전기공사기사 필기 기출문제복원 (2008-05-11)

전기공사기사 2008-05-11 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2008-05-11 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 1000m2]의 방에 1000[lm]의 광속을 발산하는 전등 10개를 점등하였다. 조명률은 0.5이고 감광 보상률이 1.5라면 이 방의 평균 조도는 약 몇 [lx] 인가?

  1. 3.33
  2. 4.33
  3. 6.66
  4. 8.66
(정답률: 77%)
  • 실내의 평균 조도는 광속, 조명률, 등기구 수의 곱을 면적과 감광보상률의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{F \times U \times N}{A \times D}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{1000 \times 0.5 \times 10}{1000 \times 1.5}$
    ③ [최종 결과] $E = 3.33$ lx
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2. 다음 중 적외선 가열에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. .조작이 간단하고, 온도조절이 쉽다.
  2. 발열체로는 적외선 전구를 많이 사용하고 있으며, 그 배열이 매우 간단하다.
  3. 효율이 좋지 않으며, 표면가열이 불가능하다.
  4. 고온 물체에서 나오는 적외선 조사에 의하여 건조에 필요한 열량을 재료에 주는 것이 적외선 가열이다.
(정답률: 86%)
  • 적외선 가열의 특징을 묻는 문제입니다. 적외선 가열은 열효율이 좋고, 특히 재료의 표면가열에 매우 유리한 방식입니다.

    오답 노트
    적외선 전구 사용: 발열체로 적외선 전구를 주로 사용하며 배열이 간단한 것이 맞습니다.
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3. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. DIAC은 NPN 3층으로 되어 있고 쌍방향으로 대칭적인 부성 저항을 나타낸다.
  2. SCR은 PNPN이라는 2층의 구조로 되어있다.
  3. 트라이액은 2극 쌍방향 사이리스터로 되어있다.
  4. SSS는 3극 쌍방향 사이리스터로 되어있다.
(정답률: 72%)
  • DIAC은 NPN 3층 구조의 소자로, 양방향으로 대칭적인 부성 저항 특성을 가져 트리거 회로에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    SCR: PNPN 4층 구조임
    트라이액: 3극 소자임
    SSS: 2극 쌍방향 사이리스터임
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4. 전기철도에서 교류 급전방식이 아닌 것은?

  1. 직접 급전 방식
  2. 주변압기 방식
  3. 흡상 변압기 방식
  4. 단권 변압기 방식
(정답률: 53%)
  • 전기철도의 급전방식은 크게 직류와 교류로 나뉩니다. 직접급전방식, 흡상변압기방식, 단권변압기방식은 대표적인 교류 급전방식에 해당합니다.

    오답 노트
    주변압기 방식: 교류 급전방식에 해당하지 않는 방식입니다.
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5. 초음파 용접의 특징이 아닌 것은?

  1. 이종금속의 용접도 가능하다.
  2. 고체상태에서 용접이므로 열적 영향이 크다.
  3. 가열이 필요하지 않다.
  4. 냉간압접 등에 비하여 가압하중이 적으므로 변형이 적다.
(정답률: 63%)
  • 초음파 용접은 고체 상태에서 마찰열을 이용해 접합하는 방식이므로, 용융 용접에 비해 열적 영향이 매우 적은 것이 특징입니다.
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6. 지름이 3[cm] 길이 1.2[m]인 관형 광원의 직각 방향의 광도를 504[cd]라고 하면 이 광원 표면 위의 휘도[sb]는?

  1. 5.6
  2. 4.4
  3. 2.6
  4. 1.4
(정답률: 50%)
  • 휘도는 광도를 발광 면적으로 나눈 값입니다. 관형 광원의 면적은 지름과 길이를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{I}{S}$ 휘도 = 광도 / 면적
    ② [숫자 대입] $B = \frac{504}{0.03 \times 1.2}$
    ③ [최종 결과] $B = 1.4$ sb
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7. down-light의 일종으로 아래로 조사되는 구멍을 적게 하거나 렌즈를 달아 복도에 집중 조사되도록 한 조명은?

  1. pin hole light
  2. coffer light
  3. line light
  4. cornis light
(정답률: 83%)
  • 핀홀 라이트(pin hole light)는 다운라이트의 일종으로, 조사 구멍을 작게 하거나 렌즈를 사용하여 빛을 특정 방향으로 집중시켜 복도 등에 효율적으로 조사하는 조명 방식입니다.
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8. 직류전동기의 기동방식에 적합한 것은?

  1. 기동 보상기법
  2. 전전압 기동법
  3. 저항 기동법
  4. Y-△ 기동법
(정답률: 70%)
  • 직류 전동기의 기동 시 발생하는 과도한 기동 전류를 제한하기 위해 저항 기동법을 사용합니다.

    오답 노트
    기동 보상기법, 전전압 기동, Y-△ 기동: 3상 농형 유도전동기에서 사용하는 기동 방식입니다.
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9. 기체 또는 액체 속에 고체의 입자가 분산되어 있을 경우 이에 전압을 가하면 입자가 이동한다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 전기침투
  2. 전기투석
  3. 전기영동
  4. 전기방식
(정답률: 79%)
  • 기체나 액체 속에 분산된 고체 입자가 전압(전기장)에 의해 이동하는 현상을 전기영동이라고 합니다.

    오답 노트
    전기침투: 전하를 띤 입자가 막을 통과하는 현상
    전기투석: 이온 교환막을 이용해 염을 제거하는 현상
    전기방식: 금속의 부식을 방지하는 방법
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10. 다음 중 사이리스터의 응용에 대한 설명이 잘못된 것은?

  1. AC-DC 변환이 가능하다.
  2. 위상제어에 이해 AC 변환이 가능하다.
  3. AC 전원에서 가변주파수 AC 변환이 가능하다.
  4. DC 전력의 증폭인 컨버터가 가능하다.
(정답률: 78%)
  • 사이리스터는 AC-DC 변환, 위상제어를 통한 AC 변환, 가변주파수 AC 변환 등에 응용됩니다. 하지만 DC 전력의 증폭 및 변환을 수행하는 컨버터(초퍼)는 사이리스터가 아닌 초퍼 회로의 영역입니다.
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11. 후강 전선관에서 관의 호칭이 잘못된 것은?

  1. 15[mm]
  2. 22[mm]
  3. 28[mm]
  4. 36[mm]
(정답률: 77%)
  • 후강 전선관의 호칭은 주로 짝수로 구성되며 $16, 22, 28, 36$ 등이 사용됩니다. $15\text{mm}$는 박강 전선관의 호칭에 해당합니다.
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12. 알칼리 축전지의 특징이 아닌 것은?

  1. 전지의 수명이 납 축전지보다 길다.
  2. 진동 충격에 강하다.
  3. 급격한 충ㆍ방전 및 높은 방전율에 견디기 어렵다.
  4. 효율이 납 축전지에 비해 다소 떨어진다.
(정답률: 72%)
  • 알칼리 축전지는 납 축전지에 비해 급격한 충·방전 및 높은 방전율에 견디는 특성이 우수합니다.
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13. 다음 설명 중 잘못된 것은?

  1. 불연성이란 사용 중 닿게 될지도 모르는 불꽃, 아크 또는 고열에 의하여 연소되지 않는 성질을 말한다.
  2. 내화성이란 사용 중 닿게 될지도 모르는 불꽃, 아크 또는 고열에 의하여 연소되는 일이 없고 또한 실용상 지장을 주는 변형 또는 변질을 하지 않는 성질을 말한다.
  3. 난연성이란 불꽃, 아크 또는 저열에 의하여 착화하지 않거나 또는 착화하여도 연소가 잘되는 성질을 말한다.
  4. 내고온형이란 고온장소에서 사용에 적합한 성능을 가지는 것을 말한다.
(정답률: 66%)
  • 난연성이란 불꽃, 아크 또는 고열에 의하여 착화하지 않거나, 착화하더라도 연소가 잘 되지 않는 성질을 말합니다.

    오답 노트
    저열 $\rightarrow$ 고열, 연소가 잘되는 $\rightarrow$ 연소가 잘 되지 않는
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14. 다음 중 돌침재료가 아닌 것은?

  1. 동
  2. 알루미늄
  3. 플렉시블 외장 케이블
  4. 용융 아연도금한 철
(정답률: 63%)
  • 돌침재료는 구리(동), 알루미늄, 또는 용융 아연도금한 철이나 구리를 사용해야 합니다. 플렉시블 외장 케이블은 돌침재료에 해당하지 않습니다.
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15. 전력케이블에서 tanδ에 의해 발생 되는 손실은?

  1. 연피손
  2. 저항손
  3. 유전체손
  4. 표피손
(정답률: 73%)
  • 전력케이블의 유전체에서 발생하는 손실각 $\tan\delta$에 의해 발생하는 손실을 유전체손이라고 합니다.
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16. 방전등의 일종으로서 효율이 대단히 좋으며, 광색은 순황색이고 연기나 안개 속을 잘 투과하며 대비성이 좋은 것은?

  1. 수은등
  2. 형광등
  3. 나트륨등
  4. 요오드등
(정답률: 86%)
  • 나트륨등은 효율이 매우 높고 광색이 순황색이며, 안개나 연기 속에서도 투과력이 좋아 대비성이 뛰어난 방전등입니다.
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17. 방폭배관의 부속품이 아닌 것은?

  1. 실링 휘팅
  2. 드레인 휘팅
  3. 타워 휘팅
  4. 콘듀레이트 휘팅
(정답률: 63%)
  • 타워 휘팅은 방폭배관 부속품이 아니라, $345\text{kV}$가공송전선로의 애자장치를 철탑에 고정시키는 장치입니다.
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18. 600V 2종 비닐 절연전선에 해당하는 약호는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. DV
  2. IV
  3. HIV
  4. IE
(정답률: 61%)
  • 600V 2종 비닐 절연전선의 약호는 HIV(Heat-resistant Vinyl insulated wire)입니다.
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19. 자심재료는 자기적 성질이 현저하여야 하며, 히스테리 시스손이나 맴돌이 전류손이 가급적 작아야 한다. 다음 중 자심 재료의 성질로 적절하지 않은 것은?

  1. 저항률이 클 것
  2. 투자율이 작을 것
  3. 극히 작은 약자장에 의하여 잔류 자속이 소멸되는 성질을 가질 것
  4. 보자력과 잔류 자기의 값이 작을 것
(정답률: 59%)
  • 자심 재료는 자기 회로의 저항을 줄이고 에너지 손실을 최소화해야 하므로 투자율이 커야 합니다.

    오답 노트
    저항률이 클 것: 맴돌이 전류손을 줄이기 위해 필요함
    보자력과 잔류 자기의 값이 작을 것: 히스테리시스 손실을 줄이기 위해 필요함
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20. 다음 중 배전반 및 분전반을 넣은 함의 요건으로 적합하지 않은 것은?

  1. 반의 옆쪽 또는 뒤쪽에 설치하는 분배전반의 소형덕트는 강관제 이어야 한다.
  2. 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 1.6mm 이상으로 내(耐)수지성인 것 이어야 한다.
  3. 강관제의 것은 두께 1.2mm 이상이어야 한다. 다만 가로 또는 세로의 길이가 30cm 이하인 것은 두께 1.0mm 이상으로 할 수 있다.
  4. 절연저항 측정 및 전선접속단자의 점검이 용이한 구조이어야 한다.
(정답률: 76%)
  • 배전반 및 분전반 함의 재질별 두께와 성질 규정을 묻는 문제입니다.
    난연성 합성수지로 된 함은 두께가 최소 $1.5\text{mm}$이상이어야 하며, 내수지성이 아닌 내아크성인 것이어야 합니다.

    오답 노트
    강관제 두께 규정: 두께 $1.2\text{mm}$이상(단, $30\text{cm}$이하인 경우 $1.0\text{mm}$이상)은 적절한 규정입니다.
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2과목: 전력공학

21. 송전단전압 161kV, 수전단전압 154kV, 상차각 40°, 리액턴스 45Ω일 때 선로손실을 무시하면 전송전력은 약 몇[MW]인가?

  1. 323MW
  2. 443MW
  3. 354MW
  4. 623MW
(정답률: 19%)
  • 송전단과 수전단 전압, 리액턴스 및 상차각을 이용하여 전송전력을 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_s V_r}{x} \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{161 \times 154}{45} \sin 40^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $P = 354.16$
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22. 66kV, 60Hz 3상 1회선 송전선이 통신선과 나란히 가선되어 있다. 송전선의 1선지락사고로 영상전류가 80A 흐를때 통신선에 유기되는 전지 유도 전압은 약 몇 [V]인가? (단, 영상전류는 전 전선에 걸쳐 같은 크기이고 상호 인덕턴스는 0.05mH/km 이며, 송전선과 통신선의 병행길이는 40km 이다.)

  1. 75V
  2. 136V
  3. 150V
  4. 181V
(정답률: 10%)
  • 1선 지락 사고 시 통신선에 유기되는 전압은 영상전류의 3배가 모든 전선에 흐르는 효과를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = 2 \pi f M \ell (3 I_0)$
    ② [숫자 대입] $V = 2 \pi \times 60 \times 0.05 \times 10^{-3} \times 40 \times (3 \times 80)$
    ③ [최종 결과] $V = 180.96$
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23. 어느 수차의 정격회전수가 450rpm이고 유효낙차가 220m 일 때 출력은 6000kW 이었다. 이 수차의 특유속도는 약 몇 [mㆍkW]인가?

  1. 35mㆍkW
  2. 38mㆍkW
  3. 41mㆍkW
  4. 47mㆍkW
(정답률: 10%)
  • 수차의 특유속도는 회전수, 출력, 낙차의 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N_s = N \times \frac{P^{1/2}}{H^{5/4}}$
    ② [숫자 대입] $N_s = 450 \times \frac{6000^{1/2}}{220^{5/4}}$
    ③ [최종 결과] $N_s = 41.14$
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24. 다음 중 송전계통에서 안정도 증진과 관계없는 것은?

  1. 리액턴스 감소
  2. 재폐로방식의 채용
  3. 속응여자방식의 채용
  4. 차폐선의 채용
(정답률: 14%)
  • 송전계통의 안정도를 높이기 위해서는 리액턴스를 줄여 전력 전송 능력을 키우고, 사고 시 빠르게 복구하는 재폐로방식이나 전압을 빠르게 회복시키는 속응여자방식을 채용해야 합니다.

    오답 노트
    차폐선의 채용: 뇌해(낙뢰)로부터 선로를 보호하기 위한 것으로, 계통의 안정도 증진과는 직접적인 관계가 없음
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25. 다음 중 코로나 임계전압에 직접 관계가 없는 것은?

  1. 전선의 굵기
  2. 기상조건
  3. 애자의 강도
  4. 선간거리
(정답률: 14%)
  • 코로나 임계전압은 전선 표면의 전위경도에 의해 결정되므로 전선의 굵기, 선간거리, 그리고 공기의 상태를 결정하는 기상조건에 직접적인 영향을 받습니다.

    오답 노트
    애자의 강도: 전선을 지지하는 기계적 강도일 뿐, 전계 강도와는 무관함
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26. 한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

  1. 충전전류의 제한
  2. 접지전류의 제한
  3. 누설전류의 제한
  4. 단락전류의 제한
(정답률: 18%)
  • 한류리액터는 계통에 직렬로 삽입하여 임피던스를 증가시킴으로써, 사고 발생 시 흐르는 과도한 단락전류를 억제하여 기기를 보호하는 것이 주 목적입니다.
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27. 직류송전방식이 교류송전방식에 비하여 유리한 점을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 표피효과에 의한 송전손실이 없다.
  2. 통신선에 대한 유도잡음이 적다.
  3. 선로의 절연이 쉽다.
  4. 정류가 필요 없고 승압 및 강압이 쉽다.
(정답률: 14%)
  • 직류송전은 교류와 달리 주파수가 없으므로 표피효과가 없고 유도잡음이 적으며, 전압 효율이 좋아 절연에 유리합니다.
    하지만 전압의 변경(승압 및 강압)을 위해서는 복잡한 전력전자 장치인 정류기가 반드시 필요하므로, 정류가 필요 없고 승압 및 강압이 쉽다는 설명은 틀린 내용입니다.
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28. 송전전력, 선간전압, 부하역률, 전력손실 및 송전거리를 동일하게 하였을 경우 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 총 전선량(중량)비는 얼마인가?

  1. 0.75
  2. 0.94
  3. 1.15
  4. 1.33
(정답률: 9%)
  • 송전 조건이 동일할 때, 단상 2선식 대비 3상 3선식의 전선량 비를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $Ratio = \frac{3}{4}$
    ② [숫자 대입] $Ratio = \frac{3}{4}$
    ③ [최종 결과] $Ratio = 0.75$
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29. 66kV 3상 1회선 송전선로에서 1선의 리액턴스가 22Ω, 전류가 300A일 때 % 리액턴스는?

  1. 10√2
  2. 10√3
  3. 10/√2
  4. 10/√3
(정답률: 11%)
  • 퍼센트 리액턴스는 기준 용량에 대한 리액턴스 강하의 비율을 나타내며, 3상 선로에서는 상전압과 선간전압의 관계를 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{%}X = \frac{\sqrt{3} \cdot I \cdot X}{V} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{%}X = \frac{\sqrt{3} \cdot 300 \cdot 22}{66 \times 10^{3}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{%}X = 10\sqrt{3}$
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30. 복도체에 있어서 소도체의 반지름을 r[m], 소도체사이의 간격을 S[m]라고 할 때 2개의 소도체를 사용한 복도체의 등가 반지름은?

  4. r ‧ S[m]
(정답률: 17%)
  • 2개의 소도체를 사용하는 복도체의 등가 반지름은 소도체의 반지름과 소도체 간격의 기하평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R_{e} = \sqrt{r \cdot S}$
    ② [숫자 대입] $R_{e} = \sqrt{r \cdot S}$
    ③ [최종 결과]
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31. 다음 중 원자로 냉각재의 구비 조건으로 적절하지 않은 것은?

  1. 비열이 클 것
  2. 중성자 흡수가 많을 것
  3. 열전도도가 클 것
  4. 유도방사능이 적을 것
(정답률: 13%)
  • 원자로 냉각재는 핵분열 시 발생하는 열을 효율적으로 제거하고 중성자의 흐름을 방해하지 않아야 합니다. 따라서 중성자를 흡수하면 연쇄 반응이 저해되므로 중성자 흡수가 적은 물질을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    비열, 열전도도: 열 제거 효율을 높이기 위해 커야 함
    유도방사능: 안전을 위해 적어야 함
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32. 전력선에 의한 통신선로의 전자유도장해의 주된 발생요인으로 가장 알맞은 것은?

  1. 전력선의 연가가 충분하기 때문에
  2. 전력선의 전압이 통신선로보다 높기 때문에
  3. 영산전류가 흐르기 때문에
  4. 전력선과 통신선로 사이의 차폐효과가 충분하기 때문에
(정답률: 13%)
  • 전자유도장해는 전력선에 흐르는 전류에 의해 발생하며, 특히 지락 사고 시나 불평형 부하로 인해 흐르는 영산전류가 통신선로에 전자기 유도를 일으키는 것이 주된 원인입니다.
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33. 20kV 미만의 옥내 변류기로 주로 사용되는 것은?

  1. 유입식 권선형
  2. 부싱형
  3. 관통형
  4. 건식 권선형
(정답률: 12%)
  • 20kV 미만의 저전압 옥내 설비에서는 절연유를 사용하지 않고 공기 중에 절연하는 건식 권선형 변류기가 주로 사용됩니다.
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34. 다음 중 무부하시의 충전전류 차단만이 가능한 기기는?

  1. 진공차단기
  2. 유입차단기
  3. 단로기
  4. 자기차단기
(정답률: 15%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으며, 전로의 분리나 점검을 위해 무부하 상태(충전전류 제외)에서만 개폐가 가능한 기기입니다.

    오답 노트
    진공차단기, 유입차단기, 자기차단기: 부하 전류 및 사고 전류 차단 가능
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35. 22.9kV 가공배전선로에서 주 공급선로의 정전사고 시 예비 전원 선로로 자동 전환되는 개폐장치는?

  1. 고장구간 자동 개폐기
  2. 자동선로 구분 개폐기
  3. 자동부하 전환 개폐기
  4. 기중부하 개폐기
(정답률: 13%)
  • 자동부하 전환 개폐기는 주 전원 선로에 정전 사고가 발생했을 때, 이를 자동으로 감지하여 예비 전원 선로로 부하를 전환해 전원 공급의 신뢰성을 높이는 장치입니다.
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36. 저압뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩현상을 방지하기 위하여 인접 변압기를 연락하는 저압선의 중간에 설치하는 것으로 알맞은 것은?

  1. 구분퓨즈
  2. 리클로우저
  3. 섹셔널라이저
  4. 구분개폐기
(정답률: 11%)
  • 저압뱅킹 방식에서 한 변압기의 고장이 인접 변압기로 파급되는 캐스케이딩 현상을 방지하기 위해, 변압기 간 연락선 중간에 구분퓨즈를 설치하여 고장 구간을 분리합니다.
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37. 송전선로에 매설지선을 설치하는 목적으로 알맞은 것은?

  1. 직격뇌로부터 송전선을 차폐보호하기 위하여
  2. 철탑 기초의 강도를 보강하기 위하여
  3. 현수애자 1연의 전압 분담을 균일화 하기 위하여
  4. 철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하기 위하여
(정답률: 15%)
  • 매설지선은 철탑의 접지저항을 낮추어 철탑 전위를 억제함으로써, 철탑에서 송전선로로 전위차가 발생해 발생하는 역섬락 현상을 방지하는 것이 주 목적입니다.
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38. 동기조상기에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 무부하로 운전되는 동기전동기로 역률을 개선한다.
  2. 전압조정이 연속적이다.
  3. 중부하시에는 과여자로 운전하여 뒤진 전류를 취한다.
  4. 진상, 지상 무효전력을 모두 얻을 수 있다.
(정답률: 15%)
  • 동기조상기는 무부하로 운전되는 동기전동기로, 여자 전류를 조절하여 진상 또는 지상 무효전력을 공급함으로써 역률을 개선합니다. 중부하시 역률을 개선하기 위해서는 과여자로 운전하여 진상 전류(앞선 전류)를 공급해야 합니다.

    오답 노트
    중부하시에는 과여자로 운전하여 뒤진 전류를 취한다: 과여자로 운전하면 앞선 전류(진상 전류)를 공급합니다.
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39. 배전선로에서 수용가에의 공급 전압을 허용 범위 내에 유지하기 위해서 작용하는 방법이 아닌 것은?

  1. 배전변압기에서의 전압조정에는 고압선 각부의 전압에 따라서 배전변압기의 사용 탭을 적정하게 선정한다.
  2. 66kV 이하의 변전소에서의 전압조정에는 모선 또는 급전선 마다 정지형 전압 조정기를 설치해서 조정한다.
  3. 우리나라에서는 배전선로에서의 전압강하 한도를 10%로 잡고 적정한 전압강하 값을 설비별로 분담하는 방법으로 전압 조정용 기기와 병용해서 사용한다.
  4. 배전선로의 부하는 중부하시와 경부하시에 크게 변화하므로 변전소 수전측의 송전선로에 대해서는 소호리액터를 사용해서 조정한다.
(정답률: 11%)
  • 배전선로의 전압 조정은 변압기 탭 조정, 전압 조정기 설치, 전압강하 한도 준수 등을 통해 이루어집니다. 소호리액터는 지락 사고 시 고장 전류를 제한하여 계통을 보호하는 장치이지, 부하 변동에 따른 전압 조정용 기기가 아닙니다.
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40. 어느 발전소에서 40000kAh를 발전하는데 발열량 5000kcal/kg의 석탄을 20톤 사용하였다. 이 화력발전소의 열효율은 약 몇 [%] 인가?

  1. 27.5%
  2. 30.4%
  3. 34.4%
  4. 38.5%
(정답률: 17%)
  • 열효율은 발전소에서 생산한 전기 에너지(열량 환산값)를 투입된 연료의 총 발열량으로 나누어 계산합니다. $1\text{kWh}$는 $860\text{kcal}$로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 \times W}{M \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 \times 40000}{20 \times 10^3 \times 5000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 34.4$
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3과목: 전기기기

41. 4극, 7.5[kW], 200[V], 60[Hz]인 3상 유도 전동기가 있다. 전부하에서 2차 입력이 7950[W]이다. 이 경우 2차 효율[%]은 얼마인가? (단, 기계손은 130[W]이다.)

  1. 93
  2. 94
  3. 95
  4. 96
(정답률: 12%)
  • 2차 효율은 슬립 $s$를 이용하여 구할 수 있으며, 슬립은 2차 동손(2차 입력 - 2차 출력)을 2차 입력으로 나눈 값과 같습니다. 여기서 2차 출력은 전동기 정격 출력에서 기계손을 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $\eta_2 = (1 - s) \times 100$
    ② [숫자 대입] $s = \frac{7950 - (7500 - 130)}{7950} = 0.04 \rightarrow \eta_2 = (1 - 0.04) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta_2 = 96$
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42. 동기발전기에서 기전력의 고조파가 감소해서 파형을 좋게 하고 권선의 리액턴스를 감소시키기 위하여 채택한 권선법으로 알맞은 것은?

  1. 전절권
  2. 집중권
  3. 분포권
  4. 단절권
(정답률: 17%)
  • 분포권은 권선을 여러 슬롯에 나누어 배치함으로써 고조파를 제거하여 전압 파형을 개선하고, 누설 리액턴스를 감소시키는 효과가 있습니다.
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43. 200[V], 60[Hz], 6극, 10[kW]의 3상 유도전동기가 있다. 전부하시의 회전수가 1152[rpm]이면 회전자 기전력의 주파수는 몇 [Hz] 인가?

  1. 2.2
  2. 2.4
  3. 2.6
  4. 2.8
(정답률: 13%)
  • 동기 속도를 구한 뒤 슬립을 계산하고, 이를 통해 회전자 주파수를 도출합니다.
    ① [동기 속도] $N_{s} = \frac{120 f}{P}$
    ② [슬립] $s = \frac{N_{s} - N}{N_{s}}$
    ③ [회전자 주파수] $f_{r} = s \times f$

    $$N_{s} = \frac{120 \times 60}{6} = 1200$$
    $$s = \frac{1200 - 1152}{1200} = 0.04$$
    $$f_{r} = 0.04 \times 60 = 2.4$$
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44. 교류발전기의 손실은 당자전압 및 역률이 일정할 때 P=Po+αI+βI2으로 된다. 부하전류 I가 어떤 값 일 때 발전기 효율이 최대가 되는가? (단, Po는 무부하손 이며 α, β는 계수이다.)

(정답률: 10%)
  • 발전기의 효율이 최대가 되는 조건은 고정손(무부하손)과 가변손(부하손)이 같을 때입니다.
    $$\text{고정손} = \text{가변손}$$
    $$\text{P}_{o} = \beta I^{2}$$
    $$I = \sqrt{\frac{\text{P}_{o}}{\beta}}$$
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45. 단상 유도 전압 조정기와 3상 유도 전압조정기의 비교 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 모두 회전자와 고정자가 있으며, 한편에 1차 권선을 다른 편에 2차 권선을 둔다.
  2. 모두 입력전압과 이에 대응한 출력전압 사이에 위상차가 있다.
  3. 단상 유도 전압 조정기에는 단락코일이 필요하나 3상에서는 필요 없다.
  4. 모두 회전자의 회전각에 때라 조정된다.
(정답률: 3%)
  • 유도 전압 조정기는 입력전압과 출력전압 사이에 위상차가 발생하지 않는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    단락코일 필요 여부: 단상 유도 전압 조정기는 단락코일이 필요하지만, 3상 유도 전압 조정기는 구조적으로 필요하지 않습니다.
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46. 동기기의 전기자 저항을 r, 전기자 반작용 리액턴스를 Xa, 누설 리액턴스를 Xℓ이라고 하면 동기 임피던스를 표시하는 식은?

(정답률: 16%)
  • 동기 임피던스는 전기자 저항과 전체 리액턴스(전기자 반작용 리액턴스 + 누설 리액턴스)의 벡터 합으로 정의됩니다.
    $$\sqrt{r^{2} + (X_{a} + X_{\ell})^{2}}$$
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47. 다음 ( )안에 알맞은 내용을 순서대로 나열한 것은?

  1. 온(On), 턴온(Turn on), 스위칭, 전력손실
  2. 온(On), 턴온(Turn on), 전력손실, 스위칭
  3. 스위칭, 온(On), 턴온(Turn on), 전력손실
  4. 턴온(Turn on), 스위칭, 온(On), 전력손실
(정답률: 17%)
  • 사이리스터의 동작 특성에 관한 설명입니다. 게이트 전류가 흐르면 저지 상태에서 온(On) 상태가 되며, 이 도통 완료까지의 시간을 턴온(Turn on) 시간이라고 합니다. 이 시간이 길어지면 스위칭 시의 전력손실이 증가하여 소자가 파괴될 수 있습니다.
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48. AC 서보전동기(AC servomotor)의 설명 중 틀린 것은?

  1. AC 서보전동기는 그다지 큰 회전력이 요구되지 않는 시스템에 사용되는 전동기이다.
  2. 이 전동기에는 기준권선과 제어권선의 두 고정자 권선이 있으며, 90° 위상차가 있는 2상 전압을 인가하여 회전자계를 만든다.
  3. 고정자의 기준권선에는 정전압을 인가하며, 제어권선에는 제어용 전압을 인가한다.
  4. 이 전동기는 속도 회전력 특성을 선형화하고 제어전압을 입력으로 회전자의 회전각을 출력으로 보았을 때 이 전동기의 전달함수는 미분요소와 2차 요소의 직렬 결합으로 볼 수 있다.
(정답률: 11%)
  • AC 서보전동기의 전달함수는 제어전압을 입력으로 하고 회전각을 출력으로 보았을 때, 적분요소와 2차 요소의 직렬 결합으로 표현됩니다.

    오답 노트
    미분요소와 2차 요소의 직렬 결합: 적분요소여야 함
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49. 변압기의 누설 리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은 어느 것인가?

  1. 철심의 단면적을 크게 한다.
  2. 코일의 단면적을 크게 한다.
  3. 권선을 분할하여 조립한다.
  4. 권선을 동심 배치한다.
(정답률: 12%)
  • 변압기에서 누설 리액턴스를 줄이기 위해서는 자속의 누설을 최소화해야 하며, 이를 위해 권선을 분할하여 조립함으로써 누설 자속을 억제하는 것이 가장 효과적입니다.
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50. 단상 50[kVA] 1차 3300[V], 2차 210[V] 60[Hz] 1차 권회수 550, 철심의 유효단면적 150[cm2]의 변압기 철심의 자속밀도 [Wb/m2]는 약 얼마인가?

  1. 2.0
  2. 1.5
  3. 1.2
  4. 1.0
(정답률: 13%)
  • 변압기의 유도기전력 공식을 이용하여 자속밀도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{E}{4.44 \times f \times N \times S}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{3300}{4.44 \times 60 \times 550 \times 150 \times 10^{-4}}$
    ③ [최종 결과] $B = 1.5$ $\text{Wb/m}^2$
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51. 3상 유도전동기의 기동법 중 전전압 기동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소용량 농형 전동기의 기동법이다.
  2. 전동기 단자에 직접 정격전압을 기한다.
  3. 소용량의 농형 전동기는 일반적으로 기동 시간이 길다.
  4. 기동시에 역률이 좋지 않다.
(정답률: 11%)
  • 전전압 기동은 정격전압을 직접 인가하므로 기동 토크가 크고 기동 시간이 매우 짧은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    소용량 농형 전동기의 기동법이다: 맞음
    전동기 단자에 직접 정격전압을 기한다: 맞음
    기동시에 역률이 좋지 않다: 맞음
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52. 3상 동기발전기의 여지전류 10[A]에 대한 단자전압이 1000√3[V],. 3상 단락전류는 50A 이다. 이 때의 동기임피던스는 몇 [Ω]인가?

  1. 5
  2. 11
  3. 20
  4. 34
(정답률: 13%)
  • 동기임피던스는 상전압을 단락전류로 나누어 구할 수 있습니다. 3상 단자전압이 $1000\sqrt{3} \text{ V}$이므로 상전압은 $1000 \text{ V}$가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_s = \frac{V_{phase}}{I_s}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_s = \frac{1000}{50}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z_s = 20$$
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53. 변압기의 단락시험과 관계가 없는 것은?

  1. 누설 리액턴스
  2. 전압 변동률
  3. 임피던스 와트
  4. 여자 어드미턴스
(정답률: 15%)
  • 단락시험은 변압기의 2차측을 단락시키고 저전압을 인가하여 임피던스 와트, 누설 리액턴스, 전압 변동률 등을 측정하는 시험입니다. 여자 어드미턴스는 무부하 시험(개방 시험)을 통해 측정하는 항목입니다.
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54. 직류전동기의 규약효율 ( )은 어떤 식으로 표현 되는가?

(정답률: 16%)
  • 효율은 입력 에너지 대비 출력 에너지의 비율을 의미하며, 출력은 입력에서 손실을 뺀 값으로 계산합니다.
    $$\eta = \frac{\text{입력} - \text{손실}}{\text{입력}} \times 100 [\%]$$
    따라서 정답은 입니다.
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55. 단락비가 큰 동기기에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 전기자 반작용이 크다.
  2. 기계가 소형이다.
  3. 전압변동율이 크다.
  4. 안정도가 높다.
(정답률: 17%)
  • 단락비가 크다는 것은 전기자 누설 리액턴스가 작다는 것을 의미하며, 이는 전기자 반작용이 작고 전압 변동률이 낮아지며 결과적으로 계통의 안정도가 높아지는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    전기자 반작용이 크다: 단락비가 클수록 반작용은 작아짐
    기계가 소형이다: 단락비가 크면 철심이 커져 기계가 대형화됨
    전압변동율이 크다: 단락비가 클수록 전압 변동률은 작아짐
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56. 직류발전기를 병렬운전 하는데 균압선을 설치하는 발전기는?

  1. 타여자 발전기
  2. 복권 발전기
  3. 분권 발전기
  4. 동기 발전기
(정답률: 13%)
  • 복권 발전기는 타여자 권선과 분권 권선을 모두 가지고 있어, 병렬 운전 시 각 발전기 간의 전압 불균형을 방지하고 부하를 균등하게 분담시키기 위해 균압선을 설치합니다.
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57. 동기기의 3상 단락곡선이 직선이 되는 이유로 가장 알맞은 것은?

  1. 누설 리액턴스가 크므로
  2. 자기포화가 있으므로
  3. 무부하 상태이므로
  4. 전기자 반작용으로
(정답률: 11%)
  • 동기기의 단락 시험 시에는 전압이 매우 낮아 철심의 자기포화가 거의 일어나지 않으며, 주로 전기자 반작용에 의한 전압 강하가 지배적이므로 단락곡선이 직선 형태로 나타납니다.
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58. 3상 유도기에서 출력의 변환 식으로 옳은 것은?

(정답률: 22%)
  • 3상 유도기에서 출력 $P_u$는 2차 입력 $P_2$에서 2차 동손 $P_{2C}$를 뺀 값이며, 이는 슬립 $s$를 이용하여 표현할 수 있습니다.
    $$\text{정답: } $$
    수식 변환: $P_u = P_2 - P_{2C} = P_2 - sP_2 = \frac{N}{N_S}P_2 = (1-s)P_2$
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59. 다음은 IGBT에 관한 설명이다. 잘못된 것은?

  1. Insulated Gate Bipolar Thyristor의 약자이다.
  2. 트랜지스터와 MOSFET를 조합한 것이다.
  3. 고속 스위칭이 가능하다.
  4. 전력용 반도체 소자이다.
(정답률: 14%)
  • IGBT는 Insulated Gate Bipolar Transistor의 약자로, MOSFET의 빠른 스위칭 특성과 BJT의 낮은 포화 전압 특성을 결합한 전력용 반도체 소자입니다.

    오답 노트
    Insulated Gate Bipolar Thyristor: Thyristor가 아니라 Transistor의 약자입니다.
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60. 3300/210[V], 10[kVA]의 단상변압기가 있다. % 저항강하는 3[%], %리액턴스강하는 4[%]이다. 이 변압기가 무부하인 경우의 2차 단자전압은 약 몇 [V] 인가? (단, 변압기는 지역률 80[%]일 때 정격출력을 낸다고 한다.

  1. 168
  2. 216
  3. 220
  4. 228
(정답률: 9%)
  • 변압기의 전압강하율을 이용하여 무부하 시의 2차 단자전압을 구하는 문제입니다. 지역률 $80\%$는 역률 $\cos\theta = 0.8$을 의미하며, 이때 $\sin\theta = 0.6$입니다.
    먼저 전압강하율 $\epsilon$을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = p \cos\theta + q \sin\theta$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = (3 \times 0.8) + (4 \times 0.6) = 4.8\%$
    무부하 시 단자전압 $V_2$는 정격전압 $V_1$에 전압강하분을 더한 값입니다.
    ① [기본 공식] $V_2 = V_1 (1 + \frac{\epsilon}{100})$
    ② [숫자 대입] $V_2 = 210 (1 + \frac{4.8}{100})$
    ③ [최종 결과] $V_2 = 220.08 \approx 220\text{V}$
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 그림과 같이 1개의 콘덴서와 2개의 코일이 직렬로 접속된 회로에 300[Hz]의 주파수가 공진한다고 한다. 콘덴서의 정전 용량 및 코일의 자기 인덕턴스를 각각 C=25[μF], L1=4.3[mH], L2=4.6[mH]라고 하면 코일간의 상호 인덕턴스 M 값은 약 몇 [mH] 인가? (단, 코일은 같은 방향으로 감겨져 있고, 동일 축상에 놓여져 있는 것으로 한다.)

  1. 2.36
  2. 1.18
  3. 1.91
  4. 1.0
(정답률: 11%)
  • 공진 조건($\omega L = \frac{1}{\omega C}$)을 이용하여 전체 인덕턴스 $L$을 먼저 구한 뒤, 상호 인덕턴스 $M$을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{1}{\omega^2 C}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{1}{(2\pi \times 300)^2 \times 25 \times 10^{-6}} = 11.26\text{mH}$
    전체 인덕턴스 $L$은 두 코일의 자기 인덕턴스와 상호 인덕턴스의 합($L = L_1 + L_2 + 2M$)과 같습니다.
    ① [기본 공식] $M = \frac{L - (L_1 + L_2)}{2}$
    ② [숫자 대입] $M = \frac{11.26 - (4.3 + 4.6)}{2}$
    ③ [최종 결과] $M = 1.18\text{mH}$
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62. 어느 함수가f(t)=1-e-at인 것을 라플라스 변환하면?

(정답률: 13%)
  • 함수 $f(t) = 1 - e^{-at}$의 라플라스 변환은 선형성에 의해 각각의 항을 변환하여 뺄셈으로 계산합니다.
    상수 $1$의 변환은 $\frac{1}{s}$이고, $e^{-at}$의 변환은 $\frac{1}{s+a}$입니다.
    $$\mathcal{L}\{1 - e^{-at}\} = \frac{1}{s} - \frac{1}{s+a} = \frac{(s+a) - s}{s(s+a)} = \frac{a}{s(s+a)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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63. 그림과 같은 순저항 회로에서 대칭 3상 전압을 가할 때 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R의 값은 몇 [Ω]인가?

  1. 4
  2. 8
  3. 12
  4. 16
(정답률: 10%)
  • 델타($\Delta$) 결선을 와이($Y$) 결선으로 변환하여 각 상의 임피던스를 구한 뒤, 모든 선에 흐르는 전류가 같아지도록 $R$ 값을 설정하는 문제입니다.
    먼저 $\Delta \rightarrow Y$ 변환을 통해 각 지점의 임피던스를 계산합니다.
    $$Z_a = \frac{R_a \times R_b}{R_a + R_b + R_c} = \frac{40 \times 40}{40 + 40 + 120} = 8\Omega$$
    $$Z_b = \frac{R_b \times R_c}{R_a + R_b + R_c} = \frac{40 \times 120}{40 + 40 + 120} = 24\Omega$$
    $$Z_c = \frac{R_c \times R_a}{R_a + R_b + R_c} = \frac{120 \times 40}{40 + 40 + 120} = 24\Omega$$
    각 선의 전류가 같으려면 전체 임피던스가 동일해야 하므로, $R + Z_a = Z_b$ (또는 $Z_c$)가 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $R = Z_b - Z_a$
    ② [숫자 대입] $R = 24 - 8$
    ③ [최종 결과] $R = 16\Omega$
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64. 그림과 같은 4단자 회로의 4단자 정수 A, B, C, D에서 C의 값은?

  1. 1-jωC
  2. 1-ω2LC
  3. jωL(2-ω2LC)
  4. jωC
(정답률: 10%)
  • 주어진 회로는 T형 회로로, 4단자 정수 $C$는 입력단에서 출력단으로 바라본 어드미턴스를 의미합니다. T형 회로에서 $C$ 값은 병렬로 연결된 소자의 어드미턴스와 같으므로, 커패시턴스 $C$에 의한 어드미턴스 $j\omega C$가 정답이 됩니다.
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65. 의 실효치는 몇 [V] 인가?

  1. 12.6
  2. 11.5
  3. 10.6
  4. 9.6
(정답률: 16%)
  • 비정현파 전압의 실효치는 각 고조파 성분 실효값들의 제곱합의 제곱근으로 계산합니다. 주어진 식 $V = 3 + 5\sqrt{2}\sin\omega t + 10\sqrt{2}\sin(3\omega t - \frac{\pi}{3})$에서 직류분은 $3\text{V}$, 기본파 실효값은 $5\text{V}$, 제3고조파 실효값은 $10\text{V}$ 입니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{rms} = \sqrt{V_0^2 + V_1^2 + V_3^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{rms} = \sqrt{3^2 + 5^2 + 10^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{rms} = \sqrt{134} \approx 11.5$$
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66. RC저역 여파기 회로의 전달함수G(jω)에서 인 경우 |G(jω)| 의 값은?

  1. 1
  2. 0.707
  3. 0.5
  4. 0
(정답률: 9%)
  • RC 저역 여파기 회로의 전달함수 크기 $|G(j\omega)|$는 주파수 $\omega$에 따라 결정됩니다. 주어진 조건 $\omega = \frac{1}{RC}$ (즉, $\omega = \omega_c$)일 때의 값을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{1 + (\omega RC)^2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{1 + (1)^2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{2}} \approx 0.707$$
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67. 전송 선로에서 무손실일 때, L=96[mH], C=0.6[μF]이면 특성 임피던스 [Ω]는?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 15%)
  • 무손실 전송 선로의 특성 임피던스는 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$의 값으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{96 \times 10^{-3}}{0.6 \times 10^{-6}}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z_0 = 400$$
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68. 저항 R, 커패시턴스 C의 병렬회로에서 전원 주파수가 변할 때의 임피던스 궤적은?

  1. 제1상한 내의 반직선
  2. 제1상한 내의 반원
  3. 제4상한 내의 반원
  4. 제4상한 내의 반직선
(정답률: 10%)
  • 저항 $R$과 커패시턴스 $C$가 병렬로 연결된 회로의 임피던스는 주파수가 변함에 따라 복소평면에서 궤적을 그립니다. 병렬 RC 회로의 임피던스는 실수축(저항)과 음의 허수축(용량성 리액턴스) 사이에서 변화하며, 주파수 $\omega$가 $0$에서 $\infty$까지 변할 때 제4상한 내에서 반원 모양의 궤적을 그리게 됩니다.
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69. 대칭 3상 전압이 a상 Va, b상 Vb=a2Va, c상 Vc=aVa일 때 a 상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 V1은 어떻게 표시되는가?

  1. 1/3Va
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 14%)
  • 대칭분 전압 중 정상분 전압 $V_1$은 세 상의 전압 합을 3으로 나눈 값입니다. 대칭 3상 전압에서 $V_a + V_b + V_c = V_a + a^2 V_a + a V_a = 0$이지만, 정상분 정의에 따라 $V_1 = \frac{1}{3}(V_a + a V_b + a^2 V_c)$로 계산하면 다음과 같습니다.
    $$V_1 = \frac{1}{3}(V_a + a(a^2 V_a) + a^2(a V_a))$$
    $$V_1 = \frac{1}{3}(V_a + V_a + V_a)$$
    $$V_1 = V_a$$
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70. R=5[Ω],L=1[H]의 직렬회로에 직류 10[V]를 가할 때 순간의 전류식은?

  1. 5(1-e-5t)
  2. 2e-5t
  3. 5e-5t
  4. 2(1-e-5t)
(정답률: 8%)
  • RL 직렬회로에 직류 전압을 가했을 때 전류의 시정수 응답 식을 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$i(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$$
    ② [숫자 대입]
    $$i(t) = \frac{10}{5}(1 - e^{-\frac{5}{1}t})$$
    ③ [최종 결과]
    $$i(t) = 2(1 - e^{-5t})$$
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71. 전달함수 으로 표시되는 제어 계통에서 직류 이득은 얼마인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 13%)
  • 제어 계통의 직류 이득(DC Gain)은 전달함수에서 라플라스 변수 $s$에 $0$을 대입하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$G(0) = \frac{10}{0^2 + 3(0) + 2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$G(0) = \frac{10}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$G(0) = 5$$
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72. 그림과 같은 블럭 선도에서 C의 값은?

(정답률: 10%)
  • 블록선도의 출력 $C$는 입력 $R$과 외란 $D$에 의한 응답의 합으로 구할 수 있습니다. 전체 루프 이득이 $G_1 G_2$인 피드백 구조에서 각 입력의 전달함수를 적용하면 다음과 같습니다.
    $$C = \frac{G_1 G_2}{1 + G_1 G_2} R + \frac{G_2}{1 + G_1 G_2} D$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 특성방정식이 실수계수를 갖는 S의 유리함수일 때 근궤적은 무슨 축에 대하여 대칭인가?

  1. 실수측
  2. 허수측
  3. 대상축 없음
  4. 원점
(정답률: 12%)
  • 특성방정식의 계수가 모두 실수일 때, 복소근은 항상 켤레 복소수 형태로 존재합니다. 따라서 근궤적은 항상 실수축을 중심으로 상하 대칭으로 나타납니다.
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74. 다음 회로는 무엇을 나타낸 것인가?

  1. AND
  2. OR
  3. Exclusive OR
  4. NAND
(정답률: 17%)
  • 제시된 회로 는 A와 B가 서로 다른 상태일 때만 전류가 흐르는 구조입니다. 즉, (A=1, B=0) 또는 (A=0, B=1)일 때 출력이 1이 되는 배타적 논리합(Exclusive OR) 회로를 나타냅니다.
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75. 샘플링된 신호를 다음 샘플링 신호와 직선으로 연결하는 홀드를 무엇이라 하는가?

  1. Zero Order Hold
  2. First Order Hold
  3. Second Order Hold
  4. Third Order Hold
(정답률: 13%)
  • 샘플링된 신호와 다음 샘플링 신호를 직선으로 연결하여 보간하는 방식은 1차 홀드(First Order Hold)의 특징입니다. 참고로 0차 홀드(Zero Order Hold)는 다음 샘플링 값까지 이전 값을 그대로 유지하는 계단 모양의 출력을 가집니다.
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76. 제어 목적에 의한 분류에 해당 되는 것은?

  1. 프로세스 제어
  2. 서보 기구
  3. 자동조정
  4. 비율제어
(정답률: 9%)
  • 제어 목적에 따른 분류는 제어하고자 하는 대상의 특성이나 목적에 따라 나누는 것으로, 비율제어는 입력값에 비례하여 제어량을 조절하는 제어 목적의 한 방법입니다.
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77. 어떤 제어계의 전달함수가 로 표시될 때, 이 계에 입력 x(t)를 가했을 경우 출력 y(t)를 구하는 미분방정식으로 알맞은 것은?

(정답률: 12%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{Y(s)}{X(s)}$에서 $s$는 시간 영역의 미분 연산자 $\frac{d}{dt}$에 대응됩니다. 주어진 전달함수의 분모와 분자를 각각 교차 곱하여 미분방정식 형태로 변환합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{Y(s)}{X(s)} = \frac{2s + 1}{s^2 + s + 1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$(s^2 + s + 1)Y(s) = (2s + 1)X(s)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{d^2y}{dt^2} + \frac{dy}{dt} + y = 2\frac{dx}{dt} + x$$
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78. 단위 부궤한 제어시스템(until negative feedback control system)의 개루프(open loop) 전달함수 G(s)가 다음과 같이 주어져 있다. 이 때 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 이 시스템은 ζ=1.2일 때 과제동된 상태에 있게 된다.
  2. 이 폐루프 시스템의 특성방정식은 s2+2ζωns+ωn2=0이다.
  3. ζ 값이 작게 될수록 제동이 많이 걸리게 된다.
  4. ζ 값이 음의 값이면 불안정하게 된다.
(정답률: 14%)
  • 제동비 $\zeta$는 시스템의 응답 특성을 결정하는 인자로, $\zeta$ 값이 작을수록 제동이 적게 걸려 오버슈트가 커지고 진동이 심해집니다.

    오답 노트
    $\zeta=1.2$일 때 과제동된 상태에 있게 된다: $\zeta > 1$이면 과제동(Overdamped)이므로 옳음
    특성방정식은 $s^2+2\zeta\omega_n s+\omega_n^2=0$이다: 단위 부궤환 시스템의 표준 특성방정식이므로 옳음
    $\zeta$ 값이 음의 값이면 불안정하게 된다: 제동비가 음수이면 극점이 우반평면으로 이동하여 불안정해지므로 옳음
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79. 특성방정식 S2+KS+2K-1=0인 계가 안정될 K의 범위는?

  1. K>0
(정답률: 15%)
  • 2차 시스템의 특성방정식에서 계가 안정하기 위해서는 모든 계수가 양수여야 한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식]
    $S^{2} + a_{1}S + a_{0} = 0 \text{ 에서 } a_{1} > 0, a_{0} > 0$
    ② [숫자 대입]
    $K > 0 \text{ 이고 } 2K - 1 > 0$
    ③ [최종 결과]
    $K > \frac{1}{2}$
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80. 상태방정식 , 출력방정식 y(t)=Cx(t)에서 일 때 아래 설명 중 맞는 것은?

  1. 이 시스템은 가제어(controllable)하고, 가관측(observable) 하다.
  2. 이 시스템은 가제어(controllable)하나, 가관측하지 않다(unobservable).
  3. 이 시스템은 가제어하지 않으나(uncontrollable), 가관측하다(observable).
  4. 이 시스템은 가제어하지 않고(uncontrollable), 가관측하지 않다(unobservable).
(정답률: 10%)
  • 시스템의 가제어성과 가관측성을 판단하는 문제입니다. 상태방정식 $$\frac{d}{dt}x(t) = Ax(t) + Bu(t)$$와 출력방정식 $$y(t) = Cx(t)$$에서 주어진 행렬 $$A = \begin{bmatrix} -1 & 2 & 3 \\ 0 & -4 & 0 \\ 0 & 1 & -5 \end{bmatrix}, B = \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ 1 \end{bmatrix}, C = [1 \quad 0 \quad 0]$$를 분석하면, 가제어성 행렬의 랭크가 부족하여 가제어하지 않으나, 가관측성 행렬의 랭크는 충족하여 가관측한 시스템입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 저압 전로의 중성점에 접지선으로 시설하는 연동선의 지름은 몇[mm] 이상 이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 2.0mm 이상
  2. 2.6mm 이상
  3. 3.2mm 이상
  4. 4.0mm 이상
(정답률: 22%)
  • 저압 전로의 중성점 접지선으로 사용하는 연동선의 지름 기준에 관한 문제입니다. 규정 개정 전 기준에 따라 정답은 $2.6\text{mm}$이상입니다.

    오답 노트
    현재 규정: 접지도체 공칭단면적 $16\text{mm}^{2}$이상, 저압 전로 중성점 시설 시 $6\text{mm}^{2}$이상 연동선을 사용해야 합니다.
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82. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈을 옥내에 시설할 경우 사용하는 공사방법에 포함되지 않는 것은?

  1. 합성수지관공사
  2. 애자공사
  3. 금속관공사
  4. 케이블공사
(정답률: 15%)
  • 태양전지 모듈을 옥내에 시설할 때 사용하는 공사방법에는 합성수지관공사, 금속관공사, 케이블공사가 포함됩니다. 애자공사는 해당 시설 기준에 포함되지 않는 방법입니다.
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83. 사용전압 60000V인 특별고압가공전선과 그 지지물ㆍ지주ㆍ완금류 또는 지선 사이의 이격거리는 일반적으로 몇 [cm]이상이어야 하는가?

  1. 35cm
  2. 40cm
  3. 45cm
  4. 65cm
(정답률: 11%)
  • 사용전압 $60\text{kV}$인 특별고압 가공전선과 지지물, 지주, 완금류 또는 지선 사이의 이격거리는 $40\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.
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84. 교통신호등 회로의 사용전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 110V
  2. 220V
  3. 300V
  4. 380V
(정답률: 17%)
  • 교통신호등 회로의 사용전압은 안전을 위해 $300\text{V}$이하로 제한하고 있습니다.
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85. 66kV가공전선로에 6kV가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 특별고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고 인장강도가 몇 [kN] 이상의 연선 이어야 하는가?

  1. 5.26kN
  2. 8.31kN
  3. 14.5kN
  4. 21.67kN
(정답률: 8%)
  • 특고압 가공전선과 저압/고압 가공전선을 동일 지지물에 시설할 때, 특고압 가공전선(케이블 제외)의 인장강도 기준을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $T = 21.67\text{kN}$
    ② [숫자 대입]
    $T = 21.67\text{kN}$
    ③ [최종 결과]
    $T = 21.67\text{kN}$
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86. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시방 세목으로 옳은 것은?

  1. 안전율은 1.2 이상일 것
  2. 지선에 연선을 사용할 경우 소선은 3가닥 이상의 연선일 것
  3. 소선은 지름 1.6mm 이상인 금속선을 사용할 것
  4. 허용 인장하중의 최저는 3.41kN 일 것
(정답률: 20%)
  • 가공 전선로 지지물에 사용하는 지선에 연선을 사용할 경우, 소선은 $3$가닥 이상의 연선이어야 합니다.

    오답 노트
    안전율: $2.5$이상일 것
    소선 지름: $2.6\text{mm}$이상의 금속선을 사용할 것
    허용 인장하중 최저치: $4.31\text{kN}$ 일 것
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87. 다음 중 터널 안 전선로의 시설방법으로 옳은 것은?

  1. 저압전선은 지름 2.6mm 의 경동선이 절연전선을 사용하였다.
  2. 고압전선은 절연전선을 사용하여 합성수지관 공사로 하였다.
  3. 저압전선을 애자사용 공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.2m 의 높이로 시설하였다.
  4. 고압전선을 금속관공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.4m의 높이로 시설하였다.
(정답률: 12%)
  • 터널 안 저압전선 시설 시 지름 $2.6\text{mm}$이상의 경동선 절연전선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    저압전선 애자사용 공사: 레일면상 또는 노면상 $3\text{m}$이상의 높이로 시설해야 함
    고압전선 금속관공사: 레일면상 또는 노면상 $3\text{m}$이상의 높이로 시설해야 함
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88. 지중전선로의 시설에 관한 사항으로 옳은 것은?

  1. 전선은 케이블을 사용하고 관로식, 암거식 또는 직접 매설식에 의하여 시설한다.
  2. 전선은 절연전선을 사용하고 관로식, 암거식 또는 직접 매설식에 의하여 시설한다.
  3. 전선은 나전선을 사용하고 내화성능이 있는 비닐관에 인입하여 시설한다.
  4. 전선은 절연전선을 사용하고 내화성능이 있는 비닐관에 인입하여 시설한다.
(정답률: 17%)
  • 지중전선로는 외부 충격과 습기로부터 전선을 보호해야 하므로 반드시 케이블을 사용해야 하며, 시설 방식은 관로식, 암거식 또는 직접 매설식으로 구분합니다.

    오답 노트
    절연전선/나전선: 지중전선로에서는 절연 성능과 기계적 강도가 뛰어난 케이블을 사용해야 하므로 부적절합니다.
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89. 154kV의 특별고압 가공전선을 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지(山地) 등에 시설하는 경우 지표상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 4m
  2. 5m
  3. 6.5m
  4. 8m
(정답률: 13%)
  • 특별고압 가공전선을 사람이 쉽게 들어갈 수 없는 산지 등에 시설할 때, $154\text{kV}$의 지표상 높이는 최소 $5\text{m}$이상으로 규정되어 있습니다.
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90. 사용전압이 220V 인 경우 애자사용 공사에서 전선과 조명재 사이의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 2.5cm
  2. 4.5cm
  3. 6.0cm
  4. 8.0cm
(정답률: 11%)
  • 애자사용 공사에서 전선과 조명재 사이의 이격거리는 사용전압에 따라 결정되며, $220\text{V}$인 경우 최소 $2.5\text{cm}$이상의 거리를 유지해야 합니다.
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91. 다음은 무엇에 관한 설명인가?

  1. 제1차 접근상태
  2. 제2차 접근상태
  3. 제3차 접근상태
  4. 제4차 접근상태
(정답률: 14%)
  • 가공전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평 거리로 $3\text{m}$ 미만인 곳에 시설되는 상태를 제2차 접근상태라고 정의합니다.
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92. 다음 중 욕실 등 인체가 물에 젖어 있는 상태에서 물을 사용하는 장소에 콘센트를 시설하는 경우에 적합한 누전차단기는?

  1. 정격감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.03초 이하의 전압 동작형 누전차단기
  2. 정격감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.03초 이하의 전류 동작형 누전차단기
  3. 정격감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.3초 이하의 전압 동작형 누전차단기
  4. 정격감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.3초 이하의 전류 동작형 누전차단기
(정답률: 13%)
  • 욕실과 같이 인체가 물에 젖어 있는 장소는 감전 위험이 매우 높으므로, 더욱 민감하고 빠르게 작동하는 정격감도전류 $15\text{mA}$이하, 동작시간 $0.03\text{초}$이하의 전류 동작형 누전차단기를 설치해야 합니다.
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93. 금속제 지중 관로에 대하여 전식 작용에 의한 장해를 줄 우려가 있어 배류 시설에 선택 배류기를 사용하였다. 이 때 선택 배류기를 보호할 목적으로 어떤 것을 시설하여야 하는가?

  1. 과전류 차단기
  2. 과전압 계전기
  3. 유입 개폐기
  4. 피뢰기
(정답률: 16%)
  • 선택 배류기는 전식 방지를 위해 설치하는 장치로, 회로의 이상 전류로부터 기기를 보호하기 위해 과전류 차단기를 시설해야 합니다.
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94. 전기욕기용 전원장치의 금속제 외함 및 전선을 넣는 금속관에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 12%)
  • 전기욕기용 전원장치의 금속제 외함 및 금속관에는 제3종 접지공사를 시행하는 것이 기존 규정의 기준입니다.

    오답 노트
    KEC 규정 개정 이후 종별 접지 개념은 폐지되었으므로 학습 시 주의가 필요합니다.
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95. 사용전압이 380V인 저압 전로의 전선 상호간의 절연저항은 몇 [MΩ] 이상이어야 하는가?

  1. 0.2MΩ
  2. 0.3MΩ
  3. 0.38MΩ
  4. 0.4MΩ
(정답률: 13%)
  • 저압 전로의 절연저항 기준에 따라 사용전압이 $380\text{V}$인 경우, 전선 상호간의 절연저항은 $0.3\text{M}\Omega$이상을 유지해야 합니다.
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96. 발전소에서 계측장치를 설치하여 계측하는 사항에 포함되지 않는 것은?

  1. 발전기의 고정자 온도
  2. 발전기의 전압 및 전류 또는 전력
  3. 특별고압 모선의 전류 및 전압 또는 전력
  4. 주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력
(정답률: 14%)
  • 발전소 계측장치는 발전기 자체의 상태(온도, 전압, 전류, 전력)와 주요 변압기의 운전 상태를 감시하는 것이 핵심입니다. 특별고압 모선의 전류 및 전압 또는 전력은 발전소 내부 계측장치 설치 대상에 포함되지 않습니다.
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97. 금속제 수도관로 또는 철골, 기타의 금속제를 접지극으로 사용한 제1종 또는 제2종 접지공사의 접지선 시설방법은 어느 것에 준하여 시설하여야 하는가?

  1. 애자 사용 공사
  2. 금속 몰드 공사
  3. 금속관 공사
  4. 케이블 공사
(정답률: 10%)
  • 금속제 수도관로, 철골 등 금속제를 접지극으로 사용하는 제1종 또는 제2종 접지공사는 접지선의 전기적 안정성과 내구성을 확보하기 위해 케이블 공사 기준에 준하여 시설해야 합니다.
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98. 다음 중 특별고압의 전선로로 시설하여서는 아니 되는 것은?

  1. 터널 안 전선로
  2. 지중 전선로
  3. 물밑 전선로
  4. 옥상 전선로
(정답률: 12%)
  • 특별고압 전선로는 위험성이 매우 높기 때문에 안전을 위해 옥상 전선로로 시설하는 것이 금지되어 있습니다.
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99. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선과 고압 가공 전선사이의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 120cm
  2. 100cm
  3. 75cm
  4. 60cm
(정답률: 9%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선과 고압 가공 전선 사이의 이격거리는 전기설비기술기준에 따라 $60\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.
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100. 과전류 차단기로 저압전로에 사용하는 퓨즈를 수평으로 붙인 경우의 동작 특성으로 옳은 것은? (단, 정격전류는 30A라고 한다.)

  1. 정격전류의 1.1배의 전류에 견딜 것
  2. 정격전류의 1.6배로 60분이상 견딜 것
  3. 정격전류의 1.8배로 120분이내에 용단될 것
  4. 정격전류의 2배의 전류로 10분안에 용단될 것
(정답률: 14%)
  • 저압전로에 사용하는 퓨즈를 수평으로 설치했을 때, 정격전류의 $1.1$배의 전류에 견뎌야 하는 것이 동작 특성 기준입니다.
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