항공기관기술사 제116회(2018년) 기출문제

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1교시 13문항 중 10문항 선택 · 100분

1-1항공기 왕복엔진에서 연료의 열에너지는 냉각장치, 배기가스, 기계적 마찰에 의해서 손실되고 약 30% 정도만 유용한 에너지로 활용된다. 에너지손실요소를 손실이 많은 순서대로 쓰고, 배기가스를 활용하여 엔진의 출력을 높이는 장치에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-2미국의 Continental Motor사는 소형 비행기에 장착하는 TSIOF-550-K 왕복엔진을 제작한다. 이 엔진의 모델번호(TS, I, O, F, 550)에서 각 문자와 숫자가 나타내는 의미를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-3항공기 왕복엔진에서 피스톤 링(piston ring)의 끝 간극(end gap)을 주는 이유를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-4항공기 왕복엔진에서 밸브(valve)의 냉간 간극(cold clearance)이 열간 간극(hot clearance)보다 좁은 이유를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-5항공기 왕복엔진에 사용하는 오일 희석장치의 목적과 사용방법에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-6민간 여객기에 장착하는 대형 터보팬엔진의 성능과 작동상태를 나타내는 엔진 계기(instrument)의 종류를 6가지만 쓰고, 엔진압력비(EPR; Engine Pressure Ratio)를 측정하는 위치에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기
1-7오늘날 항공기 가스터빈엔진에서 고에너지 점화계통(high energy ignition system)을 사용하는 이유를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-8가스터빈엔진의 저압 터빈 휠(low pressure turbine wheel)에는 쉬라우드가 있는 팁(shrouded tip) 블레이드(blade)를 사용하고 있다. 쉬라우드가 있는 팁 블레이드를 사용하는 이유를 쓰고, 쉬라우드(shroud)와 칼날 실(knife-edge seal)의 역할을 각각 설명하시오.10점답안 쓰기
1-9가스터빈엔진의 고온부(hot section)인 터빈 블레이드(turbine blade)의 앞전(leading edge)이나 뒷전(trailing edge)에서 발생할 수 있는 결함은 무엇이며, 이러한 결함과 뒷전에서 잔물결 모양(ripping)이 생겼을 경우 위험한 이유를 설명하시오.10점답안 쓰기
1-10항공기 가스터빈엔진의 비정상 시동 3가지를 쓰고, 각각의 원인을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-11항공기기술기준 Part 34(항공기 엔진의 연료 및 배기가스 배출기준)에서 지정한 가스터빈엔진의 대표적인 배기오염물질의 종류와 각각의 발생 원인을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-12항공기 엔진과 프로펠러의 형식증명은 그 설계에 대한 안전성을 검증하는 것이다. 이에 적용되는 항공기기술기준을 설명하시오.10점답안 쓰기
1-13우주발사체의 개발기간 단축과 비용 절감을 위해서 최근에 로켓 엔진의 재사용과 클러스터링(clustering)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 로켓 엔진의 클러스터링에 대하여 설명하시오.10점답안 쓰기

2교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

2-1다음 그림은 왕복엔진의 밸브 구조를 나타낸 것이다. 밸브 스프링을 2중으로 사용하는 이유와 배기밸브의 방열 방법에 대하여 설명하시오. <그림>25점답안 쓰기
2-2정속 프로펠러에 사용하는 조속기(governor)의 4가지 구성요소를 쓰고, 저속조건(under speed condition)일 때 어떻게 동작하는지를 설명하시오.25점답안 쓰기
2-3터보제트엔진 또는 터보팬엔진은 회전수(rpm)가 증가할수록 추력이 증가한다. 엔진의 회전수 이외에 추력에 영향을 미치는 요인을 3가지만 쓰고, 각 요인에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
2-4가스터빈엔진에서 터빈 스테이터 베인(turbine stator vane) 및 터빈 블레이드(turbine blade)의 냉각 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
2-5터보팬엔진(turbo fan engine)의 소음 수준은 터보제트엔진(turbo jet engine)에 비해 상당히 낮게 나타난다. 이에 대한 이유와 소음을 줄이는 방법을 설명하시오.25점답안 쓰기
2-6다음 그림은 가스터빈엔진의 기본 개념도를 나타낸 것이다. 이에 대한 p-v선도를 도시하고, 각 과정의 상태변화를 설명하시오. <그림>25점답안 쓰기

3교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

3-1항공기 왕복엔진에서 흡입다기관 압력(MAP; Manifold Pressure)이 지나치게 높을 때 나타날 수 있는 현상에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
3-2항공기 왕복엔진에서 엔진 작동 중 다음과 같은 고장이 발생한 경우, 고장 원인에 대하여 각각 설명하시오. 1) 시동불능 2) 엔진이 작동된 후 즉시 작동이 정지되고 재시동이 안 될 경우 3) 기화기 가속상태가 불량일 경우 4) 저속 운전의 비정상 상태일 경우 5) 엔진 정지 불량25점답안 쓰기
3-3항공기 가스터빈엔진의 터빈부(turbine section)에서 주로 발생하고 있는 크리프(creep)와 비틀림풀림(untwist)에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
3-4항공기 가스터빈엔진에서 사용하는 오일(oil)의 역할과 구비 조건에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
3-5항공기 가스터빈엔진에서 압축기 블레이드(compressor blade)가 다음과 같은 조건일 때, 각각의 조건에 맞는 블레이드 교환 방법에 대하여 설명하시오. 1) 블레이드의 개수가 짝수인 단계(stage)일 경우 2) 블레이드의 개수가 홀수인 단계(stage)일 경우25점답안 쓰기
3-6다음 그림은 터빈엔진의 압축기 성능곡선(compressor characteristic map)이다. 그림에서 (가), (나), (다)는 무엇을 나타내는지 쓰고, 엔진의 회전속도와 비행속도가 증가할 때 실속 특성이 어떻게 변화하는지 설명하시오. <그림>25점답안 쓰기

4교시 6문항 중 4문항 선택 · 100분

4-1항공기 왕복엔진에 사용되는 점화플러그 오염(fouling)의 종류와 각각의 원인에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-2항공기기술기준 Part 33에 규정되어 있는 항공기 왕복엔진의 진동시험에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-3항공기 엔진 및 부품의 결함을 탐지하기 위한 비파괴검사(NDI; Non-Destructive Inspection) 방법과 보어스코프(borescope) 검사 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-4항공기 가스터빈엔진에 사용되는 전통적인 연료조절장치(FCU; Fuel Control Unit)와 최신 디지털 전자제어장치(FADEC; Full Authority Digital Engine Control)의 특징을 비교하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-5항공기 가스터빈엔진의 연료노즐(fuel nozzle)에서 단식 노즐(simplex nozzle)과 복식 노즐(duplex nozzle)의 작동 원리를 비교하여 설명하시오.25점답안 쓰기
4-6로켓이 미리 정해진 코스와 일정을 따라 진행하도록 하는 것을 유도라고 하는데, 이를 위한 로켓 엔진의 추력 방향 제어 방법에 대하여 설명하시오.25점답안 쓰기