17년 1회차

허용응력 설계이므로 $\sigma=\dfrac{F}{A}$에서 골지름 단면적을 구한다.

$A=\dfrac{F}{\sigma}=\dfrac{30{,}000\ \mathrm{N}}{60\ \mathrm{N/mm^2}}=500\ \mathrm{mm^2}$

$d_1=\sqrt{\dfrac{4A}{\pi}}=\sqrt{\dfrac{4\times500}{\pi}}\approx25.2\ \mathrm{mm}$이고, 골지름은 바깥지름의 0.8배이므로 바깥지름 $d=\dfrac{d_1}{0.8}\approx31.5\ \mathrm{mm}$가 되어 규격상 M32를 선정한다.

언더컷은 잇수가 적은 기어를 창성법으로 절삭할 때 공구(또는 맞물리는 큰 기어)의 이 끝이 작은 기어의 이뿌리 부분을 파고들어 깎아내는 현상이다.

따라서 잇수비(기어비)가 아주 크면 맞물리는 작은 기어(피니언)의 잇수가 상대적으로 매우 적어져 언더컷이 발생하기 쉽다.

잇수가 많거나, 이 끝이 둥글거나, 이 끝 높이(어덴덤)가 낮은 조건은 오히려 언더컷을 억제하는 방향에 해당한다.

응력과 변형률이 정비례하는 구간을 훅의 법칙이 성립하는 구간이라 하며, 인장시험 선도에서 이 구간의 한계를 비례한도라 한다.

항복점 이후에는 응력이 크게 늘지 않아도 변형이 급격히 진행되어 비례관계가 깨지므로, 극한강도나 파단점은 훅의 법칙 적용 범위와 무관하다.

두 개의 너트를 겹쳐 죈 뒤 안쪽 너트를 살짝 풀어 두 너트 사이에 반력을 발생시켜 풀림을 방지하는 방법을 로크 너트(더블 너트)에 의한 방법이라 한다.

2줄 나사·멈춤나사·자동 죔 너트는 각각 리드를 이용하거나 별도 부품으로 죄는 방식으로 이 방법과는 원리가 다르다.

피복제는 아크 안정, 급냉 방지, 탈산·정련 작용 외에도 용융점이 낮은 슬래그를 만들어 용착금속을 덮어 산화·질화를 막고 서냉을 돕는다.

따라서 용융점이 높은 슬래그를 많이 만든다는 설명은 피복제의 실제 작용과 반대이므로 역할로 볼 수 없다.

속이 빈 주물을 만들 때 중공부를 형성하는 코어를 주형 안에서 정확한 위치에 지지하기 위해 목형에 덧붙여 만든 돌출부를 코어 프린트라 한다.

라운딩은 모서리를 둥글게, 목형 기울기는 목형을 뽑기 쉽게, 보정 여유는 수축·가공 여유를 위한 것으로 코어 지지 기능과는 다르다.

회주철(편상흑연 주철)은 일반적으로 탄소 함유량 약 3.0~3.6% 범위의 주철로 분류된다.

탄소가 이 범위로 많아 흑연이 편상으로 정출되며, 이로 인해 감쇠능과 절삭성은 우수한 대신 인장강도와 연신율은 낮은 특성을 가진다.

2~4%는 주철 전반을 아우르는 넓은 범위여서, 회주철의 일반적인 탄소량을 묻는 값으로는 3.0~3.6%가 적절하다.

압력제어밸브는 유압회로의 압력을 설정·제한·감압하는 밸브로 감압밸브, 릴리프밸브, 무부하(언로드)밸브 등이 해당한다.

교축밸브는 유로 단면적을 좁혀 유량(속도)을 제어하는 유량제어밸브이므로 압력제어밸브로 분류되지 않는다.

강 표면에 알루미늄(Al)을 침투시켜 고온 산화·내식성을 높이는 침투법을 칼로라이징이라 한다.

크로마이징은 크롬, 실리콘나이징은 규소, 브론나이징(보로나이징)은 붕소를 침투시키는 방법으로 침투 원소가 다르다.

부재가 충격에너지 $U$를 흡수할 때 생기는 충격응력은 대략 $\sigma=\sqrt{\dfrac{2UE}{V}}$ 형태로 나타나며, 여기서 $V$는 부재의 체적(단면적×길이)이다.

따라서 단면적이나 길이를 키워 체적을 늘리면 충격응력은 감소한다.

반대로 체적이 커질수록 응력이 작아지므로 체적에 비례한다고 볼 수 없고, 탄성계수가 클수록 응력은 오히려 커지며, 운동에너지(충격에너지)를 늘리면 응력도 함께 커지므로 나머지 설명은 옳지 않다.

유압장치는 작동유가 압력·유동 저항에 의해 열을 발생시키므로 오일쿨러 등 냉각장치가 필요하다. 냉각장치가 필요 없다는 설명은 유압의 특성과 맞지 않는다.

작은 힘으로 큰 출력을 얻고 힘과 속도를 자유롭게 변속할 수 있는 대신 과부하에 대비한 안전장치가 필요하다는 나머지 설명은 유압의 실제 특성과 일치한다.

압출가공은 다이 구멍의 단면 형상을 따라 일정한(균일한) 단면의 봉·관·형재를 길이 방향으로 연속 성형하는 공정이므로, 제품이 길이 방향으로 휘어진 곡선 형태까지 만들어내기는 어렵다.

속이 빈 용기 생산에는 충격압출이 적합하고, 납 파이프나 건전지 케이스 생산에도 널리 쓰이며, 소재온도와 가공속도를 조절해 표면결함을 줄일 수 있다는 나머지 설명은 압출가공의 실제 특성과 부합한다.

비교측정에서 표준으로 쓰는 것은 게이지 블록이다.

게이지 블록은 정밀 연마된 블록으로 길이의 기준(표준)을 제공하며, 다이얼 게이지 등 비교측정기의 영점을 맞추는 데 사용한다.

• 한계 게이지는 제품 치수가 허용 한계 안에 있는지 합격·불합격만 판정하는 게이지이다.
• 센터 게이지는 나사산 각도를 점검하는 게이지이다.
• 마이크로미터는 그 자체가 직접측정기이다.

저널과 베어링이 윤활막을 사이에 두고 직접 미끄럼 접촉을 하는 방식은 슬라이딩(플레인) 베어링이다.

구름 요소 없이 저널 표면과 베어링 메탈이 유막을 통해 상대운동을 한다.

• 롤러 베어링·니들 베어링·볼 베어링은 모두 구름 요소를 사용하는 구름 베어링이다.

고정단 A에서의 굽힘모멘트는 $M=2\,\mathrm{kN}\times 0.5\,\mathrm{m}=1\,\mathrm{kN\cdot m}$ 이고, 한 변 8.5cm인 정사각 단면의 단면계수로 나누면 굽힘응력은 약 9.77MPa 이다.

정사각 단면의 단면계수는 $Z=\dfrac{bh^2}{6}=\dfrac{0.085\times 0.085^2}{6}\approx 1.024\times 10^{-4}\,\mathrm{m^3}$.

따라서 $\sigma=\dfrac{M}{Z}=\dfrac{1{,}000\,\mathrm{N\cdot m}}{1.024\times 10^{-4}\,\mathrm{m^3}}\approx 9.77\times 10^{6}\,\mathrm{Pa}=9.77\,\mathrm{MPa}$.

길이 50cm와 단면 치수 8.5cm를 미터 단위로 환산하지 않으면 자릿수가 어긋나므로, 대입 전에 단위를 반드시 맞춰야 한다.

선반의 절삭속도 $V$는 공작물 지름 $D$와 회전수 $N$으로 구한다.

$V=\dfrac{\pi D N}{1000}\ (\mathrm{m/min})$

원주($\pi D$)에 회전수를 곱해 분당 이동거리를 구하고, mm 단위를 m로 바꾸기 위해 1000으로 나눈다.

펌프 전양정은 송출압력 환산수두와 흡입진공 환산수두, 두 계기 사이의 높이차를 모두 더해 구한다.

압력수두는 압력을 (밀도×중력가속도)로 나눠 구하며, 송출압력 0.2N/mm²는 약 20.4m, 흡입진공압력 0.05N/mm²는 약 5.1m의 수두에 해당한다.

전양정 = 20.4 + 5.1 + 0.6(높이차 600mm) ≈ $26.1\ \mathrm{m}$

비틀림모멘트 T와 굽힘모멘트 M을 동시에 받는 축의 상당 비틀림모멘트는 $T_e=\sqrt{M^2+T^2}$ 이고, 이를 M으로 묶어 낸 $M\sqrt{1+(T/M)^2}$ 가 같은 식이다.

실제로 정리하면 $M\sqrt{1+\left(\dfrac{T}{M}\right)^2}=\sqrt{M^2\left(1+\dfrac{T^2}{M^2}\right)}=\sqrt{M^2+T^2}$ 이 된다.

• 앞에 T를 곱한 식은 $\dfrac{T}{M}\sqrt{M^2+T^2}$ 가 되어 차원과 값이 모두 달라진다.
• $\sqrt{M^2+2T^2}$ 나 $\sqrt{(M+T)^2}=M+T$ 는 최대전단응력설에서 유도되는 형태가 아니다.

참고로 같은 조건의 상당 굽힘모멘트는 $M_e=\dfrac{1}{2}\left(M+\sqrt{M^2+T^2}\right)$ 로 형태가 다르다.

비중이 4.5 정도로 가볍고 단조·열간가공이 가능하며 스테인리스강에 버금가는 내식성을 갖는 금속은 티탄(Ti) 이다.

티탄은 무게 대비 강도(비강도)가 매우 높고 표면에 치밀한 산화피막을 만들어 해수와 산에도 잘 견디므로 항공기 부품·터빈 블레이드·고성능 배기계 등에 쓰인다.

제시된 비중만으로도 후보가 갈리는데, 니켈은 약 8.9, 구리는 약 8.96, 아연은 약 7.13 으로 모두 4.5와 크게 차이 난다.

힌지를 중심으로 한 모멘트 평형에서 F = Wℓ₂ / ℓ₁ 이 된다.

그림에서 조작력 F는 힌지에서 ℓ₁, 드럼이 블록을 누르는 수직력 W는 ℓ₂ 떨어진 위치에 작용한다. 마찰력 f = μW의 작용선은 ℓ₃ = 0 이라 힌지를 그대로 지나므로 모멘트를 만들지 못한다.

따라서 $F \cdot \ell_1 = W \cdot \ell_2$ 이고, 정리하면 $F = \dfrac{W \ell_2}{\ell_1}$ 이다.

ℓ₃ = 0인 이 배치에서는 마찰력이 모멘트에 전혀 관여하지 않으므로 F 식에 마찰계수 μ가 나타날 수 없다. μ가 곱해진 형태는 마찰력 작용선이 힌지에서 떨어져 마찰 모멘트까지 함께 생기는 배치에서나 등장하는 항을 잘못 옮겨 놓은 것이고, ℓ₁과 ℓ₂의 위치가 뒤바뀐 식은 지렛대의 원리에 어긋난다.

연료 분사량은 ECU가 각종 센서 신호를 바탕으로 계산해 내보내는 출력값이지, ECU로 들어오는 입력 요소가 아니다.

• 가속페달 개도(APS)는 운전자 요구 신호를 ECU에 입력한다.
• 기관 회전속도(CKP)는 분사·점화 시기 연산의 기준 입력이다.
• 흡기온도(ATS)는 공기밀도 보정을 위한 입력이다.

습식시험에서 압축압력의 변화가 없다면 실린더 벽이나 피스톤 링의 마멸이 아니라, 밸브 계통의 불량으로 판정한다.

습식시험은 실린더에 소량의 엔진오일을 넣어 링과 벽 사이 틈을 일시적으로 메운 뒤 재측정하는 방법이다.

건식시험보다 압축압력이 뚜렷이 상승하면 실린더 벽·피스톤 링의 마멸이 원인이고, 오일 주입 후에도 변화가 없으면 밸브 불량을 의심해야 한다.

디젤엔진의 노크는 착화 지연기간이 길어져 연료가 과도하게 축적된 후 급격히 연소될 때 발생한다. 따라서 착화 지연기간이 짧은 연료(세탄가가 높은 연료)를 사용하면 연소가 서서히 진행되어 노크를 방지할 수 있다. 반면 분사량 증가나 흡기 온도 저하는 노크를 악화시키고, 압축비 저하는 디젤엔진의 성능을 해치므로 노크 방지 방법이 아니다.

공랭식 엔진은 냉각수·물재킷·라디에이터·워터펌프가 없어 수랭식보다 오히려 단위 출력당 중량이 가볍다.

구조가 간단하고 냉각수 누수 염려가 없으며, 냉각수를 데울 필요가 없어 정상 작동온도에 도달하는 시간도 짧다는 것은 실제 공랭식의 장점이다.

주행 중 사고 등으로 배관이 파손되어 봄베 내 연료가 급격히 방출되는 것을 막는 것은 과류방지밸브이다.

정상 유량 이상으로 연료가 급격히 흐르면 밸브 내부의 볼(또는 플런저)이 유로를 막아 대량 유출을 차단한다.

• 체크밸브는 역류만 방지한다.
• 액·기상 솔레노이드 밸브는 액상/기상 연료 공급 경로를 전환한다.
• 긴급차단 솔레노이드 밸브는 시동 정지 시 연료 공급을 차단하는 별도 장치이다.

밸브 스프링의 공진현상은 엔진 회전수가 스프링의 고유 진동수와 일치할 때 발생하므로, 이를 방지하려면 공진을 피하도록 설계해야 한다. '밸브 스프링의 고유 진동수를 낮춘다'는 고유 진동수를 낮추면 더 낮은 회전수에서 공진이 발생하므로 공진현상을 방지할 수 없고, 오히려 공진을 피하려면 고유 진동수를 높여 정상 운전 범위 외에 배치해야 한다.

• 2중 스프링: 각 스프링이 다른 고유 진동수를 가져 공진 대역을 분산시킨다.
• 원뿔형 스프링: 선형성이 좋고 고유 진동수 편차를 줄여 공진을 억제한다.
• 부등 피치 스프링: 각 코일의 고유 진동수가 다르게 분포되어 특정 회전수에서의 공진을 회피하게 한다.

시료채취관은 배기관 벽면에서 5 mm 이상 떨어뜨리고 배기관 안쪽으로 약 20 cm 삽입하는 것이 아니라, 규정된 위치와 깊이에 맞게 설치해야 하므로 1번의 설명이 틀리다. 부속장치는 측정에 영향을 주지 않도록 작동하지 않아야 하며, 가속 페달을 밟은 뒤 놓을 때까지는 4초 이내에 매연농도를 측정하고 엔진 예열이 부족하면 충분히 예열한 후 측정한다.

기계효율은 축마력(제동마력)을 도시마력(지시마력)으로 나눈 값이다.

4행정 기관의 도시마력은 $\mathrm{IPS}=\dfrac{P_{mi}\times V\times N}{75\times60\times100\times2}$로 구하며, 4행정은 크랭크축 2회전에 1회 폭발하므로 회전수를 2로 나눈다.

도시평균유효압력 87kgf/cm², 총배기량 160cc, 회전수 1800rpm을 대입하면 도시마력은 약 27.8PS이다.

기계효율 = $\dfrac{22}{27.8}\times100\approx79\%$

에틸렌글리콜은 자동차 부동액의 주 성분으로 사용되는 화학물질이며, 정답 1번 "팽창계수가 작다"가 틀린 것이다. 에틸렌글리콜은 팽창계수가 크기 때문에 부동액으로 사용할 때 엔진 냉각수 계통의 팽창탱크가 필요하며, 온도 변화에 따른 부피 변화가 상당하다. 2번의 비중은 약 1.11로 정확하고, 3번 도료 침식성이 낮아 자동차 도장면에 안전하며, 4번 비등점은 약 197°C로 높은 열안정성을 제공한다는 점이 모두 맞다.

전방 산소센서는 배기가스 중 산소농도 변화에 빠르게 반응해 파형이 크게 진동하지만, 후방 산소센서는 정상적인 촉매 컨버터를 거친 뒤에는 안정된(완만한) 신호를 보내야 한다.

두 센서의 출력파형이 서로 비슷하게 나타난다는 것은 촉매가 배기가스를 제대로 정화·완충하지 못한다는 뜻이므로, 고장 부위는 촉매 컨버터로 판단한다.

분사량 불균율은 최대(또는 최소) 분사량과 평균 분사량의 차이를 평균 분사량으로 나눠 구한다.

(+)불균율 = $\dfrac{25-24}{24}\times100\approx4.2\%$

세탄가가 높을수록 착화성이 좋아져 착화지연이 짧아진다. 따라서 높은 세탄가는 착화지연의 원인이 될 수 없다.

• 압축압력이 부족하면 실린더 내 온도가 낮아져 착화가 늦어진다.
• 분사노즐의 후적은 무화가 불량해 착화지연을 늘린다.
• 분사시기가 지나치게 빠르면 압축온도·압력이 충분히 오르기 전에 분사되어 착화지연이 길어진다.

패스트 아이들은 냉간 시동 시 웜업 시간을 단축하기 위해 일시적으로 공회전 속도를 높이는 기능이다.

엔진이 차가울 때는 마찰저항이 크고 연소가 불안정하므로, 공전속도조절 액추에이터가 회전수를 높여 빠르게 정상 작동온도에 도달시킨다.

차령이 4년 경과된 비사업용 승용자동차는 정밀검사 유효기간이 2년으로, 유효기간 1년 대상에 해당하지 않는다.

사업용 승합·승용차, 그리고 차령 3년이 지난 비사업용 승합차는 매년(유효기간 1년) 검사를 받는 대상이지만, 비사업용 승용차는 검사 주기가 상대적으로 길다.

차령별 검사유효기간 기준은 이후 개정될 수 있어 출제 당시 기준임을 참고한다.

점화순서 1-3-4-2인 4행정 4기통 엔진에서는 크랭크축이 180° 돌 때마다 점화순서를 따라 폭발행정이 일어난다.

1번 실린더가 폭발행정일 때 각 실린더의 행정을 배열하면 1번 폭발 → 3번 압축 → 4번 흡입 → 2번 배기가 된다.

따라서 2번 실린더가 배기행정일 때 1번 실린더는 폭발(동력)행정에 있다.

냉각수 온도센서는 냉각수 온도를 계측해 ECU에 알려주는 보정용 센서이며, 기본 분사량 자체를 결정하지는 않는다.

기본 분사량은 흡입공기량(또는 흡기압)과 기관회전수를 기준으로 결정되고, 냉각수 온도센서 신호는 이 기본 분사량과 점화시기를 온도 조건에 맞게 보정하는 데 쓰인다.

MBT는 최소의 점화진각으로 최대 토크를 얻는 점화시기로, 최대폭발압력이 상사점 이후(ATDC) 약 10~15° 부근에서 발생하도록 하는 점화시기를 말한다.

점화 자체는 상사점 전(BTDC)에서 이루어지지만, 연소가 진행되어 실린더 내 압력이 최고점에 이르는 시점은 상사점을 지난 후이다.

SAE 마력(공칭마력)은 실린더 지름과 실린더 수만으로 구하는 간이 계산식이며, 행정이나 회전수는 사용하지 않는다.

$\mathrm{PS}=\dfrac{D^2\times N}{2.5}$ (D: 실린더 지름[inch], N: 실린더 수)

지름 80mm ≈ 3.15inch를 대입하면 $\dfrac{3.15^2\times4}{2.5}\approx15.9\ \mathrm{PS}$

오토·디젤·사바테 사이클은 각각 정적·정압·복합 사이클에 해당하지만, 자동차용 엔진이 이 세 사이클로만 한정되는 것은 아니다.

밀러 사이클, 앳킨슨 사이클 등 다른 사이클도 실제 자동차 엔진에 적용되므로, 이 외의 사이클은 적용하지 못한다는 설명은 틀렸다.

지르코니아 산소센서는 혼합비가 농후(리치)할수록 출력전압이 높아진다. 전압이 높다는 것은 연료가 과다하다는 신호이므로 ECU는 분사시간을 줄여 혼합비를 희박한 쪽으로 보정한다.

따라서 산소센서 전압이 높으면 분사시간이 길어진다는 설명은 틀렸다.

• 급감속 시 연료차단(퓨얼컷)은 실제 이루어지는 기능이다.
• 배터리 전압이 낮으면 인젝터 응답이 늦어져 무효분사시간이 길어진다.
• 급가속 시에는 순간적으로 분사시간이 늘어난다(가속증량).

부하율은 타이어 1개당 분담하중을 타이어 허용하중으로 나눠 구한다.

앞축중 1500kg을 앞바퀴 2개가 나눠 받으므로 타이어 1개당 하중은 750kg이다.

부하율 = $\dfrac{750}{850}\times100\approx88\%$

휠 얼라이먼트 측정 전 예비점검은 타이어, 조향·현가 링키지, 차축, 조향핸들 등 얼라이먼트 값에 영향을 주는 주변 부품의 이상 유무를 먼저 확인하는 절차이다.

타이어 공기압·마모 상태, 차축의 휨 상태, 조향핸들 유격은 대표적인 예비점검 항목이다.

킹핀은 일체차축(솔리드 액슬) 방식의 조향 지지축으로, 독립현가가 일반화된 승용차의 예비점검 항목에는 해당하지 않는다.

페일 세이프는 ABS에 결함이 생겼을 때 ABS 기능만 해제하고, 일반(기본) 유압 브레이크는 그대로 작동하도록 안전하게 전환하는 기능이다.

ABS 경고등이 켜지며 ABS 제어는 중단되지만, 페달을 밟으면 기존 유압 브레이크 라인을 통해 정상적으로 제동력이 전달된다.

휠스피드 센서는 각 바퀴의 회전속도를 검출해 주로 ABS·TCS의 제어 입력으로 쓰이며, 전자제어 현가장치(ECS)의 입·출력 요소는 아니다.

ECS는 차속센서, 조향각센서, 가속페달 스위치, 차고센서 등을 입력받아 감쇠력과 차고를 제어한다.

캠버는 앞바퀴를 앞에서 볼 때 바퀴 중심선이 수직선에 대해 안쪽 또는 바깥쪽으로 기울어진 각도이며, 주된 역할은 하중에 의한 앞차축의 휨을 방지하는 것이다.

이 밖에 조향핸들 조작력을 가볍게 하고, 하중을 받았을 때 바퀴 아래쪽이 바깥으로 벌어지는 것을 막아 주는 효과도 있다.

브레이크를 반복적으로 사용해 라이닝 표면 온도가 과도하게 올라가면 마찰계수가 떨어져 제동력이 저하되는데, 이 현상을 페이드라 한다.

내리막길에서 브레이크를 계속 잡는 등 마찰열이 라이닝에 축적될 때 주로 발생한다.

차체가 좌우로 기울어지는 롤링을 억제하는 현가부품은 스태빌라이저(안정바)이다.

좌우 서스펜션을 비틀림 스프링으로 연결해, 한쪽 바퀴가 크게 움직이면 반대쪽에도 힘을 전달해 차체 기울어짐을 줄인다.

스테이터의 일방향 클러치가 양방향으로 회전하면 스테이터가 펌프 반대 방향으로도 회전할 수 있게 되어 토크 증폭 효과가 상실되고, 결과적으로 저회전 영역에서 엔진의 회전력이 변속기로 충분히 전달되지 않는다. 이는 정차 상태에서 출발할 때 저속 토크가 부족해지는 현상으로 나타나므로 출발이 어려워진다.

토크컨버터의 스테이터는 펌프에서 나온 유압으로 터빈을 회전시키면서 동시에 자신은 펌프 쪽으로 역류하는 유압을 받아 고정되어야 토크 증폭 작용을 수행한다. 고속 주행이나 완전 전진/후진 불가는 이 결함으로 발생하지 않는다.

프로포셔닝 밸브는 급제동 시 하중 이동으로 뒷바퀴가 앞바퀴보다 먼저 잠기는 것을 방지하기 위해 뒷바퀴 쪽 유압을 일정 압력 이상에서 제한하는 밸브이다.

제동 초기에는 앞뒤 바퀴에 유압이 그대로 전달되다가, 설정압을 넘으면 뒷바퀴 쪽 유압 상승률을 낮춰 앞뒤 제동력 배분을 맞춘다.

동력조향장치도 일반 조향장치와 마찬가지로 조향기어가 반드시 필요하며, 여기에 유압(또는 전동) 보조력을 추가한 구조이다.

공전·저속에서는 조향핸들 조작력이 작고, 중속 이상에서는 차속에 감응해 조작력을 키워 고속 주행 안정성을 확보한다.

솔레노이드 밸브는 오일탱크로 복귀되는 유량을 제어해 차속별 보조력을 조절한다.

파스칼의 원리에 따라 마스터 실린더와 휠 실린더의 유압은 같으므로, 힘은 각 실린더 단면적(지름의 제곱)에 비례해 전달된다.

$F_2=F_1\times\left(\dfrac{D_2}{D_1}\right)^2=20\times\left(\dfrac{60}{40}\right)^2=20\times2.25=45\ \mathrm{N}$

수막현상은 고속 주행일수록 타이어와 노면 사이에 물의 쐐기가 생기기 쉬워 발생하므로, 주행속도를 낮추는 것이 방지책이며 속도를 높이는 것은 오히려 위험을 키운다.

타이어 공기압을 높이고, 배수가 잘 되는 리브 패턴 타이어를 사용하며, 트레드가 충분히 남은 타이어를 쓰는 것은 실제 방지책이다.

제동성능은 제동 초속도, 차량 총중량, 타이어의 미끄럼비(노면 마찰) 등 제동 시 작용하는 힘과 관성에 관련된 요소들의 영향을 받는다.

여유동력은 등판·가속 성능과 관련된 개념으로, 제동성능을 좌우하는 요소가 아니다.

EBD(electronic brake force distribution)는 전자제어식 제동력 배분 시스템으로, 적재용량과 승차인원의 변화에 따라 동적으로 유압을 조절하는 장치이므로 '적재용량 및 승차인원에 관계없이 일정하게 유압을 제어한다'가 틀렸다.

• '뒷바퀴의 제동력을 향상시켜 제동거리가 짧아 진다': EBD가 뒷바퀴의 제동력을 최적으로 제어하여 제동거리를 단축하는 효과가 있으므로 올바르다.
• '프로포셔닝 밸브를 사용하지 않아도 된다': EBD가 기계식 프로포셔닝 밸브의 기능을 전자제어로 대체하므로 프로포셔닝 밸브를 불필요하게 한다는 점에서 올바르다.
• '브레이크 페달을 밟는 힘이 감소된다': EBD가 ABS와 연계하여 제동력을 최적으로 배분함으로써 운전자가 더 적은 페달 압력으로도 효과적인 제동을 얻을 수 있다는 점에서 올바르다.

무단변속기(CVT)는 변속비를 연속적으로 바꿔 엔진을 항상 효율이 좋은 회전영역에서 쓸 수 있어, 일반 자동변속기 대비 연비를 향상시킨다.

변속충격이 거의 없고 가속성능도 개선할 수 있어, 연비가 저하된다는 설명은 틀렸다.

토크컨버터의 효율은 속도비와 토크비의 곱으로 나타낸다.

$\eta=e\times t=0.6\times4=2.4$

펌프 회전수 2800rpm은 효율 계산식에 직접 들어가지 않는 조건이다.

동력인출장치(PTO)는 엔진의 동력을 주행 이외의 보조 장치 구동에 사용하는 장치로, 변속기나 구동축에서 동력을 분기하여 외부 장치를 구동한다. 반면 차동 기어장치는 구동축의 동력을 좌우 바퀴에 배분하는 주행 기능을 담당하는 장치로, 주행 이외의 용도가 아닌 주행에 직결된 필수 동력전달 구성요소이므로 PTO의 정의에 맞지 않는다.

• 윈치 구동장치: PTO로 윈치를 구동하는 전형적인 사례다.
• 소방차 물펌프 구동장치: 엔진 동력을 펌프에 전달하는 전형적인 사례다.
• 덤프트럭 유압펌프 구동장치: PTO로 유압 시스템을 구동하는 전형적인 사례다.

6속 DCT는 클러치 페달이 없는 자동화 수동변속기이다.

운전자가 직접 클러치를 조작하지 않고 TCM(변속기 제어모듈)이 액추에이터를 통해 두 개의 클러치를 자동으로 단속한다.

• 변속기 제어모듈이 없다는 설명은 틀렸다. DCT는 TCM이 반드시 필요하다.
• 동력을 단속하는 클러치가 1개라는 설명은 틀렸다. 홀수단과 짝수단을 각각 담당하는 클러치 2개가 있다.
• 클러치 액추에이터가 1개라는 설명도 틀렸다. 각 클러치를 독립적으로 제어하기 위해 액추에이터도 2개가 필요하다.

다이어프램 형 클러치 커버는 릴리스 레버 대신 원판 모양의 다이어프램 스프링을 사용한다.

스프링 자체가 레버 역할을 겸하므로 별도의 레버 높이 조정이 필요 없고 구조가 간단하다.

오번 형, 이너 레버 형, 아우터 레버 형은 코일 스프링을 사용하는 형식으로, 조립 시 레버 높이를 맞추는 조정 작업이 필요하다.

조향핸들이 한쪽으로 쏠리는 것은 좌우 타이어 상태나 차축 정렬이 불균형할 때 나타나는 현상이다.

조향핸들의 축 방향 유격은 핸들을 앞뒤로 밀고 당기는 방향의 헐거움으로, 한쪽 쏠림과는 직접적인 관련이 없다.

• 좌우 타이어 공기압이 다르면 저항 차이로 한쪽으로 쏠린다.
• 앞차축 한쪽 현가 스프링이 절손되면 좌우 높이가 달라져 쏠림이 생긴다.
• 뒷차축이 중심선에 대해 직각이 아니면(뒤틀림) 차가 한쪽으로 쏠린다.

두 저항이 병렬이므로 전류 7A, 소비전력 84W이다.

그림의 회로는 12V 전원에 4Ω과 3Ω이 병렬로 연결된 형태다. 합성저항은 $R = \dfrac{4 \times 3}{4 + 3} = \dfrac{12}{7} \approx 1.71\,\Omega$ 이다.

전류는 $I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{12}{12/7} = 7\,\mathrm{A}$, 소비전력은 $P = VI = 12 \times 7 = 84\,\mathrm{W}$ 이다.

가지별로 따져도 $i_1 = 12 \div 4 = 3\,\mathrm{A}$, $i_2 = 12 \div 3 = 4\,\mathrm{A}$ 이므로 합이 7A로 같은 결과가 나온다.

고속 CAN 통신은 두 가닥의 통신선(트위스트 페어)으로 여러 제어모듈을 연결하므로 배선수를 오히려 크게 줄여주는 방식이다.

따라서 배선수가 현저하게 많아진다는 설명은 CAN 통신의 특성과 반대된다.

• 진단장비로 통신라인 상태 점검이 가능한 것은 CAN 통신의 실제 특성이다.
• 제어모듈 간 정보를 데이터 형태로 주고받는 것도 CAN 통신의 기본 기능이다.
• 종단저항 값으로 라인의 단선·단락 등 이상 유무를 판단할 수 있는 것도 실제 진단 방법이다.

자동차 배선의 색 표기에서 B는 검정(Black)을 의미하고, 갈색은 별도의 기호로 구분한다.

따라서 B를 갈색으로 표기한 것은 색 기호와 실제 색상이 맞지 않는다.

노랑, 흰색, 빨강에 대한 나머지 표기는 일반적으로 사용되는 배선 색 표기와 일치한다.

냉매를 압축하여 송출하는 것은 컴프레서(압축기)의 역할이지 리시버 드라이어의 기능이 아니다.

리시버 드라이어는 응축기에서 나온 액체 냉매를 저장하고, 내부 건조제로 수분을 제거하며, 기포와 액체를 분리해 압축기 쪽으로 기포가 넘어가지 않도록 하는 역할을 한다.

광전소자 레인센서는 발광다이오드(LED)에서 적외선(빛)을 방출하고, 포토다이오드가 그 반사광의 변화로 빗물의 양을 감지하는 방식이다.

초음파가 아니라 광 신호를 이용하므로 초음파를 방출한다는 설명은 틀렸다.

발광다이오드와 포토다이오드로 구성되어 빗물의 양에 따라 와이퍼 모터 속도를 제어한다는 나머지 설명은 실제 작동 원리와 일치한다.

방향지시등 스위치는 단순히 회로를 온·오프하는 역할만 하고 점멸 주기 자체를 결정하지 않으므로, 스위치 불량이 직접적으로 점멸 주기를 변화시키지 못한다(스위치가 접촉 불량이면 작동 자체가 안 되거나 깜박이지 않을 뿐, 점멸 주기가 달라지지는 않음). 방향지시등은 플래셔 유닛(전자식 릴레이)의 일정한 점멸 주기(약 1.5~2초)에 따라 작동한다.

• 하나의 램프 단선: 정확한 설명으로, 하나의 램프가 단선되면 회로 저항이 감소하면서 플래셔의 발열량이 줄어들어 점멸 주기가 빨라질 수 있다.
• 회로의 저항이 클 때: 맞는 설명으로, 회로 전체의 저항이 크면 전류가 작아져 플래셔 발열이 충분하지 않아 점멸 주기가 변할 수 있다.
• 플래셔 유닛 불량: 정확한 설명으로, 플래셔 유닛이 불량하면 좌우 방향지시등 회로 전체에 영향을 주므로 모든 방향지시등이 작동 불량이 된다.

크랭킹은 정상적으로 되지만 시동이 걸리지 않는 것은 연료·점화·제어 계통의 문제로 봐야 한다.

알터네이터(발전기)는 주행 중 충전을 담당하는 장치로, 시동 자체와는 직접 관련이 없어 원인에서 제외된다.

• 점화장치 불량은 스파크가 발생하지 않아 시동 불가의 직접 원인이 된다.
• 메인 릴레이 불량은 연료펌프·ECU 등에 전원 공급이 안 되어 시동 불가를 유발한다.
• 연료펌프 작동 불량은 연료 공급이 안 되어 시동이 걸리지 않는 원인이 된다.

차실 안에 설치하는 축전지도 절연물질로 덮어야 하는 것이 원칙이며, 여유공간이 부족하다는 이유로 이를 생략할 수 있다는 예외는 인정되지 않는다.

따라서 여유공간 부족 시 절연물질로 덮지 않아도 무관하다는 설명은 안전기준의 취지에 맞지 않는다(출제 당시 기준).

전기 단자·개폐기를 절연물질로 덮는 것, 전기배선을 절연물질로 덮고 차체에 고정하는 것, 축전지를 진동·충격에 이완·손상되지 않도록 고정하는 것은 모두 실제 안전기준에 해당한다.

충전 불량 점검은 발전기(알터네이터)와 그 회로 상태를 확인하는 데 초점을 둔다.

벨트 장력, 충전 전류, 메인 퓨즈블 링크 상태는 모두 충전 계통 점검 항목에 해당한다.

반면 엔진 구동 시 배터리 비중 측정은 일반적인 점검 방법이 아니다. 비중 점검은 보통 엔진을 정지한 상태에서 하며, 엔진 구동 중 측정은 충전 불량 점검의 표준 절차로 보지 않는다.

정전류 충전법의 표준충전 전류는 배터리 용량(20시간율)의 $\dfrac{1}{10}$을 기준으로 한다.

60AH 배터리이므로 표준충전 전류는 $60 \times \dfrac{1}{10} = 6\ \mathrm{A}$이다.

파워 트랜지스터는 점화1차 코일의 통전을 스위칭하는 부품으로, 이것이 불량하면 점화가 되지 않아 엔진이 정지하거나 시동이 걸리지 않는 현상이 나타난다.

엔진 크랭킹은 기동전동기(스타터 모터)가 담당하는 동작이므로 점화장치인 파워 트랜지스터의 불량과는 관련이 없다.

주행 중 엔진 정지, 공전 시 엔진 정지, 점화 불량으로 인한 시동 불가는 모두 파워 트랜지스터 불량 시 나타날 수 있는 점화계통 이상 현상이다.

리모컨으로 도어 잠금 명령이 전달되어 도어가 모두 잠기는 상황에서 경계진입모드(경계 기능)가 작동하지 않는 경우, 원인은 차량의 보안 시스템이 모든 출입구(도어, 트렁크, 후드)가 완전히 닫혀 있음을 확인해야만 경계모드를 활성화하기 때문이다. 트렁크나 후드의 열림 스위치가 불량이면 해당 부위가 열려 있는 것으로 인식되어 시스템이 경계진입모드 진입을 차단한다.

• 리모컨 수신기 불량: 잠금 명령 자체가 전달되지 않아 도어가 잠기지 않는다.
• 도어 록ㆍ언록 액추에이터 내부 모터 불량: 도어가 잠기지 않는다.
• 제어모듈과 수신기 사이의 통신선 접촉 불량: 신호 전달 단계의 문제로 도어 잠금 자체가 불가능하다.

배터리 세이버 기능은 자동차를 주차한 뒤 등화·도어 등의 상태를 감시해 불필요한 방전을 막기 위한 기능이다.

입력 신호로는 미등 스위치, 운전석 도어 스위치, 키 인(key in) 스위치 등이 사용된다.

와이퍼 스위치는 배터리 세이버 기능과 직접 관련이 없는 입력 신호이다.

드웰시간은 파워 트랜지스터의 베이스에 전원이 인가되어 있는 시간, 즉 1차 코일에 전류가 흐르도록 통전되는 시간을 말한다.

이 시간 동안 1차 코일에 자기장이 형성되고, 통전이 차단되는 순간 2차 코일에 높은 전압이 유도되어 점화가 이루어진다.

전자동에어컨의 내기·외기·증발기온도 센서는 온도가 오르면 저항이 낮아지는 부특성(NTC) 서미스터 방식을 사용한다.

반면 일사량 센서는 빛의 세기를 감지하는 포토다이오드를 이용하는 방식으로, 온도에 따라 저항이 변하는 부특성 저항방식이 아니다.

전기자 코일과 철심 사이의 절연에는 운모, 종이, 합성수지처럼 전기가 통하지 않는 절연 재료가 사용된다.

알루미늄은 전기가 잘 통하는 금속(도체)이므로 절연체로 사용될 수 없다.

반도체는 수명이 길고 소형·경량이며 내부 전력 손실이 적다는 장점이 있다.

다만 온도가 상승하면 오히려 특성이 나빠지는(열에 약한) 단점이 있으므로, 온도 상승 시 특성이 좋아진다는 설명은 반도체의 장점이 아니라 틀린 설명이다.

하드 타입(병렬형) 하이브리드의 구동모터는 출발 시 전기모드 주행, 가속 시 구동력 보조(증대), 감속 시 회생제동으로 배터리를 충전하는 기능을 담당한다.

변속 시 동력을 차단하는 것은 변속기 내부의 클러치가 담당하는 기능으로, 구동모터의 주요 기능이 아니다.

자동차검사기준상 전조등 시험은 전조등시험기로 광도와 주광축의 진폭을 측정하도록 되어 있으며, 출제 당시 기준으로는 주행빔(상향빔)이 측정 대상이었다.

따라서 변환빔을 측정하여야 한다는 설명이 당시 기준과 어긋나는 항목으로 출제되었다.

공차상태에서 운전자 1인이 승차해 검사하는 것, 전조등시험기로 광도와 진폭을 측정하는 것, 긴급자동차 등 부득이한 사유가 있는 경우 적차상태로 검사할 수 있는 것은 모두 검사기준에 해당한다.

다만 이후 검사기준이 개정되어 현재는 변환빔(하향빔)을 기준으로 측정하므로, 현행 기준으로는 이 지문이 그대로 성립하지 않는다는 점에 유의한다.

점화플러그는 고온의 연소실 환경에 노출되므로 내열성이 커야 한다.

따라서 내열성이 작아야 한다는 설명은 점화플러그의 구비조건과 반대된다.

열전도성이 좋아야 하고, 기밀이 잘 유지되어야 하며, 전기적 절연성이 좋아야 한다는 나머지 조건은 실제 구비조건과 일치한다.