[해양경찰 기관학(경위공채)] 26년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

병렬운전 발전기의 무효전력 분담은 조속기가 아니라 여자(계자) 전류, 즉 자동전압조정기(AVR)로 조절하므로 이 설명이 옳지 않다.
조속기는 연료량을 바꿔 회전속도와 유효전력 분담을 조절하는 장치이다.
부하 변화 시 연료공급량을 조절해 회전속도를 유지한다는 설명은 조속장치의 기본 기능으로 옳다.
정속도 조속기가 부하와 무관하게 일정 속도를 유지하며 부하변동이 잦은 발전기용 기관에 쓰인다는 설명은 옳다.
스피드 드롭은 부하 증가 시 회전속도가 떨어지는 성질로, 병렬운전 시 부하를 안정적으로 나누기 위해 필요하다는 설명은 옳다.

애드미럴티 계수는 배수량·속력·출력의 관계로 추진 성능을 비교·추정하는 지표일 뿐, 프로펠러 회전수를 올리는 가공 방법이 아니므로 옳지 않다.
프로펠러가 무거워져 회전수가 떨어지면 프로펠러의 부하(토크)를 줄이는 가공으로 회전수를 회복시킨다.
직경 절단법은 날개 끝을 잘라 직경을 줄여 토크를 낮추는 방법이다.
피치 변경법은 피치를 줄여 회전 저항을 낮추는 방법이다.
에지 가공법은 날개 끝단(뒷날)을 가공해 유효 피치를 줄이는 방법이다.

저온부식은 연료 중 유황의 연소생성물이 황산이 되어 과급기 가스터빈·케이싱·연돌 등 저온부에서 일으키는 황산 부식이라는 설명이 옳다.
배기가스 온도가 황산 노점 이하로 떨어지는 곳에서 황산이 응축해 부식이 생긴다.
유황은 연소하면 대부분 $\mathrm{SO_2}$가 되고 일부만 $\mathrm{SO_3}$로 산화되므로, 대부분 $\mathrm{SO_3}$로 변한다는 설명은 틀리다.
황산의 노점은 물의 노점보다 훨씬 높은 온도이므로 10~50 ℃ 수준의 낮은 온도라는 설명은 틀리다.
가스 압력과 황산 함유량이 증가하면 노점은 올라가므로 노점이 떨어진다는 설명은 틀리다.

사이드 스러스터는 저속 협수로 항주에도 편리하며 회두 능력은 선속이 0일 때 최대라는 설명이 옳다.
선속이 붙으면 선체 주위 흐름이 스러스터 분류를 흐트러뜨려 속력이 커질수록 효과가 급감한다.
선수 스러스터의 출력은 일반적으로 이·접안용 예인선 출력보다 작으므로 크다는 설명은 틀리다.
사이드 스러스터에는 고정 피치형과 가변 피치형이 모두 쓰이므로 고정 피치형이 쓰이지 않는다는 설명은 틀리다.
선속이 수 노트 이상이 되면 효과가 크게 떨어지므로 조종성능이 더 향상된다는 설명은 틀리다.

밸브 간극이 지나치게 작으면 밸브가 일찍 열리고 늦게 닫히므로, 개방이 늦어지고 폐쇄가 빨라진다는 설명이 옳지 않다.
반대로 간극이 크면 캠이 더 돌아야 밸브가 움직이므로 늦게 열리고 일찍 닫힌다.
간극이 크면 밸브 기구에 충격과 기계적 소음이 증가한다는 설명은 옳다.
간극이 크면 밸브가 늦게 열리고 일찍 닫힌다는 설명은 옳다.
간극이 작으면 운전 중 열팽창으로 밸브가 완전히 닫히지 못해 밀착이 불량해진다는 설명은 옳다.

선박의 교류 계통은 주로 3상 교류를 쓰며, 구조가 간단한 것은 3상 유도전동기 덕분이므로 단상을 사용해 구조가 간단하다는 설명이 옳지 않다.
교류는 변압이 쉬워 송전·배전과 육상 전원 연결에 유리하다.
육상 전원 대부분이 교류이므로 육상 전원을 쉽게 공급받을 수 있다는 설명은 옳다.
변압기로 전압을 쉽게 바꿀 수 있다는 설명은 옳다.
고전압으로 승압해 보내면 손실이 적어 대전력 송전에 유리하다는 설명은 옳다.

난조는 부하 급변 시 발전기의 고유진동 근처에서 공진작용으로 진동이 커지는 현상이므로, 진동이 감소된다는 설명이 옳지 않다.
회전체 관성 때문에 축이 새로운 부하각을 중심으로 흔들리며, 이 흔들림이 공진으로 증폭되면 동기 이탈에 이른다.
회전체 관성으로 새로운 부하각을 중심으로 진동을 반복한다는 설명은 옳다.
난조가 커지면 동기 운전을 이탈한다는 설명은 옳다.
자극면에 제동권선을 설치해 난조를 방지한다는 설명은 옳다.

교류의 크기는 순간마다 변하는 값이 순시값, 그중 가장 큰 값이 최대값, 반주기 동안의 평균이 평균값, 직류와 같은 전력을 내는 값이 실효값이다.
따라서 ㉠ 순시값, ㉡ 최대값, ㉢ 평균값, ㉣ 실효값으로 짝지은 것이 옳다.
반주기 평균과 직류 등가 전력값의 명칭을 서로 바꾼 조합은 틀리다.
순시값·최대값을 뒤바꾸고 평균값·실효값까지 뒤바꾼 조합은 틀리다.
순간값 정의에 실효값을 넣고 직류 등가값에 순시값을 넣은 조합은 틀리다.

1냉동톤(RT)은 0 ℃의 물 1톤을 24시간 동안 0 ℃의 얼음으로 만드는 능력이다.
물의 응고잠열은 약 79.68 kcal/kg이므로 하루 열량은 $1000 \times 79.68 = 79680\ \mathrm{kcal}$, 시간당 약 3,320 kcal/h이다.
25 ℃의 물을 영하 얼음으로 만드는 능력은 냉동톤의 정의가 아니다.
72,600 kcal는 1냉동톤의 하루 열량과 맞지 않으므로 틀리다.
최종 상태를 영하 얼음으로 둔 정의는 0 ℃ 얼음이라는 기준과 다르다.

증발기에서 기화되지 못한 액냉매가 압축기로 들어오는 것은 액백(액압축) 현상이지 불응축 가스 유입 원인이 아니다.
불응축 가스는 주로 공기 침입이나 냉매·윤활유의 분해로 생기며, 응축압력을 비정상적으로 높인다.
냉매 충전 전 진공이 불충분하면 공기가 남아 불응축 가스가 된다.
냉매와 윤활유가 열분해되면 불응축 가스가 생긴다.
흡입 압력이 진공이면 축봉부 등으로 공기가 침입해 불응축 가스가 된다.

외접 기어 펌프는 기어가 맞물림에서 풀리는 흡입측에서 체적이 증가하고, 맞물려 들어가는 송출측에서 체적이 감소해 유체를 보낸다. 흡입측 감소·송출측 증가라는 설명은 반대로 되어 옳지 않다.
나사 펌프의 일종인 이모펌프는 연속적으로 유체를 밀어내므로 맥동과 소음이 적다.
이모펌프는 소음과 송출측 맥동이 적다는 설명은 옳다.
이모펌프의 구동 나사와 종동 나사가 서로 반대 방향으로 회전한다는 설명은 옳다.
송출 압력이 높아지면 틈새 누설이 늘어 체적 효율이 감소한다는 설명은 옳다.

2 Ω 두 개를 병렬로 묶은 뒤 7 Ω을 직렬로 더하면 합성저항은 8 Ω이다.
병렬 합성: $R_p = \dfrac{2 \times 2}{2 + 2} = 1\,\mathrm{\Omega}$
직렬 합성: $R = R_p + 7 = 1 + 7 = 8\,\mathrm{\Omega}$
5 Ω은 직렬로 연결된 7 Ω보다 작아, 직렬 합성저항이 각 저항보다 커야 한다는 원리에 어긋난다.
10 Ω은 병렬부를 1 Ω이 아닌 3 Ω으로 잘못 계산해야 나오는 값이다.
12 Ω은 세 저항을 모두 직렬로 더한 값(11 Ω)보다도 커서 성립할 수 없다.

냉매량이 부족하면 증발기에서 냉매가 모두 증발하고 과열된 가스가 흡입되므로 액백의 원인이 아니다.
액백은 증발하지 못한 액냉매가 압축기로 흡입되는 현상으로, 냉매 공급 과다나 분리 불량에서 생긴다.
액분리기 상태가 불량하면 액냉매를 걸러내지 못해 액백이 생긴다.
팽창밸브 개도가 너무 크면 냉매가 과다 공급되어 액백이 생긴다.
기동 시 흡입밸브를 급개하면 증발기 내 액냉매가 한꺼번에 흡입되어 액백이 생긴다.

필요한 열량은 2,400 kcal이다.
감열 공식 $Q = m c \Delta t$ 를 쓴다.
$Q = 500 \times 0.24 \times (30 - 10)$
$Q = 500 \times 0.24 \times 20 = 2400\ \mathrm{kcal}$
질량·정압비열·온도차의 곱이므로 다른 값들은 계산 결과와 맞지 않는다.

축류펌프는 송출량이 0일 때 소요동력이 가장 크다는 설명이 옳다.
그래서 축류펌프는 과부하를 피하려고 출구밸브를 열고 기동하며, 이 점이 원심펌프와 반대이다.
축류펌프는 대유량·저양정용이므로 저유량·고양정용이라는 설명은 틀리다.
축류펌프는 비교회전도가 큰 고속회전 펌프이므로 저속회전이라는 설명은 틀리다.
출구밸브를 닫고 기동하면 동력이 최대가 되므로 닫고 기동한다는 설명은 틀리다.

무화가 좋으면 연료가 미세 입자로 쪼개져 기름의 표면적이 커지므로 공기와 접촉·증발이 빨라져 착화와 연소가 빨라진다.
무화는 연료 입자 크기에 관한 것이므로 다른 요인과는 직접 관계가 없다.
공기유동 속도는 연소실 형상·와류에 따라 정해지며 무화로 빨라지는 것이 아니다.
착화 온도는 연료 고유의 성질로 무화에 의해 낮아지지 않는다.
연소실 온도는 압축과 연소의 결과이며 무화 자체가 온도를 높이는 것이 아니다.

유체를 한 방향으로만 흐르게 해 역류를 방지하는 밸브는 체크 밸브이다.
나머지는 압력이나 유량을 제어하는 밸브이다.
릴리프 밸브는 회로의 최고압력을 제한해 과부하를 막는다.
교축 밸브는 통로 면적을 줄여 유량을 조절한다.
감압 밸브는 출구측 압력을 입구보다 낮게 일정히 유지한다.

NAND는 AND의 출력을 반전한 게이트이므로 $Y = \overline{A \cdot B}$ 이다.
입력이 모두 1일 때만 출력이 0이고, 그 외에는 1이다.
$Y = A \cdot B$ 는 AND 게이트이다.
$Y = A + B$ 는 OR 게이트이다.
$Y = \overline{A + B}$ 는 NOR 게이트이다.

아날로그 값을 디지털 값으로 바꾸는 소자는 ADC(Analog to Digital Converter)이다.
이름 그대로 아날로그 → 디지털 변환을 뜻한다.
DAC는 반대로 디지털 값을 아날로그 값으로 바꾼다.
SCR은 실리콘 제어 정류기로 전력 제어용 스위칭 소자이다.
UJT는 단접합 트랜지스터로 펄스 발생·트리거 회로에 쓰인다.

이중저는 선저 손상과 침수, 강도, 탱크 활용을 위한 구조로, 화재를 국부적으로 제한하는 것은 이중저의 장점이 아니다.
화재 국한은 방화 구획·격벽이 맡는 기능이다.
외판이 손상되어도 내저판이 있어 침수 위험을 막는다.
이중 구조로 선저가 견고해진다.
이중저 공간을 평형수 탱크(연료·청수 탱크 등)로 이용할 수 있다.

탄성한도 이내의 작은 하중이라도 반복 하중을 받아 파단되는 현상은 피로파괴이다.
나머지는 하중의 반복이 아니라 재료의 변형 양상에 따른 파괴 분류이다.
취성파괴는 소성변형 거의 없이 갑자기 깨지는 파괴이다.
연성파괴는 큰 소성변형을 동반한 뒤 끊어지는 파괴이다.
메짐파괴는 취성파괴와 같은 뜻의 우리말이다.

날개면적이 증가하면 같은 추력을 내는 데 필요한 부하가 줄어 슬립은 오히려 감소하므로 슬립 증가 원인이 아니다.
슬립은 프로펠러에 걸리는 부하가 커질수록 증가한다.
회전수가 증가하면 이론 전진거리가 늘어 슬립이 증가한다.
피치가 증가하면 이론 전진거리가 커져 슬립이 증가한다.
선체저항이 증가하면 실제 전진거리가 줄어 슬립이 증가한다.

가변피치프로펠러는 날개각 변경 기구가 들어가 보스 직경이 커지므로 추진 효율이 오히려 떨어진다. 효율이 좋아진다는 설명이 옳지 않다.
가변피치의 장점은 축 회전방향을 바꾸지 않고 피치만으로 전·후진과 부하를 조절할 수 있다는 점이다.
프로펠러 축을 역전시키지 않고 전·후진할 수 있다는 설명은 옳다.
피치 조절로 주기관 토크와 회전수를 최대까지 활용할 수 있다는 설명은 옳다.
부하가 변해도 주기관 출력을 유효하게 써 연료소비를 줄일 수 있다는 설명은 옳다.

흑색 배기는 과부하(㉡)와 연료분사 계통 이상(㉤)으로 연료가 불완전 연소할 때, 백색 배기는 냉각수 유입(㉠)과 소기압력 과다(㉣)일 때 나타나므로 흑색 ㉡·㉤, 백색 ㉠·㉣의 조합이 옳다.
피스톤 링 마모(㉢)는 윤활유가 연소실로 올라와 타는 원인으로, 주로 청백색 배기와 관련된다.
냉각수 유입을 흑색 원인으로 둔 조합은 틀리다.
소기압력 과다를 흑색 원인으로, 연료분사 이상을 백색 원인으로 둔 조합은 틀리다.
피스톤 링 마모를 백색 원인에 넣고 소기압력 과다를 흑색에 넣은 조합은 틀리다.

증기폐쇄는 연료 계통 안에서 연료가 기화해 기포가 연료 흐름을 막는 현상이므로, 연료분사 시기와는 관계가 없다.
원인은 연료가 쉽게 끓는 조건, 즉 고온·저압·고휘발성이다.
연료 온도가 너무 높으면 증기가 생겨 증기폐쇄가 일어난다.
연료 계통 압력이 낮으면 비등점이 내려가 증기폐쇄가 일어난다.
기화성이 높은 연료를 쓰면 쉽게 기화해 증기폐쇄가 일어난다.

선체 요동으로 물 드럼 수위가 흔들리는 것은 수위 경보·급수 제어와 관련된 문제이지 역화의 원인이 아니다.
역화는 노 안에 미연소 가스가 쌓인 상태에서 점화되어 화염이 폭발적으로 역류하는 현상이다.
노내 가스를 충분히 배출(프리퍼지)하지 않고 점화하면 역화가 생긴다.
화염검지기가 불량하면 실화 상태에서 연료가 계속 공급되어 역화가 생긴다.
점화 시 착화가 지연되면 그동안 쌓인 연료가스가 한꺼번에 타 역화가 생긴다.

공동현상은 흡입압력이 유체의 증기압보다 낮아질 때 생기므로, 흡입압력이 증기압보다 높을 때라는 설명은 옳지 않다.
흡입측 압력을 떨어뜨리는 조건이 모두 공동현상의 원인이 된다.
흡입 관경이 작으면 유속과 손실이 커져 흡입압력이 떨어진다.
흡입측 양정이 크면 흡입압력이 낮아진다.
회전속도가 빠르면 임펠러 입구의 압력이 크게 떨어진다.

액분리기에서 분리된 액냉매는 응축기 입구로 보내지 않고, 증발기 쪽으로 되돌리거나 액분리기 안에서 증발시킨 뒤 압축기로 흡입되게 하므로 이 설명이 옳지 않다.
액분리기는 압축기 흡입측에 설치되어 액압축(리퀴드 해머)을 막는 장치이다.
응축기는 고온·고압 냉매 가스를 냉각해 액화시킨다는 설명은 옳다.
압축기는 증발기에서 흡입한 가스를 압축해 응축하기 쉽게 압력을 높인다는 설명은 옳다.
유분리기는 압축기 출구측에서 냉매 중 윤활유를 분리해 압축기로 돌려보낸다는 설명은 옳다.

유압구동방식은 한 대의 유압 펌프로 여러 대의 유압 모터를 구동할 수 있으므로, 한 대만 구동할 수 있다는 설명이 옳지 않다.
유압방식은 동력을 펌프 → 유압 → 모터로 여러 단계 전달하므로 단계별 손실이 누적된다.
유압구동은 고압 배관이 필요해 전동구동보다 배관이 복잡하다는 설명은 옳다.
유압구동은 각 단계마다 손실이 있어 전체 손실이 크다는 설명은 옳다.
전동구동은 주로 교류 전동기를 사용한다는 설명은 옳다.

회전력 변동이 적고 실린더 수가 적어도 회전이 원활한 것은 매 회전마다 폭발하는 2행정 기관의 장점이므로, 4행정 기관의 장점으로 볼 수 없다.
4행정 기관은 크랭크축 두 바퀴에 한 차례 폭발해 회전력 변동이 크다.
4행정은 열부하가 작아 실린더·피스톤 냉각이 잘되고 수명이 길다.
4행정은 흡·배기가 확실해 기동이 쉽고 실화가 적다.
4행정은 소기 손실이 없어 열효율이 높고 연료소비율이 낮다.

옳지 않은 것은 ㉠·㉣·㉤의 3개이다.
㉠은 포집판 사이로 저속 통과시켜 비중 차로 부상시키는 중력식(평행판식)의 원리인데 필터식이라 하여 틀리다. ㉣은 기름 입자가 클수록, 온도가 높을수록 빨리 떠오르므로 틀리다. ㉤은 15 ppm 이하 배출 조건이 정박 중이 아니라 항행 중에 적용되므로 틀리다.
㉡ 유속이 느리면 기름 입자가 떠오를 시간이 충분해 분리 효과가 높아진다.
㉢ 유수분리장치는 선외 배출수에서 기름 성분을 분리하는 장치이다.

㉠ 균등충전, ㉡ 보충충전, ㉢ 부동충전으로 짝지은 것이 옳다.
균등충전은 셀 간 전위차를 맞추려고 주기적으로 정전압 충전하고, 보충충전은 자기방전·불완전 충전을 메우며, 부동충전은 충전기가 부하를 담당하면서 축전지 자기방전을 보충한다.
전위차 보정 충전을 균등충전으로 두고 나머지 둘을 서로 바꾼 조합은 틀리다.
전위차 보정 충전을 보충충전으로, 보충충전을 부동충전으로 두고 ㉢에 보통충전을 넣은 조합은 틀리다.
전위차 보정 충전을 보충충전으로, 보충충전을 균등충전으로 바꾼 조합은 틀리다.

교축밸브는 기름이 지나는 통로 면적을 바꿔 유량을 조정하며 니들형·스풀형·디스크형 등이 있다는 설명이 옳다.
유압장치는 밀폐 유체에 가한 압력이 모든 방향으로 같게 전달된다는 파스칼의 원리에 기초한다.
유압장치가 베르누이의 원리에 기초한다는 설명은 틀리다.
입구 압력과 관계없이 출구 압력을 일정하게 유지하는 것은 감압 밸브의 기능이므로 체크 밸브 설명으로 틀리다.
회로의 최고압력을 제한해 과부하를 막는 것은 릴리프 밸브의 기능이므로 감압 밸브 설명으로 틀리다.

기름윤활식 선미관 베어링에는 화이트메탈을 쓰며, 합성수지·리그넘바이티·고무 등은 물윤활식 베어링 재료이므로 이 설명이 옳지 않다.
선미관은 프로펠러축이 선체를 관통하는 곳에서 축을 지지하고 해수 침입을 막는다.
프로펠러축을 지지하는 베어링 역할을 한다는 설명은 옳다.
프로펠러축이 선체를 관통하는 곳에 설치한다는 설명은 옳다.
물윤활식에서 축이 해수에 닿으므로 슬리브를 씌워 부식을 막는다는 설명은 옳다.

SCR은 한번 도통하면 게이트 신호를 제거해도 도통이 유지되므로, 게이트 펄스 제거로 전류를 차단할 수 있다는 설명이 옳지 않다.
SCR을 끄려면 애노드 전류를 유지전류 이하로 낮추거나 역전압을 걸어야 한다.
SCR은 정류 작용에 사용할 수 있다는 설명은 옳다.
역전압을 걸어 전류를 차단할 수 있다는 설명은 옳다.
위상제어로 교류·직류 전동기의 속도제어에 쓰인다는 설명은 옳다.

압축선도는 연료분사를 차단한 상태에서 압축압력만 찍은 선도이므로, 연료분사를 차단하지 않고 찍는다는 설명이 옳지 않다.
압축선도로 압축압력과 상사점 위치를 확인하고, 연소 상태는 다른 선도로 본다.
약스프링선도는 흡·배기 작용과 밸브 개폐 상태를 자세히 보는 데 쓴다는 설명은 옳다.
P-V선도의 면적으로 지시마력을 계산한다는 설명은 옳다.
수인선도는 압축·연소 부분의 곡선을 크게 펼쳐 표시한다는 설명은 옳다.

일정 거리를 항행하는 데 드는 연료소모량은 속력의 제곱에 비례하므로 속도를 낮추어 운전하는 것이 옳다.
시간당 연료소비는 속력의 세제곱에, 항해시간은 속력에 반비례하므로 거리당 소모량은 $V^{3} \times \dfrac{1}{V} = V^{2}$ 에 비례한다. 따라서 감속할수록 연료가 절약된다.
회전수를 올려 시간을 단축하면 거리당 연료소모가 오히려 늘어난다.
연료소모량이 속력에 반비례한다는 관계는 틀리다.
속력의 2/3제곱에 비례하므로 속력을 올린다는 설명은 관계식과 결론 모두 틀리다.

로커암은 푸시로드의 밀어 올리는 운동을 받아 밸브를 아래로 누르도록 운동방향을 바꾸는 지렛대이다.
캠 → 푸시로드 → 로커암 → 밸브 순으로 운동이 전달된다.
밸브 간극은 로커암의 조정나사로 맞추지만 로커암의 주된 목적은 아니다.
분해 편의는 로커암 사용 목적이 아니다.
밸브 배치 편의 역시 로커암의 주된 목적이 아니다.

윤활유 속 금속가루는 산화를 촉진하는 촉매 작용을 하므로, 산화가 늦게 진행된다는 설명이 옳지 않다.
윤활유 열화는 산소·고온·수분·금속이 함께 작용할 때 빨라진다.
공기 중 산소의 영향을 많이 받는다는 설명은 옳다.
온도가 높을수록 산화가 빨리 진행된다는 설명은 옳다.
물과 섞이면 유기산이 생기고 해수일 때 더 심하다는 설명은 옳다.

증발압력조정 밸브는 고온 측 증발기의 출구에 설치한다.
여러 증발기가 한 압축기에 연결되면 흡입압력이 저온 측에 맞춰 낮아지므로, 고온 측 출구에서 증발압력이 일정 이하로 내려가지 않게 막는다.
저온 측 증발기 입구는 팽창밸브가 냉매 공급을 조절하는 위치로, 증발압력을 지지하는 위치가 아니다.
저온 측 증발기는 가장 낮은 압력으로 운전되어야 하므로 출구에 조정 밸브를 둘 필요가 없다.
고온 측 증발기 입구에 두면 증발기 안의 압력을 지지하지 못해 증발온도가 함께 낮아진다.