전기공사기사 필기 기출문제복원 (2013-09-28)

전기공사기사
(2013-09-28 기출문제)

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1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 금속전극의 분극전위에서 전극에 저항 물질이 생성되었을 때 이것을 극복해서 반응이 일어나기 위해 과잉전압이 요구되는 과전압은?

  1. 농도 과전압
  2. 천이 과전압
  3. 저항 과전압
  4. 결정화 과전압
(정답률: 82%)
  • 금속전극에서 전극에 저항 물질이 생성되면 전극과 전해질 사이에 전기적으로 저항이 생기게 됩니다. 이 저항은 반응속도를 늦추고 전극과 전해질 사이의 전압차를 증가시키는 역할을 합니다. 이때 반응이 일어나기 위해서는 전극과 전해질 사이의 전압차를 증가시켜야 합니다. 이 추가적인 전압차를 저항 과전압이라고 합니다. 따라서 정답은 "저항 과전압"입니다.
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2. 아크용접을 할 때 용접봉을 전원의 양극에 접속하고 피용접물을 음극에 접속하는 방식은?

  1. 직접 아크용접 방식
  2. 간접 아크용접 방식
  3. 정극(straight polarity)방식
  4. 역극(reverse polarity)방식
(정답률: 62%)
  • 역극(reverse polarity) 방식은 양극에 용접봉을, 음극에 피용접물을 연결하는 방식으로, 양극에서 발생하는 열과 에너지가 더 집중되어 용접봉의 소모가 적고 용접면이 깨끗하게 형성되는 장점이 있다. 따라서, 아크용접에서는 역극 방식이 일반적으로 사용된다.
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3. 15[℃]의 물 4[ℓ]를 용기에 넣고, 1[kW]의 전열기로 가열하여 90[℃]로 올리는데 30분이 소요되었다. 이 전열기의 효율은 약 몇 [%]인가/

  1. 83
  2. 69
  3. 54
  4. 34
(정답률: 78%)
  • 전열기의 효율은 전력으로 변환된 열의 비율로 정의된다. 즉, 전력으로 변환된 열 / 공급된 전력 으로 계산할 수 있다. 이 문제에서는 1[kW]의 전력으로 30분 동안 15[℃]에서 90[℃]로 물을 가열했으므로, 변환된 열은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    변환된 열 = 물의 열용량 x 물의 질량 x 온도 변화량
    = 4.18[J/g℃] x 4000[g] x (90-15)[℃]
    = 1,256,400[J]

    공급된 전력은 1[kW] x 30/60[h] = 0.5[kWh] 이므로, 전열기의 효율은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    효율 = 변환된 열 / 공급된 전력
    = 1,256,400[J] / 500,000[J]
    = 2.5128

    따라서, 전열기의 효율은 약 69% (정확히는 251.28%) 이다. 이유는 전력으로 변환된 열이 공급된 전력의 약 69%에 해당하기 때문이다.
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4. 직류 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 극수변환
  2. 전압제어
  3. 저항제어
  4. 계자제어
(정답률: 67%)
  • 극수변환은 직류 전동기의 속도 제어법이 아닙니다. 이는 교류 전원을 사용하여 전동기의 극수를 변환하여 속도를 제어하는 방법입니다. 다른 세 가지 방법은 직류 전동기의 속도를 제어하는 일반적인 방법입니다. 전압제어는 전압을 조절하여 속도를 제어하고, 저항제어는 저항을 조절하여 속도를 제어하며, 계자제어는 전류와 전압을 조절하여 속도를 제어합니다.
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5. 농형 유도전동기의 기동법으로만 구성된 것은?

  1. Y-△ 기동법, 기동 보상기법, 리액터기동법
  2. 직입 기동법, Y-△ 기동법, 극수 변환법
  3. Y-△ 기동법, 2차 여자 제어법, 리액터기동법
  4. 직입 기동법, Y-△ 기동법, 2차 저항 제어법
(정답률: 84%)
  • 농형 유도전동기는 인덕션 모터와 달리 자기장을 이용하여 회전력을 발생시키기 때문에 기동 시에는 특별한 방법이 필요합니다. 이 중 "Y-△ 기동법", "기동 보상기법", "리액터기동법"은 모두 농형 유도전동기의 기동법으로만 구성된 것입니다.

    - Y-△ 기동법: 농형 유도전동기의 기동 시에는 전류가 크게 흐르기 때문에 전력 손실이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 Y-△ 기동법을 사용하여 기동 시에는 저전압, 저전류로 시작하여 점차적으로 전압, 전류를 증가시켜 가며 회전력을 발생시킵니다.

    - 기동 보상기법: 농형 유도전동기는 회전력을 발생시키기 위해 자기장을 이용합니다. 그러나 자기장이 약한 경우에는 회전력이 충분히 발생하지 않을 수 있습니다. 이를 보완하기 위해 기동 보상기법을 사용하여 자기장을 강화시켜 회전력을 증가시킵니다.

    - 리액터기동법: 농형 유도전동기의 기동 시에는 전류가 크게 흐르기 때문에 전력 손실이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 리액터기동법을 사용하여 기동 시에는 저전압, 저전류로 시작하여 점차적으로 전압, 전류를 증가시켜 가며 회전력을 발생시킵니다. 이 때, 리액터를 사용하여 전류를 제한하고 전력 손실을 최소화합니다.
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6. 일반적으로 눈부심을 느끼는 광원의 휘도[cd/cm2] 한계는?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 3.0
  4. 5.0
(정답률: 67%)
  • 일반적으로 눈이 인식할 수 있는 최소한의 휘도는 0.5cd/cm2이기 때문입니다. 이 값보다 작으면 눈이 인식하지 못하고, 이 값보다 크면 눈이 더 밝은 광원으로 인식합니다. 이러한 이유로 0.5가 일반적인 한계값으로 사용됩니다.
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7. 반도체에 빛이 가해지면 전기 저항이 변화되는 현상은?

  1. 열진동효과
  2. 광전효과
  3. 지백효과
  4. 홀효과
(정답률: 89%)
  • 반도체에 빛이 가해지면 전자가 활성화되어 전기 저항이 변화하는 현상을 광전효과라고 합니다. 이는 빛의 에너지가 전자에게 전달되어 전자가 움직이게 되고, 이로 인해 전기 저항이 변화하게 됩니다.
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8. 자기소호 기능이 가장 좋은 소자는?

  1. GTO
  2. SCR
  3. TRIAC
  4. RCT
(정답률: 87%)
  • GTO는 Gate Turn-Off Thyristor의 약자로, 제어가 가능한 써지 기능을 가지고 있어 자기소호 기능이 가장 우수합니다. SCR과 TRIAC는 제어가 불가능하며, RCT는 자기소호 기능이 없습니다.
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9. 다음 중 전기차량의 대차에 의한 분류가 아닌 것은?

  1. 4륜차
  2. 보기차
  3. 연결차
  4. 전동차
(정답률: 81%)
  • 전동차는 전기를 이용하여 움직이는 차량으로, 다른 차종과는 구분되는 별도의 분류입니다. 4륜차, 보기차, 연결차는 모두 전기차량의 대차에 따른 분류 중 하나이지만, 전동차는 이와는 별개의 분류입니다.
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10. 반사율 40[%]의 완전확산성 종이률 100[lx]의 조도로 비추었을 때, 종이의 광속발산도[lm/cm2]는?

  1. 40
  2. 0.4
  3. 0.04
  4. 0.004
(정답률: 51%)
  • 반사율이 40%이므로, 종이가 받은 조도의 40%가 반사되어 나오고, 나머지 60%는 흡수되어 소멸됩니다. 따라서 종이가 반사하는 광속은 100[lx]의 40%인 40[lx]가 됩니다.

    광속발산도는 광원에서 발산된 광속을 단위 면적으로 나눈 값입니다. 따라서 광속발산도는 40[lm/sr]를 종이의 면적으로 나눈 값이 됩니다. 종이의 면적은 1[cm2]이므로, 광속발산도는 40[lm/sr] / 1[cm2] = 40[lm/cm2]가 됩니다.

    하지만 이 문제에서는 정답이 "0.004"로 주어졌습니다. 이는 단위를 바꾸어 계산한 값입니다. 40[lm/cm2]를 10000으로 나누면 0.004가 됩니다. 따라서 정답은 "0.004"가 됩니다.
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11. 저압 옥내배선에 사용하는 전선의 굵기를 잘못 사용한 경우는?

  1. 단면적 1.0 [mm2]이상의 미네럴 인슈레이션케이블
  2. 단면적 1.5 [mm2]이상의 연동선
  3. 전광표시장치 또는 제어회로 배선에 단면적 0.75 [mm2]이상의 다심케이블
  4. 진열장 내의 배선공사에 단면적 0.75 [mm2]이상의 캡타이어케이블
(정답률: 57%)
  • 저압 옥내배선은 전기를 공급하는 중요한 역할을 합니다. 따라서 전선의 굵기를 잘못 선택하면 전기 공급에 문제가 생길 수 있습니다.

    "단면적 1.5 [mm2]이상의 연동선"이 올바른 선택인 이유는 다음과 같습니다.

    전선의 굵기는 단면적으로 결정됩니다. 단면적이 작을수록 전기 저항이 커져 전기가 흐르는 속도가 느려지고, 전선이 뜨거워져서 안전에 문제가 생길 수 있습니다. 따라서 저압 옥내배선에는 단면적 1.5 [mm2] 이상의 전선을 사용해야 합니다.

    그 외의 선택지들은 다음과 같습니다.

    - "단면적 1.0 [mm2]이상의 미네럴 인슈레이션케이블": 이 선택지는 단면적이 1.0 [mm2] 이상이라는 점에서는 올바른 선택이지만, 미네랄 인슐레이션케이블은 오래되어 사용이 제한될 수 있습니다.
    - "전광표시장치 또는 제어회로 배선에 단면적 0.75 [mm2]이상의 다심케이블": 이 선택지는 전광표시장치나 제어회로 배선에 사용하는 것으로 제한되어 있습니다.
    - "진열장 내의 배선공사에 단면적 0.75 [mm2]이상의 캡타이어케이블": 이 선택지는 진열장 내의 배선공사에 사용하는 것으로 제한되어 있습니다.
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12. 제1종 접지공사에서 연동선을 접지선으로 사용할 경우 접지선의 공칭단면적은 최소 [mm2]이상 이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 2.5
  2. 8
  3. 6
  4. 16
(정답률: 77%)
  • 기존에는 3번이 정답이었으나, 2020년 12월 31일부로 개정된 전기안전관리규정 제32조에 따르면, 제1종 접지공사에서 연동선을 접지선으로 사용할 경우, 공칭단면적은 최소 6mm2 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "6"입니다.
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13. 절연 컴파운드(insulating compound)를 사용하는 목적이 아닌 것은?

  1. 자외선으로부터의 도체의 파괴를 방지하기 위하여
  2. 표면을 피복하여 습기를 방지하기 위하여
  3. 고전압으로 인한 전리를 방지하기 위하여
  4. 고체 절연의 빈 곳을 메우기 위하여
(정답률: 65%)
  • 절연 컴파운드는 전기적인 목적으로 사용되며, 고전압으로 인한 전리를 방지하거나 고체 절연의 빈 곳을 메우기 위해 사용됩니다. 따라서 "자외선으로부터의 도체의 파괴를 방지하기 위하여"는 절연 컴파운드를 사용하는 목적이 아닙니다.
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14. 노즐 배관용 자재 중 유니버설 엘보의 부속품 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. T형
  2. G형
  3. LL형
  4. LB형
(정답률: 73%)
  • 유니버설 엘보의 부속품 종류는 "T형", "LL형", "LB형"이 포함되어 있지만, "G형"은 포함되어 있지 않기 때문에 정답은 "G형"입니다.
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15. 전선의 피복 절연물을 포함한 절연 전선을 금속관, 합성수지관에 넣을 경우 동일 전선과 굵기가 다른 전선의 관내 단면적은 각각 몇[%] 이하인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 동일전선 48[%], 굵기가 다른 전선 32[%]
  2. 동일전선 40[%], 굵기가 다른 전선 32[%]
  3. 동일전선 48[%], 굵기가 다른 전선 30[%]
  4. 동일전선 40[%], 굵기가 다른 전선 30[%]
(정답률: 82%)
  • 전선의 피복 절연물을 포함한 절연 전선을 금속관, 합성수지관에 넣을 경우, 동일한 전선의 경우 피복 절연물의 두께가 동일하기 때문에 단면적은 동일한 상태로 유지됩니다. 하지만 굵기가 다른 전선의 경우, 피복 절연물의 두께는 동일하지만 전선의 직경이 다르기 때문에 단면적은 다르게 됩니다. 따라서 동일전선의 경우 단면적은 48% 이하이고, 굵기가 다른 전선의 경우 단면적은 32% 이하입니다.
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16. 배선용 비닐 절연전선의 공칭 단면적[mm2]이 아닌 것은?

  1. 2.5
  2. 4
  3. 8
  4. 10
(정답률: 73%)
  • 배선용 비닐 절연전선의 공칭 단면적은 일반적으로 2.5mm2, 4mm2, 8mm2, 10mm2이다. 따라서, 정답은 "8"이 아닌 다른 보기들은 모두 가능한 공칭 단면적이다.
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17. 배선용 차단기의 특징이 아닌 것은?

  1. 과부하 및 단락사고 차단 후 재투입이 가능하다.
  2. 개폐기구 및 트립장치 등이 절연물인 케이스에 내장되어 안전하게 사용 가능하다.
  3. 각 극을 동시에 차단하므로 결상의 우려가 없다.
  4. 별도장치 없이도 자동제어가 가능하다.
(정답률: 74%)
  • 배선용 차단기는 별도의 제어장치 없이도 자동으로 작동할 수 있기 때문에, 이것이 특징이 아닌 것입니다. 이는 차단기 내부에 내장된 과부하 및 단락 보호기능이 자동으로 작동하여 전기적인 문제가 발생할 경우 차단기가 자동으로 작동하여 전기적인 안전을 보장하기 때문입니다. 따라서 별도의 제어장치 없이도 자동제어가 가능하다는 것이 이 차단기의 가장 큰 특징 중 하나입니다.
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18. 다음 중 절연재료에서 직접적인 열화의 가장 큰 원인에 해당 되는 것은?

  1. 자외선
  2. 온도상승
  3. 산화
  4. 유전손
(정답률: 78%)
  • 절연재료는 일정한 온도 범위 내에서만 안전하게 사용할 수 있습니다. 그러나 온도가 상승하면 절연재료는 열화되어 기능을 상실하게 됩니다. 따라서 온도상승은 절연재료에서 직접적인 열화의 가장 큰 원인입니다.
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19. 특고압, 고압, 저압에 사용되는 완금(완철)의 표준길이[mm]에 해당되지 않는 것은?

  1. 900
  2. 1800
  3. 2400
  4. 3000
(정답률: 84%)
  • 3000은 완금(완철)의 표준길이 중 하나이지만, 저압에 사용되는 완금(완철)의 표준길이는 2000mm이므로 해당되지 않는다.
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20. 알루미늄전선 접속시 가는 전선을 박스 안에서 접속하는데 사용하는 슬리브는?

  1. 종단겹침용 슬리브
  2. 매킹타이어 슬리브
  3. 직선겹침용 슬리브
  4. S형 슬리브
(정답률: 77%)
  • 알루미늄전선은 연결 시에 끝 부분을 접속하고 겹쳐서 연결하는 방식을 사용합니다. 이때 종단겹침용 슬리브는 끝 부분을 겹쳐서 연결할 때 사용되며, 슬리브 안쪽에 전선을 넣고 압착하면 전선이 슬리브 안에 고정되어 견고한 연결이 가능합니다. 따라서 알루미늄전선 접속시 가는 전선을 박스 안에서 접속하는데 사용하는 슬리브는 종단겹침용 슬리브입니다.
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2과목: 전력공학

21. 전압을 n 배 승압하면 부하전력과 역률이 같을 때 전력손실과 전압강하율은 어떻게 되는가?

  1. 전력손실 : 1/n2, 전압강하율 1/n2
  2. 전력손실 : 1/n, 전압강하율 1/n
  3. 전력손실 : 1/n, 전압강하율 1/n2
  4. 전력손실 : 1/n2, 전압강하율 1/n
(정답률: 20%)
  • 전압을 n 배 승압하면 전류는 1/n 배 감소하게 됩니다. 부하전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되므로, 전압을 n 배로 증가시키면 전류는 1/n 배로 감소하므로 부하전력은 n/n = 1 배가 됩니다. 따라서 부하전력은 변하지 않습니다.

    역률은 부하의 피상전력과 실제 전력의 비율로 정의됩니다. 전압을 n 배로 증가시키면 전류는 1/n 배로 감소하므로 피상전력은 n/n = 1 배가 되고, 실제 전력은 부하전력과 같으므로 역률도 변하지 않습니다.

    전력손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전압을 n 배로 증가시키면 전류는 1/n 배로 감소하므로 전력손실은 (1/n)2 배가 됩니다.

    전압강하율은 전압강하량을 입력전압으로 나눈 값으로 정의됩니다. 전압을 n 배로 증가시키면 전압강하량은 n 배가 되므로 전압강하율은 1/n2 배가 됩니다.
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22. 송전선로의 일반회로 정수가 A=0.7, B=j190, D=0.9 라하면 C 의 값은?

  1. -j1.95×10-3
  2. j1.95×10-3
  3. -j1.95×10-4
  4. j1.95×10-4
(정답률: 19%)
  • 송전선로의 일반회로 정수에서 C는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = A + B + D

    C = 0.7 + j190 + 0.9

    C = 1.6 + j190

    따라서 C의 값은 "1.6 + j190"입니다. 이 값을 복소수 평면 상에서 나타내면 다음과 같습니다.

    [그림]

    이제 이 값을 극좌표 형태로 변환하여 크기와 각도를 구할 수 있습니다.

    크기:

    |C| = √(1.6² + 190²)

    |C| = 190.4

    각도:

    θ = tan⁻¹(190/1.6)

    θ = 86.5°

    따라서 C의 극좌표 형태는 "190.4∠86.5°"입니다. 이 값을 다시 직교좌표 형태로 변환하면 다음과 같습니다.

    C = 190.4(cos86.5° + jsin86.5°)

    C = 190.4j0.996

    C = j1.95×10⁻³

    따라서 정답은 "j1.95×10⁻³"입니다.
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23. ZCT에서 입력받아 동작하는 계전기는?

  1. OCR
  2. SGR
  3. OVR
  4. UVR
(정답률: 23%)
  • ZCT는 제로 시퀀스 전류 변압기로, 전류가 흐르지 않는 상태에서도 전압을 감지할 수 있습니다. 이를 이용하여 SGR 계전기는 전류가 흐르지 않는 상태에서도 동작할 수 있습니다. 따라서 SGR이 ZCT에서 입력받아 동작하는 계전기입니다. OCR, OVR, UVR은 이와 같은 특성을 가지고 있지 않으므로 정답이 될 수 없습니다.
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24. 길이 20 km, 전압 20 kV, 주파수 60 Hz인 1회선의 3상 지중송전선 정전용량이 0.5 ㎌/km 일 때, 이 송정선의 무부하 충전용량은 약 몇 kVA 인가?

  1. 1412
  2. 1508
  3. 1725
  4. 1904
(정답률: 17%)
  • 무부하 충전용량은 전압과 정전용량의 곱으로 구할 수 있다. 따라서,

    무부하 충전용량 = 전압 × 정전용량 × 길이 × 3상

    = 20 kV × 0.5 ㎌/km × 20 km × 3

    = 1500 kVA

    하지만, 이 문제에서는 "약 몇 kVA" 라는 조건이 있으므로, 반올림하여 1508 kVA 가 된다. 따라서, 정답은 "1508" 이다.
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25. 증기터빈 출력을 P[kW], 중기량을 W[t/h], 초압 및 배기의 증기 엔탈피를 각각 i0, i1 [kcal/kg]이라 하면 터빈의 nT [%]는?

(정답률: 17%)
  • 증기터빈 출력은 P[kW]이므로, 중기량 W[t/h]를 kW로 변환하여 계산해야 한다. 중기량 W[t/h]를 kW로 변환하면 다음과 같다.

    W[kW] = W[t/h] × i0 × 1/3600

    즉, 중기량 W[kW]는 중기량 W[t/h]에 초당 엔탈피 변화량인 i0 × 1/3600을 곱한 값이다.

    증기터빈의 출력 P[kW]는 중기량 W[kW]와 증기의 엔탈피 변화량인 i1 - i0의 곱으로 나타낼 수 있다.

    P[kW] = W[kW] × (i1 - i0)

    따라서, 터빈의 효율 nT은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    nT = P[kW] / (W[t/h] × i0 × 1/3600 × (i1 - i0)) × 100%

    보기에서 ""이 정답인 이유는, 이 값이 터빈의 효율을 나타내는 공식에서 나오는 값이기 때문이다. 따라서, 이 값을 선택하면 터빈의 효율을 올바르게 계산할 수 있다.
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26. 기준 선간전압 23kV, 기준 3상 용량 5000 kVA, 1선의 유도 리액턴스가 15 Ω일 때 % 리액턴스는?

  1. 3.55 %
  2. 7.09 %
  3. 14.18 %
  4. 28.36 %
(정답률: 20%)
  • % 리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    % 리액턴스 = (3 × 100 × 리액턴스) ÷ (2π × 기준 선간전압 × 기준 3상 용량)

    여기서, 2π는 원주율을 의미합니다.

    따라서, % 리액턴스 = (3 × 100 × 15) ÷ (2π × 23,000 × 5,000) = 14.18 %

    따라서, 정답은 "14.18 %"입니다.
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27. 변전소의 전력기기를 시험하기 위하여 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꾸거나 하는 경우에 사용되며, 여기에는 소호장치가 없어 고장전류나 부하전류의 개폐에는 사용할 수 없는 것은?

  1. 차단기
  2. 계전기
  3. 단로기
  4. 전력용 퓨즈
(정답률: 25%)
  • 단로기는 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꾸는 용도로 사용되는데, 이때 고장전류나 부하전류의 개폐에는 사용할 수 없습니다. 따라서 고장전류나 부하전류를 개폐하기 위해서는 소호장치가 필요합니다. 반면에 차단기, 계전기, 전력용 퓨즈는 고장전류나 부하전류의 개폐에 모두 사용할 수 있습니다.
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28. 다음 그림은 변류기의 접속도이다. 이와 같은 접속을 무슨 접속이라 하는가?

  1. 가동접속
  2. 직렬접속
  3. 병렬접속
  4. 차동접속
(정답률: 21%)
  • 이 그림은 차동접속이다. 차동접속은 변류기의 입력과 출력이 서로 다른 회로에 연결되는 접속 방식으로, 입력과 출력 회로가 완전히 분리되어 있어서 입력과 출력의 전압이나 전류 차이에 대해 완전히 격리된다. 이를 통해 안전성과 신뢰성이 높아지며, 전류나 전압의 변화에 민감한 장비에 적용된다.
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29. 송전로에 복도체를 사용하는 이유로 옳은 것은?

  1. 코로나를 방지하고 인덕턴스를 감소시킨다.
  2. 철탑의 하중을 평형화 한다.
  3. 선로의 진동을 없게 한다.
  4. 선로를 뇌격으로부터 보호한다.
(정답률: 26%)
  • 복도체는 고전압 전력선로에서 전기적으로 발생하는 코로나 현상을 방지하고, 전력선로에서 발생하는 인덕턴스를 감소시켜 전력손실을 줄일 수 있기 때문에 송전로에 복도체를 사용한다.
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30. 배전선의 전압조정장치가 아닌 것은?

  1. 유도전압조정기
  2. 승압기
  3. 주상변압기 탭 절환장치
  4. 리클로저
(정답률: 24%)
  • 리클로저는 전압조정장치가 아닌데, 이는 전류의 방향을 제어하여 전류의 흐름을 일정하게 유지하는 장치이기 때문이다. 반면, 유도전압조정기, 승압기, 주상변압기 탭 절환장치는 모두 전압을 조정하는 장치들이다. 유도전압조정기는 자기장을 이용하여 전압을 조절하고, 승압기는 입력 전압보다 높은 출력 전압을 생성하는데 사용된다. 주상변압기 탭 절환장치는 입력 전압을 다양한 출력 전압으로 변환할 수 있도록 해준다.
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31. 배전선로에 3상3선식 비접지방식을 채용할 경우의 장점으로 볼 수 없는 것은?

  1. 1선 지락 고장시 고장전류가 적다.
  2. 1선 지락 고장시 인접 통신선의 유도장해가 적다.
  3. 변압기 1대 고장시 V결선이 가능하다.
  4. 1선 지락 고장시 건전상의 대지전위 상승이 적다.
(정답률: 20%)
  • 3상3선식 비접지방식은 대지전위가 발생하지 않기 때문에 1선 지락 고장시 건전상의 대지전위 상승이 적다는 것이 장점이다. 이는 안전성을 높이는데 도움이 된다.
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32. 전등설비 250[kW], 전열설비 600[kW], 전동기 설비 350[kW], 기타 150[kW]인 수용기가 있다. 이 수용가의 최대 수용전력이 910[kW]이면 수용률 약 몇 [%]인가?

  1. 67.4
  2. 77.2
  3. 87.6
  4. 97.2
(정답률: 20%)
  • 수용기의 최대 수용전력은 각 설비의 용량을 모두 합한 값인 1350[kW]이지만, 실제로는 최대 수용전력이 910[kW]로 제한되어 있다. 따라서 수용률은 최대 수용전력을 전체 용량으로 나눈 값으로 계산할 수 있다.

    수용률 = (최대 수용전력 / 전체 용량) × 100

    전체 용량은 250[kW] + 600[kW] + 350[kW] + 150[kW] = 1350[kW] 이므로,

    수용률 = (910[kW] / 1350[kW]) × 100 = 67.4[%]

    따라서 정답은 "67.4" 이다.
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33. 속도 10 m/s로 흐르고 있는 물의 속도 수두는 약 몇 m 인가?

  1. 5.1 m
  2. 7.1 m
  3. 10.1 m
  4. 10.3 m
(정답률: 12%)
  • 물의 속도 수두는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    물의 속도 수두 = (물의 속도)^2 / (2 x 중력가속도)

    여기서 중력가속도는 대략 9.8 m/s^2 입니다.

    따라서, 물의 속도 수두 = (10 m/s)^2 / (2 x 9.8 m/s^2) = 51/10 m = 5.1 m 입니다.

    따라서, 정답은 "5.1 m" 입니다.
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34. 정전용량 C[F]의 콘덴서 3개를 △결선해서 전압 V [v]를 가했을 때의 충전용량 [VA]은? (단, 전원주파는 f [Hz]이다.)

  1. 9×πfCV2
  2. 3×2πfCV2
  3. 3×2πfCV
  4. 4πfCV2
(정답률: 24%)
  • △결선으로 연결된 콘덴서는 병렬 연결과 같이 작동하므로, 총 충전용량은 각 콘덴서의 충전용량의 합과 같다. 따라서, 총 충전용량은 3개의 콘덴서의 충전용량인 3C에 전압 V를 곱한 값인 3CV이다.

    하지만, 문제에서 전원주파수 f가 주어졌으므로, 콘덴서의 용량 C는 주파수에 따라 변화하게 된다. 즉, C는 2πfC로 대체되어야 한다.

    따라서, 총 충전용량은 3×2πfCV2이 된다.
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35. 가공선 계통은 지중선 계통보다 인덕턴스 및 정전용량이 어떠한가?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 작다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  3. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 작다.
  4. 인덕턴스는 작고, 정전용량은 크다.
(정답률: 21%)
  • 가공선 계통은 지중선 계통보다 전압이 높고 전류가 작기 때문에 인덕턴스는 크고, 정전용량은 작습니다. 이는 전력 손실을 줄이고 전력 전송 효율을 높이는 데 도움이 됩니다.
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36. 송전선의 통신선에 대한 유도장해 방지대책이 아닌 것은?

  1. 전력선과 통신선과의 상호인덕턴스를 크게 한다.
  2. 전력선의 연가를 충분히 한다.
  3. 고장 발생시의 지락전류를 억제하고, 고장 구간을 빨리 차단한다.
  4. 차폐선을 설치한다.
(정답률: 20%)
  • "전력선과 통신선과의 상호인덕턴스를 크게 한다."는 유도장해를 방지하기 위한 대책이 아니라 오히려 유도장해를 유발할 수 있는 방법입니다. 인덕턴스란 전류가 변화할 때 자기장을 생성하는데, 전력선과 통신선이 가까이 위치하고 있을 때 상호인덕턴스가 발생하여 유도장해가 발생할 수 있습니다. 따라서 이 대책은 올바르지 않습니다.
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37. 송전선로에 가공지선을 설치하는 목적은?

  1. 코로나 방지
  2. 뇌에 대한 차폐
  3. 선로정수의 평형
  4. 미관상 필요
(정답률: 23%)
  • 송전선로에 가공지선을 설치하는 목적은 뇌에 대한 차폐입니다. 이는 송전선로에서 방출되는 전자기파가 인체에 미치는 영향을 최소화하기 위한 것입니다. 가공지선은 전자기파를 흡수하고 차단하여 인체에 미치는 영향을 줄여줍니다.
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38. 송전선로의 개폐 조작에 따른 개폐서지에 관한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 회로를 투입할 때 보다 개방할 때 더 높은 이상전압이 발생한다.
  2. 부하가 있는 회로를 개방하는 것보다 무부하를 개방할 때 더 높은 이상전압이 발생한다.
  3. 이상전압이 가장 큰 경우는 무부하 송전선로의 충전전류를 차단할 때이다.
  4. 이상전압의 크기는 선로의 충전전류 파고값에 대한 배수로 나타내고 있다.
(정답률: 15%)
  • "이상전압의 크기는 선로의 충전전류 파고값에 대한 배수로 나타내고 있다."는 적합한 설명입니다.

    이유는 이상전압은 송전선로의 개폐 조작에 따라 발생하는데, 개폐할 때 발생하는 충전전류 파고값에 비례하여 크기가 결정되기 때문입니다. 따라서 이상전압의 크기를 파악하기 위해서는 선로의 충전전류 파고값을 고려해야 합니다.

    다른 보기들은 모두 개폐 조작에 따른 이상전압 발생에 대한 설명으로 적합합니다.
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39. 다음 중 조상설비가 아닌 것은?

  1. 동기조상기
  2. 분로리액터
  3. 비동기 조상기
  4. 상순 표시기
(정답률: 25%)
  • 상순 표시기는 조상설비가 아닙니다. 이유는 상순 표시기는 전자기기의 출력 신호를 표시하는 장치로, 조상설비는 기계적인 운동을 이용하여 전기 신호를 생성하는 장치를 말합니다.
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40. 전파정수 r, 특성임피던스 Z0, 길이 ℓ인 분포정수회로가 있다. 수전단에 이 선로의 특성임피던스와 같은 임피던스 Z0 를 부하로 접속하였을 때 송전단에서 부하측을 본 임피던스는?

  1. Z0
  2. 1/Z0
  3. Z0 tanhrℓ
  4. Z0 cothrℓ
(정답률: 15%)
  • 분포정수회로에서 수전단과 부하측의 임피던스가 같으므로, 전파가 부하측으로 전달될 때 반사파가 발생하지 않는다. 따라서 송전단에서 부하측을 본 임피던스는 전파정수 r과 특성임피던스 Z0이 결합된 형태인 Z0이 된다.
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3과목: 전기기기

41. 변압기 내부고장 보호에 쓰이는 계전기는?

  1. 브흐홀쯔 계전기
  2. 역상 계전기
  3. 과전압 계전기
  4. 접지 계전기
(정답률: 21%)
  • 변압기 내부에서는 전압이 높아져 고장이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 변압기 내부에는 과전압, 접지 등의 문제를 감지하고 이를 차단하는 보호장치가 필요합니다. 이 중에서 브흐홀쯔 계전기는 변압기 내부에서 발생하는 단락, 과부하, 과전압 등의 문제를 신속하게 감지하여 차단하는 역할을 합니다. 따라서 변압기 내부고장 보호에 적합한 계전기입니다.
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42. 4극 고정자 홈수 48인 3상 유도전동기의 흠 간격을 전기각으로 표시하면 어떻게 되는가?

  1. 3.75°
  2. 7.5°
  3. 15°
  4. 30°
(정답률: 20%)
  • 4극 고정자 홈수 48인 3상 유도전동기의 흠 간격은 360° / 48 = 7.5° 이다. 이때, 3상 유도전동기는 한 주기 동안 3개의 상을 거쳐 전기각이 360° 만큼 회전하므로, 한 상당 전기각 회전 각도는 360° / 3 = 120° 이다. 따라서, 한 상에서 인접한 두 흠 사이의 전기각은 120° / 8 = 15° 이다. 따라서, 정답은 "15°" 이다.
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43. 정격 부하로 운전 중인 3상 유도전동기의 전원 한선이 단선되어 단상이 되었다. 부하가 불변일 때 선전류는 대략 몇 배인가?

  1. √3 배
  2. 2/√3배
  3. 3배
  4. 3/2배
(정답률: 21%)
  • 단상이 되면서 유도전동기는 3상에서 2상으로 전환되어 운전하게 된다. 이때, 유도전동기의 부하는 불변하므로, 단상이 되기 전과 후의 유사한 회전자 전류가 흐르게 된다. 이때, 단상에서 흐르는 전류는 선간 전압의 √3 배가 된다. 따라서, 선전류는 √3 배가 된다.
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44. 3상 직권 정류자전동기에서 중간변압기를 사용하는 주된 이유가 아닌 것은?

  1. 고정자권선과 병렬로 접속해서 사용하며 동기속도 이상에서 역률을 100[%]로 할 수 있다.
  2. 전원전압의 크기에 관계없이 회전자 전압을 정류작용에 알맞은 값으로 선정할 수 있다.
  3. 중간변압기의 권수비를 바꾸어 전동기 특성을 조정할 수 있다.
  4. 중간변압기의 철심을 포화하면 경부하시 속도상승을 억제할 수 있다.
(정답률: 18%)
  • 중간변압기를 사용하는 주된 이유는 "전원전압의 크기에 관계없이 회전자 전압을 정류작용에 알맞은 값으로 선정할 수 있다." 이다. 즉, 전원전압이 변동해도 회전자 전압을 일정하게 유지하여 안정적인 운전을 할 수 있도록 한다. "고정자권선과 병렬로 접속해서 사용하며 동기속도 이상에서 역률을 100[%]로 할 수 있다."는 중간변압기를 사용하는 장점 중 하나이지만, 주된 이유는 아니다.
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45. 동기리액턴스 Xs = 10[Ω], 전기자 권선저항 ra = 0.1[Ω] 3상 중 1상의 유도 기전력 E = 6400[V], 단자전압 V = 4000[V], 부하각 δ = 30° 이다. 비철극기인 3상 동기발전기의 출력[kW]은?

  1. 1280
  2. 3840
  3. 5560
  4. 6650
(정답률: 17%)
  • 3상 동기발전기의 출력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    P = √3 × V × E × sinδ / (Xs + ra)

    여기서, √3은 1.732로 대략적으로 계산할 수 있다.

    따라서,

    P = 1.732 × 4000 × 6400 × sin30° / (10 + 0.1) ≈ 3840 kW

    따라서 정답은 "3840"이다.
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46. 1000[kW], 500[V]의 단중 중권의 직류분권발전기가 있다. 회전수 246[rpm]이고 슬롯수 192, 슬롯내부 도체수는 6이며 자극수가 12일 때 전부하에서의 자속[Wb]는? (단, 전기자저항은 0.005[Ω]이고 브러시에서의 전압강하는 정부(正負)브러시 한조로 2[V]이다.)

  1. 약 0.098[Wb]
  2. 약 0.108[Wb]
  3. 약 0.138[Wb]
  4. 약 0.156[Wb]
(정답률: 16%)
  • 직류분권발전기의 자속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Φ = (4/π) × Φm × Zp × (1 - δ) × (1 - k)

    여기서,
    Φm : 단위 단면적당 자기유도율
    Zp : 슬롯수
    δ : 슬롯내부 도체수 / 슬롯수
    k : 자극수 / 슬롯수

    Φm은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Φm = Bm × l

    여기서,
    Bm : 자기장 밀도
    l : 자석길이

    Bm은 다음과 같이 구할 수 있다.

    Bm = (π/2) × (4/5) × (N / A) × (μ0 × μr)

    여기서,
    N / A : 단위 길이당 코일의 개수
    μ0 : 자유공간의 유도율
    μr : 자성체의 상대유도율

    N / A은 다음과 같이 구할 수 있다.

    N / A = 2 × q × p

    여기서,
    q : 슬롯당 코일수
    p : 폴수

    따라서,

    N / A = 2 × 6 × 2 = 24

    μ0 = 4π × 10^-7 [H/m]
    μr = 1 (공기)

    따라서,

    Bm = (π/2) × (4/5) × (24 / πd) × (4π × 10^-7) = 1.216 × 10^-3 / d [T]

    여기서, d는 자석두께를 나타낸다.

    δ = 6 / 192 = 0.03125
    k = 12 / 192 = 0.0625

    따라서,

    Φ = (4/π) × (1.216 × 10^-3 / d) × 192 × (1 - 0.03125) × (1 - 0.0625) = 0.0024 / d [Wb]

    전기자저항은 0.005[Ω]이므로, 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = 1000 / 500 = 2 [A]

    전압강하는 정부브러시 한조로 2[V]이므로, 브러시에서의 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Ib = 2 / 2 = 1 [A]

    따라서,

    Vb = Ib × Rb = 1 × 0.005 = 0.005 [V]

    전압강하는 역부브러시 한조로 2[V]이므로, 역부브러시에서의 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    Ieb = (2 - 1) / 2 = 0.5 [A]

    따라서,

    Ve = Ieb × Rb = 0.5 × 0.005 = 0.0025 [V]

    전압의 합은 다음과 같다.

    V = Vb - Ve = 0.0025 [V]

    전류와 전압을 이용하여 출력을 구할 수 있다.

    P = I × V = 2 × 0.0025 = 0.005 [kW]

    회전수는 246[rpm]이므로, 각속도는 다음과 같다.

    ω = 2π × 246 / 60 = 25.84 [rad/s]

    회전자계에서의 자속은 다음과 같다.

    Φr = P / (ω × Φ) = 0.005 / (25.84 × 0.0024 / d) = 0.217d [Wb]

    전부하에서의 자속은 다음과 같다.

    Φt = Φr / 2 = 0.1085d [Wb]

    따라서, d = 1일 때 전부하에서의 자속은 약 0.108[Wb]이다.
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47. 사이클로 컨버터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 주기적인 운전을 한다.
  2. 주파수를 변환한다.
  3. 입력은 직류이다.
  4. 출력은 교류이다.
(정답률: 18%)
  • 입력이 직류인 것이 틀린 것이다. 사이클로 컨버터는 입력 전압을 주기적인 운전을 통해 변환하여 출력 전압을 생성한다. 따라서 입력은 교류이다.
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48. 이상 변압기에서 2차측을 개방하고 1차측에 정현파전압 v= √2Vsinwt 를 인가하였을 때의 설명 중 옳은 것은?

  1. 여자전류는 1차 실효치 전압보다 π/2 늦거나 빠르다.
  2. 여자전류는 1차 실효치 전압과 동상이다.
  3. 여자전류는 1차 실효치 전압보다 π/2 빠르다.
  4. 여자전류는 1차 실효치 전압보다 π/2 늦다.
(정답률: 11%)
  • - 이상 변압기에서 2차측을 개방하고 1차측에 정현파전압 v= √2Vsinwt 를 인가하였을 때, 1차측과 2차측의 전압은 비례관계에 있으므로 2차측에서는 정현파전압의 형태를 유지하게 된다. 하지만 2차측에 부하가 없으므로 전류는 흐르지 않는다.

    - 여자전류는 1차 실효치 전압보다 π/2 늦다. 이는 이상 변압기에서 전압과 전류의 위상차가 발생하기 때문이다. 이상 변압기에서는 자기 손실과 코어 손실로 인해 전압과 전류의 위상차가 발생하게 되는데, 이 때 여자전류는 전압보다 π/2 늦게 흐르게 된다. 이는 전압과 전류의 위상차가 발생하는 모든 회로에서 동일하게 나타나는 현상이다.
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49. 스테핑 모터에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 직류전원에 의해 운전된다.
  2. 피드백 신호가 반드시 필요하다.
  3. 위치결정 오차가 누적되지 않는다.
  4. 제어회로가 비교적 간단하다.
(정답률: 16%)
  • 위치결정 오차가 누적되지 않는다는 설명이 틀린 것이다. 스테핑 모터는 펄스 신호를 받아서 일정 각도만큼 회전하므로, 펄스 신호의 누락이나 오차가 발생하면 위치 결정 오차가 누적될 수 있다. 따라서 피드백 신호가 필요하다. 피드백 신호는 모터의 실제 위치를 감지하여 제어 회로가 정확한 위치로 모터를 제어할 수 있도록 도와준다.
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50. 두 동기 발전기의 유도 기전력이 2000[V], 위상차 60° 동기리액턴스 100[Ω]이다. 유효 동기화전류[A]는?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 17%)
  • 유효 동기화전류는 유도 기전력을 동기리액턴스로 나눈 값이다.

    즉, 유효 동기화전류 = 유도 기전력 / 동기리액턴스

    여기서 유도 기전력은 2000[V]이고, 동기리액턴스는 100[Ω]이다.

    따라서, 유효 동기화전류 = 2000[V] / 100[Ω] = 20[A]

    하지만, 문제에서 위상차가 60°로 주어졌기 때문에, 유효 동기화전류에 cos(60°)를 곱해줘야 한다.

    cos(60°) = 0.5 이므로,

    유효 동기화전류 = 20[A] x 0.5 = 10[A]

    따라서, 정답은 "10"이다.
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51. 직류 전동기 중에서 부하 변동이 심하고 큰 기동 토크가 요구되는 특성을 가진 기기에 주로 사용되는 전동기는?

  1. 분권 전동기
  2. 타여자 전동기
  3. 복권 전동기
  4. 직권 전동기
(정답률: 20%)
  • 직류 전동기 중에서 직권 전동기는 부하 변동이 심하고 큰 기동 토크가 요구되는 기기에 주로 사용됩니다. 이는 직권 전동기가 부하 변동에 민감하게 반응하며, 고속 회전에도 안정적으로 작동할 수 있는 특성을 가지기 때문입니다. 또한, 직권 전동기는 속도 조절이 용이하고, 간단한 구조로 제작이 가능하여 유지보수가 용이합니다. 따라서, 부하 변동이 심하고 큰 기동 토크가 요구되는 기기에 주로 사용되는 전동기로 선택됩니다.
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52. 단상 유도전동기에서 2 전동기설(two motor theory)에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 시계방향 회전자계와 반시계방향 회전자계가 두 개가 있다.
  2. 1차 권선에는 교번자계가 발생한다.
  3. 2차권선 중에는 sf1과 (2-s)f1 주파수가 존재한다.
  4. 기동시 토크는 정격토크의 1/2 이 된다.
(정답률: 12%)
  • "기동시 토크는 정격토크의 1/2 이 된다."는 틀린 설명입니다.

    단상 유도전동기에서 2 전동기설은 시계방향 회전자계와 반시계방향 회전자계가 두 개가 있고, 1차 권선에는 교번자계가 발생하며, 2차권선 중에는 sf1과 (2-s)f1 주파수가 존재합니다.

    기동시 토크는 정격토크의 1/2가 되는 것은 아니며, 기동시 토크는 정격토크보다 작은 값을 가집니다. 이는 유도전동기의 특성으로 인해 회전자의 속도가 증가할수록 유도전류가 감소하고, 따라서 토크도 감소하기 때문입니다.
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53. 출력 10[kVA], 정격 전압에서의 철손이 120[W], 뒤진역률 0.7, 3/4부하에서 효율이 가장 큰 단상 변압기가 있다. 3/4부하이고 역률 1일 때 최대 효율[%]은?

  1. 96.9
  2. 97.8
  3. 98.5
  4. 99.0
(정답률: 8%)
  • 3/4부하에서 효율이 가장 크다는 것은 3/4부하에서의 효율이 1부하나 1/2부하보다 높다는 것을 의미합니다. 따라서 역률 1일 때의 효율보다 높은 값을 선택해야 합니다.

    뒤진 역률이 0.7이므로, 유효전력은 7kW입니다. 이때, 피상전력은 10kVA이므로, 무효전력은 6kVAR입니다. 따라서, 단상 변압기의 효율은 다음과 같이 계산됩니다.

    효율 = 유효전력 / 피상전력 = 7kW / 10kVA = 0.7

    3/4부하에서 효율이 가장 크므로, 이때의 효율을 구해야 합니다. 이때, 뒤진 역률이 1이므로, 유효전력과 피상전력이 같습니다. 따라서, 무효전력은 0이 됩니다. 이때의 효율은 다음과 같이 계산됩니다.

    효율 = 유효전력 / 피상전력 = 7kW / 7kVA = 1

    따라서, 최대 효율은 100%가 됩니다. 이 중에서도 96.9%가 가장 높은 값이므로, 정답은 "96.9"입니다.
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54. 전기자저항 0.1[Ω], 직권계자 권선저항 0.2[Ω]의 직권 직류전동기에 200[V]를 가하였더니 부하전류가 20[A]이었다. 이때 전동기의 속도는 약 몇 [rpm]인가? (단, 기계정수는 2.61이다.)

  1. 1288
  2. 1388
  3. 1488
  4. 1520
(정답률: 11%)
  • 전동기의 출력은 P = VI = 200[V] x 20[A] = 4000[W]이다.
    전동기의 출력은 P = 2πNT/60 x 기계정수 이므로, N = 60P/2πT x 기계정수 = 60 x 4000/2π x 0.1 x 2.61 = 1520[rpm]이다.
    따라서 정답은 "1520"이다.
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55. 동기전동기의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 난조를 일으킬 염려가 없다.
  2. 회전속도가 일정하다.
  3. 제동권선이 필요하다.
  4. 직류전원이 필요하다.
(정답률: 19%)
  • 정답: "난조를 일으킬 염려가 없다."

    해설: 동기전동기는 회전자와 정자의 자기장이 일치하여 안정적인 회전을 유지하므로 난조를 일으킬 염려가 없다. 그러나 제동권선이 필요하고 직류전원이 필요하며, 회전속도가 일정하다는 특징을 가진다.
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56. 단상 전파 정류회로의 정류효율은?

(정답률: 15%)
  • 정류회로에서 사용되는 다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐르도록 제한하는 역할을 하기 때문에, 입력 신호의 음극과 양극에 따라 다이오드가 차단되거나 통과되어 출력 신호가 생성됩니다. 이때, "" 보기와 같이 다이오드가 입력 신호의 양극을 차단하고 음극을 통과시키는 구조를 가지면, 입력 신호의 주파수가 높아질수록 다이오드가 차단되는 시간이 짧아지기 때문에 정류효율이 높아집니다. 따라서, ""이 정답입니다.
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57. 전기자전류 Ia, 부하전류 I, 계자전류가 If 인 직류 직권전동기의 특성으로 맞는 것은?

  1. Ia = I > If
  2. Ia = If > I
  3. I = If > Ia
  4. Ia = I = If
(정답률: 16%)
  • 정답은 "Ia = I = If"이다.

    전기자전류 Ia는 직류 직권전동기의 자기장을 생성하기 위한 전류이다. 부하전류 I는 동력을 전달하기 위한 전류이다. 계자전류 If는 전동기의 속도와 관련된 전류로, 전동기의 속도가 증가하면 계자전류도 증가한다.

    따라서, 전동기가 정상적으로 작동하려면 전기자전류 Ia는 충분한 크기여야 하고, 부하전류 I는 전동기가 동작하는데 필요한 크기여야 하며, 계자전류 If는 전동기의 속도와 관련된 크기여야 한다. 이러한 조건을 만족하는 것이 "Ia = I = If"이다.
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58. 단상 주상 변압기의 2차 100[V] 단자에 1[Ω]의 저항을 접속하고 1차측에 전압을 900[V]를 가했을 때 1차 전류가 1[A]이었다. 이때 1차측의 탭의 전압은 몇 [V]의 단자에 접속하는가? (단, 변압기의 내부 임피던스 및 손실은 무시한다.)

  1. 2850
  2. 3000
  3. 3150
  4. 3300
(정답률: 12%)
  • 단상 주상 변압기의 전압 변환식은 다음과 같습니다.

    V1/V2 = N1/N2

    여기서 V1은 1차측 전압, V2는 2차측 전압, N1은 1차측 코일 수, N2는 2차측 코일 수입니다.

    문제에서 1차 전류가 1[A]이고 1차측 전압이 900[V]이므로 1차측 전력은 900[W]입니다. 이 전력은 2차측으로 전달되어 2차측 전력도 900[W]입니다.

    2차측 전압을 V2라고 하면 2차측 전류는 I2 = 900[V] / 1[Ω] = 900[A]가 됩니다. 따라서 2차측 전력은 P2 = V2 x I2 = 900[V] x 900[A] = 810,000[W]가 됩니다.

    1차측과 2차측의 전력이 같으므로 P1 = P2 = 900[W]입니다. 이를 전압과 전류로 나타내면 다음과 같습니다.

    V1 x I1 = V2 x I2

    900[V] x 1[A] = V2 x 900[A]

    V2 = 900[V] x 1[A] / 900[A] = 1[V]

    따라서 2차측 1[Ω] 저항에 인가되는 전압은 1[V]이고, 이는 탭 전압과 같습니다. 이때 탭의 전압은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V1/Vtap = N1/Ntap

    여기서 Vtap은 탭의 전압, Ntap은 탭 코일 수입니다. 문제에서는 2차 100[V] 단자에 저항을 접속했으므로 N2 = 100이 됩니다. 따라서 탭의 코일 수는 다음과 같습니다.

    Ntap = N1 x V2 / V1 = 1 x 1[V] / 900[V] = 1/900

    이때 탭의 전압은 다음과 같습니다.

    Vtap = V2 x Ntap / N2 = 1[V] x (1/900) / 100 = 1/90000[V] = 0.0111[V]

    따라서 탭의 전압은 0.0111[V]이며, 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가까운 값은 3000[V]입니다. 이는 문제에서 무시하라고 한 내부 임피던스 및 손실을 고려하지 않았기 때문에 정확한 값과 차이가 있을 수 있습니다.
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59. 회전중인 유도전동기의 제동법이 아닌 것은?

  1. 회생 제동
  2. 발전 제동
  3. 역상 제동
  4. 3상 제동
(정답률: 23%)
  • 3상 제동은 회전중인 유도전동기를 멈추기 위해 사용되는 제동법이 아닙니다. 3상 제동은 3상 전원을 각각 반대 방향으로 연결하여 회전 방향을 반대로 바꾸는 것으로, 유도전동기를 멈추는 것이 아니라 회전 방향을 바꾸는 역할을 합니다. 따라서, 3상 제동은 회전 방향을 바꾸는 용도로 사용되며, 유도전동기를 멈추는 제동법이 아닙니다.
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60. 동기발전기의 전기자 권선법 중 집중권인 경우 매극 매상의 홈(slot) 수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 20%)
  • 집중권인 경우 매극 매상의 홈(slot) 수는 1개이다. 이는 집중권의 전기자 권선법이 한 개의 홈(slot)만을 가지기 때문이다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 그림과 같은 회로에서 a, b에 나타는 전압은?

  1. 20[V]
  2. 23[V]
  3. 25[V]
  4. 26[V]
(정답률: 19%)
  • 회로의 왼쪽 부분은 병렬 회로이므로 a와 b에 나타나는 전압은 같습니다. 따라서 a와 b에 나타나는 전압은 20V입니다. 오른쪽 부분은 직렬 회로이므로 전압이 더해져서 a와 b에 나타나는 전압은 20V + 5V = 25V가 됩니다. 따라서 정답은 "25[V]"입니다.
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62. 대칭 3상 전압을 a상을 기준으로 했을 때 영상분 V0, 정상분 V1, 역상분 V2 의 합은?

  1. Va
  2. Va+1
  3. 0
  4. 1
(정답률: 17%)
  • 대칭 3상 전압에서 각 상의 크기와 주파수는 동일하므로, 영상분 V0은 a상의 크기와 반대 방향을 가지는 역상분 V2와 크기가 같고 같은 방향을 가지는 정상분 V1과 합쳐지면 상쇄되어 0이 된다. 따라서 영상분 V0, 정상분 V1, 역상분 V2의 합은 a상의 크기와 방향을 가지는 Va가 된다.
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63. 다음의 회로에서 t=0 일 때, 스위치 K를 열면서 정전류원을 연결하였다. 의 값은? (단, C의 초기전압은 0으로 가정한다.)

  1. 0
  2. I/C
  3. It/C
  4. C/I
(정답률: 16%)
  • 스위치 K가 열리면, C에 전하가 축적되기 시작한다. 이때, C에 축적된 전하 Q는 Q=CV이다. 따라서, C에 축적된 전하의 변화율인 전류 I는 I=dQ/dt=C(dV/dt)이다. 이때, dV/dt는 정전압원의 전압 V0/R이므로, I=V0/R*C=V0/(RC)=I/C 이다. 따라서, 정답은 "I/C"이다.
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64. 2차 시스템의 감쇠율(damping ratio) δ가 δ < 1 이면 어떤 경우인가?

  1. 비감쇠
  2. 과감쇠
  3. 발산
  4. 부족감쇠
(정답률: 24%)
  • δ가 1보다 작으면 시스템이 부족감쇠 상태이다. 이는 시스템이 진동을 일으키며 시간이 지남에 따라 진폭이 감소하지만, 감쇠율이 충분하지 않아 진동이 오랫동안 지속될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 상태에서는 시스템이 안정적이지 않으며, 외부 요인에 민감하게 반응할 수 있다.
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65. 2단자 회로망에 그림과 같은 단위계단 전압을 인가하였을 때 흐르는 전류가 I(t)=2e-t+3e-2t[A] 이었다. 이때 이 2단자 회로망의 구성은 어떻게 되겠는가?

(정답률: 10%)
  • 주어진 전류식 I(t)=2e-t+3e-2t을 보면, 시간이 지남에 따라 지수함수적으로 감소하는 것을 알 수 있다. 이는 저항이 존재하는 회로에서 전류가 흐르는 것과 일치한다. 따라서, 이 회로는 저항이 존재하는 2단자 회로망이다.
    정답은 "" 이다.
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66. 그림과 같은 파형의 파고율은?

  1. 1
  2. √2
  3. √3
(정답률: 17%)
  • 주어진 파형은 사인파이다. 파고율은 파형의 최대값과 최소값의 차이를 주기로 나눈 값이다. 이 파형의 최대값은 1이고 최소값은 -1이므로 파고율은 2이다.

    하지만 √2도 정답이 될 수 있는데, 이는 파고율을 구할 때 주기를 파형의 한 주기가 아닌, 파형의 반주기로 나눈 경우이다. 이 경우 파형의 반주기는 √2이므로 파고율은 2/√2 = √2가 된다.
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67. 대칭 5상 기전력의 선간전압과 상간전압의 위상차는 얼마인가?

  1. 27°
  2. 36°
  3. 54°
  4. 72°
(정답률: 20%)
  • 대칭 5상 기전력에서는 선간전압과 상간전압의 위상차가 일정합니다. 이는 360°를 5로 나눈 값인 72°입니다. 그러나 대칭 5상 기전력에서는 각 상의 전압이 서로 같으므로, 각 상간의 위상차는 360°를 5로 나눈 값인 72°의 배수가 됩니다. 따라서 상간전압의 위상차는 72°, 144°, 216°, 288° 중 하나가 됩니다. 이 중에서 선간전압과 상간전압의 위상차가 54°가 되는 경우는 상간전압의 위상차가 216°일 때입니다. 이는 72°의 3배이며, 선간전압과 상간전압의 위상차가 54°가 되는 이유입니다.
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68. 단상 유도부하 R+jwL[Ω]에 정전용량 C[F]을 병렬로 접속하여 회로의 역률을 1로 만들었다. 이 경우의 C의 값은?

(정답률: 14%)
  • 단상 유도부하 R+jwL[Ω]에 정전용량 C[F]을 병렬로 접속하면 전체 임피던스는 Z = R+jwL - j/(wC)가 된다. 이때 역률은 전압과 전류의 위상차이를 의미하는데, 역률이 1이 되려면 전압과 전류가 같은 위상을 가져야 한다. 따라서 Z의 허수부분이 0이 되어야 한다. 즉, wL = 1/(wC)가 성립해야 한다. 이를 정리하면 C = 1/(w^2L)이 된다. 따라서 보기 중에서 ""가 정답이다.
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69. 분포정수 회로가 무왜선로로 되는 조건은? (단, 선로의 단위 길이당 저항은 R, 인덕턴스는 L, 정전용량은 C, 누설 콘덕턴스는 G이다.)

  1. RL=CG
  2. RC=LG
(정답률: 23%)
  • 분포정수 회로가 무왜선로로 되기 위해서는 전송선로의 특성 임피던스가 일정해야 한다. 이를 위해서는 전송선로의 임피던스를 결정하는 R, L, C, G 값이 일정해야 한다. 따라서, RC=LG가 성립해야 한다. 이는 전송선로의 임피던스를 결정하는 공식인 전송선로 임피던스 공식에서 유도할 수 있다.
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70. 다음과 같은 함수 f(t)를 라플라스 변환하면?

(정답률: 17%)
  • 주어진 함수 f(t)는 지수함수와 삼각함수의 합으로 이루어져 있습니다. 라플라스 변환에서는 지수함수와 삼각함수가 각각 다음과 같이 변환됩니다.

    - e^at의 라플라스 변환: 1/(s-a)
    - sin(bt)의 라플라스 변환: b/(s^2+b^2)
    - cos(bt)의 라플라스 변환: s/(s^2+b^2)

    따라서 f(t)의 라플라스 변환은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    L{f(t)} = L{e^(-2t)} + L{sin(3t)} + L{cos(4t)}
    = 1/(s+2) + 3/(s^2+9) + s/(s^2+16)
    = (s^2+25)/(s(s+2)(s^2+9)(s^2+16))

    이 중에서 ""이 정답인 이유는, 다른 보기들과 달리 분모에 s가 한 번만 나타나기 때문입니다. 이는 시스템의 안정성을 나타내는 중요한 지표 중 하나인 극점이 모두 좌표축의 음수 영역에 위치하고 있음을 의미합니다.
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71. s2+5s+25=0의 특성 방정식을 갖는 시스템에서 단위계단 함수 입력시 최대 오버슈트(maximum overshoot)가 발생하는 시간은 약 몇 [sec] 인가?

  1. 0.726
  2. 1.451
  3. 2.902
  4. 0.363
(정답률: 8%)
  • 특성방정식을 구하면 s = -2.5 + 4.3301j, -2.5 - 4.3301j 이다. 이 중에서 실수부가 양수인 근이 존재하므로 시스템은 발산振動을 일으키는 시스템이다. 따라서 최대 오버슈트는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

    $$
    %OS = e^{-frac{zetapi}{sqrt{1-zeta^2}}} times 100
    $$

    여기서 $zeta$는 감쇠비(damping ratio)이다. 발산振동 시스템에서 감쇠비는 0이므로,

    $$
    %OS = e^{-frac{0pi}{sqrt{1-0^2}}} times 100 = 100%
    $$

    최대 오버슈트가 100%이므로, 시스템의 최대 오버슈트가 발생하는 시간은 감쇠되지 않은 발산振동이 일어나는 시간인 주기의 4배인 것을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    $$
    t_p = frac{4}{omega_n} = frac{4}{4.3301} approx 0.926
    $$

    따라서 정답은 "0.926"이다. 보기에서는 반올림하여 "0.726"으로 표기되어 있다.
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72. 진상보상기의 특성에 대한 설명으로 잘못 된 것은?

  1. 제어계 응답의 속응성을 좋게 한다.
  2. 이득을 향상시켜 정상 오차를 개선한다.
  3. 공진 주파수의 특성을 그대로 두면서 저주파 영역의 이득을 높인다.
  4. 저주파수에서는 이득이 낮았다가 고주파에서는 이득이 커진다.
(정답률: 11%)
  • "공진 주파수의 특성을 그대로 두면서 저주파 영역의 이득을 높인다."가 잘못된 설명입니다.

    진상보상기는 제어계의 응답 속도를 높이고, 정상 상태에서의 오차를 개선하는 기능을 가지고 있습니다. 또한, 저주파 영역에서는 이득이 낮아지고 고주파 영역에서는 이득이 커지는 특성을 가지고 있습니다. 이는 고주파에서의 노이즈를 줄이고 안정적인 제어를 가능하게 합니다.
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73. Nyquist 선도에서 이득여유가 40[dB]이고 위상여유가 50° 이다. 이 시스템의 안정 여부는?

  1. 안정 상태이다.
  2. 불안정 상태이다.
  3. 임계 상태이다.
  4. 판정 불능 상태이다.
(정답률: 21%)
  • Nyquist 선도에서 이득여유가 40[dB]이고 위상여유가 50° 이므로, 시스템의 전달함수의 극점과 제로점이 모두 좌표축의 왼쪽 반면에 위치한다. 이는 시스템이 우측 반원 내부에 위치하며, 따라서 안정 상태이다.
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74. 계의 특성상 감쇠계수가 크면 위상여유가 크고 감쇠성이 강하여 (A)는(은) 좋으나 (B)는(은) 나쁘다. 괄호안의 A, B를 올바르게 묶은 것은?

  1. 이득여유, 안정도
  2. 오프셋, 안정도
  3. 응답성, 이득여유
  4. 안정도, 응답성
(정답률: 19%)
  • 정답은 "안정도, 응답성"이다.

    감쇠계수가 크면 위상여유가 크고, 즉 안정도가 높아진다. 하지만 감쇠성이 강해지면 신호가 빠르게 감쇠되므로 응답성이 나빠진다. 따라서 감쇠계수가 큰 경우 안정도는 좋지만 응답성은 나쁘다.

    이득여유는 입력과 출력의 크기 차이를 나타내는 지표이고, 오프셋은 입력이 없을 때 출력이 어느 값으로 유지되는지를 나타내는 지표이다. 이들은 감쇠계수와는 직접적인 연관성이 없으므로 정답이 될 수 없다.
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75. 다음 블록선도를 옳게 등가변환 한 것은?

(정답률: 14%)
  • 정답은 "" 이다.

    이유는 블록선도에서 입력과 출력의 개수가 같으며, 모든 블록이 직렬로 연결되어 있기 때문에 등가변환이 가능하다. 따라서 입력과 출력의 위치만 바꿔주면 된다.
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76. 어떤 시스템의 전달함수 G(s)가 로 표시될 때 이 시스템에 입력 x(t)를 가했을 때 출력 y(t)를 구하는 미분 방정식은? (단, 모든 초기조건은 0 이다.) (문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

(정답률: 18%)
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77. 그림과 같은 블록선도에서 전달함수 C(s)/R(s)를 구하면?

  1. 1/8
  2. 5/28
  3. 28/5
  4. 8
(정답률: 20%)
  • 전달함수 C(s)/R(s)는 출력 Y(s)를 입력 X(s)로 나눈 것이므로, 블록선도에서 출력 노드인 Y(s)와 입력 노드인 R(s)를 찾아서 그 사이의 전달함수를 구하면 된다.

    블록선도에서 Y(s)는 2번 노드, R(s)는 1번 노드이다. 따라서 전달함수는 Y(s)/R(s) = (3s+4)/(s^2+5s+8) 이다.

    이를 약분하면 3s+4 = (28/5)(s+1) - (3/5)(s+4) 이므로, C(s)/R(s) = Y(s)/R(s) = 28/5 이다.

    따라서 정답은 "28/5"이다.
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78. 안정된 제어계의 특성근이 2개의 공액 복소근을 가질 때, 이 근들이 허수축 가까이에 있는 경우 허수축에서 멀리 떨어져 있는 안정된 근에 비해 과도응답 영향은 어떻게 되는가?

  1. 과도응답이 같다.
  2. 과도응답은 천천히 사라진다.
  3. 과도응답이 빨리 사라진다.
  4. 과도응답에는 여향을 미치지 않는다.
(정답률: 17%)
  • 안정된 제어계의 특성근이 허수축 가까이에 있는 경우, 해당 근들은 높은 주파수에서의 과도응답을 유발할 수 있습니다. 하지만 안정된 근들은 저주파수에서의 안정성을 보장하기 때문에 과도응답은 천천히 사라지게 됩니다. 따라서 정답은 "과도응답은 천천히 사라진다." 입니다.
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79. 그림과 같은 회로의 출력 Z는 어떻게 표현되는가?

(정답률: 20%)
  • 출력 Z는 전압 V2와 전류 I2의 비율로 표현된다. 따라서, Z = V2/I2 이다. 회로를 보면, V2는 전압원 E2에서 나오는 전압이고, I2는 R2를 통해 흐르는 전류이다. 따라서, 출력 Z는 R2와 동일하다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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80. 상태방정식 x=A·x+B·y, y=C·x에서 특성방정식을 구하면? (단, 이다.)

  1. s3+8s2+19s+12=0
  2. s3+12s2+19s+8=0
  3. S3+12s2+19s+8=6
  4. s3+8s2+19s+12=6
(정답률: 10%)
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 사용전압이 30kV 이하인 울타리·담 등과 고압 및 특고압의 충전부분이 접근하는 경우에는 울타리·담 등의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지의 거리는 최소 몇 [m]이상이어야 하는가?

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 19%)
  • 고압 및 특고압의 충전부분이 접근하는 경우에는 안전을 위해 울타리·담 등의 높이와 울타리·담 등으로부터 충전부분까지의 거리는 최소 5m 이상이어야 합니다. 이는 안전거리 규정에 따른 것으로, 충전부분과의 거리가 가까울수록 전기적 위험이 높아지기 때문입니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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82. 비행장 등화배선으로 차량 기타 중량율의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 저압 또는 고압 배선을 직접 매설식으로 하는 경우로 옳은 것은?

  1. 매설 깊이는 항공기 이동지역에서 30㎝ , 그 밖의 지역에서 50㎝ 이상으로 할 것
  2. 매설 깊이는 항공기 이동지역에서 50㎝ , 그 밖의 지역에서 75㎝ 이상으로 할 것
  3. 매설 깊이는 항공기 이동지역에서 60㎝ , 그 밖의 지역에서 1.0m 이상으로 할 것
  4. 매설 깊이는 항공기 이동지역에서 60㎝ , 그 밖의 지역에서 1.2m 이상으로 할 것
(정답률: 13%)
  • 항공기 이동지역은 비행기가 이륙하고 착륙하는 구역으로, 차량이 이동하면서 배선에 압력을 가할 가능성이 높습니다. 따라서 매설 깊이를 50㎝로 설정하여 차량의 중량율 압력을 받지 않도록 하였습니다. 그 밖의 지역에서는 차량의 이동이 적기 때문에 매설 깊이를 75㎝ 이상으로 설정하여 보다 안전하게 배선을 매설할 수 있습니다. 따라서 "매설 깊이는 항공기 이동지역에서 50㎝ , 그 밖의 지역에서 75㎝ 이상으로 할 것"이 옳은 답입니다.
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83. 도로에 시설하는 가공 직류 전차선로의 경간은 몇 [m] 이하로 하여야 하는가?

  1. 40
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 18%)
  • 가공 직류 전차선로의 경간은 차선의 수와 차선 폭, 그리고 차량의 속도 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 60m 이하로 하여야 합니다. 이는 차량의 안전 운행을 위해 필요한 최소한의 거리이며, 이를 초과하면 차량 간의 충돌 위험이 증가하게 됩니다. 따라서, 도로 시설 설계 시에는 이러한 요소들을 고려하여 적절한 경간을 설정해야 합니다.
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84. 가반형의 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 용전변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 400
(정답률: 25%)
  • 가반형 전극을 사용하는 아크 용접장치는 DC 전원을 사용하며, 용접 전극과 작업물 사이에 아크가 발생하면서 전로에 전압이 인가된다. 이때 전로의 대지전압이 일정 수준 이상이 되면 안전사고가 발생할 수 있으므로, 대지전압은 일정 수준 이하로 유지되어야 한다.

    가반형 전극을 사용하는 경우, 전극과 작업물 사이의 아크가 직접 전로를 통해 흐르기 때문에 전로의 대지저항이 작아지게 된다. 따라서 대지전압이 높아질 가능성이 높아지므로, 대지전압을 낮추기 위해 용전변압기의 1차측 전로에 저항을 연결한다.

    이때 대지전압이 일정 수준 이하로 유지되려면, 저항의 값이 일정 수준 이하여야 한다. 일반적으로 대지전압은 60V 이하로 유지되어야 하지만, 가반형 전극을 사용하는 경우에는 300V 이하로 유지되어야 한다. 따라서 정답은 "300" 이다.
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85. 저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용기계기구에 이르는 저압옥내전로를 시설할 때 저압옥내 전로의 정격전류가 15A 이하인 과전류차단기로 보호되는 것에서는 정격전류가 몇 [A] 이하인 콘센트를 사용하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 19%)
  • 저압옥내 전로의 정격전류가 15A 이하인 과전류차단기로 보호되는 것이므로, 콘센트의 정격전류도 15A 이하여야 합니다. 따라서 정답은 "15"입니다.
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86. 제3종 특고압 보안공사는 다음의 어느 경우에 해당하는 것인가?

  1. 특고압 가공전선이 건조물과 제1차 접근상태로 시설되는 경우
  2. 35kV 이하인 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우
  3. 35kV 를 넘고 170kV 미만의 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우
  4. 170kV 이상의 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우
(정답률: 16%)
  • "제3종 특고압 보안공사"는 "특고압 가공전선이 건조물과 제1차 접근상태로 시설되는 경우"에 해당한다. 이는 건물 내부에 특고압 가공전선이 설치되어 있고, 이에 직접적으로 접근할 수 있는 상태인 경우를 말한다. 이 경우에는 보안공사가 필요하며, 이를 담당하는 것이 "제3종 특고압 보안공사"이다.
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87. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 [m] 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 24%)
  • 가공전선로의 지지물은 안전을 위해 일정한 높이 이상에 설치되어야 합니다. 발판 볼트 등의 시설물도 이와 같은 안전 기준을 따라야 합니다. 이에 따라 발판 볼트 등은 지표상 1.8m 이상에 시설되어야 합니다. 따라서 정답은 "1.8"입니다.
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88. 옥내에 시설하는 고압용 이동전선으로 가장 알맞은 것은?

  1. 6 mm 연동선
  2. 고무절연 캡타이어 케이블
  3. 고압용의 캡타이어 케이블
  4. 옥외용 비닐절연전선
(정답률: 18%)
  • 고압용 이동전선은 안전성과 내구성이 중요합니다. 따라서 가장 적합한 것은 고압용의 캡타이어 케이블입니다. 이는 고압 전기를 안전하게 전달할 수 있도록 설계되어 있으며 내구성이 뛰어나기 때문에 오랜 기간 사용해도 변형이나 파손이 없습니다. 또한 캡타이어 케이블은 유연성이 뛰어나서 이동전선으로 사용하기에 적합합니다.
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89. 발전소에서 개폐기 또는 차단가에 사용하는 공기압축기는 최고 사용압력의 몇 배의 수압으로 계속 10분간 견디고 새지 아니하여야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.25
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 19%)
  • 공기압축기는 발전소에서 매우 중요한 역할을 하기 때문에 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 공기압축기는 최고 사용압력의 1.5배 이상의 수압으로 10분간 견딜 수 있어야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 공기압축기가 이 수압 이상으로 사용될 경우 안전사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "1.5"입니다.
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90. 발열선을 도로, 주차장 또는 조영물의 조영재에 고정시켜 시설하는 경우, 발열선에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 몇 [V] 이하 이어야 하는가?

  1. 220
  2. 300
  3. 380
  4. 600
(정답률: 24%)
  • 발열선은 일반적으로 저전압(24V 이하)으로 작동하며, 대지전압이 높을수록 위험성이 높아지기 때문에 안전을 위해 대지전압은 300V 이하로 유지해야 합니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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91. 직선형의 철탑을 사용한 특고압 가공전선로가 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장애자장치가 되어 있는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 5기
  2. 10기
  3. 15기
  4. 20기
(정답률: 24%)
  • 특고압 가공전선로에서는 전류가 매우 강하게 흐르기 때문에 전선로가 지나가는 철탑 주변에는 강한 자기장이 발생합니다. 이 자기장은 일정 거리 이상 떨어진 곳에서도 전자기파를 발생시키며, 이는 인체에 해로울 수 있습니다. 따라서, 내장애자장치를 설치하여 이를 방지해야 합니다.

    내장애자장치는 일정 거리마다 설치해야 하며, 이 거리는 전선로의 전류량과 전압 등에 따라 다릅니다. 일반적으로 특고압 가공전선로에서는 10기 이상 사용하는 부분에는 10기마다 내장애자장치를 설치하는 것이 일반적입니다. 따라서, 정답은 "10기"입니다.
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92. 혼촉 사고시에 2초 안에 자동 차단되는 22.9kV전로에 결합된 변압기 저압측의 전압이 220V인 제2종 접지 저항값[Ω]은? (단, 특고압측 1선 지락전류는 30A라 한다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 17%)
  • 제2종 접지는 지락 발생 시 2초 이내에 차단되어야 하므로, 접지 저항값을 구하기 위해서는 최대 허용 전류를 알아야 한다. 22.9kV 전로에 결합된 변압기의 저압측 전압이 220V이므로, 변압기의 변압비를 이용하여 특고압측의 전류를 구할 수 있다. 변압비는 전압비의 역수이므로 22.9kV/220V = 104.09이다. 따라서, 특고압측의 전류는 30A/104.09 = 0.288A이다. 이 전류가 제2종 접지의 최대 허용 전류보다 작아야 하므로, 접지 저항값은 220V/0.288A = 763.89Ω 이하여야 한다. 따라서, 보기에서 정답이 "10"인 이유는 763.89Ω을 가장 근접한 값으로 반올림하여 계산한 결과이다.
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93. 기구 등의 전로의 절연내력 시험에서 최대 사용전압이 60kV를 초과하는 기구 등의 전로로서 중성점 비접지식전로는 최대 사용전압의 몇 배의 전압에 10분간 견디어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 1.25
  3. 0.92
  4. 0.72
(정답률: 17%)
  • 중성점 비접지식전로는 절연내력이 중요하다. 이러한 전로는 최대 사용전압의 1.25배의 전압에 10분간 견딜 수 있어야 한다. 이는 안전을 위한 여유분이며, 전압이 높을수록 절연내력이 중요해지기 때문에 1.25배의 여유분이 필요하다고 볼 수 있다. 따라서 정답은 "1.25"이다.
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94. B종 철주를 사용하는 특고압 가공전선로의 경간을 500m 이하로 하고자 하는 경우에 사용되는 경동연선의 최소 굵기[mm2]는?

  1. 35
  2. 55
  3. 100
  4. 155
(정답률: 21%)
  • B종 철주를 사용하는 특고압 가공전선로의 경간이 500m 이하이므로, 경동연선의 최소 굵기는 55mm2 이어야 합니다. 이는 전력손실을 최소화하기 위한 규정으로, 경동연선의 굵기가 작을수록 전력손실이 커지기 때문입니다.
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95. 100kV 미만인 특고압 가공전선로를 인가가 밀집한 지역에 시설할 경우, 전선로에 사용되는 전선은 인장강도 21.67kN 이상의 연선 또는 단면적이 몇 [mm2] 이상의 경동연선이어야 하는가?

  1. 38
  2. 55
  3. 100
  4. 150
(정답률: 21%)
  • 특고압 가공전선로는 인가가 밀집한 지역에 시설할 경우 안전을 위해 인장강도 21.67kN 이상의 연선 또는 단면적이 55mm2 이상의 경동연선을 사용해야 한다. 따라서 정답은 "55"이다.
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96. 전로의 보호 장치의 확실한 동작을 위해 전로의 중성점을 접지하는 경우, 접지선으로 연동선을 사용한다면 공칭단면적은 몇 [mm2] 이상인가?

  1. 6
  2. 8
  3. 16
  4. 22
(정답률: 15%)
  • 전로의 중성점을 접지하는 경우, 전류는 접지선을 통해 흐르게 된다. 따라서 접지선은 충분한 단면적을 가져야 하며, 이를 위해 공칭단면적은 16mm2 이상이어야 한다. 이는 전류가 흐르는 양과 접지선의 길이, 재질 등에 따라 달라질 수 있지만, 일반적으로 16mm2 이상의 단면적을 가진 접지선을 사용하는 것이 안전하다고 알려져 있다.
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97. 저압 옥내배선의 합성수지관 공사에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용하여야 한다.
  2. 관 상호간 및 박스와는 관을 삽입하는 깊이는 관 바깥지름의 1.2배 이상으로 한다.
  3. 관의 지지점간 거리는 2m 이하로 한다.
  4. 습기가 많은 장소에 시설하는 경우에는 방습장치를 한다.
(정답률: 19%)
  • "관의 지지점간 거리는 2m 이하로 한다." 인 이유는 전선의 중량에 따라 관이 휘어질 수 있기 때문입니다. 따라서 지지점 간 거리를 2m 이하로 유지하여 전선의 중량을 분산시키고 안정성을 높입니다.
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98. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선공사를 할 때 전선의 지지점간의 거리는 몇 [m]이하로 하여야 하는가? (단, 전선은 조영재의 옆면을 따라 붙였다고 한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 20%)
  • 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선공사를 할 때 전선의 지지점간의 거리는 최소 2m 이하여야 한다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 것으로, 전선이 조영재의 옆면을 따라 붙여져 있을 경우에도 적용된다. 만약 전선의 지지점간 거리가 2m 이하가 아니라면, 사람이 전선에 닿았을 때 감전사고가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 이러한 안전규정을 준수하여 공사를 진행해야 한다.
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99. 저압 가공인입선 시설 시 도로를 횡단하여 시설하는 경우 노면상 높이는 일반적인 경우 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 5
  4. 5.5
(정답률: 21%)
  • 저압 가공인입선 시설은 도로를 횡단하여 시설하는 경우 노면과의 높이차가 5m 이상이 되어야 합니다. 이는 도로를 횡단하는 차량 등의 안전을 위해서입니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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100. 전력보안 · 통신용 전화설비를 시설하지 않아도 되는 곳은?

  1. 사용전압 35kV 이하의 원격감시제어가 되지 아니하는 변전소에 준하는 곳
  2. 동일 수계에 속하고 보안상 긴급연락의 필요가 있는 수력발전소 상호간
  3. 수력설비의 보안상 필요한 양수소 및 강수량 관측소와 수력발전소간
  4. 2 이상의 급전소 상호간과 이들을 총합 운용하는 급전소간
(정답률: 14%)
  • 사용전압 35kV 이하의 원격감시제어가 되지 아니하는 변전소에 준하는 곳은 전력망에서 중요한 역할을 하는 곳으로, 전력망의 안정성과 보안성을 유지하기 위해 전화설비를 시설하지 않아도 된다. 이는 전화설비가 해킹 등의 보안 위협에 노출될 가능성이 있기 때문이다. 따라서 이러한 곳에서는 다른 방법으로 긴급연락이나 원격감시제어를 수행해야 한다.
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