18년 1회차

KS 재료기호 SM35C에서 SM은 기계구조용 탄소강을 뜻하고, 뒤의 숫자 35는 탄소 함유량이 약 0.35% 정도임을 나타낸다.

탄소강의 재료기호 뒤 숫자는 인장강도가 아니라 탄소 함유량(%)에 100을 곱한 값을 표기한 것이므로, 인장강도로 해석하는 설명은 옳지 않다.

호닝(honing)은 숫돌로 표면을 정밀하게 다듬는 절삭(연삭) 가공으로, 재료를 소성 변형시키는 소성가공이 아니다.

롤링, 벌징, 드로잉은 모두 재료에 힘을 가해 영구변형(소성변형)을 일으켜 원하는 형상으로 성형하는 대표적인 소성가공법이다.

용접 이음부에 입상의 용제(flux)를 덮고 그 속에서 전극과 모재 사이에 아크를 발생시켜 연속적으로 용접하는 방식은 서브머지드 아크용접(잠호용접)이다.

TIG·MIG는 불활성 가스로 아크를 보호하는 방식이고, 이산화탄소 아크용접은 탄산가스를 실드 가스로 사용하는 방식으로 입상 용제를 사용하지 않는다.

비중 약 2.7이면서 내식성·강도·연성이 우수해 자동차·항공 부품에 널리 쓰이는 합금 원소는 알루미늄이다.

아연(약 7.1), 니켈(약 8.9), 납(약 11.3)은 모두 알루미늄보다 비중이 훨씬 커 조건에 맞지 않는다.

안전율은 인장강도를 허용응력으로 나눈 값이다.

$S = \dfrac{\sigma_u}{\sigma_a} = \dfrac{7200}{900} = 8$

따라서 안전율은 8이다.

가공물의 중심을 잡거나 가공물을 이동시키면서 평행선을 그을 때 사용하는 금긋기용 공구는 서피스 게이지이다.

스크레이퍼는 다듬질용 공구, 리머는 구멍을 정밀하게 다듬는 절삭공구, 펀치는 금긋기 선의 교차점 등에 표시 자국을 내는 공구로 용도가 다르다.

롤러체인은 스프로킷의 이(齒)에 맞물려 동력을 전달하므로 벨트와 달리 미끄러짐이 없어 일정한 속도비로 전동이 가능하며, 전동이 불가능하다는 설명은 사실과 반대된다.

롤러체인전동은 유지보수가 쉬운 반면, 고속회전에는 부적당하고 링크의 충돌·마모로 진동과 소음이 발생하기 쉽다는 단점이 있다.

M5×0.8은 미터나사이며 피치가 $0.8\,\mathrm{mm}$이므로, 나사를 180° 회전시키면 축방향으로 피치의 절반인 $0.4\,\mathrm{mm}$ 이동한다.

암나사 가공(탭 작업) 시 사용하는 드릴은 호칭지름 그대로인 5mm가 아니라 나사 골지름에 가까운 더 작은 지름을 쓴다. 통상 '호칭지름 − 피치'를 기준으로 하므로 M5×0.8은 약 4.2mm 드릴로 가공한다.

정육면체와 같이 평면으로 이루어진 외형을 가공하는 데 가장 적합한 공작기계는 회전하는 커터로 평면·홈 등을 깎는 밀링 머신이다.

선반은 원통형 회전체 가공에, 태핑 머신은 나사 가공에, 슬로터는 키홈 등 직선 왕복절삭에 주로 사용되어 평면 가공에는 적합하지 않다.

성능이 같은 펌프 2대를 직렬로 연결하면 유량은 1대일 때와 같고, 양정(揚程)만 2배로 커진다.

이는 직렬 연결이 각 펌프가 만들어내는 압력(양정)을 더해주는 구조이기 때문이며, 유량을 늘리려면 직렬이 아닌 병렬 연결을 해야 한다.

중간지점의 처짐값은 $\dfrac{5PL^3}{48EI}$다. 그림은 왼쪽 끝이 벽에 고정되고 길이가 L인 외팔보로, 자유단에 집중하중 P가 아래로 작용한다.

자유단 집중하중을 받는 외팔보의 처짐곡선은 고정단에서 거리 x인 점에서 $y(x) = \dfrac{Px^2(3L-x)}{6EI}$이다.

여기에 $x = \dfrac{L}{2}$를 대입하면
$y = \dfrac{P \cdot \dfrac{L^2}{4} \cdot \left(3L - \dfrac{L}{2}\right)}{6EI} = \dfrac{P \cdot \dfrac{L^2}{4} \cdot \dfrac{5L}{2}}{6EI} = \dfrac{5PL^3}{48EI}$

자유단의 최대 처짐이 $\dfrac{PL^3}{3EI}$이므로 중앙 처짐은 그 약 31% 수준이라는 점으로도 크기를 검산할 수 있다.

전단응력은 전단하중을 볼트 단면적으로 나눈 값이며, 두 볼트의 전단응력이 같다는 조건에서 지름의 관계를 구한다.

$\tau = \dfrac{F}{\frac{\pi}{4}d^2}$에서 A, B 두 볼트의 전단응력이 같으므로 $\dfrac{F_A}{d_A^2} = \dfrac{F_B}{d_B^2}$

$F_A = 4F_B$이므로 $d_A^2 = 4d_B^2 \;\Rightarrow\; d_A = 2d_B$

따라서 A볼트의 지름은 B볼트의 2배이다.

액추에이터는 유압이나 공압 등 유체가 가진 에너지를 기계적인 직선운동이나 회전운동으로 바꾸는 장치이다.

여과기는 이물질을 걸러내는 장치이고, 컨트롤 밸브와 압력제어 밸브는 유체의 흐름 방향이나 압력을 제어하는 역할을 하며 에너지 변환 기능은 없다.

속도수두는 $h = \dfrac{v^2}{2g}$ 로 구하며, 이 값이 약 5.1m이다.

$h = \dfrac{10^2}{2 \times 9.8} = \dfrac{100}{19.6} \approx 5.1\,\mathrm{m}$

옳은 식은 $H = T \times \dfrac{2\pi N}{60}$이다. 동력은 토크와 각속도의 곱으로 정의되기 때문이다.

N은 분당 회전수(rpm)이므로 초당 회전수로 바꾸면 $\dfrac{N}{60}$이고, 한 바퀴가 $2\pi$ 라디안이므로 각속도는 $\omega = \dfrac{2\pi N}{60}\ \mathrm{rad/s}$가 된다.

따라서 $H = T\omega = T \times \dfrac{2\pi N}{60}\ \mathrm{W}$이고, 단위도 $\mathrm{N \cdot m} \times \mathrm{s^{-1}} = \mathrm{W}$로 맞아떨어진다.

토크를 각속도로 나누는 형태나 토크가 빠진 $2\pi N$ 형태는 단위가 와트로 정리되지 않으므로 동력식이 될 수 없다.

주물사(주형사)의 시험 항목은 입도, 점토분, 통기도, 강도 등 주형의 성형성과 통기성을 평가하는 항목들이며, 유분도는 일반적인 주물사 품질 시험 항목에 포함되지 않는다.

인장응력은 $\sigma = \dfrac{F}{A}$ 로 구하며, 계산 결과 약 159.15N/mm²가 된다.

단면적은 $A = \dfrac{\pi d^2}{4} = \dfrac{\pi \times 40^2}{4} \approx 1256.6\,\mathrm{mm^2}$ 이다.

하중 200kN=200,000N을 대입하면 $\sigma = \dfrac{200000}{1256.6} \approx 159.15\,\mathrm{N/mm^2}$ 이다.

오일 실은 윤활유(기름)가 새어나가는 것과 외부 먼지·이물질이 침입하는 것을 막기 위해 사용한다.

열 발산이나 축 하중 지지, 유막 유지는 오일 실의 역할이 아니라 베어링 자체나 윤활 시스템의 기능이다.

코일스프링은 하중을 받으면 스프링 소재 단면에 비틀림모멘트에 의한 전단응력이 가장 크게 작용한다.

코일스프링은 원통형 봉을 나선형으로 감은 구조이므로 축 방향 하중이 가해지면 소재 단면에는 굽힘이 아닌 비틀림(토크)이 작용하고, 이로 인한 전단응력이 지배적이다.

패킹재료는 내열성이 크고 사용 중 화학적 변화는 적어야 하므로, 화학적 변화가 크다는 것은 구비조건으로 적절하지 않다.

강인하고 내구력이 크며, 사용온도 범위가 넓고, 유연하고 탄력성이 있는 것은 패킹재료가 갖추어야 할 바람직한 조건이다.

기계효율은 $\eta_m = \dfrac{\text{제동마력}}{\text{지시마력}}$ 로 구하며, 계산 결과 약 80%이다.

제동마력(BP)은 지시마력에서 마찰마력을 뺀 값이므로 $BP = 105 - 21 = 84\,\mathrm{PS}$ 이다.

따라서 $\eta_m = \dfrac{84}{105} \times 100 = 80\%$ 이다.

과급기는 흡입 공기의 밀도와 양을 늘려 흡기량을 증대시키는 장치이므로, 흡기량 감소의 원인이 될 수 없다.

• 흡입·배기밸브의 개폐시기 조정이 불량하면 충전 효율이 떨어져 흡기량이 감소한다.
• 흡입·배기의 관성이 피스톤 운동을 따르지 못하면 고회전에서 충전 효율이 떨어진다.
• 피스톤 링이나 밸브의 마모로 가스 누설이 생기면 압축·흡입 효율이 떨어진다.

지르코니아 산소센서는 소자가 활성화되는 약 300℃ 이상의 고온이 되어야 정상적으로 기전력을 발생시키므로, 100℃ 정도에서 작동을 시작한다는 설명은 틀렸다.

지르코니아 소자를 백금으로 코팅해 촉매 및 전극 역할을 하게 하고, 배기가스 중 산소농도 차이에 따라 출력전압이 변화하며 이 신호는 연료분사량 보정(공연비 피드백) 제어에 사용된다.

'λ값이 1에 가까울 때 질소산화물(NOx)의 발생량이 최소가 된다'는 오류인데, NOx 발생량이 최소가 되는 지점은 λ≈0.9~1.0(약간의 공기부족 상태)이고, 최대 발생은 λ≈1.1~1.2(약간의 공기과잉 상태)에서 일어나기 때문이다. 따라서 "λ값이 1에 가까울 때 NOx 발생량이 최소"라는 표현은 부정확하며, 실제로는 λ값이 1보다 약간 작은 영역에서 NOx 발생이 최소화된다.

공기과잉률(λ)은 실제 공기량과 이론 공기량의 비로, λ=1일 때 이론 혼합비 상태이고, λ>1이면 공기과잉, λ<1이면 공기부족 상태라는 점에서 나머지 세 설명(이론 혼합비, 공기과잉·부족 상태, 이론 공기량과 실제 흡입 공기량의 비)은 모두 정확하다.

예비분사(파일럿 분사)는 주분사 전에 소량의 연료를 미리 분사하여 연소실 압력 상승을 완만하게 함으로써 디젤 특유의 착화 충격음과 진동을 줄여주는 역할을 한다.

• 시동성 향상을 위한 분사는 시동분사(냉시동 보정)의 개념이지 예비분사가 아니다.
• 주분사 이후 미연가스 후연소나 후처리장치 재연소를 위한 분사는 후분사(포스트 분사)이다.
• 인젝터 노후화 보정분사는 예비분사가 아니라 별도의 학습·보정 로직에 해당한다.

CNG 엔진에서 연료 라인의 체크밸브(check valve)는 가스가 역류하지 못하도록 한 방향으로만 흐르게 하는 장치이다.

에어조절기는 공기량을 조절하고, 저압·고압 연료차단밸브는 연료 공급을 차단하는 역할을 하므로 역류 방지 기능과는 직접 관련이 없다.

칼만 와류 방식 공기유량센서는 와류의 발생 주파수를 이용해 공기량을 디지털(펄스) 신호로 출력한다.

• 압전 세라믹을 이용한 노크센서는 진동을 아날로그 전압으로 출력한다.
• 가변저항을 이용한 스로틀포지션 센서는 전압 변화(아날로그) 신호를 출력한다.
• 전자유도 방식 크랭크축 각도센서는 교류 아날로그 신호를 출력한다.

제동평균유효압력(BMEP)은 4행정 기관에서 $BMEP = \dfrac{4\pi T}{V_d}$ 로 구하며, 계산 결과 약 9.4kgf/cm²가 된다.

토크를 kgf·cm 단위로 바꾸면 $T = 15\,\mathrm{kgf \cdot m} = 1500\,\mathrm{kgf \cdot cm}$ 이다.

$BMEP = \dfrac{4\pi \times 1500}{2000} \approx 9.4\,\mathrm{kgf/cm^2}$ 이다.

괄호에 들어갈 수치는 4다. 운행차 정기검사의 배기소음 측정은 주행 중이 아니라 변속장치 중립·정지가동 상태에서 이루어진다.

원동기 최고출력 회전속도의 75%에 해당하는 회전수로 4초 동안 운전하면서 그 사이에 나타나는 최대 소음도를 읽는 방식이다.

회전수를 올린 뒤 소음이 안정될 시간과 계측기가 최대치를 포착할 시간을 함께 확보하기 위한 시간이며, 측정방법과 수치는 출제 당시 소음·진동 관계 법령의 기준을 따른다.

인젝터의 연료 분사량은 솔레노이드 코일에 전류가 흐르는 통전시간(분사 지속시간)에 의해 결정된다.

ECU가 인젝터를 여는 시간을 길게 하면 분사량이 늘고 짧게 하면 줄어드는 방식으로 분사량이 제어되며, 전압치·저항치·코일권수는 인젝터의 고유 사양이지 분사량을 직접 결정하는 제어 변수가 아니다.

연료분사량 제어에서 기본 분사시간은 흡입공기량을 엔진 회전수로 나눈 값으로 결정되는데, '기본 분사시간은 흡입 공기량과 엔진 회전수를 곱한 값이다'는 이를 곱한 값이라고 잘못 설명하고 있다. 기본 분사시간(Tp) = 흡입공기량 / 엔진 회전수 관계식이 성립하며, 이는 일정한 공연비를 유지하기 위한 기본 원리다.

• 기본 분사량이 흡입공기량과 회전수에 의해 결정되는 것은 정확하다.
• 스로틀 개도 변화율이 크면 비동기 분사시간이 길어지는 것은 올바른 설명이다.
• 급가속시 비동기분사가 추가 분사되어 응답성을 향상시키는 것도 올바른 설명이다.

플라이휠은 엔진의 회전력을 균일하게 하고, 동력을 변속기로 전달하며, 링기어를 통해 시동을 걸 수 있게 하는 부품이다.

엔진을 무부하 상태로 만드는 기능은 클러치(동력 단속)의 역할이며, 플라이휠 자체의 기능이 아니다.

디젤노크는 착화 지연기간이 길어져 실린더 내에 미연소 연료가 다량 축적된 상태에서 한꺼번에 급격히 연소·폭발하면서 발생한다.

따라서 연소실이 고온·고압일수록 착화 지연이 짧아져 노크는 오히려 억제되며, 예방을 위해서는 냉각수 온도를 낮추는 것이 아니라 적정 수준으로 높여야 한다. 또한 노크 발생 시 회전수를 낮추는 것만으로는 근본적인 해결이 되지 않는다.

제동열효율(정미 열효율)은 지시 열효율에 기계효율을 곱한 값이며, 실제로 크랭크축에서 얻어지는 제동일과 총 공급 열량의 비로 나타낸다.

작동가스가 피스톤에 한 일이라는 설명은 마찰손실을 포함하지 않은 지시일(도시일)에 해당하는 내용이므로, 제동열효율에 대한 설명으로는 틀렸다.

실린더 내벽이 마멸되면 피스톤과 실린더 사이 간극이 커져 윤활유가 연소실로 올라가 연소되는 오일 상승 현상이 심해지므로 윤활유 소비가 늘어난다.

신품 여과기 사용이나 플라이휠 링기어·타이밍 체인 텐셔너의 마모는 오일 소비 증대와 직접적인 관련이 없다.

연료필터의 오버플로우 밸브는 필터 각부를 보호하고, 운전 중 공기빼기(에어 벤트) 작용을 하며, 연료공급 펌프의 소음 발생을 방지하는 역할을 한다.

이 밸브는 여분의 연료를 탱크로 되돌려보내 압력을 일정하게 유지하는 것이 목적이므로, 분사펌프의 압력을 상승시키는 작용은 오버플로우 밸브의 역할이 아니다.

연소실 체적은 압축비 공식 $\varepsilon = \dfrac{V_c + V_s}{V_c}$ 를 이용해 구하며, 계산 결과 약 18.6cm³가 된다.

행정체적은 $V_s = \dfrac{\pi d^2}{4} \times L = \dfrac{\pi \times 5.5^2}{4} \times 5 \approx 118.8\,\mathrm{cm^3}$ 이다.

이를 압축비 식에 대입하면 $V_c = \dfrac{V_s}{\varepsilon - 1} = \dfrac{118.8}{7.4 - 1} \approx 18.6\,\mathrm{cm^3}$ 이다.

운행차 정기검사(저속 공회전 검사모드)에서 공기과잉률(λ)은 소수점 둘째자리까지 0.01 단위로 읽는 것이 기준이므로, 소수점 셋째자리 0.001 단위로 읽는다는 설명은 틀렸다.

탄화수소(HC)는 소수점 첫째자리 이하를 버리고 1ppm 단위로, 일산화탄소(CO)는 소수점 둘째자리 이하를 버리고 0.1% 단위로 읽으며, 측정치가 불안정하면 일정 시간의 평균치로 읽는 방식은 옳은 설명이다.

배출가스 측정치를 읽는 세부 단위는 출제 당시 기준을 따른 것으로, 현재 기준과 다를 수 있다.

산소센서는 배기가스 중 산소농도를 검출해 ECU가 공연비를 정확하게 피드백 제어할 수 있도록 하기 위해 설치한다.

연료펌프나 컨트롤 릴레이, 인젝터 자체의 작동을 직접 조절하는 것이 아니라, 그 출력값이 인젝터 분사량 보정의 입력 신호로 활용될 뿐이다.

베이퍼라이저(감압기화기)는 액체 상태의 LPG를 감압시켜 기체 상태로 변환한 뒤 엔진에 공급하는 장치이다.

봄베는 LPG를 저장하는 용기이고, 믹서는 기화된 가스와 공기를 혼합하는 장치이며, 대시포트는 스로틀 밸브의 급격한 닫힘을 완충하는 장치이다.

우측 앞바퀴 바깥쪽이 심하게 마모되는 것은 정(+)의 캠버가 과다한 경우 나타나는 전형적인 현상이므로, 우측 차륜의 캠버를 부(-)의 방향으로 조절해 바로잡는다.

토인 조정은 타이어 좌우 가장자리가 편마모되는 경우에 대응하는 방법이고, 캐스터는 주로 직진 안정성·복원력에 관여하므로 바깥쪽 편마모의 직접적인 해결책이 아니다.

차고를 낮출 때 공기 챔버 내 압축공기를 대기 중으로 방출시키는 것은 배기 솔레노이드밸브의 작용이다.

에어 액추에이터 밸브는 각 공기 스프링으로의 급·배기 통로를 여닫는 역할이고, 압력스위치 제어밸브나 컴프레셔 압력 변환밸브는 압축기 작동 판단과 공기 압축·공급 계통에 관계되므로 대기 방출(배기) 기능과는 다르다.

조향장치는 선회 후 핸들에서 손을 떼면 직진 상태로 스스로 복원되어야 하므로, 손을 떼도 선회방향성이 유지되어야 한다는 것은 조향장치의 구비조건으로 적절하지 않다.

좌우 차륜의 조향각 차이(애커먼 원리), 충분한 기계적 강성, 노면 충격의 전달 최소화는 조향장치가 갖추어야 할 정상적인 조건이다.

마스터 실린더에서 만들어지는 유압은 푸시로드에 작용한 힘을 피스톤 단면적으로 나눈 값이다.
$p = \dfrac{80}{4} = 20\ \mathrm{kgf/cm^{2}}$

파스칼의 원리에 따라 이 압력은 브레이크 회로를 통해 그대로 전달되므로 휠 실린더 안의 압력도 같은 값이다. 이 압력이 단면적 3 cm²인 휠 실린더 피스톤을 밀면
$F = 20 \times 3 = 60\ \mathrm{kgf}$

즉 답으로 고르는 60은 휠 실린더 피스톤이 내는 힘이다. 계산 순서는 마스터 실린더 압력을 먼저 구하고 휠 실린더 단면적을 곱하는 것이며, 단면적 비를 힘에 곧바로 곱해 80×(3÷4)=60으로 계산해도 같다.

바퀴가 정적 불평형 상태이면 회전 시 상하 방향으로 튀는 트램핑(tramping) 현상이 발생한다.

시미 현상은 동적 불평형에서 발생하는 좌우 진동이며, 롤링은 차체가 좌우로 기우는 현상, 스탠딩웨이브는 고속 주행 시 타이어 접지부 뒤쪽이 부풀어 오르는 현상으로 정적 불평형과는 구분된다.

전자제어 현가장치(ECS)는 차속센서, 조향각센서, 스로틀 개도센서 등을 이용해 주행 상태에 맞는 감쇠력·차고를 제어하지만, 파워 오일압력센서는 동력조향장치(파워스티어링) 계통의 센서로 ECS와는 직접 관련이 없다.

일반적인 6포지션 자동변속기 변속레버의 배열은 주차부터 저속까지 순서대로 P-R-N-D-2-1이다.

중립(N)을 거치지 않고 주차(P)에서 곧바로 후진(R)으로 가거나, 후진(R)을 맨 앞에 두고 주차(P)를 중간에 끼워 넣은 배열은 오조작 위험이 커 실제 차량에는 채택되지 않는다.

브레이크 드럼은 마찰재의 마찰열을 견디면서도 내마모성과 강성이 필요하므로 일반적으로 주철을 재료로 사용한다.

연강은 강성은 있으나 내마모성이 부족하고, 청동과 켈밋 합금은 주로 베어링 재료로 사용되는 합금이다.

주행속도는 엔진회전수를 총감속비로 나눈 바퀴 회전수에 타이어 둘레를 곱해 구하며, 계산 결과 약 52.8km/h이다.

종감속비는 $\dfrac{22}{5} = 4.4$ 이므로 총감속비는 $1.5 \times 4.4 = 6.6$ 이고, 바퀴 회전수는 $\dfrac{3300}{6.6} = 500\,\mathrm{rpm}$ 이다.

타이어 둘레는 $2\pi \times 0.28 \approx 1.76\,\mathrm{m}$ 이므로, 속도는 $500 \times 1.76 \times 60 \div 1000 \approx 52.8\,\mathrm{km/h}$ 이다.

타이어 규격 표기에서 마지막 문자 S는 허용 최고속도(속도기호)를 나타낸다.

195는 단면폭(mm), 70은 편평비(%), R은 레이디얼 구조, 13은 림 직경(inch), 82는 하중지수를 의미하며, 이와 별개로 S는 그 타이어가 견딜 수 있는 최고속도 등급을 나타낸다.

제동거리는 $S = \dfrac{v^2}{2\mu g}$ 로 구하며, 계산 결과 약 108.5m가 된다.

초속도를 초속(m/s)으로 바꾸면 $v = \dfrac{105}{3.6} \approx 29.17\,\mathrm{m/s}$ 이다.

$S = \dfrac{29.17^2}{2 \times 0.4 \times 9.8} \approx 108.5\,\mathrm{m}$ 이다.

선회 중 후륜에 원심력이 작용해 조향각보다 차체가 더 많이 회전하는 현상은 오버 스티어링이다.

이는 뒷바퀴의 횡슬립각이 앞바퀴보다 커질 때 나타나며, 조향각을 줄여도 차체가 안쪽으로 계속 감기는 특성을 보인다.

• 하이드로플래닝은 노면과 타이어 사이에 수막이 생겨 접지력을 잃는 현상이다.
• 드라이브 휠 스핀은 구동바퀴가 노면 마찰력을 넘어 헛도는 현상이다.
• 코너링 포스는 타이어가 옆으로 미끄러지지 않도록 노면에서 받는 횡력 자체를 가리키는 용어다.

싱크로메시 기구는 변속기어가 서로 물릴 때 작동하여 주축기어와 변속기어의 회전속도를 일치시킨다.

기어가 풀리는 시점이나 클러치 페달 조작 자체와는 직접 관련이 없고, 물림 직전 두 기어의 회전 차이를 마찰력으로 없애 소음과 충격 없이 맞물리도록 돕는 장치다.

여유 구동력은 구동력에서 주행저항을 뺀 값이므로, 구동바퀴의 유효반지름을 크게 하는 것은 오히려 구동력을 줄여 여유 구동력을 작게 만드는 방향이다.

구동력은 엔진 회전력과 총감속비에 비례하고 유효반지름에는 반비례하기 때문이다.

• 주행저항을 줄이면 같은 구동력에서도 여유분이 커진다.
• 총 감속비를 크게 하면 바퀴에 전달되는 구동력 자체가 커진다.
• 엔진 회전력을 크게 해도 구동력이 커져 여유 구동력이 늘어난다.

편마모는 주로 휠 얼라인먼트나 서스펜션 부품 이상, 공기압 불균형처럼 좌우·앞뒤 접지 상태가 달라질 때 생기며, 단순한 중량 증가는 전체적인 마모를 촉진할 뿐 편마모의 직접 원인은 아니다.

• 쇽업소버가 불량하면 타이어가 노면에서 튀어 국부적으로 닳는다.
• 앞바퀴 정렬이 틀어지면 좌우 타이어의 접지 각도가 달라져 한쪽만 닳는다.
• 공기압이 낮으면 트레드 양단이 집중적으로 마모된다.

수직 하중으로 조향륜이 아래로 벌어지는 것을 막는 것은 캠버의 역할이며, 이는 캐스터에 대한 설명이 아니다.

캐스터는 킹핀(또는 조향축)이 옆에서 볼 때 수직선과 이루는 각으로, 바퀴에 직진 방향으로 되돌아가려는 복원력과 주행 안정성(추종성)을 준다.

ABS 유압장치에서 펌프가 토출한 고압 오일을 일시 저장하고 맥동을 흡수하는 부품은 어큐뮬레이터이다.

솔레노이드 밸브는 각 휠 실린더의 유압을 증압·유지·감압으로 전환하고, 모듈레이터는 이러한 밸브들을 모은 유압 조정 유닛을 가리키며, 프로포셔닝 밸브는 제동 시 앞뒤 제동력 배분을 조절하는 부품이다.

ABS는 휠 스피드 센서, 하이드로릭 유닛, 어큐뮬레이터, ECU 등으로 구성되며, 차고 센서는 전자제어 현가장치(ECS)에 쓰이는 부품으로 ABS의 구성요소가 아니다.

자동차 동력전달 계통의 클러치는 동력을 전달·차단하는 방식에 따라 마찰 클러치, 유체 클러치, 전자 클러치로 분류한다.

슬립 클러치는 이 동력전달용 클러치 분류에 들어가지 않는 항목이다. 마찰 클러치가 반클러치 상태에서 미끄러지는 현상을 슬립이라 부를 뿐, 별도의 클러치 종류로 구분하지는 않는다.

추진축의 기하학적 중심과 질량 중심이 어긋나 발생하는 진동은 휠링(whirling)이라 한다.

요잉·피칭·롤링은 차체 자체가 상하·좌우·전후 축을 기준으로 흔들리는 운동을 가리키는 용어로, 추진축 자체의 불평형 진동과는 구분된다.

교류발전기에서 회전하는 로터(계자코일)가 만드는 자기장이 고정된 스테이터 코일을 지나며 유도 전압이 발생한다.

로터와 회전자, 계자코일은 모두 자기장을 만드는 회전측 부품이고, 실제 기전력이 유도되는 곳은 고정자인 스테이터다.

저압·고압 두 압력을 함께 감지해 리시버 드라이어에 장착되고, 컴프레서 과열·과압을 막기 위해 회로를 차단하는 스위치는 듀얼 압력 스위치이다.

나머지 보기의 콘덴서 압력 스위치, 어큐뮬레이터 스위치, 리시버드라이어 스위치는 이러한 저압·고압 겸용 보호 스위치를 가리키는 정식 명칭이 아니다.

오실로스코프는 가로축(X축)에 시간을, 세로축(Y축)에 전압을 표시해 신호의 순간적인 변화를 파형으로 보여주므로, 멀티미터보다 정밀하게 순간값을 포착할 수 있다.

• X축이 전압을 나타낸다는 설명은 실제와 반대다.
• Y축이 시간을 나타낸다는 설명도 실제와 반대다.
• 오실로스코프는 전압과 시간 중심의 파형 측정 장비이며 온도·습도를 기본으로 표시하지는 않는다.

점화코일은 상호유도를 이용해 저전압(1차)을 고전압(2차)으로 승압하는 장치다. '1차 코일에 전류 차단시 플레이밍의 왼손법칙에 의해 전압이 상승된다'가 틀린 이유는 플레이밍의 왼손법칙(좌수 법칙)은 자기장 내 전류에 작용하는 힘의 방향을 구하는 법칙이고, 1차 코일 전류 차단 시 발생하는 전압 상승은 패러데이의 전자기유도 법칙(전자기 유도)에 의한 것이기 때문이다.

• 점화플러그에 불꽃방전을 일으킬 수 있는 높은 전압을 발생한다는 설명은 옳다.
• 입력측 1차 코일과 출력측 2차 코일의 구조가 올바르다.
• 상호유도작용으로 권수비에 비례하여 고전압이 발생하는 원리가 맞다.

오토라이트 회로는 조도감지 센서, 오토라이트 스위치, 램프 제어용 퓨즈·릴레이로 구성되어 외부 밝기에 따라 전조등을 자동으로 켜고 끈다.

압력센서는 오토라이트와 무관한 부품으로, 주로 흡기·연료·냉매 압력 측정 등 다른 시스템에서 쓰인다.

전자동 에어컨(FATC) 제어모듈의 출력요소는 블로워 모터, 내·외기 도어 액추에이터, 에어믹스 도어 액추에이터처럼 모터·액추에이터류가 중심이다.

이 가운데 냉각수 밸브는 제어모듈이 직접 구동하는 출력 액추에이터로 분류되지 않는 항목이다.

승객의 안전벨트 체결 여부를 감지해 에어백 제어에 반영하는 것은 버클스위치이다.

시트부하 스위치는 탑승자의 유무나 체중을, 충돌 센서는 충돌 가속도를, 안전 센서는 에어백 전개를 최종 승인하는 보조 충돌 감지용으로 각각 다른 역할을 한다.

옳은 설명은 스위치 a를 닫으면 전구 ①만 점등된다는 것이다. 두 전구 회로 사이를 세로로 잇는 다이오드가 아래쪽(전구 ② 쪽)에서 위쪽(전구 ① 쪽)으로만 전류를 통과시키도록 놓여 있기 때문이다.

회로는 배터리에서 나온 전원이 위쪽 가지의 스위치 a와 아래쪽 가지의 스위치 b로 갈라져 각각 전구 ①과 전구 ②로 이어지고, 두 가지 사이를 다이오드가 연결한 구조다. 스위치 a를 닫으면 전류가 위쪽 가지를 통해 전구 ①로 흐르는데, 아래쪽으로 넘어가려면 다이오드를 역방향으로 통과해야 하므로 전구 ②는 켜지지 않는다.

반대로 스위치 b를 닫으면 아래쪽 가지로 전류가 흘러 전구 ②가 켜지고, 이때 다이오드는 순방향이 되어 위쪽으로도 전류를 흘려보내므로 전구 ①까지 함께 켜진다. 따라서 b를 닫을 때 한쪽 전구만 켜진다거나 a를 닫을 때 두 전구가 모두 켜진다는 설명은 성립하지 않는다.

멀티미터가 지시하는 전류는 2A다. 회로는 12V 60Ah 배터리에 전류계를 직렬로 넣고, 12V 12W 전구 두 개를 병렬로 연결한 구성이다.

전구 한 개에 흐르는 전류는 $I = \dfrac{P}{V} = \dfrac{12}{12} = 1\,\mathrm{A}$이다.

두 전구가 병렬이므로 전류계에는 두 갈래의 전류가 합쳐져 흐른다.
$I = 1 + 1 = 2\,\mathrm{A}$

배터리에 표시된 60Ah는 방전할 수 있는 전기량(용량)일 뿐 회로 전류를 결정하는 값이 아니므로 계산에 쓰이지 않는다.

점화파형의 특성을 분석하면, 1번과 2번은 맞다. 압축압력이 높을수록, 플러그 간극이 클수록 방전에 필요한 전압이 증가한다. 3번도 맞다. 간극이 좁으면 방전 저항이 작아져 불꽃 방전시간이 길어진다. 4번은 틀렸다. 1차 코일의 전류가 크면 자기장 에너지가 커지므로, 스위치가 차단될 때 자기 유도전압(역기전력)이 더 높아진다. 따라서 정답은 4번이다.

직권식 기동전동기는 기동 시 큰 회전력이 필요하므로 전기자 코일과 계자코일을 직렬로 연결해 시동 초기에 큰 전류가 흐르게 하고 강한 토크를 얻는다.

서로 다른 두 도체(또는 반도체)의 접점에 전류를 흘릴 때 줄열 외에 별도의 흡열·발열이 일어나는 현상은 펠티에 효과이다.

홀 효과는 전류가 흐르는 도체에 자기장을 가할 때 전류·자기장에 수직 방향으로 전위차가 생기는 현상이고, 피에조 효과는 결정에 압력을 가할 때 전기가 발생하는 현상이다.

하이브리드 자동차에서 모터의 회전자와 고정자의 상대적 위치(회전각)를 감지해 인버터의 통전 시점을 결정하는 센서는 레졸버이다.

인버터는 레졸버 신호를 받아 직류를 교류로 변환해 모터를 구동하는 장치이고, 경사각 센서는 차량의 기울기를 검출하는 별개의 센서이며, 저전압 직류 변환장치(LDC)는 고전압을 저전압으로 낮춰 보조배터리를 충전하는 장치다.

가솔린엔진은 회전수가 증가할수록 점화시기를 진각시켜 혼합기가 연소할 시간을 미리 확보한다.

회전수가 높아지면 압축행정에서 상사점까지 걸리는 시간이 짧아지므로, 그만큼 점화시점을 앞당겨야 최대 폭발압력이 상사점 직후에 형성된다.

감속 시 전기모터를 발전기로 전환해 차량의 운동에너지를 전기에너지로 바꿔 배터리에 회수하는 시스템은 회생 제동 시스템이다.

영구 황산납(설페이션)은 배터리가 충분히 충전되지 못하고 방전 상태로 방치되거나 전해액이 부족·희석될 때 나타나므로, 극판이 충분히 충전되었다는 것은 설페이션의 원인이 될 수 없다.

• 전해액 비중이 너무 낮으면 황산이 부족해 결정화된 황산납이 잘 녹지 않는다.
• 극판이 노출되면 그 부분에서 황산납 결정이 굳어버린다.
• 방전 상태로 장기간 방치하면 황산납이 결정화되어 재충전이 어려워진다.

제시된 설명은 렌츠의 법칙이다. 유도 기전력이 코일을 지나는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 생긴다는 문장 자체가 이 법칙의 정의다.

렌츠의 법칙은 유도 기전력의 방향만 규정하고, 크기는 자속의 변화율에 비례한다는 패러데이 법칙이 정한다. 점화코일의 1차 전류를 차단하는 순간 자기유도·상호유도 전압이 솟는 것도 이 원리로 설명된다.

• 자기 유도는 코일 자신의 전류 변화로 기전력이 생기는 현상을 가리키는 말이지 방향을 규정한 법칙이 아니다.
• 플레밍의 왼손 법칙은 자기장 속 도체가 받는 힘의 방향(전동기), 오른손 법칙은 도체를 움직일 때 생기는 기전력의 방향(발전기)을 손가락으로 찾는 규칙이다.

빈칸에 들어갈 수치는 15cm다. 10m 위치에서 잰 진폭 중 좌측 전조등의 좌측 방향만 15cm 이내로 다른 항목보다 좁게 제한된다.

표의 나머지 값은 상 10cm, 하 30cm, 우 30cm이고 우측 전조등은 좌·우 모두 30cm다. 좌측 전조등의 주광축이 왼쪽, 즉 대향 차선 쪽으로 벌어지면 마주 오는 차 운전자에게 눈부심을 주기 때문에 그 방향만 절반 수준으로 조인 것이다.

이 기준은 전조등 앞 10m 위치의 스크린에서 주광축이 기준점으로부터 벗어난 거리를 상·하·좌·우로 나누어 재는 것이며, 수치는 출제 당시 자동차관리법 시행규칙의 등화장치 검사기준을 따른다.

6기통 기관은 120°(크랭크각) 간격으로 점화하므로, 점화순서가 앞서는 실린더일수록 행정이 120°씩 앞서 있다. 점화순서 1-5-3-6-2-4에서 1번은 2번보다 4칸 앞이므로 $4\times120^\circ=480^\circ$ 앞선다. 2번이 흡입 초(0°~60°)이면 1번은 480°~540°에 있어 동력행정(360°~540°)의 마지막 구간, 즉 동력 말이다.

제동등과 후미등은 각각 별도의 회로로 브레이크 스위치와 점등 스위치에 따로 반응하므로, 두 등화가 직렬로 연결되어 있다는 설명은 틀렸다. 직렬이라면 한쪽이 켜질 때 다른 쪽도 함께 켜지고 하나만 단선돼도 모두 소등되어 실제 동작과 맞지 않는다.

• LED는 필라멘트를 가열할 필요가 없어 점등 반응이 백열전구보다 빠르다.
• 제동등은 브레이크 페달을 밟을 때 닫히는 브레이크 스위치로 점등된다.
• 후미등들은 서로 병렬로 물려 있지만 전원은 공통 퓨즈를 거치므로, 그 퓨즈가 끊어지면 전체 후미등이 함께 소등된다.