자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2022-04-24)

자동차정비기사 2022-04-24 필기 기출문제 해설

이 페이지는 자동차정비기사 2022-04-24 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

자동차정비기사
(2022-04-24 기출문제)

목록

1과목: 일반기계공학

1. 유압기기 요소에서 길이가 단면 치수에 비해서 비교적 긴 죔구를 의미하는 용어는?

  1. 램
  2. 초크
  3. 오리피스
  4. 스풀
(정답률: 52%)
  • 유압기기에서 단면 치수에 비해 길이가 비교적 긴 죔구(제한부)를 초크라고 합니다.
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2. 그림과 같은 균일분포하중이 작용하는 보의 최대 처짐량을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, W : 균일분포하중, L : 보의 길이, E : 세로탄성계수, I : 단면 2차 모멘트이다.)

(정답률: 57%)
  • 균일분포하중을 받는 캔틸레버 보의 최대 처짐량은 보의 자유단(끝점)에서 발생하며, 굽힘 관계식을 두 번 적분하여 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\delta_{max} = \frac{WL^4}{8EI}$
    ② [숫자 대입] $\delta_{max} = \frac{WL^4}{8EI}$
    ③ [최종 결과]
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3. 지름이 100mm인 유압 실린더의 이론 송출량이 830 cm3/s, 추력이 3kgf일 때 이 유압실린더의 속도(cm/s)는 얼마인가? (단, 펌프의 용적효율은 90% 이다.)

  1. 7.5
  2. 8.5
  3. 9.5
  4. 10.5
(정답률: 34%)
  • 유압 실린더의 실제 유량은 이론 송출량에 용적효율을 곱하여 구하며, 이는 단면적과 속도의 곱과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$v = \frac{Q \times \eta}{A}$$
    ② [숫자 대입]
    $$v = \frac{830 \times 0.9}{\pi \times 5^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$v \approx 9.5\text{ cm/s}$$
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4. 코일의 유효권수 12, 코일의 평균지름 40mm, 소선의 지름 6mm인 압축 코일 스프링에 30N의 외력이 작용할 때, 변위(mm)는 약 얼마인가? (단, 코일 스프링 재질의 전단탄성계수는 8×103 N/mm2 이다.)

  1. 9.35
  2. 17.78
  3. 22.70
  4. 33.46
(정답률: 44%)
  • 압축 코일 스프링의 변위를 구하기 위해 먼저 스프링 상수 $k$를 계산한 후, 훅의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$k = \frac{G \times d^{4}}{8 \times N \times D^{3}}$$
    $$\delta = \frac{F}{k}$$
    ② [숫자 대입]
    $$k = \frac{8 \times 10^{3} \times 6^{4}}{8 \times 12 \times 40^{3}} = 1.6875$$
    $$\delta = \frac{30}{1.6875}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\delta = 17.78$$
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5. 철강 시험편은 오스테나이트화한 후 시험편의 한 쪽 끝에 물을 분사하여 퀜칭하는 표준 시험법은?

  1. 붕화
  2. 복탄
  3. 조미니
  4. 마르에이징
(정답률: 43%)
  • 오스테나이트화한 시험편의 한쪽 끝부터 물을 분사하여 냉각 속도에 따른 경화능을 측정하는 표준 시험법은 조미니 시험입니다.
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6. 축에 직각인 하중을 지지하는 베어링은?

  1. 피벗 베어링
  2. 칼라 베어링
  3. 레이디얼 베어링
  4. 스러스트 베어링
(정답률: 49%)
  • 베어링은 하중의 방향에 따라 구분됩니다. 축의 중심선에 수직인 방향(직각)으로 작용하는 하중을 지지하는 베어링을 레이디얼 베어링이라고 합니다.

    오답 노트
    스러스트 베어링: 축 방향(평행) 하중 지지
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7. 두 축이 만나지도 않고, 평행하지도 않는 기어는?

  1. 웜과 웜 기어
  2. 베벨 기어
  3. 헬리컬 기어
  4. 스퍼 기어
(정답률: 53%)
  • 웜과 웜 기어는 두 축이 서로 만나지 않으면서 평행하지도 않은 엇갈린 축(Skew shaft) 형태의 기어 장치입니다.
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8. 호칭 지름이 50mm, 피치가 2mm인 미터 가는 나사가 2줄 왼나사로 암나사 등급이 6일 때 KS 나사 표시방법으로 옳은 것은?

  1. 왼 2줄 M50×2-6g
  2. 왼 2줄 M50×2-6H
  3. 2줄 M50×2-6g
  4. 2줄 M50×2-6H
(정답률: 54%)
  • 미터 나사의 표시 방법은 '나사 종류(왼나사의 경우 표시) 줄 수 M호칭지름×피치-공차등급' 순으로 표기합니다. 암나사의 공차 등급은 대문자로 표기하므로, 왼나사 2줄, 호칭지름 $50\text{mm}$, 피치 $2\text{mm}$, 암나사 등급 $6\text{H}$를 조합한 왼 2줄 M50×2-6H가 정답입니다.
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9. 지름 8cm, 길이 200cm 인 연강봉에 7000N 인장하중이 작용하였을 때 변형량은? (단, 탄성한도 내에 있다고 가정하며, 세로탄성계수는 2.1×106 N/cm2 이다.)

  1. 0.13mm
  2. 0.52mm
  3. 0.33mm
  4. 0.62mm
(정답률: 24%)
  • 재료의 탄성 변형량 공식을 사용하여 하중에 따른 길이 변화를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\delta = \frac{P \times L}{A \times E}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\delta = \frac{7000 \times 200}{(\pi \times 4^{2}) \times (2.1 \times 10^{6})}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\delta = 0.01324 \text{ cm} = 0.13 \text{ mm}$$
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10. 다음 중 버니어 캘리퍼스로 측정할 수 없는 것은?

  1. 구멍의 내경
  2. 구멍이 깊이
  3. 축의 편심량
  4. 공작물의 두께
(정답률: 65%)
  • 버니어 캘리퍼스는 내경, 외경, 깊이, 두께 등을 측정하는 도구이며, 축의 중심이 어긋난 정도인 편심량은 측정할 수 없습니다.
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11. 드릴링 머신에서 너트나 볼트의 머리와 접촉하는 면을 평면으로 파는 작업은?

  1. 리밍
  2. 보링
  3. 태핑
  4. 스폿 페이싱
(정답률: 46%)
  • 드릴링 머신에서 너트나 볼트의 머리가 닿는 면을 평평하게 깎아내는 작업은 스폿 페이싱입니다.
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12. 리벳이음에서 리벳의 지름이 d, 피치가 p일 때 판 효율을 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 48%)
  • 리벳이음에서 판 효율은 전체 피치에서 리벳 지름이 차지하는 비율을 제외한 나머지 유효 면적의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{판 효율} = \frac{(p-d) \times t}{p \times t}$
    ② [숫자 대입] $\text{판 효율} = \frac{p-d}{p}$
    ③ [최종 결과] $\text{판 효율} = 1 - \frac{d}{p}$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 일반적으로 단면이 각형이며 스터핑 박스에 채워 넣어 사용되어지는 패킹의 총칭은?

  1. 브레이드 패킹
  2. 코튼 패킹
  3. 금속박 패킹
  4. 글랜드 패킹
(정답률: 46%)
  • 단면이 각형이며 스터핑 박스에 채워 넣어 사용하는 패킹의 총칭은 글랜드 패킹입니다.
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14. 정밀 주조법의 일종으로 정밀한 금형에 용융금속을 고압, 고속으로 주입하여 주물을 얻는 방법으로 Al합금, Mg합금 등에 주로 사용되는 주조법은?

  1. 원심주조법
  2. 다이캐스팅
  3. 셸 몰드법
  4. 연속주조법
(정답률: 61%)
  • 다이캐스팅은 정밀한 금형에 용융 금속을 고압·고속으로 압입하여 정밀한 형상의 주물을 얻는 방법으로, 주로 Al 합금이나 Mg 합금과 같이 융점이 낮은 비철금속에 사용됩니다.
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15. 알루미늄 합금인 두랄루민의 표준성분에 해당하지 않는 원소는?

  1. Co
  2. Cu
  3. Mg
  4. Mn
(정답률: 56%)
  • 두랄루민은 알루미늄(Al)에 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 망간(Mn) 등을 첨가하여 강도를 높인 합금입니다. 코발트(Co)는 두랄루민의 표준 성분에 포함되지 않습니다.
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16. 비틀림을 받는 원형 단면 봉에서 발생하는 비틀림 각에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 봉의 길이에 반비례한다.
  2. 전단 탄성계수에 반비례한다.
  3. 비틀림 모멘트에 반비례한다.
  4. 극단면 2차 모멘트에 반비례한다.
(정답률: 43%)
  • 원형 단면 봉의 비틀림 각 $\theta$는 비틀림 모멘트 $T$, 봉의 길이 $L$에 비례하고, 전단 탄성계수 $G$와 극단면 2차 모멘트 $I$에 반비례합니다.
    $$ \theta = \frac{T L}{G I} $$

    오답 노트
    봉의 길이: 비례함
    전단 탄성계수: 반비례함 (정답 후보이나, 문제의 공식 지정 정답에 따라 극단면 2차 모멘트 선택)
    비틀림 모멘트: 비례함
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17. 그림과 같이 용접이음을 하였을 때 굽힘응력을 계산하는 식으로 옳은 것은? (단, L : 용접 길이, t : 용접치수(용접 판두께), ℓ : 용접부에서 하중 작용선까지 거리, W : 작용하중이다.)

(정답률: 40%)
  • 용접부의 굽힘응력은 하중에 의한 굽힘 모멘트를 단면계수로 나누어 계산합니다. 주어진 조건에서 굽힘응력 $\sigma$는 다음과 같이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{6 W \ell}{t^2 L}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 정답이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과]
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18. 유압 회로 구성에 사용되는 어큐물레이터의 용도가 아닌 것은?

  1. 주 동력원
  2. 비상동력원
  3. 누설 보상기
  4. 유압 완충기
(정답률: 52%)
  • 어큐물레이터는 유압 시스템에서 에너지를 저장했다가 필요할 때 방출하는 장치로, 비상동력원, 누설 보상기, 유압 완충기(맥동 제거) 등의 용도로 사용됩니다. 하지만 시스템 전체를 구동하는 주 동력원은 펌프가 담당하므로 어큐물레이터의 용도가 아닙니다.
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19. 다음 중 나사산을 가공하는데 적합한 가공법은?

  1. 전조
  2. 압출
  3. 인발
  4. 압연
(정답률: 49%)
  • 전조 가공은 다이나 롤러를 사용하여 재료를 회전시키며 강한 압력을 가해 소성 변형을 일으키는 방법으로, 수나사나 기어 가공에 매우 적합한 공법입니다.
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20. 하중을 물체에 작용하는 상태에 따라 분류할 때 해당하지 않는 것은?

  1. 인장하중
  2. 압축하중
  3. 전단하중
  4. 교번하중
(정답률: 55%)
  • 하중은 작용 방식에 따라 정하중과 동하중으로 분류할 수 있습니다.
    인장하중, 압축하중, 전단하중은 모두 시간에 따라 크기와 방향이 변하지 않는 정하중의 종류입니다.

    오답 노트
    교번하중: 방향이 주기적으로 변하는 동하중의 일종입니다.
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2과목: 기계열역학

21. 이상적인 증기 압축 냉동 사이클의 과정은?

  1. 정적방열과정→등엔트로피 압축과정→정적증발과정→등엔탈피 팽창과정
  2. 정압방열과정→등엔트로피 압축과정→정압증발과정→등엔탈피 팽창과정
  3. 정적증발과정→등엔트로피 압축과정→정적방열과정→등엔탈피 팽창과정
  4. 정압증발과정→등엔트로피 압축과정→정압방열과정→등엔탈피 팽창과정
(정답률: 30%)
  • 이상적인 증기 압축 냉동 사이클은 냉매가 증발기에서 열을 흡수하고, 압축기에서 압축된 후, 응축기에서 열을 방출하고, 팽창밸브를 통해 압력이 낮아지는 과정을 반복합니다.
    따라서 정압증발과정→등엔트로피 압축과정→정압방열과정→등엔탈피 팽창과정 순으로 진행됩니다.
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22. 공기 표준 사이클로 작동되는 디젤 사이클의 이론적인 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 비열비는 1.4, 압축비는 16이며, 체절비(cut-off ratio)는 1.8 이다.)

  1. 50.1
  2. 53.2
  3. 58.6
  4. 62.4
(정답률: 22%)
  • 디젤 사이클의 이론적 열효율은 압축비, 체절비, 비열비를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{1}{\epsilon^{\kappa-1}} \times \frac{\sigma^{\kappa}-1}{\kappa(\sigma-1)}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{1}{16^{1.4-1}} \times \frac{1.8^{1.4}-1}{1.4(1.8-1)}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.6238$
    따라서 약 62.4%가 됩니다.
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23. 어떤 물질 1000kg이 있고 부피는 1.404m3 이다. 이 물질의 엔탈피가 1344.8 kJ/kg 이고 압력이 9MPa 이라면 물질의 내부에너지는 약 몇 kJ/kg 인가?

  1. 1332
  2. 1284
  3. 1048
  4. 875
(정답률: 34%)
  • 엔탈피의 정의인 $h = u + Pv$를 이용하여 내부에너지 $u$를 산출합니다. 이때 압력과 부피의 단위는 $\text{kPa}$와 $\text{m}^3/\text{kg}$로 통일하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $u = h - Pv$
    ② [숫자 대입] $u = 1344.8 - (9000 \times \frac{1.404}{1000})$
    ③ [최종 결과] $u = 1332$
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24. 출력 10000kW 의 터빈 플랜트의 시간당 연료소비량이 5000kg/h 이다. 이 플랜트의 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 연료의 발열량은 33440kJ/kg 이다.)

  1. 25.4%
  2. 21.5%
  3. 10.9%
  4. 40.8%
(정답률: 39%)
  • 열효율은 공급된 총 열에너지(입력) 대비 실제 출력된 일의 비율로 계산합니다. 연료 소비량을 초당 질량 유량으로 변환하여 입력 에너지를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{\dot{m} \times Q}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{10000}{\frac{5000}{3600} \times 33440}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.215 \text{ (21.5%)}$
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25. 다음 압력값 중에서 표준대기압(1 atm)과 차이(절대값)가 가장 큰 압력은?

  1. 1 MPa
  2. 100 kPa
  3. 1 bar
  4. 100 hPa
(정답률: 45%)
  • 표준대기압 $1\text{ atm}$은 약 $101.325\text{ kPa}$입니다. 각 보기의 단위를 $\text{Pa}$로 통일하여 비교하면 차이가 가장 큰 값을 찾을 수 있습니다.

    오답 노트
    100 kPa: 약 $1.325\text{ kPa}$ 차이
    1 bar: $100\text{ kPa}$이므로 약 $1.325\text{ kPa}$ 차이
    100 hPa: $10\text{ kPa}$이므로 약 $91.325\text{ kPa}$ 차이
    1 MPa: $1000\text{ kPa}$이므로 약 $898.675\text{ kPa}$ 차이로 가장 큼
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26. -15℃와 75℃의 열원 사이에서 작동하는 카르노 사이클 열펌프의 난방 성능계수는 얼마인가?

  1. 2.87
  2. 3.87
  3. 6.16
  4. 7.16
(정답률: 39%)
  • 카르노 열펌프의 난방 성능계수는 고온부 온도와 두 열원 간의 온도 차이의 비로 결정하며, 온도는 반드시 절대온도(K)를 사용해야 합니다.
    ① [기본 공식] $COP_{HP} = \frac{T_H}{T_H - T_L}$
    ② [숫자 대입] $COP_{HP} = \frac{75 + 273}{75 - (-15)}$
    ③ [최종 결과] $COP_{HP} = 3.87$
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27. 그림과 같이 작동하는 냉동사이클(압력(P) - 엔탈피(h) 선도)에서 h1 = h4 = 98 kJ/kg, h2 = 246kJ/kg, h3 = 298kJ/kg 일 때 이 냉동사이클의 성능계수(COP)는 약 얼마인가?

  1. 4.95
  2. 3.85
  3. 2.85
  4. 1.95
(정답률: 27%)
  • 냉동사이클의 성능계수(COP)는 냉동효과를 압축기 일량으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $COP = \frac{h_2 - h_1}{h_3 - h_2}$
    ② [숫자 대입] $COP = \frac{246 - 98}{298 - 246}$
    ③ [최종 결과] $COP = 2.85$
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28. 열교환기를 흐름 배열(flow arrangement) 에 따라 분류할 때 그림과 같은 형식은?

  1. 평행류
  2. 대향류
  3. 병행류
  4. 직교류
(정답률: 49%)
  • 열교환기에서 고온 유체와 저온 유체가 서로 직각 방향으로 교차하여 흐르는 형식을 직교류라고 합니다.
    그림과 같이 고온 입/출구 방향과 저온 입/출구 방향이 서로 수직으로 교차하고 있으므로 직교류에 해당합니다.
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29. 피스톤-실린더 내부에 존재하는 온도 150℃, 압력 0.5MPa의 공기 0.2kg은 압력이 일정한 과정에서 원래 체적의 2배로 늘어난다. 이 과정에서의 일은 약 몇 kJ 인가? (단, 공기의 기체상수가 0.287 kJ/(kg·K)인 이상기체로 가정한다.)

  1. 12.3
  2. 16.5
  3. 20.5
  4. 24.3
(정답률: 20%)
  • 정압과정에서 기체가 하는 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산합니다. 먼저 이상기체 상태방정식을 통해 초기 체적을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = P(V_2 - V_1) = P \times V_1$$
    ② [숫자 대입]
    $$W = 500 \times \frac{0.2 \times 0.287 \times (150 + 273.15)}{500}$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 24.3\text{ kJ}$$
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30. 온도가 20℃, 압력은 100kPa인 공기 1kg을 정압과정으로 가열 팽창시켜 체적을 5배로 할 때 온도는 약 몇 ℃ 가 되는가? (단, 해당 공기는 이상기체이다.)

  1. 1192℃
  2. 1242℃
  3. 1312℃
  4. 1442℃
(정답률: 36%)
  • 이상기체의 정압과정에서는 압력이 일정하므로 샤를의 법칙에 의해 절대온도는 체적에 비례합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{V_1}{20 + 273.15} = \frac{5V_1}{T_2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T_2 = 5 \times 293.15 = 1465.75\text{ K}$$
    이를 섭씨온도로 변환하면 $1465.75 - 273.15 = 1192.6\text{ ℃}$가 되어 약 $1192\text{ ℃}$가 됩니다.
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31. 그림과 같은 열기관 사이클이 있을 때 실제 가능한 공급열량(QH)과 일량(W)은 얼마인가? (단, QL은 방열열량이다.)

  1. QH = 100 kJ, W = 80 kJ
  2. QH = 110 kJ, W = 80 kJ
  3. QH = 100 kJ, W = 90 kJ
  4. QH = 110 kJ, W = 90 kJ
(정답률: 44%)
  • 열기관의 실제 효율은 카르노 사이클의 이론적 최대 효율을 초과할 수 없습니다. 먼저 주어진 고온부 온도 $T_H = 1200\text{ K}$와 저온부 온도 $T_L = 300\text{ K}$를 이용해 최대 효율을 구합니다.
    $$\eta_{max} = \frac{T_H - T_L}{T_H}$$
    $$\eta_{max} = \frac{1200 - 300}{1200}$$
    $$\eta_{max} = 0.75$$
    최대 효율이 $75\%$이므로, 실제 효율 $\eta = \frac{W}{Q_H}$가 $0.75$이하인 조건을 만족하는 보기를 찾습니다.

    오답 노트
    Q_H = 100\text{ kJ}, W = 80\text{ kJ}: \eta = 0.8$ (최대 효율 초과) Q_H = 100\text{ kJ}, W = 90\text{ kJ}: \eta = 0.9$ (최대 효율 초과)
    Q_H = 110\text{ kJ}, W = 90\text{ kJ}: \eta \approx 0.818$ (최대 효율 초과) 따라서 $Q_H = 110\text{ kJ}, W = 80\text{ kJ}$일 때 $\eta \approx 0.727$로 실제 가능합니다.
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32. 3kg의 공기가 400K에서 830K까지 가열될 때 엔트로피 변화량은 약 몇 kJ/K 인가? (단, 이 때 압력은 120kPa에서 480kPa까지 변화하였고, 공기의 정압비열은 1.005 kJ/(kg·K), 공기의 기체상수는 0.287kJ/(kg·K) 이다.)

  1. 0.584
  2. 0.719
  3. 0.842
  4. 1.007
(정답률: 29%)
  • 이상기체의 엔트로피 변화량은 온도 변화에 의한 항과 압력 변화에 의한 항의 합으로 계산합니다. 정압비열 $C_p$와 기체상수 $R$을 사용하여 다음과 같이 풀이합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = m C_p \ln \frac{T_2}{T_1} - m R \ln \frac{P_2}{P_1}$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = 3 \times 1.005 \times \ln \frac{830}{400} - 3 \times 0.287 \times \ln \frac{480}{120}$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 1.007 \text{ kJ/K}$
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33. 밀폐 시스템에서 압력(P)이 아래와 같이 체적(V)에 따라 변한다고 할 때 체적이 0.1m3에서 0.3m3로 변하는 동안 이 시스템이 한 일은 약 몇 J 인가? (단, P의 단위는 kPa, V의 단위는 m3 이다.)

  1. 200
  2. 400
  3. 800
  4. 1600
(정답률: 39%)
  • 밀폐 시스템에서 기체가 한 일은 압력을 체적에 대해 적분한 값과 같습니다. 주어진 압력 함수 $P = 5 - 15 \times V$를 체적 범위 $0.1 \text{ m}^3$에서 $0.3 \text{ m}^3$까지 적분하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \int_{V_1}^{V_2} (5 - 15V) dV$
    ② [숫자 대입] $W = [5V - 7.5V^2]_{0.1}^{0.3} = (1.5 - 0.675) - (0.5 - 0.075)$
    ③ [최종 결과] $W = 0.4 \text{ MJ} = 400 \text{ kJ}$
    단, 문제의 보기 단위가 J로 되어 있으나 계산 결과는 $400 \text{ kJ}$이며, 보기의 수치 400과 일치합니다.
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34. 그림과 같이 선형 스프링으로 지지되는 피스톤-실린더 장치 내부에 있는 기체를 가열하여 기체의 체적이 V1에서 V2로 증가하였고, 압력은 P1에서 P2로 변화하였다. 이때 기체가 피스톤에 행한 일을 옳게 나타낸 식은? (단, 실린더와 피스톤 사이에 마찰은 무시하며 실린더 내부의 압력(P)은 실린더 내부 부피(V)와 선형관계(P=aV, a는 상수)에 있다고 본다.)

(정답률: 42%)
  • 압력 $P$와 체적 $V$가 선형 관계($P=aV$)에 있을 때, 기체가 한 일은 $P-V$ 선도 아래의 면적과 같습니다. 이는 사다리꼴의 넓이를 구하는 공식과 동일하게 평균 압력에 체적 변화량을 곱하여 구할 수 있습니다.
    $$\text{Work} = \frac{1}{2}(P_1 + P_2)(V_2 - V_1)$$
    따라서 정답은 입니다.
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35. 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. 76%
(정답률: 37%)
  • 이상적인 브레이턴 사이클의 열효율은 온도-엔트로피 선도에서 각 지점의 온도를 이용하여 계산할 수 있습니다. 온도 차이를 이용한 효율 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\eta = 1 - \frac{T_4 - T_1}{T_3 - T_2}$
    ② [숫자 대입] $\eta = 1 - \frac{160 - 30}{1060 - 200}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.8488 \approx 85\%$
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36. 질량이 m으로 동일하고, 온도가 각각 T1, T2(T1 ＞ T2)인 두 개의 금속덩어리가 있다. 이 두 개의 금속덩어리가 서로 접촉되어 온도가 평형상태에 도달하였을 때 엔트로피 변화량(△S)은? (단, 두 금속의 비열은 c로 동일하고, 다른 외부로의 열교환은 전혀 없다.)

(정답률: 38%)
  • 두 금속 덩어리가 접촉하여 열평형 상태에 도달할 때의 전체 엔트로피 변화량은 각 금속의 엔트로피 변화량의 합으로 계산합니다. 비열과 질량이 동일하므로 최종 온도는 두 온도의 산술 평균인 $\frac{T_1 + T_2}{2}$가 되며, 이를 엔트로피 공식에 대입하여 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\Delta S = 2mc \ln \frac{T_1 + T_2}{2 \sqrt{T_1 T_2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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37. 0℃ 얼음 1kg이 열을 받아서 100℃ 수증기가 되었다면, 엔트로피 증가량은 약 몇 kJ/K 인가? (단, 얼음의 융해열은 336 kJ/kg이고, 물의 기화열은 2264 kJ/kg이며, 물의 정압비열은 4.186 kJ/(kg·K) 이다.)

  1. 8.6
  2. 10.2
  3. 12.8
  4. 14.4
(정답률: 15%)
  • 얼음이 수증기가 되는 과정은 융해 $\rightarrow$가열 $\rightarrow$ 기화의 3단계로 이루어지며, 각 단계의 엔트로피 변화량($\Delta S = \frac{Q}{T}$ )의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta S = \frac{m \times L_f}{T_1} + m \times C_p \times \ln(\frac{T_2}{T_1}) + \frac{m \times L_v}{T_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta S = \frac{1 \times 336}{273} + 1 \times 4.186 \times \ln(\frac{373}{273}) + \frac{1 \times 2264}{373}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta S = 8.6$$
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38. 압력 1MPa, 온도 50℃인 R-134a의 비체적의 실제 측정값이 0.021796 m3/kg 이었다. 이상기체 방정식을 이용한 이론적인 비체적과 측정값과의 오차(= )는 약 몇 % 인가? (단, R-134a 이상기체의 기체상수는 0.0815 kPa·m3/(kg·K) 이다.)

  1. 5.5%
  2. 12.5%
  3. 20.8%
  4. 30.8%
(정답률: 31%)
  • 이상기체 상태방정식을 통해 이론적 비체적을 구한 뒤, 주어진 오차 공식 에 대입하여 계산합니다. 온도는 절대온도 $K$로 변환해야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$v = \frac{R \times T}{P}$$
    $$\text{오차} = \frac{v_{\text{이론}} - v_{\text{실제}}}{v_{\text{실제}}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$v = \frac{0.0815 \times (273.15 + 50)}{1000} = 0.02635$$
    $$\text{오차} = \frac{0.02635 - 0.021796}{0.021796} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{오차} = 20.8$$
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39. 시간당 380000kg의 물을 공급하여 수증기를 생산하는 보일러가 있다. 이 보일러에 공급하는 물의 비에탈피는 830 kJ/kg이고, 생산되는 수증기의 비엔탈피는 3230 kJ/kg이라고 할 때, 발열량이 32000 kJ/kg 인 석탄을 시간당 34000kg씩 보일러에 공급한다면 이 보일러에 효율은 약 몇 % 인가?

  1. 66.9%
  2. 71.5%
  3. 77.3%
  4. 83.8%
(정답률: 22%)
  • 보일러의 효율은 공급된 연료의 총 발열량 대비 물이 흡수한 열량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{m_{w} \times (h_{s} - h_{w})}{m_{f} \times H_{f}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\eta = \frac{380000 \times (3230 - 830)}{34000 \times 32000} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 83.8$$
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40. 밀폐 시스템에서 가역정압과정이 발생할 때 다음 중 옳은 것은? (단, U는 내부에너지, Q는 열량, H는 엔탈피, S는 엔트로피, W는 일량을 나타낸다.)

  1. dH = dQ
  2. dU = dQ
  3. dS = dQ
  4. dW = dQ
(정답률: 38%)
  • 정압과정(압력이 일정한 과정)에서 계에 가해진 열량은 내부에너지의 증가와 외부로 한 일의 합과 같으며, 이는 정의상 엔탈피의 변화량과 동일합니다.
    따라서 가역정압과정에서는 다음 식이 성립합니다.
    $$dH = dQ$$
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3과목: 자동차기관

41. 전자제어 연료분사장치의 인젝터에서 연료 분사량을 결정하는 요인이 아닌 것은?

  1. 노즐의 지름
  2. 연료의 압력
  3. 인젝터의 재질
  4. 니들밸브가 열려 있는 시간
(정답률: 65%)
  • 연료 분사량은 연료가 나가는 통로의 크기(노즐 지름), 밀어내는 힘(연료 압력), 그리고 통로가 열려 있는 시간(니들밸브 개방 시간)에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    인젝터의 재질: 내구성과 내열성에는 영향을 주지만 분사량 결정 요인은 아님
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42. 전자제어 디젤엔진의 연료분사 중 엔진의 소음과 진동을 줄이고 연소압력의 완만한 상승을 위한 분사는?

  1. 부분분사
  2. 예비분사
  3. 순차분사
  4. 주분사
(정답률: 66%)
  • 예비분사는 주분사 전에 소량의 연료를 미리 분사하여 연소실 내 압력을 완만하게 상승시킴으로써, 급격한 압력 상승으로 인한 디젤 특유의 소음과 진동(디젤 노킹)을 줄이는 역할을 합니다.
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43. 터보 과급 장치에서 타임래그(time lag)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 터보가 작동되는 동안 터빈의 회전수와 압축기의 회전수의 차이를 말한다.
  2. 공회전에서는 터보가 작동되지 않고 고속 주행 중에만 작동되는 현상을 말한다.
  3. 가속페달을 밟았을 때 배기가스가 터빈과 압축기를 돌려 출력이 발생하는 시점까지의 시간차를 말한다.
  4. 가속페달을 밟고 난 후에 터보에 작동되어 가속페달을 밟지 않았는데도 출력효과가 나타나는 현상을 말한다.
(정답률: 62%)
  • 타임래그(time lag)란 가속페달을 밟아 배기가스 양이 증가했음에도 불구하고, 이 가스가 터빈과 압축기를 충분히 회전시켜 실제 과급 압력이 상승하고 출력이 나타나기까지 걸리는 시간적 지연 현상을 의미합니다.
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44. 실린더 벽 마모량을 측정할 때 사용하는 측정기로 적절하지 않은 것은?

  1. 다이얼 게이지
  2. 내측 마이크로미터
  3. 실린더 보어 게이지
  4. 텔레스코핑 게이지와 외측 마이크로미터
(정답률: 49%)
  • 실린더 벽 마모량은 내경의 치수 변화를 측정해야 하므로 내측 마이크로미터, 보어 게이지, 텔레스코핑 게이지 등이 사용됩니다. 반면 다이얼 게이지는 주로 축의 휨, 엔드 플레이, 런 아웃 등 편심이나 변위량을 측정하는 데 사용되는 도구입니다.
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45. 피스톤 링의 플러터(flutter) 현상을 방지하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 고온·고압에 견딜 수 있도록 내열성이 양호할 것
  2. 실린더 벽에 상처를 주지 않도록 장력이 낮을 것
  3. 실린더와의 접촉을 견딜 수 있도록 내마멸성이 양호할 것
  4. 연소열을 실린더 벽으로 전달하여 열전도가 양호할 것
(정답률: 64%)
  • 플러터(flutter) 현상은 피스톤 링이 고속 운동 시 진동하며 실린더 벽에서 떨어지는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 링이 실린더 벽에 밀착될 수 있도록 적절한 장력을 유지해야 하므로, 장력이 낮아야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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46. 4행정 사이클 엔진에서 실린더 내에 흡입되는 흡입공기량이 감소하는 이유로 틀린 것은?

  1. 흡입 및 배기 밸브의 개폐시기 조정이 불완전할 때
  2. 흡입 및 배기의 관성이 피스톤 운동을 따르지 못할 때
  3. 피스톤 링, 밸브 등의 마모에 의하여 가스누설이 발생할 때
  4. 흡입압력이 대기압력보다 높고, 실린더 온도가 대기온도보다 낮을 때
(정답률: 57%)
  • 흡입공기량은 압력 차이가 클수록, 온도가 낮아 밀도가 높을수록 증가합니다. 따라서 흡입압력이 대기압보다 높고 실린더 온도가 대기온도보다 낮은 조건은 오히려 흡입공기량을 증가시키는 요인이 되므로 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    밸브 개폐시기 불완전: 흡입 효율 저하
    관성 불일치: 충진 효율 감소
    가스 누설: 유효 흡입량 손실
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47. 어느 기관의 피스톤 행정이 120mm이고, 피스톤링이 마찰력이 3kgf, 엔진회전수가 2000rpm 일 때 피스톤의 평균속도와 피스톤링에 의한 손실마력은?

  1. 평균속도 4m/s, 손실마력 0.26PS
  2. 평균속도 8m/s, 손실마력 0.32PS
  3. 평균속도 10m/s, 손실마력 0.66PS
  4. 평균속도 12m/s, 손실마력 0.82PS
(정답률: 47%)
  • 피스톤의 평균속도는 행정 거리와 회전수를 이용해 계산하며, 손실마력은 마찰력과 평균속도의 곱을 마력 환산 계수로 나누어 산출합니다.
    ① [평균속도 공식] $V = L \times 2 \times \frac{N}{60}$
    ② [숫자 대입] $V = 0.12 \times 2 \times \frac{2000}{60}$
    ③ [최종 결과] $V = 8\text{ m/s}$

    ① [손실마력 공식] $P = \frac{F \times V}{75}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{3 \times 8}{75}$
    ③ [최종 결과] $P = 0.32\text{ PS}$
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48. 디젤엔진에서 착화지연에 영향을 주는 요소로 거리가 먼 것은?

  1. 공연비
  2. 연료 입자의 크기
  3. 연료의 분무 상태
  4. 연소실 내 공기의 온도와 압력
(정답률: 56%)
  • 디젤엔진의 착화지연은 연료가 분사된 후 연소가 시작될 때까지의 시간을 의미하며, 이는 주로 연료의 물리적 상태(입자 크기, 분무 상태)와 연소실 내의 열역학적 상태(온도, 압력)에 의해 결정됩니다. 공연비는 연소 효율과 배출가스에 영향을 주지만, 초기 착화지연을 결정짓는 직접적인 요소와는 거리가 멉니다.
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49. 내연기관의 열효율이 30% 이고, 출력이 80PS, 연료의 저위발열량이 10000 kcal/kg 일 때 1시간 동안의 연료소비량은?

  1. 약 8.5 kg/h
  2. 약 10.1 kg/h
  3. 약 12.6 kg/h
  4. 약 16.9 kg/h
(정답률: 19%)
  • 엔진의 출력과 열효율, 연료의 발열량을 이용하여 시간당 연료 소비량을 계산합니다. 이때 $1\text{PS} \approx 632.3\text{kcal/h}$의 환산 값을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{연료 소비량} = \frac{632.3 \times \text{출력}}{\text{열효율} \times \text{저위 발열량}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{연료 소비량} = \frac{632.3 \times 80}{0.3 \times 10000}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{연료 소비량} = 16.86$$
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50. 가솔린엔진의 파워밸런스 시험을 할 때 판정방법으로 옳은 것은?

  1. 진공도의 변화는 각 실린더간에10% 이내의 차이여야 한다.
  2. HC의 변화는 각 실린더간에 10% 이내의 차이여야 한다.
  3. O2의 변화는 각 실린더간에 5% 이내의 차이여야 한다.
  4. 엔진회전수의 변화는 각 실린더간에 3% 이내의 차이여야 한다.
(정답률: 45%)
  • 파워밸런스 시험은 각 실린더의 점화 플러그 커넥터를 하나씩 탈착하여 엔진 회전수의 변화를 측정함으로써 부조 실린더를 판별하는 시험이며, 정상 실린더 간의 회전수 변화는 $3\%$이내여야 합니다.

    오답 노트
    진공도 변화는 압축 압력 시험과 관련된 내용입니다.
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51. LPG 자동차에서 안전밸브가 장착된 충전밸브의 역할이 아닌 것은?

  1. 연료의 충전
  2. 과충전 방지
  3. 과류 방지
  4. 용기의 파열 및 폭발 방지
(정답률: 40%)
  • 안전밸브가 장착된 충전밸브는 연료의 충전, 과충전 방지, 그리고 과충전으로 인한 용기의 파열 및 폭발 방지를 목적으로 합니다. 따라서 과류 방지는 해당 밸브의 주된 역할이 아닙니다.
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52. 디젤 연료의 착화성을 나타내는 세탄가는?

  1. 세탄과 이소헵탄의 체적혼합비
  2. 노말 헵탄과 이소헵탄의 체적혼합비
  3. α-미텔나프탈렌과 이소옥탄의 체적혼합비
  4. 세탄과 [α-메틸나프탈렌+세탄]의 체적혼합비
(정답률: 55%)
  • 디젤 연료의 착화성을 나타내는 세탄가는 세탄과 $\alpha$-메틸나프탈렌의 혼합 연료 중 세탄이 차지하는 체적 비율로 정의합니다.

    오답 노트
    이소옥탄과 노말 헵탄의 혼합비는 가솔린의 안티노크성을 나타내는 옥탄가에 해당합니다.
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53. 전자제어 가솔린엔진 연료 분사장치에서 연료계통에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 인젝터는 ECU에 의해 제어된다.
  2. 연료펌프는 DC모터를 많이 사용한다.
  3. 자동차 주행속도에 따라 연료압력 조절기의 압력을 변화시킨다.
  4. 연료펌프의 체크밸브는 연료라인에 잔압을 형성시킨다.
(정답률: 34%)
  • 연료압력 조절기는 자동차의 주행속도가 아니라, 엔진 회전수나 흡기다기관의 진공도에 따라 연료 파이프 내의 압력을 조절하여 최적의 연료량을 공급합니다.
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54. 자동차 기관에서 단행정 기관의 장점이 아닌 것은?

  1. 흡·배기 밸브의 지름을 크게 할 수 있어 흡·배기 효율을 높일 수 있다.
  2. 피스톤의 평균속도를 높이지 않고 기관의 회전속도를 빠르게 할 수 있다.
  3. 기관의 높이를 낮게 할 수 있다.
  4. 직렬형 기관인 경우 기관의 길이가 짧아진다.
(정답률: 47%)
  • 단행정 기관(오버스퀘어 기관)은 행정 길이를 짧게 하고 피스톤 지름을 크게 만든 기관입니다. 행정이 짧으므로 기관의 높이는 낮아지지만, 피스톤 지름이 커지므로 직렬형 기관의 경우 전체 길이는 오히려 길어지게 됩니다.
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55. 크랭크각 센서에서 포토 다이오다가 ON될 때 단자 출력 전압(V)은 약 얼마인가?

  1. 0
  2. 5
  3. 10
  4. 12
(정답률: 45%)
  • 포토 다이오드는 빛을 받아 ON 되면 전류를 접지로 통과시키는 스위치 역할을 합니다. 회로에서 포토 다이오드가 ON 되면 출력 단자가 접지와 연결되어 전압이 $0\text{V}$가 됩니다.
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56. 캐니스터에 포집된 연료증발가스를 조절하는 장치는?

  1. PCSV(Purge Control Solenoid Valve)
  2. PCV(Positive Crankcase Ventilation)
  3. EGR(Exhaust Gas Recirculation)
  4. ACV(Air Control Valve)
(정답률: 62%)
  • 캐니스터에 포집된 연료증발가스를 엔진 연소실로 보내어 연소시키도록 조절하는 장치는 PCSV(Purge Control Solenoid Valve)입니다.
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57. 가솔린엔진의 유해 배출가스인 질소산화물 발생 농도에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기관의 압축비가 낮은 편이 발생농도가 낮다.
  2. 냉각수 온도가 낮은 편이 발생농도가 낮다.
  3. 혼합비가 농후한 편이 발생농도가 낮다.
  4. 점화시기가 빠른 편이 발생농도가 낮다.
(정답률: 34%)
  • 질소산화물(NOx)은 연소실 내의 온도가 높고 이론공연비 부근일 때 가장 많이 발생합니다. 따라서 압축비가 낮거나, 냉각수 온도가 낮거나, 혼합비가 농후할 때는 연소 온도가 낮아져 발생 농도가 감소합니다.

    오답 노트
    점화시기가 빠른 편이 발생농도가 낮다: 점화시기가 빠르면 연소실 내 최고 온도가 상승하여 질소산화물 발생 농도가 오히려 높아집니다.
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58. 제동마력이 150PS, 엔진회전수가 2000rpm일 때 엔진의 회전력(kgf·m)은 약 얼마인가?

  1. 5.6
  2. 13.3
  3. 53.7
  4. 95.5
(정답률: 31%)
  • 제동마력, 엔진 회전수, 회전력(토크)의 관계식을 이용하여 회전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $PS = \frac{T \times N}{716.2}$ (마력 = 회전력 $\times$ 회전수 / $716.2$)
    ② [숫자 대입] $150 = \frac{T \times 2000}{716.2}$
    ③ [최종 결과] $T = 53.7$
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59. 전자제어 가솔린엔진에서 지르코니아 방식 산소센서에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지르코니아 소자에 백금으로 코팅되어 있다.
  2. 배기가스 중에 산소가 적으면 약 900mV 정도의 전압이 출력된다.
  3. 배기가스 중에 공연비가 희박하면 약 1~4.5V 의 전압이 출력된다.
  4. 산소 농도를 검출하기 위해서는 일반적으로 산소센서의 온도가 약 300℃ 이상이 되어야 한다.
(정답률: 46%)
  • 지르코니아 산소센서는 공연비가 희박할 때 전압이 낮게(약 $100mV$이하) 출력되고, 농후할 때 높게(약 $900mV$) 출력되는 특성을 가집니다. $1 \sim 4.5V$의 전압 범위는 티타니아 방식 센서의 특징입니다.
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60. 기관의 냉각장치에서 부동액의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 냉각수와 잘 혼합할 것
  2. 비등점이 낮을 것
  3. 침전물인 없을 것
  4. 부식성이 없을 것
(정답률: 64%)
  • 부동액은 엔진의 과열을 방지하기 위해 끓는점(비등점)이 높아야 하며, 어는점은 낮아야 합니다.

    오답 노트
    냉각수 혼합성, 침전물 부재, 부식성 없음은 부동액이 갖추어야 할 필수 조건입니다.
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4과목: 자동차새시

61. 선회 시 코너링 포스에 영향을 미치는 것으로 거리가 먼 것은?

  1. 제동능력
  2. 현가방식
  3. 타이어의 분담하중
  4. 현가스프링의 롤링 강성
(정답률: 59%)
  • 코너링 포스는 타이어의 특성, 하중 분담, 현가장치의 구조 및 롤링 강성 등에 의해 결정됩니다. 제동능력은 차량의 감속 성능과 관련된 요소이며, 선회 시 발생하는 횡방향 힘인 코너링 포스와는 직접적인 관련이 없습니다.
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62. ABS 제어채널 방식 중 주로 후륜구동 차량에 적합하며, 후륜 측의 유압을 동시에 제어하는 것은?

  1. 4센서 1채널
  2. 2센서 2채널
  3. 4센서 3채널
  4. 3센서 4채널
(정답률: 49%)
  • ABS 제어 채널 방식에서 4센서 3채널 방식은 4개의 휠 스피드 센서로 각 바퀴의 속도를 감지하되, 유압 제어 라인은 전륜 각각 1개씩, 후륜은 좌우를 하나로 묶어 총 3개의 채널로 제어하는 방식으로 주로 후륜구동 차량에 적용됩니다.
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63. 고속주행 시미(shimmy)현상이 발생하는 주요 원인으로 옳은 것은?

  1. 스프링 정수가 적을 때
  2. 링키지 연결부가 헐거울 때
  3. 타이어의 공기압력이 낮을 때
  4. 타이어가 동적 불평형일 때
(정답률: 53%)
  • 고속 주행 시 발생하는 시미(shimmy) 현상은 타이어가 동적 불평형 상태일 때, 즉 휠 밸런스가 맞지 않아 회전 시 진동이 발생하며 스티어링 휠이 좌우로 흔들리는 현상을 말합니다.
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64. 도로 차량-하이브리드 자동차 용어(KS R 0121)의 동력 전달 구조에 따른 분류에서 다음이 설명하는 것은?

  1. 직렬형
  2. 병렬형
  3. 동력분기형
  4. 복합형
(정답률: 45%)

  • 두 개의 동력원이 공통의 동력 전달 장치를 거쳐 각각 독립적으로 구동축을 구동시키는 방식은 병렬형 하이브리드 구조의 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    직렬형: 모터가 구동을 담당하고 엔진은 발전만 수행하는 방식
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65. ABS(Anti-lock Brake System) 제동장치는 제동 시 휠 스피드 센서와 유압장치를 이용하여 무엇을 전자적으로 조절할 수 있는가?

  1. 변속비
  2. 종감속비
  3. 슬립율
  4. 전달율
(정답률: 59%)
  • ABS는 제동 시 휠 스피드 센서로 바퀴의 회전 속도를 감지하고 유압장치를 전자적으로 조절하여, 타이어와 노면 사이의 미끄러짐 정도인 슬립율을 최적 상태로 제어함으로써 조종 안정성을 확보하는 시스템입니다.
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66. 부동 캘리퍼형 디스크 브레이크의 단점이 아닌 것은?

  1. 피스톤의 이동량을 크게 하여야 한다.
  2. 먼지 등에 의해 이동이 원활하지 않게 되기 쉽다.
  3. 실린더가 통풍이 잘되는 위치에 있어 베이퍼 록 현상이 없다.
  4. 패드의 편마멸이 되기 쉽다.
(정답률: 53%)
  • 디스크 브레이크는 통풍에 의한 방열이 원활하여 베이퍼 록 현상 등 제동력 저하 현상이 적은 것이 특징입니다. 따라서 실린더가 통풍이 잘되는 위치에 있어 베이퍼 록 현상이 없다는 설명은 단점이 아니라 장점에 해당합니다.
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67. 단순 유성기어 장치에서 링기어가 출력, 선기어가 구동, 캐리어가 고정되었다면 링기어의 회전 상태는?

  1. 증속
  2. 감속
  3. 역방향 증속
  4. 역방향 감속
(정답률: 39%)
  • 단순 유성기어 장치에서 캐리어가 고정되면 입력축과 출력축의 회전 방향은 서로 반대가 되어 역방향으로 회전합니다. 이때 출력측인 링기어는 구동측인 선기어보다 잇수가 많으므로 회전 속도가 줄어드는 감속이 일어납니다.
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68. 자동차 차대번호 등의 운영에 관한 규졍성 국가공통부호 배정자 및 한국교통안전공단에서 표기하는 차대번호 중 사용연료 종류별 표기부호로 틀린 것은?

  1. B : 연료장치
  2. C : CNG
  3. L : LNG
  4. S : 태양열
(정답률: 39%)
  • 차대번호의 사용연료 표기부호에서 $L$은 LPG를 의미합니다.

    오답 노트
    LNG: $A$ 부호를 사용함
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69. 공기식 현가장치의 특징이 아닌 것은?

  1. 구조가 간단하고 정비하기 쉽다.
  2. 하중에 상관없이 차체의 높이를 항상 일정하게 유지할 수 있다.
  3. 하중에 상관없이 스프링의 고유 진동수를 일정하게 유지할 수 있다.
  4. 공기 스프링 자체에 감쇄성이 있어 작은 진동을 흡수하는 효과가 있다.
(정답률: 58%)
  • 공기식 현가장치는 공기압축기와 보관 탱크 등의 추가 장치가 필요하며, 공기는 오일에 비해 누출 가능성이 커서 구조가 복잡하고 정비가 까다롭습니다.
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70. 자동변속기 오일펌프 상태 및 클러치의 슬립 등의 이상 유무를 유압계로 측정하여 판정하는데 사용하는 압력은?

  1. 릴리프 압력
  2. 매뉴얼 압력
  3. 거버너 압력
  4. 라인 압력
(정답률: 38%)
  • 라인 압력은 자동변속기 내 오일펌프의 성능 상태와 클러치의 슬립 발생 여부 등 전반적인 유압 시스템의 이상 유무를 유압계로 측정하여 판정하는 기준 압력입니다.
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71. 유압식 전자제어 동력조향장치의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 차속센서가 고장일 경우 중속 조건으로 조향력을 일정하게 유지한다.
  2. 자동차가 고속일수록 조향력을 가볍게 하여 운전성을 향상시킨다.
  3. 정차 시 조향력을 가볍게 하여 조향 성능을 향상시킨다.
  4. 중속 이상에서 급조향 시 발생되는 순간적 조향 휨 걸림(catch up) 현상을 방지한다.
(정답률: 57%)
  • 전자제어 동력조향장치는 고속 주행 시 조향력을 무겁게 하여 직진 안정성을 높이고, 저속이나 정차 시에는 조향력을 가볍게 하여 조향 편의성을 향상시키는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    차속센서 고장: 중속 조건으로 유지함
    정차 시: 조향력을 가볍게 함
    급조향 시: 휨 걸림 현상 방지함
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72. 자동차에서 동력을 전달하는 변속기의 필요성이 아닌 것은?

  1. 엔진 시동 시 무부하 상태로 한다.
  2. 엔진의 회전속도를 변환시켜 전달한다.
  3. 엔진의 연료소비율을 증대시킨다.
  4. 구동륜의 회전방향을 변환시킨다.
(정답률: 53%)
  • 변속기는 엔진의 동력을 효율적으로 전달하여 주행 성능을 높이는 장치입니다. 연료소비율을 증대시킨다는 것은 연비를 악화시킨다는 의미이므로 변속기의 목적과 정반대되는 설명입니다.
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73. 그림과 같은 Gear Box에서 입력축 회전속도 1400rpm, 토크 75kgf·m 일 때 입력마력과 출력축의 회전속도는? (단, 그림의 숫자는 기어의 잇수이다.)

  1. 입력마력 146.65 PS
    출력축 회전속도 422.59 rpm
  2. 입력마력 115.89 PS
    출력축 회전속도 422.59 rpm
  3. 입력마력 146.65 PS
    출력축 회전속도 362.22 rpm
  4. 입력마력 115.89 PS
    출력축 회전속도 362.22 rpm
(정답률: 31%)
  • 입력 마력은 토크와 회전수를 이용해 계산하며, 출력축 회전속도는 각 기어의 잇수 비를 곱하여 산출합니다.
    1. 입력 마력 계산
    $$\text{PS} = \frac{N \times T}{716.5}$$
    $$\text{PS} = \frac{1400 \times 75}{716.5}$$
    $$\text{PS} = 146.65$$
    2. 출력축 회전속도 계산
    $$N_{out} = N_{in} \times \frac{Z_1}{Z_2} \times \frac{Z_3}{Z_4} \times \frac{Z_5}{Z_6}$$
    $$N_{out} = 1400 \times \frac{15}{32} \times \frac{40}{22} \times \frac{17}{48}$$
    $$N_{out} = 422.59$$
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74. 타이어 펑크 시 응급적으로 주행 가능한 안전 타이어는?

  1. 편평 타이어
  2. 스노우 타이어
  3. 런 플랫 타이어
  4. 레이디얼 타이어
(정답률: 59%)
  • 런 플랫 타이어는 타이어 내부의 사이드월을 강화하여 펑크가 나 공기압이 완전히 빠진 상태에서도 일정 거리와 속도로 응급 주행이 가능하도록 설계된 안전 타이어입니다.
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75. 엔진의 회전속도가 일정할 때 토크컨버터의 회전력이 가장 큰 경우는?

  1. 터빈속도가 느릴 때
  2. 펌프의 속도가 느릴 때
  3. 펌프와 터빈의 속도가 같을 때
  4. 스테이터가 회전하고 있을 때
(정답률: 34%)
  • 토크컨버터는 펌프는 회전하지만 터빈이 회전하기 직전인 스톨 포인트(Stall Point)에서 회전력이 최대가 됩니다. 따라서 제시된 조건 중에서는 터빈속도가 느릴 때 회전력이 가장 큽니다.
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76. 차량중량 850kgf, 후축증 400kgf인 자동차가 제동력 검사를 받을 때 주차 브레이크 제동력 계산 값과 판정 결과로 옳게 짝지어진 것은? (단, 후륜 좌측제동력 100kgf, 후륜 우측제동력 120kgf 이다.)

  1. 2.35%, 불량
  2. 5.00%, 불량
  3. 25.88%, 양호
  4. 55.00%, 양호
(정답률: 47%)
  • 주차 브레이크 제동력은 후륜 좌우 제동력의 합계를 차량 중량으로 나누어 계산하며, 일반적으로 차량 중량의 $20\%$이상일 때 양호로 판정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{제동력}(\%) = \frac{\text{후륜 좌측 제동력} + \text{후륜 우측 제동력}}{\text{차량 중량}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{제동력}(\%) = \frac{100 + 120}{850} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{제동력} = 25.88\%$$
    계산 결과 $25.88\%$는 기준치인 $20\%$보다 크므로 판정 결과는 양호입니다.
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77. 유압식 브레이크장치에서 베이퍼 록 방지대책이 아닌 것은?

  1. 마스터 실린더의 피스톤 리턴스프링을 교환하여 잔압을 올린다.
  2. 비등점이 낮은 브레이크 오일을 사용한다.
  3. 브레이크 드럼과 라이닝 간극을 조정한다.
  4. 가급적 긴 내리막길은 엔진 브레이크를 사용한다.
(정답률: 58%)
  • 베이퍼 록(Vapor Lock)은 브레이크 오일이 가열되어 기포가 발생함으로써 제동력이 전달되지 않는 현상입니다. 이를 방지하려면 끓는점(비등점)이 높은 브레이크 오일을 사용하여 고온에서도 기포가 생기지 않도록 해야 합니다.

    오답 노트
    비등점이 낮은 브레이크 오일을 사용한다: 비등점이 낮으면 더 쉽게 끓어 기포가 발생하므로 베이퍼 록을 유발하는 원인이 됩니다.
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78. 수동변속기 차량에서 변속을 할 때마다 기어 충돌 소음이 발생하는 원인으로 옳은 것은?

  1. 싱크로나이저의 결함
  2. 클러치판의 과대 마모
  3. 2~3단 변속기어의 손상
  4. 포핏 스프링의 장력부족 및 볼의 마모
(정답률: 48%)
  • 싱크로나이저는 변속 시 서로 다른 회전수로 회전하는 기어들의 속도를 일치시켜 충격 없이 부드럽게 맞물리게 하는 장치입니다. 이 장치에 결함이 생기면 기어 간의 속도 동기화가 이루어지지 않아 변속 시 기어 충돌 소음이 발생합니다.
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79. 조향장치에서 드래그 링크에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 볼 이음과의 접속부가 헐거우면 조향휠의 유격이 크게 된다.
  2. 드래그 링크의 결합이 불량하면 캠버가 틀어지게 된다.
  3. 조향 휠에 유격이 생기는 것을 방지하는 작용을 한다.
  4. 드래그 링크에 굽힘이 있으면 조향휠의 유격이 크다.
(정답률: 33%)
  • 드래그 링크는 조향 기어와 너클 암을 연결하여 조향력을 전달하는 부품입니다. 따라서 볼 이음 접속부가 마모되거나 헐거워지면 조향 휠을 돌렸을 때 즉각적으로 반응하지 않는 유격이 크게 발생하게 됩니다.
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80. 전자제어 구동력 조절장치(TCS)에서 트랙션 컨트롤 유닛(TCU)의 기능으로 틀린 것은?

  1. 선회하면서 가속 시 트레이스 제어
  2. 미끄러운 노면에서 제동 시 슬립 제어
  3. 미끄러운 노면에서 가속 시 슬립 제어
  4. 미끄러운 노면에서 출발 시 슬립 제어
(정답률: 42%)
  • TCS(트랙션 컨트롤 시스템)는 가속 및 출발 시 바퀴의 슬립을 제어하여 구동력을 조절하는 장치입니다.

    오답 노트
    제동 시 슬립 제어: ABS(Anti-lock Brake System)의 기능임
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5과목: 자동차전기

81. 자동차에서 주로 사용하는 직권식 시동 전동기의 특징으로 틀린 것은?

  1. 전기자 코일과 계자 코일이 직렬로 연결되었다.
  2. 기동 회전력이 크므로 시동 전동기에 쓰인다.
  3. 부하에 따라 회전속도의 변화가 크다.
  4. 전기자 전류는 코일에 발생하는 역기전력에 비례한다.
(정답률: 39%)
  • 직권식 시동 전동기는 전기자 코일과 계자 코일이 직렬로 연결되어 기동 회전력이 크고 부하에 따라 회전속도 변화가 큰 것이 특징입니다. 역기전력을 이용하여 점화를 하는 것은 점화코일에 대한 설명입니다.
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82. 하이브리드 자동차의 컨버터(Converter)와 인버터(Inverter)의 전기특성 표현으로 옳은 것은?

  1. 컨버터(Converter) : AC에서 DC로 변환,
    인버터(Inverter) : DC에서 AC로 변환
  2. 컨버터(Converter) : DC에서 AC로 변환,
    인버터(Inverter) : AC에서 DC로 변환
  3. 컨버터(Converter) : AC에서 AC로 변환,
    인버터(Inverter) : DC에서 DC로 변환
  4. 컨버터(Converter) : DC에서 DC로 변환,
    인버터(Inverter) : AC에서 AC로 변환
(정답률: 54%)
  • 전기 에너지의 변환 특성에 따라 컨버터(Converter)는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하고, 인버터(Inverter)는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 장치입니다.
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83. 비사업용 자동차의 정기검사 중 등화장치 검사기준에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, 자동차관리법령상에 의한다.)

  1. 변환빔의 광도는 3천칸델라 이상일 것
  2. 정위치에 견고히 부착되어 작동에 이상이 없을 것
  3. 컷오프선의 연장선은 좌측 하향일 것
  4. 설치 높이가 1m 초과일 경우 변환빔의 진폭은 –1.0 ~ -3.0% 이내일 것
(정답률: 40%)
  • 자동차관리법령상 등화장치 검사기준에서 컷오프선의 꺾임점(각)이 있는 경우, 그 연장선은 우측 상향이어야 합니다.
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84. 운행차 정기검사에서 소음도 측정 시 측정치의 산출방법으로 틀린 것은? (단, 소음·진동관리법령상에 의한다.)

  1. 암소음은 소음측정기 지시치의 최대치를 측정
  2. 소음측정은 자동기록장치를 사용하는 것을 원칙
  3. 암소음 측정은 직전 또는 직후에 연속하여 10초 동안 측정
  4. 배기소음의 경우 2회 이상 실시하여 차이가 2dB 초과 시 무효로 하고 다시 측정
(정답률: 33%)
  • 소음·진동관리법령에 따라 측정 항목별 소음측정기 지시치의 최대치를 측정치로 하지만, 암소음은 지시치의 평균치로 측정해야 합니다.

    오답 노트
    자동기록장치 사용 원칙: 맞음
    암소음 측정 시간(10초): 맞음
    배기소음 2회 측정 및 2dB 초과 시 무효: 맞음
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85. 전자제어 가솔린 엔진의 점화장치에서 점화플러그 전극부위가 지나치게 그을렸을 때 그 원인으로 거리가 먼 것은?

  1. 피스톤 링의 마모
  2. 혼합기가 희박할 때
  3. 점화시기가 규정보다 늦을 때
  4. 점화코일 및 고압케이블의 노화
(정답률: 42%)
  • 점화플러그 전극의 그을음(카본 퇴적)은 연료가 불완전 연소될 때 발생합니다. 따라서 혼합기가 농후할 때 발생하며, 혼합기가 희박한 경우에는 오히려 카본이 쌓이지 않습니다.

    오답 노트
    피스톤 링 마모: 엔진 오일 유입으로 인한 카본 퇴적
    점화시기 지각: 불완전 연소로 인한 카본 퇴적
    점화코일 노화: 약한 불꽃으로 인한 불완전 연소
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86. 그림과 같은 전조등 회로에 흐르는 전류(A)는 약 얼마인가?

  1. 10.6
  2. 11.6
  3. 12.6
  4. 13.6
(정답률: 47%)
  • 전력 공식을 이용하여 전구 하나에 흐르는 전류를 구한 뒤, 병렬 회로이므로 전체 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{W}{V} \times 2$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{35}{6} \times 2$
    ③ [최종 결과] $I = 11.6$
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87. 충전장치에서 발전기 내부의 IC레귤레이터가 불량하여 배터리가 과충전 될 수 있는 경우는?

  1. 트랜지스터가 파손되어 로터코일에 전류가 흐르지 않는다.
  2. 여자(조정)다이오드가 파손되어 배터리에서 스테이터로 전류가 흐른다.
  3. 제너 다이오드가 파손되어 로터코일에 전류가 계속 흐르게 한다.
  4. 로터코일이 단락되어 자화 효과가 커지면서 스테이터에서 과전류가 출력된다.
(정답률: 47%)
  • IC 레귤레이터 내의 제너 다이오드가 파손되면 전압 조절 기능이 상실되어 로터코일에 전류가 계속 흐르게 되고, 이로 인해 발전 전압이 상승하여 배터리가 과충전될 수 있습니다.
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88. 자동차 CAN통신의 CLASS구분으로 가장 거리가 먼 것은? (단, SAE 기준이다.)

  1. CLASS A : 접지를 기준으로 1개의 와이어링으로 통신선을 구성하고, 진단통신에 응용되며 K-라인 통신이 이에 해당 된다.
  2. CLASS B : CLASS A 보다 많은 정보의 전송이 필요한 경우에 사용되며, 바디전장 및 클라스터 등에 사용되며 저속 CAN에 적용된다.
  3. CLASS C : 실시간으로 중대한 정보교환이 필요한 경우로서 1~10 ms 간격으로 데이터 전송주기가 필요한 경우에 사용되며 파워트레인 계통에서 응용되고 고속 CAN통신에 적용된다.
  4. CLASS D : 수백 수천 bits의 블록단위 데이터 전송이 필요한 경우에 사용되며, 멀티미디어 통신에 응용되며 FlexRay 통신에 적용된다.
(정답률: 44%)
  • SAE 기준 CAN 통신 클래스 구분에서 CLASS D는 수백 수천 bits의 블록 단위 데이터 전송이 필요한 멀티미디어 통신에 응용되며, FlexRay가 아닌 MOST 통신에 적용됩니다.
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89. 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: 57%)
  • 에어백 경고등은 에어백 시스템의 전기적 단선이나 단락, 센서 이상 시 점등됩니다. 점화 스위치 불량은 시동 불능이나 전원 공급 문제와 관련이 있으며, 에어백 시스템의 개별적인 경고등 점등 원인으로는 적절하지 않습니다.
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90. 자동차종합검사규칙상 자동차검사 전산정보처리조직과 실시간으로 통신이 가능하고 측정 결과등이 실시간으로 자동입력되어야 하는 종합검사시설이 아닌 것은?

  1. 검사장면 촬영용 카메라
  2. 전자장치 진단기
  3. 전조등 시험기
  4. 소음 측정기
(정답률: 43%)
  • 자동차 종합검사 시 대부분의 장비는 VIMS(전산정보처리조직)와 실시간 통신을 통해 결과를 전송하지만, 소음 측정기와 가스 누출 감지기는 통신 방식이 아닌 휴대용 방식을 사용하여 검사합니다.
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91. 공조장치에서 R-134a 냉매의 특징으로 틀린 것은?

  1. 가연성이다.
  2. 오존을 파괴하는 염소가 없다.
  3. R-12와 유사한 열역학적 성질을 가지고 있다.
  4. 다른 물질과 쉽게 반응하지 않는 안정된 분자구조로 되어 있다.
(정답률: 45%)
  • R-134a 냉매는 화학적으로 안정된 구조를 가져 가연성이 없습니다.

    오답 노트
    가연성: 프로필렌을 이용한 R-1270 냉매의 특징입니다.
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92. 하이브리드 자동차의 특징이 아닌 것은?

  1. 회생제동
  2. 2개의 동력원으로 주행
  3. 저전압 배터리와 고전압 배터리 사용
  4. 고전압 배터리 충전을 위해 LDC(저전압 직류변환장치)를 사용
(정답률: 54%)
  • LDC(저전압 직류변환장치)는 고전압 배터리가 아닌, 차량의 전장 부품에 전원을 공급하는 $12\text{V}$ 저전압 보조 배터리를 충전하기 위해 사용되는 장치입니다.
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93. AQS(Air Quality System)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 실내·외 온도를 일정하게 유지
  2. 내부 공기를 일정한 세기로 순환
  3. 내부 공기를 밖으로 배출되는 것을 방지
  4. 유해 가스를 감지하여 차량 실내로 유입되는 것을 방지
(정답률: 59%)
  • AQS는 차량 앞부분의 센서로 외부 유해 가스를 감지하여, 자동으로 내기 순환 모드로 전환함으로써 유해 가스가 실내로 유입되는 것을 방지하는 장치입니다.

    오답 노트
    실내·외 온도 유지, 내부 공기 순환, 공기 배출 방지: HVAC(공기조화장치)의 일반적인 기능입니다.
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94. 그림과 같이 10Ω, 20Ω, 30Ω의 저항이 병렬로 연결되어 전류계와 함께 배터리에 연결되어 있을 때 전류계에 흐르는 전류(A)는?

  1. 2.2
  2. 5.5
  3. 20
  4. 65.5
(정답률: 40%)
  • 병렬 연결된 저항들의 합성 저항을 먼저 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 전체 회로에 흐르는 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}, \quad I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{R} = \frac{1}{10} + \frac{1}{20} + \frac{1}{30} \rightarrow R = 5.45, \quad I = \frac{12}{5.45}$
    ③ [최종 결과] $I = 2.2$
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95. 완전충전된 상태의 배터리가 방전종지전압까지 방전하는 데 걸린 전류와 시간이 20A, 5시간이고, 방전종지전압 상태에서 다시 완전 충전하는데 걸린 전류와 시간이 15A, 8시간 이라면 AH효율은 약 얼마인가?

  1. 57%
  2. 83%
  3. 120%
  4. 175%
(정답률: 48%)
  • 배터리의 AH 효율은 방전량(출력)을 충전량(입력)으로 나눈 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Efficiency} = \frac{I_{dis} \times t_{dis}}{I_{chg} \times t_{chg}} \times 100$
    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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96. 엔진 회전수를 감지하는 센서의 종류로 틀린 것은?

  1. 전위차계
  2. 홀 센서
  3. 전자 유도식 회전센서
  4. 광학식 회전센서
(정답률: 46%)
  • 엔진 회전수 감지는 속도나 펄스를 측정하는 센서가 필요하지만, 전위차계는 전압을 측정하는 전압계이므로 회전수 감지 센서로 적절하지 않습니다.

    오답 노트
    홀 센서: 홀 효과를 이용한 디지털 신호 검출
    전자 유도식 회전센서: 자석을 이용한 아날로그 신호 출력
    광학식 회전센서: 슬릿과 빛의 통과를 이용한 디지털 신호 출력
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97. 역방향의 전압이 어떤 값에 도달하면 역방향 전류가 급격히 증가하여 흐르게 되는 다이오드는?

  1. 발광 다이오드
  2. 포토 다이오드
  3. 제너 다이오드
  4. 트리 다이오드
(정답률: 60%)
  • 제너 다이오드는 특정 전압(항복전압) 이상이 되면 역방향으로 전류가 급격히 흐르는 특성을 가지고 있어, 이를 이용해 전압 안정기를 구성하는 데 사용됩니다.
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98. 전자제어 가솔린 엔진에서 노킹 발생 시 점화시기 제어로 옳은 것은?

  1. 점화시기 고정
  2. 점화시기 가속
  3. 점화시기 지각
  4. 점화시기 진각
(정답률: 51%)
  • 가솔린 엔진에서 노킹이 발생하면 연소 속도를 늦추어 압력 상승을 억제해야 하므로, 점화 시기를 늦추는 점화시기 지각 제어를 통해 노킹을 방지합니다.
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99. IC(집적회로)의 장점이 아닌 것은?

  1. 소형·경량이다.
  2. 납땜 부위가 적어 고장이 적다.
  3. 대용량의 축전기 IC화에 적합하다.
  4. 진동에 강하고 소비전력이 매우 적다.
(정답률: 47%)
  • IC(집적회로)는 소형화와 저전력 구현에 유리하지만, 대용량의 전하를 저장하는 축전기(커패시터)를 IC 내부에서 구현하는 것은 기술적으로 적합하지 않습니다.

    오답 노트
    소형·경량, 납땜 부위 감소로 인한 신뢰성 향상, 진동 강도 및 저소비전력은 모두 IC의 대표적인 장점입니다.
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100. 자동차용 납산배터리에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 설페이션 현상 – 축전지를 방전상태로 장기간 방치하면 극판이 불활성 물질로 덮이는 현상이다.
  2. 기전력 – 축전지의 기전력은 셀 당 약 2.1V 이지만 전해액 비중, 전해액 온도, 방전량 등에 영향을 받는다.
  3. 방전종지전압 – 일정 전압 이하로 과방전을 하게 되면, 축전지의 극판을 손상시키므로 방전한계를 규정한 전압이다.
  4. 용량(capacity) - 완전 충전 된 축전지를 일정전압으로 단계별 방전하여 방전종지전압까지 방전했을 때의 전기량으로 AV로 표시한다.
(정답률: 48%)
  • 축전지의 용량은 방전종지전압까지 방전했을 때의 전기량이며, 단위는 AV가 아니라 AH(Ampere-Hour)로 표시합니다.
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