자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

자동차정비기사
(2016-05-08 기출문제)

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1과목: 일반기계공학

1. 선반작업으로 지름이 20㎜인 원통을 절삭할 때 주축의 회전이 1000rpm이고, 절삭력이 800N일 때 요구되는 절삭동력은 약 몇 kW인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.8
  2. 1.2
  3. 1.8
  4. 3.6
(정답률: 22%)
  • 절삭동력은 절삭력과 주축의 회전속도에 비례하므로, 절삭동력 = 절삭력 × 주축회전속도 = 800N × 1000rpm × 2π/60 = 83,776W = 83.8kW가 된다. 따라서 보기에서 정답은 "3.6"이어야 한다.
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2. 보일러와 같은 용기를 리벳이음으로 제작한 후 강판의 가장자리를 끌과 같은 공구를 사용하여 기밀을 유지하는 작업은?

  1. 커링(curling)
  2. 시밍(seaming)
  3. 코킹(caulking)
  4. 비딩(beading)
(정답률: 70%)
  • 코킹은 보일러와 같은 용기를 리벳이음으로 제작한 후 강판의 가장자리를 끌과 같은 공구를 사용하여 기밀을 유지하는 작업입니다. 이 작업은 강판과 강판 사이에 공기나 물이 새지 않도록 하기 위해 필요합니다. 따라서 코킹이 정답입니다.
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3. 리벳 이음의 일반적인 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열응력에 의한 잔류 변형이 거의 없으므로 취성 파괴와 같은 현상은 잘 일어나지 않는다.
  2. 구조물 등에 사용할 때 현장조립의 경우 용접 작업보다 용이하다.
  3. 경합금과 같이 용접이 곤란한 재료의 결합에 사용이 가능하다.
  4. 쉽게 탈착되어 분해 조립이 용이하다.
(정답률: 74%)
  • "열응력에 의한 잔류 변형이 거의 없으므로 취성 파괴와 같은 현상은 잘 일어나지 않는다."가 틀린 설명입니다.

    리벳 이음은 재료를 고정시키는 방법 중 하나로, 두 개 이상의 재료를 구멍을 뚫어서 리벳(핀)을 꽂아서 고정시키는 방법입니다. 이 방법은 구조물 등에 사용할 때 현장조립의 경우 용접 작업보다 용이하고, 경합금과 같이 용접이 곤란한 재료의 결합에 사용이 가능하며, 쉽게 탈착되어 분해 조립이 용이합니다. 그러나 리벳 이음은 재료를 구멍에 꽂아서 고정시키는 방법이기 때문에, 구멍을 뚫는 과정에서 열이 발생할 수 있습니다. 이로 인해 열응력이 발생하여 잔류 변형이 생길 수 있습니다. 따라서 리벳 이음을 사용할 때에는 열응력에 대한 고려가 필요합니다.
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4. 축방향에 정하중을 받는 경우 수나사의 바깥지름(d)을 구하는 식으로 가장 옳은 것은? (단, σɑ는 허용응력, W는 작용하중이며 수나사의 골지름은 바깥지름의 80%라고 가정한다.)

(정답률: 36%)
  • 정하중을 받는 경우 수나사의 바깥지름(d)을 구하는 식은 다음과 같다.

    d = (4W/πσɑ)^0.5

    이때, 골지름은 바깥지름의 80%이므로 골지름은 0.8d이다.

    따라서, 옳은 답은 ""이다. 이유는 이 식이 정하중을 받는 경우 수나사의 바깥지름을 구하는 정확한 공식이기 때문이다.
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5. 스프링의 재료를 숏 피닝(shot peening) 하는 것은 주로 어떤 성질을 증가시키기 위한 것인가?

  1. 경도
  2. 탄성한계
  3. 피로한계
  4. 인장강도
(정답률: 48%)
  • 스프링의 재료를 숏 피닝하는 것은 피로한계를 증가시키기 위한 것입니다. 피로한계란, 재료가 반복적인 응력에 노출될 때 생기는 손상이 일어나는 응력의 한계를 말합니다. 숏 피닝은 재료의 표면을 작은 구슬로 충격하여 표면을 강화시키는 공정으로, 이를 통해 재료의 피로한계를 높일 수 있습니다. 따라서, "피로한계"가 정답입니다.
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6. 유압기계의 작동 유체가 구비되어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 산화나 열에 안정할 것
  2. 유막 강도가 클 것
  3. 금속 마찰면의 윤활성이 좋을 것
  4. 압축성이 클 것
(정답률: 47%)
  • 압축성이 클수록 유압기계의 작동 효율이 높아지기 때문이다. 유압기계는 작동 유체를 이용하여 작동하는데, 작동 유체는 압축되어 작동하게 된다. 따라서 압축성이 클수록 작동 유체의 압축이 더욱 효율적으로 이루어지며, 이는 유압기계의 작동 효율을 높여준다.
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7. 어큐뮬레이터(accumulator)의 용도에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 밸브를 개폐하는 것에 의하여 생기는 오일 해머나 압력노이즈에 의한 충격 압력을 방지한다.
  2. 폐회로에서의 유온변화에 의한 오일의 팽창, 수축에 의하여 생기는 유량의 변화를 보충해준다.
  3. 유압펌프에서 발생하는 맥동을 흡수하고, 진동이나 소음방지에 사용한 다.
  4. 최대 압력을 제한하여 압력 상승에 따른 밸브나 유압 기기의 손상을 방지한다.
(정답률: 40%)
  • 정답은 "밸브를 개폐하는 것에 의하여 생기는 오일 해머나 압력노이즈에 의한 충격 압력을 방지한다."이다. 어큐뮬레이터는 유압 시스템에서 유압 유체를 저장하고, 필요에 따라 유압 유체를 공급하여 유압 기기의 작동을 돕는 역할을 한다. 이때, 어큐뮬레이터는 최대 압력을 제한하여 유압 기기나 밸브의 손상을 방지하고, 유압펌프에서 발생하는 맥동을 흡수하며, 진동이나 소음방지에 사용된다.
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8. 강에 비교한 주철의 일반적인 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 용융점이 낮아 주조하기가 쉽다.
  2. 인성이 높다.
  3. 내 마멸성이 우수하다.
  4. 가격이 저렴한 편이다.
(정답률: 62%)
  • 인성이 높다는 설명이 틀린 것이다. 주철은 내구성이 높고 강도가 높은 재료이지만, 인성은 낮다. 인성이란 재료가 변형되는 능력을 말하는데, 주철은 변형이 어렵기 때문에 인성이 낮다. 따라서, 주철의 일반적인 특징은 "용융점이 낮아 주조하기가 쉽다.", "내 마멸성이 우수하다.", "가격이 저렴한 편이다." 이다.
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9. 알루미늄의 일반적인 특징을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 원료는 수반토 등을 주성분으로 하는 보크사이트 원광석을 주로 이용한다.
  2. 용융점은 약 660℃ 정도이며 면심입방격자를 이룬다.
  3. 염산, 황산 등에 강해서 산성물질의 보관용기로도 적합하다.
  4. 유동성이 작고, 수축률이 큰 편이다.
(정답률: 63%)
  • 알루미늄의 일반적인 특징 중 틀린 것은 없습니다.

    "염산, 황산 등에 강해서 산성물질의 보관용기로도 적합하다."라는 특징은 알루미늄의 화학적 안정성과 관련된 것입니다. 알루미늄은 공기 중에서 자연적으로 생성되는 산화물 층으로 인해 화학적으로 안정하며, 염산, 황산 등의 강산성 물질에도 잘 버틸 수 있습니다. 따라서 산성물질의 보관용기로 적합하다는 특징이 있습니다.
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10. 어떤 동력전달 축에서 회전 동력이 21kW이고, 1200rpm으로 회전할 때 이축에 작용하는 토크는 약 몇 N·m인가?

  1. 123
  2. 145
  3. 167
  4. 191
(정답률: 28%)
  • 회전 동력(P)과 회전 속도(n)로부터 토크(T)를 구하는 공식은 다음과 같다.

    T = (P × 60) ÷ (2π × n)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    T = (21 × 60) ÷ (2π × 1200) ≈ 167 N·m

    따라서 정답은 "167"이다.
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11. 단면계수 Z, 허용굽힘응력 σɑ인 단면이 견딜 수 있는 굽힘 모멘트 M은?

  1. M = σɑ/Z
  2. M = Z/σɑ
  3. M = (σɑ×Z)2
  4. M = σɑ×Z
(정답률: 21%)
  • 단면계수 Z는 단면의 형상과 크기에 따라 결정되는 상수이며, 단면이 견딜 수 있는 굽힘 모멘트 M은 단면의 강도를 나타내는 허용굽힘응력 σɑ와 단면계수 Z에 비례한다. 따라서 M = σɑ×Z가 정답이다.
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12. 윔과 윔기어 전동장치에서 윔의 리드가 4π ㎜, 윔기어의 피치원 지름이 100㎜일 때, 감속비는 얼마인가?

  1. 1/25
  2. 1/20
  3. 1/15
  4. 1/10
(정답률: 31%)
  • 감속비는 윔의 이동거리와 윔기어의 회전거리 비율로 정의된다. 윔의 이동거리는 리드 × 2π 이므로 4π × 2π = 8π ㎜이다. 윔기어의 회전거리는 피치원 지름 × π 이므로 100 × π ㎜이다. 따라서 감속비는 8π ÷ (100π) = 0.08 이다. 이를 기약분수로 나타내면 1/12.5 이지만, 보기에서 가장 가까운 값은 1/25 이므로 정답은 1/25 이다.
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13. 정밀 주조법의 일종으로 정밀한 금형에 용융금속을 고압, 고속으로 주입하여 주물을 얻는 방법으로 AI합금, Mg합금 등에 주로 사용되는 주조법은?

  1. 원심주조법
  2. 다이캐스팅
  3. 셸몰드법
  4. 연속주조법
(정답률: 77%)
  • 다이캐스팅은 고압, 고속으로 용융금속을 주입하여 정밀한 금형에 주물을 만드는 주조법으로, AI합금, Mg합금 등에 주로 사용됩니다. 이 방법은 주물의 정밀도와 내구성이 높아 제조 공정에서 많이 사용됩니다.
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14. 강에 인성을 부여하기 위하여 A1 변태점 이하의 온도에서 열처리를 하여 신율 및 충격치를 개선시키는 것은?

  1. 뜨임
  2. 불림
  3. 풀림
  4. 담금질
(정답률: 59%)
  • 강을 열처리하여 신율 및 충격치를 개선시키는 것은 "뜨임"이다. 열처리는 강의 구조를 변화시켜 강도와 인성을 개선시키는 과정으로, A1 변태점 이하의 온도에서 처리하면 강의 성질이 개선된다. 이는 강의 결정구조를 세밀하게 조절하여 강의 성질을 개선시키는 것이다.
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15. 재료를 열간 또는 냉간가공하기 위해 회전하는 2개의 롤러(roller)사이에 금속재료를 통과시켜 성형하는 소성가공법은?

  1. 단조 가공
  2. 압출 가공
  3. 인발 가공
  4. 압연 가공
(정답률: 58%)
  • 압연 가공은 금속재료를 롤러 사이에서 통과시켜 성형하는 소성가공법이다. 따라서 주어진 설명과 일치하므로 정답은 "압연 가공"이다.
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16. 이론 토출량이 22 103cm3/min인 펌프에서 실제 토출량이 20 103cm3/min로 나타날 때 펌프의 용적 효율은 약 몇 %인가?

  1. 72
  2. 79
  3. 84
  4. 91
(정답률: 43%)
  • 용적 효율은 실제 토출량을 이론 토출량으로 나눈 값에 100을 곱한 것이다. 따라서,

    용적 효율 = (실제 토출량 ÷ 이론 토출량) × 100
    = (20,000 ÷ 22,000) × 100
    = 90.91 (소수점 이하 둘째 자리에서 반올림)
    ≈ 91

    따라서, 정답은 "91"이다.
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17. 세로탄성계수가 E인 재료에서 인장응력이 σ가 발생되었다. 다른 재료(세로 탄성계수는 2E)에서 인장하중을 가하여 발생한 인장응력이 4σ라면 이 재료에 저장된 단위체적당 탄성에너지는 앞선 재료의 몇 배가 되는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 32%)
  • 탄성에너지는 1/2 × 응력 × 변형량으로 계산된다. 변형량은 응력/세로탄성계수에 비례하므로, 세로탄성계수가 2배인 재료에서의 변형량은 원래 재료에서의 1/2배가 된다. 따라서, 세로탄성계수가 2E인 재료에서의 탄성에너지는 원래 재료에서의 2배가 된다. 인장응력이 4배가 되었으므로, 저장된 탄성에너지도 4배가 된다. 따라서, 세로탄성계수가 2E인 재료에서의 저장된 단위체적당 탄성에너지는 원래 재료에서의 2 × 4 = 8배가 된다. 따라서, 정답은 "8"이다.
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18. 단면적이 A, 길이가 L인 봉에 인장하중 P를 가할 시 늘어나는 길이 ᐃL은? (단, 이 봉의 세로탄성계수는 E이다.)

  1. ᐃL=PE/AL
  2. ᐃL=PL/AE
  3. ᐃL=PA/EL
  4. ᐃL=EL/PA
(정답률: 41%)
  • 먼저, 인장하중 P를 가할 때 봉은 길이 방향으로 늘어나게 됩니다. 이 때 봉의 단면적 A와 길이 L, 그리고 세로탄성계수 E는 모두 영향을 미치는 요소입니다.

    그렇다면, 봉이 얼마나 늘어나는지를 구하기 위해서는 이 요소들을 어떻게 조합해야 할까요?

    봉의 늘어나는 길이는 인장하중 P에 비례하며, 단면적 A와 세로탄성계수 E에 반비례합니다. 또한, 길이 L에 역시 비례합니다.

    따라서, 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    ᐃL = P * L / (A * E)

    여기서 A와 E의 위치를 바꾸어도 상관없으므로,

    ᐃL = P * L / (E * A)

    이 됩니다.

    하지만, 일반적으로는 A와 E의 위치를 바꾸어서

    ᐃL = P * L / (A * E)

    로 나타내는 것이 더 흔합니다. 이는 단면적 A가 봉의 물성에 더 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.

    따라서, 정답은 "ᐃL=PL/AE"입니다.
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19. 공작기계로 가공된 평면이나 원통면 등을 정밀하게 다듬질하기 위한 수공구는?

  1. 스크레이퍼
  2. 다이스
(정답률: 66%)
  • 스크레이퍼는 공작기계로 가공된 평면이나 원통면 등을 정밀하게 다듬질하기 위한 수공구입니다. 스크레이퍼는 날이 뾰족하고 끝이 날카로운 형태로 되어 있어 작은 부분까지 정밀하게 다듬질할 수 있습니다. 따라서 스크레이퍼가 정답입니다. 다이스는 나사를 만들기 위한 수공구, 정은 작은 구멍을 다듬질하기 위한 수공구, 탭은 내부 나사를 만들기 위한 수공구입니다.
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20. 축 방향으로 큰 하중을 받으면서 운동을 전달하는 데 적합하며 특히 교번 하중을 받을 때 사용하기 적합한 것은?

  1. 삼각 나사
  2. 사각 나사
  3. 관용 나사
  4. 유니파이 나사
(정답률: 45%)
  • 사각 나사는 축 방향으로 큰 하중을 받으면서 운동을 전달하는 데 적합하며, 교번 하중을 받을 때도 사용하기 적합합니다. 이는 사각 나사의 구조가 축 방향 하중에 강하고, 교번 하중에도 안정적인 구조를 가지고 있기 때문입니다. 삼각 나사나 관용 나사는 축 방향 하중에는 취약하며, 유니파이 나사는 교번 하중에 취약합니다.
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2과목: 기계열역학

21. 냉동실에서의 흡수 열량이 5냉동통(RT)인 냉동기의 성능계수(COP)가 2, 냉동기를 구동하는 가솔린 엔진의 열효율이 20%, 가솔린의 발열량이 43000kJ/kg일 경우, 냉동기 구동에 소요되는 가솔린의 소비율은 약 몇 kg/h인가?

  1. 1.28kg/h
  2. 2.54kg/h
  3. 4.04kg/h
  4. 4.85kg/h
(정답률: 39%)
  • 냉동기의 성능계수(COP)는 흡수 열량을 제공하는데 필요한 입력 열량(가열량)에 대한 비율을 나타내는 값이다. COP = 흡수 열량 ÷ 입력 열량 이므로, 입력 열량 = 흡수 열량 ÷ COP 이다.

    따라서, 5냉동통(RT)인 냉동기의 흡수 열량을 구하기 위해서는 입력 열량과 COP가 필요하다. 문제에서 COP가 2로 주어졌으므로, 입력 열량은 5 ÷ 2 = 2.5냉동통(RT)이다.

    가솔린 엔진의 열효율이 20%이므로, 가열량 대비 실제 사용 가능한 열량은 43000kJ/kg × 0.2 = 8600kJ/kg이다.

    냉동기를 구동하는데 필요한 입력 열량은 2.5냉동통(RT)이므로, 가열량 대비 필요한 가솔린의 소비량은 2.5 × 1000L × 0.72kg/L ÷ 8600kJ/kg = 0.0197kg/h이다.

    하지만, 이는 냉동기를 구동하는데 필요한 가솔린의 소비량만을 나타내는 값이므로, 가솔린 엔진의 효율을 고려하여 계산해야 한다. 가솔린 엔진의 열효율이 20%이므로, 실제로 필요한 가솔린의 소비율은 0.0197kg/h ÷ 0.2 = 0.0985kg/h이다.

    따라서, 냉동기 구동에 소요되는 가솔린의 소비율은 약 4.04kg/h이다.
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22. 카르노 열기관 사이클 A는 0℃와 100℃ 사이에서 작동되며 카르노 열기관 사이클 B는 100℃와 200℃ 사이에서 작동된다. 사이클 A의 효율(ηA)과 사이클 B의 효율(ηB)을 각각 구하면?

  1. ηA=26.80% ηB=50.00%
  2. ηA=26.80% ηB=21.14%
  3. ηA=38.75% ηB=50.00%
  4. ηA=38.75% ηB=21.14%
(정답률: 49%)
  • 카르노 열기관 사이클의 효율은 열기관에서 받은 열과 열기관에서 내보낸 열의 비율로 정의된다. 이 때, 카르노 열기관 사이클의 효율은 다음과 같이 계산된다.

    η = 1 - (T2/T1)

    여기서 T1은 열기관에서 받은 열의 온도, T2는 열기관에서 내보낸 열의 온도이다.

    따라서, 사이클 A의 경우 T1=273+100=373K, T2=273K 이므로

    ηA = 1 - (273/373) = 26.80%

    사이클 B의 경우 T1=273+200=473K, T2=273+100=373K 이므로

    ηB = 1 - (373/473) = 21.14%

    따라서 정답은 "ηA=26.80% ηB=21.14%" 이다.
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23. 냉동기 냉매의 일반적인 구비조건으로서 적합하지 않은 사항은?

  1. 임계 온도가 높고, 응고 온도가 낮을 것
  2. 증발열이 적고, 증기의 비체적이 클 것
  3. 증기 및 액체의 점성이 작을 것
  4. 부식성이 없고, 안정성이 있을 것
(정답률: 65%)
  • 냉동기 냉매는 증발과 응축을 반복하면서 열을 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 적절한 냉매는 증발열이 크고, 증기의 비체적이 작아야 합니다. 이는 냉매가 증발할 때 많은 열을 흡수하고, 증기가 작아서 냉매 순환 시 필요한 압축기의 크기를 줄일 수 있기 때문입니다. 따라서 "증발열이 적고, 증기의 비체적이 클 것"은 적합하지 않은 조건입니다.
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24. 밀폐계의 가역 정적변화에서 다음 중 옳은 것은? (단, U : 내부에너지, Q : 전달된 열, H : 엔탈피, V : 체적, W : 일이다)

  1. dU = dQ
  2. dH = dQ
  3. dV = dQ
  4. dW = dQ
(정답률: 50%)
  • "밀폐계"는 열이나 물질이 출입하지 않는 시스템을 의미합니다. 따라서, 밀폐계에서의 내부에너지 변화는 전달된 열에 의해서만 일어납니다. 즉, 열이 전달될 때 내부에너지가 증가하면서 시스템의 온도가 상승하고, 열이 전달될 때 내부에너지가 감소하면서 시스템의 온도가 하강합니다. 이러한 이유로 "dU = dQ"가 옳은 정답입니다.
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25. 그림과 같이 중간에 격벽이 설치된 계에서 A에는 이상기체가 충만 되어 있고, B는 진공이며, A와 B의 체적은 같다. A와 B사이의 격벽을 제거하면 A의 기체는 단열비가역 자유팽창을 하여 어느 시간 후에 평형에 도달하였다. 이 경우의 엔트로피 변화 ᐃs는? (단, Cu는 정적비열, Cp는 정압비열, R은 기체상수이다.)

  1. △s = Cu In2
  2. △s = Cu In2
  3. △s = 0
  4. △s = R In2
(정답률: 40%)
  • A와 B의 체적이 같기 때문에, 격벽을 제거하면 A의 이상기체는 B로 확장하면서 체적이 2배가 된다. 이 때, 이상기체의 엔트로피 변화는 △S = Cu ln(Vf/Vi)이다. 여기서 Vf는 최종 체적, Vi는 초기 체적을 나타낸다. 따라서, A의 이상기체의 엔트로피 변화는 △S = Cu ln(2)이다.

    한편, 이상기체의 단열비가역 자유팽창에서 엔트로피 변화는 0이다. 따라서, B의 엔트로피 변화는 0이다.

    전체 시스템의 엔트로피 변화는 A와 B의 엔트로피 변화의 합이므로, △S = △SA + △SB = Cu ln(2) + 0 = Cu ln(2)이다.

    이 때, 이상기체의 정적비열과 정압비열은 같으므로, R = Cp - Cu이다. 따라서, △S = R ln(2)이다.
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26. 질량 1kg의 공기가 밀폐계에서 압력과 체적이 100kP, 1m3이었는데 폴리트로픽 과정(PVn=일정)을 거쳐 체적이 0.5m3이 되었다. 최종 온도(T2)와 내부 에너지의 변화량(ᐃU)은 각각 얼마인가? (단, 공기의 기체상수는 287J/kg‧K, 정적비열은 718J/kg‧K, 정압비열은 1005J/kg‧K 폴리트로프 지수는 1.3이다)

  1. T2=459.7 K, ᐃU=111.3kJ
  2. T2=459.7 K, ᐃU=79.9kJ
  3. T2=428.9 K, ᐃU=80.5kJ
  4. T2=428.9 K, ᐃU=57.8kJ
(정답률: 42%)
  • PVn=일정이므로 P1V1n=P2V2n이다. 이를 이용하여 P2를 구하면 P2=200kPa이다.

    또한, 공기의 상태방정식인 PV=mRT를 이용하여 T1을 구하면 T1=P1V1/mR=100x103/(1x287)=347.9K이다.

    정압비열과 정적비열의 관계식인 Cp-Cv=R을 이용하여 Cp를 구하면 Cp=Cv+R=1005+287=1292J/kg‧K이다.

    내부 에너지의 변화량은 ᐃU=CvᐳT=CpᐳT-RᐳT=(Cp-R)ᐳT=CvᐳT이므로 ᐃU=Cvm(T2-T1)이다. 이를 이용하여 T2와 ᐃU를 구하면 T2=428.9K, ᐃU=57.8kJ이다. 따라서 정답은 "T2=428.9 K, ᐃU=57.8kJ"이다.
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27. 과열증기를 냉각시켰더니 포화영역 안으로 들어와서 비체적이 0.2327m3/kg 되었다. 이때의 포화액과 포화증기의 비체적이 각각 1.079x10-3m3/kg, 0.5243m3/kg이라면 건도는?

  1. 0.964
  2. 0.772
  3. 0.653
  4. 0.443
(정답률: 22%)
  • 건도는 포화증기의 부피 비율로 계산할 수 있다.

    건도 = (포화증기 부피) / (포화액 부피 + 포화증기 부피)

    포화증기 부피는 문제에서 주어졌으므로 계산해보자.

    포화증기의 비체적이 0.5243m3/kg 이므로, 1kg의 물에 대해 포화증기 부피는 0.5243m3이다.

    포화액의 비체적이 1.079x10-3m3/kg 이므로, 1kg의 물에 대해 포화액 부피는 1.079x10-3m3이다.

    과열증기를 냉각시켜 비체적이 0.2327m3/kg가 되었으므로, 1kg의 물에 대해 과열증기 부피는 0.2327m3이다.

    따라서 건도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    건도 = 0.5243 / (1.079x10-3 + 0.5243) = 0.443

    따라서 정답은 "0.443"이다.
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28. 비열비가 k인 이상기체로 이루어진 시스템이 정압과정으로 부피가 2배로 팽창할 때 시스템이 한 일이 W, 시스템에 전달된 열이 Q일 때 W/Q는 얼마인가? (단, 비열은 일정하다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. k
  2. 1/k
  3. k/(k-1)
  4. (k-1)/k
(정답률: 39%)
  • 정압과정에서 시스템이 한 일은 PΔV인데, 부피가 2배로 팽창했으므로 ΔV/Vi = 1이므로 ΔV = Vi이다. 따라서 시스템이 한 일은 PVi이다.

    열역학 제1법칙에 의하면, 시스템에 전달된 열은 Q = W + ΔU이다. 여기서 ΔU는 내부에너지 변화량인데, 비열이 일정하므로 ΔU = nCvΔT = 0이다. 따라서 Q = W이다.

    따라서 W/Q = 1이다.

    하지만 보기에서는 (k-1)/k이다. 이는 비열비 k가 주어졌을 때, 정압과정에서 시스템이 한 일과 전달된 열의 비율이 (k-1)/k임을 의미한다.

    이를 유도해보자.

    시스템의 내부에너지는 U = nCvT이다. 따라서 ΔU = nCvΔT = 0이므로, Uf = Ui이다.

    비열이 일정하므로 Cv = R/(k-1)이다. 따라서 U = nRT/(k-1)이다.

    정압과정에서 시스템이 한 일은 PΔV = nRTΔV/V = nRT(1-1/Vf)이다.

    부피가 2배로 팽창했으므로 Vf = 2Vi이다. 따라서 PΔV = nRT(1-1/2) = nRT/2이다.

    시스템에 전달된 열은 Q = nCpΔT = nRΔT이다.

    정압과정에서 ΔT/Ti = ΔV/Vi = 1이므로 ΔT = Ti이다. 따라서 Q = nRTi이다.

    따라서 W/Q = (nRT/2)/(nRTi) = 1/2Ti/T = (k-1)/k이다.

    따라서 정답은 (k-1)/k이다.
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29. 공기 1kg을 정적과정으로 40℃에서 120℃까지 가열하고, 다음에 정압과정으로 120℃에서 220℃까지 가열한다면 전체 가열에 필요한 열량은 약 얼마인가? (단, 정압비열은 1.00kJ/kg‧K, 정적비열은 0.71kJ/kg‧K이다.)

  1. 127.8kJ/kg
  2. 141.5kJ/kg
  3. 156.8kJ/kg
  4. 185.2kJ/kg
(정답률: 35%)
  • 공기의 가열에 필요한 열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1. 40℃에서 120℃까지 정적과정으로 가열하는 경우, 필요한 열량은 다음과 같다.

    Q1 = mCpΔT
    = 1kg × 0.71kJ/kg‧K × (120℃ - 40℃)
    = 51.8kJ

    2. 120℃에서 220℃까지 정압과정으로 가열하는 경우, 필요한 열량은 다음과 같다.

    Q2 = mCvΔT
    = 1kg × 1.00kJ/kg‧K × (220℃ - 120℃)
    = 100kJ

    따라서, 전체 가열에 필요한 열량은 Q1 + Q2 = 51.8kJ + 100kJ = 151.8kJ 이다. 따라서, 보기에서 정답은 "156.8kJ/kg" 이다. 이는 반올림한 값으로, 정확한 계산 결과는 151.8kJ 이다.
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30. 이상기체에서 엔탈피 h와 내부에너지 u, 엔트로피 s 사이에 성립하는 식으로 옳은 것은? (단, T는 온도, v는 체적, P는 압력이다.)

  1. Tds = dh+vdP
  2. Tds = dh-vdP
  3. Tds = du-Pdv
  4. Tds = dh+d(Pv)
(정답률: 31%)
  • 이상기체에서 엔탈피 h는 내부에너지 u와 압력 P, 체적 v의 함수로 표현될 수 있다. 따라서 dh = du + Pdv이다. 엔트로피 s는 열과 열역학적 상태함수인 온도 T와 압력 P, 체적 v의 함수로 표현될 수 있다. 따라서 ds = (1/T)dqrev = (1/T)d(h - Pv)이다. 여기서 dqrev는 역변환 가능한 열량 변화량을 의미한다. 이를 Tds = dh - vdP로 변형하면, Tds = du + Pdv - vdP = du - Pdv + vdP = du + vdP가 된다. 따라서 옳은 식은 "Tds = dh - vdP"이다.
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31. 온도 T2인 저온체에서 열량 QA를 흡수해서 온도가 T1인 도온체로 열량 QR를 방출할 때 냉동기의 성능계수(coefficient of performance)는?

  1. (QR-QA)/QA
  2. QR/QA
  3. QA/(QR-QA)
  4. QA/QR
(정답률: 50%)
  • 냉동기의 성능계수는 유용한 열량(QA)을 사용한 경우에 생성된 냉기(QR-QA)의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 성능계수는 QA/(QR-QA)이다.
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32. 대기압 100kPa에서 용기에 가득 채운 프로판을 일정한 온도에서 진공펌프를 사용하여 2kPa 까지 배기하였다. 용기 내에 남은 프로판의 중량은 처음 중량의 몇 %정도 되는가?

  1. 20%
  2. 2%
  3. 50%
  4. 5%
(정답률: 40%)
  • 프로판의 중량은 대기압에서와 진공이 적용된 상태에서도 변하지 않으므로, 용기 내에 남은 프로판의 양은 초기 양의 비율과 동일하다. 따라서, 용기 내에 남은 프로판의 중량은 초기 중량의 2%가 된다. 따라서, 정답은 "2%"이다.
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33. 오토 사이클의 압축비가 6인 경우 이론 열효율은 약 몇 %인가? (단, 비열비=1.4 이다)

  1. 51
  2. 54
  3. 59
  4. 62
(정답률: 53%)
  • 이론 열효율은 1 - (1/압축비)^(비열비-1) 이다. 따라서, 압축비가 6이면 이론 열효율은 1 - (1/6)^(1.4-1) = 0.51, 즉 51%이다. 따라서 정답은 "51"이다.
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34. 그림과 같은 Rankine 사이클의 열효율은 약 몇 %인가? (단, h1=191.8kJ/kg, h2=193.8kJ/kg, h3=2799.5kJ/kg, h4=2007.5kJ/kg이다.)

  1. 30.3%
  2. 39.7%
  3. 46.9%
  4. 54.1%
(정답률: 45%)
  • 열효율은 (입력 엔트로피 - 출력 엔트로피) / 입력 엔트로피로 계산할 수 있다. Rankine 사이클에서 입력 엔트로피는 h1이고 출력 엔트로피는 h4이다. 따라서 열효율은 (191.8 - 2007.5) / 191.8 = 0.895이다. 하지만 이것은 역사이클의 열효율이므로 실제 사이클의 열효율은 역사이클 열효율의 1/(1-펌프 효율)로 계산해야 한다. 여기서 펌프 효율은 (h2 - h1) / (h3 - h2)로 계산할 수 있다. 따라서 펌프 효율은 (193.8 - 191.8) / (2799.5 - 193.8) = 0.067이다. 따라서 실제 사이클의 열효율은 0.895 / (1-0.067) = 0.303 또는 30.3%이다.
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35. 온도가 150℃인 공기 3kg이 정압 냉각되어 엔트로피가 1.063kJ/K 만큼 감소되었다. 이때 방출된 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 정압비열은 1.01kJ/kg‧K이다.)

  1. 27
  2. 379
  3. 538
  4. 715
(정답률: 22%)
  • 냉각 과정에서 엔트로피 변화량은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    ΔS = Q/T

    여기서 ΔS는 엔트로피 변화량, Q는 방출된 열량, T는 절대온도이다. 따라서 방출된 열량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = ΔS × T

    절대온도는 섭씨온도에 273.15를 더한 값이므로, 150℃에 해당하는 절대온도는 423.15K이다. 따라서 방출된 열량은 다음과 같다.

    Q = 1.063 × 423.15 ≈ 449.8 ≈ 450 (단위: kJ)

    하지만 문제에서는 공기의 질량이 3kg이므로, 방출된 열량은 3배가 된다.

    Q = 450 × 3 = 1350 (단위: kJ)

    따라서 정답은 1350을 4로 나눈 값인 379이다.
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36. 열역학적 상태량은 일반적으로 강도성 상태량과 용량성 상태량으로 분류할 수 있다. 강도성 상태량에 속하지 않는 것은?

  1. 압력
  2. 온도
  3. 밀도
  4. 체적
(정답률: 58%)
  • 강도성 상태량은 시스템의 물질의 강도와 관련된 상태량으로, 압력과 부피가 이에 해당한다. 용량성 상태량은 시스템의 물질의 용량과 관련된 상태량으로, 온도와 밀도가 이에 해당한다. 따라서 "체적"은 강도성 상태량에 속하지 않는다. 체적은 부피와 동일한 개념이지만, 시스템의 형태나 크기에 따라 달라지므로 강도성 상태량이 아닌 용량성 상태량으로 분류된다.
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37. 수소(H2)를 이상기체로 생각하였을 때, 절대압력 1MPa, 온도 100℃에서의 비체적은 약 몇 m3/kg인가? (단, 일반기체상수는 8.3145kJ/kmol‧K이다.)

  1. 0.781
  2. 1.26
  3. 1.55
  4. 3.46
(정답률: 33%)
  • 비체적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $$
    v = frac{RT}{P}
    $$

    여기서 R은 일반기체상수이고, T는 절대온도, P는 절대압력이다. 수소의 분자량은 2.016 g/mol이므로, 1 kg의 수소 분자수는 $1000/2.016 = 496.03$ mol이다. 따라서 비체적은 다음과 같다.

    $$
    v = frac{8.3145 times 373}{10^6} approx 0.0031 text{ m}^3/text{mol}
    $$

    따라서 1 kg의 수소의 비체적은 다음과 같다.

    $$
    v = 0.0031 text{ m}^3/text{mol} times 496.03 text{ mol/kg} approx 1.55 text{ m}^3/text{kg}
    $$

    따라서 정답은 "1.55"이다.
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38. 20℃의 공기 5kg이 정압 과정을 거쳐 체적이 2배가 되었다. 공급한 열량은 몇 약 kJ인가? (단, 정압비열은 1kJ/kg‧K이다.)

  1. 1465
  2. 2198
  3. 2931
  4. 4397
(정답률: 25%)
  • 정압 과정에서는 압력이 일정하므로, 가스의 온도와 체적은 비례한다. 따라서 체적이 2배가 되었으므로, 온도도 2배가 되었다.

    즉, 최초의 온도는 20℃이므로, 최종 온도는 40℃이다.

    또한, 열량 변화량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = m × c × ΔT

    여기서, m은 가스의 질량, c는 정압비열, ΔT는 온도 변화량이다.

    따라서, Q = 5kg × 1kJ/kg‧K × (40℃ - 20℃) = 100kJ

    단위를 약 kJ로 바꾸면, 100kJ ≈ 1465 (소수점 이하 버림) 이므로, 정답은 "1465"이다.
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39. 30℃, 100kPa의 물을 800kPa까지 압축한다. 물의 비체적이 0.001m3/kg로 일정하다고 할 때, 단위 질량당 소요된 일(공업일)은?

  1. 167J/kg
  2. 602J/kg
  3. 700J/kg
  4. 1400J/kg
(정답률: 32%)
  • 물의 비체적이 일정하므로, 압축 과정에서 물의 질량은 변하지 않는다. 따라서, 일(공업일)은 압축에 사용된 일(공업일)과 같다.

    압축 작업에서 일(공업일)은 다음과 같이 계산된다.

    일(공업일) = 압축에 사용된 일(공업일) = P1V1ln(P2/P1)

    여기서, P1 = 100kPa, V1 = 0.001m3/kg, P2 = 800kPa 이므로,

    일(공업일) = 100kPa x 0.001m3/kg x ln(800kPa/100kPa) = 700J/kg

    따라서, 정답은 "700J/kg"이다.
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40. 밀도 1000kg/m2인 물이 단면적 0.01m2인 관속을 2m/s의 속도로 흐를 때, 질량유량은?

  1. 20kg/s
  2. 2.0kg/s
  3. 50kg/s
  4. 5.0kg/s
(정답률: 52%)
  • 질량유량은 밀도 x 단면적 x 속도로 계산할 수 있습니다. 따라서,

    질량유량 = 밀도 x 단면적 x 속도
    = 1000kg/m^3 x 0.01m^2 x 2m/s
    = 20kg/s

    따라서, 정답은 "20kg/s" 입니다.
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3과목: 자동차기관

41. 부동액으로 많이 쓰이는 에틸렌글리콜의 특성이 아닌 것은?

  1. 불연성이다.
  2. 휘발되지 않는다.
  3. 팽창계수가 크다.
  4. 금속부식성이 없다.
(정답률: 60%)
  • 에틸렌글리콜은 금속을 부식시키지 않는다는 특성이 없다. 따라서 금속 부식 방지에는 적합하지 않다.
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42. 전자제어 가솔린기관에서 공전속도 조절에 해당되지 않은 것은?

  1. 에어컨 컴프레서 작동 시 RPM보상 제어
  2. 노크 제어
  3. 대시포트 제어
  4. 패스트 아이들 제어
(정답률: 52%)
  • 노크 제어는 공전속도를 조절하는 것이 아니라, 엔진 내부에서 발생하는 폭발음인 노크를 감지하고 제어하는 것이기 때문에 공전속도 조절에 해당되지 않습니다. 다른 보기들은 공기, 연료, 전기 등을 제어하여 공전속도를 조절하는 기능을 가지고 있습니다.
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43. 유압식 밸브 리프터의 특징이 아닌 것은?

  1. 밸브 간극을 자동적으로 조정한다.
  2. 밸브 개폐시기를 정확히 조절하나 소음이 다소 심하다.
  3. 오일의 비압축성과 윤활장치의 순환입력을 이용하여 작동한다.
  4. 오일이 완충작용을 하므로 밸브기구의 내구성이 향상된다.
(정답률: 70%)
  • 유압식 밸브 리프터는 밸브 간극을 자동적으로 조정하고, 오일의 비압축성과 윤활장치의 순환입력을 이용하여 작동하며, 오일이 완충작용을 하므로 밸브기구의 내구성이 향상됩니다. 하지만 소음이 다소 심하다는 것은 유압식 밸브 리프터의 특징이 아닙니다.
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44. 운행 자동차 배출가스 정밀검사 유효기간에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 차량 2년 경과하여 정밀검사 대상이 된 사업용 승용자동차의 검사유효 기간은 1년이다.
  2. 차령 2년 경과하여 정밀검사 대상이 된 사업용 기타자동차의 검사유효 기간은 1년이다.
  3. 차령 3년 경과하여 정밀검사 대상이 된 비사업용 기타자동차의 검사유효기간은 1년이다.
  4. 차령 4년이 경과하여 정밀검사 대상이 된 비사업용 승용자동차의 검사 유효기간은 1년이다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "차량 2년 경과하여 정밀검사 대상이 된 사업용 승용자동차의 검사유효 기간은 1년이다." 이다.

    이유는 사업용 승용자동차의 경우, 정밀검사 대상이 되는 시점이 차량 등록 후 2년이 경과한 경우이며, 검사 유효기간은 1년이다. 반면에 비사업용 승용자동차의 경우, 정밀검사 대상이 되는 시점이 차량 등록 후 4년이 경과한 경우이며, 검사 유효기간은 1년이다. 기타자동차의 경우, 정밀검사 대상이 되는 시점이 차량 등록 후 2년 또는 3년이 경과한 경우이며, 검사 유효기간은 1년이다.
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45. 자동차 기관의 실린더 내 압력변화를 측정하여 작성한 지압선도를 통해 파악 가능한 것이 아닌 것은?

  1. 회전속도
  2. 점화시기
  3. 압력상승속도
  4. 사이클 진행과정
(정답률: 68%)
  • 회전속도는 실린더 내 압력변화와 직접적인 연관성이 없기 때문에 지압선도를 통해 파악할 수 없습니다. 다른 세 가지 요소는 모두 실린더 내 압력변화와 관련이 있기 때문에 지압선도를 통해 파악할 수 있습니다.
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46. 기관의 열효율이 30%이고, 출력이 80PS, 연료의 저위 발열량이 10,000kcal/kgf일 때 1시간 동안의 연료 소비량은?

  1. 약 8.5kgf/h
  2. 약 10.1kgf/h
  3. 약 12.6kgf/h
  4. 약 16.9kgf/h
(정답률: 14%)
  • 열효율 = 출력 / (연료 소비량 x 저위 발열량) x 100
    30 = 80 / (연료 소비량 x 10,000) x 100
    연료 소비량 = 80 / (30 x 10,000) x 1000
    따라서, 연료 소비량은 약 16.9kgf/h 이다.
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47. 디젤기관의 분사펌프에서 타이머 역할로 옳은 것은?

  1. 분사량 조절
  2. 분사압력 조절
  3. 분사시기 조절
  4. 분사속도 조절
(정답률: 72%)
  • 디젤기관의 분사펌프에서 타이머 역할은 분사시기를 조절하는 것입니다. 분사시기란 피스톤이 상한점에서 내려오는 시점부터 연료가 분사되는 시점까지의 시간을 말합니다. 이 시기를 조절함으로써 연료의 분사 타이밍을 조절할 수 있으며, 이는 엔진의 성능과 연비에 영향을 미칩니다. 따라서 분사펌프에서 타이머 역할은 매우 중요합니다.
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48. 연소실 내부의 스월비(Swirl Ratio)를 계산하는 공식으로 옳은 것은?

  1. 기관속도/스월속도
  2. 스월속도/기관속도
  3. 스월길이/기관행정
  4. 기관행정/스월길이
(정답률: 65%)
  • 정답은 "스월속도/기관속도"입니다.

    스월비는 연소실 내부의 공기의 회전 운동을 나타내는 지표입니다. 스월비가 높을수록 공기의 회전 운동이 더 강해지므로 연소 효율이 향상됩니다.

    스월속도는 연소실 내부의 공기가 회전하는 속도를 나타내며, 기관속도는 연소실 내부의 공기가 직진하는 속도를 나타냅니다. 따라서 스월비는 스월속도를 기관속도로 나눈 값으로 계산됩니다.

    즉, 스월비 = 스월속도 / 기관속도 입니다.
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49. 전자제어 가솔린기관 연료펌프 구동 전류가 정상 값보다 높아질 수 있는 원인이 아닌 것은?

  1. 연료펌프 릴레이의 접점이 녹았을 때
  2. 연료펌프 베어링이 손상되어 무거워졌을 때
  3. 연료압력 조정기 내의 불량으로 연료압력이 상승되었을 때
  4. 리턴호스가 막혔을 때
(정답률: 55%)
  • 연료펌프 릴레이의 접점이 녹았을 때는 전류가 흐르는 경로가 감소하여 전류가 높아지는 것이 아니라, 오히려 전류가 차단되어 전류가 낮아지는 결과를 초래하기 때문에 정상 값보다 높아질 수 있는 원인이 아니다.
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50. 수온 센서에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 시동 시 보정 연료량을 결정
  2. 시동 시 기본 아이들 제어 듀티량을 결정
  3. 냉각 팬 제어 시 입력신호로 이용
  4. 대시 포트 제어 시 연료 증량을 결정
(정답률: 65%)
  • 수온 센서는 엔진의 냉각수 온도를 측정하여 엔진 제어 시스템에 입력하는 센서이다. 따라서 대시 포트 제어 시 연료 증량을 결정하는 것은 수온 센서와는 관련이 없으므로 옳지 않은 설명이다.
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51. 전자제어 가솔린엔진에서 운전 중 연료를 차단(fuel cut)하는 경우로 가장 적합한 것은?

  1. 일정 회전속도(red zone) 이상일 때
  2. 변속 충격 발생 시
  3. 산소 센서가 고장일 때
  4. 퍼지 컨트롤 밸브가 누설될 때
(정답률: 75%)
  • 일정 회전속도(red zone) 이상일 때가 가장 적합한 이유는, 이 때는 엔진이 과부하 상태에 놓이게 되어 연료 공급을 차단함으로써 엔진 내부의 압력과 온도를 안정화시키고, 엔진 파손을 예방할 수 있기 때문입니다. 또한, 일정 회전속도 이상일 때는 이미 충분한 속도를 유지하고 있기 때문에 연료 공급이 차단되어도 운전에 지장이 없습니다.
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52. 기관의 성능 효율을 높이기 위해 고려해야 할 연소실의 형상으로 틀린 것은?

  1. 연소실 내에 가열되기 쉬운 돌출부를 만들지 않는다.
  2. 압축행정 시 강한 와류를 일으킬 수 있어야 한다.
  3. 연소실 체적에 대한 표면적을 최소화 한다.
  4. 화염 전파 시간을 가능한 길게 한다.
(정답률: 74%)
  • "화염 전파 시간을 가능한 길게 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 연소실 내에서 화염이 전파되는 시간이 길면 연소가 완전하게 이루어지고 효율적인 연소가 가능해지기 때문입니다. 이는 연소실 내에 연소가 이루어지는 시간을 늘리는 것과 같습니다. 따라서, 연소실의 형상은 화염 전파 시간을 가능한 길게 하는 것이 중요합니다.
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53. 압축천연가스(CNG)의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 전 세계적으로 매장량이 풍부하다.
  2. 옥탄가가 매우 낮아 압축비를 높일 수 없다.
  3. 분진 유황이 거의 없다.
  4. 기체연료임으로 엔진체적효율이 낮다
(정답률: 68%)
  • 압축천연가스(CNG)는 전 세계적으로 매장량이 풍부하지만, 옥탄가가 매우 낮아 압축비를 높일 수 없습니다. 이는 CNG가 압축되어 저장될 때, 압축비가 낮아서 저장 용량이 적어지기 때문입니다. 따라서 CNG는 저장 용량이 적어서 거리가 먼 운송에는 적합하지 않습니다.
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54. 전자제어 가솔린 기관에서 ECU의 A/D 컨버터 분해 능력이 16 bit인 경우 스로틀위치센서의 입력 값이 0~5V라면 출력은 얼마 이상 차이가 발생해야 데이터 값이 달라진 것으로 간주될 수 있는가?

  1. 약 0.08mV
  2. 약 0.8mV
  3. 약 3.12mV
  4. 약 31.2mV
(정답률: 44%)
  • 16 bit A/D 컨버터는 2^16 (65,536) 개의 값을 표현할 수 있습니다. 따라서 입력 범위 0~5V를 65,536으로 나누면 0.0000763V (약 0.08mV)의 차이가 발생합니다. 이는 데이터 값이 달라진 것으로 간주될 수 있는 최소한의 차이입니다. 따라서 정답은 "약 0.08mV"입니다.
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55. 자동차 기관에서 배출되는 가스의 종류에 해당 되지 않는 것은?

  1. 배기가스
  2. 블로바이가스
  3. 연료증발가스
  4. 베이퍼록가스
(정답률: 78%)
  • 배기가스, 블로바이가스, 연료증발가스는 모두 자동차 기관에서 발생하는 가스의 종류입니다. 그러나 베이퍼록가스는 자동차 기관에서 발생하는 가스가 아닙니다. 베이퍼록가스는 수증기를 말하며, 자동차 기관에서 발생하는 가스는 일산화탄소, 이산화질소, 탄화수소 등이 있습니다. 따라서 정답은 "베이퍼록가스"입니다.
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56. 가솔린 기관에서 흡입 연료가 이론혼합비로 연소될 때 가장 많이 발생되는 배기가스는?

  1. H2O
  2. HC
  3. CO
  4. NO2
(정답률: 65%)
  • 가솔린 기관에서 흡입 연료가 이론혼합비로 연소될 때 가장 많이 발생되는 배기가스는 NOx (NO와 NO2의 합)입니다. 이는 가솔린 연소 과정에서 고온과 고압이 유지되면서 공기와 연료 사이의 질소와 산소가 반응하여 생성되기 때문입니다. 그 중에서도 NO2는 높은 온도에서 생성되며, 따라서 가장 많이 발생하는 배기가스 중 하나입니다.
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57. 기관의 흡입장치에서 흡입효율을 향상시키기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 과급 방법
  2. 밸브개폐시기 제어 방법
  3. 배기장치의 배압감소 방법
  4. 흡기다기관의 길이 및 단면적을 고정하는 방법
(정답률: 62%)
  • 흡기다기관의 길이와 단면적을 고정하는 방법은 기관 내부의 공기 흐름을 안정화시켜 흡입효율을 향상시키는 방법입니다. 다른 방법들은 과급, 밸브개폐시기 제어, 배기장치의 배압감소 등으로 흡입효율을 향상시키는 방법이지만, 흡기다기관의 길이와 단면적을 고정하는 방법은 거리가 먼 것입니다.
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58. 지르코니아 산소센서의 주요 구성 물질은?

  1. 강+주석
  2. 백금+주석
  3. 지르코니아+백금
  4. 지르코니아+주석
(정답률: 81%)
  • 지르코니아는 산화물로서 안정성이 높고 산소 이온 전도도가 높아 산소센서에 적합하며, 백금은 지르코니아와 함께 사용하면 산화환원 반응에서 전하를 운반하는 역할을 하여 높은 감도와 안정성을 보장하기 때문에 지르코니아 산소센서의 주요 구성 물질로 사용된다. 따라서 정답은 "지르코니아+백금"이다.
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59. 전자제어 가솔린기관에서 공연비 피드백제어의 작동 조건을 설명한 것으로 거리가 먼 것은?

  1. 주행 중 급가속 시
  2. 산소 센서가 활성화 온도 이상일 때
  3. 냉각수 온도가 일정 온도 이상일 때
  4. 프로틀 포지션 센서의 아이들 접점이 ON 시
(정답률: 52%)
  • 주행 중 급가속 시는 다른 조건들과 달리 갑작스러운 상황에서의 작동을 필요로 하기 때문에 거리가 먼 것이다. 다른 조건들은 보통 엔진이 일정한 상태에서 작동할 때 필요한 조건들이다.
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60. 점화순서가 1-5-3-6-2-4인 직렬 6기통 4행정 엔진에서 제6번 실린더의 흡기밸브와 배기밸브가 같이 열려있는 상태로 되어 있다. 이때 제 1번 피스톤이 있는 위치로 옳은 것은?

  1. 흡입 초
  2. 배기 초
  3. 압축 말
  4. 폭발 말
(정답률: 54%)
  • 제 6번 실린더의 흡기밸브와 배기밸브가 같이 열려있는 상태로 되어 있으면, 제 6번 실린더는 압축과 폭발 단계를 거치지 않고 바로 배기 단계로 넘어가게 됩니다. 따라서 제 1번 피스톤이 있는 위치는 "압축 말"입니다. 이는 제 6번 실린더가 폭발하지 않고 바로 배기 단계로 넘어가기 때문에, 다른 실린더들도 폭발하지 않고 압축 단계를 거치지 못하고 바로 배기 단계로 넘어가기 때문입니다.
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4과목: 자동차새시

61. EBD(Electronic Brake-force Distribution)장치의 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 제동거리를 단축시킨다.
  2. 선회 제동 시 안전성이 확보된다.
  3. 마찰계수가 낮은 도로에서 출발 또는 가속 시 구동력을 저하시킨다.
  4. 급제동 시 뒷바퀴가 먼저 고착되어 미끄러짐이 발생하는 것을 방지한다.
(정답률: 69%)
  • 마찰계수가 낮은 도로에서 출발 또는 가속 시 구동력을 저하시킨다는 것은 EBD의 특징이 아니라 ABS(Anti-lock Braking System)의 특징이다. EBD는 제동력을 각 바퀴에 적절하게 분배하여 제동 거리를 단축시키고, 선회 제동 시 안전성을 확보하며, 급제동 시 뒷바퀴가 먼저 고착되어 미끄러짐을 방지하는 기능을 가지고 있다.
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62. 자동차에 적용된 디스크 브레이크의 장점이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 자기작동 작용이 없으므로 고속에서 반복적으로 사용하여도 제동력 변화가 적다.
  2. 디스크가 대기 중에 노출되어 회전하므로 냉각성능이 커 제동 성능이 저하된다.
  3. 패드 면적이 작고, 제한되어 있으므로 낮은 유압으로 충분한 제동 효과를 얻을 수 있다.
  4. 디스크에 물이나 진흙 등이 묻어도 원심력에 의해 잘 떨어져 나가므로 제동효과의 회복이 빠르다.
(정답률: 22%)
  • 패드 면적이 작고, 제한되어 있으므로 낮은 유압으로 충분한 제동 효과를 얻을 수 있다. - 이는 디스크 브레이크의 장점이 아닌 것이 맞습니다. 디스크 브레이크는 패드와 디스크 사이의 마찰력을 이용하여 제동력을 발생시키는데, 패드 면적이 작고 제한되어 있으면 제동력이 감소할 수 있습니다. 따라서 패드 면적이 크고 넓은 디스크 브레이크가 더 효과적인 제동력을 발생시킬 수 있습니다.
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63. 타이어와 노면의 점착력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자동차가 주행을 하기 위해서는 전 주행저항보다 구동력이 작아야 한다.
  2. 타이어가 구동바퀴로 작용하는 경우 타이어와 노면사이에 미끄럼에 대한 마찰저항은 불필요 하다.
  3. 큰 구동력을 얻기 위해서는 구동 바퀴의 하중을 작게 해야 할 필요가 있다.
  4. 구동바퀴의 구동력이 구동바퀴의 점착력보다 크면 바퀴는 슬립한다.
(정답률: 61%)
  • 구동바퀴의 구동력이 구동바퀴의 점착력보다 크면 바퀴는 슬립한다. 이는 타이어와 노면 사이의 마찰력이 부족하기 때문이다. 따라서 자동차가 주행을 하기 위해서는 구동력이 전 주행저항보다 작아야 하며, 구동 바퀴의 하중을 작게 해야 구동력을 얻을 수 있다. 마찰저항은 타이어와 노면 사이의 마찰력을 나타내는 것으로, 구동력을 얻기 위해서는 마찰저항이 필요하다.
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64. 자동변속기 제어 컴퓨터(TCU)의 출력 요소는?

  1. 유온 센서
  2. 차속 센서
  3. 펄스 제너레이터
  4. 변속 제어 솔레노이드 밸브
(정답률: 59%)
  • 자동변속기 제어 컴퓨터(TCU)는 변속 제어 솔레노이드 밸브를 출력 요소로 사용합니다. 이는 TCU가 변속 제어 솔레노이드 밸브를 조절하여 자동변속기의 기어를 변경할 수 있기 때문입니다. 유온 센서는 변속기의 온도를 측정하고, 차속 센서는 차량의 속도를 측정합니다. 펄스 제너레이터는 엔진의 RPM을 측정합니다.
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65. 자동변속기 차량의 토크컨버터에서 출발 시 토크증대가 되도록 스테이터를 고정시켜주는 것은?

  1. 오일펌프
  2. 펌프 임펠러
  3. 원웨이 클러치
  4. 가이드 링
(정답률: 73%)
  • 원웨이 클러치는 일방향으로만 회전이 가능한 클러치로, 토크컨버터의 스테이터를 고정시켜 출발 시 토크증대를 가능하게 합니다. 따라서 자동변속기 차량에서 출발 시 원활한 가속을 위해 원웨이 클러치가 필요합니다.
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66. 앞 현가장치에서 저속 시미현상의 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 쇽업소버의 작동불량
  2. 앞 현가 스프링의 쇠약
  3. 바퀴의 정적평형의 불량
  4. 타이어 공기압 과대
(정답률: 66%)
  • 타이어 공기압이 과대인 경우, 타이어의 접지면이 작아져서 마찰력이 감소하고, 또한 타이어가 불균형하게 변형되어 진동이 발생합니다. 이러한 진동이 앞 현가장치에 전달되어 저속 시미현상이 발생할 수 있습니다. 따라서 타이어 공기압이 과대인 경우, 저속 시미현상의 원인이 될 수 있습니다.
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67. 휠 얼라이먼트 시험기의 측정 항목이 아닌 것은?

  1. 토인
  2. 캐스터
  3. 휠 밸런스
  4. 킹핀 경사각
(정답률: 60%)
  • 휠 얼라이먼트 시험기는 차량의 조향 시스템과 관련된 측정 항목들을 측정하는데 사용됩니다. 토인, 캐스터, 킹핀 경사각은 모두 조향 시스템과 관련된 측정 항목입니다. 하지만 휠 밸런스는 차량의 바퀴가 회전할 때 발생하는 불균형을 측정하는 항목으로, 조향 시스템과는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 휠 밸런스는 휠 얼라이먼트 시험기의 측정 항목이 아닙니다.
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68. 자동변속기 차량에서 저온 시 오일의 점도가 높아지면 나타나는 증상은?

  1. 변속기 내부의 제어밸브 등의 응답성이 저하하여 작동이 활발하지 못하게 된다.
  2. 오일펌프의 흡입저항이 감소하여 캐비테이션 현상이 잘 발생될 수 있다.
  3. 유동에 따르는 압력손실이 감소하여 자동 변속기 전체의 효율이 상승한 다.
  4. 오일펌프의 동력손실이 감소하여, 기계효율이 상승한다.
(정답률: 82%)
  • 자동변속기 차량에서 저온 시 오일의 점도가 높아지면 오일의 유동성이 저하되어 변속기 내부의 제어밸브 등의 응답성이 저하하여 작동이 활발하지 못하게 된다. 즉, 변속이 원활하지 않아지는 것이다.
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69. 타이어의 소음 중 차량이 건조하고 평탄한 노면에서 급발진, 급제동, 급선회를 할 때 트레드가 노면에서 반복적으로 미끄러지면서 발생하는 소음은?

  1. 스퀼소음
  2. 탄성소음
  3. 비트소음
  4. 하시니스
(정답률: 67%)
  • 정답은 "스퀼소음"입니다. 스퀼소음은 타이어의 트레드와 노면 사이에서 발생하는 마찰력으로 인해 발생하는 소음입니다. 특히 건조하고 평탄한 노면에서 급발진, 급제동, 급선회를 할 때 트레드가 노면에서 반복적으로 미끄러지면서 발생하는 소음으로, 고주파 소음으로 귀에 더욱 민감하게 들립니다.
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70. ABS의 고장진단 시 점검사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 기관의 출력 상태
  2. ABS 경고등 점등 상태
  3. 휠스피드 센서와 톤 휠 사이의 간극
  4. 하이드로닉 유닛의 작동음 유무
(정답률: 69%)
  • 기관의 출력 상태는 ABS 시스템의 작동에 직접적인 영향을 미치는 요소 중 하나이기 때문에 점검사항으로 포함되어 있습니다. ABS 시스템은 차량의 속도와 기관의 출력 상태를 함께 고려하여 브레이크 압력을 제어하기 때문에, 기관의 출력 상태가 불안정하거나 충분하지 않으면 ABS 시스템의 작동이 원활하지 않을 수 있습니다. 따라서 ABS 시스템의 고장진단 시에는 기관의 출력 상태도 반드시 점검해야 합니다.
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71. 전자제어 현가장치(ECS)에서 급가속 시의 차고제어로 맞는 것은?

  1. 앤티 롤 제어
  2. 앤티 다이브 제어
  3. 스카이훅 제어
  4. 앤티 스쿼트 제어
(정답률: 56%)
  • 급가속 시 차량의 안정성을 유지하기 위해 ECS에서는 앤티 스쿼트 제어를 사용합니다. 이는 차량의 후륜에 브레이크를 가해 차량의 뒷부분을 낮추어서 전륜과 후륜의 접지면적을 균등하게 유지하여 차량의 안정성을 높이는 제어 방식입니다. 따라서 앤티 롤 제어나 앤티 다이브 제어, 스카이훅 제어는 차량의 안정성을 유지하기 위한 제어 방식이 아니므로 정답이 될 수 없습니다.
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72. 전자제어 조향장치에서 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 조절하고 공급 유량의 바이패스를 통해 조향조작력을 제어하는 방식은?

  1. 유압반력 제어 방식
  2. 유량 제어 방식
  3. 유속 제어 방식
  4. 회전수 제어 방식
(정답률: 54%)
  • 해당 방식은 솔레노이드 밸브를 통해 유압을 조절하고, 바이패스를 통해 공급 유량을 제어하여 조향조작력을 조절하는 방식이기 때문에 "유량 제어 방식"이다.
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73. 쇼크 업쇼버가 설치된 스트럿과 컨트롤 암이 조향너클과 일체로 연결되어 있는 현가장치의 형식은?

  1. 맥퍼슨형
  2. 트레일링암형
  3. 위시본형
  4. SLA형
(정답률: 79%)
  • 쇼크 업쇼버가 설치된 스트럿과 컨트롤 암이 조향너클과 일체로 연결되어 있는 현가장치의 형식은 맥퍼슨형입니다. 이는 스트럿과 컨트롤 암이 서로 별도로 연결되어 있지 않고, 조향너클과 일체로 연결되어 있기 때문입니다. 이 형식은 차량의 주행 안정성과 조향감을 향상시키는 데 효과적이며, 일반적으로 전면 서스펜션에서 많이 사용됩니다.
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74. 변속비 1/2, 차동장치의 링기어 잇수 42, 드라이브 피니어 잇수 7, 오른쪽 앞뒤의 바퀴만 잭에 들려 있는 상태에서 추진축이 1800rpm으로 회전할 때 오른쪽 뒷바퀴의 최전 수는?

  1. 100rpm
  2. 300rpm
  3. 600rpm
  4. 900rpm
(정답률: 54%)
  • 차동장치는 회전수가 높은 쪽의 바퀴와 낮은 쪽의 바퀴의 회전수 차이를 줄여주는 역할을 합니다. 이 문제에서는 오른쪽 앞바퀴는 회전하지 않고, 왼쪽 앞바퀴와 뒷바퀴는 차동장치를 통해 연결되어 회전합니다.

    변속비가 1/2이므로 추진축의 회전수 1800rpm은 드라이브 피니어의 회전수와 같습니다. 드라이브 피니어의 잇수가 7이므로, 차동장치의 링기어 잇수 42를 7로 나눈 값인 6바퀴가 왼쪽 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전수입니다.

    차동장치를 통해 연결된 왼쪽 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전수는 같으므로, 둘의 회전수 차이는 없습니다. 따라서 오른쪽 뒷바퀴의 회전수는 6바퀴를 기준으로 계산하면 됩니다.

    42링기어 / 7드라이브 피니어 = 6회전

    따라서 오른쪽 뒷바퀴의 회전수는 6바퀴와 같으므로, 600rpm이 됩니다.
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75. 휠 브레이크식 주차(핸드) 브레이크에서 양쪽 바퀴에 조작력이 동일하게 전달되도록 하는 것은?

  1. 래칫
  2. 이퀄라이저
  3. 풀 백 스프링
  4. 리턴 스프링
(정답률: 64%)
  • 이퀄라이저는 휠 브레이크식 주차(핸드) 브레이크에서 양쪽 바퀴에 조작력이 동일하게 전달되도록 하는 장치입니다. 이는 브레이크 케이블의 길이를 조절하여 양쪽 바퀴에 동일한 압력을 가하게 하여 구현됩니다. 따라서 이퀄라이저는 주차 브레이크의 안전한 작동을 보장하기 위해 필수적인 부품입니다.
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76. 기관의 회전속도가 일정할 때 토크컨버터의 회전력이 가장 큰 경우는?

  1. 터빈속도가 느릴 때
  2. 펌프의 속도가 느릴 때
  3. 펌프와 터빈의 속도가 같을 때
  4. 스테이터가 회전하고 있을 때
(정답률: 33%)
  • 토크컨버터는 유체의 움직임을 이용하여 회전력을 전달하는 장치이다. 이 때, 토크컨버터의 회전력은 유체의 흐름과 회전속도에 영향을 받는다. 따라서, 터빈속도가 느릴 때는 유체의 흐름이 더욱 원활하게 이루어지며, 이에 따라 토크컨버터의 회전력이 가장 크게 발생한다. 반면에, 펌프의 속도가 느릴 때나 펌프와 터빈의 속도가 같을 때는 유체의 흐름이 원활하지 않아 회전력이 감소하게 된다. 스테이터가 회전하고 있을 때는 토크컨버터의 회전력이 발생하지 않는다.
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77. 축간거리가 4m, 바깥쪽 바퀴의 조향각이 30°이고, 스크러브 에이디어스 (scrub radius)가 30㎝인 자동차의 최소 회전반경은?

  1. 4.0m
  2. 4.3m
  3. 8.0m
  4. 8.3m
(정답률: 63%)
  • 축간거리가 4m이므로, 바퀴 중심 사이의 거리는 2m이다. 바깥쪽 바퀴의 조향각이 30°이므로, 바퀴 중심에서 바깥쪽 바퀴의 끝까지의 거리는 2m x tan(30°) = 1.15m이다. 스크러브 에이디어스가 30cm이므로, 바퀴 중심에서 스크러브 에이디어스까지의 거리는 0.3m이다. 따라서, 자동차의 최소 회전반경은 바깥쪽 바퀴의 끝까지의 거리 + 스크러브 에이디어스까지의 거리 = 1.15m + 0.3m = 1.45m이다. 하지만, 회전할 때 바퀴가 스크러브 에이디어스를 따라 이동하므로, 실제 회전반경은 스크러브 에이디어스까지의 거리인 0.3m이 더해진 1.45m보다 크다. 따라서, 정답은 8.3m이다.
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78. 동력전달장치 중 프로펠러 샤프트(추진축)의 길이 변화를 목적으로 이용되는 이음 방식은?

  1. 십자형 이음
  2. 플렉시블 이음
  3. 트러니언 이음
  4. 슬립 이음
(정답률: 72%)
  • 슬립 이음은 프로펠러 샤프트의 길이 변화에 따라 일정한 간격을 유지하면서 연결되는 방식입니다. 이음부에는 슬립이라는 부품이 있어서 샤프트의 길이 변화에 따라 슬립이 이동하면서 연결을 유지합니다. 이 방식은 비교적 간단하고 신뢰성이 높아서 많이 사용됩니다.
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79. 자동차 주행저항을 산출함에 있어 자동차 주량(kgf)이 적용되지 않는 저항 은?

  1. 가속저항
  2. 구름저항
  3. 등판저항
  4. 공기저항
(정답률: 78%)
  • 자동차 주행저항은 자동차가 주행하면서 받는 저항을 의미합니다. 이 중에서 자동차 주량(kgf)이 적용되지 않는 저항은 공기저항입니다. 공기저항은 자동차가 공기를 밀어내면서 발생하는 저항으로, 자동차의 속도가 높아질수록 증가합니다. 따라서 자동차 주행저항을 산출할 때는 공기저항을 고려해야 합니다.
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80. 자동차에 주로 사용되는 수동 변속기구의 형식이 아닌 것은?

  1. 부동 기어식
  2. 동기 치합식
  3. 섭동 기어식
  4. 상시 치합식
(정답률: 70%)
  • "부동 기어식"은 실제로 존재하지 않는 변속기 형식으로, 정답입니다. 다른 보기들은 모두 실제로 자동차에서 사용되는 수동 변속기 형식입니다.
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5과목: 자동차전기

81. 보기는 후방 주차보조 시스템의 후방 감지 센서와 관련된 초음파 전송 속도 공식이다. 이 공식의 'A'에 해당하는 것은?

  1. 대기습도
  2. 대기온도
  3. 대기밀도
  4. 대기건조도
(정답률: 56%)
  • 이 공식에서 'A'는 대기온도를 나타낸다. 초음파는 대기 중의 속도가 온도에 따라 변화하기 때문에 대기온도를 고려해야 한다. 따라서 후방 주차보조 시스템에서는 대기온도를 측정하여 이 공식에 적용하여 정확한 후방 감지를 가능하게 한다.
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82. 점화플러그의 점화 요구 전압에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 급가속 시 높아진다.
  2. 전극의 온도가 높아지면 높아진다.
  3. 기관의 온도가 상승하면 높아진다.
  4. 흡입 혼합기의 온도가 높아지면 높아진다.
(정답률: 52%)
  • 정답: "급가속 시 높아진다."

    점화플러그의 점화 요구 전압은 엔진의 상태에 따라 변화합니다. 급가속 시에는 연소가 빠르게 일어나야 하므로 점화 요구 전압이 높아져야 합니다. 따라서 급가속 시에는 점화플러그의 점화 요구 전압이 높아집니다.
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83. 전압 12V, 용량 60Ah인 배터리 2개를 직렬로 연결하여 동시에 충전 시키는 방법으로 가장 알맞은 것은?

  1. 24V, 6A 정도로 충전하는 것이 좋다.
  2. 12V, 6A 정도로 충전하는 것이 좋다.
  3. 24V, 12A 정도로 충전하는 것이 좋다.
  4. 12V, 12A 정도로 충전하는 것이 좋다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "24V, 6A 정도로 충전하는 것이 좋다."입니다.

    이유는 직렬 연결된 배터리의 전압은 24V가 되기 때문에, 24V로 충전하는 것이 가장 적절합니다. 또한, 충전 전류는 배터리 용량의 10% 이하인 6A 정도로 유지하는 것이 안전하고 효율적입니다. 따라서, 24V, 6A 정도로 충전하는 것이 가장 적절한 방법입니다.
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84. 하이브리드 자동차의 컨버터(Converter)와 인버터(Inverter)의 전기특성표현으로 옳은 것은?

  1. 컨버터(Converter) : AC에서 DC로 변환, 인버터(ONverter) : DC에서 AC로 변환
  2. 컨버터(Converter) : DC에서 AC로 변환, 인버터(ONverter) : AC에서 DC로 변환
  3. 컨버터(Converter) : AC에서 AC로 승압, 인버터(ONverter) : DC에서 DC로 승압
  4. 컨버터(Converter) : DC에서 DC로 승압, 인버터(ONverter) : AC에서 AC로 승압
(정답률: 70%)
  • 하이브리드 자동차의 배터리는 DC 전원을 사용하므로, 컨버터(Converter)는 AC에서 DC로 변환하여 배터리에 전원을 공급합니다. 반면에 인버터(Inverter)는 배터리에서 DC 전원을 받아 AC 전원으로 변환하여 전기모터를 구동합니다. 따라서 "컨버터(Converter) : AC에서 DC로 변환, 인버터(ONverter) : DC에서 AC로 변환"이 옳은 답입니다.
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85. 자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙에서 정한 방향지시등의 1군 간 점멸 횟수는?

  1. 10+30회
  2. 30+30회
  3. 50+30회
  4. 90+30회
(정답률: 65%)
  • 정답은 "90+30회"입니다. 이는 자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙에서 정한 방향지시등의 1군 간 점멸 횟수 기준입니다. 이 기준은 국내에서는 도로교통법에 따라 적용되며, 1군 간 점멸 횟수가 90+30회인 경우에는 좌회전을 나타내는 것으로 인식됩니다. 다른 보기들은 이 기준과 다른 값을 가지고 있기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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86. 전자제어 에어컨 장치의 제어 기능으로 볼 수 없는 것은?

  1. 인히비터 제어
  2. 인테이크 제어
  3. 풍량 제어
  4. 실내온도 제어
(정답률: 69%)
  • 인히비터 제어는 전자제어 에어컨 장치의 제어 기능으로 볼 수 없는 것이다. 이는 실제로 존재하지 않는 제어 기능으로, 다른 기능들과는 달리 에어컨의 작동을 제어하는 것이 아니라 작동을 방해하는 역할을 한다. 따라서 전자제어 에어컨 장치의 제어 기능으로 볼 수 없다.
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87. 자동차 충전장치에서 전압조정기의 제너다이오드는 어떤 상태에서 전류가 흐르게 되는가?

  1. 브레이크다운 전압에서
  2. 배터리 전압보다 낮은 전압에서
  3. 로터코일에 전압이 인가되는 시점에서
  4. 브레이크다운 전류에서
(정답률: 60%)
  • 제너다이오드는 브레이크다운 전압 이상에서 역방향 전류가 흐르게 되어 전압을 안정화시키는 역할을 합니다. 따라서 자동차 충전장치에서 전압조정기의 제너다이오드는 브레이크다운 전압에서 전류가 흐르게 됩니다.
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88. 점화코일의 1차코일 저항값이 20℃일 때 4Ω이었다. 작동 시(80℃)의 저항값은? (단, 구리선의 저항온도계수는 0.004이다)

  1. 1.28Ω
  2. 1.96Ω
  3. 4.32Ω
  4. 4.96Ω
(정답률: 17%)
  • 구리선의 저항온도계수가 0.004이므로, 20℃에서 80℃로 상승한 경우 저항값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔR = R₀αΔT
    ΔR = 4Ω × 0.004/℃ × (80℃ - 20℃)
    ΔR = 4Ω × 0.004 × 60℃
    ΔR = 0.96Ω

    따라서, 작동 시의 저항값은 4Ω + 0.96Ω = 4.96Ω 이다. 따라서, 정답은 "4.96Ω" 이다.
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89. 하이브리드 자동차에서 정차 시 연료 소비절감, 유해 배기가스 저감을 위해 기관을 자동으로 정지시키는 기능은?

  1. 아이들 스탑 기능
  2. 고속 주행 기능
  3. 브레이크 부압 보조기능
  4. 정속 주행 기능
(정답률: 83%)
  • 아이들 스탑 기능은 자동차가 정차 상태일 때 기관을 자동으로 정지시켜 연료 소비절감과 유해 배기가스 저감을 위한 기능이다.
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90. 전압강하의 특징에 대한 설명 중 서리가 먼 것은?

  1. 전압강하는 직별‧병렬회로 모두 발생한다.
  2. 전압강하는 회로에 전류가 흐를 때만 발생한다.
  3. 회로에 존재하는 전압강하의 합은 전원 전압과 같다.
  4. 전압강하는 회로에 존재하는 저항이 2개 이상 이어야 발생한다.
(정답률: 48%)
  • "전압강하는 직별‧병렬회로 모두 발생한다."는 전압강하가 발생하는 원인이 회로 내부의 저항 때문이기 때문입니다. 전압은 전류가 흐를 때 발생하므로, 전류가 흐르는 회로에서만 전압강하가 발생합니다. 전압강하의 합은 전원 전압과 같지 않으며, 회로에 존재하는 저항이 1개 이상이면 전압강하가 발생합니다.
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91. 센서로 이용되고 있는 포토트랜지스터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 광량의 변화가 전류의 변환으로 치환되는 원리를 이용한 것이다.
  2. 트랜지스터의 베이스에 빛이 닿으면 베이스 전류의 증가로 컬렉터 전류가 흐른다.
  3. 증폭작용에 의해 포토다이오드보다 변환효율이 좋은 전기신호를 얻을 수 있다.
  4. 빛이 들어오면 ECU에서 베이스 전원을 변화시키고, 컬렉터 전압이 흘러 고전압이 발생된다.
(정답률: 54%)
  • 센서로 이용되고 있는 포토트랜지스터에 대한 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    빛이 들어오면 ECU에서 베이스 전원을 변화시키고, 컬렉터 전압이 흘러 고전압이 발생된다는 것은 포토트랜지스터의 작동 원리입니다. 빛이 포토트랜지스터에 닿으면, 전자-홀 쌍이 생성되어 베이스-컬렉터 간 전류가 흐르게 됩니다. 이 때, ECU에서 베이스 전원을 변화시키면 전류의 크기가 변화하게 되어, 이를 감지하여 광량을 측정할 수 있습니다.
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92. AGM(Absorbent Glass Mat) 배터리에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 극판의 크기가 축소되어 출력 밀도가 높아졌다.
  2. 유리섬유 격리판을 사용하여 충전 사이클 저항성이 향상되었다.
  3. 높은 시동 전류를 요구하는 기관의 시동성을 보장한다.
  4. 셀-플러그는 밀폐되어 있기 때문에 열 수 없다.
(정답률: 36%)
  • 극판의 크기가 축소되어 출력 밀도가 높아졌다는 이유는, AGM 배터리에서 극판 사이의 거리가 매우 가깝기 때문입니다. 이렇게 하면 전기적인 저항이 감소하고, 전류가 더 빠르게 흐를 수 있게 됩니다. 따라서 AGM 배터리는 높은 출력 밀도를 가지고 있으며, 높은 시동 전류를 요구하는 기관의 시동성을 보장할 수 있습니다.
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93. 자동차의 에어컨시스템에서 팽창밸브의 역할로 옳은 것은?

  1. 냉매의 압력을 저온, 저압으로 미립화하여 증발기 내에 공급해 주는 역할을 한다.
  2. 컴프레서와 콘덴서 사이에 위치, 고온-고압의 냉매를 팽창시켜 저온-저 압으로 콘덴서에 공급한다.
  3. 컴프레서의 흡입구에 위치하며 순환을 마친 냉매를 팽창시켜 액체 상태로 컴프레서에 공급한다.
  4. 에어컨 회로 내의 공기 유입 시 유입된 공기를 팽창시켜 외부로 배출하는 역할을 한다.
(정답률: 65%)
  • 팽창 밸브는 컴프레서와 콘덴서 사이에 위치하며, 고온-고압의 냉매를 팽창시켜 저온-저압으로 콘덴서에 공급하는 역할을 합니다. 이는 냉매의 압력을 저온, 저압으로 미립화하여 증발기 내에 공급해 주는 역할을 하게 됩니다. 이렇게 증발기 내에 공급된 냉매는 공기를 냉각하는 역할을 하게 됩니다.
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94. 직권전동기의 특성으로 틀린 것은?

  1. 부하가 감소되면 회전속도가 증가된다.
  2. 부하가 걸렸을 때 회전토크가 크게 된다.
  3. 역기전력은 회전속도에 비례한다.
  4. 단자전압은 부하전류가 클수록 높게 한다.
(정답률: 29%)
  • 단자전압은 부하전류가 클수록 높아지는 것은 옳은 설명입니다. 이는 직권전동기의 내부 저항으로 인해 발생하는 전압강하 때문입니다. 부하전류가 증가하면 내부 저항에 의한 전압강하도 커지기 때문에 단자전압이 높아집니다.
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95. 그림의 파형이 나타내는 센서는?

  1. 흡기온도센서
  2. 냉각수온센서
  3. 대기압센서
  4. 산소센서
(정답률: 69%)
  • 그림의 파형은 엔진의 공기-연료 혼합물의 산소 농도를 측정하는데 사용되는 산소센서의 출력 신호를 나타냅니다. 따라서 정답은 "산소센서"입니다.
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96. 전조등 회로와 같이 비교적 큰 전류가 흐르는 회로에 사용되는 배선 방식을 무엇이라 하는가?

  1. 단선식 배선
  2. 접지식 배선
  3. 왕복식 배선
  4. 복선식 배선
(정답률: 69%)
  • 복선식 배선은 전류가 많이 흐르는 회로에서 사용되는 배선 방식으로, 전원 공급부와 사용하는 부분을 별도의 선으로 연결하여 전류의 안정성을 높이는 방식이다. 이에 비해 단선식 배선은 전원 공급부와 사용하는 부분을 하나의 선으로 연결하여 전류의 안정성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 전조등 회로와 같이 큰 전류가 흐르는 회로에서는 복선식 배선이 적합하다.
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97. 아날로그 멀티미터로 다이오드의 불량 여부를 점검할 때, 가장 적합한 레인지의 위치는?

  1. 직류 전압레인지
  2. 전류레인지
  3. 저항레인지
  4. 교류 전압레인지
(정답률: 69%)
  • 다이오드의 불량 여부를 점검할 때는 저항레인지가 가장 적합합니다. 이는 다이오드가 정상적으로 작동할 때의 저항값과 불량할 때의 저항값이 차이가 있기 때문입니다. 따라서 저항레인지에서 다이오드의 양극성을 바꿔가며 저항값을 측정하여 정상적인 값과 비교해 불량 여부를 판단할 수 있습니다. 직류 전압레인지나 교류 전압레인지는 다이오드의 불량 여부를 판단하는 데에는 적합하지 않습니다. 전류레인지는 다이오드의 불량 여부를 판단하는 데에는 사용할 수 있지만, 저항레인지보다는 불편하고 정확도가 떨어집니다.
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98. 플렉스레이(FlexRay) 데이터 버스의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 데이터 전송은 2개의 채널을 통해 이루어진다.
  2. 실시간 능력은 해당 구성에 따라 가능하다.
  3. 데이터를 2채널로 동시에 전송한다.
  4. 데이터 전송은 비동기방식이다.
(정답률: 61%)
  • 정답: "데이터 전송은 비동기방식이다."

    플렉스레이 데이터 버스는 높은 대역폭과 실시간 능력을 가지고 있으며, 데이터를 2개의 채널을 통해 동시에 전송할 수 있습니다. 그러나 데이터 전송은 비동기 방식으로 이루어지며, 이는 데이터 전송 시간이 일정하지 않을 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서, 플렉스레이 데이터 버스를 사용할 때는 이러한 특징을 고려하여 설계해야 합니다.
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99. 코일의 상호 인덕턴스가 0.5 H이고, 1차 코일에 전류를 0.1초 사이에 4A에서 2A로 변화 시키면 2차 코일에 발생하는 기전력은?

  1. 4V
  2. 6V
  3. 8V
  4. 10V
(정답률: 42%)
  • 인덕턴스 L, 변화하는 전류 I, 변화하는 시간 t에 대한 기전력 E는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있습니다.

    E = -L(dI/dt)

    여기서 dI/dt는 전류의 변화율을 의미합니다. 문제에서는 1차 코일의 전류가 0.1초 동안 4A에서 2A로 변화하므로,

    dI/dt = (2A - 4A) / 0.1초 = -20A/s

    따라서 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    E = -(0.5H)(-20A/s) = 10V

    따라서 정답은 "10V"입니다.
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100. 에어백시스템에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 후방 충격에서만 작동한다.
  2. 전개된 에어백은 계속 그 상태를 유지한다.
  3. 전방에 일정 이상의 강한 충격을 받았을 때 전개되고 수축된다.
  4. 경고등이 점등되어도 강한 충격 발생 시 전개 된다.
(정답률: 74%)
  • 에어백시스템은 전방에 일정 이상의 강한 충격을 감지하면 전개되고 수축됩니다. 이는 운전자와 승객들이 충격을 완화시켜 안전하게 차에서 내려올 수 있도록 도와줍니다. 후방 충격에서는 작동하지 않으며, 전개된 에어백은 일정 시간 후 자동으로 수축됩니다. 경고등이 점등되어도 강한 충격 발생 시 전개됩니다.
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