25년 1회차

선도의 세 도면은 절단 방향이 서로 다르며, 길이 방향 절단은 Body plan, 깊이 방향 절단은 Half breadth plan, 폭 방향 절단은 Sheer plan에 해당한다.

선체를 길이 방향의 여러 위치(스테이션)에서 잘라 얻는 횡단면 형상을 모은 것이 정면도(Body plan)이고, 기선에서 높이별로 수평 절단한 수선 형상을 그린 것이 반폭도(Half breadth plan)이다. 선체 중심에서 폭 방향으로 떨어진 여러 위치를 세로로 잘라 얻는 버톡선 형상은 측면도(Sheer plan)에 나타난다.

• Body plan, Sheer plan, Half breadth plan 순의 나열: 깊이 방향 절단과 폭 방향 절단의 도면이 서로 뒤바뀌었다.
• Sheer plan, Body plan, Half breadth plan 순의 나열: 측면도는 폭 방향 절단, 정면도는 길이 방향 절단, 반폭도는 깊이 방향 절단의 도면이므로 세 칸이 모두 어긋난다.
• Half breadth plan, Sheer plan, Body plan 순의 나열: 반폭도를 길이 방향 절단에, 정면도를 폭 방향 절단에 두는 등 세 칸이 모두 어긋난다.

수선간장은 계획 만재흘수선상에서 선수재 전면부터 타주 후면(타주가 없으면 타두재 중심)까지의 수평 거리로, 강선구조기준 등에 쓰이므로 이 설명이 옳다.

나머지 설명은 각 길이의 정의를 서로 바꾸어 놓은 것이다.

• 전장을 흘수선상 물에 잠긴 부분의 길이로 설명한 것: 이는 수선장의 정의이며, 전장은 돌출물을 포함한 최전단~최후단 거리이다.
• 등록장을 돌출물 포함 최전단~최후단 거리(계류·입거용)로 설명한 것: 이는 전장의 정의이다.
• 수선장을 상갑판 빔의 선수재 전면~선미재 후면 거리(국적증서 기재)로 설명한 것: 이는 등록장의 정의이다.

두 선박의 선미부가 나란해지는 단계에서는 선미끼리 서로 끌어당기는 흡인력이 작용하므로, 이를 반발력으로 설명한 것이 옳지 않다.

선미끼리 서로 끌려 붙으면 그 결과로 선수는 진로의 외측으로 벗어나려 한다. 즉 선수 방향의 결과는 같아도 작용하는 힘의 성격이 반대로 기술되었다.

• 선수가 상대 선박 중앙부에 올 때: 중앙부 저압부로 선수가 끌려 두 선수가 진로 내측으로 편향한다.
• 선수미부가 평행할 때: 흡인력이 작용하지만 선체 전체가 나란하여 쉽게 흡인되지 않고 진로가 내측으로 편향한다.
• 선미가 상대 선박 중앙부에 올 때: 선미가 끌려가므로 선수는 진로 외측으로 벗어나려 한다.

빈칸의 값은 차례로 4, 70, 9, 9, 9이므로 총합은 101이다.

GMDSS는 전 세계 해역을 A1~A4의 4개 해역으로 나누고, VHF의 DSC 조난 경보는 채널 70을 사용한다.

MMSI는 9자리 식별 번호이며, SART는 구조선의 9 GHz대 레이더 전파에 응답해 같은 9 GHz대 전파를 발사한다.

$4 + 70 + 9 + 9 + 9 = 101$

메타센터 높이 GM은 1 m이고, 횡요주기 근사식에 대입하면 횡요주기는 8초이다.

GM = KM − KG 이므로 $GM = 3\,\mathrm{m} - 2\,\mathrm{m} = 1\,\mathrm{m}$ 이다. 부심 높이(KB)는 이 계산에 쓰이지 않는다.

횡요주기 근사식: $T = \dfrac{0.8B}{\sqrt{GM}}$
대입: $T = \dfrac{0.8 \times 10}{\sqrt{1}} = 8\,\mathrm{s}$

GM이 클수록 횡요주기는 짧아지고(복원력이 강해 빠르게 흔들림), GM이 작을수록 길어진다.

옳은 정의는 선박평형수·대기오염물질·선저폐수의 3개이다.

유해액체물질과 잔류성오염물질은 다른 용어의 정의를 가져다 붙인 것이다.

• 선박평형수: 「선박평형수 관리법」에 따른 선박평형수를 말한다는 정의로 옳다.
• 대기오염물질: 오존층파괴물질, 휘발성유기화합물, 「대기환경보전법」상 대기오염물질 및 온실가스 중 이산화탄소를 말한다는 정의로 옳다.
• 선저폐수: 선박의 밑바닥에 고인 액상유성혼합물이라는 정의로 옳다.
• 유해액체물질로 제시된 문장: 그 상태로 쓸 수 없게 되는 물질이라는 내용은 폐기물의 정의이다. 유해액체물질은 해양환경에 해로운 액체물질(기름 제외)과 그 혼합 액체물질을 말한다.
• 잔류성오염물질로 제시된 문장: 폐기물·기름·유해액체물질·포장유해물질을 묶은 것은 오염물질의 정의이다. 잔류성오염물질은 생물체에 농축되어 장기간 독성 등을 일으키는 화학물질을 말한다.

선체가 일으키는 파도(발산파·횡파)의 에너지만큼 받는 저항은 조파저항이다.

조파저항은 선체를 가늘고 길게 할수록 줄어들지만, 폭이 좁아지면 복원력이 떨어지므로 설계 시 함께 고려해야 한다.

• 마찰저항: 선체 표면과 물 사이의 점성 마찰로 생기며, 침수 표면적과 선체 오손 정도에 좌우된다.
• 조와저항: 선체 후부에서 물의 흐름이 떨어져 나가며 생기는 소용돌이에 의한 저항이다.
• 공기저항: 수면 위 선체와 상부 구조물이 공기로부터 받는 저항이다.

상갑판·선루 갑판의 선측에 설치해 파도가 올라오는 것을 막고 갑판구와 통행자를 보호하는 구조물은 불워크(Bulwark)이다.

불워크는 갑판 가장자리를 따라 세운 현장으로, 갑판 위 사람과 물건의 추락도 방지한다.

• 만곡부 용골: 선저 만곡부 외측에 길이 방향으로 붙여 횡요를 줄이는 판이다.
• 플레어: 선수부 외판이 위로 갈수록 바깥으로 벌어진 형상으로, 선수 갑판에 물이 덜 올라오게 하는 선형이다.
• 보: 선체 횡방향으로 걸쳐 갑판을 받치는 부재이다.

SOLAS는 타이타닉호 침몰 사고를 계기로 런던 회의에서 처음 채택되었으므로, 토리 캐니언호 좌초 사고의 대책으로 체결되었다는 설명이 옳지 않다.

토리 캐니언호 좌초(대규모 기름 유출)는 선박 기인 해양오염 방지 협약인 MARPOL 채택의 계기가 되었다.

• 해상 인명 안전을 위한 최소한의 규칙으로 구성된다는 설명은 옳다.
• 당사국이 다른 당사국 선박의 기준 부적합 시 검사(항만국 통제)할 수 있다는 설명은 옳다.
• 선박 구조·설비·운항에 관한 최소 기준 마련이 주된 목적이라는 설명은 옳다.

연료분사의 조건은 무화·관통·분산·분포이며, 열량은 연료 자체의 성질이지 분사 조건이 아니다.

연소실 안에서 연료가 공기와 잘 섞여 완전 연소하려면 분사된 연료가 잘게 쪼개지고, 멀리 뚫고 들어가며, 고르게 퍼져야 한다.

• 무화: 연료를 미세한 입자로 만들어 증발과 착화를 쉽게 한다.
• 관통: 분사된 연료가 압축 공기 속을 뚫고 연소실 깊숙이 도달하는 능력이다.
• 분산: 분사된 연료가 노즐에서 원뿔 모양으로 퍼지는 것이다.

디젤기관의 연소과정에 과조 점화 기간이라는 단계는 없다.

디젤기관의 연소는 착화지연 → 폭발적 연소 → 제어 연소 → 후연소 기간 순으로 진행된다.

• 착화지연 기간: 연료가 분사된 뒤 실제 착화가 일어나기까지의 기간이다.
• 폭발적 연소 기간: 지연 기간 동안 쌓인 연료가 한꺼번에 연소하며 압력이 급상승하는 기간이다.
• 후연소 기간: 분사가 끝난 뒤 남은 연료가 팽창 행정 중에 계속 타는 기간이다.

피스톤의 최상부인 피스톤 크라운은 연소실의 일부를 이루며, 연소를 좋게 하기 위해 중앙을 오목하게 만드는 경우가 많으므로 이 설명이 옳다.

오목한 크라운은 분사된 연료와 공기의 혼합(와류)을 촉진해 연소 효율을 높인다.

• 피스톤이 상사점에 있으면 실린더 헤드와 피스톤 사이 거리는 가장 짧다(가장 긴 때는 하사점).
• 연소가스가 크랭크실로 새는 블로바이가 생기면 압축·연소 압력이 떨어져 출력은 낮아진다.
• 평균 유효 압력은 지압기로 그린 P-V 지압선도의 면적에서 구한다. 수인 선도는 지압기의 줄을 손으로 당겨 그려 압축압력·최고압력 등 연소 상태를 살피는 선도이므로 이 설명은 맞지 않는다.

검은색 배기의 원인은 분사시기 부적절, 분사상태 불량, 과부하 운전의 3개이다.

검은 배기는 공기에 비해 연료가 많거나 연소가 불완전해 매연(탄소)이 생길 때 나타난다.

• 분사시기가 부적절하면 연소가 늦어지거나 불완전해 검은 배기가 나온다.
• 분사상태가 불량하면 무화가 나빠 불완전 연소로 검은 배기가 나온다.
• 과부하 운전 시 연료 공급량에 비해 공기가 부족해 검은 배기가 나온다.
• 실린더 내 냉각수 누설은 수증기로 인한 흰색 배기의 원인이다.
• 소기압력이 높으면 공기가 충분해지므로 검은 배기의 원인이 아니며, 오히려 소기압력이 낮을 때 검은 배기가 나온다.

윤활유는 온도가 높아졌을 때 점도 저하로 보호 동작이 걸리므로, 온도가 정상범위보다 낮아진 것은 감속·정지 원인으로 옳지 않다.

주기관의 Slow down·Shut down은 기관 손상을 막기 위한 안전 보호장치로, 과속이나 윤활·냉각 이상 시 작동한다.

• 과속 운전: 과속 트립으로 기관이 정지되는 대표적 원인이다.
• 윤활유 압력 저하: 베어링 유막이 끊길 수 있어 감속·정지 원인이 된다.
• 냉각수 온도 상승: 과열을 막기 위해 감속·정지가 걸린다.

윤활유처럼 점도가 높은 유체의 이송에는 기어 펌프가 주로 쓰인다.

기어 펌프는 맞물린 기어 사이에 유체를 가두어 밀어내는 회전식 용적형 펌프로, 점도가 높아도 일정한 유량과 압력을 얻기 쉽다.

• 피스톤 펌프: 왕복식으로 고압·소유량에 적합하며 점성유 연속 이송용으로는 덜 쓰인다.
• 벌류트 펌프: 원심식으로 점도가 높으면 효율이 크게 떨어진다.
• 다이어프램 펌프: 막의 왕복으로 이송하며 슬러리·약액 등 특수 유체에 주로 쓰인다.

유수 혼합액은 온도를 높여야 기름의 점도가 낮아져 빨리 분리되므로, 온도를 낮춘다는 설명이 옳지 않다.

유수분리장치는 기름과 물의 비중차를 이용하며, 가열하면 유적이 떠오르기 쉬워 분리 효율이 좋아진다.

• 비중차를 이용해 유분과 수분을 분리한다는 설명은 옳다.
• 평행판이나 코얼레서로 미세 유적을 뭉쳐 분리한다는 설명은 옳다.
• 유처리제로 기름을 분산·희석해 배출하면 안 된다는 설명은 옳다.

황천 시에는 연료유 탱크의 유면을 가능한 한 높게 유지해야 하므로, 낮게 유지한다는 요령이 옳지 않다.

유면이 낮으면 선체 동요로 기름이 출렁여 흡입관으로 공기나 슬러지가 빨려 들어가 기관 정지로 이어질 수 있다.

• 위험회전수 회피: 공회전 등으로 회전수가 변동하므로 위험회전수에 들지 않게 조작한다.
• 조속기 작동 주의: 프로펠러가 수면 밖으로 나오며 공회전(레이싱)이 심해지므로 조속기 작동을 살핀다.
• 중량물 고정: 선체 동요로 물건이 움직여 손상·사고가 나지 않도록 고정한다.

교류발전기 병렬운전에서 용량이 같을 필요는 없으므로 이 조건이 옳지 않다.

병렬운전 조건은 기전력의 크기(전압)·주파수·위상·파형이 같은 것이며, 용량이 달라도 부하를 용량 비율로 분담하면 된다.

• 전압이 다르면 발전기 사이에 무효 순환전류가 흐른다.
• 주파수가 다르면 위상차가 계속 변해 유효 순환전류와 동기화 실패가 생긴다.
• 위상이 다르면 투입 순간 큰 순환전류(동기화 전류)가 흐른다.

전류계에는 회로 전체 전류가 흐르므로 지시값은 4 [A]이다.

전류계는 두 병렬 묶음 사이에 직렬로 연결되어 있고 내부 저항을 무시하므로, 두 병렬 묶음의 합성저항만 더하면 된다.

왼쪽 병렬 묶음: $R_1 = \dfrac{60 \times 30}{60 + 30} = 20\,\mathrm{\Omega}$
오른쪽 병렬 묶음: $R_2 = \dfrac{20 \times 20}{20 + 20} = 10\,\mathrm{\Omega}$
전체 합성저항: $R = R_1 + R_2 = 30\,\mathrm{\Omega}$
전체 전류: $I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{120}{30} = 4\,\mathrm{A}$

• 1 [A]는 합성저항이 120 Ω일 때의 값으로, 실제 합성저항 30 Ω과 맞지 않는다.
• 2 [A]는 합성저항이 60 Ω일 때의 값으로, 실제 회로와 맞지 않는다.
• 3 [A]는 합성저항이 40 Ω일 때의 값으로, 실제 회로와 맞지 않는다.