2023년 2회 기출복원 모의고사

공명은 특정 주파수에서 진동·소음이 오히려 증폭되는 현상으로, 소음을 줄이는 방지 대책이 아니라 소음을 키우는 요인이다.

반면 차음(음의 투과 차단), 흡음(음에너지 흡수), 소음기 부착은 실제 소음 저감에 쓰이는 방법이다.

와전류형 변위센서로 측정할 수 없는 것은 가속도 진동이다.

와전류형 센서는 금속 표면과 센서 사이의 거리(변위) 변화를 검출하는 원리이므로, 축의 중심 변화나 축의 팽창량처럼 변위 자체를 직접 측정하는 데 적합하고, 펄스 신호를 이용해 회전수도 파악할 수 있다.

가속도는 질량체의 관성력을 이용하는 가속도계(압전형 등)로 측정하는 물리량이라 변위 검출 원리인 와전류형 센서로는 직접 측정할 수 없다.

구면파는 점음원에서 모든 방향으로 동일한 에너지를 등방적으로 방출할 때 발생하며, 음원을 중심으로 구 모양의 파면이 확장되는 특성을 가진다.

• '음파의 진행 반대방향으로 에너지를 전송하는 파'는 에너지 전송 방향이 진행 방향과 같으므로 틀렸다.
• '음파의 파면들이 서로 평행한 파'는 평행한 파면이 특징인 평면파(평행파)에 대한 설명이다.
• '구조적 간섭에 의해 음압의 최고와 최저가 반복되는 패턴의 파'는 간섭으로 인한 정상파 패턴으로, 구면파의 정의와 무관하다.

구면파는 거리에 따라 음압이 감소하고($p \propto 1/r$), 음원으로부터 전 방향으로 동일하게 에너지를 전파하는 것이 핵심이다.

음파의 기본 용어 중 정확한 정의를 묻는 문항이다. 음파가 한 매질에서 다른 매질로 통과할 때 구부러지는 현상은 '굴절(refraction)'이지 '회절'이 아니므로 '음의 회절' 설명이 오류이다.

회절(diffraction)은 음파가 장애물을 만났을 때 또는 개구부를 통과할 때 파동이 구부러져 진행하는 현상이므로, 이 정의는 회절이 아닌 굴절의 현상을 잘못 설명한 것이다.

• 음파는 공기 등의 매질을 통해 전파되는 소밀파(종파)로 올바른 정의이다.
• 파면은 같은 위상을 갖는 점들을 연결한 면으로 파동의 기하학적 표현으로서 정확하다.
• 파동은 매질의 변형운동을 통해 에너지를 전달하는 현상으로 올바른 설명이다.

1000Hz 성분까지 포함하려면 나이퀴스트 기준에 따라 샘플링 주파수가 2000Hz 이상이어야 하고, 이때 샘플링 시간(간격)은 0.5ms다.

$T=\dfrac{1}{2\times1000\,\mathrm{Hz}}=0.5\,\mathrm{ms}$

소음기(muffler, silencer)는 배기관이나 흡입구를 통해 방출되는 기체 흐름에 의한 소음을 감소시키는 장치다. 배기 가스나 공기 흐름이 발생시키는 음파가 소음기 내부의 챔버와 흡음재를 통과하면서 공기음(air-borne sound) 형태로 감쇠된다. 고체음은 기계 부품의 진동으로 발생하는 소음으로 소음기로 직접 감소시킬 수 없고, 전자적 발생소음도 소음기의 작동 원리와 무관하다. 따라서 정답은 4번 공기음이다.

질량 불평형(언밸런스)에 의한 진동은 불평형 질량이 회전할 때 원심력을 발생시키므로 그 방향성을 따릅니다. 이 중 '길게 돌출된 로터의 경우에는 축방향 진폭은 발생하지 않는다'는 설명은 틀렸습니다.

길게 돌출된 로터의 경우 불평형 질량의 축 방향 성분도 존재할 수 있으며, 특히 동적 불평형(dynamic unbalance)이 있으면 축방향 진동도 발생합니다. 정적 불평형만 있어도 로터의 형상과 지지점에 따라 축방향 진동이 유도될 수 있으므로 "축방향 진폭은 발생하지 않는다"는 일반화할 수 없습니다.

• '수평·수직 방향에 최대의 진폭이 발생한다'는 정확한데, 불평형 질량이 회전축에 수직인 평면에 편심되어 있으면 수평·수직 방향에 최대 진폭이 발생합니다.
• '회전 주파수 1f 성분의 탁월 주파수가 나타난다'도 맞으며, 언밸런스는 회전 주파수 1f(1배 주파수) 성분을 특징적으로 발생시킵니다.
• '언밸런스 양과 회전수가 증가할수록 진동 레벨이 높게 나타난다'도 정확하게, 언밸런스 질량(e·m)과 회전수(ω)의 제곱에 비례하므로 둘 다 증가하면 진동 레벨이 높아집니다.

온도차에 의해 발생하는 열기전력 현상은 제벡 효과(Seebeck effect)로 불리며, 톰슨 효과는 같은 금속 내에서 온도 구배와 전류의 상호작용으로 발생하는 열 현상으로 열전온도계의 작동 원리와는 다르다.

열전온도계는 두 종류의 금속을 접합하여 양단의 온도차에 의해 발생하는 기전력을 이용하는 온도 측정 장치다. 구리-콘스탄탄 조합은 200~300℃ 저온 범위에서, 백금로듐-백금 조합은 1000℃ 이상의 고온 범위에서 사용되므로 나머지 보기는 모두 옳다.

탄성 변형을 이용하지 않는 압력계는 자동 용량식 압력계이다.

벨로스식·부르동관식·다이어프램식은 압력을 받은 금속 탄성체의 변형량을 측정해 압력으로 환산하는 탄성식 압력계인 반면, 용량식 압력계는 탄성체의 변형을 직접 읽는 대신 압력에 따른 정전용량 변화를 전기적으로 검출하는 방식이라 탄성식으로 분류되지 않는다.

센서 신호를 전기 신호로 바꾸는 방법에 속하지 않는 것은 전류식 변환이다.

센서 신호의 변환 방식은 보통 직동식·변조식·펄스 신호식의 세 가지로 나눈다.

• 직동식 변환 — 열전대·압전 소자처럼 물리량 변화가 곧바로 전기 신호로 나타나는 방식이다.
• 변조식 변환 — 보조 전원을 걸어 두고 물리량에 따라 저항·용량 등이 바뀌면서 신호가 변조되는 방식이다.
• 펄스 신호식 변환 — 물리량을 펄스의 수나 주파수로 바꾸는 방식이다.

진동 센서는 회전축이 아니라 베어링 장착부와 같은 정지 구조물에 설치해 진동을 측정하므로, 회전축의 중심부에 설치한다는 설명은 적절하지 않다.

• 레이디얼 베어링 장착부의 수직·수평 방향에 설치해 반경 방향 진동을 측정한다.
• 스러스트 베어링 장착부의 축 방향에 설치해 축 방향 진동을 측정한다.

0.1 Ω을 병렬로 접속한다.

배율은 $n = 1/0.01 = 100$이다.
분류기 저항은 $R_s = \dfrac{r}{n-1} = \dfrac{9.9}{99} = 0.1\ \Omega$이다.

분류기는 남는 전류를 우회시키므로 병렬이어야 하며, 980.1 Ω은 전압계 배율기 식 $r(n-1)$로 구한 값이다.

음원이 이동할 때 진행 방향 쪽에서는 파장이 압축되어 더 높은 주파수로, 반대쪽에서는 파장이 늘어나 더 낮은 주파수로 들리는 현상을 도플러 효과라 한다.

맥놀이 효과는 주파수가 비슷한 두 음이 간섭해 세기가 주기적으로 변하는 현상이고, 마스킹 효과는 큰 소리가 작은 소리를 묻히게 하는 현상이라 음원 이동과는 무관하다.

그림에서 c=b/√2는 실효값(RMS)을 나타내는 값이다. 정현파의 평균값은 최댓값의 2/π배로 정의되며, 최댓값(진폭)의 1/√2는 실효값이지 평균값이 아니다. 따라서 c를 "진폭의 평균값"이라 한 것은 틀린 설명이며, a(주기), b(편진폭), d(양진폭)의 의미는 정확하다.

진동계에서 강제진동수가 그 계의 고유진동수와 일치할 때 진폭이 급격히 커지는 현상을 공진이라 한다.

외부에서 가해지는 에너지가 위상차 없이 계속 계에 누적되기 때문이며, 설비 진동 문제의 대표적 원인이다.

목표값 신호와 검출부에서 얻은 신호를 비교해 조작부로 보낼 신호를 만들어내는 부분은 조절부이다.

외란은 제어계 외부에서 제어량에 영향을 주는 요인이고, 작동부(조작부)는 조절부가 만든 신호를 받아 실제 조작을 수행하며, 제어량은 제어 대상에서 조절하고자 하는 물리량 자체이다.

소음계의 측정감도를 보정하며 발생음의 주파수·음압도가 표시되고 오차 ±1dB 이내인 장치는 표준음 발생기(calibrator)이다.

방풍망은 바람소음을 줄이는 부속품, 주파수 분석기는 주파수 성분을 분석하는 장치, 동특성 조절기는 응답 특성을 조절하는 기능이라 기준음을 발생시켜 보정하는 역할과는 다르다.

진동 차단기는 진동 전달을 막는 탄성 지지 요소로, 강철 스프링·공기 스프링·합성고무 절연재 등이 쓰인다. 심 플레이트는 축 정렬 때 기계의 높이와 기울기를 맞추는 조정용 얇은 판이므로 진동 차단기가 아니다.

진동 측정 단위로 적절하지 않은 것은 $\mathrm{m^2/s^2}$이다.

진동은 변위($\mathrm{m}$), 속도($\mathrm{m/s}$), 가속도($\mathrm{m/s^2}$)와 같이 시간에 대한 미분 관계에 있는 세 가지 물리량으로 표현되며, 이 값들이 진동 측정의 표준 단위로 쓰인다.

반면 $\mathrm{m^2/s^2}$는 단위 질량당 에너지에 해당하는 차원으로, 진동의 크기를 나타내는 표준 측정 단위로 사용되지 않는다.

계측기가 측정량의 변화를 감지하는 민감성의 정도를 감도라 한다.

오차는 측정값과 참값의 차이, 정밀도는 반복 측정값들이 흩어진 정도, 정확도는 측정값이 참값에 가까운 정도를 뜻해 감도와는 개념이 다르다.

시스템 라이프 사이클의 첫 번째 단계는 시스템의 개념 구성과 규격 결정이다. 시스템 개발은 개념 정의 단계에서 출발하며, 이 단계에서 시스템의 목적, 요구사항, 기본 규격이 결정되어 이후 모든 단계의 기초가 된다. 2단계는 설계·개발, 3단계는 제작·설치, 4단계는 운용·유지·사멸로 진행되는 순서를 따른다.

설비의 경제성(투자) 평가에는 자본회수법, MAPI 방식, 비용비교법 등이 실제로 쓰이는 표준적인 기법이다.

이들과 달리 연환지수법은 설비의 경제성 평가 기법으로 통용되지 않는다.

물이 많은 곳에서는 나트륨 그리스를 피해야 한다.

나트륨 비누기 그리스는 내열성은 좋지만 물에 녹아 유화되기 쉬워 내수성이 나쁘다.

칼슘·리튬·알루미늄 복합 그리스는 내수성이 양호해 습한 부위에 쓸 수 있다.

비순환 급유방법은 윤활유가 한 번 사용된 후 버려지거나 배출되는 방식을 말하며, 순환 급유방법은 윤활유를 계속 재사용하면서 순환시키는 방식이다. 유욕 급유법은 베어링이나 부품을 윤활유 속에 담그고 회전하면서 유막을 형성하고 오일이 순환하므로 순환 급유방법에 해당한다.

• 손 급유법은 작업자가 수동으로 주입하여 버려지는 비순환 방식이다.
• 적하 급유법은 점적으로 떨어뜨려 배출되는 비순환 방식이다.
• 사이펀 급유법은 중력으로 흘러내려 배출되는 비순환 방식이다.

설비의 사용 신뢰성은 가동 중 유지·보수를 통해 확보되므로 보전 기술이 여기에 해당한다.

설계 기술, 제조 기술, 부품 재료의 성질·상태는 설비가 만들어지는 단계에서 결정되는 고유(본질) 신뢰성의 요소이고, 만들어진 이후 얼마나 잘 보전·운용하느냐로 좌우되는 것이 사용 신뢰성이다.

당 계절 안에 착수하되 전표를 낼 여유가 있고 여력표에는 올리지 않는 공사는 준급 공사다.

공사의 완급도는 착수 시기와 전표·여력표 처리 방식으로 구분한다. 준급 공사는 급하기는 해도 정규 전표 절차를 밟을 시간은 있는 공사이고, 당 계절 안에 소화되므로 다음 기로 넘길 잔여 공사량, 즉 여력표에 남기지 않는다.

• 긴급 공사는 고장 정지처럼 즉시 손을 대야 해서 전표를 제출할 여유조차 없는 공사다.
• 계획 공사는 미리 일정을 잡아 여력표에 반영해 두고 계획대로 실시하는 공사다.
• 예비 공사는 당장 착수하지 않고 여력이 생겼을 때 처리하도록 대기시켜 두는 공사다.

공장자동화처럼 기계화도가 높아 기계 작업의 비중이 원가에 더 크게 영향을 미치는 공정에서는 제조간접비를 각 제품이 사용한 기계가동시간에 비례해 배부하는 것이 실제 원가 발생 원인을 더 잘 반영한다.

직접재료비법·직접제조비법·직접노무시간법은 재료비나 노무비(노무시간)의 비중이 큰 노동집약적 공정에 적합한 배부기준이다.

프로젝트의 가치가 평가되는 단계는 경제성의 결정 단계이다.

프로젝트는 일반적으로 연구개발, 프로젝트 확립, 경제성의 결정, 조달과 건설 순서로 진행되며, 경제성 결정 단계에서 타당성과 수익성을 따져 사업으로서의 가치를 평가한다.

• 연구개발 — 기술이나 제품을 개발하는 출발 단계다.
• 프로젝트 확립 — 사업의 범위와 규모 등 기본 구상을 세우는 단계다.
• 조달과 건설 — 가치 평가가 끝난 뒤 자재를 사들이고 설비를 짓는 단계다.

산화에 의하여 금속 표면에 붙어 있는 슬러지나 탄소 성분을 녹여 기름 중의 미세한 입자 상태로 분산시키는 역할은 청정 분산제(Detergent Dispersant)의 기능입니다.

청정 분산제는 윤활유 내에서 발생한 산화물, 슬러지, 탄소 침전물 등을 미립자화하여 엔진 내부를 깨끗하게 유지하고 침적을 방지합니다.

• 소포제는 윤활유의 거품을 제거하는 역할입니다.
• 유성 향상제는 유막 강도를 높이는 역할입니다.
• 유동점 강하제는 저온 유동성을 개선하는 역할입니다.

이들은 청정 분산제와는 다른 기능입니다.

주조·단조·절삭 등 소재를 가공해 원하는 형상으로 만드는 데 쓰는 도구는 공구이다.

측정기와 검사구는 치수·품질을 확인하는 용도이고 안전보호구는 작업자 보호가 목적이어서, 가공 자체를 수행하는 도구인 공구와는 쓰임이 다르다.

항목의 첫 글자나 관련 문자를 기호로 사용해 의미를 담는 기호법은 기억식 기호법이다.

기억식 기호법은 이름이나 특성을 연상할 수 있는 문자를 부여해 기호만 보고도 대상을 쉽게 떠올릴 수 있도록 한 방식이다.

순번식은 단순히 순서대로 번호를 매기는 방식이고, 세구분식·삼진분류식은 자릿수를 나누어 분류 체계를 부여하는 방식이라는 점에서 차이가 있다.

생산의 3요소에 해당하지 않는 것은 생산성이다.

생산의 3요소는 흔히 3M이라 불리는 사람(Man), 설비(Machine), 재료(Material)이며, 생산성은 이 요소들을 투입해 얻은 결과를 평가하는 지표이지 투입 요소 자체는 아니다.

윤활유 열화에 영향을 미치는 인자로 동화는 거리가 가장 멀다.

윤활유 열화는 산소와 반응하는 산화, 열에 의해 탄소 성분이 생성되는 탄화, 수분이 섞여 유화되는 유화 등이 대표적인 원인으로 꼽힌다.

각 부하의 최대수요 전력의 합을 각 부하를 종합했을 때의 최대수요 전력으로 나눈 값은 부등률(diversity factor)이다.

부등률은 $\text{부등률} = \frac{\sum \text{각 부하의 최대수요전력}}{\text{종합 최대수요전력}}$로 정의되며, 개별 부하들의 최대수요가 동시에 발생하지 않는 정도를 나타내는 지표다. 부등률이 1보다 크면 각 부하의 피크 시간이 서로 다르다는 의미이고, 이는 전력 계획 및 설비 용량 결정에 중요한 역할을 한다.

온도 변화에 따른 점도 변화가 작아야 안정적인 유압 작동이 가능하므로, 점도 변화가 커야 한다는 설명은 유압 작동유에 요구되는 성질과 반대다.

• 산화가 잘 일어나지 않아 산화안정성이 좋아야 한다.
• 마모방지성이 좋아 윤활 부위를 보호해야 한다.
• 부식과 녹을 막는 방청성을 가져야 한다.

설비의 효율화를 저해하는 로스 중, 설비가 낼 수 있는 설계 속도와 실제로 가동되는 속도의 차이 때문에 생기는 손실을 속도 로스라 한다.

초기 로스는 가동 초기 조정 단계에서, 고장 로스는 설비 정지에서, 불량 로스는 품질 불량 발생에서 비롯되는 손실로 각각 원인이 다르다.

보전도 향상 연구는 설비 조건 변화에 맞춰 설비를 개량하고 성능·수명을 높이며, 필요하면 설비를 재설계해 보전성 자체를 높이는 기술 활동을 가리킨다.

고장 분석 개발은 고장 원인 규명, 보전 업무 분석은 보전 작업 자체의 방법 분석, 부품 대체 분석은 대체 부품 검토에 초점이 있어 설비 개량·재설계를 통한 보전도 제고와는 성격이 다르다.

보기의 증기발생장치·발전설비·수처리시설·공업용 원수 및 취수 설비·냉각탑설비는 제품을 직접 만드는 설비가 아니라 생산라인에 증기·전력·용수·냉각수 같은 부대 에너지를 공급하는 설비이므로 유틸리티설비에 해당한다.

유틸리티(용역)설비는 보일러·발전기·수처리·냉각탑·압축공기 설비처럼 생산설비를 뒷받침하는 공급 계통을 묶은 범주다. 하나라도 멈추면 생산 전체가 정지하므로 설비보전에서 중요도를 높게 두고 관리한다.

나머지 범주는 성격이 다르다.

• 판매설비 — 매장·전시·물류 등 판매 활동에 쓰는 설비
• 사무용설비 — 사무실 집기·전산 등 관리 업무용 설비
• 연구개발설비 — 시험기·분석기기 등 연구·개발 전용 설비

기능 분업은 모든 기능을 하나의 전문부문이 책임지게 하고, 그 부문을 다시 세부 기능별로 나누어 하부 조직을 구성하는 분업 방식이다.

지역 분업은 설치 장소(구역)별로, 공정별 분업은 생산 공정 단위로, 전문기술 분업은 보전 기술 종류별로 조직을 나누는 방식이어서 설명과 다르다.

설비투자·대체의 경제성 평가에서 원가비교법에 해당하지 않는 것은 자본회수기간법이다.

연간비용법·현가비교법·제조원가비교법은 대안들의 조업비용·자본비용을 비교해 판정하는 원가비교법에 속하지만, 자본회수기간법은 투자액을 회수하는 데 걸리는 기간을 기준으로 판정하는 자본회수법(투자회수기간법) 계열이라 원가비교법에 들어가지 않는다.

오일링은 구름베어링의 기본 구성요소가 아니다.

구름베어링은 내륜·외륜·전동체(볼 또는 롤러)·리테이너로 구성되며, 리테이너는 전동체가 서로 부딪히지 않도록 일정한 간격을 유지시키는 역할을 한다.

오일링은 미끄럼베어링 등에서 축의 회전을 이용해 윤활유를 퍼올려 공급하는 부품으로, 구름베어링의 구성요소에는 해당하지 않는다.

문항의 핵심 특성은 공기 중에서는 액체, 공기 차단 시 중합 경화된다는 점이며, 이는 혐기성 접착제(Anaerobic Adhesive)의 정의와 정확히 일치한다.

혐기성 접착제는 산소가 없는 환경(두 금속면 사이 등)에서만 중합되어 경화·접착되며, 진동이 있는 차량·항공기·동력기 등의 나사, 베어링 등 체결용 요소의 풀림 방지와 누설 방지에 주로 사용된다.

• 액상 개스킷은 시간 경과로 경화된다.
• 열 용융형 접착제는 열에 의존하므로 '공기 차단'을 주요 경화 조건으로 하지 않는다.
• 금속구조용 접착제는 특수한 표면 처리에 의존하므로 '공기 차단'을 주요 경화 조건으로 하지 않는다.

두 축이 평행한 관계를 유지하는 기어 전동장치는 스퍼(spur) 기어다. 웜 기어는 축이 직각을 이루고, 스큐 기어는 축이 비틀린 위치에 있으며, 베벨 기어는 축이 교차하므로 모두 평행하지 않다. 스퍼 기어는 원형의 톱니가 축에 평행하게 배열되어 두 축을 평행하게 유지하면서 회전을 전달한다.

저항용접은 접합부에 대전류를 흘려 저항열로 접합하는 방식이라 대전류를 필요로 하고 설비가 복잡하다.

• 국부적으로 집중 가열되므로 산화·변질 부분이 작다.
• 재질이 다른 금속 간에는 저항값 차이로 접합이 어렵다.
• 열이 접합부에 집중되어 열손실은 오히려 적은 편이다.

왕복식 압축기는 피스톤의 왕복운동으로 압축실 용적을 반복적으로 줄여 압축하는 방식으로, 다단압축과 고압 설계를 통해 매우 높은 압력을 발생할 수 있다는 것이 원심식 대비 가장 큰 장점이다. 원심식은 임펠러의 원심력으로 낮은 압력을 점진적으로 높이기 때문에 구조상 고압 달성이 어렵다.

• 대용량: 왕복식이 원심식보다 용량이 크지 않다.
• 윤활: 왕복식이 피스톤-실린더 왕복운동으로 인해 더 복잡하고 비용이 많이 든다.
• 압력맥동: 왕복식의 단점으로, 피스톤 왕복에 따라 흡입·토출이 반복되어 압력 변동이 크게 발생한다.

보통선반에서 테이퍼를 절삭하는 대표적 방법은 심압대 편위법, 테이퍼 절삭장치 이용법, 복식 공구대 경사법 세 가지이다.

척의 조(jaw)를 편위시키는 방법은 공작물의 중심 자체를 어긋나게 하는 것으로, 표준적인 테이퍼 절삭 방법에 해당하지 않는다.

축 고장의 직접원인을 분류하면 재질 불량, 치수강도 부족, 형상구조 불량은 모두 설계 단계에서 비롯되는 설계 불량에 해당한다. 반면 끼워맞춤 불량은 축과 축받이(베어링, 허브 등) 사이의 조립·시공 과정에서 발생하는 결함으로, 설계가 아닌 시공·조립 불량에 분류된다. 따라서 끼워맞춤 불량은 설계 불량의 직접원인이 아니다.

펌프 흡입관은 펌프를 향해 올림 구배를 주는 것이 맞지만, 1/150처럼 완만한 구배로는 부족하며 통상 1/50 정도의 올림 구배를 준다.

흡입관 도중이 완만하거나 처지면 공기가 그 지점에 고여 빠져나가지 못하고, 이 공기고임이 흡입 불량과 캐비테이션의 원인이 된다. 관 전체가 펌프 쪽으로 뚜렷하게 올라가도록 배관해야 공기가 펌프 방향으로 밀려 나간다.

흡입관 끝에 스트레이너를 달아 이물질 유입을 막고, 관 길이는 짧게·곡관 수는 적게 해 손실을 줄이며, 편류나 와류가 생기지 않도록 하는 것은 모두 올바른 흡입 배관 원칙이다.

일반적으로 용접은 품질검사가 어렵고 열영향에 의한 변형이 발생하기 쉽다는 단점을 가지므로, 이 설명은 용접의 특징과 반대된다.

용접은 작업 공정수가 적어 경제적이고, 재료가 절약되어 구조물의 중량이 가벼워지며, 소음이 적어 실내 작업과 복잡한 구조물 제작에도 유리하다는 장점이 있다.

회전운동을 직선운동으로, 직선운동을 회전운동으로 상호 변환시키는 장치는 크랭크 축(crank shaft)이다. 크랭크 축은 엔진, 압축기, 펌프 등 왕복운동기관에서 피스톤의 왕복 직선운동을 회전운동으로 변환하거나 그 반대로 변환한다. 직선 축은 일반적인 원형 축, 유연 축은 유성 동력 전달용, 각 축은 토크 전달 시 슬립을 방지하기 위한 축으로서 모두 회전운동만 전달하므로 상호 변환 기능이 없다.

결론: 윗줄의 ○는 원통도가 아니라 진원도 기호이고 공차값 0.01mm에는 지정길이도 붙어 있지 않으므로, “지정길이 50mm에 대하여 원통도 공차 0.01mm”라는 설명이 틀렸다.

공차기입틀은 왼쪽부터 공차의 종류 기호 → 공차값 → 데이텀 순으로 읽는다. 윗줄의 ○는 진원도, 아랫줄의 //는 평행도를 뜻한다.

따라서 윗줄은 진원도 공차 0.01mm(단독 형체라 데이텀 칸 자체가 없다)로, 아랫줄은 지정길이 50mm에 대하여 평행도 공차 0.09mm, 데이텀은 A로 읽는 것이 옳다. 공차값에 “/50”처럼 사선과 길이가 붙으면 그 길이 구간마다 적용한다는 뜻이다.

참고로 원통도 기호는 원에 두 줄의 경사선을 겹쳐 그린 별도의 기호여서, 아무것도 없는 단순한 원(진원도)과 구별된다.

KS 규격의 게이지블록 등급은 K급을 최상위로 0급·1급·2급으로 구분되며, "3급"은 이 등급 체계에 없는 명칭이다.

K급은 교정용(기준용), 0급·1급·2급은 정밀도에 따라 검사용·공작용 등으로 쓰이며 숫자가 커질수록 허용 오차가 크다.

설비의 생애비용을 낮춰 생산성을 높이는 보전방식은 생산보전이다.

생산보전은 설비 자체 비용, 운전·유지비용, 열화손실 등 설비 관련 총비용을 낮추는 것을 목표로 예방보전·개량보전·보전예방을 포괄하는 상위 개념이다.

예방보전·사후보전·보전예방은 각각 생산보전을 이루는 개별 활동이지 전체 개념이 아니다.

디스크 브레이크의 기름(오일) 누설은 주로 실(seal)의 열화·파손, 파이프 너트의 풀림, 파이프 선단 형상 불량 등 밀봉·배관 부위의 결함에서 비롯된다.

에어빼기 불충분은 유압 라인에 공기가 남아 브레이크 페달이 물렁해지거나 제동력이 떨어지는 원인이지, 기름이 새는 누설의 원인은 아니다.

토크법은 볼트를 조이는 토크만으로 축력을 관리하는 방법이라, 나사면 마찰계수의 불균형이 그대로 축력 오차로 반영된다. 즉 마찰계수 불균형을 무시할 수 없고, 오히려 이 때문에 축력 정밀도가 떨어진다.

강도등급 확인, 체결방법의 종류(토크법·너트회전각법·가열법·장력법), 텐셔너(장력법)가 큰 장력을 정확히 걸 수 있다는 설명은 옳다.

두 축의 중심선을 정확히 맞추기 어렵거나 토크 변동에 의한 충격, 고속 회전에 의한 진동이 있는 경우에는 플렉시블 커플링을 사용해 완충 요소로 충격과 진동을 흡수한다.

• 머프 커플링과 클램프 커플링은 두 축을 강체처럼 단단히 고정하는 강성 커플링이라 축의 어긋남이나 진동을 흡수하지 못한다.
• 마찰 원통 커플링도 마찰력으로 축을 강하게 결합하는 방식이라 완충 기능은 없다.

두 축이 서로 교차하는 교차축형 감속기에는 베벨기어를 쓴다. 따라서 스트레이트 베벨기어가 해당된다. 스퍼기어·헬리컬기어는 평행축형이고, 하이포이드기어는 두 축이 만나지도 평행하지도 않은 엇갈림축형이다.

3상 유도전동기의 고정자 슬롯 안에서 코일과 철심 사이를 절연하기 위해 슬롯 내벽에 끼워 넣는 것은 절연 종이(슬롯 절연지)다.

바니시는 권선에 함침해 절연을 강화·고착시키는 도료, 에나멜은 전선 표면에 입히는 절연 피막, 유리(유리섬유)는 고온용 절연 재료로, 모두 코일과 철심 사이에 끼워 넣는 슬롯 절연의 용도와는 다르다.

플랜지 커플링을 조립할 때는 축과 플랜지 원주면의 흔들림을 0.03mm 이내로 맞춰 중심을 정확히 잡아야 한다. 조임 여유는 적정하게 두어야 하고, 분해할 때 플랜지에 과도한 힘을 주면 변형·손상이 생기므로 피해야 한다.

보이지 않는 부분의 윤곽은 숨은선(파선)으로 그리므로 가는 실선이 아니다.

평면 표시 대각선, 도형 안에 그리는 회전 단면선, 치수선·치수 보조선은 모두 가는 실선을 쓴다.

구조가 가장 간단하고 출력토크가 일정하며 정·역회전이 가능한 유압모터로, 토크효율 약 75~85%, 최저회전수 약 150rpm 수준이라 정밀 서보 기구에는 부적합한 것은 기어 모터이다.

베인·액시얼 피스톤·레디얼 피스톤 모터는 상대적으로 구조가 복잡한 대신 저속에서도 안정적으로 작동하고 효율이 높아 정밀 제어(서보) 용도에 더 적합하다.

축압기(어큐뮬레이터)는 유압에너지 축적, 맥동(압력 변동) 흡수, 압력 보상, 충격 완화 등의 목적으로 사용된다.

누유 방지는 축압기의 기능이 아니라 실(seal)이나 배관 이음부 관리로 해결할 문제이다.

영하 수십 ℃의 낮은 노점이 필요하면 흡착식 에어 드라이어를 쓴다.

실리카겔·활성 알루미나 같은 흡착제가 수분을 붙잡아 매우 낮은 노점까지 건조할 수 있다.

• 냉동식 — 공기를 0℃ 위로 냉각해 응축시키므로 노점이 영상 수 ℃에 머문다.
• 애프터 쿨러·드레인 배출기 — 응축수를 걸러 내는 1차 처리라 낮은 노점을 만들지 못한다.

자동화시스템에서 각 구동요소의 스텝별 작동 순서를 파악해 고장을 추적하는 선도는 변위-단계선도이다.

가로축에 스텝(공정 순서), 세로축에 각 액추에이터의 변위(전진/후진) 상태를 나타내어 어느 단계에서 이상이 발생했는지 한눈에 확인할 수 있다.

• 블록선도는 제어계 구성요소 간 신호흐름을 나타내는 선도이다.
• 제어선도는 밸브 등 제어요소의 개폐(ON/OFF) 상태를 보조적으로 나타낸다.
• 변위-시간선도는 시간 경과에 따른 변위를 나타내어 동작 속도 파악에는 유리하나 스텝별 순서 추적에는 상대적으로 불리하다.

고장이 발생한 시점부터 다음 고장이 발생할 때까지의 평균시간을 MTBF(Mean Time Between Failure)라 한다.

MTTF는 고장까지의 평균시간(비수리 품목), MTTR은 평균 수리시간, MTBM은 보전작업 간의 평균시간을 의미해 서로 구분된다.

온도를 일정하게 유지하면서 압력과 체적이 변화할 때 압력과 체적이 반비례하는 관계는 보일의 법칙(Boyle's Law)이다. 수식으로는 $PV = k$ (상수) 또는 $P_1V_1 = P_2V_2$로 표현되며, 온도 일정 조건이 핵심이다. 샤를의 법칙은 압력 일정 시 온도와 체적의 관계이고, 보일-샤를의 법칙은 온도가 변할 때 적용되므로 이 문항의 조건과 맞지 않는다.

서보모터는 위치·속도 제어의 정밀성이 요구되므로 회전수 변동과 토크 리플이 작아야 하며, 회전수 변동이 크고 토크 리플이 클 것이라는 조건은 서보모터에 요구되는 특성과 반대된다.

• 유지 보수가 용이해야 한다.
• 고속운전에서도 내구성을 가져야 한다.
• 저속 영역에서도 안정된 특성을 가져야 한다.

비체적(specific volume)은 단위 질량당 차지하는 체적으로, 밀도의 역수(ρ의 역수)를 의미한다. 보기 3번은 "단위 체적당 유체의 질량"이라고 설명하는데 이는 밀도의 정의이므로 잘못된 설명이다. 보기 1번 밀도는 단위체적당 질량으로 정확하고, 보기 2번 비중량은 단위체적당 중량(무게)으로 정확하며, 보기 4번 비중은 기준물질(통상 4℃ 물)과의 밀도 또는 비중량의 비로 정확하다.

화학적 반응성(화학적으로 반응이 좋을 것)은 오히려 피해야 할 특성으로, 작동유는 안정성을 위해 화학적으로 안정되고 산화 저항성이 뛰어나야 하므로 필요한 요소가 아니다.

유압 작동유의 필수 요소는 비압축성, 윤활성, 적절한 점도이며, 이들은 유압 에너지 전달 효율과 기계 부품 보호에 직접 관련된다.

• 비압축성은 파스칼 원리에 따른 유압 전달의 기본 조건이다.
• 윤활성은 펌프·모터·실린더 등 내부 부품의 마찰 손실을 줄인다.
• 적절한 점도는 유속 제어와 누유 방지에 필수적이다.

유도형(유도형 근접) 센서는 내장된 고주파 LC발진기가 센서 표면에 전자계를 형성하고, 금속체가 가까워지면 와전류 손실로 발진 진폭이 줄어드는 원리로 금속만을 검출한다.

광전센서는 빛, 리드 스위치는 자석, 용량형 센서는 정전용량 변화를 이용하므로 금속에 한정되지 않거나 원리 자체가 다르다.

미리 정해진 순서나 논리에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 진행하는 제어 방식을 시퀀스 제어라 한다.

입력과 출력이 서로 반대 값을 갖는 논리는 NOT(부정)이다.

OR와 AND는 여러 입력을 조합해 출력을 결정하는 논리이고, XOR는 두 입력이 서로 다를 때만 출력이 1이 되는 배타적 논리로, 입력 하나를 그대로 반전시키는 NOT과는 다르다.

공유압 장치의 주요 점검요소는 누유, 계기류(압력·유량계 등), 부하 상태이다.

노이즈는 전기·제어 신호 계통에서 다루는 잡음 항목으로, 유공압 계통 자체의 정비 점검요소로 분류되지 않는다.

공기압 실린더의 쿠션장치는 배기 포트를 제한하여 압축공기가 천천히 배출되도록 함으로써 피스톤의 급격한 감속을 완화하고 충격을 흡수한다. 급속 배기 밸브(빠른 배기 밸브)는 배기 경로를 우회하여 공기를 신속하게 배출하므로 쿠션장치의 제한 효과를 무시하고 피스톤이 빠르게 감속되어 쿠션 효과를 감소시킨다. 압력 조절 밸브는 공급 압력 조정, 교축 릴리프 밸브는 과압 방지, 파일럿 체크 밸브는 백압 제어로 쿠션 효과와 직접적 상충이 없다.

요동형 실린더가 아닌 것은 로킹암형 실린더이다.

요동형 실린더는 일정한 각도 범위에서 왕복 회전 운동을 하는 액추에이터로, 베인이 직접 회전하는 방식과 피스톤의 직선 운동을 회전으로 바꾸는 방식으로 나뉜다. 로킹암형은 이 분류에 들지 않는다.

• 베인형 — 축에 붙은 베인이 압력을 받아 직접 요동 회전한다.
• 피스톤형 — 피스톤의 직선 운동을 래크·피니언이나 크랭크로 회전 운동으로 바꾼다.
• 스크루형 — 피스톤의 직선 운동을 나사 기구로 회전 운동으로 바꾼다.

공기압 시스템의 특징을 검토하면, 과부하 발생 시 압력이 상승하면서 안전장치(릴리프 밸브)가 작동하여 시스템을 보호하므로 과부하에 대하여 안전하다. 1번 응답성은 유압이 우수하고, 2번 윤활 장치는 공기압에서도 필요하며(에어 필터·윤활기 포함), 4번 균일한 속도는 압축성으로 인해 공기압이 불균일하므로 유압이 우수하다.

실제 시간의 흐름과 연동된 신호로 제어가 이루어지는 방식은 동기 제어계이다.

동기 제어계는 정해진 시간 간격(클록 신호)에 맞추어 신호를 주고받으며 동작이 진행되는 제어 방식으로, 시간이라는 기준축이 제어 동작에 직접 관여한다.

이와 달리 비동기 제어계는 앞 동작의 완료 신호에 따라 다음 동작이 이어지는 방식이라 실제 시간과는 무관하게 진행되며, 논리 제어계나 시퀀스 제어계는 신호의 논리적 구성이나 순차 진행 자체를 가리키는 분류로 시간 연동 여부와는 별개의 개념이다.

격판(다이어프램) 실린더는 격판 자체가 변형되며 힘을 전달하는 구조로, 미끄럼 실링이 없는 것이 특징이므로 피스톤 로드가 미끄럼 실링된다는 설명은 틀렸다.

회전 실린더는 랙과 피니언으로 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸는 구조, 탠덤 실린더는 두 개의 복동 실린더를 하나로 연결해 큰 출력을 내는 구조, 다위치제어 실린더는 두 개 이상의 복동 실린더를 조합해 여러 정지 위치를 얻는 구조로 나머지 설명은 타당하다.

압력과 힘의 기본 관계식은 $F = P \times A$이다.

압력은 단위 면적당 작용하는 힘으로 정의되므로, 힘은 압력에 면적을 곱한 값으로 구해진다.

오리피스는 단면 치수에 비해 길이가 매우 짧은 교축부로, 유체가 통과할 때 압력강하는 주로 유체의 밀도와 유속에 좌우되고 점도의 영향은 거의 받지 않는다.

반대로 길이가 긴 교축(초크)은 압력강하가 유체 점도(즉 온도)에 크게 좌우되므로, 길이가 길다거나 점도·온도에 크게 영향받는다는 설명은 오리피스가 아니라 초크에 해당한다.