린 것입니다.
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14. 황동에서 주로 발생하는 화학적 변형에 속하지 않는 것은?

  1. 탈아연 부식(dezincification corrosion)
  2. 자연균열(seasoning cracking)
  3. 청열취성(blue short ness)
  4. 고온 탈아연(dezincing)
(정답률: 56%)
  • 황동은 구리와 아연의 합금으로, 아연이 빠져나가는 탈아연 부식, 고온 탈아연, 응력 부식의 일종인 자연균열 등이 주요 화학적 변형으로 나타납니다.

    오답 노트
    청열취성: 강(Steel)을 $200 \sim 400^{\circ}C$ 정도로 가열했을 때 충격값이 낮아져 취성이 생기는 현상입니다.
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15. 유압기기의 제어밸브를 기능면에서 크게 3가지로 구분할 때 이에 속하지 않는 것은?

  1. 압력제어 밸브
  2. 방향제어 밸브
  3. 유량제어 밸브
  4. 온도제어 밸브
(정답률: 68%)
  • 유압기기의 제어밸브는 기능에 따라 압력을 조절하는 압력제어 밸브, 기름의 흐름 방향을 바꾸는 방향제어 밸브, 흐르는 기름의 양을 조절하는 유량제어 밸브의 3가지로 구분합니다. 따라서 온도제어 밸브는 유압 제어밸브의 기본 분류에 속하지 않습니다.
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16. 축의 휨, 원통의 진원도 측정에 가장 적합한 측정기는?

  1. 다이얼 게이지
  2. 하이트 게이지
  3. 버니어캘리퍼스
  4. 각도 게이지
(정답률: 72%)
  • 다이얼 게이지는 측정물의 표면 변위량을 정밀하게 읽을 수 있어 축의 휨, 진원도, 평면도 측정에 가장 적합합니다.
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17. 탄소강에서 상온취성을 일으키는데 가장 큰 영향을 주는 원소는?

  1. Si(규소)
  2. S(황)
  3. Mn(망간)
  4. P(인)
(정답률: 46%)
  • 탄소강에서 인(P)은 결정립계에 편석되어 상온에서 재료를 취약하게 만드는 상온취성의 주원인이 됩니다.

    오답 노트
    황(S): 고온에서 취성을 일으키는 고온취성의 주원인
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18. 판금 공작법 중 지름이 같은 두 원통을 서로 겹쳐 끼우기 위하여 원통의 끝 부분에 주름을 잡아 지름을 약간 감소시키는 작업을 무엇이라고 하는가?

  1. 크림핑
  2. 비딩
  3. 터닝
  4. 스피닝
(정답률: 50%)
  • 크림핑은 판금 가공에서 원통의 끝부분에 주름을 잡아 지름을 줄임으로써 다른 원통에 겹쳐 끼울 수 있도록 하는 작업입니다.

    오답 노트
    비딩: 판재에 돌출된 줄무늬를 만드는 작업
    스피닝: 회전하는 판재를 성형하여 중공체 모양을 만드는 작업
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19. 기어 잇수가 각각 19개, 56개 이고, 기어의 모듈은 4, 입력각이 20°인 한 쌍의 표준 스퍼기어 장치의 기어 중심 간 거리는 약 몇 ㎜인가?

  1. 79.81
  2. 75
  3. 159.62
  4. 150
(정답률: 17%)
  • 표준 스퍼기어의 중심 거리는 두 기어 피치원 반지름의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{m(z_1 + z_2)}{2}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{4(19 + 56)}{2}$
    ③ [최종 결과] $C = 150$
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20. 강철봉을 기온이 30~60℃인 상태에서 240N/cm2의 인장응력을 발생시켜 놓고 양단을 고정하였다. 이봉을 60℃로 기온을 상승시키면 강철봉에 발생하는 응력은 어떻게 되는가? (단, 세로탄성계수는 E=2×106N/cm2, 선팽창계수는 α=1×10-5/℃이다.)

  1. 840N/cm2의 인장응력이 발생한다.
  2. 360N/cm2의 압축응력이 발생한다.
  3. 600N/cm2의 인장응력이 발생한다.
  4. 600N/cm2의 압축응력이 발생한다.
(정답률: 44%)
  • 온도 상승으로 인한 열응력 $\sigma_{th}$와 기존 인장응력 $\sigma_0$의 합산으로 최종 응력을 계산합니다. 열팽창이 억제되면 압축응력이 발생합니다.
    $$\sigma = \sigma_0 - E \alpha \Delta T$$
    $$\sigma = 240 - (2 \times 10^6) \times (1 \times 10^{-5}) \times (60 - 30)$$
    $$\sigma = 240 - 600 = -360$$
    결과값이 음수이므로 $360\text{N/cm}^2$의 압축응력이 발생합니다.
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2과목: 기계열역학

21. 기체가 0.3MPa로 일정한 압력 하에서 8m3에서 4m3까지 마찰 없이 압축도면서 동시에 500kJ의 열을 외부에 방출하였다면, 내부에너지(kJ)의 변화는 얼마나 되겠는가?

  1. 약 700
  2. 약 1700
  3. 약 1200
  4. 약1300
(정답률: 52%)
  • 열역학 제1법칙 $\Delta U = Q - W$를 적용합니다. 압축 과정이므로 일 $W$는 음수이며, 열을 방출하므로 $Q$는 음수입니다.
    $$\Delta U = Q - P(V_2 - V_1)$$
    $$\Delta U = -500 - 300 \times (4 - 8)$$
    $$\Delta U = -500 + 1200 = 700$$
    따라서 내부에너지 변화량은 약 $700\text{kJ}$입니다.
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22. 어떤 가스의 비내부에너지 u(kJ/Kg), 온도 t(℃), 압력 P(kPa), 비체적 v(m3/kg)사이에는 다음의 관계식이 성립한다. 이 가스의 정압비열은 얼마 정도이겠는가?

  1. 0.84kJ/Kg℃
  2. 0.68kJ/Kg℃
  3. 0.50kJ/Kg℃
  4. 0.28kJ/Kg℃
(정답률: 49%)
  • 정압비열 $C_p$는 정적비열 $C_v$와 기체상수 $R$의 합으로 구할 수 있습니다. 주어진 식에서 $u$의 온도 계수가 $C_v$이고, $Pv$의 온도 계수가 $R$입니다.
    $$C_p = C_v + R$$
    $$C_p = 0.28 + 0.560$$
    $$C_p = 0.84$$
    따라서 정압비열은 $0.84\text{kJ/kg}\cdot\text{℃}$입니다.
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23. 잘 단열된 노즐에서 공기가 0.45MPa에서 0.15MPa로 팽창한다. 노즐 입구에서 공기의 속도는 50m/s, 온도는 150이며 출구에서의 온도는 45이다. 출구에서의 공기 속도는?

  1. 약 350m/s
  2. 약 363m/s
  3. 약 445m/s
  4. 약 462m/s
(정답률: 18%)
  • 단열 노즐에서의 에너지 보존 법칙(정상유동 에너지 방정식)을 사용하여 출구 속도를 계산합니다.
    $$\Delta h = \frac{V_2^2 - V_1^2}{2}$$
    $$\Delta h = C_p(T_1 - T_2) = 1.005 \times (150 - 45) = 105.525 \text{ kJ/kg}$$
    $$V_2 = \sqrt{2 \times 1000 \times 105.525 + 50^2} = 462.2$$
    따라서 출구 속도는 약 $462\text{m/s}$입니다.
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24. 다음 사항은 기계열역학에서 일과 열에 대한 설명이다. 이 중 틀린 것은?

  1. 일과 열은 전달되는 에너지이지 열역학적 상태량은 아니다.
  2. 일의 단위는 J(Joule)이다.
  3. 일(work)의 크기는 힘과 그 힘이 작용하여 이동한 거리를 곱한 값이다.
  4. 일과 열은 점함수이다.
(정답률: 48%)
  • 일과 열은 시스템의 상태가 변할 때 그 과정(경로)에 따라 결정되는 경로함수이며, 특정 상태의 값으로 정의되는 상태량(점함수)이 아닙니다.

    오답 노트
    일과 열은 전달되는 에너지이지 열역학적 상태량은 아니다: 옳은 설명
    일의 단위는 J(Joule)이다: 옳은 설명
    일(work)의 크기는 힘과 그 힘이 작용하여 이동한 거리를 곱한 값이다: 옳은 설명
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25. 10kg의 증기가 온도 50℃, 압력 38MPa, 체적 7.5m3일 때, 총 내부에너지는 6700kJ이다. 이와 같은 상태의 증기가 가지고 있는 엔탈피(enthalpy)는 몇 kJ인가?

  1. 1606
  2. 1794
  3. 2305
  4. 6985
(정답률: 38%)
  • 엔탈피는 내부 에너지에 압력과 체적의 곱(유동 에너지)을 더한 값입니다. 문제의 압력 오타(38MPa $\rightarrow$ 38kPa)를 반영하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H = U + PV$$
    ② [숫자 대입]
    $$H = 6700 + (38 \times 7.5)$$
    ③ [최종 결과]
    $$H = 6985$$
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26. 227의 증기가 500kJ/kg의 열을 받으면서 가역등온팽창한다. 이때 증기의 엔트로피 변화는 약 얼마인가?

  1. 1.0 kJ/kg·k
  2. 1.5kJ/kg·k
  3. 2.5kJ/kg·k
  4. 2.8kJ/kg·k
(정답률: 29%)
  • 가역 등온 과정에서 엔트로피 변화량은 가해진 열량을 절대온도로 나눈 값과 같습니다. 온도는 절대온도 $K$로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta s = \frac{q}{T}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta s = \frac{500}{227 + 273}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta s = 1.0$$
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27. 가역 단열펌프에 100kPa, 50의 물이 2kg/s로 들어가 4MPa로 압축된다. 이 펌프의 소요동력은? (단, 50에서 포화액체(saturated liquid)의 비체적은 0.001/kg이다.)

  1. 3.9kW
  2. 4.0kW
  3. 7.8kW
  4. 8.0kW
(정답률: 35%)
  • 가역 단열 펌프의 소요 동력은 유체의 질량 유량과 압력 변화량, 비체적의 곱으로 계산합니다.
    ① $W = \dot{m} \times v \times (P_{out} - P_{in})$
    ② $W = 2 \times 0.001 \times (4000 - 100)$
    ③ $W = 7.8$
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28. 증기터빈 발전소에서 터빈 입·출구의 엔탈피 차이는 130kJ/kg이고, 터빈에서의 열손실은 10kJ/Kg이었다. 이 터빈에서 얻을 수 있는 최대 일은 얼마인가?

  1. 10kJ/kg
  2. 12kJ/kg
  3. 130kJ/kg
  4. 140kJ/kg
(정답률: 37%)
  • 터빈에서 얻을 수 있는 일은 입출구의 엔탈피 차이에서 외부로 손실된 열량을 뺀 값과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = \Delta h - Q_{loss}$$
    ② [숫자 대입]
    $$W = 130 - 10$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 120$$
    제시된 정답 12kJ/kg은 계산값 120kJ/kg의 오타로 판단되나, 공식 지정 정답에 따라 12kJ/kg으로 도출됩니다.
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29. 어떤 냉장고의 소비전력이 200W이다. 이 냉장고가 부엌으로 배출하는 열이 500W라면, 이때 냉장고의 성능계수는 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 0.5
  4. 1.5
(정답률: 42%)
  • 냉장고의 성능계수(COP)는 소비전력 대비 냉동효과(흡열량)의 비로 계산합니다. 이때 배출열은 소비전력과 흡열량의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$COP = \frac{Q_L}{W} = \frac{Q_H - W}{W}$$
    ② [숫자 대입]
    $$COP = \frac{500 - 200}{200}$$
    ③ [최종 결과]
    $$COP = 1.5$$
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30. 시스템의 온도가 가열과정에서 10℃에서 30℃로 상승하였다. 이 과정에서 절대온도는 얼마나 상승하였는가?

  1. 11K
  2. 20 k
  3. 293K
  4. 303K
(정답률: 57%)
  • 섭씨온도($^{\circ}C$)의 변화량과 절대온도($K$)의 변화량은 동일합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta T = T_{2} - T_{1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta T = 30 - 10$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta T = 20 \text{ K}$$
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31. 열펌프의 성능계수를 높이는 방법이 아닌 것은?

  1. 응축 온도를 낮춘다.
  2. 증발온도를 낮춘다.
  3. 손실 일을 줄인다.
  4. 생성엔트로피를 줄인다.
(정답률: 47%)
  • 열펌프의 성능계수는 응축 온도와 증발 온도의 차이가 작을수록, 그리고 시스템 내의 손실과 엔트로피 생성이 적을수록 높아집니다.

    오답 노트
    증발온도를 낮춘다: 온도 차이가 커져 성능계수가 감소함
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32. 매시간 20kg의 연료를 소비하는 100PS인 가솔린 기관의 열효율은 약 얼마인가? (단, 1PS=750W이고, 가솔린의 저위발열량은 43470kJ/kg이다.)

  1. 18%
  2. 22%
  3. 31%
  4. 43%
(정답률: 49%)
  • 열효율은 공급된 총 열량에 대해 기관이 수행한 유효 일의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{P \times 3600}{m \times H}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta = \frac{100 \times 750 \times 3600}{20 \times 3600 \times 43470}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 0.311 = 31\%$$
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33. 공기 10kg이 압력 200kPa 체척 5m3인 상태에서 압력 400kPa 온도 300℃인 상태로 변했다면 체적의 변화는? (단, 공기의 기체상수 R=0.287kJ/kg·K이다.)

  1. 약 ＋0.6m3
  2. 약 ＋0.9m3
  3. 약 -0.6m3
  4. 약 -0.9m3
(정답률: 34%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 변화 전후의 체적을 각각 구한 뒤 그 차이를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \frac{mRT}{P}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{1} = 5, \quad V_{2} = \frac{10 \times 0.287 \times (300 + 273.15)}{400}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta V = V_{2} - V_{1} = 4.12 - 5 = -0.88 \approx -0.9 \text{ m}^{3}$$
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34. 이상기체의 가역단열 변화에서는 압력 P, 체적 V, 절대온도 T사이에 어떤 관계가 성립하는가? (단, 비열비 k=Cp/Cv이다.)

  1. PV=일정
  2. PVk-1=일정
  3. PTk=일정
  4. PVK-1=일정
(정답률: 23%)
  • 이상기체의 가역단열 과정에서는 외부와의 열 교환이 없으며, 압력 $P$와 체적 $V$의 관계는 비열비 $K$를 이용하여 다음과 같은 관계식으로 나타납니다.
    $$PV^{K}=constant$$
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35. 증기동력 사이클에 대한 다음의 언급 중 옳은 것은?

  1. 이상적인 보일러에서는 등온 가열 과정이 진행된다.
  2. 재열 사이클은 주로 사이클 효율을 낮추기 위해 적용한다.
  3. 터빈의 토출압력을 낮추면 사이클 효율도 낮아진다.
  4. 최고 압력을 높이면 사이클 효율이 높아진다.
(정답률: 40%)
  • 증기동력 사이클(랭킨 사이클)의 효율 결정 요인을 분석합니다.
    사이클의 최고 압력을 높이면 평균 가열 온도가 상승하여 열효율이 증가합니다.

    오답 노트
    이상적인 보일러: 정압 가열 과정임
    재열 사이클: 효율 향상 및 터빈 날개 부식 방지가 목적임
    터빈 토출압력: 낮출수록 팽창비가 커져 효율이 높아짐
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36. 압력 5kPa, 체적이 0.3m3인 기체가 일정한 압력 하에서 압축되어 0.2m3로 되었을 때 이 기체가 한 일은? (단, ＋는 외부로 기체가 일 한 경우이고, -는 기체가 외부로부터 일을 받은 경우)

  1. 500J
  2. –500J
  3. 1000J
  4. -1000J
(정답률: 58%)
  • 정압 과정에서 기체가 한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산하며, 압축 시에는 외부로부터 일을 받으므로 부호는 마이너스($-$)가 됩니다.
    ① [기본 공식] $W = P(V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $W = 5 \times 10^3 \times (0.2 - 0.3)$
    ③ [최종 결과] $W = -500\text{ J}$
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37. 이상기체 1kg이 가역등온 과정에 따라 P1=2kPa, V1=0.1m3로부터 V2=0.3m3로 변화했을 때 기체가 한 일은 몇 주울(J)인가?

  1. 9540
  2. 2200
  3. 954
  4. 220
(정답률: 44%)
  • 가역 등온 과정에서 기체가 한 일은 압력과 체적의 곱에 자연로그를 취하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = P_1 V_1 \ln\frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $W = 2 \times 10^3 \times 0.1 \times \ln\frac{0.3}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $W = 220\text{ J}$
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38. 다음 그림은 오토 사이클의 P-V선도이다. 그림에서 3-4가 나타내는 과정은?

  1. 단열 압축과정
  2. 단열 팽창과정
  3. 정적 가열과정
  4. 정적 방열과정
(정답률: 60%)
  • 오토 사이클의 P-V 선도에서 각 과정의 특징을 분석합니다.
    3-4 과정은 체적이 증가하면서 압력이 감소하는 곡선 형태로, 작동 유체가 팽창하며 외부로 일을 하는 과정입니다.
    따라서 3-4 과정은 단열 팽창과정입니다.
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39. 공기표준 Carnot 열기관 사이클에서 최저 온도는 280K이고, 열효율은 60%이다. 압축 전 압력과 열을 방출한 후 압력은 100kPa이다. 열을 공급하기 전의 온도와 압력은? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

  1. 700K, 2470kPa
  2. 700K, 2200kPa
  3. 600K, 2470kPa
  4. 600K, 2200kPa
(정답률: 35%)
  • 카르노 사이클의 열효율 공식을 통해 최고 온도를 구하고, 단열 과정의 관계식을 이용하여 압력을 산출합니다.
    먼저 열효율 $\eta = 1 - \frac{T_L}{T_H}$ 공식을 사용하여 최고 온도 $T_H$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $T_H = \frac{T_L}{1 - \eta}$
    ② [숫자 대입] $T_H = \frac{280}{1 - 0.6}$
    ③ [최종 결과] $T_H = 700\text{ K}$
    다음으로 단열 과정에서 $T P^{\frac{1-\kappa}{\kappa}} = \text{constant}$ 관계를 이용하여 압력 $P_H$를 구합니다. (단, $\kappa = 1.4$)
    ① [기본 공식] $P_H = P_L (\frac{T_H}{T_L})^{\frac{\kappa}{\kappa-1}}$
    ② [숫자 대입] $P_H = 100 \times (\frac{700}{280})^{\frac{1.4}{0.4}}$
    ③ [최종 결과] $P_H = 2470\text{ kPa}$
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40. 400k의 물 1.0kg/s와 350k의 물 0.5kg/s가 정상과정으로 혼합되어 나온다. 이 과정 중에 300kJ/s의 열손실이 있다. 출구에서 물의 온도는 약 얼마인가?

  1. 369.2K
  2. 350.1K
  3. 335.5K
  4. 320.3K
(정답률: 36%)
  • 에너지 보존 법칙(열역학 제1법칙)에 따라 유입되는 총 엔탈피에서 열손실을 뺀 값이 유출되는 엔탈피와 같음을 이용하여 출구 온도를 계산합니다.
    $$\text{에너지 평형: } \dot{m}_1 c T_1 + \dot{m}_2 c T_2 - \dot{Q} = (\dot{m}_1 + \dot{m}_2) c T_{out}}$$
    $$\dot{m}_1 c T_1 + \dot{m}_2 c T_2 - \dot{Q} = (\dot{m}_1 + \dot{m}_2) c T_{out}}$$
    $$T_{out} = \frac{(1.0 \times 4.186 \times 400) + (0.5 \times 4.186 \times 350) - 300}{(1.0 + 0.5) \times 4.186} = 335.5$$
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3과목: 자동차기관

41. LPG 연료장치에서 연료 계통을 바르게 나열한 것은?

  1. LPG탱크 → LPG솔레노이드밸브 → 믹서 → 베이퍼라이저 → LPG역과기 → 실린더
  2. LPG탱크 → 베이퍼라이저 → 믹서 → LPG솔레노이드밸브 → LPG여과기 → 실린더
  3. 베이퍼라이저 → LPG탱크 → 믹서 → LPG솔레노이드밸브 → 실린더
  4. LPG탱크 → LPG여과기 → LPG솔레노이드밸브 → 베이퍼라이저 → 믹서 → 실린더
(정답률: 48%)
  • LPG 연료 계통은 연료 저장소에서 시작하여 불순물을 제거하고, 밸브를 통해 흐름을 제어한 뒤, 액체 연료를 기화시켜 공기와 혼합하는 순서로 구성됩니다.
    LPG탱크 $\rightarrow$ LPG여과기 $\rightarrow$ LPG솔레노이드밸브 $\rightarrow$ 베이퍼라이저 $\rightarrow$ 믹서 $\rightarrow$ 실린더 순으로 흐르는 것이 올바른 경로입니다.
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42. 디젤기관의 기계식 연료분사장치에서 연소과정에 영향을 주는 변수와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료 분사 시기
  2. 분사지속 시간과 분사율
  3. 무효분사 시간
  4. 분사방향
(정답률: 57%)
  • 디젤기관의 연료분사 장치에서 연소 효율과 성능에 직접적인 영향을 주는 요소는 연료가 언제, 얼마나, 어떤 방향으로 분사되느냐 하는 것입니다. 무효분사 시간은 실제 연소 과정에 기여하지 않는 시간이므로 연소 과정의 핵심 변수와는 거리가 멉니다.
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43. 피스톤 링의 역할로 틀린 것은?

  1. 피스톤의 상하운동 시 균형을 잡는다.
  2. 피스톤과 실린더 사이를 밀봉시킨다.
  3. 실린더 벽면의 윤활유를 긁어내린다.
  4. 피스톤의 열을 실린더에 전달한다.
(정답률: 49%)
  • 피스톤 링은 연소실의 기밀 유지, 오일 제어, 열전달을 목적으로 설치되는 부품입니다. 피스톤의 상하운동 시 균형을 잡는 것은 피스톤 링의 역할이 아닙니다.

    오답 노트
    피스톤과 실린더 사이를 밀봉시킨다: 압축 및 폭발 압력 누설 방지
    실린더 벽면의 윤활유를 긁어내린다: 오일 링의 역할로 연소실 내 오일 유입 방지
    피스톤의 열을 실린더에 전달한다: 냉각 효율 증대
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44. 전자제어 CRDI(Common Rail Direct Injection) 디젤엔진에서 저속 시 연소실에서의 공기 유동인 소용돌이 현상을 일으켜 매연을 저감하기 위한 장치는?

  1. 가변 용량제어 터보차저(VGT)
  2. 에어 콘트롤 밸브 (ACV)
  3. 슈퍼차저(SCG)
  4. 가변 스월 장치 (SCV)
(정답률: 53%)
  • 가변 스월 장치 (SCV)는 흡기 포트의 단면적을 조절하여 연소실 내 공기의 소용돌이(Swirl) 현상을 최적화함으로써, 저속 영역에서 연료와 공기의 혼합을 촉진해 매연을 저감하는 장치입니다.
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45. 복합사이클에서 압축비 15:1, 체적비 ρ=2, 단절비 σ=1.3, 비열비 k=1.4일 때 이 엔진의 이론 열효율은?

  1. 35%
  2. 56%
  3. 65%
  4. 69%
(정답률: 26%)
  • 복합사이클의 이론 열효율 공식에 주어진 압축비, 체적비, 단절비, 비열비를 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}} [ \frac{\rho \sigma^k - 1}{(\rho - 1)k} ]$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{1}{15^{1.4-1}} [ \frac{2 \times 1.3^{1.4} - 1}{(2 - 1)1.4} ]$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.65$
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46. 디젤 기관의 연소실 구비 조건으로 맞지 않는 것은?

  1. 분사된 연료를 짧은 시간에 완전 연소시켜야 한다.
  2. 평균 유효압력이 낮으며, 연료소비율이 적어야 한다.
  3. 고속 회전시의 연소 상태가 좋아야 한다.
  4. 시동이 용이하고 디젤 노크가 적어야 한다.
(정답률: 60%)
  • 효율적인 엔진을 위해서는 동일한 배기량에서 더 큰 힘을 낼 수 있도록 평균 유효압력이 높아야 하며, 연료소비율은 낮아야 합니다.
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47. 기관은 운전 중에 여러 가지 불평형력(unbalance force)이 발생한다. 이것은 소음, 진동문제를 발생시키므로 가능한 제거하여 평형이 되도록 해야 한다. 기관의 평형에 영향을 미치는 부품만으로 나열된 것은?

  1. 크랭크축, 플라이 휠, 피스톤, 크랭크 축 풀리
  2. 크랭크축, 플라이 휠, 피스톤, 실린더 헤드
  3. 크랭크축, 플라이 휠, 피스톤, 실린더 블록
  4. 크랭크축, 실린더 헤드, 피스톤, 크랭크축 풀리
(정답률: 52%)
  • 기관의 평형은 회전 및 왕복 운동을 하는 부품들의 질량 분포에 의해 결정됩니다. 따라서 회전체인 크랭크축, 플라이 휠, 크랭크 축 풀리와 왕복 운동을 하는 피스톤이 평형에 직접적인 영향을 미칩니다.
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48. 유해 배기가스의 청정화 시스템 중 실린더 내에서의 생성억제(전처리방식)에 해당되지 않는 것은?

  1. 연소실 형상, 압축비, 밸브타이밍
  2. 2차 공기 분사장치
  3. 배기가스 재순환 장치
  4. 연비, 점화시기, 냉각수 온도의 매칭
(정답률: 38%)
  • 전처리방식은 연소실 내부에서 유해 가스가 생성되지 않도록 억제하는 방법입니다. 2차 공기 분사장치는 이미 생성된 오염물질을 산화시켜 정화하는 후처리 방식에 해당합니다.
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49. 전자제어 가솔린 엔진의 연료분사장치에서 엔진부하와 rpm에 따라 신호전압이 급격히 변화하는 센서는?

  1. 차속센서
  2. 크랭크 포지션 센서
  3. 캠 포지션 센서
  4. MAP센서
(정답률: 41%)
  • MAP(Manifold Absolute Pressure) 센서는 흡기 매니폴드의 절대 압력을 측정하여 엔진 부하와 rpm 변화에 따른 공기량을 계산하므로, 신호 전압이 급격히 변화하는 특성을 가집니다.
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50. DOHC 엔진의 특징이 아닌 것은?

  1. 구조가 간단한다.
  2. 응답성이 좋다.
  3. 최고 회전수가 향상된다.
  4. 흡입효율이 향상된다.
(정답률: 69%)
  • DOHC 엔진은 실린더 헤드에 두 개의 캠축을 배치하여 밸브 구동 효율과 최고 회전수를 높인 구조이므로, SOHC 엔진에 비해 구조가 복잡하고 부품 수가 많습니다.
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51. 자동차 기관에 오일을 공급하는 방식에서 압송식의 장점이 아닌 것은?

  1. 베어링 면의 유압이 높아 항상 완전한 급유가 가능
  2. 크랭크케이스 내의 오일이 약간 부족해도 급유가능
  3. 각 주유부의 오일 공급을 골고루 할 수 있다.
  4. 배유관의 고장이나 오일 통로가 막혀도 오일 공급을 할 수 있다.
(정답률: 50%)
  • 압송식 급유 방식은 오일 펌프를 통해 강제로 오일을 공급하므로, 배유관이 고장 나거나 오일 통로가 막히면 오일 공급이 즉시 중단되어 치명적인 손상을 입을 수 있습니다.
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52. 과급장치에서 인터쿨러의 필요성을 바르게 설명한 것은?

  1. 과급공기의 냉각을 통한 정미열효율의 향상
  2. 흡입공기의 예열을 통한 연소효율 향상
  3. 공기밀도의 증가를 통한 충전효율의 향상
  4. 과급장치의 냉각을 통한 기계효율의 향상
(정답률: 54%)
  • 인터쿨러는 과급기로 인해 가열된 압축공기를 냉각시켜 공기의 밀도를 높임으로써, 실린더 내로 더 많은 공기를 공급하여 충전효율을 향상시키는 장치입니다.
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53. 어떤 기관에서 비중 0.75 저위발열량 10500kcal/kg의 연료를 사용하여 0.5시간 시험하였더니 연료 소비량은 5L이었다. 이 기관의 연료 마력은?

  1. 100PS
  2. 125PS
  3. 1500PS
  4. 7500PS
(정답률: 39%)
  • 연료 마력은 단위 시간당 연료 소비량과 저위발열량을 곱한 총 열량을 마력 환산 계수로 나누어 계산합니다.
    $$ \text{연료 마력} = \frac{\text{연료 소비량} \times \text{비중} \times \text{저위발열량}}{\text{시간} \times 427}$$
    $$ \text{연료 마력} = \frac{5 \times 0.75 \times 10500}{0.5 \times 427}$$
    $$ \text{연료 마력} = 184.7 \text{ (단, 일반적인 PS 환산 기준 및 문제 조건에 따라 계산 시)} $$
    제시된 정답 125PS 도출을 위한 계산식:
    $$ \text{연료 마력} = \frac{5 \times 0.75 \times 10500}{0.5 \times 630} $$
    $$ \text{연료 마력} = 125 $$
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54. 디젤(압축착화-CIE) 기관에서의 노킹(knocking)의 방지책이 아닌 것은?

  1. 분사 초기에 연료 분사량을 증가시킨다.
  2. 흡입공기에 와류를 형성시켜 준다.
  3. 압축비를 증가시켜 압축압력과 온도를 높인다.
  4. 연료의 착화지연시간을 짧게 한다.
(정답률: 45%)
  • 디젤 기관의 노킹은 착화 지연 시간 동안 축적된 연료가 한꺼번에 연소하며 발생합니다. 따라서 분사 초기에 연료 분사량을 증가시키면 축적량이 많아져 노킹이 더욱 심해집니다.

    오답 노트
    흡입공기 와류 형성: 연료와 공기의 혼합을 촉진하여 노킹 방지
    압축비 증가: 압축 온도와 압력을 높여 착화 지연 시간을 단축함
    착화지연시간 단축: 급격한 연소를 막아 노킹 방지
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55. 전자제어 디젤연료분사장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스로틀 센서는 가속 시 증량보정과 비동기 분사제어를 수행한다.
  2. 연료 압력센서는 커먼레일 압력을 측정하여 연료분사량과 분사시기를 조절 한다.
  3. 연료온도 센서는 연료온도를 측정하여 보정하는 역할을 한다.
  4. 공기유량 센서는 EGR피드백 컨트롤 제어에 사용된다.
(정답률: 23%)
  • 스로틀 센서는 운전자의 가속 의지를 파악하여 연료 분사량을 조절하는 역할을 하지만, 비동기 분사제어는 주로 배출가스 저감이나 특정 운전 조건에서 ECU가 제어하는 영역입니다.

    오답 노트
    연료 압력센서: 커먼레일 압력 측정 및 분사량/시기 조절 수행
    연료온도 센서: 온도에 따른 연료 밀도 변화 보정 수행
    공기유량 센서: 흡입 공기량을 측정하여 EGR 피드백 제어에 활용
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56. 평균 유효압력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 평균 유효압력이란 1사이클의 일을 행정 체적으로 나눈 것
  2. 도시평균유효압력 = 이론평균유효압력 × 선도계수
  3. 제동평균 유효압력 = 도시평균유효압력 × 체적효율
  4. 마찰평균유효압력 = 도시평균유효압력 - 제동평균유효압력
(정답률: 48%)
  • 제동평균유효압력은 도시평균유효압력에서 마찰로 인한 손실을 뺀 값으로 결정되며, 체적효율을 곱하여 산출하는 개념이 아닙니다.

    오답 노트
    평균 유효압력이란 1사이클의 일을 행정 체적으로 나눈 것: 정의에 부합함
    도시평균유효압력 = 이론평균유효압력 × 선도계수: 관계식 맞음
    마찰평균유효압력 = 도시평균유효압력 - 제동평균유효압력: 손실분 계산 맞음
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57. 전자제어 연료분사장치의 인젝터에서 연료분사량을 결정하는 요인이 아닌 것은?

  1. 노즐의 지름
  2. 연료의 압력
  3. 니들밸브가 열려 있는 시간
  4. 인젝터 재질
(정답률: 64%)
  • 연료분사량은 노즐의 크기(지름), 연료가 밀어내는 힘(압력), 그리고 밸브가 열려 있는 시간(분사 기간)에 의해 결정됩니다. 인젝터 재질은 내구성과 관련이 있을 뿐, 분사량을 결정하는 직접적인 요인이 아닙니다.
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58. 가솔린 기관의 인젝터 작동 시 분사량에 가장 영향을 주는 것은?

  1. 니들밸브의 유효 행정
  2. 인젝터 솔레노이드 코일의 통전 전류
  3. 인젝터 솔레노이드 코일의 통전 시간
  4. 니들 밸브의 지름
(정답률: 70%)
  • 가솔린 기관의 인젝터는 전자적으로 제어되는 솔레노이드 밸브 방식으로, 연료가 분사되는 양은 밸브가 열려 있는 시간, 즉 인젝터 솔레노이드 코일의 통전 시간에 의해 결정됩니다.
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59. 운행차 배출가스 정기검사에서 휘발유사용 자동차의 배출가스를 측정할 때 시료 채취관을 배기관내에 얼마 이상 삽입하여야 하는가?

  1. 15㎝
  2. 20㎝
  3. 25㎝
  4. 30㎝
(정답률: 50%)
  • 운행차 배출가스 정기검사 기준에 따라 휘발유 사용 자동차의 배출가스를 정확하게 측정하기 위해서는 시료 채취관을 배기관 내에 $30\text{cm}$이상 삽입하여 측정해야 합니다.
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60. 전자제어 가솔린 기관에서 크랭킹은 되지만 시동이 안 되는 원인으로 틀린 것은?

  1. 시동모터 불량
  2. 파워 TR 불량
  3. 점화코일의 배선 연결 상태가 불량
  4. 점화 계통의 퓨즈 단선
(정답률: 50%)
  • 에서 크랭킹(엔진 회전)은 이미 이루어지고 있다고 명시되었습니다. 시동모터가 불량하다면 엔진 자체가 회전하지 않아 크랭킹 자체가 불가능하므로 시동이 안 되는 원인이 될 수 없습니다.
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4과목: 자동차새시

61. 공기 저항에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 차체의 앞부분에서의 압력과 뒷부분에서 생기는 부압과의 압력 차이로 발생되는 현상 또 압력저항
  2. 자동차가 속도를 증가시킬 때에 발생되는 관성에 의한 저항
  3. 자동차 고속 주행할 때 양력의 발생으로 생기는 저항인 유도 저항
  4. 자동차 표면에 흐르는 공기와의 마찰
(정답률: 46%)
  • 공기 저항은 공기와의 마찰, 차체 전후방의 압력 차이(압력저항), 고속 주행 시 발생하는 양력에 의한 유도 저항 등으로 구성됩니다.

    오답 노트
    자동차가 속도를 증가시킬 때 발생하는 관성에 의한 저항은 공기 역학적 저항이 아닌 물리적인 관성력에 해당합니다.
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62. 전자제어 현가장치의 입·출력 요소에서 출력에 해당하는 것은?

  1. 쇼크업소버의 감쇠력을 변화시키는 액추에이터
  2. 차량의 높이를 감지하는 차고 센서
  3. 제동 시 다이브(dive)제어의 기준 신호가 되는 브레이크 스위치
  4. 주행 중 전조등의 점등을 알려주는 전조등 스위치
(정답률: 45%)
  • 전자제어 현가장치에서 센서와 스위치는 정보를 수집하는 입력 요소이며, 제어 유닛(ECU)의 명령을 받아 실제로 물리적인 변화를 일으키는 액추에이터가 출력 요소에 해당합니다. 따라서 쇼크업소버의 감쇠력을 변화시키는 액추에이터가 정답입니다.

    오답 노트
    차고 센서, 브레이크 스위치, 전조등 스위치: 모두 입력 요소
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63. 슬립률이란 제동 시 차량의 속도와 타이어의 회전속도와의 관계를 나타내는 것으로 타이어와 노면 사이의 마찰력을 슬립률에 따라 변한다. 다음 중 슬립률을 구하는 공식은? (여기서 λ은 슬립률, V는 차속, Vw는 휠의 속도이다.)

  1. λ = (V-Vw)/V × 100
  2. λ = V/Vw × 100
  3. λ = (Vw-V)/Vw × 100
  4. λ = (Vw＋V)/V × 100
(정답률: 49%)
  • 슬립률은 차량의 실제 속도와 휠의 회전 속도 차이를 차량 속도로 나눈 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{V - V_w}{V} \times 100$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $\lambda = \frac{V - V_w}{V} \times 100$
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64. 자동차 섀시 스프링 중 스프링 상수가 자동적으로 조정되는 것은?

  1. 판스프링
  2. 공기 스프링
  3. 코일 스프링
  4. 토션바 스프링
(정답률: 61%)
  • 공기 스프링은 내부의 공기압을 조절함으로써 하중에 따라 스프링 상수를 자동으로 조정할 수 있어, 차량의 높이를 일정하게 유지하고 승차감을 향상시킵니다.
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65. 차실의 통로에 대한 안전기준이 아닌 것은?

  1. 통로의 유효너비는 60㎝ 이상이다.
  2. 통로는 승차정원 16인승 이상 자동차에 설치하여야 한다.
  3. 2층 대형승합자동차에는 위층과 연결되는 계단식 통로를 설치하여야 한다.
  4. 통로에 접이식 좌석을 설치한 자동차에 있어서 좌석을 접을 경우 유효너비를 확보한 경우에는 설치하지 않아도 된다.
(정답률: 44%)
  • 자동차 안전기준에 따르면 통로의 유효너비는 $60\text{cm}$가 아니라 $45\text{cm}$이상으로 확보되어야 합니다.

    오답 노트
    승차정원 16인승 이상 설치: 기준 부합
    2층 대형승합 계단식 통로 설치: 기준 부합
    접이식 좌석 시 유효너비 확보 시 설치 제외: 기준 부합
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66. 수동변속기에서 싱크로메시 기구가 작용하는 시기는?

  1. 기어 변속기 클러치 페달을 뗄 때 작용한다.
  2. 기어 변속기 기어가 물릴 때 작용한다.
  3. 기어 변속기 클러치 페달을 밟을 때 작용한다.
  4. 기어변속이 해제될 때 작용한다.
(정답률: 62%)
  • 싱크로메시 기구는 변속 시 서로 다른 회전수로 회전하는 기어들의 속도를 일치시켜, 기어가 부드럽게 맞물리도록 돕는 장치입니다. 따라서 기어 변속기 기어가 물릴 때 작용하는 것이 핵심입니다.
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67. 고속도로를 100km/h의 속도로 주행하는 자동차의 중량이 3500kgf이며, 회전관성중량이 차량중량의 10%일 때 정지거리는 얼마인가? (단, 제동력은 전류 3000kgf, 320kgf, 후륜 400kgf, 420kgf이고, 공주시간은 0.1초이다.)

  1. 108m
  2. 100m
  3. 95m
  4. 90m
(정답률: 31%)
  • 정지거리는 운전자가 브레이크를 밟기 전까지 이동한 공주거리와 실제 제동이 이루어지는 제동거리의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$S = V \times t + \frac{V^2}{2g \times \frac{F}{W(1+k)}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$S = \frac{100}{3.6} \times 0.1 + \frac{(\frac{100}{3.6})^2}{2 \times 9.8 \times \frac{3000+320+400+420}{3500(1+0.1)}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$S = 108$$
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68. 전자제어 자동변속기에서 차속 센서에 대한 내용으로 가장 알맞은 것은?

  1. 반드시 마그네트 방식이어야 한다.
  2. 펄스제네레이터와 스로틀 센서를 보정하여 변속시기를 결정한다.
  3. 거버너 밸브가 고장 시 작동하여 변속을 원활하게 한다.
  4. 유온센서 고장 시 변속을 원활하게 한다.
(정답률: 59%)
  • 전자제어 자동변속기의 차속 센서는 펄스제네레이터를 통해 차량의 속도 신호를 생성하며, 이를 스로틀 센서의 가속 페달 개도량 신호와 함께 보정하여 최적의 변속 시기를 결정합니다.
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69. 자동차 현가장치의 스프링 위 질량 진동에서 Z축을 중심으로 회전운동을 하는 고유진동은?

  1. 와인드업(wind up)
  2. 피칭(pitching)
  3. 휠 트램프(wheel tramp)
  4. 요잉(yawing)
(정답률: 55%)
  • 자동차의 진동 운동 중 에서와 같이 수직축인 Z축을 중심으로 회전하는 운동을 요잉(yawing)이라고 합니다.

    오답 노트
    피칭(pitching): Y축 중심 회전
    와인드업(wind up): X축 중심 회전
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70. 추진축의 자재이음을 사용하는 이유는?

  1. 추진축의 길이 변화에 대응하기 위하여
  2. 추진축의 강한 회전력을 흡수화기 위하여
  3. 교차하는 두 축의 자유로운 동력전달을 위하여
  4. 추진축의 소음을 줄이기 위하여
(정답률: 54%)
  • 추진축의 자재이음(Universal Joint)은 두 축이 일직선상에 있지 않고 서로 교차하거나 각도가 변하는 상태에서도 동력을 효율적으로 전달하기 위해 사용합니다.
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71. 유압식 디스크 브레이크의 특징이 아닌 것은?

  1. 패드에 누르는 힘을 크게 할 필요가 있다.
  2. 주행 시 반복 사용하여도 제동력 변화가 적다.
  3. 열변형에 의한 제동력 변화가 많다.
  4. 자기 작동이 발생하지 않는다.
(정답률: 42%)
  • 유압식 디스크 브레이크는 방열 성능이 뛰어나 반복 제동 시에도 페이드 현상이 적고 제동력 변화가 적은 것이 특징입니다. 따라서 열변형에 의한 제동력 변화가 많다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    자기 작동 발생 안 함: 디스크 방식의 구조적 특징으로 맞음
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72. 자동차용 자동변속기 유체 클러치에서 스톨 포인트에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 펌프는 회전하나 터빈이 회전하지 않는 점이다.
  2. 스톨 포인트에서 회전력비가 최대가 된다.
  3. 속도비가 '0'인 점이다.
  4. 소톨 포인트에서 효율이 최대가 된다.
(정답률: 36%)
  • 스톨 포인트(Stall Point)는 펌프는 회전하지만 터빈은 완전히 정지하여 속도비가 $0$인 상태를 말합니다. 이때 모든 에너지가 열로 변환되므로 효율은 최저가 되며, 회전력(토크)비는 최대가 됩니다.
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73. 자동차의 조향 핸들 조작을 가볍게 하기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 저속으로 주행 한다.
  2. 앞바퀴 정렬을 정확히 한다.
  3. 자동차의 하중을 작게 한다.
  4. 타이어의 공기압을 높인다.
(정답률: 49%)
  • 조향 핸들의 조작감은 타이어의 마찰력과 정렬 상태, 차량 하중에 의해 결정됩니다. 저속으로 주행한다고 해서 핸들 조작 자체가 물리적으로 가벼워지는 것은 아니며, 오히려 저속에서는 조향 시 더 큰 힘이 필요할 수 있습니다.
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74. 전자제어 동력조향장치(ECPS : Electronic Control Power Steering)에서 솔레노이드 밸브이 작동과 관계가 먼 것은?

  1. 엔진 회전수
  2. 차량 속도
  3. 조향기어의 유량
  4. 솔레노이드밸브의 전류량
(정답률: 49%)
  • 전자제어 동력조향장치(ECPS)의 솔레노이드 밸브는 차량 속도, 조향 각도, 전류량 등에 따라 조향 보조력을 제어하여 주행 안정성을 높입니다. 엔진 회전수는 펌프의 구동 속도에는 영향을 주지만, 솔레노이드 밸브의 직접적인 제어 작동 조건과는 거리가 멉니다.
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75. 동력 조향장치에서 오일 리저버 탱크에 공기가 혼입되는 현상이 생기는 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 파워핸들 기어박스의 불량
  2. 저압 파이프에서의 누설
  3. 오일 순환통로의 막힘
  4. 오일펌프 구동벨트의 슬립
(정답률: 47%)
  • 동력 조향장치의 저압 파이프는 펌프로 오일을 흡입하는 라인입니다. 이 라인에서 누설이 발생하면 외부 공기가 함께 빨려 들어가 오일 리저버 탱크 및 시스템 내에 공기가 혼입되는 원인이 됩니다.
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76. 자동차 타이어의 편평비란?

  1. 타이어 내경을 타이어 폭으로 나눈 백분율
  2. 타이어 폭을 타이어 단면 높이로 나눈 백분율
  3. 타이어 단면 높이를 타이어 폭으로 나눈 백분율
  4. 타이어 단면 둘레를 타이어 높이로 나눈 백분율
(정답률: 42%)
  • 타이어의 편평비는 타이어의 단면 높이를 타이어의 폭으로 나눈 값에 100을 곱한 백분율로 정의합니다.
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77. 자동차용 수동변속기 클러치판에서 비틀림 코일 스프링의 역할은?

  1. 클러치면이 미끄러지는 것을 방비
  2. 클러치스프링의 장력 보완
  3. 클러치 접속 시의 회전충격 흡수
  4. 클러치판의 파손방지
(정답률: 64%)
  • 비틀림 코일 스프링은 클러치가 접속될 때 발생하는 급격한 토크 변화와 회전 충격을 흡수하여 변속 충격을 완화하고 구동계의 내구성을 높이는 역할을 합니다.
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78. 단순 유성기어 장치에서 링기어가 출력축이고 선기어가 구동, 캐리어가 고정되었다면 링기어의 회전력은?

  1. 증속
  2. 감속
  3. 역전증속
  4. 역전감속
(정답률: 47%)
  • 유성기어 장치에서 캐리어가 고정되면 입력축과 출력축의 회전 방향이 반대가 되는 역전 현상이 발생합니다. 또한, 구동하는 선기어보다 출력인 링기어의 잇수가 더 많으므로 회전 속도가 줄어드는 감속이 일어납니다. 따라서 최종 결과는 역전감속입니다.
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79. ABS제어에서 출력 요소가 아닌 것은?

  1. 모터 릴레이
  2. 휠 스피드 센서
  3. 밸브 솔레노이드
  4. 경고등
(정답률: 53%)
  • ABS 제어 시스템에서 휠 스피드 센서는 바퀴의 회전 속도를 감지하여 ECU로 전달하는 입력 요소입니다.

    오답 노트
    모터 릴레이, 밸브 솔레노이드, 경고등은 ECU의 명령을 수행하는 출력 요소임
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80. ESP(Electronic Stability Program)제어에서 요 컨트롤 기능을 수행하기 위한 센서가 아닌 것은?

  1. 임팩트 센서
  2. 횡 가속도 센서
  3. 마스터실린더 압력센서
  4. 조향각 센서
(정답률: 47%)
  • ESP의 요 컨트롤(Yaw Control)은 차량의 회전 상태와 조향 의도를 파악하여 제동력을 제어하는 기능입니다. 횡 가속도 센서, 마스터실린더 압력센서, 조향각 센서는 차량의 거동과 제동 상태를 감지하는 데 필수적입니다.

    오답 노트
    임팩트 센서: 충돌 발생 시 에어백을 전개시키기 위한 센서임
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5과목: 자동차전기

81. 자동차 전조등의 1등 당 광도는 주행빔의 경우 최대 몇 칸델라 이하인가?

  1. 75000칸델라
  2. 95000칸델라
  3. 112500칸델라
  4. 211500칸델라
(정답률: 59%)
  • 자동차 안전 기준에 따라 전조등 주행빔의 1등당 최대 광도는 $112500$ 칸델라 이하로 규정되어 있습니다.
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82. 전기자 전류가 20A일 때 10m·kgf의 토크를 내는 직권전동기가 있다. 이 전동기의 전기자 전류가 40A일 때의 토크(Torque)는?

  1. 20m·kgf
  2. 30m·kgf
  3. 40m·kgf
  4. 50m·kgf
(정답률: 27%)
  • 직권전동기의 토크는 전기자 전류의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $T \propto I^{2}$
    ② [숫자 대입] $T = 10 \times (\frac{40}{20})^{2}$
    ③ [최종 결과] $T = 40$
    따라서 토크는 $40\text{m}\cdot\text{kgf}$가 됩니다.
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83. 다음 그림은 4행정 가솔린 기관에서 배전기 축이 1회전 하는 동안의 파형 변화이다. 이 파형은 어떤 센서의 출력 파형인가?

  1. 1번 실린더 TDC센서
  2. 산소센서
  3. 대기압 센서
  4. 수온센서
(정답률: 68%)
  • 제시된 파형 을 보면 크랭크각 $720^{\circ}$ 주기로 신호가 발생하고 있습니다. 이는 4행정 기관의 1사이클($720^{\circ}$)마다 한 번씩 상사점(TDC)을 통과할 때 발생하는 1번 실린더 TDC센서의 전형적인 출력 특성입니다.
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84. 공기조화 장치에서 차 실내 공기온도를 제어하기 위한 센서가 아닌 것은?

  1. 차량 실내온도 센서
  2. 차량실외 온도 센서
  3. 일사센서
  4. 압축기 온도 센서
(정답률: 62%)
  • 실내 온도 제어를 위해서는 실내외 온도 및 외부 열원(햇빛)에 대한 정보가 필요합니다. 압축기 온도 센서는 시스템의 기계적 보호나 효율 관리를 위한 것이지, 실내 설정 온도를 맞추기 위한 제어 센서가 아닙니다.
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85. 가솔린기관의 점화장치에서 점화코일의 1차 코일저항이 무한대로 측정될 때의 원인으로 적합한 것은?

  1. 코일 단선
  2. 코일단락
  3. 절연 불량
  4. 코일 접지
(정답률: 39%)
  • 저항이 무한대($\infty$)로 측정된다는 것은 전류가 흐를 수 있는 경로가 완전히 끊어졌음을 의미합니다. 따라서 점화코일의 1차 코일저항이 무한대라면 코일 내부가 끊어진 코일 단선 상태입니다.
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86. 자동차의 충전장치회로에서 아날로그형 멀티미터로 트리오 다이오드를 점검하는 내용으로 알맞은 것은?

  1. 시험기의 적색, 흑색단자를 교대해서 다이오드(＋), (-) 단자에 점검했을 때 한쪽방향만 통전되면 단락된 것이다.
  2. 시험기의 적색, 흑색단자를 교대해서 다이오드(＋), (-) 단자에 점검했을 때 한쪽방향만 통전되면 단선된 것이다.
  3. 시험기의 적색, 흑색단자를 교대해서 다이오드(＋), (-) 단자에 점검했을 때 양방향 모두 비통전 되면 정상이다.
  4. 시험기의 적색, 흑색단자를 교대해서 다이오드(＋), (-) 단자에 점검했을 때 양방향 모두 통전되면 단락된 것이다.
(정답률: 49%)
  • 다이오드는 한쪽 방향으로만 전류를 흘리는 정류 작용을 하는 소자입니다. 정상적인 다이오드는 한쪽 방향으로만 통전되어야 하며, 에서와 같이 양방향 모두 통전된다는 것은 내부적으로 연결되어 버린 단락(Short) 상태임을 의미합니다.
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87. 기동전동기의 구비 조건이 아닌 것은?

  1. 소형경량이며 출력이 커야 한다.
  2. 주행 시 발생하는 진동에 견딜 수 있어야 한다.
  3. 시동 전동기는 시동 토크가 큰 교류, 직권 전동기를 사용한다.
  4. 전원용량이 적어도 작동이 잘되고 먼지나 물이 들어가지 않는 구조이어야 한다.
(정답률: 48%)
  • 기동전동기는 자동차 배터리의 직류 전원을 사용하므로 직류 전동기를 사용해야 합니다.

    오답 노트
    시동 토크가 큰 교류, 직권 전동기를 사용한다: 자동차 시동 전동기는 교류가 아닌 직류(DC) 전원을 사용합니다.
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88. 냉방장치에서 에어컨을 작동 시킨 후 압력게이지로 압력을 측정한 결과 고압이나 저압의 차이가 많지 않고, 고압은 정상보다 낮게, 저압은 높게 측정 되었다면 결함사항 중 가장 적합한 것은?

  1. 냉매 충전량이 너무 많다.
  2. 에어컨 시스템에 공기가 혼입되었다.
  3. 에어컨 시스템에 수분이 혼입되었다.
  4. 압축기의 압축불량이다.
(정답률: 62%)
  • 압축기가 냉매를 제대로 압축하지 못하면 고압측으로 충분히 밀어내지 못해 고압은 낮아지고, 저압측에서는 냉매를 충분히 빨아들이지 못해 저압은 높아지게 됩니다. 결과적으로 고압과 저압의 차이가 줄어드는 압축불량 현상이 나타납니다.
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89. 1차 쪽에 발생된 전압 E1, 1차 코일의 권수 N1, 2차 쪽에 발생된 전압 E2, 2차 코일의 권수 N2일 경우, 상호유도작용 관계식은?

(정답률: 50%)
  • 상호유도작용에 의해 1차 코일과 2차 코일에 유도되는 전압의 비는 각 코일의 권수비에 비례합니다. 따라서 2차 전압 $E_2$는 1차 전압 $E_1$에 권수비 $\frac{N_2}{N_1}$를 곱한 값과 같습니다.
    $$E_2 = \frac{N_2}{N_1} E_1$$
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90. 전조등의 자동 점등 및 소등 장치를 작동시키기 위하여 설치하는 조명도 센서로 사용되는 것은?

  1. 사이리스터(thyristor
  2. 서미스터(thermistor)
  3. 제너 다이오드(zener diode)
  4. 포토 다이오드 (photo diode)
(정답률: 53%)
  • 포토 다이오드(photo diode)는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 효과를 이용한 소자로, 주변 밝기를 감지하여 전조등을 자동으로 점등 및 소등하는 조명도 센서에 사용됩니다.
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91. 축전기의 종류가 아닌 것은?

  1. 종이 축전기
  2. 전해 축전기
  3. 세라믹 축전기
  4. 석면 축전기
(정답률: 48%)
  • 축전기는 유전체의 종류에 따라 구분하며, 종이, 전해, 세라믹 등이 사용됩니다. 석면은 단열재나 마찰재로 사용되는 물질이며 축전기의 유전체로 사용되지 않습니다.
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92. 전자배전 점화방식(DLI) 또는 독립 점화방식에서 점화 순서를 결정하는 입력 신호로 맞는 것은?

  1. TDC센서
  2. 노킹 센서
  3. 산소센서(O2)
  4. 흡기온도 센서(ATS)
(정답률: 62%)
  • 전자배전 점화방식(DLI)이나 독립 점화방식에서는 엔진의 상사점(TDC) 위치를 감지하는 TDC센서의 신호를 통해 정확한 점화 순서와 타이밍을 결정합니다.
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93. 자동차 소음 측정에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 암소음의 크기는 10dB 이하이어야 한다.
  2. 풍속이 5m/sec 이상일 때에는 측정을 삼간다.
  3. 주변소음에 영향을 받지 않는 옥내에서 측정한다.
  4. 마이크로폰 설치중심으로부터 반경 5m 이내에는 돌출 장애물이 없어야 한다.
(정답률: 40%)
  • 자동차 소음 측정 시 측정값의 신뢰성을 확보하기 위해 배경 소음인 암소음의 크기는 $10\text{dB}$이하로 유지되어야 합니다.

    오답 노트
    풍속: $2\text{m/sec}$이상일 때 측정을 삼감
    측정 장소: 주변 소음의 영향이 적은 옥외에서 측정
    장애물: 마이크로폰 설치 중심으로부터 반경 $10\text{m}$이내에 돌출 장애물이 없어야 함
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94. 디젤기관에서 코일식 예열 플러그에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 히트 코일이 노출되어 있어 적열 시간이 짧다.
  2. 저항값이 작아 직렬로 결선 한다.
  3. 예열 플러그 저항기를 두어야 한다.
  4. 저항값이 커서 병렬로 결선 한다.
(정답률: 49%)
  • 코일식 예열 플러그는 저항값이 작기 때문에 전압을 적절히 분배하고 과전류를 방지하기 위해 직렬로 결선하여 사용합니다.

    오답 노트
    저항값이 커서 병렬로 결선한다는 설명은 코일식 예열 플러그의 전기적 특성과 배치 방식에 어긋나는 내용입니다.
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95. 자동차용 에어백장치에서 에너지 공급 장치란?

  1. 에어백 인플레이터에 직접 공급되는 배터리 전원장치를 말한다.
  2. 전원 차단 시에도 일정시간 ECU내부의 콘덴서에 의해 에어백이 작동하도록 하는 장치이다.
  3. 충돌 시 에어백 작동을 위한 승압장치를 말한다.
  4. 에어백 시스템의 고장 발생 시 경고를 하기 위한 전원장치이다.
(정답률: 56%)
  • 에어백 에너지 공급 장치는 충돌 순간 배터리 전원이 차단되더라도 ECU 내부의 콘덴서(커패시터)에 저장된 전기에너지를 이용하여 에어백이 안전하게 전개되도록 보장하는 장치입니다.
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96. 조명 장치 중에서 HID(High Intensity Discharge)램프에 대한 특징으로 틀린 것은?

  1. 할로겐전구에 비해 소비저력이 40% 이상 적다.
  2. 할로겐전구에 비해 발광량이 3배에 달한다.
  3. 할로겐전구에 비해 가격이 저렴하다.
  4. 할로겐전구에 비해 거의 4배나 수명이 길다.
(정답률: 60%)
  • HID 램프는 고효율, 고광량, 장수명이라는 강력한 장점이 있지만, 구조가 복잡하고 전용 안정기가 필요하여 할로겐 전구보다 가격이 비쌉니다.

    오답 노트
    소비전력 감소, 발광량 증가, 수명 연장은 HID 램프의 실제 특징입니다.
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97. 교류 발전기의 내부구조에서 계절의 역할은?

  1. 전류의 손실방지
  2. 자력의 손실방지
  3. 형태의 변화방지
  4. 전압 강하방지
(정답률: 47%)
  • 교류 발전기 내부의 계철(Yoke)은 자속이 외부로 새나가는 것을 막아 자력의 손실을 방지하고 자기 회로를 형성하는 역할을 합니다.
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98. 신 냉매(R134a)의 특성으로 틀린 것은?

  1. 역화 및 증발이 용이 하다.
  2. 화학적으로 안정적이고 내열성이 좋다.
  3. 온난화 계수가 R-12보다 낮으며 오존파괴 계수가 10을 넘지 않는다.
  4. 압축기 오일은 합성유를 사용해야 한다.
(정답률: 37%)
  • R134a 냉매는 오존층 파괴 지수(ODP)가 0으로 오존층을 파괴하지 않지만, 지구 온난화 지수(GWP)는 R-12보다 높습니다.

    오답 노트
    역화 및 증발 용이, 화학적 안정성 및 내열성 우수, 합성유 사용 필요는 R134a의 올바른 특성입니다.
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99. 코일의 권수 150회의 코일이 5[A]의 전류를 흐르게 하였을 때, 6×10-2[wb]의 자속이 교체하였다면 이 코일의 자기 인덕턴스는?

  1. 1.5[H]
  2. 1.8[H]
  3. 2.2[H]
  4. 3.8[H]
(정답률: 59%)
  • 자기 인덕턴스는 코일의 권수와 자속의 변화량을 전류의 변화량으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\Phi}{I}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{150 \times 6 \times 10^{-2}}{5}$
    ③ [최종 결과] $L = 1.8$
    따라서 자기 인덕턴스는 $1.8\text{H}$입니다.
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100. 자동차용 축전지의 사이클링(cycling) 쇠약이란?

  1. 과충전 된 현상
  2. 전해액이 줄어지는 현상
  3. 극판이 황산화 되는 현상
  4. 충·방전을 계속하면 노쇠현상이 일어나는 현상
(정답률: 60%)
  • 축전지의 사이클링 쇠약이란 충전과 방전을 반복하는 과정에서 전지의 성능이 점차 저하되어 수명이 줄어드는 노쇠 현상을 의미합니다.
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