19년 2회차

펌프의 캐비테이션(공동현상)을 방지하려면 흡입측 압력 손실을 줄여야 하므로, 펌프 설치 위치를 낮추어 유효흡입수두(NPSH)를 크게 확보해야 한다.

설치 위치를 높이면 흡입 손실이 커져 오히려 캐비테이션 발생 가능성이 높아지므로, 이는 방지책으로 틀린 설명이다.

알루미늄 분말과 산화철 분말을 혼합한 테르밋제에 점화제를 넣어 점화하면 강한 발열반응(테르밋 반응)이 일어나 약 3000°C에 이르는 고온의 용융금속이 생성되며, 이 열로 모재를 접합하는 방식이 테르밋 용접이다.

주로 레일 접합이나 대형 축·부품의 보수 용접처럼 전원 설비 없이 현장에서 용접해야 하는 경우에 사용된다.

자유단에 집중하중을 받는 외팔보의 굽힘 모멘트는 자유단 A에서 0이고 고정단 B에서 최대가 되므로, A에서 시작해 B로 갈수록 직선적으로 커지는 삼각형 선도가 맞다.

자유단에서 거리 x인 단면의 굽힘 모멘트는 $M_x = W \cdot x$ 로 x에 대한 1차식이므로 선도는 직선이 된다.

고정단은 $x=l$ 이므로 $M_{\max}=W \cdot l$ 로 최대가 되고, 자유단은 $x=0$ 이므로 0이다.

• A에서 최대이고 B로 갈수록 0으로 줄어드는 삼각형은 하중 작용점과 고정단의 위치를 서로 뒤바꿔 그린 것이다.
• 전 구간 크기가 일정한 직사각형 선도는 보 전체에 같은 크기의 우력이 작용할 때의 모양이다.
• 포물선으로 휘어 오르는 선도는 등분포하중을 받는 외팔보의 굽힘 모멘트 선도다.

구멍용 한계 게이지는 구멍(내경)의 최대·최소 허용치수를 검사하는 게이지로 원통형 플러그 게이지, 봉 게이지, 판 플러그 게이지 등이 있다.

C형 스냅 게이지는 축과 같은 외측(바깥지름) 치수를 검사하는 축용 한계 게이지이므로 구멍용 게이지에 포함되지 않는다.

축에는 홈을 파지 않고 보스에만 키 홈을 만들어 축의 원호(둥근 면)에 밀착시키는 키를 안장 키(새들 키)라 한다.

축을 가공하지 않아 축의 강도 저하는 없지만, 마찰력만으로 토크를 전달하므로 큰 힘을 전달하기는 어렵다.

축의 전달 토크는 동력과 회전수로부터 $T = 9550 \times \dfrac{P(\mathrm{kW})}{N(\mathrm{rpm})}\ [\mathrm{N\cdot m}]$ 로 구한다.

주어진 값을 대입하면 $T = 9550 \times \dfrac{7}{350} = 191\ \mathrm{N\cdot m}$ 이다.

강(steel)과 주철은 함유된 탄소(C)량에 따라 구분되며, 일반적으로 탄소 함유량 약 2.0~2.1%를 경계로 그 이하는 강, 그 이상은 주철로 분류한다.

탄소량이 늘어날수록 경도와 취성은 커지고 연신율은 낮아지는 특성을 보인다.

용기 내 압력을 대기압력 이하의 저압으로 유지하려면 용기 내 기체를 지속적으로 대기압력 쪽으로 배출해야 하는데, 이는 진공펌프의 기능이다. 공기압축기는 기체를 압축하여 고압으로 만들고, 송풍기는 기체를 송출하지만 저압 유지 목적이 아니며, 축압기는 압력 에너지를 저장하는 장치로 모두 용도가 다르다.

유동형 칩은 연성이 큰 재료를 공구의 경사각이 크고 절삭속도가 빠른 조건에서 가공할 때 발생하며, 칩이 공구 경사면 위를 끊기지 않고 매끄럽게 흘러가는 형태이다.

칩과 공구의 마찰이 적어 절삭저항이 가장 작고, 가공면도 가장 매끈하게 얻어진다.

도가니로의 규격은 한 번에 용해 가능한 구리의 중량으로 표시된다. 도가니로는 금속 용해 설비로서 시간당 처리량이 아닌 단위 배치(batch)당 최대 용해 용량을 기준으로 분류하며, 이를 중량(kg)으로 나타낸다. 예를 들어 "100kg 도가니로"는 한 번의 용해 사이클에서 최대 100kg의 구리를 용해할 수 있음을 의미한다.

V벨트는 홈이 있는 풀리에 쐐기 형태로 물려 마찰력이 크므로 미끄럼이 작고 정숙하게 운전되며, 평벨트처럼 벗겨질 염려도 거의 없다.

또한 평벨트에 비해 축간거리가 짧아도 되고 지름이 작은 풀리에도 사용할 수 있는 것이 V벨트의 장점이므로, 지름이 작은 풀리에는 사용이 어렵다는 설명은 V벨트의 전동특성에 해당하지 않는다.

원형 단면 축의 전단 변형률은 $\gamma = \dfrac{r\,\theta}{L}$ 로, 비틀림각 $\theta$ 와 반지름 $r$ 에는 비례하지만 축의 길이 $L$ 에는 반비례한다.

따라서 같은 비틀림각이라면 축이 길수록 전단 변형률은 오히려 작아지므로, 축의 길이가 길수록 전단 변형률이 커진다는 설명이 옳지 않다.

전단응력은 $\tau = G\gamma$ 이므로, 지름이 커져 전단 변형률이 커지면 전단응력도 함께 커진다.

나사산의 모양이 정삼각형에 가까운 삼각나사는 접촉면이 넓어 자리 유지력이 크고 풀림이 적어, 볼트·너트 등 부품을 결합·고정하는 체결용 나사로 가장 널리 쓰인다.

사각나사·사다리꼴나사·톱니나사는 나사잭이나 프레스처럼 동력이나 힘을 전달하는 운동용(전동용) 나사에 주로 사용된다.

얇은 원통이 내압을 받을 때 원주방향 응력은 $\sigma = \dfrac{pD}{2t}$ 이므로, 안지름은 $D = \dfrac{2t\sigma_a}{p}$ 로 구한다.

허용응력은 인장강도를 안전계수로 나눈 값으로 $\sigma_a = \dfrac{3500}{4} = 875$ 이다.

따라서 판 두께 10mm(=1cm)를 적용하면 $D = \dfrac{2 \times 1 \times 875}{5} = 350\ \mathrm{cm}$ 로 계산된다.

침탄법, 고주파법, 침탄질화법은 모두 강 표면만 담금질 조직으로 경화시켜 내마모성과 내충격성을 동시에 확보하는 표면경화 열처리이다.

반면 저온풀림법은 조직을 연화시키고 가공 중 생긴 내부 응력을 제거하기 위한 처리로, 표면을 경화하는 열처리에 해당하지 않는다.

Al에 Cu, Mg 등을 첨가한 합금 중 두랄루민은 시효경화 처리를 거쳐 인장강도가 크게 향상되는 대표적인 고강도(고력) 알루미늄 합금이다.

Y합금은 Al-Cu-Ni-Mg계로 내열성이 강점이고, 실루민은 Al-Si계 주조용 합금, 로우엑스는 Al-Si-Cu-Mg계로 내열·내마모성에 특화되어 두랄루민과는 성질이 다르다.

밀폐된 유체의 압력이 어디서나 같다는 파스칼의 원리로 계산하면 F1에는 4000N이 작용한다.

먼저 압력을 구한다. $P=\dfrac{F_2}{A_B}=\dfrac{1000\,\mathrm{N}}{50\,\mathrm{cm^2}}=20\,\mathrm{N/cm^2}$

이 압력을 A쪽 단면적에 곱한다. $F_1=P \times A_A = 20\,\mathrm{N/cm^2} \times 200\,\mathrm{cm^2} = 4000\,\mathrm{N}$

결국 단면적 비가 $200:50=4:1$ 이므로 힘도 같은 비율로 4배가 된다. 유압 브레이크에서 작은 페달 답력이 큰 제동력으로 바뀌는 것도 이 원리를 그대로 이용한 것이다.

프와송의 비는 축방향(세로) 하중을 받을 때 나타나는 가로변형률과 세로변형률의 비로 정의되며, $\nu = \dfrac{\text{가로변형률}}{\text{세로변형률}}$ 로 나타낸다.

재료가 축방향으로 늘어나면 단면은 수축하므로 두 변형률은 부호가 반대이고, 그 절댓값의 비가 프와송비가 된다.

인발은 다이(die) 구멍을 통해 소재를 잡아당겨 단면을 줄이는 가공으로, 다이의 각도, 단면 감소율, 윤활방법 등이 인발력과 표면품질에 큰 영향을 준다.

펀치는 프레스 가공(펀칭·전단) 등에서 사용되는 공구로 인발 공정 자체와는 직접 관련이 없으므로, 펀치의 각도는 인발에 영향을 미치는 요인이 아니다.

하중 W가 위쪽 스프링 K1과 아래쪽 스프링 K2 사이에 끼워져 두 스프링이 같은 변위를 함께 분담하는 병렬 배치이므로, 합성 스프링 상수는 $K = K_1 + K_2$ 이다.

그림에서 K1은 천장과 하중을, K2는 하중과 바닥을 연결한다. 하중이 아래로 δ만큼 움직이면 K1은 δ만큼 늘어나고 K2는 δ만큼 압축되어 두 스프링의 변형량이 같아진다.

힘의 평형으로 확인하면 $W=K_1\delta+K_2\delta=(K_1+K_2)\delta$ 이므로 $K=\dfrac{W}{\delta}=K_1+K_2$ 가 된다.

변형량이 같으면 병렬로 보아 더하고, 걸리는 힘이 같으면 직렬로 보아 역수를 더한다는 것이 판단 기준이며, 직렬 배치라면 $\dfrac{1}{K}=\dfrac{1}{K_1}+\dfrac{1}{K_2}$ 를 적용해야 한다.

세 엔진의 출력을 같은 단위로 환산해 비교하면 순서를 알 수 있다. $1\,\mathrm{PS} \approx 0.7355\,\mathrm{kW}$, $1\,\mathrm{HP} \approx 0.7457\,\mathrm{kW}$ 이다.

환산하면 A는 약 88.3kW, B는 90kW, C는 약 82.0kW이므로 B, A, C 순으로 출력이 크다.

고속 주행 중 가속 페달에서 발을 떼어 스로틀 밸브가 급격히 닫히면 엔진은 감속 상태가 되며, 이 구간에서 ECU는 연료 분사를 일시적으로 중단(연료 차단, fuel cut)시켜 불필요한 연료 소비와 배출가스를 줄인다.

이후 엔진 회전수가 일정 수준 이하로 낮아지거나 다시 가속 의지가 감지되면 분사가 재개된다.

파워 트랜지스터(TR)가 1차 코일에 전류를 흐르게 하는(통전) 시간을 드웰(dwell) 시간이라 하며, 점화 파형에서 통전구간의 길이로 나타난다.

드웰 시간이 충분히 확보되어야 1차 코일에 자기 에너지가 충분히 축적되어 안정적인 점화가 가능하다.

가속페달센서는 페달의 위치(회전각)를 가변저항(포텐셔미터) 방식으로 검출하는 반면, 나머지 센서들은 모두 압력 변화를 전기 신호로 바꾸는 압력 감지 소자를 이용한다는 점에서 원리가 다르다.

맵(MAP)센서와 연료탱크압력센서는 흡기다기관·연료탱크 내부의 압력을, 노크센서는 실린더 블록에 전달되는 진동(압력)을 검출하는 압전 방식이다.

라디에이터 캡을 점검할 때는 캡을 분리해 씰 부분에 냉각수를 바른 뒤 압력 테스터를 설치하고, 규정 압력(약 0.95~1.25kgf/cm² 수준)까지 가압해 압력이 유지되는지 확인한다.

정상이라면 일정 시간 동안 압력이 그대로 유지되어야 하며, 압력이 하강하면 씰 불량 등의 원인으로 캡을 교환해야 한다.

점검 중 압력이 오히려 상승하는 것은 정상이 아니라 냉각계통으로 연소가스가 유입되는 등의 이상 신호로 보아야 한다.

디젤엔진은 압축착화 방식이어서 가솔린엔진에 비해 CO·HC 배출량은 적은 대신, 고온·고압 연소로 인해 NOx와 입자상물질(PM) 배출이 문제가 된다.

NOx는 연소온도가 높을수록 많이 생성되므로 배기가스 재순환장치(EGR)로 연소온도를 낮추는 방식으로 저감하며, PM은 DPF(필터)로 포집해 줄인다.

따라서 연소 온도를 높이는 것을 NOx 저감 대책으로 설명한 부분은 실제 원리와 반대된다.

안전밸브에는 필요에 따라 주 밸브를 설치할 수 있으므로 “설치할 수는 없다”는 설명이 틀리다. LPG 자동차 봄베는 회색으로 도색하며, 안전밸브는 충전밸브와 일체로 조립되고 분출된 가스는 대기 중으로 방출되는 구조이다.

도시(지시)마력은 도시평균유효압력·실린더 단면적(배기량)·행정·회전수·실린더 수 등을 곱해 구하는 값으로, 도시평균유효압력과 엔진 회전수는 필수 계산 항목이다.

반면 크랭크축의 중량은 엔진의 관성·진동 특성과는 관련이 있어도 도시마력 계산식에는 들어가지 않는 항목이다.

제시된 설명은 IQA(Injector Quantity Adaptation) 인젝터를 가리킨다.

커먼레일 인젝터는 노즐 가공 공차와 솔레노이드 특성 편차 때문에 같은 통전시간을 주어도 개체마다 실제 분사량이 다르다. 그래서 생산 라인에서 운전 전영역의 분사량을 실측해 데이터베이스화하고, 그 결과를 문자와 숫자로 된 7자리 코드로 인젝터 몸체에 표기한다.

정비 시 이 코드를 ECU에 입력하면 ECU가 인젝터별로 분사시간(통전시간)을 보정해 실린더 간 분사량 편차를 줄이므로 회전 불균일과 진동·소음이 개선된다. 인젝터를 교환하거나 ECU를 교체했을 때 코드 입력이 필수인 이유가 여기에 있다.

보정 코드 없이 그대로 쓰는 일반형이나, 분사량을 몇 단계 등급으로만 나눈 등급 구분형은 개체별 7자리 실측 코드를 쓰지 않는다는 점에서 구별된다.

GDI엔진은 연료를 실린더 내부에 직접 고압 분사해 기화잠열에 의한 내부 냉각효과로 충전효율과 출력을 높이고, 층상급기(희박연소) 모드에서는 다량의 EGR을 도입해도 안정적인 연소가 가능하다.

다만 층상급기 연소는 전체적으로 공기가 과잉인 희박 상태여서 삼원촉매의 NOx 정화 능력이 크게 떨어지고, 화염 주변의 국부 고온으로 NOx 생성 자체도 늘어난다.

따라서 별도의 NOx 흡장 촉매가 필요할 정도이므로, 층상급기 연소로 NOx 배출이 현저히 감소한다는 설명은 옳지 않다.

직접분사실식은 피스톤 상부에 만든 하나의 연소실에 연료를 직접 고압 분사하는 단실식 구조이다.

와류실식, 예연소실식, 공기실식은 주연소실 외에 부실(부연소실)을 따로 두는 복실식(다실식) 구조라는 점에서 차이가 있다.

축마력(동력)을 구하는 공식은
$P = \frac{2\pi NT}{60 \times 75}$ (단위: ps, N: rpm, T: kgf·m)
이다. 주어진 값을 대입하면
$P = \frac{2\pi \times 2500 \times 9.23}{60 \times 75} = \frac{145,110.5}{4,500} = 32.25 \text{ ps}$
로, 약 32.2 ps이다.

4행정 엔진에서 1분당 회전수와 토크로부터 축마력을 구할 때 분모의 75는 1 kgf·m/s = 1/75 ps의 환산계수이고, 60은 분을 초로 변환하는 계수이다.

공회전으로 스로틀 밸브가 거의 닫힌 B 위치에서의 출력전압은 약 0.5V이다.

회로도의 TPS는 저항체 한쪽 끝(A쪽)이 0V, 반대쪽 끝(D쪽)이 5V에 연결된 가변저항(포텐셔미터)이고, 스로틀 축과 함께 움직이는 접점이 잡아낸 전위가 '출력' 단자로 나간다. 즉 출력전압은 접점이 0V 끝에서 5V 끝까지 몇 % 이동했는지에 비례한다.

B는 0V 끝인 A 바로 위, 저항체 전체의 10% 남짓 되는 지점이므로 $5\,\mathrm{V} \times 0.1 \approx 0.5\,\mathrm{V}$ 가 출력된다. 밸브가 완전히 열려 접점이 D 쪽으로 가면 약 4.5~5V까지 올라간다.

공회전에서 출력이 정확히 0V가 되지 않도록 설계하는 이유는 신호선 단선·접지단락과 정상 공회전을 구별하기 위해서다. 닫힘 상태에서도 0.3~0.8V 정도가 남아 있어야 ECU가 회로 이상을 판정할 수 있다.

연료 차단(fuel cut)은 감속 시나 스로틀이 닫히는 등 연료 공급이 불필요한 구간에서 인젝터 분사 신호를 정지시켜 배출가스를 줄이고 연비를 개선하기 위한 제어이다.

따라서 연료 차단은 감속 구간에서의 절감 제어이지, 엔진의 고속회전을 준비하는 단계와는 관계가 없다.

윤활유는 마찰 부위의 감마(윤활)작용과 함께 밀봉작용, 냉각작용, 세정작용, 방청작용, 응력분산(충격완화)작용 등을 수행한다.

산화작용은 윤활유 자체가 시간이 지나며 열화되는 현상으로, 윤활유가 방지해야 할 대상이지 윤활유의 기능이 아니다.

크랭크축의 휨은 축을 V블록에 올려 정반 위에서 수평을 맞춘 뒤, 다이얼 게이지로 축을 회전시키며 중앙 저널의 흔들림(런아웃)을 측정해 확인한다.

블록 게이지는 길이의 기준을 만드는 정밀 게이지로, 측정기기의 교정 등에 쓰일 뿐 크랭크축 휨 측정에는 사용되지 않는다.

ppm(parts per million)은 어떤 성분이 전체의 백만분의 1을 차지하는 비율을 나타내는 농도 단위이다.

배출가스 중 HC(탄화수소)처럼 극히 낮은 농도의 성분을 표시할 때 %(백분율)보다 세밀하게 나타낼 수 있어 ppm 단위를 사용한다.

피스톤은 고온·고속에서 작동하므로 가볍고 열전도성이 좋은 Y합금, 로엑스(Lo-Ex)합금, 특수 주철 등이 재질로 사용된다.

켈밋 합금(Cu-Pb계)은 하중을 지지하면서 마찰을 줄여야 하는 베어링 메탈의 재료로 쓰이는 것이지, 피스톤 재질과는 거리가 멀다.

열효율은 실제로 얻은 일량을 공급한 연료의 열량으로 나눈 값이다. 먼저 엔진이 한 일을 구하면 $W = 65\,\mathrm{PS} \times 632.5\,\mathrm{kcal/(PS\cdot h)} \times 0.5\,\mathrm{h} = 20556.25\,\mathrm{kcal}$ 이다.

소비된 연료의 질량은 $10\,\mathrm{L} \times 0.73 = 7.3\,\mathrm{kg}$이므로 공급 열량은 $7.3 \times 11000 = 80300\,\mathrm{kcal}$이다.

따라서 열효율은 $\eta = \dfrac{20556.25}{80300} \times 100 \approx 25.6\%$ 이다.

폐회로(피드백) 공연비 제어는 배출가스 중 산소 농도를 검출하는 산소센서(O2 센서)의 신호를 기준으로 인젝터 분사량을 보정해, 실제 혼합비를 이론 공연비(약 14.7:1)에 맞추는 제어이다.

산소센서 신호가 목표값을 벗어나면 ECU가 분사시간을 늘리거나 줄여 다시 이론 공연비로 되돌린다.

하이드로 에어백은 유압 시스템의 구성 요소로서 공기 브레이크와는 무관하며, 따라서 공기 브레이크의 구성 요소가 아니다.

공기 브레이크 시스템은 압축 공기를 동력으로 제동력을 발생시키는 장치로, 주요 구성 요소는 컴프레서, 에어 탱크, 언로더 밸브, 릴레이 밸브, 브레이크 챔버 등이다.

• 언로더 밸브는 에어 탱크의 압력을 조절한다.
• 릴레이 밸브는 브레이크 페달 조작 신호를 증폭하여 브레이크 챔버에 공기를 공급한다.
• 브레이크 챔버는 공기 압력을 기계적 제동력으로 변환하는 구동부다.

클러치는 동력을 확실하게 끊고 이을 수 있어야 하고, 회전 시 진동이 없도록 회전부분의 평형이 좋아야 하며, 미끄럼에 의한 발열을 견디도록 냉각성능도 충분해야 한다.

또한 회전관성이 작아야 변속 시 기어 물림 충격이 줄고 조작이 가벼워지므로, 전달효율을 위해 회전관성이 커야 한다는 설명은 클러치의 구비조건과 맞지 않는다.

타이어 수명은 노면 상태, 타이어·노면의 온도, 주행 중 공기압 관리 등 타이어가 직접 받는 물리적 조건에 크게 좌우된다.

엔진의 출력 자체는 차량의 동력 성능을 나타내는 값일 뿐, 타이어 마모나 수명에 직접적으로 영향을 미치는 요인으로 보기 어렵다.

하이드로플래닝은 타이어와 노면 사이의 물을 충분히 배수하지 못해 타이어가 노면에서 떠오르는 현상으로, 배수 홈(트레드)이 과하게 마모된 타이어일수록 배수 능력이 떨어져 쉽게 발생한다.

반대로 고속 주행일수록, 그리고 공기압이 낮아 타이어가 물을 밀어내지 못할수록 하이드로플래닝 위험은 오히려 커지며, 발생 시에는 조향과 제동이 모두 불안정해진다.

자동변속기 오일(ATF)의 기능은 윤활·냉각·유압 전달·충격 흡수이며, 동력 발생은 ATF의 기능이 아니다. ATF는 토크 컨버터에서 유체를 매개로 토크를 전달하지만, 동력 자체를 발생시키지는 않으며, 동력은 엔진에서 발생하여 ATF를 통해 전달될 뿐이다. 따라서 1, 3, 4번은 모두 ATF의 올바른 기능이고, 2번이 기능이 아닌 것이다.

정속주행(크루즈 컨트롤) 장치는 세트(set), 리줌(resume), 해제(cancel) 스위치 등으로 원하는 속도를 설정·복귀·해제하도록 구성된다.

리드 스위치(reed switch)는 자석의 자기력으로 접점을 여닫는 별개의 스위치 소자를 가리키는 일반 용어로, 크루즈 컨트롤 조작 스위치 구성에는 해당하지 않는다.

등가속도 운동에서 속도-거리 관계식을 이용하면 가속도는 약 1.4 m/s²이다.

정지상태에서 출발했으므로 초속도는 0이며, 공식 $v^2 = 2as$를 사용한다.

속도를 $60\mathrm{km/h} \approx 16.67\mathrm{m/s}$로 환산하고 $s=100\mathrm{m}$를 대입하면 $a = \dfrac{v^2}{2s} = \dfrac{16.67^2}{200} \approx 1.4\mathrm{m/s^2}$이다.

자동차의 최소회전반경은 축간거리와 바깥쪽 앞바퀴 조향각으로 구하며, 계산 결과는 약 5.3m이다.

공식은 $R = \dfrac{L}{\sin\alpha} + r$이며, $L$은 축간거리, $\alpha$는 바깥쪽 앞바퀴의 조향각, $r$은 킹핀 중심선의 연장선과 바퀴 중심선(캠버 연장선)이 지면에서 만나는 지점 사이의 거리이다.

$L=2.5\mathrm{m}$, $\sin30^\circ=0.5$, $r=0.3\mathrm{m}$를 대입하면 $R = \dfrac{2.5}{0.5} + 0.3 = 5.3\mathrm{m}$이 된다.

사이드슬립은 조향핸들에 힘을 가하지 않은 상태(손을 뗀 상태)로 측정기 답판 위를 직진하며 측정한다. 핸들을 고정하면 바퀴 정렬 상태가 그대로 드러나지 않으므로 '고정한 채'는 틀린 방법이다. 조향바퀴 옆미끄럼양 기준은 1m 주행에 5mm 이내다.

자동차검사기준 및 방법에서 긴급자동차는 승차인원 없는 공차상태로 검사를 시행할 수 있도록 예외를 허용한 것이므로, 그 상태에서만 검사를 시행해야 한다는 설명은 틀렸다.

• 제원측정은 공차상태에서 시행한다는 설명은 검사기준과 맞다.
• 제원측정 이외의 항목은 공차상태에서 운전자 1인이 승차하여 측정한다는 설명도 원칙 규정과 맞다.
• 검사기기, 관능 또는 서류 확인 등의 방법으로 시행한다는 설명도 검사방법의 기본 규정과 맞다.

DCT(듀얼 클러치 변속기)는 두 개의 클러치가 홀수단과 짝수단을 나누어 담당하는 자동화 수동변속기로, 일반 수동변속기와 마찬가지로 변속단(기어단)이 존재한다. 따라서 변속단이 없어 변속충격이 없다는 설명은 틀렸다.

• 연료소비율이 좋다는 설명은 동력전달 효율이 높은 DCT의 특성과 맞다.
• 가속력이 뛰어나다는 설명도 변속 지연이 짧은 DCT 특성과 맞다.
• 동력 손실이 적은 편이라는 설명도 클러치 직결 방식의 특성상 타당하다.

선회 주행 시 자동차의 비틀림(요잉) 운동을 검출하는 센서는 요 레이트 센서이다.

요 레이트 센서는 차체의 수직축을 중심으로 한 회전각속도를 측정하여 VDC(ESP)가 오버스티어·언더스티어 여부를 판단하는 데 사용한다.

• 차속 센서는 주행 속도를 측정하는 센서이다.
• 휠 스피드 센서는 각 바퀴의 회전속도를 측정한다.
• 조향핸들 각속도 센서는 운전자의 조향 입력 속도를 측정한다.

뒷바퀴가 원심력으로 바깥쪽으로 미끄러지는 상태 자체가 오버스티어이며, 차체 자세제어장치는 이때 바깥쪽 앞바퀴에 제동을 걸어 오버스티어를 억제(언더스티어 방향으로 보정)한다. 따라서 오버스티어링으로 제어한다는 설명은 틀렸다.

• 요 레이트 센서, G센서 등이 적용된다는 설명은 VDC의 구성과 맞다.
• ABS 제어와 TCS 기능을 포함한다는 설명도 맞다.
• 주행 자세를 제어하여 안전성을 확보한다는 설명도 장치의 목적과 맞다.

사이드슬립 값은 좌우 바퀴의 미끄럼량에 부호를 두어 합산한 뒤 평균을 내며, 계산 결과는 안쪽으로 2mm이다.

안쪽 슬립을 음(-), 바깥쪽 슬립을 양(+)으로 두면 왼쪽은 $-8\mathrm{mm}$, 오른쪽은 $+4\mathrm{mm}$이다.

전체 미끄럼값은 $\dfrac{(-8)+(+4)}{2} = -2\mathrm{mm}$로, 음의 부호이므로 안쪽 방향으로 2mm 미끄러진 것이다.

종감속장치(differential/final reduction gear)는 회전 속도를 감감속비에 따라 감소시키고, 이에 비례하여 토크를 증가시키며, 동력 전달 방향을 90도 꺾어 변환하는 장치다. 반면 종감속장치는 기어와 베어링으로 구성된 변속기 후단의 감속 장치로서 축 방향 길이 자체를 변화시키는 기능을 하지 않는다 — 축의 길이는 설계 단계에서 결정되며, 종감속장치의 작동은 회전 속도와 토크의 변환에만 관여한다.

디스크 브레이크는 자기작동작용(셀프 서보 효과)이 없는 구조이므로, 자기작동작용으로 페달 조작력이 작아도 제동효과가 좋다는 설명은 틀렸다.

• 마찰면적이 작아 패드의 압착력이 커야 한다는 설명은 디스크 브레이크의 구조적 특징과 맞다.
• 반복 사용에도 제동력 변화가 적다는 설명도 페이드 현상이 적은 특성과 맞다.
• 냉각성능이 좋다는 설명도 디스크가 대기에 노출된 구조의 장점으로 맞다.

자기작동작용은 오히려 드럼 브레이크의 특징이다.

토크 컨버터의 클러치 점(cluth point)은 스테이터가 회전하기 시작하는 순간을 의미한다. 토크 증대는 클러치 점 이전에 최대값을 가지며, 클러치 점에서 토크 증대가 최대인 것이 아니라 이미 감소하기 시작한 상태이므로 '토크 증대가 최대인 상태이다'가 부적절하다.

• 이 지점에서 일방향 클러치가 풀려서 스테이터가 회전하기 시작한다('일방향 클러치가 회전하기 시작한다'는 옳은 설명).
• 오일이 스테이터 후면에 부딪쳐 스테이터를 뒤로 밀어내게 된다('오일이 스테이터 후면에 부딪친다'는 옳은 설명).
• 클러치 점 이상의 속도 영역에서는 스테이터가 함께 회전하므로 토크 컨버터는 토크 증대 기능을 상실하고 유체 클러치처럼 작동하게 된다('클러치 점 이상에서 토크 컨버터는 유체 클러치로 작동한다'는 옳은 설명).

ABS에서 제어모듈(ECU)의 신호를 받아 밸브와 모터로 유압을 증가·감소·유지시키는 장치는 하이드롤릭 유닛이다.

• 마스터 실린더는 페달 답력을 유압으로 변환하는 장치이다.
• 딜리버리 밸브와 프로포셔닝 밸브는 유압을 배분·조정하는 수동적 밸브로 ABS의 능동 제어와는 다르다.

선회 시 원심력에 의한 차체의 좌우 흔들림(롤링)을 최소화하는 전자제어 현가장치의 기능은 안티 롤 제어이다.

• 안티 다이브 제어는 제동 시 차체 앞쪽이 가라앉는 현상을 억제한다.
• 안티 스쿼트 제어는 급가속 시 차체 뒤쪽이 가라앉는 현상을 억제한다.

ABS 시스템은 휠 스피드 센서, 하이드롤릭 유닛, ABS 컨트롤 유닛으로 구성되며, 차고 센서는 전자제어 현가장치(ECS)의 구성품이다.

자동 공조장치에서 핀서모 센서는 증발기(이베퍼레이터)의 빙결을 방지하기 위해 증발기 핀에 장착되는 센서이며, 콘덴서에 장착된다는 설명은 틀렸다.

• 파워 트랜지스터로 송풍량을 제어한다는 설명은 맞다.
• 온도 설정에 따라 믹스 액추에이터로 도어 개방을 조절한다는 설명도 맞다.
• 실내외 온도 센서로 제어를 최적화한다는 설명도 자동 공조장치의 기본 기능과 맞다.

배터리 용량은 방전전류와 방전시간의 곱으로 구하며, 계산 결과는 100Ah이다.

$Ah = I \times t = 5\mathrm{A} \times 20\mathrm{h} = 100\mathrm{Ah}$이다.

기동전동기의 최소 회전토크는 피니언과 링기어의 잇수비(감속비)로 엔진 회전저항을 나눈 값이며, 계산 결과는 약 0.64 kgf·m이다.

감속비는 $\dfrac{113}{9} \approx 12.56$이다.

기동전동기 토크는 $\dfrac{8\mathrm{kgf \cdot m}}{12.56} \approx 0.64\mathrm{kgf \cdot m}$이다.

납산 배터리는 양극판, 격리판, 벤트 플러그 등으로 구성되며, 코어 플러그는 엔진 실린더 블록의 부품으로 배터리 구성요소가 아니다.

FATC(자동온도조절장치) 제어모듈의 출력요소는 블로어 모터, 에어컨 릴레이, 믹스 도어 액추에이터 등의 액추에이터이며, 엔진 회전수 보상은 제어모듈이 받아들이는 입력(보정) 신호이지 출력요소가 아니다.

고장진단 커넥터의 6번과 14번 단자 사이 저항은 약 60Ω으로 측정된다.

그림의 CAN 버스는 High 선과 Low 선 두 가닥에 A·B·C·D 제어기가 병렬로 물려 있고, 버스 양 끝의 A와 D 안에 각각 120Ω 종단저항이 들어 있다. 6번 단자는 High 선, 14번 단자는 Low 선에 연결되므로 저항계에는 이 두 종단저항이 병렬로 보인다.

$R = \dfrac{120 \times 120}{120 + 120} = 60\,\Omega$

Low 선이 접지에 단락되어도 이 값은 달라지지 않는다. 접지 단락은 High–Low 두 선 사이가 아니라 선과 차체 사이에 새로운 통로를 만든 것이어서, 6번–14번 측정경로에는 여전히 종단저항 두 개만 놓이기 때문이다. 따라서 60Ω이 나왔다고 회로가 정상이라고 단정할 수 없으며, 각 단자와 차체 접지 사이의 저항을 따로 재야 접지단락을 찾아낼 수 있다.

BMS의 컨트롤 릴레이 제어는 과열 시 차단이 아니라 과충전·과방전·과전류 등의 이상 상황에서 배터리 회로를 차단하는 것이 주된 기능이다.

• 고장 진단은 배터리 시스템의 전반적 상태를 모니터링하는 것으로 올바른 설명이다.
• 셀 밸런싱은 직렬 연결된 셀 간 전압 편차를 해소하는 것으로 올바른 설명이다.
• SoC 관리는 배터리의 충전 상태를 전압·전류·온도 측정을 통해 추적하는 것으로 올바른 설명이다.

과열 상황은 별도의 온도 관리 및 냉각 시스템으로 제어되며, 릴레이는 전류 차단(안전 보호)을 위한 제어가 핵심이다.

번호판등을 24V 3W 전구로 잘못 장착하면, 실제 흐르는 전류는 약 0.0625A로 줄어들어 등화가 어두워진다.

24V 3W 전구의 정격저항은 $R = \dfrac{V^2}{P} = \dfrac{24^2}{3} = 192\Omega$이다.

이 전구를 12V 시스템에 장착하면 실제 전류는 $I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{12}{192} = 0.0625\mathrm{A}$이고, 소비전력은 $P = 12 \times 0.0625 = 0.75\mathrm{W}$로 원래의 5W보다 크게 작아지므로 어두워진다.

자동차 정기검사의 전기장치 검사기준은 축전지 설치상태, 배선 손상 여부, 축전지 접속·절연 상태 등을 육안·관능으로 확인하는 방식이며, 전기선의 허용 전류량을 측정하는 항목은 정기검사 기준에 해당하지 않는다.

납산 배터리에서는 음극판이 양극판보다 1장 더 많은 구조가 일반적이므로, 양극판이 음극판보다 1장 더 많다는 설명은 틀렸다.

양극판의 화학적 활성도가 음극판보다 커서, 양극판 양쪽을 음극판으로 감싸 극판의 변형과 열화를 막기 위한 구조이다.

• 방전 시 황산납으로 변환된다는 설명은 맞다.
• 충전 후 갈색의 과산화납으로 변환된다는 설명도 맞다.
• 충전 시 전자를 방출하며 이산화납으로 변환된다는 설명도 맞다(과산화납과 이산화납은 같은 물질을 가리킨다).

LAN(차량 통신망)은 배선을 통합하여 설계변경이 쉬워지는 것이 특징이므로, 설계변경에 대해 변경하기 어렵다는 설명은 틀렸다.

• 전장부품 설치장소 확보가 용이하다는 설명은 배선 통합의 장점과 맞다.
• 배선의 경량화가 가능하다는 설명도 LAN 통신의 대표적 장점이다.
• 정비성과 신뢰성이 향상된다는 설명도 맞다.

점화플러그의 열가(heat range)는 절연체·전극의 열전도율, 연소실의 형상과 체적, 화염이 접촉하는 부분의 표면적 등 플러그와 연소실의 구조에 의해 결정되며, 엔진 냉각수의 온도는 열가를 좌우하는 요인과는 거리가 멀다.

에어백 모듈 하우징 안쪽에서 화약 점화제, 가스 발생제, 필터 등을 알루미늄 용기에 담아 조립한 부품은 인플레이터이다.

• 에어백 모듈은 인플레이터와 백을 포함한 조립체 전체를 가리킨다.
• 디퓨저 스크린은 발생한 가스의 이물질을 걸러 백으로 보내는 부품이다.
• 클럭 스프링은 조향축에서 회전 중에도 전기신호를 전달하는 부품이다.

방향지시등의 점멸 속도가 빨라지는 것은 주로 플래셔 유닛 불량이나 지시등 전구의 단선으로 회로 저항이 커져 생기는 현상이며, 비상등 스위치 단선은 방향지시등 회로와 별개이므로 점멸속도 이상의 원인이 아니다.

점화장치가 고장 나면 실화(misfire)로 연소가 제대로 이루어지지 않아 공회전이 불안정해지거나 낮아지고 심하면 시동이 꺼지므로, 공회전 속도가 상승할 수 있다는 설명은 틀렸다.

• 점화시기 이상으로 노킹이 발생할 수 있다는 설명은 맞다.
• 미연소 가스로 배기가스가 과다 발생할 수 있다는 설명도 맞다.
• 출력과 연비에 영향을 준다는 설명도 맞다.

리튬-이온 축전지는 셀당 공칭전압이 약 3.6~3.7V로 납산(약 2V)이나 니켈계(약 1.2V)보다 셀당 전압이 높은 것이 특징이므로, 셀당 전압이 낮다는 설명은 틀렸다.

• 높은 출력밀도를 가진다는 설명은 맞다.
• 과충전·과방전에 민감하다는 설명도 맞다.
• 열관리·전압관리가 필요하다는 설명도 맞다.

4등식 전조등(주행빔)의 광도 검사기준은 12,000칸델라 이상이다.

같은 기준에서 2등식 전조등은 15,000칸델라 이상으로, 등식 수가 많을수록 등당 요구 광도가 낮아진다는 점을 함께 기억하면 좋다.

드웰시간은 점화 1차 코일에 전류가 흐르는 시간을 말하며, 점화 파워트랜지스터(또는 접점)가 닫혀 1차 코일에 자기에너지가 축적되는 시간에 해당한다.

아크가 방전되는 시간은 2차 코일 쪽에서 나타나는 점화(방전)시간으로, 드웰시간과 구분해야 한다.

제시된 내용은 키르히호프의 제1법칙(전류법칙)에 대한 설명이다.

회로의 한 접속점에서 들어오는 전류의 합과 나가는 전류의 합이 같다는 뜻으로, 전하가 접속점에 쌓이거나 사라지지 않는다는 전하 보존을 나타낸다. 분기된 회로에서 각 갈래의 전류를 계산할 때 쓰인다.

혼동하기 쉬운 다른 법칙과 구별하면 다음과 같다.

• 제2법칙(전압법칙): 폐회로를 한 바퀴 돌 때 기전력의 합과 전압강하의 합이 같다
• 옴의 법칙: 전류가 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 $I = \dfrac{V}{R}$
• 줄의 법칙: 저항에서 발생하는 열량이 전류의 제곱·저항·시간에 비례한다는 관계

오버러닝클러치는 시동 직후 엔진이 기동전동기보다 빠르게 회전할 때, 기동전동기가 엔진에 의해 역으로 끌려 돌아 과회전으로 파손되는 것을 방지하는 장치이다.

• 플레밍의 왼손 법칙은 전동기 자체의 회전 원리이지 오버러닝클러치의 작동원리가 아니다.
• 실리콘 다이오드에 의한 정류는 교류발전기의 정류 방식이다.
• 변속기로 전달되는 동력 차단은 클러치(주 클러치)의 기능이다.