전기공사기사 필기 기출문제복원 (2019-09-21)

전기공사기사 2019-09-21 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2019-09-21 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전기철도에서 흡상변압기의 용도는?

  1. 궤도용 신호변압기
  2. 전자유도 경감용 변압기
  3. 전기 기관차의 보조 변압기
  4. 전원의 불평형을 조정하는 변압기
(정답률: 69%)
  • 흡상변압기(Booster Transformer)는 전기철도 전차선에서 발생하는 전자유도 현상을 억제하여, 인근 통신선에 미치는 유도장해를 경감시키는 용도로 사용됩니다.
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2. 권상하중이 100t이고 권상속도가 3m/min인 권상기용 전동기를 설치하였다. 전동기의 출력(kW)은 약 얼마인가? (단, 전동기의 효율은 70%이다.)

  1. 40
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 72%)
  • 권상기 전동기의 출력은 하중과 속도를 이용하여 계산하며, 효율을 고려하여 최종 출력을 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{W \times v}{6.12 \times n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{100 \times 3}{6.12 \times 0.7}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 70\text{kW}$$
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3. 동일한 교류전압(E)을 다이오드 3상 정류회로로 3상 전파 정류할 경우 직류전압(Ed)은? (단, 필터는 없는 것으로 하고 순저항부하이다.)

  1. Ed = 0.45E
  2. Ed = 0.9E
  3. Ed = 1.17E
  4. Ed = 2.34E
(정답률: 65%)
  • 3상 전파 정류회로에서 직류전압은 기준 전압을 무엇으로 잡느냐에 따라 달라집니다. 본 문제에서는 기준 전압 $E$를 상전압으로 설정하였으므로, 직류전압 $E_d$는 상전압의 약 2.34배가 됩니다.
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4. FET에서 핀치 오프(pinch off)전압이란?

  1. 채널 폭이 막힌 때의 게이트의 역방향 전압
  2. FET에서 애벌런치 전압
  3. 드레인과 소스 사이의 최대 전압
  4. 채널 폭이 최대로 되는 게이트의 역방향 전압
(정답률: 68%)
  • FET(전계효과 트랜지스터)에서 게이트에 역방향 전압을 가하면 전자가 흐르는 통로인 채널의 폭이 점점 좁아집니다. 이때 채널 폭이 완전히 막혀 전류가 흐르지 못하게 되는 상태를 핀치 오프라고 하며, 이때의 전압을 핀치 오프 전압이라고 합니다.
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5. 다음 광원 중 발광효율이 가장 좋은 것은?

  1. 형광등
  2. 크세논등
  3. 저압나트륨등
  4. 메탈할라이드등
(정답률: 63%)
  • 광원의 발광효율은 나트륨등이 가장 높으며, 일반적인 효율 순서는 저압나트륨등 > 메탈할라이드등 > 형광등 > 수은등 > 할로겐등 > 백열등 순입니다.
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6. 연료는 수소 H2와 메탄올 CH3OH가 사용되며 전해액은 KOH가 사용되는 연료전지는?

  1. 산성 전해액 연료전지
  2. 고체 전해액 연료전지
  3. 알칼리 전해액 연료전지
  4. 용융염 전해액 연료전지
(정답률: 76%)
  • 전해액으로 $\text{KOH}$(수산화칼륨)를 사용하는 연료전지는 전해액의 성질이 알칼리성이므로 알칼리 전해액 연료전지입니다.
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7. 전동기의 출력이 15kW, 속도 1800rpm으로 회전하고 있을 때 발생되는 토크(kg·m)는 약 얼마인가?

  1. 6.2
  2. 7.4
  3. 8.1
  4. 9.8
(정답률: 76%)
  • 전동기의 출력과 회전 속도를 이용하여 토크를 구하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $T = 0.975 \times \frac{P}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = 0.975 \times \frac{15000}{1800}$
    ③ [최종 결과] $T = 8.1$
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8. 알루미늄 및 마그네슘의 용접에 가장 적합한 용접방법은?

  1. 탄소 아크용접
  2. 원자수소 용접
  3. 유니온멜트 용접
  4. 불활성가스 아크용접
(정답률: 61%)
  • 불활성가스 아크용접은 아르곤이나 헬륨 같은 불활성 가스를 사용하여 용접부의 산화를 방지하는 방법으로, 산화되기 쉬운 알루미늄, 마그네슘, 스테인리스강 및 특수강 용접에 가장 적합합니다.
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9. 시감도가 최대인 파장 555㎚의 온도(K)는 약 얼마인가? (단, 빈의 법칙의 상수는 2896㎛·K이다.)

  1. 5218
  2. 5318
  3. 5418
  4. 5518
(정답률: 62%)
  • 빈의 법칙에 따라 물체의 온도와 최대 방사 파장은 반비례 관계에 있으며, 절대온도는 빈의 법칙 상수를 파장으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{C}{\lambda}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{2896 \times 10^{-6}}{555 \times 10^{-9}}$
    ③ [최종 결과] $T = 5218$
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10. 어떤 전구의 상반구 광속은 2000lm, 하반구 광속은 3000lm 이다. 평균 구면 광도는 약 몇 cd인가?

  1. 200
  2. 400
  3. 600
  4. 800
(정답률: 62%)
  • 평균 구면 광도는 전구에서 나오는 전체 광속을 전구면의 전체 입체각인 $4\pi$로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{F}{4\pi}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{2000 + 3000}{4\pi}$
    ③ [최종 결과] $I = 397.89$
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11. 전선관 접속재가 아닌 것은?

  1. 유니버셜 엘보
  2. 콤비네이션 커플링
  3. 새들
  4. 유니온 커플링
(정답률: 76%)
  • 전선관 접속재는 관과 관을 연결하는 부품을 말하며, 새들은 전선관을 벽이나 천장 등의 조영재에 고정하기 위해 사용하는 고정재입니다.
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12. 단면적 500mm2 이상의 절연 트롤리선을 시설할 경우 굴곡 반지름이 3m 이하의 곡선부분에서 지지점간 거리(m)는?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 2
  4. 3
(정답률: 48%)
  • 절연 트롤리선의 지지점 간 거리는 단면적에 따라 다르지만, 굴곡 반지름이 $3\text{m}$이하인 곡선 부분에서는 단면적과 관계없이 $1\text{m}$를 적용합니다.

    오답 노트
    단면적 $500\text{mm}^{2}$이상인 직선 부분의 지지점 간 거리는 $3\text{m}$이하입니다.
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13. 다음 중 절연의 종류가 아닌 것은?

  1. A종
  2. B종
  3. D종
  4. H종
(정답률: 81%)
  • 절연 계급의 종류에는 Y, A, E, B, F, H, C종이 있으며, D종은 존재하지 않습니다.
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14. COS(컷아웃 스위치)를 설치할 때 사용되는 부속 재료가 아닌 것은?

  1. 내장크램프
  2. 브라켓
  3. 내오손용 결합애자
  4. 퓨즈링크
(정답률: 55%)
  • COS(컷아웃 스위치) 설치 시 필요한 부속 재료는 브라켓, 내오손용 결합애자, 퓨즈링크입니다. 따라서 내장크램프는 해당하지 않습니다.
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15. 터널 내의 배기가스 및 안개 등에 대한 투과력이 우수하여 터널조명, 교량조명, 고속도로 인터체인지 등에 많이 사용되는 방전등은?

  1. 수은등
  2. 나트륨등
  3. 크세논등
  4. 메탈할라이드등
(정답률: 84%)
  • 나트륨등은 투과력이 매우 우수하여 안개가 잦은 터널, 교량, 고속도로 인터체인지 조명에 주로 사용됩니다.
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16. 피뢰를 목적으로 피보호물 전체를 덮은 연속적인 망상도체(금속편도 포함)는?

  1. 수직도체
  2. 인하도체
  3. 케이지
  4. 용마루 가설도체
(정답률: 73%)
  • 피보호물 전체를 연속적인 망상도체로 감싸서 완전하게 보호하는 피뢰 방식은 케이지입니다.
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17. 연속열 등기구를 천장에 매입하거나 들보에 설치하는 조명방식으로 일반적으로 사무실에 설치되는 건축화 조명 방식은?

  1. 밸런스 조명
  2. 광량 조명
  3. 코브 조명
  4. 코퍼 조명
(정답률: 51%)
  • 연속열 등기구를 천장에 매입하거나 들보에 설치하는 건축화 조명 방식은 광량 조명입니다.

    오답 노트
    코퍼 조명: 천장을 오려내어 매입기구를 설치하는 방식
    밸런스 조명: 벽면을 밝히는 분위기 조명
    코브 조명: 램프를 감추어 반사광을 이용하는 간접 조명
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18. 그림은 애자 취부용 금구를 나타낸 것이다. 앵커쇄클은 어느 것인가?

(정답률: 69%)
  • 제시된 금구 이미지 중 앵커쇄클은 에 해당합니다.

    오답 노트
    : 경완철용 볼쇄클
    : 소켓아이
    : 볼아이
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19. 배전반 및 분전반에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소에 시설하여야 한다.
  2. 옥측 또는 옥외 시설하는 경우는 방수형을 사용하여야 한다.
  3. 노출하여 시설되는 분전반 및 배전반의 재료는 불연성의 것이어야 한다.
  4. 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 2mm 이상으로 내아크성인 것이어야 한다.
(정답률: 73%)
  • 배전반 및 분전반의 재료 규정에 따르면, 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 $1.5\text{mm}$이상으로 내아크성인 것이어야 합니다.

    오답 노트
    난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 $2\text{mm}$이상으로 내아크성인 것이어야 한다: 최소 두께 기준은 $1.5\text{mm}$입니다.
  • 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 1.5㎜ 이상으로 내아크성인 것이어야 한다.
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20. 강판으로 된 금속 버스덕트 재료의 최소 두께(mm)는? (단, 버스덕트의 최대 폭은 150mm 이하이다.)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.4
(정답률: 48%)
  • 금속 버스덕트의 재료 두께는 덕트의 최대 폭에 따라 규정되어 있습니다. 최대 폭이 $150\text{mm}$이하인 경우, 강판의 최소 두께는 $1.0\text{mm}$를 적용해야 합니다.
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2과목: 전력공학

21. 전력손실이 없는 송전선로에서 서지파(진행파)가 진행하는 속도는? (단, L : 단위 선로길이 당 인덕턴스, C : 단위 선로길이 당 커패시턴스이다)

(정답률: 40%)
  • 전력손실이 없는 무손실 선로에서 서지파의 진행 속도는 인덕턴스 $L$과 커패시턴스 $C$의 곱의 제곱근에 반비례하는 값으로 결정됩니다.
    $$\text{속도} = \frac{1}{\sqrt{LC}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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22. 가공전선과 전력선간의 역섬락이 생기기 쉬운 경우는?

  1. 선로손실이 큰 경우
  2. 철탑의 접지저항이 큰 경우
  3. 선로정수가 균일하지 않은 경우
  4. 코로나 현상이 발생하는 경우
(정답률: 40%)
  • 역섬락은 뇌전류가 철탑 상단에 낙뢰되어 접지로 흐르다가, 철탑의 접지저항이 커서 탑전위가 상승하면 애자를 통해 전력선으로 방전되는 현상입니다.
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23. 전력계통 설비인 차단기와 단로기는 전기적 및 기계적으로 인터록(interlock)을 설치 및 연계하여 운전하고 있다. 인터록의 설명으로 옳은 것은?

  1. 부하 통전시 단로기를 열 수 있다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 열 수 있다.
  4. 부하 투입 시에는 차단기를 우선 투입한 후 단로기를 투입한다.
(정답률: 44%)
  • 인터록은 오조작으로 인한 사고를 방지하기 위한 안전장치입니다. 단로기는 부하 전류를 차단할 수 없으므로, 반드시 차단기가 열려 무부하 상태일 때만 단로기를 조작해야 합니다.

    오답 노트
    부하 통전시 단로기를 열 수 있다: 아크 발생으로 매우 위험함
    차단기가 닫혀 있어야 단로기를 열 수 있다: 부하 전류가 흐르는 상태이므로 불가
    부하 투입 시에는 차단기를 우선 투입: 단로기를 먼저 닫고 차단기를 나중에 닫아야 함
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24. 수력발전소에서 사용되고, 횡축에 1년 365일을 종축에 유량을 표시하는 유황곡선이란?

  1. 유량이 적은 것부터 순차적으로 배열하여 이들 점을 연결한 것이다.
  2. 유량이 큰 것부터 순차적으로 배열하여 이들 점을 연결한 것이다.
  3. 유량의 월별 평균값을 구하여 선으로 연결한 것이다.
  4. 각 월에 가장 큰 유량만을 선으로 연결한 것이다.
(정답률: 32%)
  • 유황곡선은 1년 동안의 유량 변화를 분석하기 위해, 유량이 많은 날부터 적은 날 순서대로 내림차순 배열하여 연결한 곡선입니다.
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25. 선로로부터 기기를 분리 구분할 때 사용되며, 단순히 충전된 선로를 개폐하는 장치는?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 변성기
  4. 피뢰기
(정답률: 46%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 전로를 분리하거나 충전된 선로를 개폐하여 기기를 점검할 때 사용하는 장치입니다.

    오답 노트
    차단기: 부하 전류 및 사고 전류를 차단하는 장치
    변성기: 전압이나 전류를 적절한 값으로 변환하는 장치
    피뢰기: 이상전압(뇌서지 등)으로부터 설비를 보호하는 장치
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26. 송전선로의 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스가 300Ω이고 수전단을 개방한 경우에는 900Ω일 때 이 선로의 특성임피던스 Z0(Ω)는 약 얼마인가?

  1. 490
  2. 500
  3. 510
  4. 520
(정답률: 32%)
  • 송전선로의 특성임피던스는 단락 임피던스와 개방 임피던스의 기하평균으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_{0} = \sqrt{Z_{s} \times Z_{o}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{0} = \sqrt{300 \times 900}$
    ③ [최종 결과] $Z_{0} = 519.6$
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27. 단상 변압기 3대를 △결선으로 운전하던 중 1대의 고장으로 V결선된 경우, △결선에 대한 V결선의 출력비는 약 몇 %인가?

  1. 52.2
  2. 57.7
  3. 66.7
  4. 86.6
(정답률: 43%)
  • $\Delta$결선 중 1대가 고장나 V결선으로 운전될 때, 출력은 $\Delta$결선 출력의 $\frac{\sqrt{3}}{3}$배로 감소합니다.
    ① [기본 공식] $\text{출력비} = \frac{\sqrt{3}}{3} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{출력비} = \frac{1.732}{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{출력비} = 57.7$
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28. 송전단 전압이 345kV, 수전단 전압이 330kV, 송수전 양단의 변압기 리액턴스는 각각 10Ω과 15Ω이고, 선로의 리액턴스는 85Ω인 계통이 있다. 이 선로에서 전달할 수 있는 최대 유효전력(MW)은?

  1. 1035.0
  2. 1138.5
  3. 1198.4
  4. 1463.7
(정답률: 23%)
  • 송전단과 수전단 사이에서 전달할 수 있는 최대 유효전력은 두 단자 전압의 곱을 전체 리액턴스의 합으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{E V}{X}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{345\times 10^3 \times 330\times 10^3}{10 + 15 + 85}$
    ③ [최종 결과] $P = 1035.0$
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29. 전력계통에서 지락전류의 특성으로 옳은 것은?

  1. 충전전류(진상)
  2. 충전전류(지상)
  3. 유도전류(진상)
  4. 유도전류(지상)
(정답률: 36%)
  • 전력계통에서 지락 사고가 발생했을 때 흐르는 지락전류는 선로의 정전용량에 의해 결정되는 충전전류의 성질을 가지며, 위상이 앞서는 진상 전류가 흐릅니다.
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30. 송전선로의 건설비와 전압과의 관계를 나타낸 것은?

(정답률: 36%)
  • 송전 전압을 높이면(승압) 동일 전력을 보낼 때 흐르는 전류가 줄어들어 전선 굵기를 줄일 수 있으므로 전선비는 감소합니다. 반면, 전압이 높아질수록 절연 성능이 더 뛰어난 애자가 필요하므로 애자 지지물비는 증가합니다. 따라서 전압 증가에 따라 전선비는 하강하고 애자 지지물비는 상승하는 그래프가 정답입니다.
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31. 배전계통에서 전력용 콘덴서를 설치하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 배전선의 전력손실 감소
  2. 전압강하 증대
  3. 고장 시 영상전류 감소
  4. 변압기 여유율 감소
(정답률: 42%)
  • 부하의 인덕턴스($L$) 성분으로 인한 무효전력을 전력용 콘덴서($C$)로 상쇄시켜 역률을 개선하는 원리입니다. 역률이 개선되면 선로에 흐르는 전류가 감소하여 배전선의 전력손실이 감소하고 전압강하가 억제됩니다.

    오답 노트
    전압강하 증대: 전압강하가 감소함
    고장 시 영상전류 감소: 전력용 콘덴서의 주 목적이 아님
    변압기 여유율 감소: 역률 개선으로 변압기 여유율이 증가함
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32. 4단자 정수가 A, B, C, D인 송전선로의 등가 π회로를 그림가 같이 표현하였을 때 Z1에 해당하는 것은?

  1. B
  2. A/B
  3. D/B
  4. 1/B
(정답률: 38%)
  • 4단자 정수 $A, B, C, D$를 갖는 송전선로의 $\pi$형 등가회로에서 임피던스 $Z_1$은 4단자 정수 중 임피던스 성분을 나타내는 $B$와 동일합니다.
    $$Z_1 = B$$
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33. 직류 송전방식이 교류 송전방식에 비하여 유리한 점을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 절연계급을 낮출 수 있다.
  2. 계통간 비동기 연계가 가능하다.
  3. 표피효과에 의한 송전손실이 없다.
  4. 정류가 필요 없고 승압 및 강압이 쉽다.
(정답률: 37%)
  • 직류 송전은 교류와 달리 주파수가 없으므로 표피효과가 없고, 절연 레벨을 낮출 수 있으며 비동기 연계가 가능하다는 장점이 있습니다. 하지만 전압의 승압 및 강압을 위해서는 반드시 정류 과정이 필요하므로 정류가 필요 없고 승압 및 강압이 쉽다는 설명은 틀린 내용입니다.
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34. 송전계통에서 자동제폐로 방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 신뢰도 향상
  2. 공급 지정시간의 단축
  3. 보호계전 방식의 단순화
  4. 고장상의 고속도 차단, 고속도 재투입
(정답률: 40%)
  • 자동재폐로 방식은 고장 발생 시 고속으로 차단 후 자동으로 재투입하여 신뢰도를 높이고 정전 시간을 단축하는 방식입니다. 하지만 이를 구현하기 위해 보호계전 시스템이 더 복잡해지므로 보호계전 방식의 단순화는 장점이 아닙니다.
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35. 수력발전소에서 사용되는 다음의 수차 중 특유속도가 가장 높은 수차는?

  1. 팰턴 수차
  2. 프로펠러 수차
  3. 프란시스 수차
  4. 사류 수차
(정답률: 29%)
  • 수차의 특유속도는 낙차가 작을수록, 유량이 많을수록 커지는 특성이 있습니다. 펠턴 수차 < 프란시스 수차 < 사류 수차 < 프로펠러 수차 순으로 특유속도가 증가하므로, 프로펠러 수차가 가장 높습니다.
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36. 3상 배전선로의 말단에 지상역률 80%, 160kW인 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 전력용 콘덴서를 접속하여 선로 손실을 최소가 되게 하려면 전력용 콘덴서의 필요한 용량(kVA)은? (단, 부하단 전압은 변하지 않는 것으로 한다.)

  1. 100
  2. 120
  3. 160
  4. 200
(정답률: 37%)
  • 선로 손실을 최소화하기 위해서는 부하점의 역률을 1로 만들어야 합니다. 이때 필요한 콘덴서 용량은 기존 역률과 목표 역률의 탄젠트 값 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = P(\tan\theta_1 - \tan\theta_2)$
    ② [숫자 대입] $Q = 160(\frac{0.6}{0.8} - 0)$
    ③ [최종 결과] $Q = 120$
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37. 연가를 하는 주된 목적은?

  1. 혼촉 방지
  2. 유도뢰 방지
  3. 단락사고 방지
  4. 선로정수 평형
(정답률: 43%)
  • 연가는 3상 전선을 일정 구간마다 위치를 바꾸어 배치하는 것으로, 각 전선 간의 상호 인덕턴스와 정전용량을 동일하게 만들어 선로정수를 평형하게 유지하는 것이 주된 목적입니다. 이를 통해 정전유도에 의한 이상전압 및 장해를 방지할 수 있습니다.
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38. 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?

  1. 저압측의 단락 사고를 검출하기 위함
  2. 저압측의 접지 사고를 검출하기 위함
  3. 주상 변압기의 중성선측 부싱을 생략하기 위함
  4. 고저압 혼촉 시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함
(정답률: 43%)
  • 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측과 저압측의 중성선을 전기적으로 연결하는 이유는 고압선과 저압선이 서로 맞닿는 고저압 혼촉 사고가 발생했을 때, 수용가 기기로 유입되는 위험한 상승전압을 억제하여 인명과 설비를 보호하기 위함입니다.
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39. 제5고조파 전류의 억제를 위해 전력용 커패시터에 직렬로 삽입하는 유도 리액턴스의 값으로 적당한 것은?

  1. 전력용 콘덴서 용량의 약 6% 정도
  2. 전력용 콘덴서 용량의 약 12% 정도
  3. 전력용 콘덴서 용량의 약 18% 정도
  4. 전력용 콘덴서 용량의 약 24% 정도
(정답률: 40%)
  • 제5고조파 전류를 억제하기 위해 전력용 커패시터에 직렬 리액터를 설치합니다. 이론적으로는 커패시터 용량의 $4\%$이상이면 억제가 가능하지만, 실제 현장에서는 주파수 변동 등의 여유를 고려하여 약 $5 \sim 6\%$ 정도의 용량을 사용합니다.
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40. 화력발전소의 랭컨 사이클(Rankine cycle)로 옳은 것은?

  1. 보일러 → 급수펌프 → 터빈 → 복수기 → 과열기 → 다시 보일러로
  2. 보일러 → 터빈 → 급수펌프 → 과열기 → 복수기 → 다시 보일러로
  3. 급수펌프 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기 → 다시 급수펌프로
  4. 급수펌프 → 보일러 → 터빈 → 과열기 → 복수기 → 다시 급수펌프로
(정답률: 37%)
  • 랭킨 사이클은 증기 동력 사이클의 기본으로, 작동 유체가 순환하며 에너지를 변환하는 과정입니다. 물을 가압하여 보일러에서 가열하고, 과열기에서 온도를 높인 뒤 터빈에서 팽창시켜 일을 하고, 복수기에서 다시 물로 응축시켜 급수펌프로 보내는 순서로 작동합니다.
    순서: 급수펌프 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기 → 다시 급수펌프로
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3과목: 전기기기

41. 동기전동기의 토크와 공급전압과의 관계로 옳은 것은?

  1. 무관
  2. 정비례
  3. 반비례
  4. 2승에 비례
(정답률: 23%)
  • 동기전동기의 토크는 공급전압에 정비례하는 특성을 가집니다.
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42. SCR이 턴오프(turn-off)되는 조건은?

  1. 게이트에 역방향 전류를 흘린다.
  2. 게이트에 역방향의 전압을 인가한다.
  3. 게이트의 순방향 전류를 0으로 한다.
  4. 애노드 전류를 유지전류 이하로 한다.
(정답률: 26%)
  • SCR은 한 번 턴온 되면 게이트 신호를 제거해도 계속 도통 상태를 유지하며, 애노드 전류를 유지전류 이하로 낮추거나 애노드에 역방향 전압을 인가해야만 턴오프 됩니다.
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43. 무부하에서 자기 여자로 전압을 확립하지 못하는 직류발전기는?

  1. 분권발전기
  2. 직권발전기
  3. 타여자발전기
  4. 차동복권발전기
(정답률: 20%)
  • 직권발전기는 계자 권선과 전기자가 직렬로 연결되어 있어, 무부하 상태에서는 부하 전류가 $0$이 되어 계자 전류가 흐르지 않으므로 전압을 확립할 수 없습니다.
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44. 권선형 유도전동기의 2차측 저항을 2배로 하면 최대토크 값은 어떻게 되는가?

  1. 3배로 된다.
  2. 2배로 된다.
  3. 1/2로 된다.
  4. 변하지 않는다.
(정답률: 44%)
  • 권선형 유도전동기의 최대 토크는 2차 저항의 크기와 관계없이 일정하며, 저항값은 최대 토크가 발생하는 시점의 슬립(Slip)만을 변화시킵니다.
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45. 동기발전기에서 기전력의 파형을 좋게 하고 누설 리액턴스를 감소시키기 위하여 채택한 권선법은?

  1. 집중권
  2. 분포권
  3. 단절권
  4. 전절권
(정답률: 39%)
  • 권선을 여러 슬롯에 나누어 배치하는 분포권은 기전력의 파형을 개선하여 고조파를 제거하고, 누설 리액턴스를 감소시키는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    집중권: 권선을 한 곳에 집중시켜 감는 방식으로 파형이 좋지 않고 포화가 발생함
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46. 200V 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 3%이다. 공급전압의 20% 떨어졌을 때의 전부하 슬립(%)은 약 얼마인가?

  1. 2.3
  2. 3.3
  3. 3.7
  4. 4.7
(정답률: 22%)
  • 유도전동기의 슬립은 공급전압의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다. 전압이 $20\%$ 하락하면 전압은 기존의 $0.8$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $s_{2} = \frac{s_{1}}{k^{2}}$
    ② [숫자 대입] $s_{2} = \frac{0.03}{0.8^{2}}$
    ③ [최종 결과] $s_{2} = 0.046875 \approx 4.7\%$
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47. 직류 분권전동기의 정격전압이 300V, 전부하 전기자 전류 50A, 전기자 저항 0.3Ω이다. 이 전동기의 기동전류를 전부하 전류의 130%로 제한시키기 위한 기동저항 값은 약 몇 Ω인가?

  1. 4.3
  2. 4.8
  3. 5.0
  4. 5.5
(정답률: 19%)
  • 전동기 기동 시에는 역기전력이 0이므로, 정격전압을 전기자 저항과 기동저항의 합으로 나눈 값이 기동전류가 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_{s} = \frac{V}{R_{a} + R_{s}}$
    ② [숫자 대입] $50 \times 1.3 = \frac{300}{0.3 + R_{s}}$
    ③ [최종 결과] $R_{s} = 4.3\ \Omega$
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48. 변압기의 동손은 부하전류의 몇 제곱에 비례하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 43%)
  • 변압기의 동손은 권선의 저항에 의해 발생하는 열 손실로, 전류의 제곱에 비례하는 전력 손실 공식 $P = I^{2}R$을 따릅니다.
    $$P = I^{2}R$$
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49. 평형 3상 교류가 대칭 3상 권선에 인가된 경우 회전자계에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발생 회전자계 방향 변경 가능
  2. 발생 회전자계는 전류와 같은 주기
  3. 발생 회전자계 속도는 동기속도보다 늦음
  4. 발생 회전자계 세기는 각 코일 최대 자계의 1.5배
(정답률: 32%)
  • 평형 3상 교류가 대칭 3상 권선에 인가되어 발생하는 회전자계의 속도는 전원 주파수에 의해 결정되는 동기속도와 정확히 일치합니다.

    오답 노트
    발생 회전자계 속도는 동기속도보다 늦음: 회전자계 속도는 곧 동기속도입니다.
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50. 3권선 변압기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 3차 권선에서 발전소 내부의 전력을 다른 계통으로 공급할 수 있다.
  2. Y-Y-△ 결선을 하여 제3고조파 전압에 의한 파형의 변형을 방지한다.
  3. 3차 권선에 조상기를 접속하여 송전선의 전압조정과 역률을 개선한다.
  4. 3차 권선에 2차 권선의 주파수와 다른 주파수를 얻을 수 있으므로 유도기의 속도제어에 사용된다.
(정답률: 31%)
  • 3권선 변압기의 용도와 특성에 관한 문제입니다.
    3권선 변압기는 전압 조정, 고조파 제거, 전력 공급 등의 목적으로 사용되지만, 3차 권선에서 2차 권선과 다른 주파수를 얻어 속도제어에 사용하는 기능은 없습니다.

    오답 노트
    주파수와 다른 주파수를 얻을 수 있으므로... : 변압기는 주파수를 변환하는 장치가 아니므로 계통 연계 및 주파수 변경이 불가능합니다.
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51. 분상 기동형 단상 유도전동기의 전원 측에 연결할 수 있는 가장 적합한 변압기의 결선은?

  1. 환상 결선
  2. 대각 결선
  3. 포크 결선
  4. 스코트 결선
(정답률: 41%)
  • 3상 전원을 2상 전원으로 변환하여 단상 유도전동기 등에 공급하기 위해 사용하는 특수 결선 방식입니다.
    스코트 결선은 3상 전원을 2상으로 변환하는 대표적인 결선 방식입니다.
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52. 3상 직권 정류자 전동기의 특성에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 펌프, 공작 기계 등 기동토크가 크고 속도제어범위가 크게 요구되는 곳에 사용된다.
  2. 직권특성의 변속도 전동기이며, 토크는 전류의 제곱에 비례하기 때문에 기동토크가 대단히 크다.
  3. 역률은 저속도에서는 좋지 않으나 동기속도 근처나 그 이상에서는 대단히 양호하며 거의 100%이다.
  4. 효율은 저속도에서도 좋지만, 고속도에서는 거의 일정하며, 동기속도 근처에서는 가장 좋지 못한 동일한 정격의 3상 유도전동기에 비해 앞선다.
(정답률: 28%)
  • 3상 직권 정류자 전동기의 효율 특성에 관한 문제입니다.
    효율은 저속도에서 나쁘고 고속도로 갈수록 좋아지며, 동기속도 근처에서 가장 좋은 특성을 가집니다.

    오답 노트
    효율은 저속도에서도 좋지만... : 저속도에서는 효율이 낮고 고속도 및 동기속도에서 효율이 극대화됩니다.
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53. 3상 변압기 2대를 병렬운전하고자 할 때 병렬운전이 불가능한 결선 방식은?

  1. △-Y와 Y-△
  2. △-Y와 Y-Y
  3. △-Y와 △-Y
  4. △-△와 Y-Y
(정답률: 44%)
  • 변압기의 병렬운전이 가능하려면 각 변압기의 위상차가 동일해야 하며, 결선 방식의 조합이 짝수로 맞아야 합니다.
    △-Y와 Y-Y 결선 조합은 위상차와 결선 구성이 일치하지 않아 병렬운전이 불가능합니다.
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54. 유도전동기의 제동법으로 틀린 것은?

  1. 3상 제동
  2. 회생제동
  3. 발전제동
  4. 역상제동
(정답률: 41%)
  • 유도전동기의 제동법에는 역상제동, 발전제동, 회생제동 등이 사용됩니다.
    3상 제동이라는 용어의 제동 방식은 존재하지 않습니다.
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55. 철손 1.6kW, 전부하동손 2.4kW인 변압기에는 약 몇 % 부하에서 효율이 최대로 되는가?

  1. 82
  2. 95
  3. 97
  4. 100
(정답률: 37%)
  • 변압기의 효율이 최대가 되는 조건은 철손과 동손이 같아지는 지점입니다. 부하율 $m$에 따른 최대 효율 부하율을 구하는 공식을 사용합니다.
    $$m = \sqrt{\frac{P_{i}}{P_{cu}}}$$
    $$m = \sqrt{\frac{1.6}{2.4}}$$
    $$m = 0.816$$
    이를 백분율로 환산하면 약 $82\%$가 됩니다.
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56. 스테핑 모터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 위치제어를 하는 분야에 주로 사용된다.
  2. 입력된 펄스 신호에 따라 특정 각도만큼 회전하도록 설계된 전동기이다.
  3. 스텝각이 클수록 1회전당 스텝수가 많아지고 축 위치의 정밀도는 높아진다.
  4. 양방향 회전이 가능하고 설정된 여러 위치에 정지하거나 해당 위치로부터 기동할 수 있다.
(정답률: 35%)
  • 스테핑 모터의 스텝각은 1회전 시 움직이는 최소 각도를 의미합니다.
    스텝각이 작을수록 1회전당 스텝수가 많아지며, 이는 곧 축 위치의 제어 정밀도가 높아짐을 의미합니다. 따라서 스텝각이 클수록 정밀도가 높아진다는 설명은 틀린 내용입니다.
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57. 동기전동기의 위상특성곡선으로 옳은 것은? (단, P를 출력, If를 계자전류, Ia를 전기자전류, cosθ를 역률로 한다.)

  1. P - Ia 곡선, If는 일정
  2. If - Ia 곡선, P는 일정
  3. P - If 곡선, Ia는 일정
  4. If - Ia 곡선, cosθ는 일정
(정답률: 36%)
  • 동기전동기의 위상특성곡선은 출력 $P$를 일정하게 유지한 상태에서 계자전류 $I_{f}$의 변화에 따른 전기자전류 $I_{a}$의 변화를 나타낸 V곡선입니다.
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58. 직류발전기에서 전기자반작용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기자 중성축이 이동하여 주자속이 증가하고 기전력을 상승시킨다.
  2. 직류발전기에 미치는 영향으로는 중성축이 이동되고 정류자 편간의 불꽃 섬락이 일어난다.
  3. 전기자 전류에 의한 자속이 계자 자속에 영향을 미치게 하여 자속 분포를 변화시키는 것이다.
  4. 전기자권선에 전류가 흘러서 생긴 기자력은 계자 기자력에 영향을 주어서 자속의 분포가 기울어진다.
(정답률: 35%)
  • 전기자 반작용은 전기자 전류에 의해 발생한 자속이 주자속에 영향을 주어 자속 분포를 왜곡시키는 현상입니다.
    직류발전기에서 전기자 반작용이 일어나면 전기자 중성축이 이동하고, 주자속이 감소하여 결과적으로 유기기전력을 감소시킵니다. 따라서 주자속이 증가하고 기전력을 상승시킨다는 설명은 틀린 내용입니다.
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59. 직류 분권발전기의 정격전압 200V, 정격출력 10kW, 이때의 계자전류는 2A, 전압변동률을 4%라고 한다. 발전기의 무부하전압(V)은?

  1. 208
  2. 210
  3. 220
  4. 228
(정답률: 36%)
  • 전압변동률 공식을 이용하여 정격전압과 변동률로부터 무부하전압을 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V_{0} = ( \epsilon \times V_{r} ) + V_{r}$
    ② [숫자 대입] $V_{0} = ( 0.04 \times 200 ) + 200$
    ③ [최종 결과] $V_{0} = 208$
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60. 3상 동기기에서 단자전압 V, 내부 유기전압 E, 부하각이 δ 일 때, 한 상의 출력은? (단, 전기자 저항은 무시하며, 누설 리앤턴스는 xs이다.)

(정답률: 40%)
  • 전기자 저항을 무시할 때, 3상 동기기 한 상의 출력은 내부 유기전압과 단자전압, 리액턴스 및 부하각의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{EV}{X_s}\sin\delta$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과]
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 2개의 전력계를 사용하여 3상 평형부하의 역률을 측정하고자 한다. 전력계의 지시 값이 각각 P1, P2 일 때 이 회로의 역률은?

(정답률: 42%)
  • 2전력계법에서 유효전력은 두 전력계 값의 합이고, 피상전력은 두 전력계 값의 관계식으로 구해집니다. 역률은 피상전력 분의 유효전력으로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $\text{역률} = \frac{P_1 + P_2}{2\sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1P_2}}$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과]
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62. 기본파의 40%인 제 3고조파와 20%인 제5고조파를 포함하는 전압의 왜형률은?

(정답률: 31%)
  • 왜형률은 기본파의 실효값에 대한 전 고조파 실효값의 비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{V_3^2 + V_5^2}}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{0.4^2 + 0.2^2}}{1}$
    ③ [최종 결과] $\text{왜형률} = \frac{1}{\sqrt{5}}$
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63. R=50 Ω, L=200mH의 직렬회로에서 주파수 50㎐의 교류전원에 의한 역률은 약 몇 % 인가?

  1. 62.3
  2. 72.3
  3. 82.3
  4. 92.3
(정답률: 30%)
  • RL 직렬회로의 역률은 전체 임피던스 $Z$에 대한 저항 $R$의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $PF = \frac{R}{\sqrt{R^2 + (2\pi fL)^2}}$
    ② [숫자 대입] $PF = \frac{50}{\sqrt{50^2 + (2 \times \pi \times 50 \times 200 \times 10^{-3})^2}}$
    ③ [최종 결과] $PF = 62.3\%$
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64. 무한장 평행 2선 선로에서 주파수 4㎒의 전압을 가하였을 때 전압의 위상정수는 약 몇 rad/m인가? (단, 전파속도는 3×108㎧이다.)

  1. 0.0634
  2. 0.0734
  3. 0.0838
  4. 0.0934
(정답률: 30%)
  • 위상정수 $\beta$는 각주파수 $\omega$와 전파속도 $v$의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식]- $\beta = \frac{2\pi f}{v}$
    ② [숫자 대입] $\beta = \frac{2 \times \pi \times 4 \times 10^6}{3 \times 10^8}$
    ③ [최종 결과] $\beta = 0.0838$
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65. 그림과 같은 회로의 임피던스 파라미터 Z22는?

  1. Z1
  2. Z2
  3. Z1 + Z2
(정답률: 29%)
  • 임피던스 파라미터 $Z_{22}$는 입력 전류 $I_1$을 0으로 설정(개방)했을 때 출력 전압 $V_2$와 출력 전류 $I_2$의 비율을 의미합니다.
    입력단이 개방되면 $I_1 = 0$이 되어 $Z_2$로는 전류가 흐르지 않으며, 출력단에서 바라본 회로는 $Z_1$과 $Z_2$가 직렬로 연결된 구조가 됩니다.
    따라서 $V_2 = I_2(Z_1 + Z_2)$가 되어 $Z_{22} = Z_1 + Z_2$가 됩니다.
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66. RC 직렬회로에 t=0일 때 직류전압 100V를 인가하면, 0.2초에 흐르는 전류(mA)는? (단, R=1000Ω, C=50㎌이고, 커패시터의 초기충전 전하는 없다.)

  1. 1.83
  2. 1.37
  3. 2.98
  4. 3.25
(정답률: 30%)
  • RC 직렬회로에서 전압 인가 시 시간에 따라 감소하는 전류의 크기를 구하는 공식입니다.
    ① [기본 공식] $i = \frac{E}{R} e^{-\frac{t}{RC}}$
    ② [숫자 대입] $i = \frac{100}{1000} e^{-\frac{0.2}{1000 \times 50 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $i = 1.83 \text{ mA}$
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67. 전원과 부하가 모두 △결선된 3상 평형 회로에서 선간 전압이 400V, 부하 임피던스가 4+j3(Ω)인 경우 선전류의 크기는 몇 A인가?

  1. 80
  4. 80√3
(정답률: 34%)
  • $\Delta$결선에서는 선간 전압과 상전압이 동일합니다. 먼저 상전류를 구한 뒤, 선전류는 상전류의 $\sqrt{3}$배가 된다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{V_{phase}}{|Z|}$
    ② [숫자 대입] $I_{line} = \sqrt{3} \times \frac{400}{\sqrt{4^2 + 3^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_{line} = 80\sqrt{3}$
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68. 2차 선형 시불변 시스템의 전달함수 에서 ωn이 의미하는 것은?

  1. 감쇠계수
  2. 비례계수
  3. 고유 진동 주파수
  4. 공진 주파수
(정답률: 33%)
  • 제시된 전달함수 $G(s) = \frac{\omega_{n}^{2}}{s^{2} + 2\delta\omega_{n}s + \omega_{n}^{2}}$에서 $\omega_{n}$은 시스템이 감쇠가 없을 때 진동하는 고유한 주파수를 의미하는 고유 진동 주파수입니다.

    오답 노트
    감쇠계수: $\delta$ (또는 $\zeta$)에 해당함
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69. 불평형 3상 전압(Va, Vb, Vc)에 대한 영상분(V0), 정상분(V1), 역상분(V2)을 모두 더하면?

  1. 0
  2. 1
  3. Va
  4. Va + 1
(정답률: 29%)
  • 대칭좌표법에서 불평형 3상 전압의 각 상 전압은 영상분, 정상분, 역상분의 합으로 표현됩니다.
    특히 a상 전압 $V_{a}$는 영상분 $V_{0}$, 정상분 $V_{1}$, 역상분 $V_{2}$를 단순히 모두 더한 값과 같습니다.
    $$V_{a} = V_{0} + V_{1} + V_{2}$$
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70. 그림과 같은 직류회로에서 저항 R(Ω)의 값은?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 31%)
  • 회로의 전체 저항을 구한 뒤, 옴의 법칙과 전류 분배 법칙을 이용하여 저항 $R$의 값을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I_{R} = \frac{V_{total}}{R_{total}} \times \frac{R_{parallel}}{R + R_{parallel}}$
    ② [숫자 대입] $2 = \frac{106}{3 + \frac{2R}{2+R}} \times \frac{2}{2+R}$
    ③ [최종 결과] $R = 20\Omega$
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71. 2차 제어시스템의 특성방정식이 인 경우, s가 서로 다른 2개의 실근을 가졌을 때의 제동 특성은?

  1. 과제동
  2. 무제동
  3. 부족제동
  4. 임계제동
(정답률: 28%)
  • 2차 제어시스템의 특성방정식 $s^{2} + 2\zeta\omega_{n}s + \omega_{n}^{2} = 0$에서 근의 공식에 의해 판별식 $D = (2\zeta\omega_{n})^{2} - 4\omega_{n}^{2}$의 값에 따라 제동 특성이 결정됩니다.
    s가 서로 다른 2개의 실근을 갖는다는 것은 $\zeta > 1$ 인 경우를 의미하며, 이때의 제동 특성은 과제동입니다.
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72. 논리식 를 간소화한 식은?

  1. Z
  2. XZ
  3. YZ
(정답률: 42%)
  • 주어진 논리식 $L = \bar{X}\bar{Y}Z + \bar{X}YZ + X\bar{Y}Z + XYZ$에서 공통 인수인 $Z$를 묶어내어 간소화합니다.
    $$L = Z(\bar{X}\bar{Y} + \bar{X}Y + X\bar{Y} + XY)$$
    괄호 안의 식은 모든 가능한 조합의 합이므로 논리값 $1$이 됩니다.
    따라서 최종 식은 $L = Z \times 1 = Z$가 됩니다.
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73. 자동제어계 구성 중 제어요소에 해당되는 것은?

  1. 검출부
  2. 조절부
  3. 기준입력
  4. 제어대상
(정답률: 36%)
  • 자동제어계에서 제어요소는 입력된 오차 신호를 바탕으로 제어 대상에 적절한 조작량을 전달하는 조절부를 의미합니다.

    오답 노트
    검출부: 비교 요소
    기준입력: 목표값
    제어대상: 조작량을 받아 상태가 변하는 대상
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74. , 인 시스템에서 상태 천이행렬(state transition matrix)을 구하면?

(정답률: 25%)
  • 상태 천이행렬 $\Psi(t)$는 시스템 행렬 $A$에 대해 $\mathcal{L}^{-1}\{(sI-A)^{-1}\}$로 정의됩니다.
    주어진 $A = \begin{bmatrix} -3 & 1 \\ 0 & -1 \end{bmatrix}$를 대입하여 역행렬을 구하고 라플라스 역변환을 수행하면 다음과 같습니다.
    $$\Psi(t) = \mathcal{L}^{-1}\{\begin{bmatrix} s+3 & -1 \\ 0 & s+1 \end{bmatrix}^{-1}\} = \mathcal{L}^{-1}\{\begin{bmatrix} \frac{1}{s+3} & \frac{1}{(s+3)(s+1)} \\ 0 & \frac{1}{s+1} \end{bmatrix}\}$$
    부분분수 전개를 통해 역변환하면 $\begin{bmatrix} e^{-3t} & 0.5e^{-t} - 0.5e^{-3t} \\ 0 & e^{-t} \end{bmatrix}$가 도출됩니다.
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75. 그림과 같은 블록선도의 등가 전달함수는?

(정답률: 39%)
  • 블록선도의 등가 전달함수를 구하기 위해 출력 $C(s)$와 입력 $R(s)$의 관계식을 세웁니다.
    전체 루프 방정식을 정리하면 다음과 같습니다.
    $$\{R(s) - G_3(s)C(s)\} \times G_1(s) + C(s) \times G_2(s) = C(s)$$
    이를 $C(s)$에 대해 정리하면:
    $$G_1(s)R(s) - G_1(s)G_3(s)C(s) + G_2(s)C(s) = C(s)$$
    $$G_1(s)R(s) = C(s) \{1 - G_2(s) + G_1(s)G_2(s)G_3(s)\}$$
    따라서 전달함수는 다음과 같습니다.
    $$\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G_1(s)G_2(s)}{1 - G_2(s) + G_1(s)G_2(s)G_3(s)}$$
    정답은 입니다.
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76. 주파수 전달함수가 인 계에서 ω = 0.1rad/s일 때의 이득(dB)과 위상각 θ는 각각 얼마인가?

  1. 20dB, 90°
  2. 40dB, 90°
  3. -20dB, -90°
  4. -40dB, -90°
(정답률: 35%)
  • 주파수 전달함수 $G(j\omega) = \frac{1}{j100\omega}$에서 $\omega = 0.1\text{rad/s}$ 일 때의 이득과 위상을 계산합니다.
    이득(Gain) 계산:
    ① [기본 공식] $g = 20 \log |G(j\omega)|$
    ② [숫자 대입] $g = 20 \log | \frac{1}{j100 \times 0.1} | = 20 \log | \frac{1}{j10} | = 20 \log 0.1$
    ③ [최종 결과] $g = -20\text{dB}$
    위상각 계산:
    ① [기본 공식] $\theta = \angle G(j\omega)$
    ② [숫자 대입] $\theta = \angle ( \frac{1}{j10} ) = \angle (-j0.1)$
    ③ [최종 결과] $\theta = -90^\circ$
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77. 특성방정식이 s3+Ks2+2s+K+1=0 으로 주어진 제어계가 안정하기 위한 K의 범위는?

  1. K ＞ 0
  2. K ＞ 1
  3. -1 ＜ K ＜ 1
  4. K ＞ -1
(정답률: 32%)
  • Routh 판별법을 이용하여 제어계의 안정성을 확인합니다. 특성방정식의 제1열 요소가 모두 양수여야 계가 안정합니다.
    $$s^3 + Ks^2 + 2s + (K+1) = 0$$
    Routh 배열의 제1열은 $1$, $K$, $\frac{2K - (K+1)}{K}$, $K+1$이 됩니다.
    안정 조건: $\frac{K-1}{K} > 0$ 및 $K > 0$
    따라서 $K - 1 > 0$이어야 하므로 최종 범위는 $K > 1$ 입니다.
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78. z 변환을 이용한 샘플 값 제어계가 안정하려면 특성방정식의 근의 위치가 있어야 할 위치는?

  1. z평면의 좌반면
  2. z평면의 우반면
  3. z평면의 단위원 내부
  4. z평면의 단위원 외부
(정답률: 40%)
  • z-변환을 이용한 이산시간 제어계에서 시스템이 안정하기 위해서는 특성방정식의 모든 근(극점)이 z평면의 단위원 내부에 위치해야 합니다.

    오답 노트
    단위원 외부: 불안정
    단위원 경계: 임계 안정
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79. 정상상태 응답특성과 응답의 속응성을 동시에 개선시키는 제어는?

  1. P제어
  2. PI제어
  3. PD제어
  4. PID제어
(정답률: 37%)
  • PID제어는 비례(P), 적분(I), 미분(D) 제어의 장점을 결합한 방식입니다. 적분 제어를 통해 정상상태 오차를 제거하여 응답특성을 개선하고, 미분 제어를 통해 댐핑을 증가시켜 응답의 속응성을 동시에 개선할 수 있습니다.
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80. 에서 근궤적의 수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 40%)
  • 근궤적의 수는 개루프 전달함수 $$G(s)H(s) = \frac{K(s+1)}{s(s+2)(s+3)}$$ 의 극점(Pole)의 개수와 같습니다. 분모를 0으로 만드는 $s$의 값이 $0, -2, -3$으로 총 3개이므로 근궤적의 수는 3입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 최대사용전압이 360kV인 가공전선이 교량과 제1차 접근상태로 시설되는 경우에 전선과 교량과의 이격거리는 최소 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 5.96
  2. 6.96
  3. 7.95
  4. 8.95
(정답률: 18%)
  • 특고압 가공전선이 제1차 접근상태로 시설될 때, $35\text{kV}$를 초과하는 전압에 대해서는 기본 $3\text{m}$에 $10\text{kV}$ 초과 시마다 $0.15\text{m}$를 가산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = 3 + \frac{V - 35}{10} \times 0.15$
    ② [숫자 대입] $L = 3 + \frac{360 - 35}{10} \times 0.15$
    ③ [최종 결과] $L = 7.95$
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82. 옥내에 시설하는 저압용 배선기구의 시설에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 옥내에 시설하는 저압용 배선기구의 충전 부분은 노출되지 않도록 시설한다.
  2. 옥내에 시설하는 저압용 비포장 퓨즈는 불연성으로 제작한 함 내부에 시설하여야 한다.
  3. 옥내에 시설하는 저압용의 배선기구에 전선을 접속하는 경우에는 나사로 고정해서는 안 된다.
  4. 욕실 등 인체가 물에 젖어있는 상태에서 전기를 사용하는 장소에서는 인체감전보호용 누전차단기가 부착된 콘센트를 시설하여야 한다.
(정답률: 36%)
  • 옥내 저압용 배선기구에 전선을 접속할 때는 나사로 고정하거나 이와 동등 이상의 효력이 있는 방법으로 견고하게 접속하여, 접속점에 장력이 가해지지 않도록 해야 합니다. 따라서 나사로 고정해서는 안 된다는 설명은 틀린 것입니다.
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83. 154 kV 가공전선과 가공약전류 전선이 교차하는 경우에 시설하는 보호망을 구성하는 금속선 중 가공전선의 바로 아래에 시설되는 것 이외의 가공약전류 전선을 아연도철선으로 조가하여 시설하는 경우 지름 몇 mm 이상인가?

  1. 2.6
  2. 3.2
  3. 3.6
  4. 4.0
(정답률: 24%)
  • 특고압 가공전선로와 저압 가공전선로가 교차할 때 설치하는 보호망의 금속선 기준은 다음과 같습니다.
    1. 가공전선 바로 아래 시설되는 경동선: 지름 $5\text{mm}$이상
    2. 그 외의 부분에 시설되는 아연도철선: 지름 $4.0\text{mm}$이상
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84. 가공 직류 전차선을 전용의 부지 위에 시설 시 레일면상의 높이는 몇 m 이상인가?

  1. 4.0
  2. 4.2
  3. 4.4
  4. 4.8
(정답률: 14%)
  • 가공 직류 전차선의 레일면상 높이는 기본적으로 $4.8\text{m}$이상이어야 하지만, 전용의 부지 위에 시설하는 경우에는 $4.4\text{m}$이상으로 시설할 수 있습니다.
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85. 사용전압 22.9kV의 가공전선이 철도를 횡단하는 경우, 전선의 레일면상의 높이는 몇 m 이상인가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 42%)
  • 사용전압 $22.9\text{kV}$의 가공전선이 철도를 횡단하는 경우, 안전 확보를 위해 전선의 레일면상 높이는 $6.5\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
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86. 다심 코드 및 다심 캡타이어케이블의 일심 이외의 가요성이 있는 연동연선으로 제3종 접지공사 시 접지선의 단면적은 몇 mm2 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.75
  2. 1.5
  3. 6
  4. 10
(정답률: 26%)
  • 다심 코드 및 다심 캡타이어케이블의 일심 이외의 가요성이 있는 연동연선을 사용하여 제3종 접지공사를 할 때, 접지선의 단면적은 $1.5\text{mm}^2$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    0.75: 일반적인 경우와 혼동하기 쉬우나 '일심 이외의 가요성 연동연선' 조건일 때는 $1.5\text{mm}^2$가 기준입니다.
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87. 그림은 전력선 반송통신용 결합장치의 보안장치이다. 여기에서 FD는 무엇인가?

  1. 절연전선
  2. 결합필터
  3. 동축케이블
  4. 배류중계선륜
(정답률: 29%)
  • 제시된 전력선 반송통신용 결합장치 회로도 에서 FD는 옥외와 옥내를 연결하며 신호 손실을 최소화하기 위해 사용하는 동축케이블을 의미합니다.
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88. 발전기 등의 보호장치의 기준과 관련하여 발전기를 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하야여 하는 경우로 옳은 것은?

  1. 발전기에 과전류가 생긴 경우
  2. 발전기에 역상전류가 생긴 경우
  3. 발전기의 전류에 고조파가 포함된 경우
  4. 발전기의 부하에 누설전류가 포함된 경우
(정답률: 40%)
  • 발전기 보호장치의 기본 원리에 따라, 발전기에 과전류가 발생하여 기기에 손상을 줄 우려가 있는 경우 발전기를 자동적으로 전로로부터 차단하여 보호해야 합니다.
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89. 저압전로에 사용하는 과전류차단기로 정격전류 30A의 배선용차단기에 60A의 전류가 통했을 경우 몇 분 내에 자동적으로 동작하여야 하는가?

  1. 2
  2. 6
  3. 10
  4. 15
(정답률: 33%)
  • 해당 문제는 KEC 적용으로 인해 삭제된 문항으로, 기존 기준에 따른 정답 도출이 어려워 스킵합니다.
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90. 22000V의 특고압 가공전선으로 경동연선을 시가지에 시설할 경우 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 27%)
  • KEC 규정에 따라 $35\text{kV}$이하 특고압 가공전선을 시가지에 시설할 경우, 경동연선(나전선)의 지표상 높이는 $10\text{m}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    절연전선 사용 시: $8\text{m}$이상
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91. 변압기 전로의 절연내력시험에서 최대 사용전압이 22.9kV인 경우 시험전압은 최대 사용전압의 몇 배 인가? (단, 권선은 중성점 접지식 전로(중성선을 가지는 것으로서 그 중성선에서 다중 접지를 하는 것에 한한다.)에 접속하였다.

  1. 0.92
  2. 1.1
  3. 1.25
  4. 1.5
(정답률: 35%)
  • 변압기 전로의 절연내력시험 전압 배수는 접지 방식과 전압 범위에 따라 결정됩니다. 중성점 접지식 전로에서 최대 사용전압이 $7\text{kV}$ 초과 $25\text{kV}$이하인 경우, 시험전압은 최대 사용전압의 $0.92$배를 적용합니다.
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92. 고압 가공전선과 건조물의 상부 조영재와의 옆쪽 이격거리는 몇 m 이상인가? (단, 전선에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있고 케이블이 아닌 경우이다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 28%)
  • 고압 가공전선과 건조물 상부 조영재 사이의 옆쪽 이격거리는 전선에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있고 케이블이 아닌 경우 $1.2\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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93. 전로의 중성점 접지의 접지선을 연동선으로 할 경우 공칭단면적은 몇 mm2 이상인가? (단, 저압 전로의 중성점에 시설하는 것은 제외한다.)

  1. 6
  2. 10
  3. 16
  4. 25
(정답률: 25%)
  • 전로의 중성점 접지선으로 연동선을 사용할 경우, 저압 전로를 제외한 공칭단면적은 $16\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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94. 사용전압이 35000V 이하이고 또한 전선에 케이블을 사용하는 경우에 특고압 가공 인입선의 높이는 그 특고압 가공 인입선이 도로·횡단보도교·철도 및 궤도를 횡단하는 이외의 경우에 한하여 지표상 몇 m 까지로 감할 수 있는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 14%)
  • KEC 규정에 따라 사용전압이 $35\text{kV}$이하이고 전선에 케이블을 사용하는 특고압 가공 인입선의 경우, 도로·횡단보도교·철도 및 궤도를 횡단하는 이외의 경우에 한하여 지표상 $4\text{m}$까지 높이를 감할 수 있습니다.
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95. 다음 ⓐ, ⓑ에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ⓐ 150, ⓑ 30
  2. ⓐ 150, ⓑ 60
  3. ⓐ 300, ⓑ 30
  4. ⓐ 300, ⓑ 60
(정답률: 32%)
  • 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하기 위한 절연 변압기의 전압 기준은 1차측 전로의 대지전압이 $300\text{V}$이하, 2차측 전로의 사용전압이 $60\text{V}$이하인 것을 사용해야 합니다.
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96. 사용전압이 22.9kV의 특고압 가공전선로에는 전화선로의 길이 12km 마다 유도전류가 몇 ㎂를 넘지 않아야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 43%)
  • 특고압 가공전선로($22.9\text{kV}$)와 인접한 전화선로 사이의 유도전류 제한치는 전화선로 길이 $12\text{km}$마다 $2\mu\text{A}$를 초과하지 않도록 규정하고 있습니다.
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97. 지중 전선로의 시설에 관한 기준으로 옳은 것은?

  1. 전선은 케이블을 사용하고 관로식, 암거식 또는 직접 매설식에 의하여 시설한다.
  2. 전선은 절연전선을 사용하고 관로식, 암거식 또는 직접 매설식에 의하여 시설한다.
  3. 전선은 나전선을 사용하고 내화성능이 있는 비닐관에 인입하여 시설한다.
  4. 전선은 절연전선을 사용하고 내화성능이 있는 비닐관에 인입하여 시설한다.
(정답률: 40%)
  • 지중 전선로는 안전성과 절연 성능을 위해 반드시 케이블을 사용해야 하며, 시설 방식으로는 관로식, 암거식 또는 직접 매설식을 적용합니다.

    오답 노트
    절연전선, 나전선: 지중 전선로에서는 케이블을 사용하는 것이 원칙이므로 부적절합니다.
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98. 3300V 고압 가공전선을 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 시설하는 경우 지표상 높이를 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5.0
  2. 5.5
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 31%)
  • 전기설비기술기준에 따라 $3300\text{V}$의 고압 가공전선이 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 시설되는 경우, 안전 확보를 위해 지표상 높이를 $6.0\text{m}$이상으로 유지해야 합니다.
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99. 발전소의 압축공기장치의 사용압력이 10㎏/cm2이다. 주 공기탱크의 압력계의 눈금은 최대 몇 ㎏/cm2까지 사용할 수 있는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 25%)
  • 압축공기장치 주 공기탱크의 압력계 눈금은 통상 사용압력의 $1.5$배에서 $3$배 사이의 값을 가지는 것을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $P_{max} = P_{use} \times 3$
    ② [숫자 대입] $P_{max} = 10 \times 3$
    ③ [최종 결과] $P_{max} = 30$
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100. 동일 지지물에 고압 가공전선과 저압 가공전선(다중접지된 중성선은 제외한다.)을 병가할 때 저압 가공전선의 위치는?

  1. 동일 완금류에 평행되게 시설
  2. 별도의 규정이 없으므로 임의로 시설
  3. 저압 가공전선을 고압 가공전선의 위에 시설
  4. 저압 가공전선을 고압 가공전선의 아래에 시설
(정답률: 42%)
  • 전기설비기술기준에 따라 고압 가공전선과 저압 가공전선을 동일 지지물에 병가하여 시설하는 경우, 안전을 위해 저압 가공전선을 고압 가공전선의 아래에 시설해야 합니다.
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