[공유압기능사 필기] 15년 1회차
공유압기능사 필기 기출문제

15년 1회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

1 / 1
A4정답 포함
공유압기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

15년 1회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
전기제어에 사용되는 접점의 종류가 아닌 것은?
1a접점
2b접점
3c접점
4d접점
정답 및 해설

전기제어에서 접점의 종류가 아닌 것은 d접점이다.

접점은 작동할 때 닫히는가 열리는가로 나뉘고, 이 둘을 한 몸에 갖춘 전환 접점까지 세 가지로 동작 형태가 모두 포괄되므로 d접점이라는 분류는 쓰지 않는다.

나머지는 모두 실제 접점의 종류로 옳은 내용이다.

  • a접점은 평소 열려 있다가 작동하면 닫히는 상시 열림 접점이다.
  • b접점은 평소 닫혀 있다가 작동하면 열리는 상시 닫힘 접점이다.
  • c접점은 a접점과 b접점이 공통 단자를 함께 쓰는 전환 접점이다.
문제 2
난연성 유압유가 아닌 것은?
1석유계(石油係)
2인산 에스테르계
3유화계(乳化係)
4물 - 글리코올계
정답 및 해설

난연성 유압유가 아닌 것은 석유계 작동유이다.

석유계는 광유를 기유로 하므로 불이 붙기 쉬워, 화재 위험 장소용 난연성 작동유로 쓰지 않는다.

나머지는 모두 난연성 작동유로 옳은 내용이다.

  • 인산 에스테르계는 합성 난연성 작동유이다.
  • 유화계는 물과 기름을 유화시켜 물을 함유한 난연성 작동유이다.
  • 물-글리콜계는 물을 주성분으로 하는 난연성 작동유이다.
문제 3
오일 쿨러의 종류가 아닌 것은?
1증기식
2공랭식
3수랭식
4냉동식
정답 및 해설

오일 쿨러는 유압유나 윤활유의 온도를 낮추기 위해 열을 제거하는 장치로, 냉각 매체의 종류에 따라 분류된다. 공랭식(공기를 냉각매체로 사용), 수랭식(물을 냉각매체로 사용), 냉동식(냉동기를 이용한 강제냉각)이 오일 쿨러의 표준 분류이며, 증기식은 오일을 가열하는 장치이지 냉각하지 않으므로 오일 쿨러의 종류에 해당하지 않는다.

문제 4
다음 밸브 중 방향 제어 밸브에 속하는 것은?
1니들 밸브
2스로틀 밸브
3리듀싱 밸브
42포트 2위치 밸브
정답 및 해설

방향 제어 밸브는 유체의 흐름 경로를 변경하거나 차단하는 기능을 하며, 포트(연결점)와 위치(스풀 위치)로 분류된다. 니들 밸브, 스로틀 밸브, 리듀싱 밸브는 모두 유량 제어 또는 압력 제어를 목적으로 하는 밸브이고, 2포트 2위치 밸브는 2개의 포트와 2개의 위치(스풀의 전진·후진 상태)를 가져 유체 흐름의 경로를 전환하거나 차단하는 방향 제어 밸브에 해당한다.

문제 5
그림 1과 그림 2는 전기제어회로에서 사용되는 제어용 기기의 특성을 입력(i)과 출력(o)상태로 표현한 것이다. 이들이 각각 나타내는 것은?
1그림 1 : 소자 지연 타이머, 그림 2 : 여자 지연 타이머
2그림 1 : 소자 지연 타이머, 그림 2 : 소자 지연 타이머
3그림 1 : 여자 지연 타이머, 그림 2 : 여자 지연 타이머
4그림 1 : 여자 지연 타이머, 그림 2 : 소자 지연 타이머
정답 및 해설

그림 1은 여자 지연 타이머(입력이 들어오고 일정 시간 뒤 출력), 그림 2는 소자 지연 타이머(입력이 끊기고 일정 시간 뒤 출력 차단)의 특성이다.

그림 1에서 입력 i가 켜진 뒤 출력 o는 늦게 켜지고, 입력이 꺼지는 순간 출력도 바로 꺼진다. 켜질 때만 지연되므로 여자(통전) 지연, 즉 온 딜레이 동작이다.

그림 2에서 출력 o는 입력과 동시에 켜지지만, 입력이 꺼진 뒤에도 한동안 유지되다가 늦게 꺼진다. 꺼질 때만 지연되므로 소자(차단) 지연, 즉 오프 딜레이 동작이다.

두 그림을 같은 종류로 묶거나 순서를 바꾼 조합은 그림의 지연 위치(켜질 때와 꺼질 때)와 맞지 않는다.

문제 6
다음 중 압력 제어 밸브의 특성이 아닌 것은?
1유량특성
2압력조정특성
3인터폴로특성
4히스테리시스특성
문제 7
2개의 안정된 출력 상태를 가지고, 입력 유무에 관계없이 직전에 가해진 압력의 상태를 출력상태로서 유지하는 회로는?
1부스터 회로
2플립플롭 회로
3카운터 회로
4레지스터 회로
정답 및 해설

2개의 안정된 출력 상태를 가지며 입력이 제거되어도 직전 상태를 유지하는 특성은 플립플롭(flip-flop)의 정의와 정확히 일치한다.

플립플롭은 이진 정보(0 또는 1)를 저장하는 기본 메모리 소자로, 2개의 안정 상태를 가지고 있고, 외부 입력이 없어도 마지막으로 입력된 신호 상태를 유지한다는 특징이 있다.

  • 부스터 회로: 신호 증폭이 주 목적이다.
  • 카운터 회로: 펄스 계수가 주 목적이다.
  • 레지스터 회로: 다중 비트 데이터를 병렬로 저장하는 것이 주 목적이다.

따라서 이들은 문제의 조건과 맞지 않는다.

문제 8
다음 중 체적효율이 가장 높은 펌프는?
1외접 기어 펌프
2평형형 베인 펌프
3내접 기어 펌프
4회전 피스톤 펌프
문제 9
기호 요소 중 회전축, 레버, 피스톤 로드 등을 나타내는 기호는?
1반원
2정사각형
3복선
4일점쇄선
문제 10
공기 건조기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1건조제 재생 방법을 논 브리드식이라 부른다.
2흡착식은 실리카겔 등의 고체 흡착제를 사용한다.
3흡착식은 최대 -170[℃]까지의 저노점을 얻을 수 있다.
4수분 제거 방식에 따라 건조식, 흡착식으로 분류한다.
문제 11
기계 에너지를 유압 에너지로 변환시키는 장치는?
1유압모터
2유압펌프
3유압밸브
4유압실린더
정답 및 해설

기계 에너지를 유압 에너지로 바꾸는 장치는 유압펌프이다.

유압모터·유압실린더는 반대로 유압 에너지를 기계 에너지로 바꾸는 장치이다.

문제 12
공기압 조정유닛의 기능이 아닌 것은?
1여과 기능
2윤활 기능
3저장 기능
4압력 조절 기능
정답 및 해설

공기압 조정 유닛의 기능이 아닌 것은 저장 기능이다.

조정 유닛은 필터, 압력 조절기(레귤레이터), 윤활기를 합친 장치이며, 압축공기를 저장하는 일은 공기 탱크가 맡는다.

나머지는 모두 조정 유닛의 기능으로 옳은 내용이다.

  • 여과 기능은 필터가 이물질과 수분을 걸러 낸다.
  • 윤활 기능은 윤활기가 공기에 오일 안개를 공급한다.
  • 압력 조절 기능은 레귤레이터가 사용 압력을 일정하게 맞춘다.
문제 13
공압의 장점에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1큰 힘을 쉽게 얻을 수 있다.
2환경오염의 우려가 없다.
3에너지 축적이 용이하다.
4힘의 증폭이 용이하고 속도조절이 간단하다.
정답 및 해설

공압의 장점은 환경오염이 없고, 에너지 축적이 용이하며, 힘의 증폭과 속도조절이 간단하다는 점이다. 반면 1번 "큰 힘을 쉽게 얻을 수 있다"는 공압의 단점이다. 공압은 압축성이 크고 에너지 밀도가 낮아서 같은 부피의 유압에 비해 상대적으로 작은 힘만 발생시키며, 큰 힘을 얻으려면 실린더 직경을 크게 하거나 높은 압력을 사용해야 하므로 "쉽게" 얻을 수 없다.

문제 14
다음 유압 회로의 명칭은 무엇인가?
1로킹 회로
2재생 회로
3동조 회로
4속도 회로
문제 15
공압실린더의 전진 속도를 조절하기 위해 사용하는 밸브는?
1셧-오프 밸브
2방향 조절 밸브
3유량 조절 밸브
4압력 조절 밸브
정답 및 해설

공압 실린더의 전진 속도를 조절하는 밸브는 유량 조절 밸브이다.

실린더 속도는 공급·배기 유량에 좌우되므로 유량을 교축해 속도를 조절한다.

나머지는 속도 조절이 목적이 아니다.

  • 셧-오프 밸브는 흐름을 완전히 열거나 닫는 차단용이다.
  • 방향 조절 밸브는 흐름의 방향을 바꾸어 실린더의 전진·후진을 결정한다.
  • 압력 조절 밸브는 압력의 크기를 제어한다.
문제 16
다음에 설명하고 있는 요소의 도면기호는 어느 것인가?
1
2
3
4
정답 및 해설

설명된 요소는 속도조절 밸브(스로틀 밸브)와 체크밸브를 병렬로 조합한 미터아웃/미터인 유량제어 밸브로, 이를 나타내는 도면기호는 스로틀과 체크밸브가 병렬로 그려진 기호이다.

한쪽 방향은 조리개를 통해 유량(속도)을 조정하고 반대 방향은 체크밸브를 통해 자유롭게 흐르도록 구성된 한쪽 방향 유량조정 + 반대 방향 자유흐름 구조이다. 나머지 보기들은 단순 스로틀 밸브이거나 체크밸브 단독, 혹은 양방향 유량조정 기호 등으로 조건에 맞지 않는다.

문제 17
공압 시스템에서 부하의 변동시 비교적 안정된 속도가 얻어지는 속도제어 방법은?
1미터 인 방법
2미터 아웃 방법
3블리드 온 방법
4블리드 오프 방법
문제 18
공기의 압축성 때문에 스틱 슬립(Stick-slip) 현상이 생겨 속도가 안정되지 않을 때 이를 방지하기 위해 사용되는 기기는?
1증압기
2충격 방출기
3증폭기
4공유압 변환기
문제 19
진공발생기에서 진공이 발생하는 것은 어떤 원리를 이용한 것인가?
1샤를의 원리
2파스칼의 원리
3벤투리 원리
4토리첼리의 원리
정답 및 해설

진공발생기는 고속으로 흐르는 유체의 압력이 저하되는 현상을 이용하여 진공을 발생시킨다. 이는 벤투리 원리로, 유체가 좁은 부분을 통과할 때 속도가 증가하면서 그 부분의 정압이 감소하는 성질을 활용한다.

진공발생기는 압축 공기나 물이 좁은 노즐을 통해 고속 분사될 때 주변 압력이 낮아지는 효과를 이용하여 흡입 포트에서 진공을 만든다.

  • 샤를의 원리: 기체의 부피-온도 관계에 관한 것이다.
  • 파스칼의 원리: 유압 전달에 관한 것이다.
  • 토리첼리의 원리: 유체의 분출 속도에 관한 것이다.

따라서 이들은 진공 발생과는 무관하다.

문제 20
압력을 비중량으로 나눈 양정(Lift)의 단위는?
1[m]
2[N/m2]
3[mmHg]
4[kgf/cm2]
정답 및 해설

압력을 비중량으로 나눈 양정은 길이의 단위인 m이다.

H=PγH=\dfrac{P}{\gamma}

N/m2N/m3=m\dfrac{\mathrm{N/m^2}}{\mathrm{N/m^3}}=\mathrm{m}

나머지는 모두 압력의 단위이다.

  • N/m2\mathrm{N/m^2}는 압력의 SI 단위이다.
  • mmHg\mathrm{mmHg}는 수은주 높이로 나타내는 압력 단위이다.
  • kgf/cm2\mathrm{kgf/cm^2}는 공학 단위계의 압력 단위이다.
문제 21
OR 논리를 만족시키는 밸브는?
12압 밸브
2급속 배기 밸브
3셔틀 밸브
4압력 시퀀스 밸브
정답 및 해설

두 입력 중 어느 하나만 있어도 출력이 나오는 OR 논리를 만족시키는 밸브는 셔틀 밸브이다.

  • 2압 밸브는 두 입력이 모두 있어야 출력이 나오는 AND 논리용 밸브이다.
  • 급속 배기 밸브는 실린더의 배기를 빠르게 하기 위한 밸브이다.
  • 압력 시퀀스 밸브는 설정 압력에 도달해야 다음 동작을 순차적으로 개시시키는 밸브이다.
문제 22
다음 그림이 나타내는 회로의 명칭은?
1로킹 회로
2시퀀스 회로
3단락 회로
4브레이크 회로
정답 및 해설

도면은 편솔레노이드 스프링 복귀형 4/2way 밸브가 중립(스프링 복귀) 위치에서 실린더 양쪽 포트를 모두 막아 피스톤을 임의의 위치에서 고정시키는 구조를 보여준다. 실린더 운동 중 임의 지점에서 정지·고정시켜 자중이나 외력에 의한 이동을 방지하는 이러한 회로를 로킹(locking) 회로라 한다.

문제 23
용접식 압축기 중 가장 깨끗한 공기를 만들 수 있는 공기압축기는?
1피스톤 압축기
2축류식 압축기
3스크루 압축기
4다이어프램 압축기
문제 24
유압작동유가 구비하여야 할 조건이 아닌 것은?
1압축성이어야 한다.
2열을 방출시킬 수 있어야 한다.
3적절한 점도가 유지되어야 한다.
4장시간 사용하여도 화학적으로 안정되어야 한다.
정답 및 해설

작동유의 구비 조건이 아닌 것은 압축성이 있어야 한다는 내용이다.

작동유는 비압축성이어야 힘과 운동을 응답 지연 없이 전달한다.

나머지는 모두 작동유의 요구 조건으로 옳은 내용이다.

  • 열 방출이 잘되어야 작동 중 발생한 열을 탱크 등에서 내보내 온도 상승을 막는다.
  • 적절한 점도가 유지되어야 누설과 마찰 손실이 모두 작아진다.
  • 화학적 안정이 있어야 장시간 사용해도 산화·변질이 적다.
문제 25
포핏 방식의 방향 전환 밸브가 갖는 장점이 아닌 것은?
1누설이 거의 없다.
2밸브 이동 거리가 짧다.
3조작에 힘이 적게 든다.
4먼지, 이물질의 영향이 적다.
정답 및 해설

조작에 힘이 적게 드는 것은 포핏 방식의 장점이 아니라 오히려 단점으로, 포핏이 작은 면적에 높은 압력을 받기 때문에 조작력이 크게 필요한 편이다.

포핏 방식 방향 전환 밸브는 스풀 방식과 달리 포핏(핀 모양의 밸브 요소)이 수직으로 움직여 유로를 개폐하는 구조로, 다음과 같은 장점을 가진다.

  • 누설이 거의 없다: 포핏의 뛰어난 기밀성으로 인한 핵심 장점이다.
  • 밸브 이동 거리가 매우 짧다: 포핏이 상하로만 움직이기 때문이다.
  • 먼지나 이물질의 영향이 적다: 스풀 방식의 복잡한 측면 유로보다 단순하고 폐쇄된 구조이기 때문이다.
문제 26
피스톤에 공기 압력을 급격하게 작용시켜 피스톤을 고속으로 움직이며, 이때의 속도 에너지를 이용하는 공기압 실린더는?
1탠덤형 공압 실린더
2다위치형 공압 실린더
3텔레스코프형 공압 실린더
4임팩트 실린더형 공압 실린더
정답 및 해설

피스톤을 고속으로 움직여 속도 에너지를 이용하는 실린더는 임팩트 실린더이다.

급격한 공기 압력으로 피스톤에 큰 운동 에너지를 주어 타격, 프레스, 절단 등에 이용한다.

나머지는 구조 특징이 다르다.

  • 탠덤형은 두 개의 실린더를 직렬로 연결해 같은 지름으로 더 큰 출력을 얻는다.
  • 다위치형은 둘 이상의 실린더를 연결해 여러 위치를 정지시킬 수 있다.
  • 텔레스코프형은 다단의 튜브가 늘어나 짧은 몸체로 긴 행정을 얻는다.
문제 27
공압장치의 기본요소 중 구동부에 속하는 것은?
1여과기
2애프터 쿨러
3실린더
4루브리 케이터
정답 및 해설

공압장치의 기본요소는 압축부, 정화부, 제어부, 구동부로 나뉘는데, 구동부는 압축공기의 에너지를 기계적 일로 변환하는 최종 실행 요소다. 실린더는 압축공기를 받아 피스톤을 직선 왕복운동시키는 대표적인 구동 장치이고, 여과기·애프터 쿨러는 정화부에, 루브리케이터는 제어부에 속한다.

문제 28
유압 실린더의 피스톤 로드를 깨끗이 유지하기 위해 필요한 것은?
1쿠션 장치
2슬리브 실린더
3로드 와이퍼 시일
4피스톤 행정 제한 장치
정답 및 해설

유압 실린더의 피스톤 로드는 대기에 노출되어 있어 외부 먼지, 수분, 오염물질이 직접 접촉하므로, 이를 방지하기 위해 로드 와이퍼 시일(rod wiper seal)이 필요하다. 로드 와이퍼 시일은 피스톤 로드가 실린더 튜브를 출입할 때 로드 표면의 오염물을 제거하고 내부 유압유를 보호하는 역할을 한다. 쿠션 장치는 속도 제어, 슬리브 실린더는 구조 형식, 피스톤 행정 제한 장치는 스트로크 범위 제어로 로드 청결도와 무관하다.

문제 29
유압제어밸브 중 출구가 고압측 입구에 자동적으로 접속되는 동시에 저압측 입구를 닫는 작용을 하는 밸브는?
1셔틀 밸브
2셀렉터 밸브
3체크 밸브
4바이패스 밸브
정답 및 해설

셔틀 밸브(shuttle valve)는 두 개의 입구 중 더 높은 압력의 입구를 자동으로 선택하여 출구에 접속하고, 다른 입구(낮은 압력)를 동시에 차단하는 밸브다. 내부의 공 또는 슬라이더가 높은 압력 쪽으로 이동하면서 그쪽 입구를 개방하고 반대쪽을 막는 원리로 작동한다.

  • 셀렉터 밸브: 입구가 고압측으로만 자동 접속되는 것이 아니라 두 입구 중 하나를 선택하는 개념이다.
  • 체크 밸브: 역류 방지만 한다.
  • 바이패스 밸브: 압력 조절용이다.

따라서 이들과는 구별된다.

문제 30
검출용 스위치 중 무접촉형 스위치는?
1광전 스위치
2리밋 스위치
3압력 스위치
4마이크로 스위치
정답 및 해설

무접촉형 검출 스위치는 광전 스위치이다.

광전 스위치는 빛의 차단·반사로 물체를 검출하므로 대상과 접촉하지 않는다.

나머지는 일반적으로 기계적 접점이 개폐되는 방식이다.

  • 리밋 스위치는 물체가 작동편에 직접 닿아 접점을 개폐한다.
  • 압력 스위치는 유체 압력이 다이어프램·벨로스 등을 밀어 접점을 개폐한다.
  • 마이크로 스위치는 작동 버튼이 눌려 접점을 개폐한다.
문제 31
시퀀스도를 그리는 일반적인 방법으로 옳지 않은 것은?
1전원 모선은 상하 또는 좌우에 쓴다.
2아래(오른쪽) 제어 모선에 전등을 비롯한 부하를 그린다.
3위(왼쪽) 제어 모선에 누름 버튼 스위치, 감지기 등을 그린다.
4교류전원은 P(+), N(-), 직류전원은 (R), (T) 등으로 표시한다.
정답 및 해설

시퀀스도를 그리는 방법으로 옳지 않은 것은 교류와 직류 전원 표기를 서로 바꿔 놓은 내용이다.

교류전원은 R, S, T 등으로, 직류전원은 P(+)와 N(-)로 표시하므로 설명이 거꾸로 되었다.

나머지는 시퀀스도의 일반 작성법으로 옳은 내용이다.

  • 전원 모선은 상하 또는 좌우로 그린다.
  • 아래(오른쪽) 모선 쪽에 전등 같은 부하를 그린다.
  • 위(왼쪽) 모선 쪽에 누름 버튼 스위치, 감지기 등을 그린다.
문제 32
부하가 저항만으로 이루어진 교류회로에서 전압과 전류의 위상 관계는?
1전류는 전압과 동상이다.
2전류는 전압보다 위상이 90° 늦다.
3전류는 전압보다 위상이 90° 앞선다.
4전류는 전압보다 위상이 180° 늦다.
정답 및 해설

저항만으로 이루어진 교류회로에서는 옴의 법칙 V = IR이 그대로 적용되므로 전압과 전류 사이에 위상차가 발생하지 않는다. 즉, 전압이 최대값에 도달할 때 전류도 동시에 최대값에 도달하고, 영점을 통과하는 시점도 일치하므로 전류는 전압과 동상(위상차 0°)이다. 반면 인덕턴스가 있으면 전류가 90° 늦고, 커패시턴스가 있으면 전류가 90° 앞서는 것과는 다르다.

문제 33
그림과 같은 주파수 특성을 갖는 전기소자는?
1저항
2코일
3콘덴서
4다이오드
정답 및 해설

주파수가 높아질수록 리액턴스가 반비례로 줄어드는 그래프이므로 이 소자는 콘덴서이다.

콘덴서의 용량 리액턴스는 다음과 같다.
XC=12πfCX_C = \dfrac{1}{2\pi f C}
주파수 f가 커지면 X_C가 작아지는 반비례 곡선이 되어 그림의 쌍곡선 모양과 일치한다.

  • 저항: 저항값이 주파수와 관계없이 일정해 그래프가 수평선이 된다.
  • 코일: 유도 리액턴스 XL=2πfLX_L = 2\pi f L로 주파수에 비례해 커지므로 우상향 직선이 된다.
  • 다이오드: 한 방향으로만 전류를 흘리는 정류 소자로, 주파수에 반비례하는 리액턴스 특성을 갖지 않는다.
문제 34
3상 유도전동기의 회전방향을 바꾸기 위한 조치로 옳은 것은?
1전원의 주파수 변환
2전동기의 극수 변환
3전동기의 Y-△ 변환
4전원의 2상 접속 변환
정답 및 해설

3상 유도전동기의 회전 방향은 전원 3선 중 2선의 접속을 바꾸면 반대가 된다.

두 상의 순서가 바뀌면 회전 자기장의 방향이 반대가 되어 전동기도 반대로 돈다.

  • 주파수 변환은 회전 속도를 바꿀 뿐 방향을 바꾸지 못한다.
  • 극수 변환도 회전 속도를 바꾸는 방법이다.
  • Y-△ 변환은 기동 전류를 줄이기 위한 결선 방식으로 회전 방향과 관계없다.
문제 35
저항만의 부하로 이루어진 단상 교류회로에서 전원 실효전압 V[V], 실효전류 I[A]가 흐른다면 단상전력 P[W]는?
1P=VI
2P=√2VI
3
4P=√3VI
정답 및 해설

저항만 있는 단상 교류회로의 전력은 P = VI이다.

단상 전력은 P=VIcos⁡θP = VI\cos\theta이고, 저항 부하는 전압과 전류가 동상이라 역률 cos⁡θ=1\cos\theta = 1이다. 따라서 실효전압과 실효전류를 곱한 P = VI가 된다.

  • P = √2VI: 실효값에 √2를 곱하는 것은 최댓값으로 바꾸는 관계로, 실효값으로 주어진 전력식과 다르다.
  • 그림 보기 P=12VIP = \dfrac{1}{\sqrt{2}}VI: 실효값끼리 곱하면 이미 평균 전력이므로 추가로 1/√2를 곱하지 않는다.
  • P = √3VI: 3상 회로의 피상전력 식으로, 단상 회로에는 쓰지 않는다.
문제 36
전기적 신호를 파형으로 보면서 관찰하게 만든 전기ㆍ전자계측기는?
1함수발생기
2오실로스코프
3디지털 멀티미터
4진동편형 주파수계
정답 및 해설

전기 신호를 파형으로 보면서 관찰하는 계측기는 오실로스코프(oscilloscope)다. 오실로스코프는 시간축과 전압축을 가진 화면에 신호의 파형을 실시간으로 표시하여 전압, 주파수, 위상 등을 시각적으로 관찰할 수 있다. 함수발생기는 신호를 발생시키는 장비이고, 디지털 멀티미터는 전압·전류·저항 등을 수치로 표시하며, 진동편형 주파수계는 주파수를 측정하는 장비로 파형 관찰 목적과 맞지 않는다.

문제 37
직류 미소전류의 측정방법에 관한 설명으로 옳은 것은?
1직류 전류의 측정에는 주로 가동 철편형 계기가 사용 된다.
2전류계는 전류의 크기를 측정하고자 하는 회로에 병렬로 연결한다.
3전류의 크기가 얼마나 되겠는지를 미리 짐작한 후 예상 값보다 작은 눈금의 전류계를 선택하여야 한다.
4전원장치의 (+)극 쪽에 연결된 도선은 전류계의 (+)단자에, (-)극 쪽에 연결된 도선은 전류계의 (-)단자에 연결한다.
정답 및 해설

직류 미소전류를 측정할 때는 전원의 (+)극 쪽 도선을 전류계의 (+)단자에, (-)극 쪽 도선을 전류계의 (-)단자에 연결해야 한다.

  • 직류 전류 측정에는 가동 철편형이 아니라 가동 코일형 계기가 주로 쓰인다.
  • 전류계는 회로에 병렬이 아니라 직렬로 연결한다.
  • 예상 값보다 작은 눈금이 아니라 큰 눈금의 전류계를 선택해 계기 손상을 막아야 한다.
문제 38
저항 R인 전선의 길이를 2배로 하고, 단면적은 1/2로 변화하였을 때의 저항은 얼마인가?
11/2 R
22R
34R
48R
정답 및 해설

길이를 2배, 단면적을 1/2로 하면 저항은 4R이 된다.

R=ρLAR=\rho\dfrac{L}{A}

R′=ρ2LA/2=4ρLA=4RR^{\prime}=\rho\dfrac{2L}{A/2}=4\rho\dfrac{L}{A}=4R

  • 12R\dfrac{1}{2}R은 저항이 줄어든 값인데, 길이 증가와 단면적 감소는 모두 저항을 키우므로 맞지 않는다.
  • 2R2R은 길이 변화만 반영하고 단면적 변화를 빠뜨린 값이다.
  • 8R8R은 계산값 4R4R의 두 배로 맞지 않는다.
문제 39
전동기의 정ㆍ운전회로에서 다른 계전기의 동시동작을 금지시키는 회로는?
1비반전 회로
2정지우선회로
3인터록 회로
4기동우선회로
정답 및 해설

전동기의 정·운전회로에서 여러 계전기의 동시동작을 방지하려면 인터록(interlock) 회로를 사용한다. 인터록 회로는 정방향 접점이 폐쇄되면 역방향 회로를 자동으로 차단하고, 역방향 접점이 폐쇄되면 정방향 회로를 차단하여 상호 배타적으로 동작하도록 제어한다. 비반전 회로는 신호 위상 관계, 정지우선회로는 정지 신호 우선성, 기동우선회로는 기동 신호 우선성을 각각 다루는 회로이므로 동시동작 금지와는 무관하다.

문제 40
그림과 같은 회로도를 갖는 기본 논리 게이트의 논리식은?
1Y = A∙B
2Y = A + B
3Y = A + A∙B
4Y = A ∩ B
정답 및 해설

두 다이오드의 출력이 한 점에 모이고 저항 R로 접지된 회로는 다이오드 OR 게이트이므로 논리식은 Y = A + B이다.

그림에서 입력 A·B는 각각 다이오드의 애노드에 연결되고, 캐소드가 출력 Y에 함께 묶인 뒤 R을 거쳐 GND로 간다. A나 B 중 하나라도 높은 전압이면 그 다이오드가 도통해 Y가 높아지고, 둘 다 낮을 때만 R에 의해 Y가 0이 된다.

  • Y = A∙B: AND 게이트의 식으로, 다이오드 AND는 다이오드 방향이 반대이고 저항이 전원(풀업) 쪽에 연결된다.
  • Y = A + A∙B: 흡수 법칙으로 Y = A가 되어 B 입력만 높을 때 출력이 나오는 그림의 동작과 맞지 않는다.
  • Y = A ∩ B: 교집합으로 AND와 같은 의미이다.
문제 41
정류회로에 커패시터 필터를 사용하는 이유는?
1용량의 감소를 위하여
2소음을 감소시키기 위하여
32배의 직류값을 얻기 위하여
4직류에 가까운 파형을 얻기 위하여
정답 및 해설

정류회로의 출력은 맥동하는 파형(리플)을 포함하고 있으며, 커패시터 필터는 충방전 특성을 이용하여 이 리플을 평탄화함으로써 직류에 가까운 안정적인 파형을 얻기 위해 사용된다. 커패시터는 교류 성분(리플)은 통과시켜 방전하고 직류 성분은 유지하는 특성으로, 출력 전압의 변동폭을 최소화한다. 따라서 정답은 직류에 가까운 파형을 얻기 위하여이다.

문제 42
220[V], 40[W]의 형광등 10개를 4시간 동안 사용했을 때의 소비전력량은 몇 [kWh]인가?
10.16
21.6
38.8
416
정답 및 해설

소비전력량은 1.6 kWh이다.

전력량은 전력과 시간의 곱이며, 정격 전력 40 W는 이미 전압 조건을 반영한 값이라 220 V를 다시 곱하지 않는다.

W=40 W×10×4 h=1600 Wh=1.6 kWhW=40\ \mathrm{W}\times 10\times 4\ \mathrm{h}=1600\ \mathrm{Wh}=1.6\ \mathrm{kWh}

  • 0.16 kWh0.16\ \mathrm{kWh}는 계산값보다 10배 작다.
  • 8.8 kWh8.8\ \mathrm{kWh}는 계산값과 다르며, 전력에 전압을 곱하는 것은 올바른 식이 아니다.
  • 16 kWh16\ \mathrm{kWh}는 계산값보다 10배 크다.
문제 43
도체의 저항값에 관한 설명으로 옳은 것은?
1전압에 비례하고, 전류와는 반비례한다.
2전류에 비례하고, 전압과는 반비례한다.
3도체의 고유저항에 비례하고, 길이에 반비례한다.
4도체의 고유저항에 반비례하고, 길이에 비례한다.
문제 44
정전용량이 2[µF]인 콘덴서의 1[kHz]에서의 용량 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?
115.9
279.6
3159
4796
정답 및 해설

용량 리액턴스는 약 79.6 Ω이다.

XC=12πfCX_C=\dfrac{1}{2\pi fC}

XC=12π×1000×2×10−6≈79.6 ΩX_C=\dfrac{1}{2\pi\times 1000\times 2\times 10^{-6}}\approx 79.6\ \Omega

  • 15.9 Ω15.9\ \Omega은 계산값의 약 1/5로 맞지 않는다.
  • 159 Ω159\ \Omega은 정전용량을 1 μF1\ \mu\mathrm{F}로 넣었을 때의 값으로, 계산값의 두 배이다.
  • 796 Ω796\ \Omega은 계산값의 10배로 자릿수가 맞지 않는다.
문제 45
직류발전기의 주요 부분 중 기전력이 유도되는 부분은?
1계자
2브러시
3전기자
4정류자
정답 및 해설

직류발전기에서 기전력이 유도되는 부분은 전기자이다.

전기자 권선이 자속을 끊으며 회전할 때 기전력이 발생한다.

나머지는 역할이 다르다.

  • 계자는 자속을 만드는 부분이다.
  • 브러시는 회전하는 정류자에 접촉해 외부 회로로 전류를 내보낸다.
  • 정류자는 전기자에 생긴 교류 기전력을 직류로 바꾼다.
문제 46
일반적으로 제도에서 사용할 수 있는 척도로 틀린 것은?
110 : 1
25 : 1
33 : 1
42 : 1
정답 및 해설

제도에서 쓸 수 없는 척도는 3 : 1이다.

KS(ISO 5455 기준)의 권장 확대 척도는 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1, 20 : 1, 50 : 1이며, 3 : 1은 여기에 들어 있지 않다.

나머지는 권장 척도로 옳은 내용이다.

  • 10 : 1은 권장 확대 척도이다.
  • 5 : 1은 권장 확대 척도이다.
  • 2 : 1은 권장 확대 척도이다.
문제 47
제3각법 정투상도에서 저면도의 배치 위치로 옳은 것은?
1정면도의 아래쪽
2정면도의 오른쪽
3정면도의 위쪽
4정면도의 왼쪽
정답 및 해설

제3각법에서 저면도는 정면도의 아래쪽에 놓는다.

제3각법은 눈과 물체 사이에 투상면을 두므로, 아래에서 본 모양이 정면도 아래에 나타난다.

나머지 위치는 다른 도면의 자리이다.

  • 정면도의 오른쪽은 우측면도 자리이다.
  • 정면도의 위쪽은 평면도 자리이다.
  • 정면도의 왼쪽은 좌측면도 자리이다.
문제 48
다음 제3각 정투상도에 해당하는 입체도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

세 투상도가 모두 맞는 입체는 ㄱ자 평면 위 전체가 하나의 경사면으로 덮이고 앞쪽 왼쪽 블록이 낮게 시작하는 입체도이다.

평면도는 뒤쪽이 전체 폭, 앞쪽은 왼쪽만 튀어나온 ㄱ자이고 내부선이 없다. 우측면도는 앞쪽이 낮고 뒤쪽 끝까지 경사선이 끊김 없이 올라가며, 중간의 세로선은 오른쪽 부분이 시작되는 깊이를 나타낸다. 정면도에서 왼쪽 아래 가로선은 왼쪽 블록 앞면의 높이, 오른쪽 사각형 위 가로선은 뒤로 물러난 오른쪽 부분 앞면의 높이로, 둘 다 같은 경사면 위의 높이와 일치한다.

  • 왼쪽 각기둥 윗면이 수평이고 경사면이 그 뒤에서 시작하는 입체: 우측면도 앞쪽에 수평 구간이 생겨 주어진 우측면도와 다르다.
  • 뒤쪽이 수평 윗면을 가진 직육면체 벽이고 앞쪽 블록만 경사진 입체: 우측면도 뒤쪽 윗부분이 수평으로 그려져야 하고, 평면도에도 벽 앞면 위 모서리를 나타내는 가로선이 전체 폭으로 생긴다.
  • 경사면 맨 뒤에 좁은 수평 띠가 있는 입체: 평면도 뒤쪽 가장자리 근처에 가로선이 하나 더 생기고 우측면도 위쪽에도 수평 구간이 생겨 주어진 투상도와 다르다.
문제 49
치수에 사용하는 기호와 그 설명이 잘못 연결된 것은?
1정사각형의 변 - □
2구의 반지름 - R
3지름 - ø
445° 모따기 - C
정답 및 해설

구의 반지름을 나타내는 기호는 SR이며, 단순히 R만 표기하면 일반 원호의 반지름을 뜻한다.

따라서 구의 반지름을 R로 표기한 연결은 잘못된 것이다.

정사각형의 변을 □, 지름을 ø, 45° 모떼기를 C로 표기하는 것은 올바른 연결이다.

문제 50
기계재료 기호 SM 15CK에서 “15”가 의미하는 것은?
1침탄 깊이
2최저 인장강도
3탄소 함유량
4최대 인장강도
정답 및 해설

SM 15CK의 15는 탄소 함유량을 뜻한다.

SM은 기계구조용 탄소강이며, 뒤의 숫자는 탄소 함유량(약 0.15 %)을, CK는 침탄용임을 나타낸다.

나머지는 이 숫자의 의미가 아니다.

  • 침탄 깊이는 기호에 표시하지 않으며, CK는 침탄 용도임을 알릴 뿐이다.
  • 최저 인장강도는 SS 같은 일반구조용 압연강재 기호에서 숫자가 나타내는 값으로, SM 다음 숫자와는 다르다.
  • 최대 인장강도도 SM 다음 숫자가 나타내는 값이 아니며, 이 자리의 숫자는 탄소 함유량이다.
문제 51
다음 입체도에서 화살표 방향이 정면일 때 우측면도로 가장 적합한 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

우측면도는 사각형 안에 왼쪽 중간 높이에서 오른쪽 위 모서리로 올라가는 실선이 하나 그어진 그림이다.

입체는 직육면체에서 정면과 우측면이 만나는 위쪽 모서리 부분을 비스듬히 잘라낸 형태로, 절단면은 정면 왼쪽 위 꼭짓점, 뒤쪽 오른쪽 위 꼭짓점, 정면과 우측면이 만나는 모서리의 중간 높이 점을 잇는다. 오른쪽에서 보면 우측면의 윗변이 앞쪽(도면의 왼쪽)은 낮고 뒤쪽(오른쪽)은 최고 높이까지 올라가는 경사선으로 보이고, 정면 왼쪽 위 꼭짓점이 최고 높이라 외곽은 온전한 사각형이 된다.

  • 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 내려가는 경사선이 있는 그림: 화살표 방향에서 본 정면도의 모양이다.
  • 사각형 안에 두 실선이 X자로 교차하는 그림: 오른쪽에서 보이는 경사 모서리는 하나뿐이어서 맞지 않는다.
  • 실선 V자와 숨은선이 함께 있는 그림: 절단부는 바깥에 드러나 있어 숨은선이 생기지 않고, 경사선도 하나뿐이다.
문제 52
그림에서“①”의 선 명칭으로 옳은 것은?
1파단선
2절단선
3피치선
4숨은선
정답 및 해설

단면 A-A를 지시하기 위해 절단 위치를 표시하고 화살표로 투상 방향을 나타내는 선(①)은 절단선이며, 일점쇄선의 양 끝을 굵게 표시하여 사용한다. 파단선은 부품의 일부를 생략할 때, 피치선은 반복되는 도형의 기준 위치 표시에, 숨은선은 보이지 않는 부분의 형상 표시에 사용되므로 해당되지 않는다.

문제 53
평 벨트와 비교한 V 벨트 전동의 특성이 아닌 것은?
1설치면적이 넓어 큰 공간이 필요하다.
2비교적 작은 장력으로 큰 회전력을 전달할 수 있다.
3운전이 정숙하다.
4마찰력이 평 벨트보다 크고 미끄럼이 적다.
정답 및 해설

V벨트 전동은 쐐기 단면이 풀리 홈에 물려 마찰력이 크므로 평벨트보다 설치면적이 작고 축간거리가 짧아도 사용할 수 있다.

따라서 설치면적이 넓어 큰 공간이 필요하다는 설명은 V벨트의 특성이 아니라 오히려 평벨트에 가까운 설명이다.

작은 장력으로 큰 회전력을 전달하고, 쐐기 작용으로 마찰력이 커 미끄럼이 적으며, 이음매 없는 벨트를 사용해 충격이 적고 운전이 정숙한 것은 모두 V벨트의 실제 특성이다.

문제 54
두 물체 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 결합하는데 사용하는 볼트는?
1기초볼트
2아이볼트
3나비볼트
4스테이볼트
정답 및 해설

스테이볼트는 두 물체 사이의 거리를 일정하게 유지하면서 체결하는 데 사용하는 볼트이다.

기초볼트는 기계나 구조물을 기초 콘크리트에 고정할 때, 아이볼트는 무거운 물체를 매달아 이동할 때, 나비볼트는 손으로 자주 풀고 조이는 곳에 사용되어 용도가 다르다.

문제 55
시험 전 단면적이 6[mm2], 시험 후 단면적이 1.5[mm2]일 때 단면적수축률은?
125[%]
245[%]
355[%]
475[%]
정답 및 해설

단면적 수축률은 75 %이다.

단면 수축률은 줄어든 단면적을 원래 단면적으로 나눈 값이다.

φ=A0−A1A0×100=6−1.56×100=75 %\varphi=\dfrac{A_0-A_1}{A_0}\times 100=\dfrac{6-1.5}{6}\times 100=75\ \%

  • 25 %25\ \%는 시험 후 단면적을 원래 단면적으로 나눈 남은 비율(1.56\dfrac{1.5}{6})이다.
  • 45 %45\ \%는 계산값 75 %75\ \%와 맞지 않는다.
  • 55 %55\ \%도 계산값 75 %75\ \%와 맞지 않는다.
문제 56
축이 회전하는 중에 임의로 회전력을 차단할 수 있는 것은?
1커플링
2스플라인
3크랭크
4클러치
정답 및 해설

축이 회전하는 중에 임의로 회전력을 차단할 수 있는 장치는 클러치이다. 클러치는 두 축 사이의 동력 전달을 필요에 따라 연결하거나 단절할 수 있는 기계요소로, 엔진이나 원동기가 회전하는 상태에서도 언제든지 동력 전달을 차단할 수 있다. 커플링은 두 축을 영구적으로 연결하는 요소이고, 스플라인은 축과 허브 사이의 회전력을 전달하는 홈 구조이며, 크랭크는 직선운동을 회전운동으로 변환하는 기구로서 모두 임의의 차단 기능이 없다.

문제 57
고정 원판식 코일에 전류를 통하면, 전자력에 의하여 회전 원판이 잡아 당겨져 브레이크가 걸리고, 전류를 끊으면 스프링 작용으로 원판이 떨어져 회전을 계속하는 브레이크는?
1밴드 브레이크
2디스크 브레이크
3전자 브레이크
4블록 브레이크
정답 및 해설

고정 원판식 코일에 전류를 흘려 전자력으로 회전원판을 흡인해 제동하고, 전류를 끊으면 스프링 힘으로 원판이 떨어져 회전을 계속하는 브레이크는 전자 브레이크이다.

전자 브레이크는 전자석의 흡인력을 이용해 마찰판을 붙였다 떼었다 하는 방식으로 원격 제어와 빠른 응답이 가능하다.

밴드 브레이크·블록 브레이크는 기계적 레버나 밴드로 직접 조작하는 방식이고, 디스크 브레이크는 유압 등으로 패드를 압착하는 방식으로 전자력 흡인 방식과는 작동 원리가 다르다.

문제 58
기계요소 부품 중에서 직접 전동용 기계요소에 속하는 것은?
1벨트
2기어
3로프
4체인
정답 및 해설

직접 전동은 두 축이 직접 맞닿아 회전력을 전달하는 방식이며, 기어는 톱니가 직접 맞물려 동력을 전달하므로 직접 전동 기계요소에 해당한다. 벨트, 로프, 체인은 모두 중간 매개체(벨트, 로프, 체인)를 이용하는 간접 전동 방식이므로 직접 전동 기계요소가 아니다.

문제 59
지름 50[mm]인 원형 단면에 하중 4,500[N]이 작용할 때 발생되는 응력은 약 몇[n/mm2]인가?
12.3
24.6
323.3
446.6
정답 및 해설

작용 응력은 약 2.3 N/mm²이다.

응력은 하중을 단면적으로 나눈 값이며, 원형 단면의 면적은 A=πd24A=\dfrac{\pi d^2}{4}이다.

σ=FA=4500π×502/4=45001963.5≈2.3 N/mm2\sigma=\dfrac{F}{A}=\dfrac{4500}{\pi\times 50^2/4}=\dfrac{4500}{1963.5}\approx 2.3\ \mathrm{N/mm^2}

  • 4.6 N/mm24.6\ \mathrm{N/mm^2}는 계산값의 약 두 배로 맞지 않는다.
  • 23.3 N/mm223.3\ \mathrm{N/mm^2}는 계산값의 약 10배로 자릿수가 맞지 않는다.
  • 46.6 N/mm246.6\ \mathrm{N/mm^2}는 계산값의 약 20배로 맞지 않는다.
문제 60
너트의 밑면에 넓은 원형 플랜지가 붙어있는 너트는?
1와셔붙이 너트
2육각너트
3판 너트
4캡 너트
정답 및 해설

와셔붙이 너트는 너트의 밑면에 넓은 원형 플랜지가 일체로 부착된 구조로, 별도의 와셔 없이 높은 조임력을 유지하면서 체결면의 손상을 방지한다. 육각너트는 평면 육각 형태일 뿐 플랜지가 없고, 판 너트는 잠금용 홈이 있는 너트이며, 캡 너트는 폐쇄형 원통 구조로 노출된 볼트를 보호하는 기능을 한다.

공유압기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com
15년 1회차
총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함
문제 1
전기제어에 사용되는 접점의 종류가 아닌 것은?
1a접점
2b접점
3c접점
4d접점
정답 및 해설

전기제어에서 접점의 종류가 아닌 것은 d접점이다.

접점은 작동할 때 닫히는가 열리는가로 나뉘고, 이 둘을 한 몸에 갖춘 전환 접점까지 세 가지로 동작 형태가 모두 포괄되므로 d접점이라는 분류는 쓰지 않는다.

나머지는 모두 실제 접점의 종류로 옳은 내용이다.

  • a접점은 평소 열려 있다가 작동하면 닫히는 상시 열림 접점이다.
  • b접점은 평소 닫혀 있다가 작동하면 열리는 상시 닫힘 접점이다.
  • c접점은 a접점과 b접점이 공통 단자를 함께 쓰는 전환 접점이다.
문제 2
난연성 유압유가 아닌 것은?
1석유계(石油係)
2인산 에스테르계
3유화계(乳化係)
4물 - 글리코올계
정답 및 해설

난연성 유압유가 아닌 것은 석유계 작동유이다.

석유계는 광유를 기유로 하므로 불이 붙기 쉬워, 화재 위험 장소용 난연성 작동유로 쓰지 않는다.

나머지는 모두 난연성 작동유로 옳은 내용이다.

  • 인산 에스테르계는 합성 난연성 작동유이다.
  • 유화계는 물과 기름을 유화시켜 물을 함유한 난연성 작동유이다.
  • 물-글리콜계는 물을 주성분으로 하는 난연성 작동유이다.
문제 3
오일 쿨러의 종류가 아닌 것은?
1증기식
2공랭식
3수랭식
4냉동식
정답 및 해설

오일 쿨러는 유압유나 윤활유의 온도를 낮추기 위해 열을 제거하는 장치로, 냉각 매체의 종류에 따라 분류된다. 공랭식(공기를 냉각매체로 사용), 수랭식(물을 냉각매체로 사용), 냉동식(냉동기를 이용한 강제냉각)이 오일 쿨러의 표준 분류이며, 증기식은 오일을 가열하는 장치이지 냉각하지 않으므로 오일 쿨러의 종류에 해당하지 않는다.

문제 4
다음 밸브 중 방향 제어 밸브에 속하는 것은?
1니들 밸브
2스로틀 밸브
3리듀싱 밸브
42포트 2위치 밸브
정답 및 해설

방향 제어 밸브는 유체의 흐름 경로를 변경하거나 차단하는 기능을 하며, 포트(연결점)와 위치(스풀 위치)로 분류된다. 니들 밸브, 스로틀 밸브, 리듀싱 밸브는 모두 유량 제어 또는 압력 제어를 목적으로 하는 밸브이고, 2포트 2위치 밸브는 2개의 포트와 2개의 위치(스풀의 전진·후진 상태)를 가져 유체 흐름의 경로를 전환하거나 차단하는 방향 제어 밸브에 해당한다.

문제 5
그림 1과 그림 2는 전기제어회로에서 사용되는 제어용 기기의 특성을 입력(i)과 출력(o)상태로 표현한 것이다. 이들이 각각 나타내는 것은?
1그림 1 : 소자 지연 타이머, 그림 2 : 여자 지연 타이머
2그림 1 : 소자 지연 타이머, 그림 2 : 소자 지연 타이머
3그림 1 : 여자 지연 타이머, 그림 2 : 여자 지연 타이머
4그림 1 : 여자 지연 타이머, 그림 2 : 소자 지연 타이머
정답 및 해설

그림 1은 여자 지연 타이머(입력이 들어오고 일정 시간 뒤 출력), 그림 2는 소자 지연 타이머(입력이 끊기고 일정 시간 뒤 출력 차단)의 특성이다.

그림 1에서 입력 i가 켜진 뒤 출력 o는 늦게 켜지고, 입력이 꺼지는 순간 출력도 바로 꺼진다. 켜질 때만 지연되므로 여자(통전) 지연, 즉 온 딜레이 동작이다.

그림 2에서 출력 o는 입력과 동시에 켜지지만, 입력이 꺼진 뒤에도 한동안 유지되다가 늦게 꺼진다. 꺼질 때만 지연되므로 소자(차단) 지연, 즉 오프 딜레이 동작이다.

두 그림을 같은 종류로 묶거나 순서를 바꾼 조합은 그림의 지연 위치(켜질 때와 꺼질 때)와 맞지 않는다.

문제 6
다음 중 압력 제어 밸브의 특성이 아닌 것은?
1유량특성
2압력조정특성
3인터폴로특성
4히스테리시스특성
문제 7
2개의 안정된 출력 상태를 가지고, 입력 유무에 관계없이 직전에 가해진 압력의 상태를 출력상태로서 유지하는 회로는?
1부스터 회로
2플립플롭 회로
3카운터 회로
4레지스터 회로
정답 및 해설

2개의 안정된 출력 상태를 가지며 입력이 제거되어도 직전 상태를 유지하는 특성은 플립플롭(flip-flop)의 정의와 정확히 일치한다.

플립플롭은 이진 정보(0 또는 1)를 저장하는 기본 메모리 소자로, 2개의 안정 상태를 가지고 있고, 외부 입력이 없어도 마지막으로 입력된 신호 상태를 유지한다는 특징이 있다.

  • 부스터 회로: 신호 증폭이 주 목적이다.
  • 카운터 회로: 펄스 계수가 주 목적이다.
  • 레지스터 회로: 다중 비트 데이터를 병렬로 저장하는 것이 주 목적이다.

따라서 이들은 문제의 조건과 맞지 않는다.

문제 8
다음 중 체적효율이 가장 높은 펌프는?
1외접 기어 펌프
2평형형 베인 펌프
3내접 기어 펌프
4회전 피스톤 펌프
문제 9
기호 요소 중 회전축, 레버, 피스톤 로드 등을 나타내는 기호는?
1반원
2정사각형
3복선
4일점쇄선
문제 10
공기 건조기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1건조제 재생 방법을 논 브리드식이라 부른다.
2흡착식은 실리카겔 등의 고체 흡착제를 사용한다.
3흡착식은 최대 -170[℃]까지의 저노점을 얻을 수 있다.
4수분 제거 방식에 따라 건조식, 흡착식으로 분류한다.
문제 11
기계 에너지를 유압 에너지로 변환시키는 장치는?
1유압모터
2유압펌프
3유압밸브
4유압실린더
정답 및 해설

기계 에너지를 유압 에너지로 바꾸는 장치는 유압펌프이다.

유압모터·유압실린더는 반대로 유압 에너지를 기계 에너지로 바꾸는 장치이다.

문제 12
공기압 조정유닛의 기능이 아닌 것은?
1여과 기능
2윤활 기능
3저장 기능
4압력 조절 기능
정답 및 해설

공기압 조정 유닛의 기능이 아닌 것은 저장 기능이다.

조정 유닛은 필터, 압력 조절기(레귤레이터), 윤활기를 합친 장치이며, 압축공기를 저장하는 일은 공기 탱크가 맡는다.

나머지는 모두 조정 유닛의 기능으로 옳은 내용이다.

  • 여과 기능은 필터가 이물질과 수분을 걸러 낸다.
  • 윤활 기능은 윤활기가 공기에 오일 안개를 공급한다.
  • 압력 조절 기능은 레귤레이터가 사용 압력을 일정하게 맞춘다.
문제 13
공압의 장점에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
1큰 힘을 쉽게 얻을 수 있다.
2환경오염의 우려가 없다.
3에너지 축적이 용이하다.
4힘의 증폭이 용이하고 속도조절이 간단하다.
정답 및 해설

공압의 장점은 환경오염이 없고, 에너지 축적이 용이하며, 힘의 증폭과 속도조절이 간단하다는 점이다. 반면 1번 "큰 힘을 쉽게 얻을 수 있다"는 공압의 단점이다. 공압은 압축성이 크고 에너지 밀도가 낮아서 같은 부피의 유압에 비해 상대적으로 작은 힘만 발생시키며, 큰 힘을 얻으려면 실린더 직경을 크게 하거나 높은 압력을 사용해야 하므로 "쉽게" 얻을 수 없다.

문제 14
다음 유압 회로의 명칭은 무엇인가?
1로킹 회로
2재생 회로
3동조 회로
4속도 회로
문제 15
공압실린더의 전진 속도를 조절하기 위해 사용하는 밸브는?
1셧-오프 밸브
2방향 조절 밸브
3유량 조절 밸브
4압력 조절 밸브
정답 및 해설

공압 실린더의 전진 속도를 조절하는 밸브는 유량 조절 밸브이다.

실린더 속도는 공급·배기 유량에 좌우되므로 유량을 교축해 속도를 조절한다.

나머지는 속도 조절이 목적이 아니다.

  • 셧-오프 밸브는 흐름을 완전히 열거나 닫는 차단용이다.
  • 방향 조절 밸브는 흐름의 방향을 바꾸어 실린더의 전진·후진을 결정한다.
  • 압력 조절 밸브는 압력의 크기를 제어한다.
문제 16
다음에 설명하고 있는 요소의 도면기호는 어느 것인가?
1
2
3
4
정답 및 해설

설명된 요소는 속도조절 밸브(스로틀 밸브)와 체크밸브를 병렬로 조합한 미터아웃/미터인 유량제어 밸브로, 이를 나타내는 도면기호는 스로틀과 체크밸브가 병렬로 그려진 기호이다.

한쪽 방향은 조리개를 통해 유량(속도)을 조정하고 반대 방향은 체크밸브를 통해 자유롭게 흐르도록 구성된 한쪽 방향 유량조정 + 반대 방향 자유흐름 구조이다. 나머지 보기들은 단순 스로틀 밸브이거나 체크밸브 단독, 혹은 양방향 유량조정 기호 등으로 조건에 맞지 않는다.

문제 17
공압 시스템에서 부하의 변동시 비교적 안정된 속도가 얻어지는 속도제어 방법은?
1미터 인 방법
2미터 아웃 방법
3블리드 온 방법
4블리드 오프 방법
문제 18
공기의 압축성 때문에 스틱 슬립(Stick-slip) 현상이 생겨 속도가 안정되지 않을 때 이를 방지하기 위해 사용되는 기기는?
1증압기
2충격 방출기
3증폭기
4공유압 변환기
문제 19
진공발생기에서 진공이 발생하는 것은 어떤 원리를 이용한 것인가?
1샤를의 원리
2파스칼의 원리
3벤투리 원리
4토리첼리의 원리
정답 및 해설

진공발생기는 고속으로 흐르는 유체의 압력이 저하되는 현상을 이용하여 진공을 발생시킨다. 이는 벤투리 원리로, 유체가 좁은 부분을 통과할 때 속도가 증가하면서 그 부분의 정압이 감소하는 성질을 활용한다.

진공발생기는 압축 공기나 물이 좁은 노즐을 통해 고속 분사될 때 주변 압력이 낮아지는 효과를 이용하여 흡입 포트에서 진공을 만든다.

  • 샤를의 원리: 기체의 부피-온도 관계에 관한 것이다.
  • 파스칼의 원리: 유압 전달에 관한 것이다.
  • 토리첼리의 원리: 유체의 분출 속도에 관한 것이다.

따라서 이들은 진공 발생과는 무관하다.

문제 20
압력을 비중량으로 나눈 양정(Lift)의 단위는?
1[m]
2[N/m2]
3[mmHg]
4[kgf/cm2]
정답 및 해설

압력을 비중량으로 나눈 양정은 길이의 단위인 m이다.

H=PγH=\dfrac{P}{\gamma}

N/m2N/m3=m\dfrac{\mathrm{N/m^2}}{\mathrm{N/m^3}}=\mathrm{m}

나머지는 모두 압력의 단위이다.

  • N/m2\mathrm{N/m^2}는 압력의 SI 단위이다.
  • mmHg\mathrm{mmHg}는 수은주 높이로 나타내는 압력 단위이다.
  • kgf/cm2\mathrm{kgf/cm^2}는 공학 단위계의 압력 단위이다.
문제 21
OR 논리를 만족시키는 밸브는?
12압 밸브
2급속 배기 밸브
3셔틀 밸브
4압력 시퀀스 밸브
정답 및 해설

두 입력 중 어느 하나만 있어도 출력이 나오는 OR 논리를 만족시키는 밸브는 셔틀 밸브이다.

  • 2압 밸브는 두 입력이 모두 있어야 출력이 나오는 AND 논리용 밸브이다.
  • 급속 배기 밸브는 실린더의 배기를 빠르게 하기 위한 밸브이다.
  • 압력 시퀀스 밸브는 설정 압력에 도달해야 다음 동작을 순차적으로 개시시키는 밸브이다.
문제 22
다음 그림이 나타내는 회로의 명칭은?
1로킹 회로
2시퀀스 회로
3단락 회로
4브레이크 회로
정답 및 해설

도면은 편솔레노이드 스프링 복귀형 4/2way 밸브가 중립(스프링 복귀) 위치에서 실린더 양쪽 포트를 모두 막아 피스톤을 임의의 위치에서 고정시키는 구조를 보여준다. 실린더 운동 중 임의 지점에서 정지·고정시켜 자중이나 외력에 의한 이동을 방지하는 이러한 회로를 로킹(locking) 회로라 한다.

문제 23
용접식 압축기 중 가장 깨끗한 공기를 만들 수 있는 공기압축기는?
1피스톤 압축기
2축류식 압축기
3스크루 압축기
4다이어프램 압축기
문제 24
유압작동유가 구비하여야 할 조건이 아닌 것은?
1압축성이어야 한다.
2열을 방출시킬 수 있어야 한다.
3적절한 점도가 유지되어야 한다.
4장시간 사용하여도 화학적으로 안정되어야 한다.
정답 및 해설

작동유의 구비 조건이 아닌 것은 압축성이 있어야 한다는 내용이다.

작동유는 비압축성이어야 힘과 운동을 응답 지연 없이 전달한다.

나머지는 모두 작동유의 요구 조건으로 옳은 내용이다.

  • 열 방출이 잘되어야 작동 중 발생한 열을 탱크 등에서 내보내 온도 상승을 막는다.
  • 적절한 점도가 유지되어야 누설과 마찰 손실이 모두 작아진다.
  • 화학적 안정이 있어야 장시간 사용해도 산화·변질이 적다.
문제 25
포핏 방식의 방향 전환 밸브가 갖는 장점이 아닌 것은?
1누설이 거의 없다.
2밸브 이동 거리가 짧다.
3조작에 힘이 적게 든다.
4먼지, 이물질의 영향이 적다.
정답 및 해설

조작에 힘이 적게 드는 것은 포핏 방식의 장점이 아니라 오히려 단점으로, 포핏이 작은 면적에 높은 압력을 받기 때문에 조작력이 크게 필요한 편이다.

포핏 방식 방향 전환 밸브는 스풀 방식과 달리 포핏(핀 모양의 밸브 요소)이 수직으로 움직여 유로를 개폐하는 구조로, 다음과 같은 장점을 가진다.

  • 누설이 거의 없다: 포핏의 뛰어난 기밀성으로 인한 핵심 장점이다.
  • 밸브 이동 거리가 매우 짧다: 포핏이 상하로만 움직이기 때문이다.
  • 먼지나 이물질의 영향이 적다: 스풀 방식의 복잡한 측면 유로보다 단순하고 폐쇄된 구조이기 때문이다.
문제 26
피스톤에 공기 압력을 급격하게 작용시켜 피스톤을 고속으로 움직이며, 이때의 속도 에너지를 이용하는 공기압 실린더는?
1탠덤형 공압 실린더
2다위치형 공압 실린더
3텔레스코프형 공압 실린더
4임팩트 실린더형 공압 실린더
정답 및 해설

피스톤을 고속으로 움직여 속도 에너지를 이용하는 실린더는 임팩트 실린더이다.

급격한 공기 압력으로 피스톤에 큰 운동 에너지를 주어 타격, 프레스, 절단 등에 이용한다.

나머지는 구조 특징이 다르다.

  • 탠덤형은 두 개의 실린더를 직렬로 연결해 같은 지름으로 더 큰 출력을 얻는다.
  • 다위치형은 둘 이상의 실린더를 연결해 여러 위치를 정지시킬 수 있다.
  • 텔레스코프형은 다단의 튜브가 늘어나 짧은 몸체로 긴 행정을 얻는다.
문제 27
공압장치의 기본요소 중 구동부에 속하는 것은?
1여과기
2애프터 쿨러
3실린더
4루브리 케이터
정답 및 해설

공압장치의 기본요소는 압축부, 정화부, 제어부, 구동부로 나뉘는데, 구동부는 압축공기의 에너지를 기계적 일로 변환하는 최종 실행 요소다. 실린더는 압축공기를 받아 피스톤을 직선 왕복운동시키는 대표적인 구동 장치이고, 여과기·애프터 쿨러는 정화부에, 루브리케이터는 제어부에 속한다.

문제 28
유압 실린더의 피스톤 로드를 깨끗이 유지하기 위해 필요한 것은?
1쿠션 장치
2슬리브 실린더
3로드 와이퍼 시일
4피스톤 행정 제한 장치
정답 및 해설

유압 실린더의 피스톤 로드는 대기에 노출되어 있어 외부 먼지, 수분, 오염물질이 직접 접촉하므로, 이를 방지하기 위해 로드 와이퍼 시일(rod wiper seal)이 필요하다. 로드 와이퍼 시일은 피스톤 로드가 실린더 튜브를 출입할 때 로드 표면의 오염물을 제거하고 내부 유압유를 보호하는 역할을 한다. 쿠션 장치는 속도 제어, 슬리브 실린더는 구조 형식, 피스톤 행정 제한 장치는 스트로크 범위 제어로 로드 청결도와 무관하다.

문제 29
유압제어밸브 중 출구가 고압측 입구에 자동적으로 접속되는 동시에 저압측 입구를 닫는 작용을 하는 밸브는?
1셔틀 밸브
2셀렉터 밸브
3체크 밸브
4바이패스 밸브
정답 및 해설

셔틀 밸브(shuttle valve)는 두 개의 입구 중 더 높은 압력의 입구를 자동으로 선택하여 출구에 접속하고, 다른 입구(낮은 압력)를 동시에 차단하는 밸브다. 내부의 공 또는 슬라이더가 높은 압력 쪽으로 이동하면서 그쪽 입구를 개방하고 반대쪽을 막는 원리로 작동한다.

  • 셀렉터 밸브: 입구가 고압측으로만 자동 접속되는 것이 아니라 두 입구 중 하나를 선택하는 개념이다.
  • 체크 밸브: 역류 방지만 한다.
  • 바이패스 밸브: 압력 조절용이다.

따라서 이들과는 구별된다.

문제 30
검출용 스위치 중 무접촉형 스위치는?
1광전 스위치
2리밋 스위치
3압력 스위치
4마이크로 스위치
정답 및 해설

무접촉형 검출 스위치는 광전 스위치이다.

광전 스위치는 빛의 차단·반사로 물체를 검출하므로 대상과 접촉하지 않는다.

나머지는 일반적으로 기계적 접점이 개폐되는 방식이다.

  • 리밋 스위치는 물체가 작동편에 직접 닿아 접점을 개폐한다.
  • 압력 스위치는 유체 압력이 다이어프램·벨로스 등을 밀어 접점을 개폐한다.
  • 마이크로 스위치는 작동 버튼이 눌려 접점을 개폐한다.
문제 31
시퀀스도를 그리는 일반적인 방법으로 옳지 않은 것은?
1전원 모선은 상하 또는 좌우에 쓴다.
2아래(오른쪽) 제어 모선에 전등을 비롯한 부하를 그린다.
3위(왼쪽) 제어 모선에 누름 버튼 스위치, 감지기 등을 그린다.
4교류전원은 P(+), N(-), 직류전원은 (R), (T) 등으로 표시한다.
정답 및 해설

시퀀스도를 그리는 방법으로 옳지 않은 것은 교류와 직류 전원 표기를 서로 바꿔 놓은 내용이다.

교류전원은 R, S, T 등으로, 직류전원은 P(+)와 N(-)로 표시하므로 설명이 거꾸로 되었다.

나머지는 시퀀스도의 일반 작성법으로 옳은 내용이다.

  • 전원 모선은 상하 또는 좌우로 그린다.
  • 아래(오른쪽) 모선 쪽에 전등 같은 부하를 그린다.
  • 위(왼쪽) 모선 쪽에 누름 버튼 스위치, 감지기 등을 그린다.
문제 32
부하가 저항만으로 이루어진 교류회로에서 전압과 전류의 위상 관계는?
1전류는 전압과 동상이다.
2전류는 전압보다 위상이 90° 늦다.
3전류는 전압보다 위상이 90° 앞선다.
4전류는 전압보다 위상이 180° 늦다.
정답 및 해설

저항만으로 이루어진 교류회로에서는 옴의 법칙 V = IR이 그대로 적용되므로 전압과 전류 사이에 위상차가 발생하지 않는다. 즉, 전압이 최대값에 도달할 때 전류도 동시에 최대값에 도달하고, 영점을 통과하는 시점도 일치하므로 전류는 전압과 동상(위상차 0°)이다. 반면 인덕턴스가 있으면 전류가 90° 늦고, 커패시턴스가 있으면 전류가 90° 앞서는 것과는 다르다.

문제 33
그림과 같은 주파수 특성을 갖는 전기소자는?
1저항
2코일
3콘덴서
4다이오드
정답 및 해설

주파수가 높아질수록 리액턴스가 반비례로 줄어드는 그래프이므로 이 소자는 콘덴서이다.

콘덴서의 용량 리액턴스는 다음과 같다.
XC=12πfCX_C = \dfrac{1}{2\pi f C}
주파수 f가 커지면 X_C가 작아지는 반비례 곡선이 되어 그림의 쌍곡선 모양과 일치한다.

  • 저항: 저항값이 주파수와 관계없이 일정해 그래프가 수평선이 된다.
  • 코일: 유도 리액턴스 XL=2πfLX_L = 2\pi f L로 주파수에 비례해 커지므로 우상향 직선이 된다.
  • 다이오드: 한 방향으로만 전류를 흘리는 정류 소자로, 주파수에 반비례하는 리액턴스 특성을 갖지 않는다.
문제 34
3상 유도전동기의 회전방향을 바꾸기 위한 조치로 옳은 것은?
1전원의 주파수 변환
2전동기의 극수 변환
3전동기의 Y-△ 변환
4전원의 2상 접속 변환
정답 및 해설

3상 유도전동기의 회전 방향은 전원 3선 중 2선의 접속을 바꾸면 반대가 된다.

두 상의 순서가 바뀌면 회전 자기장의 방향이 반대가 되어 전동기도 반대로 돈다.

  • 주파수 변환은 회전 속도를 바꿀 뿐 방향을 바꾸지 못한다.
  • 극수 변환도 회전 속도를 바꾸는 방법이다.
  • Y-△ 변환은 기동 전류를 줄이기 위한 결선 방식으로 회전 방향과 관계없다.
문제 35
저항만의 부하로 이루어진 단상 교류회로에서 전원 실효전압 V[V], 실효전류 I[A]가 흐른다면 단상전력 P[W]는?
1P=VI
2P=√2VI
3
4P=√3VI
정답 및 해설

저항만 있는 단상 교류회로의 전력은 P = VI이다.

단상 전력은 P=VIcos⁡θP = VI\cos\theta이고, 저항 부하는 전압과 전류가 동상이라 역률 cos⁡θ=1\cos\theta = 1이다. 따라서 실효전압과 실효전류를 곱한 P = VI가 된다.

  • P = √2VI: 실효값에 √2를 곱하는 것은 최댓값으로 바꾸는 관계로, 실효값으로 주어진 전력식과 다르다.
  • 그림 보기 P=12VIP = \dfrac{1}{\sqrt{2}}VI: 실효값끼리 곱하면 이미 평균 전력이므로 추가로 1/√2를 곱하지 않는다.
  • P = √3VI: 3상 회로의 피상전력 식으로, 단상 회로에는 쓰지 않는다.
문제 36
전기적 신호를 파형으로 보면서 관찰하게 만든 전기ㆍ전자계측기는?
1함수발생기
2오실로스코프
3디지털 멀티미터
4진동편형 주파수계
정답 및 해설

전기 신호를 파형으로 보면서 관찰하는 계측기는 오실로스코프(oscilloscope)다. 오실로스코프는 시간축과 전압축을 가진 화면에 신호의 파형을 실시간으로 표시하여 전압, 주파수, 위상 등을 시각적으로 관찰할 수 있다. 함수발생기는 신호를 발생시키는 장비이고, 디지털 멀티미터는 전압·전류·저항 등을 수치로 표시하며, 진동편형 주파수계는 주파수를 측정하는 장비로 파형 관찰 목적과 맞지 않는다.

문제 37
직류 미소전류의 측정방법에 관한 설명으로 옳은 것은?
1직류 전류의 측정에는 주로 가동 철편형 계기가 사용 된다.
2전류계는 전류의 크기를 측정하고자 하는 회로에 병렬로 연결한다.
3전류의 크기가 얼마나 되겠는지를 미리 짐작한 후 예상 값보다 작은 눈금의 전류계를 선택하여야 한다.
4전원장치의 (+)극 쪽에 연결된 도선은 전류계의 (+)단자에, (-)극 쪽에 연결된 도선은 전류계의 (-)단자에 연결한다.
정답 및 해설

직류 미소전류를 측정할 때는 전원의 (+)극 쪽 도선을 전류계의 (+)단자에, (-)극 쪽 도선을 전류계의 (-)단자에 연결해야 한다.

  • 직류 전류 측정에는 가동 철편형이 아니라 가동 코일형 계기가 주로 쓰인다.
  • 전류계는 회로에 병렬이 아니라 직렬로 연결한다.
  • 예상 값보다 작은 눈금이 아니라 큰 눈금의 전류계를 선택해 계기 손상을 막아야 한다.
문제 38
저항 R인 전선의 길이를 2배로 하고, 단면적은 1/2로 변화하였을 때의 저항은 얼마인가?
11/2 R
22R
34R
48R
정답 및 해설

길이를 2배, 단면적을 1/2로 하면 저항은 4R이 된다.

R=ρLAR=\rho\dfrac{L}{A}

R′=ρ2LA/2=4ρLA=4RR^{\prime}=\rho\dfrac{2L}{A/2}=4\rho\dfrac{L}{A}=4R

  • 12R\dfrac{1}{2}R은 저항이 줄어든 값인데, 길이 증가와 단면적 감소는 모두 저항을 키우므로 맞지 않는다.
  • 2R2R은 길이 변화만 반영하고 단면적 변화를 빠뜨린 값이다.
  • 8R8R은 계산값 4R4R의 두 배로 맞지 않는다.
문제 39
전동기의 정ㆍ운전회로에서 다른 계전기의 동시동작을 금지시키는 회로는?
1비반전 회로
2정지우선회로
3인터록 회로
4기동우선회로
정답 및 해설

전동기의 정·운전회로에서 여러 계전기의 동시동작을 방지하려면 인터록(interlock) 회로를 사용한다. 인터록 회로는 정방향 접점이 폐쇄되면 역방향 회로를 자동으로 차단하고, 역방향 접점이 폐쇄되면 정방향 회로를 차단하여 상호 배타적으로 동작하도록 제어한다. 비반전 회로는 신호 위상 관계, 정지우선회로는 정지 신호 우선성, 기동우선회로는 기동 신호 우선성을 각각 다루는 회로이므로 동시동작 금지와는 무관하다.

문제 40
그림과 같은 회로도를 갖는 기본 논리 게이트의 논리식은?
1Y = A∙B
2Y = A + B
3Y = A + A∙B
4Y = A ∩ B
정답 및 해설

두 다이오드의 출력이 한 점에 모이고 저항 R로 접지된 회로는 다이오드 OR 게이트이므로 논리식은 Y = A + B이다.

그림에서 입력 A·B는 각각 다이오드의 애노드에 연결되고, 캐소드가 출력 Y에 함께 묶인 뒤 R을 거쳐 GND로 간다. A나 B 중 하나라도 높은 전압이면 그 다이오드가 도통해 Y가 높아지고, 둘 다 낮을 때만 R에 의해 Y가 0이 된다.

  • Y = A∙B: AND 게이트의 식으로, 다이오드 AND는 다이오드 방향이 반대이고 저항이 전원(풀업) 쪽에 연결된다.
  • Y = A + A∙B: 흡수 법칙으로 Y = A가 되어 B 입력만 높을 때 출력이 나오는 그림의 동작과 맞지 않는다.
  • Y = A ∩ B: 교집합으로 AND와 같은 의미이다.
문제 41
정류회로에 커패시터 필터를 사용하는 이유는?
1용량의 감소를 위하여
2소음을 감소시키기 위하여
32배의 직류값을 얻기 위하여
4직류에 가까운 파형을 얻기 위하여
정답 및 해설

정류회로의 출력은 맥동하는 파형(리플)을 포함하고 있으며, 커패시터 필터는 충방전 특성을 이용하여 이 리플을 평탄화함으로써 직류에 가까운 안정적인 파형을 얻기 위해 사용된다. 커패시터는 교류 성분(리플)은 통과시켜 방전하고 직류 성분은 유지하는 특성으로, 출력 전압의 변동폭을 최소화한다. 따라서 정답은 직류에 가까운 파형을 얻기 위하여이다.

문제 42
220[V], 40[W]의 형광등 10개를 4시간 동안 사용했을 때의 소비전력량은 몇 [kWh]인가?
10.16
21.6
38.8
416
정답 및 해설

소비전력량은 1.6 kWh이다.

전력량은 전력과 시간의 곱이며, 정격 전력 40 W는 이미 전압 조건을 반영한 값이라 220 V를 다시 곱하지 않는다.

W=40 W×10×4 h=1600 Wh=1.6 kWhW=40\ \mathrm{W}\times 10\times 4\ \mathrm{h}=1600\ \mathrm{Wh}=1.6\ \mathrm{kWh}

  • 0.16 kWh0.16\ \mathrm{kWh}는 계산값보다 10배 작다.
  • 8.8 kWh8.8\ \mathrm{kWh}는 계산값과 다르며, 전력에 전압을 곱하는 것은 올바른 식이 아니다.
  • 16 kWh16\ \mathrm{kWh}는 계산값보다 10배 크다.
문제 43
도체의 저항값에 관한 설명으로 옳은 것은?
1전압에 비례하고, 전류와는 반비례한다.
2전류에 비례하고, 전압과는 반비례한다.
3도체의 고유저항에 비례하고, 길이에 반비례한다.
4도체의 고유저항에 반비례하고, 길이에 비례한다.
문제 44
정전용량이 2[µF]인 콘덴서의 1[kHz]에서의 용량 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?
115.9
279.6
3159
4796
정답 및 해설

용량 리액턴스는 약 79.6 Ω이다.

XC=12πfCX_C=\dfrac{1}{2\pi fC}

XC=12π×1000×2×10−6≈79.6 ΩX_C=\dfrac{1}{2\pi\times 1000\times 2\times 10^{-6}}\approx 79.6\ \Omega

  • 15.9 Ω15.9\ \Omega은 계산값의 약 1/5로 맞지 않는다.
  • 159 Ω159\ \Omega은 정전용량을 1 μF1\ \mu\mathrm{F}로 넣었을 때의 값으로, 계산값의 두 배이다.
  • 796 Ω796\ \Omega은 계산값의 10배로 자릿수가 맞지 않는다.
문제 45
직류발전기의 주요 부분 중 기전력이 유도되는 부분은?
1계자
2브러시
3전기자
4정류자
정답 및 해설

직류발전기에서 기전력이 유도되는 부분은 전기자이다.

전기자 권선이 자속을 끊으며 회전할 때 기전력이 발생한다.

나머지는 역할이 다르다.

  • 계자는 자속을 만드는 부분이다.
  • 브러시는 회전하는 정류자에 접촉해 외부 회로로 전류를 내보낸다.
  • 정류자는 전기자에 생긴 교류 기전력을 직류로 바꾼다.
문제 46
일반적으로 제도에서 사용할 수 있는 척도로 틀린 것은?
110 : 1
25 : 1
33 : 1
42 : 1
정답 및 해설

제도에서 쓸 수 없는 척도는 3 : 1이다.

KS(ISO 5455 기준)의 권장 확대 척도는 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1, 20 : 1, 50 : 1이며, 3 : 1은 여기에 들어 있지 않다.

나머지는 권장 척도로 옳은 내용이다.

  • 10 : 1은 권장 확대 척도이다.
  • 5 : 1은 권장 확대 척도이다.
  • 2 : 1은 권장 확대 척도이다.
문제 47
제3각법 정투상도에서 저면도의 배치 위치로 옳은 것은?
1정면도의 아래쪽
2정면도의 오른쪽
3정면도의 위쪽
4정면도의 왼쪽
정답 및 해설

제3각법에서 저면도는 정면도의 아래쪽에 놓는다.

제3각법은 눈과 물체 사이에 투상면을 두므로, 아래에서 본 모양이 정면도 아래에 나타난다.

나머지 위치는 다른 도면의 자리이다.

  • 정면도의 오른쪽은 우측면도 자리이다.
  • 정면도의 위쪽은 평면도 자리이다.
  • 정면도의 왼쪽은 좌측면도 자리이다.
문제 48
다음 제3각 정투상도에 해당하는 입체도는?
1
2
3
4
정답 및 해설

세 투상도가 모두 맞는 입체는 ㄱ자 평면 위 전체가 하나의 경사면으로 덮이고 앞쪽 왼쪽 블록이 낮게 시작하는 입체도이다.

평면도는 뒤쪽이 전체 폭, 앞쪽은 왼쪽만 튀어나온 ㄱ자이고 내부선이 없다. 우측면도는 앞쪽이 낮고 뒤쪽 끝까지 경사선이 끊김 없이 올라가며, 중간의 세로선은 오른쪽 부분이 시작되는 깊이를 나타낸다. 정면도에서 왼쪽 아래 가로선은 왼쪽 블록 앞면의 높이, 오른쪽 사각형 위 가로선은 뒤로 물러난 오른쪽 부분 앞면의 높이로, 둘 다 같은 경사면 위의 높이와 일치한다.

  • 왼쪽 각기둥 윗면이 수평이고 경사면이 그 뒤에서 시작하는 입체: 우측면도 앞쪽에 수평 구간이 생겨 주어진 우측면도와 다르다.
  • 뒤쪽이 수평 윗면을 가진 직육면체 벽이고 앞쪽 블록만 경사진 입체: 우측면도 뒤쪽 윗부분이 수평으로 그려져야 하고, 평면도에도 벽 앞면 위 모서리를 나타내는 가로선이 전체 폭으로 생긴다.
  • 경사면 맨 뒤에 좁은 수평 띠가 있는 입체: 평면도 뒤쪽 가장자리 근처에 가로선이 하나 더 생기고 우측면도 위쪽에도 수평 구간이 생겨 주어진 투상도와 다르다.
문제 49
치수에 사용하는 기호와 그 설명이 잘못 연결된 것은?
1정사각형의 변 - □
2구의 반지름 - R
3지름 - ø
445° 모따기 - C
정답 및 해설

구의 반지름을 나타내는 기호는 SR이며, 단순히 R만 표기하면 일반 원호의 반지름을 뜻한다.

따라서 구의 반지름을 R로 표기한 연결은 잘못된 것이다.

정사각형의 변을 □, 지름을 ø, 45° 모떼기를 C로 표기하는 것은 올바른 연결이다.

문제 50
기계재료 기호 SM 15CK에서 “15”가 의미하는 것은?
1침탄 깊이
2최저 인장강도
3탄소 함유량
4최대 인장강도
정답 및 해설

SM 15CK의 15는 탄소 함유량을 뜻한다.

SM은 기계구조용 탄소강이며, 뒤의 숫자는 탄소 함유량(약 0.15 %)을, CK는 침탄용임을 나타낸다.

나머지는 이 숫자의 의미가 아니다.

  • 침탄 깊이는 기호에 표시하지 않으며, CK는 침탄 용도임을 알릴 뿐이다.
  • 최저 인장강도는 SS 같은 일반구조용 압연강재 기호에서 숫자가 나타내는 값으로, SM 다음 숫자와는 다르다.
  • 최대 인장강도도 SM 다음 숫자가 나타내는 값이 아니며, 이 자리의 숫자는 탄소 함유량이다.
문제 51
다음 입체도에서 화살표 방향이 정면일 때 우측면도로 가장 적합한 것은?
1
2
3
4
정답 및 해설

우측면도는 사각형 안에 왼쪽 중간 높이에서 오른쪽 위 모서리로 올라가는 실선이 하나 그어진 그림이다.

입체는 직육면체에서 정면과 우측면이 만나는 위쪽 모서리 부분을 비스듬히 잘라낸 형태로, 절단면은 정면 왼쪽 위 꼭짓점, 뒤쪽 오른쪽 위 꼭짓점, 정면과 우측면이 만나는 모서리의 중간 높이 점을 잇는다. 오른쪽에서 보면 우측면의 윗변이 앞쪽(도면의 왼쪽)은 낮고 뒤쪽(오른쪽)은 최고 높이까지 올라가는 경사선으로 보이고, 정면 왼쪽 위 꼭짓점이 최고 높이라 외곽은 온전한 사각형이 된다.

  • 왼쪽 위에서 오른쪽 아래로 내려가는 경사선이 있는 그림: 화살표 방향에서 본 정면도의 모양이다.
  • 사각형 안에 두 실선이 X자로 교차하는 그림: 오른쪽에서 보이는 경사 모서리는 하나뿐이어서 맞지 않는다.
  • 실선 V자와 숨은선이 함께 있는 그림: 절단부는 바깥에 드러나 있어 숨은선이 생기지 않고, 경사선도 하나뿐이다.
문제 52
그림에서“①”의 선 명칭으로 옳은 것은?
1파단선
2절단선
3피치선
4숨은선
정답 및 해설

단면 A-A를 지시하기 위해 절단 위치를 표시하고 화살표로 투상 방향을 나타내는 선(①)은 절단선이며, 일점쇄선의 양 끝을 굵게 표시하여 사용한다. 파단선은 부품의 일부를 생략할 때, 피치선은 반복되는 도형의 기준 위치 표시에, 숨은선은 보이지 않는 부분의 형상 표시에 사용되므로 해당되지 않는다.

문제 53
평 벨트와 비교한 V 벨트 전동의 특성이 아닌 것은?
1설치면적이 넓어 큰 공간이 필요하다.
2비교적 작은 장력으로 큰 회전력을 전달할 수 있다.
3운전이 정숙하다.
4마찰력이 평 벨트보다 크고 미끄럼이 적다.
정답 및 해설

V벨트 전동은 쐐기 단면이 풀리 홈에 물려 마찰력이 크므로 평벨트보다 설치면적이 작고 축간거리가 짧아도 사용할 수 있다.

따라서 설치면적이 넓어 큰 공간이 필요하다는 설명은 V벨트의 특성이 아니라 오히려 평벨트에 가까운 설명이다.

작은 장력으로 큰 회전력을 전달하고, 쐐기 작용으로 마찰력이 커 미끄럼이 적으며, 이음매 없는 벨트를 사용해 충격이 적고 운전이 정숙한 것은 모두 V벨트의 실제 특성이다.

문제 54
두 물체 사이의 거리를 일정하게 유지시키면서 결합하는데 사용하는 볼트는?
1기초볼트
2아이볼트
3나비볼트
4스테이볼트
정답 및 해설

스테이볼트는 두 물체 사이의 거리를 일정하게 유지하면서 체결하는 데 사용하는 볼트이다.

기초볼트는 기계나 구조물을 기초 콘크리트에 고정할 때, 아이볼트는 무거운 물체를 매달아 이동할 때, 나비볼트는 손으로 자주 풀고 조이는 곳에 사용되어 용도가 다르다.

문제 55
시험 전 단면적이 6[mm2], 시험 후 단면적이 1.5[mm2]일 때 단면적수축률은?
125[%]
245[%]
355[%]
475[%]
정답 및 해설

단면적 수축률은 75 %이다.

단면 수축률은 줄어든 단면적을 원래 단면적으로 나눈 값이다.

φ=A0−A1A0×100=6−1.56×100=75 %\varphi=\dfrac{A_0-A_1}{A_0}\times 100=\dfrac{6-1.5}{6}\times 100=75\ \%

  • 25 %25\ \%는 시험 후 단면적을 원래 단면적으로 나눈 남은 비율(1.56\dfrac{1.5}{6})이다.
  • 45 %45\ \%는 계산값 75 %75\ \%와 맞지 않는다.
  • 55 %55\ \%도 계산값 75 %75\ \%와 맞지 않는다.
문제 56
축이 회전하는 중에 임의로 회전력을 차단할 수 있는 것은?
1커플링
2스플라인
3크랭크
4클러치
정답 및 해설

축이 회전하는 중에 임의로 회전력을 차단할 수 있는 장치는 클러치이다. 클러치는 두 축 사이의 동력 전달을 필요에 따라 연결하거나 단절할 수 있는 기계요소로, 엔진이나 원동기가 회전하는 상태에서도 언제든지 동력 전달을 차단할 수 있다. 커플링은 두 축을 영구적으로 연결하는 요소이고, 스플라인은 축과 허브 사이의 회전력을 전달하는 홈 구조이며, 크랭크는 직선운동을 회전운동으로 변환하는 기구로서 모두 임의의 차단 기능이 없다.

문제 57
고정 원판식 코일에 전류를 통하면, 전자력에 의하여 회전 원판이 잡아 당겨져 브레이크가 걸리고, 전류를 끊으면 스프링 작용으로 원판이 떨어져 회전을 계속하는 브레이크는?
1밴드 브레이크
2디스크 브레이크
3전자 브레이크
4블록 브레이크
정답 및 해설

고정 원판식 코일에 전류를 흘려 전자력으로 회전원판을 흡인해 제동하고, 전류를 끊으면 스프링 힘으로 원판이 떨어져 회전을 계속하는 브레이크는 전자 브레이크이다.

전자 브레이크는 전자석의 흡인력을 이용해 마찰판을 붙였다 떼었다 하는 방식으로 원격 제어와 빠른 응답이 가능하다.

밴드 브레이크·블록 브레이크는 기계적 레버나 밴드로 직접 조작하는 방식이고, 디스크 브레이크는 유압 등으로 패드를 압착하는 방식으로 전자력 흡인 방식과는 작동 원리가 다르다.

문제 58
기계요소 부품 중에서 직접 전동용 기계요소에 속하는 것은?
1벨트
2기어
3로프
4체인
정답 및 해설

직접 전동은 두 축이 직접 맞닿아 회전력을 전달하는 방식이며, 기어는 톱니가 직접 맞물려 동력을 전달하므로 직접 전동 기계요소에 해당한다. 벨트, 로프, 체인은 모두 중간 매개체(벨트, 로프, 체인)를 이용하는 간접 전동 방식이므로 직접 전동 기계요소가 아니다.

문제 59
지름 50[mm]인 원형 단면에 하중 4,500[N]이 작용할 때 발생되는 응력은 약 몇[n/mm2]인가?
12.3
24.6
323.3
446.6
정답 및 해설

작용 응력은 약 2.3 N/mm²이다.

응력은 하중을 단면적으로 나눈 값이며, 원형 단면의 면적은 A=πd24A=\dfrac{\pi d^2}{4}이다.

σ=FA=4500π×502/4=45001963.5≈2.3 N/mm2\sigma=\dfrac{F}{A}=\dfrac{4500}{\pi\times 50^2/4}=\dfrac{4500}{1963.5}\approx 2.3\ \mathrm{N/mm^2}

  • 4.6 N/mm24.6\ \mathrm{N/mm^2}는 계산값의 약 두 배로 맞지 않는다.
  • 23.3 N/mm223.3\ \mathrm{N/mm^2}는 계산값의 약 10배로 자릿수가 맞지 않는다.
  • 46.6 N/mm246.6\ \mathrm{N/mm^2}는 계산값의 약 20배로 맞지 않는다.
문제 60
너트의 밑면에 넓은 원형 플랜지가 붙어있는 너트는?
1와셔붙이 너트
2육각너트
3판 너트
4캡 너트
정답 및 해설

와셔붙이 너트는 너트의 밑면에 넓은 원형 플랜지가 일체로 부착된 구조로, 별도의 와셔 없이 높은 조임력을 유지하면서 체결면의 손상을 방지한다. 육각너트는 평면 육각 형태일 뿐 플랜지가 없고, 판 너트는 잠금용 홈이 있는 너트이며, 캡 너트는 폐쇄형 원통 구조로 노출된 볼트를 보호하는 기능을 한다.