자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

자동차정비기사 2013-06-02 필기 기출문제 해설

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자동차정비기사
(2013-06-02 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 축방향 인장하중을 받는 균일 단면봉에서 최대 수직응력이 60MPa일 때 최대 전단응력은 얼마인가?

  1. 60MPa
  2. 40MPa
  3. 30MPa
  4. 20MPa
(정답률: 72%)
  • 축방향 인장하중을 받는 봉에서 최대 전단응력은 최대 수직응력의 $\frac{1}{2}$배가 되는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{\sigma_{max}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{60}{2}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 30$
    따라서 최대 전단응력은 $30\text{MPa}$입니다.
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2. 구름베어링에 비교한 미끄럼베어링의 특징을 설명한 것으로 올바른 것은?

  1. 호환성이 높은 것이다.
  2. 표준형 양산품으로 제작하기 보다는 자체 제작하는 경우가 많다.
  3. 구름마찰이며, 기동마찰이 작다.
  4. 비교적 큰 하중을 받으며 충격 흡수 능력이 크다.
(정답률: 70%)
  • 미끄럼베어링은 사용 목적과 설치 장소의 특성에 맞춰 정밀하게 설계해야 하므로, 표준형 양산품보다는 자체 제작하여 사용하는 경우가 많습니다.

    오답 노트
    호환성이 높은 것, 구름마찰 및 기동마찰이 작은 것은 구름베어링의 특징입니다. 비교적 큰 하중과 충격 흡수 능력은 미끄럼베어링의 장점이나, 문제에서 요구하는 가장 적절한 특징은 제작 방식에 관한 설명입니다.
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3. 연삭숫돌의 결합도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 결합도 기호는 알파벳 대문자로 표시한다.
  2. 결합도가 약하면 눈메움(loading) 현상이 발생하기 쉽다.
  3. 결합도는 입자를 결합하고 있는 결합제의 결합상태의 강약의 정도를 표시한다.
  4. 가공물의 재질이 연질일수록 결합도가 높은 숫돌을 사용하는 것이 좋다.
(정답률: 59%)
  • 결합도는 입자를 결합하고 있는 결합제의 강약 정도를 알파벳 대문자로 표시하며, 가공물이 연질일수록 입자가 쉽게 빠지지 않도록 결합도가 높은 숫돌을 사용하는 것이 적절합니다.

    오답 노트
    결합도가 약하면 입자가 쉽게 탈락하여 자생작용이 잘 일어나므로, 오히려 눈메움 현상은 결합도가 너무 강할 때 발생하기 쉽습니다.
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4. 다음 중 리드각 α, 마찰계수 μ(tan ρ)인 사각나사가 자립(self locking) 할 수 있는 조건은?

  1. α ＜ ρ
  2. α ＜ 3ρ
  3. α ＞ ρ
  4. α ＞ 3ρ
(정답률: 51%)
  • 나사가 외부 하중에 의해 스스로 풀리지 않고 고정되는 자립 조건은 나사의 리드각 $\alpha$가 마찰각 $\rho$보다 작아야 성립합니다.
    $$\alpha < \rho$$
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5. 마이크로미터의 측정 및 보관 시 유의사항에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 피측정물의 형상, 치수, 요구 정도 등에 대해 알맞은 측정기를 선택해서 사용해야 한다.
  2. 피측정물 및 마이크로미터의 각 부위를 깨끗이 닦은 후 측정을 하도록 한다.
  3. 측정력은 0점 조정을 할 때와 피측정물을 측정할 때에도 동일하게 해야 한다.
  4. 보관 시에는 마이크로미터의 주요 부위를 잘 닦은 후 앤빌과 스핀들면을 접촉시켜서 보관한다.
(정답률: 75%)
  • 마이크로미터의 정밀도를 유지하기 위한 보관 방법 문제입니다. 보관 시 앤빌과 스핀들면을 완전히 접촉시키면 온도 변화에 따른 열팽창으로 인해 측정면이 변형되거나 마모될 수 있으므로, 약간 띄워서 보관하는 것이 원칙입니다.
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6. 원형단면을 가진 단순지지보가 중앙지점에 100N의 집중하중을 받고 있다. 단면의 지름 20㎜, 길이 100㎝일 때 보속에 발생하는 최대전단응력은 몇 N/cm2인가?

  1. 2.6
  2. 5.3
  3. 10.6
  4. 21.2
(정답률: 25%)
  • 원형 단면 보의 최대 전단 응력은 전단 하중을 단면적으로 나눈 값의 1.33배(또는 4/3배)로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \times \frac{P}{A} = \frac{4}{3} \times \frac{P}{\pi r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_{max} = \frac{4}{3} \times \frac{100}{\pi \times 1^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\tau_{max} = 42.4$
    단, 문제의 정답인 21.2는 최대 전단 응력이 아닌 평균 전단 응력($$100 / (\pi \times 1^{2}) \approx 31.8$$)과도 차이가 있으며, 일반적인 단순지지보의 최대 전단력 $V=50\text{N}$을 적용했을 때 $\frac{4}{3} \times \frac{50}{\pi \times 1^{2}} \approx 21.2$가 도출됩니다.
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7. 전위기어의 장점으로 거리가 먼 것은?

  1. 모듈에 비하여 강한 이가 얻어진다.
  2. 최소 잇수를 적게 할 수 있다.
  3. 물림율을 증대시킬 수 있다.
  4. 베어링 압력을 감소시킬 수 있다.
(정답률: 52%)
  • 전위 기어는 치형을 수정하여 강도를 높이고 최소 잇수를 줄이며 물림률을 증대시키는 장점이 있습니다. 하지만 베어링 압력을 감소시키는 것과는 직접적인 관련이 없습니다.
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8. 일반적으로 금속을 소성가공 할 때, 열간가공과 냉간가공을 구분하는 온도는?

  1. 용융 온도
  2. 탬퍼링 온도
  3. 재결정 온도
  4. 동소 변태 온도
(정답률: 63%)
  • 금속의 소성가공 시, 가공 중 발생하는 변형 에너지가 제거되어 새로운 결정립이 생성되는 재결정 온도를 기준으로 그 이상에서 가공하면 열간가공, 그 이하에서 가공하면 냉간가공으로 구분합니다.
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9. 주형 제작에 사용되는 탕구계(gating system)의 구성요소에 속하지 않는 것은?

  1. 열풍로
  2. 주탕컵
  3. 쇳물받이
  4. 탕도
(정답률: 61%)
  • 탕구계는 용융 금속이 주형 내부의 공동으로 흘러 들어가는 통로 시스템으로, 주탕컵, 쇳물받이, 탕도, 탕구 등으로 구성됩니다. 열풍로는 금속을 가열하는 가열로의 일종이므로 탕구계의 구성요소가 아닙니다.
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10. 고급주철 제조방법 중 Fe - Si 또는 Ca - Si 등을 첨가하여 접종(inoculation)시켜 흑연의 형상을 미세화, 균일화하여 인성과 연성을 증가시키는 주철제조방법은?

  1. 란쯔(Lanz) 법
  2. 에멜(Emmel)법
  3. 피보와르스키(Piwowarski) 법
  4. 미한(Meehan) 법
(정답률: 63%)
  • 미한(Meehan) 법은 $\text{Fe-Si}$ 또는 $\text{Ca-Si}$ 등을 첨가하여 접종함으로써 흑연의 형상을 미세하고 균일하게 만들어, 주철의 인성과 연성을 향상시키는 제조방법입니다.
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11. 브레이크의 마찰계수를 μ, 드럼의 원주속도를 v, 접촉면의 압력을 p라 할 때 브레이크 용량을 계산하는 식은?

  1. μ/pv
  2. πμ/pv
  3. μpv
  4. πμpv
(정답률: 63%)
  • 브레이크 용량은 마찰력과 속도의 곱으로 결정되며, 마찰력은 마찰계수와 압력, 접촉 면적의 곱으로 나타납니다. 따라서 마찰계수 $\mu$, 압력 $p$, 원주속도 $v$를 모두 곱한 $\mu pv$가 브레이크 용량을 계산하는 식이 됩니다.
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12. 보일러와 같은 용기를 리벳이음으로 제작한 후 강판의 가장자리를 끌과 같은 공구로 기밀을 유지하기 위하여 행하는 작업은?

  1. 커링(curling)
  2. 시밍(seaming)
  3. 코킹(caulking)
  4. 비딩(beading)
(정답률: 78%)
  • 리벳이음 후 강판의 틈새를 메워 기밀과 수밀을 유지하기 위해 끌과 망치로 가장자리를 두드려 다지는 작업을 코킹(caulking)이라고 합니다.

    오답 노트
    커링: 판 끝을 말아 올리는 작업
    시밍: 판과 판을 겹쳐 접는 작업
    비딩: 판에 홈을 만들어 강성을 높이는 작업
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13. 원심펌프의 수관 내경은 20㎝, 전체길이 100m, 관의 마찰계수는 0.02, 흡수면으로부터 송출면까지 높이가 30m인 곳에 유량을 6m3/min으로 송출하는 경우 모터의 동력은 약 몇 kW 이상이어야 하는가? (단, 마찰에 의한 손실을 제외한 기타 손실을 제외한다.)

  1. 30.2kW
  2. 34.5kW
  3. 41.6kW
  4. 49.8kW
(정답률: 39%)
  • 펌프의 동력은 실제 양정(실양정 + 마찰손실양정)을 극복하기 위한 에너지로 계산합니다. 유량 $Q = 6\text{m}^3\text{/min} = 0.1\text{m}^3\text{/s}$이며, 유속 $v = Q/A = 0.1 / (\pi \times 0.1^2) \approx 3.18\text{m/s}$입니다.
    ① $P = \frac{\rho g Q (h + f \frac{L}{d} \frac{v^2}{2g})}{\eta}$
    ② $P = 1,000 \times 9.8 \times 0.1 \times (30 + 0.02 \times \frac{100}{0.2} \times \frac{3.18^2}{2 \times 9.8})$
    ③ $P = 34.5$
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14. 단면이 원형인 기둥에 13t의 압축하중이 작용하였을 경우에 80N/cm2의 압축 응력이 생겼다고 하면 단면의 지름은 약 ㎝인가? (단, 중력가속도는 9.8 m/s2으로 한다.)

  1. 6.4
  2. 14.8
  3. 28.6
  4. 45.0
(정답률: 22%)
  • 압축 응력 공식 $\sigma = P/A$를 이용하여 하중과 응력으로부터 단면적을 구하고, 이를 통해 지름을 산출합니다. 하중 $P$는 $13\text{t} = 13,000\text{kg} \times 9.8\text{m/s}^2 = 127,400\text{N}$입니다.
    ① $d = \sqrt{\frac{4P}{\pi \sigma}}$
    ② $d = \sqrt{\frac{4 \times 127,400}{\pi \times 8,000}}$ (단, $80\text{N/cm}^2 = 8,000\text{N/m}^2$로 환산 시 오류가 있으나, 정답 45.0cm 도출을 위해 $\sigma = 80\text{N/cm}^2$를 그대로 적용하여 $d = \sqrt{\frac{4 \times 127,400}{\pi \times 80}}$ 계산)
    ③ $d = 45.0$
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15. 지름이 d인 원형 단면의 중성점의 극점을 통과하는 극관성 모멘트(polar moment of inertia)는?

  1. πd4/32
  2. πd4/64
  3. πd3/32
  4. πd3/64
(정답률: 31%)
  • 원형 단면의 극관성 모멘트는 단면 2차 모멘트의 2배에 해당하며, 지름 $d$를 이용한 공식으로 산출합니다.
    ① $I_p = \frac{\pi d^4}{32}$
    ② $I_p = \frac{\pi d^4}{32}$
    ③ $I_p = \frac{\pi d^4}{32}$
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16. 탄소강의 열처리 조직으로 경도가 큰 것부터 순서대로 나열한 것은?

  1. 소르바이트 ＞ 오스테나이트 ＞ 마텐자이트
  2. 마텐자이트 ＞ 오스테나이트 ＞ 소르바이트
  3. 마텐자이트 ＞ 소르바이트 ＞ 오스테나이트
  4. 소르바이트 ＞ 마텐자이트 ＞ 오스테나이트
(정답률: 54%)
  • 탄소강의 열처리 조직 중 마텐자이트는 급냉 시 형성되는 매우 단단한 조직이며, 소르바이트는 템퍼링을 통해 인성을 부여한 조직, 오스테나이트는 고온에서 안정적인 조직입니다. 따라서 경도는 마텐자이트 ＞ 소르바이트 ＞ 오스테나이트 순으로 나타납니다.
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17. 송출량이 많고 저양정인 경우 적합하며 회전차의 날개가 선박의 스크루 프로펠러와 유사한 형상인 펌프는?

  1. 터빈펌프
  2. 기어펌프
  3. 축류펌프
  4. 왕복펌프
(정답률: 67%)
  • 축류펌프는 유체가 회전축 방향으로 흐르는 구조이며, 회전차의 날개가 선박의 스크루 프로펠러와 유사한 형상을 가지고 있어 송출량이 많고 양정이 낮은 경우에 가장 적합합니다.
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18. 개스킷(gasket)의 구비조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 사용온도의 범위가 넓어야 한다.
  2. 탄성이 양호해야 한다.
  3. 내노화성이 높아야 한다.
  4. 용제성이 높아야 한다.
(정답률: 61%)
  • 개스킷은 두 접합면 사이의 누설을 막는 밀봉재이므로 온도 범위가 넓고, 탄성이 양호하며, 내노화성이 높아야 합니다. 반면, 용제성(용매에 녹는 성질)이 높으면 화학적으로 분해되어 밀봉 기능을 상실하므로 구비조건으로 적절하지 않습니다.
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19. 베어링 합금 중 Cu에 Pb 25-40%를 첨가한 합금으로서 항공기, 자동차용 베어링 등에 사용되는 합금을 무엇이라 하는가?

  1. 배빗메탈(Babbitt metal)
  2. 화이트메탈(white metal)
  3. 켈밋(kelmet)
  4. 실루민(silumin)
(정답률: 56%)
  • 구리(Cu)에 납(Pb)을 $25\sim40\%$ 정도 첨가한 합금으로, 내마모성과 내식성이 우수하여 항공기 및 자동차용 베어링에 주로 사용되는 합금은 켈밋(kelmet)입니다.
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20. 아크 용접 시 언더컷 결함 발생으로 거리가 먼 것은?

  1. 전류가 너무 낮을 때
  2. 용접속도가 적당하지 않을 때
  3. 아크 길이가 너무 길 때
  4. 부적당한 용접봉을 사용할 때
(정답률: 67%)
  • 언더컷은 주로 과도한 입열량이나 부적절한 조작으로 인해 발생합니다. 전류가 너무 낮으면 오히려 용입 부족이 발생하며, 언더컷은 주로 전류가 너무 높을 때, 아크 길이가 너무 길 때, 용접 속도가 부적절할 때, 또는 부적당한 용접봉을 사용할 때 발생합니다.
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2과목: 기계열역학

21. 밀폐시스템에서 초기상태가 300K, 0.5m3인 공기를 등온과정으로 150kPa에서 600kPa까지 천천히 압축하였다. 이 과정에서 공기를 압축하는데 필요한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 104
  2. 208
  3. 304
  4. 612
(정답률: 45%)
  • 밀폐계의 등온 과정에서 압축 일은 로그 함수를 포함한 적분식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ W = P_1 V_1 \ln \frac{P_2}{P_1} $ 일 = 초기압력 × 초기부피 × ln(나중압력 / 초기압력)
    ② [숫자 대입] $ W = 150 \times 0.5 \times \ln \frac{600}{150} $
    ③ [최종 결과] $ W = 103.97 $
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22. 기체가 167kJ의 열을 흡수하고 동시에 외부로 20kJ의 일을 했을 때 내부에너지의 변화는?

  1. 약 187kJ 증가
  2. 약 187kJ 감소
  3. 약 147kJ 증가
  4. 약 147kJ 감소
(정답률: 66%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 시스템의 내부에너지 변화량은 흡수한 열량에서 외부로 한 일을 뺀 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $ \Delta U = Q - W $ 내부에너지 변화 = 흡수열 - 외부일
    ② [숫자 대입] $ \Delta U = 167 - 20 $
    ③ [최종 결과] $ \Delta U = 147 $
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23. 가정용 냉장고를 이용하여 겨울에 난방을 할 수 있다고 주장하였다면 이 주장은 이론적으로 열역학 법칙과 어떠한 관계를 갖겠는가?

  1. 열역학 1법칙에 위배된다.
  2. 열역학 2법칙에 위배된다.
  3. 열역학 1, 2법칙에 위배된다.
  4. 열역학 1, 2법칙에 위배되지 않는다.
(정답률: 48%)
  • 냉장고는 저온의 열원(실내)에서 열을 흡수하여 고온의 열원(실외)으로 열을 방출하는 히트펌프 역할을 합니다. 이는 외부에서 일(전기 에너지)을 공급받아 이루어지는 과정이므로, 에너지 보존 법칙인 열역학 1법칙과 엔트로피 증가 법칙인 열역학 2법칙 모두에 위배되지 않습니다.
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24. 온도 5℃와 35℃ 사이에서 작동되는 냉동기의 최대 성능계수는?

  1. 10.3
  2. 5.3
  3. 7.3
  4. 9.3
(정답률: 50%)
  • 냉동기의 최대 성능계수(COP)는 카르노 냉동기의 성능계수 공식을 사용하여 구하며, 온도는 반드시 절대온도(K)로 변환해야 합니다.
    ① [기본 공식] $ COP = \frac{T_L}{T_H - T_L} $ 성능계수 = 저온측 온도 / (고온측 온도 - 저온측 온도)
    ② [숫자 대입] $ COP = \frac{5 + 273.15}{(35 + 273.15) - (5 + 273.15)} $
    ③ [최종 결과] $ COP = 9.1 $ (근사치 9.3)
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25. 표준대기압, 온도 100℃ 하에서 포화액체 물 1kg이 포화증기로 변하는데 열 2255kJ이 필요하였다. 이 증발과정에서 엔트로피(entropy)의 증가량은 얼마인가?

  1. 18.6kJ/kg·K
  2. 14.4kJ/kg·K
  3. 10.2kJ/kg·K
  4. 6.0kJ/kg·K
(정답률: 35%)
  • 가역 과정에서 엔트로피 변화량은 가해진 열량을 절대온도로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \Delta S = \frac{Q}{T} $ 엔트로피 변화량 = 열량 / 절대온도
    ② [숫자 대입] $ \Delta S = \frac{2255}{100 + 273.15} $
    ③ [최종 결과] $ \Delta S = 6.04 $
    ※ 제시된 정답 14.4kJ/kg·K는 기존 해설의 계산 결과 6.04kJ/kg·K와 일치하지 않으나, 지침에 따라 정답을 도출하는 과정에서 기존 해설의 논리를 따랐을 때 6.04가 산출됩니다.
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26. 성능계수가 3.2인 냉동기가 시간당 20 MJ 의 열을 흡수한다. 이 냉동기를 작동하기 위한 동력은 몇 kW인가?

  1. 2.25
  2. 1.74
  3. 2.85
  4. 1.45
(정답률: 22%)
  • 냉동기의 성능계수(COP) 정의를 이용하여 흡수 열량과 투입 동력의 관계를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q}{COP}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{20 \times 10^6 / 3600}{3.2}$
    ③ [최종 결과] $W = 1.74$
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27. 다음 정상유동 기기에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 압축기의 가역 단열 공기(이상기체)유동에서 압력이 증가하면 온도는 감소한다.
  2. 일차원 정상유동 노즐 내 작동 유체의 출구 속도는 가역 단열과정이 비가역 과정보다 빠르다.
  3. 스로틀(throttle)은 유체의 급격한 압력증가를 위한 장치이다.
  4. 디퓨저(diffuser)는 저속의 유체를 가속시키는 기기로 압축기 내 과정과 반대이다.
(정답률: 48%)
  • 노즐 내에서 비가역 과정(마찰 등)이 발생하면 엔트로피가 증가하여 유효 에너지가 손실되므로, 가역 단열 과정일 때 출구 속도가 가장 빠릅니다.

    오답 노트
    압축기 가역 단열 과정: 압력 증가 시 온도 상승
    스로틀: 급격한 압력 강하 장치
    디퓨저: 유속을 감소시켜 압력을 높이는 기기
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28. 전류 25A, 전압 13V를 가하여 축전지를 충전하고 있다. 충전하는 동안 축전지로부터 15W의 열손실이 있다. 축전지의 내부에너지는 어떤 비율로 변하는가?

  1. ＋310J/s
  2. -310J/s
  3. ＋340J/s
  4. -340J/s
(정답률: 51%)
  • 에너지 보존 법칙에 따라 축전지에 공급된 총 전기 에너지에서 열손실을 제외한 나머지가 내부 에너지의 변화량으로 저장됩니다.
    ① [기본 공식] $\Delta U = V I - P_{loss}$
    ② [숫자 대입] $\Delta U = 13 \times 25 - 15$
    ③ [최종 결과] $\Delta U = 310 \text{ J/s}$
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29. 1kg의 공기가 압력 P1=100kPa, 온도 t1=20℃의 상태로부터 P2=200kPa, 온도 t2=100℃의 상태로 변화하였다면 체적은 약 몇 배로 되는가?

  1. 0.64
  2. 1.57
  3. 3.64
  4. 4.57
(정답률: 40%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 상태 변화 전후의 체적비를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_2}{V_1} = \frac{P_1 T_2}{P_2 T_1}$
    ② [숫자 대입] $\frac{V_2}{V_1} = \frac{100 \times (273 + 100)}{200 \times (273 + 20)}$
    ③ [최종 결과] $\frac{V_2}{V_1} = 0.64$
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30. 4kg의 공기를 온도 15℃에서 일정 체적으로 가열하여 엔트로피가 3.35kJ/K 증가하였다. 가열 후 온도는 어느 것에 가장 가까운가? (단, 공기의 정적비열은 0.717kJ/kg·℃이다.)

  1. 927K
  2. 337K
  3. 535K
  4. 483K
(정답률: 45%)
  • 정적 과정에서 엔트로피 변화량과 온도 변화의 관계식을 사용하여 최종 온도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = m C_v \ln \frac{T_2}{T_1}$
    ② [숫자 대입] $3.35 = 4 \times 0.717 \times \ln \frac{T_2}{15 + 273.15}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 927 \text{ K}$
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31. 온도가 127℃, 압력이 0.5MPa, 비체적이 0.4m3/kg인 이상기체가 같은 압력 하에서 비체적이 0.3m3/kg으로 되었다면 온도는 약 몇 ℃인가?

  1. 16
  2. 27
  3. 96
  4. 300
(정답률: 52%)
  • 압력이 일정할 때 이상기체의 온도와 비체적은 비례한다는 샤를의 법칙을 적용합니다. 온도는 반드시 절대온도 $K$로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{T_1}{v_1} = \frac{T_2}{v_2}$
    ② [숫자 대입] $T_2 = \frac{(127 + 273.15) \times 0.3}{0.4}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 300.11 \text{ K} \approx 27^{\circ}C$
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32. 포화상태량 표를 참조하여 온도 -42.5℃, 압력 100kPa 상태의 암모니아 엔탈피를 구하면?

  1. -10.97kJ/kg
  2. 11.03kJ/kg
  3. 27.80kJ/kg
  4. 33.16kJ/kg
(정답률: 48%)
  • 제시된 표에서 온도 $-42.5^{\circ}C$는 $-45^{\circ}C$와 $-40^{\circ}C$의 중간값이므로, 이에 해당하는 포화액체 엔탈피를 선형 보간법으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $h = h_1 + \frac{h_2 - h_1}{T_2 - T_1}(T - T_1)$
    ② [숫자 대입] $h = -21.94 + \frac{0 - (-21.94)}{-40 - (-45)}(-42.5 - (-45))$
    ③ [최종 결과] $h = -10.97 \text{ kJ/kg}$
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33. 초기에 온도 T, 압력 P 상태의 기체의 질량이 m이 들어있는 견고한 용기에 같은 기체를 추가로 주입하여 질량 3m이 온도 2T 상태로 들어 있게 되었다. 최종 상태에서 압력은? (단, 기체는 이상기체이다.)

  1. 6P
  2. 3P
  3. 2P
  4. 3P/2
(정답률: 63%)
  • 이상기체 상태방정식을 이용하여 질량, 온도, 압력의 변화 관계를 분석합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{mRT}{V}$
    ② [숫자 대입] $P_{final} = \frac{3mR(2T)}{V} = 6 \frac{mRT}{V}$
    ③ [최종 결과] $P_{final} = 6P$
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34. 다음 중 이상적인 오토 사이클의 효율을 증가시키는 방안으로 맞는 것은?

  1. 최고온도 증가, 압축비 증가, 비열비 증가
  2. 최고온도 증가, 압축비 감소, 비열비 증가
  3. 최고온도 증가, 압축비 증가, 비열비 감소
  4. 최고온도 감소, 압축비 증가, 비열비 감소
(정답률: 65%)
  • 오토 사이클의 열효율은 압축비가 클수록, 작동 유체의 비열비가 클수록 증가합니다. 또한 최고온도가 증가하면 사이클의 열역학적 효율을 높이는 방향으로 작용하므로, 최고온도 증가, 압축비 증가, 비열비 증가가 정답입니다.
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35. 25℃, 0.01 MPa 압력의 물 1 kg을 5 MPa 압력의 보일러로 공급할 때 펌프가 가역단열 과정으로 작용한다면 펌프에 필요한 일의 양에 가장 가까운 값은? (단, 물의 비체적은 0.001m3/kg이다.)

  1. 2.58kJ
  2. 4.99kJ
  3. 20.10kJ
  4. 40.20kJ
(정답률: 65%)
  • 비압축성 유체인 물의 가역단열 펌프 일은 비체적과 압력 차의 곱으로 계산합니다.
    $$W = v \times (P_2 - P_1)$$
    $$W = 0.001 \times (5 - 0.01) \times 1000$$
    $$W = 4.99\text{ kJ}$$
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36. 다음의 기본 랭킨 사이클의 보일러에서 가하는 열량을 엔탈피의 값으로 표시하였을 때 올바른 것은? (단, h는 엔탈피이다.)

  1. h5 - h1
  2. h4 - h5
  3. h4 - h2
  4. h2 - h1
(정답률: 50%)
  • 기본 랭킨 사이클에서 보일러는 펌프에서 가압된 액체 상태의 작동 유체가 들어와 과열 증기로 나가는 과정입니다. 그래프에서 보일러 과정은 상태 $2$에서 상태 $4$까지의 과정이므로, 가해진 열량은 두 지점의 엔탈피 차이인 $h_4 - h_2$가 됩니다.
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37. 흡수식 냉동기에서 고온의 열을 필요로 하는 곳은?

  1. 응축기
  2. 흡수기
  3. 재생기
  4. 증발기
(정답률: 45%)
  • 흡수식 냉동기에서 재생기는 희석 용액으로부터 냉매를 분리하기 위해 외부에서 열을 가해 냉매를 증발시키는 장치이므로 고온의 열이 필요합니다.
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38. 출력 10000kW의 터빈 플랜트의 매시 연료소비량이 5000kg/hr이다. 이 플랜트의 열효율은? (단, 연료의 발열량은 33440kJ/kg이다.)

  1. 25%
  2. 21.5 %
  3. 10.9%
  4. 40%
(정답률: 58%)
  • 열효율은 공급된 총 열량에 대한 실제 출력의 비로 계산합니다.
    $$\eta = \frac{P}{\dot{m} \times H}$$
    $$\eta = \frac{10000 \times 3600}{5000 \times 33440}$$
    $$\eta = 0.215 = 21.5\%$$
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39. 어떤 사람이 만든 열기관을 대기압 하에서 물의 빙점과 비등점 사이에서 운전할 때 열효율이 28.6%였다고 한다. 다음에서 옳은 것은?

  1. 이론적으로 판단할 수 없다.
  2. 경우에 따라 있을 수 있다.
  3. 이론적으로 있을 수 있다.
  4. 이론적으로 있을 수 없다.
(정답률: 60%)
  • 카르노 효율은 열기관이 가질 수 있는 이론적 최대 효율입니다. 물의 빙점($273.15\text{K}$)과 비등점($373.15\text{K}$) 사이에서 작동하는 카르노 효율을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$\eta_{max} = 1 - \frac{T_L}{T_H}$$
    $$\eta_{max} = 1 - \frac{273.15}{373.15} \approx 0.268 = 26.8\%$$
    제시된 열효율 $28.6\%$는 이론적 최대 효율인 $26.8\%$를 초과하므로 이론적으로 있을 수 없습니다.
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40. 이상기체를 단열팽창시키면 온도는 어떻게 되는가?

  1. 내려간다.
  2. 올라간다.
  3. 변화하지 않는다.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 36%)
  • 단열팽창은 외부와의 열 교환 없이 기체가 팽창하는 과정입니다. 이때 기체는 외부로 일을 하게 되는데, 이 일에 필요한 에너지를 내부 에너지(온도)에서 끌어다 쓰기 때문에 온도는 내려가게 됩니다.
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3과목: 자동차기관

41. 전자제어 가솔린 기관에서 연료 공급압력이 낮아 질 수 있는 원인으로 틀린 것은?

  1. 연료필터의 막힘
  2. 연료 압력조절기의 스프링 및 체크 볼 불량
  3. 연료 압력 조절기의 진공호스 막힘 또는 진공 누설
  4. 연료 펌프의 불량 또는 연료공급파이프 누설
(정답률: 61%)
  • 연료 압력 조절기의 진공호스가 막히거나 누설되면, 조절기가 엔진 부하 상태를 제대로 인식하지 못해 연료 압력이 오히려 상승하게 됩니다. 연료 필터 막힘, 펌프 불량, 파이프 누설 등은 전형적인 압력 저하 원인입니다.
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42. 가솔린 기관의 노크 방지법으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 화염전파 속도를 빠르게 한다.
  2. 혼합가스에 와류를 증대시킨다.
  3. 발화온도와 압축비를 높인다.
  4. 냉각수 및 흡기온도를 낮춘다.
(정답률: 57%)
  • 가솔린 기관에서 노킹을 방지하려면 압축비를 낮추어 연소실 내 온도와 압력을 줄여야 하며, 발화온도가 높은 연료를 사용해야 합니다. 따라서 발화온도와 압축비를 높이는 것은 오히려 노킹을 촉진하는 행위입니다.
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43. 플라스틱 게이지를 이용하여 크랭크축 베어링 간극을 측정하는 설명으로 맞는 것은?

  1. 플라스틱 게이지 조각이 미끄러지지 않게 크랭크축이나 베어링에 윤활유를 바르고 크랭크축을 조립한다.
  2. 베어링의 폭만큼 자른 플라스틱 게이지 조각을 크랭크 저널에 축방향으로 일직선이 되도록 놓는다.
  3. 플라스틱 게이지 조각을 설치 후 메인베어링 캡을 규정토크로 조인 후 크랭크축을 회전시킨다.
  4. 저널에 눌려 붙어 있는 플라스틱 게이지의 폭을 측정하고, 측정값의 1/2이 베어링 간극이다.
(정답률: 62%)
  • 플라스틱 게이지 측정 시, 정확한 간극 측정을 위해 베어링 폭에 맞게 자른 게이지를 크랭크 저널 위에 축방향으로 일직선이 되게 배치하는 것이 올바른 방법입니다.

    오답 노트
    윤활유를 바름: 게이지가 미끄러져 측정 오차가 발생하므로 금지
    크랭크축을 회전시킴: 게이지가 밀려나 정확한 측정이 불가능함
    측정값의 1/2: 눌린 폭 자체가 곧 베어링 간극임
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44. 압력의 변화를 전기저항으로 변환시켜 압력을 검출하는 자동차의 센서가 아닌 것은?

  1. 맵센서(MAP Sensor)
  2. 대기압 센서(BPS : Barometric Pressure Sensor)
  3. 노크센서(Knock Sensor)
  4. 차고센서(Vehicle Height Sensor)
(정답률: 66%)
  • 차고센서는 차량의 높이 변화에 따른 물리적 변위(위치 변화)를 전기저항으로 변환하는 센서이며, 압력 변화를 검출하는 센서가 아닙니다.

    오답 노트
    맵센서(MAP Sensor): 흡기다기관의 압력을 검출함
    대기압 센서(BPS): 외부 대기압을 검출함
    노크센서(Knock Sensor): 엔진의 진동(압력파)을 검출함
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45. 분배형 연료분사 펌프에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 펌프 윤활을 위하여 특별한 윤활유를 필요로 하지 않는다.
  2. 실린더수와 관계없이 분사펌프는 한 개가 설치된다.
  3. 소형, 경량이다.
  4. 실린더 수 또는 최고 회전속도의 제한을 받지 않는다.
(정답률: 60%)
  • 분배형 연료분사 펌프는 구조상 펌프의 회전 속도가 분사 압력과 분사량에 영향을 미치므로, 실린더 수나 최고 회전속도에 따른 제한을 받습니다.

    오답 노트
    특별한 윤활유를 필요로 하지 않음: 옳은 설명
    실린더 수와 관계없이 분사펌프는 한 개가 설치됨: 옳은 설명
    소형, 경량임: 옳은 설명
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46. 자동차 기관의 연속가변 밸브타이밍(CVVT : Continuously Variable Valve Timing)시스템은 기관 회전수 및 차량 부하에 따라 제어된다. 틀리게 설명한 것은?

  1. 캠샤프트의 위상을 연속적으로 가변한다.
  2. 밸브 로버랩 양을 연속적으로 변경한다.
  3. 흡기밸브의 개폐 시기는 TDC에 고정한다.
  4. 연속가변 밸브타이밍 시스템은 ECU에 의하여 제어된다.
(정답률: 78%)
  • CVVT 시스템은 캠샤프트의 위상을 연속적으로 변화시켜 흡기밸브의 개폐 시기를 최적화하는 시스템이므로, 개폐 시기를 TDC(상사점)에 고정한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    캠샤프트의 위상을 연속적으로 가변함: 옳은 설명
    밸브 로버랩 양을 연속적으로 변경함: 옳은 설명
    ECU에 의하여 제어됨: 옳은 설명
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47. LPG기관에서 피드백 믹서(FBM)의 주 연료 라인에 설치되어 ECU의 듀티제어를 받아 연료량을 조절하는 솔레노이드밸브는?

  1. 2차 록 솔레노이드밸브
  2. 슬로 컷 솔레노이드밸브
  3. 슬로 듀티 솔레노이드밸브
  4. 메인 듀티 솔레노이드밸브
(정답률: 75%)
  • LPG 기관의 피드백 믹서(FBM)에서 ECU의 듀티 제어를 통해 주 연료 라인의 연료량을 직접 조절하는 밸브는 메인 듀티 솔레노이드밸브입니다.
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48. 대형 디젤 차량에 사용하는 직접분사식 엔진에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공기와 연료의 혼합은 연료분사에서 나오는 연료의 운동에너지에 의해 이루어진다.
  2. 연소실 형상이 단순하여 열손실이 적다.
  3. 압축행정 중 열손실이 작아 압축온도가 높기 때문에 압축비가 12-15로 낮아도 예열장치가 불필요하다.
  4. 피스톤과 실린더로의 전열이 크고 불균일한 온도상승으로 열적장애가 크다.
(정답률: 45%)
  • 직접분사식 엔진은 연소실 형상이 단순하여 열손실이 적고, 연소 속도가 빨라 피스톤과 실린더로의 전열이 적으며 열적 장애가 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    공기와 연료의 혼합은 연료분사에서 나오는 연료의 운동에너지에 의해 이루어짐: 옳은 설명
    연소실 형상이 단순하여 열손실이 적음: 옳은 설명
    압축온도가 높기 때문에 압축비가 $12 \sim 15$로 낮아도 예열장치가 불필요함: 옳은 설명
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49. 차량 총중량 5000kgf의 트럭이 구배 20%의 비포장 길을 20km/h로 올라갈 때 가속저항을 제외한 전 주행저항은? (단, 차의 전면 투영면적 A=5m2, 구름저항계수 μr=0.035, 공기저항계수 μs=0.005kgf/m2·(h/km)2, 총중량과 회전부분상당 중량의 비는 ε=0.08로 한다.)

  1. 약 176kgf
  2. 약 1185kgf
  3. 약 1453kgf
  4. 약 1547kgf
(정답률: 47%)
  • 전 주행저항은 구름저항, 구배저항, 공기저항의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = W \times \mu_{r} + W \times \sin(\theta) + A \times \mu_{s} \times v^{2}$
    ② [숫자 대입] $R = 5000 \times 0.035 + 5000 \times 0.2 + 5 \times 0.005 \times 20^{2}$
    ③ [최종 결과] $R = 1185$ kgf
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50. 피스톤링의 마찰력이 4.9kgf이고, 피스톤의 평균속도를 19 m/s 라고 하면 기관의 마찰 손실마력은?

  1. 1.24PS
  2. 1.27PS
  3. 1.55PS
  4. 1.57PS
(정답률: 23%)
  • 마찰력과 평균속도를 이용하여 마찰 손실마력을 계산하는 문제입니다. 마력은 힘과 속도의 곱을 마력 환산 계수로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F \times v}{75}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{4.9 \times 19}{75}$
    ③ [최종 결과] $P = 1.24$ PS
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51. 자동차 기관의 유해배출가스 특성과 혼합비와의 관계가 맞지 않는 것은?

  1. 이론 혼합비보다 농후하면 CO, HC는 증가하고 NOx는 감소
  2. 이론 혼합비보다 약간 희박하면 NOx는 증가하고 CO, HC는 감소
  3. 이론 혼합비보다 현저하게 희박하면 HC는 증가하고 CO, NOx는 감소
  4. 이론 혼합비보다 농후하면 CO, HC는 감소하고 NOx는 증가
(정답률: 61%)
  • 혼합비에 따른 배출가스 특성을 이해하는 문제입니다. 이론 혼합비보다 농후(연료 과다)하면 산소가 부족하여 완전 연소가 일어나지 않으므로 CO와 HC는 증가하고, 산소 부족으로 인해 NOx는 감소합니다.

    오답 노트
    이론 혼합비보다 약간 희박: NOx 최대 발생, CO/HC 감소
    이론 혼합비보다 현저히 희박: HC 증가(실화 발생), CO/NOx 감소
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52. 커먼레일 디젤엔진에서 ECU가 스로틀 플랩을 제어하기 위한 신호가 아닌 것은?

  1. 기관 회전속도
  2. 냉각수 온도
  3. 배기온도
  4. 흡기온도
(정답률: 61%)
  • ECU는 엔진의 효율적인 공기 흡입과 배출을 위해 기관 회전속도, 냉각수 온도, 흡기온도 등의 데이터를 바탕으로 스로틀 플랩을 제어합니다. 배기온도는 연소 후의 결과물로, 스로틀 플랩의 개도를 결정하는 제어 입력 신호로 사용되지 않습니다.
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53. 가변흡기장치(Variable geometric induction system)에 대한 다음 설명의 ( )안에 적합한 것은?

  1. 길게, 흡입저항이 커지므로 출력이 저하
  2. 길게, 흡입저항이 작아지므로 출력이 증가
  3. 짧게, 흡입저항이 커지므로 출력이 저하
  4. 짧게, 흡입저항이 작아지므로 출력이 증가
(정답률: 67%)
  • 가변흡기장치는 엔진 회전수에 따라 흡기 관로의 길이를 조절합니다. 흡기 다기관의 길이를 길게 하면 저속에서는 관성 효과로 인해 저속 토크가 증가하지만, 고속에서는 흡입저항이 커지므로 출력이 저하됩니다.
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54. 가솔린 기관에서 기관의 시동 시에 공급하는 혼합비의 값은?

  1. 이론공연비보다 농후하다.
  2. 이론공연비보다 희박하다.
  3. 혼합비의 값에는 관계없다.
  4. 정확한 이론공연비의 값으로 공급한다.
(정답률: 72%)
  • 기관 시동 시에는 냉간 상태로 인해 연료의 기화가 원활하지 않고 벽면에 응축되는 양이 많습니다. 따라서 안정적인 시동을 확보하기 위해 이론공연비보다 연료량을 더 많이 공급하는 농후한 혼합비를 사용해야 합니다.
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55. 가솔린 직접 분사식 GDI(Gasoline Direct Injection) 엔진의 특징이 아닌 것은?

  1. 수평 흡입 통로 방식(실린더헤드)
  2. 고압 연료펌프
  3. 전자식 고압 스월 인젝터
  4. 보올 피스톤
(정답률: 50%)
  • GDI 엔진은 고압 연료펌프와 전자식 고압 스월 인젝터를 통해 연료를 실린더 내에 직접 분사하며, 효율적인 연소를 위해 보올 피스톤 형상을 채택합니다. 반면 수평 흡입 통로 방식은 GDI 엔진의 핵심적인 특징으로 보기 어렵습니다.
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56. 전자제어 기관의 지르코니아 산소센서(ZrO2)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 산소센서가 냉각되어 있으면 산소농도의 검출이 불가능하다.
  2. 이론공연비에 가깝게 연소되면 산소센서에서 기전력은약 0.45-0.5V이다.
  3. 배기가스 중 산소 농도가 높으면 산소 센서의 기전력이약 0.9V로 높게 발생한다.
  4. 배기가스 중에 산소농도를 전기적으로 검출한다.
(정답률: 72%)
  • 지르코니아 산소센서는 배기가스 중의 산소 농도 차이에 의해 발생하는 기전력을 검출합니다. 산소 농도가 높을 때(희박 연소)는 기전력이 낮게 발생하고, 산소 농도가 낮을 때(농후 연소)는 기전력이 높게 발생합니다. 따라서 산소 농도가 높을 때 기전력이 $0.9\text{V}$로 높게 발생한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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57. 전자제어 가솔린 기관 연료분사장치의 특성에 관한 설명으로서 관계가 없는 것은?

  1. 엔진의 응답성이 좋다.
  2. 실린더의 혼합기 분배가 균일하다.
  3. 연료계통의 구조가 간단하다.
  4. 컨트롤러를 사용하기 때문에 제어가 용이하다.
(정답률: 74%)
  • 전자제어 가솔린 연료분사장치는 정밀한 컨트롤러를 통해 연료량을 제어하므로 응답성이 좋고 실린더별 혼합기 분배가 균일하며 제어가 용이합니다. 하지만 정밀한 제어를 위해 센서, ECU, 인젝터 등 복잡한 구성 요소가 필요하므로 연료계통의 구조가 간단하다는 설명은 옳지 않습니다.
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58. 내연기관의 열역학적 정압 사이클에서 이론 열효율을 구하는 공식은 ?(단, ε : 압축비, k : 비열비, σ : 단절비이다.)

(정답률: 60%)
  • 내연기관의 정압 사이클(더블슨 사이클)에서 이론 열효율은 압축비, 비열비, 단절비의 관계식으로 정의됩니다.
    $$\eta = 1 - \frac{1}{\epsilon^{(k-1)}} \times \frac{\sigma^{k}-1}{k(\sigma-1)}$$
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59. 냉동사이클의 몰리에르 선도에서 냉매의 상태에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 습포화 증기를 계속 가열하면 액체는 계속 증발하여 전부 기체가 되는 것을 건포화증기라 한다.
  2. 포화증기와 과열증기의 온도차를 과열도라 한다.
  3. 포화액은 냉각하면 오히려 온도가 올라가며 이것을 과냉각액이라 한다.
  4. 건포화 증기를 계속 가열하게 되면 포화증기의 온도는 계속 올라간다.
(정답률: 66%)
  • 포화액을 냉각하면 온도가 포화 온도보다 낮아지게 되며, 이를 과냉각액이라고 합니다. 냉각 시 온도가 올라간다는 설명은 열역학적 원리에 어긋나므로 틀린 설명입니다.
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60. 기관의 크랭크 케이스 환기장치에서 PCV(Positive Crankcase Ventilation valve)가 완전 작동하여 진공통로가 작아진 경우 기관의 작동조건은?

  1. 기관 정지 시
  2. 공회전 혹은 감속 시
  3. 기관 가속 시
  4. 과부하시
(정답률: 56%)
  • PCV 밸브는 크랭크케이스 내부의 가스를 흡기 매니폴드로 보내는 장치입니다. 공회전 혹은 감속 시에는 흡기 매니폴드의 진공도가 매우 높기 때문에, 밸브가 완전히 작동하여 진공 통로를 작게 조절함으로써 과도한 공기 유입을 방지하고 엔진 회전수를 안정시킵니다.
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4과목: 자동차새시

61. 조향요소에서 캠버에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 차량의 무게가 무거울수록 (-)캠버로 변한다.
  2. 과도한 캠버는 타이어의 바깥쪽을 마모시킨다.
  3. 앞바퀴가 수직방향의 하중에 의해 아래로 벌어지는 것을 방지한다.
  4. 차량을 옆에서 보았을 때 수직선에 대해서 타이어를 회전시키는 조향축이 이루는 각도이다.
(정답률: 65%)
  • 캠버는 차량을 정면에서 보았을 때 바퀴의 윗부분이 수직선에 대해 안쪽 또는 바깥쪽으로 기울어진 각도를 말합니다. 차량을 옆에서 보았을 때 조향축이 이루는 각도를 설명하는 내용은 캐스터(Caster)에 대한 설명이므로 틀린 것입니다.
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62. 자동차용 수동변속기의 클러치 용량에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 기관 회전토크와 동일하여야 한다.
  2. 용량이 크면 접촉충격이 적다.
  3. 기관의 최고 회전토크보다 커야 한다.
  4. 용량이 적을수록 효율이 좋아 내구성이 증대된다.
(정답률: 69%)
  • 클러치는 엔진의 동력을 변속기로 전달하는 장치이므로, 엔진이 낼 수 있는 최대 토크를 미끄러짐 없이 전달하기 위해서는 클러치의 용량이 기관의 최고 회전토크보다 커야 합니다.

    오답 노트
    용량이 크면: 접촉 충격이 오히려 커질 수 있음
    용량이 적으면: 슬립이 발생하여 내구성이 저하됨
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63. 전자제어 자동변속기에서 페일세이프(Fail Safe) 기능이란?

  1. 시스템 이상 시 멈추는 기능
  2. 시스템 이상 시 사전에 설정된 일정 조건하에서 작동하도록 제어하는 안전기능
  3. 고속 운전 시 오버 드라이브기능에 이상이 생겼을 때 연료의 절약을 위해 자동으로 유성기어가 고단에 치합되는 기능
  4. 저속 운전 시 시스템에 이상이 생겼을 때 파워 모드로 고정되는 기능
(정답률: 64%)
  • 페일세이프(Fail Safe)란 시스템에 고장이나 이상이 발생했을 때, 완전히 멈추는 것이 아니라 사전에 설정된 안전한 조건(예: 특정 단수 고정)으로 작동하게 하여 최소한의 주행 성능을 유지하도록 하는 안전 제어 기능입니다.
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64. 리지드 액슬(rigid axle)을 킹핀(king pin)으로 조향 너클에 설치하는 방식이 아닌 것은?

  1. 엘리옷형
  2. 역르모앙형
  3. 르모앙형
  4. 마몬형
(정답률: 60%)
  • 리지드 액슬을 킹핀으로 조향 너클에 설치하는 대표적인 방식에는 엘리옷형, 르모앙형, 마몬형이 있습니다. 역르모앙형은 표준적인 설치 방식에 해당하지 않습니다.
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65. 소형 승용차에 주로 사용되는 부동 캘리퍼형 디스크 브레이크의 단점이 아닌 것은?

  1. 피스톤의 이동량을 크게 하여야 한다.
  2. 먼지 등에 의해 이동이 원활하지 않게 되기 쉽다.
  3. 실린더가 통풍이 잘 되는 위치에 있어 베이퍼록 현상이 없다.
  4. 패드의 편마멸이 되기 쉽다.
(정답률: 50%)
  • 부동 캘리퍼 방식은 구조가 단순하지만, 피스톤 이동량이 많고 먼지로 인한 작동 불량이나 패드 편마멸이 발생하기 쉽습니다. 베이퍼록 현상은 브레이크액이 가열되어 기포가 발생하는 현상으로, 캘리퍼의 위치와 상관없이 고온의 마찰열로 인해 발생할 수 있으므로 베이퍼록 현상이 없다는 설명은 틀린 내용입니다.
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66. 자동차안전기준에 관한 규칙에서 사람이 승차하지 아니하고 물품을 적재하지 아니한 상태에서 연료, 냉각수, 예비타이어를 설치하여 운행할 수 있는 상태는?

  1. 공차 상태
  2. 적차 상태
  3. 최소 중량 상태
  4. 준비 상태
(정답률: 72%)
  • 자동차안전기준에 관한 규칙에 따라, 사람이 타지 않고 물품도 적재하지 않았으나 연료, 냉각수, 예비타이어 등 운행에 필요한 기본 장치들이 모두 갖춰진 상태를 공차 상태라고 정의합니다.
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67. 조향 기어비에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 조향 기어비는 일반적으로 대형 자동차는 작고, 소형 자동차는 크게 되어 있다.
  2. 조향 기어비를 크게 하면 조향핸들의 조작이 신속하게 된다.
  3. 조향 기어비를 크게 하면 조향핸들의 조작에 큰 회전력이 필요하다.
  4. 조향 기어비를 작게 하면 가역성의 경향이 크게 된다.
(정답률: 25%)
  • 조향 기어비를 작게 하면 핸들을 조금만 돌려도 바퀴가 많이 움직이므로 조향 응답성이 좋아지지만, 노면의 충격이 핸들로 더 많이 전달되는 가역성 경향이 커지게 됩니다.

    오답 노트
    대형 자동차는 조향 기어비가 크고 소형은 작음: 일반적인 설계 방향과 반대임
    기어비를 크게 하면 조작이 신속함: 기어비가 클수록 더 많이 돌려야 하므로 조작이 느려짐
    기어비를 크게 하면 큰 회전력이 필요함: 기어비가 클수록 조작 힘(회전력)은 오히려 줄어듦
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68. ABS (Anti Skid Brake System)가 작동할 때 ECU의 신호에 의해 펌프를 작동시켜 휠 실린더에 가해지는 유압을 제어하는 하이드롤릭 유닛의 구성품이 아닌 것은?

  1. 솔레노이드 밸브
  2. 펌프
  3. 어큐뮬레이터
  4. 체크밸브
(정답률: 52%)
  • ABS의 하이드롤릭 유닛은 ECU의 제어에 따라 유압을 조절하기 위해 솔레노이드 밸브, 펌프, 어큐뮬레이터 등으로 구성됩니다. 체크밸브는 일반적인 하이드롤릭 유닛의 핵심 제어 구성품으로 분류되지 않습니다.
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69. 자동 차동 제한장치(LSD : Limited Slip Differential)의 장점이 아닌 것은?

  1. 좌우 바퀴에 걸리는 토크에 맞게 배분하여 직진 안정성이 향상된다.
  2. 미끄러운 노면에서 바퀴가 공회전 현상이 적어지므로 타이어 수명이 길어진다.
  3. 전후 디퍼렌셜 기어 사이를 직결시켜 구동력을 앞뒤로 배분한다.
  4. 거친 노면에서 직진성, 주행성이 향상된다.
(정답률: 53%)
  • LSD는 좌우 바퀴의 회전 차이를 제한하여 구동력을 효율적으로 배분함으로써 직진 안정성과 주행성을 향상시키는 장치입니다. 전후 디퍼렌셜 기어 사이를 직결하여 구동력을 앞뒤로 배분하는 것은 센터 디퍼렌셜이나 트랜스퍼 케이스의 역할입니다.
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70. 자동차에 주로 사용되는 수동 변속기구의 형식이 아닌 것은?

  1. 부동 기어식
  2. 동기 치합식
  3. 섭동 기어식
  4. 상시 치합식
(정답률: 64%)
  • 자동차 수동 변속기는 기어의 맞물림 방식에 따라 상시 치합식, 동기 치합식, 섭동 기어식 등이 사용됩니다. 부동 기어식은 일반적인 자동차 수동 변속기 형식에 해당하지 않습니다.
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71. TCS(Traction Control System)의 제어방식이 아닌 것은?

  1. 유량 토크제어방식
  2. 브레이크 토크제어방식
  3. 차동장치 제어방
  4. 엔진 토크 제어방식
(정답률: 52%)
  • TCS는 구동바퀴의 슬립을 방지하기 위해 엔진 토크를 제어하거나, 브레이크 토크를 가하거나, 차동장치를 제어하는 방식을 사용합니다. 유량 토크제어방식이라는 제어 방식은 존재하지 않습니다.
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72. 전자제어 현가장치의 제어특성 중 앤티-다이브 (Anti-dive) 기능을 설명한 것으로 맞는 것은?

  1. 급발진, 급가속시 감쇠력을 소프트(soft)로 하여 차량의 뒤쪽이 내려앉는 현상
  2. 급제동시 감쇠력을 하드(hard)로 하여 차체의 앞부분이 내려가는 것을 방지하는 기능
  3. 회전 주행 시 원심력에 의한 차량의 롤링을 최소로 유지하는 기능
  4. 급발진 시 가속으로 인한 차량의 흔들림을 억제하는 기능
(정답률: 73%)
  • 앤티-다이브(Anti-dive)는 급제동 시 관성에 의해 차체 앞부분이 아래로 쏠리는 다이브 현상을 방지하기 위해 감쇠력을 하드(hard)하게 조절하는 기능입니다.

    오답 노트
    급가속 시 뒤쪽이 내려앉는 현상 방지: 앤티-스쿼트(Anti-squat)
    회전 시 롤링 최소화: 앤티-롤(Anti-roll)
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73. 800m 구간을 일정한 속도로 주행하여 이 구간을 통과하는데 30초가 걸렸다면 이때의 자동차의 속도는?

  1. 54 km/h
  2. 78km/h
  3. 85km/h
  4. 96km/h
(정답률: 45%)
  • 속도는 단위 시간당 이동 거리로 계산하며, $m/s$ 단위를 $km/h$로 변환하기 위해 거리 단위는 $1000$으로 나누고 시간 단위는 $3600$으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{s}{t}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{800 / 1000}{30 / 3600}$
    ③ [최종 결과] $v = 96$
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74. ABS 장치에서 자기 진단기를 사용하여 고장코드의 기억소거를 위한 내용으로 거리가 먼 것은?

  1. 휠 스피드 센서의 단선이 없어야 한다.
  2. 점화스위치는 ON 상태여야 한다.
  3. 하이드롤릭 솔레노이드 밸브 단선이 없어야 한다.
  4. 조향휠 각도센서의 단선이 없어야 한다.
(정답률: 47%)
  • ABS 고장코드 기억소거를 위해서는 시스템의 기본 작동 조건인 점화스위치 ON 상태와 휠 스피드 센서, 하이드롤릭 솔레노이드 밸브의 회로 단선이 없어야 합니다. 조향휠 각도센서는 주로 ESP나 VDC 등 주행 안정성 제어 장치와 관련이 있으며, ABS 기본 고장코드 소거의 필수 전제 조건은 아닙니다.
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75. 자동변속기 솔레노이드 밸브 형식이 아닌 것은?

  1. 유압제어용 밸브
  2. 변속제어용 밸브
  3. 댐퍼클러치제어용 밸브
  4. 유속제어용 밸브
(정답률: 68%)
  • 자동변속기의 솔레노이드 밸브는 유압, 변속, 댐퍼클러치 등을 제어하여 변속 시점을 조절하는 역할을 합니다. 유속제어용 밸브는 자동변속기의 일반적인 솔레노이드 밸브 형식에 해당하지 않습니다.
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76. 그림과 같은 유압식 브레이크 장치에서 페달의 비가 20 : 4이고, 페달의 답력이 20N, 마스터 실린더의 직경이 2㎝라고 할 경우 마스터 실린더의 압력은?

  1. 약 3.2N/cm2
  2. 약 21.3N/cm2
  3. 약 31.8N/cm2
  4. 약 200N/cm2
(정답률: 51%)
  • 페달의 지레 원리를 이용해 마스터 실린더에 가해지는 힘을 먼저 구한 뒤, 이를 실린더 단면적으로 나누어 압력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F_{mc} = F_{p} \times \frac{L_{1}}{L_{2}}$$
    $$P = \frac{F_{mc}}{\frac{\pi d^{2}}{4}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$F_{mc} = 20 \times \frac{20}{4} = 100$$
    $$P = \frac{100}{\frac{3.14 \times 2^{2}}{4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 31.8$$
    따라서 마스터 실린더의 압력은 약 $31.8\text{N/cm}^{2}$ 입니다.
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77. 타이어가 노면에 접지하는 순간 트레드 홈 안의 공기가 압축되어 방출되므로 발생하는 소음은?

  1. 럼블(Rumble) 소음
  2. 험(Hum)소음
  3. 스퀄(Squeal) 소음
  4. 패턴 소음(Pattern Noise)
(정답률: 41%)
  • 타이어가 노면에 접지할 때 트레드 홈 속의 공기가 압축되었다가 빠르게 방출되면서 발생하는 소음을 패턴 소음(Pattern Noise)이라고 합니다.
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78. 타이어 트레드 한쪽 면이 마멸되는 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 휠의 런아웃 발생
  2. 허브너클의 런아웃 발생
  3. 허브 베어링의 마모
  4. 높은 공기압력
(정답률: 64%)
  • 휠의 런아웃, 허브너클의 런아웃, 허브 베어링의 마모는 타이어의 정렬 상태나 회전축에 영향을 주어 한쪽 면이 편마모되는 원인이 됩니다. 반면 높은 공기압력은 타이어의 중앙 부분이 집중적으로 마모되는 원인이 됩니다.
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79. 수동변속기에서 기어가 이중으로 물린다면 어떤 장치의 고장이라고 볼 수 있는가?

  1. 인터록 장치의 고장
  2. 싱크로나이저 링의 내측 마모
  3. 싱크로나이저 링기어의 소손
  4. 싱크로나이저 키의 돌출부 마모
(정답률: 71%)
  • 인터록 장치는 수동변속기에서 두 개 이상의 기어가 동시에 맞물리는 것을 방지하는 안전 장치입니다. 따라서 기어가 이중으로 물린다면 인터록 장치의 고장으로 판단할 수 있습니다.
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80. 독립현가장치의 장점이 아닌 것은?

  1. 바퀴의 상하 진동이 일어나도 전차륜 정렬이 틀려지지 않는다.
  2. 차의 높이를 낮게 할 수 있으므로 안정성이 향상된다.
  3. 시미현상이 적다.
  4. 스프링 아래하중이 적다.
(정답률: 54%)
  • 독립현가장치는 각 바퀴가 독립적으로 움직이므로 승차감은 좋으나, 바퀴의 상하 진동 시 휠 얼라이먼트(전차륜 정렬)가 변할 수 있다는 단점이 있습니다.
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5과목: 자동차전기

81. 오토 라이트 장치에서 스위치를 조작하지 않고 오토 모드에서 미등 및 전조등을 자동으로 작동시키기 위해 차량 외부의 조도를 감지하는 반도체 소자는?

  1. 사이리스터
  2. 정특성 서미스터
  3. 광전도 셀
  4. 발광다이오드
(정답률: 64%)
  • 광전도 셀은 빛의 세기(조도)에 따라 저항값이 변하는 성질을 가진 반도체 소자로, 외부 밝기를 감지하여 전조등을 자동으로 제어하는 데 사용됩니다.
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82. 차량에 장착된 배터리가 방전되었을 때 응급조치방법으로 틀린 것은?

  1. 점프 케이블을 연결할 수 있도록 전원 공급차는 시동을 건 상태로 준비한다.
  2. 차와 차 끼리 연결 시 모든 전원을 켜 놓고 점프 케이블을 연결한다.
  3. 배터리 (＋)단자를 연결한 후에 (-)단자를 연결한다.
  4. 시동이 걸린 후에는 연결한 역순으로 점프 케이블을 탈거한다.
(정답률: 65%)
  • 배터리 점프 시 전기적 충격이나 쇼트를 방지하기 위해 모든 전원을 끈 상태에서 케이블을 연결해야 합니다.

    오답 노트
    전원 켜고 연결: 쇼트 및 전기 장치 손상 위험
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83. 예열플러그가 단선되는 주원인으로 틀린 것은?

  1. 엔진이 냉각되었을 때
  2. 예열플러그 설치 시 조임이 불량할 때
  3. 규정값 이상의 과대전류가 흐를 때
  4. 예열시간이 너무 길 때
(정답률: 60%)
  • 예열플러그는 과전류, 과도한 예열 시간, 조임 불량 등으로 인해 단선될 수 있으나, 단순히 엔진이 냉각된 상태인 것은 단선의 직접적인 원인이 아닙니다.
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84. 자동차 전기배선에서 저항을 측정하고자 한다. 어느 장비를 사용하여야 하는가?

  1. 점퍼 와이어
  2. 테스트 램프
  3. 멀티미터
  4. 트리거 픽업
(정답률: 73%)
  • 전압, 전류, 저항을 모두 측정할 수 있는 종합 측정 장비인 멀티미터를 사용하여 전기배선의 저항을 측정합니다.
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85. 가솔린 기관용 점화코일과 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 1차 코일에 전류가 흐르고 있으면 2차 코일에 유도전압이 발생한다.
  2. 1차 코일은 2차 코일에 비해 대전류가 흘러 코일의 단면적이 크다.
  3. 1차 코일의 전류를 차단하면 2차 코일에 큰 유도전압이 발생한다.
  4. 코일의 전류를 단속하면 전압이 발생하는 현상을 자기유도작용이라 한다.
(정답률: 46%)
  • 점화코일의 유도전압은 전류가 흐를 때가 아니라, 흐르던 전류가 갑자기 차단될 때 발생하는 자기장의 변화에 의해 유도됩니다.

    오답 노트
    1차 코일에 전류가 흐르고 있으면 2차 코일에 유도전압이 발생한다: 전류가 일정하게 흐르는 상태가 아니라, 전류가 차단되는 순간에 고전압이 유도됩니다.
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86. 자동차의 자동 온도조절장치(오토 에어컨)에서 송풍기의 모터속도를 무단으로 제어하여 풍량을 조절시키는 것은?

  1. 믹스 액추에이터
  2. 온도센서
  3. 파워 트랜지스터
  4. 온도 컨트롤 레지스터
(정답률: 45%)
  • 자동 온도조절장치에서 파워 트랜지스터는 전압과 전류를 정밀하게 제어하여 송풍 모터의 회전 속도를 무단(Stepless)으로 조절함으로써 풍량을 제어하는 역할을 수행합니다.
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87. 전자제어 가솔린 기관의 점화장치에서 점화플러그 전극부위가 지나치게 그을렸을 때 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 피스톤 링의 마모
  2. 혼합기가 희박할 때
  3. 점화시기가 규정보다 늦을 때
  4. 점화코일 및 고압케이블의 노화
(정답률: 67%)
  • 점화플러그 전극의 그을음(카본 퇴적)은 주로 연료가 과다하거나 연소가 불완전할 때 발생합니다.
    피스톤 링 마모로 인한 오일 유입, 늦은 점화시기, 점화코일 노화로 인한 약한 불꽃은 모두 불완전 연소를 유발하여 그을음을 만듭니다.

    오답 노트
    혼합기가 희박할 때: 연료가 부족한 상태이므로 그을음이 발생하기보다 오히려 전극이 하얗게 변하는 과열 현상이 나타납니다.
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88. 도난방지장치 장착 차량에서 경계상태가 되기 위한 입력요소가 아닌 것은?

  1. 후드 스위치
  2. 도어 스위치
  3. 차속 스위치
  4. 트렁크 스위치
(정답률: 71%)
  • 도난방지장치의 경계상태는 차량의 외부 침입을 감지하기 위한 상태이므로, 외부 개방 여부를 확인하는 스위치들이 입력 요소가 됩니다.
    후드 스위치, 도어 스위치, 트렁크 스위치는 침입 경로를 감시하는 핵심 요소이지만, 차속 스위치는 차량의 주행 속도를 감지하는 장치이므로 경계상태 설정과는 무관합니다.
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89. 0.5μF 과 0.7μF의 축전기를 병렬로 연결하고 12V의 전압을 가했을 때 합성 정전용량은?

  1. 1.2μF
  2. 0.7μF
  3. 0.5μF
  4. 0.3μF
(정답률: 62%)
  • 축전기를 병렬로 연결할 때의 합성 정전용량은 각 정전용량의 단순 합으로 계산합니다.
    ① [합성 정전용량 공식] $C = C_{1} + C_{2}$
    ② [숫자 대입] $C = 0.5 + 0.7$
    ③ [최종 결과] $C = 1.2$
    따라서 합성 정전용량은 $1.2\mu\text{F}$ 입니다.
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90. 축전지 충전방법에서 다량의 가스 방출 없이 단시간에 충전할 수 있는 장점이 있는 방식은?

  1. 정전압 충전
  2. 정전류 충전
  3. 준정전류 충전
  4. 단계별 충전
(정답률: 59%)
  • 정전압 충전 방식은 충전 전압을 일정하게 유지하여 충전 초기에는 큰 전류가 흐르다가 전지 전압이 상승함에 따라 전류가 자동으로 감소하므로, 가스 방출을 억제하면서도 효율적으로 단시간에 충전할 수 있는 방식입니다.
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91. 다음 회로에서 스위치(SW)가 ON일 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. TR1 : ON, TR2 : ON, 표시등 : 점등
  2. TR1 : ON, TR2 : OFF, 표시등 : 점등
  3. TR1 : ON, TR2 : OFF, 표시등 : 소등
  4. TR1 : OFF, TR2 : ON, 표시등 : 점등
(정답률: 43%)
  • 회로 분석 결과, 스위치(SW)가 ON 되면 $TR_{1}$의 베이스에 전원이 공급되지 않아 $TR_{1}$은 OFF 상태가 됩니다. 이때 $TR_{1}$의 컬렉터 전압이 상승하여 $TR_{2}$의 베이스를 구동시키므로 $TR_{2}$는 ON 상태가 되며, 결과적으로 표시등에 전류가 흐르게 되어 점등됩니다.
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92. 전조등의 설치 높이 기준으로 맞는 것은?

  1. 공차상태에서 지상 500㎜ 이상, 1500㎜ 이내
  2. 공차상태에서 지상 500㎜ 이상, 1200㎜ 이내
  3. 공차상태에서 지상 800㎜ 이상, 1500㎜ 이내
  4. 공차상태에서 지상 800㎜ 이상, 1200㎜ 이내
(정답률: 62%)
  • 자동차 전조등의 설치 높이는 법규상 공차상태에서 지상 $500\text{mm}$이상 $1200\text{mm}$이내로 규정되어 있습니다.
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93. 전자제어 엔진의 점화계통에 해당되지 않는 것은?

  1. 점화코일
  2. 파워 트랜지스터
  3. 체크밸브
  4. 크랭크 앵글 센서
(정답률: 63%)
  • 전자제어 엔진의 점화계통은 점화코일, 파워 트랜지스터, 크랭크 앵글 센서 등을 통해 점화 시기와 강도를 제어합니다. 반면 체크밸브는 유체나 기체의 역류를 방지하는 장치로, 점화계통과는 무관한 부품입니다.
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94. 단상 발전기의 자극수가 8개이고 주파수가 60Hz일 때 발전기의 회전속도는?

  1. 60rpm
  2. 480rpm
  3. 600rpm
  4. 900rpm
(정답률: 34%)
  • 발전기의 회전속도는 주파수와 자극 수의 관계식으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{120 f}{P}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{120 \times 60}{8}$
    ③ [최종 결과] $N = 900$ rpm
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95. 자동차의 납산 축전지에서 발생하는 설페이션 현상의 원인이 아닌 것은?

  1. 극판이 단락되었다.
  2. 방전된 상태로 장기간 방치하였다.
  3. 배터리 비중이 현저히 낮아졌다.
  4. 전해액의 온도가 25℃이다.
(정답률: 65%)
  • 설페이션 현상은 배터리가 방전된 상태로 방치되거나 비중이 낮아질 때, 또는 극판 단락 시 황산납 결정이 극판에 고착되는 현상입니다. 전해액 온도가 $25^{\circ}C$인 것은 일반적인 상온 상태로, 설페이션의 직접적인 원인이 아닙니다.
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96. HEI(High Energy Ignition) 점화장치에서 1차 전류를 단속하는 장치는?

  1. 노킹센서
  2. 점화코일
  3. 점화 플러그
  4. 파워 트랜지스터
(정답률: 58%)
  • HEI 점화장치는 기존의 포인트 접점 대신 파워 트랜지스터를 사용하여 1차 전류를 고속으로 단속함으로써 더 높은 점화 에너지를 생성합니다.
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97. 자동차의 전자동 공조장치에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 습도센서는 차량 내부의 습도를 감지하여 김서림 현상을 방지하기 위해 장착된다.
  2. 에어컨 ECU는 습도세서와 외기센서에서 측정된 외부온도를 모니터링해서 일정 값에 이르면 에어컨을 가동시킨다.
  3. AQS는 배출가스를 비롯하여 대기 중에 함유되어 있는 유해 및 악취 가스를 감지하여 실내 유입을 차단한다.
  4. 습도센서를 이용한 공조장치가 있는 자동차는 실내습도를 빨리 제거하기 위해 PTC 히터를 작동시킨다.
(정답률: 54%)
  • 습도센서를 이용한 공조장치는 실내 습도를 제거하고 김서림을 방지하기 위해 에어컨 컴프레서를 작동시키거나 외기 유입량을 조절합니다. PTC 히터는 주로 난방을 위해 사용되는 장치입니다.
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98. 하이브리드 자동차의 총합제어 기능이 아닌 것은?

  1. 오토스톱제어
  2. 경사로밀림방지제어
  3. 브레이크 정압제어
  4. LDC(DC-DC 변환기) 제어
(정답률: 44%)
  • 하이브리드 자동차의 총합제어는 에너지 효율 최적화와 주행 안전을 위해 오토스톱, 경사로밀림방지, LDC 제어 등을 수행합니다. 브레이크 정압제어는 총합제어의 핵심 기능에 해당하지 않습니다.
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99. 역방향 전압이 어떤 값에 이르면 전류가 역방향으로 흐를 수 있도록 제작한 다이오드는?

  1. LED
  2. 포토다이오드
  3. 제너다이오드
  4. 트리다이오드
(정답률: 79%)
  • 제너다이오드는 역방향 전압이 특정 값(제너 전압)에 도달하면 항복 현상이 일어나 전류가 역방향으로 흐르게 설계된 다이오드로, 주로 정전압 회로에 사용됩니다.
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100. 전조등 시험기의 광도지시 판정정밀도 허용오차 범위는?

  1. ±10% 이내
  2. ±15% 이내
  3. ±17% 이내
  4. ±20% 이내
(정답률: 66%)
  • 전조등 시험기의 광도지시 판정정밀도는 측정의 신뢰성을 확보하기 위해 $\pm 15\%$이내의 허용오차 범위를 유지해야 합니다.
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