[설비보전산업기사 필기] 15년 3회차 기출문제 해설 페이지

그림은 관로 위에 마름모(다이아몬드)를 그리고 그 안 세로선에 위에서 아래로, 아래에서 위로 각각 중심을 향하는 화살표를 넣은 기호다. 공유압 기호에서 마름모는 열교환기를 뜻하고, 내부 화살표의 방향이 열이 드나드는 방향을 나타낸다. 화살표가 안쪽을 향하면 열이 유체로 들어온다는 의미이므로 이 기호는 가열기다.
같은 마름모라도 화살표가 바깥쪽을 향하면 유체의 열을 밖으로 버리는 냉각기이고, 안팎 양방향으로 그리면 데우기와 식히기를 모두 하는 온도조절기가 된다. 세 기호는 테두리 모양이 같고 화살표 방향만으로 구별되므로 방향을 반드시 확인해야 한다.
드레인 배출기(드레인 분리기)는 마름모 안에 점선과 아래쪽 배출 표시를 넣어 그리고 열 출입 화살표가 없어서 열교환기 계열과 구별된다. 공압 회로에서 가열기는 저온으로 작동유·공기의 점도가 높아지거나 응축수가 얼 우려가 있을 때 유체를 데우는 데 쓴다.

표준 대기압(1atm)은 760mmHg, 10.33mAq(수주), 1.033kgf/cm²와 같은 값으로 서로 환산되는 동일한 압력이다.
이를 SI 단위로 환산하면 약 1013.25hPa(=1013.25mbar)이며, 압력 단위 psi로는 약 14.7psi에 해당한다.
따라서 14.7이라는 수치 자체는 표준대기압과 관련이 있지만 그 단위가 mbar가 아니라 psi이므로, 제시된 값은 표준대기압을 올바르게 나타낸 것이 아니다.

오일 탱크(유압 탱크)의 주된 기능은 작동유를 저장하면서 운전 중 발생한 열을 방출하여 유온 상승을 완화하고, 기름 속에 섞인 기포를 분리하며 불순물을 가라앉혀 제거하는 것이다.
반면 유압 에너지를 축적하는 기능은 축압기(accumulator)의 역할이며, 오일 탱크 자체는 압력 에너지를 저장하는 장치가 아니다.
따라서 오일 탱크의 용도로 유압 에너지 축적을 드는 것은 적절하지 않다.

공유압 서비스 유닛(공기압 조정 유닛)은 압축공기 중의 이물질과 수분을 제거하는 필터를 가장 먼저 배치하고, 그 다음 압력을 일정하게 조절하는 압력조절기(레귤레이터)를 두며, 마지막으로 액추에이터의 원활한 작동을 위해 윤활유를 공급하는 윤활기(루브리케이터)를 배치한다.
이 순서는 오염물과 압력 변동을 먼저 처리한 뒤 깨끗하고 안정된 공기에 윤활유를 섞어주기 위한 배치이다.
필터보다 압력조절기를 먼저 두거나 윤활기를 앞쪽에 두는 순서는 이 원칙에 맞지 않는다.

피스톤형 축압기는 실린더 내부의 피스톤이 유실과 가스실을 나누는 구조로, 대용량 제작이 용이하고 형상이 간단하며 구성품이 적다는 장점이 있는 반면, 피스톤과 실린더 벽 사이의 미세한 틈을 통해 가스가 유실 쪽으로 침입할 우려가 있다는 단점을 함께 가진다.
축압기가 축적하는 것은 작동유가 갖는 압력 에너지, 즉 유압 에너지이며 가스실은 이를 저장하기 위한 스프링 역할을 할 뿐이다. 더구나 봉입 기체로는 공기를 쓰지 않고 기름과 만나도 발화 위험이 없는 질소 등 불활성 가스를 사용한다.
따라서 공기 에너지를 저장할 수 있다는 설명은 피스톤형 축압기의 특징으로 옳지 않다.

흡입되는 공기는 표준대기압(약 101.3kPa, 절대압력) 상태의 10m³이고, 압축기에서 700kPa로 압축한다고 했을 때 이 700kPa는 통상 계기압력이므로 절대압력으로 환산하면 약 101.3+700=801.3kPa이다.
온도 변화가 없다고 했으므로 보일의 법칙 $P_1 V_1 = P_2 V_2$을 적용하면, 압축 후 체적은 $V_2 = \dfrac{101.3 \times 10}{801.3} \approx 1.26\ \mathrm{m^3}$이 된다.
즉 압축 전 10m³였던 공기는 압축 후 약 1.26m³로 줄어든다.

KS B 0054(유압·공기압 도면 기호)에서 정사각형은 주로 제어기기, 유체 조정기기(필터·건조기 등), 전동기 이외의 원동기(엔진 등)를 나타내는 데 사용되는 기호 요소이다.
반면 실린더와 같은 액추에이터는 피스톤과 로드의 움직임을 표현해야 하므로 별도의 직사각형(장방형) 기호로 표시되며, 정사각형 기호의 용도에 해당하지 않는다.

유압 액추에이터의 속도는 단위 시간당 공급되는 작동유의 유량에 의해 결정되므로, 속도를 조절하려면 회로에 흐르는 유량을 제어하는 유량제어밸브를 사용한다.
압력제어밸브는 회로의 압력을 설정·제한하는 데, 방향제어밸브는 작동유의 흐름 방향을 전환하는 데 사용되며, 축압기는 유압 에너지를 저장·보충하는 장치로 속도 조절과는 직접적인 관련이 없다.

공유압 변환기(air-hydro converter)를 에어 하이드로 실린더와 함께 사용할 때는 내부에 공기와 기름의 경계면(유면)이 형성되므로, 이 경계면이 한쪽으로 치우치지 않고 안정적으로 유지되도록 수직으로 설치하는 것이 원칙이다.
수평이나 일정 각도로 기울여 설치하면 공기와 기름의 경계가 불안정해져 공기가 기름 쪽 회로로 혼입되거나 응답 특성이 불균일해질 수 있다.

유압 실린더는 실린더 튜브(몸체), 내부에서 압력을 받아 움직이는 피스톤, 양 끝을 막는 커버, 그리고 피스톤 로드 등으로 구성된다.
반면 스풀은 방향제어밸브 내부에서 유로를 전환하는 부품으로, 유압 실린더 자체를 구성하는 기본 부품이 아니다.

불 대수의 보수 법칙에서 어떤 변수와 그 보수를 OR하면 언제나 1이 된다. A가 0이면 그 보수가 1이고 A가 1이면 보수가 0이므로, 어느 경우든 둘 중 하나는 반드시 1이어서 합은 1이 되기 때문이다. 즉 $A+\overline{A}=1$ 이며, 이 값을 0으로 적은 식이 틀린 식이다.
나머지는 모두 성립한다. 변수와 그 보수를 AND하면 두 값이 동시에 1이 될 수 없으므로 $A\cdot\overline{A}=0$ 이고, 어떤 값이든 0과 곱하면 $A\cdot 0=0$, 1과 더하면 $A+1=1$ 이 된다.
헷갈리지 않으려면 AND(곱)에서는 0이, OR(합)에서는 1이 결과를 흡수한다고 기억하면 된다. 정리하면 A·0 = 0, A·1 = A, A+0 = A, A+1 = 1 이고, 보수끼리는 곱하면 0, 더하면 1이다.

설비 종합효율을 저해하는 6대 로스 중 정지로스는 설비가 완전히 멈춰 가동되지 못하는 시간에서 발생하는 손실로, 고장정지로스와 작업준비·조정로스가 여기에 해당한다.
순간정지로스·속도저하로스는 설비는 돌아가지만 정상 능력을 내지 못하는 성능로스에 속하고, 불량·수정로스와 초기유동관리 수율로스는 불량로스에 속하므로 정지로스와는 구분된다.

확산반사형(직접반사형) 광센서는 검출 대상물 표면에서 반사되어 되돌아오는 빛의 양으로 물체를 검출하므로, 수광부로 되돌아오는 빛이 많은 재질일수록 더 먼 거리까지 검출할 수 있다.
목재·면직물·폴리스틸렌 같은 재질은 표면에서 빛이 여러 방향으로 흩어져 되돌아오는 빛이 상대적으로 적지만, 금속은 광택 있는 표면에서 빛을 강하게 반사하므로 같은 감도 설정에서도 감지거리가 가장 길게 나온다.

솔레노이드 밸브에 전압이 정상적으로 걸려 있는데도 아마추어(플런저)가 작동하지 않는다면, 그 원인은 전자력 자체가 만들어지지 않거나 기계적으로 움직임이 막히는 경우로 좁혀진다. 코일 소손은 전자력이 발생하지 않는 원인이고, 아마추어 고착은 기계적으로 움직이지 못하는 원인이며, 전압이 너무 낮은 경우도 흡인력 부족으로 작동 불능을 일으킨다.
반면 실링 시트의 마모는 밸브가 닫힌 상태에서 기밀이 새는 누설 문제를 일으킬 뿐, 아마추어 자체가 전기적으로 작동하지 않는 현상과는 직접 관련이 없다.

포토 센서(광센서)는 발광부에서 나온 빛이 물체에 반사되거나 차단되는 것을 수광부로 검출하여 물체의 유무를 판별하며, 검출 시점을 이용해 속도나 위치결정에도 응용된다.
리드 스위치는 자기장에, 유도형 센서는 금속체의 자계 변화에, 용량형 센서는 정전용량 변화에 반응하는 방식으로 빛을 이용하는 방식과는 원리가 다르다.

되먹임 제어(피드백 제어)는 출력값을 목표값(입력)과 비교하여 그 오차를 줄이는 방향으로 동작하는 제어 방식이므로, 입력과 출력을 비교하는 장치(비교부)가 반드시 있어야 한다.
안정도나 응답속도를 좋게·나쁘게 만드는 요소는 제어계의 설계 목표나 결과일 뿐 되먹임 제어의 필수 구성요소는 아니며, 비교 기능이 없다면 애초에 피드백 루프 자체가 성립하지 않는다.

개회로(open loop) 제어는 출력을 입력 쪽으로 되먹임하지 않으므로, 외란이 결과에 미치는 영향이 적거나 그 영향을 미리 알고 보정할 수 있는 경우에 적합하다.
그러나 여러 개의 외란 변수가 동시에 존재하면 각 외란의 영향을 사전에 모두 예측·보정하기 어려워 출력이 목표값에서 크게 벗어날 위험이 있으므로, 이런 경우에는 출력을 감시하며 오차를 보정하는 피드백(폐회로) 제어가 필요하다.

그림은 두 고정 단자 위에 가동접점 막대가 떨어진 채 놓여 있고, 그 막대 아래쪽 가운데에 아래로 뾰족한 삼각형(낙하산) 모양의 지연 표시가 달린 기호다. 접점이 평상시 열려 있으므로 a접점이고, 지연 표시의 오목한(열린) 쪽이 위를 향하고 있어 위로 올라가는 움직임, 곧 복귀 동작이 늦어짐을 나타낸다. 그래서 이 기호는 한시복귀(off delay) 타이머의 a접점이다.
한시복귀 접점은 타이머가 여자되면 접점이 즉시 닫히고, 여자가 끊긴 뒤 설정 시간이 지나야 열린다. 반대로 한시동작(on delay) 접점은 여자된 뒤 설정 시간이 지나야 동작하고 여자가 끊기면 즉시 복귀하며, 기호에서는 지연 표시가 향하는 쪽이 서로 반대로 그려진다. a접점과 b접점은 가동접점 막대가 단자에서 떨어져 있는지(열림) 닿아 있는지(닫힘)로 구분한다.
현장에서 한시복귀 접점은 정지 지령 뒤에도 냉각팬이나 윤활유 펌프를 일정 시간 더 돌려 잔열·잔압을 처리하는 회로에 쓰이고, 한시동작 접점은 기동 후 정해진 시간이 지나면 다음 단계로 넘기는 순차 기동(Y-Δ 기동 등) 회로에 쓰인다.

8비트로 표현 가능한 디지털 값의 단계 수는 $2^{8} = 256$단계이다.
0~10V 범위를 256단계로 나누면 한 단계(최소 분해능)는 $\dfrac{10\,\mathrm{V}}{256} \approx 0.039\,\mathrm{V}$가 된다.
따라서 이 아날로그-디지털 변환 시스템이 표현할 수 있는 최소 전압 범위는 약 0.039V이다.

그림의 회로는 OR(≥1) 게이트 → AND(&) 게이트 순으로 이어지고, AND 게이트의 출력 X가 다시 OR 게이트의 다른 쪽 입력으로 되돌아오는 귀환(피드백) 구조다. STOP 신호는 부정 소자(사각형 안 1과 출력측 작은 원)를 거쳐 AND 게이트의 나머지 입력으로 들어간다.
STOP을 누르지 않은 상태에서는 부정 소자 출력이 1이므로 AND 게이트가 OR 게이트 출력을 그대로 통과시킨다. 이때 START를 순간적으로 누르면 OR 출력이 1이 되어 X=1이 되고, 이 X가 OR 게이트로 되먹임되므로 START에서 손을 떼도 OR 출력이 계속 1로 유지된다. 이것이 전형적인 자기유지(자기 홀딩) 회로다.
STOP을 누르면 부정 소자 출력이 0이 되어 AND 게이트가 차단되고 X=0이 된다. 동시에 귀환 신호도 끊기므로 STOP에서 손을 떼도 X는 0인 상태로 남는다. 결국 START를 한 번만 눌러도 STOP을 누르기 전까지 출력 X에 신호가 계속 존재한다. 귀환선이 없다면 누르는 동안에만 출력이 나오거나 펄스만 발생하지만, 이 회로는 귀환선이 있어 그렇지 않다.

보전용 자재는 설비의 고장이나 정비가 있을 때에만 소요되는 경우가 많아 소비 예측이 어렵고, 연간 사용 빈도가 적어 소비 속도가 느리며, 이 때문에 구입할 품목·수량·시기를 미리 계획하기 어렵고 결과적으로 불용(사장) 자재가 발생할 가능성도 높다는 특징을 가진다.
반면 보전용 자재는 교체하면서 떼어낸 부품을 수리·재생해 다시 투입하거나 예비품과 번갈아 사용하는 경우가 많아 순환성(회전) 자재의 성격이 강하다. 따라서 비순환성이 높다고 보는 것은 보전용 자재의 관리상 특징으로 맞지 않는다.

TPM의 자주보전 활동은 일반적으로 1단계 초기청소 → 2단계 발생원·곤란개소 대책 → 3단계 청소·급유 기준 작성 → 4단계 총점검 → 5단계 자주점검 → 6단계 정리정돈 → 7단계 자주관리 정착의 순서로 진행된다.
따라서 청소·급유 기준 작성과 실시는 2단계가 아니라 3단계에 해당하는 활동이며, 2단계의 본래 내용은 오염이나 청소·급유가 어려운 발생원과 곤란개소에 대한 대책 수립이다.

보전작업표준은 보전요원이 수행하는 각 보전작업의 방법과 절차를 표준화한 것으로, 수리에 걸리는 수리 표준시간, 작업 착수 전 준비에 걸리는 준비작업 표준시간, 분해하여 상태를 점검하는 분해검사 표준시간 등을 정하는 기준이 된다.
설비성능표준·설비점검표준·일상점검표준은 각각 설비가 갖추어야 할 성능이나 점검 항목·주기를 규정하는 표준으로, 보전작업의 소요 시간을 결정하는 표준과는 성격이 다르다.

제품별 배치(라인 배치)는 특정 제품의 가공·조립 순서에 따라 설비를 배열하는 방식으로, 공정이 단순화되어 직접 확인·관리가 쉽고 정체시간이 짧아 재공품이 적으며, 작업이 단순 반복되어 작업자 훈련이 쉽다는 장점이 있다.
반면 1회성 대규모 사업(조선, 대형 건설 등)에 주로 이용되는 배치는 제품(자재)이 고정된 위치에 있고 설비·인력이 이동하는 고정형(프로젝트형) 배치이므로, 이는 제품별 배치의 특징이 아니다.

보전작업 표준시간을 결정하는 대표적인 방법으로는 과거 경험에 의존하는 경험법, 과거 실적 데이터를 활용하는 실적자료법, 실제 작업을 관찰·분석하는 작업연구법(스톱워치법, PTS법 등)이 있다.
'실존법'은 이러한 표준시간 결정방법으로 통용되는 명칭이 아니므로, 표준시간 결정방법에 해당하지 않는다.

중화가는 석유 제품이 나타내는 산성 또는 알칼리성의 정도를 나타내는 값의 총칭으로, 산성 성분은 시료를 중화하는 데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 mg 수로, 알칼리 성분은 이에 대응하는 값으로 표시한다.
기름은 산화 조건에서 사용되는 동안 산성 생성물이 늘어나 중화가가 변하므로, 중화가는 사용 중 기름에 일어난 변화를 정량적으로 추적하는 척도로 쓰인다.
전산가는 산성 성분만을 대상으로 하는 값이어서 산성과 알칼리성을 함께 나타내는 척도로는 맞지 않고, 산화 안정도는 산화에 견디는 성질을, 혼화 안정도는 그리스를 반복해서 이겼을 때 주도가 얼마나 유지되는지를 나타내는 별개의 지표이다.

진동을 흡수·차단하는 패드에는 코르크, 스폰지 고무, 파이버 글라스(유리섬유) 등 탄성과 감쇠 성능을 가진 재료가 주로 쓰인다.
스프링은 그 자체로 우수한 방진 재료이지만, 금속 코일 형태의 독립된 방진 마운트(스프링 마운트)로 사용되는 것이 일반적이며, 패드(pad) 형태의 완충재로 분류되는 재료는 아니다.

구름베어링에 결함(내·외륜 손상, 볼/롤러 손상 등)이 발생하면 볼(롤러)이 결함부를 지날 때마다 짧은 충격이 반복적으로 발생한다.
이 충격은 축 회전수의 정수배가 아닌 비동기(non-synchronous) 성분으로 나타나며, 베어링 고유의 공진을 자극해 고주파 영역에서 피크를 만들고, 시간파형에서는 뾰족한 충격파형으로 관찰되는 것이 특징이다.
이는 불평형·축정렬불량 등에서 흔히 나타나는 회전주파수(1X)의 정수배(조화파) 성분이 뚜렷한 진동 특징과는 구분된다.

제시된 세 가지 특징 — 유사한 기계설비나 기능을 한 곳에 모아 배치하고, 주문마다 가공요건에 따라 필요한 작업장·부서를 찾아 이동하므로 작업흐름이 서로 다르고 혼잡하며, 단속생산·개별주문생산처럼 다품종 소량생산에 적합하다는 것 — 은 모두 공정별 배치(기능별 배치)의 정의에 해당한다.
공정별 배치는 선반은 선반끼리, 밀링은 밀링끼리 같은 기능의 설비를 한 구역에 모아 두는 방식이다. 제품마다 거치는 공정 순서가 달라도 대응할 수 있어 유연성이 높지만, 운반거리가 길어지고 공정 사이에 재공품이 쌓이며 일정관리가 복잡해지는 단점이 있다.
이와 대비되는 제품별 배치는 하나의 제품 흐름에 맞춰 설비를 공정 순서대로 일렬로 늘어놓아 소품종 대량생산에 쓰이므로 작업흐름이 단순하고 일정하다. 고정위치 배치는 선박·항공기처럼 제품이 한자리에 고정되고 설비와 작업자가 찾아가는 방식이며, 혼합형 배치는 이들을 조합한 것으로 제시된 특징과는 다르다.

보전 비용을 투입해 설비를 정상적으로 가동 가능한 안정된 상태로 유지하는 동안, 만약 그 비용과 시간을 다른 생산활동에 사용했다면 얻을 수 있었던 이익을 포기하게 되는데, 이처럼 특정 선택으로 인해 포기해야 하는 다른 대안의 가치를 기회원가(기회비용)라 한다.
보전을 위해 설비를 멈추거나 자원을 투입하는 동안 발생하는 생산손실은 실제로 지출된 비용이 아니라 놓친 이익의 성격을 가지므로 매몰손실이나 차액손실과는 개념이 다르다.

1자유도 진동계의 고유 진동수는 $f_n = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$로 나타나며, 질량 $m$이 일정한 상태에서 강성 $k$가 커지면 근호 안의 값이 커지므로 고유 주파수도 증가한다.
즉 시스템이 더 뻣뻣해질수록(강성이 커질수록) 더 높은 주파수에서 공진하게 된다.

설비진단기술은 진동·소음·온도 등 다양한 계측 데이터를 활용해 설비의 현재 상태를 정량적으로 관측하고, 그 열화 진행이나 고장 시점을 예측하는 기술을 말한다.
설비를 교정하거나 경제성을 평가하거나 투자 여부를 결정하는 것은 진단 결과를 활용한 후속 조치나 별개의 관리 활동이지, 진단기술 자체의 정의는 아니다.

반사(리액티브) 소음기는 내부에 하나 이상의 챔버(공동)와 관로를 두어, 입사된 소음 에너지의 일부를 이 구조에서 반사시켜 되돌아오는 파와 간섭을 일으킴으로써 소멸시키는 방식으로 작동한다.
이는 흡음재를 이용해 음에너지를 열로 흡수하는 흡음식 소음기나, 진동 자체를 저감하는 흡진식 소음기와는 소음 저감 원리가 다르다.

집중보전은 보전요원과 보전용 설비·공구를 중앙 한 곳에 모아 운영하는 방식으로, 인력과 장비를 한꺼번에 투입할 수 있어 긴급작업·고장·신규 작업을 신속히 처리할 수 있고, 보전요원을 모아 교육·훈련하기 쉬우며, 보전요원이 생산작업에 대해 생산요원보다 우선권을 갖도록(생산 우선이 아닌 보전 우선으로) 운영되는 것이 특징이다.
다만 보전요원이 각 생산현장이 아니라 중앙 조직에 소속되어 있으므로 생산요원에게 수시로 쉽게 접근하기는 오히려 어렵다. 이는 현장별로 보전요원을 배치하는 지역보전(부문보전)에서 더 잘 확보되는 특성이므로 집중보전의 특징이라 할 수 없다.

순환급유법은 한 번 사용된 윤활유가 다시 저장소(오일 팬 등)로 돌아와 반복적으로 순환·재사용되는 방식으로, 기어박스 등에서 회전체가 오일을 튀겨 올려 급유하는 비말 급유법이 대표적인 예이다.
반면 수 급유법(손으로 직접 급유), 적하 급유법(방울방울 떨어뜨림), 사이펀 급유법은 공급된 기름이 순환 없이 한 번 사용되고 소모되는 비순환(단속) 급유법에 속한다.

설비관리는 설비의 고장을 줄이고 가동률과 성능을 최대한 끌어올려 기업의 생산성을 향상시키는 것을 궁극적인 목표로 삼는다.
손실 감소나 품질 향상은 이를 위한 세부적인 수단·활동에 해당하고, 이윤 극대화는 기업 경영 전체의 목표이지 설비관리 자체의 고유한 목표라 하기는 어렵다.

음파가 진행하다가 장애물을 만나면 그 가장자리를 돌아 장애물 뒤쪽 그늘진 공간까지 퍼져나가는 현상을 회절(diffraction)이라 한다.
간섭은 두 개 이상의 음파가 만나 세기가 강해지거나 약해지는 현상이고, 굴절은 매질의 변화로 음의 진행 방향이 꺾이는 현상이며, 확산은 음이 여러 방향으로 고르게 퍼지는 현상으로 회절과는 구분된다.

설비관리를 통한 고장 분석의 목적은 흔히 경제성 향상(비용 절감), 신뢰성 향상(고장을 줄여 오래 정상 작동), 보전성 향상(고장 발생 시 휴지시간 단축)의 세 축으로 계획·추진된다.
설비의 가동률(유용성)은 이러한 신뢰성과 보전성이 결합되어 나타나는 결과 지표에 가까우며, 최소 비용으로 최대 효율을 얻기 위해 별도로 계획·추진하는 독립적인 목적 항목으로 다루어지지는 않는다.

주파수, 진폭, 위상이 모두 같은 두 진동 파형을 합성하면 두 파형은 항상 같은 순간에 같은 부호로 겹치는 보강간섭 상태가 되므로, 주파수와 위상은 원래 파형과 동일하게 유지되면서 진폭만 2배로 커진다.
주파수 자체가 배가되거나 위상이 변화하는 것은 서로 조건이 다른 파형(위상이 다르거나 주파수가 다른 경우)을 합성할 때 나타나는 결과이지, 조건이 동일한 두 파형을 더한 경우의 결과는 아니다.

정현파(사인파)의 평균값은 반주기 동안의 순시값을 산술평균한 값으로, 최댓값(피크값)에 대해 $\dfrac{2}{\pi}$ 배가 된다는 것이 정현파 교류의 기본 성질이다.
이는 실효값이 피크값의 $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$ 배가 되는 관계와는 별개의 식으로, 파형률(실효값/평균값)이나 파고율(피크값/실효값)을 구할 때 함께 사용된다.

전압 폴로워(voltage follower)는 출력을 반전 입력단에 그대로 되먹임하여 전압이득이 거의 1이 되도록 만든 회로로, 입력 임피던스는 매우 크고 출력 임피던스는 매우 작아 임피던스 변환(버퍼) 용도로 널리 쓰인다.
신호가 위상 반전 없이 그대로 전달되는 구조이므로, 전압 폴로워는 반전 증폭기가 아니라 비반전 증폭기의 한 형태이다.

열전대는 두 금속의 접합부에서 발생하는 열기전력을 이용하는 온도 센서로, 백금로듐-백금, 크로멜-알루멜, 철-콘스탄탄 조합이 표준화된 대표적인 열전대로 널리 사용된다.
구리와 알루멜의 조합은 표준 열전대 형식에 속하지 않아 실제 계측 현장에서 거의 사용되지 않는다.

보어 원자 모형에서 각 전자껍질에 들어갈 수 있는 최대 전자 수는 $2n^2$으로 주어지며, 여기서 $n$은 주양자수이다.
K각(n=1)은 2개, L각(n=2)은 8개인 것과 같은 방식으로 M각은 n=3이므로 $2\times 3^2=18$, 즉 18개의 전자를 수용할 수 있다.

운전 중인 전동기의 3상 중 2상의 접속을 바꾸어 역회전 방향의 토크를 발생시켜 급제동하는 방식을 플러깅(역상)제동이라 하며, 큰 제동력이 필요한 기계의 급정지에 이용된다.
회생제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 에너지를 전원 측으로 되돌리는 방식이고, 다이나믹제동은 전기자를 저항에 접속해 운동에너지를 열로 소비시키는 방식이며, 와류제동은 맴돌이전류에 의한 방식으로, 모두 역접속을 이용하는 급정지 방식과는 원리가 다르다.

순시값이 $v = 311 \sin(2\pi \times 60t)$ 형태로 주어지면, 계수 311이 바로 정현파의 최댓값(피크값) $V_m$이다.
정현파의 실효값은 최댓값을 $\sqrt{2}$로 나눈 값이므로 $V_{rms} = \dfrac{311}{\sqrt{2}} \approx 220\ \mathrm{V}$가 되며, 이는 표준 상용 전압인 220V 계통과 일치한다.

변환기(트랜스듀서)의 노이즈 대책으로는 케이블에 실드를 씌워 외부 전자기 잡음을 차단하는 방법, 신호선을 접지하여 전위를 안정시키는 방법, 특정 주파수 성분을 걸러내는 필터를 사용하는 방법 등이 대표적이다.
반대로 비접지 상태로 두면 부유 전위나 유도 노이즈가 그대로 신호에 실릴 수 있어 오히려 노이즈에 취약해지므로 노이즈 대책이라 할 수 없다.

정격 100V, 20W 전구의 저항은 $R = \dfrac{V^2}{P} = \dfrac{100^2}{20} = 500\ \Omega$으로 일정하다고 보고 계산한다.
이 저항에 50V를 인가하면 소비 전력은 $P' = \dfrac{V'^2}{R} = \dfrac{50^2}{500} = 5\ \mathrm{W}$가 되어, 정격 전압의 절반을 인가하면 전력은 정격의 4분의 1로 줄어든다.

계측계는 기능적으로 물리량을 감지하는 검출부, 신호를 먼 곳까지 보내는 전송부, 신호를 받아 지시·기록하는 수신(지시)부로 크게 나눌 수 있다.
이 세 가지는 측정·전달·표시라는 계측의 기본 흐름을 이루는 요소이며, 조작기는 제어계에서 최종적으로 조작량을 가하는 요소로 계측계의 기능적 분류에는 포함되지 않는다.

3상 유도전동기의 속도는 $N = \dfrac{120f}{P}(1-s)$로 나타나며, 이 식에 따라 주파수 제어, 극수 변환, 권선형 전동기의 2차 저항 조정(비례추이)이 대표적인 속도제어법으로 쓰인다.
계자제어는 직류전동기에서 계자 자속을 조정해 속도를 바꾸는 방식으로, 회전자계에 의해 회전하는 유도전동기의 속도제어법에는 해당하지 않는다.

방사선식 액면계 중 특정 높이에서의 액위 유무만을 감시하여 두 위치(상한·하한 등)를 검출하는 용도로는 정점 감시형이 적합하며, 방사선원과 검출기를 정해진 높이에 고정 설치해 그 위치에서의 액면 통과 여부를 판별한다.
추종형은 액면의 위치를 따라 검출기가 연속적으로 이동하며 액위를 연속 측정하는 방식으로, 2위치 검출보다는 연속적인 레벨 측정에 사용된다.

그림은 단자 A와 B 사이에 커패시터 C1(위쪽 가지)과 C2(아래쪽 가지)가 나란히 놓인 병렬 접속이다. 두 커패시터의 양단에 걸리는 전압이 A-B 사이 전압으로 서로 같다는 것이 병렬의 특징이다.
양단 전압을 V라 하면 각각에 저장되는 전하는 Q1=C1V, Q2=C2V이고 전체 전하는 Q=Q1+Q2=(C1+C2)V이다. 합성 정전용량은 Q/V이므로 CAB = C1 + C2, 즉 병렬에서는 단순 합이 된다.
참고로 두 커패시터를 직렬로 이었을 때가 C1C2/(C1+C2) 형태의 곱/합 꼴이 되고, 1/(C1+C2)는 정전용량의 차원조차 맞지 않는 식이다. 저항과 반대로 커패시터는 병렬에서 합, 직렬에서 곱/합이라는 점을 기억하면 혼동을 피할 수 있다.

불순물 반도체는 진성 반도체에 미량의 불순물을 첨가하여 다수 캐리어를 만든 것으로, 자유전자를 다수 캐리어로 갖는 N형과 정공을 다수 캐리어로 갖는 P형으로 나뉜다.
N형에 첨가하는 불순물은 전자를 내주는 도너, P형에 첨가하는 불순물은 전자를 받아들이는 억셉터이며, 진성 반도체는 자유전자와 정공의 수가 서로 같다는 점에서 다른 설명들과 구별된다.

대칭 3상 교류란 크기가 같은 세 개의 기전력(또는 전류)이 서로 $120^\circ$씩 위상차를 두고 발생하는 교류를 말하며, 이 조건을 만족해야 각 상의 전력이 균등하게 분배되고 중성점 전위가 평형을 이룬다.
세 상의 크기가 서로 다르거나 위상차가 $120^\circ$가 아닌 경우는 불평형 또는 비대칭 3상 교류에 해당한다.

그림의 연산증폭기는 반전 입력(−)이 접지에 직접 연결되어 있고 신호 Vi는 비반전 입력(+)으로 들어가며, 출력 Vo에서 입력 쪽으로 되돌아오는 귀환 경로가 전혀 없다. 즉 개루프(open loop) 상태로 동작한다.
연산증폭기의 개루프 이득은 수만~수십만 배로 매우 크기 때문에 두 입력 사이의 아주 작은 전위차만으로도 출력이 포화된다. 여기서는 기준이 접지(0V)이므로 Vi가 0V보다 크면 출력이 +쪽으로, 작으면 −쪽으로 포화한다. 이렇게 입력을 기준전압과 견주어 크고 작음을 판정하는 회로가 비교기다.
전압폴로어라면 출력이 반전 입력에 직접 연결되어 Vo=Vi가 되어야 하고, 미분기라면 입력에 커패시터와 귀환저항이 있어야 하며, 전압-전류변환기도 부하와 귀환 요소가 필요하다. 이 그림에는 그런 귀환 소자가 하나도 없으므로 이들 회로에는 해당하지 않는다.

연산증폭기(OP 앰프)는 +, - 두 개의 전원 단자를 가지며 일반적으로 $\pm 15\mathrm{V}$ 정도의 전원을 사용하고, 두 개의 입력단(반전·비반전)과 한 개의 출력단으로 구성된다.
표기상 비반전 입력은 (+) 기호로, 반전 입력은 (-) 기호로 나타내는 것이 일반적이므로, 비반전 입력을 (-)로 표기한다는 설명은 잘못된 것이다.

그림의 기호는 두 접속 단자를 잇는 접점 막대가 단자에 붙어 있는(닫혀 있는) 상태로 그려져 있다. 평상시 닫혀 있다가 동작하면 열리는 접점이므로 b접점(브레이크 접점, NC)이다.
접점 막대 가운데에 붙은 별표(✱) 모양의 표시가 이 기호의 핵심으로, 한 번 동작한 뒤 스스로 원상태로 돌아가지 않고 사람이 복귀 조작을 해야 되돌아오는 수동복귀를 뜻한다. 열동형 과전류계전기 접점처럼 고장 원인을 확인한 뒤 사람이 복귀시켜야 하는 곳에 쓰인다.
같은 b접점이라도 누름버튼처럼 손을 떼면 저절로 돌아오는 것은 조작부에 누름버튼 표시를 붙여 수동조작 자동복귀로 나타내고, 전자접촉기나 보조계전기의 접점은 별표 없이 해당 기기의 문자기호를 함께 적어 구분한다.

실리콘(Si)을 이용한 P형과 N형 반도체의 접합면에서는 반송자가 서로 확산해 소멸하면서 공핍층이 형성되고, 이때 발생하는 내부 전위차(장벽전위)는 실리콘의 경우 약 $0.7\ \mathrm{V}$ 정도로 알려져 있다.
참고로 게르마늄(Ge)의 경우는 이보다 낮은 약 0.3V 수준으로, 접합 전위차는 반도체 재료에 따라 달라진다.

측정 방법 중 보상법은 피측정량을 직접 측정하는 대신, 이미 크기를 알고 있는 기지량을 이용해 피측정량과 평형시키고 그 차이(잔여분)만을 측정함으로써 피측정량을 산출하는 방법이다.
편위법은 지시계 바늘의 편위량으로 직접 값을 읽는 방식, 영위법은 두 양을 완전히 평형시켜 편차가 0이 되도록 하는 방식, 치환법은 기준량으로 피측정량을 치환해 비교하는 방식으로 각각 원리가 구분된다.

유도전동기의 슬립은 $s = \dfrac{N_s - N}{N_s}\times 100$으로 정의되며, 동기속도 $N_s$와 회전자 실제 회전수 $N$의 차이를 동기속도에 대한 비율로 나타낸 값이다.
주어진 값을 대입하면 $s = \dfrac{1800-1728}{1800}\times 100 = 4\%$가 되어, 이 전동기는 약 4%의 슬립으로 운전하고 있음을 알 수 있다.

부르동관, 벨로즈, 다이어프램은 모두 압력에 의한 탄성 변형(변위)을 이용해 압력을 검출하는 대표적인 탄성식 압력계 소자이다.
서미스터는 온도 변화에 따라 저항값이 크게 변하는 온도 검출용 반도체 소자로, 압력 검출과는 직접적인 관계가 없다.

플랜지 이음은 관 끝에 원판형 플랜지를 부착하고 볼트로 체결하는 방식으로, 관경이 크고 내압이 높은 배관에서도 견고하게 사용할 수 있으며 볼트를 풀기만 하면 되므로 분해·조립이 간편하다.
나사이음은 비교적 관경이 작고 압력이 낮은 배관에, 용접이음은 영구적 접합에 적합해 분해가 어렵고, 턱걸이이음은 관 끝을 소켓에 끼워 넣고 밀봉재로 채워 접합하는 방식이라 높은 내압이나 반복적인 분해·조립에는 적합하지 않다는 점에서 플랜지 이음과 구분된다.

다이얼게이지(인디케이터)는 접촉식으로 미소 변위를 측정하는 계측기이므로, 측정 대상이나 기준면이 바뀔 때마다 접촉 상태와 오차가 달라질 수 있다.
따라서 정확한 측정을 위해서는 하루에 한 번이나 처음 한 번만 영점을 맞추는 것이 아니라 매 측정을 시작하기 전에 기준면에서 “0”점을 다시 맞추는 것이 원칙이다.

펌프의 공동현상(캐비테이션)을 방지하려면 유효흡입양정(NPSH)을 충분히 확보해야 하며, 이를 위해 양흡입 펌프를 사용하거나 펌프 회전수를 낮추고, 펌프 설치 높이를 낮추어 흡입 양정을 작게 하는 방법이 사용된다.
흡입 관로 쪽에서 밸브 등으로 유량을 조절하면 흡입 측 손실수두가 늘어나 오히려 공동현상을 유발하기 쉬우므로, 유량 조절은 흡입 측이 아니라 토출 측에서 하는 것이 원칙이다.

사이런트 체인(silent chain)은 링크 플레이트가 스프로킷 이와 삼각형(V자) 모양으로 맞물리는 구조로, 물림이 원활하고 소음과 진동이 적어 정숙 운전이 가능하지만 부품 형상이 복잡해 제작이 어렵고 무거우며 가격이 비싸다는 단점이 있다.
부시 체인이나 롤러 체인은 상대적으로 구조가 단순하고 저렴하지만 사이런트 체인만큼의 정숙성은 얻기 어렵다.

스코어링(scoring)은 기어 이 사이의 유막이 국부적으로 파괴되어 금속끼리 직접 접촉·융착하면서 표면이 긁히는 손상으로, 급유량 부족이나 윤활유의 점도 부족, 기어 재질의 내압성능 부족 등 윤활 상태와 관련된 요인이 주된 원인이다.
충격이나 과도한 하중은 순간적인 접촉 응력을 높여 피팅이나 파손을 유발하는 원인에 가까우며, 유막 파괴에 의한 스코어링의 직접적인 원인과는 거리가 있다.

체크밸브(역지밸브)는 밸브 디스크 자체의 무게와 유체의 흐름 압력에 의해 열리고, 유체가 역류하려 하면 양면의 압력차에 의해 디스크가 자동으로 닫혀 역류를 방지하는 밸브이다.
게이트 밸브는 유로를 완전히 열거나 닫는 차단용, 다이어프램 밸브는 격막으로 유로를 막는 방식, 감압밸브는 하류 압력을 낮추는 용도로 사용되어 체크밸브와 목적이 다르다.

액상 개스킷은 접합면의 수분·기름·이물질을 깨끗이 제거한 뒤, 얇고 균일한 두께로 도포해야 밀봉 성능이 균일하게 발휘된다.
액상 개스킷은 접착 대상과 사용 조건에 따라 저온에서 고온까지 폭넓은 온도 범위에서 사용할 수 있도록 만들어지므로, 사용 가능한 온도 범위를 좁은 상온 구간으로 국한하는 설명은 실제와 맞지 않는다.

V벨트는 풀리(시브) 홈의 양쪽 경사면과 벨트의 옆면이 밀착되어 힘을 전달하는 구조이므로, 벨트가 정상적으로 걸려 있다면 벨트의 아랫면은 풀리 홈의 바닥과 닿지 않아야 한다.
만약 벨트 아랫면이 홈 바닥에 닿는다면 이는 벨트가 과도하게 마모되었거나 홈에 비해 벨트가 헐거워진 상태를 의미하며, 정상적인 정비 기준과는 어긋난다.

평행축형 감속기는 입력축과 출력축이 서로 나란한 형식으로, 스퍼 기어 감속기, 헬리컬 기어 감속기, 더블 헬리컬 기어 감속기가 대표적이다.
웜 기어 감속기는 웜과 웜휠의 두 축이 나란하지 않고 서로 직각 방향으로 어긋나게 배치되는 구조이므로 평행축형이 아니라 직교축형 감속기로 분류된다.

원심펌프는 회전하는 임펠러의 원심력으로 유체에 에너지를 전달하는 펌프로, 대표적으로 와권(볼류트) 형태의 케이싱을 갖는 벌류트 펌프가 이에 해당한다.
기어 펌프, 플런저 펌프, 다이아프램 펌프는 일정한 용적 공간에 유체를 가두었다가 밀어내는 용적형 펌프로, 원심펌프와는 작동 원리가 다르다.

송풍기 운전 중 압축열이나 고온 가스로 인해 축 온도가 상승하면 축은 길이 방향으로 열팽창하려 하므로, 이를 무리하게 구속하면 베어링이나 축계에 과대한 응력이 걸릴 수 있다.
따라서 한쪽 베어링은 고정하고 반대쪽은 미끄러질 수 있도록 하여 축이 전동기 반대 방향으로 자유롭게 신장되도록 함으로써 커플링부 정렬에 미치는 영향을 줄이는 것이 올바른 대책이다.

유체 커플링은 원동축에 연결된 펌프 임펠러가 작동유(오일)를 통해 종동축의 터빈 임펠러로 동력을 전달하는 방식으로, 기계적으로 직접 연결되지 않아 진동과 충격을 유체가 흡수해 완충 작용을 한다.
이 때문에 원활한 동력 전달과 축 정렬의 여유가 필요한 자동차 변속기, 선박 추진축 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용된다.

짐 크로(jim crow)는 지렛대 원리를 이용해 구부러진 축이나 봉재를 눌러 펴는 데 사용하는 교정용 공구로, 500rpm 이하의 비교적 저속으로 사용되던 축이 휘었을 때 이를 바로잡는 정비 작업에 쓰인다.
토크렌치는 볼트 체결력을 관리하는 공구, 임팩트렌치는 볼트를 빠르게 체결·해체하는 공구, 스크류 익스트랙터는 부러진 나사를 뽑아내는 공구로 각각 축 교정과는 용도가 다르다.

슬루스 밸브(게이트 밸브)는 게이트 모양의 디스크를 유로에 수직으로 오르내려 개폐하는 구조로, 완전히 열렸을 때 유체 흐름을 막는 부분이 거의 없어 전개 시 손실수두가 매우 작고 닫았을 때는 차단성이 우수하다.
이러한 특성 때문에 유량 조절보다는 완전 개폐용으로 펌프 흡입 측과 같이 낮은 압력손실이 요구되는 배관에 주로 사용된다.

윤활 부족으로 인한 마찰 증가, 베어링 조립 불량, 체인·벨트의 과도한 장력, 커플링 중심맞춤 불량이나 적정 틈새 부족으로 인한 추력 발생 등은 모두 회전 부위의 마찰과 기계적 저항을 증가시키는 요인이다.
이러한 요인들이 겹치면 전동기 내부에서 발생하는 열이 정상 범위를 넘어서게 되어 전동기 고장 현상으로는 과열이 나타난다.

원심펌프의 병렬운전은 두 대 이상의 펌프를 같은 배관계에 나란히 연결해 운전하는 방식으로, 양정은 비교적 일정하게 유지하면서 전체 송출 유량을 필요에 따라 늘리거나 줄이기에 유리하다.
따라서 사용처의 송출유량 변동 폭이 큰 경우 가동 대수를 조절해 유량 변화에 대응할 수 있는 병렬운전이 적합하며, 양정 변화가 큰 경우에는 직렬운전이 더 유리하다.

백래시는 맞물린 기어 이 사이에 의도적으로 두는 미세한 틈새로, 기어의 가공 치수 오차를 흡수하고 윤활유가 이 사이에 유막을 형성할 공간을 확보하며, 운전 중 발열에 의한 열팽창으로 중심거리가 변하더라도 이가 서로 물려 걸리지 않도록 하기 위해 필요하다.
언더컷은 기어 절삭 가공 시 이뿌리가 깎여 나가는 현상으로, 전위 기어 가공이나 잇수 설계로 방지하는 것이지 백래시를 두는 목적과는 관련이 없다.

이 펌프는 무동력 펌프로, 비교적 저낙차의 물을 긴 관로로 흘려보내다가 급격히 멈출 때 발생하는 관성(수격) 작용을 이용해 물의 일부를 원래 높이보다 높은 곳으로 끌어올린다. 별도의 동력원 없이 물 자체의 운동에너지를 이용한다는 점이 핵심 특징이다.
마찰펌프나 분류펌프는 유체의 마찰력이나 분사류를 이용하는 방식이고, 기포펌프는 압축공기를 불어넣어 물을 밀어올리는 방식으로 각각 작동 원리가 다르다.

축이나 커플링이 진원(眞圓)에서 얼마나 벗어났는지, 즉 회전 시 흔들리는 정도를 확인하려면 흔들림 공차(Run out)를 측정한다. 축을 회전시키면서 다이얼 게이지 등으로 표면 변위를 읽어 진원도 편차를 파악하는 방법이다.
커플링 면 갭 측정은 축 방향의 간격(축의 평행·각도 정렬) 확인에 쓰이고, 소프트 풋 측정은 설치 시 베이스와 발(foot) 사이의 뜬 상태를 확인하는 것으로 진원도 확인과는 목적이 다르다.

금속실(metallic seal)은 내열성이 뛰어나 고온을 유지하는 장치에 사용되지만, 다른 실 방식에 비해 유밀(기밀) 성능은 상대적으로 떨어진다. 이 때문에 완전 밀봉보다는 이물질을 긁어내는 와이퍼(wiper)형으로 많이 활용된다.
스프링 실이나 기계적 실은 접촉면을 스프링 등의 힘으로 밀착시켜 상대적으로 높은 밀봉성을 확보하는 방식이어서 고온 환경의 와이퍼 용도와는 거리가 있다.