[설비보전산업기사 필기] 16년 3회차 기출문제 해설 페이지

그림은 왼쪽 A에서 오른쪽 B로 물이 흐르는 수평관으로, 도중에 관의 지름이 달라진다(A쪽이 좁고 B쪽이 넓다). 흐름이 정상류이므로 어느 단면을 지나든 단위시간에 통과하는 부피는 같다 — 이것이 연속방정식 Q = A × v 이다.
주어진 유량은 매초 2.8 L이므로 2.8 L/s = 2,800 cm3/s로 환산한다. B 부분의 단면적이 20 cm2이므로 그곳의 유속은 v = Q / A = 2,800 ÷ 20 = 140 cm/s가 된다.
이때 유속은 단면적에 반비례하므로, 관이 좁은 쪽에서는 더 빠르고 넓은 쪽에서는 더 느려진다. 단위 환산(L → cm3)을 빠뜨리면 자릿수가 10배씩 어긋난 값이 나오므로 주의한다.

어큐뮬레이터(축압기)는 압축성 기체와 압력을 이용해 유압 에너지를 저장했다가 필요할 때 방출하는 장치로, 맥동 제거, 충격(서지압) 완충, 에너지 축적, 펌프 유량 보조 등의 기능을 한다. 압력을 저장·완충하는 것이 목적이지 압력 자체를 낮추는 압력 감소는 어큐뮬레이터의 일반적 기능이 아니다.

오일은 온도가 낮아지면 점도가 높아지고 온도가 높아지면 점도가 낮아지므로, 적정 점도(정도)를 유지하려면 온도를 관리해야 한다. 가열기는 저온에서 오일 온도를 높여 점도를 적정 범위로 낮춰주는 온도 제어 장치이다.
필터는 이물질을 걸러내는 여과 기능, 윤활기는 압축공기 계통에 오일 미립자를 섞어 공급하는 장치, 축압기는 압력 에너지를 저장하는 장치로 온도 제어와는 직접 관련이 없다.

기호를 보면 지름이 큰 피스톤(그림 왼쪽의 큰 사각형, 포트 번호 1)과 지름이 작은 피스톤(오른쪽의 작은 사각형, 포트 번호 2)이 하나의 로드로 직결된 2단 실린더 형태이다. 큰 쪽 포트에는 속이 빈 삼각형(공기압), 작은 쪽 포트에는 검게 칠한 삼각형(유압유)이 그려져 있어 서로 다른 유체가 각 실에 작용함을 나타낸다.
두 피스톤이 같은 로드로 연결되어 있으므로 로드에 걸리는 힘이 같아 P1·A1 = P2·A2, 즉 P2 = P1 × (A1/A2)가 성립한다. 넓은 면적으로 받은 낮은 압력을 좁은 면적으로 옮겨 면적비만큼 압력을 높이는 기기이므로 증압기이다.
복동 실린더는 하나의 피스톤 양쪽에 포트가 있는 기호이고, 차동 실린더는 로드측과 헤드측의 면적 차를 이용하도록 두 포트가 연결된 형태이며, 다이어프램형은 피스톤 대신 격막이 그려진다. 지름이 다른 두 피스톤이 한 로드로 이어진 형태는 증압 작용을 나타내는 기호이다.

탠덤실린더는 2개의 복동 실린더를 피스톤 로드를 공유하는 형태로 직렬 연결해 하나의 실린더처럼 조립한 것으로, 두 피스톤에 동시에 압력이 작용하므로 같은 지름에서도 거의 2배의 큰 출력을 얻을 수 있다. 좁은 설치 공간에서 큰 힘이 필요할 때 사용한다.
충격 실린더는 급속 배기로 큰 운동에너지를 얻기 위한 구조, 양로드형 실린더는 왕복 방향의 힘과 속도를 균일하게 하기 위한 구조, 다위치 제어 실린더는 여러 정지 위치를 얻기 위한 구조로 목적이 각각 다르다.

회전 날개의 회전운동으로 공기가 회전축과 평행한 방향으로 흐르며 압축되는 것이 축류식 압축기이다. 여러 단의 동익·정익을 거치며 점진적으로 압력을 높이는 구조로 대유량 처리에 적합하다.
원심식 압축기는 임펠러의 원심력으로 공기를 반경 방향으로 밀어내는 방식이고, 사류식은 축류와 원심의 중간 형태로 비스듬히 흐르며, 혼류식도 두 흐름이 섞인 형태로 순수한 축방향 흐름과는 다르다.

제어밸브를 구조로 분류하면 밸브 몸체의 형태에 따라 스풀 형식, 포핏 형식, 로터리 형식 등으로 나뉜다. 반면 파일럿(파이럿) 형식은 밸브를 작동시키는 조작(구동) 방식의 분류이지 밸브 내부 구조에 따른 분류가 아니므로 해당하지 않는다.

카운터밸런스 밸브는 실린더의 배압을 유지해 부하가 자중으로 낙하하는 것을 막는 압력제어밸브로, 설정압 이상에서 열리는 릴리프 밸브 기능에 반대 방향의 자유 흐름을 허용하는 체크밸브를 내장한 조합 형태로 만들어진다.
카운터밸런스 밸브와 시퀀스 밸브는 둘 다 압력제어밸브 계통에 속하며, 배압을 발생시켜 부하를 지지하는 쪽은 카운터밸런스 밸브이고 다른 실린더의 동작 순서를 제어하는 쪽이 시퀀스 밸브이다. 원격 조작이 가능한 시퀀스 밸브는 파일럿 압력을 외부에서 받는 외부 파일럿형으로 만드는 것이 일반적이다.

관로의 단면적을 줄여 만든 좁은 통로 중에서 그 길이가 통로의 지름(단면 치수)에 비해 짧은 것을 오리피스라 한다. 길이가 지름보다 상대적으로 긴 좁은 통로는 초크로 구분한다.
스풀은 밸브 내부에서 미끄러지며 유로를 개폐하는 원통형 부품이고, 플런저는 실린더 내에서 왕복하는 봉 형태의 부품으로 관로 단면 축소 통로 자체를 의미하지는 않는다.

증압기(인텐시파이어)는 큰 단면적의 피스톤에 작용하는 저압을 작은 단면적의 피스톤으로 전달해 압력을 증대시키는 장치로, 좁은 설치 공간에서 상대적으로 낮은 공급압으로도 큰 힘을 얻고자 할 때 사용한다. 압력이 증대되는 대신 유량(속도)은 감소한다.

공압 시스템의 고장을 빠르게 찾아 대응하려면 회로도를 알아보기 쉽게 작성하고, 배관 배치가 회로도·캐비닛 배치도와 일치하도록 하며, 고장 시 신속히 교체 가능한 범용 부품을 쓰는 것이 유리하다. 이런 조치들은 고장 지점을 빨리 특정하고 부품을 빨리 교체하는 데 직접 도움이 된다.
반면 배관을 일부러 길게 하여 수분을 응축시키는 것은 고장의 신속한 발견·조치와는 무관하며, 오히려 배관 저항이나 응축수 관리 부담만 늘리는 조치이므로 고장진단 대책과 거리가 멀다.

핸들링 장치는 부품을 집어서(파지) 옮기고(이송) 정해진 위치에 끼워 넣는(삽입) 등 물체를 다루는 동작을 수행하는 장치이다. 이러한 파지, 이송, 삽입은 모두 핸들링의 대표적 기능에 해당한다.
계수(counting)는 개수를 세는 검사·계측 기능으로, 물체를 직접 쥐고 옮기거나 위치를 바꾸는 핸들링 동작과는 성격이 다르므로 핸들링 장치의 기능으로 보기 어렵다.

공압 타이머는 유량조절 밸브(니들밸브)로 공기가 소용적의 저장부에 채워지는 속도를 조절해 지연시간을 만드는 구조이다. 제어 신호는 들어오는데 출력이 없다면, 타이머 동작의 핵심 요소인 이 유량조절 밸브의 통로가 막혀 있지 않은지부터 확인하는 것이 가장 직접적인 점검 순서이다.
조절 나사를 완전히 열었을 때 공기가 흐르며 새는 소리가 들리면 공급 계통과 통로 자체는 정상이므로 다른 구성 요소로 점검을 넘길 수 있고, 소리가 나지 않으면 그 지점 이전 계통의 막힘을 의심할 수 있다. 탱크 오염이나 서비스 유닛 잠김, 윤활유 수분 혼입 확인은 이보다 더 포괄적인 계통 점검에 해당한다.

로드리스 실린더는 피스톤 로드가 실린더 몸체 밖으로 튀어나오지 않는 구조여서 로드가 있는 실린더에 비해 설치(돌출) 공간을 크게 줄일 수 있고, 로드가 없어 양방향 수압 단면적이 같으므로 왕복 방향의 힘과 속도가 균일하며, 브레이크 내장형 등은 임의 위치에서 정지시키기에도 유리하다.
다만 로드리스 실린더는 자력 결합이나 실(seal)·벨트 등 연결 구조를 통해 힘을 전달하므로 전달 가능한 추력과 운전 속도에 제약이 있어 빠른 속도를 얻는 데는 유리하지 않다. 따라서 빠른 속도를 얻을 수 있다는 설명은 로드리스 실린더의 특징과 맞지 않다.

회로도를 보면 전원 (+) 단자에서 나온 선에 S1과 S2가 직렬로 이어지고, 그 뒤에 램프가 연결되어 (−) 단자로 돌아간다.
직렬로 놓인 접점은 모든 접점이 닫혀야 전류가 흐른다. 즉 S1과 S2를 동시에 눌렀을 때만 램프가 켜지고, 어느 하나라도 열려 있으면 회로가 끊겨 불이 들어오지 않는다. 이는 두 입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되는 AND(논리곱) 회로와 같다.
두 스위치가 병렬로 놓이면 어느 하나만 눌러도 켜지므로 OR가 되고, 입력이 있을 때 출력이 꺼지는 반전 동작은 NOT·NOR에 해당한다.

4극, 60Hz 전동기의 동기속도는 $N_s = \dfrac{120f}{P} = \dfrac{120 \times 60}{4} = 1800\ \mathrm{rpm}$이다.
슬립은 동기속도와 회전자 속도 차이를 동기속도로 나눈 값이므로 $s = \dfrac{N_s - N}{N_s} \times 100 = \dfrac{1800 - 1710}{1800} \times 100 = 5\%$가 된다.

DSP(디지털 신호처리)는 아날로그 신호를 일정한 시간 간격으로 표본화(샘플링)하여 얻은 이산시간 신호를 디지털적으로 연산·처리하는 기술이다. 음향기기, 통신, 제어계측 분야의 필터링, 압축, 잡음 제거 등에 널리 응용되는 것도 이 이산시간(디지털) 신호 처리 방식이다.
연속 신호와 아날로그 신호는 시간과 크기가 모두 연속적인 원래의 물리 신호를 가리키며, 계수 신호는 사건 발생 횟수를 세는 신호로 DSP의 대상이 되는 표본화된 신호 형태와는 구분된다.

자동화 시스템을 구축하면 초기 시설 투자비가 늘어나고, 여러 제어장치가 추가되어 제어장치가 증가하며, 고장 시 원인 파악과 유지보수에 높은 기술 수준이 요구되는 등의 단점이 따른다.
반면 자동화는 사람이 하던 작업을 기계·제어장치로 대체하는 것이 목적이므로 오히려 인건비를 줄이는 방향으로 작용하며, 자재비·인건비 과다는 자동화의 일반적인 단점으로 보기 어렵다.

제어선도는 각 신호발생요소(리밋스위치, 센서 등)가 ON 상태로 유지되는 구간을 단계(스텝)별로 ON-OFF 막대 형태로 나타낸 도표로, 서로 다른 신호가 동시에 겹치는 구간을 한눈에 볼 수 있어 신호간섭(신호 중첩) 여부를 미리 예측하는 데 사용된다.
변위단계선도는 각 액추에이터의 변위(전진/후진)를 단계별로 나타내는 도표이고, 논리선도와 플로차트는 제어 로직의 흐름을 나타내는 표현법으로, ON-OFF 신호영역을 겹쳐 보여주는 제어선도와는 목적이 다르다.

유압모터의 효율을 떨어뜨리는 주된 원인은 마찰과 누설에 있다. 유체와 접촉부 사이의 마찰, 유체의 난류에 의한 마찰, 흡입구와 토출구 사이의 내부 누설은 모두 모터 내부에서 에너지 손실을 직접 일으켜 효율을 저하시키는 요인이다.
유체의 유량 변화 자체는 모터의 작동 조건(회전속도 등)이 바뀌는 것일 뿐, 마찰이나 누설처럼 에너지를 직접 소모시켜 효율을 저하시키는 원인으로 보기는 어렵다.

음압도(SPL, Sound Pressure Level)는 측정한 음압을 기준값과 견주어 로그 눈금으로 나타낸 값으로, SPL = 20 log(P/P0) [dB]로 정의한다. 기준 음압 P0는 사람이 겨우 들을 수 있는 크기인 2×10-5 N/m2(20 μPa)를 쓴다.
로그 앞의 계수가 20인 이유는 음압이 에너지량이 아니라 진폭량이기 때문이다. 음향 에너지는 음압의 제곱에 비례하므로 10 log(P2/P02) = 20 log(P/P0)가 된다. 반대로 음향파워레벨(PWL)이나 음의 세기레벨처럼 에너지량을 다루는 레벨은 계수가 10이다.
또한 비는 반드시 측정값을 분자, 기준값을 분모에 두어야 한다. 분모와 분자를 뒤집으면 부호가 반대인 값이 나와 기준보다 큰 소리가 음(−)의 dB로 표시되는 잘못된 결과가 된다.

석면, 암면과 같은 다공질 섬유성 재료는 음파가 통과할 때 재료 내부의 미세한 구멍에서 마찰·점성 저항으로 음에너지를 열에너지로 바꾸어 흡수하는데, 이러한 흡음 원리를 이용해 소음을 줄이는 장치가 흡음식 소음기이다.
반사식·충격식 소음기는 확장실이나 격벽·공명실에서 음파를 반사·간섭시켜 감쇠시키는 구조이고, 흡진식은 진동을 흡수하는 방식으로, 섬유성 재료의 흡음력을 이용해 음에너지를 열로 바꾸는 원리와는 서로 다르다.

TPM에서 말하는 예방(예방보전)의 개념은 설비의 이상을 조기에 발견하고(이상 조기 발견) 미리 손을 써서(조기 대처) 고장이 나기 전에 정상 상태를 유지시키는 것이다.
고장 및 정지를 그대로 방치하는 것은 사후에 문제가 발생한 뒤에야 대응하는 것으로, 사전에 이상을 막으려는 예방의 개념과는 정반대되는 태도이다.

1자유도 진동계의 고유진동수는 fn = (1/2π)√(g/δ)로 주어진다. 여기서 δ는 방진 스프링이 지지하중을 받아 눌린 정적변위(정적처짐)이며, 진동 중에 순간순간 변하는 동적변위가 아니다.
따라서 고유진동수는 정적변위의 제곱근에 반비례한다 — 정적변위가 커지는(더 무르게 지지되는) 쪽일수록 고유진동수는 낮아진다. 식의 형태로는 상수가 분자에 오고 √(정적변위)가 분모에 오는 꼴이라야 한다. 분자의 상수값은 중력가속도와 변위를 어떤 단위(cm·mm)로 넣느냐, 그리고 진동수를 각진동수로 나타내느냐에 따라 달라진다.
제곱근을 분자에 둔 식은 정적변위가 커질수록 고유진동수가 커진다는 뜻이 되어 관계가 거꾸로 뒤집히고, 동적변위를 대입한 식은 고유진동수를 결정하는 물리량 자체를 잘못 쓴 것이다.

방청유는 일반적으로 용제 희석형(솔벤트에 방청제를 녹여 도포 후 용제가 증발하며 얇은 방청막을 남기는 방식), 지문 제거형(가공 시 묻은 지문 등 오염물을 제거하면서 방청막을 형성하는 방식), 기화성 방청제(밀폐 공간에서 증기가 확산되어 금속 표면에 방청 피막을 형성하는 방식) 등으로 분류된다.
열처리 방청제는 방청유의 표준적인 분류 항목에 해당하지 않으며, 열처리는 금속의 조직·경도를 바꾸는 별개의 공정이므로 방청유 종류로 보기 어렵다.

선반끼리, 밀링끼리와 같이 같은 종류(기능)의 설비를 한 곳에 모아 배열하는 방식을 기능형(공정별) 배치라 한다. 다품종 소량생산에 유리하며 설비 가동률을 높이기 쉬운 반면 물류 이동 거리가 길어질 수 있다.
제품형 배치는 제품의 가공 순서에 따라 설비를 일렬로 배열하는 방식이고, 제품 고정형 배치는 제품은 고정한 채 설비와 인력이 이동하는 방식이며, 혼합형 배치는 두 방식을 상황에 맞게 섞은 것으로 동일 기종을 모아 배치하는 것과는 다르다.

설비표준 체계에서 설비자재 구매규격은 설비를 구성하는 자재를 사들일 때 적용하는 표준으로, 앞 단계에서 정해진 설비설계표준(설계규격)과 설비성능표준에 따라 규정된다. 설계와 요구 성능이 먼저 정해지고 그것을 만족하는 자재를 구매하도록 규격이 뒤따르는 순서이므로, 이 설명이 옳다.
설비 열화 측정(점검·검사), 열화 진행방지(일상보전), 열화 회복(수리)을 위한 조건을 정한 것은 보전표준에 해당하는 내용이다. 따라서 이 내용을 설비설계규격의 정의로 제시하거나, 보전작업의 방법·순서·소요시간 등을 정하는 보전작업표준의 정의로 제시한 설명은 서로 다른 표준의 내용을 옮겨 붙인 것이어서 맞지 않는다. 시운전 검수표준은 신설·개조한 설비를 인수할 때 시운전을 통해 규정된 성능이 나오는지 확인하는 절차에 관한 표준이다.

회전체의 질량 중심이 회전축의 중심과 어긋나 있으면, 회전할 때마다 원심력이 주기적으로 작용하여 회전수와 같은 주파수(1× 회전주파수) 성분이 강하게 나타나는 진동이 발생한다. 이를 언밸런스(불평형)라 한다.
미스얼라인먼트는 축과 축의 중심선이 어긋난 경우로 주로 2×, 3× 등의 고조파 성분이 함께 나타나는 경우가 많고, 풀림은 헐거워진 부위에서 비선형적인 다양한 주파수 성분이, 압력맥동은 유체의 압력 변동 주기에 따른 성분이 나타나는 등 발생 원인이 다르다.

보수자재·예비품의 재고율 분석은 현재 보유하고 있는 재고량이 적정한지, 보유 품목이 타당한지, 보관 창고의 배치와 공간 효율이 적절한지를 점검·평가하는 활동이다.
예비품의 사용고에 따른 발주방식을 표준화하는 것은 재고 운영 방식을 개선·정비하는 조치에 해당하며, 현재 재고 상태를 평가하는 재고율 분석 항목 자체로 보기는 어렵다.

음원에서 단위 시간당 방출되는 총 음에너지를 음향 출력(음향 파워)이라 하며, 음원의 고유한 특성으로 거리와 무관하게 정해지는 값이다.
음향 세기는 단위 면적을 단위 시간에 통과하는 음에너지로 거리에 따라 달라지고, 음향 입력은 계에 가해지는 에너지, 음의 회절은 장애물 뒤로 음파가 돌아가는 현상으로 총 방출 에너지 자체를 뜻하는 개념과는 다르다.

평균고장간격(MTBF)은 고장률의 역수이고($\mathrm{MTBF} = \dfrac{1}{\lambda}$), 고장도수율은 $\dfrac{\text{고장횟수}}{\text{부하시간}} \times 100$, 설비가동률은 $\dfrac{\text{정미가동시간}}{\text{부하시간}} \times 100$으로 정의되며 모두 표준적인 보전효과 측정식이다.
고장빈도(회수)율은 고장이 발생한 횟수를 기준으로 한 지표여야 하는데, 제시된 식(보전비 총액/생산량×100)은 생산량 대비 보전비용을 나타내는 다른 지표의 계산식이므로 고장빈도율의 정의로는 틀린 설명이다.

진동 측정값을 시간에 따라 비교·추세 관리하려면 측정 조건을 항상 동일하게 유지해야 한다. 즉 같은 장소, 같은 방향, 같은 센서의 측정기를 사용해야 측정 결과 간의 차이가 설비 상태 변화를 의미하는지 판단할 수 있다.
측정할 때마다 진동계를 바꾸면 기기 간의 감도·특성 차이가 측정값에 섞여 들어가 상태 변화와 기기 오차를 구분할 수 없게 되므로, 진동 측정 시 주의사항으로 적절하지 않다.

품질보전 활동에서 불량의 발생 요인을 규명하는 대표적 요인해석 기법으로 PM 분석(현상을 물리적으로 원리원칙에 따라 분석), 특성요인도(결과와 원인의 인과관계를 도식화), FMECA 분석(고장모드와 그 영향·치명도를 분석)이 사용된다.
경제성 분석은 투자나 대안의 비용 대비 효과를 따지는 기법으로, 불량의 발생 원인을 규명하는 요인해석과는 목적과 성격이 다르다.

그림은 최상위에 '설비부'가 있고 그 아래에 기계과·전기과·계장과·토건과가 나란히 배치된 조직도이다.
하위 부서의 구분 기준이 공정이나 제품이 아니라 기계·전기·계장·토건이라는 기술 분야(직종)라는 점이 핵심이다. 이렇게 보전에 필요한 기술 특성별로 부서를 나누면 각 분야의 기능 향상과 기술 축적이 쉽고 전문 인력의 육성·활용에 유리하므로, 이는 전문 기술별 조직에 해당한다.
공정별 조직은 제조 라인이나 공정 단위로 보전 요원을 배치한 형태이고, 제품별 조직은 생산 제품 계열별로 나눈 형태이며, 기능별 조직은 보전계획·보전실시·검사·자재 등 업무 기능으로 나눈 형태여서 하위 조직의 이름이 기술 직종으로 나타나지 않는다.

설비종합효율을 저해하는 여러 로스 중에서 설비가 완전히 정지되어 가동 자체가 안 되는 고장로스(정지로스)는 가동률에 직접적이고 큰 타격을 주기 때문에, 설비 효율화를 저해하는 로스 중 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 다뤄진다.
조정로스, 일시정체로스, 초기 수율로스도 효율을 떨어뜨리는 요인이지만, 설비를 완전히 세워버리는 고장로스에 비해 상대적으로 영향이 작다.

공장의 특정 지역을 담당하도록 보전 요원을 배치하여, 그 지역 안에서 예방보전·검사·급유·수리 등을 종합적으로 수행하게 하는 보전 조직 형태를 지역 보전이라 한다. 이동 거리가 짧아 신속한 대응이 가능한 것이 특징이다.
집중 보전은 모든 보전 요원을 한 곳에 집중 배치해 전체 공장을 관리하는 방식, 부분 보전은 부서(생산라인)별로 보전 인력을 배치하는 방식, 절충 보전은 집중과 부분(또는 지역) 방식을 절충한 형태로 각각 조직·운영 방식이 다르다.

마모고장기는 설비 사용 기간이 길어지면서 부품의 열화(마모)에 의한 고장, 오랜 기간 정비를 소홀히 한 불충분한 오버홀, 장기간 사용에 따른 부품 간의 변형 등이 누적되어 고장률이 점차 증가하는 시기이다.
부적절한 설비의 설치는 설비를 처음 도입할 때의 결함으로, 사용 초기에 고장이 잦게 나타나는 초기고장기의 원인에 해당하며, 오랜 사용 후 나타나는 마모고장기의 원인과는 발생 시점이 다르다.

순환급유가 불가능한 위치에서는 저장조의 오일을 지속적으로 순환·재사용하는 구조 대신, 별도의 급유통에 담긴 오일을 모세관(사이펀) 작용으로 급유부까지 끌어올려 소량씩 지속적으로 공급하는 방식이 사용된다. 사이펀 급유법은 급유부 바로 아래에 오일 배스를 두지 않고도 급유가 가능하다는 점에서 이러한 위치에 적합하다.
체인 급유법과 칼라 급유법은 회전축에 부착된 체인이나 칼라가 하부의 오일 배스에 잠긴 채 회전하면서 오일을 끌어올려 순환 공급하는 방식이므로, 급유부 아래에 오일 배스가 설치되어야 한다는 제약이 있다. 패드 급유법 역시 펠트 패드가 저장조의 오일을 흡수해 공급하는 방식으로 저장조가 급유부와 가까운 위치에 있어야 한다.

전치증폭기는 미약한 전기신호를 후단 회로로 넘기기 전에 1차로 증폭하는 동시에, 신호원과 후단 회로 사이의 임피던스를 정합(결합)시키는 역할을 한다. 즉 신호 증폭과 임피던스 결합이 전치증폭기의 핵심 기능이다.
전치증폭기의 입력은 센서에서 나오는 매우 작은 신호이므로, 신호원 측의 출력임피던스와 후단 증폭기의 입력임피던스를 맞춰 주는 임피던스 정합이 함께 요구된다. 리액턴스 결합은 임피던스 정합을 뜻하는 개념이 아니며, 저항을 증폭한다는 표현 자체도 성립하지 않으므로 나머지 보기는 전치증폭기의 기능을 옳게 나타내지 못한다.

진동 측정용 비접촉 변위센서에는 와전류형(맴돌이전류형), 정전용량형, 전자광학형 센서 등이 있으며, 이들은 측정 대상에 직접 접촉하지 않고 미소한 간극(변위)의 변화를 검출한다.
동전형(무빙코일형) 센서는 코일과 자석의 상대 운동으로 유도기전력을 발생시켜 속도를 검출하는 접촉형(부착형) 센서로, 비접촉 변위검출 방식과는 원리와 용도가 다르다.

베이스 접지 전류증폭률 $\alpha$와 이미터 접지 전류증폭률 $\beta$ 사이에는 $\beta = \dfrac{\alpha}{1-\alpha}$의 관계가 성립한다.
$\alpha = 0.99$를 대입하면 $\beta = \dfrac{0.99}{1-0.99} = \dfrac{0.99}{0.01} = 99$가 되어, 이미터 접지 회로의 전류증폭률은 99가 된다.

SCR(실리콘 제어 정류소자)이 도통(턴온)되려면 애노드에는 캐소드보다 높은 (+)전압을, 캐소드에는 상대적으로 낮은 (-)전압을 인가해 순방향으로 바이어스한 상태에서, 게이트에 (+)의 트리거 전압을 인가해야 한다.
애노드에 (-)전압을 걸면 역방향 바이어스가 되어 도통되지 않으며, 게이트에 (-)전압을 인가하면 트리거 신호로 작용하지 못하므로 정상적인 전원공급 방법이 될 수 없다.

피드백 제어에서 검출부(검출기)는 제어 대상의 현재 상태를 검지하여 조절계로 전달하는데, 이때 검출되어 조절계에 입력되는 양을 변량(제어량, PV)이라고 한다.
설정값(SV)은 목표로 정한 값이고, 조작신호(MV)는 조절계가 조작부로 내보내는 출력이며, 제어편차(DV)는 설정값과 변량의 차이이므로, 검출부가 검지해 조절계에 가하는 검출량과는 구분된다.

저항을 직렬로 접속하면 각 저항에는 동일한 크기의 전류가 흐르고, 전체 합성저항은 각 저항 값의 총합과 같으며, 각 저항에 걸리는 전압강하의 합은 전원전압과 같다.
다만 각 저항에 걸리는 전압은 옴의 법칙($V=IR$)에 따라 저항 값에 비례하여 분배되므로, 전압의 크기가 저항의 크기와 무관하다는 설명은 틀린 내용이다.

그림의 브리지는 아래쪽 전지에서 나온 전원이 좌·우 양 끝으로 갈라지고, 그 사이가 위쪽 갈래와 아래쪽 갈래 두 경로로 이어진 마름모꼴 배치이다. 위쪽 갈래에는 미지저항 Rx와 R3 = 8Ω이, 아래쪽 갈래에는 R1 = 3Ω과 R2 = 6Ω이 각각 직렬로 놓이고, 두 갈래의 중간점 사이에 검류계 G가 연결되어 있다. 왼쪽에 Rx·R1, 오른쪽에 R3·R2가 마주 놓인 꼴이다.
검류계 지침이 0을 가리키면 그 양단의 전위가 같은 평형 상태이며, 이때 브리지의 마주보는 변의 저항 곱이 서로 같다. 즉 Rx × R2 = R1 × R3 이므로 Rx = (3 × 8) ÷ 6 = 4Ω이다.
평형 조건은 전원 전압이나 검류계 내부저항과 무관하므로, 전압을 몰라도 저항비만으로 미지저항을 정확히 구할 수 있다는 것이 휘트스톤 브리지 측정의 장점이다.

폐루프(피드백) 제어는 출력을 검출해 입력측으로 되돌려 목표값과 비교·수정하는 구조이므로, 반드시 피드백 신호가 요구된다.
시퀀스제어이거나 출력이 제어에 영향을 주지 않는 구조, 외란을 고려할 필요가 없는 구조는 입력과 출력을 비교하지 않는 개루프(open loop) 제어의 특징에 해당한다.

미리 정해진 순서(프로그램)에 따라 제어의 각 단계를 차례로 진행시켜 가는 제어 방식은 시퀀스 제어이다.
정치제어와 추치제어는 목표값의 성질(일정한 값인지 시간에 따라 변하는 값인지)에 따른 분류이고, 피드백제어는 출력을 검출해 목표값과 비교하는 폐루프 방식으로, 미리 정해진 순서대로 단계를 진행한다는 정의와는 다르다.

그림의 앞단은 입력 A, B가 들어가는 게이트로 왼쪽 변이 직선이고 오른쪽이 둥근 AND 모양에 출력쪽 작은 원(부정 표시)이 붙어 있어 NAND이다. 뒷단도 같은 NAND인데 두 입력이 한 점으로 묶여 앞단 출력만 들어가므로 인버터(NOT)로 동작한다.
따라서 앞단 출력은 A·B의 부정이고, 뒷단에서 이를 한 번 더 부정하므로 부정이 두 번 겹쳐 원래대로 돌아온다. 결과적으로 출력은 Y = A·B, 즉 논리곱이다.
NAND 두 개를 이렇게 직렬로 연결하면 AND 게이트를 만들 수 있으며, 이는 NAND만으로 모든 논리를 구성할 수 있는 대표적인 예이다. 입력을 묶은 게이트를 인버터로 못 보고 그대로 두면 부정이 붙은 형태로 잘못 답하기 쉽다.

불대수의 흡수법칙에 따라 $A \cdot (A+B) = A$가 성립한다. A와 (A+B)의 논리곱은 A 자신으로 귀결된다.
따라서 이 논리식을 간단히 하면 A만 남으며, B나 A·B, A+B와 같은 다른 형태로는 정리되지 않는다.

진리표를 보면 입력이 (0,0), (0,1), (1,0)일 때 출력 S는 모두 1이고, 두 입력이 모두 1일 때만 S가 0이 된다.
이는 두 입력이 모두 1일 때만 1을 내는 논리곱(AND)의 출력을 그대로 뒤집은 것이므로 NAND(부정 논리곱)이다. 식으로는 S = A·B의 부정으로 쓴다.
NOR는 두 입력이 모두 0일 때만 1이 되어 첫 줄만 1이고 나머지가 0이며, 배타적 논리합은 두 입력이 서로 다를 때만 1, 그 부정은 두 입력이 같을 때만 1이 된다. 어느 것도 '한 줄만 0'인 이 표와 맞지 않는다.

3상 유도전동기의 정역 운전회로에서 정회전용 전자접촉기와 역회전용 전자접촉기가 동시에 투입되면 전원이 단락될 수 있으므로, 두 접촉기가 동시에 여자되지 않도록 서로 상대방 회로를 차단하는 인터록회로를 구성해 이를 방지한다.
자기유지회로는 조작신호가 사라져도 동작을 유지하는 회로이고, 시한동작회로는 일정 시간 지연 후 동작하는 회로로, 동시투입에 의한 단락 방지라는 목적과는 다르다.

회로도는 연산증폭기의 반전(−) 입력에 V1, V2, V3가 각각 R1, R2, R3를 거쳐 한 점으로 모이고, 출력과 반전입력 사이에 궤환저항 RF가 걸리며, 비반전(+) 입력은 접지된 구성이다.
가상단락에 의해 반전입력은 0V(가상접지)가 되고 증폭기 입력으로는 전류가 흐르지 않으므로, 각 입력저항을 통해 들어온 전류의 합이 모두 궤환저항으로 흐른다. 즉 V1/R1 + V2/R2 + V3/R3 = −Vo/RF 이고, 정리하면 Vo = −RF(V1/R1 + V2/R2 + V3/R3)가 된다.
출력이 여러 입력전압의 합에 비례하므로 이 회로는 가산기(합산 증폭기)이다. 두 입력의 차를 내려면 비반전 입력에도 신호를 넣는 차동 구성이어야 하고, 비교기는 궤환저항 없이 개방루프로 쓰며, 전압-전류 변환기는 부하 전류가 입력전압에만 좌우되도록 부하를 궤환 경로에 두는 형태이다.

지연시간(delay time)은 응답이 최종(희망)값의 50%에 도달하는 데 걸리는 시간으로 정의되므로, 30%에 도달하는 시간이라는 설명은 틀린 내용이다.
오버슈트를 응답 중에 생기는 입력과 출력 사이의 편차량으로 보는 설명, 상승시간을 희망값의 10%에서 90%까지 도달하는 데 걸리는 시간으로 보는 설명, 정정시간을 응답이 최종값의 허용범위 안에 들어 안정될 때까지 걸리는 시간으로 보는 설명은 모두 일반적인 정의와 일치한다.

서미스터는 온도 변화에 따라 전기저항이 크게 변화하는 반도체 소자로, 온도를 저항 값의 변화로 변환하는 대표적인 온도-저항 변환 소자이다.
열전대는 온도차를 기전력(전압)으로 변환하는 소자이고, 전자코일과 인덕턴스는 저항이 아닌 자기적 특성과 관련된 요소이므로 온도-저항 변환 소자로 볼 수 없다.

바리스터는 인가 전압에 따라 저항이 비선형적으로 급격히 변하는 반도체 소자로, 계전기 접점이 개폐될 때 발생하는 서지전압(불꽃)을 흡수해 접점 손상을 방지하는 데 사용된다.
서미스터는 온도-저항 변환 소자이고, 터널 다이오드와 바랙터 다이오드는 각각 고주파 발진, 가변용량 용도로 쓰이는 소자로, 접점 불꽃 소거와는 용도가 다르다.

입력 신호가 주어진 후 미리 설정된 시간이 경과하면 내장된 접점을 동작(ON/OFF)시키는 시퀀스 제어용 기기는 타이머(한시계전기)이다.
스위치는 신호를 입력하는 조작기기이며, 릴레이와 전자 개폐기는 입력 신호에 따라 즉시 접점을 개폐하는 기기로, 일정 시간이 지난 뒤 동작한다는 특징과는 구분된다.

원형코일 중심의 자장 세기는 $H = \dfrac{NI}{2r}$로 구한다. 반지름 $r=0.1\ \mathrm{m}$, 감은 횟수 $N=20$, 전류 $I=2\ \mathrm{A}$를 대입하면 $H = \dfrac{20 \times 2}{2 \times 0.1} = 200\ \mathrm{AT/m}$이 된다.

히스테리시스차(이력현상)에 의한 오차는 계측기 내부의 마찰이나 자기적·기계적 특성으로 인해 입력을 증가시킬 때와 감소시킬 때의 지시값이 서로 다르게 나타나는 현상으로, 계측기 자체의 특성에서 비롯되는 계측기 오차로 분류된다.
이론 오차는 측정 원리·공식의 근사에서, 관측 오차는 측정자의 판독 방법에서, 환경적 오차는 온도·습도 등 외부 조건 변화에서 비롯되는 오차로 히스테리시스와는 발생 원인이 다르다.

배선용차단기(MCCB)는 회로에 과전류(과부하)나 단락전류가 흐를 때 자동으로 회로를 차단해 단락보호와 과부하보호를 동시에 수행하는 기기이다.
전자개폐기와 전자릴레이는 회로의 개폐·제어를 담당하는 기기이고, 한시계전기는 일정 시간 지연 후 동작하는 계전기로, 단락과 과부하를 함께 보호하는 차단 기능과는 목적이 다르다.

PLC의 출력 기기는 제어 결과에 따라 실제로 동작하는 부하 측 기기로, 벨·전자 개폐기·솔레노이드 밸브가 이에 해당한다.
리밋 스위치는 물체의 위치나 동작을 감지해 PLC에 신호를 보내는 입력 기기이므로, 출력 기기와는 관계가 없다.

바셀린(페트롤라텀)계 방청유는 점도가 높고 두꺼운 유막을 형성해 방청 능력이 크며, 장기 보관이나 옥외 보관과 같이 강력한 방청 성능이 요구되는 곳에 사용된다.
윤활 방청유나 용제 희석형 방청유는 상대적으로 얇은 유막을 형성해 취급은 간편하지만 방청 지속력이 떨어지고, 지문 제거형 방청유는 표면의 지문·오염을 제거하는 용도로 두꺼운 방청 피막 형성과는 목적이 다르다.

플랜지형 커플링 센터링 작업에서 다이얼 게이지로 측정할 때는 커플링이 가열된 상태에서는 열팽창으로 치수가 변하므로, 충분히 냉각된 후에 측정해야 정확한 값을 얻을 수 있다. 가열된 상태에서 즉시 측정하는 것은 잘못된 방법이다.
스핀들에 기름을 주지 않는 것, 측정 면과 직각 방향으로 눈금을 읽는 것, 스핀들 선단을 가볍게 밀어올렸다 가만히 내리는 것은 다이얼 게이지의 정상적인 사용상 주의사항에 해당한다.

기어를 축에 열박음할 때는 기어를 가열해 내경을 죔새 Δd만큼 크게 만들어야 축에 끼울 수 있다. 열팽창에 의한 지름 증가량은 팽창계수 × 원래 지름 × 온도 상승, 즉 Δd = α × D × T 로 표현된다.
이 식을 가열온도 T에 대해 풀면 T = Δd / (α × D)가 된다. 즉 죔새가 클수록 더 높은 온도로 가열해야 하고, 지름이 크거나 열팽창계수가 큰 재료일수록 낮은 온도로도 필요한 팽창량을 얻을 수 있다.
죔새와 지름을 곱하거나 지름을 분자에 두는 형태는 단위가 온도로 떨어지지 않는다. α[1/℃] × D[mm] × T[℃]가 mm(팽창량)가 되는 관계를 기준으로 식을 세우면 혼동을 피할 수 있으며, 실제 작업에서는 여기에 상온을 더한 값까지 가열한다.

스코어링(scoring, 긁힘)은 기어 치면 사이의 유막이 파괴되어 금속 표면끼리 직접 접촉·용착과 박리를 반복하며 발생하는 손상으로, 윤활 불량(유막 파단)이 직접적인 원인이다.
피칭과 스폴링, 피로파괴는 반복적인 접촉 응력에 의한 표면 피로가 주된 원인으로, 윤활 상태보다는 하중과 응력 반복 횟수에 더 크게 좌우된다.

액상 개스킷은 상온에서 유동성이 있는 접착성 물질을 접합면에 바른 후 일정 시간이 지나면 굳어(경화되어) 누설을 방지하는 실링재이다.
고무 개스킷과 석면 개스킷은 미리 성형된 판 형태로 접합면 사이에 끼워 사용하는 방식으로, 상온에서 발라 굳히는 액상 형태와는 사용 방식이 다르다.

기어의 피치원 지름 D는 모듈 M과 잇수 Z의 곱으로 구하며, $D = M \cdot Z$의 관계가 성립한다.
이 관계는 모듈의 정의(피치원 지름을 잇수로 나눈 값, $M = D/Z$)로부터 바로 유도되며, 이 정의와 다른 형태의 식은 성립하지 않는다.

전동기가 단선되거나 퓨즈가 용단되면 전류가 흐르지 않아 기동 자체가 불가능하며, 서멀 릴레이(열동형 계전기)가 과부하로 작동해 트립되면 회로가 차단되어 역시 기동이 불가능해진다.
전원 전압의 변동은 토크 저하 등 운전 특성에 영향을 줄 수는 있으나, 그 자체로 회로를 완전히 차단하는 원인은 아니므로 기동 불능의 직접적인 원인으로 보기는 어렵다.

펌프의 동력이 급격히 차단되거나 급기동될 때 관내 유속이 급변하면서 압력파가 발생해 관 내부 압력이 순간적으로 상승 또는 하강하는 현상을 수격현상(water hammer)이라고 한다.
서징은 유량과 압력이 주기적으로 변동하는 현상, 캐비테이션은 압력 저하로 기포가 발생·소멸하는 현상, 부식은 화학적·전기화학적 손상으로, 급차단·급기동에 따른 압력 변동 현상과는 구분된다.

베어링 체커는 운전 중인 베어링의 윤활 상태(유막 형성 상태)와 이상 유무를 점검하기 위한 전용 측정기구로, 정비 현장에서 베어링의 급유 상태를 판단하는 데 사용된다.
록타이트는 나사 이완 방지용 접착제, 그리스 컵은 그리스를 급유하는 기구이며, 스트로보스코프는 회전체의 회전속도를 측정하거나 회전 상태를 관찰하는 기구로, 모두 윤활 상태를 직접 측정하는 기구는 아니다.

구름베어링에서 축이나 하우징과의 끼워맞춤 간섭량이 부족하면, 내륜(또는 외륜)이 축(또는 하우징)에 완전히 고정되지 못하고 원주방향으로 미세하게 미끄러지며 서서히 회전하는 현상이 발생하는데, 이를 크리프(Creep)라고 한다.
균열은 재료 내부에 생기는 갈라짐, 뜯김은 표면이 뜯겨나가는 손상, 플레이킹은 표면 피로에 의해 얇은 조각이 박리되는 현상으로, 간섭량 부족에 따른 원주방향 미끄러짐과는 발생 원인이 다르다.

압축기 토출 배관에 스톱 밸브를 설치하는 경우, 스톱 밸브를 닫았을 때 압축기와 스톱 밸브 사이 배관 내 압력이 이상 상승하는 것을 방지하기 위해 그 사이에 안전밸브(릴리프 밸브)를 설치한다.
유량 제어 밸브와 방향 제어 밸브는 유체의 흐름량이나 방향을 조절하는 용도이고, 솔레노이드 밸브는 전기 신호로 개폐를 제어하는 밸브로, 과압 방지라는 안전 목적과는 기능이 다르다.

배관용 탄소강관은 KS 규격에서 SPP로 표기하며, 사용 압력이 비교적 낮은 일반 배관(급수·급유·공기 등)에 널리 사용되는 강관이다.
SPA는 배관용 합금강관, SPW는 배관용 아크용접 탄소강관, SUS는 스테인리스강을 나타내는 기호로, 배관용 탄소강관과는 재질·용도가 구분된다.

펌프 운전 중 캐비테이션이 발생하거나 흡입측에서 공기가 함께 빨려 들어오면, 유체 내에 기포가 섞여 토출 압력이 불규칙하게 변동하면서 압력계 지침이 심하게 흔들리고 불안정해진다.
펌프 선정 잘못이나 관로 막힘, 공회전은 유량 부족이나 압력 저하와 같은 문제를 일으킬 수는 있으나, 지침이 흔들리며 불안정해지는 현상의 직접적인 원인으로 보기는 어렵다.

공기압축기 언로더의 작동 불량은 주로 언로더를 조작하는 압력이 규정보다 낮거나, 다이아프램이 파손되거나, 솔레노이드 밸브가 정상적으로 작동하지 않을 때 발생한다.
루브리케이터는 압축공기 계통에 윤활유를 공급하는 별도의 장치로, 그 작동 불량은 윤활 계통의 문제이지 언로더의 부하 제어 동작 자체에 직접적인 원인이 되지는 않는다.

기어 펌프는 두 기어의 이 홈에 담긴 기름이 케이싱을 따라 밀려 나가면서 토출된다. 한 바퀴 회전으로 밀어내는 부피는 피치원지름 d를 따라 둘러싼 이 부분의 링 모양 공간에 해당하므로 π·d·h·b [cm3] 꼴로, 이의 높이 h·이의 폭 b·피치원지름 d에 각각 비례한다.
여기에 분당 회전수 N[rpm]을 곱하면 단위가 cm3/min이 되고, 1 ℓ = 1,000 cm3이므로 1,000으로 나누어야 요구된 단위 ℓ/min이 된다. 따라서 Q = πbdhN / 1,000 [ℓ/min]이다.
차원으로 검산하면 h, b, d, N 가운데 어느 하나라도 분모에 놓인 식이나 1,000을 분자에 둔 식은 ℓ/min이 나오지 않는다. 송출량은 이의 크기와 회전수에 비례해야 한다는 물리적 방향만 확인해도 형태를 가릴 수 있다.

회전차의 날개가 회전방향에 대해 뒤로 기울어진(후향 날개) 형태의 원심 송풍기를 터보 팬이라고 하며, 날개를 따라 흐르는 유체의 박리와 충돌 손실이 적어 원심통풍기 가운데 효율이 가장 높다.
다익 팬은 날개가 회전방향으로 기울어진 전향 날개로 저속·대풍량에는 유리하지만 효율이 낮고, 레이디얼 팬은 날개가 방사 방향으로 곧게 뻗어 있어 구조가 단순하고 분진에 강한 대신 효율이 떨어지며, 한계부하 팬은 풍량이 늘어도 동력이 일정 수준 이상 증가하지 않는 특성을 갖지만 효율은 터보 팬에 미치지 못한다.

유효 흡입수두(NPSH available)를 필요 흡입수두(NPSH required)보다 크게 확보하고, 펌프 설치 위치를 낮춰 흡입양정을 줄이며, 흡입관을 짧게 하고 회전수를 낮추며 양흡입형 펌프를 사용하는 것은 모두 펌프 흡입측의 압력 저하를 억제하기 위한 조치이다.
이러한 대책들은 흡입측 압력이 포화증기압 이하로 떨어져 기포가 발생·붕괴하는 캐비테이션 현상을 방지하기 위한 것으로, 수격현상이나 디더 현상, 히스테리시스 현상과는 발생 메커니즘과 대책이 다르다.

이 설명은 체인형 무단변속기(PIV, Positive Infinitely Variable)의 원리를 그대로 나타낸다. 한 쌍의 베벨(원뿔형) 풀리에 특수 링크 플레이트로 만든 강성 체인을 걸고, 풀리 사이의 간격을 조절해 체인이 물리는 유효반경을 연속적으로 바꿈으로써 출력 회전수를 무단으로 변화시킨다.
벨트형은 마찰 벨트를, 디스크형은 디스크와 롤러의 접촉을 이용해 속도를 바꾸는 방식이라 강제 링크 체인을 사용하지 않으므로 문제의 설명과 맞지 않는다.

3상 유도전동기의 회전방향은 고정자에 발생하는 회전자계의 방향에 따라 정해지며, 이 회전자계의 방향은 3상 전원의 상순(위상 순서)에 의해 결정된다.
전원 3선 중 임의의 2선을 서로 교체하여 결선하면 상순이 반대로 바뀌어 회전자계가 역전되고, 그 결과 전동기의 회전방향도 반대로 바뀐다. 이는 3상 모터의 회전방향을 바꾸는 표준적인 방법이다.
1선만 교체하거나 단락시키는 것은 상순 반전이 아니라 결선 이상이나 결상(단상 운전)을 일으킬 뿐이므로 회전방향 전환 방법이 될 수 없다.