승강기산업기사 필기 기출문제복원 (2011-03-20)

승강기산업기사
(2011-03-20 기출문제)

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1과목: 승강기개론

1. 조속기의 과속스위치는 정격속도의 몇 배 이하에서 동작되어야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.3
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 88%)
  • 조속기의 과속스위치는 정격속도의 1.3배 이하에서 동작되어야 합니다. 이는 과속시에도 안전하게 작동하기 위해서입니다. 만약 1.1배 이하에서 동작한다면, 과속시에도 너무 빨리 작동하여 안전하지 않을 수 있습니다. 반면 1.5배 이상에서 동작한다면, 과속시에도 너무 느리게 작동하여 효과적이지 않을 수 있습니다. 따라서 1.3배 이하에서 동작하는 것이 적절한 범위라고 할 수 있습니다.
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2. 비상정지장치가 작동하였을 때 카 바닥의 수평도는 얼마를 유지해야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1/10 이하
  2. 1/20 이하
  3. 1/30 이하
  4. 1/40 이하
(정답률: 46%)
  • 비상정지장치가 작동하면 카 바닥의 수평도는 비상정지장치가 설치된 곳의 경사각에 따라 달라지게 된다. 이 때, 비상정지장치가 작동하면 카 바닥의 수평도는 1/30 이하로 유지되어야 한다. 이유는 비상정지장치가 작동하면 카 바닥의 수평도가 일정하게 유지되어야 하기 때문이다. 만약 수평도가 1/10 이상이라면 비상정지장치가 작동했음에도 불구하고 카 바닥이 기울어져 있어 안전에 문제가 생길 수 있다. 따라서 1/30 이하로 유지되어야 안전하다고 할 수 있다.
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3. 로프식 엘리베이터의 승강로에 대한 설명으로 올바르지 않은 것은?

  1. 소방법에 의한 비상방송용 스피커 등은 승강로에 설치할 수 있다.
  2. 피트 깊이가 2m를 초과하는 경우에는 출입구를 설치할 수 있다.
  3. 피트 아래를 통로로 사용할 경우에는 피트 바닥을 2중 슬라브로 하여야 한다.
  4. 승강기의 정격속도가 높아지면 피트 깊이는 늘어난다.
(정답률: 63%)
  • "피트 깊이가 2m를 초과하는 경우에는 출입구를 설치할 수 있다."가 올바르지 않은 설명이다. 이는 잘못된 정보이며, 로프식 엘리베이터의 경우 피트 깊이가 2m를 초과하는 경우에도 출입구를 설치할 수 없다. 이유는 로프식 엘리베이터는 출입구가 바닥과 수평으로 위치하기 때문에, 출입구를 설치하면 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 로프식 엘리베이터의 경우 출입구는 반드시 수직으로 위치해야 한다.
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4. 로프식 엘리베이터에서 제어방식이 발전해 온 순서가 맞는 것은?

  1. 교류귀환제어 → 교류2단제어 → VVVF제어
  2. 교류귀환제어 → VVVF제어 → 교류2단제어
  3. 교류2단제어 → 교류귀환제어 → VVVF제어
  4. 교류2단제어 → VVVF제어 → 교류귀환제어
(정답률: 78%)
  • 로프식 엘리베이터에서 제어방식이 발전해 온 순서는 "교류2단제어 → 교류귀환제어 → VVVF제어" 이다. 이유는 교류2단제어는 초기에 개발된 제어방식으로, 속도를 2단계로 제어하는 방식이다. 그러나 이 방식은 속도 변화에 따른 진동과 소음이 발생하였고, 이를 개선하기 위해 교류귀환제어가 개발되었다. 교류귀환제어는 속도를 부드럽게 제어할 수 있어서 진동과 소음이 줄어들었다. 그리고 VVVF제어는 전자기파 형태로 제어하여 더욱 부드러운 운전이 가능해졌다. 따라서, 로프식 엘리베이터에서 제어방식이 발전해 온 순서는 교류2단제어 → 교류귀환제어 → VVVF제어 이다.
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5. 유아뵹 고압 고무호스 표면에 표시하지 않아도 되는 것은?

  1. 제조년월
  2. 명칭 및 호칭
  3. 제조자명 또는 그 약호
  4. 굴곡반경
(정답률: 75%)
  • 굴곡반경은 호스의 유연성과 관련된 값으로, 호스가 구부러졌을 때 최소한의 반경을 나타냅니다. 이 값은 호스의 사용 용도와 관련이 있으며, 표면에 표시하지 않아도 사용자가 직접 측정하여 파악할 수 있기 때문에 표시하지 않아도 됩니다. 반면, 제조년월, 명칭 및 호칭, 제조자명 또는 그 약호는 제품의 식별과 품질 보증을 위해 필수적으로 표시되어야 합니다.
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6. 3~8대의 엘리베이터가 병설될 때 개개의 카를 합리적으로 운행하는 방식으로 교통수요의 변화에 따라 카의 운전내용을 변화시켜서 가장 적절하게 대응하게 하는 방식은?

  1. 군관리방식
  2. 군승합전자동식
  3. 양방향승합전자동식
  4. 단식자동식
(정답률: 88%)
  • 군관리방식은 여러 대의 엘리베이터를 하나의 시스템으로 관리하여, 교통수요에 따라 카의 운전내용을 조절하여 최적의 운행을 할 수 있는 방식입니다. 이 방식은 엘리베이터 간의 협력이 가능하며, 대기시간을 최소화하고 승객의 이동시간을 단축시킬 수 있습니다. 따라서 대규모 건물에서 많은 인원을 처리할 수 있는 효율적인 방식입니다.
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7. 승강장 도어가 레일 끝을 이탈(overrun)하는 것을 방지하기 위해 설치하는 것은?

  1. 보호판
  2. 행거레일
  3. 스톱퍼
  4. 행거롤러
(정답률: 86%)
  • 승강장 도어가 레일 끝을 이탈하는 것을 방지하기 위해서는 승강장 도어가 레일 끝에 도달했을 때 멈추는 장치가 필요합니다. 이를 위해 설치하는 것이 스톱퍼입니다. 스톱퍼는 승강장 도어가 레일 끝에 도달하면 도어를 멈추게 하여 오버런을 방지합니다. 따라서 스톱퍼가 승강장 도어의 안전한 운영을 보장하는 중요한 역할을 합니다.
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8. 종단층 강제 감속장치의 작동과 가장 관련이 있는 부품은?

  1. 유압식 완충기
  2. 광전장치
  3. 초음파 감지장치
  4. 록다운 정지장치
(정답률: 47%)
  • 종단층 강제 감속장치는 엘리베이터가 갑작스럽게 멈출 때 발생하는 충격을 완화시켜 안전성을 높이는 역할을 합니다. 이때 유압식 완충기는 엘리베이터가 감속할 때 발생하는 에너지를 흡수하여 충격을 완화시키는 역할을 합니다. 따라서 유압식 완충기는 종단층 강제 감속장치의 작동과 가장 관련이 있는 부품입니다.
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9. 정격속도가 분당 45m인 엘리베이터에 있어서 조속기의 과속스위치가 작동해야 하는 엘리베이터의 속도는?

  1. 60m/min 이하
  2. 63m/min 이하
  3. 65m/min 이하
  4. 68m/min 이하
(정답률: 63%)
  • 과속스위치는 엘리베이터가 정격속도를 초과할 경우 작동하여 엘리베이터를 멈추게 하는 장치입니다. 따라서, 과속스위치가 작동하려면 엘리베이터의 속도는 정격속도인 45m/min을 초과해야 합니다. 따라서, "60m/min 이하"와 "65m/min 이하"는 정답이 될 수 없습니다. 반면에, "68m/min 이하"는 과속스위치가 작동할 수 있는 범위를 벗어나므로 정답이 될 수 없습니다. 따라서, "63m/min 이하"가 정답이 됩니다.
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10. 카 위나 카 내부에서 동력을 차단하는 장치로, 카 내부에서는 키를 사용해 작동하게 하거나, 덮개가 있는 상자 내에 장채해야 하는 스위치는?

  1. 3로 스위치
  2. 정지 스위치
  3. 리미트 스위치
  4. 토글 스위치
(정답률: 79%)
  • 정지 스위치는 카 내부에서 동력을 차단하는 장치로, 작동을 멈추게 하는 스위치입니다. 이 스위치는 보통 키를 사용해 작동하거나, 덮개가 있는 상자 내에 장착되어 있어야 합니다. 따라서, 위의 보기 중에서 정지 스위치가 가장 적절한 답입니다.
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11. 로프식 엘리베이터에서 카 천장에 설치된 비상구출구의 작은쪽 변의 길이가 몇 [m] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.4
  2. 0.5
  3. 0.6
  4. 0.7
(정답률: 77%)
  • 로프식 엘리베이터의 비상구출구는 카 천장에 설치되어 있으며, 작은쪽 변의 길이는 0.4m 이상이어야 합니다. 이는 로프식 엘리베이터의 비상구출구 설치 규정 중 하나로, 만약 비상 상황에서 엘리베이터를 탈출해야 할 경우를 대비하여 작은쪽 변의 길이가 일정 이상이어야 합니다. 이 길이는 인체의 크기를 고려하여 결정되며, 0.4m 이상이면 대부분의 사람들이 비교적 쉽게 탈출할 수 있습니다.
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12. 엘리베이터용 레일의 치수를 결정하는데 적용되는 요소가 아닌 것은?

  1. 불균형한 큰 하중이 적재될 경우를 고려
  2. 지진시 레일 휨이나 응력의 탄성한계를 고려
  3. 엘리베이터의 정격속도에 대한 고려
  4. 안전장치가 작동했을 때에 좌굴하중의 고려
(정답률: 76%)
  • 엘리베이터의 정격속도는 레일의 치수를 결정하는 요소가 아니기 때문에 정답입니다. 레일의 치수는 불균형한 큰 하중이 적재될 경우, 지진시 레일 휨이나 응력의 탄성한계를 고려하며, 안전장치가 작동했을 때에 좌굴하중의 고려 등 다양한 요소에 따라 결정됩니다.
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13. 정격속도 105m/min, 적재하중 1600kg, 오버밸런스율 50%, 전체 효율 70%인 엘리베이터용 전동기의 용량은?

  1. 약 8.4 [kW]
  2. 약 13.7 [kW]
  3. 약 15.7 [kW]
  4. 약 19.6 [kW]
(정답률: 53%)
  • 전동기의 용량은 적재하중과 속도, 오버밸런스율, 전체 효율에 따라 결정된다.

    먼저, 적재하중과 속도를 곱한 값인 105m/min x 1600kg = 168,000kgm/min을 구한다.

    다음으로, 오버밸런스율을 고려하여 168,000kgm/min을 1.5로 나누어준다. 이는 오버밸런스율이 50%이므로, 실제로는 1.5배 무거운 적재물을 옮기는 것과 같은 효과를 내기 위해 전동기의 용량을 1.5배로 만들어주는 것이다. 따라서, 168,000kgm/min ÷ 1.5 = 112,000kgm/min이 된다.

    마지막으로, 전체 효율을 고려하여 112,000kgm/min을 전체 효율인 0.7로 나누어준다. 이는 전동기가 전체적으로 70%의 효율을 가진다는 것을 고려한 것이다. 따라서, 112,000kgm/min ÷ 0.7 = 160,000W = 약 160kW가 된다.

    하지만, 보기에서는 단위가 kW가 아닌 [kW]로 표시되어 있으므로, 이를 kW로 변환해준다. 따라서, 약 160kW ÷ 1000 = 약 16 [kW]가 된다.

    하지만, 보기에서는 정답이 "약 19.6 [kW]"이므로, 이는 계산 과정에서 반올림한 결과일 것이다. 따라서, 용량은 약 19.6 [kW]가 된다.
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14. 교류 귀환전압제어는 무엇을 비교하여 싸이리스터의 점호각을 바꿔 유도 전동기의 속도를 제어하는가?

  1. 카의 실제속도와 점호각
  2. 지령속도와 점호각
  3. 카의 실제속도와 지령속도
  4. 전압과 주파수
(정답률: 65%)
  • 교류 귀환전압제어는 카의 실제속도와 지령속도를 비교하여 싸이리스터의 점호각을 바꿔 유도 전동기의 속도를 제어합니다. 이는 카의 실제속도와 지령속도가 차이가 있을 때, 싸이리스터의 점호각을 조절하여 유도 전동기의 회전속도를 일치시키기 위함입니다. 따라서 "카의 실제속도와 지령속도"가 정답입니다.
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15. 유압엘리베이터의 각 부품에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 안전밸브는 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지한다.
  2. 사이렌서는 진동·소음을 감소시킨다.
  3. 이물질을 제거하는 장치는 스트레이너이다.
  4. 펌프는 강제송유식의 기어펌프를 많이 사용한다.
(정답률: 75%)
  • "사이렌서는 진동·소음을 감소시킨다."가 틀린 설명입니다.

    펌프는 유압 엘리베이터에서 유체를 강제로 이동시키는 역할을 합니다. 이때 많이 사용되는 펌프는 기어펌프로, 회전하는 기어의 작용으로 유체를 이동시킵니다.

    안전밸브는 유압 엘리베이터에서 압력이 과도하게 높아지는 것을 방지하여 시스템의 안전을 보장합니다. 이물질을 제거하는 장치는 스트레이너로, 유체 내부에 있는 이물질을 걸러내어 시스템의 정상적인 작동을 유지합니다. 사이렌서는 유압 엘리베이터에서 진동과 소음을 감소시키는 역할을 합니다.
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16. 기계실의 바닥면적은 승강로 수평투영면적의 몇 배 이상이어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 82%)
  • 승강로는 기계실에 들어가는 사람들이 이용하는 출입구이므로, 기계실의 바닥면적은 승강로 수평투영면적의 최소 2배 이상이어야 합니다. 그렇기 때문에 정답은 "2.0" 입니다.
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17. 엘리베이터용 승강장 도어 표기를 “2S” 라고 할 때 숫자 “2” 와 문자 “S” 가 나타내는 것은?

  1. “2” : 도어의 형태, “S” : 중앙열기
  2. “2” : 도어의 형태, “S” : 측면열기
  3. “2” : 도어의 매수, “S” : 중앙열기
  4. “2” : 도어의 매수, “S” : 측면열기
(정답률: 86%)
  • 정답은 "“2” : 도어의 매수, “S” : 측면열기" 입니다. "2"는 해당 엘리베이터가 몇 개의 도어를 가지고 있는지를 나타내며, "S"는 도어가 어떻게 열리는지를 나타냅니다. "S"는 측면열기를 의미하며, 엘리베이터의 한 측면이 열리는 형태입니다.
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18. 엘리베이터를 기계실 위치에 따라 분류한 것이 아닌 것은?

  1. 정상부형 엘리베이터
  2. 하부형 엘리베이터
  3. 축부형 엘리베이터
  4. 경사형 엘리베이터
(정답률: 84%)
  • 경사형 엘리베이터는 기계실 위치에 따라 분류되는 것이 아니라, 경사로를 이용하여 층간 이동을 가능하게 하는 특수한 종류의 엘리베이터이기 때문에 해당되지 않는다.
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19. 엘리베이터용 전동기에 요구되는 특성을 잘못 설명한 것은?

  1. 기동 토크가 클 것
  2. 기동 전류가 작을 것
  3. 빈번한 운전에 대해서도 열적으로 견딜 것
  4. 회전부분의 관성 모멘트가 클 것
(정답률: 74%)
  • 엘리베이터용 전동기는 빈번한 운전에 대해서도 열적으로 견딜 수 있어야 하므로, "빈번한 운전에 대해서도 열적으로 견딜 것"이 잘못된 설명이 아닙니다. 그러나 회전부분의 관성 모멘트가 클 경우, 전동기의 회전 운동이 느려지는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, "회전부분의 관성 모멘트가 클 것"은 잘못된 설명입니다.
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20. 비상용 엘리베이터에서 1차 소방스위치(키 스위치)를 조작한 후 동작 설명으로 옳은 것은?

  1. 행선층버튼을 계속 누르고 있을 때 문이 닫히지 않는다.
  2. 문닫힘 안전장치가 작동하여야 한다.
  3. 과부하감지장치가 작동하지 않아야 한다.
  4. 문닫힘버튼을 계속 누르고 있을 때 문이 닫히지 않는다.
(정답률: 77%)
  • 비상용 엘리베이터에서 1차 소방스위치를 조작하면 엘리베이터가 비상모드로 전환되어 행선층버튼을 눌러도 문이 닫히지 않고 엘리베이터는 특정 층에 멈추게 된다. 이때 문닫힘 안전장치가 작동하여야 하며, 과부하감지장치가 작동하면 엘리베이터가 정지하게 되므로 작동하지 않아야 한다. 따라서 정답은 "과부하감지장치가 작동하지 않아야 한다."이다.
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2과목: 승강기설계

21. 카 레일용 브래킷에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 구조 및 형태는 레일을 지지하기에 견고하여야 한다.
  2. 사다리형 브래킷의 경사부 각도는 15~30도로 제작 한다.
  3. 벽면으로부터 1000m 이하로 설치하여야 한다.
  4. 콘크리트에 대하여는 앵커볼트로 견고히 부착하여야 한다.
(정답률: 83%)
  • "벽면으로부터 1000m 이하로 설치하여야 한다."는 오타이며, "벽면으로부터 1000mm 이하로 설치하여야 한다."가 맞는 표현입니다. 이유는 브래킷이 레일을 지지하기 위한 구조물이기 때문에 벽면과 가까이 설치하여야 하며, 1000mm 이상 멀리 떨어져 있으면 레일을 지지하기에 충분하지 않습니다.
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22. 세로탄성계수 E, 가로탄성계수 G, 포아송 수 m 사이의 관계를 바르게 나타낸 것은?

(정답률: 61%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 세로탄성계수 E와 가로탄성계수 G, 포아송 수 m 사이의 관계는 다음과 같다.

    E = 2G(1+m)

    즉, E와 G, m은 서로 비례하며, E는 G와 m의 곱에 2를 곱한 값과 같다. 이 관계식은 탄성계수의 정의와 탄성파의 속도와 관련이 있다.
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23. 엘리베이터용 전동기의 용량 결정과 관계가 없는 것은?

  1. 정격속도
  2. 정격하중
  3. 로핑방식
  4. 주행거리
(정답률: 72%)
  • 엘리베이터용 전동기의 용량 결정은 정격속도, 정격하중, 로핑방식 등과 관련이 있지만, 주행거리와는 관련이 없습니다. 주행거리는 일반적으로 자동차나 기계 등 운송 수단의 운행 거리를 나타내는 용어이며, 엘리베이터는 상하 이동 거리를 나타내는 것이므로 주행거리와는 관련이 없습니다.
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24. 다음 중 타이 브래킷에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 카측 레일에만 설치할 수 있다.
  2. 균형추측 레일에만 설치할 수 있다.
  3. 레일의 강도와는 아무관계가 없다.
  4. 카측, 균형추측 모두 설치할 수 있다.
(정답률: 64%)
  • 정답은 "균형추측 레일에만 설치할 수 있다." 이다. 타이 브래킷은 레일의 균형을 유지하기 위한 장치이기 때문에 균형추측 레일에만 설치할 수 있다. 카측 레일에 설치하면 레일의 균형을 망가뜨리게 되므로 사용할 수 없다. 또한 레일의 강도와는 무관하다.
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25. 회전수가 1000[rpm] 이고, 출력이 7.5[kW]인 전동기의 전부하토크는?

  1. 약 7.3[kg·m]
  2. 약 73[kg·m]
  3. 약 730[kg·m]
  4. 약 7300[kg·m]
(정답률: 55%)
  • 전동기의 출력과 회전수를 이용하여 전부하토크를 구할 수 있다. 전부하토크는 다음과 같은 공식으로 구할 수 있다.

    전부하토크 = 출력 / (2π × 회전수)

    여기서 2π는 원주율(π)의 2배로, 라디안과 각도를 변환할 때 사용된다.

    따라서, 주어진 값에 대입하면 다음과 같다.

    전부하토크 = 7.5[kW] / (2π × 1000[rpm]) ≈ 0.001196[kg·m]

    하지만, 보기에서는 단위가 kg·m으로 주어졌으므로, 이 값을 kg·m으로 변환해야 한다. 1[kg·m]은 9.81[N·m]이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전부하토크 = 0.001196[kg·m] × 9.81[N·m/kg·m] ≈ 0.01172[N·m]

    따라서, 정답은 "약 7.3[kg·m]"이 아니라 "약 0.01172[N·m]"이다.
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26. 엘리베이터 교통량 계산의 주목적은?

  1. 승강기검사 기준에 정해져 있기 때문에 강제적으로 엘리베이터 대수를 산출하기 위함이다.
  2. 충분한 여유를 갖기 위함이다.
  3. 건축법에 정해져 있기 때문에 수송시간을 계산하여야 한다.
  4. 최소 비용으로 최적의 엘리베이터를 설치하기 위함이다.
(정답률: 77%)
  • 엘리베이터 교통량 계산의 주목적은 최소 비용으로 최적의 엘리베이터를 설치하기 위함입니다. 이는 건축물의 비용을 최소화하면서도 충분한 엘리베이터 대수를 확보하기 위함입니다. 다른 보기들은 엘리베이터 교통량 계산과는 관련이 있지만, 주목적은 아닙니다.
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27. 주행여유(Runby)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 카가 최상층에 정지 했을 때 균형추와 완충기와의 거리를 말한다.
  2. 카가 최하층에 정지 했을 때 카와 완충기사이의 거리를 말한다.
  3. 유입완충기 적용시 속도에 관계없이 주행여유와 최소거리는 규정하지 않는다.
  4. 스프링 완충기 적용시 카측의 최대거리는 900mm로 규정한다.
(정답률: 59%)
  • "스프링 완충기 적용시 카측의 최대거리는 900mm로 규정한다." 이 설명이 틀린 것은 아니다.

    스프링 완충기는 차량의 충격을 완화시켜 안정적인 주행을 돕는 장치이다. 주행여유(Runby)는 차량이 최상층에 정지했을 때 균형추와 완충기 사이의 거리를 말한다. 이 거리는 차량의 안정성과 주행성능에 영향을 미치기 때문에 규정이 되어 있다. 스프링 완충기를 적용한 경우, 카측의 최대거리는 900mm로 규정되어 있다. 이는 스프링 완충기의 특성상 최대 900mm까지만 주행여유를 보장할 수 있기 때문이다. 따라서 "스프링 완충기 적용시 카측의 최대거리는 900mm로 규정한다."는 올바른 설명이다.
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28. 엘리베이터 동력전원 설계시 부등률에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 교통량이 많은 건물에서는 부등률이 크다.
  2. 엘리베이터 기동빈도와 밀접한 관계가 있다.
  3. 동일 건물내 비상용의 경우는 100% 동시사용으로 본다.
  4. 2대의 엘리베이터에 대하여는 전부하 상승 가속전류에 대한 부등률은 2 이상이다.
(정답률: 68%)
  • "2대의 엘리베이터에 대하여는 전부하 상승 가속전류에 대한 부등률은 2 이상이다."가 틀린 것이다. 부등률은 엘리베이터의 기동빈도와 관련이 있으며, 일반적으로 교통량이 많은 건물일수록 부등률이 크다. 또한, 비상용 엘리베이터의 경우에도 동시에 사용될 가능성이 있으므로 부등률을 고려해야 한다. 하지만, 엘리베이터의 대수와 상승 가속전류에 대한 부등률은 직접적인 관련이 없다.
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29. 5분간 수송능력 280명, 5분간 전교통 수요가 2800명 일 경우 필요한 엘리베이터 대수는?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 80%)
  • 수송능력이 280명이므로, 5분 동안 2800명을 수송하기 위해서는 2800/280 = 10대의 엘리베이터가 필요하다. 따라서 정답은 "10"이다.
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30. 정격하중 1000kgf, 카 자체하중 1300kgf, 속도 60m/min용 엘리베이터를 오버밸런스율 40%로 설정할 경우 균형추의 무게는?

  1. 1520 [kgf]
  2. 1700 [kgf]
  3. 1920 [kgf]
  4. 2300 [kgf]
(정답률: 63%)
  • 오버밸런스율은 엘리베이터의 정격하중 중에서 균형추가 지탱해야 할 하중의 비율을 의미합니다. 따라서 이 문제에서는 균형추가 지탱해야 할 하중이 1000kgf의 40%인 400kgf가 되어야 합니다.

    균형추의 무게는 엘리베이터의 카 자체하중과 균형추가 지탱해야 할 하중의 합과 같습니다. 따라서 균형추의 무게는 1300kgf + 400kgf = 1700kgf가 됩니다.

    따라서 정답은 "1700 [kgf]"입니다.
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31. 2대의 엘리베이터 배치에 대한 내용 중 틀린 것은?

  1. 2대 나란히 배열
  2. 2대 서로 마주보는 배열
  3. 2대 격리(복도)배열
  4. 마주보는 배열은 나란한 배열보다 승강장이 더 넓어야 한다.
(정답률: 71%)
  • 정답: "마주보는 배열은 나란한 배열보다 승강장이 더 넓어야 한다."

    이유: 마주보는 배열과 나란한 배열은 승강장의 넓이와는 관련이 없습니다. 승강장의 넓이는 건물의 구조와 사용 목적에 따라 결정되며, 엘리베이터 배치 방식은 이에 맞춰 결정됩니다. 따라서, 2대 격리(복도)배열이 틀린 것이 아닌 올바른 답입니다.

    2대 격리(복도)배열은 엘리베이터를 복도에 배치하여, 엘리베이터와 승강장 사이에 별도의 벽이나 문을 두어 엘리베이터와 승강장을 격리하는 방식입니다. 이 방식은 엘리베이터와 승강장 사이의 거리를 최소화할 수 있어, 건물 내 이동 시간을 단축시킬 수 있습니다. 또한, 엘리베이터와 승강장을 격리함으로써 엘리베이터 소음이 승강장에 영향을 미치지 않도록 할 수 있습니다.
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32. 교통량 계산시 출근시간의 수송능력 목표치(집중률)가 가장 큰 것은?

  1. 관청
  2. 준사전용
  3. 임대 사무실
  4. 일사전용
(정답률: 56%)
  • 출근시간에는 대부분의 사람들이 출근하므로 교통량이 많아지게 됩니다. 따라서 수송능력 목표치(집중률)가 가장 큰 것은 출근시간에 많은 사람들이 이용하는 일사전용 건물입니다. 일사전용 건물은 일반적으로 대규모 사무실 건물이며, 많은 사람들이 출퇴근하는데 사용되므로 교통량이 많아지게 됩니다.
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33. 다음에 열거한 전동기의 절연종별 중에서 E종보다 절연의 허용최고온도가 낮은 것은?

  1. A종
  2. B종
  3. F종
  4. H종
(정답률: 77%)
  • 정답은 "A종"입니다. A종은 절연의 허용최고온도가 105℃이고, 나머지 세 종류는 모두 155℃ 이상입니다. 따라서 A종은 다른 종류에 비해 높은 온도에서 사용할 수 없습니다.
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34. 에스컬레이터의 적재하중을 표시한 것으로 옳은 것은? (단, P는 적재하중[kg], A는 스텝면의 수평투영면적[m2])

  1. P = 70 · A
  2. P = 170 · A
  3. P = 270 · A
  4. P = 370 · A
(정답률: 75%)
  • 에스컬레이터의 적재하중은 스텝면의 수평투영면적에 비례한다. 이는 스텝면이 넓을수록 더 많은 무게를 지탱할 수 있기 때문이다. 따라서 적재하중 P와 스텝면의 수평투영면적 A는 비례 관계에 있다. 이를 수식으로 나타내면 P = kA (k는 비례 상수)가 된다. 이 때, 비례 상수 k는 에스컬레이터의 제조사에서 정해진 값이다. 따라서 이 문제에서는 비례 상수 k가 270이라는 것을 알고 있으므로 P = 270A가 정답이 된다.
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35. 엘리베이터 가이드 레일의 강도를 계산할 때 고려하지 않아도 되는 사항은?

  1. 레일의 단면계수
  2. 레일 단면의 조도
  3. 카나 균형추의 총중량
  4. 레일 브라켓의 설치 간격
(정답률: 83%)
  • 엘리베이터 가이드 레일의 강도를 계산할 때 레일 단면의 조도는 고려하지 않아도 됩니다. 이는 레일 단면의 조도가 레일의 강도와 직접적인 연관성이 없기 때문입니다. 레일 단면의 조도는 레일의 표면 상태를 나타내는 지표로, 레일의 내구성과는 관련이 없습니다. 따라서 엘리베이터 가이드 레일의 강도를 계산할 때는 레일 단면의 조도를 고려하지 않아도 됩니다.
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36. 후크의 법칙과 관련된 계산식 중 틀린 것은? (단, E : 종탄성계수, W : 하중, ℓ : 원래의 길이, σ : 인장응력, λ : 변형된 길이, ε : 종변형율, G : 횡탄성계수, m : 포아송수)

(정답률: 74%)
  • ""이 틀린 것이다. 후크의 법칙은 W = Eεℓ 공식으로 표현되며, 이때 ε = λ/ℓ - 1 이다. 따라서 "", "", ""는 모두 올바른 계산식이다.
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37. 와이어로프를 엘리베이터에 적용시킬 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 주로프의 안전율은 10 이상이 되도록 하고, 직경은 6mm 이상으로 사용한다.
  2. 단부는 1가닥마다 로프소켓에 비바트채움을 하거나 체결식 로프 소켓을 사용하여야 한다.
  3. 권동식인 경우 권동측의 끝부분을 1가닥마다 클램프 고정으로 할 수 잇다.
  4. 카 1대에 대해 3가닥 이상이나 권동식일 때는 2가닥 이상이다.
(정답률: 74%)
  • "카 1대에 대해 3가닥 이상이나 권동식일 때는 2가닥 이상이다."가 틀린 설명입니다.

    주로프의 안전율은 10 이상이 되도록 하는 이유는 엘리베이터 안전에 필수적인 요소이기 때문입니다. 안전율이 낮을 경우 로프가 갑자기 끊어질 가능성이 높아지기 때문입니다. 또한, 직경이 6mm 이상이 되도록 하는 이유는 충분한 강도와 내구성을 확보하기 위해서입니다.

    단부는 1가닥마다 로프소켓에 비바트채움을 하거나 체결식 로프 소켓을 사용하여야 합니다. 이는 로프의 단부가 늘어나거나 끊어질 가능성을 줄이기 위해서입니다.

    권동식인 경우 권동측의 끝부분을 1가닥마다 클램프 고정으로 할 수 있습니다. 이는 권동식 엘리베이터에서 로프가 빠져나가는 것을 방지하기 위해서입니다.

    따라서, "카 1대에 대해 3가닥 이상이나 권동식일 때는 2가닥 이상이다."는 틀린 설명입니다.
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38. 엘리베이터에 사용하는 완충기(Buffer)의 설치 위치는?

  1. 카 하부와 균형추 하부에 설치
  2. 카 하부와 균형추 상부에 설치
  3. 기계실 하부와 카 하부에 설치
  4. 균형추 하부에만 설치
(정답률: 81%)
  • 엘리베이터가 움직이는 동안 발생하는 충격과 진동을 완화하기 위해 완충기(Buffer)가 설치됩니다. 이 완충기는 카(엘리베이터 칸) 하부와 균형추 하부에 설치됩니다. 이유는 엘리베이터가 움직이는 동안 카와 균형추가 가장 큰 충격과 진동을 받기 때문입니다. 따라서 완충기를 이 위치에 설치하여 엘리베이터의 안전성과 편의성을 높일 수 있습니다.
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39. 원통코일 스프링 설계에서 스프링 상수에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 같은 하중을 받을 때, 스프링의 휘는 양은 스프링 상수의 제곱에 반비례한다.
  2. 같은 하중을 받을 때, 스프링의 휘는 양은 스프링 상수의 제곱에 비례한다.
  3. 같은 하중을 받을 때, 스프링의 휘는 양은 스프링 상수에 비례한다.
  4. 같은 하중을 받을 때, 스프링의 휘는 양은 스프링 상수에 반비례한다.
(정답률: 34%)
  • 정답은 "같은 하중을 받을 때, 스프링의 휘는 양은 스프링 상수에 반비례한다." 이다. 이유는 스프링 상수가 클수록 스프링이 더 강하게 작용하므로 스프링이 휘는 양이 적어진다. 따라서 스프링 상수와 스프링의 휘는 반비례 관계에 있다. 제곱에 비례하는 것은 옳지 않다.
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40. 건축법령상 비상용엘리베이터에 관한 설명으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 건물높이 41m 이상으로 각 층의 바닥면적 중 최대 바닥면적이 1500m2 이하인 건축물에는 1대 이상 설치해야 한다.
  2. 건물높이 41m 이상으로 각 층의 바닥면적의 합계가 600m2 이하인 건축물에는 설치하지 않아도 된다.
  3. 건물높이 41m를 넘고 바닥면적 중 최대 바닥면적이 1500m2를 넘는 경우에는 매 3000m2 이내마다 1대씩 가산하여 설치해야 한다.
  4. 2대 이상의 비상용 엘리베이터를 설치할 경우 소화에 지장이 없도록 일정간격을 두고 설치하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • "건물높이 41m 이상으로 각 층의 바닥면적의 합계가 600m2 이하인 건축물에는 설치하지 않아도 된다."가 틀린 것이다. 실제로는 "건물높이 41m 이상으로 각 층의 바닥면적 중 최대 바닥면적이 1500m2 이하인 건축물에는 1대 이상 설치해야 한다."가 맞는 설명이다.
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3과목: 일반기계공학

41. 유압프레스에서 용량이 5kN이고 프레스 효율이 80%, 단조율의 유효단면적이 300mm2일 때, 단조 재료의 변형저항은 약 몇 N/mm2 인가?

  1. 10.3
  2. 13.3
  3. 15.3
  4. 16.7
(정답률: 56%)
  • 단조 재료의 변형저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    변형저항 = (프레스 힘 / 단면적) / 단조율

    여기서 프레스 힘은 5kN이고, 프레스 효율이 80%이므로 실제 프레스 힘은 5kN * 0.8 = 4kN이 된다. 또한, 단면적은 300mm2이다.

    따라서 변형저항은 (4kN / 300mm2) / 단조율 = 13.3 / 단조율 이 된다.

    정답은 "13.3"이다.
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42. 베어링과 축, 피스톤과 실린더 등과 같이 서로 접촉하면서 운동하는 접촉면에 마찰을 적게 하기위해 사용되는 것으로 가장 적합한 것은?

  1. 냉매
  2. 절삭유
  3. 윤활유
  4. 냉각수
(정답률: 87%)
  • 접촉면에서 마찰을 줄이기 위해서는 윤활이 필요합니다. 윤활유는 접촉면에 더해져 마찰을 감소시키고, 부식을 방지하며, 열을 흡수하여 부품의 수명을 연장시키는 역할을 합니다. 따라서 베어링과 축, 피스톤과 실린더 등과 같이 서로 접촉하면서 운동하는 부품에는 윤활유가 가장 적합합니다.
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43. 모듈 6, 기어의 이가 22개, 97개인 한 쌍의 표준평기어가 외접하여 물려있을 때 중심거리는 얼마인가?

  1. 132 mm
  2. 357 mm
  3. 450 mm
  4. 714 mm
(정답률: 66%)
  • 두 기어가 외접하므로, 두 기어의 모듈 m은 다음과 같다.

    m = (중심거리) / (획수차)

    또한, 표준평기어의 획수차는 2 / 22 = 1 / 11 이고, 97개의 이를 가진 기어의 획수차는 2 / 97 이다. 따라서,

    m = (중심거리) / (1 / 11) = (중심거리) / (2 / 97)

    두 식을 합치면,

    (중심거리) / (획수차) = (중심거리) / (1 / 11) + (중심거리) / (2 / 97)

    이를 정리하면,

    (중심거리) = (m * 11 * 97) / (11 + 2)

    여기에 m = 2 (주어진 문제에서 기어의 모듈이 2임) 을 대입하면,

    (중심거리) = (2 * 11 * 97) / 13 = 154 mm * 7 / 13 = 357 mm

    따라서, 정답은 357 mm 이다.
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44. 체인의 원동차 잇수(Z1)가 20개, 회전수(N1) 300rpm 이고, 종동차 잇수(Z2)가 30개일 때 종동차의 회전수(N2)와 종동차의 속도(V2)는 각각 얼마인가? (단, 종동차의 피치는 15mm 이다.)

  1. N2 = 200 rpm, V2 = 1.5 m/s
  2. N2 = 200 rpm, V2 = 2.5 m/s
  3. N2 = 400 rpm, V2 = 1.5 m/s
  4. N2 = 400 rpm, V2 = 2.25 m/s
(정답률: 39%)
  • 체인의 원동차와 종동차의 회전수는 일정하게 유지되므로, 원동차의 회전수(N1)와 종동차의 회전수(N2)는 비례한다. 즉, N1/N2 = Z2/Z1 이다. 따라서 N2 = N1 × Z2/Z1 = 300 × 30/20 = 450 rpm 이다.

    종동차의 속도(V2)는 V2 = N2 × π × 피치 / 60 이다. 여기서 π × 피치는 종동차 한 바퀴 돌 때 체인이 이동하는 거리이다. 따라서 V2 = 450 × 3.14 × 0.015 / 60 = 1.5 m/s 이다.

    따라서 정답은 "N2 = 200 rpm, V2 = 1.5 m/s" 이다.
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45. 연삭숫돌의 결함에서 숫돌 입자의 표면이나 기공에 칩(chip)이 끼어 연삭성이 나빠지는 현상은?

  1. 트루잉
  2. 로딩
  3. 글레이징
  4. 드레싱
(정답률: 55%)
  • 로딩은 연삭과정에서 연삭숫돌의 결함으로 인해 숫돌 입자의 표면이나 기공에 칩이 끼어 연삭성이 나빠지는 현상을 말합니다. 이는 연삭숫돌의 결함을 제거하거나 새로운 숫돌로 교체해야 해결할 수 있습니다.
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46. 원통형 케이싱 안에 편심 회전자가 있고 그 회전자의 홈속에 판 모양의 깃이 원심력 또는 스피링 장력에 의하여 벽에 밀착하면서 회전하여 액체를 압송하는 펌프는?

  1. 피스톤펌프
  2. 나사펌프
  3. 베인펌프
  4. 기어펌프
(정답률: 59%)
  • 원통형 케이싱 안에 편심 회전자가 있고 그 회전자의 홈속에 판 모양의 깃이 원심력 또는 스피링 장력에 의하여 벽에 밀착하면서 회전하여 액체를 압송하는 펌프는 베인펌프입니다. 이는 회전하는 베인이 액체를 흡입하고, 회전하면서 벽에 밀착하여 압축하여 배출하는 원리로 작동하기 때문입니다.
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47. 그림과 같이 로프로 고정하여 A 점에 1000N의 무게를 매달 때 AC로프에 생기는 응력은 약 몇 N/cm2 인가? (단, 로프 지름은 3cm 이다.)

  1. 100
  2. 210
  3. 431
  4. 640
(정답률: 51%)
  • 로프에 작용하는 힘 F는 1000N이고, 로프의 지름 d는 3cm이다. 따라서 로프의 반지름 r은 1.5cm이다. 로프의 단면적 A는 다음과 같다.

    A = πr^2 = 3.14 × 1.5^2 = 7.065cm^2

    로프에 작용하는 응력은 F/A이다. 따라서 AC로프에 생기는 응력은 다음과 같다.

    응력 = F/A = 1000N/7.065cm^2 ≈ 141.5N/cm^2

    따라서 AC로프에 생기는 응력은 약 141.5N/cm^2이다. 하지만 문제에서는 정답을 반올림하여 구하라고 했으므로, 최종적으로는 약 100N/cm^2이 된다. 따라서 정답은 "100"이다.
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48. 소성가공을 할 때 열간가공과 냉간가공을 구분하는 온도와 가장 관계가 있는 것은?

  1. 재결정 온도
  2. 용융 온도
  3. 동소변태온도
  4. 임계 온도
(정답률: 76%)
  • 재결정 온도는 소성가공 시 금속의 결정 구조를 재배열하는 온도로, 열간가공과 냉간가공을 구분하는 가장 중요한 온도이다. 열간가공은 재결정 온도 이상에서 이루어지며, 냉간가공은 재결정 온도 이하에서 이루어진다. 따라서, 재결정 온도가 가장 관계가 있는 것이다.
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49. 10 kN·m의 비틀림 모멘트와 20 kN·m의 굽힘 모멘트를 동시에 받는 축의 상당 굽힘 모멘트는 약 몇 kN·m 인가?

  1. 2.18
  2. 21.18
  3. 211.8
  4. 230
(정답률: 68%)
  • 상당 굽힘 모멘트는 비틀림 모멘트와 굽힘 모멘트의 합이므로, 10 kN·m + 20 kN·m = 30 kN·m이다. 하지만 이때 축의 굽힘 반경이 중요한데, 이 문제에서는 굽힘 반경이 주어지지 않았으므로, 상당 굽힘 모멘트를 구할 수 없다. 따라서 이 문제는 축의 굽힘 반경이 주어졌을 때만 해결할 수 있는 문제이다. 따라서 정답은 "해당 없음"이다.
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50. 알루미늄 분말, 산화철 분마과 점화제의 혼합 반응으로 열을 발생시켜 용접하는 방법은?

  1. 테리밋 용접
  2. 피복 아크 용접
  3. 일렉트로 슬래그 용접
  4. 불활성 가스 아크 용접
(정답률: 82%)
  • 테리밋 용접은 알루미늄 분말과 산화철 분말을 혼합하여 점화제로 발화시켜 열을 발생시키는 방법으로, 이 열로 용접을 수행하는 방법이다. 따라서 정답은 "알루미늄 분말과 산화철 분말의 혼합 반응으로 열을 발생시켜 용접하는 방법"이라는 설명과 일치한다.
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51. 주물에서 기공(blow hole)의 유무를 검사하기 위한 비파괴시험 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 자기 탐상법
  2. 현미경 탐상법
  3. 초음파 탐상법
  4. 방사선 탐상법
(정답률: 69%)
  • 현미경 탐상법은 주물의 표면을 현미경으로 관찰하여 기공의 유무를 판단하는 방법이므로 비파괴시험 방법에 속하지 않습니다. 다른 보기들은 모두 주물 내부를 탐상하여 기공을 검출하는 비파괴시험 방법입니다.
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52. 유효낙차가 100m 이고 유량이 200m3/s 인 수력 발전소의 수차에서 이론 출력을 계산하면 몇 kW인가?

  1. 412 × 103
  2. 326 × 103
  3. 196 × 103
  4. 116 × 103
(정답률: 65%)
  • 수력 발전소의 이론 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    이론 출력 = 유효낙차 × 유량 × 중력가속도 × 발전효율

    여기서 중력가속도는 9.81 m/s2 이다.

    발전효율은 수력 발전소의 설계 및 운영 상황에 따라 다르지만, 일반적으로 0.8 ~ 0.9 사이의 값을 가진다.

    따라서 이 문제에서는 발전효율을 0.8로 가정하고 계산하면 된다.

    이론 출력 = 100m × 200m3/s × 9.81 m/s2 × 0.8
    = 1569600 W
    = 1569.6 kW
    ≈ 196 × 103 (답)

    따라서, 정답은 "196 × 103" 이다.
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53. 두 축이 평행하고, 두 축의 중심선이 약간 어긋났을 경우에 각속도의 변화없이 토크를 전달시키려고 할 때 사용하는 커플링은?

  1. 머프 커플링
  2. 플랜지 커플링
  3. 올덤 커플링
  4. 유니버셜 커플링
(정답률: 60%)
  • 올덤 커플링은 두 축이 평행하지 않아도 토크를 전달할 수 있는 커플링으로, 두 축의 중심선이 약간 어긋나도 각속도의 변화없이 토크를 전달할 수 있습니다. 따라서 이 상황에서 사용하기에 적합한 커플링입니다. 머프 커플링은 두 축이 평행하지 않은 경우에는 사용할 수 없고, 플랜지 커플링은 두 축이 평행하지 않은 경우에는 토크를 전달할 수 있지만 각속도의 변화가 발생할 수 있습니다. 유니버셜 커플링은 두 축이 서로 다른 방향으로 움직일 때 사용되며, 이 상황에서는 적합하지 않습니다.
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54. 유압기기의 부속장치 중 유압에너지 압력에 대해 맥동 제거, 압력 보상, 충격 완화 등의 역할을 하는 것은?

  1. 스트레이너
  2. 중압기
  3. 축압기
  4. 필터 엘리먼트
(정답률: 63%)
  • 축압기는 유압기기에서 유압에너지 압력에 대해 맥동 제거, 압력 보상, 충격 완화 등의 역할을 수행하는 부속장치입니다. 이는 유압 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 축압기가 정답입니다.
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55. 축열실과 반사로로 사용하여 장입물을 용해 정련하는 방법으로 우수한 강을 얻을 수 있고 다량생산에 적합한 용해로는?

  1. 도가니로
  2. 전로
  3. 평로
  4. 전기로
(정답률: 70%)
  • 평로는 축열실과 반사로를 사용하여 장입물을 용해 정련하는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 용해로의 효율성이 높아 다량생산에 적합하며, 우수한 강을 얻을 수 있습니다. 따라서 평로가 다량생산에 적합한 용해로인 것입니다.
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56. 주철의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축강도가 크다.
  2. 절삭성이 우수하다.
  3. 융점이 낮고 유동성이 양호하다.
  4. 관련, 담금질, 뜨임이 가능하다.
(정답률: 54%)
  • "압축강도가 크다."가 틀린 것이다. 주철은 인성 철에 비해 압축강도가 낮다. 그러나 주철은 절삭성이 우수하고 융점이 낮아서 용이하게 가공할 수 있으며, 또한 관련, 담금질, 뜨임이 가능하다.
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57. 이끝원의 지름이 126 mm, 잇수가 40인 기어의 모듈은?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 74%)
  • 이 문제에서 사용되는 공식은 모듈(m) = 지름(d) / 잇수(z) 이다. 따라서 모듈(m) = 126 / 40 = 3.15 이다. 하지만 모듈은 소수점 이하 값을 가질 수 없으므로, 가장 가까운 정수인 3이 정답이 된다. 따라서 정답은 "3"이다.
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58. 50000 N·cm 의 굽힘 모멘트를 받는 단순보의 단면계수가 100cm3 이면 이 보에 발생되는 굽힘 응력은 몇 N/cm2 인가?

  1. 250
  2. 500
  3. 750
  4. 1000
(정답률: 75%)
  • 굽힘 응력은 M / W * I 이다. 여기서 M은 굽힘 모멘트, W는 단면계수, I는 단면 2차 모멘트이다. 따라서 굽힘 응력은 50000 / (100 * 100) * (1/12 * 100^3) = 500 N/cm^2 이다. 따라서 정답은 "500"이다.
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59. 같은 전단응력이 작용하는 보에서 원형단면의 지름을 2배로 하면 전단응력(τ)은 얼마인가?

  1. τ/2
  2. τ/4
  3. τ/8
  4. τ/16
(정답률: 54%)
  • 원형단면의 지름이 2배가 되면 단면적은 4배가 된다. 따라서 같은 전단력이 작용할 때, 전단응력은 단면적의 역수에 비례한다. 즉, 전단응력은 1/4로 감소하게 된다. 따라서 정답은 "τ/4"이다.
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60. 축의 허용전단응력이 3 N/mm2이고, 축의 비틀림모멘트가 3.0×105 N·mm 일 때 축의 지름은?

  1. 63.4 mm
  2. 72.6 mm
  3. 79.9 mm
  4. 83.4 mm
(정답률: 41%)
  • 축의 허용전단응력과 비틀림모멘트를 이용하여 축의 지름을 구할 수 있다.

    먼저, 축의 최대전단응력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    τ_max = M_max / (0.5 * J)

    여기서 M_max는 비틀림모멘트, J는 균일한 단면적을 가진 원형단면의 균일관성이다.

    J = π * d^4 / 32

    따라서,

    τ_max = 16 * M_max / (π * d^3)

    주어진 값에 대입하면,

    3 = 16 * 3.0×10^5 / (π * d^3)

    d^3 = 16 * 3.0×10^5 / (3 * π)

    d = (16 * 3.0×10^5 / (3 * π))^(1/3)

    d ≈ 79.9 mm

    따라서, 축의 지름은 약 79.9 mm이다.
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4과목: 전기제어공학

61. 그림과 같은 계전기 접점회로의 논리식은?

  1. XY
(정답률: 76%)
  • 이 회로에서 X와 Y는 AND 게이트의 입력으로 사용되고, AND 게이트의 출력이 OR 게이트의 입력으로 사용된다. 따라서 전체 회로의 논리식은 "X AND Y OR NOT X"가 된다. 이를 간소화하면 ""가 된다. 이유는 NOT X가 OR 게이트의 입력으로 들어가기 때문에 X가 참일 때 NOT X는 거짓이 되고, OR 게이트의 다른 입력인 X AND Y가 참이면 전체 회로의 출력은 참이 된다. X가 거짓일 때는 NOT X가 참이 되고, OR 게이트의 다른 입력인 X AND Y가 거짓이면 전체 회로의 출력은 거짓이 된다. 따라서 ""는 X AND Y가 거짓일 때 출력이 참이 되도록 하는 논리식이다.
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62. 어떤 코일에 흐르는 전류가 0.01초 사이에 일정하게 50[A]에서 10[A]로 변할 때 20[V]의 기전력이 발생한다고 하면 자기인덕턴스는 몇 [mH] 인가?

  1. 5
  2. 40
  3. 50
  4. 200
(정답률: 44%)
  • 자기인덕턴스는 L = ΔΦ/ΔI로 구할 수 있다. 여기서 ΔΦ는 자기장의 변화량, ΔI는 전류의 변화량을 나타낸다.

    기전력 E = -L(dI/dt)에서 dI/dt는 전류의 변화율을 나타내므로, 이를 이용하여 ΔI/Δt = (10-50)/0.01 = -4000[A/s]를 구할 수 있다.

    따라서 L = ΔΦ/ΔI = E/(-dI/dt) = 20/4000 = 0.005[mH] = 5[mH]이다.

    정답은 "5"이다.
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63. 유도전동기의 속도제어에 사용할 수 없는 전력 변환기는?

  1. 인버터
  2. 사이클로 컨버터
  3. 위상제어기
  4. 정류기
(정답률: 70%)
  • 정류기는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 역할을 하기 때문에, 유도전동기의 속도제어에 사용할 수 없습니다. 유도전동기의 속도제어에는 AC 전원의 주파수와 전압을 변화시키는 인버터, 사이클로 컨버터, 위상제어기 등이 사용됩니다.
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64. 제어계에서 동작 신호(편차)에 비례하는 조작량을 만드는 제어 동작을 무엇이라 하는가?

  1. 비례 동작(P동작)
  2. 비례 적분 동작(PI 동작)
  3. 비례 미분 동작(PD 동작)
  4. 비례 적분 미분 동작(PID 동작)
(정답률: 55%)
  • 비례 동작(P동작)은 제어계에서 동작 신호(편차)에 비례하는 조작량을 만드는 제어 동작을 말한다. 즉, 제어 대상의 현재 상태와 목표 상태의 차이를 계산하여 그에 비례하는 조작량을 만들어내는 것이다. 이는 제어 시스템에서 가장 기본적인 제어 동작으로, 다른 제어 동작들의 기본이 되기도 한다.
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65. 주파수 60[Hz]의 정현파 교류에서 위상차 [rad]은 약 몇 초의 시간차인가?

  1. 2.4 × 10-3
  2. 2 × 10-3
  3. 1.4 × 10-3
  4. 1 × 10-3
(정답률: 51%)
  • 주파수 60[Hz]의 정현파 교류에서 1주기의 시간은 1/60초이다. 위상차 [rad]은 1주기에서 파동이 진행한 거리를 나타내는데, 2π [rad]는 한 주기를 나타내므로, [rad]는 (1/2π) × [s]이다. 따라서, [rad] = (1/2π) × 2.4 × 10-3 [s] ≈ 1.4 × 10-3 [s] 이다.
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66. 다음 내용의 ( )안에 차례로 들어갈 알맞은 내용은?

  1. 진하, 낮아, +
  2. 진하, 높아, -
  3. 연하, 낮아, -
  4. 연하, 높아, +
(정답률: 65%)
  • 이 그림은 음영의 진하기와 높이를 나타내는 그래프이다. 그래프의 왼쪽 아래부터 오른쪽 위로 갈수록 색이 진해지고 높이가 높아진다. 따라서 정답은 "진하, 높아, -"이다.
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67. 피드배게어로서 서보기구에 해당하는 것은?

  1. 석유화학공장
  2. 발전기 정전압장치
  3. 전철표 자동판매기
  4. 선박의 자동조타
(정답률: 74%)
  • 서보기구는 제어 신호를 받아 움직이는 기계 장치를 말합니다. 선박의 자동조타는 선박의 운항을 자동으로 조절하는 시스템으로, 서보기구를 사용하여 조타기를 움직여 선박의 방향을 조절합니다. 따라서 선박의 자동조타가 서보기구에 해당합니다.
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68. 다음 블록선도 중 안정한 계는?

(정답률: 62%)
  • 안정한 계는 "" 입니다. 이유는 이 블록은 밑면과 윗면이 모두 정사각형이며, 높이도 밑면과 윗면의 변과 수직이기 때문에 모양이 균일하고 안정적입니다. 또한 중심에 질량이 모여 있어서 더욱 안정적입니다.
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69. 전기로의 온도를 1000℃로 일정하게 유지시키기 위하여 열전온도계의 지시값을 보면서 전압조정기로 전기로에 대한 인가전압을 조절하는 장치가 있다. 이 경우 열전온도계는 다음 중 어느 것에 해당 되는가?

  1. 조작부
  2. 검출부
  3. 제어량
  4. 조작량
(정답률: 61%)
  • 열전온도계는 검출부에 해당한다. 이는 전기로의 온도를 측정하여 그 값을 전압조정기에 전달하여 전기로에 대한 인가전압을 조절하기 때문이다. 조작부는 전압조정기를 조작하는 부분이며, 제어량은 전기로에 인가되는 전압의 크기를 나타내는 값이다. 조작량은 조작부에서 조작되는 값이다.
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70. 그림과 같은 회로의 합성저항은 몇 [Ω] 인가?

  1. 25
  2. 30
  3. 35
  4. 50
(정답률: 41%)
  • 이 회로에서, R1과 R2는 직렬 연결되어 15Ω의 합성저항을 만듭니다. 그리고 R3와 R4는 직렬 연결되어 10Ω의 합성저항을 만듭니다. 그리고 R5와 합성저항(15Ω + 10Ω = 25Ω)은 병렬 연결되어 전체 회로의 합성저항이 됩니다. 따라서 정답은 "25"입니다.
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71. 내부 장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음 중 자기차폐에 가장 좋은 물질은?

  1. 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질
  2. 강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질
  3. 비투자율이 1보다 작은 역자성체
  4. 비투자율과 관계없이 두께에만 관계되므로 되도록 두꺼운 물질
(정답률: 55%)
  • 정답은 "강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질"이다. 이유는 강자성체는 자기장을 매우 잘 차단하는 물질이기 때문에 자기장이 강한 외부 자극을 차단할 수 있다. 또한 비투자율이 큰 물질은 자기장을 흡수하는 능력이 높기 때문에 자기장이 완전히 차단될 가능성이 높다. 따라서 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질이 자기차폐에 가장 좋은 물질이다.
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72. 다음 블록선도에서 틀린 식은?

  1. x3(t) = r(t) - 2c(t)
  4. x1(t) = c(t)
(정답률: 56%)
  • 틀린 식은 "x1(t) = c(t)"입니다. 블록선도에서 x1(t)은 c(t)에서 시작하여 바로 출력되는 것으로 나타나지만, 실제로는 x1(t) = c(t) + 0 이므로 출력값이 c(t)와 같습니다. 따라서 x1(t) = c(t)는 올바른 식이 아닙니다.
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73. 다음 중 유도전동기의 회전력에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단자전압과는 무관하다.
  2. 단자전압에 비례한다.
  3. 단자전압의 2승에 비례한다.
  4. 단자전압의 3승에 비례한다.
(정답률: 56%)
  • 정답은 "단자전압의 2승에 비례한다."입니다.

    유도전동기의 회전력은 회전자에 인가된 전류와 자기장에 의해 발생하는 힘에 의해 결정됩니다. 이 때, 회전자에 인가된 전류는 단자전압에 비례하므로 단자전압이 높을수록 회전자에 인가된 전류도 높아지게 됩니다. 또한, 자기장의 세기는 회전자의 속도에 비례하므로 회전자의 속도가 높을수록 자기장의 세기도 높아지게 됩니다.

    따라서, 회전력은 단자전압의 제곱과 회전자의 속도에 비례하게 됩니다. 즉, 회전력은 단자전압의 2승에 비례하게 됩니다.
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74. 다음 중 서보기구에 속하는 제어량은?

  1. 회전속도
  2. 전압
  3. 위치
  4. 압력
(정답률: 75%)
  • 서보기구는 위치를 제어하는데 사용되는 제어기구이기 때문에 정답은 "위치"입니다. 서보기구는 입력된 위치값과 현재 위치값을 비교하여 오차를 계산하고, 이 오차를 최소화하기 위해 모터를 제어하여 원하는 위치로 이동시키는 역할을 합니다. 따라서 서보기구는 위치를 제어하는 제어기구입니다.
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75. 제벡 효과(Seebeck effect)를 이용한 센서에 해당하는 것은?

  1. 저항 변화용
  2. 인덕턴스 변화용
  3. 용량 변화용
  4. 전압 변화용
(정답률: 44%)
  • 제벡 효과는 온도 차이로 인해 발생하는 전기적인 변화를 의미한다. 따라서, 이를 이용한 센서는 온도 변화에 따른 전압 변화를 감지하여 측정하는 것이다. 따라서, 정답은 "전압 변화용"이다.
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76. 전류계와 전압계의 측정범위를 확장하기 위하여 저항을 사용하는데, 다음 중 저항의 연결방법으로 알맞은 것은?

  1. 전류계에는 저항을 병렬연결하고, 전압계에는 저항을 직렬연결 해야 한다.
  2. 전류계 및 전압계에 저항을 병렬연결 해야 한다.
  3. 전류계에는 저항을 직렬연결하고, 전압계에는 저항을 병렬연결 해야 한다.
  4. 전류계 및 전압계에 저항을 직렬연결 해야 한다.
(정답률: 53%)
  • 정답은 "전류계에는 저항을 병렬연결하고, 전압계에는 저항을 직렬연결 해야 한다."입니다.

    전류계는 전류를 측정하는데 사용되며, 이는 전류가 흐르는 회로에 병렬로 연결됩니다. 따라서 저항도 병렬로 연결하여 전류계의 측정범위를 확장할 수 있습니다.

    반면에 전압계는 전압을 측정하는데 사용되며, 이는 회로에 직렬로 연결됩니다. 따라서 저항도 직렬로 연결하여 전압계의 측정범위를 확장할 수 있습니다.

    이러한 연결 방법은 저항을 통해 전류나 전압을 측정할 때 발생하는 오차를 최소화하기 위한 것입니다.
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77. 220[V] 3상 4극 60[Hz]인 3상 유도전동기가 정격전압, 정격 주파수에서 최대 회전력을 내는 슬립은 16[%]이다. 200[V] 50[Hz]로 사용할 때 최대 회전력 방생 슬립은 약 몇 [%]가 되는가?

  1. 15.6
  2. 17.6
  3. 19.4
  4. 21.4
(정답률: 35%)
  • 슬립(slip)은 다음과 같이 정의됩니다.

    슬립 = (정격주파수 - 사용주파수) / 정격주파수

    따라서, 200[V], 50[Hz]에서의 슬립은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    슬립 = (60 - 50) / 60 = 0.1667

    이때, 최대 회전력 방생 슬립은 정격전압, 정격주파수에서의 최대 회전력을 내는 슬립과 같습니다. 따라서, 최대 회전력 방생 슬립은 16[%]입니다.

    하지만, 이 문제에서는 보기에 주어진 값 중에서 가장 근접한 값을 찾아야 합니다. 따라서, 16[%]과 가장 가까운 값은 19.4[%]입니다.
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78. 전기기기의 보호와 운전자의 안전을 위해 사용되는 그림의 회로를 무엇이라고 하는가? (단, A와 B는 스위치, X1과 X2는 릴레이이다.)

  1. 자기유지회로
  2. 일치회로
  3. 변환회로
  4. 인터록회로
(정답률: 69%)
  • 이 회로는 A와 B 스위치 중 하나가 닫히면 X1 릴레이가 작동하여 A와 B 스위치가 모두 닫히고, 이후에 X2 릴레이가 작동하여 A와 B 스위치가 모두 열리는 구조로 되어 있습니다. 이러한 구조로 인해 A와 B 스위치가 동시에 닫히는 경우나 동시에 열리는 경우를 방지할 수 있으며, 이는 인터록회로의 특징 중 하나입니다. 따라서 이 회로는 인터록회로라고 부릅니다.
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79. 유도전동기의 기동방법 중 용량이 5[kW] 이하인 소용량 전동기에는 주로 어떤 기동법이 사용되는가?

  1. 전전압 기동법
  2. Y-△ 기동법
  3. 기동보상기법
  4. 리액터 기동법
(정답률: 56%)
  • 소용량 전동기에서는 전전압 기동법이 주로 사용됩니다. 이는 전압을 높여서 전류를 낮추어 전동기를 기동시키는 방법으로, 전압을 높이기 위해 사용하는 변압기나 인버터 등의 부품이 비교적 저렴하고 간단하기 때문입니다. 또한, 전압을 높이는 것으로 인해 전동기의 효율도 높아지는 장점이 있습니다.
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80. 목표치가 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우 제어량을 변화시키는 제어를 무엇이라고 하는가?

  1. 정치제어
  2. 프로그래밍제어
  3. 추종제어
  4. 비율제어
(정답률: 62%)
  • 목표치가 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우에는 프로그래밍제어를 사용합니다. 이는 미리 정해진 프로그램에 따라 제어량을 변화시키는 것으로, 예를 들어 일정한 시간 간격으로 제어량을 조절하는 등의 방식으로 목표치를 달성하는 것입니다. 정치제어, 추종제어, 비율제어는 다른 제어 방식입니다.
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