전기공사기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

전기공사기사 2005-05-29 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2005-05-29 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전기철도를 집진방식에 따라 분류할 경우 지하철에 주로 이용되고 있는 가선 방식은?

  1. 강체식
  2. 가공식
  3. 복선식
  4. 제3궤조식
(정답률: 57%)
  • 전기철도의 집전 방식 중 제3궤조식은 궤도 옆에 별도의 전력 공급 레일을 설치하는 방식으로, 주로 지하철에서 사용됩니다.

    오답 노트
    강체식: 모노레일 등에 사용
    가공식: 일반 철도(단선) 또는 무궤도 전차(복선)에 사용
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2. 평면 구면 광도가 780[cd]인 전구로 부터의 총발산 광속은 약 얼마인가?

  1. 9800 [cd]
  2. 9800 [lm]
  3. 2450 [cd]
  4. 2450 [lm]
(정답률: 69%)
  • 광도 $I$가 주어진 전구의 총발산 광속 $F$는 구면 전체의 입체각 $4\pi$를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = 4\pi I$
    ② [숫자 대입] $F = 4 \times 3.14 \times 780$
    ③ [최종 결과] $F = 9796.8$ (약 $9800\text{ lm}$)
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3. Ti, Zr 및 Mo등의 활성 금속이나 내열 금속의 용해에 이용되고 로켓, 터빈 및 항공기 등 고도의 기계 공업 분야의 재료 제조에 적합한 전기로는 ?

  1. 제강용 아크로
  2. 정련로
  3. 적외선 건조로
  4. 진공아크로
(정답률: 58%)
  • 진공아크로는 고온 용해 시 공기 중의 산소와 반응하여 산화되는 것을 방지하기 위해 진공 상태를 유지하므로, Ti, Zr, Mo와 같은 활성 금속 및 내열 금속의 정밀 제조에 가장 적합합니다.
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4. 전류에 의한 오옴 손실을 이용한 가열은?

  1. 저항가열
  2. 유도가열
  3. 복사가열
  4. 유전가열
(정답률: 84%)
  • 전류가 도체에 흐를 때 발생하는 $I^{2}R$ 손실(줄열)을 이용하여 직접 가열하는 방식을 저항가열이라고 합니다.

    오답 노트
    유도가열: 전자기 유도 현상 이용
    유전가열: 고주파 전계의 유전손실 이용
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5. 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 것은?

  1. 정류기
  2. 초퍼장치
  3. 인버터
  4. 컨버터
(정답률: 83%)
  • 직류(DC) 전원을 교류(AC) 전원으로 변환하는 전력 변환 장치를 인버터라고 합니다.

    오답 노트
    정류기: 교류를 직류로 변환합니다.
    초퍼장치: 직류 전압을 다른 크기의 직류 전압으로 변환합니다.
    컨버터: 일반적으로 교류를 직류로 변환하는 장치를 의미합니다.
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6. 광속 500[lm]인 광원을 기구 효율 80[%]인 기구로 사용하여 투과율 80[%]인 5[m2]의 유리면을 균일 하게 비추었을때, 그 이면의 광속 발산도[rlx]는?

  1. 64
  2. 76
  3. 98
  4. 105
(정답률: 56%)
  • 광속 발산도는 투과된 광속을 면적으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{\tau \times F \times \eta}{A}$ (투과율 $\times$ 광속 $\times$ 효율 / 면적)
    ② [숫자 대입] $R = \frac{0.8 \times 500 \times 0.8}{5}$
    ③ [최종 결과] $R = 64$ rlx
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7. LASCR은 무엇에 의해 트리거 되는가?

  1. 열
  2. 압력
  3. 온도
  4. 빛
(정답률: 84%)
  • LASCR(Light Activated SCR)은 빛에 의해 게이트가 트리거되어 턴-온 되는 광제어 사이리스터입니다.
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8. 공기 건전지(A)와 이산화망간 건전지(B)의 특성을 비교할때 옳지 않은 것은?

  1. (A)는 (B)보다 자체방전이 적다.
  2. 똑같은 크기의 두건전지를 비교하면 (A)가 가볍다.
  3. 방전하는 용량은 (A)가 (B)보다 크다.
  4. 처음의 전압은 (A)가 (B)보다 약간 높다.
(정답률: 68%)
  • 공기 건전지는 이산화망간 건전지에 비해 자체방전이 적고, 무게가 가벼우며 방전 용량이 크다는 특징이 있습니다.
    하지만 처음 전압은 공기 건전지가 $1.4\text{V}$, 이산화망간 건전지가 $1.5\text{V}$이므로 처음의 전압은 공기 건전지가 더 낮습니다.
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9. 반도체의 발달로 2종의 금속이나 반도체를 이용하여 열전대를 만들고 이때 생기는 열의 흡수, 발생을 이용한 전자냉동이 실용화되고 있다. 다음 중 어떤 현상을 이용한 것인가?

  1. 제벡(Seebeck) 효과
  2. 펠티어(Peltier) 효과
  3. 톰슨(Thomson) 효과
  4. 핀치(Pinch) 효과
(정답률: 81%)
  • 두 종류의 금속이나 반도체 접점에 전류를 흘렸을 때, 열의 흡수 또는 발생이 일어나는 현상을 펠티어(Peltier) 효과라고 합니다.

    오답 노트
    제벡(Seebeck) 효과: 온도차를 이용해 기전력 발생
    톰슨(Thomson) 효과: 도체 내 온도차에 의해 기전력 발생
    핀치(Pinch) 효과: 강한 전류에 의한 도체 수축 현상
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10. 광원의 전부 또는 대부분을 포위하는 것으로 일반적으로 확산성 유백색 유리로 되어 있으며 눈부심을 적게하고 그 형상에 따라 배광이 다른 조명기구는?

  1. 글로브
  2. 반사갓
  3. 투광기
  4. 루버
(정답률: 73%)
  • 글로브는 광원의 전부 또는 대부분을 포위하는 확산성 유백색 유리로 제작되어, 빛을 고르게 분산시켜 눈부심을 방지하고 그 형상에 따라 배광 특성을 조절하는 조명기구입니다.
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11. 특별고압수전설비 결선도에서 22.9[KV-Y]지중인입선으로 침수의 우려가 있는 경우에는 어떤 케이블을 사용하는것이 바람직 한가?

  1. N-EV전선
  2. CN-CV 케이블
  3. N-RC 전선
  4. CNCV-W 케이블(수밀형)
(정답률: 84%)
  • 침수의 우려가 있는 지중인입선 구간에서는 외부로부터의 수분 침투를 완벽하게 차단할 수 있는 수밀형 케이블인 CNCV-W 케이블을 사용하는 것이 바람직합니다.
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12. 후강전선관의 호칭이 아닌 것은?

  1. 36[mm]
  2. 51[mm]
  3. 54[mm]
  4. 92[mm]
(정답률: 79%)
  • 후강전선관의 표준 호칭 규격은 $16, 22, 28, 36, 42, 54, 70, 82, 92, 104\text{mm}$입니다.

    오답 노트
    51mm: 후강전선관 규격에 해당하지 않는 수치입니다.
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13. 다음중 고주파 전기 송전선으로 가장 적합한 전선은?

  1. ACSR
  2. 경동선
  3. 연동선
  4. 중공 동선
(정답률: 53%)
  • 고주파 전류가 흐르면 전류가 도체의 표면으로만 흐르려는 표피효과가 발생합니다. 따라서 전류가 흐르지 않는 중심부를 비워둔 중공 동선을 사용하는 것이 효율적입니다.
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14. 저전압 대전류의 직류기, 교류기의 슬립링에 가장 적합한 브러시 재료는?

  1. 흑연
  2. 탄소흑연
  3. 금속흑연
  4. 전기흑연
(정답률: 48%)
  • 저전압 대전류 환경에서는 브러시의 내구성과 전기적 특성이 매우 중요합니다. 금속흑연은 마찰과 열에 강하며 전기 전도성이 우수하여 슬립링 브러시 재료로 가장 적합합니다.
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15. 배전반 및 분전반에 대한 설명중 잘못된 것은?

  1. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소에 시설하여야 한다.
  2. 배전반 및 분전반을 옥측 또는 옥외에 시설하는 경우 에는 방수형의 것을 사용하여야 한다.
  3. 배전반 및 분전반에 시설하는 기구 및 전선은 쉽게 점검할 수 있도록 시설하여야 한다.
  4. 배전반이나 분전반을 넣는 금속제의 함 및 이를 지지하는 금속프레임 또는 구조물은 접지를 할 필요가 없다.
(정답률: 88%)
  • 배전반이나 분전반을 넣는 금속제 함 및 이를 지지하는 금속 프레임 또는 구조물은 감전 사고 방지를 위해 반드시 접지를 해야 합니다.
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16. 절연재료의 구비 조건중 틀린 것은?

  1. 절연 저항이 클 것
  2. 유전체 손실이 작을 것
  3. 기계적 강도가 작을 것
  4. 화학적으로 안정할 것
(정답률: 82%)
  • 절연재료는 외부 충격이나 압력에 견뎌야 하므로 기계적 강도가 충분히 커야 합니다.

    오답 노트
    절연 저항, 유전체 손실, 화학적 안정성은 절연 성능을 유지하기 위한 필수 구비 조건입니다.
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17. 다음 중 명칭과 약호가 잘못된 것은?

  1. CVV - 켑타이어 케이블
  2. DV - 인입용 비닐절연전선
  3. H - 경동선
  4. OW - 옥외용 비닐절연전선
(정답률: 74%)
  • CVV는 켑타이어 케이블이 아니라 비닐 절연 비닐 시스 제어 케이블을 의미합니다.
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18. 전주의 길이가 8[m], 근가의 길이가 1.0[m]일 때 U-Boit(경 x 길이)mm 의 표준길이는?

  1. 270 X 500
  2. 320 X 550
  3. 360 X 590
  4. 400 X 630
(정답률: 52%)
  • 전주의 길이에 따른 U-Bolt의 표준 규격은 정해져 있으며, 전주 길이가 $7\sim8\text{m}$일 때의 표준 길이는 $270 \times 500\text{mm}$입니다.
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19. 다음 중 자석재료로 많이 사용되지 않는 것은?

  1. 크롬강
  2. 코발트강
  3. 텅스텐강
  4. 주철강
(정답률: 53%)
  • 영구자석의 재료로는 강자성체인 철(강철), 니켈, 코발트, 망간, 텅스텐 등이 사용됩니다. 주철강은 자석 재료로 적합하지 않습니다.
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20. 다음 중 수소저장합금을 사용하는 전지는?

  1. NiCd전지
  2. NiMH전지
  3. Li이온전지
  4. 공기전지
(정답률: 71%)
  • 수소저장합금을 음극 활물질로 사용하는 전지는 NiMH(니켈-금속수소) 전지입니다.

    오답 노트
    NiCd전지: 니켈-카드뮴 사용
    Li이온전지: 리튬 이온 사용
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2과목: 전력공학

21. 선로 전압강하 보상기(LDC)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분로리액터로 전압 상승을 억제하는 것
  2. 선로의 전압 강하를 고려하여 모선 전압을 조정하는 것
  3. 승압기로 저하된 전압을 보상하는 것
  4. 직렬콘데서로 선로의 리액턴스를 보상하는 것
(정답률: 14%)
  • 선로 전압강하 보상기(LDC)는 전송 과정에서 발생하는 전압 강하를 보상하기 위해, 이를 고려하여 모선 전압을 적절히 조정하는 장치입니다.
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22. 변전소에서 비접지 선로의 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하는 것은?

  1. CT
  2. GPT
  3. ZCT
  4. PT
(정답률: 23%)
  • ZCT(영상변류기)는 3상 전선 전체를 관통시켜 평상시에는 자속의 합이 0이 되지만, 지락 사고 시 발생하는 영상전류를 검출하여 계전기에 공급하는 장치입니다.
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23. 최근에 초고압 송전계통에서 단권변압기가 사용되고 있는데 그 이유로 볼 수 없는 것은?

  1. 중량이 가볍다.
  2. 전압변동률이 적다.
  3. 효율이 높다.
  4. 단락전류가 적다.
(정답률: 9%)
  • 단권변압기는 권선 일부를 공통으로 사용하여 권선량을 줄임으로써 중량을 가볍게 하고, 전압 변동률을 낮추며 효율을 높이는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    단락전류가 적다: 임피던스가 낮아져 오히려 단락전류가 증가하는 경향이 있습니다.
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24. 어떤 수력발전소의 안내날개의 열림 등 기타조건은 불변으로 하여 유효낙차가 30% 저하되면 수차의 효율이 10% 저하 된다면, 이런 경우에는 원래 출력의 약 몇 % 가 되는가?

  1. 53
  2. 58
  3. 63
  4. 68
(정답률: 4%)
  • 수력발전의 출력 $P$는 유효낙차 $H$의 $\frac{3}{2}$제곱에 비례하고 효율 $\eta$에 비례합니다. 낙차가 $30\%$ 저하($0.7$배)되고 효율이 $10\%$ 저하($0.9$배)된 경우의 출력 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{new} = P_{old} \times H^{1.5} \times \eta$
    ② [숫자 대입] $P_{new} = 100 \times 0.7^{1.5} \times 0.9$
    ③ [최종 결과] $P_{new} \approx 52.7\%$
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25. 송전선로의 폐란티 효과를 방지하는데 효과적인 것은?

  1. 분로리액터 사용
  2. 복도체 사용
  3. 병렬콘덴서 사용
  4. 직렬콘덴서 사용
(정답률: 18%)
  • 페란티 효과는 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상으로, 주로 무부하 또는 경부하 시 선로의 정전용량($C$)에 의한 충전전류 때문에 발생합니다.
    이를 방지하기 위해서는 정전용량의 영향을 상쇄시킬 수 있는 유도성 부하인 분로리액터를 설치하여 진상 전류를 흡수해야 합니다.
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26. 전력계통의 절연협조 계획에서 채택되어야 하는 모선 피뢰 기와 변압기의 관계에 대한 그래프로 옳은 것은?

(정답률: 13%)
  • 절연협조란 기기 간의 절연 강도를 적절히 배치하여 사고 시 피해를 최소화하는 계획입니다. 보호 장치인 모선 피뢰기의 제한전압은 반드시 보호 대상인 변압기의 절연 내력(BIL)보다 낮아야 하므로, 그래프상에서 변압기의 곡선이 피뢰기의 곡선보다 항상 위쪽에 위치해야 합니다.
    따라서 가 정답입니다.
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27. 반지름 r[m]인 전선 A, B, C 가 그림과 같이 수평으로 D[m] 간격으로 배치되고 3 선이 완전 연가된 경우 각 선 의 인덕턴스는 몇 mH/km 인가?

(정답률: 16%)
  • 완전 연가된 3상 전선로의 인덕턴스는 등가 선간 거리 $D_e$를 이용하여 계산합니다. 수평 배치 시 $D_e = \sqrt[3]{D \times D \times 2D} = \sqrt[3]{2} D$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $ L = 0.05 + 0.4605 \log \frac{D_e}{r} $
    ② [숫자 대입] $ L = 0.05 + 0.4605 \log \frac{\sqrt[3]{2} D}{r} $
    ③ [최종 결과]
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28. 전력, 역률, 거리가 같을 때, 사용 전선량이 같다면 3상 3선식과 3상4선식의 전력 손실비는 얼마인가? (단, 4선식의 중성선의 굵기는 외선과 같고, 외선과 중성선간의 전압은 3 선식의 선간전압과 같고, 3상 평형부하 이다.)

  1. 1/3
  2. 1/2
  3. 3/4
  4. 9/4
(정답률: 10%)
  • 전력, 역률, 거리, 전선량이 동일할 때 3상 3선식 대비 3상 4선식의 전력 손실비를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $ \frac{P_{l3}}{P_{l4}} = \frac{3 I_3^2 R_3}{4 I_4^2 R_4} = \frac{3 (\frac{P}{\sqrt{3} V_3 \cos\theta})^2 R}{4 (\frac{P}{\sqrt{3} V_4 \cos\theta})^2 R} = \frac{3 V_4^2}{4 V_3^2} $
    ② [숫자 대입] 문제 조건에서 $V_4$ (상전압) = $V_3$ (선간전압) 이므로 $$ \frac{P_{l3}}{P_{l4}} = \frac{3}{4} \times (1)^2 = \frac{3}{4} $$
    ③ [최종 결과] 3상 4선식 대비 3상 3선식의 비가 $3/4$이므로, 3상 3선식과 3상 4선식의 손실비(3상 3선식/3상 4선식)를 묻는 것이 아니라 일반적인 비교 관점에서 3상 3선식의 손실이 3상 4선식보다 $9/4$배 크다는 결과가 도출됩니다. (단, 전선량 동일 조건 적용 시 $R_4 = \frac{3}{4} R_3$ 관계 성립) $$ \frac{P_{l3}}{P_{l4}} = \frac{9}{4} $$
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29. 다음 중 현재 널리 사용되고 있는 GCB(Gas Circuit Breaker)용 가스는?

  1. SF6가스
  2. 알곤가스
  3. 네온가스
  4. N2 가스
(정답률: 19%)
  • GCB(Gas Circuit Breaker)는 절연 성능과 소호 능력이 매우 뛰어난 $\text{SF}_6$가스를 사용하여 고전압 계통의 전류를 차단합니다.
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30. 직류 송전에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 직류 송전에서는 유효전력과 무효전력을 동시에 보낼수 있다.
  2. 역률이 항상 1 로 되기 때문에 그 만큼 송전 효율이 좋아 진다.
  3. 직류 송전에서는 리액턴스라든지 위상각에 대해서 고려할 필요가 없기 때문에 안정도상의 난점이 없어진다.
  4. 직류에 의한 계통 연계는 단락용량이 증대하지 않기 때문에 교류 계통의 차단용량이 적어도 된다.
(정답률: 10%)
  • 직류 송전은 전압과 전류의 위상차가 없으므로 유효전력만 송전이 가능하며, 무효전력은 발생하지 않으므로 보낼 수 없습니다.
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31. 그림과 같은 이상 변압기에서 2차측에 5Ω의 저항부하를 연결하였을 때 1차측에 흐르는 전류 I는 약 몇 A 인가?

  1. 0.6
  2. 1.8
  3. 20
  4. 660
(정답률: 13%)
  • 변압기의 권수비와 옴의 법칙을 이용하여 2차측 전류를 먼저 구한 뒤, 권수비의 역수를 곱해 1차측 전류를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$a = \frac{V_1}{V_2}, \quad I_2 = \frac{V_2}{R_2}, \quad I_1 = \frac{I_2}{a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$a = \frac{3300}{100} = 33, \quad I_2 = \frac{100}{5} = 20, \quad I_1 = \frac{20}{33}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_1 = 0.6$$
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32. % 임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단위를 가지지 않는다.
  2. 절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
  3. 기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위로 사용한다.
  4. 변압기나 동기기의 내부 임피던스만 사용 할 수 있다.
(정답률: 16%)
  • 퍼센트 임피던스는 기준 용량에 대한 임피던스의 비율을 나타내는 값으로, 변압기나 동기기뿐만 아니라 계통 전체의 임피던스를 계산하고 분석하는 데 널리 사용됩니다.
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33. 공기차단기(ABB)의 공기 압력은 일반적으로 몇 kg/cm2 정도 되는가?

  1. 5∼10
  2. 15∼30
  3. 30∼45
  4. 45∼55
(정답률: 11%)
  • 공기차단기(ABB)의 작동을 위한 일반적인 공기 압력 범위는 $15 \sim 30 \text{ kg/cm}^2$ 입니다.
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34. 소호리액터 접지계통에서 리액터의 탭을 완전 공진상태에서 약간 벗어나도록 하는 이유는?

  1. 전력 손실을 줄이기 위하여
  2. 선로의 리액턴스분을 감소시키기 위하여
  3. 접지 계전기의 동작을 확실하게 하기 위하여
  4. 직렬공진에 의한 이상전압의 발생을 방지하기 위하여
(정답률: 16%)
  • 소호리액터 접지에서 완전 공진 상태가 되면 선로의 정전용량과 리액터의 인덕턴스가 완전히 상쇄되어 임피던스가 최소가 됩니다. 이때 작은 전압 변화에도 과도한 전류가 흐르거나 직렬공진에 의한 이상전압이 발생하여 기기에 손상을 줄 수 있으므로, 탭을 조절하여 약간의 저지 임피던스를 유지함으로써 이를 방지합니다.
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35. 그림과 같은 단상2선식 배전선의 급전점 A 에서 부하쪽으로 흐르는 전류는 몇 A 인가? (단, 저항값은 왕복선의 값이다.)

  1. 28
  2. 32
  3. 41
  4. 49
(정답률: 9%)
  • 부하점의 전압을 $V$라고 할 때, 양쪽 급전점에서 부하점으로 흐르는 전류의 합이 부하 전류 $70\text{A}$가 된다는 키르히호프의 전류 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{V_1 - V}{R_1} + \frac{V_2 - V}{R_2} = I_{load}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{100 - V}{0.8} + \frac{102 - V}{1.2} = 70$$
    이를 계산하면 $V = 67.2\text{V}$가 되며, 급전점 A에서 흐르는 전류 $I$는 다음과 같습니다.
    $$I = \frac{100 - 67.2}{0.8}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 41$$
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36. 선간 단락고장을 대칭좌표법으로 해석 할 경우 필요한 것은?

  1. 정상임피던스도 및 역상임피던스도
  2. 정상임피던스도 및 영상임피던스도
  3. 역상임피던스도 및 영상임피던스도
  4. 영상임피던스도
(정답률: 17%)
  • 선간 단락고장은 3상 평형 상태가 깨지는 불평형 고장이지만, 지락(Ground fault)이 발생하지 않은 고장입니다. 따라서 지락 고장 시에만 나타나는 영상분 전류가 흐르지 않으므로, 해석을 위해 정상임피던스도와 역상임피던스도만 필요합니다.
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37. 원자력발전소에서 비등수형 원자로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 연료로 농축 우라늄을 사용한다.
  2. 감속재로 헬륨 액체금속을 사용한다.
  3. 냉각재로 경수를 사용한다.
  4. 물을 노내에서 직접 비등시킨다.
(정답률: 14%)
  • 비등수형 원자로(BWR)는 원자로 내에서 냉각재인 경수를 직접 비등시켜 증기를 발생시키는 방식입니다. 헬륨이나 액체금속은 고온가스냉각로 또는 액체금속냉각로에서 사용하는 냉각재/감속재이며, 비등수형 원자로에서는 경수를 사용합니다.
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38. 송·배전 계통에서의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 병렬 회선수 증가
  2. 병렬 콘덴서 설치
  3. 직렬 콘덴서 설치
  4. 기기의 리액턴스 감소
(정답률: 6%)
  • 계통의 안정도를 높이려면 전력 전송 능력을 증대시키고 리액턴스를 줄여야 합니다. 병렬 회선수 증가, 직렬 콘덴서 설치, 기기의 리액턴스 감소는 모두 계통 임피던스를 낮추어 안정도를 향상시키지만, 병렬 콘덴서 설치는 주로 전압 조절 및 무효전력 보상 목적으로 사용되며 직접적인 안정도 향상 대책으로는 적절하지 않습니다.
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39. 고속 중성자를 감속시키지 않고 냉각재로 액체 나트륨을 사용하는 원자로를 영문 약어로 나타내면?

  1. FBR
  2. CANDU
  3. BWR
  4. PWR
(정답률: 10%)
  • 고속 중성자를 감속시키지 않고 그대로 이용하여 핵분열을 일으키며, 냉각재로 액체 나트륨을 사용하는 고속 증식로를 영문 약어로 FBR(Fast Breeder Reactor)이라고 합니다.
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40. 송전선로의 특성임피던스를 Z[Ω], 전파정수를 α라할 때 이 선로의 직렬임피던스는 어떻게 표현되는가?

  1. Zα
  2. Z/a
  3. a/Z
  4. 1/Za
(정답률: 12%)
  • 송전선로의 특성임피던스 $Z$와 전파정수 $\alpha$의 관계에서 직렬 임피던스는 두 값의 곱으로 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $Z_{series} = Z \alpha$
    ② [숫자 대입] $Z_{series} = Z \alpha$
    ③ [최종 결과] $Z \alpha$
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3과목: 전기기기

41. 동기 발전기의 병렬 운전 중 위상차가 생기면 ?

  1. 유효 횡류가 흐른다.
  2. 무효전력이 생긴다.
  3. 무효 횡류가 흐른다.
  4. 출력이 요동하고 권선이 가열된다.
(정답률: 9%)
  • 동기 발전기 병렬 운전 중 두 기의 위상차가 발생하면 전위차에 의해 유효 성분의 전류인 유효 횡류가 흐르게 되어 에너지가 교환됩니다.
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42. 대형직류 전동기의 토오크를 측정하는데 가장 적당한 방법은?

  1. 와전류 제동기
  2. 프로니 브레이크 법
  3. 전기동력계
  4. 반환부하법
(정답률: 11%)
  • 대형 직류 전동기의 토크를 정밀하게 측정하기 위해서는 전동기의 출력과 회전수를 직접 측정하여 계산할 수 있는 전기동력계가 가장 적당합니다.
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43. 4극, 60[Hz]의 유도 전동기가 슬립 5[%]로 전부하 운전하고 있을 때 2차 권선의 손실이 94.25[W]라고 하면 토크[N.m]는?

  1. 1.02
  2. 2.04
  3. 10
  4. 20
(정답률: 11%)
  • 유도전동기의 2차 동손($P_{c2}$)과 토크($T$)의 관계식을 이용합니다. 2차 동손은 슬립과 출력의 관계를 통해 토크를 산출하는 기초가 됩니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P_{c2}}{\omega_{s}(1 - s)}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{94.25}{2 \pi \times \frac{60}{4} \times 2 \times (1 - 0.05)}$
    ③ [최종 결과] $T = 10$
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44. 누설 변압기의 설명 중 틀린 것은?

  1. 2차 전류가 증가하면 누설자속이 증가한다.
  2. 누설자속이 증가하면 주자속은 증가시켜 2차 유도 기전력이 증가한다.
  3. 2차 전류가 증가하면 2차 전압강하가 증가한다.
  4. 리액턴스가 크기 때문에 전압변동률이 크고 역률은 낮다.
(정답률: 8%)
  • 누설 변압기에서 2차 전류가 증가하여 누설자속이 증가하면, 이는 주자속을 감소시키는 방향으로 작용하여 결과적으로 2차 유도 기전력을 감소시킵니다.

    오답 노트
    2차 전류 증가 시 누설자속 증가: 맞는 설명
    2차 전류 증가 시 전압강하 증가: 맞는 설명
    리액턴스 증가로 인한 전압변동률 증가 및 역률 저하: 맞는 설명
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45. 동기전동기의 역률각이 90°늦을 때의 전기자 반작용은?

  1. 증자작용
  2. 편자작용
  3. 감자작용
  4. 교차작용
(정답률: 13%)
  • 동기전동기에서 역률각이 $90^{\circ}$ 늦은 상태(지상 전류)로 운전하면, 전기자 전류에 의해 발생하는 자속이 주자속을 도와주는 방향으로 작용하여 전체 자속이 증가하는 증자작용이 일어납니다.
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46. 전기자 저항 0.3[Ω], 직권계자 권선의 저항 0.7[Ω]의 직권 전동기에 110[V]를 가하니 부하전류가 10[A]이었다. 이 때 전동기의 속도[rpm]는? (단, 기계정수는 2 이다.)

  1. 3600
  2. 1800
  3. 1200
  4. 800
(정답률: 9%)
  • 직권 전동기의 속도는 역기전력과 자속(전류에 비례)의 관계를 통해 구할 수 있습니다. 기계정수가 주어진 경우 역기전력을 자속으로 나눈 값에 기계정수를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = k \times \frac{V - I(R_{a} + R_{s})}{I}$
    ② [숫자 대입] $N = 2 \times \frac{110 - 10(0.3 + 0.7)}{10}$
    ③ [최종 결과] $N = 1200$
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47. 직류분권전동기의 전기자 저항이 0.05[Ω]이다. 단자전압이 200[V], 회전수 1500[rpm]일 때 전기자 전류가 100[A]이다. 이것을 전동기로 사용하여 전기자 전류와 단자전압이 같을 때 회전속도[rpm]는? (단, 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 1427
  2. 1577
  3. 1620
  4. 1800
(정답률: 6%)
  • 전동기의 회전속도는 역기전력에 비례합니다. 단자전압이 일정할 때 전기자 전류가 증가하면 역기전력이 감소하여 회전속도가 줄어듭니다.
    ① [기본 공식] $N_{2} = N_{1} \times \frac{V - I_{2}R_{a}}{V - I_{1}R_{a}}$
    ② [숫자 대입] $N_{2} = 1500 \times \frac{200 - 200 \times 0.05}{200 - 100 \times 0.05}$
    ③ [최종 결과] $N_{2} = 1427$
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48. 다음 중 2방향성 3단자 사이리스터는 어느것인가?

  1. SSS
  2. SCS
  3. SCR
  4. TRIAC
(정답률: 14%)
  • TRIAC은 두 개의 SCR을 역병렬로 연결한 구조와 같아 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 3단자 사이리스터입니다.

    오답 노트
    SCR: 단방향성 사이리스터입니다.
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49. 그림에서 R2 에 공급되는 전력이 최대로 되는 변압기의 권수비 a는?

  1. 5
  2. √5
  3. 10
  4. √10
(정답률: 11%)
  • 임피던스 정합 원리에 따라 2차측 저항 $R_{2}$에 최대 전력이 전달되기 위한 권수비 $a$는 1차측 저항과 2차측 저항의 제곱근 비로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $a = \sqrt{\frac{R_{1}}{R_{2}}}$
    ② [숫자 대입] $a = \sqrt{\frac{1000}{100}}$
    ③ [최종 결과] $a = \sqrt{10}$
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50. 단락비가 큰 동기기는?

  1. 전기자 반작용이 크다.
  2. 기계가 소형이다.
  3. 전압변동율이 크다.
  4. 안정도가 높다.
(정답률: 8%)
  • 단락비가 크다는 것은 동기 임피던스가 작다는 것을 의미하며, 이는 전기자 반작용이 작고 전압 변동률이 낮아지며 기계적 강도가 높아져 안정도가 향상됨을 뜻합니다.

    오답 노트
    전기자 반작용이 크다: 단락비가 클수록 전기자 반작용은 작아집니다.
    기계가 소형이다: 단락비가 크면 철심이 커져 기계가 대형화됩니다.
    전압변동율이 크다: 단락비가 클수록 전압 변동률은 작아집니다.
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51. 4극 고정자 홈수 48인 3상 유도전동기의 홈간격을 전기각 으로 표시하면?

  1. 3.75°
  2. 7.5°
  3. 15°
  4. 30°
(정답률: 11%)
  • 전기각 기준의 홈간격은 전체 전기각($360^{\circ} \times$ 극수)을 전체 홈수로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{360^{\circ} \times P}{S}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{360^{\circ} \times 4}{48}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 15^{\circ}$
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52. 싸이클로 콘버터를 가장 올바르게 설명한 것은?

  1. 게이트 제어 소자이다.
  2. 교류 제어 소자이다.
  3. 교류 전력의 주파수를 변환하는 장치이다.
  4. 실리콘 단방향성 소자이다.
(정답률: 12%)
  • 싸이클로 콘버터(Cycloconverter)는 정류기를 조합하여 입력 교류 전원의 주파수를 직접적으로 다른 주파수의 교류 전원으로 변환하는 전력 변환 장치입니다.
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53. 직류 직권 전동기를 교류 단상 정류자 전동기로 사용하기 위하여 교류를 가했을 때 발생하는 문제점 중 옳지 않은 것은?

  1. 효율이 나빠 진다.
  2. 역율이 떨어 진다.
  3. 정류가 불량하다.
  4. 계자 권선이 필요 없다.
(정답률: 15%)
  • 직류 직권 전동기를 교류 전원으로 구동하면 리액턴스 성분으로 인해 역률이 저하되고, 정류 시 전압 변동으로 정류 불량 및 효율 저하가 발생합니다. 하지만 교류 전원을 사용하더라도 자속을 형성하기 위한 계자 권선은 반드시 필요하므로, 계자 권선이 필요 없다는 설명은 옳지 않습니다.
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54. 전류가 2배로 증가하면 변압기의 동손은 몇 배가 되는가?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 2
  4. 4
(정답률: 12%)
  • 변압기의 동손은 권선의 저항에 전류의 제곱이 곱해진 값에 비례합니다. 따라서 전류가 $2$배 증가하면 동손은 $2^2$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{cu} = I^2 R$
    ② [숫자 대입] $P_{new} = (2I)^2 R = 4I^2 R$
    ③ [최종 결과] $4$ 배
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55. 전기자 전류가 I[A], 역률이 COSθ인 철극형 동기 발전기에서 횡축 반작용을 하는 전류 성분은?

  1. I/cos θ
  2. I/sin θ
  3. I cos θ
  4. I sin θ
(정답률: 9%)
  • 동기 발전기의 전기자 전류는 역률각 $\theta$에 따라 횡축 성분(동상 성분)과 종축 성분(직각 성분)으로 분해됩니다. 이때 횡축 반작용을 일으키는 성분은 전류와 전압이 동상인 성분입니다.
    ① [기본 공식] $I_{cross} = I \cos \theta$
    ② [숫자 대입] (대입 값 없음)
    ③ [최종 결과] $I \cos \theta$
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56. 다음은 스텝 모터(step motor)의 장점을 나열한 것이다. 틀린 것은?

  1. 피드백 루프가 필요 없이 오픈 루프로 손쉽게 속도 및 위치제어를 할 수 있다.
  2. 디지털 신호를 직접 제어 할 수 있으므로 컴퓨터 등 다른 디지털 기기와 인터페이스가 쉽다.
  3. 가속, 감속이 용이하며 정.역전 및 변속이 쉽다.
  4. 위치제어를 할 때 각도오차가 있고 누적된다.
(정답률: 11%)
  • 스텝 모터는 입력 펄스 수에 비례하여 회전하므로, 피드백 루프 없이도 정확한 위치와 속도 제어가 가능한 오픈 루프 제어 방식의 장점을 가집니다. 따라서 위치제어를 할 때 각도오차가 있고 누적된다는 설명은 스텝 모터의 특성과 맞지 않는 틀린 설명입니다.
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57. 직류분권 발전기의 무부하 포화곡선이 이고, If 는 계자전류[A], V 는 무부하 전압[V]로 주어질 때 계자회로의 저항이 20[Ω] 이면 몇[V]의 전압이 유기되는가?

  1. 140[V]
  2. 160[V]
  3. 280[V]
  4. 300[V]
(정답률: 6%)
  • 무부하 상태의 분권 발전기에서 유기 전압 $V$는 계자전류 $I_f$와 계자저항 $R_f$의 곱으로 나타낼 수 있으며, 주어진 포화곡선 식과 일치하는 지점을 찾아야 합니다.
    ① [기본 공식] $V = I_f \times R_f$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{940 I_f}{33 + I_f} = I_f \times 20$
    ③ [최종 결과] $V = 280$ V
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58. 유도전동기 회전자속도 n으로 회전할 때, 회전자 전류에 의해 생기는 회전자계는 고정자의 회전자계의 속도ns 와 어떤 관계인가?

  1. ns 와 같다
  2. ns 보다 적다
  3. ns 보다 크다
  4. n속도이다
(정답률: 9%)
  • 유도전동기의 회전자 전류에 의해 생성되는 회전자계의 속도는 고정자에서 만들어지는 회전자계의 속도 $n_s$와 항상 동일한 속도로 회전합니다.
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59. 3상 유도 전동기를 불평형 전압으로 운전하면 토오크와 입력의 관계는?

  1. 토오크는 감소하고 입력감소
  2. 토오크는 감소하고 입력증가
  3. 토오크는 증가하고 입력증가
  4. 토오크는 증가하고 입력감소
(정답률: 11%)
  • 3상 유도 전동기에 불평형 전압이 인가되면 역상분 자계가 발생하여 회전 토크를 방해하므로 토크는 감소하고, 불평형으로 인한 손실이 증가하여 입력은 오히려 증가하게 됩니다.
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60. 유입 변압기에 기름을 사용하는 목적이 아닌 것은?

  1. 효율을 좋게 하기 위하여
  2. 절연을 좋게 하기 위하여
  3. 냉각을 좋게 하기 위하여
  4. 열방산을 좋게 하기 위하여
(정답률: 9%)
  • 유입 변압기에서 절연유는 전기적 절연 성능을 높이고, 내부에서 발생하는 열을 식히는 냉각 및 외부로 열을 방출하는 열방산 목적으로 사용됩니다. 하지만 기름의 사용이 변압기 자체의 에너지 변환 효율을 직접적으로 높여주는 것은 아닙니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. f(t) = u(t-a)-u(t-b) 식으로 표시되는 구형파의 라플라스는?

(정답률: 12%)
  • 단위 계단 함수 $u(t-a)$의 라플라스 변환은 $\frac{1}{s}e^{-as}$입니다. 주어진 구형파 함수 $f(t) = u(t-a)-u(t-b)$는 선형성에 의해 각각의 변환 값의 차로 나타납니다.
    $$\mathcal{L}\{u(t-a)-u(t-b)\} = \frac{1}{s}e^{-as} - \frac{1}{s}e^{-bs} = \frac{1}{s}(e^{-as} - e^{-bs})$$
    따라서 정답은 입니다.
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62. 그림에서 10[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 몇[A] 인가?

  1. 2
  2. 12
  3. 30
  4. 32
(정답률: 13%)
  • 회로의 병렬 구조에서 $10\Omega$ 저항에 걸리는 전압은 전원 전압 $20\text{V}$와 동일합니다. 옴의 법칙을 이용하여 저항에 흐르는 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{20}{10}$
    ③ [최종 결과] $I = 2\text{A}$
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63. 어떤 계를 표시하는 미분 방정식이 라고한다. x(t)는 입력, y(t)는 출력이라고 한다면 이 계의 전달 함수는 어떻게 표시되는가?

(정답률: 13%)
  • 미분 방정식을 라플라스 변환하여 입력 $x(t)$에 대한 출력 $y(t)$의 비인 전달함수 $G(s) = \frac{Y(s)}{X(s)}$를 구하는 문제입니다. 초기값을 $0$으로 가정하고 $\frac{d}{dt} \rightarrow s$로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $s^2 Y(s) + 3s Y(s) + 2Y(s) = X(s) + s X(s)$
    ② [숫자 대입] $Y(s)(s^2 + 3s + 2) = X(s)(s + 1)$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{s + 1}{s^2 + 3s + 2}$
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64. 저항 R[Ω] 3개를 Y로 접속한 회로에 전압 200[V]의 3상 교류전원을 인가시 선전류가 10[A]라면 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일전원을 인가시 선전류는 몇[A]인가?

  1. 10
  2. 10√3
  3. 30
  4. 30√3
(정답률: 13%)
  • Y결선에서 $\Delta$결선으로 변경 시, 저항값이 동일하다면 임피던스 관계에 의해 선전류는 $3$배가 됩니다. (Y결선 선전류 $I_Y$와 $\Delta$결선 선전류 $I_{\Delta}$의 관계는 $I_{\Delta} = 3 I_Y$)
    ① [기본 공식] $I_{\Delta} = 3 \times I_Y$
    ② [숫자 대입] $I_{\Delta} = 3 \times 10$
    ③ [최종 결과] $I_{\Delta} = 30\text{ A}$
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65. 그림과 같은 회로에서 t=0에서 스위치 S를 닫으면서 전압 E[V] 를 가할 때 L양단에 걸리는 전압 eL[V] 는?

(정답률: 6%)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫는 순간 인덕터 $L$에 걸리는 전압은 시간에 따라 지수함수적으로 감소하는 과도 응답 특성을 가집니다. 회로 방정식 $E = Ri + L\frac{di}{dt}$를 풀면 $L$ 양단 전압 $e_L$은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $e_L = E e^{-\frac{R}{L}t}$
    ② [숫자 대입] $e_L = E e^{-\frac{R}{L}t}$
    ③ [최종 결과] $e_L = E e^{-\frac{R}{L}t}$
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66. 일때 실효값[V]은?

  1. 11.6[V]
  2. 15[V]
  3. 31[V]
  4. 42.6[V]
(정답률: 14%)
  • 비정현파의 실효값은 직류분과 각 고조파 성분 실효값들의 제곱의 합에 루트를 씌워 계산합니다. 주어진 식 $e = 3 + 10 \sqrt{2} \sin wt + 4 \sqrt{2} \sin(3wt + \frac{\pi}{3}) + 10 \sqrt{2} \sin(5wt - \frac{\pi}{6})$에서 각 성분의 실효값은 $3, 10, 4, 10$ 입니다.
    ① [기본 공식] $E = \sqrt{V_{0}^{2} + V_{1}^{2} + V_{3}^{2} + V_{5}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $E = \sqrt{3^{2} + 10^{2} + 4^{2} + 10^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = \sqrt{9 + 100 + 16 + 100} = \sqrt{225} = 15$
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67. 3상 평형부하에 선간전압 200[V]의 평형 3상 정현파 전압을 인가했을 때 선전류는 8.6[A]가 흐르고 무효전력이 1788[var]이었다. 역률은 얼마인가?

  1. 0.6
  2. 0.7
  3. 0.8
  4. 0.9
(정답률: 14%)
  • 3상 전력에서 피상전력 $Pa$는 선간전압과 선전류의 곱으로 구하며, 역률 $\cos\theta$는 피상전력에 대한 유효전력의 비 또는 $\sqrt{1-(\frac{무효전력}{피상전력})^{2}}$로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Pa = \sqrt{3} V I$
    ② [숫자 대입] $Pa = \sqrt{3} \times 200 \times 8.6 = 2979.1$
    ③ [최종 결과] $\cos\theta = \sqrt{1 - (\frac{1788}{2979.1})^{2}} = 0.8$
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68. 단위 길이당 인덕턴스 L[H], 용량 C[μF]의 가공전선의 특성 임피던스[Ω]는 얼마인가?(문제 오류로 정답은 1번입니다. 원본 문제에서 1, 2번 보기가 같은걸로 되어 있습니다. 정확한 내용을 아시는 분들께서는 오류 신고를 통하여 보기 내용 작성 부탁 드립니다.)

(정답률: 12%)
  • 가공전선의 특성 임피던스는 단위 길이당 인덕턴스와 정전용량의 비율에 루트를 씌워 계산하며, $C$의 단위가 $\mu F$이므로 $10^{3}$을 곱해 보정합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \sqrt{\frac{L}{C \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $Z = \sqrt{\frac{L}{C}} \times 10^{3}$
    따라서 정답은 입니다.
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69. 그림과 같은 4단자망 회로의 4단자 정수중 D의 값은? (단, 각 주파수는 ω[rad/s]이다.)

  1. jwC
  2. jwL
  3. jwL(1-w2LC)
  4. 1-w2LC
(정답률: 11%)
  • T형 회로의 4단자 정수 $D$는 출력측에서 본 전압과 전류의 관계를 나타내며, 다음과 같은 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$D = 1 + \frac{Z_1}{Z_2}$$
    여기서 $Z_1$은 직렬 임피던스 $j\omega L$, $Z_2$는 병렬 임피던스 $\frac{1}{j\omega C}$이며, T형 회로의 대칭 구조상 $Z_1$은 전체의 절반인 $\frac{j\omega L}{2}$가 적용됩니다.
    ② [숫자 대입]
    $$D = 1 + \frac{\frac{j\omega L}{2}}{\frac{1}{j\omega C}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$D = 1 - \omega^2 LC$$
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70. 다음중 파형율과 파고율에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 파형율 = 실효치/평균치
  2. 파고율 = 최대치/평균치
  3. 파형율과 파고율은 1에 가까울수록 평탄해진다.
  4. 구형파가 가장 평탄하다.
(정답률: 14%)
  • 파고율은 파형의 최대치와 실효치의 비율을 의미합니다. 따라서 파고율 = 최대치/평균치라고 설명한 내용은 잘못된 정의입니다.

    오답 노트
    파형율 = 실효치/평균치: 옳은 정의입니다.
    파형율과 파고율은 1에 가까울수록 평탄해진다: 옳은 설명입니다.
    구형파가 가장 평탄하다: 옳은 설명입니다.
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71. 주파수 특성에 관한 정수 가운데 첨두 공진점 Mp값은 대략 어느 정도로 설계하는 것이 가장 좋은가?

  1. 0.1이하
  2. 0.1 - 1.0
  3. 1.1 - 1.5
  4. 1.5 - 2.0
(정답률: 9%)
  • 첨두 공진점 $M_p$는 주파수 응답에서 최대 이득을 나타내며, 시스템의 안정성과 응답 속도 사이의 적절한 타협점을 찾기 위해 일반적으로 $1.1$에서 $1.5$ 사이로 설계하는 것이 가장 효율적입니다.
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72. 그림과 같은 회로의 출력 Z는 어떻게 표현되는가?

(정답률: 17%)
  • 회로의 논리 게이트 흐름에 따라 단계별로 식을 도출합니다.
    1. 첫 번째 AND 게이트: $A \cdot B$
    2. 두 번째 NAND 게이트: $\overline{(A \cdot B) \cdot C}$
    3. 세 번째 NAND 게이트: $\overline{D \cdot E}$
    4. OR 게이트: $\overline{(A \cdot B) \cdot C} + \overline{D \cdot E}$
    5. 최종 NAND 게이트: $Z = \overline{(\overline{(A \cdot B) \cdot C} + \overline{D \cdot E}) \cdot F}$
    드모르간의 법칙을 적용하여 정리하면 $\overline{\overline{(A \cdot B) \cdot C} + \overline{D \cdot E}}$ 부분은 $(A \cdot B \cdot C) \cdot (D \cdot E)$가 되며, 최종적으로 $Z = \overline{ABCDE \cdot F} = \overline{ABCDE} + \overline{F}$가 됩니다.
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73. 다음 중 위상여유의 정의는 무엇인가?

  1. 이득교차 주파수에서의 위상각이다.
  2. 크기는 이득교차 주파수에서의 위상각이고 부호는 반대이다.
  3. 이득교차 주파수에서의 위상각에서 90°를 더한 것이다.
  4. 이득교차 주파수에서의 위상각에서 180°를 더한 것이다.
(정답률: 13%)
  • 위상여유(Phase Margin)는 시스템의 안정도를 나타내는 척도로, 이득교차 주파수(크기가 1 또는 0dB인 지점)에서 위상각이 $-180^{\circ}$로부터 얼마나 떨어져 있는지를 나타냅니다.
    따라서 정의는 이득교차 주파수에서의 위상각에서 $180^{\circ}$를 더한 값입니다.
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74. 다음의 과도응답에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 지연 시간은 응답이 최초로 목표값의 50%가 되는 데 소요되는 시간이다.
  2. 백분율 오버슈트는 최종 목표값과 최대 오버슈트와의 비를 %로 나타낸 것이다.
  3. 감쇠비는 최종 목표값과 최대 오버슈트와의 비를 나타낸 것이다.
  4. 응답시간은 응답이 요구하는 오차 이내로 정착되는데 걸리는 시간이다.
(정답률: 16%)
  • 감쇠비는 시스템의 진동 특성을 결정하는 파라미터로, 오버슈트와 수학적 관계는 있으나 단순히 최종 목표값과 최대 오버슈트의 비로 정의되지 않습니다.

    오답 노트
    지연 시간: 응답이 목표값의 50%에 도달하는 시간 (옳음)
    백분율 오버슈트: 최종값 대비 최대 오버슈트의 비율 (옳음)
    응답시간: 오차 범위 내로 정착하는 시간 (옳음)
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75. 함수 f(t)=t 2e -3t의 라프라스 변환(F(s))은?

(정답률: 20%)
  • 라프라스 변환의 기본 공식 중 $t^n e^{at}$ 형태의 변환 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{t^n e^{at}\} = \frac{n!}{(s-a)^{n+1}}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{t^2 e^{-3t}\} = \frac{2!}{(s-(-3))^{2+1}}$
    ③ [최종 결과] $F(s) = \frac{2}{(s+3)^3}$
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76. 그림과 같은 미분요소에 입력으로 단위계단 함수를 사용하면 출력 파형으로 알맞은 것은?

  1. 임펄스 파형
  2. 사인파형
  3. 삼각파형
  4. 톱니파형
(정답률: 14%)
  • 미분 요소 에 단위계단 함수를 입력하면, 계단 함수의 불연속적인 변화(급격한 상승)가 미분되어 시간 $t=0$에서 무한대의 값을 가지는 임펄스 파형이 출력됩니다.
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77. 에서 w=10(rad/sec)일 때 이득[db]은?

  1. 40
  2. 20
  3. -20
  4. -40
(정답률: 8%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{1}{s(s+1)}$의 이득을 데시벨(dB)로 계산하는 문제입니다.
    $\omega = 10$일 때, 이득 $G(\text{dB}) = 20 \log_{10} |G(j\omega)|$ 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $G(\text{dB}) = 20 \log_{10} \frac{1}{\omega \sqrt{\omega^{2}+1}}$
    ② [숫자 대입] $G(\text{dB}) = 20 \log_{10} \frac{1}{10 \sqrt{10^{2}+1}} \approx 20 \log_{10} \frac{1}{100}$
    ③ [최종 결과] $G(\text{dB}) = -40$
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78. PD 제어동작은 프로세스 제어계의 과도 특성 개선에 쓰인다. 이것에 대응하는 보상 요소는?

  1. 지상 보상 요소
  2. 진상 보상 요소
  3. 진지상 보상 요소
  4. 동상 보상 요소
(정답률: 16%)
  • PD 제어(비례-미분 제어)는 미분 동작을 통해 시스템의 응답 속도를 높이고 오버슈트를 줄여 과도 특성을 개선합니다. 이는 위상을 앞서게 하는 진상 보상 요소의 역할과 동일합니다.
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79. 다음 중 과도 특성을 해치지 않고 보상하는 것은?

  1. 진상 보상기
  2. 지상 보상기
  3. 관측자 보상기
  4. 직렬 보상기
(정답률: 8%)
  • 지상 보상기는 위상을 늦추어 저주파 이득을 낮춤으로써 정상 상태 오차를 개선하며, 이때 과도 특성을 해치지 않고 보상하는 특성을 가집니다.
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80. 상태 방정식 , 출력 방정식y(t)=Cx(t) 에서, 일때, 아래 설명 중 맞는 것은?

  1. 이 시스템은 가제어하고(controllable), 가관측하다(observable).
  2. 이 시스템은 가제어하나(controllable), 가관측하지 않다(unobservable).
  3. 이 시스템은 가제어하지 않으나(uncontrollable), 가관측하다(observable).
  4. 이 시스템은 가제어하지 않고(uncontrollable), 가관측하지 않다(unobservable).
(정답률: 8%)
  • 시스템의 가제어성과 가관측성을 판단하기 위해 가제어성 행렬 $M_c$와 가관측성 행렬 $M_o$의 랭크(Rank)를 분석합니다.
    주어진 행렬은 다음과 같습니다.
    $$\frac{d}{dt}x(t) = Ax(t) + Bu(t)$$
    $$A = \begin{bmatrix} -1 & 2 & 3 \\ 0 & -4 & 0 \\ 0 & 1 & -5 \end{bmatrix}, B = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \end{bmatrix}, C = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \end{bmatrix}$$
    1. 가제어성 분석: $M_c = [B, AB, A^2B]$를 계산하면 랭크가 $3$보다 작으므로 가제어하지 않습니다(uncontrollable).
    2. 가관측성 분석: $M_o = [C; CA; CA^2]$를 계산하면 랭크가 $3$이 되어 가관측합니다(observable).
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 지지물로 B종 철주, B종 철근콘크리트주 또는 철탑을 사용한 특별고압 가공전선로에서 지지물 양쪽의 경간의 차가큰 곳에 사용하는 것은?

  1. 내장형
  2. 직선형
  3. 인류형
  4. 보강형
(정답률: 15%)
  • 특별고압 가공전선로에서 지지물 양쪽의 경간 차가 큰 곳에는 전선의 장력을 조절하기 위해 내장형를 사용합니다.
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82. 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 절대로 사용할 수 없는 경우는?

  1. 애자사용공사에 의하여 전개된 곳에 시설하는 전기로용 전선
  2. 이동기중기에 전기를 공급하기 위하여 사용하는 접촉 전선
  3. 합성수지몰드공사에 의하여 시설하는 경우
  4. 버스덕트공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 13%)
  • 합성수지몰드공사에 의하여 시설하는 경우에는 절연 성능 확보를 위해 나전선을 사용할 수 없습니다.

    오답 노트
    애자사용공사, 이동기중기 접촉전선, 버스덕트공사: 특정 조건 하에 나전선 사용이 가능함
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83. 고압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설되는 경우에 가공전선과 안테나사이의 수평 이격거리는 최소 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 가공전선으로는 케이블을 사용하지 않는다고 한다.)

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 12%)
  • 고압 가공전선이 안테나와 접근하여 시설될 때, 케이블을 사용하지 않는 경우의 최소 수평 이격거리는 $80\text{cm}$이상으로 규정되어 있습니다.
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84. 지름 1.6mm 의 연동선으로 시행할 수 있는 접지공사의 종류로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사와 제2종 접지공사
  2. 제2종 접지공사와 제3종 접지공사
  3. 제3종 접지공사와 특별제3종 접지공사
  4. 제1종 접지공사와 제3종 접지공사
(정답률: 11%)
  • 과거 규정에 따르면 지름 $1.6\text{mm}$이상의 연동선을 사용하는 접지공사는 제3종 접지공사와 특별제3종 접지공사입니다.

    오답 노트
    제1종, 제2종 접지공사: 더 굵은 전선(지름 $4\text{mm}$이상 등)이 필요함
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85. 사용전압 480V인 옥내 저압 절연전선을 애자사용공사에 의해서 점검할 수 없는 은폐장소에 시설하는 경우 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 6
  2. 10
  3. 12
  4. 15
(정답률: 10%)
  • 사용전압 $480\text{V}$이하의 옥내 저압 절연전선을 애자사용공사로 시설할 때, 점검할 수 없는 은폐장소에서의 전선 상호 간 간격은 $6\text{cm}$이상이어야 합니다.
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86. 최대사용전압이 7000V인 회전기의 절연내력시험은 몇 V의 시험전압을 권선과 대지간에 연속하여 10분간 가하여 견디어야 하는가?

  1. 6440
  2. 7700
  3. 8750
  4. 10500
(정답률: 9%)
  • 회전기의 절연내력시험 전압은 최대사용전압이 $7000\text{V}$이하인 경우, 최대사용전압의 $1.5$배 전압을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = \text{최대사용전압} \times 1.5$
    ② [숫자 대입] $V = 7000 \times 1.5$
    ③ [최종 결과] $V = 10500$
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87. 인가가 많이 연접되어 있는 장소에 시설하는 가공전선로의 구성재 중 고압 가공전선로의 지지물 또는 가섭선에 적용하는 풍압하중에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 갑종풍압하중의 1.5배를 적용시켜야 한다.
  2. 갑종풍압하중의 2배를 적용시켜야 한다.
  3. 병종풍압하중을 적용시킬 수 있다.
  4. 갑종풍압하중과 을종풍압하중 중 큰 것만 적용시킨다.
(정답률: 9%)
  • 인가가 많이 연접되어 있는 장소에 시설하는 고압 가공전선로의 지지물 또는 가섭선에는 안전을 위해 병종풍압하중을 적용할 수 있습니다.
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88. 발·변전소에서 특별고압 전로의 접속상태를 모의 모선 등으로 표시하지 않아도 되는 것은?

  1. 2회선의 복모선
  2. 2회선의 단일모선
  3. 4회선의 복모선
  4. 3회선의 단일모선
(정답률: 11%)
  • 발·변전소의 특별고압 전로 접속상태 표시 기준에 따라, 2회선의 단일모선은 모의 모선 등으로 표시하지 않아도 되는 예외 항목에 해당합니다.
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89. 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 고압옥내배선을 할 수 있는 것은?

  1. 애자사용공사
  2. 합성수지관공사
  3. 금속관공사
  4. 가요전선관공사
(정답률: 14%)
  • 고압 옥내배선은 원칙적으로 금지되나, 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 애자사용공사로 시설할 수 있습니다.
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90. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공통신선의 높이에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 도로를 횡단하는 경우에는 지표상 6m 이상으로 한다.
  2. 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 6m 이상으로 한다.
  3. 횡단보도교의 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 5m 이상으로 한다.
  4. 도로를 횡단하는 경우, 저압이나 고압의 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 교통에 지장을 줄 우려가 없는 경우에는 지표상 5m 까지로 감할 수 있다.
(정답률: 16%)
  • 가공통신선의 높이 규정에 관한 문제입니다. 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 $6.5\text{m}$이상으로 시설해야 하므로, $6\text{m}$이상이라고 설명한 내용은 틀린 것입니다.
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91. 교류 전차선이 교량의 밑에 시설되는 경우, 교량의 가더 등의 금속제 부분에는 어떤 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별제3종 접지공사
(정답률: 13%)
  • 교류 전차선이 교량 밑에 시설되는 경우, 유도 전압에 의한 위험을 방지하기 위해 교량의 가더 등 금속제 부분에는 제3종 접지공사를 시행해야 합니다.
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92. 154kV 전선로를 경동연선을 사용하여 가공으로 시가지에 시설할 경우, 최소 단면적은 몇 mm2이상이어야 하는가?

  1. 55
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 16%)
  • 154kV 전선로를 경동연선으로 시가지에 가공 시설할 때, 규정에 따른 최소 단면적은 $150\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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93. 지중전선로를 직접 매설식에 의하여 시설할 때, 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 지중전선을 견고한 트라프 기타 방호물에 넣지 않고도 부설할 수 있는 케이블은?

  1. 고무 외장 케이블
  2. 클로로플렌 외장 케이블
  3. 콤바인 덕트 케이블
  4. 알루미늄피 케이블
(정답률: 19%)
  • 지중전선로 직접 매설 시 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에서도 방호물 없이 부설 가능한 케이블은 콤바인 덕트 케이블입니다.
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94. "제2차 접근상태"라 함은 가공전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 몇 m 미만인 곳에 시설되는 상태를 말하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 7%)
  • 가공전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리 $3\text{m}$ 미만인 곳에 시설되는 상태를 제2차 접근상태라고 정의합니다.
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95. 사용전압 66kV 가공전선과 6kV 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우, 특별고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 단면적이 몇 mm2 인 경동연선 또는 이와 동등이 상의 세기 및 굵기의 연선이어야 하는가?

  1. 22
  2. 38
  3. 55
  4. 100
(정답률: 11%)
  • 특별고압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설할 때, 특별고압 가공전선(케이블 제외)은 단면적 $55\text{mm}^2$이상의 경동연선 또는 동등 이상의 세기 및 굵기의 연선을 사용해야 합니다.
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96. 6600V 고압 옥내배선에 전선으로 연동선을 사용할 때, 그 굵기는 지름 몇 mm 이상의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 11%)
  • 고압 옥내배선에 연동선을 사용할 경우, 규정에 따라 지름 $2.6\text{mm}$이상의 전선을 사용하여야 합니다.
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97. 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 아니되는 것은?

  1. 철탑
  2. 목주
  3. 철주
  4. 철근콘크리트주
(정답률: 9%)
  • 철탑은 구조적으로 자체 강도가 충분하도록 설계되어 있어, 지선을 사용하여 강도를 분담시켜서는 안 됩니다.
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98. 가요전선관공사에 의한 저압 옥내배선에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선으로는 옥외용 비닐절연전선을 사용하여야 한다.
  2. 전선은 연선을 사용하여야 하지만, 지름 3.2mm(알루미늄선은 4mm)이하의 단선은 사용할 수 있다.
  3. 2종 금속제 가요전선관을 습기가 많은 장소 또는 물기가 있는 장소에 시설할 때는 방습장치를 하여야 한다.
  4. 1종 금속제 가요전선관은 두께가 0.8mm 이상이어야한다.
(정답률: 15%)
  • 가요전선관공사에서 전선은 옥내용 절연전선을 사용해야 하며, 옥외용 비닐절연전선을 사용한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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99. 변압기 고압측 전로의 1선 지락전류가 5A 이고, 저압측 전로와의 혼촉에 의한 사고시 고압측 전로를 자동적으로 차단하는 장치가 되어 있지 않은 즉, 일반적인 경우에는 제2종 접지저항값의 최대값은 몇 Ω인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 13%)
  • 혼촉 사고 시 저압측 전위 상승을 억제하기 위한 제2종 접지저항의 최대값은 지락전류와 허용 전압의 관계를 통해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{R} = \frac{\text{V}}{\text{I}}$
    ② [숫자 대입] $\text{R} = \frac{150}{5}$
    ③ [최종 결과] $\text{R} = 30\Omega$
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100. 발전소에 시설하지 않아도 되는 계측장치는?

  1. 발전기의 고정자 온도
  2. 주요 변압기의 역률
  3. 주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력
  4. 특별고압용 변압기의 온도
(정답률: 12%)
  • 발전소의 계측장치는 설비의 보호와 운전 상태 감시를 위해 설치합니다. 발전기 고정자 온도, 주요 변압기의 전압, 전류, 전력 및 특별고압용 변압기의 온도는 설비의 과열 및 과부하를 감시하기 위한 필수 항목이지만, 주요 변압기의 역률은 발전소 내 필수 계측 항목에 해당하지 않습니다.
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