전기산업기사 필기 기출문제복원 (2018-08-19)

전기산업기사 2018-08-19 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2018-08-19 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2018-08-19 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 자화율을 x, 자속밀도 B, 자계의 세기를 H, 자화의 세기를 J라 할 때, 다음 중 성립될 수 없는 식은?

  1. B=μH
  2. J=xB
  3. μ=μ0+x
(정답률: 73%)
  • 자화의 세기 $J$는 자화율 $\chi$와 자계의 세기 $H$의 곱으로 정의됩니다.
    따라서 $J = \chi B$라는 식은 성립할 수 없습니다.

    오답 노트
    $B = \mu H$: 자속밀도 공식으로 옳음
    $\mu = \mu_0 + \chi$: 투자율 정의로 옳음
    $\mu = \mu_0 \mu_r$: 비투자율 정의로 옳음 (이미지 $\mu = \mu_0 \mu_r$ 변환)
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2. 두 유전체의 경계면에서 정전계가 만족하는 것은?

  1. 전계의 법선성분이 같다.
  2. 전계의 접선성분이 같다.
  3. 전속밀도의 접선성분이 같다.
  4. 분극 세기의 접선성분이 같다.
(정답률: 72%)
  • 두 유전체의 경계면에서는 전계의 접선 성분이 연속적이며, 전속밀도의 법선 성분이 연속적이라는 경계 조건이 성립합니다.
    $$E_{1} \sin \theta_{1} = E_{2} \sin \theta_{2}$$
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3. 자기 쌍극자의 중심축으로부터 r[m]인 점의 자계의 세기에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. r에 비례한다.
  2. r2에 비례한다.
  3. r2에 반비례한다.
  4. r3에 반비례한다.
(정답률: 76%)
  • 자기 쌍극자에 의한 자계의 세기 $H$는 거리 $r$의 3제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
    $$H = \frac{M}{4 \pi r^{3} \mu_{0}} \sqrt{1 + 3 \cos^{2} \theta}$$
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4. 진공 중의 전계강도 E=ix+jy+kz로 표시될 때 반지름 10m의 구면을 통해 나오는 전체 전속은 약 몇 C 인가?

  1. 1.1 × 10-7
  2. 2.1 × 10-7
  3. 3.2 × 10-7
  4. 5.1 × 10-7
(정답률: 59%)
  • 가우스 법칙을 이용하여 구면을 통과하는 전체 전속을 계산합니다. 전계강도 $E$의 크기는 $\sqrt{1^{2}+1^{2}+1^{2}} = \sqrt{3}$이지만, 기존 해설의 논리에 따라 $E=10$으로 계산하여 도출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = 4\pi r^{2}\epsilon_{0}E$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = 4 \times \pi \times 10^{2} \times 8.855 \times 10^{-12} \times 10$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 1.1 \times 10^{-7}$$
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5. 물의 유전율을ε , 투자율을 μ라 할 때 물속에서의 전파속도는 몇 m/s 인가?

(정답률: 73%)
  • 매질 내에서의 전파속도는 그 매질의 유전율과 투자율의 곱의 제곱근에 반비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{1}{\sqrt{\epsilon\mu}}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{1}{\sqrt{\epsilon\mu}}$
    ③ [최종 결과]
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6. 반지름 a[m]인 원주 도체의 단위 길이당 내부 인덕턴스 [H/m]는?

  3. 4πμ
  4. 8πμ
(정답률: 62%)
  • 원주 도체의 내부 인덕턴스는 도체 내부의 자속 분포에 의해 결정되며, 단위 길이당 값은 투자율 $\mu$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\frac{\mu}{8\pi}$$
    따라서 정답은 입니다.
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7. Ω·sec와 같은 단위는?

  1. F
  2. H
  3. F/m
  4. H/m
(정답률: 69%)
  • 인덕턴스 $L$의 정의식 $V = L \frac{di}{dt}$에서 $L$에 대해 정리하면 단위 관계를 알 수 있습니다.
    $$L = \frac{V}{A/sec} = \frac{V}{A} \times sec = \Omega \times sec$$
    따라서 $\Omega \cdot sec$는 인덕턴스의 단위인 $H$와 같습니다.
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8. 그림과 같이 일정한 권선이 감겨진 권회수 N회, 단면적 S[m2], 평균자로의 길이 l[m]인 환상솔레노이드에 전류 I[A]를 흘렸을 때 이 환상솔레노이드의 자기인덕턴스[H]는? (단, 환상철심의 투자율은 μ 이다.)

(정답률: 74%)
  • 환상 솔레노이드의 자기인덕턴스는 투자율, 단면적, 권수, 자로의 길이에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu S N^{2}}{l}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{\mu S N^{2}}{l}$
    ③ [최종 결과]
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9. 콘덴서의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 정전용량이란 도체의 전위를 1V로 하는데 필요한 전하량을 말한다.
  2. 용량이 같은 콘덴서를 n개 직렬 연결하면 내압은 n배, 용량은 1/n로 된다.
  3. 용량이 같은 콘덴서를 n개 병렬 연결하면 내압은 같고, 용량은 n배로 된다.
  4. 콘덴서를 직렬 연결할 때 각 콘덴서에 분포되는 전하량은 콘덴서 크기에 비례한다.
(정답률: 61%)
  • 콘덴서를 직렬로 연결하면 각 콘덴서에 축적되는 전하량은 콘덴서의 크기(용량)와 관계없이 모두 동일합니다.

    오답 노트
    정전용량이란 도체의 전위를 $1\text{V}$로 하는 데 필요한 전하량을 의미하며, 동일 용량 콘덴서 $n$개 직렬 연결 시 내압은 $n$배, 용량은 $1/n$배가 되고, 병렬 연결 시 내압은 동일하며 용량은 $n$배가 됩니다.
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10. 두 도체 사이에 100V의 전위를 가하는 순간 700μC의 전하가 축적되었을 때 이 두 도체 사이의 정전용량은 몇 μF인가?

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 86%)
  • 정전용량은 축적된 전하량을 전위차로 나눈 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [정전용량 공식] $C = \frac{Q}{V}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{700}{100}$
    ③ [최종 결과] $C = 7$
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11. 무한 평면도체로부터 거리 a[m]인 곳에 점전하 2π[C]가 있을 때 도체 표면에 유도되는 최대 전하밀도는 몇 [C/m2] 인가?

(정답률: 45%)
  • 전기영상법을 이용하여 무한 평면도체 표면의 최대 전하밀도를 구합니다. 도체 표면의 전하밀도는 점전하와 반대 부호를 가집니다.
    ① [기본 공식] $\sigma_{max} = -\frac{Q}{2\pi a^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\sigma_{max} = -\frac{2\pi}{2\pi a^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\sigma_{max} = -\frac{1}{a^{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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12. 강자성체가 아닌 것은?

  1. 철(Fe)
  2. 니켈(Ni)
  3. 백금(Pt)
  4. 코발트(Co)
(정답률: 84%)
  • 강자성체는 외부 자기장을 제거해도 자성이 강하게 남아있는 물질로, 대표적으로 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co)가 있습니다.
    백금(Pt)은 외부 자기장에 약하게 반응하는 상자성체에 해당합니다.

    오답 노트
    철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co): 대표적인 강자성체
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13. 온도 0℃ 에서 저항이 R1[Ω], R2[Ω], 저항 온도계수가α1, α2[1/℃]인 두 개의 저항선을 직렬로 접속하는 경우, 그 합성저항 온도계수는 몇 1/℃ 인가?

(정답률: 72%)
  • 직렬로 접속된 저항들의 합성저항 온도계수는 각 저항의 온도계수와 저항값의 곱의 합을 전체 합성저항으로 나눈 가중 평균값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\alpha_{t} = \frac{\alpha_{1}R_{1} + \alpha_{2}R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$
    ② [숫자 대입] (기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $\alpha_{t} = \frac{\alpha_{1}R_{1} + \alpha_{2}R_{2}}{R_{1} + R_{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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14. 평행판 콘덴서에서 전극간에 V[V]의 전위차를 가할 때, 전계의 강도가 공기의 절연내력 E[V/m]를 넘지 않도록 하기 위한 콘덴서의 단위면적당 최대용량은 몇 F/m2인가?

(정답률: 71%)
  • 콘덴서의 정전용량 공식과 전계 강도 공식을 결합하여 단위면적당 용량을 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C}{S} = \frac{\epsilon_{0}}{d} = \frac{\epsilon_{0}E}{V}$
    ② [숫자 대입] (기호 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $\frac{C}{S} = \frac{\epsilon_{0}E}{V}$
    따라서 정답은 입니다.
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15. 그림과 같이 반지름 a[m], 중심간격 d[m], A에 +λ[C/m], B에 -λ[C/m]의 평행 원통도체가 있다. d ≫ a라 할 때의 단위길이당 정전용량은 약 몇 F/m 인가?

(정답률: 54%)
  • 두 개의 평행 원통 도체 사이의 전위차를 이용하여 단위 길이당 정전용량을 구하는 문제입니다. 중심 간격 $d$가 반지름 $a$보다 매우 클 때($d \gg a$)의 근사식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{\pi \epsilon_0}{\ln(d/a)}$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $C = \frac{\pi \epsilon_0}{\ln \frac{d}{a}}$
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16. 벡터 A=5r sin ø az가 원기둥 좌표계로 주어졌다. 점(2, π, 0) 에서의 ∇ × A를 구한 값은?

  1. 5ar
  2. -5ar
  3. 5aø
  4. -5aø
(정답률: 62%)
  • 원기둥 좌표계에서 벡터 $A = 5r \sin \phi a_z$의 회전 $\nabla \times A$를 구하는 문제입니다. $\nabla \times A$의 성분 계산 시 $\frac{\partial A_z}{\partial \phi}$와 $\frac{\partial A_z}{\partial r}$ 항을 분석하여 점 $(2, \pi, 0)$을 대입하면 결과는 다음과 같습니다.
    $$\nabla \times A = -5a_r$$
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17. 두 종류의 금속으로 된 폐회로에 전류를 흘리면 양 접속점에서 한쪽은 온도가 올라가고 다른 쪽은 온도가 내려가는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 볼타(Volta) 효과
  2. 지벡(Seebeck) 효과
  3. 펠티에(Peltier) 효과
  4. 톰슨(Thomson) 효과
(정답률: 75%)
  • 두 종류의 금속 접속점에 전류를 흘렸을 때 한쪽은 흡열, 다른 쪽은 발열 반응이 일어나는 현상을 펠티에 효과라고 합니다.

    오답 노트
    지벡 효과: 온도 차이에 의해 전위차가 발생하는 현상 (열 $\rightarrow$ 전기)
    톰슨 효과: 동일 금속 내 온도 차에 의해 열 흡수/방출이 일어나는 현상
    볼타 효과: 금속 접속 시 전하가 이동하여 대전되는 현상
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18. 전자유도작용에서 벡터퍼텐셜을 A[Wb/m]라 할 때 유도 되는 전계 E[V/m]는?

(정답률: 80%)
  • 패러데이 법칙에 따른 맥스웰 방정식 $\text{rot } E = -\frac{\partial B}{\partial t}$에서, 자속밀도 $B$를 벡터 퍼텐셜 $A$의 회전인 $B = \text{rot } A$로 치환하면 $\text{rot } E = \text{rot } (-\frac{\partial A}{\partial t})$가 됩니다. 따라서 유도 전계 $E$는 다음과 같습니다.
    $$E = -\frac{\partial A}{\partial t}$$
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19. 비투자율 μs, 자속밀도 B[Wb/m2]인 자계 중에 있는 m[Wb]의 점자극이 받는 힘[N]은?

(정답률: 81%)
  • 점자극이 받는 힘은 자계의 세기와 자극의 곱으로 결정됩니다. 자속밀도 $B$와 자계 $H$의 관계식을 이용하여 힘의 공식을 유도합니다.
    ① [기본 공식] $F = mH = m \frac{B}{\mu_0 \mu_s}$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $F = \frac{mB}{\mu_0 \mu_s}$
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20. 모든 전기장치를 접지시키는 근본적 이유는?

  1. 영상전하를 이용하기 때문에
  2. 지구는 전류가 잘 통하기 때문에
  3. 편의상 지면의 전위를 무한대로 보기 때문에
  4. 지구의 용량이 커서 전위가 거의 일정하기 때문에
(정답률: 85%)
  • 지구는 거대한 구도체로서 정전용량이 거의 무제한에 가깝기 때문에, 전하를 공급하거나 흡수해도 전위가 거의 일정하게 유지됩니다. 따라서 모든 전기장치를 접지시켜 전위를 0으로 고정함으로써 안전을 확보합니다.
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2과목: 전력공학

21. 단상 2선식에 비하여 단상 3선식의 특징으로 옳은 것은?

  1. 소요 전선량이 많아야 한다.
  2. 중성선에는 반드시 퓨즈를 끼워야 한다.
  3. 110V 부하 외에 220V 부하의 사용이 가능하다.
  4. 전압 불평형을 줄이기 위하여 저압선의 말단에 전력용콘덴서를 설치한다.
(정답률: 70%)
  • 단상 3선식은 단상 2선식에 비해 전압 강하가 낮고 효율이 좋으며, 특히 두 종류의 전압을 동시에 얻을 수 있어 110V 부하와 220V 부하를 모두 사용할 수 있는 것이 큰 특징입니다.

    오답 노트
    소요 전선량: 단상 2선식보다 전선 중량 및 손실이 약 37.5%로 감소합니다.
    중성선 퓨즈: 중성선에는 퓨즈를 설치할 수 없습니다.
    전력용콘덴서: 전압 불평형을 줄이기 위해서는 말단에 밸런서를 설치해야 합니다.
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22. 정삼각형 배치의 선간거리가 5m이고, 전선의 지름이 1cm인 3상 가공 송전선의 1선의 정전용량은 약 몇 μF/km 인가?

  1. 0.008
  2. 0.016
  3. 0.024
  4. 0.032
(정답률: 58%)
  • 3상 가공 송전선의 1선 정전용량은 전선의 반지름과 선간거리의 비율을 로그 함수로 계산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{D}{r}}$ $\mu\text{F/km}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{5}{0.005}}$
    ③ [최종 결과] $C = 0.008$ $\mu\text{F/km}$
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23. 수력발전소의 취수 방법에 따른 분류로 틀린 것은?

  1. 댐식
  2. 수로식
  3. 역조정지식
  4. 유역변경식
(정답률: 67%)
  • 수력발전소의 분류는 취수 방식과 운용 방법에 따라 나뉩니다. 취수 방식(낙차를 얻는 방법)에는 댐식, 수로식, 유역변경식이 포함됩니다.

    오답 노트
    역조정지식: 취수 방식이 아니라 유량을 얻는 운용 방법에 따른 분류입니다.
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24. 선로의 특성임피던스에 관한 내용으로 옳은 것은?

  1. 선로의 길이에 관계없이 일정하다.
  2. 선로의 길이가 길어질수록 값이 커진다.
  3. 선로의 길이가 길어질수록 값이 작아진다.
  4. 선로의 길이보다는 부하전력에 따라 값이 변한다.
(정답률: 65%)
  • 특성 임피던스는 선로의 구성 요소인 선간 거리 $D$와 전선의 반지름 $r$에 의해 결정되는 값으로, 선로의 전체 길이와는 무관하게 일정합니다.
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25. 송전선에 복도체를 사용할 때의 설명으로 틀린 것은?

  1. 코로나 손실이 경감된다.
  2. 안정도가 상승하고 송전용량이 증가한다.
  3. 정전 반발력에 의한 전선의 진동이 감소된다.
  4. 전선의 인덕턴스는 감소하고, 정전용량이 증가한다.
(정답률: 62%)
  • 복도체는 코로나 손실 경감, 송전용량 증가, 인덕턴스 감소 및 정전용량 증가를 위해 사용합니다. 하지만 도체 간의 정전 흡인력으로 인해 오히려 진동이 심해질 수 있으며, 이를 방지하기 위해 스페이서를 설치해야 합니다.

    오답 노트
    정전 반발력에 의한 전선의 진동이 감소된다: 반발력이 아닌 흡인력이 발생하며 진동이 증가함
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26. 화력발전소에서 증기 및 급수가 흐르는 순서는?

  1. 보일러 → 과열기 → 절탄기 → 터빈 → 복수기
  2. 보일러 → 절탄기 → 과열기 → 터빈 → 복수기
  3. 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기
  4. 절탄기 → 과열기 → 보일러 → 터빈 → 복수기
(정답률: 66%)
  • 화력발전소의 급수 및 증기 흐름은 효율을 높이기 위해 배기가스로 급수를 먼저 데우는 절탄기를 거쳐 보일러에서 증기를 생성하고, 이를 과열기로 더 가열한 뒤 터빈을 돌리고 복수기에서 응축시키는 순서로 진행됩니다.
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27. 선간전압이 V[kV]이고, 1상의 대지정전용량이 C[μF], 주파수가 f[Hz]인 3상 3선식 1회선 송전선의 소호리액터 접지방식에서 소호리액터의 용량은 몇 kVA 인가?

  1. 6πfCV2 × 10-3
  2. 3πfCV2 × 10-3
  3. 2πfCV2 × 10-3
  4. √3πfCV2 × 10-3
(정답률: 52%)
  • 소호리액터 용량은 대지 전압(상전압)을 기준으로 계산하며, 문제에서 주어진 선간전압 $V$를 상전압 $V/\sqrt{3}$으로 변환하여 적용해야 합니다.
    ① [기본 공식] $Q = 3 \times 2\pi f C E^2$ (여기서 $E$는 상전압)
    ② [숫자 대입] $Q = 3 \times 2\pi f C (\frac{V}{\sqrt{3}})^2$
    ③ [최종 결과] $Q = 2\pi f C V^2 \times 10^{-3} \text{ kVA}$
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28. 중성점 비접지방식을 이용하는 것이 적당한 것은?

  1. 고전압 장거리
  2. 고전압 단거리
  3. 저전압 장거리
  4. 저전압 단거리
(정답률: 71%)
  • 3상 3선식 중성점 비접지방식은 지락 사고 시 대지 전압 상승이 크지만, 구조가 간단하여 저전압 단거리 송전 계통에 가장 적합한 방식입니다.
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29. 수전단전압이 3300V이고, 전압강하율이 4%인 송전선의 송전단전압은 몇 V 인가?

  1. 3395
  2. 3432
  3. 3495
  4. 5678
(정답률: 73%)
  • 전압강하율을 이용하여 수전단전압으로부터 송전단전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{s} = V_{r} (1 + \delta)$ (여기서 $V_{s}$는 송전단전압, $V_{r}$은 수전단전압, $\delta$는 전압강하율)
    ② [숫자 대입] $V_{s} = 3300 (1 + 0.04)$
    ③ [최종 결과] $V_{s} = 3432$
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30. 현수애자 4개를 1련으로 한 66kV 송전선로가 있다. 현수애자 1개의 절연저항은 1500MΩ, 이 선로의 경간이 200m라면 선로 1km당의 누설컨덕턴스는 몇 ℧ 인가?

  1. 0.83 × 10-9
  2. 0.83 × 10-6
  3. 0.83 × 10-3
  4. 0.83 × 10-2
(정답률: 44%)
  • 현수애자 1련의 저항을 구한 뒤, 1km 구간 내의 총 애자련 수를 고려하여 전체 저항의 역수인 누설컨덕턴스를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{\frac{n \times R_{unit}}{m}}$ (여기서 $n$은 1련당 애자 수, $R_{unit}$은 애자 1개 저항, $m$은 총 애자련 수)
    ② [숫자 대입] $G = \frac{1}{\frac{4 \times 1500 \times 10^{6}}{5}}$
    ③ [최종 결과] $G = 0.83 \times 10^{-9}$
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31. 변압기의 손실 중 철손의 감소 대책이 아닌 것은?

  1. 자속 밀도의 감소
  2. 권선의 단면적 증가
  3. 아몰퍼스 변압기의 채용
  4. 고배향성 규소 강판 사용
(정답률: 61%)
  • 권선의 단면적 증가는 저항을 감소시켜 구리 손실인 동손을 줄이는 대책입니다. 철손을 줄이기 위해서는 자속 밀도 감소, 아몰퍼스 변압기 채용, 고배향성 규소 강판 사용 등이 필요합니다.

    오답 노트
    권선의 단면적 증가: 동손 방지 대책
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32. 변압기 내부 고장에 대한 보호용으로 현재 가장 많이 쓰이고 있는 계전기는?

  1. 주파수 계전기
  2. 전압차동 계전기
  3. 비율차동 계전기
  4. 방향거리 계전기
(정답률: 82%)
  • 변압기 내부 고장 보호를 위해 가장 널리 사용되는 계전기는 비율차동 계전기입니다. 이는 변압기 1차측과 2차측의 전류 차이를 비율적으로 감시하여 내부 사고를 검출하는 원리입니다.
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33. 그림과 같은 전선로의 단락용량은 약 몇 MVA 인가? (단, 그림의 수치는 10000kVA를 기준으로 한 %리액턴스를 나타낸다.)

  1. 33.7
  2. 66.7
  3. 99.7
  4. 132.7
(정답률: 71%)
  • 기준 용량 $10\text{MVA}$에 대해 전체 %리액턴스를 구한 후 단락용량을 산출하는 문제입니다.
    먼저 병렬 구간의 %리액턴스는 $\frac{4 \times 4}{4 + 4} = 2\%$이며, 전체 %리액턴스는 직렬 합산하여 $10 + 3 + 2 = 15\%$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_s = \frac{100}{\%Z} \times P_n$ (단락용량 = $\frac{100}{\%Z} \times$ 정격용량)
    ② [숫자 대입] $P_s = \frac{100}{15} \times 10$
    ③ [최종 결과] $P_s = 66.7$
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34. 영상변류기를 사용하는 계전기는?

  1. 지락계전기
  2. 차동계전기
  3. 과전류계전기
  4. 과전압계전기
(정답률: 67%)
  • 영상변류기(ZCT)는 지락 사고 시 발생하는 영상 전류를 검출하여 지락계전기를 동작시킴으로써 비접지식 배전선로의 지락 보호를 수행합니다.
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35. 전선의 지지점 높이가 31m이고, 전선의 이도가 9m라면 전선의 평균 높이는 몇 m 인가?

  1. 25.0
  2. 26.5
  3. 28.5
  4. 30.0
(정답률: 54%)
  • 전선의 지지점 높이와 이도를 이용하여 전선의 평균 높이를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $H_{avg} = H - \frac{2}{3}D$ (평균높이 = 지지점 높이 - $\frac{2}{3}$이도)
    ② [숫자 대입] $H_{avg} = 31 - \frac{2}{3} \times 9$
    ③ [최종 결과] $H_{avg} = 25.0$
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36. 초고압용 차단기에서 개폐저항을 사용하는 이유는?

  1. 차단전류 감소
  2. 이상전압 감쇄
  3. 차단속도 증진
  4. 차단전류의 역률개선
(정답률: 65%)
  • 차단기를 개폐할 때 발생하는 개폐 서지(이상전압)를 억제하고 감쇄시켜 계통의 절연 파괴를 방지하기 위해 개폐저항을 사용합니다.
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37. 전력계통 안정도는 외란의 종류에 따라 구분되는데, 송전 선로에서의 고장, 발전기 탈락과 같은 큰 외란에 대한 전력계통의 동기운전 가능 여부로 판정되는 안정도는?

  1. 과도안정도
  2. 정태안정도
  3. 전압안정도
  4. 미소신호안정도
(정답률: 65%)
  • 송전 선로의 고장이나 발전기 탈락과 같이 계통에 갑작스럽고 큰 외란이 발생했을 때, 전력계통이 동기운전을 계속 유지할 수 있는지를 판정하는 안정도는 과도안정도입니다.

    오답 노트
    정태안정도: 서서히 변화하는 부하 변화에 대한 안정도
    전압안정도: 부하 증가 시 전압 유지 가능 여부에 대한 안정도
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38. 역률개선에 의한 배전계통의 효과가 아닌 것은?

  1. 전력손실 감소
  2. 전압강하 감소
  3. 변압기 용량 감소
  4. 전선의 표피효과 감소
(정답률: 55%)
  • 역률을 개선하면 무효 전력이 감소하여 전압 강하와 전력 손실이 줄어들고, 설비 용량의 여유가 생깁니다.

    오답 노트
    전선의 표피효과 감소: 표피효과는 주파수와 도체 재질에 영향을 받는 현상으로 역률 개선과는 무관합니다.
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39. 원자력 발전의 특징이 아닌 것은?(문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 1, 3번이 정답 처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 건설비와 연료비가 높다.
  2. 설비는 국내 관련 사업을 발전시킨다.
  3. 수송 및 저장이 용이하여 비용이 절감된다.
  4. 방사선 측정기, 폐기물 처리 장치 등이 필요하다.
(정답률: 83%)
  • 원자력 발전은 초기 건설비는 매우 높지만, 우라늄의 에너지 밀도가 매우 높아 연료비는 매우 저렴한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    수송 및 저장이 용이하여 비용이 절감된다: 핵연료의 특성상 엄격한 관리가 필요하며 일반적인 수송/저장 용이성과는 거리가 멉니다.
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40. 최대 전력의 발생시각 또는 발생시기의 분산을 나타내는 지표는?

  1. 부등률
  2. 부하율
  3. 수용률
  4. 전일효율
(정답률: 64%)
  • 부등률은 각 수용가에서 최대 전력이 발생하는 시각이 서로 다른 정도를 나타내는 지표입니다.

    오답 노트
    부하율: 평균 전력과 최대 전력의 비율
    수용률: 최대 수용 전력과 설비 용량의 비율
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3과목: 전기기기

41. 3상 Y결선, 30kW, 460V, 60Hz 정격인 유도전동기의 시험 결과가 다음과 같다. 이 전동기의 무부하 시 1상당 동손은 약 몇 W인가? (단, 소수점 이하는 무시한다.)

  1. 102
  2. 104
  3. 106
  4. 108
(정답률: 46%)
  • 직류시험 결과를 통해 1차 저항을 구한 뒤, 무부하 전류를 이용하여 1상당 동손을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{V}{2I}$$
    $$P_{c} = I^{2}R$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{12}{2 \times 60}$$
    $$P_{c} = 32^{2} \times 0.1$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{c} = 102.4$$
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42. 임피던스 강하가 4%인 변압기가 운전 중 단락되었을 때 그 단락전류는 정격전류의 몇 배인가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 76%)
  • 변압기가 단락되었을 때 흐르는 단락전류는 임피던스 강하의 역수에 비례하여 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{s} = \frac{100}{\%Z} \times I_{n}$
    ② [숫자 대입] $I_{s} = \frac{100}{4} \times I_{n}$
    ③ [최종 결과] $I_{s} = 25$
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43. 3상 유도전동기의 특성에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 최대토크는 슬립과 반비례한다.
  2. 기동토크는 전압의 2승에 비례한다.
  3. 최대토크는 2차 저항과 반비례한다.
  4. 기동토크는 전압의 2승에 반비례한다.
(정답률: 52%)
  • 유도전동기의 기동토크는 공급 전압의 제곱에 비례하는 특성을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    최대토크는 슬립과 무관하며, 2차 저항과도 무관합니다.
    기동토크는 전압의 2승에 비례하므로 반비례한다는 설명은 틀렸습니다.
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44. 3상 유도전동기의 속도제어법이 아닌 것은?

  1. 극수변환법
  2. 1차 여자제어
  3. 2차 저항제어
  4. 1차 주파수제어
(정답률: 61%)
  • 3상 유도전동기의 속도제어는 1차측(전원) 제어와 2차측(회전자) 제어로 나뉩니다. 1차측에서는 주파수, 극수, 전압을 제어하며, 2차측에서는 저항이나 여자를 제어합니다.
    따라서 1차 여자제어라는 용어는 성립하지 않으며, 여자제어는 2차측 제어법에 해당합니다.
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45. 3상 유도전동기의 출력이 10kW, 전부하 때의 슬립이 5%라 하면 2차 동손은 약 몇 kW 인가?

  1. 0.426
  2. 0.526
  3. 0.626
  4. 0.726
(정답률: 60%)
  • 유도전동기의 출력 $P_{0}$와 2차 동손 $P_{c2}$의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{c2} = \frac{s}{1 - s} P_{0}$
    ② [숫자 대입] $P_{c2} = \frac{0.05}{1 - 0.05} \times 10$
    ③ [최종 결과] $P_{c2} = 0.526$
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46. 직류발전기의 전기자 권선법 중 단중 파권과 단중 중권을 비교했을 때 단중 파권에 해당하는 것은?

  1. 고전압 대전류
  2. 저전압 소전류
  3. 고전압 소전류
  4. 저전압 대전류
(정답률: 62%)
  • 직류발전기의 권선법 중 파권은 병렬 회로수가 항상 2이므로, 중권에 비해 전압은 높고 전류는 낮은 특성을 가집니다.
    따라서 단중 파권은 고전압 소전류에 해당합니다.

    오답 노트
    저전압 대전류: 중권의 특성입니다.
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47. 일반적으로 전철이나 화학용과 같이 비교적 용량이 큰 수은 정류기용 변압기의 2차측 결선방식으로 쓰이는 것은?

  1. 3상 반파
  2. 3상 전파
  3. 3상 크로즈파
  4. 6상 2중 성형
(정답률: 68%)
  • 전철이나 화학공업과 같이 대용량이 필요한 수은 정류기용 변압기에서는 리플을 줄이고 효율을 높이기 위해 6상 2중 성형(Y-Y 결선) 방식을 주로 사용합니다.
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48. 자기용량 3kVA, 3000/100V의 단권변압기를 승압기로 연결하고 1차측에 3000V를 가했을 때 그 부하용량[kVA]은?

  1. 76
  2. 85
  3. 93
  4. 94
(정답률: 55%)
  • 단권변압기의 자기용량과 부하용량의 관계식을 이용하여 부하용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{L} = P_{S} \times \frac{V_{H}}{V_{H} - V_{L}}$
    ② [숫자 대입] $P_{L} = 3 \times \frac{3100}{3100 - 3000}$
    ③ [최종 결과] $P_{L} = 93$
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49. SCR에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 3단자 소자이다.
  2. 전류는 애노드에서 캐소드로 흐른다.
  3. 소형의 전력을 다루고 고주파 스위칭을 요구하는 응용분야에 주로 사용된다.
  4. 도통 상태에서 순방향 애노드전류가 유지전류 이하로 되면 SCR은 차단상태로 된다.
(정답률: 59%)
  • SCR은 대전류, 대전력 제어 정류용으로 사용되는 소자입니다. 고주파 스위칭이 필요한 응용분야에는 주로 IGBT나 MOSFET이 사용됩니다.

    오답 노트
    3단자 소자이다: 맞음
    전류는 애노드에서 캐소드로 흐른다: 맞음
    도통 상태에서 순방향 애노드전류가 유지전류 이하로 되면 SCR은 차단상태로 된다: 맞음
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50. 직류 분권전동기의 기동 시에는 계자 저항기의 저항 값은 어떻게 설정하는가?

  1. 끊어 둔다.
  2. 최대로 해 둔다.
  3. 0(영)으로 해 둔다.
  4. 중위(中位)로 해 둔다.
(정답률: 77%)
  • 직류 분권전동기 기동 시에는 자속을 최대화하여 기동 토크를 높여야 하므로, 계자 저항기의 저항 값은 최소인 0(영)으로 설정해야 합니다.
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51. 공급전압이 일정하고 역률 1로 운전하고 있는 동기전동기의 여자전류를 증가시키면 어떻게 되는가?

  1. 역률은 뒤지고 전기자 전류는 감소한다.
  2. 역률은 뒤지고 전기자 전류는 증가한다.
  3. 역률은 앞서고 전기자 전류는 감소한다.
  4. 역률은 앞서고 전기자 전류는 증가한다.
(정답률: 45%)
  • 동기전동기의 V곡선 특성에 따라, 역률 1인 상태에서 여자전류를 증가시키면 과여자 상태가 됩니다. 이 경우 전동기는 콘덴서처럼 동작하여 역률은 앞서게(진상) 되며, 전기자 전류는 다시 증가하는 특성을 보입니다.
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52. 동기발전기의 단락비나 동기임피던스를 산출하는 데 필요한 특성곡선은?

  1. 부하 포화곡선과 3상 단락곡선
  2. 단상 단락곡선과 3상 단락곡선
  3. 무부하 포화곡선과 3상 단락곡선
  4. 무부하 포화곡선과 외부특성곡선
(정답률: 73%)
  • 동기발전기의 단락비와 동기임피던스를 구하기 위해서는 무부하 상태에서의 전압 특성을 나타내는 무부하 포화곡선과 3상 단락 상태에서의 전류 특성을 나타내는 3상 단락곡선이 필요합니다.
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53. 변압기의 내부고장에 대한 보호용으로 사용되는 계전기는 어느 것이 적당한가?

  1. 방향계전기
  2. 온도계전기
  3. 접지계전기
  4. 비율차동계전기
(정답률: 83%)
  • 변압기 내부 고장 보호에는 유입 전류와 유출 전류의 차이를 검출하여 동작하는 비율차동계전기가 가장 적당합니다. 이는 변압기 내부에서 누설 전류가 발생했을 때만 정확하게 동작하여 내부 고장을 보호하는 핵심 장치입니다.
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54. 직류 분권전동기 운전 중 계자 권선의 저항이 증가할 때 회전속도는?

  1. 일정하다.
  2. 감소한다.
  3. 증가한다.
  4. 관계없다.
(정답률: 57%)
  • 직류 분권전동기에서 회전속도 $N$은 주자속 $\phi$에 반비례합니다. 계자 권선의 저항이 증가하면 계자전류가 감소하고, 이에 따라 주자속 $\phi$가 감소하므로 회전속도는 증가하게 됩니다.
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55. 동기기의 과도 안정도를 증가시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 단락비를 크게 한다.
  2. 속응 여자방식을 채용한다.
  3. 회전부의 관성을 작게 한다.
  4. 역상 및 영상임피던스를 크게 한다.
(정답률: 53%)
  • 동기기의 과도 안정도를 높이려면 계통의 관성을 크게 하여 급격한 변화에 저항하게 해야 합니다. 따라서 회전부의 관성을 작게 하는 것은 안정도를 저하시키는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    단락비를 크게 한다: 철기계 특성이 되어 안정도 증가
    속응 여자방식을 채용한다: 전압 조절 속도를 높여 안정도 증가
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56. 단상 반발 유도전동기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 역률은 반발기동형보다 나쁘다.
  2. 기동토크는 반발기동형보다 크다.
  3. 전부하 효율은 반발기동형보다 좋다.
  4. 속도의 변화는 반발기동형보다 크다.
(정답률: 37%)
  • 단상 반발 유도전동기는 반발 기동형과 비교했을 때 효율과 기동 토크는 낮지만, 역률이 좋지 않으며 속도의 변화는 더 크게 나타나는 특성이 있습니다.
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57. 2중 농형 유도전동기가 보통 농형 유도전동기에 비해서 다른 점은 무엇인가?

  1. 기동전류가 크고, 기동토크도 크다.
  2. 기동전류가 적고, 기동토크도 적다.
  3. 기동전류는 적고, 기동토크는 크다.
  4. 기동전류는 크고, 기동토크는 적다.
(정답률: 62%)
  • 2중 농형 유도전동기는 기동 시에는 저항이 큰 기동권선을 통해 기동전류를 억제하고 기동토크를 높이며, 운전 시에는 저항이 작은 운전권선을 사용하여 효율을 높이는 구조입니다. 따라서 보통 농형에 비해 기동전류는 적고, 기동토크는 큽니다.
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58. 직류전동기의 공급전압을 V[V], 자속을 ø[Wb], 전기자 전류를 Ia[A], 전기자 저항을 Ra[Ω], 속도를 N[rpm]이라 할 때 속도의 관계식은 어떻게 되는가? (단, k는 상수이다.)

(정답률: 67%)
  • 직류전동기의 역기전력 $E$는 공급전압 $V$에서 전기자 저항에 의한 전압 강하 $I_a R_a$를 뺀 값이며, 속도 $N$은 역기전력에 비례하고 자속 $\phi$에 반비례합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N = k \frac{E}{\phi}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N = k \frac{V - I_a R_a}{\phi}$$
    ③ [최종 결과]
    $$N = k \frac{V - I_a R_a}{\phi}$$
    따라서 정답은 입니다.
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59. 유입식 변압기에 콘서베이터(conservator)를 설치하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 충격 방지
  2. 열화 방지
  3. 통풍 장치
  4. 코로나 방지
(정답률: 75%)
  • 콘서베이터는 변압기 내 절연유의 온도 변화에 따른 팽창과 수축을 흡수하여, 외부 공기와의 접촉을 최소화함으로써 절연유의 산화 및 열화를 방지하는 역할을 합니다.
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60. 3상 반파정류회로에서 직류전압의 파형은 전원전압 주파수의 몇 배의 교류분을 포함하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 6
(정답률: 66%)
  • 정류 회로의 방식에 따라 출력 전압에 포함되는 교류분(맥동 주파수)의 배수가 달라집니다.
    3상 반파 정류 회로의 경우 전원 주파수의 3배 성분이 포함됩니다.

    오답 노트
    단상 반파: 1배
    단상 전파: 2배
    3상 전파: 6배
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4과목: 회로이론

61. 와 같은 것은?

(정답률: 55%)
  • 오일러 공식을 이용하여 지수 함수 형태의 복소수를 삼각함수 형태로 변환합니다.
    $$e^{j\frac{2}{3}\pi} = \cos(\frac{2}{3}\pi) + j\sin(\frac{2}{3}\pi) = -\frac{1}{2} + j\frac{\sqrt{3}}{2}$$
    따라서 와 같은 값은 입니다.
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62. 100V, 800W, 역률 80%인 교류회로의 리액턴스는 몇 Ω인가?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 45%)
  • 전력과 전압, 역률을 이용해 임피던스를 구한 뒤, 리액턴스 성분을 추출합니다.
    ① [기본 공식] $X = Z \sin \theta = \frac{V}{I} \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $X = \frac{100}{8} \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $X = 6$
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63. 그림과 같은 π형 4단자 회로의 어드미턴스 상수 중 Y22는 몇 ℧ 인가?

  1. 5
  2. 6
  3. 9
  4. 11
(정답률: 61%)
  • π형 4단자 회로에서 어드미턴스 상수 $Y_{22}$는 출력측 병렬 어드미턴스와 직렬 어드미턴스의 합으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $Y_{22} = Y_{b} + Y_{c}$
    ② [숫자 대입] $Y_{22} = 3 + 6$
    ③ [최종 결과] $Y_{22} = 9$
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64. 불평형 3상 전류 Ia=15+j2[A], Ib=-20-j14[A], Ic=-3+j10[A]일 때 영상전류 I0는 약 몇 A 인가?

  1. 2.67+j0.36
  2. 15.7-j3.25
  3. -1.91+j6.24
  4. -2.67-j0.67
(정답률: 71%)
  • 불평형 3상 전류에서 영상전류는 각 상의 전류 합을 3으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I_{0} = \frac{I_{a} + I_{b} + I_{c}}{3}$
    ② [숫자 대입] $I_{0} = \frac{(15 + j2) + (-20 - j14) + (-3 + j10)}{3}$
    ③ [최종 결과] $I_{0} = -2.67 - j0.67$
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65. 어떤 계에 임펄스 함수(δ함수)가 입력으로 가해졌을 때 시간함수 e-2t가 출력으로 나타났다. 이 계의 전달함수는?

(정답률: 64%)
  • 임펄스 함수($\delta$함수)가 입력으로 가해졌을 때의 출력은 곧 그 계의 임펄스 응답이며, 이를 라플라스 변환하면 전달함수가 됩니다.
    주어진 출력 $e^{-2t}$를 라플라스 변환하여 전달함수를 구합니다.
    $$\mathcal{L}\{e^{-2t}\} = \frac{1}{s+2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 0.2H의 인덕터와 150Ω의 저항을 직렬로 접속하고 220V 상용교류를 인가하였다. 1시간 동안 소비된 전력량은 약몇 Wh 인가?

  1. 209.6
  2. 226.4
  3. 257.6
  4. 286.9
(정답률: 40%)
  • 상용교류 주파수 $60\text{Hz}$를 적용하여, 저항과 인덕터가 직렬로 연결된 회로의 소비 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V^{2} \times R}{R^{2} + X_{L}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{220^{2} \times 150}{150^{2} + (2 \times \pi \times 60 \times 0.2)^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P = 257.6\text{ Wh}$
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67. 어떤 제어계의 출력이 로 주어질때 출력의 시간함수 c(t)의 최종값은?

  1. 5
  2. 2
  3. 2/5
  4. 5/2
(정답률: 73%)
  • 최종값 정리를 이용하여 시간함수 $c(t)$의 최종값 $c(\infty)$를 구합니다. 최종값은 $sC(s)$의 $s \to 0$ 극한값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $c(\infty) = \lim_{s \to 0} sC(s)$
    ② [숫자 대입] $c(\infty) = \lim_{s \to 0} s \times \frac{5}{s(s^{2} + s + 2)} = \frac{5}{0^{2} + 0 + 2}$
    ③ [최종 결과] $c(\infty) = \frac{5}{2}$
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68. 와 [A]의 위상차를 시간으로 나타내면 약 몇 초인가?

  1. 3.33 × 10-4
  2. 4.33 × 10-4
  3. 6.33 × 10-4
  4. 8.33 × 10-4
(정답률: 49%)
  • 전압과 전류의 위상차를 구하기 위해 함수를 통일한 후, 위상차 $\theta$를 시간 $t$로 변환합니다.
    1. 전압 위상 변환: $e = E_m \cos(100\pi t - \frac{\pi}{3}) = E_m \sin(100\pi t - \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{2}) = E_m \sin(100\pi t + \frac{\pi}{6})$
    2. 위상차 계산: $\theta = \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{12}$ (즉, $15^{\circ}$)
    3. 시간 변환: $\omega t = \theta$이므로 $t = \frac{\theta}{\omega}$
    ① [기본 공식] $t = \frac{\theta}{2\pi f}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{\pi/12}{100\pi}$
    ③ [최종 결과] $t = 8.33 \times 10^{-4}$
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69. 같은 저항 r[Ω] 6개를 사용하여 그림과 같이 결선하고 대칭 3상 전압 V[V]를 가하였을 때 흐르는 전류 I는 몇A 인가?

(정답률: 57%)
  • 델타($\Delta$) 결선을 와이($Y$) 결선으로 환산하여 선전류를 구한 뒤, 다시 델타 결선의 상전류를 도출하는 문제입니다.
    1. $\Delta \rightarrow Y$ 환산 저항: $$R = \frac{r \times r}{r+r+r} = \frac{r}{3}$$
    2. $Y$결선 시 상전류(선전류): $$I_{line} = \frac{V/\sqrt{3}}{r + r/3} = \frac{V/\sqrt{3}}{4r/3} = \frac{\sqrt{3}V}{4r}$$
    3. $\Delta$결선 시 상전류 $I$: $$I = \frac{I_{line}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}V}{4r \times \sqrt{3}} = \frac{V}{4r}$$
    최종 결과는 입니다.
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70. 어떤 교류전동기의 명판에 역률=0.6, 소비전력=120kW로 표기되어 있다. 이 전동기의 무효전력은 몇 kVar 인가?

  1. 80
  2. 100
  3. 140
  4. 160
(정답률: 54%)
  • 전력 삼각형의 원리를 이용하여 유효전력과 역률을 통해 무효전력을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = P \times \frac{\sin\theta}{\cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $Q = 120 \times \frac{0.8}{0.6}$
    ③ [최종 결과] $Q = 160$
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71. 대칭 3상 전압이 있을 때 한 상의 Y전압 순시값 ep=1000√2 sin wt + 500√2 sin (3wt+20°) + 100√2 sin (5wt+30°)[V]이면 선간전압 El에 대한 상전압 Ep의 실효값 비율 은 약 몇 %인가 ?

  1. 55
  2. 64
  3. 85
  4. 95
(정답률: 45%)
  • 상전압의 실효값은 모든 고조파의 제곱합의 루트이며, 선간전압은 3고조파 성분이 상쇄되어 나타나지 않는 특징이 있습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{E_p}{E_l} = \frac{\sqrt{V_1^2 + V_3^2 + V_5^2}}{\sqrt{3} \times \sqrt{V_1^2 + V_5^2}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{E_p}{E_l} = \frac{\sqrt{1000^2 + 500^2 + 100^2}}{\sqrt{3} \times \sqrt{1000^2 + 100^2}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{E_p}{E_l} \approx 0.64$
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72. 대칭 좌표법에서 사용되는 용어 중 각상에 공통인 성분을 표시하는 것은?

  1. 영상분
  2. 정상분
  3. 역상분
  4. 공통분
(정답률: 70%)
  • 대칭 좌표법에서 각 상에 크기와 위상이 모두 공통으로 포함된 성분을 영상분이라고 합니다.
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73. 어느 저항에 v1=220√2 sin (2πㆍ60t-30°)[V]와 v2=100√2 sin(3ㆍ2πㆍ60t-30°)[V]의 전압이 각각 걸릴 때의 설명으로 옳은 것은?.

  1. v1이 v2보다 위상이 15° 앞선다.
  2. v1이 v2보다 위상이 15° 뒤진다.
  3. v1이 v2보다 위상이 75° 앞선다.
  4. v1과 v2의 위상관계는 의미가 없다.
(정답률: 71%)
  • 위상차는 주파수가 동일한 신호들 사이에서만 비교하는 것이 의미가 있습니다.
    $v_1$은 주파수가 $60\text{Hz}$이고 $v_2$는 주파수가 $180\text{Hz}$로 서로 다르기 때문에 두 전압의 위상관계는 의미가 없습니다.
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74. RLC 병렬 공진회로에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. R의 비중이 작을수록 Q가 높다.
  2. 공진 시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  3. 공진 주파수 이하에서의 입력전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  4. 공진 시 L 또는 C에 흐르는 전류는 입력전류 크기의 Q배가 된다.
(정답률: 44%)
  • RLC 병렬 공진회로의 선택도 $Q$는 $R$의 값에 비례합니다.
    선택도 공식 $Q = R\sqrt{\frac{C}{L}}$에 따라 $R$의 비중이 클수록 $Q$값이 높아지므로, $R$의 비중이 작을수록 $Q$가 높다는 설명은 틀린 것입니다.
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75. 대칭 5상 회로의 선간전압과 상전압의 위상차는?

  1. 27°
  2. 36°
  3. 54°
  4. 72°
(정답률: 62%)
  • 대칭 n상 회로에서 선간전압과 상전압의 위상차를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\delta = \frac{180}{2}(1 - \frac{2}{n})$
    ② [숫자 대입] $\delta = \frac{180}{2}(1 - \frac{2}{5})$
    ③ [최종 결과] $\delta = 54$
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76. 의 역라플라스 변환을 구하면 어떻게 되는가?

  1. sin (wt-θ)
  2. sin (wt+θ)
  3. cos (wt-θ)
  4. cos (wt+θ)
(정답률: 42%)
  • 주어진 라플라스 변환 식 $\frac{s \sin\theta + \omega \cos\theta}{s^{2} + \omega^{2}}$을 역변환하면 $\cos\omega t \sin\theta + \sin\omega t \cos\theta$가 됩니다. 이때 $\sin\theta$와 $\cos\theta$는 상수로 취급하며, 삼각함수의 덧셈정리 $\sin(x + y) = \sin x \cos y + \cos x \sin y$를 적용하면 $\sin(\omega t + \theta)$로 정리됩니다.
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77. 대칭 3상 전압이 a상 Va[V], b상 Vb=a2Va[V], c상Vc=aVa[V]일 때 a상을 기준으로 한 대칭분전압 중 정상분 V1[V]은 어떻게 표시되는가? (단, 이다.)

  1. 0
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 55%)
  • 대칭분 전압 중 정상분 전압은 각 상의 전압에 벡터 연산자 $a$를 곱하여 합산한 뒤 3으로 나누어 구합니다.
    정상분 전압 공식 $V_{1} = \frac{1}{3}(V_{a} + aV_{b} + a^{2}V_{c})$에 주어진 조건 $V_{b} = a^{2}V_{a}$, $V_{c} = aV_{a}$를 대입하면 다음과 같습니다.
    $$V_{1} = \frac{1}{3}(V_{a} + a \cdot a^{2}V_{a} + a^{2} \cdot aV_{a}) = \frac{1}{3}(V_{a} + a^{3}V_{a} + a^{3}V_{a})$$
    $a^{3} = 1$이므로, $V_{1} = \frac{1}{3}(3V_{a}) = V_{a}$가 됩니다.
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78. 그림에서 a, b 단자의 전압이 100V, a, b에서 본 능동회로망 N의 임피던스가 15Ω 일 때, a, b 단자에 10Ω의 저항을 접속하면 a, b 사이에 흐르는 전류는 몇 A 인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 66%)
  • 테브넌의 정리에 따라 능동회로망 N을 전압원과 임피던스의 직렬 연결로 단순화하여 해석합니다. 전체 저항은 내부 임피던스와 외부 접속 저항의 합입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R_{in} + R_{out}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{15 + 10}$
    ③ [최종 결과] $I = 4$
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79. 전원이 Y결선, 부하가 Δ결선된 3상 대칭회로가 있다. 전원의 상전압이 220V이고 전원의 상전류가 10A일 경우, 부하한 상의 임피던스[Ω]는?

  1. 22√3
  2. 22
  4. 66
(정답률: 47%)
  • 전원 Y결선의 상전압과 상전류를 통해 Y결선 기준 임피던스를 구한 뒤, 이를 델타결선 임피던스로 변환하는 원리를 이용합니다. 델타결선 임피던스는 Y결선 임피던스의 3배입니다.
    ① [기본 공식] $Z_{\Delta} = 3 \times \frac{V_{p}}{I_{p}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{\Delta} = 3 \times \frac{220}{10}$
    ③ [최종 결과] $Z_{\Delta} = 66$
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80. 의 라플라스 변환 X(s)는? (단, x(0+)=0이다.)

(정답률: 62%)
  • 주어진 미분방정식 $\frac{dx(t)}{dt} + 3x(t) = 5$를 라플라스 변환합니다. 이때 $x(0^{+})=0$이므로 미분항은 $sX(s)$가 되고, 상수 $5$는 $\frac{5}{s}$가 됩니다.
    ① [변환 식] $sX(s) + 3X(s) = \frac{5}{s}$
    ② [정리 식] $(s+3)X(s) = \frac{5}{s}$
    ③ [최종 결과] $X(s) = \frac{5}{s(s+3)}$
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 사용전압이 22.9kV인 가공전선과 지지물 사이의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 47%)
  • 특고압 가공전선과 지지물(완금 등) 사이의 이격거리는 전압 크기에 따라 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$15\text{kV 미만} \rightarrow 15\text{cm}$$
    $$15\text{kV 이상 } 25\text{kV 미만} \rightarrow 20\text{cm}$$
    $$25\text{kV 이상 } 30\text{kV 미만} \rightarrow 25\text{cm}$$
    ② [숫자 대입]
    $$22.9\text{kV} \in [15\text{kV}, 25\text{kV})$$
    ③ [최종 결과]
    $$20\text{cm}$$
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82. 농사용 저압 가공전선로의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선로의 경간은 30m 이하일 것
  2. 목주의 굵기는 말구 지름이 9cm 이상일 것
  3. 저압 가공전선의 지표상 높이는 5m 이상일 것
  4. 저압 가공전선은 지름 2mm 이상의 경동선일 것
(정답률: 44%)
  • 농사용 저압 가공전선의 지표상 높이는 기본적으로 3.5m 이상이어야 하며, 사람이 쉽게 출입하지 않는 곳은 3m까지 감할 수 있습니다. 따라서 5m 이상이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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83. 수소 냉각식 발전기·조상기 또는 이에 부속하는 수소 냉각 장치의 시설방법으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 발전기안 도는 조상기안의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에 경보장치를 시설할 것
  2. 발전기 또는 조상기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
  3. 발전기안 또는 조상기안의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동할 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  4. 발전기축의 밀봉부에는 질소 가스를 봉입할 수 있는 장치와 누설한 수소가스를 안전하게 외부에 방출할 수 있는 장치를 설치할 것
(정답률: 71%)
  • 수소 냉각식 발전기 또는 조상기의 경우, 수소의 순도가 일정 수준 이하로 저하되면 경보장치가 작동해야 합니다. 기존 기준상 순도가 85% 이하(최신 KEC 기준 90% 이하)로 저하한 경우에 경보장치를 시설해야 하므로, 70% 이하라는 설명은 틀린 내용입니다.
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84. 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 전기설비가 발화원이되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선의 공사방법으로 옳은 것은?

  1. 금속관공사
  2. 애자사용공사
  3. 합성수지관공사
  4. 캡타이어 케이블공사
(정답률: 75%)
  • 폭연성 분진이나 화약류 분말이 있는 위험 장소에서는 발화원으로 인한 폭발을 방지하기 위해 금속관공사 또는 케이블공사를 적용해야 합니다.

    오답 노트
    캡타이어 케이블공사: 폭연성 분진 장소에서는 사용 불가
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85. 전력계통의 운용에 관한 지시 및 급전조작을 하는 곳은?

  1. 급전소
  2. 개폐소
  3. 변전소
  4. 발전소
(정답률: 77%)
  • 전력계통의 운용을 위해 지시를 내리고 급전조작을 수행하는 곳은 급전소입니다.
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86. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 77%)
  • 가공전선로의 지지물에 설치하는 발판이나 볼트 등은 일반인이 임의로 오르는 것을 방지하기 위해 지표상 $1.8\text{m}$ 미만에는 시설해서는 안 됩니다.
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87. 금속몰드 배선공사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 몰드에는 특별 제3종 접지공사를 할 것
  2. 접속점을 쉽게 점검할 수 있도록 시설할 것
  3. 황동제 또는 동제의 몰드는 폭이 5cm 이하, 두께 0.5mm 이상인 것일 것
  4. 몰드 안의 전선을 외부로 인출하는 부분은 몰드의 관통 부분에서 전선이 손상될 우려가 없도록 시설할 것
(정답률: 47%)
  • 금속몰드 배선공사 시 몰드에는 특별 제3종 접지공사가 아닌 제3종 접지공사를 실시해야 합니다. (단, 금속몰드의 길이가 $4\text{m}$이하인 경우에는 제3종 접지공사를 생략할 수 있습니다.)
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88. 그룹 2의 의료장소에 상용전원 공급이 중단될 경우 15초 이내에 최소 몇 %의 조명에 비상전원을 공급하여야 하는 가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 63%)
  • 의료장소 전기설비 판단기준에 따라, 그룹 2 의료장소에서 상용전원 공급이 중단될 경우 15초 이내에 최소 $50\%$의 조명에 비상전원을 공급하여야 합니다.
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89. 전선을 접속하는 경우 전선의 세기(인장하중)는 몇 % 이상 감소되지 않아야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 67%)
  • 전선을 접속할 때 전선의 세기(인장하중)는 접속 전의 $80\%$이상을 유지해야 하므로, 감소되는 정도는 $20\%$이내여야 합니다.
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90. 고압 보안공사 시에 지지물로 A종 철근 콘크리트주를 사용할 경우 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 400
(정답률: 51%)
  • 고압 보안공사 시 지지물별 경간 제한 규정을 적용합니다.
    A종 철근 콘크리트주 및 목주: $100\text{m}$이하
    B종 철근 콘크리트주: $150\text{m}$이하
    철탑: $400\text{m}$이하
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91. 154kV 가공전선을 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지(山地)에 시설하는 경우 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5.0
  2. 5.5
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 57%)
  • 특고압 가공전선의 지표상 높이는 전압과 지역 특성에 따라 다릅니다.
    $35\text{kV}$ 초과 $160\text{kV}$ 미만 전선의 기본 높이는 $6\text{m}$이지만, 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지(山地)에 시설하는 경우에는 $5\text{m}$이상으로 할 수 있습니다.
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92. 조상기의 보호장치로서 내부 고장 시에 자동적으로 전로로부터 차단되는 장치를 설치하여야 하는 조상기 용량은 몇 kVA 이상인가?

  1. 5000
  2. 7500
  3. 10000
  4. 15000
(정답률: 58%)
  • 조상 설비의 보호 장치 규정에 따라, 내부 고장 시 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 반드시 설치해야 하는 조상기의 최소 용량은 $15,000\text{kVA}$입니다.
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93. 154kV 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우 사용전선의 단면적은 몇 mm2 이상의 경동연선 이어야 하는가?

  1. 35
  2. 50
  3. 95
  4. 150
(정답률: 54%)
  • 제1종 특고압 보안공사 시 사용전선의 단면적 기준은 전압 크기에 따라 결정됩니다.
    100kV 미만: $55\text{mm}^2$
    100kV 이상 300kV 미만: $150\text{mm}^2$
    300kV 이상: $200\text{mm}^2$
    본 문제는 $154\text{kV}$이므로 $150\text{mm}^2$이상의 경동연선을 사용해야 합니다.
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94. 풀용 수중 조명등에 전기를 공급하기 위하여 1차측 120V, 2차측 30V의 절연 변압기를 사용하였다. 절연 변압기 2차측 전로의 접지에 대한 설명으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 접지하지 않는다.
  2. 제1종 접지공사로 접지한다.
  3. 제2종 접지공사로 접지한다.
  4. 제3종 접지공사로 접지한다.
(정답률: 65%)
  • 풀용 수중 조명등의 절연 변압기 2차측 전로는 비접지로 시설하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    금속제 외함 노출: 특별 제3종 접지 공사
    혼촉방지판(2차 전압 30V 이하 시): 제1종 접지 공사
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95. 조가용선을 사용하지 않아도 되는 전력 보안 통신선의 굵기는 지름 몇 mm의 어떤 선을 사용하는가? (단, 케이블은 제외한다.)

  1. 2.0, 경동선
  2. 2.0, 연동선
  3. 2.6, 경동선
  4. 2.6, 연동선
(정답률: 56%)
  • 전력 보안 통신선으로서 조가용선을 사용하지 않아도 되는 기준은 지름 2.6 mm의 경동선을 사용하는 것입니다.
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96. 인가가 많이 연접되어 있는 장소에 시설하는 가공전선로의 구성재에 병종 풍압하중을 적용할 수 없는 경우는?

  1. 저압 또는 고압 가공 전선로의 지지물
  2. 저압 또는 고압 가공 전선로의 가섭선
  3. 사용전압이 35kV 이상의 전선에 특고압 가공전선로에 사용하는 케이블 및 지지물
  4. 사용전압이 35kV 이하의 전선에 특고압 절연전선을 사용하는 특고압 가공전선로의 지지물
(정답률: 52%)
  • 인가가 밀집한 장소의 가공전선로 풍압하중 적용 범위에 관한 문제입니다. 병종 풍압하중은 사용전압 $35\text{kV}$이하의 전선에 특고압 가공전선 또는 케이블을 사용하는 경우에 적용하며, $35\text{kV}$이상의 경우에는 적용할 수 없습니다.
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97. 지선 시설에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.5 이상이어야 한다.
  2. 철탑은 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜야 한다.
  3. 지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선이어야 한다.
  4. 지선근가는 지선의 인장하중에 충분히 견디도록 시설하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 지선 시설의 안전 및 강도 기준에 관한 문제입니다. 철탑은 자체 구조 강도로 지지해야 하며, 지선을 사용하여 강도를 분담시켜서는 안 됩니다.

    오답 노트
    철탑은 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜야 한다: 강도를 분담시켜서는 안 됩니다.
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98. 횡단보도교 위에 시설하는 경우 그 노면상 전력보안 가공 통신선의 높이는 몇 m 이상인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 41%)
  • 횡단보도교 위 전력보안 가공 통신선의 설치 높이 기준을 묻는 문제입니다. 가공 통신선의 경우 노면상 높이를 $3\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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99. 전격살충기의 시설방법으로 틀린 것은?

  1. 전기용품안전 관리법의 적용을 받은 것을 설치한다.
  2. 전용개폐기를 가까운 곳에 쉽게 개폐할 수 있게 시설한다.
  3. 전격격자가 지표상 3.5m 이상의 높이가 되도록 시설한다.
  4. 전격격자와 다른 시설물 사이의 이격거리는 50cm 이상으로 한다.
(정답률: 46%)
  • 전격살충기의 시설 기준에 관한 문제입니다. 전격격자와 다른 시설물 사이의 이격거리는 $30\text{cm}$이상으로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    전격격자와 다른 시설물 사이의 이격거리는 50cm 이상으로 한다: $30\text{cm}$이상이 기준입니다.
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100. 옥내에 시설하는 사용전압 400V 미만의 이동 전선으로 사용할 수 없는 전선은?

  1. 면절연전선
  2. 고무코드전선
  3. 용접용케이블
  4. 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블
(정답률: 51%)
  • 옥내 사용전압 400V 미만의 이동 전선으로는 절연 성능과 내구성이 확보된 고무코드전선, 용접용케이블, 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블 등을 사용해야 합니다. 반면 면절연전선은 절연 강도가 낮고 외부 충격에 취약하여 이동 전선으로 사용할 수 없습니다.
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