전기기능장 필기 기출문제복원 (2015-07-19)

전기기능장 2015-07-19 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기기능장 2015-07-19 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기기능장
(2015-07-19 기출문제)

목록

1과목: 임의구분

1. 내부저항이 15kΩ이고 최대 눈금이 150V인 전압계와 내부저항이 10kΩ이고 최대 눈금이 150V인 전압계가 있다. 두 전압계를 직렬 접속하여 측정하면 최대 몇 V 까지 측정할 수 있는가?

  1. 300
  2. 250
  3. 200
  4. 150
(정답률: 73%)
  • 두 전압계를 직렬로 연결하면 전체 저항이 증가하며, 이때 측정 가능한 최대 전압은 저항비에 따라 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{max} = \frac{R_1 + R_2}{R_1} \times V_1$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{max} = \frac{15 + 10}{15} \times 150$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{max} = 250$$
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2. 논리식 를 간소화 하면?

(정답률: 83%)
  • 드모르간의 법칙을 이용하여 전체 부정(NOT)을 제거하고 식을 간소화합니다.
    주어진 식: $Z = \overline{(\overline{A}+C) \cdot (B+\overline{D})}$
    드모르간 법칙 적용: $\overline{X \cdot Y} = \overline{X} + \overline{Y}$를 적용하면
    $$Z = \overline{(\overline{A}+C)} + \overline{(B+\overline{D})}$$
    각 괄호 내부의 부정 처리: $\overline{\overline{A}+C} = A \cdot \overline{C}$이고 $\overline{B+\overline{D}} = \overline{B} \cdot D$이므로
    최종 결과: $Z = A\overline{C} + \overline{B}D$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 공기 중에서 일정한 거리를 두고 있는 두 점전하 사이에 작용하는 힘이 20N이었는데, 두 전하 사이에 비유전율이 4인 유리를 채웠다. 이 때 작용하는 힘은 어떻게 되는 가?

  1. 작용하는 힘은 변하지 않는다.
  2. 0N으로 작용하는 힘이 사라진다.
  3. 5N으로 힘이 감소되었다.
  4. 40N으로 힘이 두 배 증가하였다.
(정답률: 85%)
  • 두 전하 사이에 유전체를 채우면 유전율이 증가하여 전기력이 감소하며, 힘은 비유전율에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $F_{new} = \frac{F_{air}}{\epsilon_{r}}$
    ② [숫자 대입] $F_{new} = \frac{20}{4}$
    ③ [최종 결과] $F_{new} = 5$
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4. 그림과 같은 기본회로의 논리동작은?

  1. NAND 게이트
  2. NOR 게이트
  3. AND 게이트
  4. OR 게이트
(정답률: 73%)
  • 제시된 회로 는 입력 $A$ 또는 $B$ 중 어느 하나라도 'High' 상태가 되면 출력 $F$가 'Low'가 되고, 두 입력이 모두 'Low'일 때만 출력 $F$가 'High'가 되는 논리 구조를 가집니다. 이는 OR 게이트의 출력을 반전시킨 NOR 게이트의 동작과 일치합니다.
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5. 그림과 같은 혼합브리지 회로의 부하로 R=8.4Ω의 저항이 직렬로 접속되었다. 평활 리액턴스 L을 ∞로 가정할 때 직류 출력전압의 평균값 Vd는 약 몇 V인가? (단, 전원전압의 실효값 V=100V, 점호각 α=30°로 한다.)

  1. 22.5
  2. 66.0
  3. 67.5
  4. 84.0
(정답률: 48%)
  • 혼합브리지 회로에서 평활 리액턴스가 무한대일 때, 점호각 $\alpha$가 적용된 직류 출력전압의 평균값 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{d} = 0.45 \times V(1 + \cos \alpha)$
    ② [숫자 대입] $V_{d} = 0.45 \times 100(1 + \cos 30^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $V_{d} = 84.0$
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6. 22.9kV 배전선로에서 Al 전선을 접속할 때 장력이 가해지는 직선개소에서의 접속방법으로 옳은 것은?

  1. 조임 클램프 사용접속
  2. 활선 클램프 사용접속
  3. 보수 슬리브 사용접속
  4. 압축 슬리브 사용접속
(정답률: 77%)
  • 22.9kV 배전선로의 Al 전선 접속 시, 특히 장력이 가해지는 직선개소에서는 기계적 강도와 전기적 접속 신뢰성을 확보하기 위해 압축 슬리브 사용접속을 적용합니다.
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7. 10kVA, 2000/100V 변압기에서 1차로 환산한 등가 임피던스가 6.2+j7Ω 이다. 이 변압기의 % 리액턴스 강하는?

  1. 0.18
  2. 0.35
  3. 1.75
  4. 3.5
(정답률: 59%)
  • 1차 정격 전류를 구한 후, 리액턴스 성분에 의한 전압 강하를 정격 전압에 대한 백분율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{\%}X = \frac{I_{1} \times X_{1}}{V_{1}} \times 100$ % 리액턴스 = (1차 전류 $\times$ 1차 리액턴스) / 1차 전압 $\times$ 100
    ② [숫자 대입] $\text{\%}X = \frac{\frac{10000}{2000} \times 7}{2000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{\%}X = 1.75$
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8. 전부하에서 2차 전압이 120V이고 전압 변동률이 2%인 단상변압기가 있다. 1차 전압은 몇 V인가? (단, 1차 권선과 2차 권선의 권수비는 20:1 이다.)

  1. 1224
  2. 2448
  3. 2888
  4. 3142
(정답률: 78%)
  • 전압 변동률을 고려한 2차 전압을 구한 뒤, 권수비를 곱하여 1차 전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{1} = V_{2} \times (1 + \epsilon) \times a$ 1차 전압 = 2차 전압 $\times$ (1 + 전압변동률) $\times$ 권수비
    ② [숫자 대입] $V_{1} = 120 \times (1 + 0.02) \times 20$
    ③ [최종 결과] $V_{1} = 2448$
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9. 동기 발전기의 무부하 포화곡선에서 횡축은 무엇을 나타내는가?

  1. 계자 전류
  2. 전기자 전류
  3. 전기자 전압
  4. 자계의 세기
(정답률: 71%)
  • 동기 발전기의 무부하 포화곡선은 계자 전류의 변화에 따른 유기 기전력의 변화를 나타내는 곡선이므로, 횡축은 계자 전류를 나타냅니다.
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10. R=8Ω, XL=10Ω, XC=20Ω이 병렬로 접속된 회로에 240V의 교류전압을 가하면 전원에 흐르는 전류는 약 몇 A인가?

  1. 18
  2. 24
  3. 32
  4. 46
(정답률: 54%)
  • R, $L$, $C$가 병렬로 연결된 회로에서 전체 전류는 각 가지에 흐르는 전류의 벡터 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{(\frac{V}{R})^{2} + (\frac{V}{X_{L}} - \frac{V}{X_{C}})^{2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{(\frac{240}{8})^{2} + (\frac{240}{10} - \frac{240}{20})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 32$
  • 240/8=30
    240/10=24
    240/20=12
    24-12=12
    √‾30²‾+‾12²‾
    =32.3
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11. 다음 중 계통에 연결되어 운전 중인 변류기를 점검할 때 2차 측을 단락하는 이유는?

  1. 측정오차 방지
  2. 2차 측의 절연보호
  3. 1차 측의 과전류 방지
  4. 2차 측의 과전류 방지
(정답률: 83%)
  • 변류기(CT) 운전 중 2차 측을 개방하면 1차 전류가 모두 여자 전류가 되어 2차 측에 매우 높은 과전압이 유기됩니다. 이는 절연 파괴의 위험을 초래하므로, 이를 방지하기 위해 반드시 2차 측을 단락시켜 절연을 보호해야 합니다.
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12. J-K FF에서 현재상태의 출력 Qn을 0으로 하고, J입력에 0, K입력에 1, 클럭펄스 C.P에 (rising edge)의 신호를 가하게 되면 다음 상태의 출력 Qn+1은?

  1. X
  2. 0
  3. 1
(정답률: 57%)
  • J-K 플립플롭에서 $J=0$, $K=1$인 입력 상태는 리셋(Reset) 동작에 해당하며, 클럭 펄스의 상승 엣지 신호가 가해지면 현재 상태 $Q_n$의 값과 관계없이 다음 상태 $Q_{n+1}$은 항상 0이 됩니다.
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13. Memory cell이 flip-flop으로 되어 있는 것은?

  1. PROM
  2. EPROM
  3. SRAM
  4. DRAM
(정답률: 49%)
  • SRAM은 플립플롭(Flip-flop) 회로를 이용하여 데이터를 저장하는 메모리 셀 구조를 가지고 있어 전원이 공급되는 동안 데이터가 유지되는 정적 램입니다.

    오답 노트
    DRAM: 커패시터에 전하를 저장하는 방식
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14. 단상 배전선로에서 그 인출구 전압은 6600V로 일정하고 한 선의 저항은 15Ω, 한 선의 리액턴스는 12Ω이며, 주상변압기 1차측 환산 저항은 20Ω, 리액턴스는 35Ω이다. 만약 주상변압기 2차측에서 단락이 생기면 이 때의 전류는약 몇 A인가? (단, 주상변압기의 전압비는 6600/220V이다.)

  1. 2575
  2. 2560
  3. 2555
  4. 2540
(정답률: 58%)
  • 단락 전류를 구하기 위해 선로의 총 임피던스를 계산하고, 이를 1차측 전압으로 나누어 1차측 전류를 구한 뒤 변압기 권수비만큼 2차측으로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{2} = \frac{V}{2(R_{line} + jX_{line}) + (R_{tr} + jX_{tr})} \times \frac{V_{1}}{V_{2}}$
    ② [숫자 대입] $I_{2} = \frac{6600}{77.33} \times \frac{6600}{220}$
    ③ [최종 결과] $I_{2} = 2560$
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15. 직접 콘크리트에 매입하여 시설하거나 전용의 불연성또는 난연성 덕트에 넣어야 만 시공할 수 는 전선관은?

  1. CD관
  2. PF관
  3. PF-P관
  4. 두께 2㎜ 합성수지관
(정답률: 87%)
  • CD관(Combined Duct)은 합성수지제 가요전선관으로, 반드시 직접 콘크리트에 매입하여 시설하거나 전용의 불연성 또는 난연성 덕트에 넣어서 시공해야 합니다.
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16. 저항 20Ω인 전열기로 21.6kcal의 열량을 발생시키려면 5A의 전류를 약 몇 분간 흘려주면 되는가?

  1. 3분
  2. 5.7분
  3. 7.2분
  4. 18분
(정답률: 73%)
  • 줄의 법칙에 의한 열량 공식 $H = 0.24 I^2 R t$를 사용하여 시간 $t$를 구합니다. 이때 $H$의 단위는 kcal, $t$의 단위는 초(s)입니다.
    ① [기본 공식]
    $$t = \frac{H}{0.24 I^2 R}$$
    ② [숫자 대입]
    $$t = \frac{21.6}{0.24 \times 5^2 \times 20}$$
    $$t = \frac{21.6}{120} = 0.18\text{ hour}$$
    ③ [최종 결과]
    $$0.18 \times 60 = 10.8\text{분 (단, 기존 해설 및 정답 기준 재계산 시 } 21.6 = 0.24 \times 25 \times 20 \times t \rightarrow t = 180\text{초)}$$
    $$t = 3$$
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17. 어떤 전지의 외부회로에 5Ω의 저항을 접속하였더니 8A의 전류가 흘렀다. 외부회로에 5Ω대신에 15Ω의 저항을 접속하면 전류는 4A로 떨어진다. 전지의 기전력은 몇 V인가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 120
(정답률: 53%)
  • 전지의 기전력 $V$는 내부 저항 $r$과 외부 저항 $R$의 합에 전류 $I$를 곱한 값과 같습니다. 두 가지 조건에서 기전력이 동일함을 이용하여 내부 저항을 먼저 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = (R + r)I$$
    ② [숫자 대입]
    $$(5 + r) \times 8 = (15 + r) \times 4$$
    $$40 + 8r = 60 + 4r$$
    $$4r = 20 \rightarrow r = 5\Omega$$
    $$V = (5 + 5) \times 8$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 80$$
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18. 다음 논리회로의 논리식으로 옳은 것은?

(정답률: 69%)
  • 회로의 각 게이트를 분석하면 다음과 같습니다.
    1. 상단 XOR 게이트: $X \oplus Y$
    2. 중간 NOT 게이트: $\overline{Z}$
    3. AND 게이트: $(X \oplus Y)\overline{Z}$
    4. 하단 NOR 게이트: $\overline{X + Y}$
    5. 최종 OR 게이트: $\overline{X + Y} + (X \oplus Y)\overline{Z}$
    따라서 논리식은 가 됩니다.
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19. 저압옥내 배선의 라이팅덕트 시설방법으로 틀린 것은?

  1. 조영재를 관통하는 경우에는 충분한 보호조치를 하여 시공한다.
  2. 라이팅덕트 상호 및 도체 상호는 견고하고 전기적 및 기계적으로 완전하게 접속한다.
  3. 조영재에 부착할 경우 지지점은 매 덕트마다 2개소이상 및 지지점간의 거리는 2m 이하로 견고히 부착한다.
  4. 라이팅덕트에 접속하는 부분의 배선은 전선관이나 몰드 또는 케이블배선에 의하여전선이 손상을 받지 않게 시설한다.
(정답률: 63%)
  • 라이팅덕트 시설 시 조영재를 통과해서는 안 된다는 것이 핵심 원칙입니다.

    오답 노트
    조영재 부착 시 지지점 간 거리 2m 이하: 옳은 시설 방법입니다.
    상호 및 도체 상호 견고한 접속: 옳은 시설 방법입니다.
    접속 부분의 배선 보호(전선관, 몰드, 케이블): 옳은 시설 방법입니다.
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20. 전류원 인버터(CSI:Current Source Inverter)와 비교할때 전압원 인버터(VSI:Voltage Source Inverter)의 장점이 아닌 것은?

  1. 대용량에도 적합한 방식이다.
  2. 용량성 부하에도 사용할 수 있다.
  3. 제어회로 및 이론이 비교적 간단하다.
  4. 유도 전동기 구동 시 속도제어 범위가 더 넓다.
(정답률: 56%)
  • 전압원 인버터(VSI)는 출력단에 큰 커패시터를 배치하여 전압을 일정하게 유지하므로, 부하가 용량성(Capacitive)일 경우 커패시터 간의 단락 전류가 흐를 위험이 있어 용량성 부하에 사용할 수 없습니다. 이는 VSI의 단점이며 CSI의 장점입니다.
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2과목: 임의구분

21. 계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전할 수 있는 직류기는?

  1. 직권기
  2. 복권기
  3. 분권기
  4. 타여자기
(정답률: 78%)
  • 타여자기(분리 여자 발전기)는 외부의 독립된 전원을 통해 계자 권선에 전류를 공급하므로, 철심에 잔류자기가 전혀 없더라도 외부 전원에 의해 자속이 형성되어 발전이 가능합니다.

    오답 노트
    직권기, 복권기, 분권기: 자여자 방식으로 잔류자기가 있어야 전압 확립이 가능함
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22. 다음과 같은 회로의 기능은?

  1. 2진 승산기
  2. 2진 제산기
  3. 2진 감산기
  4. 전가산기
(정답률: 65%)
  • 제시된 회로 는 AND 게이트를 통해 부분 곱을 생성하고, 반가산기(HA)를 이용하여 이를 합산하는 구조를 가지고 있습니다. 이는 전형적인 2진 승산기의 논리 구성입니다.
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23. 실리콘정류기의 동작 시 최고 허용온도를 제한하는 가장 주된 이유는?

  1. 정격 순 전류의 저하 방지
  2. 역방향 누설전류의 감소 방지
  3. 브레이크 오버(break over)전압의 저하 방지
  4. 브레이크 오버(break over)전압의 상승 방지
(정답률: 75%)
  • 실리콘 정류기는 온도가 상승하면 브레이크 오버(break over) 전압이 낮아지는 특성이 있습니다. 따라서 온도가 너무 높아지면 설계된 전압보다 낮은 전압에서도 소자가 파괴되거나 오동작할 수 있으므로, 브레이크 오버(break over)전압의 저하 방지를 위해 최고 허용온도를 제한해야 합니다.
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24. 회로를 여러개 병렬로 접속하면 그 연결 개수만큼 2진수를 기억할 수 있다. 일반적으로 이와 같은 플립플롭 일정 개수를 모아서 연산이나 누계에 사용하는 플립플롭의 특수한 모임은 무엇인가?

  1. 게이트(Gate)
  2. 컨버터(Converter)
  3. 카운터(Counter)
  4. 레지스터(Register)
(정답률: 72%)
  • 플립플롭을 여러 개 병렬로 연결하여 2진수 데이터를 저장하고 연산이나 누계에 사용하는 특수한 모임을 레지스터(Register)라고 합니다.
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25. UPS의 기능으로서 가장 옳은 것은?

  1. 가변주파수 공급
  2. 고조파방지 및 정류평활
  3. 3상 전파정류 방식
  4. 무정전 전원공급 가능
(정답률: 92%)
  • UPS(Uninterruptible Power Supply)는 상용 전원이 중단되었을 때 배터리 등을 통해 전원을 계속 공급하여 시스템의 중단을 막는 무정전 전원공급 장치입니다.
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26. 공사원가는 공사시공 과정에서 발생한 항목의 합계약을 말하는데 여기에 포함되지 않는 것은?

  1. 경비
  2. 재료비
  3. 노무비
  4. 일반관리비
(정답률: 89%)
  • 공사원가는 실제 시공 과정에서 직접적으로 투입되는 비용의 합계로, 재료비, 노무비, 경비로 구성됩니다.

    오답 노트
    일반관리비: 기업의 유지를 위한 관리 활동비로 공사원가가 아닌 일반관리비 항목에 해당합니다.
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27. 그림과 같이 3상 유도 전동기를 접속하고 3상 대칭 전압을 공급할 때 각 계기의 지시가 W1=2.6kW, W2=6.4kW, V=200V, A=32.19A이었다면 부하의 역률은?

  1. 0.577
  2. 0.807
  3. 0.867
  4. 0.926
(정답률: 55%)
  • 2전력계법을 이용하여 유효전력 $P$와 피상전력 $P_a$를 구한 뒤 역률을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = W_1 + W_2$
    ② [숫자 대입] $P = 2.6 + 6.4 = 9 \text{ kW}$
    ③ [최종 결과] $P_a = 2 \sqrt{W_1^2 + W_2^2 - W_1 W_2} = 2 \sqrt{2.6^2 + 6.4^2 - (2.6 \times 6.4)} = 11.14 \text{ kVA}$
    역률 $\cos \theta = \frac{P}{P_a} = \frac{9}{11.14} = 0.807$ 입니다.
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28. 4극 직류발전기가 전기자 도체수 600, 매극당 유효자속 0.035Wb, 회전수가 1800rpm일 때 유기되는 기전력은 몇 V인가? (단, 권선은 단중 중권이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 220
  2. 320
  3. 430
  4. 630
(정답률: 61%)
  • 직류발전기의 유기 기전력 공식은 극수, 도체수, 자속, 회전수 및 권선 방법에 따라 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P Z \Phi N}{60 a}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{4 \times 600 \times 0.035 \times 1800}{60 \times 4}$
    ③ [최종 결과] $E = 630$
    단, 중권일 때 $a = P$ (극수)를 적용합니다.
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29. 10진수 77을 2진수로 표시한 것은?

  1. 1011001
  2. 1110111
  3. 1011010
  4. 1001101
(정답률: 64%)
  • 10진수를 2진수로 변환하기 위해 더 이상 나눌 수 없을 때까지 2로 나누어 나머지를 역순으로 읽습니다.
    ① [기본 공식] $77 \div 2$
    ② [숫자 대입] $77 = 2 \times 38 + 1 \rightarrow 38 = 2 \times 19 + 0 \rightarrow 19 = 2 \times 9 + 1 \rightarrow 9 = 2 \times 4 + 1 \rightarrow 4 = 2 \times 2 + 0 \rightarrow 2 = 2 \times 1 + 0 \rightarrow 1$
    ③ [최종 결과] $1001101$
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30. 다음 논리함수를 간략화 하면 어떻게 되는가?

  4. BD
(정답률: 76%)
  • 주어진 논리함수 $Y = \overline{A}B\overline{C}\overline{D} + \overline{A}B\overline{C}D + \overline{A}B C\overline{D} + \overline{A}B CD + AB\overline{C}\overline{D}$를 카르노 맵을 통해 간략화하면 $\overline{B}\overline{D}$가 도출됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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31. 어떤 변압기를 운전하던 중에 단락이 되었을 때 그 단락전류가 정격전류의 25배가 되었다면 이 변압기의 임피던스 강하는 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 64%)
  • 변압기의 단락전류는 정격전류와 임피던스 강하의 역수 관계에 있습니다.
    ① [기본 공식] $I_{s} = \frac{100}{\%Z} \times I_{n}$
    ② [숫자 대입] $25 = \frac{100}{\%Z}$
    ③ [최종 결과] $\%Z = 4$
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32. 다음 중 스택이 사용되는 경우는 언제인가?

  1. 스풀을 실행할 때
  2. DMA 요구가 받아들여졌을 때
  3. 브랜치 명령이나 무조건 분기 명령이 실행될 대
  4. 인터럽트가 발생하여 서비스 프로그램의 수행이 필요할 때
(정답률: 53%)
  • 인터럽트가 발생하면 현재 수행 중인 프로그램의 복귀 주소와 CPU 상태 정보를 임시로 저장해야 하는데, 이때 후입선출(LIFO) 구조인 스택을 사용하여 데이터를 저장하고 복구합니다.
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33. 유니온 커플링의 사용 목적은?

  1. 금속관과 박스의 접속
  2. 안지름이 다른 금속관 상호의 접속
  3. 금속과 상호를 나사로 연결하는 접속
  4. 돌려 끼울 수 없는 금속관 상호의 접속
(정답률: 83%)
  • 유니온 커플링은 배관 작업 시 관을 직접 돌려 끼울 수 없는 상황에서, 너트를 이용하여 두 금속관을 상호 연결하기 위해 사용합니다.
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34. SSS의 트리거에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 게이트에 빛을 비춘다.
  2. 게이트에 (+)펄스를 가한다.
  3. 게이트에 (-)펄스를 가한다.
  4. 브레이크 오버전압을 넘는 전압의 펄스를 양단자간에 가한다.
(정답률: 77%)
  • SSS(Static Switch)는 게이트 단자가 없는 소자로, 양단자 간에 브레이크 오버 전압 이상의 전압 펄스를 가하여 턴-온 시키는 트리거 방식을 사용합니다.

    오답 노트
    게이트에 빛을 비춘다: 포토 SCR의 특징
    게이트에 (+) 또는 (-) 펄스를 가한다: 일반적인 SCR의 트리거 방식
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35. 그림과 같은 회로의 합성정전용량은?

  1. C
  2. 2C
  3. 3C
  4. 4C
(정답률: 79%)
  • 회로를 분석하면 $C$ 용량의 커패시터 2개가 병렬로 연결되어 있고, 이 뭉치가 다시 $2C$ 용량의 커패시터와 직렬로 연결된 구조입니다.
    먼저 병렬 부분의 합성 용량을 구하면 $C + C = 2C$가 됩니다. 이후 $2C$와 $2C$가 직렬로 연결되므로 전체 합성 정전용량은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $C_{total} = \frac{C_1 \times C_2}{C_1 + C_2}$
    ② [숫자 대입] $C_{total} = \frac{2C \times 2C}{2C + 2C}$
    ③ [최종 결과] $C_{total} = C$
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36. 기전력 1V, 내부저항 0.08Ω인 전지로, 2Ω의 저항에 10A의 전류를 흘리려고 한다. 전지 몇개를 렬접속 시켜야 하는가?

  1. 88
  2. 94
  3. 100
  4. 108
(정답률: 64%)
  • 전지의 직렬 연결 시 전체 기전력은 전지 수에 비례하고, 내부 저항 또한 전지 수에 비례합니다. 옴의 법칙을 이용하여 필요한 전지 수를 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{nE}{R + nr}$
    ② [숫자 대입] $10 = \frac{n \times 1}{2 + n \times 0.08}$
    ③ [최종 결과] $n = 100$
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37. 변압기의 전부하 동손이 240W, 철손이 160W 일 때, 이 변압기를 최고 효율로 운전하는 출력은 격출력의 몇 %가 되는가?

  1. 60.00
  2. 66.67
  3. 81.65
  4. 92.25
(정답률: 55%)
  • 변압기의 효율이 최대가 되는 조건은 철손과 동손이 같을 때입니다. 이때의 부하율은 철손과 전부하 동손의 비율에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $m = \sqrt{\frac{P_i}{P_c}}$
    ② [숫자 대입] $m = \sqrt{\frac{160}{240}}$
    ③ [최종 결과] $m = 0.8165$
    이를 백분율로 환산하면 81.65%가 됩니다.
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38. 그림과 같은 연산 증폭기에서 입력에 구형파전압을 가했을 때 출력 파형은?

  1. 구형파
  2. 삼각파
  3. 정현파
  4. 톱니파
(정답률: 77%)
  • 제시된 회로 는 연산 증폭기의 출력단이 입력단으로 피드백되는 적분기 회로입니다. 적분기는 입력 전압을 시간에 대해 적분하므로, 전압이 일정하게 유지되는 구형파를 입력하면 출력은 시간에 따라 선형적으로 증가하거나 감소하는 삼각파 형태로 나타납니다.
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39. 전산기에서 음수를 처리하는 방법은?

  1. 보수표현
  2. 지수적 표현
  3. 부동 소수점 표현
  4. 고정 소수점 표현
(정답률: 79%)
  • 전산기(컴퓨터)에서는 뺄셈 연산을 덧셈 연산으로 처리하기 위해 음수를 0 또는 1을 더해 올림수가 발생하도록 만든 보수표현 방식을 사용하여 처리합니다.
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40. 금속 전선관을 쇠톱이나 커터로 절단한 다음, 관의 단면을 다듬을 때 사용하는 공구는?

  1. 리머
  2. 홀소
  3. 클리퍼
  4. 클릭볼
(정답률: 87%)
  • 리머는 금속 전선관을 절단한 후, 거칠어진 단면의 내부를 깎아 매끄럽게 다듬어 전선 피복의 손상을 방지하는 데 사용하는 공구입니다.
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3과목: 임의구분

41. 평형 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 두 도선 사이에 작용하는 힘과 관계되는 것으로 옳은 것은?

  1. 전류의 제곱에 비례한다.
  2. 간격의 제곱에 반비례한다.
  3. 주위 매질의 투자율에 반비례한다.
  4. 간격의 제곱에 비례하고 투자율에 반비례한다.
(정답률: 57%)
  • 평행한 두 도선 사이에 작용하는 힘 $F$는 두 도선에 흐르는 전류의 곱에 비례하고, 도선 사이의 거리에 반비례하며, 매질의 투자율에 비례합니다. 문제에서 같은 크기의 전류 $I$가 흐른다고 하였으므로, 힘은 전류의 제곱 $I^{2}$에 비례하게 됩니다.

    오답 노트
    간격의 제곱에 반비례한다: 간격에 단순히 반비례함
    주위 매질의 투자율에 반비례한다: 투자율에 비례함
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42. 2중 농형 전동기가 보통농형 전동기에 비해서 다른 점은?

  1. 기동전류가 크고, 기동회전력도 크다.
  2. 기동전류가 적고, 기동회전력도 적다.
  3. 기동전류는 적고, 기동회전력은 크다.
  4. 기동전류는 크고, 기동회전력은 적다.
(정답률: 86%)
  • 2중 농형 전동기는 기동 시와 운전 시의 리액턴스를 다르게 설계한 전동기입니다. 기동 시에는 리액턴스를 낮추어 기동회전력을 크게 하고, 가속 후에는 리액턴스를 높여 기동전류를 억제하는 특성을 가집니다.
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43. 동기조상기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유도부하와 병렬로 접속한다.
  2. 부하전류의 가감으로 위상을 변화시켜 준다.
  3. 동기전동기에 부하를 걸고 운전하는 것이다.
  4. 부족여자로 운전하여 진상전류를 흐르게 한다.
(정답률: 64%)
  • 동기조상기는 전력 계통의 전압 조절과 역률 개선을 위해 사용됩니다. 특히 지상 전류를 흐르게 하는 유도부하와 병렬로 접속하여 진상 전류를 공급함으로써 계통의 역률을 개선합니다.

    오답 노트
    부족여자로 운전: 지상전류가 흐름
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44. 동기발전기에 회전 계자형을 사용하는 경우가 많다. 그 이유로 적합하지 않은 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 전기자 권선은 고전압으로 결선이 복잡하다.
  3. 계자회로는 직류 저전압으로 소요 전력이 적다.
  4. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.
(정답률: 52%)
  • 회전 계자형은 고전압인 전기자 권선을 고정시켜 절연과 결선을 용이하게 하고, 저전압인 계자 회로를 회전시켜 기계적 강도를 높이는 것이 주된 목적입니다. 기전력의 파형 개선은 회전 계자형 채택의 직접적인 이유가 아닙니다.
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45. 동기전동기의 기동을 다른 전동기로 할 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유도전동기를 사용할 경우 동기전동기의 극수보다 2극 정도 적은 것을 택한다.
  2. 유도전동기의 극수를 동기전동기의 극수와 같게 한다.
  3. 다른 동기전동기로 기동시킬 경우 2극정도 낳은 전동기를 택한다.
  4. 유도전동기로 기동시킬 경우 동기전동기보다 2극정도 많은 것을 택한다.
(정답률: 80%)
  • 동기전동기를 유도전동기로 기동할 때는 동기 속도에 도달하기 전까지 충분한 가속력을 얻어야 합니다. 따라서 유도전동기의 극수를 동기전동기의 극수보다 2극 정도 적게 선택하여 더 높은 회전 속도로 기동시키는 것이 효율적입니다.
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46. 변압기의 누설리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은?

  1. 권선을 동심 배치한다.
  2. 권선을 분할하여 조립한다.
  3. 코일의 단면적을 크게 한다.
  4. 철심의 단면적을 크게 한다.
(정답률: 83%)
  • 변압기의 누설리액턴스는 자속이 권선을 벗어나 공기 중으로 새어나가는 정도를 의미합니다. 권선을 분할하여 조립하면 자속의 분포를 더 균일하게 만들고 누설 자속을 효과적으로 억제할 수 있습니다.
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47. 단상유도전동기에서 주권선과 보조권선을 전기각 2π(rad)로 배치하고 보조권선의 권수를 주권선의 1/2로 하여 인덕턴스를 적게 하여 기동하는 방식은?

  1. 분상기동형
  2. 콘덴서기동형
  3. 셰이딩코일형
  4. 권선기동형
(정답률: 65%)
  • 주권선과 보조권선의 권수비와 인덕턴스 차이를 이용하여 위상차를 만들어 기동하는 방식은 분상기동형입니다.
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48. 다음 중 상자성체는 어느 것인가?

  1. 알루미늄
  2. 니켈
  3. 코발트
  4. 철
(정답률: 83%)
  • 알루미늄은 외부 자기장에 의해 약하게 자화되는 상자성체에 해당합니다.

    오답 노트
    니켈, 코발트, 철: 강자성체
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49. 가공전선로의 지지물에 하중이 가해지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 2이상이어야 한다. 다음과 같은 경우 예외로 하고 있다. ( ) 안의 내용으로 알맞은 것은?

  1. 2.2
  2. 2.5
  3. 2.8
  4. 3.0
(정답률: 78%)
  • 가공전선로 지지물의 기초 안전율은 기본적으로 2 이상이어야 하지만, 조건에 해당하는 경우에는 기초의 매입 깊이를 $2.8\text{m}$이상으로 시설함으로써 예외로 인정합니다.
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50. 수관을 통하여 공급되는 온천수의 온도를 올려서 수관을 통하여 욕탕에 공급하는 전극식 온수기(승온기) 차폐장치의 전극에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 72%)
  • 전극식 온수기 차폐장치의 전극에는 제1종 접지공사를 적용하는 것이 기존 규정의 원칙입니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 접지 관련 문제는 출제 경향이 변경되었습니다.)
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51. 동심구의 양도체 사이에 절연내력이 30kV/mm이고, 비유전율이 5인 절연액체를 넣으면 공기인 경우의 몇 배의 전기량이 축적되는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 56%)
  • 전기용량(축적되는 전기량)은 유전체의 비유전율에 정비례하는 성질을 가집니다.
    ① [기본 공식] $C = \epsilon_{0} \epsilon_{r} C_{0}$
    ② [숫자 대입] $C = 5 \times C_{0}$
    ③ [최종 결과] $C = 5$ 배
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52. 22.9kV 가공 전선로에서 3상 4선식 선로의 직선주에 사용되는 크로스 완금의 표준길이는?

  1. 900mm
  2. 1400mm
  3. 1800mm
  4. 2400mm
(정답률: 60%)
  • 가공 전선로의 크로스 완금 표준길이는 전압 등급과 전선 수에 따라 결정됩니다. 22.9kV 특고압 3상 4선식(전선 3개 이상) 선로의 직선주에 사용되는 표준길이는 2400mm입니다.

    오답 노트
    1800mm: 특고압 2선식 또는 고압 3선식일 때 적용
    1400mm: 고압 2선식 또는 저압 3선식일 때 적용
    900mm: 저압 2선식일 때 적용
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53. 전원과 부하가 다같이 Δ결선된 3상 평형회로가 있다. 전원 전압이 200V, 부하 임피던스가 6+j8Ω인 경우 선전류는 몇 A인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 10√3
  4. 20√3
(정답률: 62%)
  • $\Delta$결선에서는 선간전압과 상전압이 같으며, 선전류는 상전류의 $\sqrt{3}$배가 됩니다. 먼저 상임피던스를 구해 상전류를 계산한 뒤 선전류로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{V_{phase}}{Z}$
    ② [숫자 대입] $I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{200}{\sqrt{6^{2} + 8^{2}}}$
    ③ [최종 결과] $I_{line} = 20\sqrt{3}$
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54. 권선형 유도전동기의 기동 시 회전자회로에 고정저항과 가포화리액터를 병렬접속 삽입하여 기동초기 슬립이 클때 저전류 고토크로 기동하고 점차 속도상승으로 슬립이 작아져 양호한 기동이 되는 기동법은?

  1. 2차 저항 기동법
  2. 2차 임피던스 기동법
  3. 1차 직렬 임피던스 기동법
  4. 콘도르퍼(Kondorfer)기동방식
(정답률: 58%)
  • 권선형 유도전동기 기동 시 회전자 회로에 고정저항과 가포화리액터를 병렬로 연결하여, 슬립이 큰 기동 초기에는 저전류 고토크를 유지하고 속도가 상승함에 따라 임피던스를 조절하여 양호한 기동 특성을 얻는 방식은 2차 임피던스 기동법입니다.
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55. 도수분포표에서 알 수 있는 정보로 가장 거리가 먼 것은?

  1. 로트 분포의 모양
  2. 100 단위당 부적합 수
  3. 로트의 평균 및 표준편차
  4. 규격과의 비교를 통한 부적합품률의 추정
(정답률: 57%)
  • 도수분포표는 데이터의 분포 상태, 평균, 표준편차, 규격 대비 부적합률 등을 파악하는 데 사용되는 도구입니다.
    하지만 100 단위당 부적합 수와 같은 구체적인 불량률 지표는 도수분포표 자체가 아니라 별도의 샘플링 검사나 불량률 계산을 통해 도출되는 정보입니다.
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56. 자전거를 셀 방식으로 생산하는 공장에서, 자전거 1대당 소요공수가 14.5H 이며, 1일 8H, 월 25일 작업을 한다면 작업자 1명 당 월 생산 가능 대수는 몇 대인가? (단, 작업자의 생산종합효율은 80% 이다.)

  1. 10대
  2. 11대
  3. 13대
  4. 14대
(정답률: 78%)
  • 작업자 1명이 한 달 동안 실제로 투입 가능한 총 가동 시간(효율 반영)을 자전거 1대당 필요한 소요공수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{생산대수} = \frac{\text{일일작업시간} \times \text{월작업일수} \times \text{효율}}{\text{대당 소요공수}}$
    ② [숫자 대입] $\text{생산대수} = \frac{8 \times 25 \times 0.8}{14.5}$
    ③ [최종 결과] $\text{생산대수} = 11.03$
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57. 미리 정해진 일정단위 중에 포함된 부적합수에 의거하여 공정을 관리할 때 사용되는 관리도는?

  1. c관리도
  2. P관리도
  3. X관리도
  4. nP관리도
(정답률: 74%)
  • 일정한 단위(샘플) 내에 포함된 부적합수의 개수를 기준으로 공정을 관리하는 관리도는 c관리도입니다.

    오답 노트
    P관리도: 부적합품률 기준
    X관리도: 개별 측정값 기준
    nP관리도: 부적합품 수 기준
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58. TPM 활동 체제 구축을 위한 5가지 기둥과 가장 거리가 먼 것은?

  1. 설비초기관리체제 구축 활동
  2. 설비효율화의 개별개선 활동
  3. 운전과 보전의 스킬 업 훈련 활동
  4. 설비경제성검토를 위한 설비투자분석 활동
(정답률: 71%)
  • TPM(전사적 설비 보전)의 5가지 기둥은 설비초기관리, 개별개선, 자주보전, 계획보전, 교육훈련 활동으로 구성됩니다. 설비경제성검토를 위한 설비투자분석 활동은 TPM의 핵심 기둥에 해당하지 않습니다.
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59. ASME(American Society of Mechanical Engineers)에서 정의하고 있는 제품공정 분석표에 사용되는 기호 중“저장(Storage)"을 표현한 것은?

  1. ○
  2. □
  3. ▽
  4. ⇨
(정답률: 83%)
  • ASME 제품공정 분석표 기호에 따르면, ▽는 저장(Storage)을 의미합니다.

    오답 노트
    ○: 가공
    □: 검사
    ⇨: 운반
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60. 로트에서 랜덤하게 시료를 추출하여 검사한 후 그 결과에 따라 로트의 합격, 불합격을 판정하는 검사방법을 무엇이라 하는가?

  1. 자주검사
  2. 간접검사
  3. 전수검사
  4. 샘플링검사
(정답률: 91%)
  • 로트(Lot) 전체가 아닌 일부 시료만을 랜덤하게 추출하여 검사하고, 그 결과로 로트 전체의 합격 또는 불합격을 판정하는 방식이 샘플링검사입니다.
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