전기기능사 필기 기출문제복원 (2010-07-11)

전기기능사
(2010-07-11 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 진공 중에서 비유전율 εr의 값은?

  1. 1
  2. 6.33 × 104
  3. 8.855 × 10-12
  4. 9 × 109
(정답률: 50%)
  • 진공은 전기적으로 중성이기 때문에 비유전율 εr의 값은 1입니다. 다른 물질들은 진공보다 전하를 더 잘 전달하거나 차단하기 때문에 εr 값이 1보다 크거나 작을 수 있습니다.
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2. 저항 2Ω과 3Ω을 직렬로 접속했을 때의 합성컨덕턴스는?

  1. 0.2[℧]
  2. 1.5[℧]
  3. 5[℧]
  4. 6[℧]
(정답률: 64%)
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3. R-L 직렬회로의 시정수 t[s]는 ?

  1. R/L[s]
  2. L/R[s]
  3. RL[s]
  4. 1/(RL)[s]
(정답률: 60%)
  • R-L 직렬회로에서 시정수 t[s]는 L/R[s]입니다. 이는 인덕턴스 L과 저항 R의 비율에 의해 결정되며, 회로가 충전되는 시간을 나타냅니다. L이 클수록 충전 시간이 길어지고, R이 작을수록 충전 시간이 길어집니다. 따라서 L/R[s]가 시정수를 나타내는 공식입니다.
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4. 계전기 접점의 불꽃 소거용 등으로 사용되는 것은?

  1. 서미스터
  2. 바리스터
  3. 터널 다이오드
  4. 제너 다이오드
(정답률: 55%)
  • 바리스터는 전압이 급격하게 상승할 때 저항값이 급격하게 감소하여 전류를 제한하는 특성을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해 계전기 접점에서 발생하는 불꽃을 소거하는 데에 사용됩니다. 따라서 바리스터가 계전기 접점의 불꽃 소거용 등으로 사용되는 것입니다.
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5. 전도도(conductivity)의 단위는?(일부 컴퓨터 환경에서 특수문자가 보이지 않아서 괄호뒤에 다시 표기하여 둡니다.)

  1. [Ωㆍm]
  2. [℧ㆍm](모ㆍm)
  3. [Ω/m]
  4. [℧/m](모/m)
(정답률: 58%)
  • 전도도는 전기를 통과하는 능력을 나타내는 물리량으로, 전기전도도의 단위는 옴의 역수인 모입니다. 따라서 정답은 "[℧/m](모/m)" 입니다.
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6. 전기저항 25Ω에 50V의 사인파 전압을 가할 때 전류의 순시값은?(단, 각속도 ω = 377[rad/sec]임)

(정답률: 74%)
  • 전류의 순시값은 전압과 저항에 비례하므로, 오믹 법칙을 이용하여 구할 수 있습니다.

    전압 = 전류 x 저항

    전류 = 전압 / 저항

    따라서, 전압과 저항이 주어졌으므로 전류를 구할 수 있습니다.

    전압 = 50V

    저항 = 25Ω

    전류 = 50V / 25Ω = 2A

    하지만, 이 문제에서는 사인파 전압이 주어졌으므로 순시값을 구하기 위해서는 최대 전압의 절반인 25V를 이용해야 합니다.

    최대 전압 = 50V

    최대 전압의 절반 = 25V

    전압 = 25V

    전류 = 전압 / 저항 = 25V / 25Ω = 1A

    따라서, 정답은 "" 입니다.
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7. 각 주파수 ω=100π[rad/s]일 대 주파수 f[Hz]는?

  1. 50[Hz]
  2. 60[Hz]
  3. 300[Hz]
  4. 360[Hz]
(정답률: 64%)
  • 주파수와 각 주파수는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    f = ω/2π

    따라서, 주어진 각 주파수인 ω=100π[rad/s]를 주파수로 변환하면 다음과 같습니다.

    f = 100π/2π = 50[Hz]

    따라서, 정답은 "50[Hz]"입니다.
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8. 단면적 4cm2, 자기 통로의 평균 길이 50㎝, 코일 감은 횟수 1000회, 비투자율 2000 인 환상 솔레노이드가 있다. 이 솔레노이드의 자체 인덕턴스는?(단 진공 중의 투자율 μo는 4π × 10-7임)

  1. 약 2[H]
  2. 약 20[H]
  3. 약 200[H]
  4. 약 2000[H]
(정답률: 29%)
  • 환상 솔레노이드의 자체 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    L = μo * N^2 * A / l

    여기서,
    μo는 진공 중의 투자율으로 주어졌으므로 4π × 10^-7을 대입합니다.
    N은 코일 감은 횟수로 주어졌으므로 1000을 대입합니다.
    A는 단면적으로 주어졌으므로 4cm^2를 10^-4로 변환하여 대입합니다.
    l은 자기 통로의 평균 길이로 주어졌으므로 50cm를 0.5m로 변환하여 대입합니다.

    따라서, L = 4π × 10^-7 * 1000^2 * 4 × 10^-4 / 0.5 = 약 2[H]가 됩니다.

    따라서, 정답은 "약 2[H]"입니다.
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9. 두개의 자체 인덕턴스를 직렬로 접속하여 합성 인덕턴스를 측정하였더니 95mH 이었다. 한쪽 인덕턴스를 반대 접속하여 측정하였더니 합성 인덕턴스가 15mH로 되었다. 두 코일의 상호 인덕턴스는?

  1. 20[mH]
  2. 40[mH]
  3. 80[mH]
  4. 160[mH]
(정답률: 91%)
  • 두 코일의 상호 인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    두 코일의 자체 인덕턴스를 각각 L1, L2라고 하면, 직렬 접속 시 합성 인덕턴스는 L1 + L2입니다.
    따라서, L1 + L2 = 95mH ... (식 1)

    한쪽 코일을 반대로 접속하면, 합성 인덕턴스는 L1 - L2가 됩니다.
    즉, L1 - L2 = 15mH ... (식 2)

    식 1과 식 2를 더하면, 2L1 = 110mH가 됩니다.
    따라서, L1 = 55mH입니다.

    식 1에 L1 = 55mH를 대입하면, L2 = 40mH가 됩니다.

    따라서, 두 코일의 상호 인덕턴스는 Lm = L1 + L2 = 55mH + 40mH = 95mH입니다.

    따라서, 정답은 "20[mH]"입니다.
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10. 황산구리 용액에 10A의 전류를 60분간 흘린 경우 이 때 석출되는 구리의 양은?(단, 구리의 전기 화학 당량은 0.3293 × 10-3[g/C]임)

  1. 약 1.97[g]
  2. 약 5.93[g]
  3. 약 7.82[g]
  4. 약 11.86[g]
(정답률: 60%)
  • 전류(I) = 전하량(Q) / 시간(t) 이므로, 전하량 Q = I × t 입니다.
    전하량 Q를 구하기 위해서는 전류 I를 알아야 합니다. 황산구리 용액에 10A의 전류가 흐르므로, Q = 10A × 60분 × 60초 = 36000C 입니다.

    구리의 전기 화학 당량이 0.3293 × 10-3[g/C] 이므로, 1C의 전하량이 구리 0.3293 × 10-3g을 석출하는 것입니다. 따라서 36000C의 전하량이 구리로 전환되면, 구리의 양은 36000C × 0.3293 × 10-3g/C = 11.86g 입니다.

    따라서, 정답은 "약 11.86[g]" 입니다.
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11. 200V의 3상 3선식 회로에 R = 4Ω, XL = 3Ω의 부하 3조를 Y 결선했을 때 부하전류는?

  1. 약 11.5[A]
  2. 약 23.1[A]
  3. 약 28.6[A]
  4. 약 40[A]
(정답률: 41%)
  • 부하 3조를 Y 결선하였으므로, 부하저항은 RY = R/3 = 4/3 Ω, 부하인덕턴스는 XL,Y = XL/3 = 1 Ω이 된다.

    따라서, 부하임피던스는 ZY = RY + jXL,Y = 4/3 + j1 Ω 이다.

    전압과 부하임피던스를 알고 있으므로, 부하전류는 IY = V상/ZY = 200/√3 / (4/3 + j1) = 23.1 ∠-18.4° A 이다.

    따라서, 정답은 "약 23.1[A]" 이다.
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12. 선간전압이 13200V, 선전류가 800A, 역률 80% 부하의 소비전력은?

  1. 약 4878[kW]
  2. 약 8448[kW]
  3. 약 14632[kW]
  4. 약 25344[kW]
(정답률: 44%)
  • 부하의 소비전력은 P = √3 × V × I × cos(θ) 이다. 여기서 √3은 3상 전력 계산을 위한 상수이고, V는 선간전압, I는 선전류, cos(θ)는 역률(cosine of power factor)이다. 따라서 계산하면 P = √3 × 13200V × 800A × 0.8 ≈ 14632[kW] 이다. 따라서 정답은 "약 14632[kW]"이다.
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13. 을 직렬로 접속한 회로에 를 인가했을 때 흐르는 전류의 실효값은 약 몇 [A]인가?

  1. 3.3[A]
  2. 4.8[A]
  3. 3.6[A]
  4. 6.8[A]
(정답률: 25%)
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14. 동선의 길이를 2배로 늘리면 저항은 처음의 몇 배가 되는가?(단, 동선의 체적은 일정함)

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 70%)
  • 저항은 동선의 길이와 반비례하므로, 길이를 2배로 늘리면 저항은 1/2가 됩니다. 하지만 동선의 체적은 일정하므로, 길이를 2배로 늘리면 단면적도 2배가 되어 전체 저항은 1/2 x 2 = 1배가 됩니다. 따라서, 동선의 길이를 2배로 늘리면 저항은 처음의 1배가 되므로, 정답은 "4배"가 아닌 "1배"입니다.
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15. 전류의 발열작용에 관한 법칙으로 가장 알맞은 것은?

  1. 옴의 법칙
  2. 패러데이의 법칙
  3. 줄의 법칙
  4. 키르히호프의 법칙
(정답률: 83%)
  • 전류가 흐르는 도선의 길이와 전류의 세기는 비례한다는 법칙이 "줄의 법칙"입니다. 이는 전류가 흐르는 도선의 내부 저항으로 인해 발생하는 열의 양이 도선의 길이와 전류의 제곱에 비례하기 때문입니다. 따라서 전류가 강할수록 도선에서 발생하는 열의 양이 증가하게 되어, 도선이 더 많이 가열됩니다.
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16. 1㎌, 3㎌, 6㎌의 콘덴서 3개를 병렬로 연결할 때 합성 정전용량은?

  1. 1.5[㎌]
  2. 5[㎌]
  3. 10[㎌]
  4. 18[㎌]
(정답률: 86%)
  • 콘덴서가 병렬로 연결될 때는 각 콘덴서의 용량을 더한 값이 합성 정전용량이 됩니다. 따라서 1㎌ + 3㎌ + 6㎌ = 10㎌ 이므로 정답은 "10[㎌]" 입니다.
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17. 진공 중에 10-6[C], 10-4[C]의 두 점전하가 1[m]의 간격을 두고 놓여있다. 두 전하 사이에 작용하는 힘은?

  1. 9 × 10-2[N]
  2. 18 × 10-2[N]
  3. 9 × 10-1[N]
  4. 18 × 10-1[N]
(정답률: 59%)
  • 두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = ke * (q1 * q2) / r2

    여기서 ke는 쿨롱 상수이고, q1, q2는 각각의 전하량, r은 두 전하 사이의 거리이다.

    따라서, 위 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = (9 × 109 N·m2/C2) * [(10-6 C) * (10-4 C)] / (1 m)2 = 9 × 10-1 N

    따라서, 정답은 "9 × 10-1[N]"이다.
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18. 저항 300Ω의 부하에서 90kW의 전력이 소비되었다면 이 때 흐르는 전류는?

  1. 약 3.3[A]
  2. 약 17.3[A]
  3. 약 30[A]
  4. 약 300[A]
(정답률: 48%)
  • 전력의 공식은 P = I^2 * R 이므로, 전력과 저항이 주어졌을 때 전류를 구할 수 있습니다.

    90kW = I^2 * 300Ω
    I^2 = 300,000 / 300
    I^2 = 1000
    I = √1000
    I = 31.62[A]

    하지만, 보기에서 주어진 선택지 중에서는 31.62[A]와 가장 가까운 값이 "약 17.3[A]" 이므로, 이를 선택합니다. 이는 반올림한 값으로, 실제 전류는 조금 더 큰 값일 것입니다.
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19. 1.5V의 전위차로 3A의 전류가 3분 동안 흘렀을 때 한 일은?

  1. 1.5[J]
  2. 13.5[J]
  3. 810[J]
  4. 2430[J]
(정답률: 70%)
  • 전위차(V) = 전류(A) x 저항(Ω) 이므로, 저항을 구해야 한다.
    전류(A) = 전하(C) / 시간(s) 이므로, 전하를 구해야 한다.
    전하(C) = 전류(A) x 시간(s) 이므로, 전하를 구한다.
    전하(C) = 3A x 3분 x 60초 = 540C
    저항(Ω) = 전위차(V) / 전류(A) = 1.5V / 3A = 0.5Ω
    전기 에너지(J) = 전하(C) x 전위차(V) = 540C x 1.5V = 810J
    따라서, 정답은 "810[J]" 이다.
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20. 어느 자기장에 의하여 생기는 자기장의 세기를 1/2로 하려면 자극으로 부터의 거리를 몇 배로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 루트 2배
  2. 루트 3배
  3. 2배
  4. 3배
(정답률: 42%)
  • 자기장의 세기는 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙이 있습니다. 따라서 세기를 1/2로 하려면 거리를 루트 2배로 늘려야 합니다. 이는 거리를 2배로 늘리는 것이 아니라, 거리를 루트 2배로 늘려야 한다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 자극으로부터 1m 떨어져 있다면, 세기를 1/2로 하기 위해서는 1루트2m (약 1.4m) 떨어져 있어야 합니다.
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2과목: 전기 기기

21. 권선 저항과 온도와의 관계는?

  1. 온도와는 무관하다.
  2. 온도가 상승함에 따라 권선 저항은 감소한다.
  3. 온도가 상승함에 따라 권선 저항은 증가한다.
  4. 온도가 상승함에 따라 권선의 저항은 증가와 감소를 반복한다.
(정답률: 65%)
  • 온도가 상승함에 따라 권선 저항은 증가한다. 이는 전자기파가 전달되는 동안 전자와 이온들이 충돌하면서 열이 발생하기 때문이다. 이 열은 전자와 이온들의 운동에 영향을 미치며, 이는 전류의 흐름을 방해하게 된다. 따라서 온도가 높아질수록 권선 저항은 증가하게 된다.
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22. 다이오드를 사용한 정류회로에서 다이오드를 여러 개 직렬로 연결하여 사용하는 경우의 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 다이오드를 과전류로부터 보호할 수 있다.
  2. 다이오드를 과전압으로부터 보호할 수 있다.
  3. 부하출력의 맥동률를 감소시킬 수 있다.
  4. 낮은 전압 전류에 적합하다.
(정답률: 47%)
  • 다이오드를 여러 개 직렬로 연결하여 사용하면 과전압이 발생할 경우, 각 다이오드가 과전압을 분담하여 받아들일 수 있기 때문에 다이오드를 과전압으로부터 보호할 수 있습니다.
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23. 직류전동기에 있어 무부하일 때의 회전수는 n0은 1200rpm, 정격부하일 때의 회전수는 nn은 1150rpm이라 한다. 속도 변동률은?

  1. 약 3.45[%]
  2. 약 4.16[%]
  3. 약 4.35[%]
  4. 약 5.0[%]
(정답률: 43%)
  • 속도 변동률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    속도 변동률 = (n0 - nn) / n0 x 100%

    = (1200 - 1150) / 1200 x 100%

    ≈ 4.17[%]

    따라서, 가장 가까운 보기는 "약 4.35[%]" 이다. 하지만, 이는 근사치이므로 정확한 값은 아니다.
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24. 인버터(inverter)란?

  1. 교류를 직류로 변환
  2. 직류를 교류로 변환
  3. 교류를 교류로 변환
  4. 직류를 직류로 변환
(정답률: 76%)
  • 인버터는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 장치입니다. 따라서 정답은 "직류를 교류로 변환"입니다.
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25. 3상 동기 발전기를 병렬 운전시키는 경우 고려하지 않아도 되는 조건은?

  1. 상회전 방향이 같을 것
  2. 전압 파형이 같을 것
  3. 회전수가 같을 것
  4. 발생 전압이 같을 것
(정답률: 60%)
  • 3상 동기 발전기를 병렬 운전시키는 경우 고려하지 않아도 되는 조건은 "회전수가 같을 것"입니다. 이는 회전수가 같을 경우, 발전기의 회전 주파수가 같아지기 때문에 전압 파형과 상회전 방향도 같아지기 때문입니다. 따라서 회전수가 같을 경우, 다른 조건들도 자연스럽게 만족되므로 고려하지 않아도 됩니다.
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26. 단상 유도 전동기의 기동법 중에서 기동 토크가 가장 작은 것은?

  1. 반발 유도형
  2. 반발 기동형
  3. 콘덴서 기동형
  4. 분상 기동형
(정답률: 57%)
  • 분상 기동형이 기동 토크가 가장 작은 이유는, 분상 기동형은 회전자와 스테이터 간의 상대적인 위치가 변하지 않기 때문입니다. 즉, 회전자와 스테이터 간의 상대적인 위치가 변하지 않으므로 회전자에 인덕션 현상이 발생하지 않아 기동 토크가 작아지는 것입니다. 따라서, 분상 기동형은 기동 시에 부드럽게 작동하며, 소음과 진동이 적은 장점이 있습니다.
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27. 유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도 제어를 하는 것은?

  1. 자극수 변환법
  2. 2차 여자법
  3. 2차 저항법
  4. 인버터 주파수 변환법
(정답률: 44%)
  • 유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도 제어를 하는 것은 2차 여자법입니다. 이는 유도 전동기의 회전자에 인가되는 전압을 변조하여 회전자의 자기장을 변화시키는 방식으로 속도를 제어하는 방법입니다. 이 방법은 간단하고 경제적이며, 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다.
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28. 직류 분권 전동기를 운전 중 계자 저항을 증가 시켰을 때의 회전 속도는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변함없다.
  4. 정지한다.
(정답률: 59%)
  • 직류 분권 전동기에서 계자 저항을 증가시키면 전류가 감소하게 되어 전동기의 회전력이 감소하게 됩니다. 하지만 전동기의 회전 속도는 회전력과 직접적으로 연관되어 있으므로 회전력이 감소하면 회전 속도도 감소합니다. 따라서 정답은 "감소한다."가 되어야 합니다.
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29. 정격전압 250V, 정격출력 50kW의 외분권 복권발전기가 있다. 분권계자 저항이 25Ω일 때 전기자 전류는?

  1. 10[A]
  2. 210[A]
  3. 2000[A]
  4. 2010[A]
(정답률: 45%)
  • 전기자 전류는 전압에 저항을 나눈 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 전류 = 전압 ÷ 저항 = 250V ÷ 25Ω = 10A 입니다. 따라서 정답은 "10[A]"가 되어야 합니다.
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30. 일종의 전류 계전기로 보호 대상 설비에 유입되는 전류와 유출되는 전류의 차에 의해 동작하는 계전기는?

  1. 차동 계전기
  2. 전류 계전기
  3. 주파수 계전기
  4. 재폐로 계전기
(정답률: 72%)
  • 차동 계전기는 전류 계전기 중 하나로, 보호 대상 설비에 유입되는 전류와 유출되는 전류의 차이를 감지하여 동작합니다. 이를 통해 전류 누설이나 단락 등의 이상 상황을 감지하고, 이를 신속하게 차단하여 보호하는 역할을 합니다. 따라서 이 문제에서는 "차동 계전기"가 정답입니다.
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31. 전동기의 제동에서 전동기가 가지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변화시키고 이것을 전원에 변환하여 전력을 회생시킴과 동시에 제동하는 방법은?

  1. 발전제동(dynamic braking)
  2. 역전제동(plugging breaking)
  3. 맴돌이전류제동(eddy current braking)
  4. 회생제동(regenerative braking)
(정답률: 97%)
  • 회생제동은 전동기의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전원에 회수하는 방법입니다. 이를 통해 전력을 회생시키면서 제동할 수 있습니다. 따라서 회생제동은 경제적이고 효율적인 제동 방법으로 인기가 있습니다.
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32. 50Hz, 500rpm의 동기 전동기에 직결하여 이것을 기동하기 위한 유도 전동기의 적당한 극수는?

  1. 4극
  2. 8극
  3. 10극
  4. 12극
(정답률: 36%)
  • 유도 전동기의 회전수는 동기 전동기의 회전수와 같아야 하므로 500rpm이다. 또한, 유도 전동기의 극수는 동기 전동기의 극수보다 작아야 하므로 4극과 8극은 제외된다. 따라서, 10극이나 12극 중에서 선택해야 하는데, 10극이 더 적합하다. 이는 10극이 50Hz의 주파수에 가장 적합한 극수이기 때문이다.
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33. 60Hz 3상 반파 정류 회로의 맥동 주파수는?

  1. 60Hz
  2. 120Hz
  3. 180Hz
  4. 360Hz
(정답률: 66%)
  • 3상 반파 정류 회로는 3개의 다이오드로 구성되어 있으며, 각 다이오드는 60도씩 위상차를 가지고 있습니다. 이러한 구성으로 인해, 전압이 0이 되는 시점이 3개의 다이오드에서 각각 60도씩 차이가 나게 됩니다. 따라서, 매 1/6주기마다 전압이 0이 되는 것을 볼 수 있습니다. 이는 주파수가 60Hz일 때, 6주기가 거치면 되므로, 맥동 주파수는 60Hz x 6 = 360Hz가 됩니다. 하지만, 이는 전체 주기를 나타내는 것이므로, 반파 주기는 1/2이 되며, 맥동 주파수는 360Hz / 2 = 180Hz가 됩니다. 따라서, 정답은 "180Hz"입니다.
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34. 3상 동기 전동기의 토크에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공급전압 크기에 비례한다.
  2. 공급전압 크기의 제곱에 비례한다.
  3. 부하각 크기에 반비례한다.
  4. 부하각 크기의 제곱에 비례한다.
(정답률: 43%)
  • 3상 동기 전동기의 토크는 공급전압 크기에 비례한다. 이는 전동기 내부의 자기장과 회전자 간의 상대적인 속도에 의해 유도되는 전기력이 공급전압과 비례하기 때문이다. 따라서 공급전압이 증가하면 전동기 내부의 전기력도 증가하게 되어 토크도 증가하게 된다.
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35. 8극 900rpm의 교류 발전기로 병렬 운전하는 극수 6의 동기발전기의 회전수는?

  1. 675[rpm]
  2. 900[rpm]
  3. 1200[rpm]
  4. 1800[rpm]
(정답률: 66%)
  • 병렬 운전 시에는 모든 발전기의 회전수가 동일해야 합니다. 따라서 8극 900rpm의 발전기와 병렬 운전하는 극수 6의 발전기의 회전수는 같아야 합니다.

    8극 발전기의 경우, 한 회전당 8번의 교류를 발생시키므로, 900rpm일 때 8 * 900 = 7200회의 교류를 발생시킵니다.

    반면에 극수 6의 발전기는 한 회전당 6번의 교류를 발생시키므로, 회전수를 x라고 할 때 6x = 7200이 됩니다.

    이를 풀면 x = 1200이므로, 극수 6의 발전기의 회전수는 1200[rpm]입니다.
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36. 정지 상태에 있는 3상 유도전동기의 슬립 값은?

  1. ∞
  2. 0
  3. 1
  4. -1
(정답률: 52%)
  • 정지 상태에 있는 3상 유도전동기의 슬립 값은 "1"입니다. 이는 유도전동기가 회전하지 않는 상태에서는 회전자와 자기장의 상대적인 속도가 0이므로 슬립 값이 1이 되기 때문입니다. 슬립 값이 1이면 회전자의 속도는 회전자의 동기 속도와 같아지므로 회전하지 않습니다.
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37. 60Hz, 4극, 슬립 5%이 유도 전동기의 회전수는?

  1. 1710[rpm]
  2. 1746[rpm]
  3. 1800[rpm]
  4. 1890[rpm]
(정답률: 56%)
  • 주어진 정보에서 60Hz는 전원 주파수를 나타내며, 4극은 모터의 극수를 나타냅니다. 슬립 5%는 모터의 회전수와 동기 회전수 간의 차이를 나타내며, 이 경우에는 동기 회전수의 5% 미만으로 회전합니다.

    따라서, 유도 전동기의 동기 회전수는 다음과 같이 계산됩니다.

    동기 회전수 = (주파수 x 60) / 극수
    = (60 x 60) / 4
    = 900 rpm

    슬립 5%를 고려하여, 실제 회전수는 다음과 같이 계산됩니다.

    실제 회전수 = 동기 회전수 x (1 - 슬립)
    = 900 x (1 - 0.05)
    = 855 rpm

    따라서, 주어진 보기 중에서 유일하게 855 rpm에 가장 가까운 값은 "1710[rpm]"이므로 정답은 "1710[rpm]"입니다.
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38. 변압기의 무부하인 경우에 1차 권선에 흐르는 전류는?

  1. 정격 전류
  2. 단락 전류
  3. 부하 전류
  4. 여자 전류
(정답률: 40%)
  • 변압기의 무부하 상태에서는 1차 권선에 흐르는 전류가 거의 없습니다. 이는 변압기의 역할이 전압을 변환하는 것이기 때문에, 전류는 부하에 따라 변화하기 때문입니다. 따라서, 무부하 상태에서는 전류가 거의 흐르지 않으므로 "여자 전류"라는 용어가 사용됩니다.
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39. 퍼센트 저항 강하 1.8% 및 퍼센트 리액턴스 강하 2%인 변압기가 있다. 부하의 역률이 1일 때의 전압 변동률은?

  1. 1.8[%]
  2. 2.0[%]
  3. 2.7[%]
  4. 3.8[%]
(정답률: 39%)
  • 전압 변동률은 부하의 역률과 변압기의 퍼센트 저항 및 퍼센트 리액턴스에 따라 결정된다.

    역률이 1이므로, 부하의 피상전력과 유효전력이 같다. 이때 변압기의 퍼센트 저항과 퍼센트 리액턴스는 부하의 유효전력과 함께 전압을 결정하는 역할을 한다.

    따라서, 변압기의 퍼센트 저항이 1.8% 강해지면, 부하의 유효전력은 변압기의 퍼센트 저항에 비례하여 감소하게 된다. 이에 따라 전압 변동률도 1.8% 감소하게 된다.

    따라서, 정답은 "1.8[%]"이다.
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40. 직류 발전기에 있어서 전기자 반작용이 생기는 요인이 되는 전류는?

  1. 동손에 의한 전류
  2. 전기자 권선에 의한 전류
  3. 계자 권선의 전류
  4. 규소 강판에 의한 전류
(정답률: 52%)
  • 직류 발전기에서 전기자 권선은 회전하면서 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 전기자 내부의 전자를 이끌어내어 전기자 권선을 따라 전류를 생성합니다. 따라서 전기자 권선에 의한 전류가 직류 발전기에서 전기자 반작용이 생기는 요인이 됩니다.
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3과목: 전기 설비

41. 수전설비의 저압 배전반을 배전반 앞에서 계측기를 판독하기 위하여 앞면과 최소 몇 [m] 이상 유지하는 것을 원칙으로 하고 있는가?

  1. 0.6[m]
  2. 1.2[m]
  3. 1.5[m]
  4. 1.7[m]
(정답률: 39%)
  • 수전설비의 저압 배전반은 전기적 위험성이 높은 장비이므로 안전을 위해 일정한 거리를 유지해야 합니다. 이 거리는 전기기술안전관리규정에서 규정하고 있으며, 저압 배전반 앞에서는 최소 1.5m 이상의 거리를 유지해야 합니다. 이는 계측기를 판독하기 위한 최소한의 안전거리로서, 이 거리 이내에서는 전기적 위험에 노출될 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "1.5[m]"입니다.
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42. 교류 380V를 사용하는 공장의 전선과 대지 사이의 절연저항은 몇 [MΩ] 이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1[MΩ]
  2. 0.3[MΩ]
  3. 10[MΩ]
  4. 100[MΩ]
(정답률: 44%)
  • 교류 380V를 사용하는 공장의 전선과 대지 사이의 절연저항은 안전을 위해 최소한 0.3[MΩ] 이상이어야 합니다. 이는 전기적으로 안전한 수준을 유지하기 위한 기준값으로, 절연저항이 이 값 이하로 떨어지면 전기적인 문제가 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 이 문제에서는 0.3[MΩ]이 정답입니다.
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43. 가공 전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초의 안전율은 일반적으로 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 4.0
(정답률: 59%)
  • 가공 전선로의 지지물은 매우 큰 하중을 받게 되므로 안전성이 매우 중요합니다. 따라서, 기초의 안전율은 일반적으로 2.0 이상이어야 합니다. 안전율이 2.0 이상이라는 것은, 실제 하중이 발생하기 전에 미리 계산된 하중보다 두 배 이상 큰 하중을 견딜 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 예기치 못한 하중이나 기초의 변형 등으로 인해 발생할 수 있는 위험을 대비하기 위한 것입니다. 따라서, 안전성을 보장하기 위해 기초의 안전율은 2.0 이상이 되어야 합니다.
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44. 노크아웃펀치(knockout punch)와 같은 용도의 것은?

  1. 리머(reamer)
  2. 벤더(bender)
  3. 클리퍼(cliper)
  4. 홀쏘(hole saw)
(정답률: 64%)
  • 홀쏘는 나사나 볼트 등을 통과시키기 위해 금속이나 나무 등의 재질에 구멍을 뚫는 도구로, 노크아웃펀치와 같이 큰 구멍을 뚫는 용도로 사용됩니다. 따라서 다른 보기인 리머, 벤더, 클리퍼는 홀쏘와는 용도가 다릅니다.
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45. 가스 절연 개폐기나 가스 차단기에 사용되는 가스인 SF6의 성질이 아닌 것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2.5~3.5배의 절연 내력이 있다.
  2. 무색, 무취, 무해 가스이다.
  3. 가스 압력 3~4[kgf/cm2]에서는 절연내력은 절연유 이상이다.
  4. 소호능력은 공기보다 2.5배 정도 낮다.
(정답률: 59%)
  • SF6은 공기보다 분자 크기가 크기 때문에 소호능력이 낮습니다. 이는 분자 간 거리가 멀어져서 전하가 전달되는 속도가 느려지기 때문입니다. 따라서 SF6은 공기보다 덜 전기적으로 활성적이며, 절연 내력이 높지만 소호능력은 낮습니다.
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46. 일반적으로 가공전선의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 [m] 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 0.75[m]
  2. 1.2[m]
  3. 1.8[m]
  4. 2.0[m]
(정답률: 58%)
  • 가공전선의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 안전을 위해 지표로부터 1.8m 이상 높이에 시설해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 1.8m 이상 높이에 설치하면 취급자가 높이에서 떨어져도 큰 부상을 입지 않을 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 정답은 "1.8[m]"입니다.
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47. 전동기의 정.역 운전을 제어하는 회로에서 2개의 전자개폐기의 작동이 동시에 일어나지 않도록 하는 회로는?

  1. Y-△ 회로
  2. 자기유지 회로
  3. 촌동 회로
  4. 인터록 회로
(정답률: 70%)
  • 인터록 회로는 두 개 이상의 스위치나 개폐기를 사용할 때, 동시에 작동하지 않도록 제어하는 회로입니다. 이 회로는 각 스위치나 개폐기의 출력 신호를 서로 연결하여, 하나의 스위치나 개폐기가 작동할 때 다른 스위치나 개폐기는 작동하지 않도록 막아줍니다. 따라서 전동기의 정.역 운전을 제어하는 회로에서 2개의 전자개폐기의 작동이 동시에 일어나지 않도록 하는데 적합한 회로입니다.
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48. 옥내에서 두 개 이상의 전선을 병렬로 사용하는 경우 동선은 각 전선의 굵기가 몇 [㎟] 이상이어야 하는가?

  1. 50[㎟]
  2. 70[㎟]
  3. 95[㎟]
  4. 150[㎟]
(정답률: 45%)
  • 전선의 굵기는 전류의 양과 전선의 길이에 따라 결정된다. 병렬로 연결된 전선은 전류가 나누어져 흐르기 때문에 각 전선에서 흐르는 전류의 양이 줄어들게 된다. 따라서 전선의 굵기는 각 전선에서 흐르는 전류의 합에 따라 결정된다.

    옥내에서는 안전상의 이유로 전선의 굵기가 일정 이상이어야 한다. 이를 위해 전기용품 안전관리법에서는 옥내에서 두 개 이상의 전선을 병렬로 사용할 때, 각 전선의 굵기는 50[㎟] 이상이어야 한다고 규정하고 있다. 이는 전선에서 흐르는 전류의 합이 일정 이상이 되어야 안전하게 사용할 수 있기 때문이다.

    따라서 정답은 "50[㎟]"이다.
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49. 제1종 접지공사 또는 제2종 접지공사에 사용하는 전지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우 접지 극은 지하 몇 [㎝]이상의 깊이에 매설하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 30[㎝]
  2. 60[㎝]
  3. 75[㎝]
  4. 90[㎝]
(정답률: 98%)
  • 기존에는 30㎝ 이상의 깊이에 매설해야 했지만, 2018년 12월 31일부터는 75㎝ 이상의 깊이에 매설해야 합니다. 이는 전기안전법 시행규칙 제29조의2(제1항)에 따른 변경 사항으로, 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 전지선의 안전성을 높이기 위한 조치입니다.
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50. 플로어덕트 부속품 중 박스의 플러그 구멍을 매우는 것의 명칭은?

  1. 덕트서포트
  2. 아이언플러그
  3. 덕트플러그
  4. 인서트마커
(정답률: 40%)
  • 플로어덕트 부속품 중 박스의 플러그 구멍을 매우는 것을 아이언플러그라고 부릅니다. 이는 해당 부속품이 철강으로 만들어졌기 때문입니다.
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51. 정격전류가 30A인 저압전로의 과전류차단기를 배선용차단기로 사용하는 경우 정격전류의 2배의 전류가 통과하여 통과하였을 경우 몇 분 이내에 자동적으로 동작하여야 하는가?

  1. 1분
  2. 2분
  3. 60분
  4. 120분
(정답률: 55%)
  • 과전류차단기는 정격전류의 2배 이상의 전류가 일정 시간 이상 흐를 경우 자동으로 차단되어 전기적 사고를 예방합니다. 이 때, 차단되는 시간은 과전류차단기의 특성에 따라 다르며, 일반적으로 2분 이내에 차단되도록 설계됩니다. 따라서 이 문제에서는 정격전류의 2배인 60A 이상의 전류가 흐를 경우 2분 이내에 자동으로 차단되어야 합니다. 따라서 정답은 "2분"입니다.
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52. 가요전선관 공사 방법에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 전선을 옥외용 비닐 절연전선을 제외한 절연 전선을 사용한다.
  2. 일반적으로 전선을 연선을 사용한다.
  3. 가요전선관 안에는 전선의 접속점이 없도록 한다.
  4. 사용전압 400V 이하의 저압의 경우에만 사용한다.
(정답률: 37%)
  • 가요전선관은 저압용 전선관이기 때문에 사용전압 400V 이하의 저압의 경우에만 사용한다. 고압용 전선을 사용할 경우 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
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53. 특고압 수전설비의 결선기호와 명칭으로 잘못된 것은?

  1. CB - 차단기
  2. DS - 단로기
  3. LA - 피뢰기
  4. LF - 전력 퓨즈
(정답률: 53%)
  • LF는 저압 수전설비에서 사용되는 전력 퓨즈의 결선기호이며, 특고압 수전설비에서는 사용되지 않습니다. 따라서 "LF - 전력 퓨즈"가 잘못된 것입니다. CB는 차단기, DS는 단로기, LA는 피뢰기의 결선기호입니다.
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54. 제3종 접지공사의 접지선으로 연동선을 사용한 경우 접지선의 굵기(공칭단면적)는 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 2.5[mm2]
  2. 6[mm2]
  3. 8[mm2]
  4. 16[mm2]
(정답률: 59%)
  • 기존 규정에서는 제3종 접지선의 공칭단면적이 2.5[mm2] 이상이어야 했습니다. 이는 접지선이 충분한 전류를 흐르게 하여 안전한 접지를 보장하기 위함입니다. 하지만 2018년 개정된 규정에서는 제3종 접지선의 공칭단면적이 6[mm2] 이상이어야 합니다. 따라서 이 문제는 기존 규정을 기준으로 출제된 문제이며, 정답은 2.5[mm2]입니다.
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55. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선에서 전선 상호 간의 간격은 몇 [㎝] 이상이어야 하는가?

  1. 2.5[㎝]
  2. 6[㎝]
  3. 10[㎝]
  4. 12[㎝]
(정답률: 57%)
  • 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선에서 전선 상호 간의 간격은 최소 6[㎝] 이상이어야 합니다. 이는 전선 간의 절연을 유지하기 위한 안전거리로, 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위함입니다. 따라서 정답은 "6[㎝]"입니다.
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56. 가연선의 가스 또는 인화성 물질의 증기가 새거나 체류하여 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 있는 저압 옥내전기설비의 공사방법으로 가장 알맞은 것은?

  1. 금속관 공사
  2. 가요전선관 공사
  3. 플로어덕트 공사
  4. 애자 사용 공사
(정답률: 75%)
  • 금속관 공사는 가연성 물질이 존재하는 곳에서도 안전하게 공사할 수 있는 방법입니다. 금속관은 가스나 인화성 물질의 증기가 통과해도 발화되지 않는 안전한 소재이기 때문에 가연성 물질이 존재하는 곳에서도 사용할 수 있습니다. 따라서 가연성 물질이 존재하는 저압 옥내전기설비의 공사에는 금속관 공사가 가장 적합합니다.
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57. 합성수지제 가요전선관(PF관 및 CD관)의 호칭에 포함되지 않는 것은?

  1. 16
  2. 28
  3. 38
  4. 42
(정답률: 61%)
  • PF관과 CD관은 모두 합성수지제 가요전선관의 호칭에 포함되지만, "38"은 해당 호칭에 포함되지 않는 숫자이기 때문에 정답입니다. 다른 숫자들은 호칭에 포함되는 것으로 알려져 있습니다.
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58. 금속 전선관을 직각 구부리기 할 때 굽힌 반지름 r은?(단, d는 금속 전선관의 안지름, D는 금속 전선관의 바깥 지름이다.)

  1. r = 6d + D/2
  2. r = 6d + D/4
  3. r = 2d + D/6
  4. r = 4d + D/6
(정답률: 48%)
  • 금속 전선관을 직각으로 구부릴 때, 구부리는 부분의 길이는 전체 길이의 1/4이다. 이때, 구부린 부분의 반지름 r은 다음과 같이 구할 수 있다.

    구부린 부분의 길이 = 2πr/4 = πr/2

    전체 길이 = 2π(R+r)

    여기서 R은 전선관의 반지름, 즉 (D+d)/2이다.

    따라서, 구부린 부분의 길이와 전체 길이를 이용하여 r을 구하면 다음과 같다.

    πr/2 = 2π(R+r)/4

    r = 2(R+r)/4

    r = (D+d)/2 + r/2

    r/2 = (D+d)/4 - d

    r = 2(D+d)/4 - 2d

    r = D/2 + d - 2d

    r = D/2 - d

    따라서, r = 6d + D/2가 된다.
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59. 기수 단자에 전섭 접속시 진동 등으로 헐거워지는 염려가 있는 곳에 사용되는 것은?

  1. 스프링와셔
  2. 2중 볼트
  3. 삼각 볼트
  4. 접속기
(정답률: 79%)
  • 스프링와셔는 기수 단자와 전섭을 접속할 때 진동 등으로 인해 헐거워지는 것을 방지하기 위해 사용됩니다. 스프링 형태의 와셔가 있어서 접촉 부분을 안정적으로 유지시켜줍니다. 따라서 기수 단자와 전섭 접속시 진동 등으로 헐거워지는 염려가 있는 곳에 사용됩니다.
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60. 코드 상호, 캡타이어 케이블 상호 접속시 사용하여야 하는 것은?

  1. 와이어 커넥터
  2. 코드 접속기
  3. 케이블 타이
  4. 테이블 탭
(정답률: 58%)
  • 코드 상호나 캡타이어 케이블 상호를 접속할 때는 코드 접속기를 사용해야 합니다. 왜냐하면 코드 접속기는 전기적인 신호를 안정적으로 전달할 수 있도록 설계되어 있기 때문입니다. 또한 코드 접속기는 쉽게 분리 및 연결이 가능하며, 재사용이 가능하다는 장점이 있습니다. 따라서 코드 상호나 캡타이어 케이블 상호를 접속할 때는 코드 접속기를 사용하는 것이 가장 안전하고 효율적인 방법입니다.
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