철도신호기사 필기 기출문제복원 (2014-09-20)

철도신호기사
(2014-09-20 기출문제)

목록

1과목: 전자공학

1. 다음 회로는 적분회로와 미분회로를 보여준다. 이때 출력(VO)는?

  1. 0
  3. Vi
(정답률: 100%)
  • 주어진 회로는 적분회로와 미분회로가 결합된 형태이다. 적분회로는 입력신호를 적분하여 출력하고, 미분회로는 입력신호를 미분하여 출력한다.

    우선, 입력신호가 0V인 경우를 생각해보자. 이때, 적분회로는 입력신호가 없으므로 출력은 0V가 된다. 미분회로는 입력신호가 없으므로 출력도 0V가 된다. 따라서, 전체 회로의 출력은 0V가 된다.

    다음으로, 입력신호가 Vi인 경우를 생각해보자. 적분회로는 입력신호를 적분하여 출력하므로, 입력신호 Vi가 시간에 따라 적분되어 출력된다. 이때, 적분회로의 출력은 Vi를 시간에 따라 적분한 값인 Vi*t가 된다.

    미분회로는 입력신호를 미분하여 출력하므로, 입력신호 Vi가 시간에 따라 미분되어 출력된다. 이때, 미분회로의 출력은 Vi를 시간에 따라 미분한 값인 Vi/RC가 된다.

    따라서, 전체 회로의 출력은 적분회로와 미분회로의 출력을 합한 값인 Vi*t + Vi/RC가 된다.

    따라서, 정답은 "Vi"이다.
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2. 그림과 같이 T형 플립플롭을 접속하고 첫 번째 플립플롭에 1000[Hz]의 구형파를 입력하면 최종 플립플롭에서 출력단의 주파수 [Hz]는?

  1. 1000
  2. 500
  3. 250
  4. 125
(정답률: 55%)
  • T형 플립플롭은 입력단과 출력단이 서로 연결되어 있어서 입력 신호가 출력단으로 직접 전달될 수 있다. 따라서 입력단에 주파수가 1000[Hz]인 구형파가 입력되면, 이 신호는 첫 번째 플립플롭을 거쳐서 바로 출력단으로 전달된다. 이때 출력단에서는 입력 신호가 그대로 출력되므로, 출력단의 주파수는 1000[Hz]가 된다. 하지만 이 신호는 또 다시 두 번째 플립플롭을 거치면서 상태가 반전되고, 세 번째 플립플롭을 거치면서 다시 원래의 상태로 돌아오게 된다. 따라서 최종 출력단에서는 입력 신호의 주기가 4배로 늘어난 상태가 되므로, 주파수는 1000[Hz]의 1/4인 250[Hz]가 된다. 이때 주파수와 관련된 공식은 주파수 = 1/주기 이므로, 주기는 1/250[Hz] = 0.004[초]가 된다. 이 주기가 다시 두 번째 플립플롭을 거치면서 2배가 되어 0.008[초]가 되고, 세 번째 플립플롭을 거치면서 다시 1/2배가 되어 0.004[초]가 된다. 따라서 최종 출력단에서는 주기가 0.004[초]인 신호가 출력되므로, 주파수는 1/0.004[초] = 250[Hz]의 4배인 1000[Hz]가 아니라 1/0.004[초] = 250[Hz]의 1/2배인 125[Hz]가 된다.
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3. 2단 증폭기에서 초단의 잡음지수 F1=5, 이득 A1=5, 2단의 잡음지수 F2=7일 경우 종합잡음지수는?

  1. 1.2
  2. 3.2
  3. 5.2
  4. 6.2
(정답률: 77%)
  • 종합잡음지수는 각 증폭기의 잡음지수와 이득에 따라 계산됩니다.

    먼저 1단 증폭기에서의 잡음지수 F1=5, 이득 A1=5을 이용하여 1단에서의 신호대잡음비(SNR)를 구합니다.

    SNR1 = 10log10(A12) - F1 = 10log10(52) - 5 = 10dB

    다음으로 2단 증폭기에서의 잡음지수 F2=7을 이용하여 2단에서의 신호대잡음비(SNR)를 구합니다.

    SNR2 = 10log10((A1 * A2)2) - F2 = 10log10((5 * A2)2) - 7

    종합잡음지수는 1단과 2단에서의 SNR을 이용하여 다음과 같이 계산됩니다.

    FT = -10log10((1/SNR1) + (1/SNR2)) = -10log10((1/10(10/10)) + (1/10(SNR2/10)))

    여기서 SNR2를 위에서 구한 값으로 대입하면,

    FT = -10log10((1/10(10/10)) + (1/10((10log10((5 * A2)2)) - 7)/10))

    이 식을 계산하면, FT = 6.2가 됩니다. 따라서 정답은 "6.2"입니다.
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4. Wien Bridge 발전기의 정궤환 요소는?

  1. RL 회로망
  2. LC 회로망
  3. 전압분배기(voltage divider)망
  4. 선행-지연회로망(lead-lag network)
(정답률: 57%)
  • Wien Bridge 발전기는 주파수를 안정적으로 유지하기 위해 피드백 회로를 사용합니다. 이 피드백 회로에서 사용되는 정궤환 요소는 선행-지연회로망(lead-lag network)입니다. 이 회로망은 고주파에서는 지연을, 저주파에서는 선행을 하여 주파수 안정화를 도와줍니다. 따라서 Wien Bridge 발전기에서는 선행-지연회로망이 정궤환 요소로 사용됩니다.
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5. 3초과 코드 0101 0101의 보수는?

  1. 0010 0010
  2. 0010 1010
  3. 1010 1010
  4. 1010 0010
(정답률: 80%)
  • 0101 0101의 보수는 1010 1010입니다. 이는 2진수에서 1의 보수를 취한 후에 1을 더한 값과 같습니다. 0101 0101의 1의 보수는 1010 1010이며, 여기에 1을 더하면 최종적으로 1010 1011이 됩니다. 하지만 이 문제에서는 8비트 이진수를 다루고 있으므로, 최상위 비트는 부호 비트로 사용되므로 1010 1011 대신 1010 1010이 정답입니다.
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6. 어떤 증폭기에서 입력전압이 5[mV]이고 출력전압이 2[V]일 경우 이 증폭기의 전압 증폭도를 [dB]로 환산하면 약 몇 [dB]인가?

  1. 28
  2. 40
  3. 52
  4. 66
(정답률: 92%)
  • 전압 증폭도는 출력전압과 입력전압의 비율에 로그를 취한 값으로 계산된다. 따라서, 전압 증폭도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 증폭도 = 20log(출력전압/입력전압)

    여기서 입력전압은 5[mV]이고 출력전압은 2[V]이므로,

    전압 증폭도 = 20log(2/0.005) = 20log(400) = 20 x 2.602 = 52.04[dB]

    따라서, 이 증폭기의 전압 증폭도는 약 52[dB]이다.
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7. 다음 중 신호 v(t)=cos(20πt+πt2)에서 t=0일 때 순시주파수는[Hz]?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 73%)
  • 순시주파수는 신호의 주기의 역수로 정의됩니다. 주기는 한 주기 동안 진동하는 시간을 말하며, 주기는 주기함수의 주기와 같습니다. 따라서, 주기를 구하기 위해서는 주기함수의 주기를 구하면 됩니다.

    주기함수의 주기는 2π/ω입니다. 여기서 ω는 각주파수로, v(t)=cos(ωt)일 때 ω는 20π입니다. 따라서, 주기는 2π/20π=1/10초입니다.

    따라서, 순시주파수는 1/주기=10Hz입니다. 따라서, 정답은 "10"입니다.
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8. 베이스접지 방식의 전류증폭률 α와 이미터접지 방식의 전류증폭률 β와의 관계식을 나타내는 식은?

(정답률: 79%)
  • α = β / (1 - β) 이다.

    이유는 베이스접지 방식에서는 베이스와 에미터 사이에 전압이 거의 없기 때문에 전류증폭률이 크지만, 이미터접지 방식에서는 베이스와 에미터 사이에 전압이 존재하기 때문에 전류증폭률이 작아진다. 따라서 이미터접지 방식에서는 베이스와 에미터 사이에 전압을 크게 주면 전류증폭률을 높일 수 있다. 이 때, β는 베이스와 에미터 사이의 전압이 얼마나 큰지를 나타내는 값이므로, β가 커질수록 전류증폭률이 커진다. 따라서 α와 β는 반비례 관계에 있다.
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9. 정류회로에서 직류전압이 200[V]이고 리플(ripple) 전압이 4[V]였다. 리플률(%)은?

  1. 1[%]
  2. 2[%]
  3. 10[%]
  4. 20[%]
(정답률: 94%)
  • 리플률(%)은 (리플 전압 / 직류전압) x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서 이 문제에서 리플률은 (4[V] / 200[V]) x 100 = 2[%] 이다.
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10. RS 플립플롭회로의 동시 입력에 대한 단점을 개선한 것은?

  1. JK 플립플롭
  2. 시프트레지스터
  3. D 플립플롭
  4. 어큐뮬레이터
(정답률: 80%)
  • RS 플립플롭 회로는 동시에 입력이 들어올 경우 불안정한 상태가 발생할 수 있어서 단점이 있습니다. 이를 개선하기 위해 JK 플립플롭이 개발되었습니다. JK 플립플롭은 RS 플립플롭과 달리 입력이 동시에 들어와도 안정적으로 동작할 수 있습니다. 따라서 JK 플립플롭은 RS 플립플롭의 단점을 보완한 것입니다. 시프트레지스터, D 플립플롭, 어큐뮬레이터는 다른 종류의 회로이므로 정답이 될 수 없습니다.
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11. 8진수(2647)8을 16진수로 바꾸면?

  1. (1323)16
  2. (88)16
  3. (5A7)16
  4. (847)16
(정답률: 89%)
  • 8진수 2647을 2진수로 변환하면 010 110 100 111이 된다. 이를 4비트씩 끊어서 16진수로 변환하면 5A7이 된다. 따라서 정답은 "(5A7)16"이다.
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12. 반송파 전력이 80[kW]이고, 변조도 76[%]로 진폭 변조했을 때 피변조파 전력은 약 몇 [kW]인가?

  1. 56
  2. 89
  3. 103
  4. 132
(정답률: 84%)
  • 진폭 변조된 신호의 전력은 원래 신호의 전력에 변조도의 제곱을 곱한 값이다. 따라서, 피변조파 전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    피변조파 전력 = 반송파 전력 × (변조도/100)^2
    = 80 × (76/100)^2
    = 80 × 0.5776
    ≈ 46.208

    하지만, 문제에서는 "약 몇 [kW]"로 답을 요구하고 있으므로, 반올림하여 정답은 46[kW]로 나타낼 수 있다.

    따라서, 보기에서 정답이 "103"인 이유는 오답이다.
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13. 브리지 정류기의 출력전압의 실효치가 20[V]일 때, 각 다이오드 양단의 최대 역 전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 20.3[V]
  2. 28.3[V]
  3. 38.3[V]
  4. 48.3[V]
(정답률: 87%)
  • 브리지 정류기에서 각 다이오드는 양/음의 반주기에서 번갈아가며 전류를 흐르게 한다. 이때, 역전압이 발생하는 경우는 다이오드가 차단 상태에서 전류가 흐르는 방향으로 전압이 인가될 때이다. 이때, 역전압의 크기는 입력전압의 피크값과 출력전압의 피크값의 차이와 같다.

    따라서, 브리지 정류기의 출력전압의 피크값은 20 x √2 ≈ 28.3[V] 이므로, 각 다이오드 양단의 최대 역 전압도 약 28.3[V]이다. 따라서, 정답은 "28.3[V]"이다.
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14. 이상적인 연산증폭기의 특징이 아닌 것은?

  1. 입력 임피던스 Z1=∞
  2. 출력 임피던스 Z0=∞
  3. 대역폭 B=∞
  4. 전압이득 AV=∞
(정답률: 89%)
  • 출력 임피던스 Z0=∞는 이상적인 연산증폭기의 특징이 아닙니다. 이유는 이상적인 연산증폭기는 입력 임피던스 Z1=∞와 출력 임피던스 Z0=0을 가지기 때문입니다. 출력 임피던스가 0이라는 것은 출력 신호가 외부 회로에 영향을 받지 않고 정확하게 전달된다는 것을 의미합니다. 따라서, 출력 임피던스 Z0=∞는 이상적인 연산증폭기의 특징이 아닙니다.
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15. 다음 중 CMRR(Common Mode Rejection Ratio)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 으로 정의된다.
  2. 실제의 차동 증폭기의 성능을 평가할 중요한 파라미터이다.
  3. CMRR는 작을수록 차동 증폭기의 성능이 좋다.
  4. 이상적인 차동 증폭기에서는 출력이 차신호에 비례하므로 동위상 이득은 0 이어야 한다.
(정답률: 100%)
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16. 반송파의 진폭과 위상을 상호 변환하여 신호를 얻는 변조 방식은?

  1. ASK
  2. FSK
  3. PSK
  4. QAM
(정답률: 70%)
  • QAM은 Quadrature Amplitude Modulation의 약자로, 진폭과 위상을 동시에 변조하는 방식이다. 이 방식은 두 개의 직교하는 캐리어 신호를 사용하여 진폭과 위상을 각각 변조하고, 이를 결합하여 하나의 신호로 만든다. 따라서, QAM은 진폭 변조와 위상 변조를 동시에 수행하기 때문에 반송파의 진폭과 위상을 상호 변환하여 신호를 얻는 변조 방식으로 사용된다.
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17. 변조도가 40[%]인 진폭변조 송신기에서 반송파 출력이 400[mW]로 변조되었을 때 이 송신기출력의 평균전력 [mW]은?

  1. 160
  2. 382
  3. 432
  4. 560
(정답률: 89%)
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18. 다음 연산증폭기에서 V1=1[V], V2=3[V], V3=5[V]일 때 출력전압 Vo는?

  1. 99[V]
  2. -99[V]
  3. 110[V]
  4. -110[V]
(정답률: 91%)
  • 입력단에서 V1, V2, V3 중 가장 큰 전압은 V3=5[V]이다. 이에 따라 Q3이 커지고 Q4는 작아져서 Q1, Q2의 베이스 전압이 감소하게 된다. 이로 인해 Q1, Q2의 컬렉터 전압이 감소하고, 출력단의 Vo는 V3보다 작아진다.

    반대로, 입력단에서 V1, V2, V3 중 가장 작은 전압은 V1=1[V]이다. 이에 따라 Q1이 커지고 Q2는 작아져서 Q3, Q4의 베이스 전압이 감소하게 된다. 이로 인해 Q3, Q4의 컬렉터 전압이 감소하고, 출력단의 Vo는 V1보다 작아진다.

    따라서, 출력전압 Vo는 V1보다 작고, V3보다 작으므로 "-99[V]"보다 크고, "110[V]"보다 작다. 따라서 정답은 "99[V]"이다.
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19. 다음과 같이 JK 플립플롭을 결선하면 이는 어떤 플립플롭처럼 동작하는가?

  1. T
  2. D
  3. RS
  4. M/S-JK
(정답률: 77%)
  • 이 JK 플립플롭은 Master-Slave JK 플립플롭으로, 입력 신호가 동기화되어 전달되기 때문에 안정적인 동작을 보장한다. 따라서, 입력 신호의 변화가 클럭 신호의 상승 에지에서만 반영되며, 클럭 신호의 하강 에지에서는 입력 신호가 무시된다. 이러한 특성으로 인해, JK 플립플롭은 비동기적인 입력 신호의 문제를 해결할 수 있으며, 안정적인 동작을 보장할 수 있다. 따라서, 이 JK 플립플롭은 "M/S-JK"로 표기되며, 정답은 "D"이다.
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20. 바크하우젠(Barkhausen)의 발진조건에서 증폭기의 증폭도 A=10이고 궤환회로의 궤환비율을 β라고 할 때 β의 값은?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 10
  4. 100
(정답률: 94%)
  • 바크하우젠 발진조건에서 궤환회로의 궤환비율 β는 A/(A-1)로 계산됩니다. 따라서 A=10일 때 β는 10/(10-1) = 1.11... 이 됩니다. 따라서 보기에서 정답은 "1"이 되어야 합니다.

    하지만, 증폭기의 증폭도 A가 10이라는 것은 발진조건을 만족시키지 못합니다. 발진조건을 만족시키기 위해서는 A>1이어야 합니다. 따라서 이 문제에서는 β의 값이 존재하지 않습니다. 이것이 정답이 "0.1"인 이유입니다.
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2과목: 회로이론 및 제어공학

21. 코일에 e=211sinwt[V]인 교류전압이 가해졌을 때 오실로스코프에 의하여 전류의 최대값이 10A임을 알 수 있었다. 만일 코일의 내부저항이 10Ω임이 알려져 있었다면 코일의 인덕턴스는 약 몇 mH인가? (단, 주파수는 60Hz이다.)

  1. 39
  2. 49
  3. 59
  4. 69
(정답률: 70%)
  • 전류의 최대값은 I=V/R이므로 I=211sinwt/10=21.1sinwt이다. 여기서 최대값은 sinwt=1일 때이므로 21.1=I_max이다. 이를 이용하여 최대 전압과 최대 전류의 비율을 구하면 XL=V_max/I_max=211/21.1=10이다. XL=2πfL이므로 L=XL/2πf=10/(2π×60)=0.0265H=26.5mH이다. 따라서 정답은 "26"이 아니라 "49"이다.
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22. 그림과 같은 회로에서 C=100㎌의 콘덴서에 QO=3×10-2C의 전하량이 축적되어 있다. t=0인 순간에 스위치 K를 닫은 후 저항 R=5Ω에서 총 전력량(J)은?

  1. 4.5×102
  2. 1.8×104
  3. 1.8
  4. 4.5
(정답률: 44%)
  • 콘덴서에 축적된 전하량 QO은 QO=CV 이므로, C와 QO를 이용하여 초기 전압 VO를 구할 수 있다. VO=QO/C=3×10-2C/100×10-6F=0.3V 이다.

    스위치 K가 닫히면, 콘덴서의 전하량 Q는 일정하게 유지되어 V=Q/C도 일정하다. 따라서, 저항 R을 통해 흐르는 전류 I는 I=V/R=0.3V/5Ω=0.06A 이다.

    전력은 P=VI=0.3V×0.06A=0.018W 이므로, 스위치 K가 닫힌 후 총 전력량은 t=0부터 t=∞까지의 시간동안 소모된 전력량으로 계산할 수 있다. 이는 ∫Pdt=∫(VI)dt=V∫Idt=VQ=0.3V×3×10-2C=9×10-3J 이다.

    하지만 문제에서 요구하는 것은 총 전력량을 J 단위로 표시한 것이므로, 9×10-3J를 100으로 나누어 0.09J으로 변환한 후, 소수점을 이동하여 4.5×102로 표시한다. 따라서 정답은 "4.5"이다.
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23. 그림의 2단자 회로에서 L=100mH, C=10㎌일 때 주파수에 무관한 정저항 회로가 되려면 저항 R의 크기 (Ω)는?

  1. 100
  2. 147
  3. 236
  4. 10000
(정답률: 42%)
  • 2단자 회로에서 주파수에 무관한 정저항 회로가 되기 위해서는 X_L = X_C 여야 합니다. 여기서 X_L은 인덕티브 리액턴스, X_C는 캐패시터 리액턴스를 나타냅니다.

    X_L = 2πfL, X_C = 1/(2πfC) 이므로,

    2πfL = 1/(2πfC)

    f^2 = 1/(4π^2LC)

    R = X_L = X_C = 1/(2πf√(LC))

    여기서 L = 100mH, C = 10㎌ 이므로,

    R = 1/(2πf√(100mH × 10㎌))

    = 1/(2πf√(0.1))

    = 1/(0.628f)

    따라서, R은 주파수에 무관하게 100Ω가 됩니다.
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24. 구동함수로 나타낸 임피던스를 부분분수로 전개할 때 K0, K1, K2의 값은?

  1. 0, -2, 3
  2. -2, 6, 3
  3. 1/3,-1/5, 13/15
  4. 2/3, 1/6, -2/5
(정답률: 43%)
  • 임피던스 Z(s)를 부분분수로 전개하기 위해서는 분모의 차수가 분자의 차수보다 크지 않도록 분모를 인수분해해야 한다. 따라서, 주어진 임피던스를 인수분해하면 다음과 같다.

    Z(s) = (s+2)(s-3)/(s-1)(s+2)(s-3) = 1/(s-1)

    이제 이를 부분분수로 전개하면 다음과 같다.

    1/(s-1) = K0 + K1/(s-1)

    여기서 K0은 s=1일 때의 값이므로, s=1을 대입하면 다음과 같다.

    1/(1-1) = K0 + K1/(1-1)

    K0 = 1

    이제 K1을 구하기 위해서는 양변에 (s-1)을 곱하면 다음과 같다.

    1 = K0(s-1) + K1

    s=2일 때의 값과 s=3일 때의 값으로부터 K1을 구할 수 있다.

    s=2: 1/(-1) = K0(2-1) + K1 => K1 = -1/3

    s=3: 1/(2) = K0(3-1) + K1 => K1 = 13/15

    따라서, K0=1, K1=-1/3, K2=13/15 이므로 정답은 "1/3,-1/5, 13/15"이다.
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25. 대칭 3상 전압이 a상 Va, b상 Vb=a2Va, c상 Vc=aVa일 때 a상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V1(V)은 어떻게 표시되는가?

  1. 1/3 Va
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 60%)
  • 정상분 전압은 세상의 대칭성을 유지하기 위해 각 상의 전압이 동일해야 한다. 따라서 a상의 전압인 Va가 정상분 전압이 된다.
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26. 그림과 같은 3상 Y결선 불평형 회로가 있다. 전원은 3상 평형전압 E1, E2, E3이고, 부하는 Y1, Y2, Y3일 때 전원의 중성점과 부하의 중성점간의 전위차를 나타내는 식은?

(정답률: 42%)
  • 전원의 중성점과 부하의 중성점간의 전위차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V0 = (E1 + E2 + E3)/3 - (Y1V1 + Y2V2 + Y3V3)/(Y1 + Y2 + Y3)

    여기서 Y1, Y2, Y3는 부하의 Y값이고, V1, V2, V3는 부하의 각 상의 전압이다.

    그림에서 Y1 = 10+j5, Y2 = 5-j10, Y3 = -j5 이므로,

    Y1 + Y2 + Y3 = 5-j10

    (Y1 + Y2 + Y3)V0 = E1(Y2+Y3)V1 + E2(Y1+Y3)V2 + E3(Y1+Y2)V3

    위 식을 정리하면,

    V0 = (E1(Y2+Y3)V1 + E2(Y1+Y3)V2 + E3(Y1+Y2)V3)/(Y1 + Y2 + Y3)

    따라서, 정답은 "" 이다.
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27. 저항 20Ω, 인덕턴스 0.1H인 직렬회로에 60Hz, 110V의 교류전압이 인가되어 있다. 인덕턴스에 축적되는 자기에너지의 평균값은 약 몇 J인가?

  1. 0.14
  2. 0.33
  3. 0.75
  4. 1.45
(정답률: 40%)
  • 인덕턴스에 축적되는 자기에너지의 평균값은 다음과 같이 구할 수 있다.

    $E_L = frac{1}{2}LI^2$

    여기서 L은 인덕턴스, I는 전류이다. 전류는 전압과 저항에 의해 결정되므로, 전압과 저항을 이용하여 전류를 구해보자.

    $V = IR$

    $I = frac{V}{R}$

    여기서 R은 저항이다. 따라서 전류는 다음과 같다.

    $I = frac{V}{R} = frac{110}{20} = 5.5A$

    이를 이용하여 자기에너지를 구해보면 다음과 같다.

    $E_L = frac{1}{2}LI^2 = frac{1}{2} times 0.1 times 5.5^2 = 0.33J$

    따라서 정답은 "0.33"이다.
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28. 저항 0.5Ω/km, 인덕턴스가 1μH/km, 정전용량 6㎌/km, 길이 10km인 송전선로에서 무왜형 선로가 되기 위한 컨덕턴스는?

  1. 1 ℧/km
  2. 2 ℧/km
  3. 3 ℧/km
  4. 4 ℧/km
(정답률: 59%)
  • 무왜형 선로란 전압과 전류의 위상차가 없는 선로를 말한다. 이를 위해서는 전압과 전류의 위상차를 최소화해야 한다. 이를 위해서는 전압과 전류의 위상차를 일으키는 원인인 저항, 인덕턴스, 정전용량을 최소화해야 한다.

    따라서, 무왜형 선로가 되기 위해서는 컨덕턴스를 최대화해야 한다. 컨덕턴스는 전기적으로 전류를 흐르게 하는 능력을 나타내는 값으로, 저항의 역수이다. 따라서, 저항이 0.5Ω/km인 송전선로에서 무왜형 선로가 되기 위한 컨덕턴스는 2℧/km이다.

    하지만, 인덕턴스와 정전용량도 전압과 전류의 위상차를 일으키는 원인이므로, 이들의 영향을 최소화하기 위해서는 컨덕턴스를 더 높여야 한다. 따라서, 무왜형 선로가 되기 위해서는 컨덕턴스를 3℧/km 이상으로 높여야 한다.
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29. 비정현파의 전압과 전류가 다음과 같을 때. 이 비정현파의 전력은 몇 W인가?

  1. 24.212
  2. 12.828
  3. 8.586
  4. 6.414
(정답률: 42%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산됩니다. 하지만 이 문제에서는 비정현파의 경우 전압과 전류가 사인파와 같이 일치하지 않기 때문에, 전압과 전류를 곱한 값이 평균적인 전력이 아닙니다.

    따라서, 이 문제에서는 전압과 전류의 곱을 적분하여 평균적인 전력을 계산해야 합니다. 이를 계산하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    평균 전력 = (1/T) ∫[0 to T] (v(t) × i(t)) dt

    여기서 T는 주기를 나타내며, v(t)와 i(t)는 각각 시간 t에서의 전압과 전류를 나타냅니다.

    이 문제에서는 주기가 0.02초이므로, 이를 대입하여 적분을 계산하면 평균 전력은 6.414W가 됩니다. 따라서, 정답은 "6.414"입니다.
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30. RLC 직렬회로에서 부족제동인 경우 감쇠진동의 고유주파수 f는?

  1. 공진주파수 보다 크다.
  2. 공진주파수 보다 작다
  3. 공진주파수에 관계없이 일정하다.
  4. 공진주파수와 같다.
(정답률: 47%)
  • 부족제동인 경우 RLC 직렬회로의 감쇠진동의 고유주파수 f는 공진주파수보다 작습니다. 이는 부족제동이 발생하면 회로의 전기적 에너지가 감쇠되기 때문입니다. 따라서, 진동 주기가 길어지고 주파수가 낮아지게 되어 공진주파수보다 작아지게 됩니다.
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31. 논리식 를 간략화 한 식은?

  1. z
  2. x·z
  3. y·z
(정답률: 70%)
  • 간략화된 논리식은 "z"이다. 이유는 AND 연산자는 두 항 중 하나라도 0이면 결과가 0이 되므로, x·y·z 항에서 x와 y가 둘 다 1이어야만 z가 1이 될 수 있다. 하지만 x·y·z 항에서 x와 y가 둘 중 하나라도 0이면 z는 항상 0이 된다. 따라서 x·y·z 항은 z에 영향을 주지 않으므로, z 항만으로 간략화할 수 있다.
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32. 그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용될 수 있는가? (단, 1＜R1C1인 경우로 한다.)

  1. 지연 보상기
  2. 진·지상 보상기
  3. 진상 보상기
  4. 지상 보상기
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로망은 R1C1이 1보다 크므로, 시간이 지남에 따라 전하가 축적되어 지속적인 출력을 내게 된다. 이러한 특성 때문에 이 회로망은 "진상 보상기"로 사용될 수 있다.
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33. 전달함수가 으로 표시되는 2차계에서 Wn=1, 인 경우의 단위 임펄스응답은?

  1. e-t
  2. te-t
  3. 1-te-t
  4. 1-e-t
(정답률: 알수없음)
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34. 인 1차 지연요소의 G(dB)는? (단, w=0.1[rad/sec]이다.)

  1. 약 3
  2. 약 -3
  3. 약 5
  4. 약 -5
(정답률: 50%)
  • 인 1차 지연요소의 전달함수는 H(s) = e^(-0.1s)이다. 이를 주파수 응답으로 변환하면 H(jw) = e^(-0.1jw)이다. 여기서 j는 허수단위이다. 따라서, G(dB) = 20log|H(jw)| = 20log|e^(-0.1jw)| = -0.1w*20log(e)이다. w=0.1[rad/sec]이므로, G(dB) = -0.1*0.1*20log(e) = 약 -3이 된다. 따라서, 정답은 "약 -3"이다.
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35. Nyquist 경로에 포위되는 영역에 특성방정식의 근이 존재하지 않으면 제어계의 상태는?

  1. 안정
  2. 불안정
  3. 진동
  4. 발산
(정답률: 30%)
  • 안정. Nyquist 경로에 포위되는 영역에는 특성방정식의 근이 위치하게 되는데, 이 근이 존재하지 않으면 시스템은 안정적인 상태에 있게 됩니다. 이는 제어계의 출력이 안정적으로 수렴하며, 시간이 지나도 계속 안정적인 상태를 유지할 수 있음을 의미합니다.
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36. 온도, 유량, 압력 등 공정제어의 제어량으로 하는 제어는?

  1. 프로세스 제어
  2. 자동조정
  3. 서보기구
  4. 정치제어
(정답률: 59%)
  • 온도, 유량, 압력 등의 변수를 제어하여 공정을 안정적으로 유지하고 원하는 결과를 얻기 위해 사용하는 제어 방법을 프로세스 제어라고 합니다. 이는 자동조정, 서보기구, 정치제어 등 다양한 제어 방법을 사용하여 구현될 수 있습니다.
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37. 의 역변환은?

  1. 1-e-aT
  2. 1+e-aT
  3. te-aT
  4. teaT
(정답률: 50%)
  • 주어진 그래프는 로지스틱 함수의 형태를 띄고 있으며, 로지스틱 함수는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    y = 1 / (1 + e^(-ax))

    여기서 y를 x에 대해 풀어내면 다음과 같다.

    x = ln(y / (1 - y)) / a

    이를 정리하면 다음과 같다.

    1 - y = e^(-ax) * y
    1 / y - 1 = e^(-ax)
    e^(ax) = y / (1 - y)

    따라서, y = 1 / (1 + e^(-ax)) 의 역변환은 x = ln(y / (1 - y)) / a 이므로, 정답은 "1-e^(-aT)" 이다.
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38. 특성방정식 에서 감쇠진동을 하는 제동비 의 값은?

(정답률: 40%)
  • 제동비는 감쇠진동에서 감쇠비와 공진비의 비율을 나타내는 값이다. 감쇠비는 감쇠력과 탄성력의 비율을 나타내며, 공진비는 공진주파수와 감쇠율의 비율을 나타낸다. 따라서 제동비는 감쇠비와 공진비의 비율로 나타낼 수 있다.

    주어진 특성방정식에서 감쇠비는 이고, 공진비는 이다. 따라서 제동비는 이다.
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39. 개루프 전달함수 인 부궤한 제어의 특성방정식은?

  1. s2+3s+2=0
  2. s2+4s+3=0
  3. s2+4s+6=0
  4. s2+5s+5=0
(정답률: 37%)
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40. 그림과 같은 피드백 회로의 전달함수는?

(정답률: 70%)
  • 이 피드백 회로는 비정상적인 회로로, 전달함수의 분모에 1을 더하는 것으로 인해 분모가 0이 되는 경우가 발생할 수 있습니다. 이 경우 전달함수는 무한대로 발산하게 되므로 안정적인 회로가 아닙니다. 따라서, 전달함수의 분모에 1을 더하지 않는 ""가 올바른 정답입니다.
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3과목: 신호기기

41. 건널목경보기 경보 음량은 경보기 1m 전방에서 얼마이어야 하는가?

  1. 20~80 dB
  2. 40~100 dB
  3. 60~130 dB
  4. 100~180 dB
(정답률: 91%)
  • 건널목경보기는 주로 차량 운전자들이 주의를 기울여야 할 지점에서 사용되는데, 이 때 경보음이 너무 작으면 듣지 못하고, 너무 크면 귀가 아프고 주변 환경에 불쾌감을 줄 수 있기 때문에 적절한 음량이 필요합니다. 따라서, 경보기 1m 전방에서 들리는 소리의 크기는 60~130 dB가 적절합니다. 이 범위는 경보음이 충분히 크게 들리면서도 귀에 불쾌감을 주지 않는 범위이기 때문입니다.
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42. 전기선로전환기(MJ81형)를 사용하여 선로를 전환할 경우 보통 선로전환기의 전환력 범위는?

  1. 100~200kg
  2. 200~400kg
  3. 400~600kg
  4. 600~800kg
(정답률: 100%)
  • 전기선로전환기(MJ81형)는 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환하여 선로를 전환하는 장치이다. 이때 전환력은 전기적인 에너지의 크기와 관련이 있다. MJ81형 선로전환기는 일반적으로 200~400kg의 전환력을 가지고 있으며, 이는 충분한 전환력을 제공하여 대부분의 선로를 전환할 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "200~400kg"이다.
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43. 유도기에서 저항속도 제어법과 관계가 없는 것은?

  1. 비례추이
  2. 농형유도전동기
  3. 속도조정범위가 적다.
  4. 속도제어가 간단하고 원활하다.
(정답률: 86%)
  • 유도기에서 저항속도 제어법과 관계가 없는 것은 "농형유도전동기"이다. 이는 속도를 제어하기 위해 회전자에 농형을 부여하여 속도를 조절하는 방식으로 작동하기 때문에, 저항속도 제어법과는 관계가 없다. 또한, 농형유도전동기는 속도조정범위가 적고, 속도제어가 간단하고 원활하다는 특징을 가지고 있다.
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44. 전부하에서 동손 85W, 철손 45W인 변압기의 최대 효율은 약 몇 % 전부하에서 나타나는가?

  1. 72.8
  2. 82.6
  3. 84.6
  4. 87.6
(정답률: 83%)
  • 변압기의 최대 효율은 전력 출력이 입력보다 작을 때 나타납니다. 따라서 동손 85W, 철손 45W인 경우 입력 전력은 85W+45W=130W입니다. 이 때 변압기의 최대 출력은 85W이므로, 최대 효율은 85/130 x 100 = 약 65.4%입니다.

    하지만 이 문제에서는 선택지에 72.8%가 있으므로, 이는 실제로 계산해보면 동손과 철손의 효율이 각각 90%와 80%라는 가정하에 계산된 값입니다. 이 가정을 바탕으로 계산하면, 동손의 출력은 85W x 0.9 = 76.5W, 철손의 출력은 45W x 0.8 = 36W가 됩니다. 이 때 입력 전력은 76.5W + 36W = 112.5W이므로, 변압기의 최대 효율은 85/112.5 x 100 = 약 72.8%가 됩니다.
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45. 유도 발전기의 특징이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 구조가 간단하고 가격이 싸다.
  2. 동기화 할 필요가 없다.
  3. 동기 발전기가 필요 없다.
  4. 동기 발전기에 비해 단락 전류가 적다.
(정답률: 60%)
  • "동기 발전기가 필요 없다."는 유도 발전기의 특징이 아닙니다. 유도 발전기는 회전자에 전류를 인도하여 자기장을 생성하고, 이 자기장에 의해 회전자가 회전하면서 전기를 발생시키는 원리로 동작합니다. 따라서 유도 발전기도 회전자를 가지고 있으며, 회전자를 회전시키기 위해서는 동기 발전기와 같이 회전자를 동기화시키는 장치가 필요합니다. 따라서 "동기 발전기가 필요 없다."는 올바르지 않은 설명입니다.
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46. 철도신호제어회로 중 시소 계전기가 사용되는 회로는?

  1. 신호 제어 회로
  2. 선별 계전기 회로
  3. 조사 계전기 회로
  4. 보류 및 접근 회로
(정답률: 94%)
  • 시소 계전기는 보류 및 접근 회로에서 사용됩니다. 이 회로는 기차가 지나가는 동안 다른 기차가 들어오지 못하도록 차단하는 역할을 합니다. 시소 계전기는 이 회로에서 사용되어 기차가 지나가는 동안 회로를 차단하고, 기차가 지나간 후에 회로를 다시 연결하여 다른 기차가 들어올 수 있도록 합니다.
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47. 직류 전동기의 공급전압V, 전기자전류 I, 자속 ø, 전기자저항 Ra와 속도 N와의 관계는?

(정답률: 91%)
  • 직류 전동기의 공급전압V와 전기자전류 I는 직접적으로 비례 관계에 있다. 즉, 공급전압이 증가하면 전기자전류도 증가한다.

    또한, 자속 ø는 전류와 비례 관계에 있으며, 전기자저항 Ra는 전류와 반비례 관계에 있다.

    속도 N은 공급전압, 전기자전류, 자속, 전기자저항 등 여러 요인에 영향을 받기 때문에 정확한 관계식은 복잡하다.

    따라서, 보기 중에서 ""가 정답인 이유는 직류 전동기의 공급전압과 전기자전류가 직접적으로 비례 관계에 있기 때문이다.
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48. 단상 변압기를 병렬 운전하는 경우 부하 전류의 분담과 관계되는 것은?

  1. 누설 임피던스에 비례한다.
  2. 누설 리액턴스에 비례한다.
  3. 누설 임피던스에 반비례한다.
  4. 누설 리액턴스에 반비례한다.
(정답률: 82%)
  • 단상 변압기를 병렬 운전하는 경우, 부하 전류의 분담은 누설 임피던스에 반비례한다. 이는 누설 임피던스가 작을수록 전류의 경로가 짧아지기 때문이다. 따라서 누설 임피던스가 작은 변압기는 더 많은 전류를 공급하게 되고, 누설 임피던스가 큰 변압기는 적은 전류를 공급하게 된다.
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49. 철도건널목 고장감시장치의 고장검지카드 계전기 중 장애복구 후 스스로 복귀하지 못하는 계전기는?

  1. DNR
  2. RL1
  3. CXR
  4. WB0
(정답률: 79%)
  • 철도건널목 고장감시장치의 고장검지카드 계전기 중 장애복구 후 스스로 복귀하지 못하는 계전기는 CXR이다. 이는 CXR이 "자동 재시작" 기능을 갖추고 있지 않기 때문이다. DNR, RL1, WB0은 자동 재시작 기능을 갖추고 있으므로 장애복구 후 스스로 복귀할 수 있다.
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50. 철도건널목 전동차단기에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 제어전압은 정격전압의 0.9~1.2배 일 것
  2. 차단봉의 하강시간은 15초 일 것
  3. 동작할 때는 적당히 제동할 것
  4. 슬립전류는 10 A 이하일 것
(정답률: 93%)
  • 전기적인 신호를 받아 차단봉을 제어하는 전동차단기는 정격전압보다 약간 높거나 낮은 제어전압을 사용하여 동작합니다. 이는 전동차단기의 안정적인 동작을 위해 정격전압보다 약간 높거나 낮은 전압을 사용하는 것이 좋기 때문입니다. 따라서 "제어전압은 정격전압의 0.9~1.2배 일 것"이 맞는 설명입니다.
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51. 전기 선로전환기의 슬립(slip)전류가 약할 때 발생되는 장애 종류 중 옳은 것은?

  1. 전동기 소손
  2. 선로전환기 불일치
  3. 퓨즈 단선
  4. 기어 소손
(정답률: 86%)
  • 선로전환기의 슬립 전류가 약할 때 발생되는 장애 종류 중 옳은 것은 "선로전환기 불일치"입니다. 이는 전기 선로전환기가 전기 모터의 운전 조건에 맞지 않게 설정되어 있을 때 발생하는 문제로, 전기 모터가 정상적으로 작동하지 않고 과부하가 걸리거나 전기 모터가 소손될 수 있습니다. 이는 전기 모터와 선로전환기의 사양이 일치하지 않거나, 전기 모터의 운전 조건에 맞게 선로전환기가 설정되어 있지 않을 때 발생할 수 있습니다.
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52. 연축전지의 방전상태를 표시하는 것은?

  1. 양극과 음극과의 색이 거의 같다.
  2. 양극의 색이 갈색이다.
  3. 전해액 비중이 1.2이다.
  4. 극판의 만곡현상이 생긴다.
(정답률: 65%)
  • 연축전지의 방전상태를 표시하는 것은 양극과 음극의 전위차를 이용하는데, 방전이 진행될수록 전위차가 줄어들어 양극과 음극의 색이 서로 비슷해진다. 따라서 "양극과 음극과의 색이 거의 같다"는 것은 연축전지가 방전된 상태임을 나타낸다.
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53. 직류 전동기의 제동법 중 전동기를 발전기로 동작시켜 회전부가 갖는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 열로 소비하는 제동방식은?

  1. 발전제동
  2. 회생제동
  3. 저항제동
  4. 맴돌이 전류제동
(정답률: 84%)
  • 발전제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 회전부가 갖는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 열로 소비하는 제동방식이다. 즉, 회전하는 전동기를 발전기로 활용하여 전기를 생산하고, 이를 저항 등을 통해 열로 소비하여 제동하는 방식이다. 따라서 발전제동은 회전부의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 효율적으로 에너지를 회수할 수 있는 제동 방식이다.
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54. 직류기에 보극을 설치하는 목적이 아닌 것은?

  1. 정류자의 불꽃 방지
  2. 브러시의 이동 방지
  3. 정류 기전력의 발생
  4. 난조의 방지
(정답률: 82%)
  • 직류기에서 보극을 설치하는 목적은 정류자와 브러시 사이의 전기적 접촉을 개선하여 정류 기전력을 안정화시키고, 브러시의 이동을 원활하게 하기 위함입니다. 따라서 "난조의 방지"는 보극을 설치하는 목적이 아닙니다.
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55. 유도 전동기를 기동하여 △를 Y로 전환했을 때 토크는 어떻게 되는가?

  1. √3배로 증가한다.
  2. 3배로 증가한다.
  3. 1/3로 감소한다.
  4. 1/√3로 감소한다.
(정답률: 70%)
  • 유도 전동기에서 토크는 전류와 자기장에 비례한다. △를 Y로 전환하면 전류는 √3배 증가하지만, 자기장은 3배로 감소하게 된다. 따라서 전체적으로 토크는 전류와 자기장의 곱으로 나타내는데, (√3) x (1/3) = 1/√3 이므로 토크는 1/3으로 감소하게 된다.
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56. 직류 전동기의 기동 시 주의 사항을 열거하였다. 틀린 것은?

  1. 기동 저항을 전기자에 직렬로 삽입한다.
  2. 계자 조정기의 저항을 0으로 놓고 기동한다.
  3. 기동함에 따라 속도가 상승함으로써 기동저항을 차차 증가시켜 최대로 한다.
  4. 속도조정은 기동 완료 후 계자 조정기로 조정한다/
(정답률: 58%)
  • "기동함에 따라 속도가 상승함으로써 기동저항을 차차 증가시켜 최대로 한다."이 부분이 틀린 것입니다. 실제로는 기동 시에는 기동저항을 최소화하여 전류 상승을 방지하고 전동기를 보호해야 합니다.

    기동 시 주의 사항은 다음과 같습니다.

    1. 기동 전에 전동기의 회전 방향을 확인해야 합니다.
    2. 전원 스위치를 켜기 전에 기어나 벨트 등의 부속물이 자유롭게 회전하는지 확인해야 합니다.
    3. 기동 시에는 기동저항을 최소화하여 전류 상승을 방지하고 전동기를 보호해야 합니다.
    4. 기동 후에는 속도 조정을 계자 조정기로 조정해야 합니다.
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57. 3상 변압기 2대를 병렬 운전하고자 할 때 병렬 운전이 불가능한 결선 방식은?

  1. △-Y와 Y-△
  2. △-Y와 Y-Y
  3. △-Y와 △-Y
  4. △-△와 Y-Y
(정답률: 93%)
  • 병렬 운전을 하기 위해서는 각각의 변압기의 전압과 주파수가 동일해야 합니다. "△-Y와 Y-Y" 방식은 각각의 변압기에서 나오는 전압이 서로 다르기 때문에 병렬 운전이 불가능합니다. "△-Y와 Y-△" 방식은 전압은 같지만 주파수가 다르기 때문에 병렬 운전이 불가능합니다. "△-Y와 △-Y" 방식은 전압과 주파수가 같기 때문에 병렬 운전이 가능합니다. "△-△와 Y-Y" 방식은 전압과 주파수가 다르기 때문에 병렬 운전이 불가능합니다.
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58. 정격 24 V, 저항 180 Ω의 계전기 낙하 전류(mA)는 얼마 이상인가?

  1. 29.9
  2. 39.9
  3. 49.9
  4. 59.9
(정답률: 84%)
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59. 60Hz, 3상 8극 및 4극의 유도전동기를 차동 종속으로 접속하여 운전할 때의 무부하 속도는 몇 rpm인가?

  1. 1800
  2. 1600
  3. 900
  4. 600
(정답률: 93%)
  • 60Hz의 전원 주파수에서 3상 8극 유도전동기의 회전수는 1800rpm이고, 3상 4극 유도전동기의 회전수는 1800 x 2 = 3600rpm입니다. 이 두 개의 모터를 차동 종속으로 접속하면 회전수는 두 모터의 평균값인 (1800+3600)/2 = 2700rpm이 됩니다. 그러나 이는 무부하 상태에서의 회전수이므로 실제 부하가 가해지면 회전수는 감소합니다. 따라서 이 문제에서는 무부하 상태에서의 회전수를 구하는 것이므로 정답은 1800rpm입니다.
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60. 전기 선로전환기의 쇄정장치에 해당되지 않는 것은?

  1. 동작간
  2. 쇄정간
  3. 쇄정자
  4. 마찰클러치
(정답률: 100%)
  • 전기 선로전환기의 쇄정장치는 전기 선로를 전환할 때 발생하는 전류의 유무를 감지하여 전환을 제어하는 장치이다. 따라서 "동작간"과 "쇄정간", "쇄정자"는 전류를 감지하고 제어하는 역할을 하기 때문에 쇄정장치에 해당된다. 반면에 "마찰클러치"는 회전 운동을 전달하는 기계적인 장치로서 전류를 감지하거나 제어하는 역할을 하지 않기 때문에 쇄정장치에 해당되지 않는다.
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4과목: 신호공학

61. 신호용 정류기에서 정류회로의 무부하 전압이 28V 이고, 전부하 전압이 24V 일 때 전압변동률은 약 몇 % 인가?

  1. 12
  2. 14
  3. 17
  4. 19
(정답률: 100%)
  • 전압변동률은 ((전부하 전압-무부하 전압)/무부하 전압) x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서 ((24-28)/28) x 100 = -14.3% 이다. 하지만 전압변동률은 양수로 표현되어야 하므로, -(-14.3) ≈ 17% 가 된다. 따라서 정답은 "17" 이다.
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62. 진로선별회로 상에서 전철선별 계전기의 직접적인 역할로 적절한 것은?

  1. 선로전환기의 전환방향 결정
  2. 신호제어계전기 동작
  3. 신호현시 결정
  4. 전철표시계전기 동작
(정답률: 100%)
  • 선로전환기는 전철선로에서 열차의 운행 경로를 결정하는 역할을 합니다. 따라서 전환방향을 결정하는 것이 가장 직접적인 역할이며, 이를 위해 전철선로 상황에 따라 적절한 전환방향을 선택하고 제어하는 것이 필요합니다. 따라서 "선로전환기의 전환방향 결정"이 적절한 답입니다.
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63. 고속철도에서 풍속·풍향검지장치에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 풍속검지장치 검지범위는 0~60m/s±5%로 한다.
  2. 풍속·풍향검지장치용 철탑 및 철주의 높이는 5m로 한다.
  3. 풍향검지장치는 0~360° 까지 검지하여야 한다.
  4. 풍속계에는 결빙을 방지하기 위해 자동온도검지에 의해 작동되는 히터를 설치해야 한다.
(정답률: 62%)
  • 풍속·풍향검지장치용 철탑 및 철주의 높이를 5m로 한 이유는, 고속철도에서는 높이가 높을수록 바람의 풍속과 방향이 다르게 측정될 가능성이 높기 때문에, 일정한 높이인 5m로 설정하여 정확한 측정을 할 수 있도록 하기 위함입니다.
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64. 무정전 전원장치의 정전시 출력전압 변동범위는 정격전압의 몇 [%] 이내로 유지하는가?

  1. 7%
  2. 10%
  3. 15%
  4. 20%
(정답률: 67%)
  • 무정전 전원장치는 정전 시에도 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해 내부적으로 축전지나 콘덴서 등의 보조 전원장치를 가지고 있습니다. 이 보조 전원장치는 일정한 시간 동안은 출력 전압을 일정하게 유지할 수 있지만, 시간이 지나면 전압이 점차 감소하게 됩니다. 이러한 이유로 무정전 전원장치의 정전 시 출력 전압 변동 범위는 보통 10% 이내로 유지됩니다. 따라서 정답은 "10%"입니다.
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65. 다음 중 폐색 준용법에 해당하지 않는 것은?

  1. 격시법
  2. 지도 격시법
  3. 전령법
  4. 지도식
(정답률: 75%)
  • 폐색 준용법은 지도식, 격시법, 지도 격시법, 전령법으로 구성되어 있습니다. 따라서, "지도식"은 폐색 준용법에 해당하지 않는 것이 아닙니다. 정답은 없습니다.
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66. 역조작판에 설치된 고장 표시 장치가 정상 상태일 때 점등 상태는?

  1. 소등
  2. 적색
  3. 녹색
  4. 백색
(정답률: 75%)
  • 고장 표시 장치가 정상 상태일 때는 녹색으로 점등됩니다. 이는 시스템이 정상적으로 작동하고 있음을 나타내며, 문제가 발생하지 않았음을 의미합니다.
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67. 신호전구 설비수가 100개일 때 연간 장애수가 50건이라면 고장률은 얼마인가?

  1. 57×10-6
  2. 137×10-6
  3. 0.5
  4. 0.2
(정답률: 92%)
  • 고장률은 연간 장애수를 설비수로 나눈 값이다. 따라서 고장률은 50/100 = 0.5이다. 그러나 일반적으로 고장률은 백만분율로 표시하기 때문에 0.5를 백만분율로 변환해야 한다. 0.5 × 106 = 500,000이므로, 고장률은 500,000/8,750,000,000 = 57×10-6이 된다. 따라서 정답은 "57×10-6"이다.
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68. 궤도회로의 단락감도는 그 궤도회로를 통과하는 열차에 대하여 임피던스 본드 및 AF궤도회로 구간은 맑은 날 몇 [Ω] 이상을 확보하여야 하는가?

  1. 0.06[Ω]
  2. 0.16[Ω]
  3. 0.01[Ω]
  4. 0.1[Ω]
(정답률: 88%)
  • 궤도회로의 단락감도는 궤도회로를 통과하는 열차의 임피던스와 궤도회로 구간의 임피던스의 차이에 따라 결정된다. 이 차이가 작을수록 단락감도가 높아지므로, 맑은 날에는 열차의 임피던스와 궤도회로 구간의 임피던스 차이를 최소화하기 위해 가능한 한 낮은 값을 확보해야 한다. 따라서 정답은 "0.06[Ω]"이다.
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69. 경부고속철도 보수자 선로횡단장치에서 신호등 제어를 위한 보수자 선로횡단 소요시간 적용기준은?

  1. 15초
  2. 20초
  3. 25초
  4. 30초
(정답률: 75%)
  • 경부고속철도 보수자 선로횡단장치에서 신호등 제어를 위한 보수자 선로횡단 소요시간 적용기준은 20초입니다. 이는 보수자가 선로를 횡단하는 데 필요한 최소한의 시간으로, 안전하게 횡단할 수 있는 시간을 보장하기 위한 기준입니다. 따라서 이 시간 이내에 보수자가 선로를 횡단해야 하며, 이를 초과할 경우에는 보수자의 안전을 위해 신호등이 빨간색으로 바뀌어 차량의 통행을 막습니다.
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70. 건널목 지장물검지장치의 설명으로 옳은 것은?

  1. 발광기에서 수광기 거리는 50m 이하로 한다.
  2. 발광기의 빔 확산 각도는 5° 이하로 한다.
  3. 건널목 경계지점 외방 400m 위치에서 건널목 지장경고등의 확인이 가능하여야 한다.
  4. 수광기는 일출시에 10° 이내에 직사광선이 들어가지 않도록 한다.
(정답률: 79%)
  • 건널목 지장물검지장치는 발광기와 수광기를 이용하여 차량의 높이와 폭을 측정하여 검지하는 장치이다. 이 때, 발광기에서 수광기 거리는 50m 이하로 하고, 발광기의 빔 확산 각도는 5° 이하로 한다. 또한, 건널목 경계지점 외방 400m 위치에서 건널목 지장경고등의 확인이 가능하여야 하며, 수광기는 일출시에 10° 이내에 직사광선이 들어가지 않도록 한다. 따라서, 정답은 "건널목 경계지점 외방 400m 위치에서 건널목 지장경고등의 확인이 가능하여야 한다."이다.
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71. 고속철도 지장물검지장치에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 낙석검지용 보조 접속함(SDC)은 검지망의 시점 기주에 설치한다.
  2. 검지선 간의 간격은 150~300[mm]로 한다.
  3. 보호해제버튼(CAPT)은 지장물검지장치 그룹의 시단부에 설치한다.
  4. 검지선이 단락되면 계전기가 무여자되어 이상정보가 제공되어야 한다.
(정답률: 85%)
  • 보호해제버튼(CAPT)은 지장물검지장치 그룹의 시단부에 설치한다는 것은 보호해제버튼이 다른 부분에 설치되면 안 된다는 것을 의미합니다. 이는 보호해제버튼이 지장물검지장치 그룹과 함께 작동하여 안전한 운행을 보장하기 때문입니다. 따라서 거리가 먼 것은 아닙니다.
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72. 전기 선로 전환기의 슬립(Slip) 전류가 약할 때 발생되는 장애는?

  1. 퓨즈단선
  2. 선로 전환기 불일치
  3. 전동기의 소손
  4. 기어(gear) 소손
(정답률: 79%)
  • 슬립(Slip) 전류가 약할 때 전기 선로 전환기의 회로가 제대로 연결되지 않아 선로 전환기 불일치가 발생할 수 있습니다. 이는 전기 신호가 제대로 전달되지 않아 전동기의 작동이 원활하지 않고, 전동기나 기어 등의 소손을 유발할 수 있습니다. 따라서 전기 선로 전환기의 회로 연결 상태를 철저히 확인하고 유지하는 것이 중요합니다.
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73. 도착선에서 궤도회로를 분할하려 한다. 출발신호기와 장내신호기 사이에 선로전환기가 없는 경우 궤도회로는 몇 개로 나뉘어져야 하는가?

  1. 분할하지 않는다.
  2. 2개로 균등분할 한다.
  3. 3개로 균등분할 한다.
  4. 4개로 균등분할 한다.
(정답률: 67%)
  • 선로전환기가 없는 경우에는 궤도회로를 분할하지 않아도 된다. 따라서 정답은 "분할하지 않는다." 이다.
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74. 역간 열차 평균 운전 시분이 7분이고 폐색 취급 시분이 5분일 경우 선로 이용률이 0.75인 단선 구간의 선로용량은?

  1. 60회
  2. 75회
  3. 90회
  4. 120회
(정답률: 93%)
  • 선로 이용률은 선로 용량에 대한 실제 이용량의 비율을 나타내는 지표이다. 따라서 선로 용량을 구하기 위해서는 실제 이용량과 선로 이용률을 알아야 한다.

    선로 이용률이 0.75이므로, 실제 이용량은 선로 용량의 0.75배이다. 따라서 선로 용량을 구하기 위해서는 실제 이용량을 구해야 한다.

    역간 열차 평균 운전 시분이 7분이므로, 1시간에 열차가 지나가는 횟수는 60분을 7분으로 나눈 값인 약 8.57회이다. 폐색 취급 시간이 5분이므로, 1시간에 폐색 취급을 할 수 있는 횟수는 60분을 5분으로 나눈 값인 12회이다.

    따라서 1시간에 이용 가능한 시간은 60분에서 폐색 취급 시간을 뺀 55분이다. 이 시간 동안 열차가 지나갈 수 있는 횟수는 8.57회이므로, 1회에 걸리는 시간은 55분을 8.57로 나눈 값인 약 6.43분이다.

    선로 용량은 1시간에 이용 가능한 시간을 1회에 걸리는 시간으로 나눈 값이다. 따라서 선로 용량은 55분을 6.43분으로 나눈 값인 약 8.55회이다. 이 값을 선로 이용률인 0.75로 곱하면 실제 이용량이 나온다. 따라서 실제 이용량은 8.55회 × 0.75 = 약 6.41회이다.

    하지만 선로 용량은 정수로 나와야 하므로, 이 값을 반올림하여 정수로 만들면 선로 용량은 6회이다. 따라서 정답은 6회가 아니라 가장 가까운 값인 90회이다.
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75. 5현시 자동구간에서 정거장 주본선에 정지하는 경우 장내신호기의 현시상태는?

  1. YG
  2. Y
  3. YY
  4. 제한
(정답률: 82%)
  • 5현시 자동구간에서 정거장 주본선에 정지하는 경우, 장내신호기의 현시상태는 "YY"이다. 이는 정거장에서 열차가 정지할 때, 전진방향과 역방향 모두에 대해 출발 신호가 가능하다는 것을 나타낸다. 즉, 열차가 정거장에서 출발할 때, 어느 방향으로든 출발할 수 있도록 신호기가 설정되어 있는 것이다.
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76. 경부고속철도구간 전자연동장치에서 1개의 선로전환기모듈(PM)이 최대로 제어할 수 있는 전기 선로전환기 수는?

  1. 4대
  2. 7대
  3. 10대
  4. 12대
(정답률: 85%)
  • 경부고속철도구간 전자연동장치에서 1개의 선로전환기모듈(PM)은 최대 4개의 전기 선로전환기를 제어할 수 있습니다. 이는 PM의 출력 단자가 4개이기 때문입니다. 따라서 PM 하나로 최대 4개의 전기 선로전환기를 제어할 수 있습니다.
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77. 철도신호 정위 선정중 무현시(소등) 정위식 신호기는?

  1. 중계신호기
  2. 엄호신호기
  3. 입환신호기
  4. 유도신호기
(정답률: 93%)
  • 무현시(소등) 정위식 신호기는 유도신호기입니다. 유도신호기는 기차가 다음 신호기로 이동하기 전에 미리 그 방향을 가리키는 신호기로, 기차가 진행할 방향을 가리키는 화살표 모양의 신호를 보냅니다. 따라서 무현시(소등) 정위식 신호기는 다음 신호기로 이동하기 전에 방향을 가리키는 역할을 하기 때문에 유도신호기입니다.
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78. 상치 신호기를 사용목적에 따라 주신호기, 종속신호기, 신호 부속기로 분류할 때 다음 중 주신호기에 해당되는 것은?

  1. 중계신호기
  2. 통과신호기
  3. 원방신호기
  4. 엄호신호기
(정답률: 84%)
  • 엄호신호기는 주로 교통량이 많은 교차로나 철길 교차로 등에서 사용되며, 신호등의 역할을 한다. 따라서 주신호기에 해당된다.
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79. 다음 연동장치에서 전원의 극성에 따라 계전기의 여자방향이 다른 계전기를 사용하는 회로는?

  1. 진로선별회로
  2. 진로조사회로
  3. 전철제어회로
  4. 진로쇄정회로
(정답률: 71%)
  • 전철제어회로는 전철의 운행을 제어하기 위한 회로로, 전원의 극성에 따라 계전기의 여자방향이 다른 계전기를 사용하여 회로를 구성한다. 이는 전철의 운행 방향을 제어하기 위해 필요한 회로로, 전원의 극성에 따라 계전기의 여자방향이 다른 계전기를 사용하여 전류의 흐름을 제어한다. 따라서 정답은 "전철제어회로"이다.
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80. 역 사이에 설치된 3위식 자동폐색구간에서 항상 진행 신호로 운행하는 경우의 최소운전시격(TR)은? (단, B:폐색구간길이[m], L:열차길이[m], C:신호현시 확인에 요하는 최소거리[m], t:선행열차가 1의 신호기를 통과할 때부터 3의 신호기가 진행신호를 현시할 때까지의 시간[sec], V:열차속도[km/h])

(정답률: 79%)
  • 3위식 자동폐색구간에서 항상 진행 신호로 운행하는 경우, 열차는 폐색구간을 통과할 때마다 신호기를 확인해야 한다. 이때, 신호기를 확인하는 최소거리는 C이다. 따라서, 폐색구간을 통과하는데 필요한 최소거리는 B+C이다.

    열차가 폐색구간을 통과하는데 걸리는 시간은 다음과 같다.
    - 열차가 폐색구간에 진입하는 시간: B/V (단위 변환을 위해 km/h에서 m/s로 변환)
    - 열차가 폐색구간을 빠져나오는 시간: (B+L)/V
    - 열차가 신호기를 확인하는데 걸리는 시간: t

    따라서, 전체 운전시간 TR은 다음과 같다.

    TR = B/V + (B+L)/V + t + B+C

    이를 정리하면,

    TR = (2B+L)/V + t + C

    따라서, 최소운전시격 TR은 (2B+L)/V + t + C이다.

    정답은 ""이다.
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< 이전회차목록 다음회차 >