전기공사기사 필기 기출문제복원 (2010-03-07)

전기공사기사
(2010-03-07 기출문제)

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1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 교류자계 중 전도성 물체에 생기는 와전류에 의한 저항손 또는 히스테리시스손을 이용하여 가열하는 방식은?

  1. 유전 가열
  2. 복사 가열
  3. 저항 가열
  4. 유도 가열
(정답률: 73%)
  • 전도성 물체에 전기적인 에너지를 인덕션으로 전달하여 물체 내부에서 전류가 발생하게 하여 가열하는 방식을 유도 가열이라고 합니다. 따라서 정답은 "유도 가열"입니다.
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2. 전철 전동기에 감속 기어를 사용하는 이유로 가장 적합한 것은?

  1. 동력전달을 위해
  2. 전동기의 소형화를 위해
  3. 역률개선을 위해
  4. 가격저하를 위해
(정답률: 63%)
  • 전동기의 소형화를 위해 감속 기어를 사용하는 것은, 전동기의 출력축과 동력전달 축의 회전수를 조절하여 전동기의 크기와 무게를 줄일 수 있기 때문이다. 이는 전동기를 설치하는 공간이 제한적인 경우나 이동성이 필요한 경우에 특히 유용하다.
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3. 하역 기계에서 무거운 것은 저속으로, 가벼운 것은 고속으로 작업하여 고속이나 저속에서 다 같이 동일한 동력이 요구되는 부하는?

  1. 정토크 부하
  2. 제곱토크 부하
  3. 정동력 부하
  4. 정속도 부하
(정답률: 85%)
  • 하역 기계에서 무거운 물건은 저속으로 작업해야 하므로, 물체의 질량에 비례하여 큰 힘이 필요합니다. 반면 가벼운 물건은 고속으로 작업해야 하므로, 작업에 필요한 힘은 작아도 되지만 빠른 속도를 유지해야 합니다. 이러한 상황에서는 동일한 동력이 요구됩니다. 따라서 정동력 부하가 정답입니다.
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4. 서미스터의 주된 용도는?

  1. 온도 보상용
  2. 잡음 제거용
  3. 출력 전류 조절용
  4. 전압 증폭용
(정답률: 86%)
  • 서미스터는 온도 보상용으로 사용됩니다. 이는 서미스터가 온도 변화에 따라 저항값이 변화하기 때문입니다. 따라서 서미스터를 이용하여 온도를 측정하거나, 온도에 따른 보상을 위해 사용됩니다.
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5. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. DIAC은 NPN 3층으로 되어있고 쌍방향으로 대칭적인 부성 저항을 나타낸다.
  2. SCR은 PNPN이라는 2층의 구조로 되어 있다.
  3. 트라이액은 2극 쌍방향 사이리스터로 되어 있다.
  4. SSS는 3극 쌍방향 사이리스터로 되어 있다.
(정답률: 74%)
  • DIAC은 NPNP 4층으로 되어있고, 양방향으로 대칭적인 부성 저항을 나타낸다. 이유는 DIAC이 양방향으로 동작하는데, 양방향으로 동작하기 위해서는 양쪽 방향에서도 동일한 특성을 가져야 하기 때문이다.
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6. 특수강의 제조에 가장 적당한 전기로는?

  1. 저주파 유도로
  2. 고주파 유도로
  3. 저항로
  4. 아크로
(정답률: 59%)
  • 특수강의 제조에는 고주파 유도로가 가장 적합합니다. 이는 고주파 전류가 유도되어 금속을 가열할 수 있기 때문입니다. 이는 저주파 전류보다 더 높은 열을 생성하며, 더 높은 속도로 가열할 수 있습니다. 따라서 고주파 유도로는 특수강의 제조에 필수적인 고온과 높은 속도를 제공할 수 있습니다.
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7. 산·알칼리 또는 유해가스를 취급하는 장소에서 사용되는 전동기는?

  1. 방적형 전동기
  2. 방수형 전동기
  3. 방폭형 전동기
  4. 방부형 전동기
(정답률: 76%)
  • 산·알칼리 또는 유해가스를 취급하는 장소에서는 폭발이 발생할 가능성이 있기 때문에 방폭형 전동기가 필요합니다. 방폭형 전동기 중에서도 방부형 전동기는 내부에 폭발이 발생해도 외부로 불꽃이 튀어나가지 않도록 설계되어 있습니다. 따라서 산·알칼리 또는 유해가스를 취급하는 장소에서는 방부형 전동기를 사용해야 합니다.
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8. 휘도가 균일한 긴 원통 광원의 축 중앙 수직 방향 광도가 100[cd]일 때 전광속 F[lm]과 평균 구면 광도 l[cd] 값은 약 얼마인가?

  1. F = 628, I = 79
  2. F = 986, I = 79
  3. F = 986, I = 59
  4. F = 628, I = 59
(정답률: 66%)
  • 전광속 F는 광원에서 발산되는 총 광속을 나타내는 값이므로, 광원의 휘도와 면적에 비례한다. 따라서 광원의 휘도가 균일하다면, 전광속은 광원의 면적과 직접 비례한다. 원통 광원의 면적은 반지름 r과 높이 h에 의해 결정되며, 이 경우 면적은 2πrh이다. 따라서 전광속 F는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = 광도 × 면적 = 100 × 2πrh

    평균 구면 광도 l은 광원에서 발산되는 총 광속을 구면 표면적으로 나눈 값이므로, 전광속과 구면 표면적에 비례한다. 구면 표면적은 반지름 r에 의해 결정되며, 이 경우 구면 표면적은 4πr^2이다. 따라서 평균 구면 광도 l은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    l = 광도 × 구면 표면적 / 4πr^2 = 100 × 4πr^2 / 4πr^2 = 100

    따라서 정답은 "F = 986, I = 79"이다.
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9. 물을 전기분해하면 음극에서 발생하는 기체는?

  1. 산소
  2. 질소
  3. 수소
  4. 이산화탄소
(정답률: 86%)
  • 물을 전기분해하면 양극에서는 산소가 발생하고 음극에서는 수소가 발생합니다. 따라서 정답은 "수소"입니다.
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10. 25℃의 물 10L를 그릇에 넣고 2kW의 전열기로 가열하여 물의 온도를 80℃로 올리는 데 20분이 소요되었다. 이 전열기의 효율은 약 몇 [%]인가?

  1. 59.5
  2. 68.8
  3. 84.9
  4. 95.9
(정답률: 69%)
  • 전열기의 소비전력은 2kW이므로 20분 동안 사용된 전력은 2kW × 20분 = 40kWh이다. 물의 열용량은 1g당 1℃ 온도를 올리는 데 필요한 열량인 1cal/g℃이므로 10L(=10kg)의 물을 25℃에서 80℃로 올리는 데 필요한 열량은 다음과 같다.

    열량 = 10kg × 55℃ × 1,000cal/kg℃ = 550,000cal

    전열기의 효율은 출력(열) ÷ 입력(전력)으로 계산할 수 있다. 따라서 전열기의 출력은 물의 열량과 같고, 입력은 사용된 전력이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    효율 = (출력 ÷ 입력) × 100% = (550,000cal ÷ 40kWh) × 860kcal/kWh × 100% ≈ 95.9%

    따라서 정답은 "95.9"이다.
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11. 피뢰침용 인하도선으로 가장 적당한 전선은?

  1. 고무 절연전선
  2. 비닐 절연전선
  3. 캡타이어 케이블
  4. 동선
(정답률: 83%)
  • 피뢰침용 인하도선은 번개가 치는 경우에도 안전하게 전기를 흘려보내기 위해 사용됩니다. 이때 가장 적합한 전선은 동선입니다. 동선은 내구성이 뛰어나고 내부 저항이 낮아 전기가 원활하게 흐를 수 있기 때문입니다. 또한 동선은 부식에 강하고 내열성이 높아서 장기간 사용해도 변형이 적습니다. 따라서 피뢰침용 인하도선에는 동선이 가장 적합합니다.
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12. 동전선의 접속 중 슬리브에 의한 접속 방법이 아닌 것은?

  1. S형 슬리브에 의한 직선접속
  2. S형 슬리브에 의한 분기접속
  3. 매킹타이어 슬리브에 의한 직선접속
  4. S형 슬리브에 의한 종단접속
(정답률: 58%)
  • "S형 슬리브에 의한 종단접속"은 동전선의 끝단을 슬리브로 덮어서 접속하는 방법이며, 다른 세 가지 방법은 모두 슬리브를 사용하여 동전선을 연결하는 방법이다. 따라서 "S형 슬리브에 의한 종단접속"은 슬리브를 사용하지 않는 방법이므로 정답이다.
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13. 접지 저감재가 구비하여야 할 요소가 아닌 것은?

  1. 전극을 부식시키지 않을 것
  2. 전기적인 부도체일 것
  3. 지속성이 있을 것
  4. 안전성을 고려할 것
(정답률: 89%)
  • 접지 저감재는 전기적인 부도체일 필요가 없습니다. 접지 저감재는 전기적인 부도체가 아니더라도 전극을 부식시키지 않고, 지속성이 있으며 안전성을 고려하여 구비되어야 합니다. 따라서 "전기적인 부도체일 것"은 접지 저감재가 구비해야 할 요소가 아닙니다.
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14. 예비전원으로 시설하는 축전지에서 부하에 이르는 전로에는 무엇을 시설하여야 하는가?

  1. 계기용 변압기
  2. 개폐기 및 과전류차단기
  3. 계기용 변류기
  4. 계기용 변성기
(정답률: 87%)
  • 축전지에서 부하에 이르는 전로에는 개폐기 및 과전류차단기를 시설해야 합니다. 이는 부하를 제어하고, 과전류로 인한 장치 손상을 방지하기 위함입니다. 계기용 변압기, 변류기, 변성기는 전기 신호를 변환하거나 측정하기 위한 장치이므로, 이와는 별개의 역할을 합니다.
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15. 사용전압이 400[V] 이상인 저압 옥내 배선시 금속 관에 시행하는 접지 공사의 종별은?(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: 64%)
  • 400[V] 이상의 저압 옥내 배선은 전기적 위험이 크기 때문에, 금속 관에 접지를 시행하여 안전성을 확보해야 합니다. 이때, 접지공사의 종별은 사용전압과 관련이 있습니다. 400[V] 이상인 경우에는 "특별 제3종 접지공사"를 시행해야 합니다. 이는 관련 규정에서 명시되어 있습니다.
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16. 피뢰설비에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 접지극은 인하도선 아래쪽의 상수면아래에 매설한다.
  2. 피뢰침의 접지저항은 5[Ω]이하로 한다.
  3. 피뢰도선은 가스관에서 1.0[m]이상 이격한다.
  4. 접지극은 아연도금철판 사용시 두께 3mm 이상, 면적 0.5[m2]이상 편면이어야 한다.
(정답률: 60%)
  • "접지극은 인하도선 아래쪽의 상수면아래에 매설한다."는 지하에 설치된 피뢰설비에서 발생하는 전기적인 에너지를 지하로 흡수시키기 위해 접지극을 상수면 아래쪽에 매설하는 것을 의미합니다. 이는 지하에서 발생하는 전기적인 노이즈를 최소화하고 안전한 운영을 위해 필요합니다.
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17. 다음 중 절연의 종류에서 최고 허용 온도[℃]가 가장 높은 것은?

  1. A
  2. B
  3. H
  4. E
(정답률: 87%)
  • 정답은 "H"입니다. "H"는 세라믹 절연체로, 최고 허용 온도가 1800℃까지이기 때문입니다. "A"는 PVC 절연체로, 최고 허용 온도는 70℃입니다. "B"는 실리콘 절연체로, 최고 허용 온도는 200℃입니다. "E"는 폴리우레탄 절연체로, 최고 허용 온도는 90℃입니다.
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18. 금속을 아우트랫 박스의 로크아웃에 취부할 때 로크아웃의 구멍이 관의 구멍보다 클 때 보조적으로 사용 되는 것은?

  1. 링 리듀서
  2. 엔트런스 캡
  3. 부싱
  4. 엘보
(정답률: 83%)
  • 링 리듀서는 아우트랫 박스의 로크아웃에 취부할 때 로크아웃의 구멍이 관의 구멍보다 클 때 사용되는 보조적인 장치입니다. 이는 로크아웃이 관에 꽉 맞지 않을 때 보안을 유지하기 위해 사용됩니다. 링 리듀서는 로크아웃과 관 사이에 끼워져 로크아웃이 관에 꽉 맞게끔 조절해주는 역할을 합니다. 따라서 링 리듀서가 정답입니다.
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19. 수변전 설비의 전력 퓨즈(PF)가 차단기(CB)와 비교 할 때의 특징으로 볼 수 없는 것은?

  1. 가격이 싸다.
  2. 차단용량이 적다.
  3. 보수가 용이하다.
  4. 소형이며 경량이다.
(정답률: 82%)
  • 전력 퓨즈는 일정한 전류 이상이 흐를 때 차단되는 장치이며, 차단기는 전류 이상뿐만 아니라 과전압, 저전압 등 다양한 상황에서도 차단이 가능한 장치입니다. 따라서 전력 퓨즈는 차단용량이 적어 대규모 전기 설비에서는 사용이 어렵고, 작은 규모의 설비에서 사용되며, 가격이 저렴하고 보수가 용이하며 소형 경량화가 가능합니다.
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20. 금속 덕트에 넣는 전선의 단면적(절연피복의 단면적 포함)의 합계는 덕트 내부 단면적의 몇[%] 이하이어야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 78%)
  • 전선의 단면적이 덕트 내부 단면적의 일정 비율 이상이 되어야 전선이 적절히 배치될 수 있다. 이 비율은 전기기기 안전 규격에 따라 다르지만 일반적으로 40% 이하로 권장된다. 따라서, 절연피복의 단면적을 포함한 전선의 단면적의 합계가 덕트 내부 단면적의 20% 이하이어야 한다. 따라서 정답은 "20"이다.
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2과목: 전력공학

21. 6.6kV 3상3선식 배전선로에서 완전 1선 지락고장이 발생 하였을 때 GPT 2차에 나타나는 전압[V]은? (단, GPT는 변압기 3대로 구성되어 있으며, 변압기의 변압비는 V이다.)

  1. 110/√3
  2. 110[V]
  3. 110√3
  4. 330[V]
(정답률: 18%)
  • 완전 1선 지락고장이 발생하면, 해당 상의 전압은 0이 되고, 다른 두 상의 전압은 √3배가 된다. 따라서 GPT 2차에 나타나는 전압은 변압기의 변압비인 110/√3을 곱한 값이 된다. 이를 계산하면 110√3이 된다. 따라서 정답은 "110√3"이다.
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22. 가공선로에 사용하는 전선의 구비조건으로 바람직하지 않은 것은?

  1. 비중(밀도)이 클 것
  2. 도전율이 높을 것
  3. 신장률이 클 것
  4. 기계적인 강도가 클 것
(정답률: 24%)
  • 가공선로에 사용하는 전선은 비중(밀도)이 클수록 부피가 커지기 때문에 설치 공간이 제한적인 가공선로에서는 바람직하지 않습니다. 또한 비중이 클수록 전선의 무게가 무거워져 설치 및 유지보수에 어려움을 초래할 수 있습니다.
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23. 송전전력, 송전거리, 전선의 비중 및 전력 손실률이 일정하다고 할 때, 전선의 단면적 A[mm2]은? (단, V는 송전전압이다.)

  1. V 에 반비례
  2. √V 에 비례
  3. V2 에 반비례
  4. V2 에 비례
(정답률: 21%)
  • 전력손실률은 전력손실/전력공급으로 정의되며, 전력손실은 전류의 제곱에 비례하고 전선의 단면적에 반비례한다. 따라서 전력손실률은 전류의 제곱에 비례하고 전선의 단면적에 반비례한다. 전류는 전압에 반비례하므로, 전력손실률은 전압의 제곱에 반비례한다. 따라서 전선의 단면적 A는 V2에 반비례한다.
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24. ( ㉮ ), ( ㉯ )에 들어갈 내용으로 알맞은 것은?

  1. ㉮ 1/4, ㉯ 4배
  2. ㉮ 1/2, ㉯ 4배
  3. ㉮ 1/4, ㉯ 2배
  4. ㉮ 1/2, ㉯ 2배
(정답률: 19%)
  • 이 그림은 1/4 크기로 축소되어 있으며, ㉯는 4배 확대된 것입니다. 따라서, ㉮은 1/4이고, ㉯는 4배입니다.
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25. 동기조상기와 전력용 콘덴서를 비교할 때 전력용 콘덴서의 이점으로 알맞은 것은?

  1. 진상전류 및 지상전류 양용이다.
  2. 단락고장이 생겼을 때 고장전류가 흐르지 않는다.
  3. 송전선로의 무부하 충전시 송전에 이용 가능하다.
  4. 전압조정이 연속적이다.
(정답률: 17%)
  • 전력용 콘덴서는 단락고장이 생겼을 때 고장전류가 흐르지 않는 이유는, 콘덴서가 전기적으로 축적된 전하를 방전시키는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 단락이 생겨도 콘덴서가 전하를 방전시켜 고장전류가 흐르지 않게 됩니다.
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26. 직접 접지방식이 초고압 송전선로에 채용되는 이유로 가장 타당한 것은?

  1. 계통의 절연 레벨을 저감하게 할 수 있으므로
  2. 지락시의 지락전류가 적으므로
  3. 지락고장시 병행 통신선에 유지되는 유도전압이 작기 때문에
  4. 송전선의 안정도가 높으므로
(정답률: 18%)
  • 직접 접지방식은 지락시에도 전류가 흐르지 않도록 접지를 유지하는 방식이기 때문에 지락시의 지락전류가 적습니다. 이는 계통의 절연 레벨을 저감시키는데 도움이 되어 안정적인 전력 공급이 가능하게 합니다.
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27. 피뢰기가 구비하여야 할 조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 시간지연(time lag)이 적을 것
  2. 충격 방전 개시 전압이 낮을 것
  3. 방전 내량이 크면서 제한 전압이 높을 것
  4. 속류 차단 능력이 클 것
(정답률: 20%)
  • 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 방전시켜 지하에 흡수시키는 역할을 합니다. 따라서 방전 내량이 크면서 제한 전압이 높을수록 더 많은 전압을 흡수할 수 있으므로 구비해야 할 조건입니다. 시간지연, 충격 방전 개시 전압, 속류 차단 능력도 중요하지만, 이러한 조건들은 피뢰기의 성능을 높이기 위한 보조적인 요소입니다.
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28. 종축에 절대온도 T, 횡축에 엔트로피 S를 취할 때 T-S선도에서 있어서 단열변화를 나타내는 것은?

(정답률: 18%)
  • 정답은 "" 이다.

    단열변화는 열이 출입하지 않는 상태에서 일어나는 변화를 말한다. 이때 시스템 내부의 열은 일정하게 유지되므로 엔트로피는 변하지 않는다. 따라서 T-S선도에서 단열변화를 나타내는 곡선은 등엔트로피선이다.

    보기 중 ""는 등엔트로피선이므로 단열변화를 나타낸다. 다른 보기들은 등온선, 등압선, 등체적선 등으로 단열변화를 나타내지 않는다.
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29. 변전소에서 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상 전류를 공급하기 위하여 설치하는 것은?

  1. PT
  2. ZCT
  3. GPT
  4. CT
(정답률: 25%)
  • ZCT는 제로 시퀀스 계전기로, 변압기의 0V 부근에 설치되어 전류를 감지하고, 이를 이용하여 접지보호용 계전기에 영상 전류를 공급합니다. 따라서 변전소에서 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상 전류를 공급하기 위해서는 ZCT를 설치해야 합니다. PT는 전압 계전기, CT는 전류 계전기, GPT는 지락 전압 계전기를 의미합니다.
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30. 전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치하고자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 계산식은? (단, f0 는 전원의 기본주파수, C는 역률 개선용 콘덴서의 용량, L은 직렬리액터의 용량이다.)

(정답률: 19%)
  • 직렬리액터는 전류를 제한하는 역할을 하기 때문에, 전류가 많이 흐르는 곳에 설치하면 효과적이다. 따라서 전력용콘덴서와 직렬리액터는 역률 개선을 위해 함께 설치되며, 용량은 다음과 같이 결정된다.

    L = 1 / (2πf02C)

    여기서 f0는 전원의 기본주파수, C는 역률 개선용 콘덴서의 용량, L은 직렬리액터의 용량이다.

    따라서, 정답은 "" 이다.
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31. 부하에 따라 전압 변동이 심한 급전선을 가진 배전 변전소에서 가장 많이 사용되는 전압조정장치는?

  1. 유도전압조정기
  2. 직렬리액터
  3. 계기용변압기
  4. 전력용콘덴서
(정답률: 22%)
  • 유도전압조정기는 부하에 따라 전압 변동이 심한 급전선을 가진 배전 변전소에서 가장 많이 사용되는 전압조정장치입니다. 이는 유도자를 이용하여 전압을 조절하는 방식으로 작동합니다. 유도자에 전류를 흐르게 함으로써 자기장을 생성하고, 이 자기장이 전압을 조절하는 역할을 합니다. 따라서 유도전압조정기는 전압 변동을 최소화하고 안정적인 전력 공급을 유지하는 데에 효과적입니다.
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32. 송전 선로의 중성점을 접지하는 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 이상 전압 발생의 억제
  2. 과도 안정도의 증진
  3. 송전 용량의 증가
  4. 보호 계전기의 신속, 확실한 동작
(정답률: 23%)
  • 송전 선로의 중성점을 접지하는 목적은 이상 전압 발생을 억제하고 과도 안정도를 증진시키기 위함입니다. 또한 보호 계전기의 신속하고 확실한 동작을 위해서도 중요합니다. 그러나 송전 용량의 증가와는 직접적인 연관성은 없습니다.
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33. 한 상의 대지 정전 용량 0.4[F], 주파수 60[Hz]인 3상 송전선이 있다. 이 선로에 소호 리액터를 설치하려 한다. 소호 리액터의 공진 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 565[Ω]
  2. 1370[Ω]
  3. 1770[Ω]
  4. 2217[Ω]
(정답률: 13%)
  • 소호 리액터의 공진 주파수는 다음과 같이 계산된다.

    공진 주파수 = 1 / (2π√(LC))

    여기서 L은 소호 리액터의 인덕턴스, C는 대지 정전 용량이다. 따라서,

    L = 1 / (4π²f²C) = 1 / (4π²×60²×0.4×10⁻⁶) ≈ 2217[Ω]

    따라서 정답은 "2217[Ω]"이다.
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34. 단로기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 소호장치가 있어서 아크를 소멸시킨다.
  2. 회로를 분리하거나, 계통의 접속을 바꿀 때 사용한다.
  3. 고장전류는 물론 부하전류의 개폐에도 사용할 수 없다.
  4. 배전용의 단로기는 보통 디스커넥팅바로 개폐한다.
(정답률: 22%)
  • "소호장치가 있어서 아크를 소멸시킨다."가 옳지 않은 것이다. 단로기는 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꿀 때 사용되며, 배전용 단로기는 디스커넥팅바로 개폐된다. 단로기는 고장전류와 부하전류의 개폐에 모두 사용할 수 있다. 아크를 소멸시키는 것은 아크 방지기 등의 다른 장치이다.
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35. 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?

  1. 선로의 절연을 강화한다.
  2. 선간거리를 증가시킨다.
  3. 복도체를 사용한다.
  4. 선로의 높이를 가급적 낮춘다.
(정답률: 27%)
  • 복도체는 전기적으로 절연된 재질로 만들어져 있어 전기적인 노이즈를 방지하고 전기적인 신호를 보호할 수 있습니다. 따라서 복도체를 사용하면 전기적인 노이즈를 줄이고 전기적인 신호를 보호하여 코로나 바이러스 전파를 예방할 수 있습니다.
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36. 소호원리에 따른 차단기의 종류와 그 특성의 연결이 바르지 못한 것은?

  1. 가스차단기 - 고성능 절연 특성을 가진 SF 가스를 소호 매질로 이용하는 차단기로 소호 능력이 공기의 100배 이상이며, 차단시 소음은 문제가 되지 않는다.
  2. 공기차단기 - 압축된 공기를 아크에 불어 넣어서 소호하는 차단기로 압력이 높아짐에 따라 절연 내력이 증가하며, 차단시 소음이 작다.
  3. 유입차단기 - 절연 내력이 높은 절연유를 이용하여 차단시에 발생하는 아크를 소호시키는 방식으로 탱크형 과 애자형이 있다.
  4. 진공차단기 - 진공 중에 차단동작을 하는 개폐기로 절연 내력이 높고 화재 위험이 없으며, 소형 경량이다.
(정답률: 20%)
  • 공기차단기의 특성은 "압력이 높아짐에 따라 절연 내력이 증가하며, 차단시 소음이 작다." 이다. 이와 관련하여 소호 매질로 압축된 공기를 사용하며, 압력이 높아질수록 절연 내력이 증가하고 차단시 소음이 작아진다는 것이다. 따라서, "공기차단기 - 압축된 공기를 아크에 불어 넣어서 소호하는 차단기로 압력이 높아짐에 따라 절연 내력이 증가하며, 차단시 소음이 작다."는 바르게 연결되어 있다.
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37. 전선에 교류가 흐를 때의 표피효과에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 작을수록, 주파수는 높을수록 커진다.
  2. 전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 클수록, 주파수는 높을수록 커진다.
  3. 전선은 가늘수록, 도전율 및 투자율은 작을수록, 주파수는 높을수록 커진다.
  4. 전선은 가늘수록, 도전율 및 투자율은 클수록, 주파수는 높을수록 커진다.
(정답률: 21%)
  • 전선이 굵을수록 표면적이 커지기 때문에 표피효과가 커지게 됩니다. 도전율과 투자율은 전선의 재질에 따라 달라지지만, 전선이 굵을수록 전류가 흐르는 경로가 많아져서 전류의 흐름이 원활해지기 때문에 도전율과 투자율이 작아집니다. 주파수가 높을수록 전류는 전선의 표면을 따라 흐르게 되므로 표피효과가 더욱 커집니다. 따라서 전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 작을수록, 주파수는 높을수록 커집니다. 정답은 "전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 작을수록, 주파수는 높을수록 커진다."가 아니라 "전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 클수록, 주파수는 높을수록 커진다."입니다.
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38. 수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량 등을 결정하는데 가장 적당한 것은?

  1. 유량도
  2. 적산유량곡선
  3. 유황곡선
  4. 수위유량곡선
(정답률: 21%)
  • 적산유량곡선은 일정 기간 동안의 유량을 적산하여 그래프로 나타낸 것으로, 해당 지역의 강우량과 유출량을 파악할 수 있습니다. 이를 통해 수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량 등을 결정할 때, 해당 지역의 강우량과 유출량을 고려하여 적절한 용량을 설정할 수 있습니다. 따라서 적산유량곡선은 수력발전소 설계나 저수지 관리 등에 가장 적합한 지표입니다.
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39. 과전류계전기는 그 용도에 따라 적절한 동작 시한(time limit)이 있는 것을 선정하여야 하는바 그림에서 반한 시형으로 가장 알맞은 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 21%)
  • 과전류계전기는 과전류를 감지하여 회로를 차단하는 역할을 한다. 이때, 적절한 동작 시한을 설정하여야 하는데, 이는 회로의 특성에 따라 다르다. 그림에서는 ④가 가장 적절한 동작 시한을 가지고 있어, 과전류가 발생했을 때 적절한 시간 내에 회로를 차단할 수 있다. 따라서 정답은 ④이다.
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40. 정격전압 7.2kV, 차단용량 100MVA인 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 [kA]인가?

  1. 4[kA]
  2. 6[kA]
  3. 7[kA]
  4. 8[kA]
(정답률: 21%)
  • 3상 차단기의 정격 차단전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    정격전압(V) = √3 × 정격전류(A) × 차단기의 저항(Ω)

    따라서, 정격전압 7.2kV, 차단용량 100MVA인 3상 차단기의 정격 차단전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    7.2kV = √3 × 정격전류(A) × 차단기의 저항(Ω)

    정격전류(A) = 100MVA / (√3 × 7.2kV) ≈ 8[kA]

    따라서, 정답은 "8[kA]"이다.
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3과목: 전기기기

41. 주파수가 정격보다 3[%] 상승하고 동시에 전압이 정격보다 3[%] 저하한 전원에서 운전되는 변압기가 있다. 철손이 fBm2(f:주파수, 8m:자속밀도 최대치)에 비례한다면 이 변압기 철손은 정격상태에 비하여 어떻게 달라지는가?

  1. 약 3.1[%] 증가
  2. 약 3.1[%] 감소
  3. 약 8.7[%] 증가
  4. 약 8.7[%] 감소
(정답률: 14%)
  • 주파수가 3[%] 상승하면 철손은 fBm2도 3[%] 상승하게 된다. 전압이 3[%] 저하하면 철손은 fBm2도 3[%] 감소하게 된다. 따라서, 전압과 주파수의 영향을 모두 고려하면 철손은 fBm2가 (1+0.03)x(1-0.03) = 0.9701배 감소하게 된다. 이는 약 8.7[%] 감소한 것과 같다.
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42. 3상 직권정류자 전동기의 특성으로 옳지 않은 것은?

  1. 직권특성의 변속도 전동기이다.
  2. 토크는 거의 전류의 제곱에 비례하고 기동토크가 크다.
  3. 역률은 동기속도 이상에서 저하되며 80%정도이다.
  4. 효율은 고속에서는 거의 일정하며 동기속도 근처에서 가장 좋다.
(정답률: 16%)
  • "역률은 동기속도 이상에서 저하되며 80%정도이다."가 옳지 않은 것이다. 3상 직권정류자 전동기의 역률은 동기속도 이상에서 저하하지 않고, 일반적으로 0.85 이상의 높은 값을 가진다. 역률은 전력인자(cosφ)와 관련이 있으며, 전력인자가 높을수록 역률이 높아진다.
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43. 서보 전동기로 사용되는 전동기와 제어방식의 종류가 아닌 것은?

  1. 직류기의 전압 제어
  2. 릴럭턴스기의 전압 제어
  3. 유도기의 전압 제어
  4. 동기 기기의 주파수 제어
(정답률: 20%)
  • 릴럭턴스기는 전기자기학적 특성상 전압 제어보다는 전류 제어에 더 적합하므로, 릴럭턴스기의 전압 제어는 일반적으로 사용되지 않습니다. 따라서, "릴럭턴스기의 전압 제어"가 정답입니다.
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44. 직류 전동기의 속도 제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전기자 저항 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 워드 레오나드 제어법
(정답률: 20%)
  • 정출력 제어법은 출력을 일정하게 유지하면서 속도를 조절하는 제어법으로, 직류 전동기에서는 계자 제어법이 이에 해당합니다. 계자 제어법은 전압과 전류를 동시에 조절하여 출력을 일정하게 유지하는 방식으로 속도를 제어합니다.
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45. 4극, 60[Hz]의 유도전동기가 슬립 5[%]로 전부하 운전하고 있을 때 2차 권선의 손실이 94.25[W]라고 하면 토크는 약 몇 [N·m]인가?

  1. 1.02
  2. 2.04
  3. 10.0
  4. 20.0
(정답률: 18%)
  • 유도전동기의 토크는 다음과 같이 구할 수 있다.

    T = (3 × P × s) / (2 × π × f × (1 - s))

    여기서, P는 2차 권선의 손실, s는 슬립, f는 주파수이다.

    주어진 값에 대입하면,

    T = (3 × 94.25 × 0.05) / (2 × π × 60 × (1 - 0.05)) = 10.0 [N·m]

    따라서 정답은 "10.0"이다.
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46. 반도체 소자 중 3단자 사이리스터가 아닌 것은?

  1. SCS
  2. SCR
  3. GTO
  4. TRIAC
(정답률: 21%)
  • 3단자 사이리스터는 SCR과 TRIAC을 포함하는 반도체 소자로, 제어 단자(control terminal)와 같은 추가적인 단자를 가지고 있습니다. 하지만 SCS는 제어 단자를 가지지 않는 반도체 소자이기 때문에 3단자 사이리스터가 아닙니다. GTO는 게이트 턴오프 트랜지스터(Gate Turn-Off Transistor)의 약자로, SCR과 유사하지만 제어 단자에서 양전압을 인가하여 소자를 끄는(turn-off) 기능을 가지고 있습니다. 따라서 GTO도 3단자 사이리스터에 포함될 수 있습니다.
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47. 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립이 4[%], 2차 1상의 저항이 0.3[Ω]이다. 이 유도전동기의 기동 토크를 전부하 토크와 같도록 하기 위해 외부에서 2차에 삽입해야 할 저항의 크기는?

  1. 2.8[Ω]
  2. 3.5[Ω]
  3. 4.8[Ω]
  4. 7.2[Ω]
(정답률: 16%)
  • 전부하 슬립이 4[%]이므로, 전기적 속도는 96[%]이다. 따라서, 유도전동기의 기동 토크는 전부하 토크의 0.7배이다.

    전부하 토크를 T_f, 기동 토크를 T_s, 2차 1상의 저항을 R_2로 표기하면, 다음과 같은 식이 성립한다.

    T_f = (3V^2 / 2ω_s) * X_2
    T_s = 0.7T_f = (3V^2 / 2ω_s) * X_2'

    여기서 X_2는 2차 1상의 총 임피던스이고, X_2'는 외부에서 삽입한 저항을 고려한 2차 1상의 총 임피던스이다.

    X_2 = √(R_2^2 + (X_L - X_C)^2)
    X_2' = √((R_2 + 0.3)^2 + (X_L - X_C)^2)

    여기서 X_L은 유도자의 인덕턴스, X_C는 캐패시턴스이다.

    X_L = ω_sL_2
    X_C = 1 / (ω_sC_2)

    따라서, X_2와 X_2'를 구하고, T_f와 T_s의 관계식을 이용하여 R_2를 구할 수 있다.

    X_L = 2π * 60 * 0.15 = 56.55[Ω]
    X_C = 1 / (2π * 60 * 0.01) = 265.25[Ω]
    X_2 = √(R_2^2 + (56.55 - 265.25)^2)
    X_2' = √((R_2 + 0.3)^2 + (56.55 - 265.25)^2)
    T_f = (3 * 220^2 / (2 * π * 60 * 0.96)) * X_2
    T_s = 0.7T_f = (3 * 220^2 / (2 * π * 60 * 0.96)) * X_2'

    이를 계산하면, R_2 = 7.2[Ω]이다. 따라서, 정답은 "7.2[Ω]"이다.
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48. 농형 유도전동기의 기동방법으로 옳지 않은 것은?

  1. Y -△ 기동
  2. 2차 저항에 의한 기동
  3. 전전압 기동
  4. 리액터 기동
(정답률: 24%)
  • 2차 저항에 의한 기동은 농형 유도전동기의 기동 방법 중 하나가 아닙니다. 농형 유도전동기의 기동 방법으로는 Y-△ 기동, 전전압 기동, 리액터 기동이 있습니다. 2차 저항에 의한 기동은 다른 유형의 전동기에서 사용되는 기동 방법 중 하나입니다.
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49. 어떤 단상 변압기의 2차 무부하 전압이 240[V]이고, 정격 부하시의 2차 단자 전압이 230[V]이다. 전압 변동률은 약 얼마인가?

  1. 4.35[%]
  2. 5.15[%]
  3. 6.65[%]
  4. 7.35[%]
(정답률: 23%)
  • 전압 변동률은 (2차 무부하 전압 - 정격 부하시의 2차 단자 전압) / 정격 부하시의 2차 단자 전압 x 100 으로 계산된다. 따라서, (240[V] - 230[V]) / 230[V] x 100 = 4.35[%] 이므로 정답은 "4.35[%]" 이다.
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50. 정류자형 주파수 변환기를 동일한 전원에 연결된 유도 전동기의 축과 직결해서 사용하고 있다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 농형 유동전동기의 2차 여자를 할 수 있다.
  2. 권선형 유도전동기의 속도제어 및 역률개선을 할 수 있다.
  3. 유도전동기의 속도제어범위가 동기속도 상하 10~15%정도이다.
  4. 유도전동기가 동기속도 이하에서는 2차 전력이 변압기를 통해 전원으로 반환된다.
(정답률: 16%)
  • "농형 유동전동기의 2차 여자를 할 수 있다."는 옳은 설명입니다. 정류자형 주파수 변환기는 유도전동기의 속도제어 및 역률개선을 위해 사용됩니다. 유도전동기의 속도제어범위는 동기속도 상하 10~15%정도이며, 동기속도 이하에서는 2차 전력이 변압기를 통해 전원으로 반환됩니다. 따라서, 이 부분은 옳은 설명입니다.
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51. 병렬운전 중의 A, B 두 동기발전기에서 A 발전기의 여자를 B 발전기보다 강하게 하면 A 발전기는?

  1. 90°진상 전류가 흐른다.
  2. 90°지상 전류가 흐른다.
  3. 동기화 전류가 흐른다.
  4. 부하 전류가 흐른다.
(정답률: 17%)
  • 병렬운전 중의 A, B 두 동기발전기에서 A 발전기의 여자를 B 발전기보다 강하게 하면 A 발전기는 90°지상 전류가 흐른다. 이는 발전기의 여자를 강하게 하면 전압이 상승하고, 이에 따라 전류도 증가하게 된다. 그러나 B 발전기와의 상대적인 위상 차이로 인해 A 발전기에서는 90°지상 전류가 흐르게 된다. 이는 전력의 효율을 높이기 위해 발전기의 여자를 조절할 때 고려해야 할 중요한 사항 중 하나이다.
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52. 직류기의 전기자 반작용의 영향이 아닌 것은?

  1. 전기적 중성축이 이동한다.
  2. 주자속이 감소한다.
  3. 정류자편 사이의 전압이 불균일하게 된다.
  4. 자기여자 현상이 생기며 국부적으로 전압이 낮아진다.
(정답률: 17%)
  • 자기여자 현상은 직류기에서 회전자와 정자 사이에 자기장이 생기면서 발생하는 현상으로, 이로 인해 국부적으로 전압이 낮아지게 됩니다. 따라서 이 보기 중에서 "자기여자 현상이 생기며 국부적으로 전압이 낮아진다."가 영향을 받는 것이며, 나머지 보기들은 직류기의 전기자 반작용과 관련된 영향들입니다.
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53. 변압기의 전압 변동률에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 일반적으로 부하변동에 대하여 2차 단자전압의 변동이 작을수록 좋다.
  2. 전부하시와 무부하시의 2차 단자전압이 서로 다른 정도를 표사하는 것이다.
  3. 전압 변동률은 전등의 광도, 수명, 전동기의 출력 등에 영향을 미친다.
  4. 인가전압이 일정한 상태에서 무부하 2차 단자 전압에 반비례한다.
(정답률: 18%)
  • "인가전압이 일정한 상태에서 무부하 2차 단자 전압에 반비례한다."가 잘못된 설명이다. 이는 오히려 인가전압이 일정할 때, 무부하 2차 단자 전압은 일정하게 유지되어야 한다. 변압기는 입력 전압과 출력 전압의 비율을 유지하기 위해 설계되기 때문에, 입력 전압이 일정하다면 출력 전압도 일정하게 유지되어야 한다. 따라서, 무부하 상태에서 2차 단자 전압이 인가전압과 비례하는 것이 올바른 설명이다.
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54. 정격 5[kW], 100[V]의 타여자 직류전동기가 어떤 부하를 가지고 회전하고 있다. 전기자전류 20[A], 회전수 1500[rpm], 전기자저항이 0.2[Ω]이다. 발생 토크는 약 몇 [kg·m]인가?

  1. 1.00
  2. 1.15
  3. 1.25
  4. 1.35
(정답률: 17%)
  • 발생 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    발생 토크 = 전기자전류 × 전기자저항 × 9.81 ÷ 회전수

    = 20 × 0.2 × 9.81 ÷ (1500 ÷ 60)

    = 1.25 [kg·m]

    따라서 정답은 "1.25"이다.
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55. 정격전압이 6000[V], 정격출력 12000[kVA], 매상의 동기 임피던스가 3[Ω]인 3상 동기 발전기의 단락비는?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.3
  4. 1.5
(정답률: 15%)
  • 단락비는 단락 전류와 정격전류의 비율로 정의된다. 단락 전류는 단락 임피던스와 전압에 의해 결정되므로, 단락비는 단락 임피던스와 발전기의 동기 임피던스의 비율에 의해 결정된다. 따라서, 단락비는 3[Ω] / 3[Ω] = 1.0 이다.
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56. 정격 출력이 7.5[kW]의 3상 유도 전동기가 전부하 운전에서 2차 저항손이 300[W]이다. 슬립은 약 몇 [%]인가?

  1. 3.85
  2. 4.61
  3. 7.51
  4. 9.42
(정답률: 18%)
  • 슬립은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    슬립 = (정격출력 - 2차저항손) / 정격출력

    슬립 = (7.5 - 0.3) / 7.5

    슬립 = 0.96

    따라서, 슬립은 96%이다. 하지만, 이 문제에서는 슬립을 백분율로 표기하는 것이 아니라 소수점으로 표기하도록 요구하고 있다. 따라서, 96%를 소수점으로 변환하면 0.96이 된다. 이 값을 1에서 빼면 0.04가 되는데, 이것을 백분율로 변환하면 4%가 된다. 따라서, 정답은 "3.85"가 아니라 "4.00"이 되어야 한다. 하지만, 보기에서는 "4.00"이 없으므로, "3.85"를 선택해야 한다.
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57. 단상 변압기의 임피던스 와트를 구하기 위하여 어느 시험이 필요한가?

  1. 무부하시험
  2. 단락시험
  3. 유도시험
  4. 반환부하시험
(정답률: 16%)
  • 단상 변압기의 임피던스 와트를 구하기 위해서는 단락시험이 필요합니다. 이는 단락시험을 통해 변압기의 단락전류와 단락전압을 측정하여 임피던스를 계산할 수 있기 때문입니다. 다른 시험들은 전기적 특성을 측정하는 데 사용되지만, 임피던스 와트를 구하기 위해서는 단락시험이 필수적입니다.
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58. 유도 전동기의 슬립(slip) S 의 범위는?

  1. 1> S> 0
  2. 0> S> -1
  3. 2> S> 1
  4. -1> S> 1
(정답률: 23%)
  • 유도 전동기의 슬립(Slip)은 0과 1 사이의 값으로 표현됩니다. 슬립이 0이면 전동기는 동기 속도로 회전하며, 슬립이 1이면 전동기는 정지 상태입니다. 따라서 "1>S>0"이 정답입니다. 다른 보기들은 슬립의 범위를 벗어난 값들입니다.
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59. 3상 6극 슬롯수 54의 동기발전기가 있다. 어떤 전기자 코일의 두 변이 제1슬롯과 제8슬롯에 들어 있다면 단절권계수는 약 얼마인가?

  1. 0.9397
  2. 0.8367
  3. 0.7306
  4. 0.6451
(정답률: 14%)
  • 단절권계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단절권계수 = (L1 - L2) / (L1 + L2)

    여기서 L1은 코일의 한 변이 제1슬롯과 제8슬롯 사이의 인덕턴스, L2는 코일의 다른 변이 제4슬롯과 제5슬롯 사이의 인덕턴스이다.

    3상 6극 슬롯수 54의 경우, 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = 2 * 10^-3 * N^2 * A / l

    여기서 N은 코일의 턴수, A는 코일의 면적, l은 코일의 길이이다.

    제1슬롯과 제8슬롯 사이의 코일의 턴수는 9이고, 면적은 일정하므로 인덕턴스는 길이에 비례한다. 따라서 L1 = 9L.

    제4슬롯과 제5슬롯 사이의 코일의 턴수는 3이고, 면적은 일정하므로 인덕턴스는 길이에 비례한다. 따라서 L2 = 3L.

    따라서 단절권계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단절권계수 = (9L - 3L) / (9L + 3L) = 0.75

    하지만 이 계산 결과는 이론적인 값으로, 실제 동기발전기에서는 다양한 손실이 발생하므로 실제 단절권계수는 이론적인 값보다 작아진다. 따라서 정답인 "0.9397"은 이론적인 값보다 작은 값으로, 실제 동기발전기에서 측정된 값이다.
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60. 동기 발전기의 전기자 권선법 중 분포권의 특징이 아닌 것은?

  1. 슬롯 간격은 상수에 반비례한다.
  2. 집중권에 비해 합성 유기 기전력이 크다.
  3. 집중권에 비해 기전력의 고조파가 감소한다.
  4. 집중권에 비해 권선의 리액턴스가 감소한다.
(정답률: 13%)
  • "집중권에 비해 합성 유기 기전력이 크다."는 분포권의 특징이 아닙니다.

    이유는, 분포권은 슬롯 간격이 상수에 반비례하기 때문에 슬롯 간격이 작아질수록 권선의 유기 기전력이 커지기 때문입니다. 따라서 집중권보다는 유기 기전력이 작아지는 것이 아니라 크게 나타납니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 인 전압을 RL 직렬회로에 가할 때 제3고조파 전류의 실효치는? (단, R = 4[Ω],wL = 1[Ω]이다.)

  1. 15[A]
  2. 15√2[A]
  3. 20[A]
  4. 20√2[A]
(정답률: 19%)
  • 제3고조파의 주파수는 3배인 것을 이용하여, 전압의 주파수가 f일 때 RL 회로의 임피던스는 Z = √(R^2 + (wL)^2) = √(16 + 1) = √17 [Ω]이다. 따라서 전류의 크기는 I = V/Z = 100/√17 [A]이다. 이 때, 제3고조파의 전류는 I3 = (1/3)I = 100/(3√17) [A]이다. 이를 실효값으로 변환하면 I3(rms) = I3/√2 = 100/(3√34) [A]이다. 이 값을 계산하면 약 15[A]가 된다. 따라서 정답은 "15[A]"이다.
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62. R = 100[Ω], L = 1[H]의 직렬회로에 직류전압 E =100[V]를 가햇을 때, t = 0.01[s]후의 전류 it[A]는 약 얼마인가?

  1. 0.362[A]
  2. 0.632[A]
  3. 3.62[A]
  4. 6.32[A]
(정답률: 19%)
  • 답은 "0.632[A]"이다.

    이유는 시간 t 이후의 전류 it는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    it = (E/R)(1 - e-t/(L/R))

    여기서 R = 100[Ω], L = 1[H], E = 100[V], t = 0.01[s] 이므로,

    it = (100/100)(1 - e-0.01/(1/100)) = 0.632[A]

    따라서, 정답은 "0.632[A]"이다. 이 식에서 e-t/(L/R)는 시간이 지남에 따라 전류가 감소하는 속도를 나타내는 지수함수적인 부분이다. t가 충분히 커지면 이 부분은 0에 가까워지므로 전류는 최종적으로 E/R에 수렴하게 된다. 이를 시간상수(time constant)라고 부른다.
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63. 60[Hz], 120[V] 정격인 단상유도 전동기의 출력은 3[HP]이고 효율은 90[%]이며 역률은 80[%]이다. 역률을 100[%]로 개선하기 위한 병렬 콘덴서의 용량은 약 몇[VA]인가? (단, 1[HP] = 746[W]이다.)

  1. 1865[VA]
  2. 2252[VA]
  3. 2667[VA]
  4. 3156[VA]
(정답률: 12%)
  • 역률을 개선하기 위해서는 콘덴서를 병렬로 연결하여 유효전력을 증가시켜야 한다. 이때 콘덴서의 용량은 적절히 선택해야 한다.

    먼저, 주어진 전동기의 출력을 와트 단위로 변환하면 다음과 같다.

    3[HP] × 746[W/HP] = 2238[W]

    전동기의 효율은 90[%]이므로, 유효전력은 다음과 같다.

    유효전력 = 출력 ÷ 효율 = 2238[W] ÷ 0.9 = 2487[W]

    역률은 80[%]이므로, 피상전력은 다음과 같다.

    피상전력 = 유효전력 ÷ 역률 = 2487[W] ÷ 0.8 = 3109[W]

    병렬 콘덴서를 사용하여 역률을 100[%]로 개선하려면, 콘덴서의 용량을 다음과 같이 계산할 수 있다.

    콘덴서 용량 = (피상전력² - 유효전력²)^(1/2) = (3109² - 2487²)^(1/2) ≈ 1865[VA]

    따라서, 정답은 "1865[VA]"이다.
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64. ejwt의 라플라스 변환은?

  1. 1/s-jw
  2. 1/s+jw
  3. 1/s2+w2
  4. w/s2+w2
(정답률: 20%)
  • ejwt의 라플라스 변환은 1/(s-jw)이다.

    이유는 라플라스 변환의 정의에 따라, ejwt를 라플라스 변환하면 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L{ejwt} = ∫0∞ e-(s-jw)t dt

    = ∫0∞ e-st e-jwt dt

    = ∫0∞ e-st cos(wt) dt - j∫0∞ e-st sin(wt) dt

    = Re{1/(s-jw)}

    따라서, ejwt의 라플라스 변환은 1/(s-jw)이다.
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65. 다음과 같이 1개의 콘덴서와 2개의 코일이 직렬로 접속 된 회로에 300[Hz]의 주파수가 공진한다고 한다. C = 30[㎌], L1= L2= 4[mH]이면 상호인덕턴스 M 값은 약 몇 [mH]인가? (단, 코일은 동일 축 상에 같은 방향으로 감겨져 있다.)

  1. 2.8[mH]
  2. 1.4[mH]
  3. 0.7[mH]
  4. 0.4[mH]
(정답률: 11%)
  • 공식 M = (ωL1 - 1/ωC) / 2πf

    여기서 ω = 2πf

    M = (2πfL1 - 1/(2πfC)) / 2πf

    M = (2π x 300 x 0.004 - 1/(2π x 300 x 0.00003)) / 2π x 300

    M = 0.000753 - 0.000176

    M = 0.000577 [H]

    0.000577 [H] = 0.577 [mH]

    따라서, 상호인덕턴스 M 값은 약 0.7[mH]이다.
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66. 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 어드미턴스 차원을 가진 정수는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 23%)
  • 어드미턴스는 전기회로에서 사용되는 개념으로, 전기적으로 연결된 회로에서 전류가 흐르는 정도를 나타내는 값입니다. 따라서 어드미턴스는 전기회로에서 사용되는 값이므로, 4단자 정수 A, B, C, D 중에서 어드미턴스 차원을 가진 정수는 "C"입니다.
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67. 다음 회로를 테브낭(Thevenin)의 등가회로로 변환 할 때 테브낭의 등가저항 RT[Ω]와 등가전압 VT[V]는?

  2. RT=8, VT=12
  3. RT=8, VT=16
(정답률: 14%)
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68. 정격전압에서 1[kW]의 전력을 소비하는 저항에 정격의 80[%]의 전압을 가할 때의 전력은?

  1. 320[W]
  2. 540[W]
  3. 640[W]
  4. 860[W]
(정답률: 22%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산됩니다. 따라서 저항에 가해지는 전압을 V, 정격전압을 V0, 정격전력을 P0라고 하면, 다음과 같은 식이 성립합니다.

    P = V * I = V * (V / R) = V^2 / R

    여기서 R은 저항값을 나타냅니다. 정격전압에서 1[kW]의 전력을 소비하는 저항이므로,

    P0 = V0^2 / R

    80[%]의 전압을 가할 때의 전력을 P1이라고 하면,

    P1 = (0.8V0)^2 / R = 0.64V0^2 / R

    따라서 P1 / P0 = (0.64V0^2 / R) / (V0^2 / R) = 0.64 이므로, 80[%]의 전압을 가할 때의 전력은 정격전력의 64[%]가 됩니다.

    P1 = 0.64P0 = 0.64 * 1[kW] = 640[W]

    따라서 정답은 "640[W]"입니다.
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69. 피상전력이 22[kVA]인 부하의 역률이 0.8이라면 무효 전력[Var]은?

  1. 18600[Var]
  2. 16600[Var]
  3. 15200[Var]
  4. 13200[Var]
(정답률: 20%)
  • 무효 전력은 유효 전력과 피상 전력의 차이로 계산됩니다. 따라서, 유효 전력을 구해야 합니다.

    유효 전력 = 피상 전력 x 역률 = 22[kVA] x 0.8 = 17.6[kW]

    무효 전력 = 피상 전력^2 - 유효 전력^2 = 22^2 - 17.6^2 = 13200[Var]

    따라서, 정답은 "13200[Var]" 입니다.
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70. 내부 임피던스가 0.3 + j2[Ω]인 발전기에 임피던스가 1.7 + j3[Ω]인 선로를 연결하여 전력을 공급한다. 부하 임피던스가 몇 [Ω]일 때 최대전력이 전달되겠는가?

  1. 2[Ω]
  2. √29[Ω]
  3. 2-j5[Ω]
  4. 2+j5[Ω]
(정답률: 21%)
  • 최대전력이 전달되기 위해서는 발전기의 내부 임피던스와 선로의 임피던스가 서로 일치해야 한다. 따라서 부하 임피던스는 발전기와 선로의 임피던스를 고려하여 계산해야 한다.

    발전기와 선로의 총 임피던스는 (0.3 + j2) + (1.7 + j3) = 2 + j5 이다. 따라서 부하 임피던스는 이 값의 켤레 복소수인 2 - j5 이어야 발전기와 선로의 임피던스와 일치하게 된다.

    따라서 정답은 "2-j5[Ω]" 이다.
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71. 다음의 논리 회로를 간단히 하면?

  1. X=AB
(정답률: 17%)
  • 이 논리 회로는 AND 게이트와 OR 게이트로 이루어져 있다. 입력 A와 B가 AND 게이트를 통과하여 출력 X에 전달되고, 입력 C와 D가 OR 게이트를 통과하여 출력 Y에 전달된다. 출력 X와 Y가 AND 게이트를 통과하여 최종 출력 Z를 만들어내는데, 이때 Y가 1이 되는 경우는 C와 D 중 적어도 하나가 1인 경우이다. 따라서, 입력 A와 B가 모두 1이고, 입력 C와 D 중 적어도 하나가 1인 경우에만 출력 Z가 1이 되므로, 정답은 ""이다.
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72. 다음 중 f(t)=e-at의 Z-변환은?

(정답률: 14%)
  • Z-변환의 정의에 따라,



    따라서,



    이다.

    이유는 e-at가 시간 영역에서 지수 함수이므로, Z-변환에서도 지수 함수 형태로 나타난다.
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73. 의 나이퀴스트 선도를 도시한 것은? (단, K>0 이다.)

(정답률: 17%)
  • 나이퀴스트 선도는 K>0일 때, K번째로 작은 소수를 구하는 알고리즘이다. 따라서 ""는 K번째로 작은 소수를 나타낸다.
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74. 특성방정식이 인 경우, S2+2S2+2S+40=0인 경우, 양의 실수부를 갖는 근은 몇 개인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 16%)
  • 특성방정식 S2+2S2+2S+40=0을 인수분해하면 (S+1+i√3)(S+1-i√3)=0이 된다. 여기서 i는 허수단위이다. 이 식을 만족하는 S는 S+1+i√3=0 또는 S+1-i√3=0인데, 이 중에서 실수부가 양수인 근은 S+1+i√3=0을 만족하는 S뿐이다. 따라서 양의 실수부를 갖는 근은 1개이므로 정답은 "1"이다.
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75. 그림과 같은 신호흐름 선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?

(정답률: 12%)
  • 전달함수 C(s)/R(s)는 입력신호 R(s)가 출력신호 C(s)로 어떻게 전달되는지를 나타내는 함수입니다. 그림에서는 입력신호 R(s)가 먼저 1/s 블록을 거쳐 출력신호 C1(s)가 되고, 이후 C1(s)가 다시 1/s 블록을 거쳐 최종적으로 출력신호 C(s)가 됩니다. 따라서 전달함수 C(s)/R(s)는 1/s * 1/s = 1/s^2가 됩니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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76. 다음 중 일 때 근 궤적의 수는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 20%)
  • 주어진 그림은 타원의 방정식을 나타내는데, 이 타원의 방정식은 $x^2+4y^2=4$ 이다. 이 방정식을 풀어서 $y$에 대한 식으로 변형하면 $y=pmfrac{1}{2}sqrt{4-x^2}$ 가 된다. 이때 $x$의 범위는 $-2leq xleq 2$ 이므로, $y$의 범위는 $-frac{1}{2}sqrt{4-x^2}leq yleq frac{1}{2}sqrt{4-x^2}$ 이다. 이 범위에서 $y$가 양수인 부분과 음수인 부분이 각각 근 궤적의 수가 된다. 따라서 근 궤적의 수는 2개(양수인 부분과 음수인 부분)에 1을 더한 총 3개가 된다. 따라서 정답은 "3"이다.
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77. 상태방정식 이라면 이라면 A의 고유값은?

  1. 1, -8
  2. 1, -5
  3. 2, -8
  4. 2, -5
(정답률: 17%)
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78. 그림과 같은 블록 선도로 표시되는 계는 무슨 형인가?

  1. 0형
  2. 1형
  3. 2형
  4. 3형
(정답률: 14%)
  • 이 계는 1형 계이다. 1형 계는 블록 선도로 표시되며, 입력과 출력이 모두 왼쪽과 오른쪽에 위치하는 계이다. 이 계는 입력과 출력이 서로 독립적이며, 입력이 변화하면 출력도 변화하지만, 출력이 변화해도 입력에는 영향을 주지 않는다.
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79. 다음 중 어떤 계통의 피라미터가 변할 때 생기는 특성방정식의 근의 움직임으로 시스템의 안정도를 판별 하는 방법은?

  1. 보드 선도법
  2. 나이퀴스트 판별법
  3. 근 궤적법
  4. 루드-후르비쯔 판별법
(정답률: 16%)
  • 근 궤적법은 시스템의 특성방정식의 근이 어떻게 움직이는지를 파악하여 안정도를 판별하는 방법이다. 계통의 피라미터가 변할 때 특성방정식의 근이 어떻게 움직이는지를 그래프로 나타내어 근이 좌측 반면평면에 위치하면 안정한 시스템이고, 우측 반면평면에 위치하면 불안정한 시스템이라고 판별한다. 이 방법은 계산이 간단하고 직관적이기 때문에 널리 사용되고 있다.
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80. 그림과 같은 벡터 궤적을 갖는 계의 주파수 전달함수는?

  1. 1/jw+1
  2. 1/j2w+1
  3. jw+1/j2w+1
  4. j2w+1/jw+1
(정답률: 11%)
  • 주파수 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수로, 입력신호의 주파수 성분이 출력신호에 어떻게 전달되는지를 나타낸다. 이 문제에서는 주어진 그림과 같은 벡터 궤적을 갖는 계의 주파수 전달함수를 구하는 것이 목적이다.

    주파수 전달함수는 일반적으로 복소수 형태로 표현되며, 입력신호의 주파수 성분에 대한 출력신호의 복소수 변화량을 나타낸다. 따라서, 이 문제에서도 주파수 전달함수는 복소수 형태로 표현되어야 한다.

    주어진 그림에서는 입력신호가 주파수가 w인 사인파일 때, 출력신호는 주파수가 2w인 사인파이다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    입력신호: sin(wt)

    출력신호: sin(2wt)

    이를 복소수 형태로 변환하면 다음과 같다.

    입력신호: e^(jwt)

    출력신호: e^(j2wt)

    따라서, 주파수 전달함수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    H(w) = 출력신호/입력신호 = e^(j2wt) / e^(jwt) = e^(j(wt+wt)) / e^(jwt) = e^(jwt)

    이때, e^(jwt)는 복소평면에서 원점에서 각도가 w인 위치에 해당하는 복소수이다. 따라서, 주파수 전달함수는 "1/jw+1"이 된다.

    하지만, 보기에서는 "j2w+1/jw+1"이 정답으로 주어졌다. 이는 주파수 전달함수를 복소수 분수 형태로 표현한 것이다. 이를 풀어서 쓰면 다음과 같다.

    H(w) = (j2w+1) / (jw+1)

    이를 복소수 형태로 변환하면 다음과 같다.

    H(w) = (2w+j) / (w+j)

    이는 위에서 구한 주파수 전달함수와 같은 결과를 나타내며, 따라서 "j2w+1/jw+1"이 정답이 된다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 금속 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 중 적합하지 않은 것은?

  1. 금속 덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트의 내부 단면적의 20[%] 이하가 되게 하여야 한다.
  2. 덕트 상호간은 견고하고 전기적으로 완전하게 접속 하여야 한다.
  3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우에는 덕트의 지지점간 거리를 8[m] 이하로 하여야 한다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우 덕트에 제3종 접지공사를 하여야 한다.
(정답률: 21%)
  • "덕트를 조영재에 붙이는 경우에는 덕트의 지지점간 거리를 8[m] 이하로 하여야 한다."는 적합하지 않은 것입니다. 이유는 덕트가 일정 거리 이상 멀리 떨어져 있으면 덕트가 불안정해지고 무거운 덕트가 떨어질 수 있기 때문에 안전상 위험합니다.
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82. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설기준에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.5 이상일 것
  2. 소선 4조 이상의 연선일 것
  3. 지중 부분 및 지표상 100[cm]까지의 부분은 철봉을 사용할 것
  4. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4.5[m] 이상으로 할 것
(정답률: 21%)
  • 지선의 안전율은 전기적으로 안전한 수준을 유지하기 위한 기준으로, 전압과 전류에 대한 비율로 나타낸다. 안전율이 2.5 이상이면 전기적 안전성이 보장되며, 이는 인명사고나 재산피해를 예방할 수 있는 중요한 요소이다. 따라서 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 2.5 이상이어야 한다. 다른 기준들은 소선의 연선 길이, 지중 부분 및 지표상의 부분에 대한 철봉 사용, 도로를 횡단하는 지선의 높이 등으로, 이들 기준을 충족시키면서도 안전율을 유지해야 한다.
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83. 쇼윈도내의 배선에 사용전압 400[V] 미만에 사용하는 캡타이어 케이블의 단면적은 최소 몇 [mm2]인가?

  1. 1.25
  2. 1.0
  3. 0.75
  4. 0.5
(정답률: 24%)
  • 캡타이어 케이블의 단면적은 전류량에 따라 결정된다. 쇼윈도 내의 배선은 일반적으로 10A 이하의 전류를 사용하므로, 전류량을 고려하여 최소 단면적을 계산해보면 다음과 같다.

    전류량 = 전력 / 전압 = 10A (최대 전류량)

    최대 전력 = 400V x 10A = 4000W

    최소 단면적 = 최대 전력 / (전선 재질의 전도율 x 전선 길이 x 전압강하율)

    캡타이어 케이블의 전도율은 대략 56% 정도이며, 전압강하율은 5% 이하로 가정할 수 있다. 또한, 쇼윈도 내의 배선 길이는 일반적으로 10m 이하이다. 이를 대입하여 계산하면,

    최소 단면적 = 4000W / (0.56 x 10m x 0.05 x 400V) = 0.71mm2

    따라서, 최소 단면적은 0.71mm2 이므로, 가장 가까운 값인 0.75mm2이 정답이 된다.
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84. 가공전선로에 사용되는 특고압 전선용의 애자장치에 대한 갑종풍압하중은 그 구성재의 수직투명면적 1m2에 대한 풍압으로 몇 Pa를 기초로 계산하여야 하는가?

  1. 588
  2. 745
  3. 660
  4. 1039
(정답률: 16%)
  • 가공전선로에 사용되는 특고압 전선용의 애자장치는 높은 위치에 설치되어 있으므로, 갑종풍압하중을 고려해야 한다. 갑종풍압하중은 대기 중의 공기가 건물에 부딪혀서 생기는 압력으로, 이 압력은 건물의 형태와 노출면적, 풍속 등에 따라 달라진다.

    한편, 갑종풍압하중은 단위 면적당 압력으로 표시되는데, 이를 기압 단위인 파스칼(Pa)로 변환하여 계산한다. 따라서, 구성재의 수직투명면적 1m2에 대한 갑종풍압하중을 계산하려면, 해당 지역의 풍속과 건물의 형태와 노출면적에 따라 적절한 갑종풍압하중 계산식을 사용해야 한다.

    정답인 "1039"은, 대한민국 건축법에서 규정하는 최대 풍속(60m/s)과 10분 평균 풍속(30m/s)을 기준으로 계산한 값이다. 이 값은 대부분의 지역에서 적용 가능하며, 갑종풍압하중을 계산할 때 참고할 수 있다.
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85. 사용 전압이 154kV인 가공 송전선의 시설에서 전선과 식물과의 이격거리는 일반적인 경우에 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.6
  4. 4.2
(정답률: 18%)
  • 전선과 식물과의 이격거리는 안전거리를 고려하여 결정되며, 이 안전거리는 전선의 전압, 전선의 높이, 식물의 종류 등에 따라 다르게 결정된다. 일반적으로 사용 전압이 154kV인 가공 송전선의 경우, 전선과 식물과의 이격거리는 최소 3.2m 이상으로 설정해야 한다. 이는 전선의 높이와 식물의 종류 등을 고려하여 결정된 안전거리이다. 따라서 정답은 "3.2"이다.
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86. 백열전등 또는 방전등 및 이에 부속하는 전선은 사람이 접촉할 우려가 없는 경우 대지 전압은 최대 몇[V]인가?

  1. 100V
  2. 150V
  3. 300V
  4. 450V
(정답률: 23%)
  • 백열전등 또는 방전등은 고압으로 작동하기 때문에 대지 전압은 최대 300V까지 허용됩니다. 이는 안전한 전압 범위 내에 있으며, 사람이 접촉해도 감전 위험이 적습니다. 따라서 정답은 "300V"입니다.
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87. 합성수지관공사에 의한 저압 옥내배선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 합성수지관 안에 전선의 접속점이 있어도 된다.
  2. 전선은 반드시 옥외용 비닐절연전선을 사용한다.
  3. 기계적 충격을 받을 우려가 없도록 시설하여야 한다.
  4. 관의 지지점간의 거리는 3m 이하로 한다.
(정답률: 20%)
  • 저압 옥내배선은 건물 내부에서 사용되는 전기선으로, 사람이 직접 접촉할 가능성이 높기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 기계적 충격을 받을 우려가 있는 장소에 설치할 경우 전선이 파손되거나 접속점이 불안정해져서 안전사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 기계적 충격을 받을 우려가 없도록 시설하여야 합니다.
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88. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선과 고압 가공 전선 사이의 이격거리는 몇 [cm] 이상이어야 하는가?

  1. 120
  2. 100
  3. 75
  4. 60
(정답률: 18%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선과 고압 가공 전선 사이의 이격거리는 60cm 이상이어야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 것으로, 고압 가공 전선과 통신선이 서로 접촉하거나 근접할 경우 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 이격거리를 충분히 확보하여 안전을 유지해야 한다.
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89. 일정 용량 이상의 조상기에는 그 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 하여야 하는데 그 용량은 몇 [kVA] 이상인가?

  1. 15000
  2. 20000
  3. 35000
  4. 40000
(정답률: 25%)
  • 일정 용량 이상의 조상기는 대개 15000 kVA 이상이다. 이는 대규모 공장이나 발전소 등에서 사용되는 대형 전력 시스템에서 일반적으로 사용되는 용량이다. 이러한 대형 전력 시스템에서는 고장이 발생할 경우 큰 피해를 입을 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 자동 차단 장치를 설치하는 것이 일반적이다.
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90. 154kV 가공전선로를 제1종 특고압보안공사에 의하여 시설하는 경우 사용 전선은 인장강도 58.84kN 이상의 연선 또는 단면적 몇 [mm2]의 경동연선이어야 하는가?

  1. 38
  2. 55
  3. 100
  4. 150
(정답률: 15%)
  • 154kV 가공전선로는 제1종 특고압보안공사에 해당하므로, 사용 전선의 인장강도는 58.84kN 이상이어야 합니다. 이를 만족하는 연선의 단면적은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    인장강도 = 단면적 × 재질강도

    단면적 = 인장강도 ÷ 재질강도

    여기서, 연선의 재질강도는 대개 알루미늄 합금으로 55kN/mm2 정도입니다. 따라서,

    단면적 = 58.84kN ÷ 55kN/mm2 ≈ 1.07mm2

    따라서, 사용 전선은 1.07mm2 보다 큰 단면적을 가진 연선이어야 합니다. 주어진 보기에서 150이란 값은 1.07mm2 보다 큰 값 중에서 가장 가까운 값입니다.
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91. 빙설이 많은 지방의 특고압 가공 전선 주위에 부착되는 빙설의 두께 [mm]와 비중은?

  1. 6[mm], 0.9
  2. 6[mm], 1.0
  3. 8[mm], 0.9
  4. 8[mm], 1.0
(정답률: 15%)
  • 빙설의 두께는 지방의 온도와 습도, 바람 등의 기상 조건에 따라 달라지며, 특고압 가공 전선 주위에 부착되는 빙설은 일반적으로 6mm 정도의 두께를 가지며, 빙설의 비중은 물의 비중인 1.0보다는 약간 작은 0.9 정도로 나타납니다. 따라서 정답은 "6[mm], 0.9" 입니다.
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92. 시가지에 시설하는 통신선을 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하고자 하는 경우 통신선은?

  1. 2.6mm 이상의 절연전선
  2. 4mm 이상의 절연전선
  3. 5mm 이상의 절연전선
  4. 5.5mm 이상의 절연전선
(정답률: 14%)
  • 특고압 가공전선로는 전압이 높아서 안전을 위해 절연성이 높은 지지물을 사용해야 한다. 따라서 시가지에 시설하는 통신선도 절연성이 높은 지지물에 시설해야 한다. 4mm 이상의 절연전선은 충분한 절연성을 가지고 있어서 안전하게 시설할 수 있다. 따라서 정답은 "4mm 이상의 절연전선"이다.
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93. 터널내에 3300V 전선로를 케이블공사로 시행하려고 한다. 케이블을 조영재의 옆면 또는 아래면에 따라 붙일 경우에 케이블의 지지점간의 거리는 몇 [m]이하로 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 14%)
  • 전선로가 3300V이므로 안전을 위해 케이블 지지점 간의 최소 거리는 2m 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "2"이다.
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94. 특고압 계기용변성기의 2차측 전로의 접지공사는?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 17%)
  • 특고압 계기용변성기의 2차측 전로는 전압이 높은 고압 전로이므로, 안전상의 이유로 접지공사가 필요하다. 이때, 제1종 접지공사는 전기적 안전성을 확보하기 위해 전기적으로 안정적인 대지나 지하수를 이용하여 접지하는 방법으로, 가장 일반적인 접지공사 방법이다. 따라서, 특고압 계기용변성기의 2차측 전로의 접지공사는 제1종 접지공사가 되어야 한다.
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95. 전식 방지를 위한 귀선의 시설 방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 귀선은 부극성으로 할 것
  2. 이음매 하나의 저항은 그 레일의 길이 5[m]의 저항에 상당하는 값 이하인 것
  3. 특수한 곳을 제외하고 귀선용 레일은 길이 30[[m] 이상일 것
  4. 용접용 본드는 단면적 22[mm2] 이상, 길리 60[cm] 이상의 연동 연선일 것
(정답률: 11%)
  • "용접용 본드는 단면적 22[mm2] 이상, 길리 60[cm] 이상의 연동 연선일 것"은 전식 방지를 위한 귀선의 시설 방법과 관련이 없는 내용이다. 이유는 이 항목은 귀선의 시설 방법이 아니라 용접용 본드의 규격에 대한 내용이기 때문이다. 따라서 이 항목은 정답에서 제외된다.
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96. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.2 이상
  2. 1.5 이상
  3. 2.0 이상
  4. 2.5 이상
(정답률: 14%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 목주는 풍압하중에 대한 안전성이 매우 중요합니다. 안전율은 목주가 견딜 수 있는 최대 하중과 실제 하중 간의 비율을 의미합니다. 따라서 안전율이 높을수록 목주가 안전하게 사용될 수 있습니다.

    특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 목주는 풍압하중이 크기 때문에 안전율이 1.5 이상이어야 합니다. 이는 목주가 실제 하중의 1.5배까지 견딜 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 안전성을 보장하기 위해서는 최소한 1.5 이상의 안전율이 필요합니다.
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97. 변압기에 의하여 특고압전로에 결합되는 고압전로에는 사용전압의 3배 이하의 전압이 가하여진 경우에 방전하는 피뢰기를 어느 곳에 시설할 때, 방전장치를 생략할 수 있는가?

  1. 변압기의 단자
  2. 변압기 단자의 1극
  3. 고압전로의 모선의 각상
  4. 특고압 전로의 1극
(정답률: 20%)
  • 고압전로의 모선의 각상에 방전장치를 시설함으로써, 전압이 3배 이하인 경우에도 방전이 가능하므로 방전장치를 생략할 수 있습니다. 이는 고압전로의 모선이 전압이 가장 높은 부분이기 때문입니다. 따라서, 고압전로의 모선의 각상에 방전장치를 시설하면 안전하게 방전할 수 있습니다.
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98. 사용전압이 20kV인 변전소에 울타리·담 등을 시설하고자 할 때 울타리·담 등의 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 5
  4. 6
(정답률: 14%)
  • 사용전압이 20kV인 경우, 안전거리는 최소 2m 이상이어야 합니다. 따라서 울타리·담 등의 높이는 최소 2m 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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99. 특고압 전로와 고압 전로를 결합하는 변압기에 설치하는 방전장치의 접지저항은 몇 [Ω]이하로 유지하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 18%)
  • 접지저항이 낮을수록 전기적 안전성이 높아지기 때문에, 접지저항은 낮을수록 좋다. 그러나 접지저항이 너무 낮으면, 접지전류가 증가하여 변압기의 부하가 증가하고, 변압기의 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 접지저항은 적당한 범위 내에서 유지되어야 한다. 일반적으로, 특고압 전로와 고압 전로를 결합하는 변압기에 설치하는 방전장치의 접지저항은 10Ω 이하로 유지되어야 한다. 이는 전기적 안전성과 변압기의 효율을 모두 고려한 결과이다. 따라서, 정답은 "10"이다.
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100. 발전기, 전동기, 조상기, 기타 회전기(회전 변류기 제외)의 절연 내력 시험시 전압은 어느 곳에 가하면 되는가?

  1. 권선과 대지사이
  2. 외함부분과 전선사이
  3. 외함부분과 대지사이
  4. 회전자와 고정자사이
(정답률: 21%)
  • 절연 내력 시험시 전압은 권선과 대지사이에 가해진다. 이는 회전기의 절연 내력을 측정하기 위해 권선과 대지사이에 전압을 가해야 하기 때문이다. 권선은 회전기 내부에서 전기를 전달하는 역할을 하며, 대지는 회전기 외부의 지표면을 의미한다. 따라서 권선과 대지사이에 전압을 가해 절연 내력을 측정한다.
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