11년 3회차

균형체인은 카가 오르내릴 때 이동케이블과 로프의 위치 변화로 인해 한쪽(카 쪽 또는 균형추 쪽)에 걸리는 하중이 달라지는 것을 보상하기 위해 설치한다.

카가 위로 올라가면 카 쪽 로프 길이는 짧아지고 균형추 쪽 로프 길이는 길어지는데, 균형체인이 반대쪽에 걸리도록 배치되어 이 하중 변화를 상쇄시켜 권상기에 걸리는 부하를 균일하게 유지한다.

승강장 도어는 문과 문틀 사이, 문과 문 사이에 손가락 등이 끼거나 이물질이 들어가지 않도록 틈새의 상한이 정해져 있으며, 그 여유간격은 6mm 이하이다.

사용 중 마모로 간격이 벌어질 수 있으므로 검사 시 중점적으로 확인하는 항목이며, 이는 출제 당시 기준으로 이후 개정된 안전기준에서는 수치가 달라질 수 있다.

승강장 출입구 바닥 앞부분과 카 바닥 앞부분 사이의 틈(문턱 간격)은 사람의 발이 빠지는 사고를 막기 위해 상한이 정해져 있으며, 그 기준은 4cm 이하이다.

이 틈이 기준보다 커지면 카 바닥과 승강장 바닥 사이 단차·간격에 발이 끼이는 사고로 이어질 수 있어 검사 시 중점적으로 확인하는 항목이다.

다만 이는 출제 당시 기준이며, 이후 개정된 안전기준에서는 수치가 달라질 수 있다.

VVVF(가변전압 가변주파수) 제어 방식은 유도전동기의 전압과 주파수를 함께 변환해 속도를 제어하는 방식으로, 저속뿐 아니라 고속 엘리베이터에도 널리 적용된다.

따라서 저속의 승강기에만 적용 가능하다는 설명은 잘못되었다.

• 소비전력을 줄이고 보수가 용이하다는 설명은 맞는 특징이다.
• 유도전동기의 전압과 주파수를 변환시킨다는 설명도 맞다.
• 직류전동기와 대등한 제어 특성을 낼 수 있다는 설명도 VVVF의 장점으로 맞다.

파이널 리미트 스위치는 카가 정상 종점스위치를 지나쳐 과주행했을 때 최종적으로 운행을 정지시키는 독립된 안전장치로, 종점스위치가 설치되어 있어도 별도로 반드시 필요하다.

종점스위치가 있으면 파이널 리미트 스위치가 불필요하다는 설명은 이 독립성을 무시한 것이므로 타당하지 않다.

• 승강로 내부에 설치하고 카에 부착된 캠으로 조작한다는 설명은 맞다.
• 기계적으로 조작되고 캠이 금속재여야 한다는 설명도 맞다.
• 작동 시 카가 어느 방향으로도 움직이지 못해야 한다는 설명도 맞다.

조속기는 카의 속도를 기계적으로 검출하는 장치로 플라이볼형, 디스크형, 롤 세이프티형 등으로 분류된다.

반면 웨지(쐐기)형은 조속기가 아니라 비상정지장치(safety gear) 쪽의 작동 방식을 가리키는 용어로, 조속기의 분류에 해당하지 않는다.

완충기 성능시험의 충돌 속도는 정격속도에 여유율(할증)을 곱한 값으로 정해지며, 통상 정격속도의 1.15배 수준으로 시험한다.

$120\,\mathrm{m/min} \times 1.15 = 138\,\mathrm{m/min}$

따라서 이 승객용 엘리베이터의 유입완충기 성능시험 충돌 속도는 138m/min이 적당하다.

에스컬레이터의 경사도는 이용자의 안전과 보행감을 고려해 상한이 정해져 있으며, 통상 30도 이하로 설치한다.

경사도가 이보다 커지면 승강 속도나 양정 등에서 별도의 제한 조건이 추가로 요구된다.

로프식 엘리베이터의 비상정지장치는 작동 방식에 따라 즉시작동형(순간식)과 점차작동형으로 나뉘며, 점차작동형의 대표적인 형식이 FGC형(플렉시블 가이드 클램프형)과 FWC형(플렉시블 웨지 클램프형)이다.

따라서 FGC형·FWC형·순간식형은 모두 실제 존재하는 분류이지만, 세미실형은 비상정지장치의 종류에 없는 명칭이다.

기계실은 작업자가 안전하게 서서 점검·작업할 수 있어야 하므로, 바닥면부터 천장 또는 보의 하부까지의 수직거리는 2m 이상으로 확보하도록 규정한다.

다만 이는 출제 당시 기준이며, 이후 개정된 승강기 안전기준에서는 수치가 달라질 수 있다.

언더컷 홈은 도르래 홈의 바닥을 도려내어 로프와의 마찰력을 높이는 방식인데, 그 대가로 로프가 홈의 좁은 모서리에 강하게 눌려 로프 마모가 빨라지는 것이 대표적인 결점이다.

• 지나친 되감기나 균형추 진동은 마찰력 부족·로프 진동과 관련된 별개의 현상이다.
• 시브(도르래) 자체의 이완은 언더컷 가공과 직접 관련이 없는 고장 형태이다.

로프식 엘리베이터 기계실에 관한 설명 중, 조명 기준을 100 lx 이상이라고 한 부분이 실제 기준과 맞지 않는다.

기계실은 점검·보수 작업이 이루어지는 공간이라 바닥면에서 200 lx 이상 수준의 조도를 확보하도록 요구되며, 100 lx는 이 기준에 못 미친다.

기계실이 일반적으로 승강로 바로 위에 설치된다는 점, 소요 설비 외의 것을 두지 않는다는 점, 조명·환기 설비를 갖추고 실온을 40℃ 이하로 유지한다는 점은 모두 기계실에 관한 올바른 설명이다.

플런저 이탈 방지장치는 유압식 엘리베이터에서 플런저가 실린더를 벗어나지 않도록 하는 장치로, 에스컬레이터의 안전장치가 아니다.

• 스텝체인 안전장치는 체인의 늘어남·절단을 감지해 운전을 멈추는 에스컬레이터 고유 장치이다.
• 핸드레일 안전장치와 역회전 방지장치도 에스컬레이터에 설치되는 대표적인 안전장치이다.

승강로에는 엘리베이터 운행에 필요한 배관설비 외의 다른 배관을 함께 설치해서는 안 된다는 것이 원칙이므로, 다른 배관도 함께 설치되도록 한다는 설명은 옳지 않다.

승강로가 벽이나 울타리로 외부와 격리되어 사람·물건이 카나 균형추에 접촉하지 않아야 한다는 것, 화재시 다른 층으로 연소되지 않아야 한다는 것은 모두 승강로 구조에 관한 타당한 원칙이다.

랭꼬임은 스트랜드의 꼬임 방향과 로프 전체의 꼬임 방향이 같아 소선이 로프 표면에 길게 노출되어 넓게 접촉하므로 오히려 보통꼬임보다 마모에 강하다. 따라서 랭꼬임이 보통꼬임보다 마모가 빠르다는 설명은 옳지 않다.

다만 랭꼬임은 잘 풀리려는 성질이 있어 회전이 구속되지 않는 곳에는 적합하지 않다.

• 보통꼬임은 스트랜드와 로프의 꼬임 방향이 반대여서 잘 풀리지 않으므로 일반적으로 널리 사용된다는 설명은 옳다.

도어클로저는 승강장 문이 열린 상태에서 모든 구속이 풀리면 자동으로 문을 닫아, 개문 상태에서 생길 수 있는 재해를 방지하는 장치이다.

• 도어머신은 카 도어를 개폐하는 구동장치, 도어행거는 문을 매달아 이동시키는 부품, 도어록은 승강장문이 닫혀야만 카가 운행되도록 잠그는 장치로 각각 기능이 다르다.

수평보행기(무빙워크)의 경사도는 일반적으로 12도 이하로 하되, 디딤면이 고무 등 미끄러지기 어려운 구조인 경우에는 예외적으로 15도 이하까지 할 수 있다(출제 당시 검사기준).

플런저 선단에 도르래를 두고 로프나 체인을 통해 카를 매달아 올리고 내리는 방식은 간접식 유압엘리베이터이다.

• 직접식은 플런저가 카를 직접 떠받치는 방식이고, 팬터그래프식은 링크기구로 카를 승강시키는 방식이며, 실린더식은 유압엘리베이터의 이러한 분류 명칭으로 쓰이지 않는다.

정전기로 인한 화재·폭발을 막으려면 발생한 정전하가 안전하게 흘러나가도록 접지설비를 하는 것이 기본 대책이다.

• 개폐기 설치나 역률 개선은 전력계통 관리를 위한 조치이고, 전선을 단선으로 사용하는 것은 정전기 대책과 무관하다.

재해의 직접원인은 사고 발생에 바로 작용하는 불안전한 행동·불안전한 상태를 말하며, 복장·보호구의 결함이 불안전한 상태로서 이에 해당한다.

• 안전지식 부족, 안전수칙 오해, 작업기준 불명확은 교육·관리상의 문제로 재해의 간접(기초)원인에 해당한다.

발파작업, 화재발생, 토석의 붕괴처럼 다수 근로자에게 즉시 위험을 알려야 하는 상황은 경보 방법을 통일하여 정해야 하지만, 누전감지는 이러한 통일된 경보를 정해야 하는 대상에 해당하지 않는다.

근로환경보건에 관한 연구 및 조사는 보건관리자의 업무 영역에 가까우며, 안전관리자의 직무로 규정되어 있지 않다.

• 안전보건관리규정에서 정한 직무, 산업재해 원인 조사 및 대책, 안전교육계획의 수립·실시는 모두 안전관리자의 대표적인 직무이다.

추락은 사람이 중간에 아무런 접촉 없이 높은 곳에서 낮은 곳으로 자유낙하하는 재해 형태를 말한다.

• 정지물에 부딪치는 것은 충돌, 엎어져 넘어지는 것과 평면상에서 넘어져 굴러 떨어지는 것은 전도로 구분되는 별개의 형태이다.

일정한 기간을 정해두고 주기적으로 실시하는 점검을 정기점검이라 한다.

• 수시점검은 작업 전후 등 필요할 때마다, 임시점검과 특별점검은 이상 발생이나 사고·설비 변경 이후 비정기적으로 실시하는 점검이다.

안전모는 추락에 의한 부상 방지, 비산물로 인한 부상 방지, 감전 방지 등을 목적으로 착용하는 보호구이며, 종업원임을 표시하는 것은 안전모 착용의 목적이 아니다.

물에 젖은 손으로 전기기기를 만지면 인체의 전기저항이 크게 낮아져 전류가 몸을 통해 흐르기 쉬워지므로 감전 위험이 커진다.

와이어로프가 규정된 마모 한도를 넘어선 경우에는 즉시 교체를 지시하는 것이 승강기 시설 점검 후 취해야 할 적절한 조치이다.

• 퓨즈가 끊어졌다고 철선을 끼우는 것, 조도 미달을 이유로 조명등을 꺼버리는 것, 고장난 비상용 인터폰을 제거해버리는 것은 모두 오히려 안전을 해치는 잘못된 조치이다.

작업복을 착용하는 가장 큰 이유는 신체나 옷자락이 기계·설비 등에 말려들거나 걸리는 것을 막아 작업 중 위험을 줄이기 위함이다.

• 방한, 복장 통일, 작업능률 향상은 부수적인 효과일 뿐 작업복 착용의 본질적 목적은 아니다.

엘리베이터 피트 내의 환경상태 점검은 피트 바닥의 청결 상태, 누수·누유 여부, 피트 작업등의 점등 상태 등 피트 환경 자체를 확인하는 것이며, 비상등 작동상태는 카 내부 설비 점검 항목이지 피트 환경 점검 항목이 아니다.

에스컬레이터의 디딤판 속도는 경사도 30도 이하인 경우 0.75m/s(45m/min) 이하로 제한되므로, 65m/min 이하로 한다는 설명은 제작기준에 맞지 않는다(출제 당시 검사기준).

• 경사도를 일반적으로 30도 이하로 하는 것, 핸드레일 속도를 디딤판과 동일하게 하는 것, 이동식 핸드레일의 속도차를 운행 전구간에서 0~2% 이내로 관리하는 것은 모두 제작기준에 부합하는 내용이다.

완충기는 카나 균형추가 최하부를 지나쳐 내려올 때 충격을 흡수하는 장치이므로, 평상시 균형추와 완충기 사이가 지나치게 벌어져 있으면 그만큼 과주행 거리가 길어져 위험하다. 이 때문에 정격속도 구간별로 그 최대거리를 제한하며, 정격속도 90m/min인 엘리베이터에서는 균형추와 완충기의 최대거리를 900mm로 규정한다(출제 당시 검사기준).

승강로는 화재가 발생했을 때 이를 거쳐 다른 층으로 불이 번지지 않도록 하는 구조여야 하므로, 화재시 승강로를 거쳐 다른 층으로 연소될 수 있도록 한다는 설명은 옳지 않다.

• 승강로를 안전한 벽·울타리로 외부공간과 격리하는 것, 엘리베이터에 필요한 배관설비 외의 설비를 승강로 내에 두지 않는 것, 피트 하부를 사무실이나 통로로 쓸 경우 균형추에 비상정지장치를 설치하는 것은 모두 승강로에 관한 올바른 설명이다.

에스컬레이터 스커트 가드는 어느 부분에서나 25㎠ 면적에 1500N의 힘을 직각으로 가했을 때 휨량이 4mm 이내여야 한다는 것이 강성에 관한 기준이다(출제 당시 검사기준).

작동유 온도 검출 스위치는 오일 온도가 규정된 관리 범위를 벗어나 과열되는 것을 감지하기 위한 장치인데, 그 기준 온도를 80℃로 설명한 부분이 실제 기준보다 높게 잡혀 있어 틀린 설명이다.

유압식 엘리베이터의 작동유는 대체로 5℃~60℃ 수준에서 관리되므로, 규정치를 80℃로 설명하면 실제보다 훨씬 높은 온도에서야 이상을 감지하는 셈이 되어 안전기준과 맞지 않는다.

플런저 리미트 스위치가 플런저의 상한 행정을 제한하고 작동 시 상승 방향 전력을 차단하면서도 반대 방향(하강) 주행은 가능하게 하는 것, 전동기 공전 방지 장치가 타이머에 설정된 시간을 초과하면 전동기를 정지시키는 것은 모두 올바른 설명이다.

과부하감지장치는 정격 적재하중의 105~110% 수준에서 작동하여 경보를 울리고 카의 출발을 정지시키는 장치이며, 이때 출입문을 자동으로 닫히게 하지는 않는다. 오히려 초과한 승객이 다시 내릴 수 있도록 문이 열린 상태를 유지하는 것이 일반적이다.

조속기의 캣치(로프를 붙잡는 제동 기구)는 한번 동작하면 자동으로 복귀되지 않고 원인을 확인한 뒤 수동으로 복귀시켜야 하므로, 자동 복귀된다는 설명은 옳지 않다.

• 상승·하강 어느 방향에서도 정격속도의 1.3배를 초과하기 전에 조속기 스위치가 동작해야 한다는 것, 조속기 스위치가 작동 후 자동으로 복귀되어서는 안 된다는 것, 조속기 로프의 장력이 없어지면 전동기 주회로를 차단하는 경우가 있다는 것은 모두 조속기의 올바른 작동 특성이다.

가이드레일은 카와 균형추가 승강로 내에서 정해진 위치를 벗어나지 않도록 규제하고, 카의 자중이나 화물 편심에 의한 기울어짐을 막으며, 집중하중이나 비상정지장치 작동 시 수직하중을 지지하는 역할을 하지만, 승강로 자체의 기계적 강도를 보강하는 것은 가이드레일의 역할이 아니다.

스텝체인 안전장치는 스텝체인이 늘어나거나 끊어졌을 때 이를 검출해 운전을 정지시키는 장치로, 체인의 늘어남이 그대로 나타나는 하부 종단부의 스텝체인 인장(텐션) 장치 부근에 설치한다. 따라서 체인 길이의 1/2 되는 지점에 설치해야 한다는 설명은 옳지 않다.

• 스텝체인이 일종의 롤러체인이라는 것, 에스컬레이터의 폭이 넓을수록·양정(계고)이 높을수록 더 큰 강도의 체인이 필요하다는 것은 모두 타당한 설명이다.

기계실에 권상기·전동기·제어반 등을 설치할 때는 주위에서 점검과 보수를 할 수 있는 공간을 확보해야 하므로, 벽으로부터 30cm 이상 떨어뜨려 설치한다(출제 당시 기준).

비상정지장치는 카가 과속 하강할 때 가이드레일을 붙잡아 카를 정지시키는 장치로, 도어 사이의 이물질을 감지해 문을 반전시키는 보호장치가 아니다.

• 세이프티슈, 광전장치, 초음파장치는 모두 도어 사이의 사람이나 물건을 감지해 문을 반전(재개방)시키는 장치들이다.

비상정지장치가 작동한 뒤에는 이를 작동시킨 조속기 로프의 연결부위와 조속기 자체의 손상 여부, 레일을 붙잡으면서 생기는 가이드레일의 손상 여부를 점검해야 한다. 반면 카를 매다는 메인(권상) 로프의 연결부위는 비상정지장치 작동으로 손상되는 부위가 아니어서 이 검사 항목과는 거리가 멀다.

에스컬레이터가 정격하중으로 하강하는 중 브레이크가 작동할 때에는 승객이 넘어지지 않도록 감속도를 0.1G 이하로 제한하는 것이 기준이다(출제 당시 검사기준).

플런저에 걸리는 하중이 클수록 이를 견디기 위한 단면적도 커져야 하므로, 하중이 큰 유압엘리베이터일수록 두꺼운 강관을 재료로 사용한다.

• 총 하중이 클수록 단면이 작아진다는 설명은 하중과 단면의 관계를 거꾸로 뒤집은 것이다.
• 플런저 표면은 실린더 패킹과 접촉하므로 정밀하게 연마되어 10~30μm보다 훨씬 매끄럽게 다듬어지며, 강관 두께를 50~60cm라고 한 설명도 실제 플런저 치수와 동떨어진 값이다.

이 방식은 엘리베이터식(승강식) 주차장치이다.

자동차용 엘리베이터와 주차구획을 조합해 입체적으로 구성하며, 자동차의 전(前) 방향으로 주차구획을 배치하면 종식, 좌우 방향으로 배치하면 횡식이라 부른다.

순환식·왕복식 주차설비는 운반기가 궤도를 따라 순환하거나 왕복 이동하는 구조로, 엘리베이터와 주차구획이 조합된 이 방식과는 구조가 다르다.

워드레오나드 방식은 직류전동기의 속도제어를 위한 방식이다.

발전기의 계자전류를 조정해 발전전압을 연속적으로 변화시키고, 이 전압을 전동기 전기자에 공급함으로써 넓은 범위에서 원활하게 회전속도를 바꿀 수 있다.

계자자속 조정이나 병렬운전, 정류 개선은 이 방식의 본래 목적이 아니다.

자동제어계에서 목표량과 무관하게 계의 상태를 어지럽히는 외적 요인은 외란이다.

목표량은 제어의 기준이 되는 설정값이고, 동작신호와 피드백신호는 목표값과 출력값을 비교·전달하는 제어계 내부 신호이다.

외란은 이러한 내부 신호와 달리 계 바깥에서 들어오는 방해 요소라는 점이 다르다.

두 자극 사이에 작용하는 힘은 $F=\dfrac{m_1 m_2}{4\pi\mu_0 r^2}$ 로 구한다.

진공 중 투자율 $\mu_0=4\pi\times10^{-7}\ \mathrm{H/m}$ 이므로 $\dfrac{1}{4\pi\mu_0}=6.33\times10^{4}$ 이 된다.

$m_1=m_2=1\ \mathrm{Wb}$, $r=1\ \mathrm{m}$를 대입하면 힘은 6.33×10⁴ N이 된다.

직류전동기의 대표적인 제동법은 발전제동·회생제동·역전제동 세 가지이다.

• 발전제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 발생한 전기에너지를 저항에서 소비하며 제동한다.
• 회생제동은 발생한 전기에너지를 전원 쪽으로 되돌려 보내며 제동한다.
• 역전제동(플러깅)은 전기자 접속을 반대로 바꿔 역토크를 발생시켜 급제동한다.

단순히 저항을 삽입해 제동한다는 개념의 명칭은 직류전동기의 표준 제동법 분류에 포함되지 않는다.

배선용 차단기는 영문 약자로 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)로 표기한다.

S는 스위치, DS는 단로기(Disconnecting Switch), THR은 열동형 계전기(Thermal Relay)를 나타내는 기호로 배선용 차단기와는 다른 기기이다.

길이 측정기 중 미니미터는 지렛대(레버) 확대 기구를 이용해 미소한 변위를 확대·지시하는 기계식 측정기이다.

전기용량(정전용량)의 변화를 이용하는 방식은 별도의 전기식 측정기이며 미니미터의 원리가 아니다.

다이얼 게이지는 기어 확대기구, 옵티미터는 광학적 확대장치, 마이크로미터는 나사의 회전을 이용한다는 설명은 모두 옳다.

유도전동기의 속도제어법은 주파수제어법, 2차저항법, 2차여자법 등이 있다.

계자제어법은 직류전동기의 속도를 계자자속 크기로 조절하는 방식으로, 회전자 구조 자체가 다른 유도전동기에는 적용되지 않는다.

절연저항을 측정하는 계기는 메거(megger)이다.

훅온미터는 전류 측정, 휘트스톤브리지는 저항값 정밀 측정, 회로시험기는 전압·전류·저항을 간이 측정하는 데 쓰이며 절연저항 전용 계기와는 용도가 다르다.

스위치 A와 B가 병렬로 놓여 둘 중 하나만 닫혀도 저항 R에 전류가 흐르므로, 이 회로는 OR 게이트와 원리가 같다.

그림은 나란히 놓인 두 개의 a접점 스위치 A, B 뒤에 저항 R과 전원 E가 직렬로 이어진 회로다. A 또는 B 중 하나라도 닫히면 출력이 나오므로 논리식은 A + B 가 된다.

• 두 스위치가 직렬이면 둘 다 닫혀야 전류가 흐르므로 그때가 AND에 해당한다.
• 출력에 작은 원(버블)이 붙은 기호는 결과가 반대로 뒤집히는 부정 게이트라 이 회로와 맞지 않는다.

캠은 형상에 따라 크게 평면캠과 입체캠으로 나뉘는데, 단면캠은 입체적인 곡면을 따르는 입체캠에 속한다.

정면캠·직동캠·판캠은 평면 위에서 종동절을 움직이는 평면캠의 종류이다.

RLC 직렬회로가 공진하면 리액턴스 성분이 상쇄되어 회로의 임피던스가 최소가 되고, 그 결과 흐르는 전류가 최대가 된다.

임피던스가 최소가 되므로 $I=\dfrac{V}{Z}$에서 같은 전압이라도 전류가 가장 커지는 것이다.

전압, 저항, 주파수는 공진 조건에서 별도의 값으로 고정되거나 주어지는 값이지 공진으로 인해 최대가 되는 양이 아니다.

정전용량이 커지는 것은 전극 면적을 넓히는 것과 비유전율이 큰 유전체를 쓰는 것 두 가지다.

평행판 콘덴서의 정전용량은 $C=\varepsilon_0\varepsilon_s\dfrac{A}{d}$ 로, 전극 면적 A와 비유전율 $\varepsilon_s$ 에 비례하고 전극 간격 d 에 반비례한다.

• 전극 사이의 간격을 넓히면 d 가 커지므로 정전용량은 오히려 감소한다.
• 가하는 전압은 축적 전하량 Q=CV 를 바꿀 뿐이고, 정전용량 자체는 극판 구조와 유전체로만 결정된다.

승객용 엘리베이터는 정격하중의 125%를 싣고 정격속도로 하강할 때 이를 안전하게 감속시켜 정지시킬 수 있어야 한다.

화물용 엘리베이터의 적재율을 135%로 규정하거나, 하강 시 '정격부하 시와 같은 승차감'까지 요구하는 것은 브레이크 성능 기준의 본래 요건이 아니다.

이 수치는 출제 당시의 승강기 검사기준을 기준으로 한 것으로, 현행 기준과 다를 수 있다.

서지전압으로부터 회로를 보호하는 2단자 반도체 소자는 바리스터이다.

바리스터는 인가전압이 일정 값을 넘으면 저항이 급격히 낮아져 과전압을 흡수하는 특성을 가진다.

터널다이오드·바렉터다이오드는 발진·가변용량 등 다른 목적으로 쓰이고, 서미스터는 온도에 따라 저항이 변하는 소자로 서지 보호용이 아니다.