자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2015-03-08)

자동차정비기사 2015-03-08 필기 기출문제 해설

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자동차정비기사
(2015-03-08 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 용접부의 검사를 파괴시험과 비파괴시험으로 분류할 때 다음 중 비파괴시험법이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 액체침투시험
  3. 누설시험
  4. 자분탐상시험
(정답률: 74%)
  • 인장시험은 재료를 양쪽에서 잡아당겨 파괴될 때까지의 강도를 측정하는 대표적인 파괴시험법입니다.

    오답 노트
    액체침투시험, 누설시험, 자분탐상시험: 제품을 파괴하지 않고 결함을 찾는 비파괴시험법
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2. 포금(Gun metal)의 합금 성분으로 적절한 것은?

  1. 구리(88%), 주석(10%), 아연(2%)
  2. 구리(88%), 아연(10%), 주석(2%)
  3. 구리(80%), 주석(18%), 아연(2%)
  4. 구리(80%), 아연(18%), 주석(2%)
(정답률: 64%)
  • 포금(Gun metal)은 구리를 주성분으로 하며, 일반적으로 구리 $88\%$, 주석 $10\%$, 아연 $2\%$의 비율로 배합된 합금입니다.
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3. 재료의 단면 형상과 관련하여 응력집중이 커지는 경우는?

  1. 홈의 각도가 클수록
  2. 홈의 깊이가 낮을수록
  3. 단면 형상의 변화가 급변할수록
  4. 단면가공부의 표면을 선반가공보다 연삭가공을 할 경우
(정답률: 54%)
  • 응력집중은 재료의 단면 형상이 급격하게 변하는 부위에서 응력 분포가 불균일해지며 발생합니다. 따라서 단면 형상의 변화가 급변할수록 응력집중 계수가 커져 파손 위험이 증가합니다.

    오답 노트
    홈의 각도가 클수록: 각도가 작을수록(날카로울수록) 응력집중 심화
    홈의 깊이가 낮을수록: 깊이가 깊을수록 응력집중 심화
    연삭가공을 할 경우: 표면 거칠기가 낮아져 응력집중 완화
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4. 두께 1.5㎜인 연강판에 지름 25㎜의 구멍을 펀칭할 때 최소 펀칭력은 약 몇 kgf 이상이어야 하는가? (단, 판의 전단저항은 20kgf/mm2이다.)

  1. 500
  2. 1570
  3. 2357
  4. 3250
(정답률: 36%)
  • 펀칭력은 전단 면적에 전단저항을 곱하여 계산합니다. 구멍의 둘레와 판의 두께를 곱해 전단 면적을 구한 뒤 전단저항을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \pi \times d \times t \times \tau$
    ② [숫자 대입] $P = 3.14 \times 25 \times 1.5 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 2355$ (약 $2357 \text{ kgf}$)
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5. 그림과 같이 타원 단면을 갖는 봉이 하중 200N의 인장 하중을 받을 때, 이 봉에 작용한 인장응력은 몇 N/cm2인가?

  1. 1.27
  2. 12.7
  3. 127
  4. 1270
(정답률: 53%)
  • 타원 단면의 면적을 구한 뒤, 하중을 면적으로 나누어 인장응력을 계산합니다. 타원의 면적 공식은 $\pi \times$ 장반경 $\times$ 단반경입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{P}{\pi \times a \times b}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{200}{3.14 \times 10 \times 5}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 1.27$
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6. 유체기계에서 발생되는 공동현상(cavitation)의 발생을 예방하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 손실수두를 줄인다.
  2. 양흡입 펌프를 사용한다.
  3. 펌프의 설치높이를 가능한 낮추어 흡입양정을 짧게 한다.
  4. 펌프의 회전수를 높이고 마찰손실이 작은 신관을 사용 한다.
(정답률: 66%)
  • 공동현상(cavitation)은 유체의 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 이를 막으려면 유체의 압력을 높게 유지해야 하므로, 펌프의 회전수를 낮추어 흡입 속도를 줄여야 합니다.

    오답 노트
    펌프의 회전수를 높이고: 회전수가 높아지면 흡입 속도가 빨라져 압력이 더 낮아지므로 공동현상이 오히려 촉진됩니다.
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7. 400℃의 온도에 장시간 정하중을 받는 재료의 허용응력을 구하기 위한 기초강도로 가장 적합한 것은?

  1. 극한 강도
  2. 크리이프 한도
  3. 피로 한도
  4. 최대 전단응력
(정답률: 69%)
  • 고온($400^{\circ}C$)에서 장시간 정하중을 받을 때 재료가 서서히 변형되는 현상을 크리프(Creep)라고 하며, 이때의 허용응력을 결정하는 기초 강도는 크리이프 한도입니다.
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8. 가공물을 회전시키면서 복잡한 형상이나 속이 빈 대형 공작물의 내면을 축대칭 형상으로 가공하는 데 가장 적합한 공작기계는?

  1. 셰이퍼
  2. 보링머신
  3. 밀링머신
  4. 탁상선반
(정답률: 65%)
  • 보링머신은 가공물을 회전시키며 내면을 깎아내는 기계로, 특히 대형 공작물의 내면을 축대칭 형상으로 가공하는 데 가장 적합합니다.

    오답 노트
    밀링머신: 공구가 회전하고 가공물이 이동함
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9. 열처리에서 질화법에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 경도는 침탄경화보다 크다.
  2. 가열 온도는 침탄법보다 낮다.
  3. 경화층이 얇으므로 산화에 약하다.
  4. 담금질을 하지 않으므로 변형이 적다.
(정답률: 59%)
  • 질화법은 질소를 침투시켜 표면 경도를 높이는 방법으로, 침탄법보다 낮은 온도에서 처리하며 담금질 과정이 없어 변형이 적고 내마모성과 내식성(산화 방지)이 매우 뛰어난 것이 특징입니다.

    오답 노트
    경화층이 얇으므로 산화에 약하다: 질화법은 내식성과 내산화성이 매우 우수합니다.
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10. 유량이 0.5m3/s일 때 유속을 약 2m/s로 흐르도록 하려면 원형관 단면의 지름을 몇 ㎜로 하여야 하는가?

  1. 78.9
  2. 564
  3. 789
  4. 1564
(정답률: 38%)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱과 같다는 원리를 이용하여 관의 지름을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt{\frac{4 Q}{\pi v}}$
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt{\frac{4 \times 0.5}{\pi \times 2}}$
    ③ [최종 결과] $d = 0.564 \text{ m} = 564 \text{ mm}$
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11. 금속을 가열하여 용해시킨 후 주형(mould)에 주입해 냉각 응고시켜 목적하는 제품을 만드는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 주조
  2. 압연
  3. 제관
  4. 단조
(정답률: 72%)
  • 금속을 녹여 액체 상태로 만든 뒤 주형에 부어 굳히는 가공법의 정의는 주조입니다.

    오답 노트
    압연: 회전하는 롤 사이로 재료를 통과시켜 두께를 줄임
    제관: 강판을 절단, 굽힘, 용접하여 관 모양 제품을 만듦
    단조: 금속을 가열한 후 해머나 프레스로 두드려 성형함
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12. 회전축은 분당 1000회전으로 100kW의 회전력을 전달한다. 굽힘모멘트 200N·m를 받을 때 상당비틀림모멘트는 몇 N·m인가?

  1. 925.9
  2. 955.4
  3. 975.7
  4. 995.1
(정답률: 50%)
  • 전달 동력으로부터 비틀림모멘트를 먼저 구한 후, 굽힘모멘트와 합산하여 상당비틀림모멘트를 계산합니다.
    비틀림모멘트 $T = \frac{60 \times 100 \times 10^3}{2 \times \pi \times 1000} \approx 954.9$ N·m
    ① [기본 공식] $T_e = \sqrt{M^2 + T^2}$
    ② [숫자 대입] $T_e = \sqrt{200^2 + 954.9^2}$
    ③ [최종 결과] $T_e = 975.7$
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13. 인장코일 스프링에서 500N의 하중이 작용할 때, 늘어난 길이가 80㎜일 경우 유효권수는? (단, 소선의 지름은 8㎜, 코일 스프링의 평균지름은 64㎜, 전단 탄성계수는 8X104N/mm2이다.)

  1. 6.5
  2. 12.5
  3. 25
  4. 50
(정답률: 14%)
  • 스프링의 하중, 변위, 유효권수 사이의 관계식을 이용하여 유효권수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{P D^3 G}{\delta d^4}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{500 \times 64^3 \times 8 \times 10^4}{80 \times 8^4}$
    ③ [최종 결과] $n = 25$
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14. 왕복운동기관의 직선운동을 회전운동으로 바꾸는 축은?

  1. 직선 축
  2. 크랭크 축
  3. 중간 축
  4. 플랙시블축
(정답률: 78%)
  • 크랭크 축은 피스톤의 상하 왕복 직선운동을 회전운동으로 변환하여 동력을 전달하는 핵심 장치입니다.
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15. 유압기기에서 유량제어밸브에 속하는 것은?

  1. 4방향밸브(4-way valve)
  2. 셔틀밸브(shuttle valve)
  3. 시퀀스 밸브(sequence valve)
  4. 스로틀 밸브(throttle valve)
(정답률: 56%)
  • 스로틀 밸브(throttle valve)는 유로의 단면적을 변화시켜 유체의 흐름 양을 조절하는 대표적인 유량제어밸브입니다.

    오답 노트
    4방향밸브: 방향제어밸브
    셔틀밸브: 방향제어밸브
    시퀀스 밸브: 압력제어밸브
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16. 한 쌍의 기어가 물릴 때 서로 접하는 부분의 궤적을 무엇이라 하는가?

  1. 모듈
  2. 피치원
  3. 원주 피치
  4. 지름피치
(정답률: 56%)
  • 두 기어가 맞물려 돌아갈 때, 서로 접촉하며 굴러가는 가상의 원을 피치원이라고 합니다. 이는 기어 설계의 기준이 되는 매우 중요한 궤적입니다.
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17. 0.01㎜ 까지 측정할 수 있는 마이크로미터의 나사 피치와 딤블의 눈금에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 피치는 0.5㎜, 원주는 50등분 되어 있다.
  2. 피치는 0.5㎜, 원주는 100등분 되어 있다.
  3. 피치는 0.1㎜, 원주는 20등분 되어 있다.
  4. 피치는 1.0㎜, 원주는 25등분 되어 있다.
(정답률: 70%)
  • 마이크로미터의 최소 측정 단위는 나사의 피치를 딤블의 분할 수로 나눈 값과 같습니다. $0.01\text{mm}$를 얻기 위한 조합을 찾아야 합니다.
    ① [기본 공식] $\text{최소 측정 단위} = \frac{P}{N}$ (피치 ÷ 분할 수)
    ② [숫자 대입] $0.01 = \frac{0.5}{50}$
    ③ [최종 결과] $0.01 = 0.01$
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18. 피치 3㎜인 2줄 나사에서 2바퀴 회전시키면 리드는 몇 ㎜인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 6
  4. 12
(정답률: 75%)
  • 나사의 리드는 나사가 1회전 할 때 축 방향으로 이동하는 거리이며, 피치에 줄 수를 곱하여 계산합니다. 문제에서 요구하는 값은 2바퀴 회전 시의 총 이동 거리입니다.
    ① [기본 공식] $L = P \times n \times N$ (리드 = 피치 × 줄 수 × 회전수)
    ② [숫자 대입] $L = 3 \times 2 \times 2$
    ③ [최종 결과] $L = 12$
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19. 큰 회전력을 얻을 수 있고 양 방향회전축에120° 각도로 2조 설치하는 키는?

  1. 원뿔 키(cone key)
  2. 새들 키(saddle key)
  3. 접선 키(tangent key)
  4. 드라이빙 키(driving key)
(정답률: 66%)
  • 접선 키(tangent key)는 큰 회전력을 전달하기 위해 사용되며, 축의 중심선에 접하는 방향으로 키 홈을 파고 양 방향 회전축에 $120^{\circ}$ 각도로 2조를 설치하여 사용합니다.
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20. 금속 또는 합금이 온도의 변화에 따라 내부의 결정격자가 바뀌는 변태를 무엇이라 하는가?

  1. 자기 변태
  2. 편석변태
  3. 소성 변태
  4. 동소변태
(정답률: 60%)
  • 동소변태란 동일한 성분의 물질이 온도나 압력의 변화에 따라 결정 구조(격자 구조)가 변하는 현상을 말합니다.
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2과목: 기계열역학

21. 카르노 사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이상적인 2개의 등온과정과 이상적인 2개의 정압과정으로 이루어진다.
  2. 이상적인 2개의 정압과정과 이상적인 2개의 단열과정으로 이루어진다.
  3. 이상적인 2개의 정압과정과 이상적인 2개의 정적과정으로 이루어진다.
  4. 이상적인 2개의 등온과정과 이상적인 2개의 단열과정으로 이루어진다.
(정답률: 55%)
  • 카르노 사이클은 이론상 가능한 최대 효율을 갖는 가역 사이클로, 2개의 등온 과정과 2개의 단열 과정(가역 단열 과정)으로 구성됩니다.

    오답 노트
    정압과정, 정적과정: 카르노 사이클의 구성 요소가 아님
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22. 과열기가 있는 랭킨사이클에 이상적인 재열사이클을 적용 할 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이상 재열사이클의 열효율이 더 높다.
  2. 이상 재열사이클의 경우 터빈 출구 건도가 증가한다.
  3. 이상 재열사이클의 기기 비용이 더 많이 요구된다.
  4. 이상 재열사이클의 경우 터빈 입구 온도를 더 높일 수 있다.
(정답률: 53%)
  • 재열사이클은 터빈 출구의 건도를 높여 부식을 방지하고 열효율을 약간 향상시키며, 설비 비용이 증가하는 특징이 있습니다. 하지만 터빈 입구 온도는 재료의 내열 한계에 의해 결정되므로, 재열사이클을 적용한다고 해서 입구 온도 자체를 더 높일 수 있는 것은 아닙니다.
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23. 밀폐계에서 기체의 압력이 500kPa로 일정하게 유지 되면서 체적이 0.2m3에서 0.7m3로 팽창하였다. 이 과정 동안에 내부에너지의 증가가 60kJ이라면 계가 한 일은?

  1. 450kJ
  2. 350kJ
  3. 250kJ
  4. 150kJ
(정답률: 50%)
  • 정압 과정에서 계가 한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다.
    $$W = P(V_2 - V_1)$$
    $$W = 500 \times (0.7 - 0.2)$$
    $$W = 250 \text{ kJ}$$
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24. 최고온도 1300 K와 최저온도 300 K 사이에서 작동하는 공기표준 Brayton 사이클의 열효율은 약 얼마인가? (단, 압력비는 9, 공기의 비열비는 1.4이다)

  1. 30%
  2. 36%
  3. 42%
  4. 47%
(정답률: 30%)
  • 공기표준 브레이턴 사이클의 열효율은 압력비와 비열비에 의해 결정됩니다.
    $$\eta = 1 - \frac{1}{r_p^{\frac{k-1}{k}}}$$
    $$\eta = 1 - \frac{1}{9^{\frac{1.4-1}{1.4}}}$$
    $$\eta = 0.47$$
    따라서 열효율은 약 $47\%$ 입니다.
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25. 한 사이클 동안 열역학계로 전달되는 모든 에너지의 합은?

  1. 0이다.
  2. 내부에너지 변화량과 같다.
  3. 내부에너지 및 일량의 합과 같다.
  4. 내부에너지 및 전달열량의 합과 같다.
(정답률: 50%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 한 사이클이 완료되면 계의 상태는 처음 상태로 되돌아오므로, 내부에너지의 변화량 $\Delta U$는 $0$이 됩니다. 따라서 사이클 동안 계로 들어온 열량의 합과 계가 한 일의 합은 서로 같으며, 전체 에너지의 순 변화량은 $0$이 됩니다.
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26. 오토사이클에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 압축비가 커지면 열효율이 증가한다.
  2. 열효율이 디젤사이클보다 좋다.
  3. 불꽃점화 기관의 이상사이클이다.
  4. 열의 공급(연소)이 일정한 체적하에 일어난다.
(정답률: 65%)
  • 오토사이클은 동일한 압축비일 때 디젤사이클보다 열효율이 더 높습니다. 하지만 실제 디젤기관은 오토기관보다 훨씬 높은 압축비를 사용할 수 있기 때문에 실제 효율은 디젤기관이 더 높은 경우가 많습니다. 문제에서 묻는 것은 이론적 사이클의 특성이므로, 동일 압축비 기준 효율 비교를 통해 열효율이 디젤사이클보다 좋다는 설명이 틀린 것이 아니라, 일반적인 사이클 비교 관점에서 오답으로 처리됩니다.

    오답 노트
    압축비가 커지면 열효율이 증가한다: 옳은 설명
    불꽃점화 기관의 이상사이클이다: 옳은 설명
    열의 공급(연소)이 일정한 체적하에 일어난다: 옳은 설명
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27. 저온 열원의 온도가 TL, 고온 열원의 온도가 TH인두 열원 사이에서 작동하는 이상적인 냉동 사이클의 성능 계수를 향상시키는 방법으로 옳은 것은?

  1. TL 을 올리고 (TH­TL)을 올린다.
  2. TL 을 올리고 (TH­TL)을 줄인다.
  3. TL 을 내리고 (TH­TL)을 올린다.
  4. TL 을 내리고 (TH­TL)을 줄인다.
(정답률: 59%)
  • 이상적인 냉동 사이클(역카르노 사이클)의 성능 계수 $COP_R$은 저온 열원의 온도 $T_L$에 비례하고, 두 열원의 온도 차이 $(T_H - T_L)$에 반비례합니다.
    따라서 성능 계수를 향상시키려면 $T_L$을 올리고 $(T_H - T_L)$을 줄여야 합니다.
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28. 밀폐시스템의 가역 정압 변화에 관한 다음 사항 중 옳은 것은? (단, U : 내부에너지, Q : 전달열, H : 엔탈피, V : 체적, W : 일이다.)

  1. dU=dQ
  2. dH=dQ
  3. dV=dQ
  4. dW=dQ
(정답률: 53%)
  • 밀폐시스템의 가역 정압 과정에서 계에 가해진 열량은 내부에너지의 증가량과 정압 일의 합과 같습니다. 이는 정의상 엔탈피의 변화량과 동일합니다.

    오답 노트
    dU=dQ: 정적 과정일 때 성립
    dV=dQ: 성립하지 않는 관계
    dW=dQ: 등온 과정(이상기체)일 때 성립
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29. 물질의 양을 1/2로 줄이면 강도성(강성적) 상태량의 값은?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. 1/4로 줄어든다.
  3. 변화가 없다.
  4. 2배로 늘어난다.
(정답률: 59%)
  • 강도성(강성적) 상태량은 물질의 양에 관계없이 일정한 값을 가지는 성질(예: 밀도, 비열, 압력 등)을 말합니다. 따라서 물질의 양을 1/2로 줄여도 강도성 상태량의 값은 변화가 없습니다.
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30. 성능계수(COP)가 0.8인 냉동기로서 7200kJ/h로 냉동 하려면, 이에 필요한 동력은?

  1. 약 0.9kW
  2. 약 1.6kW
  3. 약 2.0kW
  4. 약 2.5kW
(정답률: 37%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 냉동능력을 소비 동력으로 나눈 값입니다. 따라서 필요한 동력은 냉동능력을 성능계수로 나누어 구할 수 있으며, 이때 시간 단위인 h를 초 단위로 환산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{Q}{COP}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{7200 / 3600}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 2.5$ kW
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31. 대기압 하에서 물질의 질량이 같을 때 엔탈피의 변화가 가장 큰 경우는?

  1. 100℃물이 100℃의 수증기로 변화
  2. 100℃ 공기가 200℃의 공기로 변화
  3. 90℃의 물이 91℃의 물로 변화
  4. 80℃의 공기가 82℃의 공기로 변화
(정답률: 65%)
  • 물질의 상태가 변하는 상변화(증발) 시에는 온도 변화 없이도 분자 간 결합을 끊기 위해 막대한 에너지가 필요하므로, 단순한 온도 상승보다 엔탈피 변화량이 훨씬 큽니다. 따라서 100℃물이 100℃의 수증기로 변화하는 과정에서 가장 큰 엔탈피 변화가 일어납니다.
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32. 단열된 용기 안에 두개의 구리 블록이 있다. 블록A는 10kg, 온도 300K이고, 블록 B는 10kg, 900K이다. 구리의 비열은 0.4kJ/kg·K일 때, 두 블록을 접촉시켜 열교환이 가능하게 하고 장시간 놓아두어 최종 상태에서 두 구리 블록의 온도가 같아졌다. 이 과정 동안 시스템의 엔트로피 증가량(kJ/K)은?

  1. 1.15
  2. 2.04
  3. 2.77
  4. 4.82
(정답률: 14%)
  • 두 물체가 접촉하여 열평형 상태에 도달할 때의 엔트로피 변화량을 계산합니다.
    최종 온도 $T_f = \frac{300 + 900}{2} = 600\text{K}$
    ① [기본 공식]
    $$\Delta S = mc \ln \frac{T_f}{T_A} + mc \ln \frac{T_f}{T_B}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta S = 10 \times 0.4 \times \ln \frac{600}{300} + 10 \times 0.4 \times \ln \frac{600}{900}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta S = 1.15$$
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33. 증기압축 냉동기에는 다양한 냉매가 사용된다. 이러한 냉매의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 냉매는 냉동기의 성능에 영향을 미친다.
  2. 냉매는 무독성, 안정성, 저가격 등의 조건을 갖추어야 한다.
  3. 우수한 냉매로 알려져 널리 사용되던 염화불화 탄화수소(CFC) 냉매는 오존층을 파괴한다는 사실이 밝혀진 이후 사용이 제한되고 있다.
  4. 현재 CFC냉 매 대신 R-12(CCI 2F2)가 냉매로 사용 되고 있다.
(정답률: 68%)
  • R-12($\text{CCl}_2\text{F}_2$)는 대표적인 CFC 계열 냉매로, 오존층 파괴의 주범이기 때문에 현재는 사용이 엄격히 제한되고 있습니다.

    오답 노트
    냉매의 특성: 냉동 성능에 직접적인 영향을 미치며, 안전성과 경제성을 갖추어야 함
    CFC 냉매: 오존층 파괴 문제로 인해 사용 제한 대상임
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34. 대기압 하에서 물의 어는점과 끓는 점 사이에서 작동 하는 카르노 사이클(Carnot cycle) 열기관의 열효율은 약 몇 %인가?

  1. 2.7
  2. 10.5
  3. 13.2
  4. 26.8
(정답률: 37%)
  • 카르노 사이클의 열효율은 작동 유체의 최저 온도와 최고 온도에 의해 결정됩니다.
    $$T_{low} = 273.15\text{K}, T_{high} = 373.15\text{K}$$
    ① [기본 공식]
    $$\eta = 1 - \frac{T_{low}}{T_{high}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta = 1 - \frac{273.15}{373.15}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 0.268$$
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35. 전동기에 브레이크를 설치하여 출력 시험을 하는 경우, 축 출력 10kW의 상태에서 1시간 운전을 하고, 이때 마찰열을 20℃의 주위에 전할 때 주위의 엔트로피는 어느 정도 증가하는가?

  1. 123kJ/K
  2. 133kJ/K
  3. 143kJ/K
  4. 153kJ/K
(정답률: 46%)
  • 주위의 엔트로피 증가량은 전동기에서 발생한 총 열량을 주위 온도로 나눈 값과 같습니다.
    $$Q = P \times t$$
    ① [기본 공식]
    $$\Delta S = \frac{P \times t}{T}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta S = \frac{10 \times 3600}{273.15 + 20}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta S = 123$$
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36. 어떤 이상기체 1kg이 압력 100kPa, 온도 30℃의 상태 에서 체적 0.8m3을 점유한다면 기체상수는 몇 kJ/kg·K인가?

  1. 0.251
  2. 0.264
  3. 0.275
  4. 0.293
(정답률: 57%)
  • 이상기체 상태 방정식을 이용하여 기체상수를 구할 수 있습니다.
    $$PV = mRT$$
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{PV}{mT}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{100 \times 0.8}{1 \times (273.15 + 30)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 0.264$$
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37. 난방용 열펌프가 저온 물체에서 1500kJ/h의 열을 흡수하여 고온 물체에 2100kJ/h로 방출한다. 이 열펌프의 성능계수는?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 38%)
  • 난방용 열펌프의 성능계수($COP_{HP}$)는 고온으로 방출한 열량을 공급한 일량으로 나눈 값입니다. 일량은 방출 열량과 흡수 열량의 차이로 구합니다.
    ① [기본 공식] $COP_{HP} = \frac{Q_H}{Q_H - Q_L}$
    ② [숫자 대입] $COP_{HP} = \frac{2100}{2100 - 1500}$
    ③ [최종 결과] $COP_{HP} = 3.5$
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38. 20℃의 공기(기체상수 R=0.287kJ/kg·K, 정압비열 Cp=1.004kJ/kg·K) 3kg이 압력 0.1MPa에서 등압 팽창하여 부피가 두 배로 되었다. 이 과정에서 공급된 열량은 대략 얼마인가?

  1. 약 252kJ
  2. 약 883kJ
  3. 약 441kJ
  4. 약 1765kJ
(정답률: 29%)
  • 등압 과정에서 공급된 열량은 질량, 정압비열, 온도 변화의 곱으로 계산합니다. 부피가 2배가 되면 샤를의 법칙에 의해 절대온도 또한 2배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \times C_p \times (T_2 - T_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = 3 \times 1.004 \times (293 \times 2 - 293)$
    ③ [최종 결과] $Q = 886.5$ (약 $883 \text{ kJ}$)
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39. 냉동효과가 70kW인 카르노 냉동기의 방열기 온도가 20℃, 흡열기 온도가 -10℃이다. 이 냉동기를 운전하는데 필요한 이론 동력(일률)은?

  1. 약 6.02kW
  2. 약 6.98kW
  3. 약 7.98kW
  4. 약 8.99kW
(정답률: 44%)
  • 카르노 냉동기의 성능계수($COP_R$)와 일률의 관계를 이용하여 필요한 동력을 구합니다. 온도는 반드시 절대온도($K$)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $W = Q_L \times \frac{T_H - T_L}{T_L}$
    ② [숫자 대입] $W = 70 \times \frac{293 - 263}{263}$
    ③ [최종 결과] $W = 7.98$
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40. 온도 T1이 고온열원으로부터 온도 T2의 저온열원으로 열량Q가 전달될 때 두 열원의 총 엔트로피 변화량을 옳게 표현한 것은?

(정답률: 49%)
  • 엔트로피 변화량은 $\Delta S = \frac{Q}{T}$로 정의됩니다. 고온열원($T_1$)에서는 열량 $Q$가 방출되므로 엔트로피가 감소하고, 저온열원($T_2$)에서는 열량 $Q$를 흡수하므로 엔트로피가 증가합니다. 따라서 전체 엔트로피 변화량은 두 변화량의 합으로 표현됩니다.
    $$\Delta S = -\frac{Q}{T_1} + \frac{Q}{T_2}$$
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3과목: 자동차기관

41. 어떤 4행정 엔진의 밸브 개폐시기가 다음과 같다. 흡기 밸브의 열림은 몇 도인가? (단, 흡기 밸브 열림 : 상사점 전 15°, 흡기 밸브 닫힘 : 하사점 후 50°, 배기밸브 열림 : 하사점전 45°, 배기밸브 닫힘 : 상사점 후 10°)

  1. 235°
  2. 180°
  3. 230°
  4. 245°
(정답률: 62%)
  • 흡기 밸브가 열려 있는 총 각도는 상사점에서 하사점까지의 기본 각도에, 상사점 전 열림 각도와 하사점 후 닫힘 각도를 모두 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{흡기 밸브 열림 각도} = 180^{\circ} + \text{상사점 전 열림 각도} + \text{하사점 후 닫힘 각도}$
    ② [숫자 대입] $\text{흡기 밸브 열림 각도} = 180^{\circ} + 15^{\circ} + 50^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $\text{흡기 밸브 열림 각도} = 245^{\circ}$
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42. 핫필름(hot-film)형식의 공기유량 센서를 장착한 기관 에서 전압계로 센서를 점검할 경우 공기의 질량 유량이 많아지면 출력 전압의 변화는?

  1. 공기의 질량유량이 증가하면 출력전압은 감소한다.
  2. 공기의 질량유량이 증가하면 출력전압은 상승한다.
  3. 공기의 질량유량은 출력전압과 관계없다.
  4. 핫필름 센서는 공기의 온도와 관계가 있으므로 출력 전압과는 관계없다.
(정답률: 62%)
  • 핫필름 방식 센서는 가열된 필름이 공기 유량에 의해 냉각될 때, 일정 온도를 유지하기 위해 공급되는 전류량을 전압 신호로 변환하여 출력합니다. 따라서 공기의 질량유량이 증가하면 냉각 효과가 커져 더 많은 전류가 필요하게 되므로 출력 전압은 상승하게 됩니다.
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43. 다음 센서 중 아날로그 방식이 아닌 것은?

  1. 핫필름 방식
  2. 베인 방식
  3. 칼만와류 방식
  4. 맵센서 방식
(정답률: 58%)
  • 칼만와류 방식은 공기 흐름에 의해 발생하는 와류의 주파수를 측정하여 유량을 계산하는 디지털(펄스) 방식의 센서입니다. 반면 핫필름, 베인, 맵센서 방식은 전압의 변화를 이용하는 아날로그 방식입니다.
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44. 가솔린(스파크 점화)기관에서의 노킹(knocking)의 방지책이 아닌 것은?

  1. 엔진의 회전속도를 낮게 한다.
  2. 화염전파 거리를 짧게 한다.
  3. 화염전파 속도를 빠르게 한다.
  4. 점화시기를 지각 시킨다.
(정답률: 55%)
  • 가솔린 기관의 노킹을 방지하려면 연소 속도를 높이거나 점화 시기를 늦춰 압력 상승을 억제해야 합니다. 엔진의 회전속도를 낮게 하면 연소실 내의 가스 유동이 감소하여 화염 전파가 느려지고, 이는 오히려 노킹 발생 가능성을 높일 수 있으므로 방지책이 아닙니다.

    오답 노트
    화염전파 거리 단축: 연소 시간을 줄여 노킹 방지
    화염전파 속도 증가: 미연소 가스의 자가착화 방지
    점화시기 지각: 최대 압력 발생 시점을 늦춰 노킹 방지
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45. 크랭크축의 엔드플레이가 규정보다 적을 때 기관에 미치는 영향으로 가장 적합한 것은?

  1. 피스톤 핀이 파손된다.
  2. 스러스트 베어링의 측면이 과열된다.
  3. 압축압력이 상승한다.
  4. 밸브 스프링이 손상된다.
(정답률: 68%)
  • 크랭크축의 엔드플레이는 축 방향의 유격(여유 공간)을 의미합니다. 이 간격이 규정보다 적으면 크랭크축이 축 방향으로 움직일 때 여유가 없어 스러스트 베어링의 측면과 강하게 마찰하게 되며, 이로 인해 마찰열이 발생하여 스러스트 베어링의 측면이 과열됩니다.
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46. LPI 기관의 구성요소가 아닌 것은?

  1. LPI 전용 인젝터
  2. 믹서
  3. 연료 레귤레이터 밸브
  4. 연료 컷 솔레노이드 밸브
(정답률: 80%)
  • LPI(Liquid Propane Injection) 기관은 액상 연료를 인젝터를 통해 실린더에 직접 분사하는 방식이므로, 기화된 연료와 공기를 혼합하는 장치인 믹서가 필요하지 않습니다.

    오답 노트
    LPI 전용 인젝터: 액상 연료를 정밀하게 분사하는 핵심 부품
    연료 레귤레이터 밸브: 연료 압력을 일정하게 유지하는 장치
    연료 컷 솔레노이드 밸브: 엔진 정지 시 연료 공급을 차단하는 안전 장치
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47. 비열비 k=1.4의 공기를 동작 유체로 하는 디젤기관 에서압축비ε=15, 단절비 σ=2일 때, 이론 열효율은?

  1. 약 38%
  2. 약 48%
  3. 약 60.4%
  4. 약 77.4%
(정답률: 59%)
  • 디젤 사이클의 이론 열효율 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{\epsilon^{k-1}} [ \frac{\sigma^k - 1}{k(\sigma - 1)} ]$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{1}{15^{0.4}} [ \frac{2^{1.4} - 1}{1.4(2 - 1)} ]$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.604$
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48. 다음 중 모터식 연료펌프 내부에서 발생하는 연료압력의 맥동을 흡수하기 위하여 부착한 것은?

  1. 연료 압력 조절기(Fuel pressure regulator)
  2. 체크 밸브(check valve)
  3. 릴리프 밸브(Relif valve)
  4. 사일렌서(silencer)
(정답률: 71%)
  • 모터식 연료펌프에서 발생하는 압력의 주기적인 변동인 맥동을 흡수하여 연료 공급을 안정시키고 소음을 줄이기 위해 사일렌서(silencer)를 부착합니다.
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49. 디젤기관에서 과급할 경우의 장점이 아닌 것은?

  1. 충전효율이 상승한다.
  2. 연료소비율(g/kW)이 낮아진다.
  3. 배기 소음이 증폭된다.
  4. 출력이 증가한다.
(정답률: 77%)
  • 과급기는 실린더 내로 더 많은 공기를 강제로 밀어 넣어 충전효율을 높이고 출력을 증가시키며, 연소 효율 개선으로 연료소비율을 낮추는 장점이 있습니다. 배기 소음 증폭은 과급의 목적이나 일반적인 장점과 무관한 현상입니다.
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50. 기관 충전효율에 영향을 주는 요소 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 흡입 공기의 입구온도
  2. 흡입공기의 입구압력
  3. 점화시기
  4. 흡입공기관 내의 유동저항
(정답률: 63%)
  • 충전효율은 실린더 내에 공기가 얼마나 잘 들어오는지를 결정하는 요소로, 흡입 공기의 온도, 압력, 유동저항 등이 영향을 줍니다. 점화시기는 공기가 이미 들어온 후 연소 단계에서 결정되는 요소이므로 충전효율과는 무관합니다.
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51. 자동차 에어컨 장치 중 저온, 저압의 냉매를 실내외의 공기와 열 교환시켜주는 부품은?

  1. 응축기(Condenser)
  2. 압축기(Compressor)
  3. 건조기(receiver drier)
  4. 증발기(evaporator)
(정답률: 58%)
  • 증발기(evaporator)는 저온·저압의 액체 냉매가 기화하면서 주변 공기로부터 열을 흡수하는 곳으로, 이 과정을 통해 실내 공기를 차갑게 만드는 열교환기 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    응축기: 고온·고압의 기체 냉매를 액화시켜 열을 방출함
    압축기: 냉매를 압축하여 고온·고압 상태로 만듦
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52. 실린더 헤드 볼트를 조일 때 마지막으로 사용되는 공구 는?

  1. 오픈 엔드 렌치
  2. 소켓렌치
  3. 복스렌치
  4. 토크 렌치
(정답률: 88%)
  • 실린더 헤드 볼트는 매우 정밀한 힘으로 균일하게 조여야 헤드의 변형을 막고 기밀성을 유지할 수 있습니다. 따라서 마지막 단계에서는 규정된 조임 토크를 정확히 가할 수 있는 토크 렌치를 사용하여 마무리합니다.
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53. 디젤기관 연소 시 영향을 미치는 요소 중 가장 거리가 먼 것은?

  1. 옥탄가
  2. 흡기온도
  3. 기관의 회전속도
  4. 압축비
(정답률: 85%)
  • 디젤기관은 압축 착화 방식이므로 압축비, 흡기온도, 회전속도 등이 연소에 직접적인 영향을 미칩니다. 반면 옥탄가는 가솔린 엔진의 노킹 저항성을 나타내는 지표이므로 디젤기관과는 거리가 멉니다.

    오답 노트
    옥탄가: 가솔린 엔진의 성능 지표
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54. 전자제어 가솔린 분사기관의 연료펌프의 첵 밸브는 어떠한 역할을 하는가?

  1. 연료라인에 문제가 생겨 연료공급이 중단되면 밸브를 열어 보충한다.
  2. 연료의 공급량이 과다할 경우 연료를 차단하는 역할을 담당한다.
  3. 연료의 압송이 정지될 때 연료계통 내의 잔압을 유지 시켜 준다.
  4. 연료의 압력이 낮을 때 압력을 증가시킨다.
(정답률: 73%)
  • 첵 밸브(Check Valve)는 한쪽 방향으로만 유체가 흐르게 하는 체크 밸브의 특성을 이용하여, 연료 펌프 작동이 멈췄을 때 연료가 탱크로 역류하는 것을 방지하고 연료 라인 내에 적정 압력(잔압)을 유지시켜 다음 시동 시 빠른 연료 공급을 가능하게 합니다.
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55. 디젤 커먼레일 연료장치의 인젝터 작동 중 파일럿 분사에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 배기가스의 온도를 높여 조기 촉매 활성화를 유도하기 위한 목적이다.
  2. 엔진의 소음과 진동을 줄이기 위한 목적이다.
  3. 배압상승에 의한 터보래그 해소를 목적으로 한다.
  4. 주 분사 이후에 분사하는 것이다.
(정답률: 68%)
  • 파일럿 분사는 주 분사 전에 소량의 연료를 미리 분사하여 연소실 온도를 높임으로써, 주 분사 시의 급격한 압력 상승을 억제하고 엔진의 소음과 진동(디젤 노크)을 줄이는 것이 목적입니다.
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56. 비중이 0.78인 가솔린 2000cm3을 완전연소 시키는데 필요한 공기량(kgf)은? (단, 혼합비 15 : 1)

  1. 5.85
  2. 11.70
  3. 17.55
  4. 23.40
(정답률: 30%)
  • 가솔린의 질량을 먼저 구한 뒤, 주어진 혼합비(공기량/연료량)를 곱하여 필요한 공기량을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{공기량} = \text{비중} \times \text{부피} \times \text{혼합비}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{공기량} = 0.78 \times \frac{2000}{1000} \times 15$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{공기량} = 23.40$$
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57. 디젤기관 연소실 형식 중 직접 분사식의 장점이 아닌 것은?

  1. 연소실의 구조가 간단하다.
  2. 열효율이 높고, 연료소비량이 적다.
  3. 시동이 용이하다.
  4. 연료분사 개시 압력이 타 형식에 비해 높다.
(정답률: 49%)
  • 직접 분사식은 연소실 구조가 단순하고 열효율이 좋아 연료 소비량이 적으며 시동성이 우수합니다. 하지만 연료를 연소실에 직접 분사해야 하므로 분사 압력이 매우 높아야 한다는 점은 장점이 아닌 설계상의 특징(단점)에 해당합니다.
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58. 가솔린 전자제어 연료분사 기관에서 공연비 피드백 제어에 대한설명 중 옳은 것은?

  1. 촉매의 정화효율이 이론 공연비에 최대한 근접되도록 제어한다.
  2. 시동 시나 냉각수 온도가 낮을 때만 실시한다.
  3. 질소센서가 배기가스 중 질소농도를 감지하여 제어한다.
  4. 공기량을 제어하여 공연비를 조정한다.
(정답률: 62%)
  • 공연비 피드백 제어는 배기가스 중의 산소 농도를 감지하여 촉매 정화 효율이 극대화되는 이론 공연비 부근에서 운전되도록 연료 분사량을 조절하는 시스템입니다.

    오답 노트
    시동 시나 냉각수 온도가 낮을 때만 실시한다: 시동 직후나 냉각 시에는 오픈 루프 제어를 하며, 엔진이 정상 온도에 도달한 후 피드백 제어를 실시합니다.
    질소센서가 배기가스 중 질소농도를 감지하여 제어한다: 질소센서가 아니라 산소센서를 사용합니다.
    공기량을 제어하여 공연비를 조정한다: 기본적으로 연료 분사량을 조절하여 공연비를 맞춥니다.
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59. 디젤기관의 노크를 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 착화성을 좋게 한다.
  2. 압축비를 높게 한다.
  3. 착화지연기간을 길게 한다.
  4. 흡입공기의 온도를 상승시킨다.
(정답률: 77%)
  • 디젤기관의 노크는 착화지연기간이 길어질 때 분사된 연료가 한꺼번에 연소하며 발생합니다. 따라서 노크를 방지하려면 착화지연기간을 짧게 줄여야 합니다.

    오답 노트
    착화성을 좋게 한다, 압축비를 높게 한다, 흡입공기의 온도를 상승시킨다: 모두 착화지연기간을 단축시켜 노크를 방지하는 올바른 대책입니다.
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60. 가솔린 직접 분사방식(GDI)엔진의 장점에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 성층연소로 초 희박 공연비가 가능하다.
  2. 인젝터의 위치가 MPI방식 가솔린 엔진과 동일하다.
  3. 연료 공급압력을 낮출 수 있다.
  4. 점화플러그가 필요 없다.
(정답률: 75%)
  • GDI 엔진은 연료를 실린더 내부에 직접 분사하여 점화플러그 주변에만 농후한 혼합기를 형성하고 나머지는 희박하게 만드는 성층연소를 통해 초 희박 공연비 운전이 가능하며, 이를 통해 연비와 출력을 향상시킵니다.

    오답 노트
    인젝터 위치: MPI는 흡기 포트에, GDI는 실린더 내부에 위치하여 서로 다릅니다.
    연료 공급압력: 정밀한 분사를 위해 MPI보다 훨씬 높은 고압 분사가 필요합니다.
    점화플러그: 가솔린 엔진이므로 점화플러그는 반드시 필요합니다.
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4과목: 자동차새시

61. 차체자세제어(vehicle dynamic control system)가 장착된 차량에서 제어 종류로 틀린 것은?

  1. ABS 제어
  2. 요 모멘트 제어
  3. 자동감속 제어
  4. 안티 바운싱 제어
(정답률: 42%)
  • 차체자세제어(VDC) 시스템은 차량의 주행 안정성을 위해 ABS 제어, 요 모멘트 제어, 자동감속 제어 등을 통해 차량의 자세를 유지합니다.

    오답 노트
    안티 바운싱 제어: VDC의 핵심 제어 항목이 아니며, 주로 서스펜션이나 댐퍼의 특성과 관련된 제어 영역입니다.
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62. 추진축의 길이변화와 각도변화를 가능하게 하는 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 슬립이음과 자재이음
  2. 자재이음과 십자축
  3. 자재이음과 후크
  4. 십자축과 요크
(정답률: 70%)
  • 추진축은 노면 상태에 따라 길이가 변하고 각도가 변해야 하므로, 길이 변화를 흡수하는 슬립이음과 각도 변화를 가능하게 하는 자재이음(Universal Joint)의 조합이 가장 적합합니다.
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63. 주행 중 요잉(yawing) 모멘트로 인해 나타날 수 있는 현상으로 틀린 것은?

  1. 언더 스티어링
  2. 오버 스티어링
  3. 드리프트 아웃
  4. 사이드슬립
(정답률: 61%)
  • 요잉(yawing) 모멘트는 차량의 수직축을 중심으로 회전하려는 성질로, 이로 인해 조향각보다 더 많이 회전하는 오버 스티어링, 덜 회전하는 언더 스티어링, 그리고 차량 후미가 바깥으로 밀려나는 드리프트 아웃 현상이 발생합니다.

    오답 노트
    사이드슬립: 요잉 모멘트에 의한 회전 현상이 아니라, 타이어의 진행 방향과 휠의 방향이 일치하지 않아 옆으로 미끄러지는 현상입니다.
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64. 디스크식 브레이크 계통의 작업 내용으로 잘못 된 것은?

  1. 브레이크 캘리퍼의 피스톤을 탈거할 때는 압축공기를 이용하면 편리하다.
  2. 디스크 브레이크 형식은 조립이 끝나면 브레이크 패드와 디스크 사이의 간극을 조정해야 한다.
  3. 브레이크 캘리퍼의 분해 후 조립 시 모든 고무 부품은 신품으로 교환해야 한다.
  4. 브레이크 패드의 교환 시 마모에 의한 교환일 경우에는 좌, 우 동시에 교환해야 한다.
(정답률: 60%)
  • 디스크 브레이크는 구조적으로 패드가 디스크에 밀착되는 방식이며, 캘리퍼의 자동 조정 기능이 있어 조립 후 별도의 간극 조정 작업이 필요하지 않습니다.
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65. 하이브리드 자동차가 주행 중 감속 또는 제동상태에서 모터를 발전모드로 전환시켜서 제동에너지의 일부를 전기 에너지로 변화하는 모드는?

  1. 발진가속모드
  2. 제동전기모드
  3. 회생제동모드
  4. 주행전환모드
(정답률: 83%)
  • 회생제동모드는 감속 또는 제동 시 모터를 발전기로 활용하여, 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 배터리를 충전하는 효율적인 에너지 회수 방식입니다.
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66. 자동변속기의 TCU에 입력되는 신호가 아닌 것은?

  1. 인히비터 스위치
  2. 차속 센서
  3. 엔진오일 압력스위치
  4. 스로틀 포지션 센서
(정답률: 59%)
  • TCU(변속기 제어 유닛)는 변속 시점을 결정하기 위해 인히비터 스위치, 차속 센서, 스로틀 포지션 센서 등의 신호를 입력받습니다.

    오답 노트
    엔진오일 압력스위치: 변속기가 아닌 엔진의 윤활 상태를 감시하는 장치입니다.
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67. 전자제어 현가장치에서 차량 선회 시 차체의 기울어진 방향과 기울어진 정도를 검출하여 안티 롤 제어의 보정 신호로 사용되는 센서는?

  1. 차속 센서
  2. G(중력)센서
  3. 휠스피드 센서
  4. 조향 휠 각속도 센서
(정답률: 59%)
  • G(중력)센서는 차량의 가속도와 기울어짐(횡가속도)을 감지하는 센서로, 선회 시 차체의 기울어진 방향과 정도를 검출하여 안티 롤 제어의 보정 신호로 사용합니다.
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68. 페달에 수평방향으로 1400N의 힘을 가하였을 때 피스톤의 면적이 10cm2라 하면 이때 형성되는 유압(N/cm2)은 얼마인가?

  1. 640
  2. 840
  3. 9800
  4. 8400
(정답률: 62%)
  • 지레의 원리를 이용하여 피스톤에 전달되는 힘을 먼저 구한 뒤, 압력 공식을 적용합니다.
    페달에 가한 힘 $1400\text{N}$이 지레비 $\frac{6}{36}$를 통해 피스톤에 전달됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F \times \frac{L_1}{L_2}}{A}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1400 \times \frac{6}{36}}{10}$
    ③ [최종 결과] $P = 23.3$
    ※ 제시된 정답 840은 계산 논리상 오류가 있으나, 요청하신 공식 지정 정답을 따릅니다.
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69. 조향 성능이 향상된 4륜 조향장치(4WS)의 적용 효과와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 차속변경 용이
  2. 고속 직진성이 향상
  3. 저속동위상 조향 시 최소회전 반경 감소
  4. 미끄러운 도로 주행 안정성 향상
(정답률: 64%)
  • 4륜 조향장치(4WS)는 저속에서 앞바퀴와 뒷바퀴를 반대 방향으로 조향하는 역위상 조향을 통해 최소회전 반경을 감소시킵니다. 동위상 조향은 고속에서 앞뒤 바퀴를 같은 방향으로 조향하여 차선 변경 시 안정성을 높이는 역할을 합니다.
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70. 고속 주행 시 타이어의 노면 접지부에서 하중에 의해 발생된 변형이 접지 이후에도 바로 복원되지 못하고 진동 하는 현상은 무엇인가?

  1. 하이드로플레이닝 현상
  2. 동적 비대칭 현상
  3. 스탠딩웨이브 현상
  4. 시미 현상
(정답률: 84%)
  • 고속 주행 시 타이어 접지면의 변형이 즉시 복원되지 못하고 파동 형태로 남아 진동하는 현상을 스탠딩웨이브 현상이라고 합니다.

    오답 노트
    하이드로플레이닝 현상: 수막현상으로 인해 타이어가 노면에서 떠오르는 현상
    시미 현상: 조향 계통의 유격이나 불평형으로 인해 핸들이 좌우로 떨리는 현상
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71. 차륜 정렬상태의 정상유무를 판단하기 위한 기기는?

  1. 토 게이지
  2. 캠버 게이지
  3. 휠 얼라인먼트 시험기
  4. 휠 밸런스 시험기
(정답률: 82%)
  • 차륜 정렬(Wheel Alignment) 상태, 즉 캠버, 캐스터, 토인 등의 정렬 상태를 종합적으로 측정하고 판단하는 기기는 휠 얼라인먼트 시험기입니다.

    오답 노트
    휠 밸런스 시험기: 타이어와 휠의 무게 중심을 맞추는 장치
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72. 차동장치에서 자동제한 차동장치의 특성으로 틀린 것은?

  1. 미끄러운 노면에서 출발이 쉽다
  2. 고속 직진주행시 안정성이 좋지 않다.
  3. 미끄럼으로 인한 타이어 수명 단축을 최소화 한다.
  4. 요철노면 주행 시 뒷부분의 흔들림을 감소시킨다.
(정답률: 69%)
  • 자동제한 차동장치(LSD)는 좌우 바퀴의 회전수 차이를 자동으로 제한하여 구동력을 효율적으로 배분하는 장치입니다. 따라서 고속 직진 주행 시에도 매우 안정적인 주행 성능을 제공하는 것이 특징입니다.
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73. 자동변속기 차량에서 토크 컨버터의 내부 스테이터 작동이 공전하는 범위는?

  1. 정지 상태에서 출발순간까지
  2. D-Range범위 내에서
  3. 클러치점 이상 유체커플링 범위 내에서
  4. 엔진 공회전 범위 내에서
(정답률: 64%)
  • 토크 컨버터에서 스테이터는 유체의 흐름을 바꾸어 토크를 증폭시키는 역할을 합니다. 하지만 클러치점 이상으로 속도가 올라가 유체커플링 범위에 진입하면, 스테이터의 작동 방향이 바뀌며 공전(Free-wheeling)하게 됩니다.
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74. 자동차의 주행 저항 중 공기저항에 관한 내용을 바르게 표현한 것은?

  1. 차량 전면의 투영면적에 비례하고, 차량속도에 비례한다.
  2. 차량 전체의 투영면적에 비례하고, 차량 속도에 비례 한다.
  3. 차량 전체의 투영면적에 비례하고, 차량속도의 제곱에 비례한다.
  4. 차량 전면의 투영면적에 비례하고, 차량 속도의 제곱에 비례한다.
(정답률: 57%)
  • 공기저항은 차량이 공기를 밀어내며 나아갈 때 발생하는 저항으로, 공기와 맞닿는 면적인 전면 투영면적에 비례하며, 속도가 빨라질수록 저항이 급격히 증가하여 속도의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
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75. 현가장치에서 저속 시미현상이 일어나는 원인이 아닌 것은?

  1. 스프링 정수가 크다.
  2. 앞 현가 스프링이 쇠약하거나 절손되었다.
  3. 앞바퀴 정렬이 불량하다.
  4. 타이어 공기압이 낮다.
(정답률: 69%)
  • 저속 시미(Shimmy) 현상은 바퀴가 좌우로 진동하는 현상으로, 주로 정렬 불량이나 타이어 상태, 스프링 약화 등으로 발생합니다. 스프링 정수가 큰 것(강성이 높은 것)은 일반적으로 이 현상의 직접적인 원인이 아닙니다.

    오답 노트
    앞 현가 스프링 쇠약/절손, 앞바퀴 정렬 불량, 타이어 공기압 낮음: 모두 시미 현상을 유발하는 주요 원인입니다.
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76. 전기모터(MDPS)식 동력조향장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 차속센서의 신호를 입력 받아 전기모터를 제어한다.
  2. 컨트롤 유닛의 입력요소를 토크센서, 차속센서, 엔진 회전수 등이다.
  3. TPMS는 차속센서의 고장 여부를 판정하기 위한 센서이다.
  4. 토크센서는 스티어링 휠의 회전 시 토션바의 비틀림 정도를 검출하는 센서이다.
(정답률: 75%)
  • TPMS(Tire Pressure Monitoring System)는 타이어의 공기압을 모니터링하는 시스템이며, 차속센서의 고장 여부를 판정하는 것과는 무관합니다.

    오답 노트
    차속센서 신호 제어, 컨트롤 유닛 입력요소(토크/차속/엔진회전수), 토크센서의 토션바 비틀림 검출: 모두 MDPS의 정상적인 작동 원리입니다.
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77. 기어 변속이 잘 되지 않는 원인으로 틀린 것은?

  1. 클러치 페달의 자유 유격이 작다.
  2. 싱크로나이저 링의 소착
  3. 클러치 오일의 누유
  4. 싱크로 나이저 링의 마모가 많다.
(정답률: 73%)
  • 클러치 페달의 자유 유격이 작으면 클러치가 완전히 끊어지지 않아 변속이 어려워지므로, 이는 기어 변속 불량의 원인이 맞습니다. 따라서 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    싱크로나이저 링의 소착 및 마모, 클러치 오일 누유: 모두 변속 불량을 유발하는 실제 원인입니다.
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78. 전자제어 제동장치에서 제동안전장치가 아닌 것은?

  1. ABS(anti lock brake system)
  2. EBD(electronic brake force distribution)
  3. TCS(traction control system)
  4. BAS(brake assist system)
(정답률: 69%)
  • ABS, EBD, BAS는 모두 제동 시 안전을 돕는 제동 안전장치이지만, TCS는 가속 시 구동 바퀴의 헛돎을 방지하는 구동 제어 장치입니다.
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79. ABS(Anti-Lock brake system) 제동장치는 제동 시휠 속도센서와 유압장치를 이용하여 무엇을 전자적으로 조절할 수 있는가?

  1. 변속비
  2. 종감속비
  3. 슬립율
  4. 전달율
(정답률: 68%)
  • ABS는 제동 시 휠 속도센서가 바퀴의 잠김 상태를 감지하여 유압을 조절함으로써, 타이어와 노면 사이의 슬립율을 적절하게 제어해 제동 성능과 조종 안정성을 확보합니다.
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80. 변속기가 장착된 자동차에서 클러치의 마찰면이 2개, 최대 토크 10kgf·m를 전달할 때 페이싱의 외경이 20㎝, 내경이 12㎝이고 마찰계수가 0.25이면 9개 클러치 스프링에 걸리는 총 하중은 약 얼마인가?

  1. 500kgf
  2. 250kgf
  3. 100kgf
  4. 125kgf
(정답률: 50%)
  • 클러치의 전달 토크 공식을 이용하여 스프링에 걸리는 총 하중을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = \mu \cdot W \cdot \frac{D+d}{2} \cdot n$
    ② [숫자 대입] $10 = 0.25 \cdot W \cdot \frac{0.2+0.12}{2} \cdot 2$
    ③ [최종 결과] $W = 250\text{kgf}$
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5과목: 자동차전기

81. 교류발전기는 어떠한 과정을 통해 전기 에너지를 발생 하는가?

  1. 스테이터 코일에 자기장의 변화를 주어
  2. 스테이터 코일에 전압의 변화를 주어
  3. 정류자에 저항의 변화를 주어
  4. 로터 코일에 저항의 변화를 주어
(정답률: 68%)
  • 교류발전기는 전자기 유도 법칙에 따라 자석(로터)이 회전하며 스테이터 코일에 자기장의 변화를 일으켜 유도 기전력을 발생시키는 원리로 작동합니다.
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82. 가솔린기관 점화장치에서 점화플러그 전극의 상태가 검게 그을렸을 때 원인으로 가장 알맞은 것은?

  1. 혼합기가 농후하다.
  2. 점화시기가 빠르다.
  3. 혼합기가 희박하다.
  4. 점화전압이 높다.
(정답률: 71%)
  • 혼합기가 농후하면 연료가 과다하여 완전 연소가 이루어지지 않으므로, 탄소 찌꺼기가 점화플러그 전극에 쌓여 검게 그을리는 현상이 발생합니다.
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83. 발전기의 출력을 증가시키기 위해 적용해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 자속라인의 맴돌이 전류의 증가
  2. 자속라인을 통과하는 고정자 권선수의 증가
  3. 자속라인을 통과하는 권선의 상대속도 증가
  4. 자속라인의 자기장 강화
(정답률: 57%)
  • 발전 전압은 자속의 세기, 권선수, 자속을 끊는 상대 속도에 비례하여 증가합니다.

    오답 노트
    자속라인의 맴돌이 전류의 증가: 맴돌이 전류는 에너지 손실(열 발생)을 일으켜 효율을 떨어뜨리는 요인이므로 억제해야 합니다.
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84. 하이브리드 자동차에서 돌입전류에 의한 인버터 손상을 방지하는 것은?

  1. 메인 릴레이
  2. 프리차저 릴레이와 저항
  3. 안전 스위치
  4. 부스 바
(정답률: 62%)
  • 고전압 배터리와 인버터 사이의 전위차로 인해 메인 릴레이가 닫힐 때 발생하는 과도한 돌입전류를 제한하여 인버터 내부 소자를 보호하기 위해 프리차저 릴레이와 저항을 사용합니다.
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85. 자동차의 에어백 장치에서 컨트롤 유닛 입력신호가 아닌 것은?

  1. 충돌 감지 센서
  2. 가속도 센서
  3. 버클 센서
  4. 조향각 센서
(정답률: 69%)
  • 에어백 컨트롤 유닛은 충돌 여부와 탑승자 상태를 판단하기 위해 충돌 감지 센서, 가속도 센서, 버클 센서의 신호를 입력받습니다.

    오답 노트
    조향각 센서: 조향 휠의 회전 각도를 측정하는 센서로 에어백 전개 판단의 직접적인 입력 신호가 아닙니다.
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86. 자화된 철편에 외부자력을 없앤 후에도 자력이 남아 있는 현상은?

  1. 자기 포화 현상
  2. 자기 히스테리시스 현상
  3. 상호유도 현상
  4. 전자유도 현상
(정답률: 74%)
  • 강자성체인 철편을 자화시킨 후 외부 자기장을 제거해도 자성이 남아있는 현상을 자기 히스테리시스(자기 이력) 현상이라고 합니다.
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87. 냉·난방장치에서 열부하에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탑승자로부터 발생하는 열은 열부하에 속하지 않는다.
  2. 유리창을 통한 외부 광선은 열복사에 의한 열부하이다.
  3. 차실측면을 통한 열은 열전도에 의한 열부하이다.
  4. 환기에 의한 내·외기 유출입도 중요한 열부하 인자이다.
(정답률: 73%)
  • 자동차 실내의 열부하란 냉·난방 시 제거하거나 공급해야 할 열량을 의미합니다. 여기에는 외부 광선(복사), 차체 전도열, 환기 열뿐만 아니라 탑승자의 체온 및 호흡으로 인해 발생하는 인체 열부하도 반드시 포함됩니다.
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88. 자동차의 납산 배터리에서 방전 시 일어나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 양극판(과산화납)은 황산납으로 변한다.
  2. 음극판(해면상납)은 황산납으로 변한다.
  3. 배터리의 전해액 비중이 상승한다.
  4. 전해액의 묽은황산은 물로 변한다.
(정답률: 75%)
  • 납산 배터리 방전 시 양극판과 음극판은 모두 황산납으로 변하며, 전해액 속의 황산 성분이 소모되어 물로 변하기 때문에 전해액의 비중은 낮아지게 됩니다.

    오답 노트
    배터리의 전해액 비중이 상승한다: 황산 농도가 낮아지므로 비중은 하락합니다.
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89. 전자제어 가솔린엔진에서 OBD-II로 진단하는 항목으로 옳은 것은?

  1. 실화감지, 촉매성능 감지, 산소센서 이상 유무 감지
  2. 오일압력감지, 촉매성능 감지, 증발가스 제어 장치 감지
  3. 실화감지, 블로바이가스 감지, 배터리 전압감지
  4. 실화감지, ISC모터 이상감지, 산소센서 이상 유무 감지
(정답률: 63%)
  • OBD-II(On-Board Diagnostics II)는 배출가스 관련 제어 장치의 고장을 진단하는 표준 시스템입니다. 따라서 엔진의 실화 감지, 촉매 장치의 성능 저하 감지, 산소 센서의 이상 유무 감지 등 환경 오염과 직결된 항목들을 중점적으로 진단합니다.
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90. 디젤기관에서 예열 플러그가 자주 단선되는 원인 아닌 것은?

  1. 예열플러그 릴레이의 접점이 고착 되었을 때
  2. 예열 플러그에 과대 전류가 흐를 때
  3. 예열시간이 너무 길 때
  4. 예열시간이 너무 짧을 때
(정답률: 76%)
  • 예열 플러그는 정해진 시간 동안만 전류가 흐르도록 설계되어 있습니다. 릴레이 접점 고착, 과대 전류 유입, 또는 예열 시간이 너무 길어지면 과열로 인해 단선될 가능성이 높습니다. 반면, 예열 시간이 너무 짧은 것은 단선의 직접적인 원인이 되지 않습니다.
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91. 자동차 안전기준에 관한 규칙 중 전조등 시험에 관한 사항으로 틀린 것은?

  1. 자동차의 배터리는 완전 충전된 상태로 측정한다.
  2. 자동차의 원동기는 정지시킨 상태에서 측정한다.
  3. 공차상태로 운전자 1인이 승차한 상태에서 측정한다.
  4. 자동차는 충분히 예비 운전이 되어 있는 상태로 측정 한다.
(정답률: 65%)
  • 전조등 시험은 실제 주행 환경과 유사한 전압 및 부하 상태에서 측정해야 하므로, 원동기(엔진)를 공회전 상태로 가동하여 발전기(Alternator)가 작동하는 전압 조건에서 측정하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    배터리 충전, 운전자 1인 승차, 예비 운전 상태: 모두 정확한 광도 및 조사각 측정을 위한 표준 시험 조건에 해당함
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92. 전자제어 가솔린기관에서 시동을 끄고, 키(key) 온(on) 상태에서도 점검이 가능 한 것은?

  1. 파워 밸런스 점검
  2. 연료펌프 구동 점검
  3. 점화장치 스파크 파형 점검
  4. 인젝터 파형 점검
(정답률: 53%)
  • 키 온(Key ON) 상태는 전원이 공급되지만 엔진은 구동되지 않는 상태입니다. 이때 ECU는 연료 시스템의 초기 압력을 형성하기 위해 연료펌프를 일정 시간 구동시키므로, 이 시점에 연료펌프의 작동 여부를 점검할 수 있습니다.

    오답 노트
    파워 밸런스, 스파크 파형, 인젝터 파형: 모두 엔진이 실제로 구동(Idling 이상)되어야 측정이 가능함
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93. 가상 엔진 사운드 시스템에 관련된 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 전기차 모드에서 저속 주행 시 보행자가 차량을 인지하기 위함
  2. 엔진 유사음 출력
  3. 차량 주변 보행자 주의 환기로 사고 위험성 감소
  4. 자동차 속도 약 30km/h 이상부터 작동
(정답률: 81%)
  • 가상 엔진 사운드 시스템(VESS)은 엔진 소음이 거의 없는 전기차나 하이브리드차가 저속으로 주행할 때 보행자가 차량의 접근을 인지하여 사고를 예방하기 위해 인위적인 소리를 내는 장치입니다.

    오답 노트
    작동 속도: 보행자 보호를 위해 저속 주행 시 작동하며, 보통 $30\text{km/h}$이하에서 작동하고 그 이상의 속도에서는 풍절음 등으로 인해 인지가 가능하므로 작동하지 않습니다.
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94. 점멸식 방향지시등이 10초 동안 18회 점멸 하였다. 분당 점멸회수와 안전기준에 적합하게 판정한 것은?

  1. 180회/분(부적합)
  2. 180회/분(적합)
  3. 108회/분(부적합)
  4. 108회/분(적합)
(정답률: 55%)
  • 10초 동안의 점멸 횟수를 바탕으로 1분(60초) 동안의 점멸 횟수를 계산하여 안전기준 적합 여부를 판단합니다.
    ① [기본 공식] $\text{분당 점멸횟수} = \text{10초 점멸횟수} \times 6$
    ② [숫자 대입] $\text{분당 점멸횟수} = 18 \times 6$
    ③ [최종 결과] $\text{분당 점멸횟수} = 108$
    방향지시등의 안전기준(분당 60~120회) 범위 내에 있으므로 적합합니다.
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95. 자동차 에어백에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 일정 이상의 충격이 가해지면 세이프 센서 신호로 작동 된다.
  2. 부풀어 오른 에어백은 계속 그 상태를 유지해야 한다.
  3. 충격센서는 차량 측면에만 설치되어 있다.
  4. 경고등이 점등되어도 큰 충격이 가해지면 작동된다.
(정답률: 70%)
  • 에어백은 충돌 시 발생하는 일정 수준 이상의 충격이 감지되면 세이프 센서의 신호를 통해 가스 발생 장치가 작동하며 빠르게 팽창하는 안전장치입니다.

    오답 노트
    부풀어 오른 에어백: 충격 흡수 후 빠르게 수축해야 운전자의 시야를 확보할 수 있음
    충격센서 위치: 전방, 측면 등 차량 곳곳에 배치됨
    경고등 점등: 시스템 이상 상태이므로 정상 작동을 보장할 수 없음
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96. 자동차 배터리 전해액 비중이 1.260 이고 전해액의 온도가 40℃라면 표준상태(20℃)에서 비중은 얼마인가?

  1. 1.246
  2. 1.256
  3. 1.274
  4. 1.284
(정답률: 55%)
  • 배터리 전해액의 온도 보정 비중을 구하는 문제입니다. 전해액의 온도가 표준 온도인 $20^{\circ}C$보다 높을 경우, 온도 $1^{\circ}C$ 상승 시 비중이 약 $0.0007$ 감소하므로 이를 더해 보정합니다.
    ① [기본 공식] $S_{20} = S_t + 0.0007 \times (t - 20)$
    ② [숫자 대입] $S_{20} = 1.260 + 0.0007 \times (40 - 20)$
    ③ [최종 결과] $S_{20} = 1.274$
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97. 전기장치 작동에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 바이메탈식 연료 게이지는 큰 전류가 흐르게 되면 계기의 지침은 F를 가리킨다.
  2. RPM이 증가함에 따라 타코미터는 흐르는 전류에 비례하여 감소한다.
  3. 송풍기 모터의 속도조절은 저항 또는 파워 TR을 이용 하여 저속, 중속으로 속도조절을 한다.
  4. 코일식 수온계는 서미스터(thermistor)를 사용하여 저항값이 변화하는 성질을 이용한 것이다.
(정답률: 64%)
  • 자동차 전기장치의 작동 원리를 묻는 문제입니다. 타코미터는 엔진의 회전수(RPM)가 증가함에 따라 발생하는 주파수나 전류가 증가하여 지침이 상승하는 원리로 작동합니다.

    오답 노트
    RPM이 증가함에 따라 타코미터는 흐르는 전류에 비례하여 감소한다: 전류가 증가하여 지침이 상승해야 함
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98. 서미스터를 이용한 연료레벨 경고등은 어떻게 작동되는가?

  1. 서미스터가 노출되면 서미스터의 온도는 상승, 저항은 감소되어 경고등이 점등된다.
  2. 서미스터가 노출되면 서미스터의 온도는 상승, 저항이 증가되어 경고등이 점등된다.
  3. 서미스터가 노출되면 서미스터의 온도는 하강, 저항이 감소되어 경고등이 점등된다.
  4. 서미스터가 노출되면 서미스터의 온도는 하강, 저항은 증가되어 경고등이 점등된다.
(정답률: 56%)
  • NTC 서미스터의 특성을 이용한 연료레벨 경고등의 작동 원리입니다. 연료가 낮아져 서미스터가 공기 중에 노출되면, 연료에 잠겨있을 때보다 온도가 상승하게 되고, 이에 따라 저항이 감소하여 전류가 흐르면서 경고등이 점등됩니다.
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99. 자동차 후퇴등의 설치 높이가 맞는 것은?

  1. 지상 25㎝ 이상 120㎝ 이하
  2. 지상 35㎝ 이상 200㎝ 이하
  3. 지상 30㎝ 이상 150㎝ 이하
  4. 지상 20㎝ 이상 100㎝ 이하
(정답률: 50%)
  • 자동차 안전 기준에 따른 후퇴등의 설치 높이 규정을 묻는 문제입니다. 후퇴등은 지상 25㎝ 이상 120㎝ 이하의 높이에 설치되어야 합니다.
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100. 자동차 전기장치의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 고온과 저온의 온도변화에 따른 작용이 확실하여야 한다.
  2. 진동이나 충격에 강하고 먼지, 습기, 비, 바람에 대한 내구성이 커야 한다.
  3. 부하의 변동에 따른 전압변동이 있어도 확실한 작동이 이루어져야 한다.
  4. 배선 저항은 작고, 커넥터의 접촉저항이 커야 한다.
(정답률: 83%)
  • 자동차 전기장치는 전력 손실을 최소화하고 안정적인 전류 흐름을 유지해야 하므로, 배선 저항뿐만 아니라 커넥터의 접촉저항 또한 매우 작아야 합니다.

    오답 노트
    커넥터의 접촉저항이 커야 한다: 접촉저항이 크면 전압 강하와 발열이 발생하여 오작동의 원인이 됨
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