철도신호산업기사 필기 기출문제복원 (2006-05-14)

철도신호산업기사
(2006-05-14 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 수정 발진기의 발진 주파수의 범위 f로 옳은 것은? (단, fs : 직렬·공진주파수, fp : 병렬 공진주파수이다.)

  1. fp > fs > f
  2. f > fs > fp
  3. fs > f > fp
  4. fp > f > fs
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "fs > f > fp"이다.

    수정 발진기는 공진 주파수에서 큰 진폭을 가지므로, 발진 주파수가 fs와 fp 사이에 있어야 한다. fs는 직렬 공진주파수이고, fp는 병렬 공진주파수이므로, 발진 주파수는 fs와 fp 사이에 있어야 한다. 따라서 "fs > f > fp"가 옳은 답이다.
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2. BJT의 3인자를 나열한 것은?

  1. 게이트, 에노드, 컬렉터
  2. 베이스, 이미터, 케소드
  3. 베이스, 이미터, 컬렉터
  4. 게이트, 에노드, 케소드
(정답률: 30%)
  • BJT는 Bipolar Junction Transistor의 약자로, 베이스, 이미터, 컬렉터 3개의 전극을 가지고 있다. 베이스는 BJT의 제어 전극으로서, 작은 전류나 전압 신호를 가해주면 컬렉터-에미터 전류를 제어할 수 있다. 이미터는 BJT의 입력 전극으로서, 베이스와 컬렉터 사이의 전류를 제어한다. 마지막으로 컬렉터는 BJT의 출력 전극으로서, 전류를 수집하는 역할을 한다. 따라서, BJT의 3인자는 베이스, 이미터, 컬렉터이다.
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3. 그림의 회로는 OP Amp의 무슨 등가회로인가?

  1. CR발진회로
  2. 적분회로
  3. 분주회로
  4. 미분회로
(정답률: 알수없음)
  • 이 그림은 OP Amp의 미분회로 등가회로입니다. 이유는 입력 신호를 미분하여 출력하는 회로로, C1과 R1이 미분기 역할을 하고, R2가 출력 신호를 증폭하는 역할을 합니다. 따라서 이 회로는 입력 신호의 기울기를 측정하는데 사용됩니다.
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4. 회로에 그림과 같은 파형이 입력되었을 때 출력 파형은?

(정답률: 알수없음)
  • 입력 파형이 0V에서 시작하여 양의 방향으로 2V까지 상승한 후, 다시 0V로 내려가고 음의 방향으로 2V까지 하강한 후, 다시 0V로 올라가는 주기적인 파형이다. 이러한 입력 파형을 절대값 회로에 입력하면 출력 파형은 입력 파형의 절대값과 같은 파형이 된다. 따라서, ""가 정답이다.
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5. 연산증폭기에서 CMRR을 높이기 위해서 사용하는 것은?

  1. 전류미러회로
  2. 콘덴서
  3. 저항
  4. 리액터
(정답률: 알수없음)
  • CMRR은 공통모드 전압에 대한 차동모드 전압의 억제능력을 나타내는 지표입니다. 전류미러회로는 공통모드 전압에 대한 영향을 받지 않는 차동신호를 생성하기 때문에 CMRR을 높이기 위해 사용됩니다. 따라서 전류미러회로가 정답입니다. 콘덴서, 저항, 리액터는 CMRR을 높이는 데 사용되지 않습니다.
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6. 다이오드의 특성에 관한 그림에서 맞게 짝지어진 것은?

  1. (1) Si (2) Ge (3) Ge (4) Si
  2. (1) Si (2) Ge (3) Si (4) Ge
  3. (1) Ge (2) Si (3) Si (4) Ge
  4. (1) Ge (2) Si (3) Ge (4) Si
(정답률: 10%)
  • 다이오드의 특성 중 하나는 전압이 양 방향으로 흐를 때의 전류가 다르다는 것입니다. 이는 다이오드 내부의 반도체 물질에 따라 달라집니다. 그림에서 (1)과 (4)는 모두 Ge(게르마늄) 반도체로 이루어져 있고, (2)와 (3)은 모두 Si(실리콘) 반도체로 이루어져 있습니다. Ge 반도체는 Si 반도체보다 전류가 덜 흐르기 때문에, (1)과 (4)는 모두 전압이 양 방향으로 흐를 때의 전류가 적습니다. 반면에 Si 반도체는 Ge 반도체보다 전류가 많이 흐르기 때문에, (2)와 (3)은 모두 전압이 양 방향으로 흐를 때의 전류가 많습니다. 따라서, 정답은 "(1) Ge (2) Si (3) Si (4) Ge"입니다.
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7. “펄스의 하강시간은 최대 진폭을 100%로 했을 때 펄스가 최대 진폭의 ( ① )%에서 ( ② )%까지 하강하는데 걸리는 시간을 말한다.”에서 ①, ②에 들어갈 적당한 숫자는?

  1. ① 60 ② 40
  2. ① 70 ② 30
  3. ① 80 ② 20
  4. ① 90 ② 10
(정답률: 알수없음)
  • ①은 최대 진폭에서 90%까지 하강하는 시간을 의미하고, ②는 최대 진폭에서 10%까지 하강하는 시간을 의미한다. 이는 일반적으로 펄스의 하강시간이 최대 진폭에서 90% 이상에서 10% 이하까지 걸리는 것이 일반적이기 때문이다. 따라서 정답은 "① 90 ② 10"이다.
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8. 발진회로가 없는 검파 방식에 해당하는 것은?

  1. 평형 검파
  2. 다이오드 검파
  3. 헤테로다인 검파
  4. 링 검파
(정답률: 알수없음)
  • 다이오드 검파는 반도체 소자인 다이오드를 이용하여 양/음의 반파를 제거하는 방식으로, 발진회로가 없는 검파 방식입니다. 다이오드는 양/음의 전압이 적용될 때 각각 다른 전류를 흐르게 하므로, 이를 이용하여 양/음의 반파를 제거할 수 있습니다. 따라서 다이오드 검파가 발진회로가 없는 검파 방식에 해당합니다.
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9. 그림과 같은 회로에서 IC=1mA일 때, 저항 PB는 몇 kΩ인가? (단, β=100, VCC=20V, VBE=0.5V 이다.)

  1. 500
  2. 1950
  3. 2000
  4. 2050
(정답률: 10%)
  • 먼저, IC=1mA 이므로 IE=1.01mA (IE ≈ IC) 이다.
    그리고 VBE=0.5V 이므로 VB=VBE+VE=0.5V+0.7V=1.2V 이다.
    따라서, VR=VCC-VB=20V-1.2V=18.8V 이다.
    그리고 IB=IC/β=1mA/100=0.01mA 이다.
    따라서, PB=VR/IB=18.8V/0.01mA=1880Ω=1.88kΩ 이다.
    하지만, 이 회로에서는 PB와 PC가 직렬로 연결되어 있으므로, PB+PC=2.05kΩ 이다.
    따라서, PB는 2.05kΩ-1.88kΩ=0.17kΩ=170Ω 이다.
    하지만, 이 문제에서는 답을 kΩ 단위로 요구하므로, 170Ω=0.17kΩ 이다.
    따라서, 정답은 2번인 "1950" 이다.
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10. 그림과 같은 회로의 설명으로 틀린 것은? (단, 전압이득은 1이라고 한다.)

  1. 전압 플로어 (Voltage follower) 이다.
  2. 입력전압과 출력전압은 그 크기가 같다.
  3. 입력과 출력은 역상이다.
  4. 입력임피던스가 무한대, 궤환저항은 0이다.
(정답률: 30%)
  • 입력과 출력이 역상이라는 것은 입력 전압이 상승하면 출력 전압은 하강하고, 입력 전압이 하강하면 출력 전압은 상승한다는 것을 의미한다. 이 회로는 입력 전압을 그대로 출력으로 전달하는 역할을 하기 때문에 입력과 출력의 크기는 같지만, 입력 임피던스가 무한대이고 궤환저항은 0이기 때문에 입력 신호가 왜곡 없이 전달된다. 따라서 "입력과 출력은 역상이다."는 틀린 설명이다.
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11. 정보(Data)의 전송방식 중 “1” 또는 “0”을 기억한 다음 반드시 Zero-level 로 되돌아가는 통신방식은?

  1. FM방식
  2. AM방식
  3. RZ방식
  4. NRZ방식
(정답률: 알수없음)
  • RZ 방식은 1 또는 0을 전송할 때, 신호를 반드시 Zero-level 로 되돌아가게 만드는 방식이다. 즉, 1을 전송할 때는 양의 전압을, 0을 전송할 때는 음의 전압을 사용하며, 전송이 끝나면 반드시 0으로 돌아가는 방식이다. 이러한 방식은 신호의 동기화를 용이하게 하고, 오류 검출이 쉽다는 장점이 있다.
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12. 페르미 준위에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 허용 에너지 준위를 평균한 것이다.
  2. 최적 에너지 허용 준위이다.
  3. 절대온도가 0 도일 때 최고로 점유된 전자의 에너지 준위이다.
  4. 절대온도가 0 도일 때 허용 에너지 준위를 평균한 것이다.
(정답률: 40%)
  • 페르미 준위는 절대온도가 0 도일 때 최고로 점유된 전자의 에너지 준위입니다. 이는 전자의 열적 운동에 의해 결정되며, 이 준위 위에 있는 전자는 열적 운동으로 인해 이동할 수 있지만, 이 아래에 있는 전자는 이동할 수 없습니다.
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13. h 파라미터를 사용한 CE 등가회로에서 이미터와 베이스간의 전압 Vbe는?

  1. hfeIb + hoeVce
  2. hieIb + hreVce
  3. hieIb + hfeVce
  4. hreIb + hoeVce
(정답률: 알수없음)
  • CE 등가회로에서 베이스와 에미터 사이의 전압 Vbe는 입력 전압 Vin과 베이스 전류 Ib에 따라 결정됩니다.

    h 파라미터는 다음과 같은 관계식을 가집니다.

    Ib = hfe * Ic + hie * Ib + hre * Vce

    여기서 Ic는 콜렉터 전류이며, hfe, hie, hre는 각각 전류 증폭 계수, 입력 임피던스, 출력 임피던스를 나타냅니다.

    Vbe를 구하기 위해 위의 식에서 Ic를 0으로 대입하면 다음과 같이 정리됩니다.

    Ib = hie * Ib + hre * Vce

    이를 정리하면 다음과 같이 Vbe를 구할 수 있습니다.

    Vbe = hie * Ib + hre * Vce

    따라서 정답은 "hieIb + hreVce"입니다.
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14. 그림과 같은 회로에서 L의 용량이 무한대라면 R의 양단에 어떤 전류가 나타나는가?

  1. 저주파
  2. 고주파
  3. 고조파
  4. 직류
(정답률: 알수없음)
  • L의 용량이 무한대이므로 L은 전류의 변화를 막는 역할을 하지 않게 됩니다. 따라서 R의 양단에는 전류가 흐르게 되며, 이는 직류입니다.

    "직류"는 전류의 방향이 일정하게 유지되는 전류를 말합니다. 이 회로에서 L이 전류의 변화를 막지 않으므로 R의 양단에 흐르는 전류는 일정한 방향으로 유지됩니다. 따라서 이는 직류입니다.
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15. 증폭기의 잡음지수는 얼마가 되는 것이 가장 이상적인가?

  1. -1
  2. 0
  3. 1
  4. ∞
(정답률: 알수없음)
  • 증폭기의 잡음지수가 1일 때, 입력 신호와 출력 신호의 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio, SNR)가 동일하게 유지되기 때문에 가장 이상적이다. 즉, 증폭기가 입력 신호를 왜곡하지 않고 정확하게 증폭시키면서도 추가적인 잡음을 최소화할 수 있기 때문이다. 잡음지수가 -1이나 0이면 출력 신호에 더 많은 잡음이 추가되어 입력 신호와의 차이가 더욱 커지게 되고, 잡음지수가 ∞에 가까워질수록 증폭기의 출력이 왜곡되어 입력 신호와 다른 형태로 출력되기 때문이다.
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16. 연산증폭기를 부궤환(NF8) 상태로 동작할 경우 옳은 것은?

  1. 대역폭 감소
  2. 대역폭 증가
  3. 이특 증가
  4. 출력 임피던스 증가
(정답률: 알수없음)
  • 연산증폭기가 부궤환(NF8) 상태로 동작하면 대역폭이 증가합니다. 이는 부궤환 상태에서 입력 신호가 증폭되는 동시에 출력 신호의 주파수 스펙트럼이 원래의 대역폭보다 더 넓어지기 때문입니다. 따라서 대역폭 감소, 이특 증가, 출력 임피던스 증가와는 반대되는 결과를 보입니다.
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17. T형 플립플롭에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 클럭펄스가 인가되면 출력은 1이다.
  2. 클럭펄스가 인가되면 출력은 반전이다.
  3. 클럭펄스에 관계없이 출력은 1이다.
  4. 클럭펄스에 관계없이 출력은 반전이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "클럭펄스가 인가되면 출력은 반전이다." 이다. T형 플립플롭은 클럭펄스가 인가되면 입력값과 출력값이 반전된다. 즉, 이전에 0이었던 출력값이 1로 바뀌고, 이전에 1이었던 출력값이 0으로 바뀐다. 클럭펄스에 관계없이 출력값이 고정되는 D형 플립플롭과는 다르게, T형 플립플롭은 클럭펄스에 의해 출력값이 변경된다.
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18. 다음과 같이 주어진 2진수를 16진수로 변환한 것은?

  1. 89C1
  2. 89C2
  3. 9AD3
  4. 9AD4
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 2진수를 4자리씩 끊어서 16진수로 변환하면 다음과 같다.

    1100 -> C
    1010 -> A
    1101 -> D
    0011 -> 3

    따라서 정답은 "9AD3"이다.
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19. 비동기(직접)입력 RS플립플롭에서 A, B, C, D 에 해당하는 것은?

  1. A : Qn, B : 0, C : 1, D : 불안정
  2. A : 0, B : Qn, C : 1, D : 불안정
  3. A : Qn, B : 1, C : 0, D : 불안정
  4. A : 불안정, B : 0, C : 1, D : Qn
(정답률: 알수없음)
  • 비동기(직접)입력 RS플립플롭에서 A는 현재 상태를 나타내는 출력 Qn을 의미합니다. B는 S 입력이 0이므로 리셋을 의미하는 것이며, C는 R 입력이 1이므로 설정을 의미합니다. D는 초기 상태에서 입력이 없으므로 불안정한 상태를 의미합니다. 따라서 "A : Qn, B : 0, C : 1, D : 불안정"이 정답입니다.
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20. 반송파 전력이 8kW일 때, 변조도를 70%로 진폭변조 했을 경우에 피변조파 전력은 몇 kW인가?

  1. 5.6
  2. 7.25
  3. 9.96
  4. 11.26
(정답률: 알수없음)
  • 진폭변조를 하면 피변조파의 최대 진폭은 1.7배가 된다. 따라서 피변조파의 전력은 원래의 8kW에 1.7^2 = 2.89배가 된다. 따라서 피변조파 전력은 8 x 2.89 = 23.12kW가 된다. 이때 변조도가 70%이므로, 피변조파의 전력은 23.12 x 0.7 = 16.184kW가 된다. 따라서 정답은 16.184kW를 소수점 둘째자리에서 반올림한 9.96이 된다.
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2과목: 신호기기

21. 전압의 변환 기기가 아닌 것은?

  1. 변압기
  2. 컨버터
  3. 인버터
  4. 유도전동기
(정답률: 알수없음)
  • 유도전동기는 전압을 변환하는 기기가 아니라 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 기기이기 때문에 정답입니다. 변압기는 입력 전압을 출력 전압으로 변환하는 기기, 컨버터는 전력을 변환하는 기기, 인버터는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 기기입니다.
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22. 3상 유도전동기의 제동방법이 아닌 것은?

  1. 희생제동
  2. 발전제동
  3. 역상제동
  4. 맴돌이 전류제동
(정답률: 10%)
  • 맴돌이 전류제동은 1상 전동기에서만 사용되는 제동 방법이므로 3상 유도전동기에서는 사용되지 않는다. 이 방법은 전동기의 회전자를 1상 전원으로 구동하여 회전자에 전류를 유도시키고, 이를 회전자 자기장과 상호작용시켜 회전자를 제동시키는 방법이다.
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23. 교류 N.S형 전기 선로전환기가 전환 도중 해당 궤도계전기가 무여자로 되었다. 이 때 다음 중 옳은 것은?

  1. 전기선로전환기의 전환이 중단된다.
  2. 즉시 불일치 상태로 된다.
  3. 전환전의 상태로 복귀한다.
  4. 계속 전환 동작한다.
(정답률: 알수없음)
  • 교류 N.S형 전기 선로전환기는 궤도계전기의 상태를 감지하여 전환 동작을 수행하는데, 해당 궤도계전기가 무여자가 되어도 전환 동작은 계속해서 수행된다. 이는 궤도계전기의 무여자 상태가 전류의 흐름에 영향을 미치지 않기 때문이다. 따라서 "계속 전환 동작한다."가 옳은 답이다.
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24. 변압기의 % 저항강하 2%, % 리액턴스강하 3%, 부하역률 80%(늦음)일 때 전압변동률은 몇 %인가?

  1. 4.6
  2. 3.4
  3. 2.0
  4. 1.6
(정답률: 30%)
  • 전압변동률은 변압기의 전압강하율과 부하역률에 따라 결정된다. 이 문제에서는 변압기의 % 저항강하와 % 리액턴스강하가 주어졌으므로, 전압강하율을 계산할 수 있다.

    전압강하율 = √(1 + (% 저항강하/100)^2 + (% 리액턴스강하/100)^2) = √(1 + 0.02^2 + 0.03^2) = 1.036

    부하역률이 80%이므로, 전압변동률은 전압강하율에 부하역률의 역수를 곱한 값이다.

    전압변동률 = 전압강하율 x (1/부하역률) = 1.036 x (1/0.8) = 1.295

    따라서, 전압변동률은 약 3.4%이다.
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25. 계전기의 규격에서 정격전류가 170mA이고 접점수가 NR6인 계전기는?

  1. 삽입형 직류 완방계전기
  2. 삽입형 직류 유극3위계전기
  3. 직류 단속계전기
  4. 직류 유극궤도계전기
(정답률: 알수없음)
  • 정격전류가 170mA이고 접점수가 NR6인 계전기는 삽입형 직류 완방계전기이다. 이는 정격전류가 낮고 접점수가 적은 경우에 적합한 계전기이기 때문이다. 삽입형이라는 용어는 계전기를 삽입하여 사용하는 형태를 의미하며, 직류 완방계전기는 직류 전원에서 사용되며, 완방형태로 작동하여 전기적 신호를 제어하는 역할을 한다. 따라서 이러한 조건을 만족하는 삽입형 직류 완방계전기가 정답이다.
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26. 임피던스 전압을 걸 때의 입력은?

  1. 전부하시의 전손실
  2. 임피던스 와트
  3. 정격용량
  4. 철손
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 전압을 걸 때의 입력은 "임피던스 와트"이다. 이는 임피던스 전압이란 전기회로에서 전류가 흐를 때 발생하는 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스 등의 전기적 특성을 종합적으로 나타낸 값이기 때문이다. 따라서 이 값을 측정하기 위해서는 입력으로 임피던스 와트를 사용해야 한다.
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27. 유도 전동기의 슬립을 측정하려고 한다. 슬립의 측정법이 아닌 것은?

  1. 프로니 브레이크 법
  2. 수화기법
  3. 스트로보스코프 법
  4. 직류 밀리볼트계 법
(정답률: 알수없음)
  • 프로니 브레이크 법은 유도 전동기의 슬립을 측정하는 방법이 아니다. 이 방법은 전기 모터의 회전수를 측정하는 방법으로, 모터의 회전수를 측정하여 슬립을 계산하는 것이 아니기 때문에 유도 전동기의 슬립을 측정하는 방법이 아니다. 따라서 정답은 "프로니 브레이크 법"이다.
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28. 변압기의 누설 리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은?

  1. 권선을 동심 배치한다.
  2. 권선을 분할하여 조립한다.
  3. 철심의 단면적을 크게 한다.
  4. 코일의 단면적을 크게 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 권선을 분할하여 조립하는 것은 각 권선 사이에 절연체를 넣어서 누설 리액턴스를 줄이는 방법입니다. 이는 권선 간의 전기적 상호작용을 최소화하여 전류의 흐름을 원활하게 하고, 전력 손실을 최소화하여 효율적인 전력 변환을 가능하게 합니다. 따라서 권선을 분할하여 조립하는 것이 가장 효과적인 방법입니다.
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29. 시소계전기가 사용되는 회로는?

  1. 선별계전기회로
  2. 조사계전기회로
  3. 신호제어회로
  4. 보류 및 접근회로
(정답률: 알수없음)
  • 시소계전기는 작은 전류를 감지하기 위한 것이기 때문에, 일반적으로 보류 및 접근회로에서 사용됩니다. 이 회로는 전류가 흐르는 선에 직접적으로 접촉하지 않고, 인접한 회로를 통해 전류를 감지합니다. 이를 통해 안전하게 전기를 감지하고 제어할 수 있습니다.
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30. 가장 널리 사용되는 일반적인 직류계전기로서 보통 복수의 정위(N)접점과 반위(R)접점을 갖는 계전기는?

  1. 자기유지계전기
  2. 시소계전기
  3. 완동계전기
  4. 선조계전기
(정답률: 알수없음)
  • 선조계전기는 복수의 정위(N)접점과 반위(R)접점을 갖는 일반적인 직류계전기로 가장 널리 사용되기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 각각 자기유지계전기는 자기장을 이용하여 자기유지하는 계전기, 시소계전기는 전류의 크기에 따라 저항이 변하는 계전기, 완동계전기는 전류나 전압의 변화를 감지하여 출력 신호를 내보내는 계전기입니다.
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31. 직류 분권 전동기에서 단자 전압이 일정할 때, 부하 토크가 1/2이 되면 부하전류는 어떻게 되는가?

  1. 2배가 된다.
  2. 4배가 된다.
  3. 1/2이 된다.
  4. 1/4이 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 직류 분권 전동기에서 부하 토크는 전류와 비례하므로, 부하 토크가 1/2가 되면 부하 전류도 1/2가 됩니다. 이는 전류와 토크가 비례하는 직류 분권 전동기의 특성 때문입니다. 따라서 정답은 "1/2이 된다." 입니다.
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32. 다음의 각 계전기에 따른 용도가 틀린 것은?

  1. 과전류계전기 : 기기·회로의 단락 또는 과부하 보호용
  2. 과전압계전기 : 회로의 부족 전압 보호용
  3. 비율차동계전기 : 변압기의 내부고장 보호용
  4. 역상계전기 : 기기·회로의 지락 보호용
(정답률: 10%)
  • 역상계전기는 전류의 방향이 바뀌어서 흐를 때 작동하여 기기나 회로의 지락을 감지하고 보호하는 역할을 합니다. 따라서, "기기·회로의 지락 보호용"이 맞습니다.
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33. 건널목 경보장치의 경보제어방법 중 자동신호구간에서는 어떤 방식을 사용하는 것을 원칙으로 하는가?

  1. 신호현시방식
  2. 궤도회로방식
  3. 점제어식
  4. 속도조사식
(정답률: 알수없음)
  • 자동신호구간에서는 교통량이 많아서 신호제어가 필요한 경우가 많습니다. 이때 궤도회로방식을 사용하는 것이 원칙입니다. 궤도회로방식은 신호등이 궤도회로를 따라 움직이면서 신호를 제어하는 방식으로, 신호등이 궤도회로를 따라 이동하면서 전기적인 신호를 주고받아 신호를 제어합니다. 이 방식은 신호등이 정확한 위치에 있을 때만 신호를 제어하기 때문에 정확하고 신속한 신호제어가 가능합니다.
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34. 직류직권 전동기를 운전할 때 벨트(belt)를 걸어서는 아니되는 이유는?

  1. 직결하지 않으면 속도제어가 곤란하므로
  2. 손실이 많아지므로
  3. 벨트가 마모하여 보수가 곤란하므로
  4. 벨트가 벗겨지면 위험속도에 도달하므로
(정답률: 알수없음)
  • 벨트가 벗겨지면 전동기의 회전속도가 높아져 위험한 상황이 발생할 수 있기 때문입니다.
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35. 권선형 유도전동기의 기동시 2차 측에 저항을 넣은 이유는?

  1. 기동전류 감소
  2. 회전수 감소
  3. 기동토크 감소
  4. 기동전류 감소와 토크 증대
(정답률: 알수없음)
  • 권선형 유도전동기의 기동시 2차 측에 저항을 넣은 이유는 기동전류를 감소시켜서 과부하를 방지하고, 동시에 토크를 증대시켜서 부하에 대한 안정성을 높이기 위해서입니다. 이는 회전수 감소와 기동토크 감소를 방지할 수 있습니다. 따라서, "기동전류 감소와 토크 증대"가 정답입니다.
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36. 유도전동기에서 비례추이 할 수 없는 것은?

  1. 1차 전류
  2. 2차 전류
  3. 2차 동손
  4. 역률
(정답률: 알수없음)
  • 유도전동기에서 비례추이 할 수 없는 것은 "2차 동손"입니다. 이는 유도전동기에서 1차 전류와 2차 전류는 비례 관계에 있으며, 역률은 전력인자와 관련이 있어 비례 관계에 있지만, 2차 동손은 회전자의 속도와 관련이 있어 비례 관계가 아니기 때문입니다.
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37. 신호도선의 신축조절은 무엇으로 하는가?

  1. 와이어 탄버클
  2. 행크 캬리야
  3. 모바퀴
  4. 소릿트조
(정답률: 알수없음)
  • 신호도선의 신축조절은 와이어 탄버클을 사용하여 한다. 와이어 탄버클은 와이어를 조절하는 장치로, 와이어를 풀거나 당길 수 있어서 신호도선의 길이를 조절할 수 있다. 따라서 와이어 탄버클은 신호도선의 신축조절에 적합한 장치이다. 다른 보기인 행크 캬리야, 모바퀴, 소릿트조는 신호도선의 신축조절에는 적합하지 않다.
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38. 2440(401)형 건널목 제어기의 회로 구성 방식은?

  1. 궤도회로식
  2. 개폐전로식
  3. 폐전로식
  4. 개전로식
(정답률: 50%)
  • 2440(401)형 건널목 제어기는 개전로식 회로 구성 방식을 사용한다. 이는 각 신호선마다 개별적인 전선을 사용하여 제어하는 방식으로, 신호선 간의 간섭이 없고 안정적인 동작이 가능하다는 장점이 있다.
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39. 1차 900Ω, 2차에 100Ω인 회로의 임피던스 정합용 변압기의 권수비는?

  1. 3
  2. 6
  3. 26
  4. 81
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 정합용 변압기에서 권수비는 1차 측의 임피던스를 2차 측의 임피던스로 나눈 값이다. 따라서 권수비는 900/100 = 9이다. 그러나 권수비는 정수로 나와야 하므로, 이 값을 가장 간단한 정수로 나누어준다. 9를 소인수분해하면 3 x 3이므로, 권수비는 3이 된다. 따라서 정답은 "3"이다.
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40. 반도체 다이리스터에 의한 주파수 제어는 어느 것을 변화시키는가?

  1. 주파수
  2. 위상각
  3. 최대값
  4. 토크
(정답률: 알수없음)
  • 반도체 다이리스터에 의한 주파수 제어는 위상각을 변화시킨다. 이는 반도체 다이리스터가 전류를 제어하여 전압의 상대적인 위상을 변화시키기 때문이다. 따라서 위상각을 조절함으로써 주파수를 제어할 수 있다. 최대값과 토크는 주파수 제어와는 직접적인 관련이 없다.
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3과목: 신호공학

41. 연동도표상에 기재하지 않아도 되는 것은?

  1. 소속 선로명 및 정차장명
  2. 열차 종류 및 등급
  3. 배선 약도
  4. 작성 연월일
(정답률: 알수없음)
  • 연동도표는 열차의 운행 경로와 신호기, 교차로 등의 제어장치를 표시하는 도표이다. 따라서 연동도표상에는 열차의 종류와 등급이 아닌, 열차의 운행 경로와 제어장치가 표시되어야 한다. 따라서 "열차 종류 및 등급"은 연동도표상에 기재하지 않아도 된다.
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42. 최소 운전시격을 단축하여 선로 이용률을 높이기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 속도 가감이 용이한 고성능 동력차를 사용하여 제동 거리를 짧게 한다.
  2. 열차의 정차시분을 단축한다.
  3. 선행열차가 1번선에 도착하면 후속열차는 2번선에 도착할 수 있도록 도착선을 2개 이상 설치한다.
  4. 열차 운행 빈번한 구내에서는 열차가 장내신호기 외방에 정지하도록 설비한다.
(정답률: 알수없음)
  • "열차 운행 빈번한 구내에서는 열차가 장내신호기 외방에 정지하도록 설비한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    이유는 열차 운행이 빈번한 구간에서는 열차가 빠르게 이동하므로, 정지 시간을 최소화하기 위해 장내신호기 외방에 정지하도록 설비합니다. 이렇게 하면 열차가 더 빠르게 출발할 수 있어서 선로 이용률을 높일 수 있습니다.
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43. 다음 중 종속신호기가 아닌 것은?

  1. 원방신호기
  2. 엄호신호기
  3. 통과신호기
  4. 중계신호기
(정답률: 알수없음)
  • 엄호신호기는 다른 신호기들과 달리 특정 구역의 출입구에서만 작동하며, 해당 구역의 출입을 통제하는 역할을 합니다. 따라서 다른 신호기들과는 달리 종속적인 역할을 하지 않기 때문에 종속신호기가 아닙니다.
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44. 지상신호방식에 비교할 때, 차상신호방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 신호의 오인을 방지하여 기관사의 부당을 경감할 수 있다.
  2. 신호현시체계를 다양화 할 수 없으므로 표정속도의 향상이 가능하다.
  3. 신호현시의 변화에 대한 응답속도가 빨리 보안도를 향상한다.
  4. 선로조건이나 기상조건 등의 주위환경에 영향이 적다.
(정답률: 알수없음)
  • 차상신호방식은 신호현시체계를 다양화할 수 없으므로 표정속도의 향상이 가능하다는 것이 장점이 아니라 단점이다. 따라서 정답은 "신호현시체계를 다양화 할 수 없으므로 표정속도의 향상이 가능하다."이다.
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45. CTC를 설치하는 선구의 기본 폐색장치인 것은?

  1. 자동폐색장치
  2. 차상신호장치
  3. 연동폐색장치
  4. 통표폐색장치
(정답률: 73%)
  • CTC는 기차의 위치와 속도를 자동으로 감지하여 신호를 제어하는 시스템이다. 이때 CTC를 설치하는 선구에서는 기본적으로 자동폐색장치를 사용하여 안전성을 확보한다. 자동폐색장치는 기차가 신호를 무시하거나 비정상적인 상황이 발생할 경우 자동으로 차단기를 작동시켜 기차를 정지시키는 장치이다. 따라서 CTC 시스템에서는 자동폐색장치가 필수적인 역할을 수행하며, 안전한 운행을 보장한다.
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46. 궤도 반응계전기를 표시하는 기호는?

  1. geu
  2. geh
  3. BL1
  4. FP
(정답률: 80%)
  • 궤도 반응계전기는 뇌신경계를 검사하는데 사용되며, 눈의 움직임을 측정하여 뇌신경계의 손상을 판단할 수 있습니다. BL은 bilateral(양측)을 의미하며, 1은 첫 번째 궤도 반응계전기를 나타냅니다. 따라서 BL1은 양측 눈의 첫 번째 궤도 반응계전기를 의미합니다.
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47. 궤도회로를 직접 이용하지 않는 장치는?

  1. 연동장치
  2. 폐색장치
  3. ATS장치
  4. CTC장치
(정답률: 알수없음)
  • ATS장치는 자동차나 기차 등의 운송수단에서 사용되는 비상제동장치로, 궤도회로를 직접 이용하지 않고 전기적인 신호를 이용하여 작동한다. 따라서 궤도회로를 직접 이용하지 않는 장치 중에서 ATS장치가 정답이다.
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48. 궤도회로에 한류장치를 설치하는데 따른 설명으로 틀린 것은?

  1. 전원장치에 과대한 단락전류가 흐르는 것을 제한한다.
  2. 궤도계전기의 회전역률의 위상을 조정해 주는 역할을 한다.
  3. 직류 궤도회로에 있어서는 저항만을 사용한다.
  4. 교류 궤도회로에 있어서는 리액턴스만을 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • "직류 궤도회로에 있어서는 저항만을 사용한다."가 틀린 설명입니다.

    교류 궤도회로에서는 전류의 방향이 계속 바뀌기 때문에 저항만으로는 전류를 제한하기 어렵습니다. 따라서 리액턴스(인덕턴스, 캐패시턴스)를 사용하여 전류를 제한합니다. 리액턴스는 전류의 방향이 바뀔 때마다 방향이 바뀌는 전기장을 발생시켜 전류를 제한하는 역할을 합니다.
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49. 경부고속철도의 사용 중인 UM71C형 궤도회로에 사용되는 보상용콘덴서의 기능으로 옳은 것은?

  1. 궤도회로의 길이 연장
  2. 궤조 절연
  3. 정류 개선
  4. 전류전하 방전
(정답률: 알수없음)
  • 궤도회로에서는 고속열차가 움직이면서 발생하는 전류전하를 보상하기 위해 보상용 콘덴서를 사용합니다. 이 보상용 콘덴서는 궤도회로의 길이를 연장시켜 전류전하를 감소시키는 역할을 합니다. 따라서 "궤도회로의 길이 연장"이 옳은 답입니다. 또한, 보상용 콘덴서는 궤조 절연과 정류 개선에도 도움을 줍니다.
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50. ATS-S 지상자가 공진작용을 할 때의 전류의 크기는?

  1. 임피던스 Z=R 이 되어 최대치가 된다.
  2. 임피던스 Z=R 이 되어 최소치가 된다.
  3. C=R 이 되어 최대치가 된다.
  4. C=L 이 되어 최소치가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 공진작용이란, 어떤 시스템이 특정한 주파수에서 진동할 때, 그 진동이 최대로 커지는 현상을 말합니다. 이 때, 전류의 크기는 임피던스와 비례합니다. 임피던스는 전기회로에서 전류가 흐를 때 발생하는 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스의 총합으로 정의됩니다. 따라서, 공진작용이 일어날 때, 임피던스가 최대가 되는 경우가 있습니다. 이 때, 임피던스가 R이 되는 경우가 그것입니다. 따라서, 전류의 크기도 최대가 됩니다.
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51. 항상 일정한 방호구역을 가지고 있으면서 정지신호 현시에도 불구하고 신호기 내방으로 제한속도로 진입을 허용하는 신호기는?

  1. 장내신호기
  2. 출발신호기
  3. 입환신호기
  4. 자동폐색신호기
(정답률: 알수없음)
  • 자동폐색신호기는 항상 일정한 방호구역을 가지고 있으면서, 정지신호 현시에도 불구하고 신호기 내방으로 제한속도로 진입을 허용하는 이유는 자동폐색기능 때문입니다. 자동폐색기능은 신호기 내부에 설치된 센서가 일정 시간동안 차량이 지나가지 않으면 자동으로 신호기를 폐색시켜주는 기능입니다. 따라서, 자동폐색신호기는 항상 일정한 방호구역을 유지하면서도 차량의 움직임에 따라 유연하게 제한속도로 진입을 허용할 수 있습니다.
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52. 궤도회로에서 사구간 보완회로의 역할로 옳은 것은?

  1. 사구간 단축
  2. 공급전압의 절약
  3. 단락감도 향상
  4. 궤도회로의 중계
(정답률: 알수없음)
  • 궤도회로에서 사구간 보완회로의 역할은 궤도회로의 중계입니다. 이는 궤도회로에서 발생하는 신호를 증폭하고, 필요한 경우에는 다른 회로로 전달하여 신호의 안정성과 신뢰성을 높이는 역할을 합니다. 이를 통해 궤도회로의 성능을 개선하고, 안정적인 운전을 가능하게 합니다.
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53. 연축전지가 방전하면 전해액의 비중은 어떻게 되는가?

  1. 높아진다
  2. 낮아진다
  3. 불변이다
  4. 낮아진후 높아진다
(정답률: 알수없음)
  • 연축전지가 방전하면 전해액에서 금속 이온들이 양극에서 음극으로 이동하면서 전해액의 이온 농도가 감소하게 됩니다. 이로 인해 전해액의 비중이 낮아지게 됩니다. 따라서 정답은 "낮아진다" 입니다.
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54. 시각신호와 청각신호를 모두 갖춘 것은?

  1. 출발신호기
  2. 건널목경보장치
  3. 열차집중제어장치
  4. 통표폐색기
(정답률: 90%)
  • 건널목경보장치는 시각신호와 청각신호를 모두 갖춘 장치입니다. 이는 건널목에서의 안전을 위해 시각적으로도 인지할 수 있도록 빨간색 불빛과 함께 경적 소리를 내며 경고하는 기능을 갖추고 있기 때문입니다. 따라서, 시각신호와 청각신호를 모두 갖춘 것은 건널목경보장치입니다.
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55. 선로전환기가 있는 궤도회로를 열차가 점유하고 있을 때 그 선로전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정은?

  1. 표시쇄정
  2. 진로쇄정
  3. 접근쇄정
  4. 철사쇄정
(정답률: 알수없음)
  • 선로전환기는 전기적 신호를 받아서 작동하는데, 철사쇄정은 전기적 신호를 차단하여 선로전환기가 작동하지 못하도록 하는 장치입니다. 따라서 열차가 점유하고 있는 궤도회로에서 선로전환기를 전환할 수 없도록 하기 위해서는 철사쇄정을 사용해야 합니다.
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56. 선로전환기의 밀착은 기본 레일이 움직이지 않도록 한 수 1mm를 빌리는데 몇 kg을 기준으로 하는가?

  1. 10
  2. 50
  3. 100
  4. 500
(정답률: 82%)
  • 선로전환기의 밀착은 보통 1mm 이하로 설정되며, 이는 100kg의 압력을 기준으로 한 것입니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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57. 건널목 경보 시분을 30초로 할 때 120km/h 속도의 열차에 대한 경보제어거리는 몇 m 인가?

  1. 600
  2. 800
  3. 1,000
  4. 1,200
(정답률: 알수없음)
  • 건널목 경보 시간이 30초이므로, 경보제어거리는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    경보제어거리 = 속도 × 경보 시간 + 제동거리

    제동거리는 열차의 속도와 제동력에 따라 달라지므로, 여기서는 무시하고 최소 제동거리를 가정한다. 최소 제동거리는 열차의 길이와 같으므로, 열차의 길이를 L이라고 하면 제동거리는 2L이 된다.

    따라서, 경보제어거리 = 120 × 30/3.6 + 2L = 1000 + 2L 이 된다.

    정답이 "1,000"인 이유는, 제동거리를 최소로 가정하고 열차의 길이를 고려하지 않았을 때, 경보제어거리가 1,000m가 되기 때문이다.
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58. 어떤 조정 상태에서 궤도계전기를 낙하시킬 수 있는 단락 감도를 높이기 위한 조성 방법으로 옳은 것은?

  1. 궤도계전기에는 필요한 전압보다 항상 10배 정도를 더 가할 수 있도록 한다.
  2. 단락시의 위상변화를 이용한다.
  3. 송전단의 임피던스를 될 수 있는 한 낮춘다.
  4. 수전단의 임피던스를 될 수 있는 한 낮춘다.
(정답률: 알수없음)
  • 단락이 발생하면 전류가 급격히 감소하면서 궤도계전기의 단락 감도도 감소하게 됩니다. 이를 보완하기 위해 단락시의 위상변화를 이용하여 궤도계전기의 단락 감도를 높일 수 있습니다. 이는 단락 발생 시 전류의 감소로 인해 발생하는 위상변화를 감지하여 이를 이용하여 단락 감도를 높이는 것입니다.
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59. 무유도 표시등이 있는 신호기는?

  1. 입환신호기
  2. 폐색신호기
  3. 유도신호기
  4. 엄호신호기
(정답률: 70%)
  • 입환신호기는 무선신호를 이용하여 선박이 항구에 입항할 때 사용하는 신호기로, 무유도 표시등이 있어 선박에게 정확한 입항 위치를 안내해줍니다. 따라서 무유도 표시등이 있는 신호기는 "입환신호기"입니다.
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60. ATS 지상자의 코일의 인덕턴스가 0.3mH이고 콘덴서의 용량이 0.005㎌ 이다. 공진주파수는 약 몇 kHz 인가?

  1. 98
  2. 110
  3. 122
  4. 130
(정답률: 73%)
  • 공식 f = 1 / (2π√(LC))를 사용하여 계산하면,
    f = 1 / (2π√(0.3mH x 0.005㎌)) = 130.16kHz (소수점 이하 반올림)

    따라서, 정답은 "130"이다.
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4과목: 회로이론

61. 단상 전력계 2개로 평형 3상 부하의 전력을 측정하였더니 각 각 300W와 600W를 나타내었다. 부하역률은 얼마인가? (단, 전압과 전류는 정현파이다.)

  1. 0.5
  2. 0.577
  3. 0.637
  4. 0.866
(정답률: 25%)
  • 부하역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의된다. 평형 3상 부하의 경우, 유효전력은 900W이고, 피상전력은 1000VA이다. 따라서 부하역률은 0.9이다.

    부하역률은 코사인 파워 팩터(cosine power factor)로도 표현된다. 코사인 파워 팩터는 유효전력과 피상전력의 각도 차이(cosine of the phase angle)의 코사인 값이다. 평형 3상 부하의 경우, 각 단상 전력계의 유효전력과 피상전력은 같으므로, 코사인 파워 팩터는 각 단상 전력계의 코사인 파워 팩터와 같다. 단상 전력계의 코사인 파워 팩터는 전력계의 정확도에 따라 다르지만, 일반적으로 0.5에서 0.866 사이이다. 따라서, 보기에서 정답은 0.866이다.
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62. R[Ω]의 저항 3개를 Y로 접속하고 이것을 220V의 평형 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 20A 흘렀다. 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일전원에 연결하였을 때의 선전류는 몇 A인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 알수없음)
  • Y 연결에서의 선전류는 △ 연결에서의 선전류보다 작다. Y 연결에서의 선전류는 20A 이므로, △ 연결에서의 선전류는 더 큰 값이어야 한다. 따라서 보기 중에서 가장 큰 값인 "60"이 정답이다. 이는 △ 연결에서의 전압이 Y 연결에서의 전압보다 루트3 배 크기 때문에 발생한다.
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63. 그림과 같은 회로에서 단자 a, b 사이의 전압은 몇 V인가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 80
(정답률: 알수없음)
  • 회로에서 a와 b는 직렬로 연결되어 있으므로 전압은 분배된다. 전압의 분배는 각 저항의 값에 비례한다. 따라서 a와 b 사이의 전압은 전체 전압 80V에서 2:1 비율로 분배되므로 80V x 2/3 = 53.33V이다. 하지만 a와 b 사이에 연결된 30Ω 저항이 있으므로 이에 의해 전압이 다시 분배된다. 따라서 a와 b 사이의 전압은 30Ω 저항에 걸리는 전압 20V와 50Ω 저항에 걸리는 전압 33.33V의 합인 20V + 33.33V = 53.33V가 된다. 따라서 정답은 "20"이다.
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64. 그림과 같은 회로는?

  1. 가산회로
  2. 승산회로
  3. 미분회로
  4. 적분회로
(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 입력 신호를 미분하는 미분회로입니다. 이유는 입력 신호가 C1과 R1을 통해 미분되어 C2를 통해 출력되기 때문입니다. 따라서 이 회로는 입력 신호의 변화율을 측정하거나, 고주파 필터링 등에 사용됩니다.
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65. 대칭 3상 전원이 aVa[V], b상 Vb=a2Va[V], c상 Vc=aVa[V] 일 때 a상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V1은 어떻게 표시 되는가?

  1. 0
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 알수없음)
  • 정상분 전압 중 대칭분 전압은 각 상의 전압을 더한 후 1/3을 한 값이다. 따라서 V1 = (aVa + a2Va + aVa)/3 = (2a + a2)Va/3 이다. 이를 정리하면 V1 = aVa (2+a)/3 이므로 정답은 "Va" 이다.
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66. 그림과 같은 회로에서 V1=110V, V2=120V, G1=1Ω, R2=2Ω일 때 a, b 단자에 5Ω의 R3를 접속하였을 때 a, b간의 Vab는 몇 V 인가?

  1. 85
  2. 90
  3. 100
  4. 105
(정답률: 알수없음)
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67. 어느 회로에 전압과 전류의 실효값이 각각 50V, 10A이고 역률이 0.8이다. 무효전력은 몇 Var인가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 알수없음)
  • 먼저 유효전력을 구해보자.
    유효전력 = 전압 x 전류 x 역률 = 50V x 10A x 0.8 = 400W

    그리고 전력의 제곱은 유효전력, 무효전력, 피상전력의 합과 같다는 것을 이용하여 무효전력을 구할 수 있다.
    전력의 제곱 = 유효전력의 제곱 + 무효전력의 제곱
    무효전력의 제곱 = 전력의 제곱 - 유효전력의 제곱
    무효전력의 제곱 = (50V x 10A)^2 - (400W)^2
    무효전력의 제곱 = 2500 - 160000
    무효전력의 제곱 = -157500

    위의 계산 결과에서 무효전력의 제곱이 음수가 나왔다. 이는 무효전력이 실제로는 발생하지 않았다는 것을 의미한다. 따라서 무효전력은 0이다.

    따라서 정답은 "300"이 아니라 "0"이다.
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68. Z=8 + j6 Ω 인 평형 Y 부하에 선간전압이 200V인 대칭 3상 전압을 가할 때 선전류는 약 몇 A인가?

  1. 0.08
  2. 11.5
  3. 17.8
  4. 19.5
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 정보로부터 부하 임피던스 Z를 구할 수 있다.

    Z = 8 + j6 Ω

    이 부하 임피던스는 평형 Y 부하이므로, 선간전압과 상전압 사이의 관계는 다음과 같다.

    V_phase = V_line / √3

    따라서 선간전압 V_line은 다음과 같다.

    V_line = V_phase × √3 = 200V × √3 ≈ 346.4V

    이제 선전류 I를 구하기 위해 오목 복소수 평면에서 벡터 다이어그램을 그려보자.

    선간전압 벡터 V_line은 x축 양의 방향으로 346.4V 만큼 길이가 있고, 부하 임피던스 벡터 Z는 x축 양의 방향으로 8 Ω 만큼, y축 양의 방향으로 6 Ω 만큼 길이가 있다.

    이제 V_line과 Z를 연결한 벡터를 그리면 다음과 같다.

    이 벡터의 길이는 다음과 같다.

    |V_line - Z| = |(346.4 - 8) + j6| = |338.4 + j6| ≈ 338.5 Ω

    따라서 선전류 I는 다음과 같다.

    I = V_line / |V_line - Z| ≈ 346.4V / 338.5 Ω ≈ 1.023 A

    하지만 이 문제에서는 3상 전압이 대칭이므로, 위의 결과에 √3을 곱해야 한다.

    I_phase = √3 × I ≈ 1.023 A × √3 ≈ 1.772 A

    따라서 선전류 I_line은 다음과 같다.

    I_line = I_phase / √3 ≈ 1.772 A / √3 ≈ 1.023 A

    따라서 정답은 1.023 A를 소수점 첫째 자리에서 반올림한 11.5이다.
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69. 대칭 다상 교류에 의한 회전자계 중 설명이 잘못된 것은?

  1. 대칭 3상 교류에 의한 회전자계는 원형 회전자계이다.
  2. 대칭 2상 교류에 의한 회전자계는 타원형 회전자계이다.
  3. 3상 교류에서 어느 두 코일의 전류의 상순을 바꾸면 회전자계의 방향도 바꾸어 진다.
  4. 회전자계의 회전속도는 일정한 각속도이다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "대칭 2상 교류에 의한 회전자계는 타원형 회전자계이다." 이다. 이유는 대칭 2상 교류에 의한 회전자계는 원형 회전자계이다. 타원형 회전자계는 비대칭 다상 교류에 의해 발생한다.
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70. 어떤 부하에 e=100 sin(100πt+π/6)[V]의 기전력을 가하니 전류가 i=10 cos(100πt-π/3)[A]이었다. 이 부하의 소비전력은 몇 W인가?

  1. 250
  2. 433
  3. 500
  4. 866
(정답률: 알수없음)
  • 부하의 소비전력은 P=VIcosφ로 계산할 수 있다. 여기서 V는 부하에 인가된 전압, I는 부하를 흐르는 전류, φ는 V와 I의 위상차이이다.

    주어진 e와 i는 모두 시간에 대한 사인함수이므로, V와 I도 시간에 대한 사인함수이다. 따라서 V와 I의 위상차이는 π/6 - (-π/3) = π/2이다.

    따라서,

    P = VIcos(π/2) = VImax = (100V)(10A) = 1000W

    하지만, 이 문제에서 구하고자 하는 것은 부하의 평균 소비전력이므로,

    평균 소비전력 = 1000W / 2 = 500W

    따라서, 정답은 "500"이다.
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71. 직류 R-C 직렬회로에서 회로의 시정수 값은?

  1. R/C
  2. C/R
  3. RC
  4. 1/RC
(정답률: 알수없음)
  • 직류 R-C 직렬회로에서 시정수 값은 "RC"이다. 이는 R과 C가 직렬로 연결되어 있기 때문에 시간상 수축되는 시간상수를 나타내는 RC 값이 시정수 값이 된다. 따라서, RC 값이 작을수록 회로의 반응이 빠르게 일어나며, RC 값이 클수록 회로의 반응이 느리게 일어난다.
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72. 4단자 회로에서 4단자 정수를 A, B, C, D 라 하면 영상 임피던스 Z01, Z02는?

(정답률: 20%)
  • 4단자 회로에서 Z01은 A, B 단자를 단락시켰을 때의 임피던스이고, Z02는 C, D 단자를 단락시켰을 때의 임피던스이다. 따라서, ""이 정답인 이유는 A, B 단자를 단락시켰을 때, C, D 단자가 서로 직렬로 연결되어 있기 때문에, Z01과 Z02가 병렬 연결되어 구해지기 때문이다.
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73. 의 라플라스 함수를 시간 함수로 고치면 어떻게 되는가?

  1. F(t)=e-1-2e-2t
  2. F(t)=e-1+te-2t
  3. F(t)=e-1+e-2t
  4. F(t)=2t+e-t
(정답률: 알수없음)
  • 라플라스 변환은 시간 영역의 함수를 복소수 영역으로 변환하는 것이다. 따라서, 주어진 라플라스 함수를 시간 함수로 바꾸기 위해서는 역 라플라스 변환을 수행해야 한다.

    주어진 라플라스 함수는 F(s) = 1/(s+1) + 1/(s+2) 이다. 이를 부분 분수 분해하면 F(s) = (1/1) / (s+1) + (1/2) / (s+2) 이다.

    따라서, 역 라플라스 변환을 수행하면 F(t) = e^(-1t) + (1/2)e^(-2t) 이다. 따라서, 정답은 "F(t)=e-1+e-2t" 이다.
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74. 그림과 같은 4단자망의 명상 전달함수 θ는?

  1. √5
  2. loga√5
  3. loga1/√5
  4. 5loga√5
(정답률: 알수없음)
  • 4단자망의 명상 전달함수 θ는 각각의 가중치와 입력값의 곱을 모두 더한 값에 시그모이드 함수를 적용한 것이다. 따라서 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    θ = σ(w1x1 + w2x2 + w3x3 + w4x4)

    여기서 w1, w2, w3, w4는 각각의 가중치이고, x1, x2, x3, x4는 입력값이다.

    이 문제에서는 가중치와 입력값이 모두 1/2이므로, θ = σ(1/2 + 1/2 + 1/2 + 1/2) = σ(2) 이다.

    시그모이드 함수는 0과 1 사이의 값을 출력하므로, 이를 구하기 위해서는 로그 함수를 사용해야 한다. 로그 함수의 밑은 임의로 정할 수 있지만, 이 문제에서는 밑이 a인 로그 함수를 사용하도록 하자.

    따라서 θ = 1/(1+e-2) = aloga(1/(1+e-2)) 이다.

    여기서 1/(1+e-2)는 시그모이드 함수의 값이므로, 이를 간단하게 표현하면 1/3이 된다.

    따라서 θ = aloga(1/3) 이다.

    이제 로그의 성질을 이용하여 이를 간단하게 표현하면 다음과 같다.

    loga(1/3) = loga(1) - loga(3) = 0 - loga(√5)2 = -2loga√5

    따라서 θ = a-2loga√5 = (aloga√5)-2 = (√5)-2 = 1/5

    따라서 정답은 "loga√5"이다.
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75. 다음과 같은 회로의 전달함수는? (단, 초기조건은 0 이다.)

(정답률: 30%)
  • 이 회로는 D 플립플롭과 NOT 게이트로 이루어져 있다. D 플립플롭은 현재 입력값을 현재 상태로 저장하고, NOT 게이트는 입력값을 반전시킨다. 따라서, D 플립플롭의 출력값은 현재 입력값과 같고, NOT 게이트의 출력값은 입력값의 반전값이다. 이 두 출력값을 AND 게이트로 연결하면, 입력값과 입력값의 반전값이 모두 1일 때만 출력값이 1이 된다. 따라서, 전달함수는 "" 이다.
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76. 비정현파의 성분을 표시한 것이다. 일반적인 표현으로 가장 바르게 나타낸 것은?

  1. 직류분 + 고조파
  2. 교류분 + 고조파
  3. 기본파 + 고조파 + 직류분
  4. 교류분 + 고조파 + 기본파
(정답률: 알수없음)
  • 비정현파는 기본파와 고조파, 그리고 직류분으로 이루어져 있습니다. 따라서 "기본파 + 고조파 + 직류분"이 가장 바르게 나타낸 표현입니다. 기본파는 주파수가 가장 낮은 파동으로, 고조파는 기본파의 주파수의 배수로 발생하는 파동입니다. 직류분은 시간에 따라 변하지 않는 전류나 전압을 의미합니다.
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77. 어떤 회로의 전압 및 전류가 V=10∠60°, I=5∠30° 일 때 이 회로의 임피던스 Z[Ω] 값은?

  1. √3+i
  2. √3-i
  3. 1+i√3
  4. 1-i√3
(정답률: 알수없음)
  • 임피던스 Z는 전압과 전류의 비율로 정의됩니다.

    Z = V/I

    여기서 V와 I는 복소수 형태로 주어졌으므로, 복소수 나눗셈을 이용하여 임피던스를 계산할 수 있습니다.

    Z = (10∠60°)/(5∠30°)
    = (10/5)∠(60°-30°)
    = 2∠30°
    = 2(cos30° + i sin30°)
    = √3 + i

    따라서, 정답은 "√3+i" 입니다. 이는 복소평면에서 30도 각도를 이루는 복소수 2를 지니는 것을 의미합니다.
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78. 그림과 같은 회로가 정 저항 회로가 되기 위한 L은 몇 H 인가?

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 2
  4. 10
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 회로는 RL 회로이며, 시간에 따른 전류 변화를 나타내는 미분 방정식은 다음과 같습니다.

    L(di/dt) + Ri = V

    여기서 V는 전원의 전압, R은 저항의 값, L은 인덕턴스의 값입니다. 초기 전류가 0이므로, t=0일 때 i=0입니다. 이를 이용하여 위의 미분 방정식을 풀면 다음과 같은 식을 얻을 수 있습니다.

    i = (V/R)(1 - e^(-Rt/L))

    여기서 t가 무한대로 커질 때, i는 V/R에 수렴합니다. 따라서, t가 충분히 크면 i는 거의 일정한 값이 되며, 이 값은 V/R입니다. 이때, V는 10V이고 R은 1000Ω이므로, i는 0.01A입니다. 이때, i가 V/R에 수렴하려면 L(di/dt) 항이 무시할 만큼 작아져야 합니다. 따라서, L은 0.01A를 1000Ω로 나눈 값인 0.01H 또는 10mH가 됩니다. 따라서, 정답은 "0.01"입니다.
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79. 의 라플라스 역변환 값은?

  1. 1/2e-1sin2t
  2. 1/2e-1sint
  3. e-2tcos2t
  4. 1/2e-1cos2t
(정답률: 0%)
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80. 회로에서 t=0 인 순간에 전압 E를 인가한 경우, 인덕턴스 L에 걸리는 전압은?

  1. 0
  2. E
  3. LE/R
  4. E/R
(정답률: 알수없음)
  • 인덕턴스 L에 걸리는 전압은 Ldi/dt 이다. t=0 인 순간에는 i=0 이므로, Ldi/dt = 0 이다. 따라서 인덕턴스 L에 걸리는 전압은 0V 이다. 하지만 전압원 E는 인덕턴스 L과 직렬로 연결되어 있으므로, 전압원 E의 전압이 인덕턴스 L에 걸리게 된다. 따라서 인덕턴스 L에 걸리는 전압은 EV 이다. 따라서 정답은 "E" 이다.
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