전기산업기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

전기산업기사 2019-03-03 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2019-03-03 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2019-03-03 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 그림과 같은 동축케이블에 유전체가 채워졌을 때의 정전 용량(F)은? (단, 유전체의 비유전율은 εs이고 내반지름과 외반지름은 각각 a(m), b(m)이며 케이블의 길이는 ℓ(m)이다.

(정답률: 71%)
  • 동축케이블의 정전용량 $C$는 내반지름 $a$, 외반지름 $b$, 길이 $l$, 유전율 $\epsilon$을 이용하여 계산합니다. 유전율은 진공의 유전율 $\epsilon_0$와 비유전율 $\epsilon_s$의 곱으로 표현됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{2\pi\epsilon l}{\ln(b/a)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{2\pi\epsilon_0\epsilon_s l}{\ln(b/a)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{2\pi\epsilon_0\epsilon_s l}{\ln\frac{b}{a}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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2. 두 벡터가 A=2ax+4ay-3az, B=ax-ay일 때 A×B는?

  1. 6ax-3ay+3az
  2. -3ax-3ay-6az
  3. 6ax+3ax-3az
  4. -3ax+3ay+6az
(정답률: 63%)
  • 두 벡터의 외적(Cross Product) $\mathbf{A} \times \mathbf{B}$를 행렬식으로 계산합니다.
    $$\mathbf{A} \times \mathbf{B} = \begin{vmatrix} \mathbf{a}_{x} & \mathbf{a}_{y} & \mathbf{a}_{z} \\ 2 & 4 & -3 \\ 1 & -1 & 0 \end{vmatrix}$$
    $\mathbf{a}_{x}$ 성분: $(4 \times 0) - (-3 \times -1) = -3$
    $\mathbf{a}_{y}$ 성분: $-((2 \times 0) - (-3 \times 1)) = -3$
    $\mathbf{a}_{z}$ 성분: $(2 \times -1) - (4 \times 1) = -6$
    따라서 결과는 $-3\mathbf{a}_{x}-3\mathbf{a}_{y}-6\mathbf{a}_{z}$ 입니다.
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3. 두 유전체가 접했을 때 의 관계식에서 θ1=0°일 때의 표현으로 틀린 것은?

  1. 전속밀도는 불변이다.
  2. 전기력선은 굴절하지 않는다.
  3. 전계는 불연속적으로 변한다.
  4. 전기력선은 유전율이 큰 쪽에 모여진다.
(정답률: 67%)
  • 두 유전체의 경계면에 전속이 수직으로 입사($$\theta_{1}=0^{\circ}$$)할 때, 전속밀도는 불변이며 전기력선은 굴절하지 않고 전계는 불연속적으로 변합니다.
    전속선은 유전율이 큰 쪽에 모이는 성질이 있지만, 전기력선은 유전율이 작은 쪽으로 모이므로 전기력선이 유전율이 큰 쪽에 모여진다는 설명은 틀린 것입니다.
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4. 공기 중 임의의 점에서 자계의 세기(H)가 20AT/m라면 자속밀도(B)는 약 몇 Wb/m2인가?

  1. 2.5×10-5
  2. 3.5×10-5
  3. 4.5×10-5
  4. 5.5×10-5
(정답률: 70%)
  • 자계의 세기 $H$와 자속밀도 $B$의 관계식을 이용하여 계산하는 문제입니다.
    공기 중에서의 자속밀도는 투자율과 자계의 세기의 곱으로 나타냅니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu_0 H$
    ② [숫자 대입] $B = 4\pi \times 10^{-7} \times 20$
    ③ [최종 결과] $B = 2.5 \times 10^{-5}$
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5. 전자석의 흡인력은 공극(air gap)의 자속밀도를 B라 할때 다음의 어느 것에 비례하는가?

  1. B
  2. B0.5
  3. B1.6
  4. B2.0
(정답률: 73%)
  • 전자석의 흡인력은 자속밀도의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    $$F = \frac{1}{2} \frac{B^{2}}{\mu}$$
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6. 그림과 같이 평행한 두 개의 무한 직선 도선에 전류가 각각 I, 2I인 전류가 흐른다. 두 도선 사이의 점 P에서 자계의 세기가 0이다. 이 때 a/b 는?

  1. 4
  2. 2
  3. 1/2
  4. 1/4
(정답률: 81%)
  • 무한 직선 도선에 의한 자계의 세기는 전류의 크기에 비례하고 거리에는 반비례합니다. 점 P에서 자계의 세기가 0이 되려면 두 도선에 의해 형성된 자계의 크기가 같고 방향이 반대여야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{I}{2\pi a} = \frac{2I}{2\pi b}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{I}{a} = \frac{2I}{b}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{a}{b} = \frac{1}{2}$$
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7. 감자율(Demagnetization factor)이 “0”인 자성체로 가장 알맞은 것은?

  1. 환상 솔레노이드
  2. 굵고 짧은 막대 자성체
  3. 가늘고 긴 막대 자성체
  4. 가늘고 짧은 막대 자성체
(정답률: 86%)
  • 환상 솔레노이드는 구조적으로 내부 자계가 존재하지 않아 자성체 내부에서 발생하는 감자력이 없으므로, 감자율이 0이 됩니다.
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8. 질량이 m(kg)인 작은 물체가 전하 Q(C)를 가지고 중력방향과 직각인 무한도체평면 아래쪽 d(m)의 거리에 놓여있다. 정전력이 중력과 같게 되는데 Q(C)의 크기는?

(정답률: 56%)
  • 무한도체평면과 전하 사이의 전기영상력과 중력이 평형을 이루는 조건을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{Q^2}{16\pi\epsilon_0 d^2} = mg$
    ② [숫자 대입] $Q^2 = 16\pi\epsilon_0 d^2 mg$
    ③ [최종 결과] $Q = 4d\sqrt{\pi\epsilon_0 mg}$
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9. 극판의 면적 S=10cm2, 간격 d=1mm의 평행판 콘덴서에 비유전율 εs=3인 유전체를 채웠을 때 전압 100V를 인가하면 축적되는 에너지는 약 몇 J 인가?

  1. 0.3×10-7
  2. 0.6×10-7
  3. 1.3×10-7
  4. 2.1×10-7
(정답률: 67%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량을 이용하여 축적되는 에너지를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2} \frac{\epsilon_s \epsilon_0 S}{d} V^2$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1}{2} \frac{3 \times 8.855 \times 10^{-12} \times 10 \times 10^{-4}}{1 \times 10^{-3}} 100^2$
    ③ [최종 결과] $W = 1.3 \times 10^{-7}$
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10. 자기인덕턴스 0.5H의 코일에 1/200초 동안에 전류가 25A로부터 20A로 줄었다. 이 코일에 유기된 기전력의 크기 및 방향은?

  1. 50V, 전류와 같은 방향
  2. 50V, 전류와 반대 방향
  3. 500V, 전류와 같은 방향
  4. 500V, 전류와 반대 방향
(정답률: 67%)
  • 전류가 변화할 때 코일에 유기되는 기전력은 인덕턴스와 전류 변화율의 곱에 마이너스 부호를 붙여 계산하며, 전류가 감소할 때는 그 감소를 방해하는 방향(전류와 같은 방향)으로 기전력이 발생합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = -L \frac{di}{dt}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = -0.5 \times \frac{20 - 25}{1/200}$$
    ③ [최종 결과]
    $$E = 500\text{V}$$
    결과값이 양수($+$)이므로 방향은 전류와 같은 방향입니다.
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11. 어느 점전하에 의하여 생기는 전위를 처음 전위의 1/2이 되게 하려면 전하로부터의 거리를 어떻게 해야 하는가?

  1. 1/2로 감소시킨다.
  2. 1/√2로 감소시킨다.
  3. 2배 증가시킨다.
  4. 1/√2배 증가시킨다.
(정답률: 81%)
  • 점전하에 의한 전위 $V$는 전하로부터의 거리 $r$에 반비례합니다.
    따라서 전위를 처음의 $1/2$로 줄이려면 거리를 $2$배로 증가시켜야 합니다.
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12. 자계의 세기를 표시하는 단위가 아닌 것은?

  1. A/m
  2. Wb/m
  3. N/Wb
  4. AT/m
(정답률: 62%)
  • 자계의 세기 $H$는 단위 길이당 전류의 수 또는 단위 길이당 자속의 변화로 정의됩니다.
    자계의 세기를 나타내는 단위로는 $\text{A/m}$, $\text{AT/m}$, $\text{N/Wb}$ 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    Wb/m: 자계의 세기가 아닌 자속 밀도($\text{Wb/m}^2$)와 혼동하기 쉬운 잘못된 단위입니다.
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13. 그림과 같이 면적 S(m2), 간격 d(m)인 극판간에 유전율 ε, 저항률 ρ인 매질을 채웠을 때 극판간의 정전용량 C와 저항 R의 관계는? (단, 전극판의 저항률은 매우 작은 것으로 한다.)

  3. R=ερC
(정답률: 70%)
  • 정전용량 $C$와 저항 $R$의 정의를 이용하여 두 값의 곱을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{\epsilon S}{d}, R = \frac{\rho d}{S}$$
    ② [숫자 대입]
    $$RC = \frac{\rho d}{S} \times \frac{\epsilon S}{d}$$
    ③ [최종 결과]
    $$RC = \epsilon \rho$$
    따라서 $R = \frac{\epsilon \rho}{C}$가 되므로 정답은 입니다.
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14. 점전하 Q(c)와 무한평면도체에 대한 영상전하는?

  1. Q(C)와 같다.
  2. -Q(C)와 같다.
  3. Q(C)보다 크다.
  4. Q(C)보다 작다.
(정답률: 86%)
  • 무한평면도체 근처에 점전하 $Q$가 있을 때, 도체 표면의 전위를 0으로 만들기 위해 도체 내부에 가상의 전하를 설정하는 영상전하법을 적용합니다.
    핵심 원리: 도체 평면을 기준으로 대칭인 위치에 크기는 같고 부호는 반대인 $-Q$의 전하가 있다고 가정하여 경계 조건을 만족시킵니다.
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15. 전계의 세기 E, 자계의 세기가 H일 때 포인팅 벡터(P)는?

  1. P=E× H
  2. P=1/2E× H
  3. P=H curl E
  4. P=E curl H
(정답률: 86%)
  • 포인팅 벡터(P)는 전자기파가 단위 시간당 단위 면적을 통해 전달하는 에너지의 흐름(전력 밀도)을 나타내며, 전계의 세기 $E$와 자계의 세기 $H$의 외적으로 정의됩니다.
    핵심 원리: $P = E \times H$
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16. 철심환의 일부에 공극(air gap)을 만들어 철심부의 길이 ℓ(m), 단면적 A(m)2, 비투자율이 μ이고 공극부의 길이 δ(m)일 때 철심부에서 총권수 N회인 도선을 감아 전류 I(A)를 흘리면 자속이 누설되지 않는다고 하고 공극 내에 생기는 자계의 자속 ø0(Wb)는?

(정답률: 59%)
  • 철심부와 공극부의 자기저항 합을 구한 뒤, 기자력 공식을 이용하여 자속을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\phi = \frac{NI}{R_{m}} = \frac{NI}{\frac{\ell}{\mu_{0}\mu A} + \frac{\delta}{\mu_{0}A}}$
    ② [숫자 대입] $\phi = \frac{NI}{\frac{1}{\mu_{0}A}(\frac{\ell}{\mu} + \delta)} = \frac{\mu_{0}ANI}{\frac{\ell + \mu\delta}{\mu}}$
    ③ [최종 결과] $\phi = \frac{\mu_{0}\mu ANI}{\ell + \mu\delta}$
    따라서 정답은 입니다.
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17. 내구의 반지름이 6cm, 외구의 반지름이 8cm인 동심구 콘덴서의 외구를 접지하고 내구에 전위 1800V를 가했을 경우 내구에 충전된 전기량은 몇 C인가?

  1. 2.8×10-8
  2. 3.8×10-8
  3. 4.8×10-8
  4. 5.8×10-8
(정답률: 61%)
  • 동심구 콘덴서의 정전용량을 먼저 구한 뒤, 전하량 공식을 이용하여 충전된 전기량을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{4\pi\epsilon ab}{b-a}$$
    $$Q = CV$$
    ② [숫자 대입]
    $$C = \frac{4\pi \times 8.855 \times 10^{-12} \times 0.06 \times 0.08}{0.08 - 0.06} = 2.67 \times 10^{-11}$$
    $$Q = 2.67 \times 10^{-11} \times 1800$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = 4.8 \times 10^{-8}$$
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18. 다음 중 ( )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ㉠ 와전류, ㉡ 자계
  2. ㉠ 변위전류, ㉡ 자계
  3. ㉠ 전자전류, ㉡ 전계
  4. ㉠ 파동전류, ㉡ 전계
(정답률: 80%)
  • 맥스웰은 도선에 흐르는 전도전류와 대비하여, 유전체를 통해 흐르는 전류의 개념인 변위전류를 도입하였습니다. 또한, 이 변위전류 역시 전도전류와 마찬가지로 자계를 발생시킨다고 가정하여 맥스웰 방정식을 완성하였습니다.
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19. 권선수가 N회인 코일에 전류 I(A)를 흘릴 경우, 코일에 ø(Wb)의 자속이 지나간다면 이 코일에 저장된 자계에너지(J)는?

  1. 1/2Nø2I
  2. 1/2NøI
  3. 1/2N2øI
  4. 1/2NøI2
(정답률: 63%)
  • 코일에 저장되는 자계에너지는 인덕턴스와 전류의 제곱에 비례하며, 인덕턴스 식을 대입하여 유도합니다.
    $$\text{에너지} = \frac{1}{2} L I^2$$
    $$\text{대입} = \frac{1}{2} \frac{N \Phi}{I} I^2$$
    $$\text{결과} = \frac{1}{2} N \Phi I$$
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20. 다음 중 인덕턴스의 공식이 옳은 것은? (단, N은 권수, I는 전류, ℓ은 철심의 길이, Rm은 자기저항, μ는 투자율, S는 철심 단면적이다.)

(정답률: 61%)
  • 인덕턴스는 권수와 자속의 곱을 전류로 나눈 값이며, 자속은 기자력과 자기저항의 비로 결정됩니다.
    $$\text{인덕턴스} = \frac{N \Phi}{I}$$
    $$\Phi = \frac{NI}{R_m}$$
    $$\text{결과} = \frac{N^2}{R_m}$$
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2과목: 전력공학

21. 직렬 콘덴서를 선로에 삽입할 때의 현상으로 옳은 것은?

  1. 부하의 역률을 개선한다.
  2. 선로의 리액턴스가 증가된다.
  3. 선로의 전압강하를 줄일 수 없다.
  4. 계통의 정태안정도를 증가시킨다.
(정답률: 55%)
  • 직렬 콘덴서를 삽입하면 선로의 유도 리액턴스를 보상하여 전체 리액턴스가 감소하며, 결과적으로 계통의 정태안정도를 증가시킵니다.

    오답 노트
    부하의 역률 개선: 병렬 콘덴서의 역할
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22. 송전선로의 중성점을 접지하는 목적으로 가장 옳은 것은?

  1. 전압강하의 감소
  2. 유도장해의 감소
  3. 전선 동량의 절약
  4. 이상전압의 발생 방지
(정답률: 83%)
  • 송전선로의 중성점을 접지하는 핵심 목적은 계통의 전위 상승을 억제하여 이상전압의 발생을 방지하기 위함입니다.
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23. 그림과 같은 3상 송전계통의 송전전압은 22kV이다. 한 점 P에서 3상 단락했을 때 발전기에 흐르는 단락전류는 약 몇 A인가?

  1. 725
  2. 1150
  3. 1990
  4. 3725
(정답률: 65%)
  • 3상 단락전류는 상전압을 합성 임피던스로 나누어 계산합니다. 임피던스는 저항과 리액턴스의 벡터 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{\sqrt{3} \times |Z|} = \frac{V}{\sqrt{3} \times \sqrt{R^{2} + X^{2}}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{22 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times \sqrt{1^{2} + (6 + 5)^{2}}}$
    ③ [최종 결과] $I = 1150\text{ A}$
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24. 전력계통의 전력용 콘덴서와 직렬로 연결하는 리액터로 제거되는 고조파는?

  1. 제2고조파
  2. 제3고조파
  3. 제4고조파
  4. 제5고조파
(정답률: 78%)
  • 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결하면 특정 주파수 성분을 제거할 수 있으며, 일반적으로 제5고조파를 제거하기 위해 콘덴서 용량의 4~6% 리액터를 사용합니다.
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25. 배전선로에서 사용하는 전압 조정방법이 아닌 것은?

  1. 승압기 사용
  2. 병렬콘덴서 사용
  3. 저전압계전기 사용
  4. 주상변압기 탭 전환
(정답률: 56%)
  • 전압 조정은 선로의 전압을 적정 수준으로 유지하는 방법입니다. 저전압계전기는 전압이 일정치 이하로 떨어졌을 때 전동기 등을 보호하기 위해 회로를 차단하는 보호 장치이지, 전압을 조정하는 수단이 아닙니다.

    오답 노트
    병렬콘덴서: 역률 개선 및 전압 상승 효과가 있음
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26. 다음 중 뇌해방지와 관계가 없는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 소호환
  3. 가공지선
  4. 탑각접지
(정답률: 80%)
  • 뇌해방지 대책은 낙뢰로부터 선로를 보호하는 것입니다. 댐퍼는 전선에 발생하는 진동을 방지하기 위해 설치하는 장치이므로 뇌해방지와는 관계가 없습니다.

    오답 노트
    소호환, 가공지선, 탑각접지: 모두 뇌해방지를 위한 설비임
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27. 다음 ( )에 알맞은 내용으로 옳은 것은? (단, 공급 전력과 선로 손실률은 동일하다.)

  1. ㉮ 1/4배, ㉯ 2배
  2. ㉮ 1/4배, ㉯ 4배
  3. ㉮ 2배, ㉯ 1/4배
  4. ㉮ 4배, ㉯ 1/4배
(정답률: 67%)
  • 공급 전력은 전압의 제곱에 비례하고, 선로 손실은 전압의 제곱에 반비례하는 원리를 이용합니다.
    전압을 2배로 승압하면 전력은 $2^{2} = 4$배가 되고, 손실은 $\frac{1}{2^{2}} = \frac{1}{4}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P \propto E^{2}, \quad P_{l} \propto \frac{1}{E^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P \propto 2^{2}, \quad P_{l} \propto \frac{1}{2^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P = 4\text{배}, \quad P_{l} = \frac{1}{4}\text{배}$
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28. 일반회로정수가 A, B, C, D이고 송전단 상전압이 Es인 경우, 무부하 시의 충전전류(송전단 전류)는?

  1. C Es
  2. AC Es
(정답률: 64%)
  • 무부하 시 수전단 전류 $I_{r} = 0$이므로, 송전단 전압 $E_{s}$와 송전단 전류 $I_{s}$의 관계식을 통해 충전전류를 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_{s} = \frac{C}{A} E_{s}$
    ② [숫자 대입] $I_{s} = \frac{C}{A} E_{s}$
    ③ [최종 결과]
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29. 주상변압기의 고장이 배전선로에 파급되는 것을 방지하고 변압기의 과부하 소손을 예방하기 위하여 사용되는 개폐기는?

  1. 리클로저
  2. 부하개폐기
  3. 컷아웃스위치
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 63%)
  • 컷아웃스위치는 주상변압기의 고장이 배전선로에 파급되는 것을 방지하고, 과부하 시 퓨즈가 용단되어 변압기 소손을 예방하는 보호 장치입니다.

    오답 노트
    리클로저: 사고 구간 차단 후 자동 재투입 장치
    부하개폐기: 부하 전류가 흐르는 회로의 개폐
    섹셔널라이저: 리클로저와 협조하여 자동 개방하는 개폐기
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30. 중성점 저항접지방식에서 1선 지락 시의 영상전류를 Io라고 할 때, 접지저항으로 흐르는 전류는?

  1. 1/3Io
  3. 3Io
  4. 6Io
(정답률: 61%)
  • 1선 지락 사고 시, 지락 전류는 영상 전류의 3배가 흐르는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $I_{g} = 3I_{0}$
    ② [숫자 대입] $I_{g} = 3I_{0}$
    ③ [최종 결과] $3I_{0}$
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31. 변전소에서 수용가로 공급되는 전력을 차단하고 소내 기기를 점검할 경우, 차단기와 단로기의 개폐조작 방법으로 옳은 것은?

  1. 점검 시에는 차단기로 부하회로를 끊고 난 다음에 단로기를 열어야 하며, 점검 후에는 단로기를 넣은 후 차단기를 넣어야 한다.
  2. 점검 시에는 단로기를 열고 난 후 차단기를 열어야 하며, 점검 후에는 단로기를 넣고 난 다음에 차단기로 부하회로를 연결하여야 한다.
  3. 점검 시에는 차단기로 부하회로를 끊고 단로기를 열어야하며, 점검 후에는 차단기로 부하회로를 연결한 후 단로기를 넣어야 한다.
  4. 점검 시에는 단로기를 열고 난 후 차단기를 열어야 하며, 점검이 끝난 경우에는 차단기를 부하에 연결한 다음에 단로기를 넣어야 한다.
(정답률: 69%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 부하 차단 능력이 있는 차단기를 먼저 조작해야 합니다.
    점검 시에는 차단기로 부하회로를 끊고 난 다음에 단로기를 열어야 하며, 점검 후에는 단로기를 넣은 후 차단기를 넣어야 안전합니다.
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32. 설비용량 600kW, 부등률 1.2, 수용률 60%일 때의 합성 최대전력을 몇 kW 인가?

  1. 240
  2. 300
  3. 432
  4. 833
(정답률: 65%)
  • 합성 최대전력은 설비용량에 수용률을 곱해 최대수요전력을 구한 뒤, 이를 부등률로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\text{설비용량} \times \text{수용률}}{\text{부등률}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{600 \times 0.6}{1.2}$
    ③ [최종 결과] $P = 300$ kW
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33. 다음 보호계전기 회로에서 박스 (A) 부분의 명칭은?

  1. 차단코일
  2. 영상변류기
  3. 계기용변류기
  4. 계기용변압기
(정답률: 63%)
  • 제시된 회로의 (A) 부분은 1차측의 고전압을 저전압으로 변성하여 보호 계전기에 전압을 공급하는 계기용변압기(PT)입니다.
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34. 단거리 송전선로에서 정상상태 유효전력의 크기는?

  1. 선로리액턴스 및 전압위상차에 비례한다.
  2. 선로리액턴스 및 전압위상차에 반비례한다.
  3. 선로리액턴스에 반비례하고 상차각에 비례한다.
  4. 선로리액턴스에 비례하고 상차각에 반비례한다.
(정답률: 64%)
  • 단거리 송전선로의 정상상태 유효전력은 송전용량 공식을 통해 결정되며, 분모에 있는 리액턴스에는 반비례하고 분자에 있는 상차각의 사인 값에는 비례합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_s V_r}{X} \sin \delta$
    ② [숫자 대입] (공식의 변수 관계 분석)
    ③ [최종 결과] 선로리액턴스 $X$에 반비례, 상차각 $\delta$에 비례
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35. 전력 원선도의 실수축과 허수축은 각각 어느 것을 나타내는가?

  1. 실수축은 전압이고, 허수축은 전류이다.
  2. 실수축은 전압이고, 허수축은 역률이다.
  3. 실수축은 전류이고, 허수축은 유효전력이다.
  4. 실수축은 유효전력이고, 허수축은 무효전력이다.
(정답률: 81%)
  • 전력 원선도에서 가로축인 실수축은 유효전력을 나타내고, 세로축인 허수축은 무효전력을 나타냅니다.
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36. 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 장소에 사용되며, 일명 E형 철탑이라고도 하는 표준 철탑의 일종은?

  1. 직선형 철탑
  2. 내장형 철탑
  3. 각도형 철탑
  4. 인류형 철탑
(정답률: 81%)
  • 내장형 철탑은 전선로 지지물 양쪽의 경간 차이가 큰 장소에 사용되며, 그 형태가 E자와 비슷하여 E형 철탑이라고도 부릅니다.

    오답 노트
    인류형 철탑: 전가섭선을 인류하는 곳에 사용
    각도형 철탑: 수평각도가 $3^{\circ}$를 초과하는 곳에 사용
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37. 수차발전기가 난조를 일으키는 원인은?

  1. 수차의 조속기가 예민하다.
  2. 수차의 속도 변동률이 적다.
  3. 발전기의 관성 모멘트가 크다.
  4. 발전기의 자극에 제동권선이 있다.
(정답률: 67%)
  • 수차발전기에서 회전수가 주기적으로 변하는 난조 현상의 원인을 찾는 문제입니다.
    조속기의 감도가 지나치게 예민하면 제어 반응이 과도하여 난조가 발생하기 쉽습니다.

    오답 노트
    발전기의 관성 모멘트가 크다: 관성이 크면 속도 변화가 억제되어 난조를 방지합니다.
    발전기의 자극에 제동권선이 있다: 제동권선은 난조를 억제하는 대표적인 대책입니다.
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38. 차단기가 전류를 차단할 때, 재점호가 일어나기 쉬운 차단 전류는?

  1. 동상전류
  2. 지상전류
  3. 진상전류
  4. 단락전류
(정답률: 68%)
  • 차단기에서 재점호가 발생하기 쉬운 전류의 특성을 묻는 문제입니다.
    진상전류는 전압보다 전류의 위상이 앞서기 때문에 차단 시 전압 회복 속도가 빨라 재점호가 일어나기 쉽습니다.
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39. 배전선에 부하가 균등하게 분포되었을 때 배전선 말단에서의 전압강하는 전 부하가 집중적으로 배전선 말단에 연결되어 있을 때의 몇 % 인가?

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 63%)
  • 부하 분포 방식에 따른 전압강하의 차이를 묻는 문제입니다.
    부하가 말단에 집중되어 있을 때보다 균등하게 분포되어 있을 때 전압강하는 $1/2$로 줄어듭니다.
    따라서 $1/2$을 백분율로 환산하면 $50\%$가 됩니다.
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40. 송전선의 특성임피던스를 Z0, 전파속도를 V라 할 때, 이 송전선의 단위길이에 대한 인덕턴스 L은?

(정답률: 62%)
  • 특성임피던스 $Z_0$와 전파속도 $V$의 정의를 이용하여 인덕턴스 $L$을 도출하는 문제입니다.
    특성임피던스는 $Z_0 = \sqrt{L/C}$이고, 전파속도는 $V = 1/\sqrt{LC}$ 입니다. 두 식을 곱하면 $Z_0 \times V = \sqrt{L/C} \times 1/\sqrt{LC} = \sqrt{L^2/L^2C^2} = L/C$가 아니며, 정확하게는 $Z_0 / V = \sqrt{L/C} / (1/\sqrt{LC}) = \sqrt{L/C} \times \sqrt{LC} = \sqrt{L^2} = L$이 성립합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 전기기기

41. 정격 150kVA, 철손 1kW, 전부하 동손이 4kW인 단상 변압기의 최대 효율(%)과 최대효율 시의 부하(kVA)는? (단, 부하 역률은 1이다.)

  1. 96.8%, 125kVA
  2. 97%, 50kVA
  3. 97.2%, 100kVA
  4. 97.4%, 75kVA
(정답률: 60%)
  • 변압기의 최대 효율은 철손과 동손이 같을 때 발생하며, 이때의 부하와 효율을 계산합니다.
    먼저 부하율 $m$을 구합니다.
    ① [기본 공식] $m = \sqrt{\frac{P_{i}}{P_{c}}}$
    ② [숫자 대입] $m = \sqrt{\frac{1}{4}}$
    ③ [최종 결과] $m = 0.5$
    최대 효율 시의 부하를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{load} = P_{n} \times m \times \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $P_{load} = 150 \times 0.5 \times 1$
    ③ [최종 결과] $P_{load} = 75\text{ kVA}$
    최대 효율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P_{n} \times m \times \cos \theta}{P_{n} \times m \times \cos \theta + 2P_{i}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{150 \times 0.5 \times 1}{150 \times 0.5 \times 1 + 2 \times 1} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 97.4\%$
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42. 사이리스터에 의한 제어는 무엇을 제어하여 출력전압을 변환시키는가?

  1. 토크
  2. 위상각
  3. 회전수
  4. 주파수
(정답률: 65%)
  • 사이리스터는 애노드, 캐소드, 게이트의 3단자 구조로 되어 있으며, 게이트에 신호를 주는 점호 시점을 조절하여 파형의 위상각을 제어함으로써 출력전압을 변환시킵니다.
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43. 전동력 응용기기에서 GD2의 값이 적은 것이 바람직한 기기는?

  1. 압연기
  2. 송풍기
  3. 냉동기
  4. 엘리베이터
(정답률: 77%)
  • 관성모멘트($GD^{2}$)는 회전체의 회전 상태를 유지하려는 성질을 의미합니다. 엘리베이터는 지정된 층에서 신속하고 정확하게 정지 및 재동작해야 하므로, 관성모멘트가 작을수록 제어가 용이하고 바람직합니다.
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44. 온도 측정장치 중 변압기의 권선온도 측정에 가장 적당한 것은?

  1. 탐지코일
  2. dial온도계
  3. 권선온도계
  4. 봉상온도계
(정답률: 80%)
  • 변압기의 권선 온도를 직접적으로 측정하기 위해서는 권선온도계를 사용하는 것이 가장 적당합니다.
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45. 어떤 변압기의 백분율 저항강하가 2%, 백분율 리액턴스 강하가 3%라 한다. 이 변압기로 역률이 80%인 부하에 전력을 공급하고 있다. 이 변압기의 전압변동률은 몇 % 인가?

  1. 2.4
  2. 3.4
  3. 3.8
  4. 4.0
(정답률: 56%)
  • 변압기의 전압변동률은 저항강하와 리액턴스강하에 역률과 무효율을 각각 곱하여 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = p \cos \theta + q \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = 2 \times 0.8 + 3 \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 3.4$
    따라서 전압변동률은 $3.4\%$ 입니다.
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46. 직류 및 교류 양용에 사용되는 만능 전동기는?

  1. 복권전동기
  2. 유도전동기
  3. 동기전동기
  4. 직권 정류자전동기
(정답률: 64%)
  • 직권 정류자 전동기는 구조적 특성상 직류와 교류 양쪽 모두에서 사용할 수 있는 만능 전동기입니다.
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47. 어떤 IGBT의 열용량은 0.02J/℃, 열저항은 0.625℃/W이다. 이 소자에 직류 25A가 흐를 때 전압강하는 3V이다. 몇 ℃의 온도상승이 발생하는가?

  1. 1.5
  2. 1.7
  3. 47
  4. 52
(정답률: 57%)
  • 소자의 온도 상승은 열저항과 소모 전력(전압 $\times$ 전류)의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Delta T = R_{th} \times V \times I$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Delta T = 0.625 \times 3 \times 25$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Delta T = 46.875 \approx 47$$
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48. 직류전동기의 속도제어법 중 정지 워드레오나드 방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 광범위한 속도제어가 가능하다.
  2. 정토크 가변속도의 용도에 적합하다.
  3. 제철용 압연기, 엘리베이터 등에 사용된다.
  4. 직권전동기의 저항제어와 조합하여 사용한다.
(정답률: 62%)
  • 워드 레오나드 방식은 전압 제어 방식을 사용하여 광범위한 속도 제어가 가능한 것이 특징입니다.

    오답 노트
    직권전동기의 저항제어와 조합하여 사용한다: 전압 제어 방식이므로 틀린 설명입니다.
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49. 권수비 30인 단상변압기의 1차에 6600V를 공급하고, 2차에 40kW, 뒤진 역률 80%의 부하를 걸 때 2차 전류 I2 및 1차 전류 I1은 약 몇 A 인가? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

  1. I2=145.5, I1=4.85
  2. I2=181.8, I1=6.06
  3. I2=227.3, I1=7.58
  4. I2=321.3, I1=10.28
(정답률: 62%)
  • 변압기의 권수비를 이용해 2차 전압을 구한 뒤, 전력 공식을 통해 2차 전류를 산출하고 다시 권수비로 1차 전류를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{2} = \frac{V_{1}}{a}, I_{2} = \frac{P}{V_{2} \cos \theta}, I_{1} = \frac{I_{2}}{a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{2} = \frac{6600}{30} = 220, I_{2} = \frac{40000}{220 \times 0.8}, I_{1} = \frac{227.3}{30}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{2} = 227.3, I_{1} = 7.58$$
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50. 동기전동기에서 90° 앞선 전류가 흐를 때 전기자 반작용은?

  1. 감자작용
  2. 증자작용
  3. 편자작용
  4. 교차자화작용
(정답률: 73%)
  • 동기전동기의 전기자 반작용은 동기발전기와 반대로 작동합니다. 동기전동기에서 전류가 위상을 앞설 때(진상 전류)는 주자속을 감소시키는 감자작용이 발생합니다.
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51. 일정 전압으로 운전하는 직류전동기의 손실이 x+yI2으로 될 때 어떤 전류에서 효율이 최대가 되는가? (단, z, y는 정수이다.)

(정답률: 64%)
  • 전동기의 효율이 최대가 되는 조건은 고정손(무부하손)과 가변손(부하손)이 같을 때입니다. 주어진 손실 식 $x + yI^2$에서 $x$는 고정손, $yI^2$은 가변손에 해당하므로 $x = yI^2$일 때 최대 효율이 됩니다.
    ① [기본 공식] $x = yI^2$
    ② [숫자 대입] $I^2 = \frac{x}{y}$
    ③ [최종 결과] $I = \sqrt{\frac{x}{y}}$
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52. T-결선에 의하여 3300V의 3상으로부터 200V, 40kVA의 전력을 얻는 경우 T좌 변압기의 권수비는 약 얼마인가?

  1. 10.2
  2. 11.7
  3. 14.3
  4. 16.5
(정답률: 48%)
  • T-결선(스코트 결선)에서 T자 변압기의 권수비는 주좌 변압기의 권수비에 $\frac{\sqrt{3}}{2}$를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $a_T = \frac{V_1}{V_2} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}$
    ② [숫자 대입] $a_T = \frac{3300}{200} \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}$
    ③ [최종 결과] $a_T = 14.3$
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53. 유도전동기 슬립 s의 범위는?

  1. 1 ＜ s
  2. s ＜ -1
  3. -1 ＜ s ＜ 0
  4. 0 ＜ s ＜ 1
(정답률: 81%)
  • 유도전동기가 정상적으로 운전되기 위해서는 회전자의 속도가 동기 속도보다 느려야 하므로 슬립 $s$의 범위는 $0$과 $1$ 사이가 됩니다.

    오답 노트
    슬립 $s < 0$: 유도 발전기
    슬립 $s > 1$: 제동기
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54. 전기자 총 도체수 500, 6극, 중권의 직류전동기가 있다. 전기자 전 전류가 100A일 때의 발생토크는 약 몇 kg ㆍ m인가? (단, 1극당 자속수는 0.01Wb이다.)

  1. 8.12
  2. 9.54
  3. 10.25
  4. 11.58
(정답률: 45%)
  • 직류전동기의 발생토크는 자속, 도체수, 전류의 곱에 비례하며, 중권의 경우 병렬 회로수 $a$가 극수 $P$와 같습니다. 계산된 토크 단위 $N \cdot m$를 $kg \cdot m$로 변환하기 위해 중력가속도 $9.8$로 나누어 줍니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P \cdot Z \cdot \phi \cdot I_a}{2 \pi a}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{6 \cdot 500 \cdot 0.01 \cdot 100}{2 \pi \cdot 6} \div 9.8$
    ③ [최종 결과] $T = 8.12$
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55. 3상 동기발전기 각 상의 유기기전력 중 제3고조파를 제거하려면 코일간격/극간격을 어떻게 하면 되는가?

  1. 0.11
  2. 0.33
  3. 0.67
  4. 0.34
(정답률: 50%)
  • 제3고조파를 제거하기 위해서는 단절권 계수 $K_{pn}$이 0이 되어야 합니다. 이를 위해 권선피치와 극피치의 비율인 $\beta$를 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\sin ( \frac{3 \beta \pi}{2} ) = 0$
    ② [숫자 대입] $\frac{3 \beta \pi}{2} = \pi \implies \beta = \frac{2}{3}$
    ③ [최종 결과] $\beta = 0.67$
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56. 3상 유도전동기의 토크와 출력에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 속도에 관계가 없다.
  2. 동일 속도에서 발생한다.
  3. 최대 출력은 최대 토크보다 고속도에서 발생한다.
  4. 최대 토크가 최대 출력보다 고속도에서 발생한다.
(정답률: 57%)
  • 유도전동기에서 최대 토크가 발생하는 슬립이 최대 출력 발생 시의 슬립보다 크기 때문에, 속도 관계식 $N = (1-s)N_s$에 의해 최대 출력은 최대 토크보다 더 높은 속도(고속도)에서 발생하게 됩니다.
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57. 단자전압 220V, 부하전류 48A, 계자전류 2A, 전기자저항 0.2Ω인 직류분권발전기의 유도기전력(V)은? (단, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 210
  2. 220
  3. 230
  4. 240
(정답률: 65%)
  • 직류 분권발전기의 유도기전력은 단자전압에 전기자 권선에서 발생하는 전압강하를 더해 구합니다. 이때 전기자 전류는 부하전류와 계자전류의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $E = V + (I + I_f) \times R_a$
    ② [숫자 대입] $E = 220 + (48 + 2) \times 0.2$
    ③ [최종 결과] $E = 230$
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58. 200kW, 200V의 직류 분권발전기가 있다. 전기자 권선의 저항이 0.025Ω일 때 전압변동률은 몇 % 인가?

  1. 6.0
  2. 12.5
  3. 20.5
  4. 25.0
(정답률: 65%)
  • 전압변동률은 무부하 전압과 정격 전압의 차이를 정격 전압으로 나눈 비율이며, 분권발전기에서는 전기자 전류에 의한 전압강하를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{I_a \times R_a}{V} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{\frac{200 \times 10^3}{200} \times 0.025}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 12.5$
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59. 동기발전기에서 전기자 전류를 I, 역률을 cosθ라 하면 횡축 반작용을 하는 성분은?

  1. Icosθ
  2. Icotθ
  3. Isinθ
  4. Itanθ
(정답률: 56%)
  • 동기발전기의 전기자 반작용에서 횡축 반작용은 유효분 성분에 의해 발생하며, 이는 전류와 역률의 곱으로 나타납니다.
    따라서 횡축 반작용 성분은 $I \cos \theta$ 입니다.
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60. 단상 유도전동기와 3상 유도전동기를 비교했을 때 단상 유도전동기의 특징에 해당되는 것은?

  1. 대용량이다.
  2. 중량이 작다.
  3. 역률, 효율이 좋다.
  4. 기동장치가 필요하다.
(정답률: 61%)
  • 단상 유도전동기는 1개의 전동기에 2개의 주파수가 존재하여 기동 토크가 거의 발생하지 않으므로, 스스로 회전을 시작할 수 없는 자체 기동 불능 상태입니다. 따라서 회전을 시작시키기 위한 기동장치가 반드시 필요합니다.

    오답 노트
    대용량이다: 3상 유도전동기에 비해 소용량에 적합함
    중량이 작다: 3상 대비 구조적 특징이나 효율 면에서 절대적 기준이 아님
    역률, 효율이 좋다: 3상 유도전동기보다 역률과 효율이 낮음
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4과목: 회로이론

61. 비정현파의 성분을 가장 옳게 나타낸 것은?

  1. 직류분 +고조파
  2. 교류분 +고조파
  3. 교류분 +기본파 +고조파
  4. 직류분 +기본파 +고조파
(정답률: 76%)
  • 비정현파는 푸리에 급수 전개에 의해 서로 다른 주파수 성분들의 합으로 나타낼 수 있으며, 그 구성 성분은 직류분, 기본파, 그리고 고조파의 합으로 이루어집니다.
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62. 다음과 같은 전류의 초기값 I(0+)를 구하면?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 71%)
  • 라플라스 변환된 함수 $I(s)$의 초기값 정리를 이용합니다. 초기값 $I(0^{+})$는 $sI(s)$의 $s \to \infty$ 극한값으로, 간단히 분자와 분모의 최고차항 계수 비로 구할 수 있습니다.
    $$I(0^{+}) = \lim_{s \to \infty} sI(s) = \lim_{s \to \infty} \frac{s \times 12(s+8)}{4s(s+6)} = \frac{12}{4} = 3$$
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63. 대칭 n상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 어떻게 되는가?

(정답률: 61%)
  • 대칭 $n$상 환상결선에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{위상차} = \frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n})$$
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64. Va, Vb, Vc를 3상 불평형 전압이라 하면 정상(正相)전압(V)은? (단, 이다.)

  1. 3(Va+Vb+Vc)
  2. 1/3(Va+Vb+Vc)
  3. 1/3(Va+a2Vb+aVc)
  4. 1/3(Va+aVb+a2Vc)
(정답률: 62%)
  • 불평형 전압의 대칭분 분석에서 정상분 전압은 각 상의 전압에 벡터 연산자 $a$를 이용하여 위상차를 고려해 합산한 후 평균을 내어 구합니다. 주어진 조건 $a = -\frac{1}{2} + j\frac{\sqrt{3}}{2}$를 적용한 정상전압의 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{정상전압} = \frac{1}{3}(V_a + aV_b + a^2V_c)$$
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65. 그림에서 4단자 회로 정수 A, B, C, D 중 출력 단자 3, 4가 개방되었을 때의 인 A의 값은?

(정답률: 58%)
  • 4단자 회로에서 출력 단자가 개방되었을 때, 전압비 $\frac{V_1}{V_2}$로 정의되는 정수 $A$는 회로 구성에 따라 다음과 같이 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 + \frac{Z_3}{Z_2}$
    ② [숫자 대입] $A = 1 + \frac{Z_3}{Z_2}$
    ③ [최종 결과]
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66. R=1kΩ, C=1μF가 직렬접속된 회로에 스텝(구형파) 전압 10V를 인가하는 순간에 커패시터 C에 걸리는 최대전압(V)은?

  1. 0
  2. 3.72
  3. 6.32
  4. 10
(정답률: 58%)
  • 스텝 전압(구형파)을 인가하는 순간인 $t=0$ 시점에서는 커패시터에 전하가 충전되기 전이므로, 인가하는 순간 커패시터에 걸리는 전압은 0V가 됩니다.
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67. 저항 R=6Ω과 유도리액턴스 XL=8Ω이 직렬로 접속된 회로에서 인 전압을 인가하였다. 이 회로의 소비되는 전력(kW)은?

  1. 1.2
  2. 2.2
  3. 2.4
  4. 3.2
(정답률: 59%)
  • 전압의 순시값 $v = 200\sqrt{2}\sin\omega t$에서 실효값 $V$는 $200\text{V}$입니다. 저항과 유도리액턴스가 직렬로 연결된 회로의 소비 전력(유효전력)을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V^{2}R}{R^{2} + X_{L}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{200^{2} \times 6}{6^{2} + 8^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P = 2400\text{W} = 2.4\text{kW}$
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68. 어느 소자에 전압 e=125sin377t(V)를 가했을 때 전류 I=50cos377t(A)가 흘렀다. 이 회로의 소자는 어떤 종류인가?

  1. 순저항
  2. 용량 리액턴스
  3. 유도 리액턴스
  4. 저항과 유도 리액턴스
(정답률: 57%)
  • 전압은 $\sin$ 함수이고 전류는 $\cos$ 함수입니다. $\cos(377t) = \sin(377t + 90^{\circ})$이므로, 전류가 전압보다 위상이 $90^{\circ}$ 앞서는 진상 전류가 흐르는 용량 리액턴스(커패시터) 소자입니다.
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69. 기전력 3V, 내부저항 0.5Ω의 전지 9개가 있다. 이것을 3개씩 직렬로 하여 3조 병렬 접속한 것에 부하저항 1.5Ω을 접속하면 부하전류(A)는?

  1. 2.5
  2. 3.5
  3. 4.5
  4. 5.5
(정답률: 59%)
  • 전지의 직·병렬 연결 시 전체 기전력과 합성 저항을 구하여 옴의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{3 \times 3}{(0.5 \times 3 / 3) + 1.5}$
    ③ [최종 결과] $I = 4.5$
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70. 의 전달함수를 미분방정식으로 표시하면? (단, 이다.)

(정답률: 59%)
  • 라플라스 변환으로 표현된 전달함수를 시간 영역의 미분방정식으로 변환하는 문제입니다. 라플라스 변수 $s$의 지수는 시간 영역에서 미분 횟수를 의미합니다. 즉, $s^2$은 2계 미분, $s$는 1계 미분, 상수는 원래 함수를 나타냅니다.
    주어진 전달함수 $\frac{E_o(s)}{E_i(s)} = \frac{1}{s^2 + 3s + 1}$를 정리하면 $(s^2 + 3s + 1)E_o(s) = E_i(s)$가 되며, 이를 역변환하면 $\frac{d^2}{dt^2}e_o(t) + 3\frac{d}{dt}e_o(t) + e_o(t) = e_i(t)$가 됩니다.
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71. 정격전압에서 1kW의 전력을 소비하는 저항에 정격의 80%의 전압을 가할 때의 전력(W)은?

  1. 340
  2. 540
  3. 640
  4. 740
(정답률: 67%)
  • 소비전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례합니다. 따라서 전압이 $80\%$($0.8$배)로 변하면 전력은 $0.8^2$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P' = ( \frac{V'}{V} )^2 \times P$
    ② [숫자 대입] $P' = 0.8^2 \times 1000$
    ③ [최종 결과] $P' = 640$
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72. 인 전압을 R-L 직렬회로에 가할 때에 제3고조파 전류의 실효값은 몇 A인가? (단, R=8Ω, ωL=2Ω이다.)

  1. 5
  2. 8
  3. 10
  4. 15
(정답률: 56%)
  • 제3고조파 전류의 실효값을 구하기 위해 제3고조파 전압의 실효값과 해당 주파수에서의 임피던스를 계산합니다. 고조파 차수가 $n$배가 되면 유도 리액턴스 $\omega L$도 $n$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V_3}{\sqrt{R^2 + (3 \omega L)^2}}$
    ② [숫자 대입] $I_3 = \frac{150 \sqrt{2} / \sqrt{2}}{\sqrt{8^2 + (3 \times 2)^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_3 = \frac{150}{10} = 15$
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73. 대칭 3상 Y결선에서 선간전압이 200√3이고 각 상의 임피던스가 30+j40(Ω)의 평형부하일 때 선전류(A)는?

  1. 2
  2. 2√3
  3. 4
  4. 4√3
(정답률: 54%)
  • Y결선에서는 선전류가 상전류와 같으며, 상전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{line} / \sqrt{3}}{|Z|}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{200 \sqrt{3} / \sqrt{3}}{\sqrt{30^2 + 40^2}}$
    ③ [최종 결과] $I = \frac{200}{50} = 4$
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74. 3상 회로에 Δ결선된 평형 순저항 부하를 사용하는 경우 선간전압 220V, 상전류가 7.33A라면 1상의 부하저항은 약 몇 Ω인가?

  1. 80
  2. 60
  3. 45
  4. 30
(정답률: 57%)
  • $\Delta$결선 부하에서 1상의 저항값을 구하는 문제입니다. $\Delta$결선의 특징은 선간전압이 상전압과 동일하다는 점을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{220}{7.33}$
    ③ [최종 결과] $R = 30$ $\Omega$
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75. 두 대의 전력계를 사용하여 3상 평형 부하의 역률을 측정하려고 한다. 전력계의 지시가 각각 P1(W), P2(W)할 때 이 회로의 역률은?

(정답률: 65%)
  • 2전력계법을 이용하여 3상 평형 부하의 역률을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\cos \theta = \frac{P_1 + P_2}{2 \sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}}$
    ② [숫자 대입] (공식과 동일)
    ③ [최종 결과] $\frac{P_1 + P_2}{2 \sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}}$
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76. t=0에서 스위치 S를 닫았을 때 정상 전류값(A)은?

  1. 1
  2. 2.5
  3. 3.5
  4. 7
(정답률: 65%)
  • 스위치를 닫은 후 충분한 시간이 흐른 뒤의 정상 상태 전류를 구하는 문제입니다. 직류 회로에서 인덕터($2\text{H}$)는 정상 상태에서 단락(Short) 상태가 되어 단순한 도선으로 취급합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{70}{10 + 10}$
    ③ [최종 결과] $I = 3.5$ A
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77. L형 4단자 회로망에서 4단자 정수가 이고, 영상임피던스 일 때 영상임피던스 Z02(Ω) 의 값은?

  1. 4
  2. 1/4
  3. 100/9
  4. 9/100
(정답률: 53%)
  • L형 4단자 회로망에서 두 영상임피던스의 곱은 4단자 정수 $B$와 $C$의 비와 같습니다.
    ① [기본 공식] $Z_{01} \times Z_{02} = \frac{B}{C}$
    ② [숫자 대입] $\frac{20}{3} \times Z_{02} = \frac{5/3}{1}$
    ③ [최종 결과] $Z_{02} = \frac{5}{20} = \frac{1}{4}$
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78. 다음과 같은 회로에서 a, b 양단의 전압은 몇 V 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3.5
(정답률: 62%)
  • 절점해석법을 이용하여 각 지점의 전압을 구한 뒤 전위차를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{ab} = V_a - V_b$
    ② [숫자 대입] $V_{ab} = \frac{2}{1+2} \times 6 - \frac{2}{4+2} \times 6$
    ③ [최종 결과] $V_{ab} = 4 - 2 = 2$
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79. 저항 R1(Ω), R2(Ω) 및 인덕턴스 L(H)이 직렬로 연결되어 있는 회로의 시정수(s)는?

(정답률: 64%)
  • RL 직렬 회로에서 시정수는 인덕턴스를 전체 저항으로 나눈 값으로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{L}{R_1 + R_2}$
    ③ [최종 결과]
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80. 함수를 시간추이정리에 의해서 역변환하면?

  1. sinπ(t+a)ㆍu(t+a)
  2. sinπ(t-2)ㆍu(t-2)
  3. cosπ(t+a)ㆍu(t+a)
  4. cosπ(t-2)ㆍu(t-2)
(정답률: 52%)
  • 주어진 함수 $F(s) = \frac{s}{s^2 + \pi^2} \cdot e^{-2s}$의 역변환을 구하는 문제입니다. 분자가 $s$인 형태는 코사인 함수이며, $e^{-2s}$는 시간추이정리에 의해 $t-2$만큼의 지연과 단위 계단 함수 $u(t-2)$를 의미합니다.
    따라서 역변환 결과는 $\cos \pi(t-2) \cdot u(t-2)$가 됩니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 시설할 수 있는 고압 옥내배선의 방법은?

  1. 금속관 공사
  2. 애자사용 공사
  3. 가요전선관 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 66%)
  • 고압 옥내배선 방법은 기본적으로 애자사용 공사, 케이블 공사, 케이블 트레이 공사만 가능합니다. 그중에서도 건조하고 전개된 장소라는 특수한 조건에서 시설할 수 있는 방법은 애자사용 공사입니다.
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82. 154/22.9kV용 변전소의 변압기에 반드시 시설하지 않아도 되는 계측장치는?

  1. 전압계
  2. 전류계
  3. 역률계
  4. 온도계
(정답률: 67%)
  • 변전소 변압기에 필수적으로 시설해야 하는 계측장치는 전압계, 전류계, 전력계, 온도계입니다. 역률계는 필수 시설 장치에 포함되지 않습니다.
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83. 22.9kV 특고압 가공전선로의 중성선은 다중 접지를 하여야 한다. 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우 1 km마다 중성선과 대지 사이의 합성전기저항 값은 몇 Ω 이하인가? (단, 전로에 지락이 생겼을 때의 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 37%)
  • 다중 접지 전로에서 접지선을 분리했을 때, $1\text{km}$마다의 중성선과 대지 사이 합성전기저항 기준은 전압에 따라 다릅니다. $22.9\text{kV}$는 $25\text{kV}$이하에 해당하므로 $15\Omega$이하가 정답입니다.

    오답 노트
    $15\text{kV}$이하: $30\Omega$
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84. 전기부식방식 시설은 지표 또는 수중에서 1m 간격의 임의의 2점(양극의 주위 1m 이내의 거리에 있는 점 및 울타리의 내부점을 제외한다.)간의 전위차가 몇 V를 넘으면 안되는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 25
  4. 30
(정답률: 41%)
  • 전기부식방식 시설의 전위차 제한 기준에 따라, 지표 또는 수중에서 $1\text{m}$ 간격의 임의의 2점 간 전위차는 $5\text{V}$를 넘지 않아야 합니다.

    오답 노트
    1점 기준 전위차: $10\text{V}$
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85. 고압 가공전선이 가공약전류전선 등과 접근하는 경우에 고압 가공전선과 가공약전류전선 사이의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 전선이 케이블인 경우)

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 42%)
  • 고압 가공전선과 가공약전류전선(안테나 등) 사이의 이격거리는 기본적으로 $0.8\text{m}$이지만, 전선이 케이블인 경우에는 $0.4\text{m}$($40\text{cm}$) 이상으로 완화됩니다.
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86. 가공전선로의 지지물에 지선을 시설하는 기준으로 옳은 것은?

  1. 소선 지름 : 1.6mm, 안전율 : 2.0, 허용인장하중 : 4.31kN
  2. 소선 지름 : 2.0mm, 안전율 : 2.5, 허용인장하중 : 2.11 kN
  3. 소선 지름 : 2.6mm, 안전율 : 1.5, 허용인장하중 : 3.21kN
  4. 소선 지름 : 2.6mm, 안전율 : 2.5, 허용인장하중 : 4.31kN
(정답률: 78%)
  • 가공전선로 지선의 시설 기준은 안전율 $2.5$이상, 최소 인장강도 $4.31\text{kN}$이상, 소선 지름 $2.6\text{mm}$이상(아연도강선은 $2\text{mm}$이상), 소선 수 $3$가닥 이상을 충족해야 합니다.
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87. 시가지 등에서 특고압 가공전선로를 시설하는 경우 특고압 가공전선로용 지지물로 사용할 수 없는 것은? (단, 사용전압이 170kV 이하인 경우이다.)

  1. 철탑
  2. 목주
  3. 철주
  4. 철근 콘크리트주
(정답률: 72%)
  • 시가지에서 사용전압 $170\text{kV}$이하의 특고압 가공전선로를 시설할 때, 지지물로 목주는 사용할 수 없습니다.

    오답 노트
    철탑, 철주, 철근 콘크리트주: 시가지 특고압 가공전선로 지지물로 사용 가능
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88. 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 22.9kV 가공전선로를 상부 조영재의 위쪽에서 접근상태로 시설하는 경우, 가공전선과 건조물과의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가? (단, 전선으로는 나전선을 사용한다고 한다.)

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 30%)
  • 22.9kV 특고압 가공전선로를 상부 조영재 위쪽에서 접근 상태로 시설할 때, 전선의 종류에 따라 이격거리가 달라집니다. 나전선을 사용하는 경우 이격거리는 $3.0\text{m}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    절연전선: $2.5\text{m}$
    케이블: $1.2\text{m}$
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89. 시가지에 시설하는 고압 가공전선으로 경동선을 사용하려면 그 지름은 최소 몇 mm이어야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.2
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 34%)
  • 고압 가공전선으로 경동선을 사용할 때, 설치 장소와 전압에 따라 최소 지름이 규정되어 있습니다. 시가지에 시설하는 400V 이상의 저압 또는 고압 전선의 경우 최소 지름은 $5.0\text{mm}$이상이어야 합니다.
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90. 케이블을 지지하기 위하여 사용하는 금속제 케이블 트레이의 종류가 아닌 것은?

  1. 사다리형
  2. 통풍 밀폐형
  3. 통풍 채널형
  4. 바닥 밀폐형
(정답률: 64%)
  • 케이블 트레이는 용도와 형태에 따라 사다리형, 통풍 채널형, 바닥 밀폐형 등으로 구분됩니다. 통풍과 밀폐는 서로 상충되는 개념이므로 통풍 밀폐형이라는 종류는 존재하지 않습니다.
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91. 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하기 위한 변압기는 2차측 전로의 사용전압이 몇 V 이하인 절연 변압기이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 40
  2. 60
  3. 150
  4. 300
(정답률: 72%)
  • 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하는 절연 변압기는 1차측 전로의 대지전압이 $300\text{V}$이하, 2차측 전로의 사용전압이 $60\text{V}$이하인 것을 사용해야 합니다.
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92. 발전소 ㆍ 변전소 또는 이에 준하는 곳의 특고압 전로에는 그의 보기 쉬운 곳에 어떤 표시를 반드시 하여야 하는가?

  1. 모선(母線) 표시
  2. 상별(相別) 표시
  3. 차단(遮斷) 위험표시
  4. 수전(受電) 위험표시
(정답률: 63%)
  • 발전소, 변전소 등의 특고압 전로에는 점검, 수리 및 교체 작업 시 오조작으로 인한 감전 사고를 방지하기 위해 상별 표시를 보기 쉬운 곳에 반드시 해야 합니다.
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93. 전력 보안 통신용 전화설비를 시설하여야 하는 곳은?

  1. 2 이상의 발전소 상호 간
  2. 원격 감시 제어가 되는 변전소
  3. 원격 감시 제어가 되는 급전소
  4. 원격 감시 제어가 되지 않는 발전소
(정답률: 74%)
  • 전력 보안 통신용 전화설비는 원격 감시 제어가 되지 않는 발전소와 같이 직접적인 통신 수단이 필요한 곳에 시설하여 운전 상태를 확인하고 제어하기 위해 설치합니다.
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94. 6.6kV 지중전선로의 케이블을 직류전원으로 절연 내력 시험을 하자면 시험전압은 직류 몇 V 인가?

  1. 9900
  2. 14420
  3. 16500
  4. 19800
(정답률: 54%)
  • 지중전선로 케이블의 절연내력 시험전압은 전압 등급에 따른 배수를 적용하며, 직류 전원으로 시험할 경우 교류 시험전압의 2배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{n} \times 1.5 \times 2$
    ② [숫자 대입] $V = 6600 \times 1.5 \times 2$
    ③ [최종 결과] $V = 19800$
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95. 전기부식방지 시설을 시설할 때 전기부식방지용 전원 장치로부터 양극 및 피방식체까지의 전로의 사용전압은 직류 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 80
(정답률: 64%)
  • 전기부식방지 시설에서 전원 장치로부터 양극 및 피방식체까지의 전로 사용전압은 안전을 위해 $60\text{V}$이하로 제한하고 있습니다.
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96. 변압기의 안정권선이나 유휴권선 또는 전압조정기의 내장권선을 이상전압으로부터 보호하기 위하여 특히 필요할 경우에 그 권선에 접지공사를 할 때에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 77%)
  • 변압기의 안정권선, 유휴권선 또는 전압조정기의 내장권선을 이상전압으로부터 보호하기 위해 실시하는 접지는 제1종 접지공사를 적용합니다. 피뢰기, 피뢰침, 전기집진장치 등과 함께 제1종 접지 대상에 해당합니다.
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97. 가공 직류 전차선의 레일면상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 6.0
  2. 5.5
  3. 5.0
  4. 4.8
(정답률: 67%)
  • 가공 직류 전차선의 레일면상 높이는 전용 도로가 아닌 일반적인 경우 $4.8\text{m}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    4.4: 전용 직류 전차선의 높이 기준입니다.
    4.0: 강색 전차선의 높이 기준입니다.
    3.5: 터널이나 교량의 높이 기준입니다.
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98. 제1종 접지공사의 접지저항 값은 몇 Ω 이하로 유지하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 75%)
  • 과거 규정에 따른 제1종 접지공사의 접지저항 값은 $10\Omega$이하로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    100: 제3종 접지공사 기준입니다.
    150: 제2종 접지공사(보통) 기준입니다.
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99. 고압 가공전선 상호 간의 접근 또는 교차하여 시설되는 경우, 고압 가공전선 상호 간의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 고압 가공전선은 모두 케이블이 아니라고 한다.)

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 43%)
  • 고압 가공전선 상호 간의 이격거리는 전선이 케이블이나 특고압 절연전선이 아닌 경우, 규정에 따라 $80\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.

    오답 노트
    60: 저압 가공전선 상호 간의 이격거리 기준입니다.
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100. 과전류차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 비포장 퓨즈는 정격전류의 몇 배의 전류에 견디어야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.25
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 64%)
  • 과전류차단기(퓨즈)의 종류에 따라 견뎌야 하는 정격전류 배수가 다릅니다.
    고압 비포장 퓨즈의 경우 정격전류의 $1.25$배에 견디어야 합니다.

    오답 노트
    배선용차단기: $1$배
    저압용 퓨즈: $1.1$배
    고압 포장 퓨즈: $1.3$배
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