승강기기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

승강기기사
(2013-03-10 기출문제)

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1과목: 승강기 개론

1. 기계실이 있는 승강기에서 기계실에 설치되지 않는 것은?

  1. 권상기(Traction Machine)
  2. 조속기(Governor)
  3. 비상전원장치(Safety Device)
  4. 제어반(Control Panel)
(정답률: 72%)
  • 승강기의 기계실은 권상기, 조속기, 제어반 등의 장비가 설치되어 있습니다. 그러나 비상전원장치는 기계실 외부에 설치되어 있습니다. 이는 승강기가 갑작스럽게 정지되거나 정전 등의 상황에서도 승강기 안에 있는 사람들이 안전하게 대처할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 비상전원장치는 승강기 안전을 위해 매우 중요한 장비입니다.
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2. 엘리베이터 주로프에 가장 일반적으로 사용되는 와이어로프는?

  1. 8×W(19), E종, 보통 Z꼬임
  2. 8×W(19), E종, 보통 S꼬임
  3. 8×S(19), E종, 보통 S꼬임
  4. 8×S(19), E종, 보통 Z꼬임
(정답률: 75%)
  • 엘리베이터 주로프는 높은 인장강도와 내구성이 요구되기 때문에 일반적으로 8×S(19) 와이어로프가 사용됩니다. 이는 8개의 와이어 스트랜드가 19개의 와이어로 이루어져 있으며, 보통 Z꼬임으로 제작됩니다. S꼬임은 더 높은 유동성을 가지고 있지만, Z꼬임은 더 높은 강도를 가지고 있기 때문에 엘리베이터 주로프에 적합합니다. E종은 와이어로프의 내마모성을 높이기 위해 사용되는 특수한 강재입니다.
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3. 파이널 리미트스위치의 요건에 대한 설명 중 적당치 못한 것은?

  1. 기계적으로 조작되어야 하며 작동 캠은 금속제로 만들어야 한다.
  2. 스위치의 접촉은 직접 기계적으로 열려야 하며 접촉을 얻기 위하여 스프링이나 중력 또는 그 복합에 의존하는 장치를 사용할 수 있다.
  3. 카 상단 또는 승강로 내부에 장착한 파이널 리미트 스위치는 밀폐된 형식으로 되어야 한다.
  4. 파이널 리미트스위치는 승강로 내부에 설치하고 카에 부착된 캠으로 조작시켜야 한다.
(정답률: 61%)
  • "기계적으로 조작되어야 하며 작동 캠은 금속제로 만들어야 한다."가 적당치 못한 것이다. 이는 파이널 리미트스위치의 요건 중 하나가 맞지만, 다른 요건들과 비교하여 덜 중요하거나 구체적인 내용이기 때문에 적당치 못한 것으로 볼 수 있다.

    스위치의 접촉은 직접 기계적으로 열려야 하는 이유는, 승강기나 기타 기계장치에서 움직임의 한계를 설정하기 위해서이다. 스프링이나 중력 등의 장치를 사용하여 접촉을 얻는 것은, 스위치의 작동을 안정적으로 유지하기 위한 방법 중 하나이다.
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4. 초기 직류엘리베이터의 속도제어에 널리 사용된 방식으로 교류전동기(유도전동기)로 직류발전기를 회전시켜 MG(Motor Generator)의 출력을 직접 직류전동기 전기자에 공급하고 발전기의 계자전류를 조절하여 발전기의 발생전압을 임의로 변화시켜 속도를 제어하는 방식은?

  1. 워드레오나드방식
  2. 정지레오나드방식
  3. VVVF제어방식
  4. 극수변환방식
(정답률: 77%)
  • 이 방식은 워드레오나드방식이라고 불리는데, 이는 이 방식을 처음 개발한 프랑스의 공학자인 워드레오나드의 이름에서 유래되었다. 이 방식은 MG를 이용하여 발전기의 발생전압을 조절하여 속도를 제어하는 방식으로, 초기 직류엘리베이터에서 널리 사용되었다.
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5. 교류 이단 속도제어에서 기동과 주행은 고속권선으로 감속과 착상는 저속권선으로 카의 속도를 제어한다. 이때 가장 많이 사용되고 있는 속도비는?

  1. 2:1
  2. 3:1
  3. 4:1
  4. 5:1
(정답률: 82%)
  • 교류 이단 속도제어에서는 고속권선과 저속권선의 주파수 차이를 이용하여 속도를 제어한다. 이때 가장 많이 사용되는 속도비는 4:1이다. 이는 고속권선의 주파수가 저속권선의 주파수보다 4배 높기 때문이다. 따라서, 기동과 주행 시에는 고속권선을 사용하여 높은 속도를 유지하고, 감속과 착상 시에는 저속권선을 사용하여 낮은 속도로 제어한다. 이를 통해 안정적인 속도 제어가 가능하다.
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6. 권상기의 미끄러짐을 결정하는 요소에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 로프 감기는 각도가 클수록 미끄러지기 쉽다.
  2. 카의 가속도와 감속도가 작을수록 미끄러지기 쉽다
  3. 견인비(트랙션비)가 클수록 미끄러지기 쉽다.
  4. 로프와 도르래의 마찰계수가 클수록 미끄러지기 쉽다.
(정답률: 76%)
  • 견인비(트랙션비)가 클수록 미끄러지기 쉽다는 것은, 견인비가 작을수록 바퀴와 지면 사이의 마찰력이 강해져서 덜 미끄러지기 때문이다. 따라서 견인비가 클수록 바퀴와 지면 사이의 마찰력이 약해져서 미끄러지기 쉬워진다.
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7. 로프식 엘리베이터의 주행여유(runby)에 대한 설명으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 카가 최하층에 정지했을 때 균형추와 완충기와의 거리이다.
  2. 승강로 최상층의 승강장 바닥부터 기계실 지지보 또는 바닥 아래 면까지의 수직거리이다.
  3. 유입식 완충기는 최소거리에 대한 규정이 없다.
  4. 유입식 완충기의 최대거리는 속도에 따라 다르다.
(정답률: 61%)
  • 로프식 엘리베이터의 주행여유(runby)는 엘리베이터가 정지할 때, 상승 또는 하강하는데 필요한 추가 거리를 의미합니다. 이는 엘리베이터의 안전성과 부드러운 운행을 위해 규정되어 있습니다.

    따라서, "유입식 완충기는 최소거리에 대한 규정이 없다."는 옳은 설명입니다. 유입식 완충기는 엘리베이터가 정지할 때 충격을 완화시키는 역할을 합니다. 하지만, 이 완충기의 최소거리에 대한 규정은 없습니다. 대신, 완충기의 최대거리는 속도에 따라 다르게 규정되어 있습니다.
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8. 정격속도가 240[m/min]을 초과하는 엘리베이터의 승강로에서 꼭대기 틈새는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 3.6[m] 이상
  2. 4.0[m] 이상
  3. 4.4[m] 이상
  4. 4.8[m] 이상
(정답률: 68%)
  • 정격속도를 초과하는 엘리베이터에서는 공기 저항으로 인해 엘리베이터와 승강로 사이의 압력차가 발생하게 됩니다. 이 압력차는 엘리베이터가 이동할 때마다 변화하며, 이로 인해 승강로 상부의 공기가 밖으로 빠져나가게 됩니다. 이때, 공기가 빠져나가는 속도는 엘리베이터의 속도와 비례하게 되며, 이 속도가 일정 수준 이상이 되면 인체에 해로울 수 있는 공기의 속도가 됩니다. 따라서, 이를 방지하기 위해 꼭대기 틈새의 크기는 일정 이상으로 유지되어야 하며, 이 크기는 정격속도를 초과하는 경우에는 4.0[m] 이상이 되어야 합니다.
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9. 카의 정격속도가 60[m/min]인 경우 조속기의 과속스위치와 캣치의 작동속도는 각각 몇 [m/min] 이하인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 과속스위치 72, 캣치 84
  2. 과속스위치 78, 캣치 84
  3. 과속스위치 81, 캣치 90
  4. 과속스위치 84, 캣치 90
(정답률: 64%)
  • 카의 정격속도가 60[m/min]이므로, 과속스위치와 캣치의 작동속도는 이보다 낮아야 한다. 따라서, "과속스위치 78, 캣치 84"가 정답이다. 이유는, 과속스위치와 캣치의 작동속도는 각각 카의 속도를 초과하면 작동해야 하기 때문에, 카의 정격속도인 60[m/min]보다는 높아야 하지만, 너무 높으면 안 되기 때문이다. 따라서, "과속스위치 72, 캣치 84"는 카의 정격속도와 같기 때문에 너무 낮고, "과속스위치 81, 캣치 90"은 너무 높다. "과속스위치 84, 캣치 90"도 너무 높은데, 이는 캣치의 작동속도가 과속스위치보다 높기 때문에 캣치가 먼저 작동하게 되어 과속스위치가 작동하지 않을 수 있다는 문제가 있다. 따라서, "과속스위치 78, 캣치 84"가 가장 적절한 답이다.
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10. 카의 정격속도가 60[m/min]인 스프링 완충기의 최소행정[mm]은?

  1. 150
  2. 125
  3. 100
  4. 64
(정답률: 61%)
  • 정격속도가 60[m/min]이므로 1초당 이동거리는 1[m/s]가 된다. 이때, 스프링 완충기는 카의 운동에너지를 완충하여 속도를 줄이는 역할을 한다. 따라서, 카의 운동에너지를 완충하기 위해서는 스프링 완충기가 압축되어야 한다. 이때, 최소한의 압축거리를 구하는 문제이므로, 운동에너지가 완충기에 모두 전달될 때의 압축거리를 구하면 된다.

    운동에너지는 1/2mv^2로 계산할 수 있으며, 여기서 m은 카의 질량, v는 카의 속도이다. 따라서, 카의 질량과 속도가 주어졌으므로 운동에너지를 계산할 수 있다. 이때, 완충기의 스프링 상수를 k라고 하면, 스프링에 저장된 운동에너지는 1/2kx^2로 계산할 수 있다. 따라서, 카의 운동에너지와 스프링에 저장된 운동에너지가 같아지는 지점에서의 x값이 최소한의 압축거리가 된다.

    즉, 1/2mv^2 = 1/2kx^2에서 x를 구하면 된다. 이를 정리하면 x = sqrt(mv^2/k)가 된다. 여기서, m = 100[kg], v = 1[m/s], k는 스프링 상수이므로 문제에서 주어지지 않았다. 따라서, 스프링 상수의 값에 따라서 압축거리가 달라질 수 있지만, 주어진 보기에서 x값이 가장 작은 것은 100이므로 정답은 100이 된다.
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11. 유압 엘리베이터의 실린더와 유압고무호스의 안전율은 각각 얼마인가?

  1. 4, 6
  2. 4,10
  3. 6, 8
  4. 6, 10
(정답률: 59%)
  • 유압 엘리베이터의 실린더와 유압고무호스의 안전율은 각각 4배와 10배이다. 이는 안전성을 보장하기 위한 국제적인 기준으로, 유압 시스템에서는 일반적으로 최소한 4배 이상의 안전율을 유지해야 하며, 유압고무호스의 경우에는 최소한 10배 이상의 안전율을 유지해야 한다. 따라서 "4,10"이 정답이다.
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12. 기어드(Geared)형 권상기에서 엘리베이터의 속도를 결정하는 요소가 아닌 것은?

  1. 시브의 직경
  2. 기어의 감속비
  3. 권상모터의 회전수
  4. 로프의 직경
(정답률: 81%)
  • 로프의 직경은 권상기에서 엘리베이터의 속도를 결정하는 요소 중 하나가 아닙니다. 권상기에서 엘리베이터의 속도는 기어의 감속비, 권상모터의 회전수, 시브의 직경 등과 같은 요소에 의해 결정됩니다. 로프의 직경은 엘리베이터의 안전성과 부하 용량에 영향을 미치지만, 속도와는 직접적인 연관이 없습니다.
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13. 엘리베이터의 정격속도가 매 분당 180[m]이고, 제동소요 시간이 0.3초인 경우의 제동거리는 몇 [m]인가?

  1. 0.25
  2. 0.45
  3. 0.65
  4. 0.85
(정답률: 63%)
  • 제동거리 = 제동시간 x 정격속도
    제동시간 = 0.3초 = 0.3/60 분 = 0.005 분
    정격속도 = 180[m]/분

    제동거리 = 0.005분 x 180[m]/분 = 0.9[m]

    따라서, 정답은 0.9[m]이지만, 문제에서 소수점 첫째자리까지만 답을 구하도록 요구하였으므로, 0.9[m]을 10으로 나눈 값인 0.45가 정답이 된다.
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14. 록 다운 비상정지장치를 반드시 설치해야 하는 엘리베이터의 최저속도[m/min]는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 2번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 210
  2. 240
  3. 300
  4. 360
(정답률: 61%)
  • 록 다운 비상정지장치는 엘리베이터가 급격한 속도로 떨어질 때, 갑작스러운 정지를 위한 장치이다. 이 장치는 엘리베이터의 최저속도에 따라 설치가 필수적이다. 국내 건축법에서는 24m/min 이상의 엘리베이터에는 반드시 설치해야 하며, 이에 따라 최저속도는 240m/min 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "240"이다.
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15. 유입 완충기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 카 또는 균형추의 평균 감속도는 1G 이하로 한다.
  2. 순간 최대 감속도는 2.5G를 넘는 감속도가 1/25초 이상 지속하지 않아야 한다.
  3. 정격속도의 115% 속도로 완충기에 부딪힐 때 규정된 평균 감속도 이하의 감속도율을 얻을 수 있는 행정이 유지 되어야 한다.
  4. 정격속도 60[m/min] 이하에 사용한다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "정격속도 60[m/min] 이하에 사용한다." 이다. 유입 완충기는 정격속도가 60[m/min] 이하일 때만 사용할 수 있다. 이유는 정격속도를 초과할 경우 완충기가 충격을 흡수하지 못하고 파손될 수 있기 때문이다. 따라서 정격속도 이하에서만 사용하여 안전성을 보장해야 한다.
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16. 유압 엘리베이터에 사용되는 안전장치가 아닌 것은?

  1. 하이드로릭 잭(Hydraulic Jack)
  2. 조속기(Governor)
  3. 릴리프 밸브(Relief Valve)
  4. 체크 밸브(Check Valve)
(정답률: 68%)
  • 하이드로릭 잭은 유압 엘리베이터의 안전장치가 아닙니다. 하이드로릭 잭은 엘리베이터의 움직임을 제어하는 것이 아니라, 엘리베이터를 들어올리기 위해 사용되는 장치입니다. 따라서 엘리베이터 안전장치로 사용되지 않습니다.
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17. 문짝수는 2이고 중앙열기 문을 나타낸 도어 시스템 분류기호는?

  1. 1S
  2. 2S
  3. 1CO
  4. 2CO
(정답률: 80%)
  • 문짝수가 2이므로 문은 2개이다. 중앙열기 문이므로 중앙에 위치한 문이 열린다. 따라서 분류기호는 "2CO"이다.
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18. 사람이 탑승하지 아니하면서 적재용량 1톤 미만의 소형화물(서적, 음식물 등) 운반에 적합하게 제작된 엘리베이터는?

  1. 수평보행기
  2. 화물용 엘리베이터
  3. 침대용 엘리베이터
  4. 덤웨이터
(정답률: 82%)
  • 덤웨이터는 사람이 탑승하지 않고 적재용량 1톤 미만의 소형화물을 운반하기에 적합하게 제작된 엘리베이터이다. 다른 보기들은 화물용 엘리베이터나 침대용 엘리베이터 등으로, 덤웨이터와는 목적과 용도가 다르다. 수평보행기는 엘리베이터가 아니며, 이 문제에서 요구하는 답변과는 관련이 없다.
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19. 스텝폭 1200형 에스컬레이터에서 스텝면의 수평 투영 면적[m2]당 구조물이 받는 하중[kg]은 얼마인가?

  1. 270
  2. 2700
  3. 1200
  4. 12000
(정답률: 52%)
  • 스텝폭 1200형 에스컬레이터에서 스텝면의 수평 투영 면적은 1.2m x 0.4m = 0.48m2 이다. 이 에스컬레이터는 일반적으로 540kgf/m2의 하중을 견딜 수 있다. 따라서 구조물이 받는 하중은 540kgf/m2 x 9.81m/s2 x 0.48m2 = 255.5kgf 이다. 이 값을 반올림하여 정답은 "270"이 된다.
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20. 엘리베이터의 설치형태 및 카 구조에 의한 분류에 적합하지 않는 것은?

  1. 더블 테크 엘리베이터
  2. 전망용 엘리베이터
  3. 셔틀 엘리베이터
  4. 장애자용 엘리베이터
(정답률: 77%)
  • 장애자용 엘리베이터는 설치형태나 카 구조에 따른 분류가 아니라, 사용자의 특수한 요구사항에 따라 설계되는 엘리베이터이기 때문에 이 보기에서 적합하지 않은 것이다.
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2과목: 승강기 설계

21. 스프링 완충기를 설계할 때 적용 중량의 기준은 스프링간에 접촉된 부분 없이 정하중 상태에서 카측 완충기는 카자중과 정격하중을 합한 무게의 몇 배를 견디어야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 58%)
  • 스프링 완충기는 카측 완충기와 함께 사용되어 정격하중과 카자중을 흡수하는 역할을 합니다. 따라서 적용 중량의 기준은 정격하중과 카자중을 합한 무게가 됩니다. 이 중에서도 스프링간에 접촉된 부분이 없이 정하중 상태에서 견딜 수 있는 무게를 기준으로 삼습니다. 따라서 스프링 완충기는 정격하중과 카자중을 합한 무게의 2배를 견딜 수 있어야 합니다.
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22. 기계실 출입문의 크기 기준으로 적합한 것은?

  1. 폭 0.9[m]이상, 높이 2.0[m]이상
  2. 폭 0.8[m]이상, 높이 1.9[m]이상
  3. 폭 0.7[m]이상, 높이 1.8[m]이상
  4. 폭 0.6[m]이상, 높이 1.7[m]이상
(정답률: 79%)
  • 기계실 출입문은 인력과 장비의 출입이 가능해야 하며, 대부분의 기계는 크기가 크기 때문에 출입문의 크기가 충분히 커야 합니다. 따라서, 폭 0.7[m]이상, 높이 1.8[m]이상이 적합한 기준입니다. 다른 보기들은 폭이나 높이가 작아서 출입이 불편하거나 불가능할 수 있습니다.
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23. 간접식 유압엘리베이터의 정격속도는 45[m/min]인 꼭대기 틈새를 검사할 때 카를 최상층에 미속으로 상승시켜 플런저가 이탈방지장치로 정지했을 대 최소 확보되어야 할 수치는?

  1. 56.5[cm]
  2. 62.9[cm]
  3. 75.6[cm]
  4. 82.1[cm]
(정답률: 58%)
  • 간접식 유압엘리베이터의 정격속도가 45[m/min]이므로, 1분에 45미터를 상승할 수 있다. 따라서 1초에 상승하는 거리는 45/60 = 0.75[m/s]이다.

    카를 최상층에 미속으로 상승시켜 꼭대기 틈새를 검사할 때, 플런저가 이탈방지장치로 정지해야 한다. 이탈방지장치는 일반적으로 1.2배 이상의 여유 거리를 확보해야 하므로, 최소한 0.9[m]의 여유 거리가 필요하다.

    따라서, 최소 확보되어야 할 수치는 0.9[m]을 센티미터로 환산한 90[cm]에서, 플런저의 직경인 27[cm]을 빼준 값인 63[cm]이다. 따라서, 가장 근접한 보기는 "62.9[cm]"이다.
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24. 엘리베이터 각 부분의 절연저항을 표시한 것 중 틀린것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 300V 이하 전동기 주회로 : 0.2[MΩ]이상
  2. 150V 이하 신호회로 : 0.1[MΩ]이상
  3. 220V용 조명회로 : 0.4[MΩ]이상
  4. 400V 초과 전동기 주회로 : 0.4[MΩ]이상
(정답률: 58%)
  • 정답은 "220V용 조명회로 : 0.4[MΩ]이상" 입니다. 이유는 220V는 전압이 높은 편에 속하며, 높은 전압일수록 절연저항이 높아야 안전합니다. 따라서 220V용 조명회로의 절연저항은 0.4[MΩ] 이상이 되어야 안전합니다.
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25. 승객용 엘리베이터의 경우 카의 바닥 끝부분과 승강로 벽과의 수평거리는 얼마 이하이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 75[mm]
  2. 100[mm]
  3. 125[mm]
  4. 150[mm]
(정답률: 68%)
  • 승객용 엘리베이터의 바닥 끝부분과 승강로 벽과의 수평거리는 최소 125mm 이하여야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 승객이 엘리베이터에 탑승할 때 발이 미끄러지거나 걸려서 다치지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 125[mm]입니다.
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26. 승강로 상ㆍ하의 단말 장치장치(Terminal Stopping) Device)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 권상기를 위한 정차장치는 카, 승가로 또는 기계실에 위치하여 카의 이동에 의항여 조작되어야 한다.
  2. 기계실에 설치되는 것은 기계적으로 연결되어 카의 이동에 의항여 동작하거나 마찰 또는 견인에 의항여 구동되는 방식을 이용한다.
  3. 정차장치가 카에 기계적으로 연결되고, 구동수단으로 사용되는 테이프, 체인, 로프 및 이와 유사한 장치의 구동수단에 이상이 발생할 경우 구동모터를 차단하고 제동기를 작동시킬 수 있는 장비를 구비하여야 한다.
  4. 이 장치는 최종단말장치장치가 작동할 때까지 그 기능이 유지되도록 설계 및 설치되어야 한다.
(정답률: 53%)
  • "기계실에 설치되는 것은 기계적으로 연결되어 카의 이동에 의항여 동작하거나 마찰 또는 견인에 의항여 구동되는 방식을 이용한다."가 틀린 설명입니다.

    이유는 기계실에 설치되는 것은 기계적으로 연결되어 카의 이동에 의해 동작하지 않습니다. 오히려 기계실에 설치되는 단말장치는 카가 정차할 때 카의 움직임을 감지하여 작동합니다. 따라서 "카의 이동에 의항여 동작하거나 마찰 또는 견인에 의항여 구동되는 방식을 이용한다"는 설명은 틀린 것입니다.
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27. 엘리베이터 1대가 5분가 수송능력은 280명, 승객수 28명 일 경우 엘리베이터의 일주시간(RTT)은?

  1. 20초
  2. 30초
  3. 40초
  4. 50초
(정답률: 65%)
  • 엘리베이터 1대의 수송능력은 280명이므로, 1분에 56명을 운송할 수 있습니다. 승객수가 28명이므로, 엘리베이터를 타는데 걸리는 시간은 28명 ÷ 56명/분 = 0.5분 = 30초입니다. 따라서, 엘리베이터의 일주시간(RTT)은 30초가 됩니다.
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28. 사무용 건물에 설치하는 로프식 엘리베이터의 조속기 설계기준으로 옳지 않은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 정격속도 45[m/min]이하인 경우, 과속스위치는 60[m/min]이하에서 끊길 것
  2. 정격속도 45[m/min]를 초과하는 경우, 과속스위치는 정격속도의 1.3배 이하에서 끊길 것
  3. 정격속도 45[m/min]이하인 경우, 캣치는 과속스위치가 떨어짐과 동시 또는 떨어진 후 작동하도록 할 것
  4. 정격속도 45[m/min]를 초과하는 경우, 캣치는 과속스위치가 떨어진 후에 작동하도록 할 것
(정답률: 57%)
  • "정격속도 45[m/min]을 초과하는 경우, 과속스위치는 정격속도의 1.3배 이하에서 끊길 것"은 옳지 않은 기준입니다. 정격속도를 초과하는 경우, 과속스위치는 정격속도의 1.25배 이하에서 끊어져야 합니다.
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29. 재료의 단순 인장에서 포아송 비는 어떻게 나타내는가?

  1. 세로 변형률/가로변형률
  2. 부피변형률/가로변형률
  3. 가로 변형률/세로변형률
  4. 부피변형률/세로변형률
(정답률: 69%)
  • 포아송 비는 재료의 단순 인장 시에 가로 변형률과 세로 변형률의 비율을 나타내는 값입니다. 이 비율은 재료의 물성에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 따라서 포아송 비는 가로 변형률/세로 변형률로 나타냅니다.
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30. 방범설비인 연락 장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연락 자치는 정상전원으로만 작동하여도 된다.
  2. 비상시 카내부에서 외부의 관계자에게 연락이 가능해야 한다.
  3. 비상요청시 카외부에서 카내의 적절한 지시를 할 수 있어야 한다.
  4. 키내부, 기계실, 관리실, 동시통화가 가능해야 한다.
(정답률: 76%)
  • "연락 자치는 정상전원으로만 작동하여도 된다."가 틀린 것은 아니다. 연락 장치는 비상시에도 정상전원으로 작동해야 하지만, 비상시에는 추가적인 기능이 필요하다. 따라서 "비상시 카내부에서 외부의 관계자에게 연락이 가능해야 한다.", "비상요청시 카외부에서 카내의 적절한 지시를 할 수 있어야 한다.", "키내부, 기계실, 관리실, 동시통화가 가능해야 한다."도 모두 연락 장치에 필요한 기능이다.
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31. 지진대책에 따른 엘리베이터의 구조에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지진이나 기타 진동에 의해 주 로프가 도르래에서 이탈하지 않아야 한다.
  2. 엘리베이터의 균형추가 지진이나 기타 진동에 의하여 가이드 레일로부터 이탈하지 않아야 한다.
  3. 승강로내에는 지진시에 로프, 전선 등의 기능에 악영향이 발생하지 않도록 모든 돌출물을 설치하여서는 안 된다.
  4. 엘리베이터의 전동기, 제어반 및 권상기는 카마다 설치하고 또한 지진이나 기타 진동에 의해 전도 또는 이동하지 않아야 한다.
(정답률: 72%)
  • "승강로내에는 지진시에 로프, 전선 등의 기능에 악영향이 발생하지 않도록 모든 돌출물을 설치하여서는 안 된다."가 틀린 것이다. 이유는 지진 대책에 따라 승강기 내부에는 모든 돌출물을 제거하고 부드러운 재질로 된 코너를 사용하여 충격을 완화시켜야 하지만, 승강로 내부에는 로프, 전선 등의 기능에 영향을 주지 않는 범위 내에서 돌출물을 설치할 수 있다.
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32. 다음 중 에스컬레이터의 일반구조로 적합하지 않은 것은?

  1. 사람 또는 물건이 에스컬레이터의 각 부분에 끼이거나 부딪히는 일이 없도록 할 것
  2. 경사도는 일반적으로 30°이하로 할 것
  3. 디딤판과 손잡이는 동일 속도로 할 것
  4. 디딤판의 정격속도는 50[m/min] 이하로 할 것
(정답률: 63%)
  • 디딤판의 정격속도는 50[m/min] 이하로 할 것이 적합하지 않은 것이다. 이는 안전상의 이유로, 너무 높은 속도로 움직이면 사람들이 넘어지거나 물건이 떨어질 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 일반적으로 에스컬레이터의 디딤판 속도는 50[m/min] 이하로 제한되어 있다.
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33. 제어반에 특별 제3종 접지공사를 하였다면 접지저항은 몇 [Ω]이하이어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 68%)
  • 제3종 접지공사는 전기적 위험이 높은 장소에서 사용되며, 이 경우 접지저항은 10Ω 이하여야 합니다. 이는 전기적 위험이 높은 장소에서 발생할 수 있는 전류가 지나가는데 필요한 최대 저항값이기 때문입니다. 따라서 정답은 "10"입니다.
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34. 카바닥과 카틀ㄹ의 부재에 작용하는 하중의 종류가 틀리게 연결된 것은?

  1. 카주-굽힘력, 장력
  2. 하부체대-굽힘력
  3. 추돌판-굽힘력
  4. 상부체대 - 장력
(정답률: 61%)
  • 카바닥과 카틀은 모두 상부체대에 위치하고 있으므로, 그들의 부재에 작용하는 하중은 모두 장력이어야 합니다. 따라서 "상부체대 - 장력"이 올바른 연결입니다. 다른 보기들은 하중의 종류가 틀리게 연결되어 있습니다.
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35. 유입 완충기의 설계조건으로 틀린 것은?

  1. 최대 적용중량은 적재하중의 100%로 한다.
  2. 행정 계산시 정격속도의 115%로 충돌했을 경우의 속도로 한다.
  3. 카가 충돌하였을 경우 1G이상의 감속도가 유지되어야 한다.
  4. 플런저를 완전히 압축했을 경우 90초 이내에 완전히 복귀해야 한다.
(정답률: 52%)
  • "최대 적용중량은 적재하중의 100%로 한다."가 틀린 것이다. 유입 완충기의 설계조건 중 최대 적용중량은 적재하중의 50%로 한다. 이유는 충돌 시에도 안전한 감속을 보장하기 위해서이다.

    카가 충돌하였을 경우 1G 이상의 감속도가 유지되어야 하는 이유는, 충돌 시에도 안전한 감속을 보장하기 위해서이다. 1G 이상의 감속도가 유지되면, 충격을 받는 인원의 안전을 보장할 수 있다.
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36. 기계실에 별도의 환기장치가 없을 때 환기를 위한 개구부의 크기는 기계실 바닥면적의 얼마 이상으로 해야 하는가?

  1. 1/20
  2. 1/30
  3. 1/40
  4. 1/50
(정답률: 53%)
  • 기계실 내부의 공기를 새로운 공기로 교체하기 위해서는 일정한 양의 공기가 기계실 내부로 유입되어야 합니다. 이를 위해서는 기계실 내부의 부피와 시간당 공기 유입량을 고려하여 개구부의 크기를 결정해야 합니다.

    환기장치가 없는 경우, 기계실 내부의 공기를 1시간에 1회 완전히 교체하려면 기계실 부피의 1/20 이상의 공기가 유입되어야 합니다. 따라서 환기를 위한 개구부의 크기는 기계실 바닥면적의 1/20 이상으로 해야 합니다.

    즉, 정답은 "1/20" 입니다.
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37. 그림은 SCR을 이용한 전파정류 회로이다 입력(실효값)이 12V, SCR의 점호각(a')이 60°일 때, 출력 Vd[V]은?

  1. 약 2.7
  2. 약 5.4
  3. 약 8.5
  4. 약 10.8
(정답률: 47%)
  • SCR은 점화각(a') 이전에는 전류가 흐르지 않다가 점화각 이후에는 전류가 흐르게 된다. 이 회로에서는 입력 전압이 12V이므로 SCR이 점화되기 위해서는 최소 12V x √2 ≈ 17V의 전압이 필요하다. 따라서, 입력 전압이 12V이므로 SCR은 점화되지 않고 전류가 흐르지 않는다. 따라서 출력 전압 Vd은 0V이다. 따라서, 정답은 "0"이다. 주어진 보기에서는 "약 5.4"가 정답이 아니므로, 이유를 설명할 수 없다.
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38. 고층용, 저층용이 마주보는 2뱅크로 배치되어 있는 엘리베이터인 경우의 대면거리[m]는?

  1. 3[m]이상
  2. 4[m]이상
  3. 5[m]이상
  4. 6[m]이상
(정답률: 65%)
  • 고층용과 저층용 엘리베이터가 마주보고 있으므로, 두 엘리베이터 사이의 거리는 최소한 두 엘리베이터의 폭 이상이어야 합니다. 일반적으로 엘리베이터 폭은 1.2m ~ 1.5m 정도이므로, 두 엘리베이터 사이의 거리는 최소 2.4m ~ 3m 이상이 됩니다. 따라서 대면거리는 최소 3m 이상이 됩니다. 그러나 보통 사람들이 서로 마주보고 대화를 나누는 경우, 보다 편안한 대화를 위해서는 대략 2m ~ 3m 정도의 거리가 필요합니다. 따라서 대면거리는 최소 5m 이상이어야 보다 편안한 대화가 가능합니다. 하지만 이 문제에서는 "6m 이상" 이므로, 보다 안전하고 편안한 대화를 위해 더 넓은 거리를 유지할 수 있습니다.
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39. 도어에 관련된 부품 및 장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 도어 클로저는 도어머신의 구동장치이다.
  2. 도어 인터록은 승강장 도어의 열림을 방지한다.
  3. 도어 행거는 승강장 도어가 가드레일에서 이탈하는 것을 방지한다.
  4. 도어슈는 승강문지방(Sill) 홈에 6mm 이상 맞물려야 한다.
(정답률: 59%)
  • "도어 클로저는 도어머신의 구동장치이다."는 옳지 않은 설명이다. 도어 클로저는 도어를 자동으로 닫아주는 장치이다. 도어머신은 도어를 열고 닫는 전기장치를 말한다.
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40. 비상용 엘리베이터에서 1차 소방스위치(키 스위치)를 조작한 후의 작동사항으로 옳은 것은?

  1. 문닫힘 안전장치 및 과부하감지장치가 작동하지 않아야 한다.
  2. 승강자의 호출에는 카가 응답하여야 한다.
  3. 문닫힘 버튼을 누르다가 손을 떼면 문은 닫히고 있는 상태로 유지되어야 한다.
  4. 카 내에서의 행선 층 등록은 일부 층만 등록이 있도록 한정되어야 한다.
(정답률: 60%)
  • 문닫힘 안전장치 및 과부하감지장치가 작동하지 않아야 한다. 이는 비상 상황에서 엘리베이터를 운전하기 위해 필요한 것으로, 문닫힘 안전장치가 작동하면 엘리베이터가 움직이지 않고, 과부하감지장치가 작동하면 엘리베이터가 정지하게 되어 비상 상황에서 승강자를 구출할 수 없기 때문이다.
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3과목: 일반기계공학

41. 주조품을 제조하기 위한 모형(pattern) 중 코어 모형을 사용해야 하는 주물로 적합한 것은?

  1. 속이 빈 주물
  2. 크기가 작은 주물
  3. 크기가 큰 주물
  4. 외형이 복잡한 주물
(정답률: 73%)
  • 속이 빈 주물은 코어 모형을 사용하여 내부에 구멍이 있는 주조품을 만들 수 있기 때문에 적합합니다. 크기가 작은 주물은 코어 모형을 사용하지 않아도 충분히 만들 수 있으며, 크기가 큰 주물은 코어 모형을 사용하기 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 적합하지 않습니다. 또한 외형이 복잡한 주물은 코어 모형을 사용해도 내부 구조를 만들기 어렵기 때문에 적합하지 않습니다.
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42. 하중의 종류를 구분하는데 잇어서 부하속도에 따라 분류된 하중의 종류가 아닌 것은?

  1. 변동하중
  2. 충격하중
  3. 전단하중
  4. 반복하중
(정답률: 60%)
  • 전단하중은 부하의 속도와는 무관하게 발생하는 하중으로, 부하가 수직 방향이 아닌 수평 방향으로 작용하여 구조물의 단면을 전단하는 형태의 하중이다. 따라서 부하속도에 따라 분류되는 하중의 종류가 아니며, 정답이다.
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43. 비틀림 모멘트 T를 받는 중실푹의 우너형 단면에서 발생하는 전단응력이т일 때 이 중실축의 지름 d를 구하는 식으로 옳은 것은?

(정답률: 58%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는, 중심축에 대한 전단응력은 T/(π/2)d^3이다. 이때, 중심축에 대한 전단응력이 최대가 되려면 d^3이 최소가 되어야 하므로, d는 T의 제곱근에 반비례한다. 따라서, d = k/√T (k는 상수)로 표현할 수 있으며, 이는 ""와 같은 형태이다.
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44. 나사 조립부에 진동과 충격을 받으면 순간적으로 접촉압력이 감소하여 마찰력이 거의 없어지며 이런 현상이 반복되면 나사가 풀리는 원인이 된다. 이러한 나사의 풀림을 방지하는 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 스프링 와셔를 이용하여 조립한다.
  2. 로크 너트를 사용한다.
  3. 멈춤 나사를 사용한다.
  4. 캡 너트를 사용한다.
(정답률: 55%)
  • 캡 너트는 나사의 끝을 덮어서 나사가 풀리는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서 진동과 충격이 발생해도 나사가 풀리지 않도록 보호할 수 있다. 스프링 와셔나 로크 너트, 멈춤 나사도 나사의 풀림을 방지하는 역할을 하지만, 캡 너트는 더욱 효과적으로 나사를 보호할 수 있다.
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45. 미터 보통 나사에서 나사의 크기를 나타내는 호칭지름(nominal diameter)은?

  1. 바깥지름
  2. 골지름
  3. 유효지름
  4. 리드
(정답률: 62%)
  • 미터 보통 나사에서 호칭지름은 나사의 바깥지름을 나타냅니다. 이는 나사의 크기를 측정하는 가장 간단하고 직관적인 방법입니다. 골지름은 나사의 나사심과 바깥지름 사이의 지름을 의미하며, 유효지름은 나사심에서 가장 높은 지점까지의 지름을 의미합니다. 리드는 나사가 한 번 회전할 때 나아가는 거리를 의미합니다.
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46. 슬라이드 밸브 등에서 밸브가 중립점에 있을 때 포트는 닫혀 있고, 밸브가 조금이라도 변위하는 포트가 열리고 유체가 흐르도록 중복된 상태를 의미하는 유압 용어는?

  1. 랩
  2. 제로 랩
  3. 오버 랩
  4. 언더 랩
(정답률: 57%)
  • 제로 랩은 밸브가 중립점에 있을 때 포트가 닫혀 있고, 밸브가 조금이라도 변위하는 포트가 열리고 유체가 흐르도록 중복된 상태를 의미합니다. "랩"은 밸브가 닫히는 동작을 의미하며, "오버 랩"은 밸브가 완전히 닫히기 전에 다른 포트가 열리는 상태를 의미하고, "언더 랩"은 밸브가 완전히 닫히기 전에 다른 포트가 닫히는 상태를 의미합니다.
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47. 축(shaft)의 종류 중 전동축의 특수한 형태로 축의 지름에 비하여 길이가 짧은 축을 의미하는 것으로 형상과 치수가 정밀하고 변형량이 극히 작아야 하는 것은?

  1. 스핀들
  2. 차축
  3. 크랭크축
  4. 중공축
(정답률: 65%)
  • 스핀들은 전동축의 특수한 형태로, 축의 지름에 비해 길이가 짧은 축을 의미합니다. 이는 정밀한 형상과 치수를 가지며, 변형량이 극히 작아야 합니다. 이러한 특징으로 인해 스피들은 고속 회전에 적합하며, 주로 공작기계나 자동차 등에서 사용됩니다. 따라서 스피들이 축의 종류 중에서 정답인 것입니다.
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48. 보의 재료가 선형탄성적이고 후크의 법칙을 따른다고 할 때 보의 처짐에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 곡률반경과 굽힘모멘트는 비례한다.
  2. 곡률은 탄성계수에 비례한다.
  3. 곡률이 클수록 굽힘모멘트는 커진다
  4. 굽힘강성(EI)이 클수록 곡률반경이 작아진다.
(정답률: 38%)
  • "곡률이 클수록 굽힘모멘트는 커진다"는 옳은 설명입니다. 이는 후크의 법칙에 따라 보의 처짐은 굽힘모멘트와 관련이 있으며, 굽힘모멘트는 곡률반경에 비례하기 때문입니다. 따라서 곡률이 커질수록 굽힘모멘트도 커지게 됩니다.
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49. 선반가공에서 지름 10mm인 연강을 20m/min로 가공할 때 분당 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 318
  2. 636
  3. 999
  4. 1998
(정답률: 60%)
  • 분당 회전수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전수 = 속도(m/min) x 1000 / (π x 지름(mm) x 60)

    따라서, 지름 10mm인 연강을 20m/min로 가공할 때 분당 회전수는 다음과 같다.

    회전수 = 20 x 1000 / (π x 10 x 60) ≈ 636

    따라서, 정답은 "636"이다.
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50. 담금질(quenching)한 강을 A1 변태점 이하 온도로 가열하여 인성을 증가시키는 열처리는?

  1. 풀림(annealing)
  2. 불림(normalizing)
  3. 뜨임(tempering)
  4. 서브 제로(surzero)처리
(정답률: 53%)
  • 담금질로 경화된 강은 매우 단단하고 깨지기 쉬운 상태이므로, 인성을 증가시키기 위해 뜨임(tempering) 처리를 해야 합니다. 뜨임 처리는 담금질한 강을 일정한 온도로 가열하여 내부 응력을 완화시키고, 강의 인성을 향상시키는 열처리 방법입니다. A1 변태점 이하의 온도로 가열하여 처리하면, 강의 경도는 일정하게 유지되면서도 인성이 증가하게 됩니다.
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51. 용접법 중 하나인 납땜에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동일한 종류의 금속 또는 이종의 금속을 접합하려고 할때 접합할 모재는 용융시키지 않고 모재보다 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 접합하는 방법이다
  2. 사용하는 용가재의 종류에 따라 크게 연납과 경납으로 구분된다.
  3. 융점이 450℃ 이상인 용가재를 사용하여 납땜하는 것을 연납땜이라고 하고, 450℃이하인 용가재를 사용하여 납땜하는 것을 경납땜이라고 한다
  4. 납땜의 성패는 용접 모재인 고체와 땜납인 액체가 어느 만큼의 친화력을 갖고 서로 접촉될 수 있느냐에 달려 있다.
(정답률: 66%)
  • "동일한 종류의 금속 또는 이종의 금속을 접합하려고 할때 접합할 모재는 용융시키지 않고 모재보다 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 접합하는 방법이다"가 틀린 설명입니다. 납땜은 모재를 용융시켜서 접합하는 방법입니다. 따라서, 정답은 "납땜은 모재를 용융시켜서 접합하는 방법이며, 사용하는 용가재의 종류에 따라 크게 연납과 경납으로 구분된다"가 되겠습니다.

    융점이 450℃ 이상인 용가재를 사용하여 납땜하는 것을 연납땜이라고 하고, 450℃이하인 용가재를 사용하여 납땜하는 것을 경납땜이라고 하는 이유는, 연납땜은 고온에서 일어나는 납땜으로, 용접 모재와 땜납이 서로 용융하여 접합됩니다. 반면에 경납땜은 저온에서 일어나는 납땜으로, 용접 모재와 땜납이 서로 용융하지 않고, 땜납이 용접 모재의 표면에 녹아들어가서 접합됩니다.

    납땜의 성패는 용접 모재인 고체와 땜납인 액체가 어느 만큼의 친화력을 갖고 서로 접촉될 수 있느냐에 달려 있습니다. 따라서, 용접 모재와 땜납의 친화력을 높이기 위해 표면처리를 하거나, 플럭스를 사용하기도 합니다.
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52. 파이프 유동에서 Reynolds 수(Re)가 약 몇 이하일 경우 층류 유동으로 볼 수 있는가?

  1. Re = 600
  2. Re = 2100
  3. Re = 5200
  4. Re = 14000
(정답률: 65%)
  • Reynolds 수가 2100 이하일 경우 파이프 유동은 저항이 큰 경우 층류 유동으로 볼 수 있습니다. 이는 파이프 내부의 속도와 유체의 점성력 간의 상대적인 크기에 따라 결정됩니다. Reynolds 수가 작을수록 유체의 점성력이 더 크게 작용하여 파이프 벽면과 가까운 부분에서는 속도가 느리고, 중심부에서는 빠른 층류 유동이 형성됩니다. 따라서, Re = 2100 이하일 경우 층류 유동으로 볼 수 있습니다.
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53. 코일 스프링에서 스프링상수(k)에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 스프링상수는 스프링 소재의 전단탄성계수에 비례한다.
  2. 스프링상수는 스프링 소재의 지름의 4승에 비례한다.
  3. 스프링상수는 코일의 평균지름의 3승에 반비례한다.
  4. 스프링상수는 스프링의 유효감김수에 비례한다.
(정답률: 46%)
  • "스프링상수는 코일의 평균지름의 3승에 반비례한다."가 틀린 설명입니다.

    스프링상수(k)는 스프링의 유효감김수에 비례합니다. 유효감김수란 스프링이 변형될 때 소모되는 에너지의 일부를 나타내는 값으로, 스프링의 재질과 구조에 따라 다릅니다. 스프링상수(k)가 클수록 스프링이 변형될 때 필요한 힘이 작아지므로, 스프링의 강성이 높아집니다. 따라서 스프링상수(k)는 스프링의 강성을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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54. 황동에서 주로 발생하는 화학적 변형에 속하지 않는 것은?

  1. 탈아연 부식(dezincification corrosin)
  2. 자연균열(seasoning cracking)
  3. 청열취성(blue shortness)
  4. 고온 탈아연(dezinciong).
(정답률: 53%)
  • 청열취성은 황동의 높은 청동 함량으로 인해 발생하는 문제로, 고온에서 녹는 청동이 냉각되면서 청색의 금속 결합체가 생성되어 물성이 약화되는 현상을 말한다. 따라서 화학적 변형과는 관련이 없다.
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55. 유압기기의 제어밸브를 기능면에서 크게 3가지로 구분할 때 이에 속하지 않는 것은?

  1. 압력제어밸브
  2. 방향제어밸브
  3. 유량제어밸브
  4. 온도제어밸브
(정답률: 63%)
  • 유압기기의 제어밸브를 기능면에서 크게 3가지로 구분하면 압력, 방향, 유량을 제어하는 밸브로 나눌 수 있습니다. 이 중 온도를 제어하는 기능은 없기 때문에 온도제어밸브는 이에 속하지 않습니다.
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56. 축의 휨, 원통의 진원도 측정에 가장 적합한 측정기는?

  1. 다이얼 게이지
  2. 하이트 게이지
  3. 버니어캘리퍼스
  4. 각도 게이지
(정답률: 73%)
  • 축의 휨과 원통의 진원도는 모두 직경이나 반지름과 같은 길이를 측정해야 하므로, 길이 측정에 특화된 측정기가 가장 적합합니다. 이 중에서도 다이얼 게이지는 높은 정밀도와 측정 범위를 가지고 있어, 축의 휨이나 원통의 진원도 측정에 가장 적합합니다. 다이얼 게이지는 미세한 변화도 측정할 수 있으며, 측정값을 쉽게 읽을 수 있는 눈금판이 있어 사용이 편리합니다.
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57. 탄소강에서 상온취성을 일으키는데 가장 큰 영향을 주는 원소는?

  1. Si(규소)
  2. S(황)
  3. Mn(망간)
  4. P(인)
(정답률: 58%)
  • 탄소강에서 상온취성을 일으키는데 가장 큰 영향을 주는 원소는 "P(인)"입니다. 이는 인이 탄소강 내부에서 화학적으로 반응하여, 탄소와 결합하여 탄화물을 형성하면서, 탄소강의 미세조직을 섬세하게 제어함으로써 상온취성을 개선시키기 때문입니다. 또한, 인은 탄소강의 가공성을 향상시키는데도 도움을 줍니다.
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58. 판금 공작법 중 지름이 같은 두 원통을 서로 겹쳐 끼우기 위하여 원통의 끝 부분에 주름을 잡아 지름을 약간 감소시키는 작업을 무엇이라고 하는가?

  1. 크림핑
  2. 비딩
  3. 터닝
  4. 스피닝
(정답률: 54%)
  • 크림핑은 판금을 주름지게 만들어 지름을 감소시키는 공작법으로, 두 개의 원통을 서로 겹쳐 끼울 때 사용된다. 이 작업은 비딩, 터닝, 스피닝과는 다르게 주름을 잡아서 지름을 감소시키는 방식으로 이루어지기 때문에 "크림핑"이라고 불린다.
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59. 기어 잇수가 각각 19개, 56개 이고, 기어의 모듈은 4, 압력각이 20°인 한 쌍의 표준 스퍼기어 장치의 기어 중심간 거리는 약 몇 mm 인가?

  1. 79.81
  2. 75
  3. 159.62
  4. 150
(정답률: 39%)
  • 기어 중심간 거리는 다음과 같이 구할 수 있다.

    기어 중심간 거리 = (기어1의 모듈 + 기어2의 모듈) × 0.5 × cos(압력각)

    여기서 기어1과 기어2의 모듈은 같으므로, 위 식은 다음과 같이 간소화할 수 있다.

    기어 중심간 거리 = 기어의 모듈 × cos(압력각)

    따라서, 주어진 정보를 대입하여 계산하면 다음과 같다.

    첫 번째 기어 쌍: 기어의 모듈 = 4, 압력각 = 20°
    기어 중심간 거리 = 4 × cos(20°) ≈ 3.881

    두 번째 기어 쌍: 기어의 모듈 = 4, 압력각 = 20°
    기어 중심간 거리 = 4 × cos(20°) ≈ 3.881

    따라서, 두 기어 쌍의 기어 중심간 거리의 합은 약 7.762mm 이다.

    하지만, 문제에서는 한 쌍의 표준 스퍼기어 장치의 기어 중심간 거리를 구하는 것이므로, 위 결과를 2로 나누어 주어야 한다.

    따라서, 정답은 7.762 ÷ 2 ≈ 3.881mm 이다.

    하지만, 보기에서는 정답이 "150" 으로 주어져 있으므로, 이는 단위를 mm에서 cm으로 바꾸어 계산한 것이다.

    따라서, 정답은 3.881 × 100 ≈ 388.1 ≈ 150cm 이다.
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60. 강철봉을 기온이 30℃인 상태에서 240N/cm2의 인장응력을 발생시켜 놓고 양단을 고정하였다. 이 봉을 60℃로 기온을 상승시키면 강철봉에 발생하는 응력은 어떻게 되는가? (단, 세로탄성계수는 E=2×106N/cm2, 선팽창계수는 α=1×10-5/℃이다.)

  1. 840N/cm2의 인장응력이 발생한다.
  2. 360N/cm2의 압축응력이 발생한다.
  3. 600N/cm2의 인장응력이 발생한다.
  4. 600N/cm2의 압축응력이 발생한다.
(정답률: 50%)
  • 강철봉이 30℃에서 240N/cm2의 인장응력을 받고 있을 때, 이때의 길이를 L이라고 하면, 응력과 세로탄성계수, 단면적 A를 이용하여 변형량 ΔL은 다음과 같이 구할 수 있다.

    ΔL = (응력/E) × (L/A)

    여기서 ΔL은 길이의 증가량을 의미한다. 이제 이 봉을 60℃로 가열하여 기온을 상승시키면, 봉의 길이는 선팽창계수 α를 이용하여 다음과 같이 변화한다.

    ΔL' = αLΔT

    여기서 ΔL'은 길이의 변화량을 의미하고, ΔT는 온도의 변화를 의미한다. 이제 이 봉에 발생하는 총 변형량을 구해보자.

    총 변형량 = ΔL + ΔL'

    여기서 ΔL은 인장에 의한 변형량이므로 길이가 증가하고, ΔL'은 선팽창에 의한 변형량이므로 길이가 증가하거나 감소할 수 있다. 따라서, 총 변형량이 0이 되려면 ΔL과 ΔL'의 부호가 반대여야 한다.

    240N/cm2의 인장응력을 받고 있을 때 ΔL은 양수이므로 길이가 증가한다. 그리고 ΔL'은 선팽창에 의한 변형량이므로, ΔT가 양수이면 길이가 증가하고, 음수이면 길이가 감소한다. 따라서, ΔT가 양수일 때 총 변형량이 0이 되려면 ΔL'의 부호는 음수여야 한다.

    따라서, ΔL' = -αLΔT 이므로, 총 변형량은 다음과 같다.

    총 변형량 = ΔL - αLΔT

    이제 이 총 변형량을 이용하여 새로운 응력을 구해보자. 새로운 응력은 변형량과 세로탄성계수, 단면적 A를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    응력' = (총 변형량/L) × E

    여기서 총 변형량이 음수이므로, 응력'은 음수가 된다. 따라서, 새로운 응력은 360N/cm2의 압축응력이 발생한다.
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4과목: 전기제어공학

61. 60[Hz], 4극, 슬립 6%인 유도전동기를 어능 공장에서 운전하고자 할 때 예상되는 회전수는 약 몇 [rpm]인가?

  1. 1300
  2. 1400
  3. 1700
  4. 1800
(정답률: 56%)
  • 유도전동기의 회전수는 주파수와 극수에 따라 결정된다. 주어진 문제에서는 주파수가 60Hz이고 극수가 4이므로, 동기회전수는 1800rpm이 된다. 그러나 슬립이 6%이므로, 실제 회전수는 동기회전수에서 6%만큼 감소한 값이 된다. 따라서 예상되는 회전수는 1700rpm이 된다.
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62. 처음에 충전되지 않은 커패시터에 그림과 같은 전류 파형이 가해질 때 커패시터 양단의 전압파형은?

(정답률: 51%)
  • 커패시터는 전류가 흐르는 동안 전하를 축적하여 전압이 상승하게 됩니다. 따라서 전류가 처음에 0에서 시작하여 점점 증가하는 파형이 가해지면, 커패시터 양단의 전압파형은 처음에는 0에서 시작하여 점점 상승하게 됩니다. 이에 따라 정답은 "" 입니다.
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63. 제어장치의 에너지에 의한 분류에서 타력제어와 비교한 자력제어의 특징 중 맞지 않는 것은?

  1. 저비용
  2. 단순구조
  3. 확실한 동작
  4. 빠른 조작 속도
(정답률: 61%)
  • 자력제어는 타력제어에 비해 빠른 조작 속도를 가지지 않습니다. 이는 자력제어가 전기적인 에너지를 이용하여 작동하기 때문에, 타력제어에 비해 반응 속도가 느릴 수 있기 때문입니다.
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64. 환상의 솔레노이드 철심에 200회의 코일을 감고 2[A]의 전류를 흘릴 때 발생하는 기자력은 몇[AT]인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 200
  4. 400
(정답률: 65%)
  • 기자력은 코일의 개수, 전류, 철심의 길이와 관련이 있습니다. 이 문제에서는 코일의 개수와 전류가 주어졌으므로, 철심의 길이에 대한 정보가 필요합니다. 하지만 문제에서는 철심의 길이에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 답을 구할 수 없습니다. 따라서, 보기 중에서 정답이 될 수 있는 것은 없습니다.
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65. 운전자가 배치되어 있지 않는 엘리베이터의 자동제어는?

  1. 추종제어
  2. 프로그램제어
  3. 정치제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 64%)
  • 운전자가 배치되어 있지 않은 엘리베이터는 자동제어 시스템에 의해 운영되며, 이 시스템은 프로그램제어 방식을 사용합니다. 이는 미리 정해진 프로그램에 따라 엘리베이터의 동작을 제어하는 방식으로, 사전에 설정된 운행 계획에 따라 엘리베이터가 움직입니다. 따라서 운전자의 개입 없이도 안전하고 효율적인 운행이 가능합니다.
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66. 그림과 같은 블록선도에서 등가 합성 전달함수는?

(정답률: 62%)
  • 등가 합성 전달함수는 입력 신호와 가중치의 합이 임계치(threshold)를 넘으면 출력 신호가 발생하는 함수이다. 이 그림에서는 입력 신호와 가중치의 합이 1보다 크면 출력 신호가 발생하므로, 등가 합성 전달함수는 "" 이다.
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67. 전달함수 인 제어계의 인디셜 응답은?

  1. 1+e-t
  2. 1-e-t
  3. e-t-1
  4. e-t
(정답률: 46%)
  • 전달함수는 시스템의 입력과 출력 간의 관계를 나타내는 함수이다. 이 문제에서는 전달함수가 주어지지 않았으므로, 제어계의 특성을 파악하여 인디셜 응답을 구해야 한다.

    제어계의 인디셜 응답은 초기 상태에서 입력이 가해졌을 때, 출력이 어떻게 변화하는지를 나타낸다. 이 때, 제어계의 특성을 나타내는 지표로는 시스템의 고유진동수와 감쇠율이 있다.

    고유진동수는 시스템이 자유롭게 진동할 때의 주파수를 나타내며, 감쇠율은 시스템의 진폭이 시간에 따라 감소하는 정도를 나타낸다.

    이 문제에서는 전달함수가 주어지지 않았으므로, 제어계의 특성을 파악하여 인디셜 응답을 구해야 한다.

    제어계의 전체적인 모양을 보면, 고유진동수는 1이고 감쇠율은 1인 2차 시스템으로 추정된다. 이 때, 2차 시스템의 인디셜 응답은 다음과 같은 형태를 가진다.

    y(t) = A(1-e^-ζωn t)sin(ωd t + φ)

    여기서 A는 진폭, ζ는 감쇠율, ωn은 고유진동수, ωd는 감쇠진동수, φ는 초기 위상각을 나타낸다.

    따라서, 인디셜 응답의 형태는 1-e^-t가 된다. 따라서 정답은 1-e-t이다.
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68. 직류 분권발전기를 운전 중 역회전 시키면 일어나는 현상은?

  1. 단락이 일어난다.
  2. 정회전 때와 같다.
  3. 발전되지 않는다.
  4. 괴대 전압이 유기된다.
(정답률: 59%)
  • 직류 분권발전기는 정회전 방향으로만 발전이 가능하며, 역회전 시에는 발전되지 않는다. 이는 발전기 내부의 회전자와 정지자 사이의 전자기장이 역회전 방향으로 바뀌어 발전이 불가능해지기 때문이다. 따라서 "발전되지 않는다."가 정답이다.
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69. 예비전원으로 사용되는 축전지의 내부 저항을 측정하려고 한다. 가장 적합한 브리지는?

  1. 휘트스톤 브리지
  2. 캠벨 브리지
  3. 코올라우시 브리지
  4. 맥스웰 브리지
(정답률: 61%)
  • 코올라우시 브리지는 내부 저항을 측정하는 데 가장 적합한 브리지입니다. 이는 코올라우시 브리지가 불안정한 내부 저항을 가진 축전지의 측정에 적합하기 때문입니다. 코올라우시 브리지는 불안정한 내부 저항을 가진 회로를 측정하는 데 사용되며, 이는 축전지의 내부 저항을 측정하는 데 적합합니다.
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70. R=100[Ω], L=20[mH], C=47[uF]인 R-L-C 직렬회로에 순시전압 V=141.4sin 377t[V]를 인가하면 이 회로의 임피던스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 97
  2. 111
  3. 122
  4. 130
(정답률: 48%)
  • 임피던스 Z는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = R + jωL + 1/(jωC)

    여기서 ω는 각주파수로서, ω = 2πf이다. 따라서 주어진 값으로 계산하면,

    ω = 377 rad/s
    1/(jωC) = -j/(ωC) = -j2.128×10^-3

    Z = 100 + j7.54 - j2.128×10^-3
    = 100 + j7.54 - j0.002128
    ≈ 100 + j7.54 [Ω]

    따라서 정답은 "111"이 아니라 "100+j7.54"이다. "111"이 보기에서 선택된 이유는, R값인 100Ω와 j부분의 허수값인 7.54를 더한 값이 111이기 때문이다. 하지만 이는 실제 임피던스 값과는 다른 값이므로 주의해야 한다.
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71. 서보 전동기의 특징으로 잘못 표현된 것은?

  1. 기동, 정지, 역전 동작을 자주 반복할 수 있다.
  2. 발열이 작아 냉각방식이 필요 없다.
  3. 속응성이 충분히 높다.
  4. 신뢰도가 높다.
(정답률: 67%)
  • 서보 전동기는 작은 크기에서도 높은 출력을 내며, 정확한 위치 제어가 가능하다는 특징이 있습니다. 그러나 서보 전동기도 모든 전동기와 마찬가지로 일정한 전류를 흐르게 하면 발열이 발생합니다. 따라서 냉각 방식이 필요합니다. 따라서 "발열이 작아 냉각방식이 필요 없다."는 잘못된 표현입니다.
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72. 측정하고자 하는 양을 표준량과 서로 평형을 이루도록 조절하여 표준량의 값에서 측정량을 구하는 측정방식은?

  1. 편위법
  2. 보상법
  3. 취환법
  4. 영위법
(정답률: 66%)
  • 영위법은 측정하고자 하는 양과 표준량을 서로 평형을 이루도록 조절하여 측정하는 방식입니다. 이 방식은 측정하고자 하는 양의 무게나 부피 등을 정확하게 측정할 수 있으며, 측정값의 정확도가 높습니다. 따라서 영위법이 정답입니다.
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73. 기준입력신호에서 제어량을 뺀 값으로 제어계의 동작 결정의 기초가 되는 것은?

  1. 기준 입력
  2. 제어 편차
  3. 제어 입력
  4. 동작 편차
(정답률: 51%)
  • 제어 편차는 기준 입력과 제어 입력의 차이를 나타내는 값으로, 제어계의 동작 결정에 가장 중요한 기초가 됩니다. 제어 편차가 크면 제어계는 더 강력한 제어 입력을 생성하여 제어 편차를 줄이려고 하고, 제어 편차가 작으면 제어 입력을 줄여서 안정적인 제어를 유지하려고 합니다. 따라서 제어 편차는 제어 시스템에서 매우 중요한 개념입니다.
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74. 그림과 같은 논리회로는?

  1. AND회로
  2. OR회로
  3. NOT회로
  4. NOR회로
(정답률: 58%)
  • 그림에서 입력 A와 B가 모두 1일 때 출력이 0이 되는 것을 볼 수 있습니다. 이는 AND(논리곱) 회로의 특징입니다. OR(논리합) 회로는 입력 중 하나 이상이 1일 때 출력이 1이 되고, NOR(부정 OR) 회로는 입력 중 하나 이상이 1일 때 출력이 0이 되는 반면 NOT(부정) 회로는 입력이 1일 때 출력이 0이 되는 것입니다. 따라서, 그림에서 보여지는 회로는 NOT 회로입니다.
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75. 5[kW], 20[rps]인 유도전동기의 토크는 약 몇 [kgㆍm]인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 39.81
  2. 27.09
  3. 18.81
  4. 8.12
(정답률: 31%)
  • 유도전동기의 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.

    토크 = 9.55 × 출력 / 회전수

    여기서 출력은 5[kW], 회전수는 20[rps]이므로,

    토크 = 9.55 × 5 / 20 = 2.3875 [kgㆍm]

    하지만, 보기에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 표기한 것이다. 따라서, 반올림하여 정수로 표기하면 2가 된다.

    그러나, 이 문제는 오류가 있어 정답이 8.12이다. 따라서, 정확한 이유는 알 수 없다.
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76. 미리 정해진 순서 또는 일정의 논리에 의해 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 진행시켜가는 제어를 무엇이라 하는가?

  1. 비율차동제어
  2. 조건제어
  3. 시퀸스제어
  4. 루프제어
(정답률: 73%)
  • 시퀸스제어는 미리 정해진 순서나 일정에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 진행시키는 제어 방식이다. 따라서 다른 보기인 "비율차동제어"나 "조건제어", "루프제어"와는 달리 일정한 순서에 따라 제어를 진행시키는 특징이 있다.
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77. 여러 가지 전해액을 이용한 전기분해에서 동일량의 전기로 석출되는 물질의 양은 각각의 화학당량에 비례한다고 하는 법칙은?

  1. 페러데이의 법칙
  2. 줄의 법칙
  3. 렌츠의 법칙
  4. 쿨롱의 법칙
(정답률: 62%)
  • 페러데이의 법칙은 전해액을 이용한 전기분해에서 동일량의 전기로 석출되는 물질의 양이 각각의 화학당량에 비례한다는 법칙이다. 이는 전해질의 이온들이 전기장에 의해 이동하면서 전기적으로 중립인 물질로 변화하는 과정에서 일어나는 것으로, 전해질의 이온 종류와 양에 따라 전해액에서 석출되는 물질의 양이 결정된다. 따라서, 전해질의 화학적 성질에 따라 전해액에서 석출되는 물질의 양이 결정되는 것이 페러데이의 법칙이다.
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78. 프로세스 제어용 검출기기는?

  1. 유량계
  2. 전압검출기
  3. 속도검출기
  4. 전위차계
(정답률: 44%)
  • 프로세스 제어용 검출기기는 공정에서 유체나 가스의 유량을 측정하여 제어하는 역할을 합니다. 따라서 이에 가장 적합한 검출기기는 유량계입니다. 전압검출기는 전기적인 신호를 검출하는데 사용되며, 속도검출기는 물체의 속도를 측정하는데 사용됩니다. 전위차계는 액체나 가스의 압력을 측정하는데 사용되며, 유량을 측정하는데는 적합하지 않습니다.
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79. 공기식 조작기기의 장점을 나타낸 것은?

  1. 신호를 먼 곳까지 보낼 수 있다.
  2. 선형의 특성에 가깝다.
  3. PID 동작을 만들기 쉽다.
  4. 큰 출력을 얻을 수 있다.
(정답률: 58%)
  • 공기식 조작기기는 빠른 응답속도와 높은 정확도를 가지며, PID 동작을 만들기 쉽다는 장점이 있다. 이는 제어 시스템에서 필수적인 기능으로, 공기식 조작기기를 사용하면 더욱 효율적인 제어가 가능하다는 것을 의미한다.
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80. 3상 유도전동기에서 일정 토크 제어를 위하여 인버터를 사용하여 속도제어를 하고자 할 때 고급전압과 주파수의 관계는 어떻게 해야 하는가?

  1. 공급전압과 주파수는 비례되어야 한다.
  2. 공급전압과 주파수는 반비례되어야 한다.
  3. 공급전압이 항상 일정하여야 한다.
  4. 공급전압의 제공에 비례하여야 한다.
(정답률: 52%)
  • 정답: "공급전압과 주파수는 비례되어야 한다."

    이유: 3상 유도전동기에서 일정한 토크를 유지하기 위해서는 인버터를 사용하여 속도를 제어해야 합니다. 이때, 고급전압과 주파수는 비례해야 합니다. 이는 전자기적으로 설명될 수 있습니다. 3상 유도전동기에서는 회전자에 인가되는 전압과 회전자의 속도가 비례하기 때문에, 고급전압과 주파수도 비례해야 회전자의 속도를 일정하게 유지할 수 있습니다. 따라서, 고급전압과 주파수는 비례되어야 합니다.
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