[설비보전산업기사 필기] 18년 2회차 기출문제 해설 페이지

감압밸브는 유압회로에서 주회로의 압력보다 낮은 압력이 필요한 분기 회로에 설치하여 출구 측 압력을 설정값 이하로 유지시켜 주는 밸브다.
릴리프밸브는 회로의 최고압력을 제한하는 안전밸브 역할을 하고, 무부하밸브는 펌프를 무부하 상태로 전환시키며, 시퀀스밸브는 정해진 순서대로 작동시키는 밸브로, 모두 저압을 만들어 사용하는 목적과는 다르다.

공압모터는 압축공기의 압축성을 이용해 구동되므로 과부하가 걸리면 회전이 멈출 뿐, 전동기처럼 소손되거나 위험한 상태로 이어지는 경우가 적다. 따라서 "과부하 시 위험성이 크다"는 설명은 공압모터의 실제 특성과 맞지 않는다.
실제로 공압모터는 배기 시 소음이 크고, 압축공기를 만드는 과정에서 에너지 손실이 많아 변환효율이 낮으며, 공기의 압축성 때문에 정밀한 속도·위치 제어가 어렵다는 단점을 갖는다.

양 로드 실린더는 피스톤 양쪽에 동일한 지름의 로드가 달려 있어 전진과 후진 시 수압면적이 서로 같다. 따라서 양방향에서 동일한 속도와 출력을 낼 수 있다.
탠덤 실린더는 큰 출력을 얻기 위해 두 실린더를 직렬로 연결한 구조이고, 다위치 실린더는 여러 정지 위치를 얻기 위한 구조이며, 차동형 실린더는 로드측과 헤드측의 수압면적 차이를 이용하는 구조라 전후진 속도·출력이 서로 다르다.

그림은 P(입구)와 T(탱크) 두 포트를 가진 밸브의 단면이다. 원뿔형 포핏이 스프링에 눌려 유로를 막고 있고, 오른쪽 조절 나사(핸들)로 스프링을 압축해 설정 압력을 바꿀 수 있으며, 입구 압력이 포핏 뒤쪽 수압면에 작용하도록 통로가 나 있다.
따라서 입구 압력이 설정값을 넘으면 포핏이 스프링 힘을 이기고 열려 여분의 유량을 탱크로 흘려보내 회로 압력을 설정값 이하로 제한하는 직동형 릴리프 밸브이다.
이 기능을 나타내는 기호는 정사각형 하나 안에 입구에서 탱크 쪽으로 향하는 흐름 화살표가 있고, 한쪽에는 스프링과 이를 비스듬히 가로지르는 화살표(설정압 조절 가능)가, 반대쪽에는 입구 압력을 이끌어 오는 점선 파일럿 선이 붙은 형태다. 평소에는 닫혀 있다가 압력이 올라가면 열린다는 동작이 기호에 그대로 표현되어 있다.

압력 릴리프 밸브는 회로 내 압력이 설정치를 넘지 않도록 압력을 제한하는 것이 목적이며, 이 용도에 따라 안전밸브·압력 시퀀스밸브·카운터밸런스밸브 등으로 세분화된다.
감압밸브는 회로의 압력을 설정값보다 낮게 감압시키는 것이 목적이므로, 압력을 제한해 보호하는 릴리프밸브 계열과는 작동 목적 자체가 다르다.

회로를 따라가면 아래쪽 유압 펌프(원 안에 토출 방향을 나타내는 검은 삼각형)에서 나온 압유가 레버 조작·스프링 복귀식 방향제어밸브를 거쳐 실린더로 공급된다. 펌프 토출관에서 갈라진 곳에는 릴리프 밸브(조절 스프링·점선 파일럿·탱크 연결)가 달려 회로 최고압을 지킨다.
주목할 곳은 교축(유량조절) 밸브의 위치다. 이 밸브는 실린더로 가는 관로에 직렬로 끼워져 있지 않고, 그 관로에서 T자로 분기되어 반대쪽 포트가 곧바로 탱크로 이어져 있다.
이처럼 액추에이터와 병렬로 분기시켜 여분의 유량을 탱크로 빼내면서 실린더 속도를 조절하는 방식이 블리드 오프이다. 공급 관로에 직렬로 넣으면 미터 인, 배출 관로에 직렬로 넣으면 미터 아웃이 되며, 블리드 오프는 필요한 유량만 액추에이터로 보내므로 동력 손실이 적은 대신 부하 변동에 대한 속도 정도(精度)는 떨어진다.

그림은 굵은 관(단면적 A1)이 가는 관(단면적 A2)으로 좁아지는 유로이며, 관을 가득 채운 정상 흐름이므로 연속의 법칙 Q = A1V1 = A2V2가 성립한다.
주어진 값을 대입하면 $V_2=\dfrac{A_1 V_1}{A_2}=\dfrac{30\,\mathrm{cm^2}\times 2\,\mathrm{m/s}}{10\,\mathrm{cm^2}}=6\,\mathrm{m/s}$이다. 두 단면적이 모두 cm2이라 그대로 약분되므로 면적을 m2로 환산할 필요가 없다.
즉 단면적이 1/3로 줄면 유속은 3배가 된다. 체적유량은 어디서나 같고 단면적과 유속이 반비례한다는 것이 요지이며, 노즐·오리피스에서 유속이 빨라지는 것도 같은 원리다.

관의 안지름이 60mm이므로 반지름은 0.03m이고, 단면적은 $A=\pi r^2=\pi\times(0.03\,\mathrm{m})^2\approx 2.827\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}$이다.
유량은 단면적과 유속의 곱이므로 $Q=A\times v=2.827\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}\times 3\,\mathrm{m/s}\approx 8.48\times10^{-3}\,\mathrm{m^3/s}$로 계산된다.

밀도는 물질이 차지하는 단위 체적(부피)당 질량으로 정의되며, 통상 $\mathrm{kg/m^3}$ 단위로 나타낸다.
단위 용적당 면적이나 단위 면적당 체적은 물리량으로 성립하지 않는 조합이고, 단위 질량당 점성계수 역시 밀도와는 무관한 표현이다. 참고로 밀도의 역수인 단위 질량당 체적은 비체적, 물의 밀도에 대한 비는 비중이라고 한다.

2연 베인펌프는 소용량 펌프 요소와 대용량 펌프 요소를 하나의 축선상에 나란히 조합하여, 필요에 따라 서로 다른 유량을 얻을 수 있도록 만든 펌프다.
3단 베인펌프나 복합 베인펌프는 단수(스테이지) 구성이나 결합 방식이 다르고, 단단 베인펌프는 하나의 펌프 요소로만 구성되어 서로 다른 용량의 펌프를 같은 축에 조합한 구조가 아니다.

로터리 인덱싱 핸들링 장치는 회전 테이블에 부착된 여러 고정구를 순차적으로 인덱싱(회전 이동)시키면서, 하나의 가공물에 대해 여러 단계의 가공 공정을 연속적으로 처리하는 데 적합한 방식이다.
연속된 동일 작업의 반복, 스트립 형태 재질의 길이 방향 작업, 전체 길이에 걸친 부분 공정은 오히려 직선 이송(트랜스퍼) 방식의 핸들링 장치에 더 적합한 형태다.

유압펌프의 소음은 주로 캐비테이션이나 기계적 진동에서 비롯되며, 이물질 침입, 흡입 불량(공기 흡입으로 인한 캐비테이션), 작동유의 점도 과다로 인한 저항 증가 등이 대표적인 원인이다.
반대로 펌프의 회전속도가 지나치게 높을 때 캐비테이션과 진동성 소음이 커지는 것이 일반적이므로, 저속 회전 자체는 소음 발생의 직접적인 원인으로 보기 어렵다.

컴퓨터에서 1바이트(byte)는 8비트(bit)로 구성되며, 1킬로바이트(Kbyte)는 $2^{10}=1024$바이트에 해당한다.
따라서 1바이트가 2비트라거나 1Kbyte가 1012바이트라는 설명은 모두 데이터 단위의 정의와 맞지 않는다.

로드셀은 물체에 가해지는 하중(힘)을 변형률 게이지를 이용해 전기신호로 변환하는 힘 감지 센서로, 변위나 길이를 직접 측정하는 용도가 아니다.
퍼텐셔미터, 차동 트랜스, 콘덴서 변위계는 각각 저항 변화, 전자기 유도, 정전용량 변화를 이용해 변위나 길이를 감지하는 대표적인 변위 센서다.

자동화 시스템의 보수관리는 설비가 항상 최상의 성능과 상태를 유지하도록 관리하여 생산성과 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다.
보수관리를 하면 설비의 보전성은 감소가 아니라 향상되므로 보전성을 감소시킨다는 설명은 방향이 반대이고, 평균 고장 수리시간이 짧아지는 것은 보전성이 좋아졌을 때 따라오는 결과 지표에 가깝다. 또한 보수관리는 인력 수요를 새로 만들어 내기 위한 활동이 아니라, 최소의 비용과 인력으로 설비를 안정적으로 운용하기 위한 활동이다.

스테핑모터는 펄스 신호에 따라 정밀한 회전각을 제어할 수 있지만 출력 토크가 비교적 작기 때문에, 저속에서 큰 힘을 필요로 하는 유압 프레스 같은 대출력 구동에는 적합하지 않다.
D/A변환기나 디지털 X-Y플로터, 정확한 회전각 제어가 필요한 NC공작기계는 스테핑모터의 정밀 위치제어 특성이 잘 활용되는 대표적인 응용 분야다.

2진 신호 1비트는 두 가지 상태를 표현할 수 있으므로, 8비트로 표현 가능한 신호의 최대 개수는 $2^8=256$가지다.

시퀀스 제어는 미리 정해진 순서에 따라 각 단계를 순차적으로 진행하는 개회로(open-loop) 방식으로, 출력을 검출해 목표값과 비교하지 않는다는 점에서 정성적 제어로 분류된다.
비교 제어, 되먹임(피드백) 제어, 폐루프 제어는 모두 출력을 검출해 목표값과 비교하며 오차를 수정하는 폐루프 방식이므로 정량적 제어에 속한다.

축방향 풋형은 실린더 몸체를 기계 프레임에 볼트로 고정하는 방식으로 실린더 자체가 움직이지 않는 고정형 설치 형태이며, 부하의 운동 방향도 실린더 축 방향으로 고정된다.
반면 아이형, 클레비스형, 트러니언형은 모두 핀을 중심으로 실린더가 요동(회전)할 수 있는 요동형 설치 방식이어서, 작동 중 실린더가 기울어지며 부하의 운동 방향이 고정되지 않고 각도에 따라 달라진다.

회로를 보면 + 모선에서 갈라진 두 갈래에 S1_ON(a접점 누름버튼)과 K1 a접점이 병렬로 놓이고, 그 합류점 아래로 S2_OFF(b접점 누름버튼)과 K1 코일이 차례로 직렬 연결되어 있다. K1이 여자되면 자신의 a접점이 닫혀 S1_ON에서 손을 떼도 통전이 유지되는 전형적인 자기유지(self-holding) 회로다.
핵심은 정지 접점 S2_OFF가 기동 버튼과 자기유지 접점의 병렬 묶음 바깥쪽에 직렬로 들어가 있다는 점이다. 이 위치에서는 S1_ON과 S2_OFF를 동시에 눌러도 회로가 S2_OFF에서 끊기므로 코일이 여자되지 못한다. 즉 정지 신호가 기동 신호보다 우선한다.
반대로 정지용 b접점을 자기유지 접점하고만 직렬로 넣으면, 정지 버튼을 누르고 있는 중에도 기동 버튼을 누르면 코일이 여자되어 기동이 우선하는 회로가 된다. 그림은 전자에 해당하므로 OFF(정지) 우선 자기유지 회로이다.

평균 이자법에서 설비의 연간비용은 매년 균등하게 상각하는 정액 상각비, 투자자본에 대한 평균이자, 그리고 유지·운전에 드는 연평균 가동비를 합산하여 산출한다.

예비설비를 보유하는 것은 고장이 발생했을 때 신속히 교체해 정지시간을 줄이기 위한 사후 대응책으로, 돌발고장의 발생 자체를 사전에 막는 예방적 조치와는 성격이 다르다.
사용 전 점검, 충격·피로 원인 제거와 규정된 취급방법 준수, 만성적 부하요인 제거는 모두 고장이 일어나기 전에 원인을 없애는 조치로서 돌발고장 방지에 직접 기여한다.

그림의 조직도는 사장 아래에 제품개발·연구/개발·마케팅·제조 담당임원이 늘어선 세로(기능) 계통과, 제품개발담당임원 밑의 제품 A·B·C 책임자가 가로선으로 나머지 기능부문의 세로선을 관통하는 가로(제품) 계통이 서로 교차한다. 두 지휘계통이 겹치는 이 형태가 매트릭스 조직이다.
매트릭스는 어느 축이 주도권을 갖느냐로 다시 나뉜다. 그림에서는 제품 A·B·C 책임자가 임원 직속의 정식 라인으로 편성되어 연구/개발·마케팅·제조를 모두 가로질러 화살표로 뻗어 있다. 즉 제품 단위 책임자가 각 기능부문의 인력을 끌어와 제품별 성과를 책임지는 구조이므로 제품(사업) 중심 매트릭스 조직이다.
반대로 기능부문장이 인력·기술의 주도권을 쥐고 제품 담당자는 조정 역할에 머물면 기능중심 매트릭스가 된다. 대상별 조직은 설비·제품 등 관리대상별로 조직을 아예 분할한 형태, 전문기술별 조직은 기계·전기·계장처럼 기술 분야별로 나눈 형태로, 두 축의 교차 자체가 없다는 점이 다르다.

그림 왼쪽은 기초 위에 스프링만 두고 진동보호대상물체를 얹은 상태이고, 오른쪽은 물체와 스프링 사이에 블록을 끼워 넣은 상태다. 블록은 스프링 강성 k는 그대로 둔 채 스프링 위에 실리는 질량 m을 늘리는 역할을 한다.
스프링 지지계의 고유진동수는 fn = (1/2π)√(k/m) 이므로, k가 같은 채로 m이 커지면 fn은 낮아진다. 방진에서 진동전달률이 1보다 작아지려면 강제진동수 f와 고유진동수의 비가 f/fn > √2 여야 하는데, fn이 낮아지면 이 비가 커져 전달률이 떨어진다.
스프링만으로 차단이 되지 않아 물체가 계속 흔들린 것은 f/fn이 충분히 크지 않았기 때문이고, 블록으로 질량을 더해 고유진동수를 낮춤으로써 방진 효과를 얻은 것이다. 블록 자체가 진동을 차단하는 부재도 아니고, 질량을 더한다고 계의 강성이 높아지지도 않는다.

차음벽의 투과손실은 질량법칙(mass law)에 따르며, 이 법칙에 의하면 벽의 단위면적당 무게(면밀도)가 2배로 증가할 때 투과손실은 이론적으로 약 6dB 증가한다.

미스얼라인먼트는 축과 축 사이의 중심선이 정확히 일치하지 않는 기계적 정렬 불량 상태로, 축심의 어긋남, 휨축(bent shaft), 베어링 설치불량 등 조립·설치 과정의 결함에서 비롯된다.
윤활유 불량은 마찰·마모나 발열 등 윤활 관련 문제의 원인이 될 수는 있지만, 축의 정렬 상태 자체를 어긋나게 하는 직접적인 원인은 아니다.

설비 상태를 정확히 파악해 기술적 근거로 수행하는 설비관리의 핵심 업무는 예비품 발주 시기 결정, 보수·교환 시기와 범위 결정, 수리·교환 작업의 신뢰성 확보 등 설비 자체의 유지·보전에 관한 것이다.
생산에 필요한 원자재의 수급과 재고관리는 생산관리(자재관리) 영역의 업무로, 설비관리의 직접적인 범위에 해당하지 않는다.

발음원이 이동할 때 진행 방향 쪽에서 원래보다 고음으로, 반대쪽에서는 저음으로 들리는 현상은 도플러 효과에 대한 설명이며, 한 음이 다른 음의 청취를 방해하는 마스킹 현상과는 관계가 없다.
저음이 고음을 잘 마스킹하는 경향, 두 음의 주파수가 비슷할 때 마스킹 효과가 커지는 것, 배경음악처럼 특정 소음을 다른 소리로 덮는 것은 모두 마스킹 현상에 대한 올바른 설명이다.

부하시간은 설비를 가동하도록 계획된 총 시간을 의미하며, 이는 실제로 설비가 가동된 정미가동시간과 고장·조정 등으로 정지된 정지시간을 합한 값으로 나타낼 수 있다.

설비보전표준은 통상 설비 검사표준, 정비표준, 수리표준과 같이 설비를 점검·정비·수리하는 절차와 기준을 정한 표준으로 분류된다.
설비 성능 표준은 설비가 갖추어야 할 사양이나 성능 수준을 규정하는 것으로, 보전 활동의 절차·기준을 다루는 설비보전표준의 분류 범주와는 성격이 다르다.

초기고장기간에 나타나는 고장은 설계상의 오류, 제작상의 오류, 부적정한 설치 등 설계·제작·설치 단계의 결함이 주된 원인이다.
설비의 혹사(과도한 사용)는 설비를 정상 사용 조건 이상으로 무리하게 운전하는 것으로, 오히려 우발고장기나 마모고장기에 영향을 주는 요인에 가깝다.

주기(period)는 진동체가 한 번의 완전한 사이클(왕복)을 완료하는 데 걸리는 총 시간을 의미한다.
진폭은 진동의 변위 크기를, 주파수(진동수)는 단위 시간당 반복되는 사이클의 횟수(주기의 역수)를 나타내므로 시간의 길이를 뜻하는 개념이 아니다.

흡음식 소음기는 유로 내부에 흡음재를 부착해 소음 에너지를 흡수하는 방식으로, 유속이 비교적 낮고 넓은 주파수 대역의 소음을 감쇠해야 하는 실내 냉난방 덕트 같은 곳에 적합하다.
헬름홀츠 공명기는 특정 주파수를 집중적으로 감쇠하는 공명형 소음기이며, 집진시설의 배출기나 내연기관의 송기구처럼 유속이 크고 조건이 가혹한 곳에는 팽창형이나 간섭형 소음기가 더 적합하다.

패드 급유법은 무명이나 펠트 재질의 패드를 저널에 가볍게 접촉시켜, 모세관 현상으로 오일이 패드를 타고 올라가 저널에 공급되도록 하는 방식이며, 사용된 윤활유를 회수해 순환시켜 재사용한다.
손 급유법은 사람이 직접 오일을 주입하는 간단한 방식이고, 적하 급유법은 오일컵에서 방울방울 떨어뜨려 급유하며, 가시 부상 유적 급유법은 유면 위로 떠오르는 기름방울을 눈으로 확인하며 급유량을 조절하는 방식으로, 모세관 현상을 이용한 패드 방식과는 원리가 다르다.

압전형 센서는 압전소자가 가속도에 의한 관성력을 받으면 전하를 발생시키는 원리를 이용하며, 진동 가속도 측정에 널리 사용되는 대표적인 가속도 센서다.
동전형(속도센서)은 코일과 자석의 상대운동으로 속도에 비례하는 전압을 발생시키고, 와전류형은 변위를, 전자광학형은 광학적 방식으로 변위나 위치를 측정하는 센서로 가속도 측정 원리와는 다르다.

제품별 배치는 제품의 가공 순서에 따라 설비를 일렬로 배치하는 흐름생산 방식으로, 공정 간 이동거리와 정체시간이 짧아 재공품이 적고 공정이 단순해지는 것이 특징이다. 정체시간이 길고 재공품이 많아 공정이 복잡해진다는 설명은 오히려 공정별(기능별) 배치의 특징에 가깝다.
기계 대수 증가로 공구 가동률이 낮아지거나, 보전 간접작업이 줄어 실질 가동률이 향상되는 점, 작업 흐름 판별이 쉬워 설비 이상을 조기에 발견할 수 있는 점은 모두 제품별 배치의 실제 특징에 해당한다.

대응하는 두 데이터를 각각 가로축과 세로축에 대응시켜 점으로 찍고, 점이 흩어진 모양으로 두 데이터 사이에 상관관계가 있는지를 판단하는 기법이 산점도(산포도, scatter diagram)이며, QC 7가지 도구 중 하나다.
관리도는 공정의 시간적 변화와 이상 유무를 파악하는 도구이고, 체크시트는 데이터 수집·집계에, 히스토그램은 데이터의 분포 형태를 파악하는 데 사용되어 상관관계 분석과는 목적이 다르다.

SOAP(분광 오일 분석)법은 윤활유 속에 함유된 마모 금속성분이 고온에서 특유의 발광 또는 흡광 스펙트럼을 나타내는 현상을 분광분석하여, 마모 금속의 종류와 농도를 파악하는 설비진단 방법이다.
진동법은 설비에서 나오는 진동 신호를, 응력법은 구조물에 작용하는 응력·변형을 측정해 이상을 판정하는 방법이고, 페로그래피법은 오일 속 마모입자를 자성으로 분리한 뒤 크기와 형태를 현미경으로 관찰하는 방법으로, 금속의 발광·흡광 스펙트럼을 이용하는 SOAP법과는 원리가 다르다.

설비관리의 기술기능은 설비의 성능을 분석하고 진단기술을 개발·이전하며 고장 원인을 분석하는 등, 설비를 효율적으로 유지하기 위한 기술적 판단·개발 활동을 담당한다. 이런 관점에서 설비 성능 분석, 진단기술 이전 및 개발, 고장 분석 방법 개발 및 실시는 모두 기술기능의 범주에 속한다.
반면 주유, 조정, 수리업무 등의 준비 및 실시는 현장에서 정비 작업을 직접 수행하는 활동으로, 기술기능이 아니라 실시기능에 해당한다. 기술적 분석·개발 업무와 현장 실행 업무는 설비관리기능 분류상 서로 다른 영역이다.

설비 효율화를 저해하는 대표적인 손실(로스)에는 설비 정지로 발생하는 고장로스, 정상 속도보다 느리게 운전되어 발생하는 속도로스, 품종 교체나 조정 시간에 발생하는 작업준비·조정로스 등이 표준 항목으로 분류된다.
가동로스는 이러한 정형화된 설비종합효율 손실 항목으로 분류되지 않는 용어이며, 나머지 세 가지가 실제 손실 분류 체계에 속하는 구체적인 항목들이다.

직류전동기의 회전속도는 전기자에 가해지는 전압, 전기자 회로의 저항, 계자에서 발생하는 자속의 크기에 따라 결정된다. 이 세 가지 요소를 각각 조절하는 방식이 전압제어, 저항제어, 계자제어이며, 이들이 직류전동기의 대표적인 속도제어법이다.
전류제어는 직류전동기의 표준적인 속도제어 방식으로 분류되지 않는다.

유도전동기를 기동할 때는 정지 관성과 부하를 이겨내고 신속하게 정격속도까지 가속해야 하므로 기동 토크가 충분히 커야 한다. 기동 토크가 크면 기동에 걸리는 시간이 짧아지고, 그만큼 큰 기동 전류가 흐르는 시간도 줄어든다.
반대로 기동 토크를 작게 하거나 천천히 가속시키는 것은 기동 시간을 오히려 늘려 전동기에 부담을 주며, 기동 전류가 과도하게 많이 흐르는 것도 권선 발열과 전압강하를 유발하므로 바람직한 기동 조건이 아니다.

포지셔너는 조절부에서 오는 신호를 받아 밸브 구동부가 요구하는 형태의 출력으로 바꿔 주고, 밸브 스템의 실제 위치를 되먹임하여 지령값대로 정확히 열리도록 잡아 주는 보조 장치이다. 따라서 포지셔너의 형식은 입력 신호의 종류와 구동부(액추에이터)의 구동 방식이 어떤 조합인가로 정해진다.
전기 신호로 구동되는 전동식 밸브는 입력도 전기 신호이고 구동부도 전기식이므로, 입력·출력이 모두 전기인 전기-전기식 포지셔너가 쓰인다. 공기압으로 구동되는 밸브라면 전기 입력을 공기압 출력으로 변환하는 전기-공기식 포지셔너를 쓰게 되며, 공기 신호로 공기 구동부를 움직이는 경우에는 공기-공기식이 된다.

인덕턴스 L과 커패시턴스 C가 함께 있는 회로에서 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 서로 상쇄되어 회로가 순저항처럼 보이는 상태가 공진이다. 성립 조건은 XL = XC, 즉 2πfL = 1/(2πfC) 이다.
이 식을 f에 대해 풀면 f2 = 1/(4π2LC) 이므로 f = 1/(2π√(LC)) [Hz] 가 된다. 근호 안에 L과 C의 곱이 들어가고, 둘 중 어느 쪽이든 값이 커지면 공진 주파수는 낮아진다.
2πfL은 주파수 식이 아니라 유도성 리액턴스 XL[Ω]의 식이고, 우변에 구하려는 f가 그대로 남아 있는 식이나 L이 빠진 채 C만 근호 안에 든 식은 공진 주파수 식으로 성립하지 않는다.

분동식 압력계는 알려진 질량의 분동을 피스톤에 실어 발생시키는 압력과 측정 대상 압력을 평형시켜 정밀하게 압력값을 알아내는 방식으로, 압력의 기준(표준)으로 삼아 다른 압력계의 교정에 널리 사용된다.
단관식 압력계나 브르돈관식 압력계는 현장에서 압력을 간편하게 지시하는 실용 계기이지, 정밀 교정용 표준기로 쓰이지는 않는다.

주어진 식 $Y=\overline{A}\cdot B\cdot\overline{C}+A\cdot B\cdot\overline{C}+\overline{A}\cdot B\cdot C+A\cdot B\cdot C$ 는 네 항이 모두 B를 공통으로 갖는다. 먼저 $\overline{C}$ 를 가진 두 항끼리, $C$ 를 가진 두 항끼리 묶는다.
$Y=B\overline{C}(\overline{A}+A)+BC(\overline{A}+A)$ 가 되고, 보원 법칙 $\overline{A}+A=1$ 을 적용하면 $Y=B\overline{C}+BC=B(\overline{C}+C)=B$ 이다.
따라서 간소화 결과는 Y = B 이다. 카르노도로 보면 B=1인 칸이 A·C 값에 관계없이 모두 1이므로 A와 C 두 변수가 통째로 소거되어 B만 남는 것과 같은 결과다.

서로 다른 두 금속을 접합하여 양쪽 접점에 온도차를 주면 제벡효과에 의해 기전력이 발생하는데, 이 원리를 이용한 온도계가 열전 온도계(열전대)이다. 발생한 기전력의 크기가 온도차에 대응하므로 이를 통해 온도를 측정한다.
광 온도계와 방사 온도계는 물체가 방출하는 빛(복사)을 이용하는 비접촉식 방식이고, 액정 온도계는 액정의 색 변화를 이용하는 방식으로, 금속 접합부의 기전력을 이용하는 원리와는 다르다.

영위법은 미리 알고 있는 기준량을 준비하여 이를 피측정량과 평형시키고, 두 값의 차이가 0이 되는 지점에서 기준량의 크기로부터 피측정량을 간접적으로 알아내는 측정법이다. 저울로 무게를 다는 방식이 대표적인 예이다.
편위법은 지침의 편위량으로 직접 값을 읽는 방식이고, 치환법은 피측정량을 기준량으로 바꿔 놓고 비교하는 방식, 보상법은 두 양의 차이를 보상 신호로 상쇄시켜 측정하는 방식으로 각각 원리가 다르다.

연산 증폭기는 두 개의 입력단자(반전단자, 비반전단자)를 갖는 차동 증폭기이며, 출력단자는 1개이고, 동작을 위해 (+), (-) 두 개의 전원 단자를 필요로 하는 것이 일반적인 특징이다.
이때 반전단자는 (-), 비반전단자는 (+)로 표기하는 것이 표준 표기법이므로, 비반전단자를 (-)로 표기한다는 설명은 잘못되었다.

센서를 선정할 때는 측정하고자 하는 물리량을 얼마나 정확하게 검출할 수 있는지가 핵심이므로, 정밀도, 응답속도, 검출범위와 같은 성능 관련 항목을 기본적으로 검토한다.
폐기비용은 센서의 검출 성능과는 무관한 사후 처리 비용 항목으로, 센서 선정 시 기본적으로 고려하는 기술적 사항에 해당하지 않는다.

PD 제어기의 전달함수는 비례이득 $K_p$와 미분시간 $T_d$를 이용해 $G_c(s) = K_p(1 + T_d s)$ 형태로 나타낸다.
문제에서 비례이득 $K_p = 10$, 미분시간 $T_d = 3$분이므로, 이를 대입하면 $G_c(s) = 10(1 + 3s)$가 된다.

리밋 스위치, 근접 스위치, 광전 스위치는 모두 물체의 위치나 접근을 자동으로 감지하는 검출용(센서) 기기이다.
반면 푸시버튼 스위치는 사람이 직접 눌러서 조작하는 수동 조작용 스위치로, 대상물을 스스로 검출하는 기능이 없으므로 검출용 기기로 분류되지 않는다.

반가산기(half adder)는 1비트 입력 A, B만 받아 합(S)과 자리올림(C)을 만드는 회로다. 진리표를 쓰면 (A,B)가 (0,0)·(0,1)·(1,0)일 때 자리올림은 0이고, (1,1)일 때만 자리올림이 1이 된다.
출력이 1이 되는 입력 조합이 A=1, B=1 하나뿐이므로 자리올림은 C = A·B, 즉 두 입력의 AND로 표현된다. 합은 S = A⊕B(배타적 논리합)로 따로 얻는다.
A+B는 둘 중 하나만 1이어도 1이 되는 OR이므로 (A,B)=(1,0)에서 자리올림이 생겨 버려 진리표와 맞지 않고, B의 보수가 들어간 식들도 (1,0)에서 1이 되거나 (1,1)에서 0이 되어 자리올림 식이 될 수 없다.

제시문은 교류의 전압·전류 크기를 나타낼 때 특별한 언급이 없으면 어떤 값을 가리키는지 묻고 있다. 교류는 시간에 따라 크기가 계속 변하므로 하나의 대푯값이 필요한데, 그 기준으로 쓰는 것이 실효값(RMS)이다.
실효값은 같은 저항에 같은 시간 흘렸을 때 직류와 동일한 열량을 내는 값으로 정의되며, 정현파에서는 실효값 = 최대값 / √2 ≒ 0.707 × 최대값 이다. 가정용 교류 220 V도, 교류 전압계·전류계의 지시값도 모두 실효값이다.
순시값은 어느 한 순간의 값이라 대푯값이 될 수 없고, 최대값(파고값)은 절연 설계 등에서 따로 명시할 때 쓰며, 평균값(정현파 반주기 기준 2/π × 최대값 ≒ 0.637 × 최대값)은 정류회로 해석 등에서 별도로 언급할 때 쓰는 값이다.

사이리스터(SCR)는 P형과 N형 반도체를 4층으로 접합한 pnpn 구조를 가지며, 게이트 신호에 의해 도통(on) 상태로 전환되면 전류의 도통과 저지(off) 상태를 스위칭할 수 있는 반도체 스위치 소자이다.
다이오드는 2층(pn) 구조, 트랜지스터는 3층(pnp 또는 npn) 구조이며 저항은 반도체 스위치 소자가 아니므로, 4층 pnpn 구조라는 조건에는 사이리스터만 해당한다.

포토다이오드, 광위치 검출기(PSD), 포토트랜지스터는 모두 빛(광량, 광위치)의 변화를 전기 신호로 변환하는 광 센서이다.
스트레인 게이지는 재료의 미소한 변형(변형률)에 따른 저항 변화를 이용하는 기계적 변형 검출 소자로, 빛을 검출하는 원리와는 무관하므로 광 센서에 해당하지 않는다.

직류전동기의 회전방향은 전기자와 계자가 만드는 자속의 상호작용 방향에 의해 결정되므로, 전기자권선의 접속을 바꾸면 자속과 전류의 상대 방향이 반전되어 회전 방향이 바뀐다.
브러시 위치를 단순히 조정하거나 정류자 접속을 바꾸는 것은 정류 특성에 영향을 줄 뿐 회전 방향을 바꾸는 정상적인 방법이 아니며, 콘덴서 극성 변경은 직류전동기와 관계가 없다.

전류이득 $\beta = 25$는 베이스 전류 변화에 대한 컬렉터 전류 변화의 비율로 적용되므로, 베이스 전류가 $100\ \mu\mathrm{A}$에서 $125\ \mu\mathrm{A}$로 $25\ \mu\mathrm{A}$ 증가하면 컬렉터 전류는 $\Delta I_C = \beta \times \Delta I_B = 25 \times 25\ \mu\mathrm{A} = 625\ \mu\mathrm{A} = 0.625\ \mathrm{mA}$만큼 증가한다.
따라서 새로운 컬렉터 전류는 $I_C = 3\ \mathrm{mA} + 0.625\ \mathrm{mA} = 3.625\ \mathrm{mA}$가 된다.

브러시는 회전하는 정류자와 접촉을 유지하면서 전기자권선과 외부 회로(전원)를 전기적으로 연결해 주는 부품이다.
계자와 계자철심은 고정된 자속을 만드는 부분이고, 전기자는 회전하며 기전력을 발생시키는 부분으로, 외부 회로와의 접속 기능은 브러시가 담당한다.

PLC(Programmable Logic Controller)는 릴레이 시퀀스 제어반을 대체하여 제어반의 설치 면적을 크게 줄이면서도 복잡한 제어 로직을 구현할 수 있는 것이 대표적인 장점이다.
또한 프로그램 변경만으로 설비 사양의 변경·확장이 쉽고, 반도체 소자로 구성되어 기계식 릴레이보다 신뢰성이 높고 수명이 길며 유지보수가 간편하다. 따라서 설치 면적이 크다는 설명은 PLC의 특징과 반대된다.

사일런트 체인(silent chain)은 삼각형 모양의 다리를 가진 특수한 강판(링크 플레이트)을 여러 장 겹쳐 연결한 체인으로, 롤러 체인에 비해 소음과 진동이 작아 고속에서도 정숙한 회전이 필요한 곳에 사용된다.
스프로킷 휠은 체인이 물리는 톱니바퀴이고, 링크 체인과 오프셋 링크는 각각 다른 형태의 체인 구성 요소를 가리키므로 삼각형 강판 적층 구조와는 다르다.

수격현상(워터해머)이 발생하면 급격한 압력 강하로 관로가 파손되거나, 반대로 압력이 급상승하여 밸브 등이 파손될 수 있으며, 펌프·원동기에는 역회전이나 과속에 따른 사고가 발생할 수 있다.
그러나 수주분리현상이 전동기의 전압상승으로 직접 이어진다는 설명은 수격현상의 일반적인 피해 사례로 보기 어렵다. 전동기에 걸리는 전압은 전원 계통이 정하는 값이므로, 배관 안의 압력 변동이 그 전압을 끌어올리지는 않는다.

나사의 리드(lead)는 나사가 1회전 했을 때 축 방향으로 이동하는 거리로, 줄 수와 피치를 곱하여 계산한다. 즉 $\text{리드} = \text{줄 수} \times \text{피치}$이다.
세 줄 나사이고 피치가 $2\ \mathrm{mm}$이므로, 리드는 $3 \times 2\ \mathrm{mm} = 6\ \mathrm{mm}$이다.

유화액형 접착제는 접착 성분이 물 등의 분산매에 미세하게 분산되어 있는 형태로, 도포 후 분산매(수분)가 증발하면서 접착 성분이 응집·경화되는 방식이다.
감압형 접착제는 압력만으로 점착되고, 중합체형은 화학반응(중합)으로 경화되며, 열용융형은 가열로 녹인 뒤 냉각시켜 굳히는 방식으로, 모두 용매·분산매의 증발과는 다른 경화 메커니즘을 갖는다.

오스터(oster)는 배관에 나사산을 절삭하는 공구로, 값을 읽어내는 계측기가 아니다.
진동 측정기, 베어링 체커, 지시 소음계는 각각 진동값, 베어링 상태, 소음 수준을 수치로 읽어내는 측정 기구이므로 오스터와는 용도가 다르다.

회전기계에서 센터링(축정렬) 불량이 발생하면 회전체 간 축이 어긋나면서 진동과 소음이 커지고, 그 영향으로 베어링부의 마모가 심해지며 전체적인 기계 성능도 저하된다.
이처럼 축정렬 불량은 동력 전달을 방해하는 방향으로 작용하므로, 구동의 전달이 원활하다는 설명은 센터링 불량의 결과와 맞지 않는다.

이종 금속으로 된 밸브는 열팽창 차이에 유의해야 하고, 밸브를 열 때는 이상 유무를 확인하면서 서서히 열어야 하며, 수동 밸브는 회전 방향을 정확히 확인한 뒤 조작하는 것이 올바른 취급 방법이다.
반면 밸브를 급하게 열고 닫으면 관로 내 유체의 급격한 흐름 변화로 수격현상 등이 발생할 위험이 있으므로, 누설 방지를 이유로 빠르게 조작하라는 설명은 일반적인 밸브 취급 원칙에 어긋난다.

축의 표면이 마모되어 지름이 줄고 진원이 무너진 경우, 보스 쪽에 부시를 넣어 끼워맞춤을 되살리는 보수법에서는 먼저 축의 마모된 부분을 다시 깎아 진원으로 다듬질한다. 이렇게 지름을 한 단계 줄여 정확한 원통면을 만든 다음, 줄어든 지름만큼의 두께를 갖는 부시를 보스에 넣어 원래의 끼워맞춤 치수를 회복시키는 것이다.
금속 용사, 덧살 붙임 용접, 잘라 맞춰 용접하는 방법은 마모로 없어진 살을 채워 원래 치수로 되돌리는 방식이어서, 부시로 치수를 보충하는 이 보수법과는 별개의 수리 방법이다.

실로코 통풍기(다익 송풍기)는 전향 날개를 사용하는 원심형 통풍기로, 풍량이 변해도 풍압 변화가 비교적 적은 대신, 풍량이 증가할수록 소요 동력이 계속 증가하는 특성을 가진다.
터보 통풍기는 후향 날개를 사용해 풍량 증가 시 동력이 자체적으로 제한되는 특성을 가지며, 용적식 통풍기는 원심형이 아니라 용적 변화를 이용하는 방식이므로 문제의 조건과 다르다.

전동기가 과열되는 직접적인 원인은 전동기 안에서 열이 더 많이 생기거나 생긴 열이 빠져나가지 못하는 경우이다. 정격을 넘는 과부하 운전은 권선 전류를 키워 발열을 늘리고, 빈번한 기동은 기동할 때마다 정격의 몇 배에 달하는 기동전류가 반복해서 흘러 권선 온도를 끌어올리며, 베어링부의 발열은 마찰열이 그대로 전동기 본체로 전해진다.
이에 비해 전원 전압의 변동은 허용 범위 안에서 오르내리는 정도라면 곧바로 과열로 이어지지 않으므로, 앞의 세 가지에 비해 과열 원인으로서는 거리가 가장 멀다.

나사부에서 증기나 물이 누설되면 부식과 강도 저하, 균열, 파단으로 이어질 수 있고, 이음쇠 용접부에 균열이 생겨 누설이 진행되면 파단에 이를 수 있으므로 조기 발견이 중요하다. 또한 나사부에서 누설이 있을 때 무리하게 조이면 반대쪽 나사부에서 풀림이 생겨 누설 위치가 옮겨가기도 한다.
그러나 나사부를 반복적으로 탈·부착하면서 생기는 마모는 나사산의 밀착을 저해하여 오히려 누설의 원인이 되므로, 누설과 관계가 없다는 설명은 옳지 않다.

편마모된 보스는 최소한도로 깎아 다듬질하고, 원래 구멍보다 상당히 크게 절삭해야 하는 경우에는 부시를 삽입하며, 부시를 압입할 때는 중심내기(센터링) 마무리를 해 주는 것이 표준적인 보스 수리 절차이다.
보스의 외경이 작아 강도가 부족한 경우에는 보강용 링을 압입하여 살 두께를 보충하는 것이 일반적이다. 링을 용접하면 용접열로 보스가 변형되고 잔류응력이 남아, 어렵게 맞춰 놓은 끼워맞춤 정밀도를 잃게 되므로 적절한 수리법으로 보기 어렵다.

송풍기 기동 후 베어링 온도가 급상승하면 우선 윤활유가 적정하게 급유되고 있는지, 미끄럼 베어링이라면 오일링이 정상적으로 회전하고 있는지, 축 관통부에 사용된 펠트가 축에 과도하게 밀착되어 마찰열을 내고 있지는 않은지를 점검한다. 이는 모두 발열의 직접적 원인이 될 수 있는 항목이다.
베어링 케이스의 볼트 조임 상태는 진동이나 이완과 관련된 점검 항목으로, 온도 급상승의 직접적인 점검 대상으로는 상대적으로 거리가 있다.

스톱 링 플라이어(circlip pliers)는 축용(바깥쪽에 끼우는 스냅 링)과 구멍용(안쪽에 끼우는 리테이닝 링)으로 구분되며, 스냅 링·리테이닝 링을 벌리거나 오므려 홈에 끼우고 빼는 데 사용하는 전용 공구이다.
조합 플라이어, 롱 노즈 플라이어, 컴비네이션 바이스 플라이어는 각각 절단·물림, 좁은 부위 파지, 물체 고정 등 범용 작업에 쓰이는 공구로 스냅 링 전용 작업과는 용도가 다르다.

체인의 교체·점검 기준은 균열, 링(핀·부시) 단면 직경의 마모 정도, 체인 길이의 늘어난 비율 등 실측 가능한 손상·마모 정도를 근거로 판단한다. 균열이 발견되거나 체인 길이가 처음보다 5% 이상 늘어나거나 링 단면 직경이 10% 이상 감소한 경우가 이러한 정량적 기준에 해당한다.
반면 과부하가 걸렸을 때는 순간적인 운전 조건일 뿐 체인 자체의 손상 정도를 나타내는 측정값이 아니므로, 체인의 검사·교체를 판단하는 표준 기준으로 보기는 어렵다.

왕복식(피스톤) 압축기는 실린더 내에서 피스톤이 왕복하며 기체를 압축하는 구조로, 압축비를 높게 가져갈 수 있어 고압을 발생시키는 데 유리한 것이 대표적인 장점이다.
반대로 왕복 운동 특성상 맥동 압력이 발생하고, 크랭크 기구 등으로 인해 설치 면적이 비교적 넓으며, 실린더·피스톤 부위의 윤활 관리가 까다롭다는 점은 왕복식 압축기의 단점에 해당한다.

글로브 밸브는 밸브 몸체(박스)가 구형으로 되어 있고 유체가 S자 형태로 굽어 흐르는 구조여서 유체 저항이 크고 압력강하가 큰 단점이 있지만, 완전히 열릴 때까지의 밸브 리프트(개방 거리)가 짧아 개폐 동작이 빠르고 구조가 비교적 간단하다.
체크 밸브는 역류 방지용, 플러그 밸브와 버터플라이 밸브는 회전식 개폐 구조를 가지는 밸브로, 구형 몸체에 S형 유로를 갖는 글로브 밸브의 구조적 특징과는 다르다.

가열 끼움은 부품을 가열해 열팽창으로 구멍을 넓힌 뒤 조립하는 방법으로, 수증기, 전기로, 가스토치 등 짧은 시간에 균일하게 온도를 올릴 수 있는 열원이 사용된다.
자연광(햇빛)은 발열량과 온도 상승 속도가 매우 낮아 실용적인 가열 수단이 될 수 없으므로 가열 끼움용 가열법으로 사용하지 않는다.

펌프의 흡입 측 압력이 국부적으로 포화증기압 이하로 낮아지면 액체 속에 기포가 발생했다가 압력이 높은 곳에서 급격히 붕괴되는데, 이를 캐비테이션(공동현상)이라 한다. 흡입 양정이 크거나 유속이 국부적으로 빨라지는 부분에서 주로 발생한다.
서징은 유량과 압력이 주기적으로 진동하는 불안정 현상이고, 수격현상은 유동이 급격히 정지·역류할 때 압력파가 발생하는 현상으로, 압력 저하에 의한 액체 증발과는 발생 메커니즘이 다르다.

바깥쪽 부분은 하우징에 고정되고 안쪽 부분은 회전축에 부착되어 함께 회전하며, 두 실 면을 스프링 힘으로 단단히 밀착시켜 누설을 막는 회전축용 동적 실은 기계적 실(메커니컬 실)이다. 밀착되는 접촉면은 금속·카본 등으로, 보조 실 부분은 고무 재질로 구성되는 경우가 많다.
립 패킹이나 플랜지 패킹은 유체 압력으로 립 부분을 밀착시키는 성형 패킹 계열로 주로 왕복운동부의 실링에 쓰이고, 금속 실은 금속 자체의 탄성·소성 변형으로 밀봉하는 요소여서, 스프링으로 두 실 면을 눌러 지지하는 회전축용 구조와는 다르다.