전기산업기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

전기산업기사 2014-05-25 필기 기출문제 해설

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전기산업기사
(2014-05-25 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 역자성체 내에서 비투자율 μs는?

  1. μs ≫ 1
  2. μs ＞ 1
  3. μs ＜ 1
  4. μs = 1
(정답률: 77%)
  • 역자성체는 외부 자기장에 대해 반대 방향으로 자화되는 물질로, 비투자율 $\mu_s$가 $1$보다 작은 특성을 가집니다.

    오답 노트
    $\mu_s \gg 1$ 또는 $\mu_s > 1$: 강자성체나 상자성체의 특성입니다.
    $\mu_s = 1$: 진공의 특성입니다.
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2. 반지름 1m의 원형 코일에 1A의 전류가 흐를 때 중심점의 자계의 세기는 몇 AT/m 인가?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 1
  4. 2
(정답률: 82%)
  • 원형 코일 중심에서의 자계 세기는 전류와 반지름의 관계식으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I}{2a}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{1}{2 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $H = 0.5$
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3. 무한 평면에 일정한 전류가 표면에 한 방향으로 흐르고 있다. 평면으로부터 위로 r만큼 떨어진 점과 아래로 2r만큼 떨어진 점과의 자계의 비 및 서로의 방향은?

  1. 1, 반대방향
  2. √2, 같은 방향
  3. 2, 반대방향
  4. 4, 같은 방향
(정답률: 47%)
  • 무한 평면 전류에 의한 자계의 세기는 거리와 관계없이 일정합니다. 따라서 위로 $r$만큼 떨어진 점과 아래로 $2r$만큼 떨어진 점의 자계 세기는 동일하여 비는 1이 되며, 방향은 오른나사 법칙에 의해 서로 반대 방향이 됩니다.
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4. 면적 S[m2], 간격 d[m]인 평행판 콘덴서에 그림과 같이 두께 d1, d2[m]이며 유전율 ℇ1, ℇ2[F/m]인 두 유전체를 극판 간에 평행으로 채웠을 때 정전용량 [F]은?

(정답률: 67%)
  • 두 유전체가 극판 사이에 평행하게 채워진 경우, 이는 두 개의 콘덴서가 직렬로 연결된 구조와 같습니다. 따라서 전체 정전용량은 각 층의 정전용량 역수의 합의 역수로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{d_1}{\epsilon_1 S} + \frac{d_2}{\epsilon_2 S}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{\frac{1}{S}(\frac{d_1}{\epsilon_1} + \frac{d_2}{\epsilon_2})}$
    ③ [최종 결과]
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5. 자유공간 중의 전위계에서 V=5(x2+2y2-3z2)일 때 점 P(2, 0, -3)에서의 전하밀도 p의 값은?

  1. 0
  2. 2
  3. 7
  4. 9
(정답률: 66%)
  • 푸아송의 방정식을 이용하여 전위 $V$를 두 번 편미분(라플라시안)함으로써 전하밀도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\nabla^{2}V = -\frac{\rho}{\epsilon}$
    ② [숫자 대입] $\frac{\partial^{2}V}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2}V}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2}V}{\partial z^{2}} = 10 + 20 - 30 = 0$
    ③ [최종 결과] $\rho = 0$
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6. 유전율 ℇ[F/m]인 유전체 중에서 전하가 Q[C], 전위가 V[V], 반지름a[m]인 도체구가 갖는 에너지는 몇 J인가?

  1. 1/2πℇaV2
  2. πℇaV2
  3. 2πℇaV2
  4. 4πℇaV2
(정답률: 63%)
  • 반지름이 $a$인 도체구의 정전용량 $C = 4\pi\epsilon a$ 임을 이용하여 정전 에너지를 구합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2} C V^2$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1}{2} \times 4\pi\epsilon a \times V^2$
    ③ [최종 결과] $W = 2\pi\epsilon a V^2$
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7. 10mH 인덕턴스 2개가 있다. 결합계수를 0.1로부터 0.9까지 변화시킬 수 있다면 이것을 직렬 접속시켜 얻을 수 있는 합성인덕턴스의 최대값과 최소값의 비는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 9:1
  2. 13:1
  3. 16:1
  4. 19:1
(정답률: 66%)
  • 두 인덕턴스가 직렬 접속될 때 합성 인덕턴스는 결합 방향에 따라 최대값(가동 접속)과 최소값(차동 접속)을 가집니다. 결합계수 $k$의 변화에 따른 비를 계산합니다.
    최대값 ($k=0.9$):
    ① [기본 공식] $L_{max} = L_{1} + L_{2} + 2k\sqrt{L_{1}L_{2}}$
    ② [숫자 대입] $L_{max} = 10 + 10 + 2 \times 0.9 \times \sqrt{10 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $L_{max} = 38\text{mH}$
    최소값 ($k=0.9$):
    ① [기본 공식] $L_{min} = L_{1} + L_{2} - 2k\sqrt{L_{1}L_{2}}$
    ② [숫자 대입] $L_{min} = 10 + 10 - 2 \times 0.9 \times \sqrt{10 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $L_{min} = 2\text{mH}$
    따라서 최대값과 최소값의 비는 $38 : 2 = 19 : 1$ 입니다.
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8. 접지 구도체와 점전하 사이에 작용하는 힘은?

  1. 항상 반발력이다.
  2. 항상 흡입력이다.
  3. 조건적 반발력이다.
  4. 조건적 흡입력이다.
(정답률: 86%)
  • 접지 구도체에는 점전하와 항상 반대 극성의 전하가 유도되기 때문에, 정전기적 인력에 의해 항상 흡입력이 작용합니다.
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9. 지면에 평행으로 높이 h[m]에 가설된 반지름 a[m]인 가공직선 도체의 대지간 정전용량은 몇 [F/m]인가? (단, h ≫ a이다.)

(정답률: 62%)
  • 지면에 평행한 도체와 대지 사이의 정전용량은 영상전하법을 이용하여 계산합니다. 도체와 지면 사이의 거리가 $h$일 때, 지면 아래 $h$ 지점에 가상의 영상전하가 있다고 가정하면 두 전하 사이의 거리는 $2h$가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{C} = \frac{2\pi\epsilon_0}{\ln \frac{2h}{a}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{C} = \frac{2\pi\epsilon_0}{\ln \frac{2h}{a}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{C} = \frac{2\pi\epsilon_0}{\ln \frac{2h}{a}}$$
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10. 그림과 같이 내외 도체의 반지름이 a, b인 동축선(케이블)의 도체 사이에 유전율이 ℇ인 유전체가 채워져 있는 경우 동축선의 단위 길이당 정전용량은?

(정답률: 72%)
  • 동축 케이블의 단위 길이당 정전용량은 유전율과 내외 도체의 반지름 비에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{2\pi\epsilon}{\ln(b/a)}$
    ② [숫자 대입] 주어진 조건 $\epsilon, a, b$를 공식에 그대로 적용합니다.
    ③ [최종 결과] $\frac{\epsilon}{\ln(b/a)}$에 비례하는 가 정답입니다.
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11. 진공 중에서 어떤 대전체의 전속이 Q이었다. 이 대전체를 비유전율 2.2인 유전체 속에 넣었을 경우의 전속은?

  1. Q
  2. 2.2Q/ℇ
  3. Q/2.2ℇ
  4. 2.2Q
(정답률: 66%)
  • 가우스의 법칙에 따라 전속은 매질의 유전율과 관계없이 항상 전하량 $Q$와 동일하게 유지됩니다.
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12. 다음 중 사람의 눈이 색을 다르게 느끼는 것은 빛의 어떤 특성이 다르기 때문인가?

  1. 굴절률
  2. 속도
  3. 편광 방향
  4. 파장
(정답률: 77%)
  • 사람의 눈은 빛의 파장에 따라 서로 다른 색상으로 인식합니다. 즉, 빛의 파장 특성이 색을 결정하는 핵심 요소입니다.
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13. 지름 20cm의 구리로 만든 반구의 볼에 물을 채우고 그 중에 지름 10cm의 구를 띄운다. 이때에 양구가 동심구라면 양구간의 저항[Ω]은 약 얼마인가? (단, 물의 도전율은 10-3℧/m이고 물은 충만되어 있다.)

  1. 159
  2. 1590
  3. 2800
  4. 2850
(정답률: 59%)
  • 동심구 형태의 저항을 구하는 문제로, 반구 형태이므로 전체 구 저항의 $2$배(또는 정전용량의 $1/2$배)를 적용하여 계산합니다.
    $$R = \frac{1}{2 \pi \sigma} ( \frac{1}{a} - \frac{1}{b} )$$
    $$R = \frac{1}{2 \pi \times 10^{-3}} ( \frac{1}{0.05} - \frac{1}{0.1} )$$
    $$R = 1591.55$$
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14. 두 벡터 A=Axi+2j, B=3i-3j-k가 서로 직교하려면 Ax의 값은?

  1. 0
  2. 2
  3. 1/2
  4. -2
(정답률: 50%)
  • 두 벡터가 서로 직교하기 위해서는 두 벡터의 내적(Dot Product) 값이 $0$이 되어야 합니다.
    $$A \cdot B = 0$$
    $$A_x \times 3 + 2 \times (-3) + 0 \times (-1) = 0$$
    $$A_x = 2$$
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15. 전하 8π[C]이 8 m/s의 속도로 진공 중을 직선운동하고 있다면, 이 운동 방향에 대하여 각도 θ이고, 거리 4m 떨어진 점의 자계의 세기는 몇 A/m인가?

  1. cosθ
  2. 1/2sinθ
  3. sinθ
  4. 2sinθ
(정답률: 52%)
  • 전하가 직선 운동할 때 발생하는 자계의 세기는 비오-사바르 법칙을 응용한 다음 공식을 사용하여 계산합니다.
    $$H = \frac{q v \sin \theta}{4 \pi r^2}$$
    $$H = \frac{8 \pi \times 8 \times \sin \theta}{4 \pi \times 4^2}$$
    $$H = \sin \theta$$
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16. 전계 내에서 폐회로를 따라 전하를 일주시킬 때 전계가 행하는 일은 몇 J인가?

  1. ∞
  2. π
  3. 1
  4. 0
(정답률: 84%)
  • 보존장인 전계 내에서 전하를 폐회로를 따라 한 바퀴 일주시킬 때, 시작점과 끝점이 동일하므로 전위차는 $0$이 됩니다. 따라서 전계가 행하는 전체 일의 양은 $0$ $\text{J}$가 됩니다.
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17. 다음의 멕스웰 방정식 중 틀린 것은?

  3. divB=0
  4. divD=p
(정답률: 74%)
  • 맥스웰 방정식의 기본 원리를 묻는 문제입니다. 페러데이 법칙에 따르면 전계의 회전은 자속 밀도의 시간적 변화율과 같습니다.
    따라서 $\text{rot } E = -\frac{\partial B}{\partial t}$가 옳은 식이며, $\text{rot } E = -\frac{\partial H}{\partial t}$로 표기된 는 틀린 표현입니다.

    오답 노트
    $\text{rot } H = i + \frac{\partial D}{\partial t}$: 암페어의 주회적분 법칙으로 옳음
    $\text{div } B = 0$: 자석의 단극자는 존재하지 않으므로 옳음
    $\text{div } D = p$: 가우스 법칙으로 옳음
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18. 단면적이 같은 자기회로가 있다. 철심의 투자율을 μ라 하고 철심회로의 길이를 l이라 한다. 지금 그 일부에 미소공극 l0를 만들었을 때 자기회로의 자기저항은 공극이 없을때의 약 몇 배인가?

(정답률: 70%)
  • 자기저항은 투자율에 반비례하고 길이에 비례합니다. 공극이 생기면 투자율이 매우 낮은 공기층($$\mu_0$$)이 추가되어 전체 자기저항이 증가하며, 그 배수는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\text{Ratio} = 1 + \frac{\mu l_0}{\mu_0 l}$
    ② [숫자 대입] $\text{Ratio} = 1 + \frac{\mu l_0}{\mu_0 l}$
    ③ [최종 결과]
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19. 전류와 자계 사이의 힘의 효과를 이용한 것으로 자유로이 구부릴 수 있는 도선에 대전류를 통하면 도선 상호간에 반발력에 의하여 도선이 원을 형성하는데 이와 같은 현상은?

  1. 스트레치 효과
  2. 핀치 효과
  3. 홀효과
  4. 스킨효과
(정답률: 68%)
  • 대전류가 흐르는 도선 상호간의 반발력으로 인해 도선이 원형으로 변하는 현상을 스트레치 효과라고 합니다.

    오답 노트
    핀치 효과: 자장에 의한 수축력으로 단면적이 감소하는 현상
    홀 효과: 전류와 자계가 수직일 때 직각 방향으로 힘이 발생하는 현상
    스킨 효과: 고주파 전류가 도체 표면으로 쏠리는 현상
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20. 두 평형 왕복 도선사이의 도선 외부의 자기인덕턴스는 몇 H/m인가? (단, r은 도선의 반지름, D는 두 왕복 도선 사이의 거리이다.)

(정답률: 46%)
  • 평행 왕복 도선에서 도선 내부의 인덕턴스를 제외하고 도선 외부 공간에 형성되는 자기인덕턴스를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\text{L} = \frac{\mu_0}{\pi} \ln \frac{D}{r}$
    ② [숫자 대입] $\text{L} = \frac{\mu_0}{\pi} \ln \frac{D}{r}$
    ③ [최종 결과]
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2과목: 전력공학

21. 선로의 단락보호용으로 사용되는 계전기는?

  1. 접지 계전기
  2. 역상 계전기
  3. 재폐로 계전기
  4. 거리 계전기
(정답률: 62%)
  • 거리 계전기는 선로의 임피던스를 측정하여 고장 지점까지의 거리를 계산하므로, 단락 보호 및 지락 보호에 모두 사용되는 계전기입니다.

    오답 노트
    접지 계전기: 지락 보호 전용
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22. 송전 계통의 중성점을 직접 접지하는 목적과 관계없는 것은?

  1. 고장전류 크기의 억제
  2. 이상전압 발생의 방지
  3. 보호계전기의 신속 정확한 동작
  4. 전선로 및 기기의 절연 레벨을 경감
(정답률: 55%)
  • 직접 접지 방식은 중성점을 직접 접지하여 이상전압 발생을 억제하고 보호계전기의 동작을 신속하고 정확하게 하며, 전선로 및 기기의 절연 레벨을 낮출 수 있는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    고장전류 크기의 억제: 직접 접지 시에는 지락 고장전류가 매우 크게 흐르므로 억제와는 거리가 멉니다.
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23. 옥내배선의 보호방법이 아닌것은?

  1. 과전류 보호
  2. 지락 보호
  3. 전압강하 보호
  4. 절연 접지 보호
(정답률: 56%)
  • 옥내배선 보호의 핵심은 과전류, 지락, 절연 파괴로부터 인명과 설비를 보호하는 것입니다. 전압강하는 전력 품질이나 기기 동작 효율의 문제이지, 배선을 보호하기 위한 보호 방법(차단/접지 등)에 해당하지 않습니다.
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24. 송전선로에 근접한 통신선에 유도장해가 발생하였다. 전자유도의 원인은?

  1. 역상 전압
  2. 정상 전압
  3. 정상 전류
  4. 영상 전류
(정답률: 83%)
  • 통신선 유도장해 중 전자유도는 송전선로의 지락 사고 등으로 인해 발생하는 영상 전류가 통신선에 전자기 유도를 일으켜 발생합니다.
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25. 배전선로 개폐기 중 반드시 차단기능이 있는 후비 보조 장치와 직렬로 설치하여 고장구간을 분리시키는 개폐기는?

  1. 컷아웃 스위치
  2. 부하 개폐기
  3. 리클로저
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 59%)
  • 섹셔널라이저는 단독으로는 차단 능력이 없으므로, 반드시 차단 기능을 가진 리클로저 등의 후비 보호 장치와 직렬로 설치하여 고장 구간을 분리하는 역할을 합니다.
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26. 가공 송전선에 사용되는 애자 1연 중 전압 부담이 최대인 애자는?

  1. 철탑에 제일 가까운 애자
  2. 전선에 제일 가까운 애자
  3. 중앙에 있는 애자
  4. 전선으로부터 1/4 지점에 있는 애자
(정답률: 80%)
  • 현수애자련에서 전압 분담은 전선에 가까울수록 크고, 철탑에 가까울수록 작아지는 특성이 있습니다. 따라서 전선에 제일 가까운 애자가 전압 부담이 가장 큽니다.
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27. 다음은 무엇을 결정할 때 사용되는 식인가? (단, l은 송전거리[km]이고, P는 송전전력[kW]이다.)

  1. 송전전압
  2. 송전선의 굵기
  3. 역률 개선시 콘덴서의 용량
  4. 발전소의 발전전압
(정답률: 72%)
  • 제시된 식은 송전 거리 $l$과 송전 전력 $P$를 이용하여 가장 경제적인 송전 전압을 결정하는 스틸(Still)의 식입니다.
    $$5 - 5 \sqrt{0.6l + \frac{P}{100}}$$
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28. 자가용 변전소의 1차측 차단기의 용량을 결정할 때 가장 밀접한 관계가 있는 것은?

  1. 부하설비 용량
  2. 공급측의 단락 용량
  3. 부하의 부하율
  4. 수전계약 용량
(정답률: 72%)
  • 차단기의 차단 용량은 사고 발생 시 해당 지점에 흐르는 단락 전류에 견뎌야 하므로, 전원측의 단락 용량에 의해 결정됩니다.
    $$P_{s} = \frac{100}{\%Z} \times P_{n}$$
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29. 일반적으로 수용가 상호간, 배전변압기 상호간, 급전선 상호간 또는 변전소 상호간에서 각각의 최대부하는 그 발생 시각이 약간씩 다르다. 따라서 각각의 최대수요 전력의 합계는 그 군의 종합 최대수요전력보다도 큰 것이 보통이다. 이 최대전력의 발생시각 또는 발생시기의 분산을 나타내는 지표는?

  1. 전일효율
  2. 부등률
  3. 부하율
  4. 수용률
(정답률: 76%)
  • 부등률은 각 수용가의 최대수요전력 합계와 그 군의 종합 최대수요전력의 비를 나타내며, 최대전력 발생 시각의 분산 정도를 보여주는 지표입니다.
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30. 다음 중 SF 가스 차단기의 특징이 아닌것은?

  1. 밀폐구조로 소음이 작다.
  2. 근거리 고장 등 가혹한 재기 전압에 대해서도 우수하다.
  3. 아크에 의해 SF6 가스가 분해되며 유독가스를 발생시킨다.
  4. SF6 가스의 소호능력은 공기의 100~200배이다.
(정답률: 83%)
  • SF6 가스는 무색, 무취의 기체로 아크에 의해 분해되지 않는 성질을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    밀폐구조로 소음이 작음: 옳은 설명
    가혹한 재기 전압에 우수: 옳은 설명
    소호능력은 공기의 100~200배: 옳은 설명
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31. 3상 3선식에서 전선의 선간거리가 각각 1m, 2m, 4m로 삼각형으로 배치되어 있을 때 등가선간거리는 몇 m인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 68%)
  • 3상 3선식에서 전선이 삼각형으로 배치된 경우, 각 선간 거리의 기하평균을 통해 등가선간거리를 구합니다.
    ① [기본 공식] $D = \sqrt[3]{D_{1} \times D_{2} \times D_{3}}$
    ② [숫자 대입] $D = \sqrt[3]{1 \times 2 \times 4}$
    ③ [최종 결과] $D = 2$
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32. 원자로 내에서 발생한 열에너지를 외부로 끄집어내기 위한 열매체를 무엇이라고 하는가?

  1. 반사체
  2. 감속재
  3. 냉각재
  4. 제어봉
(정답률: 74%)
  • 원자로 내에서 핵분열로 인해 발생한 열에너지를 흡수하여 외부로 전달함으로써 원자로의 과열을 막고 에너지를 이용하게 하는 매체를 냉각재라고 합니다.

    오답 노트
    반사체: 중성자가 밖으로 나가지 못하게 반사함
    감속재: 고속 중성자의 속도를 늦춤
    제어봉: 중성자를 흡수하여 핵분열 속도를 조절함
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33. 송전선로에 복도체를 사용하는 가장 주된 목적은?

  1. 건설비를 절감하기 위하여
  2. 진동을 방지하기 위하여
  3. 전선의 이도를 주기 위하여
  4. 코로나를 방지하기 위하여
(정답률: 83%)
  • 복도체를 사용하면 전선의 유효 굵기가 증가하는 효과가 있어 전선 표면의 전위 경도를 낮춤으로써 코로나를 방지할 수 있습니다.
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34. 선로 임피던스 Z, 송수전단 양쪽에 어드미턴스 Y인 π형 회로의 4단자 정수에서 B의 값은?

  1. Y
  2. Z
  3. 1+ ZY/2
  4. Y + (1+ZY/4)
(정답률: 62%)
  • $\pi$형 회로의 4단자 정수 $B$는 송전단 전압과 수전단 전류의 관계를 나타내는 임피던스 성분입니다.
    ① [기본 공식] $B = Z$
    ② [숫자 대입] $B = Z$
    ③ [최종 결과] $B = Z$
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35. 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 옵티마 현상
  2. 자기 여자 현상
  3. 페란티 현상
  4. 동기화 현상
(정답률: 86%)
  • 송전선로의 정전용량으로 인해 과보상되어 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 현상이라고 합니다. 이는 효율 저하를 유발하므로 리액터를 통해 경감시켜야 합니다.
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36. 출력 20kW의 전동기로서 총 양정 10m, 펌프효율 0.75일 때 양수량은 몇 m3/min인가?

  1. 9.18
  2. 9.85
  3. 10.31
  4. 11.02
(정답률: 48%)
  • 펌프의 출력 공식을 이용하여 양수량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{P \times 6.12 \times \eta}{H}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{20 \times 6.12 \times 0.75}{10}$
    ③ [최종 결과] $Q = 9.18$
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37. 전압이 일정값 이하로 되었을 때 동작하는 것으로서 단락시 고장 검출용으로도 사용되는 계전기는?

  1. OVR
  2. OVGR
  3. NSR
  4. UVR
(정답률: 77%)
  • 전압이 설정된 정정값 이하로 떨어졌을 때 동작하는 계전기는 부족전압 계전기(UVR)이며, 이는 단락 사고 시 전압 강하를 검출하는 용도로 사용됩니다.

    오답 노트
    OVR: 과전압 계전기로 전압이 정정값 초과 시 동작
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38. 취수구에 제수문을 설치하는 목적은?

  1. 모래를 배제한다.
  2. 홍수위를 낮춘다.
  3. 유량을 조절한다.
  4. 낙차를 높인다.
(정답률: 85%)
  • 취수구에 설치하는 제수문은 수문을 개폐함으로써 취수되는 물의 양을 적절하게 조절하는 역할을 합니다.
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39. 송전단 전압 161kV, 수전단 전압 154kV, 상차각 45도, 리액턴스 14.14Ω일 때, 선로손실을 무시하면 전송전력은 몇 MW인가?

  1. 1753
  2. 1518
  3. 1240
  4. 877
(정답률: 56%)
  • 선로손실을 무시할 때, 송전단 전압과 수전단 전압, 상차각 및 리액턴스를 이용하여 전송전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{V_{s} V_{r}}{X} \sin \delta$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{161 \times 154}{14.14} \sin 45^{\circ}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 1240\text{ MW}$$
  • 송전전력 p= (송전단전압x수전단전압/리액턴스저항값)x sin각도 = 161x154xsin45/14.14 =1240
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40. 연가를 하는 주된 목적에 해당되는 것은?

  1. 선로정수를 평형 시키기 위하여
  2. 단락사고를 방지하기 위하여
  3. 대전력을 수송하기 위하여
  4. 페란티 현상을 줄이기 위하여
(정답률: 84%)
  • 연가는 송전 선로의 각 상을 교대로 배치하여 각 상의 선로정수를 동일하게 맞춤으로써 선로정수를 평형 시키기 위해 수행합니다.

    오답 노트
    단락사고 방지: 오프셋
    페란티 현상 방지: 분로리액터
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3과목: 전기기기

41. 동기 발전기의 병렬운전조건에서 같지 않아도 되는 것은?

  1. 기전력
  2. 위상
  3. 주파수
  4. 용량
(정답률: 75%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형이 모두 같아야 합니다. 용량은 서로 달라도 병렬운전이 가능합니다.
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42. 다음 중 반자성 특성을 갖는 자성체는?

  1. 규소강판
  2. 초전도체
  3. 페리자성체
  4. 네오디뮴 자석
(정답률: 69%)
  • 초전도체는 임계 온도 이하에서 외부 자기장을 완전히 밀어내는 마이스너 효과에 의해 완전한 반자성 특성을 갖습니다.

    오답 노트
    규소강판, 페리자성체, 네오디뮴 자석: 강자성체
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43. 직류 분권 발전기의 무부하 포화 곡선이 이고, If는 계자전류[A], V는 무부하 전압[V]으로 주어질 때 계자 회로의 저항이 25[Ω]이면, 몇 [V]의 전압이 유기되는가?

  1. 200
  2. 250
  3. 280
  4. 300
(정답률: 45%)
  • 계자 회로의 옴의 법칙과 주어진 무부하 포화 곡선 식을 연립하여 유기 전압을 구합니다.
    ① [기본 공식] $V = I_f \times R_f$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{950 \times \frac{V}{25}}{30 + \frac{V}{25}}$
    ③ [최종 결과] $V = 200\text{ V}$
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44. 권선형 유도전동기에서 비례추이를 할 수 없는 것은?

  1. 회전력
  2. 1차 전류
  3. 2차 전류
  4. 출력
(정답률: 71%)
  • 권선형 유도전동기의 비례추이는 2차 저항을 조절하여 토크와 전류의 특성을 변화시키는 것으로, 출력, 효율, 동손, 동기속도는 비례추이를 할 수 없습니다.
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45. 용량 150[kVA]의 단상 변압기의 철손이 1[kW], 전부하 동손이 4[kW]이다. 이 변압기의 최대효율은 몇 [kVA]에서 나타나는가?

  1. 50
  2. 75
  3. 100
  4. 150
(정답률: 68%)
  • 변압기의 최대효율은 철손과 동손이 같을 때 발생합니다. 부하율 $m$을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $m = \sqrt{\frac{P_i}{P_c}}$
    ② [숫자 대입] $m = \sqrt{\frac{1}{4}}$
    ③ [최종 결과] $P_{out} = 150 \times 0.5 = 75\text{ kVA}$
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46. 전력용 MOSFET와 전력용 BJT에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전력용 BJT는 전압제어소자로 온 상태를 유지하는데 거의 무시할 만큼 전류가 필요로 한다.
  2. 전력용 MOSFET는 비교적 스위칭 시간이 짧아 높은 스위칭 주파수로 사용할 수 있다.
  3. 전력용 BJT는 일반적으로 턴온 상태에서의 전압강하가 전력용 MOSFET보다 작아 전력손실이 적다.
  4. 전력용 MOSFET는 온오프 제어가 가능한 소자이다.
(정답률: 50%)
  • 전력용 BJT는 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하는 전류제어소자이며, 전력용 MOSFET가 전압제어소자입니다.

    오답 노트
    전력용 BJT는 전압제어소자로 온 상태를 유지하는데 거의 무시할 만큼 전류가 필요로 한다: 전류제어소자임
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47. 단상 유도전동기의 기동방법 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

  1. 반발 기동형
  2. 반발 유도형
  3. 콘덴서 기동형
  4. 분상 기동형
(정답률: 79%)
  • 단상 유도전동기의 기동 토크 크기 순서는 반발 기동형 > 반발 유도형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 셰이딩 코일형 순입니다. 따라서 반발 기동형이 가장 큽니다.
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48. 단락비가 큰 동기기는?

  1. 안정도가 높다.
  2. 전압변동률이 크다.
  3. 기계가 소형이다.
  4. 전기자 반작용이 크다.
(정답률: 65%)
  • 단락비가 큰 기계는 철기계의 특성을 가지며, 동기 임피던스가 작아 전압 변동이 적고 안정도가 높습니다.

    오답 노트
    전압변동률이 크다: 전압변동률이 작음
    기계가 소형이다: 부피가 크고 가격이 비쌈
    전기자 반작용이 크다: 전기자 반작용이 적음
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49. 단상 전파 제어 정류 회로에서 순저항 부하일 때의 평균 출력 전압은? (단, Vm은 인가 전압의 최대값이고 점호각은 ∝이다.)

(정답률: 60%)
  • 단상 전파 제어 정류 회로에서 순저항 부하일 때의 평균 출력 전압 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $V_{d} = \frac{V_{m}}{\pi}(1 + \cos \alpha)$
    ② [숫자 대입] $V_{d} = \frac{V_{m}}{\pi}(1 + \cos \alpha)$
    ③ [최종 결과]
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50. 직류 분권전동기의 공급 전압의 극성을 반대로 하면 회전 방향은 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 반대로 된다.
  3. 발전기로 된다.
  4. 회전하지 않는다.
(정답률: 64%)
  • 직류 분권전동기는 공급 전압의 극성을 반대로 바꾸면 계자 자속의 방향과 전기자 전류의 방향이 동시에 바뀌기 때문에, 플레밍의 왼손 법칙에 의해 회전 방향은 변하지 않고 그대로 유지됩니다.
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51. "권선형 유도전동기에서 2차 저항을 증가시키면 기동 전류는 (㉠)하고 기동 토크는 (㉡)하며, 2차 회로의 역률이 (㉢)되고 최대 토크는 일정하다."의 설명에서 빈칸 ㉠ ~ ㉢에 알맞은 말은?

  1. ㉠감소, ㉡증가, ㉢좋아지게
  2. ㉠감소, ㉡감소, ㉢좋아지게
  3. ㉠감소, ㉡증가, ㉢나빠지게
  4. ㉠증가, ㉡감소, ㉢나빠지게
(정답률: 63%)
  • 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 증가시키면 비슬립이 증가하여 기동 전류는 감소하고, 기동 토크는 증가하며, 2차 회로의 역률은 좋아지게 됩니다. 단, 최대 토크는 2차 저항 값과 관계없이 일정합니다.
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52. 10[kVA], 2000/380[V]의 변압기 1차 환산 등가임피던스가 3+j4[Ω]이다. %임피던스 강하는 몇 [%]인가?

  1. 0.75
  2. 1.0
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 60%)
  • 퍼센트 임피던스는 정격 전압과 정격 용량, 그리고 임피던스의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\%Z = \frac{P Z}{V^{2}} \times 100$\br>② [숫자 대입] $$\%Z = \frac{10000 \times \sqrt{3^{2} + 4^{2}}}{2000^{2}} \times 100$$\br>③ [최종 결과] $$\%Z = 1.25$$\br>따라서 %임피던스 강하는 $1.25\%$ 입니다.
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53. 동기 조상기를 부족여자로 사용하면?

  1. 리액터로 작용
  2. 저항손의 보상
  3. 일반 부하의 뒤진 전류를 보상
  4. 콘덴서로 작용
(정답률: 68%)
  • 동기 조상기의 여자 상태에 따른 특성을 이해해야 합니다. 부족여자로 운전하면 지상 전류가 흐르게 되어 리액터로 작용하게 됩니다.

    오답 노트
    콘덴서로 작용: 과여자 상태일 때의 특성입니다.
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54. 직류 분권 전동기의 운전 중 계자 저항기의 저항을 증가하면 속도는 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 증가한다.
  3. 감소한다.
  4. 정지한다.
(정답률: 68%)
  • 직류 분권전동기의 속도는 자속에 반비례합니다. 계자 저항기가 증가하면 계자 전류가 감소하고, 이로 인해 자속이 감소하여 결과적으로 전동기의 속도는 증가하게 됩니다.
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55. 사이리스터 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 하나의 스위치 작용을 하는 반도체이다.
  2. pn접합을 여러개 적당히 결합한 전력용 스위치이다.
  3. 사이리스터를 턴온시키기 위해 필요한 최소의 순방향 전류를 래칭전류라 한다.
  4. 유지전류는 래칭전류보다 크다.
(정답률: 59%)
  • 사이리스터에서 래칭전류는 소자를 처음 턴온시키기 위해 필요한 최소 전류이며, 유지전류는 턴온 상태를 유지하기 위한 최소 전류입니다. 따라서 유지전류는 래칭전류보다 작습니다.

    오답 노트
    유지전류는 래칭전류보다 크다: 유지전류가 더 낮음
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56. E1=2000[V], E2=100[V]의 변압기에서 r1=0.2[Ω], r2=0.0005[Ω], x1=0.005[Ω]이다. 권수비 a는?

  1. 60
  2. 30
  3. 20
  4. 10
(정답률: 70%)
  • 변압기의 권수비는 1차 전압과 2차 전압의 비로 간단하게 계산할 수 있습니다.
    ① $a = \frac{E_{1}}{E_{2}}$
    ② $a = \frac{2000}{100}$
    ③ $a = 20$
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57. 출력이 20[kW]인 직류발전기의 효율이 80[%]이면 손실[kW]은 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 5
  4. 8
(정답률: 58%)
  • 발전기의 효율 공식을 이용하여 입력 전력을 구한 뒤, 입력에서 출력을 빼면 손실을 구할 수 있습니다.
    ① $P_{loss} = \frac{P}{\eta} - P$
    ② $P_{loss} = \frac{20}{0.8} - 20$
    ③ $P_{loss} = 5$ kW
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58. 단상 교류 정류자 전동기의 직권형에 가장 적합한 부하는?

  1. 치과 의료용
  2. 펌프용
  3. 송풍기용
  4. 공작 기계용
(정답률: 75%)
  • 단상 교류 정류자 전동기는 AC와 DC 전원 모두에서 작동 가능하여 만능전동기라고도 하며, 소형이면서 고속 회전이 가능해 치과 의료용 기기에 가장 적합합니다.
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59. 전기자를 고정자로하고, 계자극을 회전자로 한 회전자계형으로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 직류 발전기
  2. 회전 변류기
  3. 동기 발전기
  4. 유도 발전기
(정답률: 68%)
  • 동기 발전기는 구조적으로 전기자를 고정자로 두고 계자극을 회전자로 구성하여 회전자계를 형성하는 방식이 가장 일반적입니다.
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60. 영판(name plate)에 정격전압 220[V], 정격전류 14.4[A], 출력 3.7[kW]로 기재되어 있는 3상 유도전동기가 있다. 이 전동기의 역률을 84[%]라 할때 이 전동기의 효율[%]은?

  1. 78.25
  2. 78.84
  3. 79.15
  4. 80.27
(정답률: 50%)
  • 3상 유도전동기의 효율은 출력 전력을 입력 전력($\sqrt{3}VI\cos\theta$)으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{\sqrt{3} V I \cos\theta} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{3700}{\sqrt{3} \times 220 \times 14.4 \times 0.84} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 80.27$
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4과목: 회로이론

61. 1차 지연 요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/s
  3. Ks
  4. K/1+Ts
(정답률: 65%)
  • 제어공학에서 각 요소의 전달함수 특성을 묻는 문제입니다. 1차 지연 요소는 입력 변화에 대해 출력이 지연되어 나타나는 특성을 가지며, 전달함수는 이득 $K$와 시정수 $T$를 포함한 형태로 정의됩니다.

    오답 노트
    K: 비례 요소
    K/s: 적분 요소
    Ks: 미분 요소
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62. 그림과 같은 회로에서 공진시의 어드미턴스[℧]는?

  1. CR/L
  2. LC/R
  3. C/RL
  4. R/LC
(정답률: 63%)
  • 병렬 공진 시에는 회로의 허수부(서셉턴스)가 0이 되어 어드미턴스는 오직 컨덕턴스 성분만 남게 됩니다. 회로에서 공진 조건 시의 어드미턴스 $Y$는 다음과 같이 유도됩니다.
    ① [기본 공식] $Y = \frac{R}{R^2 + \omega^2 L^2}$
    ② [숫자 대입] $\omega^2 = \frac{1}{LC} \text{ 대입}$
    ③ [최종 결과] $Y = \frac{CR}{L}$
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63. 어떤 회로에 e=200∠π/3[V]의 전압을 가하니 I=10√3+j10[A]의 전류가 흘렀다. 이 회로의 무효전력[Var]은?

  1. 707
  2. 1000
  3. 1732
  4. 2000
(정답률: 46%)
  • 복소 전력 $S = V I^*$ 공식을 이용하여 유효전력과 무효전력을 구할 수 있습니다. 전압 $V = 200\angle 60^{\circ}$ V이고 전류 $I = 10\sqrt{3} + j10$ A일 때, 전압과 전류의 곱을 통해 복소 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $S = V \times I^*$
    ② [숫자 대입] $S = 200\angle 60^{\circ} \times (10\sqrt{3} - j10)$
    ③ [최종 결과] $S = 3464.1 + j2000$
    따라서 허수부에 해당하는 무효전력은 $2000$ Var입니다.
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64. 3상 불평형 전압에서 영상전압이 150[V]이고 정상전압이 500[V], 역상전압이 300[V]이면 전압의 불평형률[%]은?

  1. 70
  2. 60
  3. 50
  4. 40
(정답률: 73%)
  • 전압의 불평형률은 정상전압에 대한 역상전압의 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $\text{불평형률} = \frac{V_{2}}{V_{1}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{불평형률} = \frac{300}{500} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{불평형률} = 60$
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65. 어떤 제어계의 출력이 로 주어질 때 출력의 시간함수 c(t)의 정상값은?

  1. 5
  2. 2
  3. 2/5
  4. 5/2
(정답률: 78%)
  • 제어계의 출력 $C(s)$가 주어졌을 때, 시간함수 $c(t)$의 정상값은 최종값 정리를 이용하여 $s$가 $0$으로 갈 때의 극한값으로 구할 수 있습니다.
    $$C(s) = \frac{5}{s(s^{2} + s + 2)}$$
    ① [기본 공식]
    $$\lim_{t \to \infty} c(t) = \lim_{s \to 0} s C(s)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\lim_{s \to 0} s \times \frac{5}{s(s^{2} + s + 2)} = \frac{5}{0^{2} + 0 + 2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$c(\infty) = \frac{5}{2}$$
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66. 그림과 같은 회로에서 정전용량 C[F]를 충전한 후 스위치 S를 닫아서 이것을 방전할 때 과도전류는? (단, 회로에는 저항이 없다.)

  1. 주파수가 다른 전류
  2. 크기가 일정하지 않은 전류
  3. 증가 후 감쇠하는 전류
  4. 불변의 진동 전류
(정답률: 52%)
  • 회로에 저항 성분이 없는 이상적인 $LC$ 회로에서는 에너지가 소모되지 않고 인덕터($L$)와 커패시터($C$) 사이에서 서로 교환됩니다. 따라서 감쇠 없이 일정한 진폭과 주파수를 유지하는 불변의 진동 전류가 흐르게 됩니다.
    $$i(t) = \frac{E}{\sqrt{L/C}} \sin \frac{1}{\sqrt{LC}} t$$
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67. 저항 4Ω과 유도 리액턴스 XLΩ이 병렬로 접속된 회로에 12[V]의 교류전압을 가하니 5[A]의 전류가 흘렀다. 이 회로의 XL[Ω]은?

  1. 8
  2. 6
  3. 3
  4. 1
(정답률: 56%)
  • 병렬 회로에서 전체 전류는 각 가지에 흐르는 전류의 벡터 합이며, 저항에 흐르는 전류와 리액턴스에 흐르는 전류는 서로 $90^{\circ}$ 위상차를 가집니다.
    ① [저항 전류 계산] $I_{r} = \frac{V}{R}$
    ② [리액턴스 전류 계산] $I_{L} = \sqrt{I^{2} - I_{r}^{2}}$
    ③ [유도 리액턴스 계산] $X_{L} = \frac{V}{I_{L}}$
    $$I_{r} = \frac{12}{4} = 3\text{ A}$$
    $$I_{L} = \sqrt{5^{2} - 3^{2}} = 4\text{ A}$$
    $$X_{L} = \frac{12}{4} = 3\text{ \Omega}$$
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68. 다음 용어 설명 중 틀린 것은?

(정답률: 75%)
  • 파형률은 교류 파형의 찌그러진 정도를 나타내는 지표로, 실효값을 평균값으로 나눈 값으로 정의합니다.

    오답 노트
    : 파형률은 평균값이 아닌 실효값이 분자로 와야 합니다.
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69. 3상 회로의 영상분, 정상분, 역상분을 각각 I0, I1, I2라 하고 선전류를 Ia, Ib, Ic라 할 때 Ib는? (단, 이다.)

  1. I0+I1+I2
  2. 1/3(I0+I1+I2)
  3. I0+a2I1+aI2
  4. 1/3(I0+aI1+a2I2
(정답률: 64%)
  • 대칭좌표법에서 3상 선전류를 영상분, 정상분, 역상분으로 분해하여 표현할 때, 각 상의 전류는 벡터 연산자 $a$를 이용하여 나타냅니다. $b$상 전류 $I_{b}$는 영상분 $I_{0}$, 정상분 $I_{1}$에 $a^{2}$을 곱하고, 역상분 $I_{2}$에 $a$를 곱하여 모두 합한 값과 같습니다.
    $$I_{b} = I_{0} + a^{2}I_{1} + aI_{2}$$
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70. 그림과 같은 구형파의 라플라스 변환은?

(정답률: 59%)
  • 주어진 그래프는 $t=0$에서 $1$이 되고 $t=2$에서 $0$이 되는 구형파입니다. 이는 단위 계단 함수 $u(t)$와 시간 이동된 계단 함수 $u(t-2)$의 차로 표현할 수 있으며, 이를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F(s) = \mathcal{L}\{u(t) - u(t-2)\}$
    ② [숫자 대입] $F(s) = \frac{1}{s} - \frac{1}{s}e^{-2s}$
    ③ [최종 결과] $F(s) = \frac{1}{s}(1 - e^{-2s})$
    따라서 정답은 입니다.
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71. 3대의 단상변압기를 △결선으로 하여 운전하던 중 변압기 1대가 고장으로 제거하여 V결선으로 한 경우 공급할 수 있는 전력은 고장전 전력의 몇 %인가?

  1. 57.7
  2. 50.0
  3. 63.3
  4. 67.7
(정답률: 79%)
  • $\Delta$결선 운전 중 변압기 1대가 고장나 V결선으로 운전될 때, 공급 가능한 전력은 원래 $\Delta$결선 전력의 $\sqrt{3}/3$ 배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{전력비} = \frac{\sqrt{3}P}{3P}$
    ② [숫자 대입] $\text{전력비} = \frac{1.732}{3}$
    ③ [최종 결과] $\text{전력비} = 0.577 (57.7\%)$
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72. 정상상태에서 시간 t=0일 때 스위치 s를 열면 흐르는 전류 i는?

(정답률: 44%)
  • 스위치 $S$를 열면 전원 $E$와 저항 $R$이 분리되고, 인덕터 $L$에 저장된 에너지가 직렬 저항 $r$을 통해 방전되는 RL 직렬 회로의 과도 현상이 발생합니다. 이때 흐르는 전류 $i$는 초기 전류 $I_{0} = E/r$로 시작하여 지수함수적으로 감소하는 형태가 됩니다.
    따라서 정답은 $\frac{E}{r}e^{-\frac{R+r}{L}t}$가 포함된 입니다.
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73. 어떤 코일의 임피던스를 측정하고자 직류전압 100[V]를 가했더니 500[W]가 소비되고, 교류전압 150[V]를 가했더니 720[W]가 소비되었다. 코일의 저항 [Ω]과 리액턴스[Ω]는 각각 얼마인가?

  1. R=20, XL=15
  2. R=15, XL=20
  3. R=25, XL=20
  4. R=30, XL=25
(정답률: 65%)
  • 직류 전원에서는 리액턴스가 무시되므로 저항만으로 전력이 소비됩니다. 먼저 직류 상태에서 저항 $R$을 구하고, 이를 이용해 교류 상태의 임피던스 $Z$와 리액턴스 $X_{L}$을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V^{2}}{P}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{100^{2}}{500}$
    ③ [최종 결과] $R = 20\Omega$
    교류 상태에서는 유효전력 $P = I^{2}R$이므로 전류 $I = \sqrt{720/20} = 6\text{A}$ 입니다. 전체 임피던스 $Z = V/I = 150/6 = 25\Omega$이며, 리액턴스는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $X_{L} = \sqrt{Z^{2} - R^{2}}$
    ② [숫자 대입] $X_{L} = \sqrt{25^{2} - 20^{2}}$
    ③ [최종 결과] $X_{L} = 15\Omega$
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74. 단자 a-b에 30V의 전압을 가했을 때 전류 I는 3[A]가 흘렀다고 한다. 저항 r[Ω]은 얼마인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 66%)
  • 회로 구성을 보면 저항 $r$ 두 개가 직렬로 연결된 가지($2r$)와 저항 $r$ 하나가 연결된 가지가 서로 병렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I} = \frac{2r \cdot r}{2r + r}$
    ② [숫자 대입] $10 = \frac{2r^{2}}{3r} = \frac{2}{3}r$
    ③ [최종 결과] $r = 15$
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75. 그림과 같은 회로망에서 Z1을 4단자 정수에 의해 표시하면 어떻게 되는가?

  1. 1/C
  2. D-1/C
  3. B-1/C
  4. A-1/C
(정답률: 63%)
  • T형 회로망의 4단자 정수에서 $A$와 $C$의 관계식을 이용하여 $Z_{1}$을 도출합니다.
    T형 회로의 정수 $A = 1 + \frac{Z_{1}}{Z_{3}}$이고, $C = \frac{1}{Z_{3}}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 + Z_{1}C$
    ② [숫자 대입] $Z_{1}C = A - 1$
    ③ [최종 결과] $Z_{1} = \frac{A - 1}{C} = A - \frac{1}{C}$
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76. 그림과 같은 회로에서 임피던스 파라미터 Z11은?

  1. sL1
  2. sM
  3. sL1L2
  4. sL2
(정답률: 55%)
  • 임피던스 파라미터 $Z_{11}$은 2차측 단자를 개방($I_{2} = 0$)했을 때의 입력 임피던스 $\frac{V_{1}}{I_{1}}$을 의미합니다.
    2차측 전류가 흐르지 않으므로 상호 인덕턴스 $M$의 영향이 배제되어, 1차측의 자기 인덕턴스 성분만 남게 됩니다.
    ① [기본 공식] $Z_{11} = \frac{V_{1}}{I_{1}}$
    ② [숫자 대입] $V_{1} = sL_{1}I_{1}$
    ③ [최종 결과] $Z_{11} = sL_{1}$
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77. RL 병렬회로의 합성 임피던스[Ω]는? (단, w[rad/s] 이 회로의 각 주파수이다.)

(정답률: 44%)
  • RL 병렬회로의 합성 임피던스는 각 임피던스의 역수의 합의 역수로 구하며, 라플라스 변환 시 $S = j\omega$를 대입합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{R \cdot SL}{R + SL}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{R}{1 + \frac{R}{SL}} = \frac{R}{1 + \frac{R}{j\omega L}}$
    ③ [최종 결과] $Z = \frac{R}{(1 - j\frac{R}{\omega L})}$
    따라서 정답은 입니다.
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78. 어떤 회로에 흐르는 전류가 i=7+14.1sinwt[A]인 경우 실효값은 약 몇 [A]인가?

  1. 11.2
  2. 12.2
  3. 13.2
  4. 14.2
(정답률: 58%)
  • 비정현파 전류의 실효값은 각 성분(직류분과 교류분) 실효값의 제곱합의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{I_{0}^{2} + (\frac{I_{m}}{\sqrt{2}})^{2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{7^{2} + (\frac{14.1}{\sqrt{2}})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 12.2$
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79. f(t)=At2의 라플라스 변환은?

  1. A/s2
  2. 2A/s2
  3. A/s3
  4. 2A/s3
(정답률: 58%)
  • 라플라스 변환의 기본 공식 $t^n$의 변환 형태를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{t^n\} = \frac{n!}{s^{n+1}}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{At^2\} = A \times \frac{2!}{s^{2+1}}$
    ③ [최종 결과] $\mathcal{L}\{At^2\} = \frac{2A}{s^3}$
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80. 3상 유도 전동기의 출력이 3.7kW, 선간전압 200V, 효율 90%, 역률 80% 일 때, 이 전동기에 유입되는 선전류는 약 몇 A인가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 15
(정답률: 51%)
  • 3상 유도 전동기의 입력 전력을 이용하여 선전류를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times \eta \times \cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{3700}{\sqrt{3} \times 200 \times 0.9 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $I = 14.84 \approx 15$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 발전소 등의 울타리 담 등을 시설할 때 사용전압이 154kV인 경우 울타리 담 등의 높이와 울타리 담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 59%)
  • 특고압용 기계기구 시설 기준에 따라 사용전압이 $35\text{kV}$ 초과 $160\text{kV}$이하인 경우, 울타리·담 등의 높이와 충전부분까지의 거리 합계는 $6\text{m}$이상이어야 합니다.
    사용전압이 $154\text{kV}$이므로 이 기준에 해당합니다.
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82. 중성점 접지식 22.9kV 가공전선과 직류 1500V 전차선을 동일 지지물에 병가할 때 상호간의 이격거리는 몇 m 이상인가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 24%)
  • 판단기준 제 212조에 따라 특고압 가공전선과 저압/고압 전차선을 병가할 때, 특고압 전선이 $35\text{kV}$이하인 경우 상호 간의 이격거리는 $1.2\text{m}$이상이어야 합니다. 문제에서 제시된 $22.9\text{kV}$는 $35\text{kV}$이하에 해당하므로 $1.2\text{m}$가 정답입니다.
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83. 지선 시설에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 철탑은 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜야 한다.
  2. 지선의 안전율은 2.5 이상이어야 한다.
  3. 지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선이어야 한다.
  4. 지선 근가는 지선의 인장하중에 충분히 견디도록 시설하여야 한다.
(정답률: 75%)
  • 철탑은 자체적인 구조 강도로 지지되어야 하며, 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 안 됩니다.
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84. 사용전압 66kV의 가공전선을 시가지에 시설할 경우 전선의 지표상 최소 높이는 몇 m인가?

  1. 6.48
  2. 8.36
  3. 10.48
  4. 12.36
(정답률: 53%)
  • 사용전압 $35\text{kV}$를 초과하는 특고압 가공전선의 지표상 높이는 기본 높이에 전압 단수를 곱한 값을 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{높이} = 10 + \text{단수} \times 0.12$$
    $$\text{단수} = \frac{\text{사용전압} - 35}{10} \text{ (소수점 올림)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{단수} = \frac{66 - 35}{10} = 3.1 \rightarrow 4\text{단}$$
    $$\text{높이} = 10 + 4 \times 0.12$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{높이} = 10.48$$
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85. 시가지 등에서 특고압 가공전선로를 시설하는 경우 특고압 가공전선로용 지지물로 사용할 수 없는 것은? (단, 사용전압이 170kV 이하인 경우이다.)

  1. 철탑
  2. 철근 콘크리트주
  3. A종 철주
  4. 목주
(정답률: 73%)
  • 사용전압 $170\text{kV}$이하의 특고압 가공전선로를 시가지에 시설할 때, 목주는 지지물로 사용할 수 없습니다.
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86. 전기설비의 접지계통과 건축물의 피뢰설비 및 통신설비 등의 접지극을 공용하는 통합 접지공사를 하는 경우 낙뢰등 과전압으로부터 전기설비를 보호하기 위하여 설치해야 하는 것은?

  1. 과전류 차단기
  2. 지락 보호 장치
  3. 서지 보호 장치
  4. 개폐기
(정답률: 60%)
  • 통합 접지공사 시 낙뢰와 같이 순간적으로 매우 높은 전압이나 전류가 유입되어 설비에 피해를 주는 서지 현상으로부터 전기설비를 보호하기 위해 서지 보호 장치를 설치해야 합니다.
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87. 가공 직류 전차선의 레일면상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 6.0
  2. 5.5
  3. 5.0
  4. 4.8
(정답률: 38%)
  • 가공 직류 전차선의 시설 기준에 따라 레일면상의 높이는 $4.8\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    전용 부지 위: $4.4\text{m}$이상
    터널 및 교량 아랫면: $3.5\text{m}$이상
    광산 및 갱도 안: $1.8\text{m}$이상
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88. 가요전선관 공사에 의한 저압 옥내배선으로 틀린 것은?

  1. 2종 금속제 가요전선관을 사용하였다.
  2. 사용전압이 380V 이므로 가요전선관에 제 3종 접지공사를 하였다.
  3. 전선으로 옥외용 비닐 절연전선을 사용하였다.
  4. 사용전압 440V에서 사람이 접촉할 우려가 없어 제 3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 70%)
  • 가요전선관 공사를 포함한 대부분의 옥내배선 공사에서 옥외용 비닐 절연전선(OW)은 사용이 금지되어 있습니다.
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89. 특고압 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. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지공사
(정답률: 70%)
  • 특고압 가공전선로가 도로를 횡단할 때 설치하는 보호망은 감전 사고 방지를 위해 매우 엄격한 접지가 필요합니다. 따라서 보호망은 반드시 제 1종 접지공사를 시행해야 합니다.
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90. 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 45%)
  • 저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설(병가)할 때, 안전을 위해 두 전선 사이에는 일정 거리 이상의 이격거리를 두어야 합니다. 일반적인 전선을 사용할 경우 이격거리는 $50\text{cm}$이상으로 시설해야 하며, 케이블을 사용할 경우에는 $30\text{cm}$이상으로 시설합니다.
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91. 옥내의 네온 방전등 공사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 방전등용 변압기는 네온 변압기일 것
  2. 관등회로의 배선은 점검할 수 없는 은폐장소에 시설할 것
  3. 관등회로의 배선은 애자사용 공사에 의하여 시설할 것
  4. 방전등용 변압기의 외함에는 제 3종 접지공사를 할 것
(정답률: 69%)
  • 네온 방전등 공사 시 관등회로의 배선은 유지보수를 위해 반드시 점검이 가능한 장소에 시설해야 합니다. 따라서 점검할 수 없는 은폐장소에 시설한다는 설명은 틀린 것입니다.
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92. 사용전압 220V인 경우에 애자사용 공사에 의한 옥측 전선로를 시설할 때 전선과 조영재와의 이격거리는 몇 cm이상 이어야 하는가?

  1. 2.5
  2. 4.5
  3. 6
  4. 8
(정답률: 56%)
  • 애자사용 공사에서 전선과 조영재 사이의 이격거리는 사용전압에 따라 결정됩니다. 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우에는 $2.5\text{cm}$이상, $400\text{V}$이상인 경우에는 $4.5\text{cm}$이상(단, 건조한 장소는 $2.5\text{cm}$)으로 시설해야 합니다. 본 문제의 사용전압은 $220\text{V}$로 $400\text{V}$ 미만에 해당하므로 이격거리는 $2.5\text{cm}$이상이어야 합니다.
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93. 사용전압 66kV 가공전선과 6kV 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 단면적이 몇 mm2인 경동연선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 연선이어야 하는가?

  1. 22
  2. 38
  3. 50
  4. 100
(정답률: 52%)
  • KEC 규정에 따라 $35\text{kV}$ 초과 $100\text{kV}$ 미만의 특고압 가공전선과 저압/고압 가공전선을 동일 지지물에 시설(병가)하는 경우, 제2종 특고압 보안공사를 시행해야 하며 이때 사용하는 전선은 단면적 $50\text{mm}^2$이상의 경동연선 또는 동등 이상의 세기 및 굵기의 연선이어야 합니다.
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94. 가공전선 및 지지물에 관한 시설기준 중 틀린것은?

  1. 가공전선은 다른 가공전선로, 전차선로, 가공 약전류 전선로 또는 가공 광섬유 케이블 선로의 지지물을 사이에 두고 시설하지 말 것
  2. 가공전선의 분기는 그 전선의 지지점에서 할 것(단, 전선의 장력이 가하여지지 않도록 시설하는 경우는 제외)
  3. 가공전선로의 지지물에는 승탑 및 승주를 할 수 없도록 발판 못 등을 시설하지 말 것
  4. 가공전선로의 지지물로는 목주, 철주, 철근콘크리트주 또는 철탑을 사용할 것
(정답률: 62%)
  • 가공전선로의 지지물은 유지보수 및 점검을 위해 작업자가 승주해야 하므로, 승탑 및 승주를 할 수 있도록 발판 못 등을 시설해야 합니다.
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95. 300kHz부터 3000kHz까지의 주파수대에서 전차선로에서 발생하는 전파의 허용한도 상대레벨의 준첨두 값[dB]은?

  1. 25.5
  2. 32.5
  3. 36.5
  4. 40.5
(정답률: 45%)
  • 전파장해 방지 판단기준에 따라, 전차선로에서 발생하는 전파의 허용한도는 $300\text{kHz}$부터 $3000\text{kHz}$까지의 주파수대에서 준첨두 값 $36.5\text{dB}$여야 합니다.
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96. 수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치에 관한 시설기준 중 틀린 것은?

  1. 발전기안의 수소의 압력 계측장치 및 압력 변동에 대한 경보 장치를 시설할 것
  2. 발전기안의 수소 온도를 계측하는 장치를 시설할 것
  3. 발전기는 기밀 구조이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
  4. 발전기안의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에 경보를 하는 장치를 시설할 것
(정답률: 77%)
  • KEC 규정에 따르면 수소냉각식 발전기의 수소 순도 경보 및 차단 기준은 다음과 같습니다.
    순도 $90\%$이하 시 경보장치 시설, $85\%$이하 시 자동차단장치 시설이 원칙이므로 $70\%$이하 시 경보를 한다는 내용은 틀린 설명입니다.
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97. 과전류 차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압 전로에 사용되는 포장 퓨즈는 정격 전류의 몇 배의 전류에 견디어야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.2
  3. 1.3
  4. 1.5
(정답률: 56%)
  • 고압 전로에 사용되는 퓨즈의 기준에 따라, 포장 퓨즈는 정격 전류의 $1.3$배의 전류에 견뎌야 하며, $2$배의 전류로 $120$분 안에 용단되어야 합니다.

    오답 노트
    비포장 퓨즈: $1.25$배에 견디고 $2$배의 전류로 $2$분 안에 용단
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98. 저압 옥내배선을 합성수지관 공사에 의하여 실시하는 경우 사용할 수 있는 단선(동선)의 최대 단면적은 몇 mm2인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 10
  4. 16
(정답률: 42%)
  • 저압 옥내배선 공사 시 합성수지관 공사 등에 사용할 수 있는 단선의 최대 단면적 기준은 동선의 경우 $10\text{mm}^{2}$ 입니다.

    오답 노트
    알루미늄선: $16\text{mm}^{2}$
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99. 가반형의 용접전극을 사용하는 아크 용접장치를 시설할 때 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 200
  2. 250
  3. 300
  4. 600
(정답률: 78%)
  • 가반형 용접전극을 사용하는 아크 용접장치의 경우, 전기설비기술기준 및 판단기준에 따라 용접변압기 1차측 전로의 대지전압은 300V 이하로 제한됩니다.
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100. 저압전로에 사용하는 80A 퓨즈는 수평으로 붙일 경우 정격 전류의 1.6배 전류에 몇 분 안에 용단되어야 하는가?

  1. 60
  2. 120
  3. 180
  4. 240
(정답률: 63%)
  • 저압전로 퓨즈의 판단기준에 따라 정격 전류 $60\text{A}$이상 $100\text{A}$이하인 퓨즈를 수평으로 설치했을 때, 정격의 $1.6$배 전류에서는 $120$분 이내에 용단되어야 합니다.
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