CBT 소방설비기사 기출 - 소방전기일반 - 자동제어

 

소방설비기사 전기분야 · 소방전기일반 · 과년도 핵심정리

자동제어 기출문제 총정리

개루프·폐루프 → 제어의 종류 → 프로세스·서보 → P·I·D → 전달함수 → 블록선도 → 시퀀스·논리회로 순으로 정리했습니다.

📌 공부 방법

문제를 먼저 풀어본 뒤 「✅ 정답 보기」를 클릭하세요. 문제 → 출제년도 → 정답 → 암기순으로 반복하면 자동제어의 비슷한 용어를 빠르게 구별할 수 있습니다.

⚖️ 현행 기준 팩트체크

자동제어의 피드백, P·I·D, 전달함수, 블록선도, 시퀀스 논리는 소방시설의 설치거리·용량·시간 등을 정하는 NFPC/NFTC 숫자기준이 아니라 전기·제어공학의 기본이론에 해당합니다. 따라서 이 글에서는 과년도 원문과 제어공학 원리를 기준으로 정답을 검증했습니다.

※ 현행 법령 확인 기준 : 2026년 7월 시행 소방시설 설치 및 관리에 관한 법령 체계. 실제 소방설비의 연동·제어회로는 해당 설비별 최신 NFPC/NFTC를 별도로 적용해야 합니다.

01. 개루프 · 폐루프 제어

반복출제 ★★★★☆

기출문제

개루프 제어와 비교하여 폐루프 제어에서 반드시 필요한 장치는?

① 안정도를 좋게 하는 장치
② 제어대상을 조작하는 장치
③ 동작신호를 조절하는 장치
④ 기준입력신호와 주궤환신호를 비교하는 장치

📅 출제년도
2020년 · 2017년 · 2016년 · 2011년

✅ 정답 보기

정답 : ④ 기준입력신호와 주궤환신호를 비교하는 장치

🧠 암기 : 폐루프 = 비교 + 피드백

폐루프제어는 출력값을 다시 입력측으로 되돌려 목표값과 실제값의 오차를 비교합니다. 반대로 개루프는 출력 결과를 다시 확인하지 않습니다.

🔧 실무 연결 : 운전명령 ON만 확인하지 말고 실제 운전접점·압력·풍량·밸브위치 등의 피드백까지 확인합니다.

02. 피드백제어의 특성

빈출 ★★★★★

기출문제

피드백제어계의 일반적인 특성으로 옳은 것은?

① 계의 정확성이 떨어진다.
② 계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 감소된다.
③ 비선형과 왜형에 대한 효과가 증대된다.
④ 대역폭이 감소된다.

📅 출제년도
2017년 · 2016년 · 2015년 · 2011년

✅ 정답 보기

정답 : ② 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 감소된다.

🧠 암기 : 정·대 ↑ / 감·왜 ↓

피드백을 적용하면 정확도와 대역폭은 증가하고, 계의 특성변화에 대한 감도와 비선형·왜형의 영향은 감소합니다. 다만 구조가 복잡해지고 조건에 따라 발진·불안정 가능성이 있습니다.

03. 정치 · 추종 · 비율 · 프로그램제어

빈출 ★★★★★

기출문제

제어량을 어떤 일정한 목표값으로 유지하는 것을 목적으로 하는 제어법은?

① 추종제어
② 비례제어
③ 정치제어
④ 프로그램제어

📅 출제년도
2019년 · 2017년 · 2016년 · 2015년 · 2013년 · 2011년

✅ 정답 보기

정답 : ③ 정치제어

🧠 암기 : 정 = 일정 / 추 = 미지 / 비 = 비율 / 프 = 예정

정치제어 : 목표값이 시간과 관계없이 일정
추종제어 : 미지의 시간적 변화 목표값을 따라감
비율제어 : 둘 이상의 제어량을 일정 비율로 제어
프로그램제어 : 미리 정해진 시간적 변화에 따라 제어

04. 프로세스제어 · 서보기구 · 자동조정

빈출 ★★★★★

기출문제 A

제어량이 압력·온도·유량 등과 같은 공업량일 경우의 제어는?

① 시퀀스제어
② 프로세스제어
③ 추종제어
④ 프로그램제어

📅 출제년도
2016년 · 2015년 · 2013년

✅ 정답 보기

정답 : ② 프로세스제어

🧠 암기 : 프로 = 온·압·유·액

기출문제 B

서보기구에 있어서의 제어량은?

① 유량
② 위치
③ 주파수
④ 전압

📅 출제년도
2019년 · 2017년 · 2016년 · 2015년 · 2014년 · 2013년 · 2011년

✅ 정답 보기

정답 : ② 위치

🧠 암기 : 서보 = 위·방·자

위치 · 방위 · 자세 → 서보기구

기출문제 C

발전기의 조속기에 사용되는 제어는?

① 자동조정
② 서보제어
③ 프로세스제어
④ 추종제어

📅 출제년도
2019년 · 2017년 · 2016년 · 2015년 · 2013년

✅ 정답 보기

정답 : ① 자동조정

🧠 암기 : 자동조정 = 전·전·주·회·장

전압 · 전류 · 주파수 · 회전속도 · 장력

05. P · I · D 및 PI · PD 제어

개념·판단형 ★★★★★

기출문제 A

PI제어동작은 프로세스 제어계의 정상특성 개선에 사용된다. 이에 대응하는 보상요소는?

① 지상보상요소
② 진상보상요소
③ 동상보상요소
④ 지상 및 진상보상요소

📅 출제년도
2016년 · 2014년 · 2008년

✅ 정답 보기

정답 : ① 지상보상요소

🧠 암기 : PI = 잔류편차 제거 = 지상

P제어는 잔류편차가 남을 수 있고, I동작은 이를 제거하는 방향으로 작용합니다.

기출문제 B

PD(비례미분)제어 동작의 특징으로 옳은 것은?

① 잔류편차 제거
② 간헐현상 제거
③ 불연속제어
④ 응답 속응성 개선

📅 출제년도
2016년 · 2014년 · 2008년

✅ 정답 보기

정답 : ④ 응답 속응성 개선

🧠 암기 : I = 편차 제거 / D = 빠른 응답

P : 잔류편차 존재 가능
I : 잔류편차 제거
D : 오차 증가를 미리 억제하고 진동을 줄임
PD : 응답 속응성 개선
PID : I로 편차 제거 + D로 응답 개선

06. PI제어 전달함수 계산

계산형 ★★★★☆

기출문제

적분시간이 3s이고, 비례감도가 5인 PI제어요소의 전달함수는?

① (5s + 5) / 3s
② (15s + 3) / 5s
③ (15s + 5) / 3s
④ (3s + 3) / 5s

📅 출제년도
2022년 · 유사유형 반복출제

✅ 정답 보기

정답 : ③ (15s + 5) / 3s

🧠 암기 : PI = K(1 + 1/Ts)

G(s) = 5(1 + 1/3s)
= 5(3s + 1)/3s
= (15s + 5)/3s

07. 미분방정식 → 전달함수

계산·판단형 ★★★★☆

기출문제

입력 r(t), 출력 c(t)인 제어시스템이 다음 미분방정식으로 표현될 때 전달함수 G(s)는?
d²c(t)/dt² + 3dc(t)/dt + 2c(t) = dr(t)/dt + 3r(t)
(단, 초기값은 0)

① (3s + 1) / (2s² + 3s + 1)
② (s² + 3s + 2) / (s + 3)
③ (s + 1) / (s² + 3s + 2)
④ (s + 3) / (s² + 3s + 2)

📅 출제년도
2018년

✅ 정답 보기

정답 : ④ (s + 3) / (s² + 3s + 2)

🧠 암기 : 초기값 0 → 라플라스 → 출력/입력

라플라스 변환하면
(s² + 3s + 2)C(s) = (s + 3)R(s)

따라서
G(s) = C(s)/R(s) = (s + 3)/(s² + 3s + 2)

08. 블록선도 · 외란이 있는 피드백계

계산·블록선도 ★★★★★

기출문제

다음과 같이 G(s)의 출력측에 외란 D(s)가 더해지는 부궤환 블록선도에서 출력 C(s)는?

R(s) → [Σ] → G(s) → [Σ + D(s)] → C(s)
    ↑________________ H(s) ________________|

① C = [1/(1+GH)]R + [1/(1+GH)]D
② C = [G/(1+GH)]R + [G/(1+GH)]D
③ C = [G/(1+GH)]R + [1/(1+GH)]D
④ C = [1/(1+GH)]R + [G/(1+GH)]D

📅 출제년도
2022년 · 2020년 · 2014년 · 2010년

✅ 정답 보기

정답 : ③ C(s) = G/(1+GH)·R(s) + 1/(1+GH)·D(s)

🧠 암기 : 부궤환 분모 = 1 + GH

목표입력 R(s)는 G(s)를 통과하지만 출력측에서 직접 유입되는 외란 D(s)는 G(s)를 통과하지 않는다는 점이 핵심입니다.

09. 시퀀스제어

실무연결형 ★★★★☆

기출문제

시퀀스제어에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

① 기계적 계전기 접점이 사용된다.
② 논리회로가 조합 사용된다.
③ 시간 지연요소가 사용된다.
④ 전체 시스템에 연결된 접점들이 일시에 동작할 수 있다.

📅 출제년도
2014년 · 2013년

✅ 정답 보기

정답 : ④ 전체 시스템의 접점들이 일시에 동작할 수 있다.

🧠 암기 : 시퀀스 = 순서대로

시퀀스제어는 미리 정해진 순서에 따라 각 단계가 순차적으로 진행되는 제어입니다.

🔧 소방 실무 : 감지 → 판단 → 출력 → 팬·댐퍼·경보설비 동작 → 동작확인과 같은 연동 시퀀스 해석에 직접 연결됩니다.

10. 논리회로 · 드모르간 정리

논리판단형 ★★★★☆

기출문제

그림과 같이 A와 B 입력에 각각 NOT이 붙은 OR회로와 등가인 논리게이트는?

A̅ + B̅ = ?

① NOR
② NOT
③ NAND
④ OR

📅 출제년도
2022년 · 2021년

✅ 정답 보기

정답 : ③ NAND 회로

🧠 암기 : A̅ + B̅ = (AB)̅

드모르간 정리에 따라 입력이 각각 반전된 OR은 NAND와 같습니다.

📘 자동제어 공식·개념 압축

전달함수 → G(s) = C(s) / R(s)
부궤환 → G / (1 + GH)
정궤환 → G / (1 − GH)
PI → K(1 + 1/Tᵢs)
P → 잔류편차 존재 가능
I → 잔류편차 제거
D → 진동억제·속응성 개선
직렬접점 → AND → A·B
병렬접점 → OR → A+B

🔥 시험 직전 10초 핵심암기

폐루프 = 비교 + 피드백
→ 기준입력과 주궤환신호 비교

피드백 = 정·대 ↑ / 감·왜 ↓
→ 정확도·대역폭 증가 / 감도·왜형 영향 감소

정·추·비·프
→ 일정 / 미지 추종 / 비율 / 예정된 시간변화

프로 = 온압유액
→ 온도 · 압력 · 유량 · 액면

서보 = 위방자
→ 위치 · 방위 · 자세

자동조정 = 전전주회장
→ 전압 · 전류 · 주파수 · 회전속도 · 장력

I = 편차 제거 / D = 속응성
→ PI는 잔류편차 제거 / PD는 빠른 응답

전달함수 = 출력 / 입력
→ G(s) = C(s) / R(s)

부궤환 = 1 + GH
→ G/(1+GH)

시퀀스 = 순서대로
→ 직렬 AND · 병렬 OR · b접점 NOT