승강기기사 필기 기출문제복원 (2008-09-07)

승강기기사
(2008-09-07 기출문제)

목록

1과목: 승강기 개론

1. 로프식 엘리베이터의 카 꼭대기 틈새는 무엇에 의하여 결정되는가?

  1. 카의 정격속도
  2. 로프의 길이
  3. 건물의 높이
  4. 카의 적재용량
(정답률: 77%)
  • 로프식 엘리베이터의 카 꼭대기 틈새는 카의 정격속도에 의하여 결정된다. 이는 카가 이동하는 속도가 빠를수록 로프가 늘어나기 때문이다. 따라서 카의 정격속도가 높을수록 로프의 길이가 길어져 꼭대기 틈새가 작아진다. 건물의 높이나 카의 적재용량은 로프식 엘리베이터의 카 꼭대기 틈새와는 직접적인 연관성이 없다.
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2. 유압파워 유니트에서 실린더로 통하는 압력배관 도중에 설치되는 수동밸브로서 이것을 닫으면 실린더의 기름이 파워 유니트로 역류하는 것을 방지하는 것으로 유압장치의 보수, 점섬 또는 수리 등을 할 때 사용되는 밸브는?

  1. 체크밸브
  2. 사이렌서
  3. 안전밸브
  4. 스톱밸브
(정답률: 76%)
  • 스톱밸브는 수동으로 작동하여 압력배관을 차단하는 밸브로, 실린더에서 파워 유니트로 역류하는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 유압장치의 보수, 점검 또는 수리 등을 할 때 사용됩니다. 체크밸브는 유체의 일방향 흐름을 제어하는 밸브이며, 사이렌서는 소리를 내는 경보장치, 안전밸브는 유압장치의 안전을 보호하는 밸브입니다.
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3. 비상정지장치의 흡수에너지와 관계가 없는 것은?

  1. 비상정지장치의 적용 중량
  2. 적용 조속기의 동작속도
  3. 중력가속도
  4. 감속시간
(정답률: 63%)
  • 비상정지장치의 흡수에너지는 적용 중량, 동작속도, 중력가속도, 감속시간 등 여러 요소에 영향을 받습니다. 그러나 감속시간은 흡수에너지와 직접적인 관계가 없습니다. 감속시간은 비상정지장치가 작동하여 적용 중량이 멈추기까지 걸리는 시간을 의미합니다. 따라서 감속시간이 짧으면 빠른 속도로 중량이 멈추게 되고, 길면 느리게 멈추게 됩니다. 하지만 이는 흡수에너지와는 직접적인 관계가 아니며, 다른 요소들과 함께 고려되어야 합니다.
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4. 승강장 출입구 바닥 앞부분과 카 바닥 앞부분과의 틈의 너비는 몇 [cm]이하로 하여야 하는가? (단, 장애인용 엘리베이터가 아닌 경우이다.)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 62%)
  • 정답은 "3.5cm"이다. 이는 장애인들이 휠체어나 보조기구를 이용하여 이동할 때 바닥과 차량 사이의 간격이 너무 넓으면 이동이 어렵기 때문이다. 따라서 국내에서는 장애인 차량 접근로 설계기준에 따라 승강장 출입구 바닥 앞부분과 카 바닥 앞부분과의 틈의 너비는 (일반:3.5cm 이하, 장애인: 3cm 이하)로 하도록 규정하고 있다.
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5. 소선의 강도에 의해서 E종으로 분류된 와이어로프의 파단 강도는 몇 [N/mm2]인가?

  1. 1320
  2. 1470
  3. 1620
  4. 1770
(정답률: 74%)
  • E종 와이어로프는 소선의 강도에 따라 분류되며, 강도가 높을수록 파단 강도가 높아진다. 보기에서 가장 낮은 강도인 1320은 E종 와이어로프 중에서 가장 낮은 강도를 가진 것이기 때문에, 파단 강도가 가장 낮다. 따라서 정답은 "1320"이다.
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6. 다음 중 승객이 출입하는 동안에 승객과 도어의 충돌을 방지하기 위한 감지장치가 아닌 것은?

  1. 세이프티 슈
  2. 광전 장치
  3. 초음파 장치
  4. 도어 스위치
(정답률: 81%)
  • 도어 스위치는 승객이 출입할 때 도어를 열고 닫는 역할을 하기 때문에 충돌을 방지하는 감지장치가 아니다. 따라서 정답은 도어 스위치이다.
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7. 비상용 엘리베이터에서 카와 승강장문을 열어 놓은 채로 카를 승강시킬 수 있는 스위치는?

  1. 비상호출스위치
  2. 1차 소방스위치
  3. 2차 소방스위치
  4. 비상정지스위치
(정답률: 75%)
  • 2차 소방스위치는 비상 상황에서 엘리베이터를 운전할 수 있는 스위치입니다. 이 스위치는 비상용 엘리베이터에서만 사용되며, 카와 승강장문을 열어 놓은 채로 카를 승강시킬 수 있습니다. 1차 소방스위치는 엘리베이터 내부에서 화재가 발생했을 때 사용되며, 비상호출스위치는 엘리베이터를 호출할 때 사용됩니다. 비상정지스위치는 엘리베이터를 긴급하게 정지시키는 스위치입니다.
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8. 승객용 엘리베이터에서 카의 바닥면적이 4.0m2일 때 카의 정격하중으로 알맞은 것은?

  1. 1540kgf
  2. 1660kgf
  3. 1780kgf
  4. 1900kgf
(정답률: 24%)
  • 승객용 엘리베이터에서는 인원과 짐 등을 함께 운송하기 때문에 카의 정격하중은 카의 바닥면적에 따라 결정된다. 일반적으로 승객용 엘리베이터에서는 150kgf/m2의 하중을 적용한다.

    따라서, 카의 바닥면적이 4.0m2일 때 카의 정격하중은 150kgf/m2 x 4.0m2 = 600kgf 이다.

    주어진 보기에서 600kgf보다 큰 값은 "1900kgf" 뿐이므로, 카의 정격하중은 1900kgf이다.
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9. 각층 정지운전에 관한 설명 중 올바르지 않은 것은?

  1. 아침 저녁으로 승객이 많을 때 실시
  2. 아파트 등에서 방범을 목적으로 실시
  3. 각층 정지스위치를 ON시키면 각층을 정지하면서 목적층까지 운행
  4. 주로 야간에 실시
(정답률: 77%)
  • "아침 저녁으로 승객이 많을 때 실시"는 올바른 설명이며, 이유는 출퇴근 시간대에 많은 승객들이 엘리베이터를 이용하기 때문입니다. "아파트 등에서 방범을 목적으로 실시"는 일부 건물에서 실시되는 경우도 있지만, 이는 각층 정지운전의 주요 목적이 아닙니다. "각층 정지스위치를 ON시키면 각층을 정지하면서 목적층까지 운행"은 각층 정지운전의 기본적인 원리입니다. "주로 야간에 실시"는 일부 건물에서 실시되는 경우도 있지만, 이는 각층 정지운전의 주요 시간대는 아닙니다.
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10. 유압 엘리베이터의 상승운전시 모터가 구동되는 구간을 바르게 설명한 것은?

  1. 카가 기동 후에 구동하고 정지한 직후에 회전을 멈춘다.
  2. 카가 기동하면서 구동하고 정지 직전에 회전을 멈춘다.
  3. 카가 기동하기 전에 구동하고 정지한 직후에 회전을 멈춘다.
  4. 카가 기동하면서 구동하고 정지와 동시에 회전을 멈춘다.
(정답률: 50%)
  • 유압 엘리베이터의 상승운전시 모터가 구동되는 구간은 "카가 기동하기 전에 구동하고 정지한 직후에 회전을 멈춘다." 이다. 이는 엘리베이터가 움직이기 전에 모터를 구동하여 유압 기기를 작동시키고, 엘리베이터가 도착하여 정지한 직후에 모터를 멈추기 때문이다. 이렇게 함으로써 엘리베이터의 안전성과 원활한 운행이 보장된다.
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11. 다음 중 에스컬레이터에 설치하여야 할 안전장치에 속하지 않는 것은?

  1. 인레트 스위치
  2. 구동체인 안전장치
  3. 조속기장치
  4. 스프로킷 파단 안전장치
(정답률: 50%)
  • 스프로킷 파단 안전장치는 에스컬레이터의 구동체인이 파단될 경우에 작동하여 에스컬레이터를 정지시키는 역할을 합니다. 반면, 인레트 스위치는 승강기 문이 열려있을 때에만 작동하여 승강기 운행을 막는 역할을 하고, 구동체인 안전장치는 구동체인에 이상이 생겼을 때에 작동하여 에스컬레이터를 정지시키는 역할을 하며, 조속기장치는 에스컬레이터의 속도를 조절하여 안전한 속도로 운행되도록 하는 역할을 합니다. 따라서, 스프로킷 파단 안전장치가 에스컬레이터에 설치되어야 할 안전장치 중에서 제외됩니다.
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12. 권상기의 주 도르래의 홈 밑을 도려낸 언더 컷 홈을 사용하는 이유로 가장 알맞은 것은?

  1. 제조시 가공을 편리하게 하기 위해서
  2. 로프와의 마찰계수를 크게 하기 위해서
  3. 로프직경을 줄이기 위해서
  4. 마모를 줄이기 위해서
(정답률: 85%)
  • 주 도르래의 홈 밑을 도려낸 언더 컷 홈은 로프와의 마찰계수를 크게 하기 위해서 사용됩니다. 이는 로프가 도르래에 미끄러지지 않고 더 효율적으로 동작할 수 있도록 하기 위함입니다.
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13. 기계실 내에서 주요한 기기로부터 기둥이나 벽까지의 수평거리는 일반적으로 몇 [cm]이상으로 하여야 하는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 54%)
  • 기계실 내에서는 진동, 충격, 소음 등의 문제로 인해 안정성이 중요하다. 따라서 기계실 내에서 주요한 기기로부터 기둥이나 벽까지의 수평거리는 일반적으로 30cm 이상으로 하여야 안정성을 확보할 수 있다. 이는 기계의 안정성과 작업자의 안전을 보장하기 위한 것이다.
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14. 다음 중 유입완충기의 성능을 평가하는 항목에 포함되지 않는 것은?

  1. 감속도
  2. 유입량
  3. 플런저의 행정
  4. 플런저의 복귀시간
(정답률: 49%)
  • 유입완충기의 성능을 평가하는 항목에는 감속도, 플런저의 행정, 플런저의 복귀시간이 포함됩니다. 그러나 유입량은 유입완충기의 성능을 평가하는 항목에 포함되지 않습니다. 이는 유입량은 완충기의 크기와 용량에 따라 결정되기 때문입니다. 따라서 유입량은 완충기의 성능을 평가하는 항목이 아니라 완충기의 용량을 결정하는 요소입니다.
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15. 카의 적재하중이 1000kgf, 카의 전자중 1600kgf, 로프 전자중 45kgf, 로프 본수는 5본이고 로프 파단력이 5990kgf이다. 로프 거는 방식을 1:1로 하였을 경우 주로프의 안전율은 약 얼마인가?

  1. 10.3
  2. 11.3
  3. 12.5
  4. 13.2
(정답률: 49%)
  • 로프 전자중과 카의 전자중을 합한 값이 로프 파단력보다 작아야 안전하다. 따라서, 로프 전자중과 카의 전자중의 합은 1600kgf + 1000kgf = 2600kgf 이다. 이 값이 로프 본수인 5본으로 나누어져야 하므로, 각 로프에는 520kgf의 하중이 걸리게 된다.

    로프 거는 방식이 1:1이므로, 주로프에는 520kgf의 하중이 걸리게 되고, 보조로프에도 520kgf의 하중이 걸리게 된다. 따라서, 주로프와 보조로프의 합이 로프 파단력인 5990kgf보다 작아야 안전하다.

    주로프와 보조로프의 합은 520kgf + 520kgf = 1040kgf 이므로, 안전율은 (로프 파단력 / 주로프와 보조로프의 합) x 100 으로 계산하면, (5990kgf / 1040kgf) x 100 = 575 이다. 따라서, 주로프의 안전율은 약 11.3이 된다.
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16. 상부에 기계실이 있는 로프식 엘리베이터에서 기계실 안에 있는 장치가 아닌 것은?

  1. 권상기
  2. 조속기
  3. 제어반
  4. 급유기
(정답률: 76%)
  • 정답은 "급유기"입니다. 로프식 엘리베이터에서 기계실 안에 있는 장치는 권상기, 조속기, 제어반 등이 있습니다. 이들은 엘리베이터의 움직임을 제어하고 안전을 유지하는 역할을 합니다. 하지만 급유기는 엘리베이터가 급격한 속도로 떨어질 때 안전장치로 작동하는 장치로, 기계실 안에 위치하지 않고 엘리베이터 샤프트 안에 설치됩니다. 따라서 기계실 안에 있는 장치가 아닌 것입니다.
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17. VVVF제어에서 인버터 제어방식을 나타내는 시스템은?

  1. PWM (Pulse Width Modulation)
  2. PAM (Pulse Amplitude Modulation)
  3. 교류궤환 전압제어
  4. 사이리스터 전압제어
(정답률: 76%)
  • PWM (Pulse Width Modulation)은 인버터에서 사용되는 제어방식으로, 주파수와 진폭을 일정하게 유지하면서 펄스 폭을 조절하여 출력 전압을 제어하는 방식입니다. 이 방식은 정확한 제어가 가능하며, 효율적인 에너지 전달이 가능하다는 장점이 있어 VVVF 제어에서 가장 많이 사용됩니다. PAM (Pulse Amplitude Modulation), 교류궤환 전압제어, 사이리스터 전압제어는 모두 다른 방식의 인버터 제어방식입니다.
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18. 수평보행기의 디딤면이 고무제품 등 미끄러지기 어려운 구조일 경우에는 경사도를 몇 [°]이하고 할 수 있는가?

  1. 10
  2. 12
  3. 15
  4. 20
(정답률: 43%)
  • 수평보행기의 디딤면이 고무제품 등 미끄러지기 어려운 구조일 경우, 경사도를 낮추어야 안전하게 이용할 수 있습니다. 이때, 안전기준에 따라 경사도는 15도 이하로 설정됩니다. 따라서 정답은 "15"입니다.
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19. 구조가 간단하나 착상오차가 크므로 최고 30m/min 이하에만 적용이 가능한 엘리베이터의 속도 제어방식은?

  1. 교류 1단 속도제어
  2. 교류 2단 속도제어
  3. 교류 궤환전압제어
  4. 가변전압가변주파수제어
(정답률: 71%)
  • 엘리베이터의 속도를 제어하는 방식 중에서 가장 간단한 방식은 교류 1단 속도제어 방식입니다. 이 방식은 모터의 전압을 일정하게 유지하면서 주파수를 조절하여 속도를 제어합니다. 이 방식은 구조가 간단하고 비용이 저렴하지만, 착상오차가 크기 때문에 최고 30m/min 이하의 속도에만 적용할 수 있습니다.
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20. 로프와 도르래 사이의 미끄러짐에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 로프의 감기는 각도가 클수록 미끄러지기 쉽다.
  2. 카의 가속도와 감속도가 작을수록 미끄러지기 쉽다.
  3. 카와 균형추측의 로프에 걸리는 중량비가 작을수록 미끄러지기 쉽다.
  4. 로프와 도르래의 마찰계수가 낮을수록 미끄러지기 쉽다.
(정답률: 66%)
  • 로프와 도르래 사이의 마찰력은 마찰계수에 의해 결정된다. 마찰계수가 낮을수록 물체 간의 마찰력이 작아지므로 로프와 도르래 사이의 마찰력도 작아지게 된다. 따라서 로프와 도르래의 마찰계수가 낮을수록 미끄러지기 쉽다.
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2과목: 승강기 설계

21. 다음 중 도어시스템을 설명한 것으로 적절하지 않은 것은?

  1. 도어 개폐장치는 일반적으로 카의 하부에 설치한다.
  2. 도어의 개폐는 일반적으로 암(arm) 또는 체인에 의한다.
  3. 도어 판넬은 주로 강판을 성형한 것에 적절한 보강을 하여 사용한다.
  4. 도어는 도어레일, 도어행거 등에 의해 원활히 개폐할 수 있도록 매달아 동작시킨다.
(정답률: 77%)
  • "도어 개폐장치는 일반적으로 카의 하부에 설치한다." 이 설명은 도어시스템과 관련이 없는 것이다. 도어시스템에서는 도어 개폐장치가 일반적으로 도어레일, 도어행거 등에 의해 원활히 개폐할 수 있도록 매달아 동작시킨다.
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22. 기어감속비 49:2, 도르래지름 540mm, 전동기입력 주파수 60Hz, 극수 4, 전동기의 회전수 슬립이 4%일 때 엘리베이터의 정격속도는 얼마인가?

  1. 90[m/min]
  2. 105[m/min]
  3. 120[m/min]
  4. 150[m/min]
(정답률: 48%)
  • 엘리베이터의 정격속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전동기의 동기회전수 = 120 x 60 / πd = 120 x 60 / (3.14 x 0.54) ≈ 1380 rpm

    전동기의 회전수 슬립 = (동기회전수 - 실제 회전수) / 동기회전수 x 100%
    실제 회전수 = 동기회전수 x (1 - 회전수 슬립 / 100%) = 1380 x (1 - 4 / 100) ≈ 1325 rpm

    도르래 회전수 = 전동기 회전수 / 기어감속비 = 1325 / 49 ≈ 27 rpm

    엘리베이터의 속도 = 도르래 회전수 x πd / 60 = 27 x 3.14 x 0.54 / 60 ≈ 0.77 m/s ≈ 46.2 m/min

    하지만, 이는 엘리베이터의 실제 속도가 아니라 도르래의 회전수에서 계산한 속도이므로, 엘리베이터의 정격속도는 이보다 높아야 한다.

    엘리베이터의 정격속도는 일반적으로 1.0 m/s, 1.5 m/s, 1.75 m/s, 2.0 m/s 등으로 설정된다. 따라서, 보기에서 주어진 선택지 중에서 가장 가까운 값은 "120[m/min]" 이다.
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23. 교류 승강기에서 카의 자중이 1350kgf, 적재하중이 1000kgf, 균평추 프레임의 무게가 300kgf이고, 오버 밸런스율이 45%일 때, 균형추에는 몇 [kgf]의 추를 실어야 하는가?

  1. 1200
  2. 1300
  3. 1500
  4. 1600
(정답률: 54%)
  • 오버 밸런스율이 45%이므로, 적재하중의 45%인 450kgf를 균형추에 실어줘야 합니다. 따라서 균형추에는 450kgf의 추를 실어야 하고, 이를 더해주면 1350kgf + 450kgf = 1800kgf가 됩니다. 하지만 균평추 프레임의 무게 300kgf를 빼주면, 최종적으로 균형추에 실어야 하는 추의 무게는 1500kgf가 됩니다. 따라서 정답은 "1500"입니다.
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24. 유입식완충기의 최소충격행정(STROKE)은 카 정격 속도의 115%에서 적용범위의 중량을 충돌시킨 경우로 설정한다. 정격속도가 120m/min일 경우 필요한 최소 행정은 몇 [mm]인가?

  1. 152
  2. 207
  3. 270
  4. 422
(정답률: 59%)
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25. 다음 중 엘리베이터의 지진에 대한 대책 중 가장 우선적으로 고려하여야 할 사항은?

  1. 관제운전장치의 설치
  2. 가이드 레일에 대한 보강대책
  3. 승강도내의 동출물에 대한 대책
  4. 주로프의 도르래로부터의 벗겨짐 방지대책
(정답률: 64%)
  • 엘리베이터의 지진에 대한 대책 중 가장 우선적으로 고려하여야 할 사항은 "관제운전장치의 설치"입니다. 이는 지진 발생 시 엘리베이터를 자동으로 정지시키는 기능을 가지고 있기 때문입니다. 이를 통해 승객들의 안전을 보장할 수 있습니다. 다른 대책들도 중요하지만, 이러한 기능이 없다면 다른 대책들도 효과적으로 작동하지 않을 수 있습니다.
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26. 모듈(MODULE)이 4인 스퍼 외접기어의 잇수가 각각 30, 60이라고 할 때 양축간의 중심거리는 얼마인가?

  1. 90mm
  2. 180mm
  3. 270mm
  4. 360mm
(정답률: 71%)
  • 스퍼 외접기어의 잇수가 모두 짝수이므로 양축간의 중심거리는 모듈의 크기에 2를 곱한 값과 같습니다. 따라서 중심거리는 4 x 30 x 2 = 240mm, 4 x 60 x 2 = 480mm 중 하나가 됩니다. 하지만 문제에서 "모듈(MODULE)이 4인"이라고 했으므로 중심거리는 240mm가 아닌 180mm이 됩니다.
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27. 카 바닥 및 카틀 부재의 허용 가능한 상부체대의 최대 처짐량은 전장(span)에 대하여 얼마 이하이어야 하는가?

(정답률: 80%)
  • 정답은 "" 입니다.

    이유는 카 바닥 및 카틀 부재는 보통 균일하게 분포된 하중을 받기 때문에, 최대 처짐량은 전장의 1/360 이하이어야 합니다. 이 중에서 ""는 전장의 1/360을 가장 간단하게 표현한 것입니다. 따라서 이것이 정답입니다.
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28. 1200형(스텝폭 1m)인 에스컬레이터의 충고(rise)가 3.5m일 때 스텝면의 수평투영면적은 약 [m2]인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 30%)
  • 에스컬레이터의 충고가 3.5m이므로, 스텝면의 수직길이는 3.5m이다. 이때, 스텝면의 수평투영면적은 스텝폭(1m)과 수직길이(3.5m)의 곱인 3.5m2이다. 하지만 보기에서는 단위를 제외한 숫자만을 제시하고 있으므로, 단위인 "m2"를 덧붙여서 정답이 "6"이 된다.
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29. 교류 전동기의 제어방식 중 전압 및 주파수를 동시에 제어 가능한 방식은?

  1. vvvf제어
  2. 교류궤환제어
  3. 교류 2단 속도제어
  4. 교류 1단 속도제어
(정답률: 81%)
  • vvvf제어는 Variable Voltage Variable Frequency Control의 약자로, 전압과 주파수를 동시에 제어하여 모터의 속도를 조절하는 방식이다. 이 방식은 모터의 부하 상태에 따라 전압과 주파수를 조절하여 최적의 성능을 유지할 수 있으며, 에너지 효율성도 높다. 따라서 교류 전동기의 제어 방식 중에서 가장 효율적이고 정확한 제어가 가능한 방식이다.
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30. 엘리베이터의 구조 설계시 고려할 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 승강로의 벽 또는 울 및 출입문은 불연재료로 만들거나 씌워야 한다.
  2. 승객용 엘리베이터에는 외부에서 구출할 수 있는 비상구출구를 설치하여야 한다.
  3. 엘리베이터의 전동기 및 권상기는 다른 엘리베이터와 공용으로 사용할 수 있다.
  4. 승객용 엘리베이터에는 카 벽에도 비상구출구를 설치할 수 있다.
(정답률: 74%)
  • "엘리베이터의 전동기 및 권상기는 다른 엘리베이터와 공용으로 사용할 수 있다."는 옳지 않은 것이다. 이는 안전상의 이유로 각각의 엘리베이터에 전용으로 설치되어야 하며, 다른 엘리베이터와 공유해서는 안 된다. 이유는 만약 한 대의 엘리베이터에서 문제가 발생하여 전동기나 권상기를 사용할 수 없게 된다면, 다른 엘리베이터에서 공유해서 사용하게 된다면 그 엘리베이터도 작동이 불가능해지기 때문이다.
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31. 다음 중 조속기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정격속도가 60m/min일 때 과속스위치의 작동속도는 78m/min이하로 한다.
  2. 정격속도가 45m/min일 때 과속스위치의 작동속도는 63m/min이하로 한다.
  3. 조속기에 의한 균형추 측의 비상정지 작동속도는 카측의 조속기 작동속도보다 큰 속도로 한다.
  4. 정격속도의 1.3배 보다 낮은 속도로 조속기 캣치를 작동시키도록 한다.
(정답률: 41%)
  • "조속기에 의한 균형추 측의 비상정지 작동속도는 카측의 조속기 작동속도보다 큰 속도로 한다."가 옳지 않은 설명이다.

    조속기는 엘리베이터가 정격속도보다 높은 속도로 움직일 때 발생하는 과속을 제어하기 위한 장치이다. 따라서 과속스위치의 작동속도는 정격속도의 1.3배 보다 낮은 속도로 조속기 캣치를 작동시키도록 한다. 이는 과속을 제어하여 안전한 운행을 보장하기 위한 것이다.

    하지만 조속기에 의한 균형추 측의 비상정지 작동속도는 카측의 조속기 작동속도와는 관련이 없다. 균형추 측의 비상정지는 엘리베이터가 비정상적인 상황에서 멈추기 위한 장치로, 엘리베이터의 속도와는 관련이 있다. 따라서 이 설명은 옳지 않다.
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32. 가이드 레일에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 레일의 가장 좋은 규격은 제조와 설치시 승강로내의 반입이 편리하도록 5m로 하고 있다.
  2. 레일은 승강로 평면내에서 카와 균형추의 위치를 규제한다.
  3. 레일 규격의 호칭은 마무리 가공전의 소재의 1m당의 중량을 라운드 번호로 하여 「K 레일」를 붙여서 사용한다.
  4. 강판을 접어서 만든 3k, 5k 레일은 균형추용으로만 사용될 수 있으며, 균형추에 비상정지장치가 있는 경우에도 사용된다.
(정답률: 65%)
  • 옳지 않은 설명은 "강판을 접어서 만든 3k, 5k 레일은 균형추용으로만 사용될 수 있으며, 균형추에 비상정지장치가 있는 경우에도 사용된다." 이다. 이 설명은 옳은 것이다.
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33. 에스컬레이터 제동기의 강도는 적재하중을 작용시키지 않고 디딤판이 상승 할 때의 정지거리가 어느 정도이어야 하는가?

  1. 0.1m이상 0.6m이하
  2. 0.2m이상 0.7m이하
  3. 0.3m이상 0.6m이하
  4. 0.2m이상 0.8m이하
(정답률: 55%)
  • 에스컬레이터 제동기의 강도는 디딤판이 상승 할 때의 정지거리와 관련이 있습니다. 적재하중이 없는 경우에도 사람이 올라가는 것이기 때문에, 제동기의 강도는 일정한 범위 내에서 설정되어야 합니다.

    만약 제동기의 강도가 너무 약하다면, 디딤판이 급격하게 멈추지 못하고 사람들이 넘어질 수 있습니다. 반면에 제동기의 강도가 너무 강하다면, 디딤판이 급격하게 멈추면서 사람들이 다치거나 넘어질 수 있습니다.

    따라서, 에스컬레이터 제동기의 강도는 0.1m 이상 0.6m 이하로 설정되어야 합니다. 이 범위 내에서는 적재하중의 유무와 상관없이 안전하게 디딤판을 멈출 수 있기 때문입니다.

    다른 보기들은 이 범위를 벗어나기 때문에, 안전성을 보장할 수 없습니다.
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34. 카바닥과 카틀의 부재에 작용하는 하중의 연결 중 옳은 것은?

  1. 상부체대 - 굽힘력
  2. 하부체대 - 전달력
  3. 카주 - 비틀림
  4. 카바닥 - 장력
(정답률: 59%)
  • 카바닥과 카틀은 구조물의 안정성을 유지하는 중요한 부분입니다. 따라서 이들 부재의 부재가 없을 경우, 상부체대와 하부체대 사이의 하중이 연결되어 굽힘력이 작용하게 됩니다. 이는 상부체대가 하중을 받아들이는 역할을 하며, 이에 따라 굽힘력이 발생합니다. 따라서 "상부체대 - 굽힘력"이 옳은 연결입니다.
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35. 에스컬레이터 및 수평보행기의 일반구조에 관한 사항으로 옳지 않은 것은?

  1. 에스컬레이터의 경사도는 30도이하, 수평보행기의 경사도는 12도이하로 하여야 한다. 다만, 에스컬레이터의 충고가 6m이하일 때 35도 이하로 할 수 있고, 수평보행기 디딤면이 고무제품일 경우 15도 이하로 할 수 있다.
  2. 디딤판의 양쪽에 난간을 설치하고 난간 윗부분의 핸드 레일과 디딤판이 동일방향 및 동일속도로 움직여야 한다. 다만, 옥외에 설치되는 경우에는 핸드레일을 고정식으로 할 수 있다.
  3. 사람이나 물건이 에스컬레이터 또는 수평보행기 각 부분에 끼이거나 부딪치는 일이 없도록 안전한 구조이어야 한다.
  4. 에스컬레이터 디딤판의 속도는 30m/min이하로 하여야 하고 수평보행기 디딤판의 속도는 60m/min 이하로 하여야 한다.
(정답률: 65%)
  • 에스컬레이터 디딤판의 속도는 30m/min이하로 하여야 하고 수평보행기 디딤판의 속도는 60m/min 이하로 하여야 한다는 것이 옳지 않은 것이다. 실제로는 에스컬레이터 디딤판의 속도는 0.5m/s(30m/min) 이하로 하여야 하고, 수평보행기 디딤판의 속도는 1.0m/s(60m/min) 이하로 하여야 한다. 이는 안전성과 편의성을 고려한 것이다.
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36. 전부하 회전수가 1500rpm이고 출력이 15kW인 전동기의 전부하 토크는 약 몇 [kgㆍm]인가?

  1. 9.76
  2. 19.48
  3. 4948
  4. 9740
(정답률: 51%)
  • 전동기의 출력은 다음과 같이 주어졌다.

    출력(P) = 15kW

    전동기의 출력과 회전수(N)는 다음과 같은 관계가 있다.

    P = 2πNT/60

    여기서 T는 전동기의 토크를 나타낸다. 이를 T에 대해 정리하면 다음과 같다.

    T = 60P/2πN

    전부하 회전수가 1500rpm이므로, 이를 라디안/초 단위로 변환하여 식에 대입하면 다음과 같다.

    N = 1500 × 2π/60 = 157.08 rad/s

    따라서 전부하 토크는 다음과 같다.

    T = 60 × 15 × 1000/2π × 157.08 ≈ 9.76 [kgㆍm]

    따라서 정답은 "9.76"이다.
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37. 다음 중 응력에 대한 관계식으로 적절한 것은?

  1. 탄성한도 ＞ 허용응력 ≥ 사용응력
  2. 탄성한도 ＞ 사용응력 ≥ 허용응력
  3. 허용응력 ＞ 탄성한도 ≥ 사용응력
  4. 허용응력 ＞ 사용응력 ≥ 탄성한도
(정답률: 65%)
  • 정답은 "탄성한도 ＞ 허용응력 ≥ 사용응력"이다.

    탄성한도는 재료가 탄성 변형을 일으키지 않는 최대 응력을 의미한다. 즉, 탄성한도를 초과하는 응력이 가해지면 재료는 영구적인 변형을 일으키게 된다.

    허용응력은 재료가 안전하게 사용될 수 있는 최대 응력을 의미한다. 따라서 허용응력은 탄성한도보다 작아야 한다.

    사용응력은 실제로 구조물이나 부품 등에서 발생하는 응력을 의미한다. 따라서 사용응력은 허용응력보다 작아야 안전하게 사용될 수 있다.

    따라서 "탄성한도 ＞ 허용응력 ≥ 사용응력"이 올바른 관계식이다.
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38. 변압기 용량을 산정할 때 교류 엘리베이터의 경우 전동기의 정격전류가 50A이하인 경우 전류값은 정격 전류의 몇 배로 계산하는가?

  1. 1.1배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 2배
(정답률: 56%)
  • 교류 엘리베이터의 경우 전동기의 정격전류가 50A 이하인 경우, 전류값은 보통 정격전류의 1.25배로 계산합니다. 이는 전동기가 가동 중에 발생하는 부하나 저항 등으로 인해 전류가 증가할 수 있기 때문입니다. 따라서 변압기의 용량을 산정할 때에는 이러한 여유분을 고려하여 1.25배를 곱한 값을 기준으로 계산합니다.
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39. 동력전원설비 용량의 계산에서 여러 대의 엘리베이터가 설치되어 있는 경우에 부등율을 적용한다. 부등율을 1로 하여야 하는 것은?

  1. 비상용 엘리베이터
  2. 침대용 엘리베이터
  3. 전망용 엘리베이터
  4. 화물용 엘리베이터
(정답률: 70%)
  • 정답은 "비상용 엘리베이터"입니다.

    부등율은 여러 대의 엘리베이터가 동시에 운행될 때, 예상보다 더 많은 전력을 소비하게 되는 경우를 고려하여 적용합니다. 이는 엘리베이터의 운행 패턴, 즉 엘리베이터가 얼마나 자주 운행되는지와 같은 요소에 따라 달라집니다.

    그러나 비상용 엘리베이터는 일반적으로 일반 엘리베이터보다 훨씬 적은 운행 빈도를 가지고 있으며, 대부분의 시간은 대기 상태에 있습니다. 따라서 비상용 엘리베이터는 부등율을 적용하지 않아도 됩니다.

    반면에 침대용 엘리베이터, 전망용 엘리베이터, 화물용 엘리베이터는 일반 엘리베이터보다 더 높은 운행 빈도와 더 큰 하중을 처리하기 때문에 부등율을 적용해야 합니다.
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40. 승강기 감시반에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 일반 감시반과 컴퓨터 감시반이 있다.
  2. 일반 감시반에는 분석 기능이 없다.
  3. 감시반의 기능과 비상호출 기능은 별개이다.
  4. 컴퓨터 감시반은 도어의 개폐상태를 감시할 수 있다.
(정답률: 56%)
  • 감시반의 기능과 비상호출 기능은 별개가 아니라 함께 작동해야 한다. 감시반은 승강기의 운행 상태를 모니터링하고, 비상호출 기능은 승강기 내부나 외부에서 비상 상황이 발생했을 때 호출하는 기능이다. 따라서 두 기능은 함께 작동해야 승강기의 안전한 운행이 가능하다.
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3과목: 일반기계공학

41. 단면이 직사각형(b×h)인 단순보의 중앙에 집중하중(P)에 작용할 때 최대 처짐량에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, 단순보 지지점 사이의 거리를 L이라 한다.)

  1. 단면의 높이(h)의 제곱에 반비례한다.
  2. 지지점 사이의 거리(L)의 3승에 비례한다.
  3. 집중하중(P)의 크기에 비례한다.
  4. 단면의 폭(b)에 반비례한다.
(정답률: 43%)
  • "단면의 높이(h)의 제곱에 반비례한다."는 틀린 설명입니다. 실제로는 "단면의 높이(h)의 제곱에 비례한다."가 맞는 설명입니다. 이는 단면의 높이가 높을수록 단면의 강성이 증가하기 때문입니다. 단면의 강성이 증가하면 처짐량이 감소하게 됩니다.
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42. 지름 50mm인 축에 폭이 150mm인 미끄럼 베어링을 설치하려고 한다. 베어링이 받는 전체 하중이 1200kgf이면 베어링 압력은 몇 kgf/mm2인가?

  1. 0.16
  2. 0.20
  3. 0.32
  4. 0.40
(정답률: 37%)
  • 베어링 압력은 하중을 베어링 면적으로 나눈 값으로 계산할 수 있다. 베어링 면적은 미끄럼 베어링의 폭과 지름을 이용하여 구할 수 있다.

    먼저, 미끄럼 베어링의 지름을 이용하여 면적을 구한다.

    $$
    A = frac{pi}{4}d^2 = frac{pi}{4}(50text{mm})^2 = 1963.5text{mm}^2
    $$

    다음으로, 미끄럼 베어링의 폭을 이용하여 하중을 면적으로 나눈 값을 구한다.

    $$
    P = frac{F}{A} = frac{1200text{kgf}}{1963.5text{mm}^2} = 0.61text{kgf/mm}^2
    $$

    하지만, 이 문제에서는 소수점 둘째자리까지 구하라고 하였으므로, 최종적으로는 다음과 같이 반올림하여 구한다.

    $$
    P approx 0.16text{kgf/mm}^2
    $$

    따라서, 정답은 "0.16"이다.
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43. 일반적인 심 용접(seam welding)의 특징 설명으로 틀린 것은?

  1. 용접봉의 강도가 우수하여야 한다.
  2. 산화작용이 적다.
  3. 박판과 후판의 용접이 가능하다.
  4. 가열 범위가 좁아 변형이 적다.
(정답률: 44%)
  • 정답: "용접봉의 강도가 우수하여야 한다."

    일반적인 심 용접의 특징은 산화작용이 적고, 박판과 후판의 용접이 가능하며, 가열 범위가 좁아 변형이 적다는 것입니다. 그러나 용접봉의 강도가 우수해야 하는 이유는 설명되어 있지 않습니다. 용접봉의 강도가 낮으면 용접 부위에서 파손이 발생할 수 있기 때문에 용접봉의 강도가 우수해야 합니다.
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44. 철강재료 중 수중에서의 내식성이 가장 좋은 것은?

  1. 열간압연 강판
  2. 일반구조용 압연강재
  3. 스테인리스강
  4. 기계구조용 압연강재
(정답률: 74%)
  • 스테인리스강은 크롬과 니켈 등의 합금 원소를 함유하여 내식성이 뛰어나며, 수중에서도 오랜 시간 사용해도 부식되지 않는 특징이 있기 때문에 수중에서의 내식성이 가장 좋은 철강재료입니다.
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45. 지름 100mm의 저탄소 강재를 회전수 200rpm으로 하여 갈이 100mm를 1회 선반 가공하는데 2.5분이 소요되었다. 이송속도(mm/rev)는 약 얼마인가?

  1. 0.1
  2. 0.15
  3. 0.2
  4. 0.25
(정답률: 29%)
  • 이송속도 = 회전수 × 가공시간 ÷ 갈이량 = 200 × 2.5 ÷ 100 = 5 (mm/rev)

    따라서, 보기에서 정답이 "0.2"인 이유는 계산 결과를 10으로 나눈 값이기 때문이다.
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46. 알루미늄의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 순수한 알루미늄은 주조가 곤란하다.
  2. 비중이 2.7로 작고, 용융점이 660℃정도이다.
  3. 전기 및 열의 양도체이다.
  4. 표면에 산화막이 형성되지 않아 부식이 쉽게 된다.
(정답률: 65%)
  • 알루미늄은 공기 중에서 산화되어 산화막이 형성되는데, 이 산화막은 알루미늄을 보호하고 부식을 방지합니다. 따라서 "표면에 산화막이 형성되지 않아 부식이 쉽게 된다."는 설명이 틀린 것입니다.
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47. 5mm이상의 강판 리벳이음에서 코킹작업이 끝난 후 더욱 더 기밀을 완전하게 우지하기 위하여 강판을 공구로 때려 밀착시키는 작업은?

  1. 시밍(seaming)
  2. 플러링(fullering)
  3. 업세팅(opsetting)
  4. 트리밍(trimming)
(정답률: 53%)
  • 플러링은 강판의 가장자리를 공구로 때려 밀착시키는 작업으로, 코킹작업으로는 완전한 기밀을 보장할 수 없는 경우에 사용됩니다. 따라서 5mm 이상의 강판 리벳이음에서 코킹작업이 끝난 후 더욱 더 기밀을 완전하게 우지하기 위해 플러링 작업을 수행합니다.
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48. 그림과 같이 스프링을 직렬로 연결한 합성스프링 장치에서 처짐량이 40mm일 때 작용한 하중은 약 몇 kgf인가? (단, k1=5kgf/cm, k2=8kgf/cm 이다.)

  1. 520
  2. 52
  3. 123
  4. 12.3
(정답률: 39%)
  • 처짐량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Δ = (F1/k1) + (F2/k2)

    여기서 F1과 F2는 각각 스프링의 상부와 하부에서 작용한 하중이다. 따라서 위 그림에서는 F1 = F2이다.

    Δ = (2F/k1) + (2F/k2) = 40mm

    이를 정리하면 다음과 같다.

    F = (k1k2Δ)/(k1+k2) = (5kgf/cm x 8kgf/cm x 4cm)/(5kgf/cm + 8kgf/cm) ≈ 12.3kgf ≈ 120N

    따라서 정답은 "12.3"이다.
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49. 강재 표면의 홈이나 개재물, 탈탄층 등을 제거하기 위하여 될 수 있는 대로 얇게 그리고 타원형 모양으로 표면을 깎아내는 가스 절단 가공법은?

  1. 블랭킹
  2. 산소창 절단
  3. 스카핑
  4. 아크 에어 가우징
(정답률: 48%)
  • 스카핑은 강재 표면의 홈이나 개재물, 탈탄층 등을 제거하기 위해 얇게 그리고 타원형 모양으로 표면을 깎아내는 가스 절단 가공법입니다. 따라서 이 문제에 대한 정답은 스카핑입니다.
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50. 유압 주속장치 중 유압 에너지의 축적, 압력보상, 맥동제거 및 충격 완충의 역할을 하는 것은?

  1. 증압기
  2. 탱크용 필터
  3. 어큐물레이터
  4. 스트레이너
(정답률: 63%)
  • 어큐물레이터는 유압 에너지를 축적하여 압력보상, 맥동제거 및 충격 완충의 역할을 합니다. 이는 유압 시스템에서 안정적인 작동을 위해 필수적인 역할을 하며, 증압기나 탱크용 필터, 스트레이너와는 다른 역할을 합니다.
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51. 원형 소재의 테이퍼 절삭가공에 가정 적합한 공작 기계는?

  1. 선반
  2. 밀링 머신
  3. 보링 머신
  4. 드릴링 머신
(정답률: 65%)
  • 원형 소재의 테이퍼 절삭가공은 회전하는 소재를 고정하고 회전축을 중심으로 절삭하는 방식으로 이루어지기 때문에, 회전하는 소재를 고정할 수 있는 선반이 가장 적합하다. 따라서 정답은 "선반"이다. 반면에 밀링 머신, 보링 머신, 드릴링 머신은 회전하는 소재를 고정하기 어렵기 때문에 원형 소재의 테이퍼 절삭가공에는 적합하지 않다.
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52. 일반 구조용 압연강재에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 강판, 강대, 평강 등으로 사용할 수 없다.
  2. KS기호로는 SM330, SM400등이 있다.
  3. 탄소 함유량은 0.50% 이상이며 최저 인장강도는 600N/mm2이상이어야 한다.
  4. 등변 ㄱ형강, 부등형 ㄱ형강, ㄷ형강, T형강, H형강 등의 형강으로 사용할 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 일반 구조용 압연강재는 등변 ㄱ형강, 부등형 ㄱ형강, ㄷ형강, T형강, H형강 등의 형강으로 사용할 수 있습니다. 이는 구조물을 지탱하고 유지하는 역할을 하기 때문에 형태가 중요하기 때문입니다. 강판, 강대, 평강 등은 형태가 제한적이기 때문에 사용할 수 없습니다. 또한, KS기호로는 SM330, SM400등이 있으며, 탄소 함유량은 0.50% 이상이며 최저 인장강도는 600N/mm2 이상이어야 합니다.
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53. 유압기기에서 유량제어 밸브에 속하는 것은?

  1. 스로틀 밸브(throttle valve)
  2. 셔틀 밸브(shuttle valve)
  3. 시퀀스 밸브(sequence valve)
  4. 4방향 밸브(4-way valve)
(정답률: 64%)
  • 유량제어 밸브는 유압기기에서 유체의 유량을 제어하는 역할을 합니다. 이 중에서 스로틀 밸브는 유체의 유량을 조절하는 역할을 하며, 유체의 유속을 감소시켜 유량을 제어합니다. 따라서 유압기기에서 유량제어 밸브에 속하는 것은 스로틀 밸브입니다.
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54. 호칭 번호 100번의 롤러 체인용 스프로킷 휠에서 잇수가 40일 때 피치원 지름은 약 몇 mm인가?

  1. 404.67
  2. 304.67
  3. 454.54
  4. 354.54
(정답률: 44%)
  • 피치원 지름은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    피치원 지름 = (잇수 ÷ 피치) × 25.4

    여기서, 롤러 체인용 스프로킷 휠의 호칭 번호가 100이므로, 피치는 1/2인치 (12.7mm)이다. 따라서,

    피치원 지름 = (40 ÷ 12.7) × 25.4 ≈ 404.67 (mm)

    따라서, 정답은 "404.67"이다.
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55. 펌프의 캐비테이션(공동현상) 방지책으로 틀린 것은?

  1. 펌프의 설치 위치를 낮게 하여 흡입 양정을 짧게 한다.
  2. 퍼프의 회전수를 작게 한다.
  3. 양흡입 펌프를 단흡입 펌프로 바꾼다.
  4. 2대 이상의 펌프를 사용한다.
(정답률: 61%)
  • "양흡입 펌프를 단흡입 펌프로 바꾼다."가 틀린 이유는, 양흡입 펌프는 두 개 이상의 흡입구를 가지고 있어 캐비테이션을 방지할 수 있는 반면, 단흡입 펌프는 하나의 흡입구만 가지고 있어 캐비테이션 발생 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 올바른 방법은 "펌프의 설치 위치를 낮게 하여 흡입 양정을 짧게 한다."나 "퍼프의 회전수를 작게 한다." 혹은 "2대 이상의 펌프를 사용한다."입니다.
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56. 두 축의 상대위치에 대하여 기어를 분류하면 평행 축 기어, 교차축 기어 및 엇갈림축 기어가 있다. 교차 축 기어에 해당되는 기어는?

  1. 크라운 기어
  2. 웜 기어
  3. 하이포이드 기어
  4. 스퍼 기어
(정답률: 38%)
  • 교차 축 기어는 두 축이 서로 교차하는 형태의 기어를 말한다. 이 중에서 크라운 기어는 평행축 기어와 교차축 기어의 중간 형태로, 두 축이 서로 평행하지 않고 교차하는 형태를 가지면서도 움직임이 부드럽고 정확하다는 장점을 가지고 있다. 따라서 자동차나 기계 등 다양한 분야에서 많이 사용되고 있다.
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57. 전단가공의 종류가 아닌 것은?

  1. 펀칭
  2. 드로잉
  3. 세이빙
  4. 피어싱
(정답률: 50%)
  • 전단가공은 금속 시트를 원하는 형태로 가공하는 과정을 말합니다. "펀칭", "세이빙", "피어싱"은 모두 전단가공의 종류입니다. 하지만 "드로잉"은 금속 시트를 끌어당겨 원하는 형태로 가공하는 과정으로, 전단가공의 종류가 아닙니다.
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58. 2톤의 하중을 올리는 나사 잭을 설계하려고 한다. 축 방향 하중과 비틀림 하중을 동시에 받는다면 나사의 바깥 지름은 약 몇 mm이상이어야 하는가? (단, 나사부 재질의 허용 응력은 8kgf/mm2이다.)

  1. 18
  2. 20
  3. 24
  4. 26
(정답률: 27%)
  • 나사 잭이 축 방향 하중과 비틀림 하중을 동시에 받을 때, 최대 응력은 비틀림 응력이 된다. 따라서, 허용 응력을 넘지 않도록 하기 위해서는 나사의 바깥 지름을 다음과 같이 계산할 수 있다.

    σmax = τmax = (4F)/(πd3)
    d = (4F)/(πσmax)1/3

    여기서 F는 하중, d는 나사의 바깥 지름, σmax는 허용 응력, τmax는 비틀림 응력을 나타낸다.

    따라서, F = 2톤 = 19620N, σmax = 8kgf/mm2 = 78.5N/mm2 이므로,

    d = (4 x 19620)/(π x 78.5)1/3 = 25.9mm

    따라서, 나사의 바깥 지름은 약 26mm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "26"이다.
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59. 압도가 작고, 연한 수돌에 작은 압력으로 가압하면서, 가공물에 이송을 주고, 동시에 숫돌에 진동을 주어 표면을 정밀 가공하는 것은?

  1. 초음파 가공
  2. 선삭]
  3. 슈퍼피니싱
  4. 배럴가공
(정답률: 46%)
  • 슈퍼피니싱은 작은 압력으로 가공물에 이송을 주고, 동시에 진동을 주어 표면을 정밀 가공하는 기술이다. 이는 압도가 작고 연한 수돌을 사용하여 이루어지며, 가공물의 표면을 매끄럽게 마무리할 수 있다. 따라서 정답은 "슈퍼피니싱"이다.
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60. 지름이 10cm인 축에 6MPa의 최대 전단응력이 발생했을 때 비틀림 모멘트는 약 몇 Nㆍm인가?

  1. 589
  2. 1767
  3. 6280
  4. 1178
(정답률: 52%)
  • 비틀림 모멘트는 M = τmax * J / R 이라는 공식으로 구할 수 있다. 여기서 J는 극관성이고, R은 축의 반지름이다.

    지름이 10cm이므로 반지름은 5cm = 0.05m 이다. 극관성 J는 원형 단면의 경우 J = π/2 * R^4 이므로 J = π/2 * 0.05^4 = 1.9635e-7 m^4 이다.

    따라서 M = 6e6 Pa * 1.9635e-7 m^4 / 0.05m = 1178 Nㆍm 이다.

    따라서 정답은 "1178"이다.
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4과목: 전기제어공학

61. 계단입력에 대한 시스템의 바람직한 응답특성을 출력하기까지의 시간은?

  1. 상승시간
  2. 무응답시간
  3. 시정수
  4. 세틀링시간
(정답률: 50%)
  • 세틀링시간은 입력 신호가 시스템에 가해진 후, 출력이 안정화되어 바람직한 응답특성을 보이는데 걸리는 시간을 의미한다. 따라서 계단입력에 대한 시스템의 바람직한 응답특성을 출력하기까지의 시간은 "세틀링시간"이다. 상승시간은 출력이 0에서 90%로 상승하는데 걸리는 시간을 의미하며, 무응답시간은 입력이 가해진 후 출력이 처음으로 변화하기까지의 시간을 의미한다. 시정수는 출력이 안정화되는데 걸리는 시간을 의미한다.
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62. 그림과 같은 단자 1, 2사이의 계전기접점회로 논리식은?

  1. {(a+b)d+c}e
  2. {(ab+c)d}+e
  3. {(a+b)c+d}e
  4. (ab+d)c+e
(정답률: 66%)
  • 단자 1과 2 사이에는 a, b, c, d가 차례로 연결되어 있고, 이 회로는 e에 연결되어 있다. 따라서 e는 a, b, c, d 중 하나 이상이 참일 때 참이 된다. 이를 논리식으로 나타내면 {(a+b)c+d}e가 된다.
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63. 다음의 전동력 응용기계에서 GD2 의 값이 작은 것에 이용될 수 있는 것으로서 가장 바람직한 것은?

  1. 압연기
  2. 냉동기
  3. 송풍기
  4. 승강기
(정답률: 56%)
  • GD2 값은 회전체의 회전 관성을 나타내는 값으로, 값이 작을수록 회전체의 가속도 변화가 빠르다는 것을 의미합니다. 따라서 승강기와 같이 빠른 가속도 변화가 필요한 기계에서 GD2 값이 작은 모터가 이용될 수 있습니다. 반면에 압연기나 냉동기와 같이 느린 가속도 변화가 필요한 기계에서는 GD2 값이 큰 모터가 이용될 수 있습니다. 송풍기는 중간 정도의 가속도 변화가 필요한 기계이므로, 승강기보다는 GD2 값이 큰 모터가 이용될 수 있습니다.
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64. 자동제어 계통의 조작순서로 옳은 것은?

  1. 검출단→조작량→조작부
  2. 조절량→조절부→조작단
  3. 조절부→검출부→조작부
  4. 검출부→조절부→조작부
(정답률: 68%)
  • 자동제어 계통에서는 먼저 검출부에서 입력된 값을 감지하고, 그 값을 기반으로 조절부에서 조절량을 계산합니다. 그리고 그 조절량을 이용하여 조작부에서 실제로 조작을 수행합니다. 따라서 옳은 조작순서는 "검출부→조절부→조작부"입니다.
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65. 피드백제어계의 특징이 아닌 것은?

  1. 노동조건의 향상 및 위험한 환경의 안정화를 기할 수 있다.
  2. 생산속도를 향상시키고 생산량을 크게 증대시킬 수 있다.
  3. 자동장치의 운전수리 및 보관에 도고의 지식과 능숙한 기술이 있어야 한다.
  4. 설비의 일부에 고장이 있어도 전체 생산라인에 영향을 미치지 않는다.
(정답률: 71%)
  • 설비의 일부에 고장이 있어도 전체 생산라인에 영향을 미치지 않는다는 것은 피드백제어계의 특징이 아닙니다. 이는 분산제어 시스템의 특징 중 하나입니다.

    분산제어 시스템은 여러 개의 작은 제어 시스템으로 구성되어 있으며, 각각의 제어 시스템은 자체적으로 독립적으로 작동합니다. 따라서 한 시스템에서 고장이 발생하더라도 다른 시스템에는 영향을 미치지 않습니다. 이는 전체 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이는 장점이 있습니다.

    노동조건의 향상 및 위험한 환경의 안정화를 기할 수 있다는 것은 인간 중심적인 설계와 관련된 특징입니다. 생산속도를 향상시키고 생산량을 크게 증대시킬 수 있다는 것은 생산성 향상과 관련된 특징입니다. 자동장치의 운전수리 및 보관에 도고의 지식과 능숙한 기술이 있어야 한다는 것은 기술적인 요구사항과 관련된 특징입니다.
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66. 그림과 같은 블록선도에서 C(S)/R(S)에 대당 되는 것은?

(정답률: 57%)
  • C(S)/R(S)는 전압분배비이며, R1과 R2가 직렬로 연결되어 있으므로 전압분배법칙에 의해 C(S)와 R1의 전압비와 R2와 R(S)의 전압비는 같다. 따라서 C(S)/R(S)에 대응하는 것은 R2이다.
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67. PI동작의 전달함수는? (단, Kp는 비례감도이다.)

  1. Kp
  2. KpsT
  3. Kp(1+sT)
(정답률: 63%)
  • PI 동작의 전달함수는 Kp(1 + 1/(sT)) 이다. 이는 PI 제어기의 출력이 비례상수 Kp와 적분상수 T를 가지는 전달함수를 가지고, 이전 오차의 적분항이 포함되어 있기 때문이다. 따라서, PI 제어기는 현재 오차와 이전 오차의 합을 이용하여 제어 신호를 생성하며, 이전 오차의 적분항이 포함되어 있기 때문에 오차가 지속적으로 발생할 경우 제어 신호가 증가하여 오차를 줄이는 역할을 한다. 이에 따라, ""가 정답이 된다.
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68. 어떤 저항에 전압 100V, 전류 50A를 5분간 흘렸을 때 발생하는 열량은 약 몇 [kcal]인가?

  1. 90
  2. 180
  3. 360
  4. 720
(정답률: 63%)
  • 전압 100V, 전류 50A를 5분간 흘렸으므로 전력은 P = VI = 100V x 50A = 5000W이다. 이를 시간으로 나누어 주면 5000W / 60초 x 5분 = 4166.67 J/s x 300s = 1,250,000 J = 1,250 kJ 이다. 이를 kcal로 변환하면 1,250 kJ / 4.184 kJ/kcal = 298.2 kcal 이므로, 가장 가까운 정답은 360 kcal이다.
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69. 잔류편차와 사이클링이 없어 널리 사용되는 동작은?

  1. I동작
  2. D동작
  3. P동작
  4. PI동작
(정답률: 76%)
  • PI 동작은 P 동작과 I 동작을 결합한 것으로, 잔류편차를 제거하면서도 사이클링을 방지할 수 있는 널리 사용되는 동작입니다. P 동작은 현재 오차만을 고려하여 제어를 수행하므로, 잔류편차가 발생할 경우에는 오차를 줄이지 못하고 사이클링이 발생할 가능성이 높습니다. I 동작은 오차의 누적을 고려하여 제어를 수행하므로, 잔류편차를 제거할 수 있지만, 사이클링을 유발할 가능성이 있습니다. 따라서, PI 동작은 P 동작과 I 동작을 결합하여 잔류편차를 제거하면서도 사이클링을 방지할 수 있는 최적의 제어 방법입니다.
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70. 3상 교류저원을 컨버터로 직류 변환하고 다시 인버터로 PWM제어하여 교류전압을 발생시켜 전동기에 입력, 제어 하는 방식은?

  1. 교류 1단속도제어방식
  2. 교류 2단속도제어방식
  3. VVVF방식
  4. 교류 궤환제어방식
(정답률: 72%)
  • 3상 교류전원을 컨버터로 직류로 변환하고, 다시 인버터로 PWM제어하여 교류전압을 발생시켜 전동기에 입력하고 제어하는 방식을 VVVF방식이라고 합니다. VVVF는 Variable Voltage Variable Frequency의 약자로, 전압과 주파수를 가변적으로 제어하여 전동기의 속도를 조절하는 방식입니다. 이 방식은 전력 손실이 적고, 부드러운 가속 및 감속이 가능하여 정확한 속도 제어가 필요한 곳에서 많이 사용됩니다.
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71. PLC(Programmable Logic Controller)의 출력부에 설치하는 것이 아닌 것은?

  1. 전자개폐기
  2. 솔레노이드밸브
  3. 열동계전기
  4. 시그널 램프
(정답률: 63%)
  • PLC의 출력부는 디지털 출력 신호를 제어하는 부분이므로, 전기적인 신호를 제어할 수 있는 기기들이 설치됩니다. 그러므로 열동계전기는 전기적인 신호를 제어하는 기능이 없기 때문에 PLC의 출력부에 설치할 수 없습니다.
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72. 권선형 유도전동기의 기동방법으로 가장 적당한 것은?

  1. 전전압기동법
  2. 리액터기동법
  3. 기동보상기법
  4. 2차 저항법
(정답률: 62%)
  • 권선형 유도전동기는 고속 회전시에 안정적인 기동을 위해 2차 저항법을 사용한다. 2차 저항법은 유도전동기의 회전자에 저항을 가해 전류를 제한하여 안정적인 기동을 도와주는 방법이다. 이 방법은 전압을 조절하는 것보다 안정적이며, 회전자의 속도와 부하에 따라 자동으로 조절되기 때문에 유지보수가 쉽다는 장점이 있다.
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73. 3상 농형유도전동기의 속도제어방법이 아닌 것은?

  1. 극수변환
  2. 2차저항제어
  3. 1차전압제어
  4. 주파수제어
(정답률: 57%)
  • 3상 농형유도전동기의 속도제어 방법 중에서 "2차저항제어"는 없는 방법입니다. 이유는 2차저항제어는 DC 모터의 속도제어 방법 중 하나이며, 유도전동기의 경우에는 주로 주파수제어, 1차전압제어, 극수변환 등의 방법을 사용합니다. 따라서, "2차저항제어"가 3상 농형유도전동기의 속도제어 방법이 아닌 것입니다.
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74. 조작량(manipulated variable)은 제어요소가 무엇에 주는 양을 말하는가?

  1. 기준입력
  2. 제어대상
  3. 궤환요소
  4. 제어편차
(정답률: 76%)
  • 조작량은 제어대상에 주는 양을 말하는데, 제어대상은 제어 시스템에서 제어하고자 하는 대상이다. 따라서 조작량은 제어대상에 주는 양을 조절하여 제어 시스템에서 원하는 결과를 얻기 위해 사용된다.
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75. 절연저항을 측정하기 위해 사용되는 계측기는?

  1. 메거
  2. 휘스톤브리지
  3. 켈빈브리지
  4. 저항계
(정답률: 74%)
  • 절연저항을 측정하기 위해서는 대상의 저항값이 매우 높기 때문에 일반적인 저항계로는 측정이 어렵습니다. 따라서 메거(Megger)라는 특수한 계측기가 사용됩니다. 메거는 고전압을 가해 절연체를 뚫고 흐르는 전류를 측정하여 절연저항을 계산합니다. 이 방법은 대상의 저항값과는 무관하게 정확한 측정이 가능합니다.
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76. 역률이 80%이고, 무효전력이 300Var인 부하를 4시간 사용할 때의 소비전력량은 몇 [kWh]인가?

  1. 1.2
  2. 1.6
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 37%)
  • 역률이 80%이므로, 유효전력은 무효전력의 4/3배인 400W이다. 부하를 4시간 사용하므로, 에너지 소비량은 400W x 4시간 = 1600Wh = 1.6kWh이다. 따라서 정답은 "1.6"이다.
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77. 어떤 소일에 흐르는 전류가 0.01초 사이에 일정하게 50A에서 10A로 변할 때 20V의 기전력이 발생하면 자기인덕턴스는 몇 [mH]인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 42%)
  • 자기인덕턴스 L은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    L = ΔΦ/ΔI

    여기서 ΔΦ는 자기유도전류가 변화함에 따라 발생하는 자기장의 변화로 인한 자기플럭스의 변화량을 의미하고, ΔI는 자기유도전류의 변화량을 의미한다.

    주어진 문제에서는 기전력이 20V이고, 전류가 50A에서 10A로 변화하므로 ΔI는 50A - 10A = 40A이다. 또한, 0.01초 동안 변화가 일어났으므로 ΔΦ는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔΦ = L × ΔI

    ΔΦ/Δt = L × ΔI/Δt = 20V

    따라서, L = 20V / (40A × 0.01초) = 50mH = 5 [mH]

    따라서, 정답은 "5"이다.
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78. 인 파형의 주파수는 약 몇 [Hz]인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 100
  4. 377
(정답률: 53%)
  • 주기 T는 파형이 한 번 완전히 반복되는데 걸리는 시간을 말한다. 주파수 f는 1초 동안 파형이 몇 번 완전히 반복되는지를 나타내는 값으로, f = 1/T 이다.

    주어진 파형의 주기 T는 약 0.017초이다. 따라서 주파수 f는 1/0.017 ≈ 58.8 Hz 이다.

    하지만 보기에서 주어진 답안 중에서 가장 가까운 값은 "60" 이므로, 정답은 "60" 이다.
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79. 회로에서 A와 B간의 합성저항은 몇 [Ω]인가? (단, 각저항의 단위는 모두 Ω이다.)

  1. 2.66
  2. 3.2
  3. 5.33
  4. 6.4
(정답률: 60%)
  • A와 B간의 합성저항은 병렬저항의 공식을 이용하여 계산할 수 있다.

    1/R = 1/2 + 1/4 + 1/8

    = 4/8 + 2/8 + 1/8

    = 7/8

    R = 8/7 [Ω]

    따라서 A와 B간의 합성저항은 8/7 [Ω] 이다.

    이 값을 소수점으로 나타내면 1.1428571... 이다.

    하지만 문제에서는 각 저항의 값이 모두 정수로 주어졌으므로,

    가장 가까운 정수값인 5로 반올림하여 5 [Ω]가 정답이 된다.

    따라서 정답은 5.33이 아닌 5이다.
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80. 다음 중 궤환제어계의 특징이 아닌 것은?

  1. 정확성의 증가
  2. 비선형성과 왜형에 대한 효과의 감소
  3. 계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도 감소
  4. 감대폭의 감소
(정답률: 44%)
  • 궤환제어계는 입력과 출력 사이의 관계를 제어하여 원하는 출력을 얻는 시스템이다. 따라서 정확성의 증가와 계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도 감소는 궤환제어계의 특징이다. 하지만 비선형성과 왜형에 대한 효과의 감소는 궤환제어계의 장점 중 하나이다. 감대폭의 감소는 궤환제어계의 특징이 아니라 단점이다. 이는 궤환제어계에서 사용되는 궤환의 크기가 작아질수록 감대폭이 작아지기 때문이다. 이는 제어 시스템의 안정성을 감소시키는 요인 중 하나이다.
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