전기공사기사 필기 기출문제복원 (2007-09-02)

전기공사기사 2007-09-02 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2007-09-02 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전기 가열의 특징에 해당되지 않는 것은?

  1. 매우 높은 온도를 얻을 수 있다.
  2. 내부 가열이 불가능하다.
  3. 온도 제어 및 조작이 간단하다.
  4. 열효율이 매우 좋다.
(정답률: 84%)
  • 전기 가열은 유도 가열이나 고주파 가열 등을 통해 물체의 내부까지 직접 가열하는 내부 가열이 가능하다는 것이 큰 특징입니다.
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2. SCR를 역병렬로 접속한 것과 같은 특성의 소자는?

  1. TRIAC
  2. GTO
  3. 광사이리스터
  4. 역전용 사이리스터
(정답률: 83%)
  • TRIAC은 두 개의 SCR을 역병렬로 접속한 것과 같은 구조와 특성을 가지고 있어, 교류 전원의 양방향을 모두 제어할 수 있는 소자입니다.
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3. 전철에서 전식방지 방법 중 전철측 시설이 아닌 것은?

  1. 레일에 본드를 시설한다.
  2. 레일을 따라 보조귀선을 설치한다.
  3. 변전소간 간격을 짧게한다.
  4. 매설관의 표면을 절연한다.
(정답률: 76%)
  • 전식 방지 대책은 전철측 시설과 매설관측 시설로 나뉩니다. 매설관의 표면을 절연하는 것은 매설관측 시설에 해당합니다.

    오답 노트
    레일에 본드 시설, 보조귀선 설치, 변전소 간격 단축: 전철측 시설
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4. 계자전류를 일정하게 하고, 전기자에 인가하는 전압을 변화시켜 속도를 제어하는 방법으로 타여자 전동기의 속도제어에 주로 쓰이는 제어는?

  1. 전압제어
  2. 저항제어
  3. 계자제어
  4. 전류제어
(정답률: 78%)
  • 계자전류를 일정하게 유지한 상태에서 전기자 전압을 조절하여 속도를 제어하는 방식은 전압제어입니다. 이는 타여자 전동기에서 정토크 제어 및 광범위한 속도 조절을 위해 주로 사용됩니다.
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5. 조명기구를 일정한 높이 및 간격으로 배치하여 방전체의 조도를 균일하게 조명하는 방식이며 특징은 작업대의 위치가 변하여도 등기구의 배치를 변경시킬 필요가 없다.

  1. 전반 조명
  2. 국부 조명
  3. 전반 국부 겸용 조명
  4. 중점 배열 조명
(정답률: 70%)
  • 전반 조명은 조명기구를 일정한 높이와 간격으로 배치하여 실내 전체를 균일하게 밝히는 방식으로, 작업 위치가 바뀌어도 조명 배치를 변경할 필요가 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    국부 조명: 특정 부분만 집중적으로 밝히는 방식
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6. 철도 통신에 있어서 유도 장해에 대한 대책으로 사용되는 시설은?

  1. 선발 차단기
  2. 피뢰기
  3. 흡상 변압기
  4. 궤도 계전기
(정답률: 86%)
  • 흡상 변압기는 철도 전차선에서 발생하는 유도 전류를 흡수하여 통신선에 미치는 유도 장해를 억제하는 장치입니다.
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7. 금속의 표면 열처리에 이용하며 도체에 고주파 전류를 통하면 전류가 표면에 집중하는 현상은?

  1. 표피 효과
  2. 톰슨 효과
  3. 핀치 효과
  4. 지벡 효과
(정답률: 91%)
  • 도체에 고주파 전류가 흐를 때, 전류가 도체의 중심부가 아닌 표면 쪽으로 집중되어 흐르는 현상을 표피 효과라고 합니다.

    오답 노트
    톰슨 효과: 온도차와 전류가 있을 때 열 흡수 또는 방출 현상
    핀치 효과: 강한 전류에 의해 도체가 수축하는 현상
    지벡 효과: 서로 다른 두 금속 접점에 온도차가 있을 때 기전력이 발생하는 현상
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8. 루소 선도가 그림과 같은 광원의 배광 곡선의 식은?

  3. Iθ=100cosθ
  4. Iθ=50(1+cosθ)
(정답률: 72%)
  • 배광 곡선 식은 주어진 각도 $\theta$에 따른 광도 $I_{\theta}$의 값을 만족해야 합니다.
    제시된 루소 선도 이미지 를 보면 $\theta = 0^{\circ}$ 일 때 $100\text{ Cd}$, $\theta = 180^{\circ}$ 일 때 $0\text{ Cd}$가 됨을 알 수 있습니다.
    식 $I_{\theta} = 50(1 + \cos\theta)$에 대입하면:
    1) $\theta = 0^{\circ} \rightarrow 50(1 + 1) = 100$
    2) $\theta = 180^{\circ} \rightarrow 50(1 - 1) = 0$
    두 조건 모두 만족하므로 정답은 $I_{\theta} = 50(1 + \cos\theta)$ 입니다.
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9. 평균 구면 광도 100[cd]의 전구 5개를 지름 10[m]인 원형의 방에 설치할 때, 조명률을 0.5, 감광보상률 1.5라고 하면 그 방의 평균 조도는 약 몇 [lx]인가?

  1. 27
  2. 40
  3. 100
  4. 120
(정답률: 78%)
  • 평균 조도는 광원들의 총 광속에 조명률을 곱하고, 이를 면적과 감광보상률의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{4 \pi I n U}{S D}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{4 \times 3.14 \times 100 \times 5 \times 0.5}{3.14 \times 5^{2} \times 1.5}$
    ③ [최종 결과] $E = 26.7$
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10. 액체 속에 미립자를 넣고 전압을 가하면 대다수 입자가 양극을 향해서 이동하게 된다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 전기 영동
  2. 비산 현상
  3. 정전 현상
  4. 정전 선별
(정답률: 78%)
  • 액체 속에 전압을 가했을 때 전하를 띤 미립자가 전기장의 영향으로 양극 또는 음극으로 이동하는 현상을 전기 영동이라고 합니다.
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11. 다음 중 옥외등에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 전로의 사용전압은 대지전압을 최대 400V 이하로 하여야 한다.
  2. 옥내등과 병용하는 분기회로는 15A 분기회로로 한다.
  3. 옥외등의 인하선을 금속관 배선으로 한다.
  4. 옥외등의 배선을 케이블 배선으로 한다.
(정답률: 60%)
  • 옥외등 전로의 사용전압은 대지전압을 최대 $300\text{V}$이하로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    전로의 사용전압은 대지전압을 최대 $400\text{V}$이하로 하여야 한다: $300\text{V}$이하가 기준임
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12. 알카리 축전지의 양극에 쓰이는 재료는?

  1. 납
  2. 카드뮴
  3. 철
  4. 산화니켈
(정답률: 72%)
  • 알카리 축전지는 양극에 수산화니켈, 음극에 카드뮴을 사용하며 전해액으로는 수산화칼륨(KOH)을 사용합니다.
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13. 기체의 무기질 절연 재료는 어느 것인가?

  1. 알드레이
  2. 운모
  3. 실리콘유
  4. 불화황(SF6)
(정답률: 79%)
  • 불화황($SF_{6}$)은 전기 절연 성능이 매우 우수한 무기질 기체 절연 재료로, 주로 가스절연개폐장치(GIS)에 사용됩니다.
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14. 변압기유로 쓰이는 절연유에 요구되는 특성이 아닌 것은?

  1. 절연내력이 클 것
  2. 점도가 클 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 비열이 커서 냉각 효과가 클 것
(정답률: 90%)
  • 변압기 절연유는 냉각 작용을 위해 유동성이 좋아야 하므로 점도가 작아야 합니다.

    오답 노트
    점도가 클 것: 유동성이 떨어져 냉각 효율이 저하되므로 부적절함
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15. 지중인입선의 경우에 22.9kV-Y 계통에서는 어떤 케이블을 사용하는가?

  1. CNCV-W 케이블
  2. EVCT 케이블
  3. CD-C 케이블
  4. RN 케이블
(정답률: 87%)
  • 22.9 kV-Y 계통의 지중인입선으로는 수트리 억제형 전력케이블인 CNCV-W 케이블을 사용합니다.
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16. 22.9 [kV-Y] 특별고압 가공전선로에서 3조를 수평으로 배열하기 위한 완금의 길이(mm)는?

  1. 2400
  2. 1800
  3. 1400
  4. 900
(정답률: 76%)
  • 22.9 kV-Y 특별고압 가공전선로에서 전선 조수에 따른 완금 길이는 규격화되어 있으며, 3조를 수평으로 배열할 때의 표준 길이는 2400 mm입니다.
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17. 다음 중 수뢰부로 하는 것을 목적으로 공중에 돌출하게 한 봉상(棒狀) 금속체를 무엇이라 하는가?

  1. 돌침
  2. 케이지
  3. 접지극
  4. 용마루
(정답률: 84%)
  • 낙뢰로부터 시설물을 보호하기 위해 벼락을 직접 받는 수뢰부 역할을 하도록 공중에 돌출시킨 봉 모양의 금속체를 돌침이라고 합니다.
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18. 금속전선과 사용시 케이블 손상방지용으로 사용되는 것은?

  1. Kock Nut
  2. Bushing
  3. Coupling
  4. Elbow
(정답률: 83%)
  • Bushing은 금속관과 케이블이 접촉하는 부위에서 케이블의 피복이 손상되는 것을 방지하기 위해 설치하는 보호 부품입니다.
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19. 가공 송전선로 및 변전소에 있어서 애자장치에 사용되는 금구류는? (문제 오류로 실제 시험에서는 나, 다, 라번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 나번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. PG 클램프
  2. 삼각요크
  3. 아마톳드
  4. 볼아이
(정답률: 74%)
  • 삼각요크는 가공 송전선로 및 변전소의 애자장치에서 전선을 지지하고 고정하기 위해 사용되는 대표적인 금구류입니다.
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20. GV의 약호는 어떤 품명의 약호인가?

  1. 인입용 비닐절연전선
  2. 접지용 비닐전선
  3. 강복알루미늄선
  4. 폴리에치렌 비닐네온전선
(정답률: 83%)
  • GV는 'Vinyl insulated wire for Grounding use'의 약호입니다. 앞 글자인 G가 Grounding(접지)을 의미하므로 접지용 비닐절연전선임을 쉽게 기억할 수 있습니다.
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2과목: 전력공학

21. “전선의 단위길이내에서 연간에 손실되는 전력량에 대한 전기요금과 단위길이의 전선값에 대한 금리, 감가상각비 등의 년간 병비의 합계가 같게 되는 전선 단면적이 가장 경제적인 전선의 단면적이다.”이 법칙은?

  1. 뉴크의 법칙
  2. 켈빈의 법칙
  3. 플레밍의 법칙
  4. 스틸의 법칙
(정답률: 15%)
  • 전력 손실에 의한 연간 전기요금과 전선 비용에 대한 연간 비용(금리, 감가상각비 등)의 합계가 최소가 되는 지점의 단면적을 구하는 법칙은 켈빈의 법칙입니다.
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22. 다음 중 송전선로의 특성임피던스와 전파정수를 구하기 위한 시험으로 가장 적절한 것은?

  1. 무부하시험과 단락시험
  2. 부하시험과 단락시험
  3. 부하시험과 충전시험
  4. 충전시험과 단락시험
(정답률: 18%)
  • 송전선로의 특성임피던스와 전파정수를 결정하기 위해서는 선로의 정전용량과 인덕턴스를 알아야 하며, 이를 위해 전압을 인가하는 무부하시험(개방시험)과 전류를 흘리는 단락시험을 수행합니다.
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23. 전선의 굵기가 균일하고 부하가 균등하게 분산되어 있는 배전선로의 전력손실은 전체 부하가 선로 말단에 집중되어 있는 경우에 비하여 어느 정도가 되는가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 2/3
  4. 3/4
(정답률: 13%)
  • 부하가 선로 말단에 집중된 경우의 전력손실을 $P_{max}$라고 할 때, 부하가 균등하게 분산되어 있으면 전력손실은 그 $1/3$로 감소하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $P_{dist} = \frac{1}{3} P_{conc}$
    ② [숫자 대입] $P_{dist} = \frac{1}{3} \times 1$
    ③ [최종 결과] $P_{dist} = \frac{1}{3}$
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24. 그림과 같은 배전선에서 부하중심점의 위치는 급전점 F로부터 몇 [m] 지점인가? (단, 부하역률은 모두 1 이다.)

  1. 300
  2. 500
  3. 700
  4. 900
(정답률: 13%)
  • 부하중심점은 각 부하의 크기와 위치를 곱한 값의 합을 전체 부하의 합으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\sum (I \times l)}{\sum I}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{(10 \times 200) + (20 \times 400) + (10 \times 700) + (10 \times 900) + (20 \times 1150)}{10 + 20 + 10 + 10 + 20}$
    ③ [최종 결과] $L = 700$
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25. 직렬콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌 것은?

  1. 선로의 인덕턴스를 보상한다.
  2. 수전단의 전압변동률을 줄인다.
  3. 정태안정도를 증가한다.
  4. 수전단의 역률을 개선한다.
(정답률: 15%)
  • 직렬콘덴서는 선로의 유도성 리액턴스($L$)를 상쇄하여 전압 강하를 줄이고 안정도를 높이는 역할을 합니다. 수전단의 역률 개선은 부하단에 병렬로 콘덴서를 설치하는 병렬콘덴서의 역할입니다.
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26. 다음 중 화력발전소에서 가장 큰 손실은?

  1. 소내용 동력
  2. 연도 배출가스 손실
  3. 복수기에서의 손실
  4. 송풍기의 손실
(정답률: 17%)
  • 화력발전소의 에너지 변환 과정에서 보일러와 터빈을 거친 후, 마지막 단계인 복수기에서 냉각수로 버려지는 열량이 가장 많기 때문에 복수기에서의 손실이 최대가 됩니다.
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27. 단로기의 사용 목적은?

  1. 과전류의 차단
  2. 단락사고의 차단
  3. 부하의 차단
  4. 선로의 개폐
(정답률: 13%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 무전압 상태에서 회로를 확실히 분리하여 선로의 개폐 및 기기 점검 시 안전을 확보하는 목적으로 사용합니다.
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28. 다음 중 가공 송전선로에 사용되는 전선의 구비조건으로 적절하지 않은 것은?

  1. 도전율이 높을 것
  2. 기계적인 강도가 클 것
  3. 비중이 클 것
  4. 내구성이 있을 것
(정답률: 22%)
  • 가공 송전선로는 전선 자체의 무게로 인한 처짐을 방지하고 지지 구조물의 부담을 줄여야 하므로, 비중은 작을수록 유리합니다.
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29. 직접접지방식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 이상전압 발생의 우려가 적다.
  2. 계통의 절연수준이 낮아지므로 경제적이다.
  3. 변압기의 단절연이 가능하다.
  4. 보호계전기가 신속히 동작하므로 과도안정도가 좋다.
(정답률: 11%)
  • 직접접지방식은 지락 사고 시 고장 전류가 매우 커서 보호계전기가 신속하게 동작하는 장점이 있지만, 이로 인해 계통의 과도안정도는 낮아집니다.
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30. 충전 전류에 의해 수전단의 전압이 송전단의 전압보다 높아지는 현상은?

  1. 페란티 현상
  2. 코로나 현상
  3. 카르노 현상
  4. 보어 현상
(정답률: 20%)
  • 무부하 또는 경부하 시 선로의 정전용량에 의한 충전 전류 때문에 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 현상이라고 합니다.
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31. 역률 80%의 3상 평형부하에 공급하고 있는 선로길이 3상3선식 배전선로가 있다. 부하가 단자전압을 6000으로 유지하였을 경우, 선로의 전압강하율이 10%를 넘지 않게 하기 위해서는 부하전력을 약 몇 [kW]까지 허용할 수 있는가? (단, 전선 1선당의 저항은 0.82/km,리액턴스는 0.38/km라 하고, 선로길이가 2km, 그 밖의 정소는 무시한다.)

  1. 1303
  2. 1629
  3. 2257
  4. 2825
(정답률: 11%)
  • 3상 3선식 배전선로에서 전압강하율 제한 조건 하에 허용 가능한 최대 부하전력을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{V^2 \cdot \epsilon}{ \sqrt{3} \cdot (R \cos \theta + X \sin \theta)}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{6000^2 \cdot 0.1}{\sqrt{3} \cdot (2 \cdot 0.82 \cdot 0.8 + 2 \cdot 0.38 \cdot 0.6)}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 1629 \text{ kW}$$
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32. 수조에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 수로내의 수위의 이상상승을 방지한다.
  2. 수로식 발전소의 수로의 처음 부분과 수압관의 아래 부분에 설치한다.
  3. 수로에서 유입하는 물속에 토사를 침전시켜서 배사문으로 배사하고 부유물을 제거한다.
  4. 용량을 크게 하는 것이 바람직하나, 지형적 조건에 따라서 최소한 최대사용 유량을 1~2분 동안 저장할 수 있는 용적을 가져야 한다.
(정답률: 10%)
  • 수조는 수위 조절, 토사 침전 및 부유물 제거를 위해 설치하며, 일반적으로 수로의 끝부분과 수압관의 시작 부분 사이에 설치하여 안정적인 유량을 공급합니다. 따라서 수압관의 아래 부분에 설치한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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33. 계전기의 반한시 특성이란?

  1. 동작전류가 클수록 동작시간이 길어진다.
  2. 동작전류가 흐르는 순간에 동작한다.
  3. 동작전류에 관계없이 동작시간은 일정하다.
  4. 동작전류가 크면 동작시간은 짧아진다.
(정답률: 17%)
  • 반한시 특성이란 전류의 크기에 따라 동작 시간이 변하는 특성으로, 사고 전류(동작전류)가 크면 클수록 더 빠르게 동작하여 계통을 보호하는 성질을 말합니다.

    오답 노트
    동작전류가 클수록 동작시간이 길어진다: 정한시 또는 역특성과 반대되는 설명입니다.
    동작전류가 흐르는 순간에 동작한다: 순시 특성에 대한 설명입니다.
    동작전류에 관계없이 동작시간은 일정하다: 정한시 특성에 대한 설명입니다.
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34. 전력수용의 수용률은?

(정답률: 16%)
  • 수용률은 부하설비 용량의 합계에 대하여 실제로 사용하는 최대전력의 비율을 의미합니다.
    $$\text{수용률} = \frac{\text{최대수용전력}}{\text{부하설비합계}} \times 100\%$$
    따라서 정답은 입니다.
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35. 다음 중 자기여자를 방지하기 위한 충전용 발전기의 조건으로 가장 적절한 것은?

  1. 발전기 용량은 선로의 충전용량보다 작아야 한다.
  2. 발전기 용량은 3배의 선로 충전용량보다 작아야 한다.
  3. 발전기 용량은 선로의 충전용량보다 커야 한다.
  4. 발전기 용량은 3배의 선로 충전용량과 같아야 한다.
(정답률: 11%)
  • 충전용 발전기에서 자기여자가 발생하는 것을 방지하기 위해서는 발전기의 용량이 선로의 충전용량보다 충분히 커야 합니다. 이는 선로의 정전용량에 의한 진상 전류가 발전기의 여자 전류에 영향을 주어 전압이 이상 상승하는 현상을 억제하기 위함입니다.
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36. 네트워크 배전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 정전이 적다.
  2. 전압변동이 적다.
  3. 인축의 접촉사고가 적어진다.
  4. 부하증가에 대한 적응성이 크다.
(정답률: 19%)
  • 네트워크 배전방식은 여러 대의 변전소로부터 전원을 공급받으므로 신뢰도가 높아 정전이 적고 전압 변동이 적으며 부하 증가에 유연하게 대응할 수 있습니다. 하지만 전선망이 복잡하게 얽혀 있어 인축의 접촉사고 위험은 오히려 증가합니다.
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37. 기력발전소의 열사이클의 과정 중 단열팽창 과정의물 또는 증기의 상태변화는?

  1. 습증기 → 포화액
  2. 과역증기 → 습증기
  3. 포화액 → 압축액
  4. 압축액 → 포화액 → 포화증기
(정답률: 8%)
  • 열사이클의 단열팽창 과정은 터빈에서 증기가 팽창하며 일을 하는 과정입니다. 이때 고온 고압의 과열증기가 팽창하면서 온도가 내려가 습증기 상태로 변하게 됩니다.
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38. 배전선로의 고장전류를 차단할 수 있는 것으로 가장 알맞은 것은?

  1. 단로기
  2. 구분개폐기
  3. 컷아웃스위치(COS)
  4. 차단기
(정답률: 20%)
  • 차단기는 부하 전류뿐만 아니라 사고 시 발생하는 거대한 고장전류를 안전하게 차단할 수 있는 소호 능력을 갖춘 유일한 장치입니다.

    오답 노트
    단로기: 부하 전류 차단 불가, 무전압 상태에서 회로 분리용
    구분개폐기: 부하 전류는 차단 가능하나 고장전류 차단 능력 없음
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39. 다음 중 가공 송전선에 사용하는 애자련 중 전압부담이 가장 큰 것은?

  1. 전선에 가장 가까운 것
  2. 중앙에 있는 것
  3. 철탑에 가장 가까운 것
  4. 철탑에서 이점의 것
(정답률: 15%)
  • 애자련의 전압 분담은 전선에 가까울수록 크고, 철탑에 가까울수록 작아지는 특성이 있습니다. 따라서 전선에 가장 가까운 애자가 가장 큰 전압 부담을 가지게 됩니다.

    오답 노트
    철탑에 가장 가까운 것: 전압 분담이 가장 작음
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40. 개폐 서지의 이상전압을 감쇄 할 목적으로 설치하는 것은?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 리액터
  4. 개폐 저항기
(정답률: 18%)
  • 개폐 서지는 차단기나 단로기의 개폐 시 발생하는 급격한 이상전압을 의미하며, 이를 억제하고 감쇄시키기 위해 개폐 저항기를 설치합니다.
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3과목: 전기기기

41. 변압기 여자 전류의 파형은?

  1. 파형이 나타나지 않는다.
  2. 사인파
  3. 구형파
  4. 왜형파
(정답률: 14%)
  • 변압기의 여자 전류는 철심의 자기 포화 현상으로 인해 정현파 전압을 인가하더라도 찌그러진 형태의 왜형파로 나타납니다.
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42. 변압기 누설 리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은 어느 것인가?

  1. 철심의 단면적을 크게 한다.
  2. 코일의 단면적을 크게 한다.
  3. 권선을 교호(交互) 배치한다.
  4. 권선을 동심 배치한다.
(정답률: 8%)
  • 변압기에서 누설 리액턴스를 줄이기 위해서는 1차 권선과 2차 권선 사이의 자속 누설을 최소화해야 하며, 이를 위해 권선을 교호 배치하는 것이 가장 효과적입니다.
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43. 동기발전기의 무부하시험 및 단락시험에서 구할 수 없는 것은?

  1. 전기자 반작용
  2. 철손
  3. 단락비
  4. 동기 임피던스
(정답률: 9%)
  • 무부하 시험과 단락 시험을 통해 동기 임피던스, 단락비, 철손 등을 산출할 수 있으나, 전기자 반작용은 시험 결과로 직접 구할 수 있는 값이 아니라 기기 내부의 현상입니다.
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44. 6000[V], 5[MVA]의 3상 동기 발전기의 계자전류 200[A]에서의 무부하 단자전압이 6000[V]이고, 단락전류는 600[A]라고 한다. 동기임피던스[Ω]와 %동기임피던스는 얼마인가?

  1. 5.8[Ω], 80[%]
  2. 6.4[Ω], 85[%]
  3. 6.4[Ω], 3[%]
  4. 6.0[Ω],75[%]
(정답률: 11%)
  • 동기임피던스는 무부하 전압과 단락전류의 비로 구하며, %동기임피던스는 정격전압과 임피던스 전압강하의 비율로 계산합니다.
    ① [동기임피던스 공식] $Z_s = \frac{V_{nl}}{\sqrt{3} I_{sc}}$
    ② [숫자 대입] $Z_s = \frac{6000}{\sqrt{3} \times 600}$
    ③ [최종 결과] $Z_s = 5.77 \approx 5.8 \Omega$
    정격전류 $I_n = \frac{5 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 6000} = 481.1 \text{ A}$이므로 %동기임피던스는 다음과 같습니다.
    ① [퍼센트 임피던스 공식] $\%Z_s = \frac{I_n Z_s}{V_{ph}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\%Z_s = \frac{481.1 \times 5.77}{6000 / \sqrt{3}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\%Z_s = 80 \%$
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45. 동기발전기는 회전 계자형을 사용하는 경우가 많다. 그 이유로 적합하지 않는 것은?

  1. 계자극은 기계적으로 튼튼하다.
  2. 전기자 권선은 고전압으로 결선이 복잡하다.
  3. 기전력의 파형을 개선한다.
  4. 계자회로는 직류 저전압으로 소요전력이 작다.
(정답률: 11%)
  • 회전 계자형은 계자 권선을 회전시키고 전기자 권선을 고정시키는 구조로, 기계적 강도 확보, 고전압 절연 용이, 계자 전력 감소 등의 장점이 있습니다. 하지만 기전력의 파형 개선은 회전 계자형 채택의 직접적인 이유가 아닙니다.
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46. 단상 유도전압조정기의 2차 전압이 100±30[V]이고, 직렬권선의 전류가 6[A]인 경우 정격용량은 몇 [VA]인가?

  1. 780
  2. 420
  3. 312
  4. 180
(정답률: 12%)
  • 유도전압조정기의 정격용량은 조정 가능한 전압의 변동폭(최대-최소 차이의 절반)과 직렬권선 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Pa = \Delta V \times I$
    ② [숫자 대입] $Pa = 30 \times 6$
    ③ [최종 결과] $Pa = 180$
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47. 그림과 같은 단상 전파 정류회로에서 첨두 역전압[V]은 얼마인가? (단, 여기서 변압기 2차측 a,b간 전압은 200[V]이고 정류기의 전압강하는 20[V]이다.)

  1. 120
  2. 200
  3. 262
  4. 320
(정답률: 9%)
  • 단상 전파 정류회로에서 다이오드에 걸리는 첨두 역전압(PIV)은 2차측 전압의 최댓값에 정류기 전압강하를 더한 값입니다.
    ① [기본 공식] $V_{PIV} = \sqrt{2} V + V_d$
    ② [숫자 대입] $V_{PIV} = \sqrt{2} \times 200 + 20$
    ③ [최종 결과] $V_{PIV} = 262$
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48. 서보 전동기로 사용되는 전동기와 제어방식의 종류가 아닌 것은?

  1. 직류기의 전압 제어
  2. 릴럭턴스기의 전압 제어
  3. 유도기의 전압 제어
  4. 동기 기기의 주파수 제어
(정답률: 12%)
  • 서보 전동기는 정밀한 위치 및 속도 제어를 위해 사용되며, 일반적으로 직류기, 유도기, 동기기 등을 활용한 전압 및 주파수 제어 방식을 사용합니다. 릴럭턴스기의 전압 제어는 일반적인 서보 제어 방식에 해당하지 않습니다.
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49. 직류전동기의 총도체수는 80, 단중 중권이며, 극수2, 1극의 자속수 3.14[Wb]이다. 부하를 거어 전기자에 10[A]가 흐르고 있을 때, 발생 토크 [kg·m]는 약 얼마인가?

  1. 38.6
  2. 40.8
  3. 42.6
  4. 44.8
(정답률: 10%)
  • 직류전동기의 토크는 자속, 전기자 전류, 도체수, 병렬 회로수에 의해 결정됩니다. 단중권의 경우 병렬 회로수 $a$는 극수 $P$와 같습니다.
    ① [기본 공식] $T = 0.113 \times \frac{P Z \Phi I}{a}$
    ② [숫자 대입] $T = 0.113 \times \frac{2 \times 80 \times 3.14 \times 10}{2}$
    ③ [최종 결과] $T = 40.8$
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50. 유도전동기의 안정운전의 조건은?

(정답률: 12%)
  • 유도전동기가 안정적으로 운전되기 위해서는 회전수 $n$의 변화에 따른 전동기 토크 $T_m$의 변화율이 부하 토크 $T_L$의 변화율보다 작아야 합니다.
    $$\frac{dT_m}{dn} < \frac{dT_L}{dn}$$
    따라서 정답은 입니다.
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51. 3상 유도전압 조정기의 동작원리 중 가장 적당한 것은?

  1. 회전자계에 의한 유도작용을 이용하여 2차 전압의 위상전압 조정에 따라 변화한다.
  2. 교번자계의 전자유도작용을 이용한다.
  3. 충전된 두 물체 사이에 작용하는 힘
  4. 두 전류 사이에 작용하는 힘
(정답률: 14%)
  • 3상 유도전압 조정기는 회전 자계에 의한 전자기 유도 작용을 이용하며, 2차 전압의 크기는 1차와 2차 권선 사이의 위상각(위상전압) 조정에 따라 결정되는 원리를 가집니다.
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52. 단상 직권 정류자 전동기에서 주자속의 최대치를 m, 자극수를 P, 전기자 병렬 회로수를 a, 전기자 전 도체수를 Z, 전기자의 속도를 N[rpm]이라 하면 속도 기전력의 실효값 E?[V]은? (단, 주자속은 정현파이다.)

(정답률: 9%)
  • 단상 직권 정류자 전동기에서 주자속이 정현파일 때, 속도 기전력의 실효값은 최대값에 $\frac{1}{\sqrt{2}}$을 곱한 값에 기전력 공식을 적용하여 산출합니다.
    $$E_r = \frac{1}{\sqrt{2}} \frac{P}{a} Z \frac{N}{60} \phi_m$$
    따라서 정답은 입니다.
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53. 10[kM], 200[V], 전기자저항 0.15[Ω]의 타여자발전기를 전동기로 사용하여 발전기의 경우와 같은 전류를 흘렸을 때 단자전압은 몇[V]로 하면 되는가? (단, 여기서 전기자 반작용은 무시하고 회전수는 같도록 한다.)

  1. 200
  2. 207.5
  3. 215
  4. 225.5
(정답률: 11%)
  • 발전기일 때는 단자전압이 유도기전력보다 낮지만, 전동기일 때는 단자전압이 유도기전력보다 높아야 합니다. 따라서 전동기 단자전압은 발전기 때의 유도기전력에 전압강하분을 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = E + I \times R$
    ② [숫자 대입] $V = 200 + \frac{10000}{200} \times 0.15$
    ③ [최종 결과] $V = 215$
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54. 교류전력을 교류로 변환하는 것은?

  1. 정류기
  2. 쵸퍼
  3. 인버터
  4. 사이크로 컨버터
(정답률: 13%)
  • 교류 전력을 다른 주파수나 전압의 교류 전력으로 직접 변환하는 장치는 사이크로 컨버터입니다.

    오답 노트
    정류기: 교류를 직류로 변환
    쵸퍼: 직류 전압을 다른 직류 전압으로 변환
    인버터: 직류를 교류로 변환
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55. 어느 변압기의 백분율 저항강하가 2[%], 백분율 리액턴스 강하가 3[%]일 때 역률(지역률)80[%]인 경우의 전압변동률은 얼마인가?

  1. -0.2[%]
  2. 3.4[%]
  3. 0.2[%]
  4. -3.4[%]
(정답률: 14%)
  • 변압기의 전압변동률은 백분율 저항강하와 리액턴스 강하에 각각 역률과 무효율을 곱하여 합산하여 구합니다.
    $$\epsilon = p \cos \theta + q \sin \theta$$
    $$\epsilon = 2 \times 0.8 + 3 \times 0.6$$
    $$\epsilon = 3.4$$
    따라서 전압변동률은 $3.4\%$ 입니다.
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56. 다음 중 변압기의 온도 시험을 하는데 가장 좋은 방법은?

  1. 무부하법
  2. 배전압법
  3. 절연전압시험법
  4. 반환부하법
(정답률: 13%)
  • 변압기의 온도 상승 시험 시, 실제 부하를 거는 대신 전원 측과 부하 측에 적절한 전압을 인가하여 손실을 동일하게 재현함으로써 온도를 측정하는 반환부하법이 가장 효율적이고 좋은 방법입니다.
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57. 유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 가하는 속도제어는?

  1. 2차 저항법
  2. 자극수 변환법
  3. 인버터주파수 변환법
  4. 2차 여자법
(정답률: 10%)
  • 유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수와 동일한 주파수의 전압을 외부에서 가하여 토크를 조절하고 속도를 제어하는 방식은 2차 여자법입니다.
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58. 직류 발전기에서 섬락이 생기는 가장 큰 원인은?

  1. 장시간 계속 운전
  2. 부하의 급변
  3. 경부하 운전
  4. 회전속도가 지나치게 떨어졌을 때
(정답률: 14%)
  • 직류 발전기에서 부하가 급격하게 변하면 전기자 반작용이 급변하게 되고, 이로 인해 자속 분포가 왜곡되어 국부적인 절연 파괴나 섬락(Flashover)이 발생할 가능성이 가장 커집니다.
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59. 동기발전기에서 무부하 포화 곡선과 공극선을 사용해서 산출할 수 있는 것은?

  1. 동기 임피던스
  2. 단락비
  3. 전기자 반작용
  4. 포화율
(정답률: 8%)
  • 무부하 포화 곡선(개방 회로 특성 곡선)과 공극선을 비교 분석함으로써 자성체의 포화 정도를 나타내는 포화율을 산출할 수 있습니다.
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60. 정류자형 주파수 변환기를 동일한 전원에 연결된 유도전동기의 축과 직결해서 사용하고 있다. 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 농형 유도전동기의 2차 여자를 할 수 있다.
  2. 권선형 유도전동기의 속도제어 및 역률개선을 할수 있다.
  3. 유도전동기의 속도제어법위가 동기속도 상하 10~15% 정도이다.
  4. 유도전동기가 동기속도 이하에서는 2차 전력이 변압기를 통해 전원으로 반환된다.
(정답률: 8%)
  • 정류자형 주파수 변환기를 이용한 속도 제어는 2차 회로에 외부 전원을 공급해야 하므로, 2차 회로가 단락된 구조인 농형 유도전동기에는 적용할 수 없으며 반드시 권선형 유도전동기를 사용해야 합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. R=100[Ω], C=30[㎌]의 직렬회로에 f=60[Hz], V=100[V]의 교류전압을 가할 때 전류[A]는 약 얼마인가?

  1. 133.5
  2. 88.4
  3. 75
  4. 0.75
(정답률: 9%)
  • RC 직렬회로에서 전체 임피던스를 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 전류를 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z = \sqrt{R^2 + X_C^2}$$
    $$I = \frac{V}{Z}$$
    ② [숫자 대입]
    $$X_C = \frac{1}{2 \pi 60 \times 30 \times 10^{-6}} = 88.4$$
    $$I = \frac{100}{\sqrt{100^2 + 88.4^2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 0.75$$
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62. 다음 내용 중 옳지 않은 것은?

  1. 회로의 임펄스 응답은 회로도를 알면 결정된다.
  2. 회로의 임펄스 응답은 입력을 알면 출력을 알 수 있다.
  3. 초기조건에 따라 임펄스 응답이 결정된다.
  4. 출력은 입력과 초기조건에 따라 결정된다.
(정답률: 9%)
  • 임펄스 응답은 시스템의 고유한 특성으로, 초기 조건이 0인 상태에서 임펄스 입력에 대한 응답을 의미합니다. 따라서 초기 조건에 따라 결정되는 것이 아니라 회로의 구성 요소와 구조에 의해 결정됩니다.
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63. R-L-C 직렬회로의 과도상태에서 저항의 값이 다음 중 어느 값일 때 진동이 되는가?

(정답률: 10%)
  • RLC 직렬회로의 과도상태에서 감쇠 진동(Underdamped)이 일어나기 위해서는 저항 $R$이 임계 저항값보다 작아야 합니다.
    진동 조건은 다음과 같습니다.
    $$R < 2 \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    따라서 $\text{}$가 정답입니다.
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64. 3상 불평형 전압에서 영상전압이 140[V]이고, 정상 전압이 600[V], 역상전압이 280[V]이라면 전압의 불평 형율은?

  1. 2.144
  2. 0.566
  3. 0.466
  4. 0.233
(정답률: 14%)
  • 전압의 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $\text{불평형률} = \frac{V_2}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\text{불평형률} = \frac{280}{600}$
    ③ [최종 결과] $\text{불평형률} = 0.466$
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65. RL 직렬회로에 [V]를 가할때 전류[A]의 실효값은 약 얼마인가? (단, R=4[Ω], wL=1[Ω]이다.) (보기 오류로 현재 복원중입니다. 보기 내용을 아시는 분들께서는 오류 신고를 통하여 보기 작성 부탁 드립니다. 정답은 다번입니다.)

  1. 복원중
  2. 복원중
  3. 복원중
  4. 복원중
(정답률: 16%)
  • 전압 $v = 80 + 141.4 \sin(3wt + \frac{\pi}{3})$에서 실효값은 직류분과 교류분의 합성으로 구하며, 전류의 실효값은 전체 임피던스로 나누어 계산합니다.
    전압의 실효값 $V_{rms} = \sqrt{80^2 + (\frac{141.4}{\sqrt{2}})^2} = \sqrt{6400 + 10000} = 128\text{ V}$ 입니다.
    임피던스 $Z = \sqrt{R^2 + (wL)^2} = \sqrt{4^2 + 1^2} = \sqrt{17} \approx 4.12\text{ }\Omega$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{rms}}{Z}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{128}{4.12}$
    ③ [최종 결과] $I = 31.06\text{ A}$
    (참고: 기존 해설의 정답 $28.3\text{ A}$는 전압의 실효값을 교류분 $\frac{141.4}{\sqrt{2}} = 100\text{ V}$만 고려하여 $\frac{100}{4.12} \approx 24.2$ 또는 다른 조건이 적용된 결과로 보이나, 제시된 수식 기반 계산 시 위와 같습니다.)
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66. △ 결선된 3상 회로에서 상전류가 다음과 같을 때 선전류 I1, I2, I3 중에서 그 크기가 가장 큰 것은 몇 [A]인가?

  1. 2.31
  2. 4.0
  3. 6.93
  4. 8.0
(정답률: 10%)
  • $\Delta$ 결선에서 선전류는 두 상전류의 벡터 차로 계산됩니다. 주어진 상전류의 크기가 모두 $4\text{ A}$로 동일하므로, 두 전류 사이의 위상차 $\theta$가 $120^\circ$에 가까울수록 선전류의 크기가 최대가 됩니다.
    선전류 $I_1$은 $I_{12}$와 $I_{31}$의 차이로 계산하며, 위상차는 $84^\circ - (-36^\circ) = 120^\circ$입니다.
    ① [기본 공식] $I_L = \sqrt{I_{ph}^2 + I_{ph}^2 - 2 I_{ph}^2 \cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $I_L = \sqrt{4^2 + 4^2 - 2 \times 4^2 \times \cos 120^\circ}$
    ③ [최종 결과] $I_L = 6.93\text{ A}$
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67. 결선된 대칭 3상 부하가 있다. 역률이 0.8(지상) 이고, 전소비전력이 1800[W]이다. 한 상의 선로저항이 0.5[Ω]이고 발생하는 전선로손실이 50[W]이면 부하단자 전압[V]은?

  1. 630
  2. 876
  3. 300
  4. 225
(정답률: 8%)
  • 전선로 손실을 통해 선전류를 구하고, 3상 전력 공식을 이용하여 부하단자 전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_{loss} = 3 I^2 R$
    ② [숫자 대입] $50 = 3 \times I^2 \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $I = 5.77\text{ A}$
    부하단자 전압 $V$는 전소비전력 공식 $P = \sqrt{3} V I \cos\theta$에서 구합니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{P}{\sqrt{3} I \cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{1800}{\sqrt{3} \times 5.77 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $V = 225\text{ V}$
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68. 파형이 반파 정류파 일 때 파고률은?

  1. 0.5
  2. 2.0
  3. 1.57
  4. 1.73
(정답률: 9%)
  • 파고율(Peak Factor)은 파형의 최대값과 실효값의 비율로 정의됩니다.
    반파 정류파의 경우 최대값을 $V_m$이라 할 때, 실효값은 $\frac{V_m}{2}$ 입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{파고율} = \frac{\text{최대값}}{\text{실효값}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{파고율} = \frac{V_m}{\frac{V_m}{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{파고율} = 2.0$$
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69. 무손실 선로에서 단위 길이에 대한 직렬 인덕턴스를 L, 병렬 커패시턴스를 C, 감쇠정수를 α, 위상정수를 β, 전원의 각 주파수를 w라 할 때 다음 관계가 성립하는 것은?

(정답률: 17%)
  • 무손실 선로에서는 저항 $R=0$, 컨덕턴스 $G=0$이라고 가정하므로 에너지 손실이 없어 감쇠정수 $\alpha$는 0이 됩니다.
    이때 위상정수 $\beta$는 각주파수 $\omega$와 인덕턴스 $L$, 커패시턴스 $C$의 곱의 제곱근으로 표현됩니다.
    $$\alpha = 0, \beta = \omega \sqrt{LC}$$
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70. 다음 결합 회로의 4단자 정수 ABCD 파라미터 행렬은?

(정답률: 10%)
  • 권수비가 $n:1$인 이상 변압기의 4단자 정수 ABCD 파라미터는 전압과 전류의 변환 관계를 통해 결정됩니다.
    입력측 전압 $V_1$과 출력측 전압 $V_2$의 관계는 $V_1 = nV_2$이고, 전류 관계는 $I_1 = \frac{1}{n}I_2$ 입니다.
    이를 행렬식으로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$\begin{bmatrix} A & B \\ C & D \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} n & 0 \\ 0 & 1/n \end{bmatrix}$$
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71. 그림과 같은 블록선도로 표시되는 제어계는?

  1. 0형
  2. 1형
  3. 2형
  4. 3형
(정답률: 12%)
  • 제어계의 형(Type)은 개루프 전달함수 $G(s)H(s)$에서 원점에 있는 극점의 개수로 결정됩니다.
    제시된 블록선도의 전달함수는 $\frac{1}{s(s+1)}$이며, 분모의 $s$ 항이 1개(원점에 극점 1개) 존재하므로 1형 제어계입니다.
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72. 다음 진리표의 게이트(gate)는?

  1. AND
  2. OR
  3. NOR
  4. NAND
(정답률: 12%)
  • 제시된 진리표를 분석하면 입력 $X, Y$가 모두 $1$일 때만 출력 $A$가 $0$이 되고, 나머지 경우에는 모두 $1$이 출력됩니다. 이는 AND 게이트의 출력 결과(모두 1일 때만 1)를 반전시킨 형태이므로 NAND 게이트의 특성입니다.
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73. 프로세서 제어의 제어량이 아닌 것은?

  1. 물체의 자세
  2. 압력
  3. 유량
  4. 온도
(정답률: 12%)
  • 프로세서 제어(Process Control)는 주로 화학 공정이나 플랜트에서 물리적 상태량을 제어하는 것을 의미하며, 대표적인 제어량으로는 온도, 압력, 유량, 액위 등이 있습니다.

    오답 노트
    물체의 자세: 이는 프로세서 제어가 아닌 서보 제어(Servo Control)의 대표적인 제어량입니다.
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74. G(s)H(s)가 다음과 같이 주어지는 부궤환계에서 근궤적 점근선의 실수축과의 교차점은?

  1. -3
  2. -2
  3. -1
  4. 0
(정답률: 10%)
  • 근궤적 점근선의 실수축 교차점 $\sigma$는 모든 극점의 합에서 모든 영점의 합을 뺀 후, (극점 수 - 영점 수)로 나누어 계산합니다.
    주어진 전달함수 $G(s)H(s) = \frac{K}{s(s+2)(s+4)}$에서 극점은 $0, -2, -4$이고 영점은 없습니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{\sum \text{poles} - \sum \text{zeros}}{n - m}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{(0 - 2 - 4) - 0}{3 - 0}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = \frac{-6}{3} = -2$
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75. 그림의 신호 흐름 선도에서 C/R를 구하면?

(정답률: 12%)
  • 신호 흐름 선도에서 전달함수 $\frac{C}{R}$은 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 구합니다.
    전달함수 공식은 다음과 같습니다.
    $$\frac{C}{R} = \frac{\sum P_k \Delta_k}{\Delta}$$
    ① [기본 공식] $\frac{C}{R} = \frac{1 \times 2 \times 3 \times 1}{1 - (4 + 2 \times 3 \times 5)}$
    ② [숫자 대입] $\frac{C}{R} = \frac{6}{1 - (4 + 30)}$
    ③ [최종 결과] $\frac{C}{R} = \frac{6}{-33} = -\frac{2}{11}$
    따라서 정답은 입니다.
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76. 다음의 전달함수를 갖는 회로가 진상 보상회로의 특성을 가지려면 그 조건은 어떠한가?

  1. a > b
  2. a < b
  3. a > 1
  4. b > 1
(정답률: 12%)
  • 진상 보상회로는 위상을 앞서게 하여 시스템의 응답 속도를 높이고 안정도를 개선하는 회로입니다. 전달함수 $$G(s) = \frac{s + b}{s + a}$$ 에서 진상 특성을 가지려면 영점($$-b$$)이 극점($$-a$$)보다 원점에 더 가까워야 하므로, 계수 값은 $a > b$ 조건을 만족해야 합니다.
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77. 의 나이퀴스드 선도를 도시한 것은? (단, K≻K0)

(정답률: 17%)
  • 전달함수 $G(j\omega) = \frac{K}{j\omega(j\omega + 1)}$는 원점에 극점이 하나 있고, 좌반평면에 극점이 하나 있는 2형 시스템입니다.
    $\omega$가 $0$에서 $\infty$로 변할 때, 위상은 $-90^{\circ}$에서 시작하여 $-180^{\circ}$로 수렴하며, 크기는 $\infty$에서 $0$으로 감소합니다. 따라서 나이퀴스 선도는 제3사분면을 통해 원점으로 수렴하는 형태인 가 정답입니다.
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78. 에 대응되는 라플라스 변환함수는?

(정답률: 15%)
  • 에서 제시된 이미지 는 $\frac{z}{z-1}$ 형태의 Z-변환 함수입니다.
    Z-변환의 기본 성질에 의해 $\frac{z}{z-1}$은 시간 영역에서 단위계단 함수 $u(n)$에 대응하며, 이는 연속 시간 라플라스 변환에서 $\frac{1}{s}$에 대응됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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79. 그림과 같은 미분요소에 입력으로 단위계단 함수를 사용하면 출력 파형으로 알맞은 것은?

  1. 임펄스파형
  2. 사인파형
  3. 삼각파형
  4. 톱니파형
(정답률: 13%)
  • 미분요소 $KS$는 입력 신호를 미분하는 특성을 가집니다.
    단위계단 함수 $u(t)$를 미분하면 시간 $t=0$에서 무한대의 값을 가지고 그 외에는 $0$인 임펄스 함수 $\delta(t)$가 됩니다.
    따라서 출력 파형은 임펄스파형이 됩니다.
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80. 다음 방정식으로 표시되는 제어계가 있다. 이 계를 상태 방정식 X = AX + BU 로 나타내면 계수 행렬 A는 어떻게 되는가?

(정답률: 17%)
  • 주어진 미분방정식 $\frac{d^3 C(t)}{dt^3} + 5\frac{d^2 C(t)}{dt^2} + \frac{d C(t)}{dt} + 2C(t) = r(t)$을 상태 방정식으로 변환하기 위해 상태 변수를 $x_1 = C(t)$, $x_2 = \dot{C}(t)$, $x_3 = \ddot{C}(t)$로 설정합니다.
    그러면 $\dot{x}_1 = x_2$, $\dot{x}_2 = x_3$, $\dot{x}_3 = -2x_1 - x_2 - 5x_3 + r(t)$가 되며, 이를 행렬 형태로 나타내면 계수 행렬 $A$는 다음과 같습니다.
    $$\begin{bmatrix} 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \\ -2 & -1 & -5 \end{bmatrix}$$
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 인장강도 5.26kN 이상의 것 또는 지름 몇 [mm] 이상의 나경동선 이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 13%)
  • 고압 가공전선로의 가공지선은 충분한 기계적 강도와 전기적 특성을 확보하기 위해 인장강도 $5.26\text{kN}$이상 또는 지름 $4.0\text{mm}$이상의 나경동선을 사용해야 합니다.
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82. 저압 가공전선 또는 고압 가공전선이 도로를 횡단 할 때 지표상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가? (단, 농로 기타 교통이 번잡하지 않은 도로 및 횡단 보도교는 제외한다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 14%)
  • 저압 또는 고압 가공전선이 일반적인 도로를 횡단할 때, 안전 확보를 위한 지표상 높이는 $6\text{m}$이상이어야 합니다.
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83. 다음 중 특히 필요한 경우에 전로의 중성점에 접지 공사를 하는 목적으로 적절하지 않은 것은?

  1. 보호장치의 확실한 동작 확보
  2. 이상전압의 억제
  3. 대지전압의 저하
  4. 부하전류의 일부를 대지로 흐르게 하여 위험에 대처
(정답률: 7%)
  • 중성점 접지 공사는 계통의 안정성과 보호를 위해 시행하는 것이며, 부하전류를 대지로 흐르게 하는 것은 전력 손실을 유발하고 위험을 초래하므로 접지 목적에 부합하지 않습니다.

    오답 노트
    보호장치 동작 확보, 이상전압 억제, 대지전압 저하는 중성점 접지의 핵심 목적입니다.
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84. 저압 가공 전선로와 기설 가공약전류 전선로가 병행하는 경우에 유도작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 않도록 전선과 기설 약전류 전선과의 이격거리는 몇[m]이상으로 하여야 하는가? (단, 저압 가공전선은 케이블이 아니며, 가공 약전류 전선로의 관리자의 승낙을 얻은 경우가 아님)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 12%)
  • 저압 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행할 때, 유도 장해를 방지하기 위한 기본 이격거리는 $2\text{m}$이상으로 규정되어 있습니다.
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85. 다음 공사에 의한 저압 옥내배선 중 사용되는 전선이 반드시 절연전선이 아니여도 무방한 공사는?

  1. 합성수지관 공사
  2. 금속관 공사
  3. 버스덕트 공사
  4. 플로어덕트 공사
(정답률: 15%)
  • 버스덕트 공사는 도체 자체가 절연물로 피복되어 있거나 외함에 의해 보호되는 구조이므로, 반드시 절연전선을 사용해야 하는 다른 관 공사나 덕트 공사와 달리 절연전선이 아니어도 무방합니다.
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86. 100kV 미만의 특별고압 가공전선로의 지지물로 B종 철주를 사용하여 경간을 300m로 하고자 하는 경우, 전선으로 사용되는 경동연선의 최소 단면적은 몇 [mm2]이 상이어야 하는가?

  1. 38
  2. 55
  3. 100
  4. 150
(정답률: 10%)
  • 전기설비기술기준 및 판단기준에 따라 $100\text{kV}$ 미만의 특별고압 가공전선로에서 B종 철주를 사용하고 경간이 $300\text{m}$인 경우, 경동연선의 최소 단면적은 $55\text{mm}^{2}$이상이어야 합니다.
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87. 전기기계기구가 무선설비의 기능에 계속적이고 또 한 중대한 장해를 주는 고주파 전류를 발생시킬 우려가 있는 경우에는 이를 방지하기 위한 조치를 하여야 하는데 다음 중 형광 방전등에 시설하여야 하는 커패시터의 정전용량은 몇 [㎌]이어야 하는가?

  1. 0.1㎌ 이상 1㎌ 이하
  2. 0.06 ㎌ 이상 0.1㎌ 이하
  3. 0.006㎌ 이상 0.5㎌ 이하
  4. 0.06㎌ 이상 10㎌ 이하
(정답률: 5%)
  • 무선설비 보호를 위한 고주파 장해 방지 조치로서, 형광 방전등에 시설하는 커패시터의 정전용량 기준은 $0.006\mu\text{F}$이상 $0.5\mu\text{F}$이하로 규정되어 있습니다.
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88. 직류식 전기철도용 전차선로의 절연 부분과 대지간의 절연 저항은 가공 직류 전차선인 경우, 사용전압에 대한 누설전류가 연장 1km마다 몇 [mA]를 넘지 아니하 도록 유지하여야 하는가? (단, 강체조가식은 제외한다.)

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 9%)
  • 전기철도설비 기술기준에 따라 가공 직류 전차선로의 절연 저항은 누설전류가 연장 $1\text{km}$마다 $10\text{mA}$를 넘지 않도록 유지해야 합니다.
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89. 정격전류 20A 및 40A인 전동기와 정격전류 10A인 전열기 5대에 전기를 공급하는 단상 200V 저압간선이 있다. 간선의 최소 허용전류는 몇 [A]인가?

  1. 100
  2. 116
  3. 125
  4. 136
(정답률: 11%)
  • 간선의 최소 허용전류는 전동기 부하의 합계(최대전류 포함)와 기타 부하의 합계로 계산합니다. 전동기 중 최대 정격전류 하나에 1.25배를 적용하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $I = (I_{max} \times 1.25) + \sum I_{others}$
    ② [숫자 대입] $I = (40 \times 1.25) + 20 + (10 \times 5)$
    ③ [최종 결과] $I = 120$
    ※ 참고: 제시된 정답 116은 일반적인 계산식과 차이가 있으나, 공식 정답을 기준으로 할 때 전동기 가중치 적용 방식의 차이가 있을 수 있습니다. 다만, 표준 계산법으로는 120이 도출됩니다.
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90. 발전기·조상기·변압기·계기용변성기·모선 및 이를 지지하는 애자는 다음 중 어느 것에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것이어야 하는가?

  1. 정격전압
  2. 정격전류
  3. 단락전류
  4. 과부하전류
(정답률: 14%)
  • 전력 설비의 기계적 강도 기준에 관한 문제입니다. 발전기, 변압기, 모선 및 애자 등은 사고 시 발생하는 매우 큰 전자기력인 단락전류에 의한 기계적 충격에 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.
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91. 변압기에 의하여 특별고압 전로에 결합되는 고압전로에 방전하는 장치를 그 변압기의 단자에 가까운 1극에 설치하였다고 할 때, 이 방전장치의 접지저항은 몇[Ω] 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 14%)
  • 특별고압 전로에 결합되는 고압전로의 방전장치 접지저항 기준에 관한 문제입니다. 방전장치를 변압기 단자에 가까운 1극에 설치한 경우, 접지저항은 $10\Omega$이하로 유지하여야 합니다.
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92. 345kV 가공전선로를 제1종 특별고압 보안공사에 의하여 시설할 때 사용되는 경동연선의 굵기는 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 200
(정답률: 11%)
  • 제1종 특별고압 보안공사 시 사용되는 경동연선의 굵기 기준에 관한 문제입니다. $345\text{kV}$가공전선로의 경우, 경동연선의 굵기는 $200\text{mm}^2$이상을 사용해야 합니다.
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93. 옥내에 시설하는 사용전압이 400V 미만인 전구선으로 캡타이어 케이블을 사용할 경우, 단면적이 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?

  1. 0.75
  2. 2
  3. 3.5
  4. 5.5
(정답률: 17%)
  • 사용전압 $400\text{V}$ 미만인 전구선으로 캡타이어 케이블을 사용할 때의 최소 단면적 기준을 묻는 문제입니다. 관련 규정에 따라 전선의 단면적은 $0.75\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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94. 옥내에 시설하는 전동기에는 전동기가 소손될 우려가 있는 과전류가 생겼을 때 자동적으로 이를 저지하거나 이를 경보하는 장치를 하여야 하는데, 단상 전동기인 경우 전원측 전로에 시설하는 과전류차단기의 정격전류가 몇 [A] 이하이면 이 과부하 보호 장치를 시설하지 않아도 되는가? (단, 단상 전동기는 KS C 4204(2003)의 표준정격의 것을 말한다.)

  1. 10
  2. 15
  3. 30
  4. 50
(정답률: 15%)
  • 단상 전동기의 과부하 보호 장치 면제 기준에 관한 문제입니다. 전원측 전로에 시설하는 과전류차단기의 정격전류가 $15\text{A}$이하인 경우에는 별도의 과부하 보호 장치를 시설하지 않아도 됩니다.
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95. 제1종 접지공사 또는 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 접지극은 지하 75cm 이상으로 하되 동결 깊이를 감안하여 매설한다.
  2. 접지선은 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선, 캡타이어 케이블 또는 통신용 케이블을 제외한 케이블을 사용한다.
  3. 접지선의 지하 60cm로부터 지표상 2m까지의 부분은 합성수지관 등으로 덮어야 한다.
  4. 접지선을 시설한 지지물에는 피뢰침용 지선을 시설 하지 않아야 한다.
(정답률: 14%)
  • 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 보호관을 씌워 안전을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    접지선의 지하 60cm로부터 지표상 2m까지의 부분은 합성수지관 등으로 덮어야 한다 $\rightarrow$ 지하 70cm로부터 지표상 2m까지의 부분을 보호해야 하므로 틀린 설명입니다.
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96. 저압전로 중 절연 부분의 전선과 대지간 및 전선의 심선 상호간의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 최대 공급전류의 얼마를 넘지 않도록 하여야 하는가?

  1. 1/1000
  2. 1/2000
  3. 1/3000
  4. 1/4000
(정답률: 15%)
  • 저압전로의 절연 성능을 유지하기 위해 누설전류는 최대 공급전류의 일정 비율 이하로 제한합니다.
    ① [누설전류 제한 비율]
    ② [규정 수치 대입]
    ③ $\frac{1}{2000}$
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97. 고압 가공전선이 아테나와 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 가공전선(케이블 제외)과 안테나 사이의 수평 이격거리는 전기적 간섭 및 안전을 위해 최소 기준을 준수해야 합니다.
    ① [수평 이격거리 기준]
    ② [규정 수치 대입]
    ③ $80$ cm
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98. 금속관 공사에 의한 저압 옥내 배선시 콘크리트에 매설하는 경우 관의 최소 두께는 몇 [mm] 이상이어야 하는가?

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.4
(정답률: 15%)
  • 금속관 공사 시 콘크리트에 매설하는 경우, 관의 강도 확보를 위해 최소 두께 기준을 적용합니다.
    ① [최소 두께 기준]
    ② [규정 수치 대입]
    ③ $1.2$ mm
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99. 다음 중 고압가공전선과 식물과의 이격거리에 대한 기준으로 가장 적절한 것은?

  1. 고압 가공전선의 주위에 보호망으로 이격시킨다.
  2. 식물과의 접촉에 대비하여 차폐선을 시설하도록 한다.
  3. 고압 가공전선을 절연전선으로 사용하고 주변의 식물을 제거시키도록 한다.
  4. 식물에 접촉하지 아니하도록 시설하여야 한다.
(정답률: 16%)
  • 고압 가공전선은 안전을 위해 주변의 식물에 접촉하지 않도록 시설하는 것이 기본 원칙입니다.
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100. 가공전선과 약전류전선로 등의 지지물 사이의 이격거리는 저압 및 고압(전선이 케이블인 경우가 아님) 일 때 각각 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 저압 30[cm], 고압 45[cm]
  2. 저압 30[cm], 고압 60[cm]
  3. 저압 45[cm], 고압 60[cm]
  4. 저압 45[cm], 고압 90[cm]
(정답률: 14%)
  • 가공전선과 약전류전선로 등의 지지물 사이 이격거리는 전압 수준에 따라 규정되어 있습니다.
    저압일 때는 $30\text{cm}$이상, 고압일 때는 $60\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.
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