[승강기기능사 필기] 13년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

유압엘리베이터의 작동유(오일)는 적정 온도 범위를 5℃ 이상 60℃ 이하로 관리해야 한다.
오일 온도가 낮으면 점도가 높아져 유압기기의 응답이 둔해지고, 온도가 지나치게 높으면 오일이 열화되어 씰(seal)이나 밸브류의 성능이 떨어지므로 이 범위를 벗어나지 않도록 관리한다.
따라서 상한이 70℃·80℃·90℃로 설정된 나머지 범위는 실제 관리 기준보다 높아 적정 범위로 볼 수 없다.

가이드레일의 규격은 레일 1m당 중량(kg)으로 표시한다.
예를 들어 8K, 13K, 24K 레일은 각각 1m당 무게가 8kg, 13kg, 24kg임을 뜻하며, 중량이 클수록 단면이 커 더 큰 하중과 좌굴에 견딘다.

상·하 승강장 및 디딤판 부위에서 이루어지는 점검 항목은 핸드레일 인입구 안전장치, 디딤판과 핸드레일의 속도차, 스커트 가드 스위치 작동상태이며, 구동체인 안전장치는 구동장치 쪽에서 확인하는 점검 항목이다.
디딤판과 핸드레일 속도차는 이용자가 딛는 디딤판과 손잡이의 속도가 어긋나지 않는지 승강장·디딤판 구간에서 확인한다.
핸드레일 인입구 안전장치와 스커트 가드 스위치도 승강장 쪽에서 직접 점검하는 항목이다.

건물 구조물의 진동이 카에 전달되지 않도록 완충 역할을 하는 것은 방진고무이다.
과부하 검출장치는 하중을 감지하는 장치, 도어 인터록은 문의 잠김 상태를 확인하는 장치이며, 맞대임고무는 문이 닫힐 때 충격을 줄이는 부품으로 모두 구조물 진동 차단과는 관련이 없다.

기계실에는 조속기, 권상기, 제어반이 설치되며, 완충기는 카와 균형추가 최하부에 도달했을 때 충격을 흡수하도록 피트 바닥에 설치된다.

1,200형의 시간당 수송능력은 9,000명/시간이다.
형식 번호는 디딤판(스텝) 폭을 mm 단위로 나타낸 것으로, 폭이 넓을수록 한 스텝에 더 많은 사람이 탈 수 있어 수송능력이 커진다.
800형(폭 800mm): 약 6,000명/시간
1,200형(폭 1,200mm): 약 9,000명/시간

발전기의 계자전류를 조절해 발전 전압을 연속적으로 바꿔 직류전동기 속도를 광범위하게 제어하는 방식은 워드-레오나드 방식이다.
사이리스터 제어방식은 반도체 소자로 직접 전압을 변환하는 방식으로 발전기를 매개하지 않는다.
피드백 제어방식은 출력과 입력을 비교해 오차를 보정하는 제어 개념일 뿐, 속도 제어의 구체적 수단은 아니다.

고속엘리베이터의 일반적인 정격속도 범위는 120~300m/min이다.
보통 45m/min 이하는 저속, 60~105m/min은 중속, 120~300m/min은 고속, 360m/min 이상은 초고속으로 분류한다.

정격속도 45m/min 이하인 경우 꼭대기 틈새와 피트 깊이는 각각 1.2m 이상으로 규정된다(출제 당시 기준).
꼭대기 틈새는 카가 최상층에 있을 때 기계실 바닥과의 여유 공간을, 피트 깊이는 카가 최하층에 있을 때 완충기 등이 확보해야 할 하부 여유 공간을 의미한다.

도어 관련 부품 중 도어 머신은 문을 여닫는 구동장치이며, 안전장치가 아니다.
도어 스위치·도어 인터록은 문이 완전히 닫히지 않으면 운전을 막는 안전장치이고, 도어 클로저는 문이 자동으로 닫히도록 돕는 안전 보조장치이다.

수평보행기는 경사각이 6° 이하인 경우에 한해 디딤판을 광폭형으로 설치할 수 있다(출제 당시 기준).
경사가 완만할수록 이용자가 서 있는 자세가 안정적이므로 더 넓은 디딤판 폭이 허용되는 것이다.

자동차용 엘리베이터나 대형 화물용 엘리베이터처럼 출입구 전체를 크게 개방해야 하는 경우 주로 UP(수직 상승 개폐) 방식을 사용한다.
문짝이 위로 걷어 올려지듯 열리므로 차량이나 대형 화물이 드나들 수 있는 넓은 개구부를 확보할 수 있다.
CO는 중앙에서 좌우로 열리는 방식, SO는 한쪽으로 밀려 열리는 방식으로 주로 승객용에 쓰인다.

기계실로 가는 계단의 폭은 0.7m 이상으로 해야 한다(출제 당시 기준).
계단 폭이 너무 좁으면 점검·보수 작업자의 통행과 공구 운반에 지장을 주기 때문에 최소 폭을 규정한다.

카의 속도가 규정치를 넘으면 작동해 동력을 차단하고 비상정지장치를 작동시키는 기계장치는 조속기이다.
조속기는 로프 등을 통해 카의 실제 속도를 검출하다가 설정된 초과속도에 이르면 스위치를 개방하고, 이어 비상정지장치를 기계적으로 작동시켜 카를 정지시킨다.

교류 귀환제어방식은 미리 정해진 지령속도 패턴에 따라 유도전동기를 제어하므로 승차감과 착상 정밀도가 좋다.
카의 실속도와 지령속도를 비교해 바꾸는 것은 다이오드가 아니라 사이리스터의 점호각이다.
사이리스터는 유도전동기 1차측 각 상에 다이오드와 병렬이 아니라 역병렬로 접속되어 전압·토크를 조절한다.
교류 귀환제어는 이단속도 방식과 달리 저속주행 구간을 두지 않아 운전 시간이 오히려 짧아진다.

비상정지장치를 작동시키는 조속기의 작동속도는 정격속도의 1.4배를 넘지 않는 범위에서 정해지므로, 정격속도 90m/min인 경우 126m/min 이하가 된다.
$90\,\mathrm{m/min}\times1.4=126\,\mathrm{m/min}$이다.

균형추 쪽에도 비상정지장치를 설치해야 하는 대표적인 경우는 피트 바닥부(하부)가 거실 등 사람이 출입하는 공간으로 사용되는 경우이다.
이때는 균형추가 낙하했을 때 하부에 있는 사람이 위험해질 수 있으므로 카뿐 아니라 균형추 쪽에도 안전장치를 두어야 한다.
비상정지장치 설치 여부는 정격속도나 가이드레일 길이가 아니라, 승강로 하부의 사용 형태로 결정된다.

정전 시 카 내 예비조명은 램프 중심부에서 2m 떨어진 수직면에서 2lx 이상의 밝기를 확보하도록 규정한다(출제 당시 기준).
정전으로 일반 조명이 꺼져도 최소한의 밝기를 확보해 승객이 카 안의 조작반·비상통화장치를 식별하고 불안감을 줄일 수 있도록 하기 위함이다.

승강로 작업 시에는 안전모·안전대·안전화 등 추락·낙하물 방지용 보호구를 착용하며, 핫스틱은 고압 전선 작업 시 감전을 막기 위해 사용하는 절연봉으로 승강로 작업용 보호구가 아니다.

문 닫힘 안전장치가 작동했을 때 즉시 멈춰야 하는 것은 열림 동작이 아니라 닫힘 동작이므로, 장치 작동 시 열림 동작이 멈춘다는 설명은 부적합하다.
정상적인 동작은 사람이나 물건이 끼일 때 닫힘 동작을 즉시 중단하고 열림 동작으로 전환해, 도어가 다시 열리도록 하는 것이다.

카 상부에서 작업할 때는 운전 선택스위치를 자동이 아니라 수동(점검) 운전으로 설치해야 하므로, 자동으로 설치한다는 것은 옳지 않은 안전수칙이다.
자동 운전 상태로 두면 호출 신호에 의해 카가 갑자기 움직여 작업자가 끼이거나 추락하는 사고로 이어질 수 있다.

안전검사 시에는 과거의 재해 발생 부분을 반드시 고려해 중점적으로 점검해야 하므로, 고려할 필요가 없다는 설명은 옳지 않다.
과거 재해가 발생했던 부위는 동일한 결함이 재발할 가능성이 높아 우선 점검 대상이 되어야 한다.

감전사고의 전기적 원인으로는 절연파괴, 정전작업 시 접지 미실시, 방전코일 없는 콘덴서 사용 등이 있으며, 장시간 계속 운전은 전기적 감전 원인이 아니라 과열·마모 등 기계적·열적 문제와 관련이 크다.

재해는 일반적으로 이상상태 → 불안전 행동 및 상태 → 사고 → 재해 순서로 발생한다.
설비나 환경에 이상상태가 생기고 이를 방치한 채 불안전한 행동·상태가 겹치면 사고로 이어지고, 그 결과로 인적·물적 피해인 재해가 발생하는 인과 흐름이다.

엘리베이터 안전장치는 어떠한 작업 형편에서도 임의로 제거해서는 안 되므로, 경우에 따라 일시 제거해도 좋다는 설명은 틀린 내용이다.
안전장치는 문이 열려 있을 때 움직이지 않도록 하고, 작동 불량 시 즉시 보수한 뒤 작업하며, 작업 전 반드시 점검해야 하는 것이 원칙이다.

통계적 재해 분류는 중상해·경상해·경미상해로 나뉘며, 중미상해라는 분류는 존재하지 않는다.
이 분류는 재해로 인한 휴업일수를 기준으로 상해 정도를 구분하는 방식이다.

에스컬레이터 사고는 기계 결함보다 이용자의 부주의로 인해 가장 많이 발생한다.
손잡이를 잡지 않거나 디딤판 경계를 밟는 등 부주의한 이용 행태가 끼임·전도 사고의 주된 원인으로 지목된다.

전기화재의 대표적 원인은 누전·단락·과전류이며, 케이블 연피(납 피복)는 케이블을 보호하는 외장재로 그 자체가 화재 원인이 되지 않는다.

엘리베이터에 많이 쓰이는 가이드레일의 허용응력은 보통 2,400kgf/cm²로 본다(출제 당시 기준).
가이드레일은 카와 균형추의 주행을 안내하면서 비상정지장치가 작동할 때의 제동력과 편심 하중에 견뎌야 하므로, 이 허용응력을 기준으로 레일 규격(1m당 중량)을 선정한다.

승강로 피트 하부가 통로로 사용되는 경우에는 카측뿐 아니라 균형추 쪽에도 비상정지장치를 설치해야 하므로, 카측에만 설치하면 된다는 설명은 옳지 않다.
균형추가 낙하하면 하부 통로에 있는 사람이 위험해지기 때문에 균형추 쪽에도 안전장치를 두어야 한다.
나머지 설명은 옳다. 45m/min 이하에는 즉시 작동형이 쓰이고, 45m/min 초과에서는 정격속도의 1.4배를 넘지 않는 범위에서 작동해야 하므로 정격속도 90m/min이면 $90\times1.4=126\,\mathrm{m/min}$에서 작동하는 것이 규정에 맞는다.

이동식 핸드레일은 운행 전 구간에서 디딤판과 핸드레일의 속도 차가 0~2% 이내여야 한다(출제 당시 기준).
속도차가 너무 크면 손잡이와 발판의 이동 속도가 어긋나 이용자가 균형을 잃거나 넘어질 위험이 커지기 때문이다.

에스컬레이터의 인접한 디딤판 사이에는 사실상 단차가 없어야 하므로, 디딤판과 디딤판의 높이 차를 200mm까지 허용한다는 설명은 안전기준에 맞지 않는다. 그 정도의 단차가 있으면 이용자가 걸려 넘어지는 사고를 피할 수 없다.
나머지 항목은 실제 기준과 일치한다.
디딤판과 콤이 맞물리는 지점에 물체가 끼면 자동으로 운행을 정지시키는 장치를 두어야 한다는 내용은 필수 안전장치 규정에 부합한다.
디딤판 주행방향 길이와 폭에 대한 최소 치수 규정도 기준과 일치한다.
경사도가 원칙적으로 30° 이하이며 층고 조건에 따라 35°까지 허용된다는 내용도 기준에 부합한다.

비상용 엘리베이터는 정전이 발생하더라도 60초 이내에 운행에 필요한 전력이 자동으로 공급되어야 한다.
이는 화재 등 비상 시 구조자가 신속하게 비상용 엘리베이터를 이용할 수 있도록 하기 위한 안전기준이다.

카가 최하층에 정지했을 때 균형추 상단과 기계실 하부와의 거리는 카 하부와 완충기 사이의 거리보다 커야 한다.
카가 완충기까지 더 내려가는 동안 균형추는 그만큼 위로 올라가게 되는데, 이때 균형추가 기계실 바닥이나 승강로 상부 구조물에 부딪히지 않도록 위쪽 여유(오버헤드)를 더 크게 확보해 두어야 하기 때문이다.

파킹 스위치는 업무시간 외 엘리베이터의 불필요한 운행을 막기 위한 장치로, 주로 오피스 빌딩과 같이 업무시간이 정해진 건물에 설치한다.
공동주택, 숙박시설, 의료시설은 24시간 상시 운행이 필요하므로 파킹 스위치를 두는 대상으로 적절하지 않다.

엘리베이터의 운행속도를 기계적인 방법과 전기적인 방법으로 동시에 검출하여 과속 시 작동하는 안전장치는 조속기(governor)이다.
제동기와 브레이크는 정지·감속을 담당하고, 비상정지장치는 조속기의 신호를 받아 레일을 물어 카를 정지시키는 장치로 속도 검출 자체를 담당하지는 않는다.

압력배관에는 높은 내압에 견딜 수 있는 이음방식이 필요하므로, 일반나사(평행나사)를 사용한 나사이음은 압력배관 이음방식에 해당하지 않는다.
관용나사(테이퍼나사)를 사용한 나사이음은 기밀성이 높아 압력배관에 사용된다.
플랜지 이음은 대구경 압력배관에서 널리 쓰이는 방식이다.
빅토리 타입 이음도 압력배관용 이음방식으로 사용된다.

엘리베이터 제어장치의 보수점검 항목은 절연저항, 저항기·접점의 상태 등 전기적 요소를 중심으로 하며, 전동기의 진동 및 소음 점검은 기계장치(권상기 등)의 점검 항목에 해당한다.
따라서 이는 제어장치 보수점검 및 조정방법으로 보기 어렵다.

T형 가이드레일의 규격 표시(13K, 18K, 24K, 30K 등)는 레일 1m당 무게(kg)를 나타낸 것이다.
숫자가 클수록 단위 길이당 무게가 무거운 레일이라는 뜻이며, 레일의 형상이나 전체 길이를 의미하는 것이 아니다.

역저지(체크)밸브는 카가 정지 중이거나 운행 중일 때 작동유의 압력이 떨어져 카가 역행(하강)하는 것을 방지하는 밸브이다.
작동유 압력 상승을 제한하는 것은 안전밸브의 기능이고, 수동으로 카를 하강시키는 것은 별도의 하강밸브 기능이므로 역저지밸브의 설명과는 다르다.

레일을 죄는 힘이 처음에는 약하다가 하강함에 따라 점차 강해지고 이후 일정한 값에 도달하는 방식은 플렉시블 웨지 클램프(Flexible Wedge Clamp) 방식 비상정지장치이다.
순간식은 작동과 동시에 즉시 정지시키는 방식이고, 플렉시블 가이드 클램프 방식은 죄는 힘이 작동 초기부터 거의 일정하게 작용한다는 점에서 이 문제의 설명과 차이가 있다.

자동 착상 장치가 고장 나면 고속에서 저속으로 전환되지 않거나, 착상오차가 커지거나, 호출층을 그대로 통과하는 등의 현상이 나타난다.
반면 최하층에서 감속되지 않고 완충기에 충돌하는 현상은 최하층 종단 정지(리미트) 관련 안전장치의 고장과 관련된 것으로, 자동 착상 장치 고장의 직접적인 현상으로 보기는 어렵다.

엘리베이터 안전기준에서 규정하는 각 간격의 기준값을 비교하면, 테일코드와 테일코드 사이의 간격이 가장 크다. 이동케이블과 레일 브래킷 사이의 간격은 6mm 이하, 테일코드와 카의 간격은 25mm 이하, 카 도어 열림 시 출입구 기둥과 도어단자 사이의 간격은 32mm 이하로 규정되며, 테일코드와 테일코드 사이의 간격은 75mm 이하로서 모든 항목 중 가장 큰 허용 치수다.

유압엘리베이터에서 로프를 거는 도르래(시브)의 직경은 주로프 직경의 40배 이상이 되도록 한다.
이는 로프가 도르래에 감기고 풀리는 과정에서 반복되는 굽힘으로 인한 소선의 피로 손상과 도르래 마모를 줄이기 위한 기준이다.

강도는 다소 낮지만 유연성이 좋아 소선이 잘 끊어지지 않고 도르래 마모도 적은 소선은 E종 소선이다.
일반적으로 소선의 등급은 강도와 유연성이 상반 관계에 있어, 강도가 높을수록 굽힘에 약하고 강도가 낮을수록 반복 굴곡에 잘 견딘다.

유압엘리베이터의 카가 최하층에 정지하였을 때 카와 완충기 사이의 거리는 600㎜ 이하가 되도록 설치 기준에서 정하고 있다.
카가 최하층에서 정지한 상태에서도 완충기가 정상적으로 기능할 수 있는 위치에 있도록 하기 위한 기준이며, 이 수치는 출제 당시 안전기준에 따른 것이다.

회전축에서 베어링과 접촉하고 있는 부분을 저널(journal)이라고 한다.
베어링은 저널을 받쳐 주는 쪽 부품이고, 체인이나 핀은 회전축과 베어링의 접촉부와는 관련 없는 별개의 기계요소이다.

베어링은 마찰저항이 작고, 강도가 크며, 가공·수리가 쉬워야 하는 등의 조건을 갖추어야 한다.
회전 시 발생하는 마찰열을 잘 방출해야 하므로 열전도도는 커야 하며, 열전도도가 작아야 한다는 설명은 베어링의 구비 조건과 반대된다.

SCR(사이리스터)의 게이트에 신호를 가하면 소자가 도통 상태로 전환되는데, 이를 턴온(Turn-on) 작용이라 한다.
게이트는 SCR을 켜는(도통시키는) 역할만 하며, 한번 도통된 SCR을 게이트로 다시 차단(OFF)시킬 수는 없다.

전동기 주회로의 전압이 400V를 초과하는 경우 절연저항은 0.4㏁ 이상이어야 한다는 것이 출제 당시의 판정기준이다.
절연저항 기준값은 회로 전압 구간에 따라 다르게 정해져 있으며, 전기설비의 감전·누전 사고를 예방하기 위한 최소 기준이다. 다만 이후 전기설비 기준이 개정되어 판정값이 달라졌으므로, 현행 기준을 확인할 때는 최신 규정을 따라야 한다.

과도응답 해석에는 $t=0$에서 값이 순간적으로 일정 크기까지 뛰어올라 그대로 유지되는 계단(스텝) 입력이 가장 많이 쓰인다.
계단입력은 시스템에 가장 급격한 변화를 주면서도 만들기 쉬워, 지연시간·상승시간·오버슈트·정정시간 같은 과도특성 지표를 응답 곡선에서 그대로 읽어낼 수 있다.
다른 파형은 쓰임이 다르다.
시간에 비례해 곧게 증가하는 경사(램프) 입력은 정상상태의 추종오차(속도편차)를 볼 때 쓴다.
시간이 갈수록 급격히 커지는 지수 발산형이나, 처음 빠르게 올라 일정값에 수렴하는 포화형 곡선은 표준 시험입력으로 사용하지 않는다.

전자유도현상에서 발생하는 유도기전력의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 정해지며, 유도전류는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 흐른다.
플레밍의 오른손법칙도 유도기전력 방향을 구하는 방법이지만 도체가 자기장 속을 움직이는 경우에 한정되고, 왼손법칙은 힘(전동기)의 방향을, 옴의 법칙은 전압·전류·저항의 관계를 나타내는 법칙이다.

와이어로프는 파단강도 전체를 사용하중으로 쓰지 않고, 파단강도의 1/5~1/10 수준을 사용하중으로 하여 충분한 안전율을 확보한다.
이는 로프의 반복 사용에 따른 마모와 피로, 충격하중 등을 고려한 안전 여유이다.

안전계수는 $\dfrac{\text{인장(파단)강도}}{\text{사용응력}}$로 구한다.
주어진 값을 대입하면 $\dfrac{400}{100} = 4$이므로 안전계수는 4가 된다.

변형률의 종류에는 가로 변형률, 세로 변형률, 전단 변형률, 그리고 체적 변형률 등이 있으며, 전체 변형률이라는 용어는 변형률의 분류에 사용되지 않는다.

3[Ω], 5[Ω], 2[Ω] 세 저항이 한 줄로 이어진 직렬회로이므로 합성저항은 그대로 더해 10[Ω]이 된다.
직렬 합성저항 $R = R_1 + R_2 + R_3$
대입하면 $R = 3 + 5 + 2 = 10\,[\Omega]$
그림의 회로에는 전류가 갈라지는 분기점이 없어 병렬 계산을 적용할 수 없다. 병렬로 착각해 저항의 역수를 다루면 보기의 분수형 값 같은 엉뚱한 답이 나오고, 3[Ω]은 맨 앞 저항 하나만 센 값이다.

3상 교류 전원을 받아 직류전동기 구동에 필요한 직류(DC) 전원을 만들어내는 장치는 전동발전기(MG set)이다. 교류전동기로 직류발전기를 돌려 직류를 얻는 방식이다.
권상기는 로프를 감아 카를 오르내리게 하는 구동장치, 정전압장치는 전압을 일정하게 유지하는 장치, 브리지회로는 반도체 소자를 이용한 별개의 정류 방식이므로 전동발전기와는 구분된다.

접지저항 측정에는 어스 테스터, 콜라우시 브리지법, Wenner 4전극법 등이 사용되며, 절연저항계는 전선이나 기기의 절연 상태를 측정하는 계기로 접지저항 측정에는 적합하지 않다.

동일 규격의 축전지 2개를 병렬로 접속하면 전압은 1개일 때와 같고, 용량은 2배가 된다.
이는 직렬 접속 시 전압이 2배가 되고 용량은 그대로인 것과 대비되는 특성이다.

직류전동기의 속도 제어법에는 계자 제어법, 저항 제어법, 전압 제어법(워드 레오나드 방식 등)이 있으며, 전류 제어법이라는 용어는 속도 제어 방식으로 사용되지 않는다.