[승강기기능사 필기] 02년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

엘리베이터 문이 완전히 닫혀야 운행회로가 구성되도록 하는 스위치는 도어스위치이다. 문이 열려 있으면 회로가 끊겨 카가 움직이지 않는다.
과속스위치는 속도 초과를, 비상정지스위치는 긴급정지 조작을, 종점스위치는 최상·최하층을 지나치는 주행을 감지하는 장치로 문 닫힘 여부와는 관계가 없다.

유압엘리베이터 플런져의 길이 제한은 단순히 외경의 고정 배수로 정해지는 것이 아니라 좌굴(buckling)에 대한 안전율 계산으로 정해지므로, 외경의 100배를 초과할 수 없다는 식의 단정은 옳지 않다.
플런져는 압축하중을 받는 긴 봉이므로 길이가 길어질수록 좌굴 위험이 커지며, 실제 허용 길이는 재질과 단면, 안전율을 고려한 계산으로 정해진다.
파단강도에 대한 안전율(직결식 5 이상, 간접식 10 이상), 주철 사용 금지, 편심하중을 받을 때 카 플랫폼 하중의 수직방향 휨 20mm 이내라는 요건은 플런져에 관한 옳은 설명이다.

카 쪽은 도르래를 거쳐 2:1로 걸고 균형추는 로프 끝에 바로 매달아 1:1로 건 그림이 잘못됐다.
로핑은 카와 균형추의 로프 걸기 배율이 서로 같아야 성립한다. 배율이 다르면 권상기가 로프를 같은 길이만큼 움직여도 카와 균형추의 이동 거리·속도가 달라져, 균형추가 승강로 끝에 닿거나 로프에 무리가 간다.
카와 균형추에 각각 도르래를 달고 로프 양 끝을 기계실 빔에 고정한 그림은 정상적인 2:1 로핑이다.
카와 균형추를 로프 끝에 직접 매단 그림은 가장 기본이 되는 1:1 로핑이다.
카를 아래에서 로프가 받치는 언더슬링 방식으로 걸고 균형추에도 도르래를 둔 그림 역시 양쪽 모두 2:1이라 성립한다.

계전기(릴레이)는 입력 신호에 따라 접점을 열고 닫아 회로를 연결하거나 차단하는 부품이므로, 주로 스위칭회로에 사용된다.
아크발생 방지, 충전, 증폭은 각각 접점 보호·전원 공급·신호 증폭을 목적으로 하는 별개의 회로로 계전기의 기본 기능과는 거리가 있다.

다수의 운반기를 2열 이상으로 배열하고 체인 등으로 연결해 수평 방향으로 순환시키면서 출입구까지 이동시키는 방식이 수평순환식 주차장치이다.
수직순환식은 운반기를 수직 방향의 루프로 순환시키고, 다층순환식은 여러 층에 걸쳐 순환시키며, 승강기식은 승강기로 자동차를 각 층에 올리고 내리는 방식이라 2열 이상 수평 순환과는 구조가 다르다.

출제 당시 기준으로 조속기 로프는 지름 8㎜ 정도의 강선 로프가 주로 사용되었다.
조속기 로프는 조속기 도르래와 카를 연결해 카의 속도를 그대로 조속기에 전달하는 역할을 하므로, 굵기보다는 일정한 장력과 내마모성이 중요하고 지나치게 굵을 필요가 없다.

균형추를 사용하는 승객용 승강기의 제동기는 정격 적재하중의 125%를 싣고 정격속도로 하강하는 경우에도 위험 없이 감속·정지시킬 수 있어야 한다.
정격하중을 조금 넘는 상태에서도 제동력에 여유를 두어 안전을 확보하기 위한 기준이다.

사람과 화물을 모두 운반할 수 있도록 설계된 승강기를 승화용(승객화물용) 승강기라고 한다.
승용승강기는 사람 운반을, 화물용승강기는 화물 운반을 주목적으로 하며, 침대용 승강기는 병원 등에서 침대를 실어 나르도록 카가 길게 만들어진 것이어서 용도가 각각 제한적이다.

조속기는 조속기 로프에 의해 카의 속도에 비례해 회전하는 회전체에서 발생하는 원심력을 이용해 스위치를 개폐한다.
속도가 규정치를 넘으면 커진 원심력으로 플라이웨이트(추)가 바깥으로 벌어지면서 과속 검출 스위치를 작동시키고, 더 빨라지면 로프를 잡아 비상정지장치를 동작시킨다.

통화장치(인터폰)는 카 내 조작반 등에 설치되어 갇힘 사고 시 이용자가 외부와 통화할 수 있게 하는 장치로, 카 내부에 설치되는 부품이다.
유도착상장치는 승강로와 카 상부의 검출부에, 비상정지장치와 카 가이드슈는 카 프레임(카틀)에 설치되므로 모두 카 내부가 아니라 카 외부 구조물에 붙는 부품이다.

유압식 승강기는 플런저와 카의 연결 방식에 따라 직접식·간접식·팬터그래프식으로 분류한다.
밸브식은 유압 회로를 제어하는 밸브의 구조나 제어 방식을 가리키는 용어로, 승강기의 구동 형식 분류 기준과는 다른 개념이다.

출제 당시 기준으로, 정전이나 고장으로 정지한 승객용 엘리베이터의 카 내부에서 문을 손으로 억지로 여는 데 필요한 힘은 5㎏ 이상 30㎏ 이하 정도가 적당한 것으로 보았다.
힘이 너무 작으면 운행 중에도 문이 쉽게 열려 위험하고, 너무 크면 비상시 승객이 스스로 문을 열고 탈출하기 어렵기 때문에 이 범위로 정한 것이다.

복층유리(페어글라스)는 두 장의 유리 사이에 밀폐된 공기층을 둔 단열용 유리로, 파손 시 파편이 흩어지는 것을 막는 구조가 아니어서 엘리베이터 카에는 사용할 수 없다.
망유리는 삽입된 철망이, 접합유리는 중간 필름이 파편을 붙잡아 주고, 강화유리는 깨져도 날카로운 큰 조각이 생기지 않아 카용 유리로 사용된다.

웜기어는 큰 감속비를 얻기 쉽고 역구동을 막는 데 유리하지만, 미끄럼 마찰이 커서 효율은 오히려 낮은 편이다. 효율이 높아 에너지 절약에 유리한 쪽은 헬리컬기어이며, 실제로 헬리컬 감속기도 사용된다.
따라서 "효율이 높은 웜기어를 사용하고 헬리컬기어는 사용하지 않는다"는 설명은 사실과 반대되어 옳지 않다.
스텝 구동장치와 핸드레일 구동장치가 같은 속도로 연동되어야 하는 것, 스텝체인 안전장치가 체인 파단 시 전원을 차단하는 것, 구동장치에 브레이크를 설치하는 것은 모두 올바른 설명이다.

꼭대기 틈새와 피트 깊이는 정격속도가 빠를수록 크게 요구된다. 속도가 빠르면 비상정지·완충에 필요한 거리가 길어지고, 카나 균형추가 종단층을 지나쳤을 때 필요한 여유 공간도 커지기 때문이다.
출제 당시 승강기검사기준의 표에서 정격속도 240m/min을 초과하는 구간은 가장 마지막(가장 큰) 단계로, 꼭대기 틈새와 피트 깊이를 모두 4.0m로 규정하였다.
꼭대기 틈새 3.3m·피트 깊이 3.8m는 그보다 한 단계 아래인 240m/min 이하 구간에 해당하는 값이다.

카가 최상층이나 최하층을 지나쳐 계속 주행하는 것을 감지해 전원을 차단하고 정지시키는 장치는 리미트스위치이다.
균형추는 권상 부하를 줄이기 위한 평형추이고, 인터록 장치는 층문이 닫히고 잠겨야 카가 움직이도록 하는 장치이며, 정지스위치는 필요할 때 임의로 카를 멈추는 조작용 스위치여서 종단층 초과 주행 방지와는 기능이 다르다.

에스컬레이터가 위층 바닥을 뚫고 올라가는 부분에는 난간과 바닥면이 만나 좁은 삼각형 모양의 틈이 생기는데, 여기에 신체나 물건이 끼이는 사고를 막기 위해 삼각부 안내판을 설치한다.
셔터연동장치는 방화셔터가 내려올 때 에스컬레이터를 정지시키는 장치, 비상정지스위치는 비상시 수동 정지용, 핸드레일 안전장치는 핸드레일 자체의 이상을 감지하는 장치로 이 부위의 협착 방지와는 목적이 다르다.

그림은 다이오드 여섯 개로 짜인 3상 브리지 회로로, 교류를 직류로 변환하는 컨버터부다.
왼쪽 '입력' 단자 세 개가 각각 위·아래 다이오드 사이의 중점에 물려 있고, 위쪽 다이오드 세 개는 한 도선으로, 아래쪽 다이오드 세 개는 다른 한 도선으로 묶여 오른쪽 '출력' 단자 두 개로 나간다. 이는 3상 전파정류 결선 그 자체다.
VVVF 제어는 상용 교류를 이 컨버터로 직류로 만든 뒤 평활 콘덴서를 거쳐, 인버터에서 다시 원하는 전압·주파수의 교류로 되돌리는 구조다. 그림에는 켜고 끌 수 있는 스위칭 소자가 없이 다이오드만 있으므로 PWM·주파수 변환·전압 조정은 뒤단 인버터가 맡는 일이다.

정전작업 전에는 통전금지 표지판 부착, 잔류전하 방전, 단락접지기구를 이용한 단락접지 등의 절차를 반드시 거쳐야 하며, 근로자가 스스로 위험이 없다고 판단해 곧바로 작업에 들어가는 것은 허용되지 않는다.
육안이나 경험에 의한 판단은 오판의 여지가 있고 오송전·잔류전하에 대비할 수 없으므로, 정해진 정전작업 절차를 생략하는 근거가 될 수 없다.

지혈대(구혈대)는 압박 부위에 어느 정도 폭을 가지고 고르게 압력을 전달할 수 있어야 하며, 좁고 단단한 것은 조직을 파고들어 손상을 준다.
나무·철선·끈은 폭이 좁거나 신축성이 없어 피부와 신경·혈관을 상하게 할 위험이 큰 반면, 고무줄은 탄력이 있어 압박 부위에 비교적 고르게 힘을 전달할 수 있어 구혈대로 더 적합하다.

결함이 있어 위험·사용금지 표찰이 붙은 사다리는 주의해서 쓰는 것이 아니라 아예 사용해서는 안 된다. 표찰이 붙은 설비를 임의로 사용하는 것은 안전수칙 위반이다.
사다리 밑끝이 불안정하거나 3m 이상 높은 곳에서 작업할 때 다른 사람이 붙들게 하는 것, 문 앞에 설치할 때 문을 완전히 열어 두거나 잠그는 것, 밑바닥을 사다리 길이에 맞추어 벽에서 적정 거리만큼 떨어뜨리는 것은 모두 올바른 안전수칙이다.

스위치 개폐를 정확하게 조작하는 것이 전기기구 취급의 기본 원칙이다.
퓨즈가 끊어졌다고 만져도 되는 것은 아니며 통전 여부를 확인한 뒤 전문가가 교체해야 한다.
전기기구는 정지 상태라도 아무나 만지게 해서는 안 된다.
담당자가 부재중일 때는 함부로 다루지 말고 취급을 삼가야 한다.

충전부가 노출된 나이프스위치에 신체가 닿으면 감전 사고로 이어진다.
누전·과부하·과열은 배선이나 부하 상태에 따라 발생하는 현상으로, 충전부 노출 자체가 직접 유발하는 위험과는 성격이 다르다.

감전사고 방지대책은 작업자 안전교육, 위험 표식 부착, 전기기기·장비의 정비 등 인적·설비적 관리가 핵심이다.
대지전압을 200V 이하로 제한하는 것만으로 감전이 방지되는 것은 아니며, 이는 규정된 감전사고 방지대책 항목으로 보기 어렵다.

재해조사는 현장의 물리적 흔적 수집, 사진 촬영, 목격자·현장 책임자의 진술 청취 등 사고 당시 상황을 객관적으로 파악하는 절차로 이루어진다.
재해 발생 이후 피해자가 취한 행동을 묻는 것은 사고 원인 규명과 직접 관련이 없는 사후 확인이므로 재해조사 방법에 해당하지 않는다.

안전점검은 과거 재해가 발생했던 부분을 우선적으로 고려하여 실시해야 한다.
여러 점검방법을 병용하는 것은 옳은 유의사항이다.
불량 부분이 발견되면 동종 설비도 함께 점검하는 것이 옳다.
발견된 불량 부분의 원인을 조사하고 대책을 세우는 것이 옳다.

개별분석은 재해 건수가 적거나 특수·중대한 재해를 대상으로 개개 사고 특유의 조사항목을 적용하는 방법이다.
여러 재해에 공통된 원인을 찾아내는 것은 개별분석이 아니라 통계적 분석의 특징이므로, 청취로 공통 재해 원인을 알 수 있다는 설명은 개별분석에 대한 옳은 설명이 아니다.

자체검사 기록에는 검사 년월일, 검사자의 성명, 검사 방법 등이 포함되어야 한다.
"검사 환경"은 자체검사 기록사항으로 규정된 항목이 아니다.

점검주기(유효기간)가 가장 긴 항목은 트래블 케이블의 손상 유무 확인이다.
기계의 오일 누설 확인·청소, 조속기스위치의 접점상태, 승강장버튼의 손상은 사용 빈도·오염·마모의 영향을 직접 받아 상대적으로 짧은 주기로 자주 확인해야 하는 항목이다.
반면 트래블 케이블은 승강로 안에서 카를 따라 늘어뜨려진 배선으로 외부 손상 요인이 적고 열화 진행이 느려, 점검주기를 가장 길게 잡는다.

브레이크라이닝은 마찰력으로 제동력을 발생시키는 부품이므로 기름이 묻으면 미끄러져 제동력이 떨어지기 때문에 주유해서는 안 된다.
베어링, 웜기어박스 내부, 조속기 축은 회전·마찰 부위로 원활한 작동을 위해 오히려 주유가 필요한 부분이다.

전자접촉기 조작회로에서는 코일의 한쪽 끝을 접지측 전선에 접속해야, 회로 일부가 접지되더라도 코일에 전류가 흘러 의도치 않게 폐로(투입)되는 오작동을 막을 수 있다.
반대로 코일을 접지되지 않은 쪽 전선에 연결하면, 선로가 대지와 접촉했을 때 코일에 전류가 흘러 접촉기가 잘못 동작할 위험이 있다.

엘리베이터 카 바닥 전면과 승강로 벽 사이의 수평거리는 $125\mathrm{mm}$ 이하로 유지해야 한다.
이 간격이 너무 크면 카와 승강로 벽 사이의 틈에 신체 일부가 끼이는 사고가 발생할 수 있어 규정된 한도 이내로 관리한다(출제 당시 검사기준 기준).

정지 레벨을 맞추는 데는 브레이크, 피트내 정지스위치, 마그네틱테이프 등 레벨 검출·제동 관련 장치가 직접 사용된다.
감속거리는 카가 목표층에 도달하기 전에 속도를 줄이는 구간의 길이를 의미할 뿐이며, 레벨을 맞추는 조정 수단 자체는 아니다.

카 상부 작업 시에는 주전원을 차단하는 것이 아니라 운전 전환스위치를 점검(운전)쪽으로 전환하여 저속 점검운전 상태로 작업해야 한다.
작업등을 미리 켜고 탑승 후 외부문부터 닫는 것은 올바른 절차이지만, 정전(전원차단)스위치를 차단해 버리면 점검운전에 필요한 전원까지 끊기게 되므로 지켜야 할 사항으로 볼 수 없다.

유압엘리베이터가 하강할 때 작동유는 실린더에서 나와 솔레노이드·체크밸브를 거쳐 유량제어밸브를 지나 탱크로 되돌아가는 순서로 흐른다.
하강 시에는 펌프를 거치지 않고 카의 자중으로 실린더의 기름을 밀어내며, 유량제어밸브가 하강 속도를 일정하게 제어한 뒤 탱크로 회수된다.

주로프를 걸어 맨 고정부위는 2중너트로 조이고 분할핀을 꽂아 너트가 풀리지 않도록 이중으로 고정해야 한다.
용접으로 고정하거나 바빗트를 채워 인장강도를 낮추는 방식은 로프 고정부의 강도와 안전성을 떨어뜨리므로 옳은 방법이 아니다.

구동체인이 절단되면 브레이크 래치, 전자브레이크, 구동체인 안전장치가 작동하여 스텝의 역주행이나 낙하를 방지한다.
하부 안전스위치는 구동체인 절단과 직접 연동되는 장치가 아니라 다른 이상 상태 감지와 관련된 스위치이다.

승강기에 사용되는 T형 가이드레일 1본의 길이는 $5\mathrm{m}$가 표준이다.

유압식 승강기는 수동하강밸브를 개방했을 때 속도가 정격하강속도를 넘지 않도록 제한되어야 한다.
정격하강속도 이상으로 하강한다면 비상시 수동조작으로 카를 내릴 때 오히려 과속으로 위험해지므로, "정격하강속도 이상일 것"이라는 설명은 옳지 않다.
유압파워유니트의 체크밸브 작동 신뢰성, 카마다의 파워유니트 설치, 작동유 온도관리 장치에 관한 설명은 모두 옳다.

간접식 유압승강기는 카 1대에 대하여 주로프(또는 체인)를 2본 이상 사용해야 한다.
로프나 체인이 1본뿐이면 그것이 끊어졌을 때 카를 지지할 수단이 없어지므로, 예비성을 확보하기 위해 2본 이상으로 규정한다.

카의 구조 요건은 충격에 대한 견고성, 불연재료 사용, 출입구 문 설치 등 카 자체에 관한 사항이다.
가이드 레일은 카가 아니라 승강로 쪽 설비이므로 카의 구조에 해당하는 항목이 아니다.

정격속도 $60\ \mathrm{m/min}$인 유압식 승강기에서 카가 최하층에 수평으로 정지했을 때, 카와 완충기 사이의 거리는 최소 150mm, 최대 600mm 범위여야 한다(출제 당시 검사기준 기준).
간격이 최소값보다 좁으면 작동유 누설로 카가 서서히 내려앉았을 때 완충기에 눌리게 되고, 최대값보다 넓으면 카가 최하층을 지나쳤을 때 충돌 속도가 커지므로 위아래로 한도를 두어 관리한다.

권상용 와이어로프의 안전율은 용도별로 규정되며, 승용승강기는 10 이상이어야 한다(출제 당시 검사기준 기준).
안전율이 높을수록 로프가 견딜 수 있는 여유가 커지므로, 사람이 탑승하는 승용승강기에는 화물용보다 더 큰 안전율이 요구된다.

카 위의 비상구출구가 개방되면 안전스위치가 작동하여 카 운행이 즉시 정지되는 구조로 되어 있다.
주행 중에 그대로 운전을 계속하거나, 개방 여부와 무관하게 운행에 영향이 없다는 설명은 안전상 성립할 수 없다.

감속기 기어 치수가 맞지 않으면 기어 강도 저하, 진동 발생, 카의 전도 우려 등의 문제가 생긴다.
로프의 마모는 주로 로프와 시브·홈의 접촉 상태나 윤활 상태에 좌우되는 문제로, 감속기 기어 치수 불량과 직접적인 인과관계로 보기 어렵다.

수평보행기(무빙워크)의 경사도는 특수한 경우를 제외하고 $12^\circ$ 이하로 하여야 한다(출제 당시 기준).

측정하려는 전압의 크기를 정확히 모르는 상태에서는 회로시험기 파손을 막기 위해 측정범위를 가장 큰 범위에 먼저 맞춘 뒤 점차 낮춰가며 측정하는 것이 안전한 절차이다.
처음부터 낮은 범위로 설정하면 실제 전압이 그보다 클 경우 계기가 손상되거나 위험이 발생할 수 있다.

SCR의 게이트는 통과전류의 도통 개시 시점을 제어하는 작용을 한다.
게이트에 신호를 가하는 순간부터 애노드-캐소드 사이에 전류가 흐르기 시작하므로, 게이트는 단순한 온-오프보다는 도통이 시작되는 타이밍을 제어하는 역할을 한다.

회로망의 임의 접속점에서 흘러 들어오고 나가는 전류의 대수합이 0이라는 것은 키르히호프의 법칙(전류법칙)이다.

허용응력은 $\sigma_a = \dfrac{\sigma_u}{S}$로 구한다.
인장강도 $3600\ \mathrm{kg/cm^2}$를 안전율 $6$으로 나누면 $\dfrac{3600}{6} = 600\ \mathrm{kg/cm^2}$이 되어, 허용응력은 600kg/cm²이다.

전기용접기는 무부하 전압을 낮추면 역률과 효율이 개선된다.
무부하 전압이 지나치게 높으면 무효전력이 커져 역률이 나빠지므로, 필요한 아크 특성을 유지하는 범위 내에서 무부하 전압을 낮추는 것이 역률과 효율을 높이는 방법이 된다.

전압변동률은 $\epsilon = \dfrac{V_o - V_n}{V_n} \times 100\ (\%)$로 구한다.
무부하전압 $V_o$와 정격부하전압 $V_n$의 차이를 정격부하전압 기준으로 나눈 값이 전압변동률이다.

직류발전기에서 자극편은 계자자속을 전기자 표면에 고르게 분포시키는 역할을 한다.
계철은 자속의 통로 역할을, 브러시는 정류자와 접촉해 전류를 인출하는 역할을 하므로 자속 분포 기능과는 다르다.

다이오드, 트랜지스터 등 반도체 소자로 구성된 스위칭회로는 무접점회로라고 한다.
기계적 접점을 사용하지 않고 반도체의 전기적 특성만으로 스위칭 동작을 수행하기 때문이다.

정현파 교류 전압의 평균값은 $V_{avg} = \dfrac{2}{\pi} V_m$으로 구한다.
100V는 실효값이므로 최댓값은 $V_m = \sqrt{2}\times 100 \approx 141\mathrm{V}$이고, 평균값은 $V_{avg} = \dfrac{2}{\pi}\times 141 \approx 90\mathrm{V}$가 된다.

엘리베이터용 전동기는 운전과 정지를 반복하는 단시간(간헐) 정격 특성이 요구되는 경우가 많아, 일반 전동기처럼 반드시 전폐형 연속정격을 써야 하는 것은 아니다.
전부하 회전수 오차가 작아야 하고, 높은 기동토크와 제동력, 절연재의 내열성이 요구되는 것은 엘리베이터용 전동기의 옳은 특징이다.

좌굴은 가늘고 긴 부재에 축방향 압축하중이 작용할 때 휘어져 파괴되는 현상으로, 부재의 형상이나 하중의 편심, 재질의 불균일 등 기하학적·재질적 결함이 원인이 된다.
재질이 강철이라는 사실 자체는 이러한 결함 요인이 아니라 단순한 재료 종류일 뿐이므로 좌굴의 원인으로 보기 어렵다.
축선이 처음부터 휘어 있으면 하중이 편심으로 작용해 좌굴이 쉽게 일어난다.
재질이 불균일하면 국부적으로 강성이 약한 부분에서 좌굴이 시작된다.
편심하중은 축방향 하중에 굽힘모멘트를 더해 좌굴을 촉진한다.

일반적으로 응력은 작용 방향에 따라 수직응력, 전단응력, 그리고 두 성분이 섞인 경사응력으로 구분한다.
평면응력은 응력의 종류가 아니라 물체 내부의 응력이 한 평면 안에서만 존재하는 응력 상태를 가리키는 용어이므로 응력의 분류 항목과는 거리가 멀다.

캠(cam)은 회전하는 원판이나 곡면의 윤곽을 이용해 종동절을 움직이는 기구로, 주로 회전운동을 직선(왕복)운동으로 변환할 때 사용한다.
내연기관의 밸브 개폐, 자동 공작기계의 이송장치 등이 대표적인 예로, 회전축의 일정한 회전운동을 필요한 시점에 직선운동으로 바꾸는 데 가장 널리 쓰인다.

자기력선은 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어가는 가상의 선으로, 서로 교차하지 않는 성질을 가진다.
따라서 자기력선이 N극과 S극을 말한다는 설명은 자기력선의 정의를 잘못 나타낸 것으로, 자기력선은 극 자체가 아니라 자극 사이의 자기장 방향을 나타내는 선일 뿐이다.