전기공사기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

전기공사기사 2016-03-06 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2016-03-06 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전압을 일정하게 유지하기 위한 전압 제어소자로 널리 이용되는 다이오드는?

  1. 터널 다이오드(tunnel diode)
  2. 제너 다이오드(zener diode)
  3. 바랙터 다이오드(varactor diode)
  4. 쇼트키 다이오드(schottky diode)
(정답률: 85%)
  • 제너 다이오드는 역방향 항복 전압 특성을 이용하여 전압을 일정하게 유지하는 정전압 회로(Voltage Regulator)에 널리 사용됩니다.

    오답 노트
    터널 다이오드: 발진, 증폭, 개폐용
    바랙터 다이오드: 가변 용량용
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2. 열전도율의 단위를 나타낸 것은?

  1. kcal/h
  2. mㆍhㆍ℃/kcal
  3. kcal/kgㆍ℃
  4. kcal/mㆍhㆍ℃
(정답률: 66%)
  • 열전도율은 단위 시간당, 단위 면적당, 단위 온도차당 전달되는 열량을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{k \times A \times \Delta t \times h}{L}$ (열량 = 열전도율 $\times$ 면적 $\times$ 온도차 $\times$ 시간 $\div$ 두께)
    ② [숫자 대입] $k = \frac{Q \times L}{A \times \Delta t \times h}$
    ③ [최종 결과] $\text{kcal}/\text{m} \cdot \text{h} \cdot {}^{\circ}\text{C}$
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3. 다음 전동기 중에서 속도 변동률이 가장 큰 것은?

  1. 3상 동기 전동기
  2. 단상 유도 전동기
  3. 3상 농형 유도 전동기
  4. 3상 권선형 유도 전동기
(정답률: 72%)
  • 전동기의 특성상 단상 유도 전동기가 3상 전동기나 동기 전동기에 비해 토크 특성이 좋지 않아 속도 변동률이 가장 큽니다.

    오답 노트
    3상 동기 전동기: 부하에 관계없이 속도가 일정하여 변동률이 가장 작음
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4. 금속의 전해정제로 틀린 것은?

  1. 전력소비가 적다.
  2. 순도가 높은 금속이 석출된다.
  3. 금속을 음극으로 하고 순금속을 양극으로 한다.
  4. 동(Cu)의 전해정제는 H2SO4와 CuSO4의 혼합용액을 전해액으로 사용한다.
(정답률: 70%)
  • 금속의 전해정제는 불순물이 포함된 조금속을 양극(+)에, 순수한 금속을 음극(-)에 배치하여 전해함으로써 음극에 고순도 금속을 석출시키는 방법입니다. 따라서 금속을 음극으로 하고 순금속을 양극으로 한다는 설명은 앞뒤가 바뀐 틀린 설명입니다.
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5. 루소선도에서 하반구 광속[lm]은 약 얼마인가? (단, 그림에서 곡선 BC는 4분원이다.)

  1. 528
  2. 628
  3. 728
  4. 828
(정답률: 82%)
  • 루소선도에서 광속은 광도와 해당 영역의 면적의 곱으로 계산합니다. 하반구(0°~90°)의 면적은 반지름이 100인 4분원의 넓이입니다.
    ① [기본 공식]
    $$F = I \times S = I \times \frac{\pi R^{2}}{4}$$
    ② [숫자 대입]
    $$F = 100 \times \frac{3.14 \times 100^{2}}{4}$$
    ③ [최종 결과]
    $$F = 628$$
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6. 전기가열방식 중에서 고주파 유전가열의 응용으로 틀린 것은?

  1. 목재의 건조
  2. 비닐막 접착
  3. 목재의 접착
  4. 공구의 표면처리
(정답률: 82%)
  • 유전가열은 유전체(절연체)를 가열하는 방식으로 목재의 건조, 비닐막 접착, 목재의 접착 등에 사용됩니다.

    오답 노트
    공구의 표면처리: 금속을 가열하는 유도가열 방식에 해당함
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7. 정격전압 220[V], 100[W]의 전구를 점등한 방의 조도가 120[lx]이다. 이 부하에 전압을 218[V]가 인가하면 이 방의 조도는 약 몇 [lx]인가? (단, 여기서 광속의 전압 지수는 3.6으로 한다.)

  1. 119
  2. 118
  3. 116
  4. 124
(정답률: 58%)
  • 광속의 전압 지수를 이용하여 전압 변화에 따른 조도의 변화량을 계산합니다.
    $$E = E_0 ( \frac{V}{V_0} )^n$$
    $$E = 120 ( \frac{218}{220} )^{3.6}$$
    $$E = 116$$
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8. 2종의 금속이나 반도체를 접합하여 열전대를 만들고 기전력을 공급하면 각 접점에서 열의 흡수, 발생이 일어나는 현상은?

  1. 핀치(Pinch) 효과
  2. 제벡(Seebeck) 효과
  3. 펠티에(Peltier) 효과
  4. 톰슨(Thomson) 효과
(정답률: 76%)
  • 두 종류의 금속으로 구성된 회로에 전류를 흘렸을 때, 각 접점에서 열의 흡수 또는 발생이 일어나는 현상을 펠티에 효과라고 합니다.

    오답 노트
    핀치 효과: 전자력에 의해 도체 단면이 좁아지며 끊어지는 현상
    제벡 효과: 온도차를 주었을 때 열기전력이 발생하는 현상
    톰슨 효과: 동일 금속 내 온도차 지점에서 열 흡수/발생이 일어나는 현상
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9. 전기차의 속도제어시스템 중 주파수의 변화에 대응하도록 전압도 같이 제어하는 방법은?

  1. 저항 제어시스템
  2. 초퍼 제어시스템
  3. 위상 제어시스템
  4. VVVF 제어시스템
(정답률: 89%)
  • VVVF 제어시스템은 Variable Voltage Variable Frequency의 약자로, 전압과 주파수를 동시에 가변하여 모터의 속도를 정밀하게 제어하는 방식입니다.
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10. 직류 전동기의 속도제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전압 제어법
  3. 전기자 저항 제어법
  4. 워드레오나드 제어법
(정답률: 76%)
  • 계자 제어법은 계자 전류를 조정하여 자속을 변화시키는 방식으로, 조정 범위가 좁고 세밀한 제어가 가능하여 정출력 제어에 해당합니다.

    오답 노트
    전압 제어법, 워드레오나드 제어법: 정토크 제어
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11. 대전력 정류용으로 사용되는 SCR의 특징이 아닌 것은?

  1. 열용량이 커서 고온에 강하다.
  2. 역률각 이하에서는 제어가 되지 않는다.
  3. 아크가 생기지 않으므로 열의 발생이 적다.
  4. 전류가 흐르고 있을 때 양극의 전압강하가 작다.
(정답률: 58%)
  • SCR은 소형이면서 가볍고 고속 동작하는 스위칭 소자로, 열용량이 커서 고온에 강하다는 설명은 특징에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    아크가 생기지 않음: 열 발생이 적음
    전압강하 작음: 전류 흐름 시 효율적임
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12. 전선 접속시 유의사항이 아닌 것은?

  1. 접속으로 인해 전기적 저항이 증가하지 않게 한다.
  2. 접속으로 인한 도체 단면적을 현저히 감소시키게 한다.
  3. 접속부분의 전선의 강도를 20[%] 이상 감소시키지 않게 한다.
  4. 접속부분은 절연전선의 절연물과 동등 이상의 절연내력이 있는 것으로 충분히 피복한다.
(정답률: 81%)
  • 전선 접속 시에는 전기적 저항이 증가하지 않아야 하며, 충분한 절연 내력을 확보하고 인장강도를 $80\%$이상 유지해야 합니다.

    오답 노트
    접속으로 인한 도체 단면적을 현저히 감소시키게 한다: 단면적이 감소하면 저항이 증가하므로 피해야 할 사항임
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13. 전원을 넣자마자 곧바로 점등되는 형광등용의 안정기는?

  1. 점등관식
  2. 래피드스타트식
  3. 글로우스타트식
  4. 필라멘트 단락식
(정답률: 85%)
  • 래피드스타트식 안정기는 명칭 그대로(Rapid Start) 전원을 투입하면 빠르게 즉시 점등되는 방식입니다.
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14. 전선을 지지하기 위하여 사용되는 자재로 애자를 부착하여 사용하며 단면이 □형으로 생긴 형강은?

  1. 경완철
  2. 분기고리
  3. 행거밴드
  4. 인류스트랍
(정답률: 78%)
  • 경완철은 전선을 지지하기 위해 애자를 부착하여 사용하는 자재로, 단면이 $\square$형인 형강을 말합니다.
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15. 철탑의 상부구조에서 사용되는 것이 아닌 것은?

  1. 암(arm)
  2. 수평재
  3. 보조재
  4. 주각재
(정답률: 72%)
  • 철탑의 상부구조는 암, 수평재, 보조재로 구성됩니다.

    오답 노트
    주각재: 콘크리트 기초 안쪽에 설치되는 철탑의 주 기둥 재료로 하부 구조에 해당함
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16. 특고압 배전선로 보호용 기기로 자동 재폐로가 가능한 기기는?

  1. ASS
  2. ALTS
  3. ASBS
  4. Recloser
(정답률: 72%)
  • Recloser는 특고압 배전선로에서 사고 발생 시 자동으로 차단하고 다시 투입하는 자동 재폐로 차단기입니다.
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17. 공기 중의 산소를 전지의 감극제로 사용하는 건전지는?

  1. 표준전지
  2. 일반 건전지
  3. 내한 건전지
  4. 공기 습전지
(정답률: 85%)
  • 감극제는 전지 반응에서 전자를 받아들이는 물질입니다. 공기 중의 산소를 감극제로 사용하여 반응을 일으키는 전지는 공기 습전지입니다.
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18. 배전선로의 지지물로 가장 많이 쓰이고 있는 것은?

  1. 철탑
  2. 강판주
  3. 강관 전주
  4. 철근 콘크리트 전주
(정답률: 83%)
  • 전력 계통의 지지물은 용도에 따라 구분됩니다. 송전 선로에는 주로 철탑을 사용하며, 배전 선로에는 철근 콘크리트 전주를 가장 많이 사용합니다.
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19. 도전 재료로서 요구되는 조건이 틀린 것은?

  1. 전기 저항이 클 것
  2. 내식성 등이 우수할 것
  3. 접촉과 연결이 비교적 쉬울 것
  4. 자원이 풍부하여 얻기 쉽고 가격이 저렴할 것
(정답률: 85%)
  • 도전 재료는 전기를 잘 전달해야 하므로 전기 저항이 작고 도전율이 커야 합니다.

    오답 노트
    전기 저항이 클 것: 도전율이 커야 하므로 저항은 작아야 함
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20. 납축전지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 충전시 음극 : PbSO4 → Pb
  2. 방전시 음극 : Pb → PbSO4
  3. 충전시 양극 : PbSO4 → PbO
  4. 방전시 양극 : PbO2 → PbSO4
(정답률: 68%)
  • 납축전지의 충전 시 양극에서는 $\text{PbSO}_4$가 $\text{PbO}_2$로 산화되어야 합니다. 따라서 충전 시 양극 반응이 $\text{PbSO}_4 \rightarrow \text{PbO}$라고 설명한 내용은 틀린 설명입니다.
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2과목: 전력공학

21. 150[kVA] 단상변압기 3대를 △-△ 결선으로 사용하다가 1대의 고장으로 V-V결선하여 사용하면 약 몇 [kVA] 부하까지 걸 수 있겠는가?

  1. 200
  2. 220
  3. 240
  4. 260
(정답률: 42%)
  • $\Delta-\Delta$ 결선 중 1대가 고장 나 V-V 결선으로 운전될 때의 출력은 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{V} = \sqrt{3} \times P_{1}$
    ② [숫자 대입] $P_{V} = \sqrt{3} \times 150$
    ③ [최종 결과] $P_{V} = 259.8 \approx 260$
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22. 송전계통의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 전압변동를 적게 한다.
  2. 제동저항기를 설치한다.
  3. 직렬리액턴스를 크게 한다.
  4. 중간조상기방식을 채용한다.
(정답률: 42%)
  • 송전계통의 안정도를 높이려면 전력 전송 능력을 키워야 하므로 직렬 리액턴스를 작게 유지해야 합니다. 따라서 직렬 리액턴스를 크게 하는 것은 안정도를 저하시키는 요인이 됩니다.

    오답 노트
    전압변동를 적게 한다: 속응 여자 방식 등으로 전압을 안정시켜 안정도 향상
    제동저항기를 설치한다: 발전기 입출력 불평형을 줄여 안정도 향상
    중간조상기방식을 채용한다: 전압 조절 및 무효전력 공급으로 안정도 향상
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23. 연간 전력량이 E[kWh]이고, 연간 최대전력이 W[kW]인 연부하율은 몇 [%]인가?

(정답률: 36%)
  • 연부하율은 연간 평균 전력을 연간 최대 전력으로 나눈 비율입니다. 연간 평균 전력을 구하기 위해 연간 전력량을 1년의 총 시간($365 \times 24 = 8760$ 시간)으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{연부하율} = \frac{E}{8760 \times W} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{연부하율} = \frac{E}{8760 \times W} \times 100$
    ③ [최종 결과]
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24. 차단기의 정격차단시간은?

  1. 고장 발생부터 소호까지의 시간
  2. 가동접촉자 시동부터 소호까지의 시간
  3. 트립코일 여자부터 소호까지의 시간
  4. 가동접촉자 개구부터 소호까지의 시간
(정답률: 43%)
  • 차단기의 정격 차단 시간은 고장 제거를 위한 동작 시작 시점인 트립코일 여자 시점부터 아크가 완전히 소멸되는 소호 시점까지의 시간을 의미합니다.
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25. 3상 결선 변압기의 단상 운전에 의한 소손방지 목적으로 설치하는 계전기는?

  1. 단락 계전기
  2. 결상 계전기
  3. 지락 계전기
  4. 과전압 계전기
(정답률: 34%)
  • 결상 계전기는 3상 결선 변압기에서 한 상이 끊어지는 결상 사고가 발생하여 단상 운전이 될 때, 이로 인한 변압기의 과열 및 소손을 방지하기 위해 설치하는 보호 장치입니다.
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26. 인터록(interlock)의 기능에 대한 설명으로 맞는 것은?

  1. 조작자의 의중에 따라 개폐되어야 한다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  4. 차단기와 단로기를 별도로 닫고, 열 수 있어야 한다.
(정답률: 43%)
  • 인터록(Interlock)은 기기의 오조작으로 인한 사고를 방지하기 위해 특정 조건이 충족되어야만 동작하도록 하는 안전 장치입니다.
    단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 차단기가 열려(OFF) 무부하 상태일 때만 단로기를 조작할 수 있도록 제한하여 아크 사고를 방지해야 합니다.
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27. 그림과 같은 22[kV] 3상 3선식 전선로의 P점에 단락이 발생하였다면 3상 단락전류는 약 몇 [A]인가? (단, %리액턴스는 8[%]이며 저항분은 무시한다.)

  1. 6561
  2. 8560
  3. 11364
  4. 12684
(정답률: 31%)
  • 퍼센트 리액턴스를 이용하여 단락전류를 구하는 문제입니다. 먼저 정격전류를 구한 뒤 퍼센트 임피던스 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I_s = \frac{100}{\%Z} \times I_n$
    ② [숫자 대입] $I_s = \frac{100}{8} \times \frac{20000}{\sqrt{3} \times 22}$
    ③ [최종 결과] $I_s = 6561$
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28. 전력계통에서 내부 이상전압의 크기가 가장 큰 경우는?

  1. 유도성 소전류 차단시
  2. 수차발전기의 부하 차단시
  3. 무부하 선로 충전전류 차단시
  4. 송전선로의 부하 차단기 투입시
(정답률: 40%)
  • 전력계통의 내부 이상전압 중 개폐서지는 무부하 선로의 충전전류를 차단할 때 가장 크게 발생하며, 이때 전압은 송전선 Y전압의 약 4.5~6배에 달합니다.
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29. 화력 발전소에서 재열기의 목적은?

  1. 급수예열
  2. 석탄건조
  3. 공기예열
  4. 증기가열
(정답률: 37%)
  • 재열기는 터빈으로 들어가는 증기의 온도를 다시 높여 증기의 습도를 낮추고 터빈 날개의 부식을 방지하며 효율을 높이기 위해 증기를 가열하는 장치입니다.
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30. 송전선로의 각 상전압이 평형되어 있을 때 3상 1회선 송전선의 작용정전용량[㎌/km]을 옳게 나타낸 것은? (단, r은 도체의 반지름[m] D는 도체의 등가선간거리[m]이다.)

(정답률: 39%)
  • 3상 1회선 송전선로의 작용정전용량은 도체의 반지름 $r$과 등가선간거리 $D$를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{D}{r}}$ $\mu\text{F/km}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{0.02413}{\log_{10} \frac{D}{r}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{0.02413}{\log_{10} \frac{D}{r}}$
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31. 플리커 경감을 위한 전력 공급측의 방안이 아닌 것은?

  1. 공급전압을 낮춘다.
  2. 전용 변압기로 공급한다.
  3. 단독 공급 계통을 구성한다.
  4. 단락용량이 큰 계통에서 공급한다.
(정답률: 34%)
  • 플리커 현상을 경감하기 위해서는 전압 변동을 최소화해야 하므로, 공급 전압을 높여(승압) 전압 강하를 줄여야 합니다.

    오답 노트
    공급전압을 낮춘다: 전압 변동이 심해져 플리커가 악화됩니다.
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32. 송전선로에서 송전전력, 거리, 전력손실율과 전선의 밀도가 일정하다고 할 때, 전선 단면적 A[mm2]는 전압 V[V]와 어떤 관계에 있는가?

  1. V에 비례한다.
  2. V2에 비례한다.
  3. 1/V에 비례한다.
  4. 1/V2에 비례한다.
(정답률: 32%)
  • 송전전력 $P$, 전압 $V$, 전선 단면적 $A$ 사이의 전력손실 관계식을 통해 단면적의 상관관계를 도출합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{P \rho L}{V^{2} k}$ (여기서 $k$는 전력손실율)
    ② [숫자 대입] $A \propto \frac{1}{V^{2}}$
    ③ [최종 결과] $A \propto \frac{1}{V^{2}}$
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33. 동기조상기에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 동기전동기의 V특성을 이용하는 설비이다.
  2. 동기전동기를 부족여자로 하여 컨덕턴스로 사용한다.
  3. 동기전동기를 과여자로 하여 콘덴서로 사용한다.
  4. 송전계통의 전압을 일정하게 유지하기 위한 설비이다.
(정답률: 34%)
  • 동기조상기는 동기전동기의 V특성을 이용하여 전력계통의 전압 조정 및 역률 개선을 수행하는 설비입니다.

    오답 노트
    부족여자로 운전할 경우: 리액터(지상)로 작용합니다.
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34. 비등수형 원자로의 특색이 아닌 것은?

  1. 열교환기가 필요하다.
  2. 기포에 의한 자기 제어성이 있다.
  3. 방사능 때문에 증기는 완전히 기수분리를 해야 한다.
  4. 순환펌프로서는 급수펌프뿐이므로 펌프동력이 작다.
(정답률: 34%)
  • 비등수형 원자로(BWR)는 원자로 내에서 냉각재인 물을 직접 비등시켜 증기를 발생시키는 구조이므로, 별도의 열교환기가 필요 없습니다.
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35. 그림과 같은 단거리 배전선로의 송전단 전압 6600[V], 역률은 0.9이고, 수전단 전압 6100[V], 역률 0.8 일 때 회로에 흐르는 전류 I[A]는? (단, Es 및 ET은 송ㆍ수전단 대지전압이며, r=20[Ω], x=10[Ω]이다.)

  1. 20
  2. 35
  3. 53
  4. 65
(정답률: 25%)
  • 송전단과 수전단의 전압 강하 원리를 이용하여 회로에 흐르는 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E_s \cos\theta_s - E_r \cos\theta_r}{r}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{6600 \times 0.9 - 6100 \times 0.8}{20}$
    ③ [최종 결과] $I = 53$
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36. 피뢰기의 제한전압이란?

  1. 충격파의 방전개시전압
  2. 상용주파수의 방전개시전압
  3. 전류가 흐르고 있을 때의 단자전압
  4. 피뢰기 동작 중 단자전압의 파고값
(정답률: 33%)
  • 제한전압이란 피뢰기가 동작하여 방전 전류가 흐르고 있을 때, 피뢰기 단자 사이에 나타나는 전압의 파고값을 의미합니다.
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37. 단락용량 5000[MVA]인 모선의 전압이 154[kV]라면 등가 모선임피던스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 2.54
  2. 4.74
  3. 6.34
  4. 8.24
(정답률: 31%)
  • 단락용량 공식을 이용하여 모선의 등가 임피던스를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{V^{2}}{P_{s}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{(154 \times 10^{3})^{2}}{5000 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 4.74$ $\Omega$
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38. 피뢰기가 그 역할을 잘 하기 위하여 구비되어야 할 조건으로 틀린 것은?

  1. 속류를 차단할 것
  2. 내구력이 높을 것
  3. 충격방전 개시전압이 낮을 것
  4. 제한전압은 피뢰기의 정격전압과 같게 할 것
(정답률: 37%)
  • 피뢰기는 이상전압 발생 시 기기를 보호해야 하므로, 방전 후 단자전압인 제한전압이 낮을수록 보호 성능이 우수합니다.

    오답 노트
    제한전압: 정격전압과 같게 하는 것이 아니라 최대한 낮게 유지해야 합니다.
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39. 저압배전선로에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 저압 뱅킹 방식은 전압변동을 경감할 수 있다.
  2. 밸런서(balancer)는 단상 2선식에 필요하다.
  3. 배전선로의 부하율이 F일 때 손실계수는 F와 F2의 중간 값이다.
  4. 수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸 것이다.
(정답률: 41%)
  • 밸런서는 단상 3선식 배전선로에서 중성선에 흐르는 전류를 0으로 만들어 전압 불평형을 방지하기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    단상 2선식: 밸런서가 필요 없는 방식입니다.
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40. 그림과 같은 전력계통의 154[kV] 송전선로에서 고장 지락 임피던스 Zgf를 통해서 1선 지락고장이 발생되었을 때 고장점에서 본 영상 %임피던스는? (단, 그림에 표시한 임피던스는 모두 동일용량, 100[MVA] 기준으로 환산한 %임피던스임)

(정답률: 36%)
  • 1선 지락고장 시 고장점에서 본 영상 임피던스는 발전기의 중성점 접지 임피던스, 변압기의 임피던스, 송전선로의 영상 임피던스 및 지락 임피던스의 합으로 계산됩니다.
    $$Z_{0} = Z_{l} + Z_{t} + 3Z_{gf}$$
    위 식에서 $Z_{l}$은 발전기 측 영상 임피던스, $Z_{t}$는 변압기 및 선로 임피던스, $3Z_{gf}$는 지락 임피던스의 3배를 의미합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 전기기기

41. 정전압 계통에 접속된 동기발전기의 여자를 약하게 하면?

  1. 출력이 감소한다.
  2. 전압이 강하한다.
  3. 앞선 무효전류가 증가한다.
  4. 뒤진 무효전류가 증가한다.
(정답률: 28%)
  • 정전압 계통에서 동기발전기의 여자를 약하게 하면(여자전류 감소), 발전기는 부족여자 상태가 되어 계통으로부터 진상 무효전력을 흡수하게 됩니다. 이로 인해 앞선 무효전류가 증가하게 됩니다.
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42. 다이오드를 사용하는 정류회로에서 과대한 부하전류로 인하여 다이오드가 소손될 우려가 있을 때 가장 적절한 조치는 어느 것인가?

  1. 다이오드를 병렬로 추가한다.
  2. 다이오드를 직렬로 추가한다.
  3. 다이오드 양단에 적당한 값의 저항을 추가한다.
  4. 다이오드 양단에 적당한 값의 콘덴서를 추가한다.
(정답률: 40%)
  • 다이오드 회로에서 전류를 분산시켜 소손을 방지하기 위해서는 병렬 연결을 통해 전류 경로를 늘려주어야 합니다.

    오답 노트
    다이오드를 직렬로 추가한다: 과전압 방지 목적
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43. 직류 발전기의 외부 특성곡선에서 나타내는 관계로 옳은 것은?

  1. 계자전류와 단자전압
  2. 계자전류와 부하전류
  3. 부하전류와 단자전압
  4. 부하전류와 유기기전력
(정답률: 32%)
  • 직류 발전기의 외부 특성곡선은 발전기가 부하에 연결되었을 때, 부하전류의 변화에 따라 단자전압이 어떻게 변하는지를 나타내는 곡선입니다. 따라서 부하전류와 단자전압의 관계를 나타내는 것이 정답입니다.
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44. 직류기의 전기자 반작용에 의한 영향이 아닌 것은?

  1. 자속이 감소하므로 유기기전력이 감소한다.
  2. 발전기의 경우 회전방향으로 기하학적 중성축이 형성된다.
  3. 전동기의 경우 회전방향과 반대방향으로 기하학적 중성축이 형성된다.
  4. 브러시에 의해 단락된 코일에는 기전력이 발생하므로 브러시 사이의 유기기전력이 증가한다.
(정답률: 34%)
  • 전기자 반작용이 발생하면 주자속이 감소하여 유기기전력이 감소하게 됩니다. 브러시에 의해 단락된 코일에는 기전력이 발생하지만, 이는 전체적인 브러시 사이의 유기기전력을 증가시키는 것이 아니라 오히려 감소시키는 요인이 됩니다.
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45. 어떤 정류기의 부하 전압이 2000[V]이고 맥동률이 3[%]이면 교류분의 진폭[V]은?

  1. 20
  2. 30
  3. 50
  4. 60
(정답률: 40%)
  • 맥동률은 직류분 전압에 대한 교류분 실효값의 비율을 의미합니다. 교류분의 진폭(최댓값)을 구하기 위해서는 실효값에 $\sqrt{2}$를 곱해야 합니다.
    ① [기본 공식] $V_{ac(rms)} = V_{dc} \times \text{맥동률}$
    ② [숫자 대입] $V_{ac(peak)} = 2000 \times 0.03 \times \sqrt{2} \approx 60 \times 1.414$
    ③ [최종 결과] $V_{ac(peak)} = 84.8$
    단, 주어진 정답 $60$은 교류분의 실효값($2000 \times 0.03$)을 기준으로 산출된 결과입니다.
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46. 3상 3300[V], 100[kVA]의 동기발전기의 정격전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 17.5
  2. 25
  3. 30.3
  4. 33.3
(정답률: 32%)
  • 3상 전력의 정격 용량 공식을 이용하여 정격전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100 \times 1000}{\sqrt{3} \times 3300}$
    ③ [최종 결과] $I = 17.5$
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47. 4극 3상 유도전동기가 있다. 전원전압 200[V]로 전부하를 걸었을 때 전류는 21.5[A]이다. 이 전동기의 출력은 약 몇 [W]인가? 단, 전부하 역률 86[%], 효율 85[%]이다.

  1. 5029
  2. 5444
  3. 5820
  4. 6103
(정답률: 34%)
  • 3상 유도전동기의 출력은 입력 전력에 효율을 곱하여 계산합니다. 입력 전력은 전압, 전류, 역률을 모두 고려한 3상 전력 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} \times V \times I \times \cos\theta \times \eta$
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{3} \times 200 \times 21.5 \times 0.86 \times 0.85$
    ③ [최종 결과] $P = 5444$
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48. 변압비 3000/100[V]인 단상변압기 2대의 고압측을 그림과 같이 직렬로 3300[V] 전원에 연결하고, 저압측에 각각 5[Ω], 7[Ω]의 저항을 접속하였을 때, 고압측의 단자전압 E1은 약 몇 [V]인가?

  1. 471
  2. 660
  3. 1375
  4. 1925
(정답률: 34%)
  • 변압기 2대가 고압측 직렬로 연결되어 있으며, 저압측의 저항 분배에 따라 고압측 전압이 결정되는 구조입니다. 저압측 전체 전압을 $110\text{V}$로 보았을 때 $5\Omega$ 저항에 걸리는 전압을 구한 뒤 변압비 $30$을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $E_1 = \frac{R_1}{R_1 + R_2} \times V_{low} \times a$
    ② [숫자 대입] $E_1 = \frac{5}{5 + 7} \times 110 \times 30$
    ③ [최종 결과] $E_1 = 1375$
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49. 교류기에서 유기기전력의 특징 고조파분을 제거하고 또 권선을 절약하기 위하여 자주 사용되는 권선법은?

  1. 전절권
  2. 분포권
  3. 집중권
  4. 단절권
(정답률: 30%)
  • 단절권은 권선을 일부 짧게 감아 고조파를 효과적으로 제거하고 구리 권선을 절약할 수 있는 권선법입니다.

    오답 노트
    분포권: 고조파를 감소시켜 기전력의 파형을 개선함
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50. 12극의 3상 동기발전기가 있다. 기계각 15°에 대응하는 전기각은?

  1. 30
  2. 45
  3. 60
  4. 90
(정답률: 31%)
  • 전기각은 기계각에 극수와 극쌍수의 관계를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\theta_{e} = \theta_{m} \times \frac{P}{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\theta_{e} = 15 \times \frac{12}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\theta_{e} = 90$$
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51. 4극, 60[Hz]의 유도전동기가 슬립 5[%]로 전부하 운전 하고 있을 때 2차 권선의 손실이 94.25[W]라고 하면 토크는 약 몇 [Nㆍm]인가?

  1. 1.02
  2. 2.04
  3. 10.0
  4. 20.0
(정답률: 27%)
  • 2차 동손을 통해 2차 입력(전달전력)을 구하고, 동기속도를 이용하여 토크를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{2} = \frac{P_{c}}{s}$$
    $$T = \frac{9.55 \times P_{2}}{N_{s}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{2} = \frac{94.25}{0.05} = 1885$$
    $$N_{s} = \frac{120 \times 60}{4} = 1800$$
    $$T = \frac{9.55 \times 1885}{1800}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = 10.0$$
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52. 단상 변압기에 정현파 유기기전력을 유기하기 위한 여자전류의 파형은?

  1. 정현파
  2. 삼각파
  3. 왜형파
  4. 구형파
(정답률: 29%)
  • 변압기 철심의 자기포화 현상으로 인해, 정현파의 자속 밀도를 얻기 위해서는 여자전류가 뾰족한 모양의 왜형파가 되어야 합니다.
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53. 회전형전동기와 선형전동기(Linear Motor)를 비교한 설명 중 틀린 것은?

  1. 선형의 경우 회전형에 비해 공극의 크기가 작다.
  2. 선형의 경우 직접적으로 직선운동을 얻을 수 있다.
  3. 선형의 경우 회전형에 비해 부하관성의 영향이 크다.
  4. 선형의 경우 전원의 상 순서를 바꾸어 이동방향을 변경한다.
(정답률: 26%)
  • 선형전동기는 회전형전동기를 평면으로 펼쳐놓은 구조이므로, 회전형에 비해 공극의 크기가 커지는 경향이 있습니다.

    오답 노트
    직접적으로 직선운동을 얻을 수 있음: 선형전동기의 기본 특징
    부하관성의 영향이 큼: 직선 운동 특성상 회전형보다 관성 영향이 큼
    전원 상 순서 변경: 상 순서를 바꾸면 자기장의 이동 방향이 바뀌어 운동 방향이 변경됨
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54. 변압기의 전일 효율이 최대가 되는 조건은?

  1. 하루 중의 무부하손의 합 = 하루중의 부하손의 합
  2. 하루 중의 무부하손의 합 < 하루 중의 부하손의 합
  3. 하루 중의 무부하손의 합 > 하루 중의 부하손의 합
  4. 하루 중의 무부하손의 합 = 2×하루 중의 부하손의 합
(정답률: 40%)
  • 변압기의 전일 효율이 최대가 되기 위해서는 하루 동안 발생하는 고정손(무부하손)의 총합과 가변손(부하손)의 총합이 서로 같아야 합니다.
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55. 유도전동기를 정격상태로 사용 중, 전압이 10[%] 상승하면 다음과 같은 특성의 변화가 있다. 틀린 것은? (단, 부하는 일정 토크라고 가정한다.) (문제 오류로 실제 시험에서는 나,다번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 나번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 슬립이 작아진다.
  2. 효율이 떨어진다.
  3. 속도가 감소한다.
  4. 히스테리시스손과 와류손이 증가한다.
(정답률: 37%)
  • 유도전동기에서 전압이 상승하면 토크가 증가하여 슬립이 감소하고 속도가 증가하게 됩니다. 이 과정에서 철손(히스테리시스손, 와류손)은 증가하지만, 슬립 감소로 인한 동손 감소 효과 등이 복합적으로 작용하며, 문제의 조건상 효율이 떨어진다는 설명이 정답으로 처리되었습니다.
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56. 대칭 3상 권선에 평형 3상 교류가 흐르는 경우 회전자계의 설명으로 틀린 것은?

  1. 발생 회전 자계 방향 변경 가능
  2. 발전 회전 자계는 전류와 같은 주기
  3. 발생 회전 자계 속도는 동기 속도보다 늦음
  4. 발생 회전 자계 세기는 각 코일 최대 자계의 1.5배
(정답률: 31%)
  • 대칭 3상 권선에 평형 3상 교류가 흐를 때 발생하는 회전자계의 속도는 전원 주파수에 의해 결정되는 동기 속도와 정확히 일치합니다. 따라서 동기 속도보다 늦다는 설명은 틀린 내용입니다.
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57. 직류기 권선법에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 단중 파권은 균압환이 필요하다.
  2. 단중 중권의 병렬회로 수는 극수와 같다.
  3. 저전류ㆍ고전압 출력은 파권이 유리하다.
  4. 단중 파권의 유기전압은 단중 중권의 P/2이다.
(정답률: 31%)
  • 균압환은 중권 방식에서 전위차를 없애기 위해 사용하며, 파권 방식에서는 기본적으로 필요하지 않습니다.

    오답 노트
    단중 중권의 병렬회로 수: 극수와 동일함
    파권의 용도: 저전류·고전압 출력에 유리함
    유기전압: 파권의 유기전압은 중권의 $P/2$배임
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58. 스테핑 모터의 일반적인 특징으로 틀린 것은?

  1. 기동ㆍ정지 특성은 나쁘다.
  2. 회전각은 입력펄스 수에 비례한다.
  3. 회전속도는 입력펄스 주파수에 비례한다.
  4. 고속 응답이 좋고, 고출력의 운전이 가능하다.
(정답률: 35%)
  • 스테핑 모터는 펄스 신호에 의해 정밀한 각도 제어가 가능하며, 기동과 정지 시의 응답 특성이 매우 우수한 것이 특징입니다. 따라서 기동·정지 특성이 나쁘다는 설명은 틀린 내용입니다.
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59. 철손 1.6[kW] 전부하동손 2.4[kW]인 변압기에는 약 몇 [%] 부하에서 효율이 최대로 되는가?

  1. 82
  2. 95
  3. 97
  4. 100
(정답률: 34%)
  • 변압기의 효율이 최대가 되는 지점은 철손(무부하손)과 동손(부하손)이 같아지는 부하율에서 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{부하율} = \frac{\sqrt{P_i}}{\sqrt{P_c}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{부하율} = \frac{\sqrt{1.6}}{\sqrt{2.4}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{부하율} = 0.816 \approx 82\%$$
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60. 동기 발전기의 제동권선의 주요 작용은?

  1. 제동작용
  2. 난조방지작용
  3. 시동권선작용
  4. 자려작용(自勵作用)
(정답률: 40%)
  • 동기 발전기에서 제동권선은 회전자의 회전 속도가 변할 때 전자기적 제동력을 발생시켜, 회전 속도가 주기적으로 변하는 현상인 난조를 억제하는 난조방지작용을 수행합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 제어오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 조절하는 동작으로 오차가 커지는 것을 사전에 방지하는 제어 동작은?

  1. 미분동작제어
  2. 비례동작제어
  3. 적분동작제어
  4. 온-오프(ON-OFF)제어
(정답률: 30%)
  • 오차가 변화하는 속도, 즉 오차의 미분값에 비례하여 조작량을 조절함으로써 미래의 오차를 예측하고 사전에 방지하는 제어 방식은 미분동작제어입니다.

    오답 노트
    비례동작제어: 현재 오차의 크기에 비례하여 제어
    적분동작제어: 오차의 누적값(면적)에 비례하여 잔류 오차 제거
    온-오프제어: 설정값 기준 단순 On/Off 반복
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62. 다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 2차 제어계이다.
  2. x는 (2×1)의 벡터이다.
  3. 특성방정식은 (s+1)(s+2)=0이다.
  4. 제어계는 부족제동(under damped)된 상태에 있다.
(정답률: 32%)
  • 상태방정식 $\dot{x} = \begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -2 & -3 \end{bmatrix} x + \begin{bmatrix} 1 & 1 \\ 0 & -2 \end{bmatrix} u$에서 시스템의 특성을 분석합니다.
    특성방정식은 $\det(sI - A) = 0$이므로, $s^2 + 3s + 2 = (s+1)(s+2) = 0$이 되어 2차 제어계이며 $x$는 $2 \times 1$ 벡터입니다.
    제동 상태를 확인하기 위해 표준형 $s^2 + 2\zeta\omega_n s + \omega_n^2 = 0$과 비교하면, $\omega_n = \sqrt{2} \approx 1.414$이고 $2\zeta\omega_n = 3$에서 감쇠지수 $\zeta = \frac{3}{2\sqrt{2}} \approx 1.06$ 입니다.
    $\zeta > 1$이므로 이 시스템은 부족제동이 아니라 과제동(over damped) 상태입니다.
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63. 벡터 궤적이 다음과 같이 표시되는 요소는?

  1. 비례요소
  2. 1차 지연요소
  3. 2차 지연요소
  4. 부동작 시간요소
(정답률: 30%)
  • 제시된 와 같이 벡터 궤적이 원점을 중심으로 하는 원형으로 나타나는 것은 입력 신호가 일정 시간 동안 출력에 반영되지 않는 부동작 시간요소의 특징입니다.
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64. 그림과 같은 이산치계의 z변환 전달함수 를 구하면? (단, 임)

(정답률: 25%)
  • 주어진 블록선도는 두 개의 1차 지연 요소가 직렬로 연결된 구조입니다. 각 요소의 라플라스 변환 $\frac{1}{s+a}$에 대한 z-변환 공식 $\frac{z}{z-e^{-aT}}$를 적용하여 전체 전달함수를 구합니다.
    첫 번째 블록 $\frac{1}{s+1}$은 $a=1$을 대입하여 $\frac{z}{z-e^{-T}}$가 되고, 두 번째 블록 $\frac{2}{s+2}$는 $a=2$를 대입하고 분자에 2를 곱하여 $\frac{2z}{z-e^{-2T}}$가 됩니다. 두 전달함수의 곱은 다음과 같습니다.
    $$\frac{C(z)}{R(z)} = \frac{z}{z-e^{-T}} \times \frac{2z}{z-e^{-2T}} = \frac{2z^2}{(z-e^{-T})(z-e^{-2T})}$$
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65. 다음의 논리 회로를 간단히 하면?

  1. X=AB
(정답률: 35%)
  • 논리 회로의 각 게이트를 분석하여 식을 세우면 다음과 같습니다.
    첫 번째 NOR 게이트의 출력은 $\overline{A+B}$이고, 이것과 $B$가 다시 두 번째 NOR 게이트로 입력됩니다.
    $$X = \overline{\overline{A+B} + B}$$
    드모르간의 법칙을 적용하면 $\overline{\overline{A+B}} \cdot \overline{B} = (A+B) \cdot \overline{B} = A\overline{B} + B\overline{B}$가 되며, $B\overline{B} = 0$이므로 최종 결과는 다음과 같습니다.
    $$X = A\overline{B}$$
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66. 그림과 같은 신호흐름 선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

(정답률: 37%)
  • 신호흐름 선도에서 전달함수는 (전방경로 이득의 합) / (1 - 루프 이득의 합) 공식을 사용하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\sum P}{\text{1} - \sum L}$
    ② [숫자 대입] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{1 \times a \times b \times 1}{\text{1} - (4 \times b) - (5 \times a \times b)}$
    ③ [최종 결과] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{ab}{\text{1} - 4b - 5ab}$
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67. 단위계단 입력에 대한 응답특성이 로 나타나는 제어계는?

  1. 비례제어계
  2. 적분제어계
  3. 1차지연제어계
  4. 2차지연제어계
(정답률: 31%)
  • 단위계단 입력에 대한 응답특성이 다음과 같이 나타나는 제어계는 1차지연제어계입니다.
    $$c(t) = 1 - e^{-\frac{1}{T}t}$$
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68. 에서 근궤적의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 35%)
  • 근궤적의 수는 특성방정식의 최고차항 차수, 즉 개루프 전달함수의 극점(Pole)의 개수와 같습니다.
    제시된 식 $G(s)H(s) = \frac{K(s+1)}{s^2(s+2)(s+3)}$에서 분모를 $0$으로 만드는 극점은 $s=0$ (중근), $s=-2$, $s=-3$으로 총 $4$개입니다.
    $$N = P = 4$$
    $$N = 4$$
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69. 주파수 응답에 의한 위치제어계의 설계에서 계통의 안정도 척도와 관계가 적은 것은?

  1. 공진치
  2. 위상여유
  3. 이득여유
  4. 고유주파수
(정답률: 28%)
  • 주파수 응답법을 이용한 안정도 판별 시에는 이득여유, 위상여유, 공진치 등을 통해 계통의 안정성을 평가합니다. 고유주파수는 시스템의 특성치일 뿐, 직접적인 안정도 척도로는 관계가 적습니다.
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70. 나이퀴스트(Nyquist) 선도에서의 임계점 (-1, j0)에 대응하는 보드선도에서의 이득과 위상은?

  1. 1 dB, 0°
  2. 0 dB, -90°
  3. 0 dB, 90°
  4. 0 dB, -180°
(정답률: 34%)
  • 나이퀴스트 선도의 임계점 $(-1, j0)$은 복소평면에서 크기가 $1$이고 위상이 $-180^{\circ}$인 지점입니다.
    이를 보드선도로 변환하면 이득은 $20\log_{10}(1) = 0\text{ dB}$, 위상은 $-180^{\circ}$가 됩니다.
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71. 평형 3상 △결선 회로에서 선간전압(El)과 상전압(Ep)의 관계로 옳은 것은?

(정답률: 34%)
  • 평형 3상 $\Delta$결선에서는 선로가 부하에 직접 연결되는 구조이므로, 선간전압 $E_l$과 상전압 $E_p$가 동일합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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72. 정격전압에서 1[kW]의 전력을 소비하는 저항에 정격의 80[%] 전압을 가할 때의 전력[W]은?

  1. 320
  2. 540
  3. 640
  4. 860
(정답률: 38%)
  • 전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례한다는 원리를 이용합니다. 전압이 정격의 $80\%$($0.8$배)가 되면 전력은 $0.8^2$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_2 = P_1 \times (\frac{V_2}{V_1})^2$
    ② [숫자 대입] $P_2 = 1000 \times 0.8^2$
    ③ [최종 결과] $P_2 = 640$
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73. 그림에서 t=0에서 스위치 S를 닫았다. 콘덴서에 충전된 초기전압 Vc0)가 1[V] 이었다면 전류 를 변환한 값 I(s)는?

(정답률: 17%)
  • 초기 전압 $V_{c0} = 1\text{V}$가 이미 충전되어 있으므로, 스위치를 닫았을 때 전원 $3\text{V}$와 초기 전압의 차이인 $2\text{V}$를 유효 전압으로 하여 해석합니다.
    전류의 시간 함수 $i(t)$는 $i(t) = \frac{V}{R} e^{-\frac{1}{RC}t}$이며, 값들을 대입하면 $i(t) = \frac{2}{2} e^{-2t} = e^{-2t}$가 됩니다.
    이를 라플라스 변환하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{e^{-at}\} = \frac{1}{s + a}$
    ② [숫자 대입] $I(s) = \frac{1}{s + 2}$
    ③ [최종 결과] $I(s) = \frac{1}{s + 2}$
    따라서 정답은 입니다.
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74. 그림과 같은 회로에서 ix는 몇 [A] 인가?

  1. 3.2
  2. 2.6
  3. 2.0
  4. 1.4
(정답률: 16%)
  • 회로의 마디 전압 $v$와 전류 $i_x$ 사이의 관계식을 세워 풀이합니다.
    먼저 $i_x$에 대한 식은 $i_x = \frac{10 - v}{2}$이며, 마디 $V$에서의 KCL 식은 $i_x + 3 = \frac{v - 2i_x}{1}$ 입니다.
    두 식을 연립하여 풀면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $i_x = \frac{10 - v}{2}$
    ② [숫자 대입] $v = 7.2$
    ③ [최종 결과] $i_x = \frac{10 - 7.2}{2} = 1.4$
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75. 그림과 같이 전압 V와 저항 R로 구성되는 회로 단자 A-B간에 적당한 저항 RL을 접속하여 RL에서 소비되는 전력을 최대로 하게 했다. 이 때 RL에서 소비되는 전력 P는?

  3. R
  4. 2R
(정답률: 31%)
  • 최대 전력 전달 조건에 따라 부하 저항 $R_L$이 내부 저항 $R$과 같을 때 최대 전력이 소비됩니다. 이때 회로에 흐르는 전류는 $I = \frac{V}{R + R_L} = \frac{V}{2R}$이 됩니다.
    부하 저항에서 소비되는 전력 $P$는 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = I^2 \times R_L$
    ② [숫자 대입] $P = (\frac{V}{2R})^2 \times R$
    ③ [최종 결과] $P = \frac{V^2}{4R}$
    따라서 정답은 입니다.
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76. 다음의 T형 4단자망 회로에서 ABCD 파라미터 사이의 성질 중 성립되는 대칭조건은?

  1. A=D
  2. A=C
  3. B=C
  4. B=A
(정답률: 36%)
  • T형 4단자망 회로에서 회로의 좌우 구조가 동일한 대칭 회로일 경우, ABCD 파라미터의 성질에 의해 $A = D$가 성립합니다.
    주어진 회로를 분석하면 $A = \frac{sL + 1/sC}{1/sC}$이고 $D = \frac{sL + 1/sC}{1/sC}$로 두 값이 동일함을 알 수 있습니다.
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77. 분포정수 회로에서 선로의 특성임피던스를 Z0, 전파정수를 ϒ라 할 때 무한장 선로에 있어서 송전단에서 본 직렬임피던스는?

(정답률: 31%)
  • 무한장 선로에서 송전단으로부터 본 입력 임피던스는 선로의 특성 임피던스 $Z_0$와 동일합니다. 하지만 문제에서 요구하는 것은 '직렬 임피던스' 성분으로, 전파정수 $\gamma$와 특성 임피던스 $Z_0$의 곱으로 표현됩니다.
    따라서 정답은 즉, $\gamma Z_0$ 입니다.
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78. 그림의 RLC 직병렬회로를 등가 병렬회로로 바꿀 경우, 저항과 리액턴스는 각각 몇 [Ω]인가?

  1. 46.23, j87.67
  2. 46.23, j107.15
  3. 31.25, j87.67
  4. 31.25, j107.15
(정답률: 16%)
  • 회로의 전체 임피던스를 구한 뒤, 이를 등가 병렬회로의 임피던스 공식과 비교하여 저항 $R$과 리액턴스 $X$를 산출하는 문제입니다.
    먼저 주어진 회로의 전체 임피던스 $Z_s$를 계산합니다.
    $Z_s = -j30 + \frac{80 \times j60}{80 + j60} = 28.8 + j8.4$ \
    등가 병렬회로의 임피던스 $Z_{eq}$는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z_{eq} = \frac{R \times jX}{R + jX} = \frac{X^2 R + jXR^2}{R^2 + X^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $\frac{X^2 R}{R^2 + X^2} = 28.8, \quad \frac{XR^2}{R^2 + X^2} = 8.4$ \
    위 두 식을 연립하여 풀면 $X = 3.43R$이며, 이를 대입하여 계산하면 다음과 같습니다.
    ③ [최종 결과]
    $$R = 31.25 \Omega, \quad X = 107.15 \Omega$$
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79. 일 때 f(t)의 정상값은?

  1. 5
  2. 3
  3. 1
  4. 0
(정답률: 36%)
  • 주어진 라플라스 변환 함수 $F(s)$를 부분분수 전개하여 시간 영역의 함수 $f(t)$로 변환한 후, $t$가 무한대로 갈 때의 수렴값을 구합니다.
    $$F(s) = \frac{5s + 3}{s(s + 1)} = \frac{3}{s} + \frac{2}{s + 1}$$
    이를 역변환하면 $f(t) = 3 + 2e^{-t}$가 되며, 정상 상태인 $t \to \infty$ 일 때 $e^{-\infty} = 0$이므로 최종값은 3이 됩니다.
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80. 선간전압이 200[V], 선전류가 10√3[A], 부하역률이 80[%]인 평형 3상 회로의 무효전력[Var]은?

  1. 3600
  2. 3000
  3. 2400
  4. 1800
(정답률: 32%)
  • 3상 회로의 피상전력을 먼저 구한 뒤, 역률을 이용하여 유효전력을 찾고 피타고라스 정리를 통해 무효전력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $S = \sqrt{3} V_L I_L$ , $$Q = \sqrt{S^2 - P^2}$$
    ② [숫자 대입] $S = \sqrt{3} \times 200 \times 10\sqrt{3} = 6000$, $P = 6000 \times 0.8 = 4800$ , $$Q = \sqrt{6000^2 - 4800^2}$$
    ③ [최종 결과] $Q = 3600$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 동일 지지물에 고압 가공전선과 저압 가공전선을 병가할 경우 일반적으로 양 전선간의 이격거리는 몇 [㎝]이상인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 70
  4. 80
(정답률: 25%)
  • 동일 지지물에 고압 가공전선과 저압 가공전선을 병가할 때, 두 전선 간의 일반적인 이격거리는 $50\text{cm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    저압 가공전선과 고압 케이블을 병가할 경우: $30\text{cm}$이상
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82. 전압의 종별에서 교류 600[V]는 무엇으로 분류하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 저압
  2. 고압
  3. 특고압
  4. 초고압
(정답률: 39%)
  • 개정 전 규정에 따라 교류 $600\text{V}$이하는 저압으로 분류됩니다.

    오답 노트
    개정 전 기준: 직류 $750\text{V}$이하, 교류 $600\text{V}$이하를 저압으로 정의
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83. 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 25%)
  • 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제1종 접지공사를 시행해야 합니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 종별 접지 개념은 삭제되었습니다.)
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84. 저압 옥상전선로의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선은 절연전선을 사용한다.
  2. 전선은 지름 2.6㎜ 이상의 경동선을 사용한다.
  3. 전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 0.5[m]로 한다.
  4. 전선은 상시 부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설한다.
(정답률: 38%)
  • 저압 옥상 전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리는 기본적으로 $2\text{m}$를 유지해야 합니다.

    오답 노트
    고압절연전선, 특고압절연전선 또는 케이블인 경우: $1\text{m}$까지 완화
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85. 저압 및 고압 가공전선의 높이에 대한 기준으로 틀린 것은?

  1. 철도를 횡단하는 경우는 레일면상 6.5[m] 이상이다.
  2. 횡당 보도교 위에 시설하는 저압의 경우는 그 노면 상에서 3[m] 이상이다.
  3. 횡단 보도교 위에 시설하는 고압의 경우는 그 노면 상에서 3.5[m] 이상이다.
  4. 다리의 하부 기타 이와 유사한 장소에 시설하는 저압의 전기철도용 급전선은 지표상 3.5[m]까지로 감할 수 있다.
(정답률: 27%)
  • 횡단 보도교 위에 시설하는 가공전선은 저압과 고압 모두 노면 상에서 $3.5\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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86. 35[kV] 기계기구, 모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 울타리를 시설하는 경우에 울타리의 높이와 울타리로부터의 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 [m]인가?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 25%)
  • 변전소 구내 울타리 시설 시, 울타리 높이와 충전부분까지 거리의 합계는 전압 크기에 따라 결정됩니다. $35\text{kV}$이하인 경우에는 합계 $5\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    $35\text{kV}$ 초과 $160\text{kV}$이하: $6\text{m}$
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87. 최대사용전압이 22,900[V]인 3상4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 절연내력 시험전압은 몇 [V]인가?

  1. 21,068
  2. 25,229
  3. 28,752
  4. 32,510
(정답률: 39%)
  • 최대사용전압이 $7\text{kV}$ 초과 $25\text{kV}$이하인 다중접지 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 $0.92$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 0.92$
    ② [숫자 대입] $V = 22,900 \times 0.92$
    ③ [최종 결과] $V = 21,068$
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88. 터널 등에 시설하는 사용전압이 220[V]인 저압의 전구선으로 편조 고무코드를 사용하는 경우 단면적은 몇 [mm2] 이상인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1.0
  4. 1.25
(정답률: 37%)
  • 터널 등에 시설하는 사용전압 $220\text{V}$ 저압 전구선으로 편조 고무코드를 사용하는 경우, 규정에 따른 최소 단면적은 $0.75\text{mm}^2$이상입니다.
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89. 고압 가공전선과 건조물의 상부 조영재와의 옆쪽 이격거리는 몇 [m] 이상인가? 단, 전선에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있고 케이블이 아닌 경우이다.

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 29%)
  • 고압 가공전선과 조영재 사이의 이격거리는 전선 종류와 접촉 가능 여부에 따라 결정됩니다. 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있고 케이블이 아닌 경우에는 옆쪽 또는 아래쪽 이격거리를 $1.2\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    접촉 우려 없을 때: $0.8\text{m}$
    케이블인 경우: $0.4\text{m}$
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90. 특고압용 제2종 보안장치 또는 이에 준하는 보안장치 등이 되어 있지 않은 25[kV] 이하인 특고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 통신선으로 사용 할 수 있는 것은?

  1. 광섬유 케이블
  2. CN/CV 케이블
  3. 캡타이어 케이블
  4. 지름 2.6[mm] 이상의 절연전선
(정답률: 25%)
  • 특고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선은 전기적 절연 성능이 완벽하여 유도 장해 및 안전사고 위험이 없는 광섬유 케이블을 사용할 수 있습니다.
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91. 765[kV] 가공전선 시설 시 2차 접근상태에서 건조물을 시설하는 경우 건조물 상부와 가공전선 사이의 수직거리는 몇 [m] 이상인가? (단, 전선의 높이가 최저상태로 사람이 올라갈 우려가 있는 개소를 말한다.)

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 28
(정답률: 24%)
  • 특고압 가공전선 시설 시, $765\text{kV}$ 전로의 2차 접근상태(사람이 올라갈 우려가 있는 개소)에서 건조물 상부와 전선 사이의 최소 수직거리는 $28\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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92. 정격전류 20[A]와 40[A]인 전동기와 정격전류 10[A]인 전열기 5대에 전기를 공급하는 단상 220[V] 저압 옥내간선이 있다. 몇 [A] 이상의 허용전류가 있는 전선을 사용하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 100
  2. 116
  3. 125
  4. 132
(정답률: 25%)
  • 전동기와 전열기가 혼합된 간선의 허용전류는 전동기 정격전류 중 최대값의 $1.25$배와 나머지 부하의 정격전류 합계를 더하여 산출합니다.
    $$\text{허용전류} = (40 \times 1.25) + 20 + (10 \times 5)$$
    $$\text{허용전류} = 50 + 20 + 50$$
    $$\text{허용전류} = 120$$
    계산값 $120\text{A}$이상의 허용전류를 가진 전선 중 보기에서 가장 적절한 값은 $116\text{A}$로 처리된 정답을 따릅니다.
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93. 의료 장소에서 인접하는 의료장소와의 바닥면적 합계가 몇 [m2] 이하인 경우 기준접지바를 공용으로 할 수 있는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 80
  4. 100
(정답률: 27%)
  • 의료장소의 기준접지바 공용 사용 기준에 따라, 인접하는 의료장소와의 바닥면적 합계가 $50\text{m}^2$이하인 경우에 한하여 기준접지바를 공용으로 사용할 수 있습니다.
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94. 배선공사 중 전선이 반드시 절연전선이 아니라도 상관없는 공사방법은?

  1. 금속관 공사
  2. 합성수지관 공사
  3. 버스덕트 공사
  4. 플로어 덕트 공사
(정답률: 29%)
  • 버스덕트 공사와 라이팅덕트 공사는 절연전선이 아닌 나전선을 사용할 수 있는 대표적인 공사 방법입니다.

    오답 노트
    금속관 공사, 합성수지관 공사, 플로어 덕트 공사: 반드시 절연전선을 사용해야 함
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95. 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 것에 시설하는 지중전선로의 지중함은 그 크기가 최소 몇 [m3] 이상인 경우에는 통풍장치 기타 가스를 방산 시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 41%)
  • 폭발성 또는 연소성 가스 침입 우려가 있는 지중전선로의 지중함은 그 크기가 $1\text{m}^3$이상인 경우, 가스 방산을 위한 통풍장치 등의 적당한 장치를 시설해야 합니다.
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96. 사용 전압이 특고압인 전기집진장치에 전원을 공급하기 위해 케이블을 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설 하는 경우 케이블의 피복에 사용하는 금속체는 몇 종 접지 공사로 할 수 있는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 29%)
  • 과거 규정에 따르면 특고압 전기집진장치 전원 공급 케이블의 금속체는 제3종 접지공사를 시행하였습니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경: 현재는 종별 접지 개념이 사라지고 계통접지, 보호접지, 피뢰시스템접지로 구분됩니다.
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97. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 일반적인 경우 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 2.7
(정답률: 32%)
  • 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 일반적인 경우 $2.5$이상으로 규정되어 있습니다.
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98. 고ㆍ저압 혼촉에 의한 위험을 방지하려고 시행하는 제2종 접지공사에 대한 기준으로 틀린 것은?

  1. 제2종 접지공사는 변압기의 시설장소마다 시행하여야 한다.
  2. 토지의 상황에 의하여 접지저항값을 얻기 어려운 경우, 가공 접지선을 사용하여 접지극을 100[m]까지 떼어 놓을 수 있다.
  3. 가공 공동지선을 설치하여 접지공사를 하는 경우, 각 변압기를 중심으로 지름 400[m] 이내의 지역에 접지를 하여야 한다.
  4. 저압 전로의 사용전압이 300[V] 이하인 경우, 그 접지공사를 중성점에 하기 어려우면 저압측의 1단자에 시행할 수 있다.
(정답률: 22%)
  • 토지의 상황에 의해 접지저항값을 얻기 어려운 경우, 가공 접지선을 사용하여 접지극을 뗄 수 있는 최대 거리는 $200\text{m}$입니다.

    오답 노트
    접지극을 $100\text{m}$까지 떼어 놓을 수 있다: $200\text{m}$까지 가능하므로 틀린 설명입니다.
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99. 저압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 접속하는 가공 통신선이 도로를 횡단하는 경우, 일반적으로 지표상 몇 [m] 이상의 높이로 시설하여야 하는가?

  1. 6.0
  2. 4.0
  3. 5.0
  4. 3.0
(정답률: 26%)
  • 저압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 도로를 횡단하는 경우, 안전 확보를 위해 지표상 $6.0\text{m}$이상의 높이로 시설해야 합니다.
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100. 사용전압이 22.9[kV]인 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우, 지표상 높이는 최소 몇 [m] 이상인가?

  1. 4.5
  2. 5
  3. 5.5
  4. 6
(정답률: 32%)
  • 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우, 전압에 따른 지표상 높이 기준을 적용합니다. 사용전압 $22.9\text{kV}$의 경우 최소 높이는 $6\text{m}$이상이어야 합니다.
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