10년 3회차

교류 엘리베이터의 속도제어방식은 1단 속도제어, 2단 속도제어, 귀환전압제어방식으로 구분되며, 3단 속도제어방식은 존재하지 않는다.

리미트 스위치는 카가 최상층·최하층을 지나쳐 계속 주행하는 것을 감지해 전동기 전원을 차단하는 안전장치이다.

• 균형추는 카와 반대편에서 균형을 맞춰 권상 부하를 줄이는 장치로 지나침 방지와는 무관하다.
• 인터록 장치는 도어가 닫혀야 운행되도록 하는 도어 안전장치이다.
• 정지스위치는 비상 시 운행을 임의로 정지시키는 조작 스위치이다.

레벨링펌프라는 별도 펌프 형식은 존재하지 않으며, 착상 위치를 미세 조정하는 것은 레벨링 밸브의 역할이다.

기어펌프, 베인(밴)펌프, 스크류펌프는 모두 유압회로에서 실제로 사용되는 펌프의 종류이다.

플라이볼형(GF형) 조속기는 진자(볼)의 원심력을 링크기구로 확대해 속도를 검출하므로 검출 정밀도가 높아 고속용 승강기에 가장 적합하다.

• 롤 세프티형(GR형)은 마찰력으로 로프를 잡는 구조로 저속용에 주로 쓰인다.
• 디스크형(GD형)은 플라이웨이트가 로프잡이를 동작시키는 구조로 중·저속용에 널리 쓰인다.

균형추의 총 중량은 일반적으로 빈 카의 자체하중에 정격하중의 35~50%에 해당하는 중량을 더한 값으로 정한다(오버밸런스율 35~50%).

이는 권상기에 걸리는 부하를 균형있게 분산시켜 모터 용량과 로프 마모를 줄이기 위한 설계 기준이며, 정격하중 전부를 더하거나 빼는 방식이 아니라는 점에 주의한다.

에스컬레이터의 경사도가 30° 이하이고 층고가 6m 이하이며, 수평주행구간의 디딤판 수가 3개 이상인 경우에는 디딤판의 속도를 40m/min 이하로 할 수 있다.

이는 층고가 낮고 수평구간이 확보된 조건에서 예외적으로 완화해 적용하는 출제 당시 안전기준에 해당한다.

승강기 카는 승객 안전을 위해 환풍장치를 갖추어야 하므로, 환풍장치를 부착하지 않는다는 설명은 옳지 않다.

카 주위벽의 방화구조, 외부와의 연락·구출장치, 비상등 설치는 모두 카가 실제로 갖추어야 할 요소이다.

전동기의 토크는 $T[\mathrm{kgf \cdot m}] = 975 \times \dfrac{P[\mathrm{kW}]}{N[\mathrm{rpm}]}$로 구한다.

$T = 975 \times \dfrac{15}{2420} \approx 6\ \mathrm{kgf \cdot m}$이다.

운전반 자동·수동 장치는 운전 모드를 선택하는 조작 장치일 뿐, 과속·과전류·과행정을 감지해 카를 멈추는 비상정지 관련 장치가 아니다.

조속기는 과속 감지, 과전류계전기는 전동기 과전류 감지, 최상층 종점 스위치는 과행정(지나침) 감지를 통해 각각 카를 안전하게 정지시키는 장치이다.

도어 머신은 소형경량이면서도 동작이 원활하고 내구성이 강해야 하므로, 대형이고 무거워야 한다는 설명은 도어 머신에 요구되는 조건과 반대된다.

카의 조작방법 중 자동식은 전임 운전자나 관리인 없이 승객 자신이 직접 조작하여 운행하는 방식을 말한다.

전임 운전자 조작, 관리식 조작, 운전자와 관리실 겸용 조작은 모두 사람이 개입해 운전을 담당하는 방식으로 자동식과 구분된다.

엘리베이터의 T형 가이드레일은 레일 1미터(m)당 무게[kg]로 규격을 표시한다.

이는 레일의 단면 크기(굵기)를 단위 길이당 중량으로 나타내는 표준 표기 방식이다.

완충기는 카나 균형추가 승강로 바닥에 충돌할 때 충격을 흡수하는 장치로, 정격속도에 따라 에너지 축적형(스프링식)과 에너지 분산형(유압식) 등 종류가 결정된다.

속도가 낮은 승강기는 스프링 완충기로 충분하지만 속도가 높아질수록 충돌 에너지가 커져 유압식 완충기가 요구되므로, 완충기 형식 선정의 핵심 기준은 속도이다.

• 용량이나 카의 크기는 완충기 반력·강도 계산에는 관여하지만 형식 자체를 결정짓는 기준은 아니다.
• 용도(화물용·인승용 등)는 완충기 종류 선택과 직접 관련이 없다.

비상정지장치 중 즉시작동형은 정지 시 충격이 크기 때문에 저속 승강기에만 적용하도록 제한되며, 정격속도가 $45\ \mathrm{m/min}$ 이하인 승강기에 사용한다.

속도가 이보다 높아지면 정지 충격을 완화하기 위해 점차작동형 비상정지장치를 사용해야 한다.

다만 이 속도 구간 기준은 출제 당시 검사기준에 따른 것으로, 이후 안전기준 개정으로 세부 수치가 달라질 수 있다.

에스컬레이터에는 승강로 바닥에 충돌하는 카가 없으므로 충돌 충격을 흡수하는 완충기 개념 자체가 적용되지 않는다. 따라서 스프링 완충기는 에스컬레이터의 안전장치에 해당하지 않는다.

• 스텝 체인 안전 스위치는 스텝 체인이 늘어나거나 끊어졌을 때 이를 감지해 운전을 정지시키는 장치이다.
• 인렛 스위치는 핸드레일 인입구에 손이나 이물질이 끼어 말려 들어갈 때 이를 감지해 정지시키는 장치이다.
• 스커트 가드 안전장치는 스텝과 스커트 패널 사이에 신체나 이물질이 끼는 것을 감지해 운전을 멈추게 한다.

승강기 기계실은 권상기·제어반 등 승강기 전용 설비만을 설치하는 공간으로, 승강기와 무관한 설비를 두면 누수·화재 등으로 운행 안전을 위협할 수 있다.

옥탑 물탱크는 승강기와 관계없는 설비이므로 기계실 내 설치가 금지되는 대상이다.

• 제어반은 승강기 운행 제어를 위해 기계실에 반드시 필요한 설비이다.
• 환기설비는 기계실 내 발열 기기의 온도 관리를 위해 설치된다.
• 조속기는 권상기와 함께 기계실에 설치되는 안전장치이다.

카 도어는 주행 중 문이 열리지 않도록 닫힌 상태를 유지해야 하며, 이를 위해 통상 도어 모터에 전류를 흘려 닫는 방향의 토크를 걸어 둔다.

• 주행 중 카 도어가 열려서는 안 되지만, 이는 도어 모터의 토크와 도어 록에 의해 유지되는 것일 뿐 물리적으로 절대 열릴 수 없다는 뜻은 아니다.
• 고장으로 카가 층 사이에 정지했을 때에는 구출을 위해 규정된 절차로 도어를 열 수 있어야 하므로, 구출을 위해서도 열릴 수 없어야 한다는 설명은 안전 설계 취지에 어긋난다.
• 도어를 손으로 여는 데 필요한 힘을 과도하게 크게 규정하면 오히려 비상 시 탈출·구출이 어려워지므로, 그러한 큰 값을 규정한다는 설명은 옳지 않다.

수평보행기의 디딤면이 고무 등 미끄러짐 방지 구조가 아닌 경우, 출제 당시 기준상 경사도는 $12^\circ$ 이하로 제한된다.

미끄럼 방지 성능이 없는 디딤면에서는 경사가 커질수록 이용자의 미끄러짐·전도 위험이 커지기 때문에 완만한 경사만 허용한 것이다.

다만 이는 출제 당시 검사기준에 따른 수치이며, 현재 안전기준에서는 세부 수치가 다를 수 있다.

유해물 접촉은 재해가 발생한 형태(사고 유형)를 나타내는 분류이지, 신체에 나타난 상해 결과를 뜻하는 상해의 종류는 아니다.

시력장해·청력장해·찰과상은 모두 재해로 인해 신체에 실제로 나타나는 상해 결과에 해당하므로 상해의 종류로 분류된다.

전동기는 승강기를 움직이게 하는 구동장치이지, 사고를 예방·완화하기 위한 방호(안전)장치가 아니다.

• 조속기는 카의 속도가 규정 이상이 되면 이를 감지해 비상정지장치를 작동시키는 안전장치이다.
• 완충기는 카·균형추의 충돌 충격을 흡수하는 안전장치이다.
• 경보벨은 이상 상황을 외부에 알리기 위한 안전장치이다.

산업안전 이론에서 재해는 대부분 불안전한 상태와 불안전한 행동이 겹쳐 발생하는 것으로 설명되며, 이는 재해 발생요인 중 가장 직접적이고 비중이 큰 요인으로 다뤄진다.

개인의 개성·감정, 환경과 유전 등은 간접적인 배경 요인일 뿐 재해를 직접 유발하는 비중은 상대적으로 낮다.

와이어로프는 공칭지름 대비 지름 감소가 7%를 초과하면 사용을 금지하므로, 지름 감소가 $5\%$인 로프는 아직 사용 기준 범위 내에 있어 계속 사용할 수 있다.

• 이음매가 있는 로프는 강도가 균일하지 않아 양중기용으로 사용이 금지된다.
• 한 가닥에서 소선의 수가 10% 이상 절단된 로프는 사용이 금지된다.
• 꼬인 로프는 내부 소선 배열이 흐트러져 강도가 저하되므로 사용이 금지된다.

산업안전보건기준상 가설통로는 경사가 $15^\circ$를 초과하면 미끄러지지 않는 구조로 하여야 하므로, 기준 경사각을 20도로 제시한 설명은 잘못된 것이다.

통로 표시, 옥내 통로의 미끄럼 방지, 통로면 위 $2\,\mathrm{m}$ 이내 장애물 금지는 모두 통로의 안전 조건으로 올바른 내용이다.

승강기의 안전장치는 어떤 경우에도 임의로 제거해서는 안 되며, 작업 형편을 이유로 일시 제거하는 것은 중대한 안전규정 위반에 해당한다.

카 출입문이 열려 있을 때 움직이지 않는 것, 이상 발견 시 즉시 보수한 다음 작업하는 것, 작업 전 반드시 점검하는 것은 모두 안전장치 운용에 관한 올바른 설명이다.

근로환경 보건에 관한 조사는 보건관리자의 직무 영역이며, 안전관리자의 직무사항으로 분류되지 않는다.

안전작업 교육계획 수립·실시, 재해 원인 조사와 대책 수립, 안전에 관한 교육 및 훈련은 모두 안전관리자의 직무에 해당한다.

안전점검의 근본 목적은 사고가 발생하기 전에 위험 요인을 사전에 발견하여 이를 시정함으로써 재해를 예방하는 데 있다.

작업표준의 적절성, 설비 설계, 법 기준 적합 여부 확인은 점검 과정에서 부수적으로 다뤄질 수 있으나, 안전점검 자체의 궁극적 목적은 아니다.

승강기에 요구되는 방호조치는 과부하방지장치이므로, 승강기와 과부하방지장치를 짝지은 것이 옳다.

• 리프트의 방호장치는 과부하방지장치·권과방지장치·비상정지장치 등이며, 조속기는 엘리베이터(승강기)에 설치되는 안전장치이다.
• 에스컬레이터에 요구되는 방호조치는 비상정지스위치 등으로, 파킹장치와 짝지은 것은 옳지 않다.
• 크레인의 방호장치는 과부하방지장치·권과방지장치·비상정지장치·제동장치 등이며, 역화방지기는 아세틸렌 용접장치 등 가스용접 설비에 설치하는 방호장치이다.

보안면은 용접 작업 등에서 불꽃이나 유해광선으로부터 얼굴을 보호하기 위한 보호구이며, 물체가 날아 흩어질 위험이 있는 작업에는 보안경이 지급 대상이 된다.

안전장갑과 감전 위험, 방열복과 고열·화상 위험, 안전화와 물체의 낙하·끼임 위험의 짝은 모두 올바른 지급 기준이다.

로프의 이완 여부 확인은 와이어로프나 시브 계통의 점검 항목이지, 권상기 브레이크 자체의 검사 항목이 아니다.

이상음 발생 여부, 플런저의 정상 동작, 주행 중 브레이크 라이닝과 드럼의 마찰 여부는 모두 브레이크 성능을 직접 확인하는 검사 항목이다.

전동기 주회로의 절연저항 측정은 기계실의 전동기·제어반에서 이루어지는 점검으로, 카 실내에서 수행하는 검사 항목이 아니다.

승강장과 카 바닥 사이 틈의 너비, 도어 스위치의 작동상태, 통화장치의 작동상태는 모두 카 안에 탑승한 상태에서 확인할 수 있는 검사 항목이다.

로프의 꼬임방향은 와이어로프를 제작할 때 정해지는 사양이지, 사용 중 상태를 확인하는 육안 점검 항목이 아니다.

마모 상태, 변형·부식 유무, 로프 끝 부분의 풀림 여부는 사용 중 로프의 손상을 육안으로 확인하는 대표적인 점검 항목이다.

출제 당시 기준상 승강장 출입구 바닥 앞부분과 카 바닥 앞부분 사이의 틈은 $4\,\mathrm{cm}$ 이하로 하여야 한다.

이는 카 문턱과 승강장 문턱 사이 틈이 지나치게 벌어지면 발이 빠지는 등의 사고로 이어질 수 있기 때문이며, 이후 안전기준 개정으로 세부 수치가 조정될 수 있다.

에스컬레이터 승강장 상·하부에 고정 설치되는 콤(comb)은 콤 플레이트에 부착된 빗살 부품으로, 이동하는 스텝 자체의 구성요소가 아니다.

디딤판은 이용자가 딛는 스텝의 윗면, 라이저는 스텝의 앞면(수직면)이며, 크리트는 디딤판·라이저 표면에 형성된 홈 모양의 돌기로 모두 스텝 본체를 이루는 구성요소이다.

표시 중 120은 도어의 폭이 아니라 정격속도 120[m/min] 을 뜻하므로, 중앙개폐식 도어가 120[㎝]라는 설명이 옳지 않다.

P15-CO120-15S는 앞에서부터 P=승객용(Passenger), 15=15인승, CO=Center Open 즉 중앙개폐식 도어, 120=정격속도 120[m/min], 15S=정지층수 15개층을 나타낸다.

도어 방식이 중앙개폐식이라는 앞부분 자체는 맞지만, 뒤따르는 숫자를 도어의 개구 폭으로 읽은 것이 잘못이다.

스커트 가드 안전스위치는 스텝과 스커트 패널 사이의 끼임을 감지하기 위해 에스컬레이터에 요구되는 장치로, 수평보행기(무빙워크)의 안전장치로는 분류되지 않는다.

• 스텝체인 안전스위치는 디딤판을 구동하는 체인이 늘어나거나 끊어졌을 때 운전을 정지시킨다.
• 비상정지스위치는 위험 상황에서 이용자나 관리자가 즉시 운전을 멈출 수 있게 한다.
• 핸드레일 인입구 안전스위치는 인입구에 손이나 이물질이 말려 들어갈 때 이를 감지해 정지시킨다.

유압식 엘리베이터는 상승할 때만 전동기로 펌프를 구동하여 오일을 실린더로 밀어 넣고, 하강할 때는 전동기 구동 없이 밸브를 열어 자체 하중으로 내려온다.

따라서 전동기가 작동하는 구간은 상승 시로 한정된다.

전자접촉기 조작회로가 접지되었을 때 오동작(폐로)을 방지하려면 코일의 한쪽 끝을 접지측 전선에 접속해야 한다.

코일 한쪽이 이미 접지측에 연결되어 있으면 회로 다른 부분에서 지락이 발생하더라도 코일에 별도의 전류 경로가 만들어지지 않아 접촉기가 의도치 않게 닫히는 것을 막을 수 있다.

교류귀환 전압제어는 사이리스터의 점호각을 제어하여 유도전동기에 가해지는 전압을 조절함으로써 속도를 제어하는 방식이다.

저항 삽입 방식, 이단속도모터 방식, 교류를 직류로 변환하는 방식은 각각 다른 제어 방식에 해당하며 교류귀환 전압제어의 원리와는 다르다.

출제 당시 검사기준상 조속기(Governor) 로프의 안전율은 $8$ 이상이 되어야 한다.

조속기 로프는 비상정지장치를 작동시키는 핵심 부품이므로 일반 로프보다 높은 안전율이 요구되며, 세부 수치는 안전기준 개정에 따라 달라질 수 있다.

유압식 엘리베이터는 카를 매다는 로프나 균형추가 없어 승강로 상부 틈새가 크지 않아도 되므로, 상부 틈새가 커야 한다는 설명은 옳지 않다.

기계실 배치가 자유롭고 건물 꼭대기에 하중이 걸리지 않는 점, 실린더 구조상 행정거리와 속도에 한계가 있는 점은 유압식 엘리베이터의 올바른 특징이다.

가이드레일은 카와 균형추의 승강로 내 위치를 규제하고 기울어짐을 방지하며 비상정지장치 작동 시 수직 하중을 지지하는 부재로, 손상되지 않는 한 일정 연수마다 교체해야 하는 소모품이 아니다.

따라서 15~20년 경과 시 교체한다는 설명은 가이드레일의 실제 관리 방식과 맞지 않는다.

과부하감지장치는 탑승 인원이나 적재하중을 감지해 정격하중의 $105\%\sim110\%$ 범위에서 경보를 울리고 도어 닫힘을 저지하는 장치로, 속도를 제어하는 기능과는 관련이 없다.

출제 당시 기준상 에스컬레이터의 스커트 가드와 디딤판 사이 틈새는 승강로 전체 구간에서 한쪽이 $4\,\mathrm{mm}$ 이하가 되도록 하여야 한다.

이 틈새가 커지면 신발이나 옷자락이 끼이는 사고로 이어질 수 있어 엄격히 관리되며, 세부 수치는 안전기준 개정에 따라 달라질 수 있다.

카나 균형추가 승강로 바닥에 충돌할 때 충격을 완화하여 탑승자를 보호하는 장치는 완충기이다.

조속기는 속도 초과를 감지하는 장치이고, 순간비상정지장치와 리미트 스위치는 각각 정지 동작과 운행 한계를 담당하는 장치로 충돌 충격 완화 기능과는 다르다.

정격속도가 $60\ \mathrm{m/min}$인 엘리베이터는 즉시작동형이 허용되는 저속 구간을 넘어서므로 정지 시 충격을 완화할 수 있는 점차작동형 비상정지장치를 사용해야 한다.

다만 이 속도 구간별 적용 기준은 출제 당시 검사기준에 따른 것으로 이후 개정될 수 있다.

비상용 엘리베이터의 비상운전은 비상호출스위치·비상호출버튼, 1차 소방스위치 및 소방스위치 등 지정된 특별한 조작 수단으로 개시되는 운전을 말하며, 통상적인 수동버튼 조작에 의한 운전은 비상운전에 해당하지 않는다.

포아송비는 축방향 힘을 받는 재료에서 나타나는 가로 방향 변형률과 세로 방향 변형률의 비로 정의되며, 가로변형률을 세로변형률로 나눈 값이다.

부피변형률은 포아송비 정의에 직접 사용되는 값이 아니므로 다른 보기들과 구분된다.

스위치 A와 B가 병렬로 연결되어 있어 둘 중 하나만 닫혀도 전원 E에서 저항 R로 전류가 흐르므로, 이 회로는 논리합(OR) 동작을 한다.

따라서 입력 쪽 변이 안쪽으로 굽고 출력 쪽이 뾰족하게 모이는 OR 게이트 기호가 이 회로와 같은 내용을 나타낸다. 논리식으로는 $X = A + B$이다.

나머지 기호는 회로 구성이 다르다.

• 입력 쪽이 곧은 직선이고 출력 쪽만 반원인 D자 모양은 AND 게이트로, 두 접점이 직렬일 때의 동작이다.
• 삼각형 끝에 작은 원이 붙은 기호는 입력을 반전시키는 NOT 게이트다.
• D자 모양 끝에 작은 원이 붙은 기호는 AND의 출력을 반전한 NAND 게이트다.

승강기의 안전회로는 모든 안전 스위치를 직렬로 연결하여, 그중 하나라도 열리면 즉시 회로 전체가 차단되어 운행이 정지되도록 구성하는 것이 안전하다.

병렬회로는 한쪽 스위치가 열려도 다른 경로로 전류가 흐를 수 있어 안전 목적에 맞지 않는다.

충전부와 외함(비충전 금속체) 사이의 저항은 절연저항이다.

절연저항은 전기기기의 누전 여부와 절연 상태를 점검하는 대표적 지표로, 접지저항(접지극과 대지 사이의 저항)이나 고유저항(재료 자체의 전기적 성질)과는 구분되는 개념이다.

금강석(다이아몬드)은 제시된 재료 중 탄성률(영률)이 가장 크다.

탄성률은 물체가 변형에 저항하는 정도를 나타내는 값으로, 결정 구조가 매우 치밀하고 단단한 금강석이 스프링, 섬유질, 진흙보다 훨씬 큰 값을 가진다.

1kWh를 줄[J]로 환산하면 $3.6\times10^{6}$[J]이 된다.

$1\,\mathrm{kWh}=1000\,\mathrm{W}\times3600\,\mathrm{s}=3.6\times10^{6}\,\mathrm{J}$로 계산된다.

전하량(전기량)의 단위는 쿨롱[C]이다.

[A]는 전류, [V]는 전압, [Ω]는 저항의 단위이며, 전하량은 $Q=I\times t$로 정의되어 쿨롱으로 표시된다.

2021년 개정된 KEC(한국전기설비규정) 기준으로 교류에서 저압은 1000[V] 이하이다.

개정 전에는 교류 600V 이하를 저압으로 구분했으나, KEC 개정 이후 교류 저압의 상한이 1000V로, 직류 저압은 1500V로 상향 조정되었다.

쿨롱의 법칙에 따르면 두 전하 사이에 작용하는 힘은 두 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다.

이를 식으로 나타내면 $F=k\dfrac{Q_1 Q_2}{r^{2}}$이며, 여기서 $k$는 비례상수이다.

시퀀스 회로에서 입력이 사라져도 이전 상태를 유지하는 일종의 기억회로는 자기유지회로이다.

자기유지회로는 릴레이 자신의 접점을 이용해 전원 신호를 계속 붙잡아 두는 구조로, 단순 논리연산만 수행하는 AND·OR·NOT회로와 달리 상태를 저장하는 기능을 가진다.

동기속도 공식 $N_s=\dfrac{120f}{P}$에 극수 $P=4$, $N_s=1800\,\mathrm{rpm}$을 대입하면 주파수는 60[Hz]가 된다.

$f=\dfrac{N_s\times P}{120}=\dfrac{1800\times4}{120}=60\,\mathrm{Hz}$

피측정물의 실제 치수와 표준(기준) 치수의 차이를 비교하여 측정하는 것은 다이얼 게이지이다.

버니어캘리퍼스나 마이크로미터는 치수를 직접 읽어내는 직접측정 기구이고 하이트 게이지는 높이를 측정하는 기구인 반면, 다이얼 게이지는 기준 치수와의 편차를 지침으로 표시하는 비교측정기이다.

콘덴서는 맥동하는 직류를 평활하게 다듬어 직류에 가깝게 만드는 역할을 할 뿐이므로, 정류된 파형을 다시 교류로 되돌린다는 설명은 옳지 않다. 교류로 되돌리려면 인버터가 필요하다.

그림의 파형은 반원 모양의 산이 시간축 위쪽에만 빈틈없이 이어지는 전파정류 파형으로, 음의 반주기가 양쪽으로 접혀 올라온 형태다.

• 다이오드 4개를 브리지로 결선하면 이와 같은 전파정류 출력을 얻을 수 있다.
• 맥동이 남아 있어도 극성이 한쪽으로만 유지되므로 평활회로 없이도 계전기 정도는 동작시킬 수 있다.
• 시간축 위쪽에만 존재하는 맥류이므로 극성을 가진 직류로 취급해 ＋, - 를 고려해 결선해야 한다.

되먹임(피드백) 제어가 성립하려면 입력과 출력을 비교하는 장치가 반드시 있어야 한다.

되먹임 제어는 출력값을 입력측으로 되돌려 목표값과 비교한 오차 신호로 제어량을 수정하는 방식이므로, 비교 장치가 없으면 되먹임 구조 자체가 성립하지 않는다.

응답속도를 빠르게 또는 느리게 하거나 안정도를 개선하는 것은 되먹임 제어의 결과로 얻어지는 특성일 뿐, 필수 구성요소는 아니다.