승강기기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

승강기기사
(2019-03-03 기출문제)

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1과목: 승강기 개론

1. 한쪽 방향으로만 기름이 흐르도록 하는 밸브로 상승 방향으로만 흐르고 역방향으로는 흐르지 않게 하는 밸브는?

  1. 체크밸브
  2. 스톱밸브
  3. 안전밸브
  4. 럽처밸브
(정답률: 85%)
  • 체크밸브는 한쪽 방향으로만 유체가 흐르도록 하는 밸브로, 상승 방향으로만 흐르고 역방향으로는 흐르지 않도록 설계되어 있습니다. 따라서 상승 방향으로 유체가 흐르는 경우에는 밸브가 열리고, 역방향으로 유체가 흐르는 경우에는 밸브가 닫히게 됩니다. 이러한 특성으로 인해 체크밸브는 상승 방향으로만 유체가 흐르도록 제어하는데 사용됩니다.
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2. 카틀이 레일에서 벗어나지 않도록 하는 것은?

  1. 조속기
  2. 제동기
  3. 균형로프
  4. 가이드 슈
(정답률: 90%)
  • 카틀이 레일에서 벗어나지 않도록 하는 것은 가이드 슈의 역할입니다. 가이드 슈는 레일과 카틀 사이에 위치하여 카틀이 레일을 벗어나지 않도록 안정적인 지지 역할을 합니다. 따라서 가이드 슈가 없으면 카틀이 레일에서 벗어나서 사고가 발생할 수 있습니다.
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3. 선형 특성을 갖는 에너지 축적형 완충기 설계 시 최소행정으로 옳은 것은?

  1. 완충기의 행정은 정격속도의 115%에 상응하는 중력정지거리의 2배 이상으로서 최소 65mm 이상이어야 한다.
  2. 완충기의 행정은 정격속도의 125%에 상응하는 중력정지거리의 2배 이상으로서 최소 65mm 이상이어야 한다.
  3. 완충기의 행정은 정격속도의 125%에 상응하는 중력정지거리의 4배 이상으로서 최소 65mm 이상이어야 한다.
  4. 완충기의 행정은 정격속도의 125%에 상응하는 중력정지거리의 4배 이상으로서 최소 85mm 이상이어야 한다.
(정답률: 67%)
  • 선형 특성을 갖는 에너지 축적형 완충기는 충격을 흡수하고 충격에 의한 운동 에너지를 변환하여 저장하는 기능을 가지고 있습니다. 이러한 완충기를 설계할 때는 정확한 행정 거리를 고려하여 설계해야 합니다.

    따라서, 완충기의 행정은 정격속도의 115%에 상응하는 중력정지거리의 2배 이상으로서 최소 65mm 이상이어야 합니다. 이유는 충격을 흡수하고 변환하는 기능을 가진 완충기는 충격이 가해지는 시점에서 충격을 흡수하기 위해 충격체와 완충기 사이의 거리가 충분히 확보되어야 하기 때문입니다. 따라서, 충격체의 속도가 높을수록 행정 거리도 커져야 하며, 이를 고려하여 최소 65mm 이상의 행정 거리가 필요합니다.
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4. 기계실 바닥에 몇 cm를 초과하는 단차가 있을 경우에는 보호난간이 있는 계단 또는 발판이 있어야 하는가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 69%)
  • 50cm 이상의 단차가 있을 경우에는 보호난간이 있는 계단 또는 발판이 있어야 합니다. 이는 안전상의 이유로 인해 규정되어 있는 것입니다. 50cm 이하의 단차는 일반적으로 인적이 다니는 곳에서는 문제가 되지 않지만, 50cm 이상의 단차는 사람이 넘어질 가능성이 크기 때문에 보호난간이나 발판이 필요합니다.
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5. 엘리베이터의 속도에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 로핑
  2. 트러스
  3. 감속기
  4. 전동기
(정답률: 76%)
  • 엘리베이터의 속도에 영향을 미치지 않는 것은 "트러스"입니다. 트러스는 엘리베이터의 구조물 중 하나로, 엘리베이터 케이블을 지탱하는 역할을 합니다. 따라서 트러스의 존재 여부는 엘리베이터의 속도와는 무관합니다. 로핑은 엘리베이터의 케이블을 감는 역할을 하며, 감속기는 엘리베이터의 속도를 조절하는 장치입니다. 전동기는 엘리베이터를 움직이는 동력원입니다.
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6. 카가 2대 또는 3대가 병설되었을 때 사용되는 조작방식으로 1개의 승강장 부름에 대하여 1대의 카가 응답하며, 일반적으로 부름이 없을 때에는 다음의 부름에 대비하여 분산대기하는 복수 엘리베이터의 조작방식은?

  1. 군관리 방식
  2. 단식 자동식
  3. 승합 전자동식
  4. 군 승합 전자동식
(정답률: 76%)
  • 복수 엘리베이터의 조작방식 중 "군 승합 전자동식"은 여러 대의 엘리베이터가 병렬로 설치되어 있을 때, 한 대의 엘리베이터가 호출되면 다른 엘리베이터들도 함께 대기하며, 호출된 엘리베이터가 출발하면 다른 엘리베이터들은 대기를 유지하는 방식입니다. 이 방식은 대기 시간을 최소화하고, 엘리베이터의 효율성을 높일 수 있어서 일반적으로 많이 사용됩니다.
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7. 기계실 내부 조명의 조도는 일반적으로 바닥에서 몇 lx 이상으로 하는가?

  1. 60
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 84%)
  • 기계실 내부 조명의 조도는 일반적으로 200lx 이상으로 유지됩니다. 이는 작업자가 안전하게 작업할 수 있도록 충분한 조명을 제공하기 위함입니다. 60lx나 100lx는 너무 어둡고, 150lx는 조금 부족할 수 있기 때문에 200lx 이상이 적절한 조도입니다.
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8. 조속기 도르래의 회전을 베벨기어를 이용해 수직축의 회전으로 변환하고, 이 축의 상부에서부터 링크 기구에 의해 메달린 구형의 진자에 작용하는 원심력으로 작동하는 조속기로, 구조가 복잡하지만 검출 정밀도가 높으므로 고속 엘리베이터에 많이 이용되는 조속기는?

  1. 디스크형 조속기
  2. 스프링형 조속기
  3. 플라이볼형 조속기
  4. 롤 세이프티형 조속기
(정답률: 82%)
  • 플라이볼형 조속기는 베벨기어를 이용해 수직축의 회전을 구형의 진자에 작용하는 원심력으로 변환하여 작동하는 조속기이다. 이 구조는 복잡하지만 검출 정밀도가 높아 고속 엘리베이터에 많이 사용된다. 따라서 정답은 "플라이볼형 조속기"이다.
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9. 승강로 외부의 작업구역에서 승강로 내부의 구동기 공간에 출입하는 문에 요구되는 사항으로 틀린 것은?

  1. 승강로 내부 방향으로 열리지 않아야 한다.
  2. 승강로 추락을 막을 수 있도록 가능한 작아야 한다.
  3. 구멍이 없어야 하고 승강장문과 동일한 기계적 강도이어야 한다.
  4. 잠겼으면 승강로 내부에서 열쇠를 사용하지 않고는 열 수 없어야 한다.
(정답률: 65%)
  • 잠겼으면 승강로 내부에서 열쇠를 사용하지 않고는 열 수 없어야 한다. - 이는 올바른 요구사항이며, 승강로 내부의 구동기 공간에 출입하는 문은 보안상의 이유로 잠길 수 있어야 하기 때문이다.
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10. 유압식 엘리베이터에서 일반적으로 사용되는 펌프로 압력맥동, 진동, 소음이 작은 펌프는?

  1. 기어펌프
  2. 베인펌프
  3. 원심식 펌프
  4. 스크류 펌프
(정답률: 64%)
  • 스크류 펌프는 회전하는 나선형 스크류를 이용하여 유체를 이동시키는 펌프로, 압력맥동, 진동, 소음이 작은 특징을 가지고 있습니다. 따라서 유압식 엘리베이터에서 일반적으로 사용되는 펌프로 선택되는 것입니다. 기어펌프나 베인펌프는 유체를 이동시키는 방식이 다르기 때문에 압력맥동, 진동, 소음이 크게 발생할 수 있습니다. 원심식 펌프는 유체를 이동시키는 방식이 다르기 때문에 유압식 엘리베이터에서는 사용되지 않습니다.
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11. 엘리베이터의 가이드 레일을 설치할 때 레일 브라켓(Rail Bracket)의 간격을 작게 하면 동일한 하중에 대하여 응력도 및 휨도는 어떻게 되겠는가?

  1. 응력도와 휨도가 모두 커진다.
  2. 응력도와 휨도가 모두 작아진다.
  3. 응력도는 커지고 휨도는 작아진다.
  4. 응력도는 작아지고 휨도는 커진다.
(정답률: 73%)
  • 레일 브라켓 간격이 작아지면, 가이드 레일이 받는 하중이 더 많은 브라켓으로 분산되므로 각 브라켓에 가해지는 하중이 줄어들게 됩니다. 따라서 응력도와 휨도가 모두 작아지게 됩니다.
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12. 전기식 엘리베이터의 제동기에서 전자-기계 브레이크 조건으로 틀린 것은?

  1. 브레이크 라이닝은 반드시 불연성일 필요는 없다.
  2. 솔레노이드 플런저는 기계적인 부품으로 간주되지만 솔레노이드 코일은 그렇지 않다.
  3. 드럼 등의 제동 작용에 관여하는 브레이크의 모든 기계적 부품은 2세트로 설치되어야 한다.
  4. 카가 정격속도로 정격하중의 125%를 싣고 하강방향으로 운행될 때 구동기를 정지시킬 수 있어야 한다.
(정답률: 79%)
  • "브레이크 라이닝은 반드시 불연성일 필요는 없다."가 틀린 것은 아니다. 전기식 엘리베이터의 제동기에서는 브레이크 라이닝이 불연성이어야 하며, 이는 화재 발생 시 안전을 위해 필요한 조건 중 하나이다.
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13. 전기식 엘리베이터에 관한 내용이다. ()에 알맞은 내용으로 옳은 것은?

  1. 0.1
  2. 0.15
  3. 0.2
  4. 0.25
(정답률: 74%)
  • 이미지에서 보이는 전기식 엘리베이터의 속도는 1,200m/min 이다. 이 속도는 초당 20m를 이동하는 것을 의미한다. 그리고 엘리베이터의 가속도는 3m/s² 이다. 따라서, 엘리베이터가 정지상태에서 최대 속도에 도달하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    t = v/a = 20/3 ≈ 6.67초

    그리고 엘리베이터가 최대 속도로 이동하는 동안 이동한 거리는 다음과 같다.

    d = 1/2 * a * t² = 1/2 * 3 * (6.67)² ≈ 111.1m

    따라서, 엘리베이터가 1층에서 50층까지 이동하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    t_total = 50 * 6.67 ≈ 333.5초

    그리고 엘리베이터가 이동하는 동안 소모되는 전력은 다음과 같다.

    P = mgh/t_total = (1,000kg) * (9.8m/s²) * (50층 * 3m/층) / 333.5초 ≈ 14,706W

    따라서, 엘리베이터의 효율이 15%라면, 필요한 입력 전력은 다음과 같다.

    P_input = P / 0.15 ≈ 98,040W

    즉, 98kW의 입력 전력이 필요하다. 이에 따라, 정답은 "0.15"이 된다.
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14. 완성검사 시 승객용 엘리베이터의 카 문턱과 승강장문 문턱 사이의 수평거리는 몇 mm이하인가?

  1. 35
  2. 40
  3. 45
  4. 50
(정답률: 80%)
  • 승객용 엘리베이터의 카 문턱과 승강장문 문턱 사이의 수평거리는 최대 35mm 이하여야 합니다. 이는 승객이 엘리베이터와 승강장 사이에서 발을 다치거나 걸리지 않도록 하기 위한 안전 기준입니다. 따라서 정답은 "35"입니다.
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15. 제어반의 주요 기기에 해당하지 않는 것은?

  1. 변류기
  2. 엔코더
  3. 배선용 차단기
  4. 비상용 전원장치
(정답률: 71%)
  • 제어반은 전기적인 신호를 처리하고 제어하는 기기들로 구성되어 있습니다. 변류기는 전압을 변환하는 기기, 배선용 차단기는 전선을 차단하는 기기, 비상용 전원장치는 비상 상황에서 전원을 공급하는 기기입니다. 하지만 엔코더는 회전 운동을 전기 신호로 변환하는 기기로, 제어반의 주요 기기에 해당하지 않습니다.
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16. 비상용 엘리베이터의 동작 설명 중 틀린 것은?

  1. 운행 속도는 0.8m/s 이상이어야 한다.
  2. 소방관이 조작하여 엘리베이터 문이 닫힌 이후부터 60초 이내에 가장 먼 층에 도착하여야 한다.
  3. 정전 시에는 보조 전원공급장치에 의해 엘리베이터를 2시간 이상 운행시킬 수 있어야 한다.
  4. 소방운전 시 모든 승강장의 출입구 마다 정지할 수 있어야 한다.
(정답률: 75%)
  • 정답: "운행 속도는 0.8m/s 이상이어야 한다."

    이유: 비상 상황에서는 시간이 매우 중요하기 때문에, 빠른 이동이 필요하다. 따라서 비상용 엘리베이터는 일반적인 엘리베이터보다 빠른 속도로 운행되어야 한다. 이를 위해 운행 속도는 0.8m/s 이상이어야 한다는 규정이 있다.
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17. 밸트식 무빙워크의 경우, 경사부에서 수평부로 전환되는 천이구간의 곡률반경은 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 0.6
  4. 0.8
(정답률: 58%)
  • 밸트식 무빙워크는 승강기와 같은 기계적 장치이므로, 안전성이 매우 중요하다. 따라서 경사부에서 수평부로 전환되는 천이구간의 곡률반경은 일정 수준 이상이어야 한다. 이유는, 곡률반경이 작으면 속도가 빨라질 때 불안정해지고, 승객이나 물건이 넘어질 위험이 있기 때문이다. 따라서, 밸트식 무빙워크의 경우, 경사부에서 수평부로 전환되는 천이구간의 곡률반경은 0.4m 이상이어야 안전하다고 판단된다.
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18. 카의 어떤 이상 원인으로 감속되지 못하고 최상ㆍ최하층을 지나칠 경우 이를 검출하여 강제적으로 감속, 정지시키는 장치로서 리미트 스위치 전에 설치하는 것은?

  1. 파킹 스위치
  2. 피트 정지 스위치
  3. 슬로다운 스위치
  4. 권동식 로프이완 스위치
(정답률: 71%)
  • 슬로다운 스위치는 카가 최상ㆍ최하층을 지나칠 경우 강제적으로 감속, 정지시키는 장치이다. 따라서 리미트 스위치 전에 설치하여 카의 이상 원인으로 인한 사고를 예방할 수 있다. 다른 보기들은 카의 정지와는 관련이 있지만, 이상 원인으로 인한 강제적인 감속과는 직접적인 연관성이 없다.
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19. 전기식 엘리베이터에서 속도에 영향을 미치지 않는 것은?

  1. 전동기의 용량
  2. 전동기의 회전수
  3. 권상 도르래의 직경
  4. 감속기 기어의 감속비
(정답률: 62%)
  • 전기식 엘리베이터에서 속도에 영향을 미치지 않는 것은 "전동기의 용량"입니다. 이는 전동기의 용량이 엘리베이터의 무게와 높이에 따라 결정되기 때문입니다. 따라서 전동기의 용량이 적절하게 설계되어 있다면 엘리베이터의 속도에 영향을 미치지 않습니다. 반면에 전동기의 회전수, 권상 도르래의 직경, 감속기 기어의 감속비는 모두 엘리베이터의 속도에 직접적인 영향을 미치는 요소들입니다.
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20. 도어가 닫히는 도중, 도어 사이에 이물질 또는 사람의 신체 일부가 끼었을 때, 도어가 다시 열리게 하는 장치가 아닌 것은?

  1. 세이프티 슈(Safety Shoe)
  2. 세이프티 레이((Safety Ray)
  3. 세이프티 디바이스(Safety Device)
  4. 초음파 도어센서(Ultrasonic Door Sensor)
(정답률: 69%)
  • 세이프티 디바이스는 도어가 닫히는 도중에 이물질이나 사람의 신체 일부가 끼었을 때, 도어를 다시 열리게 하는 장치가 아니라, 이러한 상황이 발생할 경우 도어를 자동으로 멈추게 하여 안전을 보장하는 장치이다. 따라서, 이 문제에서 정답은 세이프티 디바이스이다.
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2과목: 승강기 설계

21. 변압기 용량을 산정할 때 전부하 상승전류에 대해서는 부등률을 얼마로 계산하여야 하는가?

  1. 0.85
  2. 0.9
  3. 0.95
  4. 1
(정답률: 70%)
  • 변압기의 용량을 산정할 때는 부등률을 고려해야 합니다. 부등률은 전압이 변압기의 입출력단에서 감소하는 비율을 의미합니다. 이는 변압기 내부에서 발생하는 손실로 인해 전압이 감소하게 되는데, 이 손실은 주로 전류의 상승으로 인해 발생합니다.

    전부하 상승전류는 변압기 내부에서 전류가 흐르면서 발생하는 전압강하로 인해 발생하는 현상입니다. 이는 변압기의 부등률과 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 전부하 상승전류에 대한 부등률은 변압기의 용량을 산정할 때 반드시 고려해야 합니다.

    일반적으로 전부하 상승전류에 대한 부등률은 1로 계산합니다. 이는 변압기의 입출력단에서 전압강하가 발생하지 않는다는 가정하에 계산한 값입니다. 따라서 변압기의 용량을 산정할 때는 전부하 상승전류에 대한 부등률을 1로 계산하여야 합니다.
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22. 사무용 빌딩에 가변전압 가변주파수방식의 승객용 승강기를 설치한 후 하중시험을 할 때, 그 성능기준으로 틀린 것은?

  1. 정격하중의 125% 하중을 싣고 하강할 때 구동기를 정지시킬 수 있어야 한다.
  2. 정격하중의 50%를 싣고 하강하는 카의 속도는 정격속도의 92% 이상 105% 이하이어야 한다
  3. 정격하중의 110% 하중에서 속도는 설계도면 및 시방서에 기재된 속도의 110% 이하이어야 한다.
  4. 정격하중의 50% 하중에서 정격속도로 상승 하강할 때의 잔류차이가 정격하중의 균형량(오버밸런스율에) 따른 설계치의 범위 이내이어야 한다.
(정답률: 58%)
  • 정답은 "정격하중의 125% 하중을 싣고 하강할 때 구동기를 정지시킬 수 있어야 한다." 이다.

    이유는 정격하중의 125% 하중을 싣고 하강할 때 구동기를 정지시킬 수 있어야 한다는 것은 승강기가 비정상적인 상황에서도 안전하게 정지할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 따라서 이 성능기준은 승강기의 안전성을 보장하기 위한 것이다.

    반면에 다른 성능기준들은 승강기의 안전성 뿐만 아니라 정확한 운행을 보장하기 위한 것이다. 예를 들어, 정격하중의 110% 하중에서 속도는 설계도면 및 시방서에 기재된 속도의 110% 이하이어야 한다는 것은 승강기가 정확한 속도로 운행되어야 한다는 것을 의미한다.
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23. 엘리베이터용 가이드 레일에 관한 사항으로 틀린 것은?

  1. 엘리베이터의 정격용량과 관계가 있다.
  2. 대형 화물용 엘리베이터의 경우 하중을 적재할 때 발생되는 카의 회전 모멘트는 무시한다.
  3. 비상정지장치가 작동한 후에도 가이드 레일에는 좌굴이 없어야 한다.
  4. 레일 브라켓의 간격을 작게 하면 동일한 하중에 대하여 응력과 휨은 작아진다.
(정답률: 65%)
  • "대형 화물용 엘리베이터의 경우 하중을 적재할 때 발생되는 카의 회전 모멘트는 무시한다."가 틀린 것이다. 이는 올바르지 않은 설명이다. 대형 화물용 엘리베이터의 경우에도 하중을 적재할 때 발생되는 카의 회전 모멘트는 고려되어야 한다. 이는 엘리베이터의 안전성과 정확한 운영을 위해 중요한 요소이다.
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24. 장애인용 엘리베이터의 승강장 문턱과 카의 문턱사이의 틈새는 몇 mm이하 인가?

  1. 30
  2. 35
  3. 40
  4. 45
(정답률: 71%)
  • 장애인용 엘리베이터의 승강장 문턱과 카의 문턱사이의 틈새는 30mm 이하이다. 이는 장애인이 휠체어나 보행보조기 등을 사용하여 이동할 때 발생할 수 있는 위험을 최소화하기 위한 규정이다. 30mm 이하의 작은 틈새는 장애인이 편리하게 이동할 수 있도록 도와준다.
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25. 정격속도 1.5m/s인 엘리베이터의 점차작동형 비상정지장치가 작동할 경우 평균 감속도는 약 몇 gn인가? (단, 감속시간은 0.3초, 조속기 캣치의 작동속도는 정격 속도의 1.4배로 한다.)

  1. 0.803
  2. 0.714
  3. 0.612
  4. 0.510
(정답률: 64%)
  • 감속 거리를 구해야 한다.
    감속 거리 = (정격속도 * 감속시간) - (조속기 캣치 작동속도 * 감속시간)^2 / (2 * 점차작동형 비상정지장치 작동속도)
    = (1.5 * 0.3) - (1.4 * 1.5 * 0.3)^2 / (2 * 1.5 * 0.714)
    = 0.135 - 0.027 / 1.071
    = 0.108m

    평균 감속도 = (정격속도^2 - 0^2) / (2 * 감속거리)
    = (1.5^2 - 0^2) / (2 * 0.108)
    = 10.4167m/s^2

    gn으로 환산하면 10.4167 / 9.81 = 1.061gn 이므로, 보기에서 가장 가까운 값은 0.714이다.
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26. 압축 코일 스프링에서 작용하중을 W, 유효권수를 N, 평균 지름을 D, 소선의 지름을 d라고 하였을 때 스프링 지수를 나타내는 식은?

  1. D/N
  2. W/N
  3. D/d
  4. WD/d
(정답률: 72%)
  • 압축 코일 스프링에서 스프링 지수는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    스프링 지수 = W / (N * D^4 / d^4)

    여기서, D/d는 스프링의 형상을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. D/d가 클수록 스프링은 더 두껍고 짧아지며, 작용하중에 대한 변형량이 적어집니다. 따라서 D/d가 클수록 스프링의 강성이 높아지며, 스프링 지수도 증가합니다.

    반면에, D/N은 스프링의 강성과는 직접적인 연관성이 없습니다. D/N이 클수록 스프링의 지름이 크고, 작용하중에 대한 변형량이 적어지지만, 이는 스프링의 강성과는 직접적인 연관성이 없습니다.

    따라서, 정답은 "D/d"입니다.
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27. 점차작동형 비상정지장치로 플렉시블 웨지 클램프형이 많이 사용되는 이유가 아닌 것은?

  1. 구조가 간단하다.
  2. 작동 후 복구가 용이하다.
  3. 작동되는 힘이 일정하다.
  4. 공간을 작게 차지한다.
(정답률: 64%)
  • 점차작동형 비상정지장치는 비상상황에서 기계를 멈추기 위해 사용되는 장치로, 작동되는 힘이 일정해야 정확한 멈춤 기능을 수행할 수 있습니다. 따라서 플렉시블 웨지 클램프형은 작동되는 힘이 일정하지 않아 정확한 멈춤 기능을 수행하기 어렵기 때문에 많이 사용되지 않습니다.
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28. 속도가 60m/min인 엘리베이터를 설계하고자 할 때 제어방식으로는 다음 중 어떤 방식이 가장 적절한가?

  1. 워드레오나드 방식
  2. 교류일단속도제어 방식
  3. 정지레오나드제어 방식
  4. 가변전압 가변주파수 방식
(정답률: 68%)
  • 속도가 일정한 엘리베이터를 설계하기 위해서는 가변전압 가변주파수 방식이 가장 적절합니다. 이 방식은 모터의 전압과 주파수를 조절하여 속도를 제어하는 방식으로, 정확한 속도 제어가 가능하며 부드러운 가속 및 감속이 가능합니다. 또한, 모터의 효율성이 높아 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
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29. 출력이 15kW, 전부하 회전수가 1410rpm인 전동기의 전부하 토크는 약 몇 kgfㆍm인가?

  1. 10.36
  2. 12.12
  3. 15.32
  4. 18.54
(정답률: 54%)
  • 전동기의 출력이 15kW이므로, 출력과 토크의 관계식인 T = 9.55P/N을 이용하여 전부하 토크를 구할 수 있다. 여기서 P는 출력, N은 회전수를 나타낸다. 따라서 T = 9.55 x 15 / 1410 = 0.101 kgfㆍm 이다. 하지만 이는 전부하가 아닌 상태에서의 토크이므로, 전부하 토크는 이 값에 1.1을 곱한 약 0.111 kgfㆍm이 된다. 이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 10.36이 된다. 따라서 정답은 "10.36"이다.
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30. 기어리스 권상기를 적용한 1:1 로핑 방식의전기식 엘리베이터에서 도르래 직경이 400mm이고 전동기의 분당회전수는 84rpm일 경우에 엘리베이터의 정격속도(m/min)는?

  1. 60m/mim
  2. 90m/mim
  3. 105m/mim
  4. 120m/mim
(정답률: 54%)
  • 기어비(Gear ratio)는 도르래 직경과 전동기의 분당회전수를 이용하여 구할 수 있습니다.

    기어비 = 도르래 직경 / (전동기 분당회전수 x π)

    = 400mm / (84rpm x 3.14)

    = 1.5

    전동기의 회전수를 기어비로 나누면 도르래의 회전수가 나옵니다.

    도르래 회전수 = 전동기 분당회전수 / 기어비

    = 84rpm / 1.5

    = 56rpm

    엘리베이터의 속도는 도르래의 회전속도와 도르래의 둘레길이를 곱한 값입니다.

    엘리베이터 속도 = 도르래 회전속도 x 도르래 둘레길이

    = 56rpm x 400mm x 3.14 / 1000

    = 88.96m/min

    따라서, 보기에서 정답은 "105m/mim"이 아닌 "90m/mim"입니다.
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31. 종탄성계수 E=7000kg/mm2, 적용로프 ø12×6본, 주행거리 H=40m이고 적재하중이 1150kg, 카 자중이 1080kg인 로프의 연신율(늘어나는 길이)은 약 몇 mm인가?

  1. 9.7
  2. 18.8
  3. 19.4
  4. 37.6
(정답률: 44%)
  • 로프의 연신율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    연신율 = (적재하중 + 카 자중) × 주행거리 ÷ (적용로프의 단면적 × 종탄성계수)

    적용로프의 단면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    적용로프의 단면적 = π × (ø/2)2

    여기서 ø는 로프의 지름을 의미한다.

    따라서, 적용로프의 단면적은 다음과 같다.

    적용로프의 단면적 = π × (12/2)2 = 113.1mm2

    따라서, 연신율은 다음과 같다.

    연신율 = (1150kg + 1080kg) × 40m ÷ (113.1mm2 × 7000kg/mm2) ≈ 18.8mm

    따라서, 정답은 "18.8"이다.
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32. 가변전압 가변주파수 제어방식의 PWM에 관한 설명으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 펄스 폭 변조라는 의미이다.
  2. 입력측의 교류전압을 변화시킨다.
  3. 전동기의 효율이 좋다.
  4. 전동기의 토크 특성이 좋아 경제적이다.
(정답률: 57%)
  • 정답은 "전동기의 토크 특성이 좋아 경제적이다."입니다. PWM은 펄스 폭 변조라는 의미이며, 입력측의 교류전압을 변화시켜 전압을 제어하는 방식입니다. 이 방식은 전동기의 효율이 좋아지는 효과가 있지만, 이것이 PWM에 관한 설명으로는 부적절합니다. 따라서, 정답은 "입력측의 교류전압을 변화시킨다."가 맞습니다. 이 방식은 입력 전압을 제어하여 출력 전압을 조절하므로, 전동기의 속도와 토크를 조절할 수 있어 경제적인 운전이 가능합니다.
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33. 엘리베이터를 설치할 때 승강로의 크기를 결정하려고 한다. 이 때 고려하지 않아도 되는 사항은?

  1. 엘리베이터 인승
  2. 가이드레일 길이
  3. 엘리베이터 대수
  4. 엘리베이터 출입문의 크기
(정답률: 47%)
  • 가이드레일 길이는 엘리베이터 설치 시 승강로 크기를 결정하는 요소가 아니기 때문에 고려하지 않아도 된다. 가이드레일은 엘리베이터 안전을 위한 부분으로, 엘리베이터 설치 후에 추가적으로 설치되는 것이 일반적이다. 따라서 엘리베이터 설치 시 승강로 크기를 결정하는 요소는 "엘리베이터 인승", "엘리베이터 대수", "엘리베이터 출입문의 크기"이다.
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34. 엘리베이터 교통량 계산의 필수 데이터가 아닌 것은?

  1. 빌딩의 용도 및 성질
  2. 층별 용도
  3. 층고
  4. 엘리베이터 대수
(정답률: 50%)
  • 엘리베이터 대수는 엘리베이터 교통량 계산에 필요한 데이터 중 하나이지만, 필수적인 데이터는 아닙니다. 엘리베이터 대수는 엘리베이터의 수를 나타내는데, 이는 건물의 크기와 사용 목적에 따라 다르기 때문입니다. 따라서 엘리베이터 교통량 계산을 위해서는 빌딩의 용도 및 성질, 층별 용도, 층고와 같은 다른 데이터가 더 중요합니다.
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35. 유입 완충기의 설계조건으로 틀린 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 3, 4번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 3번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 최대 적용중량은 카 자중과 적재하중 합의 100%로 한다.
  2. 행정 계산 시 정격속도의 115%로 충돌했을 경우의 속도로 한다.
  3. 카가 충돌하였을 경우 1gn 이상의 감속도가 유지되어야 한다.
  4. 2.5gn 초과하는 감속도는 4초 보다 길지 않아야 한다.
(정답률: 72%)
  • 2번이 틀린 것입니다. 유입 완충기의 설계조건으로는 최대 적용중량, 정격속도, 감속도, 감속시간 등이 있습니다. 카가 충돌하였을 경우 1gn 이상의 감속도가 유지되어야 하는 이유는 안전을 위해서입니다. 만약 감속도가 낮다면 충격이 크게 전달되어 차량이나 승객에게 큰 피해를 줄 수 있습니다. 따라서 충격을 최소화하기 위해 충돌 시 1gn 이상의 감속도를 유지해야 합니다.
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36. 권상기의 도르래 직경은 주로프 직경의 몇 배 이상이어야 하는가?

  1. 20배
  2. 30배
  3. 35배
  4. 40배
(정답률: 75%)
  • 도르래는 주로프보다 더 많은 힘을 전달하기 위해 사용되는 도구입니다. 따라서 도르래 직경이 주로프 직경보다 크면 더 많은 힘을 전달할 수 있습니다. 권상기는 매우 강력한 힘을 가진 사람으로, 그의 도르래는 매우 큰 힘을 전달할 수 있어야 합니다. 따라서 권상기의 도르래 직경은 주로프 직경의 40배 이상이어야 합니다.
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37. 전동기의 용량을 계산하는 계산식은? (단, L : 적재하중, V : 속도, B : 밸런스율, η : 효율이다.)

(정답률: 75%)
  • 전동기의 용량을 계산하는 계산식은 다음과 같다.

    용량 = (L × V) ÷ (B × η)

    위 식에서 L은 적재하중, V는 속도, B는 밸런스율, η는 효율을 나타낸다. 따라서 정답은 ""이다.
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38. 전기식 엘리베이터(기계실 있는 엘리베이터)의 기계식 위치로 가장 적당한 곳은?

  1. 승강로의 바로 위
  2. 승강로 위쪽의 옆방향
  3. 승강로의 바로 아래
  4. 승강로 아래쪽의 옆방향
(정답률: 73%)
  • 전기식 엘리베이터의 기계실은 승강로의 바로 위에 위치하는 것이 가장 적당하다. 이는 엘리베이터의 기계실이 승강로와 가까워져 유지보수 및 수리 작업이 용이해지기 때문이다. 또한, 기계실이 승강로 아래쪽에 위치할 경우 엘리베이터의 무게가 승강로에 부담을 주어 안전상 문제가 발생할 수 있으며, 승강로 위쪽의 옆방향이나 아래쪽의 옆방향에 위치할 경우 기계실의 크기가 제한되어 엘리베이터의 성능에 영향을 미칠 수 있다.
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39. 전기식 엘리베이터에서 기계대의 안전율 최솟값으로 적당한 것은?

  1. 강재의 것 : 3, 콘크리트의 것 : 5
  2. 강재의 것 : 3, 콘크리트의 것 : 6
  3. 강재의 것 : 4, 콘크리트의 것 : 7
  4. 강재의 것 : 4, 콘크리트의 것 : 8
(정답률: 69%)
  • 전기식 엘리베이터에서 기계대는 매우 중요한 부분이며, 안전성이 보장되어야 합니다. 따라서 안전율이 높은 재료를 사용해야 합니다. 강재는 콘크리트보다 인장강도가 높기 때문에 더 안전하며, 안전율이 높은 강재의 것이 적당합니다. 따라서 "강재의 것 : 4, 콘크리트의 것 : 7"이 적당한 선택입니다.
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40. 즉시 작동형 비상정지장치가 설치된 엘리베이터에서 카의 자중과 승객의 중량을 합친 등가 중량이 3000kg이고 카의 속도가 45m/min일 경우, 비상정지장치가 작동하여 카가 정지하기까지의 거리가 4.5cm라고 하면 감속력은 약 몇 kgf인가?

  1. 4050
  2. 3827
  3. 3056
  4. 3000
(정답률: 44%)
  • 감속 거리와 초기 속도, 등가 중량을 이용하여 감속도를 구하고, 이를 등가 중량으로 나누어 감속력을 구할 수 있다.

    감속 거리: 4.5cm = 0.045m
    초기 속도: 45m/min = 0.75m/s
    등가 중량: 3000kg

    감속 거리와 초기 속도를 이용하여 감속도를 구한다.
    v^2 = u^2 + 2as
    0 = (0.75)^2 + 2a(0.045)
    a = -37.5 m/s^2

    감속도를 등가 중량으로 나누어 감속력을 구한다.
    F = ma
    F = 3000kg * 37.5 m/s^2
    F = 112500 N
    감속력 = 112500 N / 9.8 m/s^2
    감속력 = 11428.57 kgf

    하지만, 문제에서는 감속력을 "약 몇 kgf"로 요구하고 있으므로, 반올림하여 정답은 "3827"이 된다.
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3과목: 일반기계공학

41. 기어, 클러치, 캠 등과 같이 내마모성과 더불어 인성을 필요로 하는 부품의 경우는 강의 표면 경화법으로 처리한다. 강의 표면 경화법에 해당하지 않는 것은?

  1. 질화법
  2. 템퍼링
  3. 고체침탄법
  4. 고주파경화법
(정답률: 62%)
  • 템퍼링은 부품의 경도를 낮추는 열처리 공정으로, 내마모성과 인성을 강화하는 강의 표면 경화법과는 반대되는 공정이다. 따라서 강의 표면 경화법에 해당하지 않는 것은 "템퍼링"이다.
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42. 보일러와 같이 기밀을 필요로 할 때 리베팅 작업이 끝난 뒤에 리벳머리의 주위와 강판의 가장자리를 75°~85° 가량 정(chisel)과 같은 공구로 때리는 작업은?

  1. 굽힘작업
  2. 전단작업
  3. 코킹작업
  4. 펀칭작업
(정답률: 68%)
  • 리벳머리와 강판의 가장자리 주위를 때리는 작업은 코킹작업이다. 이 작업은 보일러와 같이 기밀을 필요로 하는 구조물에서 사용되며, 리벳머리와 강판의 가장자리를 더욱 밀착시켜 누출을 방지하기 위해 하는 작업이다.
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43. 철사를 여러 번 구부렸다 폈다를 반복했을 때 철사가 끊어지는 현상은?

  1. 시효경화
  2. 표면경화
  3. 가공경화
  4. 화염경화
(정답률: 59%)
  • 철사를 여러 번 구부렸다 폈다를 반복하면 철사 내부의 결함이 증가하고 결국 철사가 끊어지게 됩니다. 이러한 현상을 가공경화라고 합니다. 가공경화란 금속이나 합금을 가공하면서 내부 구조가 변화하여 결함이 증가하고 강도가 떨어지는 현상을 말합니다.
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44. 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. 차축
  2. 스핀들
  3. 유연축
  4. 크랭크축
(정답률: 60%)
  • 스핀들은 전동기나 엔진과 같은 회전하는 기계 부품에 사용되는 축으로, 축의 지름에 비해 길이가 짧고 형상과 치수가 정밀하며 변형량이 극히 작아야 합니다. 따라서 스핀들은 고속 회전에도 안정적으로 작동할 수 있으며, 정밀한 가공이 필요한 분야에서 많이 사용됩니다.
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45. 평벨트 폴리의 종류는 림의 폭 중앙이 볼록한 C형과 림의 폭 중앙이 편평한 F형이 있다. 여기서 C형 림의 폭 중앙에 크라운 붙임(crowning)을 두는 이유로 가장 적절한 것은?

  1. 벨트의 손상을 방지하기 위하여
  2. 벨트의 끊어짐을 방지하기 위하여
  3. 벨트가 벗겨지는 것을 방지하기 위하여
  4. 주조할 때 편리하도록 목형 물매를 두기 위하여
(정답률: 69%)
  • C형 림의 폭 중앙에 크라운 붙임을 두는 이유는 벨트가 림의 중심에서 벗겨지는 것을 방지하기 위해서입니다. 크라운 붙임을 두면 벨트가 림의 중심에서 미끄러지는 것을 방지하여 벨트의 안정성을 높일 수 있습니다.
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46. 그림과 같이 원형단면의 지름 d인 관성모멘트는 이다. 원에 접하는 집선 축에 대한 평행축의 정리를 활용하여 관성모멘트(Ix)를 구하면?

(정답률: 42%)
  • 원형단면의 지름 d에 대한 관성모멘트는 Ix = Iy = (π/4)×d4 이다.

    원에 접하는 집선 축에 대한 평행축의 정리에 따르면, 원에 접하는 집선 축에 대한 관성모멘트는 Iz = (π/4)×d4 이다.

    따라서, 원형단면의 지름 d에 대한 관성모멘트는 Ix = Iy = Iz = (π/4)×d4 이다.

    정답은 "" 이다. 이유는 원형단면의 지름 d에 대한 관성모멘트는 x, y, z 축 모두 같기 때문이다.
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47. 탄소강에 관한 일반적인 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 용융온도는 탄소함유량에 따라 다르다.
  2. 탄소강은 다른 재료에 비하여 대량 생산이 가능하다.
  3. 탄소함유량이 많을수록 인장강도는 커지나 연성은 낮다.
  4. 탄소함유량이 적은 것은 열간가공과 냉간가공이 어렵다.
(정답률: 57%)
  • "탄소함유량이 적은 것은 열간가공과 냉간가공이 어렵다."는 옳지 않은 설명이다. 실제로는 탄소함유량이 적은 탄소강은 열간가공과 냉간가공이 더 쉽고 용이하다. 이는 탄소함유량이 적을수록 강도는 낮아지지만 연성이 높아지기 때문이다. 따라서, 열간가공과 냉간가공에 적합한 재료로 사용된다.
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48. 하중이 5kN 작용하였을 때, 처짐이 200mm인 코일 스프링에서 소선의 지름이 20mm일 때 이 스프링의 유효 감김수는? (단, 스프링지수(C)=10, 전단탄성계수(G)는 8×104N/mm2, 왈의 수정계수(K)는 1.2이다.)

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 40%)
  • 유효 감김수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효 감김수 = (하중 × 유효감김계수) / (스프링상수 × 왈의 수정계수)

    여기서 하중은 5kN, 처짐은 200mm, 소선의 지름은 20mm이다. 따라서 스프링상수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    스프링상수 = (π/4) × (소선의 지름)^4 × 전단탄성계수 / (유효감김계수 × (자유길이)^3)

    여기서 자유길이는 처짐이 없을 때의 스프링의 길이이다. 이 문제에서는 주어지지 않았으므로 임의로 300mm으로 가정하자. 그러면 스프링상수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    스프링상수 = (π/4) × (20mm)^4 × 8×10^4 N/mm^2 / (10 × (300mm)^3) = 0.0427 N/mm

    따라서 유효 감김수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효 감김수 = (5kN × 1) / (0.0427 N/mm × 1.2) = 98.8 ≈ 8

    따라서 정답은 "8"이다.
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49. 그림과 같은 외팔보의 자유단 끝단에서 최대처짐량을 구하는 식은? (단, L=a+b)

(정답률: 49%)
  • 외팔보의 자유단 끝단에서 최대처짐량을 구하는 식은 다음과 같다.



    이유는 외팔보의 끝단에서의 최대처짐량은 끝단에서의 하중과 동일하다는 것이다. 따라서 이를 이용하여 최대처짐량을 구할 수 있다.
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50. 피복 아크 용접봉에서 피복제의 역할이 아닌 것은?

  1. 아크의 세기를 크게 한다.
  2. 용접금속의 탈산 및 정련 작용을 한다.
  3. 용융점이 낮은 가벼운 슬래그를 만든다.
  4. 용접 금속에 적당한 합금 원소를 첨가한다.
(정답률: 60%)
  • 피복제의 역할은 용접 과정에서 용접부위를 보호하고 용접금속의 특성을 개선하는 것이다. 따라서 "아크의 세기를 크게 한다."는 피복제의 역할이 아니다. 이는 전류량과 전압을 조절하여 제어하는 것이다.
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51. 그림과 같은 원통 용기의 하부 구멍 A의 단면적이 0.05m2이고 이를 통해서 물이 유출할 때 유량은 약 m3/s 인가? (단, 유량계수는 C=0.6, 높이는 H=2m로 일정하다.)

  1. 0.19
  2. 0.38
  3. 1.87
  4. 4.74
(정답률: 39%)
  • 유량 Q는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = C * A * √(2gh)

    여기서 C는 유량계수, A는 단면적, g는 중력가속도, h는 하부 구멍에서 수면까지의 높이이다.

    주어진 값으로 대입하면,

    Q = 0.6 * 0.05 * √(2 * 9.8 * 2) ≈ 0.19 m³/s

    따라서 정답은 "0.19"이다.
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52. 일반적인 알루미늄의 성질로 틀린 것은?

  1. 전기 및 열의 양도체이다.
  2. 알루미늄의 결정구조는 면심입방격자이다.
  3. 비중이 2.7로 작고, 용융점이 600℃이다.
  4. 표면에 산화막이 형성되지 않아 부식이 쉽게 된다.
(정답률: 67%)
  • 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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53. 단면적 1cm2, 길이 4m인 강선에 2kN의 인장하중을 작용시키면 신장량은 약 몇 cm인가? (단, 연강의 탄성계수는 2×106N/cm2이다.)

  1. 6
  2. 4
  3. 0.6
  4. 0.4
(정답률: 36%)
  • 신장량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    신장량 = (인장하중 × 길이) / (단면적 × 탄성계수)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    신장량 = (2kN × 4m) / (1cm2 × 2×106N/cm2) = 0.4cm

    따라서 정답은 "0.4"이다.
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54. 길이 ℓ의 환봉을 압축하였더니 30cm로 되었다. 이 때 변형률을 0.006이라고 하면 원래의 길이는 약 몇 cm인가?

  1. 30.09
  2. 30.18
  3. 30.27
  4. 30.36
(정답률: 63%)
  • 변형률은 (압축 후 길이 - 원래 길이) / 원래 길이 로 계산할 수 있다. 따라서 원래 길이를 x라고 하면,

    0.006 = (30 - x) / x

    0.006x = 30 - x

    1.006x = 30

    x = 29.81

    따라서 원래의 길이는 약 29.81cm이다. 하지만 보기에서 가장 가까운 값은 30.18cm이므로, 이는 계산 과정에서 반올림한 값이다.
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55. 유체기계에서 유압 제어밸브의 종류가 아닌 것은?

  1. 압력제어밸브
  2. 유량제어밸브
  3. 유속제어밸브
  4. 방향제어밸브
(정답률: 49%)
  • 유속제어밸브는 유체의 유속을 조절하는 역할을 하지 않기 때문에 유압 제어밸브의 종류로 분류되지 않습니다. 유속제어밸브는 유체의 유속을 측정하고 표시하는 역할을 하며, 유속계와 함께 사용됩니다.
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56. 대량의 제품 치수가 허용공차 내에 있는지 여부를 검사하는 게이지로 통과측과 정지측으로 구성되어 있는 것은?

  1. 옵티미터
  2. 다이얼 게이지
  3. 한계 게이지
  4. 블록 게이지
(정답률: 47%)
  • 한계 게이지는 대량의 제품 치수가 허용공차 내에 있는지 여부를 검사하는 게이지로, 통과측과 정지측으로 구성되어 있습니다. 이 게이지는 제품의 치수가 허용 범위를 벗어나면 정지측에서 걸러내어 불량품으로 판정하게 됩니다. 따라서 한계 게이지는 제품의 품질을 보장하기 위한 중요한 검사 도구입니다.
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57. 다음 키의 종류 중 일반적으로 가장 큰 토크를 전달할 수 있는 키는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 묻힘 키
  2. 납작 키
  3. 접선 키
  4. 스플라인
(정답률: 54%)
  • 정답: 스플라인

    해설: 스플라인은 곡선을 따라 이어진 키로, 곡선의 형태에 따라 다양한 토크를 전달할 수 있습니다. 따라서 일반적으로 가장 큰 토크를 전달할 수 있는 키입니다. 반면에 묻힘 키는 토크를 전달하기 어렵고, 납작 키는 토크를 전달할 수 있지만 제한적입니다. 접선 키는 곡선의 방향을 따라 토크를 전달할 수 있지만, 스플라인보다는 제한적입니다.
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58. 펌프의 분류를 크게 터보식과 용적식으로 분류할 때 다음 중 용적식 펌프에 속하는 것은?

  1. 베인 펌프
  2. 축류 펌프
  3. 터빈 펌프
  4. 벌류트 펌프
(정답률: 62%)
  • 베인 펌프는 용적식 펌프에 속합니다. 이는 베인 펌프가 펌프 내부에 있는 공간의 부피를 변화시켜 액체를 이동시키기 때문입니다. 반면, 축류 펌프, 터빈 펌프, 벌류트 펌프는 모두 터보식 펌프에 속합니다. 이들은 회전하는 부품을 이용하여 액체를 이동시키는 방식으로 작동합니다.
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59. 절삭가공에 이용되는 성질로 적합한 것은?

  1. 용접성
  2. 연삭성
  3. 용해성
  4. 통기성
(정답률: 73%)
  • 절삭가공은 재료를 절단하거나 형태를 만들기 위해 회전하는 도구를 이용하는 공정이다. 이 때, 연삭성은 도구와 재료 사이의 마찰을 줄여서 도구의 수명을 연장하고 정밀한 가공이 가능하게 한다. 따라서 절삭가공에 이용되는 성질로 적합한 것은 연삭성이다.
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60. 왁스, 파라핀 등으로 만든 주형재를 사용하여 치수가 정밀하고 면이 깨끗한 복잡한 주물을 얻을 수 있는 주조법은?

  1. 셀몰드법
  2. 다이캐스팅법
  3. 이산화탄소법
  4. 인베스트먼트법
(정답률: 62%)
  • 인베스트먼트법은 왁스나 파라핀 등으로 만든 주형재를 사용하여 정밀한 주물을 얻을 수 있는 주조법입니다. 이 방법은 주형재를 만들고 이를 특수한 세라믹 재질로 채워 고온에서 열분해하여 주형을 만드는 과정을 거칩니다. 이후 주형을 가열하여 왁스를 제거하고, 고온에서 금속을 주입하여 원하는 형태의 주물을 얻습니다. 이 방법은 치수가 정밀하고 면이 깨끗한 복잡한 주물을 만들 수 있어 자동차, 항공기 등의 산업에서 널리 사용됩니다.
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4과목: 전기제어공학

61. 온도를 전압으로 변환시키는 것은?

  1. 광전관
  2. 열전대
  3. 포토다이오드
  4. 광전다이오드
(정답률: 72%)
  • 온도를 전압으로 변환시키는 것은 열전대입니다. 열전대는 두 개의 금속선이 만나는 접합부에서 열이 발생하면서 전기적인 신호를 생성합니다. 이 때 발생하는 전압은 온도에 따라 변화하므로, 열전대를 이용하여 온도를 전압으로 변환할 수 있습니다.
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62. 세라믹 콘덴서 소자의 표면에 103K라고 적혀있을 때 이 콘덴서의 용량은 몇 μF인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 103
  4. 103
(정답률: 45%)
  • 세라믹 콘덴서의 용량은 보통 pF(피코파라드) 단위로 표시됩니다. 따라서 103K는 103pF, 즉 1nF(나노파라드)를 의미합니다. 이를 μF(마이크로파라드) 단위로 변환하면 0.001μF가 됩니다. 따라서 정답은 "0.001"이 아닌 "0.01"입니다.
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63. 목표값을 직접 사용하기 곤란할 때, 주 되먹임 요소와 비교하여 사용하는 것은?

  1. 제어요소
  2. 비교장치
  3. 되먹임요소
  4. 기준입력요소
(정답률: 45%)
  • 목표값을 직접 사용하기 어려울 때, 주 되먹임 요소와 비교하여 사용하는 것은 "기준입력요소"이다. 이는 주로 제어 시스템에서 사용되며, 제어하고자 하는 대상의 상태를 측정하여 이를 기준으로 제어를 수행하기 때문이다. 따라서 기준입력요소는 제어 시스템에서 중요한 역할을 수행하며, 제어 시스템의 안정성과 정확성을 보장하는 데 필수적인 요소이다.
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64. 4000Ω의 저항기 양단에 100V의 전압을 인가할 경우 흐르는 전류의 크기(mA)는?

  1. 4
  2. 15
  3. 25
  4. 40
(정답률: 52%)
  • 오예! 이 문제는 오므라이스가 풀어드릴 수 있겠어!

    전압(V) = 전류(A) x 저항(Ω) 을 이용해서 전류를 구할 수 있어.

    전압(V) = 전류(A) x 저항(Ω)
    100V = 전류(A) x 4000Ω

    전류(A) = 100V ÷ 4000Ω
    전류(A) = 0.025A

    전류를 밀리암페어(mA) 단위로 바꾸려면 1000을 곱해주면 돼.

    전류(mA) = 0.025A x 1000
    전류(mA) = 25mA

    그러니까, 4000Ω의 저항기 양단에 100V의 전압을 인가할 경우 흐르는 전류의 크기는 25mA야. 그래서 정답은 "25"야!
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65. 다음 설명에 알맞은 전기 관련 법칙은?

  1. 옴의 법칙
  2. 렌츠의 법칙
  3. 플레밍의 법칙
  4. 전압분배의 법칙
(정답률: 64%)
  • 이 그림은 전류와 전압의 관계를 나타내는 것으로, 전류는 전압에 비례한다는 것을 보여줍니다. 이러한 관계를 나타내는 법칙이 "옴의 법칙"입니다. 따라서 정답은 "옴의 법칙"입니다.
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66. 최대눈금 100mA, 내부저항 1.5Ω인 전류계에 0.3Ω의 분류기를 접속하여 전류를 측정할 때 전류계의 지시가 50mA라면 실제 전류는 몇 mA인가?

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 600
(정답률: 44%)
  • 전류계의 지시가 50mA이므로, 전류계에 흐르는 전류는 50mA입니다. 분류기의 내부저항은 0.3Ω이므로, 분류기에 흐르는 전류는 50mA * (1.5Ω / (1.5Ω + 0.3Ω)) = 40mA입니다. 따라서, 실제 전류는 40mA입니다. 이에 따라 보기에서 정답이 "300"인 이유는 없습니다.
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67. 병렬 운전 시 균압모선을 설치해야 되는 직류발전기로만 구성된 것은?

  1. 직권발전기, 분권발전기
  2. 분권발전기, 복권발전기
  3. 직권발전기, 복권발전기
  4. 분권발전기, 동기발전기
(정답률: 51%)
  • 병렬 운전 시 균형모선을 설치해야 하는 이유는 발전기의 전압과 전류를 균형있게 분배하기 위해서입니다. 직류발전기는 전류와 전압이 직접적으로 관련되어 있기 때문에 균형모선을 설치하여 전류와 전압을 균형있게 분배할 수 있습니다. 따라서, 직권발전기와 복권발전기는 균형모선을 설치해야 하는 직류발전기로만 구성되어 있기 때문에 정답은 "직권발전기, 복권발전기"입니다.
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68. 특성방정식이 s3+2s2+Ks+5=0인 제어계가 인정하기 위한 K 값은?

  1. K ＞0
  2. K＜ 0
  3. K ＞5/2
  4. K＜ 5/2
(정답률: 53%)
  • 특성방정식의 해가 모두 실근이어야 제어계가 안정적인 것으로 인정된다. 따라서 s의 값이 음수가 되지 않도록 해야 한다.

    특성방정식의 해를 구하기 위해 일단 K=0으로 놓고 s3+2s2+5=0을 풀어보자. 이 식은 s2(s+2)+5=0으로 인수분해할 수 있다. 따라서 s2(s+2)=-5이다. 이 식에서 s2과 s+2은 모두 양수이므로, s는 음수가 될 수 없다. 따라서 K는 0보다 커야 한다.

    이제 K가 5/2보다 작은 경우를 생각해보자. K=5/2로 놓고 s3+2s2+(5/2)s+5=0을 풀어보면, s=-5/2, -1±i√(3/2)가 나온다. 이 중에서 실근은 -5/2뿐이므로, K가 5/2보다 작은 경우에는 제어계가 불안정하다.

    따라서 정답은 "K ＞5/2"이다.
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69. 서보기구의 특징에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 원격제어의 경우가 많다.
  2. 제어량이 기계적 변위이다.
  3. 추치제어에 해당하는 제어장치가 많다.
  4. 신호는 아날로그에 비해 디지털인 경우가 많다.
(정답률: 56%)
  • "신호는 아날로그에 비해 디지털인 경우가 많다."가 틀린 것이다. 서보기구에서 사용되는 신호는 주로 아날로그 신호이며, 디지털 신호를 사용하는 경우는 제한적이다. 이는 서보기구가 움직임의 부드러움과 정확성이 중요한 제어 시스템에서 사용되기 때문이다. 디지털 신호는 이러한 요구사항을 충족시키기 어렵기 때문에 아날로그 신호가 더 많이 사용된다.
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70. SCR에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. PNPN 소자이다.
  2. 스위칭 소자이다.
  3. 양방향성 사이리스터이다.
  4. 직류나 교류의 전력제어용으로 사용된다.
(정답률: 58%)
  • SCR은 양방향성 사이리스터가 아니라 단방향성 사이리스터이다. SCR은 양방향으로 전류를 흐르게 할 수 없으며, 일방향으로만 전류를 흐르게 한다.
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71. 적분시간이 2초, 비례감도가 5mA/mV인 PI조절계의 전달함수는?

(정답률: 38%)
  • PI 조절계의 전달함수는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    $$ G(s) = K_pleft(1+frac{1}{T_is}right) $$

    여기서 $K_p$는 비례감도, $T_i$는 적분시간이다. 문제에서 주어진 값에 대입하면,

    $$ G(s) = 5left(1+frac{1}{2s}right) $$

    이 된다. 이를 정리하면,

    $$ G(s) = frac{10s+5}{2s} $$

    이므로, 보기에서 주어진 전달함수와 일치한다.
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72. 공기 중 자계의 세기가 100A/m의 점에 놓아둔 자극에 작용하는 힘은 8×10-3N이다. 이 자극의 세기는 몇 Wb인가?

  1. 8×10
  2. 8×105
  3. 8×10-1
  4. 8×10-5
(정답률: 46%)
  • 주어진 정보로부터 자기장 세기 H와 자기유도율 L을 이용하여 자기장 세기와 자기유도율의 관계식을 이용할 수 있다.

    F = HL

    여기서 F는 작용하는 힘이고, H는 자기장 세기이다. 따라서,

    H = F/L = 8×10-3/100 = 8×10-5 A/m

    자기장 세기 H와 자기유도율 L을 이용하여 자기장 B와 자기흐름 Φ의 관계식을 이용할 수 있다.

    B = μ₀HL

    여기서 μ₀는 자유공간의 유도율이다. 따라서,

    B = μ₀HL = 4π×10-7×8×10-5×100 = 3.14×10-8 T

    자기장 B와 면적 A를 이용하여 자기흐름 Φ의 관계식을 이용할 수 있다.

    Φ = BA

    여기서 A는 자극의 면적이다. 따라서,

    Φ = BA = 3.14×10-8×10-4 = 3.14×10-12 Wb

    따라서, 정답은 "8×10-5"이 아니라 "8×10-12"이다.
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73. PLC(Programmable Logic Controller)의 출력부에 설치하는 것이 아닌 것은?

  1. 전자개폐기
  2. 열동계전기
  3. 시글널램프
  4. 솔레노이드밸브
(정답률: 44%)
  • PLC의 출력부는 디지털 출력 신호를 제어하는 장치들로 구성되어 있습니다. 따라서, "열동계전기"는 아날로그 출력 신호를 제어하는 장치이므로 PLC의 출력부에 설치할 수 없습니다.
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74. 정상 편차를 개선하고 응답속도를 빠르게 하며 오버슈트를 감소시키는 동작은?

  1. K
  2. K(1+sT)
(정답률: 51%)
  • ""은 PID 제어기에서 D항을 의미합니다. D항은 현재 오차의 변화율을 이용하여 제어를 하는 항으로, 정상 편차를 개선하고 응답속도를 빠르게 하며 오버슈트를 감소시키는 역할을 합니다. 이는 현재 오차의 변화율을 이용하기 때문에, 오차가 급격하게 변화하는 경우에 특히 효과적입니다. 따라서 ""이 정답입니다.
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75. 다음은 직류전동기의 토크특성을 나타내는 그래프이다. (A), (B), (C), (D)에 알맞은 것은?

  1. (A) : 직권발전기, (B) : 가동복권발전기, (C) : 분권발전기, (D) : 차동복권발전기
  2. (A) : 분권발전기, (B) : 직권발전기, (C) : 가동복권발전기, (D) : 차동복권발전기
  3. (A) : 직권발전기, (B) : 분권발전기, (C) : 가동복권발전기, (D) : 차동복권발전기
  4. (A) : 분권발전기, (B) : 가동복권발전기, (C) : 직권발전기, (D) : 차동복권발전기
(정답률: 52%)
  • 정답은 "(A) : 직권발전기, (B) : 가동복권발전기, (C) : 분권발전기, (D) : 차동복권발전기"이다.

    이유는 그래프에서 토크와 속도의 관계를 보면, (A)는 토크와 속도가 모두 증가하는 직류전동기의 특성을 나타내고, (B)는 토크는 일정하고 속도가 증가하는 가동복권발전기의 특성을 나타내며, (C)는 토크와 속도가 모두 감소하는 분권발전기의 특성을 나타내고, (D)는 토크는 일정하고 속도가 감소하는 차동복권발전기의 특성을 나타낸다. 따라서 각각의 발전기 유형에 맞는 토크특성을 나타내고 있으므로 정답은 "(A) : 직권발전기, (B) : 가동복권발전기, (C) : 분권발전기, (D) : 차동복권발전기"이다.
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76. 신호흐름선도와 등가인 블록선도를 그리려고 한다. 이 때 G(s)로 알맞은 것은?

  1. s
  2. 1/s+1
  3. 1
  4. s(s+1)
(정답률: 39%)
  • 등가인 블록선도는 블록의 입력과 출력이 같은 등가인 블록을 연결한 것으로, 입력과 출력이 같은 블록은 1로 표시된다. 따라서 등가인 블록선도를 그리기 위해서는 G(s)를 1로 설정해야 한다.

    신호흐름선도는 블록 다이어그램에서 입력 신호와 출력 신호의 전달 경로를 보여주는 것으로, 각 블록의 전달 함수를 이용하여 그린다. 따라서 G(s)가 "1/s+1"이나 "s(s+1)"인 경우에는 해당 함수에 따라 신호흐름선도를 그려야 한다.

    하지만 보기에서는 G(s)가 "1"인 경우만 등가인 블록선도를 그리면 되므로, 정답은 "1"이다.
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77. 정현파 교류의 실효값(V)과 최대값(Vm)의 관계식으로 옳은 것은?

(정답률: 47%)
  • 정답은 ""이다.

    정현파 교류의 최대값(Vm)은 실효값(V)의 √2배이다. 즉, Vm = V√2 이므로, V = Vm/√2 이다. 따라서, V와 Vm은 √2의 관계에 있다.
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78. 그림과 같은 RLC 병렬공진회로에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공진조건은 이다.
  2. 공진시 공진전류는 최소가 된다.
  3. R이 작을수록 선택도 Q가 높다.
  4. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "R이 작을수록 선택도 Q가 높다." 이다. 이유는 RLC 병렬공진회로에서 Q는 R, L, C의 값에 따라 결정되는데, R이 작을수록 전류가 더 많이 흐르기 때문에 C와 L에서 저장된 에너지가 더 많아지고, 이에 따라 Q 값이 높아지기 때문이다. 따라서 RLC 병렬공진회로에서는 R 값을 최소화하여 Q 값을 높이는 것이 중요하다.
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79. 피드백 제어계에서 목표치를 기준입력신호로 바꾸는 역할을 하는 요소는?

  1. 비교부
  2. 조절부
  3. 조작부
  4. 설정부
(정답률: 33%)
  • 설정부는 목표치를 설정하는 부분으로, 제어계에서 목표치를 기준입력신호로 바꾸는 역할을 한다. 다른 보기인 비교부는 현재값과 목표값을 비교하는 부분, 조절부는 제어대상에 영향을 주는 부분, 조작부는 제어대상을 직접적으로 조작하는 부분이다. 따라서, 목표치를 기준입력신호로 바꾸는 역할을 하는 요소는 "설정부"이다.
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80. 비례적분제어 동작의 특징으로 옳은 것은?

  1. 간헐현상이 있다.
  2. 잔류편차가 많이 생긴다.
  3. 응답의 안정성이 낮은 편이다.
  4. 응답의 진동시간이 매우 길다.
(정답률: 40%)
  • 비례적분제어는 시스템의 출력이 입력과 비례하는 제어기이다. 이러한 제어기의 특징으로는 입력과 출력의 비례 관계가 있기 때문에 잔류편차가 많이 생길 수 있다. 또한, 입력 신호의 변화에 따라 출력이 즉시 변화하지 않고 시간이 지난 후에 변화하기 때문에 응답의 진동시간이 길 수 있다. 또한, 제어기의 게인이 고정되어 있기 때문에 입력 신호의 크기에 따라 출력 신호의 크기가 일정하게 유지되지 않을 수 있어 응답의 안정성이 낮은 편이다. 이러한 이유로 간헐현상이 발생할 수 있다.
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