15년 2회차

도어머신은 정전이나 고장 등 비상 시 승객을 구출할 수 있도록 수동조작으로도 카 도어를 열 수 있어야 하므로, 어떠한 경우에도 수동으로 열려서는 안 된다는 설명은 도어머신에 요구되는 성능 조건과 맞지 않는다.

소형·경량이면서 작동이 원활하고 정숙해야 하며, 기동 횟수의 약 2배로 작동하므로 보수가 쉬워야 한다는 것은 도어머신에 실제로 요구되는 조건이다.

에스컬레이터는 수송 능력, 즉 단 폭을 기준으로 1200형과 800형으로 구분한다.

승강장 문이 완전히 닫히지 않으면 카가 움직이지 못하도록 전기적으로 차단하는 장치가 승강장 도어스위치이다.

도어행거는 문을 매달아 이동시키는 부품이고, 도어인터록은 닫힘 확인과 함께 잠금까지 담당하며, 도어슈는 문 하단을 안내하는 부품이라는 점에서 도어스위치와 역할이 구분된다.

유압장치의 보수·점검이나 수리를 할 때는 스톱밸브를 잠가 실린더로 통하는 유압회로를 차단한 뒤 작업한다.

안전밸브는 압력 상승을 제한하는 장치이고, 유량제어밸브는 하강 속도를 조절하며, 필터는 작동유의 이물질을 거르는 역할을 한다는 점에서 스톱밸브와 기능이 다르다.

로프식 엘리베이터 도르래 규격에서 도르래 직경은 주로프 직경의 50배 이상이 아니라 최소 40배 이상으로 정해져 있다. 따라서 기준을 초과하게 잘못 기술한 "직경은 주로프의 50배 이상"이 틀린 설명이다.

• 주로프 이탈 방지를 위해 이탈방지장치 설치가 필요하므로 로프이탈방지장치 설명은 올바르다.
• 도르래 홈 형상에 따른 마찰계수 크기 순서로 U홈이 가장 작고 V홈이 가장 크므로 맞다.
• 홈의 형상(U홈, V홈, 언더커트홈 등)에 따라 마찰계수가 달라지는 것도 올바르다.

단식자동방식은 승강장 버튼이 상승·하강 공용으로 1개만 설치되는 방식이며, 한 번의 호출에 응답해 운행하는 중에는 다른 호출을 받지 않는다.

따라서 방향이 같은 다른 호출에도 응답한다거나 등록 순서대로 응답하며 운행한다는 설명, 주로 승객용에 사용된다는 설명은 단식자동방식의 실제 특징과 맞지 않는다.

VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 제어는 전압과 주파수를 함께 변환시켜 유도전동기의 속도와 토크를 제어하는 방식이다.

도어 클로저는 승강장 문이 열린 상태에서 제약이 해제되면 자동으로 문을 닫아 개방 상태에서 발생할 수 있는 2차 재해를 방지하는 장치이다.

완충기는 카가 어떤 원인으로 최하층을 지나 피트에 도달했을 때 충격을 완화시켜 주는 장치이다.

카 문턱 끝과 승강로 벽 사이의 수평 간격은 12.5cm 이하로 유지되어야 한다.

이는 카와 승강로 벽 사이로 신체나 물건이 끼이는 사고를 막기 위한 기준으로, 출제 당시 승강기검사기준에서 정한 수치이다.

승강로 벽에 사용할 수 있는 강화유리, 접합유리, 망유리와 달리 감광유리는 한국산업표준에 적합한 안전유리로 인정되지 않는다.

• 망유리는 깨져도 파편이 흩어지지 않도록 철망이 삽입된 유리이다.
• 강화유리는 충격강도를 높인 안전유리이다.
• 접합유리는 두 장의 유리 사이에 접합필름을 넣어 파손 시 파편 비산을 막는 유리이다.

반면 감광유리는 빛의 세기에 따라 색이 변하는 렌즈용 유리로 승강로 벽의 안전유리 용도와는 무관하다.

가이드 레일의 역할 중 1, 3, 4번은 모두 정확한 설명이다. 카와 균형추를 승강로 내에서 일정한 궤도상에 위치시키고(1번), 카의 자중이나 화물로 인한 기울어짐을 방지하며(3번), 비상 멈춤 작동 시 수직하중을 지탱하는 것(4번)이 가이드 레일의 핵심 기능이다. 그러나 2번은 H형 가이드 레일이 가장 많이 사용된다는 설명이 잘못되었다. 엘리베이터에서 가장 일반적으로 사용되는 가이드 레일은 T형이며, H형은 특수한 경우에만 사용된다.

에스컬레이터의 경사도는 수평으로 30도를 초과할 수 없다는 것이 기준이므로, 경사도가 25도 이내라는 설명은 틀렸다.

1200형의 시간당 수송능력이 9000명 수준이라는 점, 정격속도가 30m/min 이하라는 점, 승강 양정에서 고양정을 10m 이상으로 구분한다는 점은 모두 옳은 설명이다.

이 수치는 출제 당시 검사기준에 따른 것이다.

전동 덤웨이터는 사람이 탑승하지 않고 화물만 운반하는 소형 승강설비로, 간이 리프트와 구조적으로 가장 유사하다.

둘 다 사람이 타지 않는 소규모 권상 구조의 화물 운반 설비라는 공통점을 가지며, 사람이 탑승하는 엘리베이터나 에스컬레이터, 수평이동 위주인 수평보행기와는 구조 목적이 다르다.

유압식 엘리베이터는 펌프로 작동유에 압력을 가해 플런저를 밀어 올리는 방식이라 소비전력이 비교적 크다. 따라서 소비전력이 작다는 설명은 틀렸다.

기계실을 승강로와 떨어뜨려 설치할 수 있고, 플런저에 스톱퍼가 있어 오버헤드를 작게 할 수 있으며, 승강행정이 짧고 적재량이 큰 경우에 적합하다는 나머지 설명은 유압식의 실제 특징과 일치한다.

과부하 감지장치는 카에 실린 하중이 정격하중을 초과했을 때 이를 감지하여 경보를 울리고 운행을 제한하는 과하중 경보용 장치이다.

속도 제어나 속도 변환, 종점 확인은 각각 별도의 장치(속도조절기, 리미트스위치 등)가 담당하는 기능이다.

출제 당시 교재의 속도 등급 분류 기준으로 중속 엘리베이터의 정격속도는 60~105m/min 범위이다.

이보다 느린 45m/min 이하 정도를 저속, 105m/min을 넘는 구간을 고속으로 구분하며, 승강기 속도를 나누는 대표적 분류에 해당한다.

조속기(governor)는 카의 운행 속도를 검출하여 정격속도를 초과하면 동작하는 장치이다.

비상정지장치는 조속기가 검출한 과속 신호를 받아 카를 정지시키는 별도의 장치이고, 균형추의 속도는 조속기의 직접적인 검출 대상이 아니며, 플런저는 유압식 엘리베이터의 구성 요소로 조속기와는 다른 개념이다.

피로감, 감정, 날씨와 같은 신체적·심리적·환경적 상태는 안전사고의 발생요인으로 작용할 수 있지만, 임금 자체는 사고 발생과 직접적인 인과관계가 있는 요인으로 보기 어렵다.

따라서 안전사고 발생요인으로 볼 수 없는 것은 임금이다.

먼지, 유해가스, 소음은 작업환경 조건에 의해 발생하는 직업병의 원인이지만, 작업 자세는 부적절한 동작·자세에서 비롯되는 요인으로 작업 조건과는 구분된다.

따라서 작업 조건에 의하지 않은 것으로 작업 자세가 해당한다.

승강기 설치·보수작업에서는 추락·낙하 등 물리적 위험, 협착·충돌 등 접촉적 위험, 구조물 손상과 관련된 구조적 위험이 주로 문제되며, 화학적 위험은 이 작업의 전형적인 위험 유형에 해당하지 않는다.

안전사고 통계는 사고의 경향, 안전업무 수행 정도, 사고 감소 목표 수준 등을 파악하는 데 활용되지만, 기업의 이윤은 통계로 직접 알 수 있는 항목이 아니다.

안전(운행)관리자를 선임했다고 해서 관리주체의 책임이 사라지는 것은 아니며, 관리주체는 승강기 전반에 대한 관리와 유지보수 위임·감독 책임을 계속 부담한다.

따라서 안전관리자가 선임되면 별다른 관리를 할 필요가 없다는 설명은 틀렸다.

피부에 땀이 나 있으면 건조한 상태보다 피부저항이 1/12~1/20 수준으로 감소한다.

땀은 전해질을 포함한 수분이라 피부 표면의 전기전도도를 크게 높이므로, 같은 전압에서도 감전 시 흐르는 전류가 커져 위험성이 증가한다.

재해 조사는 발생 직후 신속히, 현장 증거를 확보하고 피해자 진술을 청취하며 진행해야 하지만, 반드시 한 사람만 조사하도록 하는 것은 바람직한 방법이 아니다.

의견 충돌을 피한다는 이유로 1인 조사를 고집하기보다, 여러 관점에서 원인을 다각도로 파악하도록 관계자가 함께 조사하는 것이 바람직하다.

감전 사고 직후에는 의식, 호흡, 맥박 상태 등 생명 유지와 직결되는 활력징후를 우선 확인해야 한다.

골절 상태는 추락 등 2차적인 외상 여부를 확인하는 사항으로, 감전 자체에 대한 중요 관찰사항과는 거리가 있다.

작업지휘자 선임, 관계근로자 외 출입 금지, 악천후 시 작업 중지는 승강기 조립·해체작업의 안전조치에 해당하지만, 사용자 편의를 위해 야간작업을 하도록 하는 것은 오히려 위험을 키우는 조치로 안전조치와는 거리가 멀다.

재해 원인은 크게 물적 원인(불안전한 상태)과 인적 원인(불안전한 행동)으로 구분되는데, 안전방호장치·작업환경·생산공정의 결함은 설비·환경 측면의 불안전한 상태(물적 원인)에 해당한다.

반면 불안전한 자세는 사람의 행동에서 비롯되는 인적 원인(불안전한 행동)에 속하므로 물적 원인으로 볼 수 없다.

간접식 유압엘리베이터는 로프를 통해 카를 매달아 구동하므로, 로프의 늘어짐과 작동유의 압축성이 함께 작용해 부하에 따른 카 바닥의 빠짐(침하)이 오히려 직접식보다 비교적 크다.

실린더를 승강로 밖에 설치할 수 있어 보호관이 필요 없고 점검이 쉬우며, 로프로 카를 매달기 때문에 비상정지장치가 필요하다는 나머지 설명은 간접식의 실제 특징과 일치한다.

문이 일정 시간이 지나도 닫히지 않을 경우에는 그 상태를 계속 유지하는 것이 아니라 경보(부저)를 울리는 등 이상 상태임을 알리도록 되어 있다.

문 닫힘 도중 승강장 버튼이 눌리면 다시 열려야 하고, 완전히 열린 후에는 일정 시간 이상 유지되어야 하며, 착상구역이 아닌 위치에서는 카내 개방버튼이 작동하지 않아야 한다는 나머지 설명은 옳다.

로프식 엘리베이터의 카 틀에서 브레이스로드는 카의 하중을 상부·하부 부재로 전달하는 사재(斜材)로, 대략 하중의 3/8을 분담하는 것으로 다뤄진다.

나머지 하중은 카 바닥과 하부 프레임이 직접 받으며, 브레이스로드는 이 분담 하중을 카 틀 상부로 전달하는 역할을 한다.

승강장 도어의 문턱과 카 문턱 사이의 수평거리는 35mm 이하로 유지되어야 한다.

이 간격이 너무 넓으면 이용자의 발이나 물건이 틈 사이로 빠질 위험이 있어 엄격하게 제한하며, 출제 당시 검사기준에서 정한 수치이다.

에스컬레이터 디딤판과 스커트 가드 사이의 틈새는 양쪽을 합쳐 최대 7mm 이하여야 한다.

틈새가 지나치게 크면 신발이나 옷자락 등이 끼이는 협착 사고로 이어질 수 있어 엄격히 관리되는 항목이며, 출제 당시 검사기준에 따른 수치이다.

조속기의 스위치와 캐치는 한번 작동하고 나면 자동으로 복귀되지 않고, 수동으로 복귀시켜야 하는 것이 원칙이다.

따라서 조속기의 스위치가 작동 후 자동으로 복귀된다는 설명은 잘못된 설명이다.

카가 하강 과속할 때 정격속도를 넘기 전 스위치가 동작해야 한다는 점, 조속기 로프가 장력을 잃으면 주회로를 차단하는 기능이 있을 수 있다는 점은 옳은 설명이다.

엘리베이터 감시반은 운행방향, 현재 위치, 이상 유무 등 운행 상태를 실시간으로 확인하기 위한 장치이며, 카에 실린 하중을 표시하는 장치는 감시반에 필수적인 구성이 아니다.

층간에 정지했을 때 수동으로 돌려 카를 구출하는 수동핸들은 권상기(구동기)에 설치되는 구조물로, 조속기의 보수점검 항목과는 거리가 멀다.

조속기 보수점검에서는 볼트·너트·핀의 이완 여부, 조속기 시브와 로프 사이의 미끄럼 여부, 과속스위치의 작동 상태 등을 확인한다.

비상용승강기에는 예비전원, 전용 승강장의 방화구획, 비상운전 표시등 등이 반드시 갖춰져야 하지만, 비상용 소화기는 승강기 자체에 반드시 갖추어야 하는 설비는 아니다.

화재 진압은 별도의 소방설비가 담당하며, 비상용승강기는 소방대의 이동 수단 역할에 초점이 맞춰져 있다.

정전 시 램프 중심부로부터 2m 떨어진 수직면상의 조도는 2lx 이상이어야 한다.

이는 정전 상황에서 카 내부의 최소한의 시야를 확보하기 위한 예비조명 기준으로, 출제 당시 검사기준에 따른 수치이다.

에스컬레이터 승강장의 주의표지판은 바탕을 황색, 도안을 흑색, 금지를 나타내는 사선을 적색으로 표시하도록 되어 있다.

이는 위험·주의 표지에 일반적으로 쓰이는 배색 규칙에 따른 것이다. 반면 충격을 흡수하는 재질로 만들어야 한다거나, 영문으로 표기해야 한다거나, 80mm×80mm 이하 크기여야 한다는 나머지 설명은 기준과 맞지 않는다.

실린더 검사 항목은 패킹 누유 제거 장치, 공기/가스 배출구, 더스트 와이퍼 상태 등 실린더 본체와 직결된 기능성·밀폐성·보호 상태를 확인하는 것이 표준이다. 반면 압력배관의 고무호스 여유 상태는 실린더 자체가 아닌 외부 연결 배관 계통에 해당하므로 실린더 검사 범위에서 제외된다. 압력배관은 전체 유압시스템 점검 시 별도로 다루는 항목이다.

가이드 레일의 보수 점검은 기능 유지와 안전성 확보에 초점을 맞춘다. 레일 길이의 신축 상태는 온도 변화에 따른 자연적 팽창·수축으로, 레일 설치 시 신축 이음부(expansion joint)를 통해 이미 설계·반영되어 있어 일상적 보수 점검 대상이 아니다.

• 브래킷 취부의 앵커 볼트 이완 상태는 레일 고정력 저하를 감지하는 중요 점검 항목이다.
• 레일 및 브래킷의 오염 상태는 레일 표면 손상과 마찰 증가를 확인하는 항목이다.
• 레일의 급유 상태는 윤활 부족으로 인한 마모 가속을 방지하는 항목이다.

보수 작업은 경험보다 정해진 안전기준을 우선하여 수행해야 하므로, 안전기준보다 경험을 우선시한다는 태도는 올바른 자세로 볼 수 없다.

신속·정확하고 예의 바른 처리, 지속적인 기술 향상 노력, 안전과 건강에 대한 유의는 보수 기술자의 바람직한 자세에 해당한다.

조속기로프의 공칭직경은 6mm 이상이어야 한다.

로프 직경이 너무 가늘면 조속기 시브와의 마찰력이 부족해 과속 검출 기능을 안정적으로 수행하기 어렵기 때문에 최소 굵기를 규정한 것이다.

유압잭의 주요 구성 부품은 실린더, 플런저(피스톤), 패킹(씰), 더스트 와이퍼 등으로, 이들은 유압 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 누유를 방지하는 역할을 한다. 사이렌서는 음향 소음을 줄이기 위한 부품으로 유압펌프, 유압모터 등의 고소음 장비에 부착되며, 유압잭의 핵심 구성 부품이 아니다. 따라서 정답은 사이렌서이다.

고정도르래는 권상기처럼 구동부의 부하·마모를 직접 받는 부품이 아니어서 자체점검 항목 중 점검주기가 가장 길게 정해져 있다. 권상기의 감속기어·베어링과 수동조작핸들은 운행 상태와 비상 구출 기능에 직결되므로 이보다 짧은 주기로 점검한다.

엘리베이터 비상정지장치는 작동 방식에 따라 즉시작동형과 점차작동형으로 분류되며, 정격속도에 따라 사용 기준이 다르다. 정격속도 60m/min를 초과하는 엘리베이터에는 케이블이 끊어졌을 때 급격한 충격을 완화하기 위해 점차작동형(완화작동형) 비상정지장치를 사용해야 한다. 즉시작동형은 정격속도 60m/min 이하의 저속 엘리베이터에 적용되며, 디스크작동형과 플라이볼작동형은 비상정지장치의 구체적 메커니즘 분류이지 속도 기준에 따른 분류가 아니다.

운동을 전달하는 기구에서 절(joint)이 회전하는 운동을 크랭크(crank)라 한다. 크랭크는 고정된 축 중심으로 연속 회전하여 운동을 전달하는 요소다. 1번의 레버는 절을 중심으로 왕복이 아닌 요동하는 기구이고, 2번의 슬라이더는 왕복 직선운동을 하는 기구며, 4번의 캠은 진동이 아닌 회전하는 캠이 슬라이더의 왕복운동을 유도하는 기구다.

헬리컬 기어는 이가 나선형으로 배치되어 있어 스퍼기어와 달리 동시 접촉 이수가 많고 점진적으로 물려 진동과 소음이 작고 운전이 정숙하다. 따라서 "진동과 소음이 크고 운전이 정숙하지 않다"는 헬리컬 기어의 가장 큰 장점을 역설한 것으로 적절하지 않다.

• 회전 시 축압은 나선형 이로 인해 축방향 분력(축압)이 발생하는 특징이 맞다.
• 나선형 가공으로 인해 스퍼기어보다 가공이 어려운 것이 맞다.
• 연속적 접촉으로 이의 물림이 우수한 것도 맞다.

평행판 콘덴서의 정전용량은 판 사이의 거리에 반비례한다.

$C = \dfrac{\varepsilon A}{d}$

여기서 $A$는 판의 면적, $d$는 판 사이의 거리이므로, 거리 $d$가 커질수록 정전용량 $C$는 작아지는 반비례 관계에 있다.

동활차 n개를 사용하는 복활차에서 하중 W를 들어 올리는 데 필요한 힘 P는 $P = \dfrac{W}{2n}$로 구해진다.

동활차 1개마다 하중을 지지하는 로프 가닥이 2개씩 늘어나므로, 동활차가 n개이면 하중이 $2n$개의 가닥에 나누어 걸린다. 따라서 필요한 힘은 하중을 $2n$으로 나눈 값이 된다(마찰과 활차 자중은 무시).

유도 전동기의 동기속도는 전원의 주파수와 전동기의 극수에 의해 정해진다.

$N_s = \dfrac{120f}{P}$

여기서 $f$는 전원 주파수, $P$는 극수이므로, 전압이나 전류, 저항은 동기속도를 결정하는 요인이 아니다.

반지름 $r$, 권수 $N$ 인 원형 코일 중심의 자기장 세기는 $H = \dfrac{NI}{2r}\,[\mathrm{AT/m}]$ 이다.

비오-사바르 법칙에서 1회 감은 원형 도선 중심의 자계가 $\dfrac{I}{2r}$ 이고, N회 감으면 각 권선이 만드는 자계가 같은 방향으로 겹쳐져 N배가 된다.
$H = N \times \dfrac{I}{2r} = \dfrac{NI}{2r}$

즉 전류와 권수에 비례하고 반지름에 반비례한다. 분모에 $2\pi r$ 이 들어간 식은 무한장 직선도체의 자계 $H=\dfrac{I}{2\pi r}$ 형태이므로 원형 코일 중심의 값과 혼동하지 않아야 한다.

슬립 $s=1$은 회전자의 속도가 0인 상태, 즉 유도 전동기가 정지해 있는 상태를 의미한다.

슬립은 동기속도와 회전자 속도의 차이를 동기속도에 대한 비율로 나타낸 값이므로, 회전자가 전혀 회전하지 않으면 슬립은 최댓값인 1이 된다.

응력은 단위면적당 내력의 크기이므로 $\sigma = \dfrac{P}{A}$, 즉 하중을 단면적으로 나눈 값으로 나타낸다.

단면적을 하중으로 나누거나 곱하는 값, 하중에서 단면적을 빼는 값은 응력의 정의와 무관하다.

유도전동기의 속도는 동기속도 $N_s=\dfrac{120f}{P}$에 슬립을 반영해 정해지므로, 극수·주파수·전압을 바꾸는 방식이 대표적인 속도제어법이다.

계자저항을 변화시키는 방법은 계자권선이 있는 직류전동기의 속도제어 방식으로, 유도전동기에는 해당하지 않는다.

유도전동기는 고정자의 회전자계로 회전자에 유도전류를 흘려 토크를 발생시키는 대표적인 교류전동기이다.

• 분권전동기는 계자권선과 전기자권선이 병렬로 연결된 직류전동기이다.
• 타여자전동기는 계자를 별도 전원으로 여자시키는 직류전동기이다.
• 차동복권전동기는 직권·분권 계자가 서로 반대로 작용하는 직류전동기이다.

자동제어계에서 목표값과 무관하게 외부에서 계의 상태를 뒤흔드는 신호를 외란이라 한다.

• 제어량은 제어 대상이 되어 출력으로 나타나는 물리량이다.
• 목표량은 제어량이 도달해야 할 기준값이다.
• 피드백신호는 제어량을 목표값과 비교하기 위해 되돌려지는 신호이다.

콘덴서에 흐르는 전류는 $I = 2\pi f C V$로 구하며, 이 값이 약 3.77A이다.

$X_C = \dfrac{1}{2\pi f C} = \dfrac{1}{2\pi \times 60 \times 50\times10^{-6}} \approx 53.05\,\Omega$

$I = \dfrac{200}{53.05} \approx 3.77\,\mathrm{A}$

영률(Young률)은 응력과 변형률의 비이므로, 값이 커질수록 재료가 늘어나기 어려운, 즉 강성이 큰 특성을 나타낸다.

영률은 재료의 탄성계수를 뜻할 뿐 안전 여부나 위험 여부를 직접 의미하지는 않는다.

안전율은 $S = \dfrac{\text{파괴하중}}{\text{사용하중}}$으로 구하며, 이 값이 5.0이다.

$S = \dfrac{25000}{5000} = 5.0$