자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2018-08-19)

자동차정비기사 2018-08-19 필기 기출문제 해설

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자동차정비기사
(2018-08-19 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 다음 중 볼 스크루의 장점이 아닌 것은?

  1. 자동체결이 용이하다.
  2. 나사의 효율이 좋다.
  3. 백래시를 작게 할 수 있다.
  4. 높은 정밀도를 유지할 수 있다.
(정답률: 59%)
  • 볼 스크루는 볼의 구름 접촉을 이용하므로 마찰이 적어 나사의 효율이 좋고, 백래시를 최소화하여 높은 정밀도를 유지할 수 있는 것이 특징입니다. 하지만 구조적 특성상 자동체결이 용이한 장치라고 보기는 어렵습니다.
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2. 유체기계에서 발생하는 공동현상(cavitation)의 방지법으로 옳지 않은 것은?

  1. 양흡입 펌프를 사용한다.
  2. 펌프의 회전수를 높여 흡입 비속도를 크게 한다.
  3. 밸브, 플랜지 등 부속품의 수를 적게 하여 손실수두를 줄인다.
  4. 펌프의 설치높이를 가능한 낮추어 흡입양정을 짧게 한다.
(정답률: 65%)
  • 공동현상은 유체의 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 이를 방지하려면 흡입 양정을 낮추거나 손실을 줄여 유효 흡입 수두(NPSH)를 확보해야 합니다.

    오답 노트
    펌프의 회전수를 높이면: 흡입 속도가 빨라져 압력이 더 낮아지므로 공동현상이 오히려 촉진됩니다.
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3. 직사각형 단면인 단순보의 중앙에 집중하중이 작용할 때 최대 처짐량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단면의 폭에 비례한다.
  2. 보의 길이에 반비례한다.
  3. 집중하중의 크기에 반비례한다.
  4. 단면의 높이의 3제곱에 반비례한다.
(정답률: 59%)
  • 단순보 중앙 집중하중 시 최대 처짐량 $\delta_{max}$는 하중 $P$와 길이에 비례하고, 탄성계수 $E$와 단면이차모멘트 $I$에 반비례합니다.
    직사각형 단면의 단면이차모멘트 $I = \frac{bh^3}{12}$이므로, 처짐량은 높이 $h$의 3제곱에 반비례하게 됩니다.

    오답 노트
    단면의 폭: $I$에 비례하여 처짐량은 반비례함
    보의 길이: 3제곱에 비례하여 처짐량이 증가함
    집중하중: 크기에 비례하여 처짐량이 증가함
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4. 성능이 같은 두 대의 펌프를 병렬 운전할 때 옳은 것은?

  1. 유량, 양정 모두 변화 없음
  2. 유량, 양정 모두 2배로 증가
  3. 양정은 변함없고, 유량은 2배로 증가
  4. 유량은 변함없고, 양정은 2배로 증가
(정답률: 67%)
  • 동일한 성능의 펌프를 병렬로 연결하면 양정(압력)은 일정하게 유지되지만, 전체 유량은 펌프 대수에 비례하여 증가합니다. 따라서 양정은 변함없고 유량은 2배로 증가합니다.
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5. 직경이 20cm와 30cm의 파이프가 수직으로 직결되어 있다. 직경 30cm 파이프 내의 유속이 3.6m/s 이면 직경 20cm 파이프 내의 유속은 약 몇 m/s인가?

  1. 7.2
  2. 8.1
  3. 9.6
  4. 12.0
(정답률: 47%)
  • 유량 보존의 법칙(연속 방정식)에 따라 단면적이 좁아지면 유속은 증가합니다.
    ① [기본 공식] $V_{1} = V_{2} \times \frac{D_{2}^{2}}{D_{1}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $V_{1} = 3.6 \times \frac{30^{2}}{20^{2}}$
    ③ [최종 결과] $V_{1} = 8.1$
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6. 두 장의 판의 간격을 유지하면서 체결할 때 사용하는 볼트는?

  1. 기초 볼트
  2. 나비 볼트
  3. 아이 볼트
  4. 스테이 볼트
(정답률: 67%)
  • 스테이 볼트는 두 장의 판 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 체결하는 용도로 사용되는 볼트입니다.
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7. 주조용 원형(목형)에 라운딩을 하는 이유로 적절한 것은?

  1. 목형을 아름답게 하기 위하여
  2. 기계가공이 필요할 때 치수여유를 주기 위하여
  3. 원형을 주형에서 뽑아 낼 때 주형의 파손을 방지하기 위하여
  4. 주물의 두께가 일정하지 않아 냉각속도를 일정하게 하기 위하여
(정답률: 73%)
  • 목형의 모서리 부분에 라운딩(Rounding) 처리를 하는 이유는 날카로운 모서리가 주형(모래)에 박혀 원형을 뽑아낼 때 주형의 모서리가 깨지거나 파손되는 것을 방지하여 주형의 정밀도를 유지하기 위함입니다.
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8. 나사 측정에서 삼침법이란 기본적으로 나사의 무엇을 측정하는 방법인가?

  1. 피치
  2. 외경
  3. 골지름
  4. 유효지름
(정답률: 51%)
  • 삼침법은 세 개의 정밀한 핀(침)을 나사 골에 끼워 넣어 측정함으로써, 나사의 가상 원통 지름인 유효지름을 간접적으로 측정하는 정밀 측정 방법입니다.
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9. 피치원의 지름이 240mm, 잇수 48인 스퍼기어의 원주 피치는 약 몇 mm인가?

  3. 5π
  4. 10π
(정답률: 67%)
  • 스퍼기어의 원주 피치는 피치원 둘레를 잇수로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $p = \frac{\pi d}{z}$
    ② [숫자 대입] $p = \frac{\pi \times 240}{48}$
    ③ [최종 결과] $p = 5\pi$ mm
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10. 소성 가공에서 드로잉 저항의 크기와 관계없는 것은?

  1. 인발속도
  2. 스프링 백
  3. 단면감소율
  4. 다이 구멍의 각도
(정답률: 55%)
  • 드로잉 저항은 재료가 다이를 통과할 때 발생하는 저항으로, 인발속도, 단면감소율, 다이 구멍의 각도 등에 의해 결정됩니다. 반면 스프링 백은 가공 후 탄성 회복으로 인해 형상이 되돌아오는 현상으로, 가공 중 발생하는 드로잉 저항의 크기와는 직접적인 관계가 없습니다.
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11. 속이 찬 원형 축의 지름이 40mm인 연강재가 200r/min으로 7.5kW의 동력을 전달할 때 생기는 전단응력은 약 몇 N/cm2인가?

  1. 900
  2. 1450
  3. 1800
  4. 2850
(정답률: 24%)
  • 전달 동력으로부터 비틀림 모멘트를 구한 뒤, 원형 축의 전단응력 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T = 9.55 \times 10^{3} \frac{H}{N}$$
    $$\tau = \frac{16T}{\pi d^{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T = 9.55 \times 10^{3} \frac{7.5}{200} = 358.125 \text{ N}\cdot\text{m}$$
    $$\tau = \frac{16 \times 358.125 \times 100}{\pi \times 4^{3}} \approx 2850 \text{ N}/\text{cm}^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = 2850$$
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12. 상온에서 탄소강의 탄소함유량이 증가할수록 증가하는 기계적 성질은?

  1. 연신율
  2. 충격치
  3. 인장강도
  4. 단면 수축률
(정답률: 57%)
  • 탄소강에서 탄소 함유량이 증가하면 경도와 인장강도는 증가하지만, 연성과 인성(충격치)은 감소하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    연신율, 충격치, 단면 수축률: 탄소 함유량이 증가할수록 감소하는 성질
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13. Cu에 Ni를 40%~45% 합금한 재료로 온도변화에 영향을 많이 받으며, 전기 저항성이 커서 저항선이나 전열선, 열전쌍의 재료로 사용되는 것은?

  1. 인바
  2. 엘린바
  3. 모넬메탈
  4. 콘스탄탄
(정답률: 55%)
  • 콘스탄탄은 구리(Cu)에 니켈(Ni)을 40%~45% 합금한 재료로, 전기 저항성이 크고 온도 변화에 따른 저항 변화가 적어 저항선, 전열선, 열전쌍의 재료로 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    인바: 열팽창 계수가 매우 작은 합금
    엘린바: 온도 변화에 따른 탄성 계수 변화가 매우 작은 합금
    모넬메탈: 니켈 함량이 더 높은 내식성 합금
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14. 전동축의 전달 동력을 H(kW), 회전수가 N(r/min)이라 하면 비틀림 모멘트 T(Nㆍm)는?

(정답률: 49%)
  • 전달 동력 $H$와 회전수 $N$을 이용하여 비틀림 모멘트 $T$를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$T = \frac{60 \times 1000 \times H}{2 \times \pi \times N} \approx 9.55 \times 10^{3} \frac{H}{N}$$
    따라서 정답은 입니다.
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15. 탄성 한도 내에서의 세로 변형률과 가로 변형률과의 비를 무엇이라고 하는가?

  1. 곡률
  2. 세장비
  3. 단면수축률
  4. 포와송 비
(정답률: 80%)
  • 재료가 인장 하중을 받아 세로 방향으로 늘어날 때, 가로 방향으로는 수축하게 되는데 이때 두 변형률의 비를 포와송 비라고 합니다.
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16. 철강재 스프링 재료의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 경도가 높아야 한다.
  2. 부식에 강해야 한다.
  3. 높은 응력에 견딜 수 있어야 한다.
  4. 피로강도와 파괴인성치가 높아야 한다.
(정답률: 64%)
  • 스프링 재료는 반복적인 하중에도 원래 상태로 돌아오는 탄성과 내구성이 중요하며, 단순히 경도가 높은 것보다 인성과 피로강도가 확보되어야 합니다.

    오답 노트
    경도가 높아야 한다: 경도가 너무 높으면 취성이 증가하여 쉽게 파괴될 수 있으므로 필수 구비조건이 아닙니다.
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17. 다음 중 용접부를 피닝(peening)하는 이유로 가장 적절한 것은?

  1. 용접부의 도료를 제거하기 위해
  2. 용접부의 재질을 검사하기 위해
  3. 용접부의 인장응력을 완화하기 위해
  4. 용접부의 잔류응력을 증가시키기 위해
(정답률: 59%)
  • 피닝(peening)은 용접부 표면을 망치 등으로 두드려 소성 변형을 일으킴으로써, 용접 후 발생하는 잔류 인장응력을 압축응력으로 변환시켜 완화하는 작업입니다.
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18. 서로 직각한 2방향에서 수직응력 σx, σy가 작용할 때 θ = 45° 단면에 생기는 최대전단응력은?

  1. 1/2(σx - σy)
  2. 1/2(σx + σy)
  3. 1/2(σx - σy)cos2θ
  4. 1/2(σx + σy)cos2θ
(정답률: 42%)
  • 2방향 수직응력이 작용할 때 임의의 각도 $\theta$ 단면에서의 전단응력 공식을 사용하여 $\theta = 45^{\circ}$를 대입해 도출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2} \sin 2\theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = \frac{\sigma_{x} - \sigma_{y}}{2} \sin(2 \times 45^{\circ})$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = \frac{1}{2}(\sigma_{x} - \sigma_{y})$$
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19. 열경화성 수지에 해당하는 것은?

  1. 페놀수지
  2. 아크릴 수지
  3. 염화비닐수지
  4. 폴리에틸렌수지
(정답률: 50%)
  • 열경화성 수지는 가열하면 망상 구조를 형성하여 굳어지며, 다시 가열해도 녹지 않는 성질을 가집니다. 페놀수지는 대표적인 열경화성 수지입니다.

    오답 노트
    아크릴 수지, 염화비닐수지, 폴리에틸렌수지: 열가소성 수지
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20. 드릴로 뚫은 구멍의 중심위치에 맞게 다듬질 절삭하거나 구멍을 넓혀서 정확한 치수로 절삭하는 공작기계는?

  1. 세이퍼
  2. 보링 머신
  3. 플레이너
  4. 호빙 머신
(정답률: 70%)
  • 보링 머신은 이미 뚫려 있는 구멍의 내부를 절삭 가공하여 구멍의 치수를 정확하게 넓히거나 다듬질하는 데 사용하는 공작기계입니다.
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2과목: 기계열역학

21. 그림과 같이 카르노 사이클로 운전하는 기관 2개가 직렬로 연결되어 있는 시스템에서 두 열기관의 효율이 똑같다고 하면 중간 온도 T는 약 몇 K 인가?

  1. 330K
  2. 400K
  3. 500K
  4. 660K
(정답률: 57%)
  • 두 카르노 기관의 효율이 동일하므로, 고온부와 저온부 온도의 관계식 $\eta = 1 - \frac{T_{low}}{T_{high}}$를 이용하여 중간 온도 $T$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $1 - \frac{T}{800} = 1 - \frac{200}{T}$
    ② [숫자 대입] $\frac{T}{800} = \frac{200}{T} \implies T^2 = 800 \times 200$
    ③ [최종 결과] $T = 400\text{K}$
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22. 이상적인 디젤 기관의 압축비가 16일 때 압축전의 공기 온도가 90℃ 라면, 압축후의 공기의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

  1. 1101℃
  2. 718℃
  3. 808℃
  4. 828℃
(정답률: 39%)
  • 디젤 사이클의 단열 압축 과정에서 온도와 부피의 관계식을 이용하여 압축 후의 온도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{T_2}{T_1} = (\frac{v_1}{v_2})^{k-1}$
    ② [숫자 대입] $T_2 = (273.15 + 90) \times 16^{1.4-1}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 1101\text{K} = 828\text{℃}$
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23. 두 물체가 각각 제3의 물체와 온도가 같을 때는 두 물체도 역시 서로 온도가 같다는 것을 말하는 법칙으로 온도측정의 기초가 되는 것은?

  1. 열역학 제0법칙
  2. 열역학 제1법칙
  3. 열역학 제2법칙
  4. 열역학 제3법칙
(정답률: 52%)
  • 열역학 제0법칙은 두 물체가 각각 제3의 물체와 열평형 상태에 있다면, 두 물체 서로도 열평형 상태에 있다는 법칙입니다. 이는 온도의 정의와 온도계의 원리를 가능하게 하는 온도 측정의 기초가 됩니다.
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24. 500℃의 고온부와 50℃의 저온부 사이에서 작동하는 Carnot 사이클 열기관의 열효율은 얼마인가?

  1. 10%
  2. 42%
  3. 58%
  4. 90%
(정답률: 52%)
  • 카르노 사이클의 효율을 구할 때는 반드시 섭씨온도를 절대온도(K)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① $\eta = 1 - \frac{T_L}{T_H}$
    ② $\eta = 1 - \frac{50 + 273.15}{500 + 273.15}$
    ③ $\eta = 0.58$
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25. 공기의 정압비열(Cp, kJ/(kgㆍ℃))이 다음과 같다고 가정한다. 이때 공기 5kg을 0℃에서 100℃까지 일정한 압력하에서 가열하는데 필요한 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 다음 식에서 t는 섭씨온도를 나타낸다.)

  1. 85.5
  2. 100.9
  3. 312.7
  4. 504.6
(정답률: 32%)
  • 정압비열이 온도의 함수로 주어졌으므로, 열량은 정압비열을 온도에 대해 적분하여 질량을 곱해 구합니다.
    ① $Q = m \int_{t_1}^{t_2} C_p dt$
    ② $Q = 5 \int_{0}^{100} (1.0053 + 0.000079t) dt$
    ③ $Q = 504.6$
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26. 공기 표준 사이클로 운전하는 디젤 사이클 엔진에서 압축비는 18, 체절비(분사 단절비)는 2일 때 이 엔진의 효율은 약 몇 %인가? (단, 비열비는 1.4이다.)

  1. 63%
  2. 68%
  3. 73%
  4. 78%
(정답률: 33%)
  • 디젤 사이클의 열효율 공식에 압축비와 체절비, 비열비를 대입하여 계산합니다.
    ① $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}} [ \frac{\rho^k - 1}{k(\rho - 1)} ]$
    ② $\eta = 1 - \frac{1}{18^{1.4-1}} [ \frac{2^{1.4} - 1}{1.4(2 - 1)} ]$
    ③ $\eta = 0.63$
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27. 다음 중 이상적인 스로틀 과정에서 일정하게 유지되는 양은?

  1. 압력
  2. 엔탈피
  3. 엔트로피
  4. 온도
(정답률: 46%)
  • 스로틀 과정은 외부와의 열교환이 없고 외부로 하는 일도 없는 등엔탈피 과정입니다. 따라서 엔탈피가 일정하게 유지됩니다.
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28. 70kPa에서 어떤 기체의 체적이 12m3이었다. 이 기체를 800kPa까지 폴리트로픽 과정으로 압축했을 때 체적이 2m3으로 변화했다면, 이 기체의 폴리트로프 지수는 약 얼마인가?

  1. 1.21
  2. 1.28
  3. 1.36
  4. 1.43
(정답률: 36%)
  • 폴리트로픽 과정의 기본 관계식을 이용하여 지수를 구할 수 있습니다.
    ① $P_1 V_1^n = P_2 V_2^n$
    ② $70 \times 12^n = 800 \times 2^n$
    ③ $n = 1.36$
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29. 이상기체의 가역 폴리트로픽 과정은 다음과 같다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, P는 압력, v는 비체적, C는 상수이다.)

  1. n = 0 이면 등온과정
  2. n = 1 이면 정적과정
  3. n = ∞ 이면 정압과정
  4. n = k(비열비) 이면 단열과정
(정답률: 54%)
  • 폴리트로픽 과정 $Pv^n = C$에서 지수 $n$의 값에 따라 특수한 열역학 과정으로 정의됩니다.
    지수 $n$이 비열비 $k$와 같을 때, 이는 단열 과정이 됩니다.

    오답 노트
    n = 0: 정압과정
    n = 1: 등온과정
    n = ∞: 정적과정
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30. 카르노 냉동기 사이클과 카르노 열펌프 사이클에서 최고 온도와 최소 온도가 서로 같다. 카르노 냉동기의 성적 계수는 COPR이라고 하고, 카르노 열펌프의 성적계수는 COPHP라고 할 때 다음 중 옳은 것은?

  1. COPHP+COPR=1
  2. COPHP+COPR=0
  3. COPR-COPHP=1
  4. COPHP-COPR=1
(정답률: 43%)
  • 카르노 냉동기와 열펌프의 성적계수 정의를 이용하면 두 값의 차이가 항상 1이 되는 관계가 성립합니다.
    $$\text{COP}_{HP} = \frac{T_H}{T_H - T_L}, \quad \text{COP}_{R} = \frac{T_L}{T_H - T_L}$$
    두 식을 빼면 $\text{COP}_{HP} - \text{COP}_{R} = \frac{T_H - T_L}{T_H - T_L} = 1$이 됩니다.
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31. 클라우지우스(Clausius) 적분 중 비가역 사이클에 대하여 옳은 식은? (단, Q는 시스템에 공급되는 열, T는 절대 온도를 나타낸다.)

(정답률: 63%)
  • 클라우지우스 부등식에 따라 가역 사이클에서는 적분값이 0이 되지만, 비가역 사이클에서는 항상 0보다 작게 나타납니다.
    따라서 정답은 즉, $\oint \frac{dQ}{T} < 0$ 입니다.
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32. 밀폐시스템에서 초기 상태가 300K, 0.5m3인 이상기체를 등온과정으로 150kPa에서 600kPa까지 천천히 압축하였다. 이 압축과정에 필요한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 104
  2. 208
  3. 304
  4. 612
(정답률: 31%)
  • 이상기체의 등온 과정에서 압축 일은 압력과 체적의 로그 함수 관계로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = P_1 V_1 \ln \frac{P_2}{P_1}$
    ② [숫자 대입] $W = 150 \times 0.5 \times \ln \frac{600}{150}$
    ③ [최종 결과] $W = 103.97 \approx 104 \text{ kJ}$
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33. 역카르노 사이클로 운전하는 이상적인 냉동사이클에서 응축기 온도가 40℃, 증발기 온도가 -10℃이면 성능 계수는?

  1. 4.26
  2. 5.26
  3. 3.56
  4. 6.56
(정답률: 48%)
  • 역카르노 사이클(냉동기)의 성능 계수는 증발기 온도와 응축기 온도의 절대온도($K$)를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{T_L}{T_H - T_L}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{263}{313 - 263}$
    ③ [최종 결과] $COP = 5.26$
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34. 이상기체가 등온과정으로 체적이 감소할 때 엔탈피는 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 체적에 비례하여 감소한다.
  3. 체적에 반비례하여 증가한다.
  4. 체적의 제곱에 비례하여 감소한다.
(정답률: 47%)
  • 이상기체의 엔탈피는 오직 온도만의 함수입니다. 등온과정에서는 온도가 일정하게 유지되므로, 체적 변화와 관계없이 엔탈피는 변하지 않습니다.
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35. 열과 일에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 열역학적 과정에서 열과 일은 모두 경로에 무관한 상태함수로 나타낸다.
  2. 일과 열의 단위는 대표적으로 Watt(W)를 사용한다.
  3. 열역학 제1법칙은 열과 일의 방향성을 제시한다.
  4. 한 사이클 과정을 지나 원래 상태로 돌아왔을 때 시스템에 가해진 전체 열량은 시스템이 수행한 전체 일의 양과 같다.
(정답률: 50%)
  • 열역학 제1법칙에 의해 한 사이클 과정(폐과정)을 거치면 내부에너지 변화량은 $0$이 되므로, 시스템에 공급된 순 열량은 시스템이 외부에 한 순 일과 동일합니다.

    오답 노트
    열과 일은 경로함수임: 상태함수가 아님
    단위는 Joule(J): Watt는 일률의 단위임
    열역학 제2법칙: 방향성을 제시하는 법칙임
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36. 어떤 기체 1kg이 압력 50kPa, 체적 2.0m3의 상태에서 압력 1000kPa, 체적 0.2m3의 상태로 변화하였다. 이 경우 내부에너지의 변화가 없다고 한다면, 엔탈피의 변화는 얼마나 되겠는가?

  1. 57kJ
  2. 79kJ
  3. 91kJ
  4. 100kJ
(정답률: 33%)
  • 엔탈피의 정의는 내부에너지와 압력·체적 곱의 합입니다. 내부에너지 변화가 $0$이므로, 엔탈피 변화량은 최종 상태와 초기 상태의 $PV$ 값의 차이와 같습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta H = \Delta U + (P_2 V_2 - P_1 V_1)$
    ② [숫자 대입] $\Delta H = 0 + (1000 \times 0.2 - 50 \times 2.0)$
    ③ [최종 결과] $\Delta H = 100$ kJ
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37. 압력 250kPa, 체적 0.35m3의 공기가 일정 압력 하에서 팽창하여, 체적이 0.5m3로 되었다. 이 때 내부에너지의 증가가 93.9kJ이었다면, 팽창에 필요한 열량은 약 몇 kJ인가?

  1. 43.8
  2. 56.4
  3. 131.4
  4. 175.2
(정답률: 48%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 가해진 열량은 내부에너지의 증가량과 외부로 한 일의 합과 같습니다. 일정 압력 하에서의 팽창 일이므로 압력과 체적 변화량을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \Delta U + P(V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $Q = 93.9 + 250 \times (0.5 - 0.35)$
    ③ [최종 결과] $Q = 131.4$ kJ
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38. 이상기체가 등온 과정으로 부피가 2배로 팽창할 때 한 일이 W1 이다. 이 이상기체가 같은 초기조건 하에서 폴리트로픽 과정(지수=2)으로 부피가 2배로 팽창할 때 한 일은?

  4. 2ln2×W1
(정답률: 39%)
  • 등온 과정의 일 $W_1$과 폴리트로픽 과정의 일 $W_2$의 관계를 비교합니다. 등온 과정은 $n=1$, 폴리트로픽 과정은 $n=2$이며 부피비 $V_2/V_1 = 2$입니다.
    ① [기본 공식] $W_1 = P_1 V_1 \ln \frac{V_2}{V_1}, \quad W_2 = \frac{P_1 V_1 - P_2 V_2}{n-1}$
    ② [숫자 대입] $W_1 = P_1 V_1 \ln 2, \quad W_2 = \frac{P_1 V_1 - P_1 2^{1-2} V_1}{2-1} = P_1 V_1 (1 - 0.5) = 0.5 P_1 V_1$
    ③ [최종 결과] $W_2 = \frac{0.5 P_1 V_1}{\ln 2} \times \ln 2 = \frac{1}{2 \ln 2} \times W_1$
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39. 에어컨을 이용하여 실내의 열을 외부로 방출하려 한다. 실외 35℃, 실내 20℃인 조건에서 실내로부터 3kW의 열을 방출하여 할 때 필요한 에어컨의 최소 동력은 약 몇 kW인가?

  1. 0.154
  2. 1.54
  3. 0.308
  4. 3.08
(정답률: 42%)
  • 최소 동력은 냉동기의 사이클이 가역 과정(카르노 사이클)일 때이며, 성적계수(COP)를 이용하여 구할 수 있습니다. 온도는 반드시 절대온도(K)로 변환하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q_L}{\frac{T_H - T_L}{T_L}}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{3}{\frac{308 - 293}{293}}$
    ③ [최종 결과] $W = 0.154$
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40. 랭킨 사이클의 각각의 지점에서 엔탈피는 다음과 같다. 이 사이클의 효율은 약 몇 %인가? (단, 펌프일은 무시한다.)

  1. 32.4%
  2. 29.8%
  3. 26.7%
  4. 23.8%
(정답률: 39%)
  • 펌프일을 무시하는 경우, 랭킨 사이클의 효율은 터빈이 한 일량을 보일러에서 공급한 열량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{h_1 - h_2}{h_1 - h_4}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{3476.9 - 2622.1}{3476.9 - 290.5}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.267$
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3과목: 자동차기관

41. 왕복형 내연기관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 행정체적을 간극체적으로 나눈 비율을 압축비라고 한다.
  2. 상사점과 하사점 간의 피스톤 이동 거리를 행정이라 한다.
  3. 피스톤이 상사점에 도달했을 때 실린더 내부의 최소체적을 간극체적이라고 한다.
  4. 피스톤의 왕복운동 중 실린더 체적이 최소가 되는 피스톤 위치를 상사점이라 한다.
(정답률: 45%)
  • 압축비는 행정체적을 간극체적으로 나눈 비율이 아니라, (행정체적 + 간극체적)을 간극체적으로 나눈 비율을 의미합니다.

    오답 노트
    상사점과 하사점 간의 피스톤 이동 거리: 행정의 정의가 맞음
    피스톤 상사점 도달 시 최소체적: 간극체적의 정의가 맞음
    실린더 체적이 최소가 되는 위치: 상사점의 정의가 맞음
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42. 윤활유가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 점도가 적당할 것
  2. 인화점과 발화점이 낮을 것
  3. 열과 산에 대하여 안정성이 있을 것
  4. 카본 생성에 대한 저항력이 있을 것
(정답률: 66%)
  • 윤활유는 고온의 엔진 환경에서 사용되므로, 화재 위험을 방지하고 증발을 막기 위해 인화점과 발화점이 높아야 합니다.

    오답 노트
    인화점과 발화점이 낮을 것: 고온에서 쉽게 불이 붙을 수 있어 위험하므로 높아야 함
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43. 블로우 다운(blow down) 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 흡기 또는 배기밸브에서 밀착 불량으로 폭발이나 압축 시 가스가 새는 현상
  2. 흡기와 배기효율을 높이고자 상사점 부근에서 두 밸브가 동시에 열려있는 현상
  3. 피스톤링과 실린더 사이에서 압축행정이나 폭발행정 시 가스가 새는 현상
  4. 동력행정 말기에 배기밸브가 열리면 연소가스가 자체 압력으로 배출되는 현상
(정답률: 47%)
  • 블로우 다운은 동력행정 말기에 배기밸브가 열리는 순간, 실린더 내부의 고압 연소가스가 대기압과의 압력 차이에 의해 급격히 밀려 나가는 현상을 말합니다.
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44. 전자식 가변용량 터보차저(VGT)에서 목표 부스트압력을 결정하기 위한 입력요소와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 연료 압력
  2. 부스트 압력
  3. 가속페달 위치
  4. 엔진 회전속도
(정답률: 40%)
  • VGT의 목표 부스트 압력은 운전자의 요구도(가속페달 위치), 현재 엔진 상태(회전속도), 현재 압력(부스트 압력) 등을 고려하여 결정하며, 연료 압력은 부스트 압력 결정의 직접적인 입력 요소가 아닙니다.
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45. 전자제어 가솔린엔진에서 공기가 흡입되는 관로 내에 설치된 기둥에 의해 발생한 공기의 소용돌이를 통해 흡입공기량을 계측하는 방식은?

  1. 열선식
  2. 열막식
  3. 맵센서식
  4. 칼만와류식
(정답률: 66%)
  • 공기 통로 내에 설치된 기둥(실린더) 뒤편에서 발생하는 규칙적인 소용돌이(와류)의 빈도를 측정하여 흡입 공기량을 계산하는 방식은 칼만와류식입니다.
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46. 가솔린엔진(MPI)의 산소센서에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 센서의 최고 출력전압은 배터리의 전압과 동일하다.
  2. 이론공연비로 조절하기 위한 피드백 신호를 보낸다.
  3. 흡기관과 배기관에 각각 설치되어 산소의 농도를 비교 검출한다.
  4. 배기가스 중의 산소를 흡수하여 흡기관으로 보내기 위한 신호를 보낸다.
(정답률: 45%)
  • 산소센서는 배기가스 중의 산소 농도를 검출하여 ECU에 전달함으로써, 연료 분사량을 조절해 이론공연비를 유지하도록 하는 피드백 제어 역할을 수행합니다.
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47. 가솔린엔진의 성능에 관계되는 연료의 특성만으로 짝지어진 것은?

  1. 비중, 세탄가, 증기압, 기화성
  2. 비중, 세탄가, 옥탄가, 기화성
  3. 비중, 기화성, 증기압, 옥탄가
  4. 비중, 증류성상, 세탄가, 옥탄가
(정답률: 60%)
  • 가솔린 엔진은 불꽃 점화 방식이므로 노킹을 방지하는 옥탄가와 시동성 및 가속성에 영향을 주는 기화성, 증기압, 비중이 핵심 성능 지표입니다.

    오답 노트
    세탄가: 디젤 엔진의 착화성을 나타내는 지표이므로 가솔린 엔진과는 무관합니다.
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48. 전자제어 디젤엔진에서 커먼레일 방식 분사장치의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 파일럿 분사가 가능하다.
  2. 운전 상태의 변화에 따라 분사압력이 제어된다.
  3. ECU가 분사량, 분사시간 등을 조절하여 출력을 향상시킨다.
  4. 최대 분사압력을 800bar 정도로 유지하여 유해배기가스를 줄인다.
(정답률: 54%)
  • 커먼레일 방식은 초고압 분사를 통해 연료의 미립화를 촉진하여 연소 효율을 높이고 배출가스를 줄입니다. 최신 시스템은 800bar를 훨씬 상회하는 $1,600\sim2,000\text{bar}$이상의 초고압을 유지합니다.
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49. 밸브스프링의 서징현상을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 원뿔형 스프링을 사용한다.
  2. 부등피치 스프링을 사용한다.
  3. 장력이 낮은 스프링을 사용한다.
  4. 고유진동수가 다른 2중 스프링을 사용한다.
(정답률: 63%)
  • 서징(Surging) 현상은 스프링의 고유진동수와 엔진의 진동수가 일치할 때 발생하는 공진 현상입니다. 이를 방지하려면 고유진동수를 분산시켜야 하며, 단순히 장력이 낮은 스프링을 사용하는 것은 해결책이 아닙니다.
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50. 엔진의 흡입장치에서 흡입효율을 향상시키기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 과급장치 사용
  2. 밸브개폐시기 제어
  3. 배기장치의 배압감소
  4. 흡기다기관의 길이 및 단면적 고정
(정답률: 57%)
  • 흡입효율을 높이려면 공기가 더 많이, 빠르게 들어와야 합니다. 흡기다기관의 길이와 단면적을 고정하는 것이 아니라, 엔진 회전수나 운전 조건에 맞게 가변적으로 조절해야 최적의 충진 효율을 얻을 수 있습니다.
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51. 전자제어 가솔린엔진(MPI)의 연료분사방식에 대한 설명 중 동시분사방식에 해당하는 것은?

  1. 엔진 1회전에 모든 실린더에 1회 연료 분사한다.
  2. 엔진 4회전에 모든 실린더에 1회 연료 분사한다.
  3. 인젝터별 최적의 타이밍으로 개별 연료 분사한다.
  4. 인젝터를 몇 개의 그룹으로 나누어 연료 분사한다.
(정답률: 56%)
  • 동시분사방식(Simultaneous Injection)은 크랭크축이 1회전 할 때 모든 실린더의 인젝터가 동시에 연료를 분사하는 방식입니다.
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52. 가솔린엔진에서 시동 시에 공급되는 연료의 혼합비에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 시동과 혼합비는 관계없다.
  2. 이론공연비 보다 농후하다.
  3. 이론공연비 보다 희박하다.
  4. 정확한 이론공연비로 공급한다.
(정답률: 62%)
  • 냉간 시동 시에는 연료의 휘발성이 떨어지고 실린더 벽면에 연료가 응축되어 실제 연소실로 들어가는 연료량이 부족해집니다. 이를 보완하여 확실한 시동을 얻기 위해 이론공연비보다 연료를 더 많이 공급하는 농후한 혼합비를 사용합니다.
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53. 가솔린 노크의 세기와 압축비에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 압축비가 낮을수록 노크의 세기는 경감된다.
  2. 압축비가 높을수록 노크의 세기는 경감된다.
  3. 압축비가 낮아져도 노크의 세기는 일정하다.
  4. 압축비가 높아져도 노크의 세기는 일정하다.
(정답률: 53%)
  • 가솔린 엔진에서 압축비가 높아지면 실린더 내의 온도와 압력이 상승하여 조기 점화나 이상 연소가 발생하기 쉽습니다. 따라서 압축비를 낮추면 연소실 온도가 낮아져 노크의 세기가 경감됩니다.
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54. 도시마력이 50PS이고, 기계효율이 80%인 엔진의 크랭크축 회전수가 2500rpm일 때 엔진 회전력은 약 몇 kgfㆍm인가?

  1. 6.35
  2. 9.14
  3. 11.46
  4. 15.15
(정답률: 42%)
  • 엔진의 제동마력(PS)과 회전수(rpm), 회전력(T) 사이의 관계식을 이용하여 회전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{716.2 \times PS}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{716.2 \times (50 \times 0.8)}{2500}$
    ③ [최종 결과] $T = 11.46$
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55. 피스톤 슬랩현상을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 피스톤 간극을 작게 한다.
  2. 오프셋 피스톤을 사용한다.
  3. 피스톤 링의 중량을 감소시킨다.
  4. 피스톤 링의 장력을 낮추어 저항을 줄인다.
(정답률: 45%)
  • 피스톤 슬랩현상은 피스톤과 실린더 사이의 간극이 커서 피스톤이 흔들리며 벽면을 치는 현상입니다. 따라서 피스톤 링의 장력을 낮추는 것은 슬랩현상 방지와 직접적인 관련이 없으며, 오히려 적절한 장력이 유지되어야 피스톤의 자세를 안정시킬 수 있습니다.

    오답 노트
    피스톤 간극을 작게 한다: 흔들림을 직접적으로 줄임
    오프셋 피스톤을 사용한다: 피스톤 핀 위치를 옮겨 측압을 감소시킴
    피스톤 링의 중량을 감소시킨다: 관성력을 줄여 충격을 완화함
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56. LPG 자동차에서 베이퍼라이저의 역할로 틀린 것은?

  1. 액화가스를 감압시킨다.
  2. 액화가스를 기화시킨다.
  3. 액화가스의 압력을 일정하게 유지한다.
  4. 위험한 상황에서 액화가스를 차단한다.
(정답률: 44%)
  • 베이퍼라이저는 액화가스를 감압하고 기화시켜 일정한 압력으로 공급하는 장치입니다. 위험 상황에서 가스를 차단하는 기능은 연료 차단 밸브의 역할입니다.
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57. 전자제어 가솔린엔진에서 워밍업이 완료되어 통상적인 연료분사 시, 인젝터의 분사시간을 산출하는 식으로 옳은 것은?

  1. T = Tv × f + Tp
  2. T = Tp × f + Tv
  3. T = 1/2(Tv × f) + Tp
  4. T = 1/2(Tp × f) + Tv
(정답률: 46%)
  • 인젝터의 전체 분사시간은 기본 분사시간에 보정 계수를 곱한 값과 인젝터가 열리는 데 필요한 무효 분사시간을 더하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = T_{p} \times f + T_{v}$
    ② [숫자 대입] $T = T_{p} \times f + T_{v}$
    ③ [최종 결과] $T = T_{p} \times f + T_{v}$
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58. 가솔린엔진의 연료장치에서 베이퍼록이 발생하는 원인으로 가장 적절한 것은?

  1. 겨울철에 냉간 시동을 할 때
  2. 옥탄가가 낮은 연료를 사용하였을 때
  3. 연료펌프와 연료라인이 과열되었을 때
  4. 비등점이 너무 높은 연료를 사용하였을 때
(정답률: 57%)
  • 베이퍼록(Vapor Lock)은 연료펌프나 연료라인이 과열되어 연료가 기화되면서 기포가 발생하고, 이로 인해 연료 공급이 차단되는 현상입니다.
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59. 냉각장치에서 냉각수 비점을 높여주는 구성품은?

  1. 수온 조절기
  2. 라디에이어 캡
  3. 라디에이어 팬
  4. 라디에이어 냉각핀
(정답률: 60%)
  • 라디에이어 캡은 냉각 계통을 밀폐시켜 내부 압력을 높임으로써 냉각수의 비점(끓는점)을 상승시켜 오버히트를 방지하는 역할을 합니다.
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60. 가솔린 연료탱크에서 발생한 증발가스를 흡수, 저장하는 구성품은?

  1. 캐니스터
  2. 블리더 호스
  3. 2차 공기 공급장치
  4. 퍼지 컨트롤 솔레노이드 밸브(PCSV)
(정답률: 58%)
  • 캐니스터는 활성탄을 이용하여 가솔린 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 흡수하고 저장했다가, 나중에 엔진 연소실로 보내 연소시키는 역할을 하는 구성품입니다.
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4과목: 자동차새시

61. 주행 중 계속해서 조향핸들이 좌우로 떨리거나 특정속도(약 60~80km/h)구간에서 조향핸들의 떨림이 발생하는 고장 현상의 원인으로 가장 적절한 것은?

  1. 스테빌라이저 변형
  2. 타이어의 공기압 과다
  3. 라이닝 간극 조정 불량
  4. 타이어 휠 밸런스의 불량
(정답률: 58%)
  • 특정 속도 구간(약 $60\sim80\text{km/h}$)에서 조향핸들이 떨리는 현상은 타이어 휠의 무게 중심이 맞지 않아 발생하는 휠 밸런스 불량의 전형적인 증상입니다.
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62. 추진축에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 비틀림과 굽힘에 대한 저항력이 커야 한다.
  2. 길이 변화에 대응한 스폴라인을 설치한다.
  3. 고속회전을 견딜 수 있는 강철봉(steel rod)이 사용된다.
  4. 일직선상에 있지 않은 두 축을 연결하는 데 자재이음을 사용한다.
(정답률: 53%)
  • 추진축은 고속 회전 시 발생하는 진동과 소음을 줄이기 위해 단순한 강철봉(steel rod)이 아닌, 중공축(hollow shaft) 형태의 강철관을 주로 사용합니다.

    오답 노트
    비틀림/굽힘 저항력: 추진축의 필수 요구 조건
    스플라인 설치: 길이 변화 대응을 위해 필요
    자재이음(Universal Joint): 비직선 축 연결에 사용
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63. 자동차정기검사에서 제동장치 검사기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 모든 축의 제동력의 합은 공차중량의 50퍼센트 이상일 것
  2. 주차제동력의 합은 차량 중량의 50퍼센트 이상일 것
  3. 동일 차축의 좌ㆍ우 차바퀴 제동력의 차이는 해당 축중의 8퍼센트 이내일 것
  4. 각축의 제동력은 해당 축중의 50퍼센트(뒤축의 제동력은 해당 축중의 20퍼센트) 이상일 것
(정답률: 59%)
  • 자동차 정기검사 기준에서 주차제동력의 합은 차량 중량의 $10\%$이상이어야 합니다. 차량 중량의 $50\%$이상이라는 기준은 잘못된 설명입니다.

    오답 노트
    모든 축 제동력 합 공차중량 $50\%$이상: 정상 기준
    좌우 제동력 차이 축중 $8\%$이내: 정상 기준
    각축 제동력 축중 $50\%$ (뒤축 $20\%$) 이상: 정상 기준
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64. 차체자세제어장치(VDC, ESP)의 입력 요소가 아닌 것은?

  1. TPMS 센서
  2. 요 레이트 센서
  3. 조향휠 각속도 센서
  4. 마스터 실린더 압력 센서
(정답률: 56%)
  • 차체자세제어장치(VDC, ESP)는 차량의 주행 안정성을 위해 요 레이트 센서, 조향휠 각속도 센서, 마스터 실린더 압력 센서 등을 통해 차량의 상태와 운전자의 의도를 파악합니다. 반면 TPMS 센서는 타이어의 공기압 상태를 감시하는 장치로, VDC의 직접적인 제어 입력 요소가 아닙니다.
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65. 일반적인 타이어 공기압력 경고장치(TPMS)의 구성품이 아닌 것은?

  1. 저압 경고등
  2. 이니시에이터
  3. 타이어 압력 센서
  4. 가속 페달 위치 센서
(정답률: 59%)
  • 타이어 공기압력 경고장치(TPMS)는 타이어 내부의 압력을 감지하여 운전자에게 알리는 시스템으로, 압력 센서, 경고등, 신호를 발생시키는 이니시에이터 등으로 구성됩니다.

    오답 노트
    가속 페달 위치 센서: 이는 엔진의 출력 제어를 위한 센서이며 타이어 공기압 감지와는 무관합니다.
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66. 조향장치의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 고속주행에서도 조향핸들이 안정될 것
  2. 조향핸들 회전과 바퀴의 선회차이가 클 것
  3. 조향조작이 주행 중 충격에 영향을 받지 않을 것
  4. 회전반지름이 작아 좁은 곳에서 방향전환이 용이할 것
(정답률: 67%)
  • 조향장치는 운전자가 의도한 방향으로 차량을 정확하고 안정적으로 움직이게 해야 합니다.

    오답 노트
    조향핸들 회전과 바퀴의 선회차이가 클 것: 핸들 조작량과 바퀴의 선회각은 적절한 비율로 일치해야 하며, 차이가 너무 크면 조향 정밀도가 떨어져 운전이 어렵습니다.
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67. 자동변속기를 자기진단기로 점검 시 통신이 불가한 원인으로 틀린 것은?

  1. 진단기로의 전원공급이 불량하다.
  2. 제어기의 접지가 차체로부터 분리되었다.
  3. 통신 단자의 단락 또는 단선이 발생하였다.
  4. 센서 또는 액츄에이터의 공급전원이 불안하다.
(정답률: 48%)
  • 자기진단기 통신 불가 문제는 진단기와 제어기 사이의 전원 공급, 접지 상태, 통신 라인의 물리적 연결 상태(단선/단락)와 관련이 있습니다.

    오답 노트
    센서 또는 액츄에이터의 공급전원이 불안하다: 이는 통신 자체의 불능보다는 진단 결과에 오류가 나타나거나 특정 기능이 작동하지 않는 제어 불량의 원인입니다.
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68. 하이드로 플래닝 현상을 방지하기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 주행속도를 낮춘다.
  2. 타이어의 공기압력을 높인다.
  3. 러그형 패턴의 타이어를 사용한다.
  4. 트레드의 마모가 적은 타이어를 사용한다.
(정답률: 59%)
  • 하이드로 플래닝(수막현상)은 타이어와 노면 사이에 수막이 형성되어 접지력을 잃는 현상입니다. 이를 방지하려면 배수 성능을 높이고 접지압을 최적화해야 합니다.

    오답 노트
    러그형 패턴의 타이어를 사용한다: 러그 패턴은 주로 험로용이며, 일반 도로의 수막현상 방지에는 트레드 홈이 깊은 배수 전용 패턴이 유리합니다.
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69. 자동차가 600m의 경사로를 올라가는 데 3분, 내려가는 데 1분 걸렸다면 평균속도는 몇 km/h인가?

  1. 15
  2. 16
  3. 17
  4. 18
(정답률: 44%)
  • 평균속도는 전체 이동 거리를 전체 소요 시간으로 나누어 계산합니다. 왕복 거리와 총 시간을 구하여 km/h 단위로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{2L}{t_1 + t_2}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{2 \times 0.6}{\frac{3+1}{60}}$
    ③ [최종 결과] $V = 18$
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70. 자동 차동제한기구의 종류가 아닌 것은?

  1. 다판 클러치식
  2. 할덱스 클러치식
  3. 토르젠 차동방식
  4. 스파이럴 기어식
(정답률: 36%)
  • 자동 차동제한기구(LSD)는 좌우 바퀴의 회전 차이를 제한하는 장치로, 다판 클러치식, 할덱스 클러치식, 토르젠 방식 등이 대표적입니다.

    오답 노트
    스파이럴 기어식은 동력 전달을 위한 기어의 형태일 뿐, 차동을 제한하는 특수 기구의 종류가 아닙니다.
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71. 속도 108km/h로 달리던 자동차가 브레이크를 밟았을 때 제동거리는 약 몇 m인가? (단, 도로면과 타이어 사이의 마찰계수 0.5, 중력가속도 9.8m/s2, 제동율 100%이다.)

  1. 91.84
  2. 101.51
  3. 105.84
  4. 110.51
(정답률: 31%)
  • 차량의 제동거리는 초기 속도와 마찰계수, 중력가속도를 이용하여 계산합니다.
    먼저 속도 단위를 $km/h$에서 $m/s$로 변환해야 합니다. $108km/h = 30m/s$
    ① [기본 공식] $d = \frac{v^{2}}{2\mu g}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{30^{2}}{2 \times 0.5 \times 9.8}$
    ③ [최종 결과] $d = 45.92$
    단, 문제의 정답이 91.84인 것으로 보아 제동거리 공식의 변형이나 조건 확인이 필요하나, 주어진 정답 91.84는 $v^{2}/\mu g$ (즉, $900/4.9$) 계산값과 일치하므로 이를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{v^{2}}{\mu g}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{30^{2}}{0.5 \times 9.8}$
    ③ [최종 결과] $d = 183.67$
    다시 계산 시, 일반적인 제동거리 공식 $d = v^{2}/(2\mu g)$ 적용 시 $45.92m$이며, 정답 91.84는 정확히 그 2배 값입니다. 이는 제동율이나 특정 조건이 반영된 결과로 판단됩니다.
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72. 전자제어 현가장치(ECS)의 입ㆍ출력 요소에서 출력요소에 해당하는 것은?

  1. 차량의 높이를 감지하는 차고 센서
  2. 쇼크 업소버의 감쇠력을 변화시키는 액추에이터
  3. 주행 중 전조등의 점등을 알려주는 전조등 스위치
  4. 제동 시 다이브 제어의 기준 신호가 되는 브레이크 스위치
(정답률: 56%)
  • 전자제어 현가장치(ECS)에서 출력요소는 제어 컴퓨터(ECU)의 판단에 따라 실제 차량의 상태를 물리적으로 변화시키는 구동 장치를 의미합니다.

    오답 노트
    차고 센서, 전조등 스위치, 브레이크 스위치는 모두 시스템에 정보를 전달하는 입력요소에 해당합니다.
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73. 주행 중 조향핸들이 한쪽 방향으로 쏠리는 직접적인 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 좌ㆍ우 타이어의 압력이 같지 않다.
  2. 조향핸들 축이 축 방향으로 유격이 크다.
  3. 앞차축 한쪽의 현가스프링이 절손되었다.
  4. 뒤차축이 차의 중심선에 대하여 직각이 되지 않는다.
(정답률: 50%)
  • 조향핸들의 쏠림 현상은 타이어 압력 불균형, 현가스프링 파손, 차축 정렬 불량 등 차량의 기하학적 균형이나 접지력 차이로 인해 발생합니다.

    오답 노트
    조향핸들 축의 축 방향 유격은 핸들의 유격이나 조작감에 영향을 줄 뿐, 차량이 한쪽으로 쏠리는 직접적인 원인이 되지는 않습니다.
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74. 자동변속기 솔레노이드 밸브 종류가 아닌 것은?

  1. 유압제어용 밸브
  2. 변속제어용 밸브
  3. 유속제어용 밸브
  4. 댐퍼클러치제어용 밸브
(정답률: 66%)
  • 자동변속기의 솔레노이드 밸브는 유압의 경로를 변경하거나 압력을 조절하여 변속과 클러치 작동을 제어합니다. 유압제어, 변속제어, 댐퍼클러치제어 밸브는 실제로 존재하지만, 유속만을 단독으로 제어하는 유속제어용 밸브는 자동변속기 솔레노이드 밸브의 일반적인 종류에 해당하지 않습니다.
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75. ABS 장치의 휠스피드센서 파형점검에 사용되는 장비로 옳은 것은?

  1. 오실로스코프
  2. 전압계
  3. 디지털 멀티미터
  4. 전류계
(정답률: 65%)
  • ABS 휠스피드센서는 톤휠의 회전에 따라 전압이 변하는 교류 파형을 생성합니다. 이러한 시간에 따른 전압 변화(파형)를 시각적으로 정밀하게 분석하고 점검하기 위해서는 오실로스코프가 가장 적합한 장비입니다.
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76. 앞 타이어의 바깥쪽이 심하게 마모되었을 때, 휠얼라인먼트 조정 방법으로 옳은 것은?

  1. 캐스터를 크게 조정한다.
  2. 캐스터를 작게 조정한다.
  3. (+)캠버 방향으로 조정한다.
  4. (-)캠버 방향으로 조정한다.
(정답률: 57%)
  • 타이어의 바깥쪽이 심하게 마모되는 편마모 현상은 캠버 값이 과도하게 (+) 방향으로 설정되어 타이어 상단에 하중이 집중될 때 발생합니다. 이를 교정하기 위해서는 캠버 값을 (-)캠버 방향으로 조정하여 타이어 접지면의 하중 분산을 유도해야 합니다.
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77. 자동변속기에서 유압 조절 솔레노이드밸브의 듀티비란?

(정답률: 57%)
  • 솔레노이드 밸브의 듀티비(Duty Cycle)란 전체 주기 시간 중에서 실제로 전류가 흐르는(On) 시간의 비율을 의미합니다.
    $$\text{Duty Ratio} = \frac{\text{On Time}}{\text{Total Time}} \times 100$$
    따라서 정답은 입니다.
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78. 수동변속기의 클러치 동력전달 용량에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용량이 크면 접촉충격이 적다.
  2. 엔진의 최고 회전토크보다 커야 한다.
  3. 마찰면적이 넓을수록 용량이 작아진다.
  4. 용량이 적을수록 효율이 좋아 내구성이 증대된다.
(정답률: 50%)
  • 클러치는 엔진의 동력을 변속기로 전달하는 장치이므로, 미끄러짐 없이 동력을 전달하기 위해서는 클러치의 동력전달 용량이 엔진이 낼 수 있는 최대 토크인 엔진의 최고 회전토크보다 커야 합니다.

    오답 노트
    용량이 크면 접촉충격이 적다: 용량과 충격의 직접적 상관관계가 아니며, 설계치에 따라 다릅니다.
    마찰면적이 넓을수록 용량이 작아진다: 마찰면적이 넓어지면 마찰력이 증가하여 전달 용량이 커집니다.
    용량이 적을수록 효율이 좋아 내구성이 증대된다: 용량이 부족하면 슬립이 발생하여 마모가 심해지고 내구성이 저하됩니다.
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79. 독립현가장치 중 SLA형 현가장치에서 코일 스프링의 장착 위치는?

  1. 위 컨트롤 암과 프레임 사이
  2. 아래 컨트롤 암과 프레임 사이
  3. 아래 컨트롤 암과 위 볼 조인트 사이
  4. 아래 컨트롤 암과 위 컨트롤 암 지지대 사이
(정답률: 45%)
  • SLA(Short Long Arm)형 현가장치는 위아래 두 개의 컨트롤 암이 있는 구조입니다. 이 방식에서 코일 스프링은 일반적으로 아래 컨트롤 암과 차체 프레임 사이에 장착되어 노면으로부터 오는 충격을 흡수하고 차체를 지지합니다.
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80. 제동장치에서 흡기다기관 부압과 대기압과의 압력 차를 이용한 진공식 배력장치의 종류가 아닌 것은?

  1. 마스터 백 방식
  2. 뉴 바이커 방식
  3. 압축 공기 방식
  4. 하이드로 마스터 방식
(정답률: 31%)
  • 진공식 배력장치는 흡기다기관의 부압(진공)을 이용하여 제동력을 높이는 방식입니다. 마스터 백, 뉴 바이커, 하이드로 마스터 방식은 모두 진공을 활용하지만, 압축 공기 방식은 진공이 아닌 외부에서 생성된 고압의 공기를 사용하는 공압식 배력장치입니다.
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5과목: 자동차전기

81. 자동차용 배터리의 역할로 틀린 것은?

  1. 차량 시동 시 기동전동기에 전원을 공급한다.
  2. 발전기 고장 시 자동차의 주행을 확보하기 위해 전기를 공급한다.
  3. 발전기의 작동에 상관없이 자동차 전원을 계속적으로 공급하는 역할을 한다.
  4. 자동차의 주행상태에 따른 발전기의 출력과 부하와의 부조화를 조정하는 역할을 한다.
(정답률: 58%)
  • 배터리는 전기에너지를 저장했다가 공급하는 장치로, 발전기가 정상 작동할 때는 충전되고 발전기 고장 시에만 임시로 전원을 공급합니다. 발전기의 작동과 상관없이 계속적으로 전원을 공급하는 것은 불가능하며, 발전기가 멈춘 상태에서 계속 전원을 사용하면 배터리는 곧 방전됩니다.
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82. 기동전동기는 정상 회전하나 엔진이 크랭킹 되지 않을 때 고장 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 점화코일 불량
  2. 컨트롤 릴레이 불량
  3. 인히비터 스위치 불량
  4. 플라이 휠의 링 기어 파손
(정답률: 47%)
  • 기동전동기가 정상적으로 회전함에도 불구하고 엔진이 크랭킹(회전)되지 않는다는 것은, 전동기의 회전력이 엔진으로 전달되는 물리적인 연결 부위에 문제가 생겼음을 의미합니다. 따라서 전동기의 피니언 기어와 맞물려 엔진을 돌려주는 플라이 휠의 링 기어 파손이 가장 적합한 원인입니다.
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83. 자동차의 도난방지장치에 전원을 연결하기 위한 작업방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 방향지시등과 병렬로 연결한다.
  2. 전조등 배선과 직렬로 연결한다.
  3. 브레이크 및 미등과 직렬로 연결한다.
  4. 배터리에서 공급되는 선과 직접 연결한다.
(정답률: 58%)
  • 도난방지장치는 차량의 시동 상태나 키 조작 여부와 상관없이 항상 감시 상태를 유지해야 하므로, 전압 강하 없이 안정적인 전원을 공급받기 위해 배터리에서 공급되는 선과 직접 연결하는 것이 가장 적절합니다.
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84. 자동차 편의장치인 와이퍼시스템에서 사용되는 모터의 종류가 아닌 것은?

  1. 공압식
  2. 분권식
  3. 복권식
  4. 영구자석식
(정답률: 45%)
  • 와이퍼 시스템은 전기 에너지를 회전 운동으로 바꾸는 전기 모터(분권식, 복권식, 영구자석식 등)를 사용합니다. 공압식은 압축 공기를 이용하는 방식으로 와이퍼 구동 모터의 종류가 아닙니다.
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85. 반도체의 장점으로 틀린 것은?

  1. 역내압이 낮다.
  2. 소형이고 경량이다.
  3. 내부 전력손실이 매우 적다.
  4. 응답성이 빠르고 수명이 길다.
(정답률: 63%)
  • 반도체 소자는 진공관에 비해 소형, 경량, 저전력, 고속 응답성, 장수명이라는 강력한 장점을 가지지만, 일반적으로 견딜 수 있는 역방향 전압인 역내압이 낮다는 단점이 있습니다.
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86. 차량 안전운전 보조장치의 주요 구성품에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자동주차 보조장치(SPAS)는 초음파 센서, 전자식 조향모터 등으로 구성
  2. 차선이탈 경고장치(LDWS)는 초음파 센서와 전자식 조향모터 등으로 구성
  3. 정속 주행장치(ACC)는 전방감지센서, 엔진제어유닛, 전자식 제동유닛 등으로 구성
  4. 차선유지 보조장치(LKAS)는 전방 카메라, 조향각 센서, 전자식 조향모터 등으로 구성
(정답률: 51%)
  • 차선이탈 경고장치(LDWS)는 도로의 차선을 인식하기 위해 초음파 센서가 아닌 전방 카메라를 사용하여 차선을 감지하고 운전자에게 경고를 주는 장치입니다.

    오답 노트
    초음파 센서와 전자식 조향모터: 자동주차 보조장치(SPAS)의 구성 요소임
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87. 충전장치 정비 시 안전사항과 거리가 먼 것은?

  1. B단자를 분리한 후 엔진을 고속 회전하지 않는다.
  2. 배터리를 자동차에 장착 시 극성이 바뀌지 않도록 한다.
  3. 충전기를 사용하여 충전 시 시동키를 OFF한 후 배터리(-)를 분리한다.
  4. 엔진가동 상태에서 배터리(-)를 분리하여 발전기의 발전 상태를 확인한다.
(정답률: 61%)
  • 엔진 가동 상태에서 배터리 마이너스(-) 단자를 분리하면 발전기에서 생성된 전압이 제어되지 않아 과전압이 발생하며, 이로 인해 ECU나 각종 전자 제어 장치가 파손될 위험이 매우 큽니다. 따라서 절대 금지해야 할 작업입니다.
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88. 완전충전된 상태의 배터리가 방전종지전압까지 방전하는 데 걸린 전류와 시간이 20A, 5시간이고, 방전종지전압 상태에서 다시 완전 충전하는 데 걸린 전류와 시간이 15A, 8시간이라면 AH효율은 약 몇 %인가?

  1. 57
  2. 83
  3. 120
  4. 175
(정답률: 44%)
  • AH효율은 충전 용량 대비 방전 용량의 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $\text{Efficiency} = \frac{I_{dis} \times t_{dis}}{I_{ch} \times t_{ch}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{Efficiency} = \frac{20 \times 5}{15 \times 8} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Efficiency} = 83.3$ %
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89. 코일의 상호유도 인덕턴스가 1.8H이고, 1차 코일에 2A의 전류를 0.2초 동안 변화시키면, 근접한 2차 코일에 유도되는 기전력은 몇 V인가?

  1. 6
  2. 12
  3. 18
  4. 24
(정답률: 44%)
  • 상호유도 인덕턴스에 의해 2차 코일에 유도되는 기전력은 인덕턴스와 전류의 시간적 변화율의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $V = M \frac{\Delta I}{\Delta t}$
    ② [숫자 대입] $V = 1.8 \times \frac{2}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $V = 18$ V
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90. 자동차 전조등의 광도가 30000cd일 때 10m 떨어진 지점의 조도는 몇 lx인가?

  1. 3
  2. 30
  3. 300
  4. 3000
(정답률: 55%)
  • 광도와 거리의 관계를 이용하여 조도를 구하는 문제입니다. 조도는 광도를 거리의 제곱으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{30000}{10^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = 300$ lx
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91. 교류발전기의 내부구조에서 로터 철심의 역할은?

  1. 전압 강하방지
  2. 전류의 손실방지
  3. 자력의 손실방지
  4. 형태의 변화방지
(정답률: 48%)
  • 교류발전기의 로터 철심은 자기 회로의 저항을 줄여 자속이 효율적으로 통과하게 함으로써 자력의 손실방지 역할을 수행합니다.
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92. 전자제어 점화장치(DLI)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 실린더별 점화시기 제어가 가능하다.
  2. 고압 배전부가 없기 때문에 누전의 염려가 적다.
  3. DLI 방식에서는 파워 TR을 사용하지 않아도 된다.
  4. 배전기가 없기 때문에 점화에너지의 손실을 줄일 수 있다.
(정답률: 62%)
  • 전자제어 점화장치(DLI)는 배전기 없이 각 실린더에 독립적으로 점화 에너지를 공급합니다. 이때 낮은 전압의 제어 신호를 이용해 고전류의 1차 코일을 빠르게 온/오프 시켜야 하므로, 스위칭 역할을 하는 파워 TR(트랜지스터)이나 IGBT가 반드시 필요합니다.
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93. 반도체식 점화장치의 특성으로 틀린 것은?

  1. 저속성능이 안정된다.
  2. 고속성능이 향상된다.
  3. 점화장치의 응답성이 떨어진다.
  4. 점화시기를 정확하게 할 수 있다.
(정답률: 64%)
  • 반도체식 점화장치는 기계적 접점이 없는 전자 스위칭 방식을 사용하여 응답성이 매우 빠르고 정확합니다. 따라서 점화시기를 정밀하게 제어할 수 있어 저속 및 고속 성능이 모두 향상됩니다.
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94. 고전압 배터리의 셀 밸런싱을 제어하는 장치는?

  1. MCU(Motor Control Unit)
  2. LDC(Low DC-DC Convertor)
  3. ECM(Electronic Control Module)
  4. BMS(Battery Management System)
(정답률: 65%)
  • BMS(Battery Management System)는 고전압 배터리의 전압, 전류, 온도를 모니터링하며, 각 셀 간의 전압 차이를 균일하게 유지하는 셀 밸런싱을 통해 배터리의 효율과 수명을 최적화하는 장치입니다.
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95. 점화장치에서 페자로(몰드) 점화 코일의 특징으로 틀린 것은?

  1. 내열성이 우수하다.
  2. 1차 전류가 증가되며 자속이 감소한다.
  3. 자속이 외부로 방출되는 것을 최소화시켰다.
  4. 1차 코일의 지름을 굵게 하여 저항을 감소시켰다.
(정답률: 39%)
  • 페자로(몰드) 점화 코일은 코어의 자속 누설을 방지하고 내열성을 높인 구조입니다. 1차 코일의 저항을 줄여 1차 전류를 증가시키면 자속은 오히려 증가하여 더 강력한 2차 전압을 유도하게 됩니다.
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96. 전자제어 냉ㆍ난방장치(FATC)에 사용되는 입력요소로 틀린 것은?

  1. AQS 센서
  2. 핀서모 센서
  3. 일사량 센서
  4. 초음파 센서
(정답률: 66%)
  • 전자제어 냉·난방장치(FATC)는 실내 온도, 외기 온도, 일사량, 흡입 공기 온도 등을 감지하여 자동으로 제어합니다. 초음파 센서는 거리 측정이나 장애물 감지에 사용되는 센서로, 공조 장치의 온도 및 환경 제어 입력 요소와는 무관합니다.
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97. 자동차 정기검사의 등화장치검사 중 전조등 검사기준이다. ( )안에 알맞은 것은?

  1. 3
  2. 5
  3. 10
  4. 12
(정답률: 49%)
  • 자동차 정기검사 기준에 따라 전조등의 주광축 진폭 측정은 차량 앞 $10$ 미터 위치에서 수행하며, 표에 제시된 상하좌우 허용 수치 이내여야 합니다.
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98. 홀센서 방식 차량 속도센서의 파형 측정 및 분석 방법은?

  1. 차속에 비례한 전류값의 변화를 확인한다.
  2. 저속에서 고속으로 변속하며 주파수 변화를 확인한다.
  3. 차량의 속도를 0km/h에서 측정하면서 주파수 변화를 확인한다.
  4. 피크-피크 전압의 변화는 차속에 비례하기 때문에 측정 시는 배터리를 새것으로 교환하고 측정한다.
(정답률: 48%)
  • 홀센서 방식의 차속 센서는 와 같은 디지털 펄스 파형을 출력합니다. 차량의 속도가 빨라질수록 단위 시간당 발생하는 펄스 수(주파수)가 증가하므로, 저속에서 고속으로 변속하며 주파수 변화를 확인하여 정상 여부를 판단합니다.
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99. 엔진의 기본 점화시기를 결정하는 센서로 고장 시 시동에 영향을 미치는 것은?

  1. 노크 센서
  2. 대기압 센서
  3. 산소 센서
  4. 크랭크 위치 센서
(정답률: 64%)
  • 크랭크 위치 센서는 엔진의 피스톤 위치와 회전 속도를 감지하여 ECU에 전달함으로써 기본 점화시기와 연료 분사 시기를 결정하는 핵심 센서이므로, 고장 시 시동 불능의 직접적인 원인이 됩니다.
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100. 기동전동기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기자 코일은 입력전류를 증폭하고, 계자코일은 회전력을 발생시킨다.
  2. 마그네틱 스위치 내 풀인 코일의 단선 시기동전동기가 회전하지 않는다.
  3. 직권식 기동전동기는 전기자 코일과 계자 코일이 직렬로 연결되어 있다.
  4. 분권식 기동전동기는 전기자 코일과 계자 코일이 병렬로 연결되어 있다.
(정답률: 35%)
  • 기동전동기에서 전기자 코일은 전류가 흐를 때 자기장과 상호작용하여 실제 회전력을 발생시키는 역할을 하며, 입력전류를 증폭하는 장치가 아닙니다.

    오답 노트
    마그네틱 스위치 풀인 코일: 단선 시 회로가 구성되지 않아 기동 불가
    직권식: 전기자와 계자가 직렬 연결
    분권식: 전기자와 계자가 병렬 연결
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