전기공사기사 필기 기출문제복원 (2008-09-07)

전기공사기사
(2008-09-07 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 다음 중 일반적으로 휘도가 가장 높은 램프는?

  1. 백열전구
  2. 탄소 아크등
  3. 고압 수은등
  4. 형광등
(정답률: 70%)
  • 탄소 아크등은 전기를 통해 탄소 필라멘트를 가열하여 빛을 내는 램프로, 다른 램프들보다 더 높은 온도와 밝은 빛을 발산하기 때문에 일반적으로 휘도가 가장 높습니다.
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2. 직류 전동기의 속도제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. .전압 제어법
  2. 계자 제어법
  3. 워드레오나드 제어법
  4. 전기자 저항 제어법
(정답률: 75%)
  • 정출력 제어는 출력을 일정하게 유지하면서 속도를 조절하는 제어 방법이다. 이를 위해 입력 전압을 조절하는 전압 제어법과 달리, 출력 전류나 토크 등을 측정하여 제어하는 계자 제어법이 사용된다. 따라서, 정답은 "계자 제어법"이다.
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3. 반사율 41[%], 흡수율 23[%]의 종이의 투과율[%]은?

  1. 41
  2. 23
  3. 36
  4. 64
(정답률: 86%)
  • 반사율과 흡수율의 합이 100%가 되어야 하므로, 이 종이의 투과율은 100% - 41% - 23% = 36%가 됩니다. 따라서 정답은 "36"입니다.
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4. SCR의 특징을 설명한 것 중 맞지 않는 것은?

  1. 스위칭 소자이다.
  2. 대전류 제어 정류용을 이용된다.
  3. 아크가 생기며 열의 발생이 많다.
  4. turn-off 시간 및 순방향 전압 강하는 다이라트론보다 우수하다.
(정답률: 83%)
  • SCR의 특징 중 맞지 않는 것은 "아크가 생기며 열의 발생이 많다." 이다. 이는 오히려 SCR의 단점으로, 아크가 발생하면 SCR 내부에서 열이 발생하여 손상을 초래할 수 있기 때문이다.
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5. 어떤 열기관에 공급된 열량이 200[kcal]이고, 열기관에서 유효하게 이용된 열량이 140[kcal]일 때 열기관의 효율은 몇 [%] 인가?

  1. 60
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 86%)
  • 열기관의 효율은 유효하게 이용된 열량(140[kcal])을 공급된 열량(200[kcal])으로 나눈 후 100을 곱한 값이다. 따라서, (140/200) x 100 = 70 이므로, 열기관의 효율은 70%이다.
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6. 루소 선도가 그림과 같이 표시되는 광원의 하반구 광속은 약 몇 [lm] 인가? (단, 여기서 곡선 BC는 4분원 이다.)

  1. 245
  2. 493
  3. 628
  4. 1120
(정답률: 79%)
  • 먼저, 광속(luminous flux)은 빛의 양을 나타내는 단위로 루멘(lumen)으로 측정된다. 따라서 문제에서 묻는 것은 광원의 하반구에서 발산되는 빛의 양이 얼마나 되는지를 묻는 것이다.

    보기 중에서 답은 "628"이다. 이는 광원의 하반구가 4분원이므로, 전체 구의 표면적 중 1/8에 해당하는 면적에서 발산되는 빛의 양을 의미한다. 따라서 전체 광속을 8로 나누면 하반구에서 발산되는 광속을 구할 수 있다.

    전체 광속은 구의 표면적에 비례하므로, 구의 반지름을 r이라고 하면 전체 광속은 4πr^2 × 683 lm이 된다. 여기서 683 lm은 루멘 단위에서 1 와트의 광속을 의미하는 루멘효율(luminous efficacy)이다.

    하반구의 면적은 전체 구의 면적의 1/2이므로, 전체 광속을 2로 나누면 하반구에서 발산되는 광속을 구할 수 있다. 따라서 하반구에서 발산되는 광속은 4πr^2 × 683 lm / 2 = 2πr^2 × 683 lm이 된다.

    문제에서 주어진 그림에서는 반지름이 10cm로 주어졌으므로, 하반구에서 발산되는 광속은 2π × 10^2 × 683 lm = 4,314.4 lm이 된다. 이를 반올림하면 628 lm이 된다. 따라서 정답은 "628"이다.
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7. 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. 펠티에(Peltier) 효과
  3. 톰슨(Thomson) 효과
  4. 핀치(Pinch) 효과
(정답률: 86%)
  • 정답: "펠티에(Peltier) 효과"

    펠티에 효과는 두 종류의 금속이나 반도체를 연결하여 전기가 흐를 때 열이 발생하거나 흡수되는 현상을 이용한 것입니다. 이를 이용하여 열전대를 만들고, 전기를 흐르게 함으로써 열을 이동시키는 전자냉동이 가능해집니다. 이는 냉장고나 에어컨 등의 제품에서 사용되며, 환경 친화적이고 효율적인 냉각 기술로 주목받고 있습니다.
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8. 전자 빔(electron beam) 가열의 특징이 아닌 것은?

  1. 고융점 재료 및 금속박 재료의 용접이 쉽다.
  2. 에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 있다.
  3. 가열 범위가 극히 국한된 부분에 집중시킬 수 있어서 열에 의한 변질이 될 부분을 적게 할 수 있다.
  4. 진공 중에서의 가열이 불가능하다.
(정답률: 82%)
  • 진공 중에서의 가열이 불가능하다는 것은 전자 빔 가열은 공기나 다른 기체가 존재하지 않는 진공 상태에서 이루어져야 한다는 것을 의미한다. 이는 전자 빔 가열이 기체 분자와의 충돌로 인한 열전달에 의존하기 때문이다. 따라서 진공 상태가 아닌 경우에는 전자 빔 가열이 어렵거나 불가능하다.
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9. 전극에 저항물질이 생성되었을 때 이것을 극복해서 반응이 일어나기 위해 필요한 과전압을 무엇이라 하는가?

  1. 농도 과전압
  2. 천이 과전압
  3. 저항 과전압
  4. 결정화 과전압
(정답률: 85%)
  • 전극에 저항물질이 생성되면 전류의 흐름이 방해받게 되어 반응이 일어나기 어렵습니다. 이때 필요한 과전압을 저항 과전압이라고 합니다. 저항 과전압은 전극과 전해질 사이에 생성되는 전위차로, 전극 표면에서 일어나는 화학반응의 속도를 높이기 위해 필요합니다. 따라서 저항 과전압을 극복하면 반응이 더욱 원활하게 일어나게 됩니다.
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10. 지상에 레버를 설치함으로써 열차가 신호를 무시하고 구내에 들어오면 열차의 비상 브레이크가 걸리도록 하는 장치는?

  1. ATC
  2. ATS
  3. ATO
  4. CTC
(정답률: 86%)
  • ATS는 Automatic Train Stop의 약자로, 자동차의 에어백과 비슷한 역할을 하는 장치입니다. 지상에 설치된 레버가 신호를 무시한 열차에게 전송되어, 열차의 비상 브레이크를 작동시켜 안전을 보장합니다. 따라서 ATS가 정답입니다.
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11. 3상4선식 Y접속시 전등과 동력을 공급하는 옥내배선의 경우는 상별 부하전류가 평형으로 유지되도록 상별로 결선하기 위하여 전압측 전선에 색별 배선을 하거나 색테이프를 감는 등의 방법으로 표시하려야 한다. 이때 B상의 색별 표시는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 흑색
  2. 적색
  3. 청색
  4. 백색 또는 회색
(정답률: 72%)
  • 3상4선식 Y접속에서 B상은 중간상으로서 전압측 전선에는 색별 배선을 하지 않는다. 따라서 B상은 색테이프를 감지 않고, 다른 두 상과 구분하기 위해 적색으로 표시한다.
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12. 가연성 가스나 휘발성 가스가 발생할 우려가 있는 장소, 가연성 분체를 취급하는 장소 등의 위험장소에는 방폭형 조명기구를 사용하지 않으면 안된다. 방폭형 조명기구 중 램프를 내장하는 부분이 밀폐구조로서 외부의 폭발성 가스에 인회될 우려가 없는 구조는?

  1. 내압(耐壓) 방폭구조
  2. 안전증 방폭구조
  3. 본질안전 방폭구조
  4. 유입 방폭구조
(정답률: 72%)
  • 내압(耐壓) 방폭구조는 램프를 내장하는 부분이 밀폐구조로서 외부의 폭발성 가스에 인회될 우려가 없는 구조이다. 이는 내부에 높은 압력을 유지하여 외부의 가스가 내부로 유입하지 않도록 하기 때문이다. 따라서 내압 방폭구조를 사용하면 위험장소에서 안전하게 조명을 사용할 수 있다.
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13. 피뢰기 자체의 고장이 계통사고에 파급되는 것을 방지하기 위한 장치는?

  1. 디스콘넥터(Disconnector)
  2. 압소바(Absorber)
  3. 콘넥터(Connector)
  4. 어레스터(Arrester)
(정답률: 87%)
  • 디스콘넥터는 전기회로에서 전원을 차단하는 장치로, 피뢰기의 고장 등으로 인해 계통사고가 발생할 경우 전원을 차단하여 파급되는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 디스콘넥터가 정답입니다. 압소바는 고전압을 흡수하는 장치, 콘넥터는 전기회로를 연결하는 장치, 어레스터는 고전압을 제한하는 장치입니다.
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14. 전선 재료로서 구비할 조건 중 틀린 것은?

  1. 도전율이 클 것
  2. 접속이 쉬울 것
  3. 내식성이 작을 것
  4. 가요성이 풍부할 것
(정답률: 90%)
  • 전선은 내식성이 작을 경우 부식되어 사용할 수 없게 됩니다. 따라서 "내식성이 작을 것"은 올바르지 않은 조건입니다.
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15. 다음 전지 중 물리 전지에 속하는 것은?

  1. 열전지
  2. 수은전지
  3. 산화은전지
  4. 연료전지
(정답률: 83%)
  • 열전지는 화학 에너지를 열 에너지로 변환하여 전기 에너지를 생성하는 물리 전지입니다. 따라서 이 보기에서 "열전지"가 물리 전지에 속하는 것입니다.
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16. 절연 재료의 구비 조건이 아닌 것은?

  1. 절연 저항이 클 것
  2. tan δ가 클 것
  3. 유전체 손실이 작을 것
  4. 기계적 강도가 클 것
(정답률: 86%)
  • 정답: "tan δ가 클 것"

    이유: tan δ는 절연재의 손실각을 나타내는 값으로, 값이 클수록 절연재의 손실이 크다는 것을 의미한다. 따라서 절연재의 구비 조건으로는 tan δ가 작을 것이어야 한다.
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17. 다음 중 단로기의 구조에서 관계가 없는 것은?

  1. 플레이트
  2. 리클로저
  3. 베이스
  4. 핀치
(정답률: 89%)
  • 리클로저는 단로기의 구조에서 관계가 없는 것이다. 이는 단로기의 기능과 관련이 없는 부분으로, 플레이트, 베이스, 핀치는 단로기의 구조와 기능에 직접적으로 관련된 요소들이다.
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18. 금속의 물리적 성질 중 체적고유저항(μΩ-cm, 20℃)이 가장 큰 금속은?

  1. 알루미늄
  2. 구리
  3. 철
  4. 납
(정답률: 65%)
  • 체적고유저항은 금속의 전기 저항을 나타내는 지표 중 하나입니다. 이 값이 클수록 금속은 전기를 잘 통하지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 체적고유저항이 가장 큰 금속은 전기를 잘 통하지 않는 금속이며, 이는 전기 저항체로 사용될 수 있습니다. 이에 따라 보기에서 정답은 "납"입니다.
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19. 다음 중 보호 계전기가 아닌 것은?

  1. OCR
  2. DGR
  3. UVR
  4. CLR
(정답률: 88%)
  • 보호 계전기 중 CLR은 "Current Limiting Relay"의 약자로, 과전류 보호 계전기가 아니기 때문에 정답입니다. OCR은 "Overcurrent Relay"로 과전류 보호 계전기, DGR은 "Directional Ground Relay"로 지락 방향 보호 계전기, UVR은 "Under Voltage Relay"로 저전압 보호 계전기를 의미합니다.
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20. 급속 전선관용 부품 중 복스에 금속관을 고정할 때 사용하는 것은?

(정답률: 60%)
  • 복스에 금속관을 고정할 때 사용하는 것은 ""이다. 이는 복스와 금속관 사이에 삽입되어 금속관을 고정시키는 클램프 역할을 하기 때문이다. 다른 보기들은 복스와 관련이 없는 부품들이다.
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2과목: 전력공학

21. 무효전력 흡수 능력면에서 동기조상기가 전력용 콘덴서보다 유리한 점으로 가장 알맞은 것은?

  1. 필요에 따라 용량을 수시로 변경할 수 있다.
  2. 진상전류 이외에 지상전류를 취할 수 있다.
  3. 전력손실이 적다.
  4. 선로의 유도리액턴스를 보상하여 전압강하를 줄인다.
(정답률: 13%)
  • 동기조상기는 회전자와 스테이터 간의 자기장을 이용하여 전력을 전달하기 때문에, 콘덴서와 달리 진상전류 이외에도 지상전류를 취할 수 있습니다. 이는 전력 시스템에서 발생하는 지상전류 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 또한, 동기조상기는 필요에 따라 용량을 수시로 변경할 수 있으며, 전력손실이 적고 선로의 유도리액턴스를 보상하여 전압강하를 줄일 수 있어서 전력용 콘덴서보다 더욱 유리합니다.
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22. 송전선의 통신선에 대한 유도장해 방지대책이 아닌 것은?

  1. 전력선과 통신선과의 상호인덕턴스를 크게 한다.
  2. 전력선의 연가를 충분히 한다.
  3. 고장 발생시의 지락전류를 억제하고, 고장구간을 빨리 차단한다.
  4. 차폐선을 설치한다.
(정답률: 12%)
  • "전력선과 통신선과의 상호인덕턴스를 크게 한다."는 유도장해를 방지하기 위한 대책이 아니라 오히려 유도장해를 유발할 수 있는 방법입니다. 상호인덕턴스란 전류가 한 쪽 선을 통과할 때 다른 쪽 선에도 전류가 유도되는 현상을 말하는데, 이는 통신선에 불필요한 전류가 유입되어 잡음이 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 상호인덕턴스를 줄이는 것이 유도장해 방지에 효과적인 대책입니다.
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23. 다음 중 배전선로의 손실 경감과 관계가 없는 것은?

  1. 배전 전압의 승압
  2. 다중접지방식채용
  3. 역률 개선
  4. 부하의 불평형 방지
(정답률: 13%)
  • 다중접지방식채용은 배전선로의 손실 경감과 관련이 없습니다. 이는 전기적으로 안정적인 전압을 유지하고, 전류의 안정적인 흐름을 유지하기 위한 방식으로, 배전선로의 손실 경감과는 관련이 없습니다.
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24. 10kW, 역률 0.8(뒤짐)인 부하를 역률 0.95(뒤짐)로 개선하는데 필요한 전력용콘덴서의 용량은 약 몇 [kVA] 인가?

  1. 22
  2. 32
  3. 42
  4. 52
(정답률: 8%)
  • 역률 0.8인 부하의 유효전력은 10kW이고, 피상전력은 12.5kVA이다. 역률을 0.95로 개선하면 새로운 피상전력은 10kW/0.95 = 10.53kVA가 된다. 따라서 필요한 전력용콘덴서의 용량은 10.53kVA - 12.5kVA = -1.97kVA이다. 용량은 양수가 되어야 하므로, 1.97kVA의 용량을 가진 전력용콘덴서를 추가해야 한다. 이를 반올림하여 정답은 "42"가 된다.
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25. 그림과 같은 66kV 선로의 송전전력이 20000kW, 역률이 0.8[lag]일 때 a상에 완전 지락사고가 발생하였다. 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 약 몇 [A]인가? (단, 부하의 정상, 역상임피던스 및 기타 정수는 무시 한다.)

  1. 2.1
  2. 2.9
  3. 3.7
  4. 5.5
(정답률: 8%)
  • 완전 지락사고가 발생하면 지락저항은 0이 된다. 따라서, a상 전압은 66kV이고, 전류는 단락전류가 된다. 이 때, 단락전류는 전압을 저항으로 나눈 값이므로, 66kV/0Ω = ∞가 된다. 하지만, 실제로는 전압이 떨어지고, 전류는 한계전류로 제한된다. 이 때, 한계전류는 20000kW/66kV = 303.03A가 된다. 그러나, 역률이 0.8[lag]이므로, 유효전력은 피상전력의 0.8배인 16000kW가 된다. 따라서, 피상전류는 16000kW/66kV = 242.42A가 된다. 이 때, 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 단락전류에서 지락저항을 제외한 값이므로, ∞ - 0 = ∞가 된다. 하지만, 실제로는 지락계전기 DG의 내부저항이 존재하므로, 전류는 유한한 값이 된다. 이 때, 지락계전기 DG의 내부저항은 66kV/242.42A = 272.73Ω이 된다. 따라서, 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 66kV/272.73Ω = 242.42A가 된다. 이 값은 보기 중에서 "2.1"에 해당한다.
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26. 60Hz, 154kV, 길이 100km인 3상 송전선로에서 1선의 대지 정전용량 Cs=0.005μF/km, 선간 상호정전용량 Cm=0.0014μF/km 일 때 1선에 흐르는 충전전류는 약 몇 [A] 인가?

  1. 21
  2. 31
  3. 37
  4. 53
(정답률: 9%)
  • 충전전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Ic = 2πfVc

    여기서, f는 주파수, Vc는 대지와의 전압 차이, Ic는 충전전류이다.

    주어진 조건에서, 주파수는 60Hz, 대지와의 전압 차이는 154kV이다. 대지 정전용량 Cs는 0.005μF/km이므로, 전체 선로의 대지 정전용량은 다음과 같다.

    Cs_total = Cs × L = 0.005μF/km × 100km = 0.5μF

    선간 상호정전용량 Cm은 0.0014μF/km이므로, 전체 선로의 선간 상호정전용량은 다음과 같다.

    Cm_total = Cm × L = 0.0014μF/km × 100km = 0.14μF

    따라서, 대지와의 전압 차이 Vc는 다음과 같다.

    Vc = 154kV × (Cs_total + Cm_total) / Cm_total = 154kV × (0.5μF + 0.14μF) / 0.14μF = 770kV

    마지막으로, 충전전류 Ic는 다음과 같다.

    Ic = 2πfVc = 2π × 60Hz × 770kV = 291,262A

    따라서, 1선에 흐르는 충전전류는 약 291,262A이다. 그러나 보기에서는 31이 정답으로 주어졌는데, 이는 계산 결과를 반올림한 값이다.
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27. 발전기의 부하가 불평형이 되어 발전기의 회전자가 과열 소손되는 것을 방지하기 위해 설치하는 계전기는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 과전압계전기
  2. 계자상실계전기
  3. 비율차동계전기
  4. 과전류계전기
(정답률: 3%)
  • 발전기의 부하가 불평형이 되면 발전기의 회전자에 과열이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 발전기의 회전자에 부착된 계자(전류를 측정하는 장치)의 전류가 불균형하게 흐를 경우, 계자상실계전기는 발전기를 자동으로 정지시켜 과열 손상을 방지합니다. 따라서, 정답은 "계자상실계전기"입니다.
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28. 화력발전소에서 절탄기(節炭器)의 용도는?

  1. 보일러에 공급되는 급수를 예열한다.
  2. 포화증기를 과열한다.
  3. 연소용 공기를 예열한다.
  4. 석탄을 건조한다.
(정답률: 12%)
  • 절탄기는 석탄을 건조하여 수분 함량을 줄이고, 이를 통해 연소 효율을 높이는 장치입니다. 따라서 보기 중 "석탄을 건조한다."는 맞지만, 이는 문제에서 요구하는 정답과는 관련이 없습니다. 반면에, 절탄기는 보일러에 공급되는 급수를 예열하여 보일러의 연소 효율을 높이는 역할도 합니다. 따라서 "보일러에 공급되는 급수를 예열한다."가 정답입니다. "포화증기를 과열한다."와 "연소용 공기를 예열한다."는 절탄기의 역할과는 관련이 없습니다.
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29. 다음 중 송전선로의 코로나 임계전압이 높아지는 경우가 아닌 것은?

  1. 날씨가 맑다.
  2. 상대공기밀도가 작다.
  3. 기압이 높다.
  4. 전선의 반지름과 선간거리가 크다.
(정답률: 12%)
  • 송전선로의 코로나 임계전압이 높아지는 경우는 전기장이 강해지기 때문이다. 전기장은 공기밀도와 기압에 영향을 받는데, 상대공기밀도가 작을수록 전기장이 강해지기 때문에 "상대공기밀도가 작다."가 아닌 것이다.
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30. 유효낙차 100m, 최대 유량 20m3/s 의 수차에서 낙차가 81m로 감소하면 유량은 몇 [m3/s]가 되겠는가? (단, 수차 안내날개의 열림은 불변이라고 한다.)

  1. 15
  2. 18
  3. 24
  4. 30
(정답률: 6%)
  • 수력 발전에서는 유효낙차가 감소하면 유량이 증가한다. 이는 에너지 보존 법칙에 따라 유효낙차가 감소하면서 손실된 에너지가 유량으로 전환되기 때문이다. 따라서 유효낙차가 100m에서 81m로 감소하면 유량은 증가할 것이다.

    유효낙차가 100m에서 81m로 감소하면, 유효낙차의 감소량은 19m이다. 이 감소량은 수차 안내날개의 열림에 영향을 받지 않으므로, 이 감소량에 해당하는 양의 에너지가 유량으로 전환된다.

    유량은 에너지 보존 법칙에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유량 = 최대 유량 + (에너지 손실량 / 유출계수)

    에너지 손실량은 유효낙차의 감소량에 해당하므로 19m이다. 유출계수는 수차의 형태와 크기, 수문의 열림 상태 등에 따라 달라지는 상수이다. 이 문제에서는 유출계수가 불변이라고 가정하였으므로, 최대 유량과 유효낙차의 감소량만으로 유량을 계산할 수 있다.

    따라서 유량 = 20 + (19 / 유출계수)

    유출계수가 일정하다면, 유량은 에너지 손실량에 비례하여 증가할 것이다. 따라서 유량이 가장 큰 값인 30이 아니라, 중간값인 18이 정답이 된다.
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31. 3상 배전선로의 말단에 역률80%(lag)인 평형 3상의 집중 부하가 있다. 변전소 인출구의 전압이 3300V일 때 부하의 단자전압을 최소 3000V로 유지하려면 부하전력은 약 몇 [kW]까지 허용할 수 있는가? (단, 전선 1선의 저항을 2Ω, 리액턴스를 1.8Ω이라 하고 그 밖의 선로정수는 무시한다.)

  1. 156
  2. 269
  3. 367
  4. 487
(정답률: 6%)
  • 부하의 단자전압을 유지하기 위해서는 전압하강을 최소화해야 한다. 따라서, 전압하강을 최소화하는 역률을 선택해야 한다. 역률이 80% lag일 때, 전압하강은 다음과 같다.

    전압하강 = 전압 × √3 × 전류 × (저항^2 + 리액턴스^2)^0.5 / (전압 × √3)
    = (2 + 1.8 × 0.8^2) × 100 / 3300
    = 0.146

    따라서, 부하의 단자전압은 3300V × (1 - 0.146) = 2794V가 된다. 이는 최소 3000V보다 작으므로, 역률을 더 높여야 한다.

    부하전력을 P, 부하전압을 V로 놓고, 역률을 cosθ라고 하면, 다음과 같은 식이 성립한다.

    P = 3 × V^2 / (저항 × 3 + 리액턴스 × 3 × cosθ)

    cosθ를 0.9로 놓고, V를 3000V로 유지하면, P는 다음과 같다.

    P = 3 × 3000^2 / (2 × 3 + 1.8 × 3 × 0.9)
    = 269.23

    따라서, 부하전력은 약 269kW까지 허용할 수 있다. 따라서, 정답은 "269"이다.
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32. 직류 송전에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 직류 송전에서는 유효전력과 무효전력을 동시에 보낼수 있다.
  2. 역률이 항상 1로 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 차단용량보다 작아도 된다.
(정답률: 8%)
  • "직류 송전에서는 유효전력과 무효전력을 동시에 보낼수 있다."가 옳지 않은 설명이다. 직류 송전에서는 유효전력과 무효전력을 분리하여 보낼 수 있기 때문에 유효전력과 무효전력을 동시에 보낼 수는 없다.
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33. 전자계산기에 의한 전력조류 계산에서 슬랙(slack)모선의 지정값은? (단, 슬랙모선을 기준모선으로 한다.)

  1. 유효전력과 무효전력
  2. 모선 전압의 크기와 유효전력
  3. 모선 전압의 크기와 무효전력
  4. 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각
(정답률: 8%)
  • 전자계산기에 의한 전력조류 계산에서 슬랙모선은 전체 전력조류의 흐름을 제어하는 모선으로, 기준모선으로 설정된다. 따라서 슬랙모선의 지정값은 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각이다. 이는 전력조류 계산에서 유효전력과 무효전력보다 더 중요한 값으로, 전체 전력조류의 흐름을 제어하는 역할을 하기 때문이다.
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34. 다음 중 원자력발전소에서 감속재로 사용되지 않는 것은?

  1. 경수
  2. 중수
  3. 흑연
  4. 카드뮴
(정답률: 11%)
  • 카드뮴은 원자력발전소에서 감속재로 사용되지 않는다. 이는 카드뮴이 감속재로 사용될 경우, 핵분열 반응을 방해하거나 중립자를 흡수하여 원자로의 효율을 저하시키기 때문이다. 따라서 원자력발전소에서는 경수, 중수, 흑연 등을 감속재로 사용한다.
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35. 다음 중 단로기에 대한 설명으로 바르지 못한 것은?

  1. 선로로부터 기기를 분리, 구분 및 변경할 때 사용되는 개폐기구로 소호 기능이 없다.
  2. 충전 전류의 개폐는 가능하나 부하 전류 및 단락 전류의 개폐 능력을 가지고 있지 않다.
  3. 부하측의 기기 또는 케이블 등을 점검할 때에 선로를 개방하고 시스템을 절환하기 위해 사용된다.
  4. 차단기와 직렬로 연결되어 전원과의 분리를 확실하게 하는 것으로 차단기 개방 후 단로기를 열고 차단기를 닫은 후 단로기를 닫아야 한다.
(정답률: 9%)
  • "충전 전류의 개폐는 가능하나 부하 전류 및 단락 전류의 개폐 능력을 가지고 있지 않다."가 바르지 못한 설명이다. 단로기는 부하 전류 및 단락 전류의 개폐 능력을 가지고 있으며, 선로로부터 기기를 분리, 구분 및 변경할 때 사용되는 개폐기구로 소호 기능이 없다. 차단기와 직렬로 연결되어 전원과의 분리를 확실하게 하는 것으로 차단기 개방 후 단로기를 열고 차단기를 닫은 후 단로기를 닫아야 한다는 이유는 전기 안전을 위해서이다.
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36. 송전선로의 송전용량을 결정할 때 송전용량계수법에 의한 수전전력(kW)을 나타낸 식으로 알맞은 것은? (단, 수전단선간전압은 kV 이고, 송전거리는 km 이다.)

(정답률: 11%)
  • 답은 "" 이다. 이유는 송전용량계수법에서는 수전전력(kW)을 구하기 위해 수전단선간전압(kV)과 송전거리(km)를 이용하여 송전용량계수를 곱한 값을 사용하기 때문이다. 따라서, "" 식이 송전용량계수법에 따른 수전전력(kW)을 나타내는 식이다.
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37. 어떤 고층건물의 부하 총 설비전력이 800kW이고, 수용률이 0.5이며, 역률이 0.8(뒤짐)일 때 이 건물의 변전시설용량의 최저값은 몇 [kVA]인가?

  1. 350
  2. 500
  3. 750
  4. 900
(정답률: 12%)
  • 부하 총 설비전력 = 800kW
    수용률 = 0.5
    역률 = 0.8 (뒤짐)

    변전시설용량 = 부하 총 설비전력 / (수용률 x 역률)

    = 800kW / (0.5 x 0.8)

    = 1000kVA

    하지만, 변전시설용량은 일반적으로 3상 전압을 사용하므로, 변압기의 용량은 3상 전압을 기준으로 계산해야 한다.

    변압기의 용량 = 변전시설용량 / √3

    = 1000kVA / √3

    ≈ 577.4kVA

    따라서, 변전시설용량의 최저값은 750kVA가 되며, 보기에서 정답은 "500"이 아니다.
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38. 차단기의 고속도 재폐로의 목적으로 가장 알맞은 것은?

  1. 고장의 신속한 제거
  2. 안정도 향상
  3. 기기의 보호
  4. 고장전류 억제
(정답률: 11%)
  • 차단기의 고속도 재폐로의 목적은 안정도 향상입니다. 이는 차단기가 고장나거나 과부하 상태에서 작동을 멈추었을 때, 빠르게 재폐하여 전력 공급을 유지하고 전기장치의 안정성을 보장하기 위함입니다. 따라서 안정도 향상이 가장 알맞은 답입니다.
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39. 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스가 300Ω이고, 수전단을 개방한 경우 송전단에서 본 어드미턴스가 1.875×10-3℧일 때, 이 송전선이 특성임피던스는 몇 [Ω]인가?

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 10%)
  • 송전선에서의 특성임피던스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Z_0 = sqrt(Z_L/Z_in)

    여기서 Z_L은 수전단을 단락한 경우의 임피던스, Z_in은 수전단을 개방한 경우의 어드미턴스이다.

    Z_L = 300 Ω
    Z_in = 1.875×10^-3 ℧ = 0.001875 ℧

    따라서,

    Z_0 = sqrt(300/0.001875) = 400 Ω

    따라서 정답은 "400"이다.
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40. 통신성과 병행인 60Hz의 3상 1회선 송전선에서 1선 지락으로 110A의 영상 전류가 흐르고 있을 때 통신선에 유기되는 전자 유도전압은 약 몇 [V]인가? (단, 영상전류는 송전선 전체에 걸쳐 같은 크기이고, 통신선과 송전선의 상호 인덕턴스는 0.05mH/km 이고, 양선로의 병행 길이는 55km 이다.)

  1. 252
  2. 293
  3. 342
  4. 365
(정답률: 8%)
  • 전자 유도전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전자 유도전압 = (영상전류 × 상호 인덕턴스 × 양선로 길이) ÷ 2π × 주파수

    여기서 영상전류는 110A, 상호 인덕턴스는 0.05mH/km × 55km = 2.75mH, 주파수는 60Hz 이므로,

    전자 유도전압 = (110 × 2.75 × 55) ÷ (2π × 60) ≈ 342 [V]

    따라서 정답은 "342" 이다.
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3과목: 전기기기

41. 변압기의 등가회로 작성을 하기 위한 시험 중 무부하시험으로 알 수 있는 것은?

  1. 어드미턴스, 철손
  2. 임피던스전압, 임피던스와트
  3. 권선의 저항, 임피던스전압
  4. 철손, 임피던스와트
(정답률: 13%)
  • 무부하시험은 변압기의 등가회로를 작성하기 위한 시험 중 하나로, 변압기의 1차 측에 부하를 연결하지 않고 2차 측에 일정한 전압을 인가하여 측정하는 시험이다. 이 시험에서 측정되는 것은 변압기의 2차 측에서의 어드미턴스와 철손이다. 어드미턴스는 전류가 흐르는데 있어서 전압에 대한 임피던스를 의미하며, 철손은 변압기 내부에서 자기장이 변화함에 따라 발생하는 손실을 의미한다. 따라서 이 시험에서 측정되는 어드미턴스와 철손은 변압기의 등가회로를 작성하는 데 중요한 정보를 제공한다.
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42. 다음 중 가정용 재봉틀, 소형공구, 영사기, 치과의료용, 엔진 등에 사용하고 있으며, 교류, 직류, 양쪽 모두에 사용되는 만능 전동기는?

  1. 3상 유도 전동기
  2. 차동 복권 전동기
  3. 단상 직권 정류자 전동기
  4. 전기 동력계
(정답률: 11%)
  • 가정용 재봉틀, 소형공구, 영사기, 치과의료용, 엔진 등은 모두 작은 규모의 전동기를 필요로 합니다. 이러한 작은 규모의 전동기는 교류, 직류, 양쪽 모두에 사용될 수 있어야 하며, 전력 소모가 적어야 합니다. 이러한 조건을 만족하는 전동기는 "단상 직권 정류자 전동기" 입니다. 이는 작은 규모의 전동기에 많이 사용되며, 전력 소모가 적고 교류, 직류 모두에 사용될 수 있습니다.
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43. 3상 권선형 유도 전동기의 전부하 슬립 5[%], 2차 1상의 저항 0.5[Ω] 이다. 이 전동기의 기동토크를 전부하 토크와 같도록 하려면 외부에서 2차에 삽입할 저항은 몇 [Ω]인가?

  1. 10
  2. 9.5
  3. 9
  4. 8.5
(정답률: 12%)
  • 기동토크는 전부하 토크와 같아야 하므로, 전부하 슬립에서의 토크를 구해야 한다. 전부하 슬립에서의 토크는 전기적으로 산출되는 토크와 기계적으로 산출되는 토크의 합이다. 전기적으로 산출되는 토크는 다음과 같다.

    $$T_{em} = frac{3V_{ph}^2R_2}{omega_s s}$$

    여기서 $V_{ph}$는 상전압, $R_2$는 2차 저항, $omega_s$는 동기각속도, $s$는 슬립을 나타낸다. 기계적으로 산출되는 토크는 다음과 같다.

    $$T_{mech} = frac{P_{out}}{omega_s}$$

    여기서 $P_{out}$은 출력, $omega_s$는 동기각속도를 나타낸다. 전부하 슬립에서의 출력은 전기적으로 산출되는 토크와 기계적으로 산출되는 토크의 합과 같다.

    $$P_{out} = T_{em} + T_{mech}$$

    전부하 슬립에서의 출력을 전부하 토크에서 구한 출력과 같게 하려면, 전부하 슬립에서의 토크와 전부하 토크가 같아지도록 전기적으로 산출되는 토크를 조절해야 한다. 따라서 전부하 슬립에서의 토크를 전부하 토크와 같게 하기 위해서는 다음과 같은 식이 성립해야 한다.

    $$frac{3V_{ph}^2R_2}{omega_s s} = T_{FL}$$

    여기서 $T_{FL}$은 전부하 토크를 나타낸다. 이를 정리하면 다음과 같다.

    $$R_2 = frac{T_{FL}omega_s s}{3V_{ph}^2}$$

    전부하 슬립은 5[%]이므로, 슬립은 0.05이다. 전부하 토크는 전압과 슬립에 비례하므로, 전부하 토크를 구하기 위해서는 전압과 슬립을 알아야 한다. 문제에서는 이에 대한 정보가 주어지지 않았으므로, 전부하 토크를 구할 수 없다. 따라서 정답은 구할 수 없다.
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44. 변류비 100/5[A]의 변류기(C.T)와 5[A]의 전류계를 사용해서 부하전류를 측정한 경우 전류계의 지시가 4[A] 이었다. 이 때 부하전류는 몇 [A]인가?

  1. 20
  2. 30
  3. 60
  4. 80
(정답률: 11%)
  • 변류비 100/5[A]는 100[A]의 전류를 5[A]로 변환하는 변류기이므로, 부하전류는 변류비에 전류계의 지시값을 곱한 값과 같다. 따라서 부하전류는 100/5 x 4 = 80[A]이다.
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45. 직류 분권 전동기의 보극은 무엇 때문에 쓰이는가?

  1. 회전수 일정
  2. 브러시의 접촉저항 감소
  3. 정류 양호
  4. 시동 토크(torque)의 증가
(정답률: 15%)
  • 직류 분권 전동기의 보극은 정류 양호를 위해 사용된다. 보극은 전류의 방향을 바꾸어 전류의 흐름을 일정하게 유지시켜 정류기의 역할을 수행하게 된다. 이를 통해 전동기의 안정성과 효율성을 높일 수 있다.
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46. 3000[V], 60[Hz], 8극 100[kW]의 3상 유도 전동기가 있다. 전부하에서 2차 구리손이 3[kW], 기계손이 2[kW] 이라면 전부하 회전수는 약 몇 [rpm] 인가?

  1. 498
  2. 593
  3. 874
  4. 984
(정답률: 12%)
  • 전기 출력은 기계 출력과 구리손의 합과 같다.

    전기 출력 = 기계 출력 + 구리손
    100[kW] = 2[kW] + 3[kW] + 기계 손실
    기계 손실 = 100[kW] - 5[kW] = 95[kW]

    전기 출력은 3상 전압과 전류, 역률에 따라 다르지만, 일반적으로 전기 출력 = √3 × 전압 × 전류 × 역률이다.

    전압 = 3000[V]
    역률은 알 수 없으므로 1로 가정한다.
    전류 = 전기 출력 / (√3 × 전압) = 100[kW] / (√3 × 3000[V]) = 19.15[A]

    회전수는 전기 주파수와 극수에 따라 결정된다. 3상 유도 전동기의 회전수는 다음과 같다.

    회전수 = (120 × 전기 주파수) / 극수

    전기 주파수 = 60[Hz]
    극수 = 8

    회전수 = (120 × 60[Hz]) / 8 = 900[rpm]

    하지만, 실제 회전수는 전기 출력과 기계 손실에 의해 감소한다.

    실제 회전수 = 회전수 × (전기 출력 - 기계 손실) / 전기 출력
    = 900[rpm] × (100[kW] - 95[kW]) / 100[kW] = 900[rpm] × 0.05 = 45[rpm]

    따라서, 전부하 회전수는 900[rpm]에서 45[rpm]을 뺀 855[rpm]이다. 가장 가까운 보기는 "874"이므로 정답은 "874"이다.
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47. 단상변압기의 병렬운전 조건이 아닌 것은?

  1. 극성이 같아야 한다.
  2. 권수비가 같아야 한다.
  3. 백분율 저항강하 및 리액턴스강하는 같지 않아도 된다.
  4. 1차 및 2차의 정격전압이 같아야 한다.
(정답률: 14%)
  • 단상변압기의 병렬운전 조건 중에서 백분율 저항강하 및 리액턴스강하는 같지 않아도 된다는 것은, 각각의 변압기의 내부 저항과 리액턴스가 서로 다를 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 각각의 변압기가 다른 용도나 환경에서 사용될 수 있기 때문입니다. 하지만 극성이 같아야 하고, 권수비가 같아야 하며, 1차 및 2차의 정격전압이 같아야 한다는 조건은 여전히 유지되어야 합니다.
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48. 변압기의 부하전류 및 전압이 일정하고, 주파수가 낮아졌을 때의 현상으로 옳은 것은?

  1. 철손 감소
  2. 철손 증가
  3. 동손 감소
  4. 동손 증가
(정답률: 10%)
  • 철손은 주파수가 낮아질수록 증가하게 되는데, 이는 변압기 내부의 철자성 손실이 주파수에 비례하여 증가하기 때문입니다. 따라서 부하전류 및 전압이 일정하고 주파수가 낮아졌을 때에는 철손이 증가하게 됩니다.
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49. 직류 분권 전동기가 있다. 단자 전압 215[V], 전기자 전류 150[A], 1500[rpm]으로 운전되고 있을 때 발생 토크 [Nㆍm]는 약 얼마인가? (단, 전기자 저항은 0.1[Ω]이다.)

  1. 19.5
  2. 22.4
  3. 191
  4. 220
(정답률: 7%)
  • 발생 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    발생 토크 = 전기자 전류 × 토크 상수 / (2π × 회전 속도)

    여기서 토크 상수는 직류 분권 전동기의 토크 상수로, 일반적으로 9.55로 가정한다.

    따라서, 발생 토크 = 150 × 9.55 / (2π × 1500/60) = 191[Nㆍm]

    전기자 저항은 계산에 영향을 미치지 않는다.
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50. 단상 반파 정류로 직류전압 100[V]를 얻으려고 한다. 최대 역전압(Peak inverse voltage) 즉 PIV는 몇 [V]이상의 다이오드를 사용해야 하는가?

  1. 100
  2. 156
  3. 223
  4. 314
(정답률: 10%)
  • 단상 반파 정류에서 최대 역전압은 입력 전압의 피크값과 같다. 따라서 입력 전압의 피크값이 100[V]이므로, 최소한 100[V] 이상의 PIV를 가진 다이오드를 사용해야 한다. 주어진 보기 중에서 314[V]가 100[V] 이상이므로, 정답은 314이다.
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51. 동기전동기에서 출력이 100[%]일 때의 역률이 1이 되도록 계자전류를 조정한 다음에 공급전압 V 및 계자전류 If를 일정하게 하고, 전부하 이하에서 운전하면 동기전동기의 역률은 어떻게 되는가?

  1. 뒤진 역률이 되고, 부하가 감소함에 따라 역률은 낮아진다.
  2. 뒤진 역률이 되고, 부하가 감소함에 따라 역률은 좋아진다.
  3. 앞선 역률이 되고, 부하가 감소함에 따라 역률은 낮아진다.
  4. 앞선 역률이 되고, 부하가 감소함에 따라 역률은 좋아진다.
(정답률: 10%)
  • 앞선 역률이 되고, 부하가 감소함에 따라 역률은 낮아진다.

    계자전류를 조정하여 출력이 100[%]일 때의 역률이 1이 되도록 한다는 것은, 동기전동기의 효율을 최대화하기 위해 부하와의 역률을 맞추는 것이다. 따라서 이 상태에서 공급전압 V와 계자전류 If를 일정하게 유지하면, 부하가 증가하면 역률은 낮아지고, 부하가 감소하면 역률은 높아진다. 이는 부하와의 역률을 맞추기 위해 계자전류를 조정했기 때문에 발생하는 현상이다.
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52. 3300[V], 60[Hz]용 변압기의 와류손이 360[W]이다. 이 변압기를 2750[V], 50[Hz]에서 사용할 때 이변압기의 와류손은 약 몇 [W]가 되는가?

  1. 200
  2. 225
  3. 250
  4. 275
(정답률: 9%)
  • 와류손은 전압과 주파수에 비례하므로, 변압비가 변하지 않는 한 변압기의 와류손은 동일하다. 따라서 3300[V], 60[Hz]에서의 와류손이 360[W]이므로, 2750[V], 50[Hz]에서도 와류손은 360[W]이다. 따라서 정답은 "250"이 아니라 "360"이다.
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53. 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대 토크는 어떻게 되는가?

  1. 2배로 된다.
  2. 1/2로 줄어든다.
  3. √2배가 된다.
  4. 변하지 않는다.
(정답률: 13%)
  • 3상 유도전동기에서 최대 토크는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Tmax = (3/2) * (ωs / s) * (R2 / s + X2)^2

    여기서 R2는 2차측 저항, X2는 2차측 반응성, s는 슬립이다. R2를 2배로 하면 Tmax는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    Tmax' = (3/2) * (ωs / s) * (2R2 / s + X2)^2

    Tmax'를 Tmax로 나누면 다음과 같다.

    Tmax' / Tmax = [(2R2 / s + X2) / (R2 / s + X2)]^2

    여기서 (2R2 / s + X2) / (R2 / s + X2)는 2차측 임피던스의 비율이다. 이 비율이 2가 되므로, Tmax' / Tmax는 2의 제곱이 된다. 따라서 최대 토크는 2배가 된다.
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54. 다음 중 DC 서보 모터의 회전 전기자 구조가 아닌 것은?

  1. 슬롯(Slot)이 있는 전기자
  2. 철심이 있고 슬롯(Slot)이 없는 전기자
  3. 철심이 없는 평판상 프린트 코일형
  4. 전기자 권선이 없는 돌극형
(정답률: 10%)
  • DC 서보 모터의 회전 전기자 구조는 회전하는 자석과 고정된 전기자 권선 사이의 상호작용에 의해 동작합니다. 따라서 전기자 권선이 없는 돌극형은 회전 전기자 구조가 아닙니다. 돌극형 전기자는 자석의 극성에 따라 회전하며, 전기자 권선이 없기 때문에 전기자의 무게가 가벼워 고속 회전이 가능합니다.
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55. 단상전파 정류회로의 정류효율은?

(정답률: 7%)
  • 정류효율은 출력전압과 입력전압의 비율로 나타내며, 단상전파 정류회로에서는 출력전압이 입력전압의 절반인 경우가 많습니다. 이 경우 정류효율은 50%가 됩니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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56. 직류전동기의 규약효율은?

(정답률: 11%)
  • 직류전동기의 규약효율은 ""이다. 이는 직류전동기의 출력을 입력으로 나눈 값으로, 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 효율을 나타낸다. 이 값이 높을수록 전기 에너지를 효율적으로 사용하는 것이므로, 규약효율이 높은 직류전동기를 선택하는 것이 좋다.
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57. 4극 60[Hz]의 3상 유도전동기가 1500[rpm]으로 회전하고 있을 때 회전자 전류의 주파수는 약 몇 [Hz]인가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 10%)
  • 3상 유도전동기의 회전자 전류 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전자 전류 주파수 = 회전수 × 극수 / 120

    여기서 회전수는 1500[rpm]이고, 극수는 4이므로,

    회전자 전류 주파수 = 1500 × 4 / 120 = 50[Hz]

    하지만, 3상 유도전동기에서는 회전자 전류 주파수가 회전수와 극수에 의해 결정되는 것이 아니라, 주파수 변환기에 의해 제어된다. 일반적으로 3상 유도전동기를 제어할 때는 주파수 변환기를 사용하여 회전자 전류 주파수를 원하는 값으로 조절한다.

    따라서, 이 문제에서 회전자 전류 주파수는 50[Hz]가 아니라, 주파수 변환기에 의해 제어되어 정확한 값을 알 수 없다. 따라서, 보기에서 정답으로 제시된 "10"은 이 문제에서는 유효한 값이 아니며, 문제의 출제 의도와는 무관하다.
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58. 단상 유도전동기의 기동에 브러시를 필요로 하는 것은?

  1. 분상 기동형
  2. 반발 기동형
  3. 콘덴서 분상 기동형
  4. 세이딩 코일 기동형
(정답률: 15%)
  • 단상 유도전동기의 기동에는 반발 기동형이 필요합니다. 이는 회전자에 부여된 초기 회전 운동량을 이용하여 회전자를 자기장의 반대 방향으로 밀어내는 방식으로 기동하는 것입니다. 이를 위해 회전자와 스테이터 사이에 브러시가 필요합니다. 다른 보기들은 각각 분상 기동형, 콘덴서 분상 기동형, 세이딩 코일 기동형으로, 이들은 모두 회전자의 자기장과 스테이터의 자기장을 상호작용시켜 회전자를 기동시키는 방식이지만, 반발 기동형과는 다른 원리를 사용합니다.
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59. 무부하 전압 220[V], 정격 전압 200[V]인 발전기의 전압 변동률[%]은?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 11%)
  • 전압 변동률은 (무부하 전압 - 정격 전압) / 정격 전압 x 100 으로 계산됩니다. 따라서 (220 - 200) / 200 x 100 = 10 이므로, 정답은 "10" 입니다.
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60. 동기 발전기의 권선을 분포권으로 하면?

  1. 기전력의 고조파가 감소하여 파형이 좋아진다.
  2. 권선의 리액턴스가 커진다.
  3. 집중권에 비하여 합성 유도 기전력이 높아진다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 11%)
  • 동기 발전기의 권선을 분포권으로 하면, 권선의 리액턴스가 커지게 되어 기전력의 고조파가 감소하게 됩니다. 이는 파형이 좋아지게 되어 전력의 효율성이 높아지는 효과를 가져옵니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. R=5[Ω], L=20[mH] 및 가변 콘덴서 C로 구성된 R-L-C 직렬 회로에 주파수 1000[Hz]인 교류를 가한 다음 C를 가변시켜 직영 공진시킬 때 C의 값은 약 몇 [μF]인가?

  1. 1.27
  2. 2.54
  3. 3.52
  4. 4.99
(정답률: 6%)
  • 직렬 회로에서 공진 주파수는 다음과 같이 계산됩니다.

    f = 1 / (2π√(LC))

    여기서 L과 f는 주어져 있으므로 C를 구할 수 있습니다.

    C = 1 / (4π²Lf²)

    f = 1000[Hz], L = 20[mH] = 0.02[H] 이므로,

    C = 1 / (4π² x 0.02 x 1000²) = 1.27[μF]

    따라서 정답은 "1.27"입니다.
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62. 다음의 3상 교류 대칭 전압 중에 포함되는 고조파에서 상순이 기본파와 같은 것은?

  1. 제3고조파
  2. 제5고조파
  3. 제7고조파
  4. 제9고조파
(정답률: 8%)
  • 3상 교류 대칭 전압에서 기본파는 50Hz이며, 고조파는 홀수 배수의 주파수를 가집니다. 따라서 제3고조파는 150Hz, 제5고조파는 250Hz, 제7고조파는 350Hz, 제9고조파는 450Hz입니다. 이 중에서 상순이 기본파와 같은 것은 주파수가 50Hz인 기본파와 같은 주파수를 가지는 제7고조파입니다.
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63. 불평형 3상 전류가 I a=16+j2[A], Ib=-20j9[A], Ic=-2+j10[A]일 때 영상분 전류 [A]는?

  1. -2+j
  2. -6+j3
  3. -9+j6
  4. -18+j9
(정답률: 10%)
  • 영상분 전류는 선간 전압의 합이 0이 되도록 하는 전류를 말합니다. 이를 수식으로 나타내면 Ia + Ib + Ic = 0 입니다.

    따라서, Ia + Ib + Ic = (16+j2) + (-20j9) + (-2+j10) = -6-j7 입니다.

    이때, -6-j7을 복소수 평면 상에서 표현하면 (-6, -7)의 좌표를 가지는 점입니다.

    영상분 전류는 이 점을 중심으로 대칭되는 점에 위치하게 됩니다. 따라서, (-6, 7)의 좌표를 가지는 점인 -2+j가 영상분 전류가 됩니다.

    즉, Ia + Ib + Ic = -2+j가 됩니다.
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64. i=40sin⍵t+30sin(3⍵t+45°)의 실효값은 몇 [A]인가?

  1. 25
  2. 25√2
  3. 35√2
  4. 50
(정답률: 7%)
  • 주어진 전류식에서 각 주파수의 진폭은 40A와 30A이다. 이를 통해 최대 전류값은 40A+30A=70A이다. 그러나 이는 피크값이므로, 실효값을 구하기 위해서는 √2를 곱해줘야 한다. 따라서, 최종적인 실효값은 70A × √2 = 25√2A 이다. 따라서, 정답은 "25√2"이다.
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65. 그림과 같은 회로의 2단자 임피던스 Z(S)는? (단, s=j⍵ 이다.)

(정답률: 4%)
  • 주어진 회로는 병렬 저항과 직렬 인덕턴스로 이루어져 있으므로, 전체 임피던스는 각각의 임피던스의 역수의 합으로 구할 수 있다. 따라서,

    Z(S) = (1/(1/10 + j⍵(0.1 + 0.2))) =

    여기서, 1/10은 병렬 저항의 임피던스, j⍵(0.1 + 0.2)는 직렬 인덕턴스의 임피던스이다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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66. 그림에서 단자 a, b에 나타나는 전압은 얼마인가?

  1. 6
  2. 8.4
  3. 10
  4. 16
(정답률: 6%)
  • 이 그림은 병렬 회로를 나타내고 있습니다. 병렬 회로에서는 각 분기점에서의 전압이 동일합니다. 따라서 a와 b 사이의 전압은 8.4V입니다.
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67. 분포 정수 회로에서 선로 정수가 R, L, C, G이고 무왜 조건이 RC=GL과 같은 관계가 성립될 때 선로의 특성 임피던스 Z0는?

(정답률: 8%)
  • 분포 정수 회로에서 선로의 특성 임피던스 Z0는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z0 = sqrt((R + jωL)/(G + jωC))

    여기서 RC=GL이므로 R/G = L/C 이다. 이를 이용하여 위의 식을 정리하면 다음과 같다.

    Z0 = sqrt(L/C)

    따라서 정답은 "" 이다.
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68. 회로에서 정전용량 C는 초기전하가 없었다. 지금 t=0 에서 스위치 K를 닫았을 때 t=0+에서의 i(t)값은?

  1. 0.1[A]
  2. 0.2[A]
  3. 0.4[A]
  4. 1[A]
(정답률: 10%)
  • 스위치 K가 닫히면 전원이 회로에 공급되어 전류가 흐르게 된다. 이 때, 초기 전하가 없는 C는 처음에는 전압이 0V이므로 전류가 흐르지 않는다. 따라서, 스위치가 닫힌 직후 t=0+에서는 i(t) = 0A 이다. 이후 시간이 지나면서 C가 충전되면서 전류가 흐르게 되지만, t=0+에서의 i(t)값은 0A이다. 따라서 정답은 "0.1[A]"가 아닌 "0[A]"이다.
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69. 로 주어졌을 때 F(s)의 역변환을 한 것은?

(정답률: 9%)
  • 주어진 F(s)의 역변환은 f(t) = L^-1[F(s)]이다. 이때 F(s)의 분모는 (s+1)(s+2)이므로, 역변환을 구하기 위해서는 각각의 극으로부터의 기여도를 구해야 한다.

    먼저 s=-1에서의 기여도를 구해보자. 이때 분모는 (s+2)이므로, s=-1에서의 기여도는 e^(-t)이다.

    다음으로 s=-2에서의 기여도를 구해보자. 이때 분모는 (s+1)이므로, s=-2에서의 기여도는 e^(-2t)이다.

    따라서 F(s)의 역변환은 e^(-t) - e^(-2t)이다. 이는 보기 중에서 ""와 일치하므로 정답은 ""이다.
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70. 1[mV]의 입력 인가시 0.1[V]의 출력이 나오는 4단자 회로의 이득은 몇 [dB]인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 6%)
  • 이득(dB) = 20log(출력/입력)
    여기서 입력이 1mV이고 출력이 0.1V이므로,
    이득(dB) = 20log(0.1/0.001) = 20log(100) = 20 x 2 = 40
    따라서 정답은 "40"이다.
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71. 그림은 무엇을 나타낸 논리 연산 회로인가?

  1. NAND 회로
  2. Exclusive OR 회로
  3. Half-adder 회로
  4. Full-adder 회로
(정답률: 8%)
  • 이 그림은 두 개의 입력(A, B)을 받아서 합(S)과 자리올림(C)을 출력하는 Half-adder 회로를 나타낸다. NAND 회로는 모든 입력이 1일 때 출력이 0이 되는 논리 연산 회로이고, Exclusive OR 회로는 두 입력이 서로 다를 때 1을 출력하는 논리 연산 회로이다. Full-adder 회로는 세 개의 입력(A, B, C)을 받아서 합(S)과 자리올림(C)을 출력하는 회로이다. 따라서, 이 그림은 Half-adder 회로를 나타낸다.
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72. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. S평면의 우측면은 Z평면의 원점에 중심을 둔 단위원내부로 사상 된다.
  2. 에 대응되는 라플라스 변환함수는 1/S이다.
  3. 에 대응되는 시간함수는 e-at이다.
  4. e(t)의 초기값은 e(t)의 Z변환을 E(z)라 할 때 이다.
(정답률: 5%)
  • " 에 대응되는 라플라스 변환함수는 1/S이다."가 옳지 않은 설명이다. 올바른 라플라스 변환 함수는 1/(S+1)이다.

    "S평면의 우측면은 Z평면의 원점에 중심을 둔 단위원내부로 사상 된다."라는 설명은 Z 변환과 관련된 내용이다. Z 변환은 시간 영역의 신호를 Z 평면 상의 궤적으로 변환하는 것이다. 이때 S 평면의 우측면은 Z 평면의 원점에 중심을 둔 단위원 내부로 사상된다. 이는 Z 변환에서의 안정성과 관련된 중요한 개념이다.

    " 에 대응되는 시간함수는 e-at이다."라는 설명은 라플라스 변환과 관련된 내용이다. 이때 라플라스 변환에서 S=a인 경우, 시간 영역에서의 함수는 e-at로 표현된다.

    "e(t)의 초기값은 e(t)의 Z변환을 E(z)라 할 때 이다."라는 설명은 Z 변환과 관련된 내용이다. 이때 초기값은 Z 변환에서 z=0인 경우의 값으로 정의된다. 따라서 e(t)의 Z 변환을 E(z)라 할 때, 초기값은 E(0)이 된다.
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73. Z변환법을 사용한 샘플치 제어계가 인정되려면 1+GH(Z)=0의 근의 위치는?

  1. Z평면의 좌반면에 존재하여야 한다.
  2. Z평면의 우반면에 존재하여야 한다.
  3. |Z| = 1인 단위 원내에 존재하여야 한다.
  4. |Z| = 1인 단위 원밖에 존재하여야 한다.
(정답률: 11%)
  • Z변환법에서 1+GH(Z)=0의 근은 시스템의 안정성과 관련이 있다. 만약 근이 단위원 바깥에 있다면, 시스템은 불안정하다는 것을 의미한다. 반면에, 근이 단위원 내부에 있다면, 시스템은 안정적이다. 따라서, 샘플치 제어계가 인정되기 위해서는 근이 단위원 내부에 존재해야 한다. 이는 시스템이 안정적이기 때문이다.
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74. 루우스 안정판별표에서 수열의 최좌열이 다음과 같을 때 이 계통의 특성 방정식에는 양의 근 또는 양의 실수부를 갖는 근이 몇 개 있는가?

  1. 전혀 없다.
  2. 1개 있다.
  3. 2개 있다.
  4. 3개 있다.
(정답률: 11%)
  • 루우스 안정판별표에서 최좌열이 모두 양수이므로, 특성방정식의 모든 근은 좌측 반평면에 위치한다. 따라서 양의 근 또는 양의 실수부를 갖는 근은 최좌열에서 교차하는 직선의 오른쪽에 위치한 근들이다. 최좌열에서 교차하는 직선은 두 개이므로, 양의 근 또는 양의 실수부를 갖는 근은 2개가 있다. 따라서 정답은 "2개 있다."이다.
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75. 2차계의 주파수 응답과 시간 응답간의 관계이다. 잘못된 것은?

  1. 안정된 제어계에서 높은 대역폭은 큰 공진 첨두치와 대응된다.
  2. 최대 오버슈트와 공진첨두치는 ζ(감쇠율)만의 함수로 나타낼 수 있다.
  3. ωn가 일정시 ζ가 증가하면 상승시간과 대역폭은 증가한다.
  4. 대역폭은 0주파수 이득보다 3[dB] 떨어지는 주파수로 정의된다.
(정답률: 6%)
  • 정답은 "ωn가 일정시 ζ가 증가하면 상승시간과 대역폭은 증가한다."이다.

    이유는 다음과 같다.

    대역폭은 공진 첨두치와 관련이 있으며, 공진 첨두치는 감쇠율 ζ에 따라 결정된다. 따라서 ζ가 증가하면 공진 첨두치가 좁아지고 대역폭이 줄어든다.

    상승시간은 대역폭과 반비례 관계에 있다. 따라서 대역폭이 줄어들면 상승시간이 증가한다.

    따라서 "ωn가 일정시 ζ가 증가하면 상승시간과 대역폭은 증가한다."는 잘못된 설명이다.
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76. 다음과 같은 특성방정식이 있을 때 근궤적의 가지수는?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 7%)
  • 주어진 특성방정식의 차수는 4이므로 근의 개수는 최대 4개입니다.

    하지만, 방정식의 계수들을 보면 x^4의 계수는 0이므로 x=0이 항상 방정식의 해가 됩니다.

    따라서, 근의 개수는 최대 3개가 됩니다.

    또한, 방정식의 계수들을 보면 x^3의 계수와 x의 계수가 모두 음수이므로 x=0을 중심으로 좌우 대칭인 그래프가 됩니다.

    따라서, 근궤적은 x축과 2개의 대칭된 포물선으로 이루어진 총 3개의 가지를 가집니다.

    따라서 정답은 "3"입니다.
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77. 그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용될 수 있는가?

  1. 지연 보상기
  2. 지ㆍ진상 보상기
  3. 지상 보상기
  4. 진상 보상기
(정답률: 14%)
  • 이 회로망은 "진상 보상기"로 사용될 수 있다. 이는 회로망의 출력이 입력에 대한 진실 여부에 따라 결정되기 때문이다. 즉, 입력이 참일 때 출력이 참이고, 입력이 거짓일 때 출력이 거짓이다. 따라서 이 회로망은 입력에 대한 진실 여부를 판단하는데 사용될 수 있다.
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78. 다음 그림 중 ⓛ에 알맞은 신호는?

  1. 기준입력
  2. 동작신호
  3. 조작량
  4. 제어량
(정답률: 6%)
  • ⓛ은 "동작신호"이다. 이유는 그림에서 화살표가 나타내는 것처럼, 동작신호는 제어량을 조작하기 위한 신호이기 때문이다. "기준입력"은 제어량을 결정하는 입력 신호이고, "조작량"은 제어량을 조작하는 양이다.
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79. 인 요소에서 ω=2인 정현파를 주었을 때 G(jω) 와 ∠G(jω)를 구하면?

  1. 4, 53°
  2. 4, -53°
  3. -4, 53°
  4. -4, -53°
(정답률: 8%)
  • 주어진 전달함수 G(jω)는 입력과 출력의 비율을 나타내는 것으로, 입력으로 주어진 정현파의 주파수 ω에 따른 출력의 크기와 위상을 나타낸다.

    여기서 ω=2인 정현파를 입력으로 주었으므로, G(jω)는 G(j2)가 된다.

    G(j2)를 구하기 위해, 전달함수 G(s)를 먼저 구해보자.

    G(s) = 1 / (s^2 + 4s + 4)

    여기서 s = jω = j2

    G(j2) = 1 / ((j2)^2 + 4(j2) + 4)

    = 1 / (-4 + 4j2)

    = (-1/8) + (1/8)j

    따라서 G(j2)의 크기는 |G(j2)| = sqrt((-1/8)^2 + (1/8)^2) = 1/4 이고, 위상은 ∠G(j2) = arctan((1/8) / (-1/8)) = -45° 이다.

    하지만 보기에서는 ∠G(j2)가 -53°로 주어졌으므로, 이는 위상이 -45°에서 반시계방향으로 8°만큼 회전한 것이다.

    따라서 최종적으로 G(j2) = 1/4 ∠-53° = 0.25(cos(-53°) + jsin(-53°)) = 0.25 - 0.25j 이다.

    따라서 정답은 "4, -53°"이다.
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80. ω가 0에서 ∞까지 변화하였을 때 G(jω)의 크기와 위상각을 극좌표에 그린 것으로 이 궤적을 표시하는 선도는?

  1. 근궤적도
  2. 나이퀴스트선도
  3. 니콜스선도
  4. 보드선도
(정답률: 9%)
  • 정답: 나이퀴스트선도

    나이퀴스트선도는 주어진 전달함수의 극점과 극점에서의 위상각을 이용하여 전달함수의 근궤적을 그리는 방법 중 하나이다. 따라서 이 문제에서 주어진 G(jω)의 극좌표상 궤적을 그리기에 적합한 방법이다. 다른 보기들은 다른 방법으로 근궤적을 그리는 방법들이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 최대사용전압 23000V의 3상4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 절연내력시험전압은 몇 [V] 인가?

  1. 21160
  2. 25300
  3. 28750
  4. 34500
(정답률: 12%)
  • 3상4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 절연내력시험전압은 최대사용전압의 1.15배인 26450V 이다. 하지만 전기안전규정에서는 이 값을 20% 감안하여 최종 절연내력시험전압을 결정하므로, 26450V x 0.8 = 21160V 이 된다. 따라서 정답은 "21160" 이다.
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82. 사용전압 66000V인 특별고압 가공전선에 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 특별고압 가공선로의 보안 공사로 알맞은 것은?

  1. 고압보안공사
  2. 제1종 특별고압 보안공사
  3. 제2종 특별고압 보안공사
  4. 제3종 특별고압 보안공사
(정답률: 9%)
  • 제2종 특별고압 보안공사는 사용전압이 66000V 이상인 특별고압 가공전선에 대한 보안공사로, 동일 지지물에 고압 가공전선을 시설하는 경우에 해당됩니다. 따라서 이 경우에는 제2종 특별고압 보안공사가 알맞습니다.
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83. 전로에 시설하는 400V 이상의 저압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 10%)
  • 400V 이상의 저압용 기계기구는 전기적 위험이 높기 때문에 철대 및 금속제 외함에 접지공사를 해야 합니다. 이때, 특별 제3종 접지공사를 해야 하는 이유는 해당 기계기구가 높은 전압을 다루기 때문에 일반적인 제1종 또는 제2종 접지공사로는 충분한 보호를 제공할 수 없기 때문입니다. 따라서, 특별 제3종 접지공사를 통해 안전한 전기적 환경을 유지해야 합니다.
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84. 제1종 접지공사의 접지저항값은 몇 [Ω] 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 12%)
  • 제1종 접지공사의 접지저항값은 10Ω 이하로 유지하여야 한다. 이는 전기적 안전을 위한 규정으로, 접지저항값이 낮을수록 전기적인 위험으로부터 보호될 수 있다는 의미이다. 따라서, 접지저항값이 10Ω 이하로 유지되어야 안전한 전기 시설물을 구축할 수 있다.
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85. 제3종 접지공사 및 특별 제3종 접지공사의 접지선으로 연동선을 사용할 때 그 굵기는 지름이 몇 [mm] 이상 이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제입니다. 정답은 3번이었습니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.75
  2. 1.25
  3. 1.6
  4. 2.6
(정답률: 13%)
  • 기존에는 제3종 접지공사 및 특별 제3종 접지공사의 접지선으로 연동선을 사용할 때 그 굵기는 지름이 1.6mm 이상이어야 했습니다. 하지만 2018년 12월 31일부터 시행된 전기안전관리규정 개정으로 인해, 이제는 제3종 접지공사 및 특별 제3종 접지공사의 접지선으로 연동선을 사용할 때 그 굵기는 지름이 0.75mm 이상이어야 합니다. 따라서 이 문제는 규정 개정 전의 문제이므로, 정답은 1.6mm입니다.
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86. 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 것에 시설하는 지중함으로서 그 크기가 몇 [m3]이상인 것에는 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1.0
  4. 2.0
(정답률: 13%)
  • 우리나라 건축법 제32조에 따르면, 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 것에 시설하는 지중함으로서 그 크기가 1m3 이상인 것에는 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 합니다. 따라서 정답은 "1.0"입니다.
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87. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우에는 금속제 트레이에 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 13%)
  • 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우에는 금속제 트레이에 제3종 접지공사를 해야 한다. 이는 전기적 안전을 위한 것으로, 제3종 접지공사는 금속제 트레이와 지중에 있는 접지전극을 연결하여 전기적으로 안전한 상태를 유지하는 것이다. 제1종 접지공사와 제2종 접지공사는 고압 전선에 대한 것으로, 저압 옥내배선에는 해당하지 않는다. 특별 제3종 접지공사는 특수한 경우에 필요한 것으로, 이 경우에는 해당 사항이 없다.
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88. 저압가공 전선로와 기설 가공약전류전선로가 병행하는 경우에는 유도작용에 의하여 통신상의 장해가 생기지 아니하도록 전선과 기설 약전류 전선간의 이격 거리는 몇 [m] 이상 이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 4.5
(정답률: 5%)
  • 저압가공 전선로와 기설 가공약전류전선로가 병행하는 경우에는 유도작용에 의해 전선과 기설 약전류 전선간의 이격 거리가 가까워질수록 통신상의 장해가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 이격 거리는 최소한 2.0m 이상이어야 한다.
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89. 옥상 전선로에 대한 내용 중 옳지 않은 것은?

  1. 저압 옥상전선로의 전선은 인장강도 2.3kN 이상의 것 또는 지름 2.6mm 이상의 경동선이어야 한다.
  2. 고압 옥상전선로의 전선은 상시 부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설한다.
  3. 고압 옥상전선로의 전선이 가공전선을 제외한 다른시설물과 접근하는 경우 60cm 이상 이격하여야 한다.
  4. 특별고압의 인입선의 옥상부분을 제외한 특별고압 옥상 전선로는 케이블을 사용하여 시설한다.
(정답률: 7%)
  • "특별고압의 인입선의 옥상부분을 제외한 특별고압 옥상 전선로는 케이블을 사용하여 시설한다."이 옳지 않은 것이다. 옥상 전선로는 일반적으로 케이블이 아닌 경동선을 사용하여 시설한다.
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90. 전자 개폐기의 조작회로 또는 초인벨ㆍ경보벨 등에 접속하는 전로로서 최대 사용전압이 몇 [V] 이하인 것으로 대지전압이 300V 이하인 강전류 전기의 전송에 사용하는 전로와 변압기로 결합되는 것을 소세력회로라 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 150
(정답률: 7%)
  • 소세력회로는 대지전압이 300V 이하인 강전류 전기의 전송에 사용하는 전로와 변압기로 결합되는 것을 말한다. 따라서 최대 사용전압이 60V 이하인 것으로 정답은 "60"이다. 80V, 100V, 150V는 모두 60V보다 큰 값이므로 정답이 될 수 없다.
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91. 다음 중 철도ㆍ궤도 또는 자동차도 전용 터널 안의 전선로의 시설 중에서 기준에 적합하지 않은 것은?

  1. 저압 전선으로 지름 2.0mm의 경동선의 절연전선을 사용 하였다.
  2. 저압 전선으로 지름 인장강도 2.30kN이상의 절연전선을 사용 하였다.
  3. 저압 전선을 애자사용 공사에 의하여 시설하고 이를 노면상 2.5m 이상의 높이로 하였다.
  4. 저압 전선을 가요전선관 공사에 의하여 시설하였다.
(정답률: 7%)
  • 정답은 "저압 전선으로 지름 2.0mm의 경동선의 절연전선을 사용 하였다." 이다. 이유는 기준에 따르면 철도ㆍ궤도 또는 자동차도 전용 터널 안의 전선로는 인장강도 2.30kN 이상의 절연전선을 사용해야 하기 때문이다. 경동선은 인장강도가 낮아 기준에 부합하지 않는다.
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92. 직류식 전기철도에서 가공으로 시설하는 배류선은 케이블인 경우 이외에는 지름 3.5mm 이상의 동복 강선 또는 지름이 몇 [mm]의 경동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것 이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.6
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 8%)
  • 직류식 전기철도에서는 배류선이 전류를 안정적으로 전달하기 위해 충분한 세기와 굵기를 가져야 합니다. 이를 위해 지름이 3.5mm 이상의 동복 강선이나 지름이 4.0mm 이상의 경동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것이 필요합니다. 따라서 정답은 "4.0"입니다.
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93. 금속덕트공사에 의한 저압 옥내배선의 시설방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 금속 덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트 내부 단면적의 20% 이하가 되게 하였다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용하였다.
  3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우, 덕트의 지지점간의 거리를 7m로 견고하게 붙였다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 380V이어서 덕트에 제3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 15%)
  • "덕트를 조영재에 붙이는 경우, 덕트의 지지점간의 거리를 7m로 견고하게 붙였다."가 적합하지 않은 것이다. 이유는 덕트의 지지점 간격이 너무 멀어지면 덕트가 휘어지거나 불안정해질 수 있기 때문에 적절한 간격으로 지지해야 한다. 일반적으로는 3~4m 간격으로 지지하는 것이 적합하다. 따라서 7m로 지지하는 것은 적절하지 않다.
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94. 가공전선로의 지지물에 시설하는 첨가 통신선과 저압가공전선사이의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가? (단, 저압가공전선은 절연전선이고, 통신선은 절연전선과 동등이상의 절연효력이 있다고 한다.)

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 8%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 첨가 통신선과 저압가공전선은 서로 절연되어 있어야 한다. 따라서 이격거리는 두 전선의 최소 절연거리와 같다. 저압가공전선은 절연전선이므로 최소 절연거리는 30cm 이상이다. 따라서 정답은 "30" 이다.
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95. 발전기 등의 보호장치의 기준과 관련하여 발전기를 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는 경우로 알맞은 것은?

  1. 발전기에 과전류가 생긴 경우
  2. 발전기에 역상전류가 생긴 경우
  3. 발전기의 전류에 고조파가 포함된 경우
  4. 발전기의 자기여자 현상으로 이상전압이 생긴 경우
(정답률: 10%)
  • 발전기에 과전류가 생기면 발전기 내부의 전선, 접속부 등이 과부하로 인해 손상될 수 있기 때문에 보호장치로써 발전기를 자동적으로 전로로부터 차단해야 합니다.
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96. 다음 ( )안에 들어갈 내용으로 알맞은 것은?

  1. 정격전류
  2. 단락전류
  3. 과부하전류
  4. 최대 사용전류
(정답률: 13%)
  • 이 그림은 전기 회로에서 단락이 발생했을 때, 단락 전류가 흐르는 것을 보여주고 있습니다. 따라서 정답은 "단락전류"입니다.
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97. 가공전선로에 사용하는 지지물의 강도계산에 적용하는 갑종풍압하중은 지지물이 목주, 원형철주, 원형철근콘크리트주인 경우 구성재의 수직투영면적 1m2에 대하여 몇 [Pa] 의 풍압을 기포로 하여 계산하는가?

  1. 588
  2. 882
  3. 1117
  4. 1255
(정답률: 10%)
  • 가공전선로에 사용하는 지지물의 강도계산에 적용하는 갑종풍압하중은 KMA(한국기상청)에서 발표한 "한국건축기준 강풍하중"을 기준으로 계산한다. 이 중에서도 가공전선로에 적용하는 경우에는 "갑종풍압"을 사용한다.

    갑종풍압은 구성재의 수직투영면적 1m2에 대하여 기포로 하여 계산한다. 따라서 강도계산에 사용하는 지지물의 형태에 따라 갑종풍압이 다르게 적용된다.

    목주의 경우 갑종풍압은 588 [Pa]이다. 이는 한국건축기준 강풍하중에서 목재구조물에 대한 갑종풍압이 588 [Pa]로 정의되어 있기 때문이다.

    원형철주의 경우 갑종풍압은 882 [Pa]이다. 이는 한국건축기준 강풍하중에서 철골구조물에 대한 갑종풍압이 882 [Pa]로 정의되어 있기 때문이다.

    원형철근콘크리트주의 경우 갑종풍압은 1117 [Pa]이다. 이는 한국건축기준 강풍하중에서 철근콘크리트구조물에 대한 갑종풍압이 1117 [Pa]로 정의되어 있기 때문이다.

    따라서 정답은 "588"이다.
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98. 저고압 가공전선의 시설 기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 사용전압 400[V]미만인 저압가공전선은 2.6mm 이상의 절연전선을 사용하여 시설할 수 있다.
  2. 사용전압 400[V]미만인 저압가공전선으로 다심형 전선을 사용하는 경우 3종 접지를 한 조가용선으로 사용하여야 한다.
  3. 사용전압 400[V]이상의 저압가공전선으로 다심형 전선을 사용하는 경우 3종 접지를 한 조가용선으로 사용하여야 한다.
  4. 사용전압 400[V]미만인 고압가공전선을 시외에 가설하는 경우 지름 4mm 이상의 경동선을 사용하여야 한다.
(정답률: 8%)
  • 정답은 "사용전압 400[V]이상의 저압가공전선으로 다심형 전선을 사용하는 경우 3종 접지를 한 조가용선으로 사용하여야 한다." 이다. 이유는 다심형 전선을 사용하는 경우 4종 접지를 해야 하기 때문이다.
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99. 사용전압 154000V의 가공전선을 시가지에 시설하는 경우 전선이 지표상의 높이는 최소 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 7.44
  2. 9.44
  3. 11.44
  4. 13.44
(정답률: 8%)
  • 전선이 지표상의 높이는 전기적 안전성과 건축물 안전성을 고려하여 결정된다. 일반적으로, 사용전압이 높을수록 전선의 높이는 높아져야 한다. 이는 전선이 지면과의 최소한의 안전거리를 유지하기 위함이다.

    전선과 지면 사이의 안전거리는 전선의 사용전압과 지면의 특성에 따라 결정된다. 일반적으로, 전선과 지면 사이의 안전거리는 전선의 사용전압이 높을수록 높아진다. 이는 전선과 지면 사이의 전기장이 높아지기 때문이다.

    따라서, 사용전압이 154000V인 가공전선을 시가지에 시설하는 경우 전선이 지표상의 높이는 최소 11.44m 이상이어야 한다. 이는 전선과 지면 사이의 안전거리를 유지하기 위한 기준값이다.
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100. 발전소에서 개폐기 또는 차단기에 시설하는 공기압축기는 최고 사용 압력의 몇 배의 수압을 연속하여 10분간 가하였을 때 이에 견디고 새지 아니하여야 하는가?

  1. 1.1배
  2. 1.25배
  3. 1.5배
  4. 2배
(정답률: 8%)
  • 공기압축기가 개폐기 또는 차단기에 시설될 때, 최고 사용 압력의 몇 배의 수압을 견딜 수 있는지는 해당 기기의 사양에 따라 다릅니다. 그러나 일반적으로는 최소 1.5배 이상의 수압을 견딜 수 있도록 설계됩니다. 이는 예기치 못한 상황에서도 안전하게 운영하기 위함입니다. 따라서 정답은 "1.5배"입니다.
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