항공기관기술사 제104회(2014년) 기출문제
4교시 31문항. 문항을 누르면 앱의 답안지에서 바로 쓸 수 있습니다.
1교시
- 1-1최근 전투기에 사용되고 있는 새로운 형식의 벡터링 배기노즐(vectoring exhaust nozzle)에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-2항공기 왕복엔진 배기계통에서 정비작업을 수행할 때 아연도금 또는 아연재질로 만들어진 공구 사용을 금지하고 있다. 또한 배기계통 부품도 연필로 표식해서는 안 된다. 그 이유를 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-3압축비(compression ratio)와 압력비(pressure ratio)에 대해서 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-4다음 그림은 이상적인 브레이턴 사이클(Brayton cycle)이다. 다음 질문에 대한 정답을 그림에 나타난 기호(숫자 포함)를 이용하여 나타내시오. (1) 압축기에 공급해주어야 할 일의 크기 (2) 연소기에서 생산되는 일의 크기 (3) 터빈에서 생산되는 일의 크기10점답안 쓰기
- 1-5압축비가 8 : 1인 어떤 항공기용 왕복엔진에서 등엔트로피과정으로 압축이 일어났다. 압축과정 종료 후 실린더 내부압력을 계산하시오. (단, 압축이 시작되기 전 실린더 내부압력은 14.7 psia이었으며, 실린더 내부는 공기로 채워져 있다.)10점답안 쓰기
- 1-6고정피치 프로펠러는 상승 프로펠러(climb propeller), 순항 프로펠러(cruise propeller), 표준 프로펠러(standard propeller)가 있다. 이 세 가지 프로펠러의 특징을 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-7최근의 대형 항공기에 장착되는 터보팬엔진의 고압압축기 1단을 블리스크(blisk)라고 부른다. 기존의 블레이드, 디스크 구조와의 차이점과 장점에 대해서 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-8최근에 개발된 엔진들에 사용되는 와이드코드 팬 블레이드(wide chord fan blade)에 대하여 기존의 폭이 좁은 팬 블레이드(narrow fan blade)와 비교하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-9항공기 가스터빈 엔진시동 중 과열시동(hot start)이 발생하였다고 판단되면 어떻게 조치해야 하는지 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-10가스터빈 엔진의 최신 정비개념인 모듈정비방식(modular maintenance)에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-11가스터빈 엔진의 Ground Idle과 Flight Idle에 대해서 비교 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-12로켓의 추진기관은 추진제의 종류에 따라서 크게 고체추진 기관과 액체추진 기관으로 나누어진다. 두 기관의 특징과 장·단점을 비교하여 설명하시오.10점답안 쓰기
- 1-13하이브리드 로켓의 특징에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
2교시
- 2-1터보팬 엔진의 압축기 서지(surge)의 개념과 서지의 발생 원인을 세 그룹으로 분류하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-2가스터빈 엔진의 전자식 엔진조정장치(EEC; Electronic Engine Control)와 유압-기계식(hydro-mechanical type) 엔진의 연료조정장치(FCU; Fuel Control Unit)와의 차이점을 연료조절 측면에서 비교 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-3가스터빈 엔진의 과열시동(hot start)과 결핍시동(hung start)에 대하여 설명하고 일반적인 원인 및 대책에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-4우주 발사체에 사용되는 로켓은 대개 2～3개의 단을 연결한 다단(multistage)으로 구성되어 있다. 단(Stage)의 배열 방식에 따라 우주 발사체의 모양이 어떻게 달라지는지 설명하시오.25점답안 쓰기
- 2-5항공기용 왕복엔진 윤활계통의 오일펌프에 대한 다음 질문에 답하시오. (1) 소기펌프(scavenge pump)는 습식계통(wet system)과 건식계통(dry system) 가운데 어느 계통에 사용하는가? (2) 동일한 오일계통에 압력펌프와 소기펌프를 동시에 사용하였다. 이때 이 두 가지 펌프 가운데 어느 펌프의 용량이 더 큰가? (3) 위 (2)번 문제에 대한 이유가 무엇인지 두 가지를 쓰시오.25점답안 쓰기
- 2-6항공기용 왕복엔진 시동장치로 사용하는 4극 마그네토에 대한 다음 질문에 답하시오. (1) 그림 (가)에 자속의 방향을 표시하시오. (2) 다음 장 그림 (나)에 정자속, 1차전류, 합성자속을 그리시오. (단, 0°에서 180° 까지만 그리시오.)25점답안 쓰기
3교시
- 3-1어떤 가스터빈의 축류형 압축기의 압력비가 30이다. 압축기 입구 공기 온도가 15°C이며, 압축기에서 공기는 등엔트로피과정으로 압축이 진행된다. (1) 압축기 출구에서의 공기 온도를 계산하기 위한 온도-압력 관계식을 유도하시오. (2) 이 압축기 출구에서 공기 온도는 얼마인가?25점답안 쓰기
- 3-2항공기용 가스터빈 주연소기(main combustor)에 화염안정기(flame holder)가 필요 없는 이유와 후기연소기(after burner)에는 화염안정기가 반드시 필요한 이유를 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-3항공기용 가스터빈 엔진에 사용되는 전자식 엔진조정장치(EEC; Electronic Engine Control)의 Fault Isolation 기능 중에서 다음 그림에 나타나 있는 Position Fault Detection에 대해서 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-4엔진 장비관리 방식인 HSI, CSI, ON COND에 대하여 설명하고, ON COND 유지를 위한 Condition Monitoring 방법들을 나열하시오.25점답안 쓰기
- 3-5액체산소와 케로신을 사용하는 액체로켓엔진 연소기의 성능평가를 위한 가압식 연소 시험설비의 구성에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 3-6최근의 항공용 왕복엔진들은 다음 그림과 같이 ECU(Electronic Control Unit)가 엔진 점화계통을 제어한다. ECU에 의해 엔진 점화가 어떻게 제어되는지 설명하시오.25점답안 쓰기
4교시
- 4-1다음 그림과 같이 EEC(Electronic Engine Control)는 전원이 중단되지 않고 안정적으로 공급 받을 수 있는 전원(power source)을 자동으로 선택하는 논리회로(logic circuit)를 가지고 있다. 다음 그림의 EEC 내부에 있는 스위치의 역할에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-2다음 그림에 주어진 브레이턴 사이클의 터빈에서 발생하는 출력을 계산하시오. 이 가스터빈의 터빈효율은 90%이다. 그리고 터빈을 통과하는 작동유체는 연소가스로서 증기(H2O)와 이산화탄소(CO2) 혼합체이며, 질량유량은 200 kg/s이다. (단, 연소가스의 정압비열은 온도 변화에 관계없이 일정한 값을 가지며, 그 값은 1.25 kJ/kg·K이다. 한편, 이 가스터빈의 TIT(Turbine Inlet Temperature)는 1500°C이며, 터빈에서 등엔트로피과정으로 팽창이 일어난 후 터빈을 빠져나온 연소가스의 온도는 500°C이다. 참고로, 터빈 입구와 출구에서 운동에너지와 위치에너지 변화량은 매우 작아서 무시할 수 있다고 가정한다.)25점답안 쓰기
- 4-3항공기관은 출력증강 방법으로 물분사(water injection)를 적용할 수 있다. 항공기용 왕복엔진에서의 물분사와 가스터빈에서의 물분사에 대해서 각각 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-4가스터빈 엔진에 사용되는 능동틈새조절장치(ACCS; Active Clearance Control System, TCCS; Turbine Case Cooling System)의 원리 및 장점에 대해서 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-5항공기 엔진의 Hydraulic Reverser System에 사용되는 Auto-Restow 기능에 대해서 다음 그림을 참조하여 설명하시오.25점답안 쓰기
- 4-6다음 그림과 같이 프로니 브레이크(prony brake)를 이용하여 항공기 왕복엔진의 프로펠러 축의 토크(torque)가 측정되었다. 엔진 회전수가 2000 rpm 일 경우, 제동마력(bhp)을 구하시오.25점답안 쓰기