신뢰성관리 문제·해설 모음

품질경영기사 필기 · 300문항 · 해설은 눌러서 펼쳐요

채점하면서 랜덤 10문항 풀기

신뢰성의 개념과 척도

1.신뢰성(reliability)의 정의로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 제품이 출하 검사 기준을 만족하는 비율
2. 2. 고장 난 아이템을 정해진 시간 안에 수리할 확률
3. 3. 필요한 순간에 아이템이 작동 가능한 상태일 확률
4. 4. 아이템이 주어진 조건에서 정해진 기간 동안 요구 기능을 고장 없이 수행할 확률
정답·해설 보기
정답: 4번. 신뢰성은 조건·기간·기능이 정해진 상태에서 고장 나지 않을 확률이다. 수리 확률은 보전도, 필요할 때 작동 가능한 확률은 가용도이다.
2.고장률 λ(t)의 의미로 옳은 것은?
1. 1. 처음부터 시점 t까지 고장 난 아이템의 누적 비율
2. 2. 시점 t에서 작동 중인 아이템의 비율
3. 3. 고장 난 아이템을 수리하는 데 걸리는 평균 시간
4. 4. 시점 t까지 고장 나지 않은 아이템이 그 직후 단위시간 안에 고장 날 비율
정답·해설 보기
정답: 4번. 고장률은 살아남은 것을 기준으로 한 순간 고장 비율이다. 누적 고장 비율은 F(t), 작동 중인 비율은 R(t)이다.
3.새로 만든 전자 기판을 출하 전에 높은 온도에서 일정 시간 동작시켜 약한 제품을 미리 걸러냈다. 욕조곡선의 어느 구간 고장을 줄이려는 것인가?
1. 1. 우발고장기
2. 2. 마모고장기
3. 3. 모든 구간이 같은 비율로 줄어든다
4. 4. 초기고장기
정답·해설 보기
정답: 4번. 번인(burn-in)·디버깅은 제조 결함 때문에 초기에 몰리는 고장을 출하 전에 소진시킨다. 초기고장기는 고장률이 시간에 따라 줄어든다.
4.욕조곡선에서 고장률이 거의 일정한 우발고장기의 수명을 나타내는 데 가장 알맞은 분포는?
1. 1. 지수분포
2. 2. 정규분포
3. 3. 균일분포
4. 4. 형상모수가 3인 와이블분포
정답·해설 보기
정답: 1번. 고장률이 일정하면 수명은 지수분포를 따른다. 형상모수 1인 와이블분포와 같다.
5.사용 기간이 길어지며 고장률이 점점 커지는 마모고장기에 효과적인 대책은?
1. 1. 고장 나기 전에 정해진 시기에 부품을 교체하는 예방보전
2. 2. 출하 전 번인 시험을 늘린다
3. 3. 고장이 날 때마다 고친다
4. 4. 부품을 직렬로 더 연결한다
정답·해설 보기
정답: 1번. 마모고장은 시간이 지날수록 고장률이 커지므로 수명 전에 교체하면 효과가 크다. 번인은 초기고장 대책이다.
6.고장 나면 수리하지 않고 버리는 전구의 평균 수명을 나타내는 척도는?
1. 1. MTBF(평균고장간격)
2. 2. MTTF(평균고장시간)
3. 3. MTTR(평균수리시간)
4. 4. 가용도
정답·해설 보기
정답: 2번. 수리하지 않는 아이템은 첫 고장까지의 평균인 MTTF를 쓴다. 수리해서 다시 쓰는 아이템은 고장과 고장 사이의 평균인 MTBF를 쓴다.
7.어떤 장비들의 총 동작시간 20,000시간 동안 고장이 5번 났다. 고장률과 MTBF는? (고장률은 일정하다고 본다)
1. 1. 고장률 2.5 × 10⁻⁴/시간, MTBF 400시간
2. 2. 고장률 4 × 10⁻³/시간, MTBF 4,000시간
3. 3. 고장률 5 × 10⁻⁴/시간, MTBF 2,000시간
4. 4. 고장률 2.5 × 10⁻⁴/시간, MTBF 4,000시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 고장률 = 고장 수 / 총 동작시간 = 5 / 20,000 = 2.5 × 10⁻⁴/시간이고, MTBF = 1/λ = 4,000시간이다.
8.어떤 부품의 1,000시간 누적고장확률 F(1,000)이 0.15이다. 1,000시간 신뢰도는?
1. 1. 0.15
2. 2. 0.70
3. 3. 0.85
4. 4. 1.15
정답·해설 보기
정답: 3번. R(t) = 1 − F(t) = 1 − 0.15 = 0.85이다.
9.부품 200개를 시험했더니 500시간까지 30개가 고장 났다. 500시간에서의 신뢰도 추정값은?
1. 1. 0.15
2. 2. 0.30
3. 3. 0.85
4. 4. 0.94
정답·해설 보기
정답: 3번. R(500) = 생존 수 / 처음 수 = 170 / 200 = 0.85이다.
10.고장률이 2 × 10⁻⁶/시간인 반도체 부품의 고장률을 FIT 단위로 나타내면? (1 FIT = 10⁹시간당 고장 1회)
1. 1. 2,000 FIT
2. 2. 20,000 FIT
3. 3. 200,000 FIT
4. 4. 2,000,000 FIT
정답·해설 보기
정답: 1번. 2 × 10⁻⁶ × 10⁹ = 2,000 FIT이다.
11.베어링 수명을 'B10 수명 5,000시간'으로 나타냈다. 이 말의 뜻은?
1. 1. 5,000시간까지 90%가 고장 난다
2. 2. 평균 수명이 5,000시간의 10배이다
3. 3. 10개 중 1개는 5,000시간 이상 쓸 수 있다
4. 4. 5,000시간까지 전체의 10%가 고장 난다
정답·해설 보기
정답: 4번. B10 수명은 누적고장확률이 10%가 되는 시간이다. 즉 90%가 살아남는 시간이다.
12.설계와 제조 과정에서 정해지는 신뢰성과, 실제 사용 환경과 보전 조건에 따라 달라지는 신뢰성을 각각 무엇이라 하는가?
1. 1. 고유 신뢰성, 사용 신뢰성
2. 2. 사용 신뢰성, 고유 신뢰성
3. 3. 보전도, 가용도
4. 4. 고유 가용도, 운용 가용도
정답·해설 보기
정답: 1번. 고유 신뢰성은 제품 자체에 만들어 넣은 신뢰성이고, 사용 신뢰성은 운송·사용·보전 방식에 따라 실제로 나타나는 신뢰성이다.
13.배선이 끊어진 '단선'이라는 현상과, 반복 하중으로 균열이 조금씩 자라 결국 끊어지는 '피로 균열 진전' 과정을 구분할 때 뒤의 것을 무엇이라 하는가?
1. 1. 고장 모드
2. 2. 고장 메커니즘
3. 3. 고장 영향
4. 4. 고장률
정답·해설 보기
정답: 2번. 고장 모드는 겉으로 나타난 고장의 형태(단선, 단락 등)이고, 고장 메커니즘은 그 고장이 생기기까지의 물리·화학적 과정이다.
14.고장밀도함수 f(t), 신뢰도함수 R(t), 고장률 λ(t) 사이의 관계로 옳은 것은?
1. 1. f(t) = λ(t) + R(t)
2. 2. f(t) = λ(t) × R(t)
3. 3. λ(t) = f(t) × R(t)
4. 4. R(t) = f(t) / λ(t)²
정답·해설 보기
정답: 2번. λ(t) = f(t) / R(t)이므로 f(t) = λ(t)R(t)이다.
15.어떤 부품의 누적고장률(누적 위험함수) H(t)가 0.105이다. 신뢰도 R(t)는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.105
2. 2. 약 0.80
3. 3. 약 0.895
4. 4. 약 0.90
정답·해설 보기
정답: 4번. R(t) = e^(−H(t)) = e^(−0.105) ≈ 0.90이다. 0.895는 1 − H(t)로 근사한 값이다.
16.어떤 부품의 고장률이 0.5%/1,000시간이다. 시간당 고장률은?
1. 1. 5 × 10⁻⁸/시간
2. 2. 5 × 10⁻⁶/시간
3. 3. 5 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 5 × 10⁻³/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 0.5% = 0.005이고, 1,000시간으로 나누면 5 × 10⁻⁶/시간이다.
17.제품의 신뢰성을 높이는 활동의 효과가 가장 큰 단계는?
1. 1. 설계 단계
2. 2. 판매 단계
3. 3. 폐기 단계
4. 4. 고장이 난 뒤의 수리 단계
정답·해설 보기
정답: 1번. 고유 신뢰성은 설계에서 대부분 정해진다. 설계 단계에서 고치면 비용이 가장 적게 들고 효과는 가장 크다.
18.어떤 부품의 신뢰도가 R(1,000) = 0.90, R(1,500) = 0.72이다. 1,000시간까지 고장 나지 않은 부품이 1,500시간까지 견딜 확률은?
1. 1. 0.80
2. 2. 0.72
3. 3. 0.65
4. 4. 0.18
정답·해설 보기
정답: 1번. 조건부 신뢰도 = R(1,500)/R(1,000) = 0.72/0.90 = 0.80이다.
19.어떤 부품의 신뢰도가 R(1,000) = 0.90, R(1,500) = 0.72이다. 1,000~1,500시간 구간의 평균 고장률(AFR)은 약 얼마인가? (ln 1.25 = 0.223)
1. 1. 4.46 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 3.6 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 5.6 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 1.8 × 10⁻⁴/시간
정답·해설 보기
정답: 1번. AFR = [ln R(t₁) − ln R(t₂)]/(t₂ − t₁) = ln(0.90/0.72)/500 = 0.223/500 ≈ 4.46 × 10⁻⁴/시간이다.
20.고장률 0.1%/1,000시간을 FIT로 나타내면? (1 FIT = 10⁹시간당 고장 1회)
1. 1. 1,000 FIT
2. 2. 1 FIT
3. 3. 100 FIT
4. 4. 10⁶ FIT
정답·해설 보기
정답: 1번. 0.1%/1,000시간 = 0.001/1,000시간 = 10⁻⁶/시간이고, 10⁹시간당으로 바꾸면 1,000 FIT이다.
21.고장률이 시간에 비례해 λ(t) = 2 × 10⁻⁶t (/시간)로 커지는 부품의 1,000시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.135
2. 2. 0.368
3. 3. 0.607
4. 4. 0.998
정답·해설 보기
정답: 2번. R(t) = exp[−∫λ(t)dt] = exp(−10⁻⁶t²)이다. t = 1,000이면 exp(−1) ≈ 0.368이다.
22.수명이 0~1,000시간 사이에 균일하게 분포해 R(t) = 1 − t/1,000 (0 ≤ t ≤ 1,000)인 부품의 MTTF는?
1. 1. 1,000시간
2. 2. 632시간
3. 3. 500시간
4. 4. 250시간
정답·해설 보기
정답: 3번. MTTF = ∫R(t)dt = ∫₀¹⁰⁰⁰(1 − t/1,000)dt = 1,000 − 500 = 500시간이다.
23.R(t) = 1 − t/1,000 (0 ≤ t ≤ 1,000)인 부품의 500시간 시점 고장률은?
1. 1. 0.0005/시간
2. 2. 0.001/시간
3. 3. 0.002/시간
4. 4. 0.005/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. f(t) = 1/1,000이므로 λ(500) = f/R = 0.001/0.5 = 0.002/시간이다. 시간이 지날수록 고장률이 커진다.
24.누적고장분포가 F(t) = 1 − e^(−t/500)인 부품의 100시간 고장밀도 f(100)은 약 얼마인가?
1. 1. 8.19 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 1.81 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 2.00 × 10⁻³/시간
4. 4. 1.64 × 10⁻³/시간
정답·해설 보기
정답: 4번. f(t) = dF/dt = (1/500)e^(−t/500)이므로 f(100) = 0.002 × e^(−0.2) ≈ 1.64 × 10⁻³/시간이다. 고장률은 0.002로 일정하다.
25.고장률이 2 × 10⁻⁴/시간으로 일정한 제품의 보증 기간이 1,000시간이다. 보증 기간 안에 고장 나는 제품의 비율은 약 얼마인가?
1. 1. 2.0%
2. 2. 18.1%
3. 3. 20.0%
4. 4. 81.9%
정답·해설 보기
정답: 2번. F(1,000) = 1 − e^(−0.2) ≈ 0.181이다. λt를 그대로 쓴 20%는 근사값이다.
26.MTBF가 1,000시간인 장비 10대를 1년(8,760시간) 동안 쉬지 않고 가동한다. 1년 동안 예상되는 고장 수는? (고장 즉시 수리, 고장률 일정)
1. 1. 약 876회
2. 2. 약 88회
3. 3. 약 10회
4. 4. 약 9회
정답·해설 보기
정답: 2번. 총 가동시간 87,600시간 ÷ MTBF 1,000시간 ≈ 87.6회이다.
27.수명이 지수분포를 따르는 부품(MTBF 5,000시간)을 이미 2,000시간 썼다. 앞으로 남은 평균 수명은?
1. 1. 2,000시간
2. 2. 3,000시간
3. 3. 5,000시간
4. 4. 7,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 지수분포는 기억이 없는(무기억) 성질이 있어, 지금까지 쓴 시간과 관계없이 남은 평균 수명이 MTBF와 같다.
28.신뢰성 정의에 포함되는 요소가 아닌 것은?
1. 1. 제조원가
2. 2. 사용 조건
3. 3. 규정된 기간
4. 4. 요구 기능
정답·해설 보기
정답: 1번. 신뢰성은 '정해진 조건에서 정해진 기간 동안 요구 기능을 수행할 확률'이다. 원가는 정의에 들어가지 않는다.
29.갑자기 일어나면서 기능을 완전히 잃게 하는 고장을 무엇이라 하는가?
1. 1. 파국고장
2. 2. 열화고장
3. 3. 부분고장
4. 4. 간헐고장
정답·해설 보기
정답: 1번. 돌발고장이면서 완전고장인 것을 파국고장이라 한다. 성능이 서서히 떨어지는 것은 열화고장이다.
30.욕조곡선의 우발고장기에 나는 고장의 주된 원인으로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 제조 과정의 용접 불량과 조립 실수
2. 2. 장기간 사용에 따른 마모와 피로 누적
3. 3. 설계 도면의 치수 오류
4. 4. 예측하기 어려운 순간적인 과부하나 사용 환경의 우연한 변동
정답·해설 보기
정답: 4번. 초기고장은 제조·설계 결함, 마모고장은 마모·피로·노화가 주원인이다. 우발고장은 강도를 넘는 스트레스가 우연히 걸려 생긴다.
31.신뢰성을 '시간의 품질'이라고 부르는 이유로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 제품을 빨리 만드는 능력을 나타내기 때문이다
2. 2. 검사 시간을 줄이는 기법이기 때문이다
3. 3. 납기 준수율을 나타내기 때문이다
4. 4. 출하 시점의 적합 여부뿐 아니라, 사용하는 동안 시간이 지나도 기능이 유지되는지를 다루기 때문이다
정답·해설 보기
정답: 4번. 일반 품질관리는 주로 출하 시점(t = 0)의 적합을 보지만, 신뢰성은 시간 축을 따라 품질이 유지되는지를 본다.
32.신뢰도를 높이려 할 때 제조원가와 사용 중 보전·고장 비용의 관계로 옳은 것은?
1. 1. 신뢰도가 높아질수록 두 비용이 모두 줄어든다
2. 2. 신뢰도가 높아질수록 두 비용이 모두 늘어난다
3. 3. 신뢰도와 비용은 관계가 없다
4. 4. 신뢰도가 높아질수록 제조원가는 늘고 보전·고장 비용은 줄어, 총비용이 최소가 되는 신뢰도가 있다
정답·해설 보기
정답: 4번. 두 비용이 반대로 움직이므로 총비용 곡선은 아래로 볼록해지고, 그 최저점이 경제적인 신뢰도 수준이다.
33.제품 개발 단계별 신뢰성 활동 가운데 설계 단계의 활동이 아닌 것은?
1. 1. 판매 후 현장 고장 데이터 수집과 분석
2. 2. 신뢰도 배분과 예측
3. 3. FMEA와 설계 심사
4. 4. 부품의 디레이팅 설계
정답·해설 보기
정답: 1번. 현장 데이터 수집은 사용 단계 활동이다. 그 결과는 다음 설계에 되먹임된다.
34.신뢰성 관리 활동을 진행하는 순서로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 신뢰도 예측 → 목표 설정 → 시험 → 배분 → 현장 데이터
2. 2. 시험·평가 → 목표 설정 → 배분 → 예측 → 현장 데이터
3. 3. 현장 데이터 → 시험 → 예측 → 배분 → 목표 설정
4. 4. 신뢰성 목표 설정 → 신뢰도 배분 → 신뢰도 예측 → 시험·평가 → 현장 데이터 되먹임
정답·해설 보기
정답: 4번. 고객 요구로 시스템 목표를 정하고, 하위 부품에 배분한 뒤 설계로 예측해 비교한다. 시험으로 확인하고 현장 결과를 다음 설계에 반영한다.
35.같은 장비 3대가 각각 1,200시간, 1,500시간, 1,800시간 가동하는 동안 고장이 2번, 3번, 4번 났다(고장 즉시 수리). MTBF는?
1. 1. 450시간
2. 2. 600시간
3. 3. 1,500시간
4. 4. 500시간
정답·해설 보기
정답: 4번. MTBF = 총 가동시간/총 고장 수 = 4,500/9 = 500시간이다. 장비별 MTBF를 단순 평균하면 안 된다.
36.자동차 부품의 고장률이 주행거리 10만 km당 2회이다. 1년에 2만 km를 달린다면 1년 동안 예상되는 고장 수는?
1. 1. 4회
2. 2. 2회
3. 3. 0.4회
4. 4. 0.04회
정답·해설 보기
정답: 3번. 고장률 = 2/100,000km = 2 × 10⁻⁵/km이다. 20,000km × 2 × 10⁻⁵ = 0.4회이다. 수명 척도는 시간 대신 거리·횟수를 쓸 수 있다.
37.수리하지 않는 전구 5개가 800, 1,000, 1,200, 900, 1,100시간에 고장 났다. MTTF 추정값은?
1. 1. 900시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 1,100시간
4. 4. 1,200시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 모두 고장 난 완전 데이터이므로 MTTF는 고장 시간의 평균인 5,000/5 = 1,000시간이다.
38.어떤 부품의 누적 위험함수가 H(t) = (t/1,000)²이다. 500시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.779
2. 2. 0.750
3. 3. 0.607
4. 4. 0.250
정답·해설 보기
정답: 1번. R(t) = exp[−H(t)] = exp(−0.25) ≈ 0.779이다.
39.고장률이 일정하고 MTBF가 10,000시간인 부품의 B1 수명(1%가 고장 나는 시간)은 약 얼마인가?
1. 1. 10시간
2. 2. 100시간
3. 3. 1,000시간
4. 4. 9,900시간
정답·해설 보기
정답: 2번. F(t) = 0.01이 되는 t = −MTBF × ln 0.99 ≈ 10,000 × 0.01005 ≈ 100시간이다.
40.장비가 하루 24시간 중 6시간만 동작하며, 동작 중 고장률은 4 × 10⁻⁴/시간이고 정지 중에는 고장이 없다. 달력시간 기준 고장률은?
1. 1. 9.6 × 10⁻³/시간
2. 2. 1.6 × 10⁻³/시간
3. 3. 4 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 1 × 10⁻⁴/시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 동작 비율(듀티 사이클)은 6/24 = 0.25이다. 달력시간 고장률 = 4 × 10⁻⁴ × 0.25 = 1 × 10⁻⁴/시간이다.
41.고장률 0.001/시간인 정상 부품 70%와 고장률 0.01/시간인 불량 부품 30%가 섞인 로트가 있다. 이 로트에서 임의로 고른 부품의 100시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.638
2. 2. 0.744
3. 3. 0.835
4. 4. 0.905
정답·해설 보기
정답: 2번. R = 0.7e^(−0.1) + 0.3e^(−1) = 0.633 + 0.110 ≈ 0.744이다. 불량품이 먼저 빠져나가 전체 고장률은 시간에 따라 줄어든다.
42.다른 아이템의 고장 때문에 그 결과로 생긴 고장을 무엇이라 하는가?
1. 1. 1차 고장
2. 2. 간헐 고장
3. 3. 마모 고장
4. 4. 2차 고장(종속 고장)
정답·해설 보기
정답: 4번. 아이템 자체 원인으로 생긴 것은 1차 고장, 다른 아이템 고장의 영향으로 생긴 것은 2차 고장이다. FMEA·FTA에서 구분해 다룬다.
43.반도체 금속 배선에 높은 밀도의 전류가 오래 흐르면 금속 원자가 이동해 배선이 가늘어지거나 끊어진다. 이 고장 메커니즘은?
1. 1. 일렉트로마이그레이션
2. 2. 정전기 방전
3. 3. 피로 균열
4. 4. 크리프
정답·해설 보기
정답: 1번. 일렉트로마이그레이션은 전류 밀도와 온도에 크게 좌우되는 마모형 메커니즘이다. 크리프는 고온에서 일정 하중으로 서서히 변형되는 현상이다.
44.규정된 사용·보전 조건에서 아이템이 수명 한계 상태에 이를 때까지 요구 기능을 유지하는 능력을 무엇이라 하는가?
1. 1. 보전성
2. 2. 가용성
3. 3. 내구성
4. 4. 안전성
정답·해설 보기
정답: 3번. 내구성은 마모·노화로 한계에 이를 때까지의 수명 능력이다. 보전성은 고치기 쉬운 정도, 가용성은 필요할 때 쓸 수 있는 정도이다.
45.부품 수 계산법으로 기판의 고장률을 예측한다. 부품별 고장률(10⁻⁶/시간)과 수량이 IC 0.05 × 4개, 저항 0.002 × 30개, 콘덴서 0.004 × 20개일 때 기판 고장률은?
1. 1. 1.0 × 10⁻⁶/시간
2. 2. 0.34 × 10⁻⁶/시간
3. 3. 0.11 × 10⁻⁶/시간
4. 4. 0.056 × 10⁻⁶/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 직렬로 보고 모두 더한다. 0.2 + 0.06 + 0.08 = 0.34 × 10⁻⁶/시간이다.
46.어떤 부품의 신뢰도가 R(500) = 0.95, R(800) = 0.88이다. 500시간까지 정상인 부품이 800시간 전에 고장 날 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 0.050
2. 2. 0.070
3. 3. 0.074
4. 4. 0.120
정답·해설 보기
정답: 3번. 조건부 고장확률 = [R(500) − R(800)]/R(500) = 0.07/0.95 ≈ 0.074이다. 처음 부품 기준 확률 0.07과 다르다.
47.어떤 부품의 2,000시간 신뢰도가 0.8이다. 0~2,000시간의 평균 고장률(AFR = −ln R(t)/t)은 약 얼마인가? (ln 0.8 = −0.223)
1. 1. 8.00 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 4.00 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 1.12 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 1.00 × 10⁻⁴/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 평균 고장률 = −ln R(t)/t = 0.223/2,000 ≈ 1.12 × 10⁻⁴/시간이다. 0.2/2,000 = 1 × 10⁻⁴는 근사값이다.
48.신뢰도 함수가 R(t) = 1/(1 + 0.001t)²인 부품의 MTTF는?
1. 1. 500시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 2,000시간
4. 4. 무한대
정답·해설 보기
정답: 2번. MTTF = ∫₀^∞ (1 + 0.001t)⁻² dt = 1/0.001 = 1,000시간이다.
49.신뢰도 함수가 R(t) = 1/(1 + 0.001t)²인 부품의 1,000시간 시점 고장률은?
1. 1. 0.004/시간
2. 2. 0.002/시간
3. 3. 0.001/시간
4. 4. 0.0005/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. λ(t) = −R′/R = 0.002/(1 + 0.001t)이다. t = 1,000이면 0.002/2 = 0.001/시간이며, 시간이 지날수록 줄어든다.
50.스위치·릴레이처럼 사용 시간보다 작동 횟수가 수명을 정하는 아이템의 신뢰성 척도로 알맞은 것은?
1. 1. MCBF(평균 고장 간 작동 횟수)
2. 2. MTTR
3. 3. MTBF(시간 기준만 쓴다)
4. 4. 가용도
정답·해설 보기
정답: 1번. 작동 횟수가 수명을 정하면 고장률과 평균 수명도 횟수 단위로 나타낸다. 예: 10⁶회당 고장 수, MCBF.

고장분포

51.고장률이 0.001/시간으로 일정한 부품의 100시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.095
2. 2. 약 0.368
3. 3. 약 0.900
4. 4. 약 0.905
정답·해설 보기
정답: 4번. 지수분포에서 R(t) = e^(−λt) = e^(−0.1) ≈ 0.905이다. 0.900은 1 − λt로 근사한 값이다.
52.고장률이 0.002/시간으로 일정한 부품의 MTBF는?
1. 1. 500시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 2,000시간
4. 4. 5,000시간
정답·해설 보기
정답: 1번. 지수분포에서 MTBF = 1/λ = 1/0.002 = 500시간이다.
53.고장률이 일정한 부품을 MTBF와 같은 시간만큼 사용했을 때 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.368
2. 2. 약 0.5
3. 3. 약 0.632
4. 4. 약 0.9
정답·해설 보기
정답: 1번. t = MTBF = 1/λ이면 R = e^(−1) ≈ 0.368이다. 평균 수명까지 살아남는 비율이 절반이 아니라는 점에 주의한다.
54.수명이 지수분포를 따르는 부품을 이미 1,000시간 썼다. 이 부품이 앞으로 100시간 동안 고장 나지 않을 확률은?
1. 1. 새 부품보다 낮다
2. 2. 새 부품보다 높다
3. 3. 1,100시간 신뢰도를 1,000시간 신뢰도로 곱한 값이다
4. 4. 새 부품이 100시간 동안 고장 나지 않을 확률과 같다
정답·해설 보기
정답: 4번. 지수분포는 무기억성이 있어, 지금까지 쓴 시간과 관계없이 남은 수명의 분포가 같다. P(T > 1,100 | T > 1,000) = R(100)이다.
55.와이블분포의 형상모수 m에 따른 고장률의 모양을 바르게 짝지은 것은?
1. 1. m < 1 증가, m = 1 일정, m > 1 감소
2. 2. m < 1 감소, m = 1 일정, m > 1 증가
3. 3. m < 1 일정, m = 1 감소, m > 1 증가
4. 4. m에 관계없이 항상 일정
정답·해설 보기
정답: 2번. 형상모수가 1보다 작으면 초기고장형, 1이면 우발고장형(지수분포), 1보다 크면 마모고장형이다.
56.수명이 형상모수 m = 2, 척도모수 η = 1,000시간인 와이블분포를 따른다. 500시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.250
2. 2. 약 0.607
3. 3. 약 0.779
4. 4. 약 0.939
정답·해설 보기
정답: 3번. R(t) = exp[−(t/η)^m] = exp[−(0.5)²] = e^(−0.25) ≈ 0.779이다. 0.607은 형상모수를 1로 본 값(e^(−0.5))이다.
57.와이블분포를 따르는 부품을 척도모수 η와 같은 시간만큼 사용했을 때 신뢰도는?
1. 1. 형상모수가 클수록 1에 가까워진다
2. 2. 항상 0.5
3. 3. 형상모수가 1일 때만 0.368이고 나머지는 0
4. 4. 형상모수와 관계없이 약 0.368
정답·해설 보기
정답: 4번. t = η이면 R = exp(−1^m) = e^(−1) ≈ 0.368이다. 그래서 η를 특성수명(63.2% 고장 시간)이라 한다.
58.와이블분포의 형상모수가 약 3.5일 때 분포 모양은 어느 분포와 비슷해지는가?
1. 1. 정규분포
2. 2. 지수분포
3. 3. 균일분포
4. 4. 포아송분포
정답·해설 보기
정답: 1번. 형상모수가 3~4 정도이면 좌우가 거의 대칭인 종 모양이 되어 정규분포에 가까워진다.
59.마모 부품의 수명이 평균 5,000시간, 표준편차 500시간인 정규분포를 따른다. 4,000시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.023
2. 2. 약 0.841
3. 3. 약 0.954
4. 4. 약 0.977
정답·해설 보기
정답: 4번. z = (4,000 − 5,000) / 500 = −2이고 R = P(Z > −2) ≈ 0.977이다.
60.수명의 로그값이 정규분포를 따르는 분포로, 피로 수명이나 반도체의 마모 수명 분석에 자주 쓰는 것은?
1. 1. 지수분포
2. 2. 포아송분포
3. 3. 이항분포
4. 4. 대수정규분포
정답·해설 보기
정답: 4번. ln T가 정규분포를 따르면 T는 대수정규분포를 따른다. 오른쪽으로 꼬리가 긴 수명 자료에 잘 맞는다.
61.고장률이 일정하고 MTBF가 1,000시간인 부품의 중앙수명(절반이 고장 나는 시간)은 약 얼마인가?
1. 1. 약 368시간
2. 2. 약 500시간
3. 3. 약 693시간
4. 4. 약 1,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. R(t) = 0.5에서 t = ln 2 / λ = 0.693 × MTBF ≈ 693시간이다. 지수분포에서는 중앙수명이 평균보다 짧다.
62.고장률이 일정하고 MTBF가 10,000시간인 부품의 B10 수명은 약 얼마인가?
1. 1. 약 1,000시간
2. 2. 약 1,054시간
3. 3. 약 9,000시간
4. 4. 약 10,000시간
정답·해설 보기
정답: 2번. R(t) = 0.9에서 t = −ln(0.9) × MTBF ≈ 0.1054 × 10,000 ≈ 1,054시간이다. 1,000시간은 근사식 0.1 × MTBF로 구한 값이다.
63.MTBF가 50,000시간인 장비의 고장률은? (고장률은 일정하다)
1. 1. 2 × 10⁻³/시간
2. 2. 2 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 2 × 10⁻⁵/시간
4. 4. 5 × 10⁻⁵/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. λ = 1 / MTBF = 1 / 50,000 = 2 × 10⁻⁵/시간이다.
64.고장률이 0.0005/시간으로 일정한 부품이 200시간 안에 고장 날 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.01
2. 2. 약 0.095
3. 3. 약 0.10
4. 4. 약 0.905
정답·해설 보기
정답: 2번. F(t) = 1 − e^(−λt) = 1 − e^(−0.1) ≈ 0.095이다.
65.와이블 확률지에 고장 데이터를 찍었더니 직선이 되었다. 이 직선의 기울기가 나타내는 것은?
1. 1. 형상모수 m
2. 2. 척도모수 η
3. 3. 위치모수
4. 4. MTBF
정답·해설 보기
정답: 1번. 와이블 확률지는 ln ln[1/(1 − F)]와 ln t의 관계를 직선으로 바꾸므로, 기울기가 형상모수이다. 척도모수는 F = 63.2%가 되는 시간에서 읽는다.
66.형상모수 1, 척도모수 2,000시간인 와이블분포를 따르는 부품의 평균 수명은?
1. 1. 1,000시간
2. 2. 1,386시간
3. 3. 2,000시간
4. 4. 4,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 형상모수가 1이면 지수분포가 되고, 평균 수명은 척도모수와 같은 2,000시간이다.
67.형상모수 m = 2, 척도모수 η = 1,000시간인 와이블분포에서 500시간 시점의 고장률은?
1. 1. 0.0005/시간
2. 2. 0.001/시간
3. 3. 0.002/시간
4. 4. 0.25/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. λ(t) = (m/η)(t/η)^(m−1) = (2/1,000) × 0.5 = 0.001/시간이다. 형상모수가 1보다 크므로 시간이 지날수록 고장률이 커진다.
68.고장 나면 바로 수리해서 다시 쓰는 장비의 고장이 시간당 0.001회인 포아송 과정을 따른다. 1,000시간 동안 고장이 많아야 1번일 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.264
2. 2. 약 0.368
3. 3. 약 0.632
4. 4. 약 0.736
정답·해설 보기
정답: 4번. 기대 고장 수는 0.001 × 1,000 = 1이다. P(0) + P(1) = e^(−1) + e^(−1) ≈ 0.368 + 0.368 = 0.736이다.
69.수명이 형상모수 m = 0.5, 척도모수 η = 400시간인 와이블분포를 따른다. 144시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.835
2. 2. 0.698
3. 3. 0.549
4. 4. 0.360
정답·해설 보기
정답: 3번. R = exp[−(144/400)^0.5] = exp(−0.6) ≈ 0.549이다. m < 1이므로 초기고장형이다.
70.수명이 위치모수 γ = 200시간, 형상모수 m = 1, 척도모수 η = 1,000시간인 3모수 와이블분포를 따른다. 700시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.497
2. 2. 0.607
3. 3. 0.670
4. 4. 0.819
정답·해설 보기
정답: 2번. R = exp[−((t − γ)/η)^m] = exp(−500/1,000) = e^(−0.5) ≈ 0.607이다.
71.3모수 와이블분포에서 위치모수 γ가 뜻하는 것은?
1. 1. 그 시간 전에는 고장이 일어나지 않는 최소 수명
2. 2. 고장률 곡선의 모양
3. 3. 63.2%가 고장 나는 시간
4. 4. 평균 수명
정답·해설 보기
정답: 1번. 위치모수는 고장이 시작되는 시점(고장 없는 기간)이다. 모양은 형상모수, 63.2% 고장 시간은 γ + η이다.
72.수명이 m = 2, η = 1,000시간인 와이블분포를 따른다. 평균 수명은 약 얼마인가? (Γ(1.5) = 0.886)
1. 1. 500시간
2. 2. 707시간
3. 3. 1,000시간
4. 4. 886시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 와이블 평균 = ηΓ(1 + 1/m) = 1,000 × Γ(1.5) ≈ 886시간이다.
73.수명이 m = 3, η = 1,000시간인 와이블분포를 따른다. 500시간의 고장률은?
1. 1. 7.5 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 3.75 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 1.5 × 10⁻³/시간
4. 4. 3.0 × 10⁻³/시간
정답·해설 보기
정답: 1번. λ(t) = (m/η)(t/η)^(m−1) = (3/1,000) × 0.5² = 7.5 × 10⁻⁴/시간이다.
74.수명이 정규분포를 따르는 부품의 고장률은 시간에 따라 어떻게 변하는가?
1. 1. 시간이 지날수록 작아진다
2. 2. 시간과 관계없이 일정하다
3. 3. 처음에 커졌다가 다시 작아진다
4. 4. 시간이 지날수록 커진다
정답·해설 보기
정답: 4번. 정규분포 수명의 고장률은 단조 증가하므로 마모고장 모형으로 쓴다. 지수분포는 일정, m < 1인 와이블은 감소한다.
75.수명 T의 자연로그 ln T가 평균 7, 표준편차 0.5인 정규분포를 따른다. 중앙수명은 약 얼마인가? (e⁷ = 1,097)
1. 1. 1,808시간
2. 2. 1,243시간
3. 3. 1,097시간
4. 4. 7시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 대수정규분포에서 중앙값은 e^μ = e⁷ ≈ 1,097시간이다. 평균 수명은 e^(μ + σ²/2)로 중앙값보다 크다.
76.수명 T의 자연로그 ln T가 평균 7, 표준편차 0.5인 정규분포를 따른다. ln t = 7.5인 시간 t에서의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.159
2. 2. 0.309
3. 3. 0.500
4. 4. 0.841
정답·해설 보기
정답: 1번. z = (7.5 − 7)/0.5 = 1이므로 R = P(Z > 1) ≈ 0.159이다.
77.수명이 평균 1,000시간, 표준편차 100시간인 정규분포를 따른다. 900시간까지 고장 나지 않은 부품이 1,000시간까지 견딜 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 0.841
2. 2. 0.594
3. 3. 0.500
4. 4. 0.341
정답·해설 보기
정답: 2번. R(1,000)/R(900) = P(Z > 0)/P(Z > −1) = 0.5/0.8413 ≈ 0.594이다. 마모형이라 이미 쓴 시간이 길수록 남은 수명이 짧아진다.
78.MTBF가 500시간인 지수분포 수명의 표준편차는?
1. 1. 22.4시간
2. 2. 250시간
3. 3. 500시간
4. 4. 250,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 지수분포는 평균과 표준편차가 모두 1/λ로 같다.
79.고장률 λ인 같은 부품 2개가 대기 중복(완벽한 전환)으로 연결된 시스템의 수명이 따르는 분포는?
1. 1. 지수분포
2. 2. 정규분포
3. 3. 형상모수 0.5인 와이블분포
4. 4. 형상모수 2인 감마분포
정답·해설 보기
정답: 4번. 지수분포 수명 두 개를 더한 값은 형상모수 2, 척도 1/λ인 감마(얼랑)분포를 따른다. 평균은 2/λ이다.
80.사슬의 강도가 가장 약한 고리에 의해 정해지듯, 여러 결함 중 가장 먼저 커지는 것이 수명을 정한다는 '최약 링크' 모형에서 유도되어 재료 강도·피로 수명에 널리 쓰는 분포는?
1. 1. 와이블분포
2. 2. 정규분포
3. 3. 포아송분포
4. 4. 균일분포
정답·해설 보기
정답: 1번. 와이블분포는 최솟값의 극한분포(극치분포)로 유도된다. 그래서 재료 파괴·피로 수명에 잘 맞는다.
81.수명이 m = 2, η = 1,000시간인 와이블분포를 따른다. 신뢰도 0.99를 유지할 수 있는 최대 사용 시간은 약 얼마인가? (−ln 0.99 = 0.01005)
1. 1. 10시간
2. 2. 100시간
3. 3. 316시간
4. 4. 990시간
정답·해설 보기
정답: 2번. R = exp[−(t/1,000)²] = 0.99에서 t = 1,000 × √0.01005 ≈ 100시간이다.
82.수명이 m = 1.5, η = 2,000시간인 와이블분포를 따른다. 500시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.969
2. 2. 0.882
3. 3. 0.875
4. 4. 0.779
정답·해설 보기
정답: 2번. (500/2,000)^1.5 = 0.25^1.5 = 0.125이므로 R = e^(−0.125) ≈ 0.882이다. 1 − 0.125 = 0.875는 근사값이다.
83.수명이 m = 2, η = 1,000시간인 와이블분포를 따른다. 중앙수명(절반이 고장 나는 시간)은 약 얼마인가? (ln 2 = 0.693)
1. 1. 500시간
2. 2. 693시간
3. 3. 833시간
4. 4. 886시간
정답·해설 보기
정답: 3번. R = 0.5에서 (t/η)² = ln 2이므로 t = 1,000 × √0.693 ≈ 833시간이다.
84.수명이 m = 0.5, η = 10,000시간인 와이블분포를 따른다. 100시간 시점의 고장률은?
1. 1. 1 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 5 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 5 × 10⁻⁵/시간
4. 4. 5 × 10⁻⁶/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. λ(t) = (m/η)(t/η)^(m−1) = (0.5/10,000) × (0.01)^(−0.5) = 5 × 10⁻⁵ × 10 = 5 × 10⁻⁴/시간이다.
85.MTBF가 1,000시간인 지수분포 부품이 500시간에서 1,000시간 사이에 고장 날 확률(처음 기준)은 약 얼마인가?
1. 1. 0.239
2. 2. 0.368
3. 3. 0.393
4. 4. 0.500
정답·해설 보기
정답: 1번. P = R(500) − R(1,000) = e^(−0.5) − e^(−1) = 0.607 − 0.368 ≈ 0.239이다.
86.마모 부품의 수명이 평균 8,000시간, 표준편차 1,000시간인 정규분포를 따른다. 6,500시간 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.977
2. 2. 0.933
3. 3. 0.841
4. 4. 0.067
정답·해설 보기
정답: 2번. z = (6,500 − 8,000)/1,000 = −1.5이므로 R = P(Z > −1.5) ≈ 0.933이다.
87.수명이 평균 10,000시간, 표준편차 500시간인 정규분포를 따른다. 신뢰도 0.975를 보장하는 교체 시간은 약 얼마인가? (u₀.₉₇₅ = 1.96)
1. 1. 9,020시간
2. 2. 9,500시간
3. 3. 9,750시간
4. 4. 10,980시간
정답·해설 보기
정답: 1번. R(t) = 0.975가 되려면 t = μ − 1.96σ = 10,000 − 980 = 9,020시간이다.
88.수명 T의 자연로그가 평균 6, 표준편차 1인 정규분포를 따른다. 평균 수명은 약 얼마인가? (e⁶ = 403, e^6.5 = 665)
1. 1. 6.5시간
2. 2. 403시간
3. 3. 665시간
4. 4. 1,097시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 대수정규분포의 평균은 e^(μ + σ²/2) = e^6.5 ≈ 665시간이다. 중앙값 e⁶ ≈ 403시간보다 크다.
89.수명이 m = 2, η = 1,000시간인 와이블분포를 따른다. 500시간까지 고장 나지 않은 부품이 1,000시간까지 견딜 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 0.368
2. 2. 0.607
3. 3. 0.779
4. 4. 0.472
정답·해설 보기
정답: 4번. R(1,000)/R(500) = e⁻¹/e^(−0.25) = e^(−0.75) ≈ 0.472이다. 새 부품의 500시간 신뢰도 0.779보다 낮아 마모 특성을 보여 준다.
90.고장 즉시 수리하는 장비의 고장이 시간당 0.002회인 포아송 과정을 따른다. 1,000시간 동안 고장이 정확히 2번 날 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 0.271
2. 2. 0.135
3. 3. 0.406
4. 4. 0.677
정답·해설 보기
정답: 1번. 기대 고장 수 m = 2이므로 P(2) = e⁻² × 2²/2! = 2e⁻² ≈ 0.271이다.
91.척도모수 η는 그대로 두고 와이블 형상모수 m만 크게 하면 수명 분포는 어떻게 변하는가?
1. 1. 고장 시간이 η 근처로 몰려 산포가 작아진다
2. 2. 고장 시간이 넓게 퍼져 산포가 커진다
3. 3. 분포가 바뀌지 않는다
4. 4. 고장률이 시간에 따라 줄어든다
정답·해설 보기
정답: 1번. m이 클수록 분포가 뾰족해져 고장이 특정 시점에 집중된다. 이때는 시간을 정해 예방교체하기 좋다.

시스템 신뢰도

92.신뢰도가 0.9, 0.95, 0.98인 세 부품이 직렬로 연결된 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.838
2. 2. 약 0.900
3. 3. 약 0.943
4. 4. 약 0.999
정답·해설 보기
정답: 1번. 직렬 시스템은 모든 부품이 작동해야 하므로 신뢰도를 곱한다. 0.9 × 0.95 × 0.98 ≈ 0.838이다.
93.신뢰도 0.85인 냉각팬 2대를 병렬로 달아, 둘 중 하나만 돌아도 냉각이 되게 했다. 냉각 기능의 신뢰도는?
1. 1. 0.7225
2. 2. 0.85
3. 3. 0.9775
4. 4. 1.70
정답·해설 보기
정답: 3번. 병렬은 하나만 작동해도 되므로 R = 1 − (1 − 0.85)² = 1 − 0.0225 = 0.9775이다. 0.7225는 직렬로 계산한 값이다.
94.신뢰도 0.8인 부품 3개를 병렬로 연결한 시스템의 신뢰도는?
1. 1. 0.512
2. 2. 0.800
3. 3. 0.960
4. 4. 0.992
정답·해설 보기
정답: 4번. R = 1 − (0.2)³ = 1 − 0.008 = 0.992이다.
95.신뢰도 0.9인 펌프 2대를 병렬로 두고, 그 뒤에 신뢰도 0.95인 밸브 1개를 직렬로 연결했다. 시스템 신뢰도는?
1. 1. 약 0.770
2. 2. 약 0.855
3. 3. 약 0.941
4. 4. 약 0.990
정답·해설 보기
정답: 3번. 펌프 병렬부는 1 − 0.1² = 0.99이고, 밸브와 직렬이므로 0.99 × 0.95 ≈ 0.941이다.
96.신뢰도 0.9인 부품 2개를 직렬로 이은 경로가 2개 있고, 두 경로가 병렬로 연결되어 있다. 시스템 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.656
2. 2. 약 0.810
3. 3. 약 0.964
4. 4. 약 0.980
정답·해설 보기
정답: 3번. 한 경로의 신뢰도는 0.9² = 0.81이고, 두 경로가 병렬이므로 1 − (1 − 0.81)² ≈ 0.964이다.
97.신뢰도 0.9인 센서 3개 중 2개 이상이 정상이면 작동하는 2-out-of-3 시스템의 신뢰도는?
1. 1. 0.729
2. 2. 0.810
3. 3. 0.972
4. 4. 0.999
정답·해설 보기
정답: 3번. R = 3R²(1 − R) + R³ = 3R² − 2R³ = 2.43 − 1.458 = 0.972이다.
98.고장률이 각각 2 × 10⁻⁴/시간, 3 × 10⁻⁴/시간인 두 부품을 직렬로 연결한 시스템의 MTBF는? (지수분포)
1. 1. 1,000시간
2. 2. 2,000시간
3. 3. 4,167시간
4. 4. 8,333시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 직렬 시스템의 고장률은 각 고장률의 합인 5 × 10⁻⁴/시간이고, MTBF = 1/λ = 2,000시간이다.
99.고장률이 0.001/시간인 같은 부품 2개를 병렬로 연결한(둘 다 동시에 가동) 시스템의 MTTF는?
1. 1. 500시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 1,500시간
4. 4. 2,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 병렬 2중계의 MTTF = 1/λ + 1/(2λ) = 1,000 + 500 = 1,500시간이다. 2,000시간은 대기 중복일 때의 값이다.
100.고장률이 0.001/시간인 부품 1개가 작동하고 같은 부품 1개가 대기하다가 고장 즉시 완벽하게 전환되는 대기 중복 시스템의 MTTF는?
1. 1. 500시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 1,500시간
4. 4. 2,000시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 완벽한 전환 장치를 가진 2중 대기 시스템의 MTTF는 2/λ = 2,000시간이다. 대기 부품은 쉬는 동안 고장 나지 않는다고 본다.
101.고장률 λ인 같은 부품 2개로 된 대기 중복 시스템(완벽한 전환)에서 λt = 0.5일 때 시스템 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.607
2. 2. 약 0.845
3. 3. 약 0.910
4. 4. 약 0.950
정답·해설 보기
정답: 3번. R(t) = e^(−λt)(1 + λt) = e^(−0.5) × 1.5 ≈ 0.910이다. 같은 조건의 병렬 가동 시스템(약 0.845)보다 높다.
102.신뢰도 0.999인 부품 100개가 모두 작동해야 하는 직렬 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.900
2. 2. 약 0.905
3. 3. 약 0.990
4. 4. 약 0.999
정답·해설 보기
정답: 2번. 0.999¹⁰⁰ ≈ 0.905이다. 부품 하나하나의 신뢰도가 높아도 직렬 부품 수가 많으면 시스템 신뢰도는 크게 떨어진다.
103.같은 신뢰도의 부품 3개를 직렬로 연결한 시스템의 목표 신뢰도가 0.729이다. 부품 하나에 배분할 신뢰도는?
1. 1. 0.243
2. 2. 0.729
3. 3. 0.81
4. 4. 0.9
정답·해설 보기
정답: 4번. R³ = 0.729이므로 R = 0.9이다. 신뢰도 배분은 시스템 목표를 부품 단위 목표로 나누는 일이다.
104.신뢰도 0.7인 부품을 병렬로 연결해 시스템 신뢰도를 0.99 이상으로 만들려 한다. 최소 몇 개가 필요한가?
1. 1. 2개
2. 2. 3개
3. 3. 4개
4. 4. 5개
정답·해설 보기
정답: 3번. 1 − 0.3ⁿ ≥ 0.99이어야 한다. 3개면 1 − 0.027 = 0.973, 4개면 1 − 0.0081 = 0.9919이므로 4개가 필요하다.
105.중복(redundancy) 설계의 단점으로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 시스템 신뢰도가 떨어진다
2. 2. 비용·무게·부피가 늘고, 숨은 고장을 찾기 어려워질 수 있다
3. 3. 고장률이 항상 두 배가 된다
4. 4. 보전이 전혀 필요 없어진다
정답·해설 보기
정답: 2번. 중복은 신뢰도를 높이지만 부품 수가 늘어 비용과 무게가 커지고, 한쪽이 고장 나도 기능이 유지되어 고장을 늦게 알아챌 수 있다.
106.병렬로 이중화한 두 펌프가 같은 전원을 쓰는 바람에 전원이 나가자 둘 다 동시에 멈췄다. 이런 고장을 무엇이라 하는가?
1. 1. 우발 고장
2. 2. 공통원인 고장
3. 3. 초기 고장
4. 4. 마모 고장
정답·해설 보기
정답: 2번. 하나의 원인으로 여러 중복 요소가 동시에 고장 나면 중복 효과가 사라진다. 전원·환경·설계 결함 같은 공통원인을 분리해야 한다.
107.고장률 λ인 같은 부품 n개를 직렬로 연결한 시스템의 고장률은? (지수분포)
1. 1. λ/n
2. 2. λⁿ
3. 3. λ
4. 4. nλ
정답·해설 보기
정답: 4번. 직렬 시스템의 고장률은 부품 고장률의 합이므로 nλ이고, MTBF는 1/(nλ)이다.
108.고장률이 일정한 같은 부품 2개를 병렬로 연결한 시스템의 고장률은 시간에 따라 어떻게 되는가?
1. 1. 처음에는 0에 가깝다가 시간이 지나며 커져 부품 고장률 λ에 가까워진다
2. 2. 부품 고장률과 같이 항상 일정하다
3. 3. 항상 2λ로 일정하다
4. 4. 시간이 지날수록 0에 가까워진다
정답·해설 보기
정답: 1번. 처음에는 둘 다 작동하므로 시스템이 거의 고장 나지 않지만, 한쪽이 고장 날 확률이 커질수록 시스템 고장률이 λ에 가까워진다. 부품이 지수분포여도 시스템은 지수분포가 아니다.
109.두 밸브가 배관에 나란히(물리적으로 병렬) 설치되어 있지만, 유체를 막으려면 두 밸브가 모두 닫혀야 한다. '차단 기능'에 대한 신뢰성 블록도는?
1. 1. 두 밸브가 직렬로 연결된 블록도
2. 2. 두 밸브가 병렬로 연결된 블록도
3. 3. 한 밸브만 있는 블록도
4. 4. 2-out-of-3 블록도
정답·해설 보기
정답: 1번. 신뢰성 블록도는 실제 배치가 아니라 기능 논리로 그린다. 둘 다 성공해야 기능이 성공하면 직렬, 하나만 성공해도 되면 병렬이다.
110.신뢰도 0.9인 펌프 2대가 병렬, 그 뒤에 신뢰도 0.95인 배관이 직렬, 다시 그 뒤에 신뢰도 0.9인 밸브 2개가 병렬로 연결되어 있다. 시스템 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.990
2. 2. 0.931
3. 3. 0.855
4. 4. 0.693
정답·해설 보기
정답: 2번. 병렬부는 각각 1 − 0.1² = 0.99이다. 전체 = 0.99 × 0.95 × 0.99 ≈ 0.931이다.
111.부품 5개로 된 브리지 시스템(가운데 부품이 두 경로를 잇는다)에서 부품 신뢰도가 모두 0.9이다. 시스템 신뢰도는 약 얼마인가? (가운데 부품이 정상일 때와 고장일 때로 나누어 계산)
1. 1. 0.978
2. 2. 0.964
3. 3. 0.970
4. 4. 0.990
정답·해설 보기
정답: 1번. 가운데가 정상(0.9)이면 (0.99)(0.99) = 0.9801, 고장(0.1)이면 1 − (1 − 0.81)² = 0.9639이다. 0.9 × 0.9801 + 0.1 × 0.9639 ≈ 0.978이다.
112.신뢰도 0.8인 부품 4개 중 3개 이상이 정상이면 작동하는 3-out-of-4 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.410
2. 2. 0.512
3. 3. 0.998
4. 4. 0.819
정답·해설 보기
정답: 4번. 4개 모두 정상 0.8⁴ = 0.4096, 정확히 3개 정상 4 × 0.8³ × 0.2 = 0.4096이다. 합은 0.8192이다.
113.고장률 0.002/시간인 같은 부품 2개로 된 대기 중복 시스템에서 전환 스위치가 성공할 확률이 0.95이다. 100시간 신뢰도는 약 얼마인가? (대기 중 고장 없음)
1. 1. 0.819
2. 2. 0.974
3. 3. 0.982
4. 4. 0.997
정답·해설 보기
정답: 2번. R = e^(−λt)(1 + pλt) = e^(−0.2)(1 + 0.95 × 0.2) ≈ 0.819 × 1.19 ≈ 0.974이다. 완벽한 전환이면 0.982이다.
114.고장률 0.001/시간인 같은 부품 3개를 병렬로(모두 동시에 가동) 연결한 시스템의 MTTF는 약 얼마인가?
1. 1. 333시간
2. 2. 1,500시간
3. 3. 3,000시간
4. 4. 1,833시간
정답·해설 보기
정답: 4번. n개 병렬의 MTTF = (1/λ)(1 + 1/2 + … + 1/n) = 1,000 × (1 + 0.5 + 0.333) ≈ 1,833시간이다.
115.고장률이 각각 0.001/시간, 0.002/시간인 두 부품을 병렬로 연결한 시스템의 MTTF는 약 얼마인가?
1. 1. 1,833시간
2. 2. 1,500시간
3. 3. 1,167시간
4. 4. 333시간
정답·해설 보기
정답: 3번. MTTF = 1/λ₁ + 1/λ₂ − 1/(λ₁ + λ₂) = 1,000 + 500 − 333 ≈ 1,167시간이다.
116.같은 부품 5개를 직렬로 연결한 시스템의 MTBF 목표가 1,000시간이다. 부품 하나에 요구되는 MTBF는? (지수분포)
1. 1. 200시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 2,236시간
4. 4. 5,000시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 시스템 고장률 0.001을 5개가 나누므로 부품 고장률은 0.0002/시간, MTBF는 5,000시간이다.
117.직렬 시스템의 고장률 목표가 0.001/시간이다. 세 부품의 예측 고장률 비가 1 : 2 : 2일 때, 고장률 비에 비례해 배분(ARINC 방식)하면 첫 번째 부품에 배분되는 고장률은?
1. 1. 1 × 10⁻³/시간
2. 2. 4 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 3.3 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 2 × 10⁻⁴/시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 가중치는 1/5, 2/5, 2/5이다. 첫 번째 부품 = 0.001 × 1/5 = 2 × 10⁻⁴/시간이다.
118.신뢰도 0.9인 부품 A, B가 직렬로 연결된 경로가 있다. A와 B를 각각 하나씩 병렬로 이중화하는 '부품 단위 중복'을 하면 시스템 신뢰도는?
1. 1. 0.810 (중복 효과 없음)
2. 2. 0.964 (경로 전체를 이중화한 것과 같다)
3. 3. 0.980 (경로 전체를 이중화한 0.964보다 높다)
4. 4. 0.990 (부품 하나만 이중화한 것과 같다)
정답·해설 보기
정답: 3번. 부품 단위 중복은 (1 − 0.1²)² = 0.9801이다. 경로 전체를 병렬로 둔 시스템 단위 중복은 1 − (1 − 0.81)² = 0.9639로 더 낮다.
119.k-out-of-n 시스템에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. 1. n-out-of-n 시스템은 직렬, 1-out-of-n 시스템은 병렬 시스템과 같다
2. 2. n-out-of-n 시스템은 병렬 시스템과 같다
3. 3. 1-out-of-n 시스템은 직렬 시스템과 같다
4. 4. k가 커질수록 시스템 신뢰도가 높아진다
정답·해설 보기
정답: 1번. n개 모두 정상이어야 하면 직렬, 하나만 정상이어도 되면 병렬이다. k가 커질수록 조건이 엄격해져 신뢰도는 낮아진다.
120.같은 부품 3개 중 1개가 작동하고 2개가 대기하는 대기 중복 시스템(완벽한 전환, 대기 중 고장 없음)에서 λt = 1일 때 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.981
2. 2. 0.920
3. 3. 0.736
4. 4. 0.368
정답·해설 보기
정답: 2번. R = e^(−λt)[1 + λt + (λt)²/2] = e⁻¹ × 2.5 ≈ 0.920이다.
121.신뢰도 0.9인 장치 A와 장치 B를 병렬로 연결해 시스템 신뢰도를 0.98로 만들려 한다. 장치 B에 필요한 신뢰도는?
1. 1. 0.80
2. 2. 0.88
3. 3. 0.90
4. 4. 0.98
정답·해설 보기
정답: 1번. 1 − (1 − 0.9)(1 − R_B) = 0.98에서 (1 − R_B) = 0.2이므로 R_B = 0.80이다.
122.신뢰도 0.9인 A와 0.8인 B가 직렬로 연결된 경로에 신뢰도 0.7인 C가 병렬로 연결되어 있다. 시스템 신뢰도는?
1. 1. 0.994
2. 2. 0.916
3. 3. 0.720
4. 4. 0.504
정답·해설 보기
정답: 2번. A·B 경로는 0.72이다. 1 − (1 − 0.72)(1 − 0.7) = 1 − 0.084 = 0.916이다.
123.고장률 0.001/시간인 같은 부품 3개로 된 2-out-of-3 시스템의 MTTF는 약 얼마인가? (MTTF = 5/(6λ))
1. 1. 833시간
2. 2. 333시간
3. 3. 1,000시간
4. 4. 1,833시간
정답·해설 보기
정답: 1번. R = 3e^(−2λt) − 2e^(−3λt)를 적분하면 3/(2λ) − 2/(3λ) = 5/(6λ)이다. 1,000 × 5/6 ≈ 833시간으로 단일 부품보다 짧다.
124.부품 여러 개를 직렬로 연결했을 때 시스템 신뢰도의 성질로 옳은 것은?
1. 1. 시스템 신뢰도는 가장 신뢰도가 낮은 부품의 신뢰도보다 클 수 없다
2. 2. 시스템 신뢰도는 부품 신뢰도의 평균과 같다
3. 3. 부품 수가 늘어나면 시스템 신뢰도가 높아진다
4. 4. 시스템 신뢰도는 가장 신뢰도가 높은 부품과 같다
정답·해설 보기
정답: 1번. 직렬 시스템 신뢰도는 부품 신뢰도의 곱이므로 어느 부품보다도 작거나 같다. 부품 수가 늘수록 낮아진다.
125.신뢰도 0.9인 모듈 3개의 출력을 신뢰도 0.99인 다수결 판정기(voter)로 모아 2개 이상 일치하면 정상 출력하는 3중 모듈 중복(TMR) 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.891
2. 2. 0.962
3. 3. 0.972
4. 4. 0.999
정답·해설 보기
정답: 2번. 2-out-of-3 부분은 3 × 0.81 − 2 × 0.729 = 0.972이다. 판정기가 직렬로 붙으므로 0.972 × 0.99 ≈ 0.962이다.
126.신뢰도가 0.98, 0.95, 0.99, 0.97인 네 부품이 직렬로 연결된 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.999
2. 2. 0.973
3. 3. 0.950
4. 4. 0.894
정답·해설 보기
정답: 4번. 직렬 신뢰도는 곱이다. 0.98 × 0.95 × 0.99 × 0.97 ≈ 0.894이다.
127.신뢰도 0.75인 부품 3개를 병렬로 연결한 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.422
2. 2. 0.750
3. 3. 0.938
4. 4. 0.984
정답·해설 보기
정답: 4번. 1 − (1 − 0.75)³ = 1 − 0.0156 ≈ 0.984이다.
128.신뢰도 0.8인 부품을 병렬로 연결해 시스템 신뢰도를 0.999 이상으로 하려 한다. 최소 몇 개가 필요한가?
1. 1. 3개
2. 2. 4개
3. 3. 5개
4. 4. 6개
정답·해설 보기
정답: 3번. 1 − 0.2ⁿ ≥ 0.999에서 0.2ⁿ ≤ 0.001이다. 0.2⁴ = 0.0016, 0.2⁵ = 0.00032이므로 5개이다.
129.고장률이 1 × 10⁻⁴, 2 × 10⁻⁴, 3 × 10⁻⁴/시간인 세 부품이 직렬로 연결되어 있다. 500시간 시스템 신뢰도는 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 0.951
2. 2. 0.905
3. 3. 0.861
4. 4. 0.741
정답·해설 보기
정답: 4번. 시스템 고장률 = 6 × 10⁻⁴/시간이므로 R = e^(−0.3) ≈ 0.741이다.
130.고장률 λ인 같은 부품 2개를 병렬로(동시에 가동) 연결했다. λt = 0.5일 때 시스템 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.845
2. 2. 0.368
3. 3. 0.607
4. 4. 0.910
정답·해설 보기
정답: 1번. R = 2e^(−λt) − e^(−2λt) = 2 × 0.607 − 0.368 ≈ 0.845이다.
131.고장률 0.001/시간인 주 장치가 고장 나면 고장률 0.002/시간인 예비 장치로 완벽하게 전환되는 대기 중복 시스템이다(대기 중 고장 없음). MTTF는?
1. 1. 333시간
2. 2. 1,167시간
3. 3. 3,000시간
4. 4. 1,500시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 대기 중복의 MTTF는 각 장치 MTTF의 합이다. 1,000 + 500 = 1,500시간이다.
132.신뢰도 0.8인 부품 4개 중 2개 이상이 정상이면 작동하는 시스템의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.410
2. 2. 0.819
3. 3. 0.973
4. 4. 0.998
정답·해설 보기
정답: 3번. 고장이 3개 이상일 확률을 뺀다. 1 − 0.2⁴ − 4 × 0.8 × 0.2³ = 1 − 0.0016 − 0.0256 ≈ 0.973이다.
133.신뢰도 0.99인 부품 A, 신뢰도 0.7인 펌프 3대의 병렬부, 신뢰도 0.98인 부품 E가 차례로 직렬 연결되어 있다. 시스템 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.944
2. 2. 0.333
3. 3. 0.679
4. 4. 0.973
정답·해설 보기
정답: 1번. 병렬부 = 1 − 0.3³ = 0.973이다. 0.99 × 0.973 × 0.98 ≈ 0.944이다.
134.부품 A–C가 직렬인 위쪽 경로와 B–D가 직렬인 아래쪽 경로가 병렬이고, 부품 E가 A와 C 사이의 점과 B와 D 사이의 점을 잇는 브리지 구조이다. 최소 경로집합은 몇 개인가?
1. 1. 2개
2. 2. 3개
3. 3. 5개
4. 4. 4개
정답·해설 보기
정답: 4번. 최소 경로는 {A, C}, {B, D}, {A, E, D}, {B, E, C}의 4개이다. 최소 절단집합도 {A, B}, {C, D}, {A, E, D}, {B, E, C}의 4개이다.
135.같은 중요도의 부품 4개가 직렬로 연결된 시스템의 목표 신뢰도가 0.95이다. 균등 배분하면 부품 하나의 목표 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.238
2. 2. 0.950
3. 3. 0.999
4. 4. 0.987
정답·해설 보기
정답: 4번. Rᵢ = 0.95^(1/4) ≈ 0.987이다. 0.95/4처럼 나누거나 0.95를 그대로 주면 안 된다.
136.부품 4개로 된 직렬 시스템의 100시간 신뢰도 목표가 0.9이다. 고장률을 네 부품에 똑같이 배분하면 부품 하나의 고장률은 약 얼마인가? (−ln 0.9 = 0.1054, 지수분포)
1. 1. 2.50 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 1.05 × 10⁻³/시간
3. 3. 2.63 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 2.50 × 10⁻²/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 시스템 고장률 = 0.1054/100 = 1.054 × 10⁻³/시간이고, 4로 나누면 2.63 × 10⁻⁴/시간이다.
137.고장률이 같은 부품을 동시 가동 병렬로 하나씩 늘려 갈 때 시스템 MTTF의 변화로 옳은 것은?
1. 1. 부품 수에 비례해 MTTF가 늘어난다
2. 2. 부품을 더해도 MTTF는 변하지 않는다
3. 3. MTTF는 늘어나지만, 부품 하나를 더할 때마다 늘어나는 양(1/n × 1/λ)이 점점 줄어든다
4. 4. 부품이 늘수록 MTTF가 줄어든다
정답·해설 보기
정답: 3번. n개 병렬의 MTTF는 (1/λ)(1 + 1/2 + … + 1/n)이다. 두 번째 부품은 50%, 세 번째는 33%만 더하므로 중복 효과가 점점 작아진다.
138.같은 부품 2개로 시스템을 만들 때 λt = 1에서 대기 중복(완벽한 전환, 대기 중 고장 없음)과 동시 가동 병렬의 신뢰도는 각각 약 얼마인가?
1. 1. 대기 중복 0.600, 병렬 0.736
2. 2. 둘 다 0.736
3. 3. 대기 중복 0.736, 병렬 0.600
4. 4. 대기 중복 0.368, 병렬 0.600
정답·해설 보기
정답: 3번. 대기 중복은 e^(−λt)(1 + λt) = 2e⁻¹ ≈ 0.736, 병렬은 1 − (1 − e⁻¹)² ≈ 0.600이다. 대기 부품은 쓰이기 전에 소모되지 않아 더 높다.
139.불신뢰도가 0.01, 0.02, 0.03, 0.01, 0.03으로 작은 부품 5개가 직렬로 연결되어 있다. 근사식 R ≈ 1 − Σ(1 − Rᵢ)로 구한 시스템 신뢰도는?
1. 1. 0.90
2. 2. 0.97
3. 3. 0.98
4. 4. 0.99
정답·해설 보기
정답: 1번. 불신뢰도의 합은 0.10이므로 R ≈ 0.90이다. 정확한 값은 곱으로 구한 약 0.904이며, 불신뢰도가 작을수록 근사가 잘 맞는다.
140.고장률 1 × 10⁻⁴/시간인 같은 장치 2개를 병렬로 이중화했다. β-인자 모델에서 β = 0.1이면 두 장치를 동시에 멈추게 하는 공통원인 고장률은?
1. 1. 1 × 10⁻⁸/시간
2. 2. 2 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 1 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 1 × 10⁻⁵/시간
정답·해설 보기
정답: 4번. β-인자 모델은 장치 고장률의 β만큼을 공통원인 고장으로 본다. 0.1 × 10⁻⁴ = 1 × 10⁻⁵/시간이며, 이 부분은 이중화로 막을 수 없다.
141.병렬 이중화한 두 펌프 중 하나가 고장 나면 남은 펌프가 전체 부하를 맡아 더 빨리 고장 나기 쉽다. 이런 부하 분담 시스템의 실제 신뢰도는 독립 병렬 계산값과 비교해 어떠한가?
1. 1. 독립 병렬로 계산한 값보다 낮다
2. 2. 독립 병렬로 계산한 값보다 높다
3. 3. 독립 병렬로 계산한 값과 같다
4. 4. 직렬 시스템보다도 낮다
정답·해설 보기
정답: 1번. 남은 장치의 고장률이 커지므로 부품이 서로 독립이라는 병렬 계산의 가정이 깨진다. 실제 신뢰도는 그 값보다 낮고, 직렬보다는 높다.

신뢰성 시험과 추정

142.부품 10개를 500시간 동안 시험(고장 나도 교체하지 않음)했더니 200시간과 350시간에 하나씩 고장 났다. 지수분포를 가정한 MTBF 추정값은?
1. 1. 275시간
2. 2. 2,275시간
3. 3. 2,500시간
4. 4. 4,550시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 총 시험시간 = 200 + 350 + 8 × 500 = 4,550시간이고, MTBF = 4,550 / 2 = 2,275시간이다. 2,500시간은 고장 난 2개도 500시간 동안 돌았다고 잘못 계산한 값이다.
143.부품 20개를 1,000시간 동안 시험하면서 고장 나는 즉시 새 부품으로 교체했다. 고장이 4번 났을 때 MTBF 추정값은? (지수분포)
1. 1. 250시간
2. 2. 1,000시간
3. 3. 5,000시간
4. 4. 20,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 교체하므로 늘 20개가 돌아간다. 총 시험시간 = 20 × 1,000 = 20,000시간, MTBF = 20,000 / 4 = 5,000시간이다.
144.수명시험을 미리 정한 개수의 고장이 날 때까지 진행하고 그 시점에서 멈추는 방식을 무엇이라 하는가?
1. 1. 정시 중단 시험
2. 2. 가속 수명 시험
3. 3. 번인 시험
4. 4. 정수 중단 시험
정답·해설 보기
정답: 4번. 정수 중단은 고장 수 r을, 정시 중단은 시험 시간을 미리 정해 두고 그에 이르면 시험을 끝낸다.
145.정시 중단 시험에서 고장이 하나도 나지 않았다. 이 결과로 할 수 있는 일은?
1. 1. MTBF가 무한대라고 결론 낸다
2. 2. 카이제곱분포를 이용해 MTBF의 신뢰하한을 구할 수 있다
3. 3. 고장이 없으므로 아무 추정도 할 수 없다
4. 4. MTBF가 시험시간과 같다고 결론 낸다
정답·해설 보기
정답: 2번. 고장이 0이어도 하한 θ_L = 2T / χ²(2, α)로 '적어도 이만큼은 된다'는 결론을 낼 수 있다. 점추정값은 정할 수 없다.
146.가속수명시험을 하는 주된 목적은?
1. 1. 제품을 일부러 망가뜨려 불량률을 높이기 위해서
2. 2. 사용 조건보다 높은 스트레스를 가해 짧은 시간에 수명 정보를 얻기 위해서
3. 3. 출하 검사를 대신하기 위해서
4. 4. 보전 시간을 줄이기 위해서
정답·해설 보기
정답: 2번. 온도·전압·하중 같은 스트레스를 높여 고장을 빨리 일으키고, 가속 모델로 정상 사용 조건의 수명을 추정한다.
147.온도 스트레스에 따른 화학 반응 속도로 수명 가속을 설명하는 대표적인 모델은?
1. 1. 역승법칙 모델
2. 2. 던 모델
3. 3. 포아송 모델
4. 4. 아레니우스 모델
정답·해설 보기
정답: 4번. 아레니우스 모델은 반응 속도가 exp(−Eₐ/kT)에 비례한다고 본다. 전압이나 하중 스트레스에는 역승법칙 모델을 많이 쓴다.
148.가속 조건에서 평균 수명이 200시간으로 나왔고, 가속계수가 25이다. 정상 사용 조건의 평균 수명 추정값은?
1. 1. 8시간
2. 2. 225시간
3. 3. 5,000시간
4. 4. 50,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 가속계수 = 정상 수명 / 가속 수명이므로 정상 수명 = 200 × 25 = 5,000시간이다.
149.'온도가 10℃ 오르면 수명이 절반이 된다'는 경험 법칙을 따를 때, 사용 온도보다 30℃ 높게 시험하면 수명은 몇 배가 되는가?
1. 1. 1/3배
2. 2. 1/6배
3. 3. 1/8배
4. 4. 1/30배
정답·해설 보기
정답: 3번. 10℃마다 1/2이므로 30℃면 (1/2)³ = 1/8배이다. 즉 가속계수는 8이다.
150.MTBF가 최소 1,000시간임을 신뢰수준 90%로 보이고 싶다. 고장을 하나도 허용하지 않는 시험이라면 필요한 총 시험시간은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 약 1,000시간
2. 2. 약 1,105시간
3. 3. 약 2,303시간
4. 4. 약 9,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 고장 0개 허용 시 T = MTBF₀ × (−ln(1 − 신뢰수준)) = 1,000 × (−ln 0.1) ≈ 2,303시간이다.
151.수명시험이 끝날 때까지 고장 나지 않아 '적어도 이 시간 이상'이라는 것만 알 수 있는 데이터를 무엇이라 하는가?
1. 1. 중도절단 데이터
2. 2. 완전 데이터
3. 3. 이상값
4. 4. 가속 데이터
정답·해설 보기
정답: 1번. 중도절단 데이터도 그 시간까지 살아남았다는 정보가 있으므로 버리지 않고 총 시험시간 계산과 추정에 넣는다.
152.부품 10개의 고장 시간을 작은 순서로 늘어놓았다. 첫 번째 고장 시점의 누적고장확률을 메디안 랭크 근사식 (i − 0.3)/(n + 0.4)로 구하면?
1. 1. 약 0.067
2. 2. 약 0.091
3. 3. 약 0.100
4. 4. 약 0.700
정답·해설 보기
정답: 1번. (1 − 0.3) / (10 + 0.4) = 0.7 / 10.4 ≈ 0.067이다. 0.100은 i/n, 0.091은 i/(n + 1)로 구한 값이다.
153.시제품 단계에서 시험 → 고장 분석 → 설계 개선을 되풀이하면서 누적 MTBF가 늘어나는 모습을 모형화하는 시험은?
1. 1. 신뢰성 성장 시험
2. 2. 번인 시험
3. 3. 환경 스트레스 스크리닝
4. 4. 신뢰성 샘플링 검사
정답·해설 보기
정답: 1번. 신뢰성 성장 시험은 개선 효과를 시간에 따른 MTBF 증가로 추적한다. 듀안(Duane) 모형이 대표적이다.
154.양산품 전체에 온도 순환과 진동을 짧게 가해 숨은 제조 결함을 출하 전에 드러내는 활동은?
1. 1. 가속 수명 시험
2. 2. 환경 스트레스 스크리닝(ESS)
3. 3. 신뢰성 성장 시험
4. 4. 정수 중단 시험
정답·해설 보기
정답: 2번. ESS는 수명을 재려는 것이 아니라 결함품을 걸러내는 공정이다. 정상품의 수명을 크게 깎지 않을 수준의 스트레스를 쓴다.
155.부품 9개 중 세 번째로 고장 난 시점의 누적고장확률을 평균 순위법 i/(n + 1)로 구하면?
1. 1. 0.27
2. 2. 0.30
3. 3. 0.33
4. 4. 0.67
정답·해설 보기
정답: 2번. 3 / (9 + 1) = 0.30이다.
156.부품 5개로 시험을 시작해 세 번째 고장이 나면 멈추기로 했다(교체 없음). 고장은 100, 300, 600시간에 났다. MTBF 추정값은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 약 333시간
2. 2. 약 600시간
3. 3. 약 733시간
4. 4. 약 1,100시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 총 시험시간 = 100 + 300 + 600 + 2 × 600 = 2,200시간(남은 2개는 600시간까지 작동)이고, MTBF = 2,200 / 3 ≈ 733시간이다. 333시간은 고장 시간만 더해 나눈 값이다.
157.정시 중단 시험(교체 없음)에서 총 시험시간 4,550시간 동안 고장이 2번 났다. MTBF의 90% 한쪽 신뢰하한은 약 얼마인가? (χ²₀.₁₀(6) = 10.645, 지수분포)
1. 1. 약 428시간
2. 2. 약 855시간
3. 3. 약 2,275시간
4. 4. 약 4,550시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 정시 중단이면 자유도 2r + 2 = 6을 쓴다. θ_L = 2T / χ²(6) = 9,100 / 10.645 ≈ 855시간이다. 점추정값 2,275시간보다 훨씬 작다는 점에 주의한다.
158.설계 단계에서 스트레스를 단계적으로 계속 높여 제품이 견디는 한계와 약점을 빨리 찾는 시험은?
1. 1. 정시 중단 시험
2. 2. 신뢰성 샘플링 검사
3. 3. 수입 검사
4. 4. 고가속 수명 시험(HALT)
정답·해설 보기
정답: 4번. HALT는 수명을 정확히 재기보다 설계의 약점을 찾아 개선하는 것이 목적이다. 양산 단계의 선별은 HASS나 ESS로 한다.
159.부품 15개를 400시간 동안 시험하면서 고장 나는 즉시 새 부품으로 바꿔 끼웠다. 고장이 3번 났다면 MTBF 추정값은? (지수분포)
1. 1. 133시간
2. 2. 400시간
3. 3. 2,000시간
4. 4. 6,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 교체하는 정시중단 시험의 총 시험시간은 15 × 400 = 6,000시간이다. MTBF = 6,000/3 = 2,000시간이다.
160.부품 8개로 시험을 시작해 네 번째 고장이 나면 멈추기로 했다(교체 없음). 고장 시간은 50, 120, 200, 310시간이었다. MTBF 추정값은? (지수분포)
1. 1. 620시간
2. 2. 480시간
3. 3. 310시간
4. 4. 170시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 총 시험시간 = 고장 난 4개의 시간 합 680 + 남은 4개 × 310 = 1,920시간이다. MTBF = 1,920/4 = 480시간이다.
161.부품 6개로 시험하면서 고장 나는 즉시 교체했고, 세 번째 고장이 난 400시간에 시험을 멈췄다. MTBF 추정값은? (지수분포)
1. 1. 133시간
2. 2. 400시간
3. 3. 800시간
4. 4. 2,400시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 교체 시험이므로 총 시험시간은 6 × 400 = 2,400시간이다. MTBF = 2,400/3 = 800시간이다.
162.부품 12개를 1,000시간 동안 시험(교체 없음)했더니 300시간과 700시간에 하나씩 고장 났다. 고장률 추정값은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 1.00 × 10⁻³/시간
2. 2. 2.00 × 10⁻³/시간
3. 3. 1.82 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 1.67 × 10⁻⁴/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 총 시험시간 = 300 + 700 + 10 × 1,000 = 11,000시간이다. 고장률 = 2/11,000 ≈ 1.82 × 10⁻⁴/시간이다.
163.정수중단 시험에서 r개 고장까지의 총 시험시간을 T, 참 MTBF를 θ라 할 때 2T/θ가 따르는 분포는? (지수분포)
1. 1. 자유도 r인 카이제곱분포
2. 2. 자유도 2r + 2인 t분포
3. 3. 평균이 r인 정규분포
4. 4. 자유도 2r인 카이제곱분포
정답·해설 보기
정답: 4번. 지수분포 고장 시간의 합은 감마분포를 따르므로 2T/θ는 자유도 2r인 카이제곱분포가 된다. 정시중단 시험의 신뢰하한에는 보수적으로 자유도 2r + 2를 쓴다.
164.정수중단 시험에서 고장 4번까지 총 시험시간이 3,000시간이었다. MTBF의 95% 한쪽 신뢰하한은 약 얼마인가? (χ²₀.₀₅(8) = 15.507, 지수분포)
1. 1. 387시간
2. 2. 194시간
3. 3. 632시간
4. 4. 750시간
정답·해설 보기
정답: 1번. 정수중단 시험의 신뢰하한 = 2T/χ²₀.₀₅(2r) = 6,000/15.507 ≈ 387시간이다. 점추정값은 750시간이다.
165.정시중단 시험에서 총 시험시간 2,000시간 동안 고장이 1번 났다. MTBF의 95% 한쪽 신뢰하한은 약 얼마인가? (χ²₀.₀₅(2) = 5.991, χ²₀.₀₅(4) = 9.488, 지수분포)
1. 1. 211시간
2. 2. 422시간
3. 3. 668시간
4. 4. 2,000시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 정시중단 시험은 자유도 2r + 2 = 4를 쓴다. 신뢰하한 = 2 × 2,000/9.488 ≈ 422시간이다. 자유도 2를 쓴 668시간은 정수중단 공식이다.
166.정수중단 시험에서 고장 2번까지 총 시험시간이 1,000시간이었다. MTBF의 90% 양쪽 신뢰구간은 약 얼마인가? (χ²₀.₀₅(4) = 9.488, χ²₀.₉₅(4) = 0.711, 지수분포)
1. 1. 211 ~ 1,000시간
2. 2. 500 ~ 1,000시간
3. 3. 211 ~ 2,813시간
4. 4. 105 ~ 1,406시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 구간은 2T/χ²₀.₀₅(4) ~ 2T/χ²₀.₉₅(4) = 2,000/9.488 ~ 2,000/0.711 ≈ 211 ~ 2,813시간이다. 고장이 적으면 구간이 매우 넓어진다.
167.부품을 모두 합쳐 10⁶ 부품·시간 시험하는 동안 고장이 없었다. 신뢰수준 60%에서 고장률의 신뢰상한은 약 얼마인가? (지수분포, ln 0.4 = −0.916)
1. 1. 0/시간 (고장이 없으므로)
2. 2. 9.2 × 10⁻⁷/시간
3. 3. 4.0 × 10⁻⁷/시간
4. 4. 1.0 × 10⁻⁶/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 고장 0개일 때 신뢰상한 = −ln(1 − 신뢰수준)/T = −ln 0.4/10⁶ ≈ 0.916/10⁶ ≈ 9.2 × 10⁻⁷/시간이다.
168.MTBF가 500시간 이상임을 신뢰수준 95%로 보이려 한다. 고장을 하나도 허용하지 않고 시료 10개를 함께 시험한다면 시료 하나당 시험시간은 약 얼마인가? (χ²₀.₀₅(2) = 5.991, 지수분포)
1. 1. 50시간
2. 2. 115시간
3. 3. 150시간
4. 4. 300시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 필요한 총 시험시간 = θ₀ × χ²₀.₀₅(2)/2 = 500 × 2.996 ≈ 1,500시간이다. 시료 10개로 나누면 하나당 약 150시간이다.
169.시험 중 고장이 하나도 없으면 신뢰도가 0.9 이상이라고 신뢰수준 90%로 말하고 싶다. 필요한 최소 시료 수는? (이항 분포 기준)
1. 1. 10개
2. 2. 11개
3. 3. 29개
4. 4. 22개
정답·해설 보기
정답: 4번. 무고장일 확률 Rⁿ이 1 − 신뢰수준 이하가 되어야 하므로 0.9ⁿ ≤ 0.1, n ≥ ln 0.1/ln 0.9 ≈ 21.9이다. 따라서 22개이다.
170.시료 10개를 정해진 조건으로 시험했더니 하나도 고장 나지 않았다. 신뢰수준 90%에서 신뢰도의 하한은 약 얼마인가?
1. 1. 1.000
2. 2. 0.990
3. 3. 0.900
4. 4. 0.794
정답·해설 보기
정답: 4번. 무고장 시험의 신뢰도 하한은 (1 − 신뢰수준)^(1/n) = 0.1^(1/10) ≈ 0.794이다.
171.로트에서 부품 20개를 뽑아 100시간 시험하고 고장이 하나도 없으면 합격시킨다. 부품 고장률이 1 × 10⁻⁴/시간일 때 이 로트의 합격 확률은 약 얼마인가? (지수분포, 고장 부품은 교체)
1. 1. 0.181
2. 2. 0.800
3. 3. 0.819
4. 4. 0.980
정답·해설 보기
정답: 3번. 총 시험시간 2,000시간에서 기대 고장 수는 0.2이다. 고장 수는 포아송분포를 따르므로 합격 확률 = e^(−0.2) ≈ 0.819이다.
172.총 시험시간 1,000시간 동안 고장이 1개 이하이면 합격시키는 신뢰성 샘플링 계획이 있다. 참 MTBF가 1,000시간일 때 합격 확률은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 0.736
2. 2. 0.632
3. 3. 0.406
4. 4. 0.368
정답·해설 보기
정답: 1번. 기대 고장 수 = 1,000/1,000 = 1이다. 합격 확률 = P(0) + P(1) = e⁻¹(1 + 1) ≈ 0.736이다.
173.MTBF 보증을 위한 신뢰성 샘플링에서 θ₀(합격시키고 싶은 MTBF)와 θ₁(불합격시키고 싶은 MTBF, θ₁ < θ₀)에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. 1. MTBF가 θ₁인 로트가 합격할 확률이 소비자 위험 β이다
2. 2. MTBF가 θ₀인 로트가 합격할 확률이 생산자 위험 α이다
3. 3. MTBF가 θ₁인 로트가 불합격할 확률이 소비자 위험 β이다
4. 4. θ₀와 θ₁이 가까울수록 필요한 시험시간이 줄어든다
정답·해설 보기
정답: 1번. 좋은 로트(θ₀)가 불합격할 확률이 생산자 위험 α, 나쁜 로트(θ₁)가 합격할 확률이 소비자 위험 β이다. 두 값이 가까울수록 구별하기 어려워 시험시간이 늘어난다.
174.MTBF 시험 계획에서 θ₀ = 1,000시간, θ₁ = 200시간이다. 판별비(discrimination ratio)는?
1. 1. 0.2
2. 2. 5
3. 3. 800
4. 4. 1,200
정답·해설 보기
정답: 2번. 판별비 = θ₀/θ₁ = 1,000/200 = 5이다. 판별비가 클수록 좋고 나쁨을 쉽게 구별하므로 시험시간이 짧아진다.
175.지수분포를 가정하고 MTBF를 보증하기 위한 정시·축차 신뢰성 시험 계획을 제시한 미국 군용 규격은?
1. 1. MIL-STD-105
2. 2. MIL-STD-414
3. 3. MIL-STD-1629
4. 4. MIL-STD-781
정답·해설 보기
정답: 4번. MIL-STD-781은 신뢰성 인정·수락 시험 계획을 다룬다. MIL-STD-105는 계수 샘플링, MIL-STD-414는 계량 샘플링, MIL-STD-1629는 FMECA 규격이다.
176.신뢰성 축차 샘플링 시험(누적 시험시간에 따라 누적 고장 수를 보며 합격·불합격·계속을 판정)의 특징으로 옳은 것은?
1. 1. 시험시간이 미리 정확히 정해진다
2. 2. 고장 수와 관계없이 정해진 시간까지 반드시 시험한다
3. 3. 1회 샘플링보다 평균 시험시간이 항상 길다
4. 4. 평균 시험시간이 짧지만, 판정이 늦어질 수 있어 최대 시험시간을 따로 정해 두는 경우가 많다
정답·해설 보기
정답: 4번. 축차 시험은 아주 좋거나 아주 나쁜 로트를 빨리 판정해 평균 시험시간을 줄인다. 다만 판정이 계속 미뤄질 수 있어 중단 기준을 둔다.
177.양산 중인 제품 로트가 규정된 신뢰성 요구를 만족하는지 시험해 합격·불합격을 정하는 시험은?
1. 1. 신뢰성 성장 시험
2. 2. 한계 시험
3. 3. 신뢰성 개발 시험
4. 4. 신뢰성 수락 시험
정답·해설 보기
정답: 4번. 수락 시험은 생산품의 합격 판정에, 인정(적격성) 시험은 설계가 요구를 만족하는지 확인하는 데 쓴다. 성장·개발 시험은 약점을 찾아 개선하려는 것이다.
178.콘덴서 수명이 전압의 3제곱에 반비례한다(역거듭제곱 법칙). 정격 전압의 2배로 시험하면 가속계수는?
1. 1. 8
2. 2. 6
3. 3. 3
4. 4. 2
정답·해설 보기
정답: 1번. 수명 ∝ V⁻³이므로 가속계수 = (2V/V)³ = 2³ = 8이다.
179.아레니우스 모델의 가속계수 AF = exp[(Eₐ/k)(1/Tᵤ − 1/Tₛ)]에서 Eₐ/k = 5,000K, 사용 온도 Tᵤ = 300K, 시험 온도 Tₛ = 400K이다. 가속계수는 약 얼마인가?
1. 1. 64.5
2. 2. 4.2
3. 3. 16.7
4. 4. 125
정답·해설 보기
정답: 1번. (1/300 − 1/400) = 1/1,200이므로 지수는 5,000/1,200 ≈ 4.17이다. AF = e^4.17 ≈ 64.5이다.
180.가속 조건에서 구한 고장률이 5 × 10⁻⁴/시간이고 가속계수가 50이다. 사용 조건의 고장률 추정값은? (지수분포)
1. 1. 2.5 × 10⁻²/시간
2. 2. 5 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 1 × 10⁻⁵/시간
4. 4. 1 × 10⁻⁶/시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 가속하면 수명이 AF배 짧아지고 고장률은 AF배 커진다. 사용 조건 고장률 = 5 × 10⁻⁴/50 = 1 × 10⁻⁵/시간이다.
181.가속수명시험 결과를 사용 조건으로 옮겨 해석할 때 가장 중요한 전제는?
1. 1. 가속 조건에서도 사용 조건과 같은 고장 메커니즘으로 고장 나야 한다
2. 2. 가속 조건의 고장 수가 사용 조건보다 적어야 한다
3. 3. 가속 조건에서는 고장 모드가 달라져야 한다
4. 4. 시료 수가 사용 조건 대수와 같아야 한다
정답·해설 보기
정답: 1번. 스트레스가 지나쳐 다른 메커니즘(예: 정상 사용에서는 없는 녹음·파괴)이 생기면 가속계수로 환산할 수 없다.
182.온도를 반복해서 올렸다 내리는 열 사이클로 땜납 접합부의 피로 수명을 가속할 때 주로 쓰는 모델은?
1. 1. 아레니우스 모델
2. 2. 전압의 역거듭제곱 모델
3. 3. 코핀-맨슨(Coffin-Manson) 모델
4. 4. 아이링(Eyring) 모델
정답·해설 보기
정답: 3번. 코핀-맨슨 모델은 온도 변화폭(변형률)과 피로 수명의 관계를 나타낸다. 아레니우스는 일정 온도의 화학 반응 속도 모델이고, 아이링 모델은 온도에 습도·전압 같은 다른 스트레스를 함께 넣는 모델이다.
183.가속수명시험에서 시료마다 정해진 하나의 스트레스 수준을 끝까지 유지하는 방식과, 일정 시간마다 스트레스를 한 단계씩 높이는 방식을 차례로 무엇이라 하는가?
1. 1. 계단형 스트레스 시험, 일정형 스트레스 시험
2. 2. 정수중단 시험, 정시중단 시험
3. 3. 번인 시험, 스크리닝 시험
4. 4. 일정형 스트레스 시험, 계단형 스트레스 시험
정답·해설 보기
정답: 4번. 일정형(constant)은 해석이 쉽고, 계단형(step)은 고장을 빨리 얻지만 누적 손상 모형이 필요하다.
184.와이블 확률지의 가로축과 세로축으로 옳은 것은? (F는 누적고장확률)
1. 1. 가로축 t, 세로축 F
2. 2. 가로축 ln t, 세로축 F의 표준정규 변환값
3. 3. 가로축 t, 세로축 ln[1/(1 − F)]
4. 4. 가로축 ln t, 세로축 ln ln[1/(1 − F)]
정답·해설 보기
정답: 4번. R = exp[−(t/η)^m]에서 ln ln(1/R) = m ln t − m ln η가 되어 직선이 된다. 가로 t·세로 ln(1/(1 − F))는 지수 확률지이다.
185.와이블 확률지에 찍은 점들의 직선에서 누적고장확률 63.2%에 대응하는 시간으로 추정하는 것은?
1. 1. 척도모수 η
2. 2. 형상모수 m
3. 3. 위치모수 γ
4. 4. 평균수명의 절반
정답·해설 보기
정답: 1번. t = η이면 F = 1 − e⁻¹ ≈ 0.632이다. 직선의 기울기로는 형상모수 m을 읽는다.
186.정규 확률지에 수명 데이터를 찍었더니 직선이 되었다. 누적고장확률 50% 지점이 1,200시간, 84.1% 지점이 1,350시간이다. 평균과 표준편차 추정값은?
1. 1. 평균 1,200시간, 표준편차 300시간
2. 2. 평균 1,350시간, 표준편차 150시간
3. 3. 평균 1,275시간, 표준편차 75시간
4. 4. 평균 1,200시간, 표준편차 150시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 50% 지점이 평균이고, 84.1%는 평균 + 1σ이므로 σ = 1,350 − 1,200 = 150시간이다.
187.고장 데이터를 가로축 t, 세로축 ln[1/(1 − F)]인 확률지에 찍었더니 원점을 지나는 직선이 되었다. 알 수 있는 것은?
1. 1. 정규분포를 따르며, 기울기가 표준편차이다
2. 2. 마모 고장이 지배적이다
3. 3. 초기고장이 지배적이다
4. 4. 고장률이 일정한 지수분포를 따르며, 직선의 기울기가 고장률이다
정답·해설 보기
정답: 4번. 지수분포면 ln[1/(1 − F)] = λt이므로 원점을 지나는 직선이 되고 기울기가 λ이다. 위로 휘면 고장률 증가, 아래로 휘면 감소를 뜻한다.
188.와이블 확률지 위에서 데이터 직선이 (ln t, ln ln[1/(1 − F)]) 좌표 (5.0, −2.0)과 (7.0, 1.0)을 지난다. 형상모수 m의 추정값과 고장률 모양은?
1. 1. m = 0.67, 고장률 감소형
2. 2. m = 1.0, 고장률 일정형
3. 3. m = 1.5, 고장률 증가형
4. 4. m = 3.0, 고장률 증가형
정답·해설 보기
정답: 3번. 기울기 = (1.0 − (−2.0))/(7.0 − 5.0) = 1.5이다. m > 1이므로 고장률이 시간에 따라 커진다.
189.부품 5개를 모두 고장 날 때까지 시험했다. 세 번째로 고장 난 시점의 누적고장확률을 메디안 랭크 근사식 (i − 0.3)/(n + 0.4)로 구하면?
1. 1. 70%
2. 2. 60%
3. 3. 50%
4. 4. 40%
정답·해설 보기
정답: 3번. (3 − 0.3)/(5 + 0.4) = 2.7/5.4 = 0.5이다. 평균 순위법 i/(n + 1)로는 3/6 = 50%로 같다.
190.형상모수가 m = 2로 알려진 와이블 부품 4개를 시험해 100, 200, 300, 400시간에 모두 고장 났다. 척도모수 η의 최우추정값은 약 얼마인가? (η^m = Σtᵢ^m/r)
1. 1. 250시간
2. 2. 274시간
3. 3. 300시간
4. 4. 548시간
정답·해설 보기
정답: 2번. Σtᵢ² = 10,000 + 40,000 + 90,000 + 160,000 = 300,000이고 r = 4이므로 η² = 75,000, η ≈ 274시간이다.
191.시험 데이터로 추정한 와이블 모수가 m = 2, η = 1,000시간이다. B10 수명은 약 얼마인가? (−ln 0.9 = 0.1054)
1. 1. 900시간
2. 2. 632시간
3. 3. 325시간
4. 4. 105시간
정답·해설 보기
정답: 3번. B10은 F = 0.1인 시간이다. t = η(−ln 0.9)^(1/m) = 1,000 × 0.1054^0.5 ≈ 325시간이다.
192.부품 5개의 시험 결과를 시간 순으로 늘어놓으면 100시간 고장, 150시간 중도절단(시험 중단), 200시간 고장, 300시간 고장, 350시간 중도절단이다. 넬슨(Nelson)의 누적고장률법으로 구한 300시간의 누적고장률 H는 약 얼마인가?
1. 1. 0.60
2. 2. 0.75
3. 3. 1.03
4. 4. 1.83
정답·해설 보기
정답: 3번. 고장마다 1/(그 시점까지 남은 개수)를 더한다. 남은 개수는 100시간 5개, 200시간 3개, 300시간 2개이므로 H = 1/5 + 1/3 + 1/2 ≈ 1.03이다.
193.부품 5개의 시험 결과를 시간 순으로 늘어놓으면 100시간 고장, 150시간 중도절단(시험 중단), 200시간 고장, 300시간 고장, 350시간 중도절단이다. 카플란-마이어(Kaplan-Meier) 방법으로 구한 200시간의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.667
2. 2. 0.600
3. 3. 0.533
4. 4. 0.400
정답·해설 보기
정답: 3번. 100시간에 5개 중 1개 고장으로 4/5, 150시간 중도절단으로 3개가 남고 200시간에 1개 고장으로 2/3를 곱한다. R = 0.8 × 2/3 ≈ 0.533이다.
194.부품 100개를 시험했더니 0~100시간에 10개, 100~200시간에 18개가 고장 났다. 100~200시간 구간의 평균 고장률 추정값은? (구간 초 생존 수 기준)
1. 1. 0.0018/시간
2. 2. 0.002/시간
3. 3. 0.0028/시간
4. 4. 0.18/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 구간 고장률 = 구간 고장 수/(구간 초 생존 수 × 구간 길이) = 18/(90 × 100) = 0.002/시간이다.
195.부품 100개를 시험했더니 0~100시간에 10개, 100~200시간에 18개가 고장 났다. 100~200시간 구간의 고장밀도함수 f(t) 추정값은?
1. 1. 0.18/시간
2. 2. 0.0028/시간
3. 3. 0.002/시간
4. 4. 0.0018/시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 고장밀도 = 구간 고장 수/(처음 시료 수 × 구간 길이) = 18/(100 × 100) = 0.0018/시간이다. 처음 시료 수로 나누는 점이 고장률과 다르다.
196.정해진 개수의 고장이 날 때까지 시험하고 멈추는 정수중단 시험에서 얻는 데이터를 무엇이라 하는가?
1. 1. 제1종 중도절단(Type I) 데이터
2. 2. 완전 데이터
3. 3. 제2종 중도절단(Type II) 데이터
4. 4. 구간 데이터
정답·해설 보기
정답: 3번. 정시중단(정해진 시간에 멈춤)은 제1종, 정수중단(정해진 고장 수에서 멈춤)은 제2종 중도절단이다. 모두 고장 날 때까지 보면 완전 데이터이다.
197.MTBF 시험 중 시험 장비의 전원 이상 때문에 시료가 멈췄다. 고장 원인 분석 결과 시료 자체와 관계없는 것으로 밝혀졌다. 이 고장의 처리로 알맞은 것은?
1. 1. 관련 고장으로 보고 MTBF 계산에 넣는다
2. 2. 비관련 고장으로 분류해 MTBF 계산의 고장 수에서 뺀다
3. 3. 시험 전체를 무효로 하고 처음부터 다시 한다
4. 4. 고장 수를 두 배로 셈한다
정답·해설 보기
정답: 2번. 신뢰성 시험에서는 고장마다 분석해 시료 자체의 고장(관련 고장)과 시험 장비·취급 실수 같은 비관련 고장을 나눈다. 비관련 고장은 판정에 쓰지 않는다.
198.듀안(Duane) 모델에서 누적 MTBF는 누적 시험시간 T의 α제곱에 비례한다. 성장률 α = 0.5일 때 누적 시험시간을 4배로 늘리면 누적 MTBF는 몇 배가 되는가?
1. 1. 1.5배
2. 2. 2배
3. 3. 4배
4. 4. 16배
정답·해설 보기
정답: 2번. 누적 MTBF ∝ T^α이므로 4^0.5 = 2배이다. 양대수 그래프에서 누적 MTBF와 시험시간은 기울기 α인 직선이 된다.
199.부품 25개를 200시간 동안 시험하면서 고장 나는 즉시 교체했다. 고장이 5번 났을 때 고장률 추정값은? (지수분포)
1. 1. 2 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 1 × 10⁻³/시간
3. 3. 5 × 10⁻³/시간
4. 4. 2.5 × 10⁻²/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 총 시험시간 = 25 × 200 = 5,000시간이다. 고장률 = 5/5,000 = 1 × 10⁻³/시간이다.
200.부품 10개를 600시간 동안 시험(교체 없음)했더니 150, 280, 450시간에 하나씩 고장 났다. 평균수명(MTTF) 추정값은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 2,000시간
2. 2. 1,693시간
3. 3. 600시간
4. 4. 293시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 총 시험시간 = 150 + 280 + 450 + 7 × 600 = 5,080시간이다. 평균수명 = 5,080/3 ≈ 1,693시간이다.
201.부품 10개로 시험하면서 고장 나는 즉시 교체했고, 다섯 번째 고장이 난 250시간에 시험을 멈췄다. MTBF 추정값은? (지수분포)
1. 1. 50시간
2. 2. 250시간
3. 3. 500시간
4. 4. 2,500시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 교체 시험이므로 총 시험시간은 10 × 250 = 2,500시간이다. MTBF = 2,500/5 = 500시간이다.
202.부품 6개로 시험을 시작해 세 번째 고장이 나면 멈추기로 했다(교체 없음). 고장 시간은 40, 90, 160시간이었다. 평균수명(MTTF) 추정값은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 320시간
2. 2. 257시간
3. 3. 160시간
4. 4. 97시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 총 시험시간 = 40 + 90 + 160 + 남은 3개 × 160 = 770시간이다. 평균수명 = 770/3 ≈ 257시간이다.
203.정수중단 시험에서 고장 3번까지 총 시험시간이 2,400시간이었다. MTBF의 95% 한쪽 신뢰하한은 약 얼마인가? (χ²₀.₀₅(6) = 12.592, χ²₀.₀₅(8) = 15.507, 지수분포)
1. 1. 310시간
2. 2. 381시간
3. 3. 800시간
4. 4. 1,600시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 정수중단 시험은 자유도 2r = 6을 쓴다. 신뢰하한 = 2 × 2,400/12.592 ≈ 381시간이다. 자유도 8을 쓴 310시간은 정시중단 공식이다.
204.정시중단 시험에서 총 시험시간 5,000시간 동안 고장이 3번 났다. MTBF의 95% 한쪽 신뢰하한은 약 얼마인가? (χ²₀.₀₅(6) = 12.592, χ²₀.₀₅(8) = 15.507, 지수분포)
1. 1. 1,667시간
2. 2. 794시간
3. 3. 645시간
4. 4. 323시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 정시중단 시험은 자유도 2r + 2 = 8을 쓴다. 신뢰하한 = 2 × 5,000/15.507 ≈ 645시간이다.
205.정수중단 시험에서 고장 4번까지 총 시험시간이 2,000시간이었다. MTBF의 95% 한쪽 신뢰상한은 약 얼마인가? (χ²₀.₉₅(8) = 2.733, χ²₀.₀₅(8) = 15.507, 지수분포)
1. 1. 258시간
2. 2. 500시간
3. 3. 732시간
4. 4. 1,464시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 신뢰상한 = 2T/χ²₀.₉₅(2r) = 4,000/2.733 ≈ 1,464시간이다. 4,000/15.507 ≈ 258시간은 신뢰하한이다.
206.정시중단 시험에서 총 시험시간 10,000시간 동안 고장이 1번 났다. 고장률의 90% 한쪽 신뢰상한은 약 얼마인가? (χ²₀.₁₀(4) = 7.779, 지수분포)
1. 1. 7.78 × 10⁻⁴/시간
2. 2. 3.89 × 10⁻⁴/시간
3. 3. 2.57 × 10⁻⁴/시간
4. 4. 1.00 × 10⁻⁴/시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 고장률 신뢰상한 = χ²₀.₁₀(2r + 2)/(2T) = 7.779/20,000 ≈ 3.89 × 10⁻⁴/시간이다. 점추정값 1 × 10⁻⁴보다 크다.
207.'MTBF의 90% 한쪽 신뢰하한이 500시간'이라는 말의 뜻으로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 같은 방법으로 시험과 추정을 되풀이하면 그렇게 구한 하한의 90%가 참 MTBF보다 작거나 같다
2. 2. 장비의 90%가 500시간 안에 고장 난다
3. 3. 참 MTBF가 500시간일 확률이 90%이다
4. 4. 500시간 동안 신뢰도가 0.9이다
정답·해설 보기
정답: 1번. 신뢰수준은 추정 방법이 참값을 포함할 비율이다. 참 MTBF는 고정된 값이므로 '참값이 500시간일 확률'로 해석하지 않는다.
208.여러 부품을 합쳐 총 4,605시간 시험했고 고장이 하나도 없었다. 신뢰수준 90%로 보증할 수 있는 MTBF 하한은? (χ²₀.₁₀(2) = 4.605, 지수분포)
1. 1. 461시간
2. 2. 2,000시간
3. 3. 4,605시간
4. 4. 9,210시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 무고장 시험의 MTBF 하한 = 2T/χ²₀.₁₀(2) = 9,210/4.605 = 2,000시간이다. 간단히 T/ln 10으로도 구한다.
209.MTBF가 1,000시간 이상임을 신뢰수준 90%로 보이려 한다. 고장을 1개까지 허용하는 정시중단 시험이라면 필요한 총 시험시간은 약 얼마인가? (χ²₀.₁₀(4) = 7.779, 지수분포)
1. 1. 7,779시간
2. 2. 5,000시간
3. 3. 3,890시간
4. 4. 2,303시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 필요한 총 시험시간 = θ₀ × χ²₀.₁₀(2c + 2)/2 = 1,000 × 7.779/2 ≈ 3,890시간이다. 무고장 시험(약 2,303시간)보다 길다.
210.고장률이 1 × 10⁻⁵/시간 이하임을 신뢰수준 90%로 보이려 한다. 부품 1,000개를 함께 시험하고 고장을 하나도 허용하지 않는다면 부품 하나당 시험시간은 약 얼마인가? (ln 10 = 2.303, 지수분포)
1. 1. 100시간
2. 2. 230시간
3. 3. 2,303시간
4. 4. 100,000시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 필요한 총 시험시간 = ln 10/λ₀ = 2.303/10⁻⁵ = 230,300부품·시간이다. 1,000개로 나누면 약 230시간이다.
211.고장이 하나도 없으면 신뢰도가 0.95 이상이라고 신뢰수준 95%로 말하고 싶다. 필요한 최소 시료 수는? (이항 분포 기준)
1. 1. 95개
2. 2. 59개
3. 3. 45개
4. 4. 20개
정답·해설 보기
정답: 2번. 0.95ⁿ ≤ 0.05에서 n ≥ ln 0.05/ln 0.95 ≈ 58.4이므로 59개이다.
212.시료 중 고장을 1개까지 허용하면서 신뢰도 0.9 이상을 신뢰수준 90%로 보이려 한다. 필요한 최소 시료 수는? (이항 분포 기준)
1. 1. 22개
2. 2. 29개
3. 3. 38개
4. 4. 45개
정답·해설 보기
정답: 3번. 고장이 1개 이하로 나올 확률 0.9ⁿ + n × 0.1 × 0.9ⁿ⁻¹이 0.1 이하가 되는 최소 n을 찾는다. n = 37이면 약 0.104, n = 38이면 약 0.095이므로 38개이다.
213.형상모수가 m = 2로 알려진 부품의 1,000시간 신뢰도가 0.9 이상임을 신뢰수준 90%로 보이려 한다. 시료마다 2,000시간씩 시험하고 고장을 허용하지 않는다면 필요한 최소 시료 수는? (ln 0.1/ln 0.9 = 21.85, 와이블분포)
1. 1. 22개
2. 2. 11개
3. 3. 6개
4. 4. 3개
정답·해설 보기
정답: 3번. 시험시간을 목표시간의 k배로 늘리면 시료 하나가 Rᵏ^m만큼의 증거가 된다. n ≥ 21.85/(2/1)² = 21.85/4 ≈ 5.5이므로 6개이다.
214.총 시험시간 2,303시간 동안 고장이 없으면 합격시키는 시험 계획이 있다. 참 MTBF가 1,000시간인 로트가 합격할 확률은 약 얼마인가? (e^(−2.303) = 0.100, 지수분포)
1. 1. 0.01
2. 2. 0.10
3. 3. 0.23
4. 4. 0.90
정답·해설 보기
정답: 2번. 기대 고장 수는 2.303이고 무고장일 확률 = e^(−2.303) ≈ 0.10이다. MTBF 1,000시간 로트를 θ₁로 보면 이 값이 소비자 위험 β이다.
215.총 시험시간 2,303시간 동안 고장이 없으면 합격시키는 시험 계획에서 참 MTBF가 5,000시간인 좋은 로트가 불합격할 확률은 약 얼마인가? (e^(−0.461) = 0.631, 지수분포)
1. 1. 0.631
2. 2. 0.369
3. 3. 0.100
4. 4. 0.046
정답·해설 보기
정답: 2번. 기대 고장 수 0.461이므로 합격 확률 0.631, 불합격 확률 1 − 0.631 ≈ 0.369이다. 무고장 시험은 생산자 위험이 커지기 쉬워 판별비를 함께 따져야 한다.
216.총 100,000부품·시간 시험해 고장이 2개 이하이면 합격시킨다. 부품 고장률이 1 × 10⁻⁵/시간일 때 합격 확률은 약 얼마인가? (지수분포)
1. 1. 0.368
2. 2. 0.736
3. 3. 0.920
4. 4. 0.981
정답·해설 보기
정답: 3번. 기대 고장 수 = 100,000 × 10⁻⁵ = 1이다. 합격 확률 = e⁻¹(1 + 1 + 1/2) ≈ 0.920이다.
217.부품의 고장률 수준(예: 1%/1,000시간)을 정해진 신뢰수준으로 보증하기 위한 고장률 샘플링 시험 절차를 정한 미국 군용 규격은?
1. 1. MIL-STD-105
2. 2. MIL-STD-414
3. 3. MIL-STD-1629
4. 4. MIL-STD-690
정답·해설 보기
정답: 4번. MIL-STD-690은 부품 고장률 수준의 인정·유지 시험을 다룬다. MTBF 보증 시험은 MIL-STD-781, FMECA는 MIL-STD-1629이다.
218.지수분포를 가정한 신뢰성 축차 시험을 가로축 누적 시험시간, 세로축 누적 고장 수로 그리면 합격 판정선과 불합격 판정선은 어떤 모양인가?
1. 1. 원점에서 만나는 두 직선
2. 2. 서로 교차하는 두 곡선
3. 3. 수평선 하나
4. 4. 기울기가 같은 평행한 두 직선
정답·해설 보기
정답: 4번. 축차 확률비 검정의 판정선은 r = −h₀ + sT(합격), r = h₁ + sT(불합격) 꼴로 기울기 s가 같다. 두 선 사이에 있으면 시험을 계속한다.
219.신뢰성 축차 시험의 판정선이 불합격 r ≥ 2 + 0.002T, 합격 r ≤ −2 + 0.002T이다(T는 누적 시험시간, r은 누적 고장 수). 누적 시험시간 3,000시간에 누적 고장이 2개라면 판정은?
1. 1. 판정 불가
2. 2. 시험 계속
3. 3. 불합격
4. 4. 합격
정답·해설 보기
정답: 4번. T = 3,000에서 합격선은 −2 + 6 = 4, 불합격선은 2 + 6 = 8이다. r = 2 ≤ 4이므로 합격이다.
220.신뢰성 시험의 종류 가운데 온도·습도·진동·충격 같은 사용 환경 조건에서 제품이 정해진 기능을 유지하는지 확인하는 시험은?
1. 1. 수명 시험
2. 2. 신뢰성 성장 시험
3. 3. 환경 시험
4. 4. 축차 시험
정답·해설 보기
정답: 3번. 환경 시험은 정해진 환경 스트레스를 견디는지 보는 시험이고, 수명 시험은 시간에 따른 고장 발생을 관찰한다.
221.활성화에너지 0.5eV인 고장 메커니즘을 사용 온도 50℃ 대신 100℃에서 시험한다. 아레니우스 가속계수는 약 얼마인가? (볼츠만 상수 8.617 × 10⁻⁵eV/K, 절대온도 = ℃ + 273.15)
1. 1. 2
2. 2. 11
3. 3. 32
4. 4. 1,000
정답·해설 보기
정답: 2번. AF = exp[(Eₐ/k)(1/323.15 − 1/373.15)] = exp(5,802 × 0.000415) ≈ e^2.41 ≈ 11이다. 섭씨온도를 그대로 쓰면 틀린다.
222.아레니우스 모델을 따르는 부품의 평균 수명이 400K에서 1,000시간, 450K에서 100시간이었다. Eₐ/k는 약 얼마인가? (ln 10 = 2.303)
1. 1. 50,000K
2. 2. 8,290K
3. 3. 2,303K
4. 4. 829K
정답·해설 보기
정답: 2번. ln(1,000/100) = (Eₐ/k)(1/400 − 1/450)에서 Eₐ/k = 2.303/0.000278 ≈ 8,290K이다. Eₐ ≈ 0.71eV에 해당한다.
223.역거듭제곱 법칙(수명 ∝ V⁻ⁿ)을 따르는 부품의 수명이 10V에서 1,000시간, 20V에서 125시간이었다. 지수 n은?
1. 1. 2
2. 2. 3
3. 3. 4
4. 4. 8
정답·해설 보기
정답: 2번. 1,000/125 = 8 = 2ⁿ이므로 n = 3이다.
224.열역학 이론에서 유도되어, 온도 외에 습도·전압 같은 다른 스트레스를 함께 넣어 수명을 가속하는 데 쓰는 모델은?
1. 1. 코핀-맨슨 모델
2. 2. 듀안 모델
3. 3. 아이링(Eyring) 모델
4. 4. 마이너 법칙
정답·해설 보기
정답: 3번. 아이링 모델은 반응속도론에서 나왔으며 온도와 다른 스트레스를 함께 다룬다. 코핀-맨슨은 열 피로, 듀안은 신뢰성 성장, 마이너 법칙은 누적 손상 모델이다.
225.설계 단계의 한계 시험(HALT)으로 찾은 동작 한계를 바탕으로, 양산품 전부에 짧고 강한 스트레스를 가해 숨은 결함을 걸러내는 활동은?
1. 1. HASS(고가속 스트레스 스크리닝)
2. 2. 신뢰성 성장 시험
3. 3. 정시중단 수명시험
4. 4. 설계 심사
정답·해설 보기
정답: 1번. HALT는 설계 약점을 찾는 시험이고, HASS는 그 한계 안에서 양산품을 스크리닝하는 활동이다.
226.수명이 m = 0.5, η = 10,000시간인 와이블분포를 따르는 부품을 100시간 번인한 뒤 출하했다. 출하 후 1,000시간 신뢰도는 약 얼마인가? (번인하지 않으면 0.729)
1. 1. 0.905
2. 2. 0.793
3. 3. 0.729
4. 4. 0.607
정답·해설 보기
정답: 2번. 번인을 통과한 부품의 신뢰도는 R(1,100)/R(100) = exp(−√0.11 + √0.01) = e^(−0.232) ≈ 0.793이다. 고장률 감소형이라 번인 효과가 있다.
227.LED의 광출력이 100시간마다 처음 값의 0.5%씩 일정하게 줄어든다. 처음 값보다 20% 줄면 고장으로 볼 때, 열화 데이터로 외삽한 수명은?
1. 1. 400시간
2. 2. 2,000시간
3. 3. 4,000시간
4. 4. 20,000시간
정답·해설 보기
정답: 3번. 20%/0.5% = 40구간이고 한 구간이 100시간이므로 4,000시간이다. 고장이 나지 않아도 열화량으로 수명을 추정하는 것이 열화시험의 장점이다.
228.대수정규 확률지의 가로축과 세로축으로 옳은 것은? (F는 누적고장확률)
1. 1. 가로축 t, 세로축 F의 표준정규 변환값
2. 2. 가로축 ln t, 세로축 ln ln[1/(1 − F)]
3. 3. 가로축 t, 세로축 ln[1/(1 − F)]
4. 4. 가로축 ln t, 세로축 F의 표준정규 변환값
정답·해설 보기
정답: 4번. ln T가 정규분포를 따르므로 가로축을 로그 눈금으로 하면 직선이 된다. 가로축을 t 그대로 쓰면 정규 확률지이다.
229.와이블 확률지에 찍은 점들이 짧은 시간 쪽에서 직선보다 아래로 크게 처지며 휘었다. 먼저 생각해 볼 수 있는 원인과 처리로 알맞은 것은?
1. 1. 지수분포이므로 그대로 직선을 긋는다
2. 2. 형상모수가 0이므로 분석할 수 없다
3. 3. 모든 점을 버리고 시험을 다시 한다
4. 4. 고장이 없는 기간(위치모수 γ > 0)이 있을 수 있으므로 t 대신 t − γ로 다시 찍어 본다
정답·해설 보기
정답: 4번. 위치모수가 있으면 ln t 축에서 초기 점들이 아래로 처진다. 적당한 γ를 빼서 직선이 되면 3모수 와이블로 본다.
230.와이블 부품의 척도모수가 η = 1,000시간이고 B10 수명이 300시간으로 추정되었다. 형상모수 m은 약 얼마인가? (ln(−ln 0.9) = −2.250, ln 0.3 = −1.204)
1. 1. 3.33
2. 2. 1.87
3. 3. 1.00
4. 4. 0.53
정답·해설 보기
정답: 2번. B10에서 −ln 0.9 = (300/1,000)^m이므로 m = ln(−ln 0.9)/ln 0.3 = −2.250/−1.204 ≈ 1.87이다.
231.정규 확률지의 데이터 직선에서 누적고장확률 15.9% 지점이 900시간, 84.1% 지점이 1,300시간이다. 평균과 표준편차 추정값은?
1. 1. 평균 1,100시간, 표준편차 200시간
2. 2. 평균 1,100시간, 표준편차 400시간
3. 3. 평균 900시간, 표준편차 400시간
4. 4. 평균 1,300시간, 표준편차 200시간
정답·해설 보기
정답: 1번. 15.9%와 84.1%는 μ ∓ 1σ이다. μ = (900 + 1,300)/2 = 1,100, σ = (1,300 − 900)/2 = 200시간이다.
232.부품 10개를 모두 고장 날 때까지 시험했다. 다섯 번째 고장 시점의 누적고장확률을 메디안 랭크 근사식으로 구하면 약 얼마인가?
1. 1. 54.8%
2. 2. 50.0%
3. 3. 45.5%
4. 4. 45.2%
정답·해설 보기
정답: 4번. (i − 0.3)/(n + 0.4) = 4.7/10.4 ≈ 45.2%이다. 평균 순위 i/(n + 1)이면 5/11 ≈ 45.5%이다.
233.고장 순위 i, 시료 수 n일 때 누적고장확률을 (i − 0.3)/(n + 0.4)로 구하는 식은 무엇을 근사한 것인가?
1. 1. 메디안 순위(버나드 근사식)
2. 2. 평균 순위
3. 3. 카플란-마이어 추정량
4. 4. 누적고장률(넬슨) 추정량
정답·해설 보기
정답: 1번. 버나드 근사식은 순위통계량의 중앙값(메디안 순위)을 간단히 구하는 식이다. 평균 순위는 i/(n + 1)이다.
234.부품 6개의 시험 결과가 시간 순으로 50시간 고장, 80시간 중도절단, 120시간 고장, … 이다. 존슨(Johnson)의 순위 조정법으로 구한 120시간 고장의 조정 순위는? (조정 순위 = [역순위 × 이전 순위 + (n + 1)]/(역순위 + 1))
1. 1. 2.0
2. 2. 2.2
3. 3. 3.0
4. 4. 3.2
정답·해설 보기
정답: 2번. 120시간 고장의 역순위는 4(남은 4개 중 첫째), 이전 순위는 1이다. (4 × 1 + 7)/(4 + 1) = 2.2로, 중도절단 때문에 2보다 조금 커진다.
235.정시중단 시험과 정수중단 시험을 비교한 설명으로 옳은 것은?
1. 1. 정시중단은 시험 종료 시각을 미리 알 수 있고, 정수중단은 원하는 고장 수를 확보할 수 있다
2. 2. 정시중단은 항상 정해진 수의 고장을 얻는다
3. 3. 정수중단은 시험 종료 시각을 미리 정확히 알 수 있다
4. 4. 두 방식은 신뢰하한 계산식이 같다
정답·해설 보기
정답: 1번. 정시중단은 일정 관리가 쉽지만 고장 수가 적을 수 있고, 정수중단은 추정 정밀도를 확보하지만 끝나는 시점을 모른다. 신뢰하한 자유도도 2r + 2와 2r로 다르다.
236.시료 n개를 시간 t₀까지 시험(교체 없음)해 r개가 tᵢ에 고장 났을 때 총 시험시간 T를 바르게 나타낸 것은?
1. 1. T = nt₀
2. 2. T = Σtᵢ
3. 3. T = Σtᵢ + (n − r)t₀
4. 4. T = rt₀
정답·해설 보기
정답: 3번. 고장 난 시료는 고장 시점까지, 살아남은 n − r개는 t₀까지 시험한 시간을 모두 더한다. nt₀는 교체하는 정시중단 시험의 식이다.
237.현장에서 1,000대가 한 달 동안 각각 500시간 가동했고 그동안 고장이 4번 접수되었다. 고장률 추정값은? (고장률 일정)
1. 1. 8 × 10⁻⁶/시간
2. 2. 4 × 10⁻⁶/시간
3. 3. 8 × 10⁻³/시간
4. 4. 4 × 10⁻³/시간
정답·해설 보기
정답: 1번. 총 가동시간 = 1,000 × 500 = 500,000시간이다. 고장률 = 4/500,000 = 8 × 10⁻⁶/시간이다.
238.듀안 모델에서 성장률 α = 0.4이고 현재 누적 MTBF가 300시간이다. 현재의 순간 MTBF는? (순간 MTBF = 누적 MTBF/(1 − α))
1. 1. 180시간
2. 2. 300시간
3. 3. 420시간
4. 4. 500시간
정답·해설 보기
정답: 4번. 순간 MTBF = 300/(1 − 0.4) = 500시간이다. 개선이 계속되므로 순간 MTBF가 누적 MTBF보다 크다.

보전성과 가용도

239.MTBF가 900시간, MTTR이 100시간인 장비의 고유가용도는?
1. 1. 0.10
2. 2. 0.89
3. 3. 0.90
4. 4. 9.0
정답·해설 보기
정답: 3번. 고유가용도 = MTBF / (MTBF + MTTR) = 900 / 1,000 = 0.90이다.
240.수리시간이 지수분포를 따르고 MTTR이 2시간이다. 고장 후 2시간 안에 수리를 마칠 확률(보전도)은 약 얼마인가?
1. 1. 약 0.368
2. 2. 약 0.5
3. 3. 약 0.632
4. 4. 약 0.865
정답·해설 보기
정답: 3번. 수리율 μ = 1/2이고 M(t) = 1 − e^(−μt) = 1 − e^(−1) ≈ 0.632이다.
241.MTTR이 4시간인 장비의 수리율 μ는? (수리시간 지수분포)
1. 1. 0.25/시간
2. 2. 0.4/시간
3. 3. 4/시간
4. 4. 16/시간
정답·해설 보기
정답: 1번. μ = 1 / MTTR = 1/4 = 0.25/시간이다.
242.운용가용도가 고유가용도보다 낮게 나오는 주된 이유는?
1. 1. MTBF를 더 길게 계산하기 때문이다
2. 2. 부품 조달 대기, 행정 지연, 예방보전 시간까지 정지시간에 포함하기 때문이다
3. 3. 수리시간을 빼고 계산하기 때문이다
4. 4. 고장 횟수를 세지 않기 때문이다
정답·해설 보기
정답: 2번. 고유가용도는 실제 수리시간만 반영하지만, 운용가용도는 대기·보급·행정 지연 등 실제 현장의 모든 정지시간을 반영한다.
243.장비의 가용도를 높이는 방법으로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 예비 부품을 줄여 재고비를 아낀다
2. 2. 수리 인력을 줄인다
3. 3. 검사 주기를 늘려 보전 횟수를 줄인다
4. 4. 고장 부위를 빨리 찾도록 자기진단 기능을 넣고, 부품을 모듈 단위로 바꿀 수 있게 한다
정답·해설 보기
정답: 4번. 가용도는 MTBF를 늘리거나 MTTR을 줄이면 높아진다. 진단과 교체가 쉬워지면 MTTR이 크게 줄어든다.
244.MTBF가 490시간인 장비의 고유가용도를 0.98 이상으로 하려면 MTTR을 최대 얼마로 해야 하는가?
1. 1. 9.8시간
2. 2. 10시간
3. 3. 20시간
4. 4. 49시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 490 / (490 + MTTR) ≥ 0.98에서 MTTR ≤ 490 × 0.02 / 0.98 = 10시간이다.
245.부품의 고장률이 시간에 관계없이 일정할 때, 일정 시간마다 새 부품으로 교체하는 예방교체의 효과는?
1. 1. 고장률이 줄지 않으므로 신뢰도 면의 효과가 거의 없다
2. 2. 고장률이 크게 줄어 효과가 매우 크다
3. 3. 교체할수록 고장률이 커진다
4. 4. 효과는 형상모수와 관계없다
정답·해설 보기
정답: 1번. 지수분포는 무기억성이 있어 새 부품과 쓰던 부품의 고장 가능성이 같다. 예방교체는 고장률이 시간에 따라 커지는 마모형 부품에 효과가 있다.
246.보전성(maintainability)을 높이는 설계 방법으로 거리가 먼 것은?
1. 1. 고장 나기 쉬운 부품을 손이 닿기 쉬운 곳에 둔다
2. 2. 부품을 특수 공구로만 분해할 수 있도록 복잡하게 결합한다
3. 3. 부품을 모듈로 만들어 통째로 교체할 수 있게 한다
4. 4. 부품과 연결부를 표준화한다
정답·해설 보기
정답: 2번. 접근성, 모듈화, 표준화, 진단 용이성이 보전성 설계의 핵심이다. 특수 공구가 필요한 구조는 수리 시간을 늘린다.
247.어떤 장비의 최근 4번 수리에 걸린 시간이 2, 4, 3, 7시간이었다. MTTR은?
1. 1. 3시간
2. 2. 3.5시간
3. 3. 4시간
4. 4. 16시간
정답·해설 보기
정답: 3번. MTTR = (2 + 4 + 3 + 7) / 4 = 4시간이다.
248.MTTR을 계산할 때 보통 포함하지 않는 시간은?
1. 1. 고장 부위를 찾는 진단시간
2. 2. 부품을 떼고 붙이는 교체시간
3. 3. 수리 후 정상 작동을 확인하는 시간
4. 4. 부품 구매 승인을 기다리는 행정 대기시간
정답·해설 보기
정답: 4번. MTTR은 실제 보전 작업 시간을 평균한 것이다. 행정·보급 대기는 정지시간(MDT)에 들어가지만 MTTR에는 넣지 않는다.
249.예방보전까지 포함한 보전 간 평균시간(MTBM)이 450시간이고, 평균 보전시간이 50시간이다. 달성가용도는?
1. 1. 0.10
2. 2. 0.89
3. 3. 0.90
4. 4. 9.0
정답·해설 보기
정답: 3번. 달성가용도 = MTBM / (MTBM + 평균 보전시간) = 450 / 500 = 0.90이다.
250.가용도가 0.95와 0.90인 두 장비가 모두 작동해야 생산이 되는 라인의 가용도는? (두 장비는 독립)
1. 1. 0.855
2. 2. 0.900
3. 3. 0.925
4. 4. 0.995
정답·해설 보기
정답: 1번. 직렬 구조이므로 0.95 × 0.90 = 0.855이다.
251.신뢰도와 가용도의 차이를 바르게 설명한 것은?
1. 1. 신뢰도는 정해진 기간 동안 고장 나지 않을 확률이고, 가용도는 수리까지 고려해 필요한 시점에 작동 가능할 확률이다
2. 2. 둘은 같은 뜻이다
3. 3. 가용도는 수리하지 않는 아이템에만 쓴다
4. 4. 신뢰도는 항상 가용도보다 크다
정답·해설 보기
정답: 1번. 수리할 수 있는 시스템은 고장 나도 빨리 고치면 가용도가 높다. 그래서 가용도에는 MTBF와 MTTR이 함께 들어간다.
252.고장 정지시간 가운데 실제 수리 작업 외에 부품 조달·행정 대기까지 모두 포함한 평균 정지시간을 무엇이라 하는가?
1. 1. MTTR(평균 수리시간)
2. 2. MTBF(평균 고장간격)
3. 3. MTTF(평균 고장시간)
4. 4. MDT(평균 정지시간)
정답·해설 보기
정답: 4번. MDT는 장비가 실제로 멈춰 있던 시간 전체의 평균이다. 운용가용도 계산에 쓴다.
253.MTBF가 1,000시간, MTTR이 50시간인 장비가 전체 시간 가운데 고장으로 멈춰 있는 비율은 약 얼마인가?
1. 1. 약 4.8%
2. 2. 약 5.0%
3. 3. 약 5.3%
4. 4. 약 95.2%
정답·해설 보기
정답: 1번. 정지 비율 = MTTR / (MTBF + MTTR) = 50 / 1,050 ≈ 4.8%이다. 1 − 가용도와 같다.
254.고장률 λ = 0.01/시간, 수리율 μ = 0.5/시간인 장비의 정상상태 가용도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.990
2. 2. 0.980
3. 3. 0.950
4. 4. 0.490
정답·해설 보기
정답: 2번. A = μ/(λ + μ) = 0.5/0.51 ≈ 0.980이다. MTBF 100시간, MTTR 2시간으로 계산해도 같다.
255.λ = 0.01/시간, μ = 0.09/시간인 장비가 처음에 정상 상태로 가동을 시작했다. 10시간 시점의 순간 가용도는 약 얼마인가? (A(t) = μ/(λ + μ) + [λ/(λ + μ)]e^(−(λ + μ)t))
1. 1. 0.900
2. 2. 0.937
3. 3. 0.963
4. 4. 1.000
정답·해설 보기
정답: 2번. μ/(λ + μ) = 0.9, λ/(λ + μ) = 0.1, (λ + μ)t = 1이다. A(10) = 0.9 + 0.1e⁻¹ ≈ 0.937이다. 시간이 지나면 0.9로 수렴한다.
256.수리시간이 지수분포를 따르고 MTTR이 3시간이다. 고장의 90%를 수리 완료할 수 있는 시간은 약 얼마인가?
1. 1. 9.0시간
2. 2. 6.9시간
3. 3. 3.3시간
4. 4. 2.7시간
정답·해설 보기
정답: 2번. M(t) = 1 − e^(−t/3) = 0.9에서 t = 3 × ln 10 ≈ 6.9시간이다.
257.새 설비를 설계·도입하는 단계에서부터 고장이 적고 보전이 거의 필요 없도록 만드는 보전 방식은?
1. 1. 보전예방(MP)
2. 2. 개량보전(CM)
3. 3. 사후보전(BM)
4. 4. 예방보전(PM)
정답·해설 보기
정답: 1번. 보전예방은 설계 단계의 대책이다. 개량보전은 기존 설비의 약점을 고쳐 고장을 줄이는 것이고, 예방보전은 고장 전에 정기적으로 손보는 것이다.
258.장비가 두 부분으로 되어 있다. A부는 고장률 0.002/시간에 MTTR 2시간, B부는 고장률 0.003/시간에 MTTR 4시간이다. 장비 전체의 MTTR은?
1. 1. 3.0시간
2. 2. 3.2시간
3. 3. 3.6시간
4. 4. 6.0시간
정답·해설 보기
정답: 2번. 고장률로 가중평균한다. (0.002 × 2 + 0.003 × 4)/(0.002 + 0.003) = 0.016/0.005 = 3.2시간이다.
259.한 달 720시간 동안 가동해야 할 장비가 고장으로 36시간 멈췄다. 이 기간의 가용도는?
1. 1. 0.99
2. 2. 0.95
3. 3. 0.50
4. 4. 0.05
정답·해설 보기
정답: 2번. 가용도 = 가동 가능 시간/전체 시간 = (720 − 36)/720 = 0.95이다.
260.짧은 수리가 대부분이지만 가끔 아주 오래 걸리는 수리가 섞여 오른쪽으로 꼬리가 긴 수리시간 분포를 나타낼 때 흔히 쓰는 분포는?
1. 1. 대수정규분포
2. 2. 균일분포
3. 3. 이항분포
4. 4. 정규분포
정답·해설 보기
정답: 1번. 수리시간은 음수가 없고 오른쪽 꼬리가 길어 대수정규분포가 잘 맞는다. 간단히 계산할 때는 지수분포를 가정하기도 한다.
261.정해진 사용 시간마다 부품을 새것으로 바꾸는 예방교체(연령교체)가 경제적으로 의미 있으려면 필요한 조건은?
1. 1. 고장률이 시간과 관계없이 일정해야 한다
2. 2. 고장률이 시간에 따라 감소해야 한다
3. 3. 예방교체 비용이 고장 후 교체 비용보다 커야 한다
4. 4. 고장률이 시간에 따라 증가하고, 고장 후 교체 비용이 예방교체 비용보다 커야 한다
정답·해설 보기
정답: 4번. 고장률이 일정하거나 줄면 새 부품으로 바꿔도 고장 위험이 줄지 않는다. 고장률이 커지는 부품이고, 고장 후 교체가 더 비쌀 때 예방교체가 이익이다.
262.고장률이 0.005/시간이고 MTTR이 10시간인 장비의 고유가용도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.950
2. 2. 0.995
3. 3. 0.998
4. 4. 0.952
정답·해설 보기
정답: 4번. MTBF = 1/0.005 = 200시간이다. A = 200/(200 + 10) ≈ 0.952이다.
263.보전 간 평균시간(MTBM)이 380시간이다. 보전 한 번에 실제 수리 12시간과 부품 조달·행정 대기 8시간이 걸린다. 운용가용도는?
1. 1. 0.95
2. 2. 0.969
3. 3. 0.979
4. 4. 0.98
정답·해설 보기
정답: 1번. 운용가용도 = MTBM/(MTBM + 평균 정지시간) = 380/(380 + 20) = 0.95이다. 대기시간을 빼면 0.969로 과대평가된다.
264.MTTR이 30분인 장비가 고장 났다. 1시간 안에 수리를 마칠 확률은 약 얼마인가? (수리시간 지수분포)
1. 1. 0.865
2. 2. 0.500
3. 3. 0.632
4. 4. 0.982
정답·해설 보기
정답: 1번. μ = 2/시간이므로 M(1) = 1 − e^(−2) ≈ 0.865이다.
265.평균 수리시간(MTTR)을 줄이는 방법으로 거리가 먼 것은?
1. 1. 고장 부위를 스스로 알려 주는 자가진단 기능을 넣는다
2. 2. 모듈 단위로 바로 교체할 수 있게 설계한다
3. 3. 예비 부품과 정비 공구를 가까이 둔다
4. 4. 부품을 정격보다 낮은 부하로 쓰도록 디레이팅한다
정답·해설 보기
정답: 4번. 디레이팅은 고장률을 낮춰 MTBF를 늘리는 신뢰성 설계 방법이다. 나머지는 진단·교체·조달 시간을 줄인다.
266.진동·온도·윤활유 상태를 계속 감시하다가 이상 징후가 나타날 때 보전하는 방식은?
1. 1. 시간기준보전(TBM)
2. 2. 사후보전(BM)
3. 3. 보전예방(MP)
4. 4. 상태기준보전(CBM)
정답·해설 보기
정답: 4번. 시간기준보전은 정해진 주기마다, 상태기준보전은 측정한 상태에 따라 보전한다. 불필요한 교체를 줄이고 고장 직전에 대응할 수 있다.
267.MTBF가 90시간, MTTR이 10시간인 장비의 MTTR을 절반으로 줄이면 고유가용도는 약 얼마가 되는가?
1. 1. 0.947
2. 2. 0.900
3. 3. 0.950
4. 4. 0.990
정답·해설 보기
정답: 1번. 처음 가용도는 90/100 = 0.90이다. MTTR 5시간이면 90/95 ≈ 0.947이다.
268.가용도가 0.85인 설비 A와 0.90인 설비 B가 있고, 둘 중 1대만 가동해도 생산이 된다. 두 설비가 독립일 때 생산 가능 확률은?
1. 1. 0.765
2. 2. 0.875
3. 3. 0.985
4. 4. 0.900
정답·해설 보기
정답: 3번. 두 대가 동시에 멈출 확률은 0.15 × 0.10 = 0.015이므로 1 − 0.015 = 0.985이다. 두 대가 모두 가동해야 한다면 0.765이다.
269.어떤 설비가 950시간 가동하는 동안 사후보전 4회(회당 5시간)와 예방보전 6회(회당 1시간)를 받았다(모두 대기시간을 뺀 실제 보전시간). 달성가용도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.950
2. 2. 0.979
3. 3. 0.973
4. 4. 0.995
정답·해설 보기
정답: 3번. MTBM = 950/10 = 95시간, 평균 보전시간 = (20 + 6)/10 = 2.6시간이다. 달성가용도 = 95/(95 + 2.6) ≈ 0.973이다.

FMEA·FTA·신뢰성 설계

270.부품의 고장 모드를 하나씩 찾아 그것이 상위 시스템에 미치는 영향을 분석하는 상향식(bottom-up) 기법은?
1. 1. FTA
2. 2. FMEA
3. 3. PERT
4. 4. QFD
정답·해설 보기
정답: 2번. FMEA는 부품 → 시스템 방향으로 고장 모드와 영향을 정리한다. FTA는 바람직하지 않은 정상사상에서 원인 쪽으로 내려가는 하향식 기법이다.
271.FMEA에서 어떤 고장 모드의 심각도 8, 발생도 5, 검출도 3이다. 위험우선순위(RPN)는?
1. 1. 16
2. 2. 43
3. 3. 120
4. 4. 240
정답·해설 보기
정답: 3번. RPN = 심각도 × 발생도 × 검출도 = 8 × 5 × 3 = 120이다.
272.FMEA에서 개선 대상을 정할 때 RPN과 함께 특히 주의해야 할 점은?
1. 1. RPN이 낮아도 심각도가 9~10인 안전 관련 고장 모드는 따로 우선 조치한다
2. 2. RPN만 보고 높은 순서로만 조치한다
3. 3. 검출도만 낮추면 모든 위험이 해결된다
4. 4. 발생도가 1이면 심각도와 관계없이 무시한다
정답·해설 보기
정답: 1번. RPN은 세 점수의 곱이라 치명적인 고장이 발생도가 낮아 뒤로 밀릴 수 있다. 심각도가 높은 항목은 별도로 다룬다.
273.'브레이크가 작동하지 않는다' 같은 바람직하지 않은 사상을 맨 위에 두고, 그 원인을 논리 게이트로 아래로 풀어 가는 분석 기법은?
1. 1. FTA(고장나무분석)
2. 2. FMEA
3. 3. 파레토 분석
4. 4. 산점도
정답·해설 보기
정답: 1번. FTA는 정상사상에서 기본사상까지 AND·OR 게이트로 연결해 원인 조합과 발생 확률을 분석한다.
274.FTA에서 확률 0.1과 0.2인 두 독립 기본사상이 AND 게이트로 연결되어 있다. 상위 사상의 발생 확률은?
1. 1. 0.02
2. 2. 0.15
3. 3. 0.28
4. 4. 0.30
정답·해설 보기
정답: 1번. AND 게이트는 두 사상이 함께 일어나야 하므로 0.1 × 0.2 = 0.02이다.
275.FTA에서 확률 0.1과 0.2인 두 독립 기본사상이 OR 게이트로 연결되어 있다. 상위 사상의 발생 확률은?
1. 1. 0.02
2. 2. 0.15
3. 3. 0.28
4. 4. 0.30
정답·해설 보기
정답: 3번. OR 게이트는 하나만 일어나도 되므로 1 − (1 − 0.1)(1 − 0.2) = 1 − 0.72 = 0.28이다. 0.30은 단순히 더한 근삿값이다.
276.FTA에서 '그 기본사상들이 모두 일어나면 정상사상이 일어나고, 그중 하나라도 빼면 일어나지 않는' 최소한의 기본사상 조합을 무엇이라 하는가?
1. 1. 최소 경로집합
2. 2. 정상사상
3. 3. 생략사상
4. 4. 최소 절단집합(minimal cut set)
정답·해설 보기
정답: 4번. 최소 절단집합은 시스템 고장을 일으키는 최소 원인 조합이다. 원소가 하나뿐인 절단집합은 단일 고장점이므로 우선 대책이 필요하다.
277.FMEA에 고장 모드의 발생 확률과 심각도를 정량적으로 결합한 치명도 분석을 더한 기법은?
1. 1. FTA
2. 2. FMECA
3. 3. ETA
4. 4. HAZOP
정답·해설 보기
정답: 2번. FMECA는 FMEA에 치명도(criticality) 분석을 더해 고장 모드의 중요도를 수치로 순위 매긴다.
278.부품을 정격 전압·온도보다 낮은 부하에서 쓰도록 설계해 고장률을 낮추는 방법은?
1. 1. 번인
2. 2. 디레이팅(derating)
3. 3. 가속 시험
4. 4. 페일세이프
정답·해설 보기
정답: 2번. 부하를 정격보다 낮추면 스트레스가 줄어 부품 고장률이 낮아진다. 신뢰성 설계의 기본 방법이다.
279.철도 신호기가 고장 나면 자동으로 '정지(적색)' 신호를 내도록 설계했다. 이 설계 개념은?
1. 1. 풀프루프(fool-proof)
2. 2. 디레이팅
3. 3. 중복 설계
4. 4. 페일세이프(fail-safe)
정답·해설 보기
정답: 4번. 페일세이프는 고장이 나도 안전한 쪽으로 동작하도록 하는 설계이다.
280.커넥터 모양을 비대칭으로 만들어 거꾸로 끼울 수 없게 했다. 이 설계 개념은?
1. 1. 풀프루프(fool-proof)
2. 2. 페일세이프(fail-safe)
3. 3. 디레이팅
4. 4. 번인
정답·해설 보기
정답: 1번. 풀프루프(포카요케)는 사람이 실수해도 잘못 조립하거나 조작할 수 없게 하는 설계이다.
281.설계가 요구 기능과 신뢰성 목표를 만족하는지 관련 부서 전문가들이 단계마다 모여 검토하는 활동은?
1. 1. 설계심사(DR)
2. 2. 번인 시험
3. 3. 수입 검사
4. 4. 워크샘플링
정답·해설 보기
정답: 1번. 설계심사는 설계, 생산, 품질, 서비스 부서가 함께 설계 내용을 검토해 문제를 일찍 찾는 활동이다.
282.새 제품을 설계할 때 신뢰성을 높이기 위한 부품 선정 방법으로 가장 알맞은 것은?
1. 1. 가장 싼 부품을 쓴다
2. 2. 사용 실적과 신뢰성 데이터가 검증된 표준 부품을 우선 쓴다
3. 3. 실적이 없는 최신 부품만 쓴다
4. 4. 부품 종류를 최대한 늘린다
정답·해설 보기
정답: 2번. 검증된 표준 부품은 고장 데이터가 쌓여 있어 신뢰성을 예측하기 쉽고, 부품 종류가 줄어 관리도 쉬워진다.
283.현장과 시험에서 나온 고장을 기록하고 원인을 분석해 시정 조치를 하고 그 효과를 확인하는 폐회로 체계는?
1. 1. MRP
2. 2. ERP
3. 3. PERT
4. 4. FRACAS
정답·해설 보기
정답: 4번. FRACAS(고장 보고·분석·시정 조치 시스템)는 고장 정보를 설계와 생산 개선으로 되돌리는 체계이다.
284.부품 강도가 평균 500, 표준편차 30인 정규분포를, 가해지는 스트레스가 평균 400, 표준편차 40인 정규분포를 따른다. 강도가 스트레스보다 클 확률(신뢰도)은 약 얼마인가? (서로 독립)
1. 1. 약 0.841
2. 2. 약 0.933
3. 3. 약 0.977
4. 4. 약 0.999
정답·해설 보기
정답: 3번. 강도 − 스트레스는 평균 100, 표준편차 √(30² + 40²) = 50인 정규분포이다. P(차 > 0) = P(Z > −2) ≈ 0.977이다.
285.부품의 평균 강도가 500MPa, 평균 부하가 400MPa이다. 평균값으로 정의한 안전계수는?
1. 1. 0.8
2. 2. 1.25
3. 3. 100
4. 4. 900
정답·해설 보기
정답: 2번. 안전계수 = 평균 강도/평균 부하 = 500/400 = 1.25이다.
286.강도가 평균 60, 표준편차 4인 정규분포, 부하가 평균 45, 표준편차 3인 정규분포를 따른다. 안전여유(SM = (μ_S − μ_L)/√(σ_S² + σ_L²))는?
1. 1. 15
2. 2. 3.0
3. 3. 2.14
4. 4. 1.33
정답·해설 보기
정답: 2번. SM = (60 − 45)/√(16 + 9) = 15/5 = 3.0이다. 이때 신뢰도는 P(Z < 3) ≈ 0.9987이다.
287.부품 강도는 300으로 거의 일정하고, 걸리는 부하가 평균 250, 표준편차 20인 정규분포를 따른다. 부품의 신뢰도는 약 얼마인가?
1. 1. 0.8333
2. 2. 0.9772
3. 3. 0.9938
4. 4. 0.9987
정답·해설 보기
정답: 3번. 부하가 강도보다 작을 확률이다. z = (300 − 250)/20 = 2.5이므로 P(Z < 2.5) ≈ 0.9938이다.
288.평균 강도와 평균 부하가 같아 안전계수는 같은데 부하의 산포(표준편차)가 더 커졌다. 신뢰도는 어떻게 되는가?
1. 1. 강도와 부하 분포가 겹치는 부분이 커져 신뢰도가 낮아진다
2. 2. 안전계수가 같으므로 신뢰도도 같다
3. 3. 산포가 커질수록 신뢰도가 높아진다
4. 4. 강도의 산포만 신뢰도에 영향을 준다
정답·해설 보기
정답: 1번. 간섭 이론에서 신뢰도는 강도 > 부하일 확률이다. 산포가 커지면 두 분포의 겹침이 늘어 고장 확률이 커진다. 그래서 안전계수만으로는 신뢰도를 판단하기 부족하다.
289.고장 나무에서 정상사상 T가 기본사상 A와, B 또는 C 중 하나가 함께 일어날 때 일어난다(T = A·(B + C)). 최소 컷셋은?
1. 1. {B, C}
2. 2. {A, B, C}
3. 3. {A, B}, {A, C}
4. 4. {A}, {B}, {C}
정답·해설 보기
정답: 3번. T = A·B + A·C로 전개되므로 최소 컷셋은 {A, B}와 {A, C}이다. A는 모든 컷셋에 들어가므로 가장 중요한 사상이다.
290.고장 나무에서 정상사상이 '기본사상 A' OR '기본사상 B AND C'로 연결되어 있다. A, B, C의 발생 확률이 0.02, 0.1, 0.3이고 서로 독립일 때 정상사상의 발생 확률은 약 얼마인가?
1. 1. 0.0006
2. 2. 0.0300
3. 3. 0.0494
4. 4. 0.4200
정답·해설 보기
정답: 3번. B AND C = 0.1 × 0.3 = 0.03이다. 정상사상 = 1 − (1 − 0.02)(1 − 0.03) = 1 − 0.9506 = 0.0494이다.
291.FTA에서 '포함된 기본사상이 하나도 일어나지 않으면 정상사상이 일어나지 않는' 최소한의 기본사상 집합을 무엇이라 하는가?
1. 1. 최소 컷셋
2. 2. 공통원인 사상
3. 3. 정상사상
4. 4. 최소 패스셋
정답·해설 보기
정답: 4번. 컷셋은 정상사상을 일으키는 조합, 패스셋은 정상사상을 막는 조합이다. 최소 패스셋은 시스템이 정상 작동하는 최소 조건이다.
292.FTA 기호 가운데, 정보가 부족하거나 중요하지 않아 더 이상 원인을 전개하지 않는 사상을 나타내는 마름모 기호의 이름은?
1. 1. 기본사상
2. 2. 통상사상(집 모양)
3. 3. 정상사상
4. 4. 생략사상(비전개사상)
정답·해설 보기
정답: 4번. 원은 더 나눌 수 없는 기본사상, 마름모는 전개를 생략한 사상, 집 모양은 정상적으로 일어날 것으로 예상되는 통상사상이다.
293.정격 전압 50V인 콘덴서를 30V로 사용하도록 설계했다. 이때 전압 스트레스 비(사용 전압/정격 전압)는?
1. 1. 0.6
2. 2. 0.4
3. 3. 1.67
4. 4. 20
정답·해설 보기
정답: 1번. 스트레스 비 = 30/50 = 0.6이다. 정격보다 낮게 쓰는 디레이팅으로 고장률을 낮춘다.
294.FMEA에서 고장 모드 네 개의 (심각도, 발생도, 검출도)가 갑 (8, 3, 4), 을 (5, 6, 3), 병 (9, 2, 6), 정 (6, 5, 2)이다. RPN이 가장 큰 것은?
1. 1. 병 (RPN 108)
2. 2. 갑 (RPN 96)
3. 3. 을 (RPN 90)
4. 4. 정 (RPN 60)
정답·해설 보기
정답: 1번. RPN은 갑 96, 을 90, 병 108, 정 60이므로 병이다.
295.FMEA의 검출도 점수에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. 1. 고장 원인이나 모드를 고객에게 가기 전에 찾아내기 어려울수록 점수가 크다
2. 2. 검출하기 쉬울수록 점수가 크다
3. 3. 고장이 자주 일어날수록 점수가 크다
4. 4. 고장이 고객에게 주는 영향이 클수록 점수가 크다
정답·해설 보기
정답: 1번. 검출도는 현재 관리 방법으로 찾기 어려울수록 높게 준다. 영향의 크기는 심각도, 빈도는 발생도이다.
296.고장 나무의 정상사상이 T = (A OR B) AND (A OR C)이다. 기본사상 A, B, C의 확률이 0.1, 0.2, 0.3이고 서로 독립일 때 정상사상의 확률은? (같은 사상 A가 두 번 나온다)
1. 1. 0.006
2. 2. 0.104
3. 3. 0.154
4. 4. 0.160
정답·해설 보기
정답: 3번. 불 대수로 정리하면 T = A + B·C이므로 최소 컷셋은 {A}, {B, C}이다. P = 1 − (1 − 0.1)(1 − 0.06) = 0.154이다. 두 OR 게이트를 독립으로 보고 0.28 × 0.37 ≈ 0.104로 곱하면 틀린다.
297.두 펌프가 병렬로 연결되어 하나만 작동해도 되는 시스템에서 '송수 불능'을 정상사상으로 하는 고장 나무를 그릴 때 두 펌프 고장을 잇는 게이트는?
1. 1. AND 게이트
2. 2. OR 게이트
3. 3. 억제 게이트
4. 4. 우선 AND 게이트
정답·해설 보기
정답: 1번. 병렬 시스템은 두 펌프가 모두 고장 나야 기능을 잃으므로 AND로, 직렬 시스템은 하나만 고장 나도 기능을 잃으므로 OR로 잇는다.
298.초기 사건(예: 화재 발생)에서 출발해 안전장치의 성공·실패를 차례로 가지 쳐 나가며 가능한 결과와 확률을 분석하는 귀납적 기법은?
1. 1. 고장나무 분석(FTA)
2. 2. FMEA
3. 3. 파레토 분석
4. 4. 사건나무 분석(ETA)
정답·해설 보기
정답: 4번. ETA는 원인에서 결과로 나아가는 귀납적 방법이고, FTA는 바라지 않는 결과에서 원인으로 거슬러 가는 연역적 방법이다.
299.부하가 평균 200, 표준편차 15인 정규분포이고, 부품 강도의 표준편차는 20이다. 안전여유 SM = 3을 확보하려면 평균 강도를 얼마로 설계해야 하는가?
1. 1. 245
2. 2. 260
3. 3. 305
4. 4. 275
정답·해설 보기
정답: 4번. SM = (μ_S − 200)/√(15² + 20²) = (μ_S − 200)/25 = 3이므로 μ_S = 275이다.
300.설계 FMEA를 수행하는 시기로 가장 효과적인 것은?
1. 1. 설계 초기 단계에서 시작해 설계가 바뀔 때마다 갱신한다
2. 2. 양산을 시작한 뒤 고장이 나면 수행한다
3. 3. 제품을 출하한 뒤 고객 불만이 들어오면 수행한다
4. 4. 설계가 모두 확정되어 도면이 나온 뒤 한 번만 수행한다
정답·해설 보기
정답: 1번. FMEA는 고장 모드를 미리 찾아 설계에 반영하려는 예방 도구이므로, 설계 변경 비용이 적은 초기에 시작해 계속 갱신한다.