[설비보전산업기사 필기] 19년 1회차 기출문제 해설 페이지

공유압 기호에서 열을 주고받는 기기는 마름모 안에 화살표를 그려 나타내며, 화살표 방향이 열의 출입 방향을 뜻한다. 정답 기호는 마름모 중앙에서 화살표 두 개가 안쪽을 향해 마주보는 모양으로, 열이 기기 안으로 들어온다는 의미이므로 가열기다.
같은 마름모라도 화살표가 위·아래 꼭짓점을 향해 바깥쪽으로 뻗어 있으면 냉각기다. 열이 밖으로 빠져나간다는 뜻이므로, 두 기호는 마름모 모양이 같고 오직 화살표 방향으로만 구분된다는 점이 핵심이다.
나머지 두 기호는 마름모(열교환기 계열) 자체가 아니라 원을 기본 도형으로 쓰는 기호이므로 가열기·냉각기와는 계열이 다르다. 따라서 열교환 기기인지부터 마름모 여부로 걸러낸 뒤, 화살표가 안쪽인지 바깥쪽인지로 가열기와 냉각기를 나누면 된다.

복동 양로드 실린더는 피스톤 양쪽에 동일한 지름의 로드가 붙어 있어 전진·후진 시 수압 면적이 같다.
수압 면적이 같으면 같은 압력·유량 조건에서 전진과 후진의 속도와 힘(추력)이 동일하게 나타난다.
탠덤 실린더는 추력 증대, 충격 실린더는 순간 고속·큰 충격력, 단동 텔레스코프 실린더는 좁은 공간에서 긴 행정을 얻기 위한 구조로 각각 목적이 다르다.

압력 보상형 유량 조절 밸브는 밸브 전후의 압력차를 보상 피스톤 등으로 자동 조정하여, 부하 압력이 변하더라도 오리피스를 통과하는 유량을 일정하게 유지한다.
단순 교축 밸브는 부하 변동에 따라 유량이 함께 변하고, 온도 보상형은 점도(온도) 변화에 대한 보정만 수행하므로 부하압력 변화에는 대응하지 못한다.

용적형 압축기는 실린더나 케이싱 내부의 공간을 기계적으로 축소시켜 압축하는 방식으로, 피스톤·격판(다이어프램)·베인 압축기가 이에 해당한다.
터보 압축기는 임펠러의 고속 회전으로 기체에 운동에너지를 부여한 뒤 이를 압력으로 변환하는 터보형(원심·축류형) 압축기이므로 용적형으로 분류되지 않는다.

회로 내 압력이 설정값 이상으로 올라가면 릴리프 밸브 등이 열려 작동유를 탱크로 되돌려보내 회로 압력을 설정치 이하로 제한하는 회로가 압력설정 회로이다.
미터인·미터아웃 회로는 실린더로 유입 또는 유출되는 유량을 제어하여 속도를 조절하는 회로이고, 단락 회로는 유로를 직접 연결해 작동유를 바이패스시키는 회로로, 설정압력을 기준으로 압력을 제한하는 이 설명과는 성격이 다르다.

기어 모터는 한 쌍의 기어가 맞물려 회전하며 유압에너지를 기계적 회전력으로 바꾸는 구조로, 구조가 간단하고 출력 토크가 비교적 일정하며 정·역회전이 모두 가능하다.
다만 기어의 백래시와 맥동으로 인해 회전이 매끄럽지 않아, 정밀한 속도 제어가 필요한 서보기구에는 적합하지 않다.
반면 베인 모터나 피스톤(레디얼·액시얼) 모터는 구조는 더 복잡하지만 맥동이 적고 정밀 제어에 유리하다.

샤를의 법칙은 압력이 일정할 때 기체의 체적이 절대온도에 비례한다는 법칙으로, 공기의 체적과 온도의 관계를 나타낸다.
보일의 법칙은 온도가 일정할 때 압력과 체적의 관계, 베르누이 원리는 유체의 속도·압력·높이 에너지 보존, 파스칼의 원리는 밀폐된 유체에 가해진 압력이 모든 방향으로 동일하게 전달된다는 법칙으로 각각 다른 관계를 설명한다.

그림은 실린더의 피스톤측(헤드측) 포트와 로드측 포트가 하나의 관로로 합쳐져 같은 70kgf/cm2이 양쪽에 동시에 걸리는 차동(디퍼렌셜) 회로다. 압력이 같더라도 힘은 압력×수압면적이므로 양쪽 면적 차이가 동작을 결정한다.
피스톤측 수압면적은 실린더 안지름 전체 면적 A이고, 로드측은 로드 단면적 a만큼 줄어든 A−a이다. 따라서 전진 방향 힘은 70A, 후진 방향 힘은 70(A−a)가 되어 그 차이인 70a만큼의 힘이 전진 방향으로 남는다.
마찰저항을 무시한다고 했으므로 남은 힘이 그대로 피스톤을 밀어내어 실린더는 전진한다. 로드 단면적이 0이 아닌 한 이 힘은 언제나 전진 쪽이므로 정지하거나 후진하는 경우는 생기지 않는다.

어큐뮬레이터는 유압 에너지를 축적했다가 필요할 때 방출하는 장치로, 펌프 맥동을 완화하고 충격압력을 완충하며 에너지를 저장하는 용도로 사용된다.
그러나 어큐뮬레이터 자체는 공급된 압력 이상으로 압력을 끌어올리는 기능은 없으므로, 압력 증대용으로는 적합하지 않다. 압력을 높이는 것은 증압기(부스터)의 역할이다.

그림의 조작방식 기호는 사각형이 두 칸으로 나뉘어 있다. 왼쪽 칸에는 칸을 가로지르는 사선이 그려져 있는데, 이는 솔레노이드(전자) 조작을 뜻하는 기호다.
오른쪽 칸에는 흐름 방향을 향한 속이 빈(윤곽만 그린) 삼각형이 있다. 파일럿 조작 기호에서 삼각형을 검게 칠하면 유압, 칠하지 않으면 공기압을 나타내므로 그림은 공기압 파일럿이다.
두 기호가 한 조작부에 이어져 있으므로, 전자 조작으로 파일럿 신호를 만들고 그 공기압으로 주밸브를 움직이는 전자ㆍ공기압 파일럿 방식이다. 같은 그림에서 삼각형이 검게 칠해져 있었다면 전자ㆍ유압 파일럿이 된다.

프로그램에 의한 제어는 미리 정해진 순서나 조건, 시간에 따라 제어 동작이 진행되는 방식으로, 시퀀스 제어·조합 제어·시간에 따른 제어가 이에 해당한다.
파일럿 제어는 입력 신호의 조건이 만족되면 곧바로 그에 대응하는 출력이 나오는 논리 제어로, 신호처리 방식에 따른 분류에 속한다. 미리 짜인 순서나 시간 프로그램에 따라 동작이 진행되는 제어와는 분류 기준 자체가 다르다.

용량형(정전용량형) 센서는 감지면과 검출 대상 사이에 형성되는 정전용량 변화를 이용하므로, 금속뿐 아니라 플라스틱, 유리, 도자기, 목재와 같은 절연물(비금속)도 검출할 수 있다.
유도형 센서는 와전류를 이용하므로 금속체만 검출 가능하고, 리드 스위치는 자성체(자석)의 접근을, 압력 센서는 압력 변화를 검출하므로 절연물의 위치 검출에는 적합하지 않다.

펌프를 구동하는 동력이 부족하면 펌프가 요구되는 압력과 유량을 충분히 발생시키지 못하므로, 실린더에 전달되는 힘이 줄어들어 실린더 추력이 감소하게 된다.
동력 부족은 오히려 토출유량 감소로 이어지며, 작동유 과열이나 점도 상승은 동력 부족과 직접적인 인과관계가 있는 현상이 아니다.

두 종류의 금속을 접합해 폐회로를 만들고 두 접합점에 온도차를 주면 기전력이 발생해 전류가 흐르는 현상을 제백 효과(Seebeck effect)라 하며, 열전대(thermocouple)의 온도 측정 원리가 된다.
펠티어 효과는 전류를 흘려 접합부에서 열의 흡수·방출이 일어나는 반대 현상이고, 톰슨 효과는 하나의 도체에 온도구배와 전류가 함께 있을 때 열의 발생·흡수가 일어나는 현상으로 서로 구별된다.

그림은 AND 게이트 세 개의 출력을 하나의 OR 게이트로 모은 회로다. 입력선의 분기점을 따라가면 위쪽 AND에는 A와 B, 가운데 AND에는 B와 C, 아래쪽 AND에는 C와 A가 각각 짝지어 들어간다.
따라서 출력은 AB + BC + CA가 되며, 이는 세 입력 중 어느 둘 이상이 1일 때만 출력이 1이 되는 다수결 회로다. 입력이 모두 0이거나 1이 하나뿐이면 세 AND가 모두 0이어서 출력도 0이 된다.
그러므로 출력이 1이 되려면 1인 입력이 최소 두 개여야 한다. A와 B가 함께 1인 조건에서 A·B 항이 1이 되어 OR 출력이 1이 되고, 1이 하나뿐이거나 하나도 없는 조건에서는 짝을 이루지 못해 출력이 0이다.

제어 시스템의 최종 작업 목표는 실제 공정을 실행하고 확인·분석하는 활동, 즉 공정 상태 확인, 처리 결과에 기초한 공정 작업 수행, 공정 상태에 따른 자료 분석처리 등이다.
작업 공정의 계획 수립은 제어 시스템이 실제로 동작을 수행하기 이전 단계에서 이루어지는 사전 준비 활동이므로, 제어 시스템의 최종 작업 목표에는 해당하지 않는다.

스테핑 모터는 입력된 펄스 하나당 정해진 각도만큼 회전하는 모터로, 단위 시간당 입력되는 펄스의 개수, 즉 펄스의 주파수가 회전 속도를 결정한다.
회전량(위치)은 입력된 펄스의 총 개수로 정해지고, 펄스의 방향은 회전 방향을, 전류나 상승시간은 토크나 응답 특성에 관계될 뿐 속도를 직접 결정하지는 않는다.

설비의 신뢰성을 분석하면 사용 시간과 고장 발생의 관계를 파악하여 장래의 가동 상황을 예측하고, 이를 바탕으로 운전 중인 설비의 수리 계획이나 생산계획 수립에 활용할 수 있다.
그러나 제품의 출고시간을 판단하는 것은 생산관리·물류 영역의 문제로, 설비 신뢰성 분석의 직접적인 활용 특징이라고 보기 어렵다.

텔레스코프 실린더는 여러 단의 피스톤 로드가 안테나처럼 겹쳐져 순차적으로 인출되는 다단형 구조로, 실린더 자체의 길이는 짧지만 확장 시 매우 긴 행정거리를 얻을 수 있다.
탠덤 실린더는 추력 증대, 충격 실린더는 순간적인 큰 충격력 발생, 복동 양 로드 실린더는 양방향 속도·힘을 같게 하는 것이 목적으로 긴 행정거리 확보와는 관계가 없다.

그림은 좌우에 입구 X와 Y, 위쪽에 출구 A를 두고 내부에 볼(강구)이 들어 있는 밸브의 단면이다. Y로 압축공기가 들어오면 볼이 반대쪽으로 밀려 입구 X를 막고 통로가 Y에서 A로 열리며, 반대로 X로 들어오면 볼이 Y를 막고 X에서 A로 열린다.
이처럼 두 입구 중 어느 한쪽에만 신호가 들어와도 출구로 내보내는 동작은 논리적으로 OR에 해당하며, 이런 구조의 밸브를 셔틀 밸브(양 제어밸브, OR 밸브)라고 한다.
반면 두 입구에 모두 공기가 들어와야 출구가 열리는 AND 기능의 밸브는 2압 밸브이고, 체크 밸브는 입구가 하나로 한 방향 흐름만 허용하는 밸브다. 차단 밸브 역시 통로를 열고 닫는 단순 개폐용이어서 두 입구를 선택하는 이 구조와는 다르다. 입구가 둘이고 볼이 한쪽을 막아 나머지 한쪽을 출구로 연결하는 그림의 단면은 셔틀 밸브의 전형적인 형태다.

TPM(전사적 생산보전)은 고장이 발생하기 전에 대응하는 사전 활동, 고장의 근본 원인을 찾아 제거하는 원인추구 시스템, 그리고 전 부서와 전 사원이 참여하는 전사적 조직과 전원 참여를 특징으로 한다.
반면 결과 측정 중심의 관리는 고장이 발생한 이후 그 결과를 관리하는 전통적(사후) 관리 방식의 특징에 가까워, TPM 관리의 특징으로는 구분되지 않는다.

제품별 배치는 특정 제품의 가공 순서에 따라 전용 설비를 배열하는 방식으로, 각 라인마다 별도의 설비를 갖추어야 하므로 기계 대수가 늘어나고, 라인 균형(밸런싱) 손실 때문에 설비 가동률이 오히려 낮아지기 쉽다.
따라서 기계 대수가 적어지고 공구의 가동률이 증가한다는 설명은 여러 제품을 소량 생산하며 기계를 공유하는 공정별 배치의 특징에 해당하므로, 제품별 배치의 특징으로는 틀린 설명이다.
작업 단순화로 인한 훈련 용이성, 공정 확정에 따른 검사 횟수 감소와 품질관리 용이성, 공정계열 변경 시 배치를 다시 바꿔야 하는 융통성 부족은 모두 제품별 배치의 실제 특징에 해당한다.

설비진단기법으로는 진동을 측정·분석하는 진동법, 변형·응력을 측정하는 응력법, 윤활유의 성상 변화를 분석하는 오일 분석법 등이 널리 활용된다.
회절법은 결정 구조나 재료 조성을 분석하는 X선 회절 등에 쓰이는 분석 기법으로, 설비의 상태를 감시·진단하는 일반적인 설비진단기법으로는 분류되지 않는다.

설비 배치에 필요한 소요면적 산정법 중 계산법은 기계 1대가 차지하는 소요 면적을 개별적으로 계산한 뒤, 이를 합산하여 전체 소요 면적을 산출하는 방식이다.
변환법·표준 면적법·비율 경향법은 기존 유사 설비나 표준값, 비율 등을 활용해 면적을 추정하는 방식으로, 기계 1대씩 직접 계산하여 합산하는 방식과는 접근이 다르다.

피로(fatigue)는 설비나 부재가 반복적인 하중이나 응력을 지속적으로 받으면서 미세한 손상이 누적되어 발생하는 현상으로, 사용에 의한 열화에 해당한다.
재해에 의한 열화는 사고·재해로 인한 급격한 손상, 자연적 열화는 시간 경과에 따른 부식·노화 등 사용과 무관한 열화를 의미하므로 반복 사용에서 비롯되는 피로 현상의 원인과는 구분된다.

그림의 조직도는 공장장 아래에 보전과장을 두고, 그 밑에 제1지구ㆍ제2지구ㆍ제3지구 보전계장을 나란히 배치한 뒤 각 지구마다 보전요원을 배속한 형태다. 공장을 여러 지역(지구)으로 나누고 그 지역에 보전 인력을 상주시키는 구조다.
이런 편성을 지역보전 조직이라 한다. 보전요원이 담당 지역 현장에 붙어 있으므로 현장까지 이동시간이 짧고 대기시간이 줄며, 그 지역 설비에 대한 숙련도가 높아지는 것이 장점이다.
이와 달리 모든 보전요원을 한 부서에 모아 공장 전체를 관할하게 하면 집중보전, 각 제조부문 소속으로 보전요원을 두면 부분보전, 두 방식을 섞어 쓰면 절충보전이다. 그림은 보전과장 아래가 지구 단위로 갈라진다는 점에서 지역보전에 해당한다.

진동의 크기(진폭)를 나타내는 대표적인 파라미터에는 변위, 속도, 가속도가 있으며, 측정 대상 주파수 대역에 따라 이 중 적절한 값을 선택해 사용한다.
위상은 진동의 크기가 아니라 기준 신호에 대한 시간적(각도) 지연 관계를 나타내는 값이므로, 진폭을 표시하는 파라미터로는 분류되지 않는다.

음의 세기 레벨은 사람이 겨우 들을 수 있는 최소 가청음의 세기 $I_0 = 10^{-12}\ \mathrm{W/m^2}$를 기준(0dB)으로 정의하며, 반대로 귀에 고통을 느끼기 직전인 최대 가청음의 세기는 약 $10\ \mathrm{W/m^2}$이다.
즉 인간의 청각이 감지하는 세기 범위는 최소 가청음의 약 $10^{13}$배에 이르며, 이를 데시벨로 환산하면 $10\log_{10}\dfrac{10}{10^{-12}} = 130\ \mathrm{dB}$로 0dB에서 약 130dB에 해당한다.

여러 파동이 중첩될 때 마루와 마루, 골과 골이 서로 만나면 각 파동의 변위가 같은 방향으로 더해져 합성파의 진폭이 커지는 현상을 보강간섭이라 한다.
소멸간섭은 마루와 골이 만나 진폭이 작아지는(상쇄되는) 현상이고, 맥놀이는 주파수가 약간 다른 두 파동이 만나 세기가 주기적으로 커졌다 작아졌다 하는 현상이며, 마스킹효과는 큰 소리가 작은 소리를 듣지 못하게 가리는 현상으로 서로 다른 개념이다.

설비의 고장률 곡선(욕조 곡선)에서 마모 고장기는 부품의 수명이 다해 시간이 지날수록 고장률이 증가하는 구간으로, 이 시기에는 정기적인 부품 교체와 같은 예방정비의 효과가 크게 나타난다.
설비 도입 초기에는 설계·제작상의 결함으로 인한 초기 고장이 오히려 많이 발생하고, 우발 고장기는 고장률이 시간에 관계없이 거의 일정하게 유지되는 구간으로 설계불량에 의한 고장은 초기 고장기에 주로 나타나므로 나머지 설명은 옳지 않다.

그리스는 반고체 상태의 윤활제이므로 그 상태를 평가할 때는 굳기 정도를 나타내는 주도(consistency), 그리스에서 기유가 분리되어 흘러나오는 정도인 이유도, 가열 시 반고체 상태가 무너져 흐르기 시작하는 온도인 적하점 등을 사용한다.
점도(viscosity)는 액체 윤활유의 유동 저항성을 나타내는 지표로, 반고체인 그리스의 상태 평가 항목으로는 사용하지 않는다.

간이진단기술은 현장의 작업원이 일상적으로 설비를 점검하며 이상 유무를 1차적으로 파악하는 제1차 건강진단기술을 의미한다.
전문요원이 스트레스나 강도·성능을 정량적으로 분석하는 것은 이상이 발견된 이후 원인을 규명하는 정밀진단의 영역으로, 간이진단과는 수행 주체와 목적이 다르다.

점음원에서 나오는 소음은 거리가 멀어질수록 구면으로 퍼지므로 음의 세기가 거리의 제곱에 반비례하며, 음압레벨은 거리가 2배가 될 때마다 약 6dB 감소한다.
$20\log_{10} 2 \approx 6\ \mathrm{dB}$의 관계에서 알 수 있듯이, 이는 점음원의 거리 감쇠 특성으로 잘 알려져 있다.

설비가동률은 주어진 부하시간 가운데 설비가 실제로 돌아간 비율이므로 가동시간을 부하시간으로 나누고 100을 곱해 구한다. 그런데 설비가동률로 제시된 식은 분자와 분모가 뒤집혀 부하시간을 가동시간으로 나눈 형태로 적혀 있어 틀린 식이다.
가동시간은 부하시간에서 고장ㆍ정지시간을 뺀 값이라 부하시간보다 클 수 없다. 뒤집힌 식으로 계산하면 값이 항상 100% 이상으로 나와 '가동률'이라는 지표의 의미 자체가 성립하지 않는다는 점에서 오류임이 분명하다.
나머지 식은 정의와 일치한다. 고장빈도율은 고장건수를 부하시간으로, 고장강도율은 고장으로 인한 정지시간을 부하시간으로 나누며, 예방보전수행률은 실제 수행한 예방보전건수를 예방보전계획건수로 나누어 각각 100을 곱한다.

설비보전 표준에는 설비의 성능 기준을 규정한 설비 성능표준, 보전 작업의 절차·방법을 규정한 보전 작업표준, 설비를 도입해 시운전할 때 검수 기준을 규정한 시운전 검수표준 등이 있다.
이들은 각각 설비·작업·검수라는 명확한 대상과 목적을 가진 표준으로 체계화되어 있는 반면, 개별 표준은 이러한 설비보전 표준의 분류 체계에 속하지 않는다.

중화가는 기름 속에 들어있는 산성 또는 알칼리성 성분을 중화하는 데 필요한 산 또는 염기의 양으로 나타내는 값으로, 기름이 산화 조건에서 사용되는 동안 산성물질이 얼마나 생성되었는지를 알 수 있는 척도로 사용된다.
주도는 그리스의 굳기, 산화 안정도는 산화에 견디는 정도, 혼화 안정도는 그리스를 반복 혼화(전단)했을 때 주도가 얼마나 변하지 않고 유지되는지를 나타내는 지표로 각각 성격이 다르다.

설비관리의 일반 관리기능은 보전정책을 결정하고 보전시스템을 수립하며, 자산관리와 연계된 설비관리 체계를 세우고, 보전업무의 경제성·효율성을 분석·측정하는 등 관리·기획 차원의 업무를 말한다.
반면 보전업무 분석 및 검사기준 개발은 실제 보전 업무 수행을 위한 구체적인 기술적 기준을 만드는 활동으로, 일반 관리기능이 아니라 기술기능의 영역에 해당한다.

사용고발주방식은 최고 재고량(보유해야 할 일정 재고 수준)을 미리 정해 두고, 자재를 사용할 때마다 사용한 수량만큼을 즉시 발주하여 항상 그 재고 수준을 유지하는 방식이다.
정량발주방식은 재고가 일정 수준(발주점) 이하로 떨어지면 정해진 양을 발주하는 방식이고, 정기발주방식은 정해진 주기마다 필요한 양을 계산해 발주하는 방식이며, 2궤법은 재고를 두 용기로 나누어 한쪽을 다 쓰면 발주하는 방식으로, 사용량만큼 즉시 보충한다는 설명과는 방식이 다르다.

진동수(주파수)의 단위는 1초당 반복 횟수를 나타내는 Hz(헤르츠)이며, 기계의 결함 종류에 따라 특징적인 주파수 성분이 나타나므로 진동 스펙트럼 분석에서 핵심적으로 사용된다.
g는 가속도, mm/s는 속도, micron(㎛)은 변위를 나타내는 단위로, 진동의 크기를 표현할 때 쓰이며 진동수 자체의 단위와는 구분된다.

진동 센서를 스터드(나사)로 측정 대상에 직접 고정하는 나사 고정 방식은 센서와 측정면 사이의 접촉이 견고하여 측정 반복성이 좋고, 사용 가능한 주파수 대역이 넓으며, 먼지·습기·온도 변화의 영향을 적게 받아 장기적인 안정성이 가장 우수하다.
손으로 프로브를 대는 손 고정 방식은 간편하지만 접촉 불안정으로 고주파 대역에서 오차가 크고, 밀랍 고정과 영구자석 고정은 나사 고정보다 사용 주파수 대역이 좁고 온도 등 환경 영향을 더 받는다.

반도체에서 5가 불순물(도너, donor)을 첨가하면 과잉 전자가 생겨 N형 반도체가 되고, 3가 불순물(억셉터, acceptor)을 첨가하면 정공이 남아 P형 반도체가 된다.
즉 N형 반도체를 만드는 불순물이 도너이고 P형 반도체를 만드는 불순물이 억셉터인데, 이를 서로 뒤바꿔 설명한 보기가 틀린 내용에 해당한다.
In, Ga, B와 같은 3가 원소를 넣으면 억셉터가 되어 정공이 생기고, 5가의 도너 불순물을 넣으면 과잉 전자가 생긴다는 나머지 설명은 모두 옳다.

그림에서 접점 a와 접점 b는 각각 하나의 가지를 이루어 서로 병렬로 연결된 뒤, 합쳐진 선이 릴레이 코일 y로 들어간다. 두 접점 모두 가동편이 떨어져 있는 a접점(평상시 열림) 형태로 그려져 있다.
병렬 접속에서는 어느 한쪽 접점만 닫혀도 코일까지 전류가 흐른다. 즉 a가 닫히거나 b가 닫히면(둘 다 닫혀도) 출력 y가 동작하므로 논리식은 y = a + b이고, 이는 OR 논리에 해당한다.
두 접점이 직렬로 이어져 둘 다 닫혀야 동작하면 AND, b접점 하나로 입력과 출력이 서로 반대가 되면 NOT이다. 두 입력이 서로 다를 때만 동작하는 것은 X-OR인데, 병렬 회로는 둘 다 닫혀도 동작하므로 여기에 해당하지 않는다. 그림은 접점 두 개가 나란히 갈라졌다가 다시 만나는 병렬 형태이므로 OR 논리회로다.

Y-△ 기동은 기동 시 고정자 권선을 Y결선으로, 정상 운전 시에는 △결선으로 전환하는 방식으로 주로 10~15kW급 전동기에 적용된다.
이 방식으로 기동전류를 줄이더라도 여전히 전부하 전류보다 큰 전류가 흐르지만, 직입기동에 비해 선전류는 $\dfrac{1}{3}$로 감소한다.
따라서 선전류가 $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$로 감소한다는 설명은 감소 비율을 잘못 제시한 것으로 틀린 내용이다.

입력이 가해진 후 응답이 지수함수적으로 상승하다가 시간이 지나면 하나의 일정한 값(정상상태 값)으로 수렴하는 형태는 1차 지연요소의 전형적인 계단응답 특성이다.
미분요소는 입력의 변화율에 비례해 순간적으로 반응하고, 부동작요소는 일정 시간 지연 후 응답이 그대로 나타나며, 2차 지연요소는 진동을 포함한 응답을 보일 수 있어 문제의 설명과는 다르다.

콘덴서(축전기)는 전하를 저장하는 소자로 정전용량의 단위는 패럿(F)을 사용한다.
콘덴서는 전기장에 에너지를 저장할 뿐 발열이나 자기작용을 주된 기능으로 하지 않으므로 전구나 전자석의 용도로는 사용되지 않는다.
또한 콘덴서는 저항처럼 직렬연결과 병렬연결이 모두 가능하며, 각각 다른 합성 정전용량 계산식이 적용된다.

전기량은 전류와 시간의 곱으로 구하며, $Q = I \times t$이다.
전류 5A가 10분(600초) 동안 흘렀으므로 $Q = 5\,\mathrm{A} \times 600\,\mathrm{s} = 3000\,\mathrm{C}$이 이동한 전기량이 된다.

제어대상이 외부의 별도 조작 없이도 조작량의 일정한 값에 대응해 스스로 제어량을 일정한 값으로 수렴시키는 성질을 자기 평형성이라 한다. 탱크의 유입량을 일정하게 두면 유출량과 균형을 이루며 수위가 어느 값에서 멎는 것이 대표적인 예이다.
나머지 보기 중 프로세스제어는 온도·압력·유량 등 공정량을 제어하는 방식 자체를 가리키고, 프로세스특성은 제어대상이 갖는 응답 특성 전반을 뜻하는 말이어서 위의 정의와는 구분된다.

유접점(릴레이 접점) 시퀀스 제어는 접점을 통해 큰 전류·전압의 부하를 직접 개폐할 수 있어 개폐 부하 용량이 크고, 코일과 접점으로 입력과 출력이 전기적으로 분리되며, 반도체 소자에 비해 온도 변화에 강한 특성을 가진다.
다만 계전기·접점 등 기계적 부품이 많이 들어가므로 제어반의 부피와 설치 면적이 커지는 단점이 있어, 설치면적이 작다는 설명은 유접점 방식이 아니라 무접점 방식의 특징이다.

NOR는 OR의 출력을 반전시킨 게이트이므로, 기호도 OR 게이트 모양 끝에 반전을 뜻하는 작은 원(버블)을 붙여 그린다. 입력쪽이 오목한 곡선이고 출력쪽이 뾰족한 방패 모양이면서 출력선 앞에 작은 원이 붙은 것이 NOR 기호다.
같은 방패 모양이라도 원이 없으면 그냥 OR이고, 입력쪽이 평평하고 출력쪽이 반원인 D자 모양은 AND, 그 D자 모양에 원이 붙으면 NAND다. 결국 몸통이 OR형인지 AND형인지와, 출력에 반전 원이 있는지 없는지 두 가지로 네 기호가 구분된다.
동작으로 확인하면 NOR는 두 입력이 모두 0일 때만 출력이 1이고 하나라도 1이면 0이다. OR 출력을 그대로 뒤집은 값이므로 기호에서도 OR 몸통에 반전 원이 붙는 조합이 그대로 대응한다.

국제단위계(SI)의 기본단위는 길이(m), 질량(kg), 시간(s), 전류(A), 온도(K), 물질량(mol), 광도(cd) 7가지로 구성된다.
제곱미터로 표시되는 면적은 길이(m)를 두 번 곱해 얻는 유도단위이므로 기본단위에 포함되지 않는다.

물리량을 전기신호로, 또는 전기신호를 물리량으로 서로 변환해 주는 장치를 트랜스듀서(변환기)라 한다.
포지셔너는 조작신호에 따라 밸브 개도를 조정하는 보조장치이고, 오리피스는 유량 측정을 위한 조리개이며, 액추에이터는 신호를 받아 실제 동작을 일으키는 구동장치로 각각 트랜스듀서와는 역할이 다르다.

그림은 두 입력 A, B가 AND 게이트로 들어가 자리올림 C를 만들고, 같은 두 입력이 배타적 논리합(XOR) 게이트로 들어가 합 S를 만드는 반가산기 구성이다. XOR 기호는 OR 모양 입력쪽에 곡선이 하나 더 겹쳐 그려진 것으로 구분한다.
따라서 C = A·B, S = A⊕B이다. A=0, B=1을 대입하면 AND는 한쪽 입력이 0이므로 C = 0이고, XOR는 두 입력이 서로 다르므로 S = 1이 된다.
이는 2진수 덧셈 0 + 1 = 1에서 자리올림이 생기지 않는 경우와 일치한다. 자리올림 C가 1이 되는 경우는 A와 B가 모두 1일 때뿐이며, 그때 합 S는 0이 된다.

입력 신호가 사라져도 스스로의 접점을 통해 동작 상태를 계속 유지하는 회로를 자기유지회로라 한다.
인터록회로는 상반된 두 동작이 동시에 일어나지 않도록 제한하는 회로이고, 타이머회로는 설정 시간에 따라 동작을 지연시키는 회로이며, 수동복귀회로는 사람이 직접 조작해야 초기상태로 돌아가는 회로로 자기유지와는 개념이 다르다.

와류식(카르만 와류) 유량계는 유로에 세운 주상(柱狀) 물체 뒤쪽에서 좌우 교대로 떨어져 나가는 카르만 와열(渦列)의 발생 주파수가 유속에 비례하는 성질을 이용해 체적유량을 구한다. 따라서 와열이 흐트러지지 않고 규칙적으로 유지되는 기하학적 조건이 계측 정도를 좌우한다.
카르만이 유도한 안정 조건은 두 와열 사이의 간격 L과 같은 열에서 이웃한 와 사이의 거리 l의 비가 L/l = 0.281일 때이다. 보기로 제시된 값 가운데 이 값만이 안정된 와열을 형성하는 조건이며, 0.5·0.357·0.194와 같은 비율에서는 와열이 곧 흐트러져 주파수와 유량의 비례관계가 유지되지 않는다.
실무에서는 이 조건이 성립하도록 발열체(주상 물체)의 폭·형상과 관경 대비 설치 위치를 설계하고, 발생 주파수 f와 유속 v 사이의 스트로할 수 관계(f = St·v/d)로 유량을 환산한다.

전기자 도체가 브러시를 지날 때마다 방향이 바뀌는 교류 기전력을 브러시와 정류자를 통해 직류 기전력으로 바꾸어 주는 작용을 정류(commutation)라 한다.
교번은 방향이 번갈아 바뀌는 현상 자체를 가리키는 표현이고, 점호는 사이리스터 등을 도통시키는 동작, 섬락은 절연이 파괴되며 불꽃 방전이 일어나는 현상으로 정류와는 다른 개념이다.

P형 반도체는 3가의 억셉터 불순물을 첨가해 만들며, 이때 전자가 부족해 생기는 정공(hole)이 다수 반송자가 된다.
전자는 N형 반도체의 다수 반송자이고, 중성자는 전하를 갖지 않는 입자여서 반송자가 될 수 없으며, 억셉터는 반송자가 아니라 반송자를 만들어내는 불순물 자체를 가리킨다.

두 전압을 벡터로 나타내면 위상차가 90°이므로 합성전압의 크기는 피타고라스 정리로 구할 수 있다.
$E_0 = \sqrt{E_1^2 + E_2^2} = \sqrt{80^2 + 60^2} = \sqrt{10000} = 100\,\mathrm{V}$

서로 다른 두 금속을 접합해 온도차에 의해 기전력이 발생하는 현상을 제백효과(Seebeck effect)라 하며, 이를 이용한 온도계가 열전온도계(열전대)이다.
2색온도계와 방사온도계는 물체가 방출하는 복사에너지를 이용하는 비접촉식 온도계이고, 저항온도계는 금속의 전기저항이 온도에 따라 변하는 성질을 이용하는 것으로 제백효과와는 원리가 다르다.

on-off 동작은 제어량이 목표값을 벗어나면 조작부를 완전히 켜거나 끄는 불연속(단속) 동작이다.
반면 미분동작, 비례적분동작, 비례미분동작은 편차의 크기와 변화에 따라 조작량이 연속적으로 변화하는 연속동작에 해당하므로 on-off동작과는 구분된다.

면적식 유량계(로터미터)는 부자(플로트)가 유체의 흐름에 따라 상하로 움직이며 유량을 지시하므로 반드시 수직으로 설치하고, 유체는 하부에서 상부방향으로 흐르도록 배관해야 부자가 정상적으로 부상한다.
설치할 때는 배관의 하중이나 진동으로 계기에 무리한 응력이 걸리지 않도록 해야 하므로, 가로·세로 방향으로 응력이 걸리게 설치해야 한다는 설명은 올바른 설치 요령과 반대된다.

금속 실(metallic seal)은 고무나 합성수지 계열 실과 달리 금속 재질로 만들어져 아주 높은 온도에서도 견딜 수 있는 밀봉 부품이다.
다만 금속 특성상 정밀한 접촉 밀착이 어려워 다른 실 방식에 비해 유밀(기밀) 성능은 상대적으로 떨어지므로, 완전한 밀봉보다는 이물질을 긁어내는 와이퍼(wiper)형 실로 널리 활용된다.
나머지 보기의 실은 접합부나 회전축의 밀봉에 쓰이는 방식으로, 고온 환경에서 와이퍼형으로 활용된다는 설명과는 거리가 있다.

배관용 강관 등에 나사산을 가공할 때 사용하는 공구는 오스터(oster)이다.
파이프 벤더는 관을 구부리는 공구, 파이프 렌치는 관을 잡고 돌리는 공구, 플레어링 툴 셋은 동관 등의 끝을 나팔모양으로 넓히는 공구로 나사 가공과는 용도가 다르다.

펌프의 소요동력은 $P(\mathrm{kW}) = \dfrac{\gamma \times Q \times H}{102}$로 구할 수 있다.
유량 $Q = 240\,\mathrm{L/min} = 0.004\,\mathrm{m^3/s}$, 양정 $H=100\,\mathrm{m}$, 비중량 $\gamma = 1000\,\mathrm{kgf/m^3}$을 대입하면 $P = \dfrac{1000 \times 0.004 \times 100}{102} \approx 3.9\,\mathrm{kW}$가 된다.

버니어 캘리퍼스는 어미자와 아들자의 눈금을 이용해 물체의 바깥지름(길이), 구멍의 안지름, 구멍의 깊이 등을 측정하는 범용 측정기이다.
나사의 유효지름은 나사산의 중심을 기준으로 하는 정밀 치수로, 일반적으로 삼침법이나 나사 마이크로미터 등 전용 측정 방법으로 구하며 버니어 캘리퍼스로 직접 측정하기에는 적합하지 않다.

주철관은 내식성과 내구성이 우수해 수도관, 가스관 등 배설관으로 널리 사용되는 관이다.
또한 주철 자체가 저렴하고 대량 생산이 가능해 다른 금속관에 비해 가격이 저렴한 편이므로, 가격이 고가라는 설명은 주철관의 실제 특징과 반대된다.

두 물체 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 결합하는 데 사용하는 볼트를 스테이 볼트(stay bolt)라 한다.
스터드 볼트는 한쪽 끝을 본체에 미리 박아 고정하는 볼트, 리머 볼트는 정밀하게 다듬질된 구멍에 끼워 위치를 정확히 맞추는 볼트, 관통 볼트는 부품을 관통시켜 너트로 죄는 볼트로 각각 용도가 다르다.

용적형 회전 펌프는 회전체(기어, 나사, 편심 로터 등)로 일정한 용적의 유체를 밀어내는 방식으로, 기어 펌프·나사 펌프·편심 펌프 등이 이에 속한다.
프로펠러 펌프는 날개(임펠러)의 회전으로 유체에 운동에너지를 주어 이송하는 터보(비용적)형 펌프이므로 용적형 회전 펌프로 분류되지 않는다.

수격현상(water hammer)은 관로 내 유속이 급격히 변할 때 압력이 급상승하거나 급강하하면서 관로·펌프·밸브 등에 파손을 일으키고, 심한 경우 펌프나 원동기가 역회전하며 과속 사고로 이어지기도 한다.
수주분리는 압력이 급격히 낮아져 유체의 압력이 증기압 이하로 떨어지면서 관 내 액주가 끊어지는 현상이며, 분리된 액주가 다시 합쳐질 때는 오히려 큰 충격압이 발생하므로, 압력 상승에 의해 수주분리가 일어나고 낮은 충격압이 생긴다는 설명은 수격현상의 실제 피해 양상과 맞지 않는다.

공동현상(캐비테이션)은 펌프 흡입측 압력이 유체의 증기압 이하로 낮아질 때 발생하므로, 펌프 회전수를 낮추거나 양흡입 펌프를 사용해 흡입측 부담을 줄이고, 임펠러 재질을 침식에 강한 것으로 선택하는 방법 등이 방지 대책으로 쓰인다.
반대로 펌프 설치 위치를 높게 하면 흡입양정이 커져 유효흡입수두(NPSH)가 줄어들면서 공동현상이 더 쉽게 발생하므로, 설치위치를 높게 하는 것은 방지 대책이 아니라 오히려 공동현상을 유발하는 조건에 해당한다.

기계를 분해할 때는 부착물이나 배선 등 구성 상태를 미리 파악해 두고, 분해 진행 중에 이상 유무를 수시로 점검하며, 부품 표면이 손상되지 않도록 주의하는 것이 기본 원칙이다.
볼트와 너트를 균일하게 조이는 것은 분해가 아니라 조립·재체결 단계에서 지켜야 할 사항이므로, 분해 작업 시의 주의사항으로는 맞지 않는다.

한쪽 또는 양쪽에 기울기(테이퍼)를 가진 평판 모양의 쐐기를 꽂아 인장력이나 압축력을 받는 두 축을 결합하는 기계요소를 코터(cotter)라 한다.
키는 축과 보스 사이의 회전력(토크) 전달에, 핀은 부품의 위치 고정이나 작은 힘의 전달에, 리벳은 영구적인 판재 접합에 주로 사용되어 코터와는 용도가 구분된다.

펌프를 기준으로 흡입 수면에서 송출 수면까지의 수직 높이차를 실양정이라 한다.
전양정은 실양정에 관로의 마찰손실수두 등을 더한 전체 양정이고, 흡입양정과 토출양정은 각각 펌프를 기준으로 흡입측과 토출측만의 수직 높이를 가리켜 실양정과는 범위가 다르다.

벨트와 풀리의 접촉면에 이(치형) 모양의 돌기를 두어 서로 맞물려 미끄러짐 없이 동력을 전달하는 벨트를 타이밍 벨트라 한다.
평벨트와 V벨트는 마찰력으로 동력을 전달하므로 정도의 차이는 있으나 미끄럼이 발생할 수 있고, 체인벨트는 벨트가 아닌 링크 체인과 스프로킷으로 동력을 전달하는 방식이어서 문제의 설명과는 다르다.

압축기의 밸브 플레이트는 마모나 손상이 사용한계 기준을 벗어나면 교체하며, 정해진 교환주기가 되면 기준치 이내라도 예방적으로 교환하는 것이 일반적인 관리 방법이다.
마모된 플레이트를 뒤집어 재사용하면 남은 두께나 밀착면 상태가 기준을 충족하지 못해 압축기 성능 저하나 파손으로 이어질 수 있으므로, 마모된 플레이트를 뒤집어 재사용한다는 방법은 올바른 정비 절차라 할 수 없다.

과열은 과부하 운전, 진동은 베어링 손상, 절연불량은 코일 절연물의 열화가 주된 원인이 되는 등 나머지 보기는 고장 현상과 원인이 타당하게 짝지어져 있다.
반면 전동기가 아예 기동되지 않는 기동 불능은 전원 이상, 권선 단선, 과부하, 축 고착 등이 주된 원인이며, 공진은 회전체의 고유진동수와 외력의 진동수가 일치할 때 나타나는 진동 관련 현상이므로 기동 불능의 원인으로 짝짓기에는 적절하지 않다.

송풍기 등 회전기계의 축 중심맞추기(centering) 작업에는 축의 미세한 편심이나 흔들림을 정밀하게 측정할 수 있는 다이얼 게이지가 일반적으로 사용된다.
센터 게이지는 나사절삭 바이트의 각도를 맞추는 데, 게이지 블록과 높이 게이지는 길이나 높이를 정밀하게 측정하거나 기준으로 삼는 데 사용되어 축 중심맞추기와는 용도가 다르다.

일반적인 펌프 성능곡선은 유량 변화에 따른 전양정, 축동력, 효율의 변화를 하나의 그래프에 나타낸 것이다.
비교회전도(비속도)는 펌프의 형식을 특징짓는 고유한 계산값으로 유량에 따라 변화하는 곡선 형태로 표시되는 값이 아니므로, 일반적인 펌프 성능곡선에는 나타나지 않는다.

스패너 체결은 볼트 크기에 따라 쓰는 힘이 달라져, 작은 볼트는 손목이나 팔의 힘으로 충분하지만 M22처럼 호칭지름이 큰 볼트는 필요한 조임력(토크)이 커서 팔 힘만으로는 부족하다.
따라서 발을 충분히 벌려 안정된 자세를 잡고 체중을 실어서 돌리는 방법이 큰 힘을 안전하게 낼 수 있는 적절한 체결 방법이다.

볼트·너트의 풀림을 방지하는 대표적인 방법으로는 너트를 두 개 겹쳐 조여 서로 밀어 붙이는 힘으로 풀림을 막는 로크 너트, 나사부의 마찰이나 탄성을 이용해 스스로 조임 상태를 유지하는 자동 죔 너트, 볼트에 뚫은 구멍과 너트의 홈에 핀을 끼워 회전을 막는 분할 핀 고정 등이 있다.
캡 너트는 볼트 끝을 덮어 외관을 정리하고 나사산을 보호하며 이물질 유입이나 누설을 막는 데 주로 쓰이는 형태로, 풀림 방지를 목적으로 하는 구조는 아니다.

송풍기 운전 중에는 베어링의 온도, 진동, 윤활유 상태처럼 가동 상태에서 계기나 감각으로 즉시 확인할 수 있는 항목을 점검한다.
임펠러의 부식 여부는 케이싱을 열고 내부를 직접 육안으로 확인해야 하는 항목이므로 운전을 멈춘 정비·점검 시에 실시하며, 운전 중 점검항목에는 해당하지 않는다.