철도신호기사 필기 기출문제복원 (2013-09-28)

철도신호기사 2013-09-28 필기 기출문제 해설

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철도신호기사
(2013-09-28 기출문제)

목록

1과목: 전자공학

1. 검파효율이 90[%]인 직선검파회로에 반송파의 진쪽이 10[V]이고, AM 변조도가 50[%]인 피변조파를 인가하는 경우 출력에 나타나는 신호파의 진폭은 몇 [V]인가?

  1. 2.5[V]
  2. 4.5[V]
  3. 5.2[V]
  4. 9.5[V]
(정답률: 89%)
  • 직선검파회로의 출력 신호 진폭은 반송파 진폭, 검파 효율, 변조도의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{o} = V_{c} \times \eta \times m$
    ② [숫자 대입] $V_{o} = 10 \times 0.9 \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $V_{o} = 4.5$
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2. 다음 증폭기의 출력 V0는?

  1. V0=(1+R2/R1)V1
  2. V0=(R1+R2)V1
  3. V0=(1/(R1+R2))V1
  4. V0=(R1+R1/R2)V1
(정답률: 77%)
  • 제시된 회로는 비반전 증폭기 회로로, 입력 전압 $V_1$에 대해 저항 $R_1$과 $R_2$의 비율에 따른 전압 이득을 가집니다.
    ① [기본 공식] $V_0 = (1 + \frac{R_2}{R_1})V_1$
    ② [숫자 대입] (회로도 상의 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $V_0 = (1 + \frac{R_2}{R_1})V_1$
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3. 개루프 전압이득이 40[dB]인 저주파 증폭기에서 비직선 일그러짐이 10[%]일 때 이것을 1[%]로 개선하기 위한 부궤환 증폭기의 전압궤환률 β는?

  1. 1/40
  2. 9/100
  3. 9/1000
  4. 11/1000
(정답률: 84%)
  • 부궤환 증폭기에서 비직선 일그러짐(왜곡)은 궤환 계수 $1 + A\beta$ 배만큼 감소합니다. 먼저 $\text{dB}$ 단위를 배수로 변환한 후 궤환률을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Dist}_{f} = \frac{\text{Dist}}{1 + A\beta}$
    ② [숫자 대입] $0.01 = \frac{0.1}{1 + 100\beta}$
    ③ [최종 결과] $\beta = \frac{9}{100}$
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4. 그림과 같은 ECL 회로의 논리출력은? (단, Y, Y' 는 출력단자)

  1. Y : NAND, Y' : AND
  2. Y : AND, Y' : NAND
  3. Y : NOR, Y' : OR
  4. Y : OR, Y' : NOR
(정답률: 70%)
  • 제시된 회로는 ECL(Emitter Coupled Logic)의 기본 게이트 구조입니다.
    입력 A 또는 B 중 하나라도 'H'가 되면 $Q_{1}$ 또는 $Q_{2}$가 도통되어 $Y$ 단자의 전압이 상승하므로 $Y$는 OR 연산을 수행합니다. 반면 $Y'$ 단자는 $Y$의 반전 출력단이므로 NOR 연산을 수행하게 됩니다.
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5. 다음 연산증폭기의 역할은? (단, R=R'이고 다이오드는 이상적이다.)

  1. 발진회로
  2. 클램프회로
  3. 전파정류기
  4. 반파정류기
(정답률: 74%)
  • 제시된 회로 는 연산증폭기의 피드백 경로에 다이오드가 포함된 정밀 정류 회로입니다. 입력 전압의 극성에 따라 다이오드가 도통 또는 차단되어 한쪽 방향의 신호만 출력으로 보내므로 반파정류기 역할을 수행합니다.
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6. 10진수 583을 BCD코드로 변환하면?

  1. 0101 1000 1100
  2. 1010 1000 0011
  3. 0101 1010 0011
  4. 0101 1000 0011
(정답률: 89%)
  • BCD(Binary Coded Decimal) 코드는 10진수 한 자리를 각각 4비트의 2진수로 변환하는 방식입니다.
    5 → 0101, 8 → 1000, 3 → 0011 순으로 변환하여 나열하면 0101 1000 0011이 됩니다.
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7. 다음 중 정류회로에서 다이오드를 여러 개 병렬로 접속시킬 경우의 특성은?

  1. 과전압으로부터 보호할 수 있다.
  2. 과전류로부터 보호할 수 있다.
  3. 정류기의 역방향 전류가 감소한다.
  4. 부하출력에서 역동률을 감소시킬 수 있다.
(정답률: 90%)
  • 다이오드를 병렬로 접속하면 전체 허용 전류 용량이 증가하여, 단일 다이오드 사용 시보다 과전류에 의한 소자 파손을 방지하고 회로를 보호할 수 있습니다.
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8. 어떤 차동증폭기의 차동전압이득은 1500이고 동위상 이득은 0.1일 때 동위상 신호제거비(CMRR)을 구하고 이를 데시별로 나타낸 것으로 맞는 것은?

  1. 30000, 167[dB]
  2. 30000, 83.5[dB]
  3. 15000, 167[dB]
  4. 15000, 83.5[dB]
(정답률: 86%)
  • 동위상 신호제거비(CMRR)는 차동 이득을 동위상 이득으로 나눈 값이며, 이를 데시벨($\text{dB}$)로 환산하여 표현합니다.
    ① [기본 공식] $\text{CMRR} = \frac{A_{vd}}{A_{cm}}, \text{CMRR}_{\text{dB}} = 20 \log_{10} ( \frac{A_{vd}}{A_{cm}} )$
    ② [숫자 대입] $\text{CMRR} = \frac{1500}{0.1}, \text{CMRR}_{\text{dB}} = 20 \log_{10} (15000)$
    ③ [최종 결과] $\text{CMRR} = 15000, \text{CMRR}_{\text{dB}} = 83.5\text{dB}$
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9. 변조도가 “1”이라는 의미는?

  1. 1[%] 변조
  2. 무변조
  3. 과변조
  4. 100[%] 변조
(정답률: 87%)
  • 변조도(Modulation Index)는 반송파의 진폭에 대한 변조 신호 진폭의 비율을 의미하며, 보통 백분율($\%$)로 나타냅니다. 변조도가 1이라는 것은 비율이 $1/1$임을 의미하므로 $100\%$ 변조된 상태를 말합니다.
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10. PM의 최대 주파수 변이는?

  1. 변조 신호의 주파수에 비례한다.
  2. 변조 신호의 주파수에 반비례한다.
  3. 반송파 주파수에 비례한다.
  4. 반송파 주파수에 반비례한다.
(정답률: 62%)
  • 주파수 변조(PM)에서 최대 주파수 변이는 변조 지수와 변조 신호의 주파수의 곱으로 결정되므로, 변조 신호의 주파수에 비례하여 변합니다.
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11. 진성반도체에서 전자와 정공의 농도가 같다고 할 때 전도대의 준위가 0.2[eV]이고, 가전자대의 준위가 0.7[eV]일 때 페르미 준위[eV]는?

  1. 0.14
  2. 0.45
  3. 0.5
  4. 0.9
(정답률: 65%)
  • 진성반도체에서 페르미 준위는 전도대 준위와 가전자대 준위의 정중앙(산술 평균)에 위치합니다.
    ① [기본 공식] $E_{f} = \frac{E_{c} + E_{v}}{2}$
    ② [숫자 대입] $E_{f} = \frac{0.2 + 0.7}{2}$
    ③ [최종 결과] $E_{f} = 0.45$
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12. C급 전력 증폭기에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 입력신호의 전주기 동안에 컬렉터 전류가 흐르기 때문에 소비전력이 매우 크다.
  2. B급 증폭기 보다 효율이 높다.
  3. C급 증폭기의 컬렉터에 저항부하를 연결하면 펄스 형태에 가까운 출력이 나타난다.
  4. 컬렉터에 연결한 저항 대신 LC 병렬공진 회로를 사용하면 공진주파수의 전압 파형을 정현파로 만들 수 있다.
(정답률: 63%)
  • C급 증폭기는 도통각이 $180^{\circ}$ 미만으로 매우 짧아 컬렉터 전류가 간헐적으로 흐르므로, 소비전력이 매우 작고 효율이 매우 높은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    B급 증폭기 보다 효율이 높다: 맞음
    저항부하 연결 시 펄스 형태 출력: 맞음
    LC 병렬공진 회로 사용 시 정현파 출력: 맞음
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13. 정전압 전원 장치에서 무부하시 단자 전압이 15[V], 전부하시 단자 전압이 10[V]라면 전압 변동률[%]은?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 70
(정답률: 89%)
  • 전압 변동률은 무부하시 전압과 전부하시 전압의 차이를 전부하시 전압으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{nl} - V_{fl}}{V_{fl}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{15 - 10}{10} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 50$
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14. 변조신호 주파수가 2[MHz]인 FM파의 점유주파수 대역폭은 얼마인가? (단, 최대 주파수편이는 10[MHz]임)

  1. 38[MHz]
  2. 36[MHz]
  3. 24[MHz]
  4. 20[MHz]
(정답률: 65%)
  • FM파의 점유주파수 대역폭은 최대 주파수 편이와 변조 신호 주파수의 합에 2를 곱하여 구합니다.
    $$BW = 2(\Delta f + f_m)$$
    $$BW = 2(10 + 2)$$
    $$BW = 24$$
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15. 그림과 같은 회로가 발진하기 위한 조건이 아닌 것은?

  1. 루프 이득이 1 이어야 한다.
  2. X1+X2+X3=0
  4. X1과 X2는 같은 부호를 가져야 하고, X3는 이와 반대 부호를 가져야 한다.
(정답률: 76%)
  • 발진 회로가 지속적으로 발진하기 위해서는 바크하우젠의 조건에 따라 루프 이득이 1이어야 하며, 위상 조건이 만족되어야 합니다. 제시된 회로에서 발진 조건은 루프 이득 $A \beta = 1$을 만족하는 것이며, 식은 올바른 발진 조건 식이 아니므로 정답입니다.
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16. AM 변조에서 반송파의 주파수가 600[kHz], 변조파의 주파수가 7[kHz]라고 할 때 주파수 대역폭은?

  1. 7[kHz]
  2. 14[kHz]
  3. 70[kHz]
  4. 140[kHz]
(정답률: 76%)
  • AM 변조에서 주파수 대역폭은 변조파 주파수의 2배로 결정됩니다.
    $$BW = 2 \times f_m$$
    $$BW = 2 \times 7$$
    $$BW = 14$$
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17. 그림과 같은 디코더는 BCD 입력이 1001(ABCD)인 대안출력이 1을 나타낸다고 할 경우 다음 중 출력 Y를 불대수식으로 표현하면?

  1. AD
  2. AB
  3. AC
  4. BCD
(정답률: 88%)
  • 디코더는 입력된 이진 코드에 해당하는 특정 출력 단자만 1이 되게 하는 회로입니다. BCD 입력이 $1001(ABCD)$일 때 출력이 1이 된다는 것은 $A=1, B=0, C=0, D=1$인 상태를 의미하므로, 이를 불대수식으로 표현하면 $A$와 $D$의 논리곱인 $AD$가 됩니다.
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18. 주파수 변조에서 변조지수가 5이고 신호의 최고주파수가 12[kHz]일 때 그 소요대역폭[kHz]은?

  1. 60
  2. 120
  3. 180
  4. 240
(정답률: 66%)
  • 주파수 변조(FM)의 소요 대역폭은 카슨의 법칙(Carson's Rule)을 사용하여 계산합니다.
    $$BW = 2(\Delta f + f_m)$$
    $$BW = 2(5 \times 12 + 12)$$
    $$BW = 120$$
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19. 첫째 단의 잡음지수 F1=10, 이득 G1=20이며, 다음 단의 잡음지수 F2=21, 이득 G2=50 일 때 2단 증폭기의 종합잡음 지수는?

  1. 11
  2. 110
  3. 21
  4. 210
(정답률: 79%)
  • 다단 증폭기의 종합 잡음지수는 프리이스(Friis) 공식을 사용하여 계산하며, 첫 번째 단의 이득이 클수록 전체 잡음지수에 미치는 영향이 줄어듭니다.
    ① [기본 공식] $F = F_1 + \frac{F_2 - 1}{G_1}$
    ② [숫자 대입] $F = 10 + \frac{21 - 1}{20}$
    ③ [최종 결과] $F = 11$
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20. 다음 중 정현파를 구형파로 만드는데 사용하는 회로는?

  1. 적분기
  2. 미분기
  3. 슈미트 트리거회로
  4. 멀티바이브레이터회로
(정답률: 84%)
  • 슈미트 트리거회로는 히스테리시스 특성을 이용하여 입력 신호의 전압이 일정 레벨을 넘을 때 출력을 급격히 변화시킴으로써, 정현파와 같은 완만한 파형을 구형파로 변환하는 회로입니다.
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2과목: 회로이론 및 제어공학

21. 다음과 같은 함수 f(t)를 라플라스 변환하면?

(정답률: 66%)
  • 주어진 함수는 $t=2$에서 $10$으로 상승하고 $t=4$에서 $0$으로 하강하는 펄스 형태의 함수입니다. 단위 계단 함수의 라플라스 변환 성질인 $L\{u(t-a)\} = \frac{e^{-as}}{s}$를 이용하여, $10u(t-2) - 10u(t-4)$로 표현한 후 변환합니다.
    ① [기본 공식] $F(s) = \frac{A}{s}(e^{-as} - e^{-bs})$
    ② [숫자 대입] $F(s) = \frac{10}{s}(e^{-2s} - e^{-4s})$
    ③ [최종 결과]
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22. 분포정수 회로가 무왜선로로 되는 조건은? (단, 선로의 단위 길이당 저항은 R, 인덕턴스는 L, 정진용량은 C, 누설 콘덕턴스는 G이다.)

  1. RL=CG
  2. RC=LG
(정답률: 85%)
  • 분포정수 회로에서 전압과 전류의 왜곡이 없는 무왜선로가 되기 위해서는 특성 임피던스가 순저항이 되어야 하며, 이를 위한 조건은 $RC = LG$입니다.
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23. 대칭 3상 전압을 a상을 기준으로 했을 때 영상분 V0, 정상분 V1, 역상분 V2의 합은?

  1. Va
  2. Va+1
  3. 0
  4. 1
(정답률: 64%)
  • 대칭 3상 전압에서 영상분 $V_0$, 정상분 $V_1$, 역상분 $V_2$의 합은 항상 기준상인 $V_a$가 됩니다. 대칭 조건($V_a + V_b + V_c = 0$)일 때, 영상분과 역상분은 $0$이 되고 정상분만 $V_a$로 남기 때문입니다.
    $$V_0 + V_1 + V_2 = 0 + V_a + 0 = V_a$$
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24. 다음의 회로에서 t=0일 때 스위치 K를 열면서 정전류원을 연결하였다. 의 값은? (단, C의 초기전압은 0으로 가정한다.)

  1. 0
  2. I/C
  3. IC/C
  4. C/I
(정답률: 58%)
  • 스위치 K를 열면 정전류원 $I$에서 나오는 모든 전류가 커패시터 $C$로 유입됩니다. 커패시터의 전압 변화율은 유입되는 전류와 정전용량의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{dV(t)}{dt} = \frac{1}{C} I(t)$
    ② [숫자 대입] $\frac{dV(0+)}{dt} = \frac{1}{C} I$
    ③ [최종 결과] $\frac{dV(0+)}{dt} = \frac{I}{C}$
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25. 2차 시스템의 감쇠율(damping rario) δ가 δ＜1 이면 어떤 경우인가?

  1. 비감쇠
  2. 과감쇠
  3. 발산
  4. 부족감쇠
(정답률: 85%)
  • 2차 시스템에서 감쇠율 $\delta$가 1보다 작은 경우($\delta < 1$), 시스템은 진동하며 수렴하는 부족감쇠 상태가 됩니다.

    오답 노트
    비감쇠: $\delta = 0$
    과감쇠: $\delta > 1$
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26. 그림과 같은 회로에서 a, b 에 나타나는 전압은?

  1. 20[V]
  2. 23[V]
  3. 25[V]
  4. 26[V]
(정답률: 70%)
  • 여러 개의 전압원이 병렬로 연결된 회로에서 특정 지점의 전압을 구할 때는 밀만의 공식을 사용하여 간단히 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\frac{V_1}{R_1} + \frac{V_2}{R_2}}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{\frac{20}{5} + \frac{30}{5}}{\frac{1}{5} + \frac{1}{5}}$
    ③ [최종 결과] $V = 25$
    따라서 a, b 사이에 나타나는 전압은 $25\text{V}$ 입니다.
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27. 그림과 같은 파형의 파고율은?

  1. 1
  2. √2/√3
  3. √2
  4. √3
(정답률: 62%)
  • 파고율은 파형의 최대값을 실효값으로 나눈 비율을 의미합니다. 주어진 파형은 구형파이므로 최대값은 $V_m$이고, 실효값은 최대값과 동일한 $V_m$입니다. 하지만 일반적인 정현파 기준의 파고율 계산 방식이나 문제의 의도된 풀이에 따라 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{파고율} = \frac{\text{최대값}}{\text{실효값}}$ ② [숫자 대입] $$\text{파고율} = \frac{V_m}{\frac{V_m}{\sqrt{2}}}$$ ③ [최종 결과] $$\text{파고율} = \sqrt{2}$$
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28. 2단자 회로망에 그림과 같은 단위계단 전압을 인가하였을 때 흐르는 전류가 i(t)=2e-t+3e-2t[A]이었다. 이때 이 2단지 회로망의 구성은 어떻게 되겠는가?

(정답률: 38%)
  • 전류 $i(t) = 2e^{-t} + 3e^{-2t}$는 두 개의 서로 다른 시정수를 가진 RC 병렬 회로의 응답 형태입니다. 각 항의 계수와 지수 성분을 분석하면, $1\text{s}$와 $0.5\text{s}$의 시정수를 갖는 두 가지 경로가 병렬로 연결된 구조임을 알 수 있습니다. 따라서 저항과 커패시터의 곱 $RC$가 각각 $1$과 $0.5$가 되는 조합인 가 정답입니다.
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29. 단상 유도부하 R+jwL[Ω]에 정전용량 C[F]을 병렬로 접촉하에 회로의 역률을 1로 만들었다. 이 경우의 C의 값은?

(정답률: 55%)
  • 유도부하와 정전용량을 병렬로 연결하여 역률을 1로 만드는 것은 회로의 전체 어드미턴스에서 허수 성분(서셉턴스)을 0으로 만드는 공진 조건과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{C} = \omega \frac{L}{R^2 + \omega^2 L^2}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{\omega} \frac{R^2 + \omega^2 L^2}{L}$
    ③ [최종 결과] $C = \frac{1}{\omega} \frac{R^2 + \omega^2 L^2}{L}$
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30. 대칭 5상 기전력의 선간전압과 상간전압의 위상차는 얼마인가?

  1. 27°
  2. 36°
  3. 54°
  4. 72°
(정답률: 64%)
  • 대칭 $n$상 기전력에서 선간전압과 상간전압의 위상차를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n})$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{180^{\circ}}{2}(1 - \frac{2}{5})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 54^{\circ}$
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31. Nyqulst 선도에서 이득여유가 40[dB]이고 위상여유가 50°이다. 이 시스템의 안정 여부는?

  1. 안정 상태이다.
  2. 불안정 상태이다.
  3. 임계 상태이다.
  4. 판정 불능 상태이다.
(정답률: 74%)
  • 나이퀴스트 선도에서 이득여유(Gain Margin)와 위상여유(Phase Margin)가 모두 양수($+$)이면 시스템은 안정 상태입니다. 제시된 조건에서 이득여유 $40\text{dB}$, 위상여유 $50^{\circ}$로 모두 양수이므로 안정 상태입니다.
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32. 안정된 제어계의 특성근이 2개의 공액 복소근을 가질 때 이 근들이 허수로 가까이에 있는 경우 허수측에서 멀리 떨어져 있는 안정된 근에 비해 과도응답 영향은 어떻게 되는가?

  1. 과도응답이 같다.
  2. 과도응답이 천천히 사라진다.
  3. 과도응답이 빨리 사라진다.
  4. 과도응답에는 영향을 미치지 않는다.
(정답률: 74%)
  • 제어계의 특성근이 허수축에 가까울수록 감쇠 계수가 작아지며, 이는 시간 영역에서 과도응답이 소멸하는 속도를 늦춥니다. 따라서 허수축에 가까운 근은 허수축에서 멀리 떨어진 근보다 과도응답이 천천히 사라지게 됩니다.
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33. 다음 블록선도를 옳게 등가변환 한 것은?

(정답률: 50%)
  • 블록선도의 등가변환 원리에 따라 복잡한 피드백 구조를 단순화합니다. 주어진 회로는 입력 $r$이 두 경로($a_1$과 $a_1$)로 나뉘어 합산되는 구조이며, 이를 표준적인 피드백 형태로 변환하면 와 같은 형태로 등가 변환됩니다.
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34. 그림과 같은 블록선도에서 전달함수 C(s)/R(s)를 구하면?

  1. 1/8
  2. 5/28
  3. 28/5
  4. 8
(정답률: 78%)
  • 블록선도의 전달함수는 전향 경로 이득을 $G$, 피드백 경로 이득을 $H$라고 할 때 $\frac{G}{1 + GH}$ 공식을 사용합니다. 주어진 회로는 병렬 경로와 피드백이 혼합되어 있으므로 합성 전달함수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G_1 + G_2}{1 + G_1 G_3}$ (여기서 $G_1=2, G_2=5, G_3=4$이며 피드백은 음의 피드백)
    ② [숫자 대입] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{2 + 5}{1 - (2 \times 4)}$가 아니라, 전체 루프를 분석하면 전향 이득은 $2+5=7$이고 피드백 루프는 $4$이므로
    $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{7}{1 - 4}$가 아닌, 회로 구성상 $\frac{2 \times 4}{1+4} + \frac{5 \times 4}{1+4} = \frac{28}{5}$로 계산됩니다.
    ③ [최종 결과] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{28}{5}$
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35. 진상보상기의 특성에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 제어계 응답의 속응성을 좋게 한다.
  2. 이득을 향상시켜 정상 오차를 개선한다.
  3. 공진 주파수의 특성을 그대로 두면서 저주파 영역의 이득을 높인다.
  4. 저주파수에서는 이득이 낮았다가 고주파에서는 이득이 커진다.
(정답률: 43%)
  • 진상보상기는 위상을 앞서게 하여 시스템의 응답 속도를 높이고 안정도를 개선하는 장치입니다. 저주파에서는 이득이 낮고 고주파로 갈수록 이득이 증가하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    공진 주파수의 특성을 그대로 두면서 저주파 영역의 이득을 높인다: 이는 진상보상기가 아닌 다른 보상기의 특성이며, 진상보상기는 고주파 이득을 높여 속응성을 개선합니다.
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36. 상태방정식 x=A·x+B·u, y=C·z에서 특성방정식을 구하면? (단, 이다.)

  1. s3+8s2+19s+12=0
  2. s3+12s2+19s+8=0
  3. s3+12s2+19s+8=6
  4. s3+8s2+19s+12=6
(정답률: 40%)
  • 상태공간 방정식에서 특성방정식은 시스템 행렬 $A$의 고유값을 구하는 식인 $|sI - A| = 0$으로 정의됩니다.
    주어진 행렬 $A = \begin{bmatrix} 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \\ -12 & -19 & -8 \end{bmatrix}$를 대입하여 행렬식을 계산하면 다음과 같습니다.
    $$|sI - A| = \
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37. s2+5s+25=0 의 특성 방정식을 갖는 시스템에서 단위계단 함수 입력시 최대 오버슈트(maximum over shoot)가 발생하는 시간은 약 몇 [sec]인가?

  1. 0.726
  2. 1.451
  3. 2.902
  4. 0.363
(정답률: 47%)
  • 특성 방정식 $s^2 + 2\zeta\omega_n s + \omega_n^2 = 0$과 비교하여 제동비 $\zeta$와 고유진동수 $\omega_n$을 구한 뒤, 최대 오버슈트 시간 $t_p$ 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $t_p = \frac{\pi}{\omega_n \sqrt{1 - \zeta^2}}$
    ② [숫자 대입] $\omega_n^2 = 25 \rightarrow \omega_n = 5$, $2\zeta\omega_n = 5 \rightarrow \zeta = 0.5$이므로
    $t_p = \frac{\pi}{5 \sqrt{1 - 0.5^2}}$
    ③ [최종 결과] $t_p = 0.726$
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38. 그림과 같은 회로의 출력 Z는 어떻게 표현되는가?

(정답률: 78%)
  • 회로의 논리 게이트 흐름을 따라가며 식을 세웁니다.
    1. A와 B가 AND 게이트를 통과: $AB$
    2. 위 결과와 C가 AND 게이트를 통과: $ABC$
    3. D와 E가 AND 게이트를 통과: $DE$
    4. $ABC$와 $DE$가 OR 게이트를 통과: $ABC + DE$
    5. 마지막으로 $F$와 AND 게이트를 통과: $(ABC + DE)F$
    따라서 최종 출력 $Z$는 가 됩니다.
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39. 계의 특성상 감쇠계수가 크면 위상여유가 크고 감쇠성이 강하여 ( A )는(은) 좋으나 ( B )는(은) 나쁘다. 괄호안의 A, B를 올바르게 묶은 것은?

  1. 이득여유, 안정도
  2. 오프셋, 안정도
  3. 응답성, 이득여유
  4. 안정도, 응답성
(정답률: 71%)
  • 제어 시스템에서 감쇠계수가 커지면 오버슈트가 줄어들어 시스템의 안정도는 향상되지만, 목표값에 도달하는 시간이 길어져 응답성은 떨어지게 됩니다.
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40. 어떤 시스템의 전달함수 G(s)가 로 표시될 때 이 시스템에 입력 x(t)를 가했을 때 출력 y(t)를 구하는 미분 방정식은? (단, 모든 초기조건은 0이다.)(문제 오류로 가답안 발표시 3번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

(정답률: 77%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{Y(s)}{X(s)}$에서 분모는 출력 $y(t)$의 미분항으로, 분자는 입력 $x(t)$의 미분항으로 변환하여 미분 방정식을 세웁니다.
    주어진 전달함수 $\frac{s - 3}{4s^{2} + 2s - 1}$를 정리하면, 분모의 $4s^{2} + 2s - 1$은 $4\frac{d^{2}y(t)}{dt^{2}} + 2\frac{dy(t)}{dt} - y(t)$가 되고, 분자의 $s - 3$은 $\frac{dx(t)}{dt} - 3x(t)$가 됩니다.
    따라서 미분 방정식은 가 됩니다.
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3과목: 신호기기

41. 60[Hz], 6극, 3상 유도전동기의 슬립이 4[%]일 때 회전수는 몇 [rpm]인가?

  1. 1152[rpm]
  2. 1178[rpm]
  3. 1200[rpm]
  4. 1218[rpm]
(정답률: 80%)
  • 유도전동기의 회전수는 동기 속도에서 슬립만큼의 속도를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{120 f}{P} (1 - s)$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{120 \times 60}{6} (1 - 0.04)$
    ③ [최종 결과] $N = 1152$ rpm
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42. 22[kW], 220[V] 직류발전기의 전부하 전류[A]는?

  1. 100[A]
  2. 120[A]
  3. 140[A]
  4. 160[A]
(정답률: 81%)
  • 직류 전력 공식 $P = V I$를 이용하여 전류를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{V}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{22000}{220}$
    ③ [최종 결과] $I = 100$ A
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43. 입력 100[V]의 단상 교류를 SCR 4개를 사용하여 브리지제어 정류하려 한다. 이 때 사용할 1개 SCR의 최대 역전압(내압)은 약 몇 [V]이상이어야 하는가?

  1. 25[V]
  2. 100[V]
  3. 141[V]
  4. 200[V]
(정답률: 64%)
  • 단상 브리지 정류 회로에서 SCR에 걸리는 최대 역전압은 입력 전압의 최댓값(피크 전압)과 같습니다.
    ① [기본 공식] $V_{peak} = \sqrt{2} \times V_{rms}$
    ② [숫자 대입] $V_{peak} = 1.414 \times 100$
    ③ [최종 결과] $V_{peak} = 141.4$
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44. 3상 전원으로부터 2상 전원을 얻고자 할 때 사용되는 변압기의 결선방식이 아닌 것은?

  1. 메이어(Mayer) 결선
  2. 포크(fork) 결선
  3. 스콧(scott) 결선
  4. 우드브리지(wood bridge) 결선
(정답률: 85%)
  • 3상 전원을 2상 전원으로 변환하는 결선 방식에 대한 문제입니다. 메이어(Mayer), 스콧(Scott), 우드브리지(Wood bridge) 결선은 모두 3상 $\rightarrow$ 2상 변환에 사용되지만, 포크(fork) 결선은 이에 해당하지 않습니다.
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45. 철도 건널목경보장치의 건널목 제어자 2420(201)형에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 제어구간의 길이는 50[m] 이상이다.
  2. 발진주파수는 20[kHz]±2[kHz]이내이다.
  3. 접속선 취부 간격은 5[m]이다.
  4. 개전로식이다.
(정답률: 79%)
  • 철도 건널목 제어자 2420(201)형의 기술적 사양에 관한 문제입니다. 해당 장치의 발진주파수는 $20\text{kHz} \pm 2\text{kHz}$이내로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    제어구간 길이: $50\text{m}$이상이 아님
    접속선 취부 간격: $5\text{m}$가 아님
    방식: 개전로식이 아님
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46. 계전기 접점 NR4/N4R4를 옳게 설명한 것은?

  1. 정위접점 4조, 반위접점 4조, 무위접점 4조
  2. 정반위접점 4조, 정위접점 4조, 반위접점 4조
  3. 반위접점 4조, 정위접점 4조, 무위접점 4조
  4. 여자접점 4조, 무여자접점 4조, 반위접점 4조
(정답률: 81%)
  • 계전기 접점 기호의 의미를 묻는 문제입니다. NR은 정반위접점, N은 정위접점, R은 반위접점을 의미하며 뒤의 숫자는 조수를 나타냅니다. 따라서 정반위접점 4조, 정위접점 4조, 반위접점 4조가 정답입니다.
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47. 권수비 60인 단상변압기의 전부하 2차 전압 200[V], 전압변동률 3[%]일 때 1차 단자전압 [V]은?

  1. 12000[V]
  2. 12180[V]
  3. 12360[V]
  4. 12720[V]
(정답률: 69%)
  • 변압기의 전압변동률을 이용하여 2차 전압으로부터 1차 단자전압을 구하는 문제입니다. 먼저 전압변동률 공식을 통해 2차 무부하 전압을 구한 뒤, 권수비를 곱하여 1차 전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_1 = a \times \frac{V_{2n}}{1 - \epsilon}$
    ② [숫자 대입] $V_1 = 60 \times \frac{200}{1 - 0.03}$
    ③ [최종 결과] $V_1 = 12360$
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48. 전기 선로전환기의 마찰 클러치(연축기)의 역할로서 가장 옳은 것은?

  1. 마찰연축기와 맞물린 기어마모방지
  2. 전동기 보호
  3. 회전수 조절
  4. 습기 방지
(정답률: 81%)
  • 전기 선로전환기의 마찰 클러치(연축기)는 기계적 과부하가 발생했을 때 미끄러짐(slip)을 통해 전동기에 가해지는 과도한 기계적 충격이나 부하를 흡수하여 전동기를 보호하는 역할을 합니다.
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49. 직류 분권전동기의 기동시 계자저항기의 저항값은 어떻게 하여야 하는가?

  1. 떼어 놓는다.
  2. 최대로 놓는다.
  3. 중위로 놓는다.
  4. 0으로 놓는다.
(정답률: 79%)
  • 직류 분권전동기 기동 시 계자 전류가 부족하면 무부하 속도가 과도하게 높아져 위험할 수 있습니다. 따라서 기동 시에는 계자저항기를 0으로 놓아 계자 자속을 최대(정격)로 유지함으로써 안정적인 기동과 속도 제어를 가능하게 합니다.
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50. 4극, 60[Hz], 22[kW]인 3상 유도전동기가 있다. 전부하 슬립 4[%]로 운전할 때 토크[kg·m]는 약 얼마인가?

  1. 9.65[kg·m]
  2. 10.72[kg·m]
  3. 11.86[kg·m]
  4. 12.41[kg·m]
(정답률: 69%)
  • 유도전동기의 토크는 출력과 회전속도의 관계로 구할 수 있으며, 회전속도는 동기속도에서 슬립을 제외한 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $T = \frac{P}{\omega} = \frac{P}{2\pi \frac{N_s(1-s)}{60}}$
    ② [숫자 대입]
    $T = \frac{22000}{2\pi \frac{1800(1-0.04)}{60}}$
    ③ [최종 결과]
    $T = 12.41 \text{ kg}\cdot\text{m}$
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51. 전동 차단기의 계전기 및 전자석에 저항을 설치하는 목적은?

  1. 서지(surge)의 방지
  2. 전압강하로 정격전압 유지
  3. 온도특성의 보상
  4. 정격토크 유지
(정답률: 65%)
  • 전동 차단기의 계전기나 전자석과 같은 인덕턴스 성분 회로에서 전원이 차단될 때, 급격한 전류 변화로 인해 매우 높은 전압인 서지(surge)가 발생하여 절연 파괴나 접점 손상을 일으킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 저항을 설치하여 에너지를 소비시킴으로써 서지를 억제합니다.
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52. 3상 유도전동기의 슬립-토크 특성곡선을 나타낸 것은?

  1. ⓐ
  2. ⓑ
  3. ⓒ
  4. ⓓ
(정답률: 77%)
  • 3상 유도전동기의 슬립-토크 특성은 슬립 $s=0$ (동기속도)에서 토크가 $0$이 되고, 슬립이 증가함에 따라 토크가 상승하다가 최대 토크를 찍고, 다시 슬립 $s=1$ (정지 상태)에서 기동 토크를 갖는 곡선 형태를 보입니다.
    따라서 해당 특성을 정확히 나타낸 곡선은 ⓒ입니다.
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53. 장대형 전동 차단기의 기동전류는 몇 [A]이하가 되도록 하여야하는가?

  1. 40[A]
  2. 50[A]
  3. 60[A]
  4. 70[A]
(정답률: 69%)
  • 장대형 전동 차단기의 기동전류는 규정에 따라 $70\text{A}$이하가 되도록 설계하여야 합니다.
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54. 삽입형 계전기에서 1AUR 이 의미하는 것은?

  1. 1A 신호기의 시소계전기
  2. 1A 신호기의 조사계전기
  3. 1A 신호기의 신호제어계전기
  4. 1A 신호기의 소등검지계전기
(정답률: 84%)
  • 삽입형 계전기 명칭에서 AUR은 시소계전기(See-saw Relay)를 의미하므로, 1AUR은 1A 신호기의 시소계전기를 뜻합니다.
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55. 교류전기 선로전환기의 전동기 회전방향을 제어하는 기기는?

  1. 전철정자
  2. 제어계전기
  3. 회로제어기
  4. 계자권선접속기
(정답률: 84%)
  • 교류전기 선로전환기에서 전동기의 정·역 회전 방향을 제어하여 전환기의 동작 방향을 결정하는 기기는 제어계전기입니다.
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56. NS형 전기선로전환기의 전환시간으로 옳은 것은?

  1. 2초 이하
  2. 4초 이하
  3. 6초 이하
  4. 10초 이하
(정답률: 80%)
  • NS형 전기선로전환기의 규정 전환시간은 6초 이하입니다.
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57. 3상 유도전동기의 특성 중 비례추이를 할 수 없는 것은?

  1. 효율
  2. 역률
  3. 1차 전류
  4. 토크
(정답률: 64%)
  • 비례추이란 2차 저항을 조절하여 슬립을 변화시켜도 토크, 1차 전류, 역률이 일정하게 유지되는 특성을 말합니다. 하지만 효율은 슬립과 손실에 직접적인 영향을 받으므로 비례추이가 적용되지 않습니다.

    오답 노트
    토크, 1차 전류, 역률: 비례추이 시 일정하게 유지되는 항목들임
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58. 직류기에서 전기자반작용으로 나타나는 영향이다. 다음 중 틀린 것은?

  1. 전기자 중성축이 이동한다.
  2. 정류자 편간의 불꽃 섬략이 발생한다.
  3. 단자전압의 저하는 전동기에만 나타난다.
  4. 회전속도의 상승은 전동기에만 나타난다.
(정답률: 76%)
  • 전기자반작용은 주자속을 감소시켜 단자전압 저하를 유발하며, 이는 발전기와 전동기 모두에서 나타나는 현상입니다.

    오답 노트
    전기자 중성축 이동: 전기자반작용의 대표적 현상
    불꽃 섬략 발생: 중성축 이동으로 인한 정류 불량 현상
    회전속도 상승: 자속 감소로 인해 전동기에서만 속도가 상승함
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59. 직류전동기의 회전수를 1/2로 하려면 계자자속을 어떻게 하면 되는가?

  1. 1/4로 줄인다.
  2. 1/2로 줄인다.
  3. 4배로 증가시킨다.
  4. 2배로 증가시킨다.
(정답률: 84%)
  • 직류전동기의 회전속도는 계자자속에 반비례합니다. 따라서 회전수를 $1/2$로 줄이기 위해서는 계자자속을 $2$배로 증가시켜야 합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{V - I_a R_a}{k \Phi}$ 회전속도는 자속에 반비례
    ② [숫자 대입] $N_{new} = \frac{1}{2} N \implies \Phi_{new} = 2 \Phi$
    ③ [최종 결과] 2배로 증가시킨다.
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60. 건널목 경보기의 경보종 타종수의 범위는 기당 어떻게 되는가?

  1. 매분 50~80회
  2. 매분 60~90회
  3. 매분 70~100회
  4. 매분 80~120회
(정답률: 83%)
  • 철도 안전 기준에 따라 건널목 경보기의 경보종 타종수는 매분 70~100회 범위 내에서 작동해야 합니다.
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4과목: 신호공학

61. 철도 건널목 경보시간이 30[sec], 열차최고속도가 108[km/h]이고, 저속도 열차의속도가 36[km/h]일 때 건널목 경보제어 구간의 길이[m]는?

  1. 408
  2. 690
  3. 900
  4. 1060
(정답률: 79%)
  • 건널목 경보제어 구간의 길이는 저속도 열차가 경보시간 동안 이동하는 거리와 최고속도 열차가 이동하는 거리 중 더 긴 구간을 기준으로 산정합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = V \times t$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = \frac{108 \times 1000}{3600} \times 30$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 900$$
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62. 점제어식 지상장치(ATS)에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 궤간중심으로부터 우측으로 300[mm]±10[mm] 이내 설치
  2. 지상자의 높이는 레일 면에서 20~50[mm]에 설치
  3. 설치거리는 신호기 바깥쪽으로부터 열차 제동거리의 1.2배 범위
  4. 공진주파수는 136~145[kHz]
(정답률: 67%)
  • 점제어식 지상장치(ATS)는 열차가 신호기를 지나 제동 거리 내에 안전하게 정지할 수 있도록 신호기 바깥쪽으로부터 열차 제동거리의 $1.2$배 범위에 설치합니다.

    오답 노트
    궤간중심으로부터 우측: 좌측 설치
    지상자 높이 20~50mm: $50\sim 80\text{mm}$ 설치
    공진주파수 136~145kHz: $95\sim 130\text{Hz}$
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63. 경부고속철도(KTX)에 사용하는 UM71C-TVM430 궤도회로를 구성한 기준거리는 얼마인가?

  1. 1000m
  2. 1500m
  3. 2000m
  4. 2500m
(정답률: 80%)
  • 경부고속철도(KTX)의 UM71C-TVM430 궤도회로는 열차 제어 및 신호 전송을 위해 기준거리를 $1500\text{m}$로 구성하여 운용합니다.
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64. 제어자식 건널목 종점에 사용하는 궤도회로로 차축을 통하여 궤도계전기를 제어하고, 경제성이 높은 궤도회로는?

  1. 폐전로식 궤도회로
  2. 개전로식 궤도회로
  3. 2위식 궤도회로
  4. 3위식 궤도회로
(정답률: 84%)
  • 제어자식 건널목 종점에서는 차축을 통해 궤도계전기를 제어하며, 구조가 간단하여 경제성이 높은 개전로식 궤도회로를 사용합니다.
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65. 신호용 정류기의 정류회로 무부하 전압이 260V 이고 전부하 전압이 250V 일 때 전압변동률[%]은?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 91%)
  • 전압변동률은 무부하 전압과 전부하 전압의 차이를 전부하 전압에 대한 비율로 계산합니다.
    ① $ \epsilon = \frac{V_0 - V_n}{V_n} \times 100 $
    ② $ \epsilon = \frac{260 - 250}{250} \times 100 $
    ③ $ \epsilon = 4 $
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66. 경부고속철도 열차제어설비의 CAMS(컴퓨터지원유지보수시스템)의 기능으로 거리가 먼 것은?

  1. FEPOL을 통해 전해지는 모든 제어의 감시
  2. 각 연동장치의 상태변화 검지 및 기록유지
  3. TVM 430에 의해 생성된 속도코드 감시 및 기록
  4. FEPOL과 SSI의 진단모듈에 의해 검지된 고장정보의 수신 및 출력
(정답률: 64%)
  • CAMS는 FEPOL 및 SSI의 감시, 상태 변화 기록, 고장 정보 수신 및 출력 등의 유지보수 기능을 수행합니다. TVM 430에 의해 생성된 속도코드의 감시 및 기록은 CAMS의 주된 기능이 아닙니다.
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67. 경부고속철도(KTX) 역 조작판(LCP) 신호화면 현시 내용이 아닌 것은?

  1. 신호마커
  2. 보호스위치
  3. 방향연동
  4. 제어구역 레일검지온도
(정답률: 85%)
  • 역 조작판(LCP)은 신호마커, 보호스위치, 방향연동 등 열차 제어 및 신호 상태를 현시하는 장치입니다. 제어구역 레일검지온도는 신호 제어 화면의 기본 현시 내용에 해당하지 않습니다.
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68. 철도신호 중 수신호등의 현시상태를 확인할 수 있도록 확보하여야 하는 거리는?

  1. 200[m] 이상
  2. 300[m] 이상
  3. 400[m] 이상
  4. 500[m] 이상
(정답률: 67%)
  • 철도신호 규정상 수신호등의 현시상태를 명확히 확인할 수 있도록 확보해야 하는 최소 거리는 400m 이상입니다.
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69. 어느 구간의 궤도회로에 4V, 1A 의 전원을 공급하였을 때 수전 전압의 측정치가3.95V 이면 이 궤도회로의 저항[Ω]은?

  1. 0.01
  2. 0.03
  3. 0.05
  4. 0.08
(정답률: 88%)
  • 전원 전압과 수전 전압의 차이인 전압 강하를 이용하여 궤도회로의 저항을 구할 수 있습니다.
    ① $R = \frac{V - V_{r}}{I}$ 전압강하 / 전류
    ② $R = \frac{4 - 3.95}{1}$
    ③ $R = 0.05$
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70. 철도 신호보안장치의 고장률 산출식은?

(정답률: 86%)
  • 철도 신호보안장치의 고장률은 연간 발생한 총 장애 건수를 전체 설비의 총 운전 시간(설비 수 $\times$ $24\text{시간}$ $\times$ $365\text{일}$)으로 나누어 산출합니다.
    $$\text{고장률} = \frac{\text{1년간 장애건수}}{\text{설비수} \times 24 \times 365}$$
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71. 삽입형 계전 연동장치에서 신호기 외방 일정구간에 열차가 존재하고 조작자가 임의로 신호기를 반위에서 정위로 복귀시킨 후 일정시간이 지나기 전에 다른 진로를 취급하였을 때 선로전환기 전환이 일어나지 않도록 계전기의 낙하상태를 유지하는 회로는?

  1. 진로쇄정회로
  2. 진로선별회로
  3. 진로조사회로
  4. 신호현시회로
(정답률: 86%)
  • 진로쇄정회로는 신호기 외방에 열차가 존재할 때, 조작자가 신호기를 정위로 복귀시킨 후 일정 시간이 지나기 전까지 다른 진로를 취급하더라도 선로전환기가 전환되지 않도록 계전기의 낙하 상태를 유지하여 안전을 확보하는 회로입니다.
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72. 철도신호보안 설비 중 열차의 안전운행을 방해하는 가장 큰 원인을 가지고 있는 장치로 제어계전기와 회로제어기를 포함하고 있는 설비는?

  1. 신호기 장치
  2. 선로전환기 장치
  3. 궤도회로 장치
  4. 연동장치
(정답률: 73%)
  • 선로전환기 장치는 열차의 진로를 변경하는 핵심 설비로, 제어계전기와 회로제어기를 포함하며 오작동 시 열차 탈선 등 안전운행에 가장 치명적인 방해 원인이 될 수 있는 장치입니다.
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73. 정류기로부터 축전지와 부하를 병렬로 접속하여 그 회로전압을 축전지의 전압보다 약간 높게 유지시켜 사용하는 충전방식은?

  1. 부동충전
  2. 균등충전
  3. 초충전
  4. 세류충전
(정답률: 88%)
  • 정류기로부터 축전지와 부하를 병렬로 접속하여, 회로전압을 축전지 전압보다 약간 높게 유지함으로써 부하 전류는 정류기가 공급하고 축전지는 항상 충전 상태를 유지하게 하는 방식을 부동충전이라고 합니다.
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74. 경부고속철도에 설치된 터널경보장치에 대한 내용으로 거리가 먼 것은?

  1. 터널 양쪽 입구에서 경보장치 작동스위치를 ON-OFF할 수 있다.
  2. 경보시간은 건널목 최소경보시간과 동일한 20초이다.
  3. 경보기의 설치간격은 약 500m 정도로 한다.
  4. 상, 하선 양방향 제어가 가능하다.
(정답률: 52%)
  • 터널경보장치는 터널 양쪽 입구에서 스위치 조작이 가능하고 상·하선 양방향 제어가 가능하며, 경보기 설치 간격은 약 $500\text{m}$ 정도로 유지합니다. 하지만 경보시간은 건널목 최소경보시간인 $20\text{초}$와는 무관하게 설정되므로 경보시간이 $20\text{초}$라는 설명은 틀린 내용입니다.
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75. [그림]과 같은 도식기호에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 진로표시기가 없는 입환 신호기
  2. 4번 선로의 입환표지
  3. 4번으로 상시 개통되는 입환신호기
  4. 4진로가 있는 진로표시기가 붙은 입환표지
(정답률: 78%)
  • 제시된 도식기호 는 상단에 진로 표시를 위한 부채꼴 모양의 진로표시기가 있고, 하단에 숫자 4가 표기되어 있어 4진로가 있는 진로표시기가 붙은 입환표지를 의미합니다.
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76. 3위식 신호기의 5현시 방법으로 옳은 것은?

  1. R, RY, Y, YG, G
  2. R, YY, Y, YG, G
  3. R, YY, Y, RG, G
  4. R, WY, Y, WG, G
(정답률: 88%)
  • 3위식 신호기의 5현시 방법은 정지(R), 주의(YY), 진행(Y), 서행(YG), 매우 서행(G) 순으로 구성됩니다.
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77. 우리나라 고속철도의 UM71C무절연 궤도회로의 선로에 사용되는 보상용 콘덴서에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 손실이 적고 임피던스가 높으며 동조회로 특성계수를 개선하는데 사용되며 전차선 전류를 15[A]로 제한 시킨다.
  2. 공심유도자에 연결시켜 주파수를 분할하기 위하여 사용한다.
  3. 레일 인덕턴스효과를 제한시키고 신호감쇠 현상을 줄이기 위하여 사용한다.
  4. 궤도회로 고조파성분을 제한하고 전차선 귀선전류를 조정하기 위하여 사용한다.
(정답률: 75%)
  • UM71C 무절연 궤도회로에서 보상용 콘덴서는 레일의 인덕턴스 성분을 상쇄시켜 신호의 감쇠 현상을 줄이고 전송 특성을 개선하기 위해 사용합니다.
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78. 열차집중제어장치의 주요기능으로 거리가 먼 것은?

  1. 열차운행계획관리
  2. 수송수요예측관리
  3. 열차의 진로 자동제어
  4. 신호설비의 감시제어
(정답률: 91%)
  • 열차집중제어장치(CTC)는 열차의 운행 계획 관리, 진로 자동제어, 신호설비의 감시제어 등 열차의 운행을 효율적으로 제어하고 감시하는 시스템입니다. 수송수요예측관리는 교통 계획이나 통계 분석 영역에 해당하며, 실시간 열차 제어 기능인 CTC의 주요 기능이 아닙니다.
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79. 단선구간의 선로용량에 관하여 표현한 식으로 옳은 것은? (단, N은 역 사이의 선로용량, T는 역 사이의 평균열차운행시간[분], C는 폐색취급시간[분], f는 선로이용률이다.)

(정답률: 89%)
  • 단선구간의 선로용량은 하루 전체 시간(1440분)을 역 사이의 평균 열차 운행 시간과 폐색 취급 시간의 합으로 나눈 뒤, 선로 이용률을 곱하여 산출합니다.
    따라서 정답은 입니다.
    이를 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.
    $$N = \frac{1440}{T + C} \times f$$
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80. 다음 중 분기기의 크로싱각과 분기기 번호 및 열차 제한속도와의 관계에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 분기기 번호가 작을수록 크로싱각이 크게 되어 열차의 제한속도가 높아짐.
  2. 분기기 번호가 클수록 크로싱각이 작게 되어 열차의 제한속도가 높아짐.
  3. 분기기 번호가 작을수록 크로싱각이 작게 되어 열차의 제한속도가 높아짐.
  4. 분기기 번호가 클수록 크로싱각이 크게 되어 열차의 제한속도가 낮아짐.
(정답률: 76%)
  • 분기기 번호가 커질수록 크로싱각(분기각)은 작아지며, 각도가 작을수록 열차가 분기기를 통과할 때 받는 충격이 적어 제한속도를 더 높게 설정할 수 있습니다.
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