[해양경찰 선박기관] 25년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

옳지 않은 것은 연소실 공기 흐름이 와류가 되지 않도록 한다는 설명이다.
와류는 분사된 연료와 공기를 잘 섞어 주므로 완전연소를 위해서는 오히려 적절한 와류를 형성해야 한다.
관통력을 적당히 하는 것: 분무가 연소실 전체에 퍼지면서 벽에 직접 닿지 않게 하므로 옳다.
유립자의 분포를 고르게 하는 것: 연료가 공기와 고르게 만나 연소가 균일해지므로 옳다.
유립자의 크기를 작게 하는 것: 무화가 좋아져 공기와 닿는 면적이 넓어지므로 옳다.

옳지 않은 것은 옥탄가이다.
옥탄가는 불꽃점화 기관에 쓰는 가솔린의 앤티노크성을 나타내는 값으로, 압축착화 기관인 디젤기관 연료의 착화성 지표가 아니다.
세탄가: 디젤 연료의 착화성을 나타내는 대표 지표로, 값이 클수록 착화가 잘 된다.
아닐린 점: 파라핀계 성분이 많을수록 높아져 착화성을 가늠하는 데 쓴다.
디젤지수: 아닐린 점과 API 비중으로 구하는 착화성 지표이다.

옳지 않은 것은 황이 고온부식을 일으킨다는 설명이다.
연료 속 황은 연소 후 수분과 만나 황산이 되어 노점 이하의 낮은 온도 부위를 부식시키는 저온부식의 원인이며, 고온부식은 주로 바나듐 등의 회분이 일으킨다.
TBN이 높은 실린더유 사용: 알칼리 성분이 황산을 중화하므로 옳은 대책이다.
냉각수 출구온도 저하 방지: 실린더 벽 온도가 노점 아래로 내려가지 않게 하므로 옳은 대책이다.
전처리에 의한 수분 제거: 황산 생성에 필요한 수분을 줄이므로 옳은 대책이다.

옳은 설명은 피스톤이 실린더 내부에서 왕복운동을 한다는 내용 하나뿐이다.
나머지 네 설명은 라이너 내경, 링 절구 배열, 크랭크실 통기, 크랭크 암의 연결 관계를 잘못 서술했다.
피스톤의 왕복운동: 실린더 안에서 피스톤이 왕복하므로 옳다.
라이너 상부의 내경: 상부는 고온·고압을 받아 두껍게 만들지만 피스톤이 움직이는 내경은 일정하므로 틀리다.
링 절구 배열: 가스 누설을 막으려면 절구가 일직선에 가까워지지 않도록 서로 크게 엇갈리게 배열하며, 45°는 너무 좁아 틀리다.
크랭크실 유증기: 쌓이면 폭발 위험이 있어 통기관으로 바깥에 배출하므로 틀리다.
크랭크 암의 연결: 커넥팅 로드 대단부가 연결되는 곳은 크랭크 핀이므로 틀리다.

밸브 겹침을 두는 주된 이유는 배기작용과 소기작용을 돕기 위해서이다.
상사점 부근에서 두 밸브가 함께 열려 있으면 빠져나가는 배기가스의 흐름이 새 공기를 끌어들여 잔류 가스가 잘 밀려나고 흡기량이 늘어난다.
과급기의 출력 증대: 과급기 자체의 출력을 키우려고 두는 시기가 아니다.
냉각 손실 감소: 밸브 겹침은 냉각 손실을 줄이기 위한 장치가 아니다.
밸브 마멸 감소: 밸브 겹침은 마멸을 줄이려고 두는 시기가 아니다.

설명에 맞는 첨가제는 유성향상제이다.
유성향상제는 금속 표면에 흡착해 얇은 막을 이루므로 유막이 끊어지기 쉬운 경계윤활 상태에서 마찰을 줄인다.
점도지수향상제: 온도 변화에 따른 점도 변화를 줄이는 첨가제이다.
산화방지제: 윤활유의 산화와 열화를 억제하는 첨가제이다.
청정제: 카본과 슬러지가 금속면에 쌓이지 않게 분산시키는 첨가제이다.

옳은 설명은 적절한 점도의 사용과 불순물의 흡수 두 가지이다.
나머지 세 설명은 기계 효율, 항유화성, 윤활유 종류를 잘못 서술했다.
윤활유와 기계 효율: 마찰을 줄이면 기계 효율은 높아지므로 틀리다.
기관에 따른 점도 선택: 기관의 하중과 속도에 맞는 점도를 써야 하므로 옳다.
항유화성: 물과 잘 분리되어야 하므로 항유화성은 높아야 하므로 틀리다.
열기관용 윤활유: 지방성유는 고온에서 쉽게 변질되어 열기관에는 주로 광유계를 쓰므로 틀리다.
불순물 흡수: 윤활유의 청정 작용으로 카본 등을 씻어 내므로 옳다.

옳지 않은 것은 프로펠러의 심도가 너무 클 때이다.
공동현상은 날개 표면의 압력이 물의 증기압 아래로 떨어질 때 생긴다. 심도가 크면 주위 수압이 높아져 오히려 공동현상이 억제된다.
날개 끝이 두꺼울 때: 날개 등면의 유속이 빨라져 국부적인 저압부가 생기기 쉬우므로 원인이 된다.
수면 가까이서 회전할 때: 주위 수압이 낮아 압력이 쉽게 떨어지므로 원인이 된다.
회전 속도가 임계치 이상일 때: 날개면의 유속이 빨라져 압력이 크게 낮아지므로 원인이 된다.

원심 펌프의 송출 유량은 토출 밸브의 개도로 조절한다.
토출 밸브를 조이면 관로 저항이 커져 유량이 줄어들며, 흡입 쪽은 건드리지 않으므로 공동현상을 키우지 않아 가장 일반적으로 쓰인다.
회전 속도 조절: 기관실 펌프는 대개 일정 속도로 도는 전동기로 구동되어 주된 방법이 아니다.
기동과 정지의 반복: 유량을 연속으로 조절할 수 없고 전동기에도 부담을 준다.
흡입 밸브 개도 조절: 흡입 압력이 낮아져 공동현상을 일으키므로 사용하지 않는다.

옳지 않은 것은 단흡입형 회전차를 사용하는 방법이다.
단흡입형은 회전차 앞뒤의 압력 차가 그대로 남아 축 추력이 생기는 구조이고, 이를 없애려면 양쪽에서 흡입하는 양흡입형 회전차를 쓴다.
평형공 설치: 회전차에 뚫은 구멍으로 앞뒤 압력을 맞추어 추력을 줄이는 방법이다.
자기 평형: 다단 펌프의 회전차를 서로 마주 보게 배치해 추력을 상쇄하는 방법이다.
평형 원판: 축에 붙인 원판의 압력 차로 추력과 반대 방향의 힘을 만드는 방법이다.

옳지 않은 것은 흡입관에 공기가 차 있으면 기름 흡입이 불가능하다는 설명이다.
이모 펌프는 나사면에 소량의 기름만 있어도 밀봉이 이루어져 공기를 밀어내므로 자흡 능력이 있어 하부 탱크의 기름을 흡입할 수 있다.
종동 나사의 회전: 송출측 액체 압력으로 돌아 나사 사이에 직접적인 동력 전달이 없으므로 옳다.
고속회전 가능: 맥동이 적고 고속회전을 할 수 있어 소형으로도 대용량을 다룰 수 있으므로 옳다.
연료유와 윤활유의 이송: 점성이 있는 기름 이송에 적합하므로 옳다.

옳지 않은 것은 증발기로 들어가는 냉매량을 조절할 수 없다는 설명이다.
팽창 밸브는 고압 액냉매의 압력을 낮추는 동시에 증발기 부하에 맞추어 냉매 공급량을 조절하는 장치이다.
고압 액체 냉매의 감압: 응축기에서 액화된 냉매의 압력을 낮추는 기본 기능이므로 옳다.
감온통의 설치 위치: 증발기 출구 냉매의 온도를 정확히 감지해야 하므로 주위 온도의 영향을 피하는 것이 옳다.
모세관식 팽창 밸브: 구조가 간단해 소형 냉동장치에 주로 쓰이므로 옳다.

옳지 않은 것은 압축기의 출구 압력이 높아진다는 설명이다.
냉매가 부족하면 순환량이 줄어 압축기의 입구 압력과 출구 압력이 모두 낮아진다.
압축기 입구 압력 저하: 증발기에서 돌아오는 냉매가 적어지므로 옳다.
응축기나 수액기의 액면 저하: 계통 안의 냉매량이 줄었으므로 옳다.
냉동 작용 불량: 증발기에서 흡수하는 열량이 줄어 설정 온도보다 높게 유지되므로 옳다.

옳지 않은 것은 다단압축을 하면 압축기의 온도가 높아진다는 설명이다.
다단압축은 단과 단 사이에서 공기를 중간 냉각하므로 압축 일이 줄어 효율이 좋아지고 공기 온도는 낮아진다.
주기관 시동: 압축 공기로 주기관을 시동하므로 옳다.
제어용 공기의 압력: 시동용보다 낮은 압력으로 사용하며 $7\,\mathrm{kgf/cm^2}$가 일반적이므로 옳다.
윤활유 저압 시 정지: 압력스위치가 작동해 압축기를 보호하므로 옳다.

자동배출에 필요한 것은 유면검출기와 솔레노이드 밸브이다.
분리된 기름이 상부에 쌓이면 유면검출기가 이를 감지하고, 그 신호로 솔레노이드 밸브가 열려 기름을 자동으로 내보낸다.
유면검출기와 에어벤트: 에어벤트는 공기를 빼는 장치로 기름 배출을 제어하지 못한다.
유량계와 플로트 스위치: 유량계는 흐르는 양을 재는 계기이고, 배출구를 여닫는 밸브가 없다.
유량계와 솔레노이드 밸브: 유량계로는 쌓인 기름의 높이를 감지할 수 없다.

옳은 설명은 힘의 증폭, 연결부 누설, 선박 내 용도의 세 가지이다.
나머지 두 설명은 장치의 크기와 이물질 혼입의 영향을 반대로 서술했다.
힘의 증폭: 작은 힘으로 큰 출력을 얻기 쉬우므로 옳다.
장치의 크기: 소형으로도 큰 힘을 낼 수 있는 것이 장점이므로 틀리다.
연결부 누설: 압력이 높아 연결부에서 기름이 새기 쉬우므로 옳다.
공기와 먼지의 혼입: 작동 불량과 마모, 밸브 고착을 일으켜 고장의 원인이 되므로 틀리다.
선박 내 용도: 조타기, 클러치, 가변 피치 프로펠러 등에 쓰이므로 옳다.

축에 결합된 베어링을 분리할 때 쓰는 공구는 기어 풀러이다.
기어 풀러는 갈고리로 베어링이나 기어를 걸고 중심 나사로 축을 밀어 부품을 축 방향으로 뽑아낸다.
파이프 렌치: 관이나 둥근 물체를 물어 돌리는 공구이다.
체인 블록: 무거운 물체를 들어 올리는 장비이다.
임팩트 렌치: 볼트와 너트를 충격으로 조이거나 푸는 공구이다.

전동기의 회전속도는 동기속도 공식으로 구하며 계산 결과는 1,800 rpm이다.
공식: $N_s=\dfrac{120f}{P}$
대입: $N_s=\dfrac{120\times 60}{4}$
결과: $N_s=1800\,\mathrm{rpm}$
슬립을 고려하지 않은 값이며, 같은 주파수에서 극수가 많을수록 회전속도는 느려진다.
3,600 rpm: 2극일 때의 값이다.
1,200 rpm: 6극일 때의 값이다.
900 rpm: 8극일 때의 값이다.

옳지 않은 것은 한 코일의 전류 변화가 없을 때이다.
전자유도 기전력은 코일을 지나는 자속이 변화하거나 도체가 자속을 끊을 때 생긴다. 전류가 일정하면 자속도 일정해 이웃 코일에 기전력이 생기지 않는다.
자계 내에서 도체를 회전시킬 때: 도체가 자속을 끊으므로 기전력이 생긴다.
코일 속에 막대자석을 넣었다 뺄 때: 코일을 지나는 자속이 변하므로 기전력이 생긴다.
자기장 내에서 도체가 상하운동할 때: 도체가 자속을 끊으므로 기전력이 생긴다.

토글 스위치를 닫고 15초가 지나면 타이머가 이미 동작한 뒤이므로 GL(Green Lamp)만 켜져 있다.
스위치 A를 닫으면 타이머 코일(T)이 여자되고, 설정 시간 10초가 지나면 타이머 접점이 전환된다. 이때 GL 회로의 a접점(평상시 열림)은 닫히고, RL 회로의 b접점(평상시 닫힘)은 열린다.
켜져 있는 램프가 없다는 설명: 닫힌 a접점을 통해 GL에 전류가 흐르므로 틀리다.
RL만 켜져 있다는 설명: 스위치를 닫은 직후부터 10초 이전까지의 상태이며, 15초 시점에는 b접점이 열려 RL이 꺼진다.
GL과 RL이 모두 켜져 있다는 설명: 두 접점은 같은 타이머로 서로 반대로 동작하므로 두 램프가 함께 켜질 수 없다.