[설비보전산업기사 필기] 16년 1회차 기출문제 해설 페이지

오일탱크 내부의 방해판(배플)은 오일의 흐름을 갈라놓아 체류시간을 늘림으로써 오일의 냉각을 돕고, 오염입자의 침전을 촉진하며, 오일 속에 섞인 기포를 방출시키는 기능을 한다.
오일탱크로 이물질이 흡입되는 것을 막는 기능은 흡입구의 스트레이너(여과망)나 필터, 통기구의 캡 등이 담당하는 역할이며, 탱크 내부의 방해판이 수행하는 일반적인 기능으로 보기는 어렵다.

유압 실린더의 쿠션 장치에서 쿠션 밸브는 피스톤이 스트로크 끝단에 다다를 때 배출되는 오일의 흐름을 교축(스로틀)하여 충격을 완화하는 역할을 하지만, 이 과정에서 유체의 흐름이 급격히 제한되므로 오히려 서지압(surge pressure)이 발생할 수 있다. 따라서 쿠션 밸브가 있어 서지압이 발생하지 않는다는 설명은 옳지 않다.
체크밸브가 복귀 시동 시 오일을 자유롭게 통과시켜 속도를 촉진하는 것, 쿠션 링이 로드엔드축의 오일 흐름을 차단하는 것, 쿠션 플런저가 헤드엔드축의 오일 흐름을 차단하는 것은 모두 쿠션 장치 구성요소에 대한 올바른 설명이다.

유압동력(출력)은 $L_H = \dfrac{P \times Q}{612}$ (P: kgf/cm², Q: L/min)로 구하며, 여기에 대입하면 $L_H = \dfrac{70 \times 80}{612} \approx 9.15\,\mathrm{kW}$가 된다.
전동기 입력이 12kW이므로 전효율은 $\eta = \dfrac{9.15}{12} \times 100 \approx 76\,\%$로 계산된다.

유압실린더는 유압 펌프가 만든 압력에너지를 직선(왕복) 운동으로 변환하여 부하에 기계적 일을 전달하는 액추에이터이다.
유량 조절은 유량제어밸브, 흐름 방향 제어는 방향제어밸브, 압력 조절은 압력제어밸브의 역할이므로 실린더 자체의 사용 목적과는 구분된다.

유압모터 제어회로에는 모터가 낼 수 있는 출력·토크 특성을 일정하게 유지하는 정출력 회로와 정토크 회로, 그리고 모터의 급정지·역전 시 충격을 막는 브레이크 회로 등이 있다.
급속배기 회로는 공압 실린더의 배기를 빠르게 하여 응답속도를 높이는 공압 실린더 회로에 속하는 개념으로, 유압모터 제어회로로 분류되지 않는다.

카운터밸런스밸브는 실린더나 모터의 자중 낙하 등을 막기 위해 한쪽 방향 흐름에는 설정된 배압을 걸고, 반대 방향으로는 내장된 체크밸브를 통해 자유롭게 흐르도록 하는 밸브이다.
감압밸브는 출구 압력을 낮게 유지하는 압력제어밸브, 무부하밸브는 불필요한 압유를 저압으로 탱크에 되돌리는 밸브, 시퀀스밸브는 정해진 순서로 다음 액추에이터를 작동시키는 밸브로 각각 기능이 다르다.

그림은 두 개의 로터실이 위아래로 겹쳐 8자 모양 케이싱을 이루고, 그 안에 회전차(로터) 2개가 맞물려 있는 단면도다. 왼쪽에서 공기가 들어와 오른쪽으로 빠져나가는 흡입·토출 화살표가 표시되어 있으며, 두 로터는 서로 닿지 않고 미소 간극만 유지한 채 90° 위상차를 두고 반대 방향으로 회전한다. 이 구조의 압축기가 루트 블로워(Roots blower)다.
루트식은 회전차와 케이싱 사이에 갇힌 공기를 회전에 따라 토출 쪽으로 밀어내는 용적형(회전 용적식)이다. 로터끼리 접촉하지 않으므로 압축실에 윤활유가 필요 없어 무급유로 깨끗한 공기를 얻을 수 있고, 토출 압력이 변해도 회전수에 비례한 풍량이 거의 일정하게 나오는 것이 특징이다. 대신 압축비를 크게 올리기 어려워 주로 저압 송풍·기송(공기 수송) 용도로 쓴다.
다른 방식과 비교하면 베인형은 편심된 로터 하나에 홈을 파고 베인(깃)을 끼워 원심력으로 케이싱 벽에 밀착시키는 구조이고, 축류식은 프로펠러형 날개로 공기를 축 방향으로 밀어내는 터보형이다. '회전식 공기 압축기'는 회전자로 압축하는 방식 전체를 아우르는 넓은 분류여서 특정 구조를 지목하지 못한다. 따라서 회전차가 2개이고 90° 위상으로 물려 서로 반대 방향으로 돈다는 조건을 콕 집어 부르는 이름인 루트 블로워가 가장 적합한 답이 된다.

실린더의 운동 상태를 나타내는 직관적 표현법으로는 문장으로 설명하는 서술적 표현법, 신호와 상태를 표로 정리하는 테이블 표현법, 기호를 간략히 나열하는 약식기호 표현법 등이 실제로 사용된다.
이들은 모두 실린더의 전진·후진 등 동작 순서를 시각적·문자적으로 표시하는 방법이며, 수식을 이용해 운동을 표현하는 방식은 이러한 직관적 표현 체계에 포함되지 않는다.

윤활기는 압축공기 라인에 미량의 윤활유를 분무하여 마찰력을 줄이고, 이를 통해 기기의 내구성과 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.
반면 실(seal)이 굳어 고착되는 현상은 윤활 부족이나 열화로 인해 나타나는 바람직하지 않은 문제이지 윤활기를 사용하는 목적이 될 수 없다.

압축공기의 질을 높이려면 제습기로 수분을 제거하고, 배관 내 응축수를 배출하며, 공기압 필터로 이물질을 걸러내야 한다.
압축공기의 흐름 속도를 단순히 빠르게 하는 것은 오히려 배관 마찰손실과 압력강하를 키울 뿐 공기질 개선과는 관계가 없다.

자동제어를 도입하면 인력 의존도가 낮아져 인건비 절감, 균일한 품질과 속도로 인한 생산량 증대, 불량 감소 등을 통한 생산원가 절감을 기대할 수 있다.
다만 제어설비·센서·구동기 등을 새로 도입해야 하므로 초기 시설투자비는 오히려 증가하는 것이 일반적이며, 이는 자동화의 장점이 아니라 부담 요인이다.

근접센서에서 물체가 검출면에 접근하며 출력이 켜지는 지점과, 멀어지면서 출력이 다시 꺼지는(복귀하는) 지점은 서로 일치하지 않고 약간의 차이를 갖는데, 이 두 지점 사이의 거리를 응차거리(히스테리시스)라 한다.
검출거리는 물체를 검출할 수 있는 최대 거리, 설정거리는 실제 사용 시 정한 검출 기준거리를 의미하여 응차거리와는 다른 개념이다.

정지스위치를 눌러도 기계가 멈추지 않는 것은 전기적 신호가 구동부까지 정상적으로 전달되지 못하기 때문으로, 주로 접촉자 접촉면의 오손이나 접촉불량, 배선(결선) 착오 등 전기 제어계통의 결함이 원인이 된다.
과전압·과부하·펌프 흡입불량 등은 유압·기계 계통의 문제로, 전기적 정지 신호 자체가 전달되지 않는 이 고장 현상과는 원인의 성격이 다르다.

유압탱크의 에어 필터(공기 여과기)가 막히면 탱크 안이 부압이 되어 펌프가 필요한 유량을 제대로 빨아들이지 못하고, 흡입측 압력이 크게 떨어지면서 캐비테이션(공동현상)이 일어나 펌프에서 특유의 소음이 발생한다.
내부·외부 누설은 주로 효율 저하나 오일 유출로 나타나고, 작동유 오염은 마모·밸브 고착 등 고장을 유발하는 요인이어서 소음의 직접적 원인으로 보기는 어렵다.

EPROM(Erasable Programmable ROM)은 칩 상단의 투명한 창을 통해 자외선(UV)을 쬐어 저장된 데이터를 지우고, 이후 전용 프로그래머로 다시 데이터를 기록할 수 있는 메모리이다.
PROM은 한 번만 기록 가능하고, EEPROM은 전기적으로 지우고 다시 쓸 수 있으며, Mask ROM은 제조 단계에서 내용이 고정되어 사용자가 변경할 수 없다는 점에서 자외선 소거 방식과는 구별된다.

이동해야 할 거리가 2mm이고 펄스 1개당 이동량이 0.01mm이므로, 필요한 펄스 수는 $N = \dfrac{2\,\mathrm{mm}}{0.01\,\mathrm{mm}} = 200$개이다.
스텝각(1.8°)은 모터 자체의 회전 분해능을 나타내는 값으로, 여기서는 이송기구를 통해 환산된 펄스당 이동량이 이미 주어져 있으므로 거리 계산에는 직접 사용하지 않는다.

PLC의 입·출력부는 외부기기와 전기적 규격이 일치해야 하고, 입·출력 신호의 상태를 감시할 수 있어야 하며, 외부 노이즈가 CPU 쪽으로 전달되지 않도록 절연·보호하는 기능을 갖추어야 한다.
이는 신호 레벨을 CPU가 처리 가능한 규격으로 맞추고 안정적으로 전달하기 위한 조건들이며, 신호를 임의로 증폭하는 것은 입·출력부가 갖추어야 할 기본 조건으로 다루어지지 않는다.

온도를 측정하는 대표적 센서에는 두 금속의 접합부에서 발생하는 열기전력을 이용하는 열전대, 온도에 따라 저항이 크게 변하는 서미스터와 측온저항체가 있다.
홀 소자는 자기장 속에서 발생하는 홀 전압을 이용해 자기장이나 위치·회전을 검출하는 센서로, 온도 측정용 센서가 아니다.

설비종합효율을 저해하는 설비의 6대 로스는 고장 로스, 준비·조정 로스, 일시정체(공전·순간정지) 로스, 속도저하 로스, 불량·재가공(수정) 로스, 초기수율(초기 유동) 로스로 구성된다.
생산률감소 로스는 이 6대 로스 체계에서 별도로 구분하는 항목이 아니며, 생산량이 줄어드는 것은 앞의 여러 로스가 겹쳐 나타난 결과에 가깝다.

단동 실린더는 압유를 피스톤의 한쪽에만 공급하여 전진(또는 후진) 운동을 만들고, 반대 방향 복귀는 스프링이나 자중, 외력에 의존하는 구조이다.
복동 실린더는 피스톤 양쪽에 모두 압유를 공급해 전진·후진 모두 유압으로 제어하며, 탠덤·양로드 실린더는 각각 피스톤을 직렬로 배치하거나 피스톤 양쪽에 로드를 낸 구조로 단동 실린더와는 급유 방식이 다르다.

제품 재료비, 제품 생산에 투입되는 인건비, 외주·임가공 비용은 특정 제품 생산에 직접 대응시킬 수 있는 직접비에 해당한다.
기술지원 인건비는 특정 제품 생산량에 비례하지 않고 여러 제품·부서에 공통으로 걸쳐 발생하는 성격의 비용이므로 간접비로 분류된다.

회전기계에서 회전 주파수(1f) 성분이 진동 스펙트럼에서 탁월하게 나타나는 대표적 열화 원인은 언밸런스(불평형)로, 회전체 질량중심이 회전축과 어긋나 있을 때 회전수와 동일한 주파수의 진동이 두드러진다.
미스얼라인먼트는 1f와 함께 2f 성분이 함께 커지고, 기계적 풀림은 배수 고조파(2f, 3f 등)가 두드러지며, 공진은 특정 고유진동수 부근에서 진폭이 급증하는 양상을 보여 1f 단독 탁월과는 구분된다.

신규 설비를 설치한 후 시운전을 거쳐 안정적으로 양산에 들어가기까지의 기간을 단축하기 위한 활동을 초기 유동 관리라 하며, 설계·제작 단계의 정보를 활용해 초기 트러블을 조기에 해결하는 데 목적이 있다.
복원관리나 로스관리는 가동 중 설비의 상태를 되돌리거나 손실을 줄이는 활동이고, 자주보전관리는 운전원이 일상적으로 설비를 관리하는 활동으로, 신설비의 조기 안정화 자체를 목표로 하는 초기 유동 관리와는 초점이 다르다.

에폭시 시멘트(접착제) 고정법은 드릴이나 탭으로 나사구멍을 뚫을 수 없는 부위에도 가속도계를 빠르게 부착할 수 있고 장기적으로 안정적인 결합을 얻을 수 있는 방법이다.
다만 접착 특성상 먼지나 습기가 있으면 접착력이 떨어질 수 있고, 센서를 떼어낼 때 구조물 표면에 접착제 잔유물이 남는 단점이 있다.

내연기관은 실린더 내 폭발(연소) 압력이 크랭크축 회전에 따라 주기적으로 반복되며 구동부에 힘을 전달하는 기계이므로, 운전 중 발생하는 진동은 이러한 주기적 외력에 의해 강제로 일으켜지는 강제진동이다.
자유진동은 외력 없이 초기 교란만으로 계 스스로 진동하는 경우이며, 이상진동이나 불규칙진동은 정상적인 주기적 가진과는 다른 비정상 상태를 가리키는 표현이어서 내연기관의 일반적 작동 진동과는 성격이 다르다.

설비를 적절히 보전하여 정상 상태로 유지함으로써 막을 수 있었던 생산성 손실을, 보전을 하지 않아 놓친 이익이라는 관점에서 기회 원가(기회손실)라 한다.
단위 원가는 제품 한 단위를 생산하는 데 드는 비용, 열화원가나 수리한계원가는 각각 설비 열화나 수리 한계와 관련된 다른 개념으로, 보전으로 방지 가능한 생산성 손실 자체를 지칭하는 용어와는 구분된다.

설비를 사용하지 않고 방치해 두어도 녹이 슬거나 절연물이 저하되는 등 재질 자체가 시간 경과에 따라 노후화되는 현상을 자연 열화라 한다.
사용 열화는 설비를 가동함에 따라 마모·피로 등으로 발생하는 열화이고, 재해 열화는 사고나 재해로 인한 급격한 손상, 강제 열화는 점검·정비 소홀 등 인위적 요인으로 촉진되는 열화를 가리켜 방치에 의한 자연스러운 노후화와는 원인이 다르다.

유공판(다공판)은 개공률이 대략 30% 정도이면서 작은 구멍을 여러 개 균일하게 분포시킬 때 입사음을 거의 완전히 투과시켜, 배후 흡음층의 흡음 성능을 그대로 살릴 수 있는 것으로 알려져 있다.
개공률이 지나치게 낮거나(10%) 반대로 매우 높은(50%) 경우, 또는 몇 개의 큰 구멍만 배치한 경우에는 음의 투과·반사 특성이 달라져 이러한 완전 투과 조건과는 차이가 있다.

마그네틱(자석) 고정 방식은 별도의 나사가공 없이 가속도계를 쉽고 빠르게 붙였다 뗄 수 있어 이동식 측정에 편리하고, 접착식과 달리 습기의 영향을 크게 받지 않는다는 장점이 있다.
다만 접촉면에 먼지·이물질이 끼면 밀착이 나빠지고 온도가 높아지면 자력이 약해져 먼지와 온도의 영향을 받으며, 얇거나 작은 구조물에 부착하면 자석 자체의 무게가 측정 대상에 더해져 질량효과가 크게 나타나는 단점이 있다. 따라서 먼지·온도 모두 문제가 없다는 설명은 이 방식의 특징으로 볼 수 없다.

진동을 방지하는 방법으로는 진동원 자체의 힘을 줄이는 진동원에서의 진동제어, 방진재 등으로 진동전달 경로를 차단하는 방법, 외부 진동이 대상 설비에 전달되지 않도록 보호하는 방법 등이 일반적으로 사용된다.
진동이 발생하는 설비를 단순히 자동화하는 것은 사람이 그 진동에 직접 노출되는 것을 줄일 수는 있어도, 진동 자체를 억제·차단하는 방진 대책과는 성격이 다르다.

설비의 고장률이 시간에 따라 변하는 욕조곡선에서, 초기고장기를 지나 고장률이 낮고 거의 일정하게 유지되는 구간을 우발 고장기라 하며, 이 기간을 설비의 유효수명이라고도 부른다.
이 기간에는 안전계수가 낮거나 예상보다 큰 스트레스가 가해질 때 우발적인 고장이 발생할 수 있어, 상태 감시를 통한 개선·개량과 예비품 관리가 특히 중요하게 다루어진다.

자주보전 활동은 초기청소 → 발생원·곤란개소 대책 → 청소·급유 기준 작성 → 총점검 → 자주점검 → 정리·정돈(표준화)의 단계를 거쳐, 마지막 7단계인 자주관리의 철저에서 그동안 구축한 기준과 활동을 스스로 지속·관리하는 체제로 정착시킨다.
자주보전의 시스템화나 발생원·곤란개소 대책, 점검·급유 기준의 작성과 실시는 모두 마지막 단계에 이르기 이전의 중간 단계에 해당한다.

외란(초기 충격 등)이 가해진 뒤 그 힘이 사라진 상태에서 계가 자신의 고유진동수로 스스로 진동을 지속하는 것을 자유진동이라 하며, 이 경우 외부 힘은 더 이상 계에 작용하지 않는다.
강제진동은 외력이 계속 작용하며 만드는 진동, 감쇠진동은 진폭이 점차 줄어드는 진동 양상을 가리키는 용어로, 외력이 없는 상태에서 반복되는 진동이라는 설명과는 초점이 다르다.

윤활유가 고온에서 장시간 사용되면 열에 의해 유분자가 분해되어 그을음·슬러지 같은 탄소질 물질이 생기는 탄화 현상이 주된 열화 형태로 나타난다.
산화도 온도가 높으면 촉진되기는 하지만 공기 중 산소와 접촉하며 사용 기간 전반에 걸쳐 서서히 진행되는 일반적인 열화이고, 희석은 연료 등이 섞여 점도가 낮아지는 현상, 유화는 수분이 혼입되어 우유처럼 백탁되는 현상으로 모두 고온이라는 조건에서 특징적으로 나타나는 열화와는 구분된다.

보전 조직의 기본 형태는 보전요원을 한 부서에 모아 운영하는 집중보전, 각 생산 지역·부문에 배치하는 지역보전과 부문보전, 이들을 함께 운영하는 절충보전으로 분류한다.
설비보전은 이러한 조직 운영 방식을 가리키는 명칭이 아니라 설비를 정상 상태로 유지·관리하는 활동 그 자체를 의미하므로, 조직 형태의 분류 항목으로 볼 수 없다.

설비관리의 직접기능에는 설비를 새로 마련하는 설계와 건설(설치), 고장 난 설비를 원상태로 되돌리는 수리와 같이 설비 자체에 직접 작용하는 업무가 포함된다.
조정은 이러한 직접 업무들이 원활히 이루어지도록 부서 간 협의·연계를 담당하는 업무로, 설비에 직접 작용하기보다는 간접적으로 지원하는 기능에 가깝다.

원자재의 수량·품질·비용·납기 확보가 어려워질 위험에 대비해, 외부 조달에 의존하던 원자재를 자체적으로 생산하는 체제로 전환하여 기업을 방어하려는 투자를 방위적 투자라 한다.
제품 투자는 신제품 개발과 관련된 투자, 합리적 투자는 원가절감·생산성 향상을 위한 투자, 공격적 투자는 신규 사업·설비 확장을 통한 성장을 목적으로 하는 투자로 각각 목적이 다르다.

그림은 세로축이 고장률(λ), 가로축이 시간(h)인 이른바 욕조곡선(bathtub curve)이다. 왼쪽에서 고장률이 급격히 떨어지는 구간이 초기고장기, 가운데의 고장률이 낮고 거의 일정하게 평탄한 구간이 우발고장기, 오른쪽에서 고장률이 다시 치솟는 구간이 마모고장기다.
정상적으로 운전하던 펌프에서 축봉부의 메커니컬 실이 새어 양정이 떨어진 것은, 설계·제작·조립 불량 때문에 사용 초기에 몰려 나오는 고장도 아니고 부품이 수명을 다해 일제히 닳아 생기는 고장도 아니다. 사용 중 예측하기 어려운 시점에 우연히 발생한 고장이고, 손상된 부품만 교체하니 곧바로 정상 운전이 이어졌다는 점도 이를 뒷받침한다. 따라서 그래프 가운데의 평탄한 구간, 즉 고장률이 낮고 일정하게 유지되는 우발고장기에 해당한다.
구간마다 대책도 다르다. 초기고장기는 디버깅·길들이기 운전과 설치 품질 확보로 줄이고, 우발고장기는 원인을 미리 알기 어려우므로 일상점검·예비품 확보와 고장 시 신속 교체(사후보전)가 중심이 되며, 마모고장기는 수명이 오기 전에 교체·오버홀하는 예방보전으로 대응한다.

보전 계획을 수립할 때는 소요되는 보전 비용과 수리 시간, 그리고 생산 일정과 맞물리는 생산 및 수리 계획을 함께 검토하여 설비 가동에 미치는 영향을 최소화해야 한다.
운전원 개개인의 역량은 보전 계획 자체보다는 교육·훈련이나 인력 배치의 문제에 가까워, 보전 계획 수립 시 핵심적으로 검토하는 항목으로는 다루지 않는다.

공정별 배치(Process Layout)는 같은 기능을 하는 기계나 설비를 종류별로 한 작업장에 모아 배치하는 방식으로, 다품종 소량생산이나 주문생산에 적합하며 운반거리를 줄이는 것이 생산효율을 높이는 핵심 과제이다.
제품이 규칙적인 비율로 흐르듯 생산되어 원자재 재고나 재공품이 거의 발생하지 않는 것은 제품별 배치(라인 생산방식)의 특징이다. 공정별 배치는 제품마다 작업 흐름이 달라지므로 오히려 재공품 재고가 많이 발생하는 편이다.

블록 안의 전달함수는 $G(s)=\dfrac{K}{1+Ts}$ 로, 분자는 상수이고 분모가 s에 대한 1차식인 형태다. 이런 요소를 1차 지연요소(1차 지연계)라고 한다. 여기서 K는 정상상태 이득, T는 시정수(time constant)다.
입력 R(s)가 계단 모양으로 변해도 출력 C(s)는 즉시 따라가지 못하고 $c(t)=K\left(1-e^{-t/T}\right)$ 처럼 지수적으로 서서히 목표값에 접근한다. 시간이 시정수 T만큼 지나면 최종값의 약 63.2%, 3T 정도면 약 95%에 이르며, T가 클수록 응답이 느려진다.
다른 요소와 비교하면 미분요소는 $G(s)=Ks$ 처럼 s가 분자에 오고, 2차 지연요소는 분모가 s2 항을 포함한 2차식이 되어 감쇠비에 따라 진동을 동반하는 응답을 보인다. 온도계·액위 탱크처럼 저장(용량) 요소가 하나뿐인 공정 대부분이 이 1차 지연으로 근사된다.

단일 루프 제어계는 하나의 오차 신호에 대해 하나의 출력을 내보내는 기본적인 제어동작으로, 비례제어, 적분제어, 미분제어(및 이들의 조합인 PID 제어)가 여기에 해당한다.
비율제어는 기준이 되는 다른 변수의 값에 일정한 비율을 곱해 목표값을 만들어 내는 제어로, 두 개 이상의 계통을 함께 다루기 때문에 캐스케이드 제어 등과 마찬가지로 단일 루프가 아닌 다중 루프(다변수) 제어로 분류된다.

싱크로, 레졸버, 포텐쇼미터는 모두 회전축의 각도 변위를 전기 신호로 변환해 검출하는 대표적인 각도 검출용 센서이다.
리드스위치는 자성체(영구자석)가 가까이 오면 내부 접점이 붙었다 떨어지는 자기 감응식 스위치로, 물체의 접근 유무를 검출하는 근접센서에 가까워 각도 검출용으로 쓰이지 않는다.

전압계의 측정 범위를 확대할 때 사용하는 배율기(multiplier)는 전압계에 걸리는 전압을 나누어 받도록 하기 위해 전압계와 직렬로 연결하는 고저항이다.
전류계의 측정 범위를 확대할 때 쓰는 분류기(shunt)가 전류계와 병렬로 연결되는 것과 대비되는 개념이므로 혼동하지 않아야 한다.

순시값의 제곱을 평균한 뒤 그 제곱근을 취한 값은 실효값(rms value)으로 정의되며, 교류 전압·전류의 크기를 나타낼 때 가장 널리 쓰인다.
파고값(최대값)은 파형에서 가장 큰 순간값을, 평균값은 순시값을 산술평균한 값을 의미하여 실효값과는 정의가 다르다.

소용량 농형 유도전동기는 기동전류가 정격전류의 4~6배에 이르더라도 전동기 자체의 용량이 작아 전원 설비에 큰 부담을 주지 않으므로, 별도의 기동 보조 장치 없이 정격전압을 그대로 가해 기동하는 전전압 기동(직입 기동) 방식을 사용한다.
Y-△ 기동, 리액터 기동, 2차 저항기동은 기동전류를 낮추기 위해 전압이나 저항을 조절하는 방식으로, 상대적으로 용량이 큰 전동기에 적용된다.

어떤 양을 수량으로 나타내려면 같은 종류의 양 가운데 기준이 되는 값이 필요한데, 이 비교의 기준이 되는 것이 단위이다.
측정은 단위를 이용해 양의 크기를 구하는 행위이고, 오차와 보정은 측정값과 참값의 차이 및 그 조정을 의미하는 개념으로 비교 기준 자체를 가리키지는 않는다.

피드백 제어는 출력(제어량)을 목표값과 지속적으로 비교하여 그 차이(오차)를 검출하고, 이를 바탕으로 제어 동작을 수정하는 구조이다. 따라서 목표값과 제어량을 비교하는 부분이 피드백 제어의 성립을 가능하게 하는 가장 핵심적인 요소이다.
신호 전송 장치, 안정도를 높이는 보상 요소, 제어대상에 부가되는 장치는 제어계를 구성하는 부속 요소이지만, 오차 검출 자체가 없으면 피드백이라는 개념이 성립하지 않는다.

일본식 트랜지스터 명칭에서 세 번째 글자는 극성과 용도를 나타내는데, C는 NPN형 고주파(소신호)용을 의미한다(참고로 A는 PNP 고주파용, B는 PNP 저주파용, D는 NPN 저주파(전력)용이다).
뒤에 붙는 등록번호나 hFE 등급을 나타내는 접미문자는 극성이나 주파수 특성을 바꾸지 않으므로, 해당 명칭은 npn 고주파 소신호용 트랜지스터로 분류된다.

그림은 왼쪽의 사각형 실린더에서 나온 로드가 링크(레버)를 거쳐 오른쪽 회전부를 돌리는 구동부 약도다. 위쪽에는 회전 방향을 나타내는 곡선 화살표가, 오른쪽 위에는 스템이 눌리는 방향을 나타내는 직선 화살표가 그려져 있다. 이처럼 피스톤과 실린더로 조작력을 만들어 내는 구동부가 실린더식이고, 여기에 복귀용 스프링을 갖춘 것이 실린더식 스프링형이다.
조절밸브 구동부는 힘을 만드는 방식으로 구분한다. 다이어프램식은 얇은 막 위아래의 압력차로 스템을 움직이므로 접시 모양의 넓은 막 상자로 그려지고 조작력과 스트로크가 비교적 작다. 실린더식은 피스톤 수압면적에 공기압을 걸어 큰 조작력과 긴 스트로크를 낼 수 있어 대구경·고차압 밸브나 회전형(버터플라이·볼) 밸브 구동에 유리하다.
스프링형은 한쪽에만 압력을 걸고 반대 방향은 스프링 힘으로 되돌리는 단동식이어서, 공기압이 끊기면 스프링이 밸브를 미리 정해 둔 안전 위치(전개 또는 전폐)로 보내는 페일세이프 기능을 갖는다. 스프링이 없는 스프링리스형(복동식)은 양쪽에 압력을 걸어 조작하므로 이 기능이 없고, 전동모터식·전동유압 서보식은 전기 신호로 모터나 서보밸브를 구동하는 방식이라 그림처럼 공압 실린더로 그려지지 않는다.

십진수 53을 2진수로 변환하면 $53=32+16+4+1$이므로 $110101_{(2)}$가 된다.
검산하면 $1\times2^5+1\times2^4+0\times2^3+1\times2^2+0\times2^1+1\times2^0=32+16+4+1=53$으로 일치한다.

Y(성형) 결선에서는 세 상 권선의 한쪽 끝이 중성점에 모이고 반대쪽 끝이 곧바로 선로에 이어진다. 즉 상 권선과 선로가 같은 경로에 직렬로 놓이므로 권선에 흐르는 전류가 그대로 선로로 나간다. 따라서 상전류와 선전류는 크기도 위상도 같아 $I_{P}=I_{1}$ 이 된다.
대신 √3 배 관계는 전압 쪽에서 나타난다. Y결선의 선간전압은 두 상전압의 벡터 차이므로 $V_{1}=\sqrt{3}\,V_{P}$ 이고, 선간전압이 상전압보다 위상이 30° 앞선다.
Δ(삼각) 결선은 정반대다. 선간전압과 상전압이 같고($V_{1}=V_{P}$) 선전류가 상전류의 √3 배($I_{1}=\sqrt{3}\,I_{P}$)가 된다. √2 는 실효값과 최대값 사이의 계수여서 결선 방식과는 아무 관계가 없다. 참고로 3상 전력은 결선에 관계없이 $P=\sqrt{3}\,V_{1}I_{1}\cos\theta$ 로 같은 식이 된다.

콘덴서에 저장된 에너지는 $W=\dfrac{1}{2}CV^2$으로 구하며, 저항에 연결해 완전히 방전시키면 이 에너지가 그대로 저항에서 열로 소모된다.
$C=1\ \mathrm{\mu F}=1\times10^{-6}\ \mathrm{F}$, $V=22000\ \mathrm{V}$를 대입하면 $W=\dfrac{1}{2}\times1\times10^{-6}\times(22000)^2=242\ \mathrm{J}$로 계산된다.

사람의 가청 주파수 범위를 넘어서는 높은 주파수의 음파를 발신하고 그 반사파를 검출해 거리나 존재 유무를 판별하는 센서가 초음파 센서이다.
온도 센서는 열을, 파이로 센서는 적외선(열복사)을, 스트레인게이지는 변형(응력)을 검출하는 센서로 음파를 이용하지 않는다.

2의 보수는 1의 보수(모든 비트 반전)를 구한 뒤 1을 더해 얻는다. 11001을 반전하면 00110이 되고, 여기에 1을 더하면 00111이 된다.
검산으로 원래 값과 2의 보수를 더하면 $11001+00111=100000$이 되어 하위 5비트가 모두 0이 되므로 계산이 맞다.

직류전동기의 속도는 계자자속과 전기자 회로 전압·저항에 따라 결정되므로, 전기자 회로의 저항을 조절하거나 계자자속을 조절(계자제어), 인가 전압을 조절하는 방식으로 속도를 제어한다.
극수제어는 고정자 권선의 극수를 바꾸어 동기속도를 계단적으로 바꾸는 방식으로, 회전자계를 이용하는 유도전동기(교류전동기)의 속도제어 방법이며 직류전동기에는 적용되지 않는다.

다이오드에 역방향 전압을 가했을 때 특정 전압(항복전압)에서 급격히 전류가 흐르는 항복 특성을 이용해 일정한 전압을 유지하도록 만든 다이오드가 제너 다이오드이며, 정전압 회로의 기준 소자로 널리 쓰인다.
정류 다이오드는 교류를 직류로 바꾸는 정류 작용에, 터널 다이오드는 초고속 스위칭에, 쇼트키 다이오드는 낮은 순방향 전압강하와 고속 스위칭 특성에 주로 활용되어 용도가 다르다.

그림의 회로는 전원 쪽에서 전류계(A)를 먼저 지난 다음, 그 뒤쪽 마디에서 전압계(V)가 부하와 나란히(병렬) 연결된 결선이다. 이 결선에서 전압계 지시값 E는 부하 양단 전압 그대로지만, 전류계 지시값 I 에는 부하로 가는 전류에 더해 전압계로 새어 흐르는 전류까지 포함된다.
전압계 내부저항으로 흐르는 전류는 (전압계 지시값) ÷ (전압계 내부저항)이므로, 실제 부하전류는 $I-\dfrac{E}{R_{v}}$ 이다. 따라서 부하전력은 $P=E\left(I-\dfrac{E}{R_{v}}\right)=EI-\dfrac{E^{2}}{R_{v}}$ 가 된다. 여기서 $R_{v}$ 는 전압계 내부저항이며, 겉보기 전력 EI 에서 전압계가 소비한 전력을 빼 주어야 참값이 된다는 뜻이다.
반대로 전압계를 전류계 바깥쪽(전원 쪽)에 연결하면 전류계 지시값은 부하전류와 같아지지만 전압계 지시값에 전류계의 전압강하가 섞이므로 $P=EI-I^{2}r$ 로 보정한다(r 은 전류계 내부저항). 부하저항이 작아 전류가 클 때는 전압계를 부하와 직접 병렬로 놓는 그림의 결선이, 부하저항이 커서 전류가 작을 때는 전압계를 바깥에 놓는 결선이 보정 오차가 작다.

타임 차트를 보면 출력 X는 A와 B가 동시에 H(1)인 구간에서만 H가 된다. A가 올라가 있어도 B가 내려가 있는 동안에는 X가 L로 떨어지고, B가 다시 올라가 두 입력이 겹치면 X도 다시 H가 되며, A가 내려가는 순간 X도 함께 L이 된다. 즉 A의 H 구간과 B의 H 구간이 겹치는 부분이 그대로 X 파형이다.
이 동작이 바로 AND 회로(논리곱)이며 논리식은 $X=A\cdot B$ 다. 유접점 회로로는 두 개의 a접점을 직렬로 이은 것과 같고, 진리표에서는 A=1이면서 B=1인 경우에만 출력이 1이 된다.
구분해 두면, OR 회로였다면 둘 중 하나만 H여도 출력이 H가 되어 X의 H 구간이 두 입력의 H 구간을 모두 덮었을 것이고, Exclusive-OR였다면 두 입력이 서로 다를 때만 H가 되어 겹치는 구간에서 오히려 L이 된다. Flip-Flop이라면 입력이 사라진 뒤에도 출력이 그대로 유지되는 기억 동작이 파형에 나타난다.

물체가 마찰 등으로 대전되었을 때 그 물체가 가지게 되는 전기의 양을 전하라고 하며, 단위는 쿨롱(C)을 사용한다.
전류는 전하가 이동하는 흐름의 크기를, 전압은 두 점 사이의 전위 차를, 저항은 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 개념으로 전하량 자체와는 구분된다.

올덤 커플링은 두 축이 서로 평행하면서 축 사이의 거리가 비교적 가까운 경우에, 중간 원판이 홈을 따라 미끄러지며 편심을 흡수해 회전동력을 전달하는 축이음이다.
고정 커플링은 두 축이 일직선으로 정확히 일치할 때, 유니버설 조인트는 두 축이 어느 각도로 교차할 때, 플렉시블 커플링은 축 사이에 약간의 각도·평행 오차가 있을 때 사용되어 적용 조건이 서로 다르다.

펌프의 상사법칙(친화법칙)에 따르면 유량은 회전수에 비례하고, 양정은 회전수의 제곱에 비례하며, 축동력은 회전수의 세제곱에 비례한다.
따라서 회전수를 바꾸면 양정은 $H_2=H_1\left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^2$의 관계로 변화한다.

리프트 체크 밸브는 밸브체(디스크)가 시트면에 대해 수직 방향으로 들어 올려졌다가 내려앉는 구조로, 유체가 정방향으로 흐를 때는 그 압력으로 밸브체가 들리고, 흐름이 멈추거나 역류가 시작되면 밸브체의 자중과 역방향 유체 압력에 의해 자동으로 시트에 내려앉아 역류를 차단한다.
스프링 부하형 체크 밸브는 스프링의 힘으로 밸브체를 닫으므로 자중과 유체 압력만으로 닫힌다는 설명과 맞지 않고, 코크형·흡입형이라는 명칭은 이러한 자중 폐쇄 구조의 체크 밸브를 가리키는 분류가 아니다.

키 홈(keyway)은 축에 끼우는 키가 축과 회전체 사이에서 정확히 동력을 전달할 수 있도록 축심과 평행하게 가공하는 것이 기본 원칙이다. 축심과 평행하지 않게 가공한다는 설명은 이 원칙에 어긋난다.
키는 축과 보스 사이에서 측면으로 힘을 받으므로 폭 치수의 정밀한 마무리가 중요하고, 응력집중을 줄이기 위해 모서리에는 작은 면 따내기를, 양 끝단에는 상대적으로 큰 면 따내기를 하는 것이 올바른 주의사항이다.

열박음(가열 끼워맞춤)은 구멍이 있는 부품을 가열해 팽창시킨 뒤, 식어서 다시 수축하기 전에 재빠르게 축에 끼워 넣는 작업이므로, 천천히 정확하게 조립한다는 설명은 실제 작업 요령과 맞지 않는다.
가열은 편심이나 뒤틀림을 막기 위해 둘레에서 중심으로 서서히 균일하게 진행하고, 조립 중에는 구멍 내경을 수시로 측정해 팽창량이 충분한지 확인하며, 조립 후 냉각 시에는 급랭에 의한 균열이나 잔류응력을 피하기 위해 서서히 식히는 것이 올바른 주의사항이다.

기어 감속기는 두 축의 상대적인 배치에 따라 평행축형, 교차축형, 어긋난축(엇갈림축)형으로 분류되는데, 두 축이 한 점에서 만나는 교차축 배치에는 베벨 기어 계열이 사용되며, 그중 잇줄이 곡선인 스파이럴 베벨 기어가 대표적이다.
스퍼 기어와 헬리컬 기어는 두 축이 평행한 평행축형에, 웜 기어는 두 축이 서로 만나지 않고 직각으로 엇갈리는 어긋난축형에 쓰이므로 교차축형으로 분류되지 않는다.

V벨트는 단면 크기에 따라 M, A, B, C, D, E의 6종류로 규격이 정해져 있으며, M에서 E로 갈수록 단면이 커지고 받을 수 있는 허용장력도 커진다. 따라서 A형은 가장 작은 M형 다음으로 단면이 작은 등급이어서, A 등급이 가장 큰 허용장력을 받을 수 있다는 설명은 옳지 않다.
반면 벨트의 단면 규격이 표준으로 제정되어 있다는 점, 허용장력의 크기에 따라 여러 종류로 구분된다는 점, 그리고 이음매 없는 고리 형태여서 현장에서 길이를 임의로 조정할 수 없고 여러 표준 길이로 생산·공급된다는 점은 모두 옳은 설명이다.

배관용 강관 등에 나사산을 절삭 가공할 때 사용하는 공구를 오스터라고 하며, 다이스를 파이프에 고정해 회전시켜 나사를 낸다.
파이프 벤더는 관을 구부리는 공구, 파이프 렌치는 관을 물려서 돌리거나 죄는 공구, 플레어링 툴 셋은 동관 등의 끝을 나팔 모양으로 넓히는 공구로 각각 용도가 다르다.

축 정렬(centering) 작업에서는 낮은 쪽 축의 기초볼트 부위에 라이너(심)를 끼워 넣어 낮은 쪽을 높은 쪽 축 높이에 맞추어 올리는 것이 기본 원칙이며, 이미 높은 쪽에 라이너를 추가로 삽입한다는 설명은 정렬의 목적과 맞지 않는다.
심의 개수는 최소화하여 관리하기 쉽게 하고, 심을 넣을 부위의 페인트나 녹은 반드시 제거해 접촉면을 깨끗이 하며, 측정 시에는 커플링을 실제 회전방향과 같은 방향으로 돌려가며 값을 읽는 것이 올바른 정렬 요령이다.

냉각 인발로 제작되는 이음매 없는 관 중에서, 값이 비싸고 고온 강도는 약하지만 내식성과 굴곡성이 우수하며 전기·열전도성이 뛰어나 열교환기용 관, 압력계용 배관, 급유관 등에 널리 쓰이는 것은 동관이다.
강관은 상대적으로 저렴하고 고온 강도가 높은 편이며, 가스관과 주철관은 각각 가스 수송이나 매설 배관 등 다른 용도에 주로 사용되어 이 설명과는 특성이 다르다.

송풍기 기동 후 베어링 온도가 급격히 올라가는 경우에는 윤활유가 적정하게 공급되고 있는지, 미끄럼 베어링이라면 오일링이 정상적으로 회전하며 윤활유를 끌어올리고 있는지, 그리고 베어링 케이스 자유측 커버가 베어링 외륜을 눌러 마찰을 일으키고 있지는 않은지를 점검한다.
한랭 기상 조건에서 냉각수의 동결 여부를 점검하는 것은 겨울철 동파를 예방하기 위한 별도의 관리 항목으로, 기동 직후 베어링 온도가 급상승하는 원인을 찾는 점검 항목과는 성격이 다르다.

웜 기어는 두 축이 서로 직각을 이루지만 한 점에서 만나지 않고 어긋나 있는 배치에 사용되며, 웜의 줄 수를 적게 하고 웜휠의 잇수를 많게 하면 한 쌍만으로도 매우 큰 감속비를 얻을 수 있다.
다만 웜과 웜휠 사이의 접촉이 구름이 아닌 미끄럼 위주로 이루어져 마찰 손실이 크기 때문에, 동력 전달 효율은 베벨 기어나 헬리컬 기어 등 다른 기어에 비해 낮은 편이다.

원주면에 얕은 홈이 파인 원판형 회전체(임펠러)를 케이싱 속에서 고속으로 회전시켜, 그 표면과 접촉하는 유체에 유체 마찰(점성 마찰)로 압력에너지를 전달해 송출하는 펌프를 마찰펌프라 한다.
수격펌프는 유체의 관성(수격작용)을 이용해 양수하는 방식이고, 분류펌프와 횡축펌프는 각각 다른 구조와 원리로 작동하는 펌프여서 원주면의 홈을 이용한 유체 마찰 방식과는 구별된다.

플레이트 팬은 평판 모양의 단순한 날개를 원판에 방사상으로 붙인 구조의 원심형 통풍기로, 형상이 간단하고 견고하여 마모성 분진이나 이물질이 섞인 기체를 다루는 데 적합하고 날개에 분진이 쌓이기 어려운 자기청소 작용을 가진다.
축류 팬은 날개가 축 방향으로 기체를 밀어내는 형식이라 원심형이 아니고, 실로코 팬은 다수의 짧은 전곡형 날개로 대풍량을 얻는 형식이며, 터보 팬은 후곡형 날개로 높은 효율을 얻는 형식이어서 날개 형상과 특성이 서로 다르다.

베인 펌프는 회전자(로터)의 홈에 삽입된 다수의 베인(날개)이 원심력이나 스프링력으로 벌어지며 케이싱 내벽에 밀착해 일정한 용적을 밀어내는 용적형 회전펌프로, 구조가 비교적 단순해 고장이 적고 유지보수가 쉬우며 대유량의 기름을 이송하는 유압 계통 등에 널리 사용된다.
수격펌프와 축류펌프는 유체의 관성이나 날개의 양력을 이용하는 비용적형 펌프이고, 벌류트 펌프는 원심력을 이용하는 원심펌프여서 용적형 회전펌프의 정의에 해당하지 않는다.

플랩 밸브는 관로 내에 힌지로 고정된 밸브판(플랩)이 유체 흐름 방향으로 열리고, 흐름이 멈추거나 역류하면 자중이나 유체 압력에 의해 닫히는 구조로, 유로를 개폐하는 스톱밸브나 역류를 막는 역지밸브(체크밸브)로 함께 활용된다.
게이트 밸브는 밸브판을 흐름과 직각 방향으로 밀어 올리거나 내려 개폐하고, 앵글 밸브는 유로를 직각으로 꺾으며 개폐하고, 리프트 밸브는 밸브체가 시트면에 수직으로 오르내리는 구조여서 힌지로 회전하는 플랩 방식과는 개폐 메커니즘이 다르다.

앵글 밸브는 유체 입구와 출구가 서로 직각을 이루도록 설계되어, 유로를 90도로 꺾으면서 동시에 흐름을 개폐할 수 있는 밸브이다.
체크 밸브는 역류만을 막는 것이 주된 기능이고, 슬루스(게이트) 밸브와 나비형(버터플라이) 밸브는 입구와 출구가 일직선상에 있는 배관에서 유로를 여닫는 용도로 주로 쓰여 흐름 방향을 직각으로 바꾸는 목적과는 차이가 있다.

축 고장의 원인은 크게 설계·재질 단계의 결함과 조립·정비 단계의 결함으로 나눌 수 있는데, 치수나 강도가 애초에 부족한 것은 설계나 제작(재질 선정) 단계에서 비롯되는 문제로, 조립이나 정비 과정에서 생기는 잘못이 아니다.
급유 불량, 휜 축의 무리한 사용, 끼워맞춤 불량은 모두 조립이나 일상 정비 과정에서 관리가 미흡할 때 발생하는 전형적인 원인에 해당한다.

전동기가 기동되지 않는 현상은 주로 전원 결상, 권선 단선이나 단락, 과부하, 베어링 고착 등 전기적·기계적 결함에서 비롯되며, 공진은 회전체의 고유진동수와 가진 주파수가 일치할 때 나타나는 진동 문제이므로 기동 불능의 직접적인 원인으로 연결되지 않는다.
과열은 과부하 운전, 진동은 베어링 손상, 절연불량은 코일 절연물의 열화와 각각 원인-현상 관계가 합리적으로 대응되는 조합이다.

오링(O-ring)을 정적 실(static seal)로 사용하면 설치 공간이 작고, 압력을 받을수록 홈과 상대면에 밀착되는 자기 밀봉 작용으로 실 효과가 크며, 단면이 원형이어서 접촉 면적이 작아 마찰이 적다는 장점이 있다.
또한 오링은 저압뿐 아니라 상당히 높은 압력에서도(필요하면 백업 링을 함께 사용하여) 쓸 수 있어 사용 압력 범위가 넓은 실이다.
따라서 저압이 작용하는 곳에 좋다는 설명은 오링의 사용 범위를 실제보다 좁게 한정한 것이어서, 정적 실로서 오링이 갖는 장점으로 보기 어렵다.