[설비보전산업기사 필기] 19년 2회차 기출문제 해설 페이지

공압 모터는 압축공기의 압축성 때문에 에너지 손실이 커서 에너지 변환 효율이 낮고 정밀한 제어에는 한계가 있다. 따라서 "에너지 변환 효율이 높으며 제어성이 좋다"는 설명은 공압 모터의 실제 특성과 반대된다.
반면 배기 시 압축공기가 급격히 팽창하면서 소음이 크게 발생하고, 유압 모터에 비해 모터 자체의 발열은 적은 편이며, 전기 스파크가 없어 폭발 위험이 있는 환경에서도 안전하게 사용할 수 있다는 점은 공압 모터의 일반적인 장점으로 알려져 있다.

유압 실린더를 선정할 때는 행정길이(스트로크), 설치형식, 튜브의 안지름(실린더 지름)과 같이 실린더의 출력·속도·설치 방식을 결정하는 요소를 검토해야 한다.
반면 실린더의 색상은 기능이나 성능과 무관한 외관 요소일 뿐이므로 실린더 선정 시 검토해야 할 기술적 사항에 해당하지 않는다.

텐덤센터형(center bypass형)은 중립위치에서 P포트와 T포트가 서로 통하도록 되어 있어 펌프를 무부하 상태로 만들 수 있고, 이 때문에 센터 바이패스형이라고도 불린다.
중립위치에서 실린더로 통하는 A, B 포트는 모두 막혀 있는(닫힌) 구조이므로 실린더는 임의의 위치에서 정지·고정될 수 있고, 부하가 걸려 있으면 그 포트 쪽 배관에는 압력이 유지된다. 따라서 "액추에이터 배관에 압력이 걸리지 않는다"는 설명은 텐덤센터형의 특징과 맞지 않는다.

그림 왼쪽에는 X 포트로 들어온 파일럿 압력을 받는 피스톤과 그 앞의 푸시로드가 있고, 오른쪽에는 스프링이 시트 쪽으로 밀어붙이고 있는 볼(포핏)이 A 포트와 B 포트 사이의 통로를 막고 있다.
파일럿 압력이 없을 때는 스프링과 유체 압력이 볼을 시트에 밀착시켜 한쪽 방향의 흐름만 통과시키고 반대 방향은 완전히 차단한다. X에 파일럿 압력을 걸면 푸시로드가 볼을 시트에서 밀어내어 평소 막혀 있던 방향으로도 흐를 수 있게 된다. 이 구조가 파일럿 조작 체크 밸브이며, 실린더를 임의 위치에 유지시키거나 자중 낙하를 막는 로킹 회로에 쓰인다.
셔틀 밸브는 입구 두 개와 출구 하나 사이에서 볼이 움직여 압력이 높은 쪽을 선택하는 구조라 파일럿 피스톤이 없고, 릴리프 밸브는 설정 압력을 넘는 유량을 탱크로 흘려 압력을 제한하는 압력제어 밸브다. 압력보상형 유량조정 밸브는 교축부와 압력 보상 스풀이 함께 들어 있어 부하가 변해도 유량을 일정하게 유지한다.

기호는 원 안에 속이 검게 칠해진 삼각형이 있고, 그 삼각형의 꼭짓점이 위쪽 관로(바깥)를 향한 모양이다. 공유압 기호에서 원은 펌프·압축기·모터 같은 에너지 변환기를 뜻한다.
삼각형의 속을 칠하면 작동유(유압), 비워 두면 공기(공압)를 나타낸다. 이 기호는 삼각형이 칠해져 있으므로 유압용 기기다.
삼각형의 꼭짓점 방향은 유체가 흐르는 방향을 뜻한다. 꼭짓점이 바깥쪽 관로를 향하면 기기가 유체를 밀어내는 것이므로 펌프, 반대로 꼭짓점이 원 안쪽을 향하면 유체를 받아 회전력을 내는 모터가 된다. 따라서 이 기호는 유압 펌프이며, 공기를 밀어내는 기기는 펌프가 아니라 압축기로 부르고 삼각형도 칠하지 않는다.

오리피스는 유로 중간에 얇은 판이나 짧은 구멍을 두어 단면적을 급격히 줄이는 조임 기구로, 조임부의 길이가 지름 등 단면 치수에 비해 짧은 것이 특징이다.
반면 초크는 조임부의 길이가 단면 치수에 비해 긴 조임 기구로 구분되며, 벤추리관은 유로 단면을 완만하게 좁혔다가 다시 넓히는 형태이고, 피토관은 유속을 측정하는 계측기구이다.

증압기(부스터)는 입력된 공압 회로의 압력을 더 높은 압력으로 승압시켜 공급하는 기기로, 회로에서 얻어지는 압력보다 큰 압력이 국부적으로 필요할 때 사용한다.
어큐뮬레이터는 압력에너지를 저장했다가 필요할 때 방출하는 장치이고, 공기 배리어는 압축공기를 분사해 이물질이나 열기의 침입을 막는 용도이며, 하이드로릭 체크 유닛은 유압의 저항을 이용해 공압 실린더의 운동 속도를 안정시키는 장치로, 모두 압력 자체를 높이는 기능과는 거리가 있다.

점선 안의 기호는 가변 교축 밸브와 체크 밸브가 병렬로 묶인 일방향 유량조절(속도제어) 밸브다. 교축 통로 쪽에 그려진 삼각형이 실린더 쪽(위)을 향하고 있으므로 교축으로 조절되는 것은 실린더로 들어가는 흐름이고, 반대 방향으로 나오는 유체는 체크 밸브를 통해 자유롭게 빠져나간다.
이 관로는 실린더의 로드 반대쪽(헤드측) 포트에 이어져 있다. 이쪽으로 유체가 들어가면 피스톤이 밀려 로드가 전진하므로, 조절 대상이 되는 것은 전진 행정의 속도다.
실린더로 들어가는 유량을 조여 속도를 잡는 방식이 미터 인이므로 이 회로는 전진 시 미터 인 방식이다. 배출되는 유량을 조이면 미터 아웃, 공급 관로에서 분기시켜 여분의 유량을 탱크로 흘려보내면 블리드 오프가 된다.

점성계수(절대점도)는 유체의 전단응력과 속도구배의 비로 정의되며, 공학단위계에서는 $\mathrm{kgf \cdot s/m^2}$ 단위로 나타낸다.
나머지 단위들은 각각 일·모멘트(kgf·m), 압력(kgf/cm²)처럼 점성계수와는 다른 물리량을 나타내는 단위이므로 점성계수의 단위가 될 수 없다.

유면계는 오일탱크의 작동유 양(유면 높이)을 확인하기 위한 계기이며, 작동유의 점도를 점검하는 데 사용하는 계기가 아니다. 점도 점검은 별도의 점도계나 오일 분석을 통해 이루어진다.
작동유의 온도를 유온계로 확인하고, 탱크 내 이물질 유무를 점검하며, 배관 연결부의 완전한 체결 여부를 확인하는 것은 모두 유압펌프 운전 시 일반적으로 수행하는 정상적인 점검 항목이다.

선형 스텝모터는 회전형 스텝모터와 마찬가지로 고정자 코일과 회전자(영구자석)가 만드는 전자기력으로 구동되며, 그 힘을 스핀들을 통해 직선 변위로 바꾸어 전달하는 구조로 설명된다.
인덕터는 코일의 인덕턴스 특성을 이용하는 전기 소자(또는 모터의 형식을 구분할 때 쓰는 명칭)를 가리키는 말이어서, 선형 스텝모터를 이루는 개별 구성요소로 열거되지는 않는다.

스로틀 밸브와 속도 제어 밸브는 통로 면적을 조절해 흐르는 유량을 제한함으로써 액추에이터의 속도를 조절하는 대표적인 유량 제어 밸브이고, 급속 배기 밸브도 배기 유로를 크게 확보해 실린더의 속도를 높이는 유량(속도) 계열의 밸브로 다룬다.
반면 시퀀스 밸브는 설정된 압력에 도달했을 때 다음 동작이 이루어지도록 순서를 제어하는 압력 제어 밸브이므로 유량 제어 밸브로 분류되지 않는다.

기능 다이어그램은 입력 S1, S2가 사각형 블록으로 들어가고 출력이 L로 나가는 형태이며, 블록 안에 “≥1”이 적혀 있다.
이 표기는 입력 가운데 1개 이상이 ON이면 출력이 ON이 된다는 뜻으로, 곧 논리합(OR) 동작을 나타낸다. 두 입력 중 하나만 들어와도 출력이 나오므로 병렬 접점 회로와 같은 동작이다.
같은 표기 체계에서 논리곱은 블록 안에 “&”, 부정은 “1”과 출력 쪽 반전 표시, 배타적 논리합은 “=1”로 적으므로 서로 구분된다.

폐회로(피드백) 제어 시스템은 출력신호의 일부를 입력 쪽으로 되돌려 보내 목표값과 비교함으로써 오차를 스스로 수정하는 피드백 통로를 갖는 것이 핵심 특징이다.
이러한 구조 덕분에 외란(외부 변화 요인)이 발생해도 그 영향을 검출·보정할 수 있으며, 이는 피드백 통로가 없는 개회로 제어와 구분되는 폐회로 제어의 본질적인 장점이다.

표준적으로 사용되는 열전쌍 조합에는 철-콘스탄탄(J형), 크로멜-알루멜(K형), 크로멜-콘스탄탄(E형) 등이 있으며, 이들은 온도에 따라 안정적이고 재현성 있는 기전력을 발생시킨다.
반면 구리와 백금의 조합은 표준 열전대로 쓰이지 않는다. 구리는 콘스탄탄과 짝을 이루어 저온용 열전대로, 백금은 백금-로듐과 조합해 고온용 열전대로 사용되는 것이 일반적이다.

설비종합효율을 저해하는 로스 중 속도 로스는 설비가 설계된 속도로 가동되지 못해 발생하는 손실로, 짧은 정지가 반복되는 공전/순간 정지 로스와 속도 저하 로스가 여기에 해당한다.
고장 정지 로스와 작업준비/조정 로스는 정지 로스에, 초기 유동관리 수율 로스는 불량·수율 로스에 속하므로 속도 로스와는 구분된다.

FMS(Flexible Manufacturing System, 유연생산시스템)는 수요 변화에 따라 다양한 제품을 소량씩 생산하면서도 자동화된 가공·반송·제어를 통해 높은 생산성을 유지하도록 구성한 생산 시스템이다.
FTL은 자동 이송라인에 약간의 유연성을 부여한 형태로 소품종 대량생산에 가깝고, LCA는 기존 설비에 저비용으로 자동화를 덧붙이는 저원가 자동화(Low Cost Automation), MRP는 자재소요계획을 뜻하므로, 다품종 생산에 유연하게 대응하는 생산 시스템 자체를 가리키는 용어는 아니다.

피스톤 로드는 실린더 내부의 피스톤과 외부의 로드 커버를 관통하여 연결되는 축으로, 피스톤이 만들어낸 힘(출력)과 움직임(변위)을 실린더 외부의 부하로 전달하는 역할을 한다.
실린더 튜브는 피스톤이 왕복하는 몸체이고, 타이 로드는 커버와 튜브를 조립·고정하는 볼트, 로드 부싱은 피스톤 로드를 지지·안내하는 부품으로 각각 역할이 다르다.

회로를 보면 펌프에서 나온 압유가 릴리프 밸브가 붙은 P 관로를 지나 레버 조작·스프링 복귀식 4포트 방향제어 밸브로 들어가고, A 포트에서 나온 관로가 실린더로 올라간다. 점선 상자는 그 A 관로에서 분기되어 탱크로 이어지는 자리에 놓여 있다.
블리드 오프는 실린더로 가는 관로에서 유량의 일부를 탱크로 흘려보내고 남는 만큼만 실린더로 보내 속도를 제어하는 방식이다. 따라서 분기된 그 자리에는 흘려보낼 양을 조절할 수 있는 가변 교축(유량조절) 밸브가 들어가야 한다.
들어갈 기호는 사각형 안에 교축을 뜻하는 곡선과 조절 가능함을 뜻하는 비스듬한 화살표가 그려지고 탱크 쪽 흐름 방향 삼각형이 붙은 것이다. 원과 시트로 그려진 체크 밸브는 역류만 막을 뿐 유량을 조절하지 못하고, 삼각형 두 개를 마주 붙인 기호는 단순 개폐용 스톱 밸브이며, 스프링과 파일럿 라인이 달린 압력제어 기호는 이미 펌프 토출 관로에 릴리프 밸브로 따로 그려져 있어 점선 자리에 들어갈 수 없다.

센서를 능동형과 수동형으로 나눌 때 능동형 센서는 그 자체로는 전기신호를 만들지 못해 외부 전원(여자 전압·전류)을 걸어 주어야 저항 등의 변화가 신호로 나타나는 센서를 말한다. 서미스터, 측온 저항체, 스트레인 게이지는 모두 온도·변형에 따른 저항 변화를 브리지 회로 등에 전원을 인가해 읽어내는 대표적인 능동형 센서이다.
이에 비해 포토 다이오드는 빛이 입사하면 광기전력이 발생해 별도의 구동 전원 없이도 자체적으로 출력을 내는 자기발전형 소자이므로 수동형 센서로 분류된다.

음파가 한 매질에서 밀도나 온도가 다른 매질로 진행할 때 매질 경계에서 진행 속도가 달라지면서 진행 방향이 꺾이는 현상을 굴절이라 한다.
회절은 음파가 장애물을 만나 그 뒤편으로 돌아 들어가는 현상이고, 음선과 파면은 각각 음의 진행 경로와 위상이 같은 지점들을 나타내는 개념으로 매질 통과 시 방향이 꺾이는 현상과는 다르다.

속도가동률은 설비가 설계상 본래 낼 수 있는 능력(기준 속도)에 대해 실제로 가동되는 속도의 비율을 의미하며, 설비의 속도 저하로 인한 손실 정도를 나타내는 지표이다.
시간가동률은 부하시간에 대한 실제 가동시간의 비율이고, 단위시간당 일정 속도로 가동하고 있는 비율은 실질(정미)가동률에 해당하며, 성능가동률은 시간가동률이 아니라 속도가동률과 실질가동률을 곱해 구한다. 따라서 각 지표의 정의를 서로 바꾸어 설명한 나머지 서술들은 옳지 않다.

윤활유는 마찰면 사이에 유막을 형성해 금속간 직접 접촉을 막음으로써 마찰을 줄이는(감마) 작용을 하는 것이지, "마찰작용"을 하는 것이 목적이 아니다.
이 밖에도 윤활유는 마찰열을 흡수·방출하는 냉각작용과 금속 표면의 녹 발생을 막는 방청작용 등을 수행하며, 이는 모두 윤활유의 대표적인 기능으로 알려져 있다.

여력관리는 계획된 공사의 견적 공수와 현재 보유한 표준 능력(여력)을 비교하여, 이월되는 작업량이 일정 수준을 유지하도록 공사 요구의 접수와 조정, 예비 공사의 중간 투입, 외주 발주량 조정 등을 수행하는 관리 활동이다.
일정계획은 작업 순서와 기간을 정하는 활동이고, 진도관리는 계획 대비 실적을 확인하는 활동이며, 휴지공사는 설비를 정지시킨 상태에서 하는 공사를 뜻하므로 여력 비교를 통한 조정 활동과는 성격이 다르다.

설비의 효율화를 저해하는 여러 로스 중에서 예측하지 못한 고장 로스는 설비가 갑자기 정지하여 가동시간 자체를 잃게 만드는 손실로, 일반적으로 다른 로스에 비해 설비 효율에 미치는 영향이 가장 크다고 본다.
조정 로스, 일시정체 로스, 초기 수율 로스도 효율을 떨어뜨리는 요인이지만, 설비 가동 자체를 멈추게 하는 고장 로스만큼 큰 손실을 유발하지는 않는다.

구름(롤링) 베어링에서 발생하는 진동은 발생 원인에 따라 베어링의 구조 자체에 기인하는 진동, 궤도면·전동체 다듬면의 굴곡에 의한 진동, 베어링의 비선형 특성에 의해 발생하는 진동 등으로 분류한다.
"신품의 베어링에 의한 진동"은 베어링이 새것인지 여부, 즉 사용 상태를 가리키는 표현일 뿐 진동을 일으키는 원인을 구분한 것이 아니므로 이러한 진동 종류 분류에는 해당하지 않는다.

그림의 곡선은 시간에 따른 고장률 변화를 나타낸 욕조곡선이다. 왼쪽에서 고장률이 급격히 떨어지는 구역은 설계·제작·설치 결함이 드러나는 초기고장기이고, 오른쪽 끝에서 고장률이 다시 치솟는 구역은 부품의 열화와 마모가 누적되는 마모고장기다.
가운데 구역은 고장률이 낮은 값으로 거의 일정하게 유지되는 우발고장기로, 설비가 정상적으로 사용되는 기간 중 예측하기 어려운 우발적 원인으로 고장이 드문드문 발생하는 구간이다.
제시된 상황은 정상 가동 중이던 펌프에서 축봉부 누설이 생겨 목표 양정이 나오지 않자 메커니컬실을 교체하고 계속 정상 가동한 경우다. 초기 결함이 드러난 것도, 수명이 다해 마모로 못 쓰게 된 것도 아니라 사용 중 우발적으로 발생한 단발성 고장이고, 부품 교체 후 원래의 낮은 고장률로 되돌아갔으므로 우발고장기에 해당한다.

같은 크기의 소음을 내는 두 음원이 동시에 작동하면 음의 세기(에너지)가 2배가 되므로, 소음도는 $90 + 10\log_{10} 2 \approx 93\ \mathrm{dB}$로 계산된다.
데시벨은 로그 척도이므로 소음원이 2배가 되어도 음압레벨이 2배로 늘거나 단순히 더해지지 않고, 약 3dB만 증가한다는 점에 유의해야 한다.

설비진단 기술은 진동·온도 등 물리량을 계측기기로 정량적으로 측정하여 경향관리를 통한 수명 예측, 중요 설비의 상시 감시를 통한 돌발사고 예방 등의 효과를 얻기 위한 것이다.
"열화가 심한 설비에 효과적이며 오감에 의한 진단이 일반적"이라는 설명은 오히려 계측기기를 활용하지 않는 전통적 점검 방식에 가까운 내용으로, 정량적 조기 진단을 지향하는 설비진단 기술 도입의 취지와는 거리가 멀다.

설비의 유효가동률은 정지 로스가 반영된 시간가동률과 속도 로스가 반영된 속도가동률을 함께 나타내는 지표이므로, 두 비율을 곱하여 산출한다.
각 가동률은 1(100%) 이하의 비율값이어서 곱해야 두 손실이 모두 반영된 실제 가동 정도를 나타낼 수 있고, 서로 더하거나 빼거나 나누는 방식으로는 손실이 중첩된 결과를 표현할 수 없다.

고장분석은 설비의 고장을 줄여 신뢰성을 높이고, 가동시간을 늘려 열화고장을 방지하며, 고장에 의한 휴지시간을 단축해 보전성을 향상시키는 등 최소의 비용으로 최대의 설비효율을 얻기 위해 실시한다.
"보수비용을 늘려 경제성을 향상시킨다"는 설명은 비용을 줄이면서 효율을 높인다는 고장분석의 본래 목적과 모순되므로 고장분석을 행하는 이유로 볼 수 없다.

다품종 소량생산과 같이 제품 종류는 많고 수량은 적어 표준화가 어려운 경우에는, 같은 기능을 가진 설비를 공정(기능)별로 모아 배치하는 공정별 배치가 유리하다.
제품별 배치와 라인별 배치는 소품종 대량생산에, 제품 고정형 배치는 선박·건축물처럼 제품이 고정된 상태에서 작업하는 경우에 적합하여 다품종 소량생산 환경과는 거리가 있다.

부분보전(부문보전)은 설비보전요원이 보전부문이 아닌 제조(생산)부문에 소속되어, 그 부문 감독자의 지휘를 받으며 보전업무를 수행하는 방식을 말한다.
집중보전은 보전요원을 한 조직에 집중 배치하여 전체 설비를 관리하는 방식이고, 지역보전은 보전부문 소속을 유지한 채 지역별로 근접 배치하는 방식이며, 절충보전은 이러한 방식들을 혼합한 형태로 각각 감독 체계가 다르다.

점음원의 경우 음의 세기는 거리의 제곱에 반비례하므로, 소음원으로부터 거리를 2배로 늘리면 음압레벨은 $20\log_{10} 2 \approx 6\ \mathrm{dB}$만큼 감소한다.
이는 거리가 멀어질수록 소리 에너지가 넓은 면적으로 퍼지면서 단위 면적당 에너지가 줄어들기 때문으로, 음압도가 배수로 변하는 것이 아니라 로그 단위로 약 6dB씩 감소하는 것이 특징이다.

스코어링(scoring)은 고속·고하중으로 맞물리는 기어 이 사이에서 유막이 파단되어 국부적으로 금속끼리 직접 접촉·마찰하면서 발생한 마찰열로 표면이 용융되어 뜯겨 나가는 손상 형태이다.
정상마모는 운전 과정에서 나타나는 미세하고 완만한 마모이고, 리징은 미끄럼 방향을 따라 이면에 융기와 골이 생기는 소성유동성 손상, 긁힘은 이물질 등에 의해 표면이 긁히는 손상으로, 유막 파단에 의한 금속 용착 현상인 스코어링과는 발생 기구가 다르다.

진동차단기(방진기)는 강성을 오히려 충분히 작게 하여 고유진동수를 낮춤으로써, 차단하려는 진동의 최저 주파수보다 낮은 고유진동수를 갖도록 설계해야 효과적으로 진동을 차단할 수 있다. 강성을 크게 하면 고유진동수가 높아져 차단 성능이 오히려 떨어진다.
온도·습도·화학적 변화 등 사용 환경에 견딜 수 있어야 하고, 차단기의 강성이 보호 대상체의 구조적 강성보다 작아야 한다는 조건은 모두 진동차단기가 갖추어야 할 정상적인 요구조건이다.

응력법은 설비나 부품에 걸리는 응력을 측정·분석하여 상태를 진단하는 기법으로, 응력측정, 응력분포해석, 이를 바탕으로 한 피로수명예측 등이 여기에 포함된다.
SOAP(Spectrometric Oil Analysis Program)는 윤활유 속에 섞인 마모 금속 성분을 분광 분석하여 설비 상태를 진단하는 오일 분석법으로, 응력을 직접 측정하는 응력법과는 원리가 다르다.

윤활유를 선정할 때 가장 기본이 되는 검토 사항은 사용 조건(하중, 속도, 온도)에 맞는 적정 점도를 정하는 것으로, 점도가 적절해야 충분한 유막을 형성해 윤활 기능을 제대로 수행할 수 있다.
운전 속도, 유종의 다양성, 관리 방법 등도 윤활유 선정 과정에서 함께 고려되지만, 이는 적정 점도를 결정하기 위한 조건이거나 부수적인 사항에 해당한다.

설비의 신뢰성 향상을 위해서는 예방보전을 철저히 시행하고, 열화 상태를 사전에 파악하는 예지 기술을 향상시키며, 윤활관리와 급유기준을 정비하는 등 고장 자체를 줄이는 대책이 필요하다.
"폐기품 관리기준의 설정개정"은 사용이 끝난 부품이나 자재의 처리 기준에 관한 사항으로, 가동 중인 설비의 고장을 줄여 신뢰성을 높이는 대책과는 직접적인 관련이 적다.

기회원가는 설비에 적절한 보전비를 투입하여 설비를 만족스러운 상태로 유지함으로써 막을 수 있었던 생산상의 손실을 의미하며, 보전 활동의 경제성을 평가할 때 활용되는 개념이다.
단위 원가는 제품 한 단위를 생산하는 데 드는 비용이고, 열화 원가와 수리한계 원가는 설비의 열화 정도나 수리가 경제적으로 타당한 한계와 관련된 개념으로, 보전비 투입으로 회피 가능한 손실을 가리키는 기회원가와는 정의가 다르다.

진리표를 보면 출력 Y는 A=0, B=0일 때만 1이고, A나 B 중 하나라도 1이면(0·1, 1·0, 1·1) 모두 0이다. 두 입력이 모두 0일 때만 출력이 나오는 형태다.
이는 OR 게이트의 출력을 그대로 반전시킨 값이다. OR는 A=B=0에서만 0이고 나머지가 1인데, 표의 Y는 그 값이 정확히 뒤집혀 있으므로 Y = A + B의 부정, 곧 NOR 게이트다.
다른 게이트와 비교하면 AND는 A=B=1에서만 1, OR는 하나라도 1이면 1, NAND는 A=B=1에서만 0이고 앞의 세 줄이 모두 1이어야 한다. 표는 첫 줄만 1이므로 NAND와도 확실히 구분된다.

피상전력은 유효전력을 역률로 나누어 구하므로, $P_a = \dfrac{P}{\cos\theta} = \dfrac{100\ \mathrm{kW}}{0.8} = 125\ \mathrm{kVA}$가 된다.
역률이 1보다 작을수록 같은 유효전력을 공급하기 위해 필요한 피상전력은 유효전력보다 커지므로, 역률 0.8인 부하의 피상전력은 소비전력 100kW보다 큰 값이 되어야 한다.

국제단위계(SI)의 기본단위는 길이, 질량, 시간, 전류, 열역학적 온도, 물질량, 광도 7가지로 정의된다.
전압, 저항, 광속 등은 이러한 기본단위들의 조합으로 표현되는 유도단위이므로 기본단위 목록에는 포함되지 않는다.

벨로스식 압력계는 주름관(벨로스) 형태의 금속 탄성체가 압력에 의해 신축되는 변위를 이용하여 압력을 측정하는 탄성식 압력계의 한 종류이다.
단관식과 침종식은 액주(마노미터) 원리를 이용하는 액주식 압력계이고, 저항선식은 스트레인게이지 등 저항 변화를 이용하는 전기식 압력계로 탄성식과는 원리가 다르다.

진성 반도체에 3가 원소(억셉터)를 첨가하면 정공이 다수 캐리어가 되는 P형 반도체가 만들어진다. 보기 중 3족 원소는 갈륨(Ga)이다.
인(P), 비소(As), 안티몬(Sb)은 모두 5가 원소로, 전자를 다수 캐리어로 만드는 N형 반도체의 도너 불순물로 사용된다.

두 입력이 서로 다를 때 출력이 1이 되고 같을 때 출력이 0이 되는 회로는 배타적 OR(XOR) 회로이며, 논리식은 $Y = A \oplus B$로 표현한다.
$Y = A \cdot B$는 AND, $Y = A + B$는 OR, $Y = A \odot B$는 두 입력이 같을 때 출력이 1이 되는 XNOR(동치회로)의 논리식이다.

시정수(time constant)는 과도현상이 정상상태에 도달하는 데 걸리는 시간의 척도로, 시정수가 클수록 회로의 응답이 느려져 과도현상이 오래 지속된다.
반대로 시정수가 작을수록 과도현상은 빨리 소멸되어 정상상태에 도달하는 시간이 짧아진다.

근접 스위치는 자기장 등을 이용하여 검출 헤드에 접근하는 금속체를 기계적 접촉 없이 검출하는 비접촉식 스위치이다.
플로트리스 스위치는 액면(수위) 검출에, 광전 스위치는 빛의 차단·반사를 이용해 검출하는 데 사용되며, 리밋 스위치는 대상물과 기계적으로 접촉하여 동작하는 방식이므로 자기장을 이용한 비접촉 검출과는 원리가 다르다.

직류전동기의 속도는 $N = \dfrac{V - I_a R_a}{k\phi}$ 식으로 나타나며, 이에 근거해 속도 제어법은 전압제어, 계자제어(자속제어), 저항제어(전기자 저항제어)로 구분된다.
극수제어는 고정자 권선의 극수를 바꾸어 동기속도를 변화시키는 방식으로, 유도전동기 등 교류전동기의 속도 제어법에 해당하며 직류전동기의 속도 제어법은 아니다.

자동제어계는 검출부, 조절부(조절기), 조작부(조작기)로 구성되며, 제어 밸브는 조절기의 출력 신호에 따라 유체의 흐름을 직접 조작하는 최종 요소이므로 조작기(조작부)에 속한다.
변환기는 신호의 종류를 바꾸는 장치, 조절기는 목표값과 검출값을 비교해 조작신호를 만드는 장치, 설정기는 목표값을 설정하는 장치로 제어 밸브와는 역할이 다르다.

프로세스 제어(공정제어)는 온도, 압력, 유량, 액위, 농도 등과 같이 공정 상의 상태량을 제어량으로 하는 제어이다.
속도는 위치, 자세 등과 함께 서보기구(추종제어)의 제어량에 해당하므로 프로세스 제어의 제어량으로는 옳지 않다.

변환기의 노이즈 대책으로는 신호선을 감싸 외부 잡음을 차단하는 실드(shield)의 사용, 전위를 기준점에 고정시키는 접지, 특정 주파수 성분의 잡음을 제거하는 필터의 사용 등이 있다.
반대로 비접지 상태로 두면 회로의 전위가 불안정해져 외부 잡음의 영향을 더 쉽게 받으므로 노이즈 대책이 될 수 없다.

3상 유도전동기의 회전속도는 $N = \dfrac{120f}{P}(1-s)$로 나타나며, 이 식에서 알 수 있듯이 회전속도는 극수(P), 슬립(s), 주파수(f)에 의해 결정된다.
전압은 토크나 전류의 크기에는 영향을 주지만 위 식에 직접 나타나지 않으므로 회전속도를 결정하는 요소와는 직접적인 관계가 없다.

서미스터(thermistor)는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변화하는 반도체 소자로, 이러한 저항-온도 특성을 이용하여 온도를 검출하는 데 사용된다.
발광 다이오드는 빛을 방출하는 소자, 황화 카드뮴(CdS)은 빛의 세기에 따라 저항이 변하는 광센서, 배리스터는 인가 전압에 따라 저항이 변하는 소자로 온도 검출용 소자가 아니다.

두 저항이 병렬로 연결되어 있으므로 각 저항에 걸리는 전압은 같다. 합성저항은 $R = \dfrac{R_1 R_2}{R_1 + R_2} = \dfrac{10 \times 20}{10 + 20} = \dfrac{20}{3}\ \Omega$이며, 전체전류가 6A이므로 인가전압은 $V = IR = 6 \times \dfrac{20}{3} = 40\ \mathrm{V}$이다.
따라서 $R_2$에 흐르는 전류는 $I_2 = \dfrac{V}{R_2} = \dfrac{40}{20} = 2\ \mathrm{A}$이다.

비례(P) 제어계는 편차에 비례하여 조작량을 결정하는 방식으로, 부하가 변화해도 조작량이 일정 수준으로 유지되려면 일정한 편차(offset, 잔류편차)가 남아 있어야 하는 구조적 한계가 있다.
적분(I) 동작을 포함하는 제어계(적분 제어계, 비례적분 제어계, 비례적분미분 제어계)는 편차가 남아 있는 한 조작량을 계속 누적해 조정하므로 정상상태에서 잔류편차가 이론적으로 0이 된다.

동상신호제거비(CMRR)는 두 입력단자에 같은 크기로 들어오는 동상신호(잡음)를 얼마나 잘 억제하는지를 나타내는 지표로, 차동신호이득은 크고 동상신호이득은 가능한 작을수록 성능이 좋은 차동증폭기이다.
이상적인 차동증폭기는 두 입력에 동상 신호가 가해지면 두 입력의 차이가 0이 되어 출력 전압이 0에 가깝게 나타나야 하므로, 동상 입력 시 출력 전압이 2배가 된다는 설명은 CMRR의 정의와 반대되는 틀린 설명이다.

용량성 리액턴스는 $X_C = \dfrac{1}{2\pi f C}$로 구할 수 있으며, $f = 60\ \mathrm{Hz}$, $C = 100\ \mu\mathrm{F} = 100 \times 10^{-6}\ \mathrm{F}$를 대입하면 $X_C = \dfrac{1}{2\pi \times 60 \times 100 \times 10^{-6}} \approx 26.53\ \Omega$이 된다.
전압(200V)은 용량성 리액턴스 값 자체와는 무관하며, 전류를 구할 때만 필요한 값이다.

그림은 좌우 모선 사이에 두 가지가 병렬로 놓여 릴레이 X를 구동하는 시퀀스 회로다. 위쪽 가지는 A의 a접점과 B의 a접점이 직렬로 이어져 있고, 아래쪽 가지는 C의 b접점과 X의 a접점이 직렬로 이어진 뒤 위쪽 가지와 합류해 릴레이 X로 들어간다.
시퀀스 회로에서 접점의 직렬은 논리곱(AND), 병렬은 논리합(OR), b접점은 부정(NOT)에 대응한다. 따라서 위 가지는 A·B, 아래 가지는 C·X가 되고 두 가지가 병렬이므로 전체 논리식은 X = AB + CX가 된다.
아래 가지의 X 접점은 자신의 출력을 되먹임하는 자기유지 회로이며, 여기에 직렬로 들어간 C의 b접점이 동작하면 되먹임 경로가 끊겨 유지가 풀린다. C에 부정을 붙이지 않거나 A·B 쪽에 부정을 붙인 식은 그림의 접점 종류(a접점 A·B, b접점 C)와 맞지 않는다.

트랜지스터(BJT)는 이미터, 베이스, 컬렉터 세 단자 중 어느 것을 공통(접지) 단자로 하느냐에 따라 이미터접지, 베이스접지, 컬렉터접지 3가지 방식으로 구분된다.
게이트는 전계효과트랜지스터(FET)의 단자 명칭으로, 접합형 트랜지스터의 접지방식에는 해당하지 않는다.

실로코(sirocco) 통풍기는 다익형(multi-blade) 송풍기의 일종으로, 날개(베인)가 회전 방향으로 굽어진 전향베인을 사용한다.
전향베인은 같은 회전수에서 상대적으로 큰 풍량을 얻을 수 있는 특성이 있으며, 후향베인은 주로 터보형 송풍기에서 사용된다.

기어 이의 파손(breakage)은 재료 내부의 결함이나 응력 집중에서 시작되는 균열, 반복 하중에 의한 피로 파손, 설계 하중을 초과하는 힘이 가해지는 과부하 절손 등이 주된 원인이다.
마모는 치면이 서서히 깎여 나가는 표면 손상 현상으로, 급격한 파단이 아닌 점진적인 열화이므로 기어 이의 파손을 일으키는 직접적인 원인으로 분류되지 않는다.

감압밸브는 1차측(상류) 유체 압력이 높을 경우 밸브가 자동으로 작동하여 압력을 낮추고, 2차측(하류)의 압력을 설정된 값으로 일정하게 유지하는 밸브이다.
온도 차에 의해 작동하는 것은 온도조절밸브, 유체의 역류를 방지하는 것은 체크밸브, 격막판을 밸브시트에 밀착시키는 방식은 다이어프램밸브의 특징으로 감압밸브의 작동 원리와는 다르다.

송풍기는 흡입 방법에 따라 흡입관 취부형, 실내 대기 흡입형, 풍로 흡입형 등으로 분류한다.
토출관 취부형은 송풍기에서 빠져나가는 쪽(토출측)의 배관 연결 방식을 나타내는 개념으로, 공기를 빨아들이는 흡입 방법에 따른 분류에는 해당하지 않는다.

수격펌프(수격 양수기)는 별도의 동력 없이 저낙차의 물이 긴 관을 흐르면서 발생하는 수격작용(관성 작용)을 이용하여, 그 물의 일부를 원래보다 높은 곳으로 끌어올리는 무동력 양수기이다.
마찰펌프와 분류펌프는 유체의 마찰력이나 분류(제트)의 운동에너지를 이용하는 펌프이고, 기포펌프는 압축공기를 이용해 물을 끌어올리는 방식으로 관성 작용을 이용하는 수격펌프와는 원리가 다르다.

펌프에는 토출압력을 감시하는 압력 스위치, 액면(수위)을 감지하는 플로트 스위치와 액면제어 스위치 등이 부착되어 운전 상태를 감시하고 제어하는 데 사용된다.
리밋 스위치는 이동하는 기계 부품의 위치를 검출하여 동작을 제한하는 스위치로, 주로 공작기계나 이송장치 등에 쓰이며 펌프의 부착계기로는 해당하지 않는다.

액상 개스킷은 접합면의 수분이나 오물을 제거한 뒤 얇고 균일하게 도포해야 하며, 사용 가능한 온도 범위는 대체로 40~400℃ 정도로 넓은 편이다.
액상 개스킷은 도포 후 시간이 지나면 표면이 굳기 시작하므로, 바른 직후 신속하게 접합해야 접착력과 밀봉 성능을 제대로 확보할 수 있다. 접합을 지나치게 지연시키는 것이 잘못된 사용법이다.

토크는 $T = F \times L$로 구해지므로, 필요한 힘은 $F = \dfrac{T}{L} = \dfrac{50\ \mathrm{kgf\cdot cm}}{10\ \mathrm{cm}} = 5\ \mathrm{kgf}$이다.
즉 길이 10cm인 스패너로 50kgf·cm의 토크를 내기 위해서는 약 5kgf의 힘을 가하면 된다.

배관의 방향을 90도로 바꿀 때 사용하는 이음쇠는 엘보(elbow)이다.
크로스는 한 지점에서 네 방향으로 분기할 때, 유니언은 배관을 분해·조립이 가능하도록 직선으로 연결할 때, 레듀셔는 관경이 다른 두 배관을 연결할 때 사용하는 이음쇠로 방향 전환과는 용도가 다르다.

평행축형 감속기는 입력축과 출력축이 서로 평행한 형태로, 스퍼 기어 감속기, 헬리컬 기어 감속기, 더블 헬리컬 기어 감속기 등이 여기에 속한다.
웜 기어 감속기는 웜과 웜휠의 두 축이 서로 평행하지도 만나지도 않고 직각으로 어긋나 있는 구조이므로, 평행축형이 아니라 직교축형(엇갈림축) 감속기로 분류된다.

주철관은 강관에 비해 내식성이 우수하고 가격이 저렴하여 수도관, 가스관, 배수관 등에 널리 사용된다.
다만 주철관은 강관에 비해 충격에 약하고 무거우며 내압성도 상대적으로 낮은 편이므로, 충격에 강하다거나 높은 내압에 잘 견딘다는 설명은 주철관의 특성과 맞지 않는다.

공기압력을 발생시키는 기계는 통상 압력 범위에 따라 팬(0.1kgf/cm² 미만), 송풍기(blower, 0.1~1.0kgf/cm²), 압축기(compressor, 1.0kgf/cm² 이상)로 구분한다.
송풍기는 팬보다는 높고 압축기보다는 낮은 중간 압력 영역에서 사용되는 기계로 볼 수 있다.

3상 유도전동기는 크게 고정자(고정자 철심, 고정자 권선)와 회전자(회전자 철심, 회전자 권선 또는 도체)로 구성된다.
정류기는 교류를 직류로 바꾸는 장치나 직류전동기에서 전류의 방향을 바꾸는 부품으로, 교류 전원을 그대로 사용하는 유도전동기의 구조에는 포함되지 않는다.

플렉시블 커플링은 두 축의 중심선을 정확히 일치시키기 어려운 경우에 사용하며, 고무·강선·가죽·스프링 등의 탄성 요소로 축의 다소간의 어긋남을 흡수하고 충격과 진동을 완화시켜 준다.
올덤 커플링과 플랜지 커플링은 각각 평행축 편심 보정, 강체 결합을 위한 커플링이고, 고정식 커플링은 두 축이 완전히 일치할 때 사용하는 방식으로 탄성 요소를 이용한 충격 흡수 기능은 없다.

플랜지이음은 두 관의 끝에 플랜지를 부착하고 볼트로 체결하는 방식으로, 관경이 크고 내압이 비교적 높은 배관에 사용되며 필요시 볼트를 풀어 분해·조립이 편리하다는 장점이 있다.
나사이음은 비교적 작은 관경의 저압 배관에, 용접이음은 분해를 전제로 하지 않는 영구적인 접합에 쓰이고, 턱걸이(소켓)이음은 관 끝의 소켓부에 다른 관을 끼워 넣고 충전재로 메우는 주철관 계통의 이음이어서, 모두 플랜지이음만큼 분해·조립이 쉽지는 않다.

기어 전동장치는 이가 서로 맞물려 회전하며 연속적으로 동력을 전달하는 기계요소로, 큰 동력을 일정한 속도비로 전달할 수 있고 소형으로도 높은 효율의 큰 회전력을 전달할 수 있다.
서로 맞물린 한 쌍의 기어에서는 잇수가 적은 쪽을 피니언, 잇수가 많은 쪽을 기어라고 부르므로, 잇수가 많은 것을 피니언이라 한다는 설명은 명칭이 반대로 되어 있어 틀린 내용이다.

베어링을 축에 끼울 때 열박음(가열 끼워맞춤)을 이용하면 억지끼워맞춤에 필요한 힘을 크게 줄일 수 있는데, 이때 베어링을 가열 유조에 넣고 가열하는 적정 온도는 대체로 100℃ 정도가 기준이 된다.
온도가 지나치게 낮으면 충분한 팽창이 이루어지지 않아 조립이 어렵고, 반대로 지나치게 높으면 베어링 재질의 경도나 조직이 변질될 위험이 있으므로 적정 범위를 지켜 가열해야 한다.

왕복 펌프는 피스톤이나 플런저, 다이어프램이 왕복 운동을 하며 유체를 흡입·토출하는 방식으로, 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 다이어프램 펌프가 대표적이다.
이에 반해 로터리 플랜지 펌프와 같은 로터리 계열은 회전자의 회전 운동으로 유체를 이송하는 회전 펌프(rotary pump)로 분류되므로, 왕복 펌프의 종류에는 해당하지 않는다.

오스터(oster)는 파이프 외경에 다이스를 밀착시켜 회전시킴으로써 관용나사를 절삭하는 배관용 공구이다.
파이프커터는 관을 절단하는 공구, 파이프벤더는 관을 구부리는 공구, 플레어링 툴 세트는 동관 등의 관 끝을 나팔 모양으로 확관하여 접속하는 공구로, 나사 절삭과는 용도가 다르다.