18년 3회차

내식성이 뛰어나고 고온에서도 강도가 유지되며, 열처리를 거쳐 굽힘가공과 플레어가공이 가능한 배관 재질은 스테인리스 강관이다.

동관은 가공이 쉬운 대신 고온에서 강도가 크게 떨어져 고온·고압 배관에는 적합하지 않고, 합성고무관은 유연성이 필요한 구간에 쓰이는 비금속 호스여서 고온용 배관으로 쓸 수 없으며, 알루미늄관은 가볍지만 강도가 낮아 유압 배관 재료로는 부적합하다.

유압모터를 급정지시키면 부하의 관성 때문에 모터가 계속 회전하려는 힘이 남아 과부하나 서지압이 발생할 수 있다. 이를 흡수·제어하기 위해 브레이크 회로를 구성하여 정지 시 발생하는 관성 에너지를 제어한다.

직렬 회로, 일정출력 회로, 일정토크 회로는 각각 액추에이터의 연결 방식이나 출력·토크 특성을 다루는 회로로, 급정지 시의 관성 과부하 방지와는 목적이 다르다.

밸브에 외부 조작력이 실제로 가해져 유로가 전환된 상태의 위치를 작동 위치라 한다.

이와 달리 조작력이 없을 때 스프링 등에 의해 복귀해 있는 상태는 노멀 위치(상시 위치)라 하며, 과도 위치나 초기 위치는 조작력이 가해지고 있는 상태를 가리키는 표현이 아니다.

피스톤형 요동(로터리) 액추에이터는 피스톤의 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸는 구조로, 나사형, 크랭크형, 래크와 피니언형이 대표적이다.

베인형 요동 액추에이터는 피스톤이 아니라 베인(날개)이 회전축에 부착되어 압축공기의 압력으로 직접 회전 운동을 만들어내는 별도의 구조이므로 피스톤형으로 분류되지 않는다.

회로 내 압력이 설정값을 초과하면 밸브가 열려 작동유의 일부를 탱크로 빠져나가게 함으로써 회로의 최고압력을 제한하는 밸브가 릴리프 밸브이다.

감압밸브는 특정 회로의 압력을 낮게 유지하는 데, 시퀀스밸브는 정해진 순서로 작동을 제어하는 데, 카운터밸런스밸브는 부하의 자중에 의한 낙하를 방지하는 데 사용되어 최고압력 제한과는 목적이 다르다.

제시된 기호는 사각 용기가 가운데 격벽으로 두 실(室)로 나뉜 모양이며, 왼쪽 실 아래 포트에는 속이 빈 삼각형이, 오른쪽 실 아래 포트에는 속이 검게 칠해진 삼각형이 붙어 있다.

공유압 기호에서 빈 삼각형은 공기(기체), 검은 삼각형은 작동유(액체)를 뜻한다. 즉 한쪽 실은 공기압을, 다른 쪽 실은 유압을 취급하며 두 실이 하나의 몸체로 이어져 있다는 표시이므로, 공급된 공기압을 같은 크기의 유압으로 바꾸어 전달하는 기기를 나타낸다. 공기압 회로의 편리함을 유지하면서 유압의 안정된 저속·정밀 이송을 얻을 때 쓰인다.

압력을 키우는 기기라면 두 실의 단면적이 다르게(계단 모양으로) 그려져 면적비만큼 압력이 증대됨을 나타내고, 다단으로 뻗는 실린더는 로드가 겹쳐진 모양으로, 두 입구·한 출구에서 압력이 높은 쪽을 통과시키는 밸브는 볼(원)이 들어 있는 기호로 각각 구분된다.

제시된 값들을 같은 단위로 환산하면 $1\ \mathrm{bar} \approx 14.5\ \mathrm{psi} \approx 750\ \mathrm{mmHg}$로 서로 거의 같은 압력(약 1기압)을 나타낸다.

반면 $10\ \mathrm{kgf/cm^2} \approx 9.8\ \mathrm{bar}$로, 다른 세 값보다 약 10배 큰 압력이므로 크기가 다른 값에 해당한다.

압력과 힘의 관계 $F = P \times A$에서 필요한 단면적은 $A = \dfrac{F}{P} = \dfrac{500{,}000\ \mathrm{N}}{24 \times 10^{6}\ \mathrm{Pa}} \approx 0.0208\ \mathrm{m^2}$이다.

이를 원의 넓이 공식으로 직경으로 환산하면 $d = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} \approx 16.3\ \mathrm{cm}$가 되어, 보기 중 가장 가까운 값은 17cm이다.

유압모터는 배관 손실, 누설, 마찰 등의 영향으로 일반적으로 전기식(기계식) 모터에 비해 효율이 낮은 편이다. 따라서 “기계식모터에 비해 효율이 높다”는 설명은 사실과 다르다.

반면 소형·경량으로 큰 출력을 낼 수 있고, 무단으로 회전속도를 조절할 수 있으며, 회전체의 관성이 작아 응답성이 빠른 점은 유압모터의 실제 장점으로 인정되는 특성이다.

소음기(머플러)는 배기되는 압축공기의 유속을 저항으로 낮춰 소음을 줄이는 장치로, 그 과정에서 배기 속도가 줄어들고 통기저항이 커져 전체적인 효율은 다소 나빠진다.

흡입 속도를 빠르게 하거나 기기 수명을 늘리거나 작동부 출력을 키우는 기능은 소음기의 역할과 관계가 없다.

단동 실린더는 압축공기를 한쪽 방향에서만 공급받고 반대 방향은 스프링 등 귀환장치의 힘으로 복귀하므로, 행정거리에 제한이 있다.

공급되는 압축공기의 유량을 조절하면 공기압으로 미는 쪽의 속도는 변하지만, 반대 방향은 스프링 복원력으로 결정되므로 전진과 후진 속도가 항상 같다고 볼 수 없다.

그림은 입력 → 제어기 → 제어공정 → 출력으로 신호가 한 방향으로만 흐르는 블록선도이다.

출력을 다시 입력 쪽으로 되돌리는 궤환(피드백) 경로와 비교(가감)점이 없으므로 제어 결과를 검출해 목표값과 견주어 수정하는 동작이 존재하지 않는다. 이런 구조를 개회로(open loop) 제어라 하며, 외란이나 부하 변동이 생겨도 미리 정해진 순서·시간대로만 동작한다.

폐회로(피드백) 제어라면 출력에서 검출부를 거쳐 입력 측 비교점으로 되돌아오는 선이 반드시 그려지고, 서보 기구는 그 폐회로 위에서 위치·속도 같은 기계적 변위를 목표값에 추종시키는 제어계를 가리킨다.

실린더 피스톤에 부착된 영구자석의 자기력을 검출해 위치를 감지하는 센서는 리드 스위치이다.

광센서는 빛을, 리밋 스위치는 기계적 접촉을, 정전용량형 센서는 정전용량 변화를 이용하므로 자석의 자기력을 이용하는 방식과는 원리가 다르다.

기능선도(로직 기호)는 사각형 안에 적힌 표기로 논리 기능을 나타낸다. 그림은 입력 2개, 출력 1개를 가진 사각형 안에 부등호 ≧(IEC 표기로는 ≥1)가 적혀 있다.

이는 "입력 중 1개 이상이 1이면 출력이 1"이라는 뜻이므로 논리합(OR) 기능이다. 전기회로로는 접점을 병렬로 연결한 것과 같다.

같은 표기 체계에서 논리곱은 사각형 안에 &, 부정은 1과 출력선 쪽의 작은 원(◦), 배타적 논리합은 =1로 적어 구분한다. 표기 앞에 부등호가 붙었는지, 등호만 있는지를 보는 것이 판별 요령이다.

PLC 프로그램을 작성할 때는 제어 목적과 운전 방법, 릴레이·PLC의 특성, 도면 기호나 기구 번호 등의 약속(규칙)을 명확히 검토해야 한다.

공진 주파수의 중역·고역 공진은 진동계측 분야에서 다루는 개념으로, 제어 프로그램 작성 시 고려하는 전기적·논리적 사항과는 관련이 없다.

회전 자기장에 의해 도체(회전자)에 유도전류가 흐르고, 이 유도전류와 자속의 상호작용으로 회전력을 얻는 전동기가 유도전동기이다.

복권·분권·직권전동기는 계자 권선과 전기자 권선의 연결 방식으로 구분되는 직류전동기의 종류로, 전자유도 현상을 이용한 회전 원리와는 구분된다.

계획적인 보수관리는 수리기간을 정기화·단축하고 공장 휴지 예고를 가능하게 하며, 돌발적인 고장·파손이 생산 도중에 발생하는 것을 방지해 결과적으로 유지비를 절감시킨다.

따라서 “유지비가 높아 비경제적이다”라는 설명은 보수관리의 실제 효과와 반대되는 내용이다.

비접촉식 근접 센서는 물리적 접점 없이 감지 동작을 하므로 마모의 염려가 없고 수명이 길며 신뢰성이 높고, 스위칭 응답 속도도 빠르다.

“접점부의 개방으로 내환경성이 나쁘다”는 설명은 접점이 있는 기계식 스위치에 해당하는 특성으로, 접점 자체가 없는 비접촉식 센서와는 맞지 않는다.

Δ결선에서는 상전압과 선간전압이 같으므로, 이 전동기 권선의 정격(상)전압은 220V이다.

같은 권선을 Y결선으로 바꾸어 동일한 상전압 220V를 인가하려면, 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배가 되어야 하므로 $220 \times \sqrt{3} \approx 381\ \mathrm{V}$가 된다.

서보 전동기의 노이즈 대책으로는 접지, 서지 킬러 설치, 케이블의 실드선 처리 등이 일반적으로 사용된다.

반면 인버터는 스위칭 동작 과정에서 오히려 고조파·노이즈를 발생시키는 요인이 되므로, 인버터 사용 자체는 노이즈 대책으로 볼 수 없다.

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.

음원에서 멀어질수록 파면이 점점 넓은 면적으로 퍼져나가면서 단위면적당 에너지가 줄어드는 파를 발산파라 한다.

구면파는 음원에서 모든 방향으로 고르게 방사되어 파면이 구(球) 모양을 이루는 파를 가리키는 용어이고, 평면파는 진행하는 동안 파면의 단면적이 일정하게 유지되는 파, 진행파는 매질을 따라 에너지가 전달되어 나아가는 파의 형태를 가리키는 용어로, 문제에서 설명하는 “거리에 따라 퍼지는 면적이 넓어진다”는 정의 자체를 나타내는 말은 아니다.

언밸런스는 회전체의 질량 중심이 회전축과 일치하지 않아 발생하는 회전 벡터성 진동으로, 회전 주파수의 1배(1f) 성분이 탁월하게 나타나며 진동은 주로 수평·수직 방향에서 크게 나타난다.

“휨축이거나 베어링 설치가 잘못되었을 때 나타난다”는 설명은 축의 휨이나 커플링·베어링의 정렬 불량에서 비롯되는 미스얼라인먼트의 특징이며, 질량 불균형 자체인 언밸런스의 원인과는 다르다.

설비의 라이프 사이클은 어떤 설비를 만들 것인가를 정하는 단계에서 출발한다. 먼저 요구 기능을 정리해 설비의 개념을 구성하고 규격(사양)을 결정한다.

이어서 결정된 규격을 만족하도록 설계·개발을 하고, 그 도면에 따라 제작·설치한 뒤 현장에서 운용·유지(보전)하다가 폐기에 이른다. 즉 개념 구성·규격결정 → 설계 개발 → 제작 설치 → 운용 유지 순서가 된다. 설계보다 제작이 앞설 수 없고, 규격이 정해지기 전에 설계가 시작될 수 없다는 점이 순서 판단의 열쇠다.

이 흐름을 전제로, 설계·제작 단계에서 신뢰성과 보전성을 미리 반영해 고장이 적고 보전하기 쉬운 설비를 만드는 활동이 보전예방(MP)이며, 각 단계에서 드는 비용의 총합을 최소로 하려는 관리기법이 설비 라이프 사이클 코스팅(LCC)이다.

설비 표준은 설비 성능 표준, 시운전 검수 표준, 설비 자재 검사 표준과 같이 설비 자체의 성능·검수·자재 기준을 정하는 표준이다.

설비 보전원 표준은 설비를 다루는 인력(보전원)의 자격이나 역량에 관한 기준으로, 설비 자체를 대상으로 하는 설비 표준의 범주에는 들지 않는다.

설비관리의 기능은 일반적으로 일반관리 기능, 기술 기능, 실행(작업) 기능으로 구분한다. 일반관리 기능은 보전 계획·통제와 조직 운영을, 기술 기능은 설비의 검사·진단과 개선 기술을, 실행 기능은 실제 보전 작업의 수행을 담당한다.

개발 기능은 신제품이나 신기술을 만들어내는 연구개발 부문의 기능으로 설비관리의 기능 구분에는 포함되지 않으므로, 설비관리의 기능과 가장 거리가 먼 항목에 해당한다.

고장률이 시간 경과에 따라 감소하는 구간은 초기 고장기(감소형 고장률 구간)로, 설계 불량이나 제작상의 결함 등이 초기에 드러나면서 발생하는 고장이 시간이 지날수록 줄어드는 시기이다.

우발 고장기는 고장률이 일정하게 유지되는 구간, 마모 고장기는 사용 시간이 늘어날수록 고장률이 증가하는 구간이므로 문제에서 설명하는 감소형 패턴과는 다르다.

정현파의 실효값(RMS)은 피크값(최댓값)의 $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$배로 정의되며, 파형이 지닌 실제 에너지(일)를 대표하는 값으로 사용된다.

피크값은 파형의 최댓값 자체를, 평균값은 파형을 시간에 대해 평균한 값을, 피크-피크값은 최댓값과 최솟값의 차이를 나타내는 값으로 실효값과는 정의가 다르다.

보전 계획을 수립할 때는 보전 비용, 수리 시간, 생산 및 수리 계획과 같이 보전 활동 자체의 비용·일정·자원을 검토한다.

운전원의 역량은 설비를 운전하는 인력의 숙련도에 관한 사항으로, 보전 계획 수립 시 직접적으로 검토하는 항목과는 거리가 있다.

설비보전 조직을 설계할 때는 생산 형태, 설비의 특징, 생산 제품의 특성 등 설비와 생산 현장의 조건을 우선적으로 고려한다.

기업 경영 방식은 조직 전반의 운영 원칙에 관한 사항으로, 설비보전 조직 설계 시 직접적으로 검토하는 항목과는 거리가 있다.

신뢰도(고장이 나지 않을 확률)와 보전도(수리가 정해진 시간 안에 끝날 확률)를 종합해, 설비가 임의의 순간에 정상적으로 기능을 유지하고 있을 확률을 나타내는 척도를 유용성(가용도)이라 한다.

보전성은 수리의 용이성을, 경제성은 비용 효율을, 설비 가동율은 실제 가동 시간의 비율을 나타내는 개념으로 신뢰도·보전도를 종합한 확률적 척도와는 정의가 다르다.

정량 발주방식의 주문점은 "조달기간 동안 쓰게 될 양 + 예비(안전) 재고"로 정한다. 재고가 이 수준까지 내려오면 정해진 양을 발주해, 물품이 입고되기 전까지 재고가 바닥나지 않도록 하는 것이다.

월평균사용량을 $\bar{x}$, 기준조달기간을 $D$, 예비재고를 $m$이라 하면 조달기간 중 사용량은 $\bar{x} \times D$이므로 주문점은 $P = \bar{x} \times D + m$가 된다.

사용량과 조달기간은 곱으로 결합되고 예비재고는 더해진다는 점이 핵심이다. 사용량에 예비재고를 곱하거나 예비재고를 빼는 형태는 조달 지연·수요 변동에 대비해 여유분을 남긴다는 안전재고의 목적과 어긋난다.

유체기계 내부에서 국부적으로 압력이 낮아져 기포가 발생하고, 이 기포가 압력이 높은 곳으로 이동하며 급격히 소멸할 때 불규칙한 고주파 진동과 소음이 발생하는 현상을 공동현상(캐비테이션)이라 한다.

풀림은 체결부가 느슨해지는 현상, 언밸런스는 질량 불균형, 미스얼라인먼트는 축 정렬 불량에서 비롯되는 현상으로, 기포 발생과 관련된 유체역학적 현상과는 원인이 다르다.

보전 작업의 표준시간은 일반적으로 경험에 근거한 경험법, 과거 실적 데이터를 활용하는 실적 자료법, 스톱워치나 PTS 등을 이용해 직접 측정·분석하는 작업 연구법 등으로 결정한다.

이와 달리 관적 자료법은 표준시간을 결정하는 방법으로 일반적으로 분류되지 않으므로 정답에 해당한다.

TPM(종합적 생산보전)은 설비의 효율을 최고로 높이기 위해 전원이 참가하여 동기부여를 관리하고, 작업자 스스로 자신의 설비를 관리하는 자주보전 체제를 확립하는 것을 핵심으로 한다.

“생산설비의 라이프 사이클만 관리하는 활동”이라는 설명은 TPM의 범위를 설비 수명주기 관리로 국한시킨 것으로, 전원 참가와 종합적 효율 향상을 지향하는 TPM의 실제 성격과 맞지 않는다.

설비가 돌발적으로 고장 나면 수리비 지출, 생산 정지시간에 따른 감산 손실, 복구 과정에서의 저능률 조업 손실과 같은 손실이 발생한다.

“생산정지로 인한 원료 절약”은 오히려 손실을 줄이는 방향의 효과이지 손실 항목이 아니므로, 돌발고장으로 인한 손실에 해당하지 않는다.

설비의 노화(열화) 정도는 진동, 소음, 윤활유의 오염도 등 설비 상태를 직접 나타내는 물리적·화학적 지표를 통해 파악한다.

가격은 설비의 경제적 가치를 나타내는 지표일 뿐, 설비 자체의 노화 상태를 직접 반영하는 파라미터는 아니다.

윤활관리의 목적은 기계에 올바르게 급유하고, 정기적인 점검을 통해 고장을 줄이며, 이를 통해 시설관리비 절감과 생산성 향상을 이루는 데 있다.

점도가 지나치게 높은 윤활유를 사용하는 것은 누유는 줄일 수 있어도 마찰저항 증가나 온도 상승 등 부작용을 일으킬 수 있어, 윤활관리 본연의 목적과는 관련이 적은 접근이다.

집중보전은 보전 인력과 설비·공구를 한곳에 모아 운영하므로 노동력과 보전용 설비·공구를 효율적으로 활용할 수 있고, 보전 책임 소재도 명확해지는 장점이 있다.

반면 보전 인력이 현장에서 떨어져 집중되어 있는 만큼, 각 생산 현장에 대한 감독은 오히려 어려워질 수 있어 “현장 감독의 용이성”은 집중보전의 장점으로 보기 어렵다.

패킹(패드)을 저널에 가볍게 접촉시켜 놓으면, 모세관 현상에 의해 기름이 패드를 타고 올라와 마찰면에 공급되는 급유 방식을 패드 급유법이라 한다.

이때 털실 등의 패드 재질이 마찰면에 직접 닿아 있다는 점이 특징이며, 칼라 급유법·버킷 급유법·비말 급유법은 각각 회전하는 칼라, 버킷의 퍼올림, 기름의 비산을 이용하는 방식으로 패드가 직접 마찰면에 접촉하는 구조와는 다르다.

설비진단기술은 설비의 상태를 정량적으로 관측하고 그 결과를 바탕으로 열화나 고장을 예측하는 기술을 말한다. 진동, 소음, 온도, 유분 등 상태 신호를 계측·분석하여 설비의 건전성을 판단하는 것이 핵심이다.

단순히 설비를 교정하거나 경제성을 평가하는 활동, 투자 여부를 결정하는 활동은 설비진단기술 자체가 아니라 그 결과를 활용하는 후속 의사결정 단계에 해당한다.

PLC의 입력측 기기는 외부 상태나 조작 신호를 PLC로 전달하는 센서·스위치류이다. 광센서, 레벨스위치, 푸시버튼스위치는 모두 대상의 상태나 조작을 감지하여 신호를 입력하는 기기이다.

반면 전자접촉기는 PLC의 출력신호를 받아 전동기 등 부하를 구동·개폐하는 출력측 액추에이터이므로 입력기기로 분류되지 않는다.

직류전동기의 속도는 $N \propto \dfrac{V - I_a R_a}{\Phi}$ 관계를 가지므로, 계자(자속)를 제어하거나 전기자 회로의 저항을 제어하거나 인가전압을 제어하는 방식으로 속도를 조절할 수 있다.

주파수제어법은 전원 주파수를 바꾸어 동기속도를 변화시키는 방식으로, 회전속도가 주파수에 비례하는 교류(유도)전동기의 속도제어에 쓰이는 방법이며 직류전동기의 속도제어법에는 해당하지 않는다.

측정량이 일정한데도 계측기의 지시값이 시간이 지남에 따라 서서히 변화하는 현상을 드리프트(drift)라 한다. 주로 증폭기의 온도특성 변화나 전원전압 변동 등 시간적 요인에 의해 나타난다.

비직선성은 입출력 관계가 직선에서 벗어나는 정도, 과도특성은 입력이 급변할 때 정상상태에 이르기까지의 응답 특성, 히스테리시스는 입력을 증가시킬 때와 감소시킬 때 지시값이 달라지는 현상으로 모두 드리프트와는 구분되는 개념이다.

그림은 연산증폭기의 반전(−) 입력 단자에 V₁이 R₁을, V₂가 R₂를 거쳐 함께 모이고, 그 접점과 출력 사이에 궤환저항 R_F가 걸린 반전 가산증폭기이다. 비반전(+) 단자는 접지되어 있다.

가상 접지에 의해 반전 입력점의 전위는 0V이므로 각 입력전류는 $\dfrac{V_1}{R_1}$, $\dfrac{V_2}{R_2}$이고, 증폭기 입력단으로는 전류가 흐르지 않으므로 두 전류의 합이 그대로 R_F를 통해 출력 쪽으로 흐른다. 따라서 출력전압은 $V_o = -R_F\left(\dfrac{V_1}{R_1}+\dfrac{V_2}{R_2}\right)$이다.

두 입력이 더해져 나타나고, 반전 단자를 사용했으므로 부호가 음(−)이 되는 것이 요지다. 뺄셈 형태이거나 음부호가 없는 식은 이 결선(두 신호가 같은 반전 단자에 합류, +단자 접지)과 맞지 않는다.

정현파 교류의 실효값은 최대값의 $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$배이다. 따라서 최대값이 100A인 경우 실효값은 $100 \times \dfrac{1}{\sqrt{2}} \approx 70.7\,\mathrm{A}$로 약 71A가 된다.

병렬 접속에서는 두 저항에 같은 전압 V가 걸리고 전류가 나뉘어 흐른다. 전체 전류가 $I = \dfrac{V}{R_1}+\dfrac{V}{R_2}$이므로 합성 저항은 $\dfrac{1}{R}=\dfrac{1}{R_1}+\dfrac{1}{R_2}$로 정의된다.

이를 R에 대해 정리하면 $R = \dfrac{R_1 R_2}{R_1+R_2}$, 즉 두 저항의 곱을 합으로 나눈 값이 된다.

그 결과 병렬 합성 저항은 언제나 작은 쪽 저항보다도 작아진다. 두 저항을 단순히 더한 식은 직렬 접속의 결과이고, 합을 2로 나눈 식은 평균값일 뿐이며, 합을 곱으로 나눈 형태는 저항이 아니라 컨덕턴스 차원이 되어 성립하지 않는다.

1차 지연요소의 스텝응답은 $y(t) = y_{\infty}\left(1 - e^{-t/\tau}\right)$로 표현되며, 시간이 시정수 $\tau$에 도달하면 $1 - e^{-1} \approx 0.632$, 즉 최종 도달값의 약 63%에 이른다. 이는 1차 지연계에서 시정수를 정의하는 표준 특성값이다.

절연저항 측정에 가장 널리 사용되는 계기는 메거(megger, 절연저항계)이다. 내부에 직류 고전압 발생장치를 두어 절연물에 전압을 인가하고 흐르는 미소 누설전류로부터 절연저항을 직접 읽는다.

캘빈더블 브리지는 저저항, 휘트스톤 브리지는 중간 크기의 저항을 재는 데 쓰이고, 코올라시 브리지는 접지저항이나 전해액의 저항을 측정하는 데 사용하는 계기로 어느 것도 절연저항 측정용이 아니다.

감도는 계측기가 측정량의 작은 변화에 얼마나 민감하게 반응하는지를 나타내는 지표로, 지시량의 변화를 측정량의 변화로 나눈 값으로 정의한다. 즉 입력이 조금 바뀔 때 출력(지시)이 얼마나 크게 움직이는지를 뜻한다.

연산증폭기에 계단파(step) 입력을 가했을 때 출력전압이 시간에 따라 변화할 수 있는 최대 변화율을 슬루율(slew rate)이라 하며, 통상 $\mathrm{V/\mu s}$ 단위로 표시한다.

옵셋은 입력이 0일 때 나타나는 출력 오차, 드리프트는 시간에 따른 특성 변화, 대역폭은 이득이 일정 수준으로 유지되는 주파수 범위를 의미하므로 모두 출력전압의 최대 변화율과는 다른 개념이다.

공압식 조작부는 압축공기를 동력원으로 사용하므로 전기 스파크의 우려가 없어 방폭 구조와 본질안전 확보에 유리하다. 다만 배관을 통한 공기압 전달 특성상 전송거리가 길어지면 응답 지연과 압력손실이 커져 원거리 적용에는 불리하다.

전기식·전자식은 신호 전송이 빨라 원거리 전송에는 유리하지만 방폭 조치가 별도로 필요하고, 유압식은 큰 힘을 낼 수 있으나 방폭 목적의 조작부로는 일반적이지 않다.

피드백 제어시스템은 출력(제어량)을 목표값과 비교하여 오차를 검출하고 이를 바탕으로 제어동작을 수행하는 구조이므로, 입력과 출력을 비교하는 장치(오차검출부)가 반드시 있어야 한다.

조작장치, 안정도 향상장치, 속응성 향상장치는 제어 성능을 개선하기 위해 추가될 수 있는 요소이지만, 피드백 구조 자체가 성립하기 위한 필수 요소는 아니다.

동기속도는 $N_s = \dfrac{120f}{P} = \dfrac{120 \times 60}{4} = 1800\,\mathrm{rpm}$이다. 슬립은 $s = \dfrac{N_s - N}{N_s} = \dfrac{1800 - 1728}{1800} = 0.04$로 계산된다.

3상 유도전동기의 회전방향은 회전자기장의 회전방향에 의해 결정되며, 3상 전원선 중 임의의 두 선의 접속을 서로 바꾸면 상순서가 반전되어 회전방향이 반대로 바뀐다. 이는 3상 유도전동기 역회전의 표준적인 방법이다.

계측기가 감지할 수 있는 측정량의 가장 작은 변화의 크기를 분해능(resolution)이라 한다. 오차는 참값과 지시값의 차이, 정밀도는 반복 측정 시 결과의 흩어짐 정도, 정확도는 참값에 얼마나 가까운지를 나타내는 개념으로 분해능과는 구분된다.

입력이 "0"일 때 출력이 "1", 입력이 "1"일 때 출력이 "0"이 되는, 즉 입력을 반전시키는 논리회로는 NOT회로(인버터)이다.

OR·AND회로는 두 개 이상의 입력을 조합하는 회로이고, NAND회로도 두 입력 이상을 필요로 하는 조합논리이므로 단일 입력을 반전만 시키는 이 문항의 동작과는 다르다.

공업계측에서는 측정량을 변위·압력·전압과 같은 형태의 신호로 바꾸어 다룬다. 이 세 가지는 신호의 크기를 그대로 확대·증폭하거나 배관·전선을 통해 다른 곳으로 옮기기가 쉬워 계측계통의 기본신호로 사용된다.

주파수는 신호의 크기가 아니라 시간당 진동수로 정보를 담는 형태여서 확대·증폭과 같은 조작을 같은 방식으로 적용할 수 없고, 공업계측의 기본신호 분류에는 포함되지 않는다.

제너 다이오드는 역방향 항복(제너 항복) 영역에서 전압이 거의 일정하게 유지되는 특성을 이용하여 전원전압을 일정하게 유지(정전압 기준)하는 소자로 널리 사용된다.

터널 다이오드는 부성저항 특성을 이용한 고속 스위칭·발진용, 포토 다이오드는 빛을 전기신호로 변환하는 수광소자, 쇼트키 다이오드는 순방향 전압강하가 작은 고속 스위칭용 다이오드로 각각 용도가 다르다.

직류전동기의 속도는 $N \propto \dfrac{V - I_a R_a}{\Phi}$로 자속 $\Phi$에 반비례한다. 따라서 계자전류를 줄여 자속을 감소시키면 회전수는 증가한다.

그림은 전원(전지)에서 나온 회로에 접점 A와 B가 한 줄로(직렬) 이어지고, 그 뒤에 램프가 연결된 회로이다.

직렬 접점은 A와 B가 모두 닫혀야 전류가 흘러 램프가 켜지고, 둘 중 하나라도 열려 있으면 소등된다. 두 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되는 논리곱(AND) 동작이다.

같은 두 접점을 병렬로 놓으면 하나만 닫혀도 램프가 켜져 논리합(OR)이 되고, 여기에 b접점(평소 닫힘, 조작하면 열림)을 써서 출력이 반전되면 NAND·NOR가 된다.

수격현상(water hammer)으로 배관 내 압력이 급상승할 때 그 압력을 외부로 방출하여 손상을 막는 밸브가 안전밸브이다. 설정압력을 초과하면 밸브가 열려 유체 일부를 배출함으로써 압력상승을 완화한다.

슬루스 밸브는 유로를 완전히 열고 닫는 개폐용, 셔틀 밸브는 두 입구 중 압력이 높은 쪽 유로를 선택하는 공유압 밸브, 언로딩 밸브는 설정압력 도달 시 펌프를 무부하 상태로 전환하는 밸브로 수격현상의 압력상승 방지 목적과는 다르다.

전동기 본체의 일상 점검항목에는 본체의 진동, 베어링의 이음, 베어링부의 발열 등이 포함되며, 이는 전동기 자체의 기계적 상태를 직접 확인하는 항목이다.

"지침의 영점"은 계측기(지시계)의 교정·점검에 해당하는 항목으로, 전동기 본체가 아니라 부속 계기의 점검사항이므로 전동기 본체 점검항목으로 보기 어렵다.

다이얼게이지를 이용한 축 센터링 측정 준비작업에는 커플링 외면 세척, 다이얼게이지 자체의 오차·편차 확인, 커플링 외주에 0°, 90°, 180°, 270° 측정 위치 표시 등이 포함된다.

"센터게이지"는 나사 절삭 바이트의 각도 등을 확인하는 데 쓰이는 별도의 측정공구로 축 커플링의 면간 간격을 측정하는 용도가 아니므로, 이를 이용해 면간을 측정한다는 내용은 다이얼게이지 센터링 준비작업에 해당하지 않는다.

펌프 축의 밀봉장치 중 스터핑 박스는 패킹을 축과 케이싱 사이에 압착해 밀봉하며, 랜턴링을 통해 외부에서 봉수(seal water)를 공급해 패킹의 냉각과 윤활, 이물질 침입 방지를 돕는 구조로 사용된다.

평행축형 기어 감속기는 입력축과 출력축이 서로 평행한 형식으로, 스퍼 기어·헬리컬 기어·더블 헬리컬 기어가 이에 해당한다.

웜 기어는 웜과 웜휠의 축이 서로 직각(비평행)으로 배치되는 감속기이므로 평행축형에 속하지 않는다.

플레이트 팬(레이디얼 팬)은 직선형의 단순한 형상을 가진 베인(날개)을 사용하는 원심형 통풍기로, 다익형(시로코 팬)의 전곡 날개나 터보 팬의 후곡 날개에 비해 구조가 간단하고 분진이 섞인 유체에도 비교적 강한 편이다.

축류 팬은 원심형이 아니라 축방향으로 유체를 흐르게 하는 형식이므로 이 문항이 묻는 원심형 통풍기 분류 자체에 해당하지 않는다.

펌프 흡입 쪽에 설치하여 흡입한 유체가 역류하지 않도록 막는 밸브는 체크 밸브(역지밸브)이다. 유체가 한 방향으로만 흐르도록 하여 펌프 정지 시에도 흡입측 유체의 역류나 이에 따른 공기 유입을 방지한다.

감압밸브는 압력을 낮추는 용도, 니들밸브는 미세유량 조절용, 슬루스 밸브는 유로 개폐용으로 각각 목적이 다르며 역류방지가 주된 기능이 아니다.

열박음(가열끼움)은 부품을 가열하여 팽창시킨 뒤 조립하는 방법으로, 수증기·기름(오일)·전기로 등을 이용해 가열하는 방법이 사용된다.

액화질소를 이용하는 방법은 대상물을 냉각·수축시켜 끼워 맞추는 냉각(수축)끼움 방식에 해당하므로, 가열끼움 방법으로 볼 수 없다.

축은 운전 중 온도가 상승하면 길이 방향으로 열팽창을 일으키는데, 양쪽 베어링을 모두 고정하면 이 팽창이 구속되어 축이나 베어링에 무리한 힘이 걸려 손상될 수 있다. 이를 막기 위해 한쪽 또는 양쪽 베어링을 좌우로 움직일 수 있는 유동측 구조로 두어 열팽창을 흡수함으로써 소손을 방지한다.

분할핀은 볼트·너트의 풀림 방지나 이음핀(연결핀)의 빠짐 방지 등에 사용되며, 조립 후 갈라진 양 끝을 충분히 벌려 고정하는 것이 올바른 사용법이다.

부품의 위치를 정확히 잡아 고정하는 위치결정 용도는 테이퍼핀이나 평행핀 등 다른 종류의 핀이 담당하는 기능으로, 분할핀의 용도로는 적합하지 않다.

축이음의 센터링(축정렬)이 불량하면 회전 시 불균형한 힘이 발생하여 진동이 커지고, 이로 인해 축과 베어링부의 손상·마모가 심해진다.

이렇게 축계에 무리한 힘과 진동이 가해지는 상태에서는 동력이 원활하게 전달되지 못하므로, 구동력 전달이 원활하다는 것은 센터링 불량의 결과로 나타나는 현상이 아니다.

벌류트 펌프는 임펠러의 회전에 의한 원심력으로 유체를 이송하는 대표적인 원심 펌프이다.

기어 펌프, 플런저 펌프, 다이어프램 펌프는 모두 일정한 용적의 유체를 밀어내는 방식으로 작동하는 용적형(왕복 또는 회전) 펌프이므로 원심펌프와는 작동 원리가 다르다.

펌프의 전효율은 $\eta = \eta_h \times \eta_m \times \eta_v$, 즉 수력효율×기계효율×체적효율의 곱으로 구한다. 각 효율은 각각 수력손실, 기계적 마찰손실, 누설에 의한 체적손실을 반영한다.

롤러체인의 링크 수가 짝수이면 핀 링크와 롤러 링크를 교대로 연결해 폐환시킬 수 있지만, 링크 수가 홀수일 때는 한쪽 끝을 맞추기 위해 오프셋 링크(반링크)를 사용하여 체인을 연결한다.

송풍기를 흡입방법(흡입공기가 어디서 들어오는가)으로 분류하면 풍로에서 공기를 끌어들이는 풍로 흡입형, 별도의 흡입관을 연결하는 흡입관 취부형, 실내 대기를 그대로 빨아들이는 실내 대기 흡입형 등으로 나뉜다.

양 흡입형은 임펠러의 양쪽에서 동시에 공기를 흡입하는 임펠러(날개차) 구조에 따른 분류로, 공기를 어디서 끌어오는지에 따른 흡입방법 분류와는 기준이 다르다.

합성고무·합성수지·금속 콜로이드 등을 주성분으로 하여 상온에서 유동성을 가지며, 접합면에 바른 뒤 일정 시간이 지나 건조되면서 밀봉 효과를 내는 개스킷은 액상 개스킷이다.

메탈 개스킷과 고상 개스킷은 이미 성형된 고체 형태로 접합면 사이에 끼워 사용하는 개스킷이므로, 발라서 건조시키는 이 문항의 특성과는 맞지 않는다.

구름 베어링은 내륜, 외륜, 회전체(볼 또는 롤러), 리테이너(케이지)로 구성된다.

저널(journal)은 미끄럼(평면) 베어링에서 축이 접촉하며 지지되는 부분을 가리키는 용어로, 구름 베어링을 구성하는 기본 요소에는 해당하지 않는다.

왕복식(피스톤식) 압축기는 실린더 안에서 피스톤이 왕복운동을 하며 흡입과 토출을 단속적으로 반복하기 때문에 압력 맥동이 발생한다. 또한 실린더, 크랭크기구 등 부속 설비가 많아 설치면적이 넓고, 피스톤과 실린더 사이의 마찰부 윤활 관리가 까다롭다.

이에 비해 원심식·축류식 압축기는 회전날개의 연속적인 흐름으로 공기를 압축하는 터보형이라 맥동이 작고 연속 토출이 가능하며, 나사식(스크류) 압축기도 로터의 회전으로 압축이 이루어져 맥동이 적고 설치면적도 상대적으로 작다.

기어펌프는 두 개의 맞물린 기어 사이 공간으로 오일을 이송하는 구조로, 치면 틈새와 백래시로 인한 내부 누설이 발생하기 쉬워 다른 펌프에 비해 체적효율, 즉 전체 효율이 낮은 편이다.

실제로는 기어의 맞물림 과정에서 소음과 진동이 비교적 크고, 흡입측 압력 저하로 기포(공동현상)가 발생하기 쉬우며, 점성이 큰 액체를 다룰 때는 마찰손실과 발열을 줄이기 위해 오히려 회전수를 낮추어야 한다.

미끄럼 키는 페더 키(feather key)라고도 하며, 키 자체는 축이나 보스에 고정되어 있으면서도 보스가 축 방향으로 미끄러져 이동할 수 있도록 만든 키다. 기어나 클러치처럼 축 방향 위치 이동이 필요한 부품의 결합에 사용된다.

묻힘 키는 축과 보스를 완전히 고정시켜 상대운동이 없도록 하는 일반적인 키이고, 접선 키는 큰 토크 전달에, 반달 키는 테이퍼축의 소형 부품 고정에 쓰이며 모두 보스의 축 방향 이동을 허용하지 않는다.