자동차차체수리기능사 필기시험 5회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 자동차차체수리기능사 필기시험 5회 핵심 요약노트







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1. 자동차 차체 구조 및 주행 관련 핵심 이론


1-1. 차체 구조 분류

  • 모노코크 보디(Monocoque Body)

    • 프레임 없이 차체 외피 자체가 강성을 갖는 구조입니다.

    • 장점: 중량이 가볍고, 차고를 낮출 수 있으며, 생산성이 높고, 충돌 에너지 흡수 효율이 좋습니다.

    • 손상 특징: 응력이 집중된 곳에 손상이 나타나기 쉬우며, 충격을 받은 장소에서 멀수록 손상이 적습니다.

  • 볼트온 패널(Bolt-on Panel): 차체에 볼트로 고정되어 교환이 쉬운 패널입니다. (예: 프런트 펜더, 후드 패널, 범퍼, 도어, 트렁크 리드)

  • 용접이음 패널: 차체와 용접으로 결합된 패널입니다. (예: 리어 쿼터 패널)

  • 차체 강성 요구 부위: 차체 측면부에서 가장 큰 강성이 요구되는 부분은 **필러(Pillar)**입니다.

  • 해치백 세단 (2박스카): 엔진룸과 승객/화물 공간이 하나로 합쳐져 트렁크가 루프 끝까지 열리는 형태의 차체 모양을 말합니다.


1-2. 타이어 및 주행 현상

  • 스탠딩 웨이브 현상 (Standing Wave): 고속 주행 시 타이어의 회전 속도와 진동 주기가 같아져 타이어가 물결 모양으로 찌그러짐이 발생하는 현상입니다.

  • 하이드로플레이닝 현상 (Hydroplaning): 빗길 주행 시 타이어가 노면과 접촉하지 못하고 물 위를 활주하는 현상(수막 현상)입니다.

  • 베이퍼 록 현상 (Vapor Lock): 브레이크 회로 내에 기포가 형성되어 브레이크가 작동되지 않는 현상으로, 타이어 자체에서 발생하는 현상은 아닙니다.

  • 정지거리: 공주거리 (위험 인지 후 브레이크 작동 전까지의 거리)와 제동거리 (브레이크 작동 후 정지까지의 거리)의 합입니다.

  • 편평 타이어: 타이어 폭이 넓어 접지성이 좋고 코너링 성능이 향상되지만, 눈길에서 체인을 사용해야 하는 것은 일반 타이어와 같습니다.


1-3. 조향 및 동력 전달 장치

  • 캐스터 각도 (Caster Angle): 앞바퀴를 옆에서 봤을 때 킹핀 중심선(또는 조향축)이 수직선에서 벗어난 각도를 말합니다. 이 각도는 차량의 직진 안정성과 복원력에 영향을 줍니다.

  • 토크 컨버터 구성 부품: 자동 변속기의 토크 컨버터는 펌프(임펠러), 터빈(러너), 스테이터로 구성되어 있습니다. (축압기는 구성 부품이 아닙니다.)



2. 금속 재료의 분류와 특성


2-1. 재료의 기계적 성질

  • 안전율: 인장강도를 허용응력으로 나눈 비입니다. (안전율 = 인장강도 / 허용응력)

  • 인성 (Toughness): 질기고 강인한 성질, 파괴에 저항하는 능력입니다.

  • 연성 (Ductility): 가늘게 늘어나기 쉬운 성질 (와이어와 같이).

  • 전성 (Malleability): 얇은 판으로 넓게 퍼지는 성질.

  • 취성 (Brittleness, 메짐): 여린 성질, 외부 작용에 부스러지기 쉬운 정도를 나타냅니다.

  • 고장력 강판 특성 상실: 일반적으로 600℃ 이상이 되면 고장력 특성을 상실합니다.


2-2. 철강 및 열처리

  • 순철의 결정구조 (동소체): α철, γ철, δ철이 있으며, β철은 결정구조에 해당하지 않습니다.

  • 탄소에 의한 철강 분류:

    • 순철: 탄소 0.025% 이하

    • 강(Steel): 탄소 0.025% ~ 2.0% (저탄소강, 중탄소강, 고탄소강)

    • 주철: 탄소 2.0% 이상

  • 스테인리스강 (Stainless Steel): Fe(철)에 12% 이상의 Cr(크롬)을 합금시켜 강한 보호 피막(부동태 피막)을 생성하여 녹이 발생하지 않게 한 강입니다.

  • 뜨임 (Tempering)의 목적:

    • 경도는 낮아지나 인성이 좋아진다.

    • 조직 및 기계적 성질을 안정화한다.

    • 잔류응력을 적게 하거나 제거한다.

    • 탄성 한도를 증가시킨다. (감소시키는 것이 아닙니다.)


2-3. 비철금속 및 합금

  • 황동 (Brass): Cu(구리) + Zn(아연) 합금입니다.

  • 두랄루민 (Duralumin): Al + Cu + Mg + Mn + Si 합금입니다.

  • Y합금: Al + Cu + Ni + Mg

  • 로엑스 합금 (Lo-Ex alloy): Al + Si + Ni + Cu + Mg



3. 도면 해독 및 기계 공학 기초


3-1. 도면 보조 기호

  • Ø: 지름 (Diameter)

  • SR: 구의 반지름 (Spherical Radius)

  • t: 판의 두께 (Thickness)

  • (12): 참고 치수 (Reference Dimension)

  • 원호의 길이: 치수선 위에 호 모양의 기호를 그려서 나타냅니다.


3-2. 단위 환산

  • 1PS (마력) = 75kgf·m/s

  • 1kW (킬로와트) = 102kgf·m/s

  • 1kcal (킬로칼로리) = 427kgf·m

  • 1J (줄) = 1N·m



4. 차체 수정 작업 및 공구


4-1. 보디 수정의 3요소

  • 차체 손상 수정 시 가장 기본이 되는 3가지 요소는 고정, 인장, 계측입니다.


4-2. 변형 확인 및 계측

  • 외부 패널 변형 확인법: 육안검사, 촉감검사, 줄(File) 검사를 사용합니다. (가스용접기로 예열하는 것은 변형 확인법이 아닙니다.)

  • 프레임 센터링 게이지: 프레임의 중심부를 측정하여 상하, 좌우, 비틀림 변형 등의 이상 상태를 진단하는 데 사용합니다.

  • 트램 트래킹 게이지 주의사항:

    • 측정자는 가급적 짧게 합니다.

    • 홀 중심이나 끝부분을 이용해야 합니다.

    • 측정점의 높이 차가 있으면 오차가 생기기 쉽습니다.

  • 계측기 사용 이점: 정확한 작업 공정 수립, 정확한 교정, 정확한 작업 수행이 가능합니다.


4-3. 패널 수정 공구 및 작업

  • 타출작업 (Beating): 해머와 돌리(Dolly)로 늘이기, 굽히기, 두들기기 작업을 하여 손상된 패널을 수정하는 작업입니다.

  • 조르기 해머 (Shrinking Hammer): 해머 머리에 까칠한 이가 붙어 있어 늘어난 철판을 수축시키는 데 사용합니다.

  • 패널 절단: 변형 없이 빠르고 정확한 절단을 위해 플라스마 절단기가 가장 적합합니다.

  • 탁상 그라인더 안전: 공작물은 숫돌바퀴의 원주면을 이용하여 연삭해야 안전합니다.


4-4. 패널 교환 조건

  • 절단 위치 설정 조건:

    • 다른 부품의 변형을 유발시키지 않는 곳.

    • 용접 길이가 짧고 도장 보수가 쉬운 곳.

    • 탈착 부품의 조립에 지장이 없는 곳.

    • (탈착 부품이 많아도 용접이 쉬운 곳은 적당하지 않습니다.)

  • 차체 수정기: 바닥에 묻거나 레일에 차체를 고정하여 수정하는 장치는 플로어형 보디 프레임 수정기입니다.



5. 용접 및 접합 기술

  • 용접의 특징: 리벳 이음에 비해 기밀, 수밀, 유밀성이 우수하며 이음 효율이 높습니다. 이음 강도는 주조물에 비해 신뢰도가 높습니다.

  • 전기저항 스폿 용접 (Spot Welding):

    • 장점: 용접 시간이 짧고 대량생산에 적합하며, 산화 및 변형이 적고, 용재를 쓰지 않아도 됩니다.

    • 단점: 용접부 상태를 육안 점검으로 쉽게 파악하기 어렵습니다.

  • 탄산가스 아크 용접 (CO2 Arc Welding):

    • 특징: 전 자세 용접이 가능하고 조작이 간단하며, 보호 가스(탄산가스)가 저렴합니다.

    • 주의점: 비철금속 용접에는 사용할 수 없으며, 비드 외관이 다른 용접에 비해 거친 편입니다.

  • 알루미늄 합금 용접:

    • 알루미늄은 열전도성이 우수하여 국부 가열이 어렵고, 가열 온도 확인이 어렵습니다.

    • 알루미늄 합금의 산화막은 용접 전에 반드시 제거해야 합니다. (손상되지 않도록 용접하는 것이 아닙니다.)



6. 도장 및 표면 처리

  • 도장 공정 (상도): 도장 공정 중 마지막 상도 공정은 **탑 코트(Top Coat)**입니다. 이는 색채, 광택 등 외관을 향상시키는 최종 미관 부여 공정입니다.

  • 프라이머 (Primer) 요구 조건:

    • 층간의 밀착성이 좋을 것.

    • 내열성이 뛰어날 것.

    • 침전물이 없을 것.

    • 광택이 뛰어날 것은 프라이머의 요구 조건이 아닙니다.

  • 제진 재료: 가격이 싸고 제진 성능이 좋아 가장 많이 사용되는 제진 재료는 아스팔트계 제진 재료입니다.

  • 몰드의 역할: 차체 이음새 부분 숨김, 물의 안내, 차체의 손상 방지 등의 역할을 하며, 차체 강도 증가에는 크게 기여하지 않습니다.

  • 용접용 방청제 도포: 차체 부품을 제작 후 차체에 부착하기 전에는 용접용 방청제 도포 작업을 하여 부식을 방지해야 합니다.



7. 가공 및 안전 수칙

  • 판금 가공: 판재를 구부리거나 절단하여 여러 가지 모양을 만드는 가공 작업입니다.

  • 셰이빙 (Shaving): 구멍 뚫기를 한 제품의 가장자리에 붙어 있는 파단면 등을 평평하지 못하므로, 제품의 끝을 약간 깎아 다듬질하는 작업입니다.

  • 줄 작업 시 주의 사항:

    • 공작물은 바이스에 확실히 고정합니다.

    • 줄은 앞으로 밀 때만 힘을 가하며, 뒤로 당길 때는 힘을 빼야 합니다.

  • 연삭 숫돌 입자:

    • C (탄화규소): 주철, 석재 등 인장강도가 낮은 재료 연삭에 사용됩니다.

    • A/WA (산화알루미늄): 강철 등 인장강도가 높은 재료 연삭에 사용됩니다.


안전 및 폐기물 처리

  • 안전 보호구 착용:

    • 그라인더 작업 시 보안경 착용은 필수입니다.

    • 퍼티 연마 시 방진 마스크를 착용해야 합니다.

    • 드릴 작업 시 손을 보호하기 위해 장갑을 끼고 작업하는 것은 잘못된 행동입니다. (장갑이 회전하는 공구에 말려 들어갈 위험이 있습니다.)

  • 기름 걸레 처리: 기름이나 오일이 묻어 있는 걸레나 휴지는 뚜껑이 있는 불연성 용기에 담아 처리해야 화재 위험을 예방할 수 있습니다.







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