16년 3회차

원형 단면축의 최대전단응력은 $\tau_{max} = \dfrac{T}{Z_p}$ (T: 비틀림 모멘트, $Z_p$: 극단면계수)로 나타낸다.

이 식에서 최대전단응력은 극단면계수에 반비례하므로, 극단면계수에 비례한다는 설명은 틀렸다.

반면 비틀림 모멘트에 비례하고, 극관성 모멘트에 반비례하며, 극단면계수가 지름의 3제곱에 비례하므로 응력은 축 지름의 3제곱에 반비례한다는 설명은 모두 옳다.

어큐뮬레이터(축압기)는 유압회로 내 충격압력 흡수, 맥동 제거, 유압 유지 등의 기능을 한다.

유압유의 여과 및 냉각은 필터(스트레이너)와 오일쿨러가 담당하는 기능으로, 어큐뮬레이터의 역할이 아니다.

원통마찰차는 두 원통의 지름이 고정되어 있어 회전비가 일정하게 정해지므로 무단변속을 만들 수 없다.

구면마찰차, 원추마찰차, 원판마찰차는 접촉점의 위치를 이동시켜 반지름을 연속적으로 바꿀 수 있어 무단변속이 가능하다.

볼트에 걸리는 하중을 뉴턴 단위로 바꾸면 $1\ \mathrm{t} = 1000\ \mathrm{kgf} \approx 9800\ \mathrm{N}$이다.

허용인장응력 $\sigma_a = 100\ \mathrm{N/mm^2}$이므로 필요한 골지름 단면적은 $A = \dfrac{W}{\sigma_a} = \dfrac{9800}{100} = 98\ \mathrm{mm^2}$이다.

골지름은 $d = \sqrt{\dfrac{4A}{\pi}} = \sqrt{\dfrac{4 \times 98}{\pi}} \approx 11.2\ \mathrm{mm}$로 계산된다.

판재를 굽힘가공한 뒤 하중을 제거하면 재료의 탄성 회복으로 굽힘각이 원래 목표보다 벌어지는 현상이 나타나는데, 이를 스프링 백이라 한다.

이 때문에 실제 가공에서는 스프링 백을 고려해 목표 각도보다 더 크게 굽혀주는 보정이 필요하다.

페놀과 크레졸 등을 포르말린과 축합 반응시켜 만든 대표적인 열경화성 수지가 베이클라이트(페놀 수지)이다.

전기 절연성이 우수해 전기절연체, 전화기 등의 부품 소재로 널리 사용되어 왔다.

선반가공 시 구성인선을 방지하려면 절삭 깊이를 낮추고, 절삭 공구의 인선을 예리하게 하며, 절삭 속도를 크게 하는 방법이 효과적이다.

또한 공구의 경사각(윗면 경사각)은 크게 해주어야 칩이 매끄럽게 흘러나가 구성인선이 잘 생기지 않는다.

따라서 경사각을 작게 한다는 대책은 구성인선 방지와 거리가 멀다.

바닥이 넓은 축열실 반사로에서 선철을 용해·정련하는 제강법을 평로(平爐)법이라 한다.

축열실을 이용해 연소가스의 열을 회수·재활용함으로써 고온을 얻는 것이 특징이다.

최대 굽힘응력은 30 kPa이다.

그림은 등분포하중 w = 5 N/m를 받는 지간 L = 2 m의 단순보이고, 단면은 폭 5 cm × 높이 10 cm의 직사각형이다. 단순보의 최대 굽힘모멘트는 보 중앙에서 $M_{max} = \dfrac{wL^2}{8} = \dfrac{5 \times 2^2}{8} = 2.5\,\mathrm{N \cdot m}$ 이다.

직사각형 단면의 단면계수는 $Z = \dfrac{bh^2}{6} = \dfrac{0.05 \times 0.1^2}{6} = 8.33 \times 10^{-5}\,\mathrm{m^3}$ 이다.

따라서 $\sigma = \dfrac{M}{Z} = \dfrac{2.5}{8.33 \times 10^{-5}} = 30000\,\mathrm{Pa} = 30\,\mathrm{kPa}$ 이다. 단면계수는 높이가 제곱으로 들어가므로 폭 5cm와 높이 10cm를 바꿔 대입하면 Z가 절반으로 줄어 응력이 두 배인 60 kPa로 어긋난다.

알루미늄의 비중은 약 2.7로, 마그네슘(비중 약 1.74)보다 오히려 더 무겁다.

따라서 Mg보다도 비중이 작다는 설명은 사실과 반대된다.

은백색이며 경량 재료로 자동차·항공기 등에 널리 쓰이는 점, 표면에 치밀한 산화피막이 생겨 내식성이 우수한 점, Cu·Mg·Si 등을 첨가하고 석출경화·시효경화·풀림 등으로 기계적 성질을 개선할 수 있는 점은 모두 옳은 설명이다.

밀폐된 용기 안 정지 유체에 가해진 압력이 유체의 모든 부분에 동일하게 전달된다는 원리를 파스칼의 원리라 하며, 이는 유압장치 작동의 기초가 된다.

두 스프링이 병렬로 작용하므로 k = k₁ + k₂ 이다.

그림에서 물체 W 위쪽의 스프링 k₁은 천장에, 아래쪽의 스프링 k₂는 바닥에 각각 고정되어 있다. 물체가 x만큼 내려가면 두 스프링이 똑같이 x만큼 변형되면서 위쪽은 늘어나고 아래쪽은 눌려, 둘 다 위로 되미는 힘을 낸다.

복원력을 합하면 $F = k_1 x + k_2 x = (k_1 + k_2)x$ 이므로 합성스프링 상수는 두 상수를 그대로 더한 값이다.

역수의 합 $\dfrac{1}{k} = \dfrac{1}{k_1} + \dfrac{1}{k_2}$ 는 스프링이 일렬로 이어져 같은 하중을 차례로 받는 직렬일 때 쓰는 식이다.

기어펌프 계열에는 로브 펌프, 트로코이드 펌프, 스크루 펌프 등이 있으며, 모두 두 개 이상의 회전 요소가 맞물려 유체를 이송하는 원리를 이용한다.

베인 펌프는 회전자에 설치된 베인(날개)이 캠링 내벽을 따라 미끄러지며 유체를 이송하는 방식으로, 기어펌프 계열에 속하지 않는다.

γ-Fe에 탄소가 최대 2.11%까지 고용된 면심입방격자(FCC) 구조의 고용체를 오스테나이트라 하며, A1 변태점 이상의 고온에서 주로 존재한다.

페라이트는 α-Fe의 체심입방격자 고용체, 펄라이트는 페라이트와 시멘타이트의 층상 조직, 시멘타이트는 철과 탄소의 화합물(Fe3C)이다.

훅의 법칙을 정리하면 ΔL = PL / (AE) 가 된다.

비례한도 안에서는 응력과 변형률이 비례하여 $\sigma = E \varepsilon$ 이 성립한다. 여기서 $\sigma = \dfrac{P}{A}$, $\varepsilon = \dfrac{\Delta L}{L}$ 이다.

대입하면 $\dfrac{P}{A} = E \cdot \dfrac{\Delta L}{L}$ 이고, ΔL에 대해 풀면 $\Delta L = \dfrac{PL}{AE}$ 이다.

즉 늘어난 길이는 인장하중과 원래 길이에 비례하고 단면적과 세로탄성계수에 반비례한다. 단면적이나 탄성계수가 분자로 올라간 형태는 굵고 단단한 재료일수록 더 늘어난다는 뜻이 되어 성립하지 않는다.

버니어캘리퍼스의 최소눈금은 $1\ \mathrm{mm} - \dfrac{19\ \mathrm{mm}}{20} = 1 - 0.95 = 0.05\ \mathrm{mm}$로 계산된다.

미끄럼 베어링 재료는 열에 녹아 붙지 않고, 마멸이 적으며 면압 강도가 크고, 내식성이 높아야 한다.

또한 반복 하중을 오래 견뎌야 하므로 피로 한도는 커야 하며, 피로 한도가 작을 것이라는 조건은 미끄럼 베어링 재료의 요구 성질과 반대된다.

나사의 리드는 줄 수 × 피치로 구한다.

2줄 나사이고 피치가 0.5mm이므로 리드는 $2 \times 0.5 = 1\ \mathrm{mm}$이다.

훅의 법칙은 비례한도 이내에서 응력과 변형률이 정비례한다는 재료역학의 기본 법칙이다.

탄성체에 하중을 가하면 변형이 생기는데, 그 변형률이 가해진 응력에 비례한다는 관계를 나타낸다.

침투탐상시험은 재료를 파괴하지 않고 표면의 균열이나 결함을 검출하는 비파괴검사법이다.

• 인장시험은 시편을 당겨 파단시켜 강도를 측정하는 파괴검사이다.
• 피로시험은 반복 하중을 가해 파단에 이르는 과정을 확인하는 파괴검사이다.
• 크리프시험은 고온에서 일정 하중을 지속적으로 가해 시간에 따른 변형을 측정하는 파괴검사이다.

피스톤 링은 실린더 벽면보다 경도가 낮아야 링이 먼저 마모되어 값비싼 실린더의 마모를 줄일 수 있다. 따라서 실린더 블록의 재질보다 경도가 높아야 한다는 설명이 틀렸다.

나머지는 피스톤 링의 올바른 요구 조건이다. 피스톤 링은 피스톤 헤드가 받은 열을 실린더 벽으로 전달하는 열전도(냉각) 작용을 하고, 고온에서도 장력(탄성)을 유지해야 하며, 내열성·내마모성이 커야 한다.

연료펌프 불량을 지적한 의견만 옳다.

LPI 엔진은 봄베 안의 연료펌프가 액상 LPG를 가압해 인젝터까지 보내 준다. 크랭킹은 되는데 시동만 걸리지 않는 상태는 기동 회로에는 이상이 없다는 뜻이므로 연료·압축·점화 쪽을 의심해야 하고, 연료펌프가 불량이면 연료압이 형성되지 않아 시동이 걸리지 않는다.

반면 인히비터 스위치는 변속레버가 P·N에 있음을 알려 기동전동기 회로를 이어 주는 스위치여서, 이것이 불량이면 애초에 크랭킹 자체가 되지 않는다. 크랭킹이 가능하다는 이 증상과는 맞지 않는다.

칼만 와류식 공기유량센서는 흡입 공기 통로에 소용돌이 발생체를 두어, 공기 흐름에 의해 생기는 와류(소용돌이) 발생 주파수를 검출해 흡입 공기량을 계측한다.

와류 발생 주파수는 공기 유속에 비례하므로, 이를 광센서 등으로 검출해 공기량 신호로 변환한다.

크러시는 베어링을 하우징에 조립할 때 밀착시키기 위해 베어링의 바깥 둘레를 하우징 둘레보다 약간 길게 만든 둘레 길이의 차이를 말한다. 베어링에 공급된 오일을 전 둘레로 순환시키는 것은 크러시가 아니라 오일 홈(오일 통로)의 기능이므로 이 설명이 틀렸다.

크러시가 크면 조립할 때 베어링이 안쪽으로 찌그러지고, 반대로 작으면 온도 변화에 헐거워져 베어링이 유동하게 된다.

IQA(인젝터 연료분사량 편차보정)는 실린더별 인젝터의 분사량 편차를 보정해 최적의 분사량을 구현하는 기능으로, 인젝터 자체의 내구성 향상과는 직접적인 관련이 거리가 멀다.

IQA는 실린더별 분사량 편차를 줄여 엔진의 정숙성을 높이고, 배기가스 규제 대응과 정밀한 분사량 제어에 기여한다.

동시 분사모드는 급가속 시뿐 아니라 시동 시나 냉각수 온도가 일정 온도 이하일 때도 사용되므로, 급가속 시에만 사용된다는 설명이 거리가 멀다.

동시 분사모드는 기관에 설치된 모든 분사밸브가 동시에 열려 1사이클에 2회씩 연료를 분사하는 방식이다.

전자제어 가솔린 분사장치는 정밀한 분사 제어를 통해 유해 배출가스 감소, 엔진출력 향상, 연비 향상 등의 장점을 가지지만, 다양한 센서·제어장치·분사기 등으로 구성되어 기계식 카뷰레터보다 구조가 복잡하다는 단점이 있다. 따라서 "간단한 구조"는 전자제어 가솔린 분사장치의 장점이 아니라 오히려 단점에 해당한다.

베이퍼라이저는 LPG를 액체에서 기체로 감압·기화시키는 장치로, 가스 상태로 흡기다기관에 공급하는 LPG 믹서(혼합) 방식의 구성품이다.

전자제어 LPI(액상 분사) 기관은 액체 상태의 LPG를 그대로 분사하므로 베이퍼라이저가 필요 없으며, 가스온도센서·연료압력센서·레귤레이터 유닛 등으로 구성된다.

새로운 태핏의 두께는 N = T + (A − K)로 구한다.

측정된 밸브간극 A가 규정간극 K보다 크면 그 차이(A−K)만큼 태핏을 두껍게 만들어 간극을 규정값으로 되돌려야 하므로, 기존(분리된) 태핏 두께 T에 이 차이를 더한다.

4행정 기관의 도시마력은 $IPS = \dfrac{P_{mi} \times V \times N}{75 \times 60 \times 100 \times 2}$(PS) 식으로 구한다. 분모의 2는 4행정 기관이 크랭크축 2회전에 1회 폭발하는 것을, 100은 $\mathrm{kgf\cdot cm}$를 $\mathrm{kgf\cdot m}$로 바꾸는 것을 반영한 값이다.

도시평균유효압력 $P_{mi}=16\ \mathrm{kgf/cm^2}$, 총배기량 $V=1800\ \mathrm{cm^3}$, 회전수 $N=2000\ \mathrm{rpm}$을 대입하면
$IPS = \dfrac{16 \times 1800 \times 2000}{75 \times 60 \times 100 \times 2} = 64\ \mathrm{PS}$

따라서 도시마력은 약 64PS이다.

도시열효율은 632 × P_i ÷ (F × H_l) 로 구한다.

열효율은 일로 바뀐 열량 ÷ 공급한 연료의 열량이다. 출력이 PS 단위이므로 1 PS·h에 해당하는 열량 632 kcal를 곱해 분자를 kcal/h로 맞춘다.

분모는 시간당 연료소비량 F(kgf/h)에 저위발열량 H_l(kcal/kgf)을 곱한 공급열량 kcal/h이다. 따라서 $\eta_i = \dfrac{632 \times P_i}{F \times H_l}$ 이고, 분자와 분모의 단위가 약분되어 무차원이 된다.

저위발열량 H_l이 분자로 올라간 식은 발열량이 큰 연료를 쓸수록 효율이 높아진다는 뜻이 되어 맞지 않고, 연료소비시간 t가 끼어든 식들은 F가 이미 시간당 소비량이라 시간 차원이 남아 무차원이 되지 못하므로 성립하지 않는다.

연료압력조절기는 내부 압력이 일정 압력 이상으로 높아지면 다이어프램이 밀려 밸브가 열리고, 잉여 연료를 연료탱크로 되돌려 보내 연료압력을 조정한다.

이를 통해 인젝터에 걸리는 연료압력을 항상 일정하게 유지시켜 준다.

LPG 봄베의 액상 밸브는 적색으로 표시하여 기상 밸브·충전 밸브와 구분한다.

봄베에는 액체 상태의 LPG를 꺼내는 액상 밸브(적색), 기체 상태의 LPG를 꺼내는 기상 밸브(황색), 충전 시 사용하는 충전 밸브(녹색)가 각각 색상으로 구분되어 장착된다.

열선식(hot wire type) 공기유량센서는 흡입 공기에 의해 냉각되는 백금열선의 전류 변화로 공기 질량을 검출하며, 열선에 오염물질이 쌓이지 않도록 시동을 끌 때마다 열선을 순간적으로 고온 가열해 태우는 자기청정(버닝) 기능을 갖는다.

• 열선식은 공기 질량을 직접 검출하므로 흐름 변동에 따른 맥동오차가 작은 편이다.
• 초음파로 공기 부피를 검출하는 방식이 아니라 열선의 열손실을 이용하는 방식이다.
• 대기압력이 아니라 열선의 냉각 정도로 공기 질량을 검출한다.

실제분사시간이 기본분사시간과 보정분사시간의 합이라는 것만 옳다.

ECU는 흡입공기량과 엔진회전수로 기본분사시간을 정한 뒤, 냉각수온·흡기온·산소센서 신호 등에 따른 보정분사시간과 배터리 전압에 따른 무효분사시간을 더해 최종 분사시간을 만든다. 따라서 실제분사시간 = 기본분사시간 + 보정분사시간 은 맞는 관계다.

• 보정분사시간이 흡입공기량과 엔진회전수의 곱이라는 설명은 틀리다. 이 두 값은 기본분사시간을 정하는 인자이며, 기본분사시간은 흡입공기량을 엔진회전수로 나눈 값에 비례한다.
• 보정분사시간을 기본분사시간을 보정계수로 나눠서 얻는다는 설명도 틀리다. 보정은 기본분사시간에 보정계수를 곱해 구한다.

압축비는 $\varepsilon = \dfrac{V_c + V_s}{V_c}$로, 실린더 전체 체적을 연소실(간극) 체적으로 나눈 값이다.

행정체적 $V_s=215\ \mathrm{cm^3}$, 실린더 전체 체적 $V=245\ \mathrm{cm^3}$이므로 간극체적은 $V_c = 245 - 215 = 30\ \mathrm{cm^3}$이다.

따라서 압축비는 $\varepsilon = \dfrac{245}{30} \approx 8.17$이다.

각도법에서 소성역 체결은 볼트가 항복점을 넘어 소성변형된 상태로 조여지므로, 토크와 축력이 비례하지 않아 토크법으로 환산해 적용할 수 없다. 따라서 이 설명이 거리가 멀다.

각도법 적용 시에는 엔진오일 도포 유무를 규정대로 지키고, 최종 체결 토크를 확인한다며 추가로 볼트를 회전시켜서는 안 되며, 탄성역 각도법은 볼트 재사용이 가능해 체결 토크 불량 시 재작업할 수 있다.

제동열효율은 $\eta_b = \dfrac{\text{제동출력}}{\text{공급열량}} \times 100\%$로 구한다.

연료의 시간당 공급열량은 $44800\ \mathrm{kJ/kg} \times 20\ \mathrm{kg/h} = 896000\ \mathrm{kJ/h}$이며, 이를 kW로 환산하면 $896000 \div 3600 \approx 248.9\ \mathrm{kW}$이다.

따라서 제동열효율은 $\dfrac{90}{248.9} \times 100 \approx 36\%$이다.

삼원 촉매장치는 배기가스 중 CO, HC, NOx를 동시에 정화하는 장치로, 촉매의 산화·환원 반응을 이용해 CO와 HC는 산화시켜 CO₂와 H₂O로, NOx는 환원시켜 N₂로 바꾼다.

보조 흡기밸브는 혼합기 유동 개선, 연료증발가스 제어장치는 연료탱크에서 증발한 HC 처리, 블로바이가스 재순환장치는 크랭크실로 새어나온 HC 처리를 담당해 각각 일부 오염물질만을 대상으로 한다.

디젤기관은 가솔린기관보다 압축비가 높아 제동열효율이 크다는 것이 대표적인 장점이다.

반면 디젤기관은 높은 압축비로 인해 구조가 튼튼해야 해 무게가 무겁고, 시동에 필요한 동력(크랭킹 토크)도 크며, 압축착화 방식 특성상 소음·진동도 큰 편이다.

LSD(차동제한장치)는 한쪽 구동바퀴의 헛돎(미끄러짐)을 억제해 오히려 타이어 마모를 균등하게 하여 수명 단축을 막는 쪽이므로, 타이어의 수명이 단축된다는 설명이 틀렸다.

LSD는 좌우 바퀴에 토크를 알맞게 분배해 급선회 시 주행 안전성과 직진 안정성을 높이고, 요철 노면에서도 가속·직진 성능을 향상시켜 후부 흔들림을 방지한다.

ABS 경고등은 시스템에 이상이 있을 때 운전자에게 알리기 위한 것으로, ABS가 정상적으로 작동하는 상황(급제동 시 록 방지 제어) 자체는 경고등 점등 조건이 아니다.

경고등은 자기진단 중 일시 점등되거나, 휠 스피드 센서 불량 등 ABS 이상이 감지될 때 점등된다.

변속 시 충돌음(기어 소리)은 싱크로나이저가 기어와 허브의 회전속도를 제대로 동기화하지 못한 상태에서 기어가 물릴 때 발생하므로, 변속기 내부 베어링·싱크로나이저 링·내부기어와 허브의 불량이 주된 원인이다.

클러치 유격이 과소하면 릴리스 베어링이 항상 압력판을 누르는 상태가 되어 클러치가 미끄러지는 문제로 이어질 뿐, 변속 시 기어 충돌음의 직접적인 원인과는 거리가 멀다.

오히려 클러치 유격이 지나치게 크면 페달을 밟아도 동력이 완전히 차단되지 않아 변속 시 기어가 부딪히는 소리가 발생하기 쉽다.

오버드라이브는 기관의 여유출력을 이용해 기관 회전속도를 낮추면서도 같은 주행속도를 유지하는 장치이므로, 회전속도가 낮아져 윤활유·연료 소비가 오히려 감소한다. 따라서 속도 증가로 소비가 많아진다는 설명이 틀렸다.

오버드라이브는 기관 회전속도를 약 30% 정도 낮추어도 주행속도를 유지할 수 있고, 자동변속기에서도 주행속도·스로틀 개도량에 따라 작동하며, 기관 수명 향상과 정숙한 운전, 승차감 향상에 기여한다.

브레이크 토크는 $T = \mu \times F \times r$로 구하며, 여기서 $r$은 드럼 반지름이다.

드럼지름이 25cm이므로 반지름 $r=0.125\ \mathrm{m}$, 마찰계수 $\mu=0.28$, 브레이크 슈 압착력 $F=76\ \mathrm{kgf}$를 대입하면
$T = 0.28 \times 76 \times 0.125 \approx 2.66\ \mathrm{kgf\cdot m}$

휠의 림에 접촉하며 내부에 원둘레 방향으로 피아노선(비드와이어)이 들어있는 부분은 카커스가 아니라 비드(Bead)이므로 이 설명이 틀렸다.

카커스는 타이어의 골격을 이루는 코드층으로 하중·충격·공기압을 지지하는 역할을 한다. 트레드는 노면과 접촉하는 고무층, 사이드월은 트레드와 비드 사이의 옆면, 브레이커는 트레드와 카커스 사이에서 접합력을 높이고 충격을 완화하는 층이다.

디스크 브레이크는 디스크가 대기 중에 노출되어 있어 방열성이 좋고, 이로 인해 제동 안정성도 우수하므로, 제동 안정성이 떨어진다는 설명이 디스크 브레이크의 특성이 아니다.

디스크 브레이크는 물이 묻어도 제동력 회복이 빠르고, 부품 평형이 좋아 편제동이 거의 없으며, 고속에서 반복 사용해도 제동력 변화가 적다.

전동식 전자제어 동력조향장치(EPS·MDPS)는 유압 펌프 없이 전동모터로 조향을 보조하는 방식이므로, 파워스티어링 펌프의 성능 개선으로 핸들이 가벼워진다는 설명은 전동식의 특징과 맞지 않아 틀렸다.

전동식은 차속에 따라 조향력을 다르게 하는 속도감응형 기능을 구현할 수 있고, 오일을 사용하지 않아 누유·오일교환이 필요 없는 친환경 시스템이며, 기관이 펌프를 구동하지 않아 부하가 줄어 연비 향상에도 기여한다.

조향장치는 방향 전환 시 회전반경을 가능한 작게 하여 좁은 공간에서도 원활히 회전할 수 있어야 하므로, 회전반경을 크게 하여 전복을 방지한다는 설명이 틀렸다.

조향장치는 고속 주행 시에도 조향 핸들이 안정되고 조작이 쉬우며, 노면 충격이나 원심력 등의 영향을 적게 받아야 한다.

TCS는 가속(구동) 시 구동바퀴가 헛도는 것을 방지하는 장치로, 브레이크 제동 상태에서만 작동하는 것이 아니라 주행·가속 중 노면과의 마찰력이 부족할 때 작동하므로 이 설명이 틀렸다.

ABS는 급제동 시 타이어가 록되지 않도록 제어하면서 제동 중에도 조향이 가능하게 하며, TCS는 주로 노면 마찰력이 적은 상황에서 구동력을 제어한다.

드라이브라인에서 자재이음(유니버설 조인트)은 구동축과 피동축 사이의 각도 변화에 대응하고, 슬립이음은 주행 중 축의 길이 변화에 대응한다.

차체가 상하로 움직이면 축 사이 각도가 변하고 축간 거리도 변하므로, 이 두 이음이 함께 작용해 동력을 원활히 전달한다.

구동축과 회전축의 경사각이 30° 이상인 큰 각도에서도 등속으로 동력을 전달할 수 있는 이음은 버필드 이음(등속 자재이음)이다.

십자형 자재이음은 큰 경사각에서 회전 속도가 주기적으로 변동하는 단점이 있어 적용 각도 범위가 제한적이며, 슬립이음과 플렉시블 이음은 각각 길이 변화 대응과 완충 기능에 주로 쓰인다.

댐퍼클러치(토크컨버터 록업클러치) 제어는 스로틀 포지션 센서, 펄스제너레이터-B(출력축 회전속도 검출), 오일온도 센서 등의 신호를 바탕으로 이루어진다.

노크센서는 기관의 노킹을 감지해 점화시기를 보정하는 데 쓰이는 신호로, 댐퍼클러치 제어와는 관련이 없다.

벨로스형 공기 스프링에 서지 탱크(보조 공기실)를 연결하면 스프링 내부의 압력 변화가 완만해져 스프링 작용이 유연해진다.

언로드 밸브는 압축공기 압력 조절, 레벨링 밸브는 차고 조정, 공기압축기는 압축공기 생성을 담당하는 별개의 구성이다.

프로포셔닝 밸브는 브레이크 유압이 일정 압력 이상으로 상승하면 후륜 쪽에 가해지는 유압 상승을 제한해, 급제동 시 후륜이 전륜보다 먼저 록되는 것을 방지한다.

이를 통해 제동 시 앞뒤 바퀴의 하중 이동에 따른 후륜의 조기 록 현상을 억제하여 제동 안정성을 높인다.

전자제어 파워스티어링(유압식)의 제어방식으로는 유량 제어식, 유압 반력 제어식, 실린더 바이패스 제어식이 대표적이다.

유온 반응 제어식은 이러한 제어방식에 해당하지 않는다.

TPMS는 타이어의 압력·온도를 감지해 이상 시 경고등으로 알리는 장치일 뿐, 타이어 압력을 직접 조절하는 기능은 없으므로 가혹한 노면 주행이 가능하도록 압력을 조절한다는 설명이 틀렸다.

TPMS는 휠 밸런스를 고려해 타이어압력센서가 장착되며, 저압 상태를 미리 알려 타이어 내구성 향상과 안전 운행에 도움을 준다.

이 승용차의 총주행저항은 평지 주행이므로 구름저항과 공기저항의 합으로 구한다.

구름저항은 $R_r = \mu_r \times W = 0.015 \times 1145 = 17.18\ \mathrm{kgf}$이다.

속도를 $90\ \mathrm{km/h} = 25\ \mathrm{m/s}$로 바꾸면 공기저항은 $R_a = \mu_a \times A \times V^2 = 0.03 \times 1.6 \times 25^2 = 30\ \mathrm{kgf}$이다.

따라서 총주행저항은 $17.18 + 30 = 47.18\ \mathrm{kgf}$로 계산된다.

변속기 감속비 0.8은 오버드라이브 상태이므로 변속기 출력축 회전수는 엔진 회전수보다 빠르다.

$N_{output} = \dfrac{2000}{0.8} = 2500\ \mathrm{rpm}$이다.

최종감속비는 링기어 잇수와 피니언 잇수의 비로 $\dfrac{30}{6} = 5$이므로, 차동장치 케이스(링기어) 회전수는 $\dfrac{2500}{5} = 500\ \mathrm{rpm}$이 된다.

차동장치에서는 좌우 바퀴 회전수의 평균이 케이스 회전수와 같으므로 $\dfrac{600 + N_{right}}{2} = 500$에서 오른쪽 바퀴 회전속도는 $N_{right} = 400\ \mathrm{rpm}$이 된다.

ECS(전자제어 현가장치)의 감쇠력 제어는 G센서, 스로틀포지션센서, 모드선택스위치 등 각종 입력 신호를 받아 컴퓨터가 쇽업소버의 감쇠력을 결정하는 방식이다.

• G센서는 차체의 상하 진동(가속도)을 검출하는 입력 신호이다.
• 스로틀 포지션센서는 가감속 상태를 판단하는 입력 신호로 이용된다.
• ECS 모드 선택 스위치는 운전자가 선택한 승차감 모드를 컴퓨터에 전달하는 입력 신호이다.

반면 ECS 모드 표시등은 컴퓨터가 결정한 현재 모드를 운전자에게 알려주는 출력 장치일 뿐, 감쇠력 제어를 위한 입력 신호가 아니다.

조도는 광원의 광도를 거리의 제곱으로 나누어 구한다.

$E = \dfrac{I}{r^2} = \dfrac{15000}{10^2} = 150\ \mathrm{Lx}$로 계산된다.

유압 경고등 회로에서 유압스위치는 오일펌프에서 보내는 유압에 따라 접점이 개폐되는 압력스위치이다.

엔진이 정지해 유압이 없을 때는 접점이 닫혀(ON) 경고등이 켜지고, 점화스위치를 ON 하면 유압이 형성되기 전이므로 경고등이 점등되는 것이 정상이다.

그러나 시동이 걸려 정상 유압이 형성된 후에는 유압스위치 접점이 열려(OFF) 경고등이 꺼져야 하므로, 시동 후에도 접점이 ON 상태를 유지한다는 설명은 틀린 내용이다.

만약 시동 후에도 경고등이 계속 점등된다면 오일양 부족 등 유압 계통의 이상을 점검해야 한다.

도난방지장치가 경계상태로 진입하려면 도어, 후드, 트렁크 등 차체 개폐 부위를 감시하는 스위치들이 모두 닫힘 신호를 컴퓨터에 보내야 한다.

• 후드 스위치가 불량하면 후드 열림 신호가 남아 경계상태 진입이 되지 않을 수 있다.
• 트렁크 스위치가 불량하면 트렁크 열림 신호로 인식되어 경계상태 진입이 안 될 수 있다.
• 운전석 도어 스위치가 불량하면 문이 닫혔음을 인식하지 못해 경계상태 진입이 안 될 수 있다.

반면 파워윈도우 스위치는 창문 개폐 조작용 스위치로 도난방지장치의 경계상태 진입 감시 항목과는 관계가 없다.

상호유도 기전력은 코일 전류의 시간당 변화율에 상호인덕턴스를 곱하여 구한다.

$e = M \times \dfrac{\Delta I}{\Delta t} = 0.8 \times \dfrac{4 - 1}{0.01} = 0.8 \times 300 = 240\ \mathrm{V}$로 계산된다.

정류자(commutator)는 브러시와 접촉하며 전기자 코일의 전류 방향을 정류하여, 전기자가 회전하는 동안에도 코일에는 항상 일정한 방향의 전류가 흐르도록 하는 부품이다.

슬립링은 교류를 그대로 도출하는 부품이고, 정류자는 이를 직류(일정 방향)로 바꿔주는 기능을 한다는 점에서 구분된다.

점화 1차회로에서 배터리로부터 공급된 전류를 온·오프로 제어하여 차단하는 역할을 하는 반도체 소자가 파워TR(트랜지스터)이다. 파워TR는 점화 컴퓨터의 신호에 따라 베이스에 전류를 인가하거나 차단함으로써 1차 코일 전류를 제어하며, 이를 통해 2차 코일에 고전압 임펄스를 발생시킨다.

• 점화코일: 전류를 차단할 때 자기장 붕괴로 고전압을 만드는 변압소자이다.
• 점화플러그: 스파크를 발생시키는 전극이다.
• 다이오드: 역전압으로부터 회로를 보호하는 보호소자일 뿐 전류를 주제어하지 않는다.

다링톤 트랜지스터(달링턴 트랜지스터)는 두 개의 트랜지스터를 결합해 한쪽 트랜지스터의 출력(컬렉터 전류)이 다음 트랜지스터의 베이스 입력으로 작용하도록 만든 구조이다.

이 구조로 전류 증폭률이 두 트랜지스터 증폭률의 곱만큼 크게 증가하므로, 큰 증폭률이 필요한 회로에 사용된다.

전조등 자동제어 시스템은 노면 상태나 승차 조건에 따라 전조등의 조사 높이(상하 각도)를 자동으로 조절하여 눈부심을 방지하는 것이 핵심 기능이다.

• 차고 높이에 따라 전조등의 상하 조사각을 제어하는 것은 필요한 기능이다.
• 빛이 어느 정도 확산되어 주위 상태를 파악할 수 있어야 하는 것도 요구 조건이다.
• 교행 시 맞은편 차량 운전자에게 눈부심을 주지 않아야 하는 것도 필수 조건이다.

반면 승차인원이나 적재 하중에 따라 전조등을 좌우로 제어한다는 설명은 틀렸다. 하중에 따른 자동제어는 좌우 방향이 아니라 상하 방향의 조사각 보정이다.

이모빌라이저는 차량 컴퓨터에 등록된 암호와 키(트랜스폰더)에 저장된 암호가 일치할 때만 시동을 허용하는 도난방지 장치이다.

• 등록되지 않은 키로는 이모빌라이저 인증이 이루어지지 않아 도난을 방지하는 효과가 있다.
• 정상적으로 시동을 걸려면 반드시 등록된 키로 인증을 받아야 한다.
• 차량과 키에 입력된 암호가 서로 일치해야 인증이 성립한다.

따라서 등록되지 않은 키로도 점화 및 연료 공급이 이루어진다는 설명은 이모빌라이저의 기본 동작 원리에 어긋나므로 틀린 내용이다.

두 저항이 하나의 경로에 이어진 직렬 회로이므로 A, B, C의 전류는 모두 같다.

그림을 보면 전원에서 나온 전류가 A → 저항 → B → 저항 → C를 거쳐 접지로 돌아가는 동안 갈라지는 분기점이 하나도 없다. 전하는 도중에 사라지거나 쌓이지 않으므로 이 경로 위 어느 점에서 재도 같은 값이 측정된다.

직렬 회로에서 위치에 따라 달라지는 것은 전류가 아니라 전압이다. 저항을 하나씩 지날 때마다 전압강하가 생겨 A에서 C로 갈수록 전위가 낮아진다.

지점마다 전류값이 달라지는 것은 경로가 나뉘어 전류가 분배되는 병렬 회로의 특징이다.

HSG(Hybrid Starter Generator)는 엔진 시동과 발전 기능을 겸하며, 감속 시에는 회생제동으로 운동에너지를 전기에너지로 회수해 배터리를 충전한다.

• 엔진 시동과 발전 기능을 함께 수행하는 것은 HSG의 기본 역할이다.
• 감속 시 운동에너지를 전기에너지로 전환해 배터리를 충전하는 것도 HSG의 기능이다.
• EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때 HSG가 엔진을 시동시키는 것도 맞는 설명이다.

다만 소프트 랜딩 제어는 시동을 켤 때가 아니라 엔진을 정지(오프)시킬 때 회전수를 서서히 낮추어 진동과 충격을 줄이는 제어이므로, 시동 ON 시의 제어라는 설명은 틀렸다.

전조등 시험기로 광도와 광축을 측정할 때는 자동차가 공차상태에서 정지한 채로 측정하는 것이 원칙이다.

• 타이어 공기압을 표준공기압으로 맞추는 것은 올바른 측정 준비 절차이다.
• 광축 측정 시 엔진을 공회전 상태로 두는 것도 일반적인 절차이다.
• 4등식 전조등에서 측정하지 않는 등화의 빛을 차단하는 것도 올바른 방법이다.

그러나 적차 상태로 서서히 진입하면서 측정한다는 설명은 틀렸다. 측정은 공차 상태에서 차량이 정지한 상태로 이루어져야 한다.

에어백 시스템은 충돌 감지 센서, 클록 스프링, 에어백 모듈 등 주요 부품에 이상이 생기면 자기진단을 통해 경고등을 점등시킨다.

그러나 디퓨져 스크린은 에어백 전개 시 가스를 걸러 분산시키는 순수 기계적 부품으로, 별도의 전기적 감시 회로가 없어 고장이 나더라도 경고등이 점등되지 않는다.

배터리 용량 시험(부하 시험)은 짧은 시간 동안 규정된 부하 전류를 흘려 단자 전압의 강하를 확인하는 시험이다.

• 기름 묻은 손으로 테스터를 조작하지 않는 것은 올바른 안전 수칙이다.
• 시험 시간을 약 10~15초 이내로 제한하는 것도 올바른 수칙이다.
• 전해액이 옷이나 피부에 묻지 않도록 주의하는 것도 필요한 안전 수칙이다.

반면 부하 전류에 대한 규정은 축전지 용량의 3배 이상으로 조정하지 않는다는 것이므로, 5배 이상으로 조정하지 않는다는 수치 설명은 규정과 맞지 않아 가장 거리가 멀다.

전조등 검사에서 좌측 전조등의 주광축 좌·우 진폭은 좌측 방향으로는 $15\ \mathrm{cm}$ 이내, 우측 방향으로는 $30\ \mathrm{cm}$ 이내로 정해져 있다.

우측통행 도로에서 광축이 좌측으로 벗어나면 마주 오는 차 운전자에게 눈부심을 주므로 허용 진폭을 좁게 제한하고, 갓길 쪽인 우측으로 벗어나는 경우는 상대적으로 넓게 허용하기 때문에 좌·우 값이 다르게 규정된 것이다.

이는 출제 당시의 자동차 검사 기준에 따른 수치이며, 이후 개정 여부는 별도로 확인할 필요가 있다.

에어컨 시스템에서 팽창밸브가 막히면 냉매가 증발기로 충분히 공급되지 못해 저압측(증발기측) 냉매 압력이 규정보다 낮아진다.

• 콘덴서 냉각이 약하면 응축이 원활하지 않아 오히려 고압측 압력이 높아진다.
• 냉매량이 너무 많으면 저압과 고압 모두 압력이 상승하는 경향을 보인다.
• 시스템 내에 공기가 혼입되면 응축이 방해되어 고압측 압력이 상승한다.

따라서 저압측 압력이 낮아지는 원인으로는 팽창밸브 막힘이 가장 적절하다.

저항 플러그는 중심전극 회로에 저항을 삽입해 점화 시 발생하는 고주파 전자파를 억제하는 점화플러그이다.

이 구조의 가장 큰 특징은 라디오나 무선 통신기기의 잡음(노이즈)을 방지하는 데 있으며, 불꽃 세기나 열 방출 성능 향상을 목적으로 한 구조는 아니다.

자동차 검사에서 전기장치 검사 기준은 전기배선의 손상 여부, 배터리의 설치 상태 및 접속·절연 상태 등을 육안이나 간단한 점검으로 확인하는 항목들로 구성된다.

• 전기배선의 손상 여부를 확인하는 것은 검사 항목에 해당한다.
• 배터리의 설치 상태를 확인하는 것도 검사 항목에 해당한다.
• 배터리의 접속·절연 상태를 확인하는 것도 검사 항목에 해당한다.

반면 전기선의 허용 전류량을 측정하는 것은 정기검사에서 수행하는 전기장치 검사 기준 및 방법에 해당하지 않는다.

배터리 방전 시간은 정격용량을 방전 전류로 나누어 구할 수 있다.

$t = \dfrac{50\ \mathrm{Ah}}{100\ \mathrm{A}} = 0.5\ \mathrm{h}$이므로, 소요시간은 30분이다.

전자력은 자계 속에 있는 도체에 전류가 흐를 때 발생하는 힘으로, 자계의 세기와 도체의 길이, 전류의 크기에 각각 비례한다.

• 전자력이 자계 세기에 비례한다는 것은 맞는 설명이다.
• 전자력이 도체 길이와 전류 크기에 비례한다는 것도 맞는 설명이다.
• 전류가 흐르는 도체 주위에 자극을 놓았을 때 힘이 발생한다는 설명도 맞는 내용이다.

그러나 전자력은 자계 방향과 전류 방향이 서로 직각(수직)일 때 가장 크고, 두 방향이 평행이면 힘이 발생하지 않으므로 평행일 때 가장 크다는 설명은 틀렸다.