자동차정비기능사 충전장치 정비 개념 정리

중요도 ★★★★★ · 28% (추정)

2026년 출제기준 반영

개요

이 단원은 차에 전기를 대 주는 배터리와 발전기를 배웁니다. 시동을 걸 때는 배터리가 전기를 주고, 엔진이 돌기 시작하면 발전기가 전기를 만들어 전기 장치를 돌리고 배터리를 다시 채우는 흐름입니다.

납산 배터리는 묽은 황산 속에 극판을 넣은 셀을 여러 개 직렬로 이은 것입니다. 충전 상태는 전해액 비중으로 알 수 있고, 용량은 몇 암페어로 몇 시간 쓸 수 있는지로 나타냅니다. 배터리 여러 개를 이을 때는 직렬이면 전압이, 병렬이면 용량이 늘어납니다.

배터리를 떼고 달 때는 단락이 생기지 않게 순서를 지키고, 충전할 때는 수소 가스와 열을 조심합니다. 방전된 채 오래 두면 극판이 굳어 다시 충전해도 제 성능이 나오지 않습니다.

교류 발전기는 돌아가는 로터가 자석이 되고, 바깥의 스테이터 코일에 교류가 생기며, 다이오드가 이를 직류로 바꿉니다. 전압 조정기는 로터 전류를 조절해 출력 전압을 일정하게 지킵니다. 회로 점검에서는 옴의 법칙으로 전류와 전압을 계산합니다.

핵심 개념

납산 배터리
셀 하나가 약 2.1V 를 내며 12V 배터리는 셀 여섯 개로 되어 있습니다. 방전되면 황산이 극판으로 옮겨 가 전해액이 묽어지므로 비중계로 충전 상태를 잽니다.
외우는 요령셀 하나 약 2.1V, 여섯 칸이면 12V.
직렬과 병렬 연결
한 배터리의 (−) 를 다른 배터리의 (+) 에 이으면 직렬로 전압이 더해지고, (+) 는 (+) 끼리 (−) 는 (−) 끼리 이으면 병렬로 용량이 더해집니다.
외우는 요령직렬은 볼트, 병렬은 암페어시.
충전 방법
보통 충전은 용량의 약 10분의 1 전류로 천천히 채우고, 급속 충전은 큰 전류로 짧게 채웁니다. 급속 충전은 케이블을 떼고 하며, 충전 중에는 환기하고 불꽃을 멀리합니다.
외우는 요령보통은 용량의 10분의 1, 급속은 짧게.
설페이션
방전된 상태로 오래 두어 극판의 황산납이 단단한 결정이 되는 현상입니다. 용량이 줄고 충전이 잘 되지 않습니다.
외우는 요령방전된 채 두지 말 것.
교류 발전기
로터(자석), 스테이터(코일), 다이오드(정류기), 전압 조정기로 이루어집니다. 다이오드가 거꾸로 흐르는 전류도 막아 주므로 컷아웃 릴레이를 따로 두지 않습니다.
외우는 요령로터 자석, 스테이터 코일, 다이오드 정류.
옴의 법칙
전압 = 전류 × 저항입니다. 직렬 회로에서는 저항을 더해 전체 전류를 구하고, 각 저항에 걸리는 전압은 그 저항값에 비례해 나뉩니다.
외우는 요령V = I × R.

그림으로 보기

왼쪽 그림은 직렬 연결로, 12V 60Ah 배터리 A 의 (−) 단자와 배터리 B 의 (+) 단자를 전선으로 이었고 A 의 (+) 와 B 의 (−) 가 출력이며, 결과가 24V 60Ah 라고 적혀 있다. 오른쪽 그림은 두 배터리의 (+) 단자끼리, (−) 단자끼리 이은 병렬 연결로, 결과가 12V 120Ah 라고 적혀 있다. — 직렬은 전압이 더해지고(24V 60Ah), 병렬은 용량이 더해진다(12V 120Ah)

헷갈리는 것 비교: 배터리 직렬·병렬 연결 (12V 60Ah 두 개)

연결	잇는 방법	결과
직렬	(−) 와 (+) 를 잇는다	24V 60Ah
병렬	(+) 끼리, (−) 끼리 잇는다	12V 120Ah

충전장치 정비, 핵심정리

12V 배터리 = 셀 6개(셀당 약 2.1V). 완전 충전 비중 약 1.280(20°C).
용량(Ah) = 전류 × 시간. 보통 충전 전류 = 용량의 약 1/10.
직렬: 전압 더함·용량 그대로. 병렬: 전압 그대로·용량 더함.
배터리 분리 (−) 먼저, 연결 (+) 먼저. 급속 충전은 케이블 분리 후.
발전기: 스테이터 = 전류 발생, 로터 = 자석, 다이오드 = 정류·역류 방지(컷아웃 릴레이 불필요).
직렬 회로: I = V ÷ (R1 + R2), 각 저항 전압 = I × R.

충전장치 정비, 자주 틀리는 함정

틀린 생각: 12V 60Ah 배터리 두 개를 직렬로 이으면 24V 120Ah 가 된다
바른 내용: 직렬은 전압만 더해지고 용량은 한 개와 같아 24V 60Ah 입니다. 용량이 더해지는 것은 병렬 연결이며 그때 전압은 12V 그대로입니다.
틀린 생각: 교류 발전기에서 전류가 만들어지는 곳은 돌아가는 로터다
바른 내용: 로터는 돌아가는 자석 역할을 하고, 실제 교류는 바깥의 고정된 스테이터 코일에 생깁니다. 이 교류를 다이오드가 직류로 바꿉니다.
틀린 생각: 배터리를 뗄 때는 (+) 케이블부터 푼다
바른 내용: 차체가 (−) 쪽이라 (+) 를 먼저 풀다 공구가 차체에 닿으면 단락이 생깁니다. 뗄 때는 (−) 먼저, 달 때는 (+) 먼저 하고 (−) 를 마지막에 답니다.

충전장치 정비 대표 문제 10개

예상문제검수 완료전기·전자장치 › 충전장치 정비★★★★★

문제 1. 교류 발전기(알터네이터)에서 만들어진 교류를 직류로 바꾸는 부품은?

① 다이오드(정류기)
② 브러시
③ 로터
④ 스테이터

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정답: ① 다이오드(정류기)

핵심: 교류 발전기: 스테이터 = 전류 발생, 로터 = 자석, 다이오드 = 정류

자동차 발전기는 교류를 만들지만 배터리와 전기 장치는 직류를 씁니다. 다이오드는 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 부품으로, 여러 개를 묶어 교류를 직류로 바꿉니다(정류).

틀린 선지

스테이터: 스테이터는 전류(교류)가 생기는 코일입니다.
로터: 로터는 돌아가며 자석 역할을 하는 부분입니다.
브러시: 브러시는 로터 코일에 전류를 넣어 주는 부품입니다.

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문제 2. 차에서 배터리를 떼어 낼 때 케이블을 분리하는 순서로 알맞은 것은?

① 접지(−) 케이블을 먼저 떼고 (+) 케이블을 나중에 뗀다
② (+) 케이블을 먼저 떼고 접지(−) 케이블을 나중에 뗀다
③ 순서와 상관없이 편한 쪽부터 뗀다
④ 두 케이블을 한꺼번에 뗀다

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정답: ① 접지(−) 케이블을 먼저 떼고 (+) 케이블을 나중에 뗀다

핵심: 배터리 분리 = (−) 먼저, 연결 = (+) 먼저

차체 전체가 (−) 쪽(접지)에 이어져 있습니다. (+) 를 먼저 풀다가 공구가 차체에 닿으면 큰 전류가 흘러 불꽃이 튀고 다칠 수 있습니다. 그래서 뗄 때는 (−) 를 먼저 떼고, 달 때는 (+) 를 먼저 단 뒤 (−) 를 마지막에 답니다.

틀린 선지

(+) 케이블을 먼저 떼고 접지(−) 케이블을 나중에 뗀다: (+) 를 먼저 풀면 공구가 차체에 닿을 때 단락(합선)이 생길 수 있습니다.
두 케이블을 한꺼번에 뗀다: 한꺼번에 떼다 공구가 두 단자에 걸치면 단락이 생깁니다.
순서와 상관없이 편한 쪽부터 뗀다: 단락 사고를 막으려면 순서를 지켜야 합니다.

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문제 3. 그림과 같이 12V 60Ah 배터리 두 개를 연결했을 때 전체 전압과 용량은?

12V 60Ah 배터리 A 와 B 가 나란히 있고, 두 배터리 모두 위쪽이 (+) 단자, 아래쪽이 (−) 단자이다. 배터리 A 의 아래쪽 (−) 단자에서 나온 전선이 배터리 B 의 위쪽 (+) 단자로 이어져 있다. 배터리 A 의 (+) 단자는 왼쪽 위의 출력 (+) 로, 배터리 B 의 (−) 단자는 오른쪽 아래의 출력 (−) 로 나간다.

① 24V, 120Ah
② 12V, 120Ah
③ 12V, 60Ah
④ 24V, 60Ah

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정답: ④ 24V, 60Ah

핵심: 직렬 연결 = 전압은 더하고 용량은 그대로

그림은 배터리 A 의 (−) 단자와 배터리 B 의 (+) 단자를 이은 직렬 연결입니다. 직렬로 이으면 전압이 더해지고 용량(Ah)은 한 개와 같습니다.

전압 = 12 + 12 = 24V
용량 = 60Ah (그대로)

틀린 선지

12V, 120Ah: 병렬로 연결했을 때의 값입니다.
24V, 120Ah: 직렬 연결에서 용량까지 더해 버린 값입니다.
12V, 60Ah: 배터리 한 개의 값입니다.

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문제 4. 그림과 같이 12V 60Ah 배터리 두 개를 연결했을 때 전체 전압과 용량은?

12V 60Ah 배터리 A 와 B 가 나란히 있고, 두 배터리 모두 위쪽이 (+) 단자, 아래쪽이 (−) 단자이다. 위쪽 전선 하나가 두 배터리의 (+) 단자를 함께 잇고 오른쪽 끝이 출력 (+) 이다. 아래쪽 전선 하나가 두 배터리의 (−) 단자를 함께 잇고 오른쪽 끝이 출력 (−) 이다.

① 12V, 60Ah
② 12V, 120Ah
③ 24V, 60Ah
④ 24V, 120Ah

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정답: ② 12V, 120Ah

핵심: 병렬 연결 = 전압은 그대로, 용량은 더한다

그림은 두 배터리의 (+) 단자끼리, (−) 단자끼리 이은 병렬 연결입니다. 병렬로 이으면 전압은 한 개와 같고 용량(Ah)이 더해집니다.

전압 = 12V (그대로)
용량 = 60 + 60 = 120Ah

틀린 선지

24V, 60Ah: 직렬로 연결했을 때의 값입니다.
24V, 120Ah: 전압과 용량을 모두 더한 값으로, 어느 연결에서도 나오지 않습니다.
12V, 60Ah: 배터리 한 개의 값입니다.

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문제 5. 12V 납산 배터리 안에 들어 있는 셀(전지 한 칸)의 수는?

① 6개
② 4개
③ 8개
④ 12개

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정답: ① 6개

핵심: 납산 배터리 셀 1개 ≈ 2.1V → 12V = 6셀 직렬

납산 배터리의 셀 하나는 약 2.1V 를 냅니다. 셀을 직렬로 이으면 전압이 더해지므로 12V 배터리는 6개의 셀로 되어 있습니다.

2.1V × 6 = 12.6V (완전 충전 때 약 12.6V)

틀린 선지

4개: 4셀이면 약 8.4V 밖에 되지 않습니다.
8개: 8셀이면 약 16.8V 가 됩니다.
12개: 셀 하나를 1V 로 잘못 계산한 값입니다.

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문제 6. 완전히 충전된 납산 배터리 전해액의 비중(20°C 기준)은 약 얼마인가?

① 약 1.100
② 약 1.280
③ 약 1.000
④ 약 1.840

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정답: ② 약 1.280

핵심: 완전 충전 전해액 비중 ≈ 1.280, 방전될수록 낮아짐

전해액은 묽은 황산입니다. 충전되어 있을 때는 황산이 전해액 속에 많아 비중이 약 1.280 이고, 방전되면 황산이 극판으로 옮겨 가 비중이 낮아집니다. 그래서 비중계로 비중을 재면 충전 상태를 알 수 있습니다.

틀린 선지

약 1.100: 많이 방전된 상태의 비중입니다.
약 1.000: 순수한 물의 비중입니다.
약 1.840: 물을 섞기 전 진한 황산의 비중입니다.

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문제 7. 용량이 60Ah 인 배터리를 3A 의 일정한 전류로 방전시키면 몇 시간 쓸 수 있는가?

① 63시간
② 180시간
③ 5시간
④ 20시간

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정답: ④ 20시간

핵심: 배터리 용량(Ah) = 방전 전류(A) × 방전 시간(h)

Ah(암페어시)는 몇 암페어로 몇 시간 쓸 수 있는지를 나타냅니다.

시간 = 용량 ÷ 전류 = 60 ÷ 3 = 20시간
검산: 3A × 20h = 60Ah

틀린 선지

180시간: 용량과 전류를 곱한 값입니다.
63시간: 용량과 전류를 더한 값입니다.
5시간: 용량을 12 로 나눈 값으로, 계산식과 맞지 않습니다.

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문제 8. 교류 발전기에서 실제로 전류가 만들어지는 부분은?

① 전압 조정기
② 로터
③ 다이오드
④ 스테이터

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정답: ④ 스테이터

핵심: 스테이터 코일에서 교류 발생

교류 발전기는 로터(돌아가는 자석)가 스테이터(고정된 코일) 안에서 돌면서 스테이터 코일에 교류 전류가 생기게 합니다. 직류 발전기와 달리 코일이 멈춰 있고 자석이 돕니다.

틀린 선지

로터: 로터는 자석 역할을 하며 돌아갑니다. 전류는 그 바깥의 스테이터에 생깁니다.
다이오드: 다이오드는 만들어진 교류를 직류로 바꿉니다.
전압 조정기: 전압 조정기는 로터 전류를 조절해 출력 전압을 일정하게 합니다.

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문제 9. 교류 발전기에 컷아웃 릴레이가 필요 없는 이유는?

① 다이오드가 배터리 전류가 발전기 쪽으로 거꾸로 흐르는 것을 막기 때문에
② 스테이터가 돌아가기 때문에
③ 브러시를 쓰지 않기 때문에
④ 전압 조정기가 없기 때문에

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정답: ① 다이오드가 배터리 전류가 발전기 쪽으로 거꾸로 흐르는 것을 막기 때문에

핵심: 교류 발전기 = 다이오드가 역류 방지 → 컷아웃 릴레이 불필요

엔진이 멈추거나 천천히 돌아 발전 전압이 배터리보다 낮아지면 배터리 전류가 발전기로 거꾸로 흐를 수 있습니다. 예전 직류 발전기는 컷아웃 릴레이로 이를 끊었지만, 교류 발전기는 정류용 다이오드가 한 방향으로만 전류를 흘리므로 따로 필요 없습니다.

틀린 선지

전압 조정기가 없기 때문에: 교류 발전기에도 전압 조정기(IC 레귤레이터)가 있습니다.
브러시를 쓰지 않기 때문에: 대부분의 교류 발전기는 로터에 브러시를 씁니다.
스테이터가 돌아가기 때문에: 교류 발전기에서 도는 것은 로터이고 스테이터는 고정되어 있습니다.

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문제 10. 배터리를 급속 충전할 때의 주의 사항으로 알맞은 것은?

① 전해액 온도와 상관없이 오래 충전할수록 좋다
② 충전 중에는 배터리 가까이에서 불꽃이 나도 괜찮다
③ 차에 단 채로 충전하면 발전기 다이오드 등이 상할 수 있으므로 배터리 케이블을 분리하고 충전한다
④ 급속 충전을 보통 충전보다 자주 하는 것이 좋다

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정답: ③ 차에 단 채로 충전하면 발전기 다이오드 등이 상할 수 있으므로 배터리 케이블을 분리하고 충전한다

핵심: 급속 충전: 케이블 분리, 환기·화기 금지, 전해액 온도 주의, 짧게

급속 충전은 큰 전류를 짧게 흘려 충전합니다. 차에 연결된 채로 하면 높은 전압이 전기 부품과 발전기 다이오드를 상하게 할 수 있어 케이블을 분리합니다. 충전 중에는 수소 가스가 나오므로 환기하고 불꽃을 멀리하며, 전해액이 너무 뜨거워지면 충전을 멈춥니다.

틀린 선지

충전 중에는 배터리 가까이에서 불꽃이 나도 괜찮다: 충전 중 나오는 수소 가스는 불이 붙어 폭발할 수 있습니다.
전해액 온도와 상관없이 오래 충전할수록 좋다: 전해액 온도가 너무 오르면 배터리가 상합니다.
급속 충전을 보통 충전보다 자주 하는 것이 좋다: 급속 충전은 배터리 수명을 줄이므로 꼭 필요할 때만 합니다.

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중요도: ★★★★★ (5 / 5)
출제 비중: 전기·전자장치 15문항 중 약 4문항 (28%)

AI 작성 · 검수 완료 · AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.

개요

핵심 개념

납산 배터리

직렬과 병렬 연결

충전 방법

설페이션

교류 발전기

옴의 법칙

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헷갈리는 것 비교: 배터리 직렬·병렬 연결 (12V 60Ah 두 개)

충전장치 정비, 핵심정리

충전장치 정비, 자주 틀리는 함정

충전장치 정비 대표 문제 10개

문제 1. 교류 발전기(알터네이터)에서 만들어진 교류를 직류로 바꾸는 부품은?

문제 2. 차에서 배터리를 떼어 낼 때 케이블을 분리하는 순서로 알맞은 것은?

문제 3. 그림과 같이 12V 60Ah 배터리 두 개를 연결했을 때 전체 전압과 용량은?

문제 4. 그림과 같이 12V 60Ah 배터리 두 개를 연결했을 때 전체 전압과 용량은?

문제 5. 12V 납산 배터리 안에 들어 있는 셀(전지 한 칸)의 수는?

문제 6. 완전히 충전된 납산 배터리 전해액의 비중(20°C 기준)은 약 얼마인가?

문제 7. 용량이 60Ah 인 배터리를 3A 의 일정한 전류로 방전시키면 몇 시간 쓸 수 있는가?

문제 8. 교류 발전기에서 실제로 전류가 만들어지는 부분은?

문제 9. 교류 발전기에 컷아웃 릴레이가 필요 없는 이유는?

문제 10. 배터리를 급속 충전할 때의 주의 사항으로 알맞은 것은?