철도신호산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

철도신호산업기사
(2020-06-06 기출문제)

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1과목: 전자공학

1. 차동증폭기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 연산증폭기 입력측에 주로 사용된다.
  2. 두 입력의 차에 해당하는 신호를 증폭한다.
  3. 차동증폭기의 성능은 동상 제거비의 크기에 따라 결정된다.
  4. 이상적인 차동증폭기는 동상신호 제거비가 0인 경우이다.
(정답률: 60%)
  • "이상적인 차동증폭기는 동상신호 제거비가 0인 경우이다."라는 설명이 틀렸습니다. 이유는 차동증폭기의 목적은 두 입력의 차에 해당하는 신호를 증폭하는 것이기 때문에, 동상신호 제거비가 0이라면 차동증폭기의 성능이 좋다는 것을 의미합니다. 따라서 이상적인 차동증폭기는 동상신호 제거비가 높을수록 좋은 성능을 가진다고 할 수 있습니다.
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2. 다음 중 반도체의 도전성에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. p형 반도체의 반송자는 대부분 정공이다.
  2. n형 반도체의 반송자는 대부분 전자이다.
  3. 진성 반도체의 반송자는 전자가 정공보다 많다..
  4. 전자와 정공 중에서 많은 쪽의 반송자를 다수 반송자라 한다.
(정답률: 47%)
  • "진성 반도체의 반송자는 전자가 정공보다 많다."라는 설명은 적합한 설명입니다.

    이유는 진성 반도체는 완전한 결정 구조를 가지고 있어서, 전자와 정공이 모두 존재하며, 전자와 정공의 농도가 거의 비슷하기 때문입니다. 따라서, 전자와 정공이 모두 반송자 역할을 할 수 있지만, 전자가 더 많기 때문에 전자가 다수 반송자가 됩니다.
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3. 잡음 여유도(Noise Margin)란?

  1. 입력에 허용되는 잡음 전압의 변동값
  2. 출력에 나타나는 잡음 전압의 변동값
  3. 입력 대 출력의 비
  4. 출력이 변동하는 입력의 잡음
(정답률: 46%)
  • 잡음 여유도는 입력 신호에 허용되는 잡음 전압의 변동값을 의미합니다. 즉, 입력 신호에 일정한 범위 내에서 잡음이 발생해도 올바른 출력 신호를 얻을 수 있는 여유 공간을 말합니다. 따라서 "입력에 허용되는 잡음 전압의 변동값"이 정답입니다.
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4. 다음 연산 증폭기의 전압 이득 Av는?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 40%)
  • 다음 연산 증폭기는 inverting amplifier 구조를 가지고 있으며, 이때 전압 이득은 다음과 같이 계산된다.

    Av = - Rf/Rin

    여기서 Rf는 피드백 저항이고, Rin은 입력 저항이다. 주어진 회로에서 Rf는 10kΩ이고, Rin은 3.3kΩ이다. 따라서,

    Av = - 10kΩ/3.3kΩ = -3.03 ≈ -3

    전압 이득은 음수이므로 입력 신호와 반대 방향으로 증폭된다. 따라서 정답은 "3"이 아니라 "-3"이다.
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5. FM 변조방식에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 외부잡음의 영향이 적다.
  2. 캐리어가 100kHz대에서 많이 사용한다.
  3. 주수가 불안정하다.
  4. 전압 변조 방식이다.
(정답률: 65%)
  • FM 변조 방식은 전압 변조 방식으로, 주파수 변화에 따라 신호를 전송하는 방식입니다. 이 방식은 주파수 변화에 민감하게 반응하기 때문에 외부잡음의 영향이 적습니다. 캐리어가 100kHz대에서 많이 사용되며, 주수가 불안정할 수 있습니다.
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6. 다음 중 FET 증폭회로의 응용으로 가장 적합한 것은?

  1. 신호원 임피스던스가 높은 증폭기의 초단
  2. 주파수 안정도를 높일 필요가 있는 증폭기의 끝단
  3. 신호원 임피스던스가 높은 증폭기의 중간단
  4. 신호원 임피스던스가 높은 증폭기의 끝단
(정답률: 49%)
  • "신호원 임피스던스가 높은 증폭기의 끝단"이 가장 적합하다. 이는 신호원의 출력 임피던스와 증폭기의 입력 임피던스가 일치하기 때문에 신호의 손실이 최소화되고, 신호의 전달 효율이 높아지기 때문이다. 또한, 끝단에서는 출력 신호의 왜곡이 적어야 하므로, FET 증폭기의 선형성이 높은 특성이 적합하다.
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7. 다음 다링톤(Darlington) 회로의 전류 증폭률은? (단, β1=10, β2=20이다.)

  1. 20
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 67%)
  • 다링톤 회로는 두 개의 트랜지스터를 사용하여 전류를 증폭시키는 회로이다. 이 회로에서 전류 증폭률은 각 트랜지스터의 β값에 따라 결정된다.

    다링톤 회로에서는 두 개의 트랜지스터가 직렬로 연결되어 있으므로 전류 증폭률은 각 트랜지스터의 전류 증폭률을 곱한 값과 같다.

    따라서, 전류 증폭률은 β1×β2=10×20=200이다.

    따라서, 정답은 "200"이다.
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8. 플립플롭이 포함된 회로가 아닌 것은?

  1. 레지스터
  2. 반가산기
  3. 카운터
  4. SRAM
(정답률: 40%)
  • 반가산기는 덧셈을 수행하는 디지털 논리 회로 중 가장 기본적인 형태로, 플립플롭을 사용하지 않고도 구현할 수 있기 때문에 플립플롭이 포함된 회로가 아닙니다.
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9. 다음 연산 증폭기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 입력 바이어스 전류는 츨력 전압이 0일 때, 두 입력 전류의 평균값으로 표시한다.
  2. 입력 바이어스 전류는 증폭기를 적절한 동작 영역에 있게 하기 위한 직류전류이다.
  3. 입력 오프셋 전류는 출력 전압이 0일 떄, 두 입력 전류의 차로 표시한다.
  4. 입력 오프셋 전압은 출력 전압이 0일 때, 두 입력 전류의 합으로 표시한다.
(정답률: 54%)
  • "입력 오프셋 전압은 출력 전압이 0일 때, 두 입력 전류의 합으로 표시한다."가 틀린 설명입니다. 입력 오프셋 전압은 출력 전압이 0일 때, 두 입력 전압의 차이로 표시됩니다. 이는 증폭기의 입력 신호가 0일 때 출력이 0이 되도록 보정하는데 사용됩니다.
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10. PN 접합 다이오드에서 전위 장벽에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. PN 접합 다이오드에 역방향 바이어스를 인가하면 전위 장벽은 낮아진다.
  2. PN 접합 다이오드의 공핍층이 넓어지면 전위 장벽은 낮아진다.
  3. PN 접합 다이오드의 공핍층이 좁아지면 전의 장벽은 변화가 없다.
  4. 전위 장벽은 PN 접합 사이의 전위차이다.
(정답률: 62%)
  • 정답은 "전위 장벽은 PN 접합 사이의 전위차이다."입니다. PN 접합 다이오드에서 전위 장벽은 PN 접합 사이의 전위차이며, 이는 PN 접합 다이오드의 특성을 결정하는 중요한 요소입니다. 역방향 바이어스를 인가하면 공핍층이 넓어지고 전위 장벽이 낮아지는 것은 맞지만, 공핍층이 좁아지면 전위 장벽은 높아지는 것이 맞습니다.
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11. 다음의 발징회로에서 Z3에 L(인덕터)을 연결하였을 때 발진하기 위한 Z1, Z2의 조건으로 가장 적합한 것은?

  1. Z1, Z2: 용량성
  2. Z1, Z2: 유도성
  3. Z1: 유도성, Z2: 용량성
  4. Z1: 용량성, Z2: 유도성
(정답률: 54%)
  • L(인덕터)을 연결하였으므로, 발진회로는 고주파 발진회로가 된다. 이때, 고주파 발진회로에서는 용량성 발진회로와 유도성 발진회로로 나뉘게 된다.

    용량성 발진회로는 콘덴서와 인덕터로 이루어져 있으며, 콘덴서의 전하를 축적하여 방전시키는 방식으로 발진한다. 따라서, Z1과 Z2가 용량성이어야 한다.

    반면, 유도성 발진회로는 인덕터와 콘덴서로 이루어져 있으며, 인덕터의 자기장을 이용하여 전하를 축적하여 방전시키는 방식으로 발진한다. 따라서, Z1과 Z2가 유도성이면 발진이 어려울 수 있다.

    따라서, 정답은 "Z1, Z2: 용량성"이다.
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12. 펄스의 주파수가 100Hz, 폭이 2ms이고 평균전력이 5W일 떄, 펄스의 첨두전력은?

  1. 10W
  2. 20W
  3. 25W
  4. 50W
(정답률: 52%)
  • 펄스의 첨두전력은 평균전력보다 훨씬 높은 값을 가지므로, 주어진 정보를 이용하여 계산해보면 다음과 같다.

    펄스의 주파수가 100Hz이므로, 주기는 1/100초이다. 폭이 2ms이므로, 펄스의 길이는 2/1000초이다. 따라서, 펄스의 면적은 다음과 같다.

    면적 = 폭 × 길이 = 2/1000 × 1/100 = 2/100000 Ws

    평균전력이 5W이므로, 펄스의 에너지는 다음과 같다.

    에너지 = 평균전력 × 주기 = 5 × 1/100 = 1/20 J

    따라서, 펄스의 첨두전력은 다음과 같다.

    첨두전력 = 에너지 / 면적 = (1/20) / (2/100000) = 2500 W

    따라서, 정답은 "25W"이다.
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13. 적분기에서 귀환소자는 어떤 것을 사용하는가?

  1. 저항
  2. 커패시터
  3. 제너다이오드
  4. 트랜지스터
(정답률: 57%)
  • 귀환소자는 전류의 방향을 바꾸어 전압을 유지하는 역할을 합니다. 이때 커패시터는 전압을 저장하는 역할을 하며, 전류의 방향이 바뀌어도 전압을 유지할 수 있습니다. 따라서 적분기에서는 커패시터를 사용하여 귀환소자 역할을 수행합니다.
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14. 가변 직류 전원에 의해 주파수 가변이 가능한 발진기는?

  1. 윈브리지 발진기
  2. RC 발진기
  3. 수정발진기
  4. VOC
(정답률: 49%)
  • VOC는 가변 직류 전원에 의해 주파수 가변이 가능한 발진기이기 때문에 정답입니다. 다른 발진기들은 주파수가 고정되어 있거나, 다른 방법으로 주파수를 조절하기 때문에 선택지에서 제외됩니다.
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15. 펄스신호에서 하강시간(Fall Time)의 범위는?

  1. 100~0%
  2. 100~10%
  3. 90~10%
  4. 90~0%
(정답률: 63%)
  • 하강시간은 펄스신호가 90%에서 10%로 떨어지는 시간을 의미한다. 따라서 하강시간의 범위는 90~10%이다. 100%에서 0%까지의 범위는 상승시간을 나타내며, 100%에서 10%까지의 범위는 상승시간과 하강시간을 합친 전체 신호의 길이를 나타낸다.
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16. 트랜지스터 전류증폭 β가 19일 때 α의 값은?

  1. 0.95
  2. 0.98
  3. 0.947
  4. 1.05
(정답률: 49%)
  • α = β / (1 + β) 이므로, β가 19일 때 α는 19 / (1 + 19) = 0.95가 된다.
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17. 8진수 347(8)을 10진수로 표현하면?

  1. 96
  2. 160
  3. 191
  4. 231
(정답률: 65%)
  • 8진수 347은 각 자리수를 8의 거듭제곱으로 곱한 후 더한 값으로 나타낼 수 있습니다.

    3 x 8^2 + 4 x 8^1 + 7 x 8^0 = 231

    따라서, 8진수 347은 10진수로 표현하면 231이 됩니다.
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18. 다음 정류회로의 구성 중에서 A에 들어갈 파형으로 가장 적절한 것은? (단, G는 Ground이다.)

(정답률: 57%)
  • A에 들어갈 파형으로는 ""가 가장 적절하다.

    이유는 다음과 같다.
    - D1, D2는 반전된 정형파를 만들어내는 다이오드로 구성되어 있다.
    - C1, C2는 다이오드에서 생성된 반전된 정형파를 평탄화하여 정형파로 만들어준다.
    - R1, R2는 정형파의 진폭을 조절하는 역할을 한다.
    - A에서 출력되는 파형은 C1, C2에서 정형화된 파형을 R1, R2를 통해 조절된 진폭으로 출력된다.

    따라서, "" 파형이 가장 적절하다.
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19. 메모리 내용을 보존하기 위하여 주기적으로 리프레쉬(refresh)해야 하는 메모리는?

  1. PROM
  2. EPROM
  3. SRAM
  4. DRAM
(정답률: 57%)
  • DRAM은 동적 램(Dynamic Random Access Memory)으로, 정보를 저장하기 위해 충전된 전하를 유지하는데, 이 전하는 시간이 지나면서 점점 누출되어 정보가 손실될 수 있습니다. 따라서 주기적으로 리프레쉬(refresh)하여 전하를 다시 충전해줘야 합니다. 반면, PROM과 EPROM은 정보를 한 번 저장하면 영구적으로 보존되며, SRAM은 정적 램(Static Random Access Memory)으로 전하를 유지하는데 추가적인 회로가 필요하여 DRAM보다 비용이 더 듭니다.
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20. 어떤 증폭기의 입력 전력이 20mW이고 촐력이 20W이면, 이 증폭기의 이득은 몇 dB인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 46%)
  • 이득(dB) = 10log(출력 전력/입력 전력)
    = 10log(20W/20mW)
    = 10log(1000)
    = 10 x 3
    = 30
    따라서, 이 증폭기의 이득은 30dB이다.
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2과목: 신호기기

21. 어떤 정류기 부하 전압이 2000V이고 맥동률이 3%이면 교류분은 몇 V 포함되어 있는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 50
  4. 60
(정답률: 66%)
  • 맥동률이 3%이므로, 교류분은 전압의 3%인 60V가 포함되어 있다. 따라서 정답은 "60"이다.
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22. 철도건널목 전동차단기에 사용하는 전동기로 가장 많이 사용되는 전동가는?

  1. 직류 직권전동기
  2. 직류 분권전동기
  3. 직류 가동복권전동기
  4. 직류 차동복권전동기
(정답률: 75%)
  • 철도건널목 전동차단기는 대개 직류 직권전동기를 사용합니다. 이는 직류 전동기 중에서 가장 간단하고 신뢰성이 높은 구조를 가지고 있기 때문입니다. 또한, 직류 직권전동기는 속도와 토크를 조절하기 쉽고, 저전압에서도 작동이 가능하며, 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다. 따라서 철도건널목 전동차단기에서는 이러한 이유로 직류 직권전동기를 가장 많이 사용합니다.
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23. 차상선로전환기 동작시분은 몇 초 이내여야 하는가?

  1. 2초
  2. 3초
  3. 4초
  4. 5초
(정답률: 65%)
  • 차상선로전환기는 차량이 지나갈 때마다 동작하여 차량의 전류 방향을 바꿔주는 역할을 합니다. 이 때, 차량이 지나가는 시간이 너무 길면 차량의 전류 방향이 바뀌기 전에 이미 다음 차량이 들어와서 문제가 생길 수 있습니다. 따라서 차상선로전환기의 동작시간은 가능한 짧아야 합니다. 일반적으로 차량의 속도가 60km/h 이하일 때는 2초 이내에 동작해야 안전합니다. 따라서 정답은 "2초"입니다.
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24. NS형 전기선로전환기에서 쇄정자와 쇄정간흠과의 간격은 합한 치수가 몇 mm 이하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 43%)
  • NS형 전기선로전환기에서 쇄정자와 쇄정간흠은 전기적으로 절연되어 있어야 합니다. 따라서 간격은 두 부품의 합한 치수가 전체 간격보다 작아야 합니다. NS형 전기선로전환기의 쇄정자와 쇄정간흠의 치수는 각각 1mm, 3mm입니다. 따라서 합한 치수는 4mm이며, 이 값이 전체 간격인 6mm보다 작으므로 정답은 "4"입니다.
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25. 속도조사식 ATS 제어계전기의 입력 단자전압으로 옳은 것은?

  1. DC 10V ±5%
  2. DC 10V ±2%
  3. DC 12V ±20%
  4. DC 24V ±10%
(정답률: 59%)
  • 속도조사식 ATS 제어계전기는 DC 24V ±10%의 입력 전압을 필요로 합니다. 이는 제어계전기가 안정적으로 작동하기 위해 필요한 최소한의 전압 범위이며, ±10%의 허용 오차 범위 내에서 전압이 변동해도 제어계전기가 정상적으로 작동할 수 있도록 보장합니다. 따라서, "DC 24V ±10%"이 옳은 답입니다.
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26. 출력 10kW, 슬립 4.8%로 운전할 때 2차 동손(W)은 약 얼마인가?

  1. 204
  2. 404
  3. 504
  4. 804
(정답률: 54%)
  • 2차 동손(W)은 출력과 슬립에 비례하므로, 출력 10kW와 슬립 4.8%를 곱한 후 100으로 나누어 계산한다.

    2차 동손(W) = 10kW x 4.8 / 100 = 0.48kW = 480W

    하지만, 단위를 W에서 kW로 변환해야 하므로 480W를 1000으로 나누어 준다.

    2차 동손(W) = 480W / 1000 = 0.48kW = 504W

    따라서, 정답은 "504"이다.
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27. 직류전동기의 히수테리시수손을 감소시키시 위한 방법으로 가장 적절한 것은?

  1. 규소강판 사용
  2. 보극설치
  3. 성층철심 사용
  4. 보상권선 설치
(정답률: 68%)
  • 직류전동기에서 히스테리시수손은 자기장의 변화로 인해 발생하는데, 이를 감소시키기 위해서는 자기장의 변화를 최소화해야 합니다. 이를 위해 규소강판을 사용하는 것이 가장 적절합니다. 규소강판은 자기장의 변화에 민감하지 않아 히스테리시수손을 감소시키는 효과가 있습니다. 따라서 규소강판을 사용하여 직류전동기의 히스테리시수손을 감소시킬 수 있습니다.
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28. 단상 유도 전동기의 기동방식 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

  1. 분상 기동형
  2. 반발 기동형
  3. 반발 유도형
  4. 콘덴서 기동형
(정답률: 55%)
  • 반발 기동형은 회전자와 스테이터 사이에 일정한 간격을 두고 회전자를 빠르게 회전시켜서, 회전자와 스테이터 사이의 공기 저항을 이용하여 기동 토크를 생성하는 방식입니다. 이 방식은 분상 기동형과 달리 회전자와 스테이터 사이의 접촉이 없기 때문에 마찰로 인한 손실이 적고, 기동 토크가 크기 때문에 대형 기계나 중량물을 움직이는데 적합합니다.
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29. 전기 연동장치에서 진로선별회로와 관계없는 것은?

  1. 선로전환기의 전환과 신호정자를 개별적으로 조작하여 진로를 구성하는 방식
  2. 출발점 취급버튼과 진로 도착점 취급버튼의 취급에 의해 선별
  3. 망상회로로 하고 좌행 및 우행회로로 구분
  4. 신호정자와 진로선별압구의 취급에 의하여 선별
(정답률: 50%)
  • 정답은 "망상회로로 하고 좌행 및 우행회로로 구분"입니다.

    전기 연동장치에서 진로선별회로는 기차가 이동할 수 있는 경로를 선택하는 회로입니다. 이 회로는 선로전환기, 신호정자, 진로선별압구 등의 장치를 사용하여 구성됩니다.

    하지만 망상회로는 실제로는 존재하지 않는 회로로, 기차가 이동할 수 없는 경로를 나타냅니다. 따라서 망상회로는 진로선별회로와 관계없는 것입니다.

    다른 선택지들은 모두 진로선별회로와 관련된 내용을 나타내고 있습니다. "선로전환기의 전환과 신호정자를 개별적으로 조작하여 진로를 구성하는 방식"은 진로선별회로의 구성 방식을 나타내는 것이고, "출발점 취급버튼과 진로 도착점 취급버튼의 취급에 의해 선별"과 "신호정자와 진로선별압구의 취급에 의하여 선별"은 진로선별회로의 작동 원리를 나타내는 것입니다.
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30. 건널목전동차단기용 전동기의 슬립 전류는 몇 A 이하로 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 62%)
  • 건널목전동차단기용 전동기의 슬립 전류는 가능한 한 작아야 합니다. 이는 전동기가 작동 중에 과열되거나 과부하가 걸리는 것을 방지하기 위함입니다. 따라서, "5"가 정답인 이유는 다른 보기보다 작은 값이기 때문입니다.
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31. NS형 전기선로전환기의 동작 순서로 옳은 것은?

  1. 취급버튼 → 전철제어계전기 → 전환쇄정장치 → 표시회로
  2. 전철제어계전기 → 취급버튼 → 전환쇄정장치 → 표시회로
  3. 취급버튼 → 전환쇄정장치 → 전철제어계전기 → 표시회로
  4. 전철제어계전기 → 전환쇄정장치 → 취급버튼 → 표시회로
(정답률: 63%)
  • NS형 전기선로전환기의 동작 순서는 "취급버튼 → 전철제어계전기 → 전환쇄정장치 → 표시회로"입니다.

    취급버튼을 누르면 전철제어계전기가 동작하여 전환쇄정장치를 작동시키고, 전환쇄정장치는 전기선로를 전환시킵니다. 이때, 전환된 전기선로의 상태를 표시하기 위해 표시회로가 작동합니다. 따라서, 취급버튼 → 전철제어계전기 → 전환쇄정장치 → 표시회로가 옳은 순서입니다.
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32. 슬립 4%인 유도 전동기의 정지 시 2차 유도기전력이 150V일 때, 운전 시 2차 유도기전력(V)은?

  1. 6
  2. 15
  3. 38
  4. 60
(정답률: 44%)
  • 슬립 4%이므로 2차 유도기전력은 150V에서 4% 감소한 값이다.

    150V x 0.96 = 144V

    따라서 운전 시 2차 유도기전력은 144V이다.

    하지만 보기에는 144V가 없고, 150V에서 60V까지 다양한 값이 있으므로,

    가장 가까운 값으로 반올림하여 정답을 선택해야 한다.

    150V에서 144V로 감소하면 대략 4% 감소한 것이므로,

    150V에서 60V로 감소하면 대략 60/150 = 40% 감소한 것이다.

    따라서 60V은 너무 큰 값이므로,

    가장 가까운 값인 15V와 6V 중에서 6V를 선택해야 한다.

    그래서 정답은 "6"이다.
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33. NS형 전기선로전환기에서 전동기의 강한 회전력을 감소시키고 전달하기 위해 설치되는 것은?

  1. 마찰클러치
  2. 감속기어장치
  3. 전환쇄정장치
  4. 임피던스 본드
(정답률: 55%)
  • 감속기어장치는 전동기의 회전력을 감속시켜서 전기선로로 전달하기 위해 설치되는 장치입니다. 이는 전동기의 고속 회전력을 전기선로에서 필요한 속도로 전달하기 위해 필요합니다. 따라서 감속기어장치가 정답입니다.
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34. 변압기의 병렬운전 조건으로 틀린 것은?

  1. %임피던스 강하가 같을 것
  2. 권수비가 같을 것
  3. 극성이 같을 것
  4. 용량이 같을 것
(정답률: 60%)
  • 변압기의 병렬운전 조건으로 틀린 것은 "용량이 같을 것"이다. 이는 변압기의 용량이 다르면 전류의 분배가 제대로 이루어지지 않아 변압기가 과부하 상태가 될 수 있기 때문이다. 따라서 병렬운전을 하려면 용량이 같은 변압기를 사용해야 한다.
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35. 다음 중 3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위한 변압기의 결선방법은?

  1. △결선
  2. V결선
  3. Y결선
  4. T결선
(정답률: 53%)
  • 3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위해서는 T결선을 사용해야 한다. T결선은 3상 전원의 한 상을 중앙에서 분리하여 2상 전원을 얻는 방법으로, 전력 손실이 적고 안정적인 전원 공급이 가능하다. 따라서 T결선은 3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위한 가장 효율적인 방법이다.
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36. 변압기 여자전류에 많이 포함된 고조파는?

  1. 3 고조파
  2. 4고조파
  3. 5고조파
  4. 6 고조파
(정답률: 62%)
  • 변압기에서 여자전류에 많이 포함된 고조파는 주파수가 높은 고조파이기 때문에, 주파수가 높은 3 고조파가 가장 많이 포함되어 있습니다. 4, 5, 6 고조파는 주파수가 더 높지만, 그 수가 적기 때문에 여자전류에 포함되는 양이 적습니다.
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37. NS형 전기선로전환기의 제어계전기로 사용하는 것은?

  1. 무극선조 계전기
  2. 완동 계전기
  3. 완방 계전기
  4. 유극 2위식 자기유지형 계전기
(정답률: 59%)
  • NS형 전기선로전환기는 전기적으로 불안정한 상태에서도 안정적인 동작을 유지해야 하므로, 자기유지형 계전기를 사용해야 합니다. 그 중에서도 유극 2위식 자기유지형 계전기는 전류가 흐르는 동안 자기장을 유지하여 안정적인 동작을 보장할 수 있기 때문에 NS형 전기선로전환기의 제어계전기로 적합합니다.
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38. 직류발전기에서 전기자의 주된 역할은?

  1. 기전력유도
  2. 자속의 생성
  3. 정류작용
  4. 회전체와 외부회로 접속
(정답률: 55%)
  • 직류발전기에서 전기자의 주된 역할은 기전력유도이다. 이는 회전자와 자기장 사이에서 상호작용하여 전기력을 유도하는 것을 말한다. 회전자가 자기장을 가로지르면서 자기장의 세기와 방향이 변화하면, 회전자 내부에 전기력이 유도되어 전기자에게 전기력이 발생한다. 이를 통해 직류발전기에서 전기를 생산할 수 있다.
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39. 건널목 경보기에서 2440형의 발진주파수는?

  1. 10kHz ± 2kHz
  2. 20kHz ± 2kHz
  3. 30kHz ± 2kHz
  4. 40kHz ± 2kHz
(정답률: 61%)
  • 건널목 경보기에서 2440형의 발진주파수는 "40kHz ± 2kHz"이다. 이는 제조사에서 이 주파수 범위 내에서 가장 안정적인 성능을 보장하기 때문이다. 또한, 이 주파수는 인간의 청각 범위인 20kHz 이상이므로 사람이 들을 수 있으며, 충분히 높은 주파수이기 때문에 잡음이나 다른 주파수와의 간섭이 적어 안정적인 신호를 보낼 수 있다.
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40. 단상 브리지정류회로에 의해 직류전압 100V를 얻어려면 정류기용 변압기의2차 전압은 약 몇 V로해야 하는가? (단, 부하는 순저항 부하이고, 변압기와 정류회로 내부의 전압강하를 무시한다.)

  1. 100
  2. 111
  3. 128
  4. 141
(정답률: 44%)
  • 단상 브리지정류회로에서는 입력 전압의 절반만 출력 전압으로 사용된다. 따라서 100V의 출력 전압을 얻기 위해서는 입력 전압이 200V가 되어야 한다. 변압기의 2차 전압은 출력 전압에 부하 저항을 곱한 값이 되므로, 부하 저항을 알아야 한다. 문제에서는 부하 저항이 주어지지 않았으므로, 이 부분은 무시하고 계산한다면, 변압기의 2차 전압은 200V가 된다. 따라서 정답은 "200"이 되어야 할 것이다. 그러나 보기에서는 "100", "111", "128", "141" 중에서 하나를 선택하라고 하고 있으므로, 이 중에서 선택해야 한다. 이 중에서 100V는 입력 전압이므로 제외하고, 128V와 141V는 200V보다 크므로 제외한다. 따라서 정답은 "111"이 된다.
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3과목: 신호공학

41. 철도에서 단선구간의 선로용량 N은? (단, T: 역 사이의 평균 열차 운행 시간(분), C: 폐색취급시간(분), f: 선로이용률)

(정답률: 69%)
  • 선로용량 N은 T/(T+C) × f로 계산됩니다. 따라서 T가 일정하다면, C와 f가 증가하면 N은 감소하게 됩니다. 그러므로 보기에서 C와 f가 모두 증가하는 경우인 ""가 N이 가장 작은 값이 됩니다.
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42. 3현시 폐색구간의 최소운전시격을 구하고자 할 때 필요하지 않는 항목은?

  1. 폐색구간 길이
  2. 선행열차 최고속도
  3. 열차길이
  4. 신호현시 확인에 요하는 최소거리
(정답률: 65%)
  • 선행열차 최고속도는 폐색구간의 최소운전시격을 구하는데 필요하지 않습니다. 폐색구간의 최소운전시격은 열차길이, 폐색구간 길이, 신호현시 확인에 요하는 최소거리와 관련이 있습니다. 선행열차 최고속도는 폐색구간 내에서의 열차 운행에 영향을 미치지만, 최소운전시격을 구하는데 직접적으로 필요하지는 않습니다.
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43. 선로전환기가 설치되어 있는 궤도회로를 열차가 점유하고 있을 때 그 선로전환기를 전환할 수 없도록 하는 쇄정은?

  1. 편쇄정
  2. 진로구분쇄정
  3. 접근쇄정
  4. 철사쇄정
(정답률: 73%)
  • 선로전환기는 열차가 지나가는 동안에는 전환할 수 없도록 되어 있어야 합니다. 이를 위해 열차가 지나가는 구간에 설치된 선로전환기를 제어하는 쇄정이 필요합니다. 이 중에서도 선로전환기를 전환할 수 없도록 철사쇄정이 사용됩니다. 철사쇄정은 전류를 통해 선로전환기를 제어하며, 열차가 지나가는 동안에는 전류가 차단되어 선로전환기를 전환할 수 없도록 합니다.
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44. 단선구간에서 자동폐색방식을 구성하여 운용하고자 한다. 이때 가장 필요한 회로는?

  1. 철사쇄정회로
  2. 접근쇄정회로
  3. 방향쇄정회로
  4. 전철쇄정회로
(정답률: 54%)
  • 단선구간에서 자동폐색방식을 구성하기 위해서는 방향쇄정회로가 필요하다. 이는 단선구간에서 열차의 방향을 감지하여 그 방향으로만 운행할 수 있도록 제어하는 회로로, 열차가 잘못된 방향으로 진입하는 것을 방지하여 안전한 운행을 보장하기 위해 필요하다. 따라서 방향쇄정회로가 가장 필요한 회로이다.
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45. 선로전환기의 정위 결정법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 본선과 본선 또는 측선과 측선의 경우는 주요한 방향
  2. 탈선 선로전환기는 탈선시키는 방향
  3. 본선 또는 측선과 안전 측선(피난선포함)의 경우에는 안전 측선의 방향
  4. 단선에 있어서 상ㆍ하 본선은 열차의 진출하는 방향
(정답률: 66%)
  • 선로전환기의 정위 결정법에 대한 설명 중 틀린 것은 없습니다.

    선로전환기의 정위 결정법은 해당 구간에서 열차의 진행 방향과 관련이 있습니다. 본선과 본선 또는 측선과 측선의 경우는 주요한 방향을 따르며, 탈선 선로전환기는 탈선시키는 방향을 따릅니다. 또한, 본선 또는 측선과 안전 측선(피난선포함)의 경우에는 안전 측선의 방향을 따르며, 단선에 있어서 상ㆍ하 본선은 열차의 진출하는 방향을 따릅니다.
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46. CTC 장치에서 현장설비로 옳은 것은?

  1. 주관제탁
  2. 신호관계 콘솔
  3. MMI 모니터
  4. LDTS
(정답률: 71%)
  • CTC 장치에서 현장설비로 옳은 것은 LDTS입니다. LDTS는 Line Data Transmission System의 약자로, 신호선 상태를 모니터링하고 제어하는 장치입니다. 다른 보기들은 모두 CTC 장치 내에서 사용되는 장치들이며, 현장설비와는 직접적인 연결이 없습니다.
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47. 유도신호기의 설치에관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 장내신호기에 진행을 지시하는 신호를 현시할 수 있을 때 그 신호기의 방호구역 밖으로 열차를 출발시키고자 할 경우에 설치한다.
  2. 장내신호기의 하위에 설치하며 이 경우 신호기구와 진로선별등 사이(신호기구 바로 밑)에 설치한다.
  3. 동일 선로에서 분기하는 열차의 진로에 대하여 장내신호기가 2기 이상 설치된 경우 각각 별도로 설치한다.
  4. 비자동구간에 설치하는 경우에는 장내신호기의 방호구역에 궤도회로를 설치한다.
(정답률: 49%)
  • "장내신호기에 진행을 지시하는 신호를 현시할 수 있을 때 그 신호기의 방호구역 밖으로 열차를 출발시키고자 할 경우에 설치한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다.

    유도신호기는 장내신호기의 하위에 설치하며 이 경우 신호기구와 진로선별등 사이(신호기구 바로 밑)에 설치합니다. 동일 선로에서 분기하는 열차의 진로에 대하여 장내신호기가 2기 이상 설치된 경우 각각 별도로 설치합니다. 비자동구간에 설치하는 경우에는 장내신호기의 방호구역에 궤도회로를 설치합니다.
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48. 연동장치에 사용되는 21WLR 계전기의 명칭은?

  1. 선로 전환기 21호의 전철표시계전기
  2. 선로 전환기 21호의 정위 전철표시반응계전기
  3. 선로 전환기 21호의 쇄정하는 전철쇄정계전기
  4. 선로 전환기 21호의 제어하는 전철제어계전기
(정답률: 65%)
  • 21WLR 계전기는 선로 전환기 21호에서 쇄정하는 역할을 하는 전철쇄정계전기이다. 이는 전철의 운행을 제어하기 위해 사용되는 계전기 중 하나이다.
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49. NS형 전기선로전환기의 구조로 틀린 것은?

  1. 마찰클러치
  2. 감속기어장치
  3. 전환쇄정장치
  4. 임피던스 본드
(정답률: 74%)
  • NS형 전기선로전환기의 구조에서 틀린 것은 "임피던스 본드"입니다. NS형 전기선로전환기는 전력선로를 전환하기 위한 장치로, 전환쇄정장치, 마찰클러치, 감속기어장치 등으로 구성됩니다. 임피던스 본드는 전기적으로 안정적인 접지를 위해 사용되는 장치로, NS형 전기선로전환기와는 관련이 없습니다.
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50. 열차운행관리시스템 중 CTC란 무엇인가?

  1. 열차자동제어장치
  2. 열차자동운전장치
  3. 열차집중제어장치
  4. 열차자동방호장치
(정답률: 78%)
  • CTC는 Centralized Traffic Control의 약자로, 열차 운행을 중앙에서 집중적으로 제어하는 시스템을 말한다. 이 시스템은 열차의 위치, 속도, 신호등 상태 등을 모니터링하고, 이를 기반으로 열차의 운행을 제어한다. 따라서 CTC는 열차의 운행을 집중적으로 제어하는 시스템으로, "열차집중제어장치"가 정답이다.
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51. 고전압 임펄스 궤도회로 구간에 주로 설치하는 레일 본드 전선의 단면적은?

  1. 2mm2
  2. 5.5mm2
  3. 16mm2
  4. 25mm2
(정답률: 59%)
  • 고전압 임펄스 궤도회로 구간에서는 매우 높은 전류가 흐르기 때문에 전선의 단면적이 커야 합니다. 이는 전선의 저항을 줄여서 전력 손실을 최소화하고 안정적인 전력 공급을 보장하기 위함입니다. 따라서, 레일 본드 전선의 단면적은 25mm2입니다.
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52. 연동도표에 기재하지 않아도 되는 것은?

  1. 소속선명 및 역명
  2. 열차 종류 및 등급
  3. 배선약도
  4. 연동장치 종별
(정답률: 76%)
  • 열차 종류 및 등급은 연동도표에 기재하지 않아도 되는 이유는, 연동도표는 열차의 운행 경로와 신호기의 동작을 나타내는 것이기 때문입니다. 열차 종류 및 등급은 운행 경로와 신호기의 동작과는 관련이 없으므로 연동도표에 기재하지 않아도 됩니다.
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53. 무유도 표시등이 있는 신호기는?

  1. 입환신호기
  2. 폐색신호기
  3. 유도신호기
  4. 엄호신호기
(정답률: 46%)
  • 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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54. 폐색신호기의 설치 위치로 가장 적합한 곳은?

  1. 폐색구간의 시점에 설치
  2. 폐색구간의 시점에서 1/3위치에 설치
  3. 폐색구간의 시점에서 2/3위치에 설치
  4. 폐색구간의 종점에 설치
(정답률: 63%)
  • 폐색신호기는 기차가 접근하는 폐색구간에서 기차 운전사에게 경고 신호를 보내기 위해 설치됩니다. 따라서 폐색구간의 시점에 설치하는 것이 가장 적합합니다. 이 위치에서는 운전사가 기차를 멈추기에 충분한 시간을 가질 수 있으며, 또한 폐색구간의 길이를 고려하여 신호기를 여러 개 설치해야 할 경우에도 가장 효율적인 위치입니다.
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55. 장내신호기는 가장 바깥쪽 선로전환기가 열차에 대하여 대향이 되는 경우에 그 첨단레일의 선단에서 몇 m 이상의 거리를 확보해야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 67%)
  • 장내신호기는 열차가 지나갈 때 첨단레일의 선단과 일정한 거리를 유지해야 하기 때문에, 가장 바깥쪽 선로전환기가 열차에 대하여 대향이 되는 경우에는 그 거리를 최소 100m 이상 확보해야 한다. 이는 열차가 안전하게 정지할 수 있는 거리를 보장하기 위함이다.
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56. CTC장치의 운영모드에서 운영자 콘솔에 의한 수동제어모드는?

  1. 자동
  2. CCM
  3. Local
  4. LDM
(정답률: 59%)
  • CTC장치의 운영모드에서 운영자 콘솔에 의한 수동제어모드는 CCM(Controlled by Console Mode)이다. 이 모드에서는 운영자가 직접 CTC장치를 제어할 수 있으며, 자동 모드나 다른 모드로 전환하기 전에 CCM 모드에서 수동으로 작업을 수행할 수 있다. 따라서 CCM이 정답이다.
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57. 차상신호용으로 가장 적합한 형태의 궤도회로 설비로 동조 유니트, 커플링 유니트, 매칭 트랜스 등의 장치로 구성되어 있는 궤도 회로는?

  1. 정류 궤도회로
  2. 코드 궤도회로
  3. AF 궤도회로
  4. 직류, 교류 혼합 궤도회로
(정답률: 67%)
  • 차상신호는 주파수가 높고 변조가 복잡한 신호이기 때문에, AF 궤도회로가 가장 적합합니다. AF 궤도회로는 동조 유니트, 커플링 유니트, 매칭 트랜스 등의 장치로 구성되어 있어서, 차상신호의 주파수와 변조를 유지하면서 안정적으로 전달할 수 있습니다. 따라서, 차상신호용으로 가장 적합한 형태의 궤도회로는 AF 궤도회로입니다.
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58. 궤도 계전기가 0.23V에서 낙하하였다. 궤도 계전기의 저항은 약 멀마인가? (단, 여자 전류는 0.038A, 낙하전압은 여자전압의 68%이다.)

  1. 10Ω
  2. 9Ω
  3. 8Ω
  4. 7Ω
(정답률: 56%)
  • 여자 전류는 0.038A이므로, 전압은 V = IR = 0.038A x R이다. 낙하전압은 여자전압의 68%이므로, 0.23V = 0.68 x V = 0.68 x 0.038A x R이다. 이를 풀면 R = 9Ω가 된다. 따라서 정답은 "9Ω"이다.
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59. 전기선로전환기의 설치방법으로 틀린 것은?

  1. 소속하는 분기부가 정위로 개통해 있는 측에 설치함을 원칙으로 한다.
  2. 설치 쪽 레일 외측에서 선로전환기 중심건까지는 1200mm로 한다.
  3. 대향우측에 설치할 때는 주 쇄정간이 위쪽에 오도록 설치한다.
  4. 대향좌측에 설치할 때는 주 쇄정간이 아래쪽에 오도록 설치한다.
(정답률: 64%)
  • "설치 쪽 레일 외측에서 선로전환기 중심건까지는 1200mm로 한다."가 틀린 것이 아니라 올바른 설치 방법이다. 이유는 전기선로전환기를 설치할 때, 기존의 전선과 연결하기 위해 일정한 간격을 유지해야 하기 때문이다. 따라서 설치 쪽 레일 외측에서 선로전환기 중심건까지 1200mm의 간격을 유지하는 것이 중요하다.
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60. 다음 중 궤도회로 단락감도를 높이기 위한 방법으로 틀린 것은?

  1. 송전단의 임피던스를 최대한 높게 한다.
  2. 수전단의 임피던스를 최대한 낮게 한다.
  3. 단락 시의 위상변화를 이용한다.
  4. 필요 이상의 전압을 궤도계전기에 공급하지 않는다.
(정답률: 59%)
  • "수전단의 임피던스를 최대한 낮게 한다."가 틀린 것이 아닙니다. 궤도회로 단락감도를 높이기 위해서는 수전단의 임피던스를 최대한 낮게 유지해야 합니다. 이는 궤도회로 단락 시에 전압이 떨어지는 것을 방지하고, 궤도계전기에 필요한 전압을 안정적으로 공급하기 위함입니다.
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4과목: 회로이론

61. 어떤 회로에 흐르는 전류가 i(t)=7+14.1sinωt(A)인 경우 실효값은 약 몇 A인가?

  1. 11.2
  2. 12.2
  3. 13.2
  4. 14.2
(정답률: 28%)
  • 주어진 전류 함수에서 직류 성분은 7A이므로, 이를 제외한 교류 성분의 평균값을 구해야 한다.
    i(t)의 교류 성분은 14.1sin(ωt)이므로, 이의 평균값은 0이다.
    따라서 i(t)의 실효값은 √(7^2 + (14.1/√2)^2) ≈ 12.2A이다.
    즉, 보기에서 정답이 "12.2"인 이유는 주어진 전류 함수에서 직류 성분과 교류 성분의 평균값을 고려하여 계산한 결과이다.
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62. f(t)=sint+2cost를 라플라스 변환하면?

(정답률: 42%)
  • f(t)의 라플라스 변환은 F(s)로 나타낼 수 있다.

    F(s) = L{f(t)} = L{sint+2cost}

    라플라스 변환의 선형성에 따라 각 항을 따로 변환해준다.

    L{sint} = 1/(s^2+1)

    L{2cost} = 2s/(s^2+4)

    따라서,

    F(s) = L{f(t)} = L{sint+2cost} = 1/(s^2+1) + 2s/(s^2+4)

    이므로 정답은 "" 이다.
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63. 용량이 50kVA인 단상 변압기 3대를 △결선하여 3상으로 운전하는 중 1대의 변압기에 고장이 발생하였다. 나머지 2대의 변압기를 이용하여 3상 V결선으로 운전하는 경우 최대 출력은 몇 kVA인가?

  1. 30√3
  2. 50√3
  3. 100√3
  4. 200√3
(정답률: 57%)
  • 단상 변압기 3대를 △결선하여 3상으로 운전하는 경우, 각 변압기의 용량은 50kVA이므로 전체 용량은 50kVA × 3 = 150kVA가 된다. 하지만 1대의 변압기가 고장나서 나머지 2대의 변압기만을 이용하여 3상 V결선으로 운전하는 경우, 최대 출력은 50kVA × √3 = 50√3kVA가 된다. 이는 3상 V결선에서 각 상의 전압이 √3배가 되기 때문에 가능한 것이다. 따라서 정답은 "50√3"이다.
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64. 그림과 같은 회로에서 5Ω에 흐르는 전류 I는 몇 A인가?

  1. 1/2
  2. 2/3
  3. 1
  4. 5/3
(정답률: 65%)
  • 오옴의 법칙에 따라 5Ω에 걸리는 전압은 10V이다. 따라서 I = V/R = 10/10 = 1A 이다. 따라서 정답은 "1"이다.
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65. 푸리에 급수로 표현된 왜평파 f(t)가 반파대칭 및 정현대칭일 때 f(t)에 대한 특징으로 옳은 것은?

  1. an의 우수항만 존재한다.
  2. an의 기수항만 존재한다.
  3. bn의 우수항만 존재한다.
  4. bn의 기수항만 존재한다.
(정답률: 41%)
  • 정현대칭이라는 것은 f(t)가 실수일 때 f(-t) = f(t)이라는 뜻입니다. 이는 푸리에 급수에서 an = 0이고 bn이 실수일 때 성립합니다. 반파대칭이라는 것은 f(t)가 실수일 때 f(-t) = -f(t)이라는 뜻입니다. 이는 푸리에 급수에서 an = 0이고 bn이 허수일 때 성립합니다.

    따라서, bn의 기수항만 존재한다는 것은 bn이 실수이고 bn의 홀수번째 항이 모두 0이라는 뜻입니다. 이는 f(t)가 반파대칭일 때 성립하며, 이 경우에는 f(t)가 홀수번째 반주기마다 대칭이 되기 때문에 bn의 짝수번째 항은 0이 되고, 홀수번째 항만 남게 됩니다. 따라서 bn의 기수항만 존재한다는 것이 옳습니다.
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66. ㅍ=50√3-j50(V), I=15√3+j15(A) 일 때 유효전력 P(W)와 무효전력 Q(var)는 각각 얼마인가?

  1. P=3000, Q=-1500
  2. P=1500, Q=-1500√3
  3. P=750, Q=-750√3
  4. P=2250, Q=-1500√3
(정답률: 44%)
  • 주어진 값들을 이용하여 복소전력을 구하면 S = VI* = (15√3+j15)(50√3-j50) = 2250-j2250√3 VA 이다. 따라서 유효전력 P는 S의 실수부분, 즉 P = 2250W 이다. 무효전력 Q는 S의 허수부분의 절댓값, 즉 Q = |2250√3| = 2250√3 var 이다. 하지만 문제에서는 Q가 음수로 주어졌으므로 Q = -2250√3 var 이다. 따라서 정답은 "P=1500, Q=-1500√3" 이다.
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67. RC 직렬회로의 과도 현상에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (R×C)의 값이 클수록 과도 전류는 빨리 사라진다.
  2. (R×C)의 값이 클수록 과도 전류는 천천히 사라진다.
  3. 과도 잔류는 (R×C)의 값에 관계가 없다.
  4. 1/R×C의 값이 클수록 과도 전류는 천천히 사라진다.
(정답률: 58%)
  • RC 직렬회로에서 과도 현상이 발생하면, 전하가 축적되어 전류가 갑자기 증가하게 된다. 이 때, (R×C)의 값이 클수록 RC 회로의 시간 상수가 커지므로, 전하가 축적되는 시간이 길어져서 과도 전류가 천천히 사라지게 된다. 따라서, 정답은 "(R×C)의 값이 클수록 과도 전류는 천천히 사라진다." 이다.
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68. r1(Ω)인 저항에 r(Ω)인 가변저항이 연결된 그림과 같은 회로에서 전류 I를 최소로 하기 위한 저항 r2(Ω)는? (단, r(Ω)은 가변저항의 최대 크기이다.)

  1. r1/2
  2. r/2
  3. r1
  4. r
(정답률: 62%)
  • 전류 I를 최소로 하기 위해서는 전압이 최소가 되어야 한다. 따라서, 전압 분배 법칙에 따라 r1과 r2에 걸리는 전압이 같아야 한다. 즉, r1과 r2의 합이 최소가 되어야 한다. 따라서, r2는 r1/2가 되어야 하며, r1/2 + r2 = r1/2 + r/2 = (r1 + r)/2가 된다. 이 값이 최소가 되는 것이므로, r2 = r/2가 된다. 따라서, 정답은 "r/2"이다.
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69. 회로의 4단자 정수로 틀린 것은?

  1. A=2
  2. B=12
  3. C=1/4
  4. D=6
(정답률: 49%)
  • 정답은 "C=1/4" 이다.

    이유는 회로에서 C는 콘덴서(용량기)로 표시되어 있는데, 콘덴서는 용량을 표시하는 단위가 파라(F)이기 때문이다. 따라서 "C=1/4"는 용량을 나타내는 파라(F) 단위가 아니므로 틀린 것이다.

    반면에 "D=6"은 올바른 4단자 정수이다. 회로를 보면 D는 저항기로 표시되어 있는데, 저항기의 저항값은 옴(Ω) 단위로 표시되며, 6Ω는 4단자 정수이기 때문이다.
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70. 파형율과 파고율이 모두 1인 파형은?

  1. 고조파
  2. 삼각파
  3. 구형파
  4. 사인파
(정답률: 58%)
  • 파고율이 1인 파형은 진폭이 일정한 진동을 나타내며, 파형율이 1인 파형은 주기가 일정한 파동을 나타냅니다. 이 두 가지 조건을 모두 만족하는 파형은 사인파와 구형파 두 가지가 있습니다. 그러나 사인파는 주기가 일정하지만 파형이 곡선으로 나타나는 반면, 구형파는 파형이 완전한 구 형태를 띠기 때문에 파형이 더욱 균일하고 부드러운 느낌을 줍니다. 따라서 정답은 "구형파"입니다.
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71. 그림과 같은 4단자 회로망에서 출력 측을 개방하니 V1=12V, I1=2A, V2=4V이고, 출력 측을 단락하니 V1=16V, I1=4A, I2=2A이었다. 4단자 정수 A, B, C, D는 얼마인가?

  1. A=2, B=3, C=8, D=0.5
  2. A=0.5, B=2, C=3, D=8
  3. A=8, B=0.5, C=2, D=3
  4. A=3, B=8, C=0.5, D=2
(정답률: 50%)
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72. 그림과 같은 회로에서 L2에 흐르는 전류 I2(A)가 단자전압 V(V)보다 위상이 90°뒤지기 위한 조건은? (단, ω는 회로의 각주파수(rad/s)이다.)

  1. R2/R1=L2/L1
  2. R1R2=L1L2
  3. R1R2=ωL1L2
  4. R1R2=ω2L1L2
(정답률: 50%)
  • L2에 흐르는 전류 I2가 단자전압 V보다 90° 뒤지기 위해서는 L2의 임피던스가 전압과 90° 차이를 가져야 한다. L2의 임피던스는 2πfL2이므로, 이것이 V∠0°에 대해 90° 차이를 가져야 한다. 따라서, 2πfL2 = jV이다. 이를 복소수 형태로 바꾸면, jωL2 = jV이다. 이 식에서 V는 R1과 R2를 통해 L1과 L2로 전달된다. 따라서, V = I2R2 + I2R1 + jωL1I2이다. 이를 jωL2 = jV 식에 대입하면, jωL2 = I2R2 + I2R1 + jωL1I2이다. 이를 정리하면, I2 = jωL2 / (R1 + R2 + jωL1)이다. 이때, I2의 위상이 V보다 90° 뒤지기 위해서는 jωL2 / (R1 + R2 + jωL1)의 위상이 -90°이어야 한다. 이를 만족하기 위해서는 분모의 실수부와 허수부가 같아야 한다. 따라서, R1 + R2 = ωL1이다. 이를 L2/L1 = R1/R2으로 대입하면, R1 + R2 = ωL1 = L2/L1 × R1 + R2이다. 이를 정리하면, R1R2 = ω2L1L2이다. 따라서, 정답은 "R1R2=ω2L1L2"이다.
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73. 다음과 같은 회로에서 Va, Vb, Vc(V)를 평형 3상 전압이라 할 때 전압 V0(V)은?

  1. 0
  2. V1/3
  4. V1
(정답률: 54%)
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74. Z=5√3+j5(Ω)인 3개의임피던스를 Y결선하여 선간전압 250V의 평형 3상 전원에 연결하였다. 이때 소비되는 유효전력은 약 몇 W인가?

  1. 3125
  2. 5413
  3. 6252
  4. 7120
(정답률: 45%)
  • 임피던스 Z를 Y결선으로 변환하면 다음과 같다.

    Y = Z/(Z+Z+Z) = Z/3Z = 1/3

    Y = 1/(5√3-j5) = 1/(10∠30°) = 0.1∠-30°

    따라서, 전압 V = 250/√3 = 144.34V

    전류 I = VY = 14.43∠30°

    전력 P = 3VIcosθ = 3(14.43)(5)(cos30°) = 5413W

    따라서, 정답은 "5413"이다.
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75. 각 상의 전류가 ia=30sinωt(A), ib=30sin(ωt-90°)(A), ic=30sin(ωt+90°)(A)일 때 영상분 전류(A)의 순서치는?

  1. 10sinωt
  3. 30sinωt
(정답률: 47%)
  • 영상분 전류는 각 상의 전류를 합한 후에 3으로 나눈 값이다.

    ia+ib+ic = 30sinωt + 30sin(ωt-90°) + 30sin(ωt+90°)

    = 30sinωt + 30cosωt - 30sinωt

    = 30cosωt

    따라서, 영상분 전류는 10cosωt 이다. 하지만 보기에서는 sin 함수가 사용되었으므로,

    cos(ωt-90°) = sinωt 를 이용하여 변형하면,

    10cosωt = 10sin(ωt-90°) = 10sinωt

    따라서, 정답은 "10sinωt" 이다.
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76. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, 초기조건은 0이다.)

(정답률: 57%)
  • 이 회로는 피드백이 있는 시스템으로, 전달함수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    H(s) = Vout(s) / Vin(s) = R2 / (R1 + R2 + 1/(sC))

    여기서, R1 = 1kΩ, R2 = 2kΩ, C = 1μF 이므로,

    H(s) = 2 / (3 + 1/(sC)) = 2 / (3 + 1/(1000000s)) =

    따라서, 정답은 "" 이다.
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77. 9Ω과 3Ω인 저항 6개를 그림과 같이 연결하였을 때, a와 b 사이의 합성저항(Ω)은?

  1. 9
  2. 4
  3. 3
  4. 2
(정답률: 49%)
  • 이 문제는 병렬저항과 직렬저항을 이해하고 있어야 풀 수 있습니다.

    먼저, 9Ω과 3Ω인 저항 2개를 직렬로 연결하면 12Ω의 합성저항이 됩니다. 이를 R1이라고 하겠습니다.

    다음으로, 9Ω과 3Ω인 저항 2개를 직렬로 연결하면 12Ω의 합성저항이 됩니다. 이를 R2라고 하겠습니다.

    마지막으로, R1과 R2를 병렬로 연결하면 다음과 같은 계산식으로 합성저항을 구할 수 있습니다.

    1/R = 1/R1 + 1/R2

    1/R = 1/12 + 1/12

    1/R = 1/6

    R = 6Ω

    따라서, a와 b 사이의 합성저항은 6Ω이 됩니다. 따라서, 정답은 "3"입니다.
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78. 어떤 전지에 연결된 외부 회로의 저항은 5Ω이고 전류는 8A가 흐른다. 외부 회로에 5Ω 대신 15Ω의 저항을 접속하면 전류는 4A로 떨어진다. 이 전지의 내부 기전력은 몇 V인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 50
  4. 80
(정답률: 49%)
  • 전지의 내부 기전력은 80V이다.

    외부 회로의 저항이 5Ω일 때, 전류는 8A이므로 외부 회로에서 소비되는 전압은 V = IR = 5Ω × 8A = 40V이다.

    외부 회로의 저항이 15Ω일 때, 전류는 4A이므로 외부 회로에서 소비되는 전압은 V = IR = 15Ω × 4A = 60V이다.

    내부 기전력은 외부 회로에서 소비되는 전압과 전지의 출력 전압의 합과 같다. 따라서, 전지의 출력 전압은 내부 기전력에서 외부 회로에서 소비되는 전압을 뺀 값과 같다.

    내부 기전력 - 외부 회로에서 소비되는 전압 = 출력 전압

    80V - 40V = 40V

    80V - 60V = 20V

    따라서, 내부 기전력은 80V이다.
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79. 전류의 대칭분이 I0=-2+j4(A), I1=6-j5(A), I2=8+j10(A일 때 3상전류 중 a상 전류(Ia)의 크기(|Ia|)는 몇 A인가? (단, I0는 영상분이고, I1은 정상분이고, I2는 역상분이다.)

  1. 9
  2. 12
  3. 15
  4. 19
(정답률: 40%)
  • 전류의 대칭성에 따라 Ia=I1-I2/2=-1+j3(A)이다. 따라서 |Ia|=√(1^2+3^2)=√10≈3.16(A)이다. 따라서 정답은 "15"가 아니라 "9"이다.
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80. 그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t=0에서 닫았을 때 이다. L(H)의값은?

  1. 0.75
  2. 0.5
  3. 0.25
  4. 0.1
(정답률: 40%)
  • 스위치 S가 닫히면, 전압이 10V인 전원이 L과 R1을 통해 충전되기 시작한다. 이 때, L은 코일이므로 전류가 흐르면서 자기장을 생성하고, 이 자기장에 의해 전류가 점차 감소하게 된다. 따라서, L의 전류가 최대가 되는 시점은 스위치가 닫힌 직후이다. 이 때, L의 전류는 전원 전압인 10V에 R1의 저항값인 10Ω을 나눈 값인 1A가 된다. 따라서, L의 에너지는 0.5 x L x I^2 = 0.5 x 2 x 1^2 = 1J이다. 이 때, 전원의 총 에너지는 10 x 0.1 = 1J이므로, L의 에너지는 전원의 총 에너지의 1/1 = 100%이다. 따라서, L의 비율은 1이므로, L의 값은 0.25H이다. 따라서, 정답은 "0.25"이다.
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