[승강기기능사 필기] 05년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

승강기가 최하층(또는 최상층)을 지나칠 때 주전원을 차단해 강제로 정지시키는 장치는 파이널 리미트스위치이다.
일반 리미트스위치나 제어시스템이 정상 작동하지 않아 카가 단부를 지나치는 비상 상황에 대비한 최종 안전장치이다.
완충기는 카나 균형추가 승강로 바닥까지 도달했을 때 충격을 흡수하는 장치이다.
조속기는 카의 속도가 정격속도를 초과할 때 이를 감지해 비상정지장치를 작동시킨다.
비상정지장치는 조속기의 신호를 받아 카를 가이드레일에 붙잡아 정지시키는 장치이다.

카측 완충기가 받는 적용 중량은 카의 자중에 정격 하중을 더한 값이다.
카가 만재 상태로 하강해 완충기에 닿는 최악의 상황을 기준으로 완충기의 용량을 정하기 때문이다.
균형추측 완충기는 반대로 균형추의 자중을 기준으로 한다.
카의 자중만 따지거나 카와 균형추의 자중을 합하는 것은 완충기 하나가 실제로 받는 하중과 맞지 않는다.

카와 균형추를 로프로 연결하고 권상기의 마찰력으로 구동하는 방식은 로프식으로, 현재 대다수의 승강기가 이 방식을 사용한다.
권상기의 도르래(쉬브)와 로프 사이의 마찰력을 이용해 카를 오르내리게 한다.
리니어 모터식은 자기력으로 직접 구동하는 방식이다.
스크류식과 랙·피니언식은 나사축이나 기어로 직접 미는 구조로, 주로 소형·저속 리프트에 쓰인다.

수평보행기(무빙워크)의 핸드레일은 스텝(팔레트) 면에서 수직높이 60cm 위치에 있어야 한다.
이용자가 이동 중 자연스럽게 손으로 잡아 몸을 지탱할 수 있고, 스텝과 함께 같은 속도로 움직여 균형을 잃지 않도록 하기 위한 기준이다.
다만 이 수치는 출제 당시의 검사기준에 따른 것으로, 현행 안전기준의 핸드레일 높이 규정과는 차이가 있을 수 있다.

유입완충기의 성능시험에서 충돌속도는 정격속도의 115%를 기준으로 한다.
$120\,\mathrm{m/min} \times 1.15 = 138\,\mathrm{m/min}$
따라서 정격속도 분당 120m인 엘리베이터의 완충기 시험 충돌속도는 138m/min이 적당하다.

비상정지장치는 크게 즉시작동형(순간식형)과 점차작동형으로 나뉘며, 점차작동형에는 플렉시블 가이드 클램프형(FGC형)과 플렉시블 웨지 클램프형(FWC형) 등이 있다.
따라서 FGC형·FWC형·순간식형은 모두 실재하는 분류이고, 세미실형은 비상정지장치의 종류에 해당하지 않는다.
다만 세부 명칭과 분류는 출제 당시의 검사기준을 따른 것이다.

그림에서 유량제어밸브에 해당하는 것은 주관로에서 갈라져 탱크로 이어지는 가변 교축 기호가 붙은 B이다.
B는 사각 기호 안에 마주보는 두 개의 곡선(조리개)이 그려지고 그 위를 비스듬한 화살표가 가로지르는 모양으로, 통로 면적을 조절해 흐르는 양을 바꾸는 가변 유량제어(교축)밸브 기호다.
A는 로드가 나와 있는 유압 실린더로 일을 하는 액추에이터다.
C는 스프링과 파일럿 라인이 붙어 설정압을 넘으면 열리는 릴리프밸브다.
D는 원 기호로 그려진 유압 펌프로 유량의 공급원이다.
블리드 오프 회로는 이 유량제어밸브를 액추에이터와 병렬로 달아 남는 유량만 탱크로 흘려보내 속도를 조절하므로, 미터 인·미터 아웃 방식보다 동력 손실이 적은 대신 부하 변동에 대한 속도 정밀도는 떨어진다.

홀 랜턴(hall lantern)은 군관리 방식에서 도착할 카의 진행 방향을 승강장에 미리 표시하는 신호장치이다.
여러 대의 카가 그룹으로 운영될 때 이용객이 어느 카가 오는지, 어느 방향으로 갈지 미리 알 수 있도록 승강장 상부 등에 설치한다.
단독 카에서 방향을 표시하는 것은 카 내부나 승강장의 일반 방향표시기의 역할이다.
대수와 무관하게 위치만 표시하는 것은 홀 랜턴의 주된 기능이 아니다.
카의 출발 예보는 별도의 출발 예고 신호(버저 등)의 역할이다.

카 바닥(문턱) 앞부분과 승강로 벽 사이의 수평거리는 125mm 이하로 하여야 한다.
카와 승강로 벽 사이에 사람이 빠지거나 발이 끼일 만한 틈이 생기지 않도록 제한한 기준으로, 카문이 열린 상태에서 승강로 안으로 추락하는 사고를 막기 위한 것이다.
이 수치는 승강기 안전기준의 대표적인 암기 항목이므로 값 자체를 기억해 두는 것이 좋다.

유압 엘리베이터의 자동 바닥맞춤(재-레벨링) 보정장치는 착상면을 기준으로 75mm 이내의 위치에서 카의 자연 하강을 보정할 수 있어야 한다.
유압식은 작동유 누설 등으로 정지 중에도 카가 서서히 가라앉을 수 있어, 일정 범위를 벗어나면 자동으로 재조정하도록 규정한 것이다.
다만 이 수치는 출제 당시의 검사기준에 따른 것으로, 현행 기준과는 차이가 있을 수 있다.

그림의 저항은 기동할 때 전동기에 직렬로 들어가 기동전류를 낮추는 역할을 한다.
회로는 전원에서 나온 선이 전동기 M으로 가는 도중 저항과 스위치가 서로 병렬로 놓인 구조다. 즉 스위치를 열면 전류가 저항을 거쳐 흐르고, 스위치를 닫으면 저항이 단락되어 전전압이 전동기에 걸린다.
유도전동기는 정지 상태에서 슬립이 1이라 기동전류가 정격의 수 배에 이른다. 기동 순간 저항을 직렬로 넣으면 저항에서 전압강하가 생겨 전동기 단자전압이 낮아지고 기동전류가 억제되며, 회전수가 올라간 뒤 스위치를 닫아 저항을 걸러 내고 정상 운전으로 넘어간다.
따라서 이 저항은 역회전 방지나 정속 운전·정지와는 무관하고, 기동 시의 돌입전류를 줄이는 기동저항이다.

도어 인터록장치의 내구성 시험은 1분당 60사이클의 주기로 50만 사이클(500,000회) 이상 반복해도 이상이 없어야 한다.
승강장 도어의 잠금장치는 승강기가 운행되는 동안 가장 자주 동작하는 안전장치이므로, 장기간 반복 동작에도 잠금 기능이 유지되는지를 확인하는 내구성 시험을 요구한다.
다만 이 수치는 출제 당시의 검사기준에 따른 것으로, 현행 기준과는 차이가 있을 수 있다.

컨버터는 교류를 직류로 바꾸는 순변환기이고, 인버터는 직류를 교류로 바꾸는 역변환기이다.
가변전압가변주파수(VVVF) 제어 엘리베이터에서는 컨버터로 상용 교류를 직류로 정류한 뒤, 인버터로 다시 원하는 전압·주파수의 교류로 변환해 전동기를 구동한다.

감속기로 웜기어만 사용하고 헬리컬기어는 사용하지 않는다는 설명이 틀린 내용이다.
웜기어는 효율이 낮은 대신 자동 역회전 방지(셀프로킹) 특성이 있고, 헬리컬기어는 효율이 높아 에너지 절감을 위해 실제로 함께 사용된다.
스텝 구동장치와 핸드레일 구동장치가 같은 속도로 연동되어야 한다는 것은 옳은 설명이다.
스텝체인이 끊어지면 전원을 차단하는 안전장치가 있어야 한다는 것도 옳은 설명이다.
구동장치에 브레이크를 설치해야 한다는 것도 옳은 설명이다.

웜기어와 비교했을 때 헬리컬기어는 오히려 소음이 더 큰 편이므로, 소음이 작다는 설명이 틀린 내용이다.
웜기어는 톱니가 미끄러지듯 맞물려 상대적으로 조용하지만 효율이 낮고, 헬리컬기어는 효율이 높고 고속 회전에 유리한 대신 소음이 커지는 경향이 있다.
헬리컬기어가 고속 운전에 적합하다는 것은 옳은 설명이다.
효율이 높다는 것도 옳은 설명이다.
웜기어와 달리 자기잠금이 없어 역구동이 가능하다는 것도 옳은 설명이다.

가로열기방식(2S, CO 등) 도어에서는 도어머신을 주로 카에만 설치한다.
카에 설치된 도어머신이 카 도어를 열고 닫으면서, 동시에 걸림쇠(베인·롤러 등)로 승강장 도어를 연동시켜 함께 개폐시키는 구조이기 때문이다.
가로열기방식에서 각 층마다 도어머신을 따로 설치한다는 설명은 옳지 않다.
상하열기방식에서 카에만 설치한다는 설명은 가로열기방식의 특징과 뒤바뀐 내용이다.
상하열기방식이라고 해서 외부문 이외에는 설치할 수 없는 것도 아니다.

에스컬레이터의 경사도는 원칙적으로 30도 이하이지만, 층고가 6m 이하인 경우에는 예외적으로 35도까지 허용된다.
양정(층고)이 낮은 구간에서는 경사도를 다소 높여도 안전성 확보가 가능하다고 보아 완화된 기준을 적용한 것이다.
이 수치는 출제 당시의 검사기준에 따른 것이다.

기계실의 면적은 원칙적으로 승강로 수평투영면적의 2배 이상으로 한다.
기계실 안에서 권상기, 제어반 등 기기를 점검·보수할 수 있는 충분한 작업 공간을 확보하기 위한 기준이다.
이 수치는 출제 당시의 검사기준에 따른 것이다.

감전이나 전기화상을 입을 위험이 있는 작업에는 반드시 보호구를 착용해야 한다.
절연장갑, 절연화 등 작업 위험에 맞는 개인보호구를 갖추는 것이 감전·화상 사고를 예방하는 기본 조치이다.

설비 주변에 자외선을 쏘이는 것은 정전기 제거 방법이 아니다.
정전기는 주로 접지, 가습, 도전성 도장, 이온화 공기 사용 등으로 제거한다.
공기를 가습해 습도를 높이면 전하가 쉽게 누설되어 정전기가 줄어든다.
금속제 부분을 접지하면 축적된 전하가 대지로 흘러나간다.
정전기 발생 방지 도장은 표면 저항을 낮춰 전하 축적을 막는다.

전동기용 퓨즈는 주로 기동전류는 그대로 통전시키면서 과전류로부터 회로를 보호하기 위해 사용한다.
전동기는 기동 시 정격전류보다 훨씬 큰 기동전류가 순간적으로 흐르므로, 이를 정상적인 전류로 인식해 차단하지 않으면서도 실제 과부하·단락 시에는 신속히 차단하도록 설계된다.

근로자의 출근상태 및 건강 확인은 안전관리자의 직무에 해당하지 않는다.
이는 보건관리자나 관리감독자의 업무 영역에 가깝다.
안전교육계획의 수립·실시는 안전관리자의 대표적 직무이다.
산업재해 원인조사 및 재발방지 대책 수립도 안전관리자의 직무이다.
사업장 순회점검과 그에 따른 조치 건의도 안전관리자의 직무이다.

회전하는 드릴 날에 장갑이 말려 들어갈 위험이 크기 때문에 드릴 작업에서는 장갑 착용이 금지된다.
드릴·선반·연삭기처럼 공구가 고속으로 회전하는 작업에서는 장갑이 회전체에 걸리면서 손 전체를 기계 쪽으로 끌어들이는 사고로 이어진다.
프레스는 회전체에 말려 들어가는 유형의 위험이 아니라 금형 사이 끼임이 주된 위험이므로, 방호장치와 안전블록 설치가 핵심 대책이다.
망치 작업과 용접 작업은 회전체에 말릴 위험이 없고, 특히 용접은 스퍼터와 열로부터 손을 보호하기 위해 내열 장갑을 착용한다.

곤돌라 작업을 시작하기 전 점검 항목은 방호장치의 기능, 브레이크의 기능, 와이어로프 등의 상태이며, 비상정지장치의 작동은 이 사전점검 항목에 포함되지 않는다.
작업 시작 전 점검은 곤돌라를 오르내리게 하는 구동·제동 기능과 매다는 로프의 손상 여부, 그리고 방호장치의 정상 작동을 확인하는 데 초점이 있다.

안전점검 체크리스트는 이해하기 쉽고 구체적으로 표현하도록 작성해야 한다.
점검자가 누구든 동일하게 판단할 수 있도록 애매한 표현을 피하고, 실제 확인할 항목을 명확히 제시해야 하기 때문이다.
사업장마다 설비와 위험요인이 다르므로 공통 내용만으로 작성해서는 안 된다.
중점도가 높은 항목을 우선적으로 배치하는 것이 합리적이다.
점검 항목을 빠짐없이 확인하려면 일정한 양식을 갖추는 것이 바람직하다.

안전점검에서는 과거 재해발생 이력이 있는 부분을 오히려 중점적으로 재점검해야 하므로, 이를 고려할 필요가 없다는 설명은 옳지 않다.
여러 점검방법을 병행하고, 불량이 발견되면 동종 설비까지 확대 점검하며, 발견된 불량은 원인을 조사해 대책을 세우는 것이 올바른 점검 유의사항이다.

사고가 발생했을 때 운행관리자가 즉시 취해야 할 조치는 구급용구 준비와 의료기관·전문기술자와의 비상연락체계 확립 등 응급 대응이다.
자체검사 사항을 숙지하여 기술적 원인을 조사하고 고장요인을 제거하는 일은 전문 검사·정비 인력의 사후 조치에 해당하므로 사고 발생 시 운행관리자의 즉각적 대처사항으로 보기 어렵다.

정맥출혈은 혈액이 분출되지 않고 일정하게 지속적으로 흐르며 암적색을 띠는 것이 특징이다.
분출하듯 뿜어져 나오거나 선홍색을 띠는 출혈은 동맥출혈의 특징이다.
양이 적고 스며 나오는 정도의 출혈은 모세혈관출혈에 해당한다.

기계실의 권상기·제어반 등은 유지보수 작업공간을 확보하기 위해 벽면으로부터 최소 0.3m 이상 떨어뜨려 설치해야 한다(출제 당시 검사기준).

메인 로프와 쉬브(도르래) 사이에는 그리스를 주입하면 안 된다. 그리스가 접촉면의 마찰계수를 낮춰 로프가 미끄러지는 슬립 현상을 유발해 오히려 위험해지기 때문이다.
권동기 기어오일 확인·보충, 레일 가이드 슈 오일 보충과 구동체인 그리스 주입, 도어슈·체인 등 소음 부위의 그리스 주입과 볼트·너트 조임은 모두 올바른 보수점검 내용이다.

직접식 유압승강기는 플런저가 카에 직결되어 로프나 조속기 계통이 없으므로, 카가 실린더 바닥까지 내려간 뒤에도 전동기가 계속 헛돌지 않도록 막는 공회전 방지장치가 반드시 필요하다.
비상정지장치와 조속기, 메인 로프는 로프식(간접식) 구조에서 필요한 장치로, 직접식에서는 필수 요건이 아니다.

에스컬레이터의 핸드레일 인입구 안전장치는 손이나 이물질이 인입구에 끼는 것을 감지해 즉시 운행을 정지시키는 안전장치이다.

에스컬레이터 디딤바닥의 정격속도는 30m/min 이하로 제한되어야 하므로, 30m/min 이상이어야 한다는 설명은 옳지 않다(출제 당시 기준).
경사도 30도 이하 유지, 핸드레일과 디딤바닥의 속도 일치, 신체나 물건이 끼이지 않는 안전한 구조는 모두 에스컬레이터의 올바른 구조 요건이다.

주로프를 카 위에서 점검할 때는 장력상태, 파단상태, 부식 및 마모상태를 확인하며, 로프 자체의 회전상태는 점검 항목에 해당하지 않는다.

시브가 편마모되는 주된 원인은 로프 장력이 가닥마다 고르지 않기 때문이므로, 이를 바로잡으려면 로프의 장력을 보수·조정해야 한다.

400V 이하의 전압이 걸리는 기기 외함에는 제3종 접지를 하도록 정해져 있었다(2021년 KEC 개정 이전 구 전기설비기술기준 기준).
400V 이상인 저압 기기의 외함에는 특별 제3종 접지가 적용되었다.

균형체인은 카와 균형추 사이의 로프 무게를 보상하기 위한 부품으로, 카 도어의 구성 부품이 아니다.
도어 슈, 링크, 행거는 모두 카 도어를 구성하는 부품이다.

스톱밸브는 파워유니트를 보수·점검하거나 수리할 때 실린더와 배관 사이의 유로를 차단해, 작동유가 불필요하게 유출되는 것을 막아준다.

옥토퍼스는 객석부가 가변 축 주위를 회전하면서 회전운동과 함께 상하 승강운동도 하는 구조의 유희시설물이다.

카 출입구에 정전기 방지용 방전코일을 반드시 설치해야 한다는 규정은 없으므로 이 설명은 옳지 않다.
카 천정구출구를 별도로 설치하는 것, 천정구출구를 카 외측에서도 열 수 있게 하는 것, 카가 나란히 병설된 경우 측벽에 구출구를 둘 수 있는 것은 모두 올바른 설명이다.

비상출구는 카 외측(카 위)에서 여닫는 구조이므로, 그 개방의 적정성을 확인하는 검사는 카실 밖에서 이루어지며 카실내에서 행하는 검사에 해당하지 않는다.
조작스위치·비상연락장치의 작동상태와 조명등의 점등상태 점검은 카실내에서 수행하는 검사 항목이다.

제어반 나이프스위치 회로 중 전동기 주회로는 가장 높은 전압·전류가 흐르는 회로이므로, 절연 파괴 위험을 줄이기 위해 절연저항이 가장 커야 한다.

유압 엘리베이터에는 스크류펌프가 진동과 소음이 적고 토출 압력이 안정적이어서 가장 널리 사용된다.

덤웨이터(덤 엘리베이터)는 사람이 탑승하지 않는 소형 화물 운반용 승강기이므로, 정전 시 사람을 위한 정전등이 반드시 필요하지 않다.
승용, 인화용, 침대용 엘리베이터는 사람이 이용하므로 정전 시에도 조명을 확보할 정전등이 필요하다.

권상기 도르래 홈의 언더컷 잔여량은 1mm 이상이어야 하므로, 2mm 이상이어야 한다는 설명은 옳지 않다(출제 당시 검사기준).
자동정지 시 주로프와의 심한 미끄러짐이 없을 것, 도르래에 감긴 주로프 가닥끼리의 높이차가 2mm 이내일 것, 도르래 몸체에 균열이 없을 것은 모두 올바른 검사 내용이다.

승강기용 권상용 와이어로프는 일반적으로 공칭지름이 8mm 이상이어야 한다(출제 당시 기준).

접지저항 측정은 축전지 점검 → 접지전압 유무 확인 → 저항값에 맞춰 검류계 밸런스 조정의 순서로 이루어지며, 절연저항과 접지저항을 비교하는 절차는 접지저항 측정 과정에 포함되지 않는다.

직류기의 3대 요소는 계자, 전기자, 정류자이다. 보극은 정류작용을 개선하기 위해 추가되는 부속 요소로 3대 요소에 포함되지 않는다.

발생 열량은 $H = 0.24 I^2 R t$ 로 구한다.
$H = 0.24 \times 2^2 \times 250 \times 60 = 14400\ \mathrm{cal}$

사이리스터를 이용한 위상제어 방식에서는 위상각, 전압, 주파수를 조절해 속도를 제어하며, 토크는 제어의 결과로 나타나는 출력량이지 제어 조건 자체는 아니다.

조속기는 카의 속도가 정격속도를 초과하면 원심력으로 캐치가 작동해 기계적으로 제동을 거는 장치이다.

유도전동기의 회전수(동기속도)는 $N_s = \dfrac{120f}{P}\,[\mathrm{rpm}]$으로 구한다.
회전자계는 주파수가 높을수록 빨리 돌고 극수가 많을수록 느려지므로, 주파수 f는 분자에, 극수 P는 분모에 와야 한다. 예를 들어 60 Hz·4극이면
$N_s = \dfrac{120 \times 60}{4} = 1{,}800\,\mathrm{rpm}$
$\dfrac{120P}{f}$ 는 주파수와 극수의 자리가 뒤바뀐 식으로, 극수를 늘리면 속도가 빨라지는 잘못된 결과를 준다.
$\dfrac{2\pi f}{P}$, $\dfrac{P}{2\pi f}$ 는 각속도[rad/s] 형태를 흉내 낸 것이어서 분당 회전수 단위와 맞지 않는다.
실제 회전자 속도는 슬립 s만큼 뒤처져 $N = (1-s)\dfrac{120f}{P}$가 되며, 승강기 권상기용 전동기의 극수 변환·주파수 제어가 모두 이 식에 근거한다.

다이어(다이얼) 게이지는 측정자의 미세한 움직임을 지침의 회전 변위로 변환해 눈금으로 읽는 길이 측정기이다.

클리퍼 회로는 입력 파형의 상부 또는 하부를 일정한 레벨에서 잘라내는 회로이다.

서로 맞물린 한 쌍의 기어에서 잇면 사이에 생기는 틈새를 백래시라고 한다.

맞물린 두 기어에서 회전수는 피치원 지름·잇수에 반비례하므로, 속도비를 i = N1/N2 = D1/D2 = Z1/Z2 로 쓴 설명이 옳지 않다. 바르게 쓰면 N1/N2 = D2/D1 = Z2/Z1 이다.
그림은 지름 D1·잇수 Z1·회전수 N1인 큰 원동 기어와, 지름 D2·잇수 Z2·회전수 N2인 작은 종동 기어가 외접해 물려 있고 두 축 사이 거리가 C로 표시된 상태다. 물림점에서 두 피치원의 원주속도가 같아야 하므로 $\pi D_1 N_1 = \pi D_2 N_2$, 즉 $\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{D_2}{D_1}=\dfrac{Z_2}{Z_1}$ 이 된다.
나머지 설명은 모두 성립한다.
외접으로 물린 두 기어는 접촉점에서 서로 반대로 밀리므로 회전방향이 반대다.
두 피치원이 접해 있으므로 중심거리는 두 반지름의 합, 즉 $C=\dfrac{D_1+D_2}{2}$ 이다.
지름이 큰 쪽이 느리게 돌므로 D1 > D2 이면 N1 < N2 가 성립한다.

응력-변형률 선도에서 하중이 크지 않은데도 변형이 급격히 커지기 시작하는 지점을 항복점이라 한다.

임피던스가 50Ω이므로 전류는 4.4A이다.
그림은 저항 30Ω, 유도 리액턴스 20Ω, 용량 리액턴스 60Ω이 직렬로 연결되고 여기에 220V·60Hz 사인파 교류 전원이 걸린 R-L-C 직렬회로다.
직렬 R-L-C의 임피던스는 $Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}$ 이므로,
$Z=\sqrt{30^2+(20-60)^2}=\sqrt{900+1600}=\sqrt{2500}=50\,\mathrm{\Omega}$
따라서 $I=\dfrac{V}{Z}=\dfrac{220}{50}=4.4\,\mathrm{A}$ 로, 리액턴스는 그냥 더하지 않고 차(XL−XC)를 취해 저항과 직각으로 합성하는 것이 요점이다.

ⓐ에는 휨(굽힘) 하중이, ⓑ에는 압축 하중이 가장 크게 작용한다.
그림은 좌우 두 개의 수직 기둥이 수평 보를 떠받치고, 그 보 위에 자동차가 바퀴로 올라서 있는 구조물이다. ⓐ는 자동차가 올라선 수평 보를, ⓑ는 그 보를 받치는 수직 기둥을 가리킨다.
수평 부재는 지지점 사이에서 하중을 직각 방향으로 받아 아래로 처지려 하므로 휨 모멘트가 지배적이고, 그 하중을 그대로 축 방향으로 내리받는 기둥은 길이 방향으로 눌리므로 압축을 받는다. 부재의 방향과 하중의 방향 관계로 하중 종류를 판단하면 된다.

2021년 개정된 KEC 규정에 따르면 교류 저압의 한계는 1000V 이하이다.