전기공사기사 필기 기출문제복원 (2013-06-02)

전기공사기사 2013-06-02 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2013-06-02 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 완전 확산성인 직경 20 ㎝의 외구 속에 광도 100cd의 전구를 넣었을 때 외구 표면의 휘도[cd/cm2]는? (단, 외구의 흡수율은 10%이고 외구 내면의 반사는 무시한다.)

  1. 약 1.8
  2. 약 0.9
  3. 약 0.6
  4. 약 0.3
(정답률: 52%)
  • 완전 확산면의 휘도는 광도를 표면적으로 나눈 값에 투과율을 곱하여 산출합니다. 투과율은 $1 - \text{흡수율} - \text{반사율}$이며, 본 문제에서는 $1 - 0.1 - 0 = 0.9$ 입니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{I}{S} \times \tau$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{100}{\pi \times 10^{2}} \times 0.9$
    ③ [최종 결과] $B = 0.286 \approx 0.3$
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2. 교류 200V, 정류기 전압강하 10V인 단상반파 정류회로의 저항부하의 직류전압은?

  1. 약 80 V
  2. 약 155 V
  3. 약 220 V
  4. 약 210 V
(정답률: 78%)
  • 단상반파 정류회로의 직류전압은 교류 전압의 평균값에서 정류기 자체의 전압강하를 뺀 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E_{d} = \frac{\sqrt{2}}{\pi} E - e$
    ② [숫자 대입] $E_{d} = \frac{\sqrt{2}}{\pi} \times 200 - 10$
    ③ [최종 결과] $E_{d} = 80$
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3. 직류전동기와 비교한 교류전동기의 특성 설명으로 틀린 것은?

  1. 전원을 간단히 얻을 수 있다.
  2. 정밀한 제어가 된다.
  3. 가격이 싸다.
  4. 취급이 간단하고 운전이 쉽다.
(정답률: 65%)
  • 교류전동기는 전원 확보가 쉽고 구조가 간단하여 가격이 저렴하고 운전이 용이한 장점이 있습니다.
    정밀한 속도 제어는 교류전동기가 아닌 직류전동기의 핵심적인 특징입니다.
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4. 극수 P의 3상 유도전동기가 주파수 f[Hz], 슬립 s, 토크 T[N · m]로 회전하고 있을 때의 기계적출력[W]은?

(정답률: 77%)
  • 기계적 출력은 토크와 각속도의 곱으로 계산하며, 유도전동기의 회전 속도를 반영하여 도출합니다.
    ① [기본 공식] $P = T \times \omega = T \times 2\pi n = T \times 2\pi \frac{2f}{P}(1-s)$
    ② [숫자 대입] $P = T \frac{4\pi f}{P}(1-s)$
    ③ [최종 결과]
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5. 금속이나 반도체에 전류를 흘리고 이것과 직각 방향으로 자계를 가하면 전류와 자계의 방향을 포함하는 면에 대하여 수직적인 방향으로 기전력이 발생한다. 이러한 현상은?

  1. 핀치(pinch)효과
  2. 펠티어(peltier) 효과
  3. 제벡(seebeck)효과
  4. 홀(hall)효과
(정답률: 79%)
  • 전류가 흐르는 도체에 수직 방향으로 자계를 가했을 때, 전류와 자계 모두에 수직인 방향으로 기전력이 발생하는 현상을 홀 효과라고 합니다.

    오답 노트
    핀치 효과: 강한 전류에 의한 전자력으로 용융체가 끊어지는 현상
    펠티어 효과: 전류를 흘릴 때 접합점에서 발열 또는 흡열이 일어나는 현상
    제벡 효과: 두 접합점의 온도 차이에 의해 열기전력이 발생하는 현상
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6. 전기 집진기의 구성 요소가 아닌 것은?

  1. 더스트층
  2. 방전전극
  3. 집진전극
  4. 전자석
(정답률: 72%)
  • 전기 집진기는 고전압 직류 전원을 이용하여 먼지 입자를 하전시켜 집진극에 부착시키는 장치입니다. 따라서 더스트층, 방전전극, 집진전극이 핵심 구성 요소이며, 전자석은 정전기력을 이용하는 집진 원리와 무관합니다.
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7. 동륜상의 중량이 75[t]인 기관차의 최대 견인력[kg]은? (단, 궤조의 점착계수는 0.2로 한다.)

  1. 5000
  2. 10000
  3. 15000
  4. 75000
(정답률: 88%)
  • 기관차의 최대 견인력은 동륜상 중량에 점착계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{견인력} = 1000 \times \text{점착계수} \times \text{동륜상 중량}$
    ② [숫자 대입] $\text{견인력} = 1000 \times 0.2 \times 75$
    ③ [최종 결과] $\text{견인력} = 15000$
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8. 저항 온도계의 금속 저항체의 재료로 사용되지 않는 것은?

  1. 백금
  2. 니켈
  3. 구리
  4. 텅스텐
(정답률: 59%)
  • 저항 온도계는 온도 변화에 따라 저항값이 변하는 금속의 성질을 이용하며, 주로 백금, 니켈, 구리 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    텅스텐: 저항 온도계의 일반적인 재료로 사용되지 않습니다.
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9. 백색형광등의 상관 색온도 범위는?

  1. 5700~7100[K]
  2. 4600~5400[K]
  3. 3900~4500[K]
  4. 3200~3700[K]
(정답률: 72%)
  • 형광등의 상관 색온도 범위에 따른 구분 중 백색형광등은 $3900\text{K}$에서 $4500\text{K}$ 사이의 범위를 가집니다.

    오답 노트
    주광색: $5700\text{K} \sim 7100\text{K}$
    주백색: $4600\text{K} \sim 5400\text{K}$
    온백색: $3200\text{K} \sim 3700\text{K}$
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10. 다음 기기 중 초음파를 응용한 기기가 아닌 것은?

  1. 잠수함 탐지기
  2. 어군 탐지기
  3. 의료용 세척기
  4. 팩시밀리
(정답률: 79%)
  • 팩시밀리는 정전현상을 응용한 기기입니다.

    오답 노트
    잠수함 탐지기, 어군 탐지기, 의료용 세척기는 초음파를 응용한 기기입니다.
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11. 배전반 및 분전반을 넣은 함에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 난연성 합성수지로 된 것은 두께 2.5㎜ 이상으로 내 아크성일 것
  2. 반의 뒤쪽은 배선 및 기구를 배치하지 말 것
  3. 절연저항 및 전선접속단자의 점검이 용이할 것
  4. 강판제의 것은 두께 1.2㎜ 이상일 것
(정답률: 78%)
  • 난연성 합성수지로 된 함의 경우, 두께는 $1.5\text{mm}$이상으로 내 아크성을 갖추어야 합니다.
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12. 고압 및 특고압 케이블이 아닌 것은?

  1. 알루미늄피 케이블
  2. EP 고무절연 클로로프렌시스 케이블
  3. 가교 폴리에틸렌 절연 비닐시스 케이블
  4. 콤바인덕트 케이블
(정답률: 64%)
  • EP 고무절연 클로로프렌시스 케이블은 저압 케이블에 해당합니다.

    오답 노트
    알루미늄피 케이블, 가교 폴리에틸렌 절연 비닐시스 케이블, 콤바인덕트 케이블은 모두 고압 및 특고압 케이블입니다.
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13. 플로어 덕트 설치 그림(약식)중 블랭크 와셔가 사용되어야 할 부분은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 86%)
  • 블랭크 와셔는 플로어 덕트의 정션박스에서 덕트를 접속하지 않는 빈 공간을 막아 밀폐하기 위해 사용합니다. 따라서 제시된 이미지 의 정션박스 부분인 ②번 위치에 사용되어야 합니다.
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14. 변압기에 변압기유를 사용하는 이유와 관계가 먼 것은?

  1. 절연을 좋게 하기 위하여
  2. 냉각을 좋게 하기 위하여
  3. 변성을 좋게 하기 위하여
  4. 열발산을 좋게 하기 위하여
(정답률: 79%)
  • 변압기유는 변압기 내부의 절연 성능을 높이고, 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 냉각 및 열발산 작용을 돕기 위해 사용합니다. 변성(전압 변환) 성능은 권수비에 의해 결정되는 것이지 절연유와는 관계가 없습니다.
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15. 다음 중 분전함에 내장되는 부품은?

  1. COS
  2. VCB
  3. UVR
  4. MCCB
(정답률: 80%)
  • 분전함에는 회로를 보호하고 과전류 발생 시 전원을 차단하기 위해 배선용 차단기인 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)를 내장합니다.
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16. 납축전지의 양극재료는?

  1. 2H2SO4
  2. Pb
  3. PbSO2
  4. PbO2
(정답률: 57%)
  • 납축전지의 양극(+) 극판 재료는 이산화납인 $\text{PbO}_2$를 사용합니다.
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17. 부식성이 대부분의 환경에서 양호한 피뢰 시스템의 재료로 사용되는 것은?

  1. 알루미늄
  2. 스테인리스강
  3. 납
  4. 용융아연도강
(정답률: 67%)
  • 스테인리스강은 $12\%$이상의 크롬을 함유하고 있어 내식성과 내마모성이 매우 우수하므로, 부식성이 강한 환경에서도 양호한 성능을 유지해야 하는 피뢰 시스템 재료로 적합합니다.
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18. 변압기의 절연 종별에서 A종 절연의 최고 허용온도[℃]는?

  1. 155
  2. 120
  3. 105
  4. 90
(정답률: 79%)
  • 변압기 절연 종별에 따른 최고 허용온도는 규격화되어 있으며, A종 절연의 최고 허용온도는 $105^{\circ}C$입니다.

    오답 노트
    Y종: $90^{\circ}C$
    E종: $120^{\circ}C$
    F종: $155^{\circ}C$
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19. 고압 차단기 중 외기의 영향을 받지 않는 차단기는?

  1. 공기차단기
  2. 극소유량차단기
  3. 유입차단기
  4. 진공차단기
(정답률: 79%)
  • 진공차단기는 소호 매질로 진공을 사용하므로, 밀폐된 구조 덕분에 습도, 온도 등 외기의 영향을 전혀 받지 않는 장점이 있습니다.
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20. 지선과 지선용 근가를 연결하는 금구는?

  1. U볼트
  2. 지선롯트
  3. 암밴드
  4. 지선밴드
(정답률: 74%)
  • 지선과 지선용 근가를 연결하여 고정하는 금구는 지선롯트입니다.

    오답 노트
    U볼트: 전주 근가를 전주에 부착하는 금구
    지선밴드: 지선을 지지물에 부착할 때 사용하는 금구
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2과목: 전력공학

21. 표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표피효과는 주파수에 비례한다.
  2. 표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.
  3. 표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.
  4. 표피효과는 전선의 도전률에 반비례한다.
(정답률: 25%)
  • 표피효과는 전류가 도체의 표면으로 쏠리는 현상으로, 주파수, 도체 반지름, 투자율, 도전율에 모두 비례하여 증가하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    전선의 단면적, 비투자율, 도전률: 모두 비례 관계이므로 반비례한다는 설명은 틀렸습니다.
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22. 보일러에서 흡수 열량이 가장 큰 곳은?

  1. 절탄기
  2. 수냉벽
  3. 과열기
  4. 공기예열기
(정답률: 23%)
  • 보일러의 각 부위 중 열흡수량이 가장 많은 곳을 찾는 문제입니다. 수냉벽은 연소실 내벽에 설치되어 연소 가스로부터 직접적으로 가장 많은 복사열과 대류열을 흡수하여 물을 가열하는 핵심 부위입니다.
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23. 다음 중 전력원선도에서 알 수 없는 것은?

  1. 전력
  2. 조상기 용량
  3. 손실
  4. 코로나 손실
(정답률: 29%)
  • 전력원선도는 전력의 흐름과 손실을 시각적으로 나타낸 도표입니다. 전력, 조상기 용량, 전력 손실 등은 표현 가능하지만, 전선 표면에서 발생하는 코로나 손실은 전력원선도에서 직접적으로 알 수 없습니다.
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24. 배전선로의 주상변압기에서 고압측-저압측에 주로 사용되는 보호장치의 조합한 것은?

  1. 고압측: 프라이머리 컷아웃 스위치, 저압측: 캐치홀더
  2. 고압측: 캐치홀더, 저압측: 프라이머리 컷아웃 스위치
  3. 고압측: 리클로저, 저압측: 라인퓨즈
  4. 고압측: 라인퓨즈, 압측: 리클로저
(정답률: 26%)
  • 주상변압기의 보호장치 구성에 관한 문제입니다. 고압측에는 과전류 차단 및 개폐를 위한 프라이머리 컷아웃 스위치를 설치하고, 저압측에는 퓨즈를 고정하는 캐치홀더를 사용하여 회로를 보호합니다.
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25. 송전계통의 한 부분이 그림에서와 같이 3상변압기로 1차측은 △로, 2차측은 Y로 중성점이 접지되어 있을 경우, 1차측에 흐르는 영상전류는?

  1. 1차측 변압기 내부와 1차측 선로에서 반드시 0 이다.
  2. 1차측 선로에서 ∞ 이다.
  3. 1차측 변압기 내부에서는 반드시 0 이다.
  4. 1차측 선로에서 반드시 0 이다.
(정답률: 21%)
  • $\Delta-Y$ 결선 변압기에서 영상전류의 흐름을 묻는 문제입니다. $\Delta$ 결선은 영상전류가 델타 루프 내에서 순환할 수는 있지만, 외부 선로로 나갈 수 없는 구조이므로 1차측 선로에서 흐르는 영상전류는 반드시 $0$이 됩니다.
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26. 조정지 용량 100000[m3], 유효낙차 100[m]인 수력발전소가 있다. 조정지의 전 용량을 사용하여 발생될 수 있는 전력량은 약 몇 [kWh]인가? (단, 수차 및 발전기의 종합효율을 75%로 하고 유효낙차는 거의 일정하다고 본다.)

  1. 20417
  2. 25248
  3. 30448
  4. 42540
(정답률: 15%)
  • 조정지의 물을 모두 사용하여 발전할 수 있는 총 전력량을 구하는 문제입니다. 위치에너지를 전력량으로 환산하며, 효율을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{9.8 \times V \times H \times \eta}{3600}$ (전력량 = 9.8 × 용량 × 낙차 × 효율 / 3600)
    ② [숫자 대입] $W = \frac{9.8 \times 100000 \times 100 \times 0.75}{3600}$
    ③ [최종 결과] $W = 20416.67$
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27. 저압 뱅킹 배선방식에서 캐스케이딩 이란 무엇인가?

  1. 변압기의 전압 배분을 자동으로 하는 것
  2. 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상
  3. 저압선에 고장이 생기면 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 차단되는 현상
  4. 전압 동요가 일어나면 연쇄적으로 파동치는 현상
(정답률: 28%)
  • 캐스케이딩(Cascading)이란 저압 뱅킹 배선방식에서 저압선에 사고가 발생했을 때, 보호 계전기의 동작으로 인해 고장 구간뿐만 아니라 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 연쇄적으로 차단되는 현상을 말합니다.
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28. 공기차단기(ABB)의 공기 압력은 일반적으로 몇 [㎏/cm2]정도 되는가?

  1. 5~10
  2. 15~30
  3. 30~45
  4. 45~55
(정답률: 27%)
  • 공기차단기(ABB)는 압축 공기를 이용하여 접점을 개폐하며, 일반적으로 유지하는 공기 압력은 $15 \sim 30 \text{ kg/cm}^{2}$ 정도입니다.
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29. 송전선로의 일반회로정수가 A=0.7, C=j1.95×10-3, D=0.9라 하면 B의 값은 약 얼마인가?

  1. j90
  2. -j90
  3. j190
  4. -190
(정답률: 22%)
  • 송전선로의 4단자 정수 관계식 $AD - BC = 1$을 이용하여 $B$의 값을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $ B = \frac{AD - 1}{C} $
    ② [숫자 대입] $ B = \frac{0.7 \times 0.9 - 1}{j1.95 \times 10^{-3}} $
    ③ [최종 결과] $ B = j190 $
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30. 정격전압 66[kV]인 3상3선식 송전선에서 1선의 리액턴스가 15[Ω]일 때 이를 100[MVA]기준으로 환산한 %리액턴스는?

  1. 17.2
  2. 34.4
  3. 51.6
  4. 68.8
(정답률: 27%)
  • 퍼센트 리액턴스는 기준 용량과 정격 전압, 그리고 실제 리액턴스 값을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \%X = \frac{X \times P}{10 \times V^{2}} $ (리액턴스 × 기준용량 / 10 × 전압의 제곱)
    ② [숫자 대입] $ \%X = \frac{15 \times 100 \times 10^{3}}{10 \times 66^{2}} $
    ③ [최종 결과] $ \%X = 34.4 $
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31. 공장이나 빌딩에 200[V] 전압을 400[V]로 승압하여 배전을 할 때, 400[V] 배전과 관계없는 것은?

  1. 전선 등 재료의 절감
  2. 전압변동률의 감소
  3. 배선의 전력손실 경감
  4. 변압기 용량의 절감
(정답률: 20%)
  • 승압을 하면 전압이 높아져 동일 전력 전송 시 전류가 줄어들므로 전력 손실이 감소하고, 전압 강하가 개선되며, 전선 굵기를 줄일 수 있어 재료비가 절감됩니다. 하지만 이는 배전 선로의 효율 문제이며, 부하에 전력을 공급하는 변압기 자체의 용량과는 직접적인 관계가 없습니다.

    오답 노트
    변압기 용량의 절감: 승압은 선로 손실과 전압 강하를 줄이는 것이지 변압기 용량을 줄이는 대책이 아닙니다.
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32. 변압기 보호용 비율차동계전기를 사용하여 △-Y 결선의 변압기를 보호하려고 한다. 이 때 변압기 1, 2차측에 설치하는 변류기의 결선 방식은? (단, 위상 보정기능이 없는 경우이다.)

  1. △ - △
  2. △ - Y
  3. Y - △
  4. Y - Y
(정답률: 25%)
  • $\Delta-Y$ 결선 변압기는 1차와 2차 사이에 $30^{\circ}$의 위상차가 발생합니다. 위상 보정 기능이 없는 비율차동계전기를 사용할 때는 변류기(CT) 결선을 변압기와 반대로 하여 이 위상차를 상쇄시켜야 하므로 $Y-\Delta$ 결선을 사용합니다.
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33. 송전계통의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 계통의 직렬 리액턴스를 증가시킨다.
  2. 전압 변동을 적게 한다.
  3. 고장시간, 고장전류를 적게 한다.
  4. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
(정답률: 30%)
  • 송전계통의 안정도를 높이려면 전력 전송 능력을 키워야 하며, 이를 위해 계통의 리액턴스를 줄여야 합니다.

    오답 노트
    계통의 직렬 리액턴스를 증가시킨다: 리액턴스가 증가하면 전송 전력이 감소하여 안정도가 저하됩니다.
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34. 부하역률이 0.6인 경우, 전력용 콘덴서를 병렬로 접속하여 합성역률을 0.9로 개선하면 전원측 선로의 전력손실은 처음 것의 약 몇 % 로 감소되는가?

  1. 38.5
  2. 44.4
  3. 56.6
  4. 62.8
(정답률: 22%)
  • 전력 손실은 전류의 제곱에 비례하며, 역률 개선 시 전류는 역률에 반비례하여 감소합니다. 따라서 전력 손실 감소율은 개선 전후 역률의 제곱비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Loss Ratio} = ( \frac{\cos \theta_1}{\cos \theta_2} )^2 \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{Loss Ratio} = ( \frac{0.6}{0.9} )^2 \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{Loss Ratio} = 44.4$
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35. 부하의 불평형으로 인하여 발생하는 각 상별 불평형 전압을 평형되게 하고 선로손실을 경감시킬 목적으로 밸런서가 사용된다. 다음 중 이 밸런서의 설치가 가장 필요한 배전 방식은?

  1. 단상 2선식
  2. 3상 3선식
  3. 단상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 26%)
  • 단상 3선식 배전 방식에서는 각 상의 부하가 불평형할 때 중성선에 전류가 흐르고 전압 불평형이 발생합니다. 이를 해결하고 선로 손실을 줄이기 위해 밸런서를 설치하여 전압을 평형하게 유지합니다.
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36. 원자로의 감속재가 구비하여야 할 사항으로 적합하지 않은 것은?

  1. 원자량이 큰 원소일 것
  2. 중성자의 흡수 단면적이 적을 것
  3. 중성자와의 충돌 확률이 높을 것
  4. 감속비가 클 것
(정답률: 21%)
  • 감속재는 빠른 중성자를 느린 중성자로 만들기 위해 사용하므로, 중성자와 충돌 시 에너지 전달 효율을 높이기 위해 원자량이 작은 원소(예: 경수, 중수, 흑연)를 사용해야 합니다.

    오답 노트
    중성자의 흡수 단면적이 적을 것: 중성자를 흡수하지 않고 속도만 줄여야 함
    중성자와의 충돌 확률이 높을 것: 효율적인 감속을 위해 필요함
    감속비가 클 것: 적은 충돌 횟수로 속도를 많이 줄여야 함
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37. 다음 중 모선보호용 계전기로 사용하면 가장 유리한 것은?

  1. 재폐로계전기
  2. 과전류계전기
  3. 역상계전기
  4. 거리계전기
(정답률: 20%)
  • 거리계전기는 임피던스를 측정하여 사고 지점까지의 거리를 판별하므로, 보호 구간을 명확히 설정할 수 있어 모선 보호용으로 사용하기에 가장 유리합니다.
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38. 송전선의 전압변동률을 나타내는 식 에서 VR1은 무엇인가?

  1. 부하시 수전단 전압
  2. 무부하시 수전단 전압
  3. 부하시 송전단 전압
  4. 무부하시 송전단 전압
(정답률: 21%)
  • 전압변동률 공식 $\frac{V_{R1} - V_{R2}}{V_{R2}} \times 100 [\%]$에서 $V_{R1}$은 부하를 제거한 상태의 수전단 전압인 무부하시 수전단 전압을 의미합니다.
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39. 단도체 대신 같은 단면적의 복도체를 사용할 때 옳은 것은?

  1. 인덕턴스가 증가한다.
  2. 코로나 개시전압이 높아진다.
  3. 선로의 작용정전용량이 감소한다.
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시킨다.
(정답률: 27%)
  • 복도체를 사용하면 전선의 등가 반지름이 증가하여 전선 표면의 전위경도가 낮아지므로, 코로나 현상이 발생하는 전압인 코로나 개시전압이 높아져 송전 효율이 좋아집니다.

    오답 노트
    인덕턴스가 증가한다: 등가 반지름 증가로 인덕턴스는 감소함
    선로의 작용정전용량이 감소한다: 등가 반지름 증가로 정전용량은 증가함
    전선 표면의 전위경도를 증가시킨다: 전위경도는 감소함
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40. 송배전선로의 고장전류 계산에서 영상 임피던스가 필요한 경우는?

  1. 3상 단락 계산
  2. 선간 단락 계산
  3. 1선 지락 계산
  4. 3선 단락 계산
(정답률: 26%)
  • 대칭 좌표법을 이용한 고장 계산 시, 1선 지락 사고는 불평형 고장이므로 정상분, 역상분, 그리고 영상분 임피던스가 모두 필요합니다.

    오답 노트
    3상 단락 계산: 평형 고장이므로 정상분만 필요함
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3과목: 전기기기

41. 3상 동기발전기의 매극 매상의 슬롯수를 3 이라 할 때 분포권 계수는?

(정답률: 30%)
  • 분포권 계수 $k_d$는 슬롯 간의 위상차를 고려하여 계산하며, 공식은 $\frac{\sin(q\pi/2)}{q\sin(\pi/2q)}$ 입니다. 여기서 $q$는 매극 매상당 슬롯수입니다.
    ① [기본 공식] $k_d = \frac{\sin(\frac{q\pi}{2})}{q\sin(\frac{\pi}{2q})}$
    ② [숫자 대입] $k_d = \frac{\sin(\frac{3\pi}{2})}{3\sin(\frac{\pi}{6})}$
    ③ [최종 결과] $k_d = \frac{1}{6\sin\frac{\pi}{18}}$ (절대값 기준)
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42. 1차 Y, 2차 △로 결선하고 1차에 선간전압 3300V 를 가했을 때의 무부하 2차 선간전압은 몇 [V]인가? (단, 전압비는 30:1 이다.) (문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 가번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 110
  2. 190.5
  3. 330.5
  4. 380.5
(정답률: 25%)
  • 1차 Y결선에서 상전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값이며, 2차 $\Delta$결선에서는 상전압이 곧 선간전압이 됩니다. 전압비 $a$를 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{2} = \frac{V_{1} / \sqrt{3}}{a}$
    ② [숫자 대입] $V_{2} = \frac{3300 / \sqrt{3}}{30}$
    ③ [최종 결과] $V_{2} = 63.5$ (단, 문제 오류로 인해 $110$을 정답으로 처리함)
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43. 권수비 a=6600/220, 60Hz, 변압기의 철심 단면적 0.02m2, 최대자속밀도 1.2Wb/m2 일 때 1차 유기기전력은 약 몇 [V] 인가?

  1. 1407
  2. 3521
  3. 42198
  4. 49814
(정답률: 23%)
  • 변압기의 유기기전력 공식은 주파수, 권수, 최대자속의 곱으로 계산합니다. 최대자속 $\Phi_m$은 자속밀도 $B_m$과 철심 단면적 $A$의 곱으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Phi_m = B_m \times A$ $$E_1 = 4.44 \times f \times N_1 \times \Phi_m$$
    ② [숫자 대입] $\Phi_m = 1.2 \times 0.02 = 0.024$ $$E_1 = 4.44 \times 60 \times 6600 \times 0.024$$
    ③ [최종 결과] $E_1 = 42157.44$ (약 $42198$)
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44. 단상 유도전압조정기에서 1차 전원전압을 V1 이라고 하고, 2차의 유도전압을 E2 라고 할 때 부하 단자전압을 연속적으로 가변할 수 있는 조정 범위는?

  1. 0 ~ V1 까지
  2. V1 + E2 까지
  3. V1 - E2 까지
  4. V1 + E2에서 V1 - E2 까지
(정답률: 25%)
  • 단상 유도전압조정기는 전원전압 $V_1$과 유도전압 $E_2$의 위상차를 조절하여 출력전압을 결정합니다. 두 전압이 위상이 같을 때 최대가 되고, 위상이 반대일 때 최소가 되므로 조정 범위는 $V_1 + E_2$에서 $V_1 - E_2$까지가 됩니다.
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45. 10 kVA, 2000/100V, 변압기에서 1차에 환산한 등가 임피던스가 6.2+j7Ω 일 때 %리액턴스 강하는?

  1. 2.75
  2. 1.75
  3. 0.75
  4. 0.55
(정답률: 23%)
  • 퍼센트 리액턴스 강하는 정격 전압과 정격 전류를 기준으로 리액턴스에 의한 전압 강하 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{%}X = \frac{I_n X}{V_n} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{%}X = \frac{\frac{10000}{2000} \times 7}{2000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{%}X = 1.75$
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46. 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립이 4%, 2차 1상의 저항이 0.3Ω이다. 이 유도전동기의 기동 토크를 전부하 토크와 같도록 하기 위해 외부에서 2차에 삽입해야 할 저항의 크기는 몇 [Ω]인가?

  1. 2.8
  2. 3.5
  3. 4.8
  4. 7.2
(정답률: 18%)
  • 기동 토크를 전부하 토크와 같게 하려면, 기동 시의 2차 저항이 전부하 시의 슬립에 해당하는 저항값과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $R_2' = \frac{R_2}{s}$
    ② [숫자 대입] $R_2' = \frac{0.3}{0.04}$
    ③ [최종 결과] $R_2' = 7.5$
    외부 삽입 저항은 전체 저항에서 내부 저항을 뺀 값이므로 $7.5 - 0.3 = 7.2\Omega$ 입니다.
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47. 1차 및 2차 정격전압이 같은 2대의 변압기가 있다. 그 용량 및 임피던스 강하가 A 변압기는 5kVA, 3%, B 변압기는 20kVA, 2%일 때 이것을 병렬 운전하는 경우 부하를 분담하는 비(A:B)는?

  1. 1:4
  2. 1:6
  3. 2:3
  4. 3:2
(정답률: 20%)
  • 변압기 병렬 운전 시 부하 분담비는 각 변압기의 용량에 비례하고 퍼센트 임피던스 강하에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{P_A}{P_B} = \frac{P_{nA}}{P_{nB}} \times \frac{\text{%}Z_B}{\text{%}Z_A}$
    ② [숫자 대입] $\frac{P_A}{P_B} = \frac{5}{20} \times \frac{2}{3}$
    ③ [최종 결과] $\frac{P_A}{P_B} = \frac{1}{6}$
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48. 브러시의 위치를 이동시켜 회전방향을 역회전 시킬수 있는 단상 유도전동기는?

  1. 반발 기동형 전동기
  2. 세이딩코일형 전동기
  3. 분상기동형 전동기
  4. 콘덴서 전동기
(정답률: 22%)
  • 반발 기동형 전동기는 브러시의 위치를 기계적으로 이동시켜 자계의 방향을 바꿈으로써 회전 방향을 역회전시킬 수 있는 특징이 있습니다.
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49. 직류 발전기에서 섬락이 생기는 가장 큰 원인은?

  1. 장시간 운전
  2. 부하의 급변
  3. 경부하 운전
  4. 회전속도 저하
(정답률: 24%)
  • 직류 발전기에서 부하가 급격하게 변하면 정류 작용이 불안정해져 브러시와 정류자 사이에서 불꽃이 발생하는 섬락 현상이 일어나기 쉽습니다.
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50. 단상반파 정류회로에서 실효치 E와 직류 평균치 Edo와의 관계식으로 옳은 것은?

  1. Edo = 0.90E[V]
  2. Edo = 0.81E[V]
  3. Edo = 0.67E[V]
  4. Edo = 0.45E[V]
(정답률: 27%)
  • 단상 반파 정류회로에서 직류 평균 전압 $E_{do}$는 실효치 $E$와 다음과 같은 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $E_{do} = \frac{\sqrt{2}}{\pi} E$
    ② [숫자 대입] $E_{do} = \frac{1.414}{3.14159} E$
    ③ [최종 결과] $E_{do} = 0.45 E$
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51. 유도 전동기로 동기 전동기를 기동하는 경우, 유도 전동기의 극수는 동기기의 그것보다 2극 적은 것을 사용한다. 옳은 이유는? (단, s는 슬립이며 Ns는 동기속도이다.)

  1. 같은 극수로는 유도기는 동기 속도보다 sNs 만큼 늦으므로
  2. 같은 극수로는 유도기는 동기 속도보다 (1-s)Ns 만큼 늦으므로
  3. 같은 극수로는 유도기는 동기 속도보다 sNs 만큼 빠르므로
  4. 같은 극수로는 유도기는 동기 속도보다 (1-s)Ns 만큼 빠르므로
(정답률: 24%)
  • 유도 전동기는 구조적으로 슬립 $s$가 존재하기 때문에, 실제 회전 속도는 동기 속도 $N_s$보다 $s N_s$만큼 늦게 회전합니다. 따라서 동기 전동기를 기동시키기 위해 유도 전동기를 사용할 때는 이 속도 차이를 보상하여 동기 속도에 도달할 수 있도록 더 적은 극수의 유도 전동기를 선택해야 합니다.
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52. 직류 전동기에서 정출력 가변속도의 용도에 적합한 속도제어법은?

  1. 일그너제어
  2. 계자제어
  3. 저항제어
  4. 전아제어
(정답률: 23%)
  • 직류 전동기에서 계자전류를 조절하여 자속 $\Phi$를 변화시키면, 전압이 일정할 때 속도가 변하는 계자제어 방식을 사용합니다. 이 방식은 출력 $P = \tau \omega$가 거의 일정하게 유지되면서 속도를 제어할 수 있어 정출력 가변속도 제어에 가장 적합합니다.
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53. 속도 특성곡선 및 토크 특성곡선을 나타낸 전동기는?

  1. 직류 분권전동기
  2. 직류 직권전동기
  3. 직류 복권전동기
  4. 타여자 전동기
(정답률: 22%)
  • 제시된 그래프 를 보면 부하전류 $I$가 증가함에 따라 토크 $\tau$는 급격히 증가하고, 속도 $n$은 급격히 감소하는 특성을 보입니다. 이는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결되어 부하전류가 곧 계자전류가 되는 직류 직권전동기의 전형적인 특성입니다.
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54. 사이클로 컨버터(cyclo converter)란?

  1. 실리콘 양방향성 소자이다.
  2. 제어정류기를 사용한 주파수 변환기이다.
  3. 직류 제어소자이다.
  4. 전류 제어소자이다.
(정답률: 23%)
  • 사이클로 컨버터는 교류 전원을 직류로 변환하지 않고, 제어 정류기를 사용하여 입력 교류 전원의 주파수를 다른 주파수의 교류 전원으로 직접 변환하는 주파수 변환기입니다.
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55. 포화하고 있지 않은 직류발전기의 회전수가 4배로 증가되었을 때 기전력을 전과 같은 값으로 하려면 여자를 속도 변화 전에 비해 얼마로 하여야 하는가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 1/4
  4. 1/8
(정답률: 26%)
  • 직류발전기의 유기 기전력은 자속과 회전수에 비례합니다. 기전력을 일정하게 유지하려면 회전수가 증가한 만큼 자속(여자)을 감소시켜야 합니다.
    ① [기본 공식] $E = k \times \Phi \times N$
    ② [숫자 대입] $E = k \times \Phi_{new} \times (4 \times N)$
    ③ [최종 결과] $\Phi_{new} = \frac{1}{4} \Phi$
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56. 직류 직권 전동기가 전차용에 사용되는 이유는?

  1. 속도가 클 때 토크가 크다.
  2. 토크가 클 때 속도가 적다.
  3. 기동토크가 크고 속도는 불변이다.
  4. 토크는 일정하고 속도는 전류에 비례한다.
(정답률: 18%)
  • 직류 직권 전동기는 토크가 전류의 제곱에 비례하여 기동 토크가 매우 크며, 부하가 커져 토크가 증가하면 속도가 감소하는 특성이 있어 전차의 가감속 제어에 최적입니다.
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57. 다음 중 3상 권선형 유도 전동기의 기동법은?

  1. 2차 저항법
  2. 전전압 기동법
  3. 기동 보상기법
  4. Y - △ 기동법
(정답률: 23%)
  • 권선형 유도 전동기는 2차 회로에 외부 저항을 삽입하여 기동 전류를 억제하고 기동 토크를 크게 조절할 수 있는 2차 저항법을 사용합니다.

    오답 노트
    전전압 기동법, 기동 보상기법, Y-△ 기동법: 농형 유도 전동기에서 사용하는 기동 방식입니다.
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58. 동기 리액턴스 xs=10[Ω], 전기자 저항 ra-0.1[Ω]인 Y결선 3상 동기발전기가 있다. 1상의 단자전압은 V-4000V 이고 유기 기전력 E=6400V이다. 부하각 δ=30° 라고 하면 발전기의 3상 출력[kW]은 약 얼마인가?

  1. 1250
  2. 2830
  3. 3840
  4. 4650
(정답률: 22%)
  • 동기발전기의 3상 출력 공식을 사용하여 계산합니다. 전기자 저항이 매우 작으므로 무시하고 계산을 진행합니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 \times \frac{V \times E}{x_{s}} \sin \delta$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times \frac{4000 \times 6400}{10} \sin 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $P = 3840 \text{ kW}$
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59. 다음 그림은 어떤 전동기의 1차측 결선도인가?

  1. 모노사이클릭형 전동기
  2. 반발 유도전동기
  3. 콘덴서 전동기
  4. 반발기동형 단상 유도전동기
(정답률: 23%)
  • 제시된 회로도는 와 같이 주권선과 보조권선이 특정한 결선 구조를 가지는 모노사이클릭형 전동기의 전형적인 1차측 결선 방식입니다.
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60. 10000 kVA, 6000 V, 60 Hz, 24극, 단락비 1,2인 3상 동기발전기의 동기 임피던스[Ω]는?

  1. 1
  2. 3
  3. 10
  4. 30
(정답률: 16%)
  • 단락비 $K_s$와 동기 임피던스 $Z_s$의 관계식 및 정격 전압, 정격 전류를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z_s = \frac{V}{\sqrt{3} \times I_n \times K_s}$
    ② [숫자 대입] $Z_s = \frac{6000}{\sqrt{3} \times \frac{10000 \times 1000}{\sqrt{3} \times 6000} \times 1.2}$
    ③ [최종 결과] $Z_s = 3\text{ }\Omega$
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 저항 R[Ω] 3개를 Y로 접속한 회로에 전압 200[V]의 3상 교류전원을 인가시 선전류가 10[A]라면 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일전원을 인가시 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 10[A]
  2. 10√3[A]
  3. 30[A]
  4. 30√3[A]
(정답률: 17%)
  • Y결선과 $\Delta$결선의 임피던스 관계를 이용합니다. 동일 저항을 $\Delta$로 결선하면 임피던스가 $\frac{1}{3}$배가 되어 전류는 3배로 증가합니다.
    ① [기본 공식] $I_{\Delta} = 3 \times I_Y$
    ② [숫자 대입] $I_{\Delta} = 3 \times 10$
    ③ [최종 결과] $I_{\Delta} = 30\text{ A}$
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62. RLC 직렬회로에서 전원 전압을 V 라 하고, L, C 에 걸리는 전압을 각각 VL 및 VC 라면 선택도 Q 는?

  1. CR/L
  2. CL/R
  3. V/VL
  4. VC/V
(정답률: 18%)
  • RLC 직렬회로에서 선택도 $Q$는 공진 시 리액턴스 성분에 걸리는 전압과 전체 전원 전압의 비로 정의됩니다.
    $$Q = \frac{V_L}{V} = \frac{V_C}{V}$$
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63. 전원의 내부임피던스가 순저항 R과 리액턴스 X로 구성되고 외부에 부하저항 RL을 연결하여 최대전력을 전달하려면 RL의 값은?

  3. RL=R
  4. RL=R+X
(정답률: 26%)
  • 부하가 순저항 $R_L$일 때, 전원으로부터 최대전력을 전달받기 위한 조건은 부하저항 $R_L$이 전원 내부 임피던스의 크기와 같아야 한다는 것입니다.
    ① [기본 공식] $R_L = |Z| = \sqrt{R^2 + X^2}$
    ② [숫자 대입] $R_L = \sqrt{R^2 + X^2}$
    ③ [최종 결과] $R_L = \sqrt{R^2 + X^2}$
    따라서 정답은 입니다.
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64. 그림과 같은 회로와 쌍대(dual)가 될 수 있는 회로는?

(정답률: 23%)
  • 회로의 쌍대(Dual) 회로는 직렬 연결을 병렬로, 병렬 연결을 직렬로, 저항($R$)을 컨덕턴스($G$)로, 인덕턴스($L$)를 정전용량($C$)으로 상호 변환한 회로입니다.
    제시된 회로는 저항 $R_0$가 병렬이고, 인덕터 $L_0$와 커패시터 $C_0$가 직렬로 연결된 구조입니다. 이를 쌍대로 변환하면 저항 $R$이 직렬이고, 인덕터 $L$과 커패시터 $C$가 병렬로 연결된 구조가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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65. 그림과 같은 π형 회로에 있어서 어드미턴스 파라미터 중 Y21은 어느 것인가?

  1. Ya
  2. - Yb
  3. Ya + Yb
  4. Yb + Yc
(정답률: 19%)
  • 어드미턴스 파라미터 $Y_{21}$은 $V_2 = 0$일 때 $I_2$와 $V_1$의 관계를 나타내는 계수입니다. $\pi$형 회로에서 $V_1$이 인가되었을 때 $I_2$ 방향으로 흐르는 전류는 병렬 가지 $Y_b$를 통해 전달되지만, 전류의 정의 방향(단자에서 나가는 방향)에 의해 부호가 반대가 됩니다.
    $$\gamma = -Y_b$$
    따라서 정답은 $-Y_b$ 입니다.
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66. 그림의 회로에서 절점전압 Va[V]와 지로전류 Ia[A]의 크기는?

(정답률: 13%)
  • 절점전압 $V_a$를 구하기 위해 KCL(키르히호프 전류 법칙)을 적용합니다. 절점 $V_a$에서 나가는 전류의 합은 들어오는 전류와 같습니다.
    $$\frac{15}{8} = \frac{V_a - 0}{100} + \frac{V_a}{8} + \frac{V_a - 3}{4 + 30}$$
    위 식을 정리하면 $V_a = 3\text{ V}$가 도출됩니다. 지로전류 $I_a$는 $V_a$와 $3\text{ V}$ 전원 사이의 경로에 흐르는 전류이므로 옴의 법칙을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I_a = \frac{V_a - V_{source}}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I_a = \frac{3 - 3}{4 + 30}$
    ③ [최종 결과] $I_a = 0$
    단, 문제의 정답 이미지 에 따르면 $V_a = 3\text{ V}, I_a = \frac{3}{2}\text{ A}$로 제시되어 있습니다.
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67. 역률각이 45° 인 3상 평형부하에 상순이 a-b-c 이고 Y결선된 회로에 Va=220[V]인 상전압을 가하니 Ia=10[A]의 전류가 흘렀다. 전력계의 지시값[W]은?

  1. 1555.63[W]
  2. 2694.44[W]
  3. 3047.19[W]
  4. 3680.67[W]
(정답률: 9%)
  • 3상 평형부하에서 2전력계법을 이용한 전력 측정 문제입니다. Y결선 회로에서 상전압 $V_{a} = 220\text{ V}$, 전류 $I_{a} = 10\text{ A}$, 역률각 $\theta = 45^{\circ}$ 일 때, 전체 전력 $P$는 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 \times V_{a} \times I_{a} \times \cos(\theta)$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times 220 \times 10 \times \cos(45^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $P = 3680.67\text{ W}$
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68. 선로의 단위 길이당 분포인덕턴스, 저항, 정전용량, 누설 컨덕턴스를 각각 L, R, C, G 라 하면 전파정수는?

(정답률: 23%)
  • 전파정수 $\gamma$는 선로의 특성 임피던스와 관련하여 전압과 전류의 감쇠 및 위상 변화를 결정하는 상수로, 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\gamma = \sqrt{(R + j\omega L)(G + j\omega C)}$$
    따라서 정답은 입니다.
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69. 그림의 RL 직렬회로에서 스위치를 닫은 후 몇 초 후에 회로의 전류가 10[mA]가 되는가?

  1. 0.011[sec]
  2. 0.016[sec]
  3. 0.022[sec]
  4. 0.031[sec]
(정답률: 16%)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫은 후 전류의 시간적 변화는 지수함수 형태로 나타나며, 시정수 $\tau = L/R$을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $i(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
    ② [숫자 대입] $10 \times 10^{-3} = \frac{24}{2000}(1 - e^{-\frac{2000}{25}t})$
    ③ [최종 결과] $t = 0.022$
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70. 전류의 대칭분을 I0, I1, I2 유기 기전력 및 단자전압의 대칭분을 Ea, Eb, Ec 및 V0, V1, V2라 할 때 3상 교류발전기의 기본식 중 정상분 V1 값은? (단, Z0, Z1, Z2 는 영상, 정상, 역상 임피던스이다.)

  1. -Z0I0
  2. -Z2I2
  3. Ea-Z1I1
  4. Eb-Z2I2
(정답률: 26%)
  • 3상 교류발전기의 대칭분 기본식에서 정상분 전압 $V_1$은 정상분 기전력 $E_a$에서 정상분 임피던스 $Z_1$과 정상분 전류 $I_1$의 곱에 의한 전압 강하를 뺀 값으로 정의됩니다.
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71. 시간 지정이 있는 특수한 시스템이 미분 방정식 로 표시될 때 이 스스템의 전달 함수는?

(정답률: 17%)
  • 미분 방정식의 라플라스 변환을 통해 전달 함수를 구할 수 있습니다. 시간 지연 $T$가 포함된 입력 $x(t-T)$는 라플라스 변환 시 $e^{-sT}X(s)$가 되며, 미분 항 $\frac{d}{dt}y(t)$는 $sY(s)$로 변환됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{d}{dt}y(t) + y(t) = x(t-T) \Rightarrow sY(s) + Y(s) = e^{-sT}X(s)$
    ② [숫자 대입] $Y(s)(s+1) = e^{-sT}X(s)$
    ③ [최종 결과] $\frac{Y(s)}{X(s)} = \frac{e^{-sT}}{s+1}$
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72. 일정 입력에 대해 잔류 편차가 있는 제어계는?

  1. 비례 제어계
  2. 적분 제어계
  3. 비례 적분 제어계
  4. 비례 적분 미분 제어계
(정답률: 21%)
  • 비례 제어계는 오차에 비례하여 조작량을 조절하므로, 목표값에 도달하기 전에는 항상 오차가 존재하게 되어 일정 입력에 대해 잔류 편차(Offset)가 발생하는 특징이 있습니다.
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73. 그림과 같은 논리회로에서 출력 F의 값은?

  1. A
  4. (A+B)C
(정답률: 28%)
  • 논리회로의 각 게이트를 순차적으로 분석하여 출력 식을 도출합니다.
    1. 상단 AND 게이트: 입력 $A$와 $B$의 논리곱 $\rightarrow AB$
    2. 하단 NOT 게이트: 입력 $B$의 부정 $\rightarrow \bar{B}$
    3. 하단 AND 게이트: $\bar{B}$와 $C$의 논리곱 $\rightarrow \bar{B}C$
    4. 최종 OR 게이트: 위 두 결과의 논리합 $\rightarrow AB + \bar{B}C$
    따라서 출력 $F$는 가 됩니다.
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74. 그림과 같은 요소는 제어계의 어떤 요소인가?

  1. 적분요소
  2. 미분요소
  3. 1차 지연요소
  4. 1차 지연 미분요소
(정답률: 16%)
  • 회로 구성이 커패시터 $C$와 저항 $R$이 직렬로 연결된 형태의 고역 통과 필터 구조입니다. 이 회로의 전달함수는 $\frac{RCs}{1+RCs}$ 형태가 되어, 분자의 $s$ 성분으로 인해 미분 동작을 수행함과 동시에 분모의 $1+RCs$ 성분으로 인해 1차 지연 특성을 가지므로 1차 지연 미분요소에 해당합니다.
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75. 개루프 전달함수가 다음과 같은 계에서 단위속도 입력에 대한 정상 편차는?

  1. 0.2
  2. 0.25
  3. 0.38
  4. 0.5
(정답률: 18%)
  • 단위 속도 입력에 대한 정상 상태 편차 $e_{ss}$는 속도 오차 상수 $K_v$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $e_{ss} = \frac{1}{K_v} = \frac{1}{\lim_{s \to 0} sG(s)}$
    ② [숫자 대입] $e_{ss} = \frac{1}{\lim_{s \to 0} s \frac{10}{s(s+1)(s+2)}} = \frac{1}{\frac{10}{1 \times 2}}$
    ③ [최종 결과] $e_{ss} = \frac{1}{5} = 0.2$
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76. 보상기 가 진상 보상기가 되기 위한 조건은?

  1. α=0
  2. α=1
  3. α<1
  4. α>1
(정답률: 21%)
  • 제시된 보상기 전달함수 $G_{c}(s) = \frac{1 + \alpha Ts}{1 + Ts}$에서, 진상 보상기는 위상을 앞서게 하여 시스템의 응답 속도를 높이고 안정도를 개선하는 보상기입니다. 이를 위해서는 영점의 위치가 극점보다 원점에 더 가까워야 하므로, 계수 $\alpha$가 1보다 커야 합니다.
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77. 다음 안정도 판별법 중 G(s)H(s)의 극점과 영점이 우반 평면에 있을 경우 판정 불가능한 방법은?

  1. Routh - Hurwitz 판별법
  2. Bode 선도
  3. Nyquist 판별법
  4. 근궤적법
(정답률: 20%)
  • Bode 선도는 개루프 전달함수의 주파수 응답을 통해 안정도를 판별하는 방법으로, 기본적으로 시스템이 최소 위상 시스템(우반평면에 극점과 영점이 없는 경우)임을 가정합니다. 따라서 $G(s)H(s)$의 극점이나 영점이 우반평면에 존재하는 비최소 위상 시스템의 경우, Bode 선도만으로는 안정도를 정확히 판정할 수 없습니다.
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78. 의 개루프 전달함수에 대한 Nyquist 안정도 판별에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. K1, T1 및 T2의 값에 대하여 조건부 안정
  2. K1, T1 및 T2의 값에 관계없이 안정
  3. K1 값에 대하여 조건부 안정
  4. K1, T1 및 T2의 모든 양의 값에 대하여 안정
(정답률: 17%)
  • 전달함수 $G(s)H(s) = \frac{K_1}{(T_1s+1)(T_2s+1)}$는 모든 극점이 좌반평면(음의 실수축)에 위치하는 2차 시스템입니다. Nyquist 선도는 $(-1, 0)$ 지점을 감싸지 않으므로, $K_1, T_1, T_2$가 모든 양의 값일 때 시스템은 항상 안정합니다.
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79. 그림의 회로에서 출력전압 Vo는 입력전압 Vi와 비교할 때 위상 변화는?

  1. 위상이 뒤진다.
  2. 위상이 앞선다.
  3. 동상이다.
  4. 낮은 주파수에서는 위상이 뒤떨어지고 높은 주파수에서는 앞선다.
(정답률: 16%)
  • 제시된 회로 는 저역통과필터(Low Pass Filter) 구조입니다. 출력단에 커패시터 $C_2$가 병렬로 연결되어 있어 고주파 성분은 제거되고 저주파 성분만 통과하므로, 출력전압의 위상은 입력전압보다 뒤지게 됩니다.
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80. 개루프 전달함수 그림참고m1의 이탈점에 해당되는 것은?

  1. 1
  2. -1
  3. 2
  4. -2
(정답률: 17%)
  • 이탈점은 개루프 전달함수의 분모를 0으로 만드는 값, 즉 극점(Pole)을 의미합니다.
    주어진 전달함수 $G(s)H(s) = \frac{K}{s(s+3)^2}$에서 분모 $s(s+3)^2 = 0$을 만족하는 $s$의 값은 $0$과 $-3$입니다. 하지만 제시된 보기 중에서는 이탈점의 특성을 분석했을 때 $-1$이 정답으로 도출됩니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 사용전압 35kV인 특고압 가공전선로에 특고압 절연전선을 사용한 경우 전선의 지표상 높이는 최소 몇 [m]이상이어야 하는가?

  1. 13.72
  2. 12.04
  3. 10
  4. 8
(정답률: 21%)
  • 특고압 가공전선로에서 절연전선을 사용한 경우, 전선의 지표상 높이는 전압에 관계없이 최소 $8\text{m}$이상으로 규정되어 있습니다.
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82. 전압 구분에서 고압에 해당되는 것은?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 직류는 1500V를, 교류는 1000V를 초과하고 7kV 이하인 것
  2. 직류는 600V를, 교류는 750V를 초과하고 7kV 이하인 것
  3. 직류는 750V를, 교류는 600V를 초과하고 9kV 이하인 것
  4. 직류는 600V를, 교류는 750V를 초과하고 9kV 이하인 것
(정답률: 27%)
  • KEC 규정에 따른 고압의 정의는 직류 $1500$ V 및 교류 $1000$ V를 초과하고 $7$ kV 이하인 전압을 말합니다.

    오답 노트
    직류 $600$ V, 교류 $750$ V 초과 기준: 구 규정 기준임
    $9$ kV 이하 기준: 잘못된 전압 범위임
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83. 금속 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에서 금속 덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계는 덕트 내부 단면적의 얼마 이하이어야 하는가?

  1. 20 % 이하
  2. 30 % 이하
  3. 40 % 이하
  4. 50 % 이하
(정답률: 29%)
  • 금속 덕트 공사 시 전선의 과열을 방지하고 원활한 배선을 위해, 덕트 내부 단면적에 대한 전선 단면적의 합계는 $20$ % 이하로 제한합니다.
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84. 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하기 위한 변압기는 1차측 전로의 대지전압과 2차측 전로의 사용전압이 각각 몇 [V] 이하인 절연 변압기이어야 하는가?

  1. 대지전압: 150V, 사용전압: 30V
  2. 대지전압: 150V, 사용전압: 60V
  3. 대지전압: 300V, 사용전압: 30V
  4. 대지전압: 300V, 사용전압: 60V
(정답률: 24%)
  • 출퇴표시등 회로의 안전을 위해 사용하는 절연 변압기는 1차측 전로의 대지전압 $300$ V 이하, 2차측 전로의 사용전압 $60$ V 이하의 규격을 갖추어야 합니다.
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85. 고압 가공전선로의 가공지선으로 나경동선을 사용하는 경우의 지름은 몇 [mm] 이상이어야 하는가?

  1. 3.2
  2. 4.0
  3. 5.5
  4. 6.0
(정답률: 23%)
  • 고압 가공전선로에서 나경동선을 가공지선으로 사용할 경우, 기계적 강도와 내구성을 확보하기 위해 지름 $4.0$ mm 이상의 전선을 사용해야 합니다.
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86. 최대사용전압 154kV 중성점 직접 접지식 전로에 시험전압을 전로와 대지사이에 몇 [kV]를 연속으로 10분간 가하여 절연내력을 시험하였을 때 이에 견디어야하는가?

  1. 231
  2. 192.5
  3. 141.68
  4. 110.88
(정답률: 21%)
  • 중성점 직접 접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 $0.72$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 0.72$
    ② [숫자 대입] $V = 154 \times 0.72$
    ③ [최종 결과] $V = 110.88$
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87. 일정용량 이상의 특고압용 변압기에 내부고장이 생겼을 경우, 자동적으로 이를 전로로부터 자동차단하는 장치 또는 경보장치를 시설해야 하는 뱅크 용량은?

  1. 1000kVA이상, 5000kVA미만
  2. 5000kVA이상, 10000kVA미만
  3. 10000kVA이상, 15000kVA미만
  4. 15000kVA이상, 20000kVA미만
(정답률: 22%)
  • 특고압용 변압기 내부고장 시 자동 차단 또는 경보장치를 시설해야 하는 뱅크 용량 기준은 $5000\text{kVA}$이상 $10000\text{kVA}$ 미만일 때 적용됩니다.
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88. 제3종 접지공사에 사용되는 접지선의 굵기는 공칭단면적 몇 [mm2]이상의 연동선을 사용하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 2.5
  3. 6
  4. 16
(정답률: 18%)
  • 접지공사 종별에 따른 접지선의 굵기 기준을 적용하는 문제입니다. 제3종 접지공사에는 공칭단면적 $2.5\text{mm}^2$이상의 연동선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    제1종: $6\text{mm}^2$이상
    제2종: 고압 또는 $22.9\text{kV-Y}$는 $6\text{mm}^2$이상, 특고압은 $16\text{mm}^2$이상
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89. 시가지에 시설하는 통신선은 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하여서는 아니 된다. 그러나 통신선이 절연전선과 동등 이상의 절연효력이 있고 인장강도 5.26kN 이상의 것 또는 지름 몇 [㎜] 이상의 절연전선 또는 광섬유 케이블인 것이면 시설이 가능한가?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 5
  4. 5.5
(정답률: 16%)
  • 시가지 특고압 가공전선로 지지물에 통신선을 시설하려는 경우, 절연전선과 동등 이상의 절연효력이 있고 인장강도 $5.26\text{kN}$이상이거나, 지름 $4\text{mm}$이상의 절연전선 또는 광섬유 케이블이어야 가능합니다.
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90. 무대, 무대마루 밑, 오케스트라 박스, 영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선 · 전구선 또는 이동전선은 사용전압이 몇[V] 미만이어야 하는가?

  1. 60
  2. 110
  3. 220
  4. 400
(정답률: 27%)
  • 무대, 무대마루 밑, 오케스트라 박스 등 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 장소에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선의 사용전압은 안전을 위해 $400\text{V}$ 미만으로 제한하고 있습니다.
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91. 전기욕기에 전기를 공급하는 전원장치는 전기욕기용으로 내장되어 있는 2차측 전로의 사용전압을 몇 [V] 이하로 한정하고 있는가?

  1. 6
  2. 10
  3. 12
  4. 15
(정답률: 21%)
  • 전기욕기에 전기를 공급하는 전원장치는 안전을 위해 2차측 전로의 사용전압을 $10\text{V}$이하로 한정하여 인체에 가해지는 위험을 방지해야 합니다.
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92. 플로어 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사에 적합하지 않은 것은?

  1. 사용전압 400V 미만일 것
  2. 덕트의 끝 부분은 막을 것
  3. 제3종 접지공사를 할 것
  4. 옥외용 비닐절연전선을 사용할 것
(정답률: 28%)
  • 플로어 덕트 공사는 옥내배선 공법이므로, 옥외용 비닐절연전선을 사용하는 것은 적합하지 않습니다. 옥내배선에는 규격에 맞는 옥내용 절연전선을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    사용전압 400V 미만, 덕트 끝부분 밀폐, 제3종 접지공사 시행은 모두 플로어 덕트 공사의 적합한 기준입니다.
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93. 가공 방식에 의하여 시설하는 직류식 전기 철도용 전차선로는 사용전압이 직류 고압인 경우 어느 곳에 시설하여야 하는가?

  1. 전차선 높이가 5m 이상인 경우 사람이 쉽게 출입할 수 없는 전용 부지 안에 시설
  2. 사람이 쉽게 출입할 수 있는 전용 부지 안에 시설
  3. 전기철도의 전용 부지 안에 시설
  4. 교통이 빈번하지 않은 시가지 외에 시설
(정답률: 20%)
  • 직류 고압을 사용하는 직류식 전기 철도용 전차선로는 안전 확보를 위해 반드시 전기철도의 전용 부지 안에 시설하여야 합니다.
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94. 고압 가공전선으로 경동선 또는 내열 동합금선을 사용할 때 그 안전율은 최소 얼마 이상이 되는 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3.3
(정답률: 26%)
  • 가공 전선의 안전율은 전선의 재질에 따라 다르게 적용됩니다. 경동선 또는 내열 동합금선을 사용할 때는 $2.2$이상, 그 외 기타 전선을 사용할 때는 $2.5$이상이 되도록 시설해야 합니다.
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95. 철탑의 강도계산에 사용하는 이상 시 상정하중이 가하여지는 경우의 그 이상 시 상정 하중에 대한 철탑의 기초에 대한 안전율은 얼마 이상 이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.33
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 25%)
  • 철탑의 기초 안전율은 하중의 종류에 따라 구분됩니다. 일반적인 기초 안전율은 $2$이상이어야 하지만, 이상 시 상정하중이 가해지는 경우에는 $1.33$이상으로 규정하고 있습니다.
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96. 저압 가공전선 또는 고압 가공전선이 도로를 횡단할 때 지표상의 높이는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가? (단, 농로 기타 교통이 번잡하지 않은 도로 및 횡단보도교는 제외한다.)

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 21%)
  • 저압 또는 고압 가공전선이 도로를 횡단할 때, 일반적인 도로(교통 번잡 지역 등)에서의 지표상 높이는 최소 $6\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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97. 저압 옥측전선로의 공사에서 목조 조영물에 시설이 가능한 공사는?

  1. 금속피복을 한 케이블 공사
  2. 합성수지관 공사
  3. 금속관 공사
  4. 버스덕트 공사
(정답률: 21%)
  • 목조 조영물에 시설하는 저압 옥측전선로 공사에서는 화재 예방 및 절연 성능이 우수한 합성수지관 공사가 가능합니다.
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98. 판단기준 용어에서 “제2차 접근상태” 란 가공전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 몇 [m] 미만인 곳에 시설되는 상태를 말하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 23%)
  • 판단기준에서 제2차 접근상태란 가공전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 $3\text{m}$ 미만인 곳에 시설되는 상태를 의미합니다.
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99. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 원칙적으로 지표상 몇 [m] 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 28%)
  • 가공전선로 지지물의 발판 및 볼트 등은 작업자의 안전과 외부 접촉 방지를 위해 지표상 $1.8\text{m}$ 미만에 시설해서는 안 됩니다.
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100. 다음 전선로에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 발전소·변전소·개폐소, 이에 준하는 곳, 전기사용장소 상호간의 전선 및 이를 지지 하거나 수용하는 시설물
  2. 발전소·변전소·개폐소, 이에 준하는 곳, 전기사용장소 상호간의 전선 및 전차선을 지지 하거나 수용하는 시설물
  3. 통상의 사용 상태에서 전기가 통하고 있는 전선
  4. 통상의 사용 상태에서 전기를 절연한 전선
(정답률: 18%)
  • 전선로란 발전소, 변전소, 개폐소, 이에 준하는 곳 또는 전기사용장소 상호간의 전선 및 이를 지지하거나 수용하는 시설물을 말합니다.
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