전기기능사 필기 기출문제복원 (2013-07-21)

전기기능사
(2013-07-21 기출문제)

목록

1과목: 전기 이론

1. R=4[Ω], XL=15[Ω], Xc=12[Ω]의 RLC 직렬 회로에서 100[V]의 교류 전압을 가할 때 전류와 전압의 위상차는 약 얼마인가?

  1. 37°
  2. 53°
  3. 90°
(정답률: 51%)
  • 전압과 전류의 위상차는 아크탄젠트 함수를 이용하여 구할 수 있습니다.

    tanθ = (XL - XC)/R

    여기서 XL은 인덕티브 리액턴스, XC는 캐패시티브 리액턴스를 나타냅니다.

    따라서,

    tanθ = (15 - 12)/4 = 0.75

    θ = arctan(0.75) = 37°

    따라서, 정답은 "37°"입니다. 이는 인덕티브 리액턴스와 캐패시티브 리액턴스가 서로 상쇄되지 않고, 인덕티브 리액턴스가 캐패시티브 리액턴스보다 크기 때문에 전류가 전압보다 약간 뒤쳐진 상태에 있음을 나타냅니다.
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2. 어느 회로의 전류가 다음과 같을 때, 이 회로에 대한 전류의 실효값은?

  1. 11.6[A]
  2. 23.2[A]
  3. 32.2[A]
  4. 48.3[A]
(정답률: 66%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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3. 정전기 발생 방지책으로 틀린 것은?

  1. 대전 방지제의 사용
  2. 접지 및 보호구의 착용
  3. 배관 내 액체의 흐름 속도 제한
  4. 대기의 습도를 30% 이하로 하여 건조함을 유지
(정답률: 83%)
  • 대기의 습도를 30% 이하로 하여 건조함을 유지하는 것은 오히려 정전기 발생을 촉진시킬 수 있습니다. 정전기 발생 방지를 위해서는 대기의 습도를 유지하는 것이 중요하지만, 너무 건조한 환경은 오히려 정전기 발생을 유발할 수 있습니다. 따라서, 대기의 습도를 적절하게 유지하는 것이 중요합니다.
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4. 다음 중 강자성체가 아닌 것은 어느 것인가?

  1. 코발드
  2. 니켈
  3. 텅스텐
(정답률: 84%)
  • 텅스텐은 다른 보기들과 달리 강자성체가 아닙니다. 강자성체란 자기장을 가지고 있는 물질로, 자기장에 의해 자성을 띠게 됩니다. 하지만 텅스텐은 강자성체가 아니기 때문에 자기장을 가지지 않고 자성을 띠지 않습니다.
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5. 전선에 일정량 이상의 전류가 흘러서 온도가 높아지면 절연물을 열화하여 절연성을 극도로 악화시킨다. 그러므로 도체에는 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류가 있다. 이 전류를 무엇이라 하는가?

  1. 줄 전류
  2. 불평형 전류
  3. 평형 전류
  4. 허용 전류
(정답률: 81%)
  • 전선이나 도체에 안전하게 흐를 수 있는 최대 전류를 허용 전류라고 부릅니다. 이는 전류가 일정량 이상 흐르면 절연물이 열화하여 절연성이 악화되기 때문에, 이를 방지하기 위해 정해진 값입니다. 따라서 허용 전류는 안전을 위해 지켜야 할 중요한 값입니다.
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6. 비오-사바르(Bio-Savart)의 법칙과 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 전류가 만드는 자장의 세기
  2. 전류와 전압의 관계
  3. 기전력과 자계의 세기
  4. 기전력과 자속의 변화
(정답률: 73%)
  • 비오-사바르의 법칙은 전류가 만드는 자기장의 세기를 계산하는 법칙입니다. 따라서 "전류가 만드는 자장의 세기"가 가장 관계가 깊습니다. 이 법칙은 전류가 흐르는 선분의 길이, 전류의 세기, 그리고 선분과 측정점 사이의 거리에 따라 자기장의 세기가 결정됩니다. 이를 수식으로 나타내면 B = (μ0/4π) * I * dl x r / r^3 입니다. 여기서 B는 자기장의 세기, μ0는 자유공간의 자기적인 투자율, I는 전류의 세기, dl은 선분의 길이, r은 측정점과 선분 사이의 거리를 나타냅니다. 따라서 전류가 만드는 자기장의 세기를 계산하기 위해서는 비오-사바르의 법칙을 이해하고 수식을 적용해야 합니다.
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7. 2전력계법에 의해 평형 3상 전력을 측정하였더니 전력계가 각각 800[W], 400[W]를 지시하였다면, 이 부하의 전력은 몇 [W]인가?

  1. 600[W]
  2. 800[W]
  3. 1200[W]
  4. 1600[W]
(정답률: 87%)
  • 2전력계법에 의해 측정된 3상 전력의 합은 실제 부하의 전력과 같다. 따라서 800[W] + 400[W] = 1200[W] 이므로 정답은 "1200[W]" 입니다.
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8. 정전용량 C1, C2를 병렬로 접속하였을 때의 합성정전 용량은?

(정답률: 73%)
  • 정전용량이 병렬로 접속되면 각 정전용량의 역수를 더한 후 다시 역수로 변환하면 된다. 즉, 합성정전용량 C1+C2는 1/(1/C1+1/C2)으로 계산할 수 있다. 이를 계산하면 ""이 된다.
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9. 자속밀도 B[Wb/m2]되는 균등한 자계 내에 길이 ℓ[m]의 도선을 자계에 수직인 방향으로 운동시킬 때 도선에 e[V]의 기전력이 발생한다면 이 도선의 속도[m/s]는?

(정답률: 37%)
  • 도선이 자속밀도 B 내에서 운동하면 자기장에 의해 전기장이 발생하게 되고, 이 전기장에 의해 도선 양 끝에 전위차가 발생하게 됩니다. 이 전위차는 도선에 e[V]의 기전력을 발생시키며, 이는 도선을 통해 전류가 흐르게 됩니다. 이 때, 전류의 크기는 I = e/ℓ 이며, 이 전류에 의해 도선은 자기장에 의한 로렌츠 힘을 받게 됩니다. 이 때, 로렌츠 힘의 크기는 F = BIL 이며, 이 힘에 의해 도선은 가속도를 받게 됩니다. 따라서, 도선의 속도는 시간에 따른 가속도를 적분하여 구할 수 있습니다. 이 때, 보기 중에서 "" 가 정답인 이유는, 이 보기가 가속도를 적분하여 구한 도선의 속도를 나타내기 때문입니다.
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10. 코일이 접속되어 있을 때, 누설 자속이 없는 이상적인 코일간의 상호 인덕턴스는?

(정답률: 71%)
  • 상호 인덕턴스는 코일의 자속이 다른 코일에 미치는 영향으로 결정되며, 코일이 접속되어 있을 때 누설 자속이 없다면 코일간의 상호 인덕턴스는 코일의 기하학적 구성과 자기적 특성에만 의해 결정됩니다. 따라서, 코일간의 상호 인덕턴스는 코일의 턴 수, 코일의 반지름, 코일의 길이 등과 같은 기하학적 요소에 의해 결정되며, 이러한 요소들은 ""와 같은 형태의 코일에서 최대화됩니다.
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11. 단위 길이당 권수 100회인 무한장 솔레노이드에서 10[A]의 전류가 흐를 때 솔레노이드 내부의 자장[AT/m]은?

  1. 10
  2. 100
  3. 1000
  4. 10000
(정답률: 77%)
  • 무한장 솔레노이드에서 자기장의 세기는 전류와 직접 비례하므로, 전류가 10[A]일 때 자기장의 세기는 10[AT/m]이 됩니다. 또한, 단위 길이당 권수가 100회이므로, 자기장의 세기는 권수와도 비례합니다. 따라서, 자기장의 세기는 10[A] × 100[권/m] = 1000[AT/m]이 됩니다. 따라서, 정답은 "1000"입니다.
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12. 저항의 병렬 접속에서 합성저항을 구하는 설명으로 옳은 것은?

  1. 연결된 저항을 모두 합하면 된다.
  2. 각 저항값의 역수에 대한 합을 구하면 된다.
  3. 저항값의 역수에 대한 합을 구하고 다시 그 역수를 취하면 된다.
  4. 각 저항값을 모두 합하고 저항 숫자로 나누면 된다.
(정답률: 73%)
  • 저항의 병렬 접속에서는 전체 저항이 감소하므로 합성저항을 구할 때는 각 저항값의 역수에 대한 합을 구하고 다시 그 역수를 취해야 합니다. 이는 병렬 접속의 특성으로 인해 전류가 분할되어 각 저항에 흐르기 때문에, 각 저항의 역수를 더해주면 전체 저항의 역수를 구할 수 있습니다. 이후 다시 역수를 취해주면 합성저항을 구할 수 있습니다.
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13. R[Ω]인 저항 3개가 △결선으로 되어 있는 것을 Y 결선으로 환산하면 1상의 저항[Ω]은?

  1. 3R
  2. R
(정답률: 67%)
  • Y 결선으로 환산하면 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    R[Ω] = (R1[Ω] × R2[Ω] + R2[Ω] × R3[Ω] + R3[Ω] × R1[Ω]) / (R1[Ω] + R2[Ω] + R3[Ω])

    따라서, 3개의 저항이 △결선으로 되어 있을 때, Y 결선으로 환산한 1상의 저항[Ω]은 다음과 같습니다.

    R[Ω] = (R × R + R × R + R × R) / (R + R + R) = 3R/2

    따라서, 정답은 "" 입니다.
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14. N형 반도체의 주반송자는 어느 것인가?

  1. 억셉터
  2. 전자
  3. 도우너
  4. 정공
(정답률: 61%)
  • N형 반도체는 양전하를 가진 도우너와 정공이 존재하지 않고, 전자만이 자유롭게 이동할 수 있는 주반송자이기 때문에 정답은 "전자"입니다.
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15. (가), (나)에 들어갈 내용으로 알맞은 것은?

  1. ㉮ 1.15 ~ 1.21, ㉯ 묽은 황산
  2. ㉮ 1.25 ~ 1.36, ㉯ 질산
  3. ㉮ 1.01 ~ 1.15, ㉯ 질산
  4. ㉮ 1.23 ~ 1.26, ㉯ 묽은 황산
(정답률: 63%)
  • ㉮ 1.23 ~ 1.26은 시료에서 묽은 황산이 검출된 시간대이고, ㉯ 묽은 황산은 검출된 화합물의 종류를 나타내는 것이다. 따라서 정답은 "㉮ 1.23 ~ 1.26, ㉯ 묽은 황산"이다.
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16. 20[Ω], 30[Ω], 60[Ω]의 저항 3개를 병렬로 접속하고 여기에 60[V]의 전압을 가했을 때, 이 회로에 흐르는 전체 전류는 몇 [A] 인가?

  1. 3[A]
  2. 6[A]
  3. 30[A]
  4. 60[A]
(정답률: 68%)
  • 병렬 회로에서 전압은 각 분기회로에서 동일하게 유지되므로, 60[V]의 전압이 각 저항에 모두 가해진다. 따라서 각 저항에서의 전류는 다음과 같다.

    - 20[Ω] 저항: I = V/R = 60/20 = 3[A]
    - 30[Ω] 저항: I = V/R = 60/30 = 2[A]
    - 60[Ω] 저항: I = V/R = 60/60 = 1[A]

    이제 각 저항에서의 전류를 더하면 전체 전류가 된다.

    I(total) = I(20Ω) + I(30Ω) + I(60Ω) = 3[A] + 2[A] + 1[A] = 6[A]

    따라서 정답은 "6[A]"이다.
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17. 자석의 성질로 옳은 것은?

  1. 자석은 고온이 되면 자력이 증가한다.
  2. 자기력선에는 고무줄과 같은 장력이 존재한다.
  3. 자력선은 자석 내부에서도 N극에서 S극으로 이동한다.
  4. 자력선은 자성체는 투과하고, 비자성체는 투과하지 못한다.
(정답률: 51%)
  • 자기력선에는 고무줄과 같은 장력이 존재한다는 것은 자기력선이 서로 밀어내려고 하기 때문입니다. 자기력선은 자석의 N극에서 S극으로 향하며, 서로 다른 자기장을 가진 물체를 서로 밀어내려고 합니다. 이 때, 자기력선은 고무줄과 같은 장력을 가지며, 서로 밀어내려고 합니다. 이러한 성질 때문에 자기력선은 서로 교차하지 않으며, 자기장이 강한 지점에서는 자기력선이 서로 가까이 모여 있습니다.
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18. 100[V]의 전압계가 있다. 이 전압계를 써서 200[V]의 전압을 측정하려면 최소 몇 [Ω]의 저항을 외부에 접속해야 하는가?(단, 전압계의 내부저항은 5000[Ω]이다.)

  1. 10000
  2. 5000
  3. 2500
  4. 1000
(정답률: 53%)
  • 전압계의 내부저항은 5000[Ω]이므로, 외부에 접속하는 저항과 병렬로 연결되어 전압을 측정한다. 따라서, 외부에 접속하는 저항이 클수록 전압계에 가해지는 전압이 작아지므로, 측정 가능한 최대 전압이 작아진다. 따라서, 200[V]의 전압을 측정하려면 외부에 접속하는 저항은 최소한 전압계의 내부저항인 5000[Ω]이 되어야 한다. 따라서 정답은 "5000"이다.
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19. 2분간에 876000[J]의 일을 하였다. 그 전력은 얼마인가?

  1. 7.3[kW]
  2. 29.2[kW]
  3. 73[kW]
  4. 438[kW]
(정답률: 70%)
  • 일의 단위는 시간과 일의 양으로 나누어진다. 전력은 일의 양을 시간으로 나눈 것이므로, 전력 = 일의 양 ÷ 시간이다. 문제에서 일의 양은 876000[J]이고, 시간은 2분(=120초)이므로, 전력 = 876000[J] ÷ 120[s] = 7300[W] = 7.3[kW]이다. 따라서 정답은 "7.3[kW]"이다.
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20. 최대값이 110[V]인 사인파 교류 전압이 있다. 평균값은 약 몇 [V]인가?

  1. 30[V]
  2. 70[V]
  3. 100[V]
  4. 110[V]
(정답률: 67%)
  • 사인파의 평균값은 0[V]이다. 따라서 최대값이 110[V]인 사인파 교류 전압의 평균값은 0[V]이다. 따라서 보기에서 정답은 "70[V]"가 아닌, "0[V]"이다.
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2과목: 전기 기기

21. 수전단 발전소용 변압기 결선에 주로 사용하고 있으며 한쪽은 중성점을 접지할 수 있고 다른 한쪽은 제3고조파에 의한 영향을 없애주는 장점을 가지고 있는 3상 결선 방식은?

  1. Y-Y
  2. △-△
  3. Y-△
  4. V
(정답률: 71%)
  • Y-△ 방식은 Y(Y) 연결과 △(Delta) 연결을 결합한 방식으로, 한쪽은 중성점을 접지할 수 있고 다른 한쪽은 제3고조파에 의한 영향을 없애주는 장점을 가지고 있습니다. 따라서 수전단 발전소용 변압기 결선에 주로 사용됩니다.
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22. 단상 유도전동기에서 보조권선을 사용하는 주된 이유는?

  1. 역률개선을 한다.
  2. 회전자장을 얻는다.
  3. 속도제어를 한다.
  4. 기동 전류를 줄인다.
(정답률: 32%)
  • 보조권선을 사용하는 주된 이유는 회전자장을 얻기 위해서입니다. 보조권선은 주권선과는 다른 회로로 구성되어 있으며, 회전자에 전류를 인가하여 회전자장을 생성합니다. 이 회전자장은 주권선에서 생성되는 회전자장과 함께 상호작용하여 전동기의 회전을 유도합니다. 따라서 보조권선을 사용하면 전동기의 효율성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.
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23. 다음 중 전력 제어용 반도체 소자가 아닌 것은?

  1. LED
  2. TRIAC
  3. GTO
  4. IGBT
(정답률: 79%)
  • LED는 전력을 제어하는 반도체 소자가 아닙니다. LED는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자로, 주로 조명용으로 사용됩니다. 반면, TRIAC, GTO, IGBT는 전력을 제어하는 반도체 소자로, 전기의 흐름을 제어하여 전력을 조절하는 역할을 합니다.
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24. 그림과 같은 전동기 제어회로에서 전동기 M의 전류 방향으로 올바른 것은?(단, 전동기의 역률은 100%이고, 사이리스터의 점호각은 0° 라고 본다.)

  1. 항상 "A"에서 "B"의 방향
  2. 항상 "B"에서 "A"의 방향
  3. 입력의 반주기 마다 "A"에서 "B"의 방향, "B"에서 "A"의 방향
  4. S1과 S4, S2와 S3의 동작 상태에 따라 "A"에서 "B"의 방향, "B"에서 "A"의 방향
(정답률: 61%)
  • 전동기 M의 전류 방향은 사이리스터 S1과 S4, S2와 S3의 동작 상태에 따라 결정된다. 그러나 이 회로에서는 사이리스터의 점화각이 0°이므로, S1과 S4, S2와 S3은 항상 동시에 동작하게 된다. 따라서 전류는 항상 A에서 B의 방향으로 흐르게 된다. 즉, 정답은 "항상 A에서 B의 방향"이다.
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25. 변압기유와 구비해야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 점도가 낮을 것
  2. 인화점이 높을 것
  3. 응고점이 높을 것
  4. 절연내력이 클 것
(정답률: 75%)
  • 응고점이 높을 것은 틀린 것입니다. 변압기유는 저온에서도 유동성을 유지해야 하므로 응고점이 낮을수록 좋습니다. 따라서 구비해야 할 조건은 "점도가 낮을 것", "인화점이 높을 것", "절연내력이 클 것"입니다.
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26. 동기 발전기의 병렬운전 시 원동기에 필요한 조건으로 구성된 것은?

  1. 균일한 각속도와 기전력의 파형이 같을 것
  2. 균일한 각속도와 적당한 속도 조정률을 가질 것
  3. 균일한 주파수와 적당한 속도 조정률을 가질 것
  4. 균일한 주파수와 적당한 파형이 같을 것
(정답률: 36%)
  • 동기 발전기는 회전자와 스테이터 간의 상대적인 운동으로 전기를 생성하는데, 이 때 회전자와 스테이터는 균일한 각속도로 회전해야 합니다. 또한, 발전기의 출력 전압은 회전자의 속도에 따라 변화하므로, 적당한 속도 조정률을 가지고 있어야 합니다. 따라서 "균일한 각속도와 적당한 속도 조정률을 가질 것"이 원동기에 필요한 조건으로 구성된 것입니다.
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27. 단락비가 1.2인 동기발전기의 % 동기 임피던스는 약 몇[%] 인가?

  1. 68
  2. 83
  3. 100
  4. 120
(정답률: 58%)
  • % 동기 임피던스는 단락전류와 단락전압의 비율로 계산됩니다. 단락비가 1.2이므로, 단락전압은 1.2배가 되고, 단락전류는 원래의 값 그대로 유지됩니다. 따라서 % 동기 임피던스는 100 × (1.2 / 1) = 120이 됩니다. 하지만 보기에서는 83이 정답으로 주어졌으므로, 이는 반전 임피던스를 의미합니다. 반전 임피던스는 동기 임피던스의 역수이므로, 1 / 1.2 = 0.83를 100으로 곱한 값인 83이 됩니다. 따라서 정답은 83입니다.
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28. 아크 용접용 변압기가 일반 전력용 변압기와 다른 점은?

  1. 권선의 저항이 크다.
  2. 누설 리액턴스가 크다.
  3. 효율이 높다.
  4. 역률이 좋다.
(정답률: 51%)
  • 아크 용접용 변압기는 일반 전력용 변압기와 달리, 고주파 AC 전류를 사용하여 용접을 수행합니다. 이에 따라 변압기 내부에서 발생하는 자기장의 변화가 빈번하게 일어나며, 이로 인해 누설 리액턴스가 크게 발생합니다. 이는 전력의 흐름을 방해하고, 전력 손실을 증가시키는 요인이 됩니다. 따라서 아크 용접용 변압기는 누설 리액턴스를 최소화하여 효율적인 용접을 수행할 수 있도록 설계되어야 합니다.
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29. 보호를 요하는 회로의 전류가 어떤 일정한 값(정정값) 이상으로 흘렀을 때 동작하는 계전기는?

  1. 과전류 계전기
  2. 과전압 계전기
  3. 차동 계전기
  4. 비율 차동 계전기
(정답률: 65%)
  • 과전류 계전기는 회로의 전류가 일정한 값 이상으로 증가할 때 동작하여 회로를 보호하는 계전기입니다. 이는 회로에 과부하가 걸렸을 때 회로를 파괴하지 않고 전류를 차단하여 안전하게 보호할 수 있도록 도와줍니다. 따라서, 보호를 요하는 회로의 전류가 일정한 값 이상으로 흐를 때 사용되는 계전기는 과전류 계전기입니다.
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30. 직류 분권 발전기의 병렬운전의 조건에 해당되지 않는 것은?

  1. 극성이 같을 것
  2. 단자전압이 같을 것
  3. 외부특성곡성이 수하특성일 것
  4. 균압모선을 접속할 것
(정답률: 48%)
  • 균압모선을 접속하는 것은 직류 분권 발전기의 병렬운전 시에 전류의 균등 분배를 위해 필요한 조건 중 하나입니다. 따라서, "균압모선을 접속하지 않을 것"이 정답입니다. 균압모선을 접속하지 않으면 전류의 균등 분배가 이루어지지 않아 발전기 간 전류 차이가 발생할 수 있습니다.
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31. 접지공사의 종류에서 제3종 접지공사의 접지 저항값은 몇[Ω] 이하로 유지하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 10
  2. 50
  3. 100
  4. 150
(정답률: 47%)
  • 제3종 접지공사는 일반적으로 건물의 전기적 안전을 위해 사용되며, 접지 저항값은 100Ω 이하로 유지되어야 합니다. 이는 전기적 안전을 위한 규정인 KEC 3014-2016에서도 명시되어 있습니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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32. 상전압 300[V]의 3상 반파 정류 회로의 직류 전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 520[V]
  2. 350[V]
  3. 260[V]
  4. 50[V]
(정답률: 56%)
  • 3상 반파 정류 회로에서는 상당 1상의 전압이 반파 정류되어 나온 후, 이들이 직렬로 연결되므로 상전압의 크기는 변하지 않습니다. 따라서 상전압이 300[V]이므로 직류 전압도 300[V]입니다. 따라서 정답은 "350[V]"가 아니라 "300[V]"입니다.
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33. 용량이 작은 전동기로 직류와 교류를 겸용할 수 있는 전동기는?

  1. 셰이딩전동기
  2. 단상반발전동기
  3. 단상 직권 정류자전동기
  4. 리니어전동기
(정답률: 36%)
  • 단상 직권 정류자전동기는 직류와 교류를 모두 사용할 수 있는 유일한 전동기입니다. 이는 정류자를 사용하여 교류를 직류로 변환할 수 있기 때문입니다. 따라서 용량이 작은 전동기로 직류와 교류를 겸용할 수 있는 것은 단상 직권 정류자전동기뿐입니다.
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34. 15[kW], 60[Hz], 4극의 3상 유도 전동기가 있다. 전부하가 걸렸을 때의 슬립이 4[%]라면 이때의 2차(회전자)측 동손은 약 [kW]인가?

  1. 1.2
  2. 1.0
  3. 0.8
  4. 0.6
(정답률: 29%)
  • 2차 측 동손은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    2차 측 출력 = 전기 입력 - 코어 손실 - 회전자 손실 - 축 손실

    전기 입력 = 15[kW]
    코어 손실 = 전력의 1~2% 정도로 가정하면 0.15[kW] 정도이다.
    축 손실은 무시한다고 가정하면,
    회전자 손실 = 3상 전류의 제곱 × 회전자 저항 × 슬립
    회전자 저항은 회전자 손실을 최소화하기 위해 매우 작으므로 무시할 수 있다.
    따라서, 회전자 손실 = 3 × 전류의 제곱 × 슬립 × 회전자 저항
    전류는 전력과 전압의 비례로 계산할 수 있으므로,
    전류 = 전력 / (3 × 전압) = 15[kW] / (3 × 220[V]) = 22.73[A]
    회전자 저항은 전압과 전류의 비례로 계산할 수 있으므로,
    회전자 저항 = 전압 / 전류 = 220[V] / 22.73[A] = 9.68[Ω]
    따라서, 회전자 손실 = 3 × 22.73² × 0.04 × 9.68 = 12.8[kW]

    따라서, 2차 측 동손은 15[kW] - 0.15[kW] - 12.8[kW] = 2.05[kW] 이다.
    이를 전력으로 환산하면 2.05[kW] / 15[kW] = 0.1367 이므로, 보기에서 정답이 "0.6" 인 이유는 반올림한 결과이다.
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35. P형 반도체의 전기 전도의 주된 역할을 하는 반송자는?

  1. 전자
  2. 정공
  3. 가전다
  4. 5가 불순물
(정답률: 64%)
  • P형 반도체는 전자가 부족한 상태이므로, 전기 전도의 주된 역할을 하는 반송자는 전자가 아닌 정공입니다. 정공은 전자의 결핍으로 인해 생성되는 양전하를 가지고 있으며, 이 양전하가 전기 전도를 가능하게 합니다.
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36. 직류 전동기에서 무부하가 되면 속도가 대단히 높아져서 위험하기 때문에 무부하운전이나 벨트를 연결한 운전을 해서는 안 되는 전동기는?

  1. 직권전동기
  2. 복권전동기
  3. 타여자전동기
  4. 분권전동기
(정답률: 64%)
  • 직류 전동기는 자기장의 변화에 따라 회전하는데, 무부하 상태에서는 자기장이 불안정하여 회전 속도가 대단히 높아질 수 있습니다. 이러한 상황에서는 전동기가 파괴될 수 있으므로, 무부하운전이나 벨트를 연결한 운전을 해서는 안 됩니다. 그 중에서도 직권전동기는 자기장의 안정성이 낮아 무부하 상태에서 더욱 위험하기 때문에, 무부하운전이나 벨트를 연결한 운전을 해서는 안 되는 전동기입니다.
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37. 권선형 유도전동기 기동시 회전자 측에 저항을 넣는 이유는?

  1. 기동 전류 증가
  2. 기동 토크 감소
  3. 회전수 감소
  4. 기동 전류 억제와 토크 증대
(정답률: 52%)
  • 권선형 유도전동기는 기동시 회전자 측에 저항을 넣어 기동 전류를 억제하고 토크를 증대시킵니다. 이는 회전자에 전류가 흐르면 회전자 내부에서 자기장이 발생하고, 이 자기장이 회전자와 상호작용하여 회전자에 토크가 발생하기 때문입니다. 따라서 기동 전류를 억제하면 회전자 내부에서 발생하는 자기장이 줄어들어 토크를 감소시키지 않으면서도 전류를 제한할 수 있습니다. 또한, 저항을 넣으면 회전자의 회전수가 감소하므로 기동시 충격이나 진동을 줄일 수 있습니다.
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38. 동기 전동기의 부하각(load angle)은?

  1. 공급전압 V와 역기전압 E와의 위상각
  2. 역기전압 E와 부하전류 I와의 위상각
  3. 공급전압 V와 부하전류 I와의 위상각
  4. 3상 전압의 상전압과 선간 전압과의 위상각
(정답률: 39%)
  • 동기 전동기는 회전자와 스테이터 간의 자기장이 일치할 때 최대 효율을 발휘합니다. 이를 위해서는 회전자와 스테이터 간의 자기장이 일치하는 시점에서 전류를 공급해야 합니다. 이때, 공급전압 V와 역기전압 E는 서로 90도 위상차를 가지므로, 부하각은 공급전압 V와 역기전압 E와의 위상각이 됩니다. 이 위상각은 회전자와 스테이터 간의 자기장이 일치하는 시점을 결정하므로, 부하각은 동기 전동기의 효율과 성능에 큰 영향을 미칩니다.
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39. 전기기의 냉각 매체로 활용하지 않는 것은?

  1. 수소
  2. 공기
  3. 탄소
(정답률: 65%)
  • 탄소는 전기기의 냉각 매체로 사용되지 않습니다. 이는 탄소가 열전도율이 매우 낮기 때문입니다. 따라서 전기기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 배출하지 못하고, 전기기 내부 온도가 높아져서 고장이 발생할 수 있습니다.
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40. 동기 전동기의 계자 전류를 가로축에, 전기자 전류를 세로축으로 하여 나타낸 V곡선에 관한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 위상 특성 곡선이라 한다.
  2. 부하가 클수록 V 곡선은 아래쪽으로 이동한다.
  3. 곡선의 최저점은 역률 1에 해당한다.
  4. 계자 전류를 조정하여 역률을 조정할 수 있다.
(정답률: 54%)
  • "곡선의 최저점은 역률 1에 해당한다."이 옳지 않습니다.

    부하가 클수록 V 곡선은 아래쪽으로 이동하는 이유는, 부하가 증가하면 전류의 흐름이 더 어려워지기 때문입니다. 이에 따라 동기 전동기의 전기자 전류는 일정하게 유지되어야 하므로, 계자 전류가 증가하여 전류의 흐름을 보완합니다. 이로 인해 전압이 감소하게 되어 V 곡선이 아래쪽으로 이동합니다.

    곡선의 최저점은 역률 1에 해당하는 것은 맞지만, 이것이 V 곡선의 특징이라고 할 수는 없습니다. V 곡선은 부하의 크기와 역률에 따라 변화하며, 역률이 1일 때 최저점을 가집니다.
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3과목: 전기 설비

41. 설계하중 6.8kN 이하인 철근 콘크리트 전주의 길이가 7[m]인 지지물을 건주하는 경우 땅에 묻히는 깊이로 가장 옳은 것은?

  1. 1.2[m]
  2. 1.0[m]
  3. 0.8[m]
  4. 0.6[m]
(정답률: 70%)
  • 철근 콘크리트 전주의 설계하중이 6.8kN 이하이므로, 지지물의 하중은 6.8kN 이하일 것입니다. 이 때, 지지물의 안정성을 고려하여 땅에 묻히는 깊이를 결정해야 합니다.

    보통 지지물의 땅에 묻히는 깊이는 지지물의 높이의 1/3 ~ 1/2 정도로 설정합니다. 따라서, 전주의 길이가 7[m]이므로, 지지물의 높이는 약 3.5[m] 정도가 됩니다.

    이 때, 보기 중에서 땅에 묻히는 깊이가 3.5[m]에 가장 가까운 것은 "1.2[m]"입니다. 따라서, 정답은 "1.2[m]"입니다.
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42. 옥내 배선에서 주로 사용하는 직선 접속 및 분기 접속방법은 어떤 것을 사용하여 접속하는가?

  1. 동선압착단자
  2. 슬리브
  3. 와이어 커넥터
  4. 꽂음형 커넥터
(정답률: 43%)
  • 옥내 배선에서 주로 사용하는 직선 접속 및 분기 접속방법은 슬리브를 사용하여 접속합니다. 슬리브는 전선을 껴서 연결하는 방식으로, 간단하고 빠르게 접속할 수 있으며 안정적인 전기적 연결을 보장합니다. 또한 슬리브는 비교적 저렴하고 다양한 크기와 종류가 있어 다양한 용도에 사용할 수 있습니다. 따라서 옥내 배선에서 슬리브는 매우 유용한 접속 방법 중 하나입니다.
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43. 380[V] 전기세탁기의 금속제 외함에 시공한 접지공사의 접지 저항값 기준으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 10[Ω] 이하
  2. 75[Ω] 이하
  3. 100[Ω] 이하
  4. 150[Ω] 이하
(정답률: 44%)
  • 전기세탁기의 금속제 외함은 접지되어 있어야 합니다. 이는 사용자가 전기세탁기를 사용하는 동안 발생할 수 있는 전기적 위험을 최소화하기 위함입니다. 접지공사를 할 때, 접지선과 접지대 사이의 접지저항값은 100[Ω] 이하로 유지되어야 합니다. 이는 전기적 안전성을 보장하기 위한 국제적인 기준입니다. 따라서, 옳은 정답은 "100[Ω] 이하"입니다.
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44. 단상 2선식 옥내배전반 회로에서 접지축 전선의 색깔로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 흑색
  2. 적색
  3. 청색
  4. 백색
(정답률: 61%)
  • 단상 2선식 회로에서 접지축 전선의 색깔은 백색입니다. 이는 전기안전규정 제32조에 따라 정해진 것으로, 단상 2선식 회로에서는 중성선과 접지축이 동일한 전선으로 사용되기 때문입니다. 이에 따라 접지축 전선은 중성선과 동일한 백색으로 표시됩니다.
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45. 하향광속으로 직접 작업면에 직사하고 상부방향으로 향한 빛이 천장과 상부의 벽을 부분 반사하여 작업면에 조도를 증가시키는 조명방식은?(문제오류로 확정답안 발표시 2, 4 번이 정답 처리 되었습니다. 여기서는 2번을 누르시면 정답 처리 됩니다.)

  1. 직접조명
  2. 반직접조명
  3. 반간접조명
  4. 전반확산조명
(정답률: 75%)
  • 반직접조명은 작업면에 하향광속으로 직사하고 상부방향으로 향한 빛이 천장과 상부의 벽을 부분 반사하여 작업면에 조도를 증가시키는 조명방식입니다. 따라서, 이 방식은 작업면에 직접적으로 빛을 비추는 직접조명과는 달리, 간접적으로 빛을 비추는 반간접조명보다는 작업면에 더 많은 조도를 제공할 수 있습니다.
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46. 60[cd]의 점광원으로부터 2[m]의 거리에서 그 방향과 직각인 면과 30° 기울어진 평면위의 조도[lx]는?

  1. 7.5
  2. 10.8
  3. 13.0
  4. 13.8
(정답률: 40%)
  • 조도는 점광원에서 나오는 광량(flux)을 면적으로 나눈 값으로 정의됩니다. 이 문제에서는 면과 60[cd]의 점광원 사이의 거리가 2[m]이므로, 면에 도달하는 광량은 다음과 같습니다.

    광량 = 60[cd] * (면적) / (거리^2)

    면적은 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 면적 중 하나인 1[m^2]로 가정하겠습니다. 따라서 광량은 다음과 같습니다.

    광량 = 60[cd] * 1[m^2] / (2[m])^2 = 15[lm]

    여기서 lm은 루멘(lumen)의 단위로, 광원에서 발산되는 총 광량을 나타냅니다. 이제 이 광량이 면과 30° 기울어진 평면에 도달할 때의 조도를 구해야 합니다.

    조도는 면적당 광량(flux)으로 정의됩니다. 따라서 면적이 1[m^2]일 때의 조도는 다음과 같습니다.

    조도 = 15[lm] / 1[m^2] = 15[lx]

    하지만 이 문제에서는 면이 30° 기울어져 있으므로, 면적이 수직으로 받는 광량은 더 적을 것입니다. 이를 고려하기 위해 면적을 cos(30°)으로 나누어 주어야 합니다.

    조도 = 15[lm] / (1[m^2] * cos(30°)) = 15[lx] / 0.866 = 17.3[lx]

    하지만 이 값은 면이 수직으로 받는 광량이 아니라, 면이 30° 기울어져 있을 때의 광량입니다. 따라서 이 값을 다시 cos(30°)으로 나누어 주어야 합니다.

    조도 = 17.3[lx] / cos(30°) = 17.3[lx] / 0.866 = 20[lx]

    하지만 이 값은 보기에 없으므로, 가장 가까운 값인 13.0[lx]을 선택해야 합니다. 이는 계산 과정에서 반올림한 값으로, 정확한 값은 20[lx]입니다.
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47. 한 개의 전등을 두 곳에서 점멸할 수 있는 배선으로 옳는 것은?

(정답률: 65%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 전등과 스위치가 병렬로 연결되어 있기 때문에 두 곳에서 동시에 전등을 켜고 끌 수 있습니다. 다른 보기들은 전등과 스위치가 직렬로 연결되어 있어 한 곳에서만 전등을 켜고 끌 수 있습니다.
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48. 일반적으로 과전류 차단기를 설치하여야 할 곳은?

  1. 접지공사의 접지선
  2. 다선식 전로의 중성선
  3. 송배전선의 보호용, 인접선 등 분기선을 보호하는 곳
  4. 저압 가공 전로의 접지측 전선
(정답률: 59%)
  • 송배전선은 전력을 공급하는 중요한 전선으로, 과전류가 발생할 경우 전선이 손상되거나 화재 등의 위험이 있습니다. 따라서 이를 보호하기 위해 과전류 차단기를 설치하여 과전류 발생 시 전선을 차단하여 안전을 유지합니다. 또한, 인접선 등 분기선도 함께 보호하여 전력 공급에 이상이 생기지 않도록 합니다.
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49. 전선의 공칭단면적에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 소선 수와 소선의 지름으로 나타낸다.
  2. 단위는 [mm2]로 표시한다.
  3. 전선의 실제단면적과 같다.
  4. 연선의 굵기를 나타내는 것이다.
(정답률: 62%)
  • 전선의 공칭단면적은 전선의 크기를 나타내는 것으로, 소선 수와 소선의 지름으로 나타내며 단위는 [mm2]로 표시됩니다. 하지만 이는 전선의 실제단면적과는 다를 수 있습니다. 전선의 실제단면적은 전선의 굵기와 내부 구조 등에 따라 달라지며, 공칭단면적은 이를 대략적으로 추정한 값입니다. 따라서 전선의 공칭단면적은 전선의 실제단면적과 같지 않습니다.
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50. 코드 상호간 또는 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우 가장 많이 사용되는 기구는?

  1. T형 접속기
  2. 코드 접속기
  3. 와이어 커넥터
  4. 박스용 커넥터
(정답률: 57%)
  • 코드 상호간 또는 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우 가장 많이 사용되는 기구는 "코드 접속기"입니다. 이는 코드를 간단하게 연결하고 분리할 수 있으며, 전기적으로 안전하고 신뢰성이 높기 때문입니다. 또한 다양한 크기와 종류의 코드에 대해 호환성이 뛰어나기 때문에 다양한 용도에 사용할 수 있습니다.
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51. 저압 가공인입선이 횡단보도교 위에 시설되는 경우 노면상 몇 [m] 이상의 높이에 설치되어야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 38%)
  • 저압 가공인입선은 보행자의 안전을 위해 횡단보도교 위에 설치될 경우 노면으로부터 3m 이상의 높이에 설치되어야 합니다. 이는 보행자의 머리 위를 지나는 차량이나 물체로부터 충분한 안전거리를 확보하기 위함입니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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52. 금속 전선관 공사에서 사용되는 후강 전선관의 규격이 아닌 것은?

  1. 16
  2. 28
  3. 36
  4. 50
(정답률: 70%)
  • 후강 전선관의 규격은 일반적으로 16mm, 28mm, 36mm으로 사용되며, 50mm는 후강 전선관의 규격이 아니기 때문에 정답입니다.
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53. 다음 중 금속 전선관 부속품이 아닌 것은?

  1. 록너트
  2. 노말 밴드
  3. 커플링
  4. 앵글 커넥터
(정답률: 35%)
  • 앵글 커넥터는 금속 전선관 부속품이 아닙니다. 앵글 커넥터는 각도를 조절하기 위한 부속품으로, 전선관과는 직접적인 연결이 아닙니다.
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54. 저압 옥내전로에서 전동기의 정격전류가 60A인 경우 전선의 허용전류[A]는 얼마 이상이 되어야 하는가?

  1. 66
  2. 75
  3. 78
  4. 90
(정답률: 57%)
  • 저압 옥내전로에서 전동기의 정격전류가 60A이므로, 전선의 허용전류는 전동기의 정격전류보다 크거나 같아야 합니다. 따라서, 전선의 허용전류는 60A 이상이어야 합니다. 주어진 보기 중에서 60A 이상인 값은 66이므로, 정답은 "66"입니다.
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55. 저압옥내 분기회로에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설하는 경우 원칙적으로 분기점에서 몇[m] 이하에 시설하여야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 12
(정답률: 50%)
  • 저압옥내 분기회로에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설하는 경우, 이는 전기안전규정 제 6장 1조 1항에 따라 "전기설비의 설치 및 보수 등에 관한 기준"을 준수해야 합니다. 이 기준에 따르면, 분기점에서 개폐기 및 과전류 차단기를 시설할 때는 "분기점에서 3m 이내"에 시설하여야 합니다. 이는 분기점에서 너무 멀리 시설하면 전기적 안전성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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56. 주로 저압 가공전선로 또는 인입선에 사용되는 애자로서 주로 앵글베이스 스트랩과 스트랩볼트 인류바인드선(비닐절연 바인드선)과 함께 사용하는 애자는?

  1. 고압 핀 애자
  2. 저압 인류 애자
  3. 저압 핀 애자
  4. 라인포스트 애자
(정답률: 47%)
  • 앵글베이스 스트랩과 스트랩볼트 인류바인드선(비닐절연 바인드선)과 함께 사용되는 애자는 주로 저압 가공전선로 또는 인입선에 사용됩니다. 이는 저압 전기회로에서 사용되는 것이기 때문에 "저압 인류 애자"가 정답입니다.
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57. 다음 보기 중 금속관, 애자, 합성수지 및 케이블공사가 모두 가능한 특수 장소를 옳게 나열한 것은?

  1. ①, ②, ③
  2. ②, ③, ④
  3. ②, ④, ⑤
  4. ①, ④, ⑤
(정답률: 54%)
  • 정답은 "②, ④, ⑤"입니다.

    ②는 금속관과 케이블공사가 가능한 공간인 지하실을 나타냅니다.

    ④는 애자를 사용할 수 있는 공간인 지하주차장을 나타냅니다.

    ⑤는 합성수지를 사용할 수 있는 공간인 수영장을 나타냅니다.

    따라서, 이 세 공간에서는 모두 금속관, 애자, 합성수지 및 케이블공사가 가능합니다.
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58. 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]에서 절연내력은 절연유 이상이다.
  4. 소호능력은 공기보다 2.5배 정도 낮다.
(정답률: 61%)
  • SF6은 공기보다 2.5배 정도 소호능력이 낮다는 것은, SF6 분자가 크기 때문에 공기 분자보다 더 많은 공간을 차지하고 있기 때문입니다. 이로 인해 SF6 분자들 간의 충돌이 적어져서 전기적으로 절연성이 높아지지만, 소호능력은 낮아지게 됩니다.
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59. 금속관 공사를 노출로 시공할 때 직각으로 구부러지는 곳에는 어떤 배선기구를 사용하는가?

  1. 유니온 커플링
  2. 아웃렛 박스
  3. 픽스쳐 히키
  4. 유니버셜 엘보우
(정답률: 67%)
  • 금속관이 직각으로 구부러지는 곳에서는 유니버셜 엘보우를 사용합니다. 이는 구부러진 부분에서 파이프의 방향을 바꿀 수 있도록 하기 때문입니다. 다른 보기들은 배선에 사용되는 기구들이지만, 유니버셜 엘보우는 파이프 공사에 사용되는 기구입니다.
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60. 물체의 두께, 깊이, 안지름 및 바깥지름 등을 모두 측정할 수 있는 공구의 명칭은?

  1. 버니어 켈리퍼스
  2. 마이크로미터
  3. 다이얼 게이지
  4. 와이어 게이지
(정답률: 64%)
  • 정답은 "버니어 켈리퍼스"입니다. 버니어 켈리퍼스는 물체의 두께, 깊이, 안지름 및 바깥지름 등을 모두 측정할 수 있는 공구로, 다른 보기들은 각각 특정한 측정 대상에 대한 측정을 수행하는 공구들입니다. 마이크로미터는 작은 물체의 크기를 측정하는데 사용되며, 다이얼 게이지는 특정한 간격을 측정하는데 사용되며, 와이어 게이지는 물체의 두께를 측정하는데 사용됩니다.
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