[철도신호산업기사 필기] 19년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

전압이득이 50인 저주파 증폭기의 외율이 5%일 경우 이를 1%로 개선하기 위한 부귀환율 β는?

0.84

0.42

0.12

0.08

다음의 다이오드회로가 정논리일 때 가지는 논리기능은?

AND 게이트

OR 게이트

NOT 게이트

NAND 게이트

트랜지스터의 스위칭 동작에서 turn-off 시간은?

지연시간(td)

지연시간(td)+상승시간(tr)

축적시간(ts)

축적시간(ts)+하강시간(tf)

FET에서 핀치 오프(pinch off) 전압이란?

FET에서 에벌런치 전압

채널 폭이 막힌 때의 게이트의 역방향 전압

D-S 사이의 최대 전압

채널 폭이 최대로 되는 게이트의 역방향 전압

PLL(Phase Locked Loop)의 구성요소가 아닌 것은?

슈미트 트리거

증폭기

위상검출기

저역필터

이미터 플로어 증폭기의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

전류이득이 크다.

입력 임피던스가 높다.

출력 임피던스가 높다.

전압이득은 1보다 작다.

010100011011(2)을 16진수로 변환하면?

313(16)

41C(16)

51B(16)

81C(16)

AM 변조시 변조도가 40%인 진폭변조 송신기에서 반송파의 평균 전력이 400mW일 때 피변조파의 평균전력은 몇 mW인가?

382

408

432

540

다음과 같은 연산 증폭회로의 역할은?

감산기

부호변환기

단위이득 플로어

전압 전류 변환기

SR 플립플롭에서 부정상태를 제거하기 위하여 NOT 게이트를 추가하여 만든 플립플롭으로 옳은 것은?

JS 플립플롭

D 플립플롭

JK 플립플롭

T 플립플롭

연산증폭기에서 차동 신호에 대한 전압이득이 10000이고 공통모드 신호에 대한 전압이득이 0.5일 때 증폭기의 CMRR은 약 몇 dB인가?

86

80

72

60

CMRR(공통모드제거비)은 차동 이득을 공통모드 이득으로 나눈 비의 데시벨 값으로 정의된다.
공식은 $\text{CMRR(dB)} = 20\log_{10}\left(\frac{A_d}{A_{cm}}\right)$이다.
주어진 값을 대입하면 $\text{CMRR(dB)} = 20\log_{10}\left(\frac{10000}{0.5}\right) = 20\log_{10}(20000)$이다.
$\log_{10}(20000) = \log_{10}(2 \times 10^4) = \log_{10}2 + 4 \approx 0.301 + 4 = 4.301$이므로,
$\text{CMRR(dB)} = 20 \times 4.301 = 86.02 \approx$ dB이다.

다음 검파기 중 SSB 검파에 가장 적합한 것은?

링 검파기

다이오드 검파기

퀘드래처 검파기

비 검파기

변조도(ma)가 80%인 AM 피변조파 신호를 제곱 검파 했을 때 왜율은?

8%

10%

20%

32%

듀티 사이클이 0.1이고 펄스폭이 0.4μs 인 펄스의 주기는?

4μs

5μs

6μs

7μs

RLC 직렬공진 회로에서 선택도 Q는? (단, ωo는 공진 시 각주파수이다.)

회로 내의 분포용량, 표유 인덕턴스 또는 회로 정수의 불평형에 의해서 다른 주파수의 발진이 생기는 현상은?

고유 진동 발진

이완 발진

다이나트론 발진

기생 발진

주어진 전압 파형을 그대로 유지하면서 기준레벨에서 위아래로 전압레벨을 올려 주거나 내려 주는 회로는?

클램퍼(clamper) 회로

클리퍼(clipper) 회로

리미터(limiter) 회로

슬라이서(slicer) 회로

5비트 리플 카운터(ripple counter)의 입력에 4MHz의 구형파를 인가할 때 최종단 플립플롭의 주파수는?

125 kHz

250 kHz

500 kHz

800 kHz

반도체에서 전기장을 가하지 않아도 캐리어의 밀도 차이에 의해서 흐르는 전류는?

포화전류

확산전류

전도전류

드리프트전류

전력 증폭기의 직류 입력이 60V, 100mA이고, 효율이 90%이라면 부하에서의 출력 전력은?

1.8W

3.6W

5.4W

7.2W

단상 반파정류회로의 정류 효율(%)은?

30.6

40.6

61.2

81.2

유극 3위 계전기에 대한 설명으로 옳은 것은?

전원이 차단되면 구성되는 접점은 없다.

무여자일 때에는 반위 접점만 구성된다.

여자일 때에는 정위 접점만 구성된다.

흡인되었을 때 구성되는 접점을 반위접점이라 한다.

4극 증권, 도체수 220개, 1극당의 자속 0.02 Wb의 직류전동기가 있다. 부하 전류가 80A 일 때 토크(N·m)는 약 얼마인가?

56.02

65.04

74.04

82.02

일반적으로 3상 변압기의 병렬 운전이 불가능한 결선은?

△-Y 와 Y-△

△-Y 와 △-Y

Y-△ 와 Y-△

△-Y 와 Y-Y

출력 150kW, 4극 60Hz인 3상 유도전동기를 전부하운전할 때의 슬립이 4%이다. 전부하시의 토크(N·m)는 약 얼마인가?

84.64

94.64

104.81

114.81

NS형 전기 선로전환기가 정위에서 반위로 동작 후 제어전원이 차단되었다. 이 때 제어계전기의 동작 설명으로 옳은 것은? (단, 다른 모든 기능은 정상)

동작을 멈춘다.

정위로 된다.

반위로 유지된다.

기동이 안 된다.

3상 유도전동기가 주파수 50Hz, 회전수 500rpm으로 운전하고 있다. 이 전동기의 극수는?

10극

12극

14극

16극

농형 유도전동기의 기동법으로 틀린 것은?

기동보상기법

Y-△ 기동법

2차저항법

전전압기동

권수비가 30인 변압기의 1차에 6300V를 가했을 경우 2차전압(V)은? (단, 변압기의 저항, 누설리액턴스, 여자전류, 철손 등은 무시한다.)

105

210

230

420

종속신호기의 종류에 속하지 않는 것은?

출발신호기

원방신호기

중계신호기

통과신호기

직류를 교류로 변환하는 기기는?

인버터

사이클로 컨버터

초퍼

회전 변류기

직류를 교류로 변환하는 기기는 인버터(Inverter)다. 인버터는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 전력변환장치로, 반도체 스위칭 소자(IGBT, MOSFET 등)를 이용해 직류를 주기적으로 on/off하여 교류파형을 만든다. 사이클로 컨버터는 교류를 다른 주파수의 교류로 변환하고, 초퍼는 직류 전압을 조절하는 장치이며, 회전 변류기는 기계적 정류자를 이용해 교류를 직류로 변환하는 장치로, 모두 인버터와 다른 용도를 가진다.

직류전동기에서 사용하는 속도제어 방법이 아닌 것은?

저항제어법

계자제어법

전압제어법

2차여자법

직류전동기 속도는 $N=K\dfrac{V-I_aR_a}{\phi}$이므로 저항제어·계자제어·전압제어로 조절한다. 2차여자법은 권선형 유도전동기의 2차 회로에 슬립 주파수 전압을 가해 속도를 제어하는 방식이므로 직류전동기의 속도제어법이 아니다.

2420형 건널목제어자의 회로구성 방식은?

개전로식

폐전로식

궤도회로식

개폐전로식

건널목전동차단기에서 건널목을 차단했을 때 차단봉의 높이는? (단, 차단봉은 일반형이고 도로면에서 차단봉 중심까지의 높이를 구한다.)

600 ± 100mm

700 ± 100mm

800 ± 100mm

900 ± 100mm

건널목 보안장치의 제어 방법 중 궤도회로를 이용하는 연속 제어법의 특징으로 틀린 것은?

열차 점유에 따라 궤도계전기가 무여자하는 특성을 이용한다.

단선 구간 제어에 궤도연동계전기 또는 궤도계전기를 사용한다.

비자동, 비전철 구간에 주로 사용된다.

고주파를 사용 근거리에서 감쇄되는 특성을 이용한다.

정전 시 무정전전원장치(UPS)의 출력 전압 변동 범위는 정격 전압의 몇 % 이내로 유지되어야 하는가?

10%

20%

30%

40%

어떤 주상 변압기가 과부하의 4/5부하일 때, 최대 효율이 된다고 한다. 최대 효율에서의 철손과 동손의 비(Pi/Pc)는 약 얼마인가?

1.25

1.56

1.64

1.75

변압기의 내부고장 보호용으로 사용되는 계전기는?

역상 계전기

과전류 계전기

비율차동 계전기

과전압 계전기

전기선로전환기별 동작시분으로 옳은 것은?

차상선로전환기 : 2초 이하

MJ81형 : 6초 이하

침목형 : 6초 이하

NS형(마찰클러치형) : 8초 이하

건널목 제어유니트 중 복선 제어자용으로 사용되는 제어유니트는?

DC형 제어유니트

STB형 제어유니트

DTB형 제어유니트

SC형 제어유니트

궤도회로 내의 임의의 점 X에서 단락감도의 표현식은? (단, G : X점에서 본 회로 전체의 어드미턴스, F : 동작전압/낙하전압)

속도 72km/h로 운행 중인 열차를 정차시키고자 한다. 공주시간이 5초일 때 공주거리(m)는?

25

100

360

400

출발신호기의 경우 통과신호 취급을 할 수 없거나 장내신호기 진입속도를 제한하는 경우에 확인 거리는 몇 m 이상으로 해야 하는가?

100

200

300

400

건널목 보안장치에서 일반형 전동차단기의 제어전압은 정격값의 몇 %로 하는가?

20∼50%

60∼80%

90∼120%

150∼190%

연동도표의 부호 중 쇄정에 대한 설명으로 틀린 것은?

○를 붙인 것은 반위 쇄정되어지는 것을 표시

[ ]를 붙인 것은 철사쇄정임을 표시

{ }를 붙인 것은 취급버튼이 전기적인 연쇄에 의한 것을 표시

◎은 전기 또는 전자연동장치에 있어서 일괄제어되는 것을 표시

복선구간에 사용되는 상용폐색방식이 아닌 것은?

자동폐색식

차내신호폐색식

연동폐색식

통표폐색식

연동장치의 쇄정방법 중 “갑”과 “을”의 취급버튼 상호간에 쇄정하는 “갑”의 취급버튼을 정위로 복귀하여도 “을”의 취급버튼은 일정 시간이 경과할 때까지 해정되지 않도록 하는 쇄정은?

진로구분쇄정

보류쇄정

시간쇄정

폐로쇄정

고전압 임펄스 궤도회로의 주요 구성이 아닌 것은?

임피더스본드

전압안정기

커플링 유니트

송·수신기

시스템의 가용성을 나타내는 식으로 옳은 것은?

시스템 가용성(Availability)은 전체 시간 중 정상 작동 시간의 비율로 정의되며, 수식으로는 $\text{Availability} = \frac{\text{MTBF}}{\text{MTBF} + \text{MTTR}}$로 표현된다. 여기서 MTBF(Mean Time Between Failure)는 평균 고장 간격, MTTR(Mean Time To Repair)는 평균 복구 시간을 의미한다. 1번이 이 표준 가용성 공식이므로 정답이다.

신호기의 정위에 대한 설명으로 옳은 것은?

장내신호기 : 진행

엄호신호기 : 진행

원방신호기 : 정지

유도신호기 : 소등

선로전환기 정위 결정법에 대한 설명으로 틀린 것은?

본선과 본선 또는 측선과 측선의 경우 주요한 방향

탈선 선로전환기는 탈선시키는 방향

본선 또는 측선과 안전측선이 경우 안전측선 방향

본선과 측선의 경우는 측선방향

3현시 ATS 장치의 성능 중 지상장치의 성능에 대한 설명으로 옳은 것은?

공진주파수 : 102MHz

Q(선택도) : 126±15

제어케이블 : 6m

지상자 제어계전기 : DC 10V, 0.12A, 접점수 N2

고속철도안전설비 중 차축온도 검지장치에 대한 설명으로 틀린 것은?①②③④

약 30km 간격으로 상·하행선에 설치한다.

유지보수가 용이한 개소에 설치한다.

중간기계실로부터 2km 이내에 설치한다.

상시제동구간은 설치 간격을 좁힌다.

엄호신호기에서 접근쇄정의 해정시분은?

40초±10%

50초±10%

60초±10%

90초±10%

고속철도 UM71궤도회로 구성 기기 중 전류를 감쇄시키기 위하여 사용하며 송신기와 수신기 케이블의 길이가 동일하게 구성하도록 하는 것은?

방향계전기

거리조정기

동조유니트

정합변성기

궤도회로 사구간에 대한 설명으로 옳은 것은?

역구간 분기부 사구간의 길이는 10m로 한다.

사구간이 1200mm 인 경우에는 궤도회로를 10m 이상 이격시킨다.

사구간의 길이는 7m 이하로 한다.

사구간이 7m인 경우에는 궤도회로를 5m 이상 이격시킨다.

궤도회로 사구간(갭)은 열차 검지 등을 위해 레일을 의도적으로 끊어놓은 구간이다. 사구간의 길이는 7m 이하로 규정되어 있으므로 3번이 정답이다. 1번의 역구간 분기부 사구간 길이 10m, 2번의 1200mm 사구간 시 10m 이상 이격, 4번의 7m 사구간 시 5m 이상 이격은 모두 현행 철도신호 기준에서 요구하는 기준과 맞지 않으며, 사구간은 장거리일수록 신호 신뢰도가 떨어지므로 최대 길이를 제한하는 것이 원칙이다.

다음 그림과 같은 방법으로 구성한 궤도회로는?

AF 궤도회로

개전로식 궤도회로

3위식 궤도회로

폐전로식 궤도회로

열차자동감시장치(ATS)가 수행하는 기능으로 틀린 것은?

실시간 열차성능감시

경보 및 오동작 기록

스케줄 구성

승강장 혼잡도 분산제어

철도건널목 설치 시 적용하는 철도교통량 환산율로 옳은 것은? (단, 철도차량 종류는 열차이다.)

0.2

0.6

0.8

1.0

열차종합제어장치(TTC)의 기능이 아닌 것은?

열차의 진로를 제어한다.

열차의 다이어그램을 변경한다.

입환스케줄을 자동으로 제어한다.

운행 열차를 추적하여 표시 및 모니터한다.

평형 3상 부하의 결선을 Y에서 △로 하면 소비전력은 몇 배가 되는가?

1.5

1.73

3

3.46

정현파 교류 를 복소수의 극좌표 형식인 페이저(phasor)로 나타나면?

10√2 ∠ π/3

10√2 ∠ -π/3

10 ∠ π/3

10 ∠ -π/3

저항 1Ω과 인덕턴스 1H를 직렬로 연결한 후 60Hz, 100V의 전압을 인가할 때 흐르는 전류의 위상은 전압의 위상보다 어떻게 되는가?

뒤지지만 90° 이하이다.

90° 늦다

앞서지만 90° 이하이다.

90° 빠르다.

단자 a와 b사이에 전압 30V를 가했을 때 전류 I가 3A 흘렀다고 한다. 저항 r(Ω)은?

5

10

15

20

전압과 전류가 각각  인 회로의 소비(유효)전력은 약 몇 W인가?

100

173

200

344

 일 때, f(t)의 최종값 f(∞)는?

1

2

3

4

 의 라플라스 변환은? (단,  )

V1(s)을 입력, V2(s)를 출력이라 할 때, 다음 회로의 전달함수는? (단, C1=1, L1=1H)

그림과 같은 RC 직렬회로에 t=0에서 스위치 S를 닫아 직류 전압 100V를 회로의 양단에 인가하면 시간 t에서의 충전전하는? (단, R=10Ω, C=0.1F 이다.)

10(1-e-t)

-10(1-et)

10e-t

-10et

RC 직렬회로에서 충전전하는 $q(t) = CE(1 - e^{-t/RC})$로 구해진다. RC = 10 × 0.1 = 1이므로 시정수는 1이 되고, $CE = 0.1 × 100 = 10$이다. 따라서 $q(t) = 10(1 - e^{-t})$로 계산되어 10(1-e-t)가 정답이다.

Y 결선된 대칭 3상 회로에서 전원 한 상의 전압이 Va=220√2sinwt(V)일 때 선간전압의 실효값 크기는 약 몇 V인가?

220

310

380

540

다음 두 회로의 4단자 정수 A, B, C, D 가 동일한 조건은?

R1=R2, R3=R4

R1=R3, R2=R4

R1=R4, R2=R3=0

R2=R3, R1=R4=0

3상 불평형 전압에서 불평형률은?

평형 3상 저항 부하가 3상 4선식 회로에 접속되어 있을 때 단상 전력계를 그림과 같이 접속하였더니 그 지시 값이 W(W)이었다. 이 부하의 3상 전력(W)은?

√2W

2W

√3W

3W

a+a2의 값은? (단, a=ej2π/3=1∠120°이다.)

0

-1

1

a3

어떤 정현파 교류전압의 실효값이 314V일 때 평균값은 약 몇 V인가?

142

283

365

382

코일의 권수 N=1000회이고, 코일의 저항 R=10Ω 이다. 전류 I=10A를 흘릴 때 코일의 권수 1회에 대한 자속이 ø=3×10-2Wb이라면 이 회로의 시정수(s)는?

0.3

0.4

3.0

4.0

다음과 같은 4단자 회로에서 영상 임피던스(Ω)는?

200

300

450

600

전달함수 출력(응답)식 C(s)=G(s)R(s)에서 입력함수 R(s)를 단위 임펄스 δ(t)로 인가할 때 이 계의 출력은?

C(s)=G(s)δ(s)

C(s)=G(s)/δ(s)

C(s)=G(s)/s

C(s)=G(s)

전압이 v=10sin10t+20sin20t(V)이고, i=20sin10t+10sin20t(A)이면, 소비(유효)전력 (W)는?

400

283

200

141

유효전력은 같은 주파수 성분끼리의 전압과 전류 곱의 평균값으로 계산한다.
10t 성분: $P_1 = \frac{1}{2} \times 10 \times 20 \times \cos(0°) = 100\text{ W}$ (위상차 0)
20t 성분: $P_2 = \frac{1}{2} \times 20 \times 10 \times \cos(0°) = 100\text{ W}$ (위상차 0)
총 유효전력은 $P = P_1 + P_2 = 100 + 100 = 200\text{ W}$이다.

평형 3상 Y 결선 회로의 선간전압이 Vt, 상전압이 Vp, 선전류가 It, 상전류가 Ip일 때 다음의 수식 중 틀린 것은? (단, P는 3상 부하전력을 의미한다.)

Vt=√3Vp

It=Ip

P=√3VtItcosθ

P=√3VpIpcosθ