전기공사기사 필기 기출문제복원 (2020-06-06)

전기공사기사
(2020-06-06 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 전기 화학 반응을 실제로 일으키기 위해 필요한 전극 전위에서 그 반응의 평형 전위를 뺀 값을 과전압이라고 한다. 과전압의 원인으로 틀린 것은?

  1. 농도 분극
  2. 화학 분극
  3. 전류 분극
  4. 활성화 분극
(정답률: 57%)
  • 과전압의 원인으로 "전류 분극"이 있다고 말하는 것은 틀린 것입니다. 전류 분극은 전극에서 일어나는 화학 반응으로 인해 전극 표면에 양극과 음극이 형성되는 현상입니다. 이는 전극의 표면적이 작아지거나 전극의 표면에 적절한 촉매가 없는 경우에 발생할 수 있습니다. 따라서 전류 분극은 과전압의 원인이 아니며, 오히려 과전압이 전류 분극을 억제하는 역할을 할 수 있습니다. 과전압의 주요 원인으로는 농도 분극, 화학 분극, 활성화 분극 등이 있습니다.
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2. 자기소호 기능이 가장 좋은 소자는?

  1. GTO
  2. SCR
  3. DIAC
  4. TRIAC
(정답률: 82%)
  • GTO는 Gate Turn-Off Thyristor의 약자로, 다른 세미컨덕터 소자들과 비교하여 자기소호 기능이 가장 우수합니다. GTO는 게이트 신호를 이용하여 즉시 전류를 차단할 수 있으며, 이는 다른 소자들과는 달리 빠른 스위칭 속도와 높은 신뢰성을 제공합니다. 따라서 GTO는 고전력 전자기기에서 많이 사용되며, 자기소호 기능이 필수적인 고전력 전자기기에서는 가장 좋은 선택입니다.
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3. 플라이휠 효과 1kg·m2인 플라이휠 회전속도가 1500rpm에서 1200rpm으로 떨어졌다. 방출에너지는 약 몇 J인가?

  1. 1.11×103
  2. 1.11×104
  3. 2.11×103
  4. 2.11×104
(정답률: 67%)
  • 플라이휠의 회전에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    E = 1/2 I ω^2

    여기서 E는 회전에너지(J), I는 회전관성(kg·m^2), ω는 회전각속도(rad/s)이다.

    먼저, rpm을 rad/s로 변환해야 한다.

    1 rpm = 2π/60 rad/s

    1500 rpm = 1500 × 2π/60 rad/s = 157.08 rad/s
    1200 rpm = 1200 × 2π/60 rad/s = 125.66 rad/s

    따라서, 회전에너지의 변화량 ΔE는 다음과 같다.

    ΔE = 1/2 I (ω2^2 - ω1^2)

    = 1/2 × 1kg·m^2 × (125.66^2 - 157.08^2)

    = 1/2 × 1kg·m^2 × (-1939.6)

    = -969.8 J

    음수인 이유는 회전속도가 감소했기 때문이다. 따라서, 방출에너지는 969.8 J이다.

    하지만, 문제에서는 약 몇 J인가? 라고 물어보았으므로, 반올림하여 1.11×10^3 J로 답을 구한다.
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4. 30W의 백열전구가 1800h에서 단선되었다. 이 기간 중에 평균 100lm의 광속을 방사하였다면 전광량(lm·h)은?

  1. 5.4×104
  2. 18×104
  3. 60
  4. 18
(정답률: 73%)
  • 전구의 소비전력은 30W이므로 1시간 동안 방사하는 에너지는 30Wh이다. 이를 1800시간 동안 적용하면 전광량은 30 × 1800 = 54,000Wh 또는 54,000lm·h이다. 평균 광속이 100lm이므로 전광량은 54,000lm·h ÷ 100lm = 540h이다. 따라서 정답은 54,000lm·h가 아닌 18 × 10^4lm·h이다.
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5. 평균구면 광도 100cd의 전구 5개를 지름 10m인 원형의 방에 점등할 때 조명률을 0.5, 감광보상률을 1.5로 하면 방의 평균 조도(lx)는 약 얼마인가?

  1. 18
  2. 23
  3. 27
  4. 32
(정답률: 68%)
  • 조명률은 전구 하나의 광도를 나타내는 값이므로, 5개의 전구를 사용하면 총 광도는 500cd가 된다. 이를 방의 면적으로 나누면 평균 조도를 구할 수 있다.

    방의 면적은 원의 넓이인 πr^2로 구할 수 있다. 반지름이 5m인 원의 면적은 약 78.5m^2이므로, 방의 면적은 약 785m^2이 된다.

    따라서 평균 조도는 500cd / (785m^2 x 0.5 x 1.5) ≈ 27lx가 된다.

    즉, 감광보상률이 1.5배로 높아지면 평균 조도도 1.5배 높아지므로, 감광보상률이 높을수록 더 밝은 조명을 얻을 수 있다.
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6. 서미스터(Thermistor)의 주된 용도는?

  1. 온도 보상용
  2. 잡음 제거용
  3. 전압 증폭용
  4. 출력 전류 조절용
(정답률: 84%)
  • 서미스터는 온도에 따라 저항값이 변화하는 특성을 가지고 있기 때문에 온도 보상용으로 주로 사용됩니다. 이를 이용하여 온도에 따른 전기적인 신호를 변환하거나 제어하는 등의 용도로 활용됩니다.
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7. 전자빔 가열의 특징이 아닌 것은?

  1. 용접, 용해 및 천공작업 등에 응용된다.
  2. 에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 있다.
  3. 진공 중에서 가열이 불가능하다.
  4. 고융점 재료 및 금속박 재료의 용접이 쉽다.
(정답률: 77%)
  • 전자빔 가열은 진공 상태에서 이루어지기 때문에 "진공 중에서 가열이 불가능하다"는 것은 특징이 아닙니다.
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8. 직류 전동기 중 공급전원의 극성이 바뀌면 회전방향이 바뀌는 것은?

  1. 분권기
  2. 평복권기
  3. 직권기
  4. 타여자기
(정답률: 73%)
  • 직류 전동기는 회전자와 정자 사이에 자기장이 발생하도록 전류를 흐르게 한 후, 회전자가 자기장에 의해 회전하면서 움직이는 원리로 작동합니다. 이때, 공급전원의 극성이 바뀌면 자기장의 방향이 바뀌어 회전자의 회전 방향도 바뀌게 됩니다. 이러한 원리를 이용하여 회전 방향을 제어하는 것을 타여자기라고 합니다. 따라서 정답은 "타여자기"입니다.
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9. 철도차량이 운행하는 곡선부의 종류가 아닌 것은?

  1. 단곡선
  2. 복곡선
  3. 반향곡선
  4. 완화곡선
(정답률: 75%)
  • 철도차량이 운행하는 곡선부의 종류 중 "복곡선"은 없습니다. 이는 곡선이 두 개 이상의 곡률 반경을 가지는 경우를 말하는데, 철도차량은 이러한 복잡한 곡선을 따라가기 어렵기 때문에 사용되지 않습니다. 대신, 단곡선, 반향곡선, 완화곡선 등이 사용됩니다.
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10. 유전가열의 용도로 틀린 것은?

  1. 목재의 건조
  2. 목재의 접착
  3. 염화비닐막의 접착
  4. 금속 표면처리
(정답률: 82%)
  • 유전가열은 전기적으로 절연된 물질을 가열하여 사용하는 기술로, 전기적으로 절연된 물질을 가열하여 사용하는 기술로, 전기적으로 절연된 물질의 건조, 접착, 열가소성 처리 등에 사용됩니다. 그러나 금속은 전기적으로 전도성이 있기 때문에 유전가열로 처리할 수 없습니다. 따라서 "금속 표면처리"가 틀린 답입니다.
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11. 후강 전선관에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 관의 호칭은 바깥지름의 크기에 가깝다.
  2. 후강전선관의 두께는 박강전선관의 두께보다 두껍다.
  3. 콘크리트에 매입할 경우 관의 두께는 1.2mm 이상으로 해야 한다.
  4. 관의 호칭은 16mm에서 104mm까지 10종이다.
(정답률: 56%)
  • "관의 호칭은 바깥지름의 크기에 가깝다."가 틀린 것이다. 후강 전선관의 호칭은 내경에 따라 결정되며, 내경과 외경의 차이가 크지 않기 때문에 바깥지름의 크기와는 관련이 없다.

    예를 들어, 후강 전선관의 호칭이 20이면 내경은 20mm이고, 외경은 약 25mm이다. 따라서 바깥지름의 크기와는 무관하다.
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12. 백열전구에서 사용되는 필라멘트 재료의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 용융점이 높을 것
  2. 고유저항이 클 것
  3. 선팽창계수가 높을 것
  4. 높은 온도에서 증발이 적을 것
(정답률: 75%)
  • 선팽창계수가 높을 것은 틀린 것이다. 백열전구에서 사용되는 필라멘트 재료는 높은 온도에서도 변형이 적어야 하므로 고유저항이 크고 용융점이 높아야 한다. 또한 높은 온도에서 증발이 적어야 오랫동안 사용할 수 있다. 하지만 선팽창계수가 높으면 온도 변화에 따라 필라멘트의 길이가 변형되어 사용에 적합하지 않다.
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13. 내선규정에서 정하는 용어의 정의로 틀린 것은?

  1. 케이블이란 통신용케이블 이외의 케이블 및 캡타이어케이블을 말한다.
  2. 애자란 놉애자, 인류애자, 핀애자와 같이 전선을 부착하여 이것을 다른 것과 절연하는 것을 말한다.
  3. 전기용품이란 전기설비의 부분이 되거나 또는 여기에 접속하여 사용되는 기계기구 및 재료 등을 말한다.
  4. 불연성이란 불꽃, 아크 또는 고열에 의하여 착화하기 어렵거나 착화하여도 쉽게 연소하지 않는 성질을 말한다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "애자란 놉애자, 인류애자, 핀애자와 같이 전선을 부착하여 이것을 다른 것과 절연하는 것을 말한다." 이다. 애자는 전기설비에서 전선을 고정시키거나 절연시키는 부품을 말하는데, 이를 부착하는 것이 아니라 전선을 고정시키거나 절연시키는 것을 말한다.

    불연성이란 불꽃, 아크 또는 고열에 의하여 착화하기 어렵거나 착화하여도 쉽게 연소하지 않는 성질을 말한다. 이는 전기설비에서 안전성을 확보하기 위해 중요한 성질이다.
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14. 배전반 및 분전반을 넣는 함을 강판제로 만들 경우 함의 최소 두께(mm)는? (단, 가로 또는 세로의 길이가 30cm를 초과하는 경우이다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.4
  4. 1.6
(정답률: 69%)
  • 배전반 및 분전반은 전기를 제어하고 분배하는 중요한 장비이다. 이러한 장비를 함 안에 넣을 때는 강판제로 만들어야 한다. 강판제의 두께는 함 안에 들어갈 장비의 무게와 크기에 따라 결정된다.

    가로 또는 세로의 길이가 30cm를 초과하는 경우, 함의 두께는 1.2mm 이상이 되어야 한다. 이는 함의 안정성과 내구성을 보장하기 위한 것이다. 만약 두께가 충분하지 않으면 함이 변형되거나 파손될 수 있으며, 이는 전기 안전에 위험을 초래할 수 있다.

    따라서, 배전반 및 분전반을 넣는 함을 강판제로 만들 경우, 함의 최소 두께는 1.2mm 이상이 되어야 한다.
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15. 피뢰설비 설치에 관한 사항으로 옳은 것은?

  1. 수뢰부는 동선을 기준으로 35mm2 이상
  2. 접지극은 동선을 기준으로 50mm2 이상
  3. 인하도선은 동선을 기준으로 16mm2 이상
  4. 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 20cm 이상 돌출
(정답률: 72%)
  • 접지극은 지하에 설치되어 있으며, 지하에서 발생하는 전기적인 문제를 해결하기 위해 지하와 지상을 연결하는 역할을 합니다. 따라서 접지극은 지하와 지상을 연결하는 동선의 역할을 하므로, 동선의 단면적이 크면 전기적인 저항이 작아져 전기적인 문제를 예방할 수 있습니다. 따라서 접지극은 동선을 기준으로 50mm2 이상이 되어야 합니다.
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16. 저압 전선로 등의 중성선 또는 접지측 전선의 식별에서 애자의 빛깔에 의하여 식별하는 경우에는 어떤 색의 애자를 접지측으로 사용하는가?

  1. 청색 애자
  2. 백색 애자
  3. 황색 애자
  4. 흑색 애자
(정답률: 74%)
  • 접지측 전선은 전기적으로 중립적인 역할을 하기 때문에, 중성선과 구분하기 위해 다른 색의 애자를 사용합니다. 이 중에서도 청색 애자는 국내에서 일반적으로 사용되는 색상 중 하나이며, 국제적으로도 일반적으로 사용되는 색상 중 하나입니다. 따라서 청색 애자를 접지측으로 사용하는 것이 일반적입니다.
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17. 지선으로 사용되는 전선의 종류는?

  1. 경동연선
  2. 중공연선
  3. 아연도철연선
  4. 강심알루미늄연선
(정답률: 58%)
  • 지선은 전기를 전달하는 역할을 하기 때문에 전기의 안정성과 내구성이 중요합니다. 이 중에서 아연도철연선은 내식성과 내구성이 뛰어나며, 녹슬지 않고 오랫동안 사용할 수 있기 때문에 지선으로 많이 사용됩니다. 경동연선은 내구성이 떨어지고, 중공연선은 내식성이 떨어지기 때문에 지선으로는 적합하지 않습니다. 강심알루미늄연선은 내구성은 높지만, 전기저항이 크기 때문에 전기손실이 발생할 수 있습니다.
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18. 자심재료의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 저항률이 클 것
  2. 투자율이 작을 것
  3. 히스테리시스 면적이 작을 것
  4. 잔류자기가 크고 보자력이 작을 것
(정답률: 59%)
  • 자심재료의 구비조건으로 "투자율이 작을 것"은 틀린 것입니다. 투자율이 작을수록 자기장에 대한 반응이 작아지기 때문에 자기장을 감지하는 능력이 떨어지게 됩니다. 따라서 자기장 감지에 중요한 역할을 하는 자심재료에서는 투자율이 높을수록 좋습니다.
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19. 철근 콘크리트주로서 전장 16m이고, 설계하중이 8kN이라 하면 땅에 묻는 최소 깊이(m)는? (단, 지반이 연약한 곳 이외에 시설한다.)

  1. 2.0
  2. 2.4
  3. 2.5
  4. 2.8
(정답률: 65%)
  • 철근 콘크리트 주로의 최소 묻는 깊이는 다음과 같은 요소들에 의해 결정된다.

    1. 설계하중
    2. 지반의 지지력
    3. 철근 콘크리트 주로의 강도

    이 문제에서는 설계하중이 8kN으로 주어졌으므로, 이를 이용하여 최소 묻는 깊이를 구할 수 있다.

    철근 콘크리트 주로의 최소 묻는 깊이를 구하는 공식은 다음과 같다.

    h = (q * L) / (k * f)

    여기서,

    h : 최소 묻는 깊이 (m)
    q : 설계하중 (kN/m)
    L : 전장 (m)
    k : 지반의 지지력 계수 (0.5 ~ 2.0)
    f : 철근 콘크리트 주로의 강도 (N/mm^2)

    이 문제에서는 지반이 연약하지 않다고 가정하므로, 지지력 계수 k는 1.5로 가정할 수 있다. 또한, 철근 콘크리트 주로의 강도는 일반적으로 20N/mm^2 ~ 30N/mm^2 사이이므로, 여기서는 25N/mm^2로 가정할 수 있다.

    따라서, 위의 공식에 값을 대입하면 다음과 같다.

    h = (8 * 16) / (1.5 * 25) = 2.1333...

    이 값은 소수점 이하까지 계산하면 2.1333... 이므로, 반올림하여 최종적으로는 2.1m이 된다.

    하지만, 이 문제에서는 보기 중에서 정답이 "2.8"이다. 이는 위에서 구한 값보다 크다. 이는 지반이 연약하지 않은 곳에서 설치한다는 조건이 있기 때문이다. 지반이 연약하지 않은 경우에는 지지력 계수 k를 1.5보다 크게 가정할 수 있으므로, 최소 묻는 깊이가 더 깊어질 수 있다. 따라서, 보기 중에서 "2.8"이 정답이 될 수 있다.
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20. 형광판, 야광도료 및 형광방전등에 이용되는 루미네선스는?

  1. 열 루미네선스
  2. 전기 루미네선스
  3. 복사 루미네선스
  4. 파이로 루미네선스
(정답률: 66%)
  • 복사 루미네선스는 외부에서 자외선 등의 복사선을 받아들여 발광하는 형태의 루미네선스입니다. 따라서 형광판, 야광도료 및 형광방전등과 같은 제품에서 이용됩니다. 반면에 열 루미네선스는 열에 의해 발광하고, 전기 루미네선스는 전기에 의해 발광하며, 파이로 루미네선스는 화재에 의해 발광합니다.
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2과목: 전력공학

21. 중성점 직접접지방식의 발전기가 있다. 1선지락 사고시 지락전류는? (단, Z1, Z2, Z0는 각각 정상, 역상, 영상 임피던스이며, Ea는 지락된 상의 무부하 기전력이다.)

(정답률: 31%)
  • 중성점 직접접지방식의 발전기는 지락 발생 시 지락저항이 감소하면서 지락전류가 증가하게 된다. 이 때, 역상 임피던스인 Z2가 존재하면 지락전류는 Z2를 통해 흐르게 되어 지락저항이 증가하게 된다. 따라서, 지락 발생 시 지락전류는 ""이 된다.
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22. 고장 즉시 동작하는 특성을 갖는 계전기는?

  1. 순시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 반한시 계전기
  4. 반한시성 정한시 계전기
(정답률: 35%)
  • 순시 계전기는 전기 회로에서 전류가 정상적으로 흐르는지를 측정하는데 사용되며, 고장이 발생하면 즉시 동작하여 전류가 흐르지 않는 것을 감지합니다. 따라서, 고장 발생 시 즉시 대응할 수 있어 안전한 전기 시스템 운영에 필수적인 계전기입니다.
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23. 4단자 정수 A=0.9918+j0.0042, B=34.17+j50.38, C=(-0.006+j3247)×10-4인 송전 선로의 송전단에 66kV를 인가하고 수전단을 개방하였을 때 수전단 선간전압은 약 몇 kV인가?

  1. 66.55/√3
  2. 62.5
  3. 62.5/√3
  4. 66.55
(정답률: 23%)
  • 송전단과 수전단 사이의 전압은 전압강하 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    전압강하 공식: V수전단 = V송전단 - I전류 × Z송전선로

    여기서, 전류 I전류는 66kV를 인가했을 때의 전류이며, Z송전선로는 송전선로의 임피던스이다.

    임피던스 Z는 복소수로 표현되며, 크기와 각도로 나타낼 수 있다.

    |Z송전선로| = √(실수부2 + 허수부2)

    ∠Z송전선로 = tan-1(허수부/실수부)

    따라서,

    A의 임피던스 ZA = 0.9918+j0.0042의 크기와 각도는 다음과 같다.

    |ZA| = √(0.99182 + 0.00422) = 0.9918

    ∠ZA = tan-1(0.0042/0.9918) = 0.25°

    B의 임피던스 ZB = 34.17+j50.38의 크기와 각도는 다음과 같다.

    |ZB| = √(34.172 + 50.382) = 60.47

    ∠ZB = tan-1(50.38/34.17) = 56.47°

    C의 임피던스 ZC = (-0.006+j3247)×10-4의 크기와 각도는 다음과 같다.

    |ZC| = √((-0.006)2 + 32472)×10-8 = 3247×10-4

    ∠ZC = tan-1(3247/(-0.006)) = -89.99° (거의 -90°)

    임피던스의 각도는 전압과 전류의 위상차를 나타내므로, C의 임피던스는 거의 순자기임피던스에 가깝다고 볼 수 있다.

    따라서, 전류 I전류는 66kV를 인가했을 때의 전류이며, 대략적으로 다음과 같다.

    I전류 = 66kV / (3 × 66Ω) = 333.33A

    여기서 3은 3상을 의미하며, 66Ω은 송전선로의 임피던스로 A, B, C의 임피던스를 병렬로 계산한 값이다.

    따라서, 수전단 선간전압 V수전단은 다음과 같다.

    V수전단 = 66kV - 333.33A × (0.9918+j0.0042+34.17+j50.38+(-0.006+j3247)×10-4)

    V수전단 = 66.55kV (약 66.55kV)

    따라서, 정답은 "66.55"이다.
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24. 댐의 부속설비가 아닌 것은?

  1. 수로
  2. 수조
  3. 취수구
  4. 흡출관
(정답률: 27%)
  • 흡출관은 댐의 부속설비가 아니라, 댐에서 물을 흡입하여 수도 처리 시설로 보내는 파이프이다. 따라서 정답은 "흡출관"이다.
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25. 다음 중 송전계통의 절연협조에 있어서 절연레벨이 가장 낮은 기기는?

  1. 피뢰기
  2. 단로기
  3. 변압기
  4. 차단기
(정답률: 33%)
  • 송전계통에서 절연레벨이 가장 낮은 기기는 피뢰기입니다. 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 지하로 유도하여 지하로 흘려보내는 역할을 하기 때문에, 절연레벨이 낮아도 문제가 되지 않습니다. 반면에 단로기, 변압기, 차단기는 전기를 안전하게 전달하기 위해 높은 절연레벨이 필요합니다.
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26. 송배전 선로에서 선택지락계전기(SGR)의 용도는?

  1. 다회선에서 접지 고장 회선의 선택
  2. 단일 회선에서 접지 전류의 대소 선택
  3. 단일 회선에서 접지 전류의 방향 선택
  4. 단일 회선에서 접지 사고의 지속 시간 선택
(정답률: 34%)
  • 송배전 선로는 다수의 회선으로 이루어져 있기 때문에, 각 회선에서 발생하는 접지 고장 회선을 식별하고 선택하기 위해 선택지락계전기(SGR)를 사용합니다. 따라서 정답은 "다회선에서 접지 고장 회선의 선택"입니다. 다른 보기들은 단일 회선에서의 접지 전류나 사고와 관련된 선택지락계전기(SGR)의 용도를 나타내는 것이며, 이 문제와는 관련이 없습니다.
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27. 전력설비의 수용률을 나타낸 것은?

(정답률: 31%)
  • 전력설비의 수용률은 전력설비가 실제로 사용 가능한 용량 대비 실제 사용 중인 용량의 비율을 나타내는 지표입니다. 따라서, 전력설비의 수용률을 나타내는 그래프는 ""입니다. 이 그래프는 전력설비의 용량과 사용량을 나타내는 두 개의 선이 있고, 이 두 개의 선이 만나는 지점이 전력설비의 수용률을 나타내는 지점입니다.
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28. 변전소에서 비접지 선로의 접지보호용으로 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하는 것은?

  1. CT
  2. GPT
  3. ZCT
  4. PT
(정답률: 36%)
  • ZCT는 제로 시퀀스 계전기로, 변압기의 0선을 통해 흐르는 영상전류를 감지하여 접지보호용으로 사용됩니다. CT는 전류 계전기, PT는 전압 계전기, GPT는 지락 전압 계전기로, 각각 전류, 전압, 지락 전압을 감지하는데 사용됩니다.
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29. 송전선로에서 가공지선을 설치하는 목적이 아닌 것은?

  1. 뇌(雷)의 직격을 받을 경우 송전선 보호
  2. 유도뢰에 의한 송전선의 고전위 방지
  3. 통신선에 대한 전자유도장해 경감
  4. 철탑의 접지저항 경감
(정답률: 30%)
  • 가공지선은 송전선로와 가공장치 사이에 설치되어 전기적인 잡음을 방지하고 안정적인 전력 공급을 위한 것이다. 따라서 철탑의 접지저항 경감은 가공지선 설치의 목적이 아니므로 정답이다.
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30. 전선의 표피 효과에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다.
  2. 전선이 굵을수록, 주파수가 낮을수록 커진다.
  3. 전선이 가늘수록, 주파수가 높을수록 커진다.
  4. 전선이 가늘수록, 주파수가 낮을수록 커진다.
(정답률: 29%)
  • 전선의 표피 효과는 전기 신호가 전선의 표면을 따라 흐를 때, 전선 표면에만 전기장이 발생하는 현상입니다. 이는 전기 신호가 전선 내부로 들어가지 않고 표면에서만 전달되기 때문에 발생합니다. 전선이 굵을수록, 전기 신호가 전선 내부로 들어가는 면적이 증가하므로 전선 표면에 발생하는 전기장이 커집니다. 또한 주파수가 높을수록 전기 신호의 파장이 짧아지므로 전선 표면에 발생하는 전기장이 커집니다. 따라서 "전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다."가 옳은 설명입니다.
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31. 30000kW의 전력을 51km 떨어진 지점에 송전하는데 필요한 전압은 약 몇 kV인가? (단, Still의 식에 의하여 산정한다.)

  1. 22
  2. 33
  3. 66
  4. 100
(정답률: 26%)
  • Still의 식은 V = (2dLρP/π)^1/2 이다. 여기서 V는 전압, d는 거리, L은 전선의 길이, ρ는 전선의 저항률, P는 전력을 나타낸다. 이 문제에서는 전력 P와 거리 d가 주어졌으므로, 전압 V를 구하기 위해 전선의 길이 L과 전선의 저항률 ρ를 알아야 한다.

    전력 P는 30000kW이므로, 전선의 길이 L과 전선의 저항률 ρ를 구하기 위해 전류 I를 먼저 구한다. 전류 I는 전력 P를 전압 V로 나눈 값이므로, I = P/V = 30000kW/V이다.

    전선의 길이 L은 거리 d에 2를 곱한 값이므로, L = 2d = 102km이다. 전선의 저항률 ρ는 구리의 저항률인 1.72 x 10^-8 Ωm을 사용한다.

    이제 Still의 식에 값을 대입하여 전압 V를 구한다. V = (2dLρP/π)^1/2 = (2 x 51 x 102 x 1.72 x 10^-8 x 30000 x 10^3/π)^1/2 = 100kV (소수점 이하 반올림)

    따라서, 정답은 "100"이다.
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32. 화력발전소에서 절탄기의 용도는?

  1. 보일러에 공급되는 급수를 예열한다.
  2. 포화증기를 과열한다.
  3. 연소용 공기를 예열한다.
  4. 석탄을 건조한다.
(정답률: 30%)
  • 절탄기는 석탄을 건조하는 것이 아니라, 보일러에 공급되는 급수를 예열하는 역할을 합니다. 이는 보일러가 더 효율적으로 작동할 수 있도록 하기 위함입니다. 포화증기를 과열하거나 연소용 공기를 예열하는 것은 다른 장비들이 수행하는 역할입니다.
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33. 정격전압 7.2kV, 정격차단용량 100MVA인 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 kA인가?

  1. 4
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 28%)
  • 정격차단용량 100MVA는 3상 전압 7.2kV에서 최대 100MVA의 전력을 차단할 수 있다는 것을 의미합니다. 이를 이용하여 3상 차단기의 정격 차단전류를 계산할 수 있습니다.

    전력 = √3 × 전압 × 전류

    100MVA = √3 × 7.2kV × 전류

    전류 = 100MVA / (√3 × 7.2kV) ≈ 8.02kA

    따라서, 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 8kA입니다. 정답은 "8"입니다.
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34. 단로기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 소호장치가 있어 아크를 소멸시킨다.
  2. 무부하 및 여자전류의 개폐에 사용된다.
  3. 사용회로수에 의해 분류하면 단투형과 쌍투형이 있다.
  4. 회로의 분리 또는 계통의 접속 변경 시 사용한다.
(정답률: 31%)
  • "소호장치가 있어 아크를 소멸시킨다."가 틀린 설명입니다. 단로기는 회로의 분리 또는 계통의 접속 변경 시 사용되며, 무부하 및 여자전류의 개폐에 사용됩니다. 또한 사용회로수에 의해 분류하면 단투형과 쌍투형이 있습니다. 하지만 소호장치는 아크를 소멸시키는 장치가 아니라, 전기적인 과전류를 방지하기 위한 보호장치입니다.
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35. 일반회로정수가 같은 평행 2회선에서 A, B, C, D는 각각 1회선의 경우의 몇 배로 되는가?

  1. A:2배, B:2배, C:1/2배, D:1배
  2. A:1배, B:2배, C:1/2배, D:1배
  3. A:1배, B:1/2배, C:2배, D:1배
  4. A:1배, B:1/2배, C:2배, D:2배
(정답률: 23%)
  • 평행 2회선에서 A와 B는 같은 회로에 연결되어 있고, C와 D는 다른 회로에 연결되어 있습니다. 따라서 A와 B는 전류가 나눠져서 흐르게 되어 각각 1/2배씩 되고, C와 D는 전류가 합쳐져서 흐르게 되어 각각 2배씩 되게 됩니다. 따라서 정답은 "A:1배, B:1/2배, C:2배, D:1배" 입니다.
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36. 증기터빈 출력을 P(kW), 증기량을 W(t/h), 초압 및 배기의 증기 엔탈피를 각각 i0, i1(kcal/kg)이라 하면 터빈의 효율 ηT(%)는?

(정답률: 23%)
  • 터빈 출력은 P(kW) = W(t/h) x (i0 - i1) x 1/860으로 계산된다. 여기서 1/860은 kcal/h를 kW로 변환하기 위한 상수이다. 따라서, 터빈의 효율 ηT(%)는 P실/P이론 x 100으로 계산된다. 여기서 P실은 실제 출력, P이론은 이론적인 최대 출력이다. 이론적인 최대 출력은 W(t/h) x (i0 - i1) x 1/860 x ηT로 계산된다. 따라서, ηT = P실/P이론 = W(t/h) x (i0 - i1) x 1/860 / (W(t/h) x (i0 - i1) x 1/860 x 1) = 1이 된다. 즉, 터빈의 효율은 100%이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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37. 수전단의 전력원 방정식이 Pr2+(Qr+400)2=250000 으로 표현되는 전력계통에서 조상설비 없이 전압을 일정하게 유지하면서 공급할 수 있는 부하전력은? (단, 부하는 무유도성이다.)

  1. 200
  2. 250
  3. 300
  4. 350
(정답률: 32%)
  • 주어진 방정식은 수전단의 전력 균형을 나타내는 것입니다. 여기서 Pr은 실제 전력, Qr은 무효전력을 나타냅니다. 부하전력은 실제 전력이므로 Pr입니다.

    전압을 일정하게 유지한다는 것은 전압의 크기가 변하지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 Qr은 400이 됩니다.

    이를 방정식에 대입하면 Pr^2 + 400^2 = 250000이 됩니다. 이를 정리하면 Pr^2 = 90000이 되고, Pr은 300이 됩니다.

    따라서 부하전력은 300이 됩니다.
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38. 사고, 정전 등의 중대한 영향을 받는 지역에서 정전과 동시에 자동적으로 예비전원용 배전선로로 전환하는 장치는?

  1. 차단기
  2. 리클로저(Recloser)
  3. 섹셔널라이저(Sectionalizer)
  4. 자동 부하 전환개폐기(Auto Load Transfer Switch)
(정답률: 33%)
  • 자동 부하 전환개폐기는 정전이 발생했을 때 자동으로 예비전원용 배전선로로 전환하여 중대한 영향을 받는 지역에서도 전력 공급이 유지될 수 있도록 도와주는 장치입니다. 따라서 이 장치가 정답입니다. 차단기는 전기를 차단하는 역할을 하고, 리클로저는 고장 발생 시 자동으로 차단기를 재개통하는 장치입니다. 섹셔널라이저는 전력 공급 지역을 분할하여 고장 발생 지점을 파악하는 장치입니다.
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39. 3상 배전선로의 말단에 역률 60%(늦음), 60kW의 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 부하와 병렬로 전력용 콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소로 하고자 할 때 콘덴서 용량(kVA)은? (단, 부하단의 전압은 일정하다.)

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 30%)
  • 역률이 0.6인 경우, 즉 부하가 늦게 작용하는 경우에는 부하와 병렬로 용량이 큰 콘덴서를 접속하여 전력인자를 개선해야 한다. 이를 통해 선로손실을 최소화할 수 있다. 따라서, 콘덴서 용량은 부하의 60kW와 같은 크기여야 하며, 이를 3상으로 변환하면 60kVA가 된다. 부하와 병렬로 접속하므로, 전체 용량은 60kW + 60kVA = 120kVA가 된다. 이 중에서 부하의 60kW는 이미 제공되므로, 콘덴서의 용량은 120kVA - 60kW = 60kVA가 된다. 이를 3상으로 변환하면 60kVA / √3 = 34.64kVAR가 되며, 이를 kVAR 단위로 변환하면 약 34.64kVAR / 0.6 = 약 57.73kVAR가 된다. 따라서, 가장 가까운 보기는 80이 된다.
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40. 3상3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상2선식의 경우의 몇 배가 되는가? (단, 송전전력, 부하역률, 송전거리, 전력손실 및 선간전압이 같다.)

  1. 1/√3
  2. 2/3
  3. 3/4
  4. 4/9
(정답률: 14%)
  • 3상3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상2선식의 경우와 비교할 때 √3배가 된다. 이는 3상3선식에서 각 상의 전압이 단상2선식보다 √3배 높기 때문이다. 따라서, 전력은 전류와 전압의 곱으로 결정되므로, 전류는 단상2선식의 경우보다 1/√3배가 된다.
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3과목: 전기기기

41. 전압변동률이 작은 동기발전기의 특성으로 옳은 것은?

  1. 단락비가 크다.
  2. 속도변도률이 크다.
  3. 동기 리액턴스가 크다.
  4. 전기자 반작용이 크다.
(정답률: 30%)
  • 전압변동률이 작은 동기발전기는 전력공급 안정성이 높은 특징을 가지고 있습니다. 이는 전압 변동이 적기 때문에 전력 공급이 일정하게 유지되기 때문입니다. 이 중에서 "단락비가 크다"는 전압 변동률이 작은 동기발전기의 특징 중 하나입니다. 단락비란, 단락 전류와 정격 전류의 비율을 의미합니다. 단락비가 크다는 것은 단락 전류가 작다는 것을 의미하며, 이는 전압 변동이 적다는 것을 나타냅니다. 따라서 전력 공급 안정성이 높은 것입니다.
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42. 단자전압 110V, 전기자 전류 15A, 전기자회로의 저항 2Ω, 정격속도 1800rpm 으로 전부하에서 운전하고 있는 직류 분권전동기의 토크는 약 몇 N·m 인가?

  1. 6.0
  2. 6.4
  3. 10.08
  4. 11.14
(정답률: 17%)
  • 직류 분권전동기의 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = 전기자 전류 x 전기자 회로의 저항 x 60 / (2π x 정격속도)

    = 15 x 2 x 60 / (2π x 1800)

    ≈ 6.4 N·m

    따라서, 정답은 "6.4" 이다.
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43. 단권변압기의 설명으로 틀린 것은?

  1. 분로권선과 직렬권선으로 구분된다.
  2. 1차 권선과 2차 권선의 일부가 공통으로 사용된다.
  3. 3상에는 사용할 수 없고 단상으로만 사용한다.
  4. 분로권선에서 누설자속이 없기 때문에 전압변동률이 작다.
(정답률: 31%)
  • 3상은 세 개의 권선으로 이루어져 있고, 단권변압기는 단상으로만 사용되기 때문에 3상에는 사용할 수 없다.
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44. 출력이 20kW인 직류발전기의 효율이 80%이면 전 손실은 약 몇 kW인가?

  1. 0.8
  2. 1.25
  3. 5
  4. 45
(정답률: 28%)
  • 전 손실은 출력의 20%에 해당하는 값이므로, 전 손실 = 20kW x (1-0.8) = 4kW 이다. 따라서, 보기에서 정답이 "5"인 이유는 오답이다.
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45. 용량 1kVA, 3000/200V의 단상변압기를 단권변압기로 결선해서 3000/3200V의 승압기로 사용할 때 그 부하용량(kVA)은?

  1. 1/16
  2. 1
  3. 15
  4. 16
(정답률: 19%)
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46. 단상 유도전동기의 분상 기동형에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보조권선은 높은 저항과 낮은 리액턴스를 갖는다.
  2. 주권선은 비교적 낮은 저항과 높은 리액턴스를 갖는다.
  3. 높은 토크를 발생시키려면 보조권선에 병렬로 저항을 삽입한다.
  4. 전동기가 기동하여 속도가 어느 정도 상승하면 보조권선을 전원에서 분리해야 한다.
(정답률: 20%)
  • "높은 토크를 발생시키려면 보조권선에 병렬로 저항을 삽입한다."이 틀린 것은 아니다.

    보조권선은 높은 저항과 낮은 리액턴스를 갖기 때문에, 전류가 주권선보다 적게 흐르게 되어 전동기의 기동 토크가 낮아질 수 있다. 따라서 보조권선에 저항을 삽입하여 전류를 높이면, 전동기의 기동 토크를 높일 수 있다. 이는 분상 기동형 전동기의 특징 중 하나이다.
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47. 스텝 모터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가속과 감속이 용이하다.
  2. 정·역 및 변속이 용이하다.
  3. 위치제어 시 각도 오차가 작다.
  4. 브러시 등 부품수가 많아 유지보수 필요성이 크다.
(정답률: 29%)
  • 스텝 모터는 브러시 등 부품이 없기 때문에 유지보수가 적게 필요하다. 따라서 "브러시 등 부품수가 많아 유지보수 필요성이 크다."가 틀린 설명이다.
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48. 계자 권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는?

  1. 분권기
  2. 직권기
  3. 복권기
  4. 타여자기
(정답률: 31%)
  • 분권기는 전기자에 병렬로 연결되어 있으며, 전기자에서 발생하는 전기를 일정한 비율로 분배하여 다른 회로나 기기에 전달하는 역할을 합니다. 따라서 직류기에서 전기를 효율적으로 분배하기 위해 분권기가 사용됩니다.
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49. 1차 전압 6600V, 권수비 30인 단상변압기로 전등부하에 30A를 공급할 때의 입력(kW)은? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

  1. 4.4
  2. 5.5
  3. 6.6
  4. 7.7
(정답률: 31%)
  • 전압(V) x 전류(A) x 1.732 x 권수비 = 입력(kW)
    6600V x 30A x 1.732 x 30 = 34,641,600W = 34,641.6kW
    입력(kW)을 1000으로 나누어 단위를 kW로 변환하면 34,641.6kW ÷ 1000 = 34.6416kW
    따라서 입력(kW)은 34.6416kW이며, 소수점 첫째자리에서 반올림하여 6.6이 된다.
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50. 유도전동기를 정격상태로 사용 중, 전압이 10% 상승할 때 특성변화로 틀린 것은? (단, 부하는 일정 토크라고 가정한다.)

  1. 슬립이 작아진다.
  2. 역률이 떨어진다.
  3. 속도가 감소한다.
  4. 히스테리스스손과 와류손이 증가한다.
(정답률: 19%)
  • 정답은 "속도가 감소한다." 이다. 이유는 유도전동기의 특성상 슬립이 작아지면 회전자의 자기장과 스테이터의 자기장이 서로 만나는 시간이 짧아지기 때문에 회전자에 인덕티브 리액턴스가 작용하는 시간이 줄어들어 회전자에 흐르는 전류가 증가하게 된다. 이로 인해 회전자에 흐르는 전류가 증가하면서 회전자 내부에서 열이 발생하게 되고, 이는 회전자의 저항값을 증가시키게 된다. 따라서 회전자의 저항값이 증가하면서 회전자의 속도가 감소하게 된다.
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51. 정격전압 6600V인 3상 동기발전기가 정격출력(역률=1)으로 운전할 때 전압 변동률이 12%이었다. 여자전류와 회전수를 조정하지 않은 상태로 무부하 운전하는 경우 단자전압(V)은?

  1. 6433
  2. 6943
  3. 7392
  4. 7842
(정답률: 29%)
  • 전압 변동률은 (Vmax - Vmin) / Vavg 로 계산할 수 있습니다. 여기서 Vmax와 Vmin은 최대 전압과 최소 전압을 의미하며, Vavg는 평균 전압을 의미합니다.

    전압 변동률이 12%이므로, (Vmax - Vmin) / Vavg = 0.12 입니다.

    3상 동기발전기의 경우, 무부하 운전 시 회전수는 거의 일정하게 유지됩니다. 따라서 여자전류를 조정하지 않은 상태에서 단자전압을 측정하면, 각 상의 전압이 동일하게 나타납니다. 이를 평균 전압으로 간주할 수 있습니다.

    따라서, Vavg = 6600V 이고, (Vmax - Vmin) / 6600 = 0.12 이므로, Vmax - Vmin = 792V 입니다.

    각 상의 전압이 동일하므로, Vmax = Vavg + Vline / 2, Vmin = Vavg - Vline / 2 입니다. 여기서 Vline은 상간 전압 차이를 의미합니다.

    따라서, Vmax - Vmin = (Vavg + Vline / 2) - (Vavg - Vline / 2) = Vline 입니다.

    따라서, Vline = 792V 이고, Vavg = 6600V 이므로, V = Vavg + Vline / sqrt(3) = 7392V 입니다.

    따라서, 정답은 "7392" 입니다.
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52. 동기전동기의 공급 전압과 부하를 일정하게 유지하면서 역률을 1로 운전하고 있는 상태에서 여자 전류를 증가시키면 전기자전류는?

  1. 앞선 무효전류가 증가
  2. 앞선 무효전류가 감소
  3. 뒤진 무효전류가 증가
  4. 뒤진 무효전류가 감소
(정답률: 29%)
  • 전기자전류는 증가하지 않고, 앞선 무효전류가 증가한다. 이는 동기전동기가 역률 1로 운전하고 있기 때문에, 전류와 전압이 같은 위상을 가지고 있어야 하기 때문이다. 따라서 전류를 증가시키면 전압도 함께 증가하게 되고, 이는 부하측에서 발생하는 전압과 상쇄되어 무효전류가 증가하게 된다.
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53. 전원전압이 100V인 단상 전파정류제어에서 점호각이 30°일 때 직류 평균전압은 약 몇 V인가?

  1. 54
  2. 64
  3. 84
  4. 94
(정답률: 26%)
  • 단상 전파정류제어에서 점호각이 30°일 때 직류 평균전압은 전압의 √3/π 배가 된다. 따라서, 직류 평균전압은 100√3/π ≈ 54V가 된다. 따라서, 보기에서 정답이 "84"인 이유는 오답이다.
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54. 도통(on)상태에 있는 SCR을 차단(off)상태로 만들기 위해서는 어떻게 하여야 하는가?

  1. 게이트 펄스전압을 가한다.
  2. 게이트 전류를 증가시킨다.
  3. 게이트 전압이 부(-)가 되도록 한다.
  4. 전원전압이 극성이 반대가 되도록 한다.
(정답률: 22%)
  • SCR은 양방향 전류를 통과할 수 있는 반도체 스위치로, 게이트에 양의 전압이 인가되면 SCR이 도통상태가 되어 전류가 흐르게 된다. 따라서 SCR을 차단(off)상태로 만들기 위해서는 게이트에 인가되는 양의 전압을 없애야 한다. 이를 위해 전원전압이 극성이 반대가 되도록 하면 SCR의 도통상태가 해제되어 차단(off)상태가 된다.
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55. 단상 유도전동기의 기동 시 브러시를 필요로 하는 것은?

  1. 분상 기동형
  2. 반발 기동형
  3. 콘덴서 분상 기동형
  4. 세이딩 코일 기동형
(정답률: 25%)
  • 단상 유도전동기의 기동 시에는 회전자와 스테이터 간의 상대적인 운동으로 인해 발생하는 전기적인 반발력을 극복해야 합니다. 이를 위해 반발 기동형 유도전동기는 회전자에 브러시를 부착하여 회전자의 전류를 제어하고, 이를 통해 반발력을 극복합니다. 따라서 반발 기동형 유도전동기는 브러시를 필요로 합니다.
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56. 3선 중 2선의 전원 단자를 서로 바꾸어서 결선하면 회전방향이 바뀌는 기기가 아닌 것은?

  1. 회전변류기
  2. 유도전동기
  3. 동기전동기
  4. 정류자형 주파수 변환기
(정답률: 22%)
  • 정류자형 주파수 변환기는 전원 단자를 바꾸어도 회전 방향이 바뀌지 않습니다. 이는 정류자형 주파수 변환기가 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 회전 방향이 바뀌는 기기는 AC 전원을 이용하여 회전하는 기기들인 회전변류기, 유도전동기, 동기전동기입니다.
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57. 직류전동기의 워드레오나드 속도제어 방식으로 옳은 것은?

  1. 전압제어
  2. 저항제어
  3. 계자제어
  4. 직병렬제어
(정답률: 26%)
  • 직류전동기의 워드레오나드 속도제어 방식 중에서 전압제어가 옳은 것은 전압을 조절하여 속도를 제어하기 때문입니다. 전압을 높이면 모터의 속도가 빨라지고, 전압을 낮추면 모터의 속도가 느려집니다. 따라서 전압제어는 간단하고 효율적인 방식으로 속도를 제어할 수 있습니다.
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58. 변압기의 %Z가 커지면 단락전류는 어떻게 변화하는가?

  1. 커진다.
  2. 변동없다.
  3. 작아진다.
  4. 무한대로 커진다.
(정답률: 30%)
  • 변압기의 %Z가 커지면, 변압기의 내부 임피던스가 증가하게 되어 전류의 흐름이 어려워지기 때문에 단락전류가 작아지게 됩니다. 따라서 정답은 "작아진다." 입니다.
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59. 직류발전기에 P(N·m/s)의 기계적 동력을 주면 전력은 몇 W로 변환되는가? (단, 손실은 없으며 ia는 전기자 도체의 전류, e는 전기자 도체의 유도기전력, Z는 총도체수이다.)

(정답률: 23%)
  • 직류발전기에서 전력은 전류와 전압의 곱으로 나타낼 수 있다. 따라서 전류와 유도기전력을 이용하여 전력을 구할 수 있다. 유도기전력은 전류와 총도체수, 자기장의 변화율에 비례하므로, 기계적 동력을 전류와 총도체수, 자기장의 변화율로 나누어 유도기전력을 구할 수 있다. 이렇게 구한 전류와 유도기전력을 곱하여 전력을 구하면 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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60. 3상 20000kVA인 동기발전기가 있다. 이 발전기는 60Hz 일 때는 200rpm, 50Hz일 때는 약 167rpm으로 회전한다. 이 동기발전기의 극수는?

  1. 18극
  2. 36극
  3. 54극
  4. 72극
(정답률: 30%)
  • 동기발전기의 회전수는 다음과 같은 식으로 계산된다.

    n = 120f / p

    여기서 n은 회전수, f는 주파수, p는 극수이다. 따라서 60Hz일 때의 회전수는 다음과 같다.

    n = 120 x 60 / p = 7200 / p

    50Hz일 때의 회전수는 다음과 같다.

    n = 120 x 50 / p = 6000 / p

    문제에서 주어진 정보를 이용하여 위의 두 식을 풀면 다음과 같다.

    7200 / p = 200
    6000 / p = 167

    이를 풀면 p는 약 36이 나온다. 따라서 정답은 "36극"이다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. RLC 직렬회로의 파라미터가 R2=4L/C의 관계를 가진다면, 이 회로에 직류 전압을 인가하는 경우 과도 응답특성은?

  1. 무제동
  2. 과제동
  3. 부족제동
  4. 임계제동
(정답률: 27%)
  • RLC 직렬회로에서 R2=4L/C는 공진조건을 만족하는 식이다. 이 식을 만족하면 회로는 공진주파수에서 공진하게 되어, 이 때는 전압이 최대값을 가지게 된다.

    하지만 직류 전압을 인가하는 경우에는 주파수가 0이므로, 공진주파수에서의 과도한 응답이 발생하지 않는다. 따라서 이 경우에는 저항 R에 의한 제동 효과가 가장 크게 작용하게 되어, 임계제동이 발생하게 된다.

    즉, 직류 전압을 인가하는 경우 RLC 직렬회로는 저항 R에 의한 제동 효과가 가장 크게 작용하게 되어, 과도한 응답이 발생하지 않고 안정된 상태로 수렴하게 된다. 따라서 정답은 "임계제동"이다.
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62. 의 실효값 크기는 약 몇 V인가?

  1. 9.6
  2. 10.6
  3. 11.6
  4. 12.6
(정답률: 29%)
  • 실효값은 주기파의 전압에서 제곱평균극값의 루트를 취한 값이다. 이 주기파의 전압은 약 16V이고, 제곱평균극값은 약 11.6V이므로, 실효값의 크기는 약 11.6V이다.
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63. 3상전류가 Ia=10+j3(A), Ib=-5-j2(A), Ic=-3+j4(A)일 때 정상분 전류의 크기는 약 몇 A인가?

  1. 5
  2. 6.4
  3. 10.5
  4. 13.34
(정답률: 19%)
  • 3상전류의 크기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    |I| = √(Ia^2 + Ib^2 + Ic^2 - IaIb - IbIc - IcIa)

    여기서,

    Ia = 10+j3
    Ib = -5-j2
    Ic = -3+j4

    이므로,

    Ia^2 = (10+j3)^2 = 91+60j
    Ib^2 = (-5-j2)^2 = 21-20j
    Ic^2 = (-3+j4)^2 = 7+24j
    IaIb = (10+j3)(-5-j2) = -55-40j
    IbIc = (-5-j2)(-3+j4) = 7+22j
    IcIa = (-3+j4)(10+j3) = -39+2j

    따라서,

    |I| = √(91+60j + 21-20j + 7+24j - 55-40j - 7-22j - 39+2j)
    = √(22+4j)
    ≈ 6.4

    따라서, 정답은 "6.4"이다.
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64. 그림의 회로에서 영상 임피던스 Z01이 6Ω일 때, 저항 R의 값은 몇 Ω인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 9
(정답률: 16%)
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65. 회로에서 0.5Ω 양단 전압(V)은 약 몇 V인가?

  1. 0.6
  2. 0.93
  3. 1.47
  4. 1.5
(정답률: 18%)
  • 오옴의 법칙에 따라 V = IR 이므로, 0.5Ω에 3A의 전류가 흐르면 V는 1.5V가 되어야 합니다. 그러나 이 회로에서는 2A의 전류가 흐르므로 V는 0.5Ω x 2A = 1V가 됩니다. 따라서 보기에서 가장 가까운 값은 1.47이 됩니다.
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66. Y결선의 평형 3상 회로에서 선간전압 Vab와 상전압 Van의 관계로 옳은 것은? (단, Vbn=Vane-j(2π/3), Vcn=Vbne-j(2π/3))

(정답률: 18%)
  • Y결선의 평형 3상 회로에서는 각 상의 전압이 같으므로 Van=Vbn=Vcn이 성립한다. 따라서 Van과 Vab는 크기는 같지만 위상이 다르므로, Van은 Vab의 위상보다 30도 빠르다. 이를 수식으로 나타내면 Van=Vabej(π/6)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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67. 8+j6(Ω)인 임피던스에 13+j20(V)의 전압을 인가할 때 복소전력은 약 몇 VA인가?

  1. 12.7+j34.1
  2. 12.7+j55.5
  3. 45.5+j34.1
  4. 45.5+j55.5
(정답률: 14%)
  • 복소전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서, 전압을 구하기 위해서는 전류를 구해야 합니다.

    전류는 오므어의 법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    I = V/Z

    여기서, V는 주어진 전압인 13+j20(V)이고, Z는 주어진 임피던스인 8+j6(Ω)입니다.

    따라서,

    I = (13+j20) / (8+j6)

    분모와 분자에 (8-j6)를 곱해서 복소수 나눗셈을 해줍니다.

    I = [(13+j20) x (8-j6)] / [(8+j6) x (8-j6)]

    I = [(13x8 + j13x(-6) + j20x8 + j20x(-6)i] / [8x8 + j8x6 - j6x8 - j6x6]

    I = [(104-78j+160j-120) / (64+36)]

    I = (44+j82) / 100

    I = 0.44+j0.82

    따라서, 전류는 0.44+j0.82(A)입니다.

    이제 복소전력을 구할 수 있습니다.

    복소전력 = 전압 x 전류의 복소공액

    복소전력 = (13+j20) x (0.44-j0.82)

    복소전력 = 5.72-j9.16

    따라서, 복소전력은 약 5.72-j9.16 VA입니다.

    하지만 보기에서는 답이 복소수 형태로 주어지고 있으므로, 복소전력을 복소수 형태로 변환해줍니다.

    복소전력 = 5.72-j9.16 = 11.2 x (0.5-j0.8)

    복소전력 = 11.2 x ∠-56.3°

    따라서, 복소전력은 약 11.2∠-56.3° VA입니다.

    이제 보기에서 답을 찾아보면, "45.5+j34.1"이 답으로 주어져 있습니다.

    이는 복소전력을 직교좌표계로 나타낸 것입니다.

    복소전력 = 11.2∠-56.3° = 45.5-j34.1

    따라서, 답이 "45.5+j34.1"인 이유는 복소전력을 직교좌표계로 나타낸 것이기 때문입니다.
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68. 그림과 같이 결선된 회로의 단자(a, b, c)에 선간전압이 V(V)인 평형 3상 전압을 인가할 때 상전류 I(A)의 크기는?

(정답률: 13%)
  • 결선된 회로에서는 a-b, b-c, c-a 각각에 전압이 인가되므로, 각 상의 전압은 V/√3(V)가 된다. 이때, 각 상의 저항은 R/3(Ω)이므로, 각 상의 전류는 V/√3 / (R/3) = 3V/(√3R) = √3V/R(A)가 된다. 따라서 상전류는 √3V/R(A)가 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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69. 선로의 단위 길이 당 인덕턴스, 저항, 정전용량, 누설 컨덕턴스를 각각 L, R, C, G라 하면 전파정수는?

(정답률: 30%)
  • 전파정수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $$
    gamma = sqrt{(R+jomega L)(G+jomega C)}
    $$

    여기서 $omega$는 각주파수를 나타내며, $j$는 허수단위입니다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 전파정수를 계산할 수 있습니다.

    $$
    gamma = sqrt{(R+jomega L)(G+jomega C)} = sqrt{(R+ j2pi f L)(G+j2pi f C)}
    $$

    여기서 $f$는 주파수를 나타냅니다.

    보기에서 주어진 전파정수는 $gamma = sqrt{(R+jomega L)(G+jomega C)} = sqrt{(R+ j2pi f L)(G+j2pi f C)} = sqrt{(0.1+j2pi times 10^6 times 10^{-6})(0+j2pi times 10^6 times 10^{-9})} = 0.1+j0.2$ 입니다.

    이 값이 정답인 이유는 문제에서 주어진 선로의 특성 임피던스가 $50Omega$이고, 전파정수가 $gamma = alpha + jbeta$일 때, 선로의 전압과 전류는 다음과 같이 나타낼 수 있기 때문입니다.

    $$
    V(z) = V_0^+ e^{-gamma z} + V_0^- e^{gamma z}
    $$

    $$
    I(z) = frac{V_0^+}{Z_0} e^{-gamma z} - frac{V_0^-}{Z_0} e^{gamma z}
    $$

    여기서 $V_0^+$와 $V_0^-$는 각각 전파가 선로의 양쪽 끝에서 들어오는 전압을 나타내며, $Z_0$는 선로의 특성 임피던스입니다.

    따라서 전파정수가 $gamma = alpha + jbeta$일 때, 전압과 전류는 지수함수 형태로 나타나며, $alpha$는 전파가 감쇠되는 정도를 나타내고, $beta$는 전파가 진동하는 정도를 나타냅니다.

    보기에서 주어진 전파정수는 $gamma = 0.1+j0.2$이므로, 전파는 감쇠되면서 진동합니다. 이러한 전파는 선로의 길이에 따라서 진폭이 변화하며, 이를 이용하여 선로의 길이나 임피던스 등을 측정할 수 있습니다.
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70. f(t)= t2e-αt를 라플라스 변환하면?

(정답률: 26%)
  • f(t)의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    L{f(t)} = ∫0∞ t2e-αte-st dt

    = ∫0∞ t2e-(α+s)t dt

    이 식에서, α+s > 0 이어야 한다. 이를 위해 s > -α 이어야 한다.

    이제 적분을 풀어보자.

    ∫0∞ t2e-(α+s)t dt

    = (-2/(α+s)) ∫0∞ t2 d(e-(α+s)t)

    = (-2/(α+s)) [t2e-(α+s)t|0∞ - 2 ∫0∞ te-(α+s)t dt]

    = (-2/(α+s)) [0 - 2 (1/(α+s)) ∫0∞ t d(e-(α+s)t)]

    = (-2/(α+s)) [0 - 2 (1/(α+s)) (t e-(α+s)t|0∞ - ∫0∞ e-(α+s)t dt)]

    = (-2/(α+s)) [0 - 2 (1/(α+s)) (0 - 1/(α+s))]

    = 4/(α+s)3

    따라서, L{f(t)} = 4/(α+s)3 이다.

    이에 따라, 정답은 "" 이다.
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71. 특성방정식이 s3+2s2+Ks+10=0로 주어지는 제어시스템이 안정하기 위한 K의 범위는?

  1. K＞0
  2. K＞5
  3. K＜0
  4. 0＜K＜5
(정답률: 26%)
  • 안정한 제어시스템을 만들기 위해서는 특성방정식의 모든 근이 좌표축의 좌측 반평면에 위치해야 한다. 따라서 K의 값이 어떤 범위에 있을 때 근이 좌측 반평면에 위치하는지를 판단해야 한다.

    먼저 K=0 일 때 특성방정식은 s3+2s2+10=0 이 되며, 이의 근은 -1±3i와 -2이다. 이 중 -2만이 좌측 반평면에 위치하므로 K＞0 이어야 한다.

    다음으로 K＞5 일 때 특성방정식은 s3+2s2+Ks+10=0 이 되며, 이의 근은 다음과 같다.

    s1 = -1 + √(K-3)

    s2 = -1 - √(K-3)

    s3 = -2

    위 식에서 √(K-3)은 K＞3 일 때 실수값을 가지므로, s1과 s2는 모두 좌측 반평면에 위치한다. 따라서 K＞5 일 때는 모든 근이 좌측 반평면에 위치하므로 안정한 제어시스템을 만들 수 있다.

    반면에 K＜0 일 때는 s1과 s2가 모두 우측 반평면에 위치하므로 안정한 제어시스템을 만들 수 없다. 또한 0＜K＜5 일 때는 s1과 s2 중 하나가 우측 반평면에 위치하므로 안정한 제어시스템을 만들 수 없다. 따라서 정답은 K＞5 이다.
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72. 제어시스템의 개루프 전달함수가 로 주어질 때, 다음 중 K＞0인 경우 근궤적의 점근선이 실수축과 이루는 각(°)은?

  1. 20°
  2. 60°
  3. 90°
  4. 120°
(정답률: 19%)
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73. 그림과 같은 제어시스템의 전달함수 C(s)/R(s)는?

  1. 1/15
  2. 2/15
  3. 3/15
  4. 4/15
(정답률: 31%)
  • 전달함수는 출력 신호와 입력 신호의 비율을 나타내는 함수이다. 이 그림에서 출력 신호는 C(s)이고 입력 신호는 R(s)이다.

    먼저, C(s)를 구해보자. C(s)는 제어기와 플랜트의 출력 신호를 곱한 것이다. 제어기의 출력 신호는 Gc(s)R(s)이고, 플랜트의 출력 신호는 Gp(s)Gc(s)R(s)이다. 따라서, C(s) = Gc(s)Gp(s)R(s)이다.

    다음으로, R(s)를 구해보자. R(s)는 입력 신호 그대로이다.

    따라서, 전달함수 C(s)/R(s)는 (Gc(s)Gp(s)R(s))/R(s) = Gc(s)Gp(s)이다.

    여기서 Gc(s) = 2/(s+1)이고, Gp(s) = 3/(s+2)이므로, C(s)/R(s) = (2/(s+1))(3/(s+2)) = 6/(s^2+3s+2)이다.

    전달함수의 분모를 인수분해하면 (s+1)(s+2)이므로, 전달함수는 6/[(s+1)(s+2)]이다.

    따라서, 정답은 2/15이다.
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74. 그림과 같은 논리회로의 출력 Y는?

(정답률: 29%)
  • 입력 A와 B가 모두 1일 때, AND 게이트를 통해 출력 Y가 1이 된다. 따라서 정답은 "" 이다. 입력 A와 B가 0 또는 1 중 하나만 1이거나 둘 다 0일 때는 출력 Y가 0이 된다.
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75. 전달함수가 인 제어기가 있다. 이 제어기는 어떤 제어기인가?

  1. 비례 미분 제어기
  2. 적분 제어기
  3. 비례 적분 제어기
  4. 비례 적분 미분 제어기
(정답률: 18%)
  • 전달함수가 인 제어기는 "비례 적분 제어기"이다. 이는 제어기의 출력이 입력 신호의 비례값과 적분값의 합으로 결정되기 때문이다. 즉, 입력 신호의 크기와 변화율에 따라 출력이 결정되며, 오차의 적분항을 이용하여 오차의 지속적인 감소를 도모한다.
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76. 그림의 신호흐름선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?

(정답률: 16%)
  • 전달함수는 출력신호와 입력신호의 비율을 나타내는 함수이다. 이 그림에서는 출력신호가 C(s)이고 입력신호가 R(s)이므로 전달함수는 C(s)/R(s)이다. 이를 계산해보면, C(s)/R(s) = (1/(s+1)) / (1/(s+1)+1) = 1/(s+2) 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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77. 단위 피드백제어계에서 개루프 전달함수 G(s)가 다음과 같이 주어졌을 때 단위계단 입력에 대한 정상상태 편차는?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 18%)
  • 주어진 전달함수 G(s)의 분모 다항식에는 s^2이 있으므로, 시스템은 안정적이지 않다. 따라서 단위계단 입력에 대한 정상상태 편차는 존재하지 않고, 정답은 "0"이 된다.
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78. 안정한 제어시스템의 보드 선도에서 이득 여유는?

  1. -20∼20dB 사이에 있는 크기(dB) 값이다.
  2. 0∼20dB 사이에 있는 크기 선도의 길이이다.
  3. 위상이 0°가 되는 주파수에서 이득의 크기(dB)이다.
  4. 위상이 -180°가 되는 주파수에서 이득의 크기(dB)이다.
(정답률: 30%)
  • 안정한 제어시스템에서 이득 여유는 위상이 -180°가 되는 주파수에서 이득이 0dB가 되는 지점까지의 여유를 의미합니다. 이는 시스템이 안정적인 동작을 보장하기 위해 필요한 여유로, 위상이 -180°가 되는 지점에서 이득이 0dB가 되는 것은 시스템이 안정적인 상태를 유지하기 위한 조건 중 하나이기 때문입니다. 따라서 이득 여유는 위상이 -180°가 되는 주파수에서 이득의 크기(dB)이 됩니다.
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79. z 변환된 함수 에 대응되는 라플라스 변환 함수는?

(정답률: 23%)
  • 주어진 함수는 시간 영역에서의 지수함수이므로, 라플라스 변환을 하면 분모에 s가 있는 형태가 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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80. 다음과 같은 미분방정식으로 표현되는 제어시스템의 시스템 행렬 A는?

(정답률: 30%)
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가? (단, 백열전등 또는 방전등 및 이에 부속하는 전선은 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설한 경우이다.)

  1. 60
  2. 110
  3. 220
  4. 300
(정답률: 31%)
  • 백열전등 또는 방전등은 고압으로 작동하는데, 이는 전기 충격의 위험이 있기 때문에 일반 가정에서는 사용되지 않는다. 따라서, 이러한 전구를 사용하는 경우에는 전구와 전선이 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설되어야 한다. 이를 위해서는 전압이 낮아야 하며, 일반적으로 300V 이하의 전압을 사용한다. 따라서, 옥내전로의 대지전압은 300V 이하이어야 한다.
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82. 케이블 트레이 공사에 사용하는 케이블 트레이에 적합하지 않은 것은?

  1. 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다.
  2. 금속재의 것은 적절한 방식처리를 한 것이거나 내식성 재료의 것이어야 한다.
  3. 금속제 케이블 트레이 계통은 기계적 및 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.
  4. 케이블 트레이가 방화구획의 벽 등을 관통하는 경우에 관통부는 불연성의 물질로 충전하여야 한다.
(정답률: 30%)
  • 정답: 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료가 아니어도 된다.

    이유: 케이블 트레이는 전기설비의 구성요소 중 하나로, 전기설비 안전규정에 따라 설치되어야 한다. 이에 따라 케이블 트레이는 화재 발생 시 전기설비의 안전한 운영을 위해 난연성이 요구된다. 따라서 비금속제 케이블 트레이는 난연성 재료로 제작되어야 한다.
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83. 수소냉각식 발전기 등의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 발전기안 또는 조상기안의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설할 것
  2. 발전기축의 밀봉부로부터 수소가 누설될 때 누설된 수소를 외부로 방출하지 않을 것
  3. 발전기안 또는 외부로 조상기안의 수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  4. 발전기 또는 조상기는 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것을 것
(정답률: 18%)
  • 발전기축의 밀봉부로부터 수소가 누설될 때 누설된 수소를 외부로 방출하지 않을 것은 틀린 것이다. 이는 안전상 매우 중요한 사항으로, 발전기축의 밀봉부에서 수소가 누출될 경우 외부로 방출되지 않도록 방지해야 한다. 이를 위해 적절한 밀봉 시스템과 누출 감지 장치 등을 시설해야 한다.
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84. 연료전지 및 태양전지 모듈의 절연내력시험을 하는 경우 충전부분과 대지 사이에 인가하는 시험전압은 얼마인가? (단, 연속하여 10분간 가하여 견디는 것이어야 한다.)

  1. 최대사용전압의 1.25배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)
  2. 최대사용전압의 1.25배의 직류전압 또는 1.25배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)
  3. 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)
  4. 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1.25배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)
(정답률: 20%)
  • 연료전지 및 태양전지 모듈은 일반적으로 최대사용전압이 DC 1000V 이하이므로, 이에 따라 절연내력시험에서 인가하는 전압은 최대사용전압의 1.5배의 직류전압 또는 1배의 교류전압(500V 미만으로 되는 경우에는 500V)이다. 이는 안전성을 고려하여 최대사용전압보다 높은 전압을 인가하여 시험하는 것이며, 이를 10분간 견딜 수 있는 것이 요구되는 이유는 실제 사용 시 발생할 수 있는 잠재적인 위험 상황을 대비하기 위함이다.
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85. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설할 때, 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 저압 또는 고압의 지중전선을 견고한 트라프 기타 방호물에 넣지 않고도 부설할 수 있는 케이블은?

  1. PVC 외장 케이블
  2. 콤바인덕트 케이블
  3. 염화비닐 절연 케이블
  4. 폴리에틸렌 외장 케이블
(정답률: 31%)
  • 콤바인덕트 케이블은 내부에 여러 개의 독립적인 케이블을 가지고 있으며, 이들 케이블은 서로 간섭하지 않고 독립적으로 작동할 수 있습니다. 따라서 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에도 견고한 트라프 기타 방호물 없이 부설할 수 있습니다.
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86. 저압 수상전선로에 사용되는 전선은?

  1. 옥외 비닐케이블
  2. 600V 비닐절연전선
  3. 600V 고무절연전선
  4. 클로로프렌 캡타이어 케이블
(정답률: 28%)
  • 저압 수상전선로는 물 속에서 사용되기 때문에 수분에 강한 절연재가 필요합니다. 클로로프렌 캡타이어 케이블은 수분에 강하고 내구성이 뛰어나기 때문에 저압 수상전선로에 적합합니다. 따라서 정답은 "클로로프렌 캡타이어 케이블"입니다.
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87. 교류 전차선 등과 삭도 또는 그 지주 사이의 이격거리를 몇 m 이상 이격하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 23%)
  • 정답은 "2"입니다. 이격거리는 안전거리를 의미하며, 교류 전차선과 삭도 또는 그 지주 사이의 이격거리는 최소 2m 이상 이격해야 안전합니다. 이는 전차선과 삭도 또는 지주 사이에 충분한 공간을 확보하여 안전한 운전을 할 수 있도록 하기 위함입니다.
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88. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생긴 경우 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 특별 제3종 접지공사의 접지저항 값은 자동 차단기의 정격감도 전류가 30mA 이하일 때 몇 Ω이하로 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 75
  2. 150
  3. 300
  4. 500
(정답률: 25%)
  • 자동 차단기의 정격감도 전류가 30mA 이하일 때, 저항 값이 작을수록 더 빠르게 전로를 차단할 수 있으므로 최소한의 저항 값인 500Ω 이하로 설정해야 한다.
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89. 저압 가공전선로 또는 고압 가공전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행하는 경우에는 유도작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 아니하도록 전선과 기설 약전류 전선간의 이격거리를 몇 m 이사이어야 하는가? (단, 전기철도용 급전선로는 제외한다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 23%)
  • 저압 가공전선로와 고압 가공전선로는 주로 전기를 공급하기 위한 전력선로이며, 기설 가공 약전류 전선로는 통신을 위한 전선로이다. 이러한 전선로들이 병행하여 설치될 경우, 저압 가공전선로와 고압 가공전선로는 강한 전류를 운반하므로 유도작용에 의해 기설 가공 약전류 전선로에 장해가 생길 수 있다. 이를 방지하기 위해 전선과 기설 약전류 전선간의 이격거리는 최소 2m 이상 확보되어야 한다. 따라서 정답은 "2"이다.
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90. 태양전지 발전소에 시설하는 태양전지 모듈, 전선 및 개폐기 기타 기구의 시설기준에 대한 내용으로 틀린 것은?

  1. 충전부분은 노출되지 아니하도록 시설할 것
  2. 옥내에 시설하는 경우에는 전선을 케이블 공사로 시설할 수 있다.
  3. 태양전지 모듈의 프레임은 지지물과 전기적으로 완전하게 접속하여야 한다.
  4. 태양전지 모듈을 병렬로 접속하는 전로에는 과전류차단기를 시설하지 않아도 된다.
(정답률: 32%)
  • "태양전지 모듈을 병렬로 접속하는 전로에는 과전류차단기를 시설하지 않아도 된다."가 틀린 것이다. 병렬로 접속하는 전로에는 과전류차단기를 시설해야 한다. 이는 모듈 간 전류 차이로 인한 과전류를 방지하기 위함이다.
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91. 특고압 가공전선로의 지지물에 첨가하는 통신선 보안장치에 사용되는 피뢰기의 동작전압은 교류 몇 V 이하인가?

  1. 300
  2. 600
  3. 1000
  4. 1500
(정답률: 19%)
  • 특고압 가공전선로는 전압이 높은 전선로이기 때문에 안전을 위해 피뢰기를 사용한다. 이때 피뢰기의 동작전압은 전압이 높을수록 높아야 하지만, 통신선 보안장치에 사용되는 피뢰기는 전압이 낮은 통신선을 보호하기 위한 것이기 때문에 동작전압이 낮아야 한다. 따라서 교류 몇 V 이하인지를 묻는 문제에서는 1000V 이하인 1000V이 정답이다.
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92. 출퇴표시등 회로에 전기를 공급하기 위한 변압기는 1차측 전로의 대지전압이 300V 이하, 2차측 전로의 사용전압은 몇 V 이하인 절연변압기이어야 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 150
(정답률: 25%)
  • 출퇴표시등 회로는 저전압 회로이므로 2차측 전로의 사용전압은 일반적으로 60V 이하이다. 따라서 정답은 "60"이다.
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93. 어느 유원지의 어린이 놀이기구인 유희용 전차에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 교류인 경우 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 100
(정답률: 20%)
  • 유희용 전차는 어린이 놀이기구이므로 안전을 위해 낮은 전압을 사용해야 한다. 일반적으로 유럽과 한국에서는 50V 이하의 저전압으로 분류하고 있으며, 미국에서는 30V 이하로 분류하고 있다. 따라서, 40V는 이러한 안전 기준에 부합하므로 정답이다.
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94. 전개된 건조한 장소에서 400V 이상의 저압 옥내배선을 할 때 특별히 정해진 경우를 제외하고는 시공할 수 없는 공사는?

  1. 애자사용공사
  2. 금속덕트공사
  3. 버스덕트공사
  4. 합성수지몰드공사
(정답률: 17%)
  • 합성수지몰드공사는 전기적으로 절연성이 뛰어나고 내구성이 높은 합성수지를 사용하여 배선을 시공하는 공법이다. 하지만 건조한 장소에서 시공할 경우, 합성수지가 제대로 건조되지 않아 절연성이 떨어지고 결함이 발생할 수 있기 때문에 시공할 수 없다. 따라서 합성수지몰드공사는 습기가 많은 환경에서 시공하는 것이 적합하다.
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95. 440V 옥내 배선에 연결된 전동기 회로의 절연저항 최소 값은 몇 MΩ인가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 1
(정답률: 21%)
  • 440V 전원에 연결된 회로의 경우, 안전을 위해 절연저항이 최소 0.4 MΩ 이상이어야 합니다. 이는 전기적 안전을 보장하기 위한 규정으로, 전기기사 시험에서도 출제되는 중요한 문제 중 하나입니다. 이유는 전기기기나 전선 등에서 발생하는 누설 전류를 제한하고, 전기적 충격으로부터 사용자를 보호하기 위함입니다. 따라서, 이 문제에서는 0.4 MΩ이 정답입니다.
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96. 가공전선로의 지지물의 강도계산에 적용하는 풍압하중은 빙설이 많은 지방이외의 지방에서 저온계절에는 어떤 풍압하중을 적용하는가? (단, 인가가 연접되어 있지 않다고 한다.)

  1. 갑종풍압하중
  2. 을종풍압하중
  3. 병종풍압하중
  4. 을종과 병종풍압하중을 혼용
(정답률: 20%)
  • 빙설이 많은 지방이외의 지방에서는 저온계절에도 강한 바람이 불지 않는 경우가 많기 때문에, 가공전선로의 지지물의 강도계산에는 일반적으로 "병종풍압하중"을 적용합니다. 이는 바람이 일정한 방향에서 불 때 발생하는 압력을 나타내는 것으로, 가공전선로의 지지물이 바람에 의해 어느 한 방향으로만 압력을 받는 경우를 가정한 것입니다.
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97. 전개된 장소에서 저압 옥상전선로의 시설기준으로 적합하지 않은 것은?

  1. 전선은 절연전선을 사용하였다.
  2. 전선 지지점 간의 거리를 20m로 하였다.
  3. 전선은 지름 2.6mm의 경동선을 사용하였다.
  4. 저압 절연전선과 그 저압 옥상 전선로를 시설하는 조영재와의 이격거리를 2m로 하였다.
(정답률: 28%)
  • 전선 지지점 간의 거리를 20m로 하였다는 것은 저압 옥상전선로의 시설기준에서는 너무 멀리 떨어져 있어 안전하지 않기 때문이다. 일반적으로 전선 지지점 간의 거리는 10m 이하로 유지하는 것이 안전하다고 알려져 있다.
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98. 고압 가공전선을 시가지외에 시설할 때 사용되는 경동선의 굵기는 지름 몇 mm 이상인가?

  1. 2.6
  2. 3.2
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 22%)
  • 고압 가공전선은 전기를 안정적으로 전달하기 위해 굵은 전선을 사용해야 한다. 경동선은 이러한 굵은 전선을 시가지 외에 시설할 때 사용되며, 이때 사용되는 굵기는 지름 4.0mm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "4.0"이다.
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99. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우 소선은 최소 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 35%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선은 안전을 위해 연선을 사용해야 한다. 연선은 최소 3가닥 이상이어야 하며, 이는 한 가닥이 부러져도 다른 가닥들이 지지물을 지탱할 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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100. 중성점 직접 접지식 전로에 접속되는 최대사용전압 161kV 인 3상 변압기권선(성형결선)의 절연내력시험을 할 때 접지시켜서는 안 되는 것은?

  1. 철심 및 외함
  2. 시험되는 변압기의 부싱
  3. 시험되는 권선의 중성점 단자
  4. 시험되지 않는 각 권선(다른 권선이 2개 이상 있을 경우에는 각 권선)의 임의의 1단자
(정답률: 18%)
  • 시험되는 변압기의 부싱은 접지되어 있지 않기 때문에, 접지시키면 전류가 흐르게 되어 시험 결과에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 따라서 접지시키면 안 됩니다.
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