11년 3회차

삼원촉매(TWC)에서 일산화탄소와 탄화수소를 산화시키는 산화작용에는 주로 백금(Pt)이 사용된다.

로듐(Rh)은 질소산화물을 환원시키는 환원작용에 주로 사용되어 백금의 산화작용과 역할이 구분된다.

실린더 마멸은 흡입되는 이물질에 의한 마모, 피스톤링의 호흡작용으로 인한 유막 파괴, 연소생성물에 의한 부식 등이 주된 원인이며, 정상적인 피스톤 스커트의 접촉 자체는 이러한 마멸의 직접적 원인으로 보기 어렵다.

피스톤 스커트는 피스톤의 측압을 받아 실린더 벽을 따라 미끄러지도록 설계된 부위로, 유막이 유지되는 정상 상태에서는 마멸을 크게 촉진하지 않는다.

크랭크축의 오일간극(베어링 간극)은 측정 부위에 플라스틱 게이지를 끼운 뒤 조립·분해하여 압착된 폭으로 간극을 읽어내는 방법을 주로 사용한다.

실린더 게이지는 실린더 내경의 마멸·진원도를, 버니어 캘리퍼스는 외경·내경·깊이를, 다이얼 게이지는 축의 휨이나 흔들림을 측정하는 데 쓰여 오일간극 측정용으로는 적합하지 않다.

적색 또는 청색 경광등은 경찰용, 수사기관용, 소방용 자동차에 설치되며, 구급자동차는 적색 또는 녹색 경광등을 설치하도록 구분되어 있어 해당하지 않는다.

이 밖에 전기·가스 공사용이나 도로관리용 등 작업 자동차에는 황색 경광등이 쓰인다.

전자제어 연료펌프는 조립된 상태로 취급하는 부품이므로 분해하여 점검하는 것은 올바른 점검방법이 아니다.

연료펌프 작동음 확인, 연료 송출 여부 점검, 연료압력 측정은 구동상태를 파악하는 정상적인 점검방법이다.

전자제어 연료분사장치는 오히려 가속 및 감속 시 응답성이 빠른 것이 장점이므로, 응답성이 느리다는 설명은 장점이 될 수 없다.

온도와 대기압 변화에 따른 공연비 보상, 유해 배출가스 저감은 전자제어 연료분사장치의 대표적인 장점이다.

공전속도제어(ISC)는 에어컨 사용에 따른 부하, 흡입공기량, ISC 모터의 작동으로 이루어지며, 유온센서(오일온도센서)는 이와 직접적인 관계가 없다.

에어컨 스위치는 부하 신호로, 공기흐름센서는 흡입공기량 신호로 목표 공전속도를 보정하는 데 쓰이고, ISC 모터는 실제 공전속도를 조절하는 액추에이터이다.

디젤노크는 압축비를 높여 착화를 촉진해야 억제되므로, 압축비를 낮춘다는 방법은 오히려 노크를 조장한다.

착화온도가 낮은 연료를 사용하거나 연소실 내 공기와류를 일으키는 것, 연소실 벽의 온도를 높이는 것은 착화지연을 줄여 디젤노크를 억제하는 방법이다.

라디에이터의 코어막힘률은 규정용량과 실제 주입량의 차이를 규정용량으로 나눈 비율로, 계산하면 20%가 된다.

코어막힘률은 $\dfrac{15 - 12}{15} \times 100 = 20\%$로 구해진다.

타이밍기어(밸브 개폐시기 전동장치)의 구동방식에는 벨트, 체인, 기어 전동식이 있으며, 유압 전동식은 실제로 사용되지 않는 방식이다.

벨트 전동식은 소음이 적고 가벼우며, 체인 전동식은 내구성이 좋고, 기어 전동식은 기어가 직접 맞물려 확실하게 동력을 전달한다. 유압은 밸브 개폐시기를 가변시키는 보조 기구에 쓰일 뿐 캠축 구동 자체를 담당하지는 않는다.

베이퍼라이저(vaporizer, 감압기화기)가 LPG 연료의 감압·기화·압력조절을 담당한다.

고압 액체 상태로 봄베에 저장된 LPG를 베이퍼라이저에서 감압시켜 기화시키고 기관에 맞는 압력으로 조절해 믹서로 보낸다.

• 솔레노이드 밸브는 LPG의 흐름을 단속하는 개폐 장치일 뿐 감압·기화 기능은 없다.
• 믹서는 기화된 가스와 공기를 혼합하는 장치이다.
• 봄베는 LPG를 저장하는 고압용기이다.

도시마력(IHP)은 약 250PS이다.

4행정 기관의 도시마력 공식은 $IHP=\dfrac{P_{mi}\times A\times L\times N\times z}{75\times60\times2}$이다.

실린더 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}\times18^2 \approx 254.5\,\mathrm{cm^2}$, 행정 $L=0.22\,\mathrm{m}$이다.

대입하면 $IHP=\dfrac{6.7\times254.5\times0.22\times1000\times6}{75\times60\times2}\approx250\,\mathrm{PS}$가 된다.

점화순서 1-5-3-6-2-4를 갖는 직렬 6기통 기관에서는 3번과 4번이 같은 크랭크핀을 공유한다(1번과 6번, 2번과 5번도 마찬가지다). 짝을 이룬 두 실린더는 피스톤이 동시에 오르내리고 행정만 360° 차이가 나므로, 폭발과 흡입이 짝이 되고 배기와 압축이 짝이 된다.

6기통 기관의 폭발 간격은 $720^\circ \div 6 = 120^\circ$ 이다. 크랭크축을 돌려 3번의 폭발이 끝나고 폭발이 다음 실린더로 넘어가면 3번은 배기행정에 들어간다.

짝인 4번은 이때 흡입을 마치고 압축행정을 한다. 회전시키기 전 상태를 그대로 답하면 흡입행정이 되므로, 돌린 뒤를 묻고 있다는 조건을 반드시 반영해야 한다.

질소산화물(NOx)은 높은 연소온도에서 공기 중 질소와 산소가 반응해 생성되며 호흡기에 해롭고 광화학스모그의 주요 원인이다.

• 일산화탄소는 불완전연소로 생성되며 산소 결핍 상태에서 증가한다.
• 탄화수소는 미연소 연료 성분으로 냄새·오존 생성에 관여한다.
• 유황산화물은 연료 중 황 성분 연소로 생성된다.

기관 성능 저하나 이상 발생 시 분해수리 여부를 판단하는 시험은 압축압력 시험이다.

실린더 내 압축압력을 측정해 규정값과 비교함으로써 피스톤링·밸브·개스킷 등의 기밀 불량 여부와 분해정비 필요성을 판단한다.

• 코일의 용량시험은 점화코일의 성능을 확인하는 시험이다.
• 캠각 시험은 배전기 접점의 열림·닫힘 각도를 점검하는 시험이다.
• CO 가스측정은 배출가스 농도를 측정하는 시험이다.

1PS는 약 0.736kW이다.

1PS는 75kgf·m/s의 일률로 정의되며, 이를 SI 단위인 kW로 환산하면 $1\,\mathrm{PS} \approx 0.7355\,\mathrm{kW}$가 된다.

반대로 1kW는 약 1.36PS에 해당한다.

디젤기관의 과급기(turbocharger)는 흡입 공기를 압축해 실린더에 더 많은 공기를 채워줌으로써 출력을 증대시키는 역할을 한다.

공기량이 늘어난 만큼 연료 분사량도 늘릴 수 있어 동일 배기량 대비 큰 출력을 얻을 수 있다.

현재 가솔린 엔진이 따르는 열역학적 기본 사이클은 정적사이클인 오토 사이클이다.

• 브레이턴 사이클은 가스터빈 기관의 기본 사이클이다.
• 랭킨 사이클은 증기원동기의 기본 사이클이다.
• 사바테 사이클(복합사이클)은 고속 디젤기관에 적용되는 사이클이다.

분사펌프의 공급펌프(priming pump) 피스톤이 마모되면 연료를 밀어내는 힘이 약해져 송출압력이 저하된다.

피스톤과 실린더 사이의 간극이 커지면 연료가 새어나가면서(누설) 정상적인 송출압력을 유지하지 못하게 된다.

스로틀밸브 위치센서(TPS)가 비정상일 때는 스로틀 개도 정보가 잘못 입력되어 공회전 부조·가속력 저하·매연 증가·시동 꺼짐 등이 나타나며, 연료 소모는 오히려 증가한다.

따라서 "연료 소모가 적다"는 TPS 이상 시 나타나는 증상으로 볼 수 없다.

전 압송식 급유방법은 오일펌프로 가압한 윤활유를 배유관을 통해 각 주유부로 강제 공급하는 방식이므로, 배유관이 막히면 해당 부위에 급유가 되지 않는다.

따라서 "배유관 고장이나 기름통로가 막혀도 급유를 할 수 있다"는 전 압송식의 장점이 아니라 오히려 이 방식의 취약점에 해당한다.

• 크랭크 케이스 내 윤활유량을 적게 유지할 수 있는 것은 전 압송식의 실제 장점이다.
• 베어링면의 유압이 항상 높게 유지되어 급유가 원활한 것도 장점이다.
• 각 주유부에 일정한 양의 급유가 가능한 것도 장점이다.

간접분사방식 MPI에서 인젝터는 각 실린더 흡입밸브 전방에 설치되어 실린더별로 독립적으로 연료를 분사한다.

서지탱크나 스로틀보디는 흡입공기의 통로일 뿐 인젝터가 위치하는 곳이 아니며, 연소실 중앙 분사는 직접분사(GDI) 방식의 특징이다.

자동차용 연료는 상온에서 쉽게 기화되어야 하므로 점도가 낮아야 하며, 점도가 클 것은 연료가 갖추어야 할 특성이 아니다.

• 단위 중량(체적)당 발열량이 큰 것은 바람직한 연료 특성이다.
• 상온에서 기화가 용이한 것도 필요한 특성이다.
• 저장 및 취급이 용이한 것도 필요한 특성이다.

탠덤 마스터 실린더는 하나의 실린더 안에 두 개의 피스톤을 두어 유압 계통을 앞·뒤(또는 대각선) 2계통으로 분할하는 제동안전장치이다.

한쪽 계통에 유압 누설 등 고장이 발생해도 나머지 계통으로 최소한의 제동력을 확보할 수 있게 한다.

베이퍼록은 브레이크 오일이 과열되어 끓으면서 유압회로에 기포가 생기는 현상으로, 오일이 변질되면 비점(끓는점)이 낮아져 더 쉽게 발생한다.

따라서 "오일의 변질에 의해 비점이 높다"는 설명은 베이퍼록 발생 원인과 거리가 멀다.

• 마스터실린더 잔압이 낮으면 휠실린더 내 오일 흐름이 나빠져 발생 원인이 된다.
• 내리막길에서 브레이크를 과도하게 사용하면 마찰열이 누적되어 발생 원인이 된다.
• 라이닝과 드럼이 끌리면 지속적인 마찰열로 발생 원인이 된다.

전자제어 동력조향장치(EPS)는 험한 길 주행이나 타이어 펑크 시 조향 안정성을 높이기 위해 펌프 토출압을 상승시켜 핸들을 놓치지 않도록 돕는다.

따라서 "펌프 토출압을 보통 때보다 하강시킨다"는 설명은 틀린 내용이다.

• 시미현상 감소, 저속 시 조작력 경감, 험로 주행 시 핸들 놓침 방지는 모두 EPS의 실제 특징이다.

조향 기어비는 조향휠 회전각을 피트먼 암 회전각으로 나눈 값이며 10:1이다.

조향 기어비 $=\dfrac{320^\circ}{32^\circ}=10$

전자제어 자동변속기 컨트롤유닛(TCU)은 변속시점·댐퍼클러치 제어를 위해 스로틀위치센서, 유온센서, 인히비터 스위치 등의 신호를 입력받지만, 노크센서는 점화시기 제어를 위한 엔진 ECU의 입력요소이다.

따라서 노크센서는 TCU의 입력요소에 해당하지 않는다.

모든 슈에 자기작동 작용이 일어나 전진·후진 모두 강한 제동력을 얻을 수 있는 드럼 브레이크 형식은 듀오 서보식이다.

듀오 서보식은 1차 슈에서 발생한 제동력이 조정기를 통해 2차 슈로 전달되는 구조여서, 전진·후진 어느 방향에서도 두 슈 모두 자기작동을 하게 된다.

• 단(單)서보식 계열은 전진 방향에서만 자기작동 효과를 얻는다.
• 리딩 슈식은 리딩 슈에서만 자기작동이 일어나고 트레일링 슈에서는 자기작동을 기대할 수 없다.

타이어 규격 표시 235/55R19에서 55는 단면폭에 대한 단면높이의 비율인 편평비를 나타낸다.

참고로 235는 타이어 폭(mm), R은 레이디얼 구조, 19는 림 직경(인치)을 의미한다.

변속기 내부 기어를 헬리컬 기어로 사용하는 주된 목적은 기어 물림이 점진적으로 이루어져 정숙한 작동(소음·진동 저감)을 얻기 위함이다.

헬리컬 기어는 이가 비스듬히 절삭되어 스퍼기어보다 물림률이 높고 충격이 적다.

차륜정렬은 조향휠의 복원성 유지, 조작력 경감, 타이어 편마모 방지, 직진 안정성 확보 등을 목적으로 하며, 선회 시 좌우 바퀴의 조향각을 길게 하는 것 자체는 차륜정렬의 목적이 아니다.

선회할 때 좌우 바퀴에 조향각 차이를 두는 것은 각 바퀴가 무리 없이 회전하도록 하기 위함이지, 조향각을 "길게" 만드는 것이 목적은 아니다.

전자제어 제동장치(ABS)는 좌우 차륜의 노면 상태가 다를 때 차륜이 고착(록)되지 않도록 각 차륜별로 제동압력을 제어하는 장치이다.

• 모든 차륜에 동시에 최대 압력을 가하는 것이 아니라 차륜별로 압력을 다르게 제어한다.
• 단순히 페달 압력에 비례해 제어하는 것이 아니라 차륜 속도(슬립률)를 기준으로 제어한다.
• 미끄럼 마찰을 의도적으로 발생시키는 것이 아니라 마찰력이 최대가 되도록 슬립률을 제어한다.

가속 성능은 기관의 여유출력이 클수록, 가속력이 클수록 좋아지므로 여유출력에 비례한다. 따라서 "여유출력에 반비례한다"는 설명은 틀린 내용이다.

• 변속기 1속 기어에서 가속성능이 가장 큰 것은 맞는 설명이다.
• 타이어 유효반경이 작을수록 구동력이 커지므로 유효반경에 반비례한다는 것도 맞는 설명이다.

마찰클러치 디스크의 비틀림 코일 스프링(댐퍼 스프링)은 클러치 접속 시 발생하는 회전 충격을 흡수·완화하는 역할을 한다.

엔진의 회전력이 갑자기 변속기에 전달될 때 생기는 비틀림 충격과 진동을 스프링이 흡수해 동력전달을 매끄럽게 한다.

자동변속기 토크컨버터 내부 압력이 부족해지는 원인으로는 오일펌프 누유, 오일쿨러 막힘, 압력축 씰링 손상 등이 있으며, 킥다운 서보스위치 불량은 변속 시점을 알리는 스위치 이상으로 토크컨버터 내부 압력 부족과는 직접 관련이 없다.

독립현가장치 차량에서 선회 시 차체 쏠림(롤링)을 줄이고 평형을 유지시켜주는 것은 스태빌라이저(안티롤바)이다.

• 볼 조인트는 조향너클과 컨트롤암을 연결하는 회전 연결부이다.
• 공기 스프링은 완충 작용을 하는 스프링의 한 종류이다.
• 쇽업소버는 스프링의 진동을 감쇠시키는 장치이다.

차동장치의 링기어 회전수는 좌우 바퀴 회전수의 평균값이다.

$N_{ring}=\dfrac{300+200}{2}=250\,\mathrm{rpm}$

전자제어 현가장치(ECS)의 컨트롤유닛은 감쇠력제어, 자세제어(스쿼트·다이브·롤 제어), 차고제어 등을 수행하지만, 휠 속도제어 기능은 ABS·TCS 등 제동·구동력 제어 시스템의 기능이다.

전자제어식 자동변속기 TCU는 변속점 제어, 댐퍼클러치 제어, 자기진단 기능을 수행하지만, 엔진노크 감소 기능은 점화시기를 제어하는 엔진 ECU의 역할이다.

전력, 전압, 전류의 관계식 $P = VI$에서 전류를 구하면 $I = \frac{P}{V}$이다. 주어진 값을 대입하면 $I = \frac{30}{12} = 2.5\text{A}$이므로, 헤드라이트를 켰을 때 흐르는 전류는 2.5A이다.

축전지 격리판은 양극판과 음극판이 직접 닿아 단락되지 않도록 분리하는 절연체이므로 전도성이 아니라 절연성을 가져야 한다.

• 전해액의 확산이 잘 되는 것(다공성)은 격리판이 갖추어야 할 조건이다.
• 기계적 강도가 있어야 극판 사이에서 손상되지 않는다.
• 다공성일 것 역시 이온 이동을 위해 필요한 조건이다.

플레밍의 왼손법칙(전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘의 방향)은 전동기의 회전 원리에 이용된다.

반대로 발전기는 유도기전력의 방향을 구하는 플레밍의 오른손법칙을 따른다.

냉방장치의 응축기(condenser)는 압축기에서 보내온 고온·고압의 기체 냉매를 냉각시켜 액체 냉매로 응축시키는 역할을 한다.

• 액체 냉매를 기화시키는 것은 증발기의 역할이다.
• 냉매를 일시 저장하는 것은 리시버드라이어(건조기)의 역할이다.
• 냉매를 건조하게 유지시키는 것도 리시버드라이어의 역할이다.

중압집중식 제어장치(ETACS/ISU)의 입출력 요소 중 와셔스위치는 워셔액 분사 작동 여부를 검출하는 입력 소자이지, 열선 작동 여부를 검출하는 것이 아니므로 틀린 설명이다. 열선(후측 유리 열선 등)의 작동 여부는 열선 스위치(독립적인 온오프 스위치)로 검출한다.

• INT 스위치는 와이퍼 레버 위치에 따라 와이퍼 속도를 검출한다.
• 도어스위치는 각 도어의 개폐 상태를 감지한다.
• 키 리마인드 스위치는 열쇠가 시동 위치에서 제거되지 않은 상태를 검출한다.

교류발전기의 다이오드는 스테이터에서 발생한 교류를 직류로 정류하는 동시에, 배터리 전류가 발전기 쪽으로 역류하는 것을 막는 역류 방지 기능을 한다.

이모빌라이저는 등록된 키(칩) 인증이 확인되지 않으면 ECU가 연료 분사나 점화를 차단해 시동이 걸리지 않도록 하는 도난방지 시스템이지, 기계적으로 시동키가 회전되지 않도록 막는 장치가 아니다.

따라서 "도난 상황에서 시동키가 회전되지 않도록 제어한다"는 설명은 틀린 내용이다.

• 도난 방지 목적의 시스템이라는 설명은 맞다.
• 도난 상황에서 시동이 걸리지 않도록 제어한다는 설명도 맞다.
• 등록된 키로만 시동이 가능하다는 설명도 맞다.

트랜지스터(NPN형)를 스위치로 쓰는 트랜지스터식 점화장치에서 점화코일 1차 전류는 컬렉터에서 이미터로 흐른다.

베이스에 제어전류(신호전류)가 흐르면 컬렉터-이미터 사이가 도통 상태가 되어 큰 1차 전류가 컬렉터에서 이미터로 흘러 점화코일 1차회로를 형성하고, 이 전류가 차단되는 순간 2차코일에 고전압이 유도된다.

AC 발전기(교류발전기)의 스테이터 권선에서 유도되는 전류는 교류(AC)이다.

이 교류 전류는 발전기 내부의 다이오드(정류기)를 거쳐 직류로 정류된 뒤 축전지 충전과 전장품 전원으로 사용된다.

전기자 시험기(그로울러 테스터)는 코일의 저항 측정에는 적합하지 않다.

• 코일의 단락은 시험기 위에 올린 철편(톱날)이 진동하는지로 검사한다.
• 코일의 접지는 시험램프로 전기자 철심과의 절연 상태를 검사한다.
• 코일의 단선은 정류자편 사이의 통전 여부로 검사한다.

반면 저항값은 그로울러 테스터가 아닌 별도의 저항 측정기(옴미터)로 측정해야 한다.

안전사고 예방의 3요소(3E)는 기술(Engineering), 교육(Education), 지도·단속(Enforcement)이다.

교환(Exchange)은 이 3요소에 포함되지 않으므로 3E에 해당하지 않는다.

헤드커버 볼트처럼 볼트머리 전체를 감싸 미끄러짐 없이 균등하게 힘을 전달하는 복스 렌치(소켓 렌치)가 안전상 가장 적합한 공구다.

• 오픈 렌치는 볼트머리와 접촉면이 좁아 미끄러지기 쉽다.
• 파이프 렌치는 원형 파이프류 체결에 쓰는 공구로 볼트 작업에는 적합하지 않다.
• 토크 렌치는 규정 토크로 조일 때 쓰는 계측공구로, 볼트를 푸는 작업에는 쓰지 않는다.

스패너 작업에서는 고정 조(fixed jaw)에 힘이 많이 걸리도록 방향을 잡고 당겨야 한다.

• 볼트머리보다 큰 스패너를 쓰면 헐거워 미끄러지며 볼트머리를 상하게 한다.
• 스패너 자루에 조합렌치나 파이프를 끼워 연장하면 순간적으로 과도한 힘이 걸려 공구 파손이나 미끄러짐 사고로 이어진다.

작업장 화재는 연소물질에 따라 A~D급으로 분류하며, 그중 B급 화재는 유류화재이다.

따라서 A급을 전기화재, C급을 금속화재, D급을 일반화재로 연결한 것은 모두 틀린 설명이다.

리머가공은 이미 드릴로 뚫은 구멍을 더 정밀도가 높은 구멍으로 다듬는 후가공이다.

드릴 구멍은 진원도·표면정밀도가 낮으므로, 드릴가공 뒤에 리머로 내경을 정밀하게 다듬어 마무리한다. 즉 드릴가공이 먼저이고 리머가공은 그다음 공정이며, 구멍을 더 작게 만드는 작업도 아니다.

차축을 정비할 때 잭으로만 들고 작업하는 것은 위험한 방법으로, 안전수칙에 어긋난다.

잭은 들어올리는 용도일 뿐 지지용이 아니므로, 차량을 들어올린 뒤에는 반드시 스탠드(잭 스탠드)로 받쳐 고정한 후 작업해야 한다.

축전지를 급속충전할 때 접지 단자 케이블을 분리하는 이유는 충전전류가 차량 전기회로로 흘러 들어가 발전기의 다이오드가 손상되는 것을 막기 위해서다.

급속충전기는 큰 전류를 순간적으로 흘려보내는데, 케이블을 연결한 채로 충전하면 이 큰 전류가 발전기 회로 쪽으로도 흘러들어가 정류 다이오드를 손상시킬 위험이 있다.

차량을 잭으로 들어올려 작업할 때 앞·뒤를 동시에 들어올리는 것은 차체 균형이 무너지고 미끄러질 위험이 있어 틀린 방법이다.

• 한쪽을 먼저 들어올려 스탠드로 지지한 다음 다른 쪽을 들어올리는 방법은 올바른 수칙이다.
• 스탠드 대신 잭으로 지지한 채 작업해서는 안 된다.
• 차 밑에서 작업할 때는 이물질 낙하에 대비해 보안경을 반드시 착용해야 한다.

기동모터와 마그네트(마그네틱 스위치)의 작동점검은 엔진을 시동시키기 전, 즉 엔진이 정지된 상태에서 하는 점검이므로 시동된 상태의 점검사항이 아니다.

• 클러치의 연결 상태는 엔진 가동 중에 페달을 밟아보며 확인한다.
• 냉각수 온도 상승 여부는 엔진을 가동시켜야 확인할 수 있다.
• 엔진 작동 이상음도 엔진이 가동 중일 때 청취해서 점검한다.

발전기 구동벨트는 엔진 정지 상태에서 발전기 풀리에 거는 것이 안전하다.

엔진이 회전하는 상태에서 벨트를 걸면 손이나 옷이 회전하는 풀리에 말려들어갈 위험이 크기 때문이다.