내연기관과 외연기관을 비교할 때 내연기관이 가지는 특징으로 옳지 않은 것은?
전문분야의 해당과목- ①보일러가 필요 없으므로 출력에 비해 소형, 경량으로 제작할 수 있다.
- ②왕복동형 내연기관은 왕복 부분과 폭발 압력 때문에 진동과 소음이 작다.
- ③기관 내부에서 직접 연소가 이루어지므로 열효율이 높다.
- ④내연기관은 스스로 기동할 수 없으므로 시동에 필요한 장치가 있어야 한다.
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정답 ② — 왕복동형 내연기관은 피스톤 왕복 운동에 따른 불평형 관성력과 연소실 내 급격한 폭발 압력 때문에 진동과 소음이 크게 발생합니다.
선지별 오답 이유
- ① 증기터빈이나 증기기관 같은 외연기관은 연료를 태워 증기를 만드는 보일러와 복수기 등 부속 설비가 필수적이어서 부피가 크지만, 내연기관은 실린더 내부에서 직접 연소하므로 보일러 설비가 불필요하여 중량당 출력이 크고 소형·경량화에 유리합니다.
- ② 피스톤과 커넥팅 로드 등의 왕복 운동 부품에 걸리는 불평형 관성력과 실린더 내의 급격한 폭발 압력 변동으로 인해 왕복동형 내연기관은 진동과 소음이 매우 큽니다. 따라서 진동과 소음이 작다고 설명한 것은 옳지 않습니다.
- ③ 연소열을 작동유체로 직접 전달받아 작동하므로 열교환기를 거치는 외연기관에 비해 열손실이 적고 최고 연소 온도를 높게 이용할 수 있어 전반적인 열효율이 높습니다.
- ④ 증기기관 등은 고압 증기 밸브를 열면 정지 상태에서도 바로 회전력을 얻어 자력 기동할 수 있으나, 내연기관은 피스톤이 움직여 흡입과 압축 과정을 거쳐야 폭발이 일어나므로 시동 모터나 압축 공기 같은 외부 기동 장치가 반드시 필요합니다.
관련 개념
내연기관은 연소실 내부에서 연료를 연소시켜 발생한 고온·고압의 연소가스로 직접 동력을 얻는 기관으로, 별도의 보일러나 응축기가 필요 없어 소형·경량화가 가능하고 열효율이 우수합니다. 반면 실린더 내부의 급격한 폭발 압력과 피스톤·커넥팅 로드의 왕복 운동에 의한 관성력 때문에 진동과 소음이 크게 발생하는 단점이 있습니다. 또한 정지 상태에서는 압축 행정을 자력으로 수행할 수 없어 스타터 모터나 압축공기 등 별도의 기동 장치가 필수적입니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과