15년 1회차

압전기식 압력계는 결정체에 압력이 가해질 때 발생하는 전하(압전 효과)를 이용하는 전기식 압력계로, 탄성 변형을 이용하는 탄성식 압력계와는 원리가 다르다.

부르동관식, 벨로스식, 다이어프램식은 압력에 의한 금속 탄성체의 변형량을 이용해 압력을 지시하는 대표적인 탄성식 압력계이다.

실효값은 순시값을 제곱하고 → 한 주기 평균을 내고 → 제곱근을 씌우는 순서로 정의되므로, 제곱한 함수를 적분해 주기 T로 나눈 뒤 제곱근을 취한 식이 옳다.

$X_{rms}=\sqrt{\dfrac{1}{T}\displaystyle\int_{0}^{T} X^{2}(t)\,dt}$

진폭 X_m인 순수 정현파에 넣어 보면 $\dfrac{1}{T}\displaystyle\int_{0}^{T} X_m^{2}\sin^{2}\omega t\,dt=\dfrac{X_m^{2}}{2}$ 이므로 X_rms = X_m/√2 ≒ 0.707 X_m 가 된다. 같은 저항에서 동일한 열을 내는 직류값이라는 실효값의 물리적 의미와도 맞는다.

• 제곱을 하지 않고 X(t)를 그대로 평균 내는 식은 정현파의 양·음이 서로 상쇄되어 한 주기 평균이 0이 되므로 실효값이 될 수 없다.
• 1/T로 나누지 않고 적분만 한 식은 평균이 아니라 면적이어서 주기가 길어질수록 값이 커져 버린다.

전력은 $P = VI$, $P = I^2R$, $P = \dfrac{V^2}{R}$로 나타낼 수 있으며, 전압과 저항을 단순히 곱한 $P = VR$은 전력을 구하는 올바른 식이 아니다.

옴의 법칙 $V = IR$을 $P=VI$에 대입하면 $P=I^2R$이 되고, $I=\dfrac{V}{R}$을 대입하면 $P=\dfrac{V^2}{R}$이 되어 서로 일치하지만, $VR$은 이 관계식 어디에서도 나오지 않는다.

회전하는 물체의 각운동량(자이로 효과)을 이용해 회전 속도나 각속도를 검출하는 장치는 자이로스코프이다.

플래퍼는 변위, 바이메탈은 온도, 오리피스는 차압을 이용한 유량 검출에 사용되는 요소로 회전 속도 검출과는 관계가 없다.

가속도 센서를 나사(stud) 고정으로 부착하면 센서와 측정 대상 사이의 접촉이 가장 견고해, 부착 방법 중 측정 가능한 주파수 범위가 가장 넓다.

밀랍이나 마그네틱, 손으로 프로브를 대는 방식은 접촉이 상대적으로 느슨해 고주파 영역에서 공진 등의 영향을 받기 쉬워 측정 가능 주파수 범위가 좁아진다.

주파수는 1초 동안의 사이클(진동) 수를 의미하므로, 60초 동안의 사이클 수라는 설명은 옳지 않다.

단위는 Hz이며, 한 주기에 걸리는 시간이 길수록 주파수는 낮아지고, 동일한 질량에서 강성이 클수록 고유주파수는 높아진다는 나머지 설명은 맞다.

진행파는 음파가 진행하는 방향으로 에너지를 전송하는 파를 말한다.

파면이 서로 평행한 것은 평면파, 모든 방향으로 균일하게 에너지를 방사하는 것은 구면파, 거리가 멀어질수록 넓은 면적으로 퍼지는 것은 발산파의 특징으로 진행파 자체의 정의와는 다르다.

진동 차단기 설치, 기초의 진동 제어, 큰 질량의 거더 이용은 모두 진동이 전달되는 경로를 차단하거나 감쇠시키는 방법이다.

반면 언밸런스의 양을 크게 하는 것은 오히려 진동을 유발하는 가진원을 키우는 것이므로, 진동 전달 경로 차단과는 정반대의 조치이다.

음의 진행 방향에 수직한 단위 면적을 단위 시간 동안 통과하는 음향 에너지는 음의 세기(음의 강도)로 정의된다.

음압은 매질에 작용하는 압력 변화량, 음향출력은 음원이 단위 시간에 방출하는 총 에너지, 음의 지향성은 방향에 따른 세기 분포를 나타내는 개념으로 각각 구분된다.

기류음은 회전체나 유체 흐름 등에서 직접적인 공기의 압력 변화로 발생하는 유체역학적 원인의 소리이다.

기계 본체나 물체의 진동에 의해 발생하는 소리는 고체음으로, 지반 진동을 수반하는 소리와 함께 기류음과는 발생 원인이 다르다.

노즐, 오리피스, 벤투리미터는 모두 관로에 설치해 차압을 이용하여 유량을 측정하는 대표적인 방법이다.

피에조미터는 관 내부의 정압(수두)을 측정하는 기구로, 유량이 아니라 압력을 측정하는 데 사용되므로 유량 측정 방법에 해당하지 않는다.

차음, 흡음, 소음기 장착은 소리의 전파를 막거나 흡수해 소음 자체를 줄이는 대표적인 소음 방지 방법이다.

질량 증가는 계의 고유진동수를 낮추고 진동 진폭을 억제하는 방진(진동 저감) 대책에 해당하므로, 소음 방지 방법으로 묶기에는 적합하지 않다.

등청감곡선은 사람의 귀가 동일한 크기(음량감)로 느끼는 음압을 주파수별로 측정하여 이은 곡선이다.

주파수에 따라 사람의 청각 감도가 다르기 때문에, 물리적으로 같은 음압이라도 주파수가 다르면 다르게 들리는 정도를 이 곡선으로 나타낸다.

커플링으로 연결된 구동부와 피구동부의 회전 중심축이 상하좌우로 어긋나거나 편각을 이루며 어긋난 상태를 미스얼라인먼트라 한다.

언밸런스는 회전체 자체의 질량 불균형, 공진은 고유진동수와 가진 주파수가 일치할 때 발생하는 현상, 오일 휩은 유체 윤활 베어링에서 유막의 불안정으로 발생하는 현상으로 각각 원인이 다르다.

전자식(전자유도) 회전수 검출법은 자속 밀도의 변화를 이용해 전원 없이도 신호를 얻을 수 있고 내구성이 우수하지만, 출력 신호의 크기가 회전 속도(주파수)에 비례하기 때문에 회전이 정지에 가까운 저속에서는 신호가 너무 약해 검출이 어렵다.

따라서 저속에서 좋다는 설명은 전자식 검출법의 특성과 맞지 않는다.

정현파에서 실효값(RMS)은 피크값의 $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$배(약 0.707배)이지, 피크값의 2배가 아니다.

평균값과 피크값, 양진폭(전진폭)에 대한 나머지 설명은 각각 통상적인 정의와 일치한다.

회전체가 1분 동안 회전한 횟수를 나타내는 단위는 rpm(revolution per minute)이다.

Hz는 1초당 사이클 수, rev는 회전 횟수 자체를 세는 단위로 시간 기준이 포함되어 있지 않으며, ppm은 백만분율을 뜻하는 단위여서 회전수 단위와는 구분된다.

음의 굴절(refraction)은 매질의 성질 변화로 인해 음파의 진행 방향이 변하는 현상을 의미한다. 보기 2번에서 설명한 "장애물 뒤쪽으로 음이 전파되는 현상"은 음의 회절(diffraction)에 해당한다. 회절은 파동이 장애물의 모서리에서 구부러져 진행하는 현상이고, 굴절은 서로 다른 매질의 경계에서 음파의 속도 변화로 인해 진행 방향이 꺾이는 현상이므로 전혀 다르다. 보기 1, 3, 4는 모두 올바른 설명이다.

앨리어싱(주파수 반환) 현상을 막기 위한 안티 앨리어싱 필터(저역통과 필터)는 신호를 표본화하기 전, 즉 샘플러와 A/D 변환기의 앞단에 설치해야 하며, 뒤에 설치한다는 설명은 옳지 않다.

샘플링 간격을 데이터에 포함된 최고 주파수 $f_{max}$에 대해 $\Delta t \le \dfrac{1}{2f_{max}}$로 잡는다는 나이퀴스트 샘플링 이론이나, 샘플링 시간이 크면 높은 주파수 성분을 낮은 주파수로 잘못 인지하게 된다는 설명은 앨리어싱 현상에 대한 올바른 설명이다.

동특성은 입력 신호에 대한 출력 신호의 응답 특성을 뜻하며, 시간 영역에서는 임펄스 응답의 콘벌루션(합성곱) 적분으로, 주파수 영역에서는 전달함수로 표현되는 개념이다.

시간이 지나도 변하지 않는 정상 상태의 입출력 관계를 나타내는 정특성과 구분된다.

체크 시트는 목표를 세우는 도구가 아니라 불량·결함 등의 발생 상황을 있는 그대로 기록하는 자료 수집용 수법이다.

막대그래프·히스토그램·레이더 차트는 목표와 실적의 차이나 현황을 한눈에 비교하는 데 쓰여 목표 설정 단계에 활용된다.

제품 단위당 보전비는 보전비 총액을 부하시간이 아니라 생산량(생산수량)으로 나누어 구하는 지표다.

고장 도수율(고장횟수/부하시간), 고장 강도율(고장정지시간/부하시간), 설비 가동률(정미가동시간/부하시간)은 모두 부하시간을 분모로 쓰는 정의가 맞다.

동일한 종류의 기계·설비를 한곳에 모아 배치하는 공정별 배치 방식을 갱 시스템이라 한다.

제품의 흐름 순서대로 설비를 배치하는 라인 시스템과 달리, 갱 시스템은 기능(공정)이 같은 설비끼리 그룹지어 놓는다는 점이 특징이다.

품질보전이 설비 문제와 밀접한 이유는 자동화·설비 고도화의 진전, 설비 상태가 곧 품질을 좌우하는 흐름, 품질 불량을 일으키는 고장이 돌발형보다 기능저하형이 많다는 점 등이다.

공정 불량 최소화에 대한 무관심은 오히려 관리가 안 되는 상황을 뜻할 뿐, 품질보전과 설비의 연관성을 설명하는 이유가 될 수 없다.

불량 원인 제거 활동은 설비의 설계 개선, 작업자의 다기능공화 교육·훈련, 다양한 품질 특성에 대응할 수 있는 설비 능력 확보 등 설비·인력 측면에 집중된다.

원자재 재고 확보를 통한 자재 공급 안정화는 자재 조달·재고관리의 문제이지, 불량 발생 원인을 없애는 활동과는 거리가 멀다.

설비 종합 효율은 시간 가동률 × 성능 가동률 × 양품률로 산출한다.

시간 가동률은 부하시간 대비 가동시간, 성능 가동률은 속도가동률과 정미가동률의 곱, 양품률은 생산량 중 양품 비율을 뜻하며 세 지표를 곱해 종합 효율을 구한다.

설비 계획의 목적은 생산 시간과 자재 운반 비용의 최소화, 종업원의 편리성·안전 확보 등 효율과 안전을 높이는 데 있다.

설비 투자의 최대화는 오히려 비용 부담을 키우는 방향이라 설비 계획이 추구하는 목적과 반대된다.

가공·조립형 산업의 설비 6대 로스는 고장 로스, 작업준비·조정 로스, 공전·순간정지(일시정체) 로스, 속도저하 로스, 불량·수정 로스, 초기수율 로스이다. 이 여섯 가지가 각각 시간가동률과 성능가동률, 양품률을 깎아 설비종합효율(OEE)을 떨어뜨린다.

고장 로스와 순간 정지 로스, 속도 저하 로스는 이 분류에 그대로 들어 있는 항목이다. 반면 시가동 로스는 여섯 항목의 명칭 어디에도 쓰이지 않는다. 설비를 처음 돌릴 때 생기는 손실은 6대 로스에서 초기수율(초기유동) 로스라는 이름으로 이미 다루므로, 가공·조립형 설비 6대 로스와 가장 거리가 먼 것은 시가동 로스다.

수리·정비·개수 등 필요한 보전 작업을 계획·시행해 제 기능을 다하도록 하면서 설비에 투입되는 비용을 최소화하는 데 목적을 둔 활동을 공사 관리라 한다.

작업 범위와 절차를 관리해 불필요한 지출을 줄이는 것이 핵심이며, 부하·외주·일정 관리는 이 과정에서 함께 다뤄지는 개별 관리 영역이다.

설비의 종류·수·용량·위치에 따른 보전 개념과 작업 결정, 계획·관리에 대한 명확한 책임과 권한을 가지면서도 동종 설비를 여러 지역에 분산 설치해 보전 능력 자체가 분산되는 형태는 시장 중심 설비망이다.

제품 중심·공정 중심 설비망은 특정 제품이나 공정별로 설비를 한곳에 집중 배치하는 방식이라 지역별 분산이라는 특징과는 맞지 않는다.

치구(지그)는 생산 능력 증대, 부품의 호환성 확보, 특수 작업의 용이화 등을 목적으로 사용하며, 작업자의 근육 노동을 줄이기 위해 도입한다.

따라서 근육 노동을 증가시킨다는 설명은 치구 사용 목적과 정반대되는 내용이다.

자본 회수법은 투자로 얻는 연평균 이윤이 클수록 투자금 회수가 빨라져 경제성이 좋다고 판단하는 방법이므로, 연평균 이윤이 회수 금액보다 클수록 오히려 채택되는 것이 맞다.

문항은 이를 반대로 서술해 "경제성이 없어 불채택"이라 설명하고 있어 틀린 내용이다.

평균 이자법의 연간 비용 산출(정액상각비+평균이자+가동비), 연평균 비교법의 정의, 구·신 MAPI 방식의 용도 구분은 모두 올바른 설명이다.

시가동 손실은 설비의 대기, 유휴 상태에서 발생하는 손실로 설비 자체의 고장이나 운영 부실에 따른 손실이 아니라 외부적 요인(자재 부족, 작업 지시 지연 등)으로 인한 생산 중단을 의미하므로 설비손실에 포함되지 않는다.

가공 및 조립형 설비손실(OEE 관점의 설비 6대 손실)은 고장 손실, 시가동 손실, 공정불량 손실, 속도저하 손실 등으로 분류된다. 고장 손실은 설비 기능 저하, 공정불량 손실은 제품 품질 문제, 속도저하 손실은 설정 속도 미달로 모두 설비 자체의 성능과 관련된 손실에 해당한다.

상비수 방식은 정해진 상비 수량을 항상 유지하는 자재 관리 방식으로, 관리 절차가 간단하고 일정 수량을 모아 구매하므로 구입 단가가 유리하지만, 규격·재질이 바뀌면 재고 손실이 크다는 단점이 있다.

일정 재고를 늘 확보해 두는 방식이라 재고 금액은 오히려 커지는 쪽이며, "재고 금액이 적어진다"는 설명은 상비수 방식의 특성과 맞지 않는다.

보전 방식은 예방보전 → 생산보전을 거쳐 전원이 참가하는 종합적 설비관리로 발전했다. 종합적 관리 개념인 TPM은 1970년대 이후 전개되었으므로 1960년대를 종합 생산성 관리 시기로 짝지은 3번은 틀렸다.

MP(Maintenance Prevention) 설계는 설비를 계획·설계하는 단계부터 보전이 필요 없도록 만들어, 신설비를 가능한 한 빨리 안정적으로 가동시키는 초기 유동 관리 활동이다.

계획 보전·자주 보전·개선 활동은 이미 가동 중인 설비를 대상으로 하는 반면, MP설계는 설비 도입 이전 단계부터 개입한다는 점이 다르다.

설비를 직접 감시(monitoring)하여 잠재적인 열화 상태를 정확히 예측하는 방법을 상태 기준 보전(CBM)이라 한다.

정해진 시간마다 점검하는 방식이 아니라, 실제 설비 상태를 계측·진단한 결과에 따라 보전 시기를 판단한다는 점이 핵심이다.

전력 손실 중 직접 손실은 누전, 기계의 공회전, 저능률 설비 사용처럼 전력 자체가 곧바로 낭비되는 경우를 말한다.

공정 관리 불량은 생산성 저하를 거쳐 간접적으로 전력 낭비를 초래하는 간접 손실에 해당한다.

자주 보전은 초기 청소로 시작해 청소 중 드러난 발생원·곤란개소 대책을 세우고, 이어서 점검·급유 기준을 작성한 뒤 총점검과 자주 점검으로 이어지는 순서로 전개한다.

이후 자주 보전 활동을 시스템화하고 자주 관리를 철저히 하는 단계로 마무리한다.

컴퓨터나 로봇에 전문 기술을 부여해 자동화 공장의 문제를 스스로 인식하고 해결책을 찾아내며, 설비의 특정 고장을 스스로 진단하고 나아가 수리까지 할 수 있는 시스템을 지능 기술 시스템이라 한다.

정해진 프로그램만 따르는 컴퓨터 제어 기계와 달리, 스스로 판단하고 대응하는 능력을 갖췄다는 점이 특징이다.

경도가 매우 높고 발열에 민감한 초경합금·특수강 연삭에는 순도가 높은 녹색 탄화규소(GC) 숫돌 입자를 사용한다.

GC는 C(흑색 탄화규소)보다 순도가 높고 입자가 날카로워 절삭성이 좋으면서도 발열이 적어, 열에 민감한 재료의 정밀 연삭에 적합하다.

담금질 냉각 속도는 재료의 형상에 따라 달라지는데, 같은 치수(지름·두께)를 기준으로 하면 열이 사방으로 빠져나가는 구형이 판재보다 빠르게 냉각된다. 따라서 "판재가 구형보다 빠르다"는 설명은 앞뒤가 뒤바뀐 내용이다.

냉각액을 저어 대류를 일으키면 냉각 능력이 크게 향상되고, 담금질 경도는 강 중의 탄소량에 좌우되며, 냉각액은 물은 차게(약 20℃) 기름은 뜨겁게(약 80℃) 유지하는 것이 일반적인 조건이다.

강재의 얇은 박판 형태로 되어 있어 틈새나 홈의 간극을 측정하는 게이지를 틈새 게이지(필러 게이지)라 한다.

나사 게이지·높이 게이지·다이얼 게이지는 각각 나사 규격, 높이 치수, 미세한 변위를 측정하는 용도라 얇은 판을 겹쳐 간극을 재는 방식과는 다르다.

원판 모양의 밸브 판을 회전시켜 유로 단면적을 조절함으로써 유량을 조절하는 밸브를 나비형 밸브(버터플라이 밸브)라 한다.

조름 밸브라는 별칭 그대로 판의 회전 각도만으로 간단하게 유량을 조절할 수 있어 대구경 배관에 많이 쓰인다.

수평 배관용 역류 방지 밸브는 스윙 체크 밸브다. 체크 밸브는 유체의 일방향 흐름을 허용하고 역류를 방지하는 밸브다.

스윙 체크 밸브는 수평 배관에 설치되며 내부 플랩(swing arm)이 정방향 유량에서는 열리고 역방향 시 자동으로 닫혀 역류를 방지하는 구조로, 수평 배관용 표준 체크 밸브다.

• 글로브 체크 밸브는 직선형 흐름 특성상 수직 배관에 주로 사용된다.
• 나비형 체크 밸브는 나비형 디스크를 사용하여 대구경 배관용이다.
• 파일럿 조작 체크 밸브는 외부 조작 신호로 작동하는 특수형이다.

축에서 흔히 일어나는 고장은 끼워 맞춤 불량에서 시작해 풀림 발생으로 이어지고, 이후 접촉면의 미동 마모가 진행되면서 기어 마모로 확대되어 결국 치명적인 고장에 이르는 순서로 진행된다.

초기의 작은 결합 불량이 방치되면 진동과 미세한 움직임이 누적되어 점차 큰 손상으로 번지는 전형적인 열화 진행 패턴이다.

웜기어 감속기를 정비할 때 웜휠의 이 간섭면을 중심에서 약간 어긋나게 두는 이유는 치면 사이로 윤활유가 원활히 공급되도록 하여 윤활 상태를 안정적으로 유지하기 위해서다.

웜기어는 미끄럼 접촉이 커서 윤활이 특히 중요한데, 접촉면을 완전히 밀착시키지 않고 여유를 두는 것이 윤활유 유입 통로를 확보하는 방법이 된다.

볼트·너트를 수직으로 설치할 때는 너트를 점검하기 쉬운 쪽에 체결하는 것이 올바른 방법이다.

• 리머 볼트 구멍에는 정밀 가공된 리머 볼트를 써야 하며 보통 볼트를 체결하면 안 된다.
• 스프링 와셔는 탄성이 소실되므로 재사용하지 않는다.
• 로크너트는 얇은 너트를 안쪽(피체결물 쪽)에, 두꺼운 너트를 바깥쪽에 체결하는 것이 일반적이다.

축 정렬(센터링)이 어긋나면 구동축과 종동축의 회전중심이 일치하지 않은 채로 돌기 때문에 회전주파수의 2배 성분이 두드러지는 진동이 크게 나타나고, 축에는 회전할 때마다 굽힘이 반복된다. 그 결과 베어링에는 편하중이 걸려 마모가 빨라지고, 마찰 손실이 늘면서 구동 전류가 커지고 기계의 성능과 효율이 떨어진다.

설비보전에서 센터링 불량의 대표 현상으로 정리하는 것은 진동 증가, 축의 휨, 베어링부의 마모, 구동 전류 증가, 기계 성능 저하다. 커플링 쪽에서는 발열보다 고무 요소나 볼트의 편심 마모와 손상, 기초볼트 이완의 형태로 이상이 드러나므로, 커플링 자체가 심하게 발열한다는 서술만 이 목록에서 벗어난다.

정리하면 진동이 커지는 것은 축심 불일치가 만드는 가장 전형적인 결과이고, 베어링부 마모는 편하중과 반복 굽힘이 누적된 결과이며, 기계 성능 저하는 마찰 손실 증가와 동력 전달 효율 저하의 결과다. 세 가지가 모두 명백한 현상이므로 현상이 아닌 것은 커플링의 심한 발열이다.

습식다판 클러치·브레이크는 접촉 면적을 넓게 확보할 수 있어 오히려 큰 동력을 전달하는 용도로 쓰인다.

따라서 작은 동력 전달에 주로 쓰인다는 설명은 습식다판의 특징과 맞지 않는다.

오일 속에서 작동해 마찰면의 마모가 적고 작동이 매끄러우며, 고속·고빈도 사용에 적합하다는 점은 습식다판의 실제 특징이다.

여러 줄 나사에서 리드를 함께 나타낼 때는 줄 수 → 나사 호칭 → (리드) 순으로, 나사 호칭 뒤에 괄호를 열어 리드값을 적는다.

이 형식을 그대로 따른 2줄 TW32(리드 12.7)이 올바른 기입법이며, 나머지는 리드를 'L1/2'·'R12.7' 같은 임의의 기호로 덧붙여 놓아 리드를 표기한 형식으로 볼 수 없다.

3상 유도전동기의 과열은 빈번한 기동, 과부하 운전, 결상(1상 단락·단선)처럼 전동기에 과도한 전류나 부담이 걸릴 때 직접적으로 발생한다.

배선용 차단기(NFB)의 작동은 이런 이상을 감지해 회로를 차단하는 보호 동작일 뿐, 그 자체가 과열을 일으키는 직접 원인은 아니다.

플랜지 이음은 유체 압력이 높거나 관경이 큰 경우, 그리고 자주 분해·조립해야 하는 배관에 사용하기 편리한 이음 방식이다.

다만 저압용 개스킷에는 고무·가죽·종이·코르크 같은 무른 재료를 쓰며, 구리·납·연강 등 금속 개스킷은 고압용에 사용한다. 저압용에 금속류를 쓴다는 설명이 틀렸다.

펌프 베어링에 윤활유가 부족할 때의 조치는 기준량(적정량)을 보충하는 것이지, 기준 이상으로 과다 보충하는 것이 아니다.

윤활유를 기준보다 많이 넣으면 교반 저항이 커져 오히려 발열이 늘어날 수 있어, "기준 이상 유량 보충"이라는 조치는 적절하지 않다.

조립·설치 불량에는 축 정열(얼라인먼트) 작업을, 패킹부 맞춤 불량에는 글랜드 패킹 조임 압력 조정을, 윤활유가 맞지 않을 때는 사용 조건에 맞는 윤활유로 재선정하는 것이 올바른 조치다.

O링은 사용 환경의 온도 변화에 두루 대응해야 하므로 사용 온도 범위가 넓을 것이 구비 조건이며, "온도 범위가 좁을 것"은 이와 반대되는 잘못된 설명이다.

내노화성과 내마모성이 좋고 상대 금속을 부식시키지 않아야 한다는 조건은 O링에 요구되는 정상적인 구비 조건이다.

스패터(spatter)는 용접 중 용융금속이 비산되는 결함으로, 용접 전류가 높고 아크 길이가 길 때 주로 발생한다. 보기 2는 "용접 전류가 낮고 아크 길이를 짧게 했을 때"라고 했으나, 이는 스패터 발생 원인과 반대이다. 스패터를 감소시키려면 적절한 전류와 짧은 아크 길이를 유지해야 한다.
나머지 보기들은 모두 올바르다: 오버랩은 용접 전류 저하 및 불량한 용접봉 선택, 언더컷은 높은 전류와 긴 아크 길이, 용입불량은 낮은 전류와 빠른 용접속도가 각각 정확한 원인이다.

축의 굽음(휨)을 측정할 때는 축을 회전시키면서 표면의 미세한 변위를 지침으로 읽어내는 다이얼 게이지를 사용한다.

블록 게이지나 외경·내경 마이크로미터는 길이나 지름 같은 정적인 치수를 재는 도구라 회전 중 변위를 연속적으로 읽어야 하는 굽음 측정에는 적합하지 않다.

송풍기 설치 지반이 연약하면 회전체를 안정적으로 지지하지 못해 진동 발생이 커지는 것이 가장 두드러진 고장 현상이다.

기초의 강성이 부족하면 운전 중 미세한 흔들림이 누적되어 진동으로 직접 나타나며, 이는 베어링 손상 등 다른 고장으로 이어지는 출발점이 되기도 한다.

원심식 압축기는 회전하는 임펠러의 원심력으로 기체를 압축하는 방식으로, 단계별로 압력을 높여야 하므로 고압 발생에는 왕복식 압축기보다 부적합하다. 반면 압력 맥동이 거의 없어 진동과 소음이 적고(1번 ○), 연속적인 회전으로 윤활이 용이하며(2번 ○), 회전식이므로 설치 면적이 작은 편이다(4번 ○). 초고압이 필요한 경우 원심식 압축기는 다단 구성이 복잡해지므로 왕복식 압축기를 선택하는 것이 경제적이다.

원판(다판) 브레이크의 제동력은 $T = \mu \cdot Z \cdot P \cdot R$로 나타나며, 마찰계수(μ)·원판 수(Z)·평균 반지름(R)에 비례한다.

이때 압착력 P는 마찰면을 밀착시키기 위해 축방향으로 작용하는 힘인데, 이를 "축의 수직 방향"으로 가해진다고 한 설명은 힘의 작용 방향을 잘못 나타낸 것이다.

윤활유 열화의 간이 측정법은 리트머스 시험지로 산성 여부를 판단하거나, 냄새로 불순물을 판단하거나, 시험관 교반으로 항유화성(抗乳化性)을 확인하는 등 현장에서 즉시 할 수 있는 방법을 말한다.

반면 사용유의 성상을 조사하는 것은 점도·산가 등을 정밀 분석하는 항목에 가까워, 현장에서 바로 판정하는 간이 측정법으로 보기는 어렵다.

광유계(석유계) 유압 작동유는 원유를 정제한 광유를 기유로 사용하며, 마모를 줄이는 첨가제를 넣은 내마모성 작동유가 대표적이다.

물-글리콜계, O/W 에멀션계, 합성 인산에스테르계는 모두 물이나 합성 화합물을 기재로 하는 난연성(합성계) 작동유로, 광유계와는 계통이 다르다.

무단 변속기용 윤활유는 기포가 적고 내하중성이 크며 점도 지수가 높은 것이 요구되는데, 이는 동력 전달 성능과 온도에 따른 점도 안정성을 위한 조건이다.

반면 절연성은 변압기유처럼 전기 절연이 필요한 유체에 요구되는 성질로, 동력 전달용 윤활유의 조건과는 거리가 멀다.

플러싱(flushing)은 유압 장치를 분해 정비한 후, 오일을 교환할 때, 신설 장비에서 이물질 제거가 필요할 때처럼 계통 내 오염물을 세정해야 하는 시점에 실시한다.

입구 유온과 냉각기 출구 유온의 차이가 일정 기준치를 유지하는 것은 오히려 정상적인 운전 상태를 나타내는 것이므로, 플러싱이 필요한 시점이라 보기 어렵다.

압축기 운전 중 윤활유 관리 점검은 윤활유의 양·온도·색상 등 오일 자체의 상태를 확인하는 항목이다.

베어링 검사는 기계 부품의 기계적 상태를 확인하는 점검으로, 윤활유 관리를 위한 점검 항목과는 성격이 다르다.

자기 순환 급유(자연 순환식)는 오일 링이나 오일 배스처럼 별도의 동력 없이 오일이 스스로 순환하는 방식이므로, 압축공기로 오일을 강제 분사하는 분무 장치와 짝지은 것은 틀린 설명이다.

수동 급유-그리스-그리스 건, 적하 급유-윤활유-심지 급유기, 강제 순환 급유-그리스-자동 집중 급유 장치는 급유 방법과 윤활제, 장치가 서로 올바르게 대응된다.

비순환 급유법(전손식)은 공급한 기름을 회수하지 않고 그대로 소모하는 방식이다. 바늘 급유법은 바늘(니들) 끝을 타고 기름이 한 방울씩 마찰면으로 떨어져 소모되므로 여기에 해당한다.

반면 비말 급유법은 회전체가 유조의 기름을 튀겨 올리고, 유욕 급유법은 마찰면을 기름 속에 담그며, 패드 급유법은 패드가 유조의 기름을 빨아올려 공급하는 방식으로, 모두 유조의 기름을 되풀이해 쓰는 순환 급유법으로 분류한다.

냉각 작용이란 윤활제가 마찰로 발생한 열을 흡수하여 계 밖으로 방출시키는 작용을 말한다.

오염물을 씻어내는 것은 세정 작용, 국부 압력을 분산시키는 것은 응력 분산 작용, 고부하·저속처럼 경계 마찰이 생기는 곳에 강인한 피막을 만드는 것은 극압 윤활(유막 형성) 작용으로 각각 다른 기능이다.

소포제는 윤활유 안에서 쉽게 꺼지지 않고 계속 유지되는 거품 형성을 방지하기 위해 첨가한다.

점도 변화율 감소는 점도지수 향상제, 물과의 친화성 부여는 유화제, 금속 부식 억제는 방청제의 역할로 소포제의 목적과는 다르다.

원유 정유의 기본 공정은 분류 → 정제 → 개질 → 배합으로 진행된다. 증류 공정은 원유를 끓는점 범위에 따라 휘발유·경유·중유 등으로 분류하는 분류 단계의 핵심 공정이며, 정제 공정은 황 화합물·질소 화합물 등 불순물을 제거하는 단계, 배합 공정은 각 성분을 최종 제품 규격에 맞게 혼합하는 단계다. 기유 공정은 정유 산업에서 일반적으로 사용되지 않는 용어로, 실제 정유 공정 흐름도에 포함되지 않는다.

윤활유 열화 방지를 위해서는 고온을 피하고, 협잡물이 섞이면 즉시 제거하며, 새 기계를 도입할 때는 충분히 세척한 후 사용해야 한다.

반면 서로 다른 기름을 혼합하여 사용하는 것은 기유·첨가제 조성이 달라 오히려 열화를 촉진할 수 있으므로, 열화 방지법이 아니라 피해야 할 행위이다.

그리스는 충전량이 너무 많으면 마찰 손실이 커지고 온도가 상승하므로, 베어링 내부 공간의 1/2~2/3 정도만 채우는 것이 일반적인 적정 충전량이다.

내부 공간의 3/4까지 채우는 것을 적당하다고 한 설명은 과충전에 해당하여 틀린 내용이다.

윤활 관리의 목적은 마찰·마모를 줄여 설비 수명을 늘리고 윤활 비용을 절감하며 설비 가동률을 높이는 데 있다.

고장 도수율 증대는 고장이 늘어난다는 뜻이므로, 윤활 관리가 지향하는 방향과 정반대이며 그 목적과는 관계가 없다.

미끄럼 베어링의 전손식(총손실식) 급유는 오일을 적하·심지 등으로 소량씩 공급하고 회수하지 않는 방식으로, 급유량이 적고 운전 속도가 낮은 곳에 적합하다.

순환식·유욕식은 오일을 재사용하기 위해 상대적으로 많은 양이 필요하고, 분무식은 고속 회전부의 냉각·윤활을 위해 사용되는 방식이다.

효율적인 윤활 관리를 위해서는 급유 순서·경로를 계획하고, 윤활제 종류를 최소화하며, 점검·급유·보전 작업을 기록으로 남겨야 한다.

반면 윤활유와 그리스를 개량하지 않고 계속 사용하는 것은 열화된 윤활제를 방치하는 것이므로, 효율적인 윤활 관리 방법이 아니다.

유압 작동유 열화는 미세한 불순물 침입, 온도 급상승, 수분 혼입 등으로 인해 산화·분해되어 발생한다. 1, 2, 3번은 모두 작동유 열화의 직접적인 원인이다. 반면 4번 고점도 지수 오일 사용은 오히려 온도 변화에 따른 점도 변화를 최소화하여 열화를 억제하는 역할을 하므로, 열화의 원인이 아니라 열화 방지 수단이다.

설비·윤활 관리에서는 수분·이물질 유입을 막고, 오일 오염도는 NAS 등급으로 관리하며, 오일 온도를 적정하게 일정히 유지해야 한다.

그리스를 많이 주입할수록 좋다는 설명은 틀린데, 과충전된 그리스는 마찰 저항과 온도 상승을 일으켜 오히려 설비에 해롭다.

윤활제는 마찰 저항을 줄이고, 국부 압력을 분산시키며, 표면의 녹을 막는 방청 작용 등을 목적으로 사용된다.

반면 기계의 강도를 증가시키는 것은 윤활제의 기능이 아니라 재료·설계 측면의 문제이므로 윤활제 사용 목적과는 관계가 없다.

자기 순환 급유법은 회전체가 윤활유와 접촉하면서 유막을 형성하고, 이 유막이 자연스럽게 윤활부위로 흘러가는 방식이다. 밀봉 베어링은 내부에 윤활유를 미리 충전하고 밀폐된 구조로 만들어, 외부 오염 없이 자기 순환 방식으로 지속적인 윤활이 가능하다. 링 급유, 칼라 급유, 패드 급유 장치는 모두 외부에서 윤활유를 공급하는 수동 또는 강제 급유 방식이므로 자기 순환 급유법과는 맞지 않는다.

윤활유 시료 채취 주기는 기계 설비의 종류와 운전 조건에 따라 정해진다. 유압 시스템은 격월(2개월마다) 채취하는 것이 표준 관리 주기로, 정기적인 수질 및 입자도 관리가 필요하다. 스팀 터빈은 분기(3개월) 주기, 가스 터빈은 3개월 주기, 공기 압축기 구름 베어링은 분기 주기로 채취하며, 1번의 매월은 과도하게 빈번하고 2번의 6개월은 과도하게 간격이 길며 4번의 15일은 실제 기준에 맞지 않는다.

PLC는 급격한 온도 변화로 결로(이슬 맺힘)가 생기지 않는 환경에 설치해야 오작동과 부식을 막을 수 있다.

극저온(-30~0℃)이나 고습도 환경, 분진·진동이 발생하는 장비 주변은 PLC 소자의 성능 저하와 오작동을 유발하므로 피해야 한다.

온도를 일정하게 유지한 상태에서 압력과 체적이 반비례하는 관계, 즉 $PV = \text{일정}$은 보일의 법칙이다.

샤를의 법칙은 압력이 일정할 때 온도와 체적의 비례 관계를, 보일-샤를의 법칙은 두 법칙을 결합한 관계를 나타낸다.

카운터 밸런스 밸브는 한쪽 방향으로는 체크 밸브를 통해 자유롭게 흐르도록 하고 반대 방향으로는 배압을 걸어 흐름을 제어하는 압력 제어 밸브로, 수직 실린더의 자중 낙하를 막는 데 쓰인다.

시퀀스 밸브는 일정 압력에 도달하면 다음 액추에이터로 흐름을 전환시키는 압력 제어 밸브로, 전기 신호로 변환하거나 방향을 제어하는 밸브가 아니다.

압력 조절 밸브는 시스템을 보호하기 위해 입구 측의 최대 압력보다 낮게 설정해야 하므로, 높게 설정해야 한다는 설명은 오류다. 높게 설정하면 과도한 압력이 시스템에 가해져 기기 손상이나 안전 문제를 초래한다.

• 공압 시스템의 서비스 유닛은 필터, 압력 조절 밸브, 윤활기로 구성되므로 옳은 설명이다.
• 작동 속도가 빠르거나 지름이 큰 실린더에서는 마찰 증가로 인해 윤활기를 사용하여 부품 수명을 연장하므로 옳은 설명이다.
• 필터 압력 강하가 0.4~0.6 bar 이상이면 여과 능력 저하 신호로서 청소 또는 교환이 필요하므로 옳은 설명이다.

유압 장치는 작은 장치로 큰 출력을 낼 수 있고, 무단 변속과 정밀한 위치 제어가 가능하며, 전기·전자와 결합해 자동 제어를 구현할 수 있다.

다만 유압 작동유는 광유계가 많아 인화(화재)의 위험성이 있다는 점이 유압 장치의 대표적인 단점이므로, 위험성이 없다는 설명은 틀렸다.

공기압 장치의 기본 구성은 공기를 만들고 저장·냉각하는 공기 압축기, 애프터 쿨러, 공기 탱크 등으로 이루어진다.

어큐뮬레이터는 주로 유압 회로에서 압력 에너지를 축적하는 부속 장치로, 공기압 장치의 기본 구성 요소로 보기 어렵다.

기어 펌프의 공동 현상(캐비테이션)은 흡입 관로의 저항에 의한 압력 손실, 기어 이의 물림이 끝나는 부분에서 생기는 진공, 기어 편심에 따른 이끝원의 불규칙한 압력 분포 등으로 발생한다.

오일의 점도는 오히려 높을수록 흡입 저항이 커져 공동 현상이 생기기 쉬우므로, 저점도 오일을 원인으로 든 것은 틀린 설명이다.

시스템·기기·부품이 고장 나고 다음 고장이 날 때까지의 작동 시간 평균치를 나타내는 지표는 MTBF(평균 고장 간격)이다.

MTTR은 고장 후 수리에 걸리는 평균 시간을, 고장률은 단위 시간당 고장 발생 확률을 나타내는 별개의 지표이다.

압력의 정의에 따라 $P = \dfrac{F}{A}$이므로, 이를 힘에 대해 정리하면 $F = P \times A$가 된다.

DC 모터에서 회전하는 정류자(commutator)에 접촉하여 전류를 흘려주는 부품은 브러시이며, 회전에 따라 마모되는 소모품이다.

에너지 축적은 오히려 공압의 장점에 해당한다. 압축공기는 저압 탱크에 자유롭게 저장할 수 있고, 유압과 달리 누유의 환경 오염 걱정이 없으며 저장과 운반이 용이하다.

공압 장치는 압축공기를 매체로 사용하기 때문에 유압과 비교할 때 여러 단점이 있다.

• 배기 소음은 공압의 대표적 단점으로, 배기 시 큰 음향이 발생한다.
• 큰 힘은 공기의 낮은 밀도로 인해 같은 압력에서 유압보다 작은 힘을 생성하므로 단점이다.
• 응답성은 공기의 압축성으로 인해 유압보다 반응 속도가 느려 단점이다.

행정 거리 200mm와 300mm인 두 실린더를 조합하면, 아무것도 전진시키지 않거나 하나씩 또는 둘 다 전진시켜 0, 200, 300, 500mm의 네 위치를 만들 수 있다.

600mm는 두 실린더의 행정을 어떻게 조합해도 나오지 않는 값이므로 구현할 수 없는 위치이다.

한쪽 방향의 흐름은 자유롭게 통과시키고 반대 방향의 흐름은 막는 밸브는 체크 밸브이다.

미터 인(Meter in) 회로는 실린더 입구에 유량제어 밸브를 설치하여 실린더로 유입되는 유량을 제어하는 방식이다. "유출되는 유량을 제어"라고 설명한 것은 잘못이므로 틀렸다.

• 압력 보상형 유량제어 밸브는 펌프 토출량 변화에 관계없이 설정된 유량을 일정하게 공급하므로 실린더 속도를 일정하게 유지할 수 있다.
• 릴리프 밸브를 통한 여분 유량의 방유는 미터 인 방식의 대표적 단점으로, 펌프가 설정 유량보다 많이 토출할 때 릴리프 밸브를 통해 과잉 유량이 열로 손실되므로 에너지 효율이 나쁘다.
• 피스톤 자주(自走)도 미터 인의 특징으로, 하강 시 피스톤 상부의 압력이 낮아져 하중이 작으면 제어 밸브의 역할을 제대로 할 수 없어 피스톤이 자주하는 문제가 발생할 수 있다.

입력이 없을 때만 출력이 나오는 논리, 즉 입력을 반전시키는 논리는 NOT(부정)이다.

D(미분) 제어는 오차의 변화 속도에 비례해 동작하므로 응답이 매우 빠르지만, 정상 상태 오차를 없애지 못하고 노이즈에 민감해 단독으로는 사용하지 않고 P나 I 제어와 함께 사용한다.

유압 모터는 보통 기어 모터, 베인 모터, 회전 피스톤 모터로 분류하며, 스크루 모터는 이 분류에 들어가지 않는다.

쿨롱(C)은 전하량(전기량)의 국제단위이다.

전하량 $Q$은 전류 $I$와 시간 $t$의 곱, 즉 $Q = I \times t$로 정의되며, 1A의 전류가 1초 동안 흐를 때 이동한 전하량이 1C이다.

• 암페어(A)는 전류의 단위이다.
• 볼트(V)는 전위차(전압)의 단위이다.
• 줄(J)은 에너지(일)의 단위이다.

센서로부터 들어온 제어 정보를 분석·처리하여 필요한 제어 명령을 내리는 장치는 제어 신호 처리 장치이다.

액추에이터는 명령을 받아 실제 동작을 수행하는 장치이고, 신호 입력 요소는 센서 자체를 가리킨다.

유압 작동유는 기름 속에 섞인 공기를 빨리 분리시킬 수 있어야 캐비테이션과 압축성 증가를 막을 수 있다.

거품이 적고 산화가 잘 일어나지 않으며 압축성이 작을수록 좋은 작동유이므로, 거품·산화·압축성이 클수록 좋다는 설명은 모두 틀린 조건이다.