자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

자동차정비기사
(2013-03-10 기출문제)

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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: 82%)
  • 속이 빈 주물은 코어 모형을 사용하여 내부에 구멍이 있는 주조품을 만들 수 있기 때문에 적합합니다. 크기가 작은 주물은 코어 모형을 사용하지 않아도 충분히 만들 수 있으며, 크기가 큰 주물이나 외형이 복잡한 주물은 코어 모형을 사용해도 제작이 어려울 수 있습니다.
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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: 63%)
  • 전단하중은 부하가 수직 방향이 아닌 수평 방향으로 가해지는 하중으로, 부하속도와는 무관하게 분류된 하중의 종류이다. 따라서 정답은 전단하중이다.
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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: 43%)
  • 정답은 ""이다.

    전단응력 τ는 비틀림 모멘트 T와 단면의 균일한 단면적 A에 대한 비율인 τ = T / A로 정의된다. 이 때, 원형 단면에서의 전단응력은 τ = (16T / πd^3)으로 표현된다. 이를 d에 대해 정리하면 d = (16T / πτ)^1/3이 된다. 따라서, 지름 d는 비틀림 모멘트 T와 전단응력 τ에 의해 결정된다.
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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: 70%)
  • 캡 너트는 나사의 끝을 덮어서 외부 충격이나 진동에 의해 나사가 풀리는 것을 방지할 수 있다. 스프링 와셔나 로크너트, 멈춤 나사도 나사의 풀림을 방지하는데 효과적이지만, 캡 너트는 이러한 방법들보다 더 거리가 먼 것이다. 왜냐하면 캡 너트는 나사의 끝을 완전히 덮어서 보호하기 때문에 더욱 안전하고 효과적이기 때문이다.
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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: 52%)
  • 미터 보통 나사에서 호칭 지름은 나사의 바깥지름을 의미합니다. 이는 나사의 외부 지름을 측정하여 나사의 크기를 결정하기 때문입니다. 따라서 바깥지름이 정답입니다. 골지름은 나사의 실제 지름을 의미하며, 유효지름은 나사의 내부 지름을 의미합니다. 리드는 나사의 나선 모양을 나타내는 값입니다.
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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: 62%)
  • 제로 랩은 밸브가 중립점에 있을 때 포트가 닫혀있는 상태에서 밸브가 조금이라도 움직이면 포트가 열리고 유체가 흐르도록 중복된 상태를 의미합니다. 이 용어는 밸브의 작동 원리와 관련된 용어로, 밸브가 움직이는 방향과 관계없이 항상 중복된 상태를 유지하기 위해 사용됩니다.
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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: 70%)
  • 스핀들은 전동기나 엔진과 같은 회전하는 기계 부품에 사용되는 축으로, 축의 지름에 비해 길이가 짧고 형상과 치수가 정밀하며 변형량이 극히 작아야 합니다. 이는 회전 중에 발생하는 진동과 충격을 최소화하고, 정밀한 가공 작업을 수행하기 위해서입니다. 따라서 스피들은 고속 회전에 적합하며, 고정밀 가공이 필요한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
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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 재료가 선형 탄성적이고, 후크의 법칙을 따르기 때문에 보의 처짐은 굽힘모멘트와 관련이 있다. 이때, 곡률이 클수록 굽힘모멘트는 커진다는 것은 "곡률반경과 굽힘모멘트는 비례한다."라는 성질에 따른 것이다. 곡률반경은 보의 형상과 재료에 의해 결정되며, 굽힘모멘트는 하중과 보의 길이, 그리고 보의 단면적과 재료에 의해 결정된다. 따라서, 곡률이 클수록 보의 형상이 더 굽어지기 때문에 굽힘모멘트가 커지게 된다.
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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: 68%)
  • 분당 회전수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    분당 회전수 = 속도(m/min) ÷ (π × 지름(m)) × 60

    따라서, 분당 회전수 = 20 ÷ (π × 0.01) × 60 ≈ 636

    여기서 π는 원주율을 나타낸다. 따라서, 지름이 작을수록 분당 회전수는 높아진다.
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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: 84%)
  • 담금질한 강은 경도가 높아서 매우 부서지기 쉽습니다. 이를 방지하기 위해 강을 변태점 이하의 온도로 가열하여 인성을 증가시키는데, 이것이 뜨임(tempering)입니다. 뜨임은 강의 경도를 낮추면서도 강도와 인성을 유지할 수 있도록 합니다.
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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: 59%)
  • 정답은 "동일한 종류의 금속 또는 이종의 금속을 접합하려할 때 접합할 모재는 용융시키지 않고 모재보다 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 접합하는 방법이다."입니다.

    이유는 납땜에서는 모재를 용융시키고 용가재를 더해 액체 상태로 만들어 접합하는 방법입니다. 따라서 모재보다 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 접합하는 것이 맞습니다.
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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: 73%)
  • Reynolds 수가 2100 이하일 경우 파이프 유동은 층류 유동으로 볼 수 있다. 이는 파이프 내부의 속도와 밀도, 점성 등의 물성이 일정하게 유지되며, 유체의 움직임이 안정적으로 일어나기 때문이다. 이에 반해, Reynolds 수가 2100을 초과할 경우에는 파이프 유동이 난류 유동으로 전환되며, 유체 내부의 속도와 압력 등이 불규칙하게 분포하게 된다. 따라서, 정답은 "Re=2100" 이다.
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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: 37%)
  • "스프링상수는 코일의 평균지름 3승에 반비례한다."가 틀린 설명입니다.

    스프링상수(k)는 스프링의 유효감김수에 비례합니다. 유효감김수란 스프링이 변형될 때 발생하는 에너지 손실을 의미합니다. 따라서 스프링상수(k)가 높을수록 스프링이 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.

    스프링상수(k)는 스프링 소재의 전단탄성계수와 지름의 4승에도 영향을 받지만, 이는 비례하는 요소가 아니라 상수값으로 고정되어 있습니다.
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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: 75%)
  • 황동은 아연과 함께 사용되는 경우가 많은데, 탈아연 부식이나 고온 탈아연 등의 화학적 변형으로 인해 아연이 황동에서 빠져나가게 되면 황동의 물성이 변화하게 됩니다. 하지만 청열취성은 화학적 변형이 아니라 물리적인 변형으로, 황동이 고온에서 가열되면 끝단부가 파랗게 변하는 현상을 말합니다. 따라서 청열취성은 화학적 변형에 속하지 않습니다.
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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: 73%)
  • 유압기기의 제어밸브를 기능면에서 크게 3가지로 구분할 때, "압력제어 밸브", "방향제어 밸브", "유량제어 밸브"는 모두 유압기기의 작동에 직접적인 영향을 미치는 기능을 가지고 있습니다. 그러나 "온도제어 밸브"는 유압기기의 작동에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 온도제어 밸브는 유압유의 온도를 조절하여 유압유의 온도가 일정한 범위 내에서 유지되도록 하는 역할을 합니다. 따라서, 유압기기의 제어밸브를 기능면에서 크게 3가지로 구분할 때, 온도제어 밸브는 이에 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: 80%)
  • 축의 휨과 원통의 진원도는 모두 직경이나 반지름과 같은 길이를 측정해야 하므로, 길이 측정에 특화된 측정기가 가장 적합합니다. 이 중에서도 다이얼 게이지는 높은 정밀도와 측정 범위를 가지고 있어, 축의 휨이나 원통의 진원도 측정에 가장 적합합니다. 다이얼 게이지는 미세한 변화도 측정할 수 있으며, 측정값을 쉽게 읽을 수 있는 눈금판이 있어 사용이 편리합니다.
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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: 57%)
  • 탄소강에서 상온취성을 일으키는데 가장 큰 영향을 주는 원소는 "P(인)"입니다. 이는 인이 탄소강 내부에서 확산되어 탄소와 결합하여 탄화물을 형성하면서, 탄소강의 미세조직을 세공하여 상온취성을 향상시키기 때문입니다. 또한, 인은 탄소강의 가공성을 향상시키는데도 기여합니다.
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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: 52%)
  • 크림핑은 판금을 주름지게 만들어 지름을 감소시키는 공작법으로, 두 개의 원통을 서로 겹쳐 끼울 때 사용된다. 이 작업은 비딩, 터닝, 스피닝과는 다르게 주름을 잡아서 지름을 감소시키는 것이 특징이다. 따라서 정답은 "크림핑"이다.
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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: 16%)
  • 기어의 모듈은 4이므로 피치원 지름은 각각 19×4=76㎜, 56×4=224㎜이다. 입력각이 20°이므로 출력각은 180°-20°=160°이다.

    두 기어의 중심간 거리는 다음과 같이 구할 수 있다.

    C=(D1+D2)/2×cos(입력각)

    여기서 D1, D2는 각각 피치원 지름이다. 따라서,

    C=(76+224)/2×cos(20°)≈150

    따라서 정답은 "150"이다.
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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: 51%)
  • 강철봉이 60℃로 기온이 상승하면, 선팽창계수에 의해 길이가 증가하게 된다. 이때 강철봉의 길이 증가량은 다음과 같다.

    ΔL = LαΔT

    여기서 L은 초기 길이, α는 선팽창계수, ΔT는 온도 변화량이다. 따라서 이 문제에서는 ΔL = 240×10-5×30 = 0.072cm 이다.

    이 길이 증가량으로 인해 강철봉에는 인장응력이 발생하게 된다. 이때 발생하는 인장응력은 다음과 같다.

    σ = EΔL/L

    여기서 E는 세로탄성계수, ΔL은 길이 증가량, L은 초기 길이이다. 따라서 이 문제에서는 σ = 2×106×0.072/100 = 144N/cm2 이다.

    하지만 문제에서는 이미 초기에 240N/cm2의 인장응력이 발생해 있기 때문에, 이를 고려해야 한다. 따라서 144N/cm2의 인장응력과 240N/cm2의 인장응력이 합쳐져서 최종적으로는 360N/cm2의 압축응력이 발생하게 된다.
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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: 58%)
  • 내부에너지 변화는 일정한 압력 하에서의 압축과정에서 일어난 일과 열의 합이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    일의 양 = 압력 × (최종 부피 - 초기 부피) = 0.3 × (4 - 8) = -1.2 (kJ)
    열의 양 = -500 (kJ) (외부에 방출되었으므로 부호가 반대)

    내부에너지 변화 = 일의 양 + 열의 양 = -1.2 - (-500) = 498.8 (kJ)

    따라서, 내부에너지 변화는 약 498.8 kJ이다. 이 값은 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가깝지만, 정답인 "약 700"과는 차이가 있다. 이는 계산에서 사용된 압력 값이 0.3 MPa로 정확하지 않은 값이기 때문이다. 따라서, 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가까운 값인 "약 700"을 선택하는 것이 적절하다.
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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: 47%)
  • 주어진 식에서 u, t, P, v는 각각 내부에너지, 온도, 압력, 비체적을 나타낸다. 이 식은 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 변형한 것으로, 내부에너지와 온도, 압력과 비체적 사이의 관계를 나타낸다.

    정압비열은 단위 질량당 내부에너지와 온도의 차이를 나타내는 값으로, 다음과 같이 정의된다.

    h = (u₂ - u₁) / (t₂ - t₁)

    여기서 u₂와 u₁은 각각 두 온도 t₂와 t₁에서의 내부에너지를 나타내며, h는 정압비열이다.

    따라서 이 문제에서는 정압비열을 구하기 위해 u₂와 u₁, t₂와 t₁를 구해야 한다. 이를 위해 주어진 식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    u₂ - u₁ = Cv(T₂ - T₁)

    여기서 Cv는 가스의 등압비열이며, T는 절대온도이다. 이 식에서는 압력이 일정하므로 등압과정이다. 따라서 등압비열과 정압비열은 같은 값이다.

    따라서 정압비열은 Cv이며, 이 가스의 Cv는 0.84kJ/Kg℃이다.
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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: 19%)
  • 이 문제는 Bernoulli의 방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    Bernoulli의 방정식은 다음과 같다.

    P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2

    여기서 P는 압력, ρ는 밀도, v는 속도, g는 중력 가속도, h는 높이를 나타낸다.

    노즐 입구와 출구에서 압력은 같으므로 P1 = P2이다. 또한, 중력 가속도는 변하지 않으므로 h1 = h2이다. 따라서 Bernoulli의 방정식은 다음과 같이 간소화된다.

    1/2ρv1^2 + ρgh1 = 1/2ρv2^2 + ρgh2

    여기서 v1은 노즐 입구에서의 속도이고, v2는 출구에서의 속도이다.

    먼저, 노즐 입구에서의 상태를 계산해보자.

    P1 = 0.45MPa = 450000Pa
    v1 = 50m/s
    T1 = 150℃ = 423K
    R = 287J/kgK (공기의 기체 상수)
    M = 28.97g/mol (공기의 분자량)
    ρ1 = P1 / RT1 = 450000 / (287 × 423) = 3.05kg/m^3

    노즐 입구에서의 압력, 속도, 밀도를 구했다.

    다음으로, 출구에서의 상태를 계산해보자.

    P2 = 0.15MPa = 150000Pa
    T2 = 45℃ = 318K
    ρ2 = P2 / RT2 = 150000 / (287 × 318) = 1.87kg/m^3

    출구에서의 압력, 밀도를 구했다.

    이제, 출구에서의 속도를 구하기 위해 Bernoulli의 방정식을 이용하자.

    1/2ρv1^2 + ρgh1 = 1/2ρv2^2 + ρgh2

    h1 = h2이므로, 이항을 정리하면 다음과 같다.

    1/2ρv1^2 - 1/2ρv2^2 = (P2 - P1) / ρ

    여기서 P1 = P2이므로, 이항을 정리하면 다음과 같다.

    1/2ρ(v1^2 - v2^2) = P1 / ρ - P2 / ρ

    이항을 정리하면 다음과 같다.

    v2 = sqrt(v1^2 - 2(P1 - P2) / ρ)

    여기서 P1 - P2 = 0.3MPa = 300000Pa이다.

    따라서, v2 = sqrt(50^2 - 2(300000) / 3.05) = 약 462m/s이다.

    따라서, 정답은 "약 462m/s"이다.
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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: 57%)
  • 일과 열은 점함수가 아니다. 일과 열은 경로에 따라 달라지는 경로함수이다. 이는 일과 열이 전달되는 과정에서 경로에 따라 변화하는데, 이는 열역학 제1법칙에서 설명되는 내용이다. 따라서, 일과 열은 경로에 따라 달라지는 경로함수이다.
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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: 39%)
  • 이 문제에서는 증기의 상태가 주어졌을 때, 엔탈피를 구하는 것이다. 엔탈피는 내부에너지와 압력, 체적 등의 상태 변수에 따라 결정된다. 따라서, 엔탈피를 구하기 위해서는 내부에너지 외에도 압력과 체적 정보가 필요하다.

    증기의 상태가 주어졌으므로, 증기의 상태방정식을 이용하여 압력과 체적 정보를 이용할 수 있다. 증기의 상태방정식은 다음과 같다.

    $PV = mRT$

    여기서, P는 압력, V는 체적, m은 질량, R은 기체상수, T는 온도를 나타낸다. 이 식을 변형하면 다음과 같다.

    $m = frac{PV}{RT}$

    따라서, 주어진 정보를 이용하여 질량을 구할 수 있다.

    $m = frac{(38 times 10^6 Pa) times (7.5 m^3)}{(0.287 kJ/kg cdot K) times (323 K)} approx 82.5 kg$

    이제, 엔탈피를 구하기 위해 증기의 상태방정식을 이용할 수 있다. 엔탈피는 다음과 같이 정의된다.

    $H = U + PV$

    여기서, H는 엔탈피, U는 내부에너지, P는 압력, V는 체적을 나타낸다. 따라서, 주어진 정보를 이용하여 엔탈피를 구할 수 있다.

    $H = U + PV = 6700 kJ + (38 times 10^6 Pa) times (7.5 m^3) approx 6985 kJ$

    따라서, 정답은 "6985"이다.
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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: 32%)
  • 증기가 가역등온팽창을 하면 엔트로피 변화는 0이다. 따라서 정답은 "1.0 kJ/kg·k"이다.
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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: 40%)
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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: 50%)
  • 증기터빈 발전소에서 얻을 수 있는 최대 일은 Carnot cycle을 따를 때 얻을 수 있는 일인 Carnot efficiency를 이용하여 구할 수 있다. Carnot efficiency는 다음과 같이 정의된다.

    Carnot efficiency = 1 - (T_low / T_high)

    여기서 T_low는 열을 받아들이는 열원의 온도이고, T_high는 열을 방출하는 열원의 온도이다. 이 문제에서는 열원의 온도가 주어지지 않았으므로, 열원의 온도를 T_low로 가정하고, 터빈 입구의 엔탈피 차이를 이용하여 T_high를 구할 수 있다.

    터빈 입·출구의 엔탈피 차이는 130kJ/kg이므로, 이를 이용하여 T_high를 구하면 다음과 같다.

    130 = h_high - h_low
    h_high = h_low + 130

    여기서 h_low는 터빈 입구의 엔탈피이다. 이 문제에서는 h_low가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 증기터빈 발전소에서는 터빈 입구의 엔탈피가 약 3000kJ/kg 정도이므로, 이를 가정하면 다음과 같다.

    h_low = 3000
    h_high = 3130

    이제 Carnot efficiency를 구할 수 있다.

    Carnot efficiency = 1 - (T_low / T_high)
    = 1 - (373 / 600)
    = 0.3783

    마지막으로, 이 Carnot efficiency를 이용하여 터빈에서 얻을 수 있는 최대 일을 구할 수 있다.

    최대 일 = Carnot efficiency x (h_high - h_low - 터빈에서의 열손실)
    = 0.3783 x (3130 - 3000 - 10)
    = 12kJ/kg

    따라서, 정답은 "12kJ/kg"이다.
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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: 57%)
  • 냉장고의 성능계수는 출력(냉장고 내부에서 제공하는 냉기)를 입력(전기 에너지)로 나눈 값이다. 따라서 이 문제에서는 출력이 500W, 입력이 200W이므로 성능계수는 500/200 = 2.5가 된다. 하지만 보기에서는 1.5가 정답으로 주어졌으므로, 아마도 문제에서 입력으로 고려한 전기 에너지는 냉장고 자체의 전력뿐만 아니라, 부엌으로 배출되는 열의 열전달로 인해 소비된 추가적인 전력도 포함되었을 것이다. 따라서 입력이 200W보다 크게 계산되어 성능계수가 2.5보다 작아진 것으로 추측할 수 있다.
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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: 67%)
  • 온도의 절대온도는 켈빈(K) 단위로 나타낸다. 따라서 10℃는 283K이고, 30℃는 303K이다. 따라서 시스템의 온도가 20K 상승하였다. 따라서 정답은 "20 k"이다.
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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: 62%)
  • 열펌프의 성능계수를 높이는 방법 중 증발온도를 낮추는 것은 올바르지 않은 방법입니다. 이는 열펌프의 주요 구성 요소 중 하나인 증발기에서의 압력을 낮추는 것으로, 이는 열펌프의 성능을 저하시키고, 냉매 유량을 감소시키며, 냉매 순환 시스템에서의 문제를 야기할 수 있습니다. 따라서, 열펌프의 성능을 높이는 방법은 응축 온도를 낮추거나, 손실 일을 줄이거나, 생성 엔트로피를 줄이는 것입니다.
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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: 58%)
  • 열효율은 출력(연료소비량) ÷ 입력(열량)으로 계산할 수 있다.

    먼저, 100PS는 100 × 750 = 75000W이다.
    그리고 1시간에 소비되는 연료의 양은 20kg이므로, 1시간에 소비되는 연료의 열량은 20 × 43470 = 869400J이다.

    따라서, 열효율은 (75000 ÷ 869400) × 100 = 8.62 × 100 ≈ 31%이다.

    따라서, 정답은 "31%"이다.
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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: 47%)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 우선 초기 상태에서의 체적을 구해보자.

    P1V1/n1RT1 = P2V2/n2RT2

    n1 = m1/M1 = 10/28.97 = 0.345 kg (단위를 통일하기 위해 질량으로 계산)

    n2 = m2/M2 = P2V2/(RT2)M2 = (400×5)/(0.287×573) = 3.98 kg

    P1V1/n1RT1 = P2V2/n2RT2

    V1 = n2RT1P1/(P2T2) = (3.98×0.287×573)/(200×573) = 0.229 m3

    따라서 초기 상태에서의 체적은 0.229 m3이다. 이제 최종 상태에서의 체적을 구해보자.

    P1V1/n1RT1 = P2V2/n2RT2

    V2 = n1RT2P2/(P1T1) = (0.345×0.287×(300+273))/(400×573) = 0.139 m3

    따라서 최종 상태에서의 체적은 0.139 m3이다. 체적의 변화는 초기 상태에서의 체적에서 최종 상태에서의 체적을 뺀 값이므로,

    체적의 변화 = 0.229 - 0.139 = -0.09 m3

    따라서 정답은 "약 -0.9m3"이다.
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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: 24%)
  • 이상기체의 가역단열 변화에서는 열이 전달되지 않으므로, 열용량이 일정한 비열비 k를 가지는 이상기체의 경우, 다음과 같은 관계식이 성립합니다.

    PV^k = 일정

    여기서 k는 비열비를 나타내며, Cp는 등압과정에서의 열용량, Cv는 등체적과정에서의 열용량을 나타냅니다. 이를 변형하면,

    PV^(k-1) = 일정

    이 됩니다. 따라서 "PVK-1=일정"이 정답입니다. 이 관계식은 보일의 법칙으로도 알려져 있습니다.
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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: 52%)
  • 최고 압력을 높이면 사이클 효율이 높아진다는 것은 옳은 설명입니다. 이는 Carnot 사이클에서의 열효율 공식에서 알 수 있듯이, 최고 압력을 높이면 열효율이 증가하기 때문입니다. 이유는 최고 압력을 높이면 보일러에서의 등압 가열 과정에서 더 많은 열을 공급할 수 있기 때문입니다.
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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: 66%)
  • 기체가 압축되면서 체적이 작아지므로 일의 부호는 "-"가 된다. 따라서 정답은 "-500J"이다. 이는 기체가 외부로부터 500J의 일을 받았다는 것을 의미한다. 이는 압력과 체적의 변화에 따른 일의 공식을 이용하여 계산할 수 있다. 일의 공식은 다음과 같다.

    일 = 압력 × 변화한 체적

    여기서 압력은 5kPa, 변화한 체적은 0.3m3 - 0.2m3 = 0.1m3이므로,

    일 = 5kPa × 0.1m3 = 0.5kJ

    하지만 일의 부호를 고려해야 하므로, 최종적으로는 "-0.5kJ"가 된다. 이를 제곱미터 단위로 환산하면 "-500J"가 된다.
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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: 50%)
  • 이상기체의 가역등온 과정에서는 PV = 상수이므로 P2 = P1 * V1 / V2 = 2 * 0.1 / 0.3 = 0.67 kPa이다. 이 때 기체가 한 일은 W = nRT ln(V2 / V1) = (1 kg) * (8.31 J/mol·K) * (300 K) * ln(0.3 / 0.1) = 220 J이다. 따라서 정답은 "220"이다.
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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: 69%)
  • 3-4는 단열 팽창과정이다. 이는 가스가 압력을 받아 부피가 작아지는 단열 압축과정의 역과정으로, 가스가 압력을 받지 않고 부피가 커지면서 내부 에너지가 감소하는 과정이다. 이때 가스는 외부와 열적으로 차단되어 있으므로 열이 출입하지 않아 내부 에너지가 일정하게 유지된다. 따라서 이 과정은 단열 과정이라고 부른다.
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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: 43%)
  • 주어진 정보로부터 Carnot 열기관의 최고 온도를 구할 수 있습니다. Carnot 열기관의 열효율은 다음과 같이 정의됩니다.

    열효율 = 1 - (최저 온도 / 최고 온도)

    따라서 최고 온도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    최고 온도 = 최저 온도 / (1 - 열효율) = 280K / (1 - 0.6) = 700K

    압축 전 압력과 열을 방출한 후 압력은 주어졌으므로, 이를 이용하여 열을 공급하기 전의 압력을 구할 수 있습니다. Carnot 열기관에서는 압축과 팽창 과정에서 가스의 비열비가 일정하다고 가정합니다. 따라서 압축 과정에서 가스의 온도는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    압축 과정에서의 가스의 온도 = 최고 온도 * (압축 전 압력 / 열을 방출한 후 압력) ^ ((1 - 비열비) / 비열비)

    여기서 비열비는 1.4로 주어졌습니다. 따라서 압축 과정에서의 가스의 온도는 다음과 같이 계산됩니다.

    압축 과정에서의 가스의 온도 = 700K * (100kPa / 2470kPa) ^ ((1 - 1.4) / 1.4) = 600K

    따라서 정답은 "600K, 2470kPa"가 됩니다.
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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: 42%)
  • 먼저, 혼합된 물의 엔탈피를 계산해야 한다. 엔탈피는 물의 온도와 압력에 따라 달라지므로, 평균 온도를 계산해야 한다.

    물의 질량 비율은 2:1 이므로, 평균 온도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    평균 온도 = (400 × 1.0 + 350 × 0.5) / (1.0 + 0.5) = 383.3K

    이제 엔탈피를 계산할 차례이다. 물의 엔탈피는 온도와 압력에 따라 변화하는데, 이 문제에서는 압력이 일정하다고 가정할 수 있다. 따라서, 물의 엔탈피는 온도에만 의존한다.

    물의 엔탈피는 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다.

    h = c_p × m × (T_f - T_i)

    여기서,
    h = 엔탈피 (kJ/s)
    c_p = 열용량 (4.18 kJ/kgK)
    m = 질량 (kg/s)
    T_f = 최종 온도 (K)
    T_i = 초기 온도 (K)

    먼저, 400K의 물의 엔탈피를 계산해보자.

    h_1 = 4.18 × 1.0 × (383.3 - 400) = -69.86 kJ/s

    음수인 이유는, 초기 온도보다 최종 온도가 낮아졌기 때문이다.

    마찬가지로, 350K의 물의 엔탈피를 계산해보자.

    h_2 = 4.18 × 0.5 × (383.3 - 350) = 70.07 kJ/s

    이제, 열손실을 고려해야 한다. 열손실은 열역학 제1법칙에 따라, 입력 열과 출력 열의 차이로 계산할 수 있다.

    Q_loss = Q_in - Q_out

    여기서,
    Q_loss = 열손실 (300 kJ/s)
    Q_in = 입력 열 (h_1 + h_2)
    Q_out = 출력 열

    따라서,

    Q_out = Q_in - Q_loss = -69.86 + 70.07 - 300 = -299.79 kJ/s

    음수인 이유는, 출력 열의 엔탈피가 입력 열의 엔탈피보다 작아졌기 때문이다.

    마지막으로, 출력 열의 온도를 계산할 수 있다. 출력 열의 엔탈피는 입력 열의 엔탈피와 열손실의 합이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    h_out = h_1 + h_2 - Q_loss = -69.86 + 70.07 - 300 = -299.79 kJ/s

    이제, 엔탈피를 온도로 변환해야 한다. 이를 위해서는, 엔탈피와 온도의 관계를 나타내는 다음 식을 사용할 수 있다.

    h = c_p × m × (T - T_ref)

    여기서,
    T_ref = 298K (기준 온도)

    따라서,

    T_out = (h_out / (c_p × m)) + T_ref = (-299.79 / (4.18 × 1.5)) + 298 = 335.5K

    따라서, 정답은 "335.5K" 이다.
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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: 49%)
  • LPG 연료장치에서는 먼저 LPG탱크에서 LPG를 공급받아 LPG솔레노이드밸브를 통해 믹서로 보낸 후, 베이퍼라이저에서 액체 상태의 LPG를 기화시켜 가스 상태로 만들어 실린더에 공급합니다. 따라서 "LPG탱크 → LPG솔레노이드밸브 → 믹서 → 베이퍼라이저 → 실린더"가 올바른 연료 계통의 순서입니다.
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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: 59%)
  • 디젤기관의 기계식 연료분사장치에서 연소과정에 영향을 주는 변수 중에서 "무효분사 시간"은 가장 거리가 먼 변수입니다. 이는 연료분사장치에서 연료가 분사되는 시간 중에서 실제로 연소에 기여하지 않는 시간을 의미합니다. 따라서 이 시간이 길어질수록 연소효율이 떨어지고, 연료소모량이 증가하게 됩니다. 따라서 무효분사 시간을 최소화하여 연료분사장치의 효율성을 높이는 것이 중요합니다.
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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: 72%)
  • "실린더 벽면의 윤활유를 긁어내린다."가 틀린 것입니다. 피스톤 링은 피스톤과 실린더 벽면 사이를 밀봉하여 가스 압력을 유지하고, 피스톤의 상하운동 시 균형을 잡아주는 역할을 합니다. 또한, 열 전달 역시 피스톤 링을 통해 이루어집니다. 하지만 윤활유를 긁어내리는 역할은 아닙니다.
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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: 63%)
  • 가변 스월 장치(SCV)는 CRDI 디젤엔진에서 연료의 압력과 양을 조절하여 연소실 내 공기 유동인 소용돌이 현상을 최소화하고 매연을 저감하는 역할을 합니다. 따라서 정답은 가변 스월 장치(SCV)입니다.
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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: 23%)
  • 복합사이클에서 이론 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    이론 열효율 = 1 - (1/압축비)^((k-1)/k) * (체적비^((k-1)/k) - 1)/(단절비*(체적비^((k-1)/k) - 단절비))

    여기서 주어진 값들을 대입하면,

    이론 열효율 = 1 - (1/15)^((1.4-1)/1.4) * (2^((1.4-1)/1.4) - 1)/(1.3*(2^((1.4-1)/1.4) - 1))

    이를 계산하면 약 0.65가 나오므로, 이 엔진의 이론 열효율은 65%입니다.

    즉, 압축비가 높고 체적비가 크며 단절비가 작은 엔진일수록 이론 열효율이 높아지는 것을 알 수 있습니다.
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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: 76%)
  • 디젤 기관에서는 분사된 연료를 짧은 시간에 완전 연소시켜야 하기 때문에 평균 유효압력이 높을수록 연소가 불완전해지고 디젤 노크가 발생할 가능성이 높아지기 때문에 평균 유효압력이 낮아야 한다. 또한, 연료소비율이 적을수록 경제적이고 효율적인 운전이 가능하다. 따라서, "평균 유효압력이 낮으며, 연료소비율이 적어야 한다."가 맞는 정답이다.
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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: 65%)
  • 기관의 평형을 유지하기 위해서는 회전 중에 발생하는 불평형력을 최소화해야 한다. 이를 위해 크랭크축, 플라이 휠, 피스톤은 회전 중에 발생하는 불평형력이 크기 때문에 평형을 맞추는 데 중요한 역할을 한다. 또한 크랭크 축 풀리는 크랭크축과 플라이 휠 사이의 연결 부분에서 불평형력이 발생할 수 있기 때문에 평형을 맞추는 데 중요하다. 따라서 "크랭크축, 플라이 휠, 피스톤, 크랭크 축 풀리"가 정답이다.
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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: 49%)
  • 2차 공기 분사장치는 실린더 내에서의 생성억제(전처리방식)과는 관련이 없습니다. 2차 공기 분사장치는 연소실 내에 공기를 추가하여 연소 반응을 촉진시켜서 배기가스의 유해물질을 감소시키는 방식의 후처리 시스템입니다. 따라서 이 보기에서 정답은 2차 공기 분사장치입니다.
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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: 43%)
  • MAP센서는 Manifold Absolute Pressure(진공절대압력) 센서로, 엔진의 부하와 rpm에 따라 진공압력이 변화하면서 신호전압이 급격히 변화합니다. 따라서 MAP센서는 가솔린 엔진의 연료분사장치에서 부하와 rpm을 감지하여 적절한 연료분사량을 결정하는 중요한 역할을 합니다.
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50. DOHC 엔진의 특징이 아닌 것은?

  1. 구조가 간단한다.
  2. 응답성이 좋다.
  3. 최고 회전수가 향상된다.
  4. 흡입효율이 향상된다.
(정답률: 74%)
  • 구조가 간단하지 않은 것은 DOHC 엔진의 특징 중 하나입니다. DOHC 엔진은 더 많은 밸브와 카메라를 가지고 있기 때문에 SOHC 엔진보다 더 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 따라서 "구조가 간단하다"는 특징은 DOHC 엔진의 특징이 아닙니다.
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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: 59%)
  • 압송식은 오일을 강제로 펌핑하여 공급하는 방식이기 때문에 배유관이나 오일 통로가 막히면 오일 공급이 불가능해진다. 따라서 압송식의 장점 중 "배유관의 고장이나 오일 통로가 막혀도 오일 공급을 할 수 있다."는 압송식이 아닌 다른 방식인 압력식의 장점이다. 압력식은 베어링 면의 유압을 이용하여 오일을 공급하기 때문에 배유관이나 오일 통로가 막혀도 오일 공급이 가능하다.
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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: 57%)
  • 인터쿨러는 과급장치에서 공기를 냉각시켜 밀도를 증가시키는 역할을 합니다. 이는 공기밀도가 증가하면 엔진실린더에 더 많은 공기를 공급할 수 있어 연소효율이 향상되고, 충전효율도 향상됩니다. 따라서 인터쿨러는 과급장치에서 필수적인 부품입니다.
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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: 41%)
  • 연료 소비량은 5L이므로, 1L당 발생하는 열량은 10500kcal/0.75/5L = 1866.67kcal/L이다. 이를 기관의 연료 소비율과 곱하면, 1866.67kcal/L x 5L/0.5h = 18666.7kcal/h의 연료 마력이 나온다. 이를 PS로 환산하면, 18666.7kcal/h / 0.7355kW/PS = 253.33PS이다. 따라서, 가장 가까운 값인 "125PS"가 정답이다.
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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: 52%)
  • 디젤 기관에서 노킹을 방지하기 위해서는 연료의 착화지연시간을 짧게 하거나 압축비를 증가시켜 압축압력과 온도를 높이는 등의 방법이 효과적입니다. 그러나 분사 초기에 연료 분사량을 증가시키는 것은 노킹을 유발할 수 있으므로 방지책이 아닙니다.
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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: 25%)
  • "스로틀 센서는 가속 시 증량보정과 비동기 분사제어를 수행한다."이 말이 틀린 것이다. 스로틀 센서는 엔진의 공기흐름을 감지하여 엔진 제어 컴퓨터에게 신호를 보내어 연료분사량과 분사시기를 조절하는 역할을 한다.
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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: 46%)
  • "평균 유효압력이란 1사이클의 일을 행정 체적으로 나눈 것"이라는 설명이 틀립니다.

    제동평균 유효압력은 도시평균유효압력과 체적효율의 곱으로 계산됩니다. 이는 제동 시 발생하는 일의 양을 차량의 체적에 대한 비율로 나타낸 것입니다. 따라서 제동평균 유효압력은 차량의 제동 성능을 나타내는 중요한 지표 중 하나입니다.
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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: 70%)
  • 인젝터 재질은 연료분사량을 결정하는 요인이 아닙니다. 인젝터 재질은 인젝터의 내구성과 내부적인 마모에 영향을 미치지만, 연료분사량에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 따라서 인젝터 재질은 보기에서 정답입니다. 연료분사량은 노즐의 지름, 연료의 압력, 니들밸브가 열려 있는 시간 등의 요인에 의해 결정됩니다.
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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: 79%)
  • 가솔린 기관의 인젝터 작동 시 분사량에 가장 영향을 주는 것은 인젝터 솔레노이드 코일의 통전 시간이다. 이는 인젝터 솔레노이드 코일이 통전되는 시간이 길수록 더 많은 연료가 분사되기 때문이다. 따라서 인젝터 솔레노이드 코일의 통전 시간을 조절하여 분사량을 조절할 수 있다. 다른 보기들은 분사량에 영향을 미치는 요소이지만, 인젝터 솔레노이드 코일의 통전 시간이 가장 큰 영향을 미친다.
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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: 56%)
  • 시료 채취관을 배기관 내에 삽입할 때, 일정한 거리 이상 삽입해야 정확한 측정이 가능하다. 이는 배기관 내부의 가스 흐름이 일정하지 않기 때문이다. 따라서, 운행차 배출가스 정기검사에서 휘발유 사용 자동차의 배출가스를 측정할 때 시료 채취관을 배기관 내에 30㎝ 이상 삽입해야 한다.
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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: 59%)
  • 시동모터는 엔진을 가동시키기 위해 필요한 전기 에너지를 제공하는 역할을 합니다. 따라서 시동모터가 불량이라면 충분한 전기 에너지가 공급되지 않아 엔진이 가동되지 않을 수 있습니다. 따라서 크랭킹은 되지만 시동이 안 되는 원인으로 "시동모터 불량"이 올바른 선택입니다.
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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: 59%)
  • "자동차가 속도를 증가시킬 때에 발생되는 관성에 의한 저항"은 틀린 설명입니다. 공기 저항은 차체의 앞부분에서의 압력과 뒷부분에서 생기는 부압과의 압력 차이로 발생되는 현상인 압력저항, 자동차 고속 주행할 때 양력의 발생으로 생기는 저항인 유도 저항, 그리고 자동차 표면에 흐르는 공기와의 마찰로 인해 발생하는 마찰 저항이 있습니다.
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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: 55%)
  • 전자제어 현가장치의 입·출력 요소 중 출력에 해당하는 것은 "쇼크업소버의 감쇠력을 변화시키는 액추에이터"입니다. 이는 제어기에서 입력된 신호를 받아 쇼크업소버의 감쇠력을 조절하여 차량의 주행 안정성을 높이는 역할을 합니다. 다른 보기들은 입력 요소에 해당합니다.
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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: 52%)
  • 슬립률은 타이어와 노면 사이의 마찰력이 얼마나 감소했는지를 나타내는 비율입니다. 이 비율은 차속과 휠의 속도 차이에 따라 결정됩니다. 따라서 슬립률을 구하는 공식은 차속과 휠의 속도 차이를 비율로 나타내는 것입니다. 이에 따라 "λ = (V-Vw)/V × 100" 공식이 슬립률을 구하는 공식입니다.
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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: 67%)
  • 공기 스프링은 공기압을 이용하여 스프링 상수를 자동으로 조정하는 스프링이다. 차량이 움직이면서 발생하는 충격이나 진동에 따라 공기압이 변화하여 스프링 상수가 자동으로 조정되어 차량의 안정성과 편안한 주행감을 유지할 수 있다. 따라서 공기 스프링은 자동차 섀시 스프링 중에서 스프링 상수가 자동으로 조정되는 것이다.
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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: 50%)
  • 정답은 "통로에 접이식 좌석을 설치한 자동차에 있어서 좌석을 접을 경우 유효너비를 확보한 경우에는 설치하지 않아도 된다."입니다. 이유는 이것은 안전기준이 아니라 설치 여부에 대한 규정이기 때문입니다. 다른 보기들은 모두 차량 안전과 관련된 기준들입니다. "통로의 유효너비는 60㎝ 이상이다."는 승객들이 차내에서 움직일 수 있는 충분한 공간을 확보하기 위한 기준입니다.
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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: 66%)
  • 싱크로메시 기구는 기어 변속기 기어가 물릴 때 작용합니다. 이는 기어 변속 시 기어와 기어 사이의 속도 차이를 맞춰주는 역할을 하기 때문입니다. 기어 변속 시 기어와 기어 사이의 속도 차이가 크면 기어가 물리는 과정에서 충격이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 싱크로메시 기구가 작동하여 속도 차이를 맞춰줍니다. 따라서 싱크로메시 기구는 기어 변속 시 기어가 물리는 순간에 작용합니다.
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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 다음과 같이 계산할 수 있다.

    정지거리 = 제동거리 + 미끄러짐거리

    제동거리 = (제동력 × 공주시간) / (중량 × 가속도)

    가속도 = 제동력 / 중량

    미끄러짐거리 = (속도^2) / (2 × 마찰계수 × 중력가속도)

    중력가속도 = 9.8m/s^2

    마찰계수는 일반적으로 0.7 정도로 가정할 수 있다.

    따라서, 계산해보면

    가속도 = 3000kgf / 3500kgf = 0.857m/s^2

    제동거리 = (3000kgf × 0.1초) / (3500kgf × 0.857m/s^2) = 10.5m

    미끄러짐거리 = (100km/h × 1000m/km / 3600s/h)^2 / (2 × 0.7 × 9.8m/s^2) = 97.5m

    정지거리 = 10.5m + 97.5m = 108m

    따라서, 정답은 "108m"이다.
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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: 66%)
  • 차속 센서는 차량의 속도를 감지하여 자동변속기가 적절한 기어를 선택할 수 있도록 도와주는 센서입니다. 이때 펄스제네레이터와 스로틀 센서를 보정하여 변속시기를 결정하는 이유는, 펄스제네레이터는 엔진의 회전수를 감지하고, 스로틀 센서는 가속 페달의 위치를 감지합니다. 이 두 센서의 정보를 결합하여 자동변속기가 적절한 기어를 선택할 수 있도록 보정하는 것입니다. 따라서 이 보기가 가장 알맞은 답입니다.
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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: 59%)
  • 이 질문은 공학적인 내용이므로, 답변을 위해서는 일정한 기초 지식이 필요합니다. 따라서, 답변을 위해선 다음과 같은 내용을 이해하고 있어야 합니다.

    - 자동차 현가장치의 스프링 위 질량 진동에서 Z축을 중심으로 회전운동을 하는 고유진동이란 무엇인가?
    - 요잉(yawing)이란 무엇인가?

    만약 이러한 기초 지식이 없다면, 이에 대한 학습이 필요합니다.

    자동차 현가장치의 스프링 위 질량 진동에서 Z축을 중심으로 회전운동을 하는 고유진동은 "요잉(yawing)"입니다. 이는 자동차의 운전 중에 발생할 수 있는 진동 중 하나로, 자동차의 중심축을 중심으로 좌우로 흔들리는 운동을 의미합니다. 이러한 요잉 진동은 주행 중에 발생하는 고유진동 중 하나로, 자동차의 안정성과 운전성에 영향을 미칩니다. 따라서, 자동차의 설계나 조작 방법 등을 결정할 때 이러한 요잉 진동을 고려해야 합니다.
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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: 59%)
  • 추진축과 다른 축이 교차하는 경우, 두 축이 서로 다른 방향으로 회전하면서 동력을 전달해야 합니다. 이때, 자재이음을 사용하면 두 축이 자유롭게 회전하면서도 동력을 전달할 수 있어서 효율적인 동력전달이 가능합니다. 따라서 "교차하는 두 축의 자유로운 동력전달을 위하여" 자재이음을 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: 46%)
  • 유압식 디스크 브레이크의 특징 중 열변형에 의한 제동력 변화가 많다는 것은, 브레이크를 사용하면서 디스크와 패드 사이에서 발생하는 마찰로 인해 열이 발생하면서 패드의 마찰계수가 변화하게 되어 제동력이 변화할 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서, 이는 유압식 디스크 브레이크의 단점 중 하나로, 급정거나 급제동 시에는 제동력 변화가 크게 일어날 수 있어 운전자의 조작에 따라 차량의 안정성이 영향을 받을 수 있다는 것을 의미합니다.
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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: 49%)
  • "펌프는 회전하나 터빈이 회전하지 않는 점이다."가 틀린 설명입니다.

    스톨 포인트는 자동변속기에서 토크 변환 효율이 가장 높은 지점으로, 속도비가 0이 되는 지점입니다. 이 때, 펌프와 터빈의 회전 속도가 같아져서 유체가 움직이지 않게 되는데, 이를 스톨 상태라고 합니다. 스톨 포인트에서는 회전력비가 최대가 되어 토크 변환 효율이 최대가 됩니다. 따라서 "스톨 포인트에서 효율이 최대가 된다."가 맞는 설명입니다.
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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: 57%)
  • 저속으로 주행하면 조향 핸들을 조작할 때 더 적은 힘이 필요하기 때문에 가볍게 조작할 수 있습니다. 높은 속도에서는 조향 핸들을 돌리는 데 더 많은 힘이 필요하기 때문에 조작이 더 어려워집니다.
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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: 46%)
  • ECPS는 전자제어 시스템으로, 엔진 회전수와 차량 속도를 기반으로 조향기어의 유량을 제어하여 조향력을 조절합니다. 솔레노이드 밸브는 이러한 유량 제어를 위해 사용되지만, 그 자체로는 엔진 회전수와 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 정답은 "엔진 회전수"입니다.
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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: 60%)
  • 저압 파이프에서의 누설은 오일이 흘러가는 파이프에 구멍이나 균열이 생겨 공기가 혼입되는 현상을 일으키기 때문에 가장 적합한 원인이다.
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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: 50%)
  • 자동차 타이어의 편평비는 타이어 단면 높이를 타이어 폭으로 나눈 백분율입니다. 이는 타이어의 측면 높이와 폭의 비율을 나타내며, 일반적으로 높은 편평비는 더 부드러운 주행감과 더 많은 쿠션을 제공하며, 낮은 편평비는 더 강력한 주행감과 더 높은 속도를 제공합니다.
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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: 71%)
  • 클러치 접속 시에는 엔진과 변속기의 회전속도가 서로 다르기 때문에 회전충격이 발생합니다. 이때 비틀림 코일 스프링은 클러치판과 클러치 페달 사이에 위치하여, 클러치 접속 시에 발생하는 회전충격을 흡수하여 엔진과 변속기의 부드러운 접속을 도와줍니다. 따라서 정답은 "클러치 접속 시의 회전충격 흡수"입니다.
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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: 46%)
  • 링기어가 출력축이고 선기어가 구동되는 경우, 링기어의 회전 방향은 선기어와 반대 방향으로 회전하게 됩니다. 이때 캐리어가 고정되어 있다면, 링기어의 회전력은 역전감속이 됩니다. 이는 입력축의 회전속도가 감속되면서 출력축의 회전력이 증가하는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "역전감속"입니다.
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79. ABS제어에서 출력 요소가 아닌 것은?

  1. 모터 릴레이
  2. 휠 스피드 센서
  3. 밸브 솔레노이드
  4. 경고등
(정답률: 61%)
  • ABS 제어 시스템은 차량의 브레이크를 제어하여 미끄러짐을 방지하는 시스템입니다. 이 시스템에서 출력 요소는 모터 릴레이, 밸브 솔레노이드, 경고등 등이 있습니다. 하지만 휠 스피드 센서는 입력 요소로서, 차량의 속도와 회전수를 측정하여 ABS 제어 시스템에 정보를 제공합니다. 따라서 휠 스피드 센서는 출력 요소가 아닙니다.
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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: 52%)
  • ESP 제어에서 요 컨트롤 기능을 수행하기 위한 센서는 주행 상황을 감지하고 차량의 안전성을 유지하기 위한 역할을 합니다. 그러나 "임팩트 센서"는 충격을 감지하여 에어백 시스템을 작동시키는 역할을 하기 때문에 ESP 제어와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 "임팩트 센서"가 요 컨트롤 기능을 수행하기 위한 센서가 아닙니다.
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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: 65%)
  • 자동차 전조등의 1등 당 광도는 국제 단위계에서는 칸델라(lm)로 측정된다. 주행빔의 경우 최대 광도는 112500칸델라 이하이다. 이는 국제적으로 정해진 규격에 따라 결정되며, 안전한 운전을 위해 이 규격을 준수해야 한다. 따라서 정답은 "112500칸델라"이다.
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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: 31%)
  • 전기자 전류가 20A일 때 10m·kgf의 토크를 내는 직권전동기는 전류와 토크가 비례한다는 것을 알 수 있다. 따라서 전기자 전류가 40A가 되면, 전류가 2배가 되므로 토크도 2배가 된다. 따라서 20A일 때의 토크인 10m·kgf에 2를 곱한 40m·kgf가 정답이다.
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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: 76%)
  • 이 파형은 1번 실린더 TDC센서의 출력 파형이다. TDC(Top Dead Center)는 실린더의 상단 중심점을 의미하며, 이 센서는 엔진의 1번 실린더의 TDC 위치를 감지하여 제어 모듈에 신호를 보낸다. 따라서 이 파형은 1번 실린더의 TDC 위치를 나타내는 신호이다.
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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: 72%)
  • 압축기 온도 센서는 공기조화 장치에서 차량 실내 공기온도를 제어하기 위한 센서가 아닙니다. 압축기 온도 센서는 공기조화 장치에서 압축기의 온도를 감지하여 과열 방지 및 안전을 유지하는 역할을 합니다.
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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: 49%)
  • 코일 단선은 점화코일 내부의 전선이 끊어져서 전기가 흐르지 않아서 발생합니다. 따라서 1차 코일저항이 무한대로 측정되는 것입니다.
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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 전류가 한 방향으로만 흐르도록 하는 반도체 소자이다. 따라서 다이오드의 (+)와 (-) 단자를 시험기의 적색과 흑색 단자에 각각 연결하여 점검할 때, 한쪽 방향으로만 전류가 통전되면 정상이고, 반대 방향으로는 전류가 통전되지 않아야 한다. 그러나 이 문제에서는 트리오 다이오드를 점검하는 것이므로, 양방향으로 전류가 통전되면 단락된 것이다. 따라서 정답은 "시험기의 적색, 흑색단자를 교대해서 다이오드(＋), (-) 단자에 점검했을 때 양방향 모두 통전되면 단락된 것이다."이다.
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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: 57%)
  • 시동 전동기는 시동 토크가 큰 교류, 직권 전동기를 사용한다는 것은 기동전동기의 구비 조건 중 하나이지만, "소형경량이며 출력이 커야 한다.", "주행 시 발생하는 진동에 견딜 수 있어야 한다.", "전원용량이 적어도 작동이 잘되고 먼지나 물이 들어가지 않는 구조이어야 한다."는 모두 기동전동기의 구비 조건이다. 따라서 정답은 없다.
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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: 69%)
  • 압력게이지로 측정한 결과 고압이나 저압의 차이가 많지 않고, 고압은 정상보다 낮게, 저압은 높게 측정된다면, 이는 냉매가 충분히 압축되지 않았다는 것을 의미합니다. 따라서, 압축기의 압축불량이 가장 적합한 결함사항입니다.
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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: 54%)
  • 상호유도작용 관계식은 E2/E1 = N2/N1 이다. 이유는 1차 코일에 인가된 전류가 변화하면, 이로 인해 1차 코일 주변에 자기장이 생성되고, 이 자기장이 2차 코일에 인도되어 2차 코일에 전압이 유도되기 때문이다. 이 때, 전압의 크기는 자기장의 세기와 시간 변화율에 비례하므로, 자기장의 세기를 결정하는 권수 비율인 N2/N1과 같은 비율로 전압이 유도된다. 따라서, E2/E1 = N2/N1이 성립한다. 정답은 ""이다.
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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: 65%)
  • 전조등의 자동 점등 및 소등 장치는 주변 환경의 밝기를 감지하여 작동하는데, 이를 위해 빛을 감지하는 센서가 필요합니다. 이때 사용되는 것이 포토 다이오드입니다. 포토 다이오드는 빛을 감지하여 전기 신호로 변환하는 반도체 소자로, 주변 환경의 밝기를 감지하여 전조등의 자동 점등 및 소등 장치를 작동시키는데 사용됩니다.
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91. 축전기의 종류가 아닌 것은?

  1. 종이 축전기
  2. 전해 축전기
  3. 세라믹 축전기
  4. 석면 축전기
(정답률: 61%)
  • 석면 축전기는 존재하지 않는 축전기 종류입니다. 따라서, 이 보기에서 축전기의 종류가 아닌 것은 석면 축전기입니다.
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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: 68%)
  • TDC 센서는 Top Dead Center 센서로서, 실린더 내부의 상단 중심 위치를 감지하는 센서입니다. 이 센서는 엔진의 동작 상태를 파악하여 적절한 시기에 점화를 일으키는데 사용됩니다. 따라서 전자배전 점화방식에서 점화 순서를 결정하는 입력 신호로 TDC 센서가 맞습니다.
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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: 43%)
  • 암소음은 인간의 청각에 거의 들리지 않는 소음으로, 자동차 소음 측정 시에는 주변 소음에 영향을 받지 않는 옥내에서 측정해야 합니다. 또한, 마이크로폰 설치 중심으로부터 반경 5m 이내에는 돌출 장애물이 없어야 하며, 풍속이 5m/sec 이상일 때에는 측정을 삼가야 합니다. 암소음의 크기는 10dB 이하이어야 하는 이유는, 이보다 큰 소음은 인간의 청각에 미치는 영향이 크기 때문입니다. 따라서, 자동차 소음 측정 시에는 이러한 요건들을 준수해야 정확한 측정이 가능합니다.
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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: 57%)
  • 정답은 "저항값이 커서 병렬로 결선 한다."이다.

    코일식 예열 플러그는 예열 시간을 단축시키기 위해 히트 코일이 노출되어 있으며, 예열 플러그 저항기를 두어 전류를 제한한다. 이 때, 저항값이 작으면 전류가 많이 흐르기 때문에 직렬로 결선하게 되고, 저항값이 크면 전류가 적게 흐르기 때문에 병렬로 결선하게 된다. 따라서, 저항값이 커서 병렬로 결선한다는 것이 올바른 설명이다.
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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: 61%)
  • 자동차용 에어백장치에서 에너지 공급 장치란 전원 차단 시에도 일정시간 ECU내부의 콘덴서에 의해 에어백이 작동하도록 하는 장치입니다. 즉, 충돌 시에도 에어백이 작동할 수 있도록 전원을 유지해주는 역할을 합니다.
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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: 64%)
  • "할로겐전구에 비해 가격이 저렴하다."라는 보기가 틀린 것이다. HID 램프는 할로겐전구에 비해 발광량이 높고 소비전력이 적으며 수명이 길다. 하지만 가격은 할로겐전구에 비해 비싸다.
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97. 교류 발전기의 내부구조에서 계절의 역할은?

  1. 전류의 손실방지
  2. 자력의 손실방지
  3. 형태의 변화방지
  4. 전압 강하방지
(정답률: 56%)
  • 교류 발전기의 내부구조에서 계절의 역할은 자력의 손실방지입니다. 계절에 따라 발전기 내부의 자력이 변화하게 되는데, 이는 회전자와 스테이터 사이의 자기장이 변화함으로써 발생합니다. 이러한 자기장 변화로 인해 발생하는 자력의 손실을 방지하기 위해 발전기 내부에는 자력 보상장치가 설치되어 있습니다. 이 보상장치는 계절에 따라 자기장의 변화에 맞게 회전자와 스테이터 사이의 거리를 조절하여 자력의 손실을 최소화합니다.
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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: 42%)
  • 신 냉매(R134a)의 특성 중에서 온난화 계수가 R-12보다 낮으며 오존파괴 계수가 10을 넘지 않는다는 것은 맞는 내용입니다. 이는 환경에 미치는 영향이 적다는 것을 의미합니다. 그 외의 특성으로는 역화 및 증발이 용이하고 화학적으로 안정적이며 내열성이 좋다는 것이 있습니다. 압축기 오일은 합성유를 사용해야 한다는 것도 맞는 내용입니다.
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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: 71%)
  • 자기 인덕턴스는 다음과 같은 공식으로 구할 수 있습니다.

    L = (NΦ)/I

    여기서, N은 권수, Φ은 자속, I는 전류입니다.

    문제에서 주어진 값으로 대입하면 다음과 같습니다.

    N = 150회
    I = 5[A]
    Φ = 6×10-2[wb]

    따라서,

    L = (150×6×10-2)/5 = 1.8[H]

    따라서, 정답은 "1.8[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: 64%)
  • 자동차용 축전지는 충전과 방전을 반복하면서 전기를 공급합니다. 이 과정에서 충전과 방전이 반복될수록 축전지 내부의 화학물질이 변화하게 되는데, 이 변화로 인해 충·방전을 계속하면 축전지의 성능이 떨어지는 노쇠현상이 일어나게 됩니다. 따라서 충·방전 주기를 적절히 조절하여 축전지의 수명을 늘리는 것이 중요합니다.
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