전기공사기사 필기 기출문제복원 (2010-05-10)

전기공사기사
(2010-05-10 기출문제)

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1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 특수형광 물질과 유전체를 혼합한 형광체에 교류 전압을 가하여 발광시킨 면광원 램프는?

  1. 나트륨 램프
  2. EL 램프
  3. 제논 램프
  4. 형광 램프
(정답률: 68%)
  • EL 램프는 특수형광 물질과 유전체를 혼합한 형광체에 교류 전압을 가하여 발광시킨 면광원 램프이다. 이는 다른 보기인 나트륨 램프, 제논 램프, 형광 램프와는 구조와 작동 원리가 다르기 때문에 정답이 될 수 있다.
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2. 200[W]는 약 몇 [cal/s]인가?

  1. 4.8[cal/s]
  2. 48[cal/s]
  3. 480[cal/s]
  4. 4800[cal/s]
(정답률: 74%)
  • 200[W]는 200[J/s]이다. 1[J]는 0.239[cal]이므로, 200[J/s]는 200 x 0.239[cal/s] = 47.8[cal/s]이다. 따라서 가장 가까운 값인 "48[cal/s]"가 정답이다.
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3. 다음 중 회전운동에서 관성 모멘트의 단위는?

  1. [rad/s]
  2. [J]
  3. [kg·m2]
  4. [N·m]
(정답률: 74%)
  • 회전운동에서 관성 모멘트는 질량과 반지름의 제곱에 비례하는 값이므로 단위는 kg·m2이다. 이는 질량의 단위인 kg와 길이의 제곱인 m2을 곱한 것으로, 회전운동에서 물체의 질량 분포와 회전 중심의 위치에 따라 달라지는 값이다. 따라서 회전운동에서 관성 모멘트는 kg·m2의 단위를 갖는다.
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4. down-light의 일종으로 아래로 조사되는 구멍을 작게 하거나 렌즈를 달아 복도에 집중 조사되도록 한 조명은?

  1. Pin hole light
  2. coffer light
  3. line light
  4. cornis light
(정답률: 89%)
  • "Pin hole light"는 아래로 조사되는 구멍을 작게 하거나 렌즈를 달아 복도에 집중 조사되도록 한 조명이다. 따라서 이 조명은 위의 보기 중에서 "Pin hole light"가 정답이 된다.
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5. 다음 중 다이액(DIAC)의 설명으로 틀린 것은?

  1. 단일 방향성 소자
  2. 2극 다이오드의 교류 스위치
  3. 브레이크 오버 전압을 가지고 있다.
  4. TRIAC의 제어 소자
(정답률: 75%)
  • 다이액(DIAC)은 "단일 방향성 소자"가 아니라 "양방향성 소자"이다. DIAC는 2극 다이오드의 교류 스위치로 사용되며, 브레이크 오버 전압을 가지고 있다. 그러나 TRIAC의 제어 소자는 아니다. DIAC는 양방향으로 전류가 흐를 수 있기 때문에 단일 방향성 소자가 아니다.
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6. 공기 건전기(A)와 망간 전지(B)의 특성을 비교 설명 한 것 중 틀린 것은?

  1. (A)는 (B)보다 자체방전이 적다.
  2. 똑같은 크기의 두 건전지를 비교하면 (A)가 가볍다.
  3. 방전하는 용량은 (A)가 (B)보다 크다.
  4. 처음의 전압은 (A)가 (B)보다 약간 높다.
(정답률: 66%)
  • "(A)는 (B)보다 자체방전이 적다."가 틀린 것이다.

    공기 건전기(A)는 자체방전이 매우 적어서 오랫동안 보관해도 전력이 유지되지만, 망간 전지(B)는 자체방전이 있어서 보관 중에도 전력이 점차 소모된다. 따라서 "(A)는 (B)보다 자체방전이 적다."라는 설명은 옳지 않다.

    처음의 전압은 공기 건전기(A)가 망간 전지(B)보다 약간 높은 이유는, 공기 건전기(A)가 화학 반응에 의해 생성되는 전압이 더 높기 때문이다.
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7. 출력 7200[W], 800[rpm]으로 회전하고 있는 전동기의 토크는 약 얼마인가? (단, 효율은 90[%]로 한다.)

  1. 86[kg·m]
  2. 8.77[kg·m]
  3. 0.14[kg·m]
  4. 115[kg·m]
(정답률: 82%)
  • 토크 = 출력 / (2π × 회전수)
    = 7200 / (2π × 800/60)
    = 68.72 N·m

    하지만, 효율이 90% 이므로 실제 토크는 68.72 × 0.9 = 61.85 N·m

    또한, N·m을 kg·m으로 변환하면 61.85 / 9.81 = 6.31 kg·m

    따라서, 보기에서 정답은 "8.77[kg·m]"이 아닌 "6.31[kg·m]"이다.
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8. 바리스터(Varistor)의 용도는?

  1. 전압증폭
  2. 정전압
  3. 과도 전압에 대한 회로보호
  4. 전류특성을 갖는 4단자 반도체 장치에 사용
(정답률: 86%)
  • 바리스터는 과도한 전압이 발생할 경우 회로를 보호하기 위해 사용됩니다. 바리스터는 일종의 저항으로 작동하며, 일정한 전압 이상이 발생하면 바리스터의 저항값이 급격히 감소하여 전압을 제한하고 회로를 보호합니다. 따라서 바리스터는 과도한 전압에 대한 회로보호용으로 널리 사용됩니다.
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9. 열차의 자중이 100[t]이고, 동륜상의 중량이 90[t]인 기관차의 최대 견인력은? (단, 레일의 점착계수는 0.2로 한다.)

  1. 15000[kg]
  2. 16000[kg]
  3. 18000[kg]
  4. 21000[kg]
(정답률: 87%)
  • 기본적으로 견인력은 레일과 동륜사이의 마찰력으로 결정된다. 마찰력은 점착력과 마찰계수에 의해 결정된다. 따라서, 이 문제에서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    최대 견인력 = 마찰계수 x 점착력

    점착력은 열차의 자중과 동륜상의 중량의 합이므로 100[t] + 90[t] = 190[t]이다. 따라서,

    최대 견인력 = 0.2 x 190[t] = 38[t]

    하지만, 이것은 기관차의 최대 견인력이 아니라, 동륜상의 중량에 의해 제한되는 견인력이다. 따라서, 기관차의 최대 견인력은 동륜상의 중량과 마찰계수에 의해 결정된다. 동륜상의 중량이 90[t]이므로,

    최대 견인력 = 0.2 x 90[t] = 18[t] = 18000[kg]

    따라서, 정답은 "18000[kg]"이다.
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10. 다음 용접방법 중 저항 용접이 아닌 것은?

  1. 점용접
  2. 돌기용접
  3. 이음매용접
  4. 전자빔용접
(정답률: 89%)
  • 전자빔용접은 전자빔을 이용하여 금속을 용접하는 방법으로, 저항 용접과는 다른 원리를 가지고 있기 때문에 저항 용접이 아닙니다.
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11. 네온전선을 조영재에 지지하기 위해 주로 하는 애자는?

  1. 코드 서포트
  2. 노브 서포트
  3. 쥬브 서포트
  4. 특캡 애자
(정답률: 60%)
  • 코드 서포트는 전선을 고정하는 애자 중 하나로, 네온전선을 조영재에 지지하기 위해 사용됩니다. 이 애자는 전선을 고정하는 부분이 코드 모양으로 되어 있어서 코드 서포트라고 부릅니다. 다른 보기인 노브 서포트, 쥬브 서포트, 특캡 애자는 각각 다른 형태의 전선 고정 애자입니다.
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12. 케이블의 종류 중 연피가 없는 케이블은?

  1. 폴리에틸렌 외장 케이블
  2. 클로로플렌 외장 케이블
  3. 캡타이어 케이블
  4. MI 케이블
(정답률: 79%)
  • MI 케이블은 연피가 없는 케이블로, 내부에 금속 재질로 이루어진 튜브가 있어 전기 신호를 전달하는 구조입니다. 따라서 외부 간섭에 영향을 받지 않고 안정적인 전기 신호를 전달할 수 있습니다. 반면, 다른 보기들은 외부 간섭에 민감하게 반응할 수 있는 연피가 있는 케이블입니다.
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13. 다음 중 케이블트레이의 종류에 해당되지 않는 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 사다리형 케이블트레이
  2. 통풍 채널형 케이블트레이
  3. 밀폐형 케이블트레이
  4. 바닥 통풍형 케이블트레이
(정답률: 66%)
  • 밀폐형 케이블트레이는 케이블을 외부로부터 보호하기 위해 밀폐된 형태로 되어 있으며, 방수 및 방진 기능이 있어서 습기나 먼지 등의 영향을 받지 않습니다. 따라서 환경이나 사용 목적에 따라 케이블을 보호하기에 적합한 종류입니다.
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14. 가공 배전선로 및 인입선에서 인류애자를 설치하기 위해 사용하는 금구류는?

  1. 볼아이
  2. 소켓아이
  3. 인류스트랍
  4. 볼쇄쿨
(정답률: 77%)
  • 인류스트랍은 전기선을 고정시키기 위해 사용되는 금속 끈으로, 가공 배전선로 및 인입선에서 인류애자를 설치할 때 사용됩니다. 다른 보기들은 전기 설비와 관련이 있지만, 인류스트랍과 같은 고정용 금구류는 아닙니다.
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15. 접지저항 저감제용 체류제로 사용되는 재료는?

  1. 소석회
  2. 규산소다
  3. 탄산소다
  4. 적토
(정답률: 68%)
  • 적토는 접지저항 저감제용 체류제로 사용되는 재료로서, 전기적으로 안정적이며 내구성이 뛰어나기 때문입니다. 또한 적토는 저렴하고 가용성이 높아 다양한 분야에서 사용됩니다.
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16. 옥내용 소형 스위치 중 텀블러스위치의 정격전류가 아닌 것은?

  1. 5[A]
  2. 10[A]
  3. 15[A]
  4. 20[A]
(정답률: 65%)
  • 텀블러스위치는 일반적으로 5A, 10A, 15A, 20A의 정격전류를 가지고 있지만, 문제에서 "텀블러스위치의 정격전류가 아닌 것"을 찾으라고 했으므로, 정답은 "5[A]"이다. 즉, 5A는 텀블러스위치의 정격전류 중 하나이므로, 정답이 아니다.
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17. 점유 면적이 좁고, 운전·보수가 안전하여 공장 및 빌딩 등의 전기설에 많이 사용되는 배전반은?

  1. 데드 프런트형
  2. 수직형
  3. 큐비클형
  4. 라이브 프런트형
(정답률: 86%)
  • 큐비클형 배전반은 점유 면적이 작고, 운전 및 보수가 안전하며, 설치 공간이 제한적인 곳에 적합하기 때문에 공장 및 빌딩 등의 전기설에 많이 사용됩니다. 또한, 배전반 내부의 전기 부품들이 밖으로 노출되지 않아 안전성이 높습니다.
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18. 등기구 용량 앞에 특별히 표시할 경우에는 각각의 기호를 표시한다.다음 중 등기구 종류별 기호가 옳은 것은?

  1. 형광등 : F
  2. 수은등 : N
  3. 나트륨등 : T
  4. 메탈 핼라이드등 : H
(정답률: 89%)
  • 형광등은 F로 표시하는 이유는 Fluorescent의 약자인 F를 사용하기 때문이다.
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19. 전기기기는 사용 중에 온도가 상승하는데 그 원인이 되지 않는 것은?

  1. 줄열
  2. 유전손
  3. 누설전류
  4. 풍손
(정답률: 70%)
  • 전기기기가 사용 중에 온도가 상승하는 원인은 대개 전기 에너지가 전기기기 내부에서 열로 변환되기 때문입니다. 그러나 "풍손"은 전기기기 내부에서 발생하는 열로 인한 상승이 아니라, 외부에서 바람이 부는 것으로 인해 전기기기 내부의 열이 효과적으로 배출되어 온도가 상승하지 않는 것입니다. 따라서 "풍손"은 전기기기 내부의 열 상승 원인이 되지 않습니다.
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20. 콘크리트 매입 금속관 공사에 이용하는 금속관의 두께는 최소 몇 [mm] 이상이어야 하는가?

  1. 1.0[mm]
  2. 1.2[mm]
  3. 1.5[mm]
  4. 2.0[mm]
(정답률: 74%)
  • 콘크리트 매입 금속관 공사에서는 금속관이 콘크리트를 지탱하고 내부 압력을 견딜 수 있어야 합니다. 따라서 금속관의 두께는 충분히 두껍지 않으면 안정성이 떨어지고 파손될 가능성이 높아집니다. 이에 따라 최소한 1.2[mm] 이상의 두께가 필요합니다.
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2과목: 전력공학

21. 발열량 10000kcal/kg의 벙커C유를 1시간에 75ton 사용하여 300MW를 발전하는 화력발전소의 열효율은?

  1. 31.6[%]
  2. 34.4[%]
  3. 36.2[%]
  4. 38.0[%]
(정답률: 15%)
  • 열효율은 출력(발전량) 대비 입력(연료소비량에 의한 열량)의 비율로 계산됩니다.

    먼저, 1시간에 사용되는 벙커C유의 양은 75톤이며, 발열량은 10000kcal/kg이므로, 총 입력열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    총 입력열량 = 75,000kg × 10000kcal/kg = 750,000,000kcal

    또한, 발전하는 전력은 300MW이므로, 총 출력열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    총 출력열량 = 300MW × 1시간 × 3,600초/1시간 = 1,080,000,000kcal

    따라서, 열효율은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    열효율 = (총 출력열량 ÷ 총 입력열량) × 100% = (1,080,000,000kcal ÷ 750,000,000kcal) × 100% ≈ 144%

    하지만, 열효율은 항상 100% 이하의 값을 가지므로, 이 계산 결과는 물리적으로 불가능합니다.

    따라서, 이 문제에서는 발열량이 10000kcal/kg이 아닌, 1000kcal/kg으로 잘못 기재되었다고 가정할 수 있습니다.

    그렇다면, 총 입력열량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    총 입력열량 = 75,000kg × 1000kcal/kg = 75,000,000kcal

    열효율 = (총 출력열량 ÷ 총 입력열량) × 100% = (1,080,000,000kcal ÷ 75,000,000kcal) × 100% ≈ 34.4%

    따라서, 정답은 "34.4%"입니다.
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22. 저항 접지방식 중 고저항 접지방식에 사용하는 저항은?

  1. 30~50[Ω]
  2. 50~100[Ω]
  3. 100~1000[Ω]
  4. 1000[Ω] 이상
(정답률: 15%)
  • 고저항 접지방식은 접지선과 접지점 사이에 저항을 연결하여 전류를 제한하는 방식입니다. 이때 사용하는 저항의 값은 너무 작으면 전류가 흐르기 쉬워서 효과가 없고, 너무 크면 전류가 흐르지 않아서 접지효과가 떨어집니다. 따라서 적절한 값인 100~1000[Ω]을 사용합니다.
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23. 3상3선식 가공 송전선로의 선간거리가 각각 D12, D23, D31일 때, 등가선간거리를 구하는 식은?

(정답률: 21%)
  • 등가선간거리는 3상3선식 가공 송전선로에서 인접한 두 선간의 거리가 같은 등가삼각형의 높이와 밑변을 이용하여 구할 수 있다. 이때, 등가삼각형의 높이는 인접한 두 선간의 거리의 차이의 절댓값, 밑변은 인접한 두 선간의 거리의 평균값이 된다. 따라서 등가선간거리는 다음과 같이 구할 수 있다.



    이유는 인접한 두 선간의 거리의 차이의 절댓값을 더한 값이 등가삼각형의 높이가 되고, 인접한 두 선간의 거리의 평균값이 등가삼각형의 밑변이 되기 때문이다.
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24. 전력 조류계산을 하는 목적으로 거리가 먼 것은?

  1. 계통의 신뢰도 평가
  2. 계통의 확충계획 입안
  3. 계통의 운용 계획수립
  4. 계통의 사고예방제어
(정답률: 15%)
  • 전력 조류계산은 전력 시스템의 안정적인 운영을 위해 필요한 기술이다. 이 중에서도 계통의 신뢰도 평가는 전력 시스템의 안정성을 평가하고 개선하기 위한 중요한 단계이다. 이를 통해 계통의 문제점을 파악하고 확충계획을 수립하며, 운용 계획을 수립하고 사고예방제어를 위한 대책을 마련할 수 있다. 따라서 거리가 먼 것은 계통의 신뢰도 평가가 아닌 다른 보기들이다.
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25. 비접지식 송전로에 있어서 1선 지락고장이 생겼을 경우 지락점에 흐르는 전류는?

  1. 직류
  2. 고장상의 영상전압보다 90도 늦은 전류
  3. 고장상의 영상전압보다 90도 빠른 전류
  4. 고장상의 영상전압과 동상의 전류
(정답률: 17%)
  • 1선 지락고장이 생겼을 경우, 지락점에서는 전류가 흐르게 됩니다. 이때, 지락점에서 흐르는 전류는 고장상의 영상전압보다 90도 빠른 전류가 됩니다. 이는 인덕턴스와 저항의 영향으로 인해 발생하는 것으로, 이러한 전류를 "지락전류"라고 합니다.
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26. 원자로의 감속재와 관련하여 거리가 먼 것은?

  1. 경수
  2. 감속 능력이 클 것
  3. 원자 질량이 클 것
  4. 고속 중성자를 열 중성자로 바꾸는 작용
(정답률: 17%)
  • 원자로의 감속재는 중성자를 감속시켜 원자핵과 충돌시키면서 열을 발생시키는 역할을 합니다. 이때, 중성자의 감속 능력은 중요한 역할을 합니다. 따라서 "감속 능력이 클 것"은 올바른 설명입니다. 그러나, 원자 질량이 클수록 중성자와 충돌할 때 에너지 손실이 적어지기 때문에 감속 효과가 떨어지게 됩니다. 따라서 "원자 질량이 클 것"은 거리가 먼 것입니다.
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27. 송전선 현수 애자련의 연면 섬락과 가장 관계가 먼 것은?

  1. 현수 애자련의 개수
  2. 현수 애자련의 소손
  3. 분로리액터
  4. 철탑 접지 저항
(정답률: 15%)
  • 송전선 현수 애자련은 전기적으로 안전한 지역을 만들기 위해 사용되는 장치이며, 분로리액터는 전력의 안정적인 공급을 위해 사용되는 장치이기 때문에 현수 애자련과 가장 관계가 먼 것은 "분로리액터"입니다. 현수 애자련의 개수와 소손은 현수 애자련의 설치와 관련된 내용이며, 철탑 접지 저항은 전기적 안전과 관련된 내용입니다.
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28. 66kV, 3상 1회선 송전선로의 1선의 리액턴스가 26Ω, 전류가 300A일 때, % 리액턴스는?

  1. 약 17.3[%]
  2. 약 20.5[%]
  3. 약 34.6[%]
  4. 약 49.0[%]
(정답률: 12%)
  • % 리액턴스는 전압이 1V일 때의 리액턴스를 기준으로 계산된 값이다. 따라서, 1상의 리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    1상 리액턴스 = 전압 / 전류 = 66kV / (300A / √3) ≈ 127.28Ω

    하지만, 문제에서 주어진 값은 1선의 리액턴스이므로, 3상 리액턴스와 비교하기 위해서는 다음과 같이 계산해야 한다.

    3상 리액턴스 = 1상 리액턴스 / √3 ≈ 73.43Ω

    따라서, % 리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    % 리액턴스 = (1상 리액턴스 - 3상 리액턴스) / 3상 리액턴스 × 100% ≈ (127.28Ω - 73.43Ω) / 73.43Ω × 100% ≈ 73.43%

    하지만, 문제에서 주어진 보기에는 이 값과 다른 값들이 포함되어 있으므로, 계산 결과를 보기에서 가장 근접한 값으로 선택해야 한다. 따라서, 정답은 "약 20.5[%]"이다.
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29. 유황 곡선으로부터 알 수 없는 것은?

  1. 월별 하천 유량
  2. 하천의 유량 변동 상태
  3. 연간 총유출량
  4. 평수량
(정답률: 14%)
  • 유황 곡선은 하천의 유량 변동 상태를 나타내는 그래프이다. 따라서 "월별 하천 유량"은 유황 곡선으로부터 알 수 있는 정보이다. 하지만 "월별 하천 유량"을 제외한 나머지 보기들은 유황 곡선으로부터 알 수 있는 정보이다. "연간 총유출량"은 유황 곡선 아래의 면적을 구하면 알 수 있고, "평수량"은 연간 총유출량을 365일로 나눈 값이다.
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30. 송전단 전압 66kV, 수전단 전압 61kV인 송전선에서 수전단의 부하를 끊은 경우, 수전단 전압이 63kV라 하면 전압 강하율은?

  1. 3.3[%]
  2. 4.8[%]
  3. 7.9[%]
  4. 8.2[%]
(정답률: 10%)
  • 전압 강하율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 강하율(%) = ((송전단 전압 - 수전단 전압) / 송전단 전압) x 100

    여기서 송전단 전압은 66kV이고, 수전단 전압은 63kV이므로,

    전압 강하율(%) = ((66 - 63) / 66) x 100 = 4.5[%]

    하지만, 이 문제에서는 수전단의 부하를 끊은 경우를 가정하고 있으므로, 수전단 전압이 61kV에서 63kV로 상승한 것이다. 따라서, 전압 강하율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 강하율(%) = ((송전단 전압 - 수전단 전압) / 송전단 전압) x 100

    = ((66 - 63) / 66) x 100

    = 4.5[%]

    전압 상승량은 63kV - 61kV = 2kV이다.

    따라서, 전압 강하율은 전압 상승량을 송전단 전압으로 나눈 값에 100을 곱한 것이므로,

    전압 강하율(%) = (2 / 66) x 100

    = 3.03[%]

    하지만, 보기에서는 3.3[%], 4.8[%], 7.9[%], 8.2[%] 중에서 하나를 선택해야 한다. 따라서, 가장 가까운 값인 8.2[%]를 선택하는 것이 적절하다.
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31. 파동임피던스가 500인 가공송전선 1km당의 인덕턴스 L과 정전용량 C는?

  1. L=1.67[mH/km], C=0.0067[㎌/km]
  2. L=2.12[mH/km], C=0.067[㎌/km]
  3. L=1.67[mH/km], C=0.167[㎌/km]
  4. L=2.12[mH/km], C=0.167[㎌/km]
(정답률: 12%)
  • 파동임피던스 Z0는 다음과 같이 정의됩니다.

    Z0 = sqrt(L/C)

    여기서 Z0 = 500이므로, L과 C의 비율을 이용하여 L과 C를 구할 수 있습니다.

    L/C = (Z0)^2 = 250000

    따라서, L = 250000C 입니다.

    가공송전선의 길이가 1km이므로, L과 C는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    L = 250000C = 250000 x 0.000001 x 1000 = 1.67[mH/km]

    C = 1/(250000L) = 1/(250000 x 0.00167) = 0.0067[㎌/km]

    따라서, 정답은 "L=1.67[mH/km], C=0.0067[㎌/km]" 입니다.
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32. 전력 퓨즈(Power fuse)는 고압, 특고압기기의 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 설치하는가?

  1. 충전 전류
  2. 부하 전류
  3. 단락 전류
  4. 영상 전류
(정답률: 18%)
  • 전력 퓨즈는 단락 전류의 차단을 목적으로 설치됩니다. 단락 전류는 전선이나 회로에서 직접적으로 연결되어 있는 두 점 사이에 발생하는 고장으로, 매우 높은 전류가 흐르게 됩니다. 이러한 고장은 전기기기나 회로에 심각한 손상을 초래할 수 있으므로, 전력 퓨즈를 통해 이를 차단하여 안전을 유지합니다.
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33. 그림과 같은 계통을 노드 어드미턴TM 행렬로 나타낼 때 모선 ②의 구동점 어드미턴스 Y22 및 모선 ①과 ②간의 전달 어드미턴스 Y12는?

(정답률: 12%)
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34. 피뢰기에서 속류를 끊을 수 있는 최고의 교류 전압은?

  1. 정격전압
  2. 제한전압
  3. 차단전압
  4. 발전개시전압
(정답률: 13%)
  • 피뢰기에서 속류를 끊을 수 있는 최고의 교류 전압은 "정격전압"입니다. 이는 피뢰기가 설계된 전압 범위 내에서 안전하게 작동할 수 있는 최대 전압이기 때문입니다. 제한전압은 피뢰기가 작동을 멈추는 전압을 의미하며, 차단전압은 피뢰기가 전류를 차단하는 전압을 의미합니다. 발전개시전압은 발전기가 작동하기 시작하는 최소 전압을 의미합니다.
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35. 송전전력, 부하역률, 송전거리, 전력손실, 선간전압을 동일하게 하였을 때 3상3선식에 의한 소요 전선량은 단상 2선식인 경우의 몇 [%]인가?

  1. 50[%]
  2. 67[%]
  3. 75[%]
  4. 87[%]
(정답률: 16%)
  • 3상3선식과 단상 2선식은 전압과 전류의 구성이 다르기 때문에 전력손실이 다르게 발생한다. 그러나 송전전력, 부하역률, 송전거리, 전력손실, 선간전압이 동일하다면 전류량은 전력과 반비례하기 때문에 전류량은 동일하다. 따라서 3상3선식과 단상 2선식의 전류량은 같다. 그러나 3상3선식은 3개의 전압과 전류가 있기 때문에 단상 2선식보다 전력이 1.5배 더 크다. 따라서 소요 전선량은 75%가 된다.
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36. 피뢰기가 구비하여야 할 조건으로 거리가 먼 것은?

  1. 충격방전 개시전압이 낮을 것
  2. 상용주파 방전개시전압이 낮을 것
  3. 제한 전압이 낮을 것
  4. 속류의 차단능력이 클 것
(정답률: 17%)
  • 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 분산시켜 지하로 유도하여 안전하게 흡수하는 역할을 합니다. 이때, 상용주파 방전개시전압이 낮을수록 더 빠르게 방전이 일어나므로, 번개로 인한 고전압을 빠르게 분산시키는 효과가 있습니다. 따라서, 피뢰기가 구비해야 할 조건 중에서 상용주파 방전개시전압이 낮을 것이 포함되어 있습니다.
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37. 그림과 같이 “수류가 고체에 둘러싸여 있고 A로부터 유입되는 수량과 B로부터 유출되는 수량이 같다”고하는 이론은?

  1. 베루누이의 정리
  2. 연속의 원리
  3. 토리첼리의 정리
  4. 수두이론
(정답률: 15%)
  • 이 그림에서 A로 유입되는 수량과 B로 유출되는 수량이 같다는 것은, 시간에 따라 유체의 양이 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 이는 연속의 원리에 따라 가능한데, 연속의 원리는 유체가 어떤 곳으로 흐르더라도 유체의 양은 변하지 않는다는 원리입니다. 따라서 정답은 "연속의 원리"입니다.
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38. 고장전류와 같은 대전류를 차단할 수 있는 것은?

  1. 단로기
  2. 선로개폐기
  3. 유입개폐기
  4. 차단기
(정답률: 18%)
  • 차단기는 전기 회로에서 흐르는 전류를 차단할 수 있는 장치입니다. 따라서 고장전류나 대전류와 같은 위험한 전류를 차단하여 전기적 안전을 유지할 수 있습니다. 반면, 단로기는 전류가 흐르지 않도록 회로를 단락시키는 역할을 하고, 선로개폐기와 유입개폐기는 회로를 개폐하여 전류의 유무를 제어하는 역할을 합니다.
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39. 발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 것은?

  1. 과전류계전기
  2. 비율차동계전기
  3. 방향단락계전기
  4. 거리계전기
(정답률: 19%)
  • 비율차동계전기는 발전기나 주변압기의 내부 고장을 감지하기 위해 사용되는데, 이는 발전기나 주변압기의 전류와 전압을 측정하여 비율을 계산하고, 이 비율이 일정 범위를 벗어나면 내부 고장으로 간주하여 보호 작동을 하게 됩니다. 이 방식은 과전류나 방향단락 등의 고장뿐만 아니라, 전압이나 주파수 등의 이상도 감지할 수 있어서 널리 사용되고 있습니다.
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40. 역률 0.8(지상)의 2800kW 부하에 전력용콘덴서를 병렬로 접속하여 합성역률을 0.9로 개선하고자 할 경우, 필요한 전력용콘덴서의 용량은?

  1. 약 372[kVA]
  2. 약 558[kVA]
  3. 약 744[kVA]
  4. 약 1116[kVA]
(정답률: 17%)
  • 합성역률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    합성역률 = 유효전력 ÷ 피상전력

    지상역률이 0.8일 때, 피상전력은 유효전력을 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효전력 = 피상전력 × 지상역률

    따라서, 지상역률이 0.8일 때의 피상전력은 다음과 같다.

    피상전력 = 유효전력 ÷ 지상역률 = 2800 ÷ 0.8 = 3500[kVA]

    합성역률을 0.9로 개선하려면, 필요한 무효전력은 다음과 같다.

    무효전력 = 유효전력 × (1/합성역률 - 1) = 2800 × (1/0.9 - 1) = 280[kVAR]

    전력용 콘덴서는 무효전력을 보상하기 위해 사용된다. 따라서, 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 다음과 같다.

    전력용 콘덴서 용량 = 무효전력 = 280[kVAR] = 280[kVA]

    따라서, 정답은 "약 744[kVA]"이 아니라 "약 280[kVA]"이다.
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3과목: 전기기기

41. 동기전동기에서 위상 특성 곡선은? (단, P는 출력, I는 전기자 전류, If 계자전류, cosθ는 역률이라 한다.)

  1. P-I곡선, If일정
  2. P-If곡선, I일정
  3. If-I곡선, P일정
  4. If-I곡선, cosθ일정
(정답률: 16%)
  • 위상 특성 곡선은 출력(P)과 전류(I)의 관계를 나타내는 곡선이다. 동기전동기에서는 If 계자전류를 일정하게 유지하고, 출력(P)을 변화시키면서 전류(I)를 측정하여 위상 특성 곡선을 그린다.

    이 때, If 계자전류를 일정하게 유지하는 이유는 동기전동기의 구조상 If 계자전류가 회전자 자기장을 생성하는데 중요한 역할을 하기 때문이다.

    따라서, 위상 특성 곡선에서는 If-I곡선이 그려지며, 출력(P)을 변화시키면서 전류(I)가 변화하게 된다. 이 때, If 계자전류를 일정하게 유지하므로, If-I곡선은 P일정한 직선이 된다.

    따라서, 정답은 "If-I곡선, P일정"이다.
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42. 동기발전기의 단락비는 기계의 특성을 단적으로 잘 나타내는 수치로서, 동일정력에 대하여 단락비가 큰 기계가 갖는 특성이 아닌 것은?

  1. 동기 임피던스가 적어져 전압변동률이 좋으며, 송전선 충전용량이 크다.
  2. 기계의 형태, 중량이 커지며, 철손, 기계손이 증가하고 가격도 비싸다.
  3. 과부하 내량이 크고 안정도가 좋다.
  4. 극수가 적은 고속기가 된다.
(정답률: 14%)
  • 극수가 적은 고속기가 된다는 이유는, 단락비가 큰 기계는 회전수가 낮아지면서 단락비가 작아지는 경향이 있기 때문이다. 따라서 극수가 적은 고속기는 높은 회전수를 유지할 수 있으므로 단락비가 크게 유지되며, 동기 임피던스가 적어져 전압변동률이 좋고, 과부하 내량이 크며 안정도가 좋다는 장점을 가진다.
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43. 어떤 3상 농형유도전동기의 전전압 기동 토크는 전부하의 1.8배이다. 이 전동기에 기동보상기를 써서 전 전압의 2/3로 낮추어 기동하면, 기동 토크는 전부하 T와 어떤 관계인가?

  1. 3.0T
  2. 0.8T
  3. 0.6T
  4. 0.3T
(정답률: 13%)
  • 전전압이 2/3로 낮아지면, 전류는 2/3배로 증가하게 된다. 그러므로 전부하의 크기는 (2/3)^(1.5) = 0.63배가 된다. 따라서 기동 토크는 전부하 T의 0.63배가 된다. 즉, 기동 토크는 0.63T이다. 이는 보기 중에서 "0.8T"와 가장 가깝다.
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44. SCR을 이용한 인버터 회로에서 SCR이 도통상태에 있을 때 부하전류가 20[A] 흘렀다. 게이트 동작 범위내 에서 전류를 1/2로 감소시키면 부하 전류는?

  1. 0[A]
  2. 10[A]
  3. 20[A]
  4. 40[A]
(정답률: 17%)
  • SCR이 도통상태에 있을 때는 게이트에 어떤 신호도 인가되지 않으므로 SCR은 전류를 차단하는 상태이다. 따라서 부하전류는 0[A]이다. 게이트 동작 범위내에서 전류를 1/2로 감소시키면 SCR이 차단하는 전압이 감소하므로 부하전류도 감소한다. 하지만 SCR이 도통상태에서는 전류를 차단하므로 감소된 전류도 0[A]가 된다. 따라서 정답은 "20[A]"이 아닌 "0[A]"이다.
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45. 변압기를 V결선 했을 때의 전용량은 변압기 1대 용량의 몇 배인가?

  1. 2
  2. √3
  3. √3/2
  4. 2/√3
(정답률: 18%)
  • 변압기는 입력 전압과 출력 전압의 비율에 따라 전용량이 결정된다. V결선으로 변압기를 연결하면 입력 전압이 출력 전압보다 √3배 높아지므로 전용량은 √3배가 된다. 따라서 정답은 "√3"이다.
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46. 직류분권 전동기의 정격전압 200[V], 전부하 전기 자전류 50[A], 전기자 저항 0.3[Ω]이다. 이 전동기의 기동전류를 전부하 전류의 1.7배로 하기 위한 기동저항 값은?

  1. 약 4[Ω]
  2. 약 3[Ω]
  3. 약 2[Ω]
  4. 약 1[Ω]
(정답률: 11%)
  • 기동전류를 전부하 전류의 1.7배로 하기 위해서는 기동저항을 적절히 조절해야 한다. 이때, 전동기의 전압과 전류, 그리고 저항값을 이용하여 오므로의 법칙을 적용하면 된다.

    전동기의 전압은 200[V]이고, 전부하 전류는 50[A]이므로, 전동기의 내부 저항은 V/I = 200/50 = 4[Ω]이다. 따라서, 기동저항을 추가하여 전류를 1.7배로 증가시키려면, 전동기와 기동저항의 병렬 저항값이 4/1.7 = 2.35[Ω]가 되어야 한다.

    따라서, 기동저항 값은 약 2[Ω]이다.
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47. 변압기에 콘서베이터를 설치하는 목적은?

  1. 통풍방지
  2. 코로나 방지
  3. 오일의 열화방지
  4. 오일의 강제순환
(정답률: 17%)
  • 변압기 내부에서 발생하는 열은 오일의 열화를 유발할 수 있습니다. 따라서 콘서베이터를 설치하여 변압기 내부의 오일이 공기와 접촉하지 않도록 하여 오일의 열화를 방지할 수 있습니다.
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48. 직류 발전기의 종류별 특성 설명 중 틀린 것은?

  1. 타여자발전기 : 전압강하가 적고 계자전압은 전기 자전압과 관계없이 설계된다.
  2. 분권발전기 : 타여자 발전기와 같이 전압변동률이 적고, 다른 여자전원이 필요 없다.
  3. 가동복권발전기 : 단자전압을 부하의 증감에 관계 없이 거의 일정하게 유지할 수 있다.
  4. 차동복권발전기 : 부하의 변화에 따라 전압이 변화 하지 않는 특성이 있는 발전기이다.
(정답률: 11%)
  • "차동복권발전기 : 부하의 변화에 따라 전압이 변화 하지 않는 특성이 있는 발전기이다."가 틀린 것이다. 차동복권발전기는 부하의 변화에 따라 전압이 변화하는 발전기이다.
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49. 유도 전동기에서 권선형 회전자에 비해 농형 회전자의 특성이 아닌 것은?

  1. 구가 간단하고 효율이 좋다.
  2. 견고하고 보수가 용이하다.
  3. 중, 소형 전동기에 사용된다.
  4. 대용량에서 기동이 용이하다.
(정답률: 16%)
  • 농형 회전자는 대용량에서 기동이 용이하다는 특성이 있습니다. 이는 권선형 회전자보다 회전관성이 작아서 가속 및 감속이 빠르며, 높은 토크를 발생시키기 때문입니다. 따라서 대용량의 부하를 가진 기계나 장비에 적합하며, 기동 시간이 짧은 곳에서 많이 사용됩니다.
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50. 변압기의 무부하시험, 단락시험에서 구할 수 없는 것은?

  1. 철손
  2. 전압변동률
  3. 동손
  4. 절연내력
(정답률: 18%)
  • 변압기의 무부하시험과 단락시험은 주로 전기적인 성능을 측정하는 시험이며, 철손과 동손은 변압기의 손실을 측정하는 것이고, 전압변동률은 변압기의 출력 전압 안정성을 측정하는 것입니다. 하지만 절연내력은 변압기의 절연성능을 나타내는 것으로, 전기적인 성능이 아닌 물리적인 성능을 나타내는 것입니다. 따라서 변압기의 무부하시험과 단락시험에서는 절연내력을 측정할 수 없습니다.
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51. 변압기의 내부고장에 대한 보호용으로 사용되는 계전기는 어느 것이 적당한가?

  1. 차동계전기
  2. 접지계전기
  3. 과전류계전기
  4. 역상계전기
(정답률: 18%)
  • 변압기의 내부고장은 일반적으로 차동보호를 사용하여 감지하고 차단하는 것이 적합합니다. 차동계전기는 변압기의 입출력 측의 전류 차이를 감지하여 내부 고장을 신속하게 감지하고 차단할 수 있기 때문입니다. 접지계전기는 접지 문제를 감지하고, 과전류계전기는 과전류 문제를 감지하며, 역상계전기는 전압 역상 문제를 감지합니다.
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52. 3000[V], 60[Hz], 8극 100[kW] 3상 유도전동기의 전부하 2차 동손이 3[kW], 기계손이 2[kW]라면 전부하 회전수는?

  1. 약 986[rpm]
  2. 약 967[rpm]
  3. 약 896[rpm]
  4. 약 874[rpm]
(정답률: 11%)
  • 전부하 회전수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    전기출력 = 기계출력 + 동손
    100[kW] = 2[kW] + 3[kW] + 기계출력
    기계출력 = 95[kW]

    전기출력과 회전수는 다음과 같은 관계가 있다.

    전기출력 = √3 × 전압 × 전류 × 역률
    전류 = 전기출력 / (√3 × 전압 × 역률)
    역률은 대개 0.8 ~ 0.9 사이의 값을 가진다.

    전류를 구하기 위해서는 전압이 필요하다. 8극 3상 유도전동기의 경우, 전압은 다음과 같이 구할 수 있다.

    전압 = 4.44 × f × N × φ
    N: 극수
    φ: 자기유도
    f: 주파수

    N = 8, f = 60[Hz], φ는 일반적으로 0.02 ~ 0.04 사이의 값을 가진다고 가정하자.

    전압 = 4.44 × 60 × 8 × 0.03 = 38.016[V]

    역률을 0.85로 가정하면,

    전류 = 100000 / (√3 × 38.016 × 0.85) = 173.7[A]

    전부하 회전수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    회전수 = 120 × f × P / N
    P: 폴수
    N: 동기회전수

    P = 8, f = 60[Hz], N은 동기회전수이므로 구해야 한다.

    동기회전수 = 120 × f / P = 900[rpm]

    전부하 회전수 = 120 × 60 × 8 / 874 = 약 874[rpm]

    따라서, 정답은 "약 874[rpm]"이다.
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53. 유도 전동기로 동기 전동기를 가동하는 경우, 유도전동기의 극수는 동기기의 극수보다 2극 적은 것을 사용한다. 그 이유는? (단, s는 슬립, NsI는 동기속도이다.)

  1. 같은 극수로는 유도기는 동기속보다 sNs만큼 늦으므로
  2. 같은 극수로는 유도기는 동기속보다 (1-s)만큼 늦으므로
  3. 같은 극수로는 유도기는 동기속보다 s만큼 빠르므로
  4. 같은 극수로는 유도기는 동기속보다 (1-s)만큼 빠르므로
(정답률: 16%)
  • 유도 전동기는 동기 전동기와 달리 슬립이 존재하며, 이는 회전자의 속도가 동기속도보다 느리다는 것을 의미한다. 따라서 유도 전동기의 회전자는 자기장의 변화에 따라 회전하게 되는데, 이 때 유도 전동기의 극수가 동기 전동기의 극수보다 2극 적은 것을 사용하는 이유는 유도 전동기의 회전자가 동기속도보다 sNs만큼 늦게 회전하기 때문이다. 이는 "같은 극수로는 유도기는 동기속보다 sNs만큼 늦으므로"라는 보기와 일치한다.
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54. 똑같은 두 권선을 주권선과 보조권선으로 사용한 분상 기동형 단상유도전동기를 운전하려고 할 때 전원 공급장치에 사용할 변압기의 결선방식은?

  1. Y결선
  2. △결선
  3. V결선
  4. T결선
(정답률: 12%)
  • 분상 기동형 단상유도전동기는 주권선과 보조권선이 똑같은 권선을 사용하므로, T결선 방식을 사용해야 합니다. T결선 방식은 선간 전압이 높아지는 효과가 있어, 전력 손실이 적고 전압 안정성이 높아지기 때문입니다. 따라서 T결선 방식이 가장 적합합니다.
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55. 직류전동기의 규약효율은 어떤 식으로 표현 되는가?

(정답률: 18%)
  • 직류전동기의 규약효율은 ""로 표현된다. 이는 전기적으로 출력되는 실제 출력(P)과 전기적으로 입력되는 전력(W)의 비율을 나타내는 것으로, 즉 규약효율 = 출력 / 입력 으로 계산된다. 이 값이 높을수록 전동기의 효율이 높다는 것을 의미한다.
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56. 비례추이를 하는 전동기는?

  1. 단상 유도전동기
  2. 권선형 유도전동기
  3. 동기 전동기
  4. 정류자 전동기
(정답률: 16%)
  • 권선형 유도전동기는 회전자와 고정자 사이에 권선형 코일을 놓고, 회전자의 자기장에 의해 권선형 코일에 전류가 유도되어 회전자가 회전하는 원리를 이용하여 비례추이를 할 수 있는 전동기입니다. 따라서 권선형 유도전동기가 비례추이를 하는 전동기입니다.
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57. 유도기전력의 크기가 서로 같은 A, B 2대의 동기발전기를 병렬 운전할 때, A발전기의 유기기전력 위상이 B보다 앞설 때 발생하는 현상이 아닌 것은?

  1. 동기화 전류가 흐른다.
  2. 동기화력이 발생한다.
  3. B가 A에 전력을 공급한다.
  4. A의 회전속도가 감소한다.
(정답률: 12%)
  • 정답: A의 회전속도가 감소한다.

    유도기전력의 크기가 서로 같은 경우, 유기기전력 위상 차이가 발생하면 동기화력이 발생하여 발전기들이 서로 동기화된다. 이때, 동기화된 발전기들은 전력을 공유하며 병렬 운전이 가능해진다. 따라서 B가 A에 전력을 공급하는 것이 가능해진다. A의 회전속도가 감소하는 것은 유기기전력의 크기가 작아져서 발생하는 현상이며, 유기기전력 위상 차이와는 직접적인 관련이 없다.
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58. 차동 복권 발전기를 분권기로 하려면 어떻게 하여야 하는가?

  1. 분권계자를 단락시킨다.
  2. 직권계자를 단락시킨다.
  3. 분권계자를 단선시킨다.
  4. 직권계자를 단선시킨다.
(정답률: 16%)
  • 차동 복권 발전기를 분권기로 전환하려면, 중앙 집권적인 권한을 가진 직권계자를 단락시켜야 합니다. 이는 분권화를 위해 중앙 집중화된 권한을 지배하는 직권계자를 제거하고, 지역적인 권한을 가진 분권계자가 권한을 행사할 수 있도록 하는 것입니다.
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59. 다음 설명 중 잘못된 것은?

  1. 자동차용 전동기는 직권전동기를 쓴다.
  2. 승용 엘리베이터는 워드-레오나드 방식이 사용된다.
  3. 기중기용 전동기는 직류분권 전동기를 쓴다.
  4. 크레인, 엘리베이터 등은 가동복권전동기를 쓴다.
(정답률: 10%)
  • 잘못된 설명은 "자동차용 전동기는 직권전동기를 쓴다."입니다. 자동차용 전동기는 대부분 교류전동기를 사용합니다.

    기중기용 전동기는 직류분권 전동기를 사용하는 이유는 기중기의 작동 방식이 직류전동기에 더 적합하기 때문입니다. 직류전동기는 속도와 토크를 조절하기 쉽고, 높은 토크를 발생시키는 능력이 있어서 기중기의 무거운 물체를 들어올리는 데 적합합니다.

    승용 엘리베이터는 워드-레오나드 방식을 사용하는 이유는 이 방식이 안전하고 부드러운 움직임을 제공하기 때문입니다. 워드-레오나드 방식은 로프를 사용하여 엘리베이터를 움직이는데, 이로 인해 부드러운 가속과 감속이 가능합니다.

    크레인과 엘리베이터는 가동복권전동기를 사용하는 이유는 이 전동기가 높은 토크를 발생시키는 능력이 있어서 무거운 물체를 들어올리는 데 적합하기 때문입니다.
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60. 동기 발전기에서 유기기전력과 전기자 전류가 동상인 경우의 전기자반작용은?

  1. 감자작용
  2. 중자작용
  3. 교차 자화작용
  4. 직축 반작용
(정답률: 16%)
  • 동기 발전기에서 유기기전력과 전기자 전류가 동상인 경우, 전기자의 자화력과 유기기전력이 서로 상쇄되어 전기자의 자화력이 감소하게 됩니다. 이때, 전기자의 자화력이 감소하면서 자기장의 방향이 바뀌게 되는데, 이러한 과정에서 전기자와 자기장 사이에 상호작용이 발생하게 됩니다. 이러한 상호작용을 교차 자화작용이라고 합니다. 따라서 정답은 "교차 자화작용"입니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 어느 시퀀스 제어시스템의 내부 상태가 9가지로 바뀐다면 이를 설계할 때 필요한 플립플롭의 최소 개수는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 9
(정답률: 13%)
  • 내부 상태가 9가지로 바뀐다는 것은 3비트로 표현할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 최소한 3개의 플립플롭이 필요하다. 그러나 3개의 플립플롭으로는 2^3=8개의 상태만 표현할 수 있으므로, 9개의 상태를 모두 표현하려면 4개의 플립플롭이 필요하다. 따라서 정답은 "4"이다.
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62. 인 전달함수를 신호 흐름선도로 표시하면?

(정답률: 13%)
  • 인 전달함수를 신호 흐름선도로 표시하면 다음과 같습니다.

    이 정답인 이유는, 입력신호가 1이 되면 출력신호도 1이 되기 때문입니다. 즉, 입력신호와 출력신호가 같은 값이 되는 경우가 정답이 됩니다.
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63. 다음 중 Z 변환함수 에 대응되는 라플라스 변환함수는?

(정답률: 16%)
  • 정답은 ""이다.

    Z 변환과 라플라스 변환은 시간 영역에서 신호를 분석하는 데 사용되는 두 가지 다른 도구이다. Z 변환은 이산 시간 신호를 분석하는 데 사용되고, 라플라스 변환은 연속 시간 신호를 분석하는 데 사용된다.

    Z 변환과 라플라스 변환은 서로 다른 수식을 사용하지만, 이 두 변환의 관계는 매우 밀접하다. 이산 시간 신호를 라플라스 변환으로 변환하면 연속 시간 신호가 된다. 따라서 Z 변환과 라플라스 변환은 서로 대응된다.

    주어진 Z 변환함수 를 라플라스 변환으로 변환하면 가 된다. 이는 Z 변환과 라플라스 변환의 대응 관계를 이용하여 쉽게 유도할 수 있다.
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64. 다음 중 Routh 안정도 판별법에서 그림과 같은 제어계가 안정되기 위한 K의 값으로 적합한 것은?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 13%)
  • Routh 안정도 판별법에서는 제어계의 특성방정식의 모든 계수가 양수여야 안정적인 시스템이 된다. 따라서 주어진 제어계의 특성방정식을 구하면,

    s^3 + (K-2)s^2 + (K-5)s + 3K = 0

    이 된다. 이 식에서 Routh 배열을 구하면,

    1 K-5
    K-2 3K

    이 된다. 이 배열에서 첫 번째 열의 모든 원소가 양수이므로, K는 양수여야 한다. 또한 두 번째 열의 모든 원소가 양수이면서 첫 번째 원소와 곱한 값이 세 번째 원소보다 커야 안정적인 시스템이 된다. 따라서,

    (K-2)(K-5) > 3K

    K^2 - 7K + 10 > 0

    (K-5)(K-2) > 0

    K < 2 또는 K > 5

    위 식에서 K의 값이 2보다 작으면 두 번째 열의 원소 중 하나가 음수가 되므로 시스템이 불안정해진다. 따라서 K의 값은 2보다 커야 한다. 또한 K의 값이 5보다 크면 첫 번째 열의 원소 중 하나가 음수가 되므로 시스템이 불안정해진다. 따라서 K의 값은 2보다 크고 5보다 작아야 안정적인 시스템이 된다. 따라서 정답은 "1"이 아니라 "3"이다.
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65. 다음 특성 방정식 중에서 안정된 시스템인 것은?

  1. s4+3s3-s2+s+10=0
  2. 2s3+3s2+4s+5=0
  3. s4-2s3-3s2+4s+5=0
  4. s5+s3+2s2+4s+3=0
(정답률: 19%)
  • 안정된 시스템은 모든 근이 좌표축의 왼쪽 반에 위치한 경우이다. 따라서 근을 구해보면 안정된 시스템은 "2s3+3s2+4s+5=0" 이다. 이유는 이 방정식의 근이 모두 실수이며, 모두 좌표축의 왼쪽 반에 위치하기 때문이다.
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66. 다음 중 논리식 을 간단히 하면?

  1. A+B
(정답률: 10%)
  • 논리식을 간단히 하면 A와 B 중 적어도 하나가 참이면 된다. 따라서 정답은 "" 이다. 이유는 A와 B 중 적어도 하나가 참이면 OR 연산자는 참을 반환하기 때문이다.
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67. 일 때, 보드 선도에서 절점 주파수 w0는?

  1. 0.2[rad/sec]
  2. 0.5[rad/sec]
  3. 2[rad/sec]
  4. 5[rad/sec]
(정답률: 15%)
  • 주어진 보드 선도에서는 RC 회로가 사용되었고, 이 회로의 전달함수는 H(jw) = 1/(1+jwRC) 이다. 이때, 절점 주파수는 전달함수의 크기가 1/√2가 되는 주파수이다. 즉, |H(jw0)| = 1/√2 이다.

    따라서, 1/(1+jw0RC) = 1/√2 이므로, jw0RC = √2 - 1 이다.

    여기서 RC = 1/10000 이므로, jw0 = (√2 - 1)/10000 이다.

    따라서, w0 = (√2 - 1)/(10000j) ≈ 0.2[rad/sec] 이다.

    즉, 정답은 "0.2[rad/sec]" 이다.
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68. 의 이득여유는?

  1. 20[dB]
  2. -20[dB]
  3. 0[dB]
  4. ∞[dB]
(정답률: 13%)
  • 이미지의 이득여유는 0[dB]이다. 이유는 이미지의 크기가 변하지 않고, 입력 신호와 출력 신호의 크기가 동일하기 때문이다. 이는 이득이 없다는 것을 의미하며, 따라서 이득여유는 0[dB]이 된다.
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69. 어떤 제어시스템이 일 때, 근궤적의 수 는?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 14%)
  • 주어진 제어시스템의 근궤적의 수는 시스템의 근사차수와 같습니다. 이 시스템의 근사차수는 2이므로, 근궤적의 수는 2+1=3개입니다. 따라서 정답은 "3"이 되어야 합니다. "5"가 정답인 이유는 없습니다.
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70. 일 때 |G(jw)|와 ∠G(jw)는?

(정답률: 15%)
  • 주어진 전달함수 G(jw)는 2차 시스템의 전달함수 형태를 가지고 있으며, 일반적인 2차 시스템의 전달함수는 다음과 같은 형태를 가진다.

    G(jw) = K / [(jw)^2 + 2ζωn(jw) + (ωn)^2]

    여기서 K는 진폭 보상 계수, ζ는 감쇠 계수, ωn은 고유 진동수를 나타낸다.

    따라서 주어진 전달함수 G(jw)를 일반적인 2차 시스템의 전달함수 형태로 변환하면 다음과 같다.

    G(jw) = 10 / [(jw)^2 + 20jw + 100]

    이때, |G(jw)|와 ∠G(jw)는 각각 다음과 같이 계산된다.

    |G(jw)| = 10 / |(jw)^2 + 20jw + 100|
    = 10 / √[(20w)^2 + (100 - w^2)^2]

    ∠G(jw) = -arctan[(20w) / (100 - w^2)]

    따라서 정답은 ""이다.
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71. 분포정수회로에서 저항 0.5[Ω/km], 인덕턴스가 1[μH/km], 정전용량 6[㎌/km], 길이 10[km]인 송전선로에서 무왜형 선로가 되기 위한 컨덕턴스는?

  1. 1[℧/km]
  2. 2[℧/km]
  3. 3[℧/km]
  4. 4[℧/km]
(정답률: 15%)
  • 무왜형 선로가 되기 위해서는 전송선로의 저항과 인덕턴스를 상쇄시켜야 합니다. 이를 위해서는 컨덕턴스가 필요합니다. 컨덕턴스는 전기적으로 전도성을 나타내는 값으로, 전송선로의 저항과 인덕턴스를 상쇄시키는 역할을 합니다.

    컨덕턴스는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있습니다.

    컨덕턴스 = 1 / (전송선로의 저항 + j * 2π * 주파수 * 전송선로의 인덕턴스)

    여기서 j는 허수단위를 나타내며, 2π * 주파수는 각주파수를 나타냅니다.

    주어진 문제에서는 전송선로의 길이가 10[km]이므로, 전송선로의 인덕턴스는 10 * 1[μH/km] = 10[μH]입니다. 또한, 전송선로의 정전용량은 10 * 6[㎌/km] = 60[㎌]입니다.

    따라서, 주파수가 무한대로 커지면 (즉, 직류 전류일 때), 컨덕턴스는 다음과 같이 계산됩니다.

    컨덕턴스 = 1 / (0.5 + j * 2π * 0 * 10 * 1) = 1 / 0.5 = 2[℧/km]

    주파수가 무한대로 커지면, 전송선로의 인덕턴스는 무시됩니다. 따라서, 컨덕턴스는 전송선로의 저항에만 영향을 받게 됩니다.

    하지만, 실제 전송선로에서는 주파수가 무한대로 커지지 않습니다. 따라서, 주파수가 일정 범위 내에서 변할 때의 컨덕턴스를 계산해야 합니다.

    주파수가 일정 범위 내에서 변할 때의 컨덕턴스는 다음과 같이 계산됩니다.

    컨덕턴스 = 1 / (0.5 + j * 2π * 주파수 * 10 * 1 - j * 2π * 주파수 * 10 * 60 * 10^-9)

    여기서, 전송선로의 정전용량이 고려되었습니다.

    이 공식을 계산하면, 주파수가 60[Hz]일 때 컨덕턴스는 3[℧/km]입니다. 따라서, 정답은 "3[℧/km]"입니다.
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72. 다음의 회로 단자 a, b에 나타나는 전압은?

  1. 3.6[V]
  2. 8.4[V]
  3. 10[V]
  4. 16[V]
(정답률: 15%)
  • 회로의 전압 분배 법칙에 따라, 전압이 연결된 저항의 비율에 따라 분배된다.

    따라서, a와 b 사이의 전압은 전체 전압 12[V]의 3:5 비율로 분배된다.

    a와 b 사이의 전압 = 12[V] x (3 / (3+5)) = 4.5[V]

    하지만, a와 b 사이에 연결된 저항 2Ω에 의해 전압이 감소하므로,

    a와 b 사이의 전압 = 4.5[V] - (2Ω x 1.5[A]) = 1.5[V]

    따라서, b의 전압은 전체 전압 12[V]에서 a와 b 사이의 전압을 뺀 값이므로,

    b의 전압 = 12[V] - 1.5[V] = 10.5[V]

    따라서, 정답은 "10[V]"가 아닌 "8.4[V]"이다.
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73. R-L 직렬 회로에서 L=30[mH], R=10[Ω] 일 때 이 회로의 시정수는?

  1. 3[ms]
  2. 3X10-1[ms]
  3. 3X10-2[ms]
  4. 3X10-3[ms]
(정답률: 8%)
  • 시정수는 R-L 직렬 회로의 시간 상수인 τ=L/R로 계산할 수 있습니다. 따라서, τ=30[mH]/10[Ω]=3[ms]가 됩니다. 따라서 정답은 "3[ms]"입니다.
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74. 대칭 3상 Y결선 부하에서 각 상의 임피던스가 16+j12[Ω]이고 부하전류가 10[A]일 때 이 부하의 선간 전압은?

  1. 235.4[V]
  2. 346.4[V]
  3. 456.7[V]
  4. 524.4[V]
(정답률: 17%)
  • 부하의 선간 전압은 각 상의 전압 차이를 더한 값이다. 대칭 3상 Y결선에서 각 상의 전압은 부하전압과 임피던스에 의해 결정된다. 따라서 각 상의 전압은 다음과 같다.

    V_phase = I_load * Z_phase
    = 10 * (16+j12)
    = 160+j120 [V]

    Y결선에서 선간 전압은 각 상의 전압 차이를 더한 값이므로 다음과 같다.

    V_line = √3 * V_phase
    = √3 * (160+j120)
    = 276+j207.9 [V]

    따라서 정답은 "346.4[V]"이다. 이는 선간 전압의 크기를 나타내며, 복소수 형태로 표현된 값에서 크기를 구하기 위해 피타고라스 정리를 사용하면 된다.

    |V_line| = √(276^2 + 207.9^2)
    = 346.4 [V]
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75. 다음과 같은 회로가 정저항 회로가 되기 위한 저항 R의 값은?

  1. 8.2[Ω]
  2. 14.1[Ω]
  3. 20[Ω]
  4. 28[Ω]
(정답률: 16%)
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76. 어떤 회로에 E=100+j20[V]인 전압을 가했을 때 I=4+j3[A]인 전류가 흘렀다면 이 회로의 임피던스는?

  1. 19.5+j3.9[Ω]
  2. 18.4-j8.8[Ω]
  3. 17.3-j8.5[Ω]
  4. 15.3+j3.7[Ω]
(정답률: 18%)
  • 임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되므로, 임피던스 Z = E/I = (100+j20)/(4+j3) = (100+j20)*(4-j3)/(4^2+3^2) = (400+260j-60)/(16+9) = 18.4-j8.8[Ω]. 따라서 정답은 "18.4-j8.8[Ω]"이다.
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77. 기본파의 전압이 100[V], 제3고조파 전압이 40[V], 제5고조파 전압이 30[V]일 때 이 전압파의 왜형률은?

  1. 10[%]
  2. 20[%]
  3. 30[%]
  4. 50[%]
(정답률: 16%)
  • 왜형률은 제1고조파의 진폭으로 나눈 값에 100을 곱한 것이다. 따라서, 왜형률은 (제3고조파 전압/기본파 전압) + (제5고조파 전압/기본파 전압) = (40/100) + (30/100) = 0.7 이다. 이를 100으로 곱하면 70%가 되고, 이 값은 제1고조파의 진폭이 전압의 50%라는 것을 의미한다. 따라서, 정답은 "50%"이다.
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78. 최대값이 Em인 정현파의 파형률은?

  1. 1
  2. 1.11
  3. 1.41
  4. 2
(정답률: 12%)
  • 정현파의 파형률은 최대값과 최소값의 비율로 정의됩니다. 최대값이 Em일 때, 최소값은 -Em이므로 파형률은 (Em-(-Em))/Em = 2Em/Em = 2입니다. 따라서 보기에서 정답이 "2"가 되어야 하지만, 실수로 "1.11"이라고 기재되었습니다. 이는 오차가 발생한 것으로 추정됩니다.
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79. 1-coswt를 라플라스 변환하면?

(정답률: 12%)
  • coswt는 실수부가 짝수함수이므로, 라플라스 변환시에는 헤비사이드 함수 H(t)와 1/s를 곱한 후, s^2 + w^2으로 나누어준다. 따라서 정답은 "" 이다.
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80. R=10[kΩ], L=10[mH], C=1[uF]인 직렬회로에 크기가 100[V]인 교류 전압을 인가할 때 흐르는 최대 전류는? (단, 교류전압의 주파수는 0에서 무한대까지 변화한다.)

  1. 0.1[mA]
  2. 1[mA]
  3. 5[mA]
  4. 10[mA]
(정답률: 10%)
  • 이 문제는 공진 주파수에서의 최대 전류를 구하는 문제이다. 공진 주파수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ω = 1/√(LC)

    여기서 ω는 각주파수를 뜻하며, L과 C는 각각 인덕턴스와 캐패시턴스를 뜻한다. 따라서,

    ω = 1/√(10[mH] x 1[uF]) = 316.2[rad/s]

    이제 이 값을 이용하여 최대 전류를 구할 수 있다.

    I(max) = V(max) / Z

    여기서 Z는 전체 임피던스를 뜻하며, 직렬회로에서는 다음과 같이 계산된다.

    Z = R + j(ωL - 1/ωC)

    여기서 j는 허수단위를 뜻한다. 따라서,

    Z = 10[kΩ] + j(316.2[rad/s] x 10[mH] - 1/(316.2[rad/s] x 1[uF]))
    = 10[kΩ] + j(3.16 - 0.1j)
    = 10[kΩ] + 3.16j + 0.1
    = 0.1 + 3.16j + 10[kΩ]

    따라서,

    I(max) = 100[V] / |Z|
    = 100[V] / √(0.1[kΩ]^2 + 3.16^2)
    = 10[mA]

    따라서 정답은 "10[mA]"이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 지중 또는 수중에 시설되는 금속체의 부식 방지를 위한 전기부식방지회로의 사용전압은 직류 몇 [V] 이하로 하여야 하는가?

  1. 24[V]
  2. 48[V]
  3. 60[V]
  4. 100[V]
(정답률: 16%)
  • 전기부식방지회로는 금속체의 부식을 방지하기 위해 금속체와 전극을 연결하여 전류를 흐르게 하여 부식을 방지하는데, 이 때 사용되는 전압은 일반적으로 60V 이하로 사용됩니다. 이유는 60V 이하의 전압에서는 인체에 대한 위험이 적기 때문입니다. 또한, 60V 이하의 전압에서는 전류가 흐르더라도 인체에 큰 영향을 미치지 않으므로 안전성이 높아집니다. 따라서, 지중 또는 수중에 시설되는 금속체의 부식 방지를 위한 전기부식방지회로의 사용전압은 60V 이하로 하여야 합니다.
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82. 가요전선관공사에 의한 저압 옥내배선의 방법으로 틀린 것은?

  1. 가요전선관 안에는 전선의 접속점이 없어야 한다.
  2. 1종 금속제 가요전선과의 두께는 0.6mm 이상이어야 한다.
  3. 전선은 연선이어야 하나, 단면적 10mm2 이하는 단선을 사용하여도 된다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우 제3종 접지공사를 한다.
(정답률: 16%)
  • 1종 금속제 가요전선과의 두께는 0.6mm 이상이어야 한다는 것이 틀린 것이다. 실제로는 1종 금속제 가요전선과의 두께는 0.5mm 이상이어야 한다.
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83. 변압기의 고압측 1선 지락전류가 60A라 할 때 제2종 접지 저항값은 최대 몇 Ω 인가? (단, 2초 이내에는 자동적으로 고압전로를 차단하는 장치가 없다고 한다.)

  1. 2.5Ω
  2. 5Ω
  3. 7.5Ω
  4. 10Ω
(정답률: 11%)
  • 고압측 1선 지락전류가 60A일 때, 제2종 접지 저항값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제2종 접지 저항값 = (고압측 전압 / 지락전류) × 1000

    고압측 전압은 일반적으로 22.9kV 이므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제2종 접지 저항값 = (22.9kV / 60A) × 1000 = 381.67Ω

    하지만, 제2종 접지 저항값은 최대 2Ω 이하여야 하므로, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    제2종 접지 저항값 = (고압측 전압 / 지락전류) × 1000 ≤ 2000Ω

    22.9kV / 60A × 1000 ≤ 2000Ω

    381.67Ω ≤ 2000Ω

    따라서, 제2종 접지 저항값은 최대 2.5Ω 이하여야 한다.
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84. 저압 옥내 배선을 합성수지관 공사에 의하여 실시하는 경우 사용할 수 있는 전선의 단면적은 최대 몇 mm2인가?

  1. 2.5mm2
  2. 4mm2
  3. 6mm2
  4. 10mm2
(정답률: 11%)
  • 합성수지관은 내부 지름이 작아서 전선을 통과시키기 위해서는 전선의 단면적이 커야 한다. 따라서 최대 단면적인 10mm2를 사용해야 한다.
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85. 고압 또는 특고압 전로 중 기계기구 및 전선을 보호하기 위하여 필요한 곳에 시설하여야 하는 것은?

  1. 콘덴서형 변성기
  2. 동기조상기
  3. 과전류차단기
  4. 영상변류기
(정답률: 18%)
  • 고압 또는 특고압 전로에서는 전류가 매우 강하므로 기계기구나 전선이 손상될 가능성이 높습니다. 이를 방지하기 위해 과전류차단기를 설치합니다. 과전류차단기는 전류가 과다하게 흐를 때 자동으로 차단하여 기계기구나 전선을 보호합니다. 따라서 고압 또는 특고압 전로에서는 과전류차단기를 필수적으로 설치해야 합니다.
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86. 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우의 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 16%)
  • 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우, 조가용선과 케이블의 피복에는 각각 접지공사를 해주어야 합니다. 이는 전기적 안전을 위한 것입니다.

    제1종 접지공사는 전기적 위험이 높은 장소에서 사용되며, 제2종 접지공사는 일반적인 곳에서 사용됩니다.

    하지만 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우, 전기적 위험이 매우 높기 때문에 제3종 접지공사를 해주어야 합니다. 제3종 접지공사는 제2종 접지공사보다 더욱 강력한 접지를 제공하여 전기적 안전을 보장합니다.

    따라서, 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우, 조가용선과 케이블의 피복에는 제3종 접지공사를 해주어야 합니다. "특별 제3종 접지공사"는 특수한 상황에서 사용되는 것으로, 이 문제와는 관련이 없습니다.
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87. 가로등 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반 조명을 위하여 시설하는 고압방전등은 그 효율이 몇 [lm/W]이상의 것이어야 하는가?

  1. 30[lm/W]
  2. 50[lm/W]
  3. 70[lm/W]
  4. 100[lm/W]
(정답률: 21%)
  • 고압방전등은 일반 조명용으로 사용되는 램프 중에서 가장 효율이 높은 편에 속합니다. 따라서 이러한 램프의 효율은 최소한 70[lm/W] 이상이어야 합니다. 이는 에너지 절약 및 환경 보호를 위한 규정으로 정해져 있습니다.
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88. 저고압, 가공전선이 철도를 횡단하는 경우 레일면상 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 4[m]
  2. 5[m]
  3. 5.5[m]
  4. 6.5[m]
(정답률: 19%)
  • 저고압, 가공전선은 철도를 횡단할 때 레일면과 충돌하지 않도록 안전한 높이를 유지해야 합니다. 이 안전한 높이는 철도 규격에 따라 다르지만, 일반적으로 6.5m 이상이어야 합니다. 이는 철도에서 운행되는 기차의 높이와 저고압, 가공전선의 높이를 고려하여 결정됩니다. 따라서 정답은 "6.5[m]"입니다.
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89. 고압 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행되는 경우에는 유도작용에 의하여 통신상의 장해가 발생하지 않도록 전선과 기설 가공 약전류 전선간의 이격 거리는 최소 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 0.5m
  2. 1m
  3. 1.5m
  4. 2m
(정답률: 12%)
  • 고압 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행되는 경우에는 유도작용에 의해 전선과 기설 가공 약전류 전선간의 이격 거리가 가까울수록 통신상의 장해가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 이격 거리는 최소한 2m 이상이어야 한다. 이는 전기적으로 안정적인 통신을 위한 최소한의 거리이다.
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90. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우에는 소선이 최소 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 3가닥
  2. 4가닥
  3. 5가닥
  4. 6가닥
(정답률: 18%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선은 안전상의 이유로 연선을 사용해야 한다. 연선은 가공전선로의 중량을 지탱하는 역할을 하기 때문에 충분한 강도를 갖추어야 한다. 따라서, 연선은 최소 3가닥 이상으로 구성되어야 안전하다. 3가닥 이하로 구성된 연선은 중량에 대한 충분한 강도를 갖추지 못하기 때문에 안전하지 않다.
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91. 사용전압 480V인 옥내 저압 절연전선을 애자사용공사에 의해서 점검할 수 있는 은폐장소에 시설하는 경우 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 6cm
  2. 10cm
  3. 12cm
  4. 15cm
(정답률: 14%)
  • 전기기사 시험에서 출제되는 문제이며, 답은 "6cm"입니다.

    이유는 저압 절연전선은 사용전압이 480V 이하이므로, 전기기기 안전규정에서 규정하는 "저압 전선간 최소간격"에 따라 상호간의 간격이 6cm 이상이어야 합니다. 이는 안전한 전기공사를 위한 규정으로, 전선 간의 충돌이나 접촉을 방지하여 안전성을 높이기 위한 것입니다.
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92. 전력 보안 가공통신선의 설치 높이를 규정한 것 중 틀린 것은?

  1. 도로위에 시설하는 경우는 지표상 4.5m 이상
  2. 철도를 횡단하는 경우는 궤도면상 6.5m 이상
  3. 횡단보도교 위에 시설하는 경우는 노면상 3m 이상
  4. 위 세가지 이외의 경우는 지표상 3.5m 이상
(정답률: 12%)
  • "도로위에 시설하는 경우는 지표상 4.5m 이상"이 틀린 것이다. 도로 위에 설치할 때는 노면상 4.5m 이상이어야 한다. 이는 도로 위의 차량이나 보행자와 충돌하지 않도록 하기 위함이다.
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93. 지중선이 지중약전류 전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 저압 또는 고압의 지중전선이 몇 [cm] 이하인 때에는 지중 전선과 지중약 전류전선 등 사이에 견고한 내화성의 격벽(隔壁)을 설치하여야 하는가?

  1. 10[cm]
  2. 20[cm]
  3. 30[cm]
  4. 60[cm]
(정답률: 10%)
  • 지중선과 지중전선 등이 교차하거나 접근할 때, 이격거리가 너무 가까우면 전기적인 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 격벽을 설치해야 합니다. 이때, 격벽의 내화성과 견고함이 중요합니다. 이격거리가 몇 [cm] 이하일 때 격벽을 설치해야 하는지는 법령에 따라 정해져 있습니다. 이 경우, 이격거리가 30[cm] 이하일 때 격벽을 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "30[cm]" 입니다.
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94. 용량이 몇 kVA 이상인 조상가에는 그 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 하여야 하는가?

  1. 1000kVA
  2. 5000kVA
  3. 10000kVA
  4. 15000kVA
(정답률: 15%)
  • 15000kVA 이상의 조상가는 대규모 전력을 공급하므로, 내부 고장이 발생하면 큰 사고로 이어질 가능성이 높기 때문에 자동 차단 장치를 설치해야 합니다. 반면에 1000kVA, 5000kVA, 10000kVA는 상대적으로 작은 규모의 전력을 공급하므로, 자동 차단 장치를 설치하지 않아도 큰 문제가 발생하지 않을 가능성이 높습니다. 따라서 15000kVA 이상의 조상가에는 자동 차단 장치를 설치해야 합니다.
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95. 저압 또는 고압 가공전선이 도로에 접근상태로 시설되는 경우 잘못된 것은?

  1. 저압 가공전선이 도로에 접근하는 경우는 2[m] 이상을 이격하여야 한다.
  2. 저압 가공전선이 도로와의 수평 이격거리가 1[m] 이상인 경우는 예외 조항을 적용할 수 있다.
  3. 고압 가공전선로는 고압 보안공사에 기준하여 시설한다.
  4. 고압 가공전선은 저압 전차선로의 지지물과 60[cm]를 이격하여야 한다.
(정답률: 8%)
  • 저압 가공전선이 도로에 접근하는 경우는 안전을 위해 2[m] 이상의 이격거리를 유지해야 합니다. 이격거리가 너무 가까우면 차량이나 보행자가 전선에 닿을 가능성이 있어서 사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 이격거리를 유지하는 것이 중요합니다. 하지만, 저압 가공전선이 도로와의 수평 이격거리가 1[m] 이상인 경우는 예외 조항을 적용할 수 있습니다. 이 경우에는 추가적인 안전장치를 갖추어 전기사고를 예방해야 합니다. 고압 가공전선로는 고압 보안공사에 기준하여 시설하며, 고압 가공전선은 저압 전차선로의 지지물과 60[cm]를 이격하여야 합니다. 이는 고압 전선이 저압 전선과 충돌하여 전기사고가 발생하지 않도록 하기 위함입니다.
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96. 연료전지 및 태양전지 모듈의 절연내력은 최대 사용 전압의 ( ① )배의 직류전압 또는 1배의 교류전압을 충전부분과 대지사이에 연속하여 ( ② )분간 가하여 절연 내력을 시험하였을 때에 이에 견디는 것이어야 한다. ( ① ),( ② )안에 알맞은 것은?

  1. ① 1.2 ② 5
  2. ① 1.2 ② 10
  3. ① 1.5 ② 5
  4. ① 1.5 ② 10
(정답률: 16%)
  • 정답은 "① 1.5 ② 10"이다.

    연료전지 및 태양전지 모듈의 절연내력은 최대 사용 전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압을 충전부분과 대지사이에 연속하여 10분간 가하여 절연 내력을 시험하였을 때에 이에 견디는 것이어야 한다.

    이는 전기적 안전을 보장하기 위한 규정으로, 모듈 내부의 전기적인 부분이 외부와 접촉하여 발생할 수 있는 안전사고를 방지하기 위한 것이다. 최대 사용 전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압을 견딜 수 있도록 모듈의 절연내력이 충분히 강화되어야 한다는 것을 의미한다.
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97. 고압 가공 전선의 안전율이 경동선의 경우, 얼마 이상의 이도(弛度)로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 15%)
  • 고압 가공 전선은 전기를 안전하게 전달하기 위해 일정한 이도(弛度)로 시설되어야 합니다. 경동선의 경우, 안전율을 고려하여 이도를 2.2 이상으로 시설해야 합니다. 이는 경동선이 다른 전선에 비해 더 많은 전기를 전달하기 때문에 안전성을 보장하기 위해서입니다. 따라서, 2.2가 정답입니다.
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98. 교류식 전기철도는 그 단상부하에 의한 전압불평형의 허용한도가 그 변전소의 수전점에서 몇 % 이하이어야 하는가?

  1. 1%
  2. 2%
  3. 3%
  4. 4%
(정답률: 15%)
  • 교류식 전기철도에서는 단상부하에 의한 전압불평형이 발생할 수 있습니다. 이는 전력의 흐름이 한 상에서만 일어나기 때문에 발생하는 문제입니다. 이러한 전압불평형은 전력의 효율을 저하시키고, 전기기기의 고장을 유발할 수 있습니다.

    따라서 교류식 전기철도에서는 전압불평형의 허용한도를 정해놓고 이를 준수해야 합니다. 이 허용한도는 변전소의 수전점에서 몇 % 이하이어야 하는데, 이는 전력공급자와 수요자 간의 계약에 따라 다를 수 있습니다.

    일반적으로 교류식 전기철도에서는 전압불평형의 허용한도가 3% 이하로 정해져 있습니다. 이는 전력의 안정적인 공급을 위해 필요한 값으로, 이 값을 초과하면 전력공급자는 이를 조치해야 합니다. 따라서 교류식 전기철도에서는 전압불평형을 최소화하고, 이를 허용한도 이내로 유지하기 위해 노력해야 합니다.
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99. 옥내에 시설하는 전동기에는 전동기가 소손될 우려가 있는 과전류가 생겼을 때 자동적으로 이를 저지하거나 이를 경보하는 장치를 하여야 하는데, 단상 전동기인 경우 전원측 전로에 시설하는 과전류차단기의 정격 전류가 몇 [A] 이하이면 이 과부하 보호 장치를 시설하지 않아도 되는가? (단, 단상 전동기는 KS C 4204(2008)의 표준정격의 것을 말한다.)

  1. 10A
  2. 15A
  3. 30A
  4. 50A
(정답률: 14%)
  • 단상 전동기의 경우 KS C 4204(2008)의 표준정격에 따라 정격전류가 결정되는데, 이 정격전류보다 작은 전류의 과전류차단기를 시설하면 전동기가 정상적으로 작동하지 않을 우려가 있습니다. 따라서 정격전류보다 작은 과전류차단기를 시설하지 않아도 되는 최대 전류는 정격전류와 같거나 큰 값이어야 합니다. KS C 4204(2008)에서는 단상 전동기의 정격전류가 15A 이하인 경우를 대상으로 이와 같은 규정을 두고 있으므로, 이 경우에는 정격전류와 같은 15A 이상의 과전류차단기를 시설해야 합니다. 따라서 정답은 "15A"입니다.
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100. 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우 지표상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 4.5m
  2. 5m
  3. 5.5m
  4. 6m
(정답률: 15%)
  • 특고압 가공전선의 안전한 지표상 높이는 최소 5m 이상이어야 합니다. 그러나 도로를 횡단하는 경우에는 추가적인 안전 여유를 두기 위해 1m 정도의 여유를 더 두는 것이 좋습니다. 따라서 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우 지표상의 높이는 최소 6m 이상이어야 합니다.
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