전기산업기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

전기산업기사 2012-05-20 필기 기출문제 해설

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전기산업기사
(2012-05-20 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 도체의 단면적이 5[m2]]인 곳을 3초 동안에 30C의 전하가 통과하였다면 이때의 전류는?

  1. 5[A]
  2. 10[A]
  3. 30[A]
  4. 90[A]
(정답률: 74%)
  • 전류는 단위 시간당 도체의 단면을 통과하는 전하량으로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{Q}{t}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{30}{3}$
    ③ [최종 결과] $I = 10$
    따라서 전류는 $10\text{A}$입니다.
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2. 전계 E[V/m] 및 자계 H[A/m]의 에너지가 자유공간 중을 v[m/sec]의 속도로 전파될 때 단위시간에 단위 면적을 지나는 에너지는?

  1. P=1/2EH[W/m2]
  2. P=EH[W/m2]
  3. P=377EH[W/m2]
  4. P=EH/377[W/m2]
(정답률: 78%)
  • 단위 시간당 단위 면적을 지나는 에너지의 흐름은 포인팅 벡터(Poynting vector)로 정의하며, 전계와 자계의 외적으로 계산합니다.
    따라서 전계 $E$와 자계 $H$가 수직으로 전파될 때의 전력 밀도는 다음과 같습니다.
    $$P = E \times H = EH$$
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3. 전류의 세기가 I[A], 반지름 r[m]인 원형 선전류 중심에 m[Wb]인 가상 점자극을 둘 때 원형 선전류가 받는 힘은?

(정답률: 46%)
  • 원형 선전류 중심에서의 자기장 세기 $h$와 자극의 세기 $m$을 곱하여 원형 선전류가 받는 힘 $F$를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = m h$$
    $$h = \frac{I}{2r}$$
    ② [숫자 대입]
    $$F = m \times \frac{I}{2r}$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = \frac{mI}{2r}$$
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4. 같은 평등 자계중의 자계와 수직방향으로 전류 도선을 놓으면 N, S극이 만드는 자계와 전류에 의한 자계와의 상호 작용에 의하여 자계의 합성이 이루어지고 전류 도선은 힘을 받는다. 이러한 힘을 무엇이라 하는가?

  1. 전자력
  2. 기전력
  3. 기자력
  4. 전계력
(정답률: 60%)
  • 자계 속에 놓인 도체에 전류를 흘리면, 전류와 자계의 상호 작용으로 인해 도체가 직각 방향으로 힘을 받게 되는데 이를 전자력이라고 합니다.

    오답 노트
    기전력: 전압을 발생시키는 힘
    기자력: 자속을 만드는 힘
    전계력: 전하 사이에 작용하는 힘
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5. 자기 인덕턴스가 50[H]인 회로에 20[A]의 전류가 흐르고 있을 때 축적된 전자 에너지는 몇 [J]인가?

  1. 10
  2. 100
  3. 1000
  4. 10000
(정답률: 72%)
  • 인덕터에 축적되는 전자 에너지 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① $W = \frac{1}{2} L I^2$
    ② $W = \frac{1}{2} \times 50 \times 20^2$
    ③ $W = 10000$
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6. 진공 중에서 대전도체 표면의 표면전하밀도가 σ[C/m2]이라면 표면 전계는?

(정답률: 71%)
  • 진공 중에서 대전도체 표면의 전계 강도는 표면전하밀도를 진공의 유전율로 나눈 값과 같습니다.
    도체 표면에서의 전계 공식은 다음과 같습니다.
    $$E = \frac{\sigma}{\epsilon_0}$$
    따라서 정답은 입니다.
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7. 공기 중에서 E[V/m]의 전계를id[A/m2]의 변위전류로 흐르게 하고자 한다. 이때 주파수 f[Hz]는?

(정답률: 50%)
  • 변위전류 밀도 공식 $i_{d} = \omega \epsilon E$를 이용하여 주파수 $f$에 대해 식을 정리합니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{i_{d}}{2\pi \epsilon E}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{i_{d}}{2\pi \epsilon E}$
    ③ [최종 결과]
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8. 그림과 같이 영역y≤0은 완전 도체로 위치해 있고, 영역 y≥0은 완전 유전체로 위치해 있을 때, 만일 경계 무한 평면의 도체면상에 면전하 밀도 ps=2[nC/m2]가 분포되어 있다면 P점 (-4, 1, -5)[m]의 전계의 세기는?

  1. 18πay[V/m]
  2. 36πay[V/m]
  3. -54πay[V/m]
  4. 72πay[V/m]
(정답률: 74%)
  • 완전 도체와 완전 유전체 경계면에서의 전계 세기를 구하는 문제입니다. 도체 표면의 면전하 밀도가 주어졌을 때, 유전체 영역에서의 전계는 다음과 같은 원리로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \frac{\rho_{s}}{\epsilon_{0}\epsilon_{r}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = \frac{2 \times 10^{-9}}{8.854 \times 10^{-12} \times 2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$E = 36\pi$$
    전계의 방향은 도체면에서 수직으로 나가는 $a_{y}$ 방향이므로, 최종 전계의 세기는 $36\pi a_{y} \text{ [V/m]}$입니다.
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9. 내압이 1kV이고, 용량이 각각 0.01㎌, 0.02㎌, 0.05㎌인 콘덴서를 직렬로 연결했을 때의 전체 내압 [V]은?

  1. 1500
  2. 1600
  3. 1700
  4. 1800
(정답률: 56%)
  • 콘덴서를 직렬로 연결하면 각 콘덴서에 축적되는 전하량 $Q$는 동일하며, 전압 $V$는 정전용량 $C$에 반비례하여 분배됩니다. 가장 작은 용량의 콘덴서가 내압 $1\text{kV}$를 견뎌야 전체 회로가 유지되므로, 이를 기준으로 전체 내압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{1} \times \frac{C_{1} + C_{2} + C_{3}}{C_{1}}$
    ② [숫자 대입] $V = 1000 \times \frac{0.01 + 0.02 + 0.05}{0.01}$
    ③ [최종 결과] $V = 1700$
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10. 비유전율 81이고, 비투자율 1인 물속에 전자파의 파동 임피던스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 9
  2. 27
  3. 33
  4. 42
(정답률: 49%)
  • 매질 내에서의 파동 임피던스는 투자율과 유전율의 비의 제곱근으로 결정되며, 자유공간의 임피던스 $377\Omega$을 이용하여 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{\frac{\mu}{\epsilon}} = 377 \times \sqrt{\frac{\mu_r}{\epsilon_r}}$
    ② [숫자 대입] $Z = 377 \times \sqrt{\frac{1}{81}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 41.89 \approx 42 \Omega$
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11. 원점 주위의 전류밀도가 의 분포를 가질때 반지름 5cm의 구면을 지나는 전전류는?

  1. 0.1π[A]
  2. 0.2π[A]
  3. 0.3π[A]
  4. 0.4π[A]
(정답률: 61%)
  • 전류밀도 $J$와 전전류 $I$의 관계는 전류밀도를 단면적으로 적분하여 구할 수 있습니다. 구면의 표면적 $S = 4\pi r^2$을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = J \times S = \frac{2}{r} \times 4\pi r^2 = 8\pi r$
    ② [숫자 대입] $I = 8\pi \times 0.05$
    ③ [최종 결과] $I = 0.4\pi \text{ A}$
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12. 전기력선 밀도를 이용하여 주로 대칭 정전계의 세기를 구하기 위하여 이용되는 법칙은?

  1. 패러데이의 법칙
  2. 가우스의 법칙
  3. 쿨롱의 법칙
  4. 톰슨의 법칙
(정답률: 61%)
  • 전기력선 밀도(전속밀도)를 이용하여 대칭적인 정전계의 전계 세기를 쉽게 구할 수 있는 법칙은 가우스의 법칙입니다.

    오답 노트
    패러데이의 법칙: 전자유도 법칙에 의한 기전력 크기 결정
    쿨롱의 법칙: 전하들 사이의 작용하는 힘 결정
    톰슨의 법칙: 전계의 최소 에너지 원리
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13. 원점에 점전하 Q[C]이 있을 때 원점을 제외한 모든 점에서 ▽ ㆍ D의 값은?

  1. ∞
  2. 0
  3. 1
  4. ℇ0
(정답률: 81%)
  • 가우스의 발산 정리와 맥스웰 방정식에 의해, 전하가 존재하지 않는 영역에서 전속밀도의 발산 $\nabla \cdot \mathbf{D}$는 항상 $0$입니다. 원점에만 점전하 $Q$가 존재하므로, 원점을 제외한 모든 공간은 전하 밀도가 $0$인 영역에 해당하여 값은 $0$이 됩니다.
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14. 직류 500[V] 절연저항계로 절연저항을 측정하니 2[MΩ]이 되었다면 누설전류는?

  1. 25[㎂]
  2. 250[㎂]
  3. 1000[㎂]
  4. 1250[㎂]
(정답률: 83%)
  • 옴의 법칙을 이용하여 전압과 저항으로부터 흐르는 누설전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{500}{2 \times 10^6}$
    ③ [최종 결과] $I = 250 \times 10^{-6} = 250 \mu A$
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15. 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스에서 코일 권수를 5배로 하였다면 인덕턴스의 값은?

  1. 변함이 없다.
  2. 5배 증가한다.
  3. 10배 증가한다.
  4. 25배 증가한다.
(정답률: 66%)
  • 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스는 코일 권수의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu S N^2}{l}$
    ② [숫자 대입] $L' = \frac{\mu S (5N)^2}{l}$
    ③ [최종 결과] $L' = 25 \frac{\mu S N^2}{l} = 25L$
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16. 비유전율ℇs=5인 등방 유전체인 한 점에서 전계의 세기 E=104[V/m]일 때 이점에서의 분극율은?

(정답률: 63%)
  • 분극의 세기 $P$는 유전체의 분극률과 전계의 세기의 곱으로 나타내며, 분극률은 진공의 유전율과 비유전율의 차이에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $P = \epsilon_0 (\epsilon_s - 1) E$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{10^{-9}}{36\pi} (5 - 1) \times 10^4$
    ③ [최종 결과] $P = \frac{10^{-9}}{9\pi} \times 10^4 = \frac{10^{-5}}{9\pi}$
    제시된 정답 이미지 는 분극률 $\epsilon_0(\epsilon_s-1)$ 값만을 계산한 결과입니다.
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17. 무한장 직선 도체에 선전하 밀도 λ[C/m]의 전하가 분포되어 있는 경우, 이 직선 도체를 축으로 하는 반지름 r[m]의 원통면상의 전계는?

(정답률: 67%)
  • 가우스 법칙을 적용하면 무한장 직선 도체로부터 거리 $r$만큼 떨어진 지점의 전계 세기는 선전하 밀도에 비례하고 거리와 유전율에 반비례합니다.
    $$E = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon_0 r}$$
    따라서 정답은 입니다.
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18. 평행판 콘덴서의 두 극판 면적을 3배로 하고 간격을 반으로 줄이면 정전 용량은 처음의 몇 배가 되는가?

  1. 1.5배
  2. 4.5배
  3. 6배
  4. 9배
(정답률: 66%)
  • 평행판 콘덴서의 정전 용량은 극판 면적에 비례하고 간격에 반비례하는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{\epsilon S}{d}$
    ② [숫자 대입] $C' = \frac{\epsilon (3S)}{\frac{d}{2}}$
    ③ [최종 결과] $C' = 6 \frac{\epsilon S}{d} = 6C$
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19. 극판면적 10cm2, 간격 1㎜ 평행판 콘덴서에 비유전율이 3인 유전체를 채웠을 때 전압 100V를 가하면 축적되는 에너지는 약 몇 [J]인가?

  1. 1.32 ×10-7[J]
  2. 1.32×10-9[J]
  3. 2.64×10-7[J]
  4. 2.64×10-9[J]
(정답률: 64%)
  • 평행판 콘덴서의 정전 에너지 공식과 정전용량 공식을 결합하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$W = \frac{1}{2}CV^{2} = \frac{1}{2} \frac{\epsilon_{0}\epsilon_{r}S}{d} V^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$W = \frac{1}{2} \times \frac{8.854 \times 10^{-12} \times 3 \times 10 \times 10^{-4}}{10^{-3}} \times 100^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$W = 1.32 \times 10^{-7}$$
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20. 두 개의 자기인덕턴스를 직렬로 접속하여 합성 인덕턴스를 측정하였더니 75[mH]가 되었고, 한 쪽의 인덕턴스를 반대로 접속하여 측정하니 25[mH] 되었다면 두 코일의 상호 인덕턴스 [mH]는?

  1. 12.5
  2. 45
  3. 50
  4. 90
(정답률: 73%)
  • 두 코일의 가동 접속(가동/차동) 시 합성 인덕턴스 식의 차이를 이용합니다.
    가동 접속 시 $L_{1}+L_{2}+2M=75$, 차동 접속 시 $L_{1}+L_{2}-2M=25$이므로, 두 식을 빼면 $4M=50$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{L_{add} - L_{sub}}{4}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{75 - 25}{4}$
    ③ [최종 결과] $M = 12.5\ \text{mH}$
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2과목: 전력공학

21. 일정 거리를 동일전선으로 송전할 때 송전전력은 송전 전압의 대략 몇 승에 비례하는가?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 1
  4. 1/3
(정답률: 61%)
  • 동일한 전선으로 일정 거리를 송전할 때, 송전 전력은 송전 전압의 제곱에 비례하여 증가하는 특성을 가집니다.",
    "jw20120520-
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22. 공칭전압 154[kV]에 대한 250[mm] 현수 애자의 연결 개수는 몇 개 정도인가?

  1. 5~6
  2. 9~10
  3. 14~15
  4. 19~23
(정답률: 64%)
  • 송전 전압에 따라 절연을 위해 필요한 현수 애자의 개수가 결정됩니다. 공칭전압 $154\text{kV}$의 경우 일반적으로 9~11개 내외의 애자를 연결하여 사용합니다.

    오답 노트
    345kV: 19~23개 내외
    765kV: 39~43개 내외
    66kV: 4~5개 내외
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23. 어떤 발전소의 발전기가 13.2[kV], 용량 9.3[MVA], 동기 임피던스 94[%]일 때, 임피던스는 몇 [Ω]인가?

  1. 9.8
  2. 12.8
  3. 17.6
  4. 22.4
(정답률: 51%)
  • 발전기의 퍼센트 임피던스를 실제 임피던스 값으로 환산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{10 V^{2} \%Z}{P}$ (임피던스 = 10 × 전압의 제곱 × 퍼센트 임피던스 / 용량)
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{10 \times 13.2^{2} \times 94}{9300}$
    ③ [최종 결과] $Z = 17.6$ $\Omega$
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24. 공기 차단기에 비해 SF6 가스 차단기의 특징으로 볼 수 없는것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2~3배 정도의 절연내력이 있다.
  2. 밀폐된 구조이므로 소음이 없다.
  3. 소전류 차단시 이상전압이 높다.
  4. 아크에 SF6가스는 분해되지 않고 무독성이다.
(정답률: 71%)
  • $\text{SF}_6$가스 차단기는 무색, 무취, 무독성 가스로 아크에 의해 분해되지 않으며, 공기보다 절연내력이 매우 강하고 밀폐 구조로 인해 소음이 적은 특징이 있습니다. 소전류 차단 시 이상전압이 낮게 유지되는 것이 장점입니다.

    오답 노트
    소전류 차단시 이상전압이 높다: 이상전압이 낮게 억제됩니다.
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25. 송전선로의 매설지선의 가장 중요한 설치 목적은?

  1. 뇌해방지
  2. 코로나 전압 감소
  3. 구조물 보호
  4. 절연강도 증가
(정답률: 75%)
  • 매설지선은 낙뢰로 인한 역섬락 현상으로부터 애자와 같은 구조물을 보호하기 위해 설치합니다. 역섬락의 근본적인 원인이 낙뢰 전류이므로, 가장 궁극적이고 중요한 설치 목적은 뇌해방지입니다.
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26. 재폐로 차단기에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 배전선로용은 고장구간을 고속 차단하여 제거한 후 다시 수동조작에 의해 배전이 되도록 설계된 것이다.
  2. 재폐로 계전기와 함께 설치하여 계전기가 고장을 검출하여 이를 차단기에 통보, 차단하도록 된 것이다.
  3. 3상 재폐로 차단기는 1상의 차단이 가능하고 무전압 시간을 약 20~30초로 정하여 재폐로 하도록 되어 있다.
  4. 송전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재송전하는 조작을 자동적으로 시행하는 재폐로 차단장치를 장비한 자동 차단기이다.
(정답률: 69%)
  • 재폐로 차단기는 송전선로에 고장이 발생했을 때 고장 구간을 신속하게 차단한 후, 일정 시간 뒤에 자동으로 다시 송전(재투입)하여 전력 공급의 신뢰도를 높이는 자동 차단 장치입니다.

    오답 노트
    수동조작에 의해 배전: 자동적으로 재폐로 조작을 수행합니다.
    무전압 시간을 20~30초로 정함: 통상적으로 훨씬 짧은 시간 내에 재폐로가 이루어집니다.
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27. 전력 계통의 주파수가 기준치보다 증가하는 경우 어떻게 하는 것이 타당한가?

  1. 발전출력(kW)을 증가시켜야 한다.
  2. 발전출력(kW)을 감소시켜야 한다.
  3. 무효전력(kVar)을 증가시켜야 한다.
  4. 무효전력(kVar)을 감소시켜야 한다.
(정답률: 59%)
  • 전력 계통의 주파수는 발전출력과 부하(사용량)의 균형에 의해 결정됩니다. 발전출력이 부하보다 많아지면 주파수가 상승하므로, 기준치보다 주파수가 증가했을 때는 발전출력을 감소시켜 균형을 맞춰야 합니다.

    오답 노트
    발전출력을 증가시켜야 한다: 주파수가 더욱 상승하게 됩니다.
    무효전력 제어: 무효전력은 주파수가 아닌 전압을 제어하는 요소입니다.
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28. 수관식 보일러의 장점에 속하지 않는 것은?

  1. 수관의 지름이 적어지고 고압에 견딜 수 있다.
  2. 드럼안의 순환이 좋으며 증기 발생이 빠르다.
  3. 용량을 크게 할 수 있고 과열기를 설치하기 쉽다.
  4. 구조가 간단하고 증발량이 크다.
(정답률: 56%)
  • 수관식 보일러는 수관의 지름이 작아 고압에 견디기 쉽고, 증기 발생이 빠르며 대용량 제작 및 과열기 설치가 용이한 특징이 있습니다. 하지만 구조가 복잡하고 제작이 까다롭다는 단점이 있습니다.

    오답 노트
    구조가 간단하고 증발량이 크다: 구조가 복잡하고 제작이 어렵습니다.
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29. 지락 보호 계전기의 동작이 가장 확실한 송전계통 방식은?

  1. 고저항 접지식
  2. 비접지식
  3. 소호 리액터 접지식
  4. 직접 접지식
(정답률: 77%)
  • 직접 접지식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크게 흐르기 때문에 지락 보호 계전기가 가장 확실하고 민감하게 동작합니다.

    오답 노트
    소호 리액터 접지식: 지락 전류가 매우 작아 계전기 동작이 불확실함
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30. 3상 3선식 송전선에서 1선의 저항이 15[Ω], 리액턴스는 20[Ω]이고 수전단의 선간전압은 30[kV], 부하역률이 0.8인 경우 전압강하률을 10[%]라 하면 이 송전선로로는 몇 [kW]까지 수전할 수 있는가?

  1. 2500
  2. 2750
  3. 3000
  4. 3250
(정답률: 40%)
  • 전압강하율과 수전단 전압, 선로 정수를 이용하여 수전 가능한 최대 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{\epsilon V^{2}}{R + X \tan \theta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{0.1 \times (30 \times 10^{3})^{2}}{15 + 20 \times \frac{0.6}{0.8}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 3000$$
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31. 유효 저수량 200000[m3], 평균 유효낙차 100[m], 발전기 출력 7500[kW]이다. 1대를 운전할 경우 약 몇 시간 정도 발전할 수 있는가? (단, 발전기 및 수차의 합성 효율은 85%이다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 43%)
  • 발전소의 출력 공식을 이용하여 초당 유량을 먼저 구한 뒤, 전체 유효 저수량을 유량으로 나누어 발전 가능 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = \frac{P}{9.8 H \eta}$$
    $$t = \frac{V}{Q \times 3600}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = \frac{7500}{9.8 \times 100 \times 0.85}$$
    $$t = \frac{200000}{9 \times 3600}$$
    ③ [최종 결과]
    $$t = 6.17$$
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32. 위상 비교 반송 방식에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 일단에서의 전압과 타단에서의 전압의 위상각을 비교한다.
  2. 일단에서 유입하는 전류와 타단에서 유출하는 전류의 위상각을 비교한다.
  3. 일단에서 유입하는 전류와 타단에서의 전압의 위상각을 비교한다.
  4. 일단에서의 전압과 타단에서 유출되는 전류의 위상각을 비교한다.
(정답률: 55%)
  • 위상 비교 반송방식은 보호 구간의 양단에서 유입되는 전류와 유출되는 전류의 위상각을 서로 비교하여 내부 사고 여부를 판별하는 방식입니다.

    오답 노트
    전류차동방식: CT 전류의 크기를 비교
    전압차동방식: CT에 임피던스를 부착하여 비교
    방향비교방식: 사고 시 역전력 검출
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33. 전압이 정정치 이하로 되었을 때 동작하는 것으로서 단락시 고장 검출용으로도 사용되는 계전기는?

  1. 재폐로 계전기
  2. 역상 계전기
  3. 부족 전류 계전기
  4. 부족 전압 계전기
(정답률: 78%)
  • 전압이 설정된 정정치보다 낮아졌을 때(부족할 때) 이를 검출하여 동작하는 계전기는 부족 전압 계전기입니다.
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34. 과전류 계전기(OCR)의 탭(tap) 값을 옳게 설명한 것은?

  1. 계전기의 최소 동작전류
  2. 계전기의 최대 부하전류
  3. 계전기의 동작시한
  4. 변류기의 권수비
(정답률: 64%)
  • 과전류 계전기(OCR)의 탭(tap) 설정값은 계전기가 동작하기 시작하는 최소 동작전류를 의미합니다.
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35. 가공전선로의 선로정수에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 송배전선로는 저항, 인덕턴스, 정전용량, 누설 컨덕턴스라는 4개의 정수로 이루어진다.
  2. 선로정수를 평형 시키기 위해서는 연가를 하지 않는다.
  3. 장거리 송전선로에 대해서는 분포정수회로로 취급한다.
  4. 도체와 도체사이 또는 도체와 대지사이에는 정전용량이 존재한다.
(정답률: 80%)
  • 선로정수를 평형시키기 위해서는 전선의 위치를 주기적으로 바꾸어 주는 연가를 반드시 실시해야 합니다.
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36. 3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 3상 단락고장이 발생하였을 때 나타나는 현상으로 적합하지 않은것은?

  1. 영상분 전류는 흐르지 않는다.
  2. 역상분 전류는 흐르지 않는다.
  3. 정상분 전류는 영상분 및 역상분 임피던스에 무관하고 정상분 임피던스에 반비례한다.
  4. 3상 단락전류는 정상분 전류의 3배가 흐른다.
(정답률: 59%)
  • 3상 단락고장은 평형 고장이므로 정상분 전류만 흐르며, 3상 단락전류는 정상분 전류와 동일합니다.

    오답 노트
    영상분 및 역상분 전류는 흐르지 않음: 평형 고장 특성상 발생하지 않음
    정상분 전류의 임피던스 관계: 정상분 임피던스에만 반비례하여 결정됨
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37. 지중선 계통을 가공선 계통에 비교하였을 때 옳은 것은?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 적다.
  3. 인덕턴스는 적고, 정전용량은 크다.
  4. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 적다.
(정답률: 71%)
  • 지중선은 가공선에 비해 도체 간의 간격이 좁아 정전용량은 증가하고, 자기장 영향이 줄어들어 인덕턴스는 감소하는 특성을 가집니다.
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38. 일반적인 경우 그 값이 1 이상인 것은?

  1. 부등률
  2. 전압 강하율
  3. 부하율
  4. 수용율
(정답률: 81%)
  • 부등률은 각 부하의 최대 전력 발생 시간이 서로 다르기 때문에 합산 최대 전력보다 개별 최대 전력의 합이 더 커서 항상 1 이상이 됩니다.

    오답 노트
    전압 강하율, 부하율, 수용율: 일반적으로 1 이하의 값을 가짐
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39. 부하가 P[kW]이고, 그의 역률이cosθ1인 것을 cosθ2로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량[kVA]은?

(정답률: 71%)
  • 역률 개선을 위한 콘덴서 용량은 부하 전력에 기존 역률의 $\tan$ 값과 개선 후 역률의 $\tan$ 값의 차이를 곱하여 계산합니다.
    $$\text{용량} = P(\tan \theta_{1} - \tan \theta_{2})$$
    따라서 정답은 입니다.
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40. 송전선로의 저항은 R, 리액턴스를 X라 하면 다음의 어느식이 성립하는가?

  1. R ≥ X
  2. R ＜ X
  3. R = X
  4. R ＞ X
(정답률: 70%)
  • 일반적인 송전선로에서는 리액턴스 $X$가 저항 $R$보다 훨씬 큰 특성을 가집니다. 보통 리액턴스가 저항보다 약 6배 정도 크기 때문에 $R < X$ 식이 성립합니다.
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3과목: 전기기기

41. 전압 380[V]에서의 기동 토크가 전부하 토크의 186[%]인 3상 유도전동기가 있다. 기동 토크가 100[%]되는 부하에 대해서는 기동 보상기로 전압을 약 몇 [V] 공급하면 되는가?

  1. 280
  2. 270
  3. 290
  4. 300
(정답률: 46%)
  • 유도전동기의 기동 토크는 공급 전압의 제곱에 비례하는 성질을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $V_{2} = V_{1} \times \sqrt{\frac{T_{2}}{T_{1}}}$
    ② [숫자 대입] $V_{2} = 380 \times \sqrt{\frac{100}{186}}$
    ③ [최종 결과] $V_{2} = 278.6$
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42. 3상 동기 발전기를 병렬 운전하는 도중 여자 전류를 증가시킨 발전기에서는 어떤 현상이 생기는가?

  1. 무효전류가 감소한다.
  2. 역률이 나빠진다.
  3. 전압이 높아진다.
  4. 출력이 커진다.
(정답률: 57%)
  • 동기 발전기 병렬 운전 중 여자 전류를 증가시키면 해당 발전기에서 지상 무효 전력이 증가하여 리액턴스 성분이 커지게 되며, 결과적으로 역률이 나빠지게 됩니다.
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43. 1차 전압 3300[V], 권수비 50인 단상 변압기가 순저항 부하에 10[A]를 공급할 때의 입력[kW]은?

  1. 0.66
  2. 1.25
  3. 2.43
  4. 2.82
(정답률: 59%)
  • 권수비를 이용하여 1차 전류를 구한 뒤, 1차 입력 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ P = V_1 \times \frac{I_2}{a} $
    ② [숫자 대입] $ P = 3300 \times \frac{10}{50} $
    ③ [최종 결과] $ P = 0.66 $
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44. 직류 발전기의 전기자에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 전기자 권선은 대전류인 경우 평각동선을 사용한다.
  2. 전기자 권선은 소전류인 경우 연동환선을 사용한다.
  3. 소형기에는 반폐 슬롯을 사용한다.
  4. 중형 및 대형기에서는 가지형 슬롯을 사용한다.
(정답률: 55%)
  • 전기자 슬롯의 경우, 소형기에는 반폐 슬롯을 사용하지만 중형 및 대형기에서는 개방 슬롯을 사용하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    대전류인 경우 평각동선 사용: 맞음
    소전류인 경우 연동환선 사용: 맞음
    소형기 반폐 슬롯 사용: 맞음
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45. 직류 직권 전동기를 정격 전압에서 전부하 전류 50[A]로 운전할 때, 부하 토크가 1/2로 감소하면 그 부하전류는 약 몇 [A]인가? (단, 자기 포화는 무시한다.)

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 35
(정답률: 50%)
  • 직류 직권 전동기에서 자기 포화를 무시할 때, 토크 $T$는 부하 전류 $I$의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $ T = K I^2 $
    ② [숫자 대입] $ I = 50 \times \sqrt{\frac{1}{2}} $
    ③ [최종 결과] $ I = 35.36 $
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46. 3상 유도전동기의 2차 저항을 m배로 하면 동일하게 m배로 되는 것은?

  1. 역률
  2. 전류
  3. 슬립
  4. 토크
(정답률: 61%)
  • 유도전동기에서 최대 토크가 발생하는 슬립은 2차 저항에 비례합니다. 따라서 2차 저항을 $m$배로 증가시키면 동일하게 $m$배로 변하는 것은 슬립입니다.
    $$ \frac{1-s}{s} r_2 = R $$
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47. 다음 동기기 중 슬립링을 사용하지 않는 기기는?

  1. 동기 발전기
  2. 동기 전동기
  3. 유도자형 고주파 발전기
  4. 고정자 회전기동형 동기 전동기
(정답률: 57%)
  • 유도자형 고주파 발전기는 구조적으로 슬립링을 사용하지 않고 전력을 전달하는 특성을 가집니다.
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48. 60[Hz], 12극, 회전자 외경 2[m]의 동기 발전기에 있어서 자극면의 주변속도 [m/s]는 약 얼마인가?

  1. 34
  2. 43
  3. 59
  4. 62
(정답률: 65%)
  • 먼저 동기속도를 구한 뒤, 이를 이용하여 자극면의 주변속도를 계산합니다.
    동기속도 $N_s = \frac{120 f}{p} = \frac{120 \times 60}{12} = 600$ rpm
    주변속도 계산:
    ① $V = \frac{\pi D N_s}{60}$
    ② $V = \frac{3.14 \times 2 \times 600}{60}$
    ③ $V = 62.8$
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49. 3상 유도전동기 원선도 작성에 필요한 기본량이 아닌 것은?

  1. 저항측정
  2. 단락시험
  3. 무부하시험
  4. 구속시험
(정답률: 62%)
  • 3상 유도전동기의 원선도를 작성하기 위해서는 저항측정, 무부하시험, 구속시험의 세 가지 기본 데이터가 필요합니다.

    오답 노트
    단락시험: 변압기의 등가회로 정수를 구하기 위한 시험입니다.
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50. 단상 전파정류로 직류 450[V]를 얻는데 필요한 변압기 2차 권선의 전압은 몇 [V]인가?

  1. 525
  2. 500
  3. 475
  4. 465
(정답률: 60%)
  • 단상 전파정류 회로에서 직류 평균 전압과 변압기 2차 전압의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① $E = \frac{E_d}{0.9}$
    ② $E = \frac{450}{0.9}$
    ③ $E = 500$
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51. 단상 변압기 3대를 Y-△결선해서 3상 20000[V]를 3000[V]로 내려서 3000[kW], 역률 80[%]의 부하에 전력을 공급할 때 변압기 1대의 정격용량[kVA]은?

  1. 1250
  2. 1767
  3. 2500
  4. 3750
(정답률: 32%)
  • 부하의 유효전력을 역률로 나누어 전체 피상전력을 구한 뒤, 변압기 3대가 분담하므로 3으로 나누어 1대당 정격용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{a} = \frac{P}{3 \cos \theta}$
    ② [숫자 대입] $P_{a} = \frac{3000}{3 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $P_{a} = 1250$ kVA
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52. 동기 발전기의 병렬운전 조건에서 같지 않아도 되는 것은?

  1. 주파수
  2. 용량
  3. 위상
  4. 기전력
(정답률: 71%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형이 일치해야 합니다. 용량은 발전기마다 달라도 병렬운전이 가능하며, 용량 비율에 따라 부하가 분담됩니다.

    오답 노트
    주파수, 위상, 기전력: 불일치 시 난조나 순환전류가 발생하여 병렬운전이 불가능함
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53. 전압이나 전류의 제어가 불가능한 소자는?

  1. IGBT
  2. SCR
  3. GTO
  4. Diode
(정답률: 74%)
  • Diode는 순방향 바이어스 시 전류를 흘리고 역방향 시 차단하는 정류 작용만 수행하며, 외부 신호로 전류의 흐름을 제어할 수 있는 게이트 단자가 없는 제어 불능 소자입니다.
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54. 정격전압 6000[V], 용량 5000[kVA]의 3상 동기 발전기에서 여자 전류가 200[A]일 때, 무부하 단자전압이 6000[V], 단락전류는 500[A]이었다. 동기 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 8.65
  2. 7.26
  3. 6.93
  4. 5.77
(정답률: 32%)
  • 동기 발전기의 단락전류 공식을 이용하여 동기 리액턴스를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_{s} = \frac{V}{\sqrt{3} I_{s}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{s} = \frac{6000}{\sqrt{3} \times 500}$
    ③ [최종 결과] $Z_{s} = 6.93\ \Omega$
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55. 변압기 단락시험에서 계산할 수 있는 것은?

  1. 백분율 전압강하, 백분율 리액턴스 강하
  2. 백분율 저항강하, 백분율 리액턴스 강하
  3. 백분율 전압강하, 여자 어드미턴스
  4. 백분율 리액턴스 강하, 여자 어드미턴스
(정답률: 51%)
  • 변압기 단락시험은 2차측을 단락시킨 상태에서 전압을 인가하여 권선의 저항과 누설 리액턴스를 측정하는 시험입니다. 따라서 이를 통해 백분율 저항강하와 백분율 리액턴스 강하를 계산할 수 있습니다.
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56. 내철형 3상 변압기를 단상 변압기로 사용할 수 없는 이유는?

  1. 1차, 2차간의 각변위가 있기 때문에
  2. 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 있기 때문에
  3. 각 권선마다의 독립된 자기 회로가 없기 때문에
  4. 각 권선이 만든 자속이 3π/2 위상차가 있기 때문에
(정답률: 59%)
  • 내철형 3상 변압기는 하나의 철심을 공유하는 구조이므로, 각 권선마다 독립된 자기 회로가 없기 때문에 단상 변압기로 분리하여 사용할 수 없습니다.
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57. 직류기의 다중 중권 권선법에서 전기자 병렬 회로수(a)와 극수 (P)와의 관계는? (단, 다중도는 m이다.)

  1. a=2
  2. a=2m
  3. a=P
  4. a=mP
(정답률: 66%)
  • 직류기의 권선법에 따른 병렬 회로수 $a$의 결정 문제입니다.
    다중 중권의 경우 병렬 회로수는 다중도 $m$과 극수 $P$의 곱으로 결정됩니다.
    $$a = mP$$

    오답 노트
    $a=2m$: 파권 권선법의 특징입니다.
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58. 유도 전동기의 2차 동손 (Pc), 2차 입력 (P2), 슬립(s)일 때의 관계식으로 옳은 것은?

  1. P2Pcs=1
  2. s=P2Pc
  3. s=P2/Pc
  4. Pc=sP2
(정답률: 65%)
  • 유도 전동기에서 2차 동손은 2차 입력에 슬립을 곱한 값으로 결정됩니다.
    2차 입력 $P_2$ 중 슬립 $s$만큼이 동손 $P_c$로 나타나며, 나머지 $(1-s)$만큼이 기계적 출력으로 변환됩니다.
    따라서 관계식은 다음과 같습니다.
    $$P_c = sP_2$$
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59. 440/13200[V] 단상 변압기의 2차 전류가 3.3[A]이면, 1차 출력은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 22
  2. 33
  3. 44
  4. 62
(정답률: 57%)
  • 변압기에서 손실을 무시할 때 1차 입력(출력)은 2차 출력과 동일하며, 전압과 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = V_2 \times I_2$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 13200 \times 3.3$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 43.56 \approx 44 \text{ kVA}$$
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60. 직권 전동기의 전기자 전류가 30[A]일 때, 210[kg ㆍ m]의 토크를 발생한다. 전기자 전류가 90[A]로 되면 토크는 몇 [kg ㆍ m]로 되는가? (단, 자기포화는 무시한다.)

  1. 1625
  2. 1758
  3. 1890
  4. 1935
(정답률: 54%)
  • 직권 전동기의 토크 $T$는 전기자 전류 $I$의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식]
    $$T_2 = T_1 \times (\frac{I_2}{I_1})^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$T_2 = 210 \times (\frac{90}{30})^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$T_2 = 1890$$
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4과목: 회로이론

61. a가 상수, t＞0일 때 f(t)=eat의 라플라스 변환은?

  1. 1/s-a
  2. 1/s+a
  3. 1/s2-a2
  4. 1/s2+a2
(정답률: 64%)
  • 지수함수 $e^{at}$의 라플라스 변환 기본 공식을 적용하는 문제입니다.
    라플라스 변환 정의에 의해 $e^{at}$를 변환하면 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\frac{1}{s-a}$$
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62. 각상의 임피던스가 Z=6+j8인 평형 Y부하에 선간전압 220[V]인 대칭 3상 전압이 가해졌을 때 선전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 11.7
  2. 12.7
  3. 13.7
  4. 14.7
(정답률: 69%)
  • Y결선 부하에서 선전류는 상전압을 임피던스로 나눈 값과 같습니다. 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나누어 상전압을 구한 뒤, 임피던스의 크기로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_L = \frac{V_L}{\sqrt{3} \times Z}$
    ② [숫자 대입] $I_L = \frac{220}{\sqrt{3} \times \sqrt{6^2 + 8^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_L = 12.7$
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63. 대칭 n상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 어떻게 되는가?

(정답률: 63%)
  • 대칭 $n$상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차를 구하는 공식은 $\frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n})$ 입니다.
    따라서 정답은 입니다.
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64. 다음 그림에서 V1=24[V] 일 때 V0[V]의 값은?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 24
(정답률: 68%)
  • 회로의 전체 저항을 구하여 전압 분배 법칙을 적용합니다. 먼저 $6\Omega$과 $3\Omega$의 병렬 합성 저항을 구하면 $\frac{6 \times 3}{6 + 3} = 2\Omega$이 됩니다. 결과적으로 $2\Omega$ 저항 두 개가 직렬로 연결된 구조이므로, 전압 $V_1 = 24V$가 $1:1$로 분배됩니다.
    ① [기본 공식] $V_0 = V_1 \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}$
    ② [숫자 대입] $V_0 = 24 \times \frac{2}{2 + 2}$
    ③ [최종 결과] $V_0 = 12V$
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65. 가 직렬로 연결되어 공진할 경우 이 공진회로의 전압확대율 Q는?

  1. 2×103
  2. 2×104
  3. 3×103
  4. 3×104
(정답률: 46%)
  • 주어진 회로의 소자 값은 $R = 100\Omega$, $L = \frac{1}{\pi}H$, $C = \frac{100}{4\pi}pF$ 입니다. 직렬 공진 회로의 전압확대율(Q-factor) 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1}{100} \sqrt{\frac{\frac{1}{\pi}}{\frac{100}{4\pi} \times 10^{-12}}}$
    ③ [최종 결과] $Q = 2 \times 10^3$
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66. 3상 불평형 회로의 전압에서 불평형률[%]은?

(정답률: 74%)
  • 3상 불평형 회로에서 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 정의합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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67. 다음 미분방정식으로 표시되는 계에 대한 전달함수를 구하면? (단, x(t)는 입력, y(t)는 출력을 나타낸다.)

(정답률: 63%)
  • 미분방정식을 라플라스 변환하여 출력 $Y(s)$와 입력 $X(s)$의 비인 전달함수를 구합니다.
    주어진 식 $\frac{d^2y(t)}{dt^2} + 3\frac{dy(t)}{dt} + 2y(t) = x(t) + \frac{dx(t)}{dt}$를 라플라스 변환하면
    $$s^2Y(s) + 3sY(s) + 2Y(s) = X(s) + sX(s)$$
    이를 공통인수로 묶으면 $Y(s)(s^2+3s+2) = X(s)(s+1)$이 되며, 전달함수 $\frac{Y(s)}{X(s)}$를 정리하면 가 됩니다.
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68. RL 직렬회로에 인 전압을 가하였다. 이때 3고조파 전류의 실효치[A]는? (단, R=5[Ω], wL=4[Ω]이다.)

  1. 약 7.69
  2. 약 10.88
  3. 약 15.62
  4. 약 22.08
(정답률: 55%)
  • 주어진 전압 식 $v = 150 \sqrt{2} \cos \omega t + 100 \sqrt{2} \sin 3\omega t + 25 \sqrt{2} \sin 5\omega t$에서 3고조파 전압의 실효값은 $100\text{V}$입니다. 3고조파 전류는 3고조파 전압을 3고조파 임피던스로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{3} = \frac{V_{3}}{\sqrt{R^{2} + (3\omega L)^{2}}}$
    ② [숫자 대입] $I_{3} = \frac{100}{\sqrt{5^{2} + (3 \times 4)^{2}}}$
    ③ [최종 결과] $I_{3} = 7.69$
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69. 3상 회로에 △결선된 평형 순저항 부하를 사용하는 경우 선간전압 220[V], 상전류가 7.33[A]라면 1상의 부하 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 80
  2. 60
  3. 45
  4. 30
(정답률: 68%)
  • 델타($\Delta$) 결선에서는 선간전압과 상전압이 동일합니다. 따라서 상전압을 상전류로 나누어 1상의 부하 저항을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V_{L}}{I_{p}}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{220}{7.33}$
    ③ [최종 결과] $R = 30$
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70. RL 직렬회로에서 시정수의 값이 클수록 과도현상의 소멸되는 시간에 대한 설명으로 옳은것은?

  1. 짧아진다.
  2. 과도기가 없어진다.
  3. 길어진다.
  4. 변화가 없다.
(정답률: 68%)
  • RL 직렬회로에서 시정수는 회로의 응답 속도를 결정하는 지표로, 시정수 값과 과도현상이 소멸되는 시간은 서로 비례합니다. 따라서 시정수가 클수록 과도 상태가 지속되는 시간이 길어지게 됩니다.
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71. 일정 전압의 직류 전원에 저항 R을 접속하고 전류를 흘릴 때, 이 전류값을 20% 증가시키기 위해서는 저항값은 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1.25R
  2. 1.20R
  3. 0.83R
  4. 0.80R
(정답률: 52%)
  • 전압이 일정할 때, 옴의 법칙에 의해 전류와 저항은 반비례 관계에 있습니다. 전류를 20% 증가시킨다는 것은 새로운 전류가 기존 전류의 $1.2$배가 됨을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $R_{2} = \frac{E}{1.2I} = \frac{IR}{1.2I}$
    ② [숫자 대입] $R_{2} = \frac{1}{1.2}R$
    ③ [최종 결과] $R_{2} = 0.83R$
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72. 전류가 전압에 비례한다는 것을 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 테브난의 정리
  2. 상반의 정리
  3. 밀만의 정리
  4. 중첩의 정리
(정답률: 55%)
  • 테브난의 정리는 복잡한 선형 회로를 하나의 전압원과 하나의 직렬 저항으로 단순화하는 정리입니다. 이 단순화된 등가 회로에서 $V = IR$ 관계에 의해 전류가 전압에 비례함을 명확하게 나타낼 수 있습니다.
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73. 분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우 전류계의 내부저항이 0.12[Ω], 분류기의 저항이 0.03[Ω]이면 그 배율은?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 42%)
  • 전류계의 측정 범위를 넓히기 위해 사용하는 분류기의 배율은 내부저항과 분류저항의 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $m = 1 + \frac{R_s}{R_a}$
    ② [숫자 대입] $m = 1 + \frac{0.12}{0.03}$
    ③ [최종 결과] $m = 5$
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74. 어느 저항에 와 의 전압이 각각 걸릴 때 올바른 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. v1이 v2보다 위상이 15도 앞선다.
  2. v1이 v2보다 위상이 15도 뒤진다.
  3. v1이 v2보다 위상이 75도 앞선다.
  4. v1이 v2의 위상관계는 의미가 없다.
(정답률: 75%)
  • 두 전압의 위상 관계를 비교하기 위해서는 주파수가 동일해야 합니다.
    주어진 식 $v_1 = 220\sqrt{2}\sin(2\pi \cdot 60t - 30^\circ)$와 $v_2 = 100\sqrt{2}\sin(3 \cdot 2\pi \cdot 60t - 30^\circ)$를 보면, $v_2$는 $v_1$의 3고조파 성분으로 주파수가 서로 다르기 때문에 두 전압 사이의 위상 관계를 논하는 것은 의미가 없습니다.
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75. 일 때 유효전력 P[W]와 무효전력 Pr[Var]은 각각 얼마인가?

  1. P=3000, Pr=1500
  2. P=1500, Pr= 1500√3
  3. P=750, Pr=750√3
  4. P= 2250, Pr=1500√3
(정답률: 64%)
  • 복소 전력 $S = P + jP_r$은 전압과 전류의 켤레 복소수 곱으로 구할 수 있습니다. 주어진 전압 $V = 50\sqrt{3} - j50$과 전류 $I = 15\sqrt{3} + j15$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = V \cdot I^*$
    ② [숫자 대입] $S = (50\sqrt{3} - j50) \cdot (15\sqrt{3} - j15)$
    ③ [최종 결과] $S = 1500 - j1500\sqrt{3}$
    실수부인 유효전력 $P = 1500\text{ W}$, 허수부의 절대값인 무효전력 $P_r = 1500\sqrt{3}\text{ Var}$ 입니다.
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76. 그림과 같은 이상적인 변압기로 구성된 4단자 회로에서 정수 A와 C는 어떻게 되는가?

  1. A=0, C=n
  2. A=0, C=1/n
  3. A=N, C=0
  4. A=1/n, C=0
(정답률: 56%)
  • 이상적인 변압기의 4단자 정수에서 $A$는 전압비(권수비)와 같고, $C$는 이상적인 경우 $0$이 됩니다.
    권수비 $a = n/1 = n$이므로, 4단자 정수는 $[A, B, C, D] = [n, 0, 0, 1/n]$이 됩니다. 따라서 $A=n, C=0$ 입니다.
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77. 60[Hz], 100[V]의 교류전압을 어떤 콘덴서에 인가하니 1[A]의 전류가 흘렀다. 이 콘덴서의 정전용량[㎌]은?

  1. 약 377
  2. 약 265
  3. 약 26.5
  4. 약 2.65
(정답률: 57%)
  • 콘덴서의 용량성 리액턴스를 먼저 구한 뒤, 정전용량 공식을 이용하여 값을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{2\pi f X_C}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{2\pi \times 60 \times \frac{100}{1}}$
    ③ [최종 결과] $C = 26.5\mu F$
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78. 비정현파의 성분을 가장 적합하게 나타낸 것은?

  1. 직류분+고조파
  2. 교류분+고조파
  3. 직류분+기본파+고조파
  4. 교류분+기본파+고조파
(정답률: 75%)
  • 비정현파를 구성하는 성분을 묻는 이론 문제입니다. 비정현파는 서로 다른 주파수를 가진 정현파들의 합으로 표현될 수 있습니다.
    비정현파는 평균값에 해당하는 직류분, 가장 기본이 되는 주파수 성분인 기본파, 그리고 기본파의 정수배 주파수를 가진 고조파의 합으로 구성됩니다.

    오답 노트
    교류분: 비정현파의 전체 구성 성분을 포괄하는 용어이므로 기본파와 고조파를 구분하여 표기하는 것이 정확합니다.
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79. 다음과 같은 파형을 퓨리에 급수로 전개하면?

(정답률: 69%)
  • 주어진 구형파 파형을 푸리에 급수로 전개하는 문제입니다. 해당 파형은 기함수(Odd function)이며 반파 대칭 특성을 가지고 있습니다.
    반파 대칭인 구형파의 경우, 직류분과 짝수차 고조파가 제거되고 홀수차 정현파 성분만 남게 됩니다. 기본 진폭이 $A$인 구형파의 푸리에 급수 전개식은 다음과 같습니다.
    $$y = \frac{4A}{\pi} (\sin x + \frac{1}{3}\sin 3x + \frac{1}{5}\sin 5x + \dots)$$
    따라서 정답은 입니다.
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80. 그림과 같은 회로의 임피던스 파라미터는?

(정답률: 58%)
  • 회로의 임피던스 파라미터 $Z$를 구하는 문제입니다. 주어진 회로망에서 각 단자의 전압을 전류로 표현하여 $Z$ 파라미터를 도출합니다.
    회로 분석 결과, $Z_{11} = Z_{2}$이며, $Z_{22} = Z_{1} + Z_{2}$입니다. 상호 임피던스 $Z_{12}$와 $Z_{21}$의 경우, 전류의 방향이 서로 상쇄되는 방향으로 정의되어 있으므로 $-Z_{2}$가 됩니다.
    따라서 최종 임피던스 파라미터는 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 의료실내에 시설하는 의료기기의 금속제 외함에 시설하는 보호접지의 접지저항값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 등전위 접지가 아닌 경우)

  1. 5
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 56%)
  • 의료실 내 의료기기의 금속제 외함에 시설하는 보호접지(등전위 접지가 아닌 경우)의 접지저항값은 $10\Omega$이하로 유지해야 합니다.
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82. 특고압 전선로에 접속하는 배전용 변압기를 시설하는 경우에 대한 설명으로 틀린것은?

  1. 변압기의 2차 전압이 고압인 경우에는 저압측에 개폐기를 시설한다.
  2. 특고압 전선으로 특고압 절연전선 또는 케이블을 사용한다
  3. 변압기의 특고압측에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설한다
  4. 변압기의 1차 전압은 35kV이하, 2차 전압은 저압 또는 고압이어야 한다.
(정답률: 44%)
  • 특고압 배전용 변압기의 2차 전압이 고압인 경우에는 저압측이 아니라 고압측에 개폐기를 시설하여 쉽게 개폐할 수 있도록 해야 합니다.
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83. 제 1종 금속제 가요전선관의 두께는 몇 [mm] 이상인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.6
(정답률: 70%)
  • 제 1종 금속제 가요전선관의 두께는 $0.8\text{mm}$이상으로 규정되어 있습니다. (단, 해당 규정은 2018년 개정으로 현재는 삭제되었으나 기존 문제 기준으로는 $0.8\text{mm}$가 정답입니다.)
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84. 철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 5.5
  2. 6.5
  3. 7.5
  4. 8.5
(정답률: 78%)
  • 저고압 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우, 안전 확보를 위해 레일면상 높이를 $6.5\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    도로 횡단: $6\text{m}$
    횡단보도교: $3.5\text{m}$
    일반 장소: $5\text{m}$
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85. 다음 ( )에 들어갈 적당한 것은?

  1. ㉠ 정전용량, ㉡ 표피작용
  2. ㉠ 정전용량, ㉡ 유도작용
  3. ㉠ 누설전류, ㉡ 표피작용
  4. ㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용
(정답률: 65%)
  • 지중 전선로를 시설할 때, 기설 지중 약전류 전선로에 대하여 의 누설전류 또는 유도작용으로 인해 통신선에 장애를 주지 않도록 충분히 이격시키거나 적절한 방법으로 시설해야 합니다.
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86. 다음 중 접속 방법이 잘못된 것은?

  1. 알루미늄과 동을 사용하는 전선을 접속하는 경우에는 접속 부분에 전기적 부식이 생기지 않아야 한다.
  2. 공칭 단면적 10mm2 미만인 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우에는 접속함을 사용할 수 없다.
  3. 절연전선 상호간을 접속하는 경우에는 접속 부분을 절연 효력이 있는 것으로 충분히 피복하여야 한다.
  4. 나전선 상호간의 접속인 경우에는 전선의 세기를 20%이상 감소시키지 않아야 한다.
(정답률: 63%)
  • 공칭 단면적 $10\text{mm}^{2}$ 미만인 캡타이어 케이블 상호간을 접속하는 경우에는 접속함을 사용하여 안전하게 연결할 수 있습니다.
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87. 전기 울타리 시설에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 사람이 쉽게 출입하지 아니하는 곳에 시설할 것
  2. 전선과 이를 지지하는 기둥 사이의 이격 거리는 2.5cm 이상일 것
  3. 전기 울타리용 전원장치에 전기를 공급하는 전로의 사용 전압은 250V 이하일 것
  4. 전선과 다른 시설물 또는 수목 사이의 이격거리는 20cm 이상일 것
(정답률: 58%)
  • 전기 울타리 시설 시 전선과 다른 시설물 또는 수목 사이의 이격거리는 $30\text{cm}$이상을 유지하여 접촉 사고를 방지해야 합니다.
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88. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 지름 몇 [mm] 이상의 나경동선을 사용하여야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 59%)
  • 가공지선의 규격은 전로의 전압에 따라 다릅니다. 고압 가공전선로의 경우 지름 $4.0\text{mm}$이상의 나경동선을 사용해야 하며, 특고압의 경우에는 $5.0\text{mm}$이상의 나경동선을 사용합니다.
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89. 전력보안 통신 설비인 무선 통신용 안테나를 지지하는 목주는 풍압하중에 대한 안전율이 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 70%)
  • 전력보안 통신 설비의 무선 통신용 안테나를 지지하는 목주는 풍압하중에 대해 충분한 강도를 확보해야 하며, 규정상 안전율은 $1.5$이상이어야 합니다.
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90. 발전소에서 사용하는 차단기의 압축공기장치의 공기압축기는 최고 사용압력 몇 배의 수압을 연속하여 10분간 가하였을 때 견디고 새지 않아야 하는가?

  1. 1.2배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 1.55배
(정답률: 58%)
  • 압축공기장치의 기밀성과 강도를 확인하기 위한 수압 시험 기준을 묻는 문제입니다. 압축 공기 장치는 최고 사용 압력의 $1.5$배 수압을 $10$분간 가했을 때 견뎌야 합니다.

    오답 노트
    기압 시험 시: $1.25$배
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91. 금속제 지중 관로에 대하여 전식 작용에 의한 장해를 줄 우려가 있어 배류 시설에 사용되는 선택 배류기를 보호할 목적으로 시설하여야 하는 것은?

  1. 과전류 차단기
  2. 과전압 계전기
  3. 유입 개폐기
  4. 피뢰기
(정답률: 58%)
  • 금속제 지중 관로의 전식 방지를 위해 설치하는 배류 시설에서, 선택 배류기를 과전류로부터 보호하여 장치를 안전하게 유지하기 위해 과전류 차단기를 시설해야 합니다.
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92. 지중 전선이 지중 약전류 전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 저압 또는 고압의 지중 전선이 몇 [cm] 이하일 때, 지중 전선과 지중 약전류 전선 사이에 견고한 내화성의 격벽을 설치하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 60
(정답률: 59%)
  • 지중 전선과 지중 약전류 전선이 접근하거나 교차할 때, 상호 간의 이격거리가 일정 기준 이하이면 내화성 격벽을 설치해야 합니다. 저압 또는 고압의 지중 전선인 경우 이 기준 거리는 $30\text{cm}$입니다.

    오답 노트
    특고압 지중 전선: $60\text{cm}$
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93. 인입용 비닐절연전선을 사용한 저압 가공전선은 횡단보도교 위에 시설하는 경우 노면상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3
  2. 3.5
  3. 4
  4. 4.5
(정답률: 38%)
  • 횡단보도교 위로 가공전선을 시설할 때, 일반적인 전선은 노면상 높이 $3.5\text{m}$이상을 유지해야 합니다. 하지만 인입용 비닐절연전선과 같이 저압 절연전선, 다심형 전선 또는 케이블을 사용하는 경우에는 $3\text{m}$이상으로 시설할 수 있습니다.
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94. 사용전압이 22900V인 특고압 가공전선이 건조물 등과 접근상태로 시설되는 경우 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용하면 그 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가? (단, 중성선 다중접지식으로 전로에 단락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어있는 경우)

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 38%)
  • 특고압 가공전선이 건조물 등과 접근상태로 시설될 때, 지지물의 종류에 따라 경간 제한이 다릅니다. $22900\text{V}$는 $35\text{kV}$이하에 해당하며, A종 철근 콘크리트주를 사용할 경우 경간은 $100\text{m}$이하로 제한됩니다.

    오답 노트
    B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주: $150\text{m}$이하
    철탑: $400\text{m}$이하
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95. 중성점 비접지식 고압전로(케이블을 사용하는 전로)에서 제2종 접지공사의 접지저항값을 결정하는 1선 지락전류의 계산식은? (단, V는 전로의 공칭전압 [kV]을 1.1로 나눈 전압, L는 동일 모선에 접속되는 고압전로의 선로연장 [km]이다.)

(정답률: 48%)
  • 중성점 비접지식 고압전로에서 제2종 접지공사의 접지저항값을 결정하기 위한 1선 지락전류 계산식을 찾는 문제입니다. 주어진 조건인 전압 $V$와 선로연장 $L$을 이용한 올바른 계산식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{6.58 \times 10^{-3} \times V}{L}$$
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96. 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 사이에 시설하는 보호망에서 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로를 각각 몇 [m] 이하로 시설하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 1.0
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 47%)
  • 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 사이의 보호망 시설 기준을 묻는 문제입니다. 보호망을 구성하는 금속선 상호간의 간격은 가로 및 세로 각각 $1.5\text{m}$이하로 시설해야 합니다.
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97. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기 기타 기구의 시설방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 충전부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것
  2. 태양전지 모듈에 전선을 접속하는 경우에는 접속점에 장력이 가해지도록 할 것
  3. 옥내에 시설하는 경우에는 금속관 공사, 가요전선관 공사로 할 것
  4. 태양전지 모듈의 지지물은 진동과 충격에 안전한 구조이어야 할 것
(정답률: 64%)
  • 태양전지 발전소의 시설 방법 중 전선 접속 시 주의사항을 묻는 문제입니다. 태양전지 모듈에 전선을 접속할 때는 접속점에 장력이 가해지지 않도록 시설하여 단선이나 접촉 불량을 방지해야 합니다.
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98. 옥내에 시설하는 조명용 전등의 점멸장치에 대한 설명으로 틀린 것은?(관련 규정 개정전 문제로 기존 정답은 4번입니다. 여기서는 4번을 누르면 정답처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 가정용 전등은 등기구마다 점멸이 가능하도록 한다.
  2. 국부조명 설비는 그 조명대상에 따라 점멸할 수 있도록 시설한다.
  3. 공장, 사무실 등에 시설하는 전체 조명용 전등은 부분 조명이 가능하도록 등기구수 6개 이내의 전등군으로 구분하여 전등군마다 점멸이 가능하도록 한다.
  4. 광 천장 조명 또는 간접조명을 위하여 전등을 격등회로로 시설하는 경우에는 10개의 전등군으로 구분하여 점멸이 가능하도록 한다.
(정답률: 72%)
  • 옥내 조명용 전등의 점멸장치 시설 기준에 관한 문제입니다. 광 천장 조명 또는 간접조명을 위해 격등회로로 시설하는 경우, 전등군 구분 수치에 대한 설명이 적절하지 않습니다. 해당 문제는 KEC 규정 개정으로 인해 현재는 삭제된 기준이나, 제시된 정답에 따라 격등회로 시설 시 10개의 전등군으로 구분한다는 내용은 틀린 설명입니다.
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99. 고압 보안공사에서 지지물이 A종 철주인 경우 경간은 몇 [m] 이하인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 250
  4. 400
(정답률: 53%)
  • 고압 보안공사 시 지지물 종류에 따른 경간 제한 규정을 묻는 문제입니다. 저·고압 보안공사 기준에 따라 A종 철주의 경간은 $100\text{m}$이하로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    B종: $150\text{m}$이하
    철탑: $400\text{m}$이하
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100. 케이블 트레이공사에 사용하는 케이블 트레이에 적합하지 않은 것은?

  1. 금속재의 것은 적절한 방식처리를 하거나 내식성 재료의 것이어야 한다.
  2. 비금속재 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다.
  3. 케이블 트레이가 방화구획의 벽 등을 관통하는 경우에는 개구부에 연소방지 시설을 하여야 한다.
  4. 금속제 케이블 트레이 계통은 기계적 또는 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.
(정답률: 69%)
  • 케이블 트레이의 재료 기준에 따라 금속제는 내식성을 갖추어야 하며, 비금속재 케이블 트레이 역시 반드시 난연성 재료로 제작되어야 합니다.
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