자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

자동차정비기사 2019-03-03 필기 기출문제 해설

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자동차정비기사
(2019-03-03 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 그림과 같은 외팔보의 자유단 끝단에서 최대처짐량을 구하는 식은? (단, L=a+b)

(정답률: 52%)
  • 외팔보의 임의의 지점 $a$에 집중하중 $P$가 작용할 때, 자유단 끝단에서의 최대 처짐량 $\delta_{max}$는 하중 작용점까지의 처짐과 그 이후의 직선 구간 처짐의 합으로 유도됩니다.
    $$\delta_{max} = \frac{Pa^{2}(3L-a)}{6EI}$$
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2. 하중이 5kN 작용하였을 때, 처짐이 200mm인 코일스프링에서 소선의 지름이 20mm일 때 이 스프링의 유효 감김수는? (단, 스프링지수(C)는 10, 전단탄성 계수(G)는 8×102N/mm2, 왈의 수정계수(K)는 1.2이다.)

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 41%)
  • 코일스프링의 처짐 공식을 이용하여 유효 감김수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{8 P C^{3}}{G d^{4} \delta}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{8 \times 5000 \times 10^{3}}{800 \times 20^{4} \times 200}$
    ③ [최종 결과] $n = 8$
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3. 그림과 같은 원통 용기의 하부 구멍A의 단면적이 0.05m2이고 이를 통해서 물이 유출할 때 유량은 약 m3/s 인가? (단, 유량계수는 C=0.6, 높이는 H=2m 로 일정하다.)

  1. 0.19
  2. 0.38
  3. 1.8
  4. 3.74
(정답률: 44%)
  • 토리첼리의 정리를 이용하여 유출 속도를 구하고, 여기에 유량계수와 단면적을 곱하여 실제 유량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = C A \sqrt{2 g H}$
    ② [숫자 대입] $Q = 0.6 \times 0.05 \times \sqrt{2 \times 9.8 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.19$
    따라서 유량은 약 $0.19\text{m}^3\text{/s}$입니다.
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4. 다음 키의 종류 중 일반적으로 가장 큰 토크를 전달할 수 있는 키는?

  1. 묻힘 키
  2. 납작 키
  3. 접선 키
  4. 스플라인
(정답률: 59%)
  • 스플라인은 축과 보스에 여러 개의 키 홈을 만들어 다수의 키가 동시에 맞물려 있는 구조이므로, 일반적인 단일 키 방식보다 훨씬 큰 토크를 전달할 수 있습니다.
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5. 왁스, 파라핀 등으로 만든 주형재를 사용하여 치수가 정밀하고 면이 깨끗한 복잡한 주물을 얻을 수 있는 주조법은?

  1. 셀몰드법
  2. 다이캐스팅법
  3. 이산화탄소법
  4. 인베스트먼트법
(정답률: 67%)
  • 인베스트먼트법(Investment Casting)은 왁스나 파라핀으로 정밀한 모형을 만든 뒤 세라믹 등으로 외형을 감싸 주조하는 방식으로, 복잡한 형상의 정밀 주물을 얻기에 최적화된 공법입니다.
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6. 탄소강에 관한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 용융온도는 탄소함유량에 따라 다르다.
  2. 탄소강은 다른 재료에 비하여 대량 생산이 가능하다.
  3. 탄소함유량이 많을수록 인장강도는 커지나 연성은 낮다.
  4. 탄소함유량이 적은 것은 열간가공과 냉간가공이 어렵다.
(정답률: 52%)
  • 탄소강은 탄소 함유량이 적을수록 연성과 전성이 좋아져 열간가공과 냉간가공이 훨씬 쉬워집니다.

    오답 노트
    용융온도: 탄소량에 따라 변화함
    생산성: 타 재료 대비 대량 생산 용이함
    강도와 연성: 탄소량이 많을수록 강도는 증가하고 연성은 감소함
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7. 기어, 클러치, 캠 등과 같이 내마모성과 더불어 인성을 필요로 하는 부품의 경우는 강의 표면 경화법으로 처리한다. 강의 표면 경화법에 해당하지 않는 것은?

  1. 질화법
  2. 템퍼링
  3. 고체체침탄법
  4. 고주파경화법
(정답률: 56%)
  • 템퍼링은 담금질 후 인성을 부여하기 위해 다시 가열하는 뜨임 공정으로, 표면만을 단단하게 만드는 표면 경화법이 아닌 전체적인 성질을 조절하는 열처리법입니다.

    오답 노트
    질화법, 고체체침탄법, 고주파경화법: 모두 표면의 경도를 높이는 표면 경화법에 해당함
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8. 절삭가공에 이용되는 성질로 적합한 것은?

  1. 용접성
  2. 연삭성
  3. 용해성
  4. 통기성
(정답률: 70%)
  • 절삭가공이란 재료를 깎아내어 원하는 모양을 만드는 공정이며, 재료가 얼마나 잘 깎이는지를 나타내는 성질인 연삭성이 이에 적합합니다.
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9. 보일러와 같이 기밀을 필요로 할 때 리베팅 작업이 끝난 뒤에 리벳머리의 주위와 강판의 가장 자리를 75º ~85º 가량 정(chisel)과 같은 공구로 때리는 작업은?

  1. 굽힘작업
  2. 전단작업
  3. 코킹작업
  4. 펀칭작업
(정답률: 67%)
  • 리베팅 후 기밀 유지를 위해 리벳 머리 주위와 강판 가장자리를 정 등으로 때려 틈새를 메우는 작업을 코킹작업이라고 합니다.
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10. 평벨트 풀리의 종류는 림의 폭 중앙이 볼록한 C형과 림의 폭 중앙이 편평한 F형이 있다. 여기서 C형 림의 폭 중앙에 크라운 붙임(crowning)을 두는 이유로 가장 적적한 것은?

  1. 벨트의 손상을 방지하기 위하여
  2. 벨트의 끊어짐을 방지하기 위하여
  3. 벨트가 벗겨지는 것을 방지하기 위하여
  4. 주조할 때 편리하도록 목형 물매를 두기 위하여
(정답률: 69%)
  • C형 림의 중앙 부분을 볼록하게 만드는 크라운 붙임(crowning)은 원심력에 의해 벨트가 풀리 바깥쪽으로 밀려나 벗겨지는 것을 방지하여 벨트가 항상 중앙에 위치하도록 하기 위함입니다.
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11. 길이 L의 환봉을 압축하였더니 30cm로 되었다. 이 때 변형률은 0.0006 이라고 하면 원래의 길이는 약 몇cm인가?

  1. 30.09
  2. 30.18
  3. 30.27
  4. 30.36
(정답률: 60%)
  • 변형률은 원래 길이와 변형량의 비로 정의됩니다. 압축된 경우 원래 길이를 $L$, 나중 길이를 $L'$라 하면 변형률 $\epsilon = \frac{L - L'}{L}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{L'}{1 - \epsilon}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{30}{1 - 0.0006}$
    ③ [최종 결과] $L = 30.18$
    따라서 원래의 길이는 약 $30.18\text{cm}$입니다.
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12. 그림과 같이 원형단면의 지름 d인 관성모멘트는 이다. 원에 접하는 접선축에 대한 평행축의 정리를 활용하여 관성 모멘트(Ix)를 구하면?

(정답률: 35%)
  • 평행축의 정리를 이용하면 도심축에 대한 관성모멘트와 도심에서 평행축까지의 거리의 제곱에 면적을 곱한 값의 합으로 구할 수 있습니다.
    원형 단면의 도심 관성모멘트는 $\frac{\pi d^{4}}{64}$이고, 면적은 $\frac{\pi d^{2}}{4}$, 도심에서 접선까지의 거리는 $\frac{d}{2}$ 입니다.
    $$I_{x} = \frac{\pi d^{4}}{64} + \frac{\pi d^{2}}{4} \times (\frac{d}{2})^{2} = \frac{\pi d^{4}}{64} + \frac{\pi d^{4}}{16} = \frac{\pi d^{4} + 4\pi d^{4}}{64} = \frac{5\pi d^{4}}{64}$$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 단면적 1cm2, 길이 4m 인 강선에 2kN의 인장하중을 작용시키면 신장량은 약 몇cm인가? (단, 연강의 탄성계수는 2×106N/cm2이다.)

  1. 6
  2. 4
  3. 0.6
  4. 0.4
(정답률: 32%)
  • 재료의 신장량은 하중, 길이, 단면적, 탄성계수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{PL}{AE}$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{2000 \times 400}{1 \times 2 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $\delta = 0.4$
    따라서 신장량은 $0.4\text{cm}$입니다.
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14. 일반적인 알루미늄의 성질로 틀린 것은?

  1. 전기 및 열의 양도체이다.
  2. 알루미늄의 결정구조는 면심입방격자이다.
  3. 비중이 2.7로 작고, 용융점이 660℃ 정도이다.
  4. 표면에 산화막이 형성되지 않아 부식이 쉽게 된다.
(정답률: 68%)
  • 알루미늄은 공기 중에서 표면에 매우 얇고 치밀한 산화막($Al_{2}O_{3}$)이 자연적으로 형성되어 내부의 부식을 방지하는 내식성이 강한 금속입니다.
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15. 펌프의 분류를 크게 터보식과 용적식으로 분류할 때 다음 중 용적식 펌프에 속하는 것은?

  1. 베인 펌프
  2. 축류 펌프
  3. 터빈 펌프
  4. 벌류트 펌프
(정답률: 47%)
  • 펌프는 작동 원리에 따라 터보식과 용적식으로 나뉩니다. 베인 펌프는 일정한 공간(용적)을 만들어 유체를 이송하는 대표적인 용적식 펌프입니다.

    오답 노트
    축류 펌프, 터빈 펌프, 벌류트 펌프: 유체의 운동 에너지를 이용하는 터보식 펌프
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16. 철사를 여러 번 구부렸다 폈다를 반복했을 때 철사가 끊어지는 현상은?

  1. 시효경화
  2. 표면경화
  3. 가공경화
  4. 화염경화
(정답률: 59%)
  • 금속 재료를 반복적으로 구부리거나 두드리는 등의 소성 변형을 가하면 내부 전위 밀도가 증가하여 경도와 강도가 높아지는데, 이를 가공경화라고 하며 한계치 이상 시 파단됩니다.
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17. 축(shaft)의 종류 중 전동축의 특수한 형태로 축의 지름에 비하여 길이가 짧은 축을 의미하는 것으로 형상과 치수가 정밀하고 변형량이 극히 작아야 하는 것은?

  1. 자축
  2. 스핀들
  3. 유연축
  4. 크랭크축
(정답률: 58%)
  • 스핀들은 전동축의 특수한 형태로, 지름에 비해 길이가 짧고 정밀한 형상과 치수가 요구되며 변형량이 극히 작아야 하는 축을 의미합니다.
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18. 대량의 제품 치수가 허용공차 내에 있는지 여부를 검사하는 게이지로 통과측과 정지측으로 구성되어 있는 것은?

  1. 옵티미터
  2. 다이얼 게이지
  3. 한계 게이지
  4. 블록 게이지
(정답률: 52%)
  • 한계 게이지는 치수가 허용공차 범위 내에 있는지 확인하기 위해 통과측(Go)과 정지측(No-Go)으로 구성된 검사용 게이지입니다.
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19. 피복 아크 용접봉에서 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 아크의 세기를 크게 한다.
  2. 용접금속의 탈산 및 정련 작용을 한다.
  3. 용융점이 낮은 가벼운 슬래그를 만든다.
  4. 용접 금속에 적당한 합금 원소를 첨가한다.
(정답률: 59%)
  • 피복제는 아크를 안정시키고 용접부를 보호하는 역할을 하며, 아크의 세기를 무작정 크게 만드는 것은 역할이 아닙니다.

    오답 노트
    용접금속의 탈산 및 정련 작용, 용융점이 낮은 가벼운 슬래그 형성, 합금 원소 첨가는 모두 피복제의 핵심 기능입니다.
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20. 유체기계에서 유압 제어밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 압력제어밸브
  2. 유량제어밸브
  3. 유속제어밸브
  4. 방향제어밸브
(정답률: 52%)
  • 유압 제어밸브는 제어 대상에 따라 크게 압력, 유량, 방향의 세 가지로 분류합니다.
    유속제어밸브라는 명칭은 별도로 존재하지 않으며, 유속은 유량제어밸브를 통해 조절됩니다.
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2과목: 기계열역학

21. 계의 엔트로피 변화에 대한 열역학적 관계식 중 옳은 것은? (단, T는 온도, S는 엔트로피, U는 내부 에너지, V는 체적, P는 압력, H는 엔탈피를 나타낸다.)

  1. TdS=dU-PdV
  2. TdS=dH-PdV
  3. TdS=dU-VdP
  4. TdS=dH-VdP
(정답률: 42%)
  • 엔트로피 변화에 대한 기본 관계식 $TdS = dU + PdV$에서 엔탈피의 정의 $H = U + PV$를 이용하여 식을 변형하면 $dU = dH - VdP - PdV$가 됩니다. 이를 대입하면 $TdS = dH - VdP$가 도출됩니다.
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22. 다음 중 강도성 상태량 (Intensive property)이 아닌 것은?

  1. 온도
  2. 압력
  3. 체적
  4. 밀도
(정답률: 61%)
  • 강도성 상태량은 물질의 질량이나 크기에 관계없이 일정한 성질을 의미합니다.
    체적은 물질의 양(질량)이 많아질수록 함께 증가하는 크기성 상태량(Extensive property)이므로 정답입니다.

    오답 노트
    온도, 압력, 밀도: 질량과 무관한 강도성 상태량
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23. 그림과 같은 단열된 용기 안에 25℃의 물이 0.8m3 들어있다. 이 용기 안에 100℃, 50kg의 쇳덩어리를 넣은 후 열적 평형이 이루어 졌을 때 최종 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 물의 비열은 4.18kJ/(kgㆍK), 철의 비열은 0.45kJ/(kgㆍK)이다.)

  1. 25.5
  2. 27.4
  3. 29.2
  4. 31.4
(정답률: 36%)
  • 단열 용기 내에서 고온의 쇳덩어리가 잃은 열량은 저온의 물이 얻은 열량과 같다는 열평형 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $m_w c_w (T_f - T_w) = m_i c_i (T_i - T_f)$
    ② [숫자 대입] $800 \times 4.18 \times (T_f - 25) = 50 \times 0.45 \times (100 - T_f)$
    ③ [최종 결과] $T_f = 25.5$
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24. 어떤 기체 동력장치가 이상적인 브레이턴 사이클로 다음과 같이 작동할 때 이 사이클의 열효율은 약 몇 %인가? (단, 온도(T)-엔트로피(S) 선도에서 T1=30℃, T2=200℃, T3=1060℃, T4=160℃이다.)

  1. 81%
  2. 85%
  3. 89%
  4. 92%
(정답률: 46%)
  • 브레이턴 사이클의 열효율은 최저 온도와 최고 온도의 비율로 결정됩니다. 온도는 반드시 절대온도 $K$로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{T_{min}}{T_{max}}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{30 + 273.15}{1060 + 273.15}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.85$
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25. 이상기체 1kg이 초기에 압력 2kPa, 부피 0.1m3를 차지하고 있다. 가역등온과정에 따라 부피가 0.3m3로 변화했을 때 기체가 한 일은 약 몇 J인가?

  1. 9540
  2. 2200
  3. 954
  4. 220
(정답률: 36%)
  • 가역 등온 과정에서 기체가 한 일은 압력과 부피의 로그 함수 관계로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $W = P_1 \cdot V_1 \cdot \ln \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $W = 2000 \times 0.1 \times \ln \frac{0.3}{0.1}$
    ③ [최종 결과] $W = 219.7 \approx 220$
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26. 이상적인 오토사이클에서 열효율을 55%로 하려면 압축비를 약 얼마로 하면 되겠는가? (단, 기체의 비열비는 1.4이다.)

  1. 5.9
  2. 6.8
  3. 7.4
  4. 8.5
(정답률: 43%)
  • 오토사이클의 열효율은 압축비와 비열비에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{r^{\kappa-1}}$
    ② [숫자 대입] $0.55 = 1 - \frac{1}{r^{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $r = 7.4$
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27. 실린더에 밀폐된 8kg의 공기가 그림과 같이 P1=800kPa, 체적 V1=0.27m3에서 P2=350kPa, 체적 V2= 0.80m3으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ 인가?

  1. 305
  2. 334
  3. 362
  4. 390
(정답률: 51%)
  • P-V 선도에서 압력이 직선으로 변화할 때, 기체가 한 일은 그래프 아래의 면적(사다리꼴 넓이)과 같습니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{P_1 + P_2}{2} \cdot (V_2 - V_1)$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{800 + 350}{2} \times (0.80 - 0.27)$
    ③ [최종 결과] $W = 304.75 \approx 305$
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28. 체적이 일정하고 단열된 용기 내에 80℃, 320kPa의 헬륨 2kg이 들어 있다. 용기 내에 있는 회전 날개가 20W의 동력으로 30분 동안 회전한다고 할 때 용기 내의 최종 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 헬륨의 정적비열은 3.12kJ/(kgㆍK)이다.)

  1. 81.9℃
  2. 83.3℃
  3. 84.9℃
  4. 85.8℃
(정답률: 39%)
  • 단열된 용기 내에서 외부로부터 가해진 일(동력)은 모두 내부 에너지의 증가로 전환되어 온도를 상승시킵니다.
    ① [기본 공식] $W = m \cdot C_v \cdot \Delta T$
    ② [숫자 대입] $20 \times (30 \times 60) = 2 \times 3.12 \times 1000 \times (T_2 - 80)$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 85.8$
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29. 밀폐계가 가역정압 변화를 할 때 계가 받은 열량은?

  1. 계의 엔탈피 변화량과 같다.
  2. 계의 내부에너지 변화량과 같다.
  3. 계의 엔트로피 변화량과 같다.
  4. 계가 주위에 대해 한 일과 같다.
(정답률: 32%)
  • 밀폐계의 가역정압 과정에서 계가 받은 열량은 엔탈피 변화량과 같습니다. 정압 과정에서는 가해진 열량이 내부 에너지 증가와 외부로 한 일의 합과 같으며, 이는 정의상 엔탈피 변화량과 일치하기 때문입니다.
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30. 유리창을 통해 실내에서 실외로 열전달이 일어난다. 이때 열전달량은 약 몇 W인가? (단, 대류열전달계수는 50W/(m2ㆍK), 유리창 표면온도는 25℃, 외기온도는 10℃, 유리창면적은 2m2이다.)

  1. 150
  2. 500
  3. 1500
  4. 5000
(정답률: 52%)
  • 뉴턴의 냉각 법칙을 이용하여 표면에서 대류로 인해 전달되는 열전달량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = h A (T_s - T_{\infty})$
    ② [숫자 대입] $Q = 50 \times 2 \times (25 - 10)$
    ③ [최종 결과] $Q = 1500$
    따라서 열전달량은 $1500\text{W}$입니다.
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31. 600kPa, 300K 상태의 이상기체 1kmol이 엔탈피가 등온과정을 거쳐 압력이 200kPa로 변했다. 이 과정동안의 엔트로피 변화량은 약 몇 kJ/K인가? (단, 일반기체상수(R)은 8.31451 kJ/(kmolㆍK)이다.)

  1. 0.782
  2. 6.31
  3. 9.13
  4. 18.6
(정답률: 23%)
  • 이상기체의 등온 과정에서 엔트로피 변화량은 압력 변화와 일반기체상수를 이용하여 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\Delta s = R \ln \frac{P_1}{P_2}$
    ② [숫자 대입] $\Delta s = 8.31451 \ln \frac{600}{200}$
    ③ [최종 결과] $\Delta s = 9.13$
    따라서 엔트로피 변화량은 약 $9.13\text{kJ/K}$입니다.
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32. 어느 내연기관에서 피스통의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2kg의 기체가 들어 왔다. 이것을 압축할 때 15kJ의 일이 필요하였고, 10kJ의 열을 방출하였다고 한다면, 이 기체 1kg당 내부에너지의 증가량은?

  1. 10kJ/kg
  2. 25kJ/kg
  3. 35kJ/kg
  4. 50kJ/kg
(정답률: 56%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 계의 내부 에너지 변화량은 가해진 열량에서 외부로 한 일을 뺀 값과 같습니다. 이때 압축 과정에서 받은 일은 양(+)의 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta u = \frac{Q + W}{m}$
    ② [숫자 대입] $\Delta u = \frac{-10 + 15}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $\Delta u = 25$
    따라서 기체 1kg당 내부 에너지 증가량은 $25\text{kJ/kg}$입니다.
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33. 다음 중 기체상수(gas constant, R[kJ/(kgㆍK)]) 값이 가장 큰 기체는?

  1. 산소(O2)
  2. 수소(H2)
  3. 일산화탄소(CO)
  4. 이산화탄소(CO2)
(정답률: 61%)
  • 기체상수 $R$은 일반기체상수 $R_u$를 기체의 분자량 $M$으로 나눈 값입니다. 즉, 분자량이 작을수록 기체상수 값은 커집니다.
    수소($H_2$)는 제시된 기체들 중 분자량이 가장 작으므로 기체상수 값이 가장 큽니다.
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34. 압력 2MPa, 300℃의 공기 0.3kg이 폴리트로픽과정으로 팽창하여, 압력이 0.5MPa로 변화하였다. 이때 공기가 한 일은 약 몇kJ인가? (단, 공기는 기체상수가 0.287kJ/(kgㆍK)인 이상기체이고, 폴리트로픽 지수는 1.3이다.

  1. 416
  2. 157
  3. 573
  4. 45
(정답률: 26%)
  • 폴리트로픽 과정에서 기체가 한 일은 처음과 나중의 압력, 부피, 그리고 폴리트로픽 지수를 이용하여 계산합니다. 먼저 상태 방정식을 통해 처음 부피 $V_1$을 구한 뒤 일의 공식을 적용합니다.
    $$\text{Work} = \frac{m R (T_1 - T_2)}{n - 1} = \frac{m (P_1 V_1 - P_2 V_2)}{n - 1}$$
    $$\text{Work} = \frac{0.3 \times (2000 \times 0.0311 - 500 \times 0.111)}{1.3 - 1}$$
    $$\text{Work} = 45$$
    따라서 공기가 한 일은 약 $45 \text{ kJ}$입니다.
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35. 공기1kg이 압력 50kPa, 부피 3m3인 상태에서 압력 900kPa, 부피 0.5m3인 상태로 변화할 때 내부에너지가 160kJ증가하였다. 이 때 엔탈피는 약몇 kJ이 증가하였는가?

  1. 30
  2. 185
  3. 235
  4. 460
(정답률: 28%)
  • 엔탈피의 변화량은 내부에너지의 변화량과 유동 일(압력 $\times$ 부피)의 변화량의 합으로 구할 수 있습니다.
    $$\Delta h = \Delta u + (P_2 V_2 - P_1 V_1)$$
    $$\Delta h = 160 + (900 \times 0.5 - 50 \times 3)$$
    $$\Delta h = 460$$
    따라서 엔탈피는 $460 \text{ kJ}$ 증가하였습니다.
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36. 그림과 같은 Rankine 사이클로 작동하는 터빈에서 발생하는 일은 약 몇 kJ/kg인가? (단, h는 엔탈피, s는 엔트로피를 나타내며, H1=191.8kJ/kg, H2=193.8kJ/kg, H3=2799.5kJ/kg, H4=2007.5kJ/kg이다.)

  1. 2.0 kJ/kg
  2. 792.0 kJ/kg
  3. 2605.7 kJ/kg
  4. 1815.7 kJ/kg
(정답률: 43%)
  • Rankine 사이클에서 터빈이 하는 일은 터빈 입구와 출구의 엔탈피 차이로 계산합니다.
    ① $W = H_{3} - H_{4}$
    ② $W = 2799.5 - 2007.5$
    ③ $W = 792.0$ kJ/kg
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37. 이상기체에 대한 다음 관계식 중 잘못된 것은? (단, Cu는 정적비열, Cp는 정압비열, u는 내부에너지, T는 온도, V는 부피, h는 엔탈피, R은 기체상수, k는 비열비이다.)

  3. Cp-Cu=R
(정답률: 34%)
  • 이상기체의 정압비열 $C_p$는 압력이 일정할 때 엔탈피 $h$의 온도 $T$에 대한 변화율로 정의됩니다. 따라서 $(\frac{\partial h}{\partial T})_p$가 옳은 식이며, $(\frac{\partial h}{\partial T})_v$는 잘못된 표현입니다.

    오답 노트
    $(\frac{\partial u}{\partial T})_v$: 정적비열 $C_v$의 정의
    $C_p - C_v = R$: 마이어의 관계식
    $(\frac{\partial h}{\partial T})_p$: 정압비열 $C_p$의 정의
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38. 열역학 제2법칙에 관해서는 여러 가지 표현으로 나타낼 수 있는데, 다음 중 열역학 제2법칙과 관계되는 설명으로 볼 수 없는 것은?

  1. 열을 일로 변환하는 것은 불가능하다.
  2. 열효율이 100%인 열기관을 만들 수 없다.
  3. 열은 저온 물체로부터 고온 물체로 자연적으로 전달되지 않는다.
  4. 입력되는 일 없이 작동하는 냉동기를 만들 수 없다.
(정답률: 40%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지의 흐름 방향과 효율의 한계를 다룹니다. 열을 일로 변환하는 것은 가능하며(열기관), 다만 열을 100% 일로 변환하는 것이 불가능한 것입니다.

    오답 노트
    열효율 100% 불가: 켈빈-플랑크 서술
    저온에서 고온으로 자연 이동 불가: 클라우지우스 서술
    입력 일 없는 냉동기 불가: 제2법칙의 냉동기 관점 서술
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39. 터빈, 압축기, 노즐과 같은 정상 유동장치의 해석에 유용한 몰리에(Mollier) 선도를 옳게 설명한 것은?

  1. 가로축에 엔트로피, 세로축에 엔탈피를 나타내는 선도이다.
  2. 가로축에 엔탈피, 세로축에 온도를 나타내는 선도이다.
  3. 가로축에 엔트로피, 세로축에 밀도를 나타내는 선도이다.
  4. 가로축에 비체적, 세로축에 압력을 나타내는 선도이다.
(정답률: 58%)
  • 몰리에 선도는 터빈, 압축기, 노즐 등의 해석에 사용되며, 가로축에 엔트로피($s$), 세로축에 엔탈피($h$)를 나타내어 상태 변화를 분석하는 선도입니다.
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40. 시간당 380000kg의 물을 공급하여 수증기를 생산하는 보일러가 있다. 이 보일러에 공급하는 물의 엔탈피는 830kJ/kg이고, 생산되는 수증기의 엔탈피는 3230kJ/kg 이라고 할 때, 발열량이 32000kJ/kg인 석탄을 시간당 34000kg씩 보일러에 공급한다면 이 보일러의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 66.9%
  2. 71.5%
  3. 77.3%
  4. 83.8%
(정답률: 36%)
  • 보일러 효율은 연료가 공급한 총 열량 대비 물이 흡수한 유효 열량의 비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{G_w(h_2 - h_1)}{G_f \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{380000 \times (3230 - 830)}{34000 \times 32000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 83.8$
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3과목: 자동차기관

41. 디젤기관의 노크를 방지하기 위한 대책으로 틀린 것은?

  1. 착화성을 좋게 한다.
  2. 압축비를 높게 한다.
  3. 착화지연기간을 길게 한다.
  4. 흡입공기의 온도를 상승시킨다.
(정답률: 75%)
  • 디젤기관의 노크는 착화지연기간이 길어질 때 미연소 연료가 과다하게 축적되었다가 한꺼번에 연소하며 발생합니다. 따라서 노크를 방지하려면 착화지연기간을 짧게 해야 합니다.

    오답 노트
    착화성을 좋게 한다, 압축비를 높게 한다, 흡입공기 온도를 상승시킨다: 모두 착화지연기간을 단축시켜 노크를 방지하는 올바른 대책입니다.
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42. 자동차 배출가스의 주된 생성원이 아닌 것은?

  1. 배기가스
  2. ERG가스
  3. 연료증발가스
  4. 블로우바이가스
(정답률: 61%)
  • 자동차 배출가스는 배기가스, 연료증발가스, 블로우바이가스로 구성됩니다. ERG가스는 배출가스 저감 장치 등을 통해 제어되는 가스로, 배출가스의 주된 생성원으로 분류되지 않습니다.
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43. 자동차엔진의 실린더 내 압력변화를 측정하여 작성한 지압선도를 통해 파악 가능한 것이 아닌 것은?

  1. 회전속도
  2. 점화시기
  3. 압력상승속도
  4. 사이클 진행과정
(정답률: 57%)
  • 지압선도는 실린더 내의 압력 변화를 크랭크 각도에 따라 나타낸 그래프이므로 점화시기, 압력상승속도, 사이클 진행과정 등 연소 특성을 파악할 수 있지만, 엔진의 회전속도는 지압선도 자체만으로는 알 수 없습니다.
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44. 피스톤 지름이 100mm, 크랭크축의 회전반경이 50mm인 엔진에서 압축비를 9:1로 만들려면 연소실 체적은 약 몇 cc인가?

  1. 72
  2. 78
  3. 88
  4. 98
(정답률: 39%)
  • 압축비 공식은 행정 체적과 연소실 체적의 합을 연소실 체적으로 나눈 값입니다. 먼저 피스톤 단면적과 행정 거리(회전반경의 2배)를 이용해 행정 체적을 구한 뒤 연소실 체적을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_c = \frac{V_s}{\epsilon - 1}$ (여기서 $V_s$는 행정 체적, $\epsilon$은 압축비)
    ② [숫자 대입] $V_s = \pi \times 5^2 \times 10 = 785.4\text{cc}, \quad V_c = \frac{785.4}{9 - 1}$
    ③ [최종 결과] $V_c = 98.17$
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45. 자동차엔진에 사용되는 LPG의 특징으로 틀린 것은?

  1. 공기보다 가볍다.
  2. 증발 잠열이 크다.
  3. 액화시 체적이 감소한다.
  4. 기화 및 액화가 용이하다.
(정답률: 72%)
  • LPG(액화석유가스)의 주성분인 프로판과 부탄은 공기보다 무거운 특성을 가지고 있어 누출 시 바닥으로 가라앉습니다.

    오답 노트
    증발 잠열이 크다: LPG의 일반적 특징
    액화시 체적 감소: 액화 시 부피가 크게 줄어 저장 효율이 좋음
    기화 및 액화 용이: 적절한 압력과 온도에서 쉽게 상태 변화 가능
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46. 디젤엔진의 기계식 분사펌프에서 캠축의 캠 형상과 연료분사특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 캠의 형상은 연료의 분사율에 영향을 준다.
  2. 캠의 형상은 연료의 분사량에 영향을 준다.
  3. 캠의 형상은 연료의 분사각도에 영향을 준다.
  4. 캠의 형상은 연료의 분사시기에 영향을 준다.
(정답률: 61%)
  • 기계식 분사펌프의 캠 형상은 플런저의 움직임을 결정하여 연료의 분사 시기, 분사량, 분사율에 직접적인 영향을 줍니다. 하지만 분사 각도는 노즐의 형상과 설치 각도에 의해 결정되므로 캠 형상과는 무관합니다.
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47. 엔진에서 사용되는 캠축의 구동방식이 아닌 것은?

  1. 체인 구동식
  2. 밸트 구동식
  3. 기어 구동식
  4. 오일 구동식
(정답률: 73%)
  • 캠축은 크랭크축의 회전을 전달받아 밸브를 개폐해야 하므로 물리적인 연결이 필요합니다. 체인, 벨트, 기어 구동 방식은 사용되지만, 오일 구동 방식은 캠축을 직접 구동하는 일반적인 방식이 아닙니다.
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48. 엔진에서 패스트 아이들 기능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 엔진 워밍업 시간을 단축한다.
  2. 연료계통 내의 연료 빙결을 방지한다.
  3. 고속주행 후 감속
  4. 급감속시 공기가 갑자기 차단되는 것을 방지한다.
(정답률: 73%)
  • 패스트 아이들은 냉각된 엔진의 초기 시동 시 공회전 속도를 높여 엔진 온도를 빠르게 상승시킴으로써 엔진 워밍업 시간을 단축하는 기능입니다.
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49. 산소센서의 기능에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유해배출가스 중 NOx를 감소시키는 역할을 한다.
  2. 흡기 매니폴드에 산소를 공급하는 역할을 한다.
  3. 직접적으로 연료와 산소 혼합비를 적절하게 조정한다.
  4. 배기가스 중 산소의 농도를 감지하여 출력전압을 보내준다.
(정답률: 71%)
  • 산소센서는 배기 매니폴드에 설치되어 배출되는 가스 중의 산소 농도를 측정하고, 이를 전기적 신호(출력전압)로 변환하여 ECU에 전달함으로써 공연비를 제어하게 합니다.

    오답 노트
    NOx를 감소시키는 역할: 이는 주로 삼원촉매장치의 역할입니다.
    흡기 매니폴드에 산소 공급: 산소센서는 감지 장치이지 공급 장치가 아닙니다.
    직접적으로 혼합비 조정: 센서는 정보만 제공하며, 실제 조정은 ECU와 인젝터가 수행합니다.
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50. 가솔린엔진과 비교한 디젤엔진의 장점은?

  1. 열효율이 좋다.
  2. 시동성이 좋다.
  3. 매연 발생이 적다.
  4. 마력 당 엔진의 중량이 무겁다.
(정답률: 74%)
  • 디젤 엔진은 압축 착화 방식을 사용하여 가솔린 엔진보다 압축비가 높기 때문에 열효율이 매우 좋습니다.

    오답 노트
    시동성이 좋다: 압축 착화 방식 특성상 저온 시동성이 가솔린보다 떨어집니다.
    매연 발생이 적다: 불완전 연소로 인한 매연(PM) 발생이 더 많습니다.
    마력 당 엔진의 중량이 무겁다: 고압에 견뎌야 하므로 엔진 구조가 견고하고 무거워 단점으로 분류됩니다.
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51. LPG엔진의 특징으로 틀린 것은?

  1. 증기폐쇄가 일어나지 않는다.
  2. 연소효율이 낮아 출력이 떨어진다.
  3. LPG의 연속속도는 가솔린 보다 느리다.
  4. 옥탄가가 높아 노킹이 잘 일어나지 않는다.
(정답률: 50%)
  • LPG 엔진은 가솔린 엔진과 비교하여 연소 효율이 우수하며, 출력 저하가 거의 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    증기폐쇄가 일어나지 않는다: LPG는 액화석유가스로 기화 상태로 공급되어 증기폐쇄 현상이 없습니다.
    LPG의 연속속도는 가솔린 보다 느리다: 연소 속도가 상대적으로 느린 특성이 있습니다.
    옥탄가가 높아 노킹이 잘 일어나지 않는다: 옥탄가가 매우 높아 내노킹성이 우수합니다.
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52. 자동차엔진의 축출력(PS)을 구하는 식은? (단, W는 동력계 하중(kgf), L은 동력계 암 길이(m), n은 회전수(rpm)이다.)

(정답률: 55%)
  • 자동차 엔진의 축출력 $Pe$는 토크(하중 $\times$ 암 길이)와 회전수를 곱한 동력에 단위 환산 계수를 적용하여 산출합니다.
    $$\text{축출력} = \frac{2\pi W L n}{60 \times 75}$$
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53. 전자제어 가솔린엔진에서 연료펌프의 릴리프 밸브의 역할로 옳은 것은?

  1. 베이퍼록을 방지한다.
  2. 연료의 리턴을 방지한다.
  3. 연료의 압력을 높여 준다.
  4. 일정압력 이상이 되지 않도록 한다.
(정답률: 64%)
  • 릴리프 밸브(Relief Valve)는 시스템 내의 압력이 설정된 한계치 이상으로 상승하는 것을 방지하기 위해, 초과 압력을 외부로 방출하여 일정 압력을 유지시키는 안전 밸브 역할을 합니다.
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54. 다음 선도는 자동차엔진의 성능곡선을 나타낸 것이다. 성능곡선 A, B, C는 각각 무엇을 나타내는 곡선인가? (단, F는 연료소비율, P는 축출력, T는 축토크)

  1. A : F곡선, B : T곡선, C : P곡선
  2. A : T곡선, B : P곡선, C : F곡선
  3. A : T곡선, B : F곡선, C : P곡선
  4. A : P곡선, B : T곡선, C : F곡선
(정답률: 60%)
  • 엔진 성능곡선의 일반적인 특성을 분석하면 정답을 도출할 수 있습니다.
    A는 회전속도가 증가함에 따라 급격히 상승하다가 완만해지는 축출력(P) 곡선이며, B는 완만한 포물선 형태를 띠는 축토크(T) 곡선이고, C는 특정 구간에서 최저점을 가지는 연료소비율(F) 곡선입니다.
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55. 디젤 산화촉매기(DOC)의 설명으로 틀린 것은?

  1. HC 가스를 포집한다.
  2. 촉매물질은 Pt, Pd, Rh 등이 있다.
  3. 담체 재료는 AlO3, CeO2, ZrO2등이 있다.
  4. 세라믹 또는 금속의 담체로 구성되어 있다.
(정답률: 60%)
  • 디젤 산화촉매기(DOC)는 배출가스 중의 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO)를 산화시켜 $CO_{2}$와 $H_{2}O$로 변환하는 장치입니다. 따라서 HC 가스를 포집하는 것이 아니라 화학적으로 산화시켜 제거하는 역할을 합니다.
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56. 가변 흡기제어장치의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 서보모터
  2. 배기제어밸브
  3. 흡기제어밸브
  4. 흡기제어밸브 위치센서
(정답률: 67%)
  • 가변 흡기제어장치는 엔진 회전수에 따라 흡기 경로의 길이나 단면적을 조절하여 충진 효율을 높이는 장치입니다. 따라서 서보모터, 흡기제어밸브, 위치센서가 필요하며, 배기제어밸브는 배기 시스템의 구성 요소이므로 해당되지 않습니다.
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57. 가솔린엔진의 윤활장치에서 유압이 낮아지는 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 오일여과기 막힘
  2. 오일펌프의 마멸
  3. 엔진오일의 점도가 높음
  4. 유압 조절밸브 스프링 장력의 약화
(정답률: 62%)
  • 엔진오일의 점도가 높으면 유동 저항이 커져 오히려 유압이 상승하는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    오일여과기 막힘: 필터 이후 라인의 압력 감소 유발
    오일펌프 마멸: 토출량 감소로 유압 저하
    유압 조절밸브 스프링 약화: 밸브가 빨리 열려 유압 저하
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58. 경유사용자동차의 정기검사에서 매연농도를 측정한 결과 45%, 42%, 35%이었다. 최대치와 최소치의 편차가 5%를 벗어나 2회 추가 측정한 값이 42%, 39%라면 산술 평균한 최종측정치는 몇 %인가?

  1. 40
  2. 41
  3. 42
  4. 43
(정답률: 60%)
  • 최초 측정값들의 편차가 기준을 벗어난 경우, 추가로 측정한 2회 값의 산술 평균을 최종 측정치로 결정합니다.
    ① [기본 공식] $\text{평균} = \frac{A + B}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{평균} = \frac{42 + 39}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{평균} = 40.5$
    소수점 첫째 자리에서 반올림하여 최종 결과는 $41\%$가 됩니다.
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59. 점화시기가 늦을 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 열효율이 높게 된다.
  2. 엔진 출력이 낮아진다.
  3. 배거색이 청색이 된다.
  4. 커넥팅로드에 변형이 생긴다.
(정답률: 60%)
  • 점화시기가 늦어지면(지각) 연소 압력이 최대가 되는 시점이 최적점보다 뒤로 밀려나게 되어 팽창 행정에서의 일 효율이 떨어지고 결국 엔진 출력이 낮아지게 됩니다.
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60. 디젤엔진의 기계식 연료분사장치에서 연소과정에 영향을 주는 변수와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분사 방향
  2. 무효 분사 시간
  3. 연료 분사 시기
  4. 분사지속 시간과 분사율
(정답률: 58%)
  • 디젤엔진의 연소 효율은 연료가 언제, 얼마나, 어떤 방향으로 분사되느냐에 결정됩니다. 분사 방향, 연료 분사 시기, 분사지속 시간과 분사율은 연소 과정에 직접적인 영향을 주는 핵심 변수이지만, 무효 분사 시간은 실제 연소에 기여하지 않는 시간이므로 연소 과정과는 관계가 없습니다.
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4과목: 자동차새시

61. 자동차 섀시 스프링의 스프링 위 질량 진동과 관계없는 것은?

  1. 서징
  2. 바운싱
  3. 롤링
  4. 피칭
(정답률: 74%)
  • 자동차 섀시의 스프링 위 질량 진동은 차체의 상하, 전후, 좌우 움직임을 의미합니다. 바운싱(상하), 피칭(전후), 롤링(좌우)은 스프링 위 질량의 진동에 해당하지만, 서징은 차량 전체가 앞뒤로 흔들리는 현상으로 스프링 위 질량의 진동과는 거리가 멉니다.
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62. 빙판이나 진흙탕에서 구동바퀴가 공회전만 하고 차가 움직이지 못하는 경우가 있다. 이러한 현상을 방지하기 위한 것은?

  1. MPS (Motor Position Senor)
  2. ABS (Anti-lock Brake System)
  3. TCS(traction Control System)
  4. ECS (Electronic Control System)
(정답률: 77%)
  • TCS는 구동 바퀴가 헛도는 슬립 현상을 감지하여 엔진 출력이나 브레이크를 제어함으로써 구동력을 최적화하고 차량의 출발 및 가속 성능을 확보하는 시스템입니다.

    오답 노트
    ABS: 제동 시 바퀴 잠김 방지
    ECS: 전자 제어 서스펜션 시스템
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63. 제동 시 후륜에서 전륜으로 하중이 이동된 만큼 후륜의 휠실린더에 작용하는 유압을 감소시켜 타이어의 잠김 현상을 방지하는 유압 구성품이 아닌 것은?

  1. 언로더 밸브
  2. 프로포셔닝 밸브
  3. 듀얼 프로포셔닝 밸브
  4. 로드 센싱 프로포셔닝 밸브
(정답률: 55%)
  • 프로포셔닝 밸브(및 듀얼, 로드 센싱 타입)는 제동 시 하중 이동으로 인해 후륜 바퀴가 잠기는 것을 방지하기 위해 후륜으로 가는 유압을 조절하는 장치입니다.

    오답 노트
    언로더 밸브: 브레이크 페달을 밟지 않았을 때 마스터 실린더와 캘리퍼 사이의 잔류 압력을 제거하여 리턴을 돕는 밸브입니다.
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64. 차륜 정렬작업을 위한 예비점검 내용으로 틀린것은?

  1. 타이어의 공기압을 점검한다.
  2. 현가장치의 절손 상태를 점검한다.
  3. 등속 조인트이 마모 여부를 점검한다.
  4. 브레이크 밟지 않은 상태에서 디스크와 라이닝에 제동현상이 일어나는지를 점검한다.
(정답률: 45%)
  • 차륜 정렬(휠 얼라이먼트) 전에는 타이어 공기압, 현가장치의 손상 여부, 브레이크의 고착(제동 현상) 여부 등을 먼저 점검하여 정렬 값에 영향을 주는 요인을 제거해야 합니다. 등속 조인트의 마모 여부는 구동 전달 계통의 점검 사항이며, 차륜 정렬을 위한 직접적인 예비점검 항목으로는 적절하지 않습니다.
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65. 수동변속기에서 주축 입력기어 잇수 Z1=25,부축 입력 기어 잇수 Z2=41, 부축 1단 기어 잇수 Z3=21, 주축 1단 기어 잇수 Z4=45이다. 엔진회전수가 3600rpm일 때, 이 수동 변속기의 1단 변속비와 1단에서의 변속기 출력축 회전수는?

  1. 약 0.285, 약 1026rpm
  2. 약 0.765, 약 2754rpm
  3. 약 1.306, 약 2757rpm
  4. 약 3.514, 약 1024rpm
(정답률: 36%)
  • 수동변속기의 변속비는 구동 기어 잇수의 곱을 입력 기어 잇수의 곱으로 계산하며, 출력축 회전수는 엔진 회전수를 변속비로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{변속비} = \frac{Z_2 \times Z_4}{Z_1 \times Z_3}$$
    $$\text{출력축 회전수} = \frac{\text{엔진 회전수}}{\text{변속비}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{변속비} = \frac{41 \times 45}{25 \times 21}$$
    $$\text{출력축 회전수} = \frac{3600}{3.514}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{변속비} = 3.514$$
    $$\text{출력축 회전수} = 1024$$
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66. ABS(Anti-lock Brake System)의 기능이 아닌 것은?

  1. 스핀 증대
  2. 조향성 확보
  3. 제동 안정성 유지
  4. 방향 안정성 확보
(정답률: 77%)
  • ABS는 급제동 시 바퀴가 잠기는 현상을 방지하여 제동 중에도 조향성을 확보하고, 차량의 방향 및 제동 안정성을 유지하는 시스템입니다. 따라서 스핀을 증대시키는 것이 아니라 오히려 스핀을 방지하여 안전을 확보하는 것이 목적입니다.
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67. 선회 시 코너링 포스에 영향을 미치는 것으로 거리가 먼 것은?

  1. 제동능력
  2. 현가방식
  3. 타이어의 분담하중
  4. 현가스프링의 롤링 강성
(정답률: 70%)
  • 코너링 포스는 타이어의 횡방향 힘으로, 타이어의 분담하중, 현가방식, 롤링 강성 등 차량의 거동 및 하중 이동과 관련된 요소의 영향을 받지만, 제동능력은 직선 제동 시의 감속 성능과 관련이 있어 코너링 포스와는 거리가 멉니다.
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68. 전진 또는 후진에서 모두 자기작동작용이 일어나 강력한 제동력을 발생시키는 브레이크는?

  1. 넌 서보 브레이크
  2. 유니 서보 브레이크
  3. 듀오 서보 브레이크
  4. 멀티 서보 브레이크
(정답률: 66%)
  • 듀오 서보 브레이크는 전진과 후진 모든 방향에서 자기작동작용(Self-energizing action)이 일어나므로 매우 강력한 제동력을 발생시키는 특징이 있습니다.
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69. 추진축의 회전토크 14kgfㆍm, 타이어 반경 0.35m, 종감속비 6.5인 자동차에서 타이어에 작용하는 구동력은 약 몇 kgf인가? (단, 기계손실은 무시한다.)

  1. 250
  2. 260
  3. 270
  4. 280
(정답률: 49%)
  • 구동력은 추진축 토크에 종감속비를 곱해 바퀴에 전달되는 토크를 구한 뒤, 이를 타이어 반경으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{T \times i}{r}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{14 \times 6.5}{0.35}$
    ③ [최종 결과] $F = 260$
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70. 전자제어 자동변속기를 구성하는 주요부품 중 출력축의 회전수를 검출하는 부품은?

  1. 인히비터 스위치
  2. 펄스 제너레이터-B
  3. 펄스 제너레이터-A
  4. 파워/노멀/홀드 스위치
(정답률: 67%)
  • 전자제어 자동변속기에서 펄스 제너레이터-B는 출력축의 회전수를 검출하여 TCU에 전달하는 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    펄스 제너레이터-A: 입력축 회전수 검출
    인히비터 스위치: 변속 레버 위치 검출
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71. 공기식 브레이크 장치에서 캠축을 회전시키는 역할을 하면서 브레이크 드럼 내부의 브레이크 슈와 드럼 사이의 간극을 조정하는 부품은?

  1. 슬랙 조정기
  2. 브레이크 밸브
  3. 브레이크 챔버
  4. 브레이크 릴레리 밸브
(정답률: 61%)
  • 슬랙 조정기(Slack Adjuster)는 공기식 브레이크에서 캠축을 회전시켜 브레이크 슈의 확장 정도를 조절함으로써, 마모로 인해 벌어진 브레이크 슈와 드럼 사이의 간극을 자동으로 또는 수동으로 조정하는 장치입니다.
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72. 자동 변속기의 변속 패턴에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 고부하 시 기어 변속단은 고단이 된다.
  2. 차량의 주행 속도가 빨라지면 기어는 저단으로 변속된다.
  3. 고단기어 주행 모드에서 가속 페달을 놓으면 기어의 위치는 고단으로 유지된다.
  4. 스포츠 모드에서의 변속은 이코노미 모드에서 보다 기어의 변속이 빠르게 고단으로 바뀐다.
(정답률: 51%)
  • 자동 변속기는 주행 효율과 가속 성능을 위해 속도와 부하에 따라 변속합니다. 고단기어 주행 중 가속 페달을 놓아 부하가 줄어들면, 굳이 저단으로 내릴 필요 없이 연료 효율을 위해 고단 상태를 유지하는 것이 일반적입니다.

    오답 노트
    고부하 시: 가속력을 위해 저단 변속
    속도 증가 시: 고단으로 변속
    스포츠 모드: 고회전 유지를 위해 고단 변속 시점을 늦춤
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73. 수동변속기 차량에서 기어 변속 레버를 중립 위치에 놓아도 소음이 발생하는 원인으로 가장 적합한 것은?

  1. 변속 포크가 변형되었다.
  2. 오일이 과다 주입되었다.
  3. 싱크로나이저가 손상되었다.
  4. 구동기어 베어링이 손상되었다.
(정답률: 37%)
  • 기어 레버를 중립 위치에 놓으면 변속 기어 간의 맞물림은 해제되지만, 입력축과 출력축의 구동기어 및 베어링은 여전히 회전하고 있습니다. 따라서 중립 상태에서도 소음이 발생한다면 이는 회전 부위를 지지하는 구동기어 베어링이 손상되었을 가능성이 가장 높습니다.
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74. 공기저항에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 자동차 표면에 흐르는 공기와의 마찰 저항
  2. 자동차가 속도를 감속 시 발생되는 관성에 의한 저항
  3. 자동차가 고속 주행할 때 양력의 발생으로 생기는 유도 저항
  4. 차체 앞부분에서의 압력과 뒷부분에서 생기는 부압과의 압력 차이로 발생되는 저항
(정답률: 56%)
  • 공기저항은 공기와의 마찰, 차체 전후의 압력 차이(압력저항), 양력 발생으로 인한 유도저항 등으로 구성됩니다. 자동차가 속도를 감속할 때 발생하는 관성에 의한 저항은 공기역학적 저항이 아니라 물리적인 관성 법칙에 의한 현상입니다.
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75. 전자제어 현가장치의 입력요소가 아닌 것은?

  1. 조향각센서
  2. 충격센서
  3. 차고센서
  4. G센서
(정답률: 54%)
  • 전자제어 현가장치(ECS)는 차량의 주행 상태를 감지하여 감쇠력을 조절합니다. 조향각센서, 차고센서, G센서 등은 차량의 거동과 자세를 파악하는 핵심 입력요소이지만, 충격센서는 에어백 전개 등을 위한 안전 장치에 주로 사용되며 현가장치의 제어 입력요소로는 사용되지 않습니다.
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76. 타이어 공기압이 규정보다 낮은 상태에서 고속주행 시 일정 속도 이상이 되면 타이어 접지부의 부근이 부풀어 물결처럼 주름이 생기는 현상은?

  1. 플랫 스폿
  2. 베이퍼 록
  3. 스탠딩 웨이브
  4. 하이드로 플래닝
(정답률: 75%)
  • 공기압이 낮은 상태로 고속 주행하면 타이어 접지면이 변형되어 물결 모양의 주름이 생기는 스탠딩 웨이브 현상이 발생합니다.

    오답 노트
    플랫 스폿: 급제동 시 타이어 일부가 평평하게 마모되는 현상
    베이퍼 록: 브레이크 오일에 기포가 생겨 제동력이 저하되는 현상
    하이드로 플래닝: 수막현상으로 인해 타이어가 노면에서 떠오르는 현상
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77. 스러스트 각에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 스러스트 각이 크면 좌우 선회 시 오버 스티어링 현상만 발생한다.
  2. 스러스트 각은 뒷바퀴가 정렬에서 벗어난 상태의 각을 확인하기 위한 것이다.
  3. 스러스트 각이 크면 바퀴의 궤적이 다르게 통과되어 운전감각이 흐트러진다.
  4. 자동차의 기하학적 중심선과 뒷바퀴의 추진선이 이루는 각도를 의미한다.
(정답률: 59%)
  • 스러스트 각은 자동차의 중심선과 뒷바퀴 추진선 사이의 각도로, 이 각이 크면 주행 안정성이 떨어지고 운전 감각이 흐트러지지만, 반드시 오버 스티어링 현상만 발생하는 것은 아닙니다.
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78. 주행 중 조향핸들이 무거워지는 원인으로 틀린 것은?

  1. 앞 타이어의 마모가 심하다.
  2. 앞 타이어 공기가 과다하다.
  3. 볼 조인트가 과도하게 마모되었다.
  4. 조향기어 박스의 오일이 부족하다.
(정답률: 65%)
  • 타이어의 공기압이 과다하면 접지면적이 줄어들어 오히려 조향 핸들이 가벼워지는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    앞 타이어 마모 심함, 볼 조인트 마모, 조향기어 박스 오일 부족: 모두 마찰 증가나 작동 불량으로 인해 핸들이 무거워지는 원인이 됩니다.
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79. 다음은 TPMS의 압력센서를 설명한 것이다. ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉠ RF, ㉡ LF
  2. ㉠ MF, ㉡ TF
  3. ㉠ TF, ㉡ MF
  4. ㉠ LF, ㉡ RF
(정답률: 60%)
  • TPMS 센서는 이니시에이터로부터 저주파(LF) 신호를 받아 타이어 위치를 인식하며, 측정된 공기압과 온도 데이터는 무선주파수(RF)를 통해 리시버로 전송합니다.
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80. 종감속 기어의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 스퍼 베벨 기어
  2. 하이포이드 기어
  3. 더블 헬리컬 기어
  4. 스파이럴 베벨 기어
(정답률: 48%)
  • 종감속 기어는 동력 전달 방향을 바꾸고 회전수를 줄이기 위해 스퍼 베벨 기어, 스파이럴 베벨 기어, 하이포이드 기어 등이 사용됩니다. 더블 헬리컬 기어는 주로 소음과 진동을 줄이기 위한 변속기 내부 기어로 사용되며 종감속 기어의 종류에는 해당하지 않습니다.
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5과목: 자동차전기

81. 하이브리드 자동차의 모터 컨트롤 유닛 (MCU)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 고전압을 12V로 변환하는 기능을 한다.
  2. 회생제동 시 컨버터(AC→DC변환)의 기능을 수행한다.
  3. 고전압 배터리의 직류를 3상 교류로 바꾸어 모터에 공급한다.
  4. 회생제동 시 모터에서 발생되는 3상 교류를 직류로 바꾸어 고전압 배터리에 공급한다.
(정답률: 57%)
  • 모터 컨트롤 유닛(MCU)은 배터리의 직류 전원을 3상 교류로 변환하여 모터를 구동하거나, 회생제동 시 교류를 직류로 변환하여 배터리를 충전하는 인버터 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    고전압을 $12\text{V}$로 변환하는 기능: LDC(Low-voltage DC-DC Converter)의 역할입니다.
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82. 주행 조향 보조 시스템(LKAS)에 대한 구성 요소별 역할에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 클러스터 : 동작 상태 알림
  2. 레이더 센서 : 전방 차선, 광원, 차량
  3. LKAS 스위치 : 운전자에 의한 시스템 ON/OFF제어
  4. 전동식 파워스티어링 : 목표 조향 토크에 따른 조향력 제어
(정답률: 51%)
  • 주행 조향 보조 시스템(LKAS)에서 전방 차선 인식과 광원 및 차량 감지는 주로 카메라 센서를 통해 이루어집니다. 레이더 센서는 주로 거리 측정 및 상대 속도 감지에 특화되어 있어 차선 인식 역할에는 적합하지 않습니다.
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83. 에어백이 장착된 차량의 계기판에 에어백 경고등이 점등되는 원인으로 틀린 것은?

  1. 클럭 스프링 단선
  2. 점화 스위치 불량
  3. 충돌감지 센서 불량
  4. 에어백 모듈 제어선 단락
(정답률: 68%)
  • 에어백 시스템은 충돌 감지 센서, 클럭 스프링, 제어 모듈 및 전개 장치로 구성됩니다. 점화 스위치 불량은 엔진 시동과 관련된 전원 공급 문제일 뿐, 에어백 시스템의 자체 진단 및 경고등 점등을 유발하는 직접적인 원인이 아닙니다.
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84. 자동차에 사용되는 CAN 통신에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, HI-Speed CAN의 경우)

  1. 표준화된 통신 규약을 사용한다.
  2. CAN 통신 종단저항은 120 을 사용한다.
  3. 연결된 모든 네트워크의 모듈은 종단저항이 있다.
  4. CAN 통신은 컴퓨터들 사이에 신속한 정보 교환을 목적으로 한다.
(정답률: 45%)
  • CAN 통신에서 종단저항은 신호의 반사파를 제거하여 통신 오류를 방지하기 위해 설치하며, 네트워크의 양 끝단에만 배치하는 것이 원칙입니다. 따라서 연결된 모든 모듈에 종단저항이 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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85. 자동차의 안전기준에서 각 등화장치별 등광색 기준으로 틀린 것은?

  1. 번호등 - 황색
  2. 후미등 - 적색
  3. 후퇴등 - 백색
  4. 제동등 - 적색
(정답률: 60%)
  • 자동차 안전기준에 따라 번호등의 등광색은 백색이어야 합니다.

    오답 노트
    번호등 - 황색: 번호등은 백색이 기준입니다.
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86. 기상 엔진 사운드 시스템(VSS)에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 엔진 구동 소리와 유사한 소리를 발생한다.
  2. 자동차 속도 약 40km/h 이상부터 작동한다.
  3. 차량 주변 보행자 주의환기로 사고 위험성이 감소한다.
  4. 전기차 모드에서 보행자가 차량을 인지할 수 있도록 작동한다.
(정답률: 76%)
  • 가상 엔진 사운드 시스템(VSS)은 저속 주행 시 소음이 거의 없는 전기차나 하이브리드차의 보행자 안전을 위해 작동합니다. 일반적으로 저속 구간에서 작동하며, 속도가 높아지면 풍절음 등으로 인해 보행자가 차량을 인지할 수 있으므로 특정 속도(보통 $30\text{km/h}$이하)까지만 작동합니다.

    오답 노트
    자동차 속도 약 40km/h 이상부터 작동한다: 고속이 아닌 저속 주행 시 보행자 보호를 위해 작동합니다.
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87. 기동전동기 전류소모 시험을 하였더니 80A였다. 이 때 배터리 전압이 12V일 경우 기동전동기의 출력은 약 몇 PS인가?

  1. 0.90
  2. 0.96
  3. 1.30
  4. 1.50
(정답률: 39%)
  • 전기 에너지를 기계적 출력(마력)으로 변환하는 공식으로, 전력 $P = V \times I$를 구한 뒤 이를 PS 단위로 환산합니다. ($1\text{ PS} \approx 735.5\text{ W}$)
    ① [기본 공식] $P = \frac{V \times I}{735.5}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{12 \times 80}{735.5}$
    ③ [최종 결과] $P = 1.30$
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88. 운행차 정기검사에서 경음기의 검사기준 및 방법에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 승인받지 않은 경음기가 추가로 부착되지 않아야 한다.
  2. 자동차의 원동기를 가동시키지 아니한 정차 상태에서 측정한다.
  3. 자동차의 경음기를 3초 동안 작동시켜 최대 소음도를 측정한다.
  4. 2개 이상의 경음기가 장치된 자동차는 경음기를 동시에 작동시킨 상태에서 측정한다.
(정답률: 46%)
  • 경음기 검사는 원동기를 가동하지 않은 정차 상태에서 2초 이상 작동시켜 최대 소음도를 측정하는 것이 기준입니다.

    오답 노트
    자동차의 경음기를 3초 동안 작동시켜 최대 소음도를 측정한다: 3초가 아니라 2초 이상 작동시켜 측정해야 합니다.
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89. 자동차의 에어백 장치에서 에어백 컨트롤 유닛에 입력되는 신호가 아닌 것은?

  1. 버클 센서 신호
  2. 가속도 센서 신호
  3. 충돌 감지 센서 신호
  4. 브레이크 압력 센서 신호
(정답률: 53%)
  • 에어백 컨트롤 유닛(ACU)은 충돌 상황을 정확히 판단하여 에어백을 전개시키기 위해 가속도 센서, 충돌 감지 센서, 그리고 탑승자 유무를 확인하는 버클 센서 신호를 입력받습니다. 브레이크 압력 센서 신호는 제동 제어와 관련이 있으며 에어백 전개 여부를 결정하는 직접적인 입력 신호가 아닙니다.
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90. 자동차 납산 배터리의 자기방전에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 양극판은 과산화납으로 음극판은 해면상납으로 변하면서 방전된다.
  2. 전해액 중에 불순물이 혼입되어 국부전지가 형성 되었을 때 방전된다.
  3. 탈락한 작용물질이 극판의 아래 부분이나 측면에 퇴적되었을 때 방전된다.
  4. 배터리 케이스의 표면에 부착된 전해액이나 먼지 등에 의한 누전으로 방전된다.
(정답률: 59%)
  • 납산 배터리는 방전 시 양극판(과산화납)과 음극판(해면상납)이 모두 황산납으로 변하며 전해액의 황산 농도가 낮아집니다. 따라서 양극판이 과산화납으로, 음극판이 해면상납으로 변한다는 설명은 충전 상태에 대한 설명이므로 틀렸습니다.
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91. 점화장치에서 점화코일에 고압의 2차 전압이 발생되는 시기로 옳은 것은?

  1. 파워트랜지스터가 통전 시작 전
  2. 파워트랜지스터가 통전 중 일 때
  3. 파워트랜지스터가 'OFF'상태에서 'ON'되는 순간
  4. 파워트랜지스터가 'ON' 상태에서 'OFF'되는 순간
(정답률: 65%)
  • 점화코일의 1차 전류가 흐르다가 파워트랜지스터가 'ON' 상태에서 'OFF'되는 순간, 자기장이 급격히 붕괴하며 2차 권선에 고전압의 유도기전력이 발생합니다.
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92. 자동차에서 3상 교류발전기의 권선결선을 △결선 대신 Y결선으로 하는 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 3배의 높은 전압을 얻을 수 있다.
  2. 3배의 높은 전력을 얻을 수 있다.
  3. 선간전압은 상전압의 루트3 배의 전압을 얻을수 있다
  4. 선간 전류는 상전류보다 높은 전류를 얻을 수 있다.
(정답률: 60%)
  • Y결선 방식은 상전압보다 높은 전압을 얻기에 유리한 구조로, 선간전압이 상전압의 $\sqrt{3}$배가 되는 특성을 가집니다.
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93. 계기판의 TPMS 표시등에 대한 내용 중 틀린 것은?

  1. 표시등이 점멸 후 점등되면 시스템이 정상이다.
  2. 타이어의 공기압이 규정 이하로 부족한 경우 표시등이 점등한다.
  3. TPMS 시스템에 이상이 없으면 점화스위치 ON시 점등 후 소등된다.
  4. 주변 노이즈의 영향으로 TPMS 경고등 오작동이 발생할 수도 있다.
(정답률: 56%)
  • TPMS 표시등이 점멸 후 점등되는 것은 시스템에 이상이 발생했음을 알리는 경고 신호이며, 정상 상태가 아닙니다.

    오답 노트
    타이어 공기압 부족 시 점등, 시스템 정상 시 점화스위치 ON 후 소등, 주변 노이즈에 의한 오작동 가능성은 모두 옳은 설명입니다.
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94. 자계와 자력선에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 자계란 자기력이 작용하는 영역이다.
  2. 자기유도는 물체를 자기장 속에 두면 자화되는 현상이다.
  3. 자속은 자력선이 방향과 같은 방향이며, 단위로는 Wb/m2 사용한다.
  4. 자계강도는 단위자기량을 가지는 물체에 작용하는 자기력의 크기를 나타난다.
(정답률: 63%)
  • 자속의 단위는 $\text{Wb}$ (웨버)를 사용합니다. $\text{Wb}/\text{m}^2$는 단위 면적당 자속을 나타내는 자속 밀도의 단위이므로 자속의 단위로 설명한 것은 틀린 내용입니다.
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95. 교류발전기에서 충전전류를 측정하는 방법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 엔진회전수를 공회전 상태로 유지시킨 상태에서만 측정한다.
  2. 전류계가 열을 받기 전에 전류값 측정을 마치도록 한다.
  3. 충전전류를 측정할 때에는 차량의 모든 전기장치를 작동시킨 후 측정한다.
  4. 전류계로 측정한 전류값이 (-)이면 전류계를 반대로 설치하여 재측정한다.
(정답률: 36%)
  • 충전전류는 엔진의 회전수(RPM) 변화에 따라 달라지므로, 공회전 상태뿐만 아니라 정격 회전수 등 다양한 조건에서 측정하여 발전기의 성능을 정확히 확인해야 합니다.
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96. 하이브리드 차량에서 화재발생 시 조치해야 할 사항이 아닌 것은?

  1. 화재 진압을 위해 적절한 소화기를 사용한다.
  2. 차량의 시동 키를 off하여 전기 동력 시스템 작동을 차단시킨다.
  3. 메인 릴레이(+)를 작동시켜 고전압 배터리 (+)전원을 인가한다.
  4. 화재 초기 상태라면 트렁크를 열고 신속히 세이프티 플러그를 탈거한다.
(정답률: 64%)
  • 하이브리드 차량 화재 시에는 고전압 시스템으로 인한 감전 및 추가 화재 위험을 막기 위해 전원을 즉시 차단해야 합니다. 따라서 메인 릴레이(+)를 작동시켜 고전압 배터리 (+)전원을 인가하는 행위는 매우 위험하며 절대 해서는 안 될 조치입니다.
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97. 엔진 노킹에 의한 실린더 블록의 진동을 검출하는 반도체 소자는?

  1. G 센서
  2. 트랜지스터
  3. 피에조 소자
  4. NTC 서미스터
(정답률: 60%)
  • 피에조 소자는 압력이나 진동 같은 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 압전 효과를 가지고 있어, 엔진 노킹 시 발생하는 미세한 진동을 검출하는 데 사용됩니다.
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98. 기동전동기의 회전력이 4N.m, 기동전동기의 기어 잇수가 8, 엔진의 플라이휠 링기어 잇수가 112이면 엔진을 기동시키는 회전력은 약 몇 N.m인가?

  1. 56
  2. 58
  3. 60
  4. 62
(정답률: 44%)
  • 기어의 잇수비에 따라 회전력(토크)은 비례하여 증가하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{엔진 회전력} = \text{기동전동기 회전력} \times \frac{\text{링기어 잇수}}{\text{기동기어 잇수}}$
    ② [숫자 대입] $\text{엔진 회전력} = 4 \times \frac{112}{8}$
    ③ [최종 결과] $\text{엔진 회전력} = 56$
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99. 전자제어 냉ㆍ난방에장치(FATC)에서 압축기의 작동이 컷 오프(cut off)제어되는 경우로 틀린것은?

  1. 냉방 효과를 높이기 위해
  2. 가속 성능을 높이기 위해
  3. 등판 성능을 향상시키기 위해
  4. 급출발 성능을 향상시키기 위해
(정답률: 65%)
  • 압축기 컷 오프(cut off) 제어는 엔진의 부하를 줄여 출력 성능을 확보하기 위한 조치입니다. 따라서 가속 성능, 등판 성능, 급출발 성능을 향상시키기 위해 작동하며, 냉방 효과를 높이는 것과는 거리가 멉니다.
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100. 배터리 전원이 12V이고 전조등 전구가 60W 일 때 퓨즈용량을 몇 A로 설계 하여야 하는가? (단, 배선의 안전계수는 1.5이다.)

  1. 5.0
  2. 7.5
  3. 8.5
  4. 10.0
(정답률: 48%)
  • 전력 공식을 이용하여 전조등에 흐르는 전류를 구한 뒤, 안전계수를 곱하여 퓨즈 용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{V}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{60}{12} \times 1.5$
    ③ [최종 결과] $I = 7.5$
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