철도신호기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

철도신호기사 2016-03-06 필기 기출문제 해설

이 페이지는 철도신호기사 2016-03-06 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

철도신호기사
(2016-03-06 기출문제)

목록

1과목: 전자공학

1. 진폭이 12V인 교류의 단상 전파 정류된 전압 평균값은 약 몇 V인가?

  1. 3.82
  2. 7.64
  3. 18.84
  4. 37.7
(정답률: 71%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 전압의 평균값은 최대 전압에 $\frac{2}{\pi}$를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = \frac{2 V_m}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $V_{avg} = \frac{2 \times 12}{\pi}$
    ③ [최종 결과] $V_{avg} = 7.64$ V
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2. 그림과 같은 회로에서 동작점을 안정화시키기 위한 소자는?

  1. Ro
  2. Rb
  3. Re
  4. Ce
(정답률: 79%)
  • 트랜지스터는 온도 상승 시 $V_{be}$가 감소하여 베이스 전류 $I_b$와 컬렉터 전류 $I_c$가 증가하는 열폭주 현상이 발생할 수 있습니다. 이때 에미터 저항 $R_e$를 추가하면, $I_c$ 증가 시 $R_e$에 걸리는 전압이 상승하여 베이스-에미터 간 전압을 낮춤으로써 동작점을 안정화시킵니다.
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3. 검파효율이 90%인 직선검파회로에 반송파의 진폭이 10V이고 AM 변조도가 50%인 피변조파를 인가하는 경우 출력에 나타나는 신호파의 진폭은 몇 V인가?

  1. 4.5
  2. 2.5
  3. 9.5
  4. 5.2
(정답률: 74%)
  • 신호파의 진폭은 반송파 진폭과 변조도, 그리고 검파효율을 모두 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{out} = V_{cm} \times m \times \eta$
    ② [숫자 대입] $V_{out} = 10 \times 0.5 \times 0.9$
    ③ [최종 결과] $V_{out} = 4.5$
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4. 디엠퍼시스(de-emphasis) 회로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. FM수신기에 이용된다.
  2. 일종의 적분회로이다.
  3. 높은 주파수의 출력을 감소시킨다.
  4. 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킨다.
(정답률: 84%)
  • 디엠퍼시스 회로는 FM 수신기에서 프리엠퍼시스로 강조된 고주파 성분을 다시 원래대로 낮추어 주는 적분회로의 일종입니다.

    오답 노트
    반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킨다: 이는 DSB-SC 변조 방식 등에 대한 설명으로 디엠퍼시스 회로의 기능이 아닙니다.
  • 정답은 **④ 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킨다**입니다.

    디엠퍼시스 회로는 FM 수신기에 이용되는 회로로, FM 방송에서 사용되는 프리엠퍼시스 회로에 의해 강조된 고주파 성분을 원래의 상태로 되돌리기 위한 역할을 합니다. 따라서, 디엠퍼시스 회로는 반송파를 억제하지 않고 양측파대를 통과시키는 역할을 합니다.

    디엠퍼시스 회로는 일반적으로 적분회로를 이용하여 구현됩니다. 적분회로는 입력 신호의 시간적 변화를 저장하고 출력하는 회로로, 디엠퍼시스 회로의 경우 입력 신호의 고주파 성분을 적분함으로써 감소시키는 역할을 합니다.

    따라서, 디엠퍼시스 회로에 대한 설명으로 틀린 것은 **④ 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킨다**입니다.

    다른 답안은 모두 디엠퍼시스 회로에 대한 올바른 설명입니다.

    * **① FM 수신기에 이용된다.**
    * FM 수신기에서 디엠퍼시스 회로를 사용하여 프리엠퍼시스 회로에 의해 강조된 고주파 성분을 원래의 상태로 되돌립니다. 따라서, 디엠퍼시스 회로는 FM 수신기에 이용됩니다.
    * **② 일종의 적분회로이다.**
    * 디엠퍼시스 회로는 일반적으로 적분회로를 이용하여 구현됩니다. 따라서, 디엠퍼시스 회로는 일종의 적분회로입니다.
    * **③ 높은 주파수의 출력을 감소시킨다.**
    * 디엠퍼시스 회로는 적분회로를 이용하여 입력 신호의 고주파 성분을 감소시킵니다. 따라서, 디엠퍼시스 회로는 높은 주파수의 출력을 감소시킵니다.

    이러한 결과를 바탕으로, 정답은 **④ 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킨다**입니다.
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5. 이상적인 연산증폭기가 갖추어야 할 조건으로 옳은 것은?

  1. 입력 임피던스 Zin→0
  2. 출력 임피던스 Zout→∞
  3. CMRR→0
  4. 대역폭 BW=∞
(정답률: 72%)
  • 이상적인 연산증폭기는 모든 주파수 대역에서 동일한 이득을 가져야 하므로 대역폭 $BW = \infty$여야 합니다.

    오답 노트
    입력 임피던스 $Z_{in} \to 0$: 입력 임피던스는 무한대($\infty$)여야 함
    출력 임피던스 $Z_{out} \to \infty$: 출력 임피던스는 $0$이어야 함
    CMRR $\to 0$: 동상모드 제거비(CMRR)는 무한대($\infty$)여야 함
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6. 집적회로 (IC)의 제작에 관련된 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 웨이퍼 제작을 위해서는 먼저 다결정을 고순도의 단결정으로 만들어야 한다.
  2. 원하는 부분만을 불순물을 확산시키기 위해서 SiO2 산화막 등을 사용한다.
  3. 웨이퍼 제작을 위해서 주로 Si나 Ge 단결정을 사용한다.
  4. 불순물의 농도 차이에 의해 Si 웨이퍼 속에 불순물을 넣는 방법을 확산법이라 한다.
(정답률: 60%)
  • 집적회로(IC) 제작 시 웨이퍼로는 주로 $\text{Si}$(실리콘) 단결정을 사용하며, $\text{Ge}$(게르마늄)은 거의 사용되지 않습니다.
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7. 다음과 같은 회로는 무슨 회로인가?

  1. 비교 회로
  2. 쌍안정 회로
  3. 펄스 발생회로
  4. 톱날파형 발생회로
(정답률: 73%)
  • 제시된 회로 는 입력 전압 $V_i$에 의해 트랜지스터가 스위칭 작용을 하고, 커패시터 $C$와 저항 $R_L$을 통해 출력단에 짧은 시간 동안 전압이 나타나는 전형적인 펄스 발생회로의 구조입니다.
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8. 그림과 같은 연산증폭기 회로의 출력 Vo(t)는?

  1. -6e1-3e2-2e3
  2. 7e1+4e2+3e3
  3. e1+2e2+3e3
  4. 6e1+3e2+2e3
(정답률: 80%)
  • 반전 가산기 회로의 출력 전압을 구하는 문제입니다. 가상 접지(Virtual Ground) 원리에 의해 입력단 노드의 전압 합은 $0$이 됩니다.
    $$e_1 + \frac{e_2}{2} + \frac{e_3}{3} + \frac{V_o}{6} = 0$$
    위 식을 $V_o$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{V_o}{6} = -e_1 - \frac{e_2}{2} - \frac{e_3}{3}$$
    $$V_o = -6e_1 - 3e_2 - 2e_3$$
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9. 변압기의 2차측 권선 저항값이 20Ω이고 전압은 12V, 전류는 100mA의 전원이라고 할 때 전압변동률은 몇 %인가? (단, 다이오드의 순방향 저항은 무시한다.)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 65%)
  • 전부하 시 권선 저항에 의한 전압 강하를 구한 뒤, 무부하 전압과 전부하 전압의 차이를 이용해 전압변동률을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{전압변동률} = \frac{V_0 - V_n}{V_n} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{전압변동률} = \frac{12 - (12 - 0.1 \times 20)}{12 - 0.1 \times 20} \times 100 = \frac{2}{10} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{전압변동률} = 20$
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10. 전력증폭기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. A급 증폭기의 출력전류는 입력전압의 전주기(full cycle)에서 흐른다.
  2. B급 증폭기는 전주기(full cycle) 동작을 위해 push-pull 방식으로 사용된다.
  3. AB급 증폭기는 저주파 증폭기로 사용된다.
  4. C급 증폭기는 π＜θ＜2π 사이에서 컬렉터 전류가 흐른다.
(정답률: 70%)
  • C급 증폭기는 도통각이 $180^{\circ}$ 미만인 증폭기로, 컬렉터 전류가 입력 신호의 아주 짧은 주기 동안만 흐릅니다. 따라서 $\pi < \theta < 2\pi$라는 넓은 범위에서 전류가 흐른다는 설명은 틀린 것입니다.
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11. PN접합 다이오드의 전류-전압 특성에 관한 설명 중 틀린것은?

  1. PN접합 다이오드에 흐르는 전류는 역포화전류와 관계가 있다.
  2. 역포화전류는 온도상승에 따라 급격히 상승한다.
  3. 양의 전압이 커질수록 전류는 증가한다.
  4. 다이오드에 흐르는 전류는 다이오드 내부저항의 제곱에 비례하여 증가한다.
(정답률: 69%)
  • PN접합 다이오드에 흐르는 전류는 지수함수적으로 증가하며, 내부 저항의 제곱에 비례한다는 법칙은 존재하지 않습니다.

    오답 노트
    역포화전류와 관계가 있다: 다이오드 전류 식의 기본 성분임
    온도상승 시 역포화전류 상승: 온도가 $10^{\circ}\text{C}$ 상승할 때마다 약 2배 증가함
    양의 전압 증가 시 전류 증가: 순방향 바이어스 시 전류가 급격히 증가함
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12. 10진수 583을 BCD코드로 변환하면?

  1. 0101 1000 1100
  2. 1010 1000 0011
  3. 0101 1010 0011
  4. 0101 1000 0011
(정답률: 76%)
  • BCD코드는 10진수의 각 자리 숫자를 독립적으로 4비트의 2진수로 변환하는 방식입니다.
    5 $\rightarrow$ 0101
    8 $\rightarrow$ 1000
    3 $\rightarrow$ 0011
    따라서 이를 순서대로 나열하면 0101 1000 0011이 됩니다.
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13. 다음과 같은 다이오드 응용 논리회로에서 출력전압 (Vo)의 크기는 몇 V인가?

  1. 10
  2. 5
  3. 0
  4. -5
(정답률: 75%)
  • 제시된 회로 에서 다이오드들은 병렬로 연결되어 있으며, 각 다이오드의 애노드에 $5\text{V}$ 전원이 연결되어 있습니다. 다이오드가 도통되면 출력단 $V_o$는 입력 전압과 동일하게 유지됩니다.
    ① [기본 공식] $V_o = V_{in}$
    ② [숫자 대입] $V_o = 5$
    ③ [최종 결과] $V_o = 5$
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14. 지연특성을 갖으며, 채터링(chattering) 현상을 방지하기 위해 사용하는 플립플롭은?

  1. T플립플롭
  2. JK플립플롭
  3. D플립플롭
  4. RS플립플롭
(정답률: 76%)
  • D플립플롭은 입력 데이터가 클록 신호에 맞춰 출력으로 전달되는 지연 특성을 가지며, 스위치 접점에서 발생하는 기계적 떨림 현상인 채터링(chattering)을 제거하여 신호를 안정화하는 디바운싱 회로에 주로 사용됩니다.
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15. 트랜지스터에서 주파수 특성을 좋게 하기 위한 것은?

  1. 베이스 폭을 얇게 한다.
  2. 컬렉터 폭을 얇게 한다.
  3. 이미터 폭을 크게 한다.
  4. 이미터와 컬렉터의 폭을 크게 한다.
(정답률: 83%)
  • 트랜지스터의 주파수 특성은 전하 운반자가 이미터에서 컬렉터로 이동하는 시간(전달 시간)에 의해 결정됩니다. 베이스 폭을 얇게 하면 전하 운반자의 이동 거리가 짧아져 전달 시간이 단축되므로, 더 높은 주파수에서도 동작이 가능해져 주파수 특성이 향상됩니다.
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16. 논리소자 중에서 전력소모가 가장 적으면서 잡음 여유도가 좋은 소자는?

  1. CMOS
  2. DTL
  3. ECL
  4. TTL
(정답률: 88%)
  • CMOS는 PMOS와 NMOS를 상보적으로 결합하여 전원 공급 전압이 일정할 때 정적 상태에서 전류가 거의 흐르지 않으므로 전력 소모가 매우 적고, 잡음 여유도가 우수한 특성을 가집니다.
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17. 정류회로에서 전압변동률은? (단, Vo： 무부하시 출력전압, Vi： 부하시 출력전압이다.)

(정답률: 87%)
  • 전압변동률은 무부하 시의 출력전압과 부하 시의 출력전압 차이를 부하 시 출력전압에 대한 비율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta V = \frac{V_o - V_i}{V_i} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta V = \frac{V_o - V_i}{V_i} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta V = \frac{V_o - V_i}{V_i} \times 100$$
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18. 변조도 80%의 진폭변조에 있어서 반송파의 평균전력이 100W일 때 피변조파의 평균전력은 몇 W인가?

  1. 118
  2. 132
  3. 140
  4. 160
(정답률: 69%)
  • 피변조파의 평균전력은 반송파 전력에 변조도에 의한 측파대 전력을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_t = P_c (1 + \frac{m^2}{2})$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_t = 100 (1 + \frac{0.8^2}{2})$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_t = 132$$
  • P피 = P반 x (1+(m^2/ 2))
    =100x(1+(0.8^2/2))=100x(1+0.32)=100x1.32=132
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19. BJT에 대한 FET의 특징 이 아닌 것은?

  1. 열에 대하여 동작이 안정하다.
  2. 입력저항이 작다.
  3. 게이트전압으로 드레인전류를 제어한다.
  4. 잡음이 적다.
(정답률: 54%)
  • FET는 게이트가 절연되어 있어 입력 임피던스가 매우 높다는 것이 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    입력저항이 작다: FET는 입력저항이 매우 큽니다.
  • FET는 입력 임피던스(저항)가 높다.
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20. 다음 중 잡음지수의 설명으로 틀린 것은?

  1. 무잡음 이상 증폭기의 잡음지수는 1이다.
  2. 실제의 증폭기 잡음지수 NF는 1보다 크다.
  3. 시스템의 성능을 평가하는 지수이다.
  4. 다단 증폭기의 종합지수는 각 단의 잡음지수의 합이다.
(정답률: 72%)
  • 잡음지수(NF)는 신호 대 잡음비(SNR)의 열화를 나타내는 지표입니다.
    다단 증폭기의 전체 잡음지수는 단순히 각 단의 잡음지수를 합산하는 것이 아니라, 첫 번째 단의 잡음지수와 이후 단들의 잡음지수를 각 단의 이득으로 나눈 값들의 합으로 계산됩니다(Friis 공식).

    오답 노트
    무잡음 이상 증폭기의 잡음지수는 1이다: 이상적인 기준값이므로 맞음
    실제의 증폭기 잡음지수 NF는 1보다 크다: 실제 소자는 잡음을 추가하므로 맞음
    시스템의 성능을 평가하는 지수이다: SNR 열화 정도를 측정하므로 맞음
  • 다단 증폭기의 종합지수는 주로 첫단의 잡음 지수가 가장 큰 비중을 차지하고 나머지 단은 극미한 비중을 차지한다.
    NF0=NF1+NF2-1/G1+NF3-1/G1xG2+.........
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2과목: 회로이론 및 제어공학

21. 분포정수 회로에서 선로의 특성임피던스를 Z0, 전파정수를 γ라 할 때 무한장 선로에 있어서 송전단에서 본 직렬 임피던스는?

  3. γZ0
(정답률: 66%)
  • 무한장 선로에서 송전단에서 바라본 임피던스는 특성 임피던스 $Z_0$와 같습니다. 전파정수 $\gamma$와 특성 임피던스 $Z_0$의 관계식 $\gamma = \sqrt{ZY}$ 및 $Z_0 = \sqrt{Z/Y}$를 이용하면, 직렬 임피던스 $Z$는 다음과 같이 표현됩니다.
    $$Z = \sqrt{ZY} \cdot \sqrt{\frac{Z}{Y}} = \gamma Z_0$$
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22. 그림과 같은 회로에서 ix몇 A인가?

  1. 3.2
  2. 2.6
  3. 2.0
  4. 1.4
(정답률: 37%)
  • 절점 해석법(Nodal Analysis)을 사용하여 전압 $v$를 먼저 구한 뒤 $i_x$를 산출합니다. KCL에 의해 절점 $v$로 들어오는 전류의 합은 0입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{10 - v}{2} + 3 + \frac{v - 2i_x}{1} = 0$
    ② [숫자 대입] $i_x = \frac{10 - v}{2} \text{ 를 대입하여 } \frac{10 - v}{2} + 3 + v - 2(\frac{10 - v}{2}) = 0 \implies 2.5v = 18 \implies v = 7.2\text{V}$
    ③ [최종 결과] $i_x = \frac{10 - 7.2}{2} = 1.4\text{A}$
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23. 일 때 f(t)의 정상값은?

  1. 5
  2. 3
  3. 1
  4. 0
(정답률: 64%)
  • 라플라스 변환된 함수 $F(s)$가 주어졌을 때, 시간 $t \to \infty$일 때의 정상값은 최종값 정리를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\lim_{t \to \infty} f(t) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $\lim_{s \to 0} s \cdot \frac{5s + 3}{s(s + 1)} = \lim_{s \to 0} \frac{5s + 3}{s + 1}$
    ③ [최종 결과] $\frac{0 + 3}{0 + 1} = 3$
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24. 그림에서 t=0에서 스위치 S를 닫았다. 콘덴서에 충전된 초기전압 Vc(0)가 1V이었다면 전류 i(t)를 변환한 값 I(s)는?

(정답률: 38%)
  • 회로의 KVL을 이용하여 전류 $i(t)$를 구한 뒤 라플라스 변환을 수행합니다. 초기 전압 $V_c(0) = 1\text{V}$가 존재하므로, 전원 $3\text{V}$에서 초기 전압을 뺀 $2\text{V}$를 유효 전압으로 하여 해석합니다.
    ① [기본 공식] $I(s) = \mathcal{L}\{ \frac{V}{R} e^{-\frac{1}{RC}t} \} = \frac{V/R}{s + \frac{1}{RC}}$
    ② [숫자 대입] $I(s) = \frac{2/2}{s + \frac{1}{(2)(1/4)}} = \frac{1}{s + 2}$
    ③ [최종 결과] $I(s) = \frac{1}{s + 2}$
    따라서 정답은 입니다.
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25. 그림과 같이 전압 V와 저항 R로 구성되는 회로 단자 A-B간에 적당한 저항 RL을 접속하여 RL에서 소비되는 전력을 최대로 하게 했다. 이 때 RL에서 소비되는 전력 P는?

  3. R
  4. 2R
(정답률: 71%)
  • 최대전력 전송 조건에 의해 부하저항 $R_L$이 내부저항 $R$과 같을 때 최대 전력이 소비됩니다.
    이때 회로의 전체 저항은 $R + R_L = 2R$이 되며, 흐르는 전류는 $I = \frac{V}{2R}$입니다.
    ① [기본 공식] $P = I^2 R_L$
    ② [숫자 대입] $P = (\frac{V}{2R})^2 \times R$
    ③ [최종 결과] $P = \frac{V^2}{4R}$
    따라서 정답은 입니다.
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26. 정격전압에서 1kW의 전력을 소비하는 저항에 정격의 80%전압을 가할 때의 전력 (W)은?

  1. 320
  2. 540
  3. 640
  4. 860
(정답률: 64%)
  • 전력은 저항이 일정할 때 전압의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V^2}{R}$
    ② [숫자 대입] $P = 1000 \times 0.8^2$
    ③ [최종 결과] $P = 640$
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27. 다음의 T형 4단자망 회로에서 ABCD 파라미터 사이의 성질중 성립되는 대칭조건은?

  1. A=D
  2. A=C
  3. B=C
  4. B=A
(정답률: 67%)
  • 제시된 회로는 입력측과 출력측의 구성 요소가 동일한 대칭 구조의 T형 회로입니다.
    4단자망에서 회로가 대칭일 경우, 전압비 $A$와 전류비 $D$가 같다는 성질이 성립합니다.
    따라서 $A = D$가 성립하는 대칭조건이 정답입니다.
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28. 그림의 RLC 직병렬회로를 등가 병렬회로로 바꿀 경우, 저항과 리액턴스는 각각 몇 Ω인가?

  1. 46.23, j87.67
  2. 46.23, j107.15
  3. 31.25, j87.67
  4. 31.25, j107.15
(정답률: 33%)
  • 주어진 직병렬회로의 전체 임피던스를 구한 후, 이를 등가 병렬회로의 어드미턴스로 변환하여 각 성분을 분리합니다.
    전체 임피던스 $Z_s = -j30 + \frac{80 \times j60}{80 + j60} = 28.8 + j8.4$ 입니다.
    이를 어드미턴스 $Y = \frac{1}{Z_s}$로 변환하면 $Y = \frac{1}{28.8 + j8.4} = \frac{4}{125} - j\frac{7}{750}$가 됩니다.
    병렬회로에서 저항 $R$과 리액턴스 $X$는 각각 어드미턴스의 실수부와 허수부의 역수입니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{1}{G}$ , $$X = \frac{1}{B}$$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{1}{4/125}$ , $$X = \frac{1}{7/750}$$
    ③ [최종 결과] $R = 31.25\Omega$ , $$X = 107.15\Omega$$
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29. 선간전압이 200V, 선전류가 10√3 A, 부하역률이 80%인 평형 3상 회로의 무효전력(Var)은?

  1. 3600
  2. 3000
  3. 2400
  4. 1800
(정답률: 61%)
  • 3상 회로의 피상전력을 먼저 구한 뒤, 전력 삼각형의 원리를 이용하여 무효전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $S = \sqrt{3} V_L I_L$, $Q = \sqrt{S^2 - P^2}$ 또는 $$Q = S \sin(\theta)$$
    ② [숫자 대입] $S = \sqrt{3} \times 200 \times 10\sqrt{3} = 6000$ , $$P = 6000 \times 0.8 = 4800$$
    ③ [최종 결과] $Q = \sqrt{6000^2 - 4800^2} = 3600$
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30. 평형 3상 Δ결선 회로에서 선간전압(El)과 상전압 (Ep)의 관계로 옳은 것은?

  2. El=3Ep
  3. El=Ep
(정답률: 61%)
  • $\Delta$결선(델타결선) 회로에서는 선로가 상전압을 그대로 연결하는 구조이므로 선간전압과 상전압이 항상 같습니다.

    오답 노트
    Y결선: 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배이며 위상이 $30^\circ$ 앞섭니다.
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31. 에서 근궤적의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 64%)
  • 근궤적의 수는 시스템의 개루프 전달함수 $\frac{K(s+1)}{s^2(s+2)(s+3)}$에서 분모 다항식의 차수, 즉 극점(Pole)의 개수와 동일합니다.
    분모가 $s^2(s+2)(s+3)$인 4차 방정식이므로 극점은 $0, 0, -2, -3$으로 총 4개이며, 따라서 근궤적의 수도 4개가 됩니다.
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32. 그림과 같은 신호 흐름 선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

(정답률: 72%)
  • 신호 흐름 선도에서 전달함수는 $\frac{\text{전방경로 이득의 합}}{1 - \text{루프 이득의 합}}$ 공식을 사용하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G_{forward}}{1 - \sum G_{loop}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{1 \times a \times b \times 1}{1 - (4 \times b) - (5 \times a \times b)}$
    ③ [최종 결과] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{ab}{1 - 4b - 5ab}$
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33. 벡터 궤적이 다음과 같이 표시되는 요소는?

  1. 비례요소
  2. 1차 지연요소
  3. 2차 지연요소
  4. 부동작 시간요소
(정답률: 60%)
  • 부동작 시간요소의 전달함수는 $K e^{-Ls}$ 형태이며, 이를 벡터 궤적으로 나타내면 와 같이 반지름이 $K$인 원을 그리며 회전하는 궤적이 나타납니다.
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34. 나이퀴스트(Nyquist) 선도에서의 임계점 (-1, j0)에 대응하는 보드선도에서의 이득과 위상은?

  1. 1dB, 0°
  2. 0dB, -90°
  3. 0dB, 90°
  4. 0dB, -180°
(정답률: 56%)
  • 나이퀴스트 선도의 임계점 $(-1, j0)$를 보드선도의 이득(dB)과 위상(degree)으로 변환하는 문제입니다.
    이득은 크기 $1$을 데시벨로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $Gain = 20 \log_{10} |G(j\omega)|$
    ② [숫자 대입] $Gain = 20 \log_{10} 1$
    ③ [최종 결과] $Gain = 0 \text{ dB}$
    위상은 복소평면에서 $-1$이 가리키는 각도를 찾습니다.
    실수축의 음의 방향은 $180^{\circ}$ 또는 $-180^{\circ}$이며, 보드선도에서는 일반적으로 $-180^{\circ}$로 표기합니다.
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35. 주파수 응답에 의한 위치제어계의 설계에서 계통의 안정도 척도와 관계가 적은 것은?

  1. 공진치
  2. 위상여유
  3. 이득여유
  4. 고유주파수
(정답률: 55%)
  • 주파수 응답을 이용한 제어계 설계에서 계통의 안정도를 판단하는 주요 척도는 공진치, 위상여유, 이득여유입니다. 고유주파수는 시스템의 고유한 특성이지만, 주파수 응답 기반의 안정도 척도와는 직접적인 관계가 적습니다.
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36. 그림과 같은 이산치계의 z변환 전달함수 를 구하면? (단, 임)

(정답률: 40%)
  • 이산치계의 전체 전달함수는 각 블록의 z-변환 전달함수의 곱으로 구할 수 있습니다.
    주어진 조건 $Z[\frac{1}{s+a}] = \frac{z}{z-e^{-aT}}$를 이용하여 각 블록을 변환합니다.
    첫 번째 블록 $\frac{1}{s+1}$은 $a=1$을 대입하여 $\frac{z}{z-e^{-T}}$가 되고, 두 번째 블록 $\frac{2}{s+2}$는 $a=2$를 대입하고 분자에 2를 곱하여 $\frac{2z}{z-e^{-2T}}$가 됩니다.
    두 전달함수를 곱하면 다음과 같습니다.
    $$G(z) = \frac{z}{z-e^{-T}} \times \frac{2z}{z-e^{-2T}}$$
    $$G(z) = \frac{2z^2}{(z-e^{-T})(z-e^{-2T})}$$
    따라서 정답은 입니다.
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37. 단위계단 입력에 대한 응답특성이 로 나타나는 제어계는?

  1. 비례제어계
  2. 적분제어계
  3. 1차지연제어계
  4. 2차지연제어계
(정답률: 55%)
  • 단위계단 입력에 대한 응답특성이 $$c(t) = 1 - e^{-\frac{1}{T}t}$$ 로 나타나는 것은 전형적인 1차지연제어계의 특성입니다.
    라플라스 변환을 통해 전달함수를 구하면 다음과 같습니다.
    $$C(s) = \mathcal{L}[1 - e^{-\frac{1}{T}t}] = \frac{1}{s} - \frac{1}{s + \frac{1}{T}}$$
    입력 $R(s) = \frac{1}{s}$에 대한 전달함수 $G(s)$는 다음과 같습니다.
    $$G(s) = \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\frac{1}{s} - \frac{1}{s + \frac{1}{T}}}{\frac{1}{s}} = 1 - \frac{s}{s + \frac{1}{T}} = \frac{1}{Ts + 1}$$
    이 식은 1차지연계의 표준 형태이므로 정답은 1차지연제어계입니다.
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38. 제어오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 조절하는 동작으로 오차가 커지는 것을 사전에 방지하는 제어 동작은?

  1. 미분동작제어
  2. 비례동작제어
  3. 적분동작제어
  4. 온-오프(ON-OFF)제어
(정답률: 46%)
  • 미분동작제어는 제어 오차가 검출되었을 때 오차가 변화하는 속도(미분값)에 비례하여 조작량을 조절함으로써, 오차가 커지는 것을 사전에 방지하고 진동을 억제하여 속응성을 개선하는 제어 방식입니다.

    오답 노트
    비례동작제어: 오차의 크기에 비례하여 조작량을 조절함
    적분동작제어: 오차의 누적값에 비례하여 정상상태 오차를 제거함
    온-오프제어: 목표값 기준 범위에 따라 조작량을 불연속적으로 가함
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39. 다음의 논리 회로를 간단히 하면?

  1. X=AB
(정답률: 64%)
  • 제시된 회로는 NOR 게이트가 직렬로 연결된 구조입니다. 논리식을 단계별로 정리하면 다음과 같습니다.
    첫 번째 NOR 게이트의 출력은 $\overline{A+B}$이며, 이것이 다시 $B$와 함께 두 번째 NOR 게이트로 입력됩니다.
    $$X = \overline{\overline{A+B} + B}$$
    드모르간의 법칙을 적용하여 정리하면 다음과 같습니다.
    $$X = (A+B) \cdot \overline{B}$$
    $$X = A\overline{B} + B\overline{B}$$
    여기서 $B\overline{B} = 0$이므로 최종 결과는 다음과 같습니다.
    $$X = A\overline{B}$$
    따라서 정답은 입니다.
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40. 다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 2차 제어계이다.
  2. x는 (2×1)의 벡터이다.
  3. 특성방정식은 (s+1)(s+2)=0이다.
  4. 제어계는 부족제동(under dampesd) 된 상태에 있다.
(정답률: 67%)
  • 제시된 상태방정식 $\dot{x}=\begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -2 & -3 \end{bmatrix}x+\begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 0 & -2 \end{bmatrix}u$에서 특성방정식은 $\det(sI-A)=0$이므로 $s^{2}+3s+2=0$이 됩니다.
    이를 $(s+1)(s+2)=0$으로 인수분해하면 고유값은 $-1, -2$로 서로 다른 실근을 가집니다. 감쇠비 $\zeta$를 구하면 $\zeta = \frac{3}{2\sqrt{2}} \approx 1.06$이 되어 $\zeta > 1$ 인 과제동(over damped) 상태입니다.

    오답 노트
    부족제동: $\zeta < 1$이어야 하므로 틀린 설명입니다.
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3과목: 신호기기

41. 220V, 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 4%이다. 공급전압이 10% 저하된 경우의 전부하 슬립은?

  1. 4%
  2. 5%
  3. 6%
  4. 7%
(정답률: 51%)
  • 유도전동기의 전부하 슬립은 공급전압의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $s_{2} = \frac{s_{1}}{(V_{2}/V_{1})^{2}}$
    ② [숫자 대입] $s_{2} = \frac{4}{(0.9)^{2}}$
    ③ [최종 결과] $s_{2} = 4.94 \approx 5\%$
  • 슬립S는 1/V^2와 비례관계 V1=0.9V
    S:S1=1/V^2:1/V1^2
    S1=S(V/V1)^2
    =0.04x(V/0.9V)^2
    =0.04x1/0.81=0.04938 약 5%
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42. 전기 선로전환기의 전동기 특성곡선에서 전동기가 기동한 후 전류가 감소함에 따라 전동기의 회전수는 어떻게 변화되는가?

  1. 정지한다.
  2. 일정하다.
  3. 감소한다.
  4. 증가된다.
(정답률: 62%)
  • 전동기가 기동한 후 부하가 감소하거나 전류가 줄어들면, 역기전력의 영향과 토크 관계에 의해 전동기의 회전수는 증가하게 됩니다.
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43. 8극 60Hz, 500kW 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 2.5%라 한다. 이때의 회전수(rps)는?

  1. 11.6
  2. 14.6
  3. 877
  4. 900
(정답률: 46%)
  • (120×60) / 8 = 900
    900×(1-0.025) = 877.5
    rps 이므로, 877.5 / 60 = 14.625
  • 동기 속도에서 슬립을 제외한 실제 회전수를 구한 뒤, 분당 회전수(rpm)를 초당 회전수(rps)로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{120f}{P}(1 - s)$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{120 \times 60}{8}(1 - 0.025) = 877.5\text{ rpm}$
    ③ [최종 결과] $N = \frac{877.5}{60} = 14.6\text{ rps}$
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44. 건널목 제어자 2440형을 궤도에 연결하고자 한다. 연결방법으로 옳은 것은?

  1. 입력측 ⊖와 출력측 ⊖는 궤도에, 나머지는 직결
  2. 입력측 ⊕와 출력측 ⊖는 궤도에, 나머지는 직결
  3. 입력측 ⊖와 출력측 ⊕는 궤도에, 나머지는 직결
  4. 입력측 ⊕와 출력측 ⊕는 궤도에, 나머지는 직결
(정답률: 63%)
  • 건널목 제어자 2440형의 궤도 연결 시, 입력측 $\oplus$와 출력측 $\oplus$를 궤도에 연결하고 나머지는 직결하는 것이 올바른 연결 방법입니다.
  • 개전로식(2440형)은 입.출력단자의 ⊖단자 사이를 연결하고 출력단자 ⊕와 입력 단자 ⊕를 레일에 연결하여 구성한다.
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45. 변압기의 부하가 증가할 때의 현상으로 틀린 것은?

  1. 동손이 증가한다.
  2. 온도가 상승한다.
  3. 철손이 증가한다.
  4. 여자전류는 변함이 없다.
(정답률: 68%)
  • 변압기의 부하가 증가하면 권선에 흐르는 전류가 증가하여 동손($I^2 R$)과 온도가 상승하지만, 철손은 전압과 주파수가 일정하다면 부하의 크기와 관계없이 거의 일정하게 유지됩니다.

    오답 노트
    동손 증가: 전류 증가로 인해 발생
    온도 상승: 동손 증가에 따른 열 발생
    여자전류 불변: 부하와 무관하게 전압에 의해 결정
  • 변압기의 부하가 증가하면 여자 전류와 철손은 변함이 없다.
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46. 신호용 무극선조계전기가 여자되었다가 15.6V에서 무여자되었다. 이 계전기의 저항은 몇 Ω인가? (단, 이때 여자전류는 0.12A이고, 무여자 전압은 여자 전압의 65%이다.)

  1. 500
  2. 300
  3. 200
  4. 100
(정답률: 64%)
  • 무여자 전압이 여자 전압의 $65\%$일 때, 먼저 실제 여자 전압을 구한 뒤 옴의 법칙을 이용하여 계전기의 저항을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{15.6 / 0.65}{0.12}$
    ③ [최종 결과] $R = 200$
  • 낙하전압=여자전압X0.65
    15.6=여자전압X0.65
    여자전압=15.6/0.65=24[V]
    R=V/I=24/0.12=200
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47. 다음 ㉠∼㉢에 들어갈 내용이 아닌 것은?

  1. 35
  2. 50
  3. 65
  4. 80
(정답률: 64%)
  • 3상 유도전동기 기동 보상기의 탭 전압은 일반적으로 정격전압의 $50\%$, $65\%$, $80\%$가 표준입니다. 따라서 $35\%$는 표준 탭 전압에 해당하지 않습니다.
  • 기동보상기의 탭의 종류는 3가지 이다.
    50%, 65%, 80%
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48. 직류전동기에 있어서 불꽃 없는 정류를 얻는 데 가장 유효한 방법은?

  1. 보극과 보상권선
  2. 보극과 탄소 브러시
  3. 탄소 브러시와 보상권선
  4. 자기 포화와 브러시의 이동
(정답률: 54%)
  • 직류전동기에서 정류 시 발생하는 불꽃을 억제하여 불꽃 없는 정류를 얻기 위해서는 보극을 설치하여 정류 리액턴스 전압을 상쇄하고, 접촉 저항이 적절하며 아크에 강한 탄소 브러시를 사용하는 것이 가장 유효합니다.
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49. 전동차단기에서 장대형 전동차단기의 정격전압은 몇 V인가?

  1. AC 100V
  2. AC 24V
  3. DC 12V
  4. DC 24V
(정답률: 81%)
  • 전동차단기 중 장대형 전동차단기의 정격전압은 DC $24\text{V}$를 표준으로 사용합니다.
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50. 단권 변압기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소형에 적합하다.
  2. 누설 자속이 적다.
  3. 손실이 적고 효율이 좋다.
  4. 재료가 절약되어 경제적이다.
(정답률: 60%)
  • 단권 변압기는 권선의 일부를 공통으로 사용하여 재료를 절약하고 효율을 높인 변압기로, 대용량 전력 전송에 적합하며 소형보다는 대형 설비에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    누설 자속이 적다: 권선이 겹쳐져 있어 누설 자속이 매우 적음
    손실이 적고 효율이 좋다: 구리 손실이 적어 효율이 높음
    재료가 절약되어 경제적이다: 권선 일부를 공유하므로 재료비 절감
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51. 직권계자권선 저항 0.2Ω, 전기자 저항 0.3Ω의 직권 전동기에 200V를 가하였더니, 부하전류가 20A였다. 이 때 전동기의 속도(rpm)는? (단,기계정수는 3.0이다.)

  1. 1140
  2. 1150
  3. 1930
  4. 1710
(정답률: 48%)
  • 직권 전동기의 속도는 역기전력과 기계정수의 관계로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = k \times \frac{V - I(R_a + R_s)}{I}$
    ② [숫자 대입] $N = 3.0 \times \frac{200 - 20(0.3 + 0.2)}{20}$
    ③ [최종 결과] $N = 1710$
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52. 건널목 지장물 검지장치의 발광기와 수광기를 이용한 광선망의 설치 시 광선 중심축의 지상높이는 건널목 도로면에서 몇 mm를 표준으로 하는가 ?

  1. 645
  2. 710
  3. 745
  4. 780
(정답률: 75%)
  • 건널목 지장물 검지장치의 광선망 설치 시, 차량 및 지장물을 정확히 검지하기 위해 광선 중심축의 지상높이는 도로면에서 $745\text{mm}$를 표준으로 합니다.
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53. NS형 전기 선로전환기의 마찰클러치의 조정 주기로 옳은 것은?

  1. 연 1회
  2. 연 2회
  3. 연 4회
  4. 연 8회
(정답률: 78%)
  • NS형 전기 선로전환기의 마찰클러치는 기기의 안정적인 작동과 마모 방지를 위해 연 2회 조정을 수행하는 것이 표준입니다.
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54. 운전 중에 역률이 가장 좋은 전동기는?

  1. 동기전동기
  2. 농형유도전동기
  3. 반발기동전동기
  4. 교류정류자전동기
(정답률: 62%)
  • 동기전동기는 계자 전류를 조절하여 역률을 1로 만들거나 진상, 지상으로 자유롭게 조정할 수 있어 운전 중 역률 제어 능력이 가장 뛰어나며 가장 좋은 역률을 얻을 수 있습니다.
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55. 3상 전파 정류회로의 평균 출력전압이 200V이면, 3상 전원의 선간전압은 약 몇 V인가?

  1. 86
  2. 120
  3. 148
  4. 254
(정답률: 37%)
  • 3상 전파 정류회로에서 평균 출력전압과 선간전압의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{line} = \frac{2 \pi V_{avg}}{3 \sqrt{2}}$
    ② [숫자 대입] $V_{line} = \frac{2 \times 3.14 \times 200}{3 \times 1.414}$
    ③ [최종 결과] $V_{line} = 148$
  • 3상 전파 정류에서 출력(직류) 전압의 평균값
    Ed=(3√2·V/π)X√3=1.35[v]
    (여기서 Ed:상전압 V:선간전압)

    V=Ed/1.35=200/1.35=148.148[v]
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56. 60Hz의 변압기에 50Hz의 동일 전압을 가했을 때의 자속밀도는 60Hz일 때보다 어떻게 되는가?

  1. 5/6로 된다.
  2. 6/5으로 된다.
  3. 으로 된다.
  4. 으로 된다.
(정답률: 74%)
  • 변압기의 유기기전력 공식에 따라 전압이 일정할 때 자속밀도는 주파수에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $B \propto \frac{1}{f}$
    ② [숫자 대입] $B_{50} = B_{60} \times \frac{60}{50}$
    ③ [최종 결과] $B_{50} = \frac{6}{5} B_{60}$
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57. 신호용 계전기의 규격에서 접점수가 NR2인 계전기는?

  1. 직류 단속계전기
  2. 직류 무극 궤도계전기
  3. 삽입형 자기유지계전기
  4. 삽입형 직류 완방계전기
(정답률: 52%)
  • 신호용 계전기 규격에서 접점수가 NR2(무극 2접점)인 계전기는 직류 단속계전기입니다.
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58. 공급전압을 일정하게 하였을 때 변압기의 와전류손은?

  1. 주파수의 제곱에 비례한다.
  2. 주파수에 반비례한다.
  3. 주파수에 비례한다.
  4. 주파수와 관계없다
(정답률: 42%)
  • 변압기의 와전류손은 주파수의 제곱에 비례하지만, 공급전압이 일정할 때 자속밀도는 주파수에 반비례하여 감소합니다. 결과적으로 전압이 일정하면 와전류손은 주파수와 관계없이 일정하게 유지됩니다.
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59. 다음에서 설명하는 계전기는?

  1. 완동 계전기
  2. 완방 계전기
  3. 시소 계전기
  4. 유극 계전기
(정답률: 69%)
  • 무여자 시 R접점은 on, N접점은 off 상태이며, 여자 시 설정된 시간요소 후에 접점이 반전되고 무여자 시에는 즉시 복귀하는 특성을 가진 계전기는 시소 계전기입니다.
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60. 건널목 경보기에 관한 사항이다. 틀린 것은?

  1. 경보등의 확인거리는 45m이상으로 하여야 한다.
  2. 경보등의 점멸횟수는 등당 50±10회/min 이내로 하여야한다.
  3. 경보음량은 경보기 1m 전방에서 80∼150dB 이내로 하여야한다.
  4. 발진주파수는 2420형은 20kHz ±2kHz 이내, 2440형은 40kHz±2kHz 이내로 하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 건널목 경보음량의 기준은 경보기 $1\text{m}$ 전방에서 $60\sim130\text{dB}$이내여야 합니다.
  • 경보음량은 경보기 1[m] 전방에서 60∼130[dB] 이내로 해야 한다.
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4과목: 신호공학

61. 건널목 전동차단기에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 제어전압은 정격 값의 0.9∼1.2배로 설정한다.
  2. 궤도 중심에서 차단간까지 3.9m가 되도록 설치한다.
  3. 가공전선등과 차단봉간의 이격거리는 교류 귀전선(교류전차 선로 가압부분을 포함)의 경우 2m 이상으로 한다.
  4. 전동차단기는 열차가 건널목을 통과하는 즉시 차단봉이 상승하도록 한다.
(정답률: 59%)
  • 건널목 전동차단기의 설치 기준에 따르면, 궤도 중심에서 차단간까지의 거리는 $3.9\text{m}$가 아니라 $2.8\text{m}$가 되도록 설치해야 합니다.
  • 궤도 중심에서 차단간까지 2.8[m]가 되도록 설치한다.
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62. 고속철도 TVM430 불연속정보 메시지가 아닌 것은?

  1. ATC 지역 진ㆍ출입 여부
  2. 열차 유ㆍ무 검지
  3. 차량기밀장치 동작/해제
  4. 전차선 절연구간 예고/실행
(정답률: 70%)
  • 열차 유·무 검지는 TVM430의 불연속정보 메시지가 아니라 궤도회로(UM71C)를 통해 수행되는 기능입니다.
  • 열차 유ㆍ무 검지 ☜ 궤도회로(UM71C)
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63. 단선구간 양쪽정거장에 설치된 폐색전화기를 이용하여 폐색수속을 한 후 지도표를 발행하여 기관사에게 휴대토록하여 운전하는 대용폐색 방법은?

  1. 격시법
  2. 지도통신식
  3. 지도식
  4. 전령식
(정답률: 73%)
  • 지도통신식은 단선구간 양쪽 정거장에서 폐색전화기로 수속을 마친 후, 지도표를 발행하여 기관사에게 휴대하게 함으로써 운전하는 대용폐색 방법입니다.
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64. 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: 81%)
  • 3위식 신호기의 5현시 방법은 정지(R), 주의(YY), 서행(Y), 진행(YG), 매우 빠른 진행(G) 순으로 구성됩니다.
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65. NS형 전기선로전환기의 밀착도는 기본레일이 움직이지 않는 상태에서 1mm를 벌리는데 정위, 반위 균등하게 몇 kg을 기준으로 하는가?

  1. 50
  2. 100
  3. 180
  4. 200
(정답률: 80%)
  • NS형 전기선로전환기의 밀착도 기준은 기본레일이 고정된 상태에서 텅레일을 $1\text{mm}$ 벌리는 데 필요한 힘을 $100\text{kg}$으로 규정하고 있습니다.
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66. 어느 구간의 궤도회로에 4[V], 1[A]의 전원을 공급하였을때 수전 전압의 측정치가 3.95[V] 이면 이 궤도회로의 저항(Ω)은?

  1. 0.01
  2. 0.03
  3. 0.05
  4. 0.08
(정답률: 73%)
  • 전원 전압과 수전 전압의 차이인 전압 강하량에 옴의 법칙($$V = I \times R$$)을 적용하여 궤도회로의 저항을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V_{drop}}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{4 - 3.95}{1}$
    ③ [최종 결과] $R = 0.05$
  • 전압 강하 0.05[V] = I·R = 1[A] x R
    R = 0.05[Ω]
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67. 어느 역간 열차평균 운전시분이 5분이고 폐색 취급 시분이 3분일 경우 선로 이용률이 80(%)인 단선구간의 선로 용량은?

  1. 104회
  2. 124회
  3. 144회
  4. 164회
(정답률: 77%)
  • 단선구간의 선로 용량은 하루 총 시간(1440분)을 열차 운전시분과 폐색 취급시분의 합으로 나눈 후, 선로 이용률을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C_{r} = \frac{1440}{T_{ao} + T_{b}} \times U$
    ② [숫자 대입] $C_{r} = \frac{1440}{5 + 3} \times 0.8$
    ③ [최종 결과] $C_{r} = 144$
  • 선로 용량 Cr = 1440 / (Tao + Tb) x U
    where, Tao: time of average operation(5[min])
    Tb: time of blockading(3[min])
    U: Utilization ratio(0.8)

    Cr = 1440/(5+3) x 0.8 = 144
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68. 고전압 임펄스 궤도회로에서 한쪽 궤조절연을 단락하고 다른쪽 궤조절연간의 전압 E2와 송전 전압 E1을 측정하여 극성을 알아보려 할 때 동극성은?

  1. E1=E2
  2. E1≤E2
  3. E1＞E2
  4. E1＜E2
(정답률: 64%)
  • 고전압 임펄스 궤도회로에서 한쪽 궤조절연을 단락시켰을 때, 송전 전압 $E_1$이 다른 쪽 궤조절연간의 전압 $E_2$보다 큰 $E_1 > E_2$ 관계가 성립하면 이를 동극성으로 판단합니다.
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69. 장내신호기 설치 위치에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 가장 바깥쪽 선로전환기가 열차에 대하여 대향이 되는 경우, 그 첨단레일의 선단에서 100m이상 거리를 확보한다.
  2. 장내신호기 안쪽에 안전측선이 설비된 경우 200m이내로 할수 있다.
  3. 가장 바깥쪽 선로전환기가 열차에 대하여 배향이 되는 경우 또는 선로의 교차가 있을 때 이에 부대하는 차량접촉한계표지에서 60m 이상의 간격을 두어야 한다.
  4. 180km/h이상의 고속화 구간에서 장내신호기 설치 위치는 차량성능, 속도 및 선구에 따라 가장 바깥쪽 선로전환기로부터 시스템이 요구하는 적정거리 이상 확보하여야 한다.
(정답률: 56%)
  • 장내신호기 안쪽에 안전측선이 시설된 경우에는 설치 거리를 $100\text{m}$이내로 할 수 있습니다. 따라서 $200\text{m}$이내로 할 수 있다는 설명은 잘못된 기준입니다.
  • 장내신호기 안쪽에 안전측선이 시설된 경우, 100[m] 이내로 할 수 있다.
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70. 고압임펄스궤도회로 장치의 구성기기가 아닌 것은?

  1. 임피던스본드
  2. 전압안정기
  3. 수신기
  4. 동조유니트
(정답률: 68%)
  • 고압임펄스궤도회로는 임피던스본드, 전압안정기, 수신기 등으로 구성되어 궤도 회로의 상태를 감시합니다. 동조유니트는 해당 장치의 기본 구성 기기에 포함되지 않습니다.
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71. 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: 75%)
  • 차축온도검지장치(HBD)는 열차 차축의 과열을 감지하기 위해 약 $30\text{km}$ 간격으로 상·하행선에 설치하는 설비입니다. 따라서 설치간격을 $40\text{km}$로 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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72. 다음 중 첨단 밀착이 불량할 경우 열차가 탈선될 우려가 있는 선로전환기는?

  1. 탈선선로전환기
  2. 대향선로전환기
  3. 배향선로전환기
  4. 대향 및 배향선로전환기
(정답률: 72%)
  • 대향선로전환기는 열차가 분기 방향으로 진입할 때 텅레일의 첨단 밀착이 불량하면 바퀴가 텅레일에 걸려 탈선될 위험이 매우 큽니다. 반면 배향선로전환기는 직진 방향으로 진입하므로 상대적으로 탈선 위험이 적습니다.
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73. 연동 도표 기재사항으로 거리가 먼 것은?

  1. 출발점 및 도착점의 취급버튼
  2. 접근 또는 보류쇄정
  3. 신호기 명칭
  4. 전원공급장치의 종류
(정답률: 80%)
  • 연동 도표는 신호기와 선로전환기의 상호 관계 및 제어 논리를 나타내는 도면입니다. 따라서 취급버튼, 쇄정 상태, 신호기 명칭 등은 필수 기재사항이지만, 전원공급장치의 종류와 같은 전기 설비의 세부 사양은 연동 도표의 기재 대상이 아닙니다.
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74. 전자연동장치의 선로변기능모듈(TFM)에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 선로전환기 모듈은 4대의 선로전환기를 제어할 수 있어야한다.
  2. 모듈용 입력 전압은 DC 48V로 한다.
  3. 모듈단위로 이중화하여 주계 고장 시에도 부계로 즉시 동작되도록 하여야 한다.
  4. 선로전환기 모듈과 선로전환기 간의 최대거리는 500m로 한다.
(정답률: 48%)
  • 전자연동장치의 선로변기능모듈(TFM)과 선로전환기 사이의 최대 거리는 $2,000\text{m}$로 규정되어 있습니다. 따라서 최대거리를 $500\text{m}$로 한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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75. 폐전로식 궤도회로에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?

  1. 신호용 전기 회로가 상시 폐로되어 있다.
  2. 전기 회로가 상시 개방되어 전류가 흐르지 않는다.
  3. 차량이 그 구간에 들어오면 계전기는 무여자 된다.
  4. 전원 고장시는 계전기가 무여자로 되어 안전하다.
(정답률: 77%)
  • 폐전로식 궤도회로는 이름 그대로 신호용 전기 회로가 상시 폐로(Closed)되어 전류가 흐르고 있는 상태를 유지하는 방식입니다. 따라서 전기 회로가 상시 개방되어 전류가 흐르지 않는다는 설명은 폐전로식의 기본 원리에 어긋납니다.
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76. 직류궤도회로 단락감도 향상방법으로 거리가 먼 것은?

  1. 송전전압을 증가하고 궤도저항자의 저항치를 많게 한다.
  2. 레일을 용접 장대 레일화하여 전압강하를 최소화한다.
  3. 단궤조식 궤도회로로 구성한다.
  4. 궤도 계전기에 직렬로 저항을 삽입하고 반위접점으로 단락 한다.
(정답률: 51%)
  • 단락감도를 높이려면 궤도회로의 전압강하를 줄이고 계전기에 흐르는 전류를 최적화해야 합니다. 단궤조식 궤도회로는 복궤조식에 비해 감도가 낮으므로 단락감도 향상 방법으로 적절하지 않습니다.

    오답 노트
    송전전압 증가 및 저항치 조정, 장대 레일화, 계전기 직렬 저항 삽입 등은 모두 감도를 높이는 유효한 방법입니다.
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77. 궤도회로의 단락감도 측정위치가 아닌 것은?

  1. 직류궤도회로는 송전단 레일 위
  2. 교류궤도회로는 착전단 레일 위
  3. 병렬궤도회로는 병렬부분의 끝 레일 위
  4. 임피던스 본드 사용 궤도회로는 송전단 레일 위
(정답률: 72%)
  • 궤도회로의 단락감도 측정 위치에 관한 문제입니다. 임피던스 본드를 사용하는 궤도회로의 경우, 송전단이 아닌 수전단(착전단) 레일 위에서 측정하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    직류궤도회로: 송전단 레일 위 측정
    교류궤도회로: 착전단 레일 위 측정
    병렬궤도회로: 병렬부분 끝 레일 위 측정
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78. 어느 궤도계전기가 여자하였다가 0.23V에 무여자되었다. 이 계전기의 저항은 약 몇 Ω인가? (단, 이 때 여자 전류는 0.038A이고 무여자 전압은 여자전압의 68%이다.)

  1. 8.9
  2. 10
  3. 8.5
  4. 7
(정답률: 59%)
  • 계전기의 저항은 여자 상태의 전압과 전류를 이용하여 구할 수 있습니다. 먼저 무여자 전압을 통해 여자 전압을 산출한 후 옴의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V_{energized}}{I_{excited}}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{0.23 / 0.68}{0.038}$
    ③ [최종 결과] $R = 8.9$
    따라서 계전기의 저항은 약 $8.9\Omega$ 입니다.
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79. MJ81형 선로전환기에서 기본레일과 텅레일의 밀착 간격은 몇 mm이하로 유지해야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 77%)
  • MJ81형 선로전환기의 정밀한 작동과 안전을 위해 기본레일과 텅레일 사이의 밀착 간격은 $1\text{mm}$이하로 엄격하게 유지해야 합니다.
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80. 보수자 선로 횡단 장치에서 300km/h로 운행중인 고속철도구간 선로를 횡단하는 보수자가 20초 이내에 횡단하기 위하여 열차검지구간을 약 얼마정도 확보해야 하는가?

  1. 500m
  2. 950m
  3. 1700m
  4. 3400m
(정답률: 72%)
  • 열차가 특정 시간 내에 횡단 지점에 도달하기 전까지 보수자가 안전하게 대피할 수 있는 거리를 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = v \times t$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{300,000 \text{ m}}{3,600 \text{ s}} \times 20 \text{ s}$
    ③ [최종 결과] $L = 1666.67$
    계산 결과 약 $1700\text{m}$의 검지구간 확보가 필요합니다.
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