전기공사기사 필기 기출문제복원 (2017-09-23)

전기공사기사 2017-09-23 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2017-09-23 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전기철도에서 전식 방지법이 아닌 것은?

  1. 변전소 간격을 짧게 한다.
  2. 대지에 대한 레일의 절연저항을 크게 한다.
  3. 귀선의 극성을 정기적으로 바꿔주어야 한다.
  4. 귀선 저항을 크게하기 위해 레일에 본드를 시설한다.
(정답률: 60%)
  • 전식을 방지하기 위해서는 귀선 저항을 최대한 낮추어 누설 전류를 줄여야 합니다. 따라서 레일에 본드를 시설하는 목적은 귀선 저항을 작게 하기 위함입니다.
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2. 자기방전량만을 항시 충전하는 부동충전방식의 일종인 충전방식은?

  1. 세류충전
  2. 보통충전
  3. 급속충전
  4. 균등충전
(정답률: 83%)
  • 부동충전방식 중 세류충전은 축전지의 자기방전량만을 보충하여 항상 만충전 상태를 유지하는 방식입니다.
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3. 경사각, 미끄럼 마찰계수 μ의 경사면위에서 중량 M(kg)의 물체를 경사면과 평행하게 속도ｖ(m/s)로 끌어올리는 데 필요한 힘 는?

  1. F=9.8M(sinθ+μscosθ)
  2. F=9.8M(cosθ+μssinθ)
  3. F=9.8Mv(sinθ+μscosθ)
  4. F=9.8Mv(cosθ+μssinθ)
(정답률: 59%)
  • 물체를 경사면 위로 끌어올리기 위해서는 경사면 방향의 중력 성분과 마찰력을 모두 극복해야 합니다.
    ① [기본 공식] $F = Mg\sin\theta + \mu_{s}Mg\cos\theta$
    ② [숫자 대입] $F = 9.8M(\sin\theta + \mu_{s}\cos\theta)$
    ③ [최종 결과] $F = 9.8M(\sin\theta + \mu_{s}\cos\theta)$
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4. 엘리베이터에 사용되는 전동기의 특성이 아닌 것은?

  1. 소음이 적어야 한다.
  2. 기동 토크가 적어야 한다.
  3. 회전부분의 관성 모멘트는 적어야 한다.
  4. 가속도의 변화비율이 일정값이 되도록 선택한다.
(정답률: 85%)
  • 엘리베이터 전동기는 빈번한 기동과 정지가 이루어지므로, 원활한 출발을 위해 기동 토크가 커야 합니다.

    오답 노트
    소음: 정숙성을 위해 적어야 함
    관성 모멘트: 빠른 응답성을 위해 적어야 함
    가속도 변화비율: 승차감을 위해 일정해야 함
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5. 반경 r, 휘도가 B 인 완전 확산성 구면 광원의 중심에서 h되는 거리의 점 P에서 이 광원 의 중심으로 향하는 조도의 크기는 얼마인가?

  1. πB
  2. πBr2
  3. πBr2h
  4. πBr2/h2
(정답률: 75%)
  • 구면 광원의 조도는 광원의 휘도와 반경, 그리고 거리의 관계식으로 구할 수 있습니다. 구형 광원의 경우 $\sin\theta = r/h$ 관계가 성립합니다.
    ① [기본 공식] $E_p = \pi B \sin^2\theta$
    ② [숫자 대입] $E_p = \pi B (\frac{r}{h})^2$
    ③ [최종 결과] $E_p = \frac{\pi B r^2}{h^2}$
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6. 교류식 전기 철도에서 전압불평형을 경감시키기 위해서 사용하는 변압기 결선방식은?

  1. Y-결선
  2. Δ-결선
  3. V-결선
  4. 스코트 결선
(정답률: 84%)
  • 교류식 전기 철도 급전 방식 중 스코트 결선 변압기는 3상 전원을 2상 전원으로 변환하여 전압 불평형을 경감시키는 데 사용됩니다.
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7. 흑연화로, 카보런덤로, 카바이드로 등의 가열방식은?

  1. 아크 가열
  2. 유도 가열
  3. 간접저항 가열
  4. 직접저항 가열
(정답률: 78%)
  • 흑연화로, 카보런덤로, 카바이드로 등은 피가열물 자체에 전류를 직접 흘려 발생하는 저항열을 이용하는 직접저항 가열 방식의 대표적인 예입니다.

    오답 노트
    간접저항 가열: 염욕로, 크립톨로, 발열체로
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8. SCR의 턴온(turn on) 시 20A 의 전류가 흐른다. 게이트 전류를 반으로 줄이면 SCR의 전류(A)는?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 75%)
  • SCR(사이리스터)은 한 번 턴온(Turn-on)되어 도통 상태가 되면, 게이트 전원을 제거하거나 전류를 줄여도 도통 상태를 유지하는 특성이 있습니다. 따라서 게이트 전류의 변화는 이미 흐르고 있는 도통 전류에 영향을 주지 않습니다.
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9. 완전 확산면의 휘도(B)와 광속 발산도(R)의 관계식은?

  1. R=4πB
  2. R=2πB
  3. R=πB
  4. R=π2B
(정답률: 69%)
  • 완전 확산면에서 광속 발산도 $R$은 휘도 $B$에 $\pi$를 곱한 값과 같습니다.
    $$R = \pi B$$
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10. 최근 많이 사용되는 전력용 반도체 소자 중 IGBT의 특성이 아닌 것은?

  1. 게이트 구동전력이 매우 높다.
  2. 용량은 일반 트랜지스터와 동등한 수준이다.
  3. 소스에 대한 게이트의 전압으로 도통과 차단을 제어한다.
  4. 스위칭 속도는 FET와 트랜지스터의 중간정도로 빠른편에 속한다.
(정답률: 61%)
  • IGBT는 전압 제어 방식의 소자로, 게이트 구동 전력이 매우 작아 효율이 좋다는 것이 핵심 특징입니다.

    오답 노트
    용량: 일반 트랜지스터 수준
    제어: 소스에 대한 게이트 전압으로 제어
    속도: FET와 트랜지스터의 중간 정도
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11. 리튬 1차 전지의 부극 재료로 사용되는 것은?

  1. 리튬염
  2. 금속리튬
  3. 불화카본
  4. 이산화망간
(정답률: 60%)
  • 리튬 1차 전지의 부극(음극) 재료로는 금속리튬($Li$)이 사용됩니다.

    오답 노트
    이산화망간: 양극 재료로 사용됩니다.
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12. 번개로 인한 외부 이상전압이나 개폐 서지로 인한 내부 이상전압으로부터 전기시설을 보호하는 장치는?

  1. 피뢰기
  2. 피뢰침
  3. 차단기
  4. 변압기
(정답률: 86%)
  • 피뢰기는 외부의 낙뢰나 내부의 개폐 서지로 인한 이상전압을 대지로 방전시켜 전기시설을 보호하는 장치입니다.

    오답 노트
    피뢰침: 전기시설이 아닌 건물이나 구조물 자체를 보호하는 장치입니다.
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13. 고장전류 차단능력이 없는 것은?

  1. LS
  2. VCB
  3. ACB
  4. MCCB
(정답률: 88%)
  • LS(선로개폐기)는 단순히 전로를 연결하거나 끊는 개폐 기능만 수행하며, 고장전류를 스스로 감지하여 차단하는 능력은 없습니다.

    오답 노트
    VCB, ACB, MCCB: 모두 고장전류를 차단할 수 있는 차단기 종류입니다.
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14. 전선 재료로서 구비할 조건 중 틀린 것은?

  1. 도전율이 클 것
  2. 접속이 쉬울 것
  3. 내식성이 작을 것
  4. 가요성이 풍부할 것
(정답률: 85%)
  • 전선은 부식에 강해야 하므로 내식성이 커야 합니다.

    오답 노트
    내식성이 작을 것: 부식에 취약해져 전선 수명이 단축되므로 틀린 조건입니다.
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15. 램프효율이 우수하고 단색광이므로 안개지역에서 가장 많이 사용되는 광원은?

  1. 수은등
  2. 나트륨등
  3. 크세논등
  4. 메탈할라이드등
(정답률: 90%)
  • 나트륨등은 램프 효율이 매우 우수하고 단색광을 방출하는 특성이 있어, 가시성이 중요한 안개 지역에서 가장 많이 사용되는 광원입니다.
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16. 누전차단기의 동작시간 중 틀린 것은?

  1. 고감도 고속형: 정격감도전류에서 0.1초 이내
  2. 중감도 고속형: 정격감도전류에서 0.2초 이내
  3. 고감도 고속형: 인체감전보호용은 0.03초 이내
  4. 중감도 시연형: 정격감도전류에서 0.1초를 초과하고 2초 이내
(정답률: 65%)
  • 누전차단기의 고속형은 감도 구분 없이 정격감도전류에서 $0.1$초 이내에 동작해야 합니다.

    오답 노트
    중감도 고속형: $0.2$초 이내가 아니라 $0.1$초 이내여야 함
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17. 특고압, 고압, 저압에 사용되는 완금(완철)의 표준길이(mm)에 해당되지 않는 것은?

  1. 900
  2. 1800
  3. 2400
  4. 3000
(정답률: 82%)
  • 완금의 표준 길이는 전선 조수에 따라 $2400\text{mm}$, $1800\text{mm}$, $1400\text{mm}$, $900\text{mm}$ 등이 사용되며, $3000\text{mm}$는 표준 길이에 해당하지 않습니다.
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18. 하향 광속으로 직접 작업면에 직사시키고 상향 광속의 반사광으로 작업면의 조도를 증 가시키는 조명기구는?

  1. 간접 조명기구
  2. 직접 조명기구
  3. 반직접 조명기구
  4. 전반확산 조명기구
(정답률: 70%)
  • 전반확산 조명기구는 하향 광속을 작업면에 직접 직사시키고, 상향 광속의 반사광을 통해 작업면의 조도를 추가로 증가시키는 조명 방식입니다.
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19. 금속관 공사에서 절연부싱을 쓰는 목적은?

  1. 관의 끝이 터지는 것을 방지
  2. 관의 단구에서 전선 손상을 방지
  3. 박스 내에서 전선의 접속을 방지
  4. 관의 단구에서 조영재의 접속을 방지
(정답률: 79%)
  • 금속관 공사에서 절연부싱을 사용하는 이유는 관의 끝부분(단구)이 날카로워 전선 피복이 벗겨지거나 손상되는 것을 방지하기 위함입니다.
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20. 강제 전선관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 후강 전선관과 박강 전선관으로 나누어진다.
  2. 폭발성 가스나 부식성 가스가 있는 장소에 적합하다.
  3. 녹이 스는 것을 방지하기 위해 건식아연도금범이 사용된다.
  4. 주로 강으로 만들고 알루미늄이나 황동, 스테인레스 등은 강제관에서 제외된다.
(정답률: 71%)
  • 강제 전선관은 주로 강(Steel)으로 제작되지만, 사용 환경에 따라 알루미늄, 황동, 스테인리스강 등도 강제관의 범주에 포함되어 사용될 수 있습니다.
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2과목: 전력공학

21. 보호계전기에서 요구되는 특성이 아닌 것은?

  1. 동작이 예민하고 오동작이 없을 것
  2. 고장개소를 정확히 선택할 수 있을 것
  3. 고장상태를 식별하여 정도를 파악할 수 있을 것
  4. 동작을 느리게 하여 다른 건전부의 송전을 막을 것
(정답률: 43%)
  • 보호계전기는 사고 발생 시 신속하게 동작하여 고장 구간을 분리함으로써 사고 확대 방지와 건전부의 송전을 유지해야 합니다. 따라서 동작을 느리게 하는 것이 아니라, 예민하고 신속하게 동작하여 계통을 보호해야 합니다.
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22. GIS(Gas Insulated Switch Gear)의 특징이 아닌 것은?

  1. 내부점검, 부품교환이 번거롭다.
  2. 신뢰성이 향상되고, 안전성이 높다.
  3. 장비는 저렴하지만 시설공사 방법은 복잡하다.
  4. 대기 절연을 이용한 것에 비하면 현저하게 소형화할 수 있다.
(정답률: 40%)
  • GIS는 SF6 가스를 사용하여 절연 성능을 높인 밀폐형 설비로, 신뢰성과 안전성이 높고 대기 절연 대비 현저하게 소형화가 가능합니다. 하지만 특수 가스와 밀폐 구조를 사용하므로 장비 가격이 고가이며, 밀폐 구조 특성상 내부 점검이나 부품 교환이 번거롭다는 특징이 있습니다.
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23. 장거리 송전선로의 수전단을 개방할 경우, 송전단 전류를 나타내는 식은? (단, 송전단 전압을 Vs 선로의 임피던스를 Ζ, 선로의 어드미턴스를 Y라 한다.)

(정답률: 22%)
  • 장거리 송전선로의 수전단을 개방(무부하 상태)했을 때, 송전단 전류 $I_s$는 선로의 특성 임피던스와 하이퍼볼릭 탄젠트 함수를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_s = \sqrt{\frac{Y}{Z}} \tanh \sqrt{ZY} V_s$
    ② [숫자 대입] (수식 동일)
    ③ [최종 결과] $I_s = \sqrt{\frac{Y}{Z}} \tanh \sqrt{ZY} V_s$
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24. 지락고장 시 이상전압의 발생 우려가 거의 없는 접지방식은?

  1. 비접지방식
  2. 직접접지방식
  3. 저항접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 31%)
  • 직접접지방식은 중성점을 직접 접지하여 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크지만, 대지 전위 상승이 억제되어 이상전압의 발생 우려가 가장 적은 방식입니다.
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25. 송전계통의 중성점을 직접 접지하는 방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 계통의 과도 안정도가 좋아짐
  2. 대지 전위상승을 억제하여 전선로 및 기기 절연 레벨의 경감
  3. 지락고장 시 보호 계전기의 동작을 신속 정확하게 함
  4. 소호 리액터 방식에서는 1선 지락시 아크를 신속히 소멸
(정답률: 26%)
  • 중성점 직접 접지 방식은 지락 전류가 매우 커서 보호 계전기의 동작이 신속하고 대지 전위 상승을 억제할 수 있으나, 큰 지락 전류로 인해 계통의 과도 안정도는 나빠집니다.

    오답 노트
    소호 리액터 방식에서는 1선 지락시 아크를 신속히 소멸: 이는 직접 접지 방식이 아닌 소호 리액터 접지 방식의 특징입니다.
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26. 차단기의 동작 책무에 의한 차단기를 재투입할 경우 전자 또는 기계력에 의한 반발력을 견뎌야 한다. 차단기의 정격투입전류는 정격차단전류의 몇 배 이상을 선정하여야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 16%)
  • 차단기의 정격투입전류는 재투입 시 발생하는 기계적 반발력을 견뎌야 하므로, 정격차단전류의 $2.5$배 이상으로 선정해야 합니다.
    $$정격투입전류 \ge 2.5 \times 정격차단전류$$
    $$결과 = 2.5$$
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27. 배전선로에서 전압강하를 보상하기 위하여 일반적으로 정격1차 전압의 10% 범위 내에 서 전압조정을 하고 있다. 전압조정 방법으로 틀린 것은?

  1. 배전선로에서 모선을 일괄 조정
  2. 배전용변압기를 V결선하여 조정
  3. 배전용변압기에서 주상변압기의 탭 조정
  4. 배전용변전소의 주변압기 부하 시 탭 조정
(정답률: 31%)
  • 배전선로의 전압 조정은 모선 일괄 조정, 변압기 탭 조정 등을 통해 수행합니다.

    오답 노트
    배전용변압기를 V결선하여 조정: V결선은 단상변압기 2대로 3상 전력을 공급하기 위한 결선 방식이며, 전압 조정 방법이 아닙니다.
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28. 가공선 계통을 지중선 계통과 비교할 때 인덕턴스 및 정전용량은 어떠한가?

  1. 인덕턴스, 정전용량이 모두 작다.
  2. 인덕턴스, 정전용량이 모두 크다.
  3. 인덕턴스는 크고, 정전용량은 작다.
  4. 인덕턴스는 작고, 정전용량은 크다.
(정답률: 39%)
  • 가공선은 지중선에 비해 전선 사이의 거리($D$)가 큽니다. 인덕턴스($L$)는 거리 $D$에 비례하여 커지고, 정전용량($C$)은 거리 $D$에 반비례하여 작아지는 특성을 가집니다.
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29. 그림과 같은 단상 2선식 배선에서 급전점의 전압이 220V 일 때 A점과 B점의 전압(V) 은 얼마인가? (단, 저항값은 1선당 저항값이다.)

  1. 211, 205
  2. 215, 209
  3. 213, 207
  4. 209, 203
(정답률: 31%)
  • 단상 2선식 배선에서 전압강하는 왕복 선로의 저항을 모두 고려하여 2배를 곱해 계산합니다.
    먼저 A점의 전압은 급전점 전압에서 A점까지 흐르는 전체 전류에 의한 전압강하를 뺍니다.
    $$V_a = V - 2(i_1 + i_2)R_1$$
    $$V_a = 220 - 2(40 + 30) \times 0.05$$
    $$V_a = 213$$
    다음으로 B점의 전압은 A점 전압에서 B점까지 흐르는 전류에 의한 전압강하를 추가로 뺍니다.
    $$V_b = V_a - 2(i_2 \times R_2)$$
    $$V_b = 213 - 2(30 \times 0.1)$$
    $$V_b = 207$
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30. 특유속도가 가장 낮은 수차는?

  1. 펠톤수차
  2. 사류수차
  3. 프로펠라수차
  4. 프란시스수차
(정답률: 31%)
  • 수차의 특유속도(비속도)는 낙차가 크고 유량이 적은 수차일수록 낮게 나타납니다. 펠톤수차는 고낙차 저유량용 수차로 특유속도가 가장 낮으며, 프로펠라수차는 저낙차 고유량용으로 특유속도가 가장 높습니다.
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31. 전력선과 통신선간의 상호 정전용량 및 상호 인덕턴스에 의해 발생되는 유도장해로 옳은 것은?

  1. 정전유도장해 및 전자유도장해
  2. 전력유도장해 및 전자유도장해
  3. 정전유도장해 및 고조파유도장해
  4. 전자유도장해 및 고조파유도장해
(정답률: 42%)
  • 유도장해는 원인에 따라 두 가지로 구분됩니다. 전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량에 의해 발생하는 것은 정전유도장해이며, 상호 인덕턴스에 의해 발생하는 것은 전자유도장해입니다.
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32. 통신선과 병행인 60Hz의 3상 1회선 송전선에서 1선 지락으로 110A의 영상 전류가 흐 르고 있을 때 통신선에 유기되는 전자 유도전압은 약 몇 V 인가? (단, 영상전류는 송전선 전체에 걸쳐 같은 크기이고, 통신선과 송전선의 상호 인덕턴스는 0.05mH/km, 양 선로의 평 행 길이는 55km이다.)

  1. 252
  2. 293
  3. 342
  4. 365
(정답률: 31%)
  • 3상 1회선 송전선에서 지락 사고 시 통신선에 유기되는 전자 유도전압은 영상 전류의 3배와 상호 인덕턴스, 주파수, 길이를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V = 3 \times 2\pi f \ell I L$
    ② [숫자 대입] $V = 3 \times 2\pi \times 60 \times 55 \times 110 \times 0.05 \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $V = 342$
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33. 출력 185000kW의 화력발전소에서 매시간 140t의 석탄을 사용한다고 한다. 이 발전소 의 열효율은 약 몇 % 인가? (단, 사용하는 석탄의 발열량은 4000kcal/kg이다.)

  1. 28.4
  2. 30.7
  3. 32.6
  4. 34.5
(정답률: 31%)
  • 발전소의 열효율은 공급된 총 열에너지에 대해 실제로 출력된 전력의 비율을 계산하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P \times 860}{Q \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{185000 \times 860}{140 \times 10^{3} \times 4000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 28.4$
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34. 저압 뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩이란?

  1. 변압기의 전압 배분을 자동으로 하는 것
  2. 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상
  3. 저압선에 고장이 생기면 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 연쇄적으로 차단되는 현상
  4. 전압 동요가 일어나면 연쇄적으로 파동치는 현상
(정답률: 45%)
  • 캐스케이딩(Cascading)이란 저압 뱅킹 배전방식에서 저압 간선에 사고가 발생했을 때, 보호 장치의 동작으로 인해 건전한 변압기들까지 연쇄적으로 차단되어 정전 범위가 확대되는 현상을 말합니다.
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35. 화력발전소에서 열 사이클의 효율 향상을 위한 방법이 아닌 것은?

  1. 조속기의 설치
  2. 재생, 재열사이클의 채용
  3. 절탄기, 공기예열기의 설치
  4. 고압, 고온증기의 채용과 과열기의 설치
(정답률: 40%)
  • 열 사이클의 효율을 높이기 위해서는 고온·고압 증기 채용, 과열기·절탄기·공기예열기 설치, 재생 및 재열 사이클 채용 등이 필요합니다.

    오답 노트
    조속기의 설치: 조속기는 터빈의 회전 속도를 일정하게 유지하는 제어 장치일 뿐, 열역학적 효율 향상과는 관계가 없습니다.
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36. 진공차단기의 특징이 아닌 것은?

  1. 전류재단현상이 있어 개폐서지가 작다.
  2. 접점소모가 적어 수명이 길다.
  3. 화재 및 폭발의 위험이 없다.
  4. 고속도차단 성능이 우수하다.
(정답률: 33%)
  • 진공차단기(VCB)는 고진공 상태에서 고속도로 차단 성능이 우수하고 화재 및 폭발 위험이 없으며 접점 소모가 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    전류재단현상이 있어 개폐서지가 작다: 진공차단기는 전류재단 현상으로 인해 오히려 개폐서지 전압이 높게 발생하며, 이를 방지하기 위해 서지흡수기(SA)를 설치해야 합니다.
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37. 수용설비 각각의 최대수용전력의 합(kw)을 합성최대 수용전력(kw)으로 나눈 값은?

  1. 부하율
  2. 수용률
  3. 부등률
  4. 역률
(정답률: 36%)
  • 부등률은 수용가 각각의 최대수용전력이 서로 다른 시간에 발생함을 이용한 지표로, 각 최대수용전력의 합을 합성최대수용전력으로 나누어 계산합니다.
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38. 가공송전선로에서 총 단면적이 같은 경우 단도체와 비교하여 복도체의 장점이 아닌 것은?

  1. 안정도를 증대시킬 수 있다.
  2. 공사비가 저렴하고 시공이 간편하다.
  3. 전선표면 전위경도 감소시켜 코로나 임계전압이 높아진다.
  4. 선로의 인덕턴스가 감소되고 정전용량이 증가해서 송전용량이 증대된다.
(정답률: 40%)
  • 복도체는 전선을 여러 가닥으로 나누어 배치함으로써 전선 표면의 전위경도를 낮춰 코로나 임계전압을 높이고, 인덕턴스 감소 및 정전용량 증가를 통해 송전용량과 안정도를 향상시키는 방식입니다.

    오답 노트
    공사비가 저렴하고 시공이 간편하다: 전선 가닥 수가 늘어나고 지지 금구류가 추가되어 공사비가 증가하고 시공이 복잡해집니다.
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39. 단로기의 사용 목적은?

  1. 부하의 차단
  2. 과전류의 차단
  3. 단락사고의 차단
  4. 무부하 선로의 개폐
(정답률: 43%)
  • 단로기는 부하 전류나 고장 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 전압이 인가되지 않은 무부하 상태의 선로를 개폐하는 목적으로 사용합니다.

    오답 노트
    부하/과전류/단락사고 차단: 차단기(CB)의 역할
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40. 동작 시간에 따른 보호 계전기의 분류와 설명이 옳지 않은 것은?

  1. 순한시 계전기는 설정된 최소작동전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 작동하는 것으로 한도를 넘은 양과는 관계가 없다.
  2. 반한시 계전기는 작동시간이 전류값의 크기에 따라 변하는 것으로 전류값이 클수록 느리게 동작하고 반대로 전류값이 작아질수록 빠르게 작동하는 계전기이다.
  3. 정한시 계전기는 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 작동 전류의 크기와는 관계없이 항상 일정한 시간 후에 작동하는 계전기이다.
  4. 반한시성 정한시 계전기는 어느 전류값까지는 반한시성이지만 그 이상이 되면 정한시로 작동하는 계전기이다.
(정답률: 36%)
  • 반한시 계전기는 전류값이 클수록 더 빠르게 동작하고, 전류값이 작을수록 느리게 동작하는 특성을 가진 계전기입니다.

    오답 노트
    순한시 계전기: 설정값 이상 시 즉시 작동
    정한시 계전기: 전류 크기와 관계없이 일정 시간 후 작동
    반한시성 정한시 계전기: 특정 값까지는 반한시, 그 이상은 정한시로 작동
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3과목: 전기기기

41. 역률 1에서 출력 2kW와 8kW에서 효율이 96%가 되는 단상 변압기가 있다. 출력 8kW, 역율 1에 있어서의 동손(Pc), 철손(Pi)은 약 몇 W 인가?

  1. Pc = 266, Pi = 67
  2. Pc = 276, Pi = 68
  3. Pc = 286, Pi = 69
  4. Pc = 296, Pi = 70
(정답률: 23%)
  • 변압기의 효율 공식을 이용하여 출력 $2\text{kW}$와 $8\text{kW}$일 때의 손실 관계를 통해 철손과 동손을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P}{P + P_i + P_c}$
    ② [숫자 대입] $0.96 = \frac{2}{2 + P_i + \frac{P_c}{16}}, \quad 0.96 = \frac{8}{8 + P_i + P_c}$
    ③ [최종 결과] $P_i = 67\text{W}, \quad P_c = 266\text{W}$
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42. 수은 정류기의 역호가 발생하는 가장 큰 원인은?

  1. 전원전압의 상승
  2. 내부저항의 저하
  3. 전원주파수의 저하
  4. 전압과 전류의 과대
(정답률: 29%)
  • 수은 정류기에서 역호는 전압과 전류가 과대할 때, 또는 내부 잔존가스 압력 상승, 양극 표면의 불순물 부착, 증기 밀도 과대 등의 원인으로 발생합니다.
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43. 교류 발전기의 동기 임피던스는 철심이 포화하면 어떻게 되는가?

  1. 증가한다.
  2. 관계없다.
  3. 감소한다.
  4. 증가, 감소가 불명확하다.
(정답률: 24%)
  • 철심이 포화되면 전류가 증가해도 자속이 더 이상 증가하지 않아 인덕턴스 $L$이 감소하게 됩니다. 동기 임피던스는 동기 리액턴스($$X_s = 2 \pi f L$$)를 포함하므로, 인덕턴스의 감소는 곧 동기 임피던스의 감소로 이어집니다.
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44. 60Hz용에서 3600rpm의 고속기이므로 원심력을 작게 하기 위하여 회전자 직경을 작게 하고 축 방향으로 길게 한 원통형 회전자를 사용한 발전기는?

  1. 엔진 발전기
  2. 디젤 발전기
  3. 풍력 터빈 발전기
  4. 증기(가스) 터빈 발전기
(정답률: 29%)
  • 증기(가스) 터빈 발전기는 3600rpm과 같은 매우 높은 회전 속도로 운전되므로, 원심력에 의한 기계적 손상을 줄이기 위해 직경을 작게 하고 축 방향으로 길게 만든 원통형 회전자를 사용합니다.
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45. 직류 직권전동기가 있다. 공급 전압이 100V, 전기자 전류가 4A일 때 회전속도는 1500rpm이다. 여기서 공급 전압을 80V로 낮추었을 때 같은 전기자전류에 대하여 회전속도 는 얼마로 되는가? (단, 전기자 권선 및 계자 권선의 전저항은 0.5Ω이다.)

  1. 986
  2. 1042
  3. 1125
  4. 1194
(정답률: 27%)
  • 전동기의 회전속도는 역기전력에 비례하고 자속에 반비례합니다. 동일 전류 조건에서 전압 변화에 따른 속도 변화를 계산합니다.
    ① $N = \frac{V - I_a R_a}{K \Phi}$
    ② $N = \frac{80 - (4 \times 0.5)}{\frac{100 - (4 \times 0.5)}{1500}}$
    ③ $N = 1194$
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46. 3300V, 60Hz용 변압기의 와류손이 360W이다. 이 변압기를 2750V, 50Hz에서 사용할 때 변압기의 와류손은 약 몇 W가 되는가?

  1. 200
  2. 225
  3. 250
  4. 275
(정답률: 34%)
  • 변압기의 와류손은 전압의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① $P_e \propto V^2$
    ② $P_e = 360 \times (\frac{2750}{3300})^2$
    ③ $P_e = 250$
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47. 직류 분권전동기의 전체 도체수는 100, 단중중권이며 자극수는 4, 자속수는 극당 0.628Wb이다. 부하를 걸어 전기자에 5A가 흐르고 있을 때의 토크는 약 몇 N∙m 인가?

  1. 12.5
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 27%)
  • 직류 전동기의 토크는 자극수, 도체수, 자속, 전기자 전류에 비례하고 병렬 회로수에 반비례합니다.
    ① $T = \frac{p z \Phi I_a}{2 \pi a}$
    ② $T = \frac{4 \times 100 \times 0.628 \times 5}{2 \times \pi \times 4}$
    ③ $T = 50$
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48. 직류발전기에서 자속을 끊어 기전력을 유기시키는 부분을 무엇이라 하는가?

  1. 계자
  2. 계철
  3. 전기자
  4. 정류자
(정답률: 28%)
  • 직류발전기에서 계자는 자속을 생성하는 역할을 하며, 이 자속을 끊어 실제로 기전력을 유기(발생)시키는 부분은 전기자입니다.

    오답 노트
    계자: 자속을 생성하는 부분
    정류자: 교류를 직류로 변환하는 부분
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49. 두 동기발전기의 유도기전력이 1000V, 위상차 90°, 동기리액턴스 100Ω 일 경우 유효 순환전류는 약 몇 A 인가?

  1. 5
  2. 7
  3. 10
  4. 20
(정답률: 12%)
  • 두 동기발전기 사이의 유효 순환전류는 유도기전력, 동기리액턴스, 그리고 위상차를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E}{X} \sin(\frac{\delta}{2})$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{1000}{100} \sin(\frac{90^\circ}{2})$
    ③ [최종 결과] $I = 7.07$
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50. 7.5kW, 6극, 200V 용 3상 유도전동기가 있다. 정격 전압으로 기동하면 기동전류는 정 격전류의 615%이고, 기동 토크는 전부하 토크의 225%이다. 지금 기동 토크를 전부하 토크 의 1.5배로 하기 위하여 기동전압을 약 몇 V로 하면 되는가?

  1. 133
  2. 143
  3. 153
  4. 163
(정답률: 18%)
  • 3상 유도전동기의 토크는 인가 전압의 제곱에 비례한다는 원리를 이용하여 기동 전압을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $V' = V \times \sqrt{\frac{T'}{T}}$
    ② [숫자 대입] $V' = 200 \times \sqrt{\frac{1.5}{2.25}}$
    ③ [최종 결과] $V' = 163$
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51. 3상 동기 발전기의 매극 매상의 슬롯수가 3일 때 분포권 계수는?

(정답률: 40%)
  • 분포권 계수는 상의 수와 매극 매상 슬롯수에 의해 결정되며, 주어진 공식에 따라 계산합니다.
    ① [기본 공식] $K_d = \frac{\sin(\frac{\pi}{2m})}{q \sin(\frac{\pi}{2mq})}$
    ② [숫자 대입] $K_d = \frac{\sin(\frac{\pi}{2 \times 3})}{3 \sin(\frac{\pi}{2 \times 3 \times 3})}$
    ③ [최종 결과] $K_d = \frac{\sin(\frac{\pi}{6})}{3 \sin(\frac{\pi}{18})} = \frac{1}{6 \sin(\frac{\pi}{18})}$
    따라서 정답은 입니다.
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52. 변압기의 부하가 증가할 때의 현상으로서 틀린 것은?

  1. 동손이 증가한다.
  2. 온도가 상승한다.
  3. 철손이 증가한다.
  4. 여자전류는 변함없다.
(정답률: 27%)
  • 철손은 전압과 주파수가 일정하다면 부하의 크기와 관계없이 항상 일정하게 발생하는 무부하손입니다.

    오답 노트
    동손이 증가한다: 부하 전류의 제곱에 비례하여 증가합니다.
    온도가 상승한다: 전류 증가로 인한 동손 증가로 열이 발생합니다.
    여자전류는 변함없다: 전압이 일정하면 여자전류는 거의 일정하게 유지됩니다.
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53. 회전계자형 동기발전기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 대용량의 경우에도 전류는 작다.
  2. 전기자권선은 전압이 높고 결선이 복잡하다.
  3. 계자극은 기계적으로 튼튼하게 만들기 쉽다.
  4. 계자회로는 직류의 저압회로이며 소요전력도 적다.
(정답률: 25%)
  • 회전계자형 동기발전기에서 전기자 권선은 고전압 대전류가 흐르는 부분으로, 대용량일수록 흐르는 전류가 매우 커지게 됩니다.

    오답 노트
    전기자권선은 전압이 높고 결선이 복잡하다: 회전계자형의 특징으로 옳은 설명입니다.
    계자극은 기계적으로 튼튼하게 만들기 쉽다: 회전자가 계자이므로 구조적 강도 확보가 용이합니다.
    계자회로는 직류의 저압회로이며 소요전력도 적다: 저압 직류를 공급하므로 효율적이고 안전합니다.
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54. 정격속도 1732rpm의 직류직권전동기의 부하토크가 3/4 으로 되었을 때의 속도는 약 몇 rpm인가? (단, 자기포화는 무시한다.)

  1. 1155
  2. 1550
  3. 1750
  4. 2000
(정답률: 23%)
  • 직류 직권전동기에서 자기포화를 무시할 때, 토크 $T$는 자속 $\Phi$의 제곱에 비례하고, 자속은 전류에 비례하며 속도 $N$과는 반비례 관계에 있습니다. 즉, 토크는 속도의 제곱에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $N = N_0 \times \sqrt{\frac{T_0}{T}}$
    ② [숫자 대입] $N = 1732 \times \sqrt{\frac{1}{3/4}}$
    ③ [최종 결과] $N = 2000$
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55. 보호계전기 구성요소의 기본원리에 속하지 않는 것은?

  1. 광전관
  2. 전자 흡인
  3. 전자 유도
  4. 정지형 스위칭 회로
(정답률: 32%)
  • 보호계전기는 물리적인 양을 전기적 신호로 변환하여 동작하며, 주로 전자 흡인, 전자 유도, 정지형 스위칭 회로의 원리를 이용합니다.

    오답 노트
    광전관: 빛을 검출하는 소자로 보호계전기의 기본 동작 원리와는 거리가 멉니다.
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56. 단상 직권 정류자 전동기의 회전 속도를 높이는 이유는?

  1. 역률을 개선한다.
  2. 토크를 증가시킨다.
  3. 리액턴스 강하를 크게 한다.
  4. 전자기에 유도되는 역기전력을 적게 한다.
(정답률: 23%)
  • 단상 직권 정류자 전동기의 회전 속도가 상승하면 역기전력이 증가하여 전원 전압과의 위상차가 줄어들기 때문에 역률을 개선할 수 있습니다.
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57. 그림과 같은 정류회로에서 전류계의 지시 값은 약 몇 mA 인가? (단, 전류계는 가동코일형이고 정류기 저항은 무시한다.)

  1. 1.8
  2. 4.5
  3. 6.4
  4. 9.0
(정답률: 23%)
  • 전파 정류 회로에서 가동코일형 전류계는 평균 전류를 측정하며, 인덕터($L$)가 포함된 회로의 정상 상태 전류는 저항에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{V_{dc}}{R}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = \frac{10 \times 0.9}{5 \times 10^{3}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 1.8 \text{ mA}$$
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58. 농형유도전동기의 결점인 것은?

  1. 기동 kVA가 크고 기동토크가 크다.
  2. 기동 kVA가 작고 기동토크가 적다.
  3. 기동 kVA가 작고 기동토크가 크다.
  4. 기동 kVA가 크고 기동토크가 적다.
(정답률: 26%)
  • 농형유도전동기는 구조가 단순하고 견고하지만, 기동 시 큰 전류가 흐르는 기동 $\text{kVA}$가 크고, 기동 토크는 상대적으로 작다는 것이 주요 결점입니다.
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59. 교류분권 정류자 전동기는 어느 때에 가장 적당한 특성을 갖고 있는가?

  1. 부하토크에 관계없이 완전 일정속도를 요하는 경우
  2. 속도의 연속 가감과 정속도 운전을 아울러 요하는 경우
  3. 무부하와 전 부하의 속도변화가 적고 거의 일정속도를 요하는 경우
  4. 속도를 여러 단으로 변화시킬 수 있고 각단에서 정속도 운전을 요하는 경우
(정답률: 20%)
  • 교류분권 정류자 전동기는 속도 제어 범위가 넓어 속도의 연속적인 가감속이 가능하면서도, 부하 변화에 대해 비교적 일정한 속도를 유지하는 정속도 운전 특성을 동시에 가지고 있습니다.
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60. 3상 유도전동기의 슬립이 s < 0 인 경우를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 동기속도 이상이다.
  2. 유도발전기로 사용된다.
  3. 속도를 증가시키면 츨력이 증가한다.
  4. 유도전동기 단독으로 동작이 가능하다.
(정답률: 31%)
  • 슬립 $s < 0$인 상태는 회전자의 속도가 동기속도보다 빠른 상태로, 이때 유도전동기는 유도발전기로 동작하게 됩니다.

    오답 노트
    유도전동기 단독으로 동작이 가능하다: 유도발전기로 동작하기 위해서는 외부에서 동기속도 이상의 속도로 회전시켜주는 원동기가 반드시 필요합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 불평형 3상전류 Ia=25+j4A, Ib=-18-j16A,Ic=7+j15A 일 때의 영상전류는 ?

  1. 2.67+j
  2. 2.67+j2
  3. 4.67+j
  4. 4.67+j2
(정답률: 38%)
  • 불평형 3상 전류에서 영상전류는 각 상의 전류를 모두 더해 3으로 나눈 평균값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I_0 = \frac{I_a + I_b + I_c}{3}$
    ② [숫자 대입] $I_0 = \frac{(25 + j4) + (-18 - j16) + (7 + j15)}{3}$
    ③ [최종 결과] $I_0 = 4.67 + j$
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62. R=10Ω, C=50㎌의 직렬회로에 200V 의 직류를 가할 때 완충된 전기량 Q(C)는?

  1. 10
  2. 0.1
  3. 0.01
  4. 0.001
(정답률: 28%)
  • 콘덴서에 전압이 가해져 완충되었을 때 축적되는 전기량 $Q$는 정전용량과 전압의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = CV$
    ② [숫자 대입] $Q = 50 \times 10^{-6} \times 200$
    ③ [최종 결과] $Q = 0.01$
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63. 코일에 최대값이 Em= 200V, 주파수 f=50㎐인 정현파 전압을 가했더니 전류의 최대값 Im= 10A이었다. 인덕턴스 L은 약 몇 mH 인가? (단, 코일의 내부저항은 5Ω이다.)

  1. 62
  2. 52
  3. 42
  4. 32
(정답률: 21%)
  • 전압과 전류의 최대값을 통해 임피던스 $Z$를 구하고, 이를 통해 인덕턴스 $L$을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{R^2 + (2\pi f L)^2}$
    ② [숫자 대입] $20 = \sqrt{5^2 + (2\pi \times 50 \times L)^2}$
    ③ [최종 결과] $L = 61.64 \text{ mH} \approx 62 \text{ mH}$
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64. 그림과 같은 4단자 회로의 영상 임피던스 Z02는 몇 Ω 인가?

  1. 14
  2. 12
  3. 21/4
  4. 5/3
(정답률: 27%)
  • 주어진 T형 회로에서 4단자 정수 $A, B, C, D$를 먼저 구한 뒤, 출력측 영상 임피던스 $Z_{02}$ 공식을 적용합니다.
    전압 분배와 단락/개방 조건을 통해 $A = 16/7$, $B = 9$, $C = 1/7$, $D = 1$ 임을 알 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_{02} = \sqrt{\frac{BD}{AC}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{02} = \sqrt{\frac{9 \times 1}{\frac{16}{7} \times \frac{1}{7}}}$
    ③ [최종 결과] $Z_{02} = \frac{21}{4}$
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65. 라플라스 변환함수 에 대한 역변환 함수 f(t)는?

  1. e-3t cos 2t
  2. e3t cos 2t
  3. e-2t cos 3t
  4. e2t cos 3t
(정답률: 36%)
  • 라플라스 변환의 기본 공식 중 지수 함수와 코사인 함수의 곱 형태를 이용합니다.
    주어진 함수 $F(s) = \frac{s + 2}{s^{2} + 4s + 13}$의 분모를 완전제곱식으로 변형하면 $F(s) = \frac{s + 2}{(s + 2)^{2} + 3^{2}}$가 됩니다.
    이는 기본 공식 $\frac{s - a}{(s - a)^{2} + \omega^{2}}$ 꼴에서 $a = -2$, $\omega = 3$인 경우이므로, 역변환 함수는 $e^{-2t} \cos 3t$가 됩니다.
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66. 분포정수 회로가 무왜선로로 되는 조건은? (단, 선로의 단위 길이당 저항은 R, 인덕턴 스는 L, 정전용량은 C, 누설 콘덕턴스는 G이다.)

  1. RL=CG
  2. RC=LG
  3. R=L/C
  4. R=√LC
(정답률: 39%)
  • 무왜선로(Distortionless Line)가 되기 위해서는 선로의 정수들 사이에 특정 관계가 성립하여 신호의 왜곡이 없어야 합니다. 이때의 조건은 저항과 정전용량의 곱이 인덕턴스와 누설 콘덕턴스의 곱과 같아야 합니다.
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67. RC 직렬회로 직류전압 V(V)가 인가될 때, 전류 I(t)에 대한 시간영역방정식이 로 주어져 있다. 전류 I(t)의 라플라스 변환I(s) 는? (단, C에는 초기전하가 없음)

(정답률: 28%)
  • RC 직렬회로의 전압 방정식 $V = Ri(t) + \frac{1}{C} \int i(t) dt$를 라플라스 변환하여 전류 $I(s)$를 구하는 문제입니다.
    전압 $V$를 라플라스 변환하면 $\frac{V}{s}$가 되고, 저항과 커패시터의 임피던스를 고려하여 식을 정리하면 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I(s) = \frac{V/s}{R + \frac{1}{sC}}$
    ② [숫자 대입] $I(s) = \frac{V}{s(R + \frac{1}{sC})} = \frac{V}{sR + \frac{1}{C}}$
    ③ [최종 결과] $I(s) = \frac{V}{R(s + \frac{1}{RC})} = \frac{V}{R} \frac{1}{s + \frac{1}{RC}}$
    따라서 정답은 입니다.
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68. 다음의 비정현파 전압, 전류로부터 평균전력 P(W)와 피상전력 P(VA)는?

  1. P=283.5, Pa=1541
  2. P=385.2, Pa=2021
  3. P=404.9, Pa=3284
  4. P=491.3, Pa=4141
(정답률: 29%)
  • 비정현파의 평균전력은 각 성분별 전력의 합이며, 피상전력은 전압 실효값과 전류 실효값의 곱으로 구합니다.
    전압 및 전류 식:
    $$e = 100\sin(wt + \frac{\pi}{6}) - 50\sin(3wt + \frac{\pi}{3}) + 25\sin(5wt) \text{ V}$$
    $$i = 20\sin(wt - \frac{\pi}{6}) + 15\sin(3wt + \frac{\pi}{6}) + 10\cos(5wt - \frac{\pi}{3}) \text{ A}$$
    ① [평균전력 공식] $P = \sum V_{n,rms} I_{n,rms} \cos(\theta_{vn} - \theta_{in})$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100}{\sqrt{2}} \frac{20}{\sqrt{2}} \cos(60^{\circ}) + \frac{50}{\sqrt{2}} \frac{15}{\sqrt{2}} \cos(30^{\circ}) + \frac{25}{\sqrt{2}} \frac{10}{\sqrt{2}} \cos(150^{\circ})$
    ③ [최종 결과] $P = 283.5$

    ① [피상전력 공식] $P_{a} = V_{rms} \times I_{rms}$
    ② [숫자 대입] $P_{a} = \sqrt{\frac{100^{2} + 50^{2} + 25^{2}}{2}} \times \sqrt{\frac{20^{2} + 15^{2} + 10^{2}}{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{a} = 1541$
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69. 회로에서 정전용량 C는 초기전하가 없었다. t=0에서 스위치(K)를 닫았을 때t=0+에 서의 I(t)값은?

  1. 0.1A
  2. 0.2A
  3. 0.4A
  4. 1.0A
(정답률: 35%)
  • 커패시터가 미충전 상태일 때 스위치를 닫는 순간($t=0^{+}$), 커패시터는 단락(Short) 상태로 간주하여 저항만으로 구성된 회로로 해석합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{E}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{1000}$
    ③ [최종 결과] $I = 0.1$
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70. 6상 성형 상전압이 100V일 때 선간전압은 몇 V 인가?

  1. 200
  2. 173
  3. 141
  4. 100
(정답률: 28%)
  • 다상 교류 전원에서의 상전압과 선간전압의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{line} = 2 \sin(\frac{\pi}{n}) V_{phase}$
    ② [숫자 대입] $V_{line} = 2 \sin(\frac{180^{\circ}}{6}) \times 100$
    ③ [최종 결과] $V_{line} = 100$
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71. 샘플러의 주기를 T라 할 때 s평면상의 모든 점은 식 z=es 에 의하여 z평면상에 사상 된다. s평면의 우반 평면상의 모든 점은 z평면상 단위원의 어느 부분으로 사상되는가?

  1. 내점
  2. 외점
  3. z평면 전체
  4. 원주상의 점
(정답률: 29%)
  • 사상 식 $z = e^{s}$에서 $s$평면의 우반평면은 실수부 $\text{Re}(s) > 0$인 영역을 의미합니다. 이때 $|z| = |e^{s}| = e^{\text{Re}(s)}$가 되며, $\text{Re}(s) > 0$이면 $|z| > 1$이 되어 $z$평면상에서 반지름이 $1$인 단위원의 외점에 사상됩니다.
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72. 2차 계의 주파수 응답과 시간 응답에 대한 특성을 서술하는 내용 중 틀린 것은?

  1. 안정된 영역에서 대역폭은 공진주파수에 반비례한다.
  2. 안정된 영역에서 더 높은 대역폭은 더 큰 공진 첨두값에 대응한다.
  3. 최대 오버슈트와 공진 첨두값은 제동비만의 함수로 나타낼 수 있다.
  4. 공진주파수가 일정 시 제동비가 증가하면 상승시간은 증가하고, 대역폭은 감소한다.
(정답률: 15%)
  • 2차 계의 주파수 응답에서 대역폭 $\omega_{BW}$와 공진주파수 $\omega_r$은 모두 제동비 $\zeta$가 감소할수록 증가하는 경향을 보이며, 서로 비례적인 관계를 가집니다. 따라서 대역폭이 공진주파수에 반비례한다는 설명은 틀린 것입니다.
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73. PD 제어동작은 프로세스 제어계의 과도 특성 개선에 쓰인다. 이것에 대응하는 보상 요 소는?

  1. 지상 보상 요소
  2. 진상 보상 요소
  3. 동상 보상 요소
  4. 진지상 보상 요소
(정답률: 33%)
  • PD 제어(비례-미분 제어)는 미분 동작을 통해 응답 속도를 높이고 오버슈트를 억제하여 과도 특성을 개선합니다. 이는 위상을 앞서게 만드는 진상 보상 요소(Lead Compensator)의 특성과 동일합니다.
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74. 그림과 같은 계전기 접점회로의 논리식은?

  1. ABC
  2. AB+C
  3. A+B+C
  4. (A+B)C
(정답률: 40%)
  • 회로도를 분석하면 접점 $A$와 $B$가 직렬로 연결되어 있고, 이 묶음이 다시 접점 $C$와 병렬로 연결된 구조입니다.
    직렬 연결은 논리곱(AND)이며, 병렬 연결은 논리합(OR)이므로 논리식은 $AB+C$가 됩니다.
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75. 보드선도의 안정판정의 설명 중 옳은 것은?

  1. 위상곡선이 -180°점에서 이득 값이 양이다.
  2. 이득여유는 음의 값, 위상여유는 양의 값이다.
  3. 이득곡선의 0㏈ 점에서 위상차가 180㏈°보다 크다.
  4. 이득(0㏈)축과 위상(-180°)축을 일치시킬 때 위상 곡선이 위에 있다.
(정답률: 26%)
  • 보드선도에서 안정성을 판별할 때, 이득교차점(이득이 $0\text{dB}$인 지점)에서 위상 곡선이 $-180^{\circ}$ 축보다 위쪽에 위치해야 위상여유가 양수가 되어 계가 안정합니다.

    오답 노트
    위상곡선이 $-180^{\circ}$점에서 이득 값이 양이다: 이득여유가 음수가 되어 불안정합니다.
    이득여유는 음의 값, 위상여유는 양의 값이다: 이득여유가 음수이면 불안정합니다.
    이득곡선의 $0\text{dB}$ 점에서 위상차가 $180^{\circ}$보다 크다: 위상여유가 음수가 되어 불안정합니다.
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76. 단위피드백(feed back) 제어계의 개루프 전달함수의 벡터궤적이다. 이 중 안정한 궤적 은?

(정답률: 23%)
  • 단위피드백 제어계에서 나이퀴스트 안정 판별법에 따라, 계가 안정하기 위해서는 벡터궤적이 $(-1, 0)$ 지점을 둘러싸지 않아야 합니다.
    따라서 $(-1, 0)$을 포함하지 않는 가 안정한 궤적입니다.
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77. 미분방정식 로표시되는 계의 시스템행렬과 입력행렬은?

(정답률: 38%)
  • 주어진 미분방정식 $\ddot{x} + 2\dot{x} + x = 3u$를 상태공간 방정식으로 변환합니다. 상태변수를 $x_1 = x$, $x_2 = \dot{x}$로 설정하면 $\dot{x}_1 = x_2$이고 $\dot{x}_2 = -x - 2x_2 + 3u$가 됩니다.
    이를 행렬 형태로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$\begin{bmatrix} \dot{x}_1 \\ \dot{x}_2 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -1 & -2 \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x_1 \\ x_2 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} 0 \\ 3 \end{bmatrix} u$$
    따라서 시스템행렬은 $\begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -1 & -2 \end{bmatrix}$이고 입력행렬은 $\begin{bmatrix} 0 \\ 3 \end{bmatrix}$인 가 정답입니다.
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78. 특성방정식의 s4+7s3+17s2+17s+6=0특성근 중에는 양의 실수부를 갖는 근이 몇 개인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 무근
(정답률: 27%)
  • 루스-허위츠(Routh-Hurwitz) 안정도 판별법을 사용하여 특성방정식의 제1열 부호 변화 횟수를 확인합니다.
    루스 배열표 작성 결과:
    $$s^4 \quad 1 \quad 17 \quad 6$$
    $$s^3 \quad 7 \quad 17 \quad 0$$
    $$s^2 \quad \frac{7 \times 17 - 17}{7} = 14 \quad \frac{7 \times 6 - 0}{7} = 6$$
    $$s^1 \quad \frac{14 \times 17 - 7 \times 6}{14} = 14$$
    $$s^0 \quad 6$$
    제1열의 모든 요소가 양수로 부호 변화가 없으므로, 양의 실수부를 갖는 근은 존재하지 않습니다.
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79. 근궤적은 무엇에 대하여 대칭인가?

  1. 극점
  2. 원점
  3. 허수축
  4. 실수축
(정답률: 32%)
  • 근궤적은 복소평면 상에서 특성방정식의 근이 $K$값의 변화에 따라 이동하는 경로를 나타내며, 모든 계수가 실수인 경우 근은 항상 켤레 복소수로 존재하므로 실수축을 기준으로 대칭입니다.
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80. 다음 블록선도의 전달함수(C/A)는?

(정답률: 36%)
  • 블록선도의 각 경로를 합산하여 전달함수를 유도합니다. 입력 $A$에서 $G_1$과 $G_3$를 거쳐 합산된 신호가 $G_2$를 통과하고, 출력 $C$가 다시 피드백되는 구조입니다.
    $$\frac{C}{A} = \frac{G_2(G_1 + G_3)}{1 + G_2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 전선의 접속법으로 틀린 것은?

  1. 나전선 상호간의 접속인 경우에는 전선의 세기를 20% 이상 감소시키지 않아야 한다.
  2. 두개 이상의 전선을 병렬로 사용할 때 각 전선의 굵기를 35mm2 이상의 동선을 사용한다.
  3. 알루미늄과 동을 사용하는 전선을 접속하는 경우에는 접속 부분에 전기적 부식이 생기지 않아야 한다.
  4. 절연전선 상호간을 접속하는 경우에는 접속부분을 절연효력이 있는 것으로 충분히 피복 하여야 한다.
(정답률: 42%)
  • 두 개 이상의 전선을 병렬로 사용할 때 각 전선의 굵기는 동선 $50\text{mm}^2$이상 또는 알루미늄 $70\text{mm}^2$이상을 사용해야 하므로, $35\text{mm}^2$이상의 동선을 사용한다는 설명은 틀린 내용입니다.
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82. 고압 가공전선로에서 선로의 길이가 몇 km 이상일 때 휴대용 또는 이동용 전화기에 의 해 통화 할 수 있는 시설을 설치하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 5
  2. 10
  3. 25
  4. 50
(정답률: 22%)
  • 고압 가공전선로의 길이가 $5\text{km}$이상일 때, 유지보수 및 통신을 위해 휴대용 또는 이동용 전화기로 통화할 수 있는 시설을 설치해야 합니다. (관련 규정 개정 전 기준)
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83. 사용전압이 100kV 이상의 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외유출 및 지하침투를 방지하기 위하여 다음 각 호에 의하여 절연유 유출 방지 설비를 하여야 한다. ㉠, ㉡ 에 들 어갈 내용으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. ㉠ 측벽, ㉡ 20%
  2. ㉠ 집유조, ㉡ 50%
  3. ㉠ 소화기, ㉡ 40%
  4. ㉠ 집유조, ㉡ 40%
(정답률: 30%)
  • 사용전압 $100\text{kV}$이상의 변압기 설치 시, 절연유 유출 방지를 위해 주변에 집유조를 설치해야 하며, 그 용량은 변압기 탱크 내장 유량의 $50\%$이상으로 해야 합니다.
    단, 해당 규정은 KEC 311.7 항에 따라 현재는 삭제된 조건입니다.
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84. 사용전압이 몇 V를 초과하는 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선 등은 동일 지지물에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 6600
  2. 22900
  3. 30000
  4. 35000
(정답률: 27%)
  • 특고압 가공전선과 가공 약전류 전선을 동일 지지물에 시설할 수 없는 기준 전압은 $35000\text{V}$ 초과 시입니다.
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85. 고압 가공전선으로 사용한 경동선은 안전율이 얼마 이상인 이도로 시설하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 36%)
  • 고압 가공전선의 이도 안전율 기준에 따라 경동선 및 동합금선을 사용하는 경우에는 $2.2$이상으로 시설하여야 합니다.

    오답 노트
    그 외의 전선: $2.5$이상
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86. 주상변압기 전로의 절연내력을 시험할 때 최대 사용전압이 23000V인 권선으로서 중성 점접지식 전로(중성선을 가지는 것으로서 그 중성선에 다중접지를 한 것)에 접속하는 것의 시험전압은?

  1. 16560
  2. 21160
  3. 25300
  4. 28750
(정답률: 40%)
  • 중성점 접지식 전로의 절연내력 시험에서 최대 사용전압이 $23000\text{V}$인 경우, 사용전압의 $0.92$배를 시험전압으로 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{시험전압} = \text{최대사용전압} \times 0.92$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{시험전압} = 23000 \times 0.92$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{시험전압} = 21160$$
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87. 특고압 가공전선이 건조물과 제1차 접근 상태로 시설되는 경우에 특고압 가공전선로는 어떤 보안공사를 하여야 하는가?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 25%)
  • 특고압 가공전선이 건조물과 제1차 접근 상태로 시설되는 경우에는 제3종 특고압 보안공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    제2차 접근(35kV 이하): 제2종 특고압 보안공사
    제2차 접근(35kV 초과): 제1종 특고압 보안공사
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88. 철도∙궤도 또는 자동차도 전용터널 안 전선로에 경동선을 저압 및 고압 전선으로 사용 하는 경우 경동선의 지름은 몇 ㎜ 인가?

  1. 저압：2.6㎜ 이상, 고압：3.2㎜ 이상
  2. 저압：2.6㎜ 이상, 고압：4㎜ 이상
  3. 저압：3.2㎜ 이상, 고압：4㎜ 이상
  4. 저압：3.2㎜ 이상, 고압：4.5㎜ 이상
(정답률: 35%)
  • 철도·궤도 또는 자동차도 전용터널 안 전선로에 경동선을 사용하는 경우, 저압은 $2.6\text{mm}$이상, 고압은 $4\text{mm}$이상의 지름을 사용해야 합니다.
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89. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 철탑은 상시 상정하중 또는 이상 시 상정하중 의 몇 배의 하중 중 큰 것에 견뎌야 하는가? (단, 완금류는 제외한다.)

  1. 1/2
  2. 2/3
  3. 1
  4. 3/2
(정답률: 22%)
  • 특고압 가공전선로의 철탑은 상시 상정하중 또는 이상 시 상정하중의 $2/3$ 배의 하중 중 큰 것에 견뎌야 합니다.
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90. 특고압 가공전선로에 케이블을 사용하여 시설하는 경우 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(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: 33%)
  • 특고압 가공전선로에 케이블을 사용하는 경우, 조가용선 및 케이블 피복의 금속체에는 제3종 접지공사를 시행해야 합니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 접지 분류 체계가 변경되었으나, 기존 문제 기준으로는 제3종 접지공사가 정답입니다.)
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91. 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하기 위한 변압기는 1차측 전로의 대지전압이 300V 이 하, 2차측 전로의 사용전압은 몇 V 이하인 절연변압기이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 150
(정답률: 30%)
  • 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하는 절연변압기는 1차측 전로의 대지전압이 $300\text{V}$이하일 때, 2차측 전로의 사용전압은 $60\text{V}$이하로 제한하여 안전성을 확보해야 합니다.
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92. 라이팅 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에서 덕트의 지지점간의 거리는 몇 m 이하인 가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 25%)
  • 저압 옥내배선 공법별 지지점 간 거리 규정에 따라 라이팅 덕트 공사의 지지점 간 거리는 $2\text{m}$이하로 시설해야 합니다.

    오답 노트
    합성수지관 공사: $1.5\text{m}$이하
    버스덕트 공사: $3\text{m}$이하
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93. 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 통신선과 삭도 또는 다른 가공약전류 전선 등 사이의 이격거리는 몇 cm 인가? (단, 통신선은 케이블이 다.)

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 11%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 케이블 또는 광전선인 경우, 삭도나 다른 가공약전류 전선과의 이격거리는 $40\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.
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94. 피뢰기 설치기준으로 틀린 것은?

  1. 가공전선로와 특고압 전선로가 접속되는 곳
  2. 고압 및 특고압 가공전선로로부터 공급 받는 수용장소의 인입구
  3. 발전소∙변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선의 인입구 및 인출구
  4. 가공 전선로에 접속한 1차측 전압이 35㎸ 이하인 배전용 변압기의 고압측 및 특고압측
(정답률: 25%)
  • 피뢰기는 이상전압으로부터 설비를 보호하기 위해 설치하며, 가공전선로와 특고압 전선로가 접속되는 곳이 아니라 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳에 설치해야 합니다.
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95. 정류기의 전로로 대지전압이 220V 라고 한다. 이 전로의 절연저항 값으로 옳은 것은?

  1. 0.1㏁ 이상으로 유지하여야 한다.
  2. 0.5㏁ 이상으로 유지하여야 한다.
  3. 1.0㏁ 이상으로 유지하여야 한다.
  4. 2.0㏁ 이상으로 유지하여야 한다.
(정답률: 22%)
  • KEC 규정에 따라 전로의 사용전압에 따른 절연저항 기준이 적용됩니다. 대지전압 $220\text{V}$는 $500\text{V}$이하의 전로에 해당하며, 이 경우 절연저항은 $1.0\text{M}\Omega$이상으로 유지해야 합니다.
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96. 길이 16m, 설계하중 8.2kN 의 철근 콘크리트주를 지반이 튼튼한 곳에 시설하는 경우 지지물 기초의 안전율과 무관하려면 땅에 묻는 깊이를 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 2,8
  4. 3.2
(정답률: 36%)
  • 지지물 기초의 매설 깊이는 지지물의 길이와 설계하중을 고려하여 산출합니다. 지반이 튼튼한 곳에서 안전율과 무관하게 시설하기 위한 매설 깊이 계산식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{L}{6}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{16}{6}$
    ③ [최종 결과] $D = 2.67$
    계산 결과 $2.67\text{m}$이상이 필요하므로, 보기 중 이를 만족하는 최소 값인 $2.8\text{m}$가 정답입니다.
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97. 고압 보안공사를 할 때 지지물로 B종 철근 콘크리트주를 사용하면 그 경간은 몇 m 이 하인가?

  1. 75
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 30%)
  • 고압 보안공사 시 지지물 종류에 따른 경간 제한 규정을 적용합니다.

    오답 노트
    목주 및 A종 철주/철콘주: $100\text{m}$이하
    철탑: $400\text{m}$이하
    B종 철주/철콘주는 $150\text{m}$이하가 기준입니다.
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98. 저압 옥내배선용 전선의 굵기는 미네럴인슈레이션 케이블을 사용할 때 몇 mm2 이상의 것 을 사용하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.75
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2.5
(정답률: 23%)
  • 저압 옥내배선용 전선으로 미네럴인슈레이션(MI) 케이블을 사용할 경우, 규정된 최소 굵기는 $1\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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99. 애자사용공사에 의한 저압 옥내배선을 시설할 때 사용전압이 400V 이상인 경우 전선과 조영재와의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 건조한 장소임)

  1. 2.5
  2. 5
  3. 7.5
  4. 10
(정답률: 29%)
  • 애자사용공사에서 전선과 조영재 사이의 이격거리는 사용전압에 따라 결정됩니다. 건조한 장소에서 사용전압이 $400\text{V}$이하인 경우에는 $2.5\text{cm}$이상의 간격을 유지해야 합니다.
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100. 건조한 곳에 시설하고 또한 내부를 건조한 상태로 사용하는 진열장 안의 저압 옥내배 선 공사에 사용할 수 있는 전압은 몇 V 미만인가?

  1. 110
  2. 220
  3. 400
  4. 380
(정답률: 36%)
  • 건조한 곳에 시설하고 내부를 건조한 상태로 사용하는 진열장 안의 저압 옥내배선 공사는 $400\text{V}$ 미만에서 사용할 수 있습니다.
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