전기공사기사 필기 기출문제복원 (2012-05-20)

전기공사기사 2012-05-20 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2012-05-20 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 가로 5[m], 세로 6[m], 광원에서 작업면까지의 높이 2[m], 바닥에서 작업면까지의 높이 0.8[m]인 방의 천정에 2등용 형광등 기구를 설치하여 500[lx]의 평균 조도를 얻고자 한다. 이 때 실지수 k와 최소 형광등 기구의 수 N은? (단, 형광등 1개의 광속은 3000[lm], 조명률 0.6, 보수율 0.7이다.)

  1. k = 1.6, N = 12
  2. k = 1.6, N = 8
  3. k = 1.4, N = 8
  4. k = 1.4, N = 6
(정답률: 68%)
  • 실지수 $k$를 먼저 구한 후, 조도 공식을 이용하여 필요한 등기구 수 $N$을 산출합니다.
    실지수 계산:
    ① [기본 공식] $k = \frac{X \times Y}{2H(X + Y)}$
    ② [숫자 대입] $k = \frac{5 \times 6}{2 \times 2 \times (5 + 6)}$
    ③ [최종 결과] $k = 1.36 \approx 1.4$
    등기구 수 계산:
    ① [기본 공식] $N = \frac{E \times S}{F \times U \times M \times n}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{500 \times (5 \times 6)}{3000 \times 0.6 \times 0.7 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $N = 5.95 \approx 6$
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2. 조도를 구하는 식은? (단, 면적은 A, 광속은 F이다.)

  1. 2F×A
  2. F×A
  3. A/F
  4. F/A
(정답률: 89%)
  • 조도는 단위 면적당 입사하는 광속의 양을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{F}{A}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과] $E = \frac{F}{A}$
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3. 복사(방사) 고온계에서 온도를 측정하는 요소로 사용되는 것은?

  1. 저항계
  2. 전압계
  3. 전류계
  4. 전력계
(정답률: 58%)
  • 복사 고온계는 스테판-볼츠만 법칙을 이용하여 물체에서 방사되는 에너지를 측정하는 비접촉식 온도계입니다. 이때 측정된 에너지는 밀리볼트미터(전압계)를 통해 전압 형태로 측정되어 온도로 환산됩니다.
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4. 직류 전동기 속도제어에서 일그너 방식이 채용되는 것은?

  1. 제지용 전동기
  2. 특수한 공작 기계용
  3. 제철용 대형 압연기용
  4. 인쇄기
(정답률: 78%)
  • 일그너 방식은 플라이휠을 이용하여 에너지를 저장하고 전압 제어를 통해 정토크 제어가 가능하며 제어 범위가 매우 넓습니다. 따라서 거대한 하중을 제어해야 하는 제철용 대형 압연기에 주로 채용됩니다.
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5. 핀치 오프(pinch off) 전압을 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. 게이트와 드레인 사이의 전압
  2. 드레인과 소스 사이의 전압
  3. 게이트와 소스 사이의 전압
  4. 드레인과 드레인 사이의 전압
(정답률: 68%)
  • 핀치 오프 전압은 반도체 소자에서 채널이 폐쇄되어 전류가 차단되는 최소 전압을 의미하며, 이는 게이트와 소스 사이의 전압에 의해 결정됩니다.
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6. 열차의 능률적인 운전제어를 목적으로 하고 구간내 각역에 있는 전철기와 신호기 등을 중앙제어실에서 원격제어하는 장치는?

  1. 자동 열차 정지 장치
  2. 열차 집중 제어 장치
  3. 자동 열차 제어 장치
  4. 자동 열차 운전 장치
(정답률: 66%)
  • 열차 집중 제어 장치(CTC)는 구간 내 각 역의 전철기와 신호기 등을 중앙제어실에서 원격으로 제어하여 열차의 능률적인 운전제어를 목적으로 하는 장치입니다.

    오답 노트

    자동 열차 제어 장치(ATC): 주로 열차의 안전운전을 목적으로 사용함
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7. 금속의 표면 담금질에 적합한 가열 방식은?

  1. 직접 아크 가열
  2. 고주파 유도 가열
  3. 고주파 유전 가열
  4. 간접 저항 가열
(정답률: 75%)
  • 금속의 표면 담금질에는 표피 효과를 이용하여 표면만 빠르게 가열할 수 있는 고주파 유도 가열 방식이 가장 적합합니다.

    오답 노트

    고주파 유전 가열: 비닐, 목재 등 부도체 가열에 사용
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8. 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: 83%)
  • 전극 표면에 저항 성분을 가진 물질이 생성되어 반응을 방해할 때, 이를 극복하고 반응을 일으키기 위해 추가로 필요한 전압을 저항 과전압이라고 합니다.
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9. 전기 집진기는 무엇을 이용한 것인가?

  1. 와전류
  2. 누설전류
  3. 잔류자기
  4. 대전체간의 정전기력
(정답률: 80%)
  • 전기 집진기는 대전체 간의 정전기력을 이용하는 장치입니다. 집진극에 고전압 직류전압을 인가하여 먼지 입자를 하전시킨 후, 정전기적 인력으로 집진극에 부착시켜 제거하는 원리를 사용합니다.
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10. 10[℃]의 물 10[ℓ]를 20분간 가열하여 96[℃]로 올리기 위해 필요한 전열기 용량은 약 몇 [kW]인가? (단, 전열기의 효율은 80%이다.)

  1. 2.75
  2. 3.75
  3. 5.75
  4. 6.75
(정답률: 78%)
  • 물 가열에 필요한 열량과 전열기가 공급하는 전기 에너지가 효율을 고려하여 같음을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{C \times m \times \Delta T}{860 \times \eta \times t}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{1 \times 10 \times (96 - 10)}{860 \times 0.8 \times (20 / 60)}$
    ③ [최종 결과] $P = 3.75$ kW
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11. 영상변류기(ZCT)의 1차 전류와 2차 전류는 각각 얼마를 기준으로 하는가?

  1. 100[mA], 1.25[mA]
  2. 200[mA], 1.25[mA]
  3. 100[mA], 1.5[mA]
  4. 200[mA], 1.5[mA]
(정답률: 60%)
  • 영상변류기(ZCT)의 표준 정격은 1차 전류 200mA, 2차 전류 1.5mA를 기준으로 합니다.
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12. 접지극으로 사용하는 동봉, 철관, 철봉, 탄소피복 강봉 길이는 얼마 이상으로 되어야 가장 적당한가? (문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 3[m]
  2. 6[m]
  3. 8[m]
  4. 9[m]
(정답률: 70%)
  • 해당 문제는 접지극의 길이에 대한 기준이 모호하여 실제 시험에서 모두 정답 처리된 오류 문제입니다. 다만, 제시된 정답 기준으로는 3m를 선택하시기 바랍니다.
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13. 차단기 약호 MBB는 다음 중 어느 것인가?

  1. 공기 차단기
  2. 자기 차단기
  3. 유입 차단기
  4. 기중 차단기
(정답률: 88%)
  • 차단기는 소호 매질에 따라 약호가 구분되며, MBB는 전자력을 이용하는 자기 차단기를 의미합니다.

    오답 노트

    공기 차단기: ABB
    유입 차단기: OCB
    기중 차단기: ACB
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14. 금속관 공사용 재료가 아닌 것은?

  1. Coupling
  2. Saddle
  3. Bushing
  4. Cleat
(정답률: 76%)
  • 금속관 공사에서는 관 접속을 위한 Coupling, 고정을 위한 Saddle, 피복 보호를 위한 Bushing 등이 사용됩니다.

    오답 노트

    Cleat: 애자 사용 공사에서 전선을 고정하는 데 사용되는 재료입니다.
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15. 저압 전선로의 인입선의 중성선 또는 접지측 전선은 어느 빛깔의 애자를 사용하는가?

  1. 흑색
  2. 황색
  3. 청색
  4. 백색
(정답률: 82%)
  • 저압 전선로의 애자 색상은 용도에 따라 구분하며, 일반 저압용 애자는 백색을 사용하고 중성선 또는 접지측 애자는 청색을 사용합니다.
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16. 특고압 지중전선로에 사용되는 케이블이 아닌 것은?

  1. 미네럴 인슈레이션 케이블
  2. 알루미늄피 케이블
  3. 폴리에틸렌 혼합물 케이블
  4. 파이프형 압력 케이블
(정답률: 71%)
  • 미네럴 인슈레이션 케이블은 주로 저압 옥내배선에서 단면적 $1\text{mm}^2$이상의 전선으로 사용되는 케이블이며, 특고압 지중전선로용으로는 적합하지 않습니다.
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17. 굴곡 반지름이 3[m]이하 곡선부분에서 절연 트롤리선의 지지점간의 거리[m]는?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 2
  4. 3
(정답률: 65%)
  • 절연 트롤리선의 지지점 간격 규정에 따르면, 도체 단면적과 관계없이 굴곡 반지름이 $3\text{m}$이하인 곡선 부분에서의 지지점 간 거리는 $1\text{m}$로 제한됩니다.
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18. 전기기기 자심재료의 구비조건으로 옳지 않은 것은?

  1. 보자력 및 잔류자기가 클 것
  2. 투자율이 클 것
  3. 포화 자속밀도가 클 것
  4. 고유저항이 클 것
(정답률: 77%)
  • 전기기기 자심재료는 자속이 잘 통하고 에너지 손실이 적어야 하므로 투자율, 포화 자속밀도, 고유저항은 클수록 좋으며, 보자력은 작아야 합니다.

    오답 노트

    보자력 및 잔류자기가 클 것: 보자력은 작아야 자화와 탈자화가 용이합니다.
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19. 지지물(전주 등)의 강도 보강 및 불평형 하중에 대한 평형 유지를 목적으로 설치하는 것은?

  1. 소켓아이
  2. 지선
  3. 볼아이
  4. 볼쇄클
(정답률: 79%)
  • 지선은 전주와 같은 지지물의 강도를 보강하고, 한쪽으로 쏠리는 불평형 하중을 잡아주어 평형을 유지하기 위해 설치하는 전선입니다.
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20. 투광기와 수광기로 구성되고 물체가 광로를 차단하면 접점이 개폐되는 스위치는?

  1. 압력 스위치
  2. 리밋 스위치
  3. 광전 스위치
  4. 근접 스위치
(정답률: 86%)
  • 빛을 쏘는 투광기와 받는 수광기를 이용하여 광로의 차단 여부로 접점을 제어하는 스위치는 광전 스위치입니다.

    오답 노트

    압력 스위치: 압력 변화 감지
    리밋 스위치: 물리적 접촉 감지
    근접 스위치: 자기장이나 정전용량으로 근접 감지
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2과목: 전력공학

21. 용량 30MVA, 33/11KV, △-Y결선 변압기에 차동 보호계전기가 설치되어 있다. 이 변압기로 30MVA 부하에 전력을 공급할 때 부하에 설치된 ㉠ CT의 결선방법과 ㉡ CT전류로 가장 적합한 것은?

  1. ㉠ Y결선, ㉡ 3.9A
  2. ㉠ Y결선, ㉡ 6.8A
  3. ㉠ △결선, ㉡ 3.9A
  4. ㉠ △결선, ㉡ 6.8A
(정답률: 18%)
  • 변압기가 $\Delta-Y$ 결선일 때, CT는 변압기 결선의 반대로 결선하여 위상차를 보정해야 하므로 부하측($Y$결선) CT는 $\Delta$결선을 사용합니다. 전류는 정격전류 $I = \frac{P}{\sqrt{3}V}$ 공식을 이용해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3}V}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{30 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 11 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $I = 1574.6\text{A}$
    CT 비를 적용하여 2차 전류를 구하면 약 $6.8\text{A}$가 도출됩니다.
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22. 그림과 같은 전력 계통에서 A저에 설치된 차단기의 단락용량 [MVA]은? (단, 각 기기의 % 리액턴스는 발전기 G1, G2는 정격용량 15MVA 기준 각각 15%이고, 변압기는 정격용량 20MVA 기준 8%, 송전선은 정격용량 10MVA기준 11%이며, 기타 다른 정수는 무시한다.)

  1. 5
  2. 50
  3. 500
  4. 5000
(정답률: 24%)
  • 기준 용량을 $20\text{MVA}$로 통일하여 합성 퍼센트 임피던스를 구한 뒤 단락용량을 계산합니다.
    발전기 $G_1, G_2$의 병렬 합성 임피던스는 $\frac{15\% \times 20}{15} = 20\%$이며, 두 대가 병렬이므로 $10\%$가 됩니다. 여기에 변압기 $8\%$와 송전선 $\frac{11\% \times 20}{10} = 22\%$를 모두 더합니다.
    ① [기본 공식] $P_s = \frac{100}{\%Z} \times P_n$
    ② [숫자 대입] $P_s = \frac{100}{10 + 8 + 22} \times 20$
    ③ [최종 결과] $P_s = 50\text{MVA}$
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23. 송전선로에서 이상전압이 가장 크게 발생하기 쉬운 경우는?

  1. 무부하 송전선로를 폐로하는 경우
  2. 무부하 송전선로를 개로하는 경우
  3. 부하 송전선로를 폐로하는 경우
  4. 부하 송전선로를 개로하는 경우
(정답률: 30%)
  • 무부하 송전선로를 개로(차단)할 때, 선로의 정전용량에 의해 축적된 전하가 갑자기 방전되면서 매우 높은 서지 전압(개폐 서지)이 발생하기 쉽습니다.
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24. 3000kW, 역률80%(늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소의 역률을 90%로 향상시키는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량 [kVA]은?

  1. 약 600
  2. 약 700
  3. 약 800
  4. 약 900
(정답률: 27%)
  • 역률 개선을 위해 필요한 콘덴서 용량은 유효전력에 두 역률의 탄젠트 값 차이를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = P(tan\theta_1 - tan\theta_2)$
    ② [숫자 대입] $Q = 3000(\frac{0.6}{0.8} - \frac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9})$
    ③ [최종 결과] $Q = 797.03$
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25. 각 수용가의 수용률 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때 수용가군 총합의 부하율에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수용률에 비례하고 부등률에 반비례한다.
  2. 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다.
  3. 부등률과 수용률에 모두 비례한다.
  4. 부등률과 수용률에 모두 반비례한다.
(정답률: 22%)
  • 부하율은 평균 수용전력을 최대 수용전력으로 나눈 값입니다. 이때 최대 수용전력은 수용률에 비례하고 부등률에 반비례하므로, 전체 식에서 부하율은 부등률에 비례하고 수용률에 반비례하는 관계를 가집니다.
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26. 원자로에 사용되는 감속재가 구비하여야 할 조건으로 틀린것은?

  1. 중성자 에너지를 빨리 감속시킬 수 있을 것
  2. 불필요한 중성자 흡수가 적을 것
  3. 원자의 질량이 클 것
  4. 감속능 및 감속비가 클 것
(정답률: 30%)
  • 감속재는 중성자와의 충돌을 통해 에너지를 빠르게 낮추어야 하므로, 중성자와 질량이 비슷한 가벼운 원자로 구성되어야 합니다.

    오답 노트

    원자의 질량이 클 것: 질량이 크면 중성자와의 충돌 시 에너지 전달 효율이 떨어져 감속 효과가 낮아집니다.
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27. 장거리 송전선로는 일반적으로 어떤 회로로 취급하여 회로를 해석하는가?

  1. 분산 부하 회로
  2. 집중 정수 회로
  3. 분포 정수 회로
  4. 특성 임피던스 회로
(정답률: 26%)
  • 송전선로의 길이가 길어지면 정수(R, L, C, G)가 선로 전체에 걸쳐 고르게 분포되어 있다고 보아야 하므로, 이를 분포 정수 회로로 해석합니다.
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28. 송전선로의 고장전류의 계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?

  1. 3상 단락
  2. 3선 단선
  3. 1선 지락
  4. 선간 단락
(정답률: 29%)
  • 고장 계산 시 영상 임피던스는 지락 사고와 같이 전류가 대지로 흐르는 경로가 형성될 때만 필요합니다. 1선 지락 사고는 불평형 고장으로, 대칭좌표법을 적용할 때 정상, 역상, 영상 임피던스가 모두 필요합니다.
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29. 조상설비에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 송수전단의 전압이 일정하게 유지되도록 하는 조정 역할을 한다.
  2. 역률의 개선으로 송전 손실을 경감시키는 역할을 한다.
  3. 전력 계통 안정도 향상에 기여한다.
  4. 이상전압으로부터 선로 및 기기의 보호능력을 가진다.
(정답률: 21%)
  • 조상설비는 무효전력을 조절하여 전압 유지, 역률 개선, 계통 안정도 향상을 목적으로 사용되는 설비입니다.

    오답 노트

    이상전압으로부터 선로 및 기기의 보호능력을 가진다: 이는 피뢰기(LA)의 역할이며, 조상설비의 기능이 아닙니다.
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30. 송전 용량이 증가함에 따라 송전선의 단락 및 지락전류도 증가하여 계통에 여러 가지 장해요인이 되고 있는데 이들의 경감대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 계통의 전압을 높인다.
  2. 발전기와 변압기의 임피던스를 작게한다.
  3. 송전선 또는 모선간에 한류 리액터를 삽입한다.
  4. 고장 시 모선 분리 방식을 채용한다.
(정답률: 19%)
  • 단락 및 지락전류를 경감시키기 위해서는 계통의 전체 임피던스를 증가시켜 전류의 흐름을 억제해야 합니다.

    오답 노트

    발전기와 변압기의 임피던스를 작게한다: 임피던스가 작아지면 고장 전류($I = V/Z$)가 오히려 증가하므로 경감 대책으로 부적절합니다.
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31. 비접지 방식에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 보호 계전기의 동작이 가장 확실하다.
  2. 고전압 송전방식으로 주로 채택하고 있다.
  3. 장거리 송전에 적합하다.
  4. V-V 결선이 가능하다.
(정답률: 23%)
  • 비접지 방식은 중성점을 접지하지 않는 방식으로, 변압기의 V-V 결선이 가능하여 경제적인 운용이 가능하다는 특징이 있습니다.

    오답 노트

    보호 계전기의 동작이 가장 확실하다: 접지 방식에 비해 지락 전류가 매우 작아 계전기 동작이 어렵습니다.
    고전압 송전방식으로 주로 채택: 고전압 계통에서는 절연 레벨 문제로 주로 직접접지 방식을 사용합니다.
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32. 1선의 저항이 10Ω, 리액턴스가 15Ω인 3상 송전선이 있다. 수전단 전압 60kV, 부하역률 0.8(lag), 부하전류 100A라고 할 때, 송전단 전압 [kV]은?

  1. 61
  2. 63
  3. 81
  4. 83
(정답률: 22%)
  • 송전단 전압은 수전단 전압에 선로의 전압 강하분을 더하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_s = V_r + \sqrt{3} I (R \cos\theta + X \sin\theta)$
    ② [숫자 대입] $V_s = 60000 + \sqrt{3} \times 100 \times (10 \times 0.8 + 15 \times 0.6)$
    ③ [최종 결과] $V_s = 62944$
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33. 6.6kV 고압 배전선로(비접지 선로)에서 지락보호를 위하여 특별히 필요치 않은 것은?

  1. 과전류 계전기(OCR)
  2. 선택접지 계전기(SGR)
  3. 영상 변류기(ZCT)
  4. 접지 변압기(GPT)
(정답률: 19%)
  • 비접지 선로의 지락 사고 시에는 지락 전류가 매우 작아 일반적인 과전류 계전기(OCR)로는 검출이 어렵습니다. 따라서 GPT, ZCT, SGR과 같은 지락 보호 전용 장치가 필요하며, 과전류 계전기(OCR)는 지락 보호를 위한 필수 장치가 아닙니다.
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34. 6.6kV, 60Hz, 3상 3선식 비접지식에서 선로의 길이가 10km이고, 1선의 대지정전용량이 0.005[㎌/㎞]일때 1선 지락시의 고장전류 Ig[A]의 범위로 옳은것은?

  1. Ig< 1
  2. 1< Ig < 2
  3. 2< Ig < 3
  4. 3< Ig < 4
(정답률: 21%)
  • 비접지 선로에서 1선 지락 시 흐르는 고장전류는 대지정전용량에 의해 결정되며, 공식은 $I_g = 3\omega C E$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I_g = 3 \times 2\pi f C L \times \frac{V}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] $I_g = 3 \times 2 \times 3.14 \times 60 \times (0.005 \times 10 \times 10^{-12}) \times \frac{6600}{\sqrt{3}}$
    ③ [최종 결과] $I_g = 0.537$
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35. 고압고온을 채용한 기력발전소에서 채용되는 열 사이클로 그림과 같은 장치 선도의 열사이클은?

  1. 랭킨 사이클
  2. 재생 사이클
  3. 재열 사이클
  4. 재열재생 사이클
(정답률: 26%)
  • 제시된 장치 선도를 보면, 터빈에서 증기를 추출하여 급수 가열기로 보내는 재생 과정과, 터빈 중간에서 증기를 다시 가열하는 재열 과정이 모두 포함되어 있으므로 재열재생 사이클입니다.
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36. 유역 면적이 4000㎢인 어떤 발전 지점이 있다. 유역 내의 연 강우량이 1400㎜이고, 유출계수가 75%라고 하면 그 지점을 통과하는 연평균 유량[m3/sec]은?

  1. 약 121
  2. 약 133
  3. 약 251
  4. 약 150
(정답률: 17%)
  • 연평균 유량은 유역 면적, 연 강우량, 유출계수를 이용하여 전체 유출량을 구한 뒤, 이를 1년의 총 초 단위 시간으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{A \times R \times C}{T}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{4000 \times 10^6 \times 1.4 \times 0.75}{365 \times 24 \times 3600}$
    ③ [최종 결과] $Q = 133.3$
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37. 기저 부하용으로 사용하기 적합한 발전방식은?

  1. 석탄 화력
  2. 저수지식 수력
  3. 양수식 수력
  4. 원자력
(정답률: 22%)
  • 원자력 발전은 연료비가 저렴하고 한 번 가동하면 장기간 일정하게 전력을 생산할 수 있어, 24시간 일정하게 유지되는 기본 수요인 기저 부하용으로 가장 적합합니다.
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38. 전력원선도에서 구할 수 없는 것은?

  1. 송수전 할 수 있는 최대 전력
  2. 필요한 전력을 보내기 위한 송수전 전압간의 상차각
  3. 선로 손실과 송전 효율
  4. 과도극한 전력
(정답률: 23%)
  • 전력원선도는 송전 전압, 상차각, 송전 전력 간의 관계를 나타내는 도표로, 정태 안정도와 관련된 최대 전력 및 전압 변동을 분석하는 데 사용됩니다. 과도극한 전력은 계통의 과도 안정도 분석 영역이므로 전력원선도만으로는 구할 수 없습니다.
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39. △결선의 3상 3선식 배전선로가 있다. 1선이 지락 하는 경우 건전상의 전위 상승은 지락 전의 몇 배가 되는가?

  1. √3
  2. 3
  3. 3√2
  4. 3/2
(정답률: 28%)
  • $\Delta$결선 3상 3선식 배전선로에서 1선 지락 시, 비접지 계통의 특성상 건전상의 전위는 상전압의 $\sqrt{3}$배로 상승하게 됩니다.
    $$\text{전위 상승 배수} = \sqrt{3}$$
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40. 직렬 콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌것은?

  1. 선로의 인덕턴스를 보상한다.
  2. 수전단의 전압 변동률을 줄인다.
  3. 정태 안정도를 증가한다.
  4. 수전단의 역률을 개선한다.
(정답률: 22%)
  • 직렬 콘덴서는 선로의 유도성 리액턴스($X_L$)를 상쇄하여 전압 강하를 줄이고 안정도를 높이는 것이 주 목적입니다.

    오답 노트

    수전단의 역률을 개선하는 것은 병렬 콘덴서의 역할입니다.
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3과목: 전기기기

41. 다음 ( )안에 알맞은 내용은?

  1. ① 무부하, ② 무여자
  2. ① 무여자, ② 무부하
  3. ① 무여자, ② 경부하
  4. ① 무부하, ② 경부하
(정답률: 25%)
  • 직권 전동기는 부하가 없는 무부하 상태에서 속도가 무한대로 증가하여 위험하며, 분권 전동기는 계자 회로가 끊긴 무여자 상태에서 속도가 급격히 상승하여 위험합니다.
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42. 전기자 반작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기자 중성축이 이동하여 주자속이 증가하고 정류자편 사이의 전압이 상승한다.
  2. 전기자 권선에 전류가 흘러서 생긴 기자력은 계자 기자력에 영향을 주어서 자속의 분포가 기울어진다.
  3. 직류 발전기에 미치는 영향으로는 중성축이 이동되고 정류자 편간의 불꽃 섬락이 일어난다.
  4. 전기자 전류에 의한 자속이 계자 자속에 영향을 미치게 하여 자속 분포를 변화시키는 것이다.
(정답률: 23%)
  • 전기자 반작용이 발생하면 주자속이 감소(감자 작용)하고 중성축이 이동하여 정류 불량 및 불꽃 섬락이 발생합니다.

    오답 노트

    주자속이 증가하고 전압이 상승한다는 설명은 전기자 반작용의 일반적인 현상과 반대되는 잘못된 설명입니다.
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43. 정격 5[kw], 100[V], 50[A], 1500[rpm]의 타여자 직류 발전기가 있다. 계자전압 50[V], 계자전류 5[A], 전기자 저항 0.2[Ω]이고 브러시에서 전압 강하는 2[V]이다. 무부하시와 정격부하시의 전압차는 몇 [V]인가?

  1. 12
  2. 10
  3. 8
  4. 6
(정답률: 15%)
  • 무부하시 단자전압은 유기기전력과 같으며, 정격부하시 전압과의 차이는 전기자 저항에 의한 전압 강하와 브러시 전압 강하의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식] $E = V + I R + e$
    ② [숫자 대입] $E = 100 + (50 \times 0.2) + 2$
    ③ [최종 결과] $E = 112$
    따라서 무부하시 전압 $112\text{V}$와 정격부하시 전압 $100\text{V}$의 차이는 $12\text{V}$입니다.
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44. 유도 전동기의 2차측 저항을 2배로 하면 최대 토크는 몇 배로 되는가?

  1. 3배
  2. 2배
  3. 변하지 않는다.
  4. 1/2배
(정답률: 29%)
  • 유도 전동기의 최대 토크는 2차 저항의 크기와 관계없이 일정하며, 저항이 변하면 최대 토크가 발생하는 슬립(Slip)의 위치만 변합니다.
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45. 사이리스터의 래칭 전류에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 게이트를 개방한 상태에서 사이리스터 도통 상태를 유지하기 위한 최소전류
  2. 게이트 전압을 인가한 후에 급히 제거한 상태에서 도통 상태가 유지되는 최소의 순 전류
  3. 사이리스터의 게이트를 개방한 상태에서 전압이 상승하면 급히 증가하게 되는 순 전류
  4. 사이리스터가 턴온하기 시작하는 전류
(정답률: 23%)
  • 래칭 전류(Latching Current)는 사이리스터가 턴온(Turn-on)되어 도통 상태로 진입하기 위해 필요한 최소한의 전류를 의미합니다.
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46. 변압기의 성층철심 강판 재료의 규소 함유량은 대략 몇 [%]인가?

  1. 8
  2. 6
  3. 4
  4. 2
(정답률: 21%)
  • 변압기 철심의 와전류 손실을 줄이기 위해 전기 저항률이 높은 규소강판을 사용하며, 일반적으로 규소 함유량은 약 $4\%$ 정도입니다.
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47. 1차 전압 3300[V], 권수비가 30인 단상 변압기로 전등 부하에 20[A]를 공급할 때의 입력 [kW]은?

  1. 2.2
  2. 3.3
  3. 6.6
  4. 9.9
(정답률: 23%)
  • 변압기의 2차 전압을 먼저 구한 후, 출력 전력을 계산하여 입력 전력을 산출합니다. (손실 무시 시 입력 전력 = 출력 전력)
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_1}{a} \times I_2$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{3300}{30} \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 2.2$
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48. 단상 변압기에서 전부하의 2차 전압은 100[V]이고, 전압 변동률은 3[%]이다. 1차 단자전압[V]은? (단, 1차, 2차 권선비는 20:1 이다. )

  1. 1940
  2. 2060
  3. 2260
  4. 2360
(정답률: 25%)
  • 전압 변동률 공식을 통해 2차측 무부하 전압을 구한 뒤, 권수비를 곱하여 1차 단자전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V_1 = V_{2(full)} \times (1 + \epsilon) \times a$
    ② [숫자 대입] $V_1 = 100 \times (1 + 0.03) \times 20$
    ③ [최종 결과] $V_1 = 2060$
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49. 동기 전동기에서 감자작용을 할 때는 어떤 경우인가?

  1. 공급 전압보다 앞선 전류가 흐를 때
  2. 공급 전압보다 뒤진 전류가 흐를 때
  3. 공급 전압과 동상 전류가 흐를 때
  4. 공급 전압에 상관없이 전류가 흐를 때
(정답률: 25%)
  • 동기 전동기에서 공급 전압보다 앞선 전류(진상 전류)가 흐르면 역률이 진상이 되어 자속이 감소하는 감자작용이 일어납니다.
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50. 2방향성 3단자 사이리스터는 어느 것인가?

  1. SCR
  2. SSS
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 24%)
  • TRIAC은 두 개의 SCR을 역평행으로 연결한 구조로, 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 3단자 사이리스터입니다.
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51. 3상 분권 정류자 전동기인 슈라게 전동기의 특성은?

  1. 1차 권선을 회전자에 둔 3상 권선형 유도 전동기
  2. 1차 권선을 고정자에 둔 3상 권선형 유도 전동기
  3. 1차 권선을 고정자에 둔 3상 농형 유도 전동기
  4. 1차 권선을 회전자에 둔 3상 농형 유도 전동기
(정답률: 17%)
  • 슈라게 전동기는 일반적인 유도전동기와 달리 1차 권선을 회전자에, 2차 권선을 고정자에 둔 3상 권선형 유도전동기입니다.
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52. 3상 유도 전동기가 경부하에서 운전 중 1선의 퓨즈가 잘못되어 용단되었을 때는?

  1. 속도가 증가하여 다른 선의 퓨즈도 용단된다.
  2. 속도가 늦어져서 다른 선의 퓨즈도 용단된다.
  3. 전류가 감소하여 운전이 얼마동안 계속된다.
  4. 전류가 증가하여 운전이 얼마동안 계속된다.
(정답률: 19%)
  • 3상 전동기 운전 중 1선이 단선되면 불평형 전류가 흐르게 됩니다. 경부하 상태에서는 토크가 부족하지 않아 운전은 계속될 수 있으나, 나머지 두 선에 흐르는 전류가 증가하게 됩니다.
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53. 유도 전동기의 2차 효율은? (단, s는 슬립이다.)

  1. 1/s
  2. s
  3. 1-s
  4. s2
(정답률: 29%)
  • 유도전동기의 2차 입력에 대해 2차 동손은 $s$의 비율로 발생하고, 실제 기계적 출력으로 변환되는 비율은 $1-s$가 됩니다. 따라서 2차 효율은 $1-s$입니다.
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54. 15[kW] 3상 유도전동기의 기계손이 350[W], 전부하시의 슬립이 3[%]이다. 전부하시의 2차 동손은 약 몇 [W]인가?

  1. 523
  2. 475
  3. 411
  4. 365
(정답률: 20%)
  • 2차 동손은 2차 입력에 슬립을 곱하여 구하며, 2차 입력은 출력과 기계손의 합을 $1-s$로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P_{c2} = \frac{P_{out} + P_{m}}{1 - s} \times s$
    ② [숫자 대입] $P_{c2} = \frac{15000 + 350}{1 - 0.03} \times 0.03$
    ③ [최종 결과] $P_{c2} = 475$ W
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55. 60[Hz] 6극 10[kW]인 유도전동기가 슬립 5[%]로 운전할 때 2차의 동손이 500[W]이다. 이 전동기의 전부하시의 토크[kg ‧ m]는?

  1. 약 4.3
  2. 약 8.5
  3. 약 41.8
  4. 약 83.5
(정답률: 19%)
  • 전동기의 토크는 출력과 회전속도의 관계로 구할 수 있습니다. 먼저 동기속도를 구한 뒤, 슬립을 적용한 실제 회전속도를 이용하여 토크를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P}{2\pi N}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{10000}{2\pi \times \frac{120 \times 60}{6} \times (1 - 0.05)} \times 0.1033$
    ③ [최종 결과] $T = 8.5$ kg · m
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56. 동기 발전기의 병렬운전 중 여자 전류를 증가시키면 그 발전기는?

  1. 전압이 높아진다.
  2. 출력이 커진다.
  3. 역률이 좋아진다.
  4. 역률이 나빠진다.
(정답률: 22%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 중 여자 전류를 증가시키면 발전기의 유도 기전력이 상승하여 무효 전력이 증가하게 되며, 이로 인해 지상 역률이 되어 역률이 나빠지게 됩니다.
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57. 터빈 발전기의 냉각을 수소냉각방식으로 하는 이유가 아닌것은?

  1. 풍손이 공기 냉각시의 약 1/10으로 줄어든다.
  2. 열전도율이 좋고 가스 냉각기의 크기가 작아진다.
  3. 절연물의 산화 작용이 없으므로 절연열화가 작아 수명이 길다.
  4. 반폐형으로 하기 때문에 이물질의 침입이 없고, 소음이 감소한다.
(정답률: 23%)
  • 수소냉각방식은 수소 가스의 특성을 이용해 냉각 효율을 높이는 방식이며, 반폐형 구조로 인한 이물질 침입 방지나 소음 감소는 수소냉각방식의 직접적인 채택 이유가 아닙니다.

    오답 노트

    풍손 감소: 수소의 밀도가 낮아 공기 대비 풍손이 약 $1/10$로 감소함
    열전도율: 수소는 열전도율이 매우 좋아 냉각 효율이 높고 냉각기 크기를 줄일 수 있음
    절연물 산화 방지: 산소가 없는 수소 분위기에서는 산화 작용이 없어 절연 수명이 길어짐
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58. 브러시레스 DC 서보 모터의 특징으로 틀린 것은?

  1. 단위 전류당 발생 토크가 크고 효율이 좋다.
  2. 토크 맥동이 작고, 안정된 제어가 용이하다.
  3. 기계적 시간 상수가 크고 응답이 느리다.
  4. 기계적 접점이 없고 신뢰성이 높다.
(정답률: 27%)
  • 브러시레스 DC 서보 모터는 회전자가 작고 가벼워 기계적 시간 상수가 작으며, 이에 따라 응답 속도가 매우 빠른 것이 특징입니다.

    오답 노트

    단위 전류당 발생 토크가 크고 효율이 좋다: 브러시레스 모터의 장점임
    토크 맥동이 작고, 안정된 제어가 용이하다: 브러시레스 모터의 장점임
    기계적 접점이 없고 신뢰성이 높다: 브러시가 없어 마모가 없으므로 신뢰성이 높음
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59. 변압기 결선방식 중 3상에서 6상으로 변환할 수 없는 것은?

  1. 환상 결선
  2. 2중 3각 결선
  3. 포크 결선
  4. 우드 브리지 결선
(정답률: 20%)
  • 우드 브리지 결선은 3상 전력을 변환하는 특수 결선 방식이나, 3상에서 6상으로 변환하는 용도로는 사용되지 않습니다. 반면 환상 결선, 2중 3각 결선, 포크 결선은 3상에서 6상 변환이 가능합니다.
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60. 다음 ( ) 안에 알맞은 내용을 순서대로 나열한 것은?

  1. ON, TURN ON, 스위칭, 전력손실
  2. ON, TURN ON, 전력손실, 스위칭
  3. 스위칭, ON, TURN ON, 전력손실
  4. TURN ON, 스위칭, ON, 전력손실
(정답률: 28%)
  • 사이리스터의 동작 원리에 대한 설명입니다. 게이트 전류가 흐르면 저지 상태에서 도통 상태인 ON 상태가 되며, 이 도통이 시작되는 것을 TURN ON이라고 합니다. 이 과정에서 발생하는 스위칭 시간이 길어지면 스위칭 시의 전력손실이 증가하여 소자가 파괴될 수 있습니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 특성 방정식 s2+sδwns+wn2=0 이 부족제동을 하기 위한 δ값은?

  1. δ = 1
  2. δ < 1
  3. δ > 1
  4. δ = 0
(정답률: 28%)
  • 2차 제어계의 특성 방정식에서 제동비 $\delta$의 값에 따라 응답 특성이 결정됩니다. $\delta < 1$일 때 시스템은 진동하며 수렴하는 부족제동(Underdamped) 상태가 됩니다.

    오답 노트

    $\delta = 1$: 임계제동
    $\delta > 1$: 과제동
    $\delta = 0$: 무제동
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62. 폐루프 전달함수 의 극의 위치를 루프 전달함수 G(s)H(s)의 이득 상수 K의 함수로 나타내는 기법은?

  1. 근궤적법
  2. 주파수 응답법
  3. 보드 선도법
  4. 나이퀴스트 판정법
(정답률: 23%)
  • 폐루프 전달함수 $\frac{G(s)}{1+G(s)H(s)}$의 분모인 특성 방정식 $1+G(s)H(s)=0$을 만족하는 근(극)의 위치를, 이득 $K$의 변화에 따라 복소평면 위에 그리는 기법을 근궤적법이라고 합니다.
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63. 다음 진리표의 논리 소자는?

  1. NOR
  2. OR
  3. AND
  4. NAND
(정답률: 26%)
  • 제시된 진리표를 보면 입력 $A, B$가 모두 $0$일 때만 출력 $C$가 $1$이 되고, 입력 중 하나라도 $1$이면 출력은 $0$이 됩니다. 이는 OR 게이트의 결과를 반전시킨 NOR 게이트의 동작 특성입니다.

    오답 노트

    OR: 입력 중 하나라도 $1$이면 출력 $1$
    AND: 모든 입력이 $1$이어야 출력 $1$
    NAND: 모든 입력이 $1$일 때만 출력 $0$
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64. 그림과 같은 블록선도에 대한 등가 종합 전달함수 (C/R)는?

(정답률: 27%)
  • 블록선도의 전체 전달함수는 전향 경로 이득을 $1 + (\text{모든 루프 이득의 합}) + (\text{루프 간의 곱})$으로 나눈 값으로 계산합니다.
    전향 경로는 $G_{1}G_{2}G_{3}$이며, 루프는 $G_{2}G_{3}$ (내부 루프), $G_{1}G_{2}G_{4}$ (외부 루프) 두 개가 존재합니다.
    $$\frac{G_{1}G_{2}G_{3}}{1 + G_{2}G_{3} + G_{1}G_{2}G_{4}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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65. 의 극점과 영점은?

  1. -2, -2
  2. -j, -2
  3. -2, j
  4. ±j, -2와 ∞
(정답률: 20%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{s + 2}{s^2 + 1}$의 극점과 영점을 구하는 문제입니다.
    1. 영점(Zero): 분자 $s + 2 = 0$을 만족하는 값 $\to s = -2$
    2. 극점(Pole): 분모 $s^2 + 1 = 0$을 만족하는 값 $\to s = \pm j$
    또한, 분모의 차수가 분자의 차수보다 낮거나 같을 때 무한대($\infty$)에서의 거동을 고려하여 $\pm j, -2$와 $\infty$가 정답이 됩니다.
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66. 의 나이퀴스트 선도를 도시한 것은? (단, K > 0이다. )

(정답률: 29%)
  • 전달함수 $G(j\omega) = \frac{K}{j\omega(j\omega + 1)}$의 나이퀴스트 선도를 분석하면, $\omega \to 0$일 때 위상은 $-90^{\circ}$에서 시작하여 $\omega \to \infty$일 때 $-270^{\circ}$로 수렴하며 크기는 0으로 수렴하는 궤적을 그립니다. 이에 해당하는 그래프는 입니다.
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67. 상태 방정식 의 특성 방정식은?

  1. |s|-B|=I
  2. |s|-A|= I
  3. |s|-B|= 0
  4. |s|-A|= 0
(정답률: 20%)
  • 상태 방정식 $x(t) = Ax(t) + Br(t)$에서 시스템의 고유 특성을 결정하는 특성 방정식은 시스템 행렬 $A$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\det(sI - A) = 0$$
    따라서 $|sI - A| = 0$ 형태인 $|s - A| = 0$이 정답입니다.
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68. 샘플러의 주기를 T라 할 때 s 평면상의 모든 점은 식 z=esT에 의하여 z평면상에 사상된다. s평면의 좌반 평면상의 모든 점은 z평면상 단위원의 어느 부분으로 사상되는가?

  1. 내점
  2. 외점
  3. 원주상의 점
  4. z평면 전체
(정답률: 29%)
  • s 평면의 좌반평면($Re(s) < 0$)에 있는 모든 점은 $z = e^{sT}$ 사상에 의해 $z$ 평면에서 크기가 1보다 작은 영역, 즉 단위원의 내점으로 사상됩니다.
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69. 물체의 위치, 각도, 자세, 방향 등을 제어량으로 하고 목표값의 임의의 변화에 추종하는 것과 같이 구성된 제어장치를 무엇이라고 하는가?

  1. 프로세서 제어
  2. 서보기구
  3. 자동조정
  4. 추종 제어
(정답률: 22%)
  • 물체의 위치, 각도, 자세, 방향 등을 제어량으로 하여 목표값의 변화에 정밀하게 추종하도록 구성된 제어장치를 서보기구라고 합니다.
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70. 어떤 제어계의 전달함수 에서 안정성을 판정하면?

  1. 안정하다.
  2. 불안정하다.
  3. 임계상태이다.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 26%)
  • 제어계의 안정성은 특성방정식(분모 $= 0$)의 근, 즉 극점의 실수부가 모두 음수일 때 안정합니다.
    특성방정식은 $(s+2)(s^2+2s+2) = 0$ 입니다.
    극점은 $s = -2$ 및 $s^2+2s+2=0$에서 $s = -1 \pm j1$ 입니다.
    모든 극점의 실수부가 $-2, -1$로 음수이므로 이 시스템은 안정합니다.
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71. 그림에서 단자 ab에 나타나는 전압 Vab는 몇 [V]인가?

  1. 약 2
  2. 약 4.3
  3. 약 5.6
  4. 약 8
(정답률: 23%)
  • 여러 개의 전압원과 저항이 병렬로 연결된 회로에서 단자 전압을 구할 때는 밀만의 정리를 사용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{ab} = \frac{V_1 Y_1 + V_2 Y_2}{Y_1 + Y_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{ab} = \frac{2 \times \frac{1}{2} + 10 \times \frac{1}{5}}{\frac{1}{2} + \frac{1}{5}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{ab} = 4.3\text{ V}$$
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72. 회로에서 단자 a, b 사이에 교류전압 200[V]를 가하였을 때, c, d 사이의 전위차는 몇 [V]인가?

  1. 46
  2. 96
  3. 56
  4. 76
(정답률: 19%)
  • 각 가지의 임피던스를 구하여 흐르는 전류를 계산하고, 전위차 $V_{cd}$를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{V}{Z}$$
    $$V_{cd} = V_c - V_d$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_1 = \frac{200}{3 + j4} = 24 - j32$$
    $$I_2 = \frac{200}{4 + j3} = 32 - j24$$
    $$V_{cd} = [3 \times (24 - j32)] - [4 \times (32 - j24)]$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{cd} = -56\text{ V}$$
    전위차의 크기는 $56\text{ V}$입니다.
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73. 블록선도에서 C(s)=R(s)라면 전달함수 G(s)는?

  1. 0
  2. -1
  3. 1
(정답률: 23%)
  • 블록선도에서 출력 $C(s)$는 입력 $R(s)$에 전달함수 $G(s)$를 곱한 값입니다. 문제에서 $C(s) = R(s)$라고 하였으므로, 전달함수 $G(s)$는 1이 되어야 합니다.
    $$C(s) = G(s) \times R(s)$$
    $$R(s) = G(s) \times R(s)$$
    $$G(s) = 1$
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74. 선로의 임피던스 Z=R+jwL[Ω], 병렬 어드미턴스가 Y=G+jwC[℧]일 때, 선로의 저항 R과 콘덕턴스 G가 동시에 0이 되었을 때 전파정수는?

(정답률: 28%)
  • 무손실 선로(저항 $R=0$, 콘덕턴스 $G=0$)에서의 전파정수를 구하는 문제입니다.
    전파정수 $\gamma$의 일반식은 $\gamma = \sqrt{ZY}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\gamma = \sqrt{(R + j\omega L)(G + j\omega C)}$
    ② [숫자 대입] $\gamma = \sqrt{(0 + j\omega L)(0 + j\omega C)}$
    ③ [최종 결과] $\gamma = \sqrt{(j\omega)^2 LC} = j\omega \sqrt{LC}$
    따라서 정답은 입니다.
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75. 그림과 같은 4단자망에서 정수 행렬은?

(정답률: 24%)
  • 제시된 회로는 T형 회로에서 직렬 암(arm)의 임피던스가 0이고, 병렬 암(shunt arm)에만 임피던스 $Z$가 연결된 형태입니다.
    이 경우 전송 행렬(ABCD 행렬)은 다음과 같습니다.
    $$ \begin{pmatrix} A & B \\ C & D \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ \frac{1}{Z} & 1 \end{pmatrix} $$
    따라서 정답은 입니다.
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76. RL 직렬회로에 인 전압을 가할 때 제 5고조파 전류의 실효값은 몇 [A]인가? (단, R=4[Ω], wL=1[Ω]이다.)

  1. 약 6.25
  2. 약 8.83
  3. 약 12.5
  4. 약 16.0
(정답률: 23%)
  • 제 5고조파 전류의 실효값은 5고조파 전압의 실효값을 5고조파 때의 임피던스로 나누어 구합니다. 전압 식 $e = 20 + 100\sqrt{2}\sin\omega t + 40\sqrt{2}\sin(3\omega t + 60^{\circ}) + 40\sqrt{2}\sin 5\omega t$에서 5고조파 전압의 실효값은 $40\text{V}$이며, 유도 리액턴스는 주파수에 비례하여 5배가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_5 = \frac{E_5}{\sqrt{R^2 + (5\omega L)^2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_5 = \frac{40}{\sqrt{4^2 + (5 \times 1)^2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_5 = \frac{40}{\sqrt{16 + 25}} = \frac{40}{6.403} \approx 6.25\text{A}$$
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77. 의 역 라플라스 변환은?

  1. (3t2+3e-3t)u(t)
  2. (4t2+3e-2t)u(t)
  3. (8t2-3e2t)u(t)
  4. (8t2+3e-2t)u(t)
(정답률: 22%)
  • 주어진 라플라스 변환 식 $F(s) = \frac{8}{s^3} + \frac{3}{s+2}$를 각각 역변환합니다.
    $\frac{n!}{s^{n+1}}$의 역변환은 $t^n$이고, $\frac{1}{s+a}$의 역변환은 $e^{-at}$ 임을 이용합니다.
    $\frac{8}{s^3} = 4 \times \frac{2!}{s^3} \rightarrow 4t^2$
    $\frac{3}{s+2} = 3 \times \frac{1}{s+2} \rightarrow 3e^{-2t}$
    따라서 최종 결과는 $(4t^2 + 3e^{-2t})u(t)$가 됩니다.
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78. 대칭 3상 4선식 전력계통이 있다. 단상 전력계 2개로 전력을 측정하였더니 각전력계의 값이 각각 -301[W] 및 1327[W]이었다. 이때 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.94
  2. 0.75
  3. 0.62
  4. 0.34
(정답률: 19%)
  • 2전력계법을 이용하여 3상 전력 계통의 역률을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\cos \theta = \frac{P_1 + P_2}{2 \sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}}$
    ② [숫자 대입] $\cos \theta = \frac{1327 + (-301)}{2 \sqrt{1327^2 + (-301)^2 - (1327 \times -301)}}$
    ③ [최종 결과] $\cos \theta = 0.34$
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79. 다음 회로의 역회로는? (단, K2=2×103이다.)

(정답률: 22%)
  • 역회로는 원래 회로의 시정수를 유지하면서 L과 C의 역할이 바뀌고, 직렬과 병렬 구조가 서로 반대가 되는 회로입니다. 주어진 회로는 L($3\text{mH}$)과 C($0.8\mu\text{F}$)가 병렬로 연결되어 있으므로, 역회로는 직렬 구조가 되어야 합니다.
    ① [C2 계산]
    $$C_2 = \frac{L_1}{K^2} = \frac{3 \times 10^{-3}}{2 \times 10^3} = 1.5 \times 10^{-6}$$
    ② [L2 계산]
    $$L_2 = K^2 \times C_1 = 2 \times 10^3 \times 0.8 \times 10^{-6} = 1.6 \times 10^{-3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L_2 = 1.6\text{mH}, C_2 = 1.5\mu\text{F} \text{ (직렬 연결)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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80. 저항 R, 인덕턴스 L, 콘덴서 C의 직렬회로에서 발생되는 과도현상이 진동이 되지 않을 조건은?

(정답률: 17%)
  • RLC 직렬회로에서 과도현상이 진동하지 않는 조건(비진동 또는 임계감쇠)은 특성방정식의 판별식이 $0$보다 크거나 같을 때입니다.
    $$(\frac{R}{2L})^2 - \frac{1}{LC} > 0$$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 철탑의 강도 계산에 사용하는 이사 시 상정하중의 종류가 아닌것은?

  1. 수직하중
  2. 좌굴하중
  3. 수평 횡하중
  4. 수평 종하중
(정답률: 27%)
  • 철탑의 강도 계산을 위한 상정하중에는 수직하중, 수평 횡하중, 수평 종하중이 포함되며, 좌굴하중은 상정하중의 종류에 해당하지 않습니다.
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82. 220[V] 저압전로의 절연저항은 몇 [MΩ]이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 20%)
  • 전기설비기술기준에 따라 $220\text{V}$ 저압전로의 절연저항은 $0.2\text{M}\Omega$이상이어야 합니다.

    오답 노트

    KEC 개정 이후 기준은 $1.0\text{M}\Omega$이상이나, 본 문제의 정답은 기존 기준인 $0.2\text{M}\Omega$를 따릅니다.
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83. 애자 사용 공사에 의한 고압 옥내배선에 사용되는 연동선의 최소 지름은 몇 [mm2]인가?

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 17%)
  • 애자 사용 공사에 의한 고압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 지름은 $6\text{mm}^2$이상으로 규정되어 있습니다.
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84. 옥내 방전등 공사에 대한 설명으로 알맞지 않은 것은?

  1. 관등회로의 사용전압이 440[V] 이상인 경우에는 방전등용 변압기를 설치할 것
  2. 습기가 많은 곳에 시설하는 경우에는 적절한 방습장치를 할 것
  3. 관등회로의 사용전압이 400[V] 이상의 저압인 경우는 특별 제 3종 접지공사를 할 것
  4. 관등회로의 사용전압이 고압이고 관등회로의 동작전류가 10[A]를 넘는 경우는 제 1종 접지공사를 할 것
(정답률: 23%)
  • 옥내 방전등 공사 시 관등회로의 사용전압이 고압이고 동작전류가 $10\text{A}$를 넘는 경우에는 제 1종 접지공사가 아니라 제 3종 접지공사를 하여야 합니다.
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85. 저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용기계기구에 이르는 저압 옥내 전로에서 저압 옥내간선과 분기점에서 전선의 길이가 몇 [m] 이하인 곳에 개폐기 및 과전류 차단기를 설치하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 25%)
  • 저압 옥내 전로의 안전을 위한 개폐기 및 과전류 차단기 설치 거리 제한 규정입니다. 저압 옥내간선과 분기점으로부터 전선의 길이가 $3\text{m}$이하인 곳에 설치하여 사고 시 신속한 차단이 가능하도록 해야 합니다.
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86. 가공전선로의 지지물 구성체가 강관으로 구성되는 철탑으로 할 경우 갑종 풍압하중은 몇 [Pa]의 풍압을 기초로 하여 계산한 것인가? (단, 단주는 제외하며 풍압은 구성재의 수직 투영면적 1[m2]에 대한 풍압이다.)

  1. 588
  2. 1117
  3. 1255
  4. 2157
(정답률: 21%)
  • 가공전선로 지지물 구성체가 강관으로 된 철탑의 갑종 풍압하중 기준을 묻는 문제입니다. 관련 기술 기준에 따라 강관 철탑의 갑종 풍압하중은 $1255\text{Pa}$를 기초로 계산합니다.
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87. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기, 기타 기구의 시설에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 충전 부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것
  2. 태양전지 모듈에 접속하는 부하측 전로에는 그 접속점에 근접하여 개폐기 또는 부하전류를 개폐할수 있는 기구를 시설할 것
  3. 전선은 공칭 단면적 1.5[mm2] 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것일 것
  4. 태양전지 모듈을 병렬 접속하는 전로에는 전로를 보호하는 과전류 차단기를 시설할 것
(정답률: 26%)
  • 태양전지 발전소 시설 기준에 관한 문제입니다. 태양전지 모듈에 사용하는 전선은 공칭 단면적 $2.5\text{mm}^2$이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것을 사용해야 합니다.

    오답 노트

    전선은 공칭 단면적 $1.5\text{mm}^2$이상의 연동선: $2.5\text{mm}^2$이상이어야 함
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88. 과전류 차단기로 시설하는 퓨즈 중 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈는 2배의 정격전류시 몇 분 안에 용단되어야 하는가?

  1. 2
  2. 30
  3. 60
  4. 120
(정답률: 21%)
  • 고압전로에 사용하는 포장 퓨즈의 용단 특성에 관한 규정입니다. 포장 퓨즈는 정격전류의 $1.3$배 전류에는 견뎌야 하며, $2$배의 전류가 흐를 때는 $120$분 이내에 용단되어야 합니다.
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89. 직류 전기철도에 선택 배류기를 시설할 때 적합하지 않은 것은?

  1. 전기적 접점은 선택 배류기 회로를 개폐할 때 생기는 아크에 견디는 구조이어야 한다.
  2. 선택 배류기를 보호하기 위해 적정한 과전류 차단기를 시설하여야 한다.
  3. 금속제 외함에는 제 3종 접지 공사를 하여야 한다.
  4. 강제 변류기를 설치하여 전식에 의한 장해를 방지할 수 없는 경우 선택 배류기를 설치하여야 한다.
(정답률: 18%)
  • 선택 배류기는 전식 방지를 위해 설치하는 장치입니다. 강제 변류기를 설치하여 전식 장해를 방지할 수 없는 경우에 설치하는 것이 아니라, 기본적으로 전식 방지를 위해 설치하며 강제 변류기와는 목적과 작동 방식이 다른 별개의 대책입니다.
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90. 제 3종 접지공사의 접지저항은 몇 [Ω]이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 22%)
  • 전기설비기술기준에 따라 제 3종 접지공사의 접지저항 값은 $100\Omega$이하로 유지하여야 합니다.
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91. 금속 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시설에 적합하지 않은 것은?

  1. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우에는 덕트에 제 3종 접지공사를 한다.
  2. 금속 턱트에 넣은 전선의 단면적의 합계가 덕트의 내부 단면적의 20[%]이하가 되도록 한다.
  3. 금속 덕트는 두께 1.0[mm] 이상인 철판으로 제작하고 덕트 상호간에 완전하게 접속한다.
  4. 덕트를 조영재에 붙이는 경우 덕트 지지점간의 거리를 3[m] 이하로 견고하게 붙인다.
(정답률: 23%)
  • 금속 덕트 공사 시 덕트의 재질은 두께 $1.2\text{mm}$이상의 철판 또는 동등 이상의 강도를 가진 금속제를 사용해야 합니다.

    오답 노트

    단면적 합계: 덕트 내부 단면적의 $20\%$이하로 시설하는 것이 적절함
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92. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설기준에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.5 이상일 것
  2. 연선을 사용하는 경우 소선 4가닥 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: 28%)
  • 가공 전선로 지선의 시설기준에 따라 지선의 안전율은 $2.5$이상으로 유지하여 기계적 강도를 확보해야 합니다.

    오답 노트

    연선 사용 시: 소선 3가닥 이상의 연선일 것
    지중 및 지표상 부분: 지표상 $60\text{cm}$까지의 부분은 철봉을 사용할 것
    도로 횡단 높이: 지표상 $5\text{m}$이상으로 할 것
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93. 저압 옥내배선의 사용전선으로 적합하지 않은 것은?

  1. 단면적 2.5[mm2] 이상의 연동선
  2. 단면적 1[mm2] 이상의 미네럴인슈레이션 케이블
  3. 사용전압 400[V] 미만인 경우 전광표시 장치에 사용한 단면적 0.75[mm2]이상의 연동선
  4. 사용전압 400[V] 미만인 경우 출퇴 표시등에 사용한 단면적 0.75[mm2] 이상의 다심 케이블
(정답률: 16%)
  • 저압 옥내배선 전선으로 사용 가능한 연동선은 단면적이 $2.5\text{mm}^2$이상이어야 합니다. 다만, 사용전압 $400\text{V}$ 미만인 경우 전광표시 장치나 출퇴 표시등에 사용하는 전선은 $0.75\text{mm}^2$이상의 연동선 또는 다심 케이블을 사용할 수 있습니다. 하지만 전광표시 장치에 사용하는 전선은 반드시 케이블 형태이거나 특정 조건을 만족해야 하며, 일반 연동선 단독으로는 $0.75\text{mm}^2$ 기준이 적용되지 않습니다.
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94. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지 전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 440
  2. 380
  3. 300
  4. 100
(정답률: 30%)
  • 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지 전압은 안전을 위해 $300\text{V}$이하로 제한하고 있습니다.
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95. 발전소에 시설하여야 하는 계측장치가 아닌것은?

  1. 발전기의 전압 및 전류
  2. 주요 변압기의 역률
  3. 발전기의 고정자 온도
  4. 특고압용 변압기의 온도
(정답률: 24%)
  • 발전소 계측장치는 발전기의 전압, 전류, 고정자 온도 및 특고압용 변압기의 온도 등을 감시하여 안전을 확보하는 것이 목적입니다.

    오답 노트

    주요 변압기의 역률: 필수 계측 항목에 해당하지 않습니다.
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96. 변전소에서 154[kV]급으로 변압기를 옥외에 시설할 때 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 시설하는 울타리는 울타리의 높이와 울타리에서 충전부분까지의 거리의 합계를 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 20%)
  • 변전소 옥외 시설 변압기의 울타리 높이와 충전부분까지의 거리 합계는 전압에 따라 결정되며, $160\text{kV}$이하인 경우 $6\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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97. 중성선 다중 접지식으로 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 사용전압 22900[V]인 특고압 가공전선과 식물과의 이격 거리는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 11%)
  • 중성선 다중 접지식 전로에서 지락 시 2초 이내에 자동 차단 장치가 되어 있는 사용전압 $22900\text{V}$ 특고압 가공전선과 식물 사이의 이격 거리는 $1.5\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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98. 차량, 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 지중 전선을 직접 매설식에 의하여 매설하는 경우에는 매설 깊이를 몇 [cm] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 25%)
  • 지중 전선을 직접 매설식으로 시설할 때, 차량이나 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소의 매설 깊이 기준은 $60\text{cm}$이상입니다.
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99. 계기용 변성기의 2차측 전로에 시설하는 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 고압인 경우 제 1종 접지공사
  2. 고압인 경우 제 2종 접지공사
  3. 특고압인 경우 제 3종 접지공사
  4. 특고압인 경우 제 1종 접지공사
(정답률: 22%)
  • 계기용 변성기의 2차측 전로에 시설하는 접지공사는 특고압인 경우 제 1종 접지공사를 적용합니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 접지 체계가 변경되었으나, 해당 문제의 기준으로는 제 1종 접지공사가 정답입니다.)
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100. 저압 옥상전선로 시설에 대한 설명으로 옳지 않은것은?

  1. 전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 0.5[m]로 하였다.
  2. 전선은 상시부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설하였다.
  3. 전선은 절연 전선을 사용하였다.
  4. 전선은 지름 2.6[mm]의 경동선을 사용하였다.
(정답률: 25%)
  • 저압 옥상전선로 시설 시 전선과 조영재와의 이격거리는 0.5m가 아니라 더 짧은 거리로 규정되어 있어 옳지 않습니다.
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