철도신호기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

철도신호기사
(2016-03-06 기출문제)

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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: 69%)
  • 교류의 단상 전파에서 정류된 전압 평균값은 진폭의 0.637배이다. 따라서, 12V의 0.637배를 계산하면 약 7.64V가 된다.
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2. 그림과 같은 회로에서 동작점을 안정화시키기 위한 소자는?

  1. Ro
  2. Rb
  3. Re
  4. Ce
(정답률: 78%)
  • 동작점 안정화를 위해서는 입력 신호나 온도 등의 변화에도 회로의 동작이 안정적으로 유지되어야 합니다. 이를 위해서는 증폭기의 출력 저항을 작게 만들어 입력 신호에 민감하게 반응하도록 하고, 이를 위해 Re를 사용합니다. Re는 증폭기의 출력 저항을 작게 만들어 동작점 안정화를 도와주는 역할을 합니다. 따라서 정답은 "Re"입니다.
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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: 67%)
  • 검파효율이 90%이므로, 피변조파의 진폭은 10V * 0.9 = 9V가 된다. 또한, AM 변조도가 50%이므로, 피변조파의 최대 진폭은 9V * 0.5 = 4.5V가 된다. 따라서, 출력에 나타나는 신호파의 진폭은 4.5V가 된다.
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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: 79%)
  • "높은 주파수의 출력을 감소시킨다."가 틀린 설명입니다.

    디엠퍼시스 회로는 FM 수신기에서 사용되며, 일종의 적분회로입니다. 주파수가 높아질수록 출력이 증폭되는 특성을 가지는 FM 신호를 수신할 때, 디엠퍼시스 회로는 높은 주파수 성분을 감소시켜 신호를 복원합니다. 이를 통해 반송파를 억제하고 양측파대를 통과시킵니다.
  • 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: 67%)
  • 이상적인 연산증폭기는 입력 신호를 왜곡 없이 증폭하는 것이 목적이므로, 입력 임피던스가 0에 가까워야 입력 신호가 손실 없이 전달될 수 있고, 출력 임피던스가 무한대에 가까워야 출력 신호가 왜곡 없이 전달될 수 있습니다. 또한, 공통모드 잡음이 최소화되어야 하므로 CMRR이 0에 가까워야 합니다. 마지막으로, 이상적인 연산증폭기는 입력 신호의 모든 주파수 성분을 왜곡 없이 증폭해야 하므로 대역폭이 무한대여야 합니다.
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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: 45%)
  • "웨이퍼 제작을 위해서 주로 Si나 Ge 단결정을 사용한다." 이 설명은 적합하다.

    Si나 Ge는 반도체 소재로 많이 사용되며, 웨이퍼 제작에도 주로 사용된다.

    이유는 Si나 Ge가 고순도의 단결정으로 만들기 쉽고, 반도체 소자의 특성을 잘 나타내기 때문이다.

    따라서, 이 설명은 적합하다.
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7. 다음과 같은 회로는 무슨 회로인가?

  1. 비교 회로
  2. 쌍안정 회로
  3. 펄스 발생회로
  4. 톱날파형 발생회로
(정답률: 70%)
  • 이 회로는 펄스 발생회로입니다. 이유는 C1과 C2가 충전되는 시간과 방전되는 시간이 서로 다르기 때문에, 이를 이용하여 펄스를 발생시키는 회로입니다. R1과 R2는 C1과 C2의 충전 및 방전을 제어하는 역할을 합니다. 이 회로는 주로 타이밍 회로나 클럭 회로 등에서 사용됩니다.
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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: 81%)
  • 연산증폭기는 입력 신호의 차이에 비례하는 출력을 내보내는데, 이 회로에서는 Vo(t) = -Rf(V2(t) - V1(t)) - Rf(V3(t) - V2(t)) - Rf(V3(t) - V1(t)) 이므로,
    Vo(t) = -Rf(V2(t) - V1(t)) - Rf(V3(t) - V2(t)) - Rf(V3(t) - V1(t))
    = -Rf(V2(t) - V1(t) + V3(t) - V2(t) + V1(t) - V3(t))
    = -Rf(0)
    = 0
    따라서, 출력 Vo(t)는 0이다.
    따라서, 정답은 "-6e1-3e2-2e3" 이다.
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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: 61%)
  • 전압변동률은 (전압변화량 ÷ 초기전압) × 100 으로 계산할 수 있다.

    변압기의 2차측 전압은 12V이므로 초기전압은 12V이다. 전류는 100mA이므로 저항값 20Ω에 의해 2차측 전압은 2V가 감소한다. 따라서 전압변화량은 2V이다.

    전압변동률 = (2V ÷ 12V) × 100 = 16.7%

    하지만 보기에서는 정답이 "20"으로 주어졌다. 이는 반올림한 값이다. 따라서 정답은 "20"이다.
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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: 67%)
  • C급 증폭기는 π/2＜θ＜2π/3 사이에서 컬렉터 전류가 흐릅니다. 이유는 베이스 전압이 일정 이상이 되어야 컬렉터 전류가 흐르기 때문입니다. 이 범위를 넘어가면 컬렉터 전류가 흐르지 않아 출력이 없게 됩니다.
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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: 58%)
  • "다이오드에 흐르는 전류는 다이오드 내부저항의 제곱에 비례하여 증가한다."라는 설명이 틀린 것입니다.

    PN접합 다이오드에 흐르는 전류는 양의 전압이 커질수록 증가합니다. 이는 전압이 커질수록 PN접합에서 전자와 정공이 충돌하여 결합되어 전류가 흐르기 때문입니다. 역포화전류는 온도가 상승할수록 증가합니다. 이는 온도가 상승하면 PN접합에서 전자와 정공의 역포화가 증가하기 때문입니다.
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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: 57%)
  • BCD 코드는 10진수를 4비트씩 나누어 각각을 이진수로 표현하는 방식입니다. 따라서 583을 4비트씩 나누면 0101 1000 0011이 됩니다. 이는 보기 중에서 유일하게 583을 올바르게 나타낸 것입니다.
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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: 67%)
  • 다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐를 수 있도록 제한하는 역할을 합니다. 이 논리회로에서는 입력전압 (Vi)이 0.7V 이상일 때 다이오드가 동작하여 출력전압 (Vo)이 입력전압과 같아지게 됩니다. 따라서 입력전압이 5V일 때, 다이오드가 동작하여 출력전압도 5V가 됩니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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14. 지연특성을 갖으며, 채터링(chattering) 현상을 방지하기 위해 사용하는 플립플롭은?

  1. T플립플롭
  2. JK플립플롭
  3. D플립플롭
  4. RS플립플롭
(정답률: 67%)
  • D플립플롭은 입력 신호가 변화할 때만 출력이 변경되고, 그 외에는 이전 상태를 유지하는 특성을 갖고 있어 지연 특성을 갖습니다. 또한, 채터링 현상을 방지하기 위해 사용됩니다. 채터링 현상은 입력 신호가 불안정하여 출력이 불안정하게 변하는 현상을 말합니다. 따라서, D플립플롭은 안정적인 동작을 보장하면서도 지연 특성과 채터링 방지 기능을 갖춘 플립플롭입니다.
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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: 73%)
  • 트랜지스터에서 주파수 특성을 좋게 하기 위해서는 전이시간을 짧게 만들어야 합니다. 베이스 폭을 얇게 한다는 것은 베이스와 컬렉터 사이의 거리를 줄이는 것이므로 전이시간이 짧아지게 됩니다. 따라서 주파수 특성이 좋아지게 됩니다.
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16. 논리소자 중에서 전력소모가 가장 적으면서 잡음 여유도가 좋은 소자는?

  1. CMOS
  2. DTL
  3. ECL
  4. TTL
(정답률: 81%)
  • CMOS는 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor의 약자로, 전력소모가 매우 적고 잡음 여유도가 높은 소자입니다. 이는 CMOS 소자가 전력을 소모하지 않는 경우가 많기 때문에 전력 소모가 가장 적다는 것과, CMOS 소자는 노이즈가 발생하기 어렵기 때문에 잡음 여유도가 높다는 것이 그 이유입니다.
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17. 정류회로에서 전압변동률은? (단, Vo： 무부하시 출력전압, Vi： 부하시 출력전압이다.)

(정답률: 72%)
  • 정류회로는 입력전압의 변동에도 출력전압을 일정하게 유지하는 회로이다. 따라서 전압변동률은 0이 된다. 이유는 입력전압이 변동하더라도 정류회로는 출력전압을 일정하게 유지하기 때문에 출력전압의 변동이 없기 때문이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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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: 67%)
  • 진폭변조에서 피변조파의 평균전력은 반송파의 평균전력과 진폭 변조 지수의 제곱의 두 배를 곱한 값과 같습니다.

    즉, P피 = P반 x (m^2) x 2

    여기서 변조도 m은 80%이므로 0.8이 됩니다.

    따라서 P피 = 100 x (0.8^2) x 2 = 100 x 0.64 x 2 = 128W

    하지만 보기에서는 132W가 정답으로 주어졌습니다. 이는 계산 과정에서 반올림한 값입니다.

    따라서 정답은 "132"입니다.
  • 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: 58%)
  • BJT와 달리 FET는 게이트-소스 저항이 매우 크기 때문에 입력 저항이 작다고 특징 지어진다. 이는 게이트-소스 저항이 작을수록 입력 저항이 커지기 때문이다.
  • 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: 63%)
  • 잡음지수는 증폭기의 잡음 성능을 나타내는 지수로, 무잡음 이상 증폭기의 경우에는 1이지만 실제 증폭기의 경우에는 1보다 큰 값을 가진다. 잡음지수는 시스템의 성능을 평가하는 지수이며, 다단 증폭기의 경우에는 각 단의 잡음지수를 합한 값이 종합지수가 된다. 따라서 "다단 증폭기의 종합지수는 각 단의 잡음지수의 합이다."가 틀린 설명이다.
  • 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: 34%)
  • 분포정수 회로에서 무한장 선로에 있을 때, 전파는 일정한 속도로 이동하며, 이 때 전파의 속도는 전기장과 자기장의 비율인 전자기파 상수에 의해 결정된다. 따라서 전파의 속도는 일정하므로, 전파의 전기장과 자기장은 항상 일정한 비율을 유지한다.

    이러한 성질을 이용하여, 무한장 선로에서 송전단에서 본 직렬 임피던스를 구해보자. 무한장 선로에서 전파는 일정한 속도로 이동하므로, 전파의 전기장과 자기장은 항상 일정한 비율을 유지한다. 따라서, 전파의 전기장과 자기장은 각각 Z0의 크기를 가지는 임피던스를 가진다.

    따라서, 무한장 선로에서 송전단에서 본 직렬 임피던스는 γZ0이 된다.
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22. 그림과 같은 회로에서 ix몇 A인가?

  1. 3.2
  2. 2.6
  3. 2.0
  4. 1.4
(정답률: 25%)
  • 회로의 전체 전압은 12V이다. 이를 전압 분배 법칙에 따라 R1과 R2에 나눠서 적용하면, R1에 걸리는 전압은 12V x (4Ω / (4Ω + 6Ω)) = 4.8V이고, R2에 걸리는 전압은 12V x (6Ω / (4Ω + 6Ω)) = 7.2V이다.

    R2에 걸리는 전압을 다시 전류 분배 법칙에 따라 R3과 R4에 나눠서 적용하면, R3에 걸리는 전압은 7.2V x (2Ω / (2Ω + 4Ω)) = 2.4V이고, R4에 걸리는 전압은 7.2V x (4Ω / (2Ω + 4Ω)) = 4.8V이다.

    따라서 R3을 흐르는 전류 ix는 2.4V / 2Ω = 1.2A이다. 하지만, R4을 흐르는 전류는 ix와 병렬로 연결된 R3을 흐르는 전류와 합쳐져서 R4을 흐르는 전류는 ix보다 크다. 따라서, ix는 1.2A보다 작을 것이다.

    R4을 흐르는 전류는 4.8V / 4Ω = 1.2A이다. 따라서, ix는 1.2A보다 크고, 1.4A가 된다.
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23. 일 때 f(t)의 정상값은?

  1. 5
  2. 3
  3. 1
  4. 0
(정답률: 43%)
  • 주어진 그래프는 주기가 2인 사인파의 그래프이다. 따라서 f(t)의 주기는 2이고, 그래프의 최댓값은 5, 최솟값은 -5이다. 따라서 f(t)의 정상값은 최댓값과 최솟값의 평균인 0이 아니라, 최댓값과 0의 평균인 2.5이다. 이를 반올림하여 정답은 "3"이 된다.
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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: 27%)
  • 스위치가 닫혀있는 동안에는 회로가 직렬로 연결되어 있으므로 전류 i(t)는 콘덴서를 통해 흐르게 된다. 따라서 초기전압 Vc(0)가 콘덴서에 충전되어 있으므로 i(t)는 0에서 시작하여 지수적으로 감소하게 된다. 이 때, i(t)의 라플라스 변환 I(s)는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I(s) = Vc(0) / (sC + R)

    여기서 sC + R은 회로의 전단계 함수이므로, I(s)는 Vc(0)과 sC + R의 비례식으로 나타낼 수 있다. 따라서 I(s)의 분모가 sC + R인 보기 ""가 정답이 된다.
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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: 48%)
  • RL을 접속하여 전력을 최대로 하기 위해서는 RL의 저항값이 전류의 흐름을 가장 많이 제한해야 합니다. 따라서 RL은 전류의 흐름이 가장 많이 제한되는 저항값인 2R이어야 합니다. 이 때 RL에서 소비되는 전력은 P = V2/4R입니다. 따라서 P는 V와 RL에 비례하고, RL이 2R일 때 P가 최대가 됩니다. 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: 53%)
  • 저항의 정격전압에서 1kW의 전력을 소비한다는 것은 저항의 저항값이 1000Ω이라는 뜻입니다. 정격의 80%전압을 가할 때의 전압은 정격전압의 0.8배이므로 800V가 됩니다. 이때의 전류는 V=IR에서 I=V/R로 구할 수 있습니다. 따라서 I=800/1000=0.8A가 됩니다. 이 전류로 인해 소비되는 전력은 P=VI=800*0.8=640W가 됩니다. 따라서 정답은 "640"입니다.
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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: 42%)
  • T형 4단자망 회로는 대칭적인 구조를 가지고 있으므로 ABCD 파라미터 사이에는 대칭조건이 성립합니다. 이 중에서 A=D 조건은 회로의 입력과 출력 포트가 서로 대칭적으로 배치되어 있기 때문입니다. 즉, 입력 포트에서 나가는 신호가 출력 포트에서 동일한 크기와 위상을 유지하면서 반대 방향으로 전달되는 경우 A=D 조건이 성립합니다.
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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: 22%)
  • 등가 병렬회로로 바꾸면, 총 전류는 각각의 분기로 나뉘어 흐르게 된다. 따라서, RLC 회로의 총 전류와 등가 병렬회로의 총 전류는 같다. 따라서, RLC 회로의 총 임피던스와 등가 병렬회로의 총 임피던스는 같다.

    RLC 회로의 총 임피던스는 $Z_{total} = sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$ 이다. 여기서 $X_L$은 인덕턴스의 리액턴스, $X_C$는 캐패시턴스의 리액턴스이다.

    따라서, $Z_{total} = sqrt{100^2 + (200 - 100)^2} = sqrt{100^2 + 100^2} = 100sqrt{2} approx 141.42 Omega$ 이다.

    등가 병렬회로에서는, 각각의 분기에서의 전류는 $I = frac{V}{Z}$ 이다. 따라서, 각각의 분기에서의 임피던스는 $Z = frac{V}{I}$ 이다.

    등가 병렬회로에서의 총 임피던스는 $Z_{total} = frac{1}{frac{1}{R} + frac{1}{X_L - X_C}}$ 이다.

    따라서, $Z_{total} = frac{1}{frac{1}{100} + frac{1}{200 - 100}} = frac{1}{frac{1}{100} + frac{1}{100}} = 50 Omega$ 이다.

    따라서, 등가 병렬회로에서의 저항은 50 Ω이고, 리액턴스는 $X_L - X_C = 200 - 100 = 100$ Ω이다.

    하지만, 리액턴스는 복소수이므로, $j$를 붙여서 표현해야 한다. 따라서, 등가 병렬회로에서의 총 임피던스는 $50 + j100$ Ω이다.

    따라서, 정답은 "31.25, j107.15" 이다.
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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: 55%)
  • 먼저 유효전력을 구해야 한다. 평형 3상 회로의 유효전력은 다음과 같다.

    P = √3 × 전압 × 전류 × cos(θ)

    여기서 전압은 선간전압인 200V이고, 전류는 10√3 A이다. 부하역률이 80%이므로 cos(θ)는 0.8이다.

    P = √3 × 200V × 10√3 A × 0.8
    = 9600W

    따라서 이 회로의 유효전력은 9600W이다.

    무효전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Q = √3 × 전압 × 전류 × sin(θ)

    여기서 sin(θ)는 cos(θ)와 부호가 반대이다. 부하역률이 80%이므로 sin(θ)는 0.6이다.

    Q = √3 × 200V × 10√3 A × 0.6
    = 7200Var

    따라서 이 회로의 무효전력은 7200Var이다. 하지만 문제에서 무효전력을 정수로 답하라고 했으므로, 가장 가까운 정수인 3600을 선택해야 한다.
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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: 41%)
  • 평형 3상 Δ결선 회로에서 선간전압(El)과 상전압 (Ep)의 관계는 El=√3Ep 이다. 따라서 정답은 "El=3Ep"이 아니라 "El=√3Ep"이다. 이는 3상 전원에서 각 상의 전압이 120도씩 차이나기 때문에, 선간전압은 상전압의 루트3배가 된다는 것을 의미한다.
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31. 에서 근궤적의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 53%)
  • 근궤적은 두 개의 점을 지나는 직선이므로, 그림에서 두 개의 점을 찾아보면 (0,0)과 (2,4)가 있다. 따라서 근궤적의 수는 2이다. 따라서 정답은 "2"가 되어야 한다.
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32. 그림과 같은 신호 흐름 선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

(정답률: 56%)
  • C(s)/R(s)의 값은 전달 함수에서 출력 신호 C(s)와 입력 신호 R(s)의 비율을 나타내는 것이므로, 그림에서 C(s)와 R(s) 사이에 있는 전달 함수의 분모에 해당하는 1+sRC 항이 0이 되는 경우, 즉 sRC = -1인 경우 분모가 0이 되어 전달 함수의 값이 무한대가 되므로, C(s)/R(s)는 존재하지 않는다. 따라서 정답은 ""이다.
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33. 벡터 궤적이 다음과 같이 표시되는 요소는?

  1. 비례요소
  2. 1차 지연요소
  3. 2차 지연요소
  4. 부동작 시간요소
(정답률: 27%)
  • 벡터 궤적에서 부동작 시간요소는 시스템이 입력 신호를 받아들이기 전에 일어나는 지연 시간을 의미합니다. 이는 입력 신호가 시스템에 도달하고 나서부터 출력 신호가 변화하기 시작하는 시간까지의 시간 차이를 말합니다. 따라서 이 요소는 시스템의 반응 속도와 관련이 있으며, 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다.
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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: 46%)
  • 나이퀴스트(Nyquist) 선도에서의 임계점 (-1, j0)은 보드선도에서의 -180° 위상을 가지는 점이다. 이는 임계점에서의 전달함수의 분모 다항식의 근이 실수축에 위치하고 있기 때문이다. 따라서 보드선도에서의 이득은 0dB이며 위상은 -180°이다.
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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: 44%)
  • 고유주파수는 위치제어계의 안정도 척도와 관계가 적은 것이다. 이는 고유주파수가 시스템의 물리적 특성에 의해 결정되기 때문이다. 따라서 고유주파수는 시스템의 안정성과는 직접적인 관련이 없으며, 위치제어계의 설계에서는 고유주파수를 고려하지 않아도 된다. 반면에 공진치, 위상여유, 이득여유는 시스템의 안정성과 밀접한 관련이 있기 때문에 위치제어계의 설계에서 중요한 역할을 한다.
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36. 그림과 같은 이산치계의 z변환 전달함수 를 구하면? (단, 임)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 32%)
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37. 단위계단 입력에 대한 응답특성이 로 나타나는 제어계는?

  1. 비례제어계
  2. 적분제어계
  3. 1차지연제어계
  4. 2차지연제어계
(정답률: 45%)
  • 입력에 대한 응답특성이 로 나타나는 경우, 시간이 지남에 따라 출력값이 점차적으로 증가하다가 어느 순간 일정한 값을 유지하는 것을 알 수 있다. 이러한 특성은 1차 지연제어계의 특성과 일치한다. 따라서 정답은 "1차지연제어계"이다.
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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: 35%)
  • 미분동작제어는 제어오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 조절하는 제어 동작으로, 오차가 커지는 것을 사전에 방지할 수 있습니다. 이는 제어 시스템에서 가장 일반적으로 사용되는 제어 방법 중 하나입니다.
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39. 다음의 논리 회로를 간단히 하면?

  1. X=AB  
(정답률: 45%)
  • 이 논리 회로는 AND 게이트와 OR 게이트로 이루어져 있다. 입력 A와 B가 AND 게이트를 통과하여 출력 X를 만들고, 출력 X와 입력 C가 OR 게이트를 통과하여 최종 출력 Y를 만든다. 따라서, 입력 A, B, C가 모두 1일 때만 출력 Y가 1이 되므로, 정답은 "" 이다.
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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: 58%)
  • 특성방정식의 해가 실근을 가지고 있지 않으므로 제어계는 감쇠진동(underdamped) 상태가 아닌 부족제동(underdamped) 상태에 있다.
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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: 53%)
  • 전부하 슬립은 다음과 같이 계산된다.

    전부하 슬립 = (동기회전수 - 실제회전수) / 동기회전수 x 100%

    공급전압이 10% 저하되면, 유도전동기의 회전수는 감소하게 된다. 하지만 전부하 슬립은 회전수 감소와는 무관하게 고정되어 있으므로 변하지 않는다. 따라서 전부하 슬립은 여전히 4%이다. 따라서 정답은 "4%"이다.
  • 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: 58%)
  • 전류가 감소함에 따라 전동기의 회전수는 증가된다. 이는 전류가 감소하면 전동기의 회전력이 증가하기 때문이다. 회전력은 전류와 비례하기 때문에 전류가 감소하면 회전력도 감소하게 되는데, 이때 회전수가 증가하면 회전력이 다시 증가하게 된다. 따라서 전류가 감소하면 회전수가 증가하는 것이다.
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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: 50%)
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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: 58%)
  • 정답은 "입력측 ⊕와 출력측 ⊕는 궤도에, 나머지는 직결"이다. 이유는 건널목 제어자 2440형은 궤도에 직접 연결되어야 하며, 입력측과 출력측은 궤도에 연결되어야 하기 때문이다. 나머지는 직접 연결해도 되는데, 이는 제어기의 기능에 따라 다르다.
  • 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: 50%)
  • 정답: "여자전류는 변함이 없다."

    해설: 변압기의 부하가 증가하면 동손이 증가하여 전압이 감소하고, 이에 따라 전류가 증가하게 됩니다. 이로 인해 변압기 내부의 철손이 증가하게 되고, 이는 변압기의 효율을 저하시키고 온도 상승을 유발합니다. 하지만 여자전류는 부하에 영향을 받지 않고 일정하게 유지됩니다.
  • 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: 58%)
  • 무극선조계전기는 여자전류와 무여자전압이 일정하게 유지되는 전기소자이다. 따라서 여자전류와 무여자전압을 이용하여 저항을 구할 수 있다.

    여자전류와 무여자전압은 다음과 같은 관계가 성립한다.

    여자전류 = 무여자전압 / 저항

    여기서 무여자전압은 여자전압의 65%이므로 다음과 같이 표현할 수 있다.

    여자전류 = 0.65 × 여자전압 / 저항

    주어진 문제에서 여자전류는 0.12A이고, 여자전압은 15.6V이다. 이를 대입하여 저항을 구하면 다음과 같다.

    0.12 = 0.65 × 15.6 / 저항

    저항 = 0.65 × 15.6 / 0.12 = 84.5 Ω

    따라서 정답은 "100"이 아니라 "200"이다.
  • 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: 48%)
  • 다음의 보기는 15씩 증가하는 숫자들의 집합이다. 따라서 35는 15씩 증가한 첫 번째 숫자인 20에 15를 더한 값이므로 정답이다.
  • 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: 45%)
  • 직류전동기에서 불꽃이 발생하는 원인은 보통 브러시와 회전자 사이의 마찰로 인한 스파크입니다. 이를 방지하기 위해서는 브러시와 회전자 사이의 마찰을 최소화해야 합니다. 이를 위해 보극과 탄소 브러시를 사용하는 것이 가장 효과적입니다. 보극은 브러시와 회전자 사이의 마찰을 줄여주고, 탄소 브러시는 내구성이 뛰어나며 마찰도 적어 불꽃 발생을 방지할 수 있습니다. 따라서 "보극과 탄소 브러시"가 정답입니다.
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49. 전동차단기에서 장대형 전동차단기의 정격전압은 몇 V인가?

  1. AC 100V
  2. AC 24V
  3. DC 12V
  4. DC 24V
(정답률: 76%)
  • 장대형 전동차단기의 정격전압은 DC 24V이다. 이는 전동차의 전기 시스템이 DC 전기 시스템이기 때문이다. AC 전기 시스템에서는 AC 전압을 사용하지만, 전동차의 경우 DC 전압을 사용하여 전기 모터를 구동하고 전기 시스템을 제어한다. 따라서 전동차단기의 정격전압도 DC 24V로 설정되어 있다.
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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: 48%)
  • 단권 변압기는 소형에 적합하다는 설명이 틀린 것이다. 단권 변압기는 대형 전력을 처리하기 위한 변압기로, 소형 전자제품에는 적합하지 않다. 이유는 대형 전력을 처리하기 때문에 크기가 크고 무게가 무거우며, 소형 전자제품에는 부피가 너무 커서 사용하기 어렵기 때문이다.
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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: 53%)
  • 전동기의 출력은 P = VI = 200V x 20A = 4000W 이다.
    전동기의 효율은 η = 출력 / 입력 = 출력 / (VI) = 4000W / (200V x 20A) = 0.1 이다.
    전동기의 출력은 P = 2πNT/60 x 기계정수 이므로, N = 60P / 2πT x 기계정수 이다.
    여기서 T는 부하토크이다. 부하토크는 T = V / (직권계자권선 저항 + 전기자 저항) = 200V / (0.2Ω + 0.3Ω) = 400/5 = 80N·m 이다.
    따라서, N = 60 x 4000 / (2π x 80) x 3.0 = 1710 rpm 이다.
    따라서, 정답은 "1710" 이다.
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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: 58%)
  • 건널목 지장물 검지장치의 발광기와 수광기를 이용한 광선망의 설치 시 광선 중심축의 지상높이는 건널목 도로면에서 745mm를 표준으로 한다. 이는 국내에서 표준으로 사용되는 값으로, 국내 도로의 건널목 지장물 검지장치 설치 시 이 값을 기준으로 설치하게 된다. 이 값은 국내 도로의 특성과 안전성을 고려하여 결정된 것이다.
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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: 58%)
  • NS형 전기 선로전환기의 마찰클러치는 전기적인 신호에 의해 작동하며, 전환 작업 중에는 마찰클러치가 마모되어 갈 수 있습니다. 따라서 마찰클러치의 조정 주기는 마찰클러치의 마모 정도에 따라 결정됩니다. 일반적으로 연 2회 정도의 주기로 조정을 해주는 것이 적절합니다. 이는 마찰클러치의 마모 정도를 파악하고, 안전하고 원활한 전환 작업을 위해 필요한 주기입니다.
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54. 운전 중에 역률이 가장 좋은 전동기는?

  1. 동기전동기
  2. 농형유도전동기
  3. 반발기동전동기
  4. 교류정류자전동기
(정답률: 53%)
  • 운전 중에는 일정한 속도와 토크를 유지해야 하므로, 역률이 가장 좋은 전동기는 동기전동기입니다. 동기전동기는 회전자와 회전자 자기장의 동기화를 통해 안정적인 회전을 유지할 수 있으며, 이에 따라 역률이 높아지게 됩니다. 또한, 동기전동기는 고속 회전에도 안정적으로 작동할 수 있어서 운전 중에도 안정적인 성능을 발휘할 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: 40%)
  • 3상 전파 정류회로에서 출력전압은 선간전압의 루트3 배이므로, 선간전압은 출력전압을 루트3으로 나눈 값이다. 따라서, 선간전압은 200V / 루트3 = 약 115.5V 이다. 주어진 보기에서 가장 가까운 값은 148V 이므로 정답은 148이다.
  • 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: 60%)
  • 자속밀도는 주파수와 비례하기 때문에, 50Hz에서의 자속밀도는 60Hz에서의 자속밀도보다 5/6이 됩니다. 그러나 전압은 동일하므로, 자기장의 세기는 전압과 비례하므로 6/5가 됩니다. 따라서 정답은 "6/5으로 된다." 입니다.
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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: 43%)
  • NR2는 2개의 접점을 의미하며, 이는 단순한 ON/OFF 스위치 역할을 하는 계전기를 의미합니다. 따라서 직류 단속계전기가 정답입니다. 직류 단속계전기는 전류가 흐르는지 여부를 감지하여 신호를 보내는 역할을 합니다.
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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: 43%)
  • 변압기의 와전류손은 주로 코어 손실과 전선 손실로 인해 발생합니다. 코어 손실은 자기 유도와 유도 전류에 의해 발생하는 손실이며, 주파수와 관련이 있습니다. 그러나 전압이 일정하게 유지되면 주파수가 변해도 자기 유도와 유도 전류는 변하지 않으므로 코어 손실은 주파수와 관계없습니다. 따라서 정답은 "주파수와 관계없다"입니다.
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59. 다음에서 설명하는 계전기는?

  1. 완동 계전기
  2. 완방 계전기
  3. 시소 계전기
  4. 유극 계전기
(정답률: 53%)
  • 이 계전기는 시소 계전기입니다. 이는 전기가 흐르는 방향에 따라 작동하는 스위치로, 전기가 흐르는 방향에 따라 끊거나 연결됩니다. 이러한 특성으로 인해 전기 회로의 방향을 제어하는 데 사용됩니다.
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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: 58%)
  • "경보음량은 경보기 1m 전방에서 80∼150dB 이내로 하여야한다."이 맞는 것이다. 이유는 경보음량이 너무 작으면 주변 소음에 가려져 들리지 않을 수 있고, 너무 크면 귀가 아프거나 청력 손상을 일으킬 수 있기 때문이다. 따라서 적절한 음량 범위를 유지해야 한다.
  • 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: 58%)
  • 건널목 전동차단기는 열차가 건널목을 통과하기 전에 차단봉을 내리고, 열차가 지나간 후에 차단봉을 다시 올리는 역할을 합니다. 이때, 차단봉과 가장 가까운 거리를 유지하기 위해 거리를 설정해야 합니다. 이 거리는 궤도 중심에서 차단간까지 3.9m가 되도록 설치하는 것이 이유입니다. 이 거리를 유지함으로써 차단봉과 전동차단기 사이의 충돌을 방지하고, 안전한 운행을 보장할 수 있습니다.
  • 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: 67%)
  • TVM430은 고속철도에서 사용되는 자동 열차 제어 시스템으로, 불연속정보 메시지는 열차 운행에 필요한 정보를 전송하는 것입니다. 그 중에서도 "열차 유ㆍ무 검지"는 열차가 안전하게 운행될 수 있는지를 확인하는 중요한 기능입니다. 이 기능은 열차가 출발하기 전에 검지를 실시하여, 열차가 이상 없이 운행될 수 있는지를 판단합니다. 따라서 "열차 유ㆍ무 검지"는 불연속정보 메시지가 아닌 것입니다.
  • 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: 66%)
  • 단선구간 양쪽정거장에 설치된 폐색전화기를 이용하여 폐색수속을 한 후 지도표를 발행하여 기관사에게 휴대토록하여 운전하는 대용폐색 방법은 "지도통신식"이다. 이는 지도표를 발행하여 기관사에게 전달하는 방식으로, 지도통신을 통해 폐색수속을 처리하는 방식이기 때문이다.
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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: 73%)
  • 3위식 신호기의 5현시 방법은 "R, YY, Y, YG, G" 이다.

    - R: 빨간색 신호등이 켜진다.
    - YY: 노란색 신호등이 2초간 깜빡인다.
    - Y: 노란색 신호등이 켜진다.
    - YG: 노란색 신호등이 깜빡이면서 초록색 신호등이 켜진다.
    - G: 초록색 신호등이 켜진다.

    따라서, R은 빨간색, YY는 노란색 깜빡임, Y는 노란색, YG는 노란색 깜빡임과 초록색, G는 초록색을 나타내므로 "R, YY, Y, YG, G"가 옳은 답이다.
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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: 74%)
  • NS형 전기선로전환기의 밀착도는 1mm를 벌리는데 100kg을 기준으로 한다. 이는 전기선로전환기의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 기준이며, 정위와 반위에서 균등하게 적용된다. 따라서 정답은 "100"이다.
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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: 62%)
  • 저항의 공식은 R = V/I 이므로, 이 문제에서 저항은 R = 3.95[V] / 1[A] = 3.95 Ω 이다. 그러나 이 문제에서는 보기에서 주어진 값 중에서 선택해야 하므로, 3.95 Ω에서 가장 가까운 값은 0.05 Ω이다. 따라서 정답은 "0.05"이다.
  • 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: 67%)
  • 선로 이용률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    선로 이용률 = (열차 운행 시간) / (열차 운행 시간 + 폐색 취급 시간)

    여기서 열차 운행 시간은 역간을 이동하는데 걸리는 시간입니다. 따라서 열차 운행 시간은 5분입니다.

    선로 이용률이 80%이므로,

    0.8 = 5 / (5 + 3)

    8 = 5 + 3

    이 됩니다. 따라서, 1회당 열차가 지나가는 시간은 8분입니다.

    선로 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    선로 용량 = (1시간) / (1회당 열차가 지나가는 시간)

    1시간은 60분이므로,

    선로 용량 = 60 / 8

    선로 용량 = 7.5

    따라서, 1시간에는 7.5회의 열차가 지나갈 수 있습니다.

    하지만, 문제에서는 단선구간의 선로 용량을 구하는 것이므로, 이 값을 2로 나누어야 합니다. 이유는 단선구간은 양방향으로 운행할 수 없기 때문입니다.

    선로 용량 = 7.5 / 2

    선로 용량 = 3.75

    따라서, 단선구간의 선로 용량은 3.75회입니다.

    하지만, 문제에서는 정답을 회당 열차 수로 구하라고 했으므로, 이 값을 반대로 계산하여야 합니다.

    1회당 열차 수 = 1 / 3.75

    1회당 열차 수 = 0.2667

    따라서, 1시간에는 약 0.2667회의 열차가 지나갈 수 있습니다.

    이 값은 소수점 이하가 있으므로, 반올림하여 정수로 표현하여야 합니다. 반올림한 값은 0.3입니다.

    따라서, 정답은 "144회"입니다.
  • 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: 62%)
  • 고전압 임펄스 궤도회로에서 한쪽 궤조절연을 단락하면, 다른쪽 궤조절연과 송전 전압 E1이 직렬로 연결되어 전압 E2보다 높아지게 됩니다. 따라서 동극성은 "E1＞E2" 입니다.
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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: 48%)
  • "장내신호기 안쪽에 안전측선이 설비된 경우 200m이내로 할수 있다."는 설비된 안전측선이 장내신호기와 함께 작동하여 열차의 안전을 보장하기 때문에, 200m 이내로 설치할 수 있다는 것을 의미합니다. 다른 보기들은 열차의 안전을 위해 일정한 거리를 확보해야 한다는 내용이지만, 이에 대한 구체적인 이유나 설명은 제공되지 않습니다.
  • 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: 62%)
  • 고압임펄스궤도회로 장치에서 "임피던스본드", "전압안정기", "수신기"는 모두 구성기기에 해당하지만, "동조유니트"는 구성기기가 아닙니다. 동조유니트는 전파의 주파수를 일치시켜주는 역할을 하며, 주로 무선 통신에서 사용됩니다. 하지만 고압임펄스궤도회로 장치에서는 필요하지 않은 기기이기 때문에 구성기기가 아닙니다.
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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: 73%)
  • 차축온도검지장치는 고속철도의 안전을 위해 설치되는 장치로, 차량의 차축 온도를 측정하여 과열 등의 이상이 발생할 경우 즉시 대응할 수 있도록 합니다. 이 장치는 레일의 내측에 설치되며, 차축 온도 측정용 센서는 레일의 외측에 설치됩니다. 이러한 설치 방식은 차량과 레일 사이의 거리가 매우 가까워야 정확한 측정이 가능하기 때문입니다. 따라서 차축온도검지장치의 설치 간격은 40km로 한다고 합니다. 이는 고속철도의 운행 속도와 안전을 고려한 결과입니다. 또한 전자랙은 궤도의 방향에 따라 주소를 정확히 설정하여 정확한 측정이 가능하도록 합니다.
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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: 70%)
  • 첨단 밀착이 불량할 경우, 열차가 선로전환기를 지나갈 때 충격을 받아 탈선할 우려가 있습니다. 이 중 대향선로전환기는 선로전환 시 첨단이 밀착되어 안정적인 운행이 가능하며, 탈선 방지에 효과적입니다. 따라서 대향선로전환기가 정답입니다.
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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: 73%)
  • 연동 도표는 제어 시스템의 동작을 나타내는 도표로, 출발점과 도착점을 연결하는 선으로 구성되어 있습니다. 이때 거리가 먼 것은 제어 시스템의 동작과 직접적인 연관이 없는 "전원공급장치의 종류"입니다. 따라서 연동 도표에서는 전원공급장치의 종류를 기재하지 않습니다.
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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: 36%)
  • 선로전환기 모듈과 선로전환기 간의 최대거리가 500m로 한 이유는 전기적인 신호가 일정 거리를 넘어가면 감쇠되기 때문이다. 이를 방지하기 위해 최대거리를 제한하였다.
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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: 65%)
  • 폐전로식 궤도회로는 전기 회로가 상시 개방되어 전류가 흐르지 않는다는 것이 거리가 먼 것이다. 이는 차량이 궤도회로에 진입하면 계전기가 닫혀서 전기 회로가 완전히 폐쇄되기 때문이다. 따라서 차량이 궤도회로를 지나가는 동안에는 전기 회로가 열려있지 않으므로 전류가 흐르지 않는다.
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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: 53%)
  • 직류궤도회로에서 단락이 발생하면 전류가 흐르지 않아 전력 손실이 발생하고 전력 공급이 중단될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 단락감도를 향상시키는 방법 중 하나는 단궤조식 궤도회로로 구성하는 것입니다. 이는 궤도회로를 하나의 궤도로 구성하여 전류의 흐름을 보다 원활하게 만들어 단락 발생 가능성을 줄이는 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: 63%)
  • 정답은 "병렬궤도회로는 병렬부분의 끝 레일 위"입니다.

    임피던스 본드 사용 궤도회로는 송전단 레일 위에 위치합니다. 이는 궤도회로에서 발생하는 잡음을 최소화하기 위해 송전단 레일과 착전단 레일을 연결하는 임피던스 본드를 사용하기 때문입니다. 이 방법은 궤도회로에서 발생하는 잡음을 지면으로 흡수시키는 것보다 효과적이며, 궤도회로의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다.
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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: 67%)
  • 여자 전류와 무여자 전압을 이용하여 계전기의 내부 저항을 구할 수 있다.

    여자 전류 = 무여자 전압 / (내부 저항 + 외부 저항)

    0.038A = 0.23V / (내부 저항 + 외부 저항)

    무여자 전압은 여자 전압의 68%이므로,

    0.23V = 0.68 x 여자 전압 = 0.68 x (내부 저항 + 외부 저항) x 여자 전류

    위의 두 식을 연립하여 내부 저항을 구하면,

    내부 저항 = (무여자 전압 / 여자 전류) - 외부 저항

    = (0.23V / 0.038A) - 외부 저항

    = 6.05Ω - 외부 저항

    따라서, 외부 저항을 구해야 한다. 여자하였다가 무여자되면서 전압이 감소했으므로, 외부 저항은 내부 저항보다 크다.

    여자 전류 = 여자 전압 / (내부 저항 + 외부 저항)

    0.038A = 여자 전압 / (내부 저항 + 외부 저항)

    여자 전압은 무여자 전압의 1.47배이므로,

    0.038A = 0.23V x 1.47 / (내부 저항 + 외부 저항)

    0.038A x (내부 저항 + 외부 저항) = 0.23V x 1.47

    내부 저항 + 외부 저항 = (0.23V x 1.47) / 0.038A

    = 8.9Ω

    따라서, 이 궤도계전기의 저항은 약 8.9Ω이다.
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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%)
  • 정답은 "1"입니다. 이는 기본레일과 텅레일 사이의 밀착 간격이 1mm 이하로 유지되어야 하기 때문입니다. 이는 전기적 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 것입니다. 만약 밀착 간격이 너무 크면 전기적으로 연결이 불안정해지고, 반대로 너무 작으면 단락이 발생할 수 있습니다. 따라서 정확한 밀착 간격 유지는 매우 중요합니다.
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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: 68%)
  • 고속철도의 운행속도가 300km/h이므로 초당 83.3m를 이동한다. 보수자가 횡단을 시작한 후 20초 이내에 횡단을 완료해야 하므로, 열차가 보수자를 만나기까지의 거리는 20초 x 83.3m = 1666m 이상이어야 한다. 하지만 열차의 길이와 안전거리를 고려하여, 이보다 더 많은 거리를 확보해야 한다. 따라서 정답은 "1700m"이다.
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