[승강기기능사 필기] 05년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

순간식 비상정지장치는 카가 급격히 정지해도 충격이 크지 않은 저속 승강기에 적용하는 방식으로, 출제 당시 기준으로 정격속도 45m/min 이하인 승강기에 사용한다.
속도가 더 빠른 승강기는 급정지 시 충격이 커지므로 서서히 감속하며 정지시키는 점차작동형 비상정지장치를 사용한다.

승객용 엘리베이터는 카 바닥 앞부분 아래쪽, 출입구 전폭에 걸쳐 수직 높이 540mm 이상인 보호판(에이프런)을 견고하게 설치해야 한다.
이는 카가 층 사이에서 정지했을 때 출입구 아래로 생기는 틈에 발이 빠지는 사고를 막기 위한 것으로, 이 수치는 출제 당시 기준에 따른 것이며 현행 기준과 다를 수 있다.

BGM(배경음악) 장치는 카 내부의 분위기를 편안하게 하기 위한 설비로, 범죄를 직접 예방하거나 대응하기 위한 장치는 아니다.
각층 강제정지장치는 특정 시간대 등에 각 층마다 문을 강제로 열어 승객 확인을 유도하는 방범 기능을 한다.
방범운전장치는 심야 시간대 등에 운행 방식을 바꿔 범죄를 예방한다.
방범 카메라 모니터장치는 카 내부를 감시해 범죄를 억제하고 사고 확인 자료로 쓰인다.

세 거리 사이에는 A + B < C 의 관계가 성립해야 한다.
그림은 도르래에 걸린 로프 양쪽에 카(CAR)와 균형추(C.W.T)가 매달린 상태를 보여준다. 카가 최하층에 수평 정지했을 때 A는 카와 완충기 사이 거리, B는 완충기의 충격(행정) 거리이고, C는 균형추 위쪽 최상부분까지의 여유 간격이다.
카가 최하층을 지나쳐 완충기까지 A만큼 내려가고 완충기를 B만큼 압축하는 동안, 반대쪽 균형추는 그 합인 (A+B)만큼 위로 올라간다. 이때 균형추가 승강로 최상부에 부딪히면 안 되므로 올라가는 거리 A+B가 남은 여유 C보다 작아야 한다.
즉 카가 완충기에 완전히 안착할 때까지도 균형추 쪽에 여유가 남도록 정상부 간격을 넉넉히 확보하는 것이 설계 원칙이다.

에스컬레이터의 감속기는 예전에는 웜기어를 주로 썼으나, 소음이 적고 전달 효율이 높은 헬리컬 기어가 최근 더 많이 사용된다.
평기어나 랙피니언 기어는 필요한 감속비를 얻기 어렵거나 구조상 에스컬레이터 감속기에는 적합하지 않다.

기계실에는 조명설비, 환기설비, 소화기 등이 반드시 갖추어져야 하지만, 방음문은 필수 설비 항목에 해당하지 않는다.
기계실 소음이 문제될 경우 방음 대책을 추가할 수는 있으나, 이는 필수 설치 기준이 아니라 선택적인 보완 조치에 해당한다.

승강기는 크게 기계실, 카, 승강로, 승강장의 네 부분으로 분류한다.
권상기·조속기·완충기·로프, 제어반·비상정지장치·종점스위치 등은 각 부분에 속하는 개별 구성 요소이지, 승강기 전체를 나누는 4대 구분 기준은 아니다.

기어리스 방식은 감속 기어 없이 전동기의 회전축에 직접 시브(도르래)를 장착해 로프를 구동하는 방식이므로, 웜기어와 같은 감속 기어를 사용하지 않는 것이 핵심 특징이다.
기어리스 방식은 주로 고속 승강기에 적용되며, 회전수 제어를 위해 VVVF(가변전압가변주파수) 방식을 동력원으로 사용한다.

유압 엘리베이터에서 펌프 작동 시 발생하는 유체의 압력 맥동과 소음을 줄이기 위해 배관에 설치하는 부품을 사이렌서(소음기)라 한다.
필터와 스트레이너는 작동유의 불순물을 걸러내는 역할을 하고, 솔레노이드는 밸브를 전기적으로 개폐하는 역할을 하므로 진동·소음 저감과는 직접적인 관련이 없다.

균형체인은 카가 오르내릴 때 이동 케이블과 주로프의 위치에 따라 달라지는 하중 불균형을 보상하기 위해 설치한다.
카가 위로 올라갈수록 카 쪽 로프 길이는 짧아지고 균형추 쪽은 길어지는데, 균형체인이 이 하중 변화를 상쇄해 권상기에 걸리는 부하를 일정하게 유지시켜 준다.

카가 최상층이나 최하층을 지나쳐 계속 주행하는 것을 막기 위해 승강로 상하부에 설치하는 장치가 리미트스위치이다.
균형추는 권상기의 부하를 줄이기 위한 평형추이고, 인터록 장치는 문이 닫혀야만 운전되도록 하는 안전장치이므로 주행 초과 방지와는 역할이 다르다.

수평보행기(무빙워크)는 내측판, 스텝(팔레트), 핸드레일 등으로 구성되며, 로프로 카를 매다는 방식이 아니므로 균형추는 사용하지 않는다.
균형추는 로프로 카를 상하로 이동시키는 엘리베이터에서 권상기의 부하를 줄이기 위해 쓰이는 구성품이다.

일반적으로 기계실의 바닥면적은 승강로 수평 투영면적의 2배 이상이 되도록 확보해야 한다.
이는 권상기, 제어반 등 각종 기기를 배치하고 유지보수 작업 공간을 충분히 확보하기 위한 기준으로, 출제 당시 기준에 따른 것이다.

유압 엘리베이터를 고장 수리할 때는 실린더로 통하는 유압 회로를 완전히 차단해야 하므로, 펌프와 실린더 사이에 설치된 스톱밸브를 가장 확실하게 잠가야 한다.
체크밸브나 릴리프밸브는 각각 역류 방지, 압력 제한을 위한 밸브로 수리 시 회로를 완전히 차단하는 용도로 쓰이지 않는다.

균형추가 낙하했을 때 그 아래 공간에 사람이 있을 위험이 있는 경우, 즉 피트 아래 공간을 사무실 등 사람이 있는 용도로 사용하는 경우에는 균형추에도 비상정지장치를 설치해야 한다.
단순히 정격속도가 빠르다는 사정만으로는 균형추용 비상정지장치 설치 의무가 곧바로 발생하지 않으며, 피트 하부 이용 여부가 핵심 판단 기준이다.

백화점처럼 이용객이 많고 여유 있게 나란히 설 수 있는 폭이 필요한 곳에는 1200형(폭이 넓은 2인승) 에스컬레이터가 가장 많이 사용된다.
600형이나 900형은 상대적으로 통행량이 적은 사무용 건물 등에 주로 쓰인다.

권동식 엘리베이터는 카가 최하 정지 위치에 있을 때도 주로프가 권동(드럼)에 최소 2권 이상 감겨 남아 있어야 한다.
이는 로프가 완전히 풀려 드럼에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 여유 감김수 기준이다.

정전작업(전원을 차단한 상태에서 하는 작업) 중에는 여러 사람이 서로 다른 지시를 내려 혼선이 생기지 않도록 명령계통을 일원화하는 것이 가장 중요하다.
작업 도중 임의로 전원이 재투입되는 등의 사고를 막으려면 지휘 체계를 하나로 정해 모든 조작과 확인을 그 지휘자를 통해서만 하도록 해야 한다.

재해조사는 발생 일시·장소, 피해자의 인적사항, 재해의 형태, 기인물 및 가해물 등 사고 자체와 피해자에 관한 사실을 파악하는 절차이다.
사업주의 인적사항은 재해의 발생 원인이나 경과를 설명하는 요소가 아니므로 재해조사 항목에 포함되지 않는다.

작업시간의 단축은 무리한 작업 속도와 부주의를 유발하여 오히려 사고 발생의 원인이 될 수 있다.
작업목적 및 내용을 정확히 이해하는 것은 오히려 사고를 예방하는 조치이다.
작업순서 및 방법이 확실한 것도 안전을 확보하는 요소이다.
명령 및 연락계통이 확실한 것 역시 사고 예방에 기여한다.

와이어로프가 규정치 이상으로 마모되었을 때는 그대로 사용하지 말고 즉시 교체를 지시하는 것이 가장 적절한 조치이다.
퓨즈 대신 철선을 끼우는 것은 과전류 차단 기능을 무력화시키는 위험한 임시조치이다.
조도가 부족하다고 조명을 끄는 것은 오히려 안전을 해치는 조치이다.
고장난 비상용 인터폰을 제거하는 것은 비상시 연락 수단을 없애는 잘못된 조치이다.

전기공사 작업 전반에서 공통으로 필요한 기본 보호구는 안전모이다.
핫스틱, 방전고무장갑, 안전허리띠는 활선작업이나 고소작업 등 특정 작업에서만 필요한 장구인 반면, 안전모는 낙하물이나 충돌 위험이 있는 모든 작업에 공통으로 착용해야 한다.

전열기부하 사용 자체는 정상적인 전기 사용에 해당하며, 전기사고의 직접적인 원인으로 보기 어렵다.
회로의 단락은 과전류로 인한 화재·감전의 직접 원인이 된다.
충전부의 노출은 감전 사고의 직접 원인이 된다.
느슨한 접속은 접촉저항 증가로 인한 발열·화재의 직접 원인이 된다.

머리 부상이 심할 때는 뇌압 상승과 출혈을 줄이기 위해 머리를 약간 높이 들어주는 자세가 적당하다.
수평으로 눕히거나 머리를 낮추면 머리 쪽 혈류가 늘어 상태를 악화시킬 수 있고, 반대로 45도 이상 과도하게 세우는 자세도 적절하지 않다.

승강기 조립·해체 작업에서는 작업지휘자 선임, 관계자 외 출입금지, 위험 시 작업중지 등이 필요한 조치이며, 사용자의 편의를 위한 야간작업 지시는 안전조치와 무관한 항목이다.
오히려 무리한 야간작업은 근로자의 피로와 시야 확보 곤란으로 사고 위험을 높이므로 요구되는 조치가 아니다.

정전기가 축적되어 방전되면서 화재나 폭발을 일으키므로, 이를 예방하려면 발생한 정전기를 대지로 흘려보내는 접지설비가 필요하다.
개폐기 설치, 전선의 단선 사용, 역률 개선은 정전기 축적을 막는 대책과는 직접 관련이 없다.

산업안전보건법의 목적은 산업안전·보건에 관한 기준을 확립하여 산업재해를 예방하고 근로자의 안전과 보건을 유지·증진하는 데 있다.
작업 표준 제정, 고용 확대, 최저 생계비 보장은 산업안전보건법이 직접 목적으로 하는 사항이 아니다.

안전회로에 속한 개별 요소들(정지버튼회로, 과부하계전기, 핸드레일 안전스위치)이 모두 정상이라면 문제는 그 안전회로 밖, 즉 운전 개시를 담당하는 자동회로 쪽에 있다고 보는 것이 타당하다.
정지버튼회로·과부하계전기·핸드레일 구멍의 안전스위치는 모두 안전회로에 포함되는 요소이므로, 이미 이상이 없다고 확인된 범위에 속한다.

엘리베이터용 제어반의 외함 및 금속제 프레임과 같은 전기기기의 비충전 금속부는 감전 방지를 위해 접지를 하며, 출제 당시의 전기설비기준에서는 이를 제3종 접지공사 대상으로 분류하였다.
이는 옛 전기설비기준에 따른 분류이며, 이후 접지 방식 체계가 개정되어 현행 기준에서는 종별 접지공사 구분을 사용하지 않는다는 점을 함께 알아두면 좋다.

수평보행기(무빙워크)는 디딤판이 평평하여 유모차나 손수레를 실은 채 이용할 수 있도록 만들어진 설비이다. 따라서 유모차·손수레를 싣지 말라는 문구는 수평보행기 주의 표지판에 반드시 표시해야 할 내용이 아니다.
반면 어린이는 반드시 잡고 탈 것, 핸드레일을 잡고 탈 것과 같이 이용자의 안전한 탑승 행동을 안내하는 문구는 표지판에 표시한다.

피트에 들어갈 때는 승강로(승강장) 문을 열어 둔 채로 작업하는 것이 원칙이다. 문이 열려 있으면 도어 인터록이 열린 상태가 되어 승강기가 임의로 운행되지 않고, 비상시 탈출과 외부에서의 구조도 가능하다.
따라서 피트에 들어갈 때 승강로 문을 닫으라는 것은 오히려 위험을 키우는 틀린 설명이다.
피트 조명을 켜고 들어가는 것은 올바른 주의사항이다.
기름에 미끄러지지 않도록 주의하는 것도 올바른 주의사항이다.
기계실과 충분히 연락을 취하는 것 역시 올바른 주의사항이다.

카 내부 표시판에는 용도, 적재하중(정원), 비상시 조치내용과 같이 이용자의 안전한 이용에 필요한 정보를 표시한다.
속도는 이용자의 안전 확인과 직접 관련이 적어 표시판에 반드시 표시해야 하는 항목은 아니다.

피트 점검에서는 누수 여부와 청결 상태, 하부 리미트스위치의 위치 및 작동상태, 완충기의 녹·부식 여부와 유입완충기의 유량 적정 여부 등을 확인한다.
반면 최하층에 카가 정지했을 때 카 하부와 완충기 사이에는 규정된 여유거리만 확보되면 되며, 그 거리를 균형추 정상부 쪽 거리보다 크게 하라는 식으로 정한 기준은 없다. 따라서 두 거리를 비교해 규정한 이 설명이 옳지 않다.

모터 제너레이터(MG세트)는 워드레오나드 방식과 같이 직류로 속도를 제어하는 구동방식에서 사용되는 장치로, 교류 전원을 그대로 이용해 두 단의 속도로 운전하는 교류 2단속도 방식에서는 필요하지 않다.
권상기, 제어반, 조속기는 방식에 관계없이 기계실에 공통으로 설치되는 기본 기기이다.

릴리프 밸브는 회로 내 유압이 설정 압력 이상으로 계속 상승할 때 오일을 배출시켜 압력을 낮춤으로써 배관이나 기기의 파손·폭발을 막는 안전밸브 기능을 한다.
기름의 흐름 방향을 바꾸는 기능, 유량을 조절·정지하는 기능, 유량 변화로 속도를 바꾸는 기능은 각각 방향전환밸브·유량조절밸브 등 다른 밸브의 역할이다.

에스컬레이터의 핸드레일은 디딤판(스텝)과 항상 같은 방향, 같은 속도로 움직여야 이용자가 안전하게 잡고 이동할 수 있다.
핸드레일이 디딤판과 역방향으로 승강한다는 설명은 실제 구조와 반대되는 내용이므로 옳지 않다.
핸드레일 인입구에 보호장치와 안전스위치를 두어 손이나 이물질이 끼는 것을 막는다는 나머지 설명은 타당하다.

균형추는 카 반대쪽에 매달려 카 측 중량과의 차이를 줄임으로써 전동기의 출력을 작게 해도 되도록 하는 장치이다.
카 하부에서 카의 수평을 잡는 장치나 전동기 축의 평형을 위한 추, 조속기 로프용 인장추와는 구조와 목적이 다르다.

화물용 승강기라 하더라도 도어가 개방된 상태에서 운전이 가능하도록 하는 것은 도어인터록의 취지에 어긋나는 위험한 설계이므로 옳지 않은 설명이다.
모든 용도의 승강기에 도어인터록을 설치하고, 수동운전 시 버튼 조작을 멈추면 자동으로 정지하며, 로프식 승강기 승강로 상부에 2차 정지스위치를 두는 것은 타당한 방호장치 설명이다.

조속기의 캐치(비상정지 관련 걸림장치)는 한 번 동작하고 나면 임의로 자동 복귀되지 않고, 점검을 거쳐 수동으로 복귀시키는 것이 원칙이다.
정격속도의 1.3배를 넘기 전에 조속기 스위치가 작동해야 한다는 점, 스위치가 자동으로 복귀되어서는 안 된다는 점, 로프 장력 상실 시 주회로를 차단할 수 있다는 점은 모두 타당한 설명이다.

유압 엘리베이터의 제어반에서는 절연저항 측정, 전동기 전류 측정, 과전류계전기 동작 확인과 같은 전기적 점검이 가능하다.
반면 작동 시 유압 측정은 펌프·실린더가 있는 동력장치(파워유닛) 쪽에서 압력계를 통해 확인하는 항목으로, 제어반에서 직접 할 수 있는 점검이 아니다.

유압식 엘리베이터에는 상승 시 정격압력의 1.25배를 넘지 않도록 하는 안전밸브, 동력 차단 시 오일 역류로 인한 케이지 하강을 막는 장치, 전동기 공회전 방지장치 등이 필요하며 이는 모두 타당한 설명이다.
반면 오일 온도 관리는 점도를 적정하게 유지하고 과열을 막기 위한 것이다. 섭씨 65도 이상 80도 이하라는 높은 온도대를 유지 목표로 삼는다는 설명은 이러한 취지와 맞지 않아 옳지 않다.

균형체인·균형로프는 한쪽 끝을 카 하부에, 다른 쪽 끝을 균형추 하부에 연결하여 로프 중량의 불균형을 보상하는 장치이다. 따라서 양쪽 끝단이 카의 양측에 균등하게 연결되어 있는지를 본다는 설명은 실제 연결 구조와 맞지 않는다.
점검에서는 연결부위의 이상마모, 이완 상태, 이상소음 발생 여부를 확인한다.

권상기 점검은 진동·소음 등 운전상태, 오일 누설 여부, 브레이크 동작 상태와 같이 권상기 자체의 기계적 상태를 확인하는 데 초점이 있다.
과부하 검출장치의 동작 확인은 카의 하중을 감지하는 별도 장치에 대한 점검으로, 권상기 자체의 점검 항목에는 해당하지 않는다.

승강기에 사용되는 T형 가이드레일 1본의 표준 길이는 $5\ \mathrm{m}$이다.
현장에서는 이 표준 길이의 레일을 이음쇠로 연결하여 승강로 전체 길이에 맞춰 설치한다.

교번하중은 하중의 크기와 방향이 주기적으로 바뀌면서 반복 작용하는 하중이다. 자전거 페달축에는 양쪽 다리가 번갈아 힘을 가하므로 힘의 방향과 크기가 반복적으로 바뀌는 교번하중이 작용한다.
인장하중·휨하중·비틀림하중은 힘이 작용하는 방향이나 형태에 따른 구분이고, 교번하중은 시간에 따른 변화 양상에 따른 구분이라는 점에서 서로 분류 기준이 다르다.

승객은 2m 상승한다.
그림은 플런저 끝에 달린 도르래에 로프를 걸어 한쪽 끝은 고정하고 다른 쪽 끝을 카에 연결한 간접식 1 : 2 로핑 구조다. 이 방식에서는 플런저의 이동량이 도르래를 통해 2배로 확대되어 카에 전달된다.
따라서 플런저가 1m 상승하면 카는 $1 \times 2 = 2\,\mathrm{m}$ 올라가고, 카 안의 승객도 함께 2m 상승한다. 대신 카의 속도도 플런저 속도의 2배가 되고 로프에 걸리는 장력은 절반이 되는 것이 1 : 2 로핑의 특징이다.

전자계전기는 코일에 전류가 흐를 때 발생하는 전자력으로 철심을 흡인하여 접점을 개폐하는 장치이다.
열동계전기는 열에 의한 바이메탈 변형으로, 리미트스위치와 유지형 수동스위치는 기계적인 조작이나 위치 검출로 접점을 개폐하므로 원리가 다르다.

일률의 단위인 $1\ \mathrm{J/s}$는 전력의 단위인 $1\ \mathrm{W}$와 같다.
즉 1초 동안 1줄의 일을 하는 능력이 1와트에 해당한다.

응력-변형률 선도에서 하중이 크게 늘지 않아도 변형이 급격히 커지기 시작하는 지점은 항복점이다.
탄성한계점은 하중을 제거했을 때 원래 형태로 되돌아갈 수 있는 한계를 뜻하고, 피로한도는 반복하중에서 파괴되지 않는 한계응력을 의미하므로 이 현상과는 다른 개념이다.

직류전동기의 전기적 제동에는 발전제동, 회생제동, 역전제동(플러깅)이 있으며, 저항제동은 이러한 전기적 제동방법을 구분하는 별도의 표준 명칭으로 다루지 않는다.
발전제동은 전동기를 발전기로 작용시켜 저항으로 에너지를 소비시키는 방식이고, 회생제동은 발생한 전력을 전원으로 되돌리는 방식이며, 플러깅은 전기자 접속을 반대로 하여 역토크로 제동하는 방식이다.

캠(cam)은 특정한 모양의 윤곽을 이용해 회전운동을 직선(왕복)운동으로 바꾸는 용도로 가장 많이 사용된다.
이는 회전축의 회전을 종동절의 왕복 직선운동으로 변환하는 캠 기구의 대표적인 활용 방식이다.

직류전동기의 속도 제어에는 저항 제어법, 전압 제어법, 계자 제어법이 사용된다.
주파수 제어법은 교류전원의 주파수를 바꾸어 속도를 제어하는 방식으로, 교류전동기(유도전동기)의 속도 제어에 쓰이는 방법이다.

마이크로미터는 나사의 이송 원리를 이용해 $0.01\ \mathrm{mm}$ 단위까지 정밀하게 작은 길이를 측정하는 측정기이다.
전류, 진동, 압력의 측정에는 각각 전류계, 진동계, 압력계와 같은 별도의 계측기가 사용된다.

병렬 회로에서 각 저항에 흐르는 전류는 저항 값에 반비례하여 갈라진다.
$I_1 = I \cdot \dfrac{R_2}{R_1+R_2} = 50 \times \dfrac{15}{10+15} = 30\,\mathrm{A}$
따라서 10Ω 저항 쪽에는 30A의 전류가 흐른다.

코일에 유도되는 기전력은 자기유도에 의해 전류의 시간 변화율에 비례한다.
$e = L \dfrac{\Delta I}{\Delta t} = 0.2 \times \dfrac{3}{0.01} = 60\,\mathrm{V}$
따라서 코일에 유도되는 기전력은 60V이다.

변형률(strain)은 원래 길이에 대한 늘어난 길이의 비로 구한다.
$\varepsilon = \dfrac{\Delta L}{L} = \dfrac{1.007-1}{1} = 0.007$
따라서 이 황동봉의 변형률은 0.007이다.

회로와 원리가 같은 것은 OR 게이트 기호다.
그림은 접점 A와 접점 B가 서로 병렬로 연결되고, 그 묶음이 저항 R 및 전지와 직렬로 이어진 회로다. 병렬 접점은 A 또는 B 중 어느 하나만 닫혀도 전류가 흘러 R에 출력이 나타난다.
이 동작이 곧 논리합이며 $X = A + B$ 로 쓴다. 보기 중 입력 쪽이 오목한 곡선이고 출력 쪽이 뾰족한 방패 모양이면서 출력에 작은 원(부정 표시)이 없는 기호가 OR 게이트다.
출력에 원이 붙으면 NOR, 입력 쪽이 직선이고 출력 쪽이 반원인 D자 모양은 AND, 그 D자에 원이 붙으면 NAND여서 이 회로와는 동작이 다르다. 참고로 접점이 직렬이면 AND가 된다.

전류계는 회로에 직렬로 연결하여 측정하며, 부하전류가 큰 경우에는 분류기(shunt)를 전류계와 병렬로 붙여 측정 범위를 넓힌다.
배율기(multiplier)는 전압계의 측정범위를 넓히기 위해 전압계에 직렬로 붙이는 저항이므로, 전류계의 측정범위 확대와는 관계가 없다.
전류가 흐르는 상태이므로 인체가 접촉되지 않도록 주의하는 것은 옳은 방법이다.
전류값을 모를 때 높은 측정범위에서 낮은 범위로 조정하며 측정하는 것은 계기 보호를 위한 옳은 방법이다.
전류계를 부하와 직렬로 연결하는 것은 전류계의 기본 사용법이다.