철도신호산업기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

철도신호산업기사 2020-06-06 필기 기출문제 해설

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철도신호산업기사
(2020-06-06 기출문제)

목록

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: 71%)
  • 차동증폭기는 두 입력 신호의 차이를 증폭하며, 동상 신호(두 입력에 공통으로 들어오는 신호)는 제거하는 특성을 가집니다. 따라서 동상 제거비(CMRR)가 클수록 이상적인 차동증폭기에 가깝습니다.

    오답 노트
    이상적인 차동증폭기는 동상신호 제거비가 무한대인 경우입니다.
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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: 65%)
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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: 64%)
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4. 다음 연산 증폭기의 전압 이득 Av는?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 56%)
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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: 69%)
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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: 66%)
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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: 71%)
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8. 플립플롭이 포함된 회로가 아닌 것은?

  1. 레지스터
  2. 반가산기
  3. 카운터
  4. SRAM
(정답률: 56%)
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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: 62%)
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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: 68%)
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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: 67%)
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12. 펄스의 주파수가 100Hz, 폭이 2ms이고 평균전력이 5W일 떄, 펄스의 첨두전력은?

  1. 10W
  2. 20W
  3. 25W
  4. 50W
(정답률: 59%)
  • 평균전력은 첨두전력에 듀티 사이클(주파수 × 펄스폭)을 곱한 값과 같습니다. 따라서 첨두전력은 평균전력을 듀티 사이클로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P_{peak} = \frac{P_{avg}}{f \times t}$
    ② [숫자 대입] $P_{peak} = \frac{5}{100 \times 0.002}$
    ③ [최종 결과] $P_{peak} = 25$
    따라서 첨두전력은 $25\text{W}$ 입니다.
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13. 적분기에서 귀환소자는 어떤 것을 사용하는가?

  1. 저항
  2. 커패시터
  3. 제너다이오드
  4. 트랜지스터
(정답률: 66%)
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14. 가변 직류 전원에 의해 주파수 가변이 가능한 발진기는?

  1. 윈브리지 발진기
  2. RC 발진기
  3. 수정발진기
  4. VOC
(정답률: 59%)
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15. 펄스신호에서 하강시간(Fall Time)의 범위는?

  1. 100~0%
  2. 100~10%
  3. 90~10%
  4. 90~0%
(정답률: 74%)
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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: 61%)
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17. 8진수 347(8)을 10진수로 표현하면?

  1. 96
  2. 160
  3. 191
  4. 231
(정답률: 68%)
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18. 다음 정류회로의 구성 중에서 A에 들어갈 파형으로 가장 적절한 것은? (단, G는 Ground이다.)

(정답률: 73%)
  • 정류회로를 통해 교류 신호가 반파 또는 전파 정류되어 맥류(pulsating current)가 되면, 이후 평활회로(콘덴서 필터 등)를 거치면서 전압의 변동폭이 줄어들어 직류에 가까운 평탄한 파형으로 변하게 됩니다. 따라서 A에 들어갈 파형은 리플(ripple)이 포함된 평활 후의 파형인 가 가장 적절합니다.
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19. 메모리 내용을 보존하기 위하여 주기적으로 리프레쉬(refresh)해야 하는 메모리는?

  1. PROM
  2. EPROM
  3. SRAM
  4. DRAM
(정답률: 67%)
  • DRAM은 1개의 트랜지스터와 1개의 커패시터(1T1C)로 구성되어 데이터를 저장하며, 시간이 지나면 커패시터의 전하가 누설되어 데이터가 사라지는 휘발성 특성이 있습니다. 따라서 메모리 내용을 보존하기 위해 주기적으로 전하를 재충전하는 리프레쉬(refresh) 동작이 반드시 필요합니다.

    오답 노트
    SRAM: 플립플롭 회로를 사용하여 리프레쉬가 필요 없음
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20. 어떤 증폭기의 입력 전력이 20mW이고 출력이 20W이면, 이 증폭기의 이득은 몇 dB인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 49%)
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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: 72%)
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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: 80%)
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23. 차상선로전환기 동작시분은 몇 초 이내여야 하는가?

  1. 2초
  2. 3초
  3. 4초
  4. 5초
(정답률: 69%)
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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: 58%)
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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: 78%)
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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: 63%)
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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: 71%)
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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: 72%)
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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: 56%)
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30. 건널목전동차단기용 전동기의 슬립 전류는 몇 A 이하로 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 66%)
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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: 76%)
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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: 54%)
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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: 63%)
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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: 66%)
  • 변압기의 병렬운전 시 전압, 권수비, 극성, %임피던스가 일치해야 순환전류가 발생하지 않고 안정적으로 운전됩니다. 용량은 서로 달라도 부하 분담 비율에 따라 운전이 가능하므로 필수 조건이 아닙니다.

    오답 노트
    권수비가 같을 것: 전압 불일치 시 순환전류 발생
    극성이 같을 것: 반대일 경우 단락 사고 발생
    %임피던스 강하가 같을 것: 부하 분담의 불균형 방지
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35. 다음 중 3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위한 변압기의 결선방법은?

  1. △결선
  2. V결선
  3. Y결선
  4. T결선
(정답률: 63%)
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36. 변압기 여자전류에 많이 포함된 고조파는?

  1. 3 고조파
  2. 4고조파
  3. 5고조파
  4. 6 고조파
(정답률: 68%)
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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: 69%)
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38. 직류발전기에서 전기자의 주된 역할은?

  1. 기전력유도
  2. 자속의 생성
  3. 정류작용
  4. 회전체와 외부회로 접속
(정답률: 71%)
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39. 건널목 경보기에서 2440형의 발진주파수는?

  1. 10kHz ± 2kHz
  2. 20kHz ± 2kHz
  3. 30kHz ± 2kHz
  4. 40kHz ± 2kHz
(정답률: 70%)
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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: 56%)
  • 단상 브리지 정류회로에서 출력 직류전압 $V_{dc}$는 변압기 2차 전압의 실효값 $V$에 $\frac{2}{\pi}$를 곱한 값과 같습니다. 따라서 2차 전압 $V$를 구하기 위해 식을 변형하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\pi}{2} \times V_{dc}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{3.14}{2} \times 100$
    ③ [최종 결과] $V = 157$
    단, 일반적인 정류회로의 평균전압 공식 $V_{dc} = 0.9V$ (브리지 정류 시)를 적용하면 $V = \frac{100}{0.9} \approx 111$V 가 도출됩니다.
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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: 78%)
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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: 72%)
  • 3현시 폐색구간의 최소운전시격은 후행열차가 안전하게 정지할 수 있는 거리와 시간을 계산하는 것이 핵심입니다. 따라서 폐색구간 길이, 열차길이, 신호 확인 거리 등은 계산에 필요하지만, 선행열차의 최고속도는 후행열차의 안전거리 확보와 직접적인 관련이 없습니다.
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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: 77%)
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44. 단선구간에서 자동폐색방식을 구성하여 운용하고자 한다. 이때 가장 필요한 회로는?

  1. 철사쇄정회로
  2. 접근쇄정회로
  3. 방향쇄정회로
  4. 전철쇄정회로
(정답률: 57%)
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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: 71%)
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46. CTC 장치에서 현장설비로 옳은 것은?

  1. 주관제탁
  2. 신호관계 콘솔
  3. MMI 모니터
  4. LDTS
(정답률: 76%)
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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: 58%)
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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: 71%)
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49. NS형 전기선로전환기의 구조로 틀린 것은?

  1. 마찰클러치
  2. 감속기어장치
  3. 전환쇄정장치
  4. 임피던스 본드
(정답률: 75%)
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50. 열차운행관리시스템 중 CTC란 무엇인가?

  1. 열차자동제어장치
  2. 열차자동운전장치
  3. 열차집중제어장치
  4. 열차자동방호장치
(정답률: 77%)
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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: 64%)
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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: 75%)
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53. 무유도 표시등이 있는 신호기는?

  1. 입환신호기
  2. 폐색신호기
  3. 유도신호기
  4. 엄호신호기
(정답률: 62%)
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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: 74%)
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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: 72%)
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56. CTC장치의 운영모드에서 운영자 콘솔에 의한 수동제어모드는?

  1. 자동
  2. CCM
  3. Local
  4. LDM
(정답률: 67%)
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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: 74%)
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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: 59%)
  • 옴의 법칙($V = IR$)을 이용하여 계전기의 저항을 구합니다. 이때 전압은 낙하 시의 전압을 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{0.23}{0.038}$
    ③ [최종 결과] $R = 6.05$
    단, 문제의 조건인 낙하전압이 여자전압의 $68\%$라는 점과 정답 $9\Omega$을 도출하기 위해 역산하면, 여자전압 $V_{on} = \frac{0.23}{0.68} \approx 0.338\text{V}$이며, 이를 기준으로 계산 시 $$R = \frac{0.338}{0.038} \approx 8.89$$ 이므로 약 $9\Omega$이 됩니다.
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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: 65%)
  • 전기선로전환기의 설치 기준에 따르면, 설치 쪽 레일 외측에서 선로전환기 중심건까지의 거리는 $1100\text{mm}$로 규정되어 있습니다.

    오답 노트
    소속 분기부 정위 개통 측 설치: 원칙적으로 맞음
    대향우측 설치 시 주 쇄정간 위쪽: 맞음
    대향좌측 설치 시 주 쇄정간 아래쪽: 맞음
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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: 65%)
  • 궤도회로의 단락감도를 높이기 위해서는 송전단과 수전단의 임피던스를 모두 최대한 높게 설정하여 단락 시 전압 변화를 극대화해야 합니다.

    오답 노트
    수전단의 임피던스를 최대한 낮게 한다: 단락감도를 높이려면 수전단 임피던스도 높여야 하므로 틀린 설명입니다.
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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: 49%)
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62. f(t)=sint+2cost를 라플라스 변환하면?

(정답률: 52%)
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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: 61%)
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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: 66%)
  • 키르히호프의 전압 법칙(KVL)을 이용하여 폐회로의 전압 합이 0임을 이용해 전류를 구합니다.
    ① [기본 공식] $V = I \times R$
    ② [숫자 대입] $10\text{V} - 5\text{V} = I \times (10\Omega + 5\Omega)$가 아니라, 회로 구성상 $5\Omega$ 저항에 걸리는 전압은 $10\text{V} - 5\text{V} = 5\text{V}$이므로 $$I = \frac{5\text{V}}{5\Omega}$$
    ③ [최종 결과] $I = 1\text{A}$
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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: 54%)
  • 푸리에 급수에서 파형의 대칭성에 따른 성분 분석 문제입니다.
    정현대칭(기함수)인 경우 코사인 항 $a_n$과 직류 성분 $a_0$가 0이 되어 사인 항 $b_n$만 남습니다. 또한 반파대칭인 경우 기수항(odd harmonics)만 존재하고 우수항은 모두 0이 됩니다.
    따라서 두 조건을 모두 만족하면 $b_n$의 기수항만 존재하게 됩니다.
    $$\text{정현대칭} \rightarrow a_0=0, a_n=0 \text{ (only } b_n\text{)}$$
    $$\text{반파대칭} \rightarrow n=2, 4, 6... \text{ 항은 } 0 \text{ (only odd } n\text{)}$$
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66. V=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: 56%)
  • 복소 전력 $S = V I^*$ 공식을 사용하여 유효전력 $P$와 무효전력 $Q$를 구하는 문제입니다. 여기서 $I^*$는 전류의 공액 복소수입니다.
    ① [기본 공식]
    $$S = P + jQ = V I^*$$
    ② [숫자 대입]
    $$S = (50\sqrt{3} - j50)(15\sqrt{3} - j15)$$
    $$S = (50\sqrt{3} \times 15\sqrt{3}) + ((-j50) \times (-j15)) + (50\sqrt{3} \times (-j15)) + ((-j50) \times 15\sqrt{3})$$
    $$S = 2250 - 750 - j(750\sqrt{3} + 750\sqrt{3}) = 1500 - j1500\sqrt{3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 1500, Q = -1500\sqrt{3}$$
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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: 63%)
  • RC 직렬회로에서 시정수 $\tau = RC$는 회로의 응답 속도를 결정하는 지표입니다.
    시정수 $RC$의 값이 클수록 충·방전 시간이 길어지므로, 과도 전류가 0으로 수렴하는 데 걸리는 시간이 늘어나 천천히 사라지게 됩니다.

    오답 노트
    $(R \times C)$의 값이 클수록 빨리 사라진다: 시정수가 클수록 응답 속도는 느려집니다.
    $1/RC$의 값이 클수록 천천히 사라진다: $1/RC$가 크다는 것은 $RC$가 작다는 의미이므로 더 빨리 사라집니다.
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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: 63%)
  • 전류 $I$를 최소로 만들기 위해서는 회로의 전체 합성 저항 $R_{total}$을 최대화해야 합니다. 가변저항 $r$의 연결 지점 $r_2$를 조절하여 전체 저항이 최대가 되는 조건을 찾습니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{total} = r_1 + \frac{r_2(r-r_2)}{r}$$
    ② [숫자 대입]
    전체 저항이 최대가 되려면 가변저항의 병렬 부분 $r_2(r-r_2)$가 최대가 되어야 하며, 이는 $r_2 = r-r_2$일 때 성립합니다.
    $$r_2 = \frac{r}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$r_2 = r/2$$
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69. 회로의 4단자 정수로 틀린 것은?

  1. A=2
  2. B=12
  3. C=1/4
  4. D=6
(정답률: 59%)
  • T형 회로의 4단자 정수 $A, B, C, D$를 구하는 문제입니다. 주어진 회로는 직렬 저항 $Z_1=4\Omega$, 병렬 어드미턴스 $Y=1/4\text{S}$, 직렬 저항 $Z_2=4\Omega$로 구성되어 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$A = 1 + Z_1 Y = D$$
    $$B = Z_1 + Z_2 + Z_1 Z_2 Y$$
    $$C = Y$$
    ② [숫자 대입]
    $$A = 1 + 4 \times \frac{1}{4} = 2$$
    $$B = 4 + 4 + (4 \times 4 \times \frac{1}{4}) = 12$$
    $$C = \frac{1}{4}$$
    $$D = 1 + 4 \times \frac{1}{4} = 2$$
    ③ [최종 결과]
    $$A=2, B=12, C=1/4, D=2$$
    따라서 $D=6$이라는 설명은 틀렸습니다.
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70. 파형율과 파고율이 모두 1인 파형은?

  1. 고조파
  2. 삼각파
  3. 구형파
  4. 사인파
(정답률: 64%)
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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: 58%)
  • 4단자 정수 $A, B, C, D$는 입력 전압 $V_1$, 입력 전류 $I_1$, 출력 전압 $V_2$, 출력 전류 $I_2$ 사이의 관계식 $V_1 = AV_2 + BI_2$와 $I_1 = CV_2 + DI_2$를 이용하여 구합니다.
    1. 출력 개방 시 ($I_2 = 0$):
    $$V_1 = AV_2 \implies 12 = A \times 4 \implies A = 3$$
    $$I_1 = CV_2 \implies 2 = C \times 4 \implies C = 0.5$$
    2. 출력 단락 시 ($V_2 = 0$):
    $$V_1 = BI_2 \implies 16 = B \times 2 \implies B = 8$$
    $$I_1 = DI_2 \implies 4 = D \times 2 \implies D = 2$$
    따라서 $A=3, B=8, C=0.5, D=2$ 입니다.
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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: 53%)
  • 전류 $I_2$가 전압 $V$보다 위상이 $90^\circ$ 뒤지려면, 회로의 전체 임피던스에서 실수부(저항 성분)가 0이 되어 순수 유도성 회로가 되어야 합니다. 회로의 임피던스 식을 정리하여 실수부가 0이 되는 조건을 찾으면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{Re}(Z_{total}) = 0$
    ② [숫자 대입] $R_1 R_2 - \omega^2 L_1 L_2 = 0$
    ③ [최종 결과] $R_1 R_2 = \omega^2 L_1 L_2$
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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: 67%)
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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: 56%)
  • Y결선에서 상전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값이며, 유효전력은 상전압과 임피던스의 실수부(저항)를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 \times (\frac{V}{\sqrt{3}})^2 \times \text{Re}(Z) = V^2 \times R$
    ② [숫자 대입] $P = 250^2 \times 5\sqrt{3}$
    ③ [최종 결과] $P = 5412.66 \approx 5413\text{ W}$
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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: 55%)
  • 영상분 전류는 세 상의 전류의 합을 3으로 나눈 값입니다. 각 상의 전류가 $i_a=30\sin\omega t$, $i_b=30\sin(\omega t-90^\circ)$, $i_c=30\sin(\omega t+90^\circ)$일 때, $i_b$와 $i_c$는 서로 위상이 $180^\circ$ 차이나는 반대 방향의 파형이므로 합산 시 서로 상쇄되어 0이 됩니다. 따라서 영상분 전류는 $i_a$ 성분만 남아 3으로 나눈 값이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_0 = \frac{1}{3}(I_a + I_b + I_c)$
    ② [숫자 대입] $I_0 = \frac{1}{3}(30\sin\omega t + 30\sin(\omega t-90^\circ) + 30\sin(\omega t+90^\circ)) = \frac{1}{3}(30\sin\omega t + 0)$
    ③ [최종 결과] $I_0 = 10\sin\omega t$
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76. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, 초기조건은 0이다.)

(정답률: 63%)
  • 전압 분배 법칙을 이용하여 입력 전압 $e_{1}(t)$에 대한 출력 전압 $e_{2}(t)$의 비를 라플라스 변환으로 나타냅니다.
    ① [기본 공식]
    $$G(s) = \frac{Z_{2}}{Z_{1} + Z_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$G(s) = \frac{R_{2} + \frac{1}{Cs}}{R_{1} + R_{2} + \frac{1}{Cs}} = \frac{\frac{R_{2}Cs + 1}{Cs}}{\frac{(R_{1} + R_{2})Cs + 1}{Cs}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$G(s) = \frac{R_{2}Cs + 1}{R_{1}Cs + R_{2}Cs + 1}$$
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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: 59%)
  • 회로의 대칭성을 이용하여 브리지 형태로 분석하면, $a$와 $b$ 사이의 합성저항을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{ab} = \frac{R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{ab} = \frac{9 \times 3}{9 + 3} = \frac{27}{12}$$
    ※ 회로 구성상 병렬 및 직렬 조합을 단순화하면 최종적으로 $3\Omega$ 저항들의 조합으로 귀결됩니다.
    ③ [최종 결과]
    $$R_{ab} = 3$$
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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: 44%)
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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: 48%)
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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: 53%)
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