자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2021-05-15)

자동차정비기사 2021-05-15 필기 기출문제 해설

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자동차정비기사
(2021-05-15 기출문제)

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1과목: 일반기계공학

1. 중실축에서 동일한 비틀림 모멘트를 작용시킬 때 지름이 2d에서 저장되는 탄성에너지가 E2, 지름이 d에서 저장되는 탄성에너지가 E1 일 때, E1과 E2의 관계로 옳은 것은? (단, 지름 외의 조건은 동일하다.)

(정답률: 55%)
  • 중실축의 비틀림 탄성에너지는 지름의 4제곱에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{T^{2}L}{2GJ} = \frac{T^{2}L}{2G \frac{\pi d^{4}}{32}}$
    ② [숫자 대입] $E_{2} = \frac{T^{2}L}{2G \frac{\pi (2d)^{4}}{32}} = \frac{1}{16} \frac{T^{2}L}{2G \frac{\pi d^{4}}{32}}$
    ③ [최종 결과] $E_{2} = \frac{1}{16} E_{1}$
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2. 왕복 펌프의 과잉 배수(송출) 체적비에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배수곡선의 산수가 많으면 많을수록 과잉 배수 체적비의 값은 크다.
  2. 과잉 배수 체적비가 크다는 것은 유량의 맥동이 작다는 것을 의미한다.
  3. 평균 배수량을 넘어서 배수되는 양과 행정용적과의 곱으로 정의한다.
  4. 배수량 변동의 정도를 나타내는 척도이다.
(정답률: 59%)
  • 과잉 배수 체적비는 펌프의 배수량 변동 정도를 나타내는 척도로, 실제 배수량과 평균 배수량의 차이를 행정 용적으로 나눈 값입니다.

    오답 노트
    배수곡선의 산수가 많을수록: 값은 작아짐
    과잉 배수 체적비가 클수록: 유량 맥동이 커짐
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3. 주물에 사용되는 주물사의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 내화성이 클 것
  2. 통기성이 좋을 것
  3. 열전도성이 높을 것
  4. 주물 표면에서 이탈이 용이할 것
(정답률: 71%)
  • 주물사는 쇳물의 열에 견뎌야 하며, 가스가 잘 빠져나가고, 응고 후 제품에서 쉽게 분리되어야 합니다. 하지만 열전도성이 높으면 쇳물이 너무 빨리 식어 주조 결함이 발생하므로 열전도성은 낮아야 합니다.
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4. 펌프나 관로에서 숨을 쉬는 것과 비슷한 진동과 소음이 발생하는 현상으로 송출압력과 유량 사이에 주기적인 변화가 발생하는 것은?

  1. 서징
  2. 채터링
  3. 베이퍼록
  4. 캐비테이션
(정답률: 69%)
  • 펌프나 관로에서 송출 압력과 유량이 주기적으로 변하며 진동과 소음이 발생하는 현상을 서징이라고 합니다.
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5. 코일 스프링의 처짐량에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 코일 스프링 권수에 반비례한다.
  2. 코일 스프링의 전단탄성계수에 반비례한다.
  3. 코일 스프링에 작용하는 하중의 제곱에 비례한다.
  4. 코일 스프링 소선 지름의 제곱에 비례한다.
(정답률: 52%)
  • 코일 스프링의 처짐량 결정 공식을 통해 각 변수와의 상관관계를 분석하는 문제입니다.
    처짐량 공식은 다음과 같습니다.
    $$\delta = \frac{8PD^{3}n}{Gd^{4}}$$
    위 공식에서 전단탄성계수 $G$가 분모에 위치하므로, 처짐량은 전단탄성계수에 반비례합니다.

    오답 노트
    권수: 비례함
    하중: 비례함
    소선 지름: 4제곱에 반비례함
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6. 서브머지드 아크 용접에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 아크가 보이지 않는 상태에서 용접이 진행
  2. 불활성 가스 대신에 탄산가스를 이용한 용극식 방식
  3. 텅스텐, 몰리브덴과 같은 대기에서 반응 하기 쉬운 금속도 용접 기능
  4. 아크열에 의한 순간적인 국부 가열이므로 용접 응력이 대단히 작음
(정답률: 62%)
  • 서브머지드 아크 용접(Submerged Arc Welding)은 용접봉과 모재 사이에 알갱이 형태의 플럭스를 두껍게 쌓아 아크가 외부로 보이지 않는 상태에서 용접하는 방식입니다.
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7. 드릴로 뚫은 구멍의 내면을 매끈하고 정밀하게 가공하는 것은?

  1. 줄 가공
  2. 탭 가공
  3. 리머 가공
  4. 다이스 가공
(정답률: 63%)
  • 리머 가공은 드릴로 뚫은 구멍의 내면을 정밀하게 다듬어 치수 정밀도를 높이고 표면을 매끈하게 만드는 정밀 가공법입니다.

    오답 노트
    탭 가공: 구멍 내부에 암나사 가공
    다이스 가공: 봉 외부에 수나사 가공
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8. 다음 중 각도 측정기는?

  1. 사인바
  2. 마이크로미터
  3. 하이트게이지
  4. 버니어캘리퍼스
(정답률: 80%)
  • 사인바는 정밀한 각도를 측정하기 위해 사인 함수(Sine)의 원리를 이용하는 각도 측정 도구입니다.

    오답 노트
    마이크로미터, 하이트게이지, 버니어캘리퍼스: 길이 및 두께 측정 도구
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9. 유압 펌프 중 용적형 펌프가 아닌 것은?

  1. 기어 펌프
  2. 베인 펌프
  3. 터빈 펌프
  4. 피스톤 펌프
(정답률: 67%)
  • 용적형 펌프는 일정한 공간(용적)에 액체를 가두어 밀어내는 방식으로 기어 펌프, 베인 펌프, 피스톤 펌프가 이에 해당합니다. 반면 터빈 펌프는 유체의 운동 에너지를 이용하는 비용적형(원심/동역학) 펌프입니다.
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10. 합금원소 중 구리(Cu)가 탄소강의 성질에 미치는 영향으로 틀린 것은?

  1. 내식성을 향상시킨다.
  2. A1변태점을 저하시킨다.
  3. 결정입자를 조대화시킨다.
  4. 인장강도, 경도, 탄성한도 등을 증가시킨다.
(정답률: 48%)
  • 구리(Cu)를 탄소강에 첨가하면 내식성이 향상되고 $A_{1}$ 변태점을 저하시키며, 인장강도, 경도, 탄성한도 등을 증가시키는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    결정입자를 조대화시킨다: 구리는 결정립을 미세화하여 기계적 성질을 개선하는 경향이 있습니다.
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11. 축 설계에 있어서 고려할 사항이 아닌 것은?

  1. 강도
  2. 응력집중
  3. 열응력
  4. 전기 전도성
(정답률: 79%)
  • 축 설계 시에는 하중에 견디는 강도, 형상 변화에 따른 응력집중, 온도 변화에 의한 열응력 등을 반드시 고려해야 합니다. 하지만 전기 전도성은 전기 회로 설계 요소이며, 기계적 동력을 전달하는 축의 설계 기준과는 무관합니다.
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12. 전위기어에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 이의 강도를 개선한다.
  2. 이의 언더컷을 막는다.
  3. 중심거리를 조절할 수 있다.
  4. 기준 래크의 기준 피치선이 기어의 기준 피치원에 접하는 기어이다.
(정답률: 55%)
  • 전위기어는 기준 피치원과 실제 피치원이 일치하지 않도록 일부러 밀어내어 제작한 기어입니다. 따라서 기준 래크의 기준 피치선이 기어의 기준 피치원에 접한다는 설명은 일반 기어에 해당하며 전위기어의 특징이 아닙니다.
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13. 길이 4m인 단순보의 중앙에 1000N의 집중하중이 작용할 때, 최대 굽힘 모멘트(N·m)는?

  1. 250
  2. 500
  3. 750
  4. 1000
(정답률: 43%)
  • 단순보 중앙에 집중하중이 작용할 때 발생하는 최대 굽힘 모멘트 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{PL}{4}$ 최대 굽힘 모멘트 = (하중 × 길이) / 4
    ② [숫자 대입] $M = \frac{1000 \times 4}{4}$
    ③ [최종 결과] $M = 1000$
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14. 비절삭 가공에 해당하는 것은?

  1. 주조
  2. 호닝
  3. 밀링
  4. 보링
(정답률: 72%)
  • 비절삭 가공은 재료를 깎아내지 않고 성형하는 가공법이며, 주조는 쇳물을 틀에 부어 굳히는 대표적인 비절삭 가공입니다.

    오답 노트
    호닝, 밀링, 보링: 재료를 깎아내는 절삭 가공
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15. 나사의 종류 중 정밀기계 이송나사에 사용되는 것은?

  1. 4각나사
  2. 볼나사
  3. 너클나사
  4. 미터가는나사
(정답률: 57%)
  • 볼나사는 나사와 너트 사이에 강구(Ball)를 넣어 마찰을 극소화한 나사로, 정밀한 이송이 필요한 정밀기계에 사용됩니다.

    오답 노트
    4각나사: 하중 전달용
    너클나사: 방향 전환 및 잦은 조작용
    미터가는나사: 체결용
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16. 새들 키라고도 하며, 축에 키 홈 가공을 하지 않고 보스에만 키 홈을 가공한 것은?

  1. 묻힘 키
  2. 반달 키
  3. 안장 키
  4. 접선 키
(정답률: 74%)
  • 안장 키는 새들 키(Saddle Key)라고도 하며, 축에는 키 홈을 파지 않고 보스에만 홈을 가공하여 축 위에 얹어 사용하는 방식입니다.
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17. 6ㆍ4 황동에 Sn을 1% 정도 첨가한 합금으로 선박 기계용, 스프링용, 용접용 재료 등에 많이 사용되는 특수 황동은?

  1. 쾌삭 황동
  2. 네이벌 황동
  3. 고강도 황동
  4. 알루미늄 황동
(정답률: 65%)
  • 네이벌 황동은 6:4 황동에 주석(Sn)을 약 1% 첨가하여 내식성을 높인 합금으로, 주로 선박 기계나 해양 부품 재료로 사용됩니다.
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18. 두 축이 평행하고 축의 중심선이 약간 어긋났을 때 각속도의 변동 없이 토크를 전달하는데 사용하는 축 이음은?

  1. 올덤 커플링
  2. 머프 커플링
  3. 유니버설 조인트
  4. 플렉시블 커플링
(정답률: 49%)
  • 올덤 커플링은 두 축이 평행하지만 중심선이 약간 어긋난(편심) 상태에서 각속도의 변동 없이 토크를 전달하는 데 최적화된 이음 방식입니다.
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19. 연강봉의 단면적이 40mm2, 온도변화가 20℃일 때, 20kN의 힘이 필요하다면, 선팽창계수는 약 얼마인가? (단, 재료의 세로탄성계수는 210GPa이다.)

  1. 0.83×10-5
  2. 1.19×10-4
  3. 1.51×10-5
  4. 1.9×10-4
(정답률: 58%)
  • 열팽창에 의해 발생하는 응력과 탄성계수의 관계를 이용하여 선팽창계수를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\alpha = \frac{P}{A \times E \times \Delta T}$
    ② [숫자 대입] $\alpha = \frac{20 \times 10^{3}}{40 \times (210 \times 10^{9}) \times 20}$
    ③ [최종 결과] $\alpha = 1.19 \times 10^{-4}$
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20. 인장강도가 200N/m2인 연강봉을 안전하게 사용하기 위한 최대허용응력(Pa)은? (단, 봉의 안전율은 4로 한다.)

  1. 20
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 75%)
  • 허용응력은 재료의 극한강도(인장강도)를 안전율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{\sigma_{u}}{S}$ 허용응력 = 인장강도 / 안전율
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{200}{4}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 50$
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2과목: 기계열역학

21. 보일러, 터빈, 응축기, 펌프로 구성되어 사이클이다. 있는 증기원동소가 있다. 보일러에서 2500㎾의 열이 발생하고 터빈에서 550㎾의 일을 발생시킨다. 또한, 펌프를 구동하는데 20㎾의 동력이 추가로 소모 된다면 응축기에서의 방열량은 약 몇 ㎾인가?

  1. 980
  2. 1930
  3. 1970
  4. 3070
(정답률: 45%)
  • 에너지 보존 법칙(열역학 제1법칙)에 따라 사이클 내로 들어온 총 열량은 나간 총 열량과 총 일의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $Q_{in} = Q_{out} + W_{net} = Q_{out} + (W_t - W_p)$
    ② [숫자 대입] $2500 = Q_{out} + (550 - 20)$
    ③ [최종 결과] $Q_{out} = 1970$
  • 증기원동소의 열역학적 관계는 다음과 같습니다.

    ```
    Q1 - Q2 = W1 - W2 - W3
    ```

    여기서,

    * Q1은 보일러에서 발생하는 열량 (kW)
    * Q2는 응축기에서의 방열량 (kW)
    * W1은 터빈에서 발생하는 일 (kW)
    * W2는 펌프에서 소모되는 일 (kW)

    주어진 조건을 식에 대입하면 다음과 같습니다.

    ```
    2500 - Q2 = 550 - 20
    ```

    ```
    Q2 = 2500 - 550 + 20
    ```

    ```
    Q2 = 1970
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22. 압력 100kPa, 온도 20℃인 일정량의 이상기체가 있다. 압력을 일정하게 유지하면서 부피가 처음 부피가 2배가 되었을 때 기체의 온도는 약 몇 ℃가 되는가?

  1. 148
  2. 256
  3. 313
  4. 586
(정답률: 46%)
  • 압력이 일정할 때 기체의 부피는 절대온도에 비례한다는 샤를의 법칙을 이용합니다. 온도는 반드시 절대온도($K$)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{V_1}{273 + 20} = \frac{2 \times V_1}{T_2}$
    ③ [최종 결과] $T_2 = 586 K \rightarrow 586 - 273 = 313 ^\circ C$
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23. 질량이 5㎏인 강제 용기 속에 물이 20L 들어있다. 용기와 물이 24℃인 상태에서 이 속에 질량이 5㎏이고 온도가 180℃인 어떤 물체를 넣었더니 일정 시간 후 온도가 35℃가 되면서 열평형에 도달하였다. 이때 이 물체의 비열은 약 몇 kJ/(㎏·K) 인가? (단, 물의 비열은 4.2kJ/(㎏·K), 강의 비열은 0.46kJ/(㎏·K)이다.)

  1. 0.88
  2. 1.12
  3. 1.31
  4. 1.86
(정답률: 43%)
  • 고온의 물체가 잃은 열량은 저온의 물과 용기가 얻은 열량의 합과 같다는 열평형 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $m_s c_s (T_{s1} - T_f) = (m_w c_w + m_g c_g) (T_f - T_{w1})$
    ② [숫자 대입] $5 \times c_s \times (180 - 35) = (20 \times 4.2 + 5 \times 0.46) \times (35 - 24)$
    ③ [최종 결과] $c_s = 1.31$
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24. 어떤 열기관이 550K의 고열원으로부터 20kJ의 열량을 공급받아 250K의 저열원에 14kJ의 열량을 방출할 때 이 사이클의 Clausius 적분값과 가역, 비가역 여부의 설명으로 옳은 것은?

  1. Clausius 적분값은 -0.0196kJ/K이고 가역 사이클이다.
  2. Clausius 적분값은 -0.0196kJ/K이고 비가역 사이클이다.
  3. Clausius 적분값은 0.0196kJ/K이고 가역 사이클이다.
  4. Clausius 적분값은 0.0196kJ/K이고 비가역 사이클이다.
(정답률: 64%)
  • Clausius 적분값은 사이클을 따라 엔트로피 변화를 적분한 값으로, 가역 사이클이면 0이고 비가역 사이클이면 0보다 작습니다.
    ① [기본 공식] $\oint \frac{\delta Q}{T} = \frac{Q_H}{T_H} + \frac{Q_L}{T_L}$
    ② [숫자 대입] $\oint \frac{\delta Q}{T} = \frac{20}{550} + \frac{-14}{250}$
    ③ [최종 결과] $-0.0196 \text{ kJ/K}$
    적분값이 0보다 작으므로 비가역 사이클입니다.
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25. 시스템 내의 임의의 이상기체 1㎏이 재워져 있다. 이 기체의 정압비열은 1.0kJ/(㎏·K)이고, 초기 온도가 50℃인 상태에서 323kJ의 열량을 가하여 팽창시킬 때 변경 후 체적은 변경 전 체적의 약 몇 배가 되는가? (단, 정압과정으로 팽창한다.)

  1. 1.5 배
  2. 2배
  3. 2.5배
  4. 3배
(정답률: 55%)
  • 정압과정에서 가해진 열량은 엔탈피 변화량과 같으며, 샤를의 법칙에 의해 온도가 상승한 비율만큼 체적이 증가합니다.
    ① [기본 공식] $Q = m c_p (T_2 - T_1) \text{ and } \frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}$
    ② [숫자 대입] $323 = 1 \times 1.0 \times (T_2 - 323.15) \implies T_2 = 646.15 \text{ K}$
    ③ [최종 결과] $\frac{V_2}{V_1} = \frac{646.15}{323.15} = 2$
  • Q = mCpΔT
    ```

    여기서,

    * Q는 열량 (kJ)
    * m은 질량 (kg)
    * Cp는 정압비열 (kJ/(kgㆍK))
    * ΔT는 온도 변화량 (K)

    주어진 조건을 식에 대입하면 다음과 같습니다.

    ```
    323kJ = 1kg × 1.0kJ/(kgㆍK) × ΔT
    ```

    ```
    ΔT = 323kJ / 1kg × 1.0kJ/(kgㆍK)
    ```

    ```
    ΔT = 323K


    323+273/323=V2/V1
    596/323=1.845 그래서 약 2배증가
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26. 어느 왕복동 내연기관에서 실린더 안지름이 6.8cm, 행정이 8cm일 때 평균유효압력은 1200kPa이다. 이 기관의 1행정당 유효 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 0.09
  2. 0.15
  3. 0.35
  4. 0.48
(정답률: 41%)
  • 평균유효압력과 행정 체적을 곱하여 1행정당 유효 일을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = P \times V = P \times (\frac{\pi d^2}{4} \times L)$
    ② [숫자 대입] $W = 1200 \times (\frac{\pi \times 0.068^2}{4} \times 0.08)$
    ③ [최종 결과] $W = 0.35$
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27. 복사열을 방사하는 방사율과 면적이 같은 2개의 방열판이 있다. 각각의 온도가 A 방열판은 120℃, B 방열판은 80℃일 때 두 방열판의 복사 열전달량(QA/QB)비는?

  1. 1.08
  2. 1.22
  3. 1.54
  4. 2.42
(정답률: 51%)
  • 스테판-볼츠만 법칙에 따라 복사 열전달량은 절대온도의 4제곱에 비례합니다. 온도는 반드시 절대온도($K$)로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{Q_A}{Q_B} = \frac{T_A^4}{T_B^4}$
    ② [숫자 대입] $\frac{Q_A}{Q_B} = \frac{(120 + 273.15)^4}{(80 + 273.15)^4}$
    ③ [최종 결과] $\frac{Q_A}{Q_B} = 1.54$
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28. 완전히 단열된 실린더 안의 공기가 피스톤을 밀어 외부로 일을 하였다. 이때 외부로 행한 일의 양과 동일한 값(절대값 기준)을 가지는 것은?

  1. 공기의 엔탈피 변화량
  2. 공기의 온도 변화량
  3. 공기의 엔트로피 변화량
  4. 공기의 내부에너지 변화량
(정답률: 57%)
  • 열역학 제1법칙에 따라 단열 과정($Q=0$)에서 계가 외부로 한 일은 내부 에너지의 감소량과 같습니다. 따라서 외부로 행한 일의 양은 내부 에너지 변화량의 절대값과 동일합니다.
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29. 오토 사이클로 작동되는 기관에서 실린더의 극간 체적(clearance volume)이 행정 체적(stroke volume)의 15%라고 하면 이론 열효율은 약 얼마인가? (단, 비열비 k=1.4이다.)

  1. 39.3%
  2. 45.2%
  3. 50.6%
  4. 55.7%
(정답률: 34%)
  • 오토 사이클의 이론 열효율은 압축비에 의해 결정됩니다. 압축비 $r$은 행정 체적과 극간 체적의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}}$
    ② [숫자 대입] $r = \frac{1 + 0.15}{0.15} = 7.666, \quad \eta = 1 - \frac{1}{7.666^{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.557$
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30. 이상적인 오토사이클의 열효율이 56.5%이라면 압축비는 약 얼마인가? (단, 작동 유체의 비열비는 1.4로 일정하다.)

  1. 7.5
  2. 8.0
  3. 9.0
  4. 9.5
(정답률: 42%)
  • 오토사이클의 열효율 공식을 이용하여 압축비를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{r^{k-1}}$
    ② [숫자 대입] $0.565 = 1 - \frac{1}{r^{1.4-1}}$
    ③ [최종 결과] $r = 8.0$
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31. 카르노사이클로 작동되는 열기관이 200kJ의 열을 200℃에서 공급받아 20℃에서 방출한다면 이 기관의 일은 약 얼마인가?

  1. 38kJ
  2. 54kJ
  3. 63kJ
  4. 76kJ
(정답률: 41%)
  • 카르노 기관의 효율을 통해 공급된 열량 중 일로 변환된 양을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = Q_{H} \times (1 - \frac{T_{L}}{T_{H}})$
    ② [숫자 대입] $W = 200 \times (1 - \frac{293.15}{473.15})$
    ③ [최종 결과] $W = 75.6$
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32. 4㎏의 공기를 온도 15℃에서 일정 체적으로 가열하여 엔트로피가 3.35kJ/K 증가하였다. 이때 온도는 약 몇 K인가? (단, 공기의 정적비열은 0.717kJ/(㎏·K)이다.)

  1. 927
  2. 337
  3. 533
  4. 483
(정답률: 37%)
  • 정적 과정에서 엔트로피 변화량 공식을 사용하여 최종 온도를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = m C_{v} \ln \frac{T_{2}}{T_{1}}$
    ② [숫자 대입] $3.35 = 4 \times 0.717 \times \ln \frac{T_{2}}{288.15}$
    ③ [최종 결과] $T_{2} = 927$
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33. 열역학 제2법칙과 관계된 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 과정(상태변화)의 방향성을 제시한다.
  2. 열역학적 에너지의 양을 결정한다.
  3. 열역학적 에너지의 종류를 판단한다.
  4. 과정에서 발생한 총 일의 양을 결정한다.
(정답률: 59%)
  • 열역학 제2법칙은 에너지가 흐르는 방향, 즉 고온에서 저온으로 열이 이동하는 것과 같이 상태 변화의 방향성을 결정하는 법칙입니다.
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34. 유리창을 통해 실내에서 실외로 열전달이 일어난다. 이때 열전달량은 약 몇 W인가? (단, 대류열전달계수는 50W/(m2·K), 유리창 표면온도는 25℃, 외기온도는 10℃, 유리창 면적은 2m2이다.)

  1. 150
  2. 500
  3. 1500
  4. 5000
(정답률: 50%)
  • 뉴턴의 냉각 법칙을 이용하여 대류 열전달량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = h A (T_{s} - T_{\infty})$
    ② [숫자 대입] $Q = 50 \times 2 \times (25 - 10)$
    ③ [최종 결과] $Q = 1500$
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35. 실린더에 밀폐된 8㎏의 공기가 그림과 같이 압력 P1 = 800kPa, 체적 V1 = 0.27m3에서 P2 = 350kPa, V2 = 0.80m3으로 직선 변화 하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ인가?

  1. 305
  2. 334
  3. 362
  4. 390
(정답률: 45%)
  • P1 = 800kPa, P2 = 350kPa,
    p1+p2/2=575kpa
    v2-v1=0.53m^3
    575*0.53=304.75
  • 압력-체적( $P-V$) 그래프에서 직선 변화 과정의 일은 사다리꼴 면적(평균 압력 $\times$ 체적 변화량)으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{P_{1} + P_{2}}{2} (V_{2} - V_{1})$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{800 + 350}{2} (0.80 - 0.27)$
    ③ [최종 결과] $W = 304.57$
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36. 상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 상태 1로 돌아오는 가역사이클이 있다. 아래의 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사이클 과정 동안 시스템의 내부에너지 변화량은 0이다.
  2. 사이클 과정 동안 시스템은 외부로부터 순(net) 일을 받았다.
  3. 사이클 과정 동안 시스템의 내부에서 외부로 순(net) 열이 전달되었다.
  4. 이 그림으로 사이클 과정 동안 총 엔트로피 변화량을 알 수 없다.
(정답률: 56%)
  • 가역 사이클은 상태 1에서 출발하여 다시 상태 1로 돌아오는 과정이므로, 상태 함수인 엔트로피의 총 변화량은 반드시 0이 됩니다.

    오답 노트
    내부에너지 변화량 0: 상태 함수이므로 사이클 완료 시 변화 없음
    순 일 받음: P-V 선도가 시계 반대 방향으로 회전하므로 외부에서 일을 받음
    순 열 전달: 에너지 보존 법칙에 의해 받은 일만큼 열이 외부로 방출됨
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37. 기체상수가 0.462kJ(㎏·K)인 수증기를 이상기체로 간주할 때 정압비열(kJ/(㎏·K))은 약 얼마인가? (단, 이 수증기의 비열비는 1.33이다.)

  1. 1.86
  2. 1.54
  3. 0.64
  4. 0.44
(정답률: 36%)
  • 기체상수 $R$과 비열비 $\kappa$, 정압비열 $C_p$ 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C_p = \frac{\kappa R}{\kappa - 1}$
    ② [숫자 대입] $C_p = \frac{1.33 \times 0.462}{1.33 - 1}$
    ③ [최종 결과] $C_p = 1.86$
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38. 그림과 같은 Rankine 사이클의 열효율은 약 얼마인가? (단, h는 엔탈피, s는 엔트로피를 나타내며, h1 = 191.8kJ/㎏, h2 = 193.8kJ/㎏, h3 = 2799.5kJ/㎏, h4 = 2007.5ld/㎏이다.)

  1. 30.3%
  2. 36.7%
  3. 42.9%
  4. 48.1%
(정답률: 43%)
  • Rankine 사이클의 열효율은 공급된 총 열량 대비 시스템이 한 순 일의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{(h_3 - h_4) - (h_2 - h_1)}{h_3 - h_4}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{(2799.5 - 2007.5) - (193.8 - 191.8)}{2799.5 - 2007.5}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.303$
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39. 냉동기 냉매의 일반적인 구비조건으로서 적합하지 않은 것은?

  1. 임계 온도가 높고, 응고 온도가 낮을 것
  2. 증발열이 작고, 증기의 비체적이 클 것
  3. 증기 및 액체의 점성(점성계수)이 작을 것
  4. 부식성이 없고, 안정성이 있을 것
(정답률: 59%)
  • 냉매는 효율적인 열전달을 위해 증발열이 커야 하며, 압축기 크기를 줄이기 위해 증기의 비체적이 작아야 합니다.

    오답 노트
    임계 온도 높음/응고 온도 낮음: 냉동 범위 확대에 유리함
    점성계수 작음: 유동 저항 감소 및 효율 증가
    부식성 없음/안정성: 장치 수명 유지에 필수적
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40. 다음 4가지 경우에서 ( ) 안의 물질이 보유한 엔트로피가 증가한 경우는?

  1. ⓐ
  2. ⓑ
  3. ⓒ
  4. ⓓ
(정답률: 68%)
  • 엔트로피는 물질의 무질서도를 나타내며, 일반적으로 액체가 기체로 변하는 증발 과정에서 분자 배열이 매우 불규칙해지므로 엔트로피가 크게 증가합니다.

    오답 노트
    수증기가 물로 응결: 기체가 액체가 되므로 엔트로피 감소
    가역 단열 팽창: 가역 단열 과정은 등엔트로피 과정으로 엔트로피 변화 없음
    커피가 식음: 온도가 내려가면 분자 운동이 둔해지므로 엔트로피 감소
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3과목: 자동차기관

41. 전자제어 가솔린엔진에서 가속 및 감속 시에 연료량 보정을 하지 않았을 때 공연비에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 가속 및 감속 시 모두 희박해진다.
  2. 가속 및 감속 시 모두 농후해진다.
  3. 가속 시는 농후해지고, 감속 시는 희박해 진다.
  4. 가속 시는 희박해지고, 감속 시는 농후해 진다.
(정답률: 76%)
  • 가속 시에는 공기 유입량이 급격히 증가하므로 연료량을 보정해주지 않으면 상대적으로 연료가 부족해져 공연비가 희박해집니다. 반대로 감속 시에는 공기 유입량이 급격히 줄어들기 때문에 연료 보정이 없으면 상대적으로 연료가 많아져 공연비가 농후해집니다.
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42. 자동차 엔진이 과냉되었을 때에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료가 쉽게 기화하지 못한다.
  2. 연료의 응결로 연소가 불량해진다.
  3. 엔진 오일의 점도가 높아져 시동할 때 회전저항이 커진다.
  4. 냉각수의 순환이 불량해지고 금속의 산화가 촉진된다.
(정답률: 74%)
  • 엔진이 과냉(과도하게 냉각)되면 연료 기화 불량, 응결로 인한 연소 불량, 엔진 오일 점도 상승으로 인한 회전 저항 증가 등의 문제가 발생합니다. 냉각수의 순환 불량이나 금속의 산화 촉진은 과냉보다는 냉각 시스템의 결함이나 부식 문제에 해당하며, 과냉 상태의 직접적인 결과로 보기 어렵습니다.
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43. 기관 연소 해석 장치의 압력파형으로부터 얻을 수 있는 정보가 아닌 것은?

  1. 열 발생률
  2. 연료의 옥탄가
  3. 평균가스 온도
  4. 최대 압력 상승률
(정답률: 80%)
  • 기관 연소 해석 장치는 실린더 내의 압력 변화(압력 파형)를 측정하여 연소 과정의 특성을 분석합니다. 이를 통해 열 발생률, 최대 압력 상승률, 평균 가스 온도 등 연소 상태에 관한 정보는 얻을 수 있으나, 연료 자체의 화학적 성질인 연료의 옥탄가는 압력 파형만으로 직접 측정할 수 없습니다.
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44. 자동차 엔진의 가변 흡입 장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저속과 고속에서의 기관 회전력을 향상시킨다.
  2. 고속에서는 제어밸브를 열어 흡기다기관의 길이를 길게 한다.
  3. 저속에서는 제어밸브를 조정하여 공기의 관성력을 크게 한다.
  4. 기관 회전속도에 따라 흡입공기 흐름의 회로를 자동으로 조정하는 것이다.
(정답률: 68%)
  • 가변 흡입 장치는 엔진 회전속도에 따라 흡기다기관의 길이를 조절하여 충진 효율을 최적화하는 장치입니다. 고속에서는 공기의 유입 속도를 높이기 위해 흡기다기관의 길이를 짧게 해야 하며, 저속에서는 공기의 관성력을 이용해 충진 효율을 높이기 위해 길이를 길게 조정합니다.
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45. 디젤 사이클의 이론 열효율에 대한 설명 으로 옳은 것은? (단, 비열비는 일정하다고 가정한다.)

  1. 압축비가 커질수록 열효율은 감소한다.
  2. 압축비가 일정할 때 차단비가 커질수록 열효율은 크게 된다.
  3. 압축비는 작아지고 차단비가 커질수록 열효율은 크게 된다.
  4. 압축비가 일정할 때 차단비가 작을수록 열효율은 크게 된다.
(정답률: 48%)
  • 디젤 사이클에서 열효율은 압축비와 비열비가 클수록 증가하지만, 차단비(정압가열 전후의 체적비)는 작을수록 열효율이 증대되는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    압축비가 커질수록: 열효율은 증가함
    차단비가 커질수록: 열효율은 감소함
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46. 전자제어 디젤 엔진의 연료장치 중 고압 연료 펌프에서 공급된 높은 압력의 연료가 저장되는 부분은?

  1. 프라이밍 펌프
  2. 연료 필터
  3. 1차 연료펌프
  4. 커먼레일
(정답률: 72%)
  • 커먼레일은 고압 연료 펌프에서 가압된 연료를 일시적으로 저장하고, 이를 각 인젝터에 균일하게 분배하여 고압 분사가 가능하게 하는 저장소 역할을 합니다.
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47. 크랭크축의 기능으로 틀린 것은?

  1. 엔진의 좌·우 진동을 감소시킨다.
  2. 커넥팅로드에서 전달되는 힘을 회전모멘트로 변화시킨다.
  3. 동력행정 이외의 행정 시에는 역으로 피스톤에 운동을 전달한다.
  4. 회전모멘트의 일부를 이용하여 오일펌프, 밸브기구, 발전기 등을 구동시킨다.
(정답률: 69%)
  • 크랭크축은 피스톤의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하고 동력을 전달하는 역할을 하며, 엔진의 좌·우 진동을 직접적으로 감소시키는 기능은 없습니다.

    오답 노트
    진동 감소: 밸런서 샤프트나 엔진 마운트가 담당함
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48. 엔진 컴퓨터에 흡입 공기량 신호를 보내어 기본 연료 분사량을 결정하게 해주는 것은?

  1. 산소 센서
  2. 공기 유량 센서
  3. 가스 압력 센서
  4. 공기 온도 센서
(정답률: 76%)
  • 공기 유량 센서는 엔진으로 들어오는 흡입 공기량을 측정하여 ECU에 신호를 보내며, 이를 통해 기본 연료 분사량을 결정하는 핵심 역할을 합니다.
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49. 전자제어 가솔린엔진의 연료장치에서 인젝터 유효 분사시간에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전류가 가해지고 나서 인젝터가 닫힐 때까지 소요된 총시간
  2. 인젝터에 전류가 가해지고 나서 분사하기 직전까지 소요된 시간
  3. 전체 분사시간 중 인젝터 니들이 완전히 열릴 때까지 도달하는데 걸린 시간을 뺀 나머지 시간
  4. 인젝터에 가해진 분사시간이 끝난 후 인젝터 자력선이 완전히 사라질 때까지 걸리는 시간
(정답률: 65%)
  • 인젝터에 전류가 흐르면 니들이 열리기까지 시간이 걸리는데, 전체 분사시간에서 이 니들이 완전히 열릴 때까지 도달하는 시간을 제외하고 실제 연료가 분사되는 시간만을 유효 분사시간이라고 합니다.
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50. 전자제어 가솔린엔진에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공회전 속도 제어를 위해 스텝모터를 사용하기도 한다.
  2. 흡기 온도 센서의 신호는 연료 증량 시 보정 신호로 사용된다.
  3. 점화시기는 점화 2차 코일의 전류에 의해 결정되며 크랭크 각 센서가 제어한다.
  4. 지르코니아 산소센서의 출력전압은 혼합기 농도에 따라 변화하는데 희박할 때보다 농후할 때 전압이 높다.
(정답률: 46%)
  • 전자제어 가솔린엔진의 점화 제어 원리를 묻는 문제입니다.
    점화시기는 점화 2차 코일이 아니라 점화 1차 코일의 전류에 의해 결정되며, 크랭크 각 센서 신호를 통해 ECU가 정밀하게 제어합니다.
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51. 휘발유, 알코올 또는 가스를 사용하는 자동차 배출가스의 종류에 해당하지 않는 것은? (단, 대기환경보전법 시행령에 의한다.)

  1. 일산화탄소
  2. 암모니아
  3. 입자상물질
  4. 매연
(정답률: 58%)
  • 대기환경보전법상 휘발유, 알코올, 가스 사용 자동차의 배출가스 항목을 구분하는 문제입니다.
    매연은 가솔린 계열이 아닌 디젤 자동차의 대표적인 배출가스 성분입니다.
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52. 어떤 기관에서 비중 0.75, 저위발열량 10500kcal/㎏의 연료를 사용하여 0.5시간 시험하였더니 연료 소비량은 5L이었다. 이 기관의 연료 마력(PS)은 약 얼마인가?

  1. 100
  2. 125
  3. 1500
  4. 7500
(정답률: 54%)
  • 연료의 소비량과 발열량을 이용하여 엔진이 발생시킨 총 에너지를 마력으로 환산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $PS = \frac{W \times H}{4500 \times t}$ (단, $W$: 연료소비량 kg, $H$: 저위발열량 kcal/kg, $t$: 시간 h)
    ② [숫자 대입] $PS = \frac{(5 \times 0.75) \times 10500}{4500 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $PS = 125$
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53. 실린더 안지름 75mm, 행정 80mm, 엔진의 회전속도가 4500rpm일 때, 밸브를 통과하는 가스의 속도가 40m/s이면 이 기관의 밸브지름(mm)은 약 얼마인가?

  1. 12
  2. 25
  3. 35
  4. 41
(정답률: 32%)
  • 엔진의 배기량과 회전속도를 이용해 밸브를 통과하는 가스의 유량을 구하고, 이를 통해 밸브 지름을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $d = \sqrt{\frac{V \times N \times 0.5}{A \times v}}$ (단, $V$: 배기량, $N$: 회전속도, $A$: 밸브면적, $v$: 가스속도)
    ② [숫자 대입] $d = \sqrt{\frac{\pi \times 3.75^{2} \times 8 \times \frac{4500}{60} \times 0.5}{\pi \times (\frac{d}{2})^{2} \times 40}}$ (단순화하여 계산 시) $\rightarrow d = \sqrt{\frac{3.75^{2} \times 8 \times 75 \times 0.5}{40 \times 0.25}}$
    ③ [최종 결과] $d = 41$
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54. LPI(Liquid Petroleum Injection) 연료장치의 특징이 아닌 것은?

  1. 가스 온도 센서와 가스 압력 센서에 의해 연료조성비를 알 수 있다.
  2. 연료압력 레귤레이터에 의해 일정 압력을 유지하여야 한다.
  3. 믹서에 의해 연소실로 연료가 공급된다.
  4. 연료펌프가 있다.
(정답률: 67%)
  • LPI(Liquid Petroleum Injection) 방식은 연료를 액체 상태로 직접 분사하는 시스템이므로, 기화기(베이퍼라이저)나 믹서가 필요 없습니다.

    오답 노트
    가스 온도/압력 센서, 연료압력 레귤레이터, 연료펌프는 액상 연료의 정밀한 제어와 공급을 위해 필수적인 구성 요소입니다.
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55. 수냉식 냉각장치의 주요 구성부품 중 구동벨트 장력이 헐거울 때에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발전기의 출력이 저하된다.
  2. 각 풀리의 베어링 마멸이 촉진된다.
  3. 물 펌프 회전속도가 느려 엔진이 과열되기 쉽다.
  4. 소음이 발생하며, 구동 벨트의 손상이 촉진 된다.
(정답률: 68%)
  • 구동 벨트 장력이 헐거우면 미끄럼 현상으로 인해 소음이 발생하고, 물 펌프나 발전기의 구동 효율이 떨어져 엔진 과열 및 출력 저하가 발생합니다.

    오답 노트
    각 풀리의 베어링 마멸 촉진: 벨트 장력이 너무 강할 때 발생하는 현상입니다.
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56. 티타니아 산소센서에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산소 분압에 따라 전기저항 값이 변화하는 성질을 이용한다.
  2. 산소 분압에 따라 전류 값이 변화하는 성질을 이용한다.
  3. 산소 분압에 따라 전압 값이 변화하는 성질을 이용한다.
  4. 산소 분압에 따라 전자 값이 변화하는 성질을 이용한다.
(정답률: 49%)
  • 티타니아 산소센서는 산소 분압의 변화에 따라 세라믹 재료의 전기저항 값이 변하는 성질을 이용하여 산소 농도를 측정합니다.

    오답 노트
    전압 값이 변화하는 성질: 지르코니아 산소센서의 특징입니다.
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57. GDI엔진에서 연소실 내부의 온도를 낮추어 질소산화물(NOx)생성을 감소시키는 것과 관계있는 것은?

  1. DPF
  2. 리드 밸브
  3. EGR 밸브
  4. 2차 공기 공급 밸브
(정답률: 77%)
  • EGR 밸브는 배기가스의 일부를 다시 흡기 매니폴드로 재순환시키는 장치입니다. 불활성 가스인 배기가스가 혼합되면 연소 온도가 낮아지며, 이로 인해 고온에서 주로 생성되는 질소산화물(NOx)의 발생을 억제할 수 있습니다.
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58. 자동차 엔진의 출력성능을 향상시키는 이론적 방법으로 틀린 것은? (단, 엔진설계 관점에서만 고려한다.)

  1. 엔진 회전속도 증가
  2. 기통수 증가
  3. 배기량 축소
  4. 평균유효압력 증가
(정답률: 83%)
  • 엔진의 출력은 배기량, 회전속도, 평균유효압력에 비례합니다. 따라서 배기량을 축소하면 연소실 내에서 폭발하는 가스의 양이 줄어들어 엔진의 전체적인 출력이 감소하게 됩니다.
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59. 자동차 가솔린 엔진에서 평균유효압력을 증가시키는 일반적인 방법으로 틀린 것은?

  1. 배압 증가
  2. 충전율 증가
  3. 압축비 증가
  4. 흡기온도 저하
(정답률: 56%)
  • 평균유효압력은 실린더 내의 연소 압력을 높여 출력을 증가시키는 지표입니다. 배압(배기 압력)이 증가하면 배기가 원활하지 않아 실린더 내 잔류 가스가 많아지므로 평균유효압력이 감소하게 됩니다.
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60. 2행정 사이클 엔진에서 소기방식의 종류로 틀린 것은?

  1. 점진식
  2. 횡단식
  3. 루프식
  4. 단류식
(정답률: 61%)
  • 2행정 엔진의 소기 방식은 실린더 내의 연소 가스를 밀어내고 신기를 채우는 방식에 따라 횡단식, 루프식, 단류식으로 구분됩니다. 점진식은 소기 방식의 종류에 해당하지 않습니다.
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4과목: 자동차새시

61. 자동변속기의 토크 컨버터 구성요소가 아닌 것은?

  1. 터빈
  2. 쿨러
  3. 펌프
  4. 스테이터
(정답률: 74%)
  • 토크 컨버터는 유체 커플링을 통해 동력을 전달하는 장치로, 펌프, 터빈, 스테이터의 세 가지 핵심 요소로 구성됩니다.

    오답 노트
    쿨러: 냉각을 위한 보조 장치일 뿐 토크 전달을 위한 핵심 구성요소가 아님
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62. 제4속 감속비가 1이고, 종 감속비가 6인 자동차의 엔진을 1800rpm으로 회전시켰다. 이때 왼쪽 바퀴는 고정시키고, 오른쪽 바퀴만 회전시킬 때 오른쪽 바퀴의 회전수(rpm)는?

  1. 300
  2. 600
  3. 1200
  4. 1800
(정답률: 62%)
  • 엔진 회전수가 종감속비를 거쳐 바퀴로 전달될 때, 한쪽 바퀴가 고정되면 차동 장치 원리에 의해 반대편 바퀴는 전체 회전수의 2배로 회전합니다.
    ① [기본 공식] $N_{wheel} = \frac{N_{engine}}{R_{total}} \times 2$
    ② [숫자 대입] $N_{wheel} = \frac{1800}{1 \times 6} \times 2$
    ③ [최종 결과] $N_{wheel} = 600$
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63. 자동차용 BCM(Body Control Module)이 일반적으로 제어하지 않는 것은?

  1. 주행 모드
  2. 도난 경보 기능
  3. 점화 키 홀 조명
  4. 파워 원도우 타이머
(정답률: 66%)
  • BCM(Body Control Module)은 도난 경보, 조명, 윈도우 타이머 등 바디 전장 및 편의 장치(ETACS)를 제어하는 모듈입니다. 주행 모드 제어는 BCM의 영역이 아닌 파워트레인 제어 시스템의 영역입니다.
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64. 고압 타이어의 안지름이 20인치, 바깥지 름이 32인치, 폭 6인치, 플라이수(PR) 10인 경우 호칭치수를 바르게 표시한 것은?

  1. 32×6-10PR
  2. 20×6-10PR
  3. 6.0-32-10PR
  4. 6.0-20-10PR
(정답률: 66%)
  • 고압 타이어의 호칭 치수는 일반적으로 [바깥지름 $\times$ 폭 - 플라이수] 순으로 표기합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{호칭치수} = \text{바깥지름} \times \text{폭} - \text{플라이수}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{호칭치수} = 32 \times 6 - 10\text{PR}$$
    ③ [최종 결과]
    $$32 \times 6 - 10\text{PR}$$
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65. 자동변속기 장착 차량의 토크 컨버터(torque converter)스톨 시험방법 및 판단 으로 옳은 것은?

  1. 시험 전 반드시 자동변속기 오일은 냉각된 상태이어야 한다.
  2. 스톨 시험은 연속적으로 3회 실시하여 그 평균값의 회전수로 판단한다.
  3. rpm 측정값이 규정치 이하이면 엔진의 출력 부족이거나 토크 컨버터 고장이다.
  4. 선택 레버는 p 또는 N에 위치하고 가속 페달을 50% 정도 밟아서 엔진의 회전수를 점검한다.
(정답률: 64%)
  • 스톨 시험 시 측정된 rpm 값이 규정치보다 낮게 나오면 엔진 자체의 출력이 부족하거나 토크 컨버터 내부의 슬립 등 고장이 발생한 것으로 판단합니다.

    오답 노트
    오일 상태: 예열 후 실시해야 함
    시험 횟수: 연속 실시가 아닌 1회씩 실시
    레버 위치: D 또는 R 레인지에서 풀 악셀로 테스트
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66. 자동변속기에 사용하는 오버드라이브 유성기어의 주요 구성품은?

  1. 선 기어, 스퍼 기어, 유성 기어
  2. 선 기어, 유성 기어, 프리 흴 링
  3. 링 기어, 선 기어, 유성 기어, 유성 기어 캐리어
  4. 선 기어, 유성 기어, 유성 기어 축, 유성 기어 캐리어
(정답률: 72%)
  • 자동변속기의 오버드라이브 유성기어는 동력 전달과 변속비 조절을 위해 링 기어, 선 기어, 유성 기어, 그리고 이들을 지지하는 유성 기어 캐리어로 구성됩니다.
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67. 타이어 트레드의 내측에 편마모가 일어나게 되는 주요 원인으로 옳은 것은?

  1. 캠버가 과소
  2. 공기압이 과대
  3. 토 인(toe-in)이 과대
  4. 토 아웃(toe-out)이 과대
(정답률: 57%)
  • 타이어 내측 편마모는 부(-)의 캠버가 과다하거나 토 아웃이 과대할 때 발생합니다. 특히 토 아웃이 과대하면 주행 중 타이어 앞쪽이 벌어져 노면 접촉 면적이 내측에 집중되기 때문입니다.

    오답 노트
    공기압 과대: 트레드 중심부 마모
    공기압 과소: 트레드 바깥쪽 마모
    토 인 과대: 타이어 외측 마모
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68. 유압식 동력조향장치에서 조향 휠을 한쪽으로 완전히 돌렸을 때 엔진의 회전수가 500rpm 정도로 떨어지는 원인으로 가장 적절한 것은?

  1. 파워 스티어링 기어의 유격 과대
  2. 파워 스티어링 오일의 점도 상승
  3. 파워 스티어링 펌프 구동 벨트장력 이완
  4. 파워 스티어링 오일압력 스위치 접촉 불량
(정답률: 65%)
  • 조향 휠을 끝까지 돌리면 파워 스티어링 펌프에 과부하가 걸려 엔진 회전수가 떨어질 수 있습니다. 이때 파워 스티어링 오일압력 스위치가 정상 작동하여 ECU에 신호를 보내 공회전 속도를 보정해야 하는데, 스위치 접촉 불량으로 인해 보정이 이루어지지 않으면 엔진 회전수가 급격히 떨어지게 됩니다.
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69. 클러치 압력판의 압력이 2.5kgf/cm2일 때 클러치의 전달 회전력(kgf·m)은? (단, 클러치 페이싱 내력은 14㎝, 외경은 20㎝이고 마찰계수는 0.4이다.)

  1. 12
  2. 13.6
  3. 14.2
  4. 15
(정답률: 57%)
  • 클러치의 전달 토크는 마찰면의 평균 반지름과 압력, 마찰계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \mu P \frac{\pi}{2} (R_{o}^{2} - R_{i}^{2}) \frac{R_{o} + R_{i}}{2}$
    ② [숫자 대입] $T = 0.4 \times (2.5 \times 10^{-3}) \times \frac{\pi}{2} (0.1^{2} - 0.07^{2}) \times \frac{0.1 + 0.07}{2} \times 10^{3}$
    ③ [최종 결과] $T = 13.6$
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70. 자동차용 계기장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 적산거리계에서 1의 자리 숫자는 바퀴가 100바퀴 회전할 때마다 변환된다.
  2. 매시 60㎞의 속도에서 자동차속도계의 지시오차를 속도계 시험기로 측정한다.
  3. 차량속도계는 변속기의 종감속 기어에서 적산거리계는 바퀴의 흴 스피드 센서에서 각각 신호를 받아 작동된다.
  4. 속도계의 지시오차는 정 25%, 부 10% 이내이다.
(정답률: 65%)
  • 자동차 검사 기준에 따라 속도계의 지시오차는 정 $+25\%$, 부 $-10\%$이내여야 합니다.

    오답 노트
    적산거리계 1의 자리: 바퀴 1회전 시 변환
    속도계 시험 측정 속도: $40\text{km/h}$에서 실시
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71. ABS(Anti-lock Brake System)에서 하이드 롤릭 유닛은 최종적으로 어느 부분의 압력을 조절하는가?

  1. 오일 탱크
  2. 오일 펌프
  3. 흴 실린더
  4. 마스터 실린더
(정답률: 67%)
  • ABS의 하이드롤릭 유닛은 마스터 실린더에서 발생한 유압을 제어하여, 최종적으로 바퀴에 위치한 흴 실린더의 압력을 조절함으로써 타이어의 잠김(Lock) 현상을 방지합니다.
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72. 제동 안전장치 중 후륜 쪽의 브레이크 유압을 적재 하중에 따라 조절하는 것은?

  1. 릴리프 밸브
  2. 이너셔 밸브
  3. 탠덤 마스터 실린더
  4. 로드 센싱 프로포셔닝 밸브
(정답률: 71%)
  • 로드 센싱 프로포셔닝 밸브는 차량 후륜의 적재 하중 변화를 감지하여, 하중에 따라 후륜 브레이크의 유압을 적절히 조절함으로써 제동 시 차량의 안정성을 유지하는 장치입니다.
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73. 차륜정렬에서 셋백(set back)의 정의로 옳은 것은?

  1. 동일차축에서 한쪽 차륜이 반대쪽 차륜보다 앞 또는 뒤로 처져 있는 정도
  2. 자동차를 옆에서 보았을 때 수직선에 대하여 타이어를 회전시키는 조향축이 이루 는 각
  3. 자동차를 앞에서 보았을 때 수직선에 대해서 바퀴의 상부가 안쪽이나 바깥쪽으로 기울어진 각도
  4. 바퀴를 위에서 보았을 때 차의 앞부분에 서의 타이어 중심거리와 뒷부분과의 중심 거리의 차
(정답률: 51%)
  • 셋백(set back)은 동일 차축 상에서 한쪽 차륜이 반대쪽 차륜보다 앞 또는 뒤로 밀려나 처져 있는 정도를 의미합니다.
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74. 자동변속기 제어에서 부드럽고 응답성이 좋은 변속을 위해 마찰요소에 작용하는 유압의 과도특성과 변속 타이밍을 제어하는 것은?

  1. 라인압 제어
  2. 변속 지령 제어
  3. 변속 충격 경감제어
  4. 록업 클러치 작동제어
(정답률: 40%)
  • 변속 충격 경감제어는 마찰요소에 작용하는 유압의 과도특성과 변속 타이밍을 정밀하게 제어하여, 변속 시 발생하는 충격을 줄이고 부드러운 응답성을 확보하는 제어 방식입니다.
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75. 전자제어 현가장치(ECS)의 장점으로 틀린 것은?

  1. 급제동할 때 노스 업(nose up)을 방지한다.
  2. 노면으로부터 자동차 높이를 제어할 수 있다.
  3. 노면의 상태에 따라 승차감을 제어할 수 있다.
  4. 급선회할 때 원심력에 대한 차체의 기울임을 방지한다.
(정답률: 65%)
  • 전자제어 현가장치(ECS)는 급제동 시 차체 앞부분이 아래로 쏠리는 노스 다운(nose down) 현상을 방지합니다. 노스 업(nose up)은 급출발 시 발생하는 현상입니다.
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76. 현가장치에서 일체식 차축의 종류가 아닌 것은?

  1. 밴조 액슬 형식
  2. 위시본 형식
  3. 토션빔 형식
  4. 트레일링 암 형식
(정답률: 64%)
  • 위시본 형식은 바퀴가 각각 독립적으로 움직이는 독립식 차축에 해당합니다.

    오답 노트
    밴조 액슬, 토션빔, 트레일링 암 형식: 일체식 차축
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77. 공기 브레이크에서 공기탱크의 압력이 규정값 이하가 되면 압축기를 가동하여 공기를 압송시켜 공기탱크의 압력을 일정 하게 유지시켜 주는 밸브는?

  1. 릴레이 밸브
  2. 언로더 밸브
  3. 브레이크 밸브
  4. 퀵릴리스 밸브
(정답률: 51%)
  • 언로더 밸브는 압축기가 공기를 압축할 때 발생하는 압력을 조절하여, 공기탱크의 압력이 일정 수준으로 유지되도록 제어하는 역할을 합니다.
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78. 브레이크가 작동하지 않는 원인으로 틀린 것은?

  1. 브레이크 드럼과 슈의 간격이 너무 과다 할 때
  2. 브레이크 오일 회로에 공기가 들어있을 때
  3. 흴 실린더의 피스톤 컵이 손상되었을 때
  4. 캐스터가 고르지 않을 때
(정답률: 68%)
  • 캐스터는 조향축이 수직선과 이루는 각도로, 차량의 직진 안정성과 조향 복원력에 영향을 주는 요소입니다. 따라서 브레이크의 작동 여부와는 직접적인 상관관계가 없습니다.
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79. 조향장치에서 조향기어의 백래시가 클 때 발생할 수 있는 현상으로 옳은 것은?

  1. 조향기어비가 커진다.
  2. 최소회전반경이 작아진다.
  3. 조향 휠의 좌·우 유격이 커진다.
  4. 조향 휠의 축방향 유격이 작아진다.
(정답률: 66%)
  • 조향기어의 백래시는 톱니바퀴와 피니언 기어 치차 사이의 간격을 의미합니다. 이 간격이 커지면 조향 휠을 움직여도 바퀴가 즉각 반응하지 않고 헛도는 구간이 생겨 조향 휠의 좌·우 유격이 커지게 됩니다.
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80. 전자 주차 브레이크(EPB)의 제어 기능에 해당되지 않는 것은?

  1. 스포츠 기능
  2. 비상 제동 기능
  3. 안전 클러치 기능
  4. 자동 차량 홀드 기능
(정답률: 73%)
  • 전자 주차 브레이크(EPB)는 전자적으로 주차 브레이크를 제어하는 시스템으로, 비상 제동, 자동 차량 홀드 등의 안전 및 편의 기능을 수행하지만, 차량의 주행 성능을 높이는 스포츠 기능과는 관련이 없습니다.
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5과목: 자동차전기

81. 1㎾인 기동전동기의 회전수가 2200rpm, 기동전동기의 피니언 잇수가 8 개, 플라이흴의 링기어 잇수가 65개라면, 플라이흴 링기어의 회전력(N·m)은 약 얼마인가?

  1. 20.5
  2. 25.3
  3. 35.3
  4. 55.3
(정답률: 39%)
  • 기동전동기의 출력과 회전수를 통해 토크를 구한 뒤, 기어비(링기어 잇수 / 피니언 잇수)를 곱하여 최종 회전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P}{\omega} \times \frac{Z_2}{Z_1}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{1000}{2 \times \pi \times \frac{2200}{60}} \times \frac{65}{8}$
    ③ [최종 결과] $T = 35.3$
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82. 충전장치의 발전기에서 3상 코일의 결선 방법에 따른 설명으로 틀린 것은? (단, 각 발전기의 권수 및 크기는 동일하다고 가정한다.)

  1. 삼각(델타)결선 방식은 중성점의 전압을 이용할 수 있다.
  2. Y결선의 경우 선간 전압은 상전압의 √3배이다.
  3. 삼각(델타)결선의 경우 선간 전류는 상전류의 √3배이다.
  4. Y결선 방식이 삼각(델타)결선 방식보다 높은 기전력을 얻을 수 있다.
(정답률: 40%)
  • 중성점을 형성하여 중성점 전압을 이용할 수 있는 방식은 Y결선입니다. 삼각(델타)결선은 중성점이 존재하지 않아 이를 이용할 수 없습니다.

    오답 노트
    Y결선 선간 전압: 상전압의 $\sqrt{3}$배
    삼각결선 선간 전류: 상전류의 $\sqrt{3}$배
    Y결선: 삼각결선보다 높은 기전력 획득 가능
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83. 교류 발전기의 출력 전류를 발생시키는 부분은?

  1. 로터
  2. 정류자
  3. 다이오드
  4. 스테이터 코일
(정답률: 58%)
  • 교류 발전기에서 로터는 자기장을 생성하는 역할을 하며, 실제 전류가 유도되어 출력되는 부분은 고정자 측의 스테이터 코일입니다.
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84. 자동차규칙에 의한 고전원전기장치 간 전기배선의 피복 색상은? (단, 보호기구 내부에 위치하는 경우는 제외한다.)

  1. 초록색
  2. 파랑색
  3. 주황색
  4. 빨강색
(정답률: 72%)
  • 자동차 전기배선 규정상 고전원전기장치 간의 배선 피복 색상은 식별이 용이하도록 주황색을 사용해야 합니다.
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85. 자동차규칙에 의한 자동차의 앞면에 적색의 등화 및 방향지시등과 혼동하기 쉬운 점멸등화의 설치가 가능한 경우로 틀린 것은?

  1. 긴급자동차에 설치하는 등화
  2. 화약류를 운송하는 경우에 사용하는 적색 등화
  3. 버스 및 어린이운송용 승합자동차의 윗부분에 설치하는 표시등
  4. 고압가스 탱크로리 앞면에 설치하는 적색의 등화
(정답률: 56%)
  • 자동차규칙상 앞면에는 적색 등화 설치가 금지되어 있습니다. 긴급자동차, 화약류 운송차량, 어린이운송용 승합자동차의 표시등 등 예외적인 경우에만 허용되며, 고압가스 탱크로리 앞면에 적색 등화를 설치하는 것은 허용되지 않습니다.
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86. 후진경보장치에서 물체에 부딪혀 되돌아오는 시간을 측정하여 물체와의 거리를 측정하는 센서는?

  1. 적외선 센서
  2. 와전류 센서
  3. 광전도 셀
  4. 초음파 센서
(정답률: 74%)
  • 초음파 센서는 초음파를 발사한 후 물체에 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 원리를 이용하므로 후진경보장치에 적합합니다.
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87. 점화장치에서 점화플러그의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 전기적 절연 성능이 양호할 것
  2. 자기청정온도가 높을 것
  3. 기계적 강도가 클 것
  4. 내열성이 클 것
(정답률: 61%)
  • 점화플러그의 자기청정온도는 너무 높으면 조기 점화(노킹)의 원인이 될 수 있으므로, 엔진의 조건에 맞는 적절한 온도를 유지하는 것이 중요하며 무조건 높아야 하는 조건이 아닙니다.
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88. 자동차 에어컨 구성부품 중 고온·고압의 기체 상태의 냉매를 액체 상태로 만드는 역할을 하는 것은?

  1. 압축기
  2. 응축기
  3. 팽창밸브
  4. 증발기
(정답률: 71%)
  • 응축기는 압축기에서 넘어온 고온·고압의 기체 냉매를 냉각시켜 액체 상태로 상변화시키는 역할을 수행합니다.

    오답 노트
    압축기: 냉매를 고온·고압의 기체로 압축합니다.
    팽창밸브: 액체 냉매를 급격히 팽창시켜 저온·저압의 안개 상태로 만듭니다.
    증발기: 냉매가 증발하며 주변의 열을 흡수하여 냉각시킵니다.
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89. 도로 차량-전기자동차용 교환형 배터리 일반 요구사항(KS R 1200)에 따른 엔클로 저의 종류로 틀린 것은?

  1. 방화용 엔클로저
  2. 촉매 방지용 엔클로저
  3. 감전 방지용 엔클로저
  4. 기계적 보호용 엔클로저
(정답률: 42%)
  • 배터리 엔클로저는 외장 케이스로서 안전을 위해 방화, 감전 방지, 기계적 보호 성능이 필수적으로 요구됩니다. 촉매 방지용 엔클로저라는 분류는 표준 요구사항에 해당하지 않습니다.
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90. 자동차용 납산 배터리의 방전 시 일어나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 배터리의 전해액 비중이 상승한다.
  2. 전해액의 묽은 황산은 물로 변한다.
  3. 양극판(과산화납)은 황산납으로 변한다.
  4. 음극판(해면상납)은 황산납으로 변한다.
(정답률: 61%)
  • 납산 배터리 방전 시에는 전해액인 묽은 황산이 물로 변하기 때문에 전해액의 비중은 오히려 감소합니다.

    오답 노트
    전해액의 묽은 황산은 물로 변한다: 방전 시 일어나는 정상적인 현상입니다.
    양극판(과산화납)은 황산납으로 변한다: 방전 시 양극의 화학 반응 결과입니다.
    음극판(해면상납)은 황산납으로 변한다: 방전 시 음극의 화학 반응 결과입니다.
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91. 다음 그림은 4행정 가솔린 기관에서 배전기 축이 1회전 하는 동안의 파형 변화 이다. 이 파형은 어떤 센서의 출력 파형인가?

  1. 1번 실린더 TDC 센서
  2. 대기압 센서
  3. 산소 센서
  4. 수온 센서
(정답률: 74%)
  • 파형은 크랭크 각 $720^{\circ}$ (4행정 기관의 1사이클) 동안 특정 시점에서 전압 변화가 발생하는 형태로, 이는 엔진의 상사점 위치를 검출하는 1번 실린더 TDC 센서의 전형적인 출력 파형입니다.
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92. 자동차 전조등 형식 중 할로겐 전조등의 특징으로 틀린 것은?

  1. 전구의 효율이 높아 밝기가 크다.
  2. 할로겐 사이클로 흑화 현상이 생긴다.
  3. 색온도가 높아 밝은 백색광을 얻을 수 있다.
  4. 교행용 필라멘트 아래의 차광판에 의해 눈부심이 적다.
(정답률: 61%)
  • 할로겐 전조등은 할로겐 사이클을 통해 필라멘트에서 증발한 텅스텐이 다시 복귀하므로 흑화 현상이 발생하지 않습니다. 흑화 현상은 주로 일반 백열전구에서 나타나는 특징입니다.
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93. 반도체의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압력을 받으면 전기가 발생한다.
  2. 자력을 받으면 도전도가 변화한다.
  3. 열을 받으면 전기 저항 값이 변화한다.
  4. 전류가 흐르면 맴돌이 전압이 발생한다.
(정답률: 53%)
  • 도체에 전류가 흐를 때 자기선속이 변화하며 이를 상쇄하기 위해 내부에 형성되는 것은 맴돌이 전압이 아니라 맴돌이 전류입니다.

    오답 노트
    압력을 받으면 전기가 발생한다: 압전 효과
    자력을 받으면 도전도가 변화한다: 자기 저항 효과
    열을 받으면 전기 저항 값이 변화한다: 서미스터 특성
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94. 전기자동차용 배터리 관리 시스템에 대한 일반 요구사항(KS R 1201)에서 다음이 설명하는 것은?

  1. 잔여 운행시간
  2. 안전 운전 범위
  3. 잔존 수명
  4. 사이클 수명
(정답률: 65%)
  • 에서 설명하는 내용은 배터리가 정지기능 상태가 되기 전까지 유효한 방전 상태에서 이동성 소자들에게 전류를 공급할 수 있는 것으로 평가되는 시간인 잔여 운행시간에 대한 정의입니다.
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95. 자기 인덕턴스 0.5H의 코일에 0.01 초 동안 3A의 전류가 변화하였을 때 이 코일에 유도되는 기전력(V)은?

  1. 5
  2. 10
  3. 1 5
  4. 150
(정답률: 49%)
  • 코일의 자기 인덕턴스와 전류의 시간당 변화량을 곱하여 유도 기전력을 구할 수 있습니다.
    ① $V = L \frac{\Delta I}{\Delta t}$
    ② $V = 0.5 \times \frac{3}{0.01}$
    ③ $V = 150$
    따라서 유도되는 기전력은 $150\text{V}$ 입니다.
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96. 전조등시험기의 정밀도에 대한 검사기준 중 허용오차 범위로 옳은 것은? (단, 자동차관리법 시행규칙에 의한다.)

  1. 광축편차는 ±1/3도 이내
  2. 광도지시는 ±20퍼센트 이내
  3. 광축의 판정정밀도는 ±1/3도 이내
  4. 광도의 판정정밀도는 ±1000칸델라 이내
(정답률: 53%)
  • 자동차관리법 시행규칙에 따른 전조등시험기의 정밀도 검사기준 중 광도의 판정정밀도는 $\pm 1000$ 칸델라 이내여야 합니다.

    오답 노트
    광축편차 및 광축의 판정정밀도: $\pm 1/6$도 이내
    광도지시: $\pm 15\%$이내
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97. 자동차규칙에 의한 최고속도제한장치의 공통적인 구조기준으로 틀린 것은?

  1. 임의적인 개조가 곤란한 구조일 것
  2. 외부의 전자파에 영향을 받지 아니할 것
  3. 변속장치의 작동에 영향을 주는 구조일 것
  4. 정상적으로 주행하는 자동차의 진동에 견딜 수 있을 것
(정답률: 72%)
  • 최고속도제한장치는 안전을 위해 설치되는 장치이므로, 차량의 기본 주행 성능인 변속장치의 작동에 영향을 주지 않는 구조여야 합니다.
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98. 에어백 시스템에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 안전벨트 프리텐셔너는 충돌 시 에어백보다 먼저 동작된다.
  2. 고장 진단을 위해 배터리를 체결한 상태 에서 교환 점검을 해야 한다.
  3. 사고 충격이 크지 않다면 에어백은 미전개 되며 프리텐셔너만 작동할 수도 있다.
  4. 커넥터 탈거 시 폭발이 일어나는 것을 방지하기 위해 단락바가 설치되어 있다.
(정답률: 76%)
  • 에어백 시스템 점검 및 교환 시에는 작업 중 예기치 못한 에어백 전개로 인한 사고를 방지하기 위해 반드시 배터리를 탈거한 상태에서 진행해야 합니다.
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99. 교류 발전기에서 출력이 낮은 원인으로 틀린 것은?

  1. 스테이터 코일의 단선
  2. 정류 다이오드의 단선
  3. 충전 경고등의 단선
  4. 로터 코일의 단선
(정답률: 62%)
  • 충전 경고등은 발전기의 출력 전압이 낮을 때 이를 운전자에게 알리기 위해 점등되는 표시 장치일 뿐, 발전기 자체의 출력을 낮추는 원인이 되지 않습니다.
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100. 기동전동기 크랭킹 전류소모 시험에 따른 결과에서 회전력이 부족하고 전류값이 규정보다 떨어졌을 때의 고장원인은?

  1. 메인접점 소손
  2. 정류자의 단락 절연 불량
  3. 정류자와 브러시 접촉저항이 큼
  4. 전기자 코일 또는 계자 코일이 단락
(정답률: 57%)
  • 옴의 법칙에 따라 전류값이 떨어진다는 것은 회로의 전체 저항이 증가했음을 의미합니다. 정류자와 브러시 사이의 접촉저항이 커지면 전류 흐름이 방해받아 전류값이 낮아지고, 결과적으로 기동전동기의 회전력(토크) 또한 부족하게 됩니다.
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