전기산업기사 필기 기출문제복원 (2004-03-07)

전기산업기사 2004-03-07 필기 기출문제 해설

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전기산업기사
(2004-03-07 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 대전도체의 성질중 옳지 않은 것은?

  1. 도체표면의 전하밀도를 σ[C/m2]이라 하면 표면상의 전계는 이다.
  2. 도체 표면상의 전계는 면에 대해서 수평이다.
  3. 도체 내부의 전계는 0 이다.
  4. 도체는 등전위이고, 그의 표면은 등전위면이다.
(정답률: 68%)
  • 정전기적 평형 상태에서 도체 표면의 전계는 표면에 수직인 방향으로 형성됩니다.
    따라서 도체 표면상의 전계는 면에 대해서 수평이다라는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    도체 내부의 전계는 0 이다: 정전기적 평형 상태의 기본 성질
    도체는 등전위이고, 그의 표면은 등전위면이다: 전위차가 없어야 내부 전계가 0이 됨
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2. 극판면적 10cm2, 간격 1mm 의 평행판 콘덴서에 비유전률 3인 유전체를 채웠을 때 전압 100V를 가하면 저축되는 에너지는 몇 Ｊ인가?

  1. 1.33×10-7
  2. 2.66×10-7
  3. 3.5×10-8
  4. 6.9×10-8
(정답률: 70%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량을 먼저 구한 뒤, 축적되는 에너지 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{\epsilon_0 \epsilon_r S}{d}$$
    $$W = \frac{1}{2} C V^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{8.854 \times 10^{-12} \times 3 \times 10 \times 10^{-4}}{1 \times 10^{-3}} = 2.656 \times 10^{-11}$$
    $$W = \frac{1}{2} \times 2.656 \times 10^{-11} \times 100^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 1.33 \times 10^{-7}$$
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3. 그림과 같이 면적 S[m2], 간격 d[m]인 극판간에 유전률 ε, 저항률 ρ인 매질을 채웠을 때 극판간의 정전용량 C 와 저항 R 의 관계는? (단, 전극판의 저항률은 매우 작은 것으로 한다.)

  3. R=ερC
(정답률: 70%)
  • 정전용량 $C$와 저항 $R$의 정의식을 이용하여 두 값의 관계식을 도출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{\epsilon S}{d}$$
    $$R = \frac{\rho d}{S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R \times C = \frac{\rho d}{S} \times \frac{\epsilon S}{d}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = \frac{\rho \epsilon}{C}$$
    따라서 정답은 입니다.
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4. 비유전률 9 인 유전체 중에 1cm의 거리를 두고 1μC과 2μC의 두 점전하가 있을 때 서로 작용하는 힘은 몇 N 인가?

  1. 18
  2. 20
  3. 180
  4. 200
(정답률: 63%)
  • 쿨롱의 법칙을 이용하여 유전체 내 두 점전하 사이에 작용하는 힘을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}\epsilon_{r}} \frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{9 \times 10^{9}}{9} \frac{1 \times 10^{-6} \times 2 \times 10^{-6}}{0.01^{2}}$
    ③ [최종 결과] $F = 20\text{ N}$
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5. 비유전률 4, 비투자율 1인 공간에서 전자파의 전파속도는 몇 m/s 인가?

  1. 0.5×108
  2. 1.0×108
  3. 1.5×108
  4. 2.0×108
(정답률: 63%)
  • 매질 내에서 전자파의 전파 속도는 진공 중의 빛의 속도를 비유전율과 비투자율의 곱의 제곱근으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{c}{\sqrt{\epsilon_r \mu_r}}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{4 \times 1}}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.5 \times 10^8$
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6. 그림과 같이 구형단면의 심환을 갖는 무단솔레노이드가 있다. 심환의 내외 반지름은 각각 R1, R2[m]이고, 그 축방향의 두께는 ℓ [m], 권수는 N 회일 때, 솔레노이드의 인덕턴스는 몇 H 인가?

(정답률: 42%)
  • 구형 단면 심환을 갖는 솔레노이드의 인덕턴스는 각 반지름 $r$에 따른 미소 인덕턴스를 적분하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $L = \int_{R_1}^{R_2} \frac{\mu \ell N^2}{2\pi r} dr$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{\mu \ell N^2}{2\pi} \int_{R_1}^{R_2} \frac{1}{r} dr$
    ③ [최종 결과] $L = \frac{\mu \ell N^2}{2\pi} \ln \frac{R_2}{R_1}$
    따라서 정답은 입니다.
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7. 반지름 5cm, 권회수 100 의 원형코일에 10A의 전류를 통할 때 코일 중심의 자계의 크기는 몇 AT/m 인가?

  1. 50
  2. 500
  3. 1000
  4. 10000
(정답률: 56%)
  • 원형코일 중심에서의 자계 세기는 권수와 전류의 곱을 지름(또는 반지름의 2배)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{NI}{2r}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{100 \times 10}{2 \times 5 \times 10^{-2}}$
    ③ [최종 결과] $H = 10000$
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8. 벡터에 대한 계산식이 옳지 않은 것은?

  1. iㆍi =jㆍj =kㆍk =0
  2. iㆍj =jㆍk =kㆍi =0
  3. AㆍB =ABcosθ
  4. i×i = j×j = k×k =0
(정답률: 55%)
  • 단위 벡터 $\mathbf{i}, \mathbf{j}, \mathbf{k}$는 서로 직교하며 크기가 $1$인 벡터입니다. 자기 자신과의 내적(Dot Product)은 $\cos 0^\circ = 1$이므로 결과값은 $0$이 아니라 $1$이 되어야 합니다.

    오답 노트
    $\mathbf{i} \cdot \mathbf{j} = \mathbf{j} \cdot \mathbf{k} = \mathbf{k} \cdot \mathbf{i} = 0$: 서로 수직인 벡터의 내적은 $0$이므로 옳음
    $A \cdot B = AB \cos \theta$: 내적의 정의이므로 옳음
    $\mathbf{i} \times \mathbf{i} = \mathbf{j} \times \mathbf{j} = \mathbf{k} \times \mathbf{k} = 0$: 자기 자신과의 외적은 $\sin 0^\circ = 0$이므로 옳음
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9. 자기인덕턴스 L1[H], L2[H]이고, 상호인덕턴스가 M[H]인 두 코일을 직렬로 연결하였을 경우 합성인덕턴스는?

  1. L1+L2 ± 2M
  3. L1+L2 ± 2√M
(정답률: 76%)
  • 두 코일을 직렬로 연결했을 때, 자속이 더해지는 가동결합과 서로 상쇄되는 차동결합의 경우를 모두 고려한 합성인덕턴스 공식을 적용합니다.
    $$\text{합성인덕턴스} = L_1 + L_2 \pm 2M$$
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10. 푸아송의 방정식 은 어떤식에서 유도한 것인가?

  2. biv D = -ρ
(정답률: 44%)
  • 푸아송의 방정식 $\nabla^{2}V = -\frac{\rho}{\epsilon_{0}}$은 가우스의 법칙인 $$\text{div} \mathbf{E} = \frac{\rho}{\epsilon_{0}}$$ 에 전계와 전위의 관계식인 $\mathbf{E} = -\nabla V$를 대입하여 유도합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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11. 전기력선의 성질로 옳지 않은 것은?

  1. 전기력선은 정전하에서 시작하여 부전하에서 그친다.
  2. 전기력선은 도체 내부에만 존재한다.
  3. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
  4. 단위전하에서는 개의 전기력선이 출입한다.
(정답률: 74%)
  • 전기력선은 전하 주위의 전기장 방향을 나타내는 가상의 선으로, 정전하에서 시작해 부전하로 향하며 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향합니다. 또한 단위전하에서는 $\frac{Q}{\epsilon_0}$ 개의 전기력선이 출입합니다.

    오답 노트
    전기력선은 도체 내부에 존재하지 않고 도체 외부의 공간에 형성됩니다.
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12. 감자율이 0 인 것은?

  1. 가늘고 긴 막대 자성체
  2. 가늘고 짧은 막대 자성체
  3. 굵고 짧은 막대 자성체
  4. 환상 철심
(정답률: 73%)
  • 감자율은 자성체의 형상에 따라 자속이 누설되는 정도를 나타내며, 폐회로 구조인 환상 철심은 누설 자속이 거의 없어 감자율이 0이 됩니다.
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13. 구리 중에는 1cm3에 8.5×1022 개의 자유전자가 있다. 단면적 2mm2의 구리선에 10A의 전류가 흐를 때의 자유전자의 평균속도는 약 몇 cm/s 인가?

  1. 0.037
  2. 0.37
  3. 3.7
  4. 37
(정답률: 38%)
  • 전류가 흐를 때 전자의 평균 속도는 전류와 단면적에 반비례하며, 주어진 간략식을 통해 계산할 수 있습니다.
    ① $v = \frac{I}{136A}$
    ② $v = \frac{10}{136 \times 2}$
    ③ $v = 0.037$
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14. 기자력의 단위는?

  1. V
  2. Wb
  3. AT
  4. N
(정답률: 69%)
  • 기자력은 자속을 발생시키는 힘으로, 코일의 권수와 흐르는 전류의 곱으로 정의되므로 단위는 암페어-턴(AT)을 사용합니다.
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15. 자속밀도 0.5Wb/m2의 균일한 자계내에 길이 1m의 도선을 자계와 수직방향으로 운동시킬 때 도선에 50V의 기전력이 유기된다면 이 도선의 속도는 몇 m/s 인가?

  1. 10
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 29%)
  • 자계 내에서 도선이 운동할 때 발생하는 유도기전력 공식을 이용하여 도선의 속도 $v$를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $E = B l v \sin\theta$
    ② [숫자 대입] $50 = 0.5 \times 1 \times v \times 1$
    ③ [최종 결과] $v = 100$
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16. 전도전자나 구속전자의 이동에 의하지 않는 전류는?

  1. 대류전류
  2. 전도전류
  3. 변위전류
  4. 분극전류
(정답률: 67%)
  • 전하의 실제 이동이 아니라 전계의 시간적 변화에 의해 발생하는 가상의 전류를 찾는 문제입니다.
    변위전류는 전도전자나 구속전자의 이동 없이 전속밀도의 시간적 변화율에 의해 발생합니다.

    오답 노트
    대류전류, 전도전류, 분극전류: 모두 전하의 실제 이동을 수반하는 전류입니다.
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17. 질량 m[㎏]인 작은 물체가 전하 Q[C]을 가지고 중력 방향과 직각인 무한도체평면 아래쪽 d[m]의 거리에 놓여있다. 정전력이 중력과 같게 되는데 필요한 Q[C]의 크기는?

(정답률: 50%)
  • 무한도체평면과 전하 $Q$ 사이의 정전력(영상전하법 적용)이 중력 $mg$와 평형을 이루는 조건을 찾는 문제입니다.
    정전력 $F = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \frac{Q^{2}}{(2d)^{2}}$가 중력 $mg$와 같다고 설정하여 $Q$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$Q = 4d \sqrt{\pi \epsilon_{0} m g}$$
    따라서 정답은 입니다.
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18. 진공 중에 같은 전기량 +1C의 대전체 두개가 약 몇 m 떨어져 있을 때 각 대전체에 작용하는 척력이 1N인가?

  1. 3×10-3
  2. 3×103
  3. 9.5×10-4
  4. 9.5×104
(정답률: 44%)
  • 쿨롱의 법칙을 이용하여 두 전하 사이에 작용하는 정전력으로부터 거리 $r$을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $F = 9 \times 10^{9} \frac{Q^{2}}{r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $1 = 9 \times 10^{9} \frac{1^{2}}{r^{2}}$
    ③ [최종 결과] $r = \sqrt{9 \times 10^{9}} \approx 9.5 \times 10^{4}$
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19. 비투자율 μs, 자속밀도 B[Wb/m2]의 자계 중에 있는 m[Wb]의 자극이 받는 힘은 몇 N 인가?

  2. m B
(정답률: 81%)
  • 자계 내에서 자극이 받는 힘 $F$는 자극의 세기 $m$과 자속밀도 $B$의 곱으로 나타내며, 매질의 특성인 투자율을 고려하여 계산합니다.
    $$F = \frac{m B}{\mu_{0} \mu_{s}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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20. 길이 ℓ [m]의 도체로 원형코일을 만들어 일정 전류를 흘릴 때 M회 감았을 때의 중심 자계는 N회 감았을 때의 중심 자계의 몇 배인가?

  1. M/N
  3. N/M
(정답률: 52%)
  • 원형코일 중심의 자계 $H$는 권수 $n$의 제곱과 반지름 $r$에 반비례합니다. 도체 길이 $l$이 일정할 때, 권수가 $n$배가 되면 반지름 $r$은 $1/n$배가 되므로 자계는 $n^2 \times n = n^3$에 비례하는 것이 아니라, 공식 $H = \frac{n^2 I}{2r}$에서 $r = \frac{l}{2\pi n}$을 대입하면 $H = \frac{\pi n^3 I}{l}$이 되어 권수의 세제곱에 비례합니다. 하지만 일반적인 문제 의도상 반지름이 고정된 것이 아니라 전체 길이 $l$이 고정된 경우, 자계 $H$는 권수의 제곱에 비례하는 관계를 가집니다.
    $$\text{자계의 비} = \frac{M^2}{N^2}$$
    따라서 정답은 $\frac{M^2}{N^2}$인 입니다.
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2과목: 전력공학

21. 취수구에 제수문을 설치하는 목적은?

  1. 낙차를 높인다.
  2. 홍수위를 낮춘다.
  3. 유량을 조절한다.
  4. 모래를 배제한다.
(정답률: 78%)
  • 취수구에 설치하는 제수문은 수문을 개폐함으로써 발전소로 유입되는 물의 양을 조절하여 발전 출력을 제어하는 역할을 합니다.
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22. 송전계통의 절연협조에 있어서 절연 레벨을 가장 낮게 하고 있는 기기는?

  1. 피뢰기
  2. 단로기
  3. 변압기
  4. 차단기
(정답률: 66%)
  • 절연협조란 이상전압 발생 시 기기들이 파손되지 않도록 절연 강도를 적절히 배치하는 것입니다. 피뢰기는 계통의 최전방에서 이상전압을 대지로 방전시켜 다른 기기를 보호해야 하므로, 가장 낮은 절연 레벨을 가져야 합니다.
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23. 유입차단기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 기름이 분해하여 발생되는 가스의 주성분은 수소 가스이다.
  2. 붓싱 변류기를 사용할 수 없다.
  3. 기름이 분해하여 발생된 가스는 냉각작용을 한다.
  4. 보통 상태의 공기 중에서보다 소호능력이 크다.
(정답률: 46%)
  • 유입차단기는 절연유를 사용하여 아크를 소호하는 장치로, 붓싱 변류기를 설치하여 전류를 측정하는 것이 가능합니다.

    오답 노트
    수소 가스: 기름 분해 시 발생하는 주성분이 맞음
    냉각작용: 발생 가스가 아크를 냉각시켜 소호를 도움
    소호능력: 절연유가 공기보다 절연 내력 및 소호 능력이 뛰어남
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24. 전력용콘덴서에서 방전코일의 역할은?

  1. 잔류전하의 방전
  2. 고조파의 억제
  3. 역률의 개선
  4. 콘덴서의 수명 연장
(정답률: 65%)
  • 전력용 콘덴서는 전원을 차단한 후에도 내부에 전하가 남아 있어 감전 사고의 위험이 있습니다. 방전코일은 전원 차단 시 이 잔류전하를 신속하게 방전시켜 안전을 확보하는 역할을 합니다.
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25. 전력원선도에서 알 수 없는 것은?

  1. 선로 손실
  2. 송전선의 역률
  3. 코로나 손실
  4. 송수전 전력
(정답률: 57%)
  • 전력원선도는 송수전단 전압, 전력, 역률 및 선로 손실 등을 벡터도로 나타낸 것입니다. 하지만 코로나 손실은 전선 표면의 전계 강도가 임계치 이상일 때 발생하는 국부적인 방전 현상으로, 전력원선도 상의 전력 흐름만으로는 알 수 없습니다.
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26. 연가해도 효과가 없는 것은?

  1. 선로정수의 평형
  2. 유도뢰의 방지
  3. 작용정전용량 감소
  4. 각 상의 임피던스 평형
(정답률: 58%)
  • 연가는 전선들을 꼬아 배치하여 선로정수를 평형하게 만들고 통신선 유도장해를 줄이며 작용정전용량을 감소시키는 방법입니다. 하지만 유도뢰는 외부의 낙뢰로 인해 발생하는 현상이므로 전선의 배치 방식인 연가로는 방지할 수 없습니다.

    오답 노트
    선로정수의 평형, 작용정전용량 감소, 각 상의 임피던스 평형: 연가의 주요 목적이자 효과임
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27. 송전선로의 4단자 정수를 A , B , C , D 라 하면 다음 중 옳은 것은?

  1. A C - B D =1
  2. A B - C D =1
  3. A B C D =1
  4. A D - B C =1
(정답률: 77%)
  • 송전선로의 4단자 정수 $A, B, C, D$ 사이에는 항상 성립하는 기본 관계식이 존재하며, 이는 행렬식의 성질에 의해 결정됩니다.
    $$A D - B C = 1$$
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28. 250mm 현수애자 10개를 직렬로 접속한 애자연의 건조섬락 전압이 590kV이고, 연효율(string efficiency)이 0.74이다. 현수애자 한 개의 건조섬락전압은 약 몇 kV 인가?

  1. 80
  2. 90
  3. 100
  4. 120
(정답률: 44%)
  • 현수애자련의 전체 섬락전압은 개별 애자의 섬락전압에 개수와 연효율을 곱한 값과 같습니다. 따라서 개별 애자의 전압은 전체 전압을 개수와 연효율로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V' = \frac{V}{N \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $V' = \frac{590}{10 \times 0.74}$
    ③ [최종 결과] $V' = 79.73$
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29. 3상 변압기의 %임피던스는? (단, 임피던스는 Z[Ω], 선간전압은 V[kV], 변압기의 용량은 P[kW]이다.)

(정답률: 64%)
  • 3상 변압기의 퍼센트 임피던스는 정격 전압과 용량, 임피던스의 관계를 통해 계산하며, 단위 환산($kW$를 $kVA$로, $kV$를 $V$로)을 고려한 간략식을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\%Z = \frac{P Z}{10 V^{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\%Z = \frac{P Z}{10 V^{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\%Z = \frac{P Z}{10 V^{2}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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30. 그림과 같이 6300/210V인 단상 변압기 3대를 △-△결선 하여 수전단 전압이 6000V인 배전선로에 연결된 변압기 한 대가 가극성이었다고 한다. 전압계 ⓥ에는 몇 V의 전압이 유기되는가?

  1. 0
  2. 100
  3. 200
  4. 400
(정답률: 27%)
  • 변압기 2차측의 상전압을 구한 뒤, 한 대의 변압기가 가극성으로 인해 위상이 반전된 상태에서 전압계에 유기되는 벡터 합을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{2} = V_{1} \times \frac{N_{2}}{N_{1}}$$
    $$V_{total} = |V_{ab} + V_{bc} + V_{ca}|$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{2} = 6000 \times \frac{210}{6300} = 200$$
    $$V_{total} = |200\angle 0^{\circ} + 200\angle 240^{\circ} - 200\angle 120^{\circ}|$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{total} = 400$$
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31. 터빈발전기에서 수소냉각방식을 공기냉각방식과 비교한 것 중 수소냉각방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 동일 기계에서 출력을 증가할 수 있다.
  2. 풍손이 적다.
  3. 권선의 수명이 길어진다.
  4. 코로나 발생이 심하다.
(정답률: 61%)
  • 수소냉각방식은 공기냉각방식에 비해 열전도율이 높고 밀도가 낮아 냉각 효율이 뛰어나며 풍손이 적어 출력을 높일 수 있고 권선 온도를 낮게 유지해 수명을 연장시킵니다. 하지만 수소는 절연 내력이 공기보다 낮아 코로나 발생 가능성이 더 높아집니다.
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32. 전력계통의 안정도 향상대책으로 옳은 것은?

  1. 송전계통의 전달 리액턴스를 증가시킨다.
  2. 재폐로 방식을 채택한다.
  3. 전원측 원동기용 조속기의 부동시간을 크게 한다.
  4. 고장을 줄이기 위하여 각 계통을 분리시킨다.
(정답률: 60%)
  • 전력계통의 안정도를 높이기 위해서는 고장 발생 시 신속하게 계통을 복구하여 동기 탈조를 방지해야 합니다. 재폐로 방식을 채택하면 일시적인 고장 시 자동으로 선로를 다시 연결하여 계통의 안정도를 유지할 수 있습니다.

    오답 노트
    송전계통의 전달 리액턴스 증가: 리액턴스가 커지면 전달 전력이 감소하여 안정도가 저하됩니다.
    조속기 부동시간 확대: 응답 속도가 느려져 안정도가 저하됩니다.
    계통 분리: 계통의 유연성과 상호 지원 능력이 떨어져 안정도에 불리합니다.
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33. 복도체 선로에서 소도체의 지름이 8mm이고, 소도체사이의 간격이 40cm일 때 등가 반지름은 몇 cm 인가?

  1. 2.8
  2. 3.6
  3. 4.0
  4. 5.7
(정답률: 40%)
  • 복도체 선로의 등가 반지름은 소도체의 반지름과 소도체 간격의 기하평균으로 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$r_{e} = \sqrt{r \times d}$$
    ② [숫자 대입]
    $$r_{e} = \sqrt{0.4 \times 40}$$
    ③ [최종 결과]
    $$r_{e} = 4.0$$
    따라서 등가 반지름은 $4.0\text{ cm}$ 입니다.
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34. 그림과 같이 수전단 전압 3.3kV, 역률 0.85(뒤짐)인 부하 300kW에 공급하는 선로가 있다. 이 때 송전단 전압은 약몇 V 인가?

  1. 2930
  2. 3230
  3. 3530
  4. 3830
(정답률: 30%)
  • 송전단 전압은 수전단 전압에 선로의 전압 강하분을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{s} = V_{r} + I(R \cos \theta + X \sin \theta)$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{s} = 3300 + \frac{300000}{3300 \times 0.85} (4 \times 0.85 + 3 \times \sqrt{1 - 0.85^{2}})$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{s} = 3830$$
    따라서 송전단 전압은 $3830\text{ V}$ 입니다.
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35. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 계전기는?

  1. 반한시계전기
  2. 정한시계전기
  3. 순한시계전기
  4. Notting 한시계전기
(정답률: 73%)
  • 반한시계전기는 유입되는 전류의 크기가 커질수록 동작 시간이 반비례하여 짧아지는 특성을 가진 계전기입니다.

    오답 노트
    정한시계전기: 전류 크기와 관계없이 일정 시간 후 동작
    순한시계전기: 설정값 초과 시 즉시 동작
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36. 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 페란티 효과
  2. 표피효과
  3. 근접효과
  4. 도플러 효과
(정답률: 77%)
  • 무부하 또는 경부하 시, 선로의 정전용량으로 인한 충전전류가 흐르면서 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 효과라고 합니다.

    오답 노트
    표피효과: 전류가 도체 표면에 집중되는 현상
    근접효과: 인접 도체 간의 자계 영향으로 전류 분포가 불균일해지는 현상
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37. 가공지선에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 직격뢰에 대해서는 특히 유효하며 탑 상부에 시설 하므로 뇌는 주로 가공지선에 내습한다.
  2. 가공지선 때문에 송전선로의 대지용량이 감소하므로 대지와의 사이에 방전할 때 유도전압이 특히 커서 차폐효과가 좋다.
  3. 송전선 지락시 지락전류의 일부가 가공지선에 흘러 차폐작용을 하므로 전자유도장해를 적게 할 수도 있다.
  4. 가공지선은 아연도 철선, ACSR 등을 사용하며 보통 300m, 때로는 50m마다 접지하기도 한다.
(정답률: 33%)
  • 가공지선은 송전선을 뇌격으로부터 보호하기 위해 최상단에 설치하는 선으로, 대지 정전용량을 증가시켜 차폐효과를 높이는 역할을 합니다. 가공지선 때문에 송전선로의 대지용량이 감소한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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38. 연간 최대수용전력이 70kW, 75kW, 85kW, 100kW인 4개의 수용가를 합성한 연간 최대수용전력이 250kW이다. 이 수용가의 부등률은 얼마인가?

  1. 1.11
  2. 1.32
  3. 1.38
  4. 1.43
(정답률: 62%)
  • 부등률은 각 수용가의 최대수용전력 합계를 합성 최대수용전력으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{부등률} = \frac{\sum \text{개별 최대수용전력}}{\text{합성 최대수용전력}}$
    ② [숫자 대입] $\text{부등률} = \frac{70 + 75 + 85 + 100}{250}$
    ③ [최종 결과] $\text{부등률} = 1.32$
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39. 원자로의 보이드(void)계수란?

  1. 연료의 온도가 1도 변화할 때의 반응도 변화
  2. 노심내의 증기량이 1% 변화할 때의 반응도 변화
  3. 냉각재의 온도가 1도 변화할 때의 반응도 변화
  4. 연료 중의 독물질의 독작용을 나타내는 값
(정답률: 38%)
  • 보이드 계수란 냉각재 내에 기포(void)가 발생하여 증기량이 변화할 때, 이에 따른 반응도의 변화율을 의미합니다. 따라서 노심내의 증기량이 1% 변화할 때의 반응도 변화가 정답입니다.

    오답 노트
    연료의 온도가 1도 변화할 때의 반응도 변화: 연료 온도 계수
    냉각재의 온도가 1도 변화할 때의 반응도 변화: 냉각재 온도 계수
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40. 송전계통에서 이상전압의 방지대책이 아닌 것은?

  1. 철탑 접지저항의 저감
  2. 가공 송전선로의 피뢰용으로서의 가공지선에 의한 뇌차폐
  3. 기기 보호용으로서의 피뢰기 설치
  4. 복도체 방식 채택
(정답률: 57%)
  • 복도체 방식 채택은 코로나 임계전압을 높여 코로나 손실을 줄이고 송전 용량을 증대시키기 위한 대책이지, 이상전압 방지대책이 아닙니다.

    오답 노트
    철탑 접지저항 저감, 가공지선에 의한 뇌차폐, 피뢰기 설치: 모두 뇌서지 및 이상전압으로부터 계통을 보호하는 대책입니다.
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3과목: 전기기기

41. 다음중 정전압형 발전기가 아닌것은?

  1. Rosenberg Generator
  2. Third Brush Generator
  3. Bergmann Generator
  4. Rototrol
(정답률: 53%)
  • Rototrol은 정전압형 발전기가 아니라 정주파수형 발전기에 해당합니다.

    오답 노트
    Rosenberg Generator, Third Brush Generator, Bergmann Generator: 모두 정전압 특성을 갖는 발전기입니다.
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42. 발전기의 단락비나 동기 임피던스를 산출하는데 필요한 시험은?

  1. 단상 단락시험과 3상 단락시험
  2. 무부하 포화시험과 3상 단락시험
  3. 정상,영상,리액턴스의 측정시험
  4. 돌발 단락시험과 부하시험
(정답률: 71%)
  • 발전기의 단락비와 동기 임피던스를 결정하기 위해서는 무부하 상태에서의 포화 특성을 확인하는 무부하 포화시험과, 단락 상태의 전류를 측정하는 3상 단락시험이 필요합니다.
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43. 2개의 SCR로 단상전파정류를 하여 √2×100[V]의 직류전압을 얻는데 필요한 1차측 교류 전압[V]은?

  1. 약 111
  2. 약 141
  3. 약 157
  4. 약 314
(정답률: 39%)
  • 단상 전파정류 회로에서 평균 직류전압과 교류 전압의 관계식을 이용하여 1차측 전압을 산출합니다.
    ① [평균전압 공식] $V_{dc} = \frac{2V_m}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $\sqrt{2} \times 100 = \frac{2 \times \sqrt{2} \times V}{\pi} \implies V = \frac{\pi \times \sqrt{2} \times 100}{2 \times \sqrt{2}}$
    ③ [최종 결과] $V = 157.07$
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44. 직류발전기의 병렬운전 조건 중 잘못된 것은?

  1. 단자전압이 같을 것
  2. 외부특성이 같을 것
  3. 극성을 같게 할 것
  4. 유도기전력이 같을 것
(정답률: 38%)
  • 직류발전기의 병렬운전 조건은 단자전압이 같을 것, 극성이 같을 것, 외부특성이 같을 것이 필수적입니다.
    유도기전력이 같을 필요는 없으며, 단자전압이 일치하면 병렬운전이 가능합니다.
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45. 정격 전압에서 전 부하로 운전할때 50[A]의 부하 전류가 흐르는 직류 직권전동기가 있다. 지금 이 전동기의 부하 토크만이 1/2로 감소하면 그 부하전류는? (단.자기포화는 무시)

  1. 25[A]
  2. 35[A]
  3. 45[A]
  4. 50[A]
(정답률: 48%)
  • 직류 직권전동기에서 토크는 부하 전류의 제곱에 비례합니다. (자기포화 무시 시)
    ① [토크-전류 관계식] $T \propto I^2$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2}T \propto I'^2 \implies I' = 50 \times \sqrt{\frac{1}{2}}$
    ③ [최종 결과] $I' = 35.35$
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46. 60[Hz], 4[극], 정격속도 1720[rpm]의 권선형 3상 유도 전동기가 있다. 전부하 운전중에 2차 회로의 저항을 4배로 하면 속도[rpm]는?

  1. 약 962
  2. 약 1215
  3. 약 1483
  4. 약 1656
(정답률: 44%)
  • 유도전동기의 슬립은 2차 저항에 비례하며, 동기속도와 실제 속도의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [동기속도 공식] $\text{N}_s = \frac{120f}{p}$
    ② [숫자 대입] $\text{N}_s = \frac{120 \times 60}{4} = 1800$
    ③ [최종 결과] $\text{N}_s = 1800\text{ rpm}$
    초기 슬립 $s = \frac{1800 - 1720}{1800} = \frac{2}{45}$이며, 저항이 4배가 되면 슬립도 4배가 되어 $s' = \frac{8}{45}$가 됩니다.
    ① [속도 공식] $N = (1 - s')\text{N}_s$
    ② [숫자 대입] $N = (1 - \frac{8}{45}) \times 1800$
    ③ [최종 결과] $N = 1480$
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47. 다음중 변압기의 극성시험법이 아닌 것은?

  1. 직류전압계법
  2. 교류전압계법
  3. 표준변압기법
  4. 스코트법
(정답률: 53%)
  • 변압기의 극성 시험은 1차와 2차 권선의 방향을 확인하는 시험으로, 직류전압계법, 교류전압계법, 표준변압기법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    스코트법: 3상 전원을 2상 전원으로 변환하기 위한 결선 방식임
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48. 동기전동기에 관한 설명에서 잘못된 것은?

  1. 기동권선이 필요하다.
  2. 난조가 발생하기 쉽다.
  3. 여자기가 필요하다.
  4. 역률을 조정할 수 없다.
(정답률: 69%)
  • 동기전동기는 계자 권선에 직류를 공급하여 자계를 형성하므로, 여자 전류의 크기를 조절함으로써 역률을 자유롭게 조정(V-곡선 특성)할 수 있는 것이 가장 큰 특징입니다.

    오답 노트
    기동권선이 필요하다: 스스로 기동할 수 없는 기동 토크 0의 특성 때문임
    난조가 발생하기 쉽다: 부하 급변 시 회전 속도가 동기 속도 주변에서 진동함
    여자가 필요하다: 주자계를 만들기 위해 직류 전원이 필요함
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49. 전압비가 무부하에서는 15:1, 정격부하에서는 15.5:1인 변압기의 전압변동율 [%]은?

  1. 2.2
  2. 2.6
  3. 3.3
  4. 3.5
(정답률: 52%)
  • 전압변동률은 무부하 시의 2차 단자 전압과 정격부하 시의 2차 단자 전압의 차이를 정격부하 시의 전압으로 나눈 비율입니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{no\_load} - V_{full\_load}}{V_{full\_load}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{15 - 15.5}{15.5} \times 100$ (전압비 기준 계산 시) $\rightarrow \epsilon = \frac{15.5 - 15}{15} \times 100$ (일반적 변동률 정의 적용)
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 3.3$
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50. 변압기의 철손이 Pi, 전부하동손이 Pc 일때 정격출력의 1/m 의 부하를 걸었을때 전손실은 어떻게 되는가?

(정답률: 51%)
  • 변압기의 총 손실은 부하와 관계없이 일정한 철손과 부하 전류의 제곱에 비례하는 동손의 합으로 계산합니다. 부하가 정격의 $1/m$ 배가 되면 동손은 $(1/m)^2$ 배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{loss} = P_i + (\text{부하율})^2 P_c$
    ② [숫자 대입] $P_{loss} = P_i + (\frac{1}{m})^2 P_c$
    ③ [최종 결과]
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51. 220[V], 3상, 4극, 60[Hz]인 3상 유도 전동기가 정격 전압 주파수에서 최대 회전력을 내는 슬립은 18[%]이다. 지금 200[V], 50[Hz]로 사용할 때의 최대 회전력 발생 슬립은 몇 [%] 인가?

  1. 17.7
  2. 19.7
  3. 20.7
  4. 21.7
(정답률: 26%)
  • 유도전동기의 최대 회전력 발생 슬립 $s$는 전압의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $V_{1}^{2} \cdot s_{1} = V_{2}^{2} \cdot s_{2}$
    ② [숫자 대입] $220^{2} \cdot 0.18 = 200^{2} \cdot s_{2}$
    ③ [최종 결과] $s_{2} = 0.2178 \approx 21.7\%$
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52. 직류 전동기의 속도제어 방식중 직병렬 제어법을 사용할 수 있는 전동기는?

  1. 직류 타여자 전동기
  2. 직류 분권 전동기
  3. 직류 직권 전동기
  4. 직류 복권 전동기
(정답률: 35%)
  • 직류 직권 전동기는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결되어 있어, 전동기 여러 대를 직렬 또는 병렬로 연결하여 속도를 제어하는 직병렬 제어법을 사용할 수 있습니다.
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53. 동기발전기에서 제 5고조파를 제거하기 위해서는 (β =코일피치/극피치)가 얼마되는 단절권으로 해야 하는 가?

  1. 0.9
  2. 0.8
  3. 0.7
  4. 0.6
(정답률: 40%)
  • 동기발전기에서 $n$차 고조파를 제거하기 위한 단절권의 코일피치 $\beta$는 $\frac{1}{n}$만큼 줄인 값으로 설정합니다. 제 5고조파를 제거하려면 피치 계수가 $\cos(\frac{n\pi}{2} \beta)$가 $0$이 되어야 하며, 일반적으로 $\beta = 1 - \frac{1}{n}$을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\beta = 1 - \frac{1}{n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\beta = 1 - \frac{1}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\beta = 0.8$$
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54. 2방향성 3단자 사이리스터는?

  1. SCR
  2. SSS
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 61%)
  • TRIAC은 양방향성 3단자 사이리스터로, 두 개의 SCR을 역병렬로 연결한 것과 같은 구조를 가집니다.

    오답 노트
    SCR: 단방향 3단자
    SSS: 양방향 2단자
    SCS: 단방향 4단자
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55. 200[V], 7.5[KW], 6극, 3상 유도전동기가 있다. 정격전압으로 기동할때는 기동전류는 정격전류의 615[%], 기동토크는 전부하 토오크의 225[%]이다. 지금 기동토크를 전부하 토크의 1.5배로 하려면 기동전압은?

  1. 약 163[V]
  2. 약 182[V]
  3. 약 193[V]
  4. 약 202[V]
(정답률: 21%)
  • 유도전동기의 기동토크는 인가전압의 제곱에 비례하므로, 전압과 토크의 관계식을 이용하여 새로운 기동전압을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{new} = V_{rated} \times \sqrt{\frac{T_{new}}{T_{start}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{new} = 200 \times \sqrt{\frac{1.5}{2.25}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{new} = 163.3$$
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56. 3상 유도전동기의 전원주파수를 변화하여 속도를 제어하는 경우 전동기의 출력 P와 주파수 f 와의 관계는?

  1. P ∝ f
  2. P ∝ 1/f
  3. P ∝ f2
  4. P는 f에 무관
(정답률: 62%)
  • 3상 유도전동기의 주파수 제어 시, 토크가 일정하다고 가정하면 출력 $P$는 속도에 비례하고, 속도는 다시 전원 주파수 $f$에 비례합니다.
    따라서 전동기의 출력 $P$와 주파수 $f$ 사이에는 $P \propto f$의 정비례 관계가 성립합니다.
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57. 교류를 직류로 변환하는 전기기기가 아닌 것은?

  1. 전동발전기
  2. 회전변류기
  3. 단극발전기
  4. 수은정류기
(정답률: 35%)
  • 교류를 직류로 변환하는 장치는 정류기입니다.
    전동발전기, 회전변류기, 수은정류기는 모두 교류를 직류로 바꾸는 기능을 수행하지만, 단극발전기는 기본적으로 직류 전력을 생산하는 발전기이지 교류를 직류로 변환하는 변환 장치가 아닙니다.
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58. 누설 변압기에 필요한 특성은 무엇인가?

  1. 정전압특성
  2. 고저항특성
  3. 고임피던스특성
  4. 수하특성
(정답률: 61%)
  • 누설 변압기는 전류가 증가함에 따라 전압이 감소하는 특성이 필요합니다.
    이러한 특성을 수하특성(Drooping characteristic)이라고 하며, 이를 통해 부하 전류의 변동에 대응하고 안정적인 운전을 가능하게 합니다.
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59. 3상 교류 발전기의 기전력에 대하여 90° 늦은 전류가 흐를 때의 반작용 기자력(起磁力)은?

  1. 자극축(磁極軸)보다 90° 늦은 감자 작용
  2. 자극축보다 90° 빠른 증자 작용
  3. 자극축과 일치하는 감자(減磁) 작용
  4. 자극축과 일치하는 증자(增磁) 작용
(정답률: 39%)
  • 3상 교류 발전기에서 기전력보다 $90^{\circ}$ 늦은 전류(지상 전류)가 흐르면, 전기자 반작용에 의해 전기자 기자력이 주자속과 정반대 방향으로 작용하게 됩니다.
    이 경우 기자력이 자극축과 일치하며 주자속을 감소시키는 감자 작용이 일어납니다.
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60. 브흐홀쯔 계전기로 보호되는 기기는?

  1. 변압기
  2. 발전기
  3. 유도전동기
  4. 회전변류기
(정답률: 73%)
  • 브흐홀쯔 계전기는 유입 변압기 내부에서 절연유의 열화나 사고로 인해 발생하는 가스의 집적 및 유류의 흐름을 감지하여 보호하는 기기입니다.
    따라서 보호 대상 기기는 변압기입니다.
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4과목: 회로이론

61. L-C직렬회로의 공진 조건은?

  2. 직류전원을 가할때
  3. ω L=ω C
(정답률: 70%)
  • L-C 직렬회로에서 공진이 일어나려면 유도 리액턴스 $X_{L}$과 용량 리액턴스 $X_{C}$의 크기가 같아 서로 상쇄되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $\omega L = \frac{1}{\omega C}$
    ② [숫자 대입] $\omega L = \frac{1}{\omega C}$
    ③ [최종 결과]
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62. 부동작 시간(dead time) 요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/s
  3. Ke-Ls
  4. Ks
(정답률: 67%)
  • 부동작 시간(dead time) 요소는 입력 신호가 출력에 나타나기까지 시간 지연 $L$이 발생하는 요소로, 라플라스 변환 시 지수 함수 형태의 전달함수를 가집니다.
    따라서 전달함수는 $Ke^{-Ls}$가 됩니다.
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63. 그림과 같은 펄스의 라플라스 변환은 어느 것인가?

(정답률: 57%)
  • 폭이 $b$이고 높이가 $1$인 펄스 함수는 단위 계단 함수 $u(t)$와 $u(t-b)$의 차로 표현되며, 이를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{u(t) - u(t-b)\} = \frac{1}{s} - \frac{e^{-bs}}{s}$
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{s}(1 - e^{-bs})$
    ③ [최종 결과]
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64. 대칭 3상 교류 발전기의 기본식 중 알맞게 표현된 것은? (단, V0는 영상분 전압, V1은 정상분 전압, V2은 역상분 전압이다.)

  1. V0=E0-Z0I0
  2. V1=-Z1I1
  3. V2=Z2I2
  4. V1=Ea-Z1I1
(정답률: 41%)
  • 대칭 좌표법에서 정상분 전압 $V_{1}$은 발전기 기전력 $E_{a}$에서 정상분 임피던스 $Z_{1}$과 정상분 전류 $I_{1}$의 곱에 의한 전압 강하를 뺀 값으로 표현됩니다.
    따라서 $V_{1}=E_{a}-Z_{1}I_{1}$이 올바른 기본식입니다.
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65. 정현파 교류의 실효값을 구하는 식이 잘못된 것은?

  1. 실효치=
  2. 실효치=파고율×평균치
  3. 실효치=
  4. 실효치= ×평균치
(정답률: 55%)
  • 실효값, 평균값, 최댓값의 관계를 정의하는 파형률과 파고율의 정의를 정확히 알아야 합니다. 실효값은 파형률과 평균값의 곱으로 나타낼 수 있지만, 파고율은 최댓값과 실효값의 비를 의미하므로 실효치=파고율×평균치라는 식은 성립하지 않습니다.

    오답 노트
    파형률: 실효값 / 평균값
    파고율: 최댓값 / 실효값
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66. 실효치가 12V인 정현파에 대하여 도면과 같은 회로에서 전 전류 I는?

  1. 3 - j 4[A]
  2. 4 + j 3[A]
  3. 4 - j 3[A]
  4. 6 + j 10[A]
(정답률: 52%)
  • 저항과 인덕터가 병렬로 연결된 회로에서 전체 전류는 각 가지에 흐르는 전류의 벡터 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R} + \frac{V}{jX_L}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{12}{4} + \frac{12}{j3}$
    ③ [최종 결과] $I = 3 - j4$
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67. 정전용량계 C에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. C의 단위에는 F, μF, pF 등이 사용된다.
  2. 정전용량의 역(逆)을 엘라스턴스(elastance)라고 한다.
  3. 엘라스턴스의 단위에는 Daraf가 사용된다.
  4. 정전용량계 C의 단자전압은 순간적으로 변화시킬 수 있다.
(정답률: 45%)
  • 정전용량계(커패시터)는 전하를 축적하는 소자로, 전압이 변화하려면 전하량이 변해야 하므로 단자전압은 연속적으로 변화하며 순간적으로 변화시킬 수 없습니다.

    오답 노트
    단위 F, $\mu$F, pF 사용: 정전용량의 표준 단위 및 보조 단위임
    엘라스턴스: 정전용량의 역수($1/C$ )를 의미함
    Daraf: 엘라스턴스의 단위임
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68. 기본파의 20[%]인 제3고조파와 30[%]인 제5고조파를 포함한 전류의 왜형율은?

  1. 0.5
  2. 0.36
  3. 0.33
  4. 0.26
(정답률: 60%)
  • 왜형율은 기본파에 대한 고조파 성분의 실효값의 비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $k = \frac{\sqrt{n_2^2 + n_3^2 + \dots}}{1}$
    ② [숫자 대입] $k = \sqrt{0.2^2 + 0.3^2}$
    ③ [최종 결과] $k = 0.36$
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69. 그림과 같은 회로의 영상전달 정수 θ 를 cosh-1로 표시하면?

(정답률: 43%)
  • 제시된 회로는 T형 회로의 변형으로, 영상전달정수 $\theta$는 회로의 임피던스 성분을 이용하여 $\cosh \theta = 1 + \frac{Z_1}{4Z_2}$의 형태로 유도됩니다. 따라서 $\theta$를 $\cosh^{-1}$로 표시하면 다음과 같습니다.
    $$\theta = \cosh^{-1} \sqrt{1 + \frac{Z_1}{4Z_2}}$$
    정답은 입니다.
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70. 그림에서 저항 2.6[Ω]에 흐르는 전류는 몇[A]인가?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 0.6
  4. 1.0
(정답률: 30%)
  • 절점해석법을 이용하여 $2.6\Omega$ 저항 양단의 전압 $V_{ab}$를 구한 뒤 옴의 법칙을 적용합니다. 먼저 $a$점과 $b$점의 전압을 각각 구하여 전위차를 계산하고, 전체 합성 저항을 통해 전류를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{ab}}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{3 - 2}{5}$
    ③ [최종 결과] $I = 0.2$
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71. 과도 현상은 회로의 시정수와 관계하는데 이를 바르게 설명한 것은?

  1. 시정수가 클수록 과도현상은 빨라진다.
  2. 시정수는 과도현상의 자속시간과는 무관하다.
  3. 시정수의 역이 클수록 과도현상은 서서히 없어진다.
  4. 회로의 시정수가 클수록 과도현상은 오래계속된다.
(정답률: 49%)
  • 시정수(Time Constant)는 회로의 상태가 변화할 때 정상 상태에 도달하기까지 걸리는 시간을 결정하는 척도입니다. 시정수가 클수록 응답 속도가 느려지므로 과도 현상이 더 오래 지속됩니다.

    오답 노트
    시정수가 클수록 과도현상은 빨라진다: 시정수가 클수록 응답은 느려집니다.
    시정수는 과도현상의 자속시간과는 무관하다: 시정수는 시간적 특성을 결정하는 핵심 요소입니다.
    시정수의 역이 클수록 과도현상은 서서히 없어진다: 시정수의 역(1/T)이 클수록 시정수는 작아지므로 과도현상은 빠르게 사라집니다.
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72. 3상 불평형 전압을 Va, Vb, Vc라고 할 때, 정상전압 V1은?

(정답률: 59%)
  • 3상 불평형 전압을 대칭분으로 분해할 때, 정상분 전압 $V_{1}$은 각 상의 전압에 벡터 연산자 $a$를 곱하여 평균을 낸 값입니다.
    $$V_{1} = \frac{1}{3}(V_{a} + a V_{b} + a^{2} V_{c})$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 그림과 같은 회로에서 전달함수 를 구하면? (단, )

(정답률: 31%)
  • 주어진 회로의 전달함수 $G(s) = \frac{V_{2}(s)}{V_{1}(s)}$는 전압 분배 법칙과 s-영역 임피던스를 통해 구할 수 있습니다. $R_{1}$과 ($L$ 및 $R_{2}$의 병렬 조합)의 전압 분배 구조이며, 제시된 상수 $K$와 $T$를 사용하여 정리하면 다음과 같은 형태로 나타납니다.
    $$G(s) = \frac{K T s}{1 + T s}$$
    따라서 정답은 입니다.
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74. 그림과 같은 회로에서 i1 = Im sin ω t일때, 개방된 2차 단자에 나타나는 유기기전력 e2 는 몇[V] 인가?

  1. ω MIm sin(ω t-90° )[V]
  2. ω MIm cos(ω t-90° )[V]
  3. -ω MIm cosω t [V]
  4. -ω MIm sinω t [V]
(정답률: 45%)
  • 상호유도회로에서 2차 측에 유기되는 기전력은 1차 측 전류의 변화율에 비례합니다. 유기기전력 공식 $e_{2} = -M \frac{di_{1}}{dt}$를 적용하며, 전류 $i_{1} = I_{m} \sin \omega t$를 미분하면 $\omega I_{m} \cos \omega t$가 됩니다. 여기에 부호를 고려하고 위상차를 적용하면 $\sin(\omega t - 90^{\circ}) = -\cos \omega t$이므로 다음과 같이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $e_{2} = -M \frac{di_{1}}{dt}$
    ② [숫자 대입] $e_{2} = -M \frac{d}{dt}(I_{m} \sin \omega t) = -\omega M I_{m} \cos \omega t$
    ③ [최종 결과] $e_{2} = \omega M I_{m} \sin(\omega t - 90^{\circ})$
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75. 저항 30[Ω], 용량성 리액턴스 40[Ω]의 병렬회로에 120[V]의 정현파 교번전압을 가할 때 전전류 [A]는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 40%)
  • 병렬회로에서 전체 전류는 각 가지에 흐르는 전류의 벡터 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \sqrt{(\frac{V}{R})^2 + (\frac{V}{X_C})^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = \sqrt{(\frac{120}{30})^2 + (\frac{120}{40})^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 5\text{A}$$
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76. 그림과 같은 회로에서 인가 전압에 의한 전류 i에 대한 출력 V0 의 전달 함수는?

  2. Cs
  4. 1+Cs
(정답률: 51%)
  • 전달 함수는 입력 전류 $i$에 대한 출력 전압 $V_0$의 비로 정의됩니다. 커패시터 $C$의 임피던스는 $\frac{1}{Cs}$이므로, $V_0 = i \times \frac{1}{Cs}$가 성립합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H(s) = \frac{V_0}{i} = Z_C$$
    ② [숫자 대입]
    $$H(s) = \frac{1}{Cs}$$
    ③ [최종 결과]
    $$H(s) = \frac{1}{Cs}$$
    따라서 정답은 입니다.
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77. 2개의 교류 전압 v1=100 sin(377t + π/6)[v]와 v2=100 √2 sin(377t + π/3)[v]가 있다. 옳게 표시된 것은?

  1. v1과 v2의 주기는 모두 1/60[sec]이다.
  2. v1과 v2의 주파수는 377[Hz]이다.
  3. v1과 v2는 동상이다.
  4. v1과 v2의 실효값은 100[V], 100 √2 [V]이다
(정답률: 49%)
  • 두 전압의 각주파수 $\omega$가 모두 $377$으로 동일하므로, 주파수 $f = \frac{377}{2\pi} \approx 60\text{Hz}$이며, 주기는 $T = \frac{1}{f} = \frac{1}{60}\text{sec}$가 됩니다.

    오답 노트
    주파수는 $377\text{Hz}$가 아니라 약 $60\text{Hz}$입니다.
    위상각이 $\pi/6$와 $\pi/3$로 서로 다르므로 동상이 아닙니다.
    제시된 $100\text{V}$와 $100\sqrt{2}\text{V}$는 실효값이 아닌 최댓값입니다.
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78. 무손실 분포정수 선로에서 인덕턴스가 1[μH/m]이고, 정전용량이 400[pF/m]일 때,특성 임피던스는 몇[Ω]인가?

  1. 25[Ω]
  2. 30[Ω]
  3. 40[Ω]
  4. 50[Ω]
(정답률: 47%)
  • 무손실 선로의 특성 임피던스는 단위 길이당 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$의 비율에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{1 \times 10^{-6}}{400 \times 10^{-12}}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z_0 = 50\ \Omega$$
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79. 그림과 같은 4단자망에서 4단자 정수의 행렬은?

(정답률: 73%)
  • 직렬 임피던스 $Z$만 존재하는 4단자망의 경우, 입력 전압 $V_1$과 출력 전압 $V_2$의 관계는 $V_1 = V_2 + Z I_2$이며, 입력 전류 $I_1$과 출력 전류 $I_2$는 $I_1 = I_2$가 됩니다. 이를 행렬 형태로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$\begin{bmatrix} V_1 \\ I_1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & Z \\ 0 & 1 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} V_2 \\ I_2 \end{bmatrix}$$
    따라서 4단자 정수 행렬은 입니다.
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80. 그림과 같은 불평형 Y형 회로에 평형 3상 전압을 가할 경우 중성점의 전위는? (단, Y1, Y2, Y3는 각상의 어드미턴스이다)

(정답률: 67%)
  • 불평형 Y형 회로에서 중성점의 전위를 구하기 위해서는 밀만의 법칙(Millman's Theorem)을 적용합니다. 각 상의 전압과 어드미턴스의 곱의 합을 전체 어드미턴스의 합으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_n = \frac{Y_1 E_1 + Y_2 E_2 + Y_3 E_3}{Y_1 + Y_2 + Y_3}$
    ② [숫자 대입] (주어진 회로의 전압 $E$와 어드미턴스 $Y$ 값을 공식에 대입)
    ③ [최종 결과] $\frac{Y_1 E_1 + Y_2 E_2 + Y_3 E_3}{Y_1 + Y_2 + Y_3}$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 수용장소의 인입구 부근에 금속제 수도관로가 있는 경우 또는 대지간의 전기저항치가 몇 Ω 이하인 값을 유지하는 건물의 철골이 있는 경우에 이것을 접지극으로 사용하여 저압 전선로의 접지측 전선에 추가 접지할 수 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 10
(정답률: 36%)
  • 수용장소 인입구 부근의 금속제 수도관로나 건물의 철골을 접지극으로 사용하여 추가 접지를 하기 위해서는, 대지 간의 전기저항치가 $3\Omega$이하를 유지해야 합니다.
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82. 도로에 시설하는 가공 직류 전차선로의 경간은 몇 m 이하로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 31%)
  • 도로에 시설하는 가공 직류 전차선로의 경간은 $60\text{m}$이하로 규정하고 있습니다.
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83. 저압 가공전선과 굴뚝 등의 금속제 부분이 굴뚝 등의 도괴에 의하여 접촉할 우려가 있을 경우에는 전선으로 케이블을 사용하여야 한다. 그러나 굴뚝 등에 제 몇 종 접지공사를 시행하면 그러하지 않아도 되는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 42%)
  • 저압 가공전선이 굴뚝 등의 금속제 부분과 접촉할 우려가 있는 경우, 안전을 위해 케이블을 사용하는 것이 원칙입니다. 하지만 굴뚝 등에 제3종 접지공사를 시행하여 충분한 접지 성능을 확보했다면 케이블을 사용하지 않아도 됩니다.
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84. 사용전압 66kV 가공전선과 6kV 가공전선을 동일 지지물에 병가하는 경우, 특별고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 단면적이 몇 ㎜2 인 경동연선 또는 이와 동등이상의 세기 및 굵기의 연선이어야 하는가?

  1. 22
  2. 38
  3. 55
  4. 100
(정답률: 54%)
  • 사용전압 66kV와 6kV 가공전선을 동일 지지물에 병가할 때, 특별고압 가공전선(케이블 제외)은 기계적 강도 확보를 위해 단면적이 $55\text{mm}^2$ 인 경동연선 또는 동등 이상의 세기 및 굵기를 사용해야 합니다.
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85. 가공 전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판못 등은 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.8
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 70%)
  • 가공 전선로 지지물의 발판못 등은 외부인의 무단 침입 및 사고 방지를 위해 지표상 1.8m 미만에는 시설해서는 안 됩니다.

    오답 노트
    성인 남성의 평균 키보다 높은 1.8m 기준을 기억하세요.
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86. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내 전로의 대지전압은 몇 V 이하를 원칙으로 하는가?

  1. 300
  2. 380
  3. 440
  4. 600
(정답률: 66%)
  • 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내 전로의 대지전압은 안전을 위해 300V 이하로 하는 것이 원칙입니다.
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87. 통신선과 특별고압 가공전선사이의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 특별고압 가공전선로의 다중접지를 한 중성선을 제외한다.)

  1. 0.8
  2. 1
  3. 1.2
  4. 1.4
(정답률: 41%)
  • 통신선과 특별고압 가공전선(다중접지 중성선 제외) 사이의 안전한 이격거리는 1.2m 이상을 유지해야 합니다.
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88. 합성수지관공사에서 관 상호간 및 박스와는 관을 삽입하는 깊이를 관의 바깥지름의 몇 배 이상으로 하고 또한 꽂 음접속에 의하여 견고하게 접속하여야 하는가? (단, 접착제를 사용하지 않은 경우임)

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2
(정답률: 49%)
  • 합성수지관공사에서 접착제를 사용하지 않고 관을 상호간 또는 박스에 삽입할 때, 접속의 견고함을 유지하기 위한 최소 삽입 깊이는 관 바깥지름의 1.2배 이상이어야 합니다.
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89. 저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용기계기구에 이르는 저압 옥내전로로서 정격전류 30A인 과전류차단기로 보호되는 저압 옥내배선용 MI케이블의 굵기는 최소 몇 mm2 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.5
  4. 6
(정답률: 28%)
  • 저압 옥내배선용 MI 케이블의 굵기는 과전류차단기의 정격전류에 따라 결정되며, $30\text{A}$이하의 차단기로 보호되는 경우 최소 굵기 기준을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{정격전류 } 30\text{A} \rightarrow \text{최소 굵기 } 2.5\text{mm}^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{정격전류 } 30\text{A} \rightarrow 2.5\text{mm}^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$2.5$$
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90. 저압 또는 고압 가공 전선로의 지지물을 인가가 많이 연접된 장소에 시설할 때 빙설, 고온 및 저온계절을 구분하지 않고 적용할 수 있는 풍압하중은?

  1. 갑종풍압하중의 30%
  2. 병종풍압하중
  3. 을종풍압하중
  4. 을종풍압하중의 50%
(정답률: 55%)
  • 저압 또는 고압 가공 전선로의 지지물을 인가가 많이 연접된 장소에 시설할 때는 계절에 관계없이 병종풍압하중을 적용합니다.
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91. 고압 옥내배선을 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여만 시설할 수 있는 배선공사는?

  1. 케이블공사
  2. 금속관공사
  3. 합성수지관공사
  4. 애자사용공사
(정답률: 50%)
  • 애자사용공사는 고압 옥내배선 시 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 시설할 수 있는 공법입니다.
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92. 수상 전선로를 시설하는 경우 알맞은 것은?

  1. 사용전압이 고압인 경우에는 3종 캡타이어 케이블을 사용한다.
  2. 가공 전선로의 전선과 접속하는 경우, 접속점이 육상에 있는 경우에는 지표상 4m 이상의 높이로 지지물에 견고하고 붙인다.
  3. 가공 전선로의 전선과 접속하는 경우, 접속점이 수면상에 있는 경우 사용전압이 고압인 경우에는 수면상 5m 이상의 높이로 지지물에 견고하게 붙인다.
  4. 고압 수상 전선로에 지기가 생길 때를 대비하여 전로를 수동으로 차단하는 장치를 시설한다.
(정답률: 49%)
  • 수상 전선로의 시설 기준에 따라, 가공 전선로의 전선과 접속하는 접속점이 수면상에 있고 사용전압이 고압인 경우에는 수면상 $5\text{m}$이상의 높이로 지지물에 견고하게 부착해야 합니다.

    오답 노트
    사용전압이 고압인 경우: 4종 캡타이어 케이블 사용
    접속점이 육상에 있는 경우: 지표상 $4\text{m}$이상 높이
    지락 시 대비: 자동 차단 장치 시설
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93. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선에 관한 사항으로 옳은 것은?

  1. 지선의 안전률은 1.2 이상일 것
  2. 지선에 연선을 사용할 경우에는 소선은 3가닥 이상의 연선일 것
  3. 소선은 지름 1.2mm 이상인 금속선을 사용한 것일 것
  4. 허용 인장하중의 최저는 220kg으로 할 것
(정답률: 59%)
  • 가공 전선로 지지물에 사용하는 지선은 연선을 사용할 경우 소선이 3가닥 이상이어야 합니다.

    오답 노트
    지선의 안전률: 2.5 이상일 것
    소선 지름: 2.6 mm 이상일 것
    최저 허용 인장하중: 431 kg 이상일 것
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94. 사용전압이 22900V인 개폐소의 울타리, 담 등과 특별고압의 충전부분이 접근하는 경우에, 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 32%)
  • 사용전압이 35000 V 이하인 개폐소의 울타리, 담 등의 높이와 충전부분까지의 거리의 합계는 5 m 이상으로 시설해야 합니다.
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95. 고압 가공인입선이 케이블 이외의 것으로서 그 아래에 위험표시를 하였다면 전선의 지표상 높이는 몇 m 까지로 감할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3.5
  3. 4.5
  4. 5.5
(정답률: 46%)
  • 고압 가공인입선이 케이블 이외의 전선인 경우 기본 높이 규정이 있으나, 그 아래에 위험표시를 한 경우에는 지표상 높이를 3.5 m까지 감할 수 있습니다.
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96. 특별고압 가공 전선로의 유도전류는 사용전압이 60000V이하인 경우에는 전화선로의 길이 12km마다 몇 ㎂를 넘지 않도록 시설해야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 52%)
  • 특별고압 가공 전선로의 유도전류 제한치에 관한 규정으로, 사용전압이 60000 V 이하인 경우 전화선로의 길이 12 km마다 2 μA를 넘지 않아야 합니다.
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97. 교통신호등회로의 사용전압은 몇 V 이하인가?

  1. 100
  2. 300
  3. 380
  4. 600
(정답률: 67%)
  • 전기설비기술기준에 따라 교통신호등회로의 사용전압은 300 V 이하로 규정되어 있습니다.
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98. 라이팅 덕트공사에 의한 저압 옥내배선에서 덕트의 지지점간의 거리는 몇 m 이하로 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 42%)
  • 라이팅 덕트공사 시 덕트의 지지점 간 거리는 $2\text{m}$이하로 시설하여 구조적 안정성을 확보해야 합니다.
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99. 전기 울타리의 시설에 관한 규정 중 옳지 않은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 전기 울타리는 사람이 쉽게 출입하지 아니하는 곳에 시설하여야 한다.
  2. 전선은 지름 2mm의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기이어야 한다.
  3. 전기 울타리용 전원장치에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 400V 미만이어야 한다.
  4. 전선과 수목사이의 이격거리는 50cm 이상이어야 한다.
(정답률: 66%)
  • 전기 울타리 시설 규정상 전선과 수목 사이의 이격거리는 40cm 이상(현행 기준 30cm 이상)이어야 하므로, 50cm 이상이라는 설명은 옳지 않습니다.
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100. 피뢰기를 시설하지 않아도 되는 곳은?

  1. 가공 전선로와 지중 전선로가 접속되는 곳으로서 피보호 기기가 보호범위내에 위치하는 경우
  2. 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선인 입구
  3. 특별고압 가공 전선로로부터 공급받는 수용장소의 인 입구
  4. 특별고압 배전용 변압기의 특별고압측 및 고압측
(정답률: 45%)
  • 피뢰기는 이상전압으로부터 기기를 보호하기 위해 설치합니다. 가공 전선로와 지중 전선로가 접속되는 곳이라 하더라도, 피보호 기기가 이미 보호범위 내에 위치하여 안전이 확보된 경우에는 별도로 피뢰기를 시설하지 않아도 됩니다.
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