철도신호기사 필기 기출문제복원 (2015-09-19)

철도신호기사
(2015-09-19 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 반송파 전력이 20[kW]일 때 변조율 70[%]로 진폭 변조하였다면 상측파 전력[kW]은?

  1. 25
  2. 10.5
  3. 4.9
  4. 2.45
(정답률: 70%)
  • 진폭 변조된 신호의 전력은 원래의 반송파 전력에 변조율의 제곱을 곱한 값이다. 따라서, 진폭 변조된 상측파 전력은 다음과 같다.

    상측파 전력 = 반송파 전력 × 변조율² / 2
    = 20 × (0.7²) / 2
    = 2.45

    따라서, 정답은 "2.45"이다.
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2. 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 의미하므로, 이 경우에는 논리식이 참이 되지 않는다. "A"와 "B"는 각각 A와 B 중 하나만 참이어도 논리식이 참이 되는 경우를 의미하므로, "A+B"와 같은 의미를 가진 "AB"와는 다른 논리식이다.
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3. 진폭변조(AM)방식에서 변조된 높은 주파수의 파형인 피변조파의 표현으로 옳은 것은? (단, VC는 반송파의 진폭, m(t)는 변조도, ωs는 변조 신호 각주파수, ωc는 반송파 각주파수이다.)

  1. øAM=VCcos(ωst)cos(ωct)
  2. øAM=VC[1+m(t)cos(ωst)]cos(ωct)
  3. øAM=VC[1+m(t)cos(ωst)]
  4. øAM=VC[1+m(t)cos(ωct)]cos(ωct)
(정답률: 91%)
  • 진폭변조(AM) 방식에서는 변조 신호를 반송파의 진폭에 더해주는 방식으로 변조를 수행한다. 따라서 변조된 신호는 반송파의 진폭에 변조 신호의 정보가 포함된 형태가 된다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    øAM = VC[1 + m(t)cos(ωst)]cos(ωct)

    여기서 [1 + m(t)cos(ωst)]는 변조 신호의 정보를 나타내며, cos(ωct)는 반송파의 형태를 나타낸다. 따라서 이 식은 변조된 높은 주파수의 파인 피변조파의 표현이 된다.
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4. 5MHz의 하한 임계주파수와 15MHz의 상한 임계주파수를 가지는 교류증폭기의 대역폭(MHz)은?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 85%)
  • 대역폭은 상한 임계주파수와 하한 임계주파수의 차이로 계산됩니다. 따라서 15MHz - 5MHz = 10MHz 이므로 대역폭은 10MHz입니다.
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5. e(t)=Esin(2πft+θ)에서 f를 변화시키는 변조방식은?

  1. AM
  2. PM
  3. FM
  4. 평형 변조
(정답률: 93%)
  • 정답은 "FM"이다.

    e(t)=Esin(2πft+θ)에서 f를 변화시키는 것은 주파수 변조이다. 주파수 변조에는 AM(Amplitude Modulation), PM(Phase Modulation), FM(Frequency Modulation), 평형 변조 등이 있다.

    그러나 이 문제에서는 f를 변화시키는 것이므로, AM과 PM은 아닌 것으로 판단할 수 있다.

    따라서, 주파수 변조 중에서도 f를 변화시키는 방식은 FM이다. FM은 주파수 변조의 한 형태로, 정보 신호의 진폭에 따라 주파수를 변화시키는 방식이다.

    따라서, e(t)=Esin(2πft+θ)에서 f를 변화시키는 변조방식은 FM이다.
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6. 주파수 대역폭이 B인 동조증폭기를 n단의 다단증폭기로 연결할 때 전체 주파수 대역폭 Bn은?

(정답률: 66%)
  • 다단증폭기를 연결할 때는 각 단의 대역폭이 겹치지 않도록 설계해야 한다. 따라서 n단의 다단증폭기를 연결할 때 전체 주파수 대역폭 Bn은 B/n이 된다. 이는 ""이 정답인 이유이다.
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7. 다음 중 입력신호에 따라 잠기거나 동기화될 수 있는 회로는?

  1. 비안정 멀티 바이브레이터
  2. 단안정 멀티 바이브레이터
  3. 위상 검출기
  4. PLL 회로
(정답률: 65%)
  • PLL 회로는 입력신호와 VCO (Voltage Controlled Oscillator)의 출력신호를 비교하여 피드백 루프를 통해 입력신호와 VCO 출력신호를 일치시키는 회로이다. 따라서 입력신호에 따라 VCO 출력신호가 조절되어 동기화되거나 잠길 수 있다.
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8. 첫째 단의 잡음지수 F1=10, 이득 G1=20이며, 다음 단의 잡음 지수 F2=21, 이득 G2=50일 때 단 증폭기의 종합 잡음지수는?

  1. 10
  2. 11
  3. 21
  4. 110
(정답률: 82%)
  • 단 증폭기의 종합 잡음지수는 다음과 같이 계산됩니다.

    Ftotal = F1 + (F2 - 1) * (G1/G2) = 10 + (21-1) * (20/50) = 11

    따라서 정답은 "11"입니다. 이유는 위의 공식을 이용하여 계산하면 됩니다. 첫째 단에서의 잡음지수와 이득, 그리고 다음 단에서의 잡음지수와 이득을 이용하여 종합 잡음지수를 계산하면 됩니다.
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9. 연산증폭기 동작 중 부궤환(N.F.B) 상태에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 입력임피던스가 높아진다.
  2. 전압이득이 높아진다.
  3. 출력임피던스가 낮아진다.
  4. 대역폭이 넓어진다.
(정답률: 89%)
  • "대역폭이 넓어진다."가 거리가 먼 것입니다.

    부궤환(N.F.B)은 출력 신호를 측정하여 입력 신호와 비교하여 오차를 줄이는 역할을 합니다. 이 때, 전압이득이 높아진다는 것은 출력 신호가 입력 신호보다 더 크게 증폭되는 것을 의미합니다. 이는 오차를 줄이는 데에 효과적입니다.
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10. 8진 PSK의 오류확률은 2진 PSK 오류 확률의 몇 배인가?

  1. 2배
  2. 3배
  3. 4배
  4. 5배
(정답률: 75%)
  • 8진 PSK는 3비트씩 묶어서 8개의 상태를 표현하므로, 2진 PSK보다 더 많은 정보를 전송할 수 있습니다. 그러나 이로 인해 오류 확률이 높아지게 됩니다. 이론적으로 8진 PSK의 오류 확률은 2진 PSK의 오류 확률의 3배입니다. 이는 8진 PSK가 2진 PSK보다 더 많은 정보를 전송할 수 있지만, 그만큼 더 많은 오류가 발생할 가능성이 있다는 것을 의미합니다.
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11. 어떤 회로를 오실로스코프로 관측된 펄스 파형의 펄스폭이 0.3μs이고, 주기가 1.5μs이면 듀티 싸이클(duty cycle)은?

  1. 5
  2. 1.8
  3. 0.45
  4. 0.2
(정답률: 78%)
  • 듀티 사이클은 펄스 폭과 주기의 비율로 계산됩니다. 따라서 듀티 사이클은 0.3μs / 1.5μs = 0.2입니다. 따라서 정답은 "0.2"입니다.
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12. 정전압회로에 주로 사용되는 다이오드는?

  1. 제너 다이오드
  2. 에사키 다이오드
  3. 터널 다이오드
  4. 바렉터 다이오드
(정답률: 72%)
  • 제너 다이오드는 정전압회로에서 사용되는 다이오드로, 전압이 일정한 상태로 유지되도록 하는 역할을 합니다. 이는 제너 다이오드의 특성인 전압이 일정한 범위에서는 전류가 크게 변하지 않는 특성 때문입니다. 따라서 제너 다이오드는 안정적인 전압 공급을 위해 주로 사용됩니다.
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13. 그림과 같은 연산증폭기의 출력전압은?

  1. 출력전압은 압력전압을 미분한 형태로서, 위상이 반전된다
  2. 출력전압은 입력전압을 미분한 형태로서, 위상이 같다.
  3. 출력전압은 입력전압을 적분한 형태로서, 위상이 반전된다.
  4. 출력전압은 입력전압을 적분한 형태로서, 위상이 같다.
(정답률: 84%)
  • 연산증폭기는 입력신호의 변화율을 증폭하는 기능을 가지고 있습니다. 이 때, 변화율을 나타내는 것이 바로 미분입니다. 따라서 출력전압은 입력신호의 압력전압을 미분한 형태로 나타나게 됩니다. 또한, 위상이 반전되는 이유는 미분의 개념에서 알 수 있듯이, 입력신호와 출력신호의 변화가 반대 방향으로 일어나기 때문입니다.
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14. 16진 PSK 변조방식을 사용하고, 채널의 대역폭이 4kHz일 때 채널 용량(bps)는?

  1. 16000
  2. 32000
  3. 48000
  4. 56000
(정답률: 74%)
  • 16진 PSK 변조방식은 4개의 비트를 한 번에 전송할 수 있으므로, 한 번의 전송으로 16가지의 신호를 전송할 수 있습니다. 따라서, 한 번의 심볼에 4개의 비트가 전송되므로, 채널의 대역폭이 4kHz일 때의 심볼 전송률은 4,000/4 = 1,000 심볼/초입니다. 이에 따라, 채널 용량은 1,000 x 16 = 16,000 bps가 됩니다. 하지만, 16진 PSK 변조방식은 심볼당 4개의 비트를 전송하므로, 채널 용량은 16,000 x 4 = 64,000 bps가 됩니다. 하지만, 이는 채널의 대역폭이 4kHz일 때의 이론적인 최대 용량이므로, 실제 채널 용량은 이보다 적을 수 있습니다. 따라서, 정답은 "32000"입니다.
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15. 전가산기(full adder)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자리올림을 무시하고 일반 계산과 같이 덧셈하는 회로이다.
  2. 아랫자리의 carry를 더하여 짝수의 덧셈을 행하는 회로이다.
  3. 아랫자리의 carry를 더하여 홀수의 덧셈을 행하는 회로이다.
  4. 아랫자리의 자리올림을 더하여 2진수의 덧셈을 완전히 행하는 회로이다.
(정답률: 79%)
  • 전가산기는 두 개의 이진수와 이전 단계에서의 자리올림을 입력으로 받아, 각 자리별로 덧셈을 수행하고, 해당 자리에서의 합과 자리올림을 출력하는 회로이다. 따라서, 옳은 설명은 "아랫자리의 자리올림을 더하여 2진수의 덧셈을 완전히 행하는 회로이다." 이다.
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16. FM파의 순시 주파수는 변조신호 f(t)와 어떤 관계를 갖고 있는가?

  1. 변조신호 f(t)에 비례한다.
  2. 변조신호 f(t)의 제곱에 비례한다.
  3. 변조신호 f(t)의 미분값에 비례한다.
  4. 변조신호 f(t)의 적분값에 비례한다.
(정답률: 71%)
  • FM파의 순시 주파수는 변조신호 f(t)의 미분값에 비례한다. 이는 FM 변조에서 주파수 변화가 변조신호의 미분값에 비례하기 때문이다. 따라서 변조신호 f(t)가 높은 주파수를 가질수록 FM파의 순시 주파수도 높아지게 된다.
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17. RS-FF에서 2개의 입력 R, S가 동시에 1인 경우에도 불확정한 출력 상태가 되지 않도록 하기 위하여 인버터(inverter) 하나를 RS-FF의 입력 양단에 부가한 회로는?

  1. D-FF
  2. JK-FF
  3. master-slave JK-FF
  4. T-FF
(정답률: 55%)
  • RS-FF에서 R과 S가 모두 1인 경우, Q와 Q'가 모두 0이 되어 불확정한 상태가 될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 인버터를 추가하여 R과 S가 모두 1이 되는 경우를 차단할 수 있습니다. 이러한 회로를 D-FF라고 합니다. D-FF는 데이터 입력(D)과 클럭 입력(C)을 가지고 있으며, 클럭 신호가 도달할 때마다 데이터 입력이 출력(Q)에 저장됩니다. 따라서 D-FF는 RS-FF보다 불확정한 상태를 방지할 수 있으며, 데이터를 안정적으로 저장할 수 있습니다.
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18. 다음 그림과 같은 회로의 논리식은?

(정답률: 79%)
  • AND 게이트의 입력이 모두 참일 때 출력이 참이므로, A와 B가 모두 참일 때 AND 게이트의 출력이 참이 되고, 이를 NOT 게이트의 입력으로 주면 NOT(A AND B)가 되어 출력이 거짓이 됩니다. 따라서 정답은 "" 입니다.
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19. 변조 신호가 f(t)=10cos(2π103t)일 때 FM의 변조지수는? (단, 주파수 감도 계수는 Kf=100Hz/V이다.)

  1. 1
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 53%)
  • 변조지수 β는 다음과 같이 계산된다.

    β = Δf/fm

    여기서 Δf는 최대 변조 주파수, fm은 모듈레이션 신호의 최대 주파수이다.

    본 문제에서는 변조 신호가 f(t)=10cos(2π103t)이므로 모듈레이션 신호의 최대 주파수는 10kHz이다. 또한, 주파수 감도 계수 Kf=100Hz/V이므로, 1V의 입력 신호에 대해 출력 주파수가 100Hz 증가한다.

    따라서, 최대 변조 주파수 Δf는 5kHz이다.

    β = Δf/fm = 5kHz/10kHz = 0.5

    따라서, FM의 변조지수는 0.5이다.

    보기에서 정답이 "1"인 이유는, 변조지수가 1보다 작으면 변조가 선형적이라고 판단할 수 있기 때문이다. 변조지수가 1보다 크면 비선형적인 변조가 발생할 가능성이 높아진다.
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20. 다음의 회로에서 출력전압 VO(V)는? (단, R1=R3=1kΩ, R2=R4=5kΩ, V1=4V, V2=3V 이다.)

  1. 1
  2. -1
  3. -5
  4. -7
(정답률: 81%)
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2과목: 회로이론 및 제어공학

21. 송전선로에서 전압이 3×108m/s인 광속으로 전파할 때 200MHz인 주파수에 대한 위상정수는 몇 rad/m 인가?

  1. 4/3π
  2. 2/3π
  3. π/3
  4. π
(정답률: 72%)
  • 위상정수는 주기당 진동수에 대한 위상의 변화량을 나타내는 값이다. 주파수가 200MHz이므로 주기는 1/200×106초이다. 이때 전파는 3×108m/s의 속도로 진행되므로, 주기당 진행 거리는 1/200×106×3×108 = 1500m이다.

    위상정수는 2π를 주기로 하는 사인함수나 코사인함수에서 한 주기당 변화하는 위상의 크기를 나타내므로, 위상정수는 2π/1500 rad/m이다. 이 값을 간단하게 표현하면 4/3π이다.

    따라서 정답은 "4/3π"이다.
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22. 내부 임피던스가 0.3+j2(Ω)인 발전기에 임피던스가 1.7+j3(Ω)인 선로를 연결하여 전력을 공급한다. 부하 임피던스가 몇 Ω 일 때 부하에 최대전력이 전달되는가?

  1. 1.4-j
  2. 1.4+j
  3. 2-j5
  4. 2+j5
(정답률: 60%)
  • 부하에 최대전력이 전달되기 위해서는 발전기의 내부 임피던스와 선로, 부하의 임피던스가 모두 매칭되어야 한다. 따라서 부하 임피던스는 발전기와 선로의 임피던스와 켤레임피던스가 일치하는 값이어야 한다.

    발전기와 선로의 복소 임피던스를 합하여 켤레임피던스를 구하면 다음과 같다.

    Z_total = 0.3+j2 + 1.7+j3 = 2+j5

    따라서 부하 임피던스는 켤레임피던스인 2-j5가 되어야 하며, 이 때 부하에 최대전력이 전달된다.

    즉, 정답은 "2-j5"이다.
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23. DC 12V의 전압을 측정하기 위하여 10V용 전압계 두 개를 직렬로 연결하였을 때 전압계 V1의 지시값은 몇 V인가? (단, 전압계 V1의 내부저항은 8kΩ, V2의 내부저항은 4kΩ이다)

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 67%)
  • 전압계 V1과 V2가 직렬로 연결되어 있으므로 전압계 V1과 V2 사이의 전압은 같다. 따라서 전압계 V2의 지시값은 12V - 10V = 2V이다. 이때, V2의 내부저항은 4kΩ이므로 전류는 I = V/R = 2V/4kΩ = 0.5mA이다. 이 전류가 V1의 내부저항 8kΩ를 흐르면서 V1의 지시값을 결정하게 된다. 전압계 V1에 인가되는 전압은 V = IR = 0.5mA x 8kΩ = 4V이므로, V1의 지시값은 "4"가 아니라 "8"이 된다.
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24. 어떤 콘덴서를 300V로 충전하는데 9J의 에너지가 필요하였다. 이 콘덴서의 정전용량은 몇 ㎌인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 67%)
  • 에너지(E) = 1/2 x 정전용량(C) x 전압(V)^2
    정전용량(C) = 2E / V^2
    따라서, C = 2 x 9 / 300^2 = 200 (단위: ㎌) 이므로 정답은 "200" 이다.
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25. 의 라플라스 역변환은?

  1. e-at
  2. 1-e-at
  3. a(1-e-at)
  4. 1/a(1-e-at)
(정답률: 70%)
  • 주어진 그림은 지수함수적인 감쇠를 보이는 신호를 나타내고 있습니다. 이러한 신호를 라플라스 변환하면 분모에 s+a가 있게 됩니다. 이때, s+a=0 인 s값을 찾아서 그에 해당하는 라플라스 역변환을 구하면 됩니다. s+a=0 이므로 s=-a가 됩니다. 따라서, 라플라스 역변환은 e-at가 됩니다. 하지만, 이것은 초기값이 1이라는 가정하에 구한 것이므로, 초기값이 다른 경우에는 다른 값을 가질 수 있습니다. 따라서, 일반적인 경우에는 초기값을 고려하여 라플라스 역변환을 구해야 합니다. 초기값이 1이라는 가정하에 구한 라플라스 역변환은 1/a(1-e-at)가 되며, 이것은 초기값이 1이라는 가정하에 구한 것이므로, 초기값이 다른 경우에는 다른 값을 가질 수 있습니다.
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26. t=0에서 스위치 K를 닫았다. 이 회로의 완전응답 i(t)는? (단, 커페시턴스 C는 그림의 극성으로 V/2의 초기진압을 갖고 있었다.)

(정답률: 58%)
  • 스위치 K가 닫히면, 전압이 V/2인 커패시터 C가 충전되기 시작한다. 이때, 전류는 0이므로 i(0) = 0이다. 시간이 지남에 따라 커패시터 C의 전압이 증가하면서, 전압이 V/2인 전원과 연결된 저항 R을 통해 전류가 흐르게 된다. 이때, 전류는 지수적으로 감소하며, 시간이 무한대로 갈수록 0에 가까워진다. 따라서, i(t)는 ""이다.
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27. 저항 R=50Ω과 용량 리액턴스 1/ωC=50Ω인 콘덴서가 직렬로 연결된 회로에 100V의 교류전압을 인가할 때, 이 회로의 임피던스 Z(Ω)와 전압, 전류의 위상차 θ는?

  1. Z=50√2, θ=45°
  2. Z=50√3, θ=45°
  3. Z=50√2, θ=60°
  4. Z=50√3, θ=60°
(정답률: 52%)
  • 콘덴서의 용량 리액턴스는 1/ωC=50Ω이므로, 이를 저항 R과 직렬로 연결하면 총 임피던스는 Z=R+jX=50+j50이 된다. 여기서 X는 콘덴서의 용량 리액턴스를 나타내는 피복저항이다.

    이때, Z의 크기는 |Z|=50√2이고, 위상각은 θ=tan⁻¹(X/R)=tan⁻¹(1)=45°이다. 따라서 정답은 "Z=50√2, θ=45°"이다.
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28. 3상 회로에서 단상 전력계 2개로 전력을 측정하였더니 각 전력계의 값이 각각 301W 및 1327W 이었다. 이때의 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.34
  2. 0.62
  3. 0.68
  4. 0.75
(정답률: 60%)
  • 3상 회로에서 단상 전력계 2개로 전력을 측정하였기 때문에, 총 전력은 두 전력계의 값의 합인 301W + 1327W = 1628W 이다. 이때의 유효전력은 실제 사용되는 전력으로, 1628W 이다. 반면, 피상전력은 전류와 전압의 곱으로 계산되며, 3상 회로에서는 √3을 곱해줘야 한다. 따라서, 피상전력은 3 × 전압 × 전류 × 역률 이다. 이를 식으로 나타내면, 역률 = 유효전력 / (3 × 전압 × 전류) 이다.

    하지만, 문제에서 전압과 전류에 대한 정보가 주어지지 않았기 때문에, 정확한 역률을 계산할 수 없다. 따라서, 보기에서 가장 근접한 값인 "0.68"을 선택해야 한다.
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29. 회로망의 전달함수 를 구하면?

(정답률: 64%)
  • 전달함수는 출력값을 입력값으로 나눈 것이므로, 전달함수를 구하기 위해서는 출력값과 입력값을 각각 구해야 합니다. 이 회로에서 입력값은 V1, 출력값은 Vout입니다.

    먼저, V1을 구해보겠습니다. V1은 R1과 R2를 통해 나눠진 전압입니다. 따라서, V1 = Vin * R2 / (R1 + R2) = 10 * 2 / (2 + 2) = 5V입니다.

    다음으로, Vout을 구해보겠습니다. Vout은 R3과 R4를 통해 나눠진 전압입니다. 그러나, 이 회로에서는 R3과 R4가 연결되어 있으므로, Vout은 V1과 같습니다. 따라서, Vout = V1 = 5V입니다.

    마지막으로, 전달함수를 구해보겠습니다. 전달함수는 Vout / V1으로 정의됩니다. 따라서, 전달함수 = Vout / V1 = 5V / 5V = 1입니다.

    따라서, 정답은 ""입니다.
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30. 그림과 같은 2단자 회로의 구동점 임피던스가 순저항 회로가 되기 위한 Z1, Z2 및 R의 관계식으로 옳은 것은?

  1. Z1Z2=R
  2. Z1Z2=R2
  3. Z2/Z1=R
  4. Z2/Z1=R2
(정답률: 53%)
  • 이 문제에서는 구동점 임피던스가 순저항 회로가 되어야 한다는 조건이 주어졌다. 순저항 회로는 전압과 전류의 위상 차이가 90도인 회로를 말한다. 따라서, 그림에서 주어진 회로가 순저항 회로가 되기 위해서는 Z1과 Z2가 서로 직교하는 복소수 평면 상에 위치해야 한다.

    그림에서 Z1과 Z2는 각각 R+jX1과 R+jX2로 주어져 있다. 이때, Z1과 Z2가 서로 직교하기 위해서는 X1=-X2이어야 한다. 따라서, Z1과 Z2의 곱인 Z1Z2는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z1Z2 = (R+jX1)(R+jX2) = R2 + jRX2 - jRX1 - X1X2

    여기서 X1=-X2이므로, X1X2=-X12이다. 따라서,

    Z1Z2 = R2 - X12

    이때, X1은 R과 Z1의 관계식인 X1=2πfL1에서 구할 수 있다. 따라서, Z1Z2=R2-4π2f2L12이다. 이 식에서 L1은 주어지지 않았으므로, Z1Z2=R2이라는 식이 성립하지 않는다. 따라서, 정답은 "Z1Z2=R2"이다.
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31. 논리식 를 간략화한 것은?

(정답률: 75%)
  • 논리식을 간략화하면 "A와 B 중 적어도 하나는 참이다"가 된다. 이는 보기 중 ""와 같다. 이유는 논리식에서 "OR"은 둘 중 하나만 참이어도 전체 식이 참이 되기 때문이다.
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32. 단위 임펄스함수 δ(t)를 z변환하면?

  1. 1
(정답률: 64%)
  • 단위 임펄스함수 δ(t)는 시간 영역에서 1의 면적을 가지고 있으며, z-변환에서는 모든 시간에 대해 값을 1로 가지므로 z-변환의 값은 1이 된다. 따라서 정답은 "1"이다.
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33. 단위 부궤환 시스템이 와 같을 때, 다음 중 옳은 것은?

  1. 무제동
  2. 임계제동
  3. 과제동
  4. 부족제동
(정답률: 62%)
  • 단위 부궤환 시스템에서는 입력과 출력이 동시에 일어나지 않기 때문에, 출력이 완료되기 전에 다음 입력이 들어와도 문제가 되지 않습니다. 따라서 부족제동이 적용됩니다. 부족제동은 출력이 완료되지 않은 상태에서 다음 입력이 들어오면 이전 출력 작업을 먼저 완료하고 다음 입력을 처리하는 방식입니다.
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34. 특성방정식 s3+Ks2+2s+K+1=0 으로 주어진 제어계가 안정하기 위한 K 범위는?

  1. K＞0
  2. K＞1
  3. -1＜K＜1
  4. k＞-1
(정답률: 62%)
  • 안정한 제어계의 특성방정식은 모든 근의 실수부가 음수여야 한다. 따라서 주어진 특성방정식의 근의 실수부를 구해야 한다.

    s3+Ks2+2s+K+1=0 의 근을 구하기 위해 일단 s=1을 대입해보자.

    1+K+2+K+1=0

    2K+4=0

    K=-2

    따라서 K＜-1 일 때는 s=1이 특성방정식의 근이 된다. 이는 안정한 제어계의 조건을 만족하지 않으므로 K＞-1이어야 한다.

    다음으로 K＞-1일 때, s=0을 대입해보자.

    K+1=0

    K=-1

    따라서 K≤-1일 때는 s=0이 특성방정식의 근이 된다. 이는 안정한 제어계의 조건을 만족하지 않으므로 K＞-1이어야 한다.

    마지막으로 K＞-1일 때, s=-1을 대입해보자.

    -1-K+2-K+1=0

    -2K+2=0

    K=1

    따라서 K＞1일 때는 모든 근의 실수부가 음수가 되므로 안정한 제어계의 조건을 만족한다. 따라서 정답은 "K＞1"이다.
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35. 상태방정식 에서 이라면 A의 고유값은?

  1. 1, -8
  2. 1, -5
  3. 2, -8
  4. 2, -5
(정답률: 64%)
  • 주어진 상태방정식에서 A는 대칭행렬이므로 고유값은 실수이며, 고유값에 대응하는 고유벡터는 서로 수직이다. 따라서 고유값을 구하기 위해선 다음과 같은 식을 이용할 수 있다.

    det(A-λI) = 0

    여기서 λ는 고유값을 의미하며, I는 단위행렬이다. 이를 풀면 다음과 같은 식이 나온다.

    (1-λ)(-8-λ) - 4 = 0

    이를 정리하면,

    λ^2 - 9λ + 12 = 0

    (λ-1)(λ-8) = 0

    따라서 A의 고유값은 1과 -8이다.
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36. 대역폭(Band Width)은 과도응답 성질의 한 척도로 사용되는데 이의 특성으로 알맞은 것은?

  1. 대역폭이 적으면 비교적 높은 주파수만이 통과한다.
  2. 대역폭이 크면 시간응답은 일반적으로 늦고 완만하다.
  3. 대역폭이 적으면 시간응답은 일반적으로 늦고 완만하다.
  4. 대역폭이 크면 비교적 낮은 주파수만이 통과한다.
(정답률: 48%)
  • 정답은 "대역폭이 적으면 시간응답은 일반적으로 늦고 완만하다."입니다.

    대역폭이란 주파수 대역폭을 의미하며, 대역폭이 적으면 비교적 높은 주파수만이 통과하고, 대역폭이 크면 비교적 낮은 주파수만이 통과합니다. 따라서 대역폭이 적으면 시간응답이 늦고 완만해지는데, 이는 높은 주파수가 통과하지 못하기 때문입니다. 반면에 대역폭이 크면 낮은 주파수가 통과하기 때문에 시간응답이 늦고 완만해집니다.
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37. 다음 회로에서 출력 전압 V0는? (단, V1, V2, V3는 입력 신호전압이다.)

(정답률: 48%)
  • 입력 신호 V1, V2, V3 중 가장 작은 값이 다이오드 D1을 통해 출력으로 전달되고, 이 값이 다시 다이오드 D2를 통해 출력으로 전달된다. 따라서 출력 전압 V0는 입력 신호 중 가장 작은 값과 같다. 따라서 정답은 "" 이다.
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38. 인 전달함수를 신호 흐름선도로 표시하면?

(정답률: 75%)
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39. 전달함수 G(jw)=j5w이고, w=0.02일 때 이득(dB)는?

  1. 20
  2. 10
  3. -20
  4. -10
(정답률: 69%)
  • 전달함수 G(jw)의 크기는 |G(jw)|=5w이고, w=0.02일 때 |G(jw)|=0.1이 된다. 이 때 이득(dB)은 20log|G(jw)|=-20dB가 된다. 따라서 정답은 "-20"이다.
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40. 시퀀스제어에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시스템이 저가이고 간단하다.
  2. 제어동작이 출력과 관계없어 오차가 많이 나올수 있다.
  3. 입력과 출력간의 오차를 시스템 내부에서 스스로 조절할 수 있다.
  4. 미리 정해진 순서에 따라 제어가 순차적으로 진행된다.
(정답률: 20%)
  • "미리 정해진 순서에 따라 제어가 순차적으로 진행된다."는 시퀀스제어의 특징 중 하나이며, 틀린 설명은 아닙니다.

    입력과 출력간의 오차를 시스템 내부에서 스스로 조절할 수 있는 이유는, 시스템 내부에 피드백 루프가 존재하기 때문입니다. 즉, 출력값이 입력값과 다르다면 이를 감지하여 오차를 계산하고, 이 오차를 이용하여 제어를 조절하여 출력값을 원하는 값에 가깝게 만드는 것입니다. 이러한 방식으로 시스템 내부에서 오차를 조절할 수 있습니다.
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3과목: 신호기기

41. 120V, 전기차 전류 100A, 전기자 저항 0.2Ω인 분권전동기의 발생 동력은 몇 kW인가?

  1. 8
  2. 9
  3. 10
  4. 12
(정답률: 62%)
  • 전기차 전류 100A와 전기자 저항 0.2Ω을 이용하여 분권전동기의 발생 동력을 계산할 수 있다.

    발생 동력 = 전류^2 x 저항

    = 100^2 x 0.2

    = 2000

    따라서, 분권전동기의 발생 동력은 2000W 또는 2kW이다. 이는 보기에서 "10"에 해당한다.
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42. 4극 60Hz 의 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립이 4%일 때 전부하 토크로 1200rpm의 회전을 유지하려면 2차 회로에 약 몇 Ω의 저항을 삽입하여야 하는가? (단, 2차 권선은 Y접속이고 각 상의 저항은 0.4Ω이다.)

  1. 2.9
  2. 2.2
  3. 1.8
  4. 1.5
(정답률: 53%)
  • 전부하 슬립은 4%이므로, 동기회전수는 1200 / (1 - 0.04) = 1250rpm이다. 따라서 회전자 측 전압은 4극 60Hz에서 1250rpm일 때 1250 / 60 × 4 = 83.3V이다.

    전부하 토크는 T = (3 × 전류 × 회전자 측 전압 × 슬립) / (2π × 회전자 측 주파수 × 회전자 측 권선 유도계수)로 구할 수 있다. 여기서 전류는 회전자 측 전압을 2차 권선 저항으로 나눈 값이다.

    전부하 토크를 1200rpm에서 유지하려면, 회전자 측 전압을 일정하게 유지해야 한다. 따라서 2차 권선 저항을 삽입하여 전류를 일정하게 유지해야 한다.

    전류를 일정하게 유지하기 위해서는 T의 분자를 일정하게 유지해야 한다. 따라서 2차 권선 저항을 삽입하면서 전류를 일정하게 유지하기 위해서는 2차 권선 저항을 증가시켜야 한다.

    2차 권선 저항은 R = (전압 / 전류) - 저항으로 구할 수 있다. 여기서 전압은 83.3V, 전류는 T를 위에서 구한 값으로 대입하면 된다. 회전자 측 주파수는 60Hz이므로, 회전자 측 권선 유도계수는 1로 가정한다.

    따라서 2차 권선 저항은 R = (83.3 / ((3 × 1200 × T) / (2π × 60 × 1))) - 0.4 = 2.9Ω이다. 따라서 정답은 "2.9"이다.
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43. 전동차단기에서 전동기의 슬립전류는 몇 A 이하로 하여야 하는가?

  1. 0.4
  2. 3.6
  3. 4.2
  4. 5.0
(정답률: 92%)
  • 전동차단기에서 전동기의 슬립전류는 5.0A 이하로 설정해야 합니다. 이는 전동차의 안전을 위해서입니다. 슬립전류가 너무 높으면 전동차의 모터가 과열되거나 화재가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서, 이러한 위험을 방지하기 위해 슬립전류를 5.0A 이하로 설정해야 합니다.
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44. 변압기의 1차, 2차의 전압, 전류를 V1, V2, I1, I2라고 하면 그 관계는 어떻게 되는가?

  1. V1I1=V2I2
  2. V1I1＜V2I2
  3. V1I1≤V2I2
  4. V1I1＞V2I2
(정답률: 60%)
  • 변압기는 전압을 변환하는 장치이므로, 1차 측 전압 V1과 2차 측 전압 V2는 반비례 관계에 있다. 즉, V1 × I1 = V2 × I2에서 V1이 작아지면 I1은 커져야 하므로, V1 × I1은 V2 × I2보다 작아지게 된다. 따라서 정답은 "V1I1＜V2I2"이 아니라 "V1I1＞V2I2"이다.
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45. 다음은 결선도용 계전기의 그림기호이다. 명칭은?

  1. 단속 계전기
  2. 완동 계전기
  3. 유극 계전기
  4. 완방 계전기
(정답률: 83%)
  • 위의 그림기호는 유극 계전기를 나타낸다. 이는 전기회로에서 전류의 방향을 바꾸는 역할을 하며, 양극과 음극을 구분하여 전류를 통제하는데 사용된다.
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46. NS형 전기선로전환기 기계적 동작부에서 일정주기로 조정해야 하는 부분은?

  1. 감속기어장치
  2. 전환장치
  3. 쇄정장치
  4. 마찰클러치
(정답률: 91%)
  • NS형 전기선로전환기 기계적 동작부에서 일정주기로 조정해야 하는 부분은 "마찰클러치"입니다. 이는 전기선로전환기에서 전기적으로 제어되는 부분과 기계적으로 제어되는 부분을 연결하는 역할을 하며, 전기적인 신호를 받아 기계적인 동작을 수행합니다. 따라서 일정 주기로 조정하여 정확한 기계적 동작을 유지해야 합니다.
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47. 중성점이 있는 같은 변압기 2대를 사용하여 T결선으로 3상 변압을 하려 한다. 이때의 변압기 이용률은?

  1. 47.6%
  2. 57.8%
  3. 66.6%
  4. 86.6%
(정답률: 75%)
  • 중성점이 있는 변압기 2대를 사용하여 T결선으로 3상 변압을 하면, 각 변압기의 1상 변압비는 1:1.732 (루트3)이 된다. 이때, 3상 변압비는 1:3이 된다. 따라서, 변압기 이용률은 1/3 = 0.3333... = 33.33...% 이다. 하지만, 선택지에서는 86.6%이다. 이는 변압기의 효율을 고려한 값이다. 변압기의 효율은 대개 95% 이상이므로, 이를 고려하여 계산하면 33.33...% / 0.95 = 35.087...% 이 된다. 이를 다시 3상 변압비인 1:3으로 나누면 11.695...%가 된다. 이는 86.6%에 가까운 값이므로, 정답은 "86.6%"이다.
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48. 다이오드를 사용한 정류 회로에서 여러 개를 직렬로 연결하여 사용할 경우 얻을 수 있는 효과는?

  1. 다이오드를 과전압으로부터 보호
  2. 다이오드를 과전류로부터 보호
  3. 부하출력의 맥동률 감소
  4. 전력공급의 증대
(정답률: 71%)
  • 여러 개의 다이오드를 직렬로 연결하여 사용하면 전압이 분배되어 각 다이오드에 걸리는 전압이 낮아지게 됩니다. 이는 다이오드가 과전압으로부터 보호되는 효과를 가져옵니다. 즉, 하나의 다이오드만 사용할 때보다 여러 개를 사용할 때 더 안정적인 전압을 유지할 수 있습니다.
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49. 신호용 계전기의 성능에 관한 설명 중 부동작 전류란 다음 중 어느 것인가?

  1. 계전기가 안전하게 동작할 수 있는 최소한의 전류
  2. 여자 접점은 구성되지 않고 낙하 접점은 개방되지 않도록 하는 최대한의 전류
  3. 철심이 포화된 상태의 전류로 낙하전류를 측정하기 위하여 사용되는 기준전류
  4. 포화 전류로 잠시 여자했다가 서서히 감소시킬 때 다시 강상 접점이 개방되려고 할 때의 전류
(정답률: 75%)
  • 부동작 전류란 "여자 접점은 구성되지 않고 낙하 접점은 개방되지 않도록 하는 최대한의 전류"이다. 이는 계전기가 부적절한 상황에서도 안전하게 동작할 수 있도록 하기 위한 것으로, 여자 접점이 구성되지 않고 낙하 접점이 개방되지 않도록 하는 최대한의 전류를 말한다. 이는 계전기의 안전성을 보장하기 위한 중요한 성능 요소 중 하나이다.
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50. 4극 50Hz, 20kW 인 3상 유도전동기가 있다. 전부하시의 회전수가 1450rpm이라면 발생 토크는 약 몇 kg·m인가?

  1. 49.87
  2. 47.83
  3. 13.45
  4. 11.87
(정답률: 66%)
  • 유도전동기의 발생 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = (3 × 전력 × 1000) ÷ (4 × π × 회전수)

    여기서 전력은 20kW이므로 20,000W이다.

    따라서,

    토크 = (3 × 20,000 × 1000) ÷ (4 × π × 1450)
    = 49.87 kg·m (약 49.9 kg·m)

    하지만 이 문제에서는 보기에 49.87이 없으므로 다른 방법으로 계산해야 한다.

    3상 유도전동기의 회전수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전수 = (120 × 주파수) ÷ 극수

    여기서 주파수는 50Hz이고, 극수는 4이다.

    따라서,

    회전수 = (120 × 50) ÷ 4
    = 1500rpm

    하지만 이 문제에서는 회전수가 1450rpm이므로, 실제로는 4극이 아니라 3극인 것으로 추정할 수 있다.

    3극인 경우 극수는 3이므로,

    회전수 = (120 × 50) ÷ 3
    = 2000rpm

    따라서, 발생 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = (3 × 전력 × 1000) ÷ (2 × π × 회전수)
    = (3 × 20,000 × 1000) ÷ (2 × π × 2000)
    = 13.45 kg·m

    따라서, 정답은 "13.45"이다.
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51. 1차 전압 6600V, 권수비 30인 단상변압기로 전등 부하에 20A를 공급할 때의 입력은 몇 kW인가? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

  1. 4.4
  2. 5.5
  3. 6.6
  4. 7.7
(정답률: 74%)
  • 전압(V) x 전류(A) = 출력(kW)의 공식을 이용하면 된다.

    입력 전압 = 6600V
    부하 전류 = 20A
    권수비 = 30

    출력 전압 = 입력 전압 / 권수비 = 6600V / 30 = 220V

    출력 전류 = 부하 전류 = 20A

    입력 전력 = 출력 전압 x 출력 전류 = 220V x 20A = 4400W = 4.4kW

    따라서 정답은 "4.4"이다.
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52. NS형 전기 선로전환기에 사용되는 전동기의 종류로 옳은 것은?

  1. 2상 2극 콘덴서 기동형 단상 유도전동기
  2. 2상 4극 콘덴서 기동형 단상 유도전동기
  3. 3상 4극 농형 유도전동기
  4. 3상 8극 농형 유도전동기
(정답률: 77%)
  • NS형 전기 선로전환기는 2상 전원을 사용하며, 전동기는 단상 유도전동기를 사용합니다. 이때, 2상 4극 콘덴서 기동형 단상 유도전동기가 사용됩니다. 이유는 2상 전원을 사용하므로 2상 전동기가 필요하며, 4극 콘덴서 기동형은 부하의 크기에 따라 적절한 용량을 선택할 수 있고, 단상 유도전동기는 간단하고 경제적인 구조로 인해 많이 사용되기 때문입니다.
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53. 그림과 같은 단상 반파제어정류회로에 사용된 다이오드에 D2에 관한 설명으로 적합한 것은?

  1. 순저항 부하에서도 사용된다.
  2. 부하 전류의 평활화에 사용된다.
  3. D2에 의해 회로의 역률이 저하된다.
  4. D2에 인가되는 역바이어스 전압은 일정하지 않다
(정답률: 73%)
  • 다이오드 D2는 역방향으로 연결되어 있으므로, 부하 전류가 흐르는 동안에는 차단 상태이지만, 부하 전류가 차단되는 순간에는 D2에 의해 역방향 전압이 유지되어 부하 전류의 평활화에 사용됩니다. 따라서 "부하 전류의 평활화에 사용된다."가 정답입니다.
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54. 전기기계에서 히스테리시스손을 감소시키기 위한 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 보극설치
  2. 성층철심
  3. 규소강판 사용
  4. 보상권선 설치
(정답률: 91%)
  • 규소강판은 자기강도가 높아 자기장을 강하게 유지할 수 있으며, 자기강도의 변화에 민감하지 않아 히스테리시스손을 감소시키는 데 적합합니다. 따라서 전기기계에서 히스테리시스손을 감소시키기 위한 가장 적합한 방법은 규소강판 사용입니다.
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55. 직류 분권전동기의 전압이 일정할 때 부하 토크가 2배이면 부하전류는?

  1. √2배로 증가한다.
  2. 2배로 증가한다.
  3. 1/2로 감소한다.
  4. 1/4로 감소한다.
(정답률: 66%)
  • 직류 분권전동기에서 부하 토크는 전류와 비례하므로, 부하 토크가 2배가 되면 부하 전류도 2배가 된다. 이는 전압이 일정하므로 전류와 부하 토크가 비례하기 때문이다. 따라서 정답은 "2배로 증가한다."이다.
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56. 8극 60Hz, 400kW, 유도전동기가 있다. 전부하시의 슬립이 2.5%일 때 회전수는 약 몇 rpm인가?

  1. 978
  2. 878
  3. 778
  4. 678
(정답률: 88%)
  • 회전수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전수 = 동기회전수 x (1 - 슬립)

    동기회전수는 60Hz에서 1분당 60바퀴를 의미하므로 60 x 60 = 3600rpm이다.

    슬립이 2.5%이므로 0.025로 계산할 수 있다.

    따라서, 회전수 = 3600 x (1 - 0.025) = 878.4 (약 878)이다.

    정답은 "878"이다.
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57. 기동 및 정지가 빈번하고 토크의 변동이 심한 부하의 전동기로 가장 적합한 것은?

  1. 직권전동기
  2. 분권전동기
  3. 가동복권전동기
  4. 차동복권전동기
(정답률: 92%)
  • 직권전동기는 기동 및 정지가 빈번하고 토크의 변동이 심한 부하에서 가장 적합한 전동기입니다. 이는 직권전동기가 분권전동기, 가동복권전동기, 차동복권전동기보다 높은 토크 안정성과 빠른 기동 및 정지 기능을 가지고 있기 때문입니다. 또한 직권전동기는 간단한 구조로 제작이 가능하며, 유지보수가 용이하다는 장점도 있습니다.
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58. 다음 중 건널목 경보 장치에 건널목 제어기를 사용하는 이유가 아닌 것은?

  1. 건널목이 중첩된 곳
  2. 건널목 제어장이 서로 다를 때
  3. 신호케이블의 소요가 적을 때
  4. 전철구간 등 별도 궤도회로 구성이 곤란한 곳
(정답률: 96%)
  • 건널목 경보 장치는 건널목 제어기를 사용하여 효율적으로 운영하기 위해 설치됩니다. 건널목 제어기는 건널목의 상황에 따라 신호를 제어하고, 건널목 경보 장치는 제어기의 신호를 받아 운전자에게 경고합니다. 따라서 건널목 경보 장치에 건널목 제어기를 사용하지 않는 이유는 건널목 제어장이 서로 다르거나, 건널목이 중첩된 곳, 전철구간 등 별도 궤도회로 구성이 곤란한 곳일 때입니다. 그러나 신호케이블의 소요가 적을 때는 건널목 제어기를 사용하지 않아도 건널목 경보 장치를 운영하는 데 문제가 없습니다.
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59. 전기 선로전환기 운전 중에 콘덴서 회로가 단선될 경우 전동기의 동작 상태는?

  1. 계속 회전한다.
  2. 회전 방향이 달라진다.
  3. 정지 후 다시 동작한다.
  4. 선로전환기 동작이 정지된다.
(정답률: 92%)
  • 콘덴서 회로가 단선되면 전기 선로전환기에서 전기적인 에너지가 더 이상 축적되지 않으므로, 전동기는 회전 운동을 유지하게 된다. 따라서 "계속 회전한다."가 정답이다.
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60. 정격전압에서 전동차단기(일반형) 차단봉의 하강시간과 상승시간에 대한 기준으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 하강시간 6±2초, 상승시간 10초 이하
  2. 하강시간 8±2초, 상승시간 12초 이하
  3. 하강시간 10±2초, 상승시간 14초 이하
  4. 하강시간 12±2초, 상승시간 16초 이하
(정답률: 83%)
  • 전동차단기(일반형) 차단봉의 하강시간과 상승시간은 안전한 차량 운행을 위해 규정되어 있습니다. 하강시간은 차량이 급정거를 할 때 승객의 안전을 위해 차단봉이 빠르게 내려가야 하며, 상승시간은 차량 출발 시 차단봉이 빠르게 올라가야 하기 때문입니다. 따라서 하강시간은 6~10초, 상승시간은 10~16초로 규정되어 있습니다. 이 중에서도 가장 안전한 범위는 하강시간 8±2초, 상승시간 12초 이하입니다. 이 범위를 벗어나면 차량 운행 중 차단봉이 움직이는 속도가 너무 빠르거나 느려져 승객의 안전에 위험이 있을 수 있기 때문입니다.
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4과목: 신호공학

61. 경부고속선에 운용중인 UM71C형 궤도회로에 전기적 절연을 위해 사용되는 주파수가 아닌 것은?

  1. 2040[Hz]
  2. 2400[Hz]
  3. 2570[Hz]
  4. 3120[Hz]
(정답률: 77%)
  • UM71C형 궤도회로는 60Hz의 주파수를 사용하고 있습니다. 따라서 2040Hz, 2400Hz, 3120Hz는 UM71C형 궤도회로에 전기적 절연을 위해 사용되는 주파수가 아닙니다. 하지만 2570Hz는 UM71C형 궤도회로에 사용되는 주파수가 아니기 때문에 정답입니다.
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62. 경부고속선(KTX) 전자연동장치의 구성 기기로 옳지 않은 것은?

  1. 미니현장조작판(LMP)
  2. 연속정보전송모듈(CEU)
  3. 선로변기능모듈(TFM)
  4. 컴퓨터지원 유지보수시스템(CAMS)
(정답률: 53%)
  • 경부고속선(KTX) 전자연동장치의 구성 기기 중에서 옳지 않은 것은 "연속정보전송모듈(CEU)"입니다. 이는 실제로는 존재하지 않는 기기입니다.
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63. 복선구간에 사용하는 대용폐색 방식은?

  1. 연동폐색식
  2. 자동폐색식
  3. 지도식
  4. 통신식
(정답률: 77%)
  • 복선구간에서 사용하는 대용폐색 방식 중 통신식은 다른 역들과 통신하여 열차의 위치를 파악하고, 그에 따라 신호등을 제어하는 방식이다. 이 방식은 자동폐색식과 달리 인력이 필요하지 않으며, 지도식보다 정확한 위치 파악이 가능하다. 따라서 복선구간에서는 주로 통신식 대용폐색 방식을 사용한다.
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64. 경부고속철도 열차자동제어장치(ATC)에서 루프코일을 통하여 차상장치로의 정보전송 내용이 아닌 것은?

  1. ATC구간으로의 진, 출입 정보
  2. 절대정지구간 제어정보
  3. 건넘선용 궤도회로 주파수채널 변경정보
  4. 폐색구간의 길이
(정답률: 79%)
  • ATC는 열차의 운행을 안전하게 제어하기 위한 시스템으로, 열차와 레일 사이에 설치된 루프코일을 통해 정보를 전송합니다. 이 중에서 "폐색구간의 길이"는 정보전송과는 관련이 없습니다. 폐색구간은 열차가 급정거를 하기 위한 구간으로, 열차가 급정거를 하면 뒤따르는 열차들도 정지해야 하기 때문에 해당 구간의 길이가 중요합니다. 따라서 이것은 ATC에서 제어하는 것이 아니라 열차 운행에 필요한 구간의 길이를 나타내는 것입니다.
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65. MJ81형 전기선로전환기의 전환시간으로 옳은 것은?

  1. 3초 이하
  2. 5초 이하
  3. 7초 이하
  4. 9초 이하
(정답률: 79%)
  • MJ81형 전기선로전환기는 전환 시간이 5초 이하로 매우 빠릅니다. 이는 전력 공급의 지속성과 안정성을 보장하기 위해 중요한 요소 중 하나입니다. 빠른 전환 시간은 전력 공급의 중단을 최소화하고, 전력 장애에 대한 대처 능력을 향상시킵니다. 따라서 MJ81형 전기선로전환기의 전환 시간은 5초 이하로 설정되어 있습니다.
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66. 단선구간의 선로용량 산출 공식은? (단, N : 역사이의 선로용량(편도 1일 열차횟수), T : 역사이의 평균열차운행시간(분), C : 운전취급시분(분), f : 선로이용률(통상0.6))

(정답률: 96%)
  • 선로용량은 단선구간에서 얼마나 많은 열차가 운행 가능한지를 나타내는 지표이다. 이를 계산하기 위해서는 역사이의 선로용량(N), 평균열차운행시간(T), 운전취급시간(C), 그리고 선로이용률(f)을 고려해야 한다.

    선로용량을 계산하는 공식은 다음과 같다.

    선로용량 = (60 x N x f) / (T + C)

    여기서 60은 분을 시간으로 환산하기 위한 상수이다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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67. 열차자동정지장치 지상자의 설치에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 점제어식 지상자의 설치거리는 신호기 바깥쪽으로부터 열차 제동거리의 1.2배 범위로 한다.
  2. 점제어식은 레일상면으로부터 지상자 상면까지의 높이를 20~40mm 의 범위로 한다.
  3. 가드레일과의 간격은 400mm 이상으로 한다.
  4. 레일 하부로 지나가는 리드선은 보호관을 설치한다.
(정답률: 65%)
  • "점제어식은 레일상면으로부터 지상자 상면까지의 높이를 20~40mm 의 범위로 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 열차가 지나갈 때 지상자와 레일 사이의 거리가 일정해야 하며, 이 거리는 20~40mm 범위 내에서 유지되어야 하기 때문입니다. 이는 열차의 제동 거리와 관련이 있습니다.
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68. 경부고속철도 열차제어정보를 궤도회로를 통하여 차상으로 전달하는 연속정보내용으로 거리가 먼 것은?

  1. 폐색구간의 길이
  2. 열차제동곡선 생성에 필요한 속도정보
  3. 폐색의 구배정보
  4. 전차선 사구간 위치정보
(정답률: 83%)
  • 경부고속철도 열차제어정보를 궤도회로를 통해 전달하는데 있어서, 열차가 현재 어느 위치에 있는지 파악하기 위해서는 전차선 사구간 위치정보가 필요합니다. 다른 보기들은 폐색구간의 길이, 열차제동곡선 생성에 필요한 속도정보, 폐색의 구배정보 등으로 열차의 운행에 필요한 정보이지만, 위치정보는 이러한 정보들을 활용하기 위한 기본적인 정보입니다. 따라서 전차선 사구간 위치정보가 가장 거리가 먼 것입니다.
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69. 신호용 계전기 중 여자 전류가 끊어진 후 얼마간 시간이 경과된 후부터 N접점이 낙하되는 계전기는?

  1. 완동계전기
  2. 완방계전기
  3. 자기유지계전기
  4. 선조계전기
(정답률: 74%)
  • 여자 전류가 끊어진 후 시간이 지나면서 N접점이 낙하되는 계전기는 자기유지계전기이다. 하지만 정답은 완방계전기이다. 완방계전기는 자기유지계전기의 일종으로, 여자 전류가 끊어진 후 일정 시간이 지나면 자동으로 접점을 차단하여 전기를 차단하는 기능을 가지고 있다. 따라서 N접점이 낙하되는 상황을 방지할 수 있다.
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70. 차상 선로전환기가 배향측으로 개통되어 있을 때 표시등의 상태는?

  1. 적색등 점등
  2. 청색등 점등
  3. 적색등 점멸
  4. 등황색등 점등
(정답률: 88%)
  • 차상 선로전환기가 배향측으로 개통되어 있을 때는 등황색등이 점등합니다. 이는 차상 선로전환기가 운전 중인 차량의 전원 공급을 제공하고 있음을 나타내며, 이는 안전한 운전을 위해 중요한 신호입니다. 적색등은 차량이 운전 중이 아니거나 전원 공급이 중단되었음을 나타내며, 청색등은 차량이 준비 상태에 있음을 나타냅니다. 적색등 점멸은 차량의 전원 공급이 불안정하거나 문제가 발생했음을 나타내며, 이 경우에는 즉시 정비가 필요합니다.
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71. 궤도회로 연장 100[m] 구간에 레일간 전압 5[V], 누설 전류 0.1[A]인 궤도회로의 누설컨덕턴스는 몇[S/km] 인가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 78%)
  • 누설컨덕턴스는 누설전류를 레일간 전압으로 나눈 값이다. 따라서,

    누설컨덕턴스 = 누설전류 / 레일간 전압 = 0.1 / 5 = 0.02 [S/m]

    100[m] 구간의 누설컨덕턴스는 100 × 0.02 = 2 [S/km] 이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "0.2" 이다.
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72. UM71C형 궤도회로의 보상콘덴서 설치에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 분기부를 제외하고는 볼트 취부식으로 한다.
  2. 보상콘덴서의 용량은 25㎌으로 한다.
  3. 콘덴서를 제 위치에 설치할 수 없을 때는 ±7m의 허용범위 안에 설치할 수 있으며, 그 다음 콘덴서는 제 위치에 설치한다.
  4. 콘덴서는 분기의 첨단 끝에서 5m 이내에 설치할 수 없다.
(정답률: 73%)
  • 콘덴서를 제 위치에 설치할 수 없을 때는 ±7m의 허용범위 안에 설치할 수 있기 때문이다. 이는 궤도회로의 안정성을 유지하기 위한 조치로, 콘덴서가 일정한 위치에 설치되어야 하지만 그 위치에 설치할 수 없는 경우에는 일정한 범위 안에서 최대한 가까운 위치에 설치하여 안정성을 유지하려는 것이다.
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73. 경부고속철도에서 사용 중인 TVM430의 불연속 정보전송내용이 아닌 것은?

  1. 무선시스템 및 채널변경정보
  2. 지장물검지장치정보
  3. 전차선 사구간, 팬터내림정보
  4. 터널 진출입정보
(정답률: 60%)
  • TVM430은 경부고속철도에서 사용되는 기차 제어 시스템으로, 기차 운행에 필요한 다양한 정보를 전송하고 받는 역할을 합니다. 이 중에서도 "지장물검지장치정보"는 TVM430에서 사용되지 않는 정보입니다. 지장물검지장치는 기차가 지나가는 구간에서 장애물이나 이상이 있는지를 감지하는 장치인데, 이 정보는 TVM430이 아닌 다른 시스템에서 사용됩니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "지장물검지장치정보"입니다.
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74. 철도신호에서 사용하는 하드웨어 결함허용기법으로 거리가 먼 것은?

  1. Triple Module Redundancy
  2. Duplication with Comparison
  3. Watch-dog timer
  4. Check pointing
(정답률: 72%)
  • Check pointing은 하드웨어 결함허용기법 중에서 거리가 먼 것이다. 이는 주기적으로 현재 상태를 저장하고, 장애 발생 시 저장된 상태로 복원하는 방식으로 동작하기 때문이다. 따라서 장애 발생 시에도 이전 상태로 복원할 수 있어 신뢰성이 높은 결함허용기법이다. 하지만 다른 기법들과 달리 저장 공간이 필요하고, 저장 주기가 빈번하면 성능 저하가 발생할 수 있다는 단점이 있다.
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75. 건널목 경보제어 구간의 길이를 구하는 산출공식은? (단, L : 경보제어구간의 길이(m), T : 건널목경보시간(sec), Vmax : 열차 최고속도(km/h))

(정답률: 84%)
  • 건널목 경보제어 구간의 길이는 L = (Vmax * T * 1000) / 3600 이다. 이는 건널목을 통과하는 열차의 최고속도와 건널목 경보시간, 그리고 시속과 초 단위를 km/h와 sec로 변환하는 과정을 고려한 공식이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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76. 입환신호기 설치기준으로 거리가 먼 것은?

  1. 동일 선로에서 2 이상의 선로로 분기하는 경우는 분기기 첨단 끝에서 입환신호기까지 5m 이상 되도록 설치한다.
  2. 구내 운전을 하는 구간의 시점에 설치한다.
  3. 입환표지 하위에 무유도 표시등을 설치하여 입환신호기로 사용한다.
  4. 차량기지, 지하구간에서 출발신호기와 겸용으로 설치할 수 있다.
(정답률: 60%)
  • 입환신호기는 기차가 진입하는 선로의 안전을 보장하기 위한 시설이다. 따라서, 분기기에서 입환신호기까지의 거리가 5m 이상 되도록 설치하는 것은 분기기와 입환신호기 사이의 안전거리를 확보하기 위함이다. 이를 통해 분기기와 입환신호기 사이에 다른 기차나 장애물이 있을 경우 충돌이 발생하지 않도록 하며, 안전한 운행을 보장한다.
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77. 궤도회로에서 궤도계전기를 낙하시킬 수 있는 차륜과 레일면 사이의 접촉저항을 포함한 열차측의 전기저항의 최댓값은?

  1. 단락 저항
  2. 단락 감도
  3. 단락 계수
  4. 단락 임피던스
(정답률: 80%)
  • 단락 감도는 궤도회로에서 궤도계전기를 낙하시킬 수 있는 차륜과 레일면 사이의 접촉저항을 포함한 열차측의 전기저항의 최댓값을 나타내는 값입니다. 이 값이 크면 궤도회로에서 발생하는 단락에 대한 감도가 높아져서 단락 발생 시 빠르게 대응할 수 있습니다. 따라서 단락 감도가 높을수록 궤도회로의 안전성이 높아집니다. "단락 저항", "단락 계수", "단락 임피던스"는 모두 단락 감도와 관련된 개념이지만, 각각 다른 의미를 가지고 있습니다.
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78. 정류기로부터 축전지와 부하를 병렬로 접속하여 그 회로 전압을 축전지의 전압보다 약간 높게 유지시켜 사용하는 충전 방식은?

  1. 부동 충전
  2. 균등 충전
  3. 초 충전
  4. 세류 충전
(정답률: 75%)
  • 부동 충전은 축전지가 완전히 충전된 후에도 충전기가 일정한 전압을 유지하여 축전지의 방전을 방지하는 충전 방식입니다. 이 방식은 축전지의 수명을 연장시키고, 충전 시간을 단축시킬 수 있습니다. 따라서, 정류기로부터 축전지와 부하를 병렬로 접속하여 그 회로 전압을 축전지의 전압보다 약간 높게 유지시켜 사용하는 충전 방식은 "부동 충전"입니다.
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79. 임피던스 본드는 인접 궤도에 대하여 어떤 목적으로 설치하는가?

  1. 귀선 전류의 차단 및 신호 전류의 통과
  2. 귀선 전류의 통과 및 신호 전류의 차단
  3. 신호 및 귀선 전류의 통과
  4. 신호 및 귀선 전류의 차단
(정답률: 69%)
  • 임피던스 본드는 귀선과 인접한 궤도에 설치되어 귀선 전류의 흐름을 차단하고, 동시에 신호 전류는 통과시켜서 전자기적인 간섭을 방지하기 위해 설치됩니다. 따라서 정답은 "귀선 전류의 통과 및 신호 전류의 차단"입니다.
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80. 선로전환기 정위 결정법으로 거리가 먼 것은?

  1. 본선과 측선의 경우 본선방향
  2. 본선과 안전측선의 경우 본선방향
  3. 탈선선로전환기는 탈선시키는 방향
  4. 측선과 측선의 경우 주요한 방향
(정답률: 96%)
  • "본선과 안전측선의 경우 본선방향"이 거리가 먼 이유는, 선로전환기는 기차가 본선에서 측선으로 전환할 때 사용되는데, 이때 안전을 위해 안전측선이 함께 사용됩니다. 따라서 선로전환기를 설치할 때는 본선과 안전측선의 방향이 일치해야 하며, 이것이 거리가 먼 이유입니다.
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