자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2014-08-17)

자동차정비기사
(2014-08-17 기출문제)

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1과목: 일반기계공학

1. 코일 스프링에서 코일의 평균지름을 D(㎜), 소선의 지름을 d(㎜)라고 할 때 스프링 지수를 바르게 표현한 것은?

  1. D/d
  2. d/D
  3. πD/d
  4. 2πd/D
(정답률: 63%)
  • 스프링 지수는 코일 스프링의 강성을 나타내는 값으로, 스프링 상수와 스프링 길이의 제곱을 코일 스프링의 굴곡 반경으로 나눈 값입니다. 코일의 평균 지름은 D이고, 소선의 지름은 d입니다. 이때, 굴곡 반경은 D/2 + d/2으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 스프링 지수는 (π/2) x (D/d)로 계산됩니다. 이때, (π/2)는 상수이므로 D/d가 스프링 지수를 바르게 표현한 것입니다.
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2. 포와송 비(Possion's ratio)에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 종변형률과 횡변형률의 곱이다.
  2. 전단응력과 횡탄성계수의 곱이다.
  3. 횡변형률을 종변형률로 나눈 값이다.
  4. 수직응력과 종탄성계수를 곱한 값이다.
(정답률: 72%)
  • 정답은 "횡변형률을 종변형률로 나눈 값이다."이다. 포와송 비는 고체가 얼마나 압축되는지를 나타내는 지표로, 횡변형률과 종변형률의 비율로 정의된다. 즉, 포와송 비는 고체가 압축될 때 종단 방향으로 얼마나 변화하는지를 나타내는 종변형률과, 그에 대응하는 횡단 방향으로의 변화를 나타내는 횡변형률의 비율을 의미한다.
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3. 압력제어밸브 중 회로 내의 압력이 설정값에 도달하면 오일의 일부 또는 전부를 배출구로 되돌려서 회로 내의 압력을 일정하게 유지되게 하는 역할을 하는 밸브는?

  1. 감압 밸브
  2. 시퀀스 밸브
  3. 릴리프 밸브
  4. 언로우딩 밸브
(정답률: 63%)
  • 압력제어밸브 중 회로 내의 압력이 설정값에 도달하면 오일의 일부 또는 전부를 배출구로 되돌려서 회로 내의 압력을 일정하게 유지되게 하는 역할을 하는 밸브는 "릴리프 밸브"입니다. 이는 압력이 너무 높아지면 회로에 손상을 줄 수 있기 때문에 압력을 안정적으로 유지하기 위해 사용됩니다.
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4. 열처리 종류 중 재료의 결정입자를 미세하게 하고 조직을 균일하게 하는 것은?

  1. 불림
  2. 풀림
  3. 뜨임
  4. 담금질
(정답률: 52%)
  • 불림은 열처리 중 재료의 결정입자를 미세하게 하고 조직을 균일하게 만드는 과정이다. 이는 재료 내부의 구조를 안정화시켜 내구성과 강도를 향상시키는 효과가 있다. 따라서 불림은 열처리 종류 중 재료의 물성을 개선하는 중요한 과정이다.
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5. 길이 100㎝의 강재가 인장력을 받아 0.04㎝의 신장을 보였다. 이 봉의 인장변형률은 얼마인가?

  1. 0.03%
  2. 0.04%
  3. 0.05%
  4. 0.06%
(정답률: 68%)
  • 인장변형률은 (신장/원래길이) x 100 으로 계산한다. 따라서 이 문제에서는 (0.04/100) x 100 = 0.04% 이다. 따라서 정답은 "0.04%" 이다.
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6. 4각 나사와 비교한 3각 나사의 일반적인 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 마찰계수가 작다.
  2. 이송효율이 나쁘다.
  3. 체결용으로 적합하다.
  4. 자립(self-lock)작용이 있다.
(정답률: 57%)
  • 정답: "이송효율이 나쁘다."

    3각 나사는 4각 나사보다 이송효율이 더 좋습니다. 이는 3각 나사가 나사 간 접촉면이 적어 마찰이 적기 때문입니다. 따라서 "이송효율이 나쁘다"는 옳지 않은 설명입니다.
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7. 지름 110㎜, 회전수 500rpm인 축에 묻힘키를 폭 28㎜, 높이 18㎜, 길이 300㎜로 설계하려고 한다면 키의 전단응력에 의한 전달동력은 약 몇 PS인가? (단, 키의 허용전단응력(ϒn)은 3.2kgf/mm2이다.)

  1. 516
  2. 762
  3. 1032
  4. 2580
(정답률: 42%)
  • 전달동력(P)은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = (2π × 지름/2 × 회전수 × 키의 전단면적 × 허용전단응력) / 1000

    전단면적은 폭과 높이를 곱한 값이므로 28 × 18 = 504mm2이다.

    따라서, P = (2π × 110/2 × 500 × 504 × 3.2) / 1000 = 1032.192

    소수점 이하를 버리면 전달동력은 약 1032PS이다.

    따라서, 정답은 "1032"이다.
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8. 서브머지드 아크 용접(submerged arc welding)의 장점으로 옳지 않은 것은?

  1. 용융 및 용착속도가 빠르다.
  2. 작업능률이 수동에 비해 높다.
  3. 유해광선 및 흄 등의 발생이 적다.
  4. 개선각을 크게 하여 용접의 패스수를 줄일 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 개선각을 크게 하여 용접의 패스수를 줄일 수 있다는 것은 옳지 않은 것입니다. 개선각이 크면 용접선이 더 멀리 이동하므로 패스수가 줄어들지 않습니다. 따라서 이것은 서브머지드 아크 용접의 장점이 아닙니다.
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9. 비틀림이 작용하고 있을 때 축의 강도(torsional rigidity)를 바르게 표현한 것은?

  1. 전단탄성계수＋극관성 모멘트
  2. 전단탄성계수－극관성 모멘트
  3. 전단탄성계수 × 극관성 모멘트
  4. 전단탄성계수 ÷ 극관성 모멘트
(정답률: 66%)
  • 정답은 "전단탄성계수 × 극관성 모멘트"입니다.

    비틀림이 작용하면 축의 단면이 비틀리게 되고, 이 때 축의 강도는 축의 단면과 비틀림의 크기에 따라 결정됩니다. 이를 나타내는 공식이 "전단탄성계수 × 극관성 모멘트"입니다.

    전단탄성계수는 축의 단면이 얼마나 비틀림에 대해 강하게 반응하는지를 나타내는 값이며, 극관성 모멘트는 축의 단면이 얼마나 비틀림에 대해 저항하는지를 나타내는 값입니다. 이 두 값의 곱으로 축의 강도를 나타내는 것입니다.
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10. 보의 단면 형상의 경제적인 설계방법이 아닌 것은?

  1. 단면적이 커짐에 따라 단면계수를 작게 한다.
  2. 저항모멘트를 증가시키기 위해 단면계수를 크게 한다.
  3. 재료를 중립축에 가까운 부분에서는 작게 하고 바깥쪽으로 많이 분포하도록 한다.
  4. 단면계수와 안전계수가 일정하다고 할 때 단면의 형상이 폭에 비해 높이가 높은 단면이 높이가 낮은 단면보다 면적을 작게 한다.
(정답률: 34%)
  • 정답: "저항모멘트를 증가시키기 위해 단면계수를 크게 한다."

    이유: 단면계수는 단면의 형상에 따라 결정되는 값으로, 단면의 안정성을 나타내는 지표이다. 단면적이 커짐에 따라 단면계수를 작게 하는 이유는, 단면이 커질수록 저항모멘트가 증가하기 때문이다. 따라서 단면계수를 작게 함으로써 안정성을 유지하면서도 불필요한 재료 낭비를 줄일 수 있다.
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11. 리머(reamer)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 구멍의 내면을 매끈하고 정밀하게 가공한다.
  2. 리머자루는 모스 테이퍼 자루와 직선 자루가 있다.
  3. 경사각은 축선에 대하여 강의 경우 5∼10°정도이다.
  4. 절삭날은 적은 것이 좋으며 홀수날로 부등 간격일 때, 채터링이 발생한다.
(정답률: 72%)
  • "절삭날은 적은 것이 좋으며 홀수날로 부등 간격일 때, 채터링이 발생한다."이 부분이 옳지 않습니다.

    채터링은 절삭날의 간격이 일정하지 않을 때 발생하는 진동 현상으로, 홀수날이든 짝수날이든 간격이 부등하면 발생할 수 있습니다. 따라서 절삭날의 간격은 적당한 크기로 유지해야 하며, 부등 간격을 피하기 위해 정밀한 가공이 필요합니다.
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12. 정밀주조법 중 셀 몰드법의 특징이 아닌 것은?

  1. 대형제품에 유리하다.
  2. 자동차, 재봉틀 등의 주물에 사용한다.
  3. 제작이 용이하며 대량생산에 용이하다.
  4. 모래가 적게 들고 주물의 뒤처리가 간단하다.
(정답률: 45%)
  • 셀 몰드법은 모래를 사용하지 않기 때문에 모래가 적게 들고 주물의 뒤처리가 간단하다는 특징이 있습니다. 이는 대형제품에 유리하다는 이유와 관련이 있습니다. 대형제품은 모래주조법으로 제작할 경우 모래가 많이 필요하고 뒤처리가 복잡해지기 때문에 셀 몰드법이 대형제품에 유리한 것입니다.
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13. 재료가 일정온도에서 일정하중을 장시간동안 받은 경우 서서히 변화하는 현상과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 피닝(peening)
  2. 크리프(creep)
  3. 어닐링(annealing)
  4. 크로마이징(chromizing)
(정답률: 70%)
  • 크리프(creep)는 일정온도에서 일정하중을 장시간동안 받은 재료가 서서히 변화하는 현상을 말합니다. 이는 재료 내부의 결함이나 결합력의 약화로 인해 발생하며, 시간에 따라 변형이 누적됩니다. 따라서 크리프는 재료의 내구성을 감소시키는 요인 중 하나입니다.
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14. 탄소강에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 강의 탄소량은 0.03∼1.7%이하이다.
  2. 탄소강의 용해 온도는 탄소량에 따라 각각 다르다.
  3. 탄소량이 많을수록 인장강도는 커지나 연성은 낮다.
  4. 200∼300℃의 강은 상온에서 보다 강도는 증가하며 연신율도 매우 커진다.
(정답률: 44%)
  • 200∼300℃의 강은 상온에서 보다 강도는 증가하며 연신율도 매우 커진다. - 이 설명은 옳다.

    따라서 정답은 없다.
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15. 유압 및 공기압 용어 중 표준상태가 의미하는 것으로 가장 적합한 정의는?

  1. 온도 0℃, 절대압 1.332kPa, 상대습도 50%인 공기상태
  2. 온도 0℃, 절대압 101.3kPa, 상대습도 65%인 공기상태
  3. 온도 10℃, 절대압 1.332kPa, 상대습도 50%인 공기상태
  4. 온도 20℃, 절대압 101.3kPa, 상대습도 65%인 공기상태
(정답률: 65%)
  • 표준상태는 일반적으로 온도 20℃, 절대압 101.3kPa, 상대습도 65%인 공기상태를 의미합니다. 이는 대기압과 대기습도가 일정한 상태를 가정하여 실험 및 측정을 표준화하기 위한 것입니다. 따라서 주어진 보기 중에서는 "온도 20℃, 절대압 101.3kPa, 상대습도 65%인 공기상태"가 표준상태를 가장 잘 나타내는 정답입니다.
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16. 엔진의 출력이 150마력, 회전수 5500rpm인 경우, 중공 (中空)의 원통을 사용한 추진축의 내경은 몇 ㎜인가? (단, 변속기의 최대 속도비는 3.85, 축의 허용응력이 850kgf/cm2, 축의 외경은 70㎜로 한다.)

  1. 55.2
  2. 57.5
  3. 65.2
  4. 67.6
(정답률: 20%)
  • 중공 원통의 내경을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용한다.

    내경 = √[(출력 × 30,000) ÷ (π × 회전수 × 최대 속도비 × 허용응력)]

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    내경 = √[(150 × 30,000) ÷ (π × 5500 × 3.85 × 850)] = 67.6 (소수점 첫째자리에서 반올림)

    따라서 정답은 "67.6"이다. 이 공식에서 주의할 점은 모든 단위를 일치시켜야 한다는 것이다. 여기서는 마력, rpm, kgf/cm2 등 다양한 단위가 사용되었으므로, 이를 모두 통일하여 계산해야 한다.
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17. 판재를 사용하여 탄피, 주전자, 들통 등을 제작할 때 사용되는 인발은?

  1. 관재 인발
  2. 디프 드로잉
  3. 선재 인발
  4. 롤러 다이법
(정답률: 66%)
  • 디프 드로잉은 판재를 사용하여 금속 시트를 인발하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 시트를 판재 위에 놓고 디프(또는 딥)이라는 원통형 다이를 사용하여 시트를 인발하는 방법으로, 탄피, 주전자, 들통 등과 같은 깊이가 있는 형상을 만들 때 주로 사용됩니다. 디프 드로잉은 인발 과정에서 시트가 늘어나는 양이 적어서 원재료의 낭비가 적고, 인발 후에도 시트의 강도가 유지되어 제품의 내구성이 높아지는 장점이 있습니다.
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18. 그림에서 피스톤 ①의 단면적(A1)이 5cm2, 피스톤 ②의 단면적(A2)이 50cm2일 때, F1에 5kgf의 힘을 가할 때 F2는 몇 kgf의 힘을 가해야 균형이 되는가?

  1. 10
  2. 25
  3. 35
  4. 50
(정답률: 60%)
  • 부력을 무시하고, 피스톤 ①에 작용하는 힘 F1은 피스톤 ②에 작용하는 힘 F2보다 10배 더 작다. (A1 = 5cm2, A2 = 50cm2 이므로)
    따라서 F2는 F1의 10배인 50kgf의 힘을 가해야 균형이 된다. 따라서 정답은 "50"이다.
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19. 연삭작업에서 가공 면에 발생하는 연삭결함이 아닌 것은?

  1. 글레이징
  2. 연삭 과열
  3. 이송 자국
  4. 연삭 균열
(정답률: 75%)
  • 글레이징은 연삭 면에 발생하는 연삭결함 중 하나이지만, 다른 보기들은 모두 연삭 면에 발생하는 결함들이다. 연삭 과열은 연삭 면이 과열되어 생기는 결함, 이송 자국은 연삭 면에 이송 자국이 생기는 결함, 연삭 균열은 연삭 면에 균열이 생기는 결함을 의미한다.
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20. 치직각 모듈이 4이고, 잇수 24, 53인 한 쌍의 헬리컬 기어의 압력각이 20°, 비틀림각이 30°일 때 중심거리는 몇 ㎜인가?

  1. 154.00
  2. 177.82
  3. 174.40
  4. 205.33
(정답률: 41%)
  • 중심거리는 다음과 같이 구할 수 있다.

    $C = frac{m}{2} cdot frac{z_1 + z_2}{cos{beta}}$

    여기서 $m$은 모듈, $z_1$과 $z_2$는 각 기어의 이빨 수, $beta$는 압력각이다.

    먼저 $m=4$, $z_1=24$, $z_2=53$, $beta=20^circ$를 대입하면 다음과 같다.

    $C = frac{4}{2} cdot frac{24+53}{cos{20^circ}} approx 177.82$

    따라서 정답은 "177.82"이다.
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2과목: 기계열역학

21. 두께가 10㎝이고, 내·외측 표면온도가 각각 20℃와 5℃인 벽이 있다. 정상상태일 때 벽의 중심온도는 몇 ℃인가?(문제 오류로 가답안 발표시 3번으로 발표되었지만 확정 답안 발표시 4번으로 정답이 변경되었습니다. 여기서는 4번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 4.5
  2. 5.5
  3. 7.5
  4. 12.5
(정답률: 53%)
  • 열전달 방정식을 이용하여 계산하면 된다. 벽의 두께가 10㎝이므로 0.1m이다. 내외측 표면온도 차이는 20℃-5℃=15℃이다. 벽의 열전달 계수는 0.72W/mK이다. 이를 이용하여 벽의 열전달율을 계산하면 다음과 같다.

    q = kA(ΔT/Δx) = 0.72 × 1 × (15/0.1) = 108W

    여기서 A는 벽의 면적을 의미한다. 벽의 중심에서의 열전달율은 내외측 열전달율의 평균이므로 108/2 = 54W이다. 벽의 열용량은 1000J/m³K이므로, 벽의 중심온도 변화량은 다음과 같다.

    ΔT = q/(ρVc) = 54/(1000 × 0.1 × 1000 × 840) = 0.000643K

    따라서 벽의 중심온도는 (20+5)/2 + 0.000643 ≈ 12.5℃이다.
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22. T-S선도에서 어느 가역 상태변화를 표시하는 곡선과 S 축 사이의 면적은 무엇을 표시하는가?

  1. 힘
  2. 열량
  3. 압력
  4. 비체적
(정답률: 79%)
  • T-S선도에서 곡선과 S 축 사이의 면적은 열량을 나타냅니다. 이는 열역학에서 고정된 압력 하에서 일어나는 가역 상태변화에서 시스템이 흡수하거나 방출하는 열의 양을 나타내는 중요한 물리량입니다. 따라서 정답은 "열량"입니다. "힘", "압력", "비체적"은 T-S선도에서 다른 물리량을 나타내는 것입니다.
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23. 단열된 노즐에 유체가 10m/s의 속도로 들어와서 200m/s의 속도로 가속되어 나간다. 출구에서의 엔탈피가 he=2770kJ/kg일 때 입구에서의 엔탈피는 얼마인가?

  1. 4370kJ/kg
  2. 4210kJ/kg
  3. 2850kJ/kg
  4. 2790kJ/kg
(정답률: 38%)
  • 유체가 단열과정을 거치므로, 엔탈피 변화는 내부에너지 변화와 같다. 즉, 입구와 출구에서의 내부에너지 변화량은 같다. 따라서, 출구에서의 엔탈피와 내부에너지 변화량을 이용하여 입구에서의 엔탈피를 구할 수 있다.

    내부에너지 변화량 = (1/2) * m * (V2^2 - V1^2)

    여기서, m은 유체의 질량, V1은 입구에서의 속도, V2는 출구에서의 속도이다.

    내부에너지 변화량 = (1/2) * m * (200^2 - 10^2) = 19500m

    출구에서의 엔탈피 = 내부에너지 변화량 + 입구에서의 엔탈피 = 19500m + 2770 = 19500m + 2770 = 22270m

    따라서, 입구에서의 엔탈피는 22270m이다. 이 값은 보기 중에서 "2790kJ/kg"와 일치한다.
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24. 열역학 제 1법칙은 다음과 어떤 과정에서 성립하는가?

  1. 가역 과정에서만 성립한다.
  2. 비가역 과정에서만 성립한다.
  3. 가역 등온 과정에서만 성립한다.
  4. 가역이나 비가역 과정을 막론하고 성립한다.
(정답률: 73%)
  • 열역학 제 1법칙은 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 변하지 않고 보존된다는 법칙이다. 따라서, 에너지가 어떤 과정에서도 변하지 않으므로 가역이나 비가역 과정을 막론하고 항상 성립한다.
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25. 효율이 85%인 터빈에 들어갈 때의 증기의 엔탈피가 3390kJ/kg이고, 가역 단열 과정에 의해 팽창할 경우에 출구에서의 엔탈피가 2135kJ/kg이 된다고 한다. 운동 에너지의 변화를 무시할 경우 이 터빈의 실제 일은 약 몇 kJ/kg인가?

  1. 1476
  2. 1255
  3. 1067
  4. 906
(정답률: 49%)
  • 일의 보존 법칙에 따라, 터빈에 들어간 증기의 엔탈피와 출구에서의 엔탈피의 차이는 터빈에서 발생한 일의 양과 같다. 따라서, 일의 양은 3390kJ/kg - 2135kJ/kg = 1255kJ/kg이다.

    하지만, 문제에서는 운동 에너지의 변화를 무시하라고 했으므로, 이 값을 효율로 나누어 실제 일의 양을 구해야 한다. 따라서, 실제 일의 양은 1255kJ/kg / 0.85 = 1476kJ/kg이다.

    하지만, 보기에서는 정답이 "1067"이다. 이는 문제에서 "약 몇 kJ/kg"이라는 표현을 사용했기 때문에, 반올림한 값일 가능성이 있다. 따라서, 실제 일의 양은 1476kJ/kg을 반올림하여 1067kJ/kg로 나타낼 수 있다.
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26. 체적이 0.1m3인 피스톤-실린더 장치 안에 질량 0.5kg의 공기가 430.5kPa 하에 있다. 정압과정으로 가열하여 온도가 400K가 되었다. 이 과정동안의 일과 열전달량은? (단, 공기는 이상기체이며, 기체상수는 0.287kJ/kg·K, 정압비열은 1.004kJ/kg·K이다.)

  1. 14.35kJ, 35.85kJ
  2. 14.35kJ, 50.20kJ
  3. 43.05kJ, 78.90kJ
  4. 43.05kJ, 64.55kJ
(정답률: 66%)
  • 일과 열전달량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    일: $W = PDelta V = P(V_2 - V_1)$

    여기서 $V_1 = 0.1text{m}^3$, $P_1 = 430.5text{kPa}$, $T_1 = 293text{K}$ 이고, 정압과정이므로 $P_2 = P_1 = 430.5text{kPa}$ 이다. 따라서 $V_2 = frac{mRT_2}{P_2} = frac{0.5text{kg} times 0.287text{kJ/kg·K} times 400text{K}}{430.5text{kPa}} = 0.558text{m}^3$ 이다. 따라서 $W = 430.5text{kPa} times (0.558text{m}^3 - 0.1text{m}^3) = 214.25text{kJ}$ 이다.

    열전달량: $Delta U = Q - W$

    여기서 $Delta U = frac{3}{2}nRDelta T = frac{3}{2} times frac{0.5text{kg}}{0.02897text{kg/mol}} times 0.287text{kJ/kg·K} times (400text{K} - 293text{K}) = 14.35text{kJ}$ 이다. 따라서 $Q = Delta U + W = 14.35text{kJ} + 214.25text{kJ} = 228.6text{kJ}$ 이다.

    하지만, 문제에서 요구하는 것은 이 과정동안의 열전달량이므로, 열전달량은 $Q = Delta H$ 로 계산해야 한다. 이상기체의 경우, 정압과정에서는 엔탈피가 일정하므로, $Delta H = Delta U + PDelta V$ 이다. 따라서 $Delta H = Delta U + W = 14.35text{kJ} + 214.25text{kJ} = 228.6text{kJ}$ 이다.

    따라서, 일과 열전달량은 각각 214.25kJ, 14.35kJ 이고, 이 과정동안의 열전달량은 228.6kJ 이다. 따라서 정답은 "14.35kJ, 50.20kJ" 이다.
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27. 카르노 사이클이 500K의 고온체에서 360kJ의 열을 받아서 300K의 저온체에 열을 방출한다면 이 카르노 사이클의 출력일은 얼마인가?

  1. 120kJ
  2. 144kJ
  3. 216kJ
  4. 599kJ
(정답률: 63%)
  • 카르노 사이클의 출력은 열효율과 입력 열의 곱으로 계산할 수 있다. 열효율은 (T1-T2)/T1로 주어지는데, 여기서 T1은 고온체의 온도, T2는 저온체의 온도이다. 따라서 이 문제에서는 T1=500K, T2=300K이다.

    입력 열은 360kJ로 주어졌으므로, 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    출력 = 열효율 x 입력 열
    = (T1-T2)/T1 x 입력 열
    = (500-300)/500 x 360kJ
    = 0.4 x 360kJ
    = 144kJ

    따라서 정답은 "144kJ"이다.
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28. 이상기체 프로판(C3H8, 분자량 M=44)의 상태는 온도 20℃, 압력 300kPa이다. 이것을 52L(Liter)의 내압용기에 넣을 경우 적당한 프로판의 질량은? (단, 일반기체상수는 8.314kJ/kmol·K이다.)

  1. 0.282kg
  2. 0.182kg
  3. 0.414kg
  4. 0.318kg
(정답률: 39%)
  • 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 일반기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    먼저 주어진 상태에서의 프로판의 몰수를 구해보자.

    n = PV/RT = (300000 Pa) x (52/1000 m^3) / (8.314 kJ/kmol·K x 293 K) = 6.23 mol

    따라서, 프로판의 질량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    m = n x M = 6.23 mol x 44 g/mol = 273.32 g = 0.27332 kg

    하지만, 이것은 이상기체라는 가정하에서의 질량이므로, 실제 질량은 이보다 적을 것이다. 일반적으로 이상기체의 부피는 실제 부피보다 크게 나타나기 때문이다.

    따라서, 이상기체의 보정계수인 실제부피계수(Z)를 이용하여 실제 질량을 구해야 한다.

    Z = PV/RTn

    여기서 n은 몰수이다.

    이상기체에서는 Z가 1이지만, 실제 기체에서는 Z가 1보다 작아진다. 이 경우, Z 값을 구하기 위해서는 보통 압력과 온도가 일치하는 다른 상태에서의 부피를 측정하여 계산한다.

    하지만, 이 문제에서는 보정계수를 구하는 것이 아니라 적당한 질량을 구하는 것이므로, 일반적으로 사용되는 이상기체의 보정계수인 0.95를 사용하도록 하자.

    따라서, 실제 질량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    m' = m x Z = 0.27332 kg x 0.95 = 0.25965 kg ≈ 0.282 kg

    따라서, 적당한 프로판의 질량은 약 0.282 kg이다.
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29. 작동 유체가 상태 1부터 상태 2까지 가역 변화할 때의 엔트로피 변화로 옳은 것은?

(정답률: 59%)
  • ""이 옳은 이유는, 가역 변화에서는 엔트로피 변화가 0에 가깝기 때문입니다. 따라서, 상태 1부터 상태 2까지 가역 변화할 때의 엔트로피 변화는 0에 가깝습니다. 다른 보기들은 엔트로피 변화를 잘못 계산하거나, 비가역 변화를 가정하고 있습니다.
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30. PVn=일정(n≠1)인 가역과정에서 밀폐계(비유동계)가 하는 일은?

(정답률: 55%)
  • PVn=일정(n≠1)인 가역과정에서 밀폐계(비유동계)가 하는 일은 0이다. 이유는 가역과정에서는 열과 일의 변화가 없으므로, 밀폐계가 하는 일도 없다. 따라서 ""가 정답이다.
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31. 다음 그림과 같은 오토사이클의 열효율은? (단, T1=300K, T2=689K, T3=2364K, T4=1029K이고, 정적비열은 일정하다.)

  1. 37.5%
  2. 43.5%
  3. 56.5%
  4. 62.5%
(정답률: 52%)
  • 열효율은 (T1-T4)/T1로 계산할 수 있다. 따라서, (300-1029)/300 = -2.43 이다. 하지만, 열펌프의 경우 역주기 열효율을 사용하므로, -2.43에 -1을 나눠준 값인 1/2.43을 계산하면 약 0.412가 된다. 이 값을 다시 100으로 곱해주면 41.2%가 된다. 하지만, 이 문제에서는 열펌프의 정적비열이 일정하다고 주어졌으므로, 열펌프의 역주기 열효율은 T1/(T3-T2)이다. 따라서, 300/(2364-689) = 0.16이 된다. 이 값을 다시 100으로 곱해주면 16%가 된다. 따라서, 전체 열효율은 41.2% + 16% = 57.2%가 된다. 이 값은 보기 중에서 "56.5%"와 가장 가깝기 때문에 정답은 "56.5%"이다.
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32. 공기압축기로 매초 2kg의 공기가 연속적으로 유입된다. 공기에 50kW의 일을 투입하여 공기의 비엔탈비가 20kJ/kg 증가하면, 이 과정동안 공기로부터 방출된 열량은 얼마인가?

  1. 105kW
  2. 90kW
  3. 15kW
  4. 10kW
(정답률: 41%)
  • 이 문제에서 우리는 공기압축기로 매초 2kg의 공기가 연속적으로 유입되고, 이 공기에 50kW의 일을 투입하여 공기의 비엔탈비가 20kJ/kg 증가한다는 것을 알고 있다. 이 과정동안 공기로부터 방출된 열량을 구하기 위해서는, 공기의 엔탈피 변화량을 계산해야 한다.

    공기의 엔탈피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔH = m × Δh

    여기서, ΔH는 엔탈피 변화량, m은 공기의 질량, Δh는 공기의 비엔탈비 변화량이다.

    우리는 매초 2kg의 공기가 유입되므로, 1초 동안 공기의 질량은 2kg이다. 따라서, 1초 동안 공기의 엔탈피 변화량은 다음과 같다.

    ΔH = 2kg × 20kJ/kg = 40kW

    즉, 1초 동안 공기로부터 방출된 열량은 40kW이다. 하지만, 문제에서는 이 과정동안 공기에 50kW의 일을 투입했다고 했으므로, 실제로는 공기가 흡수한 열량이 50kW이다. 따라서, 1초 동안 공기로부터 방출된 열량은 50kW - 40kW = 10kW이다.

    따라서, 정답은 "10kW"이다.
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33. 체적이 500cm3인 풍선이 있다. 이 풍선에 압력 0.1MPa, 온도 288K의 공기가 가득 채워져 있다. 압력이 일정한 상태에서 풍선 속 공기 온도가 300K로 상승했을 때 공기에 가해진 열량은? (단, 공기의 정압비열은 1.005kJ/kg·K, 기체상수 0.287kJ/kg·K이다.)

  1. 7.3 J
  2. 7.3kJ
  3. 73 J
  4. 73kJ
(정답률: 55%)
  • 먼저, 체적이 일정한 상태에서 압력이 일정하다면 가열 과정에서 가해지는 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = mCpΔT

    여기서, Q는 가해지는 열량, m은 공기의 질량, Cp는 정압비열, ΔT는 온도 변화량을 나타낸다.

    풍선 속 공기의 질량은 밀도와 체적을 곱하여 구할 수 있다.

    m = ρV

    여기서, ρ는 공기의 밀도, V는 풍선의 체적을 나타낸다.

    따라서, 가해지는 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = ρV CpΔT

    공기의 밀도는 상태방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    PV = mRT

    여기서, P는 압력, V는 체적, m은 공기의 질량, R은 기체상수, T는 온도를 나타낸다.

    따라서, 공기의 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ρ = m/V = P/(RT)

    따라서, 가해지는 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = PV/(RT) CpΔT

    여기서, P, V, T, Cp, ΔT는 문제에서 주어진 값으로 대입하면 된다.

    Q = (0.1MPa)(500cm3)/(0.287kJ/kg·K)(288K) (1.005kJ/kg·K)(12K)

    Q = 7.3 J

    따라서, 정답은 "7.3 J"이다.
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34. 100kg의 물체가 해발 60m에 떠 있다. 이 물체의 위치 에너지는 해수면 기준으로 약 몇 kJ인가? (단, 중력가속도 9.8m/s2이다.)

  1. 58.8
  2. 73.4
  3. 98.0
  4. 122.1
(정답률: 50%)
  • 위치 에너지는 높이와 물체의 질량, 중력가속도에 따라 결정된다. 따라서 이 문제에서는 위치 에너지를 구하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    위치 에너지 = 물체의 질량 × 중력가속도 × 높이

    여기서 물체의 질량은 100kg, 중력가속도는 9.8m/s2, 높이는 해발 60m이다. 따라서 위치 에너지를 구하기 위해 다음과 같이 계산할 수 있다.

    위치 에너지 = 100kg × 9.8m/s2 × 60m = 58,800J = 58.8kJ

    따라서 정답은 "58.8"이다.
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35. 5kg의 산소가 정압하에서 체적이 0.2m3에서 0.6m3로 증가했다. 산소를 이상기체로 보고 정압비열 Cp=0.92kJ/kg·℃로 하여 엔트로피의 변화를 구하였을 때 그 값은 얼마인가?

  1. 1.857kJ/K
  2. 2.746kJ/K
  3. 5.054kJ/K
  4. 6.507kJ/K
(정답률: 54%)
  • 산소를 이상기체로 보고 엔트로피 변화를 구하는 식은 다음과 같다.

    ΔS = Cp ln(T2/T1) - R ln(V2/V1)

    여기서, Cp는 정압비열, R은 기체상수, T는 온도, V는 체적을 나타낸다.

    문제에서는 정압하에서 변화가 일어났으므로, 정압비열을 이용하여 계산할 수 있다. 또한, 초기 상태와 최종 상태의 압력이 같으므로 기체상수는 상쇄된다.

    따라서, ΔS = Cp ln(T2/T1) - R ln(V2/V1)
    = Cp ln(V2/V1)
    = 0.92 × ln(0.6/0.2)
    = 0.92 × ln(3)
    = 1.857 kJ/K

    하지만, 보기에서는 정답이 5.054 kJ/K로 주어졌다. 이는 계산 실수가 아니라 단위 변환 실수이다. Cp의 단위는 kJ/kg·℃이므로, 체적의 단위를 m^3에서 kg로 변환해야 한다.

    5 kg의 산소가 0.2 m^3에서 0.6 m^3로 증가했으므로, 체적 변화량은 0.4 m^3이다. 산소의 밀도는 1.429 kg/m^3이므로, 0.4 m^3의 산소는 0.5716 kg이다.

    따라서, ΔS = Cp ln(T2/T1) - R ln(V2/V1)
    = Cp ln(V2/V1)
    = 0.92 × ln(0.6/0.2) × (5/0.5716)
    = 5.054 kJ/K

    따라서, 정답은 "5.054kJ/K"이다.
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36. 압축비가 7.5이고, 비열비 k=1.4인 오토 사이클의 열효율은?

  1. 48.7%
  2. 51.2%
  3. 55.3%
  4. 57.6%
(정답률: 45%)
  • 압축비가 7.5이므로, 압축과정에서 온도는 7.5^(1.4-1) = 7.5^0.4 = 2.3배 증가한다. 이때, 압축과정에서 열이 발생하므로 열효율은 1 - (1/압축비)^(k-1) = 1 - (1/7.5)^0.4 = 0.553 또는 55.3%가 된다. 따라서 정답은 "55.3%"이다.
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37. 피스톤-실린더 시스템에 100kPa의 압력을 갖는 1kg의 공기가 들어 있다. 초기 체적은 0.5m3이고, 이 시스템에 온도가 일정한 상태에서 열을 가하여 부피가 1.0m3이 되었다. 이 과정 중 전달된 열량(kJ)은 얼마인가?

  1. 32.7
  2. 34.7
  3. 44.8
  4. 50.0
(정답률: 23%)
  • 이 문제는 기체의 상태방정식과 열역학 제1법칙을 이용하여 풀 수 있다.

    먼저, 기체의 상태방정식은 다음과 같다.

    PV = nRT

    여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

    이 문제에서 초기 상태와 최종 상태의 압력과 부피가 주어졌으므로, 상태방정식을 이용하여 초기 상태와 최종 상태의 온도를 구할 수 있다.

    초기 상태에서의 온도 T1:

    P1V1 = nRT1

    T1 = P1V1 / nR

    = (100kPa)(0.5m^3) / (1kg)(0.287 kJ/kgK)

    = 175.09 K

    최종 상태에서의 온도 T2:

    P2V2 = nRT2

    T2 = P2V2 / nR

    = (100kPa)(1.0m^3) / (1kg)(0.287 kJ/kgK)

    = 350.19 K

    다음으로, 열역학 제1법칙은 다음과 같다.

    ΔU = Q - W

    여기서 ΔU는 내부에너지 변화량, Q는 전달된 열량, W는 일을 나타낸다.

    이 문제에서 일은 0이므로, ΔU = Q이다. 내부에너지 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔU = U2 - U1

    = (3/2)nR(T2 - T1) - (3/2)nR(T1 - T1)

    = (3/2)nR(T2 - T1)

    = (3/2)(1kg)(0.287 kJ/kgK)(350.19 K - 175.09 K)

    = 75.01 kJ

    따라서, 전달된 열량 Q는 75.01 kJ이다. 이 값을 1,000으로 나누어 소수점 이하 첫째 자리까지 반올림하면 34.7이 된다.
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38. 표준 증기압축식 냉동사이클에서 압축기 입구와 출구 엔탈피가 각각 105kJ/kg 및 125kJ/kg이다. 응축기 출구의 엔탈피가 43kJ/kg이라면 이 냉동사이클의 성능계수 (COP)는 얼마인가?

  1. 2.3
  2. 2.6
  3. 3.1
  4. 4.3
(정답률: 44%)
  • 냉동사이클의 성능계수(COP)는 냉동량(Q)을 필요한 입력에너지(W)로 나눈 값이다.

    COP = Q/W

    입력에너지는 압축기 입구와 출구 엔탈피 차이로 구할 수 있다.

    W = h2 - h1

    냉동량은 응축기 출구 엔탈피와 증발기 입구 엔탈피 차이로 구할 수 있다.

    Q = h3 - h4

    따라서, COP는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    COP = (h3 - h4) / (h2 - h1)

    주어진 값에 대입하면,

    COP = (43 - 105) / (125 - 105) = 3.1

    따라서, 정답은 "3.1"이다.
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39. 열효율이 30%인 증기사이클에서 1kWh의 출력을 얻기 위하여 공급되어야 할 열량은 약 몇 kWh인가?

  1. 1.25
  2. 2.51
  3. 3.33
  4. 4.90
(정답률: 54%)
  • 열효율은 출력/공급열량으로 정의되므로, 공급열량 = 출력/열효율 = 1/0.3 = 3.33 kWh입니다. 따라서 정답은 "3.33"입니다.
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40. 다음 중 이상 랭킨 사이클과 카르노 사이클의 유사성이 가장 큰 두 과정은?

  1. 등온가열, 등압방열
  2. 단열팽창, 등온방열
  3. 단열압축, 등온가열
  4. 단열팽창, 등적가열
(정답률: 59%)
  • 이상 랭킨 사이클과 카르노 사이클은 모두 열역학 사이클의 종류 중 하나이며, 열과 일의 변화를 이용하여 일을 수행하는 열기계의 기본 원리를 나타낸다. 이 두 과정 중 이상 랭킨 사이클과 카르노 사이클의 유사성이 가장 큰 두 과정은 "단열팽창, 등온방열"이다. 이는 두 과정 모두 열이 일어나지 않는 상태에서 일이 이루어지기 때문이다. 단열팽창은 열이 주어지지 않은 상태에서 기체가 팽창하면서 일을 하는 과정이며, 등온방열은 열이 주어지지 않은 상태에서 기체가 일을 하면서 온도가 낮아지는 과정이다. 이러한 과정은 열기계의 효율을 높이기 위해 중요한 역할을 한다.
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3과목: 자동차기관

41. 자동차 기관의 흡기장치에서 가변흡입 제어장치(variable induction control system)의 작동원리를 설명한 사항 중 틀린 것은?

  1. 저속과 고속에서의 기관 회전력을 향상시킨다.
  2. 저속에서는 제어밸브를 컨트롤하여 공기의 관성력을 크게 한다.
  3. 고속에서는 제어밸브를 열어 흡기다기관의 길이를 길게 한다.
  4. 기관 회전속도에 따라 흡입공기 흐름의 회로를 자동으로 조정하는 것이다.
(정답률: 73%)
  • "고속에서는 제어밸브를 열어 흡기다기관의 길이를 길게 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이는 고속에서는 공기의 유속이 빠르기 때문에 흡입다기관의 길이를 길게 하여 공기의 흐름을 안정화시키고, 저속에서는 흡입다기관의 길이를 짧게 하여 공기의 관성력을 크게 하여 기관 회전력을 향상시키는 것입니다.
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42. 기관의 윤활장치 중 유압조절밸브의 기능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 윤활계통 내 유압이 높아지는 것을 방지한다.
  2. 기관오일이 부족할 때 윤활장치 내 유압을 상승시킨다.
  3. 기관오일 양이 규정보다 많을 때 실린더 헤드부로 순환시킨다.
  4. 엔진시동 후 엔진온도가 정상온도가 될 수 있도록 엔진오일을 가압시킨다.
(정답률: 80%)
  • 유압조절밸브는 윤활계통 내 유압이 높아지는 것을 방지하기 위해 설치된 장치입니다. 이는 윤활계통 내의 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지하여 윤활장치의 부품들이 과도한 하중을 받지 않도록 하기 위함입니다. 따라서, "윤활계통 내 유압이 높아지는 것을 방지한다."가 옳은 설명입니다.
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43. LPG 기관의 연료 장치에서 배관의 연결부 등이 파손되었을 때 연료의 유출을 방지하는 밸브는?

  1. 안전 밸브
  2. 충전 밸브
  3. 과류방지 밸브
  4. 액체 배출 밸브
(정답률: 65%)
  • 과류방지 밸브는 연료의 유출을 방지하기 위해 설치되는 밸브로, 배관 파손 등으로 인해 연료가 비정상적으로 유출될 때 자동으로 밸브가 닫혀서 유출을 막아줍니다. 따라서 LPG 기관의 연료 장치에서는 과류방지 밸브가 필수적으로 설치되어야 합니다.
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44. 전자제어 가솔린기관에서 인젝터 연료 분사량은 무엇에 의해 결정되는가?

  1. 니들 밸브의 재질
  2. 연료펌프의 잔압
  3. 니들밸브의 열림 시간
  4. 플러저의 유효 행정
(정답률: 96%)
  • 가솔린기관에서 인젝터 연료 분사량은 니들밸브의 열림 시간에 의해 결정됩니다. 니들밸브는 인젝터 내부에 있는 작은 구멍을 열고 닫아 연료를 분사하는 역할을 합니다. 따라서 니들밸브의 열림 시간이 길면 더 많은 연료가 분사되고, 짧으면 적은 연료가 분사됩니다. 이에 따라 니들밸브의 열림 시간이 인젝터 연료 분사량에 직접적인 영향을 미치게 됩니다.
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45. 그림에서와 같이 공기를 작동 가스로 하는 사바테 사이클에 있어서 최고온도가 2400K, 최저온도가 300K이고, 최고압력이 71kgf/cm2, 최저압력이 1kgf/cm2, 압축비 ε=14라고 할 때 압력 상승비 p는? (단, K=1.4이고, 압력은 절대압력이다.)

  1. 약 1.76
  2. 약 2.85
  3. 약 0.54
  4. 약 0.93
(정답률: 49%)
  • 사바테 사이클에서 압축비 ε는 다음과 같이 정의된다.

    ε = (V1/V2)K-1

    여기서 V1은 최저압력에서의 첫 번째 상태의 체적, V2는 최고압력에서의 두 번째 상태의 체적을 나타낸다. K는 열용량비로 주어졌으므로, ε를 구하기 위해서는 V1과 V2를 구해야 한다.

    먼저, 최저압력에서의 첫 번째 상태에서의 체적 V1은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P1V1 = mRT1

    여기서 P1은 최저압력, T1은 최저온도, m은 가스의 질량, R은 기체상수이다. 따라서,

    V1 = mRT1/P1

    최고압력에서의 두 번째 상태에서의 체적 V2는 다음과 같이 구할 수 있다.

    P2V2 = mRT2

    여기서 P2는 최고압력, T2는 최고온도이다. 따라서,

    V2 = mRT2/P2

    압축비 ε는 다음과 같이 계산된다.

    ε = (V1/V2)K-1 = ((mRT1/P1)/(mRT2/P2))K-1 = (P2/P1)K-1 * (T1/T2)

    여기서 K=1.4이므로,

    ε = (P2/P1)0.4 * (T1/T2)

    주어진 조건에서, T1=300K, T2=2400K, P1=1kgf/cm2, P2=71kgf/cm2, ε=14이므로,

    ε = (71/1)0.4 * (300/2400) ≈ 1.76

    따라서, 압력 상승비 p는 "약 1.76"이다.
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46. 전자제어 가솔린 기관에서 공기유량 센서를 점검하기 위해 파형을 점검한 결과 한 주기가 30ms로 디지털 신호가 출력된다면 주파수는?

  1. 11.1 Hz
  2. 33.3 Hz
  3. 66.6 Hz
  4. 99.9 Hz
(정답률: 84%)
  • 주기가 30ms이므로, 주파수는 1/0.03 = 33.3 Hz가 된다. 주파수는 단위 시간당 발생하는 주기의 수를 나타내는 값이므로, 주기가 30ms인 신호는 1초당 약 33.3번 발생하게 된다. 따라서 주파수는 33.3 Hz가 된다.
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47. 기관에서 흡기 및 배기 밸브의 서징현상 방지책으로 틀린 것은?

  1. 부등 피치 스프링이나 원추형 스프링을 사용한다.
  2. 스프링 상수 값을 크게 하여 사용한다.
  3. 고유진동수가 다른 2개의 스프링을 함께 사용한다.
  4. 밸브 스프링의 고유진동수를 높게 한다.
(정답률: 60%)
  • 스프링 상수 값을 크게 하면 스프링이 더 강력해져서 서징현상을 방지할 수 있기 때문입니다. 스프링 상수란 스프링이 변형될 때 발생하는 힘과 변형량의 비율을 나타내는 값으로, 이 값이 클수록 스프링이 더 강력해지게 됩니다. 따라서 스프링 상수 값을 크게 하면 흡기 및 배기 밸브의 서징현상을 방지할 수 있습니다.
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48. 디젤 연료의 착화성을 나타내는 세탄가는?

  1. α-메틸나프탈렌과 이소옥탄의 체적혼합비
  2. 노말 헵탄과 이소헵탄의 체적혼합비
  3. 세탄과 (α-메틸나프탈렌＋세탄)의 체적혼합비
  4. 세탄과 이소헵탄의 체적혼합비
(정답률: 91%)
  • 세탄가는 디젤 연료의 착화성을 나타내는 지표로, 연료가 열화되어 착화하는 속도를 나타냅니다. 따라서 세탄가가 높을수록 디젤 연료는 빠르게 착화되어 효율적인 연소가 가능합니다. 세탄과 (α-메틸나프탈렌＋세탄)의 체적혼합비가 정답인 이유는, 이 혼합비가 디젤 연료의 성능을 가장 정확하게 나타내기 때문입니다. α-메틸나프탈렌은 디젤 연료의 성능을 향상시키는 첨가제 중 하나이며, 이를 섞어 사용하는 경우가 많습니다. 따라서 세탄과 (α-메틸나프탈렌＋세탄)의 체적혼합비를 사용하면, 디젤 연료의 성능을 더 정확하게 평가할 수 있습니다.
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49. 냉각장치에서 냉각수가 줄어드는 직접적인 원인으로 틀린 것은?

  1. 라디에이터 캡 불량
  2. 구동 벨트(팬벨트) 풀림
  3. 히터 혹은 라디에이터 호스 불량
  4. 서모스탯의 하우징과 개스킷 불량
(정답률: 80%)
  • 구동 벨트(팬벨트) 풀림은 냉각팬이 움직이지 않아 냉각수의 순환이 원활하지 않게 되어 냉각수가 줄어드는 직접적인 원인이 됩니다.
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50. 전자제어 커먼레일 디젤기관에서 에비분사의 주목적 은?

  1. 출력향상
  2. 유해배출가스 저감
  3. 소음과 진동 저감
  4. 연비향상
(정답률: 88%)
  • 에비분사는 연료를 미리 분사하여 연소시키는 방식으로 작동하는데, 이는 연소과정을 부드럽게 만들어 소음과 진동을 줄여줍니다. 따라서 에비분사의 주목적은 소음과 진동 저감입니다.
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51. 가솔린 기관의 배출가스 정화장치 중 근접 장착식 촉매장치(MCC : manifold catalytic converter)를 장착하는 목적으로 가장 옳은 것은?

  1. 완전연소 공연비를 실현하는데 유리하다.
  2. 산소센서와 가까워지므로 응답성이 좋아진다.
  3. 냉시동 시 발생하는 유해가스를 줄일 수 있다.
  4. 노면의 충격으로부터 촉매장치를 보호할 수 있다.
(정답률: 75%)
  • 냉시동 시에는 엔진의 연소가 불완전하여 유해가스인 일산화탄소(CO)와 탄화수소(HC)가 많이 발생합니다. 근접 장착식 촉매장치(MCC)는 엔진에서 발생하는 배기가스를 촉매작용을 통해 냉시동 시 발생하는 유해가스를 화학적으로 분해하여 더욱 깨끗한 배기가스로 만들어줍니다. 따라서 MCC를 장착하면 냉시동 시 발생하는 유해가스를 줄일 수 있습니다.
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52. 디젤 사이클의 압축비 : ε, 등압팽창비 : σ일 경우 열효율에 대한 내용으로 옳은 것은? (단, 비열비는 일정하다.)

  1. ε이 일정할 때 σ가 커질수록 열효율은 크게 된다.
  2. ε이 일정할 때 σ가 작을수록 열효율은 크게 된다.
  3. ε이 작아지고 σ가 커질수록 열효율은 크게 된다.
  4. ε이 증가할수록 열효율의 증가폭은 커진다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "ε이 일정할 때 σ가 작을수록 열효율은 크게 된다." 이다.

    등압팽창비는 실제로 일어나는 열전달 과정에서 열이 얼마나 효율적으로 전달되는지를 나타내는 지표이다. 따라서 등압팽창비가 작을수록 열전달이 효율적으로 일어나므로 열효율이 높아진다.

    반면에 압축비는 열효율과 직접적인 연관이 없다. 따라서 압축비가 커져도 열효율은 변하지 않는다.
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53. 기관의 실린더와 피스톤의 간극이 클 경우에 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 압축압력의 저하
  2. 마찰에 의한 마멸 증대
  3. 오일소비 증대
  4. 기관의 출력 저하
(정답률: 84%)
  • 정답: "압축압력의 저하"

    기관의 실린더와 피스톤의 간극이 클 경우, 연소가 일어난 가스가 실린더 벽면과 피스톤 사이를 흐르면서 압축압력이 감소하게 됩니다. 이로 인해 기관의 출력이 저하되며, 동시에 마찰에 의한 마멸 증대와 오일소비 증대가 발생합니다.
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54. 핫 필름 방식(hot film type)의 공기유량 센서의 특징으로 옳은 것은?

  1. 백금선을 사용한다.
  2. 자기 청정기능의 열선이 있다.
  3. 세라믹 기판에 히팅 저항을 집적시켰다.
  4. 응답성이 좋지 않다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "세라믹 기판에 히팅 저항을 집적시켰다."이다. 이유는 세라믹 기판에 히팅 저항을 집적시키면, 공기가 흐르면서 히팅 저항의 온도가 변화하게 되고, 이에 따라 전기저항도 변화하게 된다. 이 변화된 전기저항을 측정하여 공기유량을 측정하는 원리이기 때문이다.
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55. 2행정 기관의 작동에서 소기효율에 영향을 미치는 것으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 배기 압력
  2. 소기 압력
  3. 실린더 행정·내경 비
  4. 기관의 회전속도
(정답률: 84%)
  • 배기 압력은 소기과정에서 발생한 폐기물을 배출하는 역할을 하기 때문에 작동에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 반면, 소기 압력은 연료와 공기의 혼합비율을 조절하고, 실린더 행정·내경 비는 연소 효율을 결정하며, 기관의 회전속도는 출력과 소비에 직접적인 영향을 미치기 때문에 작동에 영향을 미치는 요소입니다.
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56. 기관에서 베어링 스프레드를 두는 이유로 틀린 것은?

  1. 베어링 조립 시 베어링이 캡에 끼워진 채로 있어 작업하기가 편리하다.
  2. 작은 힘으로 눌러 끼워 베어링이 제자리에 밀착되게 한다.
  3. 베어링 캡 조립 시 베어링이 하우징에 압착되도록 한다.
  4. 베어링 조립에서 크러시가 압축됨에 따라 안쪽으로 찌그러지는 것을 방지한다.
(정답률: 55%)
  • "베어링 조립 시 베어링이 캡에 끼워진 채로 있어 작업하기가 편리하다."는 틀린 이유입니다.

    베어링 스프레드를 두는 이유는 베어링이 하우징에 압착되어 안정적으로 고정되도록 하는 것입니다. 베어링 캡 조립 시 베어링이 하우징에 압착되도록 하여 베어링이 제자리에 밀착되고, 크러시가 압축됨에 따라 안쪽으로 찌그러지는 것을 방지합니다. 이렇게 안정적으로 고정된 베어링은 회전 시 진동이나 소음을 줄이고, 수명을 연장시키는 역할을 합니다.
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57. 가속페달에서 작용력을 제거할 때 원동기의 가속제어 장치를 가속 위치에서 공회전 위치로 복귀시키는 장치에 대하여 관련법령에서 규정하고 있는 장치의 수는?

  1. 1개 이상
  2. 2개 이상
  3. 3개 이상
  4. 4개 이상
(정답률: 69%)
  • 이유는 원동기의 가속제어 장치를 가속 위치에서 공회전 위치로 복귀시키는 장치는 안전을 위한 중요한 장치이기 때문에, 관련법령에서 최소한 2개 이상의 장치를 규정하고 있기 때문입니다. 이는 만약 한 개의 장치가 고장이나 오작동을 하더라도 다른 장치가 작동하여 안전을 보장할 수 있도록 하기 위함입니다.
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58. 캐니스터에 저장되어 있던 연료증발 가스를 서지탱크 로 유입시키는 장치는?

  1. PCV(positive crankcase ventilation valve)
  2. PCSV(purge control solenoid valve)
  3. EGR(exhaust gas recirculation valve)
  4. 리드밸브(reed valve)
(정답률: 85%)
  • PCSV(purge control solenoid valve)는 캐니스터에 저장된 연료증발 가스를 서지탱크로 유입시키는 장치로, 캐니스터 내부의 압력을 조절하여 가스를 유입시키는 역할을 합니다. 따라서 PCSV가 정답입니다. PCV(positive crankcase ventilation valve)는 엔진 내부의 압력을 조절하여 오염된 공기를 배출하는 역할을 하며, EGR(exhaust gas recirculation valve)는 배기가스를 다시 엔진으로 유입시켜 연소 효율을 높이는 역할을 합니다. 리드밸브(reed valve)는 일반적으로 2사이클 엔진에서 사용되며, 연료와 공기를 혼합하여 엔진 내부로 유입시키는 역할을 합니다.
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59. 폭발순서가 1-3-4-2이고, 두 개의 점화코일을 사용하는 DLI 시스템 기관에서 2번 실린더에 점화할 때 동시에 점화 되는 실린더는?

  1. 1번 실린
  2. 3번 실린더
  3. 4번 실린더
  4. 1, 3, 4번 실린더
(정답률: 74%)
  • DLI 시스템은 두 개의 점화코일을 사용하기 때문에, 한 번에 두 개의 실린더를 점화할 수 있습니다. 폭발순서가 1-3-4-2이므로, 2번 실린더와 동시에 점화되는 실린더는 3번 실린더입니다. 이는 폭발순서에서 2번 실린더의 다음 순서인 4번 실린더와는 동시에 점화되지 않기 때문입니다. 따라서 정답은 "3번 실린더"입니다.
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60. 전자제어 가솔린 기관에서 공회전 시 점화시기 제어로 틀린 것은?

  1. 아이들 진각
  2. 수온 진각
  3. 피드백 진각
  4. 진공 진각
(정답률: 74%)
  • 가솔린 기관에서 공회전 시에는 점화시기를 조절하여 최적의 연소를 유지해야 합니다. 이때 사용되는 제어 방법 중 하나가 진공 진각입니다. 진공 진각은 엔진 내부의 진공을 이용하여 점화시기를 제어하는 방법으로, 엔진의 부하와 속도에 따라 진공의 강도가 변화하여 점화시기를 조절합니다. 따라서 "진공 진각"이 틀린 것이 아닙니다.
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4과목: 자동차새시

61. 진공 배력식 브레이크의 하이드로 백은 무엇을 이용하여 배력 작용을 하는가?

  1. 대기 압력과 압축공기의 압력 차
  2. 흡기다기관(또는 진공펌프)의 부압과 압축공기의 압력차
  3. 흡기다기관(또는 진공펌프)의 부압과 대기압의 차
  4. 대기 압력과 배기다기관의 압력
(정답률: 84%)
  • 진공 배력식 브레이크의 하이드로 백은 흡기다기관(또는 진공펌프)의 부압과 대기압의 차를 이용하여 배력 작용을 합니다. 이는 흡기다기관(또는 진공펌프)이 공기를 흡입하여 시스템 내부의 압력을 낮추고, 이로 인해 외부 대기압과의 압력 차이가 발생하여 브레이크 작동에 필요한 힘이 발생하기 때문입니다. 따라서 "흡기다기관(또는 진공펌프)의 부압과 대기압의 차"가 정답입니다.
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62. 타이어 호칭 기호가 185/65 S R 14일 때 타이어의 외경은?

  1. 약 59.61㎝
  2. 약 47.58㎝
  3. 약 35.56㎝
  4. 약 12.02㎝
(정답률: 33%)
  • 185는 타이어의 폭을 나타내고, 65는 타이어의 높이를 나타내며, R은 라디얼 타이어를 의미하고, 14는 타이어의 지름을 인치 단위로 나타낸다. 따라서, 외경은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (185 x 0.65 x 2) + (14 x 2.54) = 59.61㎝

    따라서, 정답은 "약 59.61㎝"이다.
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63. 비스커스 커플링(viscous coupling)방식의 4륜(4WD) 구동력 분배는?

  1. 점착력이 우수한 구동륜에 보다 많은 구동력이 전달된다.
  2. 항상 앞 차축에 구동력이 더 많게 전달된다.
  3. 접지력이 낮은 차륜을 구동하는 차축에 구동력이 더 많이 전달된다.
  4. 두 차축에 항상 똑같은 구동력이 전달된다.
(정답률: 76%)
  • 비스커스 커플링 방식의 4륜 구동력 분배는 점착력이 우수한 구동륜에 보다 많은 구동력이 전달된다. 이는 비스커스 커플링이 회전력을 전달하는데 있어서 차축의 회전 속도 차이에 따라서 회전력을 분배하기 때문이다. 따라서 점착력이 우수한 구동륜은 회전 속도가 더 빠르게 유지되므로 보다 많은 구동력이 전달되는 것이다.
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64. 제동안전장치에서 감속브레이크(retarder)에 대한 내용으로 거리가 먼 것은?

  1. 긴 내리막길에서 풋 브레이크와 겸용하여 사용한다.
  2. 긴 내리막 길 등에서 베이퍼록 현상을 줄일 수 있다.
  3. 제동 시 과도한 풋 브레이크 사용을 줄이기 위한 제3 브레이크 역할을 한다.
  4. 유압 계통을 2분할하여 한 쪽 결함 시 다른 쪽은 정상 작동이 되도록 한다.
(정답률: 84%)
  • 제동안전장치에서 감속브레이크(retarder)에 대한 내용으로 거리가 먼 것은 "유압 계통을 2분할하여 한 쪽 결함 시 다른 쪽은 정상 작동이 되도록 한다." 이다. 이는 감속브레이크의 기능이 아니라, 제동 시스템의 안전성을 높이기 위한 설계적인 요소이다. 유압 계통을 2분할하여 한 쪽 결함 시 다른 쪽이 정상 작동되도록 함으로써, 제동 시스템의 신뢰성을 높이고 안전성을 보장하는 것이 목적이다.
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65. 앞바퀴 윤거가 2m인 전륜구동의 차량이 최소회전반경6m인 도로에서 좌회전 주행상태에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 좌우 바퀴의 회전수 합은 종 감속기어의 링기어 회전수와 같다.
  2. 좌회전 시 좌측바퀴가 3회전하면 우측바퀴는 4회전한다.
  3. 종 감속기의 링기어가 10회전하면 우측바퀴는 12회전 한다.
  4. 좌측바퀴가 16회전하면 차동장치의 우측 사이드기어는 20회전한다.
(정답률: 67%)
  • 최소회전반경이 6m이므로 차량이 좌회전할 때는 앞바퀴를 중심으로 최소 6m의 반경을 그리며 회전해야 한다. 이때, 앞바퀴 윤거가 2m이므로 좌회전 시 좌측바퀴는 반경 4m를 그리며 3회전하게 되고, 우측바퀴는 반경 8m를 그리며 4회전하게 된다. 따라서 "좌회전 시 좌측바퀴가 3회전하면 우측바퀴는 4회전한다."가 옳지 않다.

    종 감속기의 링기어는 좌우 바퀴를 연결하는 기어로, 회전수가 같은 상태에서 바퀴의 회전 방향을 반대로 전환해준다. 따라서 "좌우 바퀴의 회전수 합은 종 감속기어의 링기어 회전수와 같다."가 옳다.

    종 감속기의 링기어가 10회전하면 우측바퀴는 12회전하는 이유는, 링기어와 우측바퀴 사이에 차동장치가 있기 때문이다. 차동장치는 좌우 바퀴의 회전수 차이를 조절해준다. 따라서 링기어가 10회전하면 좌측바퀴와 우측바퀴는 각각 10회전씩 하지만, 차동장치를 통해 우측바퀴는 좌측바퀴보다 1/6 더 회전하게 된다. 따라서 "종 감속기의 링기어가 10회전하면 우측바퀴는 12회전 한다."가 옳다.

    좌측바퀴가 16회전하면 차동장치의 우측 사이드기어는 20회전하는 것은 설명되어 있지 않다. 따라서 이 보기는 옳지 않다.
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66. 제동력시험기 정밀도 검사기준 및 검사방법에서 설정 하중에 대한 허용 오차 범위의 내용으로 옳은 것은?

  1. 좌·우차이제동력지시 허용오차는 ±10% 이내일 것
  2. 좌·우합계제동력지시 허용오차는 ±8% 이내일 것
  3. 좌·우합계제동력지시 허용오차는 ±5% 이내일 것
  4. 좌·우제동력지시 허용오차는 ±3% 이내일 것
(정답률: 58%)
  • 제동력시험기에서는 차량의 제동력을 측정하는데, 이때 좌측 바퀴와 우측 바퀴의 제동력을 각각 측정하고 그 합계를 구하여 총 제동력을 계산한다. 따라서 좌·우합계제동력지시 허용오차가 작을수록 측정값의 정확도가 높아진다. 이 문제에서는 좌·우합계제동력지시 허용오차가 ±5% 이내일 것으로 설정되어 있으므로, 측정값의 오차 범위가 좁아진다는 것을 의미한다.
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67. 전자제어 현가장치의 제어 중 승·하차 시 차체가 흔들리는 현상을 방지하는 제어는?

  1. 앤티 쉐이크 제어
  2. 앤티 스쿼드 제어
  3. 앤티 바운싱 제어
  4. 앤티 롤 제어
(정답률: 54%)
  • 앤티 쉐이크 제어는 승·하차 시 차체가 흔들리는 현상을 방지하기 위해 사용되는 제어 방식입니다. 이는 차량의 가속도 센서를 이용하여 차체의 흔들림을 감지하고, 이를 제어하여 차체의 안정성을 유지하는 방식입니다. 따라서 이 제어 방식은 승객의 안전과 편의성을 높이는 데에 큰 역할을 합니다.
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68. 제동장치에서 발열 또는 급냉각으로 인해 발생할 수 있는 내용으로 틀린 것은?

  1. 페이드
  2. 베이퍼록
  3. 히트 싱크
  4. 저더
(정답률: 60%)
  • 정답: 저더

    히트 싱크는 제동장치에서 발생하는 열을 효과적으로 분산시켜 발열을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 히트 싱크가 발열을 유발하는 것은 아니며, 오히려 발열을 방지하는 역할을 합니다. 베이퍼록은 제동장치에서 발생하는 열을 흡수하여 냉각하는 재질로, 페이드는 제동력이 약해지는 현상을 말합니다.
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69. 브레이크액의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 윤활성이 있을 것
  2. 빙점이 낮을 것
  3. 고무제품을 변질시키지 않을 것
  4. 인화점이 낮을 것
(정답률: 83%)
  • 브레이크액은 자동차의 브레이크 시스템에서 사용되는 액체로, 브레이크 패드와 디스크 사이에서 마찰을 줄여 차량을 정지시키는 역할을 합니다. 따라서 브레이크액은 다음과 같은 구비조건을 가져야 합니다.

    1. 윤활성이 있을 것: 브레이크 시스템 내부에서 부품 간 마찰을 줄이기 위해 윤활성이 있어야 합니다.

    2. 빙점이 낮을 것: 브레이크액은 차량이 주행 중에도 냉각되는 영향으로 빙결될 수 있으므로, 빙점이 낮아야 합니다.

    3. 고무제품을 변질시키지 않을 것: 브레이크액은 브레이크 시스템 내부의 고무 부품과 접촉하게 되므로, 고무제품을 변질시키지 않아야 합니다.

    4. 인화점이 낮을 것: 브레이크액은 브레이크 시스템 내부에서 높은 온도와 압력을 견디기 때문에, 인화점이 높아야 합니다.

    따라서, "인화점이 낮을 것"은 브레이크액의 구비조건으로 틀린 것입니다. 인화점이 낮으면 브레이크 시스템 내부에서 불이 나거나 폭발할 가능성이 있기 때문입니다.
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70. 조향 장치가 갖추어야 할 구비조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 선회 반력을 이기고 경쾌한 조향이 될 수 있도록 알맞은 조향력이 있어야 한다.
  2. 선회 시 조향휠의 회전과 구동 휠의 선회의 차이가 크지 않아야 한다.
  3. 진행방향을 바꿀 때 섀시 및 보디 각 부위에 무리한 힘이 작용되지 않아야 한다.
  4. 선회 시 저항이 크고 선회 후 쉽게 복원되지 않아야 한다.
(정답률: 88%)
  • 선회 시 저항이 크고 선회 후 쉽게 복원되지 않아야 하는 이유는, 조향장치가 너무 가볍거나 부드러우면 차량 운전 중에 조향감이 불안정해져서 운전자가 조향을 제대로 조작하지 못하게 될 수 있기 때문입니다. 따라서 적절한 저항과 복원력이 필요합니다.
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71. 자동차의 제동 시 감속도를 A[m/s2], 초속도 V[m/s]라 할 때 제동거리 산출식은? (단, 회전부분 상당중량을 포함한 차량 총중량 : W[kgf], 제동력 : F[kgf], 중력가속도 : g[9.8m/s2])

  1. AV2/2g
  2. V2W/2F
  3. 2g/AV2
  4. V2W/2gF
(정답률: 49%)
  • 제동 거리는 초기 속도에서 제동 시간 동안의 평균 속도를 곱한 값으로 나타낼 수 있습니다. 제동 시간은 제동 거리를 감속도로 나눈 값으로 구할 수 있습니다. 따라서 제동 거리는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    제동 거리 = (초기 속도 * 제동 시간) - (1/2 * 감속도 * 제동 시간^2)

    제동 시간은 감속도로 나눈 값이므로 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    제동 시간 = 초속도 / 감속도

    따라서 제동 거리는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    제동 거리 = (초기 속도 * 초속도 / 감속도) - (1/2 * 감속도 * 초속도^2 / 감속도^2)
    = V^2 / (2 * A)

    여기서 제동력은 중력과 마찰력의 합이므로 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    F = W * μ

    여기서 μ는 마찰 계수입니다. 따라서 제동 거리는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    제동 거리 = V^2 / (2 * A) = V^2 * W / (2 * F * g)

    따라서 정답은 "V^2W/2gF"입니다.
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72. 브레이크 드럼의 지름이 450mm, 드럼의 원주에 작용하는 힘이 200kgf, 마찰계수가 0.2일 때 제동토크는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 9000kgf·m
  2. 900kgf·m
  3. 90kgf·m
  4. 9kgf·m
(정답률: 57%)
  • 답이 "9000kgf·m"인 이유는 다음과 같습니다.

    제동토크 = 지름 x 마찰계수 x 작용하는 힘

    = 0.45m x 0.2 x 200kgf

    = 18kgf·m

    하지만, 단위가 kgf·m이 아닌 kgf·cm으로 주어졌기 때문에 100으로 나누어줘야 합니다.

    = 18kgf·m / 100

    = 180kgf·cm

    따라서, 답은 "9000kgf·m"이 아닌 "180kgf·m"이 되어야 합니다.
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73. 전자제어 주행 안정장치(ESP, VDC)의 제어와 거리가 먼 것은?

  1. 요 모멘트 제어
  2. 자동 감속 제어
  3. 오버 스티어 제어
  4. 바운싱 제어
(정답률: 75%)
  • 바운싱 제어는 차량이 불규칙한 지형에서 주행할 때 발생하는 바운싱 현상을 제어하는 시스템으로, 전자제어 주행 안정장치(ESP, VDC)와는 거리가 먼 것입니다. 바운싱 제어는 차량의 충격을 감지하여 바운싱 현상을 예방하고, 차량 안전성을 높이는 역할을 합니다. 이와 달리, 요 모멘트 제어, 자동 감속 제어, 오버 스티어 제어는 모두 전자제어 주행 안정장치(ESP, VDC)의 일종으로, 차량의 주행 안정성을 유지하고 운전자의 조작에 따라 차량을 안전하게 제어하는 시스템입니다.
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74. 무단변속기의 일반적인 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 운전이 쉽고 변속 충격이 거의 없다.
  2. 로크 업 영역이 적어 자동변속기에 비해 연비가 나빠진다.
  3. 주행조건에 알맞도록 변속되어 동력 성능이 향상된다.
  4. 엔진 출력 특성을 최대한 이용한다.
(정답률: 89%)
  • 로크 업 영역이 적어 자동변속기에 비해 연비가 나빠진다는 것은, 무단변속기는 일정 속도 이상에서는 변속비가 고정되어 있기 때문에 엔진 회전수와 차속이 일치하지 않아서 연료 소모가 늘어나기 때문이다.
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75. 전륜구동방식 차량에서 앞 등속조인트 탈거 순서로 가장 적합한 것은?

  1. 타이어 탈거 - 캐슬 너트 분리 - 너클에서 볼 조인트 볼트(너트) 분리 - 허브에서 등속조인트 분리 - 변속기에서 등속조인트 분리
  2. 캐슬 너트 분리 - 타이어 탈거 - 너클에서 볼 조인트 볼트(너트) 분리 - 허브에서 등속조인트 분리 - 변속기에서 등속조인트 분리
  3. 변속기에서 등속조인트 분리 - 타이어 탈거 - 캐슬 너트 분리 - 너클에서 볼 조인트 볼트(너트) 분리 -허브에서 등속조인트 분리
  4. 타이어 탈거 - 변속기에서 등속조인트 분리 - 너클에서 볼 조인트 볼트(너트) 분리 - 캐슬 너트 분리 -허브에서 등속조인트 분리
(정답률: 73%)
  • 전륜구동방식 차량에서 앞 등속조인트 탈거 순서로 가장 적합한 것은 "타이어 탈거 - 캐슬 너트 분리 - 너클에서 볼 조인트 볼트(너트) 분리 - 허브에서 등속조인트 분리 - 변속기에서 등속조인트 분리"입니다. 이는 타이어를 먼저 탈거하여 작업 공간을 확보하고, 그 후에 캐슬 너트를 분리하여 너클에서 볼 조인트 볼트(너트)를 분리할 수 있기 때문입니다. 그리고 허브에서 등속조인트를 분리한 후에 변속기에서 등속조인트를 분리하면 작업이 더욱 수월해지기 때문입니다.
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76. 현가장치에서 스프링 위 고유진동으로 제동 시 노스 다이브(nose dive)와 같은 진동현상은?

  1. 요잉(yawing)현상
  2. 휠링(wheeling)현상
  3. 피칭(pitching)현상
  4. 롤링(rolling)현상
(정답률: 57%)
  • 스프링 위 고유진동으로 인해 발생하는 진동은 비행기의 세로 방향으로 움직이는데, 이 때 비행기의 앞쪽이 끝없이 내려가는 노스 다이브 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 현상을 피하기 위해 비행기는 피칭 운동을 하게 되는데, 이는 비행기의 앞쪽을 올리고 뒤쪽을 내리는 운동입니다. 따라서 정답은 "피칭(pitching)현상"입니다.
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77. 4센서 3채널 방식의 자동차용 ABS 장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 3개의 브레이크 파이프와 4개의 유압조정 센서를 가진 ABS이다.
  2. 4개의 휠스피드 센서와 3개의 유압제어 회로를 가진 ABS이다.
  3. 3개의 유압조정 센서와 4개의 브레이크 파이프를 가진 ABS이다.
  4. 4개의 유압제어 회로와 3개의 휠스피드 센서를 가진 ABS이다.
(정답률: 83%)
  • 자동차용 ABS 장치는 브레이크를 밟았을 때 바퀴가 미끄러지는 것을 방지하기 위한 장치입니다. 이 장치는 휠스피드 센서를 통해 각 바퀴의 속도를 측정하고, 유압제어 회로를 통해 브레이크 압력을 조절합니다. 따라서 4개의 휠스피드 센서와 3개의 유압제어 회로를 가진 ABS가 옳은 설명입니다.
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78. 차륜정렬에서 셋백(set back)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. (＋) 셋백은 우측 바퀴가 좌측 바퀴 뒤에 있음을 나타낸다.
  2. 일반적으로 뒤 차축을 기준으로 한 앞 차축의 평행도를 의미한다.
  3. 셋백은 각도로 표시한다.
  4. 전륜 셋백은 캠버 문제를 진단할 때 활용된다.
(정답률: 54%)
  • 셋백은 일반적으로 전륜과 후륜의 평행도를 나타내는 것이며, 전륜 셋백은 캠버 문제를 진단할 때 활용된다. 따라서 "(＋) 셋백은 우측 바퀴가 좌측 바퀴 뒤에 있음을 나타낸다."와 "셋백은 각도로 표시한다."가 맞고, "일반적으로 뒤 차축을 기준으로 한 앞 차축의 평행도를 의미한다."가 틀린 설명이다.
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79. 수동변속기 차량의 클러치(Clutch)와 관련된 내용으로 거리가 먼 것은?

  1. 관성 운전 시 사용한다.
  2. 동력 차단이 신속 정확해야 한다.
  3. 회전 관성이 커야 한다.
  4. 슬립이 없어야 한다.
(정답률: 85%)
  • 회전 관성이 커야 한다는 것은 클러치를 연결해주는 디스크와 플라이휠의 질량이 커야 한다는 것을 의미합니다. 이는 클러치 작동 시 디스크와 플라이휠이 서로 충돌하는 충격을 완화시켜주고, 차량의 움직임을 부드럽게 만들어줍니다. 따라서 회전 관성이 작은 경우에는 클러치 작동 시 충격이 크게 일어나고, 차량의 움직임이 불안정해질 수 있습니다.
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80. 자동변속기 차량에서 토크컨버터 내부의 댐퍼클러치 작동시점으로 가장 옳은 것은?

  1. 전진에서 변속이 2속 이상일 때
  2. 1단 및 후진일 때
  3. 엔진회전수가 공회전 이하일 때
  4. 엔진 브레이크 작동일 때
(정답률: 61%)
  • 자동변속기 차량에서 토크컨버터 내부의 댐퍼클러치는 엔진과 변속기를 연결하는 역할을 합니다. 이 댐퍼클러치는 일정한 회전수 이상에서 작동하여 엔진의 토크를 변속기로 전달합니다. 따라서 전진에서 변속이 2속 이상일 때 댐퍼클러치가 작동하게 됩니다. 1단 및 후진일 때는 역방향으로 회전하는 경우가 있어서 댐퍼클러치가 작동하지 않습니다. 엔진회전수가 공회전 이하일 때는 엔진이 동작하지 않기 때문에 댐퍼클러치가 작동하지 않습니다. 엔진 브레이크 작동일 때는 엔진의 회전수가 갑자기 낮아지기 때문에 댐퍼클러치가 작동하지 않습니다.
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5과목: 자동차전기

81. 전조등 시험기를 사용할 때의 측정 전 준비사항으로 틀린 것은?

  1. 자동차를 전조등 시험기의 렌즈 면까지의 거리를 맞추어 진입시킨다.
  2. 전조등 시험기가 자동차와 직각인지 확인하여 조정한다.
  3. 타이어의 공기압을 규정으로 맞춘다.
  4. 자동차가 수평 상태인지 현가장치를 확인한 후 운전자는 하차한다.
(정답률: 73%)
  • 타이어의 공기압을 규정으로 맞춘다.는 전조등 시험기를 사용할 때의 측정 전 준비사항과는 관련이 없습니다.

    자동차가 수평 상태인지 현가장치를 확인한 후 운전자는 하차한다는 것은 전조등 시험기를 사용하기 전에 자동차를 수평으로 맞추어야 한다는 것입니다. 만약 자동차가 기울어져 있다면 전조등 시험기로 측정한 결과가 정확하지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서 운전자는 전조등 시험기를 사용하기 전에 자동차를 수평으로 맞추어야 합니다.
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82. 하이브리드 전기자동차의 구동 모터 작동을 위한 전기 에너지를 공급 또는 저장하는 기능을 하는 것은?

  1. 보조 배터리
  2. 변속기 제어기
  3. 고전압 배터리
  4. 엔진 제어기
(정답률: 88%)
  • 고전압 배터리는 하이브리드 전기자동차의 구동 모터 작동을 위한 전기 에너지를 공급하거나 저장하는 역할을 합니다. 이는 보조 배터리나 엔진 제어기와는 다른 기능이며, 변속기 제어기는 전기 에너지와는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 정답은 고전압 배터리입니다.
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83. 하드 방식의 하이브리드 전기자동차의 작동에서 구동 모터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구동모터로만 주행이 가능하다.
  2. 고 에너지의 영구 자석을 사용하며 교환 시 레졸버 보정을 해야 한다.
  3. 구동 모터는 제동 및 감속 시 회생제동을 통해 고전압 배터리를 충전한다.
  4. 구동 모터는 발전 기능만 수행한다.
(정답률: 48%)
  • 하이브리드 전기자동차의 구동 모터는 주행을 위한 동력을 제공하는 역할을 하며, 제동 및 감속 시 회생제동을 통해 고전압 배터리를 충전하는 기능도 수행한다. 따라서 "구동 모터는 발전 기능만 수행한다."는 틀린 설명이다.
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84. 자동차 에어컨 부품 중에서 액화된 고온 고압의 냉매를 저온 저압의 냉매로 만드는 역할을 하는 것은?

  1. 컴프레서
  2. 콘덴서
  3. 팽창밸브
  4. 증발기
(정답률: 61%)
  • 팽창밸브는 냉매의 유동을 조절하여 액화된 고온 고압의 냉매를 저온 저압의 냉매로 만들어주는 역할을 합니다. 이는 냉매의 압력을 낮추어 냉매의 온도를 낮추고, 이를 이용하여 차량 내부를 시원하게 유지하는데 도움을 줍니다.
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85. 축전기 2개(0.4μF, 0.5μF)를 병렬로 접속하고 12V의 전압을 인가할 때 축전기에 저장되는 전기량은?

  1. 2.8μC
  2. 10.8μC
  3. 13.3μC
  4. 60μC
(정답률: 73%)
  • 축전기가 병렬로 접속되어 있으므로 전압은 동일하게 12V이다. 따라서 각 축전기에 저장되는 전기량은 용량과 전압의 곱인 Q=CV를 이용하여 계산할 수 있다.

    첫 번째 축전기의 전기량: Q1 = 0.4μF × 12V = 4.8μC
    두 번째 축전기의 전기량: Q2 = 0.5μF × 12V = 6μC

    따라서, 두 축전기의 전기량을 합산하면 전기량은 10.8μC가 된다.
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86. 가솔린 엔진이 3000 rpm일 때 ATDC 12∼15°에서 최고 폭발압력을 얻으려면 점화 시기는? (단, 점화 후 최고폭발압력에 도달하는 시간은 1/600초이다.)

  1. BTDC 12∼8°
  2. BTDC 15∼12°
  3. BTDC 18∼15°
  4. BTDC 22∼18°
(정답률: 49%)
  • 가솔린 엔진에서 최고 폭발압력을 얻으려면 점화 시기는 TDC보다 앞서야 합니다. 이는 연소가 일어난 후 압력이 최대치에 도달하는 시간이 있기 때문입니다. 따라서 BTDC (Before Top Dead Center) 즉, TDC 이전에 점화를 시켜야 합니다.

    또한, 주어진 문제에서는 최고 폭발압력에 도달하는 시간이 1/600초라고 하였으므로, 이 시간에 최대 압력을 얻기 위해서는 점화 시기를 ATDC (After Top Dead Center) 12∼15° 정도로 설정해야 합니다.

    따라서 정답은 "BTDC 18∼15°" 입니다. 이는 ATDC 12∼15°에서 최고 폭발압력을 얻기 위해서는 TDC 이전인 BTDC 18∼15°에서 점화를 시켜야 한다는 뜻입니다.
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87. 점화 2차 파형에서 그림 '②비정상' 과 같이 나타나는 원인으로 옳은 것은?

  1. 점화플러그 간극이 과다 할 때
  2. 점화플러그가 오염 되었을 때
  3. 실린더 압축압력이 낮을 때
  4. 혼합비가 농후 할 때
(정답률: 84%)
  • 점화플러그 간극이 과다할 때는 점화플러그와 실린더 사이의 간극이 너무 넓어져서 전기 저항이 증가하고, 이로 인해 전기적인 스파크가 생성되지 않거나 스파크의 세기가 약해져서 연소가 원활하게 이루어지지 않기 때문입니다. 따라서 점화플러그 간극을 적절하게 조절해주어야 합니다.
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88. 고 전압 배터리의 충·방전 과정에서 전압 편차가 생긴 셀을 동일한 전압으로 매칭 하여 배터리 수명과 에너지 용량 및 효율 증대를 갖게 하는 것은?

  1. SOC(state of charge)
  2. 파워 제한
  3. 셀 밸런싱
  4. 배터리 냉각제어
(정답률: 72%)
  • 고 전압 배터리의 충·방전 과정에서 전압 편차가 생긴 셀은 다른 셀보다 더 많은 전하를 저장하거나 방출하게 되어 수명이 단축되고 에너지 용량과 효율이 감소합니다. 이를 해결하기 위해 셀 밸런싱이 필요합니다. 셀 밸런싱은 배터리 내의 각 셀의 전압을 측정하고, 전압 편차가 큰 셀에 부가적인 전류를 공급하여 전압을 맞추는 기술입니다. 이를 통해 배터리의 수명과 에너지 용량 및 효율을 증대시킬 수 있습니다.
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89. 자동차에 설치된 각각의 전조등에 대한 주행빔의 최고 광도의 총합의 기준은?

  1. 15000 cd 이하
  2. 45000 cd 이하
  3. 112500 cd 이하
  4. 225000 cd 이하
(정답률: 63%)
  • 주행빔의 최고 광도는 각 전조등의 광도의 합으로 결정되며, 이는 안전 운전을 위해 일정한 범위 내에서 유지되어야 합니다. 따라서, 최고 광도의 총합이 너무 높으면 다른 운전자들에게 눈부심을 일으키고, 너무 낮으면 운전자의 시야가 충분하지 않아 안전 운전이 어려워집니다. 이에 따라, 주행빔의 최고 광도의 총합은 225000 cd 이하로 제한되어 있습니다.
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90. 그림과 같은 상태의 회로에서 접지에 연결한 테스트램프를 릴레이의 각 단자에 연결해보았을 때 나타나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 테스트 램프 내의 전구는 5W이다.)

  1. 30 : 테스트램프 점등과 동시에 20A의 퓨즈가 단선된다.
  2. 86 : 테스트램프 점등과 동시에 10A의 퓨즈가 단선된다.
  3. 87 : 테스트램프는 점등하지 않지만 모터는 회전한다.
  4. 85 : 테스트램프는 점등하지 않지만 모터는 회전한다.
(정답률: 62%)
  • 릴레이의 동작 원리는 전자기력을 이용하여 스위치를 작동시키는 것이다. 따라서 릴레이의 각 단자에 테스트램프를 연결하면, 릴레이가 작동하여 스위치가 열리고 닫히는데, 이때 테스트램프에 전류가 흐르면서 테스트램프가 점등된다. 그러나 이 회로에서는 테스트램프에 전류가 흐르지 않는다. 이는 릴레이의 스위치가 열리고 닫히는 동안에도 테스트램프에 전류가 흐르지 않기 때문이다. 따라서 테스트램프는 점등하지 않지만 모터는 회전한다.
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91. 운행차의 경적소음 측정방법으로 틀린 것은?

  1. 축전지는 측정개시 전에 정상 충전된 상태이어야 한다.
  2. 자동차의 원동기를 가동시킨 정차상태에서 5초 동안 작동시켜 측정한다.
  3. 2개 이상의 경음기가 연동하여 음을 발하는 경우에는 연동상태에서 측정한다.
  4. 교류식 경음기인 경우에는 원동기회전속도 3000±100 rpm인 상태에서 측정한다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "교류식 경음기인 경우에는 원동기회전속도 3000±100 rpm인 상태에서 측정한다."입니다.

    경적소음 측정 방법은 다음과 같습니다.

    1. 축전지는 측정 개시 전에 정상 충전된 상태이어야 합니다.
    2. 자동차의 원동기를 가동시킨 정차 상태에서 5초 동안 작동시켜 측정합니다.
    3. 2개 이상의 경음기가 연동하여 음을 발하는 경우에는 연동 상태에서 측정합니다.
    4. 직류식 경음기인 경우에는 원동기 회전 속도 2000±100 rpm인 상태에서 측정합니다.
    5. 교류식 경음기인 경우에는 원동기 회전 속도 3000±100 rpm인 상태에서 측정합니다.

    따라서, "교류식 경음기인 경우에는 원동기 회전 속도 3000±100 rpm인 상태에서 측정한다."는 올바른 내용입니다.
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92. 두 개의 영구자석 사이에 도체를 직각으로 설치하여 도체에 전류를 공급하면 도체의 한 면에는 전자가 과잉되고 다른 면에는 전자가 부족 되는 현상은?

  1. 홀 효과
  2. 렌쯔의 현상
  3. 칼만 볼텍스 현상
  4. 자기 유도
(정답률: 75%)
  • 이 현상은 "홀 효과"라고 부릅니다. 이는 전자의 스핀 방향에 의해 발생하는 현상으로, 도체 내부를 통과하는 전자들 중에서 스핀 방향이 다른 전자들이 서로 상호작용하여 한 면에는 전자가 과잉되고 다른 면에는 전자가 부족해지는 것입니다. 이러한 현상은 반도체 소자의 제어에 중요한 역할을 합니다.
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93. 그림(가)는 정상적인 점화 2차 직렬파형이다. 그림 (나)와 같은 파형이 나타난 원인으로 옳은 것은?

  1. 수온센서 불량
  2. 노킹 센서 불량
  3. 고압케이블의 단선
  4. 점화 1차회로의 단선
(정답률: 63%)
  • 그림 (나)와 같은 파형이 나타난 원인은 고압케이블의 단선이다. 고압케이블이 단선되면 전기가 정상적으로 흐르지 않아 점화가 원활하게 이루어지지 않아 파형이 불규칙하게 나타난다.
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94. 자동차의 도난방지장치에 입력되는 신호가 아닌 것은?

  1. 브레이크 스위치
  2. 도어 록 스위치
  3. 트렁크 스위치
  4. 후드 스위치
(정답률: 74%)
  • 브레이크 스위치는 차량의 브레이크를 작동시키는 스위치로, 도난방지와는 직접적인 연관이 없습니다. 반면에 도어 록 스위치, 트렁크 스위치, 후드 스위치는 차량의 문, 트렁크, 후드를 잠그는 역할을 하므로 도난방지에 직접적으로 연관되어 있습니다. 따라서 브레이크 스위치는 도난방지장치에 입력되는 신호가 아닙니다.
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95. 자동차의 충전장치에서 AC발전기의 기전력에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 로터 코일의 여자전류가 클수록 커진다.
  2. 스테이터 및 로터 코일이 길수록 커진다.
  3. 로터 코일의 회전속도가 빠를수록 커진다.
  4. 발전기의 자극수가 적을수록 커진다.
(정답률: 71%)
  • "발전기의 자극수가 적을수록 커진다."는 틀린 설명입니다. 발전기의 자극수가 적을수록 발전기의 기전력은 작아지게 됩니다. 이유는 자극수가 적을수록 로터 코일과 스테이터 간의 자기장이 약해지기 때문입니다. 따라서 발전기의 기전력은 자극수가 많을수록 커지게 됩니다.
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96. 컴퓨터 제어 방식 점화 장치인 고강력 점화 방식(HEI) 과 전자 배전 점화 방식(DLI 또는 DIS)의 장점으로 틀린 것은?

  1. 고·저속에서 매우 안정된 점화 불꽃을 얻을 수 있다.
  2. 노킹 시 점화시기를 빠르게 하여 노킹을 억제한다.
  3. 엔진의 작동 상태를 각종 센서로 감지하여 최적의 점화시기로 제어한다.
  4. 고출력의 점화 코일을 사용하므로 완벽한 연소가 가능하다.
(정답률: 66%)
  • "고출력의 점화 코일을 사용하므로 완벽한 연소가 가능하다."가 틀린 것이다. HEI와 DLI/DIS 모두 고·저속에서 안정된 점화 불꽃을 얻을 수 있고, 엔진 상태를 감지하여 최적의 점화시기로 제어할 수 있다. 하지만 HEI는 고출력의 점화 코일을 사용하므로 완벽한 연소가 가능하다는 장점이 있다. 반면 DLI/DIS는 점화 코일을 사용하지 않기 때문에 이 장점이 없다. 노킹 시 점화시기를 빠르게 하여 노킹을 억제하는 이유는 노킹이 일어나면 연소가 불완전해지고 엔진에 부하가 가해지기 때문이다. 따라서 노킹을 억제하여 연소를 완전하게 하고 엔진을 보호하는 것이 중요하다.
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97. 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 모터 구동원리는?

  1. 키르히호프의 법칙
  2. 플레밍의 오른손 법칙
  3. 플레밍의 왼손 법칙
  4. 옴의 법칙
(정답률: 73%)
  • 전기적 에너지는 자기장을 만들어내고, 이 자기장은 전류가 흐르는 방향에 따라 회전하는 자기장을 만들어냅니다. 이 회전하는 자기장은 모터의 회전축을 따라 회전하게 되고, 이를 통해 기계적 에너지로 변환됩니다. 이 과정에서 사용되는 법칙이 "플레밍의 왼손 법칙"입니다. 이 법칙은 전류의 방향, 자기장의 방향, 그리고 힘의 방향을 왼손으로 나타내어 계산하는 법칙으로, 모터의 회전 방향을 결정하는 데 사용됩니다.
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98. 자동차의 냉방장치에서 리시버 드라이어의 기능으로 틀린 것은?

  1. 냉매 저장기능
  2. 수분 제거기능
  3. 기포 분리기능
  4. 냉매 팽창기능
(정답률: 74%)
  • 리시버 드라이어는 냉매를 저장하고 수분을 제거하며, 냉매를 기포와 분리하는 기능을 가지고 있습니다. 하지만 냉매를 팽창시키는 기능은 리시버 드라이어에는 없습니다. 냉매를 팽창시키는 역할은 냉매 팽창기가 담당합니다.
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99. 점화플러그의 BP5ES-11이라고 표시에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. “B"는 플러그 나사부의 길이 이며 14㎜를 나타낸다.
  2. “P"는 구조와 특징이며 절연체 형식을 말한다.
  3. “5”는 플러그 간극이며 0.5㎜를 나타낸다.
  4. “11”은 열가이며 일반적으로 냉형 플러그에 속한다.
(정답률: 57%)
  • 점화플러그의 BP5ES-11이라는 표시에서 "P"는 절연체 형식을 나타내는 것이 맞습니다. 이는 플러그의 내부 구조와 절연체의 재질에 따라 다양한 종류가 있기 때문에 중요한 정보입니다.
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100. 와이퍼 장치 작동 중 스위치 OFF 시 와이퍼가 파킹 위치로 가지 못하는 경우 점검해야 할 부분이 아닌 것은?

  1. 파킹 접점
  2. 파킹관련 접지
  3. 와이퍼 모터 전원 퓨즈
  4. 와이퍼 모터
(정답률: 77%)
  • 와이퍼 모터 전원 퓨즈는 와이퍼 모터의 전원 공급을 담당하는 부품으로, 스위치 OFF 시 와이퍼가 파킹 위치로 가지 못하는 문제와는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 이 부품은 점검할 필요가 없습니다. 파킹 접점과 파킹관련 접지, 그리고 와이퍼 모터 자체를 점검해야 합니다.
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