철도신호기사 필기 기출문제복원 (2008-05-11)

철도신호기사
(2008-05-11 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 그림과 같은 회로에서 출력 전압 Vo에 해당되는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 입력 전압 Vi가 0V일 때, 다이오드 D1과 D2는 모두 역방향이므로 전류가 흐르지 않는다. 따라서 R1과 R2에는 전류가 흐르지 않고, 출력 전압 Vo는 0V가 된다. 하지만 입력 전압 Vi가 양수일 때는 D1이 정방향이 되어 전류가 흐르고, D2는 역방향이 되어 전류가 흐르지 않는다. 따라서 R1을 통해 출력 전압 Vo가 측정될 것이다. 이와 반대로 입력 전압 Vi가 음수일 때는 D2가 정방향이 되어 전류가 흐르고, D1은 역방향이 되어 전류가 흐르지 않는다. 따라서 R2를 통해 출력 전압 Vo가 측정될 것이다. 이렇게 입력 전압의 부호에 따라 D1과 D2 중 하나가 전류를 통과시켜 출력 전압을 만들어내는 것이 이 회로의 동작 원리이다.
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2. 그림과 같은 연산증폭기 회로의 전압증폭도는 Av? (단, R1 = 1[kΩ], R2 = 5[Ω] 이다.)

  1. 4
  2. -5
  3. 6
  4. -8
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 비-인버팅 증폭기 회로이므로 전압증폭도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Av = 1 + R2/R1 = 1 + 5/1 = 6

    따라서 정답은 "6"이다.
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3. 수정 발진기가 어떤 임피던스 상태일 때 가장 안정한 발진을 지속하는가?

  1. 유도성
  2. 용량성
  3. 저항성
  4. 아무런 관계없음
(정답률: 알수없음)
  • 수정 발진기는 유도성 임피던스 상태일 때 가장 안정한 발진을 지속합니다. 이는 유도성 임피던스가 발진기의 고유 주파수와 일치하기 때문입니다. 따라서 유도성 임피던스 상태에서는 발진기가 안정적으로 발진을 유지할 수 있습니다.
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4. 다음 중 RS 플립플롭회로의 단점을 개선한 회로?

  1. JK 플립플롭
  2. 시프트레지스터
  3. D 플립플롭
  4. 어큐물레이터
(정답률: 알수없음)
  • RS 플립플롭은 입력값이 모두 0일 때와 모두 1일 때 상태가 정의되지 않는 문제가 있습니다. 이를 해결하기 위해 JK 플립플롭이 개발되었습니다. JK 플립플롭은 RS 플립플롭과 달리 입력값이 모두 0일 때와 모두 1일 때 모두 정의되며, 입력값이 1일 때만 상태가 변경됩니다. 또한 JK 플립플롭은 시프트레지스터와 같이 입력값을 연속적으로 받아들일 수 있어서, 복잡한 회로를 구성할 때 유용합니다. 따라서 JK 플립플롭은 RS 플립플롭의 단점을 개선한 회로입니다.
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5. PN 접합시 접합의 양쪽에 어떠한 전도 전자나 정공이 존재하지 않는 영역을 무엇이라 하는가?

  1. 전도대
  2. 공핍층
  3. P형 반도체
  4. N형 반도체
(정답률: 알수없음)
  • PN 접합은 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 만든 반도체 소자이다. 이때, P형 반도체와 N형 반도체의 접합면에서는 전자와 정공이 재결합하여 전하가 중립화되는데, 이 과정에서 양쪽에 전도 전자나 정공이 존재하지 않는 영역이 형성된다. 이 영역을 공핍층이라고 한다. 공핍층은 전기적으로 중성이며, 전기적으로 차단하는 역할을 한다. 따라서 PN 접합에서 전류가 흐르는 것은 공핍층을 넘어서는 전자와 정공의 이동에 의해 일어나는 것이다.
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6. 이미터 접지증폭기에서 β=50, Ico=0.1[mA], IB=0.2[mA] 일 때 컬렉터 전류는 몇 [mA] 인가?

  1. 10.6
  2. 13.2
  3. 15.1
  4. 18.2
(정답률: 알수없음)
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7. 반도체 도전율에 대한 설명 중 옳지 않는 것?

  1. 온도에 따라 변화한다.
  2. 이동도에 비례한다.
  3. 캐리어 농도에 반비례한다.
  4. 저항율에 반비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 반도체 도전율은 이동도와 캐리어 농도에 비례하며, 온도와 저항율에 반비례한다. 캐리어 농도가 증가하면 도전율도 증가하며, 캐리어 농도가 감소하면 도전율도 감소한다. 이는 캐리어 농도가 증가하면 전하의 이동이 쉬워지기 때문이다. 따라서 "캐리어 농도에 반비례한다."는 옳지 않은 설명이다.
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8. 어떤 정류기의 출력 평균전압이 1000[V] 이고, 맥동률이 2[%]라고 할 때 교류전압의 실효치는 몇 [V] 인가?

  1. 20
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 알수없음)
  • 맥동률은 정류기 출력 전압의 최대값과 최소값의 차이를 평균전압으로 나눈 값의 백분율이다. 따라서 최대값은 평균전압 + (평균전압 × 맥동률/100) 이고, 최소값은 평균전압 - (평균전압 × 맥동률/100) 이다. 교류전압의 실효치는 최대값과 최소값의 평균값의 제곱근이므로, (1000 + (1000 × 2/100) + 1000 - (1000 × 2/100))/2 의 제곱근을 구하면 약 20[V] 이다. 따라서 정답은 "20" 이다.
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9. 다음 카르노도의 간략화한 불 대수식은?

  1. BD
(정답률: 알수없음)
  • 카르노도 맵에서 "BD"와 ""는 한 칸 차이가 나므로, 이 두 항목을 묶어서 ""로 표현할 수 있다. 이렇게 함으로써 불필요한 변수를 제거하고 논리식을 간단하게 만들 수 있다.
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10. 다음 논리소자 중에서 전력소모가 가장 적은 것은?

  1. DTL
  2. CMOS
  3. ECL
  4. TTL
(정답률: 알수없음)
  • CMOS가 전력소모가 가장 적은 이유는 CMOS는 입력 신호가 없을 때 전력을 소모하지 않기 때문이다. 또한 CMOS는 출력이 고정되어 있을 때도 전력을 소모하지 않으며, 입력 신호가 변경될 때에도 매우 적은 전력을 소모한다. 이에 비해 DTL, ECL, TTL은 입력 신호가 없어도 일정한 전력을 소모하며, 출력이 고정되어 있을 때에도 일정한 전력을 소모한다. 따라서 CMOS가 전력소모가 가장 적다.
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11. 낮은 임피던스의 부하에 대하여 큰 전류 이득을 얻으려 할 때 가장 적합한 증폭회로 방식은?

  1. 캐스코드 증폭
  2. 이미터 플로워
  3. 베이스 접지형
  4. 이미터 접지형
(정답률: 알수없음)
  • 낮은 임피던스의 부하에 대하여 큰 전류 이득을 얻으려 할 때 가장 적합한 증폭회로 방식은 "이미터 플로워"이다. 이는 출력 신호가 증폭기의 출력 저항을 통해 직접 부하에 공급되기 때문에, 부하의 저항이 낮을수록 큰 전류 이득을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 이 방식은 캐스코드 증폭과 달리 부하의 영향을 크게 받지 않으며, 안정성이 높다는 장점이 있다.
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12. 상승시간(rise time)은 펄스 높이가 몇 [%] 에서 몇 [%] 까지 걸리는 시간인가?

  1. 0 ~ 90%
  2. 10 ~ 90%
  3. 0 ~ 100%
  4. 10 ~ 100%
(정답률: 알수없음)
  • 상승시간은 펄스가 처음 10%에서 마지막 90%까지 상승하는 데 걸리는 시간을 의미한다. 따라서 정답은 "10 ~ 90%"이다. 0%에서 시작하는 경우에는 펄스가 시작되지 않은 상태에서 상승하는 시간을 포함하기 때문에 정확한 상승시간을 측정할 수 없다. 마찬가지로 100%까지 상승하는 경우에는 상승시간 외에도 유지시간이 추가되기 때문에 정확한 상승시간을 측정하기 어렵다.
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13. 다음 중 연산증폭기에서 입력 부분의 주요 구성은?

  1. 전류 증폭기
  2. 전력 증폭기
  3. 임피던스 증폭기
  4. 차동 증폭기
(정답률: 알수없음)
  • 연산증폭기에서 입력 부분의 주요 구성은 차동 증폭기입니다. 이는 입력 신호를 차동 신호로 변환하여 출력 신호의 왜곡을 최소화하고, 고주파 잡음에 대한 감쇠 효과를 높이기 위함입니다. 또한 차동 증폭기는 고전압, 고전류, 고입력 임피던스 등의 특성을 가지고 있어, 다양한 입력 신호에 대해 안정적인 증폭을 수행할 수 있습니다.
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14. 다음 중 멀티바이브레이터의 동작과 관계없는 것?

  1. 전원전압이 변동해도 발진주파수에는 큰 변화가 없다.
  2. 출력이 많은 고조파를 포함한다.
  3. 회로의 시정수로 출력파형의 주기가 결정된다.
  4. 부궤환이 이루어져 있는 회로이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "출력이 많은 고조파를 포함한다." 이다. 멀티바이브레이터는 여러 개의 콘덴서와 저항으로 이루어진 회로로, 부궤환이 이루어져 있어서 전원전압이 변동해도 발진주파수에는 큰 변화가 없고, 회로의 시정수로 출력파형의 주기가 결정된다. 하지만 출력이 많은 고조파를 포함한다는 것은 멀티바이브레이터의 특징이 아니므로 동작과 관계없는 것이다.
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15. FET 증폭회로에서 취급되지 않는 파라미터는?

  1. 입력저항
  2. 출력저항
  3. 전류이득
  4. 전압이득
(정답률: 알수없음)
  • FET 증폭회로에서 취급되지 않는 파라미터는 "전류이득"입니다. 이는 바이패스 전압이 들어갈 때 발생하는 전압 증폭 비율을 의미하는데, FET 증폭회로에서는 바이패스 전압이 들어가지 않기 때문에 이 파라미터는 취급되지 않습니다.
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16. 다음 중 아래 회로에서 발진 조건을 만족시키기 위한 것은?

  1. X1 ＜ 0, X2 ＞ 0, X3 ＞ 0
  2. X1 ＞ 0, X2 ＞ 0, X3 ＞ 0
  3. X1 ＜ 0, X2 ＜ 0, X3 ＞ 0
  4. X1 ＞ 0, X2 ＜ 0, X3 ＜ 0
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 발진회로이므로 어떤 조건을 만족해야 발진이 가능한지를 생각해야 한다. 발진회로에서는 양의 피드백을 받아서 양의 입력이 계속해서 증폭되는 상황이 발생해야 한다. 이 회로에서는 X1, X2, X3이 모두 입력신호가 될 수 있으므로, 이 중 어떤 입력신호가 발진을 유발할 수 있는지를 생각해보자.

    - "X1 ＞ 0, X2 ＞ 0, X3 ＞ 0": 이 경우, 모든 입력신호가 양수이므로 음의 피드백이 발생하게 된다. 따라서 발진이 일어날 수 없다.
    - "X1 ＞ 0, X2 ＜ 0, X3 ＜ 0": 이 경우, X2와 X3이 음수이므로 양의 피드백이 발생하지 않는다. 따라서 발진이 일어날 수 없다.
    - "X1 ＜ 0, X2 ＞ 0, X3 ＞ 0": 이 경우, X1이 음수이므로 양의 피드백이 발생하게 된다. 따라서 발진이 일어날 수 있다.
    - "X1 ＜ 0, X2 ＜ 0, X3 ＞ 0": 이 경우, X1과 X2가 모두 음수이므로 양의 피드백이 발생하지 않는다. 따라서 발진이 일어날 수 없다.

    따라서 정답은 "X1 ＜ 0, X2 ＜ 0, X3 ＞ 0"이다.
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17. 다음 중 수신기에서 반송파로부터 변조신호를 분리하는 회로를 무엇이라 하는가?

  1. 믹서(Mixer)
  2. 멀티플렉서(MUX)
  3. 복조기(Demodulator)
  4. 변조기(Modulator)
(정답률: 알수없음)
  • 복조기는 수신기에서 반송파로부터 변조신호를 분리하는 회로를 말한다. 이는 변조된 신호를 원래의 정보 신호로 복원하기 위해 필요한 과정 중 하나이다. 따라서 복조기가 정답이다.

    - 믹서(Mixer): 두 개의 신호를 섞어서 새로운 신호를 만드는 회로
    - 멀티플렉서(MUX): 여러 개의 입력 신호 중에서 하나를 선택하여 출력하는 회로
    - 변조기(Modulator): 정보 신호를 반송파에 올려서 변조된 신호를 만드는 회로
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18. 다음 중 송신측의 PCM 변조과정이 옳은 것?

  1. 양자화 → 부호화 → 표본화
  2. 표본화 → 양자화 → 부호화
  3. 표본화 → 부호화 → 양자화
  4. 부호화 → 양자화 → 표본화
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "표본화 → 양자화 → 부호화"이다.

    이유는 다음과 같다.

    1. 표본화: 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정으로, 연속적인 아날로그 신호를 일정한 시간 간격으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환한다.

    2. 양자화: 디지털 신호를 일정한 간격으로 분할하여 각 구간을 대표하는 값을 선택하는 과정으로, 디지털 신호를 더욱 간단하게 만들어준다.

    3. 부호화: 양자화된 디지털 신호를 이진수로 변환하는 과정으로, 디지털 신호를 전송하기 위해 필요하다.

    따라서, 송신측의 PCM 변조과정은 표본화 → 양자화 → 부호화 순서로 이루어진다.
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19. FM 변조에서 변조지수가 3 이고, 신호주파수가 1000[Hz] 일 때 주파수 대역폭은 몇 [kHz] 인가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 알수없음)
  • FM 변조에서 변조지수가 3일 때, 주파수 대역폭은 2 x 변조지수 x 신호주파수 = 2 x 3 x 1000 = 6 [kHz] 이다. 하지만 FM 변조에서는 주파수 대역폭이 신호의 복잡도에 따라 더 넓어질 수 있기 때문에, 일반적으로는 15 ~ 20 [kHz] 정도로 설정한다. 따라서 주어진 보기에서 정답은 "8"이 아닌, "12" 또는 "14"가 되어야 한다.
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20. 다음 중 다이오드의 작용에 속하지 않는 것?

  1. 검파작용
  2. 정류작용
  3. 전압저장작용
  4. 발광작용
(정답률: 알수없음)
  • 다이오드의 작용 중 전압저장작용은 없습니다. 다이오드는 검파작용과 정류작용, 그리고 발광작용을 수행합니다. 검파작용은 양방향 전류를 허용하지 않고, 정류작용은 특정 방향의 전류만을 허용합니다. 발광작용은 전류가 흐르는 과정에서 발광을 일으키는 것으로, LED와 같은 발광 다이오드에서 나타납니다. 하지만 전압저장작용은 다이오드의 작용과는 관련이 없습니다.
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2과목: 회로이론 및 제어공학

21. 그림과 같이 1개의 콘덴서와 2개의 코일이 직렬로 접속된 회로에 300[Hz]의 주파수가 공진한다고 한다. 콘덴서의 정전 용량 및 코일의 자기 인덕턴스를 각각 C=25[μF], L1=4.3[mH], L2=4.6[mH]라고 하면 코일간의 상호 인덕턴스 M 값은 약 몇 [mH] 인가? (단, 코일은 같은 방향으로 감겨져 있고, 동일 축상에 놓여져 있는 것으로 한다.)

  1. 2.36
  2. 1.18
  3. 1.91
  4. 1.0
(정답률: 알수없음)
  • 공식 M = sqrt(L1L2) - (1/4πfC)을 이용하여 계산하면 M = sqrt(4.3[mH] × 4.6[mH]) - (1/(4π × 300[Hz] × 25[μF])) = 1.18[mH]가 된다. 이는 코일간의 상호 인덕턴스 값이다.
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22. 대칭 3상 전압이 a상 Va, b상 Vb=a2Va, c상 Vc=aVa일 때 a 상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 V1은 어떻게 표시되는가?

  1. 1/3 Va
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 알수없음)
  • 대칭 3상 전압에서 대칭분 전압은 각 상의 전압 차이를 120도씩 이동시켜서 평균을 내면 구할 수 있습니다.

    따라서,

    V1 = (Va - Vb)/3 + (Va - Vc)/3

    = (Va - a2Va)/3 + (Va - aVa)/3

    = (3Va - a2Va - aVa)/3

    = (3 - a - a2)Va/3

    = (1 - a - a2/3)Va

    따라서, V1은 "1/3 Va"가 아니라 "Va"입니다.
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23. 그림과 같은 4단자 회로의 4단자 정수 A, B, C, D에서 C의 값은?

  1. 1-jωC
  2. 1-ω2LC
  3. jωL(2-ω2LC)
  4. jωC
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 4단자 회로는 복소수 전달함수를 이용하여 해결할 수 있습니다. 전달함수는 출력 전압과 입력 전압의 비율을 나타내며, 이 회로에서는 Vc/Va를 구하면 됩니다.

    회로를 보면, Va는 직렬로 연결된 R과 L을 통과하고, Vc는 직렬로 연결된 L과 C를 통과합니다. 따라서, Va와 Vc의 비율을 구하기 위해서는 RLC 직렬 회로의 복소수 임피던스를 계산해야 합니다.

    임피던스 Z는 R, L, C의 값에 따라 다음과 같이 계산됩니다.

    Z = R + jωL + 1/(jωC)

    여기서 ω는 각주파수입니다.

    따라서, Va와 Vc의 비율은 다음과 같이 계산됩니다.

    Vc/Va = (1/(jωC)) / (R + jωL + 1/(jωC))

    이를 정리하면,

    Vc/Va = (1/jωC) / (R + jωL + 1/(jωC^2))

    Vc/Va = (1/jωC) / (R + jωL + j/(ωC^2))

    Vc/Va = 1 / (jωC(RωC + 1) + jωL)

    Vc/Va = 1 / jωC(RωC + 1 + jωL/ωC)

    여기서 분모의 허수부를 0으로 만들기 위해서는 RωC + 1 = ωL/ωC이어야 합니다.

    따라서,

    C = ωL / (ω^2 R + 1)

    이를 간단하게 정리하면,

    C = 1 / (ω^2 R + 1/jωL)

    C = jωC (답은 "jωC"입니다.)
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24. 어느 함수가 f(t)=1-e-at인 것을 라플라스 변환하면?

(정답률: 알수없음)
  • f(t)의 라플라스 변환은 F(s) = L{f(t)} = ∫0∞ e-stf(t)dt 이다.

    따라서, F(s) = ∫0∞ e-st(1-e-at)dt 이다.

    이를 계산하면 F(s) = 1/(s+a) - 1/(s+a+1) 이다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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25. 저항 R, 커패시턴스 C의 병렬회로에서 전원 주파수가 변할 때의 임피던스 궤적은?

  1. 제1상한 내의 반직선
  2. 제1상한 내의 반원
  3. 제4상한 내의 반원
  4. 제4상한 내의 반직선
(정답률: 알수없음)
  • 저항과 커패시턴스의 병렬회로에서 임피던스는 다음과 같이 주어진다.

    Z = R || (1/jωC)

    여기서 R과 C는 고정되어 있고, 주파수 ω가 변할 때 임피던스 Z는 어떻게 변할까?

    임피던스 Z의 크기는 다음과 같다.

    |Z| = √(R² + (1/ωC)²)

    이 식에서 R과 1/ωC는 각각 직선과 반원의 방정식을 나타내므로, |Z|는 직선과 반원의 교점을 따라 움직인다.

    임피던스 Z의 위상각은 다음과 같다.

    θ = arctan(-1/ωRC)

    이 식에서 -1/ωRC는 y절편을 나타내므로, θ는 제4상한 내의 반원 위에서 움직인다.

    따라서 정답은 "제4상한 내의 반원"이다.
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26. 전송 선로에서 무손실일 때, L=96[mH], C=0.6[μF]이면 특성 임피던스 [Ω]는?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 알수없음)
  • 특성 임피던스는 Z = sqrt(L/C)로 계산할 수 있습니다. 따라서 Z = sqrt(96[mH]/0.6[μF]) = sqrt(160000) = 400[Ω]가 됩니다. 따라서 정답은 "400"입니다.
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27. RC저역 여파기 회로의 전달함수G(jω)에서 인 경우 의 값은?

  1. 1
  2. 0.707
  3. 0.5
  4. 0
(정답률: 알수없음)
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28. R=5[Ω], L=1[H]의 직렬회로에 직류 10[V]를 가할 때 순간의 전류식은?

  1. 5(1-e-5t)
  2. 2e-5t
  3. 5e-5t
  4. 2(1-e-5t)
(정답률: 알수없음)
  • 순간의 전류식은 I=V/R=10/5=2[A]이다.

    하지만 이 직렬회로는 인덕턴스가 있기 때문에 전류가 순간적으로 증가하지 않고 시간이 지남에 따라 천천히 증가하게 된다.

    인덕턴스 L에 의한 전류의 변화율은 dI/dt = -R/L*I + V/L이다.

    여기서 R=5[Ω], L=1[H], V=10[V], I(0)=0으로 대입하면

    dI/dt = -5I + 10

    이 되고, 이는 1차 선형 비확정 미분방정식이다.

    해를 구하면 I(t) = 2(1-e^(-5t))이므로 정답은 "2(1-e^(-5t))"이다.

    이는 시간이 지남에 따라 전류가 천천히 증가하다가 한계값 2[A]에 도달하게 된다는 것을 의미한다.
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29. V = 3+5√2 sinωt + 10√2 sin(3ωt – )[V]의 실효치는 몇 [V] 인가?

  1. 12.6
  2. 11.5
  3. 10.6
  4. 9.6
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 전압 V는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    V = 3+5√2 sinωt + 10√2 sin(3ωt – )

    실효값은 주기 T 동안 전압의 제곱 평균값의 제곱근이다. 주기 T는 2π/ω 이다.

    따라서, 실효값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vrms = √(1/T ∫[0,T] V^2 dt)

    = √(1/(2π/ω) ∫[0,2π/ω] (3+5√2 sinωt + 10√2 sin(3ωt – ))^2 dt)

    = √(1/2π ∫[0,2π] (3+5√2 sinθ + 10√2 sin(3θ – ))^2 dθ)

    여기서, 적분을 계산하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    sin^2θ = (1-cos2θ)/2

    따라서,

    Vrms = √(1/2π ∫[0,2π] (3+5√2 sinθ + 10√2 sin3θ cos - 10√2 cos3θ sin)^2 dθ)

    = √(1/2π ∫[0,2π] (9+30√2 sinθ + 50 sin^2θ + 200√2 sin3θ cos - 100√2 cos3θ sin)^2 dθ)

    = √(9+15√2)

    ≈ 11.5

    따라서, 정답은 "11.5"이다.
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30. 그림과 같은 순저항 회로에서 대칭 3상 전압을 가할 때 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R의 값은 몇 [Ω]인가?

  1. 4
  2. 8
  3. 12
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 대칭 3상 회로이므로 각 선에 흐르는 전류는 같아야 한다. 따라서 R1, R2, R3에 흐르는 전류가 같아야 한다. 이때, R1과 R2는 병렬 연결이므로 등가저항을 구해야 한다.

    R1과 R2의 등가저항은 다음과 같다.

    1/R = 1/R1 + 1/R2

    1/R = 1/4 + 1/4

    1/R = 1/2

    R = 2 [Ω]

    따라서 R1과 R2의 등가저항은 2 [Ω]이다.

    이제 R1과 R2의 등가저항인 2 [Ω]과 R3가 직렬 연결이므로 전체 회로의 등가저항은 다음과 같다.

    R = R1+R2+R3

    R = 2+2+R3

    R = 4+R3

    전류가 같으므로 전압은 등가저항에 비례한다. 따라서 R1, R2, R3에 가해지는 전압은 모두 같다.

    전압 V를 가할 때, R1, R2, R3에 가해지는 전압은 V/3이다.

    따라서 R3에 가해지는 전압은 V/3이고, R3에 흐르는 전류는 V/3R3이다.

    R1, R2, R3에 흐르는 전류가 같으므로,

    V/3R1 = V/3R2 = V/3R3

    R1 = R2 = R3

    2 = 2 = V/3R3

    V/3R3 = 2

    R3 = V/(3*2)

    R3 = V/6

    따라서 R의 값은 16 [Ω]이다.

    즉, R1과 R2의 등가저항이 2 [Ω]이고, R3의 값이 16 [Ω]이므로 정답은 16이다.
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31. 전달함수 으로 표시되는 제어 계통에서 직류 이득은 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 알수없음)
  • 전달함수의 분모 다항식의 차수가 1이므로, 이 시스템은 1차 시스템이다. 1차 시스템의 직류 이득은 전달함수의 상수항이므로, 전달함수의 상수항이 5이므로 직류 이득은 5이다. 따라서 정답은 "5"이다.
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32. 특성방정식 S2 + KS + 2K – 1 = 0인 계가 안정될 K의 범위는?

  1. K ＞ 0
(정답률: 알수없음)
  • 특성방정식의 해는 다음과 같이 구할 수 있다.

    S = (-K ± √(K² - 8K + 4)) / 2

    안정된 시스템이 되기 위해서는 S의 값이 모두 음수여야 한다. 따라서 다음의 부등식이 성립해야 한다.

    -K - √(K² - 8K + 4) < 0

    이를 정리하면 다음과 같다.

    (K - 2) (K + 1) > 0

    즉, K의 값이 2보다 크거나 -1보다 작으면 안정된 시스템이 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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33. 어떤 제어계의 전달함수가 로 표시될 때, 이 계에 입력 x(t)를 가했을 경우 출력 y(t)를 구하는 미분방정식으로 알맞은 것은?

(정답률: 알수없음)
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34. 특성방정식이 실수계수를 갖는 S의 유리함수일 때 근궤적은 무슨 축에 대하여 대칭인가?

  1. 실수측
  2. 허수측
  3. 대상축 없음
  4. 원점
(정답률: 알수없음)
  • 특성방정식의 근은 복소평면 상에 위치하게 되며, 이 근들은 복소평면 상의 어떤 축에 대하여 대칭이 된다. 이는 복소수의 공액성에 의한 것이다.

    하지만 특성방정식이 실수계수를 갖는 유리함수일 경우, 근은 복소수 중에서도 실수와 허수가 모두 존재할 수 있지만, 이 중에서 실수 근은 항상 쌍을 이루어 대칭이 된다. 따라서 근궤적은 실수측에 대하여 대칭이 된다.

    예를 들어, 특성방정식이 (x-1)(x-2)(x+3)=0인 경우, 근은 1, 2, -3으로 모두 실수이며, 이 근들은 x=1.5를 대칭축으로 대칭이 된다.
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35. 제어 목적에 의한 분류에 해당 되는 것은?

  1. 프로세스 제어
  2. 서보 기구
  3. 자동조정
  4. 비율제어
(정답률: 알수없음)
  • 제어 목적에 의한 분류 중 "비율제어"는 입력 신호와 출력 신호의 비율을 일정하게 유지하여 제어하는 것을 말합니다. 예를 들어, 물의 온도를 일정하게 유지하기 위해 물의 양과 열원의 온도를 조절하는 경우에 사용됩니다. 따라서, "비율제어"가 제어 목적에 의한 분류에 해당됩니다.
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36. 샘플링된 신호를 다음 샘플링 신호와 직선으로 연결하는 홀드를 무엇이라 하는가?

  1. Zero Order Hold
  2. First Order Hold
  3. Second Order Hold
  4. Third Order Hold
(정답률: 알수없음)
  • 홀드는 샘플링된 신호를 다음 샘플링 신호와 연결하는 것을 말한다. First Order Hold는 이전 샘플링 시점과 현재 샘플링 시점 사이의 값을 직선으로 연결하는 홀드이다. 따라서 이전 샘플링 시점과 현재 샘플링 시점 사이의 값이 선형적으로 변화한다. Zero Order Hold는 이전 샘플링 시점의 값을 그대로 유지하는 홀드이며, Second Order Hold와 Third Order Hold는 이전 샘플링 시점의 값을 고려하여 곡선으로 연결하는 홀드이다.
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37. 단위 부궤한 제어시스템(until negative feedback control system)의 개루프(open loop) 전달함수 G(s)가 다음과 같이 주어져 있다. 이 때 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 이 시스템은 ζ=1.2일 때 과제동된 상태에 있게 된다.
  2. 이 폐루프 시스템의 특성방정식은 s2+2ζωns+ωn2=0 이다.
  3. ζ 값이 작게 될수록 제동이 많이 걸리게 된다.
  4. ζ 값이 음의 값이면 불안정하게 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "ζ 값이 작게 될수록 제동이 많이 걸리게 된다." 라는 설명은 틀린 설명입니다. ζ 값이 작을수록 시스템의 반응이 빠르고 진동이 심해지므로, 오히려 제동이 적게 걸리게 됩니다. 따라서, "ζ 값이 작게 될수록 제동이 적게 걸리게 된다." 라는 설명이 맞는 설명입니다.
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38. 상태방정식 , 출력방정식 y(t)=Cx(t)에서 , , 일 때 아래 설명 중 맞는 것은?

  1. 이 시스템은 가제어(controllable)하고, 가관측(observable) 하다.
  2. 이 시스템은 가제어(controllable)하나, 가관측하지 않다(unobservable).
  3. 이 시스템은 가제어하지 않으나(uncontrollable), 가관측하다(observable).
  4. 이 시스템은 가제어하지 않고(uncontrollable), 가관측하지 않다(unobservable).
(정답률: 알수없음)
  • - 상태방정식에서 A, B, C, D는 각각 시스템의 상태, 입력, 출력, 외부입력에 대한 계수를 나타낸다.
    - 출력방정식에서 y(t)는 출력 신호, x(t)는 상태 신호, C는 출력에 대한 상태의 가중치를 나타낸다.
    - 따라서, 이 시스템은 가관측(observable)하다. 하지만, 입력에 대한 상태의 가중치 D가 0이 아니므로 가제어(uncontrollable)하다.
    - 따라서, 정답은 "이 시스템은 가제어하지 않으나(uncontrollable), 가관측하다(observable)." 이다.
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39. 그림과 같은 블럭 선도에서 C의 값은?

(정답률: 알수없음)
  • C의 값은 3이다.

    이유는 블럭 선도에서 A와 B는 직렬 연결되어 있으므로 전압은 같고, C와 D도 직렬 연결되어 있으므로 전압은 같다. 따라서 A와 B, C와 D의 전압 차이는 같고, A와 B, C와 D의 저항 값도 같으므로 전류는 반으로 나누어진다. 따라서 C의 전류는 2A/2 = 1A가 된다.

    보기에서 ""가 정답인 이유는 C의 전류가 1A이므로, C와 D 사이의 전압 차이는 2V가 된다. 따라서 ""가 2V로 표시되어 있기 때문이다.
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40. 다음 회로는 무엇을 나타낸 것인가?

  1. AND
  2. OR
  3. Exclusive OR
  4. NAND
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 Exclusive OR(배타적 논리합)을 나타낸다. Exclusive OR은 두 입력 중 하나만 참일 때 참이 되는 논리 연산이다. 이 회로에서는 두 입력(A, B)이 XOR 게이트를 통해 연결되어 출력이 나오게 된다. 다른 보기들과는 다르게, 두 입력이 모두 참일 때는 거짓이 되는 NAND나, 두 입력 중 하나만 참이어도 참이 되는 OR과는 다른 논리 연산을 수행한다.
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3과목: 신호기기

41. 다음 중에서 직류 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전압 제어법
  3. 저항 제어법
  4. 2차 여자법
(정답률: 알수없음)
  • 2차 여자법은 직류 전동기의 속도 제어법 중 하나가 아니라, 존재하지 않는 개념입니다. 따라서 정답은 "2차 여자법"입니다.
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42. 변압기의 누설리액턴스를 줄이는데 가장 효과적인 방법은?

  1. 철심의 단멱적을 크게 한다.
  2. 코일의 단면적을 크게 한다.
  3. 권선을 동심 배치한다.
  4. 권선을 분할하여 조립한다.
(정답률: 알수없음)
  • 권선을 분할하여 조립하는 것은 변압기의 누설리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 이는 권선을 분할하여 각각을 병렬로 연결함으로써 전체 권선의 길이를 줄이고, 이로 인해 누설리액턴스를 감소시키기 때문입니다. 따라서 권선을 분할하여 조립하는 것이 가장 효과적인 방법입니다.
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43. 퍼센트 임피던스 4[%]인 변압기가 운전 중 단락 되었을 때 단락 전류는 정격 전류의 몇 배가 정도인가?

  1. 15
  2. 25
  3. 30
  4. 40
(정답률: 알수없음)
  • 퍼센트 임피던스는 변압기의 내부 저항을 나타내는 값으로, 이 값이 작을수록 변압기의 전압 강하가 적어져서 더 많은 전류가 흐를 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 퍼센트 임피던스가 4%인 변압기는 정격 전류보다 더 많은 전류가 흐를 수 있습니다.

    단락이 발생하면 전류는 무한히 커지려고 하므로, 이 경우에는 변압기의 정격 전류보다 훨씬 큰 전류가 흐를 것입니다. 이 때, 퍼센트 임피던스가 작을수록 더 많은 전류가 흐를 수 있으므로, 4%인 변압기에서는 단락 전류가 정격 전류의 약 25배가 될 것입니다. 따라서 정답은 "25"입니다.
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44. 직류전동기의 제동법 중 전동기를 발전기로 동작시켜 회전부가 갖는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환 하여 열로 소비하는 제동방식은?

  1. 발전제동
  2. 회생제동
  3. 저항제동
  4. 직·병렬제동
(정답률: 알수없음)
  • 발전제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 회전부가 갖는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 열로 소비하는 제동 방식입니다. 즉, 회전 중인 전동기를 발전기로 활용하여 전기를 생산하고, 이를 전력망에 공급하면서 회전부의 운동 에너지를 소모시켜 제동하는 방식입니다. 이 방식은 회전부의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 유효하게 활용할 수 있기 때문에 효율적이며, 에너지 절약에도 기여합니다.
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45. 전기솔로전환기(NS형)에 사용되는 전동기의 기동 방식은 주로 어떤 방식이 사용되는가?

  1. 단상 반발기동
  2. 저항식 분상기동
  3. 기동 보상기기동
  4. 콘덴서 기동
(정답률: 알수없음)
  • 전기솔로전환기(NS형)에 사용되는 전동기의 기동 방식은 주로 "콘덴서 기동" 방식이 사용됩니다. 이는 전동기의 회전을 시작할 때 콘덴서를 이용하여 부하의 토크를 증가시켜 회전을 도와주는 방식입니다. 이 방식은 간단하고 경제적이며, 전동기의 부하를 줄여서 전력 소모를 줄일 수 있습니다. 또한, 전동기의 수명을 연장시키는 효과도 있습니다.
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46. 열차의 곡선저항을 설명한 것으로 가장 옳은 것은?

  1. 차륜과 제륜의 궤조간 마찰계수에 반비례한다.
  2. 열차의 속도에 비례하고 풍압에 비례한다.
  3. 궤조곡선의 곡선 반지름에 반비례한다.
  4. 열차의 차중과 화물량에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 열차가 궤도를 따라 이동할 때, 곡선 부분에서는 중심력이 작용하여 열차가 중심에서 벗어나게 됩니다. 이 때, 열차의 진행 방향과 수직 방향으로 작용하는 마찰력이 곡선저항입니다. 이 곡선저항은 궤조곡선의 곡선 반지름에 반비례합니다. 즉, 곡선 반지름이 작을수록 곡선저항이 커지게 됩니다. 따라서, 곡선 부분에서는 속도가 빠를수록 곡선저항이 커지고, 곡선 반지름이 작을수록 곡선저항이 커지게 됩니다. 차중과 화물량은 열차의 운행에 영향을 미치지만, 곡선저항과는 직접적인 관련이 없습니다. 마찰계수는 차량과 궤도 사이의 마찰을 나타내는 값으로, 곡선저항과는 관련이 있지만, 곡선 반지름과는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서, "궤조곡선의 곡선 반지름에 반비례한다."가 가장 옳은 설명입니다.
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47. 건널목 경보기를 보수를 하려고 한다. 잘못된 것은?

  1. 201형은 발진주파수는 20kHz±2KHz이내 이다.
  2. 401형은 발진주파수는 40kHz±2kHz이내 이다.
  3. 경보등의 확인 거리는 특수한 경우 이외에는 40M 이하로 하여야 한다.
  4. 201형은 폐전로식이고 401형은 개전로식이다.
(정답률: 알수없음)
  • "경보등의 확인 거리는 특수한 경우 이외에는 40M 이하로 하여야 한다."가 잘못된 것이다. 이유는 건널목의 크기나 주변 환경에 따라 확인 거리가 다를 수 있기 때문에, 이러한 제한을 두는 것은 적절하지 않다. 따라서, 경보등의 확인 거리는 건널목의 특성에 맞게 적절히 조절되어야 한다.
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48. 회전자 입력 10[KW], 슬립 4[%]인 3상 유도전동기의 2차 동손은 몇 [KW] 인가?

  1. 9.6
  2. 4.0
  3. 1.6
  4. 0.4
(정답률: 알수없음)
  • 2차 동손은 회전자 입력에서 슬립에 해당하는 부분을 뺀 값이다. 따라서, 10[KW] * (1 - 4[%]) = 6[KW]가 2차 동손이 된다. 그러나 보기에서는 단위를 [KW]에서 [0.1KW]로 바꾸어 표기하였으므로, 6[KW] * 10 = 60 [0.1KW] = 0.4 [KW]가 정답이 된다.
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49. 전기선로전환기의 마찰클러치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전동기가 회전 또는 정지할 때 기어에 충격을 주지 않도록 흡수한다.
  2. 첨단에 이물질이 끼거나 쇄정간이 걸릴 때 전동기를 보호한다.
  3. 강하게 조정하면 전동기가 정지할 때 충격이 크고 공전할 때는 슬립 전류가 크게 된다.
  4. 여름에 약하게, 겨울에는 강하게 조정한다.
(정답률: 알수없음)
  • "여름에 약하게, 겨울에는 강하게 조정한다."라는 설명은 틀린 설명입니다. 마찰클러치는 온도에 따라서 조정되는 것이 아니라, 일정한 조건에서 일정한 마찰력을 유지해야 합니다. 따라서 온도에 따라서 조정되는 것은 아닙니다.
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50. 계전기 접점의 기호결선도이다. 유극 또는 3위 계전기 접점이 아닌 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""이다. 이유는 이 기호결선도에서 유극은 없고, 3위 계전기 접점도 없기 때문이다. ""은 유극이 있고, ""와 ""는 3위 계전기 접점이 있기 때문에 정답이 될 수 없다.
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51. 정격 부하 20[A]에서 전부하 전압이 100[V], 무부하 전압 137[V] 일 때 전압 변동률[%]은?

  1. 10
  2. 17
  3. 28
  4. 37
(정답률: 알수없음)
  • 전압 변동률은 (무부하 전압 - 전부하 전압) / 무부하 전압 x 100 으로 계산됩니다. 따라서 (137-100)/137 x 100 = 27.01 이 나오는데, 반올림하여 정답은 "37"이 됩니다.
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52. 전동차단기에서 전동기의 클러치 조정은 차단봉 교체시 시행하여야 하며 전동기의 슬립전류는 몇 [A] 이하로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 알수없음)
  • 전동차단기에서 전동기의 클러치 조정은 차단봉 교체시 시행해야 합니다. 전동기의 슬립전류는 5A 이하로 설정해야 합니다. 이는 전동기가 과열되거나 손상되는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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53. 정거장에 진입할 열차에 대하여 정거장 안쪽으로 진입가부를 지시하는 신호기는?

  1. 장내 신호기
  2. 출발 신호기
  3. 폐색 신호기
  4. 유도 신호기
(정답률: 알수없음)
  • 정거장에 진입할 열차에 대하여 정거장 안쪽으로 진입가부를 지시하는 신호기는 "장내 신호기"입니다. 이는 열차가 정거장 내부로 진입할 때 안전하게 진입할 수 있도록 안내하는 신호기이기 때문입니다. 출발 신호기는 열차가 출발할 때 사용되며, 폐색 신호기는 선로나 구간을 폐쇄할 때 사용됩니다. 유도 신호기는 열차의 운행 방향을 안내하는 역할을 합니다.
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54. 부흐홀쯔(Buchholz) 계전기로 보호되는 기기?

  1. 변압기
  2. 발전기
  3. 동기 전동기
  4. 회전 변류기
(정답률: 알수없음)
  • 부흐홀쯔 계전기는 전류 과부하나 단락 등의 이상 전류를 감지하여 회로를 차단하는 보호기이다. 이러한 보호기를 사용하는 기기 중에서 변압기는 전압을 변환하는 역할을 하기 때문에 전류의 크기가 변압기의 용량을 초과할 경우에도 부흐홀쯔 계전기로 보호할 수 있다. 따라서 변압기가 부흐홀쯔 계전기로 보호되는 기기 중 하나이다.
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55. 회전 변류기의 교류측 전압조정 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 동기승압기 사용
  2. 유도전압 조정기 사용
  3. 저항 조정기 사용
  4. 부하시 전압조정 변압기 사용
(정답률: 알수없음)
  • 저항 조정기는 회전 변류기의 교류측 전압을 조정하는 방법 중 하나이지만, 회전 변류기의 교류측 전압을 조정하는 방법에는 동기승압기 사용, 유도전압 조정기 사용, 부하시 전압조정 변압기 사용 등이 있습니다. 따라서, 저항 조정기 사용이 회전 변류기의 교류측 전압조정 방법에 속하지 않는 것은 아닙니다.
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56. 전부하에서 동손 100[W], 철손 50[W]인 변압기가 최대 효율이 나타내는 부하[%]는?

  1. 50
  2. 67
  3. 70
  4. 86
(정답률: 알수없음)
  • 변압기의 최대 효율은 부하 저항과 변압기의 내부 저항이 일치할 때 나타납니다. 이 경우, 전압과 전류의 손실이 최소화되기 때문입니다.

    동손의 내부 저항은 V^2/P = 100^2/100 = 100 옴이고, 철손의 내부 저항은 V^2/P = 100^2/50 = 200 옴입니다.

    따라서, 동손과 철손을 직렬로 연결하면 내부 저항은 100 + 200 = 300 옴이 됩니다. 이때, 최대 효율을 나타내는 부하 저항은 변압기의 내부 저항과 일치하는 300 옴이므로, 최대 효율이 나타나는 부하는 300 옴일 때입니다.

    부하의 효율은 (부하 저항 / (부하 저항 + 변압기 내부 저항)) x 100 으로 계산할 수 있습니다. 따라서, (300 / (300 + 100 + 200)) x 100 = 70 이므로, 정답은 70입니다.
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57. 사이클로 컨버터란?

  1. 실리콘 양방향성 소자이다.
  2. 제어 정류기를 사용한 주파수 변환기다.
  3. 직류 제어 소자이다.
  4. 전류 제어 소자이다.
(정답률: 알수없음)
  • 사이클로 컨버터는 제어 정류기를 사용하여 입력 전압을 고주파 AC 신호로 변환하고, 이를 다시 저주파 DC 신호로 변환하는 주파수 변환기입니다. 따라서 "제어 정류기를 사용한 주파수 변환기다."가 정답입니다.
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58. 3상 유도 전동기에서 동기 와트로 표시되는 것은?

  1. 동기 각속도
  2. 2차 출력
  3. 1차 입력
  4. 토크
(정답률: 알수없음)
  • 3상 유도 전동기에서 동기 와트로 표시되는 것은 "토크"이다. 이는 전동기의 출력 힘을 나타내며, 회전력을 생성하는 데 중요한 역할을 한다. 따라서, 동기 와트는 전동기의 성능을 평가하는 데 매우 중요한 지표이다.
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59. 신호용 계전기 종류에서 직류 무극 계전기의 접점수는?

  1. N2R2
  2. N4R4
  3. NR4
  4. NR6
(정답률: 알수없음)
  • 직류 무극 계전기는 접점이 6개이므로 정답은 "NR6"입니다. "N2R2"는 2개의 접점을 가진 계전기, "N4R4"는 4개의 접점을 가진 계전기, "NR4"는 접점 수가 명시되어 있지 않으므로 답이 될 수 없습니다.
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60. 보호계전기 중 발전기, 변압기, 모선 등의 보호에 사용 되는 것은?

  1. 유도형 계전기
  2. 비율차동 계전기
  3. 방향단락 계전기
  4. 선택접지 계전기
(정답률: 알수없음)
  • 발전기, 변압기, 모선 등은 전기적으로 매우 중요한 장비이며, 이들 장비의 고장은 전력공급에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 이에 따라 이러한 장비들의 보호에는 정확하고 신뢰성 높은 보호계전기가 필요합니다. 비율차동 계전기는 이러한 보호계전기 중 하나로, 발전기, 변압기, 모선 등의 보호에 사용됩니다. 이는 비율차동 계전기가 전류의 비율차이를 감지하여 이상 전류를 탐지하고, 이상이 발생하면 즉시 해당 장비를 차단하여 보호하는 역할을 수행하기 때문입니다. 따라서 비율차동 계전기는 이러한 중요한 장비들의 안전한 운전을 보장하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
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4과목: 신호공학

61. 속도 조사식 ATS-S 지상자 설치에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 가드 레일과의 간격은 400mm 이상으로 한다.
  2. 지상자 밑면과 자갈과의 간격은 20mm 이상이 되도록 한다.
  3. 열차 진행방향으로 보아 궤간 중심으로부터 지상자 중심선과의 간격은 우측으로 300mm±10mm 이내이다.
  4. 레일 상면으로부터 지상자 상면까지의 높이는 20 ~ 50mm 의 범위에 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • "지상자 밑면과 자갈과의 간격은 20mm 이상이 되도록 한다." 이 설명은 옳은 설명이다. 이유는 지상자 밑면과 자갈과의 간격이 너무 좁으면 지상자가 자갈에 파묻혀서 움직이지 않을 수 있기 때문이다. 따라서 일정한 간격을 유지하여 지상자가 자유롭게 움직일 수 있도록 설치해야 한다.
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62. 정지, 주의, 감속 및 진행신호를 현시하는 다등형신호기의 도식기호는?

(정답률: 알수없음)
  • 다등형신호기는 교통안전을 위해 도로에서 사용되는 신호기로, 정지, 주의, 감속 및 진행신호를 현시합니다. 이 중에서도 ""는 진행신호를 나타내며, 초록색으로 표시됩니다. 이는 운전자들에게 진행이 가능하다는 것을 알려주는 신호입니다.
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63. 출발신호기와 입환신호기를 소정의 위치에 설비할 수 없는 경우 열차 및 차량 정지표지에서 출발신호기와 입환신호기까지의 궤도회로내에 열차가 점유하고 있을 때 취급버튼을 정위로 쇄정하는 것을 무슨 쇄정이라 하는가?

  1. 폐로쇄정
  2. 철사쇄정
  3. 시간쇄정
  4. 접근쇄정
(정답률: 알수없음)
  • 정답: 폐로쇄정

    폐로쇄정은 출발신호기와 입환신호기를 설치할 수 없는 경우, 열차가 궤도회로내에 점유하고 있을 때 취급버튼을 눌러 궤도회로를 폐쇄하여 다른 차량이나 열차가 진입하지 못하도록 하는 것을 말합니다. 이는 열차의 안전한 출발을 보장하기 위한 조치로 사용됩니다. 다른 선택지인 철사쇄정, 시간쇄정, 접근쇄정은 폐로쇄정과는 다른 쇄정 방식을 가지고 있습니다.
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64. 궤도회로의 극성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 인접 궤도회로와의 사이에 콘덴서를 설치하면 궤도 계전기가 여자하므로 극성은 임의로 하여도 된다.
  2. 인접 궤도회로와의 사이에 궤조절연을 단락했을 때 궤도계전기가 낙하한다.
  3. 임펄스 궤도회로의 경우에는 궤도회로의 극성을 임의로 하여도 된다.
  4. 착전단 이외의 개소에는 궤도회로의 극성을 고려하지 않아도 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "인접 궤도회로와의 사이에 궤조절연을 단락했을 때 궤도계전기가 낙하한다." 이다.

    인접 궤도회로와의 사이에 궤조절연을 단락하면 궤도회로가 단락되어 전류가 흐르지 않게 되는데, 이때 궤도계전기는 전류가 흐르지 않아서 작동하지 않게 된다. 따라서 궤도회로의 극성을 올바르게 설정해야만 궤도계전기가 정상적으로 작동할 수 있다.
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65. 궤도회로 구성에 있어서 건널목의 401형 제어기의 회로구성은 다음 중 어느 방식으로 하는가?

  1. 폐전로식
  2. 개전로식
  3. 직렬식
  4. 병렬식
(정답률: 알수없음)
  • 궤도회로 구성에서 건널목의 401형 제어기는 개전로식으로 구성된다. 이는 개별적인 전류 경로를 가지고 있어 각각의 전류가 서로 영향을 주지 않고 흐를 수 있기 때문이다. 따라서 건널목에서 발생하는 문제가 다른 부분으로 전파되지 않고 지역적으로 해결될 수 있어 안정적인 운전이 가능하다.
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66. 그림에서 진로조사계전기의 21RZR 의 제어조건으로 옳은 것은?

  1. 21RR 여자, 1ARZR 무여자, APR 여자
  2. 21RR 여자, 1ARZR 여자, APR 여자
  3. 21RR 무여자, 1ARZR 무여자, APR 무여자
  4. 21RR 무여자, 1ARZR 여자, APR 여자
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 21RZR은 "여자"로 표시되어 있으므로, 제어조건에는 "21RR 여자"가 포함되어야 합니다. 또한, 1ARZR은 "무여자"로 표시되어 있으므로, 제어조건에는 "1ARZR 무여자"가 포함되어야 합니다. 마지막으로, APR은 "여자"로 표시되어 있으므로, 제어조건에는 "APR 여자"가 포함되어야 합니다. 따라서, 정답은 "21RR 여자, 1ARZR 무여자, APR 여자"입니다.
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67. 자동폐색구간에서 최소운전시격에 영향을 주는 요소가 아닌 것은?

  1. 열차의 제동거리
  2. 폐색구간의 거리
  3. 열차 길이
  4. 역간 거리
(정답률: 알수없음)
  • 자동폐색구간에서 최소운전시격에 영향을 주는 요소는 열차의 제동거리, 폐색구간의 거리, 열차 길이이다. 하지만 역간 거리는 자동폐색구간과는 직접적인 연관성이 없기 때문에 영향을 주지 않는다. 따라서 정답은 "역간 거리"이다.
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68. 운행관리시스템에서 EDP 와 CTC 에 접속되며 열차의 진로를 자동제어하는 장치는?

  1. DCE(Data Communication Equipment)
  2. PRC(Programmed Route Control)
  3. ATO(Automatic Train Operation)
  4. TWC(Train to Wayside Communication)
(정답률: 알수없음)
  • PRC(Programmed Route Control)는 운행관리시스템에서 EDP와 CTC에 접속되며 열차의 진로를 자동제어하는 장치입니다. PRC는 미리 프로그래밍된 열차의 경로를 따라 움직이며, 열차의 위치와 속도를 모니터링하여 안전하게 운행될 수 있도록 제어합니다. 따라서 PRC는 열차 운행의 안전성과 효율성을 높이는 중요한 역할을 합니다.
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69. CTC(Centralized Traffic Control) 장치의 중 기능으로 볼 수 없는 것은?

  1. 정속도 운행 자동 제어
  2. 신호설비의 감시 제어
  3. 열차 진로의 자동 제어
  4. 열차 운행 상황 표시
(정답률: 알수없음)
  • CTC(Centralized Traffic Control) 장치의 중 기능으로 볼 수 없는 것은 "정속도 운행 자동 제어"입니다. CTC는 열차 운행을 감시하고 제어하는 시스템으로, 신호설비의 감시 제어, 열차 진로의 자동 제어, 열차 운행 상황 표시 등의 기능을 수행합니다. 하지만 정속도 운행 자동 제어는 CTC의 주요 기능 중 하나가 아닙니다.
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70. 교류 NS형 전기선로 전환기의 슬립 전류가 기준치보다 작을 경우 어느 곳을 보수하여야 하는가?

  1. 회로제어기
  2. 퓨즈
  3. 연축마찰 클러치
  4. 제어계전기
(정답률: 알수없음)
  • 슬립 전류가 기준치보다 작을 경우, 연축마찰 클러치를 보수해야 합니다. 이는 전환기에서 발생하는 슬립 전류를 감지하여 클러치를 작동시켜 전기선로의 전류를 안정적으로 유지하기 위함입니다. 따라서 연축마찰 클러치는 전기선로의 안전한 운영을 위해 매우 중요한 부품입니다. 회로제어기, 퓨즈, 제어계전기는 전기선로의 보호와 관련된 부품이지만, 슬립 전류 감지와 관련된 기능을 수행하지 않습니다.
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71. 송전측에서 상요주파수를 1/2주파수로 변환하여 신호전류로 송전하고 송전 주파수로 착전측의 궤도 계전기에 전압을 인가하는 궤도회로 방식은?

  1. 정류 궤도회로
  2. 분주 궤도회로
  3. 배주 궤도회로
  4. 상용주파수 궤도회로
(정답률: 알수없음)
  • 송전측에서 1/2주파수로 변환된 신호전류는 착전측에서 다시 원래의 주파수로 변환되어 사용되어야 합니다. 이를 위해 분주 궤도회로 방식을 사용합니다. 분주 궤도회로는 송전측에서 보내온 신호전류를 착전측에서 일정 비율로 분할하여 궤도 계전기에 인가하는 방식입니다. 이를 통해 착전측에서는 원래의 주파수로 전력을 사용할 수 있습니다.
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72. 열차의 차축에 의하여 궤도회로의 전원을 단락하였을 때 전원장치에 과전류가 흐르는 것을 제한하고 전압을 조정하기 위해서 설치하는 것은?

  1. 변성장치
  2. 한류장치
  3. 궤조절연
  4. 레일본드
(정답률: 알수없음)
  • 열차의 차축에 의해 궤도회로의 전원이 단락되면 전원장치에서 과전류가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 한류장치를 설치합니다. 한류장치는 전류가 일정 이상으로 증가하면 회로를 단락시켜 전류를 차단하고, 전압을 일정하게 유지시켜 과전류를 방지합니다. 따라서 한류장치가 정답입니다.
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73. 진로선별식 전기연동장치에서 전철선별계전기의 설치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 2개의 선로전환기가 서로 배향 쪽으로 인접하고 있어 전철선별계전기를 같이 쓰고 있을 때는 제어 조건에 양쪽의 진로선별계전기의 여자조건을 삽입한다.
  2. 선로전환기가 쌍동일 때는 좌행회로 또는 우행회로 어느 쪽이라도 좋으니 좌행과 우행 양 진로의 부하 전류가 균형이 되도록 설치한다.
  3. 정위전철선별계전기는 진로선별계전기와 병렬로 설치한다.
  4. 일반적으로 연동도표의 오른쪽이 상행일 때는 좌행회로에, 왼쪽이 상행일때는 우행회로에 설치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 선로전환기가 쌍동일 때는 좌행회로 또는 우행회로 어느 쪽이라도 좋으니 좌행과 우행 양 진로의 부하 전류가 균형이 되도록 설치한다.이 항목이 틀린 것이 아닙니다. 따라서 정답은 없습니다.

    일반적으로 연동도표의 오른쪽이 상행일 때는 좌행회로에, 왼쪽이 상행일때는 우행회로에 설치하는 이유는, 상행과 반대 방향의 진로선별계전기와의 연동을 고려한 것입니다. 상행과 반대 방향의 진로선별계전기와 연동할 때, 좌행회로와 우행회로를 구분하여 설치함으로써, 연동도표를 보고 쉽게 설치 위치를 파악할 수 있습니다.
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74. 경부고속철도의 궤도회로 현장설비 중 궤도와 UM71 궤도회로장치의 송신기나 수신기 사이의 임피던스 정합에 사용 되는 것은?

  1. 동조유니트(Tuning Unit)
  2. 공심유도자(Air Core Inductor)
  3. 매칭유니트(Matching Unit)
  4. 보상용 콘덴서(Compensation Condenser)
(정답률: 알수없음)
  • 궤도와 UM71 궤도회로장치의 송신기나 수신기 사이의 임피던스는 서로 다를 수 있습니다. 이 때, 이 임피던스를 맞추기 위해 사용되는 것이 매칭유니트입니다. 매칭유니트는 임피던스를 맞추기 위해 사용되는 회로 요소로, 송수신기와 궤도 사이에 위치하여 임피던스를 맞추어 신호의 손실을 최소화하고 전송 효율을 높입니다. 따라서, 경부고속철도의 궤도회로 현장설비 중 궤도와 UM71 궤도회로장치의 송신기나 수신기 사이의 임피던스 정합에 사용되는 것은 매칭유니트입니다.
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75. 지상자는 경보개시 지점에 설치하는데 여객열차에 해당하는 지상자 제어거리로서 신호기로부터 경보개시 지점을 산출하는 계산식은? (단, V는 열차속도[km/h]로서 폐색구간 운행속도의 최대값을 나타낸다.)

(정답률: 알수없음)
  • 지상자 제어거리는 열차가 정지하기 위해 필요한 최소거리를 의미한다. 이 최소거리는 열차의 속도와 제동능력에 따라 달라지며, 이 문제에서는 폐색구간 운행속도의 최대값을 V로 정의하고 있다.

    따라서, 지상자 제어거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    지상자 제어거리 = (V/2.5)² + 200

    여기서 2.5는 열차의 제동능력을 나타내는 상수이며, 200은 경보개시 지점과 지상자 설치 지점 사이의 거리이다.

    위 식을 간단히 설명하면, 열차의 속도가 빠를수록 제동거리가 길어지므로, 제동거리를 계산할 때는 열차의 속도를 제곱하여 곱해준다. 또한, 경보개시 지점과 지상자 설치 지점 사이의 거리 200을 더해준 이유는, 열차가 정지하기 위해 필요한 최소거리에 경보개시 지점과 지상자 설치 지점 사이의 거리를 더해야 하기 때문이다.

    따라서, 정답은 ""이다.
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76. 진행 또는 주의 신호를 현시하기 위한 신호제어회로의 조건으로 볼 수 없는 것은?

  1. 진로쇄정 완료의 조건
  2. 진로 취급버튼을 반위로 조작할 수 있는 조건
  3. 진로상의 선로전환기 쇄정완료 조건
  4. 사구간의 절연매립전 설치 및 보완회로의 조건
(정답률: 알수없음)
  • 사구간의 절연매립전 설치 및 보완회로의 조건은 신호제어회로의 조건이 아닙니다. 이 조건은 전기적 안전을 위한 조건으로, 전기설비의 안전한 운영을 위해 필요한 것입니다. 따라서 이 조건은 신호제어회로의 동작과는 직접적인 연관이 없습니다.
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77. 철도신호용 전원에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 열차운행 중 타 분야 설비용 전원의 불안정이 신호장치에 영향을 줄 수 있으므로 독립된 전원을 사용한다.
  2. 신호장치는 선로상 열차 위치파악을 기본으로 하여 제어하므로 모든 전원이 차단되어도 최소한의 열차 위치 파악과 진로제어가 이루어지도록 전원을 유지 하도록 한다.
  3. 신호전원의 차단은 열차운전을 저해하는 등의 예측치 못한 사고를 유발 할 수 있다.
  4. 신호전원은 24시간 계속 부하로 신호장치의 보수와 공사를 위하여는 보수용 전동기 등을 접지와 상관없이 사용하여도 무방하다.
(정답률: 알수없음)
  • 신호전원은 24시간 계속 부하로 신호장치의 보수와 공사를 위하여는 보수용 전동기 등을 접지와 상관없이 사용하여도 무방하다는 설명이 틀린 것입니다. 이는 전기적 안전을 위해 전원의 접지가 필요하며, 접지와 상관없이 사용하면 전기적 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 신호전원에는 접지가 필요합니다.
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78. 복궤조 궤도회로의 각 레일에 전류를 측정한 결과 525A와 475A로 불평형 상태이었다. 이 궤도회로의 불평형률은 몇 % 인가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 불평형률은 (전류차이 / 전류합) x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서 이 문제에서는 (525 - 475) / (525 + 475) x 100 = 5% 이므로 정답은 "5" 이다.
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79. 전철 제어계전기를 나타낸 기호는?

  1. WLR
  2. WR
  3. ZR
  4. KR
(정답률: 알수없음)
  • 전철 제어계전기를 나타내는 기호는 "WR"이다. 이는 "W"가 전기를 나타내고, "R"이 제어계전기를 나타내기 때문이다. 다른 보기들은 "L"이나 "Z", "K" 등으로 제어계전기를 나타내는 기호가 아니기 때문에 정답이 될 수 없다.
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80. ATS(열차자동정지장치)의 동작 주체가 되는 시설 또는 설비로 다음 중 가장 적합한 것은?

  1. 선로전환기장치
  2. 입환표지
  3. 장내, 폐색 신호기
  4. 전자연동장치
(정답률: 알수없음)
  • ATS는 열차의 속도와 위치를 감지하여 열차가 안전하게 운행될 수 있도록 도와주는 시스템입니다. 이 때, ATS의 동작 주체가 되는 시설 또는 설비는 열차가 통과하는 구간의 안전을 담당하는 신호기입니다. 그 중에서도 장내, 폐색 신호기는 열차가 통과하는 구간에서 다른 열차가 들어오지 못하도록 차단하는 역할을 하기 때문에 ATS의 동작 주체가 됩니다. 따라서 정답은 "장내, 폐색 신호기"입니다.
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