[자동차정비기능사 필기] 13년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

자동차 전조등의 주광축 진폭은 10m 위치를 기준으로 측정하며, 검사기준상 우측 전조등의 우향(바깥쪽) 진폭 허용치는 30cm 이내이다.
진폭 기준은 상·하·좌·우 방향별로 따로 정해져 있으므로, 방향을 함께 확인해 판정해야 한다.

정미열효율은 도시열효율에 기계효율을 곱한 값이다.
열정산에서 냉각손실 29%와 배기·복사손실 31%를 제외한 도시열효율은 $100\% - 29\% - 31\% = 40\%$이다.
여기에 기계효율 80%를 곱하면 정미열효율은 $40\% \times 0.8 = 32\%$이다.

크랭크축 메인저널 베어링의 마모(간극)는 플라스틱 게이지를 베어링과 저널 사이에 끼운 뒤 조여서 찌그러진 폭을 눈금과 비교해 측정한다.
파일러(필러, 틈새) 게이지는 평면 사이의 간극을 재는 공구이고, 시임 방법과 직각자는 이 용도에 사용하지 않는다.

엔진 성능에 영향을 미치는 인자로는 흡입효율, 체적효율, 충전효율이 대표적이다.
압축비는 열효율과 출력에 직접 영향을 준다.
점화시기 역시 기관의 출력·연비 특성에 큰 영향을 미친다.
냉각수 온도와 마찰(기계손실)도 기관 성능을 좌우하는 요소이다.

전자제어식 고압펌프는 정밀 제어로 부가 장치를 줄이는 것이 특징이며, 부가 장치가 더 필요해지는 것은 아니다.
동력성능과 쾌적성 향상, 가속 시 스모크(매연) 저감은 전자제어식 고압펌프의 실제 장점이다.

실린더는 피스톤과 피스톤링의 마찰이 가장 활발한 실린더 윗부분(상사점 부근)에서 마모량이 가장 크다.
이는 상사점 부근에서 연소압력과 온도가 가장 높고 윤활유막이 얇아지기 때문이다.

전자제어 가솔린 연료분사 방식은 정밀한 공연비 제어를 위해 여러 센서와 액추에이터가 필요하므로 구조가 간단하다고 보기 어렵다.
기관의 응답성·주행성과 출력 향상, CO·HC 등 유해 배출가스 감소는 전자제어 분사 방식의 실제 장점이다.

플런저의 유효행정을 크게 하면 한 행정당 밀어내는 연료의 양이 늘어나므로 연료 송출량이 많아진다.
유효행정은 플런저가 실제로 연료를 압송하는 구간을 뜻하며, 이 구간이 길어질수록 분사량이 증가한다.

고속 디젤기관은 정적 연소와 정압 연소가 함께 일어나는 복합 사이클(사바테 사이클)을 따른다.
저속 디젤기관은 정압사이클(디젤사이클)에 가깝지만, 고속에서는 연소가 짧은 시간에 이루어져 정적+정압이 혼합된 복합사이클로 나타난다.

연료 1kg을 연소시키는 데 필요한 이론적 공기량과 실제로 공급된 공기량의 비를 공기 과잉율(공기비)이라 한다.

LPG 기관에서 믹서의 스로틀 밸브 개도량을 감지해 ECU에 신호를 보내는 것은 스로틀 위치 센서(TPS)이다.
아이들 업 솔레노이드와 대시포트는 공회전 보정 관련 장치이고, 공전속도 조절밸브는 ECU의 신호를 받아 공회전 속도를 조절하는 액추에이터로, 개도량을 감지하는 센서가 아니다.

소음기의 저항을 크게 하면 배압이 커져 기관 출력이 줄어드는 것이 배기장치의 올바른 특성이다.
배기 소음기는 온도와 압력을 함께 낮춰 배기소음을 감쇠하므로, 압력을 높인다는 설명은 틀렸다.
배기다기관에서 나오는 가스는 고온·고압이므로 저온 저압이라는 설명은 틀렸다.
단 실린더에는 여러 실린더의 배기를 모으는 배기다기관을 설치할 필요가 없다.

가솔린 기관에서 질소산화물(NOx)의 발생을 감소시키는 대표 장치는 EGR 시스템(배기가스 재순환장치)이다.
연소온도가 높을수록 NOx가 많이 생성되는데, EGR은 배기가스 일부를 흡기로 재순환시켜 연소온도를 낮춤으로써 NOx 발생을 억제한다.

냉각수의 비등점을 높이기 위해 라디에이터 캡 내부의 압력을 높이는 압력 캡식을 사용한다.
압력이 높아지면 물의 끓는점이 상승하는 원리를 이용해 냉각수가 쉽게 끓지 않도록 한다.

기관의 회전수를 계산하는 데 사용하는 센서는 크랭크 포지션 센서(CKP)이다.
크랭크축의 회전 위치와 속도를 검출해 ECU가 엔진 회전수(rpm)와 분사·점화 시기를 계산하는 기준 신호로 사용한다.

워밍업 후 공회전은 스로틀 밸브가 거의 닫힌 상태에서 이루어지므로 악셀케이블의 유격 과다는 공회전 부조와 직접적인 관련이 없다.
스로틀 밸브의 걸림, ISC(아이들 스피드 콘트롤) 장치 고장, 수온센서 배선 단선은 공회전 시 흡입공기량이나 분사보정을 왜곡시켜 부조를 일으키는 실제 원인이다.

TPS(스로틀 포지션 센서)가 검출하는 전압 범위는 통상 0~5V 수준이며, 0~12V까지라는 설명은 틀렸다.
TPS는 가변저항기로 스로틀 밸브의 개도량을 전압으로 검출하며, 공기유량센서(AFS) 고장 시 대체 신호로 분사량을 결정하고 자동변속기의 변속시기 결정에도 활용된다.

질소(N2)는 공기 중 약 78%를 차지하는 불활성 기체로, 연소 과정에 거의 관여하지 않아 유해 배출가스로 분류되지 않는다.
일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물은 불완전연소나 고온연소로 생성되는 대표적인 유해가스이다.

윤활장치에서 유압이 높아지는 대표적인 원인은 릴리프 밸브 스프링의 장력이 클 때이다.
릴리프 밸브는 유압이 일정 이상 오르면 열려 오일을 되돌려 압력을 조절하는데, 스프링 장력이 크면 밸브가 늦게 열려 유압이 높게 유지된다.
엔진오일과 가솔린의 희석, 베어링의 마멸, 오일펌프의 마멸은 오히려 유압을 낮추는 원인이다.

자동차 연료로 쓰이는 휘발유는 주로 탄소와 수소로 이루어진 탄화수소 화합물이다.

피스톤 핀의 고정방법은 핀이 얼마나 자유롭게 움직일 수 있는지에 따라 분류된다. 전 부동식은 핀이 피스톤과 연결봉에서 모두 자유롭게 회전하며, 반 부동식은 핀이 한쪽(보통 연결봉)에서만 고정되고 다른 쪽(피스톤)에서는 자유롭게 회전하고, 고정식은 핀이 피스톤에 완전히 고정되어 회전하지 않는 방식이다. 4분의 3 부동식은 엔진 부품의 표준 고정방법 중 존재하지 않는 명칭으로, 실제 내연기관에서 사용되는 피스톤 핀 고정 분류에 포함되지 않는다.

디젤 연소실은 열효율을 높이고 노크를 줄이기 위해 평균유효압력이 높아야 하므로, 낮아야 한다는 설명은 틀렸다.
연소시간이 짧고 열효율이 높으며 디젤노크가 적은 것은 디젤 연소실이 갖춰야 할 실제 구비조건이다.

밸브 오버랩은 흡기밸브 열림각과 배기밸브 닫힘각의 합이므로 28°다.
오버랩은 상사점 부근에서 흡·배기 밸브가 함께 열려 있는 구간을 말한다. 흡입밸브가 상사점 전 BTDC 18°에 열리고 배기밸브가 상사점 후 ATDC 10°에 닫히므로, 그 사이가 두 밸브가 동시에 열려 있는 각도다.
$\text{밸브 오버랩} = 18^\circ + 10^\circ = 28^\circ$
흡기 닫힘 ABDC 46°와 배기 열림 BBDC 54°는 하사점 부근의 값이라 오버랩 계산에는 쓰이지 않고, 각 밸브의 열림 기간(흡기 18+180+46=244°, 배기 54+180+10=244°)을 구할 때 쓰인다.

종감속비는 $\dfrac{30}{6} = 5$이므로, 링기어의 회전수는 $\dfrac{1000}{5} = 200\ \mathrm{rpm}$이다.
차동장치에서는 좌우 바퀴 회전수의 평균이 링기어 회전수와 같으므로 $\dfrac{150 + x}{2} = 200$이 성립한다.
이를 풀면 오른쪽 바퀴의 회전수는 $x = 400 - 150 = 250\ \mathrm{rpm}$이다.

정(+)의 캠버는 자동차를 앞에서 보았을 때 바퀴의 위쪽이 아래쪽보다 바깥쪽으로 벌어져, 바퀴 아래쪽이 위쪽보다 좁아지는 상태를 말한다.
캠버는 조향 안정성과 타이어 마모에 영향을 주는 앞바퀴 정렬 요소 중 하나이다.

조향기어비는 $\dfrac{\text{조향휠 회전각도}}{\text{피트먼암 선회각도}}$로 정의된다.
이는 운전자가 조향휠을 돌린 각도에 비해 실제 바퀴를 움직이는 피트먼암이 얼마나 적게 움직이는지를 나타내는 배율이다.

맵 센서는 흡기다기관의 압력을 측정해 엔진 제어에 사용하는 센서로, 전자제어 현가장치(ECS)의 구성품이 아니다.
ECS는 차체의 움직임과 노면 조건을 감지해 감쇠력·차고를 제어하는 장치로 다음과 같은 구성품을 둔다.
가속도센서는 차체의 상하 진동(G값)을 감지한다.
차고센서는 차체와 차축 사이의 거리 변화로 차고를 검출한다.
ECS 지시등은 시스템의 작동 상태와 고장 여부를 운전자에게 표시한다.

마스터 실린더의 피스톤 1차 컵(프라이머리 컵)은 피스톤이 전진할 때 오일을 압축해 유압을 발생시키는 역할을 한다.
실린더 내벽과 피스톤 사이의 오일 누출을 막는 것은 2차 컵의 역할이며, 브레이크를 놓았을 때 회로 내에 일정 압력을 남겨 두는 잔압 형성은 체크 밸브가 담당한다.

카커스(Carcass)는 타이어의 뼈대를 이루는 코드층으로, 내부 공기압을 견디며 하중과 충격을 완충하는 역할을 한다.
비드는 타이어를 휠림에 고정시키는 부분이다.
브레이커는 트레드와 카커스 사이에서 완충 작용을 하는 층이다.
트레드는 노면과 직접 접촉하는 고무층이다.

좌회전 시 바깥쪽 바퀴인 우측 바퀴의 조향각을 기준으로 최소회전반경을 구한다.
$R = \dfrac{L}{\sin\alpha} + r$
축간거리 $L=2.3\,\mathrm{m}$, 바깥쪽 바퀴 조향각 $\alpha=30^\circ$, 접지면 중심과 킹핀 거리 $r=0.2\,\mathrm{m}$를 대입하면
$R = \dfrac{2.3}{\sin 30^\circ} + 0.2 = \dfrac{2.3}{0.5} + 0.2 = 4.6 + 0.2 = 4.8\,\mathrm{m}$
따라서 최소 회전반경은 4.8m이다.

동력 조향장치가 고장으로 유압을 형성하지 못할 때, 안전 체크 밸브가 열려 오일 펌프를 거치지 않고도 핸들을 수동으로 조작할 수 있게 한다.
오일 펌프와 파워 실린더는 정상 작동 시 조향력을 보조하는 부품이며, 시프트 레버는 변속과 관련된 부품으로 조향장치와 무관하다.

유성기어장치는 선기어·유성기어 캐리어·링기어 3요소 중 2요소를 동시에 입력(고정하지 않고 함께 회전)시키면 나머지 한 요소도 같은 속도로 회전해 동력이 그대로 전달되는 직결 상태가 된다.
2요소가 입력되면 기어 사이에 상대 운동이 발생하지 않아 감속이나 증속, 역전과 같은 변속 작용이 일어나지 않는다.

브레이크 챔버는 압축 공기의 압력을 푸시로드의 기계적인 운동으로 바꾸어 브레이크 슈를 작동시키는 장치이다.
릴레이 밸브와 브레이크 밸브는 공기의 흐름과 압력을 제어하는 밸브류이고, 브레이크 슈는 챔버에서 전달받은 힘으로 드럼에 마찰력을 발생시키는 부품이다.

변속기의 전진 기어 중 1단이 감속비(기어비)가 가장 커서 가장 큰 토크를 발생시킨다.
기어비가 클수록 회전속도는 낮아지는 대신 토크는 커지므로, 출발이나 저속 등판처럼 큰 힘이 필요한 상황에서 1단을 사용한다. 오버드라이브나 직결 단은 기어비가 1 이하이거나 1이므로 토크 증대 효과가 없다.

유성장치는 변속비를 만들어 동력을 전달하는 기계적 장치로, 유압 신호를 만들거나 제어하는 유압제어 장치와는 구분된다.
오일펌프는 유압을 발생시키고, 유압조정밸브바디는 각 클러치와 브레이크로 가는 유압을 제어하며, 어큐뮬레이터는 유압 작동 시 충격을 완화하는 역할을 하므로 모두 유압제어 계통에 속한다.

고속 주행 중 바퀴가 상하로 튀듯이 진동하는 현상을 트램핑(Tramping)이라 한다.
요잉은 차체가 수직축을 중심으로 좌우로 흔들리는 현상, 롤링은 차체가 좌우로 기울어지는 현상이며, 킥다운은 가속페달을 급히 밟았을 때 변속기가 저단으로 변속되는 작용으로 진동 현상과는 무관하다.

자동변속기의 작동유는 오일펌프 → 밸브바디 → 토크컨버터 순으로 흘러 각 구성품에 유압을 공급한다.
오일펌프가 만든 유압은 먼저 밸브바디에서 변속 조건에 맞게 제어된 뒤, 토크컨버터를 비롯한 각 클러치와 브레이크로 전달된다.

차동 피니언과 사이드 기어 사이의 백래시는 드러스트 와셔의 두께를 가감하여 조정한다. 드러스트 와셔는 사이드 기어의 축방향 유격을 제어하는 부품으로, 와셔 두께를 증가시키면 백래시가 감소하고 감소시키면 백래시가 증가한다. 축받이 차축의 조정심(1, 2번)은 차축 베어링 클리어런스 조정에 사용되고, 링기어 조정 장치(3번)는 크라운 기어와 피니언의 물림 조정에 사용되므로 사이드 기어와의 백래시 조정과는 무관하다.

싱크로나이저 허브와 슬리브는 세트로 제작되므로 둘 중 한쪽만 마모·손상되었다고 해서 낱개로 교환해서는 안 되며, 반드시 세트로 함께 교환해야 한다.
슬리브를 허브에 끼워 부드럽게 돌아가는지 확인하고, 슬리브 안쪽과 허브 끝부분의 마모·손상 여부를 점검하는 것은 올바른 검사 방법이다.

ABS의 휠 스피드 센서는 각 바퀴의 회전속도를 감지해 ECU로 신호를 보내는 역할을 한다.
ECU는 이 신호를 바탕으로 바퀴의 감속 상태를 계산하고 각 바퀴의 속도를 비교해 슬립 여부를 판단하므로, 감속 상태 감지와 속도 비교 평가는 센서가 아닌 ECU가 연산으로 수행하는 일이다. 제동압력 역시 휠 스피드 센서가 감지하는 대상이 아니라 하이드롤릭 유닛이 ECU의 지령에 따라 조절하는 값이다.

AQS(Air Quality System)는 배기가스 등 유해가스가 차실 내로 유입되는 것을 막아 공기청정도를 유지하는 장치이며, 온도와 습도 조절은 AQS가 아니라 에어컨(공조) 시스템의 기능이다.
유해가스 유입 차단, 청정 공기 유입, 승차 공간의 환기 상태 최적화는 모두 AQS의 실제 기능이다.

제너 다이오드는 일반 다이오드와 달리 일정 기준 전압(제너 전압) 이상의 역방향 전압이 걸리면 급격히 역방향으로 큰 전류가 흐르는 특성을 갖는 반도체로, 정전압 회로 등에 사용된다.
PNP·NPN형 트랜지스터는 전류 증폭용 소자이고, 포토 다이오드는 빛의 세기에 따라 전류가 변하는 수광 소자로 이러한 정전압 특성과는 무관하다.

컷 아웃 릴레이는 직류(DC) 발전기에서 축전지로 전류가 역류하는 것을 막기 위한 부품으로, 자체적으로 실리콘 다이오드 정류기를 갖춘 교류발전기에는 사용되지 않는다.
자계를 발생시키는 로터, 전압을 유도하는 스테이터, 교류를 직류로 바꾸는 정류기는 모두 교류발전기의 핵심 구성 요소이다.

직렬로 연결된 저항의 합이 12Ω이므로 전류계에는 1A가 흐른다.
회로도는 12V 축전지에 2Ω, 4Ω, 6Ω 세 저항이 한 줄로 이어지고 그 회로에 전류계 A가 직렬로 삽입된 형태다. 직렬에서는 각 저항이 그대로 더해진다.
$R = 2 + 4 + 6 = 12\,\Omega$
옴의 법칙 $I = \dfrac{V}{R}$에 대입하면
$I = \dfrac{12\,\mathrm{V}}{12\,\Omega} = 1\,\mathrm{A}$
직렬회로는 어느 지점에서나 전류가 같으므로, 전류계를 회로 어디에 달아도 측정값은 1A로 동일하다.

점화코일 2차 쪽 불꽃전압의 크기는 점화플러그 전극의 형상과 간극, 혼합기의 압력(밀도) 등 전기적·연소실 조건에 따라 달라지며, 오일 압력은 불꽃전압 형성과는 관계가 없다.
전극 간극이 넓거나 혼합기 압력이 높을수록 불꽃이 튀기 위해 필요한 전압은 커진다.

축전지의 충전상태는 전해액의 비중과 비례하므로 비중계로 전해액 비중을 측정해 충전 정도를 판단한다.
온도계·기압계·저항계는 각각 온도, 대기압, 전기저항을 측정하는 계기로 축전지 충전상태 판정에는 사용하지 않는다.

자동차 에어컨의 냉매는 압축기 → 응축기 → 건조기 → 팽창밸브 → 증발기 순으로 순환한다.
압축기에서 고온고압 기체가 된 냉매는 응축기에서 액화되고, 건조기(리시버 드라이어)에서 수분과 이물질이 제거된 뒤 팽창밸브를 지나며 저온저압 상태가 되어 증발기에서 열을 흡수한다.

기동전동기는 회전력을 발생하는 부분, 그 회전력을 기관에 전달하는 부분, 피니언을 링기어에 물리게 하는 부분(솔레노이드 스위치 등)으로 구분하며, 무부하 전력을 측정하는 부분은 기동전동기의 구조가 아니라 성능시험 항목에 해당한다.

옴의 법칙에 따르면 전압은 전류와 저항의 곱으로 나타나므로 $E = IR$이 성립한다.
여기서 $E$는 전압, $I$는 전류, $R$은 저항을 의미하며, 이 식을 변형하면 $I = \dfrac{E}{R}$, $R = \dfrac{E}{I}$도 얻을 수 있다.

배선 기호 Gr은 회색(Grey)을 나타내며, 보라색은 일반적으로 V(Violet)로 표기하므로 Gr을 보라로 연결한 것은 틀린 설명이다.
G는 녹색(Green), R은 적색(Red), Y는 노랑(Yellow)을 나타내는 표준 배선 색 기호이다.

감전사고 위험이 높은 장소에서는 절연 성능이 낮은 1중 절연 구조가 아니라 이중 절연 구조의 전기기기를 사용해야 한다.
접지선이 설치된 코드선을 사용하고 회로시험기로 절연상태를 점검하며 누전차단기를 접속해 동작을 확인하는 것은 이동식·휴대용 전동기기의 올바른 안전 작업 방법이다.

산업재해는 생산 활동 중 에너지와 접촉·충돌하여 생명의 기능이나 노동 능력을 상실하는 현상을 말한다.
즉 재해의 결과로 잃는 것은 작업상 업무나 작업조건, 노동 환경 같은 여건이 아니라 근로자의 생명 기능과 일할 수 있는 능력이라는 점이 정의의 핵심이다.

스패너 자루에 파이프 등 연장대를 끼우고 발로 미는 작업 방법은 큰 힘이 갑자기 풀리거나 미끄러졌을 때 몸의 균형을 잃어 다치기 쉬우므로 옳지 않은 자세이다.
스패너는 몸쪽으로 당기는 방향으로 사용하며, 너트에 깊이 물려 조금씩 당기고, 반대편 손으로 작업물을 지지해 몸의 중심과 균형을 유지하는 것이 올바른 사용법이다.

연삭 작업 시 받침대는 숫돌차의 중심선과 같은 높이로 유지해야 하며, 중심선보다 낮게 설치하면 공작물이 숫돌과 받침대 사이에 끼어 들어가 사고를 일으킬 수 있다.
나무 해머로 두들겨 맑은 음이 나는지 확인하는 음향검사, 표면이 심하게 변형된 숫돌의 수정, 받침대와 숫돌 사이 간격을 3㎜ 이내로 유지하는 것은 모두 올바른 안전수칙이다.

화재는 연소 물질에 따라 A급(일반), B급(유류), C급(전기), D급(금속)으로 분류하며, 휘발유와 같은 인화성 액체에 의한 화재가 B급 화재에 해당한다.
종이·목재·석탄은 일반 가연물이므로 A급 화재로 분류된다.

타이어 공기압이 낮으면 접지면이 넓어져 오히려 그립력이 높아지므로, 일반 포장도로에서 미끄러지기 쉬운 것은 공기압이 높을 때이며, 낮을 때 미끄러지기 쉽다는 설명은 틀린 내용이다.
좌우 공기압의 편차는 제동 시 좌우 제동력 차이를 일으켜 위험을 초래하고, 공기압이 낮으면 트레드 양단의 마모가 커지며 차동 사이드 기어의 마모도 촉진된다.

부동액은 유독한 화학물질을 포함하고 있어 입으로 맛을 보아 품질을 구별해서는 안 된다.
부동액은 반드시 물과 희석해 규정 비율로 사용하고, 품질이 불량한 제품은 사용하지 않으며, 도료(도장) 부분에 묻지 않도록 주의해야 한다.

감전 위험이 있는 곳에서 전기를 차단하고 점검할 때는 스위치 박스에 통전을 금지하는 조치를 해야 하므로, 통전장치를 한다는 것은 점검 시 조치와 관계가 없는 설명이다.
위험 방지장치와 스위치 안전장치를 설치하고, 필요한 곳에 통전금지 기간을 게시하는 것은 감전사고를 막기 위한 올바른 조치이다.

차광용 안경은 용접 등 강한 빛으로부터 눈을 보호하기 위한 보호구로, 감전 사고 방지와는 직접 관련이 없다.
절연 장갑을 착용하고 물기가 있는 손으로 작업하지 않으며 고압이 흐르는 부품에 표시를 하는 것은 감전 사고를 막기 위한 실제 방법이다.

에어백 장치 정비 시 가장 위험한 행동은 조향 휠 탈거 중 인플레이터 단자를 분리하는 것이다. 에어백 정비의 핵심 안전 원칙은 작업 전 축전지 전원을 차단하고 충분한 대기 시간(보통 수 분 이상)을 거친 후에야 회로를 다루는 것인데, 단자 분리는 이미 방전이 완료된 상태에서 불필요하며 오히려 정전기나 우발적 접촉의 위험을 증대시킨다.
반면 다음은 모두 에어백 안전 정비의 표준 절차다.
클록 스프링 중립 위치 확인
사전 전원 차단 및 대기 시간 확보
인플레이터 저항 측정 금지