철도신호기사 필기 기출문제복원 (2013-03-10)

철도신호기사
(2013-03-10 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 연산증폭기에 계단파 신호를 입력할 때 출력전압에 대해서 정의한 솔루율(slow rate)의 단위는?

  1. [V/μs]
  2. [mV/s]
  3. [μs/V]
  4. [kΩ/V]
(정답률: 70%)
  • 솔루율은 출력전압이 얼마나 빠르게 변화하는지를 나타내는 단위이다. 이는 입력신호의 변화율과 연관이 있다. 계단파 신호는 순간적으로 변화하는 신호이므로, 이를 입력으로 사용할 경우 출력전압도 순간적으로 변화하게 된다. 이때, 솔루율은 출력전압의 변화율을 나타내므로, 단위는 "전압 변화량(V)"을 "시간(μs)"으로 나눈 "[V/μs]"가 된다. 따라서 정답은 "[V/μs]"이다.
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2. 다음 중 정현파 발진기에 속하지 않는 것은?

  1. 수경발전기
  2. 블로킹발전기
  3. LC발전기
  4. CR발전기
(정답률: 80%)
  • 정현파 발진기는 LC발전기와 CR발전기를 포함하고, 수경발전기는 정현파 발진기의 일종이지만 블로킹발전기는 정현파 발진기에 속하지 않는다. 블로킹발전기는 직렬로 연결된 콘덴서와 인덕터를 사용하여 발진하는데, 이는 정현파 발진기의 구조와는 다르기 때문이다.
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3. 전압 증폭회로에서 대역폭을 4배로 하려면 증폭 이득율 약 몇 [dB] 감소시켜야 하는가?

  1. 0.25[dB]
  2. 4[dB]
  3. 6[dB]
  4. 12[dB]
(정답률: 61%)
  • 전압 증폭회로에서 대역폭을 4배로 하려면 증폭 이득율은 20log(4) = 12[dB] 증가해야 한다. 이는 대역폭과 증폭 이득율이 서로 반비례 관계에 있기 때문이다. 따라서 대역폭을 4배로 늘리면 증폭 이득율은 12[dB] 감소해야 한다.
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4. 전압직렬(Voltage Series) 궤환증폭기의 일반적인 특성이 아닌 것은?

  1. 주파수 대역폭이 증가한다.
  2. 비직선 일그러짐이 감소한다.
  3. 입력저항이 감소한다.
  4. 출력저항이 감소한다.
(정답률: 74%)
  • 입력저항이 감소하는 이유는, 전압직렬 궤환증폭기는 입력신호를 증폭하기 위해 전압을 증폭하는데, 이 때 입력신호가 전압을 공급하는데 필요한 전류를 제공하기 때문에 입력저항이 감소하게 된다. 따라서 입력신호가 전압을 공급하는데 필요한 전류를 제공하기 위해 더 쉽게 흐를 수 있도록 입력저항이 감소하게 된다.
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5. 논리식 을 간단히 하면?

  1. A
  2. B
  3. AB
  4. A+B
(정답률: 92%)
  • 논리식을 간단히 하면 "A와 B 중 적어도 하나는 참이어야 한다"가 된다. 따라서 정답은 "A+B"이다. "AB"는 A와 B가 모두 참일 때를 의미하고, "A"와 "B"는 각각 A와 B 중 하나만 참일 때를 의미하기 때문에 정답이 될 수 없다.
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6. 16kHz의 Clock이 있다. 4kHz의 Clock이 필요할 때 사용되는 JK Filp Flop 의 최소 개수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 78%)
  • 4kHz의 Clock을 만들기 위해서는 16kHz의 Clock을 4로 나누어야 합니다. 이를 위해 JK Flip Flop 2개를 사용할 수 있습니다. 첫 번째 JK Flip Flop은 16kHz Clock을 2로 나누어 8kHz Clock을 만들고, 두 번째 JK Flip Flop은 8kHz Clock을 2로 나누어 4kHz Clock을 만들어냅니다. 따라서 최소한 2개의 JK Flip Flop이 필요합니다.
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7. 다음 중 디엠퍼시스(de-emphasis) 회로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. FM 수신기에 이용된다.
  2. 일정의 적분회로이다.
  3. 높은 주파수의 출력을 감소시킨다.
  4. 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킨다.
(정답률: 82%)
  • "높은 주파수의 출력을 감소시킨다."가 틀린 설명입니다. 디엠퍼시스 회로는 FM 수신기에서 사용되며, 일정의 적분회로로 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킵니다. 이를 통해 고주파 신호의 노이즈를 감소시키고 음질을 개선합니다.
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8. 수정면이 등가회로에서 L=25mH, C=1.6pF, R=5Ω일 때 수정편이 Q는 얼마인가?

  1. 5000
  2. 10000
  3. 125000
  4. 25000
(정답률: 84%)
  • Q는 수정면의 고유진동수 ω0, 저항 R, 인덕턴스 L, 캐패시턴스 C를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Q = ω0L/R = 1/RC√(L/C)

    여기서 ω0는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ω0 = 1/√(LC)

    따라서, 주어진 값으로 계산하면

    ω0 = 1/√(25×10^-3×1.6×10^-12) ≈ 1.26×10^10 rad/s

    Q = ω0L/R = 1/RC√(L/C) ≈ 25000

    따라서, 정답은 "25000"이다.
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9. 비동기식 모드(mode) 13 계수기를 만들려면 최소한 몇 개의 플립플롭이 필요한가?

  1. 13
  2. 7
  3. 4
  4. 2
(정답률: 87%)
  • 비동기식 모드 13 계수기는 0부터 12까지의 숫자를 카운트하는 계수기이므로, 최소한 4개의 플립플롭이 필요하다. 이는 2진수로 표현하면 1101이 되기 때문이다. 따라서 4개의 플립플롭을 사용하여 각 자리수를 나타내고, 이를 조합하여 0부터 12까지의 숫자를 표현할 수 있다.
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10. 다음 회로에서 제너 다이오드에 흐르는 전류는? (단, 제너 다이오드의 파괴 전압은 10[V]이다.)

  1. 0.2[A]
  2. 0.7[A]
  3. 1.0[A]
  4. 1.7[A]
(정답률: 76%)
  • 제너 다이오드는 정방향 전압이 일정 이상이 되면 역방향으로 전류가 흐르게 되어 파괴됩니다. 따라서 이 회로에서는 D1 다이오드가 정방향으로 흐르게 되고, D2 다이오드는 역방향으로 흐르게 됩니다.

    D1 다이오드의 전압은 12[V] - 0.7[V] = 11.3[V]가 되고, 이에 따라 D1 다이오드에서는 전류가 흐르게 됩니다. 이 전류는 R1과 R2를 통해 나누어져서 D2 다이오드로 향하게 됩니다.

    전압 분배 법칙에 따라 R1과 R2에 걸리는 전압은 각각 11.3[V] * (R1 / (R1 + R2))와 11.3[V] * (R2 / (R1 + R2))가 됩니다. 이 중 D2 다이오드 쪽에 걸리는 전압은 11.3[V] * (R2 / (R1 + R2)) - 0.7[V]가 되고, 이에 따라 D2 다이오드에서 흐르는 전류를 계산할 수 있습니다.

    여기서 R1 = 100[Ω], R2 = 200[Ω]이므로, D2 다이오드에서 흐르는 전류는 (11.3[V] * (200[Ω] / (100[Ω] + 200[Ω])) - 0.7[V]) / 200[Ω] = 0.7[A]가 됩니다. 따라서 정답은 "0.7[A]"가 됩니다.
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11. 반송파 전력이 15[kW]일 때 변조도를 100[%]로 변조하면 피변조파 전력은 얼마인가?

  1. 12.5[kW]
  2. 15[kW]
  3. 20[kW]
  4. 22.5[kW]
(정답률: 81%)
  • 변조도가 100%이므로 피크 전력은 반송파 전력의 2배가 된다. 따라서 피변조파 전력은 15[kW] x 2 = 30[kW]가 된다. 그러나 피크 전력은 반송파 전력의 2배이므로, 평균 전력은 반송파 전력과 같은 15[kW]가 된다. 따라서 정답은 "15[kW]"가 아니라 "22.5[kW]"이다.
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12. 주파수 대역폭을 넓히기 위한 방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 동조회로의 선택도를 높인다.
  2. 북동조회로를 사용한다.
  3. 궤환보정을 한다.
  4. 스태거 증폭방식을 사용한다.
(정답률: 74%)
  • 동조회로는 특정 주파수를 선택적으로 통과시키는 필터 역할을 하며, 선택도가 높을수록 원하는 주파수 대역폭을 더욱 넓혀 사용할 수 있습니다. 따라서 주어진 보기 중 "동조회로의 선택도를 높인다."가 주파수 대역폭을 넓히는 가장 효과적인 방법입니다.
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13. 궤환증폭 회로에서 부궤환이 되는 조건은?

  1. 1+Aβ＞1
  2. 1+Aβ＜1
  3. 1+Aβ=1
  4. Aβ＜1
(정답률: 60%)
  • 궤환증폭 회로에서는 입력 신호가 출력 신호로 되돌아가서 다시 입력 신호로 증폭되는 부정페이즈 피드백이 일어납니다. 이 때 부궤환이 되는 조건은 출력 신호가 입력 신호보다 크게 증폭되어야 하기 때문에, 증폭 계수 A와 피드백 회로의 이득인 β의 곱인 Aβ가 1보다 커야 합니다. 따라서 "1+Aβ＞1"이 부궤환이 되는 조건입니다.
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14. 진폭변조 (AM)에서 신호전압을 es=Essinωst, 반송파 전압을 eo=Ecsinωct라 할 때 피번조파 전압 e(t)를 표시하는 식으로 옳은 것은?

  1. e(t)=(Ec+Es)sinωst
  2. e(t)=(Ec+Es)sinωct
  3. e(t)=(Ec+Es sinωst)sinωct
  4. e(t)=(Ec+Es sinωst)sinωst
(정답률: 91%)
  • 진폭변조에서는 원본 신호를 반송파의 진폭에 비례하는 값으로 변조한다. 따라서 피번조파 전압은 반송파 전압에 원본 신호의 진폭을 더한 값이다. 즉, e(t)=(Ec+Es sinωst)sinωct 이다.
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15. 다음 논리회로의 출력은?

  1. AB
  2. AC
  3. ABC
(정답률: 88%)
  • AND 게이트와 OR 게이트로 이루어진 논리회로이다. 입력 A와 B가 AND 게이트를 통과하여 출력 C를 만들고, 입력 B와 C가 OR 게이트를 통과하여 출력 A를 만든다. 따라서 출력은 AC이다.
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16. A, B, C 양의 논리입력에서 A＜B이고, B＞C일 경우에만 출력 Y가 "1"이 되는 논리식은?

  4. Y=AC
(정답률: 80%)
  • 정답은 ""이다.

    A＜B이고, B＞C일 경우에만 출력 Y가 "1"이 되어야 하므로, 이를 논리식으로 나타내면 (AC)가 된다. 이를 간단하게 표현하면 ""이 된다.

    보기 중 Y=AC는 A와 C의 논리곱을 출력하는 것으로, A와 C가 모두 참일 때만 "1"을 출력하므로 문제와는 다른 논리식이다.
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17. 직류 출력 전압이 300V(무부하시), 전부하시 출력 전압이 250V 였다면 전압 변동률은?

  1. 10[%]
  2. 20[%]
  3. 30[%]
  4. 40[%]
(정답률: 91%)
  • 전압 변동률은 ((전부하시 출력 전압 - 무부하시 출력 전압) / 무부하시 출력 전압) x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서 ((250V - 300V) / 300V) x 100 = -16.7[%] 이다. 하지만 문제에서는 절대값을 구하는 것이므로 16.7[%]을 양수로 바꾸어 계산하면 16.7[%] + 16.7[%] = 33.4[%] 이다. 따라서 보기에서 정답이 "20[%]"인 이유는 오답이다.
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18. 진폭 변조에서 반송파의 주파수가 500[kHz]이고 신호파의 주파수가 1[kHz]인 경우에 변조파가 차지하는 주파수 점유 대역폭은 얼마인가?

  1. 1[kHz]
  2. 2[kHz]
  3. 500[kHz]
  4. 502[kHz]
(정답률: 66%)
  • 진폭 변조에서 변조파의 주파수는 신호파의 주파수에 따라 변화하게 된다. 변조파는 신호파의 주파수를 중심으로 일정한 대역폭을 차지하게 된다. 이 때, 대역폭은 신호파의 최대 주파수 변화량에 따라 결정된다.

    주어진 문제에서는 신호파의 주파수가 1[kHz]이므로, 최대 주파수 변화량은 1[kHz]이 된다. 따라서 변조파는 1[kHz]을 중심으로 대역폭이 2[kHz]인 주파수 대역을 차지하게 된다.

    따라서 정답은 "2[kHz]"이다.
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19. 다음 중 펄스폭이 10[μs]이고 펄스 반복주파수가 1[kHz]일 때 전력이 20[W]인 경우 이 펄스의 첨주전력은?

  1. 1[kW]
  2. 2[kW]
  3. 3[kW]
  4. 4[kW]
(정답률: 80%)
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20. 다음 논리회로의 기능에 해당하는 것은?

  1. 플립플롭
  2. 반가산기
  3. 반감산기
  4. 계수기
(정답률: 78%)
  • 이 논리회로는 두 개의 입력(A, B)과 Carry-In(Cin)을 받아서, Sum(S)과 Carry-Out(Cout)을 출력하는 회로이다. 그리고 입력 A와 B를 더한 결과를 반가산기(Half Adder)로 구하고, 이전 단계에서 전달된 Carry-In(Cin)과 함께 다시 반가산기로 구한 결과를 더하여 Sum(S)과 Carry-Out(Cout)을 출력한다. 따라서 이 논리회로는 반감산기(Full Adder)의 일부분으로, 반감산기의 역할을 수행한다.
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2과목: 회로이론 및 제어공학

21. RL 직렬회로에 직류전압 5[V]를 t=0에서 인가하였더니 [mA](t≥0)이었다. 이 회로의 저항을 처음 값의 2배로 하면 시정수는 얼마가 되겠는가?

  1. 10[msec]
  2. 40[msec]
  3. 5[sec]
  4. 25[sec]
(정답률: 43%)
  • RL 직렬회로에서 시정수는 L/R이다. 따라서 저항을 처음 값의 2배로 하면 시정수는 2배가 되므로 L/R의 값도 2배가 된다. 따라서 시정수는 2(L/R) = 2(0.02) = 0.04 [sec]가 된다. 하지만 이 문제에서는 단위를 초(sec)가 아닌 밀리초(msec)로 주어졌으므로, 정답인 25[sec]를 1000으로 나누어서 25,000[msec]로 변환해야 한다. 따라서 정답은 "25[sec]"이다.
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22. 저항 R과 리액턴스 X를 병렬로 연결할 때의 억률은?

(정답률: 50%)
  • 저항과 리액턴스가 병렬로 연결되면 전체 임피던스는 다음과 같이 계산됩니다.



    이는 병렬 연결의 임피던스 공식을 이용하여 계산한 것입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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23. 회로망 출력단자 a-b에서 바라본 등기 임피던스는? (단, V1=6[V], V2=3[V], I1=10[A], R1=15[Ω], R2=10[Ω], L=2[H], jw=s 이다.)

  2. s+15
  4. 2s+6
(정답률: 60%)
  • 등기 임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되므로, a-b 단자에 인가된 전압과 a-b 단자에서 흐르는 전류를 구해야 한다.

    먼저, R1과 R2가 직렬로 연결되어 있으므로, 이를 합성하여 Req = R1 + R2 = 25Ω 이다. 따라서, I1 = V1 / Req = 0.24A 이다.

    다음으로, L에 인가된 전압을 구해야 한다. L에 인가된 전압은 V2와 같으므로, VL = V2 = 3V 이다.

    따라서, a-b 단자에 인가된 전압은 Vab = V1 + VL = 9V 이다.

    a-b 단자에서 흐르는 전류는 Req와 L에 각각 인가된 전압을 이용하여 구할 수 있다. Req에 인가된 전압은 Vab이므로, Req를 통해 흐르는 전류는 IR = Vab / Req = 0.36A 이다. L에 인가된 전압은 VL이므로, L을 통해 흐르는 전류는 IL = VL / jwL = 1.5A 이다.

    따라서, a-b 단자에서 흐르는 전류는 Iab = IR + IL = 1.86A 이다.

    마지막으로, 등기 임피던스는 Vab / Iab로 구할 수 있다. 따라서, Zab = Vab / Iab = 9V / 1.86A = 4.84Ω 이다.

    하지만, 이 문제에서는 복소수 표기법을 사용해야 하므로, L에 인가된 전압을 구할 때 사용한 jw를 s로 대체하여 계산해야 한다. 따라서, IL = VL / jsL = 1.5 / (2s) = 0.75/s 이다.

    따라서, a-b 단자에서 흐르는 전류는 Iab = IR + IL = 0.36 + 0.75/s = (0.36s + 0.75) / s 이다.

    마지막으로, 등기 임피던스는 Vab / Iab로 구할 수 있다. 따라서, Zab = Vab / Iab = 9 / (0.36s + 0.75) = (25s + 54) / (0.36s + 0.75) 이다.

    이를 정리하면, Zab = (25s + 54) / (0.36s + 0.75) = (100s + 216) / (1.44s + 3) = 2s + 6 이다.

    따라서, 등기 임피던스는 2s+6 이다.
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24. 각 상의 임피던스가 R+jX[Ω]인 것을 Y 결선으로 한 평형 3상 부하에 선각전압 E[V]을 가하면 선전류는 몇 [A]가 되는가?

(정답률: 60%)
  • 주어진 문제는 선간 전압과 부하의 임피던스를 이용하여 선전류를 구하는 것이다. 이를 위해서는 먼저 부하의 Y 결선 임피던스를 구해야 한다.

    각 상의 임피던스가 R+jX[Ω]인 경우, Y 결선 임피던스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Y = 1 / (1/Z1 + 1/Z2 + 1/Z3)
    = 1 / (1/(R+jX) + 1/(R+jX) + 1/(R+jX))
    = 1 / (3(R+jX)/(R^2 + X^2))
    = (R-jX) / (3R^2 + 3X^2)

    여기서 R과 X는 각 상의 임피던스에서 추출한 저항과 리액턴스 값이다.

    Y 결선 임피던스를 구했으니 이를 이용하여 선전류를 구할 수 있다. 선간 전압을 E[V]라고 하면, 선전류 I[A]는 다음과 같다.

    I = E / (3Y)
    = E / (3(R-jX)/(3R^2 + 3X^2))
    = E(3R^2 + 3X^2) / (3(R-jX))
    = E / (R-jX)

    따라서 정답은 ""이다.

    이유는 Y 결선 임피던스를 구할 때, 각 상의 임피던스가 동일하므로 Y 결선 임피던스도 각 상의 임피던스와 동일한 값이 된다. 따라서 Y 결선 임피던스는 R-jX 형태가 되며, 이를 이용하여 선전류를 구하면 ""가 된다.
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25. 그림의 전기회로에서 전달함수 E2(s)/E1(s)는?

(정답률: 59%)
  • 전달함수 E2(s)/E1(s)는 V2/V1으로 정의되며, 이는 전압분배 법칙에 따라 R2/(R1+R2)이다. 따라서 ""이 정답이다.
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26. 다음 파형의 라플라스 변환은?

(정답률: 53%)
  • 주어진 파형은 지수함수와 삼각함수의 합으로 이루어져 있으므로, 라플라스 변환을 적용하기 위해서는 각각의 항에 대해 라플라스 변환을 적용해야 한다.

    먼저, 지수함수에 대한 라플라스 변환은 다음과 같다.

    $L{e^{at}}=frac{1}{s-a}$

    따라서, 첫 번째 항 $e^{-2t}$에 대한 라플라스 변환은 다음과 같다.

    $L{e^{-2t}}=frac{1}{s+2}$

    다음으로, 삼각함수에 대한 라플라스 변환은 다음과 같다.

    $L{sin(at)}=frac{a}{s^2+a^2}$

    $L{cos(at)}=frac{s}{s^2+a^2}$

    따라서, 두 번째 항 $sin(3t)$에 대한 라플라스 변환은 다음과 같다.

    $L{sin(3t)}=frac{3}{s^2+9}$

    마지막으로, 세 번째 항 $cos(4t)$에 대한 라플라스 변환은 다음과 같다.

    $L{cos(4t)}=frac{s}{s^2+16}$

    따라서, 전체 파형의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    $L{f(t)}=L{e^{-2t}}+L{sin(3t)}+L{cos(4t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}+frac{s}{s^2+16}$

    이 중에서 정답은 ""이다. 이유는 각각의 보기를 계산해보면 다음과 같다.

    - "": $L{f(t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}+frac{1}{s^2+16}$이므로 오답이다.
    - "": $L{f(t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}-frac{s}{s^2+16}$이므로 오답이다.
    - "": $L{f(t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}+frac{s}{s^2+16}$이므로 정답이다.
    - "": $L{f(t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}-frac{s}{s^2+16}$이므로 오답이다.
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27. 그림과 같은 회로에서 a-b 사이의 전위차[V]는?

  1. 10[V]
  2. 8[V]
  3. 6[V]
  4. 4[V]
(정답률: 61%)
  • a-b 사이의 전위차는 10V에서 2V를 뺀 8V가 됩니다. 이는 a에서 b로 이동할 때 10V의 전압을 가진 전지에서 2V의 전압을 감소시키는 저항을 거치기 때문입니다. 따라서 정답은 "8[V]"입니다.
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28. 파형이 톱니파 일 경우 파형률은?

  1. 1.155
  2. 1.732
  3. 1.414
  4. 0.577
(정답률: 41%)
  • 톱니파의 경우, 파형의 최대값은 평균값의 1.155배이다. 이는 파형이 양의 반주기에서 최대값을 가지고 음의 반주기에서 최소값을 가지기 때문에 발생한다. 따라서 파형률은 1.155이 된다.
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29. 다음에서 fc(t)는 우함수, fo(t)는 기함수로 나타낸다. 주기함수 f(t)=fc(t)+fo(t)에 대한 다음의 서술 중 바르지 못한 것은?

  1. fc(t)=fc(-t)
  2. fo(t)=1/2[f(t)-f(-t)]
  3. fc(t)=-fo(-t)
  4. fc(t)=1/2[f(t)-f(-t)]
(정답률: 48%)
  • "fc(t)=-fo(-t)"는 바르지 못한 서술이다.

    fc(t)=1/2[f(t)-f(-t)]는 주기함수 f(t)를 우함수와 기함수로 분해한 후 우함수인 fc(t)를 구하는 공식이다. 이는 fc(t)가 t=0에서 대칭이 되므로 fc(t)=fc(-t)이 성립한다.

    또한, fo(t)=1/2[f(t)-f(-t)]는 주기함수 f(t)를 우함수와 기함수로 분해한 후 기함수인 fo(t)를 구하는 공식이다. 이는 fo(t)가 t=0에서 대칭이 되므로 fo(t)=-fo(-t)이 성립한다.

    따라서 fc(t)와 fo(t)를 이용하여 f(t)를 다음과 같이 표현할 수 있다.

    f(t) = fc(t) + fo(t)
    = fc(t) - fo(-t)

    이는 f(t)가 t=0에서 대칭이 되므로 성립한다.
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30. 다음과 같은 π형 회로에서 4단자 정수 B는?

  2. Z2
(정답률: 41%)
  • 주어진 회로는 XOR 게이트와 AND 게이트로 이루어져 있습니다. XOR 게이트는 입력이 같으면 0, 다르면 1을 출력하고, AND 게이트는 입력이 모두 1일 때 1을 출력합니다.

    먼저, XOR 게이트의 입력으로 들어가는 A와 C를 살펴보면, A와 C가 같은 경우에는 XOR 게이트의 출력이 0이 되므로, B와 D의 입력으로 들어가는 0과 1이 같은 값이 됩니다. 따라서, B와 D의 출력은 같아지게 됩니다.

    그리고, AND 게이트의 입력으로 들어가는 B와 D가 모두 1이어야 AND 게이트의 출력이 1이 되므로, B와 D가 모두 1이 되어야 합니다. 따라서, B는 1이 되고, D는 0이 됩니다.

    따라서, 4단자 정수 B는 "Z2"입니다.
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31. 자동제어의 분류에서 제어량의 종류에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 서보 기구
  2. 추지 제어
  3. 프로세스 제어
  4. 자동조정
(정답률: 43%)
  • 추지 제어는 제어량의 종류에 따른 분류가 아니라, 제어 방법에 따른 분류이다. 추지 제어는 시스템의 상태를 측정하여 그 상태에 따라 제어 신호를 결정하는 방법으로, 피드백 제어와는 달리 목표값이나 기준값이 없다. 따라서 제어량의 종류에 따른 분류에서는 제외된다.
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32. 그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용될 수 있는가? (단, 1＜R1C 인 경우로 한다.)

  1. 지연 보상기
  2. 지진상 보상기
  3. 지상 보상기
  4. 진상 보상기
(정답률: 48%)
  • 이 회로망은 진동을 감지하여 진동이 발생한 경우에만 출력을 내는 진동 감지기로 사용될 수 있다. 이는 R1C 시간 상수를 이용하여 진동 주파수를 필터링하여 감지하는 방식으로 작동한다. 따라서 이 회로망은 "진상 보상기"로 사용될 수 있다.
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33. 미분방정식이 일 때 i(t)는? (단, t=0에서 i(0)=0이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1/2(1+e-t)
  2. 1/2(1-e-t)
  3. 1/2(1+et)
  4. 1/2(1et)
(정답률: 53%)
  • 미분방정식을 해결하기 위해, 먼저 변수를 분리하고 적분을 수행합니다.

    di/dt = -1/2 i + 1/2

    di/(i-1) = -1/2 dt

    ln|i-1| = -1/2 t + C

    i-1 = Ce^(-1/2t)

    i = Ce^(-1/2t) + 1

    i(0) = C + 1 = 0

    C = -1

    따라서 i(t) = -e^(-1/2t) + 1

    = 1/2(1-e^(-t))

    따라서 정답은 "1/2(1-e^(-t))" 입니다.
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34. 다음 블록선도에서 C/R는?

(정답률: 55%)
  • C/R은 Compressor/Receiver의 약자로, 압축기와 수신기를 의미합니다. 블록선도에서는 압축기와 수신기가 연결되어 있으므로 C/R은 ""입니다.
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35. 2차계의 주파수 응답과 시간 응답간의 관계 중 잘못된 것은?

  1. 안정된 제어계에서 높은 대역폭은 큰 공진 첨두값과 대응된다.
  2. 최대 오버슈트와 공진 첨두값은 ζ(감쇠율)안의 함수로 나타낼 수 있다.
  3. wn(고유주파수) 일정시 ζ(감쇠율)가 증가하면 상승 시간과 대역폭은 증가한다.
  4. 대역폭은 영 주파수 이득보다 3[dB] 떨어지는 주파수로 정의된다.
(정답률: 44%)
  • "안정된 제어계에서 높은 대역폭은 큰 공진 첨두값과 대응된다."가 잘못된 것이다. 대역폭은 공진 첨두값과는 관련이 있지만, 안정성과는 직접적인 연관성이 없다.

    wn(고유주파수) 일정시 ζ(감쇠율)가 증가하면 상승 시간은 증가하고, 대역폭은 감소한다. 이는 감쇠율이 증가하면 고유진동수에 대한 감쇠비율이 커지기 때문에, 시스템의 진동이 빠르게 감쇠되어 상승 시간이 증가하고, 대역폭이 좁아지기 때문이다.

    최대 오버슈트와 공진 첨두값은 ζ(감쇠율)안의 함수로 나타낼 수 있고, 대역폭은 영 주파수 이득보다 3[dB] 떨어지는 주파수로 정의된다.
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36. 전달함수 에 w=0.1 인 정현파 입력을 주었을 때 보드선도의 이득은?

  1. -40[dB]
  2. -20[dB]
  3. 0[dB]
  4. 20[dB]
(정답률: 50%)
  • 입력신호가 정현파이므로 출력신호도 정현파가 됩니다. 이 때 이득은 전달함수의 크기입니다. 전달함수의 크기는 |H(jw)| = 1/(sqrt(1+(w/0.1)^2)) 입니다. w=0.1 일 때 전달함수의 크기는 1 이므로 이득은 0[dB] 입니다. 이는 입력신호와 출력신호의 크기가 같다는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "0[dB]" 입니다.
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37. s3+11s2+2s+40=0 에는 양의 실수부를 갖는 근은 몇 개 있는가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 53%)
  • 주어진 방정식의 계수들을 이용하여 Descartes의 규칙을 적용하면, 양의 실수근의 개수는 0 또는 2이다. 따라서 정답은 "2"이다.
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38. 제어량을 어떤 일정한 목표값으로 유지하는 것을 목적으로 하는 제어법은?

  1. 추종제어
  2. 비율제어
  3. 프로그램제어
  4. 정치제어
(정답률: 57%)
  • 정치제어는 제어량을 일정한 목표값으로 유지하는 것을 목적으로 하는 제어법이 아니라, 정치적인 목적을 달성하기 위해 권력을 행사하여 사회나 국가를 조종하는 것을 의미합니다. 따라서, 정치제어는 이 문제와 관련이 없습니다.
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39. 계의 특성상 감쇠계수가 크면 위상여유가 크고, 감쇠성이 강하여 ( A )는(은) 좋으나 ( B )는(은) 나쁘다. A, B를 바르게 묶은 것은?

  1. 안정도, 응답성
  2. 응답성, 이득여유
  3. 오프셋, 안정도
  4. 이득여유, 안정도
(정답률: 61%)
  • 안정도는 시스템이 안정적으로 작동하는 정도를 나타내며, 감쇠계수가 크면 안정도가 높아진다. 응답성은 시스템이 입력 신호에 얼마나 빠르게 반응하는지를 나타내며, 감쇠계수가 작으면 응답성이 높아진다. 따라서, 안정도와 응답성은 서로 반비례 관계에 있으며, 감쇠계수가 크면 안정도는 높아지지만 응답성은 낮아지므로, 안정도는 좋지만 응답성은 나쁘다고 할 수 있다. 따라서, 정답은 "안정도, 응답성"이다.
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40. Z 변환법을 사용한 샘플치 제어계가 안정되려면 1+GH(Z)=0의 근의 위치는?

  1. Z평면의 좌반변에 존재하여야 한다.
  2. Z평면의 우반변에 존재하여야 한다.
  3. ㅣZ l=1인 단위 원내에 존재하여야 한다.
  4. ㅣZ l=1인 단위 원밖에 존재하여야 한다.
(정답률: 66%)
  • Z 변환법을 사용한 샘플치 제어계가 안정되려면 1+GH(Z)=0의 근의 위치는 단위원 내에 존재하여야 합니다. 이는 안정성의 조건으로서, 단위원 내에 근이 존재하면 시스템의 출력이 입력에 대해 유한한 값을 가지기 때문입니다. 만약 단위원 밖에 근이 존재한다면, 시스템의 출력은 입력에 대해 무한대로 발산할 수 있으므로 안정하지 않습니다. 따라서, 안정성을 보장하기 위해서는 근이 단위원 내에 존재해야 합니다.
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3과목: 신호기기

41. 건널목 정시간제어기에서 열차속도 130[km/h], 제어거리 1200[m]일 때 경보시점부터 건널목에 열차도달시간은 약 얼마인가?

  1. 약 27초
  2. 약 33초
  3. 약 38초
  4. 약 40초
(정답률: 96%)
  • 건널목 정시간제어기에서 열차의 속도는 130[km/h]이므로, 초속으로 환산하면 36.11[m/s]이다. 제어거리는 1200[m]이므로, 열차가 제어구간을 통과하는데 걸리는 시간은 1200[m] / 36.11[m/s] = 약 33.2초이다. 따라서, 정답은 "약 33초"이다.
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42. 건널목 경보기에서 경보등의 등당 점멸 횟수는?

  1. 20±5[회/min]
  2. 30±5[회/min]
  3. 40±10[회/min]
  4. 50±10[회/min]
(정답률: 96%)
  • 건널목 경보기에서 경보등의 등당 점멸 횟수는 차량의 속도에 따라 달라지기 때문에 정확한 숫자를 말하기는 어렵습니다. 그러나 일반적으로 차량의 속도가 약 30km/h에서 50km/h 사이일 때 등당 점멸 횟수는 50±10[회/min] 정도가 됩니다. 따라서 "50±10[회/min]"이 정답입니다.
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43. 전기 선로전환기에 사용되는 전동기에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?

  1. 정속도 동기전동기를 사용한다.
  2. 단상 4극을 사용한다.
  3. 베어링은 급유할 필요가 없다.
  4. 기동력이 크다.
(정답률: 87%)
  • "정속도 동기전동기를 사용한다."가 옳지 않은 것이다. 전기 선로전환기에 사용되는 전동기는 보통 비정상적인 상황에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 고안되어 있기 때문에, 보통 비정상적인 상황에서도 안정적으로 작동할 수 있는 비정상적인 동작 특성을 가진 비정상적인 전동기를 사용한다. 이러한 비정상적인 전동기는 보통 비정상적인 상황에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 고안되어 있기 때문에, 보통 비정상적인 상황에서도 안정적으로 작동할 수 있는 비정상적인 동작 특성을 가진 비정상적인 전동기를 사용한다.
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44. 54. 계전기실, 열차집중제어장치 기계실, 신호원격제어장치 및 건널목의 AC 전원의 접지저항은 몇 [Ω]이하로 하여야 하는가?

  1. 10[Ω]
  2. 15[Ω]
  3. 20[Ω]
  4. 25[Ω]
(정답률: 84%)
  • 열차 운행 중 발생할 수 있는 전기적인 문제를 방지하기 위해, 계전기실, 열차집중제어장치 기계실, 신호원격제어장치 및 건널목의 AC 전원의 접지저항은 10[Ω] 이하로 유지해야 합니다. 이는 전기적 안전을 위한 규정으로, 접지저항이 낮을수록 전기적인 문제가 발생할 확률이 낮아지기 때문입니다.
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45. 권선형 3상 유도전동기의 기동시 2차측 회로에 저항을 넣는 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 회전수 감소
  2. 기동 전류 감소와 토크 증대
  3. 기동 토크 감소
  4. 기동 전류 증가
(정답률: 88%)
  • 3상 유도전동기의 기동시 2차측 회로에 저항을 넣는 이유는 기동 전류 감소와 토크 증대를 위해서입니다. 저항을 넣으면 2차측 회로의 전압이 감소하게 되어 기동 전류가 감소하고, 이에 따라 토크가 증대됩니다. 따라서 저항을 넣는 것은 효율적인 기동을 위한 방법 중 하나입니다.
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46. 건널목 경보 장치에 건널목 제어기를 사용하는 목적이나 이유가 아닌 것은?

  1. 건널목이 중첩된 곳에 사용
  2. 신호 케이블의 소요가 적으므로
  3. 건널목 제어장이 서로 다를 때
  4. 전철 구간 등 별도 궤도회로 구성이 곤란한 곳에 사용
(정답률: 88%)
  • 신호 케이블의 소요가 적으므로는 건널목 경보 장치의 건널목 제어기를 사용하는 목적이나 이유가 아닙니다.
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47. 건널목 제어자 401형의 출력조정용 가변인덕턴스의 탭(Tap)은 몇 단계로 되어 있는가?

  1. 20
  2. 15
  3. 10
  4. 5
(정답률: 92%)
  • 건널목 제어자 401형의 출력조정용 가변인덕턴스의 탭은 10단계로 되어 있습니다. 이는 출력을 조절하기 위해 전류의 크기를 변화시키는데, 이를 위해 인덕턴스의 코일에 여러 개의 탭이 있어서 전류의 크기를 조절할 수 있습니다. 따라서 탭이 많을수록 더 정밀한 출력 조절이 가능하며, 401형은 10단계로 구성되어 있어서 상대적으로 정밀한 출력 조절이 가능합니다.
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48. 3상 유도 전동기의 1차 입력 60[kW], 1차 손실 1[kW], 슬립 3[%]일 때 기계적 출력은?

  1. 약 57[kW]
  2. 약 59[kW]
  3. 약 61[kW]
  4. 약 63[kW]
(정답률: 71%)
  • 3상 유도 전동기의 기계적 출력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    기계적 출력 = 1차 입력 - 1차 손실
    = 60[kW] - 1[kW]
    = 59[kW]

    하지만, 이 문제에서는 슬립이 3[%]로 주어졌기 때문에, 실제 출력은 다음과 같이 계산됩니다.

    실제 출력 = 기계적 출력 x (1 - 슬립)
    = 59[kW] x (1 - 0.03)
    = 약 57[kW]

    따라서, 정답은 "약 57[kW]" 입니다.
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49. 중성점이 있는 동일 변압기 2대를 사용하여 T결선으로 3상 변압을 하려고 할 때 변압기의 이용률은?

  1. 62.5[%]
  2. 67.5[%]
  3. 76.6[%]
  4. 86.6[%]
(정답률: 87%)
  • 중성점이 있는 동일 변압기 2대를 사용하여 T결선으로 3상 변압을 할 경우, 각 변압기의 이용률은 86.6%이다. 이는 변압기의 전압비가 1:1:1이 되도록 설계되어 있기 때문이다. 즉, 입력 전압과 출력 전압이 동일하며, 전류만 변압되는 상황에서 최대 전력을 전달할 수 있는 이용률인 86.6%가 된다.
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50. 1차측 권수가 1500인 변압기의 2차측에 접속한 16[Ω]의 저항은 1차측에 환산했을 때 8[kΩ]으로 되었다고 한다. 2차측 권수는?

  1. 약 75회
  2. 약 70회
  3. 약 67회
  4. 64회
(정답률: 61%)
  • 변압기의 전력은 입력과 출력이 같으므로, 1차측 전력과 2차측 전력이 같다. 따라서, 1차측 전압과 2차측 전압의 비율은 1:8이 된다.

    전압의 비율은 권수의 제곱근과 반비례하므로, 1차측 권수와 2차측 권수의 비율은 1:√8이 된다.

    1차측 권수가 1500이므로, 2차측 권수는 1500/√8 약 530.33회이다.

    하지만, 권수는 정수이므로, 가장 가까운 정수인 530회가 정답이 된다.

    따라서, 정답은 "약 67회"이다.
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51. 60[Hz]인 3상 8극 및 2극의 유도전동기를 차동종속으로 정속하여 운전할 때의 무부하 속도는?

  1. 3600[rpm]
  2. 1200[rpm]
  3. 900[rpm]
  4. 720[rpm]
(정답률: 82%)
  • 3상 8극 유도전동기의 동기속도는 750[rpm]이며, 2극 유도전동기의 동기속도는 3600[rpm]입니다. 차동종속으로 운전할 때는 두 개의 유도전동기의 회전수가 같아지도록 제어합니다. 따라서 3상 8극 유도전동기의 회전수를 2배로 늘려주면 1500[rpm]이 되고, 이 때 2극 유도전동기의 회전수도 1500[rpm]이 되도록 제어합니다. 따라서 무부하 속도는 1200[rpm]이 됩니다.
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52. 전기 선로전환기에 사용하는 전동기의 슬립전류는 동작전류의 몇 배 이하가 되지 않도록 하여야 하는가?

  1. 0.9배
  2. 1.1배
  3. 1.2배
  4. 1.3배
(정답률: 75%)
  • 전기 선로전환기에 사용하는 전동기는 일반적으로 고속회전을 요구하므로 슬립이 적어야 합니다. 따라서 슬립전류는 동작전류의 최소한 1.2배 이상이 되어야 합니다. 이는 전동기의 효율적인 동작을 보장하고 과열 등의 문제를 방지하기 위함입니다.
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53. 직류기의 반환 부하법에 의한 온도시험이 아닌 것은?

  1. 키크법
  2. 카프법
  3. 홉킨스법
  4. 클론델법
(정답률: 66%)
  • 키크법은 직류기의 반환 부하법이 아닌 방법으로, 전류를 흐르게 한 후 전압을 측정하여 저항을 구하는 방법입니다. 따라서 이 중에서 "키크법"이 반환 부하법이 아닌 것입니다. 카프법, 홉킨스법, 클론델법은 모두 직류기의 반환 부하법을 이용한 온도 측정 방법입니다.
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54. 직류전동기에서 보극을 사용하는 가장 적합한 이유는?

  1. 역회전방지
  2. 정류개선
  3. 섬락방지
  4. 불꽃방지
(정답률: 78%)
  • 직류전동기에서 보극을 사용하는 가장 적합한 이유는 정류개선입니다. 보극은 전류의 방향을 일정하게 유지시켜주어 전류의 흐름을 안정화시키고, 전류의 역행을 방지하여 정류기의 성능을 개선합니다. 이를 통해 전동기의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다.
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55. 전력용 변압기에서 콘서베이터를 설치하는 목적은?

  1. 열화방지
  2. 통풍장치
  3. 코로나방지
  4. 강제순환
(정답률: 81%)
  • 전력용 변압기에서 콘서베이터를 설치하는 목적은 열화방지입니다. 콘서베이터는 변압기 내부에서 발생하는 전기적인 에너지를 흡수하여 변압기 내부의 온도 상승을 최소화하고, 변압기 내부의 절연물질이 열화되는 것을 방지합니다. 이를 통해 변압기의 수명을 연장하고 안전성을 높일 수 있습니다.
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56. 무부하 유도 전동기는 역률이 낮지만 부하가 늘면 역률이 커지는 이유는?

  1. 전압 감소
  2. 효율 증가
  3. 전류 증가
  4. 2차 저항 증가
(정답률: 50%)
  • 무부하 상태에서는 전류가 흐르지 않기 때문에 역률이 낮게 나타납니다. 하지만 부하가 늘어나면 전류가 증가하게 되고, 이는 전압 감소를 유발합니다. 전압이 감소하면 전력 손실이 줄어들어 효율이 증가하게 됩니다. 또한 전류가 증가하면 전동기 내부의 2차 저항도 증가하게 되어 역률이 커지게 됩니다. 따라서 정답은 "전류 증가"입니다.
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57. 수은정류기의 전압과 효율과의 관계로 옳은 것은?

  1. 전압이 상승함에 따라 효율은 저하된다.
  2. 전압과 효율은 전혀 무관하다.
  3. 어느 전압이하에서는 전압에 관계없이 일정하다.
  4. 전압이 상승함에 따라 효율도 상승된다.
(정답률: 67%)
  • 전압이 상승함에 따라 효율도 상승된다. 이는 수은정류기의 전압이 상승하면 전류가 감소하고, 이로 인해 손실이 감소하기 때문이다. 따라서 전압이 높을수록 더 효율적인 운전이 가능하다.
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58. 건널목 전동차단기의 동작 제어전압 범위로 옳은 것은?

  1. 정격값의 0.8 ~ 1.1배로 한다.
  2. 정격값의 0.9 ~ 1.2배로 한다.
  3. 정격값의 1.0 ~ 1.3배로 한다.
  4. 정격값의 0.1 ~ 1.4배로 한다.
(정답률: 96%)
  • 정격값의 0.9 ~ 1.2배로 한 이유는, 동작 제어전압이 너무 낮으면 차단기가 동작하지 않을 수 있고, 너무 높으면 차단기가 과도하게 작동하여 장비에 손상을 줄 수 있기 때문이다. 따라서, 정격값의 약간 높은 범위인 0.9 ~ 1.2배로 설정하여 안정적인 동작을 유지할 수 있도록 한다.
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59. 100[V], 10[A], 전기자저항 1[Ω], 회전수 1800[rpm]인 전동기의 영기전력은?

  1. 120[V]
  2. 110[V]
  3. 100[V]
  4. 90[V]
(정답률: 67%)
  • 전동기의 영기전력은 전압과 전류의 곱으로 계산됩니다. 따라서, 전압은 100[V], 전류는 10[A]이므로 영기전력은 100[V] x 10[A] = 1000[W]입니다. 그러나, 전기자저항이 1[Ω]이므로 전압손실이 발생하게 되어 실제 전압은 100[V] - 10[A] x 1[Ω] = 90[V]가 됩니다. 따라서, 정답은 "90[V]"입니다.
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60. 여자전류가 흐르고서부터 N접점이 닫힐(접촉할) 때까지 다소간 시소를 갖는 계전기는?

  1. 완동계전기
  2. 선조계전기
  3. 자기유지계전기
  4. 완방계전기
(정답률: 92%)
  • 완동계전기는 전류가 흐르는 동안 축적된 전하를 방전하여 일정한 시간 동안 다소간의 시소를 유지하는 계전기입니다. 이러한 특성 때문에 N접점이 닫힐 때까지 일정한 시간 동안 접촉을 유지할 수 있습니다. 따라서 완동계전기가 정답입니다.
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4과목: 신호공학

61. 입환표지 또는 신호기가 진행신호를 현시한 후 정지 신호로 바꿀 때 일정시간동안 열차점유 유·무와 관계없이 선로 전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정법은?

  1. 보류쇄정
  2. 철사쇄정
  3. 진로쇄정
  4. 시간쇄정
(정답률: 68%)
  • 보류쇄정은 진행신호를 받은 후에도 일정 시간 동안 선로 전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정법이다. 이는 열차가 지나가는 동안 선로 전환기가 변경되어 발생할 수 있는 사고를 방지하기 위한 것이다. 따라서 보류쇄정이 정답이다. 철사쇄정은 전선이 끊어지면 선로 전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정법이고, 진로쇄정은 선로에 이상이 생겼을 때 선로 전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정법이다. 시간쇄정은 일정 시간 동안 선로 전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정법으로, 보류쇄정과 유사하지만 진행신호와는 관계없이 일정 시간 동안 적용된다.
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62. 궤도회로 양측레일에 귀선전류가 각각 150A, 200A가 흐르고 있다면 불평형율(%)은?

  1. 약 15.3%
  2. 약 14.3%
  3. 약 13.2%
  4. 약 16.2%
(정답률: 87%)
  • 불평형율은 (I1 - I2) / (I1 + I2) x 100 으로 계산할 수 있습니다. 여기서 I1은 한 쪽 레일의 전류, I2는 다른 쪽 레일의 전류입니다. 따라서 이 문제에서 불평형율은 (150A - 200A) / (150A + 200A) x 100 = -50A / 350A x 100 = 약 -14.3% 입니다. 하지만 불평형율은 항상 양수이므로, 절댓값을 취해서 약 14.3%가 됩니다. 따라서 정답은 "약 14.3%"입니다.
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63. 단선구간의 선로용량 산출 공식은? (단, N : 역사이의 선로용량(편도 1일 열차횟수), T : 역사이의 평균열차운행시간(분), C : 운전취급시분(분), f : 선로이용률(통상0.6))

(정답률: 91%)
  • 선로용량은 열차가 지나가는 시간과 열차가 지나가는 간격에 따라 결정된다. 따라서, 열차가 지나가는 시간(T)과 운전취급시간(C)을 합한 값이 열차가 지나가는 간격이 된다. 이 간격을 N으로 나누면 단위 시간당 지나갈 수 있는 열차의 수가 나오게 된다. 이때, 선로이용률(f)을 곱하면 실제로 지나갈 수 있는 열차의 수가 나오게 된다. 따라서, 선로용량은 다음과 같이 계산된다.

    선로용량 = (60 / (T + C)) x N x f

    위의 공식에서 60은 분을 시간으로 환산하기 위한 상수이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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64. 보수자 선로 횡단 장치에서 300[km/h]로 운행중인 고속철도 구간 선로를 횡단하는 보수자가 20초 이내에 횡단하기 위하여 열차검지구간을 약 얼마정도 확보해야 하는가?

  1. 약 500m
  2. 약 950m
  3. 약 1,700m
  4. 약 3,400m
(정답률: 86%)
  • 열차의 속도는 300[km/h]이므로, 1시간에 300[km]를 이동한다는 것이다. 따라서 1초에 이동하는 거리는 300[km/h] / 3600[s/h] = 83.3[m/s] 이다.

    보수자가 횡단하는 구간의 길이를 L[m]이라고 하면, 보수자가 횡단하는 데 걸리는 시간은 L[m] / 83.3[m/s] = 0.012L[s] 이다. 이 시간이 20초 이내이어야 하므로, 0.012L ≤ 20 이 성립해야 한다. 이를 정리하면 L ≤ 1667 이 된다.

    하지만, 열차검지구간을 확보해야 하므로, 보수자가 횡단하는 구간의 길이에 열차검지구간의 길이를 더해야 한다. 열차검지구간의 길이는 일반적으로 30초에서 60초 정도이므로, 여기서는 60초를 가정하여 계산한다. 따라서 보수자가 횡단하는 구간의 길이는 L + 83.3[m/s] × 60[s] = L + 5000[m] 이 된다.

    따라서, L + 5000[m] ≤ 1667 × 2 = 3334 이 성립해야 하므로, L ≤ 1667 - 5000/2 = 167 이 된다.

    하지만, 열차검지구간을 확보하기 위해서는 여유분을 더 두는 것이 좋다. 따라서, 보수자가 횡단하는 구간의 길이는 약 1,700m 정도가 되어야 한다.
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65. 일정 구간의 열차운행 최고 속도가 180km/h, 경보시간을 30초라 가정하면 이 구간 건널목의 경보제어거리는 몇 m인가?

  1. 1,100m
  2. 1,500m
  3. 3,600m
  4. 5,400m
(정답률: 86%)
  • 경보제어거리 = 경보시간 x 최고 속도 x 1000 ÷ 3600

    = 30 x 180 x 1000 ÷ 3600

    = 1,500m

    따라서 정답은 "1,500m"이다.
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66. 레일에 송전하는 신호전류를 소정 횟수의 부호로 단속하여 궤도회로를 구성하는 방식은?

  1. AF궤도회로
  2. 분주궤도회로
  3. 코드궤도회로
  4. 정류궤도회로
(정답률: 92%)
  • 레일에 송전하는 신호전류를 소정 횟수의 부호로 단속하여 궤도회로를 구성하는 방식은 코드궤도회로입니다. 이는 신호를 이진수로 변환하여 전송하는 방식으로, 각 숫자나 문자에 대해 고유한 이진수 코드를 부여하여 전송하고, 수신측에서는 이 코드를 해석하여 원래의 숫자나 문자를 복원합니다. 이 방식은 오류 검출 및 수정이 용이하며, 대용량 데이터 전송에 적합합니다.
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67. 경부고속철도에서 사용하는 ATC 장치에서 궤도회로에 흐르는 연속정보에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 실행속도
  2. 폐색구배정보
  3. 예고속도
  4. 절대정지구간 제어정보
(정답률: 83%)
  • ATC 장치에서 궤도회로에 흐르는 연속정보 중 "절대정지구간 제어정보"가 틀린 것입니다.

    ATC 장치는 경부고속철도에서 열차의 운행을 안전하게 제어하기 위한 시스템입니다. 이 시스템은 궤도회로를 통해 열차와 통신하며, 다양한 정보를 전송합니다.

    - "실행속도"는 열차가 현재 운행 중인 속도를 나타내는 정보입니다.
    - "폐색구배정보"는 열차가 터널 등의 폐색 구간에 진입할 때, 안전한 운행을 위해 필요한 정보입니다.
    - "예고속도"는 열차가 다가올 곡선 등의 구간에서 안전한 운행을 위해 필요한 정보입니다.

    하지만 "절대정지구간 제어정보"는 틀린 정보입니다. 경부고속철도에는 절대정지구간이 없기 때문에 이와 관련된 정보는 전송되지 않습니다.
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68. 경부고속철도 LCP 제어KEY로 취급할 수 있는 기능이 아닌 것은?

  1. 진로제어
  2. 쇄정취소
  3. 선로전환기제어
  4. 차축온도검지장치제어
(정답률: 88%)
  • 경부고속철도 LCP 제어KEY는 열차의 운행과 관련된 기능을 제어하는데 사용됩니다. 따라서 차축온도검지장치제어는 열차의 안전과 관련된 기능이므로 LCP 제어KEY로 취급할 수 있는 기능입니다. 따라서 정답은 "차축온도검지장치제어"가 아닌 다른 보기들인 "진로제어", "쇄정취소", "선로전환기제어"입니다.
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69. 다음 중 서행허용표지를 설치하는 신호기는?

  1. 중계신호기
  2. 유도신호기
  3. 서행신호기
  4. 자동폐색신호기
(정답률: 80%)
  • 서행허용표지를 설치하는 신호기는 자동폐색신호기입니다. 이는 차량이 일정 속도 이하로 갈 때 신호기가 자동으로 꺼져서 서행허용표지를 보여주는 기능이 있기 때문입니다.
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70. 궤도회로에서 구간내의 열차 유무만을 조사하는 기능을 가진 것을 무엇이라 하는가?

  1. 2위식 궤도회로
  2. 3위식 궤도회로
  3. 2위식 계전기
  4. 3위식 계전기
(정답률: 80%)
  • 2위식 궤도회로는 구간내의 열차 유무를 감지하는 기능을 가진 궤도회로이다. 이는 열차가 특정 구간을 지나갈 때 궤도회로에서 전류가 흐르게 되어 열차의 존재를 감지할 수 있게 된다. 따라서 열차의 운행을 안전하게 관리하기 위해 필수적인 기능이다. 3위식 궤도회로는 열차의 속도와 위치를 감지하는 기능을 가지고 있으며, 2위식 계전기와 3위식 계전기는 궤도회로에서 전류를 제어하는 역할을 한다.
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71. 열차집중제어장치(CTC)에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 현장설비에 대한 제어, 감시 및 표시기능
  2. 자동진로설정과 수동진로설정으로 구분
  3. 전차선 장비 및 상태를 감시
  4. 열차검지, 선행열차와 후속열차 사이의 거리유지, 진로연동속도 및 속도 제한
(정답률: 58%)
  • 열차집중제어장치(CTC)는 열차 운행을 제어하고 감시하는 시스템으로, 현장설비에 대한 제어, 감시 및 표시기능을 가지고 있습니다. 또한 자동진로설정과 수동진로설정으로 구분되며, 전차선 장비 및 상태를 감시합니다. 그러나 열차검지, 선행열차와 후속열차 사이의 거리유지, 진로연동속도 및 속도 제한은 CTC의 주요 기능 중 하나이며, 이는 열차 운행 안전을 위해 매우 중요합니다.
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72. 다음 중 고속철도신호 안전설비 차축온도검지장치에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 차축온도검지장치 설치간격은 40km로 한다.
  2. 차축 검지기는 레일의 내측에 설치한다.
  3. 차축온도 측정용 센서는 레일의 외측에 설치한다.
  4. 전자랙은 궤도의 방향에 따라 주소를 정확히 설정한다.
(정답률: 84%)
  • "전자랙은 궤도의 방향에 따라 주소를 정확히 설정한다."는 차축온도검지장치 설치 간격과 관련이 없는 설명이다.

    차축온도검지장치는 고속철도 운행 중 차량의 차축 온도를 측정하여 과열 등의 이상을 감지하고, 이를 통해 안전한 운행을 유지하기 위한 장치이다. 따라서, 차축온도 측정용 센서는 레일의 외측에 설치하고, 차축 검지기는 레일의 내측에 설치하여 차량의 차축과 레일 사이의 거리를 최소화하고 정확한 측정을 가능하게 한다. 이에 따라, 차축온도검지장치 설치 간격은 40km로 한다. 이는 고속철도 운행 중 차량의 차축 온도 변화를 적절하게 감지하고, 이상이 발생한 경우 즉시 대응할 수 있도록 하기 위함이다.
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73. 경부고속철도에 설치된 전자연동장치 (SSI)중 신호의 기본연동을 관리하는 컴퓨터 모듈은?

  1. 조작반처리모듈
  2. 다중처리모듈
  3. 진단모듈
  4. 선로변기능모듈
(정답률: 84%)
  • 경부고속철도의 전자연동장치 (SSI)는 매우 복잡한 시스템으로, 많은 양의 데이터를 처리하고 신호를 관리해야 합니다. 이를 위해 다중처리모듈이 사용됩니다. 다중처리모듈은 여러 개의 프로세서를 가지고 있어서 병렬적으로 작업을 처리할 수 있습니다. 이를 통해 빠르고 정확한 신호 처리가 가능해지며, 안정적인 운영이 보장됩니다. 따라서, 경부고속철도의 전자연동장치에서 신호의 기본연동을 관리하는 컴퓨터 모듈은 다중처리모듈입니다.
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74. 건널목에 사용하는 전동차단기의 상승과 하강을 제어하는 방법은?

  1. 전동차단기용 전동기의 전기자 권선 극성 변화
  2. 전동차단기용 전동기의 계자 권선 극성 변화
  3. 전동차단기용 전동기의 전기자 권선 콘덴서 극성 변화
  4. 전동차단기용 전동기의 계자 권선 콘덴서 극성 변화
(정답률: 68%)
  • 전동차단기용 전동기의 전기자 권선 극성 변화는 전동차단기를 제어하는 방법 중 하나입니다. 전동차단기용 전동기의 전기자 권선 극성을 변화시키면 전동차단기의 상승과 하강을 제어할 수 있습니다. 이는 전동차단기용 전동기의 회전 방향을 바꾸는 것과 같은 원리로 작동합니다. 따라서 전동차단기를 제어하기 위해서는 전동차단기용 전동기의 전기자 권선 극성 변화가 필요합니다.
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75. 경부고속철도에서 사용하는 보상콘덴서의 기능으로 적절한 것은?

  1. 궤도회로 길이 연장
  2. 궤도회로 송수신 방향 결정
  3. 궤도회로 경계점 설정
  4. 궤도회로 고주파 성분제거
(정답률: 84%)
  • 경부고속철도에서 사용하는 보상콘덴서의 기능 중 "궤도회로 길이 연장"은 전송 신호가 궤도회로를 따라 전달될 때 발생하는 신호 감쇠를 보상하여 신호의 전달 거리를 연장시키는 역할을 합니다. 이를 통해 전송 신호의 감쇠를 최소화하고 안정적인 통신을 유지할 수 있습니다.
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76. 접근쇄정의 해정시분은 고속철도인 경우 얼마로 설정하는가?

  1. 3분
  2. 5분
  3. 7분
  4. 9분
(정답률: 80%)
  • 고속철도는 매우 빠른 속도로 운행되기 때문에 급정거나 급가속이 발생할 경우 승객의 안전에 위험이 있습니다. 따라서 접근쇄정의 해제 시간을 짧게 설정하여 급정거나 급가속을 최소화하고 안전성을 높이기 위해 3분으로 설정합니다.
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77. 기기의 가동성은 시스템이 어떤 기간 중 기능을 발휘하고 있는 시간의 비율을 표시한 것이다. 가동성을 나타낸 식으로 옳은 것은? (단, MTBF 는 시스템을 수리해 가면서 사용하는 경우의 평균수명이며, MTTR 은 평균수리시간이다.)

(정답률: 68%)
  • 가동성 = 가동시간 / (가동시간 + 비가동시간) = (MTBF / (MTBF + MTTR)) * 100%

    정답은 "" 이다. 이유는 가동성을 나타내는 식에서 MTBF와 MTTR의 비율이 가동성에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 MTBF와 MTTR을 줄이면 가동성이 증가하게 된다.
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78. 고전압 임펄스 궤도회로에서 한쪽 궤조절연을 단락하고 다른 쪽 궤조절연간의 전압 E2와 송전전압 E1을 측정하여 극성을 알아보려할 때 동극성은?

  1. E1=E2
  2. E1≤E2
  3. E1＞E2
  4. E1＜E2
(정답률: 76%)
  • 고전압 임펄스 궤도회로에서 한쪽 궤조절연을 단락하면, 다른 쪽 궤조절연에 연결된 부하가 없어지므로, 이 쪽 궤조절연의 전압 E2는 측정할 수 없게 된다. 따라서, 다른 쪽 궤조절연간의 전압 E1과 송전전압 E2를 비교하여 극성을 알아볼 수 있다. 이 때, E1＞E2인 이유는, 궤도회로에서 전압은 항상 송전전압보다 작기 때문이다. 따라서, E1이 E2보다 크다는 것은, 송전전압이 E2보다 작은 것을 의미하며, 이는 동극성을 나타낸다. 따라서, 정답은 "E1＞E2"이다.
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79. 경부고속철도 전자연동장치 구성기기 중 제어명령을 현장설비로 전송하고 현장설비의 표시정보를 연동장치로 전송하는 기능을 하는 것은?

  1. 조작표시반 처리모듈(PPM)
  2. 다중처리모듈(MPM)
  3. 진단모듈(DIA)
  4. 데이터 링크모듈(DLM)
(정답률: 67%)
  • 데이터 링크모듈(DLM)은 제어명령을 현장설비로 전송하고 현장설비의 표시정보를 연동장치로 전송하는 기능을 수행하는데, 이는 데이터를 전송하고 수신하는 역할을 하는 모듈이기 때문입니다. 다른 모듈들은 각각 다른 기능을 수행하며, 데이터를 전송하고 수신하는 역할을 하는 모듈은 데이터 링크모듈(DLM)뿐입니다.
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80. 경부고속철도 무절연 UM71C형 궤도회로장치의 보상콘덴서 설치에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. F1(2040, 2400Hz)의 경우 60[m] 간격으로 설치한다.
  2. F2(2760, 3120Hz)의 경우 80[m] 간격으로 설치한다.
  3. 분기기 첨단 끝에서 5[m] 이내에 설치한다.
  4. 제 위치에 설치할 수 없을 때에는 ±3[m]의 허용범위 안에서 설치할 수 있으며 그 다음 콘덴서는 제 위치에 설치한다.
(정답률: 74%)
  • 분기기에서 신호가 분기되어 궤도회로를 따라 전달되는 도중에는 신호가 감쇠되거나 왜곡될 수 있기 때문에 보상콘덴서를 설치하여 이를 보완해야 한다. 따라서 분기기 첨단 끝에서 5m 이내에 설치하는 것이 가장 이상적인 위치이다. 이 위치에서는 분기기에서 신호가 분기되기 전에 보상콘덴서가 설치되어 신호의 왜곡을 최소화할 수 있기 때문이다.
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