소방설비기사(전기분야) · 소방전기일반 과목
소방설비기사(전기분야) 자동 제어와 논리 회로 개념 정리
중요도 ★★★★☆ · 25% (추정)
AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
개요
이 단원은 기계를 사람 대신 움직이는 자동 제어와, 소방 설비의 동작 순서를 만드는 시퀀스·논리 회로를 다룹니다. 제어를 나누는 기준을 먼저 익히고, 불 대수와 대표 회로를 차례로 배웁니다.
제어량의 종류로 나누면 온도·압력·유량·액위를 다루는 프로세스 제어, 위치·방위·자세를 다루는 서보 기구, 전압·주파수·속도를 다루는 자동 조정이 있습니다. 목표값으로 나누면 값이 일정한 정치 제어, 목표가 마음대로 바뀌는 추종 제어, 정해진 순서대로 바뀌는 프로그램 제어가 있습니다.
논리 회로 문제는 불 대수로 식을 줄이는 것이 핵심입니다. 드모르간의 정리로 'A 그리고 B 의 부정'은 'A 의 부정 또는 B 의 부정'이 되고, A + A·B 는 A 로 줄어듭니다. 시퀀스 회로에서는 버튼에서 손을 떼도 동작이 이어지게 하는 자기 유지 회로와, 두 기기가 동시에 동작하지 못하게 막는 인터록 회로가 자주 나옵니다.
핵심 개념
제어량에 따른 분류
프로세스 제어는 온도·압력·유량·액위를, 서보 기구는 위치·방위·자세를, 자동 조정은 전압·주파수·속도를 제어합니다.
외우는 요령'서보 = 위치', '자동 조정 = 전기와 속도', 나머지(온도·압력)는 프로세스로 묶으세요.
목표값에 따른 분류
정치 제어는 목표값이 일정하고, 추종 제어는 목표값이 아무렇게나 바뀌며, 프로그램 제어는 목표값이 미리 정한 순서대로 바뀝니다.
외우는 요령'정해진 값(정치) · 따라가기(추종) · 시간표대로(프로그램)' 로 외우세요.
드모르간의 정리
(A·B)의 부정은 A 의 부정 + B 의 부정이고, (A + B)의 부정은 A 의 부정 · B 의 부정입니다. 부정을 풀면 곱하기와 더하기가 서로 바뀝니다.
외우는 요령'선을 끊으면 기호가 바뀐다' — 부정 막대를 나누면 · 와 + 가 뒤바뀝니다.
불 대수 줄이기
A + A·B = A 이고, A + (A 의 부정)·B = A + B 입니다. 식을 줄인 뒤 같은 값을 고르는 문제가 자주 나옵니다.
외우는 요령'A 가 이미 있으면 A·B 는 흡수된다' 고 기억하세요.
자기 유지와 인터록
자기 유지 회로는 누름 버튼에서 손을 떼도 자기 접점으로 동작을 계속 유지합니다. 인터록 회로는 한쪽이 동작하면 다른 쪽이 동작하지 못하게 막아 두 기기가 동시에 움직이지 않게 합니다.
외우는 요령'자기 유지 = 계속 켜짐', '인터록 = 둘 중 하나만' 으로 구별하세요.
자주 나오는 포인트
- 서보 기구와 프로세스 제어의 제어량을 바꿔 놓은 선지가 자주 나옵니다.
- 논리식을 줄이는 문제가 단골입니다. 드모르간의 정리와 흡수 법칙을 먼저 떠올리세요.
- 정·역 회전 회로처럼 동시에 켜지면 안 되는 회로에는 인터록을 씁니다.
헷갈리는 것 비교: 자기 유지 회로와 인터록 회로
| 구분 | 자기 유지 회로 | 인터록 회로 |
|---|---|---|
| 목적 | 버튼을 놓아도 동작 유지 | 동시 동작 막기 |
| 예 | 기동 버튼 한 번으로 펌프 계속 운전 | 전동기 정회전과 역회전 |
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 온도, 압력, 유량, 액위 등 공업 공정의 상태량을 제어량으로 하는 제어는?
- ① 서보 기구
- ② 프로세스 제어
- ③ 자동 조정
- ④ 프로그램 제어
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ② 프로세스 제어
핵심: 프로세스 제어: 온도·압력·유량·액위
프로세스 제어는 공장의 공정(프로세스)에서 다루는 온도, 압력, 유량, 액위, 농도 등을 제어합니다.
틀린 선지
- ① 서보 기구: 물체의 위치, 방위, 자세 같은 기계적 변위를 제어합니다.
- ③ 자동 조정: 전압, 주파수, 회전 속도 같은 전기·기계적인 양을 제어합니다.
- ④ 프로그램 제어: 제어량이 아니라 목표값의 성질에 따른 분류입니다.
문제 2. 논리식 A + A · B 를 간단히 한 것은?
- ① A
- ② B
- ③ A + B
- ④ A · B
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ① A
핵심: 흡수 법칙: A + A · B = A
- A 로 묶습니다: A + A · B = A · (1 + B)
- 불 대수에서 1 + B = 1 입니다.
- A · 1 = A
A 가 1 이면 뒤의 값과 상관없이 결과가 1 이고, A 가 0 이면 결과가 0 이므로 A 와 같습니다.
틀린 선지
- ② B: A 가 빠질 수 없습니다.
- ③ A + B: A + (A 의 부정) · B 를 간단히 한 결과입니다.
- ④ A · B: 간단히 한 결과가 아닙니다.
문제 3. 두 입력이 모두 1 일 때만 출력이 1 이 되는 논리 회로는?
- ① OR 회로
- ② AND 회로
- ③ NOT 회로
- ④ NOR 회로
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ② AND 회로
핵심: AND: 둘 다 1 일 때만 1 / OR: 하나라도 1 이면 1
AND 회로는 스위치 두 개를 직렬로 이은 것과 같아서, 둘 다 켜져야 전기가 통합니다.
틀린 선지
- ① OR 회로: 입력 중 하나라도 1 이면 출력이 1 입니다. (스위치 병렬)
- ③ NOT 회로: 입력을 반대로 뒤집습니다.
- ④ NOR 회로: OR 의 출력을 뒤집은 것으로, 두 입력이 모두 0 일 때만 1 입니다.