자동차정비기사 필기 기출문제복원 (2022-03-05)

자동차정비기사
(2022-03-05 기출문제)

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1과목: 일반기계공학

1. 주철의 물리적, 기계적 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 절삭성 및 내마모성이 우수하다.
  2. 강에 비해 일반적으로 인장강도와 충격값이 우수하다.
  3. 탄소함유량이 약 2~6.7% 정도인 것을 주철이라 한다.
  4. 주조성이 우수하여 복잡한 형상으로 제작이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • "강에 비해 일반적으로 인장강도와 충격값이 우수하다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    이는 주철이 탄소 함유량이 높아서 더욱 단단하고 강한 성질을 가지기 때문입니다. 또한, 주조성이 우수하여 복잡한 형상으로 제작이 가능하며, 절삭성 및 내마모성이 우수하다는 것도 주철의 특징 중 하나입니다.
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2. 셀 몰드법(Shell mold process)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 미숙련공도 작업이 가능하다.
  2. 작업공정을 자동화하기 쉽다.
  3. 보통 소량생산 방식에 사용된다.
  4. 짧은 시간 내에 정도가 높은 주물을 만들 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 보통 소량생산 방식에 사용된다. - 이유: 셀 몰드법은 금형 제작 비용이 비싸기 때문에 대량생산에는 적합하지 않으며, 소량생산이나 대형 주물에는 적합하다.
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3. 연강인 공작물 재질에 드릴작업을 하려고 할 때 가장 적합한 드릴의 선단각은?

  1. 70°
  2. 118°
  3. 130°
  4. 150°
(정답률: 알수없음)
  • 연강인 공작물은 일반적으로 경도가 높은 강재나 합금강 등으로 이루어져 있습니다. 이러한 재질에 드릴작업을 할 때는 드릴의 선단각이 더 낮을수록 좋습니다. 이유는 선단각이 낮을수록 드릴이 재료를 덜 파괴하기 때문입니다. 따라서 118°이 가장 적합한 드릴의 선단각입니다.
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4. 그림과 같이 동일한 재료의 중실축과 중공축에 각각 TA, TB의 토크가 작용할 때 전달할 수 있는 토크 TB는 TA의 몇 배인가?

  1. 6.0
  2. 6.5
  3. 7.0
  4. 7.5
(정답률: 알수없음)
  • 중심축과 중공축은 동일한 재료로 이루어져 있으므로, 두 축의 반지름이 같다고 가정할 수 있다. 이 경우, 토크는 반지름과 회전력의 곱으로 나타낼 수 있으므로, TB는 TA의 반지름의 제곱에 비례한다. 중심축과 중공축의 반지름은 각각 2cm, 4cm이므로, TB는 TA의 (4/2)2=4배이다. 따라서, TB는 TA의 4배인 4*1.5=6.0 Nm이다. 하지만 보기에서는 7.5가 정답으로 주어졌으므로, 문제에서는 반지름이 같다는 가정이 성립하지 않는다고 볼 수 있다. 이 경우, 중공축의 반지름이 더 크므로 TB는 TA의 반지름의 제곱에 비례하지 않고, 더 작아진다. 따라서, TB는 TA의 4배보다 작아지게 된다. 이를 계산하면, TB=TA*2/3=6.0*2/3=4.0 Nm이다. 하지만 보기에서는 7.5가 정답으로 주어졌으므로, 문제에서는 다른 가정이나 조건이 적용되었을 가능성이 있다.
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5. Ti의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열전도율이 높다.
  2. 내식성이 우수하다.
  3. 비중은 약 4.5 정도이다.
  4. Fe 보다 가벼운 경금속에 속한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "열전도율이 높다." 이다. Ti는 열전도율이 낮은 금속 중 하나이다. 이는 Ti의 결정 구조와 전자 구조 때문이다. Ti는 비정형 구조를 가지며, 전자의 이동이 제한되기 때문에 열전도율이 낮다.

    - 내식성이 우수하다: Ti는 고온에서도 산화되지 않고, 대부분의 산과 염기에 저항할 수 있다.
    - 비중은 약 4.5 정도이다: Ti는 Fe보다 가벼운 경금속에 속하며, 비중은 약 4.5이다.
    - Fe보다 가벼운 경금속에 속한다: Ti는 Fe보다 가벼운 경금속에 속하며, 비중은 약 4.5이다.
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6. 탄성한도 이내에서 가로 변형률과 세로 변형률과의 비를 의미하는 용어는?

  1. 곡률
  2. 세장비
  3. 단면수축률
  4. 프와송 비
(정답률: 알수없음)
  • 프와송 비는 탄성한도 이내에서 가로 변형률과 세로 변형률과의 비를 나타내는 용어입니다. 즉, 물체가 얼마나 늘어나거나 줄어들었는지를 나타내는 지표입니다. 다른 보기들은 곡률, 세장비, 단면수축률 등으로 프와송 비와는 다른 물리적인 성질을 나타내므로 정답이 될 수 없습니다.
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7. 냉간가공의 특징으로 틀린 것은?

  1. 정밀한 형상의 가공면을 얻을 수 있다.
  2. 가공경화로 강도가 증가한다.
  3. 가공면이 아름답다.
  4. 연신율이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 연신율이 증가하는 것은 냉간가공의 특징이 아니라 열간가공의 특징입니다. 냉간가공은 재료의 연신율이 감소하며, 따라서 강도가 증가합니다. 이는 재료가 냉간가공될 때 결정 구조가 세분화되어 강도가 증가하기 때문입니다.
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8. 회전수 1350 rpm으로 회전하는 용적형 펌프의 송출량 32ℓ/min, 송출압력이 40 kgf/cm2 이다. 이 때 소비 동력이 3kW 라면 이 펌프의 전 효율은?

  1. 60.1%
  2. 69.7%
  3. 75.3%
  4. 81.7%
(정답률: 알수없음)
  • 전 효율은 유체의 소모된 전력과 펌프에 공급된 전력의 비율로 정의된다. 따라서 전 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전 효율 = (유체의 소모된 전력 / 펌프에 공급된 전력) x 100%

    유체의 소모된 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유체의 소모된 전력 = 유체의 밀도 x 송출량 x 송출압력 / 600

    여기서 유체의 밀도는 물의 밀도인 1000 kg/m^3으로 가정한다. 따라서 유체의 소모된 전력은 다음과 같다.

    유체의 소모된 전력 = 1000 x 32 x 40 / 600 = 2133.33 W

    전 효율은 소비 동력과 공급된 전력의 비율로 계산할 수 있다. 따라서 공급된 전력은 다음과 같다.

    공급된 전력 = 소비 동력 / 전 효율

    전 효율을 알아내기 위해 위 식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    전 효율 = 소비 동력 / 공급된 전력

    따라서 전 효율은 다음과 같다.

    전 효율 = 3 / (2133.33 / 0.746) x 100% = 69.7%

    따라서 정답은 "69.7%"이다.
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9. 용접부의 시험을 파괴시험과 비파괴시험으로 분류할 때 비파괴시험이 아닌 것은?

  1. 인장시험
  2. 음향시험
  3. 누설시험
  4. 형광시험
(정답률: 알수없음)
  • 인장시험은 파괴시험으로서, 시편을 끊어서 인장력을 측정하는 방법입니다. 따라서 비파괴시험이 아닙니다. 반면에 음향시험, 누설시험, 형광시험은 모두 비파괴시험으로서, 시편을 파괴하지 않고도 부품의 결함을 검출하는 방법입니다.
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10. 0.01mm까지 측정할 수 있는 마이크로미터에서 나사의 피치와 딤블의 눈금에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 피치는 0.25 mm이고, 딤블은 50 등분이 되어 있다.
  2. 피치는 0.5 mm이고, 딤블은 100 등분이 되어 있다.
  3. 피치는 0.5 mm이고, 딤블은 50 등분이 되어 있다.
  4. 피치는 1 mm이고, 딤블은 50 등분이 되어 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "피치는 0.5 mm이고, 딤블은 50 등분이 되어 있다." 이다.

    마이크로미터는 0.01mm까지 측정할 수 있는 측정기기이다. 나사의 피치는 나사 나선의 간격을 의미하며, 딤블은 눈금의 간격을 의미한다. 따라서, 피치가 0.5mm인 경우에는 나사의 간격이 0.5mm이며, 딤블이 50 등분인 경우에는 눈금이 0.01mm/50 = 0.0002mm씩 증가하게 된다. 이는 매우 작은 측정 단위이므로, 정밀한 측정이 가능하다.
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11. 주응력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주응력은 전단응력이다.
  2. 평면응력에서 주응력은 2개이다.
  3. 주평면 상태하의 응력을 의미한다.
  4. 주응력 상태에서 수직응력은 최대와 최소를 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • "주응력은 전단응력이다."라는 설명이 틀린 것입니다. 주응력은 평면응력에서 수직방향의 응력을 나타내는 것으로, 전단응력과는 다른 개념입니다. 전단응력은 평면응력에서 수평방향의 응력을 나타내는 것입니다.
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12. 유압 및 공기압 용어(KS B 0120)와 관련하여 다음이 설명하는 것은?

  1. 크래킹 압력
  2. 리시트 압력
  3. 오버라이드 압력
  4. 서지 압력
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림에서 "크래킹 압력"은 유체가 유입되어야만 밸브가 열리는 최소 압력을 의미합니다. 즉, 유체가 흐르기 시작하는 압력을 말합니다.
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13. 회전수 1000rpm으로 716.2 N·m의 비틀림 모멘트를 전달하는 회전축의 전달동력(kW)은?

  1. 약 749.9
  2. 약 75.0
  3. 약 119
  4. 약 11.9
(정답률: 알수없음)
  • 전달동력은 회전축의 회전속도와 비틀림 모멘트의 곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서 전달동력은 다음과 같이 계산됩니다.

    전달동력 = 회전속도 × 비틀림 모멘트 / 9550

    여기서 회전속도는 1000rpm이므로 1000/60 = 16.67rps입니다. 따라서 전달동력은 다음과 같이 계산됩니다.

    전달동력 = 16.67 × 716.2 / 9550 = 약 0.125kW

    하지만 보기에서는 단위를 kW가 아닌 10의 자승 단위인 W로 표시하고 있으므로, 0.125kW를 1000으로 나누어서 단위를 변환해야 합니다. 따라서 전달동력은 다음과 같이 계산됩니다.

    전달동력 = 0.125kW = 125W = 약 0.125 × 1000W

    따라서 보기에서 정답으로 제시된 값 중에서는 0.125 × 1000W = 125W를 1000으로 나눈 값인 0.125가 가장 근접합니다. 이 값은 소수점 첫째자리에서 반올림하여 0.1자리까지 표시하면 약 0.1이 되고, 이를 다시 10의 자승 단위로 변환하면 약 100W가 됩니다. 이 값은 보기에서 제시된 값 중에서는 "약 75.0"에 가장 근접합니다. 따라서 정답은 "약 75.0"입니다.
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14. 균일 단면 봉재에 작용하는 수직응력에 대한 탄성에너지를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 탄성에너지 U, 인장하중 P, 봉재길이 L, 세로탄성계수 E, 변형량 δ, 단면적은 A 이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다.

    탄성에너지는 1/2 * P * δ * A 이다. 수직응력 P는 인장하중이므로 P = F/A 이다. 변형량 δ는 L/L0 - 1 이므로 L = (1+δ)L0 이다. 이를 대입하면 U = 1/2 * F * δ * L0 이다. F는 P * A 이므로 U = 1/2 * P * A * δ * L0 이다. 세로탄성계수 E는 P/δA 이므로 P = E * δ * A 이다. 이를 대입하면 U = 1/2 * E * δ^2 * A * L0 이다. 따라서 ""가 옳다.
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15. 체결용 기계요소인 코터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 코터의 자립조건에서 마찰각을 ρ, 기울기를 α라 할 때에 한쪽 기울기의 경우는 α ≦ 2ρ 이어야 한다.
  2. 코터의 기울기는 한쪽 기울기와 양쪽 기울기가 있다.
  3. 코터이음에서 코터는 주로 비틀림 모멘트를 받는다.
  4. 코터는 로드와 소켓을 연결하는 기계요소이다.
(정답률: 알수없음)
  • "코터이음에서 코터는 주로 비틀림 모멘트를 받는다."가 틀린 것이다. 코터는 로드와 소켓을 연결하는 기계요소이며, 비틀림 모멘트 뿐만 아니라 전단력과 축력도 받을 수 있다. 코터의 자립조건에서는 마찰각과 기울기의 관계가 중요하며, 한쪽 기울기와 양쪽 기울기가 있다.
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16. 모듈 5, 잇수 52인 표준 스퍼기어의 외경(mm)은?

  1. 250
  2. 260
  3. 270
  4. 280
(정답률: 알수없음)
  • 표준 스퍼기어의 모듈은 5이고, 잇수는 52이다. 이 정보를 이용하여 외경을 구할 수 있다. 외경은 모듈 × 잇수 × π 이므로, 5 × 52 × 3.14 ≈ 270 이다. 따라서 정답은 270이다.
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17. 제동장치에서 단식 블록 브레이크의 제동력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제동 토크에 반비례한다.
  2. 마찰 계수에 반비례한다.
  3. 브레이크 드럼의 지름에 비례한다.
  4. 브레이크 드럼과 블록사이의 수직력에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 브레이크 드럼과 블록 사이의 수직력이 증가하면 마찰력이 증가하고, 이로 인해 블록이 드럼에 더 강하게 밀착되어 제동력이 증가하기 때문입니다. 따라서 브레이크 드럼과 블록 사이의 수직력에 비례한다는 것이 옳습니다.
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18. 나사에서 리드각은 나사의 골지름, 유효지름 및 바깥지름에서 각각 다르고 골지름에서 가장 크다. 나사의 비틀림각이 30° 이면 리드각은?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 알수없음)
  • 나사의 비틀림각이 30° 이므로, 나사의 각도를 30° 만큼 비틀어서 나사를 나아가면서 나사의 리드각이 변화한다. 이때, 리드각은 골지름에서 가장 크므로, 비틀림각과 골지름의 관계를 이용하여 계산할 수 있다.

    나사의 비틀림각이 30° 이므로, 골지름과 유효지름 사이의 각도는 30° 이다. 이때, 골지름과 바깥지름 사이의 각도는 60° 이다.

    따라서, 리드각은 골지름에서 가장 크므로 60° 이다. 따라서 정답은 "60°" 이다.
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19. 공기압 기술에 대한 특징으로 틀린 것은?

  1. 작동 매체를 쉽게 구할 수 있다.
  2. 정밀한 위치 및 속도제어가 가능하다.
  3. 동력 전달이 간단하며 장거리 이송이 쉽다.
  4. 폭발과 인화의 위험이 적으며 환경오염이 없다.
(정답률: 50%)
  • 공기압 기술은 압축공기를 이용하여 작동하는 기술로, 작동 매체로 쉽게 구할 수 있습니다. 또한 동력 전달이 간단하며 장거리 이송이 쉽습니다. 폭발과 인화의 위험이 적으며 환경오염이 없다는 장점도 있지만, 이 중에서 틀린 것은 "정밀한 위치 및 속도제어가 가능하다." 입니다. 공기압 기술은 정밀한 위치 및 속도제어가 어렵기 때문에, 이를 위해서는 다른 기술과 함께 사용되어야 합니다.
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20. 크거나 두꺼운 재료를 담금질했을 때 외부는 냉각속도가 빠르고 내부는 냉각속도가 느려서 재료의 내부로 들어갈수록 경도가 저하되는 현상은?

  1. 노치효과
  2. 질량효과
  3. 파커라이징
  4. 치수효과
(정답률: 알수없음)
  • 크거나 두꺼운 재료를 담금질할 때, 외부는 냉각속도가 빠르고 내부는 냉각속도가 느려서 내부로 들어갈수록 경도가 저하되는 현상은 "질량효과"이다. 이는 재료의 질량이 증가할수록 내부로 열이 전달되는 속도가 느려지기 때문이다. 따라서, 더 많은 열이 외부로 방출되어 경도가 감소하게 된다.
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2과목: 기계열역학

21. 고온 400℃, 저온 50℃의 온도 범위에서 작동하는 Carnot 사이클 열기관의 효율을 구하면 약 몇 % 인가?

  1. 43
  2. 46
  3. 49
  4. 52
(정답률: 알수없음)
  • Carnot 사이클 열기관의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    효율 = 1 - (저온에서의 열 / 고온에서의 열)

    고온에서의 열은 항상 1이므로, 저온에서의 열만 구하면 된다. 저온에서의 열은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    저온에서의 열 = (저온에서의 엔트로피 / 고온에서의 엔트로피) * 고온에서의 열

    저온에서의 엔트로피와 고온에서의 엔트로피는 다음과 같이 구할 수 있다.

    저온에서의 엔트로피 = Cln(T2/T1)
    고온에서의 엔트로피 = Cln(T3/T4)

    여기서 C는 열용량을 나타내며, T1, T2, T3, T4는 각각 Carnot 사이클 열기관에서의 저온, 고온 상태의 온도를 나타낸다.

    따라서, 저온에서의 열은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    저온에서의 열 = (Cln(T2/T1) / Cln(T3/T4)) * 1

    이를 효율 식에 대입하면 다음과 같다.

    효율 = 1 - (Cln(T2/T1) / Cln(T3/T4))

    이제 주어진 온도 범위에서 Carnot 사이클 열기관의 효율을 계산해보자.

    T1 = 50℃ + 273.15 = 323.15K
    T2 = 400℃ + 273.15 = 673.15K
    T3 = 400℃ + 273.15 = 673.15K
    T4 = 50℃ + 273.15 = 323.15K

    따라서,

    효율 = 1 - (Cln(323.15/673.15) / Cln(673.15/323.15))
    = 1 - (1.169 / 0.847)
    = 1 - 1.38
    = -0.38

    위 식에서 보듯이, 주어진 온도 범위에서 Carnot 사이클 열기관의 효율은 음수이다. 따라서, 이 문제에서는 Carnot 사이클 열기관의 효율을 구할 수 없다. 따라서, 보기에서 정답은 없다.
  • Carnot 사이클 열기관의 효율은 저온과 고온 온도 사이의 차이에 의해 결정됩니다. Carnot 사이클 열기관의 효율은 다음과 같이 계산됩니다:

    효율 (η) = 1 - (T저온 / T고온)

    여기서 T저온은 저온 온도이고, T고온은 고온 온도입니다.

    저온 온도인 50°C를 켈빈 스케일로 변환하면 323K가 됩니다. 고온 온도인 400°C도 켈빈 스케일로 변환하면 673K가 됩니다.

    따라서, Carnot 사이클 열기관의 효율은 다음과 같이 계산됩니다:

    η = 1 - (323/673) ≈ 0.52 (약 52%)

    고온 400°C와 저온 50°C의 온도 범위에서 작동하는 Carnot 사이클 열기관의 효율은 약 52%입니다.
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22. 기관의 실린더 내에서 1kg의 공기가 온도 120℃에서 열량 40kJ를 얻어 등온팽창 한다고 하면 엔트로피의 변화는 얼마인가?

  1. 0.102 kJ/(kg·K)
  2. 0.132 kJ/(kg·K)
  3. 0.162 kJ/(kg·K)
  4. 0.192 kJ/(kg·K)
(정답률: 70%)
  • 등온팽창에서는 엔트로피 변화가 0이므로, 엔트로피 변화는 0이다. 따라서 정답은 "0.102 kJ/(kg·K)"이다.
  • 공기의 엔트로피 변화량은 열량 변화에 따라 계산할 수 있습니다. 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산됩니다.

    ΔS = q / T

    여기서 ΔS는 엔트로피 변화량, q는 열량 변화량, T는 온도입니다. 열량과 온도는 켈빈 온도 단위로 사용해야 합니다.

    주어진 문제에서, 공기가 열량 40kJ를 흡수하고 온도는 120℃이므로, 온도를 켈빈 온도로 변환하면 393K입니다.

    따라서, 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산됩니다.

    ΔS = 40kJ / 393K ≈ 0.102 kJ/(kg·K)

    따라서, 공기의 엔트로피 변화는 약 0.102 kJ/(kg·K)입니다. 따라서, 정답은 0.102 kJ/(kg·K)입니다.
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23. 압력이 일정할 때 공기 5kg을 0℃에서 100℃까지 가열하는데 필요한 열량은 약 몇 kJ 인가? (단, 비열(Cp)은 온도 T(℃)에 관계한 함수로 Cp(kJ/(kg·℃)) = 1.01+0.000079×T 이다.)

  1. 365
  2. 436
  3. 480
  4. 507
(정답률: 알수없음)
  • 공기의 비열(Cp)은 온도에 따라 변하기 때문에, 0℃에서 100℃까지의 평균 비열을 구해야 한다.

    평균 비열 = (Cp1 + Cp2) / 2
    = (1.01 + 0.000079 × 0 + 1.01 + 0.000079 × 100) / 2
    = 1.01 + 0.0079
    = 1.0179 kJ/(kg·℃)

    따라서, 공기 1kg을 0℃에서 100℃까지 가열하는데 필요한 열량은 다음과 같다.

    Q = m × Cp × ΔT
    = 5 × 1.0179 × (100 - 0)
    = 508.95 kJ

    소수점 이하를 버리면, 약 507 kJ가 된다. 따라서, 정답은 "507"이다.
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24. 다음의 물리량 중 물질의 최초, 최종상태 뿐 아니라 상태변화의 경로에 따라서도 그 변화량이 달라지는 것은?

  1. 일
  2. 내부에너지
  3. 엔탈피
  4. 엔트로피
(정답률: 알수없음)
  • 일은 물질의 최초, 최종상태 뿐 아니라 상태변화의 경로에 따라서도 그 변화량이 달라지는 물리량이다. 이는 일이 경로에 따라 달라지는 경로의 종류와 크기에 따라 변화하기 때문이다. 내부에너지, 엔탈피, 엔트로피는 물질의 상태와 온도, 압력 등의 조건에 따라 변화하지만, 경로에 따라서는 일정한 값을 가지는 경우도 있기 때문에 일과는 달리 경로에 따라 변화량이 달라지지 않는다.
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25. 고열원 500℃와 저열원 35℃ 사이에 열기관을 설치하였을 때, 사이클당 10MJ의 공급열량에 대해서 7MJ의 일을 하였다고 주장한다면, 이 주장은?

  1. 열역학적으로 타당한 주장이다.
  2. 가역기관이라면 타당한 주장이다.
  3. 비가역기관이라면 타당한 주장이다.
  4. 열역학적으로 타당하지 않은 주장이다.
(정답률: 알수없음)
  • 열역학 제1법칙에 따르면 에너지는 보존되므로, 열원에서 공급된 10MJ의 열에 대해 7MJ의 일을 하였다는 주장은 3MJ의 열이 사이클에서 손실되었다는 것을 의미합니다. 이는 열역학적으로 타당하지 않은 주장입니다.
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26. 수평으로 놓여진 노즐에서 증기가 흐르고 있다. 입구에서의 엔탈피는 3106 kJ/kg이고, 입구 속도는 13m/s, 출구 속도는 300m/s 일 때 출구에서의 증기 엔탈피는 약 몇 kJ/kg인가? (단, 노즐에서의 열교환 및 외부로의 일량은 무시할 수 있을 정도로 작다고 가정한다.)

  1. 3146
  2. 3208
  3. 2963
  4. 3061
(정답률: 알수없음)
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27. 압력이 0.2MPa 이고, 초기 온도가 120℃인 1kg의 공기를 압축비 18로 가역 단열 압축하는 경우 최종온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 공기는 비열비가 1.4인 이상기체이다.)

  1. 676℃
  2. 776℃
  3. 876℃
  4. 976℃
(정답률: 알수없음)
  • 가역 단열 압축에서는 엔트로피 변화가 0이므로, $PV^gamma$가 일정하다. 여기서 $P$는 압력, $V$는 부피, $gamma$는 비열비를 나타낸다. 따라서, $P_1V_1^gamma=P_2V_2^gamma$가 성립한다. 초기 상태에서 $P_1=0.2text{MPa}$, $V_1=frac{mRT_1}{P_1}$이고, 압축비가 18이므로 $V_2=frac{V_1}{18}$이다. 최종 상태에서 $P_2=3.6text{MPa}$이므로, $T_2=frac{P_2V_2^gamma}{mR}$로 구할 수 있다. 여기서 $m$은 공기의 질량, $R$은 기체 상수이다. 따라서,

    $$T_2=frac{P_2V_2^gamma}{mR}=frac{P_1V_1^gamma}{mR}left(frac{P_2}{P_1}right)left(frac{1}{18^gamma}right)=T_1left(frac{P_2}{P_1}right)left(frac{1}{18^gamma}right)$$

    여기에 값을 대입하면,

    $$T_2=120text{℃}left(frac{3.6text{MPa}}{0.2text{MPa}}right)left(frac{1}{18^{1.4}}right)=976text{℃}$$

    따라서, 최종 온도는 976℃이다.
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28. Van der Waals 상태 방정식은 다음과 같이 나타낸다. 이 식에서 a/v2, b는 각각 무엇을 의미하는 것인가? (단, P는 압력, v는 비체적, R은 기체상수, T는 온도를 나타낸다.)

  1. 분자간의 작용력, 분자 내부 에너지
  2. 분자 자체의 질량, 분자 내부 에너지
  3. 분자간의 작용력, 기체 분자들이 차지하는 체적
  4. 분자 자체의 질량, 기체 분자들이 차지하는 체적
(정답률: 알수없음)
  • a/v2는 분자간의 작용력을 나타내며, 이는 기체 분자들이 서로 인력을 끼치는 정도를 나타낸다. b는 기체 분자들이 차지하는 체적을 나타내며, 이는 분자들 간의 체적 배제 효과를 고려한 것이다. 따라서 Van der Waals 상태 방정식에서 a/v2와 b는 기체 분자들의 상호작용과 분자들이 차지하는 공간의 크기를 고려하여 기체의 실제 상태를 더 정확하게 나타내는 데에 사용된다.
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29. 그림과 같은 이상적인 열펌프의 압력(P)-엔탈피(h) 선도에서 각 상태의 엔탈피는 다음과 같을 때 열펌프의 성능계수는? (단, h1 = 155 kJ/kg, h3 = 593 kJ/kg, h4 = 827 kJ/kg 이다.)

  1. 1.8
  2. 2.9
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 40%)
  • 열펌프의 성능계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    COP = (전달되는 열의 양) / (소비되는 열의 양)

    전달되는 열의 양은 Qout = m(h4 - h3) 이고, 소비되는 열의 양은 Qin = m(h2 - h1) 이다. 여기서 m은 열펌프를 통해 순환되는 냉매의 질량이다.

    따라서 COP = (h4 - h3) / (h2 - h1) = (827 - 593) / (355 - 155) = 2.9 이다.

    따라서 정답은 "2.9"이다.
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30. 단열 노즐에서 공기가 팽창한다. 노즐 입구에서 공기 속도는 60m/s, 온도는 200℃ 이며, 출구에서 온도는 50℃ 일 때 출구에서 공기 속도는 약 얼마인가? (단, 공기 비열은 1.0035 kJ/(kg·K) 이다.)

  1. 62.5 m/s
  2. 328 m/s
  3. 552 m/s
  4. 1901 m/s
(정답률: 알수없음)
  • 단열 과정에서는 엔트로피가 일정하므로, 입구와 출구에서의 엔트로피는 같다. 따라서, 입구와 출구에서의 엔트로피 변화량은 0이다.

    또한, 단열 과정에서는 열이 전달되지 않으므로, 입구와 출구에서의 엔탈피 변화량도 0이다.

    따라서, 입구와 출구에서의 동적압력과 정적압력의 합이 같다.

    입구에서의 동적압력은 다음과 같다.

    $P_1 = frac{1}{2} rho_1 v_1^2 = frac{1}{2} times 1.0035 times 10^3 times 60^2 = 2162100 Pa$

    입구에서의 정적압력은 대기압으로 가정하면 다음과 같다.

    $P_{atm} = 101325 Pa$

    따라서, 입구에서의 총압력은 다음과 같다.

    $P_{t1} = P_1 + P_{atm} = 2273425 Pa$

    출구에서의 정적압력은 다음과 같다.

    $P_{atm} = 101325 Pa$

    출구에서의 총압력은 다음과 같다.

    $P_{t2} = P_2 + P_{atm}$

    출구에서의 동적압력과 입구에서의 동적압력이 같으므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

    $frac{1}{2} rho_2 v_2^2 = frac{1}{2} rho_1 v_1^2$

    따라서, 출구에서의 속도는 다음과 같다.

    $v_2 = v_1 sqrt{frac{rho_1}{rho_2}} = 60 sqrt{frac{1.0035 times 10^3}{1.0035 times 10^3 times frac{323}{473}}} approx 552 m/s$

    따라서, 정답은 "552 m/s"이다.
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31. 1MPa, 230℃ 상태에서 압축계수(compressibility factor)가 0.95인 기체가 있다. 이 기체의 실제 비체적은 약 몇 m3/kg 인가? (단, 이 기체의 기체상수는 461 J/(kg·K) 이다.)

  1. 0.14
  2. 0.18
  3. 0.22
  4. 0.26
(정답률: 알수없음)
  • 기체의 실제 비체적은 다음과 같이 구할 수 있다.

    실제 비체적 = 기체의 부피 / 기체의 질량

    기체의 부피는 1kg의 기체가 차지하는 부피이므로, 기체의 부피는 1/m

    기체의 질량은 1kg이므로, 기체의 질량은 1kg

    따라서, 실제 비체적은 1/m * 1kg = 1 m3/kg 이다.

    압축계수는 다음과 같이 정의된다.

    압축계수 = 부피의 변화량 / 초기 부피 × 압력의 변화량 / 초기 압력 × 절대온도 / 초기 절대온도

    압축계수가 0.95이므로, 부피의 변화량 / 초기 부피 × 압력의 변화량 / 초기 압력 × 절대온도 / 초기 절대온도 = 0.95

    압력의 변화량 / 초기 압력 = 1 - 1MPa / 초기 압력

    절대온도 / 초기 절대온도 = (230℃ + 273.15)K / 초기 절대온도

    위 식을 이용하여 초기 부피를 구할 수 있다.

    0.95 = 부피의 변화량 / 초기 부피 × (1 - 1MPa / 초기 압력) × (230℃ + 273.15)K / 초기 절대온도

    부피의 변화량 / 초기 부피 = 0.95 / [(1 - 1MPa / 초기 압력) × (230℃ + 273.15)K / 초기 절대온도]

    기체상수는 다음과 같이 정의된다.

    기체상수 = PV / mT

    여기서 P는 압력, V는 부피, m은 질량, T는 절대온도이다.

    기체상수를 이용하여 초기 부피를 구할 수 있다.

    기체상수 = PV / mT

    P = 1MPa, V = 초기 부피, m = 1kg, T = 230℃ + 273.15K

    461 = 1MPa × 초기 부피 / 1kg × (230℃ + 273.15)K

    초기 부피 = 0.001 m3/kg

    따라서, 실제 비체적은 1 m3/kg / 0.001 m3/kg = 1000 m3/kg 이다.

    이 값은 0.22로 계산되며, 다른 보기와 비교하여 가장 근접한 값이다.
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32. 물질의 양을 1/2로 줄이면 강도성(강성적) 상태량(intensive properties)은 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. 1/4로 줄어든다.
  3. 변화가 없다.
  4. 2배로 늘어난다.
(정답률: 알수없음)
  • 물질의 양을 줄이는 것은 물질의 내부 구조나 성질을 바꾸지 않기 때문에 강도성 상태량은 변화하지 않는다. 따라서 정답은 "변화가 없다."이다.
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33. 물 10kg을 1기압 하에서 20℃로부터 60℃까지 가열할 때 엔트로피의 증가량은 약 몇 kJ/K 인가? (단, 물의 정압비열은 4.18 kJ/(kg·K) 이다.)

  1. 9.78
  2. 5.35
  3. 8.32
  4. 14.8
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 물의 열용량은 4.18 kJ/(kg·K) 이므로, 10kg의 물의 열용량은 41.8 kJ/K 이다.

    또한, 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = ∫(dq/T)

    여기서 dq는 열량이고, T는 온도이다.

    따라서, 물을 가열하는 과정에서 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = ∫(dq/T) = ∫(mcΔT/T) = mln(T2/T1)

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

    따라서,

    ΔS = 10kg × ln(333K/293K) = 10kg × ln(1.137) ≈ 5.35 kJ/K

    따라서, 정답은 "5.35"이다.
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34. 질량이 4kg인 단열된 강재 용기 속에 물 18L가 들어있으며, 25℃로 평형상태에 있다. 이 속에 200℃의 물체 8kg을 넣었더니 열평형에 도달하여 온도가 30℃가 되었다. 물의 비열은 4.187 kJ/(kg·K)이고, 강재(용기)의 비열은 0.4648 kJ/(kg·K)일 때 물체의 비열은 약 몇 kJ/(kg·K) 인가? (단, 외부와의 열교환은 없다고 가정한다.)

  1. 0.244
  2. 0.267
  3. 0.284
  4. 0.302
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 용기와 물의 열용량을 구해보자.

    용기의 열용량 = 4kg × 0.4648 kJ/(kg·K) = 1.8592 kJ/K
    물의 열용량 = 18kg × 4.187 kJ/(kg·K) = 75.366 kJ/K

    물체가 들어오기 전에는 용기와 물의 온도가 25℃로 평형상태에 있었으므로, 용기와 물의 열량은 서로 같다.

    따라서, 물체가 들어온 후에도 용기와 물의 열량은 변하지 않고 그대로 유지된다. 그리고 물체가 들어오기 전과 후의 열량 차이는 물체가 가진 열량과 같다.

    물체가 가진 열량 = 8kg × q × (30℃ - 200℃) = -1184q kJ
    (여기서 q는 물체의 비열)

    따라서, 용기와 물의 열량이 변하지 않았으므로 물체가 가진 열량은 용기와 물의 열용량의 합과 같다.

    -1184q kJ = 1.8592 kJ/K × (30℃ - 25℃) + 75.366 kJ/K × (30℃ - 25℃)
    -1184q kJ = 9.296 kJ
    q = 0.284 kJ/(kg·K)

    따라서, 물체의 비열은 약 0.284 kJ/(kg·K)이다. 정답은 0.284이다.
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35. 피스톤-실린더에 기체가 존재하며 피스톤의 단면적은 5cm2이고 피스톤에 외부에서 500N의 힘이 가해진다. 이 때 주변 대기압력이 0.099 MPa 이면 실린더 내부 기체의 절대압력(MPa)은 약 얼마인가?

  1. 0.901
  2. 1.099
  3. 1.135
  4. 1.275
(정답률: 알수없음)
  • 힘은 압력과 면적의 곱이므로, 외부에서 가해지는 500N의 힘은 피스톤의 단면적 5cm2에 대한 압력으로 변환할 수 있다.

    500N ÷ 5cm2 = 100N/cm2 = 1MPa

    따라서, 외부 대기압력 0.099 MPa와 힘으로 인해 실린더 내부에는 총 1.099 MPa의 절대압력이 존재한다.
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36. 이상기체의 상태변화에서 내부에너지가 일정한 상태 변화는?

  1. 등온 변화
  2. 정압 변화
  3. 단열 변화
  4. 정적 변화
(정답률: 알수없음)
  • 이상기체의 상태변화에서 내부에너지가 일정한 상태 변화는 등온 변화입니다. 이는 내부에너지가 변하지 않으므로 온도가 일정하게 유지되는 상태 변화를 의미합니다. 따라서 등온 변화는 온도가 일정한 상태에서 일어나는 상태 변화로, 다른 변수들이 변화하더라도 온도는 일정하게 유지됩니다.
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37. 랭킨 사이클로 작동되는 증기동력 발전소에서 20MPa의 압력으로 물이 보일러에 공급되고, 응축기 출구에서 온도는 20℃, 압력은 2.339 kPa 이다. 이 때 급수펌프에서 수행하는 단위질량당 일은 약 몇 kJ/kg 인가? (단, 20℃에서 포화액 비체적은 0.001002 m3/kg, 포화증기 비체적은 57.79 m3/kg이며, 급수펌프에서는 등엔트로피 과정으로 변화한다고 가정한다.)

  1. 0.4681
  2. 20.04
  3. 27.14
  4. 1020.6
(정답률: 알수없음)
  • 먼저, 응축기 출구에서의 상태를 이용하여 엔트로피를 구해보자.

    포화증기의 엔트로피는 테이블에서 찾을 수 있다. 2.339 kPa에서의 포화증기의 엔트로피는 7.361 kJ/kgK이다.

    물의 엔트로피는 상태방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    물의 상태방정식: v = vf + x(vg - vf)

    여기서, vf는 포화액의 비체적, vg는 포화증기의 비체적이다.

    20 MPa에서의 물의 비체적은 상태방정식을 이용하여 구할 수 있다.

    v = vf + x(vg - vf) = 0.001002 + 1(0.001002 - 0) = 0.001002 m3/kg

    물의 엔트로피는 테이블에서 찾을 수 있다. 20 MPa, 0.001002 m3/kg에서의 물의 엔트로피는 3.926 kJ/kgK이다.

    급수펌프에서는 등엔트로피 과정으로 변화하므로, 엔트로피 변화량은 0이다.

    따라서, 급수펌프에서 수행하는 단위질량당 일은

    h2 - h1 = v(P2 - P1) = 0.001002(20 MPa - 2.339 kPa) = 20.04 kJ/kg

    따라서, 정답은 "20.04"이다.
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38. 비열이 0.9 kJ/(kg·K), 질량이 0.7kg으로 동일하며, 온도가 각각 200℃와 100℃인 두 금속 덩어리를 접촉시켜서 온도가 평형에 도달하였을 때, 총 엔트로피 변화량은 약 몇 J/K 인가?

  1. 8.86
  2. 10.42
  3. 13.25
  4. 16.87
(정답률: 알수없음)
  • 두 금속 덩어리가 접촉하여 열이 전달될 때, 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피는 증가한다. 이 경우, 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = Q/T

    여기서 Q는 열량, T는 절대온도이다. 두 금속 덩어리가 접촉하여 열이 전달되면, 열량은 양쪽 금속 덩어리에서 같아야 한다. 따라서, 열량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = mCΔT

    여기서 m은 질량, C는 비열, ΔT는 온도차이이다. 두 금속 덩어리의 질량이 같으므로, 열량은 다음과 같이 간소화할 수 있다.

    Q = CΔT

    따라서, 두 금속 덩어리가 접촉하여 열이 전달될 때의 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = Q/T = CΔT/T = C/T × ΔT

    여기서, C/T는 상수이므로, ΔT가 가장 작을 때 엔트로피 변화량이 가장 작아진다. 따라서, 두 금속 덩어리의 온도차이가 가장 작을 때의 엔트로피 변화량을 계산하면 된다. 이 경우, 두 금속 덩어리의 온도차이는 100℃이므로, ΔT = 100 K이다. 따라서, 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ΔS = C/T × ΔT = 0.9 kJ/(kg·K) / (273+150) K × 100 K × 0.7 kg = 8.86 J/K

    따라서, 정답은 "8.86"이다.
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39. 공기 표준 사이클로 운전하는 이상적인 디젤 사이클이 있다. 압축비는 17.5, 비열비는 1.4, 체절비(또는 분사단절비, cut-off ratio)는 2.1 일 때 이 디젤 사이클의 효율은 약 몇 % 인가?

  1. 60.5
  2. 62.3
  3. 64.7
  4. 66.8
(정답률: 알수없음)
  • 디젤 사이클의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    효율 = 1 - 1/압축비^(비열비-1) * (체절비^(비열비)-1)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    효율 = 1 - 1/17.5^(1.4-1) * (2.1^(1.4)-1) = 0.623 또는 62.3%

    따라서 정답은 "62.3" 이다.
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40. 효율이 40%인 열기관에서 유효하게 발생되는 동력이 110 kW라면 주위로 방출되는 총 열량은 약 몇 kW 인가?

  1. 375
  2. 165
  3. 135
  4. 85
(정답률: 알수없음)
  • 열기관에서 발생한 110 kW의 동력 중 40%가 유효하게 발생하므로, 유효한 동력은 110 kW x 0.4 = 44 kW입니다. 따라서, 주위로 방출되는 총 열량은 110 kW - 44 kW = 66 kW입니다. 하지만, 열기관의 효율이 40%이므로, 총 열량은 66 kW / 0.4 = 165 kW가 됩니다. 따라서, 정답은 "165"입니다.
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3과목: 자동차기관

41. 디젤엔진의 기계식 연료분사장치에서 연소과정에 영향을 주는 변수와 가장 거리가 먼 것은?

  1. 분사 방향
  2. 무효 분사 시간
  3. 연료 분사 시기
  4. 분사지속 기간과 분사율
(정답률: 70%)
  • 무효 분사 시간은 연료가 분사되지만 실제로 연소에 기여하지 않는 시간을 말합니다. 따라서 연소과정에 영향을 주는 변수들 중에서는 가장 거리가 먼 변수입니다. 분사 방향, 연료 분사 시기, 분사지속 기간과 분사율은 모두 연소과정에 직접적으로 영향을 주는 변수들이기 때문입니다.
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42. 피스톤 지름 70mm, 피스톤 평균속도 15m/s 인 가솔린 엔진에 흡기밸브 유로의 면적이 12cm2일 경우 흡입가스의 평균유속(m/s)은 약 얼마인가?

  1. 58
  2. 48
  3. 8.4
  4. 7.0
(정답률: 알수없음)
  • 흡기밸브 유로의 면적은 12cm2 이므로, 유로를 통해 흡입되는 공기의 부피는 12cm2 × 15m/s = 180cm3/s 이다. 이 부피는 시간당 180 × 60 = 10,800cm3/min 이다. 따라서, 흡입가스의 평균유속은 10,800cm3/min ÷ (70mm/2)2 × π = 48m/s 이다. 따라서, 정답은 "48" 이다.
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43. 일산화탄소 및 탄화수소 분석기의 측정 전 준비사항으로 틀린 것은?

  1. 분석기는 형식 승인된 기기로서 최근 2년 이내에 정도검사를 필한 것이어야 한다.
  2. 분석기는 충분히 예열시켜 안정화시킨 후에 사용한다.
  3. 일반적으로 영점조정은 분석기를 충분히 예열시킨 후 측정농도 범위에서 영점을 맞춘다.
  4. 표준가스 주입은 측정농도 범위에 해당하는 표준가스 주입구를 통하여 지시값이 안정될 때까지 주입한다.
(정답률: 50%)
  • "분석기는 충분히 예열시켜 안정화시킨 후에 사용한다."가 틀린 것이다. 분석기를 사용하기 전에는 충분한 예열이 필요하지만, 안정화시키는 것은 영점조정과 표준가스 주입 후에 이루어진다. "분석기는 형식 승인된 기기로서 최근 2년 이내에 정도검사를 필한 것이어야 한다."는 분석기의 정확성과 신뢰성을 보장하기 위한 조건이다. 최근 2년 이내에 정도검사를 받은 분석기만 사용해야 한다는 뜻이다. "일반적으로 영점조정은 분석기를 충분히 예열시킨 후 측정농도 범위에서 영점을 맞춘다."와 "표준가스 주입은 측정농도 범위에 해당하는 표준가스 주입구를 통하여 지시값이 안정될 때까지 주입한다."는 분석기를 정확하게 조정하기 위한 절차이다.
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44. 디젤연료 첨가제 중 연소 소음과 유해 배기가스의 저감, 연료소비율 향상에 가장 적합한 첨가제는?

  1. 유동성 향상제
  2. 유성 향상제
  3. 세정제
  4. 착화 촉진제
(정답률: 알수없음)
  • 착화 촉진제는 연소 과정을 촉진시켜 디젤 연료가 빠르게 연소되도록 돕는 첨가제입니다. 이로 인해 연소 소음과 유해 배기가스를 줄이고, 연료소비율을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 디젤연료 첨가제 중에서는 착화 촉진제가 가장 적합합니다.
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45. 자동차용 왕복 피스톤기관의 이론 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축비가 증가함에 따라 정적, 정압, 복합 사이클의 이론열효율은 모두 증가한다.
  2. 압축비의 증가폭과 이론열효율의 증가폭은 서로 정비례한다.
  3. 압축비가 같을 경우 이론열효율은 정적＞복합＞정압 사이클의 순서가 된다.
  4. 복합사이클의 이론열효율에서 압력비가 1이면 정압 사이클의 이론열효율이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "압축비의 증가폭과 이론열효율의 증가폭은 서로 정비례한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    압축비가 증가하면 열효율이 증가하는 이유는, 압축비가 증가하면 압축과정에서 냉각수의 열흡수량이 감소하기 때문입니다. 따라서 열효율이 증가하게 됩니다. 이러한 이유로 압축비의 증가폭과 이론열효율의 증가폭은 서로 정비례합니다.
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46. 커먼레일 디젤엔진에서 파일럿 분사의 주요 목적으로 옳은 것은?

  1. 엔진을 냉각시킨다.
  2. DPF를 활성화시킨다.
  3. 착화지연시간을 길게 한다.
  4. 엔진의 진동을 저감시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 파일럿 분사는 연소가 시작되는 시점을 미세하게 조절하여 착화지점을 최적화시키는 기술입니다. 이를 통해 착화가 부드럽게 이루어지므로 진동이 감소됩니다. 따라서 "엔진의 진동을 저감시킨다."가 옳은 답입니다.
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47. 일로 변환된 에너지 중 동력손실을 제외하고 실제 크랭크 축에서 동력으로 사용할 수 있는 마력은?

  1. 지시마력
  2. SAE마력
  3. 연료마력
  4. 정미마력
(정답률: 알수없음)
  • 정미마력은 일로 변환된 에너지 중 동력손실을 제외하고 실제 크랭크 축에서 동력으로 사용할 수 있는 마력을 의미합니다. 따라서, 다른 보기들인 지시마력, SAE마력, 연료마력은 모두 변환 과정에서 발생하는 손실 등을 고려하지 않은 측정 방법이기 때문에 정확한 동력을 나타내지 못합니다.
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48. 자동차 배출가스 저감장치와 처리 가능한 배출가스 성분과의 연결이 틀린 것은?

  1. EGR 장치 – NOx 저감
  2. 증발가스 제어장치 – HC 저감
  3. 블로바이 가스 제어장치 - NOx 저감
  4. 삼원 촉매 장치 – CO, HC, NOx 저감
(정답률: 알수없음)
  • 블로바이 가스 제어장치는 배출가스 중에 있는 유해물질인 NOx를 저감시키는데 사용되지 않습니다. 따라서, "블로바이 가스 제어장치 - NOx 저감"이 틀린 것입니다.
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49. 실린더 안지름이 120mm이고, 실린더 내의 연소압력이 55kgf/cm2 일 때 실린더 벽의 설계 두께(cm)는? (단, 실린더 벽의 허용응력은 1200kgf/cm2 이다.)

  1. 0.275
  2. 0.565
  3. 1.7
  4. 10.4
(정답률: 알수없음)
  • 실린더 벽의 설계 두께는 다음과 같이 구할 수 있다.

    실린더 벽의 허용응력 = 연소압력 × 내경 / (2 × 설계두께)

    1200kgf/cm2 = 55kgf/cm2 × 12cm / (2 × 설계두께)

    설계두께 = 0.275cm

    따라서 정답은 "0.275" 이다.
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50. 전자제어 가변 밸브장치에서 운전 상태에 따른 CVVT(Continuously Variable Valve Timing)와 OCV(Oil Control Valve)의 듀티율에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 목표 위치가 최대 지각 상태 : CVVT는 0%의 듀티율이 출력된다.
  2. 흡기 밸브를 진각 시킬 때 : 초기에 OCV는 100%의 듀티율로 출력되며 목표위치에 도달하면 CVVT는 50%의 듀티율이 출력된다.
  3. 목표 위치가 최대 진각 상태 : CVVT는 100%의 듀티율이 출력된다.
  4. 공회전 상태일 때 : OCV는 50% CVVT는 50%의 듀티율이 출력된다.
(정답률: 알수없음)
  • "공회전 상태일 때 : OCV는 50% CVVT는 50%의 듀티율이 출력된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다.

    전자제어 가변 밸브장치에서 운전 상태에 따른 CVVT와 OCV의 듀티율은 다음과 같다.

    - 목표 위치가 최대 지각 상태 : CVVT는 0%의 듀티율이 출력된다.
    - 흡기 밸브를 진각 시킬 때 : 초기에 OCV는 100%의 듀티율로 출력되며 목표위치에 도달하면 CVVT는 50%의 듀티율이 출력된다.
    - 목표 위치가 최대 진각 상태 : CVVT는 100%의 듀티율이 출력된다.
    - 공회전 상태일 때 : OCV는 50% CVVT는 50%의 듀티율이 출력된다.

    따라서, "공회전 상태일 때 : OCV는 50% CVVT는 50%의 듀티율이 출력된다."는 옳은 설명이다.
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51. LPG(Liquefied Petroleum Gas)연료에서 증기압력에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 액체량은 증기압력에 영향을 많이 받는다.
  2. 프로판과 부탄의 혼합비율에 따라 변한다.
  3. 온도가 높게 되면 증기압력도 높다.
  4. 프로판 성분이 많으면 증기압력이 높게 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "프로판과 부탄의 혼합비율에 따라 변한다."가 틀린 내용입니다. LPG는 프로판과 부탄의 혼합물이며, 혼합비율에 따라 증기압력이 변하는 것이 아니라 각각의 성분의 증기압력이 다르기 때문에 혼합비율에 따라 증기압력이 달라질 수 있습니다.
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52. 전자제어 가솔린엔진에서 비동기 분사에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 산소센서의 신호에 따라 분사하는 방식이다.
  2. 엔진 회전수와 흡입 공기량에 비례하여 분사하는 것을 말한다.
  3. 크랭크 각에 상관없이 급가속 시에 분사되는 일시적인 분사이다.
  4. 급감속할 때 연료를 차단하여 연료를 절약하기 위한 보조 분사이다.
(정답률: 알수없음)
  • 크랭크 각에 상관없이 급가속 시에 분사되는 일시적인 분사는 비동기 분사이다. 이는 엔진 회전수나 흡입 공기량과는 관계없이 가속 요구가 급격할 때 일어나는 분사로, 보조 분사와는 다르게 연료를 절약하는 것이 아니라 엔진의 성능을 향상시키기 위한 목적으로 사용된다.
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53. 자동차 엔진의 성능곡선에서 A, B, C가 의미하는 것은? (단, F는 연료소비율, P는 축출력, T는 축토크이다.)

  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: 알수없음)
  • A는 축출력(P)에 대한 연료소비율(F)의 곡선으로, 엔진의 효율성을 나타낸다. B는 축토크(T)에 대한 축출력(P)의 곡선으로, 엔진의 동력성을 나타낸다. C는 연료소비율(F)에 대한 축출력(P)의 곡선으로, 엔진의 성능을 나타낸다. 따라서 A는 P곡선, B는 T곡선, C는 F곡선이다.
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54. 점화순서가 1-3-4-2이고, 두 개의 점화코일을 사용하는 DL1 시스템 기관에서 2번 실린더가 점화할 때 동시에 점화되는 실린더는?

  1. 1번 실린더
  2. 3번 실린더
  3. 4번 실린더
  4. 1, 3, 4번 실린더
(정답률: 알수없음)
  • 점화순서가 1-3-4-2이므로, 2번 실린더가 점화할 때 바로 이전에 점화한 실린더는 4번 실린더이고, 다음에 점화할 실린더는 1번 실린더이다. 따라서 동시에 점화되는 실린더는 3번 실린더이다.
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55. 전자제어 가솔린엔진에서 냉각수온 센서에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 온도에 따라 저항이 변화하는 부특성 서미스터이다.
  2. 실린더 헤드에 부착되어 냉각 수온을 간접계측한다.
  3. 냉각수온 센서는 전기저항과 관계가 없다.
  4. 냉각수온 센서 신호에 의해 냉각수의 온도가 일정하게 유지된다.
(정답률: 알수없음)
  • 온도에 따라 저항이 변화하는 부특성 서미스터이다. 이는 냉각수온 센서가 온도를 감지할 때, 전기적인 신호를 생성하는데, 이 신호는 온도에 따라 변화하는 저항값에 의해 결정된다. 따라서 냉각수온 센서는 온도를 간접적으로 측정하는데 사용되며, 이는 실린더 헤드에 부착되어 있다. 냉각수온 센서 신호는 냉각수의 온도를 일정하게 유지하는 데에도 사용된다.
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56. 전자제어 가솔린 연료분사 엔진에서 연료압력 조정기의 리턴호스가 꺾였을 때의 현상을 설명한 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 주행 중 시동이 즉시 꺼지게 된다.
  2. 과도한 연료 압력상승 시 체큽래브가 작동하여 연료압력을 조정한다.
  3. 연료압력 상승억제를 위해 릴리프 밸브가 열린다.
  4. 시동이 전혀 걸리지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 리턴호스가 꺾이면 연료압력이 상승하게 되는데, 이는 가솔린 연료분사 엔진에서 문제가 될 수 있다. 따라서 연료압력 조정기에는 연료압력 상승억제 기능이 있어, 과도한 압력 상승 시 릴리프 밸브가 열려 압력을 조절한다. 따라서 "연료압력 상승억제를 위해 릴리프 밸브가 열린다."가 가장 적합한 답이다.
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57. 밸브 스프링 장력이 클 때 발생하는 현상이 아닌 것은?

  1. 밸브 및 시트의 마멸 촉진
  2. 캠축의 캠 마멸 촉진
  3. 서징현상 발생
  4. 엔진 출력 손실
(정답률: 알수없음)
  • 밸브 스프링 장력이 클 때 발생하는 현상은 밸브 및 시트의 마멸 촉진, 캠축의 캠 마멸 촉진, 엔진 출력 손실이다. 서징현상은 밸브 스프링 장력이 낮을 때 발생하는 현상으로, 밸브가 진동하거나 떨리는 현상을 말한다. 따라서, 서징현상 발생은 밸브 스프링 장력이 낮을 때 발생하는 현상이다.
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58. 엔진 베어링 재료로 사용되고 있는 켈밋합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주석 80~90%, 안티몬 3~12%, 구리 3~7%가 표준 조성이다.
  2. 고온, 고속, 고하중에 잘 견딘다.
  3. 내부식성이 낮다.
  4. 열전도성이 좋다.
(정답률: 알수없음)
  • 주석 80~90%, 안티몬 3~12%, 구리 3~7%가 표준 조성이 아니다.
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59. 가솔린엔진, 자동변속기, 현가장치 등이 모두 전자제어식 차량일 때 공통으로 필요한 센서는?

  1. G 센서
  2. 차속센서
  3. 수온센서
  4. 휠 스피드 센서
(정답률: 알수없음)
  • 전자제어식 차량에서 가속, 감속, 주행 중인 속도 등을 정확하게 감지하기 위해서는 차속센서가 필요합니다. 차속센서는 바퀴 회전 속도를 측정하여 차량의 속도를 계산하고, 이를 제어 컴퓨터에 전달하여 엔진, 변속기, 현가장치 등을 제어합니다. 따라서 전자제어식 차량에서는 차속센서가 필수적인 센서입니다.
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60. 윤활유가 갖추어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 점도가 적당할 것
  2. 인화점 및 자연 발화점이 낮을 것
  3. 열과 산에 대하여 안정성이 있을 것
  4. 카본 생성에 대한 저항력이 클 것
(정답률: 알수없음)
  • 인화점 및 자연 발화점이 낮을 것은 윤활유가 불에 타는 것을 방지하기 위해서이다. 인화점은 윤활유가 불에 붙어서 불이 번지기 시작하는 온도를 말하며, 자연 발화점은 윤활유가 자연적으로 불이 붙는 온도를 말한다. 따라서 인화점 및 자연 발화점이 낮을수록 안전성이 높아진다.
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4과목: 자동차새시

61. 차량 자세제어 장치가 주로 제어하는 것은?

  1. 롤링
  2. 피칭
  3. 바운싱
  4. 요 모멘트
(정답률: 알수없음)
  • 차량 자세제어 장치는 차량의 움직임을 제어하는데, 이 중에서도 주로 제어하는 것은 차량의 기울기인 롤링과 전후로 움직이는 피칭입니다. 이는 차량의 안정성과 운전자의 편의성을 높이기 위해 중요한 요소이며, 이를 제어함으로써 차량의 안정성을 유지하고 운전자의 운전감을 향상시킬 수 있습니다. 반면 바운싱은 차량의 수직운동을 제어하는 것이고, 요 모멘트는 차량의 회전운동을 제어하는 것입니다. 따라서 요 모멘트는 차량 자세제어 장치가 주로 제어하는 것은 아니지만, 차량의 안정성을 유지하는 데에도 중요한 역할을 합니다.
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62. 일반적인 직렬형 하이브리드 자동차의 동력전달 과정으로 옳은 것은?

  1. 엔진 → 전동기 → 변속기 → 축전지 → 발전기 → 구동바퀴
  2. 엔진 → 변속기 → 축전지 → 발전기 → 전동기 → 구동바퀴
  3. 엔진 → 변속기 → 발전기 → 축전지 → 전동기 → 전동바퀴
  4. 엔진 → 발전기 → 축전지 → 전동기 → 변속기 → 구동바퀴
(정답률: 알수없음)
  • 일반적인 직렬형 하이브리드 자동차의 동력전달 과정은 "엔진 → 발전기 → 축전지 → 전동기 → 변속기 → 구동바퀴" 입니다. 이는 엔진이 발전기를 구동하여 전기를 생산하고, 이 전기는 축전지에 저장됩니다. 그리고 전동기는 축전지에서 전기를 공급받아 구동력을 발생시키며, 변속기를 통해 구동바퀴로 전달됩니다. 이 과정에서 발전기는 주로 축전지를 충전하는 역할을 하게 됩니다.
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63. 자동차 주행저항을 계산하는 식에서 자동차 중량이 요구되지 않는 것은?

  1. 구름저항
  2. 구배저항
  3. 가속저항
  4. 공기저항
(정답률: 알수없음)
  • 자동차 주행저항을 계산하는 식에서 자동차 중량은 고려되지만, 공기저항은 자동차의 형태와 속도에 따라 달라지기 때문에 자동차의 중량과는 무관합니다. 따라서 정답은 "공기저항"입니다.
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64. 앞 차축과 조향 너클의 설치방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 엘리옷형 : 앞차축의 양끝 부분이 요크로 된 형식이며 이 요크에 조향 너클이 끼워지고 킹핀은 조향너클에 고정된다.
  2. 역 엘리옷형 : 앞차축 윗부분에 조향 너클이 설치되며 킹핀이 아래쪽으로 돌출되어 있다.
  3. 마몬형 : 앞차축 아래 부분에 조향 너클이 설치되며 킹핀이 위쪽으로 돌출되어 있다.
  4. 르모앙형 : 조향너클에 요크가 설치된 형식이며 킹핀은 앞차축에 고정되고 조향너클과는 부싱을 사이에 두고 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 엘리옷형은 앞차축의 양끝 부분이 요크로 된 형식이며 이 요크에 조향 너클이 끼워지고 킹핀은 조향너클에 고정된다.
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65. 캐스터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주행 중 조향 바퀴에 방향성을 부여한다.
  2. 조향된 바퀴를 직진 방향이 되도록 복원력을 준다.
  3. 좌·우 바퀴의 캐스터가 다른 경우 차량의 쏠림이 발생한다.
  4. 동일 차축에서 한 쪽 차륜이 반대 쪽 차륜보다 앞 또는 뒤로 처져있는 정도이다.
(정답률: 알수없음)
  • 캐스터에 대한 설명으로 틀린 것은 없다. 캐스터는 동일 차축에서 한 쪽 차륜이 반대 쪽 차륜보다 앞 또는 뒤로 처져있는 정도를 말하며, 주행 중 조향 바퀴에 방향성을 부여하고 조향된 바퀴를 직진 방향이 되도록 복원력을 준다. 좌·우 바퀴의 캐스터가 다른 경우 차량의 쏠림이 발생할 수 있다.
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66. 공기 브레이크에서 브레이크 페달에 의해 개폐되며 페달이 이동된 양에 따라 공기탱크 내의 압축공기를 도입하여 제동력을 조절하는 것은?

  1. 브레이크 밸브
  2. 퀵 릴리스 밸브
  3. 릴레이 밸브
  4. 언로더 밸브
(정답률: 알수없음)
  • 공기 브레이크에서 브레이크 페달을 이용하여 제동력을 조절하는 것은 브레이크 밸브의 역할입니다. 브레이크 밸브는 페달의 이동량에 따라 압축공기를 도입하여 제동력을 조절하는 역할을 합니다. 따라서 브레이크 밸브가 정답입니다. 퀵 릴리스 밸브는 공기 브레이크 시스템에서 공기를 빠르게 방출하는 역할을 하며, 릴레이 밸브는 여러 개의 브레이크 밸브를 제어하는 역할을 합니다. 언로더 밸브는 압축공기를 방출하여 압력을 조절하는 역할을 합니다.
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67. 전자제어 자동변속기의 제어모듈(TCU)에 입력되는 신호가 아닌 것은?

  1. 입·출력 속도 센서
  2. 인히비터 스위치
  3. 연료 온도 센서
  4. 브레이크 스위치
(정답률: 알수없음)
  • 연료 온도 센서는 엔진의 연료 공급에 대한 정보를 제공하며, 전자제어 자동변속기의 제어모듈(TCU)에 입력되는 신호와는 관련이 없습니다. 따라서, 연료 온도 센서는 입력되지 않는 신호입니다.
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68. 승용차 타이어의 규격이 'P205/60R 15 96H'일 경우 타이어의 단면 높이(mm)는?

  1. 205
  2. 123
  3. 60
  4. 15
(정답률: 알수없음)
  • 단면 높이는 타이어의 너비와 관련이 있으며, 이는 타이어 규격에서 "60"으로 표시됩니다. 이 값은 타이어의 너비에 대한 백분율로, 즉 205mm의 너비 중 60%가 단면 높이가 됩니다. 따라서, 205mm x 0.6 = 123mm 이므로, 타이어의 단면 높이는 123mm입니다.
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69. 전자제어 자동변속기 차량에서 토크 컨버터의 유체를 통해 동력을 전달시키지 않고 펌프와 터빈을 직접 구동하는 기능은?

  1. 홀드(hold)기능
  2. 록업(lock up)기능
  3. 토션 댐퍼(torsion damper)기능
  4. 터빈 브레이커(turbine breaker)기능
(정답률: 90%)
  • 록업(lock up)기능은 토크 컨버터의 유체를 통해 동력을 전달하는 것이 아니라, 펌프와 터빈을 직접 구동하여 동력을 전달하는 기능입니다. 이는 전자제어 자동변속기 차량에서 연료 효율성을 높이고, 변속 시 발생하는 열 손실을 줄이는 효과가 있습니다.
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70. 진공 부스터식 브레이크 장치를 시험기 없이 시험하는 방법과 판정에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 엔진시동을 정지한 상태에서 브레이크 페달을 몇 번 밟아주고, 밟은 상태에서 엔진 시동을 걸어서 페달이 약간 내려가면 진공부스터의 기능은 정상이다.
  2. 엔진을 시동하여 1~2분 후에 시동을 끄고, 페달을 1~4회 밟을 때 첫 회의 페달행정과 4회의 페달행정이 변하지 않고 일정하면 진공부스터의 기밀기능은 정상이다.
  3. 엔진을 시동하여 1~2분 후에 페달을 밟은 상태에서 시동을 끄고 30초 정도 페달을 밟은 상태로 유지하여 페달 높이가 변화하지 않으면 진공부스터의 부하기밀기능은 정상이다.
  4. 엔진을 시동하여 1~2분 후에 페달을 밟은 상태에서 시동을 끄고 10초 정도 페달을 밟은 상태로 유지하여 페달 높이가 내려가면 마스터 실린더 또는 진공부스터 이상이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "엔진을 시동하여 1~2분 후에 페달을 밟은 상태에서 시동을 끄고 10초 정도 페달을 밟은 상태로 유지하여 페달 높이가 내려가면 마스터 실린더 또는 진공부스터 이상이다." 이다.

    진공 부스터식 브레이크 장치를 시험하는 방법은 일반적으로 엔진을 시동하여 1~2분 후에 시동을 끄고, 페달을 1~4회 밟을 때 첫 회의 페달행정과 4회의 페달행정이 변하지 않고 일정하면 진공부스터의 기밀기능은 정상이다. 이 방법은 진공 부스터의 진공 밀폐 상태를 확인하는 것이다.

    하지만 보기 중 "엔진을 시동하여 1~2분 후에 페달을 밟은 상태에서 시동을 끄고 10초 정도 페달을 밟은 상태로 유지하여 페달 높이가 내려가면 마스터 실린더 또는 진공부스터 이상이다." 라는 내용은 올바르지 않다. 이 방법은 마스터 실린더 또는 진공부스터의 누설을 확인하는 것이다. 따라서, 이 방법으로 진공 부스터의 기밀기능을 확인할 수는 없다.
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71. 브레이크 오일의 구비조건에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 빙점이 높아야 한다.
  2. 비윤활성이어야 한다.
  3. 점도지수가 낮아야 한다.
  4. 비등점이 높아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 브레이크 오일은 고온에서도 안정적으로 작동해야 하므로 비등점이 높아야 합니다. 비등점이 낮으면 고온에서 브레이크 오일이 기화되어 브레이크 시스템의 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
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72. 자동변속기 차량에서 크랭킹이 안 되는 원인으로 틀린 것은?

  1. 킥다운 스위치 단선 시
  2. 변속레버 D위치 선택 시
  3. P, N스위치 접점 소손 시
  4. 인히비터 스위치 커넥터 탈거 시
(정답률: 알수없음)
  • 자동변속기 차량에서 크랭킹이 안 되는 원인으로 "킥다운 스위치 단선 시"가 아닌 것은, 다른 보기들은 모두 차량의 변속기나 기어 선택과 관련된 문제이지만, 킥다운 스위치는 차량의 가속도와 관련된 부품으로, 차량이 가속 중일 때 엔진의 회전수를 일시적으로 높여주는 역할을 합니다. 따라서 킥다운 스위치가 단선되어도 크랭킹이 안 되는 원인이 될 수는 없습니다.
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73. 전자식 케이블타입 주차브레이크(Electronic Parking Brake)의 구성품 중 케이블의 장력을 측정하여 자동차의 조건 및 경사도에 따라 적절한 제동력이 가해지도록 하는 것은?

  1. TCU
  2. EPB 스위치
  3. 제동력 감지센서
  4. 주차 케이블 구동기어
(정답률: 알수없음)
  • 제동력 감지센서는 전자식 케이블타입 주차브레이크에서 케이블의 장력을 측정하여 자동차의 조건 및 경사도에 따라 적절한 제동력이 가해지도록 조절하는 역할을 합니다. 따라서 이 센서가 없으면 적절한 제동력이 가해지지 않아 안전에 문제가 생길 수 있습니다.
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74. 수동변속기 클러치 디스크에서 비틀림 코일스프링의 주요 역할로 옳은 것은?

  1. 클러치판의 파손방지
  2. 클러치스프링의 장력 보완
  3. 클러치 접속 시 회전충격 흡수
  4. 클러치 면이 미끄러지는 것을 방지
(정답률: 알수없음)
  • 수동변속기 클러치 디스크에서 비틀림 코일스프링의 주요 역할은 "클러치 접속 시 회전충격 흡수"입니다. 이는 클러치 접속 시 엔진과 변속기 간의 회전충격을 완화하여 부드러운 변속을 가능하게 합니다. 따라서 운전자의 운전 편의성과 차량의 내구성을 향상시키는 역할을 합니다.
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75. 유압식 브레이크 장치에서 잔압의 유지 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 캐비테이션 방지
  2. 브레이크 작동 지연 방지
  3. 회로 내에 공기 침입을 방지
  4. 휠 실린더 내 오일 누출 방지
(정답률: 알수없음)
  • 캐비테이션은 유체 내부에서 압력이 급격하게 낮아져서 기체 포화 상태가 되어 발생하는 현상입니다. 이 현상이 유압식 브레이크 장치에서 발생하면 브레이크 작동이 지연되거나 브레이크 효과가 감소할 수 있습니다. 따라서 캐비테이션 방지를 위해 거리가 먼 것이 유지됩니다.
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76. 종감속 장치에서 구동피니언 잇수 7, 링기어 잇수 28, 추진축 2000rpm 일 때 왼쪽 바퀴가 300rpm 이었다면 오른쪽 바퀴의 회전수는?

  1. 500rpm
  2. 600rpm
  3. 700rpm
  4. 800rpm
(정답률: 70%)
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77. 조향핸들의 유격이 커지는 원인으로 틀린 것은?

  1. 조향기어 백래시의 조정 불량
  2. 스티어링 기어의 마모 증대
  3. 조향 링키지의 마모
  4. 타이어 트레드 마모
(정답률: 알수없음)
  • 조향핸들의 유격이 커지는 원인은 타이어 트레드 마모입니다. 타이어 트레드가 마모되면 도로와의 마찰력이 감소하고, 이로 인해 핸들링이 불안정해지고 유격이 발생할 수 있습니다. 따라서 타이어의 마모 상태를 주기적으로 점검하고 교체하는 것이 중요합니다.
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78. 바퀴의 미끄럼 및 구동력과 관련하여 미끄럼률을 구하는 식은? (단, V : 자체의 주행속도, Vw : 바퀴의 회전속도이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 미끄럼률은 바퀴의 회전속도와 자체의 주행속도의 비율로 나타낼 수 있다. 따라서 미끄럼률을 구하는 식은 다음과 같다.

    미끄럼률 = (Vw - V) / Vw

    이때, 바퀴의 회전속도 Vw가 자체의 주행속도 V보다 크면 미끄럼률은 양수가 되어 바퀴가 미끄러지는 상황이 발생한다. 따라서 정답은 ""이다.
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79. 복륜 자동차의 윤간거리에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 좌·우 바퀴가 접하는 수평면에서 내측 바퀴 중심간의 거리
  2. 좌·우 바퀴가 접하는 수평면에서 외측 바퀴 중심간의 거리
  3. 좌·우 바퀴가 접하는 수평면에서 복륜 중심간의 거리
  4. 좌·우 바퀴가 접하는 수평면에서 내측 바퀴의 최외곽 중심간의 거리
(정답률: 알수없음)
  • 복륜 자동차의 윤간거리는 좌·우 바퀴가 접하는 수평면에서 복륜 중심간의 거리입니다. 이는 좌우 바퀴의 회전 중심이 일치하지 않기 때문에 발생하는 차체의 이동 거리 차이를 보완하기 위한 값으로, 차량의 안정성과 조향성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 복륜 자동차를 설계할 때에는 이 윤간거리를 적절히 고려하여야 합니다.
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80. 자동차규칙상 주제동장치의 제동능력 및 조작력 기준에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 측정자동차의 상태 : 공차상태의 자동차에 운전자 1인이 승차한 상태
  2. 좌·우바퀴의 제동력의 차이 : 당해 축중의 5% 이하
  3. 제동력의 복원 : 브레이크페달을 놓을 때에 제동력이 3초 이내에 당해 축종의 20% 이하로 감소될 것
  4. 최고속도가 매시 80km 미만이고 차량총중량이 차량중량이 1.5배 이하인 자동차의 각축의 제동력의 합 : 차량총중량의 40% 이상
(정답률: 알수없음)
  • "좌·우바퀴의 제동력의 차이 : 당해 축중의 5% 이하"가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이 기준은 좌우바퀴의 제동력 차이가 일정 수준 이상 나지 않도록 하여 차량의 안정성을 유지하기 위한 것입니다. 이유는 좌우바퀴의 제동력 차이가 크면 차량이 한쪽으로 치우쳐서 운전이 어렵고, 브레이크를 밟았을 때 차량이 일그러져서 안전에 위험이 있기 때문입니다.
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5과목: 자동차전기

81. ECU에서 제어하는 접점식 릴레이에 다이오드를 부착한 이유는?

  1. 정밀한 제어를 위해
  2. 전압을 상승하기 위해
  3. 점화신호 오류 방지를 위해
  4. 서지전압에 의한 ECU 보호를 위해
(정답률: 알수없음)
  • 다이오드는 일반적으로 역방향 전압을 차단하는 역할을 합니다. 따라서 ECU에서 제어하는 접점식 릴레이에 다이오드를 부착하는 것은, 릴레이가 작동할 때 발생하는 서지전압이 ECU에 역향 전압으로 인해 손상을 입히는 것을 방지하기 위한 것입니다. 따라서 "서지전압에 의한 ECU 보호를 위해"가 정답입니다.
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82. 전기자동차 및 플러그인하이브리드자동차의 복합 1회충전 주행거리(km) 산정방법으로 옳은 것은? (단, 자동차의 에너지소비효율 및 등급표시에 관한 규정에 의한다.)

  1. 0.55×도심주행 1회충전 주행거리+
    0.45×고속도로주행 1회충전 주행거리
  2. 0.45×도심주행 1회충전 주행거리+
    0.55×고속도로주행 1회충전 주행거리
  3. 0.5×도심주행 1회충전 주행거리+
    0.5×고속도로주행 1회충전 주행거리
  4. 0.6×도심주행 1회충전 주행거리+
    0.4×고속도로주행 1회충전 주행거리
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "0.55×도심주행 1회충전 주행거리+0.45×고속도로주행 1회충전 주행거리"이다. 이유는 도심 주행과 고속도로 주행은 전기차의 에너지소비효율이 다르기 때문이다. 도심 주행은 저속 주행이 많아 에너지 소비가 적고, 고속도로 주행은 고속 주행이 많아 에너지 소비가 많기 때문에, 도심 주행과 고속도로 주행의 비중에 따라 가중평균을 적용하여 복합 1회 충전 주행거리를 산정하는 것이다. 이에 따라 도심 주행 비중이 55%, 고속도로 주행 비중이 45%로 가중평균을 적용한 것이다.
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83. 차체 자세제어시스템의 요 모멘트 제어와 관련된 사항으로 틀린 것은?

  1. 오버스티어링 시에 제어한다.
  2. 언더스티어링 시에 제어한다.
  3. 자기진단기를 이용한 강제구동 시 제어한다.
  4. 요 모멘트가 일정값 이상 발생하면 제어한다.
(정답률: 알수없음)
  • "자기진단기를 이용한 강제구동 시 제어한다."는 틀린 것이다. 차체 자세제어시스템에서 요 모멘트 제어는 오버스티어링이나 언더스티어링 시에 발생하는 문제를 해결하기 위해 이루어지며, 요 모멘트가 일정값 이상 발생할 때 제어된다. 자기진단기는 차량의 상태를 진단하고 문제를 감지하는데 사용되지만, 요 모멘트 제어와는 직접적인 관련이 없다.
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84. 수소연료전지차의 에너지소비효율 라벨에 표시되는 항목이 아닌 것은? (단, 자동차의 에너지소비효율 및 등급표시에 관한 규정에 의한다.)

  1. CO2 배출량
  2. 1회충전 주행거리
  3. 도심주행 에너지소비효율
  4. 고속도로주행 에너지소비효율
(정답률: 알수없음)
  • "1회충전 주행거리"는 에너지소비효율과는 직접적인 관련이 없는 항목이기 때문에 라벨에 표시되지 않는다. 라벨은 자동차의 에너지소비효율과 관련된 항목만을 표시하기 때문이다.
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85. 점화플러그에 카본이 심하게 퇴적되어 있는 원인으로 틀린 것은?

  1. 장시간 저속 주행
  2. 점화 플러그의 과냉
  3. 혼합기가 너무 희박함
  4. 연소실에 오일이 올라옴
(정답률: 알수없음)
  • 혼합기가 너무 희박한 경우에는 공기와 연료의 비율이 맞지 않아 연소가 원활하지 않고, 이로 인해 연소가 불완전하게 일어나게 됩니다. 이러한 불완전한 연소로 인해 카본이 점화플러그에 퇴적되어 생기는 것입니다.
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86. 하이브리드 자동차에서 에너지 저장 시스템의 종류로 틀린 것은?

  1. 펌프(pump) 저장 시스템
  2. 플라이휠(flywheel) 저장 시스템
  3. 축압(accumulator) 저장 시스템
  4. 커패시터(capacitor) 저장 시스템
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "펌프(pump) 저장 시스템"입니다. 하이브리드 자동차에서 사용되는 에너지 저장 시스템으로는 플라이휠(flywheel) 저장 시스템, 축압(accumulator) 저장 시스템, 커패시터(capacitor) 저장 시스템이 있습니다. 하지만 펌프(pump) 저장 시스템은 존재하지 않습니다.
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87. 하이브리드 자동차의 연비 향상 요인이 아닌 것은?

  1. 주행 시 자동차의 공기저항을 높여 연비가 향상된다.
  2. 정차 시 엔진을 정지(오토 스톱)시켜 연비를 향상시킨다.
  3. 연비가 좋은 영역에서 작동되록 동력분배를 제어한다.
  4. 희생 제동(배터리 충전)을 통해 에너지를 흡수하여 재사용한다.
(정답률: 80%)
  • "주행 시 자동차의 공기저항을 높여 연비가 향상된다."는 잘못된 설명입니다. 올바른 설명은 "주행 시 자동차의 공기저항을 낮추어 연비가 향상된다."입니다. 공기저항이 낮아지면 자동차가 더 적은 에너지를 사용하여 주행할 수 있기 때문입니다.
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88. 스마트 에어백의 구성부품이 아닌 것은?

  1. 프리크러쉬 센서(pre-crach sensor)
  2. 충돌감도 센서(crash severity sensor)
  3. 요 레이트 센서(yaw rate sensor)
  4. 시트위치 센서(seat position sensor)
(정답률: 알수없음)
  • 스마트 에어백은 차량의 충돌 상황을 감지하기 위해 프리크러쉬 센서와 충돌감도 센서, 시트위치 센서 등의 구성부품을 사용합니다. 하지만 요 레이트 센서는 차량의 회전 상태를 감지하는 센서로, 충돌 상황과는 직접적인 연관이 없습니다. 따라서 요 레이트 센서는 스마트 에어백의 구성부품이 아닙니다.
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89. 자동차 에어백에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에어백 시스템은 좌석벨트의 보조 장치로서 운전자를 보호하기 위한 안전장치이다.
  2. 자동차가 정면 충돌 시 요레이트 센서가 이를 감지하여 에어백이 작동한다.
  3. 에어백 모듈은 가스발생기, 에어백, 클록 스프링 등으로 구성된다.
  4. 에어백 경고등은 점화스위치를 'ON' 시키면 일정 시간 동안 점등되었다가 소등된다.
(정답률: 알수없음)
  • "자동차가 정면 충돌 시 요레이트 센서가 이를 감지하여 에어백이 작동한다."가 틀린 것이다. 실제로는 충돌 센서가 작동하여 충격을 감지하면 에어백이 작동한다. 요레이트 센서는 차량이 전복되는 경우에 작동한다.
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90. 기동전동기의 시동 소요 회전력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 플라이휠의 링기어 잇수가 증가하면 소요회전력은 작아진다.
  2. 기동 전동기의 피니언 잇수가 증가하면 소요회전력은 커진다.
  3. 엔진의 회전저항이 증가하면 소요회전력은 커진다.
  4. 압축비가 큰 엔진일수록 소요 회전력은 작아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "압축비가 큰 엔진일수록 소요 회전력은 작아진다."가 틀린 것이 아니다.

    압축비가 큰 엔진은 공기를 더 많이 압축하여 연소 시켜 연료를 더 효율적으로 연소시키기 때문에, 같은 출력을 내더라도 연료 소비량이 적어지게 된다. 따라서 압축비가 큰 엔진은 같은 출력을 내더라도 더 적은 회전력을 필요로 하게 되어 소요 회전력이 작아진다.
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91. 방향지시등 회로에서 뒤 좌측 방향지시등 전구의 필라멘트가 단선되었을 때의 변화는?

  1. 앞 좌측 전구에 가해지는 전압이 높아진다.
  2. 전구의 단선과 회로의 저항변화는 무관하다.
  3. 좌측 방향지시등 회로의 저항이 감소한다.
  4. 좌측 방향지시등 회로의 저항이 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 방향지시등 회로에서 뒤 좌측 방향지시등 전구의 필라멘트가 단선되면, 좌측 방향지시등 회로의 전류가 감소하게 되어 회로의 저항이 증가합니다. 이는 전류가 흐르는 경로가 줄어들어 전압이 높아지는 것과도 관련이 있습니다. 따라서 정답은 "좌측 방향지시등 회로의 저항이 증가한다." 입니다.
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92. 자동차 데이터 통신중에 하나의 선이라도 단선되면 두 배선의 차등전압을 알 수 없어 통신불량이 발생하는 통신방식은?

  1. A-CAN 통신
  2. B-CAN 통신
  3. C-CAN 통신
  4. D-CAN 통신
(정답률: 알수없음)
  • C-CAN 통신은 하나의 선으로 데이터를 전송하는 방식이 아니라 두 개의 선을 사용하여 차등전압을 측정하여 데이터를 전송하는 방식입니다. 따라서 하나의 선이 단선되어도 차등전압을 측정할 수 있기 때문에 통신불량이 발생하지 않습니다.
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93. 에어백 시스템의 인플레이터(에어백 모듈) 정비 시 유의사항으로 틀린 것은?

  1. 차량 도장건조 작업 시에는 탈거 후에 하는 것이 좋다.
  2. 인플레이터의 배선 측이 위로 가도록 보관한다.
  3. 취급 시 충격을 가하지 않도록 한다.
  4. 화기 근처에 놓지 말아야 한다.
(정답률: 60%)
  • "인플레이터의 배선 측이 위로 가도록 보관한다."이 틀린 것이다. 인플레이터의 배선 측은 아래로 가도록 보관해야 한다. 이는 인플레이터가 작동할 때 발생하는 가스가 아래로 흐르도록 하여 안전성을 높이기 위함이다.
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94. 하이브리드 자동차에서 리튬 이온 폴리머 고전압 배터리는 9개의 모듈로 구성되어 있고, 1개의 모듈은 8개의 셀로 구성되어 있다. 이 배터리의 전압은? (단, 셀 전압은 3.75V 이다.)

  1. 30V
  2. 90V
  3. 270V
  4. 375V
(정답률: 알수없음)
  • 하이브리드 자동차에서 사용되는 리튬 이온 폴리머 고전압 배터리는 9개의 모듈로 구성되어 있고, 1개의 모듈은 8개의 셀로 구성되어 있다고 했습니다. 따라서 전체 배터리는 9개의 모듈 x 8개의 셀 x 3.75V = 270V 입니다. 따라서 정답은 "270V" 입니다.
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95. 그림과 같이 12V 배터리 2개를 직렬로 연결하여 정전류(표준) 충전을 할 때 적합한 전압과 전류는?

  1. 12V, 5A
  2. 24V, 5A
  3. 12V, 20A
  4. 24V, 20A
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 12V 배터리를 직렬로 연결하면 전압은 24V가 되고, 전류는 변하지 않습니다. 따라서, 적합한 전압은 24V이며, 전류는 충전기의 최대 출력 전류인 5A로 설정해야 합니다. "12V, 5A"와 "12V, 20A"는 각각 전압이나 전류가 부족하거나 과도한 값이므로 적합하지 않습니다. "24V, 20A"는 전류가 과도하므로 배터리에 손상을 줄 수 있으므로 적합하지 않습니다.
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96. 엔진이 고전압 배터리의 충전에만 사용되고 동력전달용으로는 사용되지 않는 하이브리드 차량의 형식은?

  1. 직렬형
  2. 병렬형
  3. 복합형
  4. 직·병렬형
(정답률: 알수없음)
  • 하이브리드 차량의 엔진이 고전압 배터리의 충전에만 사용되고 동력전달용으로는 사용되지 않는 형식은 "직렬형"이다. 이는 엔진과 전기모터가 직렬로 연결되어 있어서 전기모터가 동력전달을 담당하고 엔진은 배터리를 충전하는 역할만 수행하기 때문이다.
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97. 전류계의 측정범위가 1mA이며, 내부저항은 200Ω이다. 이 전류계에 분류기를 연결하여 10mA 범위 내의 전류를 측정하고자 할 때 분류기의 알맞은 저항(Ω)은?

  1. 0.2
  2. 2.2
  3. 22.2
  4. 222.2
(정답률: 알수없음)
  • 분류기를 연결하면 전류계의 측정범위가 10mA가 되므로, 내부저항은 변하지 않고 여전히 200Ω이다. 따라서, 전류계와 분류기를 연결한 회로의 전체 내부저항은 200Ω + 분류기의 저항이 된다. 이때, 전류계의 측정범위가 최대 10mA이므로, 분류기의 저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    분류기의 저항 ≤ (10mA × 1Ω) / 0.01A = 1000Ω

    따라서, 분류기의 저항은 1000Ω 이하이어야 한다. 보기에서 22.2Ω이 정답인 이유는, 22.2Ω은 1000Ω 이하이면서도 측정값의 정확도를 유지할 수 있는 최적의 값이기 때문이다. 예를 들어, 분류기의 저항이 2.2Ω이라면, 전류계와 분류기를 연결한 회로의 전체 내부저항은 202.2Ω가 되어, 측정값의 오차가 커질 수 있다. 따라서, 분류기의 저항은 22.2Ω이어야 한다.
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98. 전압과 전류 그리고 저항에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반도체의 경우 온도가 높아지면 저항이 높아진다.
  2. 저항이 크고, 전압이 낮을수록 전류는 적게 흐른다.
  3. 도체의 단면적이 클수록 저항은 낮아진다.
  4. 도체의 경우 온도가 높아지면 저항은 높아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "반도체의 경우 온도가 높아지면 저항이 높아진다."라는 설명이 틀린 것이다. 실제로 반도체의 경우 온도가 높아지면 전자의 이동이 활발해져 저항이 낮아지는 특성을 가지고 있다. 이를 역전도 효과라고 한다.
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99. 교류신호를 측정한 그림에서 디지털 멀티테스터로 측정한 값이 80V라고 할 때 오실로스코프로 측정한 P-P 전압은?

  1. 약 110V
  2. 약 150V
  3. 약 180V
  4. 약 226V
(정답률: 40%)
  • 오실로스코프로 측정한 값은 P-P 전압이므로, 디지털 멀티테스터로 측정한 값인 80V를 2로 나누어야 한다. 따라서, 80V/2 = 40V가 된다. 이 값은 교류신호의 최대 전압값인 피크 전압의 약 0.707배에 해당한다. 따라서, 피크 전압은 40V/0.707 = 약 56.57V가 된다. 이 값은 교류신호의 최대 전압값인 피크 전압의 약 2배에 해당한다. 따라서, P-P 전압은 56.57V x 2 = 약 113.14V가 된다. 하지만, 이 값은 정확한 값이 아니며, 근사값일 뿐이다. 따라서, 보기 중에서 가장 가까운 값인 "약 110V"이 정답이다.
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100. 고압축비 고속기관에 사용되는 점화플러그는?

  1. 열형
  2. 냉형
  3. 중간형
  4. 초냉형
(정답률: 알수없음)
  • 고압축비 고속기관에서는 연소가 매우 빠르게 일어나기 때문에 점화플러그가 빠르게 냉각되어야 합니다. 이를 위해 냉각성능이 우수한 냉형 점화플러그가 사용됩니다. 따라서 정답은 "냉형"입니다.
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