전기공사기사 필기 기출문제복원 (2019-04-27)

전기공사기사 2019-04-27 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2019-04-27 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 단상 유도전동기의 기동방법이 아닌 것은?

  1. 분상기동법
  2. 전압제어법
  3. 콘텐서기동법
  4. 셰이딩코일형
(정답률: 86%)
  • 단상 유도전동기의 기동방법에는 분상기동법, 콘덴서기동법, 셰이딩코일형, 반발기동형 등이 있습니다.

    오답 노트
    전압제어법은 직류전동기의 속도 제어 방식입니다.
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2. 교류 200V, 정류기 전압강하 10V인 단상 반파정류회로의 직류전압(V)은?

  1. 70
  2. 80
  3. 90
  4. 100
(정답률: 73%)
  • 단상 반파정류회로의 평균 직류전압은 교류 전압의 $0.45$배이며, 여기서 정류기 자체의 전압강하분을 빼주어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = 0.45 \times E - V_{drop}$
    ② [숫자 대입] $V_{dc} = 0.45 \times 200 - 10$
    ③ [최종 결과] $V_{dc} = 80$
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3. 형태가 복잡하게 생긴 금속제품을 균일한 온도로 가열하는데 가장 적합한 전기로는?

  1. 염욕료
  2. 흑연화로
  3. 요동식 아크로
  4. 저주파 유도로
(정답률: 81%)
  • 형태가 복잡한 금속 제품을 균일하게 가열하기 위해서는 간접 가열 방식의 전기로가 적합하며, 염욕로는 대표적인 간접식 저항로에 해당합니다.
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4. 극수 P의 3상 유도전동기가 주파수 f(Hz), 슬립 s, 토크 T(N·m)로 회전하고 있을 때의 기계적 출력(W)은?

(정답률: 71%)
  • 기계적 출력은 토크와 각속도의 곱으로 계산하며, 유도전동기의 회전속도를 이용하여 유도합니다.
    ① [기본 공식] $P_{o} = T \times \omega = T \times \frac{2\pi N}{60}$
    ② [숫자 대입] $P_{o} = T \times \frac{2\pi \frac{120f}{P}(1-s)}{60}$
    ③ [최종 결과] $P_{o} = T \frac{4\pi f}{P}(1-s)$
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5. 필라멘트 재료가 갖추어야 할 조건 중 틀린 것은?

  1. 융해점이 높을 것
  2. 고유저항이 작을 것
  3. 선팽창 계수가 적을 것
  4. 높은 온도에서 증발이 적을 것
(정답률: 81%)
  • 필라멘트는 높은 온도에서 빛을 내야 하므로 융해점이 높고, 증발이 적으며, 선팽창 계수가 작아야 합니다. 또한, 충분한 열을 발생시키기 위해 고유저항이 커야 합니다.

    오답 노트
    고유저항이 작을 것: 고유저항이 커야 함
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6. 전기철도에서 귀선의 누설전류에 의해 전식은 어디서 발생하는가?

  1. 궤도로 전류가 유입하는 곳
  2. 궤도에서 전류가 유출하는 곳
  3. 지중관로로 전류가 유입하는 곳
  4. 지중관로에서 전류가 유출하는 곳
(정답률: 69%)
  • 전식은 누설전류가 금속체에서 토양으로 빠져나갈 때 금속이 부식되는 현상입니다.
    따라서 지중관로에서 전류가 유출하는 곳에서 전식이 발생합니다.
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7. 광도가 780 cd인 균등 점광원으로부터 발산하는 전광속(lm)은 약 얼마인가?

  1. 1892
  2. 2575
  3. 4898
  4. 9801
(정답률: 75%)
  • 균등 점광원의 전광속은 광도에 $4\pi$ 스테라디안을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = 4\pi I$
    ② [숫자 대입] $F = 4 \times 3.14159 \times 780$
    ③ [최종 결과] $F = 9801$
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8. 아크의 전압과 전류의 관계를 그래프로 나타낸 것으로 맞는 것은?

(정답률: 83%)
  • 아크는 전류가 증가함에 따라 전압이 급격히 감소하는 수하특성을 가집니다. 따라서 전압-전류 그래프에서 우하향하는 곡선 형태인 가 정답입니다.
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9. 역 병렬로 된 2개의 SCR과 유사한 양 방향성 3단자 사이리스터로서 AC 전력의 제어에 사용하는 것은?

  1. SCS
  2. GTO
  3. TRIAC
  4. LASCR
(정답률: 84%)
  • TRIAC은 두 개의 SCR을 역병렬로 연결한 것과 유사한 구조를 가진 양방향성 3단자 사이리스터로, AC 전력 제어에 주로 사용됩니다.

    오답 노트
    SCS: 단방향 4단자
    GTO: 단방향 3단자
    LASCR: 단방향 3단자
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10. 순금속 발열체의 종류가 아닌 것은?

  1. 백금(Pt)
  2. 텅스텐(W)
  3. 몰리브덴(Mo)
  4. 탄화규소(SiC)
(정답률: 68%)
  • 탄화규소(SiC)는 금속이 아닌 비금속 발열체에 해당합니다.
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11. 3상 농형 유도전동기의 기동방법이 아닌 것은?

  1. Y-△ 기동
  2. 전전압 기동
  3. 2차 저항 기동
  4. 기동보상기 기동
(정답률: 88%)
  • 2차 저항 기동은 농형이 아닌 3상 권선형 유도전동기에서 사용하는 기동방법입니다.
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12. 옥내에서 전선을 병렬로 사용할 때의 시설방법으로 틀린 것은?

  1. 전선은 동일한 도체이어야 한다.
  2. 전선은 동일한 굵기, 동일한 길이이어야 한다.
  3. 전선의 굵기는 동 40mm2 이상 또는 알루미늄 90 mm2이상이어야 한다.
  4. 관내에 전류의 불평형이 생기지 아니하도록 시설하여야 한다.
(정답률: 85%)
  • 옥내 전선 병렬 사용 시, 전선의 굵기는 동 $50\text{mm}^2$이상 또는 알루미늄 $70\text{mm}^2$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    동일한 도체, 굵기, 길이 사용 및 전류 불평형 방지는 병렬 시설의 필수 원칙입니다.
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13. 가교폴리에틸렌(XLPE) 절연물의 최대허용온도(℃)는?

  1. 70
  2. 90
  3. 105
  4. 120
(정답률: 63%)
  • 가교폴리에틸렌(XLPE) 절연물의 최대허용온도는 $90$℃로 규정되어 있습니다.
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14. 전선의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 비중이 클 것
  2. 도전율이 클 것
  3. 내구성이 클 것
  4. 기계적 강도가 클 것
(정답률: 88%)
  • 전선은 전기 저항을 줄이기 위해 도전율이 커야 하며, 물리적 손상을 막기 위해 기계적 강도와 내구성이 커야 합니다. 또한, 시공의 편의성과 무게 절감을 위해 비중은 작을수록 좋습니다.
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15. 합성수지관 상호 간 및 관과 박스 접속 시에 삽입하는 최소 깊이는? (단, 접착제를 사용하는 경우는 제외한다.)

  1. 관 안지름의 1.2배
  2. 관 안지름의 1.5배
  3. 관 바깥지름의 1.2배
  4. 관 바깥지름의 1.5배
(정답률: 62%)
  • 합성수지관 상호 간 또는 관과 박스를 접속할 때, 접착제를 사용하지 않는 경우에는 관 바깥지름의 $1.2$배 이상 삽입해야 합니다.

    오답 노트
    접착제 사용 시: 관 바깥지름의 $0.8$배
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16. 저압 배전반의 주 차단기로 주로 사용되는 보호기기는?

  1. GCB
  2. VCB
  3. ACB
  4. OCB
(정답률: 78%)
  • ACB(기중차단기)는 아크 발생 시 공기 중에서 자연 소호시키는 방식으로, 주로 저압 배전반의 주 차단기로 사용됩니다.

    오답 노트
    GCB, VCB, OCB: 고압용 차단기
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17. 피뢰설비 중 돌침 지지관의 재료로 적합하지 않은 것은?

  1. 스테인리스 강관
  2. 황동관
  3. 합성수지관
  4. 알루미늄관
(정답률: 71%)
  • 돌침 지지관은 뇌전류를 안전하게 유도하고 부식을 방지해야 하므로 강관, 스테인리스 강관, 황동관, 알루미늄관과 같은 금속제 재료를 사용합니다. 합성수지관은 전기 전도성이 없는 절연체이므로 지지관 재료로 적합하지 않습니다.
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18. 변압기 철심용 강판의 두께는 대략 몇 mm 인가?

  1. 0.1
  2. 0.35
  3. 2
  4. 3
(정답률: 65%)
  • 변압기 철심은 와전류 손실을 줄이기 위해 얇은 규소 강판을 겹쳐서 만드는 성층 철심을 사용하며, 이때 강판의 두께는 일반적으로 $0.35$ mm를 사용합니다.
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19. 조명용 광원 중에서 연색성이 가장 우수한 것은?

  1. 백열전구
  2. 고압나트륨등
  3. 고압수은등
  4. 메탈할라이드등
(정답률: 57%)
  • 연색성은 광원이 물체의 색을 얼마나 실제와 가깝게 재현하는지를 나타내는 지표입니다. 백열전구는 연색성 지수가 $95$이상으로 매우 우수하여 자연광에 가장 가깝습니다.

    오답 노트
    고압나트륨등: 연색성이 가장 낮음
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20. 방전등에 속하지 않는 것은?

  1. 할로겐등
  2. 형광수은등
  3. 고압나트륨등
  4. 메탈할라이드등
(정답률: 82%)
  • 할로겐등은 필라멘트의 가열을 통해 빛을 내는 온도복사 방식의 조명입니다. 반면 형광수은등, 고압나트륨등, 메탈할라이드등은 기체 방전을 통해 빛을 내는 방전등에 해당합니다.
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2과목: 전력공학

21. 옥내배선의 전선 굵기를 결정할대 고려해야 할 사항으로 틀린 것은?

  1. 허용전류
  2. 전압강하
  3. 배선방식
  4. 기계적강도
(정답률: 42%)
  • 전선의 굵기는 저항 및 물리적 내구성과 직결됩니다. 허용전류는 단면적이 넓을수록 커지며, 전압강하는 저항값(단면적에 반비례)에 의해 결정되고, 기계적강도는 전선이 끊어지지 않게 하는 물리적 조건입니다. 반면 배선방식은 전선을 어떻게 배치하느냐의 문제이지 전선 자체의 굵기를 결정하는 직접적인 요소는 아닙니다.
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22. 송전선의 특성임피던스와 전파정수는 어떤 시험으로 구할 수 있는가?

  1. 뇌파시험
  2. 정격부하시험
  3. 절연강도 측정시험
  4. 무부하시험과 단락시험
(정답률: 48%)
  • 송전선의 특성임피던스와 전파정수는 선로의 정전용량과 인덕턴스를 측정하기 위해 무부하시험과 단락시험을 통해 구할 수 있습니다.
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23. 유효낙차 100m, 최대사용수량 20m3/s, 수차효율 70%인 수력발전소의 연간 발전전력량은 약 몇 kWh인가? (단, 발전기의 효율은 85% 이라 한다.)

  1. 2.5×107
  2. 5×107
  3. 10×107
  4. 20×107
(정답률: 32%)
  • 수력발전소의 출력 $P$를 먼저 구한 뒤, 연간 운전 시간(24시간 $\times$ 365일)을 곱하여 연간 발전전력량을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $W = 9.8 \times Q \times H \times \eta_{t} \times \eta_{g} \times 24 \times 365$
    ② [숫자 대입] $W = 9.8 \times 20 \times 100 \times 0.7 \times 0.85 \times 24 \times 365$
    ③ [최종 결과] $W = 10 \times 10^{7} \text{ kWh}$
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24. 변전소, 발전소 등에 설치하는 피뢰기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다.
  2. 피뢰기의 직렬갭은 속류를 차단 및 소호하는 역할을 한다.
  3. 정격전압은 상용주파수 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값이다.
  4. 속류란 방전현상이 실질적으로 끝난 후에도 전력계통에서 피뢰기에 공급되어 흐르는 전류를 말한다.
(정답률: 36%)
  • 피뢰기의 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 실효값입니다.

    오답 노트
    순시값 $\rightarrow$ 실효값
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25. 10000 kVA 기준으로 등가 임피던스가 0.4%인 발전소에 설치될 차단기의 차단용량은 몇 MVA 인가?

  1. 1000
  2. 1500
  3. 2000
  4. 2500
(정답률: 47%)
  • 정격용량과 퍼센트 임피던스를 이용하여 차단기의 차단용량을 산출하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $P_{s} = \frac{P_{n} \times 100}{\%Z}$
    ② [숫자 대입] $P_{s} = \frac{10000 \times 100}{0.4}$
    ③ [최종 결과] $P_{s} = 2500 \text{ MVA}$
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26. 33 kV 이하의 단거리 송배전선로에 적용되는 비접지 방식에서 지락전류는 다음 중 어느 것을 말하는가?

  1. 누설전류
  2. 충전전류
  3. 뒤진전류
  4. 단락전류
(정답률: 30%)
  • 비접지 방식의 선로에서 1선 지락 사고가 발생하면, 지락전류는 대지정전용량 $C$에 의해 결정되는 진상 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 이때 흐르는 전류는 충전전류가 됩니다.
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27. 단도체 방식과 비교하여 복도체 방식의 송전선로를 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 선로의 송전용량이 증가된다.
  2. 계통의 안정도를 증진시킨다.
  3. 전선의 인덕턴스가 감소하고, 정전용량이 증가된다.
  4. 전선 표면의 전위경도가 저감되어 코로나 임계전압을 낮출 수 있다.
(정답률: 40%)
  • 복도체 방식은 전선 표면의 전위경도를 저감시켜 코로나 임계전압을 높임으로써 코로나 발생을 억제하는 것이 목적입니다. 임계전압을 낮춘다는 것은 코로나가 더 쉽게 발생한다는 의미이므로 틀린 설명입니다.
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28. 고압 배전선로 구성방식 중, 고장 시 자동적으로 고장개소의 분리 및 건전선로에 폐로하여 전력을 공급하는 개폐기를 가지며, 수요 분포에 따라 임의의 분기선으로부터 전력을 공급하는 방식은?

  1. 환상식
  2. 망상식
  3. 뱅킹식
  4. 가지식(수지식)
(정답률: 28%)
  • 환상식은 고장 발생 시 자동적으로 고장 개소를 분리하고, 건전한 선로를 통해 폐로하여 전력을 계속 공급할 수 있는 신뢰성이 높은 방식입니다.
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29. 한 대의 주상변압기에 역률(뒤짐) cosθ1, 유효전력 P1(kW) 의 부하와 역률(뒤짐) cosθ2, 유효전력 P2(kW)의 부하가 병렬로 접속되어 있을 때 주상변압기 2차 측에서 본 부하의 종합역률은 어떻게 되는가?

(정답률: 45%)
  • 종합 역률은 전체 유효전력을 전체 피상전력으로 나눈 값으로 계산합니다. 각 부하의 무효전력은 유효전력에 $\tan \theta$를 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{종합역률} = \frac{P_{total}}{\sqrt{P_{total}^2 + Q_{total}^2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{종합역률} = \frac{P_1 + P_2}{\sqrt{(P_1 + P_2)^2 + (P_1 \tan \theta_1 + P_2 \tan \theta_2)^2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{P_1 + P_2}{\sqrt{(P_1 + P_2)^2 + (P_1 \tan \theta_1 + P_2 \tan \theta_2)^2}}$$
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30. 직류 송전방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 교류 송전방식보다 안정도가 낮다.
  2. 직류계통과 연계 운전 시 교류계통의 차단용량은 작아진다.
  3. 교류 송전방식에 비해 절연계급을 낮출 수 있다.
  4. 비동기 연계가 가능하다.
(정답률: 39%)
  • 직류 송전은 리액턴스 성분이 없기 때문에 교류 송전방식보다 계통 안정도가 더 높습니다.

    오답 노트
    직류계통 연계 시: 리액턴스 텀이 없어 퍼센트 임피던스가 감소하므로 차단용량이 작아짐
    절연계급: 표피효과가 없어 표유부하손이 없으므로 절연계급을 낮출 수 있음
    비동기 연계: 주파수 개념이 없으므로 비동기 연계가 가능함
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31. 공통 중성선 다중 접지방식의 배전선로에서 Recloser(R), Sectionalizer(S), Line fuse(F)의 보호협조가 가장 적합한 배열은? (단, 보호협조는 변전소를 기준으로 한다.)

  1. S – F - R
  2. S – R - F
  3. F – S - R
  4. R – S – F
(정답률: 43%)
  • 보호협조는 고장 구간을 최소화하고 복구 효율을 높이기 위해 '재폐로 $\rightarrow$ 구간분리 $\rightarrow$ 최종차단' 순으로 구성합니다. 따라서 변전소로부터 리클로저(R)가 가장 먼저, 퓨즈(F)가 가장 마지막에 배치되는 R – S – F 순서가 가장 적합합니다.
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32. 전력계통 연계 시의 특징으로 틀린 것은?

  1. 단락전류가 감소한다.
  2. 경제 급전이 용이하다.
  3. 공급신뢰도가 향상된다.
  4. 사고 시 다른 계통으로의 영향이 파급될 수 있다.
(정답률: 42%)
  • 전력계통을 연계하면 계통의 임피던스가 감소하는 효과가 발생하며, 이로 인해 사고 발생 시 흐르는 단락전류는 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    경제 급전 용이, 공급신뢰도 향상, 사고 파급 가능성은 계통 연계의 실제 특징입니다.
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33. 중거리 송전선로의 T형 회로에서 송전단 전류 Is는? (단, Z, Y는 선로의 직렬 임피던스와 병렬 어드미턴스이고, Er은 수전단 전압, Ir은 수전단 전류이다.)

(정답률: 30%)
  • 중거리 송전선로의 4단자 정수 공식을 이용하여 송전단 전류 $I_s$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I_s = C E_r + D I_r$
    ② [숫자 대입] $I_s = Y E_r + (1 + \frac{ZY}{2}) I_r$
    ③ [최종 결과]
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34. 선택 지락 계전기의 용도를 옳게 설명한 것은?

  1. 단일 회선에서 지락고장 회선의 선택 차단
  2. 단일 회선에서 지락전류의 방향 선택 차단
  3. 병행 2회선에서 지락고장 회선의 선택 차단
  4. 병행 2회선에서 지락고장의 지속시간 선택 차단
(정답률: 44%)
  • 선택 지락 계전기는 병행 2회선 송전선로에서 어느 한 회선에 지락 사고가 발생했을 때, 사고가 난 회선만을 선택적으로 차단하여 전력 공급의 중단을 최소화하는 장치입니다.
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35. 부하역률이 cosθ인 경우 배전선로의 전력손실은 같은 크기의 부하전력으로 역률이 1인 경우의 전력손실에 비하여 어떻게 되는가?

  3. cosθ
  4. cos2θ
(정답률: 45%)
  • 부하전력이 일정할 때, 전력손실은 전류의 제곱에 비례하며 전류는 역률에 반비례합니다. 따라서 역률이 $\cos\theta$일 때의 전력손실은 역률이 1일 때보다 $\frac{1}{\cos^2\theta}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{loss} = \frac{P^2 R}{V^2 \cos^2\theta}$
    ② [숫자 대입] $P_{loss(cos\theta)} = \frac{P_{loss(1)}}{\cos^2\theta}$
    ③ [최종 결과]
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36. 터빈(turbine)의 임계속도란?

  1. 비상조속기를 동작시키는 회전수
  2. 회전자의 고유 진동수와 일치하는 위험 회전수
  3. 부하를 급히 차단하였을 때의 순간 최대 회전수
  4. 부하 차단 후 자동적으로 정정된 회전수
(정답률: 38%)
  • 터빈의 임계속도란 회전자의 고유 진동수와 회전 속도가 일치하여 공진 현상이 발생하는 위험 회전수를 의미합니다.
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37. 변전소에서 접지를 하는 목적으로 적절하지 않은 것은?

  1. 기기의 보호
  2. 근무자의 안전
  3. 차단 시 아크의 소호
  4. 송전시스템의 중성점 접지
(정답률: 36%)
  • 접지는 기기 보호, 인명 안전, 계통의 전위 안정화를 위해 수행합니다.
    차단 시 아크의 소호는 접지가 아닌 차단기(Circuit Breaker) 내부의 소호 매질이나 메커니즘이 수행하는 역할입니다.
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38. 그림과 같은 2기 계통에 있어서 발전기에서 전동기로 전달되는 전력 P는? (단, X = XG + XL + XM 이고 EG, EM은 각각 발전기 및 전동기의 유기기전력, δ는 EG와 EM 간의 상차각이다.)

(정답률: 42%)
  • 두 전원 사이의 전력 전송 공식은 두 유기기전력의 곱을 전체 리액턴스로 나누고 상차각의 사인 값을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{E_{G}E_{M}}{X} \sin \delta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{E_{G}E_{M}}{X} \sin \delta$
    ③ [최종 결과] $P = \frac{E_{G}E_{M}}{X} \sin \delta$
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39. 일반 회로정수가 A, B, C, D 이고 송전단 전압이 ES 인 경우 무부하시 수전단 전압은?

(정답률: 36%)
  • 4단자망의 전압 방정식 $E_{S} = AV_{2} + BI_{2}$에서, 무부하 상태란 수전단 전류 $I_{2} = 0$인 상태를 의미합니다.
    따라서 $E_{S} = AV_{2}$가 되며, 이를 수전단 전압 $V_{2}$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$V_{2} = \frac{E_{S}}{A}$$
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40. 아킹혼(Arcing Horn)의 설치 목적은?

  1. 이상전압 소멸
  2. 전선의 진동방지
  3. 코로나 손실방지
  4. 섬락사고에 대한 애자보호
(정답률: 47%)
  • 아킹혼은 낙뢰 등으로 인해 애자련에 섬락(Flashover) 사고가 발생했을 때, 아크가 애자 표면을 타고 흘러 애자가 파손되는 것을 방지하기 위해 아크를 외부로 유도하여 애자를 보호하는 장치입니다.
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3과목: 전기기기

41. 스텝각이 2°, 스테핑주파수(pulse rate)가 1800pps 인 스테핑모터의 축속도(rps)는?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 38%)
  • 스테핑모터의 축속도는 1회전($360^{\circ}$)에 필요한 펄스 수와 초당 입력되는 펄스 수(pps)의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{f}{\frac{360}{\theta}}$
    ② [숫자 대입] $N = \frac{1800}{\frac{360}{2}}$
    ③ [최종 결과] $N = 10$ rps
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42. 직류발전기의 외부 특성곡선에서 나타내는 관계로 옳은 것은?

  1. 계자전류와 단자전압
  2. 계자전류와 부하전류
  3. 부하전류와 단자전압
  4. 부하전류와 유기기전력
(정답률: 36%)
  • 직류발전기의 외부 특성곡선은 부하전류와 단자전압 사이의 관계를 나타내는 곡선입니다.

    오답 노트
    부하전류와 유기기전력: 내부 특성 곡선
    계자전류와 단자전압: 무부하 포화 곡선 또는 부하 특성 곡선
    부하전류와 계자전류: 계자 조정 곡선
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43. 동기전동기가 무부하 운전 중에 부하가 걸리면 동기전동기의 속도는?

  1. 정지한다.
  2. 동기속도와 같다.
  3. 동기속도보다 빨라진다.
  4. 동기속도 이하로 떨어진다.
(정답률: 31%)
  • 동기전동기는 부하가 변하더라도 슬립이 0인 상태로 운전되는 특성이 있습니다. 따라서 부하가 걸려 일시적으로 속도가 변동할 수 있으나, 결국 다시 동기속도와 같아지며 운전됩니다.
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44. 3상 동기발전기의 매극 매상의 슬롯수를 3이라 할 때 분포권 계수는?

(정답률: 44%)
  • 분포권 계수 $k_d$는 슬롯 간 각도 $\alpha$를 이용하여 계산하며, 매극 매상 슬롯수가 $q$일 때 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $k_d = \frac{\sin(\frac{q\alpha}{2})}{q\sin(\frac{\alpha}{2})}$
    여기서 $\alpha = \frac{2\pi}{p\cdot s}$ (p: 극수, s: 슬롯수)이며, 매극 매상 슬롯수 $q = \frac{s}{p\cdot m}$ (m: 상수)입니다. 주어진 조건에서 $q=3$이고, $\alpha = \frac{2\pi}{p\cdot s} = \frac{2\pi}{p\cdot (p\cdot m\cdot q)} = \frac{2\pi}{3\cdot 3\cdot p}$가 아닌, 기본적으로 $\alpha = \frac{2\pi}{p\cdot s}$ 관계에서 $q=3$일 때 $\alpha = \frac{2\pi}{3\cdot 3\cdot 2} = \frac{\pi}{9}$ (3상 기준) 등의 관계를 가집니다. 결과적으로 분포권 계수 식에 대입하면 가 도출됩니다.
    ② [숫자 대입] $k_d = \frac{\sin(\frac{3\cdot \frac{\pi}{9}}{2})}{3\sin(\frac{\pi}{18})} = \frac{\sin(\frac{\pi}{6})}{3\sin(\frac{\pi}{18})} = \frac{1}{2\cdot 3\sin(\frac{\pi}{18})}$
    ③ [최종 결과] $k_d = \frac{1}{6\sin(\frac{\pi}{18})}$
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45. 단상 유도전동기의 토크에 대한 2차 저항을 어느 정도 이상으로 증가시킬 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?(문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 역회전 가능
  2. 최대토크 일정
  3. 기동토크 증가
  4. 토크는 항상 (+)
(정답률: 43%)
  • 단상 유도전동기에서 2차 저항을 매우 크게 증가시키면 토크-속도 곡선이 변하여 특정 조건에서 역회전이 가능해질 수 있습니다.
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46. 전력용 변압기에서 1차에 정현파 전압을 인가하였을 때, 2차에 정현파 전압이 유기되기 위해서는 1차에 흘러들어가는 여자전류는 기본파 전류 외에 주로 몇 고조파 전류가 포함되는가?

  1. 제2고조파
  2. 제3고조파
  3. 제4고조파
  4. 제5고조파
(정답률: 39%)
  • 전력용 변압기의 철심 포화 현상으로 인해 자속 밀도가 왜곡되면, 여자전류에는 기본파 외에 홀수 고조파가 포함됩니다. 그중 가장 지배적인 성분은 제3고조파입니다.
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47. 상전압 200V의 3상 반파정류회로의 각 상에 SCR을 사용하여 정류제어 할 때 위상각을 π/6로 하면 순 저항부하에서 얻을 수 있는 직류전압(V)은?

  1. 90
  2. 180
  3. 203
  4. 234
(정답률: 27%)
  • 3상 반파 정류회로에서 위상 제어를 할 때 출력되는 직류전압은 다음 공식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = \frac{3\sqrt{6}}{2\pi} E \cos \alpha$
    ② [숫자 대입] $V_{dc} = 1.17 \times 200 \times \cos 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $V_{dc} = 203$
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48. 동기발전기의 병렬 운전 중 위상차가 생기면 어떤 현상이 발생하는가?

  1. 무효 횡류가 흐른다.
  2. 무효 전력이 생긴다.
  3. 유효 횡류가 흐른다.
  4. 출력이 요동하고 권선이 가열된다.
(정답률: 33%)
  • 동기발전기 병렬 운전 시 전압과 주파수는 같지만 위상차가 발생하면, 두 발전기 사이에 전위차가 생겨 유효전력을 주고받는 유효 횡류(동기화 전류)가 흐르게 됩니다.
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49. 단상 변압기의 병렬운전 시 요구사항으로 틀린 것은?

  1. 극성이 같을 것
  2. 정격출력이 같을 것
  3. 정격전압과 권수비가 같을 것
  4. 저항과 리액턴스의 비가 같을 것
(정답률: 40%)
  • 단상 변압기의 병렬운전 조건은 극성이 같고, 정격전압 및 권수비가 동일하며, 퍼센트 임피던스(저항과 리액턴스의 비)가 같아야 합니다. 정격출력은 각 변압기의 용량에 따라 부하가 분담되므로 반드시 같아야 할 필요는 없습니다.
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50. 100V, 10A, 1500 rpm 인 직류 분권발전기의 정격 시의 계자전류는 2A 이다. 이 때 계자 회로에는 10Ω의 외부저항이 삽입되어 있다. 계자권선의 저항(Ω)은?

  1. 20
  2. 40
  3. 80
  4. 100
(정답률: 29%)
  • 계자 회로의 전체 저항은 전압을 계자전류로 나눈 값이며, 여기서 외부저항을 빼면 계자권선의 저항을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $R_{f} = \frac{V}{I_{f}} - R_{ext}$
    ② [숫자 대입] $R_{f} = \frac{100}{2} - 10$
    ③ [최종 결과] $R_{f} = 40$
    따라서 계자권선의 저항은 $40\Omega$ 입니다.
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51. 동기발전기에 회전계자형을 사용하는 경우에 대한 이유로 틀린 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 전기자가 고장자이므로 고압 대전류용에 좋고, 절연하기 쉽다.
  3. 계자가 회전자지만 저압 소용량의 직류이므로 구조가 간단하다.
  4. 전기자보다 계자극을 회전자로 하는 것이 기계적으로 튼튼하다.
(정답률: 29%)
  • 회전계자형은 고압 대전류에 유리하고 기계적 강도가 높으며 구조가 간단하다는 장점이 있지만, 기전력의 파형 개선은 회전계자형의 특징이 아니라 분포권이나 단절권과 같은 권선법을 통해 이루어집니다.
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52. 변압기의 누설리액턴스를 나타낸 것은? (단, N은 권수이다.)

  1. N에 비례
  2. N2에 반비례
  3. N2에 비례
  4. N에 반비례
(정답률: 34%)
  • 변압기의 누설리액턴스는 권수 $N$의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다.
    $$L = \frac{U S N^{2}}{L}$$
    따라서 누설리액턴스는 $N^{2}$에 비례합니다.
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53. 가정용 재봉틀, 소형공구, 영사기, 치과의료용, 엔진 등에 사용하고 있으며, 교류, 직류 양쪽 모두에 사용되는 만능전동기는?

  1. 전기 동력계
  2. 3상 유도전동기
  3. 차동 복권전동기
  4. 단상 직권정류자전동기
(정답률: 39%)
  • 단상 직권정류자전동기는 교류와 직류 모두에서 작동 가능한 만능전동기로, 소형 공구, 재봉틀, 영사기 등 다양한 소형 가전 및 의료기기에 널리 사용됩니다.
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54. 50Hz로 설계된 3상 유도전동기를 60Hz에 사용하는 경우 단자전압을 110%로 높일 때 일어나는 현상으로 틀린 것은?

  1. 철손불변
  2. 여자전류감소
  3. 온도상승증가
  4. 출력이 일정하면 유효전류 감소
(정답률: 32%)
  • 주파수 $f$가 $50\text{Hz}$에서 $60\text{Hz}$로 $1.2$배 증가하고, 전압 $V$가 $1.1$배 증가하는 상황입니다.
    1. 철손은 전압의 제곱에 비례하고 주파수에 반비례하므로 $\frac{1.1^{2}}{1.2} \approx 1.008$로 거의 불변입니다.
    2. 주파수가 증가하면 유도 리액턴스가 커져 여자전류는 감소합니다.
    3. 출력 $P = \sqrt{3}VI$가 일정할 때 전압 $V$가 증가하면 유효전류 $I$는 감소하며, 이에 따라 $I^{2}R$ 손실이 줄어들어 온도 상승은 오히려 감소합니다.
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55. 직류기에 관련된 사항으로 잘못 짝 지어진 것은?

  1. 보극 - 리액턴스 전압 감소
  2. 보상권선 – 전기자 반작용 감소
  3. 전기자 반작용 – 직류전동기 속도 감소
  4. 정류기간 – 전기자 코일이 단락되는 기간
(정답률: 26%)
  • 전기자 반작용이 발생하면 주자속이 감소하게 됩니다. 직류전동기에서 자속이 감소하면 속도는 반비례 관계에 의해 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    보극: 리액턴스 전압을 감소시켜 정류를 개선함
    보상권선: 전기자 반작용을 제거/감소시킴
    정류기간: 전기자 코일이 브러시와 접촉하여 단락되는 기간
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56. 직류기발전기에서 양호한 정류(整流)를 얻는 조건으로 틀린 것은?

  1. 정류주기를 크게 할 것
  2. 리액턴스 전압을 크게 할 것
  3. 브러시의 접촉저항을 크게 할 것
  4. 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 할 것
(정답률: 33%)
  • 양호한 정류를 얻기 위해서는 정류 방해 요소인 리액턴스 전압을 최대한 줄여야 합니다. 리액턴스 전압이 커지면 정류 불량으로 인한 불꽃(스파크)이 발생하기 때문입니다.

    오답 노트
    정류주기를 크게 할 것, 브러시의 접촉저항을 크게 할 것, 전기자 코일의 인덕턴스를 작게 할 것: 모두 정류를 개선하는 올바른 방법입니다.
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57. 그림은 전원전압 및 주파수가 일정할 때의 다상 유도전동기의 특성을 표시하는 곡선이다. 1차 전류를 나타내는 곡선은 몇 번 곡선인가?

  1. (1)
  2. (2)
  3. (3)
  4. (4)
(정답률: 37%)
  • 다상 유도전동기의 1차 전류는 기동 시(슬립 $S=1$)에 가장 크고, 운전 상태로 갈수록 감소하는 특성을 가집니다. 따라서 제시된 그래프 에서 기동 전류가 가장 높게 나타나는 (2)번 곡선이 1차 전류를 나타냅니다.
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58. 정격전압 220V, 무부하 단자전압 230V, 정격출력이 40kW인 직류 분권발전기의 계자저항이 22Ω, 전기자 반작용에 의한 전압강하가 5V라면 전기자 회로의 저항(Ω)은 약 얼마인가?

  1. 0.026
  2. 0.028
  3. 0.035
  4. 0.042
(정답률: 23%)
  • 전기자 회로의 저항은 무부하 단자전압에서 정격전압과 전압강하분을 뺀 값을 전체 전류(부하 전류 + 계자 전류)로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]
    $$ R_a = \frac{V_0 - V - e}{I + \frac{V}{R_f}} $$
    ② [숫자 대입]
    $$ R_a = \frac{230 - 220 - 5}{\frac{40 \times 10^3}{220} + \frac{220}{22}} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ R_a = 0.026\Omega $$
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59. 변압기에서 사용되는 변압기유의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 점도가 높을 것
  2. 응고점이 낮을 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 절연 내력이 클 것
(정답률: 45%)
  • 변압기유는 냉각 작용을 위해 유동성이 좋아야 하므로 점도가 낮아야 합니다.

    오답 노트
    응고점이 낮을 것: 저온에서도 유동성 유지 필요
    인화점이 높을 것: 화재 예방을 위해 고온에서 견뎌야 함
    절연 내력이 클 것: 전기적 절연 성능 확보 필요
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60. 유도전동기로 동기전동기를 기동하는 경우, 유도전동기의 극수는 동기전동기의 극수보다 2극 적은 것을 사용하는 이유로 옳은 것은? (단, s는 슬립이며 NS는 동기속도이다.)

  1. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도바다 sNS만큼 늦으므로
  2. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도바다 sNS만큼 빠르므로
  3. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도바다 (1-s)NS만큼 늦으므로
  4. 같은 극수의 유도전동기는 동기속도바다 (1-s)NS만큼 빠르므로
(정답률: 35%)
  • 유도전동기의 회전속도 $N$은 동기속도 $N_{S}$에서 슬립 $s$에 의한 속도 저하분만큼 늦게 회전합니다.
    $$N = (1-s)N_{S} = N_{S} - sN_{S}$$
    따라서 같은 극수의 유도전동기를 사용하면 동기속도보다 $sN_{S}$만큼 늦기 때문에, 이를 보완하여 동기전동기를 기동시키기 위해 극수가 2극 적은(속도가 더 빠른) 유도전동기를 사용합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 어떤 콘덴서를 300V로 충전하는데 9J의 에너지가 필요하였다. 이 콘덴서의 정전용량은 몇 μF인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 34%)
  • 콘덴서에 저장되는 정전 에너지 공식을 이용하여 정전용량을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2}CV^{2}$
    ② [숫자 대입] $9 = \frac{1}{2} \times C \times 300^{2}$
    ③ [최종 결과] $C = 200$ μF
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62. 1km당 인덕턴스 25 mH, 정전용량 0.005 μF의 선로가 있다. 무손실 선로라고 가정한 경우 진행파의 위상(전파) 속도는 약 몇 km/s 인가?

  1. 8.95 × 104
  2. 9.95 × 104
  3. 89.5 × 104
  4. 99.5 × 104
(정답률: 38%)
  • 무손실 선로에서 진행파의 전파 속도는 인덕턴스와 정전용량의 곱의 제곱근의 역수로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{1}{\sqrt{25 \times 10^{-3} \times 0.005 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $v = 8.95 \times 10^{4}$ km/s
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63. 길이에 따라 비례하는 저항 값을 가진 어떤 전열선에 E0(V)의 전압을 인가하면 P0(W)의 전력이 소비된다. 이 전열선을 잘라 원래 길이의 2/3로 만들고 E(V)의 전압을 가한다면 소비전력 P(W)는?

(정답률: 30%)
  • 전력 $P$는 전압의 제곱에 비례하고 저항에 반비례합니다. 저항 $R$은 길이에 비례하므로, 길이가 $\frac{2}{3}$가 되면 저항도 $R_0$에서 $\frac{2}{3}R_0$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{E^2}{R}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{E^2}{\frac{2}{3}R_0} = \frac{3}{2} \cdot \frac{E^2}{R_0} = \frac{3}{2} \cdot P_0 \cdot (\frac{E}{E_0})^2$
    ③ [최종 결과] $P = \frac{3P_0}{2}(\frac{E}{E_0})^2$
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64. 회로에서 4단자 정수 A, B, C, D 의 값은?

(정답률: 38%)
  • 제시된 회로는 T형 회로의 변형으로, 각 단자 정수 $A, B, C, D$는 회로의 임피던스 배치에 따라 결정됩니다. 주어진 회로 구성에 따른 4단자 정수 식은 다음과 같습니다.
    $$A = 1 + \frac{Z_A}{Z_B}, B = Z_A, C = \frac{Z_A + Z_B + Z_C}{Z_B Z_C}, D = 1 + \frac{Z_A}{Z_C}$$
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65. 그림과 같은 RC 저역통과 필터회로에 단위 임펄스를 입력으로 가했을 때 응답 h(t)는?

(정답률: 35%)
  • RC 저역통과 필터의 전달함수 $H(s) = \frac{1}{RCs+1}$에 단위 임펄스 입력 $\delta(t)$ (라플라스 변환 시 $1$)을 가했을 때의 응답을 구하는 문제입니다. 이를 역라플라스 변환하면 지수함수 형태의 임펄스 응답이 도출됩니다.
    $$h(t) = \frac{1}{RC}e^{-\frac{t}{RC}}$$
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66. f(t) = ejωt의 라플라스 변환은?

(정답률: 35%)
  • 지수함수 $e^{at}$의 라플라스 변환 기본 공식인 $\frac{1}{s-a}$를 적용합니다. 여기서는 $a = j\omega$이므로 다음과 같이 변환됩니다.
    $$\mathcal{L}\{e^{j\omega t}\} = \frac{1}{s-j\omega}$$
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67. 평형 3상 3선식 회로에서 부하는 Y결선이고, 선간전압이 173.2∠0°(V) 일 때 선전류는 20∠-120°(A)이었다면, Y결선된 부하 한상의 임피던스는 약 몇 Ω 인가?

  1. 5∠60°
  2. 5∠90°
  3. 5√3∠60°
  4. 5√3∠90°
(정답률: 28%)
  • Y결선에서 상전압은 선간전압의 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배이며 위상은 $30^{\circ}$ 뒤집힙니다. 임피던스는 상전압을 상전류(선전류와 동일)로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{V_{phase}}{I_{line}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{\frac{173.2}{\sqrt{3}}\angle(0^{\circ}-30^{\circ})}{20\angle-120^{\circ}} = \frac{100\angle-30^{\circ}}{20\angle-120^{\circ}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 5\angle 90^{\circ}$
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68. 전류 I=30sinωt+40sin(3ωt+45°)(A)의 실효값(A)은?

  1. 25
  2. 25√2
  3. 50
  4. 50√2
(정답률: 34%)
  • 여러 개의 고조파가 포함된 전류의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \sqrt{(\frac{I_{m1}}{2})^2 + (\frac{I_{m2}}{2})^2}$
    ② [숫자 대입] $I_{rms} = \sqrt{(\frac{30}{2})^2 + (\frac{40}{2})^2} = \sqrt{15^2 + 20^2} = 25$
    ③ [최종 결과] $I_{rms} = 25$
    ※ 정답이 $25\sqrt{2}$로 제시된 경우, 이는 최댓값 기준의 계산 오류이거나 문제의 의도가 다를 수 있으나, 일반적인 실효값 계산 결과는 $25$입니다. 하지만 지정 정답에 따라 $25\sqrt{2}$를 도출하는 과정은 $\sqrt{30^2 + 40^2} = 50$의 절반인 $25$에 $\sqrt{2}$를 곱한 형태입니다.
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69. 2전력계법으로 평형 3상 전력을 측정하였더니 한 쪽의 지시가 500W, 다른 한 쪽의 지시가 1500W 이었다. 피상전력은 약 몇 VA인가?

  1. 2000
  2. 2310
  3. 2646
  4. 2771
(정답률: 36%)
  • 2전력계법에서 측정된 두 전력 $P_1, P_2$를 이용하여 피상전력 $Pa$를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Pa = 2\sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}$
    ② [숫자 대입] $Pa = 2\sqrt{500^2 + 1500^2 - (500 \times 1500)}$
    ③ [최종 결과] $Pa = 2646$
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70. 그림과 같은 순 저항회로에서 대칭 3상 전압을 가할 때 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R의 값은 몇 Ω 인가?

  1. 8
  2. 12
  3. 16
  4. 20
(정답률: 33%)
  • 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 회로가 대칭 구조여야 하므로, $\Delta$-Y 변환을 통해 구한 Y결선 저항값들이 서로 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $R_a = \frac{R_{12} \times R_{13}}{R_{12} + R_{23} + R_{13}}$
    ② [숫자 대입] $R_a = \frac{40 \times 40}{40 + 40 + 120} = 8$
    ③ [최종 결과] $R = R_b - R_a = 24 - 8 = 16$
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71. 폐루프 전달함수 의 극의 위치를 개루프 전달함수 G(s)H(s)의 이득상수 K의 함수로 나타내는 기법은?

  1. 근궤적법
  2. 보드 선도법
  3. 이득 선도법
  4. Nyguist 판정법
(정답률: 35%)
  • 폐루프 전달함수 $\frac{G(s)}{1+G(s)H(s)}$의 극(Pole)의 위치를 이득 상수 $K$의 변화에 따라 복소평면 상에 궤적으로 나타내는 기법은 근궤적법입니다.
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72. 다음 회로망에서 입력전압을 V1(t), 출력전압을 V2(t)라 할 때, 에 대한 고유주파수 ωn과 제동비 ζ의 값은? (단, R = 100Ω, L = 2H, C = 200μF 이고, 모든 초기전하는 0 이다.)

  1. ωn = 50, ζ = 0.5
  2. ωn = 50, ζ = 0.7
  3. ωn = 250, ζ = 0.5
  4. ωn = 250, ζ = 0.7
(정답률: 33%)
  • RLC 직렬 회로의 전달함수 $\frac{V_{2}(s)}{V_{1}(s)} = \frac{1}{LCs^{2}+RCs+1}$에서 고유주파수 $\omega_{n}$과 제동비 $\zeta$를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\omega_{n} = \frac{1}{\sqrt{LC}}, \quad \zeta = \frac{R}{2}\sqrt{\frac{C}{L}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\omega_{n} = \frac{1}{\sqrt{2 \times 200 \times 10^{-6}}}, \quad \zeta = \frac{100}{2}\sqrt{\frac{200 \times 10^{-6}}{2}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\omega_{n} = 50, \quad \zeta = 0.5$$
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73. 단위 궤환제어계의 개루프 전달함수가 일 때, K가 -∞로부터 +∞까지 변하는 경우 특성방정식의 근에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. -∞ ＜ K ＜ 0 에 대하여 근을 모두 실그이다.
  2. 0 ＜ K ＜ 1에 대하여 2개의 근을 모두 음의 실근이다.
  3. K = 0에 다하여 s1 = 0, s2 = -2 의 근은 G(s)의 극점과 일치한다.
  4. 1 ＜ K ＜ ∞ 에 대하여 2개의 근은 음의 실수부 중근이다.
(정답률: 28%)
  • 개루프 전달함수가 $G(s) = \frac{K}{s(s+2)}$일 때, 특성방정식은 $s^{2}+2s+K=0$이 됩니다. $K > 1$인 경우 판별식 $D = 2^{2}-4K < 0$이 되어 근은 복소근을 가지게 됩니다.

    오답 노트
    1 < K < ∞ 에 대하여 2개의 근은 음의 실수부 중근이다 $\rightarrow$ 복소근을 가짐
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74. 2차계 과도응답에 대한 특성 방정식의 근은 s1, 이다. 감쇠비 ζ가 0 ＜ ζ ＜ 1 사이에 존재할 때 나타나는 현상은?

  1. 과제동
  2. 무제동
  3. 부족제동
  4. 임계제동
(정답률: 35%)
  • 2차계의 감쇠비 $\zeta$가 $0 < \zeta < 1$ 범위에 있을 때, 특성방정식의 근은 복소근 $\text{ } s = -\zeta\omega_{n} \pm j\omega_{n}\sqrt{1-\zeta^{2}}$ 형태를 가지며, 응답은 진동하며 수렴하는 부족제동 현상이 나타납니다.
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75. 다음 중 이진 값 신호가 아닌 것은?

  1. 디지털 신호
  2. 아날로그 신호
  3. 스위치의 On-Off 신호
  4. 반도체 소자의 동작, 부동작 상태
(정답률: 43%)
  • 이진 값 신호는 0과 1, On과 Off처럼 두 가지 상태만 가지는 디지털 형태의 신호를 의미합니다. 아날로그 신호는 시간이 지남에 따라 연속적으로 변화하는 값으로 표현되므로 이진 값 신호가 아닙니다.
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76. 다음의 블록선도에서 특성방정식의 근은?

  1. -2, -5
  2. 2, 5
  3. -3, -4
  4. 3, 4
(정답률: 35%)
  • 블록선도의 폐루프 특성방정식 $1 + G(s)H(s) = 0$을 이용하여 근을 구합니다.
    $$\text{특성방정식: } (s+2)(s+5)+2=0$$
    $$\text{전개: } s^{2}+7s+12=0$$
    $$\text{인수분해: } (s+3)(s+4)=0$$
    따라서 특성방정식의 근은 $s = -3, -4$ 입니다.
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77. 다음 신호 흐름선도의 일반식은?

(정답률: 42%)
  • 신호 흐름선도의 전달함수는 $\frac{\text{전방경로 이득의 합}}{1 - \text{루프 이득의 합}}$으로 계산합니다.
    전방경로는 $a \to b \to c$이므로 이득은 $abc$이며, 루프는 $b \to d$이므로 이득은 $bd$입니다.
    따라서 일반식은 다음과 같습니다.
    $$G = \frac{abc}{1 - bd}$$
    이에 해당하는 이미지는 입니다.
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78. 보드 선도에서 이득여유에 대한 정보를 얻을 수 있는 것은?

  1. 위상곡선 0°에서의 이득과 0dB과의 차이
  2. 위상곡선 180°에서의 이득과 0dB과의 차이
  3. 위상곡선 -90°에서의 이득과 0dB과의 차이
  4. 위상곡선 -180°에서의 이득과 0dB과의 차이
(정답률: 41%)
  • 이득여유(Gain Margin)는 위상곡선이 $-180^{\circ}$가 되었을 때, 이득곡선의 값과 $0\text{dB}$ 사이의 차이를 의미합니다.
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79. 블록선도 변환이 틀린 것은?

(정답률: 35%)
  • 블록선도 변환 시, 블록 $G$ 뒤에 합산점이 있는 경우 이를 앞으로 옮기려면 합산점으로 들어오는 모든 경로에 동일한 블록 $G$가 추가되어야 합니다. 에서는 $X_{2}$ 경로에 블록 $G$가 추가되었으나, $X_{1}$ 경로의 블록 $G$가 사라지지 않고 중복 배치되었거나 위치가 잘못되어 변환이 틀렸습니다.
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80. 그림의 시퀀스 회로에서 전자접촉기 X에 의한 A접점(Normal open contact)의 사용 목적은?

  1. 자기유지회로
  2. 지연회로
  3. 우선 선택회로
  4. 인터록(interlock)회로
(정답률: 38%)
  • 푸시버튼 PB1을 눌러 릴레이 X가 여자되면, X의 A접점이 닫히면서 PB1을 떼더라도 X가 계속 여자 상태를 유지하게 됩니다. 이러한 회로 구성을 자기유지회로라고 합니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 37%)
  • 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제1종 접지공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    KEC 규정 변경 전 기준이며, 현재는 접지 시스템 방식으로 변경되어 종별 접지 개념이 적용되지 않습니다.
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82. 저압 옥상전선로의 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선은 절연전선을 사용한다.
  2. 전선은 지름 2.6mm 이상의 경동선을 사용한다.
  3. 전선은 상시 부는 바람 등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설한다.
  4. 전선과 옥상 전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 0.5m 로 한다.
(정답률: 41%)
  • 저압 옥상전선로 시설 시 전선과 조영재 사이의 이격거리는 0.5m가 아니라, 기본적으로 2m를 유지해야 하며 절연전선이나 케이블 사용 시에도 1m 이상을 확보해야 합니다.
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83. 440V용 전동기의 외함을 접지할 때 접지저항값은 몇 Ω 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 100
(정답률: 26%)
  • 440V용 전동기의 외함을 접지할 때, 안전을 위해 유지해야 하는 접지저항값은 10$\Omega$이하입니다.
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84. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.8
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 45%)
  • 가공전선로 지지물의 취급자 안전을 위해 오르내림용 발판 볼트 등은 지표상 1.8m 미만 영역에 시설해서는 안 됩니다.
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85. 무선용 안테나 등을 지지하는 철탑의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 30%)
  • 무선용 안테나 등을 지지하는 철주, 철근 콘크리트주 또는 철탑의 기초 안전율은 관련 시설 규정에 따라 1.5 이상으로 유지해야 합니다.
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86. 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만인 경우 버스덕트 공사는 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: 42%)
  • 과거 규정에 따르면 저압 옥내배선의 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 버스덕트 공사는 제3종 접지공사를 시행하도록 규정되어 있었습니다. (단, 2021년 KEC 규정 변경 이후 접지 분류 체계가 변경되어 현재는 해당 문제 유형이 출제되지 않습니다.)
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87. 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설하는 경우 매설깊이는 몇 m 이상이어야 하는가?(2021년 변경된 KEC 규정 적용)

  1. 0.6
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 40%)
  • KEC 규정에 따라 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설할 때, 차량이나 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이 기준을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ \text{매설 깊이} \ge 1.0\text{m} $$
    ② [숫자 대입]
    $$ \text{매설 깊이} \ge 1.0\text{m} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ 1.0\text{m} $$
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88. 고압용 기계기구를 시설하여서는 안 되는 경우는?

  1. 시가지 외로서 지표상 3m 인 경우
  2. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 경우
  3. 옥내에 설치한 기계기구를 취급자 이외의 사람이 출입할 수 없도록 설치한 곳에 시설하는 경우
  4. 공장 등의 구내에서 기계기구의 주위에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 적당한 울타리를 설치하는 경우
(정답률: 38%)
  • 고압용 기계기구는 안전을 위해 특정 조건에서만 시설이 가능합니다. 시가지 외의 장소에 시설할 경우, 지표상 $4.5\text{m}$이상의 높이에 설치해야 하므로 시가지 외로서 지표상 $3\text{m}$인 경우는 시설할 수 없습니다.
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89. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 B종 철주에서 각도형은 전선로 중 몇 도를 넘는 수평 각도를 이루는 곳에 사용되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 39%)
  • 특고압 가공전선로의 지지물로 사용되는 B종 철주 중 각도형은 전선로가 수평 각도 $3^\circ$를 초과하여 꺾이는 지점에 설치하여 전선을 지지합니다.
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90. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생겼을 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설 시 자동차단기의 정격감도전류가 100mA 이며 제 3종 접지공사의 접지저항 값은 몇 Ω 이하로 하여야 하는가? (단, 전기적 위험도가 높은 장소인 경우이다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 24%)
  • 저압전로 지락 시 자동 차단 장치를 시설할 때, 전기적 위험도가 높은 장소에서의 접지저항 값 계산 문제입니다.
    접지저항은 정격감도전류와 전압의 관계를 통해 결정되며, 주어진 조건에서 제 3종 접지공사의 기준값은 $150\Omega$이하로 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{V}{I}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{15}{0.1}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 150$$
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91. 가공 직류 전차선의 레일면상의 높이는 일반적인 경우 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 4.3
  2. 4.8
  3. 5.2
  4. 5.8
(정답률: 35%)
  • 가공 직류 전차선의 레일면상 높이는 일반적인 경우 $4.8\text{m}$이상으로 설치하여 안전 거리를 확보해야 합니다.
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92. 빙설의 정도에 따라 풍압하중을 적용하도록 규정하고 있는 내용 중 옳은 것은? (단, 빙설이 많은 지방 중 해안지방 기타 저온계절에 최대풍압이 생기는 지방은 제외한다.)

  1. 빙설이 많은 지방에서는 고온계절에는 갑종 풍압하중, 저온계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  2. 빙설이 많은 지방에서는 고온계절에는 을종 풍압하중, 저온계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
  3. 빙설이 적은 지방에서는 고온계절에는 갑종 풍압하중, 저온계절에는 을종 풍압하중을 적용한다.
  4. 빙설이 적은 지방에서는 고온계절에는 을종 풍압하중, 저온계절에는 갑종 풍압하중을 적용한다.
(정답률: 36%)
  • 빙설의 정도에 따른 풍압하중 적용 기준에 대한 문제입니다. 빙설이 많은 지방의 경우, 고온계절에는 갑종 풍압하중을 적용하고 저온계절에는 을종 풍압하중을 적용하는 것이 옳습니다.
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93. 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선으로 나경동선을 사용할 때의 최소 굵기(mm)는?

  1. 3.2
  2. 3.5
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 37%)
  • 고압 가공전선로에 사용하는 가공지선으로 나경동선을 사용할 때의 최소 굵기 기준을 묻는 문제입니다.
    고압 가공전선로의 나경동선 최소 굵기는 $4.0\text{mm}$ 입니다.

    오답 노트
    특고압 가공전선로: $5.0\text{mm}$
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94. 특고압용 변압기의 보호장치인 냉각장치에 고장이 생긴 경우 변압기의 온도가 현저하게 상승한 경우에 이를 경보하는 장치를 반드시 하지 않아도 되는 경우는?

  1. 유입 풍냉식
  2. 유입 자냉식
  3. 송유 풍냉식
  4. 송유 수냉식
(정답률: 36%)
  • 특고압용 변압기에서 냉각장치 고장 시 경보 장치는 타냉식(수냉식, 송유 풍냉식, 송유 자냉식 등)에 대해 설치 의무가 있습니다. 유입 자냉식은 별도의 강제 냉각 장치가 없는 자연 냉각 방식이므로 경보 장치를 반드시 설치하지 않아도 됩니다.
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95. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설 기준으로 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.2 이상이어야 한다.
  2. 연선을 사용할 경우에는 소선(素線) 3가닥 이상이어야 한다.
  3. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4m 이상으로 하여야 한다.
  4. 지중부분 및 지표상 20cm 까지의 부분에는 내식성이 있는 것 또는 아연도금을 한다.
(정답률: 41%)
  • 가공전선로 지선의 시설 기준에 따라 연선을 사용할 경우에는 소선 3가닥 이상을 사용하여 신뢰성을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    지선의 안전율: $2.5$이상이어야 합니다.
    도로 횡단 높이: 지표상 $5\text{m}$이상으로 해야 합니다.
    내식성 처리 범위: 지중 부분 및 지표상 $20\text{cm}$까지가 아니라, 지표상 $20\text{cm}$까지의 부분에 내식성 처리 또는 아연도금을 하는 것이 맞으나, 정답인 소선 가닥 수 기준이 더 명확한 규정입니다.
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96. 전기집진장치에 특고압을 공급하기 위한 전기설비로서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분에 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우 제 몇 종 접지공사로 할 수 있는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 38%)
  • 전기집진장치의 변압기부터 정류기에 이르는 케이블 방호장치의 금속제 부분에 사람이 접촉할 우려가 없는 경우, 과거 규정에 따라 제3종 접지공사를 적용하였습니다.
    (참고: 2021년 KEC 규정 개정 이후 접지공사 종별 구분은 폐지되었습니다.)
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97. 조상설비의 조상기(趙尙基) 내부에 고장이 생긴 경우에 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설해야 하는 뱅크용량(kVA)으로 옳은 것은?

  1. 1000
  2. 1500
  3. 10000
  4. 15000
(정답률: 37%)
  • 조상설비의 조상기 내부에 고장이 발생했을 때 전로로부터 자동적으로 차단하는 장치는 뱅크용량이 $15000\text{kVA}$이상인 경우에 시설해야 합니다.
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98. 옥내에 시설하는 전동기가 소손되는 것을 방지하기 위한 과부하 보호 장치를 하지 않아도 되는 것은?

  1. 정격 출력이 7.5kW 이상인 경우
  2. 정격 출력이 0.2kW 이하인 경우
  3. 정격 출력이 2.5kW 이며, 과전류 차단기가 없는 경우
  4. 전동기 출력이 4kW 이며, 취급자가 감시할 수 없는 경우
(정답률: 45%)
  • 전동기의 소손을 방지하기 위한 과부하 보호장치는 특정 조건에서 생략이 가능합니다. 정격 출력이 $0.2\text{kW}$이하인 경우에는 보호장치를 시설하지 않아도 됩니다.

    오답 노트
    정격 출력이 $7.5\text{kW}$이상인 경우: 보호장치 필수 시설 대상입니다.
    과전류 차단기가 없는 경우: 과부하 보호를 위해 장치가 필요합니다.
    취급자가 감시할 수 없는 경우: 상시 감시가 불가능하므로 반드시 보호장치를 설치해야 합니다.
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99. 어떤 공장에서 케이블을 사용하는 사용전압이 22kV인 가공전선을 건물 옆쪽에서 1차 접근상태로 시설하는 경우, 케이블과 건물의 조영재 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 50
  2. 80
  3. 100
  4. 120
(정답률: 18%)
  • KEC 규정에 따라 $35\text{kV}$이하 특고압 가공전선을 건물 옆쪽으로 시설할 때, 케이블의 이격거리는 $0.5\text{m}$이상이어야 합니다.
    따라서 $0.5\text{m} = 50\text{cm}$가 정답입니다.
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100. 사용전압 66kV의 가공전선로를 시가지에 시설할 경우 전선의 지표상 최소 높이는 몇 m 인가?

  1. 6.48
  2. 8.36
  3. 10.48
  4. 12.36
(정답률: 33%)
  • 특고압 가공전선로를 시가지에 시설할 때, $35\text{kV}$를 초과하는 전압의 지표상 높이는 기본 $10\text{m}$에 전압 단수를 곱한 값을 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = 10 + n \times 0.12$ (단, $n$은 $35\text{kV}$ 초과분 단수)
    ② [숫자 대입] $H = 10 + \frac{66-35}{10} \times 0.12$ (단수 $n$은 $3.1$로 계산)
    ③ [최종 결과] $H = 10.48$
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