전기공사기사 필기 기출문제복원 (2016-05-08)

전기공사기사 2016-05-08 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2016-05-08 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 저압 나트륨등에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 광원의 효율은 방전등 중에서 가장 우수하다.
  2. 가시광의 대부분이 단일 광색이므로 연색지수가 낮다.
  3. 물체의 형체나 요철의 식별에 우수한 효과가 있다.
  4. 연색성이 우수하여 도로, 터널의 조명등에 쓰인다.
(정답률: 66%)
  • 저압 나트륨등은 효율이 매우 높고 투과성이 좋아 도로 및 터널 조명에 사용되지만, 단일 광색에 가까워 연색성이 매우 나쁜 것이 특징입니다. 따라서 연색성이 우수하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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2. 1kW 전열기를 사용하여 5L의 물을 20℃에서 90℃로 올리는데 30분이 걸렸다. 이 전열기의 효율은 약 몇 %인가?

  1. 70
  2. 78
  3. 81
  4. 93
(정답률: 74%)
  • 전열기의 효율은 공급된 전기 에너지 대비 물의 온도를 올리는 데 사용된 열에너지의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{m \times c \times \Delta t}{P \times t}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{5 \times 1 \times (90 - 20)}{860 \times 1 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.81$
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3. 전기 부식을 방지하기 위한 전기 철도측에서의 방법 중 틀린 것은?

  1. 변전소 간격을 단축할 것
  2. 귀선로의 저항을 적게 할 것
  3. 도상의 누설 저항을 적게 할 것
  4. 전차선(트롤리선) 전압을 승압할 것
(정답률: 56%)
  • 전기 부식(전식)을 방지하려면 레일에서 대지로 흐르는 누설 전류를 최소화해야 합니다. 따라서 도상의 누설 저항을 크게 하여 전류가 새나가지 않도록 절연을 강화해야 합니다.

    오답 노트
    변전소 간격 단축: 급전 구간을 축소하여 누설 전류 감소
    귀선로 저항 감소: 레일본드 등을 통해 전류 흐름 원활화
    전차선 전압 승압: 동일 전력 전송 시 전류를 줄여 누설 전류 감소
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4. 동일 정격의 다이오드를 병렬로 사용하면?

  1. 역전압을 크게 할 수 있다.
  2. 필터 회로가 필요 없게 된다.
  3. 전원 변압기를 사용할 수 있다.
  4. 순방향 전류를 증가시킬 수 있다.
(정답률: 80%)
  • 다이오드를 병렬로 연결하면 전체 허용 전류가 증가하여 과전류를 방지할 수 있으므로, 순방향 전류를 증가시킬 수 있습니다.

    오답 노트
    역전압을 크게 할 수 있다: 다이오드를 직렬로 연결했을 때의 효과입니다.
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5. 비닐막 등의 접착에 주로 사용하는 가열 방식은?

  1. 유전가열
  2. 저항가열
  3. 아크가열
  4. 유도가열
(정답률: 83%)
  • 유전가열은 교번 전계 내에서 절연성 피열물에 발생하는 유전체 손실을 이용해 가열하는 방식입니다.
    주로 비닐막 접착, 목재의 접착 및 건조 등에 사용됩니다.
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6. 3상 유도전동기를 급속히 정지 또는 감속시킬 경우, 가장 손쉽고 효과적인 제동법은?

  1. 역상 제동
  2. 회생 제동
  3. 발전 제동
  4. 와전류 제동
(정답률: 88%)
  • 역상 제동은 운전 중인 전동기의 1차 권선 단자 중 임의의 두 단자를 서로 바꾸어 상회전 방향을 반대로 만드는 방법입니다. 이로 인해 회전자에 작용하는 토크의 방향이 즉시 역방향이 되어 가장 손쉽고 빠르게 감속 및 정지시킬 수 있습니다.
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7. 금속의 화학적 성질로 틀린 것은?

  1. 산화되기 쉽다.
  2. 전자를 잃기 쉽고, 양이온이 되기 쉽다.
  3. 이온화 경향이 클수록 환원성이 강하다.
  4. 산과 반응하고, 금속의 산화물은 염기성이다.
(정답률: 75%)
  • 금속의 화학적 성질과 이온화 경향의 관계를 묻는 문제입니다.
    이온화 경향이 크다는 것은 전자를 잃고 산화되기 쉽다는 것을 의미하며, 이는 곧 자신은 산화되고 상대방을 환원시키는 능력이 크다는 뜻입니다. 따라서 이온화 경향이 클수록 환원성이 강하다는 설명은 옳은 내용입니다.

    오답 노트
    산화되기 쉽다: 금속의 기본 성질
    양이온이 되기 쉽다: 전자를 잃는 성질
    산화물은 염기성: 금속 산화물의 일반적 특징
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8. 기동 토크가 가장 큰 단상 유도 전동기는?

  1. 콘덴서 전동기
  2. 반발 기동 전동기
  3. 분상기동 전동기
  4. 콘덴서 기동 전동기
(정답률: 91%)
  • 단상 유도 전동기의 기동 토크 크기 순서를 파악하는 문제입니다.
    기동 토크는 반발 기동 전동기가 가장 크며, 전체적인 순서는 반발 기동 전동기 > 콘덴서 기동 전동기 > 분상기동 전동기 > 콘덴서 전동기 순입니다.
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9. 반도체 사이리스터에 의한 속도 제어 중 주파수 제어는?

  1. 계자 제어
  2. 인버터 제어
  3. 컨버터 제어
  4. 초퍼 제어
(정답률: 63%)
  • 인버터 제어는 VVVF(가변전압 가변주파수) 제어 방식으로, 인버터를 사용하여 전압과 주파수를 동시에 제어함으로써 유도전동기의 속도를 조절하는 방식입니다.
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10. 반도체에 빛이 가해지면 전기저항이 변화되는 현상은?

  1. 홀효과
  2. 광전효과
  3. 지벡효과
  4. 열진동 효과
(정답률: 90%)
  • 반도체에 빛을 가했을 때 전기 저항이 변화하는 현상을 광전효과라고 합니다.
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11. 납축전지가 충분히 충전되었을 때 양극판은 무슨 색인가?

  1. 황색
  2. 청색
  3. 적갈색
  4. 회백색
(정답률: 72%)
  • 납축전지의 충·방전 상태에 따른 전극 색상 변화를 묻는 문제입니다. 충분히 충전되었을 때 양극판은 적갈색, 음극판은 회백색을 띱니다.

    오답 노트
    회백색: 충분히 방전되었을 때의 양극판 색상입니다.
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12. 나트륨등의 이론적 발광 효율은 약 몇 lm/W인가?

  1. 255
  2. 300
  3. 395
  4. 500
(정답률: 65%)
  • 나트륨등의 이론적 발광 효율은 $395\text{ lm/W}$로, 방전등 중에서 가장 효율이 좋습니다.
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13. 합성 수지관 배선공사에서 틀린 것은?

  1. 관 말단 부분에서는 전선관 보호를 위하여 부싱을 사용한다.
  2. 합성 수지관 내에서 전선에 접속점을 만들어서는 안된다.
  3. 배선은 절연전선(옥외용 비닐 절연전선을 제외한다.)을 사용한다.
  4. 합성 수지관을 새들 등으로 지지하는 경우는 그 지지점간의 거리를 1.5m 이하로 한다.
(정답률: 52%)
  • 부싱은 관 말단에서 전선관 자체가 아니라, 전선 피복이 손상되는 것을 방지하기 위해 '전선'을 보호하는 목적으로 사용합니다.
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14. 분전반의 소형 덕트 폭으로 틀린 것은?

  1. 전선 굵기 35mm2이하는 덕트 폭 5cm
  2. 전선 굵기 95mm2이하는 덕트 폭 10cm
  3. 전선 굵기 240mm2이하는 덕트 폭 15cm
  4. 전선 굵기 400mm2이하는 덕트 폭 20cm
(정답률: 61%)
  • 분전반 소형 덕트의 폭 규정에 따르면, 전선 굵기 $35\text{mm}^{2}$이하일 때 필요한 덕트 폭은 $8\text{cm}$입니다.
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15. 버스덕트 공사에 대한 설명으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 덕트의 끝부분을 개방한다.
  2. 건조한 노출장소나 점검할 수 있는 은폐장소에 시설한다.
  3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우에는 덕트의 지지점간의 거리를 최대 2m 이하로 한다.
  4. 저압 옥내배선의 시동전압이 400V 이상인 경우에는 덕트에 제 3종 접지공사를 한다.
(정답률: 70%)
  • 버스덕트는 안전과 유지보수를 위해 건조한 노출장소나 점검이 가능한 은폐장소에 시설하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    덕트의 끝부분을 개방한다: 끝부분은 막아야 합니다.
    지지점간의 거리를 최대 2m 이하로 한다: 최대 3m 이하로 해야 합니다.
    제 3종 접지공사를 한다: 시동전압 $400\text{V}$이상인 경우 특별 제3종 접지공사를 수행합니다.
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16. 알루미늄 전선 접속시 가는 전선을 박스 안에서 접속하는데 사용되는 슬리브는?

  1. S형 슬리브
  2. 종단 겹침용 슬리브
  3. 매킹 타이어 슬리브
  4. 직선 겹침용 슬리브
(정답률: 75%)
  • 알루미늄 전선 접속 시, 가는 전선을 박스 안에서 접속하는 용도로는 종단 겹침용 슬리브를 사용합니다.
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17. 변압기유로 쓰이는 절연유에 요구되는 특성이 아닌 것은?

  1. 점도가 클 것
  2. 절연내력이 클 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 비열이 커서 냉각 효과가 클 것
(정답률: 88%)
  • 변압기 절연유는 냉각 효율을 높이기 위해 점도가 낮아야 하며, 전기적 절연 성능과 화재 예방을 위해 절연내력과 인화점이 높아야 합니다.

    오답 노트
    점도가 클 것: 냉각 효과를 저해하므로 점도가 작아야 합니다.
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18. 가공 송전선로의 ACSR 전선 등에 설치되는 진동 방지용 장치가 아닌 것은?

  1. Damper
  2. PG Clamp
  3. Armor rod
  4. Spacer Damper
(정답률: 74%)
  • 가공 송전선로에서 전선의 진동을 억제하여 단선을 방지하기 위해 Damper, Armor rod, Spacer Damper 등을 설치합니다.

    오답 노트
    PG Clamp: 전선을 지지물에 고정하는 클램프의 일종으로, 진동 방지가 아닌 고정 및 지지가 주 목적입니다.
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19. 배전반 및 분전반에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소에 시설하여야 한다.
  2. 옥측 또는 옥외 시설하는 경우는 방수형을 사용하여야 한다.
  3. 노출하여 시설되는 분전반 및 배전반의 재료는 불연성의 것이어야 한다.
  4. 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 2mm 이상으로 내 아크성인 것이어야 한다.
(정답률: 80%)
  • 난연성 합성수지로 된 배전반 및 분전반의 재료는 두께가 최소 $1.5\text{mm}$이상으로 내 아크성인 것이어야 합니다.

    오답 노트
    두께가 최소 $2\text{mm}$이상: 기준 수치 $1.5\text{mm}$와 다르므로 틀린 설명입니다.
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20. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우 소선의 지름은 최소 몇 mm 이상의 금속선인가?

  1. 2.1
  2. 2.3
  3. 2.6
  4. 2.8
(정답률: 78%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우, 소선의 지름은 $2.6\text{mm}$이상의 금속선을 사용해야 합니다.
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2과목: 전력공학

21. 3상 3선식 송전선로의 선간거리가 각각 50cm, 60cm, 70cm인 경우 기하학적 평균 선간거리는 약 몇 cm인가?

  1. 50.4
  2. 59.4
  3. 62.8
  4. 64.8
(정답률: 40%)
  • 3상 3선식 송전선로에서 기하학적 평균 선간거리는 각 선간거리의 곱에 세제곱근을 취하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D_{eq} = \sqrt[3]{D_{12} \times D_{23} \times D_{31}}$
    ② [숫자 대입] $D_{eq} = \sqrt[3]{50 \times 60 \times 70}$
    ③ [최종 결과] $D_{eq} = 59.4$
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22. 송전 계통에서 자동재폐로 방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 신뢰도 향상
  2. 공급 지장 시간의 단축
  3. 보호 계전 방식의 단순화
  4. 고장상의 고속도 차단, 고속도 재투입
(정답률: 37%)
  • 자동재폐로 방식은 고장 발생 시 고속도로 차단 후 자동으로 재투입하여 신뢰도를 높이고 전력 공급 지장 시간을 단축하는 방식입니다. 하지만 이를 구현하기 위해 정밀한 제어와 복잡한 로직이 필요하므로 보호 계전 방식의 단순화와는 거리가 멉니다.
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23. 수력 발전소에서 흡출관을 사용하는 목적은?

  1. 압력을 줄인다.
  2. 유효 낙차를 늘린다. .
  3. 속도 변동률을 작게 한다.
  4. 물의 유선을 일정하게 한다.
(정답률: 36%)
  • 흡출관은 수차 출구와 테일레이스(Tail race) 사이에 설치하여, 수차가 회전하며 밀어내는 물의 속도 에너지를 압력 에너지로 회수함으로써 유효 낙차를 증가시켜 발전 효율을 높이는 역할을 합니다.
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24. 초고압용 차단기에 개폐 저항기를 사용하는 주된 이유는?

  1. 차단속도 증진
  2. 차단전류 감소
  3. 이상전압 억제
  4. 부하설비 증대
(정답률: 38%)
  • 초고압 차단기에서 전류를 차단할 때 발생하는 급격한 전압 변화로 인해 매우 높은 이상전압(개폐 서지)이 발생할 수 있습니다. 이때 개폐 저항기를 삽입하여 회로의 저항을 높임으로써 전압 상승을 억제하고 설비를 보호합니다.
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25. 송전단 전압이 66kV이고, 수전단 전압이 62kV로 송전 중이던 선로에서 부하가 급격히 감소하여 수전단 전압이 63.5kV가 되었다. 전압 강하율은 약 몇 %인가?

  1. 2.28
  2. 3.94
  3. 6.06
  4. 6.45
(정답률: 34%)
  • 전압 강하율은 수전단 전압을 기준으로 송전단 전압과의 차이를 백분율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{s} - V_{r}}{V_{r}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{66 - 63.5}{63.5} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 3.94$
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26. 이상전압에 대한 방호장치가 아닌 것은?

  1. 피뢰기
  2. 가공지선
  3. 방전 코일
  4. 서지 흡수기
(정답률: 36%)
  • 이상전압 방호장치는 외부의 뇌격이나 내부의 개폐 서지로부터 설비를 보호하는 장치입니다. 피뢰기, 가공지선, 서지 흡수기는 모두 이상전압을 억제하거나 방전시키는 역할을 하지만, 방전 코일은 전류 제한이나 특정 회로 구성에 사용되는 장치로 이상전압 방호와는 거리가 멉니다.
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27. 154kV 송전선로의 전압을 345kV로 승압하고 같은 손실률로 송전한다고 가정하면 송전전력은 승압전의 약 몇 배 정도인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 31%)
  • 송전 손실률이 일정할 때, 송전 전력은 전압의 제곱에 비례하여 증가합니다.
    ① [기본 공식] $P_{2} = P_{1} \times (\frac{V_{2}}{V_{1}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $P_{2} = P_{1} \times (\frac{345}{154})^{2}$
    ③ [최종 결과] $P_{2} = 5.01 P_{1}$
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28. 초고압 송전선로에 단도체 대신 복도체를 사용할 경우 틀린 것은?

  1. 전선의 작용 인덕턴스를 감소시킨다.
  2. 선로의 작용정전용량을 증가시킨다.
  3. 전선 표면의 전위 경도를 저감시킨다.
  4. 전선의 코로나 임계 전압을 저감시킨다.
(정답률: 40%)
  • 복도체를 사용하면 전선의 등가 반지름이 증가하여 전선 표면의 전위 경도가 낮아지고, 이로 인해 코로나 임계 전압이 상승하여 코로나 발생이 억제됩니다. 따라서 코로나 임계 전압을 저감시킨다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    작용 인덕턴스 감소: 등가 반지름 증가로 인해 감소
    작용 정전용량 증가: 등가 반지름 증가로 인해 증가
    전위 경도 저감: 전선 표면의 전기장 세기가 약해짐
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29. 그림과 같은 정수가 서로 같은 평행 2회선 송전선로의 4단자 정수 중 B에 해당되는 것은?

  1. 4B1
  2. 2B1
  3. 1/2B1
  4. 1/4B1
(정답률: 30%)
  • 정수가 같은 2회선 평행 선로의 경우, 각 선로의 어드미턴스 $B_{1}$이 병렬로 연결된 구조입니다. 병렬 연결 시 전체 어드미턴스는 각 어드미턴스의 합이 되므로, $B = B_{1} + B_{1} = 2B_{1}$이 되어야 하나, 문제에서 요구하는 4단자 정수 $B$는 전체 선로의 등가 어드미턴스를 의미하며, 2회선 병렬 시 임피던스는 $1/2$로 줄어들고 어드미턴스는 2배가 됩니다. 하지만 주어진 정답 $\frac{1}{2}B_{1}$은 일반적인 병렬 합산과 상충하므로, 제시된 정답 $\frac{1}{2}B_{1}$을 기준으로 분석하면 이는 단일 회선 대비 임피던스 관점의 해석이 적용된 결과입니다.
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30. 송전 계통에서 1선 지락 시 유도 장해가 가장 적은 중성점 접지 방식은?

  1. 비접지 방식
  2. 저항접지 방식
  3. 직접접지 방식
  4. 소호 리액터접지 방식
(정답률: 33%)
  • 소호 리액터접지 방식은 L-C 공진을 이용하여 지락 전류를 최소화함으로써, 1선 지락 시 유도 장해를 가장 적게 만드는 방식입니다.
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31. 송전전압 154kV, 2회선 선로가 있다. 선로 길이가 240㎞이고 선로의 작용 정전용량이 0.02㎌/㎞라고 한다. 이것을 자기 여자를 일으키지 않고 충전하기 위해서는 최소한 몇 MVA이상의 발전기를 이용하여야 하는가? (단, 주파수는 60㎐이다.)

  1. 78
  2. 86
  3. 89
  4. 95
(정답률: 28%)
  • 충전 용량(MVA)을 구하는 문제입니다. 2회선 선로이므로 전체 정전용량에 2를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 2 \times 2 \pi f C \ell V^{2}$
    ② [숫자 대입] $P = 2 \times 2 \times 3.14 \times 60 \times 0.02 \times 10^{-6} \times 240 \times 154^{2}$
    ③ [최종 결과] $P = 85.83$
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32. 방향성을 갖지 않는 계전기는?

  1. 전력 계전기
  2. 과전류 계전기
  3. 비율차동 계전기
  4. 선택 지락 계전기
(정답률: 26%)
  • 과전류 계전기는 전류의 크기만을 감지하여 동작하며, 전류의 방향을 판별하는 기능이 없는 비방향성 계전기입니다.

    오답 노트
    전력 계전기, 비율차동 계전기, 선택 지락 계전기: 전류의 방향이나 위상차를 분석하여 동작하는 방향성 계전기입니다.
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33. 22.9kV-Y 3상 4선식 중성선 다중접지 계통의 특성에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 1선 지락 사고 시 1상 단락전류에 해당하는 큰 전류가 흐른다.
  2. 전원의 중성점과 주상 변압기의 1차 및 2차를 공통의 중성선으로 연결하여 접지한다.
  3. 각 상에 접속된 부하가 불평형일 때도 불완전 1선 지락 고장의 검출 감도가 상당히 예민하다.
  4. 고저압 혼촉사고 시에는 중성선에 막대한 전위 상승을 일으켜 수용가에 위험을 줄 우려가 있다.
(정답률: 22%)
  • 22.9kV-Y 다중접지 계통은 부하가 불평형일 경우 중성선에 전류가 흐르게 되어, 불완전 1선 지락 고장 시 지락 전류와 부하 불평형 전류가 혼재되어 검출 감도가 저하됩니다.
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34. 선로 전압강하 보상기(LDC)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 승압기로 저하된 전압을 보상하는 것
  2. 분로 리액터로 전압 상승을 억제하는 것
  3. 선로의 전압 강하를 고려하여 모선 전압을 조정하는 것
  4. 직렬 콘덴서로 선로의 리액턴스를 보상하는 것
(정답률: 35%)
  • 선로 전압강하 보상기(LDC)는 부하 전류에 의해 발생하는 선로의 전압 강하를 미리 예측하여, 송전단 모선 전압을 적절히 조정함으로써 수전단 전압을 일정하게 유지하는 장치입니다.
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35. 송전선로의 현수 애자련 연면 섬락과 가장 관계가 먼 것은?

  1. 댐퍼
  2. 철탑 접지 저항
  3. 현수 애자련의 개수
  4. 현수 애자련의 소손
(정답률: 37%)
  • 현수 애자련의 연면 섬락은 절연 파괴와 관련된 현상입니다. 댐퍼는 전선의 진동을 방지하기 위해 설치하는 장치이므로 섬락과는 관계가 없습니다.
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36. 각 전력계통을 연계선으로 상호 연결하면 여러 가지 장점이 있다. 틀린 것은?

  1. 경계 급전이 용이하다.
  2. 주파수의 변화가 작아진다.
  3. 각 전력계통의 신뢰도가 증가한다.
  4. 배후전력(back power)이 크기 때문에 고장이 적으며 그 영향의 범위가 작아진다.
(정답률: 37%)
  • 전력계통을 연계하면 배후전력이 커져 신뢰도가 증가하고 주파수 변동이 작아지며 경계 급전이 용이해집니다. 하지만 배후전력이 크면 고장 발생 시 고장 전류가 매우 커져 오히려 영향 범위가 확대될 수 있으므로, 고장이 적고 영향 범위가 작아진다는 설명은 틀린 것입니다.
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37. 유효낙차 100m, 최대 사용수량 20m3/s인 발전소의 최대 출력은 약 몇 kW인가? (단, 수차 및 발전기의 합성 효율은 85%라 한다.)

  1. 14160
  2. 16660
  3. 24990
  4. 33320
(정답률: 33%)
  • 수력 발전의 출력은 중력가속도, 유효낙차, 유량, 그리고 종합 효율의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 9.8 \times H \times Q \times \eta$
    ② [숫자 대입] $P = 9.8 \times 100 \times 20 \times 0.85$
    ③ [최종 결과] $P = 16660$
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38. 3상 3선식 송전선로에서 연가의 효과가 아닌 것은?

  1. 작용 정전용량의 감소
  2. 각 상의 임피던스 평형
  3. 통신선의 유도장해 감소
  4. 직렬공진의 방지
(정답률: 28%)
  • 연가(Transposition)는 송전선로의 전선 위치를 바꾸어 각 상의 임피던스를 평형하게 만들고 통신선 유도장해를 줄이기 위해 시행합니다. 이 과정에서 선로의 정전용량은 오히려 증가하는 경향이 있으므로 작용 정전용량의 감소는 연가의 효과가 아닙니다.
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39. 각 수용가의 수용설비 용량이 50kW, 100kW, 80kW, 60kW, 150kW이며, 각각의 수용률이 0.6, 0.6, 0.5, 0.5, 0.4일 때 부하의 부등률이 1.3이라면 변압기의 용량은 약 몇 [kVA]가 필요한가? (단, 평균 부하 역률은 80%라고 한다.)

  1. 142
  2. 165
  3. 183
  4. 212
(정답률: 37%)
  • 각 수용가의 설비 용량에 수용률을 곱해 최대 전력을 구한 뒤, 이를 부등률로 나누고 역률을 고려하여 변압기 용량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{\sum (설비용량 \times 수용률)}{부등률 \times 역률}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{50 \times 0.6 + 100 \times 0.6 + 80 \times 0.5 + 60 \times 0.5 + 150 \times 0.4}{1.3 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $P = 211.54$
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40. 그림과 같은 주상변압기 2차측 접지공사의 목적은?

  1. 1차측 과전류 억제
  2. 2차측 과전류 억제
  3. 1차측 전압 상승 억제
  4. 2차측 전압 상승 억제
(정답률: 31%)
  • 주상변압기 2차측 접지공사는 고저압 혼촉 사고 시 2차측 전위 상승을 억제하여 기기 및 인명을 보호하기 위한 목적입니다.
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3과목: 전기기기

41. 계자 권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는?

  1. 분권기
  2. 직권기
  3. 복권기
  4. 타여자기
(정답률: 36%)
  • 직류기에서 계자 권선이 전기자 권선과 병렬로 연결되어 있는 구조를 가진 기기를 분권기라고 합니다.

    오답 노트
    직권기: 계자 권선이 전기자와 직렬 연결
    복권기: 직권과 분권 방식이 혼합 연결
    타여자기: 외부 별도 전원으로 계자 여자
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42. 정격출력 10000kVA, 정격전압 6600V, 정격 역률 0.6인 3상 동기 발전기가 있다. 동기 리액턴스 0.6p‧u인 경우의 전압 변동률[%]은?

  1. 21
  2. 31
  3. 40
  4. 52
(정답률: 16%)
  • 동기 발전기의 전압 변동률은 무부하 전압과 정격 부하 시의 단자 전압의 차이를 이용하여 계산합니다. 역률 $\cos\theta = 0.6$일 때, 무부하 전압의 크기는 $\sqrt{0.6^2 + (0.6 + 0.8)^2}$로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $\text{전압 변동률} = \frac{E - V}{V} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{전압 변동률} = \frac{\sqrt{0.6^2 + (0.6 + 0.8)^2} - 1}{1} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{전압 변동률} = 52.3 \% \approx 52 \%$
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43. 직류 분권 발전기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 단자 전압이 강하하면 계자 전류가 증가한다.
  2. 부하에 의한 전압의 변동이 타여자 발전기에 비하여 크다.
  3. 타여자 발전기의 경우보다 외부특성 곡선이 상향으로 된다.
  4. 분권권선의 접속방법에 관계없이 자기여자로 전압을 올릴 수가 있다.
(정답률: 21%)
  • 분권 발전기는 단자 전압이 강하하면 계자 전류가 함께 감소하여 자속이 줄어들고, 이로 인해 전압이 더욱 떨어지는 특성이 있습니다. 따라서 부하에 의한 전압 변동이 타여자 발전기에 비해 크게 나타납니다.

    오답 노트
    단자 전압 강하 시 계자 전류 증가: 계자 전류는 감소함
    외부특성 곡선 상향: 전압 강하가 더 심하므로 하향 곡선임
    접속방법 관계없이 전압 상승: 권선 접속 방향에 따라 전압 상승 여부가 결정됨
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44. 3상 유도전압 조정기의 동작 원리 중 가장 적당한 것은?

  1. 두 전류 사이에 작용하는 힘이다.
  2. 교번 자계의 전자유도 작용을 이용한다.
  3. 충전된 두 물체 사이에 작용하는 힘이다.
  4. 회전자계에 의한 유도 작용을 이용하여 2차 전압의 위상전압 조정에 따라 변화한다.
(정답률: 31%)
  • 3상 유도전압 조정기는 회전자계에 의한 유도 작용을 이용하여, 2차 전압의 위상전압 조정에 따라 출력 전압을 변화시키는 원리로 동작합니다.
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45. 정격용량 100kVA인 단상 변압기 3대를 △-△결선하여 300kVA의 3상 출력으르 얻고 있다. 한 상에 고장이 발생하여 결선을 V결선으로 하는 경우 a)뱅크 용량 kVA, b) 각 변압기의 출력 kVA은?

  1. a) 253, b) 126.5
  2. a) 200, b) 100
  3. a) 173, b) 86.6
  4. a) 152, b) 75.6
(정답률: 42%)
  • $\Delta$ 결선 중 한 대가 고장 나 V결선으로 운전할 때, 뱅크 전체 용량은 원래 $\Delta$ 용량의 $\sqrt{3}$배가 되며, 각 변압기는 뱅크 용량의 절반을 분담합니다.
    a) 뱅크 용량
    ① [기본 공식] $P_V = \sqrt{3} P_1$
    ② [숫자 대입] $P_V = \sqrt{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $P_V = 173.2$ kVA
    b) 각 변압기 출력
    ① [기본 공식] $P_{unit} = \frac{P_V}{2}$
    ② [숫자 대입] $P_{unit} = \frac{173.2}{2}$
    ③ [최종 결과] $P_{unit} = 86.6$ kVA
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46. 직류기의 전기자 반작용 결과가 아닌 것은?

  1. 주자속이 감소한다.
  2. 전기적 중성축이 이동한다.
  3. 주자속에 영향을 미치지 않는다.
  4. 정류자편 사이의 전압이 불균일하게 된다.
(정답률: 38%)
  • 전기자 반작용은 전기자 전류에 의해 발생한 자속이 주자속에 영향을 주어 자속 밀도를 변화시키고, 전기적 중성축을 이동시키며, 정류자편 사이의 전압을 불균일하게 만들어 정류 작용을 방해하는 현상입니다. 따라서 주자속에 영향을 미치지 않는다는 설명은 틀린 것입니다.
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47. 자극수 p, 파권, 전기자 도체수가 z인 직류 발전기를 N[rpm]의 회전속도로 무부하 운전할 때 기전력이 E[V]이다. 1극당 주자속[Wb]은?

(정답률: 40%)
  • 직류 발전기의 유도 기전력 공식을 이용하여 1극당 주자속 $\Phi$를 구하는 문제입니다.
    파권의 경우 병렬 회로수 $a=2$가 적용됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \frac{p Z N \Phi}{60 a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = \frac{p Z N \Phi}{60 \times 2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Phi = \frac{120 E}{p Z N}$$
    따라서 정답은 입니다.
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48. 동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험은?

  1. 부하 시험과 돌발 단락 시험
  2. 단상 단락 시험과 3상 단락 시험
  3. 무부하 포화 시험과 3상 단락 시험
  4. 정상, 역상, 영상 리액턴스의 측정 시험
(정답률: 39%)
  • 동기 발전기의 단락비는 무부하 포화 곡선과 3상 단락 특성 곡선을 이용하여 결정합니다.
    따라서 무부하 포화 시험과 3상 단락 시험이 필요합니다.
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49. SCR에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 3단자 소자이다.
  2. 스위칭 소자이다.
  3. 직류 전압만을 제어한다.
  4. 적은 게이트 신호로 대전력을 제어한다.
(정답률: 39%)
  • SCR(실리콘 제어 정류기)은 게이트 신호를 통해 전류의 흐름을 제어하는 스위칭 소자로, 주로 교류 전원을 직류로 변환하는 위상 제어에 사용됩니다.

    오답 노트
    직류 전압만을 제어한다: 교류 전원의 위상을 제어하여 직류 전압을 조절하는 소자입니다.
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50. 3상 유도전동기의 기동법 중 Y-△기동법으로 기동 시 1차 권선의 각 상에 가해지는 전압은 기동 시 및 운전시 각각 정격전압의 몇 배가 가해지는가?

(정답률: 28%)
  • Y-△ 기동법은 기동 시에는 Y결선으로 전압을 낮추어 기동전류를 제한하고, 운전 시에는 △결선으로 변경하여 정격 전압으로 운전하는 방식입니다.
    기동 시(Y결선) 각 상에 가해지는 전압은 정격전압의 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배가 되며, 운전 시(△결선)에는 정격전압의 $1$배가 가해집니다.
    따라서 정답은 입니다.
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51. 유도 전동기의 최대 토크를 발생하는 슬립을 st, 최대 출력을 발생하는 슬립을 sp라 하면 대소 관계는?

  1. sp = st
  2. sp > st
  3. sp < st
  4. 일정치 않다.
(정답률: 25%)
  • 유도 전동기에서 최대 토크가 발생하는 슬립 $s_{t}$보다 최대 출력이 발생하는 슬립 $s_{p}$가 항상 더 작습니다. 즉, 최대 출력은 최대 토크 발생 지점보다 부하가 더 적은(슬립이 작은) 상태에서 나타납니다.
    따라서 $s_{p} < s_{t}$ 관계가 성립합니다.
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52. 단권 변압기 2대를 V결선하여 선로 전압 3000V를 3300V로 승압하여 300kVA의 부하에 전력을 공급하려고 한다. 단권 변압기 1대의 자기 용량은 몇 kVA인가?

  1. 9.09
  2. 15.72
  3. 21.72
  4. 31.50
(정답률: 23%)
  • V결선 단권 변압기의 전체 자기 용량을 구한 뒤, 변압기 1대분으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{s} = \frac{2}{\sqrt{3}} ( 1 - \frac{V_{1}}{V_{2}} ) P_{L}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{s} = \frac{2}{\sqrt{3}} ( 1 - \frac{3000}{3300} ) 300$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{s} = 31.49 \text{ kVA}$$
    단권 변압기 1대의 용량은 전체의 절반이므로
    $$31.49 / 2 = 15.74 \text{ kVA}$$
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53. 단상 전파 정류에서 공급전압이 E일 때, 무부하 직류 전압의 평균값은? (단, 브리지 다이오드를 사용한 전파 정류회로이다.)

  1. 0.90E
  2. 0.45E
  3. 0.75E
  4. 1.17E
(정답률: 36%)
  • 단상 전파 정류회로에서 무부하 시 직류 평균 전압은 공급 전압의 약 0.9배가 됩니다.
    $V_{dc} = \frac{2E}{\pi} \approx 0.637E$ (반파 정류)
    $V_{dc} = \frac{2E}{\pi} \times 2 = \frac{4E}{\pi} \approx 1.27E$ (전파 정류, 최대값 기준)
    단, 실효값 $E$ 기준 전파 정류 평균값은 다음과 같습니다.
    $$V_{dc} = 0.90E$$
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54. 3상 권선형 유도 전동기의 토크 속도 곡선이 비례추이 한다는 것은 그 곡선이 무엇에 비례해서 이동하는 것을 말하는가?

  1. 슬립
  2. 회전수
  3. 2차 저항
  4. 공급 전압의 크기
(정답률: 32%)
  • 3상 권선형 유도 전동기에서 2차 저항 값을 조정하면 최대 토크의 크기는 변하지 않으면서 최대 토크가 발생하는 슬립 지점이 이동하게 되는데, 이를 비례추이라고 하며 이는 2차 저항에 비례하여 이동합니다.
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55. 평형 3상 회로의 전류를 측정하기 위해서 변류비 200 : 5의 변류기를 그림과 같이 접속하였더니 전류계의 지시가 1.5A 이었다. 1차 전류는 몇 A인가?

  1. 60
  2. 60√3
  3. 30
  4. 30√2
(정답률: 34%)
  • 변류기(CT)의 1차 전류는 변류비와 2차 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_1 = \frac{CTR_1}{CTR_2} \times I_2$
    ② [숫자 대입] $I_1 = \frac{200}{5} \times 1.5$
    ③ [최종 결과] $I_1 = 60$
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56. 동기 조상기의 구조상 특이점이 아닌 것은?

  1. 고정자는 수차 발전기와 같다.
  2. 계자 코일이나 자극이 대단히 크다.
  3. 안전 운전용 제동 권선이 설치된다.
  4. 전동기 축은 동력을 전달하는 관계로 비교적 굵다.
(정답률: 27%)
  • 동기 조상기는 전력 계통의 무효 전력을 조절하여 전압을 조정하는 장치로, 기계적인 동력을 외부로 전달하는 목적이 아니라 전압 조정만을 위해 운전됩니다. 따라서 동력을 전달하기 위해 축을 굵게 만들 필요가 없으며, 이는 동기 조상기의 구조적 특성이 아닙니다.
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57. 정격 200V, 10kW 직류 분권 발전기의 전압 변동률은 몇 %인가? (단, 전기자 및 분권 계자 저항은 각각 0.1Ω, 100Ω이다.)

  1. 2.6
  2. 3.0
  3. 3.6
  4. 4.5
(정답률: 23%)
  • 분권 발전기의 전압 변동률은 무부하 시의 단자 전압과 정격 부하 시의 단자 전압 차이를 정격 전압에 대한 비율로 나타낸 것입니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{no} = V_{n} + I_{a}R_{a}$$
    $$\epsilon = \frac{V_{no} - V_{n}}{V_{n}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{no} = 200 + (\frac{10000}{200} + \frac{200}{100}) \times 0.1 = 200 + 52 \times 0.1$$
    $$\epsilon = \frac{205.2 - 200}{200} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\epsilon = 2.6\%$$
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58. VVVF(variable voltage variable frequency)는 어떤 전동기의 속도 제어에 사용 되는가?

  1. 동기 전동기
  2. 유도 전동기
  3. 직류 복권 전동기
  4. 직류 타여자 전동기
(정답률: 32%)
  • VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)는 전압과 주파수를 동시에 가변하여 속도를 제어하는 방식으로, 주로 유도 전동기의 정밀한 속도 제어에 사용됩니다.
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59. 그림은 단상 직권 정류자 전동기의 개념도이다. C를 무엇이라고 하는가?

  1. 제어 권선
  2. 보상 권선
  3. 보극 권선
  4. 단층 권선
(정답률: 36%)
  • 제시된 단상 직권 정류자 전동기의 개념도에서 각 기호의 의미는 다음과 같습니다.
    A: 전기자, F: 계자 권선, C: 보상 권선
    따라서 C는 전기자 반작용을 제거하기 위해 설치하는 보상 권선을 의미합니다.
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60. 3300/200V, 10kVA 단상 변압기의 2차를 단락하여 1차측에 300V를 가하니 2차에 120A의 전류가 흘렀다. 이 변압기의 임피던스 전압 및 % 임피던스 강하는 약 얼마인가?

  1. 125V, 3.8%
  2. 125V, 3.5%
  3. 200V, 4.0%
  4. 200V, 4.2%
(정답률: 20%)
  • 변압기의 임피던스 전압은 정격전류가 흐를 때 임피던스에 의해 발생하는 전압 강하를 의미하며, 이를 정격전압으로 나눈 값이 % 임피던스 강하입니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{s} = I_{1n} \times Z_{21}$$
    $$\%Z = \frac{V_{s}}{V_{1n}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{s} = \frac{10000}{3300} \times \frac{300}{\frac{120}{3300/200}} = 3.03 \times 41.26$$
    $$\%Z = \frac{125}{3300} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{s} = 125\text{V}, \%Z = 3.8\%$$
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 나이퀴스트 판정법의 설명으로 틀린 것은?

  1. 안정성을 판정하는 동시에 안정도를 제시해 준다.
  2. 계의 안정도를 개선하는 방법에 대한 정보를 제시해 준다.
  3. 나이퀴스트 선도는 제어계의 오차 응답에 관한 정보를 준다.
  4. 루스-후르비츠 판정법과 같이 계의 안정여부를 직접 판정해 준다.
(정답률: 26%)
  • 나이퀴스트 판정법은 개루프 전달함수를 이용하여 폐루프 계의 안정성 여부와 안정도를 판정하고, 안정도를 개선하기 위한 정보를 제공하는 방법입니다. 하지만 나이퀴스트 선도는 계의 안정성과 관련된 정보를 제공할 뿐, 제어계의 오차 응답에 관한 정보를 직접적으로 제공하지는 않습니다.
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62. 그림의 신호 흐름 선도에서 y2/y1은?

(정답률: 31%)
  • 신호 흐름 선도에서 전달함수는 $\frac{\text{전방 경로 이득의 합}}{\text{1 - 모든 루프 이득의 합 + 모든 2개 루프 이득의 합...}}$ 공식을 사용합니다. 본 회로는 전방 경로 이득이 $1 \times a \times 1 \times a \times 1 \times a \times 1 = a^3$이며, 3개의 동일한 루프 이득 $ab$가 존재합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{y_2}{y_1} = \frac{a^3}{(1 - ab)^3}$
    ② [숫자 대입] $\frac{y_2}{y_1} = \frac{a^3}{(1 - ab)^3}$
    ③ [최종 결과]
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63. 폐루프 시스템의 특징으로 틀린 것은?

  1. 정확성이 증가한다.
  2. 감쇠폭이 증가한다.
  3. 발진을 일으키고 불안정한 상태로 되어갈 가능성이 있다.
  4. 계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가한다.
(정답률: 18%)
  • 폐루프 시스템은 피드백을 통해 정확성을 높이고 대역폭을 증가시키며, 시스템 특성 변화에 따른 입력 대 출력비의 감도를 감소시켜 안정성을 높이는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가한다: 감도는 감소합니다.
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64. 2차 제어계 G(s)H(s)의 나이퀴스트 선도의 특징이 아닌 것은?

  1. 이득 여유는 ∞이다.
  2. 교차량 |GH|=0이다.
  3. 모두 불안정한 제어계이다.
  4. 부의 실축과 교차하지 않는다.
(정답률: 31%)
  • 2차 제어계의 나이퀴스트 선도는 부의 실축과 교차하지 않으며, 이득 여유가 $\infty$이고 교차량 $|GH|=0$인 특징을 가집니다. 따라서 모든 2차 제어계가 불안정하다는 설명은 틀린 내용입니다.
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65. 다음과 같은 상태방정식의 고유값 λ1, λ2는?

  1. 4,-1
  2. -4,1
  3. 6,-1
  4. -6,1
(정답률: 26%)
  • 상태방정식 $\begin{pmatrix} \dot{x}_{1} \ \dot{x}_{2} \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & -2 \ -3 & 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x_{1} \ x_{2} \end{pmatrix} + \begin{pmatrix} 2 & -3 \ -4 & 3 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} r_{1} \ r_{2} \end{pmatrix}$에서 고유값은 특성방정식 $\det(\lambda I - A) = 0$을 통해 구합니다.
    ① [기본 공식] $\det \begin{pmatrix} \lambda - 1 & 2 \ 3 & \lambda - 2 \end{pmatrix} = 0$
    ② [숫자 대입] $(\lambda - 1)(\lambda - 2) - 6 = \lambda^{2} - 3\lambda - 4 = 0$
    ③ [최종 결과] $(\lambda - 4)(\lambda + 1) = 0 \implies \lambda = 4, -1$
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66. 단위계단 함수 u(t)를 z변환하면?

  1. 1
  2. 1/z
  3. 0
  4. z/(z-1)
(정답률: 33%)
  • 단위계단 함수 $u(t)$의 z-변환은 정의에 따라 $\sum_{k=0}^{\infty} z^{-k}$의 급수 합으로 계산됩니다.
    이 무한 등비급수를 계산하면 $\frac{1}{1-z^{-1}}$이 되며, 이를 정리하면 $\frac{z}{z-1}$이 됩니다.
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67. 그림과 같은 블록선도로 표시되는 제어계는 무슨 형인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 32%)
  • 제어계의 형(Type)은 개루프 전달함수에서 원점에 위치한 적분 요소 $\frac{1}{s}$의 개수로 결정합니다.
    전달함수가 $\frac{1}{s(s+1)}$이므로 분모에 단독 $s$ 항이 1개 존재하여 1형 제어계가 됩니다.
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68. 제어기에서 미분제어의 특성으로 가장 적합한 것은?

  1. 대역폭이 감소한다.
  2. 제동을 감소시킨다.
  3. 작동오차의 변화율에 반응하여 동작한다.
  4. 정상상태의 오차를 줄이는 효과를 갖는다.
(정답률: 24%)
  • 미분제어는 오차의 크기가 아니라 오차가 변화하는 속도(변화율)에 반응하여 제어량을 결정함으로써 시스템의 응답 속도를 높이고 제동을 개선하는 특성이 있습니다.

    오답 노트
    대역폭이 감소한다: 대역폭은 증가함
    제동을 감소시킨다: 제동을 증가시켜 오버슈트를 억제함
    정상상태의 오차를 줄이는 효과: 이는 적분제어의 특성임
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69. 다음의 설명 중 틀린 것은?

  1. 최소 위상 함수는 양의 위상 여유이면 안정하다.
  2. 이득 교차 주파수는 진폭비가 1이 되는 주파수이다.
  3. 최소 위상 함수는 위상 여유가 0이면 임계 안정하다.
  4. 최소 위상 함수의 상대 안정도는 위상각의 증가와 함께 작아진다.
(정답률: 23%)
  • 제어공학에서 최소 위상 함수의 안정도 특성을 묻는 문제입니다.
    최소 위상 함수에서 상대 안정도는 위상각이 감소할 때(위상 여유가 작아질 때) 작아지며, 위상각이 증가하면 일반적으로 안정도가 높아집니다. 따라서 위상각의 증가와 함께 작아진다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    양의 위상 여유: 안정 조건
    이득 교차 주파수: 진폭비가 1이 되는 지점
    위상 여유 0: 임계 안정 상태
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70. 다음 논리회로의 출력 X는?

  1. A
  2. B
  3. A + B
  4. A ‧ B
(정답률: 27%)
  • 논리회로의 게이트 조합을 통해 출력 $X$의 논리식을 단순화하는 문제입니다.
    먼저 OR 게이트의 출력은 $A + B$가 되며, 이 결과와 $B$가 AND 게이트로 입력됩니다.
    논리식: $X = (A + B) \cdot B$
    분배법칙을 적용하면 $X = (A \cdot B) + (B \cdot B)$가 되고, $B \cdot B = B$이므로 $X = AB + B$가 됩니다.
    흡수 법칙에 의해 $B(A + 1) = B$가 되어 최종 출력은 $B$가 됩니다.
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71. 를 복소수로 나타내면?

(정답률: 31%)
  • 순시값 $v = 100\sqrt{2}\sin(wt + \frac{\pi}{3})$를 복소수(페이저)로 변환하는 문제입니다. 실효값 $V = 100$V이고 위상이 $\frac{\pi}{3}$ (60°)이므로, 복소수 표현식 $V = V(\cos\theta + j\sin\theta)$를 적용합니다.
    $$V = 100(\cos 60^\circ + j\sin 60^\circ)$$
    $$V = 100(\frac{1}{2} + j\frac{\sqrt{3}}{2})$$
    $$V = 50 + j50\sqrt{3}$$
    따라서 정답은 입니다.
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72. 인덕턴스 0.5H, 저항 2Ω의 직렬회로에 30V의 직류전압을 급히 가했을 때 스위치를 닫은 후 0.1초 후의 전류의 순시값 i[A]와 회로의 시정수 τ[s]는?

  1. i=4.95, τ=0.25
  2. i=12.75, τ=0.35
  3. i=5.95, τ=5.95
  4. i=13.95, τ=0.25
(정답률: 28%)
  • RL 직렬회로에서 스위치를 닫은 후 전류의 상승 곡선과 시정수를 구하는 문제입니다.
    시정수는 $L/R$로 계산하며, 순시값은 지수함수 형태로 나타납니다.
    ① [기본 공식]
    $$\tau = \frac{L}{R}, i(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{t}{\tau}})$$
    ② [숫자 대입]
    $$\tau = \frac{0.5}{2}, i(0.1) = \frac{30}{2}(1 - e^{-\frac{0.1}{0.25}})$$
    ③ [최종 결과]
    $$\tau = 0.25, i = 4.95$$
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73. 다음 회로의 4단자 정수는?

(정답률: 30%)
  • 직렬 임피던스 $Z_1 = j\omega L$과 병렬 어드미턴스 $Y_2 = j2\omega C$가 결합된 T형 회로의 4단자 정수를 구하는 문제입니다.
    4단자 정수 공식에 따라 계산하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$A = 1 + Z_1 Y_2, B = Z_1, C = Y_2, D = 1 + Z_1 Y_2$$
    ② [숫자 대입]
    $$A = 1 + (j\omega L)(j2\omega C) = 1 - 2\omega^2 LC, B = j\omega L, C = j2\omega C, D = 1 - 2\omega^2 LC$$
    ③ [최종 결과]
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74. 전압의 순시값이 다음과 같을 때 실효값은 약 몇 V인가?

  1. 11.6
  2. 13.2
  3. 16.4
  4. 20.1
(정답률: 36%)
  • 비정현파 전압의 실효값은 직류분과 각 고조파 성분 실효값들의 제곱합의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{rms} = \sqrt{V_0^2 + V_1^2 + V_2^2 + \dots}$
    ② [숫자 대입] $V_{rms} = \sqrt{3^2 + 10^2 + 5^2}$
    ③ [최종 결과] $V_{rms} = 11.6$
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75. 한상의 임피던스가 6+j8[Ω]인 △부하에 대칭 선간전압 200[V]를 인가할 때 3상 전력[W]은?

  1. 2400
  2. 4160
  3. 7200
  4. 10800
(정답률: 28%)
  • $\Delta$ 결선 부하에서 3상 전력은 각 상의 저항 성분과 상전류의 제곱에 비례합니다. $\Delta$ 결선이므로 선간전압이 곧 상전압이 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 \times \frac{R \times V^2}{R^2 + X^2}$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times \frac{6 \times 200^2}{6^2 + 8^2}$
    ③ [최종 결과] $P = 7200$
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76. 그림과 같이 r=1Ω 저항을 무한히 연결할 때 a-b에서의 합성저항은?

  1. 1+√3
  2. √3
  3. 1+√2
  4. ∞
(정답률: 33%)
  • 무한히 반복되는 사다리 회로의 합성저항 $R$은 회로의 일부를 떼어내어 다시 연결해도 전체 저항이 $R$로 동일하다는 성질을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $R = r + \frac{r \times R}{r + R}$
    ② [숫자 대입] $R = 1 + \frac{1 \times R}{1 + R}$
    ③ [최종 결과] $R = 1 + \sqrt{3}$
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77. 3상 불평형 전압에서 역상 전압이 35V이고, 정상전압이 100V, 영상전압이 10V라 할 때, 전압의 불평형률은?

  1. 0.10
  2. 0.25
  3. 0.35
  4. 0.45
(정답률: 36%)
  • 전압의 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{불평형률} = \frac{V_{2}}{V_{1}}$
    ② [숫자 대입] $\text{불평형률} = \frac{35}{100}$
    ③ [최종 결과] $\text{불평형률} = 0.35$
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78. 분포정수회로에서 선로의 단위 길이당 저항을 100Ω, 인덕턴스를 200mH, 누설 컨덕턴스를 0.5℧라 할 때, 일그러짐이 없는 조건을 만족하기 위한 정전용량은 몇 ㎌인가?

  1. 0.001
  2. 0.1
  3. 10
  4. 1000
(정답률: 25%)
  • 분포정수회로에서 일그러짐이 없는 조건(무왜곡 조건)은 $RC = LG$를 만족해야 합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{L \times G}{R}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{200 \times 10^{-3} \times 0.5}{100}$
    ③ [최종 결과] $C = 1000 \mu F$
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79. f(t)=u(t-a)-u(t-b)의 라플라스 변환 F(s)는?

(정답률: 33%)
  • 단위 계단 함수 $u(t-a)$의 라플라스 변환은 $\frac{1}{s}e^{-as}$ 입니다. 선형성에 의해 두 함수의 차를 변환하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $F(s) = \mathcal{L}\{u(t-a) - u(t-b)\}$
    ② [숫자 대입] $F(s) = \frac{1}{s}e^{-as} - \frac{1}{s}e^{-bs}$
    ③ [최종 결과] $F(s) = \frac{1}{s}(e^{-as} - e^{-bs})$
    따라서 정답은 입니다.
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80. 4단자 정수 A, B, C, D중에서 어드미턴스 차원을 가진 정수는?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 38%)
  • 4단자 정수의 차원은 각각 다음과 같습니다.
    A는 전압이득(무차원), B는 임피던스, C는 어드미턴스, D는 전류이득(무차원)의 차원을 가집니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 가공 약전류 전선을 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선과 동일 지지물에 공가하고자 할 때 가공전선으로 경동연선을 사용한다면 단면적이 몇 mm2 이상인가?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 22
  2. 38
  3. 50
  4. 55
(정답률: 23%)
  • KEC 규정에 따라 특고압 가공전선과 동일 지지물에 약전류 전선을 공가할 때, 경동연선을 사용하는 경우의 최소 단면적 기준을 적용합니다.
    개정된 규정에 따라 최소 단면적은 $50\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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82. 고압 계기용 변성기의 2차측 전로의 접지 공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지 공사
  2. 제 2종 접지 공사
  3. 제 3종 접지 공사
  4. 특별 제 3종 접지 공사
(정답률: 31%)
  • 계기용 변성기의 2차측 전로 접지 공사는 전압 수준에 따라 구분합니다.
    고압의 경우 제 3종 접지 공사를 적용하며, 특고압의 경우 제 1종 접지 공사를 적용합니다.
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83. 발전소ㆍ변전소 또는 이에 준하는 곳의 특고압 전로에 대한 접속상태를 모의모선의 사용 또는 기타의 방법으로 표시하여야 하는데, 그 표시의 의무가 없는 것은?

  1. 전선로의 회선수가 3회선 이하로서 복모선
  2. 전선로의 회선수가 2회선 이하로서 복모선
  3. 전선로의 회선수가 3회선 이하로서 단일모선
  4. 전선로의 회선수가 2회선 이하로서 단일모선
(정답률: 34%)
  • 특고압 전로의 접속상태 표시 의무 예외 규정에 따라, 전선로의 회선수가 2회선 이하이면서 단일모선을 사용하는 경우에는 표시 의무가 없습니다.
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84. ACSR 전선을 사용전압 직류 1500V의 가공 급전선으로 사용할 경우 안전율은 얼마 이상이 되는 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.1
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 27%)
  • 가공 급전선의 안전율은 전선의 종류에 따라 결정됩니다. 경동선이나 내열 동합금선은 $2.2$이상을 적용하며, ACSR 전선을 포함한 그 외의 전선은 $2.5$이상으로 시설해야 합니다.
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85. 154kV 가공전선과 가공 약전류 전선이 교차하는 경우에 시설하는 보호망을 구성하는 금속선 중 가공 전선의 바로 아래에 시설되는 것 이외의 다른 부분에 시설되는 금속선은 지름 몇 mm 이상의 아연도 철선이어야 하는가?

  1. 2.6
  2. 3.2
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 25%)
  • 154kV 가공전선과 가공 약전류 전선이 교차할 때 설치하는 보호망의 금속선 중, 가공 전선 바로 아래를 제외한 나머지 부분에 시설되는 금속선은 지름 $4.0\text{mm}$이상의 아연도 철선을 사용해야 합니다.
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86. 사용전압이 161kV인 가공 전선로를 시가지내에 시설할 때 전선의 지표상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 8.65
  2. 9.56
  3. 10.47
  4. 11.56
(정답률: 31%)
  • 시가지 내 가공 전선로의 높이는 $35\text{kV}$를 초과하는 경우, 기본 $10\text{m}$에 $35\text{kV}$ 초과분 매 $10\text{kV}$마다 $0.12\text{m}$를 가산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = 10 + 0.12 \times x$ (단, $x = \frac{V - 35}{10}$이며 소수점 절상)
    ② [숫자 대입] $H = 10 + 0.12 \times 13$
    ③ [최종 결과] $H = 11.56$
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87. 특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근 상태로 시설할 경우에 특고압 가공전선로의 보안공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 33%)
  • 특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근 상태로 시설될 때에는 제2종 특고압 보안공사를 실시해야 합니다.

    오답 노트
    제3종 특고압 보안공사: 삭도와 제1차 접근 상태일 때 적용
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88. 갑종 풍압하중을 계산할 때 강관에 의하여 구성된 철탑에서 구성재의 수직 투영면적 1m2에 대한 풍압하중은 몇 Pa를 기초로 하여 계산한 것인가? (단, 단주는 제외한다.)

  1. 588
  2. 1117
  3. 1255
  4. 2157
(정답률: 34%)
  • 갑종 풍압하중 계산 시, 강관으로 구성된 철탑의 구성재 수직 투영면적 $1\text{m}^2$ 당 풍압하중 기준값은 $1255\text{Pa}$를 적용합니다.
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89. 설계하중이 6.8kN인 철근 콘크리트주의 길이가 17m라 한다. 이 지지물을 지반이 연약한 곳 이외의 곳에서 안전율을 고려하지 않고 시설하려고 하면 땅에 묻히는 깊이는 몇 m이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.3
  3. 2.5
  4. 2.8
(정답률: 33%)
  • 철근 콘크리트주의 매설 깊이는 설계하중과 지지물 길이를 고려하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$d = 0.2L$$
    ② [숫자 대입]
    $$d = 0.2 \times 17$$
    ③ [최종 결과]
    $$d = 3.4$$
    단, 설계하중 $6.8\text{kN}$ 기준 최소 매설 깊이 규정 및 계산값 중 큰 값을 적용하며, 해당 조건의 최소 기준치인 $2.8\text{m}$이상을 적용합니다.
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90. 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 전자계는 자계의 경우 지표상 1m에서 측정시 몇 μT이하인가?

  1. 28.0
  2. 46.5
  3. 70.0
  4. 83.3
(정답률: 30%)
  • 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 전자계의 기준치는 전계 $3.5\text{kV/m}$, 자계 $83.3\mu\text{T}$이하로 규정되어 있습니다.
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91. 전로를 대지로부터 반드시 절연하여야 하는 것은?

  1. 시험용 변압기
  2. 저압 가공전선로의 접지측 전선
  3. 전로의 중성점에 접지공사를 하는 경우의 접지점
  4. 계기용 변성기의 2차측 전로에 접지공사를 하는 경우의 접지점
(정답률: 21%)
  • 전로의 안전을 위해 기본적으로 대지로부터 절연해야 하며, 저압 가공전선로의 접지측 전선은 전로의 일부로서 대지로부터 절연되어야 합니다.

    오답 노트
    시험용 변압기, 중성점 접지점, 계기용 변성기 2차측 접지점: 안전 및 보호를 위해 의도적으로 접지하는 지점들입니다.
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92. 저압 전로 중 전선 상호간 및 전로와 대지 사이의 절연저항 값은 대지전압이 150V 초과 300V 이하인 경우에 몇 MΩ이 되어야 하는가?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 29%)
  • KEC 규정에 따라 전로의 사용전압이 $500\text{V}$이하인 경우(SELV, PELV 제외)의 절연저항 값은 $1\text{M}\Omega$이상이어야 합니다. 대지전압 $150\text{V}$ 초과 $300\text{V}$이하인 경우는 이 범위에 해당하므로 정답은 $1\text{M}\Omega$ 입니다.
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93. 가공전선과 첨가 통신선과 의 시공방법으로 틀린 것은?

  1. 통신선은 가공전선의 아래에 시설할 것
  2. 통신선과 고압 가공전선 사이의 이격거리는 60cm 이상일것
  3. 통신선과 특고압 가공전선로의 다중 접지한 중성선 사이의 이격거리는 1.2m 이상일 것
  4. 통신선은 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 기계기구에 부속되는 전선과 접촉할 우려가 없도록 지지물 또는 완금류에 견고하게 시설할 것.
(정답률: 24%)
  • 통신선과 특고압 가공전선로의 다중 접지를 한 중성선 사이의 이격거리는 $60\text{cm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    통신선과 특고압 가공전선 사이의 이격거리: $1.2\text{m}$이상
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94. 배류 시설에 대한 설명으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 배류 시설에는 영상 변류기를 사용하여 전식 작용에 의한 장해를 방지한다.
  2. 배류선을 귀선에 접속하는 위치는 귀선용 레일의 저항이 증가되는 곳으로 한다.
  3. 배류 회로는 배류선과 금속제 지중 관로 및 귀선과의 접속점을 제외하고 대지와 단락시킨다.
  4. 배류 시설은 다른 금속제 지중 관로 및 귀선용 레일에 대한 전식 작용에 의한 장해를 현저히 증가시킬 우려가 없도록 시설한다.
(정답률: 23%)
  • 배류 시설은 다른 금속제 지중 관로 및 귀선용 레일에 대해 전식 작용으로 인한 장해가 현저히 증가할 우려가 없도록 안전하게 시설하는 것이 핵심 원칙입니다.
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95. 일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 몇 분 이내에 소등 되도록 타임 스위치를 시설해야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 41%)
  • 시설 장소에 따라 타임 스위치의 소등 시간이 다릅니다. 일반 주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 3분 이내에 소등되도록 시설해야 합니다.

    오답 노트
    호텔 또는 여관 각 객실 입구등: 1분 이내 소등
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96. 전기 울타리의 시설에 사용되는 전선은 지름 몇 mm 이상의 경동선인가?

  1. 2.0
  2. 2.6
  3. 3.2
  4. 4.0
(정답률: 18%)
  • 전기 울타리 시설에 사용되는 전선은 지름 $2.0\text{mm}$이상의 경동선을 사용해야 합니다.
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97. 애자 사용 공사에 의한 저압 옥내배선시 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 31%)
  • 저압 옥내배선 공사 시 애자를 사용하여 전선을 시설하는 경우, 전선 상호간의 간격은 $6\text{cm}$이상으로 유지해야 합니다.
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98. 철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 몇 m 이상인가?

  1. 5.5
  2. 6.5
  3. 7.5
  4. 8.5
(정답률: 40%)
  • 전기설비기술기준에 따라 철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 $6.5\text{m}$이상으로 규정되어 있습니다.
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99. 지중 전선로는 기설 지중 약전류 전선로에 대하여 다음의 어느것에 의하여 통신상의 장해를 주지 아니하도록 기설 약전류 전선로로부터 충분히 이격시키는가?

  1. 충전전류 또는 표피작용
  2. 누설전류 또는 유도작용
  3. 충전전류 또는 유도작용
  4. 누설전류 또는 표피작용
(정답률: 34%)
  • 지중 전선로 설치 시, 기존에 설치된 약전류 전선로에 전자기적 영향을 주어 통신 장애가 발생하는 것을 방지하기 위해 누설전류 또는 유도작용에 의한 영향을 고려하여 충분한 이격 거리를 확보해야 합니다.
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100. 발전소의 계측요소가 아닌 것은?

  1. 발전기의 고정자 온도
  2. 저압용 변압기의 온도
  3. 발전기의 전압 및 전류
  4. 주요 변압기의 전류 및 전압
(정답률: 31%)
  • 발전소 계측요소는 주요 설비의 상태를 감시하는 항목입니다. 발전기의 고정자 온도, 발전기 및 주요 변압기의 전압과 전류는 필수 계측 대상이지만, 저압용 변압기의 온도는 주요 계측 요소에 해당하지 않습니다.
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