[승강기기능사 필기] 15년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

에스컬레이터의 핸드레일 속도는 안전상 발판(step) 속도와 같게 유지하도록 하고 있다.
핸드레일과 발판의 속도가 어긋나면 탑승객이 균형을 잃거나 손잡이를 놓치는 사고로 이어질 수 있기 때문이다.

유압식 승강기는 구동 방식에 따라 직접식, 간접식, 팬터그래프식 등으로 분류한다.
밸브식은 유압 회로를 구성하는 부품(제어밸브)의 명칭일 뿐, 승강기 자체의 분류 방식이 아니다.

행거롤러, 업스러스트롤러, 도어레일은 모두 도어의 개폐·주행을 담당하는 부품이다.
반면 가이드롤러(가이드슈)는 카나 균형추가 가이드레일을 따라 움직이도록 잡아주는 부품으로, 도어 계통과는 거리가 멀다.

균형로프(컴펜세이팅 로프)는 카가 오르내리는 동안 주로프와 이동케이블의 이동으로 생기는 하중 변화를 보상하는 역할을 한다.
카가 상승하면 카 쪽 주로프는 짧아지고 균형추 쪽은 길어지는데, 균형로프가 그 반대 방향으로 걸려 전체 하중 변화를 상쇄한다.

교류 2단속도 제어에서는 기동 및 주행 시 고속권선을 사용하고, 감속 및 착상 시 저속권선을 사용한다.
따라서 기동시 저속권선을 사용한다는 설명은 실제 동작 순서와 반대이므로 틀린 내용이다.

주차구획을 평면상에 배치하고 운반기(팔레트)가 수평으로 왕복 이동하며 주차를 수행하는 방식은 평면 왕복식이다.
다층 순환식과 수평 순환식은 팔레트가 여러 층 또는 순환 경로를 따라 계속 돌며 이동하는 방식이고, 승강기식은 승강로에서 운반기가 상하로 이동하는 방식이라 단순 왕복 구조와 구분된다.

2018년 개정된 승강기 안전기준에서는 승객용 엘리베이터의 적재하중 및 최대정원을 계산할 때 1인당 하중을 75kg으로 본다.
종전에 쓰이던 65kg 기준이 상향된 것으로, 최대정원은 적재하중을 75로 나눈 값에서 소수점 이하를 버려 정한다.

VVVF(가변전압 가변주파수) 제어는 유도전동기의 전압과 주파수를 함께 변환시켜 직류전동기에 준하는 제어 특성을 얻는 방식으로, 고속 승강기에도 적용할 수 있다.
따라서 저속의 승강기에만 적용하여야 한다는 설명은 VVVF의 적용 범위를 잘못 제한한 틀린 내용이다.

레일 규격 호칭은 소재 1m 길이당 중량(kg)을 라운드 번호로 표기한 것으로, 일반적으로 쓰이는 T형 레일은 8K, 13K, 18K, 24K, 30K 등이다.
13K 다음 표준 호칭이 18K이므로 16K레일은 실제로 쓰이는 공칭이 아니다.

기계실이 있는 경우 기계실의 크기는 승강로의 수평투영면적보다 넓게 확보해야 하며, 승강로의 크기와 같아야 한다는 규정은 없다.
권상기 등 기기 배치와 점검 작업 공간을 확보하려면 여유 면적이 필요하므로 이 설명이 틀린 내용이다.

유압 엘리베이터의 압력 릴리프 밸브는 전부하압력의 140%를 초과하지 않도록 압력을 제한하게끔 조절해야 한다.
이는 유압 회로의 과도한 압력 상승으로 배관이나 실린더가 손상되는 것을 막기 위한 안전장치 기준이다.

승강기용 가이드 레일 1본의 길이는 5m로 정하고 있다.
현장에서는 이 표준 길이의 레일을 이음쇠(브래킷·조인트)로 연속 설치해 승강로 전체 구간을 구성한다.

출제 당시 승강기검사기준상 기계실 작업구역의 유효 높이는 2.1m 이상으로 규정되어 있었다.
이는 작업자가 기계실 내에서 안전하게 점검·작업할 수 있도록 확보해야 하는 최소 공간 기준이다.

정지로 작동시키면 이후 카의 버튼등록이 되지 않고, 운행 중이던 카가 자동으로 지정된 층에 도착한 뒤 운행을 멈추게 하는 장치는 파킹 스위치이다.
리미트 스위치나 슬로다운 스위치는 카의 운행 중 위치·감속을 제어하는 장치이고, 피트 정지 스위치는 피트 진입 시 안전을 위해 운전을 정지시키는 장치라 목적이 다르다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.
엘리베이터 완충기의 선택 기준과 성능 요건을 다루는 문항이다. 1번은 정격속도 1m/s 이하에는 스프링 완충기 사용이 맞고, 2번은 정격속도 1m/s 초과에는 유입(오일댐퍼) 완충기 사용이 맞다. 3번의 유입완충기 플런저 복귀시험 기준은 120초 이하가 정확한 기준이다. 반면 4번은 유입완충기의 최소적용중량이 카 자중 + 적재하중이 아니라 카 자중만을 기준으로 설정해야 하므로 부적합하다. 유입완충기는 정격하중의 상한선에 맞춰 설계되며, 최소적용중량은 카만의 무게를 기준으로 한다.

에스컬레이터의 역회전 방지장치로는 구동체인 안전장치, 기계 브레이크, 조속기 등이 사용된다.
반면 스커트 가드는 승객의 발이나 옷이 스텝과 측면 패널 사이에 끼는 것을 막는 장치로, 역회전 방지와는 목적이 다르다.

로프이탈방지장치는 급제동이나 지진, 기타 진동으로 주로프가 도르래 홈에서 벗겨져 이탈하는 것을 막기 위해 설치한다.
반면 주로프가 파단(절단)되어 이탈하는 경우는 조속기나 비상정지장치가 대응하는 영역이므로, 로프이탈방지장치의 설치 목적으로는 부적절하다.

평면 형태의 디딤판을 동력으로 이동시키되 경사도가 12° 이하로 설계된 것은 수평보행기(무빙워크)이다.
에스컬레이터는 경사도가 원칙적으로 30° 이하(조건에 따라 35°까지)로 12°보다 훨씬 크며, 경사형 리프트나 덤웨이터는 구조와 용도 자체가 다르다.

카 내에 승객이 갇혔을 때는 인터폰으로 승객을 안심시키고 카 위치를 확인한 뒤, 층 중간에 정지해 구출이 어려우면 기계실에서 권상기를 수동 조작해 가까운 정지층에 위치시켜 구출하는 것이 원칙이다.
반드시 카 상부의 비상구출구를 통해서만 구출한다는 것은 오히려 위험할 수 있는 최후의 수단이므로, 원칙적인 조치로 보기에는 부적절하다.

높은 열로 전선 피복이 타는 것을 막기 위해 석면이 내열 재료로 사용되었다.
고무, 종이, PVC는 상대적으로 내열성이 낮아 고온에서 쉽게 타거나 녹는 재료이며, 이는 석면 사용이 규제되기 이전 출제 당시 기준의 내용이다.

승강기를 신설·변경하거나 고장을 수리하는 등의 작업을 한 후 실시하는 점검은 특별점검이다.
정기점검은 정해진 주기마다, 수시점검은 결함 발견이나 사고 대비를 위해 수시로, 사전점검은 작업 착수 전에 실시하는 점검이라 이 상황과는 구분된다.

작업표준은 작업의 효율화, 위험요인 제거, 손실요인 제거 등을 목적으로 작성한다.
반면 재해책임의 추궁은 사고 발생 후 원인·책임을 가리는 행위로, 작업표준을 만드는 목적과는 무관하다.

감전 위험이 있는 장소의 전기를 차단하고 수선·점검 작업을 할 때는 다른 사람이 임의로 전원을 넣지 못하도록 스위치에 시건장치(잠금장치)를 하여야 한다.
접지장치는 누전 시 감전을 막기 위한 접지, 복개장치는 덮개를 씌우는 조치, 통전장치는 오히려 전류를 흐르게 하는 개념이라 이 상황의 답으로는 맞지 않는다.

근로자는 방호장치에 이상이 발견되면 사업주에게 즉시 신고해야 하며, 임의로 직접 수리해서는 안 된다.
방호장치의 해체·복원, 기능상실 신고 등은 근로자 준수사항에 해당하지만 방호장치를 근로자가 직접 수리하는 것은 산업안전보건 관점에서 허용되지 않는 행위이다.

전선의 굵기는 허용전류, 전압강하, 기계적 강도 세 가지를 기준으로 선정하며, 외부 온도는 이 결정 요인에 해당하지 않는다.
허용전류는 발열에 의한 손상을 막기 위한 기준이고, 전압강하는 배선 길이에 따른 전압 손실을 제한하기 위한 기준이며, 기계적 강도는 시공·운용 중 단선을 막기 위한 기준이다.

승강기 완성검사는 제조·설치업자가 설치를 마친 뒤 받는 검사로, 승강기를 인수해 운용하는 관리주체의 의무사항이 아니다.
관리주체는 승강기 인수 이후 자체점검, 일상관리, 안전에 관한 보수 등 유지관리 책임을 진다.

개별적 원인분석은 재해가 발생한 사고 하나하나에 대해 그 원인을 규명해 나가는 방법을 말한다.
사고 유형·기인물별로 큰 순서대로 도표화하는 것은 통계적 분석에 해당한다.
특성과 요인을 물고기 모양 도표로 나타내는 것은 특성요인도 분석이다.
월별 재해 발생수를 그래프화해 관리선으로 관리하는 것은 관리도 분석이다.

합리적인 사고 발견방법은 객관적 근거에 기반해야 하므로, 감각에 의존하는 육감진단은 이에 해당하지 않는다.
예측진단, 장비진단, 육안진단은 각각 경험적 예측이나 계측기기, 시각적 확인 등 객관적 근거를 통해 이상 유무를 판단하는 합리적 방법이다.

피트 점검은 승강로 최하부에서 이루어지는 항목으로 완충기, 하부 파이널리미트 스위치, 균형로프 부착부 등이 대상이며, 비상구출구는 카 상부나 천장에 있어 피트 점검 대상이 아니다.

이동케이블은 카의 승강에 따라 반복해서 구부러지는 부위이지만 손상이 서서히 진행되므로, 전기식 엘리베이터 자체점검 항목 중 점검주기가 가장 길게 정해져 있다.
반면 권상기 감속기어의 윤활유 누설, 비상정지장치 스위치의 기능상실, 승강장 버튼의 손상은 운행 안전과 직결되거나 사용 빈도가 높은 항목이어서 이보다 짧은 주기로 자주 확인하도록 하고 있다.

조속기(governor)의 대표적 형태는 롤 세이프티형, 디스크형, 플라이 볼형 등이며, "카형"이라는 조속기 형태는 존재하지 않는다.

에스컬레이터의 일반구조 기준에서 디딤바닥의 정격속도는 0.65m/s(39m/min) 이하로 규정되어 있으므로, "30m/min 초과하여야 한다"는 명백히 틀렸다. 1번은 경사도 30도 이하, 2번은 핸드레일이 디딤바닥과 같은 속도 유지, 4번은 물건이 끼이거나 부딪치지 않도록 안전구조 요구 등 모두 에스컬레이터 안전기준에 부합하는 올바른 내용이다.

T형 가이드레일의 호칭은 마무리 가공 전 소재의 1m당 중량을 반올림한 정수에 'K레일'을 붙여 표기한다(예: 8K, 13K, 18K, 24K, 30K 레일 등).

로프식 엘리베이터에서 도르래(시브)의 직경은 로프 직경의 40배 이상으로 하여야 한다는 것이 기준이다.

승강기의 방호장치는 승강기 운행 중 발생할 수 있는 위험으로부터 탑승자와 기계를 보호하는 안전 장치를 의미한다. 가이드 레일은 승강기 카와 추에 설치되어 수직 운동을 안내하고 위치를 유지하도록 하는 구조 부재로서, 방호 기능이 아닌 승강기의 기본적인 기계 구조이므로 방호장치가 아니다.
출입문 인터록은 승강기가 정지 위치에 있지 않을 때 문이 열리는 것을 방지하는 방호장치이다.
조속기는 승강기 과속 시 작동하여 안전장치를 구동하는 방호장치이다.
파이널 리미트 스위치는 상·하한 위치를 초과하는 것을 방지하는 방호장치이다.

카 및 승강장 문의 유효 출입구 높이는 2.0m 이상이어야 한다는 것이 출제 당시 검사기준이다.

클램프가 레일을 감싸고, 그 사이에서 강체에 가까운 롤러를 레일에 물려 정지시키는 방식은 즉시작동형 비상정지장치의 구조적 특징이다.
플렉시블 가이드 클램프형·플렉시블 웨지 클램프형은 점차작동형에 속해 완만하게 감속시키며, 저속용인 즉시작동형과 달리 고속 엘리베이터에 사용된다는 점에서 구분된다.

문닫힘안전장치는 오작동이나 단선 등 이상이 생기면 안전 측으로 동작해 문이 반전하여 열려야 하므로, 연결전선이 끊어졌을 때 문이 반전하여 닫혀야 한다는 설명은 안전 기준에 어긋난다.
세이프티슈, 광전장치, 초음파장치 등은 실제 사용되는 문닫힘안전장치의 종류이며, 이 장치는 카 문이나 승강장 문에 설치되어 사람이나 물건이 끼일 때 문을 반전시켜 열리게 한다.

기계식 주차장치의 검사기준에서 자동차 중량은 전륜과 후륜에 6:4의 비율로 배분되는 것으로 본다.

파이널 리미트 스위치는 승강기 카가 최상층 또는 최하층에 도달했을 때 그 이전에 미리 작동되어야 하는 안전장치다. 보기 4번은 "완충기에 충돌된 후에 작동"이라고 했으나, 이는 순서가 뒤바뀐 것으로 충돌 전에 미리 동작하여 권상전동기와 브레이크 전원을 차단함으로써 카의 과도한 속도를 제어하고 완충기 충돌을 완화하도록 설계되어 있다. 보기 1, 2, 3은 모두 올바른 요건이다.

로프 장력이 부하측 중력의 $\dfrac{1}{2}$ 이 되고 카·균형추의 속도가 로프 속도의 $\dfrac{1}{2}$ 이 되는 방식은 2:1 로핑으로, 로프 한쪽 끝을 상부에 고정하고 카에 매단 도르래와 권상기 시브, 균형추에 매단 도르래를 차례로 거쳐 다시 상부에 고정한 그림이 이에 해당한다.
카가 움직이는 도르래(동활차)에 매달려 있으므로 카의 무게를 로프 2가닥이 나누어 지탱해 장력이 절반이 되고, 반대로 로프는 카보다 2배 빠르게 움직여야 한다. 그만큼 권상기 회전수가 2배로 올라가 같은 용량의 권상기로 더 큰 하중을 다룰 수 있다.
로핑 방식별 특징은 다음과 같다.
1:1 로핑: 카와 균형추를 로프 끝에 직접 매단 방식으로, 장력과 속도가 그대로 전달된다
2:1 로핑: 카·균형추를 동활차로 받쳐 장력과 속도가 모두 1/2이 된다
4:1 로핑: 카를 4가닥으로 받쳐 장력과 속도가 모두 1/4이 되며, 대용량 저속 화물용 등에 쓰인다

그림에서 H는 시브 바깥 둘레면과 로프가 앉은 홈 부분 사이의 단차, 즉 홈의 마모량을 나타내며 그 한계는 2mm 이하로 관리한다.
권상기 시브의 홈은 언더컷 형상으로 로프를 물어 마찰력(트랙션)을 얻는데, 홈이 닳으면 로프가 점점 깊이 내려앉아 H가 커진다. H가 커질수록 언더컷이 없어져 트랙션 능력이 떨어지고 로프가 미끄러지므로, 마모량이 한계를 넘으면 시브를 재가공하거나 교체한다.
또한 홈마다 마모량이 다르면 로프별 장력이 불균등해져 특정 로프만 빨리 손상되므로, 여러 홈의 H 차이도 함께 점검한다. (수치는 출제 당시 검사·보수 기준에 따른다.)

전기식 엘리베이터의 자체점검은 카(승객실) 내부와 카 위(지붕)의 점검항목으로 구분된다. 카 위에서만 점검하는 항목은 비상구출구, 도어잠금 및 잠금해제장치, 카 위 안전스위치 등 카 상부에 위치한 장치들이며, 문닫힘안전장치(도어의 닫힘을 감지하는 센서·스위치)는 카 내부의 도어 프레임에 설치되어 카 내부 점검항목에 해당한다. 따라서 카 위에서 진행하는 자체점검 항목으로는 부적절하다.

유압식 엘리베이터는 압력 감지를 통해 과부하방지가 가능하므로, 과부하방지가 불가능하다는 설명은 틀린 특징이다.
유압식은 기계실 배치가 자유롭고 실린더의 행정거리·속도에 한계가 있으며, 균형추를 사용하지 않아 모터 출력과 소비전력이 큰 특징을 가진다.

전기안전장치가 기능을 잃은 경우는 곧바로 안전과 직결되므로 B(요주의)가 아니라 C(요수리)로 판정한다. 운전·유지보수·점검에 필요 없는 설비가 있는 것, 상부 덮개와 바닥면의 이음부분에 현저한 차이가 있는 것, 구동기 고정볼트 상태가 불량한 것은 B로 판정한다.

안전밸브는 작동유의 압력이 정격압력 이상으로 상승했을 때 작동해 압력이 더 이상 오르지 않도록 하는 역할을 한다.
속도 조절, 압력배관 파열 시 낙하 방지, 최상층 초과 상승 방지는 각각 유량제어밸브, 럽처밸브(파열밸브), 리미트 스위치 등 다른 장치의 기능이다.

응력-변형률 선도에서 변형률은 비례한도 → 탄성한도 → 항복점 → 인장 최대하중(극한강도) 순으로 커지므로, 주어진 항목 중 변형률이 가장 큰 지점은 인장 최대하중이다.

소비전력은 $P = VI$로 구한다.
$P = 100\mathrm{V} \times 0.2\mathrm{A} = 20\mathrm{W}$
역률이 1이므로 유효전력과 피상전력이 같아 위 계산값이 그대로 소비전력이 된다.

회로망의 한 접속점(node)에 흘러 들어오고 나가는 전류의 대수합이 0이라는 것은 키르히호프의 전류법칙(제1법칙)의 정의이다.

유도전동기의 속도는 동기속도 공식 $N_s = \dfrac{120f}{P}$와 슬립에 의해 결정되므로 슬립, 극수, 주파수를 변화시켜 속도를 제어할 수 있다.
전동기의 용량을 바꾸는 것은 기기 자체를 교체하는 것이지 속도제어 방법이 아니다.

OR회로는 입력 중 하나라도 "1"이면 출력이 "1"이 되고, 입력이 모두 "0"일 때만 출력이 "0"이 되는 논리회로이다.

슬립 $s = \dfrac{N_s - N}{N_s}$에서 s=1이면 회전자 속도 N이 0이 되므로, 이는 전동기가 정지한 상태(기동 순간)를 의미한다.

측정하려는 전압의 크기를 정확히 모를 때는 계기 손상을 막기 위해 회로시험기의 측정범위 선택스위치를 가장 큰 범위에 먼저 놓고 측정을 시작한 뒤 필요하면 범위를 낮추는 것이 안전한 측정 절차이다.

진공 중에서 $m\,[\mathrm{Wb}]$ 의 자극으로부터 나오는 총 자력선 수는 $\dfrac{m}{\mu_0}$ 개이다.
자극을 반지름 $r$ 인 구로 둘러싸면 구면에서의 자계 세기는 $H = \dfrac{m}{4\pi\mu_0 r^2}$ 이고, 자력선 수는 여기에 구의 표면적을 곱한 값이다.
$N = H \times 4\pi r^2 = \dfrac{m}{4\pi\mu_0 r^2}\times 4\pi r^2 = \dfrac{m}{\mu_0}$
계산 과정에서 거리 r이 소거되므로 총 자력선 수는 자극의 세기와 투자율만으로 정해진다. 참고로 자속은 매질과 관계없이 $m\,[\mathrm{Wb}]$ 그대로이며, 투자율을 곱한 $\mu_0 m$ 이나 $\mu_0 m^2$ 형태는 이 관계와 맞지 않는다.

대형 직류전동기와 같이 큰 동력을 측정해야 할 때는 전기동력계를 사용하는 것이 가장 적당하며, 프로니 브레이크법은 마찰을 이용하는 방식으로 소형 전동기의 토크 측정에 적합하다.

부하용량이 작다는 것은 틀렸다. 웜기어는 웜과 기어 사이에 높은 접촉 압력과 면접촉이 이루어지기 때문에 오히려 부하용량이 크다는 것이 실제 특징이다.
웜기어는 나선 원통기어와 웜으로 이루어진 감속기어이다.
가격이 비싸다는 것이 특징이다.
소음이 적다는 것도 웜기어의 장점으로, 나선형 접촉으로 인해 진동과 소음이 작다.
큰 감속비를 얻는다는 것도 정확한데, 웜기어는 웜의 리드 수와 피니언의 치수 조합으로 매우 큰 감속비(50:1 이상도 가능)를 얻을 수 있다.

링크(link) 기구는 복잡한 운동을 간단한 장치로 구현할 수 있고 제작이 용이하며 전동이 확실하다는 장점이 있는데, 이는 운동 중 마찰손실이 작기 때문이다.
따라서 "경쾌한 운동과 함께 마찰손실이 크다"는 설명은 링크의 실제 특징과 반대되는 내용이다.

전압계는 측정 대상 회로(부하)의 양단 전압을 그대로 감지해야 하므로 부하와 병렬로 연결한다.
직류 전압계는 극성을 가지므로 연결 방향에 주의해야 하는 반면 교류 전압계는 극성이 없다는 점에서 위 다른 설명들과 구분된다.

변형률은 세로 변형률, 가로 변형률, 전단 변형률, 그리고 체적 변형률 등으로 구분되며, "중량 변형률"이라는 종류는 존재하지 않는다.

2진수 덧셈은 각 자리 수를 오른쪽부터 더하되, 합이 2 이상이면 올림을 처리한다. 
001101 + 100101을 계산하면: 맨 오른쪽부터 1+1=10(올림 1, 결과 0), 0+0+1(올림)=1, 1+1=10(올림 1, 결과 0), 1+0+1(올림)=10(올림 1, 결과 0), 0+0+1(올림)=1, 0+1=1 → 110010이다. 검증: 001101은 13, 100101은 37, 합 50 = 110010(2진수)이므로 정답이 맞다.