[설비보전산업기사 필기] 15년 2회차 기출문제 해설 페이지

그림은 전동기(M)로 구동되는 펌프 한 대가 탱크에서 여과기를 거쳐 기름을 빨아올려, 방향제어밸브가 포함된 관로를 통해 유압모터 한 대를 돌리는 구성이다. 관로에는 압력을 설정값으로 제한하는 릴리프 밸브가 붙어 있고 압력계로 회로압을 감시한다.
유압모터가 내는 토크는 모터 앞뒤의 압력차와 1회전당 밀어내기 용적으로 결정된다. 용적이 고정된 모터에서는 릴리프 밸브가 회로압, 곧 압력차를 설정값으로 붙들어 두므로 회전속도가 달라져도 토크가 거의 일정하게 유지된다. 이런 구성을 정토크 회로라 하며, 건설기계의 주행·선회 구동처럼 일정한 힘이 필요한 곳에 쓰인다.
직렬 배치·병렬 배치·탠덤형 배치 회로는 이름 그대로 유압모터를 여러 대 늘어놓고 서로 연결하는 방식을 가리키는 분류다. 그림에서 구동되는 모터는 한 대뿐이므로 이런 복수 모터 배치 회로에는 해당하지 않는다.

유압 펌프의 토출측(고압측) 관로에 설치하여 액추에이터로 들어가는 작동유의 오염물을 걸러내는 필터가 압력라인 필터이다. 펌프 토출 압력을 견딜 수 있도록 내압 구조로 설계된다.
복귀라인 필터는 탱크로 되돌아오는 유량을 여과하는 것이고, 바이패스 필터는 회로 일부를 분기하여 여과하는 방식이므로 펌프 토출측 설치와는 위치와 목적이 다르다.

그림에서 여과기(마름모 기호)는 탱크와 펌프 사이의 흡입관에 놓여 있다. 전동기(M)로 돌아가는 펌프가 탱크의 기름을 빨아올리는 경로 위에 있으므로 흡입관 필터이며, 펌프 토출측에는 압력계와 릴리프 밸브가 붙어 탱크로 이어진다.
흡입관 필터의 목적은 탱크 안의 큰 오염물이 펌프 안으로 빨려 들어가지 않게 막는 것이다. 즉 오염으로부터 펌프 자체를 보호하는 것이 주된 역할이며, 압력이 걸리지 않는 저압부에 놓이므로 구조가 간단하고 값도 싸다.
밸브 보호가 주목적인 것은 펌프 토출측 고압관에 다는 압력관 필터이고, 복귀관 필터는 작동유가 탱크로 되돌아가는 관에 설치한다. 또 흡입관 필터는 막히면 흡입저항이 커져 펌프 입구 압력이 크게 떨어지므로 오히려 캐비테이션이 발생하기 쉬워진다는 점을 주의해야 한다.

강관 배관 시에는 실링 테이프를 끝에서 1~2산 정도 남기고 감고, 나사전용기로 정확하게 나사를 가공한 뒤 내부를 깨끗이 청소하며, 점검·보수를 위해 부분적으로 플랜지·유니언 등을 사용하는 것이 올바른 요령이다.
다만 액체 실(seal)은 이물질이 배관 안쪽으로 흘러들어가지 않도록 통상 수나사부(외측)에 발라야 하며, 암나사부에 바른다는 설명은 시공 원칙과 어긋난다.

유압펌프의 이론 토출량 대비 실제 토출량의 비율을 용적효율(체적효율)이라 한다. 펌프 내부의 누설(leakage) 때문에 실제 토출량이 이론값보다 작아지는 정도를 나타내는 지표이다.
기계효율은 실제로 펌프를 돌리는 데 든 구동토크에 대한 이론 구동토크의 비로, 마찰 등 기계적 손실의 정도를 나타낸다. 전효율은 용적효율과 기계효율을 곱한 종합효율에 해당하므로 문제에서 묻는 정의와는 구분된다.

압축기는 통풍이 양호하고 직사광선을 피할 수 있는 곳, 건축물 벽면과 일정 거리(약 30cm 이상)를 확보한 곳에 설치하는 것이 원칙이다.
반면 쿨링타워 부근은 습도가 높고 비산수가 많아 압축기 흡입공기의 습도를 높이고 부식·응축수 문제를 유발할 수 있으므로 오히려 피해야 할 장소이다. 따라서 쿨링타워 부근에 설치해야 한다는 설명은 옳지 않다.

다단 튜브형 로드를 겹겹이 겹쳐 넣은 구조로, 실린더가 후퇴한 상태에서는 전체 길이가 짧지만 전진 시 각 단이 순차적으로 뻗어 나가 긴 행정거리를 얻을 수 있는 것이 텔레스코프(telescope) 실린더의 특징이다.
양로드형은 피스톤 양쪽에 로드가 있는 구조이고, 로드리스형은 로드 없이 튜브 내부에서 힘을 외부로 전달하는 구조여서 각각 목적이 다르며, 다단 튜브 구조와는 관련이 없다.

절대습도는 습공기 속의 건공기가 품고 있는 수증기의 양을 나타내는 값이다. 따라서 분자에 습공기 중 증기의 중량을, 분모에 습공기 중 건공기의 중량을 놓은 식이 절대습도다.
습공기는 건공기와 수증기의 혼합물인데, 가열·냉각으로 온도가 바뀌어도 건공기의 양은 변하지 않으므로 이를 기준으로 삼는다. 습공기 전체 중량이나 증기량을 기준으로 잡으면 상태가 변할 때마다 기준이 함께 흔들려 비교가 어려워진다.
분자와 분모를 뒤집은 식은 건공기와 수증기의 비를 거꾸로 놓은 것이라 절대습도가 될 수 없고, 포화수증기량이 들어간 식은 같은 온도의 포화 상태와 견주어 몇 %인지를 보는 상대습도 쪽 개념이므로 구분해야 한다.

반향 감지기, 배압 감지기, 공기 배리어는 모두 노즐에서 나온 공기가 대상물에 부딪혀 되돌아오는 압력·흐름 변화를 이용해 대상물과 접촉하지 않고 감지하는 공압식 센서이다.
반면 압력 증폭기(pressure amplifier)는 입력된 압력 신호를 증폭시키는 신호 처리(증폭) 요소일 뿐 대상물의 존재 유무를 감지하는 센싱 장치가 아니므로, 비접촉식 감지장치로 분류되지 않는다.

직류전동기의 회전 중 소음은 대부분 회전체와 관련된 기계적 요인에서 비롯된다. 축받이(베어링)의 불량, 정류자 표면의 거침이나 높이 불균일은 회전 시 마찰·충격을 일으켜 소음을 직접 유발한다.
반면 코일 단락은 권선의 절연 파괴로 인한 전기적 고장으로, 과열이나 소손 등의 문제를 일으키지만 회전 소음의 직접적인 원인과는 거리가 멀다.

공압 회전(요동) 액추에이터 중 래크와 피니언형은 직선 운동을 하는 피스톤(래크)이 피니언 기어를 돌리는 구조로, 래크의 길이를 늘리면 회전각을 크게 확장할 수 있어 다른 방식에 비해 회전각도의 범위가 가장 크다.
베인형이나 피스톤형, 크랭크형은 내부 구조상 회전각이 제한되어 통상 좁은 범위로 한정되는 경우가 많아 래크와 피니언형만큼 넓은 범위를 얻기 어렵다.

ROM(Read Only Memory)은 이름 그대로 저장된 내용을 읽기만 가능하고 임의로 변경할 수 없으며, 일부 유형(PROM 등)은 한 번만 프로그램을 입력할 수 있는 특성을 가진다.
다만 ROM은 전원이 꺼져도 내용이 유지되는 고정된 시스템 프로그램(펌웨어 등)을 저장하는 용도이며, 수시로 바뀌는 사용자 프로그램과 데이터를 저장하는 기능은 읽고 쓰기가 자유로운 RAM의 역할이므로 이 설명은 틀렸다.

탠덤(tandem) 실린더는 하나의 피스톤 로드에 두 개의 피스톤을 나란히 부착한 구조로, 전진 운동 시 두 피스톤의 수압면적이 함께 작용하여 같은 튜브 지름의 일반 실린더보다 약 두 배의 힘을 낼 수 있다.
램형 실린더는 피스톤과 로드의 지름이 같은 단일 구조이고, 로드리스 실린더는 로드 없이 힘을 전달하는 구조, 양로드형은 로드가 양쪽으로 나온 구조여서 수압면적을 두 배로 늘리는 방식과는 다르다.

그림의 회로는 DC 24V와 0V 사이에 입력 a의 접점과 b의 접점이 나란히(병렬로) 연결되어 릴레이 코일 CR1을 구동한다. 병렬이므로 a나 b 중 어느 하나만 동작해도 CR1이 여자되며, 코일 조건은 a와 b의 OR가 된다.
출력 y가 있는 아래쪽 회로는 CR1의 접점을 거치는데, 이 접점은 평상시 닫혀 있다가 코일이 여자되면 열리는 b접점으로 그려져 있다. 따라서 CR1이 여자되면 y가 끊기고, CR1이 소자되어 있을 때만 y에 신호가 나온다. 즉 y는 코일 조건의 부정이다.
두 동작을 합치면 y는 a와 b가 모두 동작하지 않을 때만 1이고 하나라도 동작하면 0이 되므로, 논리식은 a+b에 부정을 씌운 형태 곧 NOR가 된다. 부정 없는 a+b는 b접점을 a접점으로 바꾼 경우의 식이고, a·b는 두 접점을 직렬로 이었을 때의 식이므로 이 회로와는 맞지 않는다.

공압 실린더가 낼 수 있는 힘은 힘 = 압력 × 수압면적의 관계로 결정된다. 따라서 공급되는 공기 압력과, 수압면적을 결정하는 실린더 튜브의 직경 및 (후진 시) 피스톤 로드의 직경이 힘의 크기에 직접 영향을 준다.
반면 실린더의 속도는 유량이나 배관 저항 등에 관련된 값으로, 이론적인 힘의 계산식에는 포함되지 않아 힘의 크기와는 직접적인 관계가 없다.

미결함(작은 결함)은 먼지, 마모, 녹, 흠, 변형 등 일상적으로 흔히 보이는 사소한 결함을 말하며, 이것이 방치되면 누적되어 만성로스나 돌발고장의 잠재적 원인이 된다.
즉 미결함은 돌발고장이 일어나기 전에 이미 존재하며 점차 진행되어 고장을 유발하는 것이지, 항상 돌발고장 이후에 발생한다는 설명은 원인과 결과의 순서를 거꾸로 서술한 것이므로 틀렸다.

리졸버, 타코미터, 포텐쇼미터는 모두 회전각·회전속도·위치 등 기계적 변위나 운동량을 전기 신호로 변환하여 서보 제어에 피드백하는 대표적인 서보 센서이다.
반면 파이로 센서(pyroelectric sensor)는 적외선·열을 감지하는 센서로 온도나 열원 유무를 검출하는 데 쓰이며, 기계적 변위를 직접 측정하는 서보 센서와는 용도가 다르다.

메모리제어는 반대되는 입력이 들어올 때까지 이전 출력 상태를 유지하는 방식이고, 시퀀스제어는 앞 단계의 완료를 센서로 확인한 뒤 다음 단계를 진행하는 방식으로 두 설명 모두 옳다.
조합제어는 그때그때 주어지는 입력 조건의 조합이 만족되었을 때 그에 상응하는 출력이 나오는 방식이다. 요구되는 입력 조건에 관계없이 관련된 모든 신호가 출력된다는 서술은 입력 조합과 무관하게 출력이 결정된다는 뜻이 되므로 조합제어의 정의와 어긋난다.

대상물이 힘을 받아 탄성 변형을 일으키면 그 표면에 부착된 저항체의 길이·단면적이 미세하게 바뀌면서 전기 저항이 변하고, 이 저항 변화를 전기 신호로 읽어 변형량을 산출하는 센서가 스트레인 게이지이다.
서미스터는 온도 변화를, 초음파 센서는 거리·근접 여부를, 포텐쇼미터는 회전 위치를 주로 검출하는 센서로 각각 측정 대상이 달라 탄성 변형량 측정과는 원리가 다르다.

설비의 이론적인 사이클 시간(설계상 최고 속도로 가동했을 때 걸리는 시간)과 실제 가동 시 소요된 사이클 시간의 차이를 나타내는 로스를 속도저하로스라 한다. 설비가 설계 속도보다 느리게 운전되어 발생하는 손실이다.
계획정지로스는 정기적인 점검·보수를 위해 미리 계획된 정지 시간에 의한 손실이고, 순간정지로스는 짧은 순간 멈춤이나 공회전으로 인한 손실이므로 사이클 시간 차이를 직접 나타내는 지표와는 구분된다.

신호처리에서 최소 주파수와 최고 주파수 구간을 설정하여 그 사이의 대역만 통과시키는 필터를 밴드 패스 필터(대역통과필터)라 한다.
로우패스 필터는 저주파만, 하이패스 필터는 고주파만 통과시키는 단일 경계 필터이고, 밴드 제거 필터는 반대로 특정 대역을 차단하는 필터여서 상한·하한을 함께 설정해 특정 구간을 통과시키는 목적과는 다르다.

신뢰성이란 일정 조건 하에서 일정 기간 동안 고장 없이 규정된 기능을 수행할 확률을 의미한다. 이는 신뢰성 평가의 가장 기본이 되는 정의이다.
고장률은 단위 사용시간당 발생하는 고장 건수의 비율로 정의되고, 평균고장시간(MTTF)은 처음 고장이 발생할 때까지의 평균시간, 평균고장간격(MTBF)은 반복적으로 수리·사용되는 설비에서 고장과 고장 사이의 평균 간격을 의미하므로 각 정의가 서로 바뀌어 서술되면 옳지 않은 설명이 된다.

설비보전을 충실히 수행하면 보전비 및 제작 불량 감소, 가동률 향상, 재고품·납기 지연 감소 등 생산성과 품질 측면에서 긍정적인 효과가 나타난다.
반면 보험료 증가는 설비보전의 효과라 볼 수 없다. 오히려 설비가 잘 관리되어 고장·사고 위험이 줄면 보험료는 낮아지는 방향으로 작용하는 것이 일반적이므로, 제조원가 절감과 보험료 증가를 함께 묶은 설명은 설비보전의 효과로 옳지 않다.

보전작업에서 발생하는 낭비를 없애고 효율을 높이려면, 작업 측정·검사·일정 계획의 기준이 되는 설비보전표준이 반드시 마련되어 있어야 한다. 작업 방법과 시간, 점검 항목 등이 표준화되어 있어야 계획과 실적을 비교하고 개선할 수 있기 때문이다.
설비효율측정이나 로스관리, 설비 경제성 평가는 보전 활동의 성과를 분석·평가하는 활동으로, 작업 측정·검사·일정 계획의 직접적인 기준을 제공하는 표준화 활동과는 성격이 다르다.

외력이나 외부 토크가 연속적으로 계속 가해짐으로써 발생하는 진동을 강제진동이라 한다. 회전기계에서 불평형력이 지속적으로 작용해 진동이 유지되는 경우가 대표적인 예이다.
자유진동은 초기 외력이 사라진 뒤 계(system) 고유의 특성으로 감쇠하며 진동하는 것이고, 공진은 외력의 주파수가 고유진동수와 일치할 때 진폭이 급격히 커지는 현상으로, 지속적인 외력 자체를 가리키는 강제진동과는 개념이 구분된다.

미스얼라인먼트는 회전축이 정렬 기준에서 벗어난 상태를 말하며, 축심의 어긋남, 휨 축, 베어링 설치불량은 모두 축과 커플링의 위치·형상 자체가 틀어지는 직접적인 원인이다.
반면 윤활유 불량은 급유 상태나 윤활유 성상의 문제로, 미스얼라인먼트의 결과로 마모나 발열이 촉진될 수는 있어도 정렬 상태 자체를 어긋나게 만드는 주요 발생 원인으로 보기는 어렵다.

설비관리 조직을 설계할 때는 공장 규모나 기업의 크기, 설비의 구조·기능·열화속도 같은 특징, 원료·반제품·완제품 등 제품의 특성과 같은 요인을 종합적으로 고려하여 조직 형태(기능별·지역별 등)를 결정한다.
설비의 취득부터 폐기까지의 관리는 설비 생애주기(라이프사이클) 관리의 범위를 설명하는 개념으로, 조직을 어떻게 편성할지를 결정하는 설계 요인이라기보다는 보전 활동 전반이 다루어야 할 관리 범위에 해당한다.

신뢰성 대상물이 사용되기 시작하여 처음 고장이 발생할 때까지의 평균 시간을 평균고장시간(MTTF, Mean Time To Failure)이라 한다. 주로 수리하지 않고 교체하는 부품이나 1회성 사용 대상에 적용되는 개념이다.
평균고장간격(MTBF)은 반복적으로 수리·사용되는 설비에서 고장과 다음 고장 사이의 평균 시간 간격을 의미하는 것으로, 최초 고장까지의 시간을 나타내는 이 문항의 정의와는 구분된다.

TPM(전사적 생산보전)은 설비와 사람, 현장을 함께 변화시켜 맨·머신·시스템의 효율을 극한 상태까지 높이는 기업 체질 개선을 지향한다.
이때 TPM은 결과로 나타나는 생산량(output) 자체만을 목표로 삼는 것이 아니라, 그 결과를 만들어내는 과정과 원인계(설비·작업방법 등)를 개선하는 데 초점을 맞춘다. 결과지향이 아닌 과정(원인계) 개선을 지향한다는 점이 TPM의 특징이므로, output 지향을 목표로 내세우는 설명은 TPM이 추구하는 방향과 어긋난다.

설비관리 조직을 계획할 때, 지역이나 제품, 공정 등 대상 설비의 위치·범주에 따라 관리 구역을 나누어 각 구역의 설비를 종합적으로 담당하게 하는 방식을 지역 분업이라 한다.
기능 분업은 전기·기계·계측 등 전문 기능별로 나누어 담당하는 방식이어서, 지역·제품·공정을 기준으로 구역을 나누는 방식과는 분류 기준 자체가 다르다.

일상보전(日常保全)은 작업자가 매일 수행하는 정기점검, 정기적인 급유(갱유), 정기적인 부품 교환 등 비교적 단순하고 반복적인 활동을 포함한다.
반면 정기적 정밀진단은 진동·소음 분석 등 전문 계측 장비와 기술을 이용한 정밀보전(예지·상태기준보전) 영역의 활동으로, 작업자가 일상적으로 수행하는 일상보전의 범위에는 포함되지 않는다.

P-Q 분석(Product-Quantity 분석)은 생산할 제품의 종류(P)와 그 생산량(Q)의 관계를 파악하여, 제품별 배치(레이아웃) 유형(제품별·공정별 배치 등)을 결정하는 기초 자료로 활용하는 기법이다. 설비배치 계획자가 배치 유형을 선택하는 데 도움을 준다.
ABC 분석은 재고나 품목의 중요도를 분류하는 기법이고, 활동관련 분석은 부문 간 물자·정보 흐름의 관련성을 평가하는 기법이어서 배치 유형 선택을 위한 기초자료 수집이라는 목적과는 초점이 다르다.

설비진단기술은 진동·소음 등 상태 정보를 계측·분석하여 설비의 이상 징후를 사전에 파악하는 기술이다. 이를 통해 고장이 발생하기 전에 조치를 취할 수 있어 돌발적 고장을 방지하는 것이 가장 대표적인 도입 효과이다.
설비의 자동화나 현장작업자의 감축은 설비진단기술 도입과 직접적인 인과관계가 있는 효과로 보기 어렵다. 또한 상태를 확인하며 필요한 시기에 분해정비를 하게 되므로 오버홀 주기는 오히려 연장되는 방향으로 작용한다. 따라서 주기 단축을 도입 효과로 볼 수는 없다.

소음을 줄이는 기본적인 방법으로는 소리를 흡수하는 흡음, 소리의 전파를 막는 차음, 배기·흡기 소음을 줄이는 소음기(silencer) 등이 대표적이다.
방풍망은 바람을 막기 위한 설비로, 소음을 흡수·차단하는 기능과는 목적이 다르므로 소음 방지의 기본 방법으로 보기 어렵다.

PM분석은 현상(Phenomena)을 가능한 한 구체적으로 파악하고, 경험이 아니라 물리적인 원리 및 원칙(Mechanism)에 근거하여 원인을 추구하는 분석 기법이다. 이렇게 원리·원칙에 입각해 원인을 규명하기 때문에 필요한 대책을 세우기가 쉬워진다.
현상을 포괄적으로만 파악하거나, 과거 경험에 의존하거나, 원인을 단순히 나열식으로 찾는 방식은 오히려 PM분석이 지양하는 접근법이므로 해당 설명들은 PM분석의 특징으로 옳지 않다.

진동 측정값은 사용하는 센서·계측기, 측정 위치, 측정 방향에 따라 크게 달라질 수 있으므로, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻으려면 항상 같은 센서, 같은 위치, 같은 방향으로 일관되게 측정해야 한다.
반면 진동계를 바꿔가면서 측정하면 기기별 특성 차이로 인해 측정값의 일관성이 깨져 경향 분석이 어려워지므로, 이는 지켜야 할 주의사항이 아니라 오히려 피해야 할 방법이다.

윤활유 첨가제는 사용 중 쉽게 증발하지 않아야 장시간 성능을 유지할 수 있으므로, 증발량이 많아야 한다는 성질은 첨가제가 갖추어야 할 조건과 정반대가 된다.
반대로 기유(base oil)에 대한 용해도가 좋아야 첨가제가 균일하게 분산되어 제 기능을 발휘하고, 여러 용도에 함께 사용될 수 있도록 유연성(다목적성)을 갖추는 것이 바람직하다.
또한 품질 확인이 쉽도록 색상이 깨끗하여 이물질 혼입이나 열화 여부를 육안으로 판단하기 쉬워야 한다.

설비가동률은 설비를 쓸 수 있었던 시간인 부하시간 가운데 실제로 돌아간 가동시간이 얼마나 되는지를 나타내는 지표다. 따라서 가동시간을 부하시간으로 나눈 뒤 100을 곱해야 한다. 부하시간을 가동시간으로 나눈 식은 분자와 분모가 뒤바뀐 것으로, 그대로 계산하면 값이 항상 100% 이상이 되어 비율로서 의미를 잃는다.
나머지 지표는 모두 기준량을 분모에 두는 올바른 형태다. 고장강도율은 부하시간에 대한 고장정지시간의 비율로 고장이 설비를 얼마나 오래 세웠는지를 보고, 고장빈도율은 부하시간에 대한 고장건수의 비율로 얼마나 자주 고장이 났는지를 본다.
예방보전수행률은 계획한 예방보전 건수에 대한 실제 시행 건수의 비율로 보전계획이 얼마나 지켜졌는지를 나타낸다. 이처럼 보전효과 측정지표는 분모에 기준량(부하시간·계획건수), 분자에 실적량이 오는 구조라는 점을 기억하면 뒤집힌 식을 쉽게 가려낼 수 있다.

공동현상(cavitation)은 유체 내 기포가 급격히 생성·붕괴되면서 매우 짧은 충격을 반복적으로 일으키므로, 진동 스펙트럼상 상대적으로 고주파 성분이 넓은 대역에 걸쳐 불규칙하게 나타나는 것이 특징이다.
이에 비해 언밸런스는 회전수와 같은 주파수(1×rpm) 성분이, 미스얼라인먼트는 2×rpm 등 저차 배수 성분이 주로 나타나고 풀림(looseness)도 회전 주파수의 정수배 위주로 나타나 상대적으로 저주파 영역에서 관찰된다.

b접점은 평상시(외력이 없을 때)에는 닫혀 있다가 외력이 가해지면 열리는 구조의 접점으로, 상시 폐접점(normally closed)이라고도 부른다.
반대로 a접점은 평상시 열려 있다가 외력이 가해지면 닫히는 상시 개접점이며, c접점은 a접점과 b접점의 기능을 함께 갖춘 전환 접점이다.

비례미분(PD) 동작의 전달함수는 비례이득 $K_p$와 미분시간 $T_d$를 이용하여 $G(s) = K_p(1 + T_d s)$ 형태로 나타낸다.
문제에서 비례이득이 10, 미분시간이 3분이므로 이를 대입하면 $G(s) = 10(1 + 3s)$가 되어, 상수항의 계수는 비례이득으로, 미분항의 계수는 비례이득과 미분시간의 곱으로 정해진다.

탄성식 압력계는 부르동관, 다이어프램, 벨로스(bellows)와 같이 압력을 받은 탄성체의 변형량을 이용해 압력을 지시하는 방식이다.
경사관식은 액주의 높이차를 읽는 액주식이고 침종식은 액체에 잠긴 종(鐘)에 작용하는 부력의 변화를 이용하는 방식이며, 압전기식은 결정체에 압력을 가했을 때 발생하는 전하를 이용하는 전기식 압력계이므로 모두 탄성체의 변형을 이용하는 방식과는 원리가 다르다.

이상적인 연산증폭기는 전압 이득과 대역폭이 무한대이고 출력 임피던스는 0에 가깝지만, 입력 임피던스는 오히려 무한대에 가까워 입력 신호원에서 전류를 거의 끌어오지 않는 것이 특징이다.
따라서 입력 임피던스가 0이라는 설명은 이상적인 연산증폭기의 특성과는 반대되는 내용이다.

시퀀스제어는 미리 정해진 순서와 조건에 따라 각 단계의 제어 동작이 차례로 진행되는 방식으로, 입력 신호에 대응하여 정해진 절차대로 출력이 결정된다.
반면 피드백제어는 출력을 목표값과 비교하여 오차를 수정하는 방식이고, 추치제어는 목표값이 시간에 따라 변화하는 제어를 통칭하므로 미리 정해진 순서 진행이라는 특징과는 성격이 다르다.

레지스터(register)는 디지털 시스템에서 연산 과정 중 필요한 2진 정보를 여러 비트 단위로 일시 저장하는 기억 장치이다.
플립플롭이 1비트를 저장하는 기본 소자라면, 레지스터는 이러한 플립플롭을 여러 개 연결하여 1비트 이상의 정보를 함께 저장·처리할 수 있도록 구성한 것이다.

RLC 직렬회로에서 공진은 용량성 리액턴스와 유도성 리액턴스가 서로 상쇄되어 회로의 리액턴스 성분이 0이 되는 상태에서 발생하며, 이는 $X_C = X_L$일 때 성립한다.
이 조건에서 회로의 임피던스는 저항 성분만 남아 최소가 되고 전류는 최대가 되므로, 공진 조건은 두 리액턴스의 크기가 같아지는 경우로 정의된다.

on-off 동작은 출력이 켜짐/꺼짐 두 가지 상태만 갖는 불연속(단속) 동작으로, 입력 변화에 대해 출력이 연속적으로 변하지 않는다.
반면 미분동작, 비례미분동작, 비례적분동작은 모두 입력의 크기 변화에 따라 출력이 연속적으로 변화하는 연속 동작에 해당한다.

오차는 일반적으로 측정값에서 참값을 뺀 값으로 정의되므로, 측정값 230V에서 참값 220V를 빼면 $230 - 220 = 10\ \mathrm{V}$가 된다.
측정값이 참값보다 크므로 오차는 양(+)의 값으로 나타나며, 이는 계기가 실제보다 높게 지시하는 방향의 오차임을 의미한다.

RAM(Random Access Memory)은 전원이 공급되는 동안 자유롭게 데이터를 읽고 쓸 수 있는 기억소자로, 연산 중간 결과나 임시 데이터를 저장하는 데 사용된다.
이에 비해 ROM 계열 소자는 한 번 기록된 데이터를 읽기 위주로 사용하는 것이 기본 특성이므로, 반복적인 읽기·쓰기가 자유로운 소자로는 RAM이 해당한다.

드리프트(drift)는 측정량과 주변 환경이 일정하게 유지되고 있음에도 불구하고, 증폭기 등 계측기 내부 요인으로 인해 지시값이 시간에 따라 서서히 변화하는 현상을 말한다.
히스테리시스는 입력을 증가시킬 때와 감소시킬 때 지시값이 다르게 나타나는 현상이고, 비직선성은 입출력 관계가 직선에서 벗어나는 정도를 의미하므로, 시간 경과에 따른 완만한 변화를 설명하는 드리프트와는 구분된다.

NOR 회로는 OR의 결과를 부정한 것이므로, 논리기호도 OR 기호의 출력 쪽에 부정을 뜻하는 작은 원(버블)을 붙여 나타낸다. 즉 입력 쪽이 안으로 오목하게 굽고 출력 쪽이 뾰족한 방패 모양 몸통에, 출력선 앞 작은 원이 함께 그려진 기호가 NOR다.
기호를 가려낼 때는 두 가지만 보면 된다. 첫째 몸통 모양으로, 뒷면이 평평하고 앞이 반원인 D자형은 AND 계열이고 뒷면이 오목하며 앞이 뾰족한 방패형은 OR 계열이다. 둘째 출력의 작은 원으로, 있으면 부정이 붙은 NAND·NOR이고 없으면 그냥 AND·OR이다.
같은 원리로 D자 몸통에 원이 붙으면 NAND, 방패 몸통에 원이 없으면 OR, D자 몸통에 원이 없으면 AND가 된다. NOR의 출력은 모든 입력이 0일 때만 1이 되며, 이 성질 덕분에 NOR 게이트만으로도 모든 논리회로를 구성할 수 있다.

3상 유도전동기의 회전자기장 회전수(동기속도)는 $N_s = \dfrac{120f}{p}$로 구하며, 여기서 $f$는 주파수, $p$는 극수이다.
주파수 60Hz, 극수 4를 대입하면 $N_s = \dfrac{120 \times 60}{4} = 1800\ \mathrm{rpm}$이 된다.

회로도는 AND 게이트와 OR 게이트가 앞뒤로 이어진 구조다. 입력 A와 B가 함께 AND 게이트로 들어가고, B는 도중에 접점(분기점)에서 갈라져 아래쪽 경로를 따라 OR 게이트의 나머지 입력으로 직접 들어간다.
따라서 AND 게이트의 출력은 A와 B의 논리곱인 A·B이고, OR 게이트는 이 A·B와 분기되어 들어온 B를 더하므로 최종 출력은 Y = (A·B) + B가 된다. 회로도를 왼쪽에서 오른쪽으로 따라가며 각 게이트의 출력을 차례로 적어 나가면 그대로 얻어지는 식이다.
참고로 이 식은 흡수법칙에 의해 (A·B)+B = B로 간단해진다. 즉 이 회로의 실제 출력은 B와 같아 AND 게이트가 논리적으로는 아무 역할도 하지 못한다. 다만 문항이 묻는 것은 간략화한 결과가 아니라 회로도를 그대로 읽어낸 논리식이므로 간략화 이전 형태로 답한다.

전압 팔로워(voltage follower)는 이득이 1에 가까운 비반전 증폭기로, 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 가져 임피던스 정합(버퍼) 용도로 널리 쓰인다.
비반전 구조이므로 출력은 입력과 같은 극성으로 나타나며, 입력과 극성이 반대인 출력을 얻는다는 설명은 전압 팔로워가 아니라 반전 증폭기의 특성에 해당한다.

슬루율(slew rate)은 연산증폭기에 계단파와 같이 급격히 변화하는 입력을 가했을 때, 출력 전압이 시간에 따라 변할 수 있는 최대 속도($\mathrm{V}/\mu\mathrm{s}$ 단위)를 나타내는 지표이다.
드리프트는 일정 조건에서의 서서한 지시값 변화, 옵셋은 입력이 0일 때 나타나는 출력 오차, 대역폭은 이득이 일정 수준 이하로 떨어지지 않는 주파수 범위를 뜻하므로 계단 입력에 대한 출력 변화율과는 다른 개념이다.

열동계전기(THR, Thermal Relay)는 전동기에 과전류가 흐를 때 발생하는 열을 이용해 바이메탈을 동작시켜 회로를 차단함으로써 과부하로부터 전동기를 보호하는 계전기이다.
지락계전기는 누전(지락) 사고를, 부족전압 계전기는 전압 저하를 검출하는 용도이고, 래칭 릴레이는 상태를 유지하는 기능의 계전기로서 과부하 보호와는 목적이 다르다.

파형률(form factor)은 교류 파형의 실효값과 평균값의 비로 정의되며, $\text{파형률} = \dfrac{\text{실효값}}{\text{평균값}}$로 나타낸다.
참고로 최대값과 실효값의 비는 파고율(crest factor)이라고 하며 파형률과는 서로 다른 지표이므로 혼동하지 않아야 한다.

열전 온도계(열전대)는 서로 다른 두 금속을 접속하고 양 접점에 온도차를 주었을 때 발생하는 열기전력(제벡 효과)을 이용하여 온도를 측정하는 온도계이다.
광 온도계와 방사 온도계는 물체가 방출하는 빛이나 복사에너지를 이용하는 비접촉식 온도계이고, 액정 온도계는 온도에 따른 액정의 색 변화를 이용하므로 금속 접점의 기전력을 이용하는 방식과는 원리가 다르다.

그림의 3상 유도전동기는 세 개의 상권선이 각각 U–X, V–Y, W–Z로 인출되어 있다. 왼쪽의 U·V·W가 각 권선의 시작 단자이고, 오른쪽의 X·Y·Z가 그 권선의 끝 단자다. 즉 U와 X가 한 권선, V와 Y가 한 권선, W와 Z가 한 권선으로 짝을 이룬다.
△(델타) 결선은 세 권선을 하나의 폐회로가 되도록 이어 붙이는 결선이므로, 한 권선의 끝을 다음 권선의 시작에 차례로 연결해야 한다. U–Y, V–Z, W–X로 묶으면 {U,Y}·{V,Z}·{W,X} 세 개의 접속점이 삼각형의 세 꼭짓점이 되고, 그 세 점에 3상 전원을 연결하면 델타가 완성된다.
끝 단자 X·Y·Z 세 개를 한 점에 묶는 것은 중성점을 만드는 Y(성형) 결선이므로 델타가 아니다. 또 시작끼리·끝끼리 묶는 연결(예: U–W처럼 시작 단자 두 개를 묶는 방식)은 삼각형 모양은 되더라도 권선 기전력이 폐회로 안에서 상쇄되지 않아 큰 순환전류가 흘러 권선을 소손시킨다.

슬루스 밸브(게이트 밸브)는 완전히 개방되었을 때 유체 통로가 배관과 거의 일직선을 이루어 흐름 방향의 굴곡이 없으므로, 완전 개방 시 유체저항이 가장 작다.
글로브 밸브, 앵글 밸브, 리프트 밸브는 유체가 밸브 시트를 지나며 흐름 방향이 꺾이거나 좁은 통로를 통과해야 하므로, 완전 개방 상태에서도 게이트 밸브보다 저항이 크게 발생한다.

축이 손상되거나 파손되는 여러 원인 중에서는 피할 수 없는 불가항력적 요인이나 초기 설계 단계의 결함보다, 실제 현장에서의 조립·정비 불량과 같은 취급상의 문제가 가장 빈번하게 발생하는 고장 원인으로 꼽힌다.
자연 열화는 장기간 사용에 따른 점진적 성능 저하로 서서히 진행되는 반면, 정비·조립 과정에서의 부주의는 즉각적인 손상으로 이어지는 경우가 많아 실제 고장 발생 빈도에서 더 큰 비중을 차지한다.

머프 커플링(muff coupling)은 주철제 원통(슬리브) 속에 두 축의 끝을 맞대어 끼우고 키로 고정하는 가장 단순한 형태의 축이음이다.
플랜지 커플링은 각 축 끝에 플랜지를 부착하고 볼트로 체결하는 방식이고, 유체 커플링은 유체를 매개로 동력을 전달하며, 플렉시블 커플링은 축의 미세한 편심·굴곡을 흡수하는 구조여서 원통형 슬리브를 이용하는 머프 커플링과는 구조가 다르다.

스퍼기어, 헬리컬기어, 더블 헬리컬기어는 모두 두 축이 서로 평행한 상태에서 동력을 전달하는 평행 축형 기어이다.
스트레이트 베벨기어는 두 축이 서로 교차하는 경우에 사용되는 기어이므로, 평행 축형 감속기의 분류에는 해당하지 않는다.

밸브 시트부의 누설은 주로 본체의 변형, 시트면의 손상이나 이물질 부착과 같이 시트면 자체의 밀착 불량에서 비롯된다.
패킹 누르개(글랜드)를 과도하게 조이는 것은 밸브대(스템) 주위의 패킹부 누설이나 조작력 증가와 관련된 문제로, 시트부의 누설 원인과는 관련이 거리가 멀다.

펌프 베어링의 과열은 주로 조립·설치 불량, 윤활유의 질 부적합, 윤활유·그리스 양의 부족과 같이 베어링 자체의 윤활·설치 상태와 직접 관련된 원인에서 발생한다.
흡입유량의 부족은 공동현상(캐비테이션)이나 펌프 성능 저하와 관련된 문제로, 베어링부의 윤활·마찰 상태와는 직접적인 관계가 거리가 멀어 과열의 주된 원인으로 보기 어렵다.

웜기어(worm gear)는 두 축이 서로 평행하지도 않고 만나지도 않는, 즉 어긋난(엇갈린) 축 사이에서 동력을 전달하는 기어이다.
스퍼기어와 헬리컬기어는 평행한 두 축 사이에서, 내접기어 역시 평행한 축 사이에서 사용되므로 웜기어와 같은 어긋난 축 형태와는 구분된다.

접착제는 도포하기 쉽도록 액체 상태를 유지해야 하고, 고체 표면에 잘 스며들도록 모세관 작용에 의한 침투성이 있어야 하며, 도포 후에는 고체화되어 충분한 강도를 유지해야 한다.
다만 누설 방지 효과는 도포 직후부터 나타나야 실용적이므로, 일정 시간이 경과한 뒤에야 누설을 방지할 수 있다는 조건은 접착제가 갖추어야 할 성질로는 적합하지 않다.

관 이음쇠는 배관을 연장하거나 방향을 바꾸는(곡절) 용도, 여러 갈래로 분기하는 용도 등 배관 계통을 구성하는 데 사용되는 부품이다.
관이 피스톤처럼 왕복 운동을 하는 것은 이음쇠의 기능과는 관계가 없으며, 이음쇠는 어디까지나 배관 경로의 연결·연장·분기를 담당하는 역할에 한정된다.

M형 버니어 캘리퍼스는 부척(슬라이더)이 홈형으로 되어 있고, 바깥지름을 재는 외측 측정용 조와 안지름을 재는 내측 측정용 조, 그리고 본척 끝에서 밀려 나오는 깊이 바(depth bar)를 함께 갖춘 가장 널리 쓰이는 표준형이다.
따라서 한 대로 외측·내측·깊이 측정을 모두 수행할 수 있다는 점이 특징이며, CB형과 CM형은 부척에 미동 이송장치를 두어 눈금을 미세하게 맞추도록 만든 형식으로 조의 구성과 깊이 측정 기능에서 M형과 차이가 있다.

전동기의 기동불능은 주로 퓨즈 단락, 서머(열동) 릴레이 작동, 노퓨즈 브레이커(NFB) 작동과 같이 과전류나 이상 상태를 감지한 전기적 보호장치가 회로를 차단함으로써 발생한다.
베어링의 손상은 운전 중 소음이나 진동, 발열 등을 유발하는 기계적 결함으로, 전기 보호장치의 동작에 의한 기동 차단과는 원인의 성격이 달라 기동불능의 직접적 원인으로 보기 어렵다.

원심형 통풍기의 정기검사 항목은 주로 주유 상태, 덕트 접촉부의 풀림 여부, 흡기·배기 능력과 같이 설비 자체의 이상 유무와 성능 유지를 점검하는 항목으로 구성된다.
풍속과 흡기온도는 운전 조건에 따라 수시로 변하는 운전 데이터의 성격이 강하여, 설비의 이상 유무를 점검하는 정기검사 항목이라기보다는 별도의 운전 관리 지표에 가깝다.

V벨트가 풀리에 감겨 굽혀지면 바깥쪽은 늘어나고 안쪽은 압축되면서 단면이 변형되어, 실제 운전 중에는 벨트의 쐐기각이 원래 각도보다 커지는 효과가 나타난다.
이를 고려하여 풀리의 홈 각도를 V벨트 자체의 각도보다 약간 작게 만들어 두면, 벨트가 홈의 양 옆면에 더 밀착되어 쐐기 작용에 의한 마찰력이 충분히 확보되므로 미끄럼 발생이 억제되어 동력 손실이 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.

토크는 $T = F \times L$로 계산되므로, 필요한 힘은 $F = \dfrac{T}{L}$로 구할 수 있다.
토크 50kgf·cm를 스패너 길이 10cm로 나누면 $F = \dfrac{50}{10} = 5\ \mathrm{kgf}$가 되어, 스패너 끝에 약 5kgf의 힘을 가하면 원하는 조임 토크를 얻을 수 있다.

베어링을 축이나 하우징에 열박음(shrink fit)으로 조립할 때는 오일 가열조 등을 이용해 베어링을 팽창시켜 끼우는데, 이때 가열온도가 지나치게 높으면 베어링 재료의 조직(경도)이 변할 수 있어 과도한 고온은 피해야 한다.
실무에서는 대략 $100\,^\circ\mathrm{C}$ 안팎의 온도로 가열하는 것이 베어링의 재질 변화를 방지하면서도 충분한 팽창량을 확보할 수 있는 적정 수준으로 알려져 있다.

정밀기계를 조립할 때는 손끝의 감각으로 미세한 이물질이나 조립 상태를 확인해야 하고, 장갑이 회전부나 좁은 틈새에 말려 들어가는 안전사고의 위험도 있으므로 오히려 장갑을 착용하지 않는 것이 원칙이다.
반면 볼트·너트를 균일하게 체결하고, 무리한 힘을 가하지 않으며, 접합면에 이물질이 들어가지 않도록 하는 것은 모두 올바른 기계 조립 작업의 주의사항에 해당한다.

펌프의 흡입관은 공동현상(캐비테이션)과 흡입 불량을 막기 위해 관의 길이를 짧게, 곡관 수를 적게 하여 유동 저항을 최소화해야 한다.
흡입관 내부에 편류나 와류가 생기면 유동이 불안정해지고 국부적으로 압력이 떨어져 공동현상이 발생하기 쉬우므로, 이를 일부러 만드는 것은 올바른 설치 방법이 아니다.
흡입관 끝에 스트레이너나 풋 밸브를 달아 이물질 유입을 막고, 관 내부를 대기압 이하로 유지하면서 공기 누설이 없도록 밀폐된 이음을 쓰는 것은 표준적인 흡입배관 설치 원칙이다.

펌프의 몸체 재질은 취급 유체의 압력과 부식성에 따라 선택하며, 주강(鑄鋼)은 주철이나 청동, 세라믹, 경질 합성수지 계열 재질보다 인장강도와 내압성이 커서 대단히 높은 고압용 펌프에 널리 쓰인다.
세라믹(자기)이나 경연(경질 납), 경질 염화비닐 계열 재질은 내식성은 우수하지만 기계적 강도가 낮아 고압에는 적합하지 않고, 주로 부식성 유체를 취급하는 저압·중압 설비에 쓰인다.

파이프를 절단하는 데 주로 쓰는 공구는 파이프 커터이며, 회전 절삭날로 관을 물려 돌려가며 절단한다.
오스터는 관 끝에 나사산을 내는 나사절삭 공구이고, 리이머는 절단면 안쪽의 거스러미를 다듬는 공구, 플러링(플레어링) 툴 셋은 동관 등의 관 끝을 나팔 모양으로 넓혀 압축이음을 만드는 공구로 절단 용도가 아니다.

수격현상(워터해머)은 관로 내 유속이 급격히 변할 때 발생하는 압력 충격이므로, 서지 탱크나 공기 밸브 설치, 관로 지름 확대를 통한 유속 저감 등은 모두 유효한 방지책이다.
반대로 플라이휠은 펌프나 회전체의 관성을 크게 하여 정지·감속 시 회전속도가 서서히 줄어들도록 하기 위한 장치이며, 회전속도를 급감속시키는 것은 오히려 수격현상을 유발하는 원인이 되므로 이는 방지책으로 옳지 않다.