[설비보전산업기사 필기] 20년 2회차 기출문제 해설 페이지

배관 내 유체의 흐름이 층류인지 난류인지를 결정짓는 무차원수는 레이놀즈 수이다. 레이놀즈 수는 관성력과 점성력의 비로 정의되며, 이 값이 임계값보다 작으면 층류, 크면 난류로 전환된다.
베르누이 정리는 유체의 에너지 보존을 다루는 법칙이고, 파스칼의 원리는 밀폐된 유체에 가해진 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 원리이며, 토리첼리의 정리는 오리피스를 통한 유출속도를 구하는 법칙으로, 모두 흐름의 형태를 결정하는 기준과는 관련이 없다.

베인형 압축기는 로터에 설치된 베인(날개)이 원심력이나 스프링력으로 실린더 벽에 밀착되면서 압축실 체적을 변화시키는 방식으로, 회전이 매끄러워 소음과 진동이 작고, 토출 압력의 맥동이 적어 압력을 일정하게 공급할 수 있으며 구조가 비교적 단순해 소형화도 가능하다.
반면 압축기 벽면에 냉각핀을 별도로 부착해야 한다는 것은 베인형 압축기의 일반적 특징으로 보기 어렵다. 냉각핀은 주로 공랭식 왕복동(피스톤형) 압축기 등에서 실린더 열을 방출하기 위해 쓰이는 구조이다.

공유압 실린더에서 타이 로드는 실린더 튜브와 헤드 커버·로드 커버를 서로 체결·고정하는 볼트 형태의 부품으로, 내부 압력과 피스톤의 왕복 운동에서 발생하는 충격력을 견딜 수 있는 충분한 강도가 요구된다.
쿠션 링은 행정 끝단에서 충격을 완충하는 부품, 피스톤 로드는 피스톤의 운동을 외부로 전달하는 축, 피스톤 패킹은 피스톤과 튜브 내벽 사이를 밀봉하는 부품으로, 모두 튜브와 커버를 체결하는 기능과는 다르다.

피스톤 로드의 추력 방향이 실린더 축 끝을 기준으로 원주상의 일정 각도로 회전할 수 있어야 하는 경우에는 클레비스형 설치 형식을 사용한다. 클레비스형은 실린더 후단을 핀으로 지지하여 실린더 전체가 요동(피벗)할 수 있도록 하는 구조이다.
풋형은 다리 형태의 브래킷으로 고정하는 방식, 램형은 로드가 실린더 튜브를 겸하는 형식, 플랜지형은 플랜지로 강체 고정하는 방식으로, 모두 축 방향의 요동을 허용하지 않는 고정형 설치에 해당한다.

그림은 스프링 복귀형 3/2 밸브 2개와 셔틀밸브(OR 밸브)로 짜인 공압 논리 회로다. 입력 A는 셔틀밸브의 한쪽 입구로 들어가고, 셔틀밸브의 다른 쪽 입구에는 출력측 압력이 파선(파일럿 신호선)으로 되먹임된다. 셔틀밸브의 출력은 첫 번째 밸브의 파일럿부로 연결되어 있고, 입력 B는 두 번째 밸브의 파일럿부로 들어간다.
A에 신호가 들어오면 셔틀밸브를 지나 첫 번째 밸브가 전환되어 출력이 나오고, 그 출력 압력이 셔틀밸브의 반대편 입구로 되돌아오므로 A를 놓아도 출력이 그대로 유지된다(세트·자기유지). 반대로 B에 신호가 들어오면 B가 파일럿하는 밸브가 전환되어 공급이 끊기고, 되먹임 압력까지 사라지면서 회로 전체가 처음 상태로 돌아간다(리셋).
이처럼 한 입력으로 세트하고 다른 입력으로 리셋하며 그 상태를 기억하는 회로를 플립플롭(자기유지·메모리) 회로라 한다. 두 입력이 모두 있을 때만 출력이 없어지는 회로(NAND)나 두 입력 중 하나만 있을 때 출력이 나오는 회로(배타적 논리합)는 입력이 사라지면 출력도 곧바로 사라져 신호를 기억하지 못하고, 체크밸브는 한 방향 흐름만 허용하는 단일 요소여서 회로의 명칭이 될 수 없다.

압력스위치는 유압 회로 내 압력이 설정값에 도달하면 내부 접점이 동작하여 전기 신호를 발생시키는 기기로, 유압신호를 전기신호로 전환하는 대표적인 요소이다.
유압실린더는 유압 에너지를 직선운동으로 변환하는 액추에이터이고, 방향제어밸브와 압력제어밸브는 유체의 흐름 방향이나 압력 자체를 조절하는 밸브로, 전기신호로의 변환 기능과는 관계가 없다.

유체 퓨즈는 회로압이 설정압을 초과하면 얇은 금속 박판 등이 파열되어 압유를 탱크로 귀환시키고 동시에 압력 상승을 차단하여 기기를 보호하는 1회성 안전 소자이다.
체크 밸브는 역류를 막는 밸브, 압력 스위치는 압력을 전기신호로 바꾸는 기기, 릴리프 밸브는 설정압 초과 시 밸브가 열려 압유를 반복적으로 도피시키는 재사용 가능한 압력제어밸브로, 파열을 이용해 보호하는 방식과는 구별된다.

압력게이지가 나타내는 값은 대기압을 기준으로 한 게이지압이므로, 절대압력을 구하려면 대기압을 더해야 한다. 대기압을 약 $0.1\ \mathrm{MPa}$로 보면, 절대압력은 $0.5\ \mathrm{MPa} + 0.1\ \mathrm{MPa} = 0.6\ \mathrm{MPa}$이 된다.
게이지압 수치를 그대로 답으로 삼거나 대기압을 빼는 방향으로 계산한 값은 절대압력의 정의를 따르지 않은 결과이다.

KS·ISO 공유압 도면기호는 기기의 기능, 조작 방법, 외부 접속구(포트)를 나타내기 위한 것으로, 기기의 실제 구조나 형상을 그대로 표현하지 않는다. 그러나 압력, 유량 등의 구체적인 수치나 설정값은 기호 자체에 표시하지 않는 것이 원칙이므로, 이를 표시한다는 설명은 옳지 않다.
포트를 관로나 기호 요소의 접점으로 나타낸다는 것, 기호가 실제 구조를 나타내지 않는다는 것, 기능·조작 방법·접속구를 표시한다는 것은 모두 도면기호 해석의 올바른 원칙이다.

체크밸브는 유체가 한쪽 방향으로 흐를 때만 통로를 열어 그 방향의 흐름을 다루고, 반대 방향으로 흐르려 하면 내부의 볼이나 포핏이 시트에 밀착되어 유로가 닫히므로 역방향 흐름은 조절 자체가 성립하지 않는 밸브이다.
감속밸브는 캠 등으로 스풀을 눌러 유량을 서서히 줄여 감속·완충 동작을 만드는 밸브, 니들밸브는 바늘 모양의 스풀로 미소 유량을 양방향으로 미세 조절하는 밸브, 셔틀밸브는 두 입구 중 압력이 높은 쪽을 출구에 연결하는 밸브로, 어느 것도 한 방향만 통과시키고 반대 방향을 닫아 버리는 구조는 아니다.

쿠션 내장형 실린더는 피스톤이 행정 끝단에 도달하기 직전 배출유로를 좁혀 배유 저항을 높임으로써 피스톤의 속도를 감속시켜, 전진·후진 완료 시점의 충격과 소음을 완화하는 구조를 갖는다.
충격 실린더는 오히려 순간적인 고속·고충격 출력을 얻기 위한 실린더이고, 탠덤 실린더는 두 개의 실린더를 직렬로 연결해 큰 추력을 얻는 방식, 양 로드 실린더는 로드가 양쪽으로 나온 구조로, 모두 행정 끝단의 충격 완화가 목적이 아니다.

설비의 신뢰성 정도는 고장률, 평균고장간격시간(MTBF), 평균고장수리시간(MTTR)과 같이 고장의 발생 빈도와 수리에 걸리는 시간을 정량화한 지표로 측정한다.
관리도는 공정의 품질 특성이 통계적으로 관리 상태에 있는지를 판단하기 위한 품질관리 도구로, 설비의 신뢰성을 직접 나타내는 지표가 아니다.

스텝 전동기가 여자된 상태에서 외력으로 출력축을 회전시키려 할 때, 탈조를 일으키지 않고 이 외력에 저항할 수 있는 최대 토크를 홀딩 토크라 한다.
탈출 토크는 모터가 동작 중 동기를 잃지 않고 추종할 수 있는 최대 부하 토크, 풀 인 토크는 정지 상태에서 탈조 없이 기동·추종할 수 있는 토크, 디턴트 토크는 여자되지 않은 상태에서 자기적으로 발생하는 유지 토크로, 모두 여자 상태에서 외력에 저항하는 정지 시 최대 토크와는 정의가 다르다.

그림은 왼쪽에 입력신호, 가운데에 증폭기(Amplifier), 오른쪽에 출력신호 파형을 그린 블록도다. 두 파형의 모양은 같고 세로축(Voltage) 눈금만 달라, 파형은 그대로 두고 크기만 키운 순수한 증폭임을 알 수 있다.
세로축 눈금을 읽으면 입력신호의 크기는 0.01 V, 출력신호의 크기는 10 V다. 증폭도(이득)는 출력과 입력의 비이므로 $\dfrac{10\ \mathrm{V}}{0.01\ \mathrm{V}} = 1000$ 이 되어 1000배로 증폭된 것이다.
참고로 전압비를 데시벨로 환산하면 $20\log_{10}1000 = 60\ \mathrm{dB}$ 이다. 계측 신호가 미약할 때 이런 증폭기를 거쳐 지시계·기록계가 다룰 수 있는 크기로 키운 뒤 전송한다.

홀 소자는 반도체에 전류를 흘리고 자계를 가하면 전류와 자계에 수직한 방향으로 전위차(홀 전압)가 발생하는 홀 효과를 이용해 자계의 세기나 자극을 검출하는 소자이다.
포토 커플러, 포토 다이오드, 포토 트랜지스터는 모두 빛(광)의 유무나 세기를 전기 신호로 변환하는 광소자로, 자계를 검출하는 용도가 아니다.

프로그램 순서도(flow chart)의 기호는 모양마다 뜻이 정해져 있다. 자료를 읽어 들이거나 결과를 내보내는 입력·출력(I/O)은 평행사변형으로 나타낸다.
나머지 모양은 뜻이 다르다. 원은 순서도가 길어져 끊어질 때 이어 붙이는 연결자(connector)이고, 양쪽 끝이 둥근 모양은 프로그램의 시작과 끝을 뜻하는 단말(terminal)이며, 직사각형의 좌우에 세로선이 하나씩 그어진 모양은 이미 정의해 둔 처리를 불러 쓰는 미리 정의된 처리(부프로그램)다.
이 밖에 일반적인 연산·처리는 그냥 직사각형, 조건을 따져 흐름을 나누는 판단은 마름모, 흐름의 방향은 화살표로 표시한다.

고정 결선(하드와이어드) 제어는 릴레이나 논리소자를 실제 배선으로 이어 제어 기능을 구현하는 방식이다. 배선이 곧 제어 프로그램이므로 기능을 먼저 정하고, 그것을 도면으로 확정한 뒤, 도면대로 배선·조립하고, 마지막에 동작을 확인하는 차례로 진행된다.
따라서 순서는 기술 선정 → 회로도 작성 → 시스템 구성 → 시운전이다. 공압·유압·전기 중 어떤 방식과 요소로 제어할지 고르는 기술 선정이 가장 먼저이고, 선정된 기술로 회로도를 그린 다음, 그 회로도대로 기기를 배치·배선해 시스템을 구성하며, 완성된 설비를 실제로 돌려 보며 조정하는 시운전이 마지막이다.
고정 결선 방식은 완성된 뒤 기능을 바꾸려면 배선을 뜯어 고쳐야 하므로, 시스템을 꾸미기 전에 회로도를 확정해 두는 것이 특히 중요하다. 회로도 없이 배선부터 하거나 시운전을 앞세우는 순서는 성립하지 않는다.

PLC와 같은 제어기기의 외함(프레임)을 전원 계통 접지와 분리하여 독립적으로 접지하면, 기기에서 발생하거나 외부에서 유입되는 노이즈를 대지로 흘려보내면서 전원 접지선을 타고 노이즈가 오가는 경로를 끊을 수 있다. 이렇게 기기의 프레임만 별도로 접지하는 방식을 프레임 접지라 한다.
공용 접지는 여러 기기와 전원 계통의 접지를 하나로 묶어 쓰는 방식이어서 접지선을 통한 노이즈 상호 간섭을 막지 못하고, 라인 접지나 절연 접지는 전원 선로 또는 절연 상태와 관련된 개념으로 기기 외함을 전원 접지와 분리해 접지하는 방식과는 다르다.

MDI(Manual Data Input)는 이미 정의되어 있는 위치 데이터나 프로그램을 조작판의 수동 키 입력을 통해 직접 입력하는 방식이다.
AGV는 무인 반송차, PTP는 경로 중간 궤적을 제어하지 않는 점 대 점 위치제어 방식, TPB는 교시 펜던트를 이용해 로봇을 직접 움직여 위치를 가르치는 방식으로, 모두 수동 키 조작으로 데이터를 직접 입력하는 방식과는 다르다.

제어(control)란 어떤 목적에 적합하도록 대상이 되는 것에 필요한 조작을 가하는 것을 의미한다.
측정·제어장치를 정비하는 것은 보전 활동에 해당하고, 입력보다 높은 레벨의 출력을 내는 것은 증폭의 개념에 가까우며, 어떤 양을 기준량과 비교하여 수치나 부호로 나타내는 것은 계측(measurement)의 정의로, 모두 제어의 정의와는 구별된다.

흡음재가 소리를 흡수할 때, 입사한 음향에너지의 일부는 재료 내부의 마찰 등에 의해 열에너지로 손실되면서 반사되는 음향에너지가 줄어든다.
흡음률은 재료의 종류가 같아도 주파수 등 조건에 따라 달라질 수 있고, 부드럽고 다공성인 재질일수록 오히려 흡음률이 높으며, 흡음률은 입사한 전체 음향에너지에 대한 흡수(손실)된 에너지의 비로 정의되므로 손실에너지를 기준으로 전체 에너지의 비를 구하는 설명은 정의가 뒤바뀐 것이다.

설비코드는 관리 대상을 큰 구분에서 작은 구분으로 좁혀 가며 자릿수를 배정한다. 먼저 자산·회계상의 구분인 계정분류를 정하고, 이어서 설비가 어떤 용도·역할을 하는지에 따른 특성분류, 그 안에서 기계의 종류를 나누는 기종분류, 용량·치수 등을 구분하는 규격분류를 거쳐, 마지막에 같은 규격의 개별 설비를 서로 구별하는 일련번호를 붙인다.
기종분류를 계정분류보다 앞세우거나 특성분류보다 먼저 두는 순서는 상위 분류에서 하위 분류로 내려가며 코드를 부여하는 원칙과 맞지 않는다.

제조원가의 직접비는 특정 제품 생산에 직접 소요되는 비용으로 재료비, 생산 노무비, 외주 및 임가공비 등이 해당한다.
기술지원 인건비는 특정 제품 생산 공정에 직접 투입되는 노무비가 아니라 여러 제품·부문에 공통으로 소요되는 성격의 비용이므로 간접비로 분류된다.

축의 표면에 나선 모양의 홈을 가공하고 축을 회전시키면, 홈을 타고 기름이 끌려 올라가 급유가 이루어지는 방식을 나사 급유법이라 한다.
원심 급유법은 회전체의 원심력을 이용해 기름을 비산·공급하는 방식, 유욕 급유법은 축의 일부를 유조에 담가 급유하는 방식, 롤러 급유법은 회전하는 롤러가 기름을 퍼올려 축에 급유하는 방식으로, 나선 홈을 이용한 급유 원리와는 다르다.

진동 측정변수는 일반적으로 낮은 주파수 대역에서는 변위, 중간 주파수 대역에서는 속도, 높은 주파수 대역에서는 가속도를 사용하는 것이 원칙이며, 속도는 진동 에너지 및 재료의 피로도와 밀접하게 관련되어 있어 에너지·피로 문제가 우려될 때 측정변수로 선택된다.
주파수가 높아질수록 변위의 진폭 자체는 작아져 검출감도가 오히려 떨어지고, 축의 흔들림이나 떨림처럼 상대적으로 낮은 주파수의 문제는 가속도보다 변위로 파악하는 것이 일반적이므로, 이러한 설명들은 측정변수 선정 원칙과 맞지 않는다.

차음벽의 투과손실은 지배 물리량이 2배가 될 때마다 $20\log_{10}2 \approx 6\ \mathrm{dB}$씩 변화하는 로그 관계를 가진다. 강성이 지배적인 영역에서는 재료의 강성이 벽체의 음향 임피던스를 키우는 방향으로 작용하므로, 강성을 2배로 높이면 투과손실은 약 6dB 증가한다.
3dB 증가·감소나 6dB 감소로 보는 것은 강성과 투과손실 사이의 이러한 로그 관계를 반영하지 못한 값이다.

제품별 배치(라인 배치)는 동일한 제품을 반복적으로 생산하기 위해 공정 순서대로 설비를 배열하는 방식으로, 재공품의 정체시간이 짧고 설비가 집중 배치되어 소요면적이 줄며 작업자의 간접작업이 감소해 실질 가동률이 향상되는 장점을 가진다.
반면 설비가 공정 순서에 맞춰 고정 배열되어 있으므로, 취급 제품이나 공정계열이 달라지면 배치 자체를 다시 바꿔야 하는 융통성 부족은 제품별 배치의 단점이지 장점이 아니다.

설비보전표준은 설비의 수리, 정비(정비 절차·기준), 설비검사와 같이 보전 업무를 수행하는 절차와 기준을 규정한 표준들로 구성된다.
설비 자체의 성능 사양을 규정하는 것은 설계·성능 규격에 해당하는 영역으로, 보전 업무 절차를 다루는 설비보전표준의 분류 항목과는 성격이 다르다.

소음기는 덕트나 배기 계통의 관로 내부에 설치되어 기류가 지나가는 통로의 구조·흡음재를 이용해 소음을 저감시키는 대표적인 장치이다.
유공판이나 공명판은 흡음·차음 구조체의 재료·요소에 가깝고, 진동차단기는 고체를 통해 전달되는 진동을 절연하는 장치로, 덕트·배기 계통의 기류 소음을 저감하는 전용 장치인 소음기와는 목적이 다르다.

여러 대의 공작기계를 한 대의 컴퓨터에 연결하여 가공 프로그램을 전송하고 집중적으로 관리·제어하는 생산설비시스템을 DNC(직접수치제어)라 하며, 이는 이후 머시닝 센터 등 복합 자동화 설비의 기초가 되었다.
수치제어기계(NC)는 수치 데이터로 개별 공작기계를 제어하는 방식, CNC는 기계마다 컴퓨터를 내장해 제어하는 방식으로 각각 단일 기계 단위의 제어에 해당하고, 유연기술시스템은 다품종 소량생산에 유연하게 대응하기 위한 생산시스템 개념을 가리키므로, 여러 대의 기계를 하나의 컴퓨터로 집중 제어한다는 정의와는 구별된다.

외부에서 힘(외란)이 한 번 가해진 뒤에는 더 이상 외력이 작용하지 않고, 계 자체의 고유한 특성에 의해 스스로 진동을 지속하는 현상을 자유진동이라 한다.
감쇠진동은 자유진동 중 에너지가 소산되어 진폭이 점차 줄어드는 경우를 가리키는 개념이고, 강제진동은 외력이 지속적으로 작용하는 진동이며, 선형진동은 운동방정식이 선형인 진동을 가리키는 용어로, 외력이 사라진 뒤의 진동이라는 조건과는 직접 일치하지 않는다.

일반적으로 사람이 들을 수 있는 가청주파수의 범위는 $20\ \mathrm{Hz} \sim 20{,}000\ \mathrm{Hz}$로 알려져 있다.
이보다 넓거나 좁은 범위를 제시한 다른 수치들은 통상적으로 정의되는 인간의 가청 주파수 대역과 일치하지 않는다.

설비관리는 최소의 비용으로 최대의 효과를 얻는 것을 목적으로 하며, 고장 분석의 관점에서 계획·추진하는 항목으로는 신뢰성 향상(고장 자체를 줄임), 보전성 향상(고장에 의한 휴지시간 단축), 경제성 향상(비용 절감)이 함께 제시된다.
가동률을 높이는 유용성(가용성)은 신뢰성과 보전성이 개선된 결과로 나타나는 종합적인 지표에 가까워, 위 항목들과 나란히 놓이는 개별 추진 항목으로는 다루지 않는다.

유틸리티 설비는 생산 활동에 필요한 에너지·용수 등을 공급하는 설비로 급수설비, 수처리시설, 증기발생장치 등이 이에 해당한다.
하역설비는 원자재나 제품을 옮기고 싣고 내리는 물류·운반 기능을 담당하는 설비로, 에너지·용수를 공급하는 유틸리티 설비의 범주와는 다르다.

선박이나 대형 구조물처럼 제품 자체의 크기·무게 등 물리적 특성 때문에 제품을 한 자리에 고정해 두고 기계와 작업자가 제품이 있는 곳으로 이동해 작업하는 배치 방식을 정지제품 배치(고정위치 배치)라 한다.
제품별 배치와 공정별 배치는 각각 제품이나 공정 흐름에 따라 설비를 배열하고 제품·자재가 설비 사이를 이동하는 방식이며, 혼합방식 배치는 이들을 절충한 방식으로, 제품이 고정된 채 사람과 설비가 이동한다는 특징과는 다르다.

가속도계를 대상물에 손으로 눌러 고정하는 방법은 접촉이 불안정하고 감쇠가 커서 사용 가능한 주파수 영역이 다른 부착 방법에 비해 가장 좁다.
나사로 직접 고정하는 방법이 가장 넓은 주파수 영역에서 정확한 측정이 가능하며, 자석 고정이나 밀랍 고정은 나사 고정보다는 좁지만 손 고정보다는 넓은 주파수 영역을 확보할 수 있다.

설비관리의 조직계획에서 인적구성과 그 역사적 배경은 구성원의 기술 수준, 관리 수준, 인간관계 측면에서 검토하는 것이 옳게 짝지어진 연결이다.
프로세스나 계속성(연속·단속 여부)은 제품의 특성이 아니라 생산형태에 관한 내용이고, 입지·분산의 비율·환경은 설비의 특징이 아니라 지리적 조건에 해당하며, 구조·기능·열화의 속도 및 정도는 외주 이용도가 아니라 설비의 특징에 해당하므로, 나머지 연결은 항목과 세부 내용이 서로 어긋나 있다.

정비계획을 수립할 때는 수리를 담당할 요원의 확보, 생산계획의 확인, 설비능력의 파악 등 정비 업무 수행에 직접 필요한 사항들을 고려한다.
제품성분 분석은 제품의 품질·조성을 다루는 활동으로, 설비의 정비 절차나 일정을 계획하는 것과는 직접적인 관련이 없다.

기계 진동 방지대책으로 거더(하중을 지지하는 대형 보 구조)를 사용하면 설비를 포함한 지지 구조의 질량이 커져 전체 진동계의 고유진동수가 낮아진다. 회전기계의 가진 주파수보다 고유진동수를 충분히 낮춰 두면 공진을 피하고 진동 전달을 줄일 수 있다.
강성을 높이는 것, 회전체의 균형을 맞추는 것, 설치면적을 넓히는 것은 각각 다른 진동 대책과 관련될 수 있으나, 거더를 이용하는 주된 목적인 고유진동수를 낮추는 것과는 별개의 접근이다.

윤활유는 마찰과 마모를 줄이는 감마(減摩) 작용, 열을 흡수해 배출하는 냉각 작용, 마찰면 사이의 압력을 넓게 분산시키는 응력 분산 작용 외에도 밀봉·방청·세정 작용 등을 한다.
반면 방독 작용은 유독가스나 독성물질로부터 인체를 보호하는 기능으로, 윤활유의 고유한 작용과는 관계가 없다.

주어진 논리식은 $Y=\overline{A}\cdot B\cdot\overline{C}+\overline{A}\cdot B\cdot C+A\cdot B\cdot\overline{C}$ 이다. 앞의 두 항은 $\overline{A}\cdot B$가 공통이므로 묶으면 $\overline{A}\cdot B\cdot(\overline{C}+C)=\overline{A}\cdot B$ 가 된다($\overline{C}+C=1$).
남은 항과 합치면 $Y=\overline{A}\cdot B+A\cdot B\cdot\overline{C}=B\cdot(\overline{A}+A\cdot\overline{C})$ 이고, 흡수법칙 $\overline{A}+A\cdot\overline{C}=\overline{A}+\overline{C}$ 를 적용하면 $Y=B\cdot(\overline{A}+\overline{C})=\overline{A}\cdot B+B\cdot\overline{C}$ 로 간략화된다.
즉 A의 부정과 B의 곱에 B와 C의 부정의 곱을 더한 형태다. 진리표로 검증해도 원래 식이 1이 되는 조합은 (A, B, C) = (0,1,0), (0,1,1), (1,1,0) 세 가지뿐이고, 간략화한 식도 정확히 같은 세 조합에서만 1이 되어 두 식이 등가임을 알 수 있다.

콘덴서를 병렬로 접속하면 합성 정전용량은 각 콘덴서 용량의 합과 같으므로 $C = C_1 + C_2 = 3\mu\mathrm{F} + 6\mu\mathrm{F} = 9\mu\mathrm{F}$이다.
콘덴서에 축적되는 에너지는 $W = \dfrac{1}{2}CV^2$로 구하며, $V = 1\mathrm{kV} = 1000\mathrm{V}$를 대입하면 $W = \dfrac{1}{2} \times 9\times10^{-6}\mathrm{F} \times (1000\mathrm{V})^2 = 4.5\mathrm{J}$이 된다.

비례적분제어(PI 제어)는 비례동작에 적분동작을 더한 것으로, 적분동작이 시간에 따라 누적된 오차를 반영해 정상상태에서 남는 오차, 즉 잔류편차(offset)를 없애는 역할을 한다.
비례제어만으로는 부하가 걸리면 일정한 잔류편차가 남고, ON·OFF제어는 목표값 부근에서 계속 진동하며, 비례미분제어는 응답 속도를 개선할 뿐 잔류편차 자체를 제거하지는 못한다.

제어밸브의 고유 유량 특성은 가로축 밸브 개도에 대한 세로축 유량의 관계를 그린 선도다. 그림의 ①번 곡선은 개도가 조금만 열려도 유량이 급격히 늘어 곡선이 가파르게 치솟고, 개도가 절반을 넘어서면 유량이 거의 포화되어 위쪽에 붙은 채 완만해지는 위로 볼록한 모양이다.
이런 형태가 퀵 오픈(quick open, 급개형) 특성이다. 작은 개도에서 큰 유량을 얻을 수 있어 미세 조절보다는 개폐에 가까운 제어, 즉 on-off성 서비스나 신속한 방출이 필요한 곳에 쓰인다.
같은 선도의 다른 곡선과 비교하면 구분이 뚜렷하다. 개도와 유량이 비례해 직선으로 나타나는 것이 리니어 특성, 개도가 커질수록 유량 증가율이 커져 아래로 볼록한 곡선이 되는 것이 이퀄 퍼센트(등비율) 특성이며, 하이퍼볼릭은 리니어와 퀵 오픈의 중간 형태로 ①처럼 초기에 급격히 포화되지는 않는다.

그림의 연산 증폭기는 출력 단자가 저항 없이 그대로 반전 입력(−)에 되먹임되어 있고, 신호원 $V_S$는 비반전 입력(+)에 연결되어 있으며 접지를 기준으로 한다. 이런 결선을 전압 폴로어(버퍼)라 한다.
이상적인 연산 증폭기는 개방 이득이 매우 커서 두 입력 단자의 전위차가 0이 되도록 동작한다(가상 단락). 반전 입력에는 출력이 그대로 들어와 있으므로 $V_O = V_{(-)} = V_{(+)} = V_S$ 가 되어, 출력 전압은 신호원 전압과 같다.
즉 전압 이득이 1이라 크기는 변하지 않지만, 입력 임피던스가 매우 크고 출력 임피던스가 매우 작아 앞단 신호원에서 전류를 거의 뽑지 않고도 뒷단을 구동할 수 있다. 센서 신호처럼 내부 저항이 큰 신호원을 계측 회로에 연결할 때 임피던스 정합용 완충기로 널리 쓰인다.

3상 유도전동기는 고정자 권선에 흐르는 3상 교류에 의해 회전자계가 만들어지고, 회전자는 이 회전자계를 따라 자체적으로 회전력을 얻어 회전자계와 같은 방향으로 회전한다.
즉 부하 조건과 무관하게 회전 방향 자체는 회전자계의 방향에 의해 결정되며, 상 순서를 바꾸면 회전자계 방향이 바뀌어 전동기의 회전 방향도 함께 바뀐다.

제어계에서 제어요소(조절부+조작부)는 동작신호를 받아 이를 조작량으로 변환하여 제어대상(프로세스)에 가하는 역할을 한다. 따라서 조절밸브가 프로세스에 전달하는 신호는 조작량이다.
제어량은 프로세스에서 얻어지는 결과(출력), 기준입력은 목표값에 해당하는 입력신호, 동작신호는 기준입력과 검출값의 차이로 조절부에 들어가는 신호이므로 모두 조절밸브가 프로세스로 보내는 신호는 아니다.

국제단위계(SI)의 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd)의 7가지이다.
라디안(rad)은 평면각을 나타내는 단위로 이들 기본단위의 조합으로 유도되는 유도단위이며, SI 기본단위에는 포함되지 않는다.

전동기 회로에 과전류가 흐를 때 코일이 가열되면서 바이메탈이 휘어져 접점을 개방하는 열동계전기(THR, Thermal Relay)는 전동기의 과부하 보호에 사용되는 대표적인 계전기이다.
지락계전기는 누전(지락) 검출, 부족전압계전기는 전압 저하 검출, 래칭 릴레이는 접점 상태를 유지하는 용도로 쓰이므로 과부하 보호와는 직접적인 관계가 없다.

그림의 시퀀스 회로를 보면 접점 A와 B가 한 줄로 이어져 직렬로 연결되어 있고, 그 직렬 묶음의 좌우 마디에서 아래로 갈라진 별도의 줄에 접점 C가 놓여 있어 C는 A·B 직렬 묶음과 병렬이다.
시퀀스 회로에서 접점의 직렬 접속은 논리곱(AND, ·)에, 병렬 접속은 논리합(OR, +)에 대응한다. 따라서 A와 B가 모두 닫히거나 C가 닫히면 회로가 통전되므로, 논리식은 A와 B의 곱에 C를 더한 형태가 된다.
세 접점을 모두 직렬로 본 식, B와 C를 병렬로 묶어 A와 곱한 식, A와 B를 병렬로 묶어 C와 곱한 식은 모두 그림의 배선 구조와 맞지 않는다. 병렬로 갈라져 나온 접점이 어느 마디에서 갈라져 어느 마디로 되돌아오는지를 따지는 것이 논리식 변환의 요령이다.

이상적인 연산증폭기는 입력저항이 무한대, 출력저항이 0, 전압이득이 무한대이며, 대역폭 또한 무한대로 가정한다. 즉 모든 주파수에서 동일한 이득 특성을 갖는다고 본다.
따라서 "대역폭은 0이다"라는 설명은 이상적인 연산증폭기의 특성과 반대되는 내용이다.

16진수 A는 2진수로 $1010$, 6은 $0110$이므로 A6을 2진수로 변환하면 $10100110$이 된다.

전동식 구동부(전동 액추에이터)는 모터와 감속기어를 이용해 큰 조작력을 낼 수 있고 전원만 있으면 되어 동력원 획득이 쉬우며, 전기 신호를 직접 사용하므로 신호전달의 지연이 없다.
다만 감속기어 등의 구조로 인해 구조가 복잡하고 비용이 비교적 높은 편이므로, "공기압 구동부에 비해 구조가 복잡하지 않고 비용이 적게 든다"는 설명은 전동식 구동부의 특징과 맞지 않는다.

저항을 직렬로 접속하면 합성저항은 각 저항의 합과 같고, 회로에 흐르는 전류는 어느 지점에서나 동일하며, 각 저항에서의 전압강하의 합은 전원 전압과 같다.
그러나 각 저항에 걸리는 전압은 $V = IR$에 따라 저항 값에 비례하므로, "저항의 크기와 무관하다"는 설명은 옳지 않다.

저항 3개를 병렬로 접속하면 합성저항의 역수는 각 저항 역수의 합과 같으므로 $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{15} + \dfrac{1}{15} + \dfrac{1}{15} = \dfrac{3}{15} = \dfrac{1}{5}$이 되어 $R = 5\,\Omega$이다.

직접측정은 눈금자, 버니어 캘리퍼스, 마이크로미터처럼 눈금이 새겨진 측정기를 제품에 직접 대고 그 눈금에서 실제 치수를 읽어내는 방법이다.
간접측정은 다른 양을 측정한 뒤 계산으로 치수를 구하는 방법, 절대측정은 길이·질량·시간 같은 기본량으로부터 측정량을 결정하는 방법, 비교측정은 블록 게이지 등 기준과의 차이를 다이얼 게이지로 읽는 방법으로 눈금자를 제품에 직접 대는 방식과는 다르다.

사인파 교류의 실효값(RMS)은 같은 저항에 흘렸을 때 직류와 동일한 열량을 내는 값으로 정의되며, 한 주기 동안 순시값 제곱의 평균을 구한 뒤 제곱근을 취해 얻는다.
$i = I_m \sin\omega t$ 에 대해 $I=\sqrt{\dfrac{1}{T}\int_0^{T} I_m^{2}\sin^{2}\omega t\, dt}=\dfrac{I_m}{\sqrt{2}}\fallingdotseq 0.707\,I_m$ 이 된다. 즉 실효값은 최댓값을 √2로 나눈 값이다.
혼동하기 쉬운 값과 비교하면, $\dfrac{2}{\pi}I_m \fallingdotseq 0.637\,I_m$ 은 반주기 평균값이고, 최댓값에 √2를 곱한 값은 최댓값보다 커지므로 실효값이 될 수 없다. 이로부터 파형률(실효값/평균값)은 약 1.11, 파고율(최댓값/실효값)은 약 1.414로 정해진다.

트랜지스터의 최대정격은 소자가 파괴되지 않고 견딜 수 있는 한계값으로, 접합 온도, 컬렉터 전류, 컬렉터-베이스 전압, 컬렉터 손실(전력) 등이 이에 해당한다.
반면 최고 사용 주파수는 트랜지스터의 동작 특성을 나타내는 성능 지표이지, 초과 시 소자가 파괴되는 절대 정격 항목은 아니다.

3상 농형 유도전동기의 기동전류는 정격전류의 5~7배에 달해 소용량은 전전압(직입) 기동이 가능하지만, 10~15kW급의 중용량에서는 기동전류를 줄이기 위해 Y-△(스타-델타) 기동을 주로 사용한다.
더 큰 용량에는 기동보상기를 사용하고, 전전압 기동은 소용량에, 반발 기동은 단상 유도전동기 등에 쓰이는 방식이다.

서미스터(thermistor)는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 반도체 소자로, 온도 검출·보상용으로 널리 사용된다.
포토다이오드는 빛(광) 검출, 바리스터는 서지·과전압 보호, 제너다이오드는 정전압 회로에 사용되는 소자로 온도 검출용이 아니다.

축에 고정된 기어, 커플링, 풀리를 분해할 때는 부품과 축에 손상을 주지 않으면서 균일한 힘으로 뽑아낼 수 있는 기어 풀러(gear puller)를 사용하는 것이 가장 적절하다.
망치로 직접 두드리거나 쇠붙이를 대고 타격하는 방법은 축이나 부품에 변형·손상을 줄 위험이 크므로 권장되지 않는다.

양 흡입 펌프는 임펠러 양쪽에서 대칭으로 유체를 흡입하는 구조여서 축 방향으로 작용하는 추력이 서로 상쇄되어 축 추력이 거의 발생하지 않는다.
다단 펌프는 오히려 여러 단의 추력이 누적되어 축 추력이 커질 수 있고, 고양정·고유량 펌프 자체는 추력 제거와 직접적인 관계가 없다.

압축기는 습기와 유해물질이 적고 지반이 견고하여 진동에 안정적인 장소에 설치해야 한다.
빗물(우수), 염분을 포함한 바람(염풍), 직사광선(일광)에 노출되는 장소는 부식과 오작동을 유발할 수 있어 압축기 설치 장소로 적절하지 않다.

송풍 기계는 토출 압력의 크기에 따라 통풍기(팬)·송풍기(블로어)·압축기로 구분하며, 이 가운데 통풍기가 가장 낮은 압력 범위인 0.1 kgf/cm² 이하를 담당한다.
즉 통풍기는 압력을 크게 높이지 않으면서 많은 양의 공기를 이송하는 환기·통풍 용도에 쓰이고, 그보다 높은 압력이 필요하면 송풍기를, 더 높은 압력이 필요하면 압축기를 사용한다.

체크 밸브(check valve)는 밸브 디스크 자체의 무게와 유체의 압력차에 의해 자동으로 개폐되어, 유체가 정방향으로만 흐르고 역류하지 못하도록 막는 밸브이다.
감압 밸브는 압력을 낮추는 용도, 게이트 밸브는 유로를 완전히 열거나 닫는 용도, 다이어프램 밸브는 격막으로 유로를 개폐하는 용도로 역류 방지가 주 목적이 아니다.

펌프가 정지하면 토출관에 남아 있던 물이 되돌아와 펌프를 역회전시키거나 수격작용(워터해머)을 일으켜 펌프와 배관을 손상시킬 수 있는데, 이 위험은 양정이 높을수록 커진다. 그래서 소형 원심 펌프에서는 전 양정이 100m 이상인 고양정 조건에서 토출측에 체크 밸브를 설치하는 것을 기준으로 한다.
양정이 낮은 소형 펌프에서는 역류로 인한 충격이 크지 않은 반면 체크 밸브를 달면 그만큼 압력 손실이 더해지므로, 굳이 설치하지 않고 토출 밸브 조작으로 대응하는 경우가 많다.

너트의 풀림을 막는 와셔로는 탄성으로 되풀림을 억제하는 스프링 와셔, 이(齒)가 접촉면을 파고들어 미끄러짐을 막는 이붙이 와셔, 혀 부분을 꺾어 너트를 걸어 고정하는 혀붙이 와셔 등이 사용된다.
사각 와셔는 목재처럼 무른 접촉면에서 자리면의 면압을 낮추기 위해 쓰는 평와셔의 한 형태로, 풀림 방지를 위한 구조를 갖추고 있지 않다.

플랙시블 커플링은 고무나 스프링 등 탄성체를 이용해 두 축의 다소간의 중심선 어긋남을 흡수하고, 충격 하중이나 진동을 완화하는 역할을 한다.
머프(머플) 커플링과 셀러 커플링은 두 축이 정확히 일치할 때 사용하는 고정식 커플링이고, 올덤 커플링은 평행이 어긋난 두 축을 연결하는 데 쓰이지만 충격·진동 흡수 능력은 플랙시블 커플링만큼 크지 않다.

축의 홈에 끼워진 스냅 링(스톱 링)은 전용 공구인 스톱 링 플라이어(stop ring plier)로 링의 양 끝 구멍을 벌리거나 오므려 조립·분해한다.
조합 플라이어, 롱 노즈 플라이어, 워터 노즈 플라이어는 각각 절단·구부림, 좁은 공간 작업, 배관 작업 등에 쓰이는 범용 공구로 스냅 링 전용 공구는 아니다.

공기압축기의 흡입 관로에 설치하는 스트레이너는 그물망 구조로, 공기와 함께 빨려 들어올 수 있는 나뭇잎 등의 이물질이 압축기 내부로 유입되어 밸브나 실린더를 손상시키는 것을 막기 위해 설치한다.
소음 방지는 소음기(사일런서), 빗물 차단은 흡입구 형상이나 후드, 수분 제거는 애프터쿨러나 드레인 트랩이 담당하는 기능이다.

스크루 익스트랙터(screw extractor)는 부러진 볼트나 스크루의 잔여 부분에 역방향 나사산을 파고 물려서 반대로 돌려 빼내는 전용 공구이다.
탭은 암나사를 가공하는 공구, 드릴은 구멍을 뚫는 공구, 스크루 바이스는 작업물을 고정하는 공구로 부러진 볼트를 빼내는 용도가 아니다.

접착제는 도포 시에는 액체 상태로 좁은 틈새에 스며들어 모세관 작용을 할 수 있어야 하고, 도포 후에는 화학반응 등으로 굳어 고분자화되면서 충분한 접착 강도를 가져야 한다.
"접착제가 파괴되지 않는 저분자일 것"은 이러한 원리와 반대로, 접착제는 경화 과정에서 분자량이 커지는 고분자 구조를 이루어야 강한 접착력을 낼 수 있으므로 적절한 구비조건이 아니다.

열 박음(shrink fit)은 구멍 쪽 부품을 가열해 팽창시킨 뒤 축을 끼워 넣는 조립법이다. 지름 $D$인 구멍의 온도가 $T$만큼 오르면 늘어나는 지름 증가량은 $\Delta d = \alpha\, D\, T$ 로, 열팽창계수와 원래 지름, 온도 상승분의 곱으로 정해진다.
축이 들어가려면 구멍이 죔새 $\Delta d$(축지름−구멍지름)만큼은 벌어져야 하므로, 위 식을 $T$에 대해 풀면 $T=\dfrac{\Delta d}{\alpha D}$ 가 된다. 즉 죔새를 열팽창계수와 구멍지름의 곱으로 나눈 값이 필요한 가열온도다.
단위로도 확인된다. 열팽창계수는 1/℃, 죔새와 구멍지름은 같은 길이 단위이므로 죔새를 (열팽창계수 × 구멍지름)으로 나눠야만 ℃가 남는다. 죔새가 클수록, 그리고 구멍지름이 작을수록 더 높은 온도로 가열해야 한다는 경향도 이 식에서 그대로 읽힌다.

롤러 체인을 스프로킷 휠이 부착된 평행한 두 축에 걸 때는 장력이 걸리는 긴장측을 위쪽에, 처짐이 발생하는 이완측을 아래쪽에 두는 것이 일반적이다.
이렇게 걸어야 이완측의 처짐이 스프로킷과의 물림이나 다른 부품에 간섭을 주지 않으면서, 긴장측은 안정적으로 동력을 전달할 수 있다.

흔들림 공차(run out)는 축이나 커플링을 회전시켰을 때 표면이 진원(眞圓) 중심선에서 얼마나 벗어나 흔들리는지를 측정하는 값으로, 축 정렬 작업 전 축 자체의 휨이나 편심 상태를 확인하는 준비사항이다.
봉의 처짐량(sag) 측정과 커플링 면 갭 측정은 두 축 사이의 정렬 상태를 맞추는 과정에서 필요한 항목이고, 소프트 풋 측정은 설치면과 기계 발(foot) 사이의 뜬 상태를 확인하는 항목으로 각각 목적이 다르다.

축류 펌프는 프로펠러 형태의 임펠러가 만드는 양력을 이용해 액체를 축 방향으로 평행하게 흡입·토출하는 펌프로, 대구경·대용량이면서 1~5m 정도의 비교적 낮은 양정이 필요한 곳에 적합하다.
원심 펌프는 원심력을 이용해 반경 방향으로 토출하는 방식이고, 기어 펌프와 수격 펌프는 각각 기어의 맞물림, 수격 작용을 이용하는 펌프로 축류 방식과는 원리가 다르다.

원심형 통풍기의 정기검사 기록에는 검사자, 검사 개소(부위), 검사 방법, 검사 결과 및 일시 등 점검 이력을 확인할 수 있는 항목이 포함된다.
반면 검사비는 점검 행위와 관련된 비용 정보로, 통풍기의 상태나 점검 내용을 기록하는 정기검사 항목과는 성격이 다르다.

원심 펌프가 시동 후 송출이 되지 않는 대표적 원인으로는 회전 방향이 반대인 경우, 임펠러가 손상된 경우, 임펠러에 이물질이 걸려 회전이 방해되는 경우 등이 있다.
펌프 내부에 공기가 차 있으면(에어바인딩) 흡입이 방해되어 송출 불량의 원인이 되지만, 반대로 펌프 내에 공기가 없는 상태는 정상적인 프라이밍(마중물 채움) 상태이므로 송출 불량의 원인이 아니다.

캐비테이션이 발생하면 기포가 급격히 붕괴하면서 소음과 진동을 일으키고, 붕괴 시 발생하는 충격압으로 펌프 내부에 침식(손상)이 생기며, 압력 저하가 심해지면 양수 자체가 불가능해질 수 있다.
이러한 현상들은 모두 펌프의 성능을 저하시키는 요인이므로, "펌프의 성능에는 변화가 없다"는 설명은 캐비테이션의 영향과 맞지 않는다.

기계를 조립할 때는 볼트와 너트를 한쪽으로 치우치지 않게 균일한 힘으로 체결하고, 무리한 힘을 가하지 않으며, 접합면에 이물질이 들어가지 않도록 주의해야 한다.
반면 정밀기계 조립은 손끝의 감각으로 미세한 위치와 힘을 조절해야 하므로 장갑을 착용하면 오히려 정밀 작업이 어려워지고 장갑에서 나온 실오라기 등이 끼어들 위험도 있어, 장갑을 착용하고 작업하는 것은 적절한 주의사항이 아니다.