전기공사기사 필기 기출문제복원 (2018-04-28)

전기공사기사 2018-04-28 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2018-04-28 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 3상 유도전동기를 급속히 정지 또는 감속시킬 경우나 과속을 급히 막을 수 있는 가장 쉽고 효과적인 제동법은?

  1. 발전제동
  2. 회생제동
  3. 역전제동
  4. 와전류 제동
(정답률: 86%)
  • 역전제동(플러깅)은 운전 중인 3상 유도전동기의 3선 중 2선을 서로 바꾸어 접속함으로써 회전 방향을 반대로 하여 급격히 정지시키는 가장 쉽고 효과적인 방법입니다.

    오답 노트
    발전제동: 직류여자전류를 통해 발전기로 동작시켜 저항에서 열로 소모
    회생제동: 발생전력을 전원으로 되돌리는 방식
    와전류 제동: 디스크나 레일을 이용한 제동 방식
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2. 하역 기계에서 무거운 것은 저속으로, 가벼운 것은 고속으로 작업하여 고속이나 저속에서 다 같이 동일한 동력이 요구되는 부하는?

  1. 정토크 부하
  2. 정동력 부하
  3. 정속도 부하
  4. 제곱토크 부하
(정답률: 84%)
  • 에서 제시된 '동일한 동력이 요구되는 부하'라는 조건 자체가 정동력 부하의 정의입니다. 정동력 부하는 속도가 낮을 때는 토크가 커지고, 속도가 높을 때는 토크가 작아지며 항상 일정한 출력을 유지하는 특성이 있습니다.
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3. 모든 방향에 400cd의 광도를 갖고 있는 전등을 지름 3m의 테이블 중심 바로 위 2m 위치에 달아 놓았다면 테이블의 평균 조도는 약 몇 lx인가?

  1. 35
  2. 53
  3. 71
  4. 90
(정답률: 49%)
  • 원뿔 형태의 원형면에서 평균 조도를 구하는 문제입니다. 광도 $I$, 높이 $h$, 반지름 $a$를 이용하여 전체 광속을 면적으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{2 I (1 - \cos(\theta))}{a^{2}}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{2 \times 400 \times (1 - \frac{2}{\sqrt{1.5^{2} + 2^{2}}})}{1.5^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = 71.11$
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4. 부식의 문제가 없고 전류밀도가 높아 자동차나 군사용의 특수목적으로 사용되는 연료전지는?

  1. 인산형(PAFC)연료전지
  2. 고체전해질형(SOFC)연료전지
  3. 용융탄산염형(MCFC)연료전지
  4. 고체고분자형(SPEFC)연료전지
(정답률: 73%)
  • 고체고분자형(SPEFC) 연료전지는 전해질로 고분자 막을 사용하여 부식 문제가 없고, 전류밀도가 매우 높아 자동차나 군사용 특수 목적에 적합한 특성을 가지고 있습니다.
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5. 344kcal를 kWh의 단위로 표시하면?

  1. 0.4
  2. 407
  3. 400
  4. 0.0039
(정답률: 77%)
  • 열량 단위인 $\text{kcal}$를 전력량 단위인 $\text{kWh}$로 변환하는 문제입니다. $1\text{kWh}$는 $860\text{kcal}$와 같다는 환산 기준을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{Q}{860}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{344}{860}$
    ③ [최종 결과] $L = 0.4$
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6. 열차의 자중이 100t이고, 동륜상의 중량이 90t인 기관차의 최대 견인력(kg)은? (단, 레일의 점착계수는 0.2로 한다.)

  1. 15000
  2. 16000
  3. 18000
  4. 21000
(정답률: 83%)
  • 최대 견인력은 동륜상에 가해지는 중량에 점착계수를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$F_m = \mu \times W$$
    ② [숫자 대입]
    $$F_m = 0.2 \times 90 \times 1000$$
    ③ [최종 결과]
    $$F_m = 18000 \text{ kg}$$
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7. SCR에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 위상제어의 최대 조절범위는 0°~90°이다.
  2. 3개 접합면을 가진 4층 다이오드 형태로 되어있다.
  3. 게이트단자에 펄스신호가 입력되는 순간부터 도통된다.
  4. 제어각이 작을수록 부하에 흐르는 전류도통각이 커진다.
(정답률: 72%)
  • SCR의 위상제어 최대 조절범위는 $0^{\circ}$에서 $180^{\circ}$ 사이입니다.

    오답 노트
    3개 접합면을 가진 4층 다이오드 형태: PNPN 구조의 특징임
    게이트단자 펄스 입력 시 도통: SCR의 기본 동작 원리임
    제어각이 작을수록 도통각이 커짐: 제어각 $\alpha$와 도통각 $\theta$는 합이 $180^{\circ}$인 관계임
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8. n형 반도체에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 순수 실리콘 내에 정공의 수를 늘리기 위해 As, P, Sb과 같은 불순물 원자를 첨가한 것
  2. 순수 실리콘 내에 정공의 수를 늘리기 위해 Al, B, Ga과 같은 불순물 원자를 첨가한 것
  3. 순수 실리콘 내에 전자의 수를 늘리기 위해 As, P, Sb과 같은 불순물 원자를 첨가한 것
  4. 순수 실리콘 내에 전자의 수를 늘리기 위해 Al, B, Ga과 같은 불순물 원자를 첨가한 것
(정답률: 71%)
  • n형 반도체는 순수 실리콘에 5가 원소인 As(비소), P(인), Sb(안티몬) 등을 첨가하여 자유 전자의 수를 늘린 반도체입니다.

    오답 노트
    정공의 수를 늘리는 것: p형 반도체
    Al, B, Ga 첨가: p형 반도체
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9. 레이저 가열의 특징으로 틀린 것은?

  1. 파장이 짧은 레이저는 미세가공에 적합하다.
  2. 에너지 변환 효율이 높아 원격가공이 가능하다.
  3. 필요한 부분에 집중하여 고속으로 가열할 수 있다.
  4. 레이저의 파워와 조사면적을 광범위하게 제어할 수 있다.
(정답률: 69%)
  • 레이저 가열은 필요한 부분에 집중하여 고속 가열이 가능하고 제어 범위가 넓지만, 에너지 변환 효율이 낮다는 단점이 있습니다.
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10. 비시감도가 최대인 파장(nm)은?

  1. 350
  2. 450
  3. 500
  4. 555
(정답률: 78%)
  • 인간의 눈이 가장 민감하게 반응하는 비시감도 최대 파장은 $555\text{nm}$이며, 이때의 색상은 황록색입니다.
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11. 배전반 및 분전반에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기구 및 전선은 쉽게 점검할 수 있어야 한다.
  2. 옥외에 시설할 때는 방수형을 사용해야 한다.
  3. 모든 분전반은 최소간선용량보다는 작은 정격의 것이어야 한다.
  4. 한 개의 분전반에는 한 가지 전원(1회선의 간선)만 공급하여야 한다.
(정답률: 72%)
  • 분전반의 정격은 안전한 전력 공급을 위해 최소간선용량 이상의 정격을 가져야 합니다.

    오답 노트
    기구 및 전선은 쉽게 점검할 수 있어야 함, 옥외 시설 시 방수형 사용, 한 개의 분전반에 한 가지 전원만 공급하는 것은 모두 옳은 설치 기준입니다.
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12. HID램프의 종류가 아닌 것은?

  1. 고압 수은램프
  2. 고압 옥소램프
  3. 고압 나트륨램프
  4. 메탈 할라이드램프
(정답률: 75%)
  • HID(고압 방전) 램프의 대표적인 종류로는 고압 수은램프, 고압 나트륨램프, 메탈 할라이드램프가 있습니다.

    오답 노트
    고압 옥소램프: 옥소전구는 HID 램프가 아니라 할로겐 전구의 일종입니다.
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13. 새로 제작한 전구는 최초의 점등에서 필라멘트의 특성을 안정화시키는 작업을 무엇이라 하는가?

  1. 초특성
  2. 동정특성
  3. 전압특성
  4. 에이징(aging)
(정답률: 81%)
  • 전구 제작 직후 최초 점등 시, 광속과 전류가 급격히 변화하다가 수십 분 후 일정한 값으로 안정화되는 과정을 에이징(aging)이라고 합니다.
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14. 변압기의 부속품이 아닌 것은?

  1. 철심
  2. 권선
  3. 부싱
  4. 정류자
(정답률: 67%)
  • 변압기를 구성하는 주요 부속품으로는 철심, 권선, 부싱, 절연물 등이 있습니다.

    오답 노트
    정류자: 직류기에서 교류를 직류로 바꾸기 위한 장치로 변압기 부속품이 아닙니다.
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15. 공칭전압 345kV인 경우 현수애자 일련의 개수는?

  1. 10~11
  2. 18~20
  3. 25~30
  4. 40~45
(정답률: 69%)
  • 공칭전압에 따른 현수애자의 표준 일련 개수는 전압이 높을수록 증가하며, $345\text{kV}$의 경우 일반적으로 $18\sim23$개를 사용합니다. 따라서 제시된 보기 중 $18\sim20$개가 정답입니다.
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16. 접지 저감제의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 안전할 것
  2. 지속성이 없을 것
  3. 전기적으로 양도체일 것
  4. 전극을 부식시키지 않을 것
(정답률: 83%)
  • 접지 저감제는 접지 저항을 낮추기 위해 사용하므로 효과가 오래 유지되는 지속성이 반드시 있어야 합니다.

    오답 노트
    지속성이 없을 것: 효과 유지를 위해 지속성이 있어야 함
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17. 아크용접기의 2차 전류가 100A 이하일 때 정격 사용률이 50%인 경우 용접용 케이블 또는 기타의 케이블 굵기는 몇 mm2를 시설하여야 하는가?

  1. 16
  2. 25
  3. 35
  4. 70
(정답률: 54%)
  • 아크용접기의 2차 전류 크기에 따라 시설해야 하는 케이블의 최소 굵기가 규정되어 있습니다.
    ① [기준] 2차 전류 $100\text{A}$이하 $\rightarrow$ $16\text{mm}^2$
    ② [대입] $100\text{A}$이하 적용
    ③ [결과] $16\text{mm}^2$
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18. 플로어 덕트 설치 그림(약식) 중 블랭크 와셔가 사용되어야 할 부분은?

  1. ㉮
  2. ㉯
  3. ㉰
  4. ㉱
(정답률: 78%)
  • 블랭크 와셔는 그림과 같이 박스에 덕트를 접속하지 않는 부분에 설치하여 수분이나 먼지의 침입을 막는 역할을 합니다. 따라서 ㉯ 부분이 정답입니다.
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19. 테이블 탭에는 단면적 1.5mm2 이상의 코드를 사용하고 플러그를 부속시켜야한다. 이 경우 코드의 최대 길이(m)는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 60%)
  • 테이블 탭 사용 시 단면적 $1.25\text{mm}^2$이상의 코드를 사용해야 하며, 이때 코드의 길이는 $3\text{m}$이하로 제한됩니다. 따라서 최대 길이는 $3\text{m}$입니다.
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20. 다음 중 발열체의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 내열성이 클 것
  2. 용융, 연화, 산화 온도가 낮을 것
  3. 저항률이 크고 온도계수가 작을 것
  4. 연성 및 전성이 풍부하여 가공이 용이 할 것
(정답률: 67%)
  • 발열체는 고온에서 작동하므로 높은 온도에서도 녹거나 변형되지 않도록 용융, 연화, 산화 온도가 높아야 합니다.

    오답 노트
    내열성이 클 것: 고온 환경에서 견뎌야 함
    저항률이 크고 온도계수가 작을 것: 효율적인 발열과 안정적인 저항 유지를 위해 필요함
    연성 및 전성이 풍부하여 가공이 용이할 것: 원하는 형태로 제작하기 위해 필요함
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2과목: 전력공학

21. 1kWh를 열량으로 환산하면 약 몇 kcal인가?

  1. 80
  2. 256
  3. 539
  4. 860
(정답률: 47%)
  • 전력량 단위인 $1\text{kWh}$를 열량 단위인 $\text{kcal}$로 환산하는 기본 관계식을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $1\text{kWh} = 860\text{kcal}$
    ② [숫자 대입] $1 \times 860 = 860$
    ③ [최종 결과] $860\text{kcal}$
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22. 전선의 굵기가 균일하고 부하가 송전단에서 말단까지 균일하게 분포되어 있을 때 배전선 말단에서 전압강하는? (단, 배전선 전체저항 R, 송전단의 부하전류는 I이다.)

(정답률: 32%)
  • 부하가 송전단에서 말단까지 균일하게 분포되어 있을 때, 배전선 말단의 전압강하는 전체 전압강하의 $1/2$배가 됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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23. 화력발전소에서 가장 큰 손실은?

  1. 소내용 동력
  2. 송풍기 손실
  3. 복수기에서의 손실
  4. 연도 배출가스 손실
(정답률: 42%)
  • 터빈에서 분출된 증기를 냉각시키는 복수기의 과정에서 가장 많은 열손실이 발생하기 때문입니다.
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24. 송전선로에 댐퍼(Damper)를 설치하는 주된 이유는?

  1. 전선의 진동방지
  2. 전선의 이탈방지
  3. 코로나현상의 방지
  4. 현수애자의 경사방지
(정답률: 46%)
  • 댐퍼(Damper)는 송전선로에서 바람 등에 의해 발생하는 전선의 진동을 억제하여 전선의 단선이나 피로 파괴를 방지하기 위해 설치합니다.
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25. 부하전류의 차단능력이 없는 것은?

  1. DS
  2. NFB
  3. OCB
  4. VCB
(정답률: 46%)
  • 단로기(DS)는 전로를 확실히 분리하기 위한 기기로, 부하전류를 차단하는 능력이 없으며 오직 무부하 상태에서만 개폐가 가능합니다.

    오답 노트
    NFB, OCB, VCB: 부하전류 및 고장전류 차단이 가능한 차단기류입니다.
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26. 소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 어떤 상태로 되어 지락전류를 소멸시키는가?

  1. 병렬공진
  2. 직렬공진
  3. 고임피던스
  4. 저임피던스
(정답률: 36%)
  • 소호리액터 접지방식은 리액터의 인덕턴스($L$)와 선로의 정전용량($C$)이 병렬공진을 일으켜 지락전류를 상쇄시켜 소멸시키는 원리를 이용합니다.
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27. 발전용량 9800kW의 수력발전소 최대사용 수량이 10m3/s일 때, 유효낙차는 몇 m 인가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 175
(정답률: 41%)
  • 수력발전소의 발전용량 공식은 유효낙차, 유량, 그리고 중력가속도 상수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{P}{9.8 \times Q}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{9800}{9.8 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $H = 100$
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28. 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. △결선방식과 Y결선방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량(μF)의 크기는 어떠한가?

  1. △결선방식과 Y결선방식은 동일하다.
  2. Y결선방식이 △결선방식의 1/2이다.
  3. △결선방식이 Y결선방식의 1/3이다.
  4. Y결선방식이 △결선방식의 이다.
(정답률: 38%)
  • 동일한 역률 개선 효과를 얻기 위해 필요한 정전용량은 결선 방식에 따라 달라집니다. $\Delta$결선 시 각 콘덴서에 걸리는 전압은 상전압($V$)이지만, Y결선 시에는 상전압의 $\sqrt{3}$배인 선간전압이 걸리므로, 동일한 무효전력을 공급하기 위한 $\Delta$결선의 정전용량은 Y결선의 $1/3$이 됩니다.
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29. 순저항 부하의 부하전력 P(kW), 전압 E(V), 선로의 길이 l(m), 고유저항 ρ(Ω·mm2/m)인 단상 2선식 선로에서 선로 손실을 q(W)라 하면, 전선의 단면적(mm2)은 어떻게 표현되는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 35%)
  • 단상 2선식 선로에서 전력 $P$와 전압 $E$를 이용해 전류 $I = \frac{P \times 10^{3}}{E}$를 구하고, 선로 손실 $q = 2 I^{2} R$ (여기서 $R = \frac{\rho l}{A}$) 공식을 사용하여 단면적 $A$에 대해 정리합니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{2 \rho l P^{2}}{q E^{2}}$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{2 \rho l (P \times 10^{3})^{2}}{q E^{2}}$
    ③ [최종 결과] $A = \frac{2 \rho l P^{2}}{q E^{2}} \times 10^{6}$
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30. 선로정수를 평형되게 하고, 근접 통신선에 대한 유도장해를 줄일 수 있는 방법은?

  1. 연가를 시행한다.
  2. 전선으로 복도체를 사용한다.
  3. 전선로의 이도를 충분하게 한다.
  4. 소호리액터 접지를 하여 중성점 전위를 줄여준다.
(정답률: 41%)
  • 연가(Transposition)는 전선의 위치를 주기적으로 바꾸어 선로정수를 평형하게 만들고, 인접한 통신선에 유도되는 전압을 상쇄시켜 유도장해를 줄이는 방법입니다.
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31. 400kVA 단상변압기 3대를 △-△결선으로 사용하다가 1대의 고장으로 V-V결선을 하여 사용하면 약 몇 kVA 부하까지 걸 수 있겠는가?

  1. 400
  2. 566
  3. 693
  4. 800
(정답률: 44%)
  • $\Delta-\Delta$ 결선에서 변압기 1대가 고장 나 $V-V$ 결선으로 운전할 경우, 출력은 원래 $\Delta$ 결선 출력의 $57.7\%$로 감소합니다.
    ① [기본 공식] $P_{V} = P_{\Delta} \times 0.577$
    ② [숫자 대입] $P_{V} = (400 \times 3) \times 0.577$
    ③ [최종 결과] $P_{V} = 692.4$
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32. 직류 송전방정식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 선로의 절연이 교류방식보다 용이하다.
  2. 리액턴스 또는 위상각에 대해서 고려 할 필요가 없다.
  3. 케이블 송전일 경우 유전손이 없기 때문에 교류방식보다 유리하다.
  4. 비동기 연계가 불가능하므로 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다.
(정답률: 36%)
  • 직류 송전은 교류와 달리 주파수 개념이 없으므로, 주파수가 서로 다른 계통 간에도 연계가 가능한 비동기 연계의 장점을 가집니다.
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33. 22.9kV, Y결선된 자가용 수전설비의 계기용변압기의 2차측 정격전압은 몇 V인가?

  1. 110
  2. 220
  3. 110
  4. 220
(정답률: 35%)
  • 계기용 변압기(PT)는 고전압을 저전압으로 변성하여 계측기나 계전기에 공급하는 장치이며, 표준적인 2차측 정격전압은 $110\text{V}$입니다.
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34. 직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은?

  1. 복도체
  2. 가공지선
  3. 서지흡수기
  4. 정전방전기
(정답률: 43%)
  • 가공지선은 송전선로 최상단에 설치하여 뇌격(직격뢰)을 직접 받아 대지로 방전시킴으로써 전선을 보호하는 가장 대표적인 방호설비입니다.
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35. 동기조상기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시충전이 불가능하다.
  2. 전압 조정이 연속적이다.
  3. 중부하시에는 과여자로 운전하여 앞선 전류를 취한다.
  4. 경부하시에는 부족여자로 운전하여 뒤진 전류를 취한다.
(정답률: 41%)
  • 동기조상기는 전력 계통의 전압 조정 및 무효전력 보상을 위해 사용되며, 시충전이 가능합니다.
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36. 송전선로에서 고조파 제거 방법이 아닌 것은?

  1. 변압기를 △결선 한다.
  2. 능동형 필터를 설치한다.
  3. 유도전압 조정장치를 설치한다.
  4. 무효전력 보상장치를 설치한다.
(정답률: 33%)
  • 유도전압 조정장치는 배전선로의 모선전압을 조정하기 위한 설비이며, 고조파 제거와는 관련이 없습니다.
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37. 동작전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?

  1. 순한시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 반한시 계전기
  4. 반한시 정한시 계전기
(정답률: 43%)
  • 반한시 계전기는 고장전류의 크기가 클수록 동작 시간이 짧아지는(반비례하는) 특성을 가진 계전기입니다.

    오답 노트
    순한시 계전기: 전류 크기와 상관없이 즉시 동작
    정한시 계전기: 전류 크기와 상관없이 일정 시간 후 동작
    반한시 정한시 계전기: 특정 구간에서는 반한시, 그 외에는 정한시로 동작
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38. 차단기의 정격 차단시간은?

  1. 고장 발생부터 소호까지의 시간
  2. 트립코일 여자부터 소호까지의 시간
  3. 가동 접촉자의 개극부터 소호까지의 시간
  4. 가동 접촉자의 동작시간부터 소호까지의 시간
(정답률: 45%)
  • 차단기의 정격 차단시간은 트립코일에 전원이 공급되어 여자되는 순간부터 아크가 완전히 소멸(소호)될 때까지의 시간을 의미합니다.
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39. 저압배전계통을 구성하는 방식 중, 캐스케이딩(cascading)을 일으킬 우려가 있는 방식은?

  1. 방사상방식
  2. 저압뱅킹방식
  3. 저압네트워크방식
  4. 스포트네트워크방식
(정답률: 39%)
  • 저압뱅킹방식은 여러 대의 변압기를 병렬로 연결하여 전원을 공급하는 방식으로, 한 변압기 사고 시 다른 변압기로 과부하가 전이되어 연쇄적으로 차단되는 캐스케이딩(cascading) 현상이 발생할 우려가 있습니다.
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40. 정전용량 0.01μF/km, 길이 173.2km, 선간전압 60kV, 주파수 60Hz인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 A인가?

  1. 6.3
  2. 12.5
  3. 22.6
  4. 37.2
(정답률: 40%)
  • 3상 송전선로의 충전전류는 선로의 정전용량과 대지전압을 이용하여 계산합니다. 이때 전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 대지전압을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I = 2\pi f C L \frac{V}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] $I = 2 \times 3.14 \times 60 \times (0.01 \times 10^{-6} \times 173.2) \times \frac{60 \times 10^{3}}{\sqrt{3}}$
    ③ [최종 결과] $I = 22.6$ A
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3과목: 전기기기

41. 변압기 보호장치의 주된 목적이 아닌 것은?

  1. 전압 불평형 개선
  2. 절연내력 저하 방지
  3. 변압기 자체 사고의 최소화
  4. 다른 부분으로의 사고 확산 방지
(정답률: 35%)
  • 변압기 보호장치는 사고 발생 시 변압기 자체의 손상을 최소화하고, 절연내력 저하를 방지하며, 사고가 계통의 다른 부분으로 확산되는 것을 막기 위해 설치합니다. 전압 불평형 개선은 보호장치의 목적이 아니라 전압 조정 장치나 계통 운용을 통해 해결해야 할 문제입니다.
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42. 유도기전력의 크기가 서로 같은 A, B 2대의 동기발전기를 병렬 운전할 때, A발전기의 유기기전력 위상이 B보다 앞설 때 발생하는 현상이 아닌 것은?

  1. 동기화력이 발생한다.
  2. 고조파 무효순환전류가 발생된다.
  3. 유효전류인 동기화전류가 발생된다.
  4. 전기자 동손을 증가시키며 과열의 원인이 된다.
(정답률: 28%)
  • 두 발전기의 유기기전력 위상이 다를 때는 동기화전류(유효전류)가 흘러 위상을 맞추려는 동기화력이 발생하며, 이 과정에서 전기자 동손이 증가하여 과열의 원인이 됩니다.

    오답 노트
    고조파 무효순환전류: 기전력의 파형이 일치하지 않을 때 발생합니다.
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43. 일반적인 3상 유도전동기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 불평형 전압으로 운전하는 경우 전류는 증가하나 토크는 감소한다.
  2. 원선도 작성을 위해서는 무부하시험, 구속시험 1차 권선저항 측정을 하여야한다.
  3. 농형은 권선형에 비해 구조가 견고하며 권선형에 비해 대형전동기로 널리 사용된다.
  4. 권선형 회전자의 3선중 1선이 단선되면 동기속도의 50%에서 더 이상 가속되지 못하는 현상을 게르게스현상이라 한다.
(정답률: 38%)
  • 농형 유도전동기는 구조가 견고하고 유지보수가 쉬워 널리 사용되지만, 대형 전동기의 경우 기동 특성 조절이 가능한 권선형이 더 유리한 경우가 많습니다. 따라서 농형이 권선형보다 대형전동기로 널리 사용된다는 설명은 틀린 것입니다.
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44. 어떤 정류회로의 부하전압이 50V이고 맥동률 3%이면 직류 출력전압에 포함된 교류 분은 몇 V인가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.1
(정답률: 45%)
  • 맥동률은 직류 출력전압에 포함된 교류 성분의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $V_{ac} = V_{dc} \times \text{맥동률}$
    ② [숫자 대입] $V_{ac} = 50 \times 0.03$
    ③ [최종 결과] $V_{ac} = 1.5$
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45. 저항부하를 갖는 정류회로에서 직류분 전압이 200V일 때 다이오드에 가해지는 첨두역 전압(PIV)의 크기는 약 몇 V 인가?

  1. 346
  2. 628
  3. 692
  4. 1038
(정답률: 35%)
  • 저항부하 정류회로에서 직류분 전압($V_{dc}$)이 주어졌을 때, 다이오드에 가해지는 첨두역전압(PIV)을 구하는 문제입니다. 직류 전압 기준일 때 PIV는 $\pi$를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $PIV = \pi \times V_{dc}$
    ② [숫자 대입] $PIV = 3.14 \times 200$
    ③ [최종 결과] $PIV = 628$
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46. 동기발전기의 전기자권선을 분포권으로 하면 어떻게 되는가?

  1. 난조를 방지한다.
  2. 기전력의 파형이 좋아진다.
  3. 권선의 리액턴스가 커진다.
  4. 집중권에 비하여 합성 유기기전력이 증가한다.
(정답률: 35%)
  • 동기발전기에서 권선을 분포권으로 감으면 기전력의 파형이 정현파에 가까워져 파형이 개선되는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    합성 유기기전력: 분포권 계수 때문에 집중권보다 감소함
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47. 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립 5%, 2차 1상의 저항 0.5Ω이다. 이 전동기의 기동 토크를 전부하 토크와 같도록 하려면 외부에서 2차에 삽입할 저항(Ω)은?

  1. 8.5
  2. 9
  3. 9.5
  4. 10
(정답률: 33%)
  • 기동 토크를 전부하 토크와 같게 하기 위해 필요한 외부 삽입 저항을 구하는 문제입니다.
    $$R = \frac{1 - S_t}{S_t} \times r_2$$
    외부 저항 공식
    $$R = \frac{1 - 0.05}{0.05} \times 0.5$$
    $$R = 9.5$$
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48. 그림은 동기발전기의 구동 개념도이다. 그림에서 2를 발전기라 할 때 3의 명칭으로 적합한 것은?

  1. 전동기
  2. 여자기
  3. 원동기
  4. 제동기
(정답률: 39%)
  • 동기발전기 시스템에서 발전기(2)에 자속을 공급하기 위해 직류 전원을 제공하는 장치가 필요하며, 이를 여자기라고 합니다.
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49. 3상 수은 정류기의 직류 평균 부하전류가 50A가 되는 1상 양극 전류 실효값은 약 몇 A 인가?

  1. 9.6
  2. 17
  3. 29
  4. 87
(정답률: 23%)
  • 3상 수은 정류기에서 직류 평균 부하전류와 1상 양극 전류 실효값 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \frac{I_{dc}}{\sqrt{3}}$
    ② [숫자 대입] $I_{rms} = \frac{50}{\sqrt{3}}$
    ③ [최종 결과] $I_{rms} = 28.87 \approx 29$
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50. 직류기에서 기계각의 극수가 P인 경우 전기각과의 관계는 어떻게 되는가?

  1. 전기각 × 2P
  2. 전기각 × 3P
  3. 전기각 × 2/P
  4. 전기각 × 3/P
(정답률: 37%)
  • 직류기에서 전기각은 기계각에 극수 $P$의 절반을 곱한 값입니다. 따라서 기계각을 기준으로 전기각과의 관계를 나타내면 전기각에 $\frac{2}{P}$를 곱한 값이 됩니다.
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51. 유도전동기의 2차 회로에 2차 주파수와 같은 주파수로 적당한 크기와 적당한 위상의 전압을 외부에서 가해주는 속도제어법은?

  1. 1차 전압 제어
  2. 2차 저항 제어
  3. 2차 여자 제어
  4. 극수 변환 제어
(정답률: 31%)
  • 유도전동기의 2차 회로에 2차 주파수와 동일한 주파수의 전압을 외부에서 인가하여 슬립을 조절하는 속도제어 방식은 2차 여자 제어입니다.
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52. 직류발전기의 유기기전력과 반비례하는 것은?

  1. 자속
  2. 회전수
  3. 전체 도체수
  4. 병렬 회로수
(정답률: 39%)
  • 직류발전기의 유기기전력 공식은 다음과 같습니다.
    $$E = \frac{P Z \Phi N}{60 a}$$
    위 공식에서 병렬 회로수 $a$는 분모에 위치하므로, 유기기전력 $E$와 반비례 관계에 있습니다.
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53. 이상적인 변압기의 무부하에서 위상관계로 옳은 것은?

  1. 자속과 여자전류는 동위상이다.
  2. 자속은 인가전압 보다 90° 앞선다.
  3. 인가전압은 1차 유기기전력 보다 90° 앞선다.
  4. 1차 유기기전력과 2차 유기기전력의 위상은 반대이다.
(정답률: 30%)
  • 이상적인 변압기의 무부하 상태에서는 여자전류가 자속을 생성하므로 자속과 여자전류는 위상이 같습니다(동위상).

    오답 노트
    자속과 인가전압: 자속이 전압보다 $90^{\circ}$ 늦음
    인가전압과 유기기전력: 위상이 $180^{\circ}$ 반대
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54. 부하전류가 2배로 증가하면 변압기의 2차측 동손은 어떻게 되는가?

  1. 1/4로 감소한다.
  2. 1/2로 감소한다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 32%)
  • 변압기의 동손은 전류의 제곱에 비례하여 증가하는 성질을 가지고 있습니다.
    ① [기본 공식] $P_{cu} = I^{2} R$
    ② [숫자 대입] $P_{new} = (2I)^{2} R$
    ③ [최종 결과] $P_{new} = 4 I^{2} R$
    따라서 부하전류가 2배가 되면 동손은 4배로 증가합니다.
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55. 직류 분권발전기의 극수 4, 전기자 총 도체수 600으로 매분 600회전할 때 유기기전력이 220V라 한다. 전기자 권선이 파권일 때 매극당 자속은 약 몇 Wb인가?

  1. 0.0154
  2. 0.0183
  3. 0.0192
  4. 0.0199
(정답률: 38%)
  • 직류기의 유기기전력 공식을 사용하여 매극당 자속을 계산합니다. 파권의 경우 병렬 회로수 $a=2$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P \phi Z N}{60 a}$
    ② [숫자 대입] $220 = \frac{4 \times \phi \times 600 \times 600}{60 \times 2}$
    ③ [최종 결과] $\phi = 0.0183$ Wb
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56. 변압기의 1차측을 Y결선, 2차측을 △결선으로 한 경우 1차와 2차간의 전압의 위상차는?

  1. 0°
  2. 30°
  3. 45°
  4. 60°
(정답률: 37%)
  • Y-△ 결선 변압기에서 1차측(Y)과 2차측(△) 사이에는 선간전압 기준으로 $30^{\circ}$의 위상차가 발생합니다.
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57. 직류기의 철손에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 성층철심을 사용하면 와전류손이 감소한다.
  2. 철손에는 풍손과 와전류손 및 저항손이 있다.
  3. 철에 규소를 넣게 되면 히스테리시스손이 감소한다.
  4. 전기자 철심에는 철손을 작게하기 위해 규소강판을 사용한다.
(정답률: 39%)
  • 철손은 히스테리시스손과 와전류손의 합으로 구성됩니다. 풍손은 기계적 손실에 해당하며, 저항손은 동손에 해당하므로 철손에 포함되지 않습니다.

    오답 노트
    성층철심 사용: 와전류손 감소
    규소 함유: 히스테리시스손 감소
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58. 정격출력 50kW, 4극 220V, 60Hz인 3상 유도전동기가 전부하 슬립 0.04, 효율 90%로 운전되고 있을 때 다음 중 틀린 것은?

  1. 2차 효율＝96%
  2. 1차 입력＝55.56kW
  3. 회전자입력＝47.9kW
  4. 회전자동손＝2.08kW
(정답률: 29%)
  • 전동기의 입력, 회전자 입력 및 손실 관계를 통해 각 수치를 검증합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{1차 입력} = \frac{\text{출력}}{\text{효율}}$$
    $$\text{회전자 입력} = \text{1차 입력} - \text{1차 손실}$$
    $$\text{회전자 동손} = s \times \text{회전자 입력}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{1차 입력} = \frac{50}{0.9} = 55.56 \text{ kW}$$
    $$\text{회전자 입력} = 55.56 \times (1 - s) = 55.56 \times 0.96 = 53.33 \text{ kW}$$
    $$\text{회전자 동손} = 0.04 \times 53.33 = 2.13 \text{ kW}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{회전자 입력} = 53.33 \text{ kW}$$

    오답 노트
    회전자입력＝47.9kW: 계산 결과 $53.33 \text{ kW}$이므로 틀린 설명입니다.
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59. 동기전동기에서 출력이 100%일 때 역률이 1이 되도록 계자전류를 조정한 다음에 공급 전압 V 및 계자전류 If 를 일정하게 하고, 전부하 이하에서 운전하면 동기전동기의 역률은?

  1. 뒤진 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률은 낮아진다.
  2. 뒤진 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률은 좋아진다.
  3. 앞선 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률은 낮아진다.
  4. 앞선 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률은 좋아진다.
(정답률: 22%)
  • 동기전동기의 V곡선 특성에 따라, 역률 1인 상태에서 부하가 감소하면 부족여자 상태가 되어 전류의 위상이 전압보다 앞서는 앞선 역률이 됩니다. 이때 부하가 더 감소할수록 역률은 더욱 낮아지게 됩니다.
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60. 3상 변압기를 1차, Y, 2차 △로 결선하고 1차에 선간전압 3300V를 가했을 때의 무부하 2차 선간전압은 몇 V인가? (단, 전압비는 30：1이다.)

  1. 63.5
  2. 110
  3. 173
  4. 190.5
(정답률: 27%)
  • 1차 Y결선에서 상전압은 선간전압의 $1/\sqrt{3}$배이며, 2차 $\Delta$결선에서는 상전압이 곧 선간전압이 됩니다. 전압비는 상전압 기준입니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{p1} = \frac{V_{\ell 1}}{\sqrt{3}}$$
    $$V_{\ell 2} = V_{p2} = \frac{V_{p1}}{a}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{p1} = \frac{3300}{\sqrt{3}}$$
    $$V_{\ell 2} = \frac{3300}{\sqrt{3} \times 30}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{\ell 2} = 63.5 \text{ V}$$
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 선간전압이 200V인 대칭 3상 전원에 평형 3상 부하가 접속되어 있다. 부하 1상의 저항은 10Ω, 유도리액턴스 15Ω, 용량리액턴스 5Ω가 직렬로 접속된 것이다. 부하가 △결선일 경우, 선로전류(A)와 3상 전력(W)은 약 얼마인가?

  1. Iℓ= 10 , P3＝6000
  2. Iℓ= 10 , P3＝8000
  3. Iℓ= 10 , P3＝6000
  4. Iℓ= 10 , P3＝8000
(정답률: 26%)
  • $\Delta$결선에서는 선간전압이 상전압과 같으며, 선전류는 상전류의 $\sqrt{3}$배입니다. 임피던스는 저항과 리액턴스의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$$
    $$I_{\ell} = \sqrt{3} \times \frac{V_p}{Z}$$
    $$P_3 = 3 \times (\frac{V_p}{Z})^2 \times R$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z = \sqrt{10^2 + (15 - 5)^2} = 10\sqrt{2}$$
    $$I_{\ell} = \sqrt{3} \times \frac{200}{10\sqrt{2}} = 10\sqrt{6}$$
    $$P_3 = 3 \times (\frac{200}{10\sqrt{2}})^2 \times 10$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{\ell} = 10\sqrt{6} \text{ A}, P_3 = 6000 \text{ W}$$
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62. 그림(a)와 그림(b)가 역회로 관계에 있으려면 L의 값은 몇 mH인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 5
  4. 10
(정답률: 36%)
  • 역회로(Dual Circuit) 관계가 되려면 L-C 성분이 서로 교체되어야 하며, 임피던스 곱이 일정해야 합니다. 그림(a)의 병렬 L-C 회로와 그림(b)의 직렬 L-C 회로가 역회로가 되기 위해서는 $L_a C_a = L_b C_b$ 관계가 성립해야 합니다.
    $$\text{역회로 조건: } L_a C_a = L_b C_b$$
    $$4 \times 10^{-3} \times 5 \times 10^{-6} = L \times 2 \times 10^{-6}$$
    $$L = 10 \times 10^{-3} = 10\text{ mH}$$
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63. 공간적으로 서로 (rad)의 각도를 두고 배치한 n개의 코일에 대칭 n상 교류를 흘리면 그 중심에 생기는 회전자계의 모양은?

  1. 원형 회전자계
  2. 타원형 회전자계
  3. 원통형 회전자계
  4. 원추형 회전자계
(정답률: 32%)
  • n개의 코일을 공간적으로 $\frac{2\pi}{n}$ rad의 각도로 배치하고 대칭 n상 교류를 흘리면, 합성 자계의 크기가 일정하게 유지되면서 회전하는 원형 회전자계가 생성됩니다.

    오답 노트
    타원형 회전자계: 비대칭 n상 교류를 흘릴 때 발생함
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64. 2개의 전력계로 평형 3상 부하의 전력을 측정하였더니 한쪽의 지시가 다른 쪽 전력계 지시의 3배였다면 부하의 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.46
  2. 0.55
  3. 0.65
  4. 0.76
(정답률: 30%)
  • 2전력계법에서 두 전력계의 지시값 $P_1, P_2$를 알 때, 부하의 역률 $\cos \theta$를 구하는 공식을 사용합니다. 문제에서 한쪽 지시가 다른 쪽의 3배라고 했으므로 $P_1 = 3P_2$로 대입합니다.
    $$\cos \theta = \frac{P_1 + P_2}{2\sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}}$$
    $$\cos \theta = \frac{3P_2 + P_2}{2\sqrt{(3P_2)^2 + P_2^2 - (3P_2)(P_2)}}$$
    $$\cos \theta = \frac{4P_2}{2\sqrt{7P_2^2}} = \frac{2}{\sqrt{7}} \approx 0.7559$$
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65. 어떤 소자에 걸리는 전압이 V이고, 흐르는 전류가 A일 때 소비되는 전력(W)은?

  1. 100
  2. 150
  3. 250
  4. 300
(정답률: 28%)
  • 전압과 전류의 순시값 식에서 실효값을 추출하여 소비전력을 구하는 문제입니다. 전압과 전류의 위상차가 $\frac{\pi}{6} - (-\frac{\pi}{6}) = \frac{\pi}{3}$이므로, 역률 $\cos(\theta) = \cos(60^{\circ}) = 0.5$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $P = V I \cos(\theta)$
    ② [숫자 대입] $P = 100 \times 3 \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $P = 150$
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66. 의 라플라스 역변환은?

  1. e-at
  2. 1-e-at
  3. a(1-e-at)
(정답률: 32%)
  • 주어진 함수 $\frac{1}{s(s+a)}$를 부분분수 전개법을 이용하여 분리한 후, 각각의 기본 라플라스 역변환 공식을 적용하여 풀이합니다.
    $$\frac{1}{s(s+a)} = \frac{1}{a} ( \frac{1}{s} - \frac{1}{s+a} )$$
    $$\mathcal{L}^{-1} [ \frac{1}{a} ( \frac{1}{s} - \frac{1}{s+a} ) ] = \frac{1}{a} (1 - e^{-at})$$
    $$\text{결과: } \frac{1}{a}(1-e^{-at})$$
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67. 어떤 회로에 전압을 115V 인가하였더니 유효전력이 230W, 무효전력이 345Var를 지시한다면 회로에 흐르는 전류는 약 몇 A 인가?

  1. 2.5
  2. 5.6
  3. 3.6
  4. 4.5
(정답률: 34%)
  • 유효전력과 무효전력을 이용하여 피상전력을 구한 뒤, 전압으로 나누어 회로에 흐르는 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{a} = \sqrt{P^{2} + P_{r}^{2}}, \quad I = \frac{P_{a}}{V}$
    ② [숫자 대입] $P_{a} = \sqrt{230^{2} + 345^{2}} \approx 414, \quad I = \frac{414}{115}$
    ③ [최종 결과] $I = 3.6\text{ A}$
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68. 무손실 선로에 있어서 감쇠정수 α, 위상정수를 β라 하면 α와 β의 값은? (단, R, G, L, C는 선로 단위 길이당의 저항, 컨덕턴스, 인덕턴스, 커패시턴스이다.)

(정답률: 30%)
  • 무손실 선로란 저항 $R=0$이고 컨덕턴스 $G=0$ 인 이상적인 선로를 말합니다. 이 경우 에너지 손실이 없으므로 감쇠정수 $\alpha$는 $0$이 되며, 위상정수 $\beta$는 선로의 인덕턴스 $L$과 커패시턴스 $C$에 의해 결정됩니다.
    $$\alpha = 0, \beta = \omega \sqrt{LC}$$
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69. 시정수의 의미를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 시정수가 작으면 과도현상이 짧다.
  2. 시정수가 크면 정상상태에 늦게 도달한다.
  3. 시정수는 τ로 표기하며 단위는 초(sec)이다.
  4. 시정수는 과도 기간 중 변화해야할 양의 0.632%가 변화하는데 소요된 시간이다.
(정답률: 35%)
  • 시정수는 과도 상태에서 변화해야 할 전체 양의 약 $63.2\%$가 변화하는 데 걸리는 시간을 의미합니다. $0.632\%$는 잘못된 수치입니다.

    오답 노트
    시정수가 작으면 과도현상이 짧다: 응답 속도가 빨라짐을 의미함
    시정수가 크면 정상상태에 늦게 도달한다: 응답 속도가 느려짐을 의미함
    시정수는 $\tau$로 표기하며 단위는 초(sec)이다: 표준 정의 및 단위임
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70. R＝100Ω, Xc＝100Ω이고 L만을 가변 할 수 있는 RLC 직렬회로가 있다. 이 때 f＝500Hz, E＝100V를 인가하여 L을 변화시킬 때 L의 단자전압 EL의 최대값은 몇 V 인가? (단, 공진회로이다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 29%)
  • RLC 직렬회로에서 공진 시 인덕터의 단자전압 $E_L$은 전원전압 $E$에 $Q$배(전압 확대)가 됩니다. 공진 시 $X_L = X_C$이며, $Q = \frac{X_L}{R}$입니다.
    ① [기본 공식] $E_L = Q \times E = \frac{X_C}{R} \times E$
    ② [숫자 대입] $E_L = \frac{100}{100} \times 100$
    ③ [최종 결과] $E_L = 100$
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71. 단위 부궤환 제어시스템의 루프전달함수 G(s)H(s)가 다음과 같이 주어져 있다. 이득 여유가 20dB이면 이 때의 K의 값은?

  1. 3/10
  2. 3/20
  3. 1/20
  4. 1/40
(정답률: 29%)
  • 이득 여유(Gain Margin)는 루프 전달함수의 위상이 $-180^{\circ}$일 때의 이득의 역수로 정의됩니다. 주어진 전달함수 $$G(s)H(s) = \frac{K}{(s+1)(s+3)}$$ 에서 $s=j\omega$를 대입하여 허수부가 0이 되는 지점($\omega=0$)에서의 이득을 분석합니다.
    ① [기본 공식] $GM = 20\log_{10}|\frac{1}{G(j\omega)H(j\omega)}|$
    ② [숫자 대입] $20 = 20\log_{10}|\frac{1}{K/3}| \implies 10 = \frac{3}{K}$
    ③ [최종 결과] $K = \frac{3}{10}$
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72. 그림은 제어계와 그 제어계의 근궤적을 작도한 것이다. 이것으로부터 결정된 이득여유 값은?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 64
(정답률: 32%)
  • 이득여유는 시스템이 불안정해지기 시작하는 임계 이득과 현재 설계된 이득의 비율로 계산합니다. 근궤적에서 허수축과 교차하는 지점의 이득이 $K=64$이므로 이때가 임계 안정 상태이며, 설계값은 $K=8$입니다.
    ① [기본 공식] $G_m = \frac{K_{critical}}{K_{design}}$
    ② [숫자 대입] $G_m = \frac{64}{8}$
    ③ [최종 결과] $G_m = 8$
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73. 노내 온도를 제어하는 프로세스 제어계에서 검출부에 해당하는 것은?

  1. 노
  2. 밸브
  3. 증폭기
  4. 열전대
(정답률: 37%)
  • 프로세스 제어계에서 온도를 측정하여 전기적 신호로 변환해주는 검출부의 역할은 열전대(Thermocouple)가 수행합니다.
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74. 와 같은 함수를 상태함수로 변환 하였다. 벡터 A, B의 값으로 적당한 것은?

(정답률: 39%)
  • 주어진 2차 미분방정식 $\frac{d^2}{dt^2}c(t) + 5\frac{d}{dt}c(t) + 4c(t) = r(t)$를 상태 공간 방정식으로 변환합니다.
    상태 변수를 $x_1 = c(t)$, $x_2 = \frac{d}{dt}c(t)$로 설정하면 다음과 같습니다.
    $$\frac{d}{dt}x_1 = x_2$$
    $$\frac{d}{dt}x_2 = -4x_1 - 5x_2 + r(t)$$
    이를 행렬 형태로 나타내면 $A = \begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -4 & -5 \end{bmatrix}, B = \begin{bmatrix} 0 \\ 1 \end{bmatrix}$이 되므로 정답은 입니다.
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75. 전달함수 일 때, 이 계의 임펄스응답 c(t)를 나타내는 것은? (단, a는 상수이다.)

(정답률: 30%)
  • 전달함수 $G(s) = \frac{1}{s + a}$의 임펄스 응답은 라플라스 역변환을 통해 구할 수 있습니다.
    $$c(t) = \mathcal{L}^{-1} \{ \frac{1}{s + a} \} = e^{-at}$$
    이 함수는 시간이 지남에 따라 $1$에서 $0$으로 지수적으로 감소하는 형태를 가지므로, 정답은 입니다.
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76. 그림과 같은 스프링 시스템을 전기적 시스템으로 변환했을 때 이에 대응하는 회로는?

(정답률: 30%)
  • 기계적 시스템의 요소를 전기적 시스템으로 변환하는 대응 관계를 적용합니다.
    질량 $M$은 인덕턴스 $L$로, 탄성 계수 $K$는 커패시턴스 $C$로 대응됩니다. 따라서 스프링과 질량이 직렬로 연결된 구조는 와 같이 $C$와 $L$이 직렬로 연결된 회로로 변환됩니다.
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77. 궤환(Feed back) 제어계의 특징이 아닌 것은?

  1. 정확성이 증가한다.
  2. 대역폭이 증가한다.
  3. 구조가 간단하고 설치비가 저렴하다.
  4. 계(系)의 특성 변화에 대한 입력대 출력비의 감도가 감소한다.
(정답률: 36%)
  • 궤환 제어계는 출력값을 다시 입력으로 되돌려 오차를 수정하므로 정확성과 대역폭이 증가하고, 시스템 파라미터 변화에 대한 감도가 감소하는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    구조가 간단하고 설치비가 저렴하다: 출력 검출 센서와 비교 장치가 추가되어 구조가 복잡해지고 비용이 증가합니다.
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78. 에서 ω＝10rad/s일 때의 이득 및 위성각은?

  1. 20dB, －90°
  2. 20dB, －180°
  3. 40dB, －90°
  4. 40dB, －180°
(정답률: 28%)
  • 주어진 전달함수 $G(s) = \frac{1}{0.005s(0.1s + 1)^2}$에 $\omega = 10 \text{ rad/s}$를 대입하여 이득과 위상각을 구합니다.
    ① [이득 공식] $|G(j\omega)| = \frac{1}{0.005\omega \sqrt{(0.1\omega)^2 + 1}^2}$
    ② [숫자 대입] $|G(j10)| = \frac{1}{0.005 \times 10 \times (1^2 + 1)} = \frac{1}{0.05 \times 2} = 10$
    ③ [최종 결과] $20 \log_{10} 10 = 20 \text{ dB}$
    위상각의 경우, 적분기 $1/s$에서 $-90^{\circ}$, 2차 지연 요소 $1/(0.1s+1)^2$에서 각 $-45^{\circ}$씩 총 $-90^{\circ}$가 발생하여 합계는 $-180^{\circ}$가 됩니다.
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79. 그림과 같은 논리회로는?

  1. OR 회로
  2. AND 회로
  3. NOT 회로
  4. NOR 회로
(정답률: 36%)
  • 제시된 회로 를 보면 접점 A와 B가 병렬로 연결되어 있습니다. 병렬 연결 구조는 논리합을 의미하므로 OR 회로입니다.
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80. 이산 시스템(Discrete data system)에서의 안정도 해석에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 음의 반평면에 있으면 안정하다.
  2. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 양의 반평면에 있으면 안정하다.
  3. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 내부에 있으면 안정하다.
  4. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 외부에 있으면 안정하다.
(정답률: 42%)
  • 이산 시스템의 안정도는 z-평면에서 특성방정식의 근(pole)의 위치로 판단합니다. 시스템이 안정하기 위해서는 모든 근이 반지름이 1인 단위원 내부에 존재해야 합니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 특고압을 옥내에 시설하는 경우 그 사용 전압의 최대한도는 몇 kV 이하인가? (단, 케이블 트레이공사는 제외)

  1. 25
  2. 80
  3. 100
  4. 160
(정답률: 29%)
  • KEC 규정에 따라 특고압을 옥내에 시설하는 경우, 사용 전압의 최대한도는 $100 \text{kV}$이하로 제한됩니다.

    오답 노트
    케이블 트레이 공사: $35 \text{kV}$이하로 제한됩니다.
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82. 제1종 접지공사의 접지극을 시설할 때 동결 깊이를 감안하여 지하 몇 cm 이상의 깊이로 매설하여야 하는가?

  1. 60
  2. 75
  3. 90
  4. 100
(정답률: 36%)
  • 제1종 접지공사 시 접지극은 동결 깊이를 고려하여 지하 $75 \text{cm}$이상의 깊이로 매설하여 접지 저항의 변화를 방지하고 안정성을 확보해야 합니다.
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83. 저압 및 고압 가공전선의 높이는 도로를 횡단하는 경우와 철도를 횡단하는 경우에 각각 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 도로：지표상 5, 철도：레일면상 6
  2. 도로：지표상 5, 철도：레일면상 6.5
  3. 도로：지표상 6, 철도：레일면상 6
  4. 도로：지표상 6, 철도：레일면상 6.5
(정답률: 34%)
  • 저압 및 고압 가공전선의 횡단 높이 기준은 안전 확보를 위해 다음과 같이 규정되어 있습니다.
    도로를 횡단하는 경우에는 지표상 $6\text{m}$이상, 철도를 횡단하는 경우에는 레일면상 $6.5\text{m}$이상이어야 합니다.
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84. 발전기를 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 반드시 시설하지 않아도 되는 경우는?

  1. 발전기에 과전류나 과전압이 생긴 경우
  2. 용량 5000kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
  3. 용량 500kVA 이상의 발전기를 구동하는 수차의 압유 장치의 유압이 현저히 저하한 경우
  4. 용량 2000kVA 이상인 수차 발전기의 스러스트 베어링의 온도가 현저히 상승하는 경우
(정답률: 33%)
  • 발전기 보호 장치 시설 기준에 관한 문제입니다.
    용량 $5000\text{kVA}$이상인 발전기의 내부 고장 시에는 일반적으로 보호 계전기 등을 통해 차단되도록 설계되나, 문제에서 제시한 조건 중 자동 차단 장치를 반드시 시설하지 않아도 되는 예외 경우에 해당합니다.
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85. 전력계통의 일부가 전력계통의 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 분산형전원에 의해서만 가압되는 상태를 무엇이라 하는가?

  1. 계통연계
  2. 접속설비
  3. 단독운전
  4. 단순 병렬운전
(정답률: 35%)
  • 전력계통의 일부가 전원과 전기적으로 분리된 상태에서, 분산형전원에 의해서만 해당 구역이 가압되어 운전되는 상태를 단독운전이라고 합니다.
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86. 샤워시설이 있는 욕실 등 인체가 물에 젖어있는 상태에서 전기를 사용하는 장소에 콘센트를 시설할 경우 인체감전보호용 누전차단기의 정격감도전류는 몇 mA 이하인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 30
(정답률: 33%)
  • 인체가 물에 젖어있는 상태에서 전기를 사용하는 장소(욕실 등)는 감전 위험이 매우 높으므로, 더 민감한 보호 장치가 필요합니다.
    이 경우 인체감전보호용 누전차단기의 정격감도전류는 $15\text{mA}$이하로 시설해야 합니다.
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87. ( )안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. Ⓐ 60, Ⓑ 40
  2. Ⓐ 40, Ⓑ 60
  3. Ⓐ 30, Ⓑ 60
  4. Ⓐ 60, Ⓑ 30
(정답률: 34%)
  • 유희용 전차의 전로 사용전압 기준에 대한 문제입니다.
    직류의 경우에는 $60\text{V}$이하, 교류의 경우에는 $40\text{V}$이하로 규정되어 있습니다.
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88. 사용전압이 몇 V 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하 침투를 방지하기 위하여 절연유 유출 방지설비를 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 25000
  2. 50000
  3. 75000
  4. 100000
(정답률: 24%)
  • 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치할 때, 절연유의 유출 및 지하 침투를 방지하기 위한 방지설비 설치 기준 전압은 $100000\text{V}$이상입니다.
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89. 전로의 사용전압이 400V 미만이고, 대지전압이 220V인 옥내전로에서 분기회로의 절연저항 값은 몇 MΩ 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 0.5
(정답률: 40%)
  • 전로의 사용전압이 $400\text{V}$ 미만이고 대지전압이 $220\text{V}$인 옥내전로의 분기회로 절연저항 값은 $0.2\text{M}\Omega$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    KEC 개정 전 기준에 따른 문제로, 해당 조건에서의 법정 절연저항 최솟값은 $0.2\text{M}\Omega$입니다.
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90. 전기울타리용 전원 장치에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 몇 V 이하이어야 하는 가?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 27%)
  • 전기울타리용 전원 장치에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 $250\text{V}$이하로 규정되어 있습니다.
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91. 가반형의 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 400
(정답률: 39%)
  • 가반형 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 경우, 안전을 위해 용접변압기 1차측 전로의 대지전압은 $300\text{V}$이하로 유지해야 합니다.
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92. 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선로(중성선 다중접지식의 것으로서 전로에 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 것에 한 한다.)가 상호 간 접근 또는 교차하는 경우 사용전선이 양쪽 모두 케이블인 경우 이격거리는 몇 m 이상인가?

  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 0.75
  4. 1.0
(정답률: 27%)
  • 사용전압 $22.9\text{kV}$의 특고압 가공전선로가 상호 접근 또는 교차할 때, 전선의 종류에 따른 이격거리는 다음과 같습니다.
    나전선: $1.5\text{m}$
    절연전선: $1.0\text{m}$
    케이블: $0.5\text{m}$
    따라서 양쪽 모두 케이블인 경우 이격거리는 $0.5\text{m}$이상이어야 합니다.
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93. 발전용 수력 설비에서 필댐의 축제재료로 필댐의 본체에 사용하는 토질재료로 적합하지 않은 것은?

  1. 묽은 진흙으로 되지 않을 것
  2. 댐의 안정에 필요한 강도 및 수밀성이 있을 것
  3. 유기물을 포함하고 있으며 광물성분은 불용성일 것
  4. 댐의 안정에 지장을 줄 수 있는 팽창성 또는 수축성이 없을 것
(정답률: 37%)
  • 필댐의 본체에 사용하는 토질재료는 댐의 구조적 안정성을 위해 유기물을 포함하지 않아야 하며, 광물 성분은 용해되지 않는 불용성여야 합니다.
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94. 특고압 가공전선이 도로 등과 교차하여 도로 상부측에 시설할 경우에 보호망도 같이 시설하려고 한다. 보호망은 제 몇 종 접지공사로 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: 37%)
  • 특고압 가공전선로의 보호망은 안전을 위해 제1종 접지공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경 이후 접지 종별 개념은 폐지되었으나, 기존 규정 기준으로는 제1종 접지공사가 정답입니다.
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95. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설하는 경우에 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소의 매설 깊이는 몇 cm 이상이어야 하는가?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 60
  2. 100
  3. 120
  4. 150
(정답률: 31%)
  • KEC 규정에 따라 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설할 때, 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소의 매설 깊이는 $0.6\text{m}$이상이어야 하므로 $60\text{cm}$가 정답입니다.
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96. 특고압의 기계기구·모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 자가 들어가지 못하도록 시설하는 울타리·담 등의 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 31%)
  • 특고압 변전소 구내에 취급자 외의 출입을 금지하기 위해 설치하는 울타리나 담의 높이는 $2\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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97. 버스 덕트 공사에서 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우에는 덕트에 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: 41%)
  • 버스 덕트 공사에서 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우 제3종 접지공사를 시행합니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 접지 관련 문제는 출제되지 않으므로 참고용으로만 학습하세요.)
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98. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선 시설 중 틀린 것은?

  1. 전선은 인입용 비닐 절연전선일 것
  2. 전선 상호 간의 간격은 6cm 이상일 것
  3. 전선의 지지점 간의 거리는 전선을 조영재의 윗면에 따라 붙일 경우에는 2m 이하일 것
  4. 전선과 조영재 사이의 이격거리는 사용 전압이 400V 미만인 경우에는 2.5cm 이상일 것
(정답률: 32%)
  • 애자사용 공사에서는 옥외용 절연전선(OW)과 인입용 절연전선(DV)을 사용할 수 없습니다.

    오답 노트
    전선 상호 간의 간격 6cm 이상: 옳은 규정
    지지점 간 거리 2m 이하: 옳은 규정
    이격거리 2.5cm 이상: 옳은 규정
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99. 철탑의 강도계산을 할 때 이상 시 상정하중이 가하여지는 경우 철탑의 기초에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.33
  2. 1.83
  3. 2.25
  4. 2.75
(정답률: 41%)
  • 철탑의 강도 계산 시 이상 시 상정하중이 가해지는 경우, 기초에 대한 안전율은 $1.33$이상으로 확보해야 합니다.
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100. 고압 가공인입선이 케이블 이외의 것으로서 그 전선의 아래쪽에 위험표시를 하였다면 전선의 지표상 높이는 몇 m 까지로 감할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3.5
  3. 4.5
  4. 5.5
(정답률: 33%)
  • 고압 가공인입선이 케이블 이외의 전선일 때, 전선 아래에 위험표시를 한 경우 지표상 높이를 $3.5\text{m}$까지 감할 수 있습니다.
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