전기산업기사 필기 기출문제복원 (2008-03-02)

전기산업기사 2008-03-02 필기 기출문제 해설

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전기산업기사
(2008-03-02 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 두 자성체 경계면에서 정자계가 만족하는 것은?

  1. 양측 경계면상의 두 점간의 자위차가 같다.
  2. 자속은 투자율이 작은 자성체에 모인다.
  3. 자계의 법선성분이 같다.
  4. 자속밀도의 접선성분이 같다.
(정답률: 75%)
  • 두 자성체의 경계면에서 자계의 연속성 조건에 의해, 경계면을 따라 이동할 때 자위(Magnetic Potential)의 변화량은 동일해야 하므로 양측 경계면상의 두 점 간의 자위차는 같습니다.

    오답 노트
    자속밀도의 접선성분: 자속밀도의 법선성분이 연속(같음)하며, 접선성분은 투자율에 반비례하여 달라집니다.
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2. 100[KW]의 전력이 안테나에서 사방으로 균일하게 방사될 때 안테나에서 1[Km]의 거리에 있는 전계의 실효값은 약 몇[V/m]인가?

  1. 1.73
  2. 2.45
  3. 3.68
  4. 6.21
(정답률: 69%)
  • 전력 밀도와 전계 강도의 관계를 이용하여 전계의 실효값을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{P_s}{4\pi r^2} = \frac{E^2}{120\pi}$
    ② [숫자 대입] $E = \sqrt{\frac{100 \times 10^3 \times 120\pi}{4\pi \times (1 \times 10^3)^2}}$
    ③ [최종 결과] $E = 1.73$ V/m
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3. 시변 전자파에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전자파는 전계와 자계가 동시에 존재한다.
  2. 횡전자파(transverse electromagnetic wave)에서는 전파의 진행 방향으로 전계와 자계가 존재한다.
  3. 포인팅 벡터의 방향은 전자파의 진행 방향과 같다.
  4. 수직편파는 대지에 대해서 전계가 수직면에 있는 전자파이다.
(정답률: 61%)
  • 횡전자파(TEM wave)는 전계와 자계가 모두 전파의 진행 방향에 수직으로 진동하며 진행하는 파동입니다. 따라서 진행 방향으로 전계와 자계가 존재한다는 설명은 틀린 것입니다.
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4. 자계에 있어서의 자화의 세기 J[Wb/m2]는 유전체에서의 무엇과 동일한 의미를 가지고 대응 되는가?

  1. 전속밀도
  2. 전계의 세기
  3. 전기분극도
  4. 전위
(정답률: 45%)
  • 자계의 자화의 세기 $J$는 유전체에서 외부 전계에 의해 전하가 분리되어 나타나는 전기분극도 $P$와 물리적으로 대응되는 개념입니다.
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5. 철심이 도선을 250회 감고 1.2[A]의 전류를 흘렸더니 1.5 ×10-3[Wb]의 자속이 생겼다. 자기저항은 몇 [AT/Wb]인가?

  1. 2×105
  2. 3×105
  3. 4×105
  4. 5×105
(정답률: 68%)
  • 자기회로에서 자기저항은 기자력(권수 × 전류)을 자속으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_{m} = \frac{N I}{\phi}$
    ② [숫자 대입] $R_{m} = \frac{250 \times 1.2}{1.5 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $R_{m} = 2 \times 10^{5}$
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6. 유전율이 서로 다른 두 종류의 경계면에 전속과 전기력선이 수직으로 도달할 때 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전계의 세기는 연속이다.
  2. 전속밀도는 불변이다.
  3. 전속과 전기력선은 굴절하지 않는다.
  4. 전속선은 유전율이 큰 유전체 중으로 모이려는 성질이 있다.
(정답률: 52%)
  • 전속과 전기력선이 경계면에 수직으로 입사할 때, 전속밀도 $D$는 불변이며 굴절이 일어나지 않습니다. 이때 전계의 세기 $E$는 유전율 $\epsilon$에 반비례($E = D/\epsilon$)하므로, 유전율이 다른 두 매질의 경계에서 전계의 세기는 연속적이지 않고 불연속적으로 변합니다.
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7. 평행판 콘덴서의 양극판 면적을 3배로 하고 간격을 1/3로 하면 정전용량은 처음의 몇 배가 되는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 6
  4. 9
(정답률: 76%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량은 극판의 면적에 비례하고 간격에 반비례하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $C = \epsilon \frac{S}{d}$ 정전용량 = 유전율 × 면적 / 간격
    ② [숫자 대입] $C' = \epsilon \frac{3S}{\frac{1}{3}d} = 9 \epsilon \frac{S}{d}$
    ③ [최종 결과] $C' = 9C$
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8. 코일을 지나는 자속이 cos ωt 에 따라 변화할 때 코일에 유도되는 유도 기전력의 최대치는 주파수와 어떤 관계가 있는가?

  1. 주파수에 반비례
  2. 주파수에 비례
  3. 주파수 제곱에 반비례
  4. 주파수 제곱에 비례
(정답률: 64%)
  • 패러데이의 전자기 유도 법칙에 의해 유도 기전력 $e$는 자속 $\Phi$의 시간 변화율에 비례합니다. 자속이 $\cos \omega t$로 변화할 때, 이를 미분하면 $\omega$가 계수로 나오며, $\omega = 2\pi f$이므로 유도 기전력의 최대치는 주파수 $f$에 비례하게 됩니다.
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9. 평행판 전극의 단위 면적당 정전용량이 C=200[pF]일 때 두 극판사이에 전위차 2000[V]를 가하 면 이 전극판 사이의 전계의 세기는 약 몇 [V/m]인가?

  1. 22.6×103
  2. 45.2×103
  3. 22.6×105
  4. 45.2×105
(정답률: 38%)
  • 단위 면적당 정전용량과 전위차를 이용하여 전계의 세기를 구하는 문제입니다. 전계의 세기는 전위차를 전극 간 거리로 나눈 값이며, 거리 $d$는 단위 면적당 정전용량 공식을 통해 유도할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{V}{\frac{\epsilon_0}{C}} = \frac{CV}{\epsilon_0}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{200 \times 10^{-12} \times 2000}{8.855 \times 10^{-12}}$
    ③ [최종 결과] $E = 45.17 \times 10^3$
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10. 회로가 닫혀있는 코일 1과 개방된 코일 2가 그림과 같이 평등자계와 직각방향으로 서로 나란한 코일 면을 유지하고 있을 때 평등자계의 자속이 일정한 비율로 감소하는 경우 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 유기기전력은 두 코일에 모두 유기된다.
  2. 유기기전력은 개방된 코일 2에만 유기된다.
  3. 두 코일에 같은 줄열이 발생한다.
  4. 줄열은 어느 쪽도 발생하지 않는다.
(정답률: 69%)
  • 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라, 코일 내부를 통과하는 자속이 시간에 따라 변화하면 회로의 개폐 여부와 상관없이 항상 유기기전력이 발생합니다. 따라서 자속이 일정한 비율로 감소하고 있으므로 닫혀있는 코일 1과 개방된 코일 2 모두에 유기기전력이 유기됩니다.

    오답 노트
    줄열 발생: 개방된 코일 2는 전류가 흐를 수 없으므로 줄열이 발생하지 않습니다.
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11. 점전하 +2Q[C]이 x=0, y=1의 점에 놓여 있고, -Q[C]의 전하가 x=0, y=-1의 점에 위치 할 때 전계의 세기가 0이 되는 점은?

  1. +2Q 쪽으로 5.83(x=0, y=5.83)
  2. +2Q 쪽으로 0.17(x=0, y=0.17)
  3. -Q 쪽으로 5.83(x=0, y=-5.83)
  4. -Q 쪽으로 0.17(x=0, y=-0.17)
(정답률: 55%)
  • 두 전하에 의한 전계의 세기가 같고 방향이 반대인 지점을 찾습니다. 전하량이 $+2Q$와 $-Q$로 다르므로, 전계가 0이 되는 지점은 전하량이 작은 $-Q$ 쪽 외부(y < -1 영역)에 위치하게 됩니다.
    전계 세기 식 $\frac{k(2Q)}{(y-1)^2} = \frac{kQ}{(y+1)^2}$를 풀면 $y = -5.83$이 도출됩니다.
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12. 전류의 세기가 I[A], 반지름 r[m]의 원형 선전류 중심에 m[Wb]인 가상 점자극을 둘 때 원형 선전류가 받는 힘은 몇 [N]인가?

(정답률: 53%)
  • 원형 선전류 중심에서의 자계 세기를 구한 뒤, 자극이 받는 힘의 공식인 $F = mH$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = m \times \frac{I}{2r}$
    ② [숫자 대입] $F = m \times \frac{I}{2r}$
    ③ [최종 결과] $F = \frac{mI}{2r}$
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13. 자속 ø[Wb]가 주파수 f[hz]로 일 때, 이 자속과 쇄교하는 권수 N회인 코일에 발생하는 기전력은 몇 [V]인가?

(정답률: 57%)
  • 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 코일에 발생하는 기전력은 자속의 시간 변화율에 권수를 곱한 값에 마이너스 부호를 붙여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e = -N \frac{d\phi}{dt}$
    ② [숫자 대입] $e = -N \frac{d}{dt} (\phi_{m} \sin 2\pi ft)$
    ③ [최종 결과] $e = -2\pi f N \phi_{m} \cos 2\pi ft$
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14. 한 금속에서 전류의 흐름으로 인한 온도 구배부분의 줄열 이외의 발열 또는 흡열에 관한 현상은?

  1. 펠티에 효과(Peltier effect)
  2. 볼타 법칙(Volta law)
  3. 제어벡 효과(Seebeck effect)
  4. 톰슨 효과(Thomson effect)
(정답률: 67%)
  • 단일 금속 도체 내에서 온도 구배가 있을 때, 전류가 흐르면 줄열 이외에 열이 흡수되거나 발생하는 현상을 톰슨 효과라고 합니다.

    오답 노트
    펠티에 효과: 서로 다른 두 금속의 접촉점에서 발생하는 열 현상
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15. 공기의 절연내력을 3[KV/mm]라고 하면 직경 1[cm]의 도체구에 걸리는 최대 전압은 몇 [KV]인가?

  1. 15 [KV]
  2. 30[KV]
  3. 15 [MV]
  4. 30[MV]
(정답률: 39%)
  • 도체구 표면의 최대 전계 강도(절연내력)와 반지름의 곱을 통해 최대 전압을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V = E \times r$
    ② [숫자 대입] $V = 3 \times 10^3 \times 5$ (단위 변환: $3\text{ kV/mm} = 3 \times 10^6\text{ V/m}$, $r = 0.005\text{ m}$)
    ③ [최종 결과] $V = 15$ kV
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16. 어느 철심에 도선을 25회 감고 여기에 1[A]의 전류를 흘릴 때 0.01[Wb]의 자속이 발생하였다. 자기 인덕턴스를 1[H]로 하려면 도선의 권수는 얼마로 해야 하는가?

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 29%)
  • 자기 인덕턴스는 권수의 제곱에 비례한다는 성질을 이용하여 필요한 권수를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\phi}{I}$
    ② [숫자 대입] $1 = \frac{N \times 0.01}{1} \times (\frac{N}{25})$ 또는 $$L \propto N^2 \implies \frac{0.25}{25^2} = \frac{1}{N^2}$$
    ③ [최종 결과] $N = 50$ 회
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17. 두 유전체 ①, ②가 유전율 이며, 경계를 이루고 있을 때 그림과 같이 전계 이 입사하여 굴절하였다면 유전체 ② 내의 전계의 세기 는 몇 [V/m] 인가?

  1. 95
  2. 100
(정답률: 56%)
  • 유전체 경계면에서의 전계 굴절 법칙을 이용하여 유전체 2 내의 전계 세기를 구합니다.
    먼저 굴절각 $\theta_{2}$를 구합니다.
    $$\frac{\tan \theta_{2}}{\tan \theta_{1}} = \frac{\epsilon_{2}}{\epsilon_{1}}$$
    $$\frac{\tan \theta_{2}}{\tan 60^{\circ}} = \frac{2\epsilon_{0}}{2\sqrt{3}\epsilon_{0}}$$
    $$\tan \theta_{2} = \frac{1}{\sqrt{3}} \times \sqrt{3} = 1 \implies \theta_{2} = 45^{\circ}$$
    다음으로 전계의 세기 $E_{2}$를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E_{1} \sin \theta_{1} = E_{2} \sin \theta_{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$100\sqrt{2} \times \sin 60^{\circ} = E_{2} \times \sin 45^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$E_{2} = \frac{100\sqrt{2} \times \frac{\sqrt{3}}{2}}{\frac{1}{\sqrt{2}}} = 100\sqrt{3}$$
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18. z 축상에 있는 무한히 긴 균일 선전하로 부터 2[m]거리에 있는 점의 전계의 세기가 1.8×104V/m일 때의 선전하 밀도는 몇 [μC/m]인가?

  1. 2
  2. 2×10-6
  3. 20
  4. 2×106
(정답률: 31%)
  • 무한 선전하로부터 일정 거리 떨어진 지점의 전계 세기를 이용하여 선전하 밀도를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\lambda}{2\pi \epsilon_0 r}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = 2\pi \epsilon_0 r E = \frac{2 \times 1.8 \times 10^4}{18 \times 10^9}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 2$ $\mu$C/m
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19. 500[AT/m]의 자계 중에 어떤 자극을 놓았을 때 3×103[N]의 힘이 작용했다면 이때의 자극의 세기는 몇 [Wb]인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 6
(정답률: 70%)
  • 자계 내에서 자극이 받는 힘의 크기를 통해 자극의 세기를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $F = mH$
    ② [숫자 대입] $m = \frac{3 \times 10^3}{500}$
    ③ [최종 결과] $m = 6$ Wb
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20. 동심구형 콘덴서의 내외 반지름을 각각 5배로 증가시키면 정전용량은 몇 배가 되는가?

  1. 2 배
  2. 루트 2배
  3. 5 배
  4. 루트 5배
(정답률: 63%)
  • 동심구형 콘덴서의 정전용량은 내외 반지름의 비율에 반비례하며, 반지름이 동일한 배수로 증가하면 그 배수만큼 정전용량이 증가합니다.
    $$\text{C} = \frac{4\pi\epsilon}{ \frac{1}{a} - \frac{1}{b} }$$
    $$\text{C}' = \frac{4\pi\epsilon}{ \frac{1}{5a} - \frac{1}{5b} } = 5 \times \frac{4\pi\epsilon}{ \frac{1}{a} - \frac{1}{b} }$$
    $$\text{C}' = 5\text{C}$$
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2과목: 전력공학

21. 송전 계통에서 1선 지락 고장시 인접 통신선의 유도 장해가 가장 큰 중성점 접지 방식은?

  1. 비접지
  2. 소호리액터 접지
  3. 직접 접지
  4. 고저항 접지
(정답률: 60%)
  • 직접 접지 방식은 1선 지락 고장 시 지락 전류가 매우 크기 때문에, 이에 따라 인접한 통신선에 유도되는 전자기적 장해가 가장 크게 발생합니다.
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22. 다음 중 원자로에서 독작용을 설명한 것으로 가장 알맞은 것은?

  1. 열중성자가 독성을 받는 것을 말한다.
  2. 54Xe135 와 62 Sn149가 인체에 독성을 주는 작용이다.
  3. 열중성자 이용률이 저하되고 반응도가 감소되는 작용을 말한다.
  4. 방사성 물질이 생체에 유해작용을 하는 것을 말한다.
(정답률: 66%)
  • 원자로의 독작용이란 중성자를 과도하게 흡수하는 물질(독물질)로 인해 열중성자 이용률이 저하되고, 결과적으로 핵분열 반응도가 감소하는 현상을 말합니다.
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23. 전압이 정정값 이하로 되었을 때 동작하는 것으로서 단락고장검출 등에 사용되는 계전기는?

  1. 접지 계전기
  2. 부족전압 계전기
  3. 역전력 계전기
  4. 과전압 계전기
(정답률: 77%)
  • 부족전압 계전기는 전압이 미리 설정한 정정값 이하로 떨어졌을 때 이를 검출하여 동작하는 계전기로, 주로 단락 고장 검출 등에 사용됩니다.
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24. 애자가 갖추어야 할 구비 조건으로 옳은 것은?

  1. 온도의 급변에 잘 견디고 습기도 잘 흡수해야 한다.
  2. 지지물에 전선을 지지할 수 있는 충분한 기계적 강도를 갖추어야 한다.
  3. 비, 눈, 안개 등에 대해서도 충분한 절연저항을 가지며 누설전류가 많아야 한다.
  4. 선로전압에는 충분한 절연내력을 가지며, 이상전압에는 절연내력이 매우 적어야 한다.
(정답률: 67%)
  • 애자는 전선을 지지하고 절연하는 역할을 하므로, 전선의 하중과 외력을 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 갖추어야 합니다.

    오답 노트
    습기 흡수: 습기를 흡수하지 않는 흡습성이 낮아야 함
    누설전류: 누설전류가 매우 적어야 함
    이상전압: 이상전압에도 충분한 절연내력을 가져야 함
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25. 송전선에 댐퍼(damper)를 다는 목적은?

  1. 전선의 진동방지
  2. 전자유도 감소
  3. 코로나의 방지
  4. 현수애자의 경사 방지
(정답률: 76%)
  • 댐퍼는 전선에 설치하여 바람 등에 의해 발생하는 전선의 진동을 흡수하고 방지함으로써 전선의 단선이나 손상을 막는 역할을 합니다.
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26. 공통 중성선 다중접지방식인 22.9[kV]계통에 있어서 사고가 생기면 정전이 되지 않도록 선로 도중이나 분기선에 보호 장치를 설치하여 상호 보호 협조로 사고 구간만을 제거할 수 있도록 각 종 개폐기의 설치순서를 옳게 나열한 것은?

  1. 변전소 차단기 → 섹셔너라이저 → 리클로저 → 라인퓨즈
  2. 변전소 차단기 → 리클로저 → 라인퓨즈 → 섹셔너라이저
  3. 변전소 차단기 → 섹서너라이저 → 라인퓨즈 → 리클로저
  4. 변전소 차단기 → 리클로저 → 섹셔너라이저 → 라인퓨즈
(정답률: 53%)
  • 22.9 kV 계통의 보호 협조를 위한 개폐기 설치 순서는 전원측에서 부하측 방향으로 변전소 차단기 → 리클로저 → 섹셔너라이저 → 라인퓨즈 순으로 배치하여 사고 구간만을 효율적으로 제거합니다.
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27. 송전선로의 안정도 향상 대책으로 옳지 않은 것은?

  1. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
  2. 계통의 전달 리액턴스를 증가시킨다.
  3. 중간조상방식을 채용한다.
  4. 조속기의 작동을 빠르게 한다.
(정답률: 70%)
  • 송전선로의 안정도를 높이기 위해서는 계통의 전달 리액턴스를 감소시켜야 전력 전송 능력이 향상됩니다.

    오답 노트
    고속도 재폐로 방식, 중간조상방식 채용, 조속기 작동 속도 향상은 모두 안정도 향상에 기여하는 대책입니다.
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28. 원자로 내에서 발생한 열에너지를 외부로 끄집어내기 위한 열매체를 무엇이라고 하는가?

  1. 반사체
  2. 감속재
  3. 냉각재
  4. 제어봉
(정답률: 66%)
  • 원자로 내에서 핵분열로 인해 발생한 열에너지를 흡수하여 외부로 전달함으로써 원자로의 과열을 방지하고 에너지를 이용하게 하는 매체를 냉각재라고 합니다.
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29. 송전선로에서 복도체를 사용하는 주된 이유는?

  1. 많은 전력을 보내기 위하여
  2. 코로나 발생을 억제하기 위하여
  3. 전력손실을 적게하기 위하여
  4. 선로정수를 평형시키기 위하여
(정답률: 72%)
  • 복도체는 전선 1상에 2본 이상의 전선을 사용하는 방식으로, 전선의 등가 반지름을 크게 하여 전선 표면의 전위 경도를 낮춤으로써 코로나 발생을 억제하기 위해 사용합니다.
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30. 다음 중 송전선의 1선 지락 시 선로에 흐르는 전류를 바르게 나타낸 것은?

  1. 영상전류만 흐른다.
  2. 영상전류 및 정상 전류만 흐른다.
  3. 영상전류 및 역상전류만 흐른다.
  4. 영상전류, 정상전류 및 역상전류가 흐른다.
(정답률: 66%)
  • 1선 지락 사고가 발생하면 불평형 고장이므로 대칭좌표법에 의해 정상분, 역상분, 영상분 전류가 모두 흐르게 됩니다.

    오답 노트
    3선 지락: 정상전류만 흐름
    선간 단락: 정상전류와 역상전류만 흐름
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31. 3상 3선식 가공 송전선로가 있다. 전선 한 가닥의 저항은 15[Ω] , 리액턴스는 20[Ω] 이고, 부하전류는 100[A], 부하역률은 0.8로 지상이다. 이 때 선로의 전압강하는 약 몇 [V] 인가?

  1. 2400
  2. 4157
  3. 6062
  4. 10500
(정답률: 59%)
  • 3상 3선식 선로의 전압강하는 선로의 저항과 리액턴스, 부하전류 및 역률을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \sqrt{3} I (R \cos \theta + X \sin \theta)$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \sqrt{3} \times 100 \times (15 \times 0.8 + 20 \times 0.6)$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 4157$ V
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32. 차단기의 정격차단 시간은?

  1. 고장발생부터 소호까지의 시간
  2. 가동접촉자 시동부터 소호까지의 시간
  3. 트립 코일 여자부터 가동접촉자 시동까지의 시간
  4. 트립 코일 여자부터 소호까지의 시간
(정답률: 60%)
  • 차단기의 정격차단 시간은 고장 검출 후 트립 코일에 전원이 공급되는 시점(여자)부터 아크가 완전히 소멸되어 전류가 차단되는 시점(소호)까지의 전체 시간을 의미합니다.
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33. 동일 송전선로에 있어서 1선 지락의 경우, 지락 전류가 가장 적은 중성점 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 직접 접지방식
  3. 저항 접지방식
  4. 소호리액터 접지방식
(정답률: 58%)
  • 소호리액터 접지방식은 L-C 공진을 이용하여 지락 전류를 최소화함으로써 통신선 유도장해를 줄이고 전력 공급의 신뢰도를 높이는 방식입니다.
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34. 전력용 콘덴서에서 방전코일의 역할은?

  1. 잔류전하의 방전
  2. 고조파의 억제
  3. 역률의 개선
  4. 콘덴서의 수명 연장
(정답률: 67%)
  • 전력용 콘덴서 전원을 차단한 후에도 내부에 남아있는 잔류전하에 의한 인체 감전 사고를 방지하기 위해 방전코일을 통해 안전하게 방전시킵니다.
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35. 변전소의 역할에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 유효전력과 무효전력을 제어한다.
  2. 전력을 발생하고 분배한다.
  3. 전압을 승압 또는 강압한다.
  4. 전력조류를 제어한다.
(정답률: 55%)
  • 변전소는 전압의 변경과 전력의 제어 및 분배를 담당하는 곳이며, 전력을 직접 생성하는 곳은 발전소입니다.

    오답 노트
    전력을 발생하고 분배한다: 발전소의 역할
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36. 피뢰기의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 충격방전 개시 전압이 낮을 것
  2. 상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것
  3. 방전 내량이 작으면서 제한 전압이 높을 것
  4. 속류 차단 능력이 충분할 것
(정답률: 54%)
  • 피뢰기는 이상전압 발생 시 신속히 방전하여 기기를 보호해야 하므로, 방전 내량은 커야 하며 제한 전압은 낮아야 기기 절연 파괴를 막을 수 있습니다.

    오답 노트
    충격방전 개시 전압이 낮을 것: 신속한 방전 필요
    상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것: 정상 운전 시 방전 방지
    속류 차단 능력이 충분할 것: 사고 후 신속한 회로 복구 필요
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37. 출력 20[KW]의 전동기로서 총양정 10[m] 펌프 효율 0.75일 때 양수량은 몇[m3/min]인가?

  1. 9.18
  2. 9.85
  3. 10.31
  4. 11.0
(정답률: 51%)
  • 펌프의 출력 공식을 이용하여 양수량 $Q$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{6.12 \times P \times \eta}{H}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{6.12 \times 20 \times 0.75}{10}$
    ③ [최종 결과] $Q = 9.18$
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38. 부하역률이 cosø인 배전선로의 저항 손실은 같은 크기의 부하전력에서 역률 1일 때의 저항손실과 비교하면?(단, 역률 1일 때의 저항손실을 1로 한다.)

(정답률: 55%)
  • 전력손실은 전류의 제곱에 비례하며, 동일한 전력 전송 시 전류는 역률에 반비례하므로 전력손실은 역률의 제곱에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $P_{L} = \frac{P^{2}R}{V^{2}\cos^{2}\phi}$
    ② [숫자 대입] $P_{L} = \frac{1}{\cos^{2}\phi}$
    ③ [최종 결과]
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39. 고압 가공 배전선로에서 고장, 또는 보수 점검시, 정전 구간을 축소하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 구분 개폐기
  2. 컷아웃 스위치
  3. 캐치홀더
  4. 공기 차단기
(정답률: 52%)
  • 고압 가공 배전선로에서 고장 발생 시나 보수 점검 시, 정전 구간을 최소한으로 축소하여 전력 공급의 신뢰성을 높이기 위해 구분 개폐기를 사용합니다.

    오답 노트
    컷아웃 스위치: 변압기 보호 및 회로 분리용
    캐치홀더: 전선을 지지물에 고정하는 장치
    공기 차단기: 부하 전류 및 사고 전류 차단용
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40. 흡출관이 필요없는 수차는?

  1. 프로펠러 수차
  2. 카플란 수차
  3. 프란시스 수차
  4. 펠턴 수차
(정답률: 53%)
  • 흡출관은 반동 수차에서 러너 출구의 압력을 낮춰 효율을 높이기 위해 설치하는 관입니다. 펠턴 수차는 충동 수차이므로 흡출관이 필요하지 않습니다.
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3과목: 전기기기

41. 다음 중 변압기유가 갖추어야 할 조건으로 옳은 것은?

  1. 절연내력이 낮을 것
  2. 인화점이 높을 것
  3. 유동성이 풍부하고 비열이 적어 냉각효과가 작을 것
  4. 응고점이 높을 것
(정답률: 66%)
  • 변압기유는 절연과 냉각을 목적으로 하므로, 화재 위험을 줄이기 위해 인화점이 높아야 하며 절연내력이 높고 응고점이 낮아야 합니다.

    오답 노트
    절연내력이 낮을 것: 절연 성능을 위해 높아야 함
    유동성이 풍부하고 비열이 적어 냉각효과가 작을 것: 냉각 효율을 위해 비열이 커야 함
    응고점이 높을 것: 저온에서도 유동성을 유지하기 위해 낮아야 함
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42. 시라게 전동기의 특성과 가장 가까운 전동기는?

  1. 반발 전동기
  2. 동기 전동기
  3. 직권 전동기
  4. 분권 전동기
(정답률: 44%)
  • 시라게 전동기는 3상 분권 정류자 전동기로, 특성이 직류 분권 전동기와 유사한 정속도 전동기입니다.
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43. 직류 분권 전동기의 운전 중 계자저항기의 저항을 증가하면 속도는 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 증가한다.
  3. 감소한다.
  4. 정지한다.
(정답률: 66%)
  • 계자저항기의 저항이 증가하면 계자 전류가 감소하고, 이로 인해 자속이 감소하게 됩니다. 전동기의 속도는 자속에 반비례하므로 최종적으로 속도는 증가합니다.
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44. 2개의 사이리스터로 단상전파정류를 하여 90[V]의 직류 전압을 얻는데 필요한 최대 첨두 역전압[V]은 약 얼마인가?

  1. 141
  2. 283
  3. 365
  4. 400
(정답률: 57%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 사이리스터에 걸리는 최대 첨두 역전압(PIV)은 직류 평균 전압의 $\pi$배로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $PIV = \pi \times E_d$
    ② [숫자 대입] $PIV = 3.14 \times 90$
    ③ [최종 결과] $PIV = 282.7$
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45. 25[KW],125[V],1200[rpm]의 타여자 발전기가 있다. 전기자 저항(브러시포함)은 0.04[Ω]이다. 정격상태에서 운전하고 있을 때 속도를 200[rpm]으로 늦추었을 경우 부하전류[A]는 어떻게 변화하는가?(단, 전기자 반작용은 무시하고 전기자 회로 및 부하저항 값은 변하지 않는다고 한다.)

  1. 21.8
  2. 33.3
  3. 1,200
  4. 2,125
(정답률: 49%)
  • 타여자 발전기에서 유기기전력은 속도에 비례하며, 부하 저항이 일정할 때 부하 전류 또한 속도 변화에 비례하여 변화합니다.
    ① [기본 공식] $I' = \frac{N'}{N} \times \frac{P}{V}$
    ② [숫자 대입] $I' = \frac{200}{1200} \times \frac{25000}{125}$
    ③ [최종 결과] $I' = 33.3$
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46. 직류 분권 전동기의 공급 전압의 극성을 반대로 하면 회전 방향은 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 반대로 된다.
  3. 발전기로 된다.
  4. 회전하지 않는다.
(정답률: 64%)
  • 직류 분권 전동기는 공급 전압의 극성을 반대로 하면 계자 전류의 방향과 전기자 전류의 방향이 동시에 바뀌게 됩니다. 플레밍의 왼손 법칙에 의해 힘의 방향은 두 전류의 방향에 의해 결정되므로, 결과적으로 회전 방향은 변하지 않습니다.
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47. 유도전동기의 슬립 s 의 범위는?

  1. s < -1
  2. -1 < s < 0
  3. 0 < s < 1
  4. 1 < s
(정답률: 74%)
  • 유도전동기가 정상적으로 운전되기 위해서는 회전자의 속도가 동기 속도보다 약간 느려야 하며, 이에 따른 슬립의 범위는 $0 < s < 1$ 입니다.

    오답 노트
    -1 < s < 0: 유도발전기의 슬립 범위입니다.
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48. 변압기의 내부 고장 보호에 쓰이는 계전기는?

  1. 차동계전기
  2. OCR
  3. 역상계전기
  4. 접지계전기
(정답률: 68%)
  • 차동계전기는 변압기 1차측과 2차측에 흐르는 전류의 차이를 검출하여, 내부 고장 시 발생하는 전류 불평형을 통해 신속하게 보호 동작을 수행하는 계전기입니다.
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49. 동기 전동기에서 난조를 방지하기 위하여 자극면에 설치하는 권선은?

  1. 제동권선
  2. 계자권선
  3. 전기자권선
  4. 보상권선
(정답률: 59%)
  • 동기 전동기에서 부하의 급변 등으로 인해 발생하는 속도 변동(난조)을 억제하고 기동 토크를 얻기 위해 자극면에 설치하는 것이 제동권선입니다.
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50. 부하에 관계없이 변압기에 흐르는 전류로서 자속만을 만드는 것은?

  1. 1차 전류
  2. 철손 전류
  3. 여자 전류
  4. 자화 전류
(정답률: 69%)
  • 변압기에서 부하와 관계없이 자속을 형성하기 위해 흐르는 전류를 자화 전류라고 합니다.

    오답 노트
    여자 전류: 자화 전류와 철손 전류를 합친 전체 전류를 의미합니다.
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51. 유도전동기의 제동법이 아닌 것은?

  1. 회생 제동
  2. 발전 제동
  3. 역전 제동
  4. 3상 제동
(정답률: 60%)
  • 유도전동기의 대표적인 제동법에는 회생 제동, 발전 제동, 역전 제동(플러깅) 등이 있습니다. 3상 제동이라는 용어는 유도전동기의 표준 제동 방식에 해당하지 않습니다.
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52. 단상 직권 정류자 전동기는 그 전기자 권선의 권선수를 계자 권수에 비해서 특히 많게 하고 있는 이유를 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 주 자속을 작게 하고 토크를 증가하기 위하여
  2. 속도 기전력을 크게 하기 위하여
  3. 변압기 기전력을 크게 하기 위하여
  4. 역률 저하를 방지하기 위하여
(정답률: 41%)
  • 단상 직권 정류자 전동기는 약자계, 강전기자형으로 설계하여 역률을 개선하고 변압기 기전력을 작게 유지하는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    변압기 기전력을 크게 하기 위하여: 변압기 기전력은 작게 설계해야 합니다.
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53. 단상 변압기 2대를 사용하여 3상 전원에서 2상 전압을 얻고자 할 때 가장 적합한 결선은?

  1. 스코트결선
  2. 대각결선
  3. 2중3각결선
  4. 포크결선
(정답률: 70%)
  • 3상 전원으로부터 2상 전원을 얻기 위해 사용하는 대표적인 결선 방식은 스코트결선(Scott connection)이며, 이 외에도 우드브릿지나 메이어 결선 등이 있습니다.
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54. 단상변압기에서 1차 전압은 3300[V]이고, 1차측 무부하 전류는 0.09[A], 철손은 115[W]이다. 이때 자화 전류[A]는 약 얼마인가?

  1. 0.072
  2. 0.083
  3. 0.83
  4. 0.93
(정답률: 50%)
  • 무부하 전류(여자 전류)는 철손 전류와 자화 전류의 벡터 합으로 이루어져 있습니다. 따라서 피타고라스 정리를 이용하여 자화 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [철손 전류 공식] $I_{i} = \frac{P_{i}}{V_{1}}$
    ② [숫자 대입] $I_{i} = \frac{115}{3300} = 0.034$
    ③ [최종 결과] $I_{i} = 0.034\text{ A}$
    ① [자화 전류 공식] $I_{\phi} = \sqrt{I_{0}^{2} - I_{i}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $I_{\phi} = \sqrt{0.09^{2} - 0.034^{2}}$
    ③ [최종 결과] $I_{\phi} = 0.083\text{ A}$
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55. 3상 동기발전기의 단락비를 산출하는데 필요한 시험은?

  1. 외부특성시험과 3상 단락시험
  2. 돌발단락시험과 부하시험
  3. 무부하 포화시험과 3상 단락시험
  4. 대칭분의 리액턴스 측정시험
(정답률: 74%)
  • 동기발전기의 단락비는 무부하 포화곡선에서 정격전압일 때의 자속과 3상 단락시험 시의 단락전류를 이용하여 산출합니다.
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56. 그림의 단상 전파정류회로에서 교류측 공급전압 628 sin 314t , 직류측 부하저항 20[Ω]일 때의 직류측 부하전류의 평균치 및 직류측 부하전압의 평균치 는?

(정답률: 49%)
  • 단상 전파정류회로에서 직류 전압의 평균치는 교류 전압의 실효값의 약 0.9배로 계산하며, 이를 통해 부하전류를 구할 수 있습니다.
    ① [직류 전압 공식] $E_{d} = 0.9 \times \frac{E_{m}}{\sqrt{2}}$
    ② [숫자 대입] $E_{d} = 0.9 \times \frac{628}{\sqrt{2}} = 400$
    ③ [최종 결과] $E_{d} = 400\text{ V}$
    부하전류는 옴의 법칙을 적용하여 계산합니다.
    ① [직류 전류 공식] $I_{d} = \frac{E_{d}}{R}$
    ② [숫자 대입] $I_{d} = \frac{400}{20}$
    ③ [최종 결과] $I_{d} = 20\text{ A}$
    따라서 정답은 입니다.
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57. 다음 정류 방식 중 맥동률이 가장 작은 방식은?

  1. 단상 반파 정류
  2. 단상 전파 정류
  3. 3상 반파 정류
  4. 3상 전파 정류
(정답률: 58%)
  • 정류 방식 중 상수가 많고 전파 정류를 사용할수록 출력 전압의 리플이 줄어들어 맥동률이 작아지고 정류 효율은 높아집니다. 따라서 3상 전파 정류 방식이 가장 작은 맥동률(약 $4.04\%$)을 가집니다.

    오답 노트
    단상 반파 정류: 맥동률이 가장 큼
    단상 전파 정류: 단상 반파보다 작음
    3상 반파 정류: 단상 전파보다 작음
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58. 어떤 정류기의 부하 전압이 2000[V]이고 맥동률이 3[%]이면 교류분은 몇 [V]포함되어 있는가?

  1. 20
  2. 30
  3. 60
  4. 70
(정답률: 69%)
  • 맥동률은 직류분(부하 전압)에 대한 교류분의 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $\text{교류분} = \frac{\text{맥동률} \times \text{직류분}}{100}$
    ② [숫자 대입] $\text{교류분} = \frac{3 \times 2000}{100}$
    ③ [최종 결과] $\text{교류분} = 60$ V
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59. 정격속도로 회전하고 있는 분권 발전기가 있다. 단자전압 100[V], 계자권선의 저항은 50[Ω], 계자 전류 2[A], 부하전류 50[A], 전기자저항 0.1[Ω]이다. 이 때 발전기의 유기 기전력은 몇 [V]인가?(단, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 100.2
  2. 104.8
  3. 105.2
  4. 125.4
(정답률: 54%)
  • 분권 발전기의 유기 기전력은 단자 전압에 전기자 저항에 의한 전압 강하를 더해 구합니다.
    ① [기본 공식] $E = V + (I + I_{f})R_{a}$
    ② [숫자 대입] $E = 100 + (50 + 2) \times 0.1$
    ③ [최종 결과] $E = 105.2$ V
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60. 3상 6극 슬롯수 54의 동기 발전기가 있다. 어떤 전기자 코일의 두 변이 제1슬롯과 제8슬롯에 들어 있다면 기본파에 대한 단절권 계수는 얼마인가?

  1. 0.6983
  2. 0.7848
  3. 0.8749
  4. 0.9397
(정답률: 49%)
  • 단절권 계수는 코일 간격과 극 간격의 비율을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K_{p} = \sin(\frac{\beta \pi}{2})$ (단, $\beta$는 코일간격/극간격)
    ② [숫자 대입] $K_{p} = \sin(\frac{\frac{8-1}{54/6} \times \pi}{2})$
    ③ [최종 결과] $K_{p} = 0.9397$
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4과목: 회로이론

61. 전달함수 에서 입력함수를 단위 임펄스 즉, 로 가할 때 계의 응답은?

(정답률: 60%)
  • 단위 임펄스 함수 $\delta(t)$의 라플라스 변환은 $1$입니다. 따라서 계의 응답 $C(s)$는 전달함수 $G(s)$에 입력 $R(s)=1$을 곱한 것과 같으므로, 응답은 전달함수 그 자체가 됩니다.
    ① [기본 공식] $C(s) = G(s)R(s)$
    ② [숫자 대입] $C(s) = G(s) \times 1$
    ③ [최종 결과] $C(s) = G(s)$
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62. 그림과 같은 회로에서 t=0인 순간에 스위치 S를 닫았다. 이 순간에 인덕턴스 L 에 걸리는 전압은?(단,L의 초기 전류는 0이다.)

  1. 0
  2. E
  3. LE/R
  4. E/R
(정답률: 56%)
  • 인덕터 $L$은 전류의 급격한 변화를 방해하는 성질이 있습니다. 스위치를 닫는 순간($t=0$) 초기 전류가 $0$이므로, 인덕터는 개방 회로처럼 동작하여 전원 전압 $E$가 모두 인덕터에 걸리게 됩니다.
    ① [기본 공식] $v_L(t) = E e^{-\frac{R}{L}t}$
    ② [숫자 대입] $v_L(0) = E e^{0}$
    ③ [최종 결과] $E$
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63. R[Ω]의 3개의 저항을 전압 E[V]의 3상 교류 선간에 그림과 같이 접속할 때 선전류 [A]는 얼마인가?

(정답률: 62%)
  • 델타($\Delta$) 결선 회로에서 선전류는 상전류의 $\sqrt{3}$배가 됩니다. 상전류는 선간전압 $E$를 저항 $R$로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I_{line} = \sqrt{3} \times I_{phase} = \sqrt{3} \times \frac{E}{R}$
    ② [숫자 대입] $I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{E}{R}$
    ③ [최종 결과] $\frac{\sqrt{3}E}{R}$
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64. 그림과 같은 2단자 망에서 구동점 임피던스를 구하면?

(정답률: 44%)
  • 구동점 임피던스는 입력 단자에서 바라본 전체 합성 임피던스를 구하는 문제입니다. 직렬 연결된 커패시터와 병렬로 연결된 인덕터 및 커패시터의 조합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z(s) = \frac{1}{sC_1} + \frac{sL \times \frac{1}{sC_2}}{sL + \frac{1}{sC_2}} = \frac{1}{sC_1} + \frac{L}{sL + \frac{1}{sC_2}}$
    ② [숫자 대입] $Z(s) = \frac{1}{s(1)} + \frac{5}{5s + \frac{1}{s(1/5)}} = \frac{1}{s} + \frac{5}{5s + 5s} = \frac{1}{s} + \frac{5}{10s} = \frac{1}{s} + \frac{1}{2s} = \frac{3}{2s}$
    ③ [최종 결과]
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65. 그림과 같은 캠벨브리지(Campbell bridge)회로에 있어서 가 0이 되기 위한 C 의 값은?

(정답률: 39%)
  • 캠벨 브리지에서 평형 조건($I_2 = 0$)이 되기 위해서는 상호 인덕턴스 $M$과 커패시턴스 $C$의 리액턴스가 서로 상쇄되어야 합니다. 평형 조건식 $\omega M = \frac{1}{\omega C}$를 $C$에 대해 정리합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{\omega^2 M}$
    ② [숫자 대입] (주어진 기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $C = \frac{1}{\omega^2 M}$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 그림과 R-L-C 직렬회로에서 입력을 전압eit 출력을 전류 i(t)로 할 때 이 계의 전달함수는?(단, R=10, L=1, C=0.1)

(정답률: 48%)
  • R-L-C 직렬회로에서 입력 전압 $e_i(t)$에 대한 출력 전류 $i(t)$의 전달함수는 회로의 전체 임피던스의 역수로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{I(s)}{E_i(s)} = \frac{1}{R + sL + \frac{1}{sC}} = \frac{sC}{s^2LC + sRC + 1}$
    ② [숫자 대입] $\frac{I(s)}{E_i(s)} = \frac{s(0.1)}{s^2(1)(0.1) + s(10)(0.1) + 1} = \frac{0.1s}{0.1s^2 + s + 1}$
    ③ [최종 결과] $\frac{s}{s^2 + 10s + 10}$
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67. 어떤 교류회로에 의 전압을 가할 때 회로에 흐르는 전류가 라 한다. 이 회로에서 소비되는 전력 [W]은?

  1. 4,254
  2. 3,256
  3. 2,267
  4. 1,767
(정답률: 45%)
  • 비정현파 교류의 평균 소비전력은 각 고조파 성분별 전력의 합으로 계산합니다. 전압과 전류의 위상차를 이용하여 유효전력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = V_{1} I_{1} \cos \theta_{1} + V_{3} I_{3} \cos \theta_{3}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100}{\sqrt{2}} \times \frac{40}{\sqrt{2}} \times \cos 30^{\circ} + \frac{20}{\sqrt{2}} \times \frac{5}{\sqrt{2}} \times \cos 45^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $P = 1767$
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68. 대칭 3상 Y결선 부하에서 1상 당의 부하 임피던스가 Z = 16 + j12[Ω] 이다. 부하전류가 10[A]일 때 이 부하의 선간전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 200
  2. 245
  3. 346
  4. 375
(정답률: 59%)
  • Y결선에서 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배이며, 상전압은 옴의 법칙에 의해 부하전류와 임피던스의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_L = \sqrt{3} I Z$ 선간전압 = $\sqrt{3}$ × 부하전류 × 임피던스 크기
    ② [숫자 대입] $V_L = \sqrt{3} \times 10 \times \sqrt{16^2 + 12^2}$
    ③ [최종 결과] $V_L = 346.4$
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69. 그림과 같은 L형 회로의 4단자 ABCD 정수 중 A는?

(정답률: 53%)
  • 제시된 회로는 직렬 임피던스 $Z_1 = \frac{1}{wC}$와 병렬 어드미턴스 $Y_2 = \frac{1}{wL}$로 구성된 L형 회로입니다. 4단자 정수 $A$는 $A = 1 + Z_1 Y_2$ 공식을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 + Z_1 Y_2$
    ② [숫자 대입] $A = 1 + \frac{1}{wC} \times \frac{1}{wL} = 1 + \frac{1}{w^2 LC}$
    ③ [최종 결과]
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70. 단자전압의 각 대칭분 V0, V0, V0 가 0이 아니고 같게 되는 고장의 전류는?

  1. 1선지락
  2. 선간단락
  3. 2선지락
  4. 3선단락
(정답률: 47%)
  • 고장 종류에 따른 대칭분 전압의 특성을 이해해야 합니다. 2선지락 사고 시에는 영상분, 정상분, 역상분 전압이 모두 존재하며 그 크기가 서로 같게 나타나는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    1선지락: 영상분, 정상분, 역상분 전압이 모두 존재함
    3선단락: 정상분 전압만 존재함
    선간단락: 영상분 전압이 0임
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71. 의 역 Laplace 변환을 구하면 어떻게 되는가?

(정답률: 52%)
  • 라플라스 변환표의 기본 공식 중 $\sin(wt + \theta)$의 변환 형태를 역변환하는 문제입니다.
    $$\mathcal{L}^{-1} \{ \frac{s \sin\theta + w \cos\theta}{s^2 + w^2} \} = \sin(wt + \theta)$$
    따라서 주어진 식 $\frac{s \sin\theta + w \cos\theta}{s^2 + w^2}$의 역라플라스 변환 결과는 입니다.
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72. 파형이 반파 정류파일 때 파고율은?

  1. 1.0
  2. 1.57
  3. 1.73
  4. 2.0
(정답률: 46%)
  • 파고율은 파형의 최댓값을 실효값으로 나눈 비율을 의미합니다.
    반파 정류파의 경우, 정현파의 반 주기만 존재하므로 실효값이 정현파의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배가 되어 파고율은 2가 됩니다.

    오답 노트
    정현파: 1.414
    삼각파: 1.73
    구형파: 1.0
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73. 정현파 교류 를 복소수의 극좌표 형식으로 표시하면?

(정답률: 70%)
  • 정현파 교류를 페이저(극좌표 형식)로 변환할 때는 최댓값을 $\sqrt{2}$로 나눈 실효값을 크기로 하고, 위상각을 그대로 사용합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{I_{max}}{\sqrt{2}} \angle \theta$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{10\sqrt{2}}{\sqrt{2}} \angle \frac{\pi}{3}$
    ③ [최종 결과] $10 \angle \frac{\pi}{3}$
    따라서 정답은 입니다.
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74. 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 47%)
  • 선형성 원리를 이용하여 $\sin t$와 $\cos t$를 각각 라플라스 변환하여 합산합니다.
    $\mathcal{L}\{\sin t\} = \frac{1}{s^2+1}$, $\mathcal{L}\{\cos t\} = \frac{s}{s^2+1}$ 임을 이용합니다.
    $$\mathcal{L}\{f(t)\} = \frac{1}{s^2+1} + 2 \cdot \frac{s}{s^2+1} = \frac{2s+1}{s^2+1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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75. 그림과 같은 이상변압기에 대하여 성립되지 아니하는 관계식은? (단, n1, n2 는 1차 및 2차 코일의 권수, n은 권수비 : n = n1/n2)

(정답률: 50%)
  • 이상변압기에서 권수비 $n = \frac{n_1}{n_2}$일 때, 인덕턴스와의 관계는 $n^2 = \frac{L_1}{L_2}$가 성립합니다.
    따라서 $n = \sqrt{\frac{L_1}{L_2}}$가 옳은 식이며, 분모와 분자가 뒤바뀐 는 성립하지 않는 관계식입니다.
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76. 리액턴스 2단자 회로망의 임피던스 함수 Z(jw)=jX(w)라 놓을 때 는 어떻게 되는가?

(정답률: 35%)
  • 리액턴스 2단자 회로망에서 임피던스 함수가 $Z(jw) = jX(w)$일 때, 리액턴스 $X(w)$의 미분값은 항상 0보다 크거나 같아야 한다는 성질을 가집니다.
    따라서 $\frac{dX(w)}{dw} \ge 0$이 성립하며, 제시된 보기 중 가 정답입니다.
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77. R-L 직렬회로에서 스위치 S를 닫아 직류전압 E[V]를 회로 양단에 급히 가한 후L/R (초) 후의 전류 I[A] 값은?

(정답률: 52%)
  • R-L 직렬회로에 직류 전압을 가했을 때 전류의 시간 변화 식은 $$I(t) = \frac{E}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$$ 입니다. 여기서 $t = \frac{L}{R}$ 초일 때를 대입하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E}{R}(1 - e^{-1})$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{E}{R}(1 - 0.3678)$
    ③ [최종 결과] $I = 0.632\frac{E}{R}$
    따라서 정답은 입니다.
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78. 다음 회로에서 부하RL에 최대 전력이 공급될 때의 전력 값이 5[W]라고 할 때 RL + Ri 의 값은 몇 [Ω] 인가? (단,Ri는 전원의 내부저항이다.)(문제 복원 오류로 그림이 없습니다. 정답은 2번입니다. 여기서는 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 65%)
  • 최대 전력 전달 조건은 내부저항 $R_i$와 부하저항 $R_L$이 같을 때($R_i = R_L$ ) 성립합니다.
    ① [기본 공식] $P_{max} = \frac{V^2}{4R_L}$
    ② [숫자 대입] $5 = \frac{10^2}{4R_L}$
    ③ [최종 결과] $R_L = 5\Omega$
    최대 전력 조건에 의해 $R_i = R_L = 5\Omega$이므로, 두 저항의 합은 $5 + 5 = 10\Omega$ 입니다.
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79. 그림과 같은 회로에서 선형저항 3[Ω] 양단의 전압은 몇 [V]인가?

  1. 4.5
  2. 3
  3. 2.5
  4. 2
(정답률: 53%)
  • 회로의 전압원과 전류원이 병렬로 연결된 구조입니다. 3 $\Omega$ 저항에 흐르는 전류를 분석하면, 전압원 $2\text{V}$에 의해 결정되는 전류와 전류원 $10\text{A}$에 의해 분배되는 전류의 합으로 계산됩니다. 하지만 주어진 정답 2 $\text{V}$는 저항 양단에 전압원 $2\text{V}$가 직접 병렬로 연결되어 있어 전압 분배 없이 전압원의 전압이 그대로 걸리는 상황을 의미합니다.
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80. 그림과 같은 톱니파형의 실효값은?

  1. A/루트3
  2. A/루트2
  3. A/3
  4. A/2
(정답률: 56%)
  • 톱니파형은 삼각파형의 일종으로, 파고율이 $\sqrt{3}$입니다. 실효값은 최대값을 파고율로 나눈 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_{rms} = \frac{V_{max}}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] $V_{rms} = \frac{A}{\sqrt{3}}$
    ③ [최종 결과] $V_{rms} = \frac{A}{\sqrt{3}}$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 아니되는 가공전선로의 지지물은?

  1. 목주
  2. 철주
  3. 철근 콘크리트주
  4. 철탑
(정답률: 65%)
  • 가공전선로의 지지물 중 철탑은 구조적으로 자체 강도를 갖추고 있으므로, 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 안 됩니다. (단, 6개월 이내의 임시 사용은 예외로 합니다.)
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82. 지중전선로를 직접매설식에 의하여 시설하는 경우에는 그 매설깊이를 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에서는 몇 [cm]이상으로 하면 되는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 120
(정답률: 59%)
  • 지중전선로 직접매설식의 매설 깊이 기준은 장소의 특성에 따라 결정됩니다.
    ① [중량물 압력 우려 없음]: $60\text{cm}$이상
    ② [중량물 압력 우려 있음]: $120\text{cm}$이상 (KEC 규정 등에 따라 $100\text{cm}$로 적용되는 경우도 있으나 본 문제의 정답은 $60\text{cm}$임)
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83. 다음 중 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 사용하여서는 아니 되는 경우는?

  1. 애자 사용공사에 의하여 전개된 곳에 시설하는 전기로용 전선
  2. 이동 기중기에 전기를 공급하기 위하여 사용하는 접촉 전선
  3. 합성 수지몰드공사에 의하여 시설하는 경우
  4. 버스 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 41%)
  • 옥내에 시설하는 저압전선 중 합성 수지몰드공사에 의하여 시설하는 경우에는 안전을 위해 나전선을 사용할 수 없습니다.

    오답 노트
    애자 사용공사(전기로용), 이동 기중기 접촉 전선, 버스 덕트 공사는 나전선 사용이 가능합니다.
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84. 다음 중 저압 접촉전선을 절연 트롤리 공사에 의하여 시설하는 경우에 대한 기준으로 옳지 않은 것은? (단, 기계기구에 시설하는 경우가 아닌 것으로 한다.)

  1. 절연 트롤리선은 사람이 쉽게 접할 우려가 없도록 설할 것
  2. 절연 트롤리선의 개구부는 아래 또는 옆으로 항하여 시설할 것
  3. 절연 트롤리선의 끝 부분은 충전부분의 노출되는 구조일 것
  4. 절연 트롤리선은 각 지지점에서 견고하게 시설하는 것 이외에 그 양쪽 끝을 내장 인류장치에 의하여 견고하게 시설 할 것
(정답률: 67%)
  • 절연 트롤리 공사 시 안전을 위해 절연 트롤리선의 끝 부분은 충전부분이 노출되지 않는 구조로 시설해야 합니다.
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85. 진열장 안의 사용전압이 400[V] 미만인 저압 옥내배선으로 외부에서 보기 쉬운 곳에 한하여 시설 할 수 있는 전선은? (단, 진열장은 건조한 곳에 시설하고 또한 진열장 내부를 건조한 상태로 사용하는 경우이다.)

  1. 단면적이 0.75[mm2] 이상인 나전선 또는 캡타이어 케이블
  2. 단면적이 1.25[mm2] 이상인 코드 또는 절연전선
  3. 단면적이 0.75[mm2] 이상인 코드 또는 캡타이어 케이블
  4. 단면적이 1.25[mm2] 이상인 나전선 또는 다심형전선
(정답률: 62%)
  • 건조한 곳에 시설하는 진열장 내부의 저압 옥내배선은 외부에서 보기 쉬운 곳에 한하여 단면적이 $0.75\text{mm}^2$이상인 코드 또는 캡타이어 케이블을 사용할 수 있습니다.
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86. 다음 중 전로의 중성점 접지의 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 대지전압의 저하
  2. 이상전압의 억제
  3. 손실전력의 감소
  4. 보호장치의 확실한 동작의 확보
(정답률: 50%)
  • 중성점 접지는 계통의 안정성을 높이고 사고 시 보호 장치를 빠르게 동작시키기 위해 수행합니다. 대지전압을 낮추어 절연 레벨을 조정하고, 이상전압을 억제하며, 지락 사고 시 보호 계전기가 확실하게 동작하도록 하는 것이 주 목적입니다. 하지만 접지 자체로 인해 전력 손실이 줄어드는 손실전력의 감소와는 직접적인 관련이 없습니다.
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87. 고압 가공전선이 가공약전류 전선 등과 접근하는 경우는 고압 가공전선과 가공약전류 전선 등 사이의 이격거리는 몇 [cm]이 이상 이어야 하는가? (단, 전선이 케이블인 경우)

  1. 15
  2. 30
  3. 40
  4. 80
(정답률: 47%)
  • 고압 가공전선과 가공약전류 전선 사이의 이격거리 기준을 묻는 문제입니다. 전선의 종류에 따라 이격거리가 다르며, 케이블인 경우에는 $0.4\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\text{케이블 이격거리} = 0.4\text{m}$
    ② [숫자 대입] $0.4 \times 100$
    ③ [최종 결과] $40$
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88. 다음 중 파이프라인 등에 발열선을 시설하는 기준에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 발연선에 전기를 공급하는 전로의 사용 전압은 저압일 것
  2. 발연선을 사람이 접촉할 우려가 없고 또한 손상을 받을 우려가 없도록 시설할 것
  3. 발열선은 그 온도가 피 가열 액체에 발화 온도의 90[%]를 넘지 않도록 시설할 것
  4. 발연선 또는 발연선에 직접 접속하는 전선의 피복에 사용하는금속체⋅파이프라인 등에는 사용전압이400[V] 미만인 것에는 제3종 접지공사를 할 것
(정답률: 63%)
  • 파이프라인 발열선 시설 기준에 대한 문제입니다. 발열선의 온도는 피가열 액체의 발화 온도보다 충분히 낮게 유지되어야 하며, 일반적으로 발화 온도의 80%를 넘지 않도록 시설해야 합니다.

    오답 노트
    발열선은 그 온도가 피 가열 액체에 발화 온도의 90%를 넘지 않도록 시설할 것: 80% 이하로 시설해야 함
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89. 저압전로를 절연변압기로 결합하여 특별고압 가공전선로의 철탑 최상부에 설치한 항공 장해등에 이르는 저압전로가 있다. 이 절연변압기의 부하측 1단자 또는 중성점에는 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: 54%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 저압 기계기구 등의 시설 기준에 관한 문제입니다. 판단기준 제123조에 따라 절연 변압기의 부하측 1단자 또는 중성점 및 기계기구의 금속제 외함에는 제1종 접지공사를 시행해야 합니다.
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90. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 몇 [m]이상으로 하여야 하는가?

  1. 3.5
  2. 4.5
  3. 5.5
  4. 6.5
(정답률: 66%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우, 안전 확보를 위해 레일면상 $6.5\text{m}$이상의 높이를 유지해야 합니다.
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91. 유도장해를 방지하기 위하여 사용전압 60000[V] 이하인 가공 전선로의 유도전류는 전화선로의 길이 12[Km] 미다 몇 [μA] 를 넘지 않도록 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 57%)
  • 유도장해 방지를 위한 가공 전선로의 유도전류 기준은 사용전압에 따라 다릅니다. 사용전압 $60,000\text{V}$이하인 경우에는 전화선로 $12\text{km}$ 당 $2\mu\text{A}$를 넘지 않아야 합니다.
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92. 다음 ( ) 안에 알맞은 것은?

  1. 2.0
  2. 1.6
  3. 1.2
  4. 1.0
(정답률: 43%)
  • 저압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 굵기는 단면적 $2.5\text{mm}^{2}$이상이어야 합니다. 이때 $\text{KS C 3302}$ (600V 비닐절연전선) 기준으로는 지름 $1.6\text{mm}$이상을 사용하므로, 문제에서 요구하는 지름 값은 $1.6$입니다.
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93. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생긴 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우, 자동차단기의 정격감도전류가 200[mA]이면 특별 제3종 접지공사의 접지 저항값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 물기가 있는 장소인 경우이다.)

  1. 50
  2. 75
  3. 100
  4. 300
(정답률: 44%)
  • 물기가 있는 장소에서 지락 발생 시, 접지저항은 정격감도전류와 곱했을 때 전압이 $15\text{V}$이하가 되도록 설정해야 합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{15}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $R = 75$
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94. 전기설비기술기준상 전력계통의 운용에 관한 지시 및 급전조작을 하는 곳으로 정의되는 것은?

  1. 상황실
  2. 급전소
  3. 발전소
  4. 지령실
(정답률: 71%)
  • 전력계통의 운용에 관한 지시 및 급전조작을 수행하는 곳은 급전소로 정의됩니다.
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95. 제1종 접지공사의 접지선은 인장강도 1.04[KN] 이상의 금속선 또는 지름이 몇 [mm] 이상의 연동선 이어야 하는가?(문제 오류 또는 관련 규정이 개정되어 정답이 없는것 같습니다. 여기서는 기존정답인 3번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 62%)
  • 관련 규정 개정으로 인해 현재 정답인 2.6은 실제 기준과 차이가 있습니다. 판단기준 제19조에 따르면 제1종 접지공사의 접지선 단면적은 $6\text{mm}^2$여야 합니다. 다만, 본 문제는 기존 기출 데이터에 따라 2.6을 정답으로 처리하고 있습니다.
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96. 금속제 외함을 가진 저압의 기계 기구로서 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우 전로에 지락이 생겼을때 사용 전압이 최소 몇 [V]를 초과하는 경우를 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 40
  2. 60
  3. 90
  4. 120
(정답률: 62%)
  • 금속제 외함을 가진 저압 기계 기구에서 지락 발생 시 인체 보호를 위해 자동 차단 장치를 설치해야 하는 기준 전압은 $60\text{V}$를 초과하는 경우입니다.
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97. 갑종 풍압하중을 계산할 때 강관에 의하여 구성된 철탑에서 구성재의 수직투영면적 1[m2]에 대한 풍압하중은 몇 [Pa]를 기초로 하여 계산한 것인가? (단, 단주는 제외한다.)

  1. 588
  2. 1117
  3. 1255
  4. 2157
(정답률: 40%)
  • 갑종 풍압하중 계산 시 구성재의 종류에 따라 기준값이 다릅니다. 강관으로 구성된 철탑의 경우 수직투영면적 $1\text{m}^{2}$당 $1255\text{Pa}$를 기초로 계산합니다.

    오답 노트
    588: 원형 또는 목주
    1117: 철주 강관
    2157: 기타의 경우
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98. 터널 등에 시설하는 사용전압이 220[V]인 전압의 전구선으로 방습 코드를 사용하는 경우 단면적은 몇 [mm2] 이상 이어야 하는가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1.0
  4. 1.25
(정답률: 53%)
  • 터널 등에 시설하는 사용전압 $220\text{V}$이하의 전구선으로 방습 코드를 사용하는 경우, 규정된 최소 단면적은 $0.75\text{mm}^{2}$이상이어야 합니다.
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99. 특별고압 가공전선이 도로 등과 교차하여 도로 상부측에 시설할 경우에 보호망도 같이 시설하려고 한다. 보호망은 제 몇 종 접지공사로 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: 53%)
  • 특별고압 가공전선로의 도로 횡단 시 설치하는 보호망은 안전을 위해 제1종 접지공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    제2종, 제3종, 특별 제3종 접지공사는 보호망 설치 기준에 해당하지 않습니다.
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100. 다음 중 고압 옥내배선의 시설로서 알맞은 것은?

  1. 케이블 트레이 공사
  2. 금속관 공사
  3. 합성수지관 공사
  4. 가요전선관 공사
(정답률: 51%)
  • 고압 옥내배선 공사 방법으로는 애자 사용 공사, 케이블 공사, 그리고 케이블 트레이 배선 공사가 규정되어 있습니다.
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