전기공사기사 필기 기출문제복원 (2008-09-07)

전기공사기사 2008-09-07 필기 기출문제 해설

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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: 66%)
  • 램프의 휘도(밝기)는 탄소 아크등이 매우 높으며, 일반적인 휘도 순서는 태양 > 탄소 아크등 > 백열전구 > 나트륨등 > 수은등 순으로 나타납니다.
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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: 77%)
  • 직류 전동기의 계자 제어법은 계자 회로에 저항을 삽입하여 계자 전류를 조절함으로써 속도를 제어하는 방식으로, 출력은 일정하게 유지되는 정출력 제어에 해당합니다.
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3. 반사율 41[%], 흡수율 23[%]의 종이의 투과율[%]은?

  1. 41
  2. 23
  3. 36
  4. 64
(정답률: 83%)
  • 빛이 물체에 닿았을 때 반사, 흡수, 투과되는 비율의 합은 항상 1(100%)이 됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{투과율} = 1 - \text{반사율} - \text{흡수율}$
    ② [숫자 대입] $\text{투과율} = 1 - 0.41 - 0.23$
    ③ [최종 결과] $\text{투과율} = 0.36$
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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: 82%)
  • SCR은 반도체 소자로, 기계적 접점이 없기 때문에 아크가 발생하지 않으며 이에 따라 열 발생이 적은 것이 특징입니다.
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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: 82%)
  • 열기관의 효율은 공급된 전체 열량 중 실제로 유효하게 이용된 열량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{W}{Q_1} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{140}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 70$
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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: 78%)
  • 루소 선도에서 하반구 광속은 광도와 해당 영역의 면적을 곱하여 계산합니다. 주어진 그림에서 하반구 영역은 가로 $100\text{ Cd}$, 세로 $100\text{ Cd}$인 정사각형 면적과 동일한 값을 가집니다.
    ① [기본 공식] $F = 2\pi \times I \times r$ (또는 면적 기반 계산)
    ② [숫자 대입] $F = 2\pi \times 100$
    ③ [최종 결과] $F = 628$
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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: 82%)
  • 서로 다른 두 금속이나 반도체 접점에 전류를 흘렸을 때, 접점의 온도 차이에 따라 열의 흡수 또는 발생이 일어나는 현상을 펠티에(Peltier) 효과라고 하며, 이를 이용해 전자냉동기를 구현합니다.

    오답 노트
    제벡 효과: 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상
    톰슨 효과: 동일 금속 내 온도 구배가 있을 때 전류가 흐르면 열이 흡수/발생하는 현상
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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: 83%)
  • 전자 빔 가열은 고진공 상태에서 전자 빔을 가속시켜 가열하는 방식이므로, 진공 중에서의 가열이 불가능하다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    진공 중 가열 불가능: 전자 빔은 반드시 진공 상태에서 운용됨
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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: 82%)
  • 전극 표면에 저항물질이 생성되어 반응을 방해할 때, 이를 극복하고 반응을 일으키기 위해 추가로 필요한 전압을 저항 과전압이라고 합니다.
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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: 83%)
  • ATS(Automatic Train Stopper)는 지상 장치와 차량 장치를 통해 열차가 정지 신호를 무시하고 진입할 때 자동으로 비상 브레이크를 작동시키는 장치입니다.

    오답 노트
    ATC: 허용 운전 속도를 상시 감시하여 속도 초과 시 제동
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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: 73%)
  • 과거 규정 기준 3상 4선식 Y접속의 상별 색상 표시는 A상 흑색, B상 적색, C상 청색, N상 백색 또는 회백색으로 구분하였습니다.

    오답 노트
    흑색: A상
    청색: C상
    백색 또는 회색: N상
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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: 75%)
  • 내압 방폭구조는 밀폐함이 내부에서 발생한 가스 등의 폭발 압력에 견디며, 외부의 폭발성 가스 분위기에 점화되지 않도록 설계된 구조입니다.

    오답 노트
    안전증 방폭구조: 아크 및 전기 불꽃 가능성에 대해 안전도를 증가시킨 구조
    본질안전 방폭구조: 전기 에너지를 점화 에너지 이하로 제한한 구조
    유입 방폭구조: 보호 액체에 담가 점화를 방지하는 구조
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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: 85%)
  • 디스콘넥터(Disconnector)는 피뢰기 자체에 고장이 발생했을 때, 이를 계통으로부터 신속하게 분리(연결을 끊음)함으로써 사고가 전체 전력 계통으로 파급되는 것을 방지하는 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: 88%)
  • 전선은 전기를 잘 전달해야 하므로 도전율이 커야 하며, 시공이 용이하도록 접속이 쉽고 가요성이 풍부해야 합니다. 또한, 부식에 견디는 성질인 내식성이 커야 장기간 안전하게 사용할 수 있으므로 내식성이 작을 것이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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15. 다음 전지 중 물리 전지에 속하는 것은?

  1. 열전지
  2. 수은전지
  3. 산화은전지
  4. 연료전지
(정답률: 80%)
  • 물리 전지는 태양광, 방사선, 열 등의 물리적 에너지를 이용하여 기전력을 얻는 방식으로, 열전지, 태양전지, 원자력전지, 광전지 등이 이에 해당합니다.
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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: 84%)
  • 절연 재료는 유전체 손실이 작아야 하므로, 유전 손실과 비례하는 $\tan \delta$ 값은 작을수록 좋습니다.

    오답 노트
    절연 저항, 기계적 강도: 클수록 우수함
    유전체 손실: 작을수록 우수함
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17. 다음 중 단로기의 구조에서 관계가 없는 것은?

  1. 플레이트
  2. 리클로저
  3. 베이스
  4. 핀치
(정답률: 86%)
  • 리클로저는 배전선로에서 사고 발생 시 자동으로 재폐로 동작을 수행하는 장치로, 단로기의 구조적 구성 요소가 아닙니다.
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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: 63%)
  • 금속의 체적고유저항 크기를 비교하면 납이 가장 크며, 전체적인 크기 순서는 납 > 철 > 알루미늄 > 구리 순입니다.
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19. 다음 중 보호 계전기가 아닌 것은?

  1. OCR
  2. DGR
  3. UVR
  4. CLR
(정답률: 85%)
  • CLR은 전류제한저항기(Current Limiting Resistor)로, 계전기가 아닌 회로의 전류를 제한하는 장치입니다.
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20. 급속 전선관용 부품 중 복스에 금속관을 고정할 때 사용하는 것은?

(정답률: 58%)
  • 금속관과 복스를 연결하여 단단히 고정시켜주는 부품은 로크너트이며, 해당 부품의 형상은 입니다.
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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: 18%)
  • 동기조상기는 여자전류를 조절함으로써 진상전류(콘덴서 역할)뿐만 아니라 지상전류(리액터 역할)까지 모두 취할 수 있어 무효전력 조절 능력이 매우 유연합니다.
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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: 16%)
  • 유도장해를 방지하려면 전력선과 통신선 사이의 상호인덕턴스를 최소화하여 유도 전압을 낮춰야 합니다. 따라서 상호인덕턴스를 크게 한다는 설명은 방지대책이 아니라 오히려 장해를 키우는 방법입니다.
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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: 16%)
  • 배전선로의 전력 손실을 줄이기 위해서는 전압을 높여 전류를 줄이거나, 역률을 개선하고 부하를 균등하게 분배해야 합니다. 다중접지방식채용은 전로의 안전성과 보호를 위한 접지 방식일 뿐, 전력 손실 경감과는 직접적인 관계가 없습니다.
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24. 100kW, 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: 11%)
  • 부하의 역률을 개선하기 위해 필요한 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차이로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_c = P(\tan\theta_1 - \tan\theta_2)$
    ② [숫자 대입] $Q_c = 100 \times (\frac{0.6}{0.8} - \frac{\sqrt{1-0.95^{2}}}{0.95})$
    ③ [최종 결과] $Q_c = 42.13$
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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: 12%)
  • 완전 지락사고 시 지락계전기에 흐르는 전류는 중성점 저항에 흐르는 지락전류에 CT 비율을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I_{DG} = \frac{V}{\sqrt{3} R} \times \frac{I_s}{I_p}$
    ② [숫자 대입] $I_{DG} = \frac{66 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 300} \times \frac{5}{300}$
    ③ [최종 결과] $I_{DG} = 2.12$
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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: 15%)
  • 3상 송전선로에서 1선에 흐르는 충전전류는 대지 정전용량과 선간 상호정전용량을 모두 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = 2\pi f (C_s + 3C_m) L \frac{V}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] $I = 2 \times 3.14 \times 60 \times (0.005 + 3 \times 0.0014) \times 10^{-6} \times 100 \times \frac{154 \times 10^{3}}{\sqrt{3}}$
    ③ [최종 결과] $I = 30.84$
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27. 발전기의 부하가 불평형이 되어 발전기의 회전자가 과열 소손되는 것을 방지하기 위해 설치하는 계전기는?

  1. 과전압계전기
  2. 계자상실계전기
  3. 비율차동계전기
  4. 과전류계전기
(정답률: 4%)
  • 계자상실계전기는 발전기의 계자 전류가 상실되었을 때, 발전기가 유도전동기로 동작하여 회전자가 과속하고 철심이 과열 소손되는 것을 방지하기 위해 설치합니다.
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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: 17%)
  • 절탄기(Economizer)는 보일러로 들어가는 급수를 배기가스의 폐열을 이용하여 미리 데워주는 장치로, 보일러의 효율을 높이고 연료 소비량을 줄이는 역할을 합니다.
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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: 18%)
  • 코로나 임계전압은 공기의 절연 내력이 높을수록 증가합니다. 상대공기밀도가 작아지면 공기의 밀도가 낮아져 절연 내력이 떨어지므로 임계전압은 낮아지게 됩니다.

    오답 노트
    날씨가 맑다, 기압이 높다, 전선의 반지름과 선간거리가 크다: 모두 공기의 절연 성능을 높이거나 전계 강도를 낮추어 임계전압을 상승시키는 요인입니다.
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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: 11%)
  • 수차의 유량은 낙차의 제곱근에 비례한다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $Q_2 = Q_1 \times \sqrt{\frac{H_2}{H_1}}$
    ② [숫자 대입] $Q_2 = 20 \times \sqrt{\frac{81}{100}}$
    ③ [최종 결과] $Q_2 = 18 \text{ m}^3/\text{s}$
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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: 9%)
  • 전압 강하 공식을 이용하여 부하 전력을 산출합니다. 역률 $\cos\theta = 0.8$일 때 $\tan\theta = 0.6/0.8$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{e \times V}{R + X \tan\theta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{(3300 - 3000) \times 3000}{2 + 1.8 \times \frac{0.6}{0.8}}$
    ③ [최종 결과] $P = 268.66 \text{ kW}$
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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: 16%)
  • 직류 송전은 전압과 전류의 위상차가 없으므로 유효전력만을 송전하며, 무효전력은 발생하지 않습니다. 따라서 유효전력과 무효전력을 동시에 보낼 수 있다는 설명은 틀린 것입니다.
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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: 13%)
  • 슬랙(slack)모선은 계통의 전압과 위상을 결정하는 기준모선으로, 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각을 지정값으로 가집니다.
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34. 다음 중 원자력발전소에서 감속재로 사용되지 않는 것은?

  1. 경수
  2. 중수
  3. 흑연
  4. 카드뮴
(정답률: 17%)
  • 감속재는 중성자의 속도를 늦추는 물질(경수, 중수, 흑연 등)을 사용하며, 카드뮴은 중성자를 흡수하는 성질이 강해 제어봉(흡수재)으로 사용됩니다.
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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: 12%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 차단기를 먼저 개방한 후 단로기를 열어야 하며, 닫을 때는 단로기를 먼저 닫고 차단기를 나중에 닫아야 안전합니다.

    오답 노트
    차단기 개방 후 단로기를 열고 차단기를 닫은 후 단로기를 닫아야 한다: 조작 순서가 잘못되었습니다. 닫을 때는 단로기 $\rightarrow$ 차단기 순서여야 합니다.
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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: 16%)
  • 송전용량계수법에서 수전전력은 송전용량계수에 수전단 전압의 제곱을 송전거리로 나눈 값과 곱하여 결정합니다.
    따라서 정답은 입니다.
    $$\text{수전전력} = \text{송전용량계수} \times \frac{V^2}{L}$$
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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: 15%)
  • 변전시설용량은 설비전력에 수용률을 곱해 최대수요전력을 구한 뒤, 이를 역률로 나누어 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{P_{total} \times demand}{pf}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{800 \times 0.5}{0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 500$ kVA
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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: 14%)
  • 고속도 재폐로 방식은 사고 제거 후 매우 빠르게 회로를 다시 닫아 전력 계통의 탈조를 방지하고 계통의 안정도를 향상시키는 것이 주 목적입니다.
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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: 15%)
  • 송전선의 특성임피던스는 단락 임피던스와 개방 어드미턴스의 비에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_c = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
    ② [숫자 대입] $Z_c = \sqrt{\frac{300}{1.875 \times 10^{-3}}}$
    ③ [최종 결과] $Z_c = 400$
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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: 11%)
  • 송전선 지락 사고 시 통신선에 유기되는 전자 유도전압은 각 상의 영상전류 합과 상호 인덕턴스, 주파수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = 2 \pi f L \ell (3 I_0)$
    ② [숫자 대입] $V = 2 \pi \times 60 \times 0.05 \times 10^{-3} \times 55 \times (3 \times 110)$
    ③ [최종 결과] $V = 342.12$
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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: 14%)
  • 변압기의 무부하시험은 2차측을 개방한 상태에서 정격전압을 인가하는 시험으로, 여자전류를 통해 여자 어드미턴스와 철손(무부하손)을 구할 수 있습니다.
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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: 13%)
  • 단상 직권 정류자 전동기는 구조가 간단하고 토크가 커서 재봉틀, 소형 공구 등 소형 가전제품에 널리 쓰이며, 교류와 직류 모두에서 작동 가능한 만능 전동기(Universal Motor)의 특징을 가집니다.
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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: 16%)
  • 기동 토크를 전부하 토크와 같게 하기 위해서는 슬립과 저항의 비례 관계를 이용하여 외부 저항을 추가해야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_{ext} = \frac{1 - s}{s} \times R$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_{ext} = \frac{1 - 0.05}{0.05} \times 0.5$$
    ③ [최종 결과]
    $$R_{ext} = 9.5$$
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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: 15%)
  • 부하전류는 전류계의 지시값에 변류비(CT비)를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = I_{m} \times \frac{I_{1}}{I_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = 4 \times \frac{100}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 80$$
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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: 18%)
  • 보극은 주자속에 의해 발생하는 정류 시의 전압 변동을 억제하여 정류 작용을 좋게 만들기 위해 설치합니다.
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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: 13%)
  • 유도 전동기의 슬립 $s$는 2차 구리손과 2차 입력(출력 + 2차 구리손)의 비율로 구할 수 있으며, 이를 통해 실제 회전수를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$s = \frac{P_{c2}}{P_{out} + P_{c2}}$$
    $$N = (1 - s) \times \frac{120f}{p}$$
    ② [숫자 대입]
    $$s = \frac{3}{100 + 3}$$
    $$N = (1 - \frac{3}{103}) \times \frac{120 \times 60}{8}$$
    ③ [최종 결과]
    $$N = 874$$
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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: 20%)
  • 변압기의 병렬운전 시 부하 분담을 적절히 하고 순환 전류를 방지하기 위해서는 각 변압기의 퍼센트 임피던스(백분율 저항강하 및 리액턴스강하)가 같아야 합니다.

    오답 노트
    극성이 같아야 한다: 극성이 다르면 단락 사고가 발생함
    권수비가 같아야 한다: 전압 차로 인한 순환 전류 방지 필요
    1차 및 2차의 정격전압이 같아야 한다: 전압 불일치 시 순환 전류 발생
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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: 12%)
  • 변압기에서 철손(히스테리시스손과 와전류손)은 주파수에 반비례하는 경향이 있습니다. 주파수가 낮아지면 자속 밀도가 증가하여 철심의 자기 포화가 일어나고, 이로 인해 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: 9%)
  • 먼저 전기자 유기기전력을 구한 뒤, 출력 $P$를 이용하여 토크를 계산합니다. 출력은 유기기전력과 전기자 전류의 곱으로 나타낼 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = 9.55 \frac{E \times I_a}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = 9.55 \frac{(215 - 150 \times 0.1) \times 150}{1500}$
    ③ [최종 결과] $T = 191$
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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: 15%)
  • 단상 반파 정류회로에서 직류 평균 전압 $V_{dc}$와 최대 역전압 $PIV$의 관계를 이용하여 계산합니다. 반파 정류 시 $PIV$는 입력 전압의 최댓값 $V_m$과 같으며, $V_{dc} = \frac{V_m}{\pi}$ 관계가 성립합니다.
    ① [기본 공식] $PIV = V_m = V_{dc} \times \pi$
    ② [숫자 대입] $PIV = 100 \times 3.14$
    ③ [최종 결과] $PIV = 314$
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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: 11%)
  • 동기전동기에서 역률 1로 운전하던 중 부하가 감소하면, 전동기는 과여자 상태가 되어 진상 전류가 흐르게 됩니다. 이로 인해 앞선 역률(진상 역률)이 되며, 부하가 더 감소할수록 진상 성분이 강해져 역률은 더욱 낮아지게 됩니다.
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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: 15%)
  • 변압기의 와류손은 전압의 제곱과 주파수에 비례합니다. 전압과 주파수가 동시에 변하는 경우, 자속 밀도가 일정하다고 가정할 때 와류손은 전압의 제곱에 비례하여 변화합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{e} = P_{0} \times (\frac{V_{1}}{V_{0}})^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{e} = 360 \times (\frac{2750}{3300})^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{e} = 250$$
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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: 17%)
  • 3상 유도전동기의 최대 토크는 2차 저항의 크기와 관계없이 일정하며, 2차 저항의 변화는 최대 토크가 발생하는 슬립(Slip)의 위치만을 변화시킵니다. 따라서 2차측 저항을 2배로 해도 최대 토크는 변하지 않습니다.
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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: 15%)
  • DC 서보 모터의 전기자 구조는 응답성과 정밀도를 위해 슬롯 유무나 철심 유무에 따라 다양하게 설계되지만, 전기자 권선 자체가 없는 구조는 모터로서 토크를 발생시킬 수 없으므로 전기자 구조에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    슬롯이 있는 전기자, 철심이 있고 슬롯이 없는 전기자, 철심이 없는 평판상 프린트 코일형: 모두 DC 서보 모터에서 사용 가능한 전기자 구조입니다.
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55. 단상전파 정류회로의 정류효율은?

(정답률: 11%)
  • 단상 전파 정류회로의 정류효율은 이론적으로 최대 $81\%$이며, 이를 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{8}{\pi^{2}} \times 100 [\%]$$
    따라서 정답은 입니다.
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56. 직류전동기의 규약효율은?

(정답률: 17%)
  • 직류전동기의 규약효율은 입력에서 손실을 뺀 출력값을 입력으로 나눈 비율을 백분율로 나타낸 것입니다.
    $$\eta = \frac{\text{입력} - \text{손실}}{\text{입력}} \times 100$$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 12%)
  • 회전자 전류의 주파수는 슬립($s$)과 공급 전원 주파수의 곱으로 결정됩니다. 먼저 동기 속도를 구해 슬립을 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $f_r = s \times f = \frac{N_s - N}{N_s} \times f$
    ② [숫자 대입] $f_r = \frac{1800 - 1500}{1800} \times 60$
    ③ [최종 결과] $f_r = 10$
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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: 14%)
  • 반발 기동형 유도전동기는 회전자에 권선을 감고 브러시를 통해 외부 전원을 공급하여 기동 토크를 발생시키는 구조이므로 브러시가 반드시 필요합니다.
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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: 16%)
  • 발전기의 전압 변동률은 무부하 전압과 정격 전압의 차이를 정격 전압으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_0 - V_n}{V_n} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{220 - 200}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 10$
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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: 15%)
  • 분포권은 권선을 여러 슬롯에 나누어 배치함으로써 기전력의 고조파를 제거하여 전압의 파형을 개선하는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    합성 유도 기전력: 분포권 계수 때문에 집중권보다 약간 감소함
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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: 9%)
  • 직렬 공진 조건은 유도 리액턴스와 용량 리액턴스가 같을 때($\omega L = \frac{1}{\omega C}$ ) 성립합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{\omega^2 L}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{(2 \pi \times 1000)^2 \times 20 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.27$
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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 교류에서 고조파의 상순은 $6n \pm 1$ 차수일 때 기본파와 동일합니다. 제7고조파는 $6 \times 1 + 1$에 해당하여 기본파와 상순이 같습니다.

    오답 노트
    제3고조파, 제9고조파: 영상분으로 상순이 없음
    제5고조파: 역상분으로 상순이 반대
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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: 13%)
  • 불평형 3상 전류의 영상분 전류는 세 상의 전류 합을 3으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_0 = \frac{1}{3}(I_a + I_b + I_c)$
    ② [숫자 대입] $I_0 = \frac{1}{3}((16 + j2) + (-20 + j9) + (-2 + j10))$
    ③ [최종 결과] $I_0 = -2 + j$
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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: 14%)
  • 비정현파 교류의 실효값은 각 고조파 성분 실효값들의 제곱의 합에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{I_{1rms}^2 + I_{3rms}^2}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{(\frac{40}{\sqrt{2}})^2 + (\frac{30}{\sqrt{2}})^2}$
    ③ [최종 결과] $I = 25\sqrt{2}$
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65. 그림과 같은 회로의 2단자 임피던스 Z(S)는? (단, s=j⍵ 이다.)

(정답률: 6%)
  • 회로가 두 개의 병렬 구간이 직렬로 연결된 구조입니다. 각 구간의 임피던스를 구한 뒤 합산합니다.
    첫 번째 구간 $Z_1 = \frac{sL_1 \cdot \frac{1}{sC_1}}{sL_1 + \frac{1}{sC_1}} = \frac{s(1) \cdot \frac{1}{s(1)}}{s(1) + \frac{1}{s(1)}} = \frac{1}{s + \frac{1}{s}} = \frac{s}{s^2+1}$
    두 번째 구간 $Z_2 = \frac{sL_2 \cdot \frac{1}{sC_2}}{sL_2 + \frac{1}{sC_2}} = \frac{s(2) \cdot \frac{1}{s(0.5)}}{s(2) + \frac{1}{s(0.5)}} = \frac{4}{2s + \frac{2}{s}} = \frac{4s}{2s^2+2} = \frac{2s}{s^2+1}$
    전체 임피던스 $Z(s) = Z_1 + Z_2 = \frac{s}{s^2+1} + \frac{2s}{s^2+1} = \frac{3s}{s^2+1}$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 그림에서 단자 a, b에 나타나는 전압은 얼마인가?

  1. 6
  2. 8.4
  3. 10
  4. 16
(정답률: 12%)
  • 두 개의 전압원과 저항이 병렬로 연결된 구조에서 단자 a, b 사이의 전압은 밀만(Millman)의 정리를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = \frac{\frac{E_1}{R_1} + \frac{E_2}{R_2}}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{\frac{6}{3} + \frac{10}{2}}{\frac{1}{3} + \frac{1}{2}}$
    ③ [최종 결과] $V = 8.4$
    따라서 단자 전압은 $8.4\text{V}$ 입니다.
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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: 15%)
  • 분포 정수 회로에서 무왜 조건($RC=GL$)이 만족될 때, 특성 임피던스 $Z_0$는 선로의 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$만으로 결정되는 단순한 형태로 나타납니다.
    무왜 조건 시 특성 임피던스 공식은 다음과 같습니다.
    $$Z_0 = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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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: 16%)
  • 스위치를 닫는 순간($t=0^+$) 커패시터는 초기 전하가 없으므로 단락(Short) 상태로 동작합니다. 따라서 회로는 전압원 $E$와 저항 $R$만 연결된 직렬 회로가 됩니다.
    ① [기본 공식] $i(0^+) = \frac{E}{R}$
    ② [숫자 대입] $i(0^+) = \frac{100}{1 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $i(0^+) = 0.1$
    따라서 전류값은 $0.1\text{A}$ 입니다.
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69. 로 주어졌을 때 F(s)의 역변환을 한 것은?

(정답률: 13%)
  • 주어진 라플라스 변환 함수를 부분분수 전개하여 역변환을 수행합니다.
    함수 $F(s) = \frac{s+1}{s^2+2s} = \frac{s+1}{s(s+2)}$를 부분분수로 분해하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{s+1}{s(s+2)} = \frac{A}{s} + \frac{B}{s+2}$$
    여기서 $A = \frac{1}{2}$, $B = \frac{1}{2}$이므로, $F(s) = \frac{1}{2} ( \frac{1}{s} + \frac{1}{s+2} )$가 됩니다.
    이를 역변환하면 $\frac{1}{2}(1 + e^{-2t})$가 되므로 정답은 입니다.
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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: 8%)
  • 전압 이득을 데시벨(dB)로 환산하는 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$G = 20 \log_{10} \frac{V_{out}}{V_{in}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$G = 20 \log_{10} \frac{0.1}{0.001}$$
    ③ [최종 결과]
    $$G = 40$$
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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: 9%)
  • 제시된 회로 는 두 개의 입력 A, B에 대해 XOR 게이트(합 S)와 AND 게이트(캐리 $C_0$)를 조합하여 1비트 덧셈을 수행하는 반가산기(Half-adder) 회로입니다.
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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: 9%)
  • S평면의 좌반면(안정 영역)이 Z평면의 단위 원 내부로 사상되며, S평면의 우반면(불안정 영역)은 Z평면의 단위 원 외부로 사상됩니다.

    오답 노트
    $\frac{1}{z}$ : 라플라스 변환 $\frac{1}{s}$에 대응함
    $\frac{1}{z-e^{-aT}}$ : 시간함수 $e^{-at}$에 대응함
    $\lim_{z \to 1} (z-1)E(z)$ : 초기값 정리에 의해 $e(0)$를 구하는 식임
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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: 15%)
  • Z변환 제어계에서 시스템이 안정하기 위해서는 특성방정식 $1+GH(z)=0$의 모든 근(극점)이 Z평면의 단위 원 내부에 위치해야 합니다.
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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: 15%)
  • 루우스 안정판별법에서 특성방정식의 양의 근(또는 양의 실수부를 갖는 근)의 개수는 루우스 표 최좌열의 부호 변화 횟수와 같습니다.

    최좌열의 부호 변화를 살펴보면: $1 \rightarrow 2$ (변화 없음), $2 \rightarrow -1$ (1회 변화), $-1 \rightarrow 3$ (2회 변화), $3 \rightarrow 1$ (변화 없음).
    총 2회의 부호 변화가 발생하였으므로 양의 근은 2개입니다.
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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: 12%)
  • 고유진동수 $\omega_n$이 일정할 때, 감쇠율 $\zeta$가 증가하면 시스템의 응답이 둔해지므로 상승시간은 증가하지만, 대역폭은 오히려 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    최대 오버슈트와 공진첨두치: $\zeta$에 의해 결정되는 특성이 맞습니다.
    대역폭 정의: $0\text{Hz}$이득보다 $3\text{dB}$ 낮은 지점의 주파수가 맞습니다.
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76. 다음과 같은 특성방정식이 있을 때 근궤적의 가지수는?

  1. 6
  2. 5
  3. 4
  4. 3
(정답률: 10%)
  • 근궤적의 가지수는 특성방정식의 최고차항 차수, 즉 극점(Pole)의 개수와 같습니다.
    주어진 특성방정식 $s(s+1)(s+2)+K(s+3)=0$에서 $s$에 대한 최고차항은 $s^3$이므로 가지수는 3개입니다.
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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: 16%)
  • 제시된 회로망은 커패시터 $C_1$과 저항 $R_1$이 병렬로 연결되어 직렬로 구성된 형태로, 위상을 앞서게 하는 진상 보상기의 전형적인 회로 구성입니다.
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78. 다음 그림 중 ⓛ에 알맞은 신호는?

  1. 기준입력
  2. 동작신호
  3. 조작량
  4. 제어량
(정답률: 9%)
  • 제어계의 블록선도에서 제어요소의 출력이자 제어대상으로 들어가는 입력 신호를 조작량이라고 합니다.
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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: 13%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{20}{3+2s}$에 $\omega=2$ (즉, $s=j2$)를 대입하여 크기와 위상을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $G(j\omega) = \frac{20}{3+j2\omega}$
    ② [숫자 대입] $G(j2) = \frac{20}{3+j4}$
    ③ [최종 결과] $|G(j2)| = \frac{20}{\sqrt{3^2+4^2}} = 4, \quad \angle G(j2) = -\tan^{-1}(\frac{4}{3}) = -53.13^{\circ}$
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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: 13%)
  • 주파수 $\omega$가 $0$에서 $\infty$까지 변화할 때 전달함수 $G(j\omega)$의 크기와 위상각을 복소평면(극좌표) 상에 나타낸 궤적을 나이퀴스트선도라고 합니다.
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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: 16%)
  • 3상 4선식 중성선 다중접지식 전로의 절연내력시험전압은 최대사용전압에 1.1배를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 1.1$
    ② [숫자 대입] $V = 23000 \times 1.1$
    ③ [최종 결과] $V = 25300$
    ※ 단, 정답이 21160으로 제시된 경우, 이는 일반적인 $7000\text{V}$ 초과 $25000\text{V}$이하의 기준인 $1.1\text{배}$가 아닌 다른 기준이 적용되었거나 문제/정답의 오류 가능성이 있으나, 공식 지정 정답인 21160을 따릅니다.
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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: 12%)
  • 사용전압이 $35000\text{V}$ 초과 $170000\text{V}$이하인 특별고압 가공전선로에 고압 가공전선을 동일 지지물에 시설하는 경우에는 제2종 특별고압 보안공사를 실시해야 합니다.
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83. 전로에 시설하는 400V 이상의 저압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 12%)
  • 규정 개정 전 기준으로 $400\text{V}$이상의 저압용 기계기구 철대 및 금속제 외함에는 특별 제3종 접지공사를 적용하였습니다.

    오답 노트
    2021년 KEC(한국전기설비규정) 시행 이후 종별 접지 체계가 폐지되어 현재는 계통접지, 보호접지 등으로 구분합니다.
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84. 제1종 접지공사의 접지저항값은 몇 [Ω] 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 14%)
  • 제1종 접지공사는 고전압 기기나 외함의 안전을 위해 가장 낮은 접지저항값을 요구하며, 그 기준값은 $10\Omega$이하로 유지해야 합니다.
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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: 23%)
  • 규정 개정 전 기준으로 제3종 및 특별 제3종 접지공사에 연동선을 사용할 경우, 접지선의 굵기는 지름 $1.6\text{mm}$이상을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    현행 KEC 규정에서는 접지선의 굵기를 단면적 기준(예: $2.5\text{mm}^2$)으로 적용하도록 변경되었습니다.
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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: 18%)
  • 폭발성 또는 연소성 가스 침입 우려가 있는 지중함의 경우, 내부 가스 체류를 방지하기 위해 크기가 $1.0\text{m}^3$이상인 것에는 반드시 통풍장치나 가스 방산 장치를 설치해야 합니다.
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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: 17%)
  • 저압 옥내배선에서 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우, 금속제 트레이에는 제3종 접지공사를 시행하여 감전 사고를 예방해야 합니다.
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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: 9%)
  • 저압 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행하여 설치될 때, 유도 장해를 방지하기 위한 최소 이격 거리는 $2.0\text{m}$이상이어야 합니다.
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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: 9%)
  • 전기설비기술기준에 따라 특별고압 옥상 전선로는 원칙적으로 시설하여서는 안 됩니다.

    오답 노트
    저압 옥상전선로: 인장강도 $2.3\text{kN}$이상 또는 지름 $2.6\text{mm}$이상의 경동선 사용 (적절함)
    고압 옥상전선로: 식물 접촉 방지 및 타 시설물과 $60\text{cm}$이상 이격 (적절함)
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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: 12%)
  • 소세력회로란 전자 개폐기의 조작회로, 초인벨, 경보벨 등에 접속하는 전로로서 최대 사용전압이 $60\text{V}$이하인 것을 말합니다.
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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: 11%)
  • 터널 안의 저압 전선으로 경동선을 사용할 경우, 지름 $2.6\text{mm}$이상의 절연전선을 사용해야 합니다. 따라서 지름 $2.0\text{mm}$의 경동선을 사용했다는 내용은 기준에 적합하지 않습니다.
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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: 11%)
  • 직류식 전기철도의 배류선 시설 기준에 따라, 케이블이 아닌 경우 지름 $3.5\text{mm}$이상의 동복강선 또는 지름 $4.0\text{mm}$이상의 경동선(또는 동등 이상의 세기 및 굵기)을 사용해야 합니다.
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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: 16%)
  • 금속덕트공사 시 덕트를 조영재에 붙여 지지하는 경우, 지지점 간의 거리는 $3\text{m}$이하로 견고하게 붙여야 합니다.

    오답 노트
    덕트를 조영재에 붙이는 경우, 덕트의 지지점간의 거리를 $7\text{m}$로 견고하게 붙였다: 지지점 간 거리는 $3\text{m}$이하(수직 시 $6\text{m}$이하)여야 하므로 부적합합니다.
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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: 11%)
  • 가공전선로에서 저압 가공전선(절연전선)과 통신선(절연전선 동등 이상) 사이의 이격거리는 규정에 따라 $30\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.
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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: 17%)
  • 발전기 보호장치의 기본 원칙은 기기 손상을 방지하는 것입니다. 발전기에 과전류가 발생하면 권선의 소손 위험이 매우 크므로, 이를 자동으로 감지하여 전로로부터 신속하게 차단하는 장치를 반드시 시설해야 합니다.
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96. 다음 ( )안에 들어갈 내용으로 알맞은 것은?

  1. 정격전류
  2. 단락전류
  3. 과부하전류
  4. 최대 사용전류
(정답률: 17%)
  • 전기설비 기술기준에 따라 발전기, 변압기, 모선 및 이를 지지하는 애자는 사고 시 발생하는 거대한 전자기력인 단락전류에 의한 지계적 충격에 견딜 수 있는 기계적 강도를 갖추어야 합니다.
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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: 12%)
  • 지지물의 강도계산 시 적용하는 갑종풍압하중 기준 문제입니다. 지지물이 목주, 원형철주, 원형철근콘크리트주인 경우, 구성재의 수직투영면적 $1\text{ m}^2$ 당 $588\text{ Pa}$의 풍압을 기본으로 하여 계산합니다.
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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: 12%)
  • 저고압 가공전선의 시설 기준에 관한 문제입니다. 다심형 전선을 사용하는 경우 조가용선에 대한 접지 기준은 사용전압 $400\text{ V}$ 미만일 때 적용되는 기준이며, $400\text{ V}$이상의 저압가공전선에 대해 해당 내용을 그대로 적용하는 것은 옳지 않습니다.
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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: 10%)
  • 가공전선의 지표상 높이는 사용전압에 따라 결정됩니다. 사용전압 $154\text{ kV}$의 가공전선을 시가지에 시설할 경우, 법적 최소 높이는 $11.44\text{ m}$이상이어야 합니다.
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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: 10%)
  • 발전소 공기압축기의 기밀 및 내압 시험 기준에 따라, 최고 사용 압력의 $1.5$배 수압을 $10$분간 가했을 때 견뎌야 합니다.
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