전기공사기사 필기 기출문제복원 (2019-03-03)

전기공사기사 2019-03-03 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2019-03-03 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전동기의 전원 접속을 바꾸어 역 토크를 발생시켜 급정지시키는 방법은?

  1. 역전제동
  2. 발전제동
  3. 와전류식제동
  4. 회생제동
(정답률: 93%)
  • 역전제동(플러깅)은 3상 유도전동기 운전 중 2선의 접속을 바꾸어 상회전 방향을 반대로 함으로써 역 토크를 발생시켜 급정지시키는 방법입니다.

    오답 노트
    발전제동: 전원을 개방하고 회전 에너지로 발전된 전력을 외부 저항에서 열로 소비
    회생제동: 역기전력을 전원 전압보다 높게 하여 전력을 전원측으로 반환
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2. 지름 40cm 인 완전 확산성 구형 글로브의 중심에 모든 방향의 광도가 균일하게 110 cd 되는 전구를 넣고 탁상 2m의 높이에서 점등하였다. 탁상 위의 조도는 약 몇 lx 인가? (단, 글로브 내면의 반사율은 40%, 투과율은 50% 이다.)

  1. 23
  2. 33
  3. 49
  4. 53
(정답률: 51%)
  • 글로브의 효율을 먼저 구한 뒤, 거리 역제곱 법칙에 효율을 곱하여 탁상면의 조도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{R^{2}} \times \frac{\tau}{1-\rho}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{110}{2^{2}} \times \frac{0.5}{1-0.4}$
    ③ [최종 결과] $E = 22.9$
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3. 반지름 a, 휘도 B인 완전 확산성 구면(구형) 광원의 중심에서 거리 h인 점의 조도는?

  1. πB
  2. πBa2h
  3. πBa / h2
  4. πBa2 / h2
(정답률: 78%)
  • 구면 광원의 광도 $I$는 휘도 $B$와 투영 면적 $S$의 곱으로 나타내며, 조도는 광도를 거리의 제곱으로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{I}{h^{2}} = \frac{B S}{h^{2}}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{B \times \pi a^{2}}{h^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = \frac{\pi B a^{2}}{h^{2}}$
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4. IGBT 의 설명으로 틀린 것은?

  1. GTO 사이리스터처럼 역방향 전압저지 특성을 갖는다.
  2. 오프상태에서 SCR 사이리스터처럼 양방향 전압저지 능력을 갖는다.
  3. 게이트와 에미터간 입력 임피던스가 매우 높아 BJT 보다 구동하기 쉽다.
  4. BJT처럼 온드롭(no-drop)이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하여 MOSFET 보다 큰 전류를 흘릴 수 있다.
(정답률: 57%)
  • IGBT는 MOSFET의 고속성과 BJT의 저저항성을 결합한 소자로, 전압 제어 방식이며 GTO와 같이 역방향 전압저지 특성을 갖습니다. 하지만 SCR과 같은 양방향 전압저지 능력을 갖는 것이 아니라 단방향 소자입니다.

    오답 노트
    GTO 사이리스터처럼 역방향 전압저지 특성을 갖는다: IGBT의 실제 특징임
    게이트와 에미터간 입력 임피던스가 매우 높아 BJT 보다 구동하기 쉽다: MOSFET 구조 덕분에 가능한 특징임
    BJT처럼 온드롭이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하여 MOSFET 보다 큰 전류를 흘릴 수 있다: BJT의 저저항 특성을 계승한 특징임
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5. 수은전지의 특징이 아닌 것은?

  1. 소형이고 수명이 길다.
  2. 방전전압의 변화가 적다.
  3. 전해액은 염화암모늄(NH4Cl)용액을 사용한다.
  4. 양극에 산화수은(HgO), 음극에 아연(Zn)을 사용한다.
(정답률: 68%)
  • 수은전지의 전해액은 수산화나트륨($\text{NaOH}$) 또는 수산화칼륨($\text{KOH}$)을 사용합니다.

    오답 노트
    염화암모늄($\text{NH}_4\text{Cl}$)용액: 망간전지의 전해액임
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6. 발열체의 구비조건 중 틀린 것은?

  1. 내열성이 클 것
  2. 내식성이 클 것
  3. 가공이 용이할 것
  4. 저항률이 비교적 작고 온도계수가 높을 것
(정답률: 84%)
  • 발열체는 고온에서도 성질이 변하지 않고 안정적인 저항값을 유지해야 합니다.
    따라서 적당한 고유저항을 가져야 하며, 온도 변화에 따른 저항 변화가 적어야 하므로 온도계수는 작아야 합니다.

    오답 노트
    내열성, 내식성, 가공 용이성은 발열체가 갖추어야 할 필수적인 물리적 성질입니다.
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7. SCR에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 제어기능을 갖는 쌍방향성의 3단자 소자이다.
  2. 정류기능을 갖는 단일방향성의 3단자 소자이다.
  3. 증폭기능을 갖는 단일방향성의 3단자 소자이다.
  4. 스위칭 기능을 갖는 쌍방향성의 3단자 소자이다.
(정답률: 78%)
  • SCR(Silicon Controlled Rectifier)은 게이트 신호를 통해 도통을 제어하는 단일 방향성 3단자 소자로, 주로 대전력 정류 회로에 사용됩니다.

    오답 노트
    쌍방향성: SCR은 한 방향으로만 전류가 흐르는 단방향성 소자임
    증폭기능: SCR은 스위칭 및 정류 소자이며 증폭 소자가 아님
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8. 자기부상식 철도에서 자석에 의해 부상하는 방법으로 틀린 것은?

  1. 영구자석간의 흡인력에 의한 자기부상방식
  2. 고온 초전도체와 영구자석의 조합에 의한 자기부상방식
  3. 자석과 전기코일간의 유도전류를 이용하는 유도식 자기부상방식
  4. 전자석의 흡인력을 제어하여 일정한 간격을 유지하는 흡인식 자기부상방식
(정답률: 68%)
  • 자기부상 방식에서 자석 간의 흡인력만을 이용하면 자석들이 서로 강하게 달라붙어 부상 상태를 유지할 수 없으므로 부상 방법으로 적절하지 않습니다.
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9. 전자빔으로 용해하는 고융점, 활성금속 재료는?

  1. 탄화규소
  2. 니크롬 제2종
  3. 탄탈, 니오브
  4. 철-크롬 제1종
(정답률: 66%)
  • 전자빔 용해 방식은 매우 높은 융점을 가진 금속이나 반응성이 큰 활성금속을 정제하는 데 사용됩니다. 탄탈, 니오브를 비롯하여 텅스텐, 레늄, 몰리브덴, 지르코늄, 티타늄 등이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    탄화규소: 비금속 발열체
    니크롬 제2종, 철-크롬 제1종: 금속 발열체
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10. 적외선 가열의 특징이 아닌 것은?

  1. 표면가열이 가능하다.
  2. 신속하고 효율이 좋다.
  3. 조작이 복잡하여 온도조절이 어렵다.
  4. 구조가 간단하다.
(정답률: 82%)
  • 적외선 가열은 복사열을 이용하므로 구조와 조작이 간단하며, 신속하고 효율적인 표면 가열이 가능하다는 특징이 있습니다. 따라서 조작이 복잡하여 온도조절이 어렵다는 설명은 틀린 내용입니다.
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11. 단로기의 구조와 관계가 없는 것은?

  1. 핀치
  2. 베이스
  3. 플레이트
  4. 리클로저
(정답률: 83%)
  • 단로기의 주요 구조는 플레이트, 클립, 핀치, 베이스, 지지애자, 조작금구로 구성됩니다. 리클로저는 사고 발생 시 자동으로 재폐로 동작을 수행하는 자동개폐기로, 차단기와 관련된 장치입니다.
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12. 누전차단기의 동작시간에 따른 분류도 틀린 것은?

  1. 고속형
  2. 저감도형
  3. 시연형
  4. 반한시형
(정답률: 67%)
  • 누전차단기는 동작시간에 따라 고속형, 시연형, 반한시형으로 분류합니다. 저감도형은 동작시간이 아닌 감도전류의 크기에 따른 분류 기준에 해당합니다.
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13. 옥외용 비닐절연전선의 약호 명칭은?

  1. DV
  2. CV
  3. OW
  4. OC
(정답률: 83%)
  • 옥외용 비닐절연전선의 약호는 OW(Outdoor Vinyl insulated wire)입니다.

    오답 노트
    DV: 인입용 비닐 절연전선
    CV: 가교폴리에틸렌 절연 비닐 시스 케이블
    OC: 옥외용 가교폴리에틸렌 절연전선
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14. 금속관에 넣어 시설하면 안되는 접지선은?

  1. 피뢰침형 접지선
  2. 저압기기용 접지선
  3. 고압기기용 접지선
  4. 특고압기기용 접지선
(정답률: 77%)
  • 피뢰침형 접지선(피뢰인하도선)은 뇌격전류를 대지로 유도하는 선으로, 금속관에 넣을 경우 유도전압 및 전자기적 영향이 발생할 수 있어 두께 $2\text{mm}$이상의 합성수지관에 넣어 시공해야 합니다.
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15. 옥내배선의 애자사용 공사에 많이 사용하는 특대 놉 애자의 높이(mm)는?

  1. 75
  2. 65
  3. 60
  4. 50
(정답률: 56%)
  • 놉 애자의 크기별 높이는 규격으로 정해져 있습니다.
    소: $42\text{mm}$, 중: $50\text{mm}$, 대: $57\text{mm}$, 특대: $65\text{mm}$이므로 특대 놉 애자의 높이는 $65\text{mm}$ 입니다.
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16. 피뢰침을 접지하기 위한 피뢰도선을 동선으로 할 경우의 단면적은 최소 몇 mm2 이상으로 해야 하는가?

  1. 14
  2. 22
  3. 30
  4. 50
(정답률: 75%)
  • 피뢰침의 접지를 위한 인하도선을 동선으로 사용할 경우, 규정에 따라 단면적은 최소 $50\text{mm}^{2}$이상으로 설치해야 합니다.
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17. 개폐기 중에서 부하 전류의 차단능력이 없는 것은?

  1. OCB
  2. OS
  3. DS
  4. ACB
(정답률: 89%)
  • 단로기(DS)는 아크 소호 능력이 없으므로, 부하 전류나 사고 전류를 차단할 수 없으며 반드시 무부하 상태에서만 선로를 개폐해야 합니다.
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18. 가공전선로의 저압주에서 보안공사의 경우 목주 말구 굵기의 최소 지름(cm)은?

  1. 10
  2. 12
  3. 14
  4. 15
(정답률: 62%)
  • 가공전선로의 목주 말구 굵기 기준에 따라, 저압주에서 보안공사를 시행하는 경우 최소 지름은 $12\text{cm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    10: 저압주에서 보안공사 이외의 경우 기준
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19. 무거운 조명기구를 파이프로 매달 때 사용하는 것은?

  1. 노멀밴드
  2. 파이프행거
  3. 엔트런스 캡
  4. 픽스쳐 스터드와 하키
(정답률: 63%)
  • 아우트렛 박스에 조명기구를 부착할 때, 기구 중량으로 인한 장력을 보강하여 안전하게 매달기 위해 픽스쳐 스터드와 하키를 사용합니다.

    오답 노트
    노멀밴드: 파이프 굴곡부의 관 상호간 접속
    파이프행거: 관을 지지하기 위한 고정 장치
    엔트런스 캡: 옥외 빗물 침입 방지용 관단 설치
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20. 전원을 넣자마자 곧바로 점등되는 형광등용의 안정기는?

  1. 점등관식
  2. 래피드스타트식
  3. 글로우스타트식
  4. 필라멘트 단락식
(정답률: 85%)
  • 래피드스타트식은 명칭 그대로(Rapid) 전원을 투입하면 예열 과정을 거쳐 즉시 점등되는 방식의 안정기입니다.
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2과목: 전력공학

21. 보호계전기의 반한시·정한시 특성은?

  1. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성
  2. 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성
  3. 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성
  4. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧아지며, 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성
(정답률: 49%)
  • 반한시 특성은 전류가 커질수록 동작 시간이 짧아지는 특성이고, 정한시 특성은 전류 크기에 관계없이 일정 시간 후 동작하는 특성입니다. 따라서 반한시·정한시 특성은 전류가 커질수록 동작 시간이 짧아지다가, 특정 전류 이상에서는 일정 시간 후에 동작하는 복합적인 특성을 가집니다.
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22. 비접지식 3상 송배전계통에서 1선 지락고장 시 고장전류를 계산하는데 사용되는 정전용량은?

  1. 작용정전용량
  2. 대지정전용량
  3. 합성정전용량
  4. 선간정전용량
(정답률: 40%)
  • 비접지식 계통에서 1선 지락 사고가 발생하면, 지락전류는 각 상의 선로와 대지 사이에 형성된 정전용량을 통해 흐르게 되므로 대지정전용량을 사용하여 계산합니다.
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23. 임피던스 Z1, Z2 및 Z3을 그림과 같이 접속한 선로의 A쪽에서 전압과 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

(정답률: 42%)
  • 접속점 B에서 무반사가 되기 위해서는 입사측 임피던스 $Z_1$과 부하측의 합성 임피던스가 일치해야 합니다. 부하측은 $Z_2$와 $Z_3$가 병렬로 연결된 구조이므로, 이들의 병렬 합성 임피던스가 $Z_1$과 같아야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{1}{Z_1} = \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{1}{Z_1} = \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{1}{Z_1} = \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3}$$
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24. 1선 지락 시에 지락전류가 가장 작은 송전계통은?

  1. 비접지식
  2. 직접접지식
  3. 저항접지식
  4. 소호리액터접지식
(정답률: 38%)
  • 소호리액터접지식은 선-대지 간 정전용량($C$ 성분)을 소호리액터($L$ 성분)로 공진시켜 지락전류를 최소화하는 방식입니다.

    오답 노트
    직접접지식: 지락전류가 가장 큼
    비접지식: 지락전류가 충전전류와 같음
    저항접지식: 저항값으로 지락전류를 조절함
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25. 변전소의 가스차단기의 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 근거리 차단에 유리하지 못하다.
  2. 불연성이므로 화재의 위험성이 적다.
  3. 특고압 계통의 차단기로 많이 사용된다.
  4. 이상전압의 발생이 적고, 절연회복이 우수하다.
(정답률: 43%)
  • 가스차단기(GCB)는 소호 능력이 매우 뛰어나기 때문에 근거리 차단에 매우 유리한 특성을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    불연성 가스 사용으로 화재 위험이 적고, 절연 회복 능력이 우수하여 특고압 계통에 널리 사용됩니다.
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26. 다중접지 계통에 사용되는 재폐로 기능을 갖는 일종의 차단기로서 과부하 또는 고장전류가 흐르면 순시동작하고, 일정시간 후에는 자동적으로 재폐로 하는 보호기기는?

  1. 라인퓨즈
  2. 리클로저
  3. 색셔널라이저
  4. 고장구간 자동개폐기
(정답률: 31%)
  • 리클로저는 고장전류 검출 시 선로를 차단한 후, 일정 시간이 지나면 자동으로 재투입(재폐로) 동작을 반복하여 일시적인 고장을 제거하는 보호기기입니다.

    오답 노트
    라인퓨즈: 재투입 불가능
    섹셔널라이저: 고장전류 차단 능력 없음
    고장구간 자동개폐기: 리클로저 및 차단기와 협조하여 구간 분리
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27. 비접지 계통의 지락사고 시 계전기의 영상전류를 공급하기 위하여 설치하는 기기는?

  1. PT
  2. CT
  3. ZCT
  4. GPT
(정답률: 46%)
  • ZCT(영상변류기)는 지락 사고 시 발생하는 영상전류를 검출하여 계전기에 공급함으로써 사고를 감지하고 보호 동작을 수행하게 하는 기기입니다.
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28. 켈빈(Kelvin)의 법칙이 적용되는 경우는?

  1. 전압 강하를 감소시키고자 하는 경우
  2. 부하 배분의 균형을 얻고 하는 경우
  3. 전력 손실량을 축소시키고자 하는 경우
  4. 경제적인 전선의 굵기를 선정하고자 하는 경우
(정답률: 44%)
  • 켈빈의 법칙은 전선 비용과 전력 손실 비용의 합계가 최소가 되는 지점을 찾아, 가장 경제적인 전선의 굵기를 선정하는 원리입니다.
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29. 이상전압의 파고값을 저감시켜 전력사용설비를 보호하기 위하여 설치하는 것은?

  1. 초호환
  2. 피뢰기
  3. 계전기
  4. 접지봉
(정답률: 42%)
  • 피뢰기는 낙뢰나 개폐 서지 등으로 인해 발생하는 이상전압의 파고값을 제한하여, 전력설비의 절연 파괴를 방지하고 설비를 보호하는 장치입니다.
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30. 배전반에 접속되어 운전 중인 계기용 변압기(PT) 및 변류기(CT)인 2차측 회로를 점검할 때 조치사항으로 옳은 것은?

  1. CT만 단락시킨다.
  2. PT만 단락시킨다.
  3. CT와 PT 모두를 단락시킨다.
  4. CT와 PT 모두를 개방시킨다.
(정답률: 38%)
  • 계기용 변류기(CT)는 1차측에 전류가 흐르는 상태에서 2차측을 개방하면 고전압이 유기되어 절연 파괴 및 소손의 위험이 있으므로 반드시 단락시켜야 합니다. 반면 계기용 변압기(PT)는 전압을 측정하는 장치이므로 2차측을 개방하여 점검합니다.
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31. 선간전압이 154 kV 이고, 1상당의 임피던수가 j8Ω인 기기가 있을 때, 기준용량을 100 MVA로 하면 % 임피던스는 약 몇 % 인가?

  1. 2.75
  2. 3.15
  3. 3.37
  4. 4.25
(정답률: 38%)
  • 기준용량과 임피던스 값을 이용하여 퍼센트 임피던스를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $\%Z = \frac{P Z}{10 V^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\%Z = \frac{100 \times 10^{3} \times 8}{10 \times 154^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\%Z = 3.37$
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32. 배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

  1. 선로의 전력손실 경감
  2. 선로의 전압강하의 감소
  3. 전원측 설비의 이용률 향상
  4. 선로 절연의 비용 절감
(정답률: 39%)
  • 역률을 개선하면 선로에 흐르는 무효전류가 감소하여 전력 손실이 줄고 전압 강하가 개선되며, 설비 이용 효율이 높아집니다. 하지만 선로 절연 비용은 전압 수준이나 절연 설계에 따라 결정되는 것이지 역률 개선과는 직접적인 상관관계가 없습니다.
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33. 총 낙차 300m, 사용수량 20 m3/s 인 수력발전소의 발전기출력을 약 몇 kW 인가? (단, 수차 및 발전기효율은 각각 90%, 98% 라하고, 손실낙차는 총 낙차의 6% 라고 한다.)

  1. 48750
  2. 51860
  3. 54170
  4. 54970
(정답률: 33%)
  • 수력발전소의 출력은 유량, 유효낙차, 효율을 곱하여 계산합니다. 손실낙차를 제외한 실제 유효낙차를 적용하는 것이 핵심입니다.
    ① [기본 공식] $P = 9.8 Q H \eta$
    ② [숫자 대입] $P = 9.8 \times 20 \times (300 \times (1 - 0.06)) \times 0.9 \times 0.98$
    ③ [최종 결과] $P = 48750$ kW
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34. 수차의 캐비테이션 방지책으로 틀린 것은?

  1. 흡출수두를 증대시킨다.
  2. 과부하 운전을 가능한 한 피한다.
  3. 수차의 비속도를 너무 크게 잡지 않는다.
  4. 침식에 강한 금속재료로 러너를 제작한다.
(정답률: 40%)
  • 캐비테이션은 수차 내 압력이 포화증기압보다 낮아져 기포가 발생하는 현상입니다. 이를 방지하려면 흡출수두를 낮게 유지하여 압력 강하를 줄여야 합니다.

    오답 노트
    흡출수두 증대: 수두가 높아지면 압력이 낮아져 캐비테이션이 촉진됨
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35. 저압뱅킹방식에서 저전압의 고장에 의하여 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 차단되는 현상은?

  1. 아킹(Arcing)
  2. 플리커(Flicker)
  3. 밸런스(Balance)
  4. 캐스케이딩(Cascading)
(정답률: 48%)
  • 저압뱅킹방식에서 특정 변압기의 고장이 병렬로 연결된 다른 건전한 변압기들에게까지 연쇄적으로 영향을 주어 차단시키는 현상을 캐스케이딩(Cascading)이라고 합니다. 이를 방지하기 위해 구분퓨즈를 설치합니다.
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36. 단도체 방식과 비교할 때 복도체 방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 안정도가 증가된다.
  2. 인덕턴스가 감소된다.
  3. 송전용량이 증가된다.
  4. 코로나 임계전압이 감소한다.
(정답률: 44%)
  • 복도체 방식은 단도체 방식에 비해 등가 반지름이 커지므로 인덕턴스가 감소하고, 전계 강도가 완화되어 코로나 임계전압이 상승하는 특징이 있습니다.
    따라서 코로나 임계전압이 감소한다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    안정도 증가, 인덕턴스 감소, 송전용량 증가는 모두 복도체 방식의 장점입니다.
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37. 동일전력을 동일 선간전압, 동일역률로 동일거리에 보낼 때 사용하는 전선의 총 중량이 같으면 3상 3선석인 때와 단상 2선식일 때는 전력손실비는?

  1. 1
  2. 3/4
  3. 2/3
  4. 1/√3
(정답률: 29%)
  • 동일 전력, 전압, 역률, 거리 조건에서 전선 총 중량이 같을 때 3상 3선식과 단상 2선식의 전력손실비를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{P_{3\phi}}{P_{1\phi}} = \frac{3 I_3^2 R_3}{2 I_1^2 R_1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{P_{3\phi}}{P_{1\phi}} = \frac{3}{2} \times (\frac{1}{\sqrt{3}})^2 \times \frac{3}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{P_{3\phi}}{P_{1\phi}} = \frac{3}{4}$$
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38. 송전선 중간에 전원이 없을 경우에 송전단의 전압 ES = AER + BIR 이 된다. 수전단의 전압 ER 의 식으로 옳은 것은? (단, IS, IR는 송전단 및 수전단의 전류이다.)

  1. ER = AES + CIS
  2. ER = BES + AIS
  3. ER = DES - BIS
  4. ER = CES - DIS
(정답률: 30%)
  • 송전단 전압 $E_S$와 수전단 전압 $E_R$의 관계는 4단자 정수 $A, B, C, D$를 이용한 행렬식으로 표현됩니다. 주어진 조건 $E_S = AE_R + BI_R$과 $I_S = CE_R + DI_R$에서 $AD - BC = 1$이라는 특성을 이용하여 $E_R$에 대해 정리하면 다음과 같은 관계식이 도출됩니다.
    $$E_R = DE_S - BI_S$$
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39. 송배전 선로에서 도체의 굵기는 같게 하고 도체간의 간격을 크게 하면 도체의 인덕턴스는?

  1. 커진다.
  2. 작아진다.
  3. 변함이 없다.
  4. 도체의 굵기 및 도체간의 간격과는 무관하다.
(정답률: 33%)
  • 송배전 선로의 인덕턴스는 도체 간의 간격 $D$와 도체 반지름 $r$의 비율에 비례합니다.
    $$L = 0.4605 \log \frac{D}{r}$$
    따라서 도체의 굵기($r$)가 일정할 때, 도체 간의 간격($D$)을 크게 하면 인덕턴스는 커지게 됩니다.
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40. 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스가 330Ω 이고, 수전단을 개방한 경우 송전단에서 본 어드미턴스가 1.875×10-3 ℧ 일 때 송전단의 특성임피던스는 약 몇 Ω 인가?

  1. 120
  2. 220
  3. 320
  4. 420
(정답률: 34%)
  • 송전단의 특성임피던스는 단락 임피던스와 개방 어드미턴스의 곱의 제곱근으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_0 = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$
    ② [숫자 대입] $Z_0 = \sqrt{\frac{330}{1.875 \times 10^{-3}}}$
    ③ [최종 결과] $Z_0 = 419.52$
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3과목: 전기기기

41. 직류 분권전동기가 전기자 전류 100A 일 때 50 kg·m 의 토크를 발생하고 있다. 부하가 증가하여 전기자 전류가 120A로 되었다면 발생 토크(kg·m)는 얼마인가?

  1. 60
  2. 67
  3. 88
  4. 160
(정답률: 41%)
  • 직류 분권전동기에서 토크 $\tau$는 전기자 전류 $I_a$에 비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식] $\tau_2 = \tau_1 \times \frac{I_{a2}}{I_{a1}}$
    ② [숫자 대입] $\tau_2 = 50 \times \frac{120}{100}$
    ③ [최종 결과] $\tau_2 = 60$
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42. 유도전동기의 기동 시 공급하는 전압을 단권변압기에 의해서 일시 강하시켜서 기동전류를 제한하는 기동방법은?

  1. Y-△ 기동
  2. 저항기동
  3. 직접기동
  4. 기동 보상기에 의한 기동
(정답률: 38%)
  • 기동 보상기에 의한 기동은 단권변압기를 사용하여 기동 시에만 전압을 낮추어 기동전류를 제한하고, 가속 후에는 전전압을 인가하는 방식입니다.
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43. 정류회로에서 상의 수를 크게 했을 경우 옳은 것은?

  1. 맥동 주파수와 맥동률이 증가한다.
  2. 맥동률과 맥동 주파수가 감소한다.
  3. 맥동 주파수는 증가하고 맥동률은 감소한다.
  4. 맥동률과 주파수는 감소하나 출력이 증가한다.
(정답률: 38%)
  • 정류회로에서 상의 수를 늘리면 출력 전압의 파형이 더 촘촘하고 매끄러워집니다. 이로 인해 전압의 변동 폭인 맥동률은 감소하고, 단위 시간당 반복 횟수인 맥동 주파수는 증가하여 정류 성능이 향상됩니다.
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44. 직류기의 손실 중에서 기계손으로 옳은 것은?

  1. 풍손
  2. 와류손
  3. 표류 부하손
  4. 브러시의 전기손
(정답률: 37%)
  • 직류기의 손실 중 기계손은 회전 부위에서 발생하는 물리적인 손실을 의미하며, 대표적으로 공기 마찰에 의한 풍손과 베어링 등에서 발생하는 마찰손이 있습니다.

    오답 노트
    와류손, 브러시의 전기손: 전기적 손실에 해당합니다.
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45. 3상 유도전동기의 기동법 중 전전압 기동에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기동 시에 역률이 좋지 않다.
  2. 소용량으로 기동 시간이 길다.
  3. 소용량 농형 전동기의 기동법이다.
  4. 전동기 단자에 직접 정격전압을 가한다.
(정답률: 31%)
  • 전전압 기동은 전동기 단자에 직접 정격전압을 인가하는 방식으로, 소용량 농형 전동기에 주로 사용됩니다. 이 방식은 기동 전류가 매우 커서 기동 토크가 높기 때문에 기동 시간이 매우 짧은 것이 특징입니다.
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46. 동기발전기의 단락비가 적을 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. 동기 임피던스가 크고 전기자 반작용이 작다.
  2. 동기 임피던스가 크고 전기자 반작용이 크다.
  3. 동기 임피던스가 작고 전기자 반작용이 작다.
  4. 동기 임피던스가 작고 전기자 반작용이 크다.
(정답률: 29%)
  • 단락비 $K_s$는 동기 임피던스 $Z_s$에 반비례합니다. 따라서 단락비가 작다는 것은 동기 임피던스가 크다는 것을 의미하며, 이는 곧 전기자 반작용이 크다는 결과로 이어집니다.

    오답 노트
    동기 임피던스가 작고 전기자 반작용이 작은 경우: 단락비가 큰 기기의 특징입니다.
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47. 3/4 부하에서 효율이 최대인 주상변압기의 전부하 시 철손과 동손의 비는?

  1. 8 : 4
  2. 4 : 8
  3. 9 : 16
  4. 16 : 9
(정답률: 40%)
  • 변압기의 효율이 최대가 되는 조건은 철손 $P_i$와 동손 $P_c$가 같을 때입니다. 부하율 $m$에서 효율이 최대라면, 전부하 시의 철손과 동손의 비는 부하율의 제곱에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $P_i = m^2 P_{c,full}$
    ② [숫자 대입] $P_i = (\frac{3}{4})^2 P_{c,full} = \frac{9}{16} P_{c,full}$
    ③ [최종 결과] $P_i : P_{c,full} = 9 : 16$
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48. 유도전동기의 속도제어를 인버터방식으로 사용하는 경우 1차 주파수에 비례하여 1차 전압을 공급하는 이유는?

  1. 역률을 제어하기 위해
  2. 슬립을 증가시키기 위해
  3. 자속을 일정하게 하기 위해
  4. 발생토크를 증가시키기 위해
(정답률: 31%)
  • 인버터 제어 시 주파수 $f$만 낮추면 자속 $\Phi$가 과도하게 증가하여 철심이 포화될 수 있습니다. 따라서 자속 $\Phi \propto \frac{V}{f}$ 관계에 따라 전압 $V$를 주파수에 비례하여 함께 조절함으로써 자속을 일정하게 유지하여 전동기를 보호하고 효율적인 토크 제어를 수행합니다.
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49. 그림과 같은 회로에서 V(전원전압의 실효치) = 100V, 점호각 a = 30° 인 때의 부하 시의 직류전압 Eda(V)는 약 얼마인가? (단, 전류가 연속하는 경우이다.)

  1. 90
  2. 86
  3. 77.9
  4. 100
(정답률: 28%)
  • 제시된 회로는 단상 전파 정류회로이며, 전류가 연속적으로 흐르는 경우의 평균 직류전압 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $E_d = 0.9 V \cos \alpha$
    ② [숫자 대입] $E_d = 0.9 \times 100 \times \cos 30^\circ$
    ③ [최종 결과] $E_d = 77.9 \text{ V}$
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50. 다음 ( )에 알맞은 것은?

  1. ⓐ 분권, ⓑ 직권
  2. ⓐ 직권, ⓑ 분권
  3. ⓐ 복권, ⓑ 분권
  4. ⓐ 자여자, ⓑ 타여자
(정답률: 45%)
  • 직류발전기에서 계자권선과 전기자권선의 연결 방식에 따라 명칭이 달라집니다.
    계자권선이 전기자에 병렬로 연결된 경우 분권 발전기라고 하며, 계자권선이 전기자와 직렬로 접속된 경우 직권 발전기라고 합니다.
    따라서 ⓐ 분권, ⓑ 직권이 정답입니다.
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51. 60 Hz의 변압기에 50 Hz의 동일전압을 가했을 때의 자속밀도는 60 Hz 때와 비교하였을 경우 어떻게 되는가?

  1. 로 감소
  2. 로 증가
  3. 로 감소
  4. 로 증가
(정답률: 35%)
  • 변압기의 유도기전력 공식 $e=4.44\phi fN$에 의해, 전압($e$)이 일정할 때 자속밀도($\phi$)는 주파수($f$)에 반비례합니다.
    주파수가 $60\text{ Hz}$에서 $50\text{ Hz}$로 감소($\frac{5}{6}$배)했으므로, 자속밀도는 그 역수인 $\frac{6}{5}$배로 증가하게 됩니다.
    따라서 정답은 로 증가입니다.
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52. 2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률은 약 몇 % 인가?

  1. 57.8
  2. 66.6
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 41%)
  • V결선 변압기의 이용률은 설치된 변압기 용량 대비 실제 출력 가능한 용량의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\text{이용률} = \frac{\sqrt{3}K}{2K}$
    ② [숫자 대입] $\text{이용률} = \frac{1.732}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{이용률} = 0.866 \text{ (86.6%)}$
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53. 1차 전압 6600 V, 2차 전압 220 V, 주파수 60 Hz, 1차 권수 1200 회인 경우 변압기의 최대 자속(Wb)은?

  1. 0.36
  2. 0.63
  3. 0.012
  4. 0.021
(정답률: 33%)
  • 변압기의 유도기전력 공식을 이용하여 최대 자속 $\Phi_m$을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Phi_m = \frac{V_1}{4.44 f N_1}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Phi_m = \frac{6600}{4.44 \times 60 \times 1200}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Phi_m = 0.021 \text{ Wb}$$
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54. 비례추이와 관계있는 전동기로 옳은 것은?

  1. 동기전동기
  2. 농형 유도전동기
  3. 단상정류자전동기
  4. 권선형 유도전동기
(정답률: 39%)
  • 비례추이는 2차 회로에 저항을 삽입하여 토크를 일정하게 유지하면서 속도를 제어하는 특성으로, 외부에서 저항 조절이 가능한 권선형 유도전동기에서만 가능합니다.
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55. 직류발전기의 정류초기에 전류변화가 크며 이때 발생되는 불꽃정류로 옳은 것은?

  1. 과정류
  2. 직선정류
  3. 부족정류
  4. 정현파정류
(정답률: 40%)
  • 정류 시 전류의 변화가 너무 급격하여 정류가 빠르게 일어나고, 이로 인해 브러시와 정류자 사이에서 불꽃이 발생하는 현상을 과정류라고 합니다.
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56. 3상 비돌극형 동기발전기가 있다. 정격출력 5000 kVA, 정격전압 6000V, 정격역률 0.8 이다. 여자를 정격상태로 유지할 때, 이 발전기의 최대출력은 약 몇 kW 인가? (단, 단 1상의 동기리액턴스는 0.8 P.U 이며 저항은 무시한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 7500
  2. 10000
  3. 11500
  4. 12500
(정답률: 20%)
  • 비돌극형 동기발전기의 최대출력을 구하기 위해 먼저 유기기전력 $E$를 $\text{p.u.}$법으로 계산한 후 최대출력 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = \sqrt{\sin^2 \theta + (\cos \theta + X_s)^2}$$
    $$P_{max} = \frac{E V}{X_s} \times P_n$$
    ② [숫자 대입]
    $$E = \sqrt{0.8^2 + (0.6 + 0.8)^2} = 1.61 \text{ p.u.}$$
    $$P_{max} = \frac{1.61 \times 1}{0.8} \times 5000$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{max} = 10062.5 \text{ kW}$$
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57. 3상 유도전동기의 속도제어법으로 틀린 것은?

  1. 1차 저항법
  2. 극수 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 주파수 제어법
(정답률: 35%)
  • 유도전동기의 속도제어법은 전동기 종류에 따라 다릅니다. 농형 유도전동기는 극수, 주파수, 1차 전압을 제어하며, 권선형 유도전동기는 2차 저항 제어(비례추이) 등을 사용합니다. 따라서 1차 저항법은 유도전동기의 속도제어법이 아닙니다.

    오답 노트
    극수 제어법, 전압 제어법, 주파수 제어법: 유도전동기에서 사용 가능한 속도제어 방식입니다.
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58. 동기발전기의 전기자 권선법 중 집중권인 경우 매극 매상의 홈(slot) 수는?

  1. 1개
  2. 2개
  3. 3개
  4. 4개
(정답률: 35%)
  • 전기자 권선법에서 집중권은 한 극과 한 상에 해당하는 권선을 하나의 홈(slot)에 모두 집중시켜 배치하는 방식이므로, 매극 매상의 홈 수는 1개입니다.
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59. 동기전동기의 위상특성곡선(V곡선)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 출력을 일정하게 유지할 때 부하전류와 전기자전류의 관계를 나타낸 곡선
  2. 역률을 일정하게 유지할 때 계자전류와 전기자전류의 관계를 나타낸 곡선
  3. 계자전류를 일정하게 유지할 때 전기자전류와 출력사이의 관계를 나타낸 곡선
  4. 공급전압 V 와 부하가 일정할 때 계자전류의 변화에 대한 전기자전류의 변화를 나타낸 곡선
(정답률: 32%)
  • V곡선(위상특성곡선)은 공급전압 $V$와 부하가 일정할 때, 계자전류 $I_f$를 변화시킴에 따라 전기자전류 $I_a$가 어떻게 변화하는지를 나타낸 곡선입니다. 이를 통해 동기전동기의 역률을 조정할 수 있습니다.
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60. 3상 유도전압조정기의 원리를 응용한 것은?

  1. 3상 변압기
  2. 3상 유도전동기
  3. 3상 동기발전기
  4. 3상 교류자전동기
(정답률: 38%)
  • 3상 유도전압조정기는 회전 자계를 이용하여 전압을 조정하는 원리로, 이러한 회전 자계의 원리를 응용한 대표적인 기기가 3상 유도전동기입니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 회로에서 V = 10V, R = 10Ω, L = 1H, C = 10μF 그리고 VC(0) = 0 일 때 스위치 K를 닫은 직후 전류의 변화율 의 값(A/sec)은?

  1. 0
  2. 1
  3. 5
  4. 10
(정답률: 18%)
  • 스위치를 닫은 직후($t=0^+$)의 회로 상태를 분석합니다. 인덕터 $L$은 전류의 변화를 방해하여 $i(0^+) = 0$이 되고, 커패시터 $C$의 초기 전압이 $V_C(0) = 0$이므로 KVL 식은 $V = Ri + L\frac{di}{dt} + V_C$가 됩니다. 이때 $i=0$이고 $V_C=0$이므로 $V = L\frac{di}{dt}$ 관계가 성립합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{di}{dt} = \frac{V}{L}$
    ② [숫자 대입] $\frac{di}{dt} = \frac{10}{1}$
    ③ [최종 결과] $\frac{di}{dt} = 10$
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62. e = 100√2 sinωt + 75√2 sin3ωt + 20√2 sin5ωt(V)인 전압을 RL직렬회로에 가할 때 제3고조파 전류의 실효값은 몇 A 인가? (단, R = 4Ω, ωL = 1Ω 이다.)

  1. 15
  2. 15√2
  3. 20
  4. 20√2
(정답률: 35%)
  • 제3고조파 성분의 전압과 임피던스를 이용하여 전류의 실효값을 구하는 문제입니다. 제3고조파 전압의 최댓값은 $75\sqrt{2}$ V이며, 제3고조파에서의 유도 리액턴스는 기본파의 3배인 $3\omega L$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V_{3(rms)}}{\sqrt{R^2 + (3\omega L)^2}}$
    ② [숫자 대입] $I_3 = \frac{75}{\sqrt{4^2 + (3 \times 1)^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_3 = 15$ A
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63. 전원과 부하가 △결선된 3상 평형회로가 있다. 전원전압이 200V, 부하 1상의 임피던스가 6 + j8(Ω) 일 때 선전류(A)는?

  1. 20
  2. 20√3
(정답률: 36%)
  • $\Delta$결선 회로에서 선전류를 구하는 문제입니다. 먼저 부하의 임피던스 크기를 구한 뒤 상전류를 계산하고, 선전류는 상전류의 $\sqrt{3}$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_L = \sqrt{3} \times \frac{V}{\sqrt{R^2 + X^2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_L = \sqrt{3} \times \frac{200}{\sqrt{6^2 + 8^2}} = \sqrt{3} \times \frac{200}{10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_L = 20\sqrt{3}$$
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64. 다음과 같은 비정현파 기전력 및 전류에 의한 평균전력을 구하면 몇 W 인가?

  1. 825
  2. 875
  3. 925
  4. 1175
(정답률: 33%)
  • 비정현파의 평균전력은 각 고조파 성분별 평균전력의 합으로 구합니다. 전력 공식 $P = V_{rms} I_{rms} \cos(\theta)$를 사용하여 기본파, 3고조파, 5고조파의 전력을 각각 계산하여 합산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \sum \frac{V_n I_n}{2} \cos(\theta_{vn} - \theta_{in})$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{100 \times 20}{2}\cos(0^{\circ}) + \frac{50 \times 10}{2}\cos(30^{\circ} - (-30^{\circ})) + \frac{20 \times 5}{2}\cos(45^{\circ} - (-45^{\circ}))$$
    $$P = 1000 \times 1 + 250 \times \cos(60^{\circ}) + 50 \times \cos(90^{\circ})$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 1000 + 125 + 0 = 1125$$
    ※ 참고: 제시된 정답 875는 위 수식의 부호나 위상차 계산 방식에 따라 달라질 수 있으나, 일반적인 전력 합산 원리를 적용합니다. (기존 해설의 논리에 따라 계산 시 $1000 - 125 = 875$가 도출되는 구성임)
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65. 정현파 교류 V = Vmsinωt의 전압을 반파정류 하였을 때의 실효값은 몇 V 인가?

(정답률: 33%)
  • 정현파 교류를 반파정류 했을 때의 실효값을 구하는 문제입니다. 반파정류 파형의 실효값은 원래 정현파 실효값의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배, 즉 최대값의 $\frac{1}{2}$배가 됩니다.
    $$V_{rms} = \frac{V_m}{2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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66. 회로망 출력단자 a-b에서 바라본 등가임피던스는? (단, V1 = 6V, V2 = 3V, I1 = 10A, R1 = 15Ω, R2 = 10Ω, L = 2H, jω = s 이다.)

  1. s + 15
  2. 2s + 6
(정답률: 33%)
  • 출력단자 a-b에서 바라본 등가임피던스를 구하기 위해 전압원은 단락시키고 전류원은 개방합니다. 그러면 회로는 인덕터 $L$과 $R_1, R_2$의 병렬 조합이 직렬로 연결된 구조가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Z = sL + \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$Z = 2s + \frac{15 \times 10}{15 + 10}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Z = 2s + 6$$
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67. 일 때 f(t)의 최종값은?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 15
(정답률: 41%)
  • 최종값 정리를 이용하여 $f(t)$의 최종값을 구하는 문제입니다. 최종값 정리에 따라 $sF(s)$의 $s \to 0$ 극한값을 계산합니다.
    $$F(s) = \frac{2s + 15}{s^3 + s^2 + 3s}$$
    $$f(\infty) = \lim_{s \to 0} sF(s) = \lim_{s \to 0} \frac{s(2s + 15)}{s(s^2 + s + 3)}$$
    $$f(\infty) = \lim_{s \to 0} \frac{2s + 15}{s^2 + s + 3}$$
    $$f(\infty) = \frac{15}{3} = 5$$
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68. 분포정수 선로에서 무왜형 조건이 성립하면 어떻게 되는가?

  1. 감쇠량이 최소로 된다.
  2. 전파속도가 최대로 된다.
  3. 감쇠량은 주파수에 비례한다.
  4. 위상정수가 주파수에 관계없이 일정하다.
(정답률: 25%)
  • 분포정수 선로에서 무왜형 조건($$LG = RC$$)이 성립하면, 전송되는 신호의 파형이 왜곡되지 않으며 이때 감쇠량이 최소가 되어 전송 효율이 극대화됩니다.
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69. 대칭 3상 전압이 a상 Va, b상 Vb = a2Va, c상 Vc = aVa 일 때 a상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V1(V)은 어떻게 표시되는가?

  1. Va
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 33%)
  • 대칭분 전압 중 정상분 $V_{1}$은 각 상의 전압과 벡터 연산자 $a$를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{1} = \frac{1}{3}(V_{a} + aV_{b} + a^{2}V_{c})$
    ② [숫자 대입] $V_{1} = \frac{1}{3}(V_{a} + a(a^{2}V_{a}) + a^{2}(aV_{a}))$
    ③ [최종 결과] $V_{1} = V_{a}$
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70. 대칭 5상 교류 성형결선에서 선간전압과 상전압 간의 위상차는 몇 도인가?

  1. 27°
  2. 36°
  3. 54°
  4. 72°
(정답률: 32%)
  • 대칭 $n$상 교류 성형결선에서 선간전압과 상전압 사이의 위상차를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = 90 \times (1 - \frac{2}{n})$
    ② [숫자 대입] $\theta = 90 \times (1 - \frac{2}{5})$
    ③ [최종 결과] $\theta = 54$
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71. 다음의 신호 흐름 선도를 메이슨의 공식을 이용하여 전달함수를 구하고자 한다. 이 신호 흐름 선도에서 루프(Loop)는 몇 개인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 40%)
  • 신호 흐름 선도에서 루프(Loop)는 시작점과 끝점이 동일한 폐경로를 의미합니다. 이미지를 분석하면, 두 번째 노드에서 스스로 돌아오는 자기 루프 1개와, 두 번째 노드에서 출발하여 네 번째 노드를 거쳐 다시 두 번째 노드로 돌아오는 루프 1개가 존재하여 총 2개입니다.
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72. 단위궤환 제어시스템에서 전향경로 전달함수가 일 때, 이 시스템이 안정하기 위한 K의 범위는?

  1. K ＜ -20
  2. -20 ＜ K ＜ 0
  3. 0 ＜ K ＜ 20
  4. 20 ＜ K
(정답률: 38%)
  • 단위궤환 시스템의 특성 방정식 $1 + G(s) = 0$을 이용하여 루스-허위츠(Routh-Hurwitz) 안정도 판별법을 적용합니다.
    특성 방정식: $s^3 + 5s^2 + 4s + K = 0$
    루스 표 작성 시 1열의 모든 요소가 양수여야 하므로 다음과 같은 조건이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $K > 0 \text{ and } \frac{(5 \times 4) - (1 \times K)}{5} > 0$
    ② [숫자 대입] $20 - K > 0$
    ③ [최종 결과] $0 < K < 20$
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73. n차 선형 시불변 시스템의 상태방정식을 로 표시할 때 상태천이 행렬 에 관하여 틀린 것은?

  4. 는 시스템의 정상상태응답을 나타낸다.
(정답률: 30%)
  • 상태방정식 $\frac{d}{dt}X(t) = AX(t) + Br(t)$에서 상태천이행렬 $\Phi(t)$는 시스템의 초기 상태에 의한 응답(제차 응답)을 나타내는 행렬입니다. 따라서 $\Phi(t)$가 시스템의 정상상태응답을 나타낸다는 설명은 틀린 것입니다.
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74. 특성 방정식 중에서 안정된 시스템인 것은?

  1. 2s3 + 3s2 + 4s + 5 = 0
  2. s4 + 3s3 - s2 + s + 10 = 0
  3. s5 + s3 + 2s2 + 4s + 3 = 0
  4. s4 - 2s3 - 3s2 + 4s +5 = 0
(정답률: 44%)
  • 시스템이 안정하기 위해서는 특성 방정식의 모든 근이 복소평면의 좌반평면에 위치해야 하며, 이는 특성 방정식의 모든 계수가 동일한 부호를 가지고 누락된 항이 없어야 함을 의미합니다.
    2s^3 + 3s^2 + 4s + 5 = 0 은 모든 계수가 양수이며 누락된 항이 없으므로 안정된 시스템입니다.
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75. PD 조절기와 전달함수 G(s) = 1.2 + 0.02s 의 영점은?

  1. -60
  2. -50
  3. 50
  4. 60
(정답률: 35%)
  • 전달함수의 영점은 분자 식을 0으로 만드는 $s$의 값입니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = 0$
    ② [숫자 대입] $1.2 + 0.02s = 0$
    ③ [최종 결과] $s = -60$
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76. 타이머에서 입력신호가 주어지면 바로 동작하고, 입력신호가 차단된 후에는 일정시간이 지난 후에 출력이 소멸되는 동작형태는?

  1. 한시동작 순시복귀
  2. 순시동작 순시복귀
  3. 한시동작 한시복귀
  4. 순시동작 한시복귀
(정답률: 42%)
  • 입력 신호가 들어오는 즉시 출력이 나타나는 것을 '순시동작'이라 하고, 입력 신호가 사라진 후 일정 시간이 지나서 출력이 사라지는 것을 '한시복귀'라고 합니다. 따라서 해당 동작 형태는 순시동작 한시복귀입니다.
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77. 다음의 신호 흐름 선도에서 C/R는?

(정답률: 38%)
  • 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 전체 전달함수 $\frac{C}{R}$을 구합니다. 전향 경로는 $G_1$과 $G_2$ 두 가지가 있으며, 루프는 $G_1H_1$ 하나가 존재합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C}{R} = \frac{G_1 + G_2}{1 - G_1H_1}$
    ② [숫자 대입] $\frac{C}{R} = \frac{G_1 + G_2}{1 - G_1H_1}$
    ③ [최종 결과]
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78. 시간영역에서 자동제어계를 해석할 때 기본 시험입력에 보통 사용되지 않는 입력은?

  1. 정속도 입력
  2. 정현파 입력
  3. 단위계단 입력
  4. 정가속도 입력
(정답률: 31%)
  • 시간 영역에서 제어계의 과도 응답을 해석할 때 사용하는 기본 시험입력은 임펄스, 단위계단(위치), 정속도(경사), 정가속도(포물선) 입력입니다.

    오답 노트
    정현파 입력: 주파수 영역 해석에 주로 사용되는 입력입니다.
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79. 의 역변환은?

  1. teaT
  2. te-aT
  3. 1-e-aT
  4. 1+e-aT
(정답률: 35%)
  • 주어진 $z$-변환 식 $$R(z) = \frac{(1 - e^{-aT})z}{(z-1)(z-e^{-aT})}$$ 을 부분분수 전개하여 역변환하면 $1 - e^{-aT}$ 형태의 시간 영역 신호를 얻을 수 있습니다.
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80. 에서 점근선의 교차점을 구하면?

  1. -1
  2. 0
  3. 1
  4. 2
(정답률: 36%)
  • 근궤적의 점근선 교차점은 극점의 합에서 영점의 합을 뺀 후, 극점 개수와 영점 개수의 차이로 나누어 구합니다.
    주어진 전달함수 $G(s)H(s) = \frac{K(s-1)}{s(s+1)(s-4)}$에서 극점은 $0, -1, 4$이고 영점은 $1$입니다.
    ① [기본 공식] $\sigma = \frac{\sum \text{poles} - \sum \text{zeros}}{n - m}$
    ② [숫자 대입] $\sigma = \frac{(0 - 1 + 4) - (1)}{3 - 1}$
    ③ [최종 결과] $\sigma = 1$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 풀용 수중조명등에 사용되는 절연 변압기의 2차측 전로의 사용전압이 몇 V를 초과하는 경우에는 그 전로에 지락이 생겼을 때에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 하여야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 150
  4. 300
(정답률: 27%)
  • 풀용 수중조명등의 절연변압기 2차측 전로는 안전을 위해 전압에 따라 보호 조치를 달리합니다. 사용전압이 $30\text{V}$이하인 경우에는 비접지로 사용하거나 금속제 혼촉방지판을 사용하며, $30\text{V}$를 초과하는 경우에는 지락 시 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 반드시 설치해야 합니다.
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82. 저고압 가공전선과 가공약전류 전선 등을 동일 지지물에 시설하는 기준으로 틀린 것은?

  1. 가공전선을 가공약전류전선 등의 위로하고 별개의 완금류에 시설할 것
  2. 전선로의 지지물로서 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상일 것
  3. 가공전선과 가공약전류전선 등 사이의 이격거리는 저압과 고압 모두 75cm 이상일 것
  4. 가공전선이 가공약전류전선에 대하여 유도작용에 의한 통신상의 장해를 줄 우려가 있는 경우에는 가공전선을 적당한 거리에서 연가할 것
(정답률: 35%)
  • 가공전선과 가공약전류전선의 이격거리는 전압 수준에 따라 다르게 적용됩니다. 저압전선은 $75\text{cm}$이상이지만, 고압전선은 $1.5\text{m}$이상을 유지해야 하므로 저압과 고압 모두 $75\text{cm}$이상이라는 설명은 틀린 내용입니다.
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83. 금속덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에서, 금속덕트에 넣은 전선의 단면적의 합계는 일반적으로 덕트 내부 단면적의 몇 % 이하이어야 하는가? (단, 전광표시 장치·출퇴표시등 기타 이와 유사한 장치 또는 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우네는 50%)

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 37%)
  • 금속덕트 공사 시 전선의 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 $20\%$이하로 제한하여 방열 및 유지보수 공간을 확보해야 합니다.
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84. 발전기를 전로로부터 자동적으로 차단하는 장치를 시설하여야 하는 경우에 해당 되지 않는 것은?

  1. 발전기에 과전류가 생긴 경우
  2. 용량이 5000 kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
  3. 용량이 500 kVA 이상의 발전기를 구동하는 수차의 압유장치의 유압이 현저히 저하한 경우
  4. 용량이 100 kVA 이상의 발전기를 구동하는 풍차의 압유장치의 유압, 압축공기장장치의 공가입이 현저히 저하한 경우
(정답률: 34%)
  • 발전기 보호장치 규정에 따라 내부고장 시 자동 차단 장치를 설치해야 하는 기준 용량은 $10,000\text{kVA}$이상입니다. 따라서 용량이 $5000\text{kVA}$이상인 경우라는 조건은 기준에 해당하지 않습니다.

    오답 노트
    발전기에 과전류가 생긴 경우: 필수 설치 대상
    수차 압유장치 유압 저하: $500\text{kVA}$이상 시 설치
    풍차 압유/공기장치 유압 저하: $100\text{kVA}$이상 시 설치
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85. 사용전압이 154 kV인 가공 송전선의 시설에서 전선과 식물과의 이격거리는 일반적인 경우에 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.6
  4. 4.2
(정답률: 28%)
  • 특고압 가공 송전선과 식물 사이의 이격거리는 전압에 따라 결정됩니다. $60\text{kV}$를 초과하는 경우 기본 $2\text{m}$에 $60\text{kV}$를 초과하는 전압 단수(15.4kV 단위)에 $0.12\text{m}$를 곱하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 2 + n \times 0.12$ (단, $n$은 $60\text{kV}$ 초과 단수)
    ② [숫자 대입] $L = 2 + 10 \times 0.12$ (단수 $n = \lceil \frac{154-60}{15.4} \rceil = 10$)
    ③ [최종 결과] $L = 3.2$
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86. 옥내에 시설하는 관등회로의 사용전압이 12000V인 방전등 공사 시의 네온변압기 외함에는 몇 종 접지공사를 해야 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: 35%)
  • 과거 규정에 따르면 옥내 방전등 공사 시 네온변압기의 외함에는 제3종 접지공사를 시행하도록 규정되어 있었습니다. (단, 2021년 KEC 규정 개정 이후 접지 분류 체계가 변경되어 현재는 해당 구분 방식이 사용되지 않습니다.)
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87. 전력보안 가공통신선(광섬유 케이블은 제외)을 조가 할 경우 조가용 선은?

  1. 금속으로 된 단선
  2. 강심 알루미늄 연선
  3. 금속선으로 된 연선
  4. 알루미늄으로 된 단선
(정답률: 24%)
  • 전력보안 가공통신선을 조가할 때 사용하는 조가용 선은 기계적 강도와 전기적 특성을 고려하여 금속선으로 된 연선을 사용합니다.
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88. 최대사용전압이 22900V인 3상 4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 절연내력 시험전압은 몇 V 인가?

  1. 32510
  2. 28752
  3. 25229
  4. 21068
(정답률: 40%)
  • 최대사용전압이 $7\text{kV}$ 초과 $25\text{kV}$이하인 3상 4선식 중성선 다중접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 $0.92$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = \text{최대사용전압} \times 0.92$
    ② [숫자 대입] $V = 22900 \times 0.92$
    ③ [최종 결과] $V = 21068$
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89. 지중 전선로의 매설방법이 아닌 것은?

  1. 관로식
  2. 인입식
  3. 암거식
  4. 직접 매설식
(정답률: 41%)
  • 지중 전선로의 대표적인 매설 방법으로는 관로식, 암거식, 직접 매설식이 있습니다. 인입식은 전선을 건물 내부로 끌어들이는 방식일 뿐, 지중 전선로의 표준 매설 방법이 아닙니다.
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90. 농사용 저압 가공전선로의 시설 기준으로 틀린 것은?

  1. 사용전압이 저압일 것
  2. 전선로의 경간은 40m 이하일 것
  3. 저압 가공전선의 인장강도는 1.38kN 이상일 것
  4. 저압 가공전선의 지표상 높이는 3.5m 이상일 것
(정답률: 35%)
  • 농사용 저압 가공전선로의 시설 기준에서 전선로의 경간은 $30\text{m}$이하로 제한됩니다.

    오답 노트
    전선로의 경간은 40m 이하일 것: $30\text{m}$이하가 기준임
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91. 석유류를 저장하는 장소의 전등배선에 사용하지 않는 공사방법은?

  1. 케이블 공사
  2. 금속관 공사
  3. 애자사용 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 32%)
  • 석유류 저장 장소와 같이 폭연성 또는 가연성 분진이 있는 곳에서는 노출 공사인 애자사용 공사를 사용할 수 없습니다.
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92. 특고압용 변압기로서 그 내부에 고장이 생긴 경우에 반드시 자동 차단되어야 하는 변압기의 뱅크용량은 몇 kVA 이상인가?

  1. 5000
  2. 10000
  3. 50000
  4. 100000
(정답률: 35%)
  • 특고압용 변압기 내부 고장 시 반드시 자동 차단되어야 하는 뱅크용량 기준은 $10000\text{kVA}$이상입니다.
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93. 고압 가공전선로에 시설하는 피뢰기의 제1종 접지공사의 접지선이 그 제1종 접지공사 전용의 것인 경우에 접지저항 값은 몇 Ω 까지 허용되는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 20
  2. 30
  3. 50
  4. 75
(정답률: 34%)
  • 고압 가공전선로 피뢰기의 제1종 접지공사 전용 접지선인 경우, 허용 접지저항 값은 $30\Omega$ 입니다.
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94. 라이팅 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선 공사 시설 기준으로 틀린 것은?

  1. 덕트의 끝부분은 막을 것
  2. 덕트는 조영재에 견고하게 붙일 것
  3. 덕트는 조영재를 관통하여 시설할 것
  4. 덕트의 지지점 간의 거리는 2m 이하로 할 것
(정답률: 39%)
  • 라이팅 덕트 공사 시 덕트는 조영재를 관통하여 시설하지 않아야 합니다.
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95. 과전류차단기로 저압전로에 사용하는 퓨즈를 수평으로 붙인 경우 이 퓨즈는 정격전류의 몇 배의 전류에 견딜 수 있어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1.1
  2. 1.25
  3. 1.6
  4. 2
(정답률: 36%)
  • 과전류차단기로 사용하는 저압 퓨즈를 수평으로 설치한 경우, 정격전류의 $1.1$배의 전류에 견딜 수 있어야 한다는 것이 기존 규정의 기준입니다.

    오답 노트
    1.5~2배: 2021년 KEC 규정 개정 이후의 기준
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96. 고압 옥내배선이 수관과 접근하여 시설되는 경우에는 몇 cm 이상 이격시켜야 하는가?

  1. 15
  2. 30
  3. 45
  4. 60
(정답률: 16%)
  • 고압 옥내배선이 수관이나 가스관과 접근하여 시설될 때 유지해야 하는 최소 이격거리는 $0.15\text{m}$입니다.

    오답 노트
    0.6m: 특고압 옥내배선과 수관/가스관 사이의 이격거리
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97. 고압 옥측전선로에 사용할 수 있는 전선은?

  1. 케이블
  2. 나경동선
  3. 절연전선
  4. 다심형 전선
(정답률: 40%)
  • 고압 옥측전선로는 안전성과 절연 성능 확보를 위해 반드시 케이블을 사용해야 합니다.
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98. 지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 조명 및 세척이 가능한 적당한 장치를 시설할 것
  2. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견디는 구조일 것
  3. 그 안의 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 되어 있을 것
  4. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 시설할 것
(정답률: 41%)
  • 지중함은 견고한 구조, 배수 가능 구조, 무단 개방 방지 조치가 필수적입니다. 하지만 조명 및 세척 장치를 시설해야 한다는 규정은 지중함의 시설기준에 포함되지 않습니다.
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99. 철탑의 강도계산에 사용하는 이상 시 상정하중을 계산하는데 사용되는 것은?

  1. 미진에 의한 요동과 철구조물의 인장하중
  2. 뇌가 철탑에 가하여졌을 경우의 충격하중
  3. 이상전압이 전선로에 내습하였을 때 생기는 충격하중
  4. 풍압이 전선로에 직각방향으로 가하여지는 경우의 하중
(정답률: 35%)
  • 철탑의 강도 계산 시 이상 시 상정하중은 일반적인 상태가 아닌 특수한 상황을 가정하며, 특히 풍압이 전선로에 직각방향으로 가하여지는 경우의 하중을 기준으로 계산합니다.
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100. 특고압 전선로의 철탑의 가장 높은 곳에 220V용 항공 장애등을 설치하였다. 이 등기구의 금속제 외함은 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 34%)
  • 특고압 전선로의 철탑 최상단에 설치된 항공 장애등의 금속제 외함은 제1종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경 전 기준으로, 고압 및 특고압 설비의 외함은 제1종 접지공사를 수행하였습니다.
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