전기산업기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

전기산업기사 2010-03-07 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2010-03-07 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2010-03-07 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. ℇ1 ≻ ℇ2 인 두 유전체의 경계면에 전계가 수직일 때 경계면에 작용하는 힘의 방향은?

  1. 전계의 방향
  2. 전속 밀도의 방향
  3. ℇ1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향
  4. ℇ2의 유전체에서 ℇ1의 유전체 방향
(정답률: 79%)
  • 유전율이 서로 다른 두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사할 때, 경계면에는 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 밀어내는 힘이 작용합니다. 따라서 $\epsilon_1 \succ \epsilon_2$인 경우 $\epsilon_1$의 유전체에서 $\epsilon_2$의 유전체 방향으로 힘이 작용합니다.
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2. 권수 500회이고 자기 인덕턴스가 0.05[H]인 코일이 있을 때 여기에 전류 5[A]를 흘리면 자속 쇄교수는 몇[Wb]인가?

  1. 0.15
  2. 0.25
  3. 15
  4. 25
(정답률: 70%)
  • 자기 인덕턴스의 정의에 따라 자속 쇄교수는 인덕턴스와 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Psi = L I$
    ② [숫자 대입] $\Psi = 0.05 \times 5$
    ③ [최종 결과] $\Psi = 0.25$
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3. 내반경 a[m], 외반경 b[m], 길이 i[m]인 동축 케이블의 내원통 도체와 외원통 도체간에 유전율 ℇ[F/m], 도전율 σ[S/m]인 손실유전체를 채웠을 때 양 원통간의 저항 [Ω]을 나타내는 식은?

(정답률: 58%)
  • 동축 케이블의 내원통과 외원통 사이의 저항은 도전율 $\sigma$와 길이 $l$, 그리고 두 반경의 로그 비율에 반비례하는 구조를 가집니다.
    정답 식:
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4. 진공 중에 미소 선전류 I ㆍ dl[A/m]에 기인된 r[m]떨어진 점 P에 생기는 자계 dH[A/m]를 나타내는 식은?

(정답률: 50%)
  • 비오-사바르 법칙에 따라 미소 선전류에 의해 거리 $r$ 떨어진 점에 형성되는 자계의 세기를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $dH = \frac{I \times a_r}{4\pi r^2} dl$
    ② [숫자 대입] 해당 공식이 정답 보기의 수식과 일치합니다.
    ③ [최종 결과]
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5. 비투자율μr = 4인 자성체 내에서 주파수 1[GHz]인 전자기파의 파장[m]은 ?

  1. 0.1
  2. 0.15
  3. 0.25
  4. 0.4
(정답률: 54%)
  • 자성체 내에서 전자기파의 속도는 비투자율과 비유전율에 의해 결정되며, 파장은 속도를 주파수로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $\lambda = \frac{3 \times 10^{8}}{\sqrt{\mu_{r}\epsilon_{r}} \times f}$
    ② [숫자 대입] $\lambda = \frac{3 \times 10^{8}}{\sqrt{4 \times 1} \times 10^{9}}$
    ③ [최종 결과] $\lambda = 0.15$
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6. 전자계에서 전파속도와 관계없는 것은?

  1. 도전율
  2. 유전율
  3. 비투자율
  4. 주파수
(정답률: 65%)
  • 전파의 속도는 매질의 전자기적 특성인 유전율과 투자율에 의해 결정되며, 주파수와 파장의 곱으로도 나타낼 수 있습니다. 따라서 매질의 전기 전도도를 나타내는 도전율은 전파 속도와 직접적인 관계가 없습니다.

    오답 노트
    유전율, 비투자율: 매질의 특성으로 속도 결정 인자임
    주파수: $v = f \lambda$ 관계에 의해 속도와 연관됨
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7. 전기력선의 성질에 대한 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치하며, 밀도는 그 점에서의 전계의 크기와 같다.
  2. 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다.
  3. 단위전하에서는 1/ℇ0개의 전기력선이 출입한다.
  4. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
(정답률: 72%)
  • 전기력선은 항상 정전하(+)에서 시작하여 부전하(-)에서 끝나는 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    단위전하에서 출입하는 전기력선 수: $1\epsilon_{0}$개 (역수가 아님)
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8. 그림에서 2[㎌]의 콘덴서에 축적되는 에너지[J]는?

  1. 3.6 × 10-3
  2. 4.2 × 10-3
  3. 3.6 × 10-2
  4. 4.2 × 10-4
(정답률: 60%)
  • 먼저 병렬 연결된 콘덴서의 합성 정전용량을 구한 뒤, 전압 분배 법칙으로 $2\mu\text{F}$ 콘덴서에 걸리는 전압을 찾아 에너지를 계산합니다.
    1. 합성 정전용량: $2\mu\text{F}$와 $4\mu\text{F}$의 병렬 합은 $2 + 4 = 6\mu\text{F}$입니다.
    2. $2\mu\text{F}$ 콘덴서 전압 $V$:
    $$V = \frac{6}{3 + 6} \times 180 = 120\text{V}$$
    ※ 참고: 기존 해설의 전압 계산식에 오류가 있으나, 정답 도출을 위한 에너지 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = \frac{1}{2}CV^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$W = \frac{1}{2} \times 2 \times 10^{-6} \times 60^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 3.6 \times 10^{-3}$$
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9. 자체 인덕턴스가 100[mH]인 코일에 전류가 흘러 20[J]의 에너지가 축적되었다. 이 때 흐르는 전류[A]는?

  1. 2
  2. 10
  3. 20
  4. 50
(정답률: 69%)
  • 코일에 축적되는 에너지 공식을 이용하여 흐르는 전류를 구하는 문제입니다.
    에너지 $W$는 인덕턴스 $L$과 전류 $I$의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2}LI^{2} \rightarrow I = \sqrt{\frac{2W}{L}}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{\frac{2 \times 20}{100 \times 10^{-3}}}$
    ③ [최종 결과] $I = 20$
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10. 전류 2π[A]가 흐르고 있는 무한직선도체로부터 2[m]만큼 떨어진 자유공간 내 P점의 자속밀도의 세기[WB/m2]는?

(정답률: 52%)
  • 무한직선도체에 의한 자계의 세기를 먼저 구한 후, 자속밀도 공식($B = \mu H$ )을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu_0 \frac{I}{2\pi r}$
    ② [숫자 대입] $B = \mu_0 \frac{2\pi}{2\pi \times 2}$
    ③ [최종 결과]
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11. 비유전률 9인 유전체 중에 1[cm]의 거리를 두고 1[μC과 2 [μC]dml 두 점전하가 있을 때 서로 작용하는 힘[N]은?

  1. 18
  2. 20
  3. 180
  4. 200
(정답률: 62%)
  • 유전체 내에 있는 두 점전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙을 사용하며, 비유전율 $\epsilon_s$로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = 9 \times 10^9 \frac{Q_1 Q_2}{\epsilon_s r^2}$
    ② [숫자 대입] $F = 9 \times 10^9 \frac{1 \times 10^{-6} \times 2 \times 10^{-6}}{9 \times 0.01^2}$
    ③ [최종 결과] $F = 20$
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12. 그림과 같이 균일한 자계의 세기 H[AT/m]내에 자극의 세기가 ±m[Wb], 길이 l[m]인 막대 자석을 그 중심 주위에 회전할 수 있도록 놓는다. 이때 자석과 자계의 방향이 이룬각을 θ라고 하면 자석이 받는 회전력[N ㆍ m]은?

  1. mlHcosθ
  2. mlHsinθ
  3. 2mlHsinθ
  4. 2mlHtanθ
(정답률: 65%)
  • 균일한 자계 내에서 자석이 받는 회전력(토크)은 자석의 자기 모멘트와 자계의 세기, 그리고 그 사이 각도의 사인 값에 비례합니다.
    회전력 $T$는 자극의 세기 $m$, 길이 $l$, 자계의 세기 $H$, 각도 $\theta$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$T = m l H \sin\theta$$
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13. Q[C]의 전하를 가진 반지름 a[m]의 도체구를 비유전율 ℇs인 기름탱크에서 공기중으로 꺼내는데 필요한 에너지[J]는?

(정답률: 47%)
  • 도체구를 기름탱크(비유전율 $\epsilon_s$)에서 공기 중(비유전율 $1$)으로 꺼낼 때 필요한 에너지는 두 매질에서의 정전 에너지 차이로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2}Q V_{air} - \frac{1}{2}Q V_{oil} = \frac{Q^2}{8\pi\epsilon_0 a} (1 - \frac{1}{\epsilon_s})$
    ② [숫자 대입] (기호 문제이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과]
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14. 투자율이 서로 다른 두 자성체의 경계면에서 굴절각에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 투자율에 비례한다.
  2. 투자율에 반비례한다.
  3. 투자율에 관계없이 일정하다.
  4. 비투자율과 자속에 비례한다.
(정답률: 52%)
  • 투자율이 서로 다른 두 자성체의 경계면에서 자력선의 굴절각은 각 매질의 투자율에 비례하여 결정됩니다.
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15. 평형상태에서 도체의 전하분포와 전계에 관한 성질로 옳지 않은 것은?

  1. 도체 내부에는 전계가 0이 아니다.
  2. 대전된 도체의 전하는 도체 표면에만 존재한다.
  3. 대전된 도체 표면은 동일 전위에 있다.
  4. 대전된 도체 표면의 각 점의 전기력선은 표면에 수직이다.
(정답률: 61%)
  • 정전평형상태의 도체 내부에는 진전하가 존재하지 않으므로 전계는 항상 $0$이 됩니다.

    오답 노트
    대전된 도체의 전하는 도체 표면에만 존재하며, 표면은 동일 전위를 유지하고 전기력선은 표면에 수직으로 나갑니다.
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16. v[m/s]의 속도로 전자가 B[Wb/m2]의 평등 자계에 직각으로 들어가면 원운동을 한다. 이때의 각속도 w[rad/s]와 주기 T[sec]에 해당되는 것은? (단, 전자의 질량은 m, 전자의 전하량은 e이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 44%)
  • 자계 내에서 전자가 받는 로렌츠 힘이 구심력 역할을 하여 원운동을 합니다. 구심력 $F = evB$와 원심력 $F = \frac{mv^{2}}{r}$이 같다고 설정하여 반지름 $r = \frac{mv}{eB}$를 구한 뒤, 각속도 $\omega = \frac{v}{r}$와 주기 $T = \frac{2\pi}{\omega}$를 유도합니다.
    ① [기본 공식] $\omega = \frac{v}{r}, T = \frac{2\pi}{\omega}$
    ② [숫자 대입] $\omega = \frac{v}{\frac{mv}{eB}}, T = \frac{2\pi}{\frac{eB}{m}}$
    ③ [최종 결과] $\omega = \frac{eB}{m}, T = \frac{2\pi m}{eB}$
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17. 무한장 직선 전하로부터 수직거리 p[m]되는 점에서 전계의 세기는?

  1. p에 반비례
  2. p에 비례
  3. p2에 비례
  4. p2에 반비례
(정답률: 55%)
  • 무한장 직선 전하에 의한 전계의 세기는 거리 $p$에 반비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{\rho_{L}}{2\pi\epsilon r}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{\rho_{L}}{2\pi\epsilon p}$
    ③ [최종 결과] $E \propto \frac{1}{p}$
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18. 등전위면에 대한 설명으로 옳은 것은 ?

  1. 전기력선은 등전위면과 평행하게 지나간다.
  2. 전하를 갖고 등전위면에 따라 이동하면 일이 생긴다.
  3. 다른 전위의 등전위면은 서로 교차한다.
  4. 점전하가 만드는 전계의 등전위면은 동심구면이다.
(정답률: 52%)
  • 점전하가 만드는 전계의 등전위면은 모든 방향으로 동일한 전위를 가지므로 중심에서 거리가 같은 점들의 집합인 동심구면을 이룹니다.

    오답 노트
    전기력선은 등전위면과 평행하게 지나간다: 수직으로 교차함
    전하를 갖고 등전위면을 따라 이동하면 일이 생긴다: 전위차가 없으므로 일은 0임
    다른 전위의 등전위면은 서로 교차한다: 서로 교차하지 않음
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19. 무한길이의 직선 도체에 전하가 균일하게 분포되어 있다.이 직선 도체로부터 l[m]거리에 있는 점의 전계의 세기는?

  1. l에 비례한다.
  2. l에 반비례한다.
  3. l2에 비례한다.
  4. l2에 반비례한다.
(정답률: 61%)
  • 무한 길이의 직선 도체에서 전계의 세기는 도체로부터 떨어진 수직 거리 $l$에 반비례하는 특성을 가집니다.
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20. 진공 중에서 8π[Wb]의 자하로부터 발산되는 총 자력선의 수는?

  1. 107개
  2. 2 × 107개
  3. 8π × 107개
  4. 107/8π개
(정답률: 61%)
  • 진공 중에서 자하로부터 발산되는 총 자력선의 수는 자하를 진공의 투자율로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{m}{\mu_0}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{8\pi}{4\pi \times 10^{-7}}$
    ③ [최종 결과] $N = 2 \times 10^{7}$
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2과목: 전력공학

21. 저항 10[Ω] 리액턴스 15[Ω]인 3상 송전선이 있다. 수전단 전압 60[kV], 부하역률 0.8(늦음), 전류 100[A]라 한다. 이때 송전단 전압은 약 몇 [kV]인가?

  1. 36
  2. 63
  3. 109
  4. 120
(정답률: 56%)
  • 송전단 전압은 수전단 전압에 선로의 전압 강하분을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_s = V_r + \sqrt{3} I (R \cos \theta + X \sin \theta)$
    ② [숫자 대입] $V_s = 60000 + \sqrt{3} \times 100 \times (10 \times 0.8 + 15 \times 0.6)$
    ③ [최종 결과] $V_s = 62944$
    따라서 송전단 전압은 약 $63\text{ kV}$입니다.
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22. 전원이 양단에 있는 방사상 송전선로의 단락 보호에 사용되는 계전기의 조합 방식은?

  1. 방향거리 계전기와 과전압 계전기의 조합
  2. 방향단락 계전기와 과전류 계전기의 조합
  3. 선택접지 계전기와 과전류 계전기의 조합
  4. 부족전류 계전기와 과전압 계전기의 조합
(정답률: 67%)
  • 전원 양단에 위치한 방사상 송전선로의 단락 보호를 위해서는 전류의 방향과 크기를 모두 감시해야 하므로 방향단락 계전기와 과전류 계전기를 조합하여 사용합니다.

    오답 노트
    방향거리 계전기: 환상선로의 단락 보호에 사용됨
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23. 송전선로에서 코로나 임계전압이 높아지는 경우는?

  1. 온도가 높아지는 경우
  2. 상대공기 밀도가 작을 경우
  3. 전선의 지름이 큰 경우
  4. 기압이 낮은 경우
(정답률: 63%)
  • 코로나 임계전압은 전선의 지름이 클수록, 상대공기 밀도가 높을수록 전압이 높아져 코로나 현상이 억제됩니다.

    오답 노트
    온도가 높아지는 경우: 공기 밀도가 낮아져 임계전압이 낮아집니다.
    상대공기 밀도가 작을 경우: 임계전압이 낮아집니다.
    기압이 낮은 경우: 공기 밀도가 낮아져 임계전압이 낮아집니다.
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24. 피뢰기의 구조는?

  1. 특성 요소와 소호 리액터
  2. 특성요소와 콘덴서
  3. 소호리액터와 콘덴서
  4. 특성요소와 직렬갭
(정답률: 65%)
  • 피뢰기는 이상전압 발생 시 이를 대지로 방전시키고 속류를 차단하기 위해 특성요소와 직렬갭으로 구성됩니다.

    오답 노트
    소호 리액터, 콘덴서: 피뢰기의 기본 구성 요소가 아닙니다.
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25. 증기터빈의 팽창 도중에 증기를 추출하는 형태의 터빈은?

  1. 복수 터빈
  2. 배압 터빈
  3. 추기 터빈
  4. 배기 터빈
(정답률: 58%)
  • 터빈의 팽창 과정 중에 필요한 양의 증기를 외부로 추출하여 사용하는 형태의 터빈을 추기 터빈이라고 합니다.
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26. 동일 굵기의 전선으로 된 3상 3선식 2회선 송전선이 있다. A회선의 전류는 100[A], B회선의 전류는 50[A]이고 선로 손실은 합계 50[kW]이다. 개폐기를 닫아서 두 회선을 병렬로 사용하여 합계 150[A]의 전류를 통하도록 하려면 선로 손실[kW]은?

  1. 40
  2. 45
  3. 50
  4. 55
(정답률: 45%)
  • 동일 굵기의 전선이므로 저항 $R$은 동일하며, 선로 손실은 전류의 제곱과 저항의 곱에 비례합니다. 먼저 기존 상태의 손실을 통해 저항을 구한 뒤, 병렬 연결 시 분배되는 전류를 적용하여 새로운 손실을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 \times I^{2} \times R$
    ② [숫자 대입] $50 \times 10^{3} = (3 \times 100^{2} \times R) + (3 \times 50^{2} \times R)$
    ③ [최종 결과] $R = 1.33 \Omega$
    병렬 운전 시 총 전류 $150\text{A}$가 두 회선에 균등 분배되어 회선당 $75\text{A}$가 흐릅니다.
    ① [기본 공식] $P = 2 \times 3 \times I_{split}^{2} \times R$
    ② [숫자 대입] $P = 2 \times 3 \times 75^{2} \times 1.33$
    ③ [최종 결과] $P = 44.8875 \text{kW} \approx 45 \text{kW}$
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27. 전력용 퓨즈를 차단기와 비교할 때 옳지 않은 것은?

  1. 소형 경량이다.
  2. 고속도 차단을 할 수 없다.
  3. 큰 차단 용량을 갖는다.
  4. 보수가 간단하다.
(정답률: 63%)
  • 전력 퓨즈는 고속 차단이 가능하며 차단 용량이 크고, 구조가 간단하여 보수가 용이하며 소형 경량이라는 특징을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    고속도 차단을 할 수 없다: 전력 퓨즈는 매우 빠른 속도로 차단하는 고속 차단 특성을 가집니다.
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28. 한류 리액터의 사용 목적은?

  1. 충전 전류의 제한
  2. 단락 전류의 제한
  3. 누설 전류의 제한
  4. 접지 전류의 제한
(정답률: 65%)
  • 한류 리액터는 계통에 직렬로 삽입하여 고장 시 발생하는 단락 전류를 제한함으로써, 차단기의 차단 용량을 줄이고 기기를 보호하는 목적으로 사용합니다.
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29. 설비 용량 및 수용률이 표와 같은 수용가가 있다. 수용가 상호간에 부등률을 1.1로 할 때, 합성 최대 전력[kW]은?

  1. 150
  2. 200
  3. 220
  4. 242
(정답률: 61%)
  • 합성 최대 전력은 각 수용가의 최대 전력(설비 용량 $\times$ 수용률)의 합을 부등률로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\sum (\text{설비용량} \times \text{수용률})}{\text{부등률}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{(160 \times 0.5) + (150 \times 0.6) + (100 \times 0.5)}{1.1}$
    ③ [최종 결과] $P = 200$
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30. 원자력 발전의 특징으로 적절하지 않은 것은?

  1. 처음에는 과잉량의 핵연료를 넣고 그 후에는 조금씩 보급하면 되므로 연료의 수송기지와 저장 시설이 크게 필요하지 않다.
  2. 핵연료의 허용온도와 열전달 특성 등에 의하여 증발 조건이 결정되므로 비교적 저온, 저압의 증기로 운전된다.
  3. 핵분열 생성물에 의한 방사선 장해와 방사선 폐기물이 발생하므로 방사선 측정기, 폐기물 처리장치 등이 필요하다.
  4. 기력 발전보다 발전소 건설비가 낮아 발전원가 면에서 유리하다.
(정답률: 70%)
  • 원자력 발전은 고도의 안전성과 특수 설비가 요구되므로, 일반적인 기력 발전보다 초기 건설비가 매우 높습니다.

    오답 노트
    기력 발전보다 발전소 건설비가 낮아 발전원가 면에서 유리하다: 건설비가 매우 높음
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31. 가공 송전선의 인덕턴스가 1.3[mH/㎞]이고 정전용량이 0.009[㎌/㎞]일 때 파동 임피던스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 350
  2. 380
  3. 400
  4. 420
(정답률: 67%)
  • 파동 임피던스는 송전선의 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$의 비율에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \sqrt{\frac{1.3 \times 10^{-3}}{0.009 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 380$
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32. 흡출관이 필요하지 않은 수차는?

  1. 사류 수차
  2. 카플란 수차
  3. 프란시스 수차
  4. 펠톤 수차
(정답률: 54%)
  • 흡출관은 반동 수차(프란시스, 카플란, 사류 수차)에서 러너 출구의 압력을 낮추어 유효 낙차를 크게 하기 위해 설치하는 관입니다. 펠톤 수차는 물의 운동에너지를 이용하는 충동 수차이므로 흡출관이 필요하지 않습니다.
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33. 345[kV] 송전 계통의 절연협조에서 충격절연 내력의 크기순으로 적합한 것은?

  1. 선로애자>차단기>변압기>피뢰기
  2. 선로애자>변압기>차단기>피뢰기
  3. 변압기>차단기>선로애자>피뢰기
  4. 변압기>선로애자>차단기>피뢰기
(정답률: 65%)
  • 절연협조는 이상전압 발생 시 피뢰기가 가장 먼저 동작하여 기기를 보호하도록 설계하는 것입니다. 따라서 충격절연 내력은 보호 대상인 기기들이 피뢰기보다 높아야 하며, 일반적으로 선로애자 > 차단기 > 변압기 > 피뢰기 순으로 설계합니다.
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34. 전력 원선도의 가로축과 세로축이 나타내는 것은?

  1. 최대전력, 피상전력
  2. 유효전력, 무효전력
  3. 조상용량, 송전손실
  4. 송전효율, 코로나 손실
(정답률: 79%)
  • 전력 원선도는 송전단과 수전단의 전압, 전력의 관계를 복소평면상에 나타낸 것으로, 가로축은 유효전력을, 세로축은 무효전력을 나타냅니다.
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35. 그림과 같은 저압배전선이 있다. FA,FB,BC간의 저항은 각각 0.1[Ω], 0.1[Ω], 0.2[Ω]이고, A,B,C점에 전등(역률 100%)부하가 각각 5[A],15[A],10[A]가 걸려 있다. 지금 급전점 F의 전압을 105[V]라 하면 C점의 전압[V]은? (단, 선로의 리액턴스는 무시한다.)

  1. 102.5
  2. 100.5
  3. 97.5
  4. 95.5
(정답률: 54%)
  • 급전점 $F$에서 각 부하점 $A, B, C$까지 흐르는 전류에 의한 전압강하를 모두 합산하여 뺌으로써 $C$점의 전압을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_C = V_F - (I_A R_{FA} + I_B R_{FB} + I_C R_{FC})$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_C = 105 - (5 \times 0.1 + 15 \times (0.1 + 0.1) + 10 \times (0.1 + 0.1 + 0.2))$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_C = 97.5$$
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36. 송전선로에서 매설지선의 설치 목적으로 가장 알맞은 것은?

  1. 코로나 전압의 감소
  2. 역섬락 방지
  3. 철탑 기초의 강도 보강
  4. 절연 강도의 증가
(정답률: 71%)
  • 매설지선은 철탑의 기초 부분에 설치하여 낙뢰 시 지지물에 가해지는 전위 상승을 억제하고, 특히 전선과 지지물 사이의 전위차로 인해 발생하는 역섬락을 방지하기 위해 설치합니다.
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37. 설비용량 800[kW], 부등률 1.2, 수용률 60[%]일 때 변전시설 용량은 최저 몇 [kVA]이상 이어야 하는가? (단, 역률은 90[%]이상 유지되어야 한다고 한다.)

  1. 450
  2. 500
  3. 550
  4. 600
(정답률: 54%)
  • 변전시설 용량은 설비용량에 수용률을 곱해 최대수요전력을 구한 뒤, 이를 부등률과 역률로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{trans} = \frac{P \times \text{수용률}}{\text{부등률} \times \text{역률}}$
    ② [숫자 대입] $P_{trans} = \frac{800 \times 0.6}{1.2 \times 0.9}$
    ③ [최종 결과] $P_{trans} = 444.4$
    최저 용량으로 가장 가까운 값은 450 kVA입니다.
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38. 154/22.9[kV], 40[MVA], 3상 변압기의 %리액턴스가 14[%]라면, 고압측으로 환산한 리액턴스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 63
  2. 73
  3. 83
  4. 93
(정답률: 50%)
  • 퍼센트 리액턴스를 이용하여 실제 리액턴스 값을 구하는 문제입니다. 고압측 전압을 기준으로 환산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{10 \times V^2 \times \%X}{P}$
    ② [숫자 대입] $X = \frac{10 \times 154^2 \times 14}{40 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $X = 83$
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39. 조상설비와 거리가 먼 것은?

  1. 분로 리액터
  2. 상순 표시기
  3. 전력용 콘덴서
  4. 동기 조상기
(정답률: 72%)
  • 조상설비는 전력 계통의 전압 조절 및 역률 개선을 위해 무효 전력을 공급하거나 흡수하는 설비를 말합니다. 분로 리액터, 전력용 콘덴서, 동기 조상기는 모두 이에 해당하지만, 상순 표시기는 전원의 상 회전 방향을 확인하는 측정 장치이므로 조상설비가 아닙니다.
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40. 공기 차단기에 비하여SF6 가스 차단기의 특징으로 볼 수 없는 것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2~3배 정도의 절연 내력이 있다.
  2. 차단시 폭발음이 없다.
  3. 소전류 차단시 이상 전압이 높다.
  4. 아크에 SF6가스는 분해되지 않고 무독성이다.
(정답률: 68%)
  • SF6 가스는 절연 내력이 매우 높고 소전류 차단 시에도 이상 전압이 낮아 매우 안정적인 특성을 가집니다. 따라서 소전류 차단 시 이상 전압이 높다는 설명은 SF6 가스 차단기의 특징과 거리가 멉니다.
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3과목: 전기기기

41. 직류 분권 발전기의 브러시를 중성축에서 회전방향 쪽으로 이동하면 전압은?

  1. 상승한다.
  2. 급격히 상승한다.
  3. 변화하지 않는다.
  4. 감소한다.
(정답률: 42%)
  • 직류 발전기에서 브러시를 중성축에서 회전 방향으로 이동시키면 정류각이 변하여 전기자 반작용이 증가하고, 이로 인해 주자속이 감소하여 단자 전압은 감소하게 됩니다.
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42. 3상 유도 전동기의 운전 중 전압이 80[%]로 떨어지면 부하 회전력은 몇[%]정도로 되는가?

  1. 94
  2. 80
  3. 72
  4. 64
(정답률: 61%)
  • 유도 전동기의 부하 회전력(토크)은 공급 전압의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $T \propto V^{2}$
    ② [숫자 대입] $T = 0.8^{2} \times 100$
    ③ [최종 결과] $T = 64$
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43. 유도 전동기의 고정자 철심(규소 강판)의 두께는 보통 몇[mm]인가?

  1. 0.25~0.35
  2. 0.35~0.5
  3. 0.5~0.7
  4. 0.7~0.85
(정답률: 52%)
  • 유도 전동기의 고정자 철심은 와전류 손실을 줄이기 위해 얇은 규소 강판을 적층하여 제작하며, 일반적으로 0.35~0.5 mm 두께를 사용합니다.
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44. 2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률[%]은?

  1. 57.8
  2. 66.6
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 70%)
  • V결선 시 변압기 2대로 3상 전력을 공급할 때, 각 변압기의 정격 용량 대비 실제 출력되는 전력의 비율인 이용률을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $U = \frac{\sqrt{3}}{2} \times 100$
    ② [숫자 대입] $U = 0.866 \times 100$
    ③ [최종 결과] $U = 86.6$
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45. 100[kVA]의 단상 변압기가 역률 80[%]에서 전부하 효율이 95[%]이면 역률 50[%]의 전부하에서의 효율은 약 몇[%]인가?

  1. 84
  2. 88
  3. 92
  4. 96
(정답률: 36%)
  • 변압기의 효율은 출력과 손실의 관계로 결정됩니다. 역률이 변하면 출력값이 변하므로, 먼저 기존 조건에서 총 손실을 구한 뒤 새로운 역률에서의 효율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{P + L}$ (효율 = 출력 / (출력 + 손실))
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{100 \times 0.5}{100 \times 0.5 + 4.21}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.92$
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46. 전기자 총 도체수 500, 6극, 중권의 직류 전동기가 있다. 전기자 전 전류가 100[A]일 때의 발생 토크[kg•m]는 약 얼마인가? (단, 1극당 자속수는 0.01[Wb]이다.)

  1. 8.12
  2. 9.54
  3. 10.25
  4. 11.58
(정답률: 48%)
  • 직류 전동기의 토크 공식을 사용하여 $N\cdot m$ 단위의 토크를 먼저 구한 후, 이를 $kg\cdot m$ 단위로 환산합니다. 중권이므로 병렬 회로수 $a$는 극수 $P$와 같습니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P Z \Phi I_{a}}{2 \pi a}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{6 \times 500 \times 0.01 \times 100}{2 \pi \times 6} = 79.58$
    ③ [최종 결과] $T = \frac{79.58}{9.8} = 8.12$
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47. 3상 전원에서 2상 전압을 얻고자 할 때 다음 결선 중 맞는 것은?

  1. 포크 결선
  2. 환상 결선
  3. 스코트 결선
  4. 대각 결선
(정답률: 70%)
  • 3상 전원을 이용하여 2상 전압을 얻기 위해 사용하는 대표적인 결선 방식은 스코트 결선(Scott connection)입니다. 이는 메이어 또는 우드브리지 결선이라고도 합니다.
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48. 단상 유도 전동기와 3상 유도 전동기를 비교했을 때, 단상 유도 전동기에 해당 되는 것은?

  1. 역률, 효율이 좋다.
  2. 중량이 작아진다.
  3. 기동 장치가 필요하다.
  4. 대용량이다.
(정답률: 59%)
  • 단상 유도 전동기는 3상과 달리 회전자계가 아닌 교번자계가 발생하므로, 스스로 기동할 수 없어 반드시 기동 장치가 필요합니다.

    오답 노트
    역률, 효율이 좋다, 중량이 작아진다, 대용량이다: 3상 유도 전동기의 특징입니다.
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49. 브러시 홀도는 브러시를 정류자면의 적당한 위치에서 스프링에 의하여 항상 일정한 압력으로 정류자 면에 접촉하여야 한다. 가장 적당한 압력은?

  1. 1~2[kg/cm2]
  2. 0.5~1[kg/cm2]
  3. 0.15~0.25[kg/cm2]
  4. 0.01~0.15[kg/cm2]
(정답률: 70%)
  • 브러시 홀도는 브러시가 정류자 면에 항상 일정한 압력으로 접촉하게 하여 전기적 접촉 불량을 방지해야 하며, 가장 적당한 압력 범위는 $0.15 \sim 0.25\text{kg/cm}^{2}$입니다.
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50. 권수비가 1:3인 변압기(이상적인 변압기)를 사용하여 교류 100[V]의 입력을 가했을 때, 전파 정류하면 출력 전압[V]의 평균치는 얼마인가?

  1. 300
(정답률: 47%)
  • 변압기를 통해 승압된 전압을 전파 정류했을 때의 평균 전압을 구하는 문제입니다. 권수비에 의해 2차 전압을 구하고, 전파 정류 평균 전압 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $V_2 = V_1 \times a$
    $V_{avg} = \frac{2 \sqrt{2} V_2}{\pi}$
    ② [숫자 대입]
    $V_2 = 100 \times 3 = 300$
    $V_{avg} = \frac{2 \sqrt{2} \times 300}{\pi}$
    ③ [최종 결과]
    $V_{avg} = \frac{600 \sqrt{2}}{\pi}$
    따라서 정답은 입니다.
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51. 동기 발전기의 기전력의 파형을 정현파로 하기 위해 채용되는 방법이 아닌것은?

  1. 매극 매상의 슬롯수 q를 작게 한다.
  2. 반폐 슬롯을 사용한다.
  3. 단절권 및 분포권으로 한다.
  4. 공극의 길이를 크게 한다.
(정답률: 45%)
  • 동기 발전기의 기전력 파형을 정현파에 가깝게 만들기 위해서는 고조파를 제거해야 합니다. 이를 위해 매극 매상의 슬롯수 $q$를 크게 하여 분포권 효과를 높여야 하므로, 슬롯수를 작게 한다는 설명은 틀린 방법입니다.

    오답 노트
    반폐 슬롯 사용, 단절권 및 분포권 채택, 공극 길이 확대: 모두 고조파를 제거하여 정현파를 만들기 위한 올바른 방법입니다.
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52. 정격 출력 20[kW], 정격 전압 100[V], 정격 회전속도 1500[rpm]의 직류 직권발전기가 있다 정격 상태로 운전하고 있을 때, 속도를 1300[rpm]으로 떨어뜨리고 전과 같은 부하 전류를 흘렀을 때,단자 전압은 몇 [V]가 되겠는가? (단, 전기자 저항은 0.05[Ω]이다.)

  1. 68.5
  2. 79
  3. 85.3
  4. 95.4
(정답률: 43%)
  • 직류 직권발전기의 속도 변화에 따른 단자 전압을 구하는 문제입니다. 먼저 정격 상태의 부하 전류와 유기 기전력을 구한 뒤, 속도 비례 관계를 통해 변경된 속도에서의 기전력을 산출하고 전압 강하를 제외한 단자 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $I = \frac{P}{V}$
    $E = V + I \times R$
    $E' = E \times \frac{N'}{N}$
    $V' = E' - I \times R$
    ② [숫자 대입]
    $I = \frac{20000}{100} = 200$
    $E = 100 + 200 \times 0.05 = 110$
    $E' = 110 \times \frac{1300}{1500} = 95.3$
    $V' = 95.3 - 200 \times 0.05$
    ③ [최종 결과]
    $V' = 85.3$
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53. 동기 전동기를 부족여자로 운전하면 어떠한 작용을 하는가?

  1. 충전 전류가 흐른다.
  2. 콘덴서 작용을 한다.
  3. 뒤진 전류가 흐른다.
  4. 뒤진 전류를 보상한다.
(정답률: 64%)
  • 동기 전동기를 부족여자로 운전하면 V곡선 상에서 여자 전류가 감소하여 리액터와 같은 성질을 띠게 됩니다. 이로 인해 전원으로부터 뒤진 전류(지상 전류)가 흐르게 됩니다.
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54. 병렬 운전중인 A,B두 동기 발전기 중 A발전기의 여자를 B발전기 보다 강하게 하면 A발전기는?

  1. 부하 전류가 증가한다.
  2. 90도 지상 전류가 흐른다.
  3. 동기화 전류가 흐른다.
  4. 90도 진상 전류가 흐른다.
(정답률: 55%)
  • 동기 발전기의 병렬 운전 중 특정 발전기의 여자를 강하게 하면, 해당 발전기의 유기 기전력이 상승하여 무효 전력이 증가하게 됩니다. 이때 전압이 높아진 발전기에서 다른 발전기로 무효 전류가 흐르게 되며, 이는 부하 측에서 보았을 때 90도 지상 전류가 흐르는 결과로 나타납니다.
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55. 6극 200[V], 10[kW]의 3상 유도전동기가 960[rpm]으로 회전하고 있을 때의 회전자 기전력의 주파수 [Hz]는? (단, 전원의 주파수는 60[Hz]이다.)

  1. 12
  2. 8
  3. 6
  4. 4
(정답률: 51%)
  • 회전자 기전력의 주파수는 전원 주파수에 슬립($s$)을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $f_r = s \times f = \frac{N_s - N}{N_s} \times f$
    ② [숫자 대입] $f_r = \frac{\frac{120 \times 60}{6} - 960}{\frac{120 \times 60}{6}} \times 60 = \frac{1200 - 960}{1200} \times 60$
    ③ [최종 결과] $f_r = 12$
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56. 직류기에서 양호한 정류를 얻을 수 있는 조건이 아닌 것은?

  1. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 한다.
  2. 정류주기를 크게 한다.
  3. 자속 분포를 줄이고 자기적으로 포화시킨다.
  4. 브러시의 접촉 저항을 작게 한다.
(정답률: 68%)
  • 양호한 정류를 위해서는 정류 리액턴스를 줄여 전압 강하를 방지하고, 브러시의 접촉 저항을 크게 하여 정류 전압을 적절히 유지해야 합니다.

    오답 노트
    브러시의 접촉 저항을 작게 한다: 접촉 저항을 크게 해야 양호한 정류가 가능함
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57. 단상 및 3상 유도전압 조정기에 관하여 옳게 설명한 것은?

  1. 단락 권선은 단상 및 3상 유도전압 조정기 모두 필요하다.
  2. 3상 유도전압 조정기에는 단락 권선이 필요 없다.
  3. 3상 유도전압 조정기의 1차와 2차 전압은 동상이다.
  4. 단상 유도전압 조정기의 기전력은 회전 자계에 의해서 유도된다.
(정답률: 53%)
  • 3상 유도전압 조정기는 회전자계에 의해 동작하며, 직렬 권선에 의한 기전력이 1차 부하 전류에 의한 기자력으로 소멸되기 때문에 단락 권선이 필요하지 않습니다.

    오답 노트
    단락 권선은 단상 및 3상 유도전압 조정기 모두 필요하다: 3상은 필요 없음
    3상 유도전압 조정기의 1차와 2차 전압은 동상이다: 위상차가 존재함
    단상 유도전압 조정기의 기전력은 회전 자계에 의해서 유도된다: 교번 자계에 의해 유도됨
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58. 비돌극형 동기 발전기의 단자 전압(1상)을 V, 유도 기전력(1상)을 E, 동기 리액턴스(1상)를 Xs, 부하각을 δ라 하면 1상의 출력[W]은 약 얼마인가?

(정답률: 56%)
  • 비돌극형 동기 발전기의 1상 출력은 유도 기전력, 단자 전압, 동기 리액턴스 및 부하각의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{EV}{X_s}\sin\delta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{EV}{X_s}\sin\delta$
    ③ [최종 결과] $P = \frac{EV}{X_s}\sin\delta$
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59. 그림과 같이 단상전파정류회로 (단상 중앙탭 사용)에서 피크 역전압 (PIV) [V]은?

(정답률: 40%)
  • 단상 중앙탭 전파정류회로에서 다이오드(SCR)에 걸리는 최대 역전압(PIV)은 변압기 2차측 전체 전압의 최댓값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $PIV = 2\sqrt{2}E$
    ② [숫자 대입] $PIV = 2\sqrt{2}E$
    ③ [최종 결과] $PIV = 2\sqrt{2}E$
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60. 교류 전압제어기를 전원과 부하회로에 연결된 조광기에 교류 실효 전압을 변화시켜서 사용할 수 있는 소자 중 가장 적합한 것은 ?

  1. 파워 트랜지스터
  2. 트라이액
  3. MOS-FET
  4. 다이오드
(정답률: 42%)
  • 트라이액(TRIAC)은 양방향 사이리스터로, 교류 전원의 위상 제어가 가능하여 조광기(Dimmer)와 같이 교류 실효 전압을 조절해야 하는 회로에 가장 적합한 소자입니다.
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4과목: 회로이론

61. 전압의 순시값이 3 + 10 √2sinwt[A]일 때 실효값은?

  1. 10.4
  2. 11.6
  3. 12.5
  4. 16.2
(정답률: 59%)
  • 직류분과 교류 성분이 함께 포함된 전압의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = \sqrt{V_{dc}^2 + V_{ac}^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = \sqrt{3^2 + 10^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = 10.4$$
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62. f(t) = sint + 2cost를 라플라스 변환하면?

(정답률: 48%)
  • 라플라스 변환의 선형성을 이용하여 $\sin t$와 $\cos t$를 각각 변환하여 합산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mathcal{L}\{\sin at + b\cos at\} = \frac{a}{s^2 + a^2} + \frac{bs}{s^2 + a^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\mathcal{L}\{\sin t + 2\cos t\} = \frac{1}{s^2 + 1} + \frac{2s}{s^2 + 1}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{2s + 1}{s^2 + 1}$$
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63. 다음 ( )안에 들어갈 내용으로 가장 적합한 것은?

  1. 정상분
  2. 역상분
  3. 영상분
  4. 평형분
(정답률: 71%)
  • 3상 3선식 회로에서는 평형, 불평형 여부나 부하의 결선 방식($$\Delta, Y$$)에 관계없이 세 선전류의 합은 항상 0입니다. 영상분 전류는 세 선전류 합의 $\frac{1}{3}$로 정의되므로, 합이 0이면 영상분 또한 0이 됩니다.
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64. 24[Ω] 저항에 미지의 저항 Rx를 직렬로 접속한 후 전압을 가했을 때,24[Ω]양단의 전압이 72[V]이고 저항 Rx양단의 전압이 45[V]이면 저항 Rx는?

  1. 20
  2. 15
  3. 10
  4. 8
(정답률: 57%)
  • 직렬 회로에서는 모든 저항에 흐르는 전류가 동일하다는 원리를 이용합니다. 먼저 알고 있는 저항과 전압으로 회로의 전류를 구한 뒤, 미지의 저항값을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_x = \frac{V_x}{I} = \frac{V_x}{\frac{V_1}{R_1}}$
    ② [숫자 대입] $R_x = \frac{45}{\frac{72}{24}}$
    ③ [최종 결과] $R_x = 15$
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65. 다음의 회로가 정 저항 회로가 되기 위한 L[H]의 값은?

  1. 1
  2. 0.1
  3. 0.01
  4. 0.001
(정답률: 60%)
  • 회로가 정 저항 회로(상수 저항 회로)가 되기 위해서는 $L$과 $C$에 의한 임피던스 성분이 서로 상쇄되어야 하며, 이때 $R^2 = \frac{L}{C}$ 관계가 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $L = R^2 \times C$
    ② [숫자 대입] $L = 10^2 \times 100 \times 10^{-6}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.01$
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66. 의 역라플라스 변환은?

(정답률: 68%)
  • 주어진 라플라스 변환 식 $\text{F}(s) = \frac{2}{(s+1)(s+3)}$를 헤비사이드 부분분수 전개를 통해 분리한 후 역변환을 수행합니다.
    식 $\frac{2}{(s+1)(s+3)}$를 변형하면 $\frac{1}{s+1} - \frac{1}{s+3}$이 됩니다. $\frac{1}{s+a}$ 형태의 역라플라스 변환은 $e^{-at}$이므로, 최종 결과는 $e^{-t} - e^{-3t}$가 됩니다.
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67. 2전력계법을 써서 대칭 평형 3상 전력을 측정하였더니 각 전력계가 500[W], 300[W]를 지시하였다면, 전 전력[W]은?

  1. 200
  2. 300
  3. 500
  4. 800
(정답률: 73%)
  • 2전력계법을 이용한 3상 전력 측정에서, 두 전력계의 지시값의 합은 전체 유효전력이 됩니다. 문제에서 요구하는 단위가 $\text{W}$이므로 유효전력 공식을 적용합니다.
    $$P = W_1 + W_2 = 500 + 300 = 800$$
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68. 어떤 부하에 의 전압을 가했을 때, 흐르는 전류가 이었다면 이 부하의 소비전력[W]은?

  1. 250
  2. 433
  3. 500
  4. 866
(정답률: 42%)
  • 전압과 전류의 위상차를 고려하여 소비전력을 구합니다. 전압 $\text{100sin}(100\pi t + \frac{\pi}{6})$과 전류 $\text{10cos}(100\pi t - \frac{\pi}{3}) = \text{10sin}(100\pi t + \frac{\pi}{6})$의 위상이 동일하므로 역률 $\cos\theta = 1$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = V_{rms} I_{rms} \cos\theta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100}{\sqrt{2}} \times \frac{10}{\sqrt{2}} \times 1$
    ③ [최종 결과] $P = 500$
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69. 평형 3상 유도전동기의 출력이 10[HP], 선간전압 200[V], 효율90[%], 역률 85[%]일 때, 이 전동기에 유입되는 선전류는 약 몇 [A]인가? (단, 1[HP]는 746[W]이다.)

  1. 40
  2. 28
  3. 20
  4. 14
(정답률: 57%)
  • 3상 유도전동기의 입력 전력을 이용하여 선전류를 구하는 문제입니다. 출력에 효율을 나누어 입력 전력을 구한 뒤, 3상 전력 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times \cos\theta \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{746 \times 10}{\sqrt{3} \times 200 \times 0.85 \times 0.9}$
    ③ [최종 결과] $I = 28.15$
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70. 다음과 같은 회로에서 저항 2.6[Ω]에 흐르는 전류[A]는?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 0.8
(정답률: 48%)
  • 테브난의 정리를 이용하여 $2.6\Omega$ 저항 양단의 전압과 합성 임피던스를 구한 뒤 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{ab}}{R_{ab} + R'}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{6 - 4}{2.4 + 2.6}$
    ③ [최종 결과] $I = 0.4$
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71. 비정현파의 전압이 일 때 실효치[V]는?

  1. 11.5
  2. 10.5
  3. 9.5
  4. 8.5
(정답률: 60%)
  • 비정현파의 실효값은 각 성분(직류분 및 각 고조파) 실효값들의 제곱의 합에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = \sqrt{V_{0}^{2} + V_{1}^{2} + V_{3}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $V = \sqrt{3^{2} + 10^{2} + 5^{2}}$
    ③ [최종 결과] $V = 11.5$
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72. 정현파 교류전압의 파고율은?

  1. 0.91
  2. 1.11
  3. 1.41
  4. 1.73
(정답률: 68%)
  • 파고율은 파형의 최댓값을 실효값으로 나눈 비율을 의미합니다. 정현파의 경우 실효값은 최댓값의 $1/\sqrt{2}$배이므로 파고율은 $\sqrt{2}$가 됩니다.
    $$파고율 = \frac{V_{m}}{V_{m}/\sqrt{2}} = \sqrt{2} \approx 1.41$$

    오답 노트
    1.11: 정현파의 파형률입니다.
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73. 다음과 같은 4단자망의 4단자 정수 중 D의 값은?

  1. Z2
(정답률: 55%)
  • 제시된 회로는 $\pi$형 4단자망입니다. $\pi$형 회로의 4단자 정수 중 $D$는 입력측과 출력측의 대칭 구조에 의해 다음과 같이 정의됩니다.
    $$D = 1 + \frac{Z_{2}}{Z_{1}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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74. 3상 불평형 전압에서 영상 전압이 140[V]이고, 정상 전압이 600[V], 역상 전압이 280[V]이면 전압의 불평형률은?

  1. 0.67
  2. 0.47
  3. 0.23
  4. 0.12
(정답률: 63%)
  • 전압의 불평형률은 정상 전압에 대한 역상 전압의 비율로 계산합니다.
    ① $불평형률 = \frac{V_{2}}{V_{1}}$
    ② $불평형률 = \frac{280}{600}$
    ③ $불평형률 = 0.47$
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75. 주기적인 구형파 신호의 구성은?

  1. 직류성분만으로 구성된다.
  2. 기본파 성분만으로 구성된다.
  3. 고조파 성분 만으로 구성된다.
  4. 직류성분, 기본파 성분, 무수히 많은 고조파 성분으로 구성 된다.
(정답률: 70%)
  • 푸리에 급수 이론에 따라 주기적인 구형파는 직류 성분과 기본파, 그리고 홀수 차수의 무수히 많은 고조파 성분들이 합성되어 만들어집니다.
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76. 3상 불평형 전압을 Va, Vb, Vc라고 할 때 정상 전압은? (단, 이다.)

(정답률: 63%)
  • 3상 불평형 전압의 대칭분 분석에서 정상 전압은 각 상의 전압에 벡터 연산자 $a$를 순차적으로 곱하여 합산한 후 3으로 나눈 값입니다.
    정상 전압은 $\frac{1}{3}(V_{a} + aV_{b} + a^{2}V_{c})$로 정의됩니다.

    오답 노트
    영상 전압: $\frac{1}{3}(V_{a} + V_{b} + V_{c})$
    역상 전압: $\frac{1}{3}(V_{a} + a^{2}V_{b} + aV_{c})$
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77. 다음 회로에서 S를 닫은 후 t=2초 일 때 회로에 흐르는 전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 3.7
  2. 4.6
  3. 5.2
  4. 6.3
(정답률: 37%)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫은 후 시간 $t$에 흐르는 전류는 과도현상 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① $i(t) = \frac{E}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
    ② $i(2) = \frac{10}{1}(1 - e^{-\frac{1}{2} \times 2})$
    ③ $i(2) = 6.3$
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78. 10[kVA]의 변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상 전력은 약 몇 [kVA]인가? (단, 결선은 V결선시이다.)

  1. 20
  2. 17.3
  3. 10
  4. 8.7
(정답률: 70%)
  • V결선 시 3상 전력은 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① $P_{V} = \sqrt{3} \times P_{1}$
    ② $P_{V} = \sqrt{3} \times 10$
    ③ $P_{V} = 17.3$
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79. 인 전압을 가할 때 제 3고조파 전류의 실효값[A]은? (단, R=8[Ω], wL=2[Ω]이다.)

  1. 10
  2. 5
  3. 3
  4. 1
(정답률: 62%)
  • 제 3고조파 전류의 실효값을 구하기 위해, 전압 식에서 $3wt$ 성분의 전압을 임피던스로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{3} = \frac{V_{3}}{\sqrt{R^{2} + (3\omega L)^{2}}}$
    ② [숫자 대입] $I_{3} = \frac{100}{\sqrt{8^{2} + (3 \times 2)^{2}}}$
    ③ [최종 결과] $I_{3} = 10$
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80. Y결선의 전원에서 각 상전압이 220[V]일 때 선간전압은?

  1. 127
  2. 220
  3. 311
  4. 381
(정답률: 66%)
  • Y결선 전원에서 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배가 되는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{L} = \sqrt{3} \times V_{P}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{L} = \sqrt{3} \times 220$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{L} = 381$$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 사용전압이 22.9[kV]인 가공 전선이 삭도와 제 1차 접근 상태로 시설되는 경우, 가공 전선과 삭도 또는 삭도용 지주 사이의 이격거리는 최소 몇[m]이상으로 하여야 하는가? (단, 전선으로는 특고압 절연전선을 사용한다고 한다.)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 2.12
(정답률: 40%)
  • 특고압 가공 전선이 삭도와 제1차 접근 상태로 시설될 때, $35,000\text{V}$이하인 경우 기본 이격거리는 $2\text{m}$입니다. 하지만 특고압 절연전선을 사용하는 경우에는 이격거리를 $1\text{m}$까지 완화하여 적용합니다.
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82. 사용 전압이 400[V]를 넘는 저압 옥내배선을 애자사용 공사에 의하여 시설하는 경우 전선의 지지점간의 거리는 몇[m]이하이어야 하는가? (단, 전선을 조영재 윗면 또는 옆면에 따라 붙이지 않은 경우이다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 4.5
  4. 6
(정답률: 35%)
  • 저압 옥내배선 애자사용 공사 시 전선의 지지점 간 거리는 시설 방법에 따라 달라집니다.
    1. 조영재의 윗면 또는 옆면에 따라 붙이는 경우: $2\text{m}$이하
    2. 사용 전압이 $400\text{V}$를 넘고 조영재에 따라 시설하지 않는 경우: $6\text{m}$이하
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83. 특고압 가공전선이 저고압 가공전선과 제 1차 접근 상태로 시설하는 경우, 66[kV] 특고압 가공전선과 저고압 가공전선 사이의 이격거리는 몇[m] 이상이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.12
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 40%)
  • 특고압 가공전선이 제1차 접근 상태로 시설될 때, 기본 거리 $2\text{m}$에 $60\text{kV}$를 초과하는 전압에 대해 $10\text{kV}$ 또는 그 단수마다 $12\text{cm}$($0.12\text{m}$)를 가산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$D = 2 + (\text{단수} \times 0.12)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{단수} = \frac{66 - 60}{10} = 0.6 \rightarrow 1\text{단}$$
    $$D = 2 + (1 \times 0.12)$$
    ③ [최종 결과]
    $$D = 2.12\text{m}$$
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84. 석유류를 저장하는 장소의 저압 옥내 전기설비에 사용할 수 없는 배선 공사 방법은?

  1. 합성 수지관 공사
  2. 케이블 공사
  3. 금속관 공사
  4. 애자사용 공사
(정답률: 52%)
  • 석유, 셀룰로이드, 성냥 등 위험물이 있는 장소의 저압 옥내 배선은 안전을 위해 금속관 공사, 케이블 공사, 합성 수지관 공사만을 사용할 수 있습니다.

    오답 노트
    애자사용 공사: 위험물 장소에서 사용 금지 공법임
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85. 철탑의 강도 게산에 사용하는 이상시 상정하중에 대한 철탑의 기초에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 0.9
  2. 1.33
  3. 1.83
  4. 2.25
(정답률: 55%)
  • 가공전선로 지지물 기초의 일반적인 안전율은 $2$이상이어야 하지만, 이상시 상정하중이 가하여지는 철탑의 기초에 대해서는 $1.33$이상으로 규정하고 있습니다.
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86. 6600[V], 3상 3선식 고압가공 전선로의 전선에 고압 절연전선을 사용한 전선 연장이 180[km]로 되어 있다. 이 전로에 결합된 변압기의 저압측 제2종 접지공사의 접지저항 값은 몇[Ω]이하로 하여야 하는가? (단, 이 전로에는 고저압 혼촉시에 2초 이내에 자동차단하는 장치가 없다.)

  1. 25
  2. 40
  3. 50
  4. 75
(정답률: 38%)
  • 고압 절연전선을 사용한 전로의 제2종 접지저항은 1선 지락전류를 계산하여 산출합니다. 이때 공칭전압은 $1.1$로 나누어 계산하는 것이 핵심입니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = 1 + \frac{\frac{V}{3} \times L - 100}{150}$$
    $$R = \frac{150}{I}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = 1 + \frac{\frac{6.6}{1.1 \times 3} \times 180 - 100}{150} = 3$$
    $$R = \frac{150}{3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 50\Omega$$
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87. 고압 가공 전선과 저압 가공 전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 고압 가공전선에 케이블을 사용하면 그 케이블과 저압 가공전선의 이격거리는 최소 몇[cm]이상으로 할 수 있는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 42%)
  • 고압 가공 전선과 저압 가공 전선을 동일 지지물에 시설할 때, 기본 이격거리는 $0.5\text{m}$이지만 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우에는 $0.3\text{m}$($30\text{cm}$)까지 완화할 수 있습니다.
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88. 금속제 수도관로를 접지공사의 접지극으로 사용하는 경우에 대한 사항이다. (①),(②),(③)에 들어갈 수치로 알맞은 것은?

  1. ① 75 ② 75 ③ 2
  2. ① 75 ② 50 ③ 2
  3. ① 50 ② 75 ③ 4
  4. ① 50 ② 50 ③ 4
(정답률: 53%)
  • 금속제 수도관로를 접지극으로 사용할 때의 접속 기준에 관한 문제입니다.
    접지선과 금속제 수도관로의 접속은 안지름 $75\text{mm}$이상인 부분 또는 이로부터 분기한 안지름 $75\text{mm}$ 미만인 수도관의 분기점으로부터 $5\text{m}$이내에서 해야 합니다. 다만, 수도관로와 대지 간의 전기저항치가 $2\Omega$이하인 경우에는 분기점으로부터의 거리가 $5\text{m}$를 넘을 수 있습니다.
    따라서 ① $75$, ② $75$, ③ $2$가 정답입니다.
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89. 저압 가공전선 상호간을 접근 또는 교차하여 시설하는 경우 전선 상호간 이격거리 및 하나의 저압 가공전선과 다른 저압 가공전선로의 지지물 사이의 이격거리는 각각 몇cm] 이상이어야 하는가? (단, 어느 한 쪽의 전선이 고압 절연전선, 특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 경우이다.)

  1. 전선 상호간 : 30 전선과 지지물간 : 30
  2. 전선 상호간 : 30 전선과 지지물간 : 60
  3. 전선 상호간 : 60 전선과 지지물간 : 30
  4. 전선 상호간 : 60 전선과 지지물간 : 60
(정답률: 50%)
  • 저압 가공전선 상호간 및 지지물과의 이격거리 기준을 묻는 문제입니다. 어느 한 쪽이 절연전선이나 케이블이 아닌 경우, 전선 상호간의 이격거리는 60cm 이상, 전선과 다른 저압 가공전선로의 지지물 사이의 이격거리는 30cm 이상이어야 합니다.
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90. 빙설의 정도에 따라 풍압하중을 적용하도록 규정하고 있는 내용 중 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 빙설이 많은 지방에서는 고온 계절에는 갑종 풍압하중, 저온 계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  2. 빙설이 많은 지방에서는 고온 계절에는 을종 풍압하중, 저온 계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
  3. 빙설이 적은 지방에서는 고온 계절에는 갑종 풍압하중, 저온 계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  4. 빙설이 적은 지방에서는 고온 계절에는 을종 풍압하중, 저온 계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
(정답률: 51%)
  • 빙설의 정도와 계절에 따른 풍압하중 적용 기준에 관한 문제입니다. 빙설이 많은 지방의 경우, 고온 계절에는 갑종 풍압하중을 적용하고 저온 계절에는 을종 풍압하중을 적용하는 것이 옳습니다.
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91. 전선의 단면적이 38[mm2]인 경동선을 사용하고 지지물로는 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 특고압 가공 전선로를 제 3종 특별고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우의 경간은 몇 [m]이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 37%)
  • 제 3종 특별고압 보안공사 시 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 지지물로 사용하는 경우의 경간 기준을 묻는 문제입니다. 판단기준에 따라 경간은 200m 이하로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    250m: 전선의 인장강도가 $21.67\text{kN}$이상인 연선 또는 단면적이 $55\text{mm}^{2}$이상인 경동연선을 사용하는 경우에 해당합니다.
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92. 특고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기의 시설 기준으로 적합하지 않은 것은?

  1. 전기로 등 전류가 큰 전기를 소비하기 위한 변압기
  2. 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기용 변압기
  3. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳의 소내용 변압기
  4. 교류식 전기철도용 신호회로에 전기를 공급하기 위한 변압기
(정답률: 56%)
  • 특고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기는 전기로 등 큰 전류 소비, 발전소·변전소·개폐소의 소내용, 교류식 전기철도 신호회로용 등으로 제한됩니다.

    오답 노트
    광산 양수기용 변압기: 직접 변성 시설 기준에 해당하지 않음
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93. 애자 사용공사에 의한 고압 옥내배선 등의 시설에서 사용되는 연동선의 공칭단면적은 몇[mm2] 이상인가?

  1. 6.0
  2. 10
  3. 16
  4. 25
(정답률: 40%)
  • 애자 사용공사 방식의 고압 옥내배선 시설 시, 사용되는 연동선의 공칭단면적은 $6.0\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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94. 발전소에 시설하는 계측 장치 중 주요 변압기의 계측 장치로 알맞은 것은?

  1. 전압 및 전류 또는 전력
  2. 전압 및 유온 또는 주파수
  3. 전압 및 전류 또는 전력 품질
  4. 전압 및 전류 또는 온도
(정답률: 62%)
  • 발전소의 주요 변압기에는 전압 및 전류 또는 전력을 계측하는 장치를 시설하여 운전 상태를 감시해야 합니다.
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95. 전력 보안 가동 통신선이 철도의 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 몇[m] 이상에 시설하여야 하는가?

  1. 5.0
  2. 5.5
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 64%)
  • 전력 보안 가동 통신선이 철도 궤도를 횡단하여 시설될 때, 안전 확보를 위해 레일면상 $6.5\text{m}$이상의 높이에 시설하여야 합니다.
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96. 사용전압이 35[kV] 이하인 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특고압 가공 전선로는 어떤 종류의 보안공사로 하여야 하는가?

  1. 제 1종 특고압 보안공사
  2. 제 2종 특고압 보안공사
  3. 제 3종 특고압 보안공사
  4. 고압 보안공사
(정답률: 42%)
  • 특고압 가공전선로를 건조물, 동일 지지물, 삭도와 함께 시설하는 경우에는 반드시 제 2종 특고압 보안공사로 시설해야 합니다.
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97. 나전선의 사용제한에 관한 사항으로 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 사용할 수 없는 경우는?

  1. 금속 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 애자 사용 공사에 의하여 전개된 곳에 전기로용 전선을 시설하는 경우
  4. 라이팅 덕트 공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 54%)
  • 옥내 저압 전선로에서 나전선은 특수한 공법(버스 덕트, 라이팅 덕트, 애자 사용 공사 등)에서만 제한적으로 허용되며, 금속 덕트 공사 시에는 나전선을 사용할 수 없습니다.
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98. 최대 사용 전압이 6600[V]인 3상 유도 전동기의 권선과 대지 사이의 절연 내력 시험 전압[V]은?

  1. 7260
  2. 7920
  3. 8250
  4. 9900
(정답률: 62%)
  • 최대 사용 전압이 $7000\text{V}$이하인 기기의 절연 내력 시험 전압은 최대 사용 전압의 1.5배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 1.5$ 시험전압 = 최대사용전압 $\times$ 1.5
    ② [숫자 대입] $V = 6600 \times 1.5$
    ③ [최종 결과] $V = 9900$
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99. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시방세목을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 안전율은 1.2 이상일 것
  2. 허용 인장 하중의 최저는 5.26[kN]으로 할 것
  3. 소선은 지름 1.6[mm] 이상인 금속선을 사용할 것
  4. 지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선일 것
(정답률: 64%)
  • 가공 전선로 지선의 시방세목에 따라 지선에 연선을 사용할 경우에는 소선 3가닥 이상의 연선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    안전율은 2.5 이상일 것
    허용 인장 하중의 최저는 4.45 kN으로 할 것
    소선은 지름 2.6 mm 이상인 금속선을 사용할 것
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100. 수소 냉각식의 발전기에서 발전기 안의 수소의 순도가 얼마 이하로 되면 경보하는 장치를 시설해야 하는가?

  1. 70[%]
  2. 85[%]
  3. 90[%]
  4. 95[%]
(정답률: 66%)
  • 수소 냉각식 발전기의 안전 관리를 위해 수소 순도가 일정 수준 이하로 떨어지면 경보를 울려야 합니다. 관련 규정에 따라 수소 순도가 $85\%$이하로 저하된 경우에 경보하는 장치를 시설해야 합니다.
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