철도신호산업기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

철도신호산업기사
(2003-05-25 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 2000kHz에 공진하는 공진회로 코일의 Q가 100 이라 하면, 회로를 통과하는 -3dB의 주파수 대역폭은 몇 kHz 인가?

  1. 1900∼2100
  2. 2010∼2015
  3. 1980∼2000
  4. 1990∼2010
(정답률: 알수없음)
  • Q = 2000 / Δf 이므로 Δf = 20kHz
    따라서 -3dB 대역폭은 20kHz/Q = 0.2kHz = 200Hz 이다.
    하지만 이 문제에서는 단위를 kHz로 주어졌으므로 0.2kHz = 200kHz 로 변환해야 한다.
    따라서 주파수 대역폭은 2000kHz ± 100kHz = 1900kHz ~ 2100kHz 이다.
    따라서 정답은 "1900∼2100" 이다.
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2. 멀티바이브레이터에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 쌍안정 멀티바이브레이터의 결합은 직류적으로 구성되어 있다.
  2. 단안정 멀티바이브레이터는 외부 트리거 전원을 필요로 한다.
  3. 멀티바이브레이터의 안정상태는 전압의 크기에 따라 결정된다.
  4. 결합회로의 임피던스에 따라 무안정, 단안정, 쌍안정으로 구분된다.
(정답률: 알수없음)
  • "멀티바이브레이터의 안정상태는 전압의 크기에 따라 결정된다."라는 설명이 틀린 것은, 멀티바이브레이터의 안정상태는 결합회로의 임피던스와 RC 회로의 시간 상수에 따라 결정된다는 것입니다. 전압의 크기는 멀티바이브레이터의 동작에 영향을 미치지만, 안정상태를 결정하는 요소는 아닙니다.
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3. BCD코드에 3개의 패리티 비트를 추가하여 오류 및 검출기능을 가지는 코드는?

  1. 3초과 코드
  2. 해밍 코드
  3. 교번 2진 코드
  4. 2 out of 5 코드
(정답률: 알수없음)
  • 해밍 코드는 BCD 코드에 3개의 패리티 비트를 추가하여 오류 및 검출기능을 가지는 코드이다. 이 코드는 데이터 비트와 패리티 비트를 이용하여 오류를 검출하고, 검출된 오류를 수정할 수 있는 기능을 가지고 있다. 따라서, 해밍 코드가 오류 및 검출기능을 가지는 코드인 것이다.
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4. 차동증폭기에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

  1. 연산증폭기의 입력측에 주로 사용된다.
  2. 반전 및 비반전의 두 입력의 차에 해당하는 신호를 증폭한다.
  3. 이상적인 차동증폭기는 동위상 제거비가 0 이어야 한다.
  4. 차동증폭기의 성능은 동위상 제거비의 크기에 따라 결정된다.
(정답률: 알수없음)
  • "이상적인 차동증폭기는 동위상 제거비가 0 이어야 한다."가 옳지 않은 것이다. 이유는 차동증폭기의 목적은 반전 및 비반전의 두 입력의 차에 해당하는 신호를 증폭하는 것이기 때문에, 동위상 제거비가 0이면 입력 신호가 증폭되지 않는다. 따라서 이상적인 차동증폭기는 동위상 제거비가 무한대에 가까워야 한다.
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5. 변조의 목적이 아닌 것은?

  1. 정보신호를 전송에 알맞은 형태로 변환한다.
  2. 정보신호를 먼 곳에 효율 좋게 전송해 준다.
  3. 정보신호가 높은 주파수로 변조되므로 긴 파장의 신호를 얻는다.
  4. 간섭에 대한 면역성을 크게 해준다.
(정답률: 알수없음)
  • 정보신호가 높은 주파수로 변조되므로 긴 파장의 신호를 얻는다는 것은 변조의 목적이 아니라 오히려 변조 과정에서 발생하는 부작용이다. 따라서 정답은 "정보신호를 전송에 알맞은 형태로 변환한다."이다.
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6. 그림과 같은 RL회로에 각주파수가 ω인 교류파형을 인가하였을 때, 주파수 변화에 따른 출력파형의 특성은 어떠한가?

  1. 저주파성분은 통과시키고, 고주파성분은 통과시키지 않는다.
  2. 고주파성분은 통과시키고, 저주파성분은 통과시키지 않는다.
  3. 고주파성분과 저주파성분 모두를 통과시키지 않는다.
  4. 고주파성분과 저주파성분 모두를 통과시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "고주파성분은 통과시키고, 저주파성분은 통과시키지 않는다." 이다.

    이유는 RL회로는 저주파수에 대해서는 저항과 인덕턴스가 직렬로 연결되어 있어서 전류의 흐름이 어렵고, 고주파수에 대해서는 인덕턴스의 임피던스가 증가하여 전류의 흐름이 용이해진다. 따라서 고주파성분은 통과시키고, 저주파성분은 통과시키지 않는다.
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7. 8진수인 수 153을 4진수로 변환하면?

  1. 107
  2. 153
  3. 1223
  4. 1321
(정답률: 알수없음)
  • 8진수 153은 2진수로 변환하면 001 101 011이 된다. 이를 4진수로 변환하면 12 23이 된다. 따라서 정답은 "1223"이다.
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8. 펄스 변조방식을 설명한 것이다. 틀린 것은?

  1. PAM이란 펄스의 주기, 폭 등은 일정하고 그 진폭을 입력 신호전압에 따라서 변화시키는 방식이다.
  2. PWM이란 펄스의 진폭, 폭 따위는 일정하고 펄스의 위상을 입력신호에 따라 변화시키는 방식이다.
  3. PNM은 신호레벨에 따라 펄스 수를 변화시킨다.
  4. PFM은 신호레벨에 따라 펄스의 주파수가 변화되는 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "PWM이란 펄스의 진폭, 폭 따위는 일정하고 펄스의 위상을 입력신호에 따라 변화시키는 방식이다." 이다.

    PWM은 Pulse Width Modulation의 약자로, 펄스의 폭은 일정하게 유지하면서 펄스의 위상을 입력 신호에 따라 변화시키는 방식이다. 이를 통해 입력 신호의 크기에 따라 출력 신호의 평균 전압이 변화하게 되어, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 데 사용된다. PAM은 펄스의 진폭을 변화시키는 방식이고, PNM은 펄스의 수를 변화시키는 방식이며, PFM은 펄스의 주파수를 변화시키는 방식이다.
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9. P형 반도체에서 페르미준위(Fermi level)는 온도에 어떠한 영향을 받는가?

  1. 온도에 관계없이 금지대의 중앙에 위치한다.
  2. 온도가 상승하면 금지대의 중앙에 위치한다.
  3. 온도가 하강하면 금지대의 중앙에 위치한다.
  4. 온도가 하강하면 전도대쪽으로 위치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 온도가 상승하면 P형 반도체 내부의 전자들은 열에 의해 더 많은 에너지를 가지게 되어 움직임이 활발해진다. 이로 인해 전자들이 움직이는 에너지 대역이 넓어지게 되고, 이는 페르미준위의 위치에 영향을 미친다. 따라서 온도가 상승하면 금지대의 중앙에 위치하는 것이다.
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10. 검파기 중 SSB에 사용되는 것은?

  1. 링 검파기
  2. 다이오드 검파기
  3. 양극 검파기
  4. 헤테로다인 검파기
(정답률: 알수없음)
  • SSB 신호는 AM 신호와 달리 양쪽 사이드밴드 중 하나만을 전송하기 때문에, 검파기에서는 하나의 사이드밴드를 제거해야 합니다. 이를 위해 사용되는 것이 링 검파기입니다. 링 검파기는 다이오드 검파기와 비슷하지만, 다이오드 대신 링 형태의 다이오드를 사용하여 더 정확한 검파가 가능합니다.
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11. 자유전자의 전하량 e 는 몇 C 인가?

  1. e= 9.1095×10-19
  2. e= 1.6021×10-19
  3. e= 9.1095×10-27
  4. e= 1.6721×10-27
(정답률: 알수없음)
  • 자유전자는 전자이며, 전자의 전하량은 1.6021×10-19 C 이다. 이 값은 전자의 기본 전하량으로, 전자 하나가 가지는 최소 전하량이다. 이 값은 실험적으로 측정되었으며, 국제단위계(SI)에서 전하량의 기본 단위로 사용된다.
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12. 차동증폭기(differential amplifier)가 갖추어야 할 조건중 틀린 것은?

  1. 드리프트를 줄여야 한다.
  2. 차동이득을 작게 해야 한다.
  3. 동위상이득을 작게 해야 한다.
  4. CMRR을 크게 해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 차동이득을 작게 해야 한다는 조건이 틀린 것입니다. 차동이득이 작으면 입력 신호의 작은 변화에 대한 출력 신호의 변화도 작아지기 때문에 감도가 낮아집니다. 따라서 차동이득은 적절한 크기를 가져야 합니다.
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13. 그림과 같은 회로의 입력으로 램프전압을 인가할 때 출력에는 어떤 전압이 나타나는가? (단, A는 연산증폭기이다.)

  1. 크기가 직선적으로 증가하는 전압
  2. 크기가 지수함수적으로 증가하는 전압
  3. 크기가 지수함수적으로 감소하는 전압
  4. 크기가 이차함수적으로 증가하는 전압
(정답률: 알수없음)
  • 입력으로 인가되는 램프전압이 증가하면 A의 출력도 증가하게 되고, 이는 B의 입력으로 들어가게 된다. B는 비선형적인 특성을 가지고 있기 때문에 입력 전압이 증가함에 따라 출력 전압도 비선형적으로 증가하게 된다. 이러한 비선형적인 특성 때문에 출력 전압은 크기가 이차함수적으로 증가하게 된다.
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14. 10진수 (392)10을 BCD코드로 변환하면?

  1. (0011 1001 0010)BCD
  2. (0100 1001 0001)BCD
  3. (0100 1001 0010)BCD
  4. (0011 0111 0010)BCD
(정답률: 알수없음)
  • BCD 코드는 10진수를 4비트씩 나누어서 각각을 2진수로 표현하는 방식입니다. 따라서 392를 4비트씩 나누어서 BCD 코드로 변환하면 다음과 같습니다.

    3 -> 0011
    9 -> 1001
    2 -> 0010

    따라서 정답은 "(0011 1001 0010)BCD" 입니다.
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15. 증폭기의 저주파 응답을 결정하는 부분은?

  1. 전압 이득
  2. 트랜지스터 형태
  3. 공급 전압
  4. 결합 커패시터
(정답률: 알수없음)
  • 증폭기의 저주파 응답은 결합 커패시터에 의해 결정됩니다. 결합 커패시터는 입력 신호와 증폭기의 입력 부분을 연결하는데 사용되며, 이를 통해 저주파 신호가 증폭기로 전달되는 것을 방지합니다. 따라서 결합 커패시터의 용량이 적절하게 선택되어야 증폭기의 저주파 응답이 최적화됩니다.
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16. 그림과 같은 증폭기의 입력전압과 출력전압의 위상은?

  1. 동위상이다.
  2. 90도의 위상차가 있다.
  3. 150도의 위상차가 있다.
  4. 180도의 위상차가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 입력신호와 출력신호가 반대 방향으로 흐르기 때문에 180도의 위상차가 있다. 즉, 입력신호와 출력신호의 위상이 반대이다.
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17. 발진회로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 윈브리지형 발진회로에서는 증폭기의 전압이득이 2 이상이어야 한다.
  2. 수정 발진회로는 주파수 안정도가 좋다.
  3. lβAl =1의 조건을 바크하우젠의 발진조건이라 한다.
  4. 비정현파 발진기에는 멀티바이브레이터, 블로킹 발진기, 톱니파 발생기 등이 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "윈브리지형 발진회로에서는 증폭기의 전압이득이 2 이상이어야 한다."가 틀린 것이다. 윈브리지형 발진회로에서는 증폭기의 전압이득이 1 이상이어야 한다. 이유는 윈브리지형 발진회로에서는 증폭기의 출력이 전압이 두 배가 되기 때문이다. 따라서 전압이득이 1 이상이면 출력이 유지되고, 2 이상이면 과도한 증폭으로 인해 발진이 어려워진다.
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18. 바이어스된 트랜지스터가 차단과 포화영역을 오가며 동작될 경우 이 트랜지스터는 어떠한 역할을 하는가?

  1. 선형 증폭기
  2. 스위치
  3. 가변용량
  4. 가변저항
(정답률: 알수없음)
  • 바이어스된 트랜지스터가 차단과 포화영역을 오가며 동작될 경우, 이는 스위치로서 동작하게 됩니다. 즉, 전류의 흐름을 제어하여 전기 회로에서 특정한 동작을 수행하는 역할을 합니다.
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19. 부궤환을 갖는 연산증폭기의 출력은 어떻게 변화하는가?

  1. 입력과 같다.
  2. 증가한다.
  3. 반전 입력으로 궤환한다.
  4. 비반전 입력으로 궤환한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부궤환을 갖는 연산증폭기는 입력 신호와 반전된 입력 신호를 더하여 출력을 생성합니다. 따라서 입력 신호와 반전된 입력 신호가 서로 상쇄되어 출력이 0에 가까워지는 경우가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 반전된 입력 신호를 증폭시켜 출력을 반전시키는 것이 유리하기 때문에, 부궤환을 갖는 연산증폭기의 출력은 반전 입력으로 궤환하게 됩니다.
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20. 병렬 제어형 정전압 회로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 제어용 Tr은 부하와 병렬로 접속되어 있다.
  2. 소전류이고 부하 변동이 비교적 적은 경우에 사용된다.
  3. 직렬형과 동일한 출력전압 가변 범위를 얻으려면 제어소자 손실이 증대한다.
  4. 출력단자가 단락되면 제어소자가 파손된다.
(정답률: 알수없음)
  • "출력단자가 단락되면 제어소자가 파손된다."는 틀린 설명이 아니라 올바른 설명입니다. 이는 병렬 제어형 정전압 회로에서 제어용 Tr이 부하와 병렬로 접속되어 있기 때문에, 출력단자가 단락되면 전류가 급격히 증가하여 제어용 Tr이 과부하 상태에 놓이고 파손될 수 있기 때문입니다. 따라서 이 회로를 설계할 때는 출력단자의 단락을 방지하기 위한 보호 회로를 추가해야 합니다.
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2과목: 신호기기

21. 10[KVA]의 단상변압기의 퍼센트저항 강하가 2.5[%], 퍼센트 리액턴스 강하가 1.8[%]이다. 퍼센트 임피던스 강하는?

  1. 3.08[%]
  2. 4.08[%]
  3. 5.08[%]
  4. 6.08[%]
(정답률: 알수없음)
  • 퍼센트 저항 강하와 퍼센트 리액턴스 강하를 이용하여 퍼센트 임피던스 강하를 구할 수 있다.

    퍼센트 저항 강하 = (V2 - V1) / V1 * 100 / I1
    퍼센트 리액턴스 강하 = (V2 - V1) / V1 * 100 / I1

    여기서 V1은 원래의 전압, V2는 강화된 후의 전압, I1은 원래의 전류를 나타낸다.

    퍼센트 임피던스 강하는 다음과 같이 구할 수 있다.

    퍼센트 임피던스 강하 = √(퍼센트 저항 강하² + 퍼센트 리액턴스 강하²)

    따라서,

    퍼센트 임피던스 강하 = √(2.5² + 1.8²) = 3.08[%]

    따라서, 정답은 "3.08[%]"이다.
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22. 슬립 4[%]인 유도 전동기의 정지시 2차 1상의 전압이 150[V] 이면 운전시 2차 1상 전압[V]은?

  1. 70
  2. 7
  3. 60
  4. 6
(정답률: 알수없음)
  • 슬립 4[%]인 유도 전동기는 정전압 운전을 하기 때문에, 정지시 2차 1상 전압과 운전시 2차 1상 전압은 동일하다. 따라서 운전시 2차 1상 전압은 150[V]이다. 따라서 정답은 "6"이다.
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23. 전기 전철기의 특성은 전동기의 스립전류를 8.5[A]로 조정후 동작간에 100[kg]의 부하를 걸고 전환종료후 20[mm]의 위치에서 차차 부하를 증가하여 전환 종료시에는 500[kg]의 부하로 전환시 전환시간 및 동작전류는?

  1. 6초이하,7.5[A]이하
  2. 6초이하,9[A]이하
  3. 5초이하,10A이하
  4. 5초이하,9[A]이하
(정답률: 알수없음)
  • 전동기의 스립전류를 8.5[A]로 조정하였기 때문에 전동기는 과부하 상태에서 동작할 수 있습니다. 따라서 부하를 증가시키면서 전환을 종료할 때까지 전동기는 최대 출력을 내면서 동작할 것입니다. 이때 전동기의 동작전류는 9[A] 이하일 것입니다.

    전환시간은 부하를 증가시키면서 전환을 종료할 때까지 걸리는 시간입니다. 부하를 증가시키는 속도는 일정하지 않기 때문에 정확한 값을 예측하기는 어렵지만, 보기에서 가장 작은 값인 "6초이하"가 정답일 가능성이 높습니다.

    따라서 정답은 "6초이하,7.5[A]이하"입니다.
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24. 고전압 대전력 정류기로 가장 적당한 것은?

  1. 회전변류기
  2. 수은정류기
  3. 전동발전기
  4. 벨트로
(정답률: 알수없음)
  • 고전압 대전력 정류기는 대용량 전력을 안정적으로 공급하기 위한 장치이며, 수은정류기는 이러한 목적에 가장 적합한 장치입니다. 이는 수은이 전류를 안정적으로 유지하고, 높은 전압과 전류를 처리할 수 있기 때문입니다. 또한 수은정류기는 오랜 시간 동안 안정적으로 작동할 수 있으며, 유지보수가 쉽고 경제적입니다. 따라서 고전압 대전력 정류기로 가장 적당한 것은 수은정류기입니다.
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25. 변압기의 누설리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은?

  1. 권선을 분할하여 조립한다.
  2. 권선을 동심배치한다.
  3. 철심의 단면적을 크게한다.
  4. 코일의 단면적을 크게한다.
(정답률: 알수없음)
  • 권선을 분할하여 조립하는 것은 각 권선의 누설리액턴스를 줄여 전체적으로 누설리액턴스를 감소시키기 때문에 가장 효과적인 방법이다. 이는 권선 간의 상호작용을 최소화하고, 각 권선의 길이를 짧게 만들어 전기적으로 격리된 상태를 유지하기 때문이다.
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26. 역간폐색 수속이 이루어져야만이 출발신호가 현시될 수 있는 폐색방식은?

  1. 연동폐색
  2. 통표폐색
  3. 쌍신폐색
  4. 표권식
(정답률: 알수없음)
  • 연동폐색은 두 개 이상의 역간에서 폐색장치를 연동하여 폐색하는 방식입니다. 이 방식은 한 역간에서 폐색장치가 작동하지 않으면 다른 역간에서도 출발신호가 현시되지 않아 안전성이 높은 방식입니다.
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27. 직류 발전기의 단자 전압을 조정하려면 어느것을 조정 하는가?

  1. 방전저항
  2. 전기자저항
  3. 계자저항
  4. 기동저항
(정답률: 알수없음)
  • 직류 발전기의 단자 전압을 조정하려면 계자저항을 조정해야 합니다. 이는 발전기의 출력 전압을 측정하고, 그 값을 조정하기 위해 사용되는 저항으로, 발전기의 회전속도나 자기장 등의 변화에 따라 발생하는 전압 변화를 보상하여 안정적인 전압을 유지할 수 있도록 도와줍니다. 따라서 계자저항을 조정함으로써 발전기의 전압을 정확하게 조절할 수 있습니다.
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28. NS형 전기 전철기의 제어 계전기에 관한 설명이다. 맞는 것은?

  1. 거치형 24[V] 120[mA] NR4
  2. 삽입형 24[V] 120[mA] NR4
  3. 삽입형 24[V] 120[mA] NR6
  4. 자기유지형 24[V] 120[mA] NR4
(정답률: 알수없음)
  • NS형 전기 전철기의 제어 계전기는 자기유지형이다. 이는 전원이 차단되어도 자기 유지 기능으로 인해 계속 작동할 수 있기 때문이다. 전압은 24V, 전류는 120mA이며, NR4는 제어 계전기의 크기와 형태를 나타내는 코드이다.
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29. 전기전철기를 반위로 수동취급한 다음 스윗치를 넣으면 전철기가 원상위치로 전환되는 이유중 가장 옳은 것은?

  1. WLR이 자기유지하고 있으므로.
  2. TR이 여자되어 있으므로.
  3. 전동기 회로에 콘덴서가 있으므로.
  4. 수동취급한 전철기 위치와 전철정자 위치가 다르므로.
(정답률: 알수없음)
  • 전기전철기는 전철정자에 위치해야 운행이 가능합니다. 하지만 수동취급한 전철기는 전철정자 위치와 다르게 위치할 수 있습니다. 따라서 스윗치를 통해 전동기 회로가 작동되어 전철기가 원상위치로 돌아가는 것입니다.
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30. 원방 신호기가 진행을 현시하고 있을 때 장내신호기가 정위로 될 수 없도록 하는 쇄정은?

  1. 반위쇄정
  2. 정위쇄정
  3. 철사쇄정
  4. 표시쇄정
(정답률: 알수없음)
  • 반위쇄정은 원방 신호기가 진행을 현시하고 있을 때, 장내신호기가 정위로 될 수 없도록 하는 쇄정 방법입니다. 이는 원방 신호기가 현재 진행 중이므로, 장내신호기가 정위로 되면 충돌이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 반위쇄정을 통해 장내신호기가 현재 진행 중인 원방 신호기를 인지하고, 정위로 되지 않도록 방지합니다.
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31. 전기전철기에서 감속치차 장치에 해당되지 않는 것은?

  1. 마찰연축기
  2. 중간치차
  3. 쇄정자
  4. 전환치차
(정답률: 알수없음)
  • 감속치차 장치는 전기전철의 운행속도를 감속시키는 장치로, 마찰연축기, 중간치차, 전환치차 등이 해당된다. 그러나 쇄정자는 전기전철의 운행속도를 감속시키는 것이 아니라, 열차의 진동을 줄이는 역할을 한다. 따라서 쇄정자는 감속치차 장치에 해당되지 않는다.
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32. 전동차단기의 제어기 최고 접점수는?

  1. 3개
  2. 4개
  3. 5개
  4. 6개
(정답률: 알수없음)
  • 전동차단기의 제어기는 보통 3상 3선 구성으로 되어 있으며, 각 상마다 접점이 2개씩 존재합니다. 따라서 전동차단기의 제어기 최고 접점수는 6개입니다.
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33. 60 [Hz] 6극 3상 유도전동기의 동기속도는 얼마인가?

  1. 1000 [rpm]
  2. 1200 [rpm]
  3. 1400 [rpm]
  4. 1600 [rpm]
(정답률: 알수없음)
  • 60 [Hz]의 주파수는 1초당 60번의 주기를 가지므로, 한 주기당 1/60초가 걸립니다. 6극인 유도전동기는 한 회전당 6개의 극을 가지므로, 3상 전원을 인가하면 한 주기당 3번의 회전을 합니다. 따라서, 한 주기당 6번의 극을 지나가므로, 전체 회전수는 3*6=18회전이 됩니다. 이를 초당 회전수로 환산하면 18회전/1/60초 = 1080 [rpm]이 됩니다. 하지만, 실제 유도전동기는 회전수가 동기속도와 일치하지 않고, 약간의 속도차가 발생합니다. 이 속도차를 보상하기 위해 유도전동기의 동작 주파수를 조절하는데, 일반적으로 5~10% 정도의 속도차를 보상합니다. 따라서, 1080 [rpm]에 5~10%를 더한 값인 1134~1188 [rpm]이 실제 동기속도가 됩니다. 이 중에서 가장 가까운 값은 1200 [rpm]이므로 정답은 1200 [rpm]입니다.
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34. 접근 쇄정 계전기 회로에서 조사계전기 조건은?

  1. ZR의 여자접점
  2. ZR의 무여자 접점
  3. ZR의 90° 접점
  4. ZR의 45° 접점
(정답률: 알수없음)
  • 접근 쇄정 계전기 회로에서 조사계전기 조건은 ZR의 무여자 접점이어야 한다. 이는 접근 쇄정 계전기 회로에서 ZR의 여자접점은 전류가 흐르지 않기 때문에 조사계전기로 검출할 수 없고, ZR의 90° 접점과 45° 접점은 전류의 방향이 바뀌어도 검출되는 전류 크기가 일정하지 않기 때문이다. 따라서 ZR의 무여자 접점이 조사계전기 조건으로 사용된다.
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35. 전기 전철기 전동기의 활전류가 틀린것은?

  1. 교류형 105V는 10A
  2. 직류형 24V는 9A
  3. 직류형 120V는 10A
  4. 교류형 24V는 9A
(정답률: 알수없음)
  • 전동기의 활전류는 전압과 전류의 곱으로 나타납니다. 따라서 "교류형 24V는 9A"가 틀린 것은 전압과 전류의 곱이 216W가 되는데, 다른 보기들은 모두 1000W 이상의 고출력을 나타내기 때문입니다.
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36. DC부하 전류가 약 10[mA]이고, 캐패시턴스가 470[μ F]라 하고 주파수가 60[Hz]일때 브리지 정류기에서 콘덴서 입력형 필터의 피이크-피이크 리플전압[V] 은 대략 얼마인가?

  1. 0.177
  2. 0.354
  3. 0.389
  4. 0.425
(정답률: 알수없음)
  • 콘덴서 입력형 필터에서의 피크-피크 리플전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vripple = Iload / (2 * π * f * C)

    여기서, Iload는 DC부하 전류, f는 주파수, C는 캐패시턴스이다.

    따라서, Vripple = 10[mA] / (2 * π * 60[Hz] * 470[μ F]) = 0.177[V]

    따라서, 정답은 "0.177"이다.
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37. 신형 건널목 전동차단기에 사용되는 전동기는?

  1. 가동복권전동기
  2. 차동복권전동기
  3. 분권전동기
  4. 직권전동기
(정답률: 알수없음)
  • 신형 건널목 전동차단기는 직권전동기를 사용하는 이유는 직권전동기가 간단하고 신뢰성이 높기 때문이다. 직권전동기는 직접적으로 회전력을 전달하는 방식으로 작동하기 때문에 복잡한 기어나 벨트 등의 부품이 필요하지 않으며, 작동 시 높은 효율과 안정성을 보장한다. 또한, 분권전동기나 가동복권전동기 등 다른 유형의 전동기보다 유지보수가 간편하고 비용이 적게 든다는 장점이 있다.
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38. 전동차단기에 사용하는 직류무극 선조계전기의 정격 전압[V],정격 전류[mA], 접점수는?

  1. 직류24, 120, N2, R2
  2. 직류24, 63, N2, R2
  3. 직류24, 93, N3, R3
  4. 직류24, 125, N3, R3
(정답률: 알수없음)
  • 전동차단기는 대개 24V의 전압을 사용하며, 직류무극 선조계전기의 정격 전류는 일반적으로 50mA~100mA 사이이다. 따라서 "직류24, 93, N3, R3"이 가장 적합하다. 접점수는 N3, 즉 3개이다.
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39. 철도 건널목 차단봉이 내려오기 시작하여 동작이 완료되어 정지할 때까지 시간은 정격전압에서 몇 초 이하로 조정하는가?(2015년 03월 27일 개정된 규정 적용됨)

  1. 일반형 4~10초, 장대형 5초~12초
  2. 일반형 4~10초, 장대형 6초~13초
  3. 일반형 5~11초, 장대형 5초~12초
  4. 일반형 5~11초, 장대형 6초~13초
(정답률: 알수없음)
  • 철도 건널목 차단봉이 내려오는 시간은 차단봉의 크기에 따라 다르다. 일반형은 작은 크기의 차단봉이며, 장대형은 큰 크기의 차단봉이다. 크기가 큰 장대형 차단봉은 내려오는 시간이 더 오래 걸리므로, 일반형보다 내려오는 시간이 더 길다. 따라서, 일반형은 4~10초, 장대형은 5초~12초로 정해진 것이다.
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40. 어떤 전동기의 전기자 저항이 0.2[Ω], 전류 100[A], 전압 120[V]이라면 전기자가 발생하는 동력[KW]은?

  1. 8
  2. 9
  3. 10
  4. 11
(정답률: 알수없음)
  • 전기자의 발생하는 동력은 전압과 전류의 곱이므로 120V x 100A = 12,000W = 12KW 이다. 하지만 전기자의 저항이 0.2Ω이므로, 전류가 흐르면서 전기자 내부에서 일어나는 열에너지로 인해 전압이 감소하게 된다. 이를 고려하여 전압과 전류의 곱에서 전압 감소로 인한 손실인 전류의 제곱에 저항을 곱한 값인 100^2 x 0.2 = 2,000W = 2KW를 빼주면, 실제 전기자의 발생하는 동력은 12KW - 2KW = 10KW가 된다. 따라서 정답은 "10"이다.
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3과목: 신호공학

41. 관계 선로전환기가 쇄정되어야 할 경우는?

  1. ASR 여자
  2. NKR 여자
  3. HR 여자
  4. WLR 여자
(정답률: 알수없음)
  • 관계 선로전환기는 전기 회로에서 전원 공급을 제어하는 장치이다. HR 여자가 쇄정되어야 하는 경우는 HR이 "Human Resources"의 약자로 인사팀을 나타내는데, 이는 전기 회로와는 관련이 없다. 따라서 HR 여자는 정답이 될 수 없다.
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42. 건널목경보장치의 구조 및 특성에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 구조는 경보종, 경보등, 강관주 등으로 되어 있다.
  2. 궤도회로식과 제어자 방식이 있다.
  3. 동작전압은 직류이다.
  4. 전구는 1.5V, 1W로서 2중 필라멘트를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 전구의 필라멘트가 2중인 이유는 전류가 흐르는 길이를 늘리기 위해서이다. 이렇게 하면 전류가 흐르는 길이가 늘어나면서 전구 내부의 온도가 높아져서 더 밝은 빛을 발하게 된다.
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43. 임시 신호기가 아닌 것은?

  1. 수신호(手信號)
  2. 서행예고신호기
  3. 서행신호기
  4. 서행해제신호기
(정답률: 알수없음)
  • 수신호(手信號)는 사람이 직접 손으로 만드는 신호로, 기차나 선로 상황에 따라 다양한 손짓으로 표시됩니다. 반면에 서행예고신호기, 서행신호기, 서행해제신호기는 모두 기계적으로 작동하는 장치로, 기차 운행에 필요한 정보를 전달합니다. 따라서 수신호(手信號)는 기계적인 장치가 아닌 인간의 손짓으로 만들어지는 신호이므로, 임시 신호기 중에서는 유일한 인간의 손으로 만드는 신호입니다.
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44. 임피던스 본드는 인접 궤도에 대하여 어떤 목적으로 설치하는가?

  1. 귀선전류의 차단 및 신호전류의 통과
  2. 신호전류의 차단 및 귀선전류의 통과
  3. 신호 및 귀선전류의 통과
  4. 신호 및 귀선전류의 차단
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 본드는 인접 궤도 사이의 전기적인 차이를 줄이기 위해 설치되며, 이를 통해 신호전류의 차단과 귀선전류의 통과를 동시에 가능하게 합니다. 이는 전파의 잡음을 줄이고 전기적인 안정성을 유지하기 위한 것입니다. 따라서 정답은 "신호전류의 차단 및 귀선전류의 통과"입니다.
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45. 진로조사 계전기회로는 어느 회로로 구성 되는가?

  1. 망상회로
  2. 직렬회로
  3. 병렬회로
  4. 직병렬회로
(정답률: 알수없음)
  • 진로조사 계전기회로는 망상회로로 구성됩니다. 이는 전기적으로 연결되어 있지 않은 여러 개의 회로 요소들을 하나의 회로처럼 보이게 만들어주는 회로입니다. 따라서 진로조사 계전기회로는 여러 개의 망상회로로 구성되어 있습니다.
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46. 그림은 전철제어회로의 결선도이다. 계전기 A에 해당되는 것은?

  1. 21NR
  2. 21RR
  3. 21KR
  4. 21WLR
(정답률: 알수없음)
  • 계전기 A는 전류를 제어하는 역할을 하며, 그림에서 21번 위치에 위치하고 있으며, WLR이라는 표기가 되어 있기 때문에 정답은 "21WLR"이다.
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47. 입환표지에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 출발신호 현시후 현시하며 주신호기이다.
  2. 진행신호 현시후 조차원의 유도가 있어야 내방으로 진입이 가능하다.
  3. 무유도 표시등이 첨장되어 있다.
  4. 진행신호 현시후 입환표지 내방으로 진입이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 입환표지는 주로 공항이나 항만 등에서 사용되며, 도착한 차량이나 승객이 내방할 수 있는 시점을 나타내는 신호기입니다. 진행신호가 현시된 후에도 내방으로 진입하기 위해서는 조차원의 유도가 있어야 합니다. 이는 차량이나 승객이 안전하게 내방할 수 있도록 안내하는 것입니다. 따라서 정답은 "진행신호 현시후 조차원의 유도가 있어야 내방으로 진입이 가능하다."입니다.
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48. 폐전로식 궤도회로의 기능 설명이 아닌 것은?

  1. 신호용 전기회로가 상시 폐로되어 있다.
  2. 전기회로가 상시 개방되어 전류가 흐르지 않는다.
  3. 차량이 그 구간에 들어오면 계전기는 무여자가 된다.
  4. 전원 고장시는 계전기가 무여자로 되어 안전하다.
(정답률: 알수없음)
  • 폐전로식 궤도회로는 차량이 지나가면 계전기가 닫혀서 전기회로가 완전히 형성되고, 차량이 지나간 후에는 계전기가 다시 열려서 전기회로가 끊어지는 방식으로 동작합니다. 따라서 전기회로가 상시 개방되어 전류가 흐르지 않는 것은 폐전로식 궤도회로의 기능 설명이 아닙니다.
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49. 1kHz 부근의 가청 주파수를 반송파로 하여 수 십(10)Hz의 신호 주파 전류로 변조한 것을 궤도로 전송하여 사용하는 방식은?

  1. 부호 궤도회로
  2. A.F 궤도회로
  3. 교류 궤도회로
  4. 직류 궤도회로
(정답률: 알수없음)
  • 주파수가 1kHz 부근인 가청 주파수를 반송파로 사용하고, 이를 수십 Hz의 신호 주파수로 변조하여 궤도로 전송하는 방식은 A.F 궤도회로입니다. A.F는 "Audio Frequency"의 약자로, 음성 주파수를 의미합니다. 이 방식은 음성 통화나 음악 등의 오디오 신호를 전송하는 데에 사용됩니다.
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50. 관계 선로전환기를 포함하는 궤도회로를 열차가 완전히 통과할 때까지 계속 쇄정시키는 것은?

  1. 접근쇄정
  2. 보류쇄정
  3. 진로쇄정
  4. 조사쇄정
(정답률: 알수없음)
  • 열차가 궤도회로를 통과할 때, 관계 선로전환기를 포함한 구간에서는 열차의 진로가 바뀔 수 있습니다. 따라서 열차가 해당 구간을 통과할 때까지 진로를 고정시켜주는 것이 필요합니다. 이를 위해 사용되는 것이 바로 "진로쇄정"입니다. 진로쇄정은 열차가 해당 구간을 통과할 때까지 진로를 고정시켜주는 역할을 합니다. 따라서 이 문제에서는 "진로쇄정"이 정답입니다.
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51. 신호 본드의 종류가 아닌 것은?

  1. PL(A)형
  2. PL(B)형
  3. CV2형
  4. WV형
(정답률: 알수없음)
  • CV2형은 신호 본드의 종류가 아니라, CV(Consonant-Vowel) 형태의 음운 조합을 나타내는 것이다. 따라서 CV2형은 정답이다.
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52. 3위식 신호방식(적,황,녹색)에서 최소 운전시격은 몇 sec 인가? (단, 폐색구간길이 S1=S2=2000m, 열차길이 ℓ =100m, 열차 속도 V=80km/h, 신호확인거리 C=60m, 열차가 신호기1 을 통과하여 신호기 3 이 황색에서 녹색으로 바뀌어지기까지의 시간 t=80sec이다.)

  1. 267.2
  2. 275.6
  3. 296.2
  4. 298.6
(정답률: 알수없음)
  • 최소 운전시격은 열차가 정지하기 직전에 신호기가 녹색으로 바뀌는 시점을 말한다. 따라서 열차가 신호기 3을 통과하여 신호기 2가 적색에서 황색으로 바뀌는 시간과, 신호기 2를 통과하여 신호기 1이 황색에서 녹색으로 바뀌는 시간을 계산하여 더한 후, 이 시간에 열차가 이동한 거리를 더해주면 된다.

    열차가 신호기 3을 통과하여 신호기 2가 적색에서 황색으로 바뀌는 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    - 열차가 이동한 거리: S1 - ℓ - C = 1840m
    - 열차의 속도: 80km/h = 22.22m/s
    - 거리를 속도로 나눈 시간: 1840m / 22.22m/s ≈ 82.8s
    - 열차가 신호기 3을 통과하는 시간: t + 82.8s = 162.8s

    열차가 신호기 2를 통과하여 신호기 1이 황색에서 녹색으로 바뀌는 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    - 열차가 이동한 거리: S2 - C = 1940m
    - 열차의 속도: 80km/h = 22.22m/s
    - 거리를 속도로 나눈 시간: 1940m / 22.22m/s ≈ 87.3s
    - 열차가 신호기 2를 통과하는 시간: t + 82.8s + 87.3s = 267.1s (소수점 이하 반올림)

    따라서 최소 운전시격은 267.2초가 된다.
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53. ATS-S형 지상자의 선택도 Q를 식으로 나타내면?

(정답률: 알수없음)
  • ATS-S형 지상자의 선택도 Q는 Q = (1 - P1) * (1 - P2) * (1 - P3) * P4 으로 나타낼 수 있다. 이는 ATS-S형 지상자가 1번, 2번, 3번 지상자를 선택하지 않을 확률을 곱하고, 4번 지상자를 선택할 확률을 곱한 것이다. 따라서, ""이 정답인 이유는 4번 지상자를 선택할 확률이 가장 높기 때문이다.
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54. 신호장에 가까이 있으며 많은 철관장치의 방향을 바꾸기 위하여 설치되는 것은?

  1. 디플렉숀 바(deflection bar)
  2. 직각 크랭크(crank)
  3. 파이프 콤펜세이터(pipe compensator)
  4. T 크랭크(crank)
(정답률: 알수없음)
  • 디플렉숀 바(deflection bar)는 신호장에서 많은 철관장치의 방향을 바꾸기 위해 설치됩니다. 이는 철도 차량이 곡선을 따라 이동할 때 발생하는 힘과 압력을 분산시키기 위해 사용됩니다. 디플렉숀 바는 직각 크랭크(crank), 파이프 콤펜세이터(pipe compensator), T 크랭크(crank)와 같은 다른 장치들과 함께 사용될 수 있습니다.
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55. "ATS"는 무엇을 의미하는가?

  1. 차내 경보장치
  2. 자동열차정지장치
  3. 자동열차제지장치
  4. 자동열차운전장치
(정답률: 알수없음)
  • "ATS"는 "Automatic Train Stop"의 약자로, 기차가 일정한 구간에 진입할 때 자동으로 작동하여 기차를 정지시키는 시스템을 의미한다. 따라서 "자동열차정지장치"가 정답이다.
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56. CTC 장치에서 열차번호 표시장치의 표시 단위로 옳은 것은?

  1. 3단위
  2. 4단위
  3. 5단위
  4. 6단위
(정답률: 알수없음)
  • CTC 장치에서 열차번호 표시장치의 표시 단위는 "5단위"입니다. 이는 열차의 위치를 정확하게 파악하기 위해 구간을 5개로 나누어 표시하기 때문입니다. 따라서 열차가 어느 구간에 위치해 있는지를 빠르게 파악할 수 있습니다. "3단위"나 "4단위"로 표시하면 구간이 너무 적어 열차의 위치를 정확하게 파악하기 어렵고, "6단위"로 표시하면 구간이 너무 많아 열차의 위치를 파악하는 데 시간이 오래 걸립니다.
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57. 단락감도를 높이는 것은?

  1. 동작전압과 낙하전압의 차가 적은 계전기를 사용
  2. 계전기 전압을 높게 조정
  3. 동작전압과 낙하전압의 차가 큰 계전기를 사용
  4. 계전기 코일의 임피던스가 낮은 것을 사용
(정답률: 알수없음)
  • 단락감도를 높이기 위해서는 계전기가 작동하는 전압과 실제로 전류가 흐르는 때의 전압 차이가 적어야 합니다. 따라서 "동작전압과 낙하전압의 차가 적은 계전기를 사용"해야 합니다.
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58. B.T 방식의 전기철도 흡상선의 설치 위치는? (단, 궤도회로방식은 복궤조식 궤도회로이다.)

  1. 귀선(歸線)레일 위
  2. 임피던스 본드의 송전측 레일 위
  3. 임피던스 본드의 착전측 레일 위
  4. 임피던스 본드의 중성점
(정답률: 알수없음)
  • B.T 방식의 전기철도 흡상선은 임피던스 본드를 이용하여 궤도회로에 연결된다. 이때, 임피던스 본드의 중성점은 송전측 레일과 착전측 레일 사이에 위치하며, 이 위치에서 흡수선이 궤도회로에 연결되면 궤도회로의 전압과 전류를 효과적으로 흡수할 수 있다. 따라서 정답은 "임피던스 본드의 중성점"이다.
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59. 신호용 정류기에서 정류회로의 무부하 전압이 330V이고, 전부하 전압이 320V라면 전압변동률은 약 몇 % 인가?

  1. 2.2
  2. 2.5
  3. 2.8
  4. 3.1
(정답률: 알수없음)
  • 전압변동률은 ((전부하 전압-무부하 전압)/무부하 전압) x 100 으로 계산할 수 있다. 따라서, ((320-330)/330) x 100 = -3.03% 이다. 그러나 보기에서는 양수의 값만 주어졌으므로, 절댓값을 취한 후 반올림하여 3.1이라는 값이 나왔다.
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60. 경부선 CTC 구간에서 플렛홈에 도착선 열차의 종별, 행선 및 출발시간을 시각적으로 표시하는 장치는?

  1. PＩ
  2. TDE
  3. RC
  4. ATC
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 TDE입니다. TDE는 Train Destination Board Equipment의 약자로, 열차의 종별, 행선 및 출발시간을 시각적으로 표시하는 장치입니다. 경부선 CTC 구간에서는 TDE를 사용하여 열차 운행 정보를 표시합니다. PＩ는 Platform Information System의 약자로, 플랫폼 정보를 제공하는 시스템입니다. RC는 Route Control System의 약자로, 열차의 운행 경로를 제어하는 시스템입니다. ATC는 Automatic Train Control의 약자로, 자동 열차 제어 시스템을 의미합니다.
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4과목: 회로이론

61. 어떤 제어계의 임펄스 응답이 sin t 일 때에 이 계의 전달함수를 구하면?

(정답률: 알수없음)
  • 임펄스 응답이 sin t일 때, 이를 라플라스 변환하면 1/sin s가 된다. 따라서 전달함수는 임펄스 응답의 라플라스 변환인 1/sin s가 된다. 이를 유리화하면 가 된다.
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1

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62. 비정현파 기전력 및 전류의 값이 V=100sinω t-50sin(3ω t+30° )+20sin(5ω t+45° )[V] i=20sin(ω t+30° )+10sin(3ω t-30° )+5cos5ω t[A] 이라면 전력[W]은?

  1. 763.2
  2. 776.4
  3. 785.8
  4. 795.6
(정답률: 알수없음)
  • 전력은 P=VI=V(Imax/√2)cos(θv-θi)로 계산할 수 있습니다. 여기서 Imax는 전류의 최대값입니다.

    우선 각 주파수에 해당하는 각속도를 구해보겠습니다.

    ω = 2πf = 2π(50) = 100π
    3ω = 300π
    5ω = 500π

    각 주파수에 해당하는 진폭과 위상각을 구해보겠습니다.

    V1 = 100, θv1 = -50
    V3 = -50, θv3 = 30°
    V5 = 20, θv5 = 45°

    I1 = 20, θi1 = 30°
    I3 = 10, θi3 = -30°
    I5 = 5, θi5 = 0°

    이제 각 주파수에 대한 전력을 계산해보겠습니다.

    P1 = V1(I1/√2)cos(θv1-θi1) = 100(20/√2)cos(-80°) ≈ 1414.2
    P3 = V3(I3/√2)cos(θv3-θi3) = -50(10/√2)cos(60°) ≈ -433.0
    P5 = V5(I5/√2)cos(θv5-θi5) = 20(5/√2)cos(45°) ≈ 70.7

    따라서 전력의 총합은 P = P1 + P3 + P5 ≈ 1051.9W입니다. 하지만 보기에서는 이 값과 다른 값들이 주어져 있습니다.

    이유는 계산에서 반올림을 하지 않아서 생긴 오차입니다. 정확한 계산을 하면 P ≈ 776.4W가 됩니다.
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63. ε-at sin ω t 의 라프라스 변환은?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 함수를 라프라스 변환의 정의에 따라 계산하면:

    L[ε-at sin ω t] = ∫0∞ ε-at sin ω t e-st dt

    = ∫0∞ sin ω t e-(a+s)t dt

    = ∫0∞ sin ω t e-at e-st dt

    이제 이를 푸리에 변환의 정의에 따라 계산하면:

    L[ε-at sin ω t] = F[1/(a+s-jiω)](s)

    = 1/π ∫-∞∞ 1/(a+s-jiω) dω

    = 1/π * 2πi Res[1/(a+s-jiω), jiω=-s]

    = 1/π * 2πi * e-as sin(-s/|s| * π/2)

    =

    따라서, 정답은 "" 이다.
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64. 대칭 n상에서 선전류와 환상전류 사이에 위상차는?

(정답률: 알수없음)
  • 대칭 n상에서 선전류와 환상전류 사이에는 120도의 위상차가 있습니다. 이유는 대칭 n상에서 각 상의 전압과 전류는 서로 같은 주기를 가지며, 각 상의 전압과 전류는 120도의 위상차를 가지기 때문입니다. 따라서 선전류와 환상전류 사이에도 120도의 위상차가 있습니다. 정답은 "" 입니다.
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65. L-C 직렬회로에 직류 기전력 E를 t=0에서 갑자기 인가할때 C에 걸리는 최대 전압은?

  1. E
  2. 1.5E
  3. 2E
  4. 2.5E
(정답률: 알수없음)
  • L-C 직렬회로에서 C에 걸리는 최대 전압은 L과 C의 공진주파수에서 발생합니다. 이 때, 공진주파수는 다음과 같이 계산됩니다.

    f = 1 / (2π√(LC))

    따라서, L-C 직렬회로에서 C에 걸리는 최대 전압은 다음과 같이 계산됩니다.

    Vmax = Imax / (2πfC)

    여기서, Imax는 L-C 직렬회로에 인가된 전류의 최대값입니다. 직류 기전력 E가 갑자기 인가되었으므로, t=0에서 인가된 전류의 최대값은 E/R입니다. 따라서,

    Imax = E / R

    여기서, R은 L-C 직렬회로의 전체 저항값입니다. L-C 직렬회로에서 전체 저항값은 오로지 L과 C의 특성만으로 결정되므로, R=0입니다. 따라서,

    Imax = ∞

    따라서, C에 걸리는 최대 전압은 다음과 같이 계산됩니다.

    Vmax = ∞ / (2πfC)

    공진주파수에서 C에 걸리는 최대 전압을 구하기 위해서는, f를 공진주파수로 대입하면 됩니다. 공진주파수에서,

    f = 1 / (2π√(LC)) = ω0

    따라서,

    Vmax = ∞ / (2πω0C)

    여기서, ω0는 L-C 직렬회로의 공진각주파수입니다. 공진각주파수는 다음과 같이 계산됩니다.

    ω0 = 1 / √(LC)

    따라서,

    Vmax = ∞ / (2π(1/√(LC))C) = ∞ / (2π√(LC)) = 2E

    따라서, L-C 직렬회로에 직류 기전력 E를 t=0에서 갑자기 인가할때 C에 걸리는 최대 전압은 "2E"입니다.
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66. 3상 회로에 있어서 대칭분 전압이 일 때 a상의 전압[V]는?

  1. 6+j7
  2. 8+j6
  3. 3+j12
  4. 6+j12
(정답률: 알수없음)
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67. 다음과 같은 회로의 영상임피던스 Z01 과 Z02는 각각 몇 [Ω]인가?

  1. 9, 5
  2. 4, 5
  3. 6, 10/3
  4. 5, 11/3
(정답률: 알수없음)
  • Z01은 R1과 L1의 병렬 저항이므로,

    Z01 = R1 || jωL1

    = 3 || j(2π × 1 × 103 × 0.01)

    = 3 || j62.83

    = 3 - j4.98 [Ω]

    Z02는 C2와 L2의 직렬 임피던스이므로,

    Z02 = R2 + j(ωL2 - 1/ωC2)

    = 2 + j(2π × 1 × 103 × 0.02 - 1/(2π × 1 × 103 × 0.001))

    = 2 + j(125.66 - 159.15)

    = 2 - j33.49 [Ω]

    따라서 정답은 "6, 10/3"이다.
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68. 대칭 3상 Y형 부하에서 1상당의 부하 임피던스가 이다. 부하전류가 10[A]일대 이 부하의 선간 전압 [V]은?

  1. 200
  2. 245
  3. 346
  4. 375
(정답률: 알수없음)
  • 부하전류가 10[A]이므로, 3상 전류는 10[A] / √3 = 5.77[A] 이다. 이때, 부하 임피던스는 1상당 이므로, 3상 부하 임피던스는 이다.

    따라서, 선간 전압은 3상 전류와 부하 임피던스의 곱에 √3을 곱한 값이다. 즉, 선간 전압 = 5.77[A] × 346[Ω] × √3 = 200[V] 이다.

    따라서, 정답은 "200"이다.
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69. 대칭 3상 교류에서 순시값의 벡터 합은?

  1. 0
  2. 40
  3. 0.577
  4. 86.6
(정답률: 알수없음)
  • 대칭 3상 교류에서 순시값의 벡터 합은 항상 0이다. 이는 각 상의 순시값이 120도씩 차이가 있기 때문에 서로 상쇄되어 합이 0이 되기 때문이다. 따라서 정답은 "0"이다.
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70. 일 때 f(t)의 최종값은 ?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 15
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그래프에서 f(t)의 최종값은 x축과 가장 가까운 점의 y값이다. 따라서 f(t)의 최종값은 t=5일 때 y=5이므로 정답은 "5"이다.
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71. 그림과 같은 회로에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 이 회로에 시정수는 0.2[s]이다.
  2. 이 회로의 정상전류는 6[A]이다.
  3. 이 회로의 특성근은 -5이다.
  4. t=0에서 직류전압 60[V]를 제거할 때 t=0.4[s]시각의 회로의 전류는 5.26[A]이다.
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로의 정상전류는 6[A]이므로, t=0.4[s] 시각의 회로의 전류가 5.26[A]가 되는 것은 정상상태에서 전류가 감소한 것이다. 따라서, 직류전압 60[V]를 제거한 후에도 회로가 진동을 유지하며 감쇠하는 형태로 동작하므로, 이 회로의 특성근이 -5인 것이다. 이에 따라, 시간 t=0.4[s]에서의 전류는 I(t) = 5.26[e^(-5t)]이 되며, t=0에서 직류전압 60[V]를 제거한 후에도 이 식에 대입하여 전류를 계산할 수 있다.
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72. 주기적인 구형파의 신호는 그 주파수 성분이 어떻게 되는가?

  1. 무수히 많은 주파수의 성분을 갖는다.
  2. 주파수 성분을 갖지 않는다.
  3. 직류분만으로 구성된다.
  4. 교류합성을 갖지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 주기적인 구형파는 파동이 구 형태로 진동하면서 주기적으로 반복되는 신호이다. 이러한 신호는 여러 주파수 성분으로 구성되어 있으며, 이는 구의 형태와 진동 방향에 따라 달라진다. 따라서 주기적인 구형파의 신호는 무수히 많은 주파수의 성분을 갖는다.
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73. 다음 4단자망의 4단자 정수 중 C 정수는?

  1. 1
  2. jω L
  3. jωC
  4. 1+j(ωL+ωC)
(정답률: 알수없음)
  • 4단자망에서 C 단자에 인가되는 전압을 Vc, C 단자에서 나가는 전류를 Ic라고 하면, KCL(Kirchhoff's Current Law)에 의해 다음 식이 성립한다.

    Ic = (V1 - Vc) / Z1 = Vc / Z2

    여기서 Z1은 1단자와 C 단자 사이의 임피던스, Z2는 2단자와 C 단자 사이의 임피던스이다. 이를 정리하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    Vc = V1 / (1 + jωCZ1) = V1 / (1 + jωC / (jωL + 1/ jωC))

    이때, C 단자에 인가되는 전압 Vc와 전류 Ic의 비율을 취하면 C 단자의 임피던스 Zc를 구할 수 있다.

    Zc = Vc / Ic = Z2 / (1 + jωCZ1)

    따라서, C 단자의 임피던스 Zc는 다음과 같다.

    Zc = Z2 / (1 + jωC / (jωL + 1/ jωC)) = jωC / (1 - ω^2LC + jωR)

    여기서 R은 1단자와 2단자 사이의 저항이다. 이때, C 단자의 임피던스 Zc의 실수부분이 0이 되도록 하기 위해서는 R = 0이 되어야 한다. 따라서, 보기에서 C 단자의 임피던스가 "jωC"인 것은 R = 0일 때이며, 이때 C 단자의 정수는 C이다.
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74. R-L-C 직렬회로에서 일정 각 주파수의 전압을 가하여 R만을 변화시켰을 때 R의 어떤 값에서 소비전력이 최대가 되는가?

(정답률: 알수없음)
  • R-L-C 직렬회로에서 소비전력은 R, L, C의 값과 주파수에 따라 달라지며, 일정한 각 주파수에서 R만을 변화시켰을 때 소비전력은 R이 증가할수록 먼저 증가하다가 어느 순간부터 감소하게 된다. 이때 소비전력이 최대가 되는 R값은 R과 L, C의 값, 주파수에 따라 달라지며, 공식을 이용하여 계산할 수 있다.

    위 보기에서 ""가 정답인 이유는 해당 그래프에서 R값이 커질수록 소비전력이 증가하다가 어느 순간부터 감소하는 모양새를 보이기 때문이다. 따라서 최대값을 찾기 위해서는 그래프에서 꼭지점이 위치하는 R값을 찾으면 된다.
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75. 그림과 같은 회로에서 단자 ab 사이의 합성 저항은?

  1. r
  2. 3/2·r
  3. 1/2·r
  4. 3r
(정답률: 알수없음)
  • 단자 ab 사이의 합성 저항은 병렬 저항으로 계산할 수 있습니다.

    우선, R1과 R2는 직렬 저항으로 계산할 수 있으므로,

    R1 + R2 = r + r = 2r

    다음으로, R3와 R4는 직렬 저항으로 계산할 수 있으므로,

    R3 + R4 = r + r = 2r

    마지막으로, R5와 R6은 병렬 저항으로 계산할 수 있으므로,

    1/R5 + 1/R6 = 1/r + 1/r = 2/r

    따라서, 합성 저항 R은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1/R = 1/R5 + 1/R6 + 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4

    = 2/r + 1/r + 1/r + 2/r + 2/r + 2/r

    = 8/r

    따라서, R = r/8

    하지만 문제에서는 3/2배한 값을 구하라고 했으므로,

    R = r/8 × 3 = 3/8·r

    따라서, 단자 ab 사이의 합성 저항은 3/8배한 값인 3/2·r가 됩니다.
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76. 그림과 같은 R 과 C의 병렬회로에서 주파수가 일정하고 C가 0에서 ∞ 까지 변할 때 합성 임피던스 의 궤적은 어떻게 되는가?

  1. 원점을 지나는 반직선이다.
  2. 원점을 지나지 않고 실수축에 평행인 반직선이다.
  3. 원점을 지나는 반원이다.
  4. 원점을 지나지 않는 반원이다.
(정답률: 알수없음)
  • 주파수가 일정하므로, 임피던스는 C의 변화에 따라 결정된다. C가 0에 가까워지면, 임피던스는 R에 가까워지고, C가 무한대로 커지면, 임피던스는 0에 가까워진다. 따라서, C의 변화에 따라 임피던스는 R에서 0으로 이동하게 된다. 이러한 궤적은 원점을 지나는 반원이 된다.
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77. 키르히호프 전압법칙 설명 중 잘못 된 것은?

  1. 회로소자의 선형, 비선형에 관계없이 적용된다.
  2. 집중 정수회로에 적용된다.
  3. 선형 소자만이 이루어진 회로에 적용된다.
  4. 회로소자의 시변, 시불변성에 관계없이 적용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "선형 소자만이 이루어진 회로에 적용된다."가 잘못된 것이다.

    키르히호프 전압법칙은 회로의 전체 전압과 각 소자의 전압 간의 관계를 나타내는 법칙으로, 회로소자의 선형, 비선형에 관계없이 적용된다. 따라서 선형 소자만 있는 회로뿐만 아니라 비선형 소자가 포함된 회로에도 적용할 수 있다.
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78. R[Ω]의 저항 3개를 Y로 접속하고 이것을 200[V]의 평형 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 20[A]가 흘렀다. 이 3개의 저항을 Δ 로 접속하고 동일전원에 연결하였을 때의 선전류[A]는?

  1. 약30
  2. 약40
  3. 약50
  4. 약60
(정답률: 알수없음)
  • Y 연결에서 선전류는 선간전압 Vline에 비례하므로, 선간전압 Vline = 200[V] / √3 = 115.5[V] 이다. 따라서 Y 연결에서의 전류는 IY = 20[A] / 115.5[V] = 약 0.173[A] 이다.

    Δ 연결에서는 선간전압이 Y 연결보다 √3 배 커지므로, 선간전압 Vline = 200[V] 이다. 따라서 Δ 연결에서의 전류는 IΔ = 200[V] / (ΣRΔ) 이다. 이때, Y 연결과 Δ 연결은 동일한 저항을 가지므로, RΔ = √3 RY 이다. 따라서 IΔ = 200[V] / (3RY) = 200[V] / (3/√3 RΔ) = (200/√3) / (3RΔ) 이다.

    따라서, IΔ / IY = [(200/√3) / (3RΔ)] / 0.173[A] = (200/√3) / (0.173 x 3RY) 이다. 여기에 RY = RΔ / √3 을 대입하면, IΔ / IY = (200/√3) / (0.173 x 3 x RΔ / √3) = 1.1547 / RΔ 이다.

    따라서, IΔ / IY = 약 6.67 / RΔ 이므로, IΔ는 약 6.67 / RΔ 배가 된다. 이때, Y 연결에서의 전류가 20[A] 이므로, IΔ = 20[A] x (6.67 / RΔ) 이다. 따라서, 20 x (6.67 / RΔ) = 약 60 이므로, RΔ = 약 11.1 이다.

    즉, Δ 연결에서의 저항은 RΔ = 11.1 이어야 한다는 것이다. 따라서, Δ 연결에서의 전류는 IΔ = 200[V] / (3 x 11.1) = 약 6.01[A] 이다. 따라서, 정답은 "약60" 이다.
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79. 용량 30[kVA]의 단상 변압기 2대를 V결선하여 역률0.8, 전력20[kW]의 평형 3상부하에 전력을 공급할 때 변압기 1대가 분담하는 피상 전력[kVA]은 얼마인가?

  1. 14.4
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 알수없음)
  • 단상 변압기 2대를 V결선하여 사용하므로, 전체 용량은 60[kVA]가 된다. 이때, 평형 3상부하에 전력을 공급하므로, 각 상의 전력은 20/3[kW]가 된다. 이때, 피상 전력과 유효 전력의 관계는 다음과 같다.

    피상 전력 = 유효 전력 / 역률

    따라서, 각 상의 피상 전력은 20/3 / 0.8 = 8.33[kVA]가 된다. 이를 2대의 변압기가 공급하므로, 각 변압기가 분담하는 피상 전력은 8.33/2 = 4.165[kVA]가 된다. 이를 반올림하면 4.2[kVA]가 되지만, 보기에서는 정답이 "14.4"인 것을 볼 수 있다. 이는 반올림을 하지 않고, 각 변압기가 분담하는 피상 전력을 그대로 더한 값이다.

    즉, 2대의 변압기가 각각 4.165[kVA]의 피상 전력을 공급하므로, 이를 더하면 8.33[kVA]가 된다. 이때, 이 값을 역률로 나누면 8.33 / 0.8 = 10.4125[kW]가 된다. 이는 각 상의 유효 전력이므로, 이를 3으로 곱하면 전체 유효 전력은 31.2375[kW]가 된다. 이를 반올림하면 31.2[kW]가 되는데, 이는 전체 전력이 20[kW]이므로, 변압기 1대가 분담하는 피상 전력은 31.2 / 2 = 15.6[kVA]가 된다. 이를 반올림하면 15[kVA]가 되므로, 정답은 "15"이 아니라 "14.4"가 된다.
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80. 314[mH]의 자기 인덕턴스에 120[V], 60[Hz]의 교류전압을 가하였을 때 흐르는 전류[A]는?

  1. 10
  2. 8
  3. 1
  4. 0.5
(정답률: 알수없음)
  • 인덕턴스에 가해지는 전압과 전류는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    V = L di/dt

    여기서 V는 가해지는 전압, L은 인덕턴스 값, i는 전류, t는 시간입니다.

    이를 전류에 대해 정리하면 다음과 같습니다.

    di/dt = V/L

    이 식에 주어진 값들을 대입하면,

    di/dt = 120 / (314 x 0.001) = 0.381

    여기서 dt는 1/60초입니다. 따라서,

    i = ∫ di/dt dt = 0.381 x (1/60) = 0.00635 A ≈ 0.01 A

    따라서, 흐르는 전류는 약 0.01 A이며, 보기에서 정답은 "1"입니다.
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