승강기산업기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

승강기산업기사 2020-08-22 필기 기출문제 해설

이 페이지는 승강기산업기사 2020-08-22 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

승강기산업기사
(2020-08-22 기출문제)

목록

1과목: 승강기개론

1. 승객용 승강기의 문닫힘 안정장치 중 개폐 시 문에 끼는 것을 방지하는 장치는?

  1. 도어 행거
  2. 도어 클로저
  3. 세이프티 슈
  4. 도어 리미트 스위치
(정답률: 85%)
  • 세이프티 슈는 엘리베이터 카문의 선단에 설치되는 안전장치로, 문이 닫힐 때 사람이나 물체가 닿으면 이를 감지하여 문이 다시 열리도록 하여 끼임을 방지합니다.
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2. 엘리베이터용 전동기의 용량을 결정하는 주된 요인이 아닌 것은?

  1. 행정거리
  2. 정격하중
  3. 정격속도
  4. 종합효율
(정답률: 77%)
  • 엘리베이터 전동기 용량 결정 공식에 따르면 정격하중, 정격속도, 종합효율 등이 주요 변수로 작용하며, 행정거리는 전동기의 출력 용량을 결정하는 직접적인 요인이 아닙니다.
    $$P = \frac{MVS}{6120\eta}$$
    ($M$: 정격 적재량, $V$: 정격속도, $S$: $1-A$, $\eta$: 종합효율)
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3. 유압 완충기의 구조가 아닌 것은?

  1. 플런저
  2. 도르래
  3. 실린더
  4. 오리피스 봉
(정답률: 76%)
  • 유압 완충기는 유체의 저항을 이용해 충격을 흡수하는 장치로, 플런저, 실린더, 오리피스 봉, 오일 등이 핵심 구성 요소입니다.

    오답 노트
    도르래: 로프의 방향을 바꾸거나 힘을 분산시키는 장치로 유압 완충기의 내부 구조와 무관합니다.
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4. 엘리베이터 고장으로 종단층을 통과하였을 때 전동기 및 브레이크에 공급되는 회로의 확실한 기계적 분리를 통해 정지시키는 장치는?

  1. 록다운스위치
  2. 강제금속 스위치
  3. 과속조절기(조속기)
  4. 파이널 리미트 스위치
(정답률: 83%)
  • 파이널 리미트 스위치는 엘리베이터 카가 최상층이나 최하층의 정상 운행 범위를 벗어나 종단층을 통과했을 때, 전동기 및 브레이크 회로를 기계적으로 확실히 분리하여 강제로 정지시키는 안전장치입니다.
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5. 엘리베이터의 기계실 위치에 따른 분류에 해당하지 않는 것은?

  1. 상부형 엘리베이터
  2. 하부형 엘리베이터
  3. 권동형 엘리베이터
  4. 측부형 엘리베이터
(정답률: 80%)
  • 엘리베이터의 분류 중 상부형, 하부형, 측부형은 기계실의 설치 위치에 따른 분류입니다.

    오답 노트
    권동형 엘리베이터: 위치가 아닌 작동 방식에 따른 분류입니다.
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6. 에스컬레이터의 배치에 있어 승하강 모두 연속적으로 승계가 되며 상승과 하강이 서로 상면의 반대측에 나누어져 있어 승강구에서의 혼잡이 적은 배치 방법은?

  1. 교차형
  2. 복렬형
  3. 병렬형
  4. 단열중복형
(정답률: 70%)
  • 교차형은 승하강 에스컬레이터가 분리되어 배치되므로 승강구에서의 혼잡이 적고, 연속적인 승계가 가능하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    복렬형: 동일 방향 승객이 많을 때 유리하나 혼잡 유발 가능
    병렬형: 교차형보다 혼잡 가능성이 높고 승계 공간이 좁음
    단열중복형: 공간 활용도가 낮음
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7. 피트 아래를 사무실이나 통로 등 사람이 출입하는 장소로 이용하는 경우에 균형추측에 설치하는 장치는?

  1. 완충기
  2. 2중 슬라브
  3. 과속스위치
  4. 추락방지안전장치(비상정지장치)
(정답률: 79%)
  • 엘리베이터 피트 하부에 사람이 출입하는 공간이 있을 경우, 균형추가 추락하여 인명 사고가 발생하는 것을 방지하기 위해 추락방지안전장치(비상정지장치)를 반드시 설치해야 합니다.
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8. 소형화물용 엘리베이터의 특징으로 틀린 것은?

  1. 사람의 탑승을 금지한다.
  2. 덤웨이터(dumbwaiter)라고도 한다.
  3. 음식물이나 서적 등 소형 화물의 운반에 적합하게 제조되었다.
  4. 바닥면적이 0.5 제곱미터 이하이고, 높이가 0.6미터 이하인 것이다.
(정답률: 86%)
  • 소형화물용 엘리베이터(덤웨이터)는 사람의 탑승을 금지하며 소형 화물 운반에 적합하게 제작됩니다. 다만, 법적 정의상 바닥면적이 $0.5\text{ m}^2$이하이고 높이가 $0.6\text{ m}$이하인 것은 덤웨이터의 범위에서 제외됩니다.
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9. 다음 유압회로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 효율이 높다.
  2. 블리드 오프 회로이다.
  3. 정확한 속도제어가 가능하다.
  4. 유량제어밸브를 주회로에서 분기된 바이패스회로에 삽입한 회로이다.
(정답률: 69%)
  • 제시된 회로는 유량제어밸브를 통해 기름을 탱크로 되돌리는 블리드 오프(Bleed-off) 회로입니다. 이 회로는 구조가 간단하고 효율이 높지만, 부하 변동에 따라 속도가 변하므로 정확한 속도제어는 어렵습니다.

    오답 노트
    정확한 속도제어: 미터-인(Meter-in) 또는 미터-아웃(Meter-out) 회로에서 가능함
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10. 다음 엘리베이터 조명에 대한 설명 중 괄호 안에 들어갈 수치는?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 3
  4. 5
(정답률: 79%)
  • 승강기 안전기준에 따라 카 내부에는 비상전원공급장치에 의해 $5\text{ lx}$이상의 조도로 1시간 동안 전원이 공급되는 비상등이 설치되어야 합니다.
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11. 비상통화장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 항상 사용자가 다시 비상통화를 재발신 할 수 있어야 한다.
  2. 비상통화시스템은 승객이 사용하려 할 때 항시 작동해야 한다.
  3. 비상통화장치는 비상통화를 입력된 수신장치로 발신해야 한다.
  4. 승강기 사용자의 안전을 위해 외부 연결망을 적어도 한 달에 한 번 실행해야 한다.
(정답률: 75%)
  • 비상통화장치의 외부 연결망 작동 여부는 매월 1회가 아니라, 관련 법규 및 안전 기준에 따라 더 엄격하게 관리되어야 하며 정기적인 점검이 필요합니다.
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12. 장애인용 엘리베이터의 경우 승강장바닥과 승강기바닥의 틈은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 0.01
  2. 0.02
  3. 0.03
  4. 0.04
(정답률: 76%)
  • 장애인용 엘리베이터의 휠체어 진출입 편의와 안전을 위해 승강장 바닥과 승강기 바닥의 틈새는 $0.03\text{m}$이하로 유지해야 합니다.
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13. 전기식 엘리베이터의 구성요소가 아닌 것은?

  1. 균형추
  2. 권상기
  3. 파워 유니트
  4. 과속조절기(과속기) 로프
(정답률: 79%)
  • 파워 유니트는 유압 펌프와 제어 밸브 등으로 구성된 유압식 엘리베이터의 핵심 구성요소입니다.
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14. 유압식 엘리베이터에서 유압회로의 압력이 설정값 이상으로 되면 밸브를 열어 오일을 탱크로 돌려보내어 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하는 밸브는?

  1. 스톱 밸브
  2. 체크 밸브
  3. 릴리프 밸브
  4. 유량제어 밸브
(정답률: 65%)
  • 유압회로 내의 압력이 설정값 이상으로 상승했을 때, 밸브를 열어 오일을 탱크로 귀환시킴으로써 시스템의 과압을 방지하는 안전장치는 릴리프 밸브입니다.
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15. 소방구조용(비상용) 엘리베이터의 구조에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기계실은 내화구조로 보호되어야 한다.
  2. 소방운전 시 모든 승강장의 출입구마다 정지할 수 있어야 한다.
  3. 2개의 카 출입문이 있는 경우, 소방운전 시 어떠한 경우라도 2개의 출입문은 동시에 개폐될 수 있어야 한다.
  4. 동일 승강로 내에 다른 엘리베이터가 있다면 전체적인 공용 승강로는 소방구조용 엘리베이터의 내화 규정을 만족해야 한다.
(정답률: 79%)
  • 소방구조용 엘리베이터의 경우, 2개의 카 출입문이 있더라도 소방운전 시 안전과 효율을 위해 2개의 출입문이 동시에 개폐되어서는 안 됩니다.
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16. 층고가 6m를 초과하는 경우 에스컬레이터의 경사도는 몇 도를 초과하지 않아야 하는가?

  1. 30°
  2. 35°
  3. 40°
  4. 45°
(정답률: 62%)
  • 에스컬레이터의 경사도는 기본적으로 $30^{\circ}$를 초과하지 않아야 합니다. 다만, 높이가 $6\text{m}$이하이고 공칭속도가 $0.5\text{m/s}$이하인 경우에만 예외적으로 $35^{\circ}$까지 허용됩니다.
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17. 가공이 쉽고 초기 마찰력이 우수하며 쐐기작용에 의해 마찰력은 크지만 면압이 높고 권상로프와 접하는 부분의 각도가 작게 되어 트랙션 비의 값이 작아지게 되는 단점을 갖는 로프의 홈 형상은?

  1. U홈
  2. V홈
  3. M홈
  4. 언터컷 홈
(정답률: 75%)
  • V홈은 가공이 쉽고 쐐기작용으로 인해 초기 마찰력이 우수하지만, 면압이 높고 로프와 접하는 각도가 작아 트랙션 비가 낮아지는 단점이 있습니다.
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18. 카의 실속도와 지령속도를 비교하여 사이리스터의 점호각을 바꿔 유도전동기의 속도를 제어하는 방식은?

  1. 교류 귀환 제어
  2. 교류 1단 속도제어
  3. 교류 2단 속도제어
  4. 가변전압 가변주파수제어
(정답률: 71%)
  • 카의 실제 속도와 지령 속도를 비교하여 사이리스터의 점호각을 조절함으로써 속도를 제어하는 방식은 교류 귀환 제어입니다.

    오답 노트
    교류 1단 속도제어: 기동 및 정속운행만 가능하며 기계적 제동 사용
    교류 2단 속도제어: 고속/저속 권선을 사용하여 감속 및 착상 개선
    가변전압 가변주파수제어: 전압과 주파수를 동시에 변환하여 제어 성능 극대화 및 전력 절감
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19. 비선형 특성을 갖는 에너지 축적형 완충기가 카의 질량과 정격하중 또는 균형추의 질량으로 정격속도의 115%의 속도로 완충기에 충돌할 때에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 카의 복귀속도는 1m/s 이하이어야 한다.
  2. 작동 후에는 영구적인 변형이 없어야 한다.
  3. 최대 피크 감속도는 6gn 이하이어야 한다.
  4. 2.5gn 초과하는 감속도는 0.4초 보다 길지 않아야 한다.
(정답률: 64%)
  • 비선형 특성 에너지 축적형 완충기의 충돌 기준에 따르면, $2.5g_n$을 초과하는 감속도는 $0.04\text{초}$를 초과하지 않아야 합니다.

    오답 노트
    $2.5g_n$ 초과하는 감속도는 $0.4\text{초}$ 보다 길지 않아야 한다: 기준치인 $0.04\text{초}$와 값이 다름
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20. 다음 중 와이어로프의 구조에서 심강의 주요 기능으로 가장 적절한 것은?

  1. 로프의 경도를 낮춘다.
  2. 로프의 파단경도를 높인다.
  3. 로프 굴곡 시 유연성을 극대화한다.
  4. 소선의 방청과 굴곡 시 윤활을 돕는다.
(정답률: 74%)
  • 와이어로프의 심강은 로프의 중심에서 소선들을 지지하며, 내부 소선들이 마찰로 인해 마모되는 것을 방지하고 방청 및 굴곡 시 윤활 작용을 돕는 핵심 기능을 수행합니다.
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2과목: 승강기설계

21. 4극 3상, 정격전압이 220V, 주파수가 60Hz인 유도전동기가 슬립 5%로 회전하여 출력 10kW를 낸다면, 이때 토크는 약 몇 N·m인가?

  1. 50
  2. 56
  3. 88
  4. 93
(정답률: 53%)
  • 유도전동기의 토크를 구하기 위해 먼저 동기속도와 실제 회전속도를 계산한 후, 출력과 회전속도의 관계식을 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N_s = \frac{120f}{p}$$
    $$N = N_s \times (1-s)$$
    $$T = \frac{9.55 \times P}{N}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N_s = \frac{120 \times 60}{4} = 1800$$
    $$N = 1800 \times (1-0.05) = 1710$$
    $$T = \frac{9.55 \times 10000}{1710}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 55.85$$
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22. 다음 매다는 장치(현수)에 대한 기준 중 괄호 안에 알맞은 수치는?

  1. 0.75
  2. 1
  3. 1.5
  4. 1.75
(정답률: 47%)
  • 매다는 장치(현수) 기준에 따르면 로프의 공칭직경은 기본적으로 $8\text{mm}$이상이어야 합니다. 다만, 구동기가 승강로에 위치하고 정격속도가 $1.75\text{m/s}$이하인 경우로서 행정안전부장관이 안전성을 확인한 경우에 한하여 공칭직경 $6\text{mm}$의 로프가 허용됩니다.
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23. 도어에 이물질이 끼었을 때 이것을 감지하는 문닫힘 안전장치의 종류가 아닌 것은?

  1. 광전장치
  2. 세이프티 슈
  3. 도어 클로저
  4. 초음파장치
(정답률: 73%)
  • 문닫힘 안전장치는 도어 사이에 이물질이 끼었을 때 이를 감지하여 문을 다시 여는 장치로, 광전장치, 세이프티 슈, 초음파장치 등이 있습니다.

    오답 노트
    도어 클로저: 문이 자동으로 천천히 닫히게 조절하는 장치이며, 이물질 감지 안전장치가 아닙니다.
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24. 주행안내(가이드) 레일의 규격 표시에서 공칭하중은 몇 m를 기준으로 하는가?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 5
  4. 10
(정답률: 58%)
  • 주행안내 레일의 규격 표시에서 공칭하중은 가공 전 소재의 1m당 중량을 기준으로 합니다.
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25. 동력전원 설비용량을 산정하는데 필요한 요소가 아닌 것은?

  1. 정격전류
  2. 전압강하
  3. 가속전류
  4. 부등률
(정답률: 42%)
  • 동력전원 설비용량을 산정할 때는 전압강하, 가속전류, 부등률, 온도 및 전압강하계수를 고려해야 합니다.

    오답 노트
    정격전류: 설비용량 산정의 직접적인 결정 요소가 아닙니다.
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26. 다음 그림과 같이 보에 하중이 작용할 때 A지점의 반력 RA는?

(정답률: 65%)
  • 보 전체에 균일하게 분포하중 $W$가 작용할 때, 전체 하중은 $W \times l$이며 양단 지점 $A, B$에서 동일하게 절반씩 분담합니다.
    ① [기본 공식] $R_{A} = \frac{W \times l}{2}$
    ② [숫자 대입] $R_{A} = \frac{W \times l}{2}$
    ③ [최종 결과]
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27. 엘리베이터용 T형 주행안내(가이드) 레일의 표준길이는 약 몇 m 인가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 77%)
  • 엘리베이터 T형 주행안내 레일의 표준길이는 5m입니다.
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28. 카 내부에 있는 사람에 의한 카문의 개방을 제한하기 위하여 카가 운행 중일 때, 카문을 개방하기 위해 필요한 힘은 최소 몇 N 이상이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 68%)
  • 운행 중인 카 내부에서 승객이 실수나 고의로 카문을 열어 발생할 수 있는 사고를 방지하기 위해, 문을 개방하는 데 필요한 최소 힘은 $50\text{N}$이상으로 규정되어 있습니다.
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29. 추락방지안전장치(비상정지장치)가 작동하는 카, 균형추 또는 평형추의 주행안내(가이드) 레일의 경우 주행안내 레일 및 고정(브래킷, 분리 빔)에 대해 계산된 최대 허용 휨은 몇 mm 인가?

  1. 5
  2. 7
  3. 9
  4. 10
(정답률: 55%)
  • 추락방지안전장치가 작동할 때 가이드 레일과 고정 브래킷 등이 견뎌야 하는 구조적 안정성을 위해, 계산된 최대 허용 휨은 $5\text{mm}$이내로 제한됩니다.
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30. 카의 추락방지안전장치(비상정지장치)는 점차 작동형이 사용되어야 하지만 정격속도가 최대 몇 m/s 이하인 경우에는 즉시 작동형이 사용될 수 있는가?

  1. 0.43
  2. 0.53
  3. 0.63
  4. 0.73
(정답률: 61%)
  • 카의 추락방지안전장치는 승객의 충격을 완화하기 위해 기본적으로 점차 작동형을 사용해야 하지만, 저속 운행 시에는 즉시 작동형 설치가 가능합니다.
    기준 정격속도는 $0.63\text{m/s}$이하입니다.
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31. 권상기의 관련된 설명 중 틀린 것은?

  1. 헬리컬 기어식이 웜 기어식보다 효율이 더 높다.
  2. 일반적으로 권상 도르래의 지름은 주로프 지름의 40배 이상을 적용한다.
  3. 권동식은 균형추를 사용하지 않기 때문에 로프식보다 권상도력이 크다.
  4. 권상 도르래에 로프가 감기는 각도가 클수록 승강기가 미끄러지기 쉽다.
(정답률: 67%)
  • 권상 도르래에 로프가 감기는 각도(접촉각)가 클수록 마찰력이 증가하여 로프가 미끄러지지 않고 더 안정적으로 전달됩니다. 따라서 각도가 클수록 미끄러지기 쉽다는 설명은 틀린 것입니다.
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32. 카에는 카 조작반 및 카 벽에서 100mm 이상 떨어진 카 바닥 위로 1m 이내에 모든 지점에 몇 lx 이상으로 비추는 전기조명장치가 영구적으로 설치되어야 하는가?

  1. 80
  2. 90
  3. 100
  4. 110
(정답률: 78%)
  • 카 바닥 위 $1\text{m}$이내의 모든 지점에는 최소 $100\text{ lx}$이상의 조도를 확보할 수 있는 전기조명장치가 설치되어야 합니다.
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33. 다음과 같은 조건일 때 에스컬레이터 전동기의 용량은 약 몇 kW 인가?

  1. 2.4
  2. 4.8
  3. 9.6
  4. 14.4
(정답률: 51%)
  • 에스컬레이터 전동기 용량은 적재하중, 경사각, 속도, 효율 및 승입률을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{G \times v \times \sin \theta}{6120 \times \eta} \times \text{승입률}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1400 \times 30 \times \sin 30^{\circ}}{6120 \times 0.6} \times 0.84$
    ③ [최종 결과] $P = 4.8\text{ kW}$
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34. 재료의 탄성한도, 허용응력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 탄성한도를 넘지 않는 응력이라도 긴 시간에 걸쳐 되풀이 되면 피로가 생겨 위험하다.
  2. 외력에 의해 재료의 내부에 탄성한도를 넘는 응력이 생기면 영구변형이 생긴다.
  3. 재료의 탄성한도가 허용응력의 몇 배인가를 나타내는 수치를 안전계수라 한다.
  4. 안전상 허용할 수 있는 최대의 응력을 허용응력이라 한다.
(정답률: 60%)
  • 안전계수는 탄성한도가 아닌, 소재의 파괴하중과 허용하중의 비 또는 파괴강도와 허용응력의 비를 의미합니다.
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35. 매다는 장치(현수)의 구분에 따른 최소 안전율 기준수치의 연결이 틀린 것은?

  1. 3가닥 이상의 로프(벨트)에 의해서 구동되는 권상 구동 엘리베이터의 경우 : 12
  2. 3가닥 이상의 6mm 이상 8mm 미만의 로프에 의해 구동되는 권상 구동 엘리베이터의 경우 : 16
  3. 2가닥 이상의 로프(벨트)에 의해 구동되는 권상 구동 엘리베어터의 경우 : 16
  4. 로프가 있는 드럼 구동 및 유압식 엘리베이터의 경우 : 10
(정답률: 57%)
  • 로프가 있는 드럼 구동 및 유압식 엘리베이터의 경우, 최소 안전율 기준수치는 $12$이상이어야 합니다.
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36. 엘리베어터의 동력전원이 3ø440V인 경우 제어반에 필요한 접지공사의 접지저항 값은 몇 Ω 이하이어야 하는가?

  1. 10
  2. 100
  3. 200
  4. 300
(정답률: 59%)
  • 동력전원이 $400\text{V}$를 초과하는 저압 기계기구의 외함은 특별 제3종 접지공사를 적용해야 하며, 이 경우 접지저항 값은 $10\Omega$이하로 유지해야 합니다.
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37. 카자중이 1500kgf, 적재하중이 750kgf, 승강행정이 30m, 0.5kgf/m의 로프가 4본이 사용된 엘리베이터에서 균형추의 오버밸런스율이 38%라면, 최상층에서 빈 카로 하강 시 트랙션비는?

  1. 1.13
  2. 1.18
  3. 1.23
  4. 1.28
(정답률: 53%)
  • 빈 카가 최상층에서 하강할 때의 트랙션비는 균형추 측의 총 중량을 카 측의 총 중량으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{W_{cw} + W_{rope}}{W_{car}}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{(1500 + 750 \times 0.38) + (30 \times 0.5 \times 4)}{1500}$
    ③ [최종 결과] $T = 1.23$
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38. 엘리베이터의 점검위치에 있는 점검운전 스위치가 동시에 만족해야 하는 작동조건에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정상 운전 제어를 무효화 한다.
  2. 전기적 비상운전을 무효화 한다
  3. 착상 및 재-착상이 불가능해야 한다.
  4. 카 속도는 0.75m/s 이하이어야 한다.
(정답률: 52%)
  • 점검운전 스위치 작동 시 카 속도는 $0.63\text{m/s}$이하로 제한되어야 합니다. 단, 작업자가 서 있는 공간 위로 수직거리가 $2.0\text{m}$이하일 때는 $0.3\text{m/s}$이하로 더 낮게 제한됩니다.
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39. 엘리베이터의 T형 레일의 규격이 8K, 길이가 5m인 경우, 레일의 중량은 약 몇 kg인가?

  1. 30
  2. 35
  3. 40
  4. 50
(정답률: 79%)
  • T형 레일의 규격 $8\text{K}$는 단위 길이($1\text{m}$)당 중량이 $8\text{kg}$임을 의미합니다. 따라서 전체 길이를 곱하여 총 중량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{중량} = \text{단위 중량} \times \text{길이}$
    ② [숫자 대입] $\text{중량} = 8 \times 5$
    ③ [최종 결과] $\text{중량} = 40$
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40. 엘리베이터의 피트 출입수단에 대한 기준 중 괄호 안에 알맞은 내용은?

  1. ㉠ 1.5, ㉡ 2.5
  2. ㉠ 2.5, ㉡ 1.5
  3. ㉠ 2.0, ㉡ 2.0
  4. ㉠ 2.5, ㉡ 2.5
(정답률: 57%)
  • 엘리베이터 피트 출입수단 기준에 따르면, 피트 깊이가 $2.5\text{m}$를 초과하는 경우에는 반드시 피트 출입문을 설치해야 하며, 피트 깊이가 $2.5\text{m}$이하인 경우에는 피트 출입문 또는 승강장문에서 쉽게 접근할 수 있는 승강로 내부의 사다리를 설치해야 합니다.
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3과목: 일반기계공학

41. 재료단면에 대한 단면2차모멘트를 I, 단면1차모멘트를 Q, 전단력을 F, 폭을 B라 할 때 임의의 위치에서의 수평전단응력을 구하는 식은?

(정답률: 63%)
  • 재료 단면의 수평전단응력은 전단력과 단면 1차 모멘트의 곱을 폭과 단면 2차 모멘트의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{F \times Q}{B \times I}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = \frac{F \times Q}{B \times I}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = \frac{F \times Q}{B \times I}$$
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42. 주철의 특징으로 틀린 것은?

  1. 주조성이 양호하다.
  2. 기계가공이 어렵다.
  3. 내마멸성이 우수하다.
  4. 압축강도가 크다.
(정답률: 69%)
  • 주철은 탄소 함유량이 높고 용융점이 낮아 주조성이 좋으며, 기계가공성 또한 우수하고 압축강도와 경도가 큰 특징이 있습니다. 따라서 기계가공이 어렵다는 설명은 틀린 내용입니다.
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43. 줄(file) 작업에서 줄눈의 크기에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 중목
  2. 단목
  3. 세목
  4. 황목
(정답률: 55%)
  • 줄눈의 크기에 따른 분류는 황목, 중목, 세목, 유목으로 나뉩니다.

    오답 노트
    단목: 줄눈 크기 분류에 해당하지 않음
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44. 원심펌프에서 양정이 20m, 송출량은 3m3/min 일 때, 축동력 1000kW를 필요로 하는 펌프의 효율(%)은? (단, 유체의 비중량은 920 N/m3 이다.)

  1. 65
  2. 75
  3. 82
  4. 92
(정답률: 37%)
  • 펌프의 효율은 수동력(유체 비중량 $\times$ 유량 $\times$ 양정)을 축동력으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{\gamma \times Q \times H}{P}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{920 \times (3 / 60) \times 20}{1000}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.92 = 92\%$
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45. 식물 탄닌-태닝 처리한 가죽에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 부드러운 가죽을 얻을 수 있다.
  2. 단단하고 쉽게 펴지지 않는다.
  3. 색상은 주로 다갈색이다.
  4. 공업용으로 많이 이용된다.
(정답률: 65%)
  • 식물 탄닌-태닝 처리한 가죽은 주로 다갈색을 띠며, 단단하고 쉽게 펴지지 않는 특성이 있어 공업용으로 많이 이용됩니다. 따라서 부드러운 가죽을 얻을 수 있다는 설명은 틀린 내용입니다.
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46. 금속의 소성가공에서 열간가공과 냉간가공을 구분하는 기준은?

  1. 변태 온도
  2. 재결정 온도
  3. 불림 온도
  4. 담금질 온도
(정답률: 67%)
  • 금속의 소성가공은 재결정 온도를 기준으로 구분합니다.
    재결정 온도 이상에서 가공하면 열간가공, 재결정 온도 이하에서 가공하면 냉간가공이라고 합니다.
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47. 재료가 반복하중을 받는 경우 안전율을 구하는 식은?

  1. 허용응력/크리프한도
  2. 피로한도/허용응력
  3. 허용응력/최대응력
  4. 최대응력/허용응력
(정답률: 55%)
  • 안전율은 일반적으로 기준강도를 허용응력으로 나누어 구하며, 재료가 반복하중을 받는 경우에는 기준강도로 피로한도를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{안전율} = \frac{\text{기준강도}}{\text{허용응력}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{안전율} = \frac{\text{피로한도}}{\text{허용응력}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{안전율} = \frac{\text{피로한도}}{\text{허용응력}}$$
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48. 체결용 기계요소인 코터의 전단응력을 구하는 식은? (단, W : 인장하중(kgf), b : 코터의 너비(mm), h : 코터의 높이(mm), d : 코터의 직경(mm)이다.)

(정답률: 49%)
  • 코터의 전단응력은 인장하중을 코터의 전단 단면적(너비 $\times$ 높이 $\times$ 전단면 수)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{W}{2bh}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = \frac{W}{2bh}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = \frac{W}{2bh}$$
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49. 어느 위치에서나 유입 질량과 유출 질량이 같으므로 일정한 관내에 축적된 질량은 유속에 관계없이 일정하다는 원리는?

  1. 연속의 원리
  2. 파스칼의 원리
  3. 베르누이의 원리
  4. 아르키메데스의 원리
(정답률: 54%)
  • 유입 질량과 유출 질량이 같아 관내 축적 질량이 일정하게 유지된다는 원리는 연속의 원리입니다.

    오답 노트
    파스칼의 원리: 폐관 속 비압축성 유체의 압력 변화가 모든 방향으로 동일하게 전달됨
    베르누이의 원리: 유속이 증가하면 압력이 낮아지고, 유속이 감소하면 압력이 높아짐
    아르키메데스의 원리: 유체에 잠긴 물체가 받는 부력은 밀려난 유체의 무게와 같음
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50. 피복아크 용접에서 용입 불량의 원인으로 틀린 것은?

  1. 용접 속도가 느릴 때
  2. 용접 전류가 약할 때
  3. 용접봉 선택이 불량할 때
  4. 이음 설계에 결함이 있을 때
(정답률: 57%)
  • 피복아크 용접에서 용접 속도가 느려지면 입열량이 증가하여 오히려 용입량이 많아지므로 용입 불량의 원인이 될 수 없습니다.

    오답 노트
    용접 전류가 약할 때, 용접봉 선택이 불량할 때, 이음 설계에 결함이 있을 때: 모두 용입 부족을 유발하는 원인입니다.
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51. 주물형상이 크고 소량의 주조품을 요구할 때 사용하며 중요부분의 골격만을 만드는 목형은?

  1. 코어형
  2. 부분형
  3. 매치 플레이트형
  4. 골격형
(정답률: 71%)
  • 골격형 목형은 주물 형상이 크고 소량 생산이 필요할 때, 전체를 만들지 않고 중요 부분의 골격만을 만들어 제작 시간을 단축하고 비용을 절감하는 방식입니다.
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52. 외부로부터 힘을 받지 않아도 물체가 진동을 일으키는 것은?

  1. 고유진동
  2. 공진
  3. 좌굴
  4. 극관성 모멘트
(정답률: 71%)
  • 물체가 외부의 지속적인 힘 없이도 자신의 특성에 따라 스스로 진동하는 현상을 고유진동이라고 합니다.

    오답 노트
    공진: 외부 힘의 주파수가 고유진동수와 일치하여 진폭이 매우 커지는 현상
    좌굴: 압축 하중을 받는 기둥이 갑자기 휘어지는 현상
    극관성 모멘트: 회전축에 대한 저항력을 나타내는 기하학적 성질
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53. 양단지지 겹판 스프링에서 처짐을 구하는 식은? (단, W : 하중, n : 판수, h : 판 두께, b : 판의 폭, E : 세로탄성계수, l : 스팬 이다.)

(정답률: 52%)
  • 양단지지 겹판 스프링의 처짐 공식은 하중 $W$, 판수 $n$, 폭 $b$, 두께 $h$, 스팬 $l$, 세로탄성계수 $E$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\frac{3Wl^{3}}{8nbh^{3}E}$$
    따라서 정답은 입니다.
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54. 비중 약 2.7에 가볍고 전연성이 우수하며 전기 및 열의 양도체로 내식성이 우수한 것은?

  1. 구리
  2. 망간
  3. 니켈
  4. 알루미늄
(정답률: 64%)
  • 알루미늄은 비중이 약 $2.7$로 가볍고, 전연성이 우수하며, 전기와 열의 양도체이자 내식성이 뛰어난 대표적인 비철금속입니다.
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55. 선반작업 시 지름60mm의 환봉을 절삭하는데 필요한 회전수(rpm)는? (단, 절삭속도는 50 m/min이다.)

  1. 1065
  2. 830
  3. 530
  4. 265
(정답률: 39%)
  • 절삭속도 공식을 이용하여 환봉의 회전수를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{1000V}{\pi Dl}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{1000 \times 50}{3.14 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $N = 265.39$
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56. 축 방향의 압축력이나 인장력을 받을 때 사용하거나 2개의 축을 연결하는 것은?

  1. 키(key)
  2. 코터(cotter)
  3. 핀(pin)
  4. 리벳(rivet)
(정답률: 65%)
  • 코터는 축 방향의 압축력이나 인장력을 받을 때 축의 직각 방향으로 끼워 넣어 두 축을 연결하는 데 사용됩니다.

    오답 노트
    키: 축의 회전운동 전달
    핀: 부품의 단순 결합
    리벳: 판재의 영구적 고정
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57. 마찰차의 종류가 아닌 것은?

  1. 원통 마찰차
  2. 에반스식 마찰차
  3. 트리플식 마찰차
  4. 원뿔 마찰차
(정답률: 54%)
  • 마찰차는 접촉 형상에 따라 원통 마찰차, 원뿔 마찰차, 에반스식 마찰차 등으로 분류됩니다. 트리플식 마찰차는 표준적인 마찰차의 종류에 해당하지 않습니다.
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58. 단동 피스톤 펌프에서 실린더 직경 20cm, 행정 20cm, 회전수 80rpm, 체적효율 90% 이면 토출유량(m3/min)은?

  1. 0.261
  2. 0.271
  3. 0.452
  4. 0.502
(정답률: 34%)
  • 단동 피스톤 펌프의 토출유량은 실린더의 단면적, 행정 거리, 회전수 및 체적효율을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{\pi d^{2}}{4} \times L \times N \times \eta$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{3.14 \times 0.2^{2}}{4} \times 0.2 \times 80 \times 0.9$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.452$
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59. 다음 중 축의 강도를 가장 약화시키는 키(key)는?

  1. 성크 키
  2. 새들 키
  3. 플랫 키
  4. 원뿔 키
(정답률: 52%)
  • 성크 키는 축과 보스 양쪽에 키 홈을 깊게 파서 끼우는 방식이므로, 축의 단면적을 가장 많이 감소시켜 강도를 가장 크게 약화시킵니다.
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60. 비틀림 모멘트 T(kgf·cm), 회전수 N(rpm), 전달마력 H(kW)일 때 비틀림 모멘트를 구하는 식은?

(정답률: 59%)
  • 전달마력 $H$와 회전수 $N$을 이용하여 비틀림 모멘트 $T$를 산출하는 공식입니다. 단위 변환 과정($1\text{kgf} = 9.8\text{N}$, $\text{kW}$ to $\text{W}$)을 거쳐 상수가 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $T = 97400 \times \frac{H}{N}$
    ② [숫자 대입] 공식 그대로 적용
    ③ [최종 결과]
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4과목: 전기제어공학

61. 다음 회로에서 합성 정전용량(F)의 값은?

(정답률: 56%)
  • 콘덴서의 직렬접속은 저항의 병렬접속 계산 방식과 동일합니다. 두 콘덴서 $C_{1}$, $C_{2}$가 직렬로 연결된 경우의 합성 정전용량 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $C_{0} = \frac{C_{1}C_{2}}{C_{1} + C_{2}}$
    ② [숫자 대입] 이미지의 수식을 그대로 적용
    ③ [최종 결과]
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62. 맥동 주파수가 가장 많고 맥동률이 가장 적은 정류방식은?

  1. 단상 반파정류
  2. 단상 브리지 정류회로
  3. 3상 반파정류
  4. 3상 전파정류
(정답률: 51%)
  • 정류 방식 중 상수가 많고 전파 정류를 수행할수록 출력 전압의 리플(맥동)이 작아집니다.
    3상 전파정류는 가장 많은 맥동 주파수를 가지며, 전압 변동폭이 가장 작아 맥동률이 가장 낮으므로 가장 효율적인 직류 전원을 얻을 수 있습니다.
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63. 목표값이 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우 제어량을 그것에 추종시키기 위한 제어는?

  1. 프로그램제어
  2. 정치제어
  3. 추종제어
  4. 비율제어
(정답률: 50%)
  • 목표값이 시간에 따라 미리 정해진 프로그램(함수)에 의해 변화하고, 제어량이 이를 그대로 따라가도록 하는 제어 방식은 프로그램제어입니다.
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64. 피드백제어의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정확성이 증가한다.
  2. 대역폭이 증가한다.
  3. 계의 특성변화에 대한 입력대 출력비의 감도가 증가한다.
  4. 구조가 비교적 복잡하고 오픈루프에 비해 설치비가 많이 든다.
(정답률: 48%)
  • 피드백 제어(궤환 제어)는 출력값을 입력측으로 되돌려 오차를 수정함으로써 시스템의 안정성과 정확도를 높이는 방식입니다.
    피드백 제어를 적용하면 계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 감소하여 외부 변화에 강인한 시스템이 됩니다.

    오답 노트
    정확성 증가: 오차를 지속적으로 수정하므로 증가함
    대역폭 증가: 응답 속도 및 제어 범위가 넓어짐
    구조 복잡: 센서 및 피드백 경로가 추가되어 설치비가 증가함
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65. 블록선도에서 요소의 신호전달 특성을 무엇이라 하는가?

  1. 가합요소
  2. 전달요소
  3. 동작요소
  4. 인출요소
(정답률: 66%)
  • 블록선도에서 입력 신호를 출력 신호로 변환하여 전달하는 요소의 특성을 전달요소라고 합니다.
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66. 다음 블록선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?

(정답률: 48%)
  • 제시된 블록선도는 내루프와 외루프가 중첩된 구조입니다. 전체 전달함수는 (전방경로 이득) / (1 + 루프 이득의 합)으로 계산됩니다.
    전방경로는 $G_1(s)G_2(s)G_3(s)$이며, 루프 이득은 내루프 $G_2(s)G_3(s)H_1(s)$와 외루프 $G_1(s)G_2(s)H_2(s)$의 합으로 구성됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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67. 주파수 60Hz의 정현파 교류에서 위상차 π/6(rad)은 약 몇 초의 시간 차인가?

  1. 1×10-3
  2. 1.4×10-3
  3. 2×10-3
  4. 2.4×10-3
(정답률: 54%)
  • 주파수와 주기, 위상차와 시간 차의 비례 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{1}{f} \times \frac{\theta}{2\pi}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{1}{60} \times \frac{\pi/6}{2\pi}$
    ③ [최종 결과] $t = 1.388 \times 10^{-3} \approx 1.4 \times 10^{-3}$
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68. R-L-C 직렬회로에서 소비전력이 최대가 되는 조건은?

(정답률: 48%)
  • R-L-C 직렬회로에서 소비전력이 최대가 되려면 임피던스가 최소가 되어야 하며, 이는 유도 리액턴스($X_L$)와 용량 리액턴스($X_C$)가 같아지는 공진 상태일 때 가능합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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69. 유도전동기의 고정손에 해당하지 않는 것은?

  1. 1차권선의 저항손
  2. 철손
  3. 베어링 마찰손
  4. 풍손
(정답률: 46%)
  • 유도전동기의 고정손은 부하의 크기와 관계없이 일정하게 발생하는 손실로, 철손과 기계손(마찰손, 풍손)이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    1차권선의 저항손: 부하 전류의 크기에 따라 변하는 가변손(동손)에 해당합니다.
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70. 시스템의 전달함수가 으로 표현되는 2차 제어시스템의 고유 주파수는 약 몇 rad/sec 인가?

  1. 35.36
  2. 28.87
  3. 25.62
  4. 20.83
(정답률: 27%)
  • 2차 제어시스템의 표준 전달함수 분모 식 $s^{2} + 2\zeta\omega_{n}s + \omega_{n}^{2}$와 주어진 식을 비교하여 고유 주파수 $\omega_{n}$을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\omega_{n} = \sqrt{a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\omega_{n} = \sqrt{1250}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\omega_{n} = 35.36$$
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71. 접지 도체 P1,P2, P3의 각 접지저항이 R1, R2, R3이다. R1의 접지저항(Ω)을 계산하는 식은? (단, R12 = R1 + R2, R23 = R2 + R3, R31 = R3 + R1 이다.)

(정답률: 49%)
  • 세 지점의 접지저항을 측정하여 개별 접지저항을 구하는 전위강하법 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{1} = \frac{1}{2}(R_{12} + R_{31} - R_{23})$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{1} = \frac{1}{2}(R_{12} + R_{31} - R_{23})$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{}$$
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72. 그림의 신호흐름선도에서 C(s)/R(s) 의 값은?

  1. a+2
  2. a+3
  3. a+5
  4. a+6
(정답률: 62%)
  • 신호흐름선도에서 입력 $R(s)$부터 출력 $C(s)$까지의 모든 경로의 이득을 합산하여 전달함수를 구합니다.
    $$C(s)/R(s) = 1 \times 2 \times 1 \times 1 + 1 \times a \times 1 \times 1 + 1 \times 3 \times 1 \times 1$$
    $$C(s)/R(s) = 2 + a + 3$$
    $$C(s)/R(s) = a + 5$$
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73. 권선형 3상 유도전동기에서 2차 저항을 변화시켜 속도를 제어하는 경우, 최대 토크는 어떻게 되는가?

  1. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 비례한다.
  2. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 반비례한다.
  3. 2차 저항에만 비례한다.
  4. 항상 일정하다.
(정답률: 45%)
  • 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 조절하는 비례추이 제어 시, 최대 토크의 크기는 2차 저항값에 관계없이 항상 일정하며 단지 최대 토크가 발생하는 슬립 지점만 이동하게 됩니다.
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74. 계전기 접점의 아크를 소거할 목적으로 사용되는 소자는?

  1. 바리스터(Varistor)
  2. 바렉터다이오드
  3. 터널다이오드
  4. 서미스터
(정답률: 60%)
  • 바리스터(Varistor)는 전압 의존성 저항기로, 과전압이 인가되면 저항이 급격히 감소하여 전류를 바이패스시킴으로써 계전기 접점에서 발생하는 아크를 소거하고 회로를 보호하는 역할을 합니다.
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75. 동작 틈새가 가장 많은 조절계는?

  1. 비례 동작
  2. 2위치 동작
  3. 비례 미분 동작
  4. 비례 적분 동작
(정답률: 49%)
  • 2위치 동작은 설정값보다 높거나 낮은 경우에만 조작량을 최대 또는 최소로 출력하는 ON-OFF 제어 방식으로, 제어 대상이 설정값 부근에서 계속 진동하게 되어 다른 조절계에 비해 동작 틈새(Dead band)가 가장 큽니다.
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76. 다음 그림은 무엇을 나타낸 논리연산 회로인가?

  1. HALF-ADDER회로
  2. FULL-ADDER회로
  3. NAND회로
  4. EXCLUSIVE OR회로
(정답률: 54%)
  • 제시된 회로 는 두 개의 입력 $A, B$에 대해 XOR 게이트를 통해 합($S$)을 구하고, AND 게이트를 통해 자리올림수($C$)를 구하는 구조이므로 HALF-ADDER회로입니다.
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77. 목표치가 정해져 있으며, 입·출력을 비교하여 신호전달 경로가 반드시 폐루프를 이루고 있는 제어는?

  1. 조건제어
  2. 시퀀스제어
  3. 피드백제어
  4. 프로그램제어
(정답률: 57%)
  • 피드백제어는 목표값과 현재의 출력값을 비교하여 그 차이(편차)를 입력으로 하여 제어량을 조절함으로써 목표치에 도달하게 하는 폐루프(Closed-loop) 제어 방식입니다.
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78. 오픈 루프 전달함수가 인 단위궤환계에서 단위계단입력을 가하였을 때의 잔류편차는?

  1. 5/6
  2. 6/5
  3. ∞
  4. 0
(정답률: 52%)
  • 단위계단입력에 대한 정상상태 오차(잔류편차)는 시스템의 형(Type)에 의해 결정됩니다. 주어진 전달함수 $$G(s) = \frac{1}{s(s^2 + 5s + 6)}$$ 는 원점에 적분항 $s$가 1개 존재하는 1형 시스템이므로, 단위계단입력에 대한 잔류편차는 0이 됩니다.
    ① [기본 공식] $e_{ss} = \lim_{s \to 0} \frac{1}{1 + G(s)}$
    ② [숫자 대입] $e_{ss} = \lim_{s \to 0} \frac{1}{1 + \frac{1}{s(s^2 + 5s + 6)}}$
    ③ [최종 결과] $e_{ss} = 0$
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79. 어떤 회로에 10A의 전류를 흘리기 위해서 300W의 전력이 필요하다면, 이 회로의 저항(Ω)은 얼마인가?

  1. 3
  2. 10
  3. 15
  4. 30
(정답률: 49%)
  • 전력, 전류, 저항의 관계식을 이용하여 저항값을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{P}{I^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{300}{10^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 3$$
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80. 그림과 같은 유접점 회로의 논리식과 논리회로명칭으로 옳은 것은?

  1. X = A + B + C, OR 회로
  2. X = A · B · C, AND 회로
  3. , NOT 회로
  4. , NOR 회로
(정답률: 58%)
  • 회로도를 보면 접점 $A, B, C$가 모두 직렬로 연결되어 있습니다. 이는 모든 접점이 동시에 닫혀야만 출력 $X$에 신호가 전달되는 구조이므로, 논리곱을 의미하는 AND 회로입니다.
    논리식: $X = A \cdot B \cdot C$
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