건설기계설비기사
2016년도 1회차
제4과목 유체기계 및 유압기기
11 ~ 20번 풀이 및 해설
* 1 ~ 10번은 이전 게시물을 통해 확인하실 수 있습니다.
[11번] 방향제어 밸브 기호 중 다음과 같은 설명에 해당하는 기호는?
<설명>
1. 3/2 - way 밸브이다.
2. 정상상태에서 P는 외부와 차단된 상태이다.
[11번 풀이] 위 그림에 바로 정답을 표시해두었습니다. 2위치 3포트 2방 밸브입니다.
①번은 2위치 2포트 1방밸브,
③번은 2위치 3포트 2방밸브,
④번은 2위치 4포트 4방밸브입니다.
[12번] 주로 시스템의 작동이 정부하일 때 사용되며, 실린더의 속도 제어를 실린더에 공급되는 입구 측 유량을 조절하여 제어하는 회로는?
① 로크 회로
② 무부하 회로
③ 미터인 회로
④ 미터아웃 회로
[12번 풀이] 문제에서 '입구 측 유량을 조절'하는 회로는 '미터인 회로'(③번)입니다. 참고로 ④번의 '미터아웃 회로'는 출구 측 유량을 조절하는 회로입니다.
[13번] 유압 필터를 설치하는 방법은 크게 복귀라인에 설치하는 방법, 흡입라인에 설치하는 방법, 압력라인에 설치하는 방법, 바이패스 필터를 설치하는 방법으로 구분할 수 있는데, 다음 회로는 어디에 속하는가?
① 복귀라인에 설치하는 방법
② 흡입라인에 설치하는 방법
③ 압력라인에 설치하는 방법
④ 바이패스 필터를 설치하는 방법
[13번 풀이] 문제에서 '필터'를 언급하고 그 위치를 묻고 있습니다. 필터는 다이아몬드 형상처럼 생긴 것(정사각형을 45도 회전한 모양)입니다. 위 그림에서는 좌측 하단에 있습니다. 이것의 위치를 자세히보시면 유압펌프와 연결되어 있는 것을 보실 수 있습니다. 하지만, 주요 유압펌프가 아니고 바이패스 배관에 연결되어 있습니다. 즉, ④번 '바이패스 필터를 설치하는 방법'입니다.
[14번] 그림과 같은 유압회로의 명칭으로 옳은 것은?
① 유압모터 병렬배치 미터인 회로
② 유압모터 병렬배치 미터아웃 회로
③ 유압모터 직렬배치 미터인 회로
④ 유압모터 직렬배치 미터아웃 회로
[14번 풀이] 위 그림을 자세히보시면, 상단에 M1, M2, M3로 유압모터가 3개가 있습니다. 이것들이 모두 '병렬'로 연결되어 있지요. 그래서 ③, ④번 보기는 틀린 것입니다.
그리고 유량조절밸브가 출구 측에 각각 1개씩, 총 3개로 연결되어 있으므로 '미터아웃 회로'가 되어 ②번 '유압모터 병렬배치 미터아웃 회로'가 정답입니다.
[15번] 유압실린더로 작동되는 리프터에 작용하는 하중이 15000 N 이고 유압의 압력이 7.5 MPa 일 때 이 실린더 내부의 유체가 하중을 받는 단면적은 약 몇 cm^2 인가?
① 5
② 20
③ 500
④ 2000
[15번 풀이] 이 문제는 어려워보이지만 한번도 공부하지 않은 분도 충분히 풀 수 있습니다. 압력은 면적에 대한 힘이라는 개념만 알고 있으면 됩니다. 자세한 풀이는 아래와 같습니다.
[16번] 그림과 같은 유압기호의 설명으로 틀린 것은?
① 유압 펌프를 의미한다.
② 1방향 유동을 나타낸다.
③ 가변 용량형 구조이다.
④ 외부 드레인을 가졌다.
[16번 풀이] 정답은 ①번이라고 하지만, 제 개인적으로는 정답이 없는 듯 합니다. (복원이 잘 못 되었나봅니다.)
원형 내에 검은색 삼각형은 '유압 펌프'를 의미하고, 사이에 있는 대각선 화살표는 '가변 용량'형을 뜻하고, 우측의 점선으로 내려간 그림은 '외부 드레인'이고, 우측의 축에 걸쳐있는 화살표는 '1방향 유동'을 뜻합니다.
혹시 이 문제에 대해 의견이 있으신 분들은 우측의 메뉴나 아래 댓글을 남겨주시면 감사하겠습니다.
[17번] 유압 작동유에서 공기의 혼입(용해)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 공기 혼입 시 스폰지 현상이 발생할 수 있다.
② 공기 혼입 시 펌프의 캐비테이션 현상을 일으킬 수 있다.
③ 압력이 증가함에 따라 공기가 용해되는 양도 증가한다.
④ 온도가 증가함에 따라 공기가 용해되는 양도 증가한다.
[17번 풀이] 이 문제 또한 복원이 잘못되었는지.... 답은 ④번이라고 합니다.
저 또한, 1, 2, 3번에 대해서는 알고 있지만, 4번은 의구심이 듭니다.
액체의 온도가 올라가면서 기체가 흡입되려면 엔트로피가 낮아져야 하는데, 실제로는 엔트로피는 증가하는 방향으로만 존재하므로 기체가 흡입되지 못합니다. 하지만, '샤틀리에의 원리'에 의해 액체의 온도가 높아지게 되면 기체(또는 고체)의 용해도는 증가하게 됩니다. 따라서 ④번도 맞는 말이라는 것이죠.
이 문제에 대해서도 의견이 있으시다면 댓글을 남겨주시길 바랍니다.
[18번] 유압 및 공기압 용어에서 스텝 모양 입력신호의 지령에 따르는 모터로 정의되는 것은?
① 오버 센터 모터
② 다공정 모터
③ 유압 스테핑 모터
④ 베인 모터
[18번 풀이] 문제 속의 '스텝'의 힌트를 통해서 ③번 '유압 스테핑 모터'를 추측할 수 있습니다. 이렇게 지엽적으로 암기하고 시험치는 사람이 많이 없지만 그래도 문제에서 힌트를 던져주는 듯 합니다.
[19번] 그림의 유압 회로는 펌프 출구 직후에 릴리프 밸브를 설치한 회로로서 안전 측면을 고려하여 제작된 회로이다. 이 회로의 명칭으로 옳은 것은?
① 압력 설정 회로
② 카운터 밸런스 회로
③ 시퀸스 회로
④ 감압 회로
[19번 풀이] 문제에서도, 그림에서도 보면 '펌프 출구 직후'에 릴리프 밸브를 설치하였습니다. 그리고 그림의 위쪽 방향으로 유압이 넘어갈 것입니다. 이때, 그 중간에 릴리프 밸브를 설치하였다는 것은 최고압력을 제한한다는 의미입니다.
릴리프 밸브는 설정 압력에 도달하면 그 이상의 압력을 낮춰(릴리프)주는 역할을 하는 밸브입니다. 따라서, 그림의 위쪽으로 가는 유압의 압력을 일정 수준 이하로 유지한다는 뜻이죠. 즉, ①번의 '압력 설정 회로'가 정답입니다.
이때, ④번의 '감압 회로'랑 헷갈릴 수 있다고 생각합니다. 만약 이 그림이 감압회로라고 가정한다면 단순 릴리프 밸브가 항상 닫혀있는데 어떻게 압력을 낮추는 것인지에 대해서 의문을 가진다면 충분히 정답이 아니라고 생각하실 수 있을 듯 합니다.
[20번] 다음 중 펌프 작동 중에 유면을 적절하게 유지하고, 발생하는 열을 방산하여 장치의 가열을 방지하며, 오일 중의 공기나 이물질을 분리시킬 수 있는 기능을 갖춰야 하는 것은?
① 오일 필터
② 오일 제너레이터
③ 오일 미스트
④ 오일 탱크
[20번 풀이] ④번 '오일 탱크'가 정답입니다. 오일 탱크는 펌프 토출량의 적어도 3배 이상의 양이 적당하며 위 문제에서 언급한, '유면을 적절하게 유지'하고 '열을 방산'하고 '가열을 방지'하며 '공기나 이물질을 분리'시킬 수 있는 기능이 갖춰져 있습니다. 아니, 갖춰야만 하는 필수조건입니다.
추가로, 모든 작동유체가 탱크 내로 들어오더라도 다시 구동하는 데에 이상이 없는 크기이어야하고 적절한 냉각장치와 스트레이너 등 부속장치도 포함되어 있습니다.
* 1 ~ 10번은 이전 게시물을 통해 확인하실 수 있습니다.